JP2010187253A - 撮像装置、連写速度の設定方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが所望する連写画像が得られる連写速度を容易に設定できるようにする。
【解決手段】撮像装置は、撮像手段と、被写体像が含まれるべき画像の数を設定する（ステップＳ１）画像数設定手段と、前記撮像手段の撮像領域を、前記画像数設定手段により設定された画像数により分割する（ステップＳ１）分割手段と、前記分割手段によって撮像領域が分割された各分割領域に含まれる被写体像の撮像位置に基づいて、連写速度を設定する（ステップＳ９）連写速度設定手段と、前記連写速度設定手段によって設定された連写速度で連続撮像するよう、前記撮像手段を制御する制御手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置、連写速度の設定方法及びプログラム

従来、連写機能を備えた撮像装置が普及している。
近年では、撮像デバイスの向上により、記録される画角（クロップ領域）に応じて、連写速度を変化させる撮像装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。この撮像装置によれば、画角が小さければ連写速度を速くして被写体の動きを捉えやすくし、画角が大きければ連写速度を遅くすることができる。

特開２００７−２０１７７９号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術においては、単純に画角の大小で連写速度が決まるため、ユーザが意図する連写画像が保存できるとは限らない。例えば、ユーザとしては連写によって被写体の動きの変化がわかりやすい画像を期待することが多い。しかし、上記特許文献１によれば、被写体の移動スピードが遅い場合でも、画角が小さければ連写速度が速く設定され、被写体の変化が少ない大量の画像が連写画像として保存されることとなる。この場合、連写画像の中からユーザが何枚か毎に画像を選び出し、他の画像を削除することにより被写体の変化が分かる連写画像とすることができるが、どれを選べば被写体の変化が分かりやすくなるのか、その判断は難しく煩雑であった。

本発明の課題は、ユーザが所望する連写画像が得られる連写速度を容易に設定できるようにすることである。

請求項１に記載の発明は、撮像手段と、被写体像が含まれるべき画像の数を設定する画像数設定手段と、前記撮像手段の撮像領域を、前記画像数設定手段により設定された画像数により分割する分割手段と、前記分割手段によって撮像領域が分割された各分割領域に含まれる被写体像の撮像位置に基づいて、連写速度を設定する連写速度設定手段と、前記連写速度設定手段によって設定された連写速度で連続撮像するよう、前記撮像手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、前記連写速度設定手段は、前記撮像手段により連続撮像を行わせ、当該連続撮像によって得られた複数の画像のうち、被写体像の撮像位置が各分割領域に含まれている画像が撮像された時間を算出し、当該算出された時間と、前記画像数設定手段により設定された画像数とから連写速度を算出することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は２記載の発明において、前記連写速度設定手段は、前記連続撮像により得られた画像の縮小画像を用いて、前記被写体像の撮像位置を判断することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、被写体像が含まれるべき画像の数を設定する画像数設定ステップと、撮像領域を前記画像数設定ステップにて設定された画像数により分割する分割ステップと、この分割ステップにて撮像領域が分割された各分割領域に含まれる被写体像の撮像位置に基づいて、連写速度を設定する連写速度設定ステップと、を含むことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、撮像装置が備えるコンピュータを、被写体像が含まれるべき画像の数を設定する画像数設定手段、撮像領域を前記画像数設定手段により設定された画像数により分割する分割手段、前記分割手段によって撮像領域が分割された各分割領域に含まれる被写体像の撮像位置に基づいて、連写速度を設定する連写速度設定手段、前記連写速度設定手段によって設定された連写速度で連続撮像するよう制御する制御手段、として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザが所望する連写画像が得られる連写速度を容易に設定できる。

本実施の形態における撮像装置の機能的構成を示す図である。 撮像装置により実行される処理を示すフローチャートである。 撮像領域を分割する枠の例である。 連続撮像によって得られた画像群の一部を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本実施形態における撮像装置１０の機能的構成を示している。
図１に示すように、撮像装置１０は制御部１１、撮像部１２、画像処理部１３、ビデオ出力部１４、表示部１５、バッファメモリ１６、記憶部１７、操作部１８、インターフェース部１９、２０を備えて構成されている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されている。制御部１１は、記憶部１７に記憶されているプログラムとの協働により、各種演算を行い、撮像装置１０の各部の動作を集中制御して、各種処理を実行する。

例えば、制御部１１は図示しない測距センサや光量センサ等によって検出された検出信号に基づいて光学レンズ部１２ａのレンズの移動量や絞り量を算出し、レンズ駆動制御、絞り量を制御して、焦点合わせ（ピント合わせ）やズーム調整を行う。また、制御部１１は、イメージセンサ１２ｂからの撮像信号の読出しタイミングを制御する。

また、制御部１１は連続撮像時の連写速度を設定する処理を実行する。この処理において、制御部１１はユーザの指定操作に応じて連続撮像によって被写体像が含まれるべき画像数を設定し、設定された画像数により撮像領域を分割する。制御部１１は、撮像部１２によって所定の連写速度による連続撮像を行わせ、得られた複数の画像について、分割された各撮像領域に含まれる被写体像の撮像位置に基づいて連写速度を算出する。制御部１１は、連続撮像時の連写速度として算出された連写速度を設定し、当該設定された連写速度で連続撮像するよう、撮像部１２を制御する。すなわち、制御部１１により画像数設定手段、分割手段、連写速度設定手段、制御手段を実現できる。

撮像部１２は光学レンズ部１２ａ、イメージセンサ１２ｂを備え、撮像を行う撮像手段である。光学レンズ部１２ａは、フォーカシングレンズ、ズームレンズ、絞り等により構成され、被写体の光学像を取り込んでイメージセンサ１２ｂに結像する。イメージセンサ１２ｂは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子等により構成されている。イメージセンサ１２ｂは、光学レンズ部１２ａを介してイメージセンサ１２ｂの撮像面に結像された被写体像を撮像して、アナログ撮像信号を出力する。

画像処理部１３は、撮像部１２から入力されたアナログ撮像信号をデジタル変換する。画像処理部１３は、デジタル変換された撮像信号に色補間処理等の信号処理を施し、所定のフォーマットの画像データを生成する。

ビデオ出力部１４は、画像処理部１３から入力された画像データを表示信号に変換し表示部１５に出力する。

表示部１５はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）のようなディスプレイを備え、ビデオ出力部１４から入力される表示信号の指示に従って表示画面上に画像を表示する。また、制御部１１の表示制御に従って各種操作画面を表示する。

バッファメモリ１６は、撮像された画像の一時記憶用のメモリである。
記憶部１７は、制御部１１により用いられるプログラムや処理の実行に必要なファイルやパラメータを記憶している。また、記憶部１７は撮像された画像の保存用のメモリでもある。
バッファメモリ１６、記憶部１７としては半導体メモリ等を用いることができる。

操作部１８は、シャッターキー、テンキー、メニューキー、十字キー、決定キーのような操作キーを備え、操作されたキーに対応する操作信号を制御部１１に出力する。

インターフェース部１９は、有線通信、赤外線データ通信、無線通信等によって、パーソナルコンピュータ、プリンタといった外部装置とデータの送受信を行う。有線通信としては、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）又はＩＥＥＥ１３９４（Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394）が挙げられ、無線通信としてはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）が挙げられる。

インターフェース部２０は、外部記憶装置２０ａとデータの入出力を行う。外部記憶装置２０ａは、例えばＣＦ（Compact Flash）カード、ＳＤカード、ＵＳＢメモリのような着脱可能なメモリである。外部記憶装置２０ａは、画像の保存用メモリとして用いることができる。

次に、上記撮像装置１０の動作について説明する。
図２は、連写速度を設定する際に撮像装置１０によって実行される処理の流れを示している。この処理では、移動する被写体の連続撮像を行う際、被写体像が含まれる画像を何枚撮像し保存するかをユーザが指定することにより、連続撮像によって得られた画像中の被写体の撮像位置が、当該指定された画像数に応じて変化するように連写速度を設定することができる。

撮像装置１０では移動する被写体の連続撮像を行う撮像モードが用意されており、当該撮像モードが選択されると、制御部１１の表示制御により被写体像が含まれる画像を何枚撮像し保存するかを指定できる操作画面が表示される。ユーザはこの操作画面において画像数の指定操作を行う。ユーザが指定する画像数は、フレーム（撮像領域）内を移動する被写体を撮像するときの撮像間隔を意味している。つまり、ユーザは被写体がフレームインしてからフレームアウトするまでの間に撮像したい画像の枚数を指定すればよい。

図２に示すように、撮像装置１０の制御部１１は、ユーザにより指定された画像数を、連続撮像によって得られる複数の画像のうち、被写体像が含まれるべき画像の数として設定する。次いで、制御部１１は設定された画像数により撮像部１２の撮像領域を分割する枠を表示部１５に表示させる（ステップＳ１）。表示部１５ではスルー表示が行われているので、スルー表示によって表示されている画像上に枠が表示される。なお、スルー表示とは撮像部１２によって得られる画像を保存することなく、表示することをいう。
例えば、画像数として５が指定された場合、図３に示すよう表示部１５に撮像領域を５分割する枠が表示される。このような枠を表示することにより、フレーム内を移動する被写体の撮像位置をユーザが把握しやすく、シャッターボタンを操作するタイミングを図りやすい。

次いで、ユーザによりシャッターボタンが操作されると、制御部１１は撮像部１２により所定の連写速度で連続撮像を開始させる（ステップＳ２）。例えば、４０枚／秒の連写速度で１秒間の連続撮像を行わせる。連続撮像により得られた複数の画像からなる連写画像は、バッファメモリ１６に一時的に保存される。

次に、制御部１１はバッファメモリ１６から各画像を読み出し、各画像について動体検出を行う（ステップＳ３）。動体検出の方法としては、多数の公知の技術が存在するが、移動する被写体を連写した場合、撮像時間が近い画像間では背景の変化は少ないことから、本実施の形態では、撮像時間が前後する画像同士の差分画像によって動きのある被写体の有無を判断する方法を挙げる。なお、動体検出は、撮像された画像そのものを用いずに表示用のサイズ等に縮小された縮小画像を用いて行う。縮小画像を用いることにより、動体検出の処理時間を短縮することができる。

動体が検出されない場合（ステップＳ３；Ｎ）、制御部１１は表示部１５上にエラー表示を行い、動体が検出されず、移動する被写体の連続撮像について適切な連写速度の設定ができなかったことをユーザに通知し（ステップＳ４）、本処理を終了する。

動体が検出された場合（ステップＳ３；Ｙ）、制御部１１は連続撮像によって得られた複数の画像のうち、被写体像の撮像位置が各分割領域に含まれている画像が撮像された時間、つまり各画像で動体として検出された被写体がフレームインしてからフレームアウトするまでの時間を算出する（ステップＳ５）。

上記ステップＳ５の算出処理について図４（ａ）〜（ｊ）を用いて詳述する。図４（ａ）〜（ｊ）は、撮像開始後、０．０２５（秒）間隔で撮像された１０枚の画像を示すものであり、図４（ａ）は撮像開始から０．０７５（秒）後、図４（ｂ）は撮像開始から０．１（秒）後、図４（ｃ）は撮像開始から０．１２５（秒）後…を示している。
制御部１１はこれらの画像を参照し、図４（ｂ）の画像、すなわち、撮像開始からｔ＝０．１００（秒）後に撮像した画像を、被写体Ｘがフレームインしたと画像と判断する一方、図４（ｉ）の画像、すなわち、撮像開始からｔ＝０．２７５（秒）後に撮像した画像を、被写体Ｘがフレームアウトしたと画像と判断する。そして、上記フレームインから上記フレームアウトまでの時間として、０．２７５（秒）−０．１００（秒）＝０．１７５（秒）を算出する。

次いで、制御部１１はステップＳ５で算出された時間と、ステップＳ１で設定された画像数とから、下記式により連写速度（ＦＰＳ；Flame Per Second）を算出する（ステップＳ６）。
連写速度＝（画像の数）／（フレームインからフレームアウトまでの時間）

図４に示す例では、被写体Ｘがフレームインしてからフレームアウトするまでの間に、５つの分割領域のそれぞれにおいて分割領域の中央付近に最も近い位置に被写体像がある画像は、図４（ｂ）の撮像開始からｔ＝０．１００（秒）後の画像、図４（ｄ）の撮像開始からｔ＝０．１５０（秒）後の画像、図４（ｅ）の撮像開始からｔ＝０．１７５（秒）後の画像、図４（ｇ）の撮像開始からｔ＝０．２２５（秒）後の画像、及び、図４（ｉ）の撮像開始からｔ＝０．２７５（秒）後の画像の５枚である。フレームインからフレームアウトまでの時間帯で少なくともこの５枚の画像が撮像できる連写速度であれば、被写体の撮像位置が５分割された各分割領域のそれぞれに位置する連写画像を得ることができる。

そこで、上記式に示すようにフレームインからフレームアウトまでの時間という、画像に実際に被写体像が含まれる時間を用いて連写速度を算出する。被写体の移動スピードが速ければフレームインからフレームアウトまでの時間が短いので、その間に設定された画像数を得るために算出される連写速度も速くなり、逆に移動スピードが遅ければ算出される連写速度も遅くなる。すなわち、フレームイン〜フレームアウト間での被写体の移動スピードに応じた連写速度を算出することができる。

連写速度が算出されると、制御部１１は連写速度の設定が自動であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ユーザにより予め連写速度の自動設定が指定されている場合（ステップＳ７；Ｙ）、制御部１１は算出された連写速度を連続撮像時の連写速度として設定し（ステップＳ９）、本処理を終了する。当該設定により、以降の連続撮像時には設定された連写速度により撮像部１２の撮像が行われるように、制御部１１が撮像の制御を行う。

一方、連写速度の自動設定が指定されていない場合（ステップＳ７；Ｎ）、制御部１１は算出された連写速度を表示部１５に表示させて（ステップＳ８）、本処理を終了する。表示された連写速度を確認したユーザは、直前に行った連続撮像においてどれぐらいの連写速度が適していたのかを知ることができる。さらに、表示された連写速度を設定したい場合には、当該連写速度を手動で設定すればよい。

以上のように、本実施形態によれば、制御部１１が、連続撮像によって得られる連写画像のうち、被写体像が含まれるべき画像数を設定し、当該画像数により撮像部１２の撮像領域を分割する。また、制御部１１は、実際に連続撮像によって得られた各画像を解析し、被写体がフレームインしてからフレームアウトするまでの時間を算出し、算出された時間と設定された画像数とから連写速度を算出して設定する。すなわち、各分割領域にそれぞれ被写体像が含まれる画像が得られるように、被写体像の撮像位置に基づいて連写速度を設定するので、被写体の移動スピードに応じた連写速度を容易に設定することができる。よって、ユーザが所望する連写画像を得ることができる。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。
例えば、上記実施形態では移動する被写体を連続撮像の対象としていたが、大きさが変化する被写体を対象として連写速度を設定することとしてもよい。また、撮像領域を縦に５分割した分割領域の例を挙げたが、例えば縦と横にそれぞれ２分割して４つの分割領域を形成してもよいし、撮像領域の対角線により４分割してもよい。どのように分割するかは被写体の移動する方向を考慮して適宜設定すればよい。

１０ 撮像装置
１１ 制御部
１２ 撮像部
１３ 画像処理部
１４ ビデオ出力部
１５ 表示部
１６ バッファメモリ
１７ 記憶部
１８ 操作部
１９，２０ インターフェース部
２０ａ 外部記憶装置

Claims (5)

1. 撮像手段と、
   被写体像が含まれるべき画像の数を設定する画像数設定手段と、
   前記撮像手段の撮像領域を、前記画像数設定手段により設定された画像数により分割する分割手段と、
   前記分割手段によって撮像領域が分割された各分割領域に含まれる被写体像の撮像位置に基づいて、連写速度を設定する連写速度設定手段と、
   前記連写速度設定手段によって設定された連写速度で連続撮像するよう、前記撮像手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記連写速度設定手段は、前記撮像手段により連続撮像を行わせ、当該連続撮像によって得られた複数の画像のうち、被写体像の撮像位置が各分割領域に含まれている画像が撮像された時間を算出し、当該算出された時間と、前記画像数設定手段により設定された画像数とから連写速度を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記連写速度設定手段は、前記連続撮像により得られた画像の縮小画像を用いて、前記被写体像の撮像位置を判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 被写体像が含まれるべき画像の数を設定する画像数設定ステップと、
   撮像領域を前記画像数設定ステップにて設定された画像数により分割する分割ステップと、
   この分割ステップにて撮像領域が分割された各分割領域に含まれる被写体像の撮像位置に基づいて、連写速度を設定する連写速度設定ステップと、
   を含むことを特徴とする連写速度の設定方法。
5. 撮像装置が備えるコンピュータを、
   被写体像が含まれるべき画像の数を設定する画像数設定手段、
   撮像領域を前記画像数設定手段により設定された画像数により分割する分割手段、
   前記分割手段によって撮像領域が分割された各分割領域に含まれる被写体像の撮像位置に基づいて、連写速度を設定する連写速度設定手段、
   前記連写速度設定手段によって設定された連写速度で連続撮像するよう制御する制御手段、
   として機能させることを特徴とするプログラム。

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