JP2011244248A

JP2011244248A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2011244248A
Application number: JP2010115073A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Nishizawa; 知子西沢
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】撮影者自身を被写体として撮影を行う場合、撮影状況に応じた制御を行う。
【解決手段】Ｓ５において、顔検出手段で検出された顔よりも撮像素子側に写り込んでいる物体の写り込み範囲の広さが写り込み広さ算出手段によって算出され、算出された写り込み範囲の広さに応じて所定の制御がＣＰＵによって行われる。このため、撮影者の顔よりも撮像素子側に写り込んでいる物体の写り込み範囲の広さ、すなわち、撮影するために伸ばした撮影者の腕の写り込み範囲の広さを、ＣＰＵによって行われる所定の制御として、撮影者にＳ６で知らせることで、撮影した画像に撮影者の腕などが写り込まないようにして、撮影者が自らを被写体として撮影した画像がいかにも自分撮りしたものとなってしまうことを防ぐことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、撮像手段で撮像された画像から顔を検出する顔検出手段を備えた撮像装置に関するものである。

従来、この種の撮像装置としては、例えば、特許文献１に開示されたデジタルカメラがある。このデジタルカメラには、撮影者自身を被写体として撮影する場合に、撮影者の顔をデジタルカメラの撮影画角内へ確実に入れて撮影することができる撮影ガイド機能が備えられている。撮影ガイドでは、顔検出部によって検出された撮影者自身の顔が、選択した顔配置枠からどの位置にあるかが、セルフタイマランプの点滅状態やブザー音の断続などの変化によって知らされる。

特開２００９−６５５７７号公報

しかしながら、上記従来のデジタルカメラは、撮影者自身を被写体として撮影する際、撮影ガイド機能により撮影者の顔をデジタルカメラの撮影画角内へ収めることができるが、シャッター釦を押下操作するために伸ばした撮影者自身の腕も撮影画角内に入り込んでしまう。このため、撮影した画像に撮影者の腕が写り込んでしまうことで、いかにも撮影者が自らを被写体として撮影したものに仕上がってしまう。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、
被写体を撮像する撮像手段と、
撮影者自身を被写体として撮像手段で撮像された画像から顔を検出する顔検出手段と、
前記画像において顔検出手段で検出された顔よりも撮像手段側に写り込んでいる物体の範囲の広さを算出する写り込み広さ算出手段と、
写り込み広さ算出手段で算出される前記範囲の広さに応じて所定の制御を行う制御手段と
を備えて、撮像装置を構成した。

本発明によれば、撮影者が自らを被写体として撮影する場合に、撮影状況に応じた制御を行うことができる。

（ａ）は本発明の一実施の形態によるデジタルカメラの外観の概略を示す正面斜視図、（ｂ）は背面斜視図である。図１に示すデジタルカメラの電気回路の構成の概略を示すブロック図である。（ａ）は図１に示すデジタルカメラを横向きに構えた際に撮像素子で撮像される被写体像、（ｂ）は（ａ）の被写体像に顔検出枠を表示した図、（ｃ）は（ａ）の被写体像に写り込み範囲を表示した図である。図１に示すデジタルカメラを縦向きに構えた際に撮像素子で撮像される被写体像および写り込み範囲を表した図である。図１に示すデジタルカメラのＣＰＵによって行われる写り込み防止処理の概略を示すフローチャートである。

次に、本発明による撮像装置をデジタルカメラに適用した場合における一実施の形態について説明する。

図１（ａ）は、この一実施の形態によるデジタルカメラ１の外観の概略を示す正面斜視図である。

デジタルカメラ１は、カメラボディ２と、このカメラボディ２の前面に設けられた撮影用のレンズ３とから構成される。カメラボディ２の正面から見て左側には、撮影時に撮影者によって握られるグリップ部４が設けられている。このグリップ部４の上面には、撮影用のシャッターボタンであるレリーズボタン５が設けられている。このレリーズボタン５の右方のカメラボディ２の上面には、操作されるとデジタルカメラ１の内部の各回路に動作電源を供給させる電源ボタン６が設けられている。また、カメラボディ２の前面の右上側には、被写体が暗い場合に明るさを確保するためのフラッシュ７、このフラッシュ７の左側のカメラボディ２の前面には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）８が備えられている。ＬＥＤ８は、フラッシュ７が発光する前に点灯して人物の目が赤く光る現象を抑制する赤目軽減ランプ、暗い被写体のピント合わせを行う際に発光するＡＦ（オートフォーカス）補助光ランプ、およびレリーズボタン５を押下操作してから所定時間経過後に撮影が行われるタイミングを報知するセルフタイマランプとして用いられる。

図１（ｂ）は、デジタルカメラ１の外観の概略を示す背面斜視図である。なお、同図（ｂ）において同図（ａ）と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。

カメラボディ２の背面にはモニタ１１が設けられている。モニタ１１は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶からなり、構図を確認するためのスルー画や、撮影情報などの各種情報を表示すると共に、撮影した画像を再生表示する。モニタ１１の右側には、ズームボタン１３、および十字ボタン１４が配置されている。ズームボタン１３は、モニタ１１に表示される撮影画像を拡大、縮小表示させる際などに操作される。十字ボタン１４は、上下方向および左右方向といった操作方向を検出する方向キーからなり、デジタルカメラ１の各種設定を行うメニュー画面において、種々の設定項目の中から所望の設定項目を選択する際などに操作される。十字ボタン１４の中央には決定ボタン１５が設けられている。決定ボタン１５は、十字ボタン１４の操作によって選択された所望の設定項目を決定する際などに操作される。

図２は、デジタルカメラ１の電気回路の構成を示したブロック図である。

デジタルカメラ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１を備えている。このＣＰＵ２１は、不揮発性メモリ２２に格納されている制御プログラムに従い、バッファメモリ２３を一時記憶作業領域として、デジタルカメラ１内部の各回路について種々の制御処理を行う。

レンズ３によってカメラ内部に導かれた被写体光は、撮像手段を構成する撮像素子２５の受光面に入射する。撮像素子２５は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などからなり、受光面に入射する被写体光を電荷として蓄積して被写体を撮像する。ＣＰＵ２１は、撮像素子２５に被写体が撮像される際、ピント調整装置２６を作動させてＡＦ機能を働かせる。ピント調整装置２６は、例えば、撮像素子２５の受光面上に投影される被写体のコントラストが最も高くなるようにレンズ３の位置を移動させ、焦点を自動調整する。撮像素子２５の受光面に結像した被写体像はアナログの撮像信号に変換され、この撮像信号は、ＴＧ（Timing Generator）２７によって生成されるタイミングに従ってＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換回路２８へ出力される。Ａ／Ｄ変換回路２８は、撮像素子２５が出力したアナログの撮像信号をデジタル信号に変換する。

Ａ／Ｄ変換回路２８で変換されたデジタルの撮像信号は、画像処理ブロック２９内の画像処理回路３０によってイメージメモリ３１に一時的に記憶される。画像処理回路３０は、イメージメモリ３１に記憶された撮像信号を読み出し、読み出したデジタルの撮像信号に対してホワイトバランス処理やガンマ補正などの画像処理を行って現像画像データを生成し、圧縮回路３２へ出力する。圧縮回路３２は、画像処理回路３０から入力した現像画像データを所定の比率で圧縮する圧縮処理を行い、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）等の圧縮画像データを生成する。圧縮処理された画像データは、バッファメモリ２３に一時的に格納される。バッファメモリ２３に格納された圧縮画像データは、図示しないカードスロットに着脱される不揮発性メモリからなるカード状の記録媒体３３に保存される。また、表示回路３４に出力されてモニタ１１に画像として表示される。

ＣＰＵ２１には、操作部材３６が接続されている。操作部材３６は、レリーズボタン５、電源ボタン６、ズームボタン１３、十字ボタン１４、および決定ボタン１５などである。ＣＰＵ２１は、操作部材３６から出力される信号に基づいた制御処理を行う。また、ＣＰＵ２１には、縦横センサ３７が接続されている。この縦横センサ３７は、撮影に際し、デジタルカメラ１が構えられたときのカメラボディ２の向きが縦向きであるか横向きであるかを検出する。縦横センサ３７が検出したカメラボディ２の向きの信号は、ＣＰＵ２１へ出力される。

本実施形態では、ＣＰＵ２１は顔検出手段を構成している。顔検出手段は、例えば、図３（ａ）に示すような、撮影者Ａ自身を被写体として撮像素子２５で撮像されてモニタ１１に表示される画像Ｐにおいて、特徴点抽出によって検出される目・鼻・口などの特徴および肌色から、周知の顔認識技術を用いて撮影者Ａの顔Ｆを検出し、撮影者Ａの顔Ｆを囲む顔検出枠４１を図３（ｂ）に示すようにモニタ１１に表示する。また、ＣＰＵ２１は写り込み広さ算出手段を構成している。写り込み広さ算出手段は、図３（ｃ）に示すように、モニタ１１に表示される画像Ｐにおいて、顔検出手段で検出された顔Ｆよりも撮像素子２５側に写り込んでいる物体をＡＦ機能によって検出し、検出した物体の写り込み範囲４２の広さを算出する。また、ＣＰＵ２１は、写り込み広さ算出手段で算出される写り込み範囲４２の広さに応じて所定の制御を行う制御手段を構成している。本実施形態では、ＣＰＵ２１は、所定の制御として、写り込み広さ算出手段で算出される写り込み範囲４２の広さに応じて、ＣＰＵ２１に接続されたＬＥＤ８の発光の頻度または周期を変える点滅制御を行い、ＬＥＤ８の点滅態様によって写り込み範囲４２の広さを報知する。例えば、写り込み範囲４２が広い場合にはＬＥＤ８の発光頻度を多くして速く点滅させ、写り込み範囲４２が狭い場合にはＬＥＤ８の発光頻度を少なくしてゆっくり点滅させることで、写り込み範囲４２の広さを報知する。ＬＥＤ８は、写り込み広さ算出手段で算出された写り込み範囲４２の広さを報知する報知手段を構成している。

また、デジタルカメラ１が縦向きに構えられたことを縦横センサ３７が検出した場合には、ＣＰＵ２１は、撮影画像の長辺側を左と右の基準とし、顔検出手段で認識した顔Ｆから左右を判断して、図４に示すように、撮影者Ａの顔Ｆよりも撮像素子２５側に写り込んでいる物体の写り込み範囲４２を検出する。

また、ＣＰＵ２１には図２に示すようにスピーカ３８が接続されている。本実施形態では、スピーカ３８は、デジタルカメラ１の撮影モードが撮影者Ａ自身を被写体として撮影する“自分撮りモード”に設定されている場合において、撮影可能な条件が揃った際にビープ音を出音する。

次に、図５に示すフローチャートを参照して、デジタルカメラ１のＣＰＵ２１によって行われる写り込み防止処理について説明する。

ＣＰＵ２１は、Ｓ１において、デジタルカメラ１の撮影モードが撮影者Ａ自身を被写体として撮影する“自分撮りモード”に設定されているか否かを、判定する。“自分撮りモード”が設定されておらず、Ｓ１の判定結果が“Ｎｏ”であった場合、ＣＰＵ２１は、写り込み防止処理を終了させる。一方、“自分撮りモード”が設定されていて、Ｓ１の判定結果が“Ｙｅｓ”であった場合、ＣＰＵ２１は、Ｓ２において、撮像素子２５で撮像される画像Ｐをスルー画としてモニタ１１に表示させる。

次に、ＣＰＵ２１は、Ｓ３において、撮像素子２５で撮像される画像Ｐにおける撮影者Ａの顔Ｆが顔検出手段によって検出されて、顔認識されたか否かを判定する。顔認識されてＳ３の判定が“Ｙｅｓ”であった場合、ＣＰＵ２１は、Ｓ４において、画像Ｐに、Ｓ３で認識された顔Ｆよりも撮像素子２５側に写り込んでいる物体があるか否かを判定する。このＳ４の判定が“Ｙｅｓ”であった場合、ＣＰＵ２１は、Ｓ５において、Ｓ４で検出された物体の写り込み範囲４２の広さを算出し、続くＳ６において、算出した写り込み範囲４２の広さに合わせてＬＥＤ８を点滅させる。

次に、ＣＰＵ２１は、Ｓ７において、撮影者Ａの顔Ｆよりも撮像素子２５側に写り込んでいる物体が検出されたか否かを判定する。撮影者ＡがＳ６で行われたＬＥＤ８の点滅態様を見て、撮影者Ａの顔Ｆよりも前に写り込んでいる物体の写り込み範囲４２の広さを狭めるための修正、例えば、撮影者Ａに対するデジタルカメラ１の向きや撮影者Ａの腕の位置の調節が行われると、顔Ｆよりも撮像素子２５側に写り込んでいる物体が検出されず、Ｓ７の判定は“Ｎｏ”になる。この場合、ＣＰＵ２１は、Ｓ８においてＬＥＤ８の点滅を終了させる。

Ｓ８の処理が終了した場合、または、顔Ｆよりも撮像素子２５側に写り込んでいる物体がなくてＳ４の判定が“Ｎｏ”であった場合、ＣＰＵ２１は、次に、Ｓ９において、顔検出手段によって検出されている顔Ｆの一部が画像Ｐ外にあり、顔Ｆが欠けているか否かを判定する。検出されている顔Ｆの全部が画像Ｐ内にあって、顔Ｆが欠けておらず、Ｓ９の判定が“Ｎｏ”であった場合、ＣＰＵ２１は、Ｓ１０において、スピーカ３８からビープ音を出音させて撮影可能状態になったことを撮影者Ａに報知する。一方、写り込んでいる物体が検出されてＳ７の判定が“Ｙｅｓ”であった場合、または、顔Ｆが欠けていてＳ９の判定が“Ｙｅｓ”であった場合、ＣＰＵ２１は、処理をＳ３に戻す。

また、Ｓ３において、顔検出手段によって画像Ｐに被写体の顔Ｆが検出されず“Ｎｏ”と判定された場合、ＣＰＵ２１は、Ｓ１１において、ＬＥＤ８が点滅しているか否かを判定する。このＳ１１における判別は、Ｓ６でＬＥＤ８を点滅させた後にＳ７を経由し、Ｓ３で“Ｎｏ”と判定された場合にＬＥＤ８を点滅させた状態のまま写り込み防止処理を終えるのを防止するためである。ＣＰＵ２１は、Ｓ１１において、ＬＥＤ８が点滅状態にあり“Ｙｅｓ”と判定された場合には、Ｓ１２おいて、ＬＥＤ８の点滅を終了させて写り込み防止処理を終了させる。ＬＥＤ８が点滅状態でなく“Ｎｏ”とＳ１１で判定された場合には、Ｓ１２の処理を行わずに写り込み防止処理を終了させる。

このような本実施形態のデジタルカメラ１によれば、図５，Ｓ５において、顔検出手段で検出された顔Ｆよりも撮像素子２５側に写り込んでいる物体の写り込み範囲４２の広さが写り込み広さ算出手段によって算出され、算出された写り込み範囲４２の広さに応じて所定の制御がＣＰＵ２１によって行われる。このため、撮影者Ａの顔Ｆよりも撮像素子２５側に写り込んでいる物体の写り込み範囲４２の広さ、すなわち、レリーズボタン５を押下操作するために伸ばした撮影者Ａの腕の写り込み範囲４２の広さを、ＣＰＵ２１によって行われる所定の制御として、本実施形態のように撮影者Ａに知らせることで、撮影した画像Ｐに撮影者Ａの腕などが写り込まないようにして、撮影者Ａが自らを被写体として撮影した画像Ｐがいかにも自分撮りしたものとなってしまうことを防ぐことができる。

本実施形態では、物体の写り込み範囲４２の広さは、図５，Ｓ６において、ＣＰＵ２１の制御に基づいてＬＥＤ８が物体の写り込み範囲４２の広さに応じた頻度または周期で発光することによって報知される。撮影者Ａは、撮影者Ａの顔Ｆよりも前に写り込んでいる物体の写り込み範囲４２の広さを、ＬＥＤ８の発光の頻度または周期により認識することができる。従って、撮影者Ａは、ＬＥＤ８の報知により、撮影者Ａの顔Ｆよりも前に写り込んでいる物体の写り込み範囲４２の広さを認識し、撮影者Ａ自身に対するデジタルカメラ１の向きや撮影者Ａの腕の位置を調節するなどして、撮影者Ａの顔Ｆよりも前に写り込んでいる物体の写り込み範囲４２の広さを狭めることができる。

なお、上記実施形態においては、ＣＰＵ２１が行う所定の制御として、図５，Ｓ６において、写り込み広さ算出手段で算出された物体の写り込み範囲４２の広さに応じてＬＥＤ８の発光の頻度または周期を変えて、写り込み範囲４２の広さを報知する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはない。例えば、スピーカ３８の出音の頻度または周期を写り込み広さ算出手段で算出された物体の写り込み範囲４２の広さに応じて変えて、写り込み範囲４２の広さを報知してもよい。この場合においても、撮影者Ａは、スピーカ３８から出音される音の変化を聴くことで、撮影者Ａの顔Ｆよりも前に写り込んでいる物体の写り込み範囲４２の広さを狭めるための修正、例えば、撮影者Ａに対するデジタルカメラ１の向きや撮影者Ａの腕の位置の調節を容易に行うことができる。

また、上記実施形態および変形例においては、ＣＰＵ２１が行う所定の制御として、ＬＥＤ８の発光やスピーカ３８から出音される音により写り込み範囲４２の広さを報知する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはない。例えば、ＣＰＵ２１が行う所定の制御として、撮像素子２５に被写体光を取り込むレンズ３の画角を狭くする光学ズーム、または、撮像素子２５で撮像された画像Ｐの一部を切り取る処理を含む電子ズームを行い、物体の写り込んでいる写り込み範囲４２の広さを狭める構成にしてもよい。この構成によれば、画角を狭くする光学ズーム、または、画像Ｐの一部を切り取る処理を含む電子ズームがＣＰＵ２１によって行われることで、物体の写り込む範囲４２の広さが狭められる。このため、撮影者Ａは、撮影者Ａ自身に対するデジタルカメラ１の向きや撮影者Ａの腕の位置などを自ら調節することなく、撮影者Ａの顔Ｆよりも前に写り込んでいる物体の写り込み範囲４２の広さを狭めることができる。

また、上記実施形態においては、撮影画角の範囲全てを写り込み広さ算出手段の算出対象とした構成について説明したが、本発明はこれに限られることはない。例えば、デジタルカメラ１に撮影者Ａが撮影操作に使用する手を指定する指定手段を備え、写り込み広さ算出手段が、指定手段で指定された手に基づいて、物体の写り込み範囲４２の広さの算出対象としない画像Ｐの領域を決定する構成にしてもよい。指定手段は、例えば、ＣＰＵ２１、十字ボタン１４、および決定ボタン１５から構成し、撮影者Ａが撮影操作に使用する手は、モニタ１１にメニュー項目として表示された右手・左手・両手のいずれかの項目を撮影者Ａが十字ボタン１４で選択し、決定ボタン１５を押下操作することによって指定される。この構成によれば、写り込み広さ算出手段が決定する物体の写り込み範囲４２の広さの算出対象としない画像Ｐの領域は、例えば、顔検出手段で検出された顔Ｆよりも指定手段で指定された手の側以外の画像領域とされる。このため、写り込み広さ算出手段による物体の写り込み範囲の広さの算出対象とされない領域における撮影者Ａの顔Ｆとデジタルカメラ１との間に、例えば花などの物体を配置して撮影することができる。

また、上記実施形態においては、ＡＦ機能によって撮影者Ａの顔Ｆより撮像素子２５側に近い場所にある物体を検出する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはない。例えば、デジタルカメラ１から撮影者Ａの顔Ｆまでの距離を算出する距離算出手段を備え、写り込み広さ算出手段が、距離算出手段で算出された上記距離から撮像素子２５側の所定距離以内にある物体を、撮影者Ａの顔Ｆよりも前に写り込んでいる物体の範囲の広さの算出対象から除外する構成にしてもよい。距離算出手段は、例えば、多分割測光センサ、ＬＥＤ８およびＣＰＵ２１から構成し、ＬＥＤ８から出射されて被写体で反射した光を多分割測光センサで受光して、デジタルカメラ１から撮影者Ａの顔Ｆまでの距離を周知の測距技術で算出する。写り込み広さ算出手段は、距離算出手段で算出された上記距離から例えば１／３の距離以内にある物体を写り込み範囲４２の広さの算出対象から除外する。この構成によれば、距離算出手段で算出された撮影者Ａの顔Ｆまでの距離から撮像素子２５側の所定距離以内にある物体は、写り込み広さ算出手段による物体の写り込み範囲４２の広さの算出対象から除外されるため、撮影者Ａの顔Ｆから撮像素子２５側の所定距離を調節することにより、写り込みを防ぐ物体が存在する範囲を所望に調節することができる。

また、上記実施形態においては、物体の写り込み範囲４２の広さを狭める構成について説明したが、本発明はこれに限られることはない。例えば、物体の写り込み範囲４２の顔Ｆの範囲に対する比率を算出して、この比率が小さくなるようにＣＰＵ２１が所定の制御、例えばＬＥＤ８の点滅制御やスピーカ３８の出音制御等を行うことによって物体の写り込みを防ぐ構成にしてもよい。

上記の実施形態においては、本発明による撮像装置をデジタルカメラに適用した場合について説明したが、例えば、ビデオカメラや携帯電話機に搭載されるカメラなどに本発明を適用することも可能である。このような撮像装置に本発明を適用した場合においても、上記実施形態と同様の作用・効果が奏される。

１…デジタルカメラ
２…カメラボディ
３…レンズ
８…ＬＥＤ
２１…ＣＰＵ
２５…撮像素子
２６…ピント調整装置
３７…縦横センサ
３８…スピーカ

Claims

被写体を撮像する撮像手段と、
撮影者自身を被写体として前記撮像手段で撮像された画像から顔を検出する顔検出手段と、
前記画像において前記顔検出手段で検出された顔よりも前記撮像手段側に写り込んでいる物体の範囲の広さを算出する写り込み広さ算出手段と、
前記写り込み広さ算出手段で算出される前記範囲の広さに応じて所定の制御を行う制御手段と
を備える撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記写り込み広さ算出手段で算出された前記範囲の広さを報知する報知手段を備え、
前記制御手段は、前記所定の制御として前記報知手段に前記報知を行わせることを特徴とする撮像装置。
請求項２に記載の撮像装置において、
前記報知手段は、前記写り込み広さ算出手段で算出された前記範囲の広さに応じて発光または出音の頻度または周期を変えて前記報知を行うことを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記所定の制御として、前記撮像手段に被写体光を取り込む光学系の画角を狭くする光学ズーム、または、前記撮像手段で撮像された前記画像の一部を切り取る処理を含む電子ズームを行い、前記物体の写り込む前記範囲の広さを狭めることを特徴とする撮像装置。
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において、
撮影者が撮影操作に使用する手を指定する指定手段を備え、
前記写り込み広さ算出手段は、前記指定手段で指定された手に基づいて前記範囲の広さの算出対象としない前記画像の領域を決定することを特徴とする撮像装置。
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において、
撮像装置から撮影者の顔までの距離を算出する距離算出手段を備え、
前記写り込み広さ算出手段は、前記距離算出手段で算出された前記距離から前記撮像手段側の所定距離以内にある前記物体を前記範囲の広さの算出対象から除外することを特徴とする撮像装置。