JP2010098354A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は撮像装置に関するものであり、特に、被写体認識を行い、認識している被写体を表示する撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging device, and more particularly to an imaging device that performs subject recognition and displays a recognized subject.
従来、デジタルカメラなどの被写体を認識する機能を有する撮像装置において、認識された被写体が、最適に撮影できるように、撮像装置はAE、AF等で各種制御が行われる。しかし、画面上の画像情報から被写体を認識しているため、画面内から被写体が外れると、AE、AFに対する制御が不可能になる。 Conventionally, in an imaging device having a function of recognizing a subject such as a digital camera, the imaging device is controlled in various ways by AE, AF, etc. so that the recognized subject can be photographed optimally. However, since the subject is recognized from the image information on the screen, if the subject is removed from the screen, control over AE and AF becomes impossible.
これに対して、被写体を画面の中心部からの放射方向の矢印で示し、操作者に被写体の位置を知らせることにより被写体を画面内から外れにくくしたものがある(特許文献1)。 On the other hand, there is a technique in which the subject is indicated by an arrow in the radial direction from the center of the screen and the operator is informed of the position of the subject, thereby making it difficult to remove the subject from the screen (Patent Document 1).
以下、図9により従来の被写体認識機能を備えた撮像装置について説明する。 Hereinafter, a conventional imaging apparatus having a subject recognition function will be described with reference to FIG.
図9(a)では、表示部13に表示された被写体101に対して、モニタの中心部からの放射状の矢印102で、撮影者に被写体の位置を知らせる。また図9(b)では、表示部13から外れた(写っていない)被写体101(実際には表示されない)に対して画面中央と被写体を結ぶ線上に矢印102を配置し被写体が画面外にあることを示している。
しかしながら、以上に述べた撮像装置では、被写体101の動きベクトル等の検出が必要となり、さらに被写体101が画面外に移動した場合と被写体101が障害物に隠れた場合とを別に検出する必要があり、処理が複雑になるという課題がある。
However, in the imaging apparatus described above, it is necessary to detect a motion vector or the like of the
本発明の被写体認識機能を備えた撮像装置は、上記の課題を解決するものであり、被写体を撮像する撮像部と、前記撮像部の出力を画像処理する画像処理部と、前記画像処理部の出力画像中の特定被写体を検出する特徴検出部と、前記特定被写体を示すマークとともに、前記画像処理部の出力画像を表示する表示部と、前記表示部を複数の表示領域に分割し、前記マークを表示した特定被写体が存在する前記表示領域に応じて、警告の有無を決定し、又は警告方法を決定する制御部と、を備える。 An imaging apparatus having a subject recognition function according to the present invention solves the above-described problem, and includes an imaging unit that images a subject, an image processing unit that performs image processing on an output of the imaging unit, and an image processing unit. A feature detection unit that detects a specific subject in the output image, a display unit that displays an output image of the image processing unit together with a mark indicating the specific subject, and the display unit is divided into a plurality of display areas, and the mark A control unit that determines the presence or absence of a warning or a warning method according to the display area in which the specific subject that displays is present.
上記の構成により、本発明の撮像装置は、被写体に関する動きベクトル等の検出が不要となり、簡易な構成で適切な警告を発することができる。 With the above configuration, the imaging apparatus of the present invention does not require detection of a motion vector or the like related to the subject, and can issue an appropriate warning with a simple configuration.
以下、本発明の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る被写体認識機能を備えたビデオカメラ100の構成を示すブロック図である。図1において、ビデオカメラ100は、撮像部10と、撮像部10の信号を処理する信号処理部11と、信号処理された画像より特定対象を検出する特定対象検出部12と、信号処理された画像を記録する画像記録部17と、検出された特定対象を表示する表示部13と、それらを制御するコントローラ14と、外部からユーザが操作する操作部16を備える。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
撮像部10は、光学系と撮像素子とで構成される。
The
光学系は、対物レンズ、ズームレンズ、絞り、OISユニット、フォーカスレンズ等を含む。光学系は、被写体からの光を集光し、被写体像を形成する。 The optical system includes an objective lens, a zoom lens, a diaphragm, an OIS unit, a focus lens, and the like. The optical system collects light from the subject and forms a subject image.
撮像素子は、光学系で形成された被写体像を撮像して、画像データを生成する。撮像素子は、CMOSイメージセンサー、CCDイメージセンサー等である。 The imaging element captures a subject image formed by the optical system and generates image data. The image sensor is a CMOS image sensor, a CCD image sensor, or the like.
信号処理部11は、ADコンバータ、画像処理部、システムエンコーダ、システムデコーダを含む。
The
ADコンバータは、撮像素子で生成された画像データをデジタル信号に変換する。 The AD converter converts image data generated by the image sensor into a digital signal.
画像処理部は、ADコンバータで変換された画像データに対して各種の処理を施す。画像処理部は、システムエンコーダへ入力する画像データを生成したり、表示部13に表示するための画像データを生成したりする。また、画像処理部は、システムデコーダが出力する画像データに対して画像処理を施し、表示部13に表示するための画像データを生成したり、システムエンコーダへ再入力するための画像データを生成したりする。
The image processing unit performs various processes on the image data converted by the AD converter. The image processing unit generates image data to be input to the system encoder, or generates image data to be displayed on the
画像処理部は、画像前処理部、画像圧縮部、画像伸張部を含む。 The image processing unit includes an image preprocessing unit, an image compression unit, and an image expansion unit.
画像前処理部は、ADコンバータで変換された画像データに対して、ガンマ補正やホワイトバランス補正などの各種画像処理を行う。 The image preprocessing unit performs various image processing such as gamma correction and white balance correction on the image data converted by the AD converter.
画像圧縮部は、DCT(離散コサイン変換)、ハフマン符号化などをおこなうことにより、画像データを圧縮する。画像圧縮部は、例えば、MPEG−2や、H.264の規格に準拠した圧縮形式により画像データを圧縮する。但し、本発明は、MPEG−2や、H.264の形式の画像データに限定されない。 The image compression unit compresses image data by performing DCT (Discrete Cosine Transform), Huffman coding, and the like. The image compression unit is, for example, MPEG-2 or H.264. The image data is compressed by a compression format conforming to the H.264 standard. However, the present invention relates to MPEG-2 or H.264. The image data is not limited to H.264 format.
画像伸張部は、システムデコーダから出力された圧縮済みの画像データを表示部13で再生する場合などに、この画像データを非圧縮の状態に復号化する。
For example, when the compressed image data output from the system decoder is reproduced on the
システムデコーダは、画像記録部17に記録されたAVデータを復号化し、圧縮画像データを生成する。システムデコーダは、生成した圧縮画像データを画像伸張部へ出力する。
The system decoder decodes the AV data recorded in the
コントローラ14は、ビデオカメラ100全体を制御する制御手段である。コントローラ14は、半導体素子などで実現可能である。コントローラ14は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラ14は、マイクロコンピュータで実現できる。
The
特定対象検出部12は、信号処理部11で生成された画像データを解析し、画像データ中の特定対象を検出する。特定対象は、例えば人の顔や、人、ねこ等の特定の動物、動く物体等である。特定対象検出部12は、特定対象を検出するとともに、その特定対象の確からしさを示す信頼度を算出する。本実施の形態では、特定対象検出部12をコントローラ14と別に設けているが、コントローラ14で実現しても良い。
The specific
画像記録部17は、記録媒体制御部と記録媒体で構成される。記録媒体は、メモリカード、ハードディスク、DVD(Digital Versatile Disc)等である。
The
表示部13は、液晶モニタや電子ビューファインダである。表示部13は、撮像部10で撮像された画像データや、画像記録部17から読み出したAVデータ中の画像データを表示可能である。また、表示部13は、ビデオカメラ100の各種の設定情報や、撮影時間などを表示可能である。
The
操作部16は、各種操作手段を総称した構成要素である。操作部16は、ユーザの指示を受け付け、その指示をコントローラ14に伝える。
The
撮像部10は、本発明の撮像部の一例である。信号処理部11は、本発明の画像処理部の一例である。特定対象検出部12は、本発明の特徴検出部の一例である。操作部16は、本発明の操作部の一例である。表示部13は、本発明の表示部の一例である。コントローラ14は、本発明の制御部の一例である。
The
このように構成された被写体認識機能を備えたビデオカメラ100について、その動作を説明する。
The operation of the
撮像部10で撮像された画像データは、信号処理部11で各種の補正等が行われる。補正された信号は、画像記録部17で記録される。また。特定対象検出部12は、信号処理部11からの信号を基に特定対象を検出し、検出箇所は枠表示等を用いて表示する。同時にコントローラ14は特定対象の検出位置に対して、対応する領域に応じた警告、信頼度低下に対する警告を表示部13を用いて表示する。
Various corrections and the like are performed on the image data captured by the
以下、警告表示の処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。 The warning display process will be described below with reference to the flowchart of FIG.
表示部13上に複数の被写体が表示された状態で、撮影者は操作を行い、複数の被写体から、認識させたい被写体を選択する(ステップS201)。例えば、表示部13がタッチパネルである場合には、撮影者は、表示部13上の特定の被写体をタッチすることにより、被写体を選択する。撮影者が、操作部16上の操作ボタンを操作することで、複数の被写体に、順次、選択表示が移動し、選択したい特定被写体に選択表示が行われているタイミングで、決定ボタンを操作することによって、特定対象を選択しても良い。
In a state where a plurality of subjects are displayed on the
なお、本実施の形態では、複数の被写体から、特定被写体として一つの対象を選択する場合について説明するが、本発明はこれに限られず、複数の特定被写体を選択しても良い。 In the present embodiment, a case where one target is selected as a specific subject from a plurality of subjects will be described, but the present invention is not limited to this, and a plurality of specific subjects may be selected.
コントローラ14は、選択された特定被写体について、表示部13の画面上にマークを表示する(ステップS202)。マークの表示例を図3に示す。特定被写体として顔30が選択された場合、顔30のまわりに通常の枠表示とは異なる色の枠表示を行う。選択した顔30のまわりの枠表示を点滅するとしても良い。
The
コントローラ14は、選択された特定被写体について、表示部13の画面上で、どの領域に存在するかを検出する(ステップS203)。
The
画面の分割例を図3に示す。画面は、中心領域31、上領域32、右領域33、下領域34、左領域35の5つの領域に分割する。図3に示す各領域の大きさは、一例であり、上領域32、右領域33、下領域34、及び左領域35がより大きく、中心領域31がより小さくても良く、またはその逆であっても良い。本実施の形態では、上領域32、右領域33、下領域34、及び左領域35をそれぞれ台形の形状としたが、それぞれが長方形の形状であっても良い。図3において、コントローラ14は、特定被写体30が右領域33に存在することを検出する。
An example of screen division is shown in FIG. The screen is divided into five areas: a
コントローラ14は、特定対象検出部12を用いて選択された被写体の信頼度を検出する(ステップS204)。
The
コントローラ14は、特定被写体30が、所定領域として定めた、上領域32、右領域33、下領域34、左領域35の4つの領域のいずれかに存在するかを検出する(ステップS205)。特定被写体30が、画面の周辺に位置する上記4つの領域に存在する場合、特定被写体30が、今後画面外に移動する可能性が高い。したがって、コントローラ14は、あらかじめ撮影者に警告を発する。
The
コントローラ14は、図3に示すように、特定被写体30が所定領域に存在する(ステップS205でYes)場合、特定被写体30の信頼度を、保持する閾値と比較する(ステップS206)。信頼度が閾値以下(ステップS206でYes)の場合、コントローラ14は、表示しているマーク(表示枠)を消す(ステップS208)とともに、特定被写体30が閾値以下となった表示画面上の位置を内部メモリ(図示せず)上に記憶する(ステップS209)。信頼度が閾値を超える(ステップS206でNo)場合、コントローラ14は、表示部13に警告表示を行う(ステップS207)。
As shown in FIG. 3, when the
特定被写体30の信頼度が下がった場合、一般に、特定被写体30が遠ざかった、障害物に隠れた、画面外に出かかった等が考えられる。特定被写体30の動きベクトルを検出することで、画面外に向かっているかどうかは判断できるが、画面外にでかかったために信頼度が下がったのか、或いは画面の端の方にある障害物に隠れたかを区別することは困難である。また特定被写体30が画面の端にあるとき、障害物が移動してきて特定被写体30を隠してしまった場合、或いは画面の端で特定被写体30が遠ざかっていく場合等は、特定被写体の信頼度は下がるが、動きベクトルは検出されず、警告を発することが出来ない。したがって、本実施の形態では、これらの区別を行わず、特定被写体30の位置する領域と、その信頼度に応じて、警告を発することにより、特定被写体30の認識が困難になっていることを撮影者に知らせる。これによって撮影者は特定被写体30を認識しやすいようにさまざまなアクションを取ることが出来る。つまり、被写体に関する動きベクトルの検出等を行わず、簡易な構成で、適切な警告を発することができる。
When the reliability of the
図3に示すように、特定被写体30が右領域33に存在する場合の警告表示の例を図4に示す。図4において、コントローラ14は、警告表示として、右領域に警告表示バー43を点滅させる。これにより、撮影者は、特定被写体30が右領域に位置することを認識することができるため、その方向にビデオカメラ100を向ける等のアクションを取ることができる。
As shown in FIG. 3, an example of a warning display when the
コントローラ14は、信頼度が閾値以下になった場合(ステップS206でYes)、その経過時間を測定し、その経過時間があらかじめ保持する所定時間を越えた場合(ステップS210でYes)に、表示している警告を非表示とし(ステップS211)、再度、特定被写体の選択操作(ステップS201)から、処理を開始する。この場合は、特定被写体30が画面外に移動し、その方向を示す警告表示を所定時間行ったにも関わらず、撮影者がそれに対応するアクションを行わなかった場合に相当し、撮影者は新たな特定被写体を選択することを望んでいると考えられるため、特定被写体の選択操作(ステップS201)から、処理を開始する。
The
コントローラ14は、所定時間を経過するまでの間は(ステップS210でNo)、警告表示を継続する(ステップS207)。すなわち、特定被写体30の信頼度が下がって見失った場合も、警告表示を一定時間継続させることによって、撮影者が特定被写体30を見つける一助とすることが出来る。
The
コントローラ14は、所定領域に存在(ステップS205でYes)する特定被写体30の信頼度が、閾値以下(ステップS206でYes)になり、所定時間が経過する前(ステップS210でNo)に、特定被写体30の信頼度が回復し、閾値を超えた(ステップS206でNo)場合、警告表示を継続する(ステップS207)。ただし、この場合、特定被写体30の信頼度が下がった際に、特定被写体30を別の被写体と誤って認識し、その後、誤認識した被写体の信頼度が上がったために、誤った被写体を選択し続ける状況が発生し得る。この状況を回避するために、コントローラ14は、特定被写体30の信頼度が閾値以下になった際の表示画面上の消失位置を内部メモリ(図示せず)上に記憶し(ステップS209)、特定被写体の信頼度が回復し、閾値を超えた場合の出現位置が、消失位置の近傍にあるか否かによって、信頼度が低下する前後の特定被写体が一致しているか否かを判断する。コントローラ14は、特定被写体の出現位置が、消失位置の近傍にない時には、異なる特定被写体が選択されていると判断し、マーク表示、及び警告表示をやめ、特定被写体の選択操作(ステップS201)から、処理を開始する。
The
なお、信頼度の低下前後で特定被写体が一致しているか否かを、特定被写体の色や形状等の特徴を比較することによって判断しても良い。 Note that whether or not the specific subject matches before and after the decrease in reliability may be determined by comparing characteristics such as the color and shape of the specific subject.
図5に、領域に応じた、警告表示バーの表示方法の違いを示す。警告表示として、コントローラ14は、特定被写体30が上領域32に有る時は警告表示42を点滅し、特定被写体30が右領域33にあるときは警告表示43を点滅し、特定被写体30が下領域34にあるときは警告表示44を点滅し、特定被写体30が左領域35にあるときは警告表示45を点滅する。
FIG. 5 shows a difference in the display method of the warning display bar depending on the area. As a warning display, the
このような警告表示を行うことによって、被写体を示す矢印等を表示する場合と比較して、矢印表示の場合における、矢印の大きさ、位置等によって、認識のしやすさが異なり、さらに他の被写体を確認するのに邪魔になる等の問題が発生せず、撮影者に視認しやすい警告表示を行うことができる。 By performing such warning display, the ease of recognition differs depending on the size, position, etc. of the arrow in the case of the arrow display compared to the case of displaying the arrow indicating the subject. It is possible to display a warning that is easy for the photographer to view without causing problems such as obstructing the confirmation of the subject.
コントローラ14は、図6に示すように、特定被写体30が所定領域以外の中心領域31に存在する(ステップS205でNo)場合、警告表示を行わない。
As shown in FIG. 6, the
なお、特定被写体30が中心領域に存在し、その信頼度を、保持する閾値と比較し、信頼度が閾値以下の場合、コントローラ14は、図8に示す警告表示を行ってもよい。図8において、コントローラ14は、全ての警告表示バー42、43、44、及び45を点滅させる。これにより、撮影者は、特定被写体30が中心領域に位置しつつ、その信頼度が低下したこと、すなわち、例えば、特定被写体30が、樹木等の障害物の後ろに位置し、見失いかけていることを認識することができ、撮影者が移動して、特定被写体30が見える位置に移動する等の適切なアクションを取ることができる。
Note that when the
なお、本実施の形態では、特定被写体30が中心領域31に有り、信頼度が閾値を超える場合は、警告を行わないとしたが、警告表示バー42、43、44、45全てを点灯して撮影者に知らせることも可能である。
In the present embodiment, when the
このように、ビデオカメラ100は、特定被写体30の位置する領域、及び信頼度を用いて、警告表示の方法を変えることで、簡易な構成で、適切な警告表示を行うことが可能となる。
Thus, the
なお、警告表示の方法として、図8に示すように、表示部10の外側にLED等からなる警告表示部91、92、93及び94を設け、警告表示部91、92、93、94を、被写体の位置と信頼度に応じて、点灯又は点滅するとしてもよい。
As a warning display method, as shown in FIG. 8, warning
本発明の撮像装置は、被写体の存在領域を表示し、同時に被写体の信頼度を表示する方式を用いることによって、目標の被写体が画面から外れそうに、或いは目標の被写体を見失いそうになっていることを撮影者に知らせる事が可能となる。また警告表示は画面の周辺に位置するため、他の被写体の確認を邪魔することなく警告が可能となり、デジタルカメラ、ビデオカメラ等で有用である。 The image pickup apparatus according to the present invention uses the method of displaying the subject existing area and simultaneously displaying the reliability of the subject, so that the target subject is likely to be off the screen or the target subject is likely to be lost. It is possible to inform the photographer of this. Further, since the warning display is located at the periphery of the screen, the warning can be performed without disturbing the confirmation of other subjects, which is useful for digital cameras, video cameras, and the like.
10 撮像部
11 信号処理部
12 特定対象検出部
13 表示部
14 コントローラ
16 操作部
17 画面記録部
100 ビデオカメラ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記撮像部の出力を画像処理する画像処理部と、
前記画像処理部の出力画像中の特定被写体を検出する特徴検出部と、
前記特定被写体を示すマークとともに、前記画像処理部の出力画像を表示する表示部と、
前記表示部を複数の表示領域に分割し、前記マークを表示した特定被写体が存在する前記表示領域に応じて、警告の有無を決定し、又は警告方法を決定する制御部と、
を備えた撮像装置。 An imaging unit for imaging a subject;
An image processing unit for image processing the output of the imaging unit;
A feature detection unit for detecting a specific subject in the output image of the image processing unit;
A display unit for displaying an output image of the image processing unit together with a mark indicating the specific subject;
A control unit that divides the display unit into a plurality of display regions and determines whether or not there is a warning or determines a warning method according to the display region where the specific subject displaying the mark exists;
An imaging apparatus comprising:
前記表示部は、前記選択された特定被写体を示す選択マークとともに、前記画像処理部の出力画像を表示し、
前記制御部は、前記表示部を複数の表示領域に分割し、前記選択マークを表示した特定被写体が存在する前記表示領域に応じて、警告の有無を決定し、又は警告方法を決定する
請求項1に記載の撮像装置。 An operation unit that receives an operation instruction including an operation of selecting at least one specific subject from the specific subject detected by the feature detection unit;
The display unit displays an output image of the image processing unit together with a selection mark indicating the selected specific subject,
The control unit divides the display unit into a plurality of display areas, and determines whether or not there is a warning or determines a warning method according to the display area where the specific subject displaying the selection mark is present. The imaging apparatus according to 1.
前記制御部は、前記表示部に警告を表示している場合に、前記マークを表示した特定被写体の信頼度が閾値以下になった際に、所定時間、前記警告を表示し、所定時間経過後に、前記警告を表示しないよう制御する
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。 The feature detection unit calculates the reliability of the detected specific subject,
The control unit displays the warning for a predetermined time when the reliability of the specific subject displaying the mark falls below a threshold when the warning is displayed on the display unit, and after the predetermined time has elapsed. The imaging apparatus according to claim 1, wherein control is performed so that the warning is not displayed.
請求項3に記載の撮像装置。 The control unit determines whether or not the specific subject matches the specific subject selected by the operation unit when the reliability of the specific subject exceeds the threshold before the predetermined time elapses. The image pickup apparatus according to claim 3, wherein the image pickup device is controlled to continue displaying the warning when they match.
前記マークを表示した特定被写体の信頼度が閾値以下になった際の前記表示部における前記特定被写体の消失位置を記憶し、
信頼度が前記閾値を超えた特定被写体の位置が、前記消失位置の近傍であるか否かにより判断する
請求項4に記載の撮像装置。 The control unit determines whether the specific subject before and after the change in reliability matches.
Storing the disappearance position of the specific subject in the display unit when the reliability of the specific subject displaying the mark is equal to or lower than a threshold;
The imaging apparatus according to claim 4, wherein the position of the specific subject whose reliability exceeds the threshold is determined based on whether or not the position is near the disappearance position.
請求項1から請求項5の何れかに記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein the display area includes five areas of a center area, an upper area, a lower area, a left area, and a right area of the display unit.
請求項6に記載の撮像装置。 The control unit displays a warning near a region where the specific subject exists in the display unit when the specific subject displaying the mark exists in the upper region, the lower region, the left region, or the right region. The imaging device according to claim 6.
請求項1から請求項7の何れかに記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 1, wherein the feature detection unit detects a human face as the specific subject.
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