JP2010171964A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】撮影者による被写体領域の選択における使用者の利便性を向上させる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、前記生成された画像の中から被写体を検出する被写体検出部と、前記生成された画像および前記被写体検出部で検出した被写体を示すマークを表示可能な表示部と、動作モードを、前記表示部の画面上の任意の位置を選択可能とする被写体選択モードを設定するための操作を受け付ける操作部と、前記表示部に前記マークが表示されている状態において、前記操作部が前記被写体選択モードに変更する操作を受け付けた場合、前記マークの表示を消去するよう前記表示部を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】撮像装置は、被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、前記生成された画像の中から被写体を検出する被写体検出部と、前記生成された画像および前記被写体検出部で検出した被写体を示すマークを表示可能な表示部と、動作モードを、前記表示部の画面上の任意の位置を選択可能とする被写体選択モードを設定するための操作を受け付ける操作部と、前記表示部に前記マークが表示されている状態において、前記操作部が前記被写体選択モードに変更する操作を受け付けた場合、前記マークの表示を消去するよう前記表示部を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、被写体認識を行い、認識した被写体を指し示す表示が可能な撮像装置に関する。
従来、撮影者にとって最も興味のある被写体(以降「主要被写体」と呼ぶ)の特徴量を求め、その特徴量を元に画像データ中から主要被写体が存在する領域を推定する技術が知られている。特に、連続的に入力される画像データである動画データに対して主要被写体が存在する領域を順次求める処理は、移動する主要被写体を追いかけるように動作するため、追尾処理、または追跡処理と呼ばれることが多い。
こうした追尾処理によって主要被写体の位置を求め、主要被写体に合焦させる焦点制御や、主要被写体の明度を適切なレベルに調整する露出制御、更には主要被写体が画面中央に来るようパンニング・チルティング・ズーム等を行うフレーミング制御等、主要被写体を適切に撮影できるよう撮影制御を行う撮像装置が種々存在する。
特許文献1は、こうした追尾処理の主要被写体を選択する際に、撮影者の意図する領域を簡単に選択可能にする撮像装置を開示する。この撮像装置では、被写体認識時に認識している画面内被写体に枠表示などを行ない、枠表示された被写体のうち使用者の意図する領域の選択を外部操作により、あるいは、視線情報に基づいて選択している。
しかしながら、上記の撮像装置は、使用者が指定した位置を中心とする定められた範囲を被写体領域として選択する場合に、あらかじめ認識被写体の領域が表示されている。このため、その領域以外を被写体領域として設定可能な場合であっても、表示された認識被写体の領域しか選択できないような誤解を撮影者に与える恐れがある。
本発明は、撮影者による被写体領域の選択時における使用者の利便性を向上させる撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の撮像装置は、上記の課題を解決するために、被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、前記生成された画像の中から特徴を検出する特徴検出部と、前記生成された画像および前記特徴検出部で検出した特徴の位置を示すマークを表示可能な表示部と、前記表示部の画面上の任意の位置を選択可能な被写体選択モードに変更する操作を受け付ける操作部と、前記表示部に前記マークが表示されている状態において、前記操作部が前記被写体選択モードに変更する操作を受け付けた場合、前記マークの表示を消去するよう前記表示部を制御する制御部と、を備える。
本発明の撮像装置は、操作部が被写体選択モードに変更する操作を受け付けた場合、前記マークの表示を消去することにより、使用者が被写体候補領域の抽出結果にとらわれることなく、自由に被写体を選択することが可能となる。つまり、撮影者による被写体領域の選択における使用者の利便性を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
(実施の形態1)
1−1.撮像装置の構成
図1は本発明の実施の形態1におけるビデオカメラ100の構成を示すブロック図である。図1において、破線で囲まれた範囲がビデオカメラ100を表す。なお、図1では、ビデオカメラ100で本発明に関係するブロックのみを図示する。
(実施の形態1)
1−1.撮像装置の構成
図1は本発明の実施の形態1におけるビデオカメラ100の構成を示すブロック図である。図1において、破線で囲まれた範囲がビデオカメラ100を表す。なお、図1では、ビデオカメラ100で本発明に関係するブロックのみを図示する。
ビデオカメラ100は、光学系110、A/D変換部115、映像信号処理部120、Y/C変換部125、特徴検出部130、システムバス132、バッファメモリ135、CODEC137、記録I/F部140、ソケット145、システム制御部150、操作部160、表示部170、特定領域表示部171、回転検知部175、動き検知部180、及び光学系制御部190を備える。
光学系110は、合焦状態調節のために光軸に沿って移動するフォーカスレンズおよび被写体の光学的な像を変倍するため光軸に沿って移動するズームレンズ等の複数枚のレンズ、露出制御を行う絞り、シャッタ装置、レンズを通して入射する被写体像を電気信号(映像信号)に変換する撮像素子等を含む。光学系110の上記各要素は、ピッチング方向およびヨーイング方向に駆動制御可能なレンズ鏡筒内部に配置される。光学系110は、被写体像を電気信号(映像信号)に変換して出力する。なお、撮像素子としてはCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等が用いられる。
A/D変換部115は、光学系110からのアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する。映像信号処理部120は、A/D変換部115から出力されるデジタル映像信号に対して、ゲイン調整、ノイズ除去、ガンマ補正、アパーチャ処理、ニー処理等の周知の映像信号処理を施す。Y/C変換部125は、デジタル映像信号をRGB形式からY/C形式へ変換する。Y/C変換部125によってY/C形式に変換されたデジタル映像信号は、システムバス132を通してバッファメモリ135にデジタル映像情報として蓄積され、CODEC137によって不可逆圧縮処理を施され、再度システムバス132を経由し、記録I/F部140を介してソケット145に電気的に接続された記録媒体147に記録される。
CODEC137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。CODEC137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。なお、圧縮形式として、MPEG−2やH.264形式以外のものも利用可能である。CODEC137は、さらに、圧縮済みの画像データを表示部170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。CODEC137は、圧縮画像データ、及び本実施の形態1では表示しない圧縮音声データから、記録媒体147に記録するAVデータを生成する。さらにCODEC137は、記録媒体147に記録されたAVデータを復号化し、圧縮画像データ、及び圧縮音声データを生成する。
記録I/F部140は、機械的及び電気的に記録媒体147と接続可能である。記録I/F部147は、記録媒体147のデータを読出し、また記録媒体147にデータを書き込む。記録媒体147は、AVデータ等の各種データを格納可能である。記録媒体147は、ビデオカメラ100に着脱可能であってもよいし、ビデオカメラ100に内蔵してもよい。記録媒体147は、半導体メモリカード、ハードディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu−ray Disc)等である。
システム制御部150は、ビデオカメラ100全体を制御する制御手段である。システム制御部150は、マイクロコンピュータ等で実現できる。
操作部160は、ビデオカメラ100の各種操作を行う操作手段であり、種々のボタンやレバー類等で構成される。種々のボタンには、顔検出動作を開始させるための顔検出ボタンと、ビデオカメラ100を被写体選択モードに設定するための被写体選択ボタンとが含まれる。撮影者は、表示部170にて撮影中の映像を参照しながら、操作部160を通してビデオカメラ100に種々の指示を与えることができる。表示部170は、小型の液晶(LCD)パネルやEVF(Electric View Finder)である。表示部170の液晶パネルは回転可能であり、撮影者によって回転された場合、回転検知部175からシステム制御部150に通知が行われる。表示部170に表示される映像データは、システム制御部150により作成される。システム制御部150は、バッファメモリ135に格納された画像データを表示部170の解像度に適合するよう縮小し、縮小した映像に対して、ビデオカメラ100の動作状態を直感的に把握できる各種アイコンなどを重畳した上で表示部170に出力する。また、システム制御部150は、操作部160を構成する顔検出ボタンが押下された場合は、表示部170に対して特徴検出部130によって検出された特徴を表示するための特定領域表示部171の信号を重畳して出力を行う。また、表示部170はタッチパネル機能を有し、撮影者は表示部170をタッチすることで、画像の一部の領域の選択や指定を行うことができる。
動き検知部180は、角速度センサおよびA/D変換からなり、角速度センサの出力信号を元にシステム制御部150にてビデオカメラ100のヨーイング方向、およびピッチング方向の動きを検知する。
1−2.主要被写体の抽出処理
次に、主要被写体領域の抽出処理について説明する。特徴検出部130は、主要被写体の特徴量に基づき、画像内において主要被写体の存在する可能性の高い領域を抽出する。本実施の形態では、主要被写体は顔であり、主要被写体の特徴量は、例えば顔らしさを表す特徴量である。主要被写体の特徴量は、例えば特徴検出部130内のROM(Read Only Memory)に固定的に保持されている。特徴検出部130は、入力されるデジタル映像信号と、ROMに格納されている主要被写体の特徴量とを比較する。なお、入力されるデジタル映像信号は、画像縮小処理が適宜施され、特徴検出部130内の図示していないメモリに1枚の画像データとして格納された後、主要被写体の特徴量と比較される。主要被写体領域の抽出方法としては、例えばテンプレートマッチングと呼ばれる方法がある。この方法では、主要被写体領域の画素群そのものを被写体特徴量とし、画像データ内に設定した複数の被写体領域の候補領域に対して画素単位での領域比較を行い、最も類似度の高い候補領域を主要被写体領域とする。ここで、被写体の候補領域は、例えば前回検出された主要被写体領域の位置を中心とする一定範囲の領域内から選択する。これは、主要被写体が短時間で大きく移動しないという仮定に基づいており、処理量の削減および主要被写体から離れた位置に存在する類似被写体を無視することによる検出精度の向上が望める。
次に、主要被写体領域の抽出処理について説明する。特徴検出部130は、主要被写体の特徴量に基づき、画像内において主要被写体の存在する可能性の高い領域を抽出する。本実施の形態では、主要被写体は顔であり、主要被写体の特徴量は、例えば顔らしさを表す特徴量である。主要被写体の特徴量は、例えば特徴検出部130内のROM(Read Only Memory)に固定的に保持されている。特徴検出部130は、入力されるデジタル映像信号と、ROMに格納されている主要被写体の特徴量とを比較する。なお、入力されるデジタル映像信号は、画像縮小処理が適宜施され、特徴検出部130内の図示していないメモリに1枚の画像データとして格納された後、主要被写体の特徴量と比較される。主要被写体領域の抽出方法としては、例えばテンプレートマッチングと呼ばれる方法がある。この方法では、主要被写体領域の画素群そのものを被写体特徴量とし、画像データ内に設定した複数の被写体領域の候補領域に対して画素単位での領域比較を行い、最も類似度の高い候補領域を主要被写体領域とする。ここで、被写体の候補領域は、例えば前回検出された主要被写体領域の位置を中心とする一定範囲の領域内から選択する。これは、主要被写体が短時間で大きく移動しないという仮定に基づいており、処理量の削減および主要被写体から離れた位置に存在する類似被写体を無視することによる検出精度の向上が望める。
また、本実施の形態では、主要被写体は、顔以外の被写体である。この場合の主要被写体の特徴量は、使用者により選択された顔以外の位置の色である。主要被写体の特徴量は、顔以外の位置が使用者に選択されると、システム制御部150内の図示していないメモリに1枚の画像データとして格納される。この場合において、特徴検出部130は、入力されるデジタル映像信号と、システム制御部150内の図示していないメモリに格納されている画像データとを比較することにより、主要被写体領域の抽出処理を行う。
以上述べたような被写体検出に関する様々な技術は古くから研究開発されている。被写体特徴量や被写体検出方法としては、種々のものが利用可能であり、複数の技術を組み合わせて使用しても構わない。
システム制御部150は、特徴検出部130で検出された領域、及び選択された領域について、動き検知部180の検知結果等に基づいて、これらの領域の追尾を行う。
1−3.対応関係
光学系110および映像信号処理部120からなる構成は、撮像部の一例である。特徴検出部130は、特徴検出部の一例である。表示部170は、表示部の一例である。操作部160は、操作部の一例である。システム制御部150は、制御部の一例である。操作部160は、被写体選択操作部の一例である。
光学系110および映像信号処理部120からなる構成は、撮像部の一例である。特徴検出部130は、特徴検出部の一例である。表示部170は、表示部の一例である。操作部160は、操作部の一例である。システム制御部150は、制御部の一例である。操作部160は、被写体選択操作部の一例である。
2.動作
ビデオカメラ100の被写体選択時の動作について、図2A、図2Bのフローチャートを用いて説明する。ビデオカメラ100の表示部170は、光学系110、A/D変換部115、映像信号処理部120およびY/C変換により生成された撮像中の映像を表示する。
ビデオカメラ100の被写体選択時の動作について、図2A、図2Bのフローチャートを用いて説明する。ビデオカメラ100の表示部170は、光学系110、A/D変換部115、映像信号処理部120およびY/C変換により生成された撮像中の映像を表示する。
図2Aにおいて、撮影者により操作部160を構成する顔検出ボタンが押下されると、特徴検出部130は顔検出動作を開始する(S200でYES)。これにより、特徴検出部130は、映像信号処理部120からの画像データに対して顔検出動作を行う(S201)。
次に、システム制御部150は、特徴検出部130によって顔が検出された領域が存在するか否かを確認する(S202)。システム制御部150は、特徴検出部130によって顔検出された領域が存在しない場合(S202でNO)は、顔検出動作を継続する(S201)。システム制御部150は、顔が検出された領域が存在する場合(S202でYES)は、特定領域表示部171を用いて検出領域にマーカ表示を行う(ステップS203)。具体的には、特定領域表示部171は、表示部170にマーカ表示を重畳した映像を出力する。例えば、図3(a)に示すように、顔が検出された領域301,302にマーカ304,305を表示する。
その後、システム制御部150は、操作部160を構成する被写体選択ボタンが押下されているかを検出する(S204)。被写体選択ボタンが押下された場合(S204でYES)は、システム制御部150は、ビデオカメラ100を被写体選択モードに遷移させ、表示部170に重畳されて表示されている特定領域表示部171の検出領域のマーカ304、305を消去する動作を行う(S205)。すなわち、被写体選択ボタンが押下された場合、システム制御部150は、図3(a)で示すマーカ304および305で表示されていた領域を図3(b)のように非表示にする。このようにマーカ304、305が消去されたことにより、撮影者は、図3(b)に示す表示部170上の表示画面において、マーカ304、305が表示されていた被写体301、302のみならず、マーカが表示されていなかった被写体303も選択可能であることを認識することができる。被写体選択ボタンが押下されていない場合(S204でNO)は、システム制御部150は、ステップS201に戻って前述の動作を行う。このような構成によれば、撮影者は、被写体選択ボタンを押下することで、特徴検出部130で顔検出された領域のマーカ304、305の表示が消去されるため、マーカ表示された領域のみならず、マーカ表示されていない被写体も自由に選択することができることを認識することができる。なお、被写体選択モードにおいて撮影者により選択された被写体は、自動合焦の対象となり、追尾処理の対象となる。
システム制御部150は、特定領域表示部171の検出領域のマーカ304、305を消去する動作を行った後、撮影者が、被写体選択モードにおいて表示部170に表示されている被写体から、目的とする被写体を選択するのを待ち、被写体が選択されると、選択された被写体に応じたマーカ表示を行う。(ステップS206)。
このステップS206における制御の詳細について図2Bのフローチャートを用いて説明する。
システム制御部150は、撮影者により、表示部170に表示される画像内で認識させたい被写体を選択する操作が行われた否かを判定する(S401)。表示部170がタッチパネル機能を有する場合には、撮影者が表示部170に表示されている被写体にタッチすることにより、被写体を選択することができる。表示部170がタッチパネル機能を有していない場合には、撮影者が操作部160の十字キー等を操作し、表示部170上に表示されたポインタを移動させ、ポインタが選択したい被写体上にあるときに操作部160の決定ボタン等を押下することにより、被写体を選択することができる。
システム制御部150は、被写体の選択操作がされた場合(S401でYES)、特徴検出部130で顔検出された領域が存在するか否かを判定する(S402)。
システム制御部150は、特徴検出部130で予め検出された顔を示す領域が存在する場合(S402でYES)、撮影者により選択された領域が、顔を示す領域内であるか否かを判定する(S403)。
選択された領域が顔領域である場合(S403でYES)は、顔を示す領域にマーカを表示させる(S404)。このとき、特定領域表示部171が表示部170にマーカを重畳した映像を出力する。例えば、撮影者が図3(b)に示す表示画面において、被写体302の顔の一部の領域を選択した場合、システム制御部150は、図3(c)に示すように、実際に選択した位置にかかわらず、マーカ306を被写体302の顔領域(事前にステップS201で顔領域として検出された領域)全体に対して表示する。ここで、システム制御部150は、撮影者が選択した領域が、顔領域である場合(S403でYES)と、顔領域でない場合(S403でNO)とでマーカの表示形態を異ならせてもよい。具体的には、マーカの形状や枠の色を異ならせてもよい。例えば、顔領域が選択されたときには、図3(c)に示すようなマーカ306を表示し、顔領域でない領域が選択されたときには、図3(d)に示すようなマーカ307を表示させるようにしてもよい。これにより、撮影者は、顔領域を容易に選択でき、顔領域を選択したことを良好に認識することができる。
一方、特徴検出部130で予め検出された顔を示す領域が存在しない場合(S402でNO)、又は選択位置がいずれの顔検出領域内にも含まれない場合(S403でNO)、システム制御部150は、撮影者により選択された領域にマーカを表示する(S405)。特に、その際、システム制御部150は、撮影者により選択された被写体に対して表示されるマーカと、自動で検出された被写体に対して表示されるマーカとの表示の形態(形状、枠の色等)を異ならせてもよい。例えば、自動で検出された被写体に対して表示されるマーカを図3(a)に示すようなマーカ304、305とし、撮影者により選択された被写体に対して表示されるマーカを図3(c)に示すようなマーカ306としてもよい。これにより、撮影者は、マーカが表示された被写体が自動的に検出されたものでなく、撮影者が選択したものであることを容易に認識することができる。
なお、図3(b)に示す状態に推移した際、図4(a)に示すように、撮影者に領域の選択を促すメッセージ310を表示させてもよい。これにより、撮影者は、選択が促されるとともに、検出されていた領域301,302以外も指定可能であることを認識することができる。
また、図4(a)に示すメッセージ310は、図3(c)のように被写体領域302が選択されていることを示すマーカ306を表示した後、例えば被写体領域302が撮像範囲外に移動し、システム制御部150が被写体領域302を認識できなくなった場合に、再度表示するようにしてもよい。これにより、撮影者に対して被写体の選択が促されることとなる。
また、図3(b)に示す表示部170上の表示画面において被写体を選択する場合に、図4(b)に示すように、撮影者が選択した被写体311が背景等であることにより、被写体311を、システム制御部150が認識できないときは、システム制御部150は、マーカの表示態様を変えるようにしてもよい。例えば、図4(b)に示すように、被写体311を指示すマーカ308を破線にする。または、実線または破線において色を薄くしたり、異なる色にしたりする。通常とは異なるマーカが表示されたことにより、撮影者は、選択した被写体をビデオカメラ100が認識できていないことを認識することができる。また、撮影者が同じ領域を何度も選択するのを防止することができる。システム制御部150は、マーカ308を表示させてから所定時間経過後に、マーカ308を点滅させた後、消去してもよい。この場合、システム制御部150は、前述のようなメッセージ310は表示しない。マーカ308を点滅させて消去することにより、撮影者に選択を促すことができるからである。また、点滅させて消去した後、メッセージ310を表示すると、撮影者がわずらわしく感じるからである。
また、図3(b)に示す表示画面において被写体が選択された時点で、図4(c)に示すように、自動で検出された領域と選択された領域の双方についてマーカ312,313を同時に表示させてもよい。
3.まとめ
以上のように、本実施形態のビデオカメラ100では、被写体を選択するに際して、特徴検出部130で顔検出された領域のマーカ表示をまず非表示にする。これにより、撮影者は、マーカ表示されている領域のみならず、表示画面上の任意の被写体領域が選択可能であることを認識することができる。これにより、撮影者は誤って被写体候補の抽出処理結果にとらわれることなく、自由に被写体を指定できるようになる。
以上のように、本実施形態のビデオカメラ100では、被写体を選択するに際して、特徴検出部130で顔検出された領域のマーカ表示をまず非表示にする。これにより、撮影者は、マーカ表示されている領域のみならず、表示画面上の任意の被写体領域が選択可能であることを認識することができる。これにより、撮影者は誤って被写体候補の抽出処理結果にとらわれることなく、自由に被写体を指定できるようになる。
また、本実施形態のビデオカメラ100では、決定された被写体を主要被写体とする場合と、使用者により選択された被写体を主要被写体とする場合とで被写体表示を異なる表示とする。これにより、撮影者が選択した被写体が自己の選択した被写体であることを良好に認識することができる。つまり、撮影者による被写体領域の選択における使用者の利便性を向上させることができる。
以上、本発明に好適な実施の形態について説明を行った。なお、本発明は上記実施例に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは言うまでもない。
本発明の撮像装置によれば、撮影者による被写体領域の選択性を改善することができ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなど、様々な撮像装置に対して有用である。
110 光学系
130 特徴検出部
140 記録I/F部
150 システム制御部
160 操作部
170 表示部
130 特徴検出部
140 記録I/F部
150 システム制御部
160 操作部
170 表示部
Claims (4)
- 被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、
前記生成された画像の中から被写体を検出する被写体検出部と、
前記生成された画像および前記被写体検出部で検出した被写体を示すマークを表示可能な表示部と、
動作モードを、前記表示部の画面上の任意の位置を選択可能とする被写体選択モードを設定するための操作を受け付ける操作部と、
前記表示部に前記マークが表示されている状態において、前記操作部が前記被写体選択モードに変更する操作を受け付けた場合、前記マークの表示を消去するよう前記表示部を制御する制御部と、
を備える撮像装置。 - 前記制御部は、
前記マークの表示を消去するのに応じて、使用者に対して前記生成された画像において被写体の選択を促すメッセージを前記表示部に表示する、
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記制御部は、
前記メッセージを表示させた後、所定時間が経過するのに応じて、前記メッセージを消去するよう前記表示部を制御し、
前記メッセージを消去するよう前記表示部を制御した後、使用者により選択された被写体を認識できないときは、前記所定時間経過後であっても、前記メッセージを表示しない、
請求項2に記載の撮像装置。 - 前記被写体選択モードにおいて選択された被写体を認識して追尾する追尾部を備え、
前記制御部は、
前記被写体選択モードにおいて被写体が選択された後、前記追尾部が被写体を追尾できなくなったときは、使用者に対して前記生成された画像において被写体の選択を促すメッセージを前記表示部に表示する、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の撮像装置。
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