JP2010117585A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被写体に応じて適切な撮影モードを設定する撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置１は、撮影レンズ５１の光軸ＬＸと水平面ＨＰとのなす角度θを検出する第１検出部を備える。角度θと、撮像により得られる画像の上部の色構成と明るさの少なくとも一方とに基づいて、撮影モードを設定する制御部を備える。制御部は、撮影レンズ５１の焦点距離と角度θの少なくとも一方に応じて、画像の上部における色構成または明るさを確認する領域の範囲を決定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に被写体に応じた撮影モードの自動設定を行う撮像装置に関する。

被写体に応じて撮影モードを自動的に設定する撮像装置が提案されている。

特許文献１は、撮像装置のレンズの光軸と水平面とのなす角度（俯角）が大きい場合に、撮影モードをマクロモードに変更する撮像装置を開示する。
特開２００２−２０７１６０号公報

しかし、撮像装置の保持状態だけでは、適切な撮影モードを設定することは出来ない場合がある。

したがって本発明の目的は、被写体に応じて適切な撮影モードを設定する撮像装置を提供することである。

本発明に係る撮像装置は、撮影レンズの光軸と水平面とのなす角度を検出する第１検出部と、光軸と水平面とのなす角度と、撮像により得られる画像の上部の色構成と明るさの少なくとも一方とに基づいて、撮影モードを設定する制御部とを備える。

撮影レンズの光軸と水平面とのなす角度は、光軸方向の仰角または俯角に相当し、該角度を算出することにより、撮像装置の撮影レンズの上下方向の向きを特定することが出来る。撮像装置が上を向いているなど角度が閾値以上であり、且つ撮像により得られる画像の上部が一定条件を満たす場合には、撮像により得られる画像は空を含むと推定出来る。このため、かかる場合に空を含む被写体を撮影するのに適した撮影モードを自動的に設定することにより、被写体に応じた適切な撮影モードで画像を得ることが可能になる。

好ましくは、制御部は、撮影レンズの焦点距離と角度の少なくとも一方に応じて、画像の上部における色構成または明るさを確認する領域の範囲を決定する。

光軸が水平面と平行であるなど、角度が小さい場合には、画面に含まれる空の割合が小さくなり、角度が大きい場合には、画面に含まれる空の割合が大きくなる。このため、角度に応じて色構成や明るさを確認する領域を変動させることにより、画像に空が含まれるか否かを正しく判断することが可能になる。

また、好ましくは、制御部は、光軸と水平面とのなす角度が閾値以上であり、且つ画像の上部が空に関連する色を多く含む場合に、撮影モードを風景モードに設定する。

空を含む被写体を撮影するのに適した撮影モードの具体例の１つとしては、昼間の風景を撮影するのに適した風景モードが考えられる。かかる風景モードは、被写体が昼間の空を含むと判断出来る条件を満たす場合、すなわち、該角度が閾値以上であり、画像の上部が空に関連する色として、昼間の空の色である青や灰色を多く含む場合に設定される。

また、好ましくは、制御部は、光軸と水平面とのなす角度が閾値以上であり、画像の上部の色が暗く、且つ画像の下部から上部に向かって移動する光を含む場合に、撮影モードを花火モードに設定する。

空を含む被写体を撮影するのに適した撮影モードの具体例の１つとしては、打ち上げ花火を撮影するのに適した花火モードが考えられる。かかる花火モードは、被写体が打ち上げ花火を含むと判断出来る条件を満たす場合、すなわち、該角度が閾値以上であり、画像の上部が暗く、且つ下部から上部へ移動する光が画像に含まれる場合に設定される。

さらに好ましくは、光軸と垂直な方向と水平面とのなす傾き角度を検出する第２検出部を更に備え、制御部は、傾き角度に応じて、画像における鉛直方向を特定し、鉛直方向に沿って、下部から上部に向かって移動する光を判別する。

撮影装置の傾き角度に応じて、画像上における打ち上げ花火の移動方向が変動する。撮像装置の傾き角度に基づいて、画像上における鉛直方向が特定出来るため、打ち上げ花火として下部から上部に移動する光を正しく判別することが可能になる。

以上のように本発明によれば、被写体に応じて適切な撮影モードを設定する撮像装置を提供することができる。

以下、本実施形態について、図を用いて説明する。撮像装置１は、デジタルカメラである。撮像装置１の撮像に関する部分は、撮像装置１の電源のオンオフ状態の切り替えのために使用される電源ボタン９、レリーズボタン１３、各部の制御を行う制御部３０、撮影レンズ駆動部４５、露出制御部４７、撮影レンズ５１、ＣＭＯＳなどの撮像素子５３、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）５５、ＤＳＰ（映像信号処理回路）６０、加速度センサ６５、記録部７０、及び表示部９０を備える（図１参照）。

被写体像は、撮影レンズ５１を介した光学像として、撮像素子５３で撮像される。撮像により得られた画像データは、ＡＦＥ５５でアナログ信号からデジタル信号に変換され、ＤＳＰ６０で画像処理が施される。かかる動作が一定時間（１／３０秒）ごとに行われ、表示部９０に、画像データに基づいてスルー画像が表示される（ライブビュー表示）。

レリーズボタン１３は、半押しすることにより測光スイッチ（不図示）がオン状態にされ測光や撮影レンズ駆動部４５による測距及び合焦動作が行われる。測光は、撮像素子５３における撮像で得られた画像データに基づいて行われる。具体的には、ＤＳＰ６０は、画像処理において生成される輝度信号から測光領域における輝度値（被写体の明るさに関する情報）を求め、これを測光結果として、制御部３０に出力する。制御部３０は、輝度値に基づいて適正な露出（絞りや露光時間）を算出する（露出演算）。測距は、撮像で得られた画像データから、ＡＦ領域に対応する部分（測距点）の画像のコントラストなどに基づいて行われる。

レリーズボタン１３は、全押しすることによりレリーズスイッチ（不図示）がオン状態にされ、制御部３０で算出された露出で撮像が行われるように、露出制御部４７により絞りや露光時間が制御された状態で、本撮像が行われる。撮像により得られた画像データに対応する画像は、ＤＳＰ６０における画像処理後に、表示部９０に表示され、画像データは記録部７０に記録される。

加速度センサ６５（第１検出部）は、重力加速度の撮影レンズ５１の光軸ＬＸ方向成分を検出するセンサである。制御部３０は、加速度センサ６５からの出力信号に基づいて、光軸ＬＸと水平面ＨＰとのなす角度（仰角または俯角）θを算出する。具体的には、加速度センサ６５からの出力信号は、増幅、Ａ／Ｄ変換、及びノイズ除去のための高周波成分カットが施された後の角度信号ａｚについて、アークサイン変換することにより、角度θが求められる（θ＝Ｓｉｎ^―１（ａｚ））。

例えば、光軸ＬＸが水平面ＨＰと垂直で且つ撮像素子５３の撮像面が上を向いている場合には、角度信号ａｚ＝１で、角度θ＝９０度になり、光軸ＬＸが水平面ＨＰと平行な場合には、角度信号ａｚ＝０で、角度θ＝０度となり、光軸ＬＸが水平面ＨＰと垂直で且つ撮像素子５３の撮像面が下を向いている場合には、角度信号ａｚ＝−１で、角度θ＝−９０度となるように、増幅率などが設定される。

制御部３０は、撮像装置１が上方を向いている状態であるなど角度θが閾値Ｔｅ（例えば−５度）以上であり、且つ撮像により得られた画像の上部の色が青色や灰色などで構成されている場合に、撮像装置１の撮影モードを風景モードに設定する（第１制御、図２参照）。閾値Ｔｅは、撮像装置１に予め設定された値であってもよいし、使用者により任意に設定される形態であってもよい。なお、撮像装置１のレンズ５１側が下を向いている場合（角度θがマイナスである場合）であっても、画像に空を含めることは可能であるため、閾値Ｔｅはマイナスの値であってもよい。

具体的に、第１制御（風景モードへの撮影モード設定変更）手順を、図３のフローチャートを用いて説明する。電源ボタン９が操作されて撮像装置１の電源がオン状態にされると、ステップＳ１１で、制御部３０は所定時間継続して角度θが閾値Ｔｅ以上であるか否かを判断する。閾値Ｔｅ以上である場合は、ステップＳ１２に進められる。閾値Ｔｅ以上でない場合は、撮影モードの変更を行わずに終了する。ステップＳ１２で、撮像により得られた画像の上部が青色や灰色などで構成されているか否かを判断する。構成されている場合は、ステップＳ１３に進められる。構成されていない場合は、撮影モードの変更を行わずに終了する。ステップＳ１３で、制御部３０は、撮影モードを風景モードに設定する。かかる第１制御はレリーズボタン１３が半押しされるまでの間に一定時間おきに行われる。

撮影レンズ５１の光軸ＬＸと水平面ＨＰとのなす角度θは、光軸ＬＸ方向の仰角または俯角に相当し、角度θを算出することにより、撮影レンズ５１の上下方向の向きを特定することが出来る。撮像装置１が上を向いているなど角度θが閾値Ｔｅ以上であり、且つ画像の上部が空に関連する色（青色や灰色）を多く含む場合には、撮像により得られる画像は空を含むと推定出来る。このため、かかる場合に空を撮影するのに適した撮影モードを自動的に設定することにより、被写体に応じた適切な撮影モードで画像を得ることが可能になる。

なお、レンズ５１の焦点距離や角度θによって、撮像により得られる画像に含まれる空の領域の広さが変動する。このため、レンズ５１の焦点距離や角度θに応じて、画像の色構成を確認する領域を変動させる形態であってもよい。例えば、角度θが９０度に近い場合には、画像のほぼ全域が空である可能性が高いため、画像の色構成を確認する領域を広めに設定し、光軸ＬＸが水平面ＨＰと平行であるなど、角度θが０度に近い場合や、０度以下である場合には、画像の上部だけが空である可能性が高いため、画像の色構成を確認する領域を狭めに設定する。このため、レンズ５１の焦点距離や角度θに応じて色構成を確認する領域を変動させることにより、画像に空が含まれるか否かを正しく判断することが可能になる。

撮像装置１が、重力加速度について光軸ＬＸに垂直な第１方向ｘ成分と、光軸ＬＸ及び第１方向ｘに垂直な第２方向ｙ（図２、図４参照）成分を検出する第１、第２加速度センサ（第２検出部、不図示）を更に備える場合には、撮像装置１の傾き角度（第１方向ｘと水平面ＨＰのなす角度、または第２方向ｙと水平面ＨＰのなす角度）を知ることが出来る。この場合には、撮像により得られる画像上の空であると想定される領域の左右のバランスが特定出来るため、色構成を確認する領域の左右のバランスも考慮して、画像に空が含まれるか否かを正しく判断することが可能になる。

また、制御部３０は、角度θが閾値Ｔｅ以上であり、撮像により得られた画像の上部の色が暗く、且つ撮像により得られる画像に下部から上部に向かって移動する光が含まれる場合に、撮像装置１の撮影モードを花火モードに設定する（第２制御、図４参照）。下部から上部に向かって移動する光の判別は、複数のフレーム画像に基づいて行われる。

具体的に、第２制御（花火モードへの撮影モード設定変更）手順を、図５のフローチャートを用いて説明する。電源ボタン９が操作されて撮像装置１の電源がオン状態にされると、ステップＳ３１で、制御部３０は所定時間継続して角度θが閾値Ｔｅ以上であるか否かを判断する。閾値Ｔｅ以上である場合は、ステップＳ３２に進められる。閾値Ｔｅ以上でない場合は、撮影モードの変更を行わずに終了する。ステップＳ３２で、撮像により得られた画像の上部が暗いか否か（輝度値が低いか否か）を判断する。暗い場合は、ステップＳ３３に進められる。暗くない場合は、撮影モードの変更を行わずに終了する。ステップＳ３３で、制御部３０は、撮像により得られる画像に下部から上部に向かって移動する光が含まれているかを判断する。含まれている場合には、ステップＳ３４に進められる。含まれていない場合には、撮影モードの変更を行わずに終了する。ステップＳ３４で、制御部３０は、撮影モードモードを花火モードに設定する。

かかる第２制御はレリーズボタン１３が半押しされるまでの間に一定時間おきに行われる。ただし、レリーズボタン１３の半押し後にも、一定時間ごとにかかる第２制御を行い、花火モードにされた後であって、レリーズボタン１３が全押しされる前に、自動的にレリーズスイッチをオン状態にして、本撮影を行う形態であってもよい。

撮像装置１が上を向いているなど角度θが閾値Ｔｅ以上であり、画像の上部が暗く、且つ打ち上げ時の花火の光に相当する下部から上部に向けて移動する光が画像に含まれる場合には、撮像により得られる画像は打ち上げ花火を含むと推定出来る。このため、かかる場合に打ち上げ花火を撮影するのに適した撮影モードを自動的に設定することにより、被写体に応じた適切な撮影モードで画像を得ることが可能になる。

なお、レンズ５１の焦点距離や角度θによって、撮像により得られる画像に含まれる空の領域の広さが変動する。このため、レンズ５１の焦点距離や角度θに応じて明るさを確認する領域を変動させることにより、画像が暗いか否かを正しく判断することが可能になる。

撮影装置１の傾き角度に応じて、画像上における打ち上げ花火の移動方向が変動する。撮像装置１が、上述の第１、第２加速度センサを更に備える場合には、傾き角度に基づいて、撮像により得られる画像上の空であると想定される領域の左右のバランスが特定出来るため、明るさを確認する領域の左右のバランスも考慮して、画像の上部が暗いか否かを正しく判断することが可能になる。また、傾き角度に基づいて撮像により得られる画像上の鉛直方向が特定出来るため、打ち上げ花火として下部から上部に移動する光を正しく判別することが可能になる。

角度θと、撮像により得られる画像の上部の色構成と明るさの少なくとも一方とに基づいて、設定する撮影モードは風景モードや花火モードに限られず、別の撮影モードに設定する形態であってもよい。

本実施形態における撮像装置の構成図である。 第１制御が行われる場合の、撮像装置と被写体とを側面から見た図である。 第１制御の手順を示すフローチャートである。 第２制御が行われる場合の、撮像装置と被写体とを側面から見た図である。 第２制御の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 撮像装置
９ 電源ボタン
１３ レリーズボタン
３０ 制御部
４５ 撮影レンズ駆動部
４７ 露出制御部
５１ 撮影レンズ
５３ 撮像素子
５５ ＡＦＥ
６０ ＤＳＰ
６５ 加速度センサ
７０ 記録部
９０ 表示部

Claims (5)

1. 撮影レンズの光軸と水平面とのなす角度を検出する第１検出部と、
   前記角度と、撮像により得られる画像の上部の色構成と明るさの少なくとも一方とに基づいて、撮影モードを設定する制御部とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御部は、前記撮影レンズの焦点距離と前記角度の少なくとも一方に応じて、前記画像の上部における前記色構成または前記明るさを確認する領域の範囲を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御部は、前記角度が閾値以上であり、且つ前記画像の上部が空に関連する色を多く含む場合に、前記撮影モードを風景モードに設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記制御部は、前記角度が閾値以上であり、前記画像の上部の色が暗く、且つ前記画像の下部から上部に向かって移動する光を含む場合に、前記撮影モードを花火モードに設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記光軸と垂直な方向と前記水平面とのなす傾き角度を検出する第２検出部を更に備え、
   前記制御部は、前記傾き角度に応じて、前記画像における鉛直方向を特定し、前記鉛直方向に沿って、前記下部から前記上部に向かって移動する光を判別することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

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