JP2010130196A - Photographing apparatus and method of processing signal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の撮影部を備え、その複数の撮影部各々でほぼ同じ場所に位置する被写体を撮影する撮影装置、およびその撮影装置における画像信号の信号処理方法に関する。 The present invention relates to an imaging device that includes a plurality of imaging units, and that each of the plurality of imaging units captures an object located at substantially the same place, and a signal processing method for image signals in the imaging device.
特許文献1には、一回では撮影することができないような被写体、例えば列車等の移動体を複数回撮影して各回の撮影画像の重複部分を接合して一枚の画像にする技術が開示されている。この特許文献1では、各撮影回の画像の重複部分の輝度差/色度差が最小となるように各撮影回の画像を接合して合成画像のホワイトバランスを合わせる技術が開示されている。
このように複数回連続して撮影を行なって撮影画像の重複部分を接合する場合には、各撮影回のホワイトバランスの違いが最小となるように重複部分を接合する処理が必要になる。 In this way, when images are taken continuously a plurality of times and overlapping portions of the photographed images are joined, a process for joining the overlapping portions is required so that the difference in white balance between the photographing times is minimized.
ところで、最近、複数の撮影部を備えた撮影装置が提案されている(例えば特許文献2参照)。この複数の撮影部を備えた撮影装置では、同一の被写体を異なる撮影倍率で一度に撮影することもできる。こうして複数の撮影部各々で同一の被写体を異なる撮影倍率で一度に撮影することができると、双方の撮影部で同時に撮影が行なわれることから、後段の信号処理部で双方の撮影部で得られた画像のホワイトバランスをあわせ易くなるという利点が得られる。 By the way, recently, an imaging apparatus including a plurality of imaging units has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In the photographing apparatus including the plurality of photographing units, the same subject can be photographed at different photographing magnifications at a time. In this way, if the same subject can be photographed at a different magnification at the same time by each of the plurality of photographing units, both of the photographing units can shoot at the same time. The advantage is that it is easy to adjust the white balance of the image.
しかし、この特許文献2のビデオカメラでは第1の撮影部と第2の撮影部からの画像信号を受け取って信号処理を実施する信号処理部が共通化され、その共通化された信号処理部内のホワイトバランス調整を行なうための各色(R色,G色,B色)アンプのゲイン(以降においてはホワイトバランスゲインという)が、第1の撮影部と第2の撮影部とで切り替えられることに同期して固定的に設定される構成であるために双方の撮影部で生成された画像信号のホワイトバランスが異なるものになり、さらには被写界の状況を反映したものにはならない恐れがある。 However, in the video camera of Patent Document 2, a signal processing unit that receives image signals from the first imaging unit and the second imaging unit and performs signal processing is shared, and the signal processing unit in the shared signal processing unit Synchronized with the gain of each color (R color, G color, B color) amplifier (hereinafter referred to as white balance gain) for white balance adjustment being switched between the first photographing unit and the second photographing unit. Therefore, since the configuration is fixedly set, the white balance of the image signals generated by the two photographing units may be different and may not reflect the state of the object scene.
さらにこの特許文献2では、撮影装置の小型化を図るために双方の撮影ユニットをあわせて所定のズーム倍率が構成されるため、一方の撮影ユニットでは望遠側によった撮影倍率での撮影しかできず、他方の撮影ユニットでは広角側によった撮影倍率での撮影しかできない。 Further, in Patent Document 2, since a predetermined zoom magnification is configured by combining both photographing units in order to reduce the size of the photographing device, one photographing unit can only photograph at a photographing magnification according to the telephoto side. On the other hand, the other photographing unit can only shoot at the photographing magnification on the wide angle side.
また特許文献3には、中央部を拡大し周辺部を圧縮するという歪曲収差特性を持つ光学系を用い、さらに後段の信号処理部で補間処理を行なうことで、最大の焦点距離(いわゆる望遠)と最小の焦点距離(いわゆる広角)との2つの画像を同時に取得することが可能な撮影装置が提案されている(特許文献3参照)。この特許文献3の撮影装置を用いると、望遠と広角の画像を一度に取得することができるが、特殊なレンズを用いるために望遠で撮影された画像と広角で撮影された画像の画質が双方共に劣化するという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑み、複数の撮影部各々で異なる撮影倍率の画像を良好な画質で撮影することができ、さらに各撮影部で撮影された各画像のホワイトバランスを同じにし、かつ被写界の状況をより適切に反映したものにすることができる撮影装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention can shoot images with different shooting magnifications with a good image quality in each of a plurality of shooting units, and further make the white balance of each image shot by each shooting unit the same and It is an object of the present invention to provide a photographing apparatus that can more appropriately reflect the situation of the field of view.
それぞれが焦点距離調整可能であって、互いに別々な焦点距離に調節される複数の撮影光学系と、被写体が上記複数の撮影光学系それぞれで結像されてなる被写体光を受光して複数の画像信号をそれぞれ生成する複数の撮影素子とを有する複数の撮影部と、
上記複数の撮影素子それぞれで生成された画像信号にホワイトバランス調整処理を施す信号処理部とを備え、
上記信号処理部が、上記複数の撮影光学系のうちの焦点距離が相対的に小さく調整されている撮影光学系で結像された被写体光を受光する撮影素子で得られた画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出し、算出したホワイトバランスゲインを、上記複数の撮影素子それぞれで得られた複数の画像信号のホワイトバランス調整処理に適用することを特徴とする。
A plurality of imaging optical systems, each of which is adjustable in focal length and adjusted to different focal lengths, and a plurality of images received by subject light formed by each of the plurality of imaging optical systems. A plurality of imaging units each having a plurality of imaging elements for generating signals;
A signal processing unit that performs white balance adjustment processing on the image signals generated by each of the plurality of imaging elements,
The signal processing unit is based on an image signal obtained by an imaging element that receives subject light imaged by an imaging optical system in which a focal length of the plurality of imaging optical systems is adjusted to be relatively small. A white balance gain is calculated, and the calculated white balance gain is applied to white balance adjustment processing of a plurality of image signals obtained by each of the plurality of imaging elements.
上記本発明の撮影装置によれば、それぞれが焦点距離調整可能であって、互いに別々な焦点距離に調節される複数の撮影光学系と、被写体が上記複数の撮影光学系それぞれで結像されてなる被写体光を受光して複数の画像信号をそれぞれ生成する複数の撮影素子とを有する撮影部が複数備えられ、複数の撮影部各々の焦点距離が互いに独立に調整される。このため、複数の撮影部各々の焦点距離、言い換えれば撮影倍率が互いの制約を受けることなく設定される。また、上記第1の撮影部と上記第2の撮影部とで独立に撮影が行なわれることから双方共に画質の良い画像が得られる。 According to the photographing apparatus of the present invention, a plurality of photographing optical systems that are adjustable in focal length and adjusted to different focal lengths, and a subject is imaged by each of the plurality of photographing optical systems. A plurality of imaging units having a plurality of imaging elements that respectively receive the subject light and generate a plurality of image signals are provided, and the focal lengths of the plurality of imaging units are adjusted independently of each other. For this reason, the focal length of each of the plurality of photographing units, in other words, the photographing magnification is set without being restricted by each other. Further, since the first photographing unit and the second photographing unit perform photographing independently, an image with good image quality can be obtained in both cases.
さらに上記信号処理部によって、上記複数の撮影光学系のうちの焦点距離が相対的に小さく調整されている撮影光学系で結像された被写体光を受光する撮影素子で得られた画像信号に基づいてホワイトバランスゲインが算出され、そのホワイトバランスゲインが、その他の焦点距離に調整されている撮影光学系で結像された被写体光を受光する撮像素子で得られた画像信号にも適用され各画像信号のホワイトバランスが調整される。 Further, based on the image signal obtained by the imaging element that receives the subject light imaged by the imaging optical system in which the focal length of the plurality of imaging optical systems is adjusted to be relatively small by the signal processing unit. The white balance gain is calculated, and the white balance gain is also applied to the image signal obtained by the image sensor that receives the subject light imaged by the photographing optical system adjusted to other focal length. The white balance of the signal is adjusted.
画像のホワイトバランスは、照明光の光源種、例えば照明を行なっているのが太陽か、白熱灯か、蛍光灯か等によって変化するので、上記信号処理部のように焦点距離が相対的に小さく調整されている、いわゆる広角の画像からその画像の照明を行なっている光源種を特定し、その広角の画像よりも焦点距離が長い、いわゆる望遠側の画像にその光源種を適用すると、例えば焦点距離が長い方の撮影部で捉えられている被写体が赤色を多く含む花で充たされていたとしても被写界(つまり光源種)の状況が適切に反映されて広角の画像の色と同じ色の画像が望遠側の画像においても得られる。 The white balance of the image changes depending on the type of illumination light source, for example, whether the illumination is the sun, an incandescent lamp, or a fluorescent lamp. Therefore, the focal length is relatively small as in the signal processing unit. When the light source type that is illuminating the image is identified from the so-called wide-angle image that has been adjusted, and the light source type is applied to the so-called telephoto image that has a longer focal length than the wide-angle image, Even if the subject captured by the long-distance shooting part is filled with flowers that contain a lot of red, the situation of the object scene (that is, the type of light source) is appropriately reflected and is the same as the color of the wide-angle image A color image is also obtained in the telephoto image.
ここで、上記複数の撮影光学系が、画角内に互いに同一の被写体を含む向きに並べて配置されていることが好ましい。 Here, it is preferable that the plurality of photographing optical systems are arranged side by side so as to include the same subject within the angle of view.
そうすると、双方の撮影部の焦点距離が等しい場合には、立体画像用の左眼用の画像信号と右眼用の画像信号とが双方の撮影部で各々生成され、焦点距離が異なる場合には、同一の被写体を含む、広角の画像と望遠の画像との画像信号が得られる。 Then, when the focal lengths of the two imaging units are equal, the left eye image signal and the right eye image signal for a stereoscopic image are respectively generated by both imaging units, and the focal lengths are different. An image signal of a wide-angle image and a telephoto image including the same subject can be obtained.
また、撮影を指示する撮影指示部を有し、上記複数の撮影部は、上記撮影指示部からの1回の撮影指示を受けて同時に撮影を行なうものであることが好ましい。 It is preferable that an imaging instruction unit for instructing imaging is provided, and the plurality of imaging units perform imaging simultaneously upon receiving one imaging instruction from the imaging instruction unit.
そうすると、複数の撮影部に応じた複数画像の撮影が同時に行なえる。また、時間の経過に伴うホワイトバランスの変化を考慮して上記特許文献1のようにホワイトバランスをあわせるという処理を行なう必要がなくなる。
If it does so, the imaging | photography of the several image according to several imaging | photography part can be performed simultaneously. In addition, it is not necessary to perform the process of adjusting the white balance as in
また、当該撮影装置への電源投入時に、上記複数の撮影光学系の焦点距離を互いに異なる焦点距離に調整する初期化手段を有することが好ましい。 In addition, it is preferable to have initialization means for adjusting the focal lengths of the plurality of photographing optical systems to different focal lengths when the photographing apparatus is powered on.
そうすると、ユーザの操作によって焦点距離を調整するものであっても、初期状態では、ユーザは焦点距離を変える操作なしに双方の撮影部が捉える被写体が互いに異なる焦点距離で捉えられる。なお上記構成であると、ユーザは双方の撮影部で捉えられる被写体を例えば表示画面等で確認して、撮影倍率が違い過ぎると思ったときには自分の好きな撮影倍率に操作により自在に調整することができる。 Then, even if the focal length is adjusted by the user's operation, in the initial state, the user captures the subjects captured by both of the imaging units at different focal lengths without an operation of changing the focal length. With the above configuration, the user can confirm the subject captured by both shooting units on the display screen, for example, and if he / she thinks the shooting magnification is too different, the user can freely adjust his / her favorite shooting magnification by operation. Can do.
上記目的を達成する本発明の信号処理方法は、それぞれが焦点距離調整可能であって、互いに別々な焦点距離に調節される複数の撮影光学系と、被写体が上記複数の撮影光学系それぞれで結像されてなる被写体光を受光して複数の画像信号をそれぞれ生成する複数の撮影素子とを有する複数の撮影部を備えた撮影装置における信号処理方法であって、
上記複数の撮影光学系のうちの焦点距離が相対的に小さく調整されている撮影光学系で結像された被写体光を受光する撮影素子で得られた画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出する算出ステップと、
上記算出ステップで算出されたホワイトバランスゲインを上記複数の撮影素子それぞれで得られた複数の画像信号に適用して、その複数の画像信号それぞれのホワイトバランスを調整する調整ステップとを有することを特徴とする。
The signal processing method of the present invention that achieves the above object includes a plurality of photographing optical systems each capable of adjusting a focal length and adjusted to different focal lengths, and a subject connected by each of the plurality of photographing optical systems. A signal processing method in a photographing apparatus including a plurality of photographing units each having a plurality of photographing elements that receive imaged subject light and generate a plurality of image signals, respectively.
A white balance gain is calculated based on an image signal obtained by a photographing element that receives subject light imaged by a photographing optical system in which a focal length is adjusted to be relatively small among the plurality of photographing optical systems. A calculation step;
An adjustment step of adjusting the white balance of each of the plurality of image signals by applying the white balance gain calculated in the calculation step to the plurality of image signals obtained by each of the plurality of imaging elements. And
上記本発明の信号処理方法によれば、上記第1のステップで、双方の撮影部のうちの焦点距離が相対的に小さく調整されている、いわゆる広角に設定された撮影部で撮影された画像信号に基づいてホワイトバランスゲインが算出され、第2のステップで、その焦点距離よりも長い焦点距離に調整されている、いわゆる望遠側に設定された撮影部で撮影された画像信号についてもそのホワイトバランスゲインが適用されてホワイトバランス調整が行なわれる。 According to the signal processing method of the present invention, in the first step, an image photographed by a so-called wide-angle photographing unit in which the focal length of both photographing units is adjusted to be relatively small. The white balance gain is calculated based on the signal, and the white signal is also obtained for the image signal captured by the photographing unit set on the so-called telephoto side, which is adjusted to a focal length longer than the focal length in the second step. The balance gain is applied and white balance adjustment is performed.
つまり、照明光が太陽であるか、蛍光灯であるか、白熱灯であるかが、焦点距離が相対的に小さく調整されている撮影部で生成された画像信号に基づいて特定されその光源種を表わすホワイトバランスゲインが上記第1のステップで算出され、第2のステップで、望遠で撮影された画像を表わす画像信号にその光源種を表わすホワイトバランスゲインがセットされてホワイトバランス調整が好適に行なわれる。 In other words, whether the illumination light is the sun, a fluorescent lamp, or an incandescent lamp is identified based on the image signal generated by the photographing unit whose focal length is adjusted to be relatively small, and its light source type The white balance gain representing the light source type is set in the first step, and in the second step, the white balance gain representing the light source type is set in the image signal representing the image photographed at the telephoto. Done.
以上説明した様に、複数の撮影部各々で異なる撮影倍率の画像を良好な画質で撮影することができ、さらに各撮影部で撮影された各画像のホワイトバランスを同じにし、かつ被写界の状況をより適切に反映したものにすることができる撮影装置が実現する。 As described above, it is possible to shoot images with different shooting magnifications with good image quality in each of the plurality of shooting units, and to make the white balance of each image shot in each shooting unit the same, and An imaging apparatus capable of reflecting the situation more appropriately is realized.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1は、本発明の一実施形態である撮影装置を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a photographing apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1(a)には、撮影装置1を斜め上方から見た斜視図が示されている。図1(b)には、図1(a)の撮影装置1を背面から見た図が示されている。
FIG. 1A shows a perspective view of the photographing
図1(a)に示す撮影装置1には、2つの撮影部1A,1Bが備えられている。以降においてはこの2つの撮影部を第1の撮影部1Aと第2の撮影部1Bと記載して区別することにする。
The photographing
この第1の撮影部1Aと第2の撮影部1Bとは、立体視用の画像信号を生成することが可能な様に並べて配置されており、これらの撮影部1A,1Bで右眼用と左眼用の画像信号がそれぞれ生成される。図1の撮影装置1の上面にある電源スイッチ10Aが操作され、後述するモードスイッチが例えば立体モードというモードにセットされてシャッタ釦10Cが操作されると、撮影部1A、1Bの撮影倍率が互いに等しくなり、立体視用の画像データが双方の撮影部1A,1Bで生成される。
The
また、本実施形態の撮影装置1には、その立体モードに対して、双方の撮影部1A,1Bで個別に撮影を実施する独立モードというモードが搭載されており、この独立モードというモードが選択されると、双方の撮影部1Aが異なる撮影倍率で被写体を捉える様に構成されている。この独立モードがセットされた状態で電源スイッチ10Aが操作されると、双方の撮影部1A,1Bの撮影倍率が、各々、焦点距離が最大となる望遠TELEと焦点距離が最小となる広角Wideとに自動的にセットされる。なお、周知のとおり、撮影倍率は撮影光学系の焦点距離に対応するものであるので、このことを踏まえて以降の説明においては、そのときの説明が分かり易くなるように適宜、撮影倍率と焦点距離という文言を選択して説明する。
In addition, the photographing
この実施形態の撮影装置1が備えるシャッタ釦10Cは半押しと全押しとの2つの操作態様を有しており、この撮影装置1では、そのシャッタ釦10Cが半押しされたときに露出調整やピント調整が実施され、全押しされたときに撮影が実施される。さらに被写界輝度が暗いときには被写体に向けてフラッシュを発光するフラッシュ発光窓WDが撮影部1Bの上方に設けられている。
The shutter button 10C provided in the photographing
また図1(b)に示す様に、撮影装置1の背面には3次元表示が可能な液晶モニターDISPが備えられており、モードスイッチ10Gが立体モードにセットされるとその液晶モニターDISP上には双方の撮影部1A,1Bが捉えている同一の被写体が立体画像となって表示される。
Further, as shown in FIG. 1B, a liquid crystal monitor DISP capable of three-dimensional display is provided on the back of the photographing
さらに、モードスイッチ10Gが独立モードにセットされると、第1、第2の撮影部で各々異なる撮影倍率で撮影が行なわれる。双方の撮影部1A,1Bが捉えている画像は例えば2画面に分割されて表示画面上に表示されたり、一方が表示画面全域に表示され他方が表示画面内にウインドウ表示されたりする。
Further, when the
本実施形態では、モードスイッチ10Gが操作され独立モードがセットされたときには、レンズ切替スイッチ10Hがレンズ1側に倒された状態でズームスイッチ10Dが操作されると、第1の撮影部1Aの撮影倍率が調整され、レンズ切替スイッチ10Hがレンズ2側に倒されてズームスイッチ10Dが操作されると、第2の撮影部1Bの撮影倍率が調整される。こうして独立モードによる撮影処理が実施されて双方の撮影部が捉えている撮影倍率の画像が表示画面上に分割されて表示される。その後シャッタ釦10Cが操作されることにより2つの異なる撮影倍率での撮影が同時に行なわれる。
In the present embodiment, when the
なお、背面にはズームスイッチ10Dやメニュー/OK釦10Eの他に、十字キー10Fなども配備されている。以降においては、電源スイッチ10Aやシャッタ釦10Bやモードダイヤル10Cやズームスイッチ10Dやメニュー/OK釦10Eや十字キー10Fやモードスイッチ10Gやレンズ切替スイッチ10Hなどを総称して操作部10と記載することがある。
In addition to the
図2は、図1の撮影装置1の内部の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the photographing
図2を参照して撮影装置1の内部の構成を説明する。
With reference to FIG. 2, the internal structure of the
この撮影装置1の動作は、統括的にCPU100によって制御される。
The operation of the photographing
CPU100にはバスBusを介してROM101が接続されており、そのROM101の中にはこの撮影装置1が動作するのに必要なプログラムが格納されている。このプログラムの手順にしたがってCPU100は、この撮影装置1の動作を統括的に制御する。
A
なおフラッシュROM102には、AF検出部120やAWB検出部130やデジタル信号処理部116等を構成するDSPが演算を行なうときに必要な演算用の定数等が記憶されている。
Note that the
まず、図1に示した操作部10内の電源スイッチ10Aが操作されると、CPU100は不図示の電源制御部を制御してバッテリからの電力をその電源制御部を通して図2の各部に供給させてこの撮影装置1を動作状態に移行させる。こうしてCPU100は撮影処理を開始する。なお、AF検出部120とAE/AWB検出部130と画像入力コントローラ114Aとデジタル信号処理部116は、DSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサで構成されているとし、CPU100はそのDSPと連携して処理を実行するとする。また表示制御部119と液晶モニターDISPは、LCD(Liquid Crystal Display)で構成されているものとする。
First, when the
ここで、先に図1で説明した第1の撮影部1Aと第2の撮影部1Bの内部の構成を、図2を参照して説明する。なお第1の撮影部1Aの各構成部材には‘第1の’という文言を付し、第2の撮影部1Bの各構成部材には‘第2’のという文言を付して説明する。
Here, the internal configuration of the
第1の撮影部1Aには、焦点距離調整が自在なズームレンズを構成する第1の撮影光学系110Aと、その第1の撮影光学系110Aを構成する複数のレンズどうしの相対間隔を調整したり、撮影光学系内のフォーカスレンズを光軸方向に移動させたりする第1のレンズ駆動部103Aと、被写体が第1の撮影光学系で結像されてなる被写体光を受光してその被写体を表わす画像信号を生成する第1の撮像素子(CCD固体撮像素子が用いられているので以降においてはCCDという)111Aとが備えられている。
The first photographing
この第1の撮影光学系110Aには他に第1の絞りIAとメカシャッタSHAとが配備されており、その第1の絞りIAの開口径を変更する第1の絞り駆動部104Aや第1のメカシャッタSHAの開閉を制御する第1のシャッタ制御部105AやCCDに電子シャッタを設定するCCD制御部106Aが備えられている。
In addition, the first photographing
第2の撮影部1Bも上記第1の撮影部1Aと全く同じ構成を持ち、ズームレンズである第2の撮影光学系110Bや第2のレンズ駆動部104Bや被写体が第2の撮影光学系で結像されてなる被写体光を受光してその被写体を表わす画像信号を生成する第2のCCD111B等が備えられている。
The
なお、この第1の撮影光学系110Aのズーム倍率と第2の撮影光学系110Bのズーム倍率とは同じであり、モードスイッチ10Gが独立モードにセットされた状態においては双方の撮影部1A,1Bが備える撮影光学系の撮影倍率が、そのズーム倍率内においてレンズ切替スイッチ10Gとズームスイッチ10Dとの操作によって互いに別々に設定される構成になっている。このことについては後述する。またこの図2には、撮影光学系110A,110Bがズームレンズであってフォーカスレンズを有するということが1枚のレンズLA,LBで模式的に示されている。また図2のレンズ切替スイッチ10Hは本来操作部10に含まれるべきものではあるが、本発明の特徴となるのであえてレンズ切替スイッチ10Hのみを操作部10とは別に図示してある。
The zoom magnification of the first imaging
ここで、図1(b)に示したモードスイッチ10Gが独立モード側に倒された状態で電源スイッチ10Aが投入され第1の撮影部1Aと第2の撮影部1Bとに初期値として最大の焦点距離(望遠)と最小の焦点距離(広角)とが各々設定された後の撮影動作を説明する。
Here, the
第1の撮影部1Aと第2の撮影部1Bとは、双方の撮影光学系が異なる焦点距離に調整されて異なるの画像信号が生成されるという違いがあるだけで、構成が全く同じであって、第1のA/D変換器113Aと第2のA/D変換器113Bで双方の撮影部の画像信号がデジタル信号に変換され後段の第1、第2の画像入力コントローラ114A,114BによってバスBusに導かれた後の処理もデジタル信号処理部で実施されるホワイトバランスの処理を除いて全く同じであるので、焦点距離が相対的に小さく調整されている第2の撮影部1Bについて画像信号の流れに沿ってその構成を説明していく。
The first photographing
まず、第2の撮影部1Bが捉えている被写体をそのままスルー画として液晶モニターDISP上に表示する際の動作から図2を参照して説明する。
First, the operation when the subject captured by the second photographing
操作部10内の電源スイッチ10Aが操作されたことを受けてCPU100は不図示の電源制御部を制御して各部にバッテリからの電力を供給させてこの撮影装置1を動作状態に移行させる。
In response to the operation of the
CPU100は、まず、レンズ駆動部103Bと絞り駆動部104Bとを制御して露出およびピントの調整を開始する。さらにCCD制御部106Bに指示してCCD111Bに電子シャッタを設定させ、例えば1/60秒ごとにCCD111Bから第1のアナログ信号処理部112Bに画像信号を出力させる。尚このときにはメカシャッタSHBはシャッタ制御部105Bの制御の下に開放状態にされている。
First, the
アナログ信号処理部112Bでは、CCD制御部106Aからのタイミング信号の供給を受け、CCD111Bからの1/60秒ごとの画像信号の供給を受けてノイズの低減処理等が行なわれノイズの低減処理が行なわれたアナログの画像信号が次段のA/D変換器113Bへと供給される。このA/D変換器113BにおいてもCCD制御部106Bからのタイミング信号に同期して1/60秒ごとにアナログの画像信号がデジタルの画像信号への変換処理が行なわれる。こうしてA/D変換器113Bで変換され出力されてくるデジタルの画像信号が画像入力コントローラ114Bによって1/60秒ごとにバスBusに導かれ、このバスBusに導かれた画像信号はRAM115に記憶される。CCD111Bからは1/60秒ごとに画像信号が出力されるので、このRAM115の内容は1/60ごとに書き換えられることになる。
In the analog
このRAM115に記憶された画像信号は、AF検出部120とAE/AWB検出部130とデジタル信号処理部116とを構成するDSPによって1/60ごとにそれぞれ読み出される。
The image signals stored in the
AF検出部120では、CPU100がレンズ駆動部104Bを制御してフォーカスレンズを移動させている最中の1/60ごとにコントラストの検出が行なわれてAFサーチが実施される。このAF検出部120の検出結果に基づいてCPU100はレンズ駆動部103Bに指示してフォーカスレンズを合焦位置に移動させ停止させる。このため、第2の撮影部1Bがどの方向に向けられてもすぐにピントがすぐに調整されて、液晶モニターDISP上には、ほぼいつでもピントのあった被写体が表示される。
In the
またAE/AWB検出部130では、輝度の検出とデジタル信号処理部116内の各色アンプに設定するホワイトバランスゲインの算出が1/60ごとに行なわれる。CPU100は、そのAE/AWB検出部130の輝度の検出結果に応じて絞り駆動部105Aを制御して絞りIの開口径を変更させ、デジタル信号処理部116Aは、AE/AWB検出部130からのホワイトバランスゲインの算出結果を受け取ってホワイトバランスゲインを各色アンプに設定する。
Further, the AE /
このデジタル信号処理部116Aでは、ホワイトバランス調整等を含めて表示に適した画像信号になるように処理が行なわれ、そのデジタル信号処理部116Aの信号処理により表示に適したものに変換された画像信号がVRAM118に記憶される。
In this digital signal processing unit 116A, processing is performed so as to obtain an image signal suitable for display including white balance adjustment, and the image converted into one suitable for display by signal processing of the digital signal processing unit 116A. The signal is stored in the
ここまでの動作と同じ動作が、同じタイミングで第1の撮影部1Aによっても行なわれる。ただし、デジタル信号処理部116が、第1の撮影部1Aが備える第1のCCD111Aから出力されてくる画像信号を信号処理するにあたっては、AE/AWB検出部130でその画像信号を使って算出されたホワイトバランスゲインを用いるのではなく、第2の撮影部1Bの、焦点距離が相対的に小さく調整されている撮影光学系を使って得られた画像信号に基づいて算出されたホワイトバランスゲインを使ってホワイトバランス調整が行なわれる。
The same operation as described above is also performed by the first photographing
CPU100は、表示制御部119に、そのVRAM118内の第1の撮影部1Aで生成された画像信号と第2の撮影部1Bで生成された画像信号とを転送して液晶モニターDISP上に双方の画像を分割して表示させる。第1、第2の撮像素子111A,111Bからは1/60ごとに画像信号を出力させ続けているので、VRAM118内の画像信号は1/60ごとに書き換えられ液晶モニターDISP上の画像も1/60ごとに切り替えられて表示され画像が動画となって表示される。
The
ここで、その液晶モニターDISP上の被写体が参照され操作部10の中のシャッタ釦10Aが半押し操作されると、CPU100は、AE/AWB検出部130でシャッタ釦10Cが半押しされる直前に検出されたAE値を受け取って第1、第2の絞り駆動部105A,105Bに指示して第1、第2の絞りIA,IBをAE値に応じた径にさせるとともに、第1、第2のレンズ駆動部104Aに指示して各々のフォーカスレンズを移動させながらAF検出部120にコントラストの検出を行なわせる。AF検出部120でコントラストの最大が検出されると、CPU100はそのコントラストの最大が得られた合焦位置P1を受け取って第1、第2のフォーカスレンズをその合焦位置に移動させ停止させる。
When the subject on the liquid crystal monitor DISP is referred to and the
そしてシャッタ釦10Cが全押しされると、CPU100は、静止画の撮影処理を開始する。CPU100は、メカシャッタSHA,SHBをシャッタ秒時に応じて開閉駆動するとともにCCD制御部106A,106Bに指示してCCD111A,111Bにシャッタ秒時に応じた電子シャッタを設定させ電子シャッタのオフタイミングで第1、第2のCCD111A,111Bから画像信号を第1、第2のアナログ信号処理部112A,112Bへと出力させ、第1、第2のアナログ信号処理部112A,112Bにノイズの低減処理等を行なわせる。その後、第1、第2のA/D変換器113A,113Bでアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換させる。このときにはデジタル信号処理部116A,116B内の各色アンプに、AE/AWB検出部130で検出された全押し直前の、焦点距離が相対的に小さく調整されている撮影光学系110Bで捉えられた画像のホワイトバランスゲインが設定される。
When the shutter button 10C is fully pressed, the
ここでCPU100の指示にしたがって第1、第2の画像入力コントローラ114Aが、第1、第2のA/D変換器113A,113Bで変換されたデジタルの画像信号をバスBus側に導いてバスBusを経由して一旦すべての画像信号をRAM115に記憶する。その後、今度はデジタル信号処理部116A,116BがRAM115の画像信号を読み出してホワイトバランス調整等を行なって表示に適した画像信号に変換し変換した画像信号を、バスBusを使って圧縮/伸長処理部150に供給する。CPU100は、この圧縮/伸張処理部150に画像データの圧縮を行なわせた後、その圧縮された画像データを記録制御部160にバスBusを使って転送するとともに、その圧縮や撮影に係るヘッダ情報を記録制御部160に供給して記録制御部160に画像ファイルを生成させ記録メディア161にその画像ファイルを記録させる。
Here, in accordance with the instruction from the
この構成にすると、2つの撮影部1A,1Bで撮影される被写体の撮影倍率を各々、任意に設定することができ、また2つの撮影部各々で異なる撮影倍率の画像を良好な画質で撮影することができ、さらに各撮影倍率の画像各々のホワイトバランスを被写界の状況を反映したものにすることができる。
With this configuration, it is possible to arbitrarily set the shooting magnifications of the subjects shot by the two
ここで、本発明にいう信号処理部の一例を構成するデジタル信号処理部116のホワイトバランス調整によって、なぜ各撮影倍率の画像のホワイトバランスを同じにし、かつ被写界の状況を反映したものにできるかを図3、図4を参照して説明する。
Here, by adjusting the white balance of the digital
図3は、双方の撮影部1A,1Bが異なる画角で被写体を捉えることを説明する図であり、図4は、双方の撮影部1A,1Bが捉える被写体を示す図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining that both photographing
図1、図2に示す撮影装置では、独立モードが設定された状態にあるときには、図3に示す様に、第1の撮影部1Aと第2の撮影部1Bとが各々異なる焦点距離、つまり異なる撮影倍率に設定されて撮影が行なわれる。
In the imaging apparatus shown in FIGS. 1 and 2, when the independent mode is set, as shown in FIG. 3, the
このため、双方の撮影部が備えるCCD111A,111Bでは、図4(a),(b)に示す画像がそれぞれ生成される。
Therefore, the images shown in FIGS. 4A and 4B are respectively generated in the
そこで、AE/AWB検出部130は、図4(a)の撮影光学系110Bの焦点距離が相対的に小さく調整されている側の画像が被写界の状況(照明の光源種)を反映する画像であるとして、第2の撮影部1Bが備えるCCD111Bから出力されてきた画像信号に基づいてデジタル信号処理部116内のホワイトバランスゲインを算出してデジタル信号処理部116内のホワイトバランス調整用の色アンプにそのホワイトバランスゲインを設定する。
Therefore, in the AE /
図4(a)と図4(b)の画像を見比べれば分かるように、図4(a)の広角撮影の画像は、図4(b)の望遠撮影の画像を包含しており、太陽などの照明光(この照明光が被写界の状況をさす)を広く受け入れていることが分かる。これに対して望遠撮影された画像は、その広角撮影された画像の一部であって、この図4(b)の画像を使ってホワイトバランスゲインを算出すると、例えば家の壁の色が青であった場合にはホワイトバランスゲインが青色に偏ってしまうということが分かる。 As can be seen by comparing the images in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the wide-angle image in FIG. 4 (a) includes the telephoto image in FIG. 4 (b). It can be seen that illumination light such as (this illumination light indicates the state of the object scene) is widely accepted. On the other hand, the telephoto image is a part of the wide-angle image, and when the white balance gain is calculated using the image of FIG. 4B, for example, the color of the wall of the house is blue. If it is, it can be seen that the white balance gain is biased to blue.
そこで撮影画角の広い広角画像の積算値に基づいて求められたホワイトバランスゲインを、その広角画像の一部を構成する望遠画像にも適用して望遠画像の画像のホワイトバランスを正しく調整することができるようにしている。 Therefore, the white balance gain obtained based on the integrated value of wide-angle images with a wide field of view is also applied to the telephoto image that forms part of the wide-angle image, so that the white balance of the telephoto image is correctly adjusted. To be able to.
すなわち、各撮影倍率の画像各々のホワイトバランスを同じにし、かつ被写界の状況を反映したものにすることができるということになる。 That is, it is possible to make the white balance of each image at each photographing magnification the same and reflect the situation of the object scene.
最後に図2のCPU100と、AF検出部120やAE/AWB検出部130やデジタル信号処理部116を構成するDSPとが連携して実行する撮影処理をフローを参照して説明する。
Finally, a photographing process executed in cooperation with the
図5は、CPU100とAF検出部120やAE・AWB検出部130等を構成するDSPとが連携して実行する撮影処理の手順を示すフローチャートであり、図6は、図5のステップS508の処理の詳細を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of imaging processing executed in cooperation between the
図5には、モードスイッチ10Gが独立モード側に切り替えられた状態で電源スイッチ10Aが投入されたことを受けて開始される処理の内容が示されており、図6には、ステップS508の処理内容の詳細が示されている。
FIG. 5 shows the contents of processing that is started in response to the
図5を参照してモードスイッチ10Gが独立モードに設定された状態で電源スイッチ10Aが投入されたことを受けてCPU100とAF検出部等を構成するDSPとが連携して実行する撮影処理の内容を説明する。
Referring to FIG. 5, the contents of the photographing process executed in cooperation between
まず、電源が投入されたことを受けてステップS501とステップS502でメインCPUはレンズ駆動部103A,103Bに指示して、第1の撮影部1Aが備える撮影光学系110Aと第2の撮影部1Bが備える撮影光学系110Bとの双方の焦点距離を、それぞれ、最大の焦点距離(TELE)と最小の焦点距離(Wide)に設定する。
First, in response to the power being turned on, in steps S501 and S502, the main CPU instructs the
次のステップS503でズームスイッチ10Dが操作されているかどうかを判定し、操作されていないと判定したときにはNo側へ進んでステップS504でシャッタ釦10Cが半押しされているかどうかを判定する。このステップS504でシャッタ釦10Cが半押しされていないと判定すると、ステップS503に戻ってステップS503とステップS504の処理を繰り返す。
In the next step S503, it is determined whether or not the
ステップS503とステップS504の処理を繰り返している最中にズームスイッチ10Dが操作されていると判定すると、ステップS503のYes側へ進んでステップS505でレンズ切替スイッチ10Hがレンズ1側か、レンズ2側かのどちらに倒されているかを判定する。このレンズ切替スイッチ10Hがレンズ1側に倒されていると判定すると、レンズ1側へ進んで、第1のレンズ駆動部103Aに指示して第1の撮影光学系110Aの焦点距離をズームスイッチ10Dの操作に応じて調整する。
If it is determined that the
ステップS503に戻ってステップS503でズームスイッチ10Dが操作されていないと判定すると、ステップS504へ進み、シャッタ釦10Cが半押しされていないと判定すると、ステップS503からステップS504の処理を繰り返す。
Returning to step S503, if it is determined in step S503 that the
そして、ステップS503からステップS504の処理を繰り返している最中に、ステップS503でズームスイッチ10Dが操作されていると判定するとステップS503のYes側へ進んで、ステップS505でレンズ切替スイッチ10Hがレンズ1側に倒されているか、レンズ2側に倒されているか判定する。ここでレンズ切替スイッチ10Hが上記の状態から変化してレンズ2側に倒されていると判定すると、レンズ2側へ進んで、第2のレンズ駆動部103Bに指示して第2の撮影光学系110Bの焦点距離をズームスイッチ10Dの操作に応じて調整してステップS503に戻る。ステップS503でズームスイッチが操作されていないと判定するとステップS504の処理へ進みシャッタ釦10Cが半押しされていないと判定するとステップS503とステップS504の処理を繰り返す。
If it is determined in step S503 that the
ここで、メインCPU100が、シャッタ釦10Cが半押しされたと判定すると、Yes側へ進んでステップS508で撮影処理を開始し、ステップS509で記録メディア161に画像信号を記録する。そしてステップS510で、電源スイッチ10Aがオフされるか、モードスイッチ10Gが立体モードに切り替えられるという操作が行なわれていないと判定すると、ステップS503に戻ってステップS503からステップS504の処理を繰り返し、ステップS510で電源スイッチ10Aがオフされたと判定するか、あるいはモードスイッチ10Gが立体モードに切り替えられたと判定するとこのフローの処理を終了する。
If the
ここで、本実施形態の特徴であるデジタル信号処理部116が実施する第1の撮影部1Aと第2の撮影部1Bとで生成された画像信号の信号処理方法を、図6を参照して詳細に説明する。
Here, a signal processing method of the image signal generated by the
図5のステップS504で半押しされたと判定してYes側へ進み、ステップS508で撮影処理を開始する。ステップS5081でメインCPU100は、AE/AWB検出部130のAE検出結果に応じて絞り駆動部104A,104Bに指示して絞りの開口径を変化させ、AF検出部120の検出結果に応じてレンズ駆動部103A,103Bに指示してフォーカスレンズを合焦位置に移動させ停止させる。
It determines with having been half-pressed by step S504 of FIG. 5, and progresses to Yes side, and imaging | photography process is started by step S508. In step S5081, the
次のステップS5082へ進んでAE/AWB検出部130が、第2の撮影部1B側の焦点距離が相対的に小さく調整されている広角側の撮影光学系110Bで生成された画像信号に基づいて光源種を特定しホワイトバランスを調整するためのホワイトバランスゲインを算出する。
Proceeding to the next Step S5082, the AE /
次のステップS5083で、AE/AWB検出部130のホワイトバランスゲインの算出結果に基づいてデジタル信号処理部116が内部のホワイトバランスゲインを各色アンプに設定する。
In the next step S5083, the digital
ステップS5084で全押しされたかどうかを判定し全押しされていないと判定すると、ステップS503に戻ってステップS503からステップS5084までの処理を繰り返し、全押しされたと判定すると、ステップS5085へ進んで、メインCPU100が、シャッタ制御部105A,105Bに指示してメカシャッタSHA,SHBを開駆動させるとともに、CCD制御部106A,106Bに指示してCCD111A、111Bに電子シャッタを設定させ各CCD111A,111Bに被写体光を結像させる。メインCPU100が、シャッタ制御部105A,105Bに指示してメカシャッタSHA,SHBを閉駆動させるとともにステップS5086で電子シャッタのオフタイミングで第1、第2のCCD111A,111Bから画像信号を出力させ、ステップS5087でデジタル信号処理部116に双方の画像信号のホワイトバランス処理を含む信号処理を実施させる。メインCPU100は、ステップS5088で、デジタル信号処理部116で信号処理された画像信号を圧縮/伸張処理部150に転送し圧縮/伸張処理部150に画像信号を圧縮させる。そしてステップS509に戻って記録制御部160に、圧縮/伸張処理部での圧縮に関する情報および圧縮された画像の撮影に関する情報とを供給して、それらから画像ファイルを生成させ記録メディア161に記録させる。
In step S5084, it is determined whether or not the button is fully pressed. If it is determined that the button is not fully pressed, the process returns to step S503 to repeat the processing from step S503 to step S5084. The
本実施形態では、ステップS5082の処理が本発明にいう算出ステップの一例に相当し、ステップS5083およびステップS5087が本発明にいう調整ステップの一例に相当する。 In the present embodiment, the process of step S5082 corresponds to an example of a calculation step according to the present invention, and steps S5083 and S5087 correspond to an example of an adjustment step according to the present invention.
この図5、図6に示すフローの処理を、メインCPU100と、AF検出部120やAE/AWB検出部130やデジタル信号処理部116を構成するDSPが実行すると、2つの撮影部各々で良好な画質で撮影を行なうことができ、さらに各倍率の画像各々のホワイトバランスを前述した様に被写界の状況を反映したものにすることができる。
When the processing of the flow shown in FIGS. 5 and 6 is executed by the
なお、上記実施形態では、複数の撮影部の一例として2つの撮影部を例に挙げたが、3つの撮影であっても、それ以上であっても良い。いずれにしても、焦点距離が相対的に小さく調整されている撮影光学系で結像された被写体光を受光する撮像素子で得られた画像信号に基づいて算出されたホワイトバランスゲインを使って、相対的に長い焦点距離を有する撮影光学系で結像された被写体光を受光する撮像素子で得られた画像信号のホワイトバランスを調整すると、各焦点距離の撮影光学系で得られた画像のホワイトバランスがすべて被写界の状況を反映したものになる。 In the above-described embodiment, two imaging units are taken as an example of a plurality of imaging units. However, the number of imaging may be three or more. In any case, using the white balance gain calculated based on the image signal obtained by the image sensor that receives the subject light imaged by the photographing optical system whose focal length is adjusted to be relatively small, When the white balance of the image signal obtained by the image sensor that receives the subject light imaged by the photographing optical system having a relatively long focal length is adjusted, the white of the image obtained by the photographing optical system at each focal length is adjusted. All balances reflect the situation in the object scene.
1 撮影装置
100 CPU
101 ROM
102 フラッシュメモリ
110A 110B 撮影光学系
111A 111B 撮像素子(CCD)
112A 112B アナログ信号処理部
113A 113B A/D変換器
114A 114B 画像入力コントローラ
115 RAM
116 デジタル信号処理部
118 VRAM
119 表示制御部
120 AF検出部
130 AE/AWB検出部
1 photographing
101 ROM
102
116
119
Claims (5)
前記複数の撮影素子それぞれで生成された画像信号にホワイトバランス調整処理を施す信号処理部とを備え、
前記信号処理部が、前記複数の撮影光学系のうちの焦点距離が相対的に小さく調整されている撮影光学系で結像された被写体光を受光する撮影素子で得られた画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出し、算出したホワイトバランスゲインを、前記複数の撮影素子それぞれで得られた複数の画像信号のホワイトバランス調整処理に適用することを特徴とする撮影装置。 A plurality of imaging optical systems, each of which is adjustable in focal length and adjusted to different focal lengths, and a plurality of images received by subject light formed by the subject imaged by each of the plurality of imaging optical systems. A plurality of imaging units each having a plurality of imaging elements for generating signals;
A signal processing unit that performs white balance adjustment processing on image signals generated by each of the plurality of imaging elements,
The signal processing unit is based on an image signal obtained by a photographing element that receives subject light imaged by a photographing optical system in which a focal length of the plurality of photographing optical systems is adjusted to be relatively small. An imaging apparatus, wherein a white balance gain is calculated, and the calculated white balance gain is applied to white balance adjustment processing of a plurality of image signals obtained by each of the plurality of imaging elements.
前記複数の撮影光学系のうちの焦点距離が相対的に小さく調整されている撮影光学系で結像された被写体光を受光する撮影素子で得られた画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出されたホワイトバランスゲインを前記複数の撮影素子それぞれで得られた複数の画像信号に適用して、該複数の画像信号それぞれのホワイトバランスを調整する調整ステップとを有することを特徴とする信号処理方法。 A plurality of imaging optical systems, each of which is adjustable in focal length and adjusted to different focal lengths, and a plurality of images received by subject light formed by the subject imaged by each of the plurality of imaging optical systems. A signal processing method in an imaging device including a plurality of imaging units each having a plurality of imaging elements that generate signals,
A white balance gain is calculated based on an image signal obtained by a photographing element that receives subject light formed by a photographing optical system in which a focal length is adjusted to be relatively small among the plurality of photographing optical systems. A calculation step;
Adjusting the white balance of each of the plurality of image signals by applying the white balance gain calculated in the calculating step to the plurality of image signals obtained by each of the plurality of imaging elements. A signal processing method.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013046886A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 富士フイルム株式会社 | Imaging device for three-dimensional image and image display method for focus state confirmation |
US10805526B2 (en) | 2017-12-15 | 2020-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Imaging apparatus, imaging method, and computer program product |
-
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