JP2010252238A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な装置構成で被写体を適切な角度で撮像することが可能な撮像装置および撮像方法を提供する。
【解決手段】撮像装置は、筐体と、被写体を撮像する撮像部120と、画像を表示可能な画像表示部130と、筐体の姿勢を検知する姿勢検知部140と、撮像部120から取り込んだ原画像を姿勢検知部140が検知した姿勢に基づいて補正する画像補正部150と、原画像を補正した補正画像を、プレビュー画像として画像表示部130に表示させる制御部110と、を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、被写体を撮像する撮像装置および撮像方法に関するものである。
近年のデジタルカメラや、カメラを有する携帯電話、PHS(Personal Handy-phone System)、PDA(Personal Digital Assistant)等の撮像装置において、利用者はファインダに代えて表示部(液晶ディスプレイ等)に表示された被写体の画像(プレビュー画像)を見ながら撮像を行うことが可能となっている。
一般的に、被写体を撮像する際に被写体の水平方向を画像の左右方向と一致させることが、撮像する画像をより見易いものとするために好適であるとされている。これを踏まえた上で上記の携帯電話等を用いた撮像を行う場合、携帯電話等自体の姿勢を水平に保つ必要がある。
例えば特許文献1には、撮影レンズユニット等が設けられた鏡筒ユニット回動機構を駆動することで、設定した傾斜角度を有する映像を撮影することが可能な電子カメラが開示されている。
特開平10−268389号公報
しかし、特許文献1の鏡筒ユニット回動機構はモータやギアを必要とするため小型化には制限がある。そのため、この鏡筒ユニット回動機構を携帯電話等に用いることは困難であると思われる。一方、利用者が表示部に表示される被写体の画像を見ながら手動で携帯電話等の水平を維持するのも容易ではない。
本発明は、このような課題に鑑み、簡易な装置構成で被写体を適切な角度で撮像することが可能な撮像装置および撮像方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像装置の代表的な構成は、筐体と、被写体を撮像する撮像部と、画像を表示可能な画像表示部と、筐体の姿勢を検知する姿勢検知部と、撮像部から取り込んだ原画像を姿勢検知部が検知した姿勢に基づいて補正する画像補正部と、原画像を補正した補正画像を、プレビュー画像として画像表示部に表示させる制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明にかかる撮像装置の他の構成は、筐体と、被写体を撮像する撮像部と、画像を表示可能な画像表示部と、筐体の姿勢を検知する姿勢検知部と、撮像部から取り込んだ原画像を姿勢検知部が検知した姿勢に基づいて補正する画像補正部と、画像表示部にプレビュー画像を表示する際に、画像補正部により補正される原画像の範囲を示す画像取得枠をプレビュー画像に重畳して画像表示部に表示させる制御部と、を備えることを特徴とする。
制御部は、姿勢検知部が検知した姿勢に基づいて画像取得枠の拡大または縮小を行うとよい。
姿勢検知部は、筐体の所定の方向に対する傾き角を検知するとよい。
画像補正部は、被写体の水平方向と当該撮像装置の左右方向が一致するように原画像の補正を行ってもよい。
画像補正部は、フォーカスポイントを中心に原画像の補正を行ってもよい。
当該撮像装置は、被写体となる人物の顔を認識する顔認識部をさらに備え、画像補正部は、認識した人物の顔を中心に原画像の補正を行ってもよい。
顔認識部は複数の人物の顔の同時認識が可能であり、画像補正部は、複数の人物の顔の中心点を中心に原画像の補正を行ってもよい。
制御部は、画像補正部により補正される範囲内の画像に基づいて自動露出と自動ホワイトバランスを行うことよい。
筐体はヒンジを有する折り畳み可能な構造であって、撮像装置による撮像は筐体を開いた状態で行ってもよい。
上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像方法の代表的な構成は、撮像装置にて被写体を撮像し、撮像装置の姿勢を検知し、撮像した原画像を、検知した姿勢に基づいて補正し、原画像を補正した補正画像を、プレビュー画像として表示することを特徴とする。
撮像装置にて被写体を撮像し、撮像装置の姿勢を検知し、撮像した原画像において、検知した姿勢に基づいて補正する範囲を取得し、プレビュー画像を表示する際に、取得した範囲を示す画像取得枠を重畳して表示させることを特徴とする。
本発明によれば、簡易な装置構成で被写体を適切な角度で撮像することが可能な撮像装置および撮像方法を提供することができる。
本実施形態における携帯電話の外観図である。 携帯電話の概略的な機能ブロック図である。 撮像操作を説明するフローチャートである。 ライブ補正モードを説明するための図である。 フレーム補正モードを説明するための図である。 補正の他の態様を説明するための図である。 補正の他の態様を説明するための図である。
[実施形態]
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
本発明にかかる撮像装置は、主として手に把持して撮像(撮影)を行う携帯端末であり、例えば電子カメラ(デジタルカメラ)を始めとして、撮像機能を備えた携帯電話、PHS、ノート型パーソナルコンピュータ、PDA、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、PND(Personal Navigation Device)、ゲーム機器、リモートコントローラ等の様々な装置を挙げることができる。本実施形態では、撮像装置として撮像機能を備えた折り畳み式携帯電話を例に挙げて説明する。
図1は本実施形態における携帯電話の外観図であって、図1(a)は折り畳み式携帯電話(以下、単に携帯電話100と記す)を開いた状態での正面図、図1(b)は携帯電話100を開いた状態での背面図である。図2は携帯電話100の概略的な機能ブロック図である。
図1に示すように、携帯電話100は、筐体106、撮像部120、画像表示部130、操作部170、音声入力部172、音声出力部174、を備えている。また筐体106は、第1筐体102、第2筐体104、を備えている。
また図2に示すように、携帯電話100は内部にさらに、制御部110、端末メモリ114、姿勢検知部140、画像補正部150、顔認識部160、無線通信部176、を備えている。
筐体106は携帯電話100の外装を構成している。また、第1筐体102および第2筐体104はヒンジで連結されており、これによって折り畳み可能な構造となっている。通常、撮像部120による撮像は第1筐体102および第2筐体104を開いた状態で行う。具体的には、第1筐体102の背面に備えられた撮像部120を被写体に向け、第2筐体104に備えられた画像表示部130をファインダの代わりとして利用して撮像を行う。
制御部110は、中央処理装置(CPU)を含む半導体集積回路により携帯電話100全体を管理および制御する。例えば、通話機能、文字入力機能、音楽再生機能、TV視聴機能などを担うアプリケーションや、通信網を介してアプリケーション中継サーバ(図示せず)から提供されるWebブラウザやスケジュール管理などのアプリケーションを実行することが可能である。
端末メモリ114は、ROM、RAM、EEPROM、不揮発性RAM、フラッシュメモリ、HDD等で構成され、制御部110で処理されるプログラムや音声データ等を記憶する。例えば、撮像部120により撮像された画像を保存しておくことが可能である。
撮像部120はハードウェアとしてのカメラユニットであって、レンズや受光素子(CCDやCMOSなど)を備え、使用者が操作部170を操作して被写体を撮像することができる。また撮像部120は制御部110の制御の下で撮像を行うこともできる。例えば制御部110は、撮像部120のシャッター速度やオートフォーカス、自動露出や自動ホワイトバランスなどの動作制御を行うことができる。
画像表示部130は第2筐体104に設けられており、液晶ディスプレイ、EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等で構成され、画像や設定状態を表示することができる。この構成により画像表示部130は、音声通話の発着信相手の電話番号や、各種アプリケーションの動作画面、動画の閲覧、Webコンテンツ等を表示することが可能となっている。また、画像表示撮像部130は撮像部120のファインダとして、シャッターを切る前のプレビュー表示や、シャッターを切った後のポストビュー表示を行うことが可能である。
姿勢検知部140は、筐体106の姿勢を検知する。例えば、姿勢検知部140として3軸加速度センサーを用いて筐体106の姿勢を検知することで、水平方向や垂直方向に対する携帯電話100の傾き角を検知することが可能となる。なお、本実施形態にかかる携帯電話100は撮像部120が第1筐体102に設けられていることから、第1筐体102の傾き角を検知することが、後述する画像の補正のために有効である。
画像補正部150は、撮像部120によって撮像された画像を補正する。また補正は、姿勢検知部140が検知した姿勢に基づいて行うことが可能である。例えば、撮像部120から取り込んだ画像のデータを原画像として、姿勢検知部140が検知した携帯電話100の傾き角に基づいて回転させ、画像表示部130と同じ縦横比の画像に切り抜き、画像表示部130の大きさに合わせて拡大させた補正画像を生成することが可能である。
また上述した制御部110は、後に詳述するように、シャッターを切る前のプレビュー画像を表示する際に、画像補正部150が水平補正した補正画像を画像表示部130にプレビュー画像として表示させることができる(以下、「ライブ補正モード」と記す)。またさらに、ライブ補正モードとは異なり、シャッターを切った後に画像補正部150によって水平補正される画像の範囲を示す画像取得枠180を、シャッターを切る前の通常のプレビュー画像に重畳して表示することができる(以下、「フレーム補正モード」と記す)。
顔認識部160は、撮像部120が撮像した画像に含まれる人物の顔を認識する。例えば、顔認識部160が認識した人物の顔は、制御部110によってオートフォーカスの対象物にされ、自動的にピントが調節された人物画像を撮像することができる。人物の顔の認識は、画像中に写る目や鼻、口などの特徴的な配置に基づいて認識することができる。この手法については公知の技術を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
操作部170はキーボード、十字キー、ジョイスティック等の可動スイッチで構成され、利用者の操作入力を受け付けることができる。例えば、利用者は操作部170を利用して撮像部120による被写体の撮像を行うことが可能となる。
音声入力部172はマイク等の音声認識手段で構成され、通話時に入力された利用者の音声を携帯電話100内で処理可能な電気信号に変換する。
音声出力部174はスピーカで構成され、携帯電話100で受信した通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、音声出力部174は、着信音や、操作部170の操作音、アラーム音等も出力できる。
無線通信部176は、CDMAやWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等の無線通信方式にて基地局との無線通信を確立し、通信相手との音声通信やWebサーバとのデータ通信を遂行する。
上記構成の携帯電話100の動作について説明する。図3は撮像操作を説明するフローチャート、図4はライブ補正モードを説明するための図、図5はフレーム補正モードを説明するための図である。
まず、利用者はS200において、撮像部120を作動させる際に水平補正を行うか否かを選択する。水平補正を行わない場合(S200のN)は、通常の撮像モードとなり、撮像部120から取り込んだ原画像を用いたプレビュー表示が開始される(S210)。
水平補正を行う場合(S200のY)は、さらにライブ補正モードとフレーム補正モードとのいずれか一方を選択する(S230)。なお、ライブ補正モードとフレーム補正モードは、当該携帯電話100がいずれか一方のみの機能を備えていてもよいし、利用者の設定に基づいて選択するように構成してもよい。
ライブ補正モードについて図3および図4を参照しながら説明する。図4(a)は通常の撮像モードでのプレビュー表示(S210)を示したものである。このように携帯電話100が傾いていた場合のままシャッターを切ると(S220)、取得される画像は水平方向が傾いた画像となってしまう。しかし、携帯電話100の利用者がプレビュー表示を見ながら手動で携帯電話100を水平に保持することは容易ではない。
一方、ライブ補正モードを選択した場合(S230のY)は、姿勢検知部140により、水平方向L1に対して携帯電話100の左右方向L2が有する傾き角A1を検知する(S240)。また図4(b)に示したように、画像補正部150は、この傾き角A1に基づいて、原画像の水平方向L1が携帯電話100の左右方向L2に一致するように矢印方向に回転させて補正(水平補正)する(S250)。制御部110は、補正された補正画像を画像表示部130にプレビュー表示する(S260)。
すなわち図4(b)に示したように、ライブ補正モードでは補正後の画像をプレビュー画像として表示する。利用者は、このままシャッターを切るだけで(S300)、水平に補正された画像を保存画像として取得することができる。
なお画像を回転させると、画像が矩形(長方形)であることから、角部に空白が生じてしまう。そこで、回転させた矩形の範囲が原画像の範囲内に収まるように切り抜きを行う。すなわち上記の補正とは、回転と切り抜きの2つの処理を含んでいる。画像表示部130には切り抜いた画像の全体を全面に表示させるが、切り抜いた画像を原画像と同じサイズ(ピクセル数)に伸張してもよく、または切り抜いた小さなピクセル数のままで表示だけを拡大してもよい。
取得された補正画像は、画像表示部130にポストビュー画像として表示される(S330)。また、ポストビューの表示時(S330)には、表示されている画像を保存するか否かを選択することができ(S340)、保存しない場合(S340のN)は、再度S200からの撮像操作へ移行し、保存する場合(S340のY)は、画像は端末メモリ114に穂損され(S350)、撮像操作は終了となる。
このようにライブ補正モードを利用すれば、取得される補正画像の構図をプレビュー画像として視認しながら撮像操作を行うことができるため、意図する画像か否かを容易に判断することが可能となる。また利用者は、自ら携帯電話100の角度を調整することなく水平な画像を簡易に取得することが可能となる。
フレーム補正モードについて図3および図5を参照しながら説明する。フレーム補正モードを選択した場合(S230のN)は、姿勢検知部140により携帯電話100の傾き角A1(図4(a)参照)を検知する(S270)。制御部110は、この傾き角A1と画像表示部130の縦横比に基づいて、画像補正部150によって補正される画像の範囲を計算する(S280)。このとき、まだ画像の補正は行っていない。補正自体は上記ライブ補正モードと同様の処理であり、また補整される画像の範囲とは切り抜きを行う際の外縁(境界)である。
そして図5(a)で示すように、フレーム補正モードでは、通常のプレビュー画像に重畳して、補正される画像の範囲を画像取得枠180として表示する(S290)。画像取得枠180は鉛直方向と平行な辺を有する矩形であって、原画像と同じ縦横比を有している。制御部110は、姿勢検知部140が検知した姿勢に基づいて、画像表示部130に収まるように画像取得枠180の拡大または縮小を行う。
また図5(b)に示すように、携帯電話100がさらに傾いた場合であっても、制御部110が姿勢検知部140の検知した傾き角A1に基づいて画像取得枠180を回転させることで、画像取得枠180は垂直を維持することが可能となる。この場合においても、制御部130は画像取得枠180を画像表示部130に収まる範囲で拡大し、または縮小して表示している。
フレーム補正モードでは、プレビュー表示(S290)の後にシャッターが切られる(S310)と、画像取得枠180に則して原画像に対して実際に補正を行う(S320)。取得された補正画像は、図5(a)および図5(b)に示したように、画像表示部130にポストビュー画像として表示される(S330)。このとき画像表示部130には、補正後の画像を表示する。そして上記と同様に保存するか否かを問い合わせて(S340)、操作に応じて端末メモリ114に保存する(S350)。この補正によって原画像は水平な補正画像となる。
これらのようにフレーム補正モードを利用すれば、通常のプレビュー画像に画像取得枠180を重畳して表示することで、通常の撮像モードで取得される画像とフレーム補正モードにより取得される画像の範囲とを見比べながら撮像を行うことが可能となる。したがって利用者は、補正され取得される画像が意図するものであるか容易に把握でき、また利用者が自ら携帯電話100の角度を調整することなく水平な画像を簡易に取得することが可能となる。
上記説明した如く、本実施形態の構成によれば、撮像した画像を自動的に水平補正することができる。したがって利用者は水平を気にして携帯電話100を構える必要がなくなり、容易に被写体を適切な角度で撮像することが可能となる。
[他の実施形態]
図6および図7を用いて画像補正部150による補正の他の態様を説明する。上記実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
上記実施形態においては、原画像の中心で回転させて補正することを想定して説明した。しかし、回転により写したいものが画像の端に寄ってしまったり、極端な場合には画像の外に出てしまったりする場合も想定される。このため、さらに好適な画像を得るために、回転中心を考慮することも考えられる。
図6はフォーカスポイントを中心に原画像を回転させて補正を行う例である。図6ではサッカーボールにフォーカスポイント190があり、サッカーボールを中心に原画像を回転させて補正している。フォーカスポイント190はその画像(写真)における主題であると考えられ、フォーカスポイント190を中心に回転させることによってその位置の画像が画像の端に寄ってしまうことを防止することができる。したがって、利用者は被写体の構図の調整を意識することなく、容易に撮像を行うことが可能となる。
またスナップ写真において人物が主題となる場合が多い。そこで人物の顔を認識することにより、その位置にフォーカスポイント190を設定することがよく行われている。
そこで図7(a)に示すように、画像補正部150は顔認識部160が認識した人物の顔を中心に補正を行うことも可能である。このとき、あわせて人物の顔にフォーカスポイント190を設定することが好ましい。これにより人物の顔が補正により画面の端に寄ってしまうことを防止することができる。よって利用者は、人物画像を撮像する際にも構図の調整を意識することなく、適切に被写体の方向が補正された画像を容易に取得することが可能となる。
さらに図7(b)に示すように、顔認識部160によって複数の人物の顔の同時認識を行った場合には、画像補正部150は、複数の人物の顔の中心点を中心に原画像を回転させて補正を行ってもよい。これにより、複数の人物が被写体となる場合でも全員を画像に収めたままの補正を行うことが可能となる。このときフォーカスポイント190は、いずれの人物の顔に設定されていてもよい。
なお各補正モードに共通して、制御部110は画像補正部150により補正される範囲内の画像に基づいて自動露出(AE)と自動ホワイトバランス(AWE)を行うことが可能である。具体的には、原画像の範囲内には空が存在するが補正画像の範囲内からは空が外れている場合、空の明るさや色を省いて適正な露出を得て、またR、G、Bの各色成分のレベル変換を行うことができる。このように、補正後に実際に取得される画像の範囲内で色の様相を整えることができるため、被写体の色がより的確に表現された画像を取得することが可能となる。
また上記実施形態では携帯電話100を通話時と同じ縦に構えた状態で例示したが、横に構えた状態でも同様に補正を行うことが可能である。例えばライブ補正モードでは、姿勢検知部140が携帯電話100の垂直方向に対する傾き角を検知し、縦長の画像表示部130が垂直方向に対して45°以上傾いて横長状態となったら、プレビュー画像の表示も横長状態に切り替えて水平補正を行うことができる。またフレーム補正モードでは、画像表示部130が垂直方向に対して45°以上傾いた場合に、画像取得枠180も横長状態に切り替えて表示することができる。
また画像補正部150は、上記実施形態に記載した水平補正だけでなく、利用者が任意に設定した角度を有する画像に補正することも可能である。したがって利用者は、例えば水平に対して15°や30°などの角度を設定し、自分が求める演出を容易にかつ確実に画像に対して行うことができる。またさらに画像補正部150は、姿勢検知部140の検知した姿勢に基づき画像を遠近補正することもでき、これにより原画像の遠近方向の歪みが補正された補正画像を取得することが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、被写体を撮像する撮像装置および撮像方法として利用することができる。
100…携帯電話
102…第1筐体
104…第2筐体
106…筐体
110…制御部
114…端末メモリ
120…撮像部
130…画像表示部
140…姿勢検知部
150…画像補正部
160…顔認識部
170…操作部
172…音声入力部
174…音声出力部
176…無線通信部
180…画像取得枠
190…フォーカスポイント

Claims (12)

  1. 筐体と、
    被写体を撮像する撮像部と、
    画像を表示可能な画像表示部と、
    前記筐体の姿勢を検知する姿勢検知部と、
    前記撮像部から取り込んだ原画像を前記姿勢検知部が検知した姿勢に基づいて補正する画像補正部と、
    前記原画像を補正した補正画像を、プレビュー画像として前記画像表示部に表示させる制御部と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
  2. 筐体と、
    被写体を撮像する撮像部と、
    画像を表示可能な画像表示部と、
    前記筐体の姿勢を検知する姿勢検知部と、
    前記撮像部から取り込んだ原画像を前記姿勢検知部が検知した姿勢に基づいて補正する画像補正部と、
    前記画像表示部にプレビュー画像を表示する際に、前記画像補正部により補正される前記原画像の範囲を示す画像取得枠を前記プレビュー画像に重畳して表示させる制御部と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
  3. 前記制御部は、前記姿勢検知部が検知した姿勢に基づいて前記画像取得枠の拡大または縮小を行うことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
  4. 前記姿勢検知部は、前記筐体の所定の方向に対する傾き角を検知することを特徴とする請求項1または3に記載の撮像装置。
  5. 前記画像補正部は、前記被写体の水平方向と当該撮像装置の左右方向が一致するように前記原画像の補正を行うことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。
  6. 前記画像補正部は、フォーカスポイントを中心に前記原画像の補正を行うことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。
  7. 前記被写体となる人物の顔を認識する顔認識部をさらに備え、
    前記画像補正部は、前記認識した人物の顔を中心に前記原画像の補正を行うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。
  8. 前記顔認識部は複数の人物の顔の同時認識が可能であり、
    前記画像補正部は、前記複数の人物の顔の中心点を中心に前記原画像の補正を行うことを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
  9. 前記制御部は、前記画像補正部により補正される範囲内の画像に基づいて自動露出と自動ホワイトバランスを行うことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の撮像装置。
  10. 前記筐体はヒンジを有する折り畳み可能な構造であって、
    当該撮像装置による撮像は前記筐体を開いた状態で行うことを特徴とする請求項1から9に記載の撮像装置。
  11. 撮像装置にて被写体を撮像し、
    前記撮像装置の姿勢を検知し、
    撮像した原画像を、検知した前記姿勢に基づいて補正し、
    前記原画像を補正した補正画像を、プレビュー画像として表示することを特徴とする撮像方法。
  12. 撮像装置にて被写体を撮像し、
    前記撮像装置の姿勢を検知し、
    撮像した原画像において、検知した前記姿勢に基づいて補正する範囲を取得し、
    プレビュー画像を表示する際に、取得した前記範囲を示す画像取得枠を重畳して表示させることを特徴とする撮像方法。
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