JP2011044863A - 撮像端末、表示端末、表示方法、及び撮像システム - Google Patents

撮像端末、表示端末、表示方法、及び撮像システム Download PDF

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Abstract

【課題】ユーザーが複数の画角の画像を確認しながら撮像を行うことを可能とする。
【解決手段】撮像部101は、撮像領域に入射される光束を光電変換した原画像データをフレーム単位で順次出力する。画像処理部102は、撮像領域内の第1の領域に相当する部分の原画像データから第1の画角の画像データを生成する。拡大画像生成部103は、第1の領域内の一部の領域である第2の領域に相当する部分の原画像データから第2の画角の画像データを生成する。送信画像生成部104は、第1の画角の画像データ及び第2の画角の画像データから一部をフレーム単位で抽出する。WLANインタフェース105は、抽出された第1の画角の画像データ及び第2の画角の画像データを無線で順次送信する。
【選択図】図1

Description

本発明は、撮像機能を有し画像データを送信する撮像端末、及び撮像端末から送信された画像データを受信し画像を表示する表示端末に関する。また、本発明は、撮像端末から送信された画像データを受信し画像を表示する表示方法、及び撮像端末と表示端末とを有する撮像システムに関する。
近年、無線ネットワーク技術は急速に普及しつつあり、デジタルカメラにおいても、無線LANを搭載した製品や無線LANに接続するためのアダプターが登場して久しい。また、デジタルカメラがリアルタイムに撮像したライブビュー映像を、無線ネットワークを経由してPCなどの端末で受信し、ユーザーがその端末でライブビュー映像を確認しながら遠隔で撮影できるものがある。この様な、遠隔でデジタルカメラを制御してフレーミングやフォーカスの調整を行う方法として、特許文献1に開示されているような技術がある。
特開平11−261875号公報
しかしながら、特許文献1に記載のデジタルカメラにおいては、撮影に係るフォーカスなどの調整を遠隔で行う場合に、不都合を生じる可能性がある。例えば、フォーカスを調整しようとした場合、VGA(Video Graphics Array)程度の画質ではピントの状態を正確に確認することはできない。特に、焦点距離が比較的長い一眼レフレックスカメラなどを用いた場合は、被写界深度が浅い状態で撮影する際に、細かくピントの状態を確認したいものである。このような場合に、所望のエリアを拡大表示することでピント状態を確認できるが、そうすると撮影視野全体を確認することができなくなってしまう。
撮影視野全体を確認することができない場合、以下のような不都合を生じる可能性がある。例えば、所望の被写体にピントが合っているが、撮影視野の端に人が入ってしまい、写真の作品性が損なわれるなどの撮影の失敗につながる可能性がある。特に、遠隔で撮影する場合は、被写体の状況を目視で確認することができないため、主要な被写体周辺の状況を把握しづらい。したがって、遠隔で撮影を行う際に、撮影視野全体の画像と、特定領域の拡大画像とを同時に表示することで、撮影視野全体の状況と所望の被写体のピント状態とを同時に確認しながら撮影できるようにすることが望ましい。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、ユーザーが複数の画角の画像を確認しながら撮像を行うことを可能とすることを目的とする。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、撮像領域に入射される光束を光電変換した原画像データをフレーム単位で順次出力する撮像部(図1の撮像部101に対応)と、前記撮像領域内の第1の領域に相当する部分の前記原画像データから第1の画角の画像データを生成し、当該第1の領域内の一部の領域である第2の領域に相当する部分の前記原画像データから第2の画角の画像データを生成する画像処理部(図1の画像処理部102、拡大画像生成部103に対応)と、前記画像処理部によって生成された前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データから一部をフレーム単位で抽出する抽出部(図1の送信画像生成部104に対応)と、前記抽出部によって抽出された前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データを無線で順次送信する外部インタフェース(図1のWLANインタフェース105に対応)と、を有する撮像端末(図1の撮像端末100に対応)である。
また、本発明の撮像端末において、前記撮像部は、フォーカスを調整するフォーカスレンズを有する光学系を含み、前記抽出部は、前記フォーカスレンズの駆動中、前記第1の画角の画像データに対する前記第2の画角の画像データの抽出頻度の比率を上げる。
また、本発明の撮像端末において、前記撮像部は、像倍率を調整するズームレンズを有する光学系を含み、前記抽出部は、前記ズームレンズの駆動中、前記第2の画角の画像データに対する前記第1の画角の画像データの抽出頻度の比率を上げる。
また、本発明の撮像端末において、前記撮像部は、フォーカスを調整するフォーカスレンズを有する光学系を含み、前記画像処理部は、前記フォーカスレンズの駆動中、前記第2の画角を前記第1の画角よりも大きくする。
また、本発明の撮像端末において、前記画像処理部は、前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データに対して画像圧縮処理を行う。
また、本発明の撮像端末において、前記撮像部は、フォーカスを調整するフォーカスレンズを有する光学系を含み、前記画像処理部は、前記フォーカスレンズの駆動中、前記第2の画角の画像データに対して、前記第1の画角の画像データに対して行う画像圧縮処理よりも低圧縮の画像圧縮処理を行う。
また、本発明の撮像端末において、前記画像処理部は、前記原画像データから前記撮像領域内の人の顔部分の領域を認識し、前記顔部分の領域の認識結果に基づいて前記第2の領域を決定する。
また、本発明の撮像端末において、前記外部インタフェースは、外部端末からの指示を受信し、前記画像処理部は、前記指示に基づいて前記第2の領域を決定する。
また、本発明の撮像端末において、前記外部インタフェースは、外部端末からの指示を受信し、前記画像処理部は、前記指示に基づいて前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データを生成し、前記撮像部は、前記指示が受信されない場合は、単位時間あたりのフレーム数を低減する。
また、本発明は、上記の撮像端末から無線で送信された画像データを受信する外部インタフェース(図2のWLANインタフェース201に対応)と、前記外部インタフェースによって受信された画像データが前記第1の画角の画像データと前記第2の画角の画像データのどちらであるのかを判定する受信画像判定部(図2の受信画像判定部202に対応)と、前記第1の画角の画像データに対応する画像を表示する第1の表示部(図2の表示部204aに対応)と、前記第2の画角の画像データに対応する画像を表示する第2の表示部(図2の表示部204bに対応)と、前記受信された画像データが前記第1の画角の画像データであると判定された場合、前記第1の表示部に表示される、前記第1の画角の画像データに対応する画像を更新させ、前記受信された画像データが前記第2の画角の画像データであると判定された場合、前記第2の表示部に表示される、前記第2の画角の画像データに対応する画像を更新させる制御部(図2のシステムコントローラ206に対応)と、有する表示端末である。
また、本発明の表示端末において、前記受信画像判定部は、前記外部インタフェースによって受信された画像データが前記第1の画角の画像データと前記第2の画角の画像データのどちらであるのかを、前記受信された画像データの画角で判定する。
また、本発明の表示端末は、前記第1の表示部及び前記第2の表示部が同一の表示装置の画面上に形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、上記の撮像端末から無線で送信された画像データを受信する第1のステップと、前記第1のステップで受信された画像データが前記第1の画角の画像データと前記第2の画角の画像データのどちらであるのかを判定する第2のステップと、前記第1の画角の画像データに対応する画像を第1の表示部に表示する第3のステップと、前記第2の画角の画像データに対応する画像を第2の表示部に表示する第4のステップと、を有し、前記第1のステップで受信された画像データが前記第1の画角の画像データであると判定された場合、前記第1の表示部に表示される、前記第1の画角の画像データに対応する画像を更新させ、前記受信された画像データが前記第2の画角の画像データであると判定された場合、前記第2の表示部に表示される、前記第2の画角の画像データに対応する画像を更新させる表示方法である。
また、本発明は、画像データを無線で送信する撮像端末と、当該画像データを受信する表示端末とを有する撮像システムであって、前記撮像端末は、撮像領域に入射される光束を光電変換した原画像データをフレーム単位で順次出力する撮像部と、前記撮像領域内の第1の領域に相当する部分の前記原画像データから第1の画角の画像データを生成し、当該第1の領域内の一部の領域である第2の領域に相当する部分の前記原画像データから第2の画角の画像データを生成する画像処理部と、前記画像処理部によって生成された前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データから一部をフレーム単位で抽出する抽出部と、前記抽出部によって抽出された前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データを無線で順次送信する第1の外部インタフェースと、を有し、前記表示端末は、前記撮像端末から無線で送信された画像データを受信する第2の外部インタフェースと、前記第2の外部インタフェースによって受信された画像データが前記第1の画角の画像データと前記第2の画角の画像データのどちらであるのかを判定する受信画像判定部と、前記第1の画角の画像データに対応する画像を表示する第1の表示部と、前記第2の画角の画像データに対応する画像を表示する第2の表示部と、前記受信された画像データが前記第1の画角の画像データであると判定された場合、前記第1の表示部に表示される、前記第1の画角の画像データに対応する画像を更新させ、前記受信された画像データが前記第2の画角の画像データであると判定された場合、前記第2の表示部に表示される、前記第2の画角の画像データに対応する画像を更新させる制御部と、を有する撮像システムである。
上記において、括弧で括った部分の記述は、後述する本発明の実施形態と本発明の構成要素とを便宜的に対応付けるためのものであり、この記述によって本発明の内容が限定されるわけではない。
本発明によれば、ユーザーが複数の画角の画像を確認しながら撮像を行うことができる。
本発明の第1の実施形態による撮像端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態による操作端末の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態による撮像端末と操作端末の一例を示す参考図である。 本発明の第1の実施形態による操作端末の斜視図である。 本発明の第1の実施形態における設定画面を示す参考図である。 本発明の第1の実施形態における送信データの構造を示す参考図である。 本発明の第1の実施形態による撮像端末の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態による操作端末の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態による撮像端末と操作端末の一例を示す参考図である。 本発明の第2の実施形態による操作端末の画面を示す参考図である。 本発明の第3の実施形態による操作端末の画面を示す参考図である。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態は、複数の画角の画像を確認しながらリモートでライブビュー映像の撮像を行うことができるという特徴を有するものである。また、以下の実施形態は次のような特徴を有するものでもある。
ユーザーが動画像を違和感の無い映像として見るためには、一般的に15fps程度のフレームレートの確保が必要である。また、画像サイズが大きい方がピントの合焦度合を確認するのに有利であるが、無線LANを想定した場合、通信速度により画像サイズに制限が発生する。
例えば、VGA(640×480)サイズの映像を、一般的な画像フォーマットであるJPEGの映像に圧縮して送信した場合、15fpsのフレームレートを確保するには、約20Mbpsの通信速度が必要になる。しかしながら、高速に通信を行うためには、ハードウェアの構成が高価になり、コストアップにつながるだけでなく消費電力の増大にもつながり、携帯する機器としては致命的な問題となってしまう。
そこで、画像サイズを小さくすることが考えられるが、画像サイズを例えばQVGA(320×240)サイズにした場合、ユーザーは映像の細部を十分に確認することができないため、所望の被写体に正確にピントがあっているのかどうか判断できない。そこで、以下の実施形態では、通信速度が高速でない場合でも、操作性を損なうことなく、フレーミングやフォーカス調整を行うこと、及び所望の被写体にピントが合っていることを確認して撮影を行うことを可能とするものである。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本実施形態による撮像端末の構成を示している。図1(a)に示す撮像端末100は、撮像部101と、画像処理部102と、拡大画像生成部103と、送信画像生成部104と、WLANインタフェース105と、システムコントローラ106とで構成されている。
撮像部101は、撮像領域に入射される光束を光電変換して原画像データをフレーム単位で順次生成し、出力する。画像処理部102は、撮像領域内の第1の領域に相当する部分(例えば、全体画像に相当する部分)の原画像データから第1の画角の画像データを生成し、その画像データに対して圧縮などの画像処理を行う。拡大画像生成部103は、上記の第1の領域内の一部である第2の領域に相当する部分の原画像データから第2の画角の画像データを生成し、その画像データに対して圧縮などの画像処理を行う。
送信画像生成部104は、第1の画角の画像データ及び第2の画角の画像データから、外部の通信端末(本実施形態の例では、後述する操作端末200)に送信するためのデータをフレーム単位で選択する。WLANインタフェース105は、外部の通信端末と無線通信を行い、第1の画角の画像データ及び第2の画角の画像データをフレーム単位で順次送信する。システムコントローラ106は上記各部の制御を行う。
図1(b)は、撮像部101の詳細な構成を示している。撮像部101は、フォーカスレンズ101aと、ズームレンズ101bと、撮像素子101cと、駆動部101dとで構成されている。
フォーカスレンズ101a及びズームレンズ101bは撮影光学系を構成している。フォーカスレンズ101aは、光軸に沿って平行に移動できるように構成されており、撮像素子101cの表面に結像された被写体像のフォーカスを調整する。ズームレンズ101bも同様に光軸に沿って平行に移動できるように構成されており、撮影光学系の焦点距離を変化させることで、撮像素子101cの表面に結像される被写体像の像倍率を調整する。撮像素子101cは、表面に結像された被写体像を電気信号に変換し、原画像データとして外部に出力する。上記のレンズからなる撮影光学系は、システムコントローラ106からの駆動指示に従って、駆動部101d(例えばステッピングモーター)により光軸に沿って移動する。
図2は、本実施形態による操作端末の構成を示している。図2に示す操作端末200は、WLANインタフェース201と、受信画像判定部202と、表示装置204と、操作部205と、システムコントローラ206とで構成されている。
WLANインタフェース201は、外部の通信端末(本実施形態の例では、撮像端末100)と通信を行い、無線で送信された画像データをフレーム単位で受信する。受信画像判定部202は、受信した画像データ(以下、受信画像データと記載)の種別をフレーム単位で判定する。この種別は、前述した2種類の画角に対応している。
表示装置204は、受信画像データに基づく画像や操作メニューなどを表示する。表示装置204は、受信画像データの種別ごとに画像を分けて表示する表示部204aと表示部204bとを備える。本実施形態では、表示部204aが第1の画角の画像データに対応し、表示部204bが第2の画角の画像データに対応するものとする。なお、表示部204a及び表示部204bは、画像の表示に必要な受信画像データを一時的に保持するバッファを含んでおり、このバッファが更新されることで表示画像が切り替わる。操作部205は、ユーザーが撮影操作や撮影に係る設定操作を行うためのものであり、ユーザーによる操作の内容に応じた信号をシステムコントローラ206へ出力する。
システムコントローラ206は上記各部の制御を行う。また、システムコントローラ206は、受信画像データが第1の画角の画像データであると判定された場合、受信画像判定部202に対して、表示部204aのバッファ内のデータを第1の画角の画像データで書き換えさせることによって、第1の画角の画像データに対応する画像を更新させる。さらに、システムコントローラ206は、受信画像データが第2の画角の画像データであると判定された場合、受信画像判定部202に対して、表示部204bのバッファ内のデータを第2の画角の画像データで書き換えさせることによって、第2の画角の画像データに対応する画像を更新させる。
図3は、本実施形態における利用シーンの一例を示している。カメラ31が撮像端末100に対応し、携帯端末40が操作端末200に対応する。カメラ31と携帯端末40はアドホックモードの無線ネットワークを形成しており、カメラ31と携帯端末40は直接無線LANにより接続されている。
このケースでは、カメラ31で撮像されたライブビュー映像が無線ネットワークを経由して携帯端末40に送信されている。携帯端末40は、カメラ31に対して、撮像に係る操作(フレーミングやフォーカス調整)や撮像指示を行い、ライブビュー映像を遠隔で撮像させる。この際に、ユーザーによる操作に対応した操作コマンドが、無線ネットワークを経由してカメラ31に送信され、カメラ31はそのコマンドに基づいて動作する。
図4は、携帯端末40の外観を示している。携帯端末40は2画面のディスプレイを有しており、表示部204aに対応するメインディスプレイ41と、表示部204bに対応するサブディスプレイ42とを有している。メインディスプレイ41は、外部の撮像端末100から無線ネットワークを経由して受信した撮影視野全体の映像を表示する。サブディスプレイ42は、図5に示すようなカメラの撮影に関わる各種設定を表示し、フォーカスの調整中は、外部の撮像端末100から受信した第2の画角の画像データに基づく拡大画像を表示する。図5に示すカメラの設定は一例であって、シャッター速度(図5に示す例では250)や絞り(図5に示す例ではF5.6)、撮影枚数(図5に示す例では38)など、撮影に係る各種情報が表示される。
拡大エリア43は、サブディスプレイ42に表示される拡大画像に対応するエリアを示している。ユーザーは、操作部205の操作により、拡大エリア43の広さや位置を任意に指定することができる。ユーザーが指定した拡大エリア43の情報は、無線ネットワークを経由して外部の撮像端末100に通知される。外部の撮像端末100は、この情報に基づいて拡大画像用の画像データを生成して携帯端末40に送信する。携帯端末40は、受信した画像データに基づいて拡大画像をサブディスプレイ42に表示する。これによって、ユーザーは拡大画像を確認することができる。
プッシュスイッチ44は、撮影時にカメラのレリーズスイッチと同等の働きをする。ユーザーがプッシュスイッチ44を押下する操作を行うと、外部の撮像端末100に撮影開始が指示される。サブディスプレイ42に設定情報が表示されているときは、十字キー45と合わせてプッシュスイッチ44を操作することで、設定の決定を行うことができる。十字キー45は、撮影パラメータの設定時に設定画面の選択位置の切り替えに用いられ、撮影時にはズーム倍率やフォーカス位置の変更に用いられる。
図6は、撮像端末100から操作端末200に対して送信される送信データの構造を示している。撮像端末100から送信される送信データは、画像データ種別61と端末データ62と撮影パラメータ63とで構成されるヘッダー情報部と、画像データ64で構成されるデータ部とを有する。
画像データ種別61には、画像データの種別に係る情報が格納されている。種別は、撮影視野全体の画像データ、指定エリアの拡大画像データ、又は撮影された記録用の撮影データを示している。端末データ62は、撮像端末100を特定するためのコードである。操作端末200が複数の撮像端末100と接続した場合は、端末データ62を用いて撮像端末100が特定される。このコードに関しては、例えばIPアドレスや物理アドレスを用いることができる。
撮影パラメータ63は、撮像端末100のズーム倍率、フォーカス位置などの光学系の設定や絞り値など、撮影に係る設定情報である。以上のヘッダー情報は、これだけに限定されるものではなく、その他必要な情報があれば追加しても構わない。画像データ64は、例えばJPEGなどの画像圧縮方式によりフレームごとに圧縮されたデータであって、1フレームの画像データに1つのヘッダー情報が対応している。なお、本実施形態では、撮影に係る設定情報がヘッダー情報に含まれているが、別途コマンドを用いて撮影パラメータのやりとりを行っても良い。
次に、本実施形態による撮像端末100と操作端末200の動作を説明する。本実施形態では、一例として、図3に示すように、無線ネットワーク機能を搭載した撮像端末100としてのカメラ31と、操作端末200としての携帯端末40がアドホックモードで直接接続され、無線ネットワーク経由で撮影を行うものとする。
図7は、リモート撮影によりライブビュー映像を撮像する場合の撮像端末100の動作の手順を示している。図7に示す動作は、操作端末200からリモート撮影開始指示を受信した場合に実行される。
リモート撮影の開始後、システムコントローラ106は、撮影設定の内容を示す撮影設定情報(撮影設定指示)が受信されているか否かを確認する。撮影設定とは、撮影に係るフォーカスや露出などの設定内容や拡大画像を作成する範囲のことである。撮影設定情報は、WLANインタフェース105により受信され、システムコントローラ106によって保持される(ステップS101)。
撮影設定情報を受信した場合、システムコントローラ106は、撮影設定情報に基づいて、撮像部101内の光学設定や、画像処理部102の処理内容、拡大画像生成部103での拡大範囲の設定を変更する(ステップS102)。また、撮影設定情報を受信していない場合は、そのまま次の処理に移行する。
続いて、ライブビュー表示用の画像が撮像される(ステップS103)。このとき、撮像端末100の撮像部101で撮像された被写体像は、原画像データとして画像処理部102と拡大画像生成部103に出力される。画像処理部102は、操作端末200からの撮影指示に基づいて、撮像された画像データに対して所定の画像処理を行い、設定された画像サイズの画像となるように画像データを圧縮する。ライブビュー映像は常に送信されるため、ユーザーに違和感を与えない映像を表示するためのフレームレートとしては15fps以上あることが望ましい。このため、端末間の通信速度により、15fps以上のフレームレートを確保するための画像サイズの限界が決まる。本実施形態では、一例として、画像サイズをVGA(640×480)サイズとする。例えば、撮像素子101cの有効画素数が4096×3064ピクセルであったとすると、この撮像素子101cから得られる画像データ全体(4096×3064ピクセル)からVGA(640×480)サイズの画像データが生成される。
一方、拡大画像生成部103は、撮像部101から出力された原画像データから、設定された画像サイズの画像データを切り出し、所定の画像サイズの画像となるように画像データを圧縮して拡大画像データを生成する(ステップS104)。拡大画像生成部103は、拡大画像データを生成する領域の情報を内部に記憶している。本実施形態では、一例として、画像の中心における640×480の画像データからQVGA(320×240)サイズの拡大画像データが生成される。初期状態では、画像データを切り出す位置は画像の中心位置であるが、操作端末200からWLANインタフェース105経由で受信した、切り出し位置に関する情報に基づいて切り出し位置を変更することが可能である。
続いて、送信画像生成部104は、画像処理部102で処理された撮影視野全体の画像データと、拡大画像生成部103で処理された拡大画像データとから、送信対象のデータを決定(選択)する(ステップS105)。この際、映像の1フレームにつき、画像処理部102と拡大画像生成部103の両方で生成された画像データを送信対象のデータとしても良いし、映像の1フレームに対して、画像処理部102と拡大画像生成部103のどちらか一方で生成された画像データを送信対象のデータとしても良い。
例えば、撮像部101が30fpsのフレームレートで映像データを生成するものとし、WLANインタフェース105により送信される映像データのフレームレートの限界が20fpsの場合は、画像処理部102と拡大画像生成部103のどちらか一方で生成された画像データを用いる方が良い。また、撮像部101が15fpsのフレームレートで映像データを生成するものとすると、画像処理部102と拡大画像生成部103の両方で生成された画像データを用いることが可能である。この場合、後者の方式の方が、撮像部101の省電効果が高いなどの副次的な効果もある。また、操作端末200から操作指示が無く、撮影設定情報を受信していない場合に撮像部101のフレームレートを下げることで消費電力の低減を行うこともできる。
また、フォーカス調整中の場合は、拡大画像生成部103で生成された拡大画像データの優先度が高くなり、フレーミング中の場合は、画像処理部102で生成された画像データの優先度が高くなる。すなわち、フォーカス調整中の場合は、拡大画像生成部103で生成された拡大画像データの選択頻度が、画像処理部102で生成された画像データの選択頻度よりも高くなる。また、フレーミング中の場合は、画像処理部102で生成された画像データの選択頻度が、拡大画像生成部103で生成された拡大画像データの選択頻度よりも高くなる。
システムコントローラ106は、フォーカスレンズが駆動中であるか否かにより、フォーカス調整中であるか否かを判別する。また、システムコントローラ106は、ズームレンズが駆動中であるか否か、または、カメラが動いているか否かにより、フレーミング中であるか否かを判別する。カメラの動きの検出については、ジャイロセンサーなどを使用すれば良い。上記のような制御を行うことで、フォーカス調整中は、サブディスプレイ42の拡大画像のフレームレートが高くなり、フレーミング中は、メインディスプレイ41の撮影視野全体の画像のフレームレートが高くなる。
一般に、ユーザーはフォーカス調整中、拡大画像を注視してピントが合っているかどうかを確認し、フレーミング中は、撮影視野全体の画像を注視してフレーミングを行う傾向がある。フォーカス調整及びフレーミングの操作に応じて、必要な画像のフレームレートを高くすることで、フォーカス調整及びフレーミングの結果が確認し易くなる。
ここで、通信速度と送信画像のフレームレートの関係の一例を示す。撮像端末100と操作端末200とが無線ネットワークを経由して5Mbpsの通信速度でデータ通信を行っている場合、QVGAの画像データのサイズが25kByteであるとすると、1秒間に25フレームの画像を送信できる。撮像部101が15fpsのフレームレートで画像データを生成する場合、送信画像生成部104は、画像処理部102で生成された画像データを毎フレーム選択し、拡大画像生成部103で生成された拡大画像データを3フレーム中2フレームで選択する。これによって、1秒間に25フレームの画像データを送信することになり、撮影視野全体のライブビュー画像のフレームレートは15fps、拡大ライブビュー画像のフレームレートは10fpsとなる。フォーカス調整中は、前述した画像の選択率を変更することで、撮影視野全体のライブビュー画像のフレームレートは10fps、拡大ライブビュー画像のフレームレートは15fpsとなる。
ステップS105に続いて、送信画像生成部104は、ステップS105で選択した画像データに対して、図6に示すヘッダー情報を付加する(ステップS106)。WLANインタフェース105は、ヘッダー情報が付加された画像データを操作端末200に送信する。(ステップS107)。
続いて、システムコントローラ106は、操作端末200から終了指示を受信したか否かを判定する(ステップS108)。終了指示を受信した場合はリモート撮影を終了するが、終了指示を受信していない場合は、ステップS101に戻って、上記の制御が繰り返される。
図8は、リモート撮影によりライブビュー映像を撮像する場合の操作端末200の動作の手順を示している。図8に示す動作は、ユーザーによって、リモート撮影を開始する操作が行われた場合に実行される。
リモート撮影が開始されると、システムコントローラ206は、WLANインタフェース201を介してリモート撮影開始指示を撮像端末100に送信する(ステップS201)。続いて、システムコントローラ206は、ライブビュー用の画像データが受信されるのを待つ。WLANインタフェース201は、画像データを受信した場合、受信した画像データを受信画像判定部202へ出力する(ステップS202)。
受信画像判定部202は、画像データのヘッダーを解析し、画像の種別を判別する(ステップS203)。さらに、受信画像判定部202は、この判別結果に基づいて、表示部204a,204bのうち、判別した画像の種別に対応する方の内部のバッファに格納されている画像データを、受信した画像データに更新する(ステップS204)。
続いて、表示部204a,204bは、バッファに記憶している画像データに基づいて画像を表示する(ステップS205)。図4に示す携帯端末40では、撮影視野全体の画像が、表示部204aに対応するメインディスプレイ41に表示され、拡大画像が、表示部204bに対応するサブディスプレイ42に表示される。
続いて、システムコントローラ206は、ユーザーによる操作部205の操作を監視し、撮影に係る設定変更があったか否かを確認する(ステップS206)。設定変更があった場合、システムコントローラ206は、設定変更の内容を含む撮影設定情報を、WLANインタフェース201を介して撮像端末100に送信する(ステップS207)。続いて、処理はステップS208に移行する。また、設定変更がなかった場合には、撮影設定情報は送信されず、処理はステップS208に移行する。
続いて、システムコントローラ206は、ユーザーによる操作部205の操作を監視し、リモート撮影の終了操作があったか否かを確認する(ステップS208)。終了操作がなされていない場合は、ステップS202に戻って、表示の更新が繰り返されるが、終了操作がなされた場合は、システムコントローラ206は、WLANインタフェース201を介して撮影終了指示を撮像端末100に送信し(ステップS209)、一連のリモート撮影を終了する。
上記の説明では、撮影視野全体の画像と拡大画像の2種類の画像を表示しているが、複数の拡大画像を表示しても良いし、拡大画像ではなく、ホワイトバランスなどの画像処理を変更した画像を表示しても構わない。この場合は、拡大画像生成部103を所望の画像処理を行うものに変えるだけで良い。また、拡大画像生成部103が顔認識機能を有するものとし、撮像部101から出力された画像データから、顔であると判定した領域の画像データを切り出して拡大画像データを生成しても良い。また、操作端末200の一例として携帯端末40の説明を行ったが、操作端末200は、表示系と操作系を持った無線通信端末であれば何でも良く、カメラであっても良い。
上述したように、本実施形態によれば、ライブビュー映像の撮影時に撮像端末100が異なる2種類の画角の画像データを送信し、操作端末200がそれらの画像データを受信し、各画像データに対応する表示部に画像を表示させることによって、ユーザーが複数の画角の画像を確認しながら撮像を行うことができる。また、撮像端末100側でフォーカス調整中であるかフレーミング中であるかに応じて、操作端末200に送信する撮影視野全体の画像データと拡大画像データとのフレームレートを切り替えることで、操作性に影響を与えることなく、通信データ量の増加を抑えることができる。
また、フォーカス調整中は、撮影視野全体の画像データよりも拡大画像データのフレームレートを上げることによって、ユーザーが、操作端末200の表示部204bに表示される拡大画像を見ながらフォーカス調整を行う場合に、調整し易くなる。また、フレーミング中は、拡大画像データよりも撮影視野全体の画像データのフレームレートを上げることによって、ユーザーが、操作端末200の表示部204aに表示される撮影視野全体の画像を見ながらフレーミングを行う場合に、フレーミングし易くなる。
また、画像圧縮により、通信データ量を抑えることができるため、フレームレートを上げることができる。
また、操作端末200において、ユーザーは拡大領域を指定することが可能であり、所望の領域を拡大表示することができる。
また、撮像端末100において、操作端末200からの指示(撮影設定情報)を受信していない時は、撮像部101が出力する原画像データの単位時間あたりのフレーム数を少なくすることによって、消費電力を低減することができる。
また、操作端末200において、撮像端末100から受信した画像データの内容を判定し、表示部204aと表示部204bのどちらに対応する画像データであるのかを判別し、対応する表示部の表示画像を更新することによって、2種類のリアルタイム映像を表示することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。第2の実施形態における撮像端末100、操作端末200の構成は第1の実施形態と同じであり、操作端末200の形式とライブビュー映像の表示方法が異なる。以下、第1の実施形態と異なる部分についてのみ記載する。
図9は、本実施形態における利用シーンの一例を示している。カメラ31が撮像端末100に対応し、ノートPC32が操作端末200に対応する。カメラ31とノートPC32はアドホックモードの無線ネットワークを形成しており、カメラ31とノートPC32は直接無線LANにより接続されている。
このケースでは、カメラ31で撮像されたライブビュー映像が無線ネットワークを経由してノートPC32に送信されている。ノートPC32は、カメラ31に対して、撮像に係る操作(フレーミングやフォーカス調整)や撮像指示を行い、ライブビュー映像を遠隔で撮像させる。この際に、ユーザーによる操作に対応した操作コマンドが、無線ネットワークを経由してカメラ31に送信され、カメラ31はそのコマンドに基づいて動作する。
図10は、本実施形態における操作端末200であるノートPC31のディスプレイ上に表示される操作ウインドウの一例を示している。操作ウインドウ70は、撮像端末100からのQVGA(320×240)サイズの映像を表示するメイン表示部71と、QSIF(176×144)サイズの映像を表示するサブ表示部72とを有している。メイン表示部71は、図2における表示部204aに対応し、サブ表示部72は、表示部204bに対応する。
拡大エリア73は、サブ表示部72に表示される拡大画像の領域を示している。撮像端末100は注目ポイントを自動的に認識し、拡大エリア73に相当する拡大領域を設定する。撮像端末100は、この拡大領域の情報を携帯端末40に送信する。携帯端末40は、受信した情報に基づいて、メイン表示部71上の撮影視野全体の映像に拡大エリア73を表示する。
本実施形態では、顔認識により注目ポイントの判定を行う。撮像端末100において、拡大画像生成部103は、撮像部101から出力された画像データに基づいて顔領域を認識し、顔領域の画像データを切り出して拡大画像データを生成する。
レリーズスイッチ74は、ユーザーが撮影の指示を行うスイッチである。ユーザーがレリーズスイッチ74をクリックすることにより、撮像端末100に撮影コマンドが送信される。また、ユーザーがマウスポインタをレリーズスイッチ74上に合わせると、レリーズスイッチ74は半押し状態に相当する状態として機能する。このとき、操作端末200は撮像端末100に対してフォーカスの開始を指示する。
操作スイッチ75は、ユーザーがズーム倍率やフォーカス位置の調整を行うスイッチである。ユーザーが操作スイッチ75を操作することにより、変倍操作やフォーカス調整操作を行うためのコマンドが撮像端末100に対して送信される。
ズーム倍率表示76及びフォーカス位置表示77は、インジケータ表示により、撮像端末100の光学系の設定状況を表示する。後述する受信画像データに付加された撮影パラメータに基づいて、ズーム倍率表示76及びフォーカス位置表示77の表示が更新される。
次に、本実施形態による撮像端末100と操作端末200の動作について、第1の実施形態と異なる部分について説明する。まず、通常のライブビュー映像の撮影時は、画像処理部102が、撮像部101で生成された原画像データをQVGAサイズのJPEGデータに変換する。同時に、拡大画像生成部103は、操作端末200から指定された位置及びサイズに基づいて画像データの切り出しを行い、QSIFサイズのJPEGデータを生成する。
送信画像生成部104は、フレームごとに生成される画像処理部102からの撮影視野全体の画像データと拡大画像生成部103からの拡大画像データとにヘッダー情報を付加して順次送信する。ここで、送信データ量に関する一例を挙げると、撮像端末100と操作端末200との間で無線ネットワークを経由した通信が5Mbpsの通信速度で行われる場合、QVGAのJPEGデータのサイズを25kByte、SIFのJPEGデータのサイズを15kByteと仮定すると、それぞれ15fpsのフレームレートでのデータ送信が可能である。
続いて、操作端末200からフォーカス調整の指示を受信した場合、システムコントローラ106は、画像処理部102が生成する撮影視野全体の画像データのサイズをQSIFに設定し、拡大画像生成部103が生成する拡大画像データのサイズをQVGAサイズに設定する。すなわち、フォーカス調整中は、撮影視野全体の画像と拡大画像の画角が逆転する。
続いて、操作端末200では、受信画像判定部202が、画像サイズすなわち画角に基づいて受信画像データの種類を判定し、受信画像データがQVGAサイズであれば表示部204aの表示画像を更新し、受信画像データがQSIFサイズであれば表示部204bの表示画像を更新する。以上の制御によると、通常のライブビュー撮影時は撮影視野全体の画像がメイン表示部71に表示され、拡大画像がサブ表示部72に表示されるが、フォーカス調整が行われる際は、拡大画像がメイン表示部71に表示され、撮影視野全体の画像がサブ表示部72に表示される。
なお、本実施形態では、画像サイズにより画像の判別を行っているので、画像データにヘッダー情報は無くても良い。この場合、別途コマンド通信を行うことにより、図6の撮影パラメータ63に係る情報を送信すれば良い。また、画像サイズやフレームレートは、QVGAやQSIF、15fpsに限定するものではなく、VGAサイズや30fpsなどでも構わない。
また、本実施形態では、注目ポイントの判定に顔認識を使用しているが、この応用例として、次のようなシステムが考えられる。例えば、操作者が、設置されたカメラから送信された映像と顔の拡大映像とを同時に確認し、気になる人物がいた場合は撮影操作を行って撮影するなどである。この場合、顔が拡大画像で確認できるため、人物を特定しやすくなり、監視カメラなどの用途で利用できる。
上述したように、本実施形態によれば、ユーザーが撮影視野全体の画像と注目部分の拡大画像とを同時に確認できるとともに、フォーカス調整中は拡大部をより高精細な画像で確認することができるので、所望の被写体にピントが合っているか否かを確認しやすくなる。
また、フォーカス調整中は、拡大画像の画角が撮影視野全体の画像の画角よりも大きくなるため、ユーザーは高精細な画像でフォーカスを確認し易くなり、調整し易くなる。
また、ユーザーは撮影視野全体の画像と共に顔の拡大画像を確認することができるので、表情の変化などを確認しながら撮影することができる。
また、画像サイズにより画像の判別を行うことによって、ヘッダー情報を画像データに付加する必要が無い。
また、2つの表示部を同一画面上に設けることで、表示装置を1つしか持っていない通信端末でも複数のリアルタイム映像を表示することができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。第3の実施形態における撮像端末100、操作端末200の構成は第1の実施形態と同じであり、撮像端末100の画像処理部102、拡大画像生成部103、及び送信画像生成部104の機能が異なる。また、操作端末200において、表示装置204は表示部204aのみで、受信画像判定部202の機能は必要ない。
図11は、本実施形態における操作端末200が表示する画像の一例を示す。図11の操作ウインドウ80は、図9におけるノートPC32のディスプレイ上に表示されたウインドウである。操作ウインドウ80において、撮像端末100からの640×240のサイズの画像が表示エリア81に表示される。この表示画像は、QVGA(320×240)サイズの画像を2枚並べて合成された画像である。全体表示エリア82に表示される画像は撮影視野全体の画像であり、拡大表示エリア83に表示される画像は所定の部分の拡大画像である。
レリーズスイッチ84は、ユーザーが撮影の指示を行うスイッチである。ユーザーがレリーズスイッチ84をクリックすることにより、撮像端末100に撮影コマンドが送信される。また、ユーザーがマウスポインタをレリーズスイッチ84上に合わせると、レリーズスイッチ84は半押し状態に相当する状態として機能する。このとき、操作端末200は撮像端末100に対してフォーカスの開始を指示する。
操作スイッチ85は、ユーザーがズーム倍率やフォーカス位置の調整を行うスイッチである。ユーザーが操作スイッチ85を操作することにより、変倍操作やフォーカス調整操作を行うためのコマンドが撮像端末100に対して送信される。
ズーム倍率表示86及びフォーカス位置表示87は、インジケータ表示により、撮像端末100の光学系の設定状況を表示する。受信画像データに付加された撮影パラメータに基づいて、ズーム倍率表示86及びフォーカス位置表示87の表示が更新される。
次に、本実施形態による撮像端末100と操作端末200の動作について、他の実施形態と異なる部分について説明する。撮像端末100において、画像処理部102は、撮像部101で生成された原画像データのうち撮影視野全体をQVGAサイズに変換し、所定の圧縮率で圧縮し、撮影視野全体の画像データを生成する。
拡大画像生成部103は、撮像部101で生成された原画像データの一部をQVGAサイズに変換し、所定の圧縮率で圧縮し、拡大画像データを生成する。圧縮率に関しては、画像処理部102及び拡大画像生成部103で異なった値を設定することができるが、これは、システムコントローラ106によって決定される。システムコントローラ106は、操作端末200からの指示によりフォーカス調整を行っている場合は、拡大画像生成部103の圧縮率を画像処理部102の圧縮率と比較して低くし、それ以外の場合は、画像処理部102の圧縮率を拡大画像生成部103の圧縮率と比較して低くする。
送信画像生成部104は、画像処理部102と拡大画像生成部103で生成された画像データを合成して640×240サイズの1つの画像データを生成し、WLANインタフェース105を経由して操作端末200に送信する。操作端末200は、WLANインタフェース201から受信した画像データをそのまま表示装置204に表示する。
なお、本実施形態では画像サイズをQVGAとしたがこれに限定するものではない。また、画像処理部102と拡大画像生成部103で生成された画像データを合成する際、2つの画像を横に並べて合成したが、縦に並べても良いし、画像サイズを変えて重ねて表示しても良い。
上述したように、本実施形態によれば、操作端末200から撮像端末100のフォーカスを調整する場合は、拡大画像の圧縮率が低くなるため、表示される拡大画像が鮮明になりフォーカスが確認し易くなる。その他の場合は、撮影視野全体の画像の圧縮率が低くなるため、撮影視野全体の画像が鮮明になり、フレーミングが確認し易くなる。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
100・・・撮像端末、101・・・撮像部、101a・・・フォーカスレンズ、101b・・・ズームレンズ、101c・・・撮像素子、101d・・・駆動部、102・・・画像処理部、103・・・拡大画像生成部、104・・・送信画像生成部、105・・・WLANインタフェース、106・・・システムコントローラ、200・・・操作端末、201・・・WLANインタフェース、202・・・受信画像判定部、204・・・表示装置、205・・・操作部、206・・・システムコントローラ

Claims (14)

  1. 撮像領域に入射される光束を光電変換した原画像データをフレーム単位で順次出力する撮像部と、
    前記撮像領域内の第1の領域に相当する部分の前記原画像データから第1の画角の画像データを生成し、当該第1の領域内の一部の領域である第2の領域に相当する部分の前記原画像データから第2の画角の画像データを生成する画像処理部と、
    前記画像処理部によって生成された前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データから一部をフレーム単位で抽出する抽出部と、
    前記抽出部によって抽出された前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データを無線で順次送信する外部インタフェースと、
    を有する撮像端末。
  2. 前記撮像部は、フォーカスを調整するフォーカスレンズを有する光学系を含み、
    前記抽出部は、前記フォーカスレンズの駆動中、前記第1の画角の画像データに対する前記第2の画角の画像データの抽出頻度の比率を上げる請求項1に記載の撮像端末。
  3. 前記撮像部は、像倍率を調整するズームレンズを有する光学系を含み、
    前記抽出部は、前記ズームレンズの駆動中、前記第2の画角の画像データに対する前記第1の画角の画像データの抽出頻度の比率を上げる請求項1に記載の撮像端末。
  4. 前記撮像部は、フォーカスを調整するフォーカスレンズを有する光学系を含み、
    前記画像処理部は、前記フォーカスレンズの駆動中、前記第2の画角を前記第1の画角よりも大きくする請求項1に記載の撮像端末。
  5. 前記画像処理部は、前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データに対して画像圧縮処理を行う請求項1に記載の撮像端末。
  6. 前記撮像部は、フォーカスを調整するフォーカスレンズを有する光学系を含み、
    前記画像処理部は、前記フォーカスレンズの駆動中、前記第2の画角の画像データに対して、前記第1の画角の画像データに対して行う画像圧縮処理よりも低圧縮の画像圧縮処理を行う請求項5に記載の撮像端末。
  7. 前記画像処理部は、前記原画像データから前記撮像領域内の人の顔部分の領域を認識し、前記顔部分の領域の認識結果に基づいて前記第2の領域を決定する請求項1に記載の撮像端末。
  8. 前記外部インタフェースは、外部端末からの指示を受信し、
    前記画像処理部は、前記指示に基づいて前記第2の領域を決定する請求項1に記載の撮像端末。
  9. 前記外部インタフェースは、外部端末からの指示を受信し、
    前記画像処理部は、前記指示に基づいて前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データを生成し、
    前記撮像部は、前記指示が受信されない場合は、単位時間あたりのフレーム数を低減する請求項1に記載の撮像端末。
  10. 請求項1に記載の撮像端末から無線で送信された画像データを受信する外部インタフェースと、
    前記外部インタフェースによって受信された画像データが前記第1の画角の画像データと前記第2の画角の画像データのどちらであるのかを判定する受信画像判定部と、
    前記第1の画角の画像データに対応する画像を表示する第1の表示部と、
    前記第2の画角の画像データに対応する画像を表示する第2の表示部と、
    前記受信された画像データが前記第1の画角の画像データであると判定された場合、前記第1の表示部に表示される、前記第1の画角の画像データに対応する画像を更新させ、前記受信された画像データが前記第2の画角の画像データであると判定された場合、前記第2の表示部に表示される、前記第2の画角の画像データに対応する画像を更新させる制御部と、
    有する表示端末。
  11. 前記受信画像判定部は、前記外部インタフェースによって受信された画像データが前記第1の画角の画像データと前記第2の画角の画像データのどちらであるのかを、前記受信された画像データの画角で判定する請求項10に記載の表示端末。
  12. 前記第1の表示部及び前記第2の表示部が同一の表示装置の画面上に形成されていることを特徴とする請求項10に記載の表示端末。
  13. 請求項1に記載の撮像端末から無線で送信された画像データを受信する第1のステップと、
    前記第1のステップで受信された画像データが前記第1の画角の画像データと前記第2の画角の画像データのどちらであるのかを判定する第2のステップと、
    前記第1の画角の画像データに対応する画像を第1の表示部に表示する第3のステップと、
    前記第2の画角の画像データに対応する画像を第2の表示部に表示する第4のステップと、
    を有し、前記第1のステップで受信された画像データが前記第1の画角の画像データであると判定された場合、前記第1の表示部に表示される、前記第1の画角の画像データに対応する画像を更新させ、前記受信された画像データが前記第2の画角の画像データであると判定された場合、前記第2の表示部に表示される、前記第2の画角の画像データに対応する画像を更新させる表示方法。
  14. 画像データを無線で送信する撮像端末と、当該画像データを受信する表示端末とを有する撮像システムであって、
    前記撮像端末は、
    撮像領域に入射される光束を光電変換した原画像データをフレーム単位で順次出力する撮像部と、
    前記撮像領域内の第1の領域に相当する部分の前記原画像データから第1の画角の画像データを生成し、当該第1の領域内の一部の領域である第2の領域に相当する部分の前記原画像データから第2の画角の画像データを生成する画像処理部と、
    前記画像処理部によって生成された前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データから一部をフレーム単位で抽出する抽出部と、
    前記抽出部によって抽出された前記第1の画角の画像データ及び前記第2の画角の画像データを無線で順次送信する第1の外部インタフェースと、
    を有し、
    前記表示端末は、前記撮像端末から無線で送信された画像データを受信する第2の外部インタフェースと、
    前記第2の外部インタフェースによって受信された画像データが前記第1の画角の画像データと前記第2の画角の画像データのどちらであるのかを判定する受信画像判定部と、
    前記第1の画角の画像データに対応する画像を表示する第1の表示部と、
    前記第2の画角の画像データに対応する画像を表示する第2の表示部と、
    前記受信された画像データが前記第1の画角の画像データであると判定された場合、前記第1の表示部に表示される、前記第1の画角の画像データに対応する画像を更新させ、前記受信された画像データが前記第2の画角の画像データであると判定された場合、前記第2の表示部に表示される、前記第2の画角の画像データに対応する画像を更新させる制御部と、
    を有する撮像システム。
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