JP2013121173A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1光学系と第2光学系と、第1光学系で形成される光学像を第1電気信号に変換する第1撮像素子と、第2光学系で形成される光学像を第2電気信号に変換する第2撮像素子と、第1撮像素子から第1電気信号を第1周期で読み出し、第1映像信号を生成する第1映像信号処理部と、第2撮像素子から第2電気信号を第1周期とは異なる第2周期で読み出し、第2映像信号を生成する第2映像信号処理部と、第1映像信号および第2映像信号を互いに異なるフレームレートで記録媒体に記録する記録部を備える。
【選択図】図3
Description
第1光学系と第2光学系と、
前記第1光学系で形成される光学像を第1電気信号に変換する第1撮像素子と、
前記第2光学系で形成される光学像を第2電気信号に変換する第2撮像素子と、
前記第1撮像素子から前記第1電気信号を第1周期で読み出し、第1映像信号を生成する第1映像信号処理部と
前記第2撮像素子から前記第2電気信号を前記第1周期とは異なる第2周期で読み出し、第2映像信号を生成する第2映像信号処理部と
前記第1映像信号および前記第2映像信号を互いに異なるフレームレートで記録媒体に記録する記録部とを備えるものである。
図1の外観図に示すように、撮像装置100は第1光学系101と第2光学系102を有している。撮像装置100の上部には、シャッターボタン103が設けられ、静止画撮影時のタイミングを決定するようになっている。また動画撮影時には、このシャッターボタン103を押すことで撮影が開始され、再度シャッターボタン103を押すと撮影を終了するように構成されている。
ユーザが切替ボタン110を操作して撮影モードを選択する。そして、シャッターボタン103を押すと、動画撮影動作が開始される。すなわち、第1光学系101が形成する光学的な像を、第1撮像素子205が第1電気信号231に変換する。同様に、第2光学系102が形成する光学像を、第2撮像素子206が第2電気信号232に変換する。第1映像信号241のフレーム番号Iはゼロを初期値として与える。
第1映像信号241のフレーム番号Iを1進める。
第1映像信号処理部207が、第1電気信号231を第1周期(Nフレーム毎秒)で第1撮像素子205から読み出す。そして、ノイズの除去や増幅処理を行った第1映像信号241を、映像信号記録部213と画像合成部222に送出する。この際、第1映像信号241は、1枚の画像として送出されるので、これを第1映像信号241のIフレーム目の画像と呼ぶ。
画像合成部222は、第1映像信号241だけを選択して、第3映像信号243として画像出力部223に出力する。画像出力部223は、この第3映像信号243、すなわち第1映像信号241のIフレーム目の画像を液晶画面111に表示する。これによって、ユーザは液晶画面111に表示されたモニタ画像を見ながら撮影できる。
ステップS102と並行して、第2映像信号処理部208が第2電気信号231を第2周期(Mフレーム毎秒)で第2撮像素子206から読み出す。そして、ノイズの除去や増幅処理を行った第2映像信号242を映像信号記録部213に送出する。第2映像信号242も、1枚の画像として送出されるので、これを第2映像信号242のJフレーム目の画像と呼ぶ。
映像信号記録部213は、第1映像信号241と第2映像信号242を記録媒体220に記録する。すなわち、ステップS102で取得した第1映像信号241のIフレーム目の画像と、ステップS104で取得した第2映像信号242のJ=K×Iフレーム目からJ+K−1フレーム目までのK個の画像を記録する。これらは同一ファイルとして一括して記録してもよい。あるいは、第1映像信号241の画像と、第2映像信号242の画像を、それぞれ別ファイルとして記録しても良い。
ユーザがシャッターボタン103を再度押した場合には、ステップS107に進んで動画撮影動作を終了する。シャッターボタン103の操作がない場合には、ステップS101に戻って動画撮影動作を継続する。
動画撮影動作を終了する。
ユーザが切替ボタン110を操作して再生モードを選択する。さらに液晶画面111に表示されるメニューから再生ボタンにタッチすると、タッチパネル112により検出されて、再生動作を開始する。第1映像信号241のフレーム番号IはI=1を初期値として与える。
映像信号再生部221は、記録媒体220から第1映像信号241のIフレーム目の画像を読み出す。そして、画像合成部222にIフレーム目の画像を送る。
画像合成部222は、第1映像信号241だけを選択して、第3映像信号243として画像出力部223に出力する。画像出力部223は、この第3映像信号243、すなわち第1映像信号241のIフレーム目の画像を液晶画面111に表示する。
第1映像信号241のフレーム番号Iを1進める。
ユーザが液晶画面111に表示されるメニューから停止ボタンにタッチすると、S214に進み再生動作を終了する。さもなくば、ステップS205に進む。
ユーザが液晶画面111に表示されるメニューからスロー再生ボタンにタッチすると、S206に進み、スロー再生動作を開始する。ユーザによる操作がなければ、通常の再生動作を継続するためステップS201に戻る。
ユーザがスロー再生を指定した場合、第2映像信号242の記録状態を判定する。第2映像信号242が断続的に記録されている場合などを考慮しなくてはならないからである。そこで、映像信号再生部221は索引データを記録媒体220から読み出す。そして、再生中の第1映像信号241のIフレームに対応する第2映像信号242の記録結果が存在するかどうかを判定する。対応する第2映像信号242が存在する場合は、ステップS207に進む。存在しない場合は、「スロー再生はできません」と液晶画面111に表示して、ステップS201に戻る。
第2映像信号242のフレーム番号Jを、索引データを参照して設定する。すなわち、第1映像信号241のIフレーム目に対して、同時に撮影された第2映像信号242の先頭フレーム画像の番号をJとして設定する。例えば、第2映像信号242が連続的に(途切れることなく)記録媒体220に記録されていた場合には、J=K×Iとなる。
映像信号再生部221は、記録媒体220から第2映像信号242のJフレーム目の画像を読み出す。そして、画像合成部222にJフレーム目の画像を送る。
画像合成部222は、第2映像信号241だけを選択して、第3映像信号243として画像出力部223に出力する。画像出力部223は、この第3映像信号243、すなわち第2映像信号242のJフレーム目の画像を液晶画面111に表示する。
第2映像信号242のフレーム番号Jを1進める。
ユーザが液晶画面111に表示されるメニューから停止ボタンにタッチすると、S214に進みスロー再生動作(および再生動作)を終了する。さもなくば、ステップS212に進む。
ユーザが液晶画面111に表示されるメニューから通常再生ボタンにタッチすると、ステップS213に進み、通常の再生動作に戻る。また、第2映像信号242のJフレーム目が存在しない場合もステップS213に進み、通常の再生動作に戻る。さもなくば、スロー再生動作を継続するためステップS208に戻る。
第1映像信号241のフレーム番号Iを、索引データを参照して設定する。すなわち、第2映像信号242のJフレーム目の画像に対して、同時に撮影された第1映像信号241のフレーム画像の番号をIとして設定する。例えば、第2映像信号242が連続的に(途切れることなく)記録媒体220に記録されていた場合には、I=(J/K)により計算すれば良い。ここで、(A)は実数Aを超えない最大の整数を示すものとする。例えば、A=10.2なら(A)=10となる。第1映像信号のフレーム番号Iを設定した後、ステップS201に戻る。
スロー再生動作および再生動作を終了する。
実施の形態2の撮像装置100の構成は、図1、図2、図3に示す実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。また、動画撮影動作も実施の形態1(図4)と同じであるので、説明を省略する。
ユーザが切替ボタン110を操作して再生モードを選択する。さらに液晶画面111に表示されるメニューから高画質再生ボタンにタッチすると、タッチパネル112により検出されて、高画質再生動作を開始する。第1映像信号241のフレーム番号IはI=0を初期値として与える。
第1映像信号241のフレーム番号Iを1進める。
第2映像信号242の記録状態を判定する。映像信号再生部221が索引データを記録媒体220から読み出す。そして、第1映像信号241のIフレームに対応する第2映像信号242の記録結果が存在するかどうかを判定する。対応する第2映像信号242が存在する場合は、ステップS306に進み第2映像信号242の積算画像生成と再生動作を行う。存在しない場合は、ステップS303に進み第1映像信号241の再生を行う。
映像信号再生部221は、記録媒体220から第1映像信号241のIフレーム目の画像を読み出す。そして、画像合成部222にIフレーム目の画像を送る。
画像合成部222は、第1映像信号241だけを選択して、第3映像信号243として画像出力部223に出力する。画像出力部223は、この第3映像信号243、すなわち第1映像信号241のIフレーム目の画像を液晶画面111に表示する。この際、液晶画面111に「通常再生」とオーバーラップ表示させるとよい。
ユーザが液晶画面111に表示されるメニューから停止ボタンなどにタッチすると、S311に進み高画質再生動作を終了する。ユーザの操作がない場合にはステップS301に戻って再生動作を継続する。
第2映像信号242のフレーム番号Jを、索引データを参照して設定する。すなわち、第1映像信号241のIフレーム目に対して、同時に撮影された第2映像信号242の先頭フレーム画像の番号をJとして設定する。例えば、第2映像信号242が連続的に(途切れることなく)記録媒体220に記録されていた場合には、J=K×Iとなる。
映像信号再生部221は、記録媒体220から第2映像信号242のJフレーム目からJ+K−1フレーム目までのK個のフレーム画像を読み出す。そして、画像合成部222へ、読み出したK個のフレーム画像を送る。
画像合成部222は、読み出したK個のフレーム画像を積算合成する。
画像合成部222は、積算合成した画像を第3映像信号243(のIフレーム目)の画像として画像出力部223に出力する。画像出力部223は、この第3映像信号243(のIフレーム目)の画像を液晶画面111に表示する。
ユーザが液晶画面111に表示されるメニューから停止ボタンなどにタッチすると、S311に進み高画質再生動作を終了する。ユーザの操作がない場合にはステップS301に戻って再生動作を継続する。
高画質再生動作を終了する。
ユーザが切替ボタン110を操作して再生モードや撮影モードを選択した後、待機状態を長時間継続した場合、撮像装置100は、待機時高画質記録動作を開始する。第1映像信号241のフレーム番号IはI=0を初期値として与える。
第1映像信号241のフレーム番号Iを1進める。
第2映像信号242の記録状態を判定する。映像信号再生部221が索引データを記録媒体220から読み出す。そして、第1映像信号241のIフレームに対応する第2映像信号242の記録結果が存在するかどうかを判定する。対応する第2映像信号242が存在する場合は、ステップS404に進み第2映像信号242の積算画像生成と記録動作を行う。存在しない場合は、ステップS403に進む。
ユーザがシャッターボタン103や切替ボタン110を操作した場合、あるいはタッチパネル112を操作した場合には、もはや待機状態ではない。S409に進み待機時高画質記録動作を停止する。ユーザの操作がない場合にはステップS401に戻る。
第2映像信号242のフレーム番号Jを、索引データを参照して設定する。すなわち、第1映像信号241のIフレーム目に対して、同時に撮影された第2映像信号242の先頭フレーム画像の番号をJとして設定する。例えば、第2映像信号242が連続的に(途切れることなく)記録媒体220に記録されていた場合には、J=K×Iとなる。
映像信号再生部221は、記録媒体220から第2映像信号242のJフレーム目からJ+K−1フレーム目までのK個のフレーム画像を読み出す。そして、画像合成部222へ、読み出したK個のフレーム画像を送る。
画像合成部222は、読み出したK個のフレーム画像を積算合成する。積算方法はステップS308と同じ処理がよい。
画像合成部222は、積算合成した画像を第3映像信号243の画像として映像信号記録部213に出力する。映像信号記録部213は、受け取った第3映像信号243を記録媒体220に記録する。
ユーザがシャッターボタン103や切替ボタン110を操作した場合、あるいはタッチパネル112を操作した場合には、もはや待機状態ではない。S409に進み待機時高画質記録動作を停止する。ユーザの操作がない場合にはステップS401に戻る。
待機時高画質記録動作を終了する。
実施の形態3の撮像装置100の構成は、図1、図2、図3に示す実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。また、動画撮影動作も実施の形態1(図4)と同じであるので、説明を省略する。
ユーザが切替ボタン110を操作して再生モードを選択する。さらに液晶画面111に表示されるメニューからHDR再生ボタンにタッチすると、タッチパネル112により検出されて、HDR再生動作を開始する。第1映像信号241のフレーム番号IはI=0を初期値として与える。
第1映像信号241のフレーム番号Iを1進める。
映像信号再生部221は、記録媒体220から第1映像信号241のIフレーム目の画像を読み出す。そして、画像合成部222にIフレーム目の画像を送る。
第2映像信号242の記録状態を判定する。映像信号再生部221が索引データを記録媒体220から読み出す。そして、第1映像信号241のIフレームに対応する第2映像信号242の記録結果が存在するかどうかを判定する。対応する第2映像信号242が存在する場合は、ステップS506に進みHDR画像生成と再生動作を行う。存在しない場合は、ステップS504に進み第1映像信号241の再生を行う。
画像合成部222は、第1映像信号241だけを選択して、第3映像信号243として画像出力部223に出力する。画像出力部223は、この第3映像信号243、すなわち第1映像信号241のIフレーム目の画像を液晶画面111に表示する。
ユーザが液晶画面111に表示されるメニューから停止ボタンなどにタッチすると、ステップS512に進み再生動作を終了する。ユーザの操作がなければ、ステップS501に戻って再生動作を継続する。
第2映像信号242のフレーム番号Jを、索引データを参照して設定する。すなわち、第1映像信号241のIフレーム目に対して、同時に撮影された第2映像信号242の先頭フレーム画像の番号をJとして設定する。例えば、第2映像信号242が連続的に(途切れることなく)記録媒体220に記録されていた場合には、J=K×Iとなる。
映像信号再生部221は、記録媒体220から第2映像信号242のJフレーム目からJ+K−1フレーム目までのK個のフレーム画像を読み出す。そして、画像合成部222へ、読み出したK個のフレーム画像を送る。
画像合成部222は、読み出したK個のフレーム画像を積算合成する。積算方法は実施の形態2のステップS308と同じ処理がよい。
画像合成部222は、第2映像信号242を積算合成した画像と、第1映像信号241のIフレーム目の画像から、HDR画像を合成する。
合成したHDR画像を、第3映像信号243(のIフレーム目)として画像出力部223に出力する。画像出力部223は、この第3映像信号243(のIフレーム目)の画像を液晶画面111に表示する。
ユーザが液晶画面111に表示されるメニューから停止ボタンなどにタッチすると、ステップS512に進みHDR再生動作を終了する。ユーザの操作がない場合にはステップS501に戻ってHDR再生動作を継続する。
高画質再生動作を終了する。
実施の形態4の撮像装置100の構成は、図1、図2、図3に示す実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。
ユーザが切替ボタン110を操作して撮影モードを選択する。さらに液晶画面111に表示されるメニューからHDR撮影ボタンにタッチすると、HDR撮影モードに切り変わる。そして、シャッターボタン103を押すと、HDR撮影動作が開始される。すなわち、第1光学系101が形成する光学的な像を、第1撮像素子205が第1電気信号231に変換する。同様に、第2光学系102が形成する光学像は、第2撮像素子206が第2電気信号232に変換する。第1映像信号241のフレーム番号Iはゼロを初期値として与える。
第1映像信号241のフレーム番号Iを1進める。
第1映像信号処理部207が、第1電気信号231を第1周期(Nフレーム毎秒)で第1撮像素子205から読み出す。そして、ノイズの除去や増幅処理を行い、第1映像信号241のIフレーム目の画像を、画像合成部222に送出する。
ステップS602と並行して、第2映像信号処理部208が第2電気信号231を第2周期(Mフレーム毎秒)で第2撮像素子206から読み出す。そして、ノイズの除去や増幅処理を行い、第2映像信号242のJフレームからJ+K−1フレームまでのKフレーム分の画像を画像合成部222に送出する。なお、J=K×Iである。
画像合成部222は、受け取ったK個のフレーム画像を積算合成する。積算方法は実施の形態2のステップS308と同じ処理がよい。
画像合成部222は、第2映像信号242のK個のフレーム画像を積算合成した画像と、第1映像信号241のIフレーム目の画像から、HDR画像を合成する。そして、合成したHDR画像を、第3映像信号243(のIフレーム目)として画像出力部223と映像信号記録部213に出力する。HDR画像の合成方法は、実施の形態3のステップS509と同じ処理がよい。
画像出力部223は、受け取った第3映像信号243(のIフレーム目)の画像を液晶画面111に表示する。
映像信号記録部213は、受け取った第3映像信号243を記録媒体220に記録する。 また、第1映像信号241と第3映像信号243のフレーム位置関係を示す索引データ(インデックスデータ)を作成し、記憶媒体220に記録してもよい。すなわち、第1映像信号241のIフレーム目と、第3映像信号243のLフレーム目が同一時刻に撮影されたフレームであることを記録する。
ユーザがシャッターボタン103を再度押した場合には、ステップS609に進んでHDR撮影動作を終了する。シャッターボタン103の操作がない場合には、ステップS601に戻ってHDR撮影動作を継続する。
HDR撮影動作を終了する。
実施の形態5の撮像装置100の構成は、図1、図2、図3に示す実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。
ユーザが切替ボタン110を操作して撮影モードを選択すると、AF動作を開始する。
第2撮像素子206は第2光学系102が形成する光学的な像を第2電気信号232に変換する。第2映像信号処理部208は、この第2電気信号232を第2周期で第2撮像素子206から読み出す。
第2映像信号処理部208は、第2映像信号242の任意領域を切り出して第2コントラスト検出部210に送出する。第2コントラスト検出部210は、受け取った画像のコントラスト値を計算する。
第2コントラスト検出部210が計算したコントラスト値などから、第2光学系102の合焦状態を判定する。合焦していると判定した場合は、ステップS705へ進む。合焦状態が確定していなければ、ステップS704に進む。
第2フォーカス駆動部212を制御して、第2フォーカスレンズ204を移動させる。そして、ステップS701に戻る。
合焦サーチ動作が完了したら、第2フォーカス駆動部212を制御して、第2フォーカスレンズ204を合焦位置に移動させる。同時に、第1フォーカス駆動部211を制御して、第1フォーカスレンズ203も合焦位置に移動させる。
ユーザが切替ボタン110を操作して電源OFFまたは再生モードを選択すると、ステップS707に進みAF動作を終了する。ユーザの操作がない場合には、ステップS701に戻ってAF動作を継続する。
AF動作を終了する。
101 第1光学系
102 第2光学系
103 シャッターボタン
110 切替ボタン
111 液晶画面
112 タッチパネル
201 第1ズームレンズ
202 第2ズームレンズ
203 第1フォーカスレンズ
204 第2フォーカスレンズ
205 第1撮像素子
206 第2撮像素子
207 第1映像信号処理部
208 第2映像信号処理部
209 第1コントラスト検出部
210 第2コントラスト検出部
211 第1フォーカス駆動部
212 第2フォーカス駆動部
213 映像信号記録部
220 記録媒体
221 映像信号再生部221
222 画像合成部
223 画像出力部
231 第1電気信号
232 第2電気信号
241 第1映像信号
242 第2映像信号
243 第3映像信号
Claims (4)
- 被写体を撮影する撮像装置であって、
第1光学系と第2光学系と、
前記第1光学系で形成される光学像を第1電気信号に変換する第1撮像素子と、
前記第2光学系で形成される光学像を第2電気信号に変換する第2撮像素子と、
前記第1撮像素子から前記第1電気信号を第1周期で読み出し、第1映像信号を生成する第1映像信号処理部と、
前記第2撮像素子から前記第2電気信号を前記第1周期とは異なる第2周期で読み出し、第2映像信号を生成する第2映像信号処理部と、
前記第1映像信号および前記第2映像信号を互いに異なるフレームレートで記録媒体に記録する記録部と、を備える、
撮像装置。 - 前記記録媒体から、前記第1映像信号および/または前記第2映像信号を読み出す再生部と、をさらに備える、
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記第1映像信号および/または前記第2映像信号を、選択および/または合成する画像合成部と、をさらに備える、
請求項1〜2に記載の撮像装置。 - 前記記録部は、前記画像合成部の出力を、前記記憶媒体に記録する、
請求項3に記載の撮像装置。
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JPN6016012225; 浜本隆之: '『撮像-画像処理-表示系の連携による高画質映像システム〜高ダイナミックレンジ化』' 映像情報メディア学会誌 第65巻第10号, 20111001, 第1369〜1372頁, (社)映像情報メディア学会 * |
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