JP2010224076A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration of detection accuracy of moving speed of a subject when an imaging apparatus sways. <P>SOLUTION: The imaging apparatus 100 includes: an image pickup device 2 which images an object; ranging means 13, 11 for detecting distance to the object; an operation means 11 for calculating the moving speed of the object based on first and second distance to the object under moving detected by the ranging means 13, 11 at first and second time, respectively and first and second image height of the object picked up at the first and second time by the image pickup device 2, respectively; detection means 19, 20 for detecting attitude change of the imaging apparatus 100 at the first and second time and for differentiating an orientation of an optical axis of a photography optical system 1 which forms a subject image to the image pickup device 2; and a control means 11 for controlling the operation means 11 so as to perform a correction operation according to the attitude change detected by the detection means 19, 20. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus.

光軸に直交する方向に移動する被写体速度を検知するカメラが知られている(特許文献1参照)。   A camera that detects the speed of a subject moving in a direction orthogonal to the optical axis is known (see Patent Document 1).

特開2002−72059号公報JP 2002-72059 A

従来技術では、被写体がカメラの光軸方向に移動する場合や、カメラを手持ちする場合の測定精度が悪いという問題があった。   In the prior art, there is a problem that the measurement accuracy is poor when the subject moves in the optical axis direction of the camera or when the camera is held by hand.

本発明による撮像装置は、対象物を撮像する撮像素子と、対象物までの距離を検出する測距手段と、測距手段が第1時刻と第2時刻においてそれぞれ検出した移動中の対象物までの第1距離と第2距離、および撮像素子で第1時刻と第2時刻においてそれぞれ撮像された対象物の第1像高と第2像高とに基づいて、対象物の移動速度を演算する演算手段と、第1時刻と第2時刻とにおける撮像装置の姿勢変化であって、撮像素子に被写体像を結像する撮影光学系の光軸の向きを異ならせる姿勢変化を検出する検出手段と、検出手段で検出された姿勢変化に応じた補正演算を行うように演算手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。   An image pickup apparatus according to the present invention includes an image pickup device for picking up an object, distance measuring means for detecting a distance to the object, and a moving object detected by the distance measuring means at the first time and the second time, respectively. The moving speed of the object is calculated based on the first distance and the second distance of the object, and the first image height and the second image height of the object imaged at the first time and the second time respectively by the image sensor. Calculating means, and detecting means for detecting a change in attitude of the imaging apparatus between the first time and the second time, wherein the attitude change of the optical axis of the imaging optical system for forming a subject image on the imaging element is different; And a control means for controlling the calculation means so as to perform a correction calculation according to the posture change detected by the detection means.

本発明による撮像装置では、該装置に姿勢変化が生じた場合における被写体の移動速度の検出精度の低下を抑えることができる。   In the imaging apparatus according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the moving speed of the subject when the posture of the apparatus changes.

被写体(移動物体)とカメラとの関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between a to-be-photographed object (moving object) and a camera. 本発明の一実施の形態による電子カメラの構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the electronic camera by one embodiment of this invention. 被写体速度検出処理の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of a subject speed detection process.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。はじめに、移動する被写体の速度をカメラで検出する原理について、図1を参照して説明する。図1は、被写体(移動物体)とカメラとの関係を例示する図である。図1において、被写体Pがカメラの撮影レンズの光軸Axに沿ってカメラ方向へ速度vで移動中である。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. First, the principle of detecting the speed of a moving subject with a camera will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating the relationship between a subject (moving object) and a camera. In FIG. 1, a subject P is moving at a speed v in the camera direction along the optical axis Ax of the photographing lens of the camera.

カメラは、時刻t1と時刻t2のそれぞれにおいて、被写体Pまでの被写体距離を測距する。時刻t1において取得する被写体距離をD1、時刻t2において取得する被写体距離をD2とする。時刻t1における被写体Pからの光線と光軸Axがなす角度をθとし、時刻t2における被写体P'からの光線と光軸Axがなす角度をθ'とする。   The camera measures the subject distance to the subject P at each of time t1 and time t2. The subject distance acquired at time t1 is D1, and the subject distance acquired at time t2 is D2. The angle between the light beam from the subject P and the optical axis Ax at time t1 is θ, and the angle between the light beam from the subject P ′ and the optical axis Ax at time t2 is θ ′.

カメラの焦点距離をf、被写体Pに対応する像高をh1、被写体P'に対応する像高をh2とすると、像高h1およびh2について、次式(1)および(2)が成立する。
h1=f×tanθ (1)
h2=f×tanθ' (2)
When the focal length of the camera is f, the image height corresponding to the subject P is h1, and the image height corresponding to the subject P ′ is h2, the following equations (1) and (2) are established for the image heights h1 and h2.
h1 = f × tan θ (1)
h2 = f × tan θ ′ (2)

また、被写体距離D1の光軸Ax方向成分(距離x)は次式(3)で、被写体距離D2の光軸Ax方向成分(距離y)は次式(4)で、それぞれ表される。
x=D1×cosθ (3)
y=D2×cosθ' (4)
The component (distance x) in the optical axis Ax direction of the subject distance D1 is expressed by the following equation (3), and the component (distance y) in the optical axis Ax direction of the subject distance D2 is expressed by the following equation (4).
x = D1 × cos θ (3)
y = D2 × cos θ ′ (4)

被写体Pの光軸方向の移動速度vは、次式(5)で表される。
v=(x−y)/(t1−t2) (5)
The moving speed v in the optical axis direction of the subject P is expressed by the following equation (5).
v = (xy) / (t1-t2) (5)

以上のように算出することにより、被写体Pの光軸方向の移動速度vを求める。なお、図1において被写体Pがカメラの撮像範囲の中央より上方に存在する場合は、上記角度θ、θ'は仰角に相当する。また、被写体Pがカメラの撮像範囲の中央より下方に存在する場合は、上記角度θ、θ'は俯角に相当する。さらに、被写体Pがカメラの撮像範囲の中央より左(または右)方に存在する場合は、上記角度θ、θ'は方位角に相当する。被写体Pがカメラの撮像範囲の中央より斜めの位置に存在する場合は、仰角(俯角)および方位角についての演算を組み合わせて行う。   By calculating as described above, the moving speed v of the subject P in the optical axis direction is obtained. In FIG. 1, when the subject P exists above the center of the imaging range of the camera, the angles θ and θ ′ correspond to elevation angles. In addition, when the subject P exists below the center of the imaging range of the camera, the angles θ and θ ′ correspond to depression angles. Further, when the subject P exists to the left (or right) from the center of the imaging range of the camera, the angles θ and θ ′ correspond to azimuth angles. When the subject P is present at a position oblique to the center of the imaging range of the camera, the calculations for the elevation angle (the depression angle) and the azimuth angle are performed in combination.

上述した原理を用いた被写体移動速度検知機能付きカメラの構成について、以下に説明する。図2は、本発明の一実施の形態による電子カメラ100の構成を説明するブロック図である。   The configuration of a camera with a subject moving speed detection function using the above-described principle will be described below. FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the electronic camera 100 according to the embodiment of the present invention.

図2において、電子カメラ100は、メインCPU11によって制御される。撮影レンズ1は、撮像素子2の撮像面上に被写体像を結像させる。撮像素子2はCCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサによって構成され、撮像面上の被写体像を撮像し、撮像信号を撮像回路3へ出力する。撮像回路3は、撮像素子2から出力される光電変換信号に対するアナログ処理(ゲインコントロールなど)を行う他、内蔵するA/D変換回路でアナログ撮像信号をディジタルデータに変換する。   In FIG. 2, the electronic camera 100 is controlled by the main CPU 11. The taking lens 1 forms a subject image on the image pickup surface of the image pickup device 2. The imaging device 2 is configured by a CCD image sensor or a CMOS image sensor, captures a subject image on the imaging surface, and outputs an imaging signal to the imaging circuit 3. The imaging circuit 3 performs analog processing (such as gain control) on the photoelectric conversion signal output from the imaging element 2 and converts the analog imaging signal into digital data by a built-in A / D conversion circuit.

メインCPU11は、各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。画像処理回路12は、たとえばASICとして構成され、撮像回路3から入力されるディジタル画像信号に対して所定の画像処理を行う。   The main CPU 11 inputs a signal output from each block, performs a predetermined calculation, and outputs a control signal based on the calculation result to each block. The image processing circuit 12 is configured as an ASIC, for example, and performs predetermined image processing on the digital image signal input from the imaging circuit 3.

焦点検出装置13は、不図示の焦点検出用センサによる検出信号を用いて公知の位相差方式の焦点検出演算を行う。この演算によって撮影レンズ1による焦点調節状態(デフォーカス量)を求め、デフォーカス量に応じて撮影レンズ1を構成するフォーカスレンズ(不図示)の移動方向および移動量を算出する。移動量情報は、メインCPU11へ送出される。   The focus detection device 13 performs a known phase difference type focus detection calculation using a detection signal from a focus detection sensor (not shown). By this calculation, the focus adjustment state (defocus amount) by the photographing lens 1 is obtained, and the moving direction and the moving amount of the focus lens (not shown) constituting the photographing lens 1 are calculated according to the defocus amount. The movement amount information is sent to the main CPU 11.

レンズ駆動機構18は、メインCPU11からの指示に応じてフォーカスレンズを光軸方向に進退移動させる。   The lens driving mechanism 18 moves the focus lens forward and backward in the optical axis direction in response to an instruction from the main CPU 11.

また、メインCPU11は、焦点検出装置13で検出されたデフォーカス量に応じて焦点検出対象となっている主要被写体までの被写体距離を求める。たとえば、デフォーカス量と被写体距離との関係を示すデータをあらかじめフラッシュメモリ16に格納しておくことにより、当該データを参照して被写体距離が求められる。   Further, the main CPU 11 obtains the subject distance to the main subject that is the focus detection target according to the defocus amount detected by the focus detection device 13. For example, by storing data indicating the relationship between the defocus amount and the subject distance in the flash memory 16 in advance, the subject distance is obtained with reference to the data.

表示画像作成回路14は、撮像画像やメニュー画面などを液晶モニタ22に表示させるための表示用信号を生成する。液晶モニタ22は液晶パネルによって構成され、表示画像作成回路14から入力される表示用信号に基づいて画像や操作メニュー画面などを表示する。   The display image creation circuit 14 generates a display signal for causing the liquid crystal monitor 22 to display a captured image, a menu screen, and the like. The liquid crystal monitor 22 includes a liquid crystal panel, and displays an image, an operation menu screen, and the like based on a display signal input from the display image creation circuit 14.

バッファメモリ15は、画像処理前、画像処理後および画像処理途中のデータを一時的に記憶する他、記録媒体30へ記録する前の画像ファイルを記憶したり、記録媒体30から読み出した画像ファイルを記憶したりするために使用される。   The buffer memory 15 temporarily stores data before image processing, after image processing, and during image processing, and also stores an image file before being recorded on the recording medium 30 and an image file read from the recording medium 30. Used to remember.

フラッシュメモリ16は、メインCPU11が実行するプログラムや、メインCPU11が行う処理に必要なデータなどが格納される。フラッシュメモリ16が格納するプログラムやデータの内容は、メインCPU11からの指示によって追加、変更が可能に構成されている。   The flash memory 16 stores programs executed by the main CPU 11, data necessary for processing performed by the main CPU 11, and the like. The contents of the program and data stored in the flash memory 16 can be added or changed by an instruction from the main CPU 11.

カードインターフェース(I/F)17はコネクタ(不図示)を有し、該コネクタにメモリカードなどの記録媒体30が接続される。カードインターフェース17は、メインCPU11からの指示により、接続された記録媒体30に対するデータの書き込みや、記録媒体30からのデータの読み込みを行う。記録媒体30は、半導体メモリを内蔵したメモリカード、またはハードディスクドライブなどで構成される。   The card interface (I / F) 17 has a connector (not shown), and a recording medium 30 such as a memory card is connected to the connector. The card interface 17 writes data to the connected recording medium 30 and reads data from the recording medium 30 in accordance with an instruction from the main CPU 11. The recording medium 30 is configured by a memory card incorporating a semiconductor memory, a hard disk drive, or the like.

傾斜センサ19は、電子カメラ100の傾斜角(ピッチ方向に傾斜した場合の角度)に応じた信号を発生してメインCPU11へ送出する。傾斜角は、光軸Axが上下方向に傾いた角度に対応する。角速度センサ20は、電子カメラ100に生じた振れを検出するための角加速度を検出する。たとえば、電子カメラ100のピッチ方向およびヨー方向に生じた角加速度をそれぞれ検出し、検出信号をメインCPU11へ送出する。ピッチ方向の角加速度は、光軸Axの上下方向の振れに対応する。ヨー方向の角加速度は、光軸Axの水平方向の振れに対応する。角速度センサ20は、いわゆる手ぶれによって生じる撮像素子2上の被写体像の揺動を軽減させる手ぶれ軽減機能を実現させるために備えられている。本稿では、手ぶれ軽減処理の詳細については説明を省略する。   The tilt sensor 19 generates a signal corresponding to the tilt angle of the electronic camera 100 (an angle when tilted in the pitch direction) and sends the signal to the main CPU 11. The inclination angle corresponds to the angle at which the optical axis Ax is inclined in the vertical direction. The angular velocity sensor 20 detects angular acceleration for detecting a shake generated in the electronic camera 100. For example, the angular acceleration generated in the pitch direction and the yaw direction of the electronic camera 100 is detected, and a detection signal is sent to the main CPU 11. The angular acceleration in the pitch direction corresponds to the vertical deflection of the optical axis Ax. The angular acceleration in the yaw direction corresponds to the horizontal shake of the optical axis Ax. The angular velocity sensor 20 is provided to realize a camera shake reduction function that reduces the swing of the subject image on the image sensor 2 caused by so-called camera shake. In this article, the details of the camera shake reduction processing are omitted.

操作部材21は、電子カメラ100の各種ボタンやスイッチ類を含み、モード切替スイッチの切換操作など、各操作部材の操作内容に応じた操作信号をメインCPU11へ出力する。半押しスイッチ18aおよび全押しスイッチ18bは、レリーズボタン(不図示)の押下操作に連動して、それぞれがオン信号をメインCPU11へ出力する。半押しスイッチ18aからのオン信号(半押し操作信号)は、レリーズボタンが通常ストロークの半分程度まで押し下げ操作されると出力され、半ストロークの押し下げ操作解除で出力が解除される。全押しスイッチ18bからのオン信号(全押し操作信号)は、レリーズボタンが通常ストロークまで押し下げ操作されると出力され、通常ストロークの押し下げ操作が解除されると出力が解除される。   The operation member 21 includes various buttons and switches of the electronic camera 100 and outputs an operation signal according to the operation content of each operation member, such as a switching operation of a mode change switch, to the main CPU 11. The half-press switch 18a and the full-press switch 18b each output an ON signal to the main CPU 11 in conjunction with a pressing operation of a release button (not shown). The ON signal (half-press operation signal) from the half-push switch 18a is output when the release button is pushed down to about half of the normal stroke, and the output is released when the half-stroke push-down operation is released. The ON signal (full push operation signal) from the full push switch 18b is output when the release button is pushed down to the normal stroke, and the output is released when the normal stroke push down operation is released.

図3は、メインCPU11が実行する被写体速度検出処理の流れを説明するフローチャートである。メインCPU11は、たとえば、操作部材21を構成するメニュー操作スイッチからの操作信号が入力された場合、メニュー処理を行うためのメニュー操作画面を液晶モニタ22に表示させる。そして、メニュー項目の中から「スピード測定機能オン」項目の選択指示を示す操作信号が操作部材21から入力された場合には、スピード測定機能をオンさせる。メインCPU11は、スピード測定機能オン時に図3による処理を繰り返し行う。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the flow of subject speed detection processing executed by the main CPU 11. For example, when an operation signal is input from a menu operation switch constituting the operation member 21, the main CPU 11 displays a menu operation screen for performing menu processing on the liquid crystal monitor 22. When an operation signal indicating an instruction to select a “speed measurement function on” item from the menu items is input from the operation member 21, the speed measurement function is turned on. The main CPU 11 repeatedly performs the process of FIG. 3 when the speed measurement function is on.

図3のステップS1において、メインCPU11は、半押しスイッチ18aから半押し操作信号が入力されたか否かを判定する。メインCPU11は、半押し操作信号が入力された場合にステップS1を肯定判定してステップS2へ進む。メインCPU11は、半押し操作信号が入力されない場合にはステップS1を否定判定し、当該判定処理を繰り返す。   In step S1 of FIG. 3, the main CPU 11 determines whether or not a half-press operation signal is input from the half-press switch 18a. When the half-press operation signal is input, the main CPU 11 makes a positive determination in step S1 and proceeds to step S2. If the half-press operation signal is not input, the main CPU 11 makes a negative determination in step S1 and repeats the determination process.

ステップS2において、メインCPU11は、角速度センサ20に基づく検出情報と、傾斜センサ19に基づく検出情報とを初期化(0点補正)してステップS3へ進む。具体的には、ピッチ方向(上下方向)およびヨー方向(左右方向)の角加速度検出信号に基づく両方向における回動角をそれぞれ相対0度とし、傾斜検出信号に基づくピッチ方向の傾斜角αを相対0度とする。図1における角度(たとえば仰角)θ(θ')は、上下方向の角度に対応する。   In step S2, the main CPU 11 initializes detection information based on the angular velocity sensor 20 and detection information based on the tilt sensor 19 (zero point correction), and proceeds to step S3. Specifically, the rotation angles in both directions based on the angular acceleration detection signals in the pitch direction (up and down direction) and the yaw direction (left and right direction) are set to 0 degrees relative to each other, and the inclination angle α in the pitch direction based on the inclination detection signal is relatively 0 degrees. An angle (for example, an elevation angle) θ (θ ′) in FIG. 1 corresponds to an angle in the vertical direction.

ステップS3において、メインCPU11は、撮像素子2で取得された被写体像から主要被写体を捕捉、追尾するとともに、主要被写体を示す枠を被写体像に重ねて液晶モニタ22に表示させる。たとえば、撮像素子2による撮像を繰り返し、取得された画像信号に基づいて表示用画像を逐次生成し、該表示用画像を液晶モニタ22に再生表示(ライブビュー表示)する処理を所定時間間隔(たとえば、30フレーム/毎秒)で繰り返す。   In step S <b> 3, the main CPU 11 captures and tracks the main subject from the subject image acquired by the image sensor 2, and causes the liquid crystal monitor 22 to display a frame indicating the main subject on the subject image. For example, a process of repeatedly capturing images by the image sensor 2, sequentially generating display images based on the acquired image signals, and reproducing and displaying the display images on the liquid crystal monitor 22 (live view display) is performed at predetermined time intervals (for example, , 30 frames / second).

そして、メインCPU11は、各フレームに対応するバッファメモリ15内の画像信号に基づいて、特定の像を主要被写体Pとして認識し、認識した被写体Pの位置(画面内の位置)、大きさ(像を構成する画素数)などを特定する。被写体の認識には、予め登録されたテンプレート画像との類似度を算出し、類似度が所定値以上である画像領域を被写体の位置として検出するテンプレートマッチング等の手法を用いることができる。メインCPU11は、認識した被写体Pの表示位置に重ねて、上述した枠を表示させる。   The main CPU 11 recognizes a specific image as the main subject P based on the image signal in the buffer memory 15 corresponding to each frame, and the position (position in the screen) and size (image) of the recognized subject P. Etc.) are specified. For the recognition of the subject, a technique such as template matching that calculates a similarity with a template image registered in advance and detects an image region having a similarity equal to or higher than a predetermined value as the position of the subject can be used. The main CPU 11 displays the above-described frame so as to overlap the display position of the recognized subject P.

ステップS4において、メインCPU11は被写体距離D1を検出してステップS5へ進む。具体的には、上記認識した被写体Pの位置に対応させて、焦点検出装置13によるデフォーカス量の検出対象とする焦点検出領域(焦点検出位置)を設定する。メインCPU11は、焦点検出装置13で検出されたデフォーカス量に応じて被写体Pまでの被写体距離D1を求める。なお、メインCPU11は、焦点検出装置13がデフォーカス量を取得した時刻t1を記憶しておく。また、時刻t1において撮像素子2による撮像が行われるように一連の動作を制御する。   In step S4, the main CPU 11 detects the subject distance D1 and proceeds to step S5. Specifically, a focus detection region (focus detection position) that is a detection target of the defocus amount by the focus detection device 13 is set in correspondence with the recognized position of the subject P. The main CPU 11 obtains a subject distance D1 to the subject P according to the defocus amount detected by the focus detection device 13. The main CPU 11 stores the time t1 when the focus detection device 13 acquires the defocus amount. In addition, a series of operations are controlled so that imaging by the imaging device 2 is performed at time t1.

ステップS5において、メインCPU11は、全押しスイッチ18bから全押し操作信号が入力されたか否かを判定する。メインCPU11は、全押し操作信号が入力された場合にステップS5を肯定判定してステップS6へ進む。メインCPU11は、全押し操作信号が入力されない場合にはステップS5を否定判定し、ステップS2へ戻って上述した処理を繰り返す。   In step S5, the main CPU 11 determines whether or not a full-press operation signal is input from the full-press switch 18b. When the full-press operation signal is input, the main CPU 11 makes a positive determination in step S5 and proceeds to step S6. When the full-press operation signal is not input, the main CPU 11 makes a negative determination in step S5, returns to step S2, and repeats the above-described processing.

ステップS6において、メインCPU11は傾斜角αが変化したか否かを判定する。メインCPU11は、傾斜センサ19からの検出信号に基づいて、時刻t1とt2における傾斜角αの変化を検出し、該変化量が所定値を超えている場合にステップS6を肯定判定してステップS7へ進む。メインCPU11は、上記変化量が所定値を超えていない場合にはステップS6を否定判定し、ステップS8へ進む。   In step S6, the main CPU 11 determines whether or not the inclination angle α has changed. The main CPU 11 detects a change in the inclination angle α at times t1 and t2 based on the detection signal from the inclination sensor 19, and when the amount of change exceeds a predetermined value, the main CPU 11 makes an affirmative determination in step S6 and performs step S7. Proceed to When the change amount does not exceed the predetermined value, the main CPU 11 makes a negative determination in step S6 and proceeds to step S8.

ステップS7において、メインCPU11は、後述する移動速度vの算出時に上式(4)における角度(たとえば仰角)θ'を傾斜センサ19の検出信号に基づく傾斜角αで補正するようにセットしてステップS8へ進む。具体的には、上式(4)の代わりに次式(4')を用いることに相当する。
y=D2×cos(θ'−Δα) (4')
ただし、Δαは時刻t1およびt2における傾斜角αの差である。
In step S7, the main CPU 11 sets the angle (for example, the elevation angle) θ ′ in the above equation (4) to be corrected by the inclination angle α based on the detection signal of the inclination sensor 19 when calculating the moving speed v described later. Proceed to S8. Specifically, this corresponds to using the following equation (4 ′) instead of the above equation (4).
y = D2 × cos (θ′−Δα) (4 ′)
However, Δα is the difference between the inclination angles α at times t1 and t2.

ステップS8において、メインCPU11は被写体距離D2を検出してステップS9へ進む。メインCPU11は、移動後の被写体P'の位置に対応させて、焦点検出装置13によるデフォーカス量の検出対象とする焦点検出領域(焦点検出位置)を設定する。メインCPU11は、焦点検出装置13で検出されたデフォーカス量に応じて被写体P'までの被写体距離D2を求める。なお、メインCPU11は、焦点検出装置13がデフォーカス量を取得した時刻t2を記憶しておく。また、時刻t2において撮像素子2による撮像が行われるように一連の動作を制御する。   In step S8, the main CPU 11 detects the subject distance D2 and proceeds to step S9. The main CPU 11 sets a focus detection area (focus detection position) as a detection target of the defocus amount by the focus detection device 13 in correspondence with the position of the subject P ′ after movement. The main CPU 11 obtains a subject distance D2 to the subject P ′ according to the defocus amount detected by the focus detection device 13. The main CPU 11 stores the time t2 when the focus detection device 13 acquires the defocus amount. In addition, a series of operations are controlled so that imaging by the imaging device 2 is performed at time t2.

ステップS9において、メインCPU11は、上式(1)〜(5)に基づいて移動速度vを算出してステップS10へ進む。なお、ステップS7を経由している場合は上式(4')を用いる。ここで、図1の像高h1、h2は、撮像素子2の画素ピッチ×画素数で算出される。画素ピッチおよび焦点距離fの値は、電子カメラ100の設計情報として予めフラッシュメモリ16に格納されている。   In step S9, the main CPU 11 calculates the moving speed v based on the above equations (1) to (5), and proceeds to step S10. In addition, when going through step S7, the above equation (4 ′) is used. Here, the image heights h1 and h2 in FIG. 1 are calculated by the pixel pitch of the image sensor 2 × the number of pixels. The values of the pixel pitch and the focal distance f are stored in advance in the flash memory 16 as design information of the electronic camera 100.

ステップS10において、メインCPU11は、上記ステップS9で演算された被写体移動速度vを液晶モニタ22に表示させて図3による処理を終了する。   In step S10, the main CPU 11 displays the subject moving speed v calculated in step S9 on the liquid crystal monitor 22, and ends the process of FIG.

なお、手ぶれにより電子カメラ100が左右(ヨー方向)に振れた場合は、上述した上下方向についての補正に加えて、水平方向についても同様の補正を行うことができる。ただし、左右方向の場合の補正は角速度センサ20による検出信号を用いる。   In addition, when the electronic camera 100 shakes left and right (yaw direction) due to camera shake, the same correction can be performed in the horizontal direction in addition to the above-described correction in the vertical direction. However, a correction signal in the left-right direction uses a detection signal from the angular velocity sensor 20.

この場合のメインCPU11は、図3のステップS6において、左右方向の振れ角βが変化したか否かを判定する。メインCPU11は、角速度センサ20からの検出信号に基づいて、時刻t1とt2における左右方向の振れ角βの変化を検出し、該変化量が所定値を超えている場合にステップS6を肯定判定してステップS7へ進む。メインCPU11は、上記変化量が所定値を超えていない場合にはステップS6を否定判定し、ステップS8へ進む。   In this case, the main CPU 11 determines whether or not the deflection angle β in the left-right direction has changed in step S6 of FIG. Based on the detection signal from the angular velocity sensor 20, the main CPU 11 detects a change in the lateral deflection angle β at times t1 and t2, and affirmatively determines step S6 if the amount of change exceeds a predetermined value. The process proceeds to step S7. When the change amount does not exceed the predetermined value, the main CPU 11 makes a negative determination in step S6 and proceeds to step S8.

ステップS7へ進んだメインCPU11は、上記移動速度vの算出時に上式(4)における角度(左右方向の場合は方位角に相当)θ'を角速度センサ20の検出信号に基づく振れ角βで補正するようにセットしてステップS8へ進む。具体的には、上式(4)の代わりに次式(4'')を用いることに相当する。
y=D2×cos(θ'−Δβ) (4'')
ただし、Δβは時刻t1およびt2におけるヨー方向振れ角βの差である。以降の処理は、上下方向の補正の場合と同様である。
In step S7, the main CPU 11 corrects the angle θ ′ (corresponding to the azimuth angle in the case of the left-right direction) θ ′ with the deflection angle β based on the detection signal of the angular velocity sensor 20 when calculating the moving speed v. Set so as to proceed to step S8. Specifically, this corresponds to using the following equation (4 ″) instead of the above equation (4).
y = D2 × cos (θ′−Δβ) (4 ″)
However, Δβ is the difference in yaw direction deflection angle β at times t1 and t2. The subsequent processing is the same as that in the case of vertical correction.

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)電子カメラ100は、対象物である被写体Pを撮像する撮像素子2と、被写体Pまでの距離を検出する測距装置(焦点検出装置13、メインCPU11)と、測距装置が時刻t1と時刻t2においてそれぞれ検出した移動中の被写体Pまでの被写体距離D1とD2、および撮像素子2で時刻t1と時刻t2においてそれぞれ撮像された被写体Pの像高h1とh2とに基づいて、被写体Pの移動速度vを演算する演算回路(メインCPU11)と、時刻t1と時刻t2とにおける電子カメラ100の姿勢変化であって、撮像素子2に被写体像を結像する撮影レンズ1の光軸Axの向きを異ならせる姿勢変化を検出する検出センサ(傾斜センサ19、角速度センサ20)と、検出センサ(傾斜センサ19、角速度センサ20)で検出された姿勢変化に応じた補正演算を行うように演算回路(メインCPU11)を制御する制御回路(メインCPU11)とを備えるようにしたので、手振れなどによって電子カメラ100の姿勢が変化した場合における被写体Pの移動速度の検出精度の低下を抑えることができる。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The electronic camera 100 includes an image sensor 2 that captures the subject P, which is an object, a distance measuring device (focus detection device 13, main CPU 11) that detects the distance to the subject P, and a distance measuring device at time t1. And the subject distances D1 and D2 to the moving subject P detected at time t2 and the image heights h1 and h2 of the subject P imaged at the time t1 and time t2 respectively by the image sensor 2. Of the optical axis Ax of the photographing lens 1 that forms a subject image on the image sensor 2, which is a change in posture of the electronic camera 100 at time t 1 and time t 2. Detected by a detection sensor (inclination sensor 19, angular velocity sensor 20) that detects a change in posture that changes the direction, and a detection sensor (inclination sensor 19, angular velocity sensor 20). Since the control circuit (main CPU 11) for controlling the arithmetic circuit (main CPU 11) so as to perform the correction calculation according to the change in the trend is provided, the subject P in the case where the posture of the electronic camera 100 is changed due to camera shake or the like. It is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the moving speed.

(2)検出センサは、当該電子カメラ100の傾斜を検出する傾斜センサ19を含み、撮像素子2による撮像範囲を上下方向に変化させる電子カメラ100の傾斜変化を検出し、演算回路(メインCPU11)は、傾斜変化を用いて補正演算を行うので、上下方向の手振れに起因する被写体Pの移動速度vの検出精度の低下を抑えることができる。また、傾斜センサ19を用いることで、角速度センサを用いる場合に比べて、検出精度の低下をより小さく抑えることができる。 (2) The detection sensor includes a tilt sensor 19 that detects the tilt of the electronic camera 100, detects a tilt change of the electronic camera 100 that changes the imaging range of the image sensor 2 in the vertical direction, and an arithmetic circuit (main CPU 11). Since the correction calculation is performed using the inclination change, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the moving speed v of the subject P due to the vertical camera shake. Further, by using the tilt sensor 19, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy to a smaller extent than when using an angular velocity sensor.

(3)検出センサは、当該電子カメラ100の振れを検出する角速度センサ20を含み、撮像素子2による撮像範囲を左右方向に変化させる電子カメラ100の振れ変化を検出し、演算回路(メインCPU11)は、振れ変化を用いて補正演算を行うので、左右方向の振れに起因する被写体Pの移動速度vの検出精度の低下を抑えることができる。 (3) The detection sensor includes an angular velocity sensor 20 that detects the shake of the electronic camera 100, detects a shake change of the electronic camera 100 that changes the imaging range of the imaging device 2 in the left-right direction, and an arithmetic circuit (main CPU 11). Since the correction calculation is performed using the shake change, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the moving speed v of the subject P due to the shake in the left-right direction.

(4)演算回路(メインCPU11)は、被写体距離D1を光軸Ax上の距離に換算した距離xと、被写体距離D2を光軸Ax上の距離に換算した距離yとを算出し、距離xおよび距離yの差(x−y)を時刻t1および時刻t2の差(t1−t2)で除した商を移動速度vとするので、必ずしも撮像範囲の中央で被写体Pを捕捉しておく必要はない。また、検出された移動速度は、他の被写体の移動速度と相対的に比較することが可能である。 (4) The arithmetic circuit (main CPU 11) calculates a distance x obtained by converting the subject distance D1 into a distance on the optical axis Ax and a distance y obtained by converting the subject distance D2 into a distance on the optical axis Ax. Since the quotient obtained by dividing the difference (x−y) between the distance y and the difference between the time t1 and the time t2 (t1−t2) is the moving speed v, it is not always necessary to capture the subject P at the center of the imaging range. Absent. Further, the detected moving speed can be compared with the moving speed of another subject.

(変形例1)
上記の説明では、求めた移動速度vを液晶モニタ22に表示して知らせる構成を例示した。この代わりに、あるいはこれに加えて、移動速度vを示すデータを撮影した画像のデータとともに記録媒体30へ記録するようにしてもよい。
(Modification 1)
In the above description, the configuration in which the obtained moving speed v is displayed on the liquid crystal monitor 22 and notified is exemplified. Instead of this, or in addition to this, data indicating the moving speed v may be recorded on the recording medium 30 together with the data of the photographed image.

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。   The above description is merely an example, and is not limited to the configuration of the above embodiment.

1…撮影レンズ
2…撮像素子
11…メインCPU
13…焦点検出装置
19…傾斜センサ
20…角速度センサ
21…操作部材
22…液晶モニタ
100…電子カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shooting lens 2 ... Image sensor 11 ... Main CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Focus detection apparatus 19 ... Inclination sensor 20 ... Angular velocity sensor 21 ... Operation member 22 ... Liquid crystal monitor 100 ... Electronic camera

Claims (4)

対象物を撮像する撮像素子と、
前記対象物までの距離を検出する測距手段と、
前記測距手段が第1時刻と第2時刻においてそれぞれ検出した移動中の前記対象物までの第1距離と第2距離、および前記撮像素子で前記第1時刻と前記第2時刻においてそれぞれ撮像された前記対象物の第1像高と第2像高とに基づいて、前記対象物の移動速度を演算する演算手段と、
前記第1時刻と前記第2時刻とにおける撮像装置の姿勢変化であって、前記撮像素子に被写体像を結像する撮影光学系の光軸の向きを異ならせる姿勢変化を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記姿勢変化に応じた補正演算を行うように前記演算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。
An image sensor for imaging an object;
Ranging means for detecting the distance to the object;
The first and second distances to the moving object detected by the distance measuring unit at the first time and the second time, respectively, and the first and second times are imaged by the image sensor. Calculating means for calculating the moving speed of the object based on the first image height and the second image height of the object;
Detecting means for detecting a change in posture of the imaging apparatus between the first time and the second time, wherein the posture of the imaging optical system that forms a subject image on the image sensor is changed.
An imaging apparatus comprising: a control unit that controls the calculation unit so as to perform a correction calculation according to the posture change detected by the detection unit.
請求項1に記載の撮像装置において、
前記検出手段は、当該撮像装置の傾斜を検出する傾斜センサを含み、前記撮像素子による撮像範囲を上下方向に変化させる前記撮像装置の傾斜変化を検出し、
前記演算手段は、前記傾斜変化を用いて前記補正演算を行うことを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The detection means includes a tilt sensor that detects a tilt of the imaging device, detects a tilt change of the imaging device that changes an imaging range of the imaging device in the vertical direction,
The said calculating means performs the said correction calculation using the said inclination change, The imaging device characterized by the above-mentioned.
請求項1または2に記載の撮像装置において、
前記検出手段は、当該撮像装置の振れを検出する振れセンサを含み、前記撮像素子による撮像範囲を左右方向に変化させる前記撮像装置の振れ変化を検出し、
前記演算手段は、前記振れ変化を用いて前記補正演算を行うことを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
The detection means includes a shake sensor that detects a shake of the imaging device, detects a shake change of the imaging device that changes an imaging range of the imaging element in a left-right direction,
The image pickup apparatus, wherein the calculation means performs the correction calculation using the shake change.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記演算手段は、前記第1距離を前記光軸上の距離に換算した第3距離と、前記第2距離を前記光軸上の距離に換算した第4距離とを算出し、前記第3距離および前記第4距離の差を前記第1時刻および前記第2時刻の差で除した商を前記移動速度とすることを特徴とする撮像装置。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
The computing means calculates a third distance obtained by converting the first distance into a distance on the optical axis, and a fourth distance obtained by converting the second distance into a distance on the optical axis, and the third distance. And an quotient obtained by dividing the difference between the fourth distances by the difference between the first time and the second time is defined as the moving speed.
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