JP2010004450A - 撮像装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レンズ10と、レンズ10から投射される被写体の像を受け、画像信号に変換する撮像部11と、被写体とレンズ10との間に介在し、撮像部11による撮像範囲の任意部分を遮光し、かつ、その遮光区域を変更可能な遮光部12と、遮光部12を介して撮像範囲上の遮光区域を変化させ、撮像部11に遮光区域の異なる複数の画像フレームを撮像させる遮光制御部13を備える。遮光部12による遮光区域を様々に変化させて画像を撮像することで、過剰光が撮像範囲に入射する位置に遮光区域が重なったときに過剰光を遮光した状態で撮像した画像を得ることができる。過剰光を遮光した状態で撮像された画像においては、画像上に出現するフレア等を低減することができ、本来の被写体の視認性が向上する。
【選択図】図1
Description
(1)遮光選択範囲を二等分した各範囲のうちの一方に該当する範囲を遮光した状態で撮像する第1の画像フレームと、他方に該当する範囲を遮光した状態で撮像する第2の画像フレームとを撮像手段に撮像させる。
(2)当該撮像された第1の画像フレームと第2の画像フレームと間で画像の明るさを比較する。
(3)上記(2)における比較の結果に基づき、何れか暗い方の画像フレームに該当する遮光区域を新たな遮光選択範囲として設定する。
[撮像装置1の構成の説明]
図1(a)は、実施形態の撮像装置1の概略構成を示すブロック図である。
レンズ10は、被写体の像を撮像素子に投影するためのものであり、単体のレンズや、レンズそのものを取り付ける鏡筒等からなる。
[遮光部12の具体例]
つぎに、遮光部12の様々なバリエーションについて、図2〜4に基づき説明する。
液晶パネルで構成された遮光部12は、撮像部11による撮像範囲全部をカバーする透光率の高い無色透明のパネル全体に、個々に遮光状態と透光状態を切り替え可能な多数の液晶セグメント(遮光素子)が格子状に配列されており、個々の画素ごとに遮光状態のオン/オフを制御することで、パネル上に表示される遮光区域の位置、形状、面積等を自由に変更できる。
図3(a)は、機械的に駆動される遮光部材により形成される遮光パターンの一例として、透明の円板上に扇形の遮光区域が配置された遮光パターンを示している。このような遮光パターンを有する円板状の遮光部材をレンズ10の前面側に平行に配置し、円板の中心を軸に回転させる。このとき、回転角を調整して扇状の遮光区域を撮像範囲上の任意の位置へ移動させることで、その位置を遮光することができる。
つぎに、撮像装置1の動作について、複数の事例を説明する。
(1)フレームレートに同期して遮光区域を連続的に変化させる処理
図5は、フレームレートに同期して遮光区域を連続的に変化させることによって、撮像画像上に出現するフレア等を低減する動作の一連の流れを模式的に示す説明図である。
図6は、遮光区域の配置が互い違いとなる2種類の遮光パターンの画像フレーム同士を合成することによって、撮像画像上に出現するフレア等を低減する動作の一連の流れを模式的に示す説明図である。
この処理は、画像処理部14が合成対象である2つの連続する画像フレーム(Nフレーム,N+1フレーム)同士を合成する処理であり、撮像部11によって撮像される動画像のフレームレートに同期して、合成対象の画像フレームを順次代えながら繰り返し実行される処理である。
図8は、撮像画像上に写り込んだ過剰光源の位置に相当する箇所に遮光区域を形成することによって、撮像画像上に出現するフレア等を低減する動作の一連の流れを模式的に示す説明図である。
この処理は、遮光制御部13が撮像部11から出力された画像フレーム上における過剰光源の位置を特定し、その位置に該当する部分に遮光区域を形成する処理であり、撮像部11によって撮像される動画像のフレームレートに同期して、解析対象の画像フレームを順次代えながら繰り返し実行される処理である。
つぎに、S205では、現在のカウンタjの値がAであるか否かを判定する。ここで、Aとは、画像フレームの縦方向の画素数である。カウンタjの値がAではないと判定した場合(S205:NO)、jの値を1つカウントアップし(S206)、S202の処理へ戻る。以降、S202〜S206の処理を順次繰り返すこととで、カウンタjの値をカウントアップする。そして、S205でカウンタjの値がAであると判定した場合(S205:YES)、現在のカウンタkの値がBであるか否かを判定する(S208)。ここで、Bとは、画像フレームの横方向の画素数である。カウンタkの値がBではないと判定した場合(S208:NO)、jの値を1にリセットすると共にkの値を1つカウントアップし(S209)、S202の処理へ戻る。
図10は、広い範囲を遮光した状態から徐々に遮光区域を絞り込むことによって、撮像画像上に出現するフレア等を低減しつつ可視範囲も確保する動作の一連の流れを模式的に示す説明図である。
この処理は、遮光制御部13が、撮像部11によって撮像される動画像のフレームレートに同期して遮光区域を徐々に絞り込みながら、撮像部11に画像を撮像させる処理である。
図12は、実施形態の変形例である撮像装置2の概略構成を示すブロック図である。
撮像装置2は、上述の撮像装置1(図1参照)における各部構成に加え、ユーザからの指示を入力するための操作部16を更に備えることを特徴とする。なお、この撮像装置2において、上述の撮像装置1と共通する構成については同じ符号を付し、その説明については省略する。
つぎに、撮像装置2の動作について説明する。
図13は、ユーザによって表示画像上で指示された箇所に遮光区域を配置することによって、撮像画像上に出現するフレア等を低減する動作の一連の流れを模式的に示す説明図である。
遮光制御部13は、まず、操作部16を介して遮光すべき位置の指示入力があるか否か判定する(S401)。そして、操作部16を介して遮光すべき位置の指示入力があると判定した場合(S401:YES)、指示された位置に該当する撮像範囲に遮光区域を配置する(S402)。具体的には、遮光部12が液晶パネルで構成されている場合、ユーザによって指示された位置に該当する範囲の遮光素子を遮光状態にすることで、スポット状の遮光区域を形成する。あるいは、遮光部材を機械的に駆動する装置によって遮光部12が構成されている場合、ユーザによって指示された過剰光源の位置に遮光部材を移動させて遮光を施す。
上記実施形態の撮像装置によれば、以下のような効果を奏する。
(1)遮光部12によって形成される遮光区域の位置や大きさを変化可能に構成することで、単一方向だけでなく様々な方向から入射する過剰光を遮光できるようになる。そして、図5に示すように、フレームレートに同期して遮光区域を順次変化させながら画像を撮像することで、過剰光が撮像範囲に入射する位置に遮光区域が重なったときに過剰光を遮光した状態で撮像した画像を得ることができる。このように、過剰光を遮光した状態で撮像することで、撮像された画像上に出現するフレア等を低減することができ、本来の被写体の視認性が向上する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。
Claims (12)
- レンズと、
前記レンズから投射される被写体の像を受け、これを画像信号に変換することで画像を撮像する撮像手段と、
被写体と前記レンズとの間に介在し、前記撮像手段による撮像範囲の任意部分を遮光し、かつ、その遮光区域を変更可能に構成された遮光手段と、
前記遮光手段を介して前記撮像手段による撮像範囲上の遮光区域を変化させ、前記撮像手段に遮光区域のそれぞれ異なる複数の画像フレームを撮像させる遮光制御手段と、
前記遮光制御手段による制御に基づいて撮像された画像フレームの画像信号を外部に出力する画像出力手段とを備えること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記遮光手段は、前記撮像手段の撮像範囲における所定部分を遮光する第1の遮光パターンと、前記第1の遮光パターンによる遮光区域の配置と互い違いとなる範囲を遮光する第2の遮光パターンとをそれぞれ形成可能に構成されており、
前記遮光制御手段は、前記第1の遮光パターンで撮像範囲の一部を遮光した状態で撮像する第1の画像フレームと、前記第2の遮光パターンで撮像範囲の一部を遮光した状態で撮像する第2の画像フレームとを前記撮像手段に撮像させ、
さらに、前記第1の画像フレーム及び第2の画像フレームの両画像フレームから、それぞれの遮光パターンによる遮光区域以外の撮像範囲に相当する部分画像をそれぞれ抽出し、この抽出した部分画像を対応する位置に組み合わせて合成画像フレームを生成する画像合成手段を備え、
前記画像出力手段は、前記画像合成手段により生成された合成画像フレームを出力すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記遮光制御手段は、前記撮像手段から出力される画像信号に基づいて当該画像上において過剰輝度の部分を検出し、前記撮像手段の撮像範囲における当該過剰輝度部分の位置に対応する部分を遮光させるように前記遮光手段の遮光区域を制御すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記遮光制御手段は、撮像範囲全域を遮光選択範囲の初期設定とし、
(1)前記遮光選択範囲を二等分した各範囲のうちの一方に該当する範囲を遮光した状態で撮像する第1の画像フレームと、他方に該当する範囲を遮光した状態で撮像する第2の画像フレームとを前記撮像手段に撮像させ、
(2)当該撮像された前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームと間で画像の明るさを比較し、
(3)上記(2)における比較の結果に基づき、何れか暗い方の画像フレームに該当する遮光区域を新たな前記遮光選択範囲として設定して、
上記(1)〜(3)の処理を順次繰り返すことで、遮光区域を段階的に絞り込み、
前記画像出力手段は、前記第1の画像フレーム及び前記第2の画像フレームのうち、前記遮光制御手段による上記(2)における比較結果から、何れか暗い方の画像フレームの画像信号を外部に出力すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の撮像装置において、
前記撮像手段は、所定のフレームレートに沿って連続的に画像を撮像するように構成されており、
前記遮光制御手段は、前記遮光手段による遮光区域の変更を前記フレームレートに同期したタイミングで行うこと
を特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記画像出力手段により出力された画像信号に基づく画像を表示する表示手段と、
前記遮光手段によって遮光すべき位置を前記表示手段に表示された画像に対して指示するための指示入力手段とを更に備え、
前記遮光制御手段は、前記指示入力手段において遮光すべき位置を指示された場合、その指示された画像上の位置に対応する撮像範囲上の所定範囲を前記遮光手段に遮光させること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項6に記載の撮像装置において、
前記遮光制御手段は、前記指示入力手段において指示された画像上の位置に対応する撮像範囲上の所定範囲に対する遮光を開始してから、所定時間経過後に当該遮光状態を解除すること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載の撮像装置において、
前記遮光手段は、電圧により液晶の偏光角度を変えることで個々に遮光状態と透光状態とを切り替え可能な複数の液晶セグメントが透明なパネル上に格子状に配列した液晶パネルで構成されていること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載の撮像装置において、
前記遮光手段は、遮光部材をレンズ面に沿って機械的に駆動することで任意の範囲を遮光するように構成されていること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項9に記載の撮像装置において、
前記遮光手段は、前記遮光部材をレンズ面に対して平行に回転あるいは並進移動させて任意の範囲を遮光するように構成されていること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項1ないし請求項10の何れか1項に記載の撮像装置に用いられるコンピュータを制御するためのプログラムであって、当該コンピュータを前記遮光制御手段として機能させるためのプログラム。
- 請求項2に記載の撮像装置に用いられるコンピュータを制御するためのプログラムであって、当該コンピュータを前記遮光制御手段及び前記画像合成手段として機能させるためのプログラム。
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