JP2012049841A - 撮像装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より木目の細かい画質調整が可能な撮像装置を実現する。
【解決手段】撮影シーンと、撮影画像中の水平位置の上下で所定値以上の輝度差の有無とに対応付けられた画質調整内容を記憶する画質調整テーブルを記憶部１５に設ける。制御部１０は、加速度センサ１６の検出出力に基づき撮影画像中の水平位置を取得し、取得した水平位置より上側の領域と下側の領域との輝度差を抽出する。そして、自動判別された撮影シーン（あるいはユーザ選択された撮影シーン）と、抽出された輝度差とに応じて画質調整テーブルから読み出した画質調整内容の実行を撮像部１３に指示する。この結果、例えば撮影シーンが逆光ならば、撮影画像中の水平位置より上側と下側とで露出の補正を異ならせる等、より木目の細かい画質調整が可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、より木目の細かい画質調整が可能な撮像装置およびプログラムに関する。

撮影シーンに応じた画像処理を施して画質調整する技術が知られている。この種の技術として、例えば特許文献１には、撮影画像をブロック単位に区切り、区切られたブロック単位毎に各色の画素値比率の度数分布を表すヒストグラムを生成することによって撮影画像の色分布を取得し、この取得した色分布と、予め様々なシーンに対応して用意されたシーン判別用辞書とを比較してシーン判別（屋外、夕景、室内、水中など）を行い、これにより得られる撮影シーンに応じた適切な補正を施して画質調整する技術が開示されている。

特開２００９−２３９７７２号公報

ところで、上記特許文献１に開示の技術では、撮影画像に基づくシーン判別結果に応じて、その画像全体を一意的に補正する為、例えば逆光下での撮影画像であれば水平線（又は地平線）より上側と下側とで露出の補正を異ならせる等、撮像画像内の位置に応じて補正のかけ方を変えることが出来ない。つまり換言すれば、より木目の細かい画質調整を行うことが出来ないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、より木目の細かい画質調整を行うことができる撮像装置およびプログラムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、被写体を撮像して撮影画像を生成する撮影手段と、重力方向に対する自装置の傾きから前記撮影手段により生成される撮影画像中の水平位置を検出する検出手段と、前記撮影手段が生成した撮影画像から撮影シーンを判別する判別手段と、前記撮影手段が生成した撮影画像に対し、前記検出手段により検出された水平位置より上側と下側とのそれぞれで、前記判別手段により判別された撮影シーンに適した画質調整を施す撮影制御手段とを具備することを特徴とする。

上記請求項１に従属する請求項２に記載の発明では、前記検出手段により検出された撮影画像中の水平位置より上側と下側の輝度差を抽出する輝度差抽出手段を更に備え、前記撮影制御手段は、当該輝度差抽出手段により抽出された輝度差が所定値以上の場合に、前記撮影手段が生成した撮影画像に対し、前記検出手段により検出された水平位置より上側と下側とのそれぞれで、前記判別手段により判別された撮影シーンに適した画質調整を施すことを特徴とする。

上記請求項１に従属する請求項３に記載の発明では、前記判別手段は、ユーザ操作によって選択された撮影シーンを判別することを特徴とする。

上記請求項１に従属する請求項４に記載の発明では、前記撮影制御手段により画質調整された撮影画像を保存するか否かを確認する確認手段を更に備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、コンピュータに、被写体を撮像して撮影画像を生成する撮影ステップと、重力方向に対する自装置の傾きから前記撮影ステップにて生成される撮影画像中の水平位置を検出する検出ステップと、前記撮影ステップで生成した撮影画像から撮影シーンを判別する判別ステップと、前記撮影ステップで生成した撮影画像に対し、前記検出ステップにて検出された水平位置より上側と下側とのそれぞれで、前記判別ステップにより判別された撮影シーンに適した画質調整を施す撮影制御ステップとを実行させることを特徴とする。

本発明では、より木目の細かい画質調整を行うことが出来る。

実施の一形態による撮像装置１００の全体構成を示すブロック図である。 記憶部１５に記憶される画質調整テーブルＴの一例を示す図である。 記憶部１５に記憶されるシーン判別フラグＳＤＦの内容を説明するための図である。 撮像装置１００の制御部１０が実行するメインルーチンの動作を示すフローチャートである。 撮像装置１００の制御部１０が実行するメインルーチンの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．構成
（１）全体構成
図１は、本発明の実施の一形態による撮像装置１００の全体構成を示すブロック図である。図１において、制御部１０はＣＰＵ等から構成され、装置各部を制御する。本発明の要旨に係わる制御部１０の処理動作については追って詳述する。操作部１１は、例えば装置電源のパワーオン／パワーオフを指示する電源スイッチ、撮影モード又は再生モードを選択的に切り替えるモードダイアル、表示部１４に画面表示されるメニュー項目やアイコンをポインティングする際に操作されるカーソルキー、ズーム操作されるズームレバーおよび半押し状態で合焦指示を発生し、全押し状態で撮影指示を発生するシャッタボタン等の操作子を備え、これら操作子の操作に応じたイベントを発生する。操作部１１が発生するイベントは制御部１０により取り込まれる。

電源部１２は、装置各部に駆動電力を供給する。撮像部１３は、カメラレンズ部１３ａ、各種センサ部１３ｂ、撮像素子１３ｃ、アナログ処理部１３ｄ、画像信号処理部１３ｅおよび圧縮伸張部１３ｆを備える。カメラレンズ部１３ａは、光軸方向に移動可能に配置されたズームレンズおよびフォーカスレンズを備えた沈胴式レンズ群から構成され、ズーム機能およびオートフォーカス機能を具現する光学系を形成する。また、カメラレンズ部１３ａは、ズームレンズおよびフォーカスレンズを移動させるモータや、絞りおよびシャッタを開閉するアクチュエータを有する。

各種センサ部１３ｂは、モータ駆動により変位されるズームレンズ位置やフォーカスレンズ位置を検出して出力する。この位置検出出力に基づき制御部１０がカメラレンズ部１３ａのモータ駆動を制御する。撮像素子１３ｃは、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子から構成され、カメラレンズ部１３ａを介して入射される被写体像を光電変換（撮像）して撮像信号を発生する。アナログ処理部１３ｄは、撮像素子１３ｃから出力される撮像信号を、各原色（ＲＧＢ）成分毎に適宜ゲイン調整して出力する。

画像信号処理部１３ｅでは、撮影モード下において、アナログ処理部１３ｄから出力される撮像信号をＡ／Ｄ変換して得た撮像データについて画像補間やガンマ補正などの周知のカラープロセス処理を施し、これにより得られる画像データ（輝度情報および色差情報）に基づきビデオ信号を発生して表示部１４に供給し、当該表示部１４をビューファインダとして機能させる。また、撮影モード下の画像信号処理部１３ｅでは、シャッタボタン押下に応じて制御部１０が撮影指示を発生すると、その時点で取り込まれている１フレーム分の画像データ（輝度情報および色差情報）を圧縮伸張部１３ｆに供給する。

圧縮伸張部１３ｆは、撮影モード下において、上記画像信号処理部１３ｅから供給される画像データをＪＰＥＧ方式で圧縮符号化した圧縮画像データを生成して記憶部１５（内蔵メモリ又は外部メモリ）に記録保存する。また、圧縮伸張部１３ｆは、再生モード下において、記憶部１５（内蔵メモリ又は外部メモリ）に記録保存された圧縮画像データの内からユーザ操作に応じて選択的に読み出される圧縮画像データを伸張して画像信号処理部１３ｅに出力する。再生モード下の画像信号処理部１３ｅは、圧縮伸張部１３ｆにより伸張された画像データに基づきビデオ信号を発生して表示部１４に画面表示させる。

表示部１４は、カラー液晶パネル等から構成され、制御部１０の制御の下に、上述の画像信号処理部１３ｅから出力されるビデオ信号を画面表示する。記憶部１５は、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびフラッシュメモリ等から構成され、制御部１０が実行する各種制御プログラムを記憶するエリア、制御部１０のワークエリア、画像信号処理部１３ｅのＤＭＡ転送エリアやＶＲＡＭエリア等として用いられる他、圧縮画像データを記録保存する内蔵メモリ（又は外部メモリ）として用いられる。

記憶部１５のワークエリアには、図２に図示する画質調整テーブルＴが記憶される。画質調整テーブルＴには、撮影シーンと、撮影画像中における水平位置の上下で所定値以上の輝度差の有無とに対応付けられた画質調整内容が登録される。なお、ここで言う撮影シーンとは、ユーザ操作により指定された撮影条件もしくは撮影画像（画像データ）から自動判別される撮影条件を指す。また、撮影画像中における水平位置とは、後述する加速度センサ１６の検出出力から得られる重力方向を基準として撮像装置の各軸傾斜角を算出し、算出した各軸傾斜角に基づいて得られる撮像画像中における水平ラインを指す。

例えば撮影画像（画像データ）に基づき自動判別された撮影シーンが「風景」であって、撮影画像中の水平位置の上下で所定値以上の輝度差が「なし」の場合には、シャープネス（輪郭強調の度合い）をハードにし、彩度（色の鮮やかさの度合い）を高めに設定する画質調整内容が画質調整テーブルＴから読み出される。撮影シーンが「風景」であって、水平位置の上下で所定値以上の輝度差が「あり」の場合には、水平位置より上側の青の領域を検出して強調する画質調整内容が画質調整テーブルＴから読み出される。

撮影シーンが「逆光」であって、水平位置の上下で所定値以上の輝度差が「なし」の場合には、ダイナミックレンジを調整して逆光で明るくなった部分を補正する画質調整内容が画質調整テーブルＴから読み出される。撮影シーンが「逆光」であって、水平位置の上下で所定値以上の輝度差が「あり」の場合には、白の領域を検出し、水平位置より上側の白領域の輝度を落とし、下側の白領域の輝度の落とし方は抑えるようにする画質調整内容が画質調整テーブルＴから読み出される。

また、記憶部１５のワークエリアには、図３に図示するシーン判別フラグＳＤＦが設けられる。シーン判別フラグＳＤＦは、ユーザ設定可能なフラグであり、当該フラグＳＤＦが「０」にセットされた場合には、自動で撮影シーンを判別しない動作態様を表し、一方、当該フラグＳＤＦが「１」にセットされた場合には、自動で撮影シーンを判別する動作態様を表す。このシーン判別フラグＳＤＦが意図するところについては追って述べる。

加速度センサ１６は、例えば静電容量方式で構成され、ＸＹＺ（直交三軸）成分の各加速度を検出して出力する。加速度センサ１６から出力されるＸＹＺ成分毎の加速度検出値は、制御部１０に取り込まれる。制御部１０では、取り込んだ各軸の加速度検出値から得られるに重力方向を基準として撮像装置１００の各軸傾斜角を算出し、算出した各軸傾斜角に基づいて撮像画像中における水平位置（水平ライン）を取得するようになっている。

Ｂ．動作
次に、図４〜図５を参照して上記構成による撮像装置１００の動作を説明する。図４〜図５に図示するフローチャートは、撮像装置１００の制御部１０が実行するメインルーチンの動作を示す。電源スイッチ操作により撮像装置１００がパワーオンされると、制御部１０はメインルーチンを実行し、図４に図示するステップＳ１に進み、現在設定されているモードが撮影モードであるか否かを判断する。以下、再生モードに設定されている場合と、撮影モードに設定されている場合とに分けて動作説明を進める。

（１）再生モードの場合
現在設定されているモードが再生モードであると、上記ステップＳ１の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、画像信号処理部１３ｅおよび圧縮伸張部１３ｆに再生動作を指示する再生モード初期設定を行うと共に、記憶部１５（内蔵メモリ又は外部メモリ）に記録保存された圧縮画像データの内からユーザ指定の圧縮画像データを圧縮伸張部１３ｆで伸張させ、この伸張された画像データを画像信号処理部１３ｅにおいてビデオ信号に変換させて表示部１４に表示させる。

そして、ステップＳ３では、モードダイアルによるモード変更操作の有無を判断する。モード変更操作が行われなければ、判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、例えば表示画像送りやズーム表示あるいはスライドショー実行指示などの、その他の操作の有無を判断する。その他の操作が行われると、判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳ５に進み、指示された操作に応じた処理を実行した後、上記ステップＳ３に処理を戻し、一方、その他の操作が行われなければ、上記ステップＳ４の判断結果は「ＮＯ」になり、上記ステップＳ３に処理を戻す。そして、撮影モードへの変更操作が行われると、ステップＳ３の判断結果が「ＹＥＳ」になり、後述のステップＳ６以降の撮影モードに遷移する。

（２）撮影モードの場合
現在設定されているモードが撮影モードであると、上述したステップＳ１の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ６に進む。また、再生モードから撮影モードへ変更した場合もステップＳ６に進む。そして、ステップＳ６では、撮像部１３に撮影動作を指示する撮影モード初期設定を行うと共に、この撮影モード初期設定に従って撮像部１３が撮像した撮影画像を表示部１４にモニタ出力させる。

続いて、ステップＳ７〜Ｓ１０では、「シャッタ操作」の有無、「撮影シーン選択操作」の有無、「モード選択操作」の有無および「その他の操作」の有無についてそれぞれ判別する。何も操作されなければ、上記ステップＳ７〜Ｓ１０の各判断結果は何れも「ＮＯ」となり、ステップＳ７に処理を戻す。つまり、撮像画像を表示部１４にモニタ出力する状態を維持する。

そして、被写体や撮影環境に合わせてベストショットとなるように予め用意された複数種の撮影シーンの内から所望の撮影シーンを選択する撮影シーン選択操作が行われた場合には、ステップＳ８の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１１に進み、撮影シーン選択操作により選択された撮影シーンに変更するよう撮像部１３に指示した後、ステップＳ７に処理を戻す。

再生モードに変更するモード選択操作が行われた場合には、ステップＳ９の判断結果が「ＹＥＳ」となり、前述のステップＳ２に進み、再生モードに遷移する。露出補正設定やズーム設定などの、その他の操作が行われた場合には、ステップＳ１０の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳ１２に進み、指示された操作に応じた処理を実行した後、ステップＳ７に処理を戻す。

そして、シャッタ操作が行われると、ステップＳ７の判断結果が「ＹＥＳ」になり、図５に図示するステップＳ１３に進み、加速度センサ１６の検出出力（ＸＹＺ各軸の加速度検出値）を取得する。続いて、ステップＳ１４では、ＸＹＺ各軸の加速度検出値から得られる重力方向を基準として撮像装置本体の各軸傾斜角（装置本体の姿勢角）を算出し、算出した各軸傾斜角からモニタ表示される撮影画像中の水平位置（水平ライン）を取得する。

次いで、ステップＳ１５では、記憶部１５のワークエリアに格納されるシーン判別フラグＳＤＦが「１」であるか否か、つまり自動で撮影シーンを判別するかどうかを判断する。シーン判別フラグＳＤＦが「０」（自動で撮影シーンを判別しない）ならば、判断結果は「ＮＯ」になり、後述のステップＳ１７に進む。

一方、シーン判別フラグＳＤＦが「１」（自動で撮影シーンを判別する）であると、上記ステップＳ１５の判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳ１６に進み、自動撮影シーン判別処理を実行する。自動撮影シーン判別処理では、予め撮影環境と被写体の種類との組み合わせで用意される複数種の撮影シーンの内から現在の撮影状況（撮影画像）にマッチする最適な撮影シーンを判別する。

続いて、ステップＳ１７では、上記ステップＳ１４にて取得した撮影画像中の水平位置より上側の領域と下側の領域との輝度差を抽出する。具体的には、画像データに含まれる輝度情報に基づき、水平位置より上側の領域の平均輝度と下側の領域の平均輝度との差分を輝度差として抽出する。次いで、ステップＳ１８では、その抽出した輝度差が所定値以上であるか否かを判断する。

輝度差が所定値以上であると、上記ステップＳ１８の判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳ１９に進み、画質調整テーブルＴ（図２参照）から該当する画質調整内容を読み出し、続くステップＳ２０では、読み出した画質調整内容に基づき撮影画像の画質調整を画像信号処理部１３ｅに指示する。

例えば撮影シーンが「風景」で、輝度差が所定値以上ならば、画質調整テーブルＴ（図２参照）から読み出した画質調整内容に従い、撮影画像中の水平位置より上側の青の領域を検出して強調する画質調整を画像信号処理部１３ｅに指示する。また、撮影シーンが「逆光」で、輝度差が所定値以上ならば、撮影画像中の白の領域を検出し、水平位置より上側の白領域の輝度を落とし、下側の白領域の輝度の落とし方は抑える画質調整を画像信号処理部１３ｅに指示する。このように、撮像画像内の位置に応じて補正する内容を異ならせることでより木目の細かい画質調整が可能になる。

一方、輝度差が所定値より小さければ、上記ステップＳ１８の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳ２１に進み、画質調整テーブルＴ（図２参照）から該当する画質調整内容を読み出し、続くステップＳ２２では、読み出した画質調整内容に基づき撮影画像の画質を調整するよう画像信号処理部１３ｅに指示する。

例えば撮影シーンが「風景」ならば、画質調整テーブルＴ（図２参照）から読み出した画質調整内容に従い、シャープネス（輪郭強調の度合い）をハードにし、彩度（色の鮮やかさの度合い）を高めに設定する画質調整を行ったり、撮影シーンが「逆光」ならば、ダイナミックレンジを調整して逆光で明るくなった部分を補正する画質調整を行うことでより木目の細かい画質調整が可能になる。

続いて、ステップＳ２３では、画質調整された撮影画像（画像データ）を記憶部１５に取り込む撮影処理を実行する。そして、ステップＳ２４では表示部１４に保存確認表示を行い、続くステップＳ２５では保存操作の有無を判断する。保存操作が行われた場合には、上記ステップＳ２５の判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２６に進み、記憶部１５に取り込んだ撮影画像（画像データ）を圧縮符号化して記憶部１５の内蔵メモリ（又は外部メモリ）に記録保存する保存処理を実行した後、前述のステップＳ７（図４参照）に処理を戻す。保存操作が為されない場合には、上記ステップＳ２５の判断結果が「ＮＯ」になり、前述のステップＳ７（図４参照）に処理を戻す。

以上のように、本実施形態では、撮影シーンと、撮影画像中における水平位置の上下で所定値以上の輝度差の有無とに対応付けられた画質調整内容を記憶する画質調整テーブルＴを備え、加速度センサ１６の検出出力に基づき撮影画像中の水平位置を取得し、取得した水平位置より上側の領域と下側の領域との輝度差を抽出する。そして、自動判別された撮影シーン（あるいはユーザ選択された撮影シーン）と、抽出された輝度差とに対応付けられた画質調整内容を画質調整テーブルＴから読み出して撮影画像の画質を調整するので、より木目の細かい画質調整を行うことが可能になる上、自動画質調整の精度が向上するという効果も奏する。

また、本実施形態では、取得された水平位置より上側と下側の輝度差を抽出し、抽出した輝度差が所定値以上であると、水平位置より上側と下側とのそれぞれにおいて、判別された撮影シーンに適した画質調整を行う為、水平位置より上側と下側とで個別の調整を行う必要が無いと判断される場合に過度な画質調整を控えることができる。

加えて、上述した実施形態では、自動判別された撮影シーンと、ユーザ選択された撮影シーンとの双方を画質調整の対象にすることが出来る。また、撮影後に画質調整された撮影画像を記録保存するか否かの確認を行うようにしたので、ユーザが適切でないと判断する画質調整が行われた場合には、その不適切な画質調整が施された撮影画像を記録保存しないことも選択することができる。

なお、上述した実施形態では、制御部１０が画質調整テーブルＴから読み出した画質調整内容を画像信号処理部１３ｅに指示するようにしたが、これに限らず、画質調整テーブルＴを画像信号処理部１３ｅに設け、当該画像信号処理部１３ｅ自らが判定した内容に基づいて画質調整する態様であっても構わない。

１０ 制御部
１１ 操作部
１２ 電源部
１３ 撮像部
１３ａ カメラレンズ部
１３ｂ 各種センサ部
１３ｃ 撮像素子
１３ｄ アナログ処理部
１３ｅ 画像信号処理部
１３ｆ 圧縮伸張部
１４ 表示部
１５ 記憶部
１６ 加速度センサ
１００ 撮像装置

Claims (5)

1. 被写体を撮像して撮影画像を生成する撮影手段と、
   重力方向に対する自装置の傾きから前記撮影手段により生成される撮影画像中の水平位置を検出する検出手段と、
   前記撮影手段が生成した撮影画像から撮影シーンを判別する判別手段と、
   前記撮影手段が生成した撮影画像に対し、前記検出手段により検出された水平位置より上側と下側とのそれぞれで、前記判別手段により判別された撮影シーンに適した画質調整を施す撮影制御手段と
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 前記検出手段により検出された撮影画像中の水平位置より上側と下側の輝度差を抽出する輝度差抽出手段を更に備え、
   前記撮影制御手段は、当該輝度差抽出手段により抽出された輝度差が所定値以上の場合に、前記撮影手段が生成した撮影画像に対し、前記検出手段により検出された水平位置より上側と下側とのそれぞれで、前記判別手段により判別された撮影シーンに適した画質調整を施すことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記判別手段は、ユーザ操作によって選択された撮影シーンを判別することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記撮影制御手段により画質調整された撮影画像を保存するか否かを確認する確認手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
5. コンピュータに、
   被写体を撮像して撮影画像を生成する撮影ステップと、
   重力方向に対する自装置の傾きから前記撮影ステップにて生成される撮影画像中の水平位置を検出する検出ステップと、
   前記撮影ステップで生成した撮影画像から撮影シーンを判別する判別ステップと、
   前記撮影ステップで生成した撮影画像に対し、前記検出ステップにて検出された水平位置より上側と下側とのそれぞれで、前記判別ステップにより判別された撮影シーンに適した画質調整を施す撮影制御ステップと
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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