JP2013074555A - 撮像装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮影した被写体画像に人物が含まれるか否かに係らず、被写体画像に歪みが少なく違和感の無い自然な画像を取得する。
【解決手段】撮像装置１００が、被写体を撮像する電子撮像部２等と、電子撮像部２によって撮像された被写体画像の歪み補正処理を行う歪曲収差補正部７ａと、電子撮像部２によって撮像された被写体画像の中の顔領域を認識する顔領域認識部６ａと、顔領域認識部６ａによって認識された顔領域の被写体画面内での位置を検出する顔領域位置検出部６ｂと、顔領域位置検出部６ｂによって検出された位置に基づいて、歪曲収差補正部７ａによる歪み補正の度合を判定する判定部１１ｂと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置及びプログラムに関する。

近年、デジタルカメラで撮像した画像は、コンピュータの画像再生プログラムによって再生されて、ディスプレイに表示される。レンズの歪曲収差に起因して、デジタルカメラで撮像した画像はその周辺部が歪んでいる（図８参照）。そこで、撮像された画像を画像処理技術によって補正して、画像の周辺部の歪みを低減することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１１０８４７号公報

しかしながら、人物の顔が画像の周辺部等に写っている場合、その画像を画像処理技術によって補正すると、人物の顔が歪んでしまい、顔の歪みが目立ってしまう（図９参照）。
一方、顔の歪みを解消すべく、画像を補正しないとしたら、画像の周辺部等にある背景等が歪んだままになってしまう。

そこで、本発明は、撮影した被写体画像に人物が含まれるか否かに係らず、被写体画像に歪みが少なく違和感の無い自然な画像を取得することができる撮像装置を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するべく、本発明に係る撮像装置は、
被写体を撮像し、被写体画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された被写体画像の歪み補正処理を行う歪み補正処理手段と、
前記撮像手段によって撮像された被写体画像の中の顔領域を認識する顔領域認識手段と、
前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の被写体画像内での位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段によって検出された位置に基づいて、前記歪み補正処理手段による歪み補正の度合を判定する判定手段と、を備える。

本発明に係るプログラムは、
被写体を撮像する撮像手段を備える撮像装置のコンピュータを、
前記撮像手段によって撮像された被写体画像の歪み補正処理を行う歪み補正処理手段、
前記撮像手段によって撮像された被写体画像の中の顔領域を認識する顔領域認識手段、
前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の被写体画像内の位置を検出する位置検出手段、
前記位置検出手段によって検出された位置に基づいて、前記歪み補正処理手段による歪み補正の度合を決定する判定手段、
として機能させる。

本発明によれば、被写体に人物が含まれる場合には、その人物の顔が歪まず、背景等も歪みが少ない違和感の無い自然な画像を取得することができる。

本発明の第１実施形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 撮像された画像に設定される領域を説明するための図面である。 撮像された画像に設定される領域を説明するための図面である。 撮像された画像に設定される領域を説明するための図面である。 同実施形態に係る撮像装置の動作順序を示したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る撮像装置の動作順序を示したフローチャートである。 レンズの歪曲収差によって歪んで撮像された画像を示した図面である。 歪曲収差の補正処理が施された画像を示した図面である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

〔第１の実施の形態〕
撮像装置１００は、レンズ部１、電子撮像部２、ユニット回路部３、撮像制御部４、レンズ駆動部５、顔検出部６、画像処理部７、表示制御部８、表示部９、リーダー・ライター１０、中央制御部１１、メモリ１２、プログラムメモリ１３、操作入力部１４及びバスライン１５等を備える。この撮像装置１００には、外部記憶媒体としての記憶部１０ａが装着される。撮像装置１００のコンピュータは、中央制御部１１、メモリ１２及びバスライン１５から構成されている。

ユニット回路部３、撮像制御部４、レンズ駆動部５、顔検出部６、画像処理部７、表示制御部８、リーダー・ライター１０、メモリ１２、プログラムメモリ１３及び中央制御部１１は、バスライン１５を介して接続されている。バスライン１５は、ユニット回路部３、撮像制御部４、レンズ駆動部５、顔検出部６、画像処理部７、表示制御部８、リーダー・ライター１０、メモリ１２、プログラムメモリ１３及び中央制御部１１の間の信号・データの転送を行う。

操作入力部１４は、ユーザーにより操作されると、その操作に伴う操作信号を中央制御部１１に出力する。操作入力部１４は、例えば撮像装置１００の筐体等に設けられたシャッターボタン１４ａ、電源スイッチ１４ｂ、モード切換ボタン１４ｃ及び焦点距離変更ボタン１４ｄ等を有する。シャッターボタン１４ａは、半押しされると信号を中央制御部１１に出力するとともに、全押しされると信号を中央制御部１１に出力する。シャッターボタン１４ａの半押しは、測光及びピント合わせ等を指示するためのものであり、シャッターボタン１４ａの全押しは、電子撮像部２等による撮像を指示するためのものである。電源スイッチ１４ｂ、モード切換ボタン１４ｃ及び焦点距離変更ボタン１４ｄは、操作内容に応じた信号を中央制御部１１に出力する。電源スイッチ１４ｂは、撮像装置１００の起動・停止を行うためのものである。モード切換ボタン１４ｃは、再生モードや撮影モード等といった撮像装置１００の動作モードを切り換えるためのものである。焦点距離変更ボタン１４ｄは、レンズ部１の焦点距離を変更するためのものである。

レンズ部１は、例えば、図示は省略するが、複数枚のレンズ及び絞り等を備える。レンズ部１は、各レンズの光軸方向の移動によるフォーカス機能及びズーム機能を有する。レンズ部１は、レンズ部１の前方の被写体の像を電子撮像部２に結像する。

電子撮像部２は、レンズ部１の後ろ側においてレンズ部１の光軸に対して交差（具体的には、直交）するように配置されている。電子撮像部２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）イメージセンサその他のイメージセンサから構成されている。電子撮像部２は、レンズ部１によって結像された光学像をアナログの画像信号に変換し、アナログ画像信号をユニット回路部３に出力する。

ユニット回路部３は、電子撮像部２によって出力されたアナログ画像信号を入力する。ユニット回路部３は、例えばＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング回路）、ＡＧＣ（Auto Gain Control：ゲイン調整アンプ）、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter：アナログ／デジタル変換器）等を具備する。ユニット回路部３は、電子撮像部２によって出力されたアナログ画像信号をＣＤＳにより保持し、当該画像信号をＡＧＣにより増幅した後、増幅した画像信号をＡＤＣによりデジタルの画像（ＲＧＢ色空間の画像）に変換する。ユニット回路部３は、変換したデジタルの画像をバスライン１５に出力する。ユニット回路部３によって出力された画像はメモリ１２に一時記憶されたり、顔検出部６、画像処理部７及び表示制御部８に入力されたりする。

撮像制御部４は、中央制御部１１の指令に従って電子撮像部２及びユニット回路部３を駆動する制御を行う。具体的には、撮像制御部４は、ＴＧ(Timing Generator)、電子撮像部２を駆動するドライバ等（何れも図示略）を備え、ＴＧによってドライバ及びユニット回路部３の動作タイミングを制御する。撮像制御部４によってユニット回路部３及び電子撮像部２が制御されることによって、光学像が電子撮像部２によってアナログ画像信号に変換される。

電子撮像部２、ユニット回路部３及び撮像制御部４からなるユニットは、被写体を撮像する撮像手段を構成している。

顔検出部６は、ユニット回路部３によって出力された画像の中の顔領域を認識し、画像内における顔領域の位置を検出する。顔領域とは、画像の中で被写体の顔の像が占める領域をいう。

顔検出部６は、顔領域認識部６ａ及び顔領域位置検出部６ｂを有する。顔領域認識部６ａは、ユニット回路部３によって出力された画像の中の顔領域を認識する。顔領域位置検出部６ｂは、顔領域認識部６ａによって認識された顔領域の位置を検出する。画像の中の顔領域の位置は、例えば顔領域の中心の位置、鼻に相当する部分の位置、眉間に相当する部分の位置等によって定められる。顔検出部６が行う顔領域認識処理や顔領域位置検出処理は公知の技術であるので、ここでは、それらの処理の詳細な説明を省略する。

レンズ駆動部５は、レンズ部１の各レンズを光軸方向に駆動する。具体的には、レンズ駆動部５は、レンズ部１の何れか一枚又は複数枚のレンズを光軸方向に動かしてレンズ部１のフォーカシングをするフォーカスモータと、レンズ部１の何れか一枚又は複数枚のレンズを光軸方向に動かしてレンズ部１の焦点距離を変更するズームモータと、レンズ部１の絞りを調整する絞りモータと、これらモータを駆動するドライバと、を備える。なお、図示は省略するが、ユニット回路部３によって出力された画像信号がオートフォーカス制御回路に入力されるとともに、顔検出部６によって検出された顔領域の位置を表す信号がオートフォーカス制御回路に入力され、オートフォーカス制御回路が画像信号及び画像信号に基づいてレンズ駆動部５のフォーカスモータを制御することによって、レンズ部１がレンズ駆動部５によって駆動されて、レンズ部１のフォーカシングが行われ、被写体の顔にピントが合う。

メモリ１２は、画像等を一時保存するバッファであるとともに、中央制御部１１のワーキングメモリ等としても使用される。
プログラムメモリ１３には、撮像装置１００の機能に係るプログラム１３ａやデータが格納されている。このプログラム１３ａは、中央制御部１１にとって読み取り可能なプログラムである。

中央制御部１１は、撮像装置１００の各部を制御するＣＰＵを具備する。プログラム１３ａが中央制御部１１に各種の機能を持たせ、中央制御部１１がプログラム１３ａに従って各種処理を行う。具体的には、プログラム１３ａは、中央制御部１１を焦点距離設定部１１ａ及び判定部１１ｂとして機能させる。

焦点距離設定部１１ａは、焦点距離変更ボタン１４ｄの操作内容に応じてレンズ駆動部５のドライバ及びズームモータを制御することによってレンズ部１の焦点距離を設定するものである。

判定部１１ｂは、顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出された位置が画像中の所定領域内に含まれているか否かを判別する。具体的には、図２に示すように、判定部１１ｂは、ユニット回路部３によって出力された画像Ａの中に、その画像Ａの中心Ｂを中心とした領域Ｃを設定する。判定部１１ｂは、顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出された位置が領域Ｃ内に含まれているか否かを判別する。ここで、判定部１１ｂは、焦点距離設定部１１ａによって設定されたレンズ部１の焦点距離に従って領域Ｃの大きさを決定する。具体的には、設定された焦点距離が長くなるにつれて、判定部１１ｂが領域Ｃを大きく設定し、設定された焦点距離が短くなるにつれて、判定部１１ｂが領域Ｃを小さく設定する。

領域Ｃは、画像Ａの中心Ｂを通る垂直ラインＤに関して線対称であるとともに、中心Ｂを通る水平ラインＥに関して線対称である。更に、領域Ｃは、菱形（正方形も含む意である。）Ｆの各辺を画像Ａの中心Ｂに向けて湾曲させるように変形させて得られた閉曲線によって囲まれた領域である。ここで、菱形Ｆの中心は画像Ａの中心Ｂに重なり、菱形Ｆの四つの頂点のうち一方の対角の頂点が垂直ラインＤに重なり、他方の対角の頂点が水平ラインＥに重なり、菱形Ｆの頂点を移動させずに各辺を変形させることで、領域Ｃを囲む閉曲線が得られる。菱形Ｆの２本の対角線のうち短い方の対角線と長い方の対角線の長さの比は、画像Ａの縦（垂直方向の長さ）と横（水平方向の長さ）の長さの比に等しいことが好ましい。

図３に示すように、領域Ｃが、画像Ａの中心Ｂを中心とした菱形（正方形を含む意である。）の領域であってもよいし、図４に示すように、領域Ｃが、画像Ａの中心Ｂを中心とした長方形又は正方形の領域であってもよい。更に、図示は省略するが、領域Ｃは、画像Ａの中心Ｂを中心とした円形の領域であってもよいし、画像Ａの中心Ｂを中心とするとともに焦点が垂直ラインＤ又は水平ラインＥに重なった楕円形の領域であってもよい。

図３に示す菱形の領域Ｃの一方の対角の頂点が垂直ラインＤに重なり、他方の対角の頂点が水平ラインＥに重なっている。好ましくは、領域Ｃの菱形の短い対角線と長い対角線の長さの比は、画像Ａの縦と横の長さの比に等しいことが好ましい。図４に示す長方形又は正方形の一方の対辺が垂直ラインＤに対して平行であり、他方の対辺が水平ラインＥに対して平行である。好ましくは、画像Ａが正方形であれば、領域Ｃが正方形の領域であり、画像Ａが長方形であれば、領域Ｃが長方形であることが好ましい。更に好ましくは、領域Ｃ及び画像Ａが長方形であれば、領域Ｃの短辺と長辺の長さの比が画像Ａの短辺（縦）と画像Ａの長辺（横）の長さの比に等しい。

図１に示すように、画像処理部７は、ユニット回路部３によって出力された画像や記憶部１０ａに格納された画像に対して、各種の画像処理を行う。具体的には、画像処理部７は歪曲収差補正部７ａ及び圧縮伸張部７ｂを有する。
歪曲収差補正部（歪み補正処理部）７ａは、ユニット回路部３によって出力された画像に対して、歪曲収差補正を行う。歪曲収差補正とは、ユニット回路部３によって出力された画像の歪み（歪曲収差に基づくもの）を補正して、レンズ部１によって生じた歪曲収差を低減させる処理である。歪曲収差補正部７ａによって歪曲収差補正が行われるか否かは、中央制御部１１の判定部１１ｂによる判定結果に従う。具体的には、顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出された位置が領域Ｃ内に含まれていると判定部１１ｂによって判定された場合には、歪曲収差補正部７ａが歪曲収差補正を行う。一方、顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出された位置が領域Ｃ内に含まれていないと判定部１１ｂによって判定された場合には、歪曲収差補正部７ａが歪曲収差補正を行わない。
歪曲収差補正部７ａによって歪曲収差補正が行われるのは、シャッターボタン１４ａが全押しされた結果、撮像制御部４が中央制御部１１の指令に従って電子撮像部２及びユニット回路部３を駆動した時である。

歪曲収差補正部７ａは、焦点距離設定部１１ａによって設定されたレンズ部１の焦点距離に従って、画像の歪曲収差補正を行うための補正関数の補正パラメータを決定する。従って、レンズ部１の焦点距離が変更されれば、歪曲収差補正部７ａによって歪曲収差補正に利用される補正関数も変更される。

歪曲収差補正部７ａは歪曲収差補正の度合を調整可能なものでもよい。具体的には、顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出された位置が領域Ｃ内に含まれていると判定部１１ｂによって判定された場合には、歪曲収差補正部７ａが高い度合（以下、度合Ｈという。）の補正関数で歪曲収差補正を行う。一方、顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出された位置が領域Ｃ内に含まれていないと判定部１１ｂによって判定された場合には、歪曲収差補正部７ａが度合Ｈよりも低い度合の補正関数で歪曲収差補正を行う。

圧縮伸張部７ｂは、ユニット回路部３によって出力された画像や、歪曲収差補正部７ａによって補正された画像を所定の符号化方式（ＪＰＥＧ方式）により符号化することで、その画像を圧縮する。圧縮伸張部７ｂによって圧縮処理が行われるのは、シャッターボタン１４ａが全押しされた結果、撮像制御部４が中央制御部１１の指令に従って電子撮像部２及びユニット回路部３を駆動した時である。
また、圧縮伸張部７ｂは、記憶部１０ａに格納された画像を復号化することによって、その画像を伸張する。圧縮伸張部７ｂによって伸張処理が行われるのは、再生モードの際である。

なお、画像処理部７は圧縮伸張、歪曲収差補正以外の各種の画像処理（例えば、欠陥補正、ホワイトバランス調整、色補間、階調補正、色分解、色空間変換等）の機能も有する。

リーダー・ライター１０は、画像処理部７の圧縮伸張部７ｂによって圧縮処理された画像を記憶部１０ａに記録する。また、リーダー・ライター１０は、記憶部１０ａに格納された画像を読み出す。リーダー・ライター１０が記憶部１０ａから画像を読み出して、その画像の伸張処理が圧縮伸張部７ｂによって行われるのは、再生モードの際である。
記憶部１０ａは、不揮発性半導体メモリ又はハードディスクである。

表示部９は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイその他のディスプレイである。
表示制御部８は、表示部９に表示動作を行わせる。具体的には、表示制御部８は、画像処理部７の圧縮伸張部７ｂによって伸張処理された画像やユニット回路部３によって出力された画像を映像信号に変換して、その映像信号を表示部９に出力する。これにより、表示部９に画像が表示される。画像処理部７の圧縮伸張部７ｂによって伸張処理された画像が表示制御部８によって映像信号に変換されて、その画像が再生画像として表示部９に表示されるのは、再生モードの際である。ユニット回路部３によって出力された画像が表示制御部８によって映像信号に変換されて、その画像がライブビュー画像として表示部９に表示されるのは、シャッターボタン１４ａが全押しされた結果、撮像制御部４が中央制御部１１の指令に従って電子撮像部２及びユニット回路部３を駆動する前である。

続いて、図５を参照して、撮像装置１００の動作について説明する。図５は、撮像装置１００の各部の動作を表わしたフローチャートである。

ユーザーが電源スイッチ１４ｂをオンに操作すると、その旨の信号が電源スイッチ１４ｂから中央制御部１１に出力され、中央制御部１１が起動してプログラム１３ａを読み込む（ステップＳ１）。以後、中央制御部１１の動作はプログラム１３ａに従う。

そして、ユーザーがモード切換ボタン１４ｃを操作して、撮影モードに切り換える（ステップＳ２）。そうすると、その旨の信号がモード切換ボタン１４ｃから中央制御部１１に出力され、中央制御部１１がプログラム１３ａによってライブビュー制御部として機能させられる（ステップＳ３）。つまり、ライブビュー制御部として機能した中央制御部１１は、撮像制御部４に撮像の指令をするとともに、顔検出部６及び表示制御部８を起動する。そうすると、撮像制御部４が電子撮像部２及びユニット回路部３を駆動し、電子撮像部２によって撮像された画像がユニット回路部３を介して顔検出部６、表示制御部８及びメモリ１２等に出力される。表示制御部８に入力された画像は、表示制御部８によって映像信号に変換されて、ライブビュー画像として表示部９に表示される。顔検出部６は、顔領域認識部６ａによって、ユニット回路部３から出力された画像の中の顔領域を認識する。

また、中央制御部１１がプログラム１３ａによって焦点距離設定部１１ａとして機能させられる。つまり、焦点距離設定部１１ａとして機能した中央制御部１１がレンズ駆動部５のドライバ及びズームモータを制御することによってレンズ部１の焦点距離をデフォルトに設定する。更に、ユーザーが焦点距離変更ボタン１４ｄを操作したら、中央制御部１１が焦点距離変更ボタン１４ｄの操作内容に応じてレンズ駆動部５のドライバ及びズームモータを制御して、レンズ部１の焦点距離が操作内容に応じた焦点距離に設定される。

以後、シャッターボタン１４ａが全押しされるか、電源スイッチ１４ｂがオフに操作されるか、モード切換ボタン１４ｃによって撮影モードから他のモードに切り換えられるまで、ステップＳ３の動作が継続される。つまり、電子撮像部２、ユニット回路部３及び撮像制御部４が撮像動作を継続し、表示制御部８がライブビュー画像を表示部９に表示させることを継続し、顔検出部６の顔領域認識部６ａが顔領域認識処理を継続する。その際、中央制御部１１は、プログラム１３ａによって半押し判定部として機能させられて、シャッターボタン１４ａが半押しされたか否かを判定する（ステップＳ４）。

ユーザーがシャッターボタン１４ａを半押しすると、その旨の信号が中央制御部１１に出力される。そうすると、中央制御部１１は、半押しの旨を認識して（ステップＳ４：ＹＥＳ）、フォーカシング動作をレンズ駆動部５及びオートフォーカス制御回路に行わせる（ステップＳ５）。したがって、レンズ駆動部５がレンズ部１を駆動しながら、オートフォーカス制御回路がユニット回路部３の画像信号や顔検出部６の顔検出結果に基づいてレンズ駆動部５をフィードバック制御することで、レンズ部１のフォーカシングが行われる。

レンズ部１のフォーカシングが終了して、レンズ部１が停止した際に、顔検出部６がユニット回路部３の出力画像の中の顔領域を顔領域認識部６ａによって認識する（ステップＳ６：ＹＥＳ）。そして、顔検出部６は、画像内における顔領域の位置を顔領域位置検出部６ｂによって検出する（ステップＳ７）。顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出された顔領域の位置は、メモリ１２に一時格納されたり、中央制御部１１に出力されたりする。なお、画像の中の顔領域と他の領域が顔領域認識部６ａによって識別されなかった場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、顔領域の位置の検出処理は省略される。

その後、中央制御部１１は、シャッターボタン１４ａの半押し状態が継続されているか否かを判定する（ステップＳ８）。更に、中央制御部１１は、プログラム１３ａによって全押し判定部として機能させられて、シャッターボタン１４ａが全押しされたか否かを判定する（ステップＳ９）。

中央制御部１１が全押しや半押しの有無を判定している際に（ステップＳ８、ステップＳ９）、ユーザーがシャッターボタン１４ａの半押しを解除した場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、中央制御部１１の処理がステップＳ４に戻る。一方、ユーザーがシャッターボタン１４ａを全押しすると、その旨の信号がシャッターボタン１４ａから中央制御部１１に出力される。そうすると、中央制御部１１がプログラム１３ａによって記録撮像制御部として機能させられる（ステップＳ１０）。つまり、記録撮像制御部として機能した中央制御部１１は、撮像制御部４に撮像の指令をする。そうすると、撮像制御部４が電子撮像部２及びユニット回路部３を駆動し、電子撮像部２によって撮像された画像がユニット回路部３を介して画像処理部７及びメモリ１２等に出力される。

次に、中央制御部１１は、プログラム１３ａによって判定部１１ｂとして機能させられる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。つまり、判定部１１ｂとして機能した中央制御部１１は、ステップＳ３において設定されたレンズ部１の焦点距離に従って領域Ｃ（図２〜図４参照）の大きさを決定する（ステップＳ１２）。そして、中央制御部１１は、ステップＳ７において顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出された顔領域の位置が領域Ｃ内に含まれているか否かを判定する（ステップＳ１３）。

顔領域の位置が領域Ｃ内に含まれていると中央制御部１１によって判定された場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、中央制御部１１が歪曲収差補正指令を画像処理部７に出力する。そうすると、画像処理部７は、ステップＳ３において設定されたレンズ部１の焦点距離に従って補正関数の補正パラメータを決定し、その決定した補正パラメータの補正関数で画像（ステップＳ１０において撮像された画像）の歪曲収差補正を歪曲収差補正部７ａによって行う（ステップＳ１４）。そして、画像処理部７は、歪曲収差補正された画像を圧縮伸張部７ｂによって圧縮する（ステップＳ１４）。
一方、顔領域の位置が領域Ｃ内に含まれていないと中央制御部１１によって判定された場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、中央制御部１１が歪曲収差補正無し指令を画像処理部７に出力する。そうすると、画像処理部７は、ステップＳ１０において撮像された画像の歪曲収差補正を行わずに、その画像を圧縮伸張部７ｂによって圧縮する（ステップＳ１５）。なお、画像処理部７がステップＳ１５において画像の歪曲収差補正を行ってもよい。その場合、画像処理部７は、ステップＳ１４において行われる歪曲収差補正の度合よりも低い度合いで画像の歪曲収差補正を行う（ステップＳ１５）。

先の処理において、顔検出部６が顔領域の認識及び位置検出をすることができなかった場合には、中央制御部１１が判定処理を行わずに、画像処理部７に歪曲収差補正及び画像圧縮処理を行う（ステップＳ１１：ＮＯ、ステップＳ１４参照）。

その後、中央制御部１１がプログラム１３ａによって記録制御部として機能させられて、リーダー・ライター１０に記録動作を行わせる。そうすると、画像処理部７の圧縮伸張部７ｂによって圧縮された画像が、リーダー・ライター１０によって記憶部１０ａに記録される（ステップＳ１６）。そして、ユーザーによって電源スイッチ１４ｂがオフ操作されていなければ（ステップＳ１７：ＮＯ）、中央制御部１１の処理がステップＳ３に戻る。一方、ユーザーによって電源スイッチ１４ｂがオフ操作されていれば（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、中央制御部１１等が待機状態又は停止状態になる。

以上の動作では、ユーザーがシャッターボタン１４ａを全押しする前に、電子撮像部２等によって撮像された画像（ライブビュー画像）の中の顔領域が顔検出部６の顔領域認識部６ａによって認識されて、その認識された顔領域の位置が顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出されていた（ステップＳ６、ステップＳ７参照）。それに対して、ユーザーがシャッターボタン１４ａを全押しした後に、電子撮像部２等によって撮像された画像（記録画像）の中の顔領域が顔検出部６の顔領域認識部６ａによって認識されて、その認識された顔領域の位置が顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出されてもよい。つまり、ステップＳ６、ステップＳ７の処理がステップＳ１０の後であってステップＳ１１の前に行われてもよい。

本実施の形態によれば、以下のような効果が生ずる。
(1) 画像の歪曲収差補正を行うと、画像の周辺部が中心部よりも大きく補正される。そのため、顔の像が画像の周辺部にある場合にその画像が歪曲収差補正されると、顔の像が歪んでしまう。特に、画像の周辺部にある顔の像は左右対称に補正されるのではなく、顔の像のうち縁に近い部分が大きく補正され、中心部に近い部分が小さく補正される。その結果、顔の像の歪みが目立ってしまう。そこで、本実施形態によれば、顔領域が領域Ｃの外にあれば、つまり画像の周辺部にあれば、歪曲収差補正が行われないか、歪曲収差補正の度合が小さい（ステップＳ１５）。よって、画像の周辺にある顔の像の歪みが無いか、そのような歪みがあったとしても目立たない。

(2) 撮像されるどの画像も歪曲収差補正されていないわけではなく、顔の像が画像の中心部にある場合には、その画像が歪曲収差補正される（ステップＳ１４）。画像が歪曲収差補正されるから、撮影された画像の背景部分の歪曲に違和感を覚えない。また、撮像された画像が歪曲収差補正されたものとしても、顔の像が画像の中心部にあるから、顔の像の歪みが目立たない。

(3) 画像の中心部が図２に示すような形状の領域Ｃによって定められると、画像を歪曲収差補正しても顔の像の歪みが目立たないようにする効果と、画像を歪曲収差補正せずに顔の像の歪みを発生しないようにする効果とを良好に両立することができる。

(4) ライブビュー画像について顔領域の認識・位置検出が行われたので（ステップＳ６，Ｓ７参照）、ユーザーがシャッターボタン１４ａを全押ししてから画像が記録されるまでの時間が短縮される。

〔第２の実施の形態〕
図６は、本発明の第２実施形態に係る撮像装置１００Ａの概略構成を示すブロック図である。第２実施形態に係る撮像装置１００Ａと、第１実施形態に係る撮像装置１００との間で互いに対応する部分には、同一の符号を付す。

第２実施形態に係る撮像装置１００Ａと、第１実施形態に係る撮像装置１００とは、顔検出部６の機能が相違する。更に、プログラムメモリ１３に格納されたプログラム１３ａ，１３ｂが相違するとともに、プログラム１３ａ，１３ｂによる中央制御部１１の機能が相違する。

第２実施形態に係る撮像装置１００Ａでは、顔検出部６が顔領域認識部６ａ及び顔領域位置検出部６ｂに加えて、顔領域面積検出部６ｃ及び顔向き検出部６ｄを有する。
顔領域面積検出部６ｃは、顔領域認識部６ａによって認識された顔領域の面積（画素数）を検出する。
顔向き検出部６ｄは、顔領域認識部６ａによって認識された顔領域内の顔の向きを検出する。例えば、顔向き検出部６ｄは、顔領域認識部６ａによって認識された顔領域内の顔の両目若しくは鼻又はこれらの両方の位置を検出して、それらの位置から顔の向きを検出する。顔の向きを表す数値の絶対値は、顔が正面向きになるにつれて小さい値をとり、顔が横向きになるにつれて大きい値をとる。

プログラム１３ｂが中央制御部１１に各種の機能を持たせ、中央制御部１１がプログラム１３ｂに従って各種処理を行う。具体的には、プログラム１３ｂは、中央制御部１１を焦点距離設定部１１ａ、判定部１１ｂ及び検出位置補正部１１ｃとして機能させる。焦点距離設定部１１ａは、第１実施形態における焦点距離設定部１１ａと同等の機能を有する。

検出位置補正部１１ｃは、顔領域面積検出部６ｃによって検出された顔領域の面積と、顔向き検出部６ｄによって検出された顔の向きとに基づいて、顔検出部６の顔領域位置検出部６ｂによって検出された位置を補正する。具体的には、検出位置補正部１１ｃは、次式に従って補正を行う。

ここで、ｘ_ｃは画像の中心の水平位置、ｙ_ｃは画像の中心の垂直位置、ｘは顔領域位置検出部６ｂによって検出された顔領域の水平位置、ｙは顔領域位置検出部６ｂによって検出された顔領域の垂直位置、Ａは顔領域面積検出部６ｃによって検出された顔領域の面積、Ｄは顔向き検出部ｄによって検出された顔の向きを表す数値、ｘ^＊は補正後の水平位置、ｙ^＊は補正後の垂直位置である。画像の中心を原点とすれば、ｘ_ｃ、ｙ_ｃはともにゼロである。

判定部１１ｂは、検出位置補正部１１ｃによって補正された位置が画像中の所定領域（例えば、図２〜図３に示す領域Ｃ）内に含まれているか否かを判別する。

レンズ部１、ユニット回路部３、撮像制御部４、レンズ駆動部５、画像処理部７、表示制御部８、表示部９、リーダー・ライター１０、記憶部１０ａ、メモリ１２、プログラムメモリ１３、操作入力部１４及びバスライン１５は第１実施形態の場合と同様である。

続いて、図７を参照して、撮像装置１００Ａの動作について説明する。図７は、撮像装置１００Ａの各部の動作を表わしたフローチャートである。

ステップＳ３１〜ステップＳ３７までの撮像装置１００Ａの動作や操作は、第１実施形態におけるステップＳ１〜ステップＳ７までの撮像装置１００の動作や操作と同様であるので説明を省略する。

画像内の顔領域の位置がステップＳ３７において顔領域位置検出部６ｂによって検出された後、顔検出部６は、顔領域認識部６ａにより認識した顔領域の面積を顔領域面積検出部６ｃによって検出する（ステップＳ３８）。
次に、顔検出部６は、顔領域認識部６ａにより認識した顔領域内の顔の向きを顔向き検出部６ｄによって検出する（ステップＳ３９）。顔検出部６によって検出された顔領域の位置、面積及び顔向きは、メモリ１２に一時格納されたり、中央制御部１１に出力されたりする。

次に、中央制御部１１がプログラム１３ｂによって検出位置補正部１１ｃとして機能させられる（ステップＳ４０）。つまり、検出位置補正部１１ｃとして機能した中央制御部１１は、ステップＳ３８において検出された顔領域の面積と、ステップＳ３９において検出された顔の向きとに基づいて、ステップＳ３７において検出された顔領域の位置を補正する（上述の式（１）参照）。なお、画像の中の顔領域と他の領域が顔領域認識部６ａによって識別されなかった場合には（ステップＳ３６：ＮＯ）、ステップＳ３７〜ステップＳ４０の処理・動作は省略される。

その後、中央制御部１１がシャッターボタン１４ａの半押し・全押しの有無を判定する（ステップＳ４１，Ｓ４２）。そして、ユーザーがシャッターボタン１４ａを全押したら、記録撮像制御部として機能した中央制御部１１が撮像制御部４に撮像の指令をし、電子撮像部２によって撮像された画像がユニット回路部３を介して画像処理部７及びメモリ１２等に出力される（ステップＳ４３）。ステップＳ４１〜ステップＳ４３までの撮像装置１００Ａの動作や操作は、第１実施形態におけるステップＳ８〜ステップＳ１０までの撮像装置１００の動作や操作と同様であるので、これらの詳細な説明を省略する。

その後、プログラム１３ｂによって判定部１１ｂとして機能させられた中央制御部１１は、ステップＳ３３において設定されたレンズ部１の焦点距離に従って領域Ｃの大きさを決定し（ステップＳ４５）、ステップＳ４０において補正された顔領域の位置が領域Ｃ内に含まれているか否かを判定する（ステップＳ４６）。補正された顔領域の位置が領域Ｃ内に含まれている場合には（ステップＳ４６：ＹＥＳ）、中央制御部１１が画像処理部７に歪曲収差補正処理を行わせる。そうすると、画像処理部７は、ステップＳ３３において設定されたレンズ部１の焦点距離に従って補正関数の補正パラメータを決定し、その決定した補正パラメータの補正関数で画像（ステップＳ４３において撮像された画像）の歪曲収差補正を歪曲収差補正部７ａによって行う（ステップＳ４７）。そして、歪曲収差補正された画像が圧縮伸張部７ｂによって圧縮される。
一方、補正された顔領域の位置が領域Ｃ内に含まれていない場合には（ステップＳ４６：ＮＯ）、中央制御部１１が画像処理部７に歪曲収差補正を行わせない。そうすると、ステップＳ４３において撮像された画像の歪曲収差補正が行われずに、その画像が圧縮伸張部７ｂによって圧縮される（ステップＳ４８）。なお、画像処理部７が、ステップＳ４７において行われる歪曲収差補正の度合よりも低い度合いで画像の歪曲収差補正を行ってもよい（ステップＳ４８）。

先のステップＳ３６において顔領域が顔検出部６によって認識されなかった場合、中央制御部１１が判定処理を行わずに、歪曲収差補正及び画像圧縮処理を画像処理部７に行わせる（ステップＳ４４：ＮＯ、ステップＳ４７参照）。

その後、中央制御部１１がリーダー・ライター１０に記録動作を行わせ、画像処理部７の圧縮伸張部７ｂによって圧縮された画像がリーダー・ライター１０によって記憶部１０ａに記録される（ステップＳ４９）。
その後、ユーザーが電源スイッチ１４ｂをオフ操作していなければ（ステップＳ５０：ＮＯ）、中央制御部１１の処理がステップＳ３３に戻り、ユーザーが電源スイッチ１４ｂをオフ操作していれば（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、中央制御部１１等が待機状態又は停止状態になる。

なお、ステップＳ３６〜ステップＳ４０の処理がステップＳ４３の後であってステップＳ４４の前に行われ、電子撮像部２等によって撮像された画像（記録画像）についての顔領域の認識、位置検出、面積検出、向き検出及び位置補正が行われてもよい。

本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が生ずるとともに、更に次のような効果も生ずる。

(1) 撮像された画像に含まれる顔の像が横顔の像であれば、その画像を歪曲収差補正しても、顔の像の歪みが目立たない。しかし、画像に含まれる顔の像が正面を向いた顔の像であれば、その画像の歪曲収差の補正をすると、顔の像の歪みが目立つ。一方、撮像された画像に含まれる顔の像が小さければ、その画像の歪曲収差の補正をしても、顔の像の歪みが目立たない。しかし、画像に含まれる顔の像が大きければ、その画像の歪曲収差の補正をすると、顔の像の歪みが目立つ。そのため、検出された顔領域の位置を顔領域の面積や顔向きによって補正することで、歪曲収差補正するか否かの判定基準がより理想的になる。

〔変形例〕
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の実施形態は本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記第１又は第２の実施形態に対して種々の改良並びに設計の変更を行ったものでも良い。

上述の第１、第２の実施の形態では、撮像された画像の歪み補正処理（ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ４７，Ｓ４８）が歪曲収差補正処理であったが、他の歪み補正処理であってもよい。ここでいう歪み補正処理とは、撮像された画像の画素の座標変換をして画素間を補間することによって、画像の中の被写体や背景等が幾何学的に変形するような画像処理をいう。

上述の第２の実施の形態では、中央制御部１１が、ステップＳ３８において検出された顔領域の面積と、ステップＳ３９において検出された顔の向きとに基づいて、ステップＳ３７において検出された顔領域の位置を式（１）に従って補正した。それに対して、中央制御部１１が、ステップＳ３８において検出された顔領域の面積に基づいて、ステップＳ３７において検出された顔領域の位置を補正してもよい。その場合、式（１）のＤが定数である。
また、中央制御部１１が、ステップＳ３９において検出された顔の向きに基づいて、ステップＳ３７において検出された顔領域の位置を補正してもよい。その場合、式（１）のＡが定数である。

撮像装置１００，１００Ａの構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではない。また、撮像装置１００，１００Ａの一例としてデジタルカメラを例示したが、これに限られるものではなく、例えば、撮像手段を有した携帯電話機、タブレット、電子辞書、ノート型パーソナルコンピュータ（ラップトップパーソナルコンピュータ）その他の電子機器であってもよい。

上記第１、第２の実施形態にあっては、顔検出部６や画像処理部７の各種機能は、中央制御部１１の制御のもとにて画像処理部７及び顔検出部６が中央制御部１１によって駆動されることによって実現される構成としたが、これに限られるものではない。つまり、中央制御部１１がプログラムメモリ１３に格納されたプログラム１３ａ，１３ｂを実行することによって、中央制御部１１が顔検出部６や画像処理部７の各部と同等の機能を実現するものとしてもよい。

さらに、プログラム１３ａ，１３ｂを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＲＯＭやハードディスク等の他、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを所定の通信回線を介して提供する媒体としては、キャリアウェーブ（搬送波）も適用される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
被写体を撮像し、被写体画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された被写体画像の歪み補正処理を行う歪み補正処理手段と、
前記撮像手段によって撮像された被写体画像の中の顔領域を認識する顔領域認識手段と、
前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の被写体画像内での位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段によって検出された位置に基づいて、前記歪み補正処理手段による歪み補正の度合を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
＜請求項２＞
前記判定手段は、
前記位置検出手段によって検出された位置が前記撮像手段によって撮像された被写体画像の一部の領域内に含まれるか否かを判定し、その判定結果に従って前記歪み補正処理手段による歪み補正処理の有無又は歪み補正処理の度合を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
＜請求項３＞
前記撮像手段によって撮像された被写体画像の前記一部の領域が、その被写体画像の中心を中心として、その中心を通る水平ライン及び垂直ライン上に頂点を有した菱形の領域、又は、その菱形の各辺をその中心に向けて湾曲させるように変形させて得られた閉曲線によって囲まれる領域であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
＜請求項４＞
前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の面積を検出する面積検出手段と、
前記面積検出手段によって検出された面積に基づいて、前記位置検出手段によって検出された位置を補正する検出位置補正手段と、を更に備え、
前記判定手段は、前記検出位置補正手段によって補正された位置が前記撮像手段によって撮像された被写体画像の一部の領域内に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
＜請求項５＞
前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の中の顔の向きを検出する顔向き検出手段と、
前記顔向き検出手段によって検出された顔の向きに基づいて、前記位置検出手段によって検出された位置を補正する検出位置補正手段と、を更に備え、
前記判定手段は、前記検出位置補正手段によって補正された位置が前記撮像手段によって撮像された被写体画像の一部の領域内に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
＜請求項６＞
前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の面積を検出する面積検出手段と、
前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の中の顔の向きを検出する顔向き検出手段と、
前記面積検出手段によって検出された面積と前記顔向き検出手段によって検出された顔の向きとに基づいて、前記位置検出手段によって検出された位置を補正する検出位置補正手段と、を更に備え、
前記判定手段は、前記検出位置補正手段によって補正された位置が前記撮像手段によって撮像された被写体画像の一部の領域内に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
＜請求項７＞
前記撮像手段に結像するレンズ部の焦点距離を設定する焦点距離設定手段を更に備え、
前記判定手段が、前記焦点距離設定手段によって設定された焦点距離に基づいて、前記撮像手段によって撮像された被写体画像の前記一部の領域の大きさを決定することを特徴とする請求項２から６の何れか一項に記載の撮像装置。
＜請求項８＞
前記歪み補正処理手段が行う歪み補正処理が歪曲収差補正処理であることを特徴とする請求項２から７の何れか一項に記載の撮像装置。
＜請求項９＞
被写体を撮像する撮像手段を備える撮像装置のコンピュータを、
前記撮像手段によって撮像された被写体画像の歪み補正処理を行う歪み補正処理手段、
前記撮像手段によって撮像された被写体画像の中の顔領域を認識する顔領域認識手段、
前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の被写体画像内の位置を検出する位置検出手段、
前記位置検出手段によって検出された位置に基づいて、前記歪み補正処理手段による歪み補正の度合を決定する判定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。

１ レンズ部
２ 電子撮像部（撮像手段）
３ ユニット回路部（撮像手段）
５ 撮像制御部（撮像手段）
７ 画像処理部
７ａ 歪曲収差補正部（歪み補正処理手段）
６ 顔検出部
６ａ 顔領域認識部
６ｂ 顔領域位置検出部（位置検出手段）
６ｃ 顔領域面積検出部（面積検出手段）
６ｄ 顔向き検出部（顔向き検出手段）
１１ 中央制御部
１１ａ 焦点距離設定部（焦点距離設定手段）
１１ｂ 判定部（判定手段）
１１ｃ 検出位置補正部（検出位置補正手段）
１２ メモリ
１３ａ、１３ｂ プログラム
１５ バスライン
１００、１００Ａ 撮像装置

Claims (9)

1. 被写体を撮像し、被写体画像を取得する撮像手段と、
   前記撮像手段によって撮像された被写体画像の歪み補正処理を行う歪み補正処理手段と、
   前記撮像手段によって撮像された被写体画像の中の顔領域を認識する顔領域認識手段と、
   前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の被写体画像内での位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段によって検出された位置に基づいて、前記歪み補正処理手段による歪み補正の度合を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記判定手段は、
   前記位置検出手段によって検出された位置が前記撮像手段によって撮像された被写体画像の一部の領域内に含まれるか否かを判定し、その判定結果に従って前記歪み補正処理手段による歪み補正処理の有無又は歪み補正処理の度合を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像手段によって撮像された被写体画像の前記一部の領域が、その被写体画像の中心を中心として、その中心を通る水平ライン及び垂直ライン上に頂点を有した菱形の領域、又は、その菱形の各辺をその中心に向けて湾曲させるように変形させて得られた閉曲線によって囲まれる領域であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の面積を検出する面積検出手段と、
   前記面積検出手段によって検出された面積に基づいて、前記位置検出手段によって検出された位置を補正する検出位置補正手段と、を更に備え、
   前記判定手段は、前記検出位置補正手段によって補正された位置が前記撮像手段によって撮像された被写体画像の一部の領域内に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
5. 前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の中の顔の向きを検出する顔向き検出手段と、
   前記顔向き検出手段によって検出された顔の向きに基づいて、前記位置検出手段によって検出された位置を補正する検出位置補正手段と、を更に備え、
   前記判定手段は、前記検出位置補正手段によって補正された位置が前記撮像手段によって撮像された被写体画像の一部の領域内に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
6. 前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の面積を検出する面積検出手段と、
   前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の中の顔の向きを検出する顔向き検出手段と、
   前記面積検出手段によって検出された面積と前記顔向き検出手段によって検出された顔の向きとに基づいて、前記位置検出手段によって検出された位置を補正する検出位置補正手段と、を更に備え、
   前記判定手段は、前記検出位置補正手段によって補正された位置が前記撮像手段によって撮像された被写体画像の一部の領域内に含まれるか否かを判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
7. 前記撮像手段に結像するレンズ部の焦点距離を設定する焦点距離設定手段を更に備え、
   前記判定手段が、前記焦点距離設定手段によって設定された焦点距離に基づいて、前記撮像手段によって撮像された被写体画像の前記一部の領域の大きさを決定することを特徴とする請求項２から６の何れか一項に記載の撮像装置。
8. 前記歪み補正処理手段が行う歪み補正処理が歪曲収差補正処理であることを特徴とする請求項２から７の何れか一項に記載の撮像装置。
9. 被写体を撮像する撮像手段を備える撮像装置のコンピュータを、
   前記撮像手段によって撮像された被写体画像の歪み補正処理を行う歪み補正処理手段、
   前記撮像手段によって撮像された被写体画像の中の顔領域を認識する顔領域認識手段、
   前記顔領域認識手段によって認識された顔領域の被写体画像内の位置を検出する位置検出手段、
   前記位置検出手段によって検出された位置に基づいて、前記歪み補正処理手段による歪み補正の度合を決定する判定手段、
   として機能させることを特徴とするプログラム。

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