JP2012039256A - Imaging apparatus, control method therefor and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被写体の光学像を撮像素子で光電変換し、それにより得られた画像信号からデジタル画像データを生成する撮像装置、その制御方法及びプログラムに関し、特に画像信号のアスペクト比を可変とする技術に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus that photoelectrically converts an optical image of a subject with an image pickup device and generates digital image data from an image signal obtained by the photoelectric conversion, a control method thereof, and a program, and in particular, the aspect ratio of the image signal is variable. Regarding technology.
特許文献1には、複数の目的画像を広角画像から切り出して利用するシステム広角画像が開示されている。特許文献1に開示されている技術では、広角の画像と切り出した画像の夫々から情報を取得し、画角の変更時には広角画像の情報を利用した補正値を用いることで画角変化時の切り替わりの低減を図ることができる。
特許文献2には、アスペクト比を変更して撮影可能なカメラにおいて、アスペクト比の設定に応じて露出制御の測光範囲を変化させることで、アスペクト比の異なる各画面で夫々適正露光で撮影することが可能な技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses that a camera capable of shooting by changing the aspect ratio can shoot with appropriate exposure on each screen having different aspect ratios by changing the photometry range of exposure control according to the setting of the aspect ratio. Techniques that can do this are disclosed.
アスペクト比を変化させて撮影することのできるカメラにおいて、イメージセンサ上で最も広い映像領域の画像データを取得し、画像処理の段階で画像データの一部を切り取ることでアスペクト比の異なる画像を生成する方法が広く行われている。 In a camera that can shoot with varying aspect ratios, the image data of the widest video area is acquired on the image sensor, and images with different aspect ratios are generated by cutting out part of the image data at the image processing stage. There are many ways to do this.
一方で、光学的なイメージサークルを最大限有効に活用するべく、アスペクト比の設定に応じて、イメージセンサ上の使用する映像領域を変化させることでアスペクト比の異なる画像を生成する方法が登場してきた。 On the other hand, in order to make the best use of the optical image circle, a method for generating images with different aspect ratios by changing the video area used on the image sensor according to the aspect ratio setting has appeared. It was.
後者のような、アスペクト比の設定によってイメージセンサ上の使用する映像領域を変化させる場合において、映像領域全体を評価する処理は、アスペクト比の設定を変えると評価する画像データが変わってしまう。そのため、評価結果がアスペクト比の設定の影響を大きく受けてしまうという問題があった。例えば、露出制御では映像領域全体の輝度を計測し、画像の明るさを適正に制御するが、アスペクト比の設定が変わって評価する映像領域が変化すると映像領域全体の輝度が変化してしまう。そのため、画像の明るさが変化してしまうという問題が発生する。また、映像領域全体の色レベルを計測して最適な色バランスに調整するホワイトバランス制御についても同様である。すなわち、アスペクト比の設定を切り替えることで露出制御やホワイトバランス制御のための評価値が変化し、明るさや色の切り替わりが発生してしまうという問題が引き起こされる。 In the latter case where the video area to be used on the image sensor is changed by setting the aspect ratio, the processing for evaluating the entire video area changes the image data to be evaluated if the aspect ratio setting is changed. Therefore, there is a problem that the evaluation result is greatly affected by the aspect ratio setting. For example, in the exposure control, the brightness of the entire video area is measured and the brightness of the image is controlled appropriately. However, when the aspect ratio setting changes and the video area to be evaluated changes, the brightness of the entire video area changes. Therefore, there arises a problem that the brightness of the image changes. The same applies to white balance control that measures the color level of the entire video area and adjusts it to an optimal color balance. In other words, switching the aspect ratio setting changes the evaluation value for exposure control and white balance control, causing a problem of switching between brightness and color.
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、アスペクト比の設定に応じてイメージセンサ上の映像領域を変化させることでアスペクト比の異なる画像を生成する場合に、アスペクト比の設定を切り替えた際の画像の輝度や色の切り替わりの低減を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points. When an image having a different aspect ratio is generated by changing a video area on the image sensor according to the setting of the aspect ratio, the aspect ratio is set. The object is to reduce the change in luminance and color of the image when the mode is switched.
本発明の撮像装置は、被写体を撮像して画像データを得る撮像手段と、前記撮像手段で得られた画像データに基づいて露出制御を行う露出制御手段と、前記撮像手段で得られた画像データに基づいてホワイトバランス制御を行うホワイトバランス制御手段と、前記露出制御手段による露出制御及び前記ホワイトバランス制御手段によるホワイトバランス制御のうち少なくともいずれか一方のための評価値を算出する評価値算出手段と、前記撮像手段により画像データを得るときのアスペクト比を切り替えるアスペクト比切り替え手段を備え、前記撮像手段が画像データとして出力する映像領域について、前記アスペクト比切り替え手段によるアスペクト比の設定に応じて夫々異なる映像領域が設定されており、前記評価値算出手段は、前記評価値を算出する際に、前記アスペクト比の設定によって使用したり使用しなかったりする映像領域の使用割合を可変にしたことを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit that captures an image of a subject to obtain image data, an exposure control unit that performs exposure control based on the image data obtained by the imaging unit, and image data obtained by the imaging unit. White balance control means for performing white balance control based on the above, evaluation value calculation means for calculating an evaluation value for at least one of exposure control by the exposure control means and white balance control by the white balance control means; , An aspect ratio switching unit that switches an aspect ratio when image data is obtained by the imaging unit, and a video area output as image data by the imaging unit differs depending on an aspect ratio set by the aspect ratio switching unit. An image area is set, and the evaluation value calculation means When calculating the value, characterized in that the proportion of the image region or not used or used by setting the aspect ratio to the variable.
本発明によれば、アスペクト比の設定に応じてイメージセンサ上の映像領域を変化させることでアスペクト比の異なる画像を生成する場合に、アスペクト比の設定を切り替えた際の画像の輝度や色の切り替わりの低減を図ることが可能である。 According to the present invention, when an image having a different aspect ratio is generated by changing the video area on the image sensor according to the aspect ratio setting, the brightness and color of the image when the aspect ratio setting is switched are changed. It is possible to reduce switching.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置100の構成を示すブロック図である。10は撮影レンズ、12は絞り機能を備えるシャッター、14は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。16は撮像素子14のアナログ信号出力をデジタル信号に変換するA/D変換器である。18はタイミング発生回路であり、撮像素子14、A/D変換器16、D/A変換器26にクロック信号や制御信号を供給する。タイミング発生回路18は、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により制御される。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an
20は画像処理回路であり、A/D変換器16からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路20は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路50が露光制御部40、測距制御部42に対して制御を行う、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式のAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、EF(フラッシュプリ発光)処理を行う。さらに、画像処理回路20は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のAWB(オートホワイトバランス)処理も行う。ホワイトバランスのための演算処理として映像信号を複数のブロックに分け各ブロックの色信号の積分値を得るブロック積分と、映像信号の各画素の信号値を色度座標に展開し所定の領域についての色信号の積分値を得る白サーチ積分を行う。白サーチ積分に使用する色度座標上の積分領域の設定は画像処理回路20内に保持する。
An
22はメモリ制御回路であり、A/D変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。A/D変換器16のデータが画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16のデータが直接メモリ制御回路22を介して、画像表示メモリ24或いはメモリ30に書き込まれる。
A
24は画像表示メモリ、26はD/A変換器、28はTFT LCD等からなる画像表示部である。画像表示メモリ24に書き込まれた表示用の画像データはD/A変換器26を介して画像表示部28により表示される。画像表示部28を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部28は、システム制御回路50の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合には撮像装置100の電力消費を大幅に低減することができる。
30は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備える。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ30に対して行うことが可能となる。また、メモリ30はシステム制御回路50の作業領域としても使用することが可能である。32は圧縮・伸長回路であり、適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する。圧縮・伸長回路32は、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ30に書き込む。
40は絞り機能を備えるシャッター12を制御する露光制御部であり、フラッシュ48と連携することによりフラッシュ調光機能も有する。42は撮影レンズ10のフォーカシングを制御する測距制御部である。44は撮影レンズ10のズーミングを制御するズーム制御部である。46はバリアである保護部102の動作を制御するバリア制御部である。48はストロボであり、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。露光制御部40、測距制御部42はTTL方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路50が露光制御部40、測距制御部42に対して制御を行う。
50は撮像装置100全体を制御するシステム制御回路である。52はシステム制御回路50の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。メモリ52はまたAEで用いるプログラム線図も格納している。プログラム線図は、露出値に対する絞り開口径とシャッター速度の制御値の関係を定義したテーブルである。
54は液晶表示装置、スピーカー等の表示部であり、システム制御回路50でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する。表示部54は、撮像装置100の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばLCDやLED、発音素子等の組み合わせにより構成される。また、表示部54は、その一部の機能が光学ファインダ104内に設置される。
表示部54の表示内容のうち、LCD等に表示するものとしては、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体200及び210の着脱状態表示、通信I/F動作表示、日付け・時刻表示、等がある。また、表示部54の表示内容のうち、光学ファインダ104内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、等がある。
Among the display contents of the
56は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。
60、61、62、63はシステム制御回路50の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。60はモードダイアルスイッチであり、電源OFF、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、PC接続モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。
Here, a specific description of these operating means will be given.
61はシャッタースイッチSW1であり、不図示のシャッターボタンの操作途中でONとなり、AF処理、AE処理、AWB処理、EF処理等の動作開始を指示する。62はシャッタースイッチSW2であり、不図示のシャッターボタンの操作完了でONとなり、露光処理、現像処理、記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。露光処理では、撮像素子14から読み出した信号をA/D変換器16、メモリ制御回路22を介してメモリ30に画像データを書き込む。現像処理は、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算を用いて行われる。記録処理では、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路32で圧縮を行い、記録媒体200或いは210に画像データを書き込む。
63は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部であり、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン、メニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタン、再生画像移動+(プラス)ボタン、再生画像−(マイナス)ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタン、表示切替ボタン、等がある。表示切替ボタンは、画像表示部28を用いた電子ファインダ機能の設定を切り替えることが可能であり、画像表示部28への表示をON/OFFすることができる。
80は電源制御部であり、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成される。電源制御部80は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路50の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。82はコネクタ、84はコネクタ、86はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やBNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプタ等からなる電源である。
A
90及び94はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェースである。92及び96はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタである。98は記録媒体着脱検知手段であり、コネクタ92及び或いは96に記録媒体200或いは210が装着されているか否かを検知する。
なお、本実施形態では記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを2系統持つものとして説明している。もちろん、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。インタフェース及びコネクタとしては、PCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。さらに、インタフェース90及び94、そしてコネクタ92及び96をPCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ)カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、LANカードやモデムカード、USBカード、IEEE1394カード、P1284カード、SCSIカード、PHS等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
In the present embodiment, it is assumed that there are two interfaces and connectors for attaching the recording medium. Of course, the interface and the connector for attaching the recording medium may have a single or a plurality of systems, any number of systems. Moreover, it is good also as a structure provided with combining the interface and connector of a different standard. The interface and the connector may be configured using a PCMCIA card, a CF (Compact Flash (registered trademark)) card, or the like that conforms to a standard. Further, when the
102はバリアである保護部であり、撮像装置100のレンズ10を含む撮像部を覆うことにより、撮像部の汚れや破損を防止する。104は光学ファインダであり、画像表示部28による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが可能である。
A
110は通信部であり、RS232CやUSB、IEEE1394、P1284、SCSI、モデム、LAN、無線通信、等の各種通信機能を有する。112は通信部110により撮像装置100を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
A
200はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体200は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部202、撮像装置100とのインタフェース204、撮像装置100と接続を行うコネクタ206を備える。同じく、210はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体210は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部212、撮像装置100とのインタフェース214、撮像装置100と接続を行うコネクタ216を備える。
図2及び図3は、本実施形態に係る撮像装置100の主ルーチンの動作処理を示すフローチャートである。電池交換等の電源投入により、ステップS201でシステム制御回路50はフラグや制御変数等を初期化し、ステップS202で画像表示部28の画像表示をOFF状態に初期設定する。
2 and 3 are flowcharts showing an operation process of a main routine of the
ステップS203で、システム制御回路50はモードダイアル60の設定位置を判定する。ステップS203においてモードダイアル60が電源OFFに設定されていたならば、ステップS205に進む。ステップS205では所定の終了処理を行い、その後ステップS203に戻る。所定の終了処理として、例えば各表示部の表示を終了状態に変更する。また、保護部102のバリアを閉じて撮像部を保護する。また、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ56に記録する。また、電源制御部80により画像表示部28を含む撮像装置100各部の不要な電源を遮断する。
In step S203, the
ステップS203においてモードダイアル60が撮影モードに設定されていたならば、ステップS206に進む。ステップS203においてモードダイアル60がその他のモードに設定されていたならば、ステップS204に進み、システム制御回路50は選択されたモードに応じた処理を実行し、その後ステップS203に戻る。
If the
ステップS206で、システム制御回路50は、電源制御部80により電池等により構成される電源86の残容量や動作情況が撮像装置100の動作に問題があるか否かを判定する。ステップS206において問題があるならば、表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後(ステップS208)、ステップS203に戻る。ステップS206において問題が無いならば、ステップS207に進む。
In step S <b> 206, the
ステップS207で、システム制御回路50は記録媒体200或いは210の動作状態が撮像装置100の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判定する。ステップS207において問題があるならば、表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後(ステップS208)、ステップS203に戻る。ステップS207において問題が無いならば、ステップS209に進む。
In step S207, the
ステップS209で、システム制御回路50はOVF(光学ビューファインダ)状態であるか否かを判定する。ステップS209においてOVF状態であれば、スルー画像の表示は行わず、ステップS301に進む。
In step S209, the
ステップS209においてスルー画像(静止画撮影前後にファインダ機能として表示させるための撮像素子14によって撮像されたライブ画像)を表示するEVF(電子ビューファインダ)状態であれば、ステップS210に進む。ステップS210で、システム制御回路50は、スルー画像を画像表示部28に表示するための撮影準備の初期化を行う。そして、準備が完了したら、スルー画像を画像表示部28に表示開始する(ステップS211)。その後、ステップS301に進む。スルー表示状態においては、撮像素子14、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、画像表示メモリ24に逐次書き込まれたデータを、メモリ制御回路22、D/A変換器26を介して画像表示部28により逐次表示することにより、電子ファインダ機能を実現している。
If it is an EVF (electronic viewfinder) state that displays a through image (a live image captured by the
ここで、操作部63による画像表示部28への表示の設定としては、OVF状態とEVF状態に設定可能であり、さらにEVF状態では4:3のアスペクト比と16:9のアスペクト比の2種類にアスペクト比切り替えが可能である。すなわち、OVF/EVF(4:3)/EVF(16:9)の3つの状態に切り替えることが可能である。
Here, the display setting on the
ステップS301で、システム制御回路50は、モードダイアル60の設定位置が変更されているか否かを判定する。ステップS301においてモードダイアル60の設定位置が変更されていれば、ステップS203に戻り、ダイアル状態をチェックする。ステップS301においてモードダイアル60の設定位置が変更されていなければ、ステップS302に進む。
In step S301, the
ステップS302で、システム制御回路50はOVF状態であるか否かを判定する。ステップS302においてOVF状態であれば、スルー画像の表示は行わず、ステップS307に進む。ステップS302においてスルー画像を表示するEVF状態であれば、ステップS303に進む。
In step S302, the
ステップS303で、システム制御回路50は、AE処理及びAWB処理のためのマルチアスペクト比に対応した評価値を算出する。マルチアスペクト比に対応した評価値算出処理については図5を用いて後述する。
In step S303, the
次に、ステップS304で、システム制御回路50は、ステップS303において求めた評価値に基づいてAE処理を行う。このとき、ステップS303において算出した評価値(測光結果)から適正露出との差分を算出し、露光制御部40を用いてスルー画像に対するAE処理を行う。
Next, in step S304, the
また、ステップS305で、システム制御回路50は、ステップS303において求めた評価値に基づいてAWB処理を行う。このとき、ステップS303において算出した評価値(色レベル)から色バランスを最適化する係数を算出し、画像処理回路20を用いてスルー画像に対するAWB処理を行う。
In step S305, the
その後、ステップS306で、システム制御回路50はスルー画像を画像表示部28に表示し、ステップS307に進む。
Thereafter, in step S306, the
ステップS307で、システム制御回路50はシャッタースイッチSW1(61)が押されたか否かを判定し、押されていない場合、ステップS203に戻り、ダイアル状態や電池状態をチェックする。押されている場合、ステップS308に進む。
In step S307, the
ステップS308で、システム制御回路50の制御下で画像処理回路20が撮像素子14から得られた信号に対して所定の測距演算を行い、その演算結果をメモリ30に格納する。システム制御回路50はこの測距演算結果に基づいて測距制御部42を用いてAF処理を行い、撮影レンズ10の焦点を被写体に合わせる。その後、ステップS309で、システム制御回路50はスルー画像を画像表示部28に表示し、ステップS310に進む。
In step S <b> 308, the
ステップS310で、システム制御回路50はシャッタースイッチSW2(62)が押されたか否かを判定し、押されている場合、ステップS312に進み、撮影処理を実行する。撮影処理については図4を用いて後述する。押されていない場合、ステップS311に進む。
In step S310, the
ステップS311で、システム制御回路50は再びシャッタースイッチSW1(61)が押されたか否かを判定し、押されている場合、ステップS309に戻り、シャッタースイッチSW1(61)の保持状態を継続する。押されていない場合、ステップS203に戻り、ダイアル状態や電池状態をチェックする。
In step S311, the
ステップS312で、システム制御回路50は静止画撮影処理を実行する。その後、ステップS313で、メモリ30に保存された圧縮画像データを、静止画ファイルとして記録媒体200に書き込む。また、ステップS314で、ステップS312において撮像された画像をスルー画像として画像表示部28に表示して、静止画撮影処理を完了する。
In step S312, the
ステップS315で、システム制御回路50はシャッタースイッチSW1(61)が押されたか否かを判定し、押されている場合、ステップS309に戻り、スルー画像を表示し撮影待機状態に復帰する。押されていない場合、ステップS203に戻り、ダイアル状態をチェックする。
In step S315, the
本実施形態に係る撮像装置100では、イメージセンサ(撮像素子14)上の映像領域を変化させることでアスペクト比の異なる画像を生成する。図6及び図7は、アスペクト比の設定によってイメージセンサ上で使用する映像領域が変化することを示す図である。図6はアスペクト比が4:3の場合の図であり、601はイメージセンサの全領域、602は映像として使用する領域を示す。図7はアスペクト比が16:9の場合の図であり、701はイメージセンサの全領域、702は映像として使用する領域を示す。
In the
図6及び図7に示すように、イメージセンサ上で使用する映像領域は4:3と16:9で異なり、この様子をさらに詳しく説明するのが図8である。図8は、図6及び図7で示したようなアスペクト比の設定によってイメージセンサ上で使用する映像領域が異なる場合の領域分割についての図である。図8において、801はイメージセンサの全領域である。802はアスペクト比の設定によらず常に使用する映像領域、すなわちアスペクト比の設定が4:3と16:9のどちらの場合であっても使用する映像領域であり、本実施形態ではこの領域を共通領域としている。803はアスペクト比の設定によって使用したり使用しなかったりする映像領域であり、本実施形態ではこの領域を非共通領域としている。本実施形態では、共通領域と非共通領域を合わせて全映像領域としている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the video area used on the image sensor is different between 4: 3 and 16: 9, and FIG. 8 illustrates this state in more detail. FIG. 8 is a diagram of area division when the video area used on the image sensor differs depending on the aspect ratio setting as shown in FIGS. 6 and 7. In FIG. 8,
図9は、アスペクト比が16:9のときの領域分割を示す図である。901はイメージセンサの全領域である。902は共通領域である。903は非共通領域である。また、図10は、アスペクト比が4:3のときの領域分割を示す図である。1001はイメージセンサの全領域である。1002は共通領域である。1003は非共通領域である。
FIG. 9 is a diagram showing area division when the aspect ratio is 16: 9.
図5は、図3のステップS303における、EVF状態でのマルチアスペクト比に対応した評価値算出処理を示すフローチャートである。ステップS501で、システム制御回路50は、操作部63による画像表示部28への表示の設定を参照し、アスペクト比が4:3の場合はステップS502に進み、アスペクト比が16:9の場合はステップS503に進む。
FIG. 5 is a flowchart showing the evaluation value calculation processing corresponding to the multi-aspect ratio in the EVF state in step S303 in FIG. In step S501, the
ステップS502で、システム制御回路50は、アスペクト比が4:3表示の場合に評価値を求める領域の設定を行う。図10に示した共通領域1002及び非共通領域1003を評価値を算出する領域(ウィンドウ)として画像処理回路20に設定する。また、ステップS503で、システム制御回路50は、アスペクト比が16:9表示の場合に評価値を求める領域の設定を行う。図9に示した共通領域902及び非共通領域903を評価値を算出する領域(ウィンドウ)として画像処理回路20に設定する。
In step S502, the
次に、ステップS504では、システム制御回路50の制御下で全映像領域(共通領域及び非共通領域)の積分処理を行う。撮像素子14から読み出した画像データに対して、画像処理回路20はステップS502或いはステップS503で設定したウィンドウのうち、全映像領域に対して信号値の積分処理を実行する。
Next, in step S504, integration processing of all video regions (common region and non-common region) is performed under the control of the
ステップS505で、システム制御回路50は、ステップS504において行った全映像領域の積分結果から評価値を算出する。積分結果から、AE処理のための輝度値と、AWB処理のための色レベルを求める。輝度信号についての積分値を輝度値として算出し、AE処理の評価値として利用する。また、色ごとの積分値を色レベルとして算出し、AWB処理の評価値として利用する。
In step S505, the
ステップS506で、システム制御回路50の制御下、撮像素子14から読み出した画像データを用いて、画像処理回路20は全映像領域内の顔認識処理(画像内の顔を検出する処理)を行う。顔を検出する技術としては、様々な手法が公知となっている。例えば、ニューラルネットワークに代表される学習を用いた方法がある。また、目、鼻、口、及び顔の輪郭といった物理的な形状の特徴のある部位を画像データからテンプレートマッチングを用いて識別する手法がある。他にも、肌の色や目の形といった画像データの特徴量を検出し統計的解析を用いた手法が挙げられる(例えば、特許文献3、4等を参照)。本実施形態では、一対の目(両目)、鼻、口、及び顔の輪郭を検出し、これらの相対位置より人物の顔を決定する手法により顔の識別処理を行っている。
In step S506, under the control of the
ステップS507では、システム制御回路50の制御下でステップS504と同様の方法で、共通領域の積分処理を行う。撮像素子14から読み出した画像データに対して、画像処理回路20はステップS502或いはステップS503で設定したウィンドウのうち、共通領域に対して信号値の積分処理を実行する。
In step S507, the common region is integrated under the control of the
ステップS508で、システム制御回路50は、ステップS505と同様の方法で、ステップS507において行った共通領域の積分結果から評価値を算出する。ステップS509で、システム制御回路50は、ステップS506と同様の方法で、共通領域内の顔認識処理を行う。
In step S508, the
ステップS510で、システム制御回路50は、ステップS506とステップS509において求めた顔検出結果を比較し、非共通領域にも人物の顔が含まれるか否かを判定する。すなわち、ステップS506において求めた全映像領域での顔の数がステップS509において求めた共通領域での顔の数より多い場合、非共通領域に人物の顔が含まれると判定し、ステップS512に進む。ステップS506において求めた全映像領域での顔の数とステップS509において求めた共通領域での顔の数とが同じである場合、非共通領域に人物の顔が含まれないと判定し、ステップS511に進む。
In step S510, the
ステップS511は、非共通領域に人物の顔が含まれない場合の、最終評価値の算出処理である。システム制御回路50は、ステップS505とステップS508において夫々求めた全映像領域の評価値と共通領域の評価値を、下式(1)に示すように非共通領域を含む全映像領域の評価値に大きな係数を適用し、2つの評価値を混合することで最終評価値を求める。
最終評価値=全映像領域の評価値×0.8+共通領域の評価値×0.2・・・(1)
Step S511 is a final evaluation value calculation process in the case where a person's face is not included in the non-common area. The
Final evaluation value = evaluation value of all video regions × 0.8 + evaluation value of common region × 0.2 (1)
このように2つの評価値を混合することで、非共通領域も評価の対象としながら、全映像領域に重きを置いた評価を行うことが可能である。なお、評価値の混合は露出制御のための評価値とオートホワイトバランス制御のための評価値の夫々に対して適用する。 By mixing the two evaluation values in this way, it is possible to make an evaluation with emphasis placed on the entire video area while making the non-common area the object of evaluation. The mixture of evaluation values is applied to each of an evaluation value for exposure control and an evaluation value for auto white balance control.
一方、ステップS512は、非共通領域に人物の顔が含まれる場合の、最終評価値の算出処理である。システム制御回路50は、ステップS505とステップS508において夫々求めた全映像領域の評価値と共通領域の評価値を、下式(2)に示すように同程度となる係数を適用し、2つの評価値を混合することで最終評価値を求める。
最終評価値=全映像領域の評価値×0.5+共通領域の評価値×0.5・・・(2)
On the other hand, step S512 is a final evaluation value calculation process in the case where a human face is included in the non-common area. The
Final evaluation value = evaluation value of all video regions × 0.5 + evaluation value of common region × 0.5 (2)
このように2つの評価値を混合することで、非共通領域に主被写体の人物が存在するような場合に、主被写体の輝度と色バランスを最適とするための評価を行うことが可能である。なお、評価値の混合は露出制御のための評価値とオートホワイトバランス制御のための評価値の夫々に対して適用する。 By mixing the two evaluation values in this way, it is possible to perform an evaluation for optimizing the luminance and color balance of the main subject when there is a person who is the main subject in a non-common area. . The mixture of evaluation values is applied to each of an evaluation value for exposure control and an evaluation value for auto white balance control.
図4は、図3のステップS312における静止画撮影処理を示すフローチャートである。ステップS401で、システム制御回路50は、タイミング発生器18に同期して撮像素子14から映像信号の読み出しを開始する。このとき、ステップS304のAE処理の結果、ストロボ撮影であるときは、ストロボ48は映像信号の先幕或いは後幕に同期して発光を行う。撮像素子14から逐次読み出された映像信号はA/D変換器16を通して画像データへ変換し、メモリ30に逐次格納する。
FIG. 4 is a flowchart showing still image shooting processing in step S312 of FIG. In step S <b> 401, the
ステップS402で、ステップS401において読み出した映像信号に対し、全映像領域の積分処理を行う。画像処理回路20を用いて、アスペクト比の設定に応じて、図9及び図10で図示した全映像領域に対して信号値の積分処理を実行する。
In step S402, integration processing of the entire video region is performed on the video signal read in step S401. Using the
ステップS403で、システム制御回路50は、ステップS402において行った全映像領域の積分結果から評価値を算出する。積分結果から、AE処理のための輝度値と、AWB処理のための色レベルを求める。輝度信号についての積分値を輝度値として算出し、AE処理の評価値として利用する。また、色ごとの積分値を色レベルとして算出し、AWB処理の評価値として利用する。
In step S403, the
ステップS404で、システム制御回路50は静止画用のWB処理を行う。ステップS403において求めた評価値を用いて、所定のWB演算を実行して静止画用のWB制御値を求める。静止画用のWB制御値をメモリ30に格納してステップS405に進む。
In step S404, the
ステップS405で、システム制御回路50の制御下、信号処理回路20で現像処理を実行する。現像処理はJPEG等の所定の現像及び圧縮処理を行い、処理後の画像データをメモリ30内に保存する一連の処理である。信号処理回路20に現像処理を指示し現像後の画像はメモリ30に格納され、一連の現像処理を終了する。
In step S405, the
以上、アスペクト比の設定によってイメージセンサ上で使用する映像領域が変化するような場合において、アスペクト比の設定を切り替えた際に生じる明るさや色の切り替わりを低減する方法について説明した。 As described above, the method of reducing the brightness and color switching that occurs when the aspect ratio setting is switched when the video area used on the image sensor changes depending on the aspect ratio setting has been described.
以上述べたように、アスペクト比の設定に応じてイメージセンサ上の映像領域を変化させることでアスペクト比の異なる画像を生成するような撮像装置において、アスペクト比の設定を切り替えた際の画像の輝度や色の切り替わりの低減を図ることが可能である。また、非共通領域に人物の顔が含まれるような場合には、非共通領域の使用割合を増加させることで被写体の輝度を色を最適とするための処理を行うことが可能である。 As described above, in an imaging device that generates images with different aspect ratios by changing the video area on the image sensor according to the aspect ratio setting, the brightness of the image when the aspect ratio setting is switched It is possible to reduce the switching of colors. Further, when a person's face is included in the non-common area, it is possible to perform processing for optimizing the luminance of the subject by increasing the usage ratio of the non-common area.
なお、本実施形態の説明においては、最終評価値の算出において、全映像領域の評価値と共通領域の評価値の割合を固定としたが、これに限定されるものでは無い。例えばアスペクト比に応じて混合比を切り替えるようにしてもよい。 In the description of the present embodiment, in the calculation of the final evaluation value, the ratio between the evaluation value of all the video areas and the evaluation value of the common area is fixed, but the present invention is not limited to this. For example, the mixing ratio may be switched according to the aspect ratio.
また、本実施形態では、EVF状態においては非共通領域の使用割合を可変し、静止画撮影時には全映像領域の評価値を用いた方法について説明したが、それに限られるものではない。例えば、動画撮影モード等アスペクト比の変更が禁止されているような状態では、静止画撮影時と同様に全映像領域の評価値を用いた方法も可能である。 In the present embodiment, the method of changing the use ratio of the non-common area in the EVF state and using the evaluation values of the entire video area at the time of still image shooting has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, in a state where the change in aspect ratio is prohibited, such as a moving image shooting mode, a method using the evaluation values of the entire video area is possible as in the case of still image shooting.
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
10:撮影レンズ、12:シャッター、14:撮像素子、20:画像処理回路、50:システム制御回路、100:撮像装置 10: photographing lens, 12: shutter, 14: imaging device, 20: image processing circuit, 50: system control circuit, 100: imaging device
Claims (8)
前記撮像手段で得られた画像データに基づいて露出制御を行う露出制御手段と、
前記撮像手段で得られた画像データに基づいてホワイトバランス制御を行うホワイトバランス制御手段と、
前記露出制御手段による露出制御及び前記ホワイトバランス制御手段によるホワイトバランス制御のうち少なくともいずれか一方のための評価値を算出する評価値算出手段と、
前記撮像手段により画像データを得るときのアスペクト比を切り替えるアスペクト比切り替え手段を備え、
前記撮像手段が画像データとして出力する映像領域について、前記アスペクト比切り替え手段によるアスペクト比の設定に応じて夫々異なる映像領域が設定されており、
前記評価値算出手段は、前記評価値を算出する際に、前記アスペクト比の設定によって使用したり使用しなかったりする映像領域の使用割合を可変にしたことを特徴とする撮像装置。 Imaging means for capturing an image of a subject and obtaining image data;
Exposure control means for performing exposure control based on image data obtained by the imaging means;
White balance control means for performing white balance control based on image data obtained by the imaging means;
Evaluation value calculating means for calculating an evaluation value for at least one of exposure control by the exposure control means and white balance control by the white balance control means;
Aspect ratio switching means for switching the aspect ratio when obtaining image data by the imaging means,
Different video areas are set according to the aspect ratio setting by the aspect ratio switching means for the video areas output by the imaging means as image data,
The evaluation apparatus according to claim 1, wherein when the evaluation value is calculated, a use ratio of a video area that is used or not used is made variable depending on the setting of the aspect ratio.
前記評価値算出手段は、静止画撮影前にライブ画像を表示する待機状態では前記非共通領域の使用割合を可変にし、静止画撮影時では前記全映像領域を使用することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 Regardless of the aspect ratio setting, a video area that is always used is a common area, a video area that is used or not used depending on the aspect ratio setting is a non-common area, and the common area and the non-common area are The combined area is the entire video area.
The evaluation value calculation means makes the use ratio of the non-common area variable in a standby state in which a live image is displayed before shooting a still image, and uses the entire video area when shooting a still image. The imaging apparatus according to 1.
前記露出制御手段による露出制御及び前記ホワイトバランス制御手段によるホワイトバランス制御のうち少なくともいずれか一方のための評価値を算出する評価値算出ステップを有し、
前記撮像手段が画像データとして出力する映像領域について、前記アスペクト比切り替え手段によるアスペクト比の設定に応じて夫々異なる映像領域が設定されており、
前記評価値算出ステップでは、前記評価値を算出する際に、前記アスペクト比の設定によって使用したり使用しなかったりする映像領域の使用割合を可変にしたことを特徴とする撮像装置の制御方法。 Imaging means for capturing an image of a subject to obtain image data, exposure control means for performing exposure control based on image data obtained by the imaging means, and white balance control based on image data obtained by the imaging means A control method for an imaging apparatus comprising white balance control means for performing and aspect ratio switching means for switching an aspect ratio when obtaining image data by the imaging means,
An evaluation value calculating step of calculating an evaluation value for at least one of exposure control by the exposure control means and white balance control by the white balance control means;
Different video areas are set according to the aspect ratio setting by the aspect ratio switching means for the video areas output by the imaging means as image data,
In the evaluation value calculation step, when the evaluation value is calculated, a use ratio of a video area that is used or not used is made variable depending on the setting of the aspect ratio.
前記露出制御手段による露出制御及び前記ホワイトバランス制御手段によるホワイトバランス制御のうち少なくともいずれか一方のための評価値を算出する評価値算出処理をコンピュータに実行させ、
前記撮像手段が画像データとして出力する映像領域について、前記アスペクト比切り替え手段によるアスペクト比の設定に応じて夫々異なる映像領域が設定されており、
前記評価値算出処理では、前記評価値を算出する際に、前記アスペクト比の設定によって使用したり使用しなかったりする映像領域の使用割合を可変にしたことを特徴としたプログラム。 Imaging means for capturing an image of a subject to obtain image data, exposure control means for performing exposure control based on image data obtained by the imaging means, and white balance control based on image data obtained by the imaging means A program for controlling an imaging apparatus comprising white balance control means to perform and an aspect ratio switching means for switching an aspect ratio when obtaining image data by the imaging means,
Causing the computer to execute an evaluation value calculation process for calculating an evaluation value for at least one of exposure control by the exposure control unit and white balance control by the white balance control unit;
Different video areas are set according to the aspect ratio setting by the aspect ratio switching means for the video areas output by the imaging means as image data,
In the evaluation value calculation process, when the evaluation value is calculated, a use ratio of a video area that is used or not used is made variable depending on the setting of the aspect ratio.
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