JP2013026711A - 撮影装置、撮影装置の制御方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】連続撮影された各画像に付与される撮影装置の位置情報を正確に算出する。
【解決手段】連続撮影の開始前と終了後に、ＣＰＵ１０２は、ＧＰＳユニット１０３で取得された「カメラユニット１０１の測位情報」を入力し、メモリ制御部１１５は、カメラユニット１０１の測位情報を取得して、位置情報メモリ１１８に格納する。位置情報算出部１０８は、加速度センサ１０６で検知された加速度と、撮影間隔検出部１０７で検出された撮影間隔と、に基づいて、各撮影間隔におけるカメラユニット１０１の移動量を算出し、直前の撮影におけるカメラユニット１０１の位置と、当該撮影間隔におけるカメラユニット１０１の移動量とのベクトル和を計算して、当該撮影におけるカメラユニット１０１の位置を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮影装置、撮影装置の制御方法、及びコンピュータプログラムに関し、特に、連続撮影した複数の画像に、それぞれの画像を撮影したときの撮影装置の位置情報を付与するために用いて好適なものである。

近年、Global Positioning System（以下、ＧＰＳと略す）等の位置情報取得手段を使い、撮影した際のカメラの位置情報を、取得した画像データに付与する事ができるデジタルカメラが知られている（特許文献１を参照）。また、連続撮影の開始時と終了時のカメラの位置を示す測位情報を得て、それらの測位情報を用いて、連続撮影の途中の画像データに付与するカメラの位置情報を算出する技術がある（特許文献２を参照）。

特開平７−６４１６９号公報 特開２００１−１２８０４９号公報

しかしながら、前述したように、特許文献２に記載された技術では、連続撮影の開始時の測位情報と、連続撮影の終了時の測位情報とを用いて、途中に撮影された画像データに付与するカメラの位置情報を算出する。したがって、例えば、連続撮影の開始から終了までのカメラの位置の移動が、等速直線運動以外であった場合や、連続撮影の撮影間隔が一定以外であった場合には、カメラの位置情報の算出精度が低くなるといった問題点があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、連続撮影された各画像に付与される撮影装置の位置情報を正確に算出することを目的とする。

本発明の撮影装置は、連続撮影が開始される前の撮影装置の測位情報を取得する取得手段と、前記連続撮影における撮影間隔と、前記連続撮影が行われているときの前記撮影装置の加速度または速度とに基づいて、前記連続撮影において各撮影画像が得られたときの各撮影間隔における前記撮影装置の移動量を導出する移動量導出手段と、前記連続撮影が開始される前の撮影装置の測位情報と、前記各撮影間隔における前記撮影装置の移動量とに基づいて、前記連続撮影において各撮影画像が得られたときの前記撮影装置の位置を導出する位置導出手段と、前記撮影画像と、当該撮影画像が得られたときの撮影装置の位置とを相互に関連付けて記憶する記憶手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、連続撮影中の移動を考慮して、連続撮影された各撮影画像に付与される撮影装置の位置情報を正確に算出することができる。

カメラユニットの構成を示す図である。 カメラユニットの処理を説明するフローチャートである。 カメラユニットの移動量を示す図である。 カメラユニットの撮影間隔を示す図である。 本実施形態におけるカメラユニットの撮影位置の算出結果を示す図である。 比較例におけるカメラユニットの撮影位置の算出結果を示す図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、カメラユニットの構成の一例を示す図である。
図１において、撮影装置の一例であるカメラユニット１０１は、画像情報を撮影して取得するためのものである。ＣＰＵ１０２は、カメラユニット１０１を統括制御するものである。ＧＰＳユニット１０３は、カメラユニット１０１の位置を示す測位情報を取得するものである。ＧＰＳユニット１０３は、衛星からのデータから、カメラユニット１０１の位置情報を測位（測定）する測位部１０４と、測位部１０４から得られた情報を処理する信号処理部１０５とを備える。

加速度センサ１０６は、カメラユニット１０１が移動する際の加速度を、少なくとも連続撮影の期間の間検知する。撮影間隔検出部１０７は、撮影間隔設定部１１４で設定された内容から、連続撮影における各撮影画像の撮影間隔を検出する。
位置情報算出部１０８は、ＧＰＳユニット１０３（位置情報メモリ１１８）と、加速度センサ１０６と、撮影間隔検出部１０７と、からの情報を元に、カメラユニット１０１の位置情報を算出する。尚、位置情報算出部１０８の有する機能がＣＰＵ１０２に備わっていてもよい。

位置情報算出部１０８は、ある撮影間隔で撮影が行われ、当該撮影間隔におけるカメラユニット１０１の加速度が得られると、例えば、次のようにして、カメラユニット１０１の移動量を算出する。まず、位置情報算出部１０８は、当該撮影間隔を積分期間として、当該加速度を時間積分することにより、当該撮影間隔におけるカメラユニット１０１の移動量を得ることができる。そして、位置情報算出部１０８は、当該撮影の直前の撮影が行われたときのカメラユニット１０１の位置と、当該撮影間隔におけるカメラユニット１０１の移動量とに基づいて、当該撮影が行われたときのカメラユニット１０１の位置を算出する。算出されたカメラユニット１０１の位置は、ＣＰＵ１０２及びメモリ制御部１１５を介して位置情報メモリ１１８に記憶される。
撮像部１０９は、取り込んだ被写体像をデジタルデータに変換する。

操作部１１０は、カメラユニット１０１の操作部である。操作部１１０は、モードダイヤル１１１と、表示部１１２と、レリーズスイッチ１１３と、撮影間隔設定部１１４とを有する。モードダイヤル１１１は、静止画記録モード、動画記録モード、再生モード等のモードをユーザが選択するための操作部である。表示部１１２は、撮影する画像を表示させる電子ビューファインダーの機能を持つ。レリーズスイッチ１１３は、撮影を行う際にユーザが操作する操作部である。撮影間隔設定部１１４は、撮影間隔をユーザが設定するための操作部である。本実施形態では、撮影間隔設定部１１４は、連続撮影の際の撮影間隔を同じにする設定（すなわち等間隔する設定）と、異ならせる設定との双方を行うことができる。
メモリ制御部１１５は、画像データや、カメラユニット１０１の位置情報の記録を制御する。メモリ部１１６は、各種のプログラム及びデータを記憶する。メモリ部１１６には、画像データ用の画像メモリ１１７と、位置情報用の位置情報メモリ１１８とが含まれている。

次に、図２のフローチャートを用いて、本実施形態のカメラユニット１０１の処理の一例を説明する。
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ１０２は、モードダイヤル１１１で選択された撮影モードが、連続撮影モードであるか否かを判定する。この判定の結果、撮影モードが連続撮影モードでない場合には、ステップＳ２１４に進み、他の撮影モードにおける処理が行われた後に図２のフローチャートによる処理を終了する。

一方、撮影モードが連続撮影モードであった場合には、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２に進むと、ＧＰＳユニット１０３は、カメラユニット１０１の測位を行って（位置を測定して）、カメラユニット１０１の測位情報を取得する。カメラユニット１０１の測位情報は、所定の位置を原点とする３次元直交座標のそれぞれの成分について得られる。
次に、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ１０２は、ＧＰＳユニット１０３で取得された「カメラユニット１０１の測位情報」を入力する。メモリ制御部１１５は、ＣＰＵ１０２から、カメラユニット１０１の測位情報を取得して、位置情報メモリ１１８に格納する。本実施形態では、このカメラユニット１０１の測位情報が、連続撮影を開始する直前のカメラユニット１０１の位置を示す情報となる。尚、ステップＳ２０２の後ではなく、後述するステップＳ２０８において連続撮影を開始すると判定された後にステップＳ２０３、Ｓ２０４の処理を行って、連続撮影を開始する直前のカメラユニット１０１の位置を示す情報を得てもよい。

次に、ステップＳ２０４において、加速度センサ１０６は、連続撮影（連写撮影）に伴いカメラユニット１０１が移動する際の（カメラユニット１０１の）加速度の検知を開始する。
次に、ステップＳ２０５において、撮像部１０９は、撮影画像を取り込む。ＣＰＵ１０２は、撮像部１０９により取り込まれた撮影画像の指示を表示部１１２に行う。この指示に基づいて表示部１１２は、撮影画像を表示部１１２にスルー表示させる。

次に、ステップＳ２０６において、ＣＰＵ１０２は、連続撮影を開始するか否かを判定する。この判定は、例えば、レリーズスイッチ１１３がユーザによって押されたか否かによって行うことができる。この判定の結果、連続撮影を開始しない場合には、ステップＳ２０５に戻る。一方、連続撮影を開始する場合には、ステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０７に進むと、ＣＰＵ１０２は、撮影画像の記録をメモリ制御部１１５に指示する。この指示に基づいてメモリ制御部１１５は、撮影画像を画像メモリ１１７に記録する。

次に、ステップＳ２０８において、撮影間隔検出部１０７は、次の撮影を行うまでの撮影間隔を検出する。
本実施形態は、撮影間隔設定部１１４を、例えば、ユーザが撮影間隔を選択できるようなスイッチとしている。よって、撮影間隔設定部１１４は、ユーザが設定した時間間隔を、カメラユニット１０１の撮影間隔として検出する。

次に、ステップＳ２０９において、ＣＰＵ１０２は、連続撮影を終了するか否かを判定する。この判定は、例えば、ユーザの手がレリーズスイッチ１１３から離れたか否かによって行うことができる。この判定の結果、連続撮影を終了しない場合には、ステップＳ２０７に戻る。ステップＳ２０７に戻ると、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ２０８で検出した撮影間隔が到達したときに、撮影画像の記録をメモリ制御部１１５に指示する。これにより、ステップＳ２０８で検出した撮影間隔で撮影された撮影画像が画像メモリ１１７に記録される。

一方、ステップＳ２０９において、連写撮影を終了する場合には、ステップＳ２１０に進む。
ステップＳ２１０に進むと、ＧＰＳユニット１０３は、カメラユニット１０１の測位を行って、カメラユニット１０１の測位情報を取得する。カメラユニット１０１の測位情報は、３次元直交座標のそれぞれの成分について得られる。

次に、ステップＳ２１１において、ＣＰＵ１０２は、ＧＰＳユニット１０３で取得された「カメラユニット１０１の測位情報」を入力する。メモリ制御部１１５は、ＣＰＵ１０２から、カメラユニット１０１の測位情報を取得して、位置情報メモリ１１８に格納する。本実施形態では、このカメラユニット１０１の測位情報が、連続撮影が終了したときのカメラユニット１０１の位置を示す情報となる。

次に、ステップＳ２１２において、位置情報算出部１０８は、連続撮影で各撮影画像が撮影されたときのカメラユニット１０１の位置をそれぞれ算出する。
図３は、連続撮影が行われているときのカメラユニット１０１の位置と時間との関係の一例を、カメラユニット１０１の移動量の一例と共に示す図である。図３の破線３０１内に示される情報が、加速度センサ１０６により検知された「カメラユニット１０１の加速度」に基づいて得られる「カメラユニット１０１の移動量」の情報に対応する。例えば、破線３０１内のバー３０２の長さは、点４から点５の間のカメラユニット１０１の移動量を示す。
また、図４は、連続撮影が行われているときのカメラユニット１０１の位置と時間との関係の一例を、カメラユニット１０１の撮影間隔の一例と共に示す図である。図４の破線４０１内に示される情報が、撮影間隔検出部１０７により検出される「カメラユニット１０１の撮影間隔」の情報に対応する。例えば、破線４０１内のバー４０２の長さは、点４における撮影と点５における撮影の間隔を示す。

位置情報算出部１０８は、加速度センサ１０６で検知された加速度と、撮影間隔検出部１０７で検出された撮影間隔と、に基づいて、各撮影間隔におけるカメラユニット１０１の移動量を算出する。このカメラユニット１０１の移動量は、前記３次元直交座標のそれぞれの成分について得られる。そして、位置情報算出部１０８は、直前の撮影におけるカメラユニット１０１の位置情報（又は測位情報）を位置情報メモリ１１８から読み出す。カメラユニット１０１の位置情報も、前記３次元直交座標のそれぞれの成分について得られている。

そして、位置情報算出部１０８は、例えば、直前の撮影におけるカメラユニット１０１の位置と、当該撮影間隔におけるカメラユニット１０１の移動量とのベクトル和を計算して、当該撮影におけるカメラユニット１０１の位置を算出する。位置情報算出部１０８は、このようなカメラユニット１０１の位置の算出を繰り返し行う。このように、本実施形態では、位置情報算出部１０８は、移動量導出と位置導出の機能を有する。

本実施形態では、連続撮影を開始するときのカメラユニット１０１の位置は、ステップＳ２０３で格納した「カメラユニット１０１の位置情報」で示される位置となる。また、連続撮影が終了したときのカメラユニット１０１の位置は、ステップＳ２１１で格納した「カメラユニット１０１の位置情報」で示される位置となる。よって、本実施形態では、連続撮影における最初から２番目の撮影から、最後から２番目（連続撮影が終了する１つ前）の撮影までの間において、各撮影画像が得られたときのカメラユニット１０１の位置をステップＳ２１２の処理で算出する（後述する図５を参照）。

以上のように本実施形態では、ステップＳ２１２の処理で、連続撮影により各撮影画像が得られたときのカメラユニット１０１の位置を、連続撮影を開始するときのカメラユニット１０１の位置と、カメラユニット１０１の移動量及び撮影間隔とに基づき算出する。
最後に、ステップＳ２１３において、ＣＰＵ１０２は、各撮影画像が得られたときのカメラユニット１０１の位置の情報を、各撮影画像に付与することをメモリ制御部１１５に指示する。この指示に基づいてメモリ制御部１１５は、画像メモリ１１７に記録したどの撮影画像に対応する情報であるかを識別することができるように、各撮影画像が得られたときのカメラユニット１０１の位置の情報を、位置情報メモリ１１８に記憶する。これにより、画像メモリ１１７内の撮影画像と、位置情報メモリ１１８内のカメラユニット１０１の位置の情報とが相互に関連付けられる。

図５は、連続撮影が行われているときのカメラユニット１０１の位置（実際の撮影位置と算出された位置）と時間との関係の一例を示す図である。図６は、連続撮影が行われているときのカメラユニット１０１の位置（実際の撮影位置と算出された位置）と時間との関係の比較例を示す図である。図６では、連続撮影を開始するときのカメラユニット１０１の位置と連続撮影が終了したときのカメラユニット１０１の位置との間をカメラユニット１０１が等速直線運動するものとして、連続撮影が行われているときのカメラユニット１０１の位置を算出している。

図５及び図６に示す曲線５０１、６０１は、連続撮影時に、カメラユニット１０１が等速直線運動以外の運動を行っており、且つ、撮影間隔が一定でないことを示している。図５に示すように、本実施形態では、連続撮影時に、カメラユニット１０１が等速直線運動以外の運動を行ったり、撮影間隔が一定でなかったりする場合でも、それらを加味して連続撮影時のカメラユニット１０１の位置を高精度に算出できることが分かる。更に、連続撮影前と、連続撮影後に、カメラユニット１０１の測位を行うことで、撮影動作と測位動作とがタイミングとして重複することがなく、連続撮影時のカメラユニット１０１の処理の負荷が軽減される。

前記において、連続撮影とは、静止画像の連続撮影はもとより、動画像の撮影も含む概念である。動画像の撮影を行う場合の撮影間隔は、動画像におけるフレームレート等となる。
本実施形態では、カメラユニット１０１の位置を検知するＧＰＳユニット１０３をカメラユニット１０１が内蔵する構成とした。しかしながら、ＧＰＳユニット１０３をカメラユニット１０１とは別体とし、ＧＰＳユニット１０３とカメラユニット１０１とが通信を行うことにより、カメラユニット１０１が、カメラユニット１０１の位置を取得してもよい。このとき、ＧＰＳユニット１０３とカメラユニット１０１とは、有線で通信を行っても、無線で通信を行ってもよい。

また、本実施形態のように、連続撮影が終了したときのカメラユニット１０１の位置をＧＰＳユニット１０３で測定すれば、当該位置としてより高精度の位置を得ることができる。しかしながら、連続撮影が終了したときのカメラユニット１０１の位置も、ステップＳ２１２で算出してもよい。
また、カメラユニット１０１の加速度の代わりに速度を測定してもよい。
なお、連続撮影モードであっても、連続撮影中にさほど移動していないと判断した場合は、上述の位置の算出を行わないようにしてもよい。例えば、図２のステップＳ２０２で取得した測位情報とステップＳ２１０で取得した測位情報の差が閾値よりも小さいと判断した場合は、上述の位置の算出を行わない。この場合は、連続撮影開始時、つまりステップＳ２０２で取得した測位情報、または連続撮影終了時、つまりステップＳ２１０で取得した測位情報を、連続撮影された画像に付加する。もしくは、等速直線運動しているものと仮定して位置を算出してもよい。

尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

（その他の実施例）
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。即ち、まず、以上の実施形態の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）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する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）が当該コンピュータプログラムを読み出して実行する。

Claims (7)

1. 連続撮影が開始される前の撮影装置の測位情報を取得する取得手段と、
   前記連続撮影における撮影間隔と、前記連続撮影が行われているときの前記撮影装置の加速度または速度とに基づいて、前記連続撮影において各撮影画像が得られたときの各撮影間隔における前記撮影装置の移動量を導出する移動量導出手段と、
   前記連続撮影が開始される前の撮影装置の測位情報と、前記各撮影間隔における前記撮影装置の移動量とに基づいて、前記連続撮影において各撮影画像が得られたときの前記撮影装置の位置を導出する位置導出手段と、
   前記撮影画像と、当該撮影画像が得られたときの撮影装置の位置とを相互に関連付けて記憶する記憶手段と、を有することを特徴とする撮影装置。
2. 前記取得手段は、前記連続撮影が終了した後の撮影装置の測位情報を更に取得し、
   前記位置導出手段は、前記連続撮影が開始される前の撮影装置の測位情報と、前記各撮影間隔における前記撮影装置の移動量とに基づいて、前記連続撮影における最初から２番目の撮影から、前記連続撮影における最後から２番目の撮影までの間において、各撮影画像が得られたときの前記撮影装置の位置を導出することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記取得手段は、前記撮影装置の位置を測定する手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
4. 連続撮影が開始される前の撮影装置の測位情報を取得する取得工程と、
   前記連続撮影における撮影間隔と、前記連続撮影が行われているときの前記撮影装置の加速度または速度とに基づいて、前記連続撮影において各撮影画像が得られたときの各撮影間隔における前記撮影装置の移動量を導出する移動量導出工程と、
   前記連続撮影が開始される前の撮影装置の測位情報と、前記各撮影間隔における前記撮影装置の移動量とに基づいて、前記連続撮影において各撮影画像が得られたときの前記撮影装置の位置を導出する位置導出工程と、
   前記撮影画像と、当該撮影画像が得られたときの撮影装置の位置とを相互に関連付けて記憶媒体に記憶する記憶工程と、を有することを特徴とする撮影装置の制御方法。
5. 前記取得工程は、前記連続撮影が終了した後の撮影装置の測位情報を更に取得し、
   前記位置導出工程は、前記連続撮影が開始される前の撮影装置の測位情報と、前記各撮影間隔における前記撮影装置の移動量とに基づいて、前記連続撮影における最初から２番目の撮影から、前記連続撮影における最後から２番目の撮影までの間において、各撮影画像が得られたときの前記撮影装置の位置を導出することを特徴とする請求項４に記載の撮影装置の制御方法。
6. 前記取得工程は、前記撮影装置の位置を測定することを特徴とする請求項４又は５に記載の撮影装置の制御方法。
7. 連続撮影における撮影間隔と、前記連続撮影が行われているときの撮影装置の加速度または速度とに基づいて、前記連続撮影において各撮影画像が得られたときの各撮影間隔における前記撮影装置の移動量を導出する移動量導出工程と、
   前記連続撮影が開始される前の撮影装置の測位情報と、前記各撮影間隔における前記撮影装置の移動量とに基づいて、前記連続撮影において各撮影画像が得られたときの前記撮影装置の位置を導出する位置導出工程と、
   前記撮影画像と、当該撮影画像が得られたときの撮影装置の位置とを相互に関連付けて記憶媒体に記憶する記憶工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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