JP2010021674A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 所望の構図を作成することができ、かつ所望の構図に合致した所望の被写体像を確実に撮像することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】 被写体光の撮像を行ない撮像信号を生成する撮像素子6と、撮像信号に基づく被写体画像データを生成する画像処理部10と、被写体画像データを記憶する第1記憶部12と、構図画像データを取得する構図画像データ取得部4と、構図画像データ取得部4により取得した構図画像データを記憶する第2記憶部11と、第1記憶部11に記憶されている被写体画像データに基づく被写体画像と、第2記憶部12に記憶されている構図画像データに基づく構図画像との合致率を検出する合致率検出部4と、合致率検出部4による検出結果に基づいて構図画像と被写体画像とが合致しているか否かを判定する判定部4とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 被写体光の撮像を行ない撮像信号を生成する撮像素子6と、撮像信号に基づく被写体画像データを生成する画像処理部10と、被写体画像データを記憶する第1記憶部12と、構図画像データを取得する構図画像データ取得部4と、構図画像データ取得部4により取得した構図画像データを記憶する第2記憶部11と、第1記憶部11に記憶されている被写体画像データに基づく被写体画像と、第2記憶部12に記憶されている構図画像データに基づく構図画像との合致率を検出する合致率検出部4と、合致率検出部4による検出結果に基づいて構図画像と被写体画像とが合致しているか否かを判定する判定部4とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、所望の構図に合致した被写体の像を撮像する撮像装置に関するものである。
撮影するシーン(例えば、人物、風景、夜景等)に合わせて、予め記憶されている複数の撮影シーン別モードの中から最適なモードを自動選択する機能を備えたカメラ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、撮りたい構図の被写体を撮影するときのカメラの姿勢を予め検出し、検出結果を用いてカメラの姿勢を調整することにより撮りたい構図に合致した被写体の撮影を行なうことができる撮影装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2007−208757号公報
特開2005−128437号公報
ところで、特許文献1記載のカメラ装置においては、予め記憶されている撮影シーン別モードの中から最適なモードを選択することができるのみで、撮影者が撮りたい構図に合致した被写体の撮影を支援する機能を有するものではない。また、特許文献2記載の撮影装置においては、撮りたい構図と撮影する画像との合致率を判定する機能を備えていないため、カメラ姿勢の補正がなされると、撮りたい構図と異なる画像を映し出していても、映し出されている画像が撮りたい構図に合致していると判断されてしまう場合がある。
本発明の課題は、所望の構図を作成することができ、かつ所望の構図に合致した所望の被写体像を確実に撮像することができる撮像装置を提供することである。
本発明の撮像装置は、被写体光の撮像を行ない撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号に基づく被写体画像データを生成する画像処理部と、前記被写体画像データを記憶する第1記憶部と、構図画像データを取得する構図画像データ取得部と、前記構図画像データ取得部により取得した前記構図画像データを記憶する第2記憶部と、前記第1記憶部に記憶されている前記被写体画像データに基づく前記被写体画像と、前記第2記憶部に記憶されている前記構図画像データに基づく構図画像との合致率を検出する合致率検出部と、前記合致率検出部による検出結果に基づいて前記構図画像と前記被写体画像とが合致しているか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする。
本発明の撮像装置によれば、構図画像データを取得する構図画像データ取得部を備えているため、所望の構図画像を作成することができる。そして、被写体画像と構図画像との合致率を検出する合致率検出部及び合致率検出部による検出結果に基づいて構図画像と被写体画像とが合致しているか否かを判定する判定部を備えているため、所望の構図画像に合致した所望の被写体を確実に撮影することができる。
以下、図面を参照して本発明の第1の実施の形態に係る電子カメラ(撮像装置)について説明する。図1は、第1の実施の形態に係る電子カメラ2の概略構成を示すブロック図である。このカメラは、一眼レフ方式の電子カメラである。但し、本発明が適用可能なカメラとしては、一眼レフ方式の電子カメラに限定されず、コンパクトデジタルカメラやその他の電子カメラであってもよい。また、本発明は、一般的にカメラと称呼される装置にも限定されず、撮像(撮影)機能を備えた電子装置等にも適用可能である。
図1に示すように、電子カメラ2は、マイクロコンピュータ等によって構成される制御部4を備えている。制御部4は、後述するメモリ11から制御プログラムを読み込み、実行することにより、この電子カメラ2の各部を統括的に制御する。
バス5は、制御部4から出力される制御信号を電子カメラ2の各部に送信するための送信路である。バス5には、A/D変換回路8、画像処理部10、メモリ11、記録媒体12、バッファメモリ14及び操作部18が接続されている。
撮像素子6は、CCDまたはCMOS等により構成され、図示しない撮影レンズを透過した被写体光を撮像し、撮像した被写体の像を光電変換して生成される撮像信号(蓄積電荷としてのアナログ信号)をA/D変換回路8に対して出力する。撮像素子6から出力された撮像信号は、A/D変換回路8においてゲイン調整などの処理が行われた後にアナログ信号からデジタル信号に変換され、画像処理部10に送信される。
画像処理部10は、A/D変換回路8から出力されるデジタル信号に基づく被写体画像データに対して、ホワイトバランス調整、シャープネス調整、ガンマ補正、階調調整等の画像処理を行う。バッファメモリ14は、画像処理部10により画像処理された被写体画像データ等を一時的に記憶する。また、メモリ11は、制御部4が制御を行うための制御プログラム等を記憶している。
記録媒体(第1記憶部)12は、電子カメラ2に設けられたカードスロット(図示せず)に着脱可能に装着される可搬性を有する記録媒体であり、例えば、CFカード、SDカード、スマートメディア等が用いられる。記録媒体12には、撮影日時等の撮影に関する情報と共に、Exif(Exchangable image file format)等の所定の形式で被写体画像データが記録される。
画像表示部16には、記録媒体12に記録された画像または撮像素子6からのリアルタイム画像であるライブビュー画像(スルー画像)等を表示することができる。また、この画像表示部16には、撮影情報やメニュー(選択項目)等の後述する操作部18による操作に関する情報等を表示することもできる。
操作部18は、電子カメラ2本体の上部や背面に設けられた、撮影者(ユーザー)が指示内容を手動入力するための各種のスイッチ、ボタン、ダイヤル、キー等から構成されている。具体的には、撮影等を指示するためのレリーズボタン、画像表示部16にメニュー等を表示させるためのメニューボタン、メニュー項目等の選択やカーソルを移動させる等のための十字キー、決定ボタン(OKボタン)等が設けられている。
ところで、この実施の形態に係る電子カメラ2においては、撮影者が撮りたい構図(所望の構図)を作成し記憶することができ、かつ作成された所望の構図に合致した被写体の撮影を行うことができる。そこで、図2に示すフローチャートを参照して、この実施の形態に係る電子カメラ2において所望の構図を作成するための処理について説明する。
まず、撮影者により所望の構図の撮影が行われる。制御部(構図画像データ取得部)4は、撮像素子6から出力された撮像信号に基づいて画像処理部10により生成された構図画像データを取得する(ステップS10)。なお、パソコン等の外部装置や記録媒体等に予め記憶されている画像から構図画像データを取得してもよい。
次に、制御部4は、図3に示すように、構図画像20を複数のエリア(m×n)に分割する。エリアの数、即ちm及びnの値は操作部18を用いて設定することにより変更可能であり、設定されているエリアの数の情報はメモリ11に記憶されている。
制御部4は、図3に示す複数のエリアに分割された構図画像20を画像表示部16に表示させる。そして、図4に示すように、撮影者により操作部18(十字キー、決定ボタン)を用いて画像表示部16に表示されている構図画像20の検出領域(所定領域)22が指定される。制御部(所定領域設定部)4は、操作部18の操作信号を受信することにより撮影者により指定された検出領域22の設定を行う(ステップS11)。即ち、制御部4は、図4に示すように、16×12個のエリアから選択された6×8個のエリアのエリア画像及びエリア位置のデータを取得し、メモリ(第2記憶部)11に記憶させる。ここで、検出領域とは、撮影者が構図に設定したい画像が映されている領域であって、後に撮影する被写体の画像と合致させたい部分である。また、例えば、図5に示すように、1つの構図画像20内に複数の検出領域22a,22bを設定してもよい。また、例えば、図6に示すように、検出領域23aの一部と重なる他の検出領域23bを設定してもよい。
次に、制御部4は、検出領域22と後に撮影する被写体とが合致しているか否かの判定を行うために用いられる判定値を算出する(ステップS12)。まず、制御部4は、図7に示すように、検出領域22の1エリア内側の輪郭部(図7において斜線で示す領域)を評価エリア24とし、評価エリア24内のエリアの数Jをカウントする。また、評価エリア24を構成する個々のエリア内の輝度B1〜BJの平均値YJ(=(B1+B2+…+BJ)/J)を算出する。なお、検出領域が複数ある場合は、検出領域毎に評価エリア内のエリアの数Jをカウントする。そして、検出領域毎に評価エリアを構成する個々のエリア内の輝度の平均値YJを算出し、算出された検出領域毎の輝度の平均値YJを更に平均化した値Yaveを算出する。検出領域が1つの場合は、Yave=YJとなる。
次に、制御部4は、構図画像20全体を構成する個々のエリア内の輝度の平均値Yを算出し、Yに対するYaveの割合Yg(Yg=Yave/Y)を判定値とする。カウントされたエリアの数J及び算出された判定値Ygは、メモリ11に記憶される。
また、制御部4は、図7に示すように、検出領域22の1エリア外側の周辺部(図7において破線で示すエリア内)をNG評価エリア26とし、NG評価エリア26内のエリアの数Kをカウントする。カウントされたエリアの数Kは、メモリ11に記憶される。
なお、評価エリア24及びNG評価エリア26のサイズは、変更可能に構成されている。即ち、エリアの数、即ちm及びnの値が変更された場合、評価エリア24及びNG評価エリア26のサイズも変更される。m及びnの値が大きく設定されるとエリアの数が増大し、評価エリア24及びNG評価エリア26は小さくなる。一方、m及びnの値が小さく設定されるとエリアの数は減少し、評価エリア24及びNG評価エリア26は大きくなる。
次に、図8に示すフローチャートを参照して、この実施の形態に係る電子カメラ2において所望の構図に合致した被写体の撮影を行うための処理について説明する。
まず、撮影者により操作部18(十字キー、決定ボタン)を用いて構図撮影モード(所望の構図に合致した画像の撮影を行うモード)が選択される。制御部4は、操作部18の操作信号を受信すると、図9に示すように、撮像素子6からのリアルタイム画像であるスルー画像(撮影しようとしている被写体画像、図9中の円内の領域)28及びメモリ11に記憶されている検出領域(構図画像)22を画像表示部16に重畳表示させる(ステップS20)。
次に、制御部4は、メモリ11に記憶されている判定値Yg(図2のステップS12において算出)及び評価エリア24のエリアの数J(図9においてはエリアa1〜a18の数J=18)を読み込む。次に、制御部4は、スルー画像28内の、評価エリア24を構成するエリアa1に対応する部分の輝度(以下、評価値という。)Ya1を検出する(ステップS21)。
そして、制御部4は、評価値Ya1と判定値Ygとを比較する(ステップS22)。即ち、評価値Ya1が判定値Ygより大きいか否かを判定する。評価値Ya1が判定値Ygより大きい場合はスルー画像28内のエリアa1に対応する部分は合致していると判定し、評価値Ya1が判定値Yg以下の場合はスルー画像28内のエリアa1に対応する部分は合致していないと判定する。
同様に、制御部4は、スルー画像28内の、評価エリア24を構成するエリアa2〜a18に対応する部分の輝度(以下、評価値という。)Ya2〜Ya18をそれぞれ検出する。そして、評価値Ya2〜Ya18のそれぞれが判定値Ygより大きいか否かを判定する。そして、制御部4は、評価エリア24内で合致していると判定されたエリアの数Lをカウントする。図9においては斜線で示すエリアa2〜a4,a6〜a9,a11〜a13,a15〜a18が評価エリア24内で合致していると判定されたエリアであり、L=14である。
次に、制御部4は、評価エリア24のエリアの数Jに対する合致していると判定されたエリアの数Lの値(合致率)f(=L/J)を算出(検出)し(ステップS23、合致率検出部)、算出された合致率fが予め設定されている第1所定値F以上であるか否かを判定する(ステップS24、判定部)。合致率fが第1所定値F以上である場合はスルー画像28内の評価エリア24に対応する部分は合致していると判定し、合致率fが第1所定値Fより小さい場合はスルー画像28内の評価エリア24に対応する部分は合致していないと判定する。なお、第1所定値Fは操作部18を用いて設定することにより変更可能であり、設定されている第1所定値Fはメモリ11に記憶されている。
この実施の形態においては、第1所定値FがF=0.5(50%)で設定されているものとして説明する。図9に示すように、評価エリア24のエリアの数J=18、合致していると判定されたエリアの数L=14、合致率f=14/18=0.78であり、合致率fは第1所定値Fより大きい。したがって、制御部4は、スルー画像28内の評価エリア24に対応する部分は合致していると判定し(ステップS24、Yes)、次のステップ(ステップS25)に進む。
一方、図10に示す場合においては、評価エリア24のエリアの数J=18、合致していると判定されたエリア(図10において斜線で示すエリア)a2〜a4,a7,a16〜a18の数L=7、合致率f=7/18=0.39であり、合致率fは第1所定値Fより小さい。したがって、制御部4は、スルー画像28内の評価エリア24に対応する部分は合致していないと判定する(ステップS24、No)。この場合に、撮影者は、構図画像である検出領域22にスルー画像28を合致させるために、スルー画像28内の被写体の大きさ及び位置等を変更させる再調整を行う。制御部4は、撮影者による再調整の後、ステップS20の処理に戻り、ステップS24において合致していると判定されるまでステップS20〜ステップS24の処理を繰り返す。
なお、検出領域22の輪郭部である評価エリア24のみの評価を行い、検出領域22の中心部の評価を行わないのは、例えばドーナツ型の画像を検出領域として設定した場合にドーナツ型の穴の部分の評価を行うことにより生じ得る誤った判定結果を回避するためである。
制御部4は、スルー画像28内の評価エリア24に対応する部分は合致していると判定した後、メモリ11に記憶されている判定値Yg(図2のステップS12において算出)及びNG評価エリア26のエリアの数K(図9においてはエリアb1〜b26の数K=26)を読み込む。次に、制御部4は、スルー画像28内の、NG評価エリア26を構成するエリアb1〜b26に対応する部分の輝度(以下、評価値という。)Yb1〜Yb26をそれぞれ検出する(ステップS25)。そして、評価値Yb1〜Yb26のそれぞれと判定値Ygとを比較する(ステップS26)。評価値Yb1〜Yb26のそれぞれが判定値Ygより大きい場合はスルー画像28内のエリアb1〜b26のそれぞれに対応する部分は不合致であると判定し、評価値Yb1〜Yb26のそれぞれが判定値Yg以下の場合はスルー画像28内のエリアb1〜b26のそれぞれに対応する部分は合致していると判定する。そして、制御部4は、不合致であると判定されたエリアの数Rをカウントする。図9に示すNG評価エリア26内で不合致であると判定されるエリアはなく、R=0である。
次に、制御部4は、NG評価エリア26のエリアの数Kに対する不合致であると判定されたエリアの数Rの値(不合致率)p(=R/K)を算出(検出)し(ステップS27、合致率検出部)、算出された不合致率pが予め設定されている第2所定値FNG以上であるか否かを判定する(ステップS28、判定部)。不合致率pが第2所定値FNG以上である場合はスルー画像28内のNG評価エリア26に対応する部分は不合致であると判定し、不合致率pが第2所定値FNGより小さい場合はスルー画像28内のNG評価エリア26に対応する部分は合致していると判定する。なお、第2所定値FNGは操作部18を用いて設定することにより変更可能であり、設定されている第2所定値FNGはメモリ11に記憶されている。
この実施の形態においては、第2所定値FNGがFNG=0.2(20%)で設定されているものとして説明する。図9に示すように、NG評価エリア26のエリアの数K=26、不合致であると判定されたエリアの数R=0、不合致率p=0であり、不合致率pは第2所定値FNGより小さい。したがって、制御部4は、スルー画像28内のNG評価エリア26に対応する部分は合致していると判定し(ステップS28、No)、ステップS24における合致しているという判定結果とステップS28における合致しているという判定結果からスルー画像28と検出領域22は合致していると判定する。そして、次のステップ(ステップS29)に進む。
一方、図11に示す場合においては、NG評価エリア26のエリアの数K=26、不合致であると判定されたエリア(図11においてドットで示すエリア)b2〜b5,b23〜b26の数R=8、不合致率p=8/26=0.31であり、不合致率pは第2所定値FNGより大きい。したがって、制御部4は、評価エリア24において合致していると判定された場合であっても(図11に示すエリアの数J=18、合致しているエリア(図11において斜線で示すエリア)a1〜a4,a6〜a8,a12,a13,a15〜a18の数L=13、合致率f=13/18=0.72であり、合致率fは所定値F=0.5より大きい。)、スルー画像28内のNG評価エリア26に対応する部分が不合致であると判定された場合(ステップS28、Yes)、スルー画像28と検出領域22は合致していないと判定する。
撮影者は、構図画像である検出領域22にスルー画像28を合致させるために、スルー画像28内の被写体の大きさ及び位置等を変更させる再調整を行う。制御部4は、撮影者による再調整の後、ステップS20の処理に戻り、ステップS28において合致していると判定されるまでステップS20〜ステップS28の処理を繰り返す。
次に、制御部4は、判定結果を撮影者に報知する(ステップS29、判定結果報知部)。例えば、スルー画像28と検出領域22が合致していると判定された場合、画像表示部16に「OK」と表示させる。表示内容は「OK」に限らず、その他文字・記号であってもよく、合致していないと判定された場合に「NG」等と表示させてもよい。また、表示ではなく、音で報知するようにしてもよい。
次に、制御部4は、画像表示部16に表示されているスルー画像28の撮影を実行する(ステップS30)。この場合、スルー画像28と検出領域22が合致していると判定した後、自動で撮影を行う構成にしてもよい。また、スルー画像28と構図画像22が合致していると判定されるまでレリーズボタンの操作を禁止し、スルー画像28と構図画像22が合致していると判定されたときレリーズボタンの操作を許可する構成にしてもよい。
この実施の形態に係る電子カメラによれば、撮りたい構図を撮影し、または外部装置等から構図を読み込むことにより、所望の構図(検出領域)を自在に作成することができる。また、スルー画像と検出領域の合致率を算出し、算出結果から合致しているか否かを判定するため、所望の構図(検出領域)に合致した所望のスルー画像を確実に撮影することができる。このように、予め所望の構図をセットしておき、合致しているか否かを判定する機能を備えることにより、例えば他人に撮影を依頼する際やセルフタイマー機能を用いて撮影を行う際、撮りたい構図と合致した被写体を確実に撮影することができる。
また、エリアの数を増大させることによりエリアの面積を小さくすることができるため、合致しているか否かの判定の精密度を高くすることができる。また、エリアの数を減少させることによりエリアの面積を大きくすることができるため、判定の処理速度を高くすることができる。また、第1所定値及び第2所定値を変更することにより合致しているか否かの判定の精密度を調整することができる。
なお、この実施の形態に係る電子カメラ2においては、複数の検出領域を設定した場合、検出領域毎に合致しているか否かの判定を行い、すべての検出領域において合致していると判定するまで、撮影者によるスルー画像28内の被写体の大きさ及び位置等の調整が行われ、制御部4は合致しているか否かの判定を行う。すべての検出領域において合致していると判定されたとき、画像表示部16に「OK」と表示され、スルー画像28の撮影が実行される。この実施の形態に係る電子カメラによれば、例えば名所等の大きさ及び位置等を一方の検出領域に、人物の大きさ及び位置等を他方の検出領域に設定することにより所望の構図を作成することができ、所望の構図に合致した画像を自在に撮影することができる。
2…電子カメラ、4…制御部、6…撮像素子、8…A/D変換回路、10…画像処理部、11…メモリ、12…記録媒体、14…バッファメモリ、16…画像表示部、18…操作部。
Claims (11)
- 被写体光の撮像を行ない撮像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像信号に基づく被写体画像データを生成する画像処理部と、
前記被写体画像データを記憶する第1記憶部と、
構図画像データを取得する構図画像データ取得部と、
前記構図画像データ取得部により取得した前記構図画像データを記憶する第2記憶部と、
前記第1記憶部に記憶されている前記被写体画像データに基づく前記被写体画像と、前記第2記憶部に記憶されている前記構図画像データに基づく構図画像との合致率を検出する合致率検出部と、
前記合致率検出部による検出結果に基づいて前記構図画像と前記被写体画像とが合致しているか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記構図画像内に少なくとも1つの所定領域を設定する所定領域設定部を更に備え、
前記合致率検出部は、前記所定領域設定部により設定された前記所定領域の輪郭部と、前記被写体画像内の前記輪郭部に対応する部分との合致率を検出することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記輪郭部のサイズは、変更可能であることを特徴とする請求項2記載の撮像装置。
- 前記合致率検出部は、前記所定領域設定部により設定された前記所定領域の周辺部と前記被写体画像内の前記周辺部に対応する部分との不合致率を検出し、
前記判定部は、前記合致率検出部により検出された前記輪郭部の合致率及び前記周辺部の不合致率に基づいて判定を行うことを特徴とする請求項2または請求項3記載の撮像装置。 - 前記周辺部のサイズは、変更可能であることを特徴とする請求項4記載の撮像装置。
- 前記判定部は、前記周辺部における前記不合致率が第2所定値以上である場合、前記輪郭部における前記合致率が第1所定値以上であっても前記被写体画像と前記構図画像とが合致していないと判定することを特徴とする請求項4または請求項5記載の撮像装置。
- 前記第1所定値及び前記第2所定値は、変更可能であることを特徴とする請求項6記載の撮像装置。
- 前記判定部による判定結果を報知する判定結果報知部を更に備えることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記判定部により前記被写体画像と前記構図画像とが合致していると判定された場合、前記撮像素子により前記被写体光の撮像を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記判定部により前記被写体画像と前記構図画像とが合致していると判定されるまで前記撮像素子による撮像を禁止し、前記判定部により前記被写体画像と構図画像とが合致していると判定されたとき前記撮像素子による撮像を許可することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記構図画像データは、前記撮像素子から出力された前記撮像信号に基づいて前記画像処理部により生成可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の撮像装置。
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KR20150141808A (ko) * | 2014-06-10 | 2015-12-21 | 삼성전자주식회사 | 구도 정보를 이용하는 전자 장치 및 이를 이용하는 촬영 방법 |
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