JP2013172372A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の撮像装置は、画像データを一定時間間隔で取得する取得手段、更新用画像データを格納するメモリ領域、一定時間間隔で取得された更新用画像データのうち今回の更新用画像データと合成画像データとの画素毎の比較を取得中に実行してメモリ領域の画素に格納されていた輝度のデータを輝度が大きい方の輝度のデータに置換処理する画像処理手段を備えている。画像処理手段は、メモリ領域に格納されるべき更新用画像データが初期画像データのときには初期画像データとしての輝度の平均値を求め、更新用画像データが2枚目以後のときには更新用画像データとしての輝度の平均値を求め、両画像データの輝度の平均値の差分が閾値Mよりも大きいか小さいかによって、置換処理の内容を変更する。
【選択図】図7
Description
その一つに、デジタルカメラを三脚に固定し、インターバル撮影を行って得られた多量の静止画を利用して、新たな映像を作成する映像表現手法がある。例えば、蛍の光跡を増加させた写真や、地球の日周運動に起因し夜空を移動する星の光跡を残した写真を作成するために、比較明合成という合成処理を行う映像表現手法がある。
(デジタルカメラの一般的構成)
図1は本発明に係わる画像記録装置(撮像装置)としてのデジタルカメラ(以下、カメラという)の一例を示す正面図、図2はその背面図、図3はその上面図、図4はそのデジタルカメラの内部のシステム構成の概要を示すブロック回路図である。
レリーズスイッチSW1はその一段目の押し込みでオートフォーカスが実行され、二段目の押し込みで撮影が実行される。
次にカメラの内部のシステム構成を説明する。
図4において、104はデジタルスチルカメラプロセッサ(以下、プロセッサともいう)である。
鏡胴ユニット7の各レンズ系により固体撮像素子としてのCCD101に被写体像が結像され、CCD101は被写体像を画像信号に変換してF/E−IC102に画像信号を出力する撮像手段の一部として機能する。
すなわち、F/E−IC102は画像信号に所定の処理を施し、アナログ画像信号をデジタル信号に変換してプロセッサ104のCCD1信号処理ブロック1041に向けてデジタル信号を出力する。なお、CCD101の代わりにCMOSを用いることもできる。
そのTG1024は垂直同期信号VD・水平同期信号HDに基づき駆動タイミング信号を生成する。
CPUブロック1043は、プロセッサ104のサブCPU109に接続され、サブCPU109はLCDドライバ111を介してサブLCD1による表示制御を行う。サブCPU109は、更に、AFLED8、ストロボLED9、リモートコントロール受光部6、操作スイッチSW1〜SW13からなる操作キーユニット、ブザー113に接続されている。
(メニュー画面上での比較明合成処理の初期設定)
図5はインターバル撮影時の比較明合成処理の初期設定と設定ボタン操作による画面遷移とを示している。図6は図5に示す設定画面において選択できる項目の種類を示しており、図6(a)は図5に示す合成リセット時ファイル出力設定を選択したときに、選択できる項目を示し、図6(b)は図5に示すインターバル画像ファイル出力設定処理を選択したときに、選択できる項目を示している。
ユーザがカメラの電源をOnし、各種撮影に関する設定を好みの状態とした後、MENU/OK SW(SW12)、および、上下左右ボタン(SW7〜SW10)により所定の操作を行うことにより、図5に示す「設定画面1−1」がLCDモニタ10に表示される。
上下ボタン(SW7、SW9)を操作することにより、数値を変更できる。左ボタン(SW10)を操作すると、「設定画面1−5」に遷移し、右ボタン(SW8)を操作すると「設定画面1−2」に遷移する。
図7はそのデジタルカメラのインターバル撮影実行時のメインフローチャートを示している。
ここでは、そのプロセッサ104は、取得手段により一定時間間隔で取得された更新用画像データのうち今回の更新用画像データと合成画像データとの画素毎の輝度の比較をその取得中に実行して合成画像用メモリ領域αの画素領域に格納されていた輝度のデータを輝度が大きい方の輝度のデータに置換処理(いわゆる比較明合成処理)する画像処理手段としての機能も果たす。
合成画像用メモリ領域αは、更新画像用メモリ領域βの画素と互いに対応する画素毎に輝度が比較される画像1枚分相当の比較対象画像データを格納しかつ画素毎の輝度の比較後に輝度が大きい方の輝度にその画素のデータが置換処理された比較対象画像データを合成画像として格納する機能を果たす。
プロセッサ104は、S.33においてイエスの場合には、公知のオート露光処理(AE処理)を実行して(S.34)、撮影設定確定処理を終了した後、ステップS.4に移行する。プロセッサ104は、S.33においてノーの場合には、ステップS.34の処理をスキップして、撮影設定確定処理を終了した後、ステップS.4に移行する。
すなわち、そのインターバル撮影時間間隔t1経過ごとに露光処理を行い(S.5)、合成処理中フラグを確認する(S.6)。プロセッサ104は、合成処理中フラグがクリアされている場合には、CCD(撮像素子)101から被写体像1枚分相当の画像データの取得を実行する(S.7)。合成処理中フラグがセットされている場合、比較明合成処理中として比較明合成処理が終了するまで画像データの取得を禁止する。
なお、輝度の平均値は、被写体像1枚分相当の各画素の輝度の総和を、この輝度の総和に用いた画素の総個数(被写体像1枚分相当の画素の個数)により除算して求められる。
ここで、閾値Mは、被写体像の全体の明るさを判断するのに用いる。例えば、夜間におけるインターバル撮影等を想定した場合、明け方に近づくに従って空全体が明るくなってくると、被写体像の全体の輝度が高まり、このまま、比較明合成処理を続行すると、この閾値Mを超えた被写体像からなる画像データに合成画像用メモリ領域αの輝度のデータが置換され、比較明合成処理を行う意味がなくなってしまうからである。
プロセッサ104は、S.14において、回数N’が設定回数P以上の場合には、インターバル撮影を強制的に撮影終了し、回数N’が設定回数P未満の場合には、後述のステップS.19に移行する。
なお、このインターバル撮影の強制的撮影終了は、ユーザーが設定した場合にのみ行わせる構成としても良い。
なお、インターバル画像ファイル出力の詳細については後述する。
その比較明合成処理が終了すると、プロセッサ104は、ユーザーによるインターバル撮影終了操作の有無を判断する(S.19)。
(比較明合成処理の基本例)
図9は、図7に示す比較明合成処理の基本例のフローチャートである。
プロセッサ104は、まず、合成回数カウンタのカウント値が「0」であるか否かを判断する(S.181)。
図10は、図7に示すステップ16のインターバル画像ファイル出力処理の一例を示すフローチャートである。プロセッサ104は、インターバル画像ファイル出力処理においては、図5において、設定されている設定条件に応じてインターバル画像ファイル出力処理を実行する。
変更ステップ(S.12〜S.14)は、差分を超えた回数をカウントするカウントステップS.13と、この回数が設定回数Pを超えた否かを判断する判断ステップ(図7のS.14参照)とを含み、判断ステップがその設定回数Pを超えたと判断したときに置換処理ステップ(図7のS.18参照)の処理を中止させても良い。
プロセッサ104に、合成途中の合成画像を表示させる機能を追加する構成とすることもできる。
図11は、この合成途中の合成画像を表示させる処理の一例を示すフローチャートである。この合成途中画像表示処理機能は、図7のステップS.4からステップS.16の処理の途中に、レリーズスイッチSW1が半押しされたか否かを判断する処理と、合成途中画像表示処理とを追加することにより行うことができる。
この変形例1によれば、ユーザーが、インターバル撮影処理の途中で、合成画像を確認できるので便利である。
プロセッサ104に、合成途中の合成画像をユーザーが任意に初期化させる機能を追加する構成とすることもできる。
図12は、合成画像用メモリ領域αを初期化する処理の一例を示すフローチャートである。この合成画像用メモリ領域αの初期化処理も、図7のステップS.4からステップS.16の処理の途中に、セルフタイマ/削除SW5が操作されたか否かを判断する処理と、合成画像用メモリ領域αを初期化する処理とを追加することにより行うことができる。
合成画像初期化前の合成画像を保存する場合には、合成画像用メモリ領域αの合成画像データをファイルとして出力し(S.44)、保存しない場合には、S.44の処理を実行しないで、図7に示すフローに戻る。
図13は、1枚目の画像データの輝度の平均値と2枚目以後の画像データの輝度の平均値との差分が閾値M以上であった場合には、インターバル撮影処理を強制終了させる代わりに、2枚目以降のその差分を求めるのに用いられた更新用画像の画像データを補正処理して(S.12’)、この補正処理された更新用画像データを用いて、比較明合成処理を行うこととしたものであり、その他の処理は、図7に示す処理と同一であるので、そのフローチャートの詳細な説明は省略することにするが、画像データの補正処理について若干説明する。
これらの実施例や変形例によれば、被写体像の一定時間間隔の取得の際の輝度変化に柔軟に対応して意図した合成画像の構築を行うことができる。
高度なテクニックを有するユーザの場合、動画データを作成する前に静止画の微調整を行う傾向があるが、その要望にも耐えられる。
この実施例2は、比較明合成処理中に、極度に明るい輝度を有する被写体が瞬間的に写り込んだ際の不具合を回避する工夫を施したものである。
合成画像用メモリ領域α、更新画像用メモリ領域βは、図14(a)〜図14(d)に示すように、領域分割手段によって、複数個のエリアαi(i=1〜m)、βi(i=1〜m)に分割される。この領域分割手段には、公知の手法を用いることができる。
エリア毎の平均輝度値Pαi’、Pβi’は、エリア内の各画素の輝度値の総和をそのエリア内の画素の総個数を除算することによって求める。
図14(d)に示すように、例えば、輝度の高い被写体像Qがエリアβi(i=4)に存在する場合には、このエリアβ4の平均輝度値Pβ4’(輝度β4jの総和をそのエリアβ4内の画素の総個数で除算した値)は、このエリアβ4に対応するエリアα4の平均輝度値Pα4’(輝度α4jの総和をそのエリアα4内の画素の総個数で除算した値)よりも相対的に大きくなる。
なお、この図17に示すフローチャートは、説明の便宜のため、図7、図13に示すフローチャートの一部を捨象して再掲したもので、これらの図7、図13に示すステップのうち、実施例2の説明に必須のステップのみが示されており、図7、図13に示すステップを同時に実行させることももちろんできるものである。
まず、プロセッサ104は、図17に示すように、合成処理中フラグをクリアし(S.1’)、被写体像の合成回数カウンタを初期化する(S.2’)。
この処理により、輝度が極端に明るい被写体像を除外して比較明合成処理を行うことが可能になる。
図20に示す画像群G1にタグ情報を付して、記録手段としての記録媒体に記録させておいた場合、図19(a)に模式的に示すように、最終的に得られた合成画像G2に輝度が高い被写体像Qが例えばエリアα4に写り込んでいたときでも、記録手段から画像群G1を読み出して、その輝度が高い被写体像Qが存在する画像データを一連の画像群G1から特定し、この輝度が高い画像データの近傍で連続的に取得された画像データを画像選択手段によりユーザーが適宜選択して、この輝度の高い被写体像Qが写り込んでいるエリアβ4の画像データを、この輝度の高い被写体像Qが写り込んでいない別の画像データのエリアβ4の画素データにより置換処理して、図19(b)に示すように、この輝度の高い被写体像Qが写り込んでいない合成画像G2を製作することができる。
なお、エリア毎に閾値をユーザーが任意に設定できる構成としても良い。
α…合成画像用メモリ領域
β…更新画像用メモリ領域
M…閾値
Claims (12)
- 被写体像を画像1枚分相当の画像データに変換する撮像手段と、
前記画像データを一定時間間隔で前記撮像手段から取得する取得手段と、
前記画像データをその輝度が画素毎に比較される更新用画像データとして格納する更新画像用メモリ領域と、
前記更新画像用メモリ領域の画素と互いに対応する画素毎に輝度が比較される画像1枚分相当の比較対象画像データを格納しかつ画素毎の輝度の比較後に輝度が大きい方の輝度にその画素のデータが置換処理された比較対象画像データを合成画像データとして格納する合成画像用メモリ領域と、
前記取得手段により一定時間間隔で取得された更新用画像データのうち今回の更新用画像データと前記合成画像データとの画素毎の比較を前記取得中に実行して前記合成画像用メモリ領域の画素に格納されていた輝度のデータを輝度が大きい方の輝度のデータに置換処理する画像処理手段とを備え、
前記画像処理手段は、前記更新用画像メモリ領域に格納されるべき更新用画像データが第1枚目の被写体像を構成する初期画像データのときには当該初期画像データとしての輝度の平均値を求め、前記更新用画像メモリ領域に格納されるべき更新用画像データが第2枚目以後の被写体像を構成する更新用画像データのときには当該更新用画像データとしての輝度の平均値を求め、両画像データの輝度の平均値の差分が閾値よりも大きいか小さいかによって、前記置換処理の内容を変更することを特徴とする撮像装置。 - 前記画像処理手段は、前記差分が前記閾値よりも小さいときには、今回取得された更新用画像データを用いて前記置換処理を実行し、前記差分が前記閾値よりも大きい場合には次回に取得される更新用画像を用いての置換処理に移行することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記画像処理手段は、前記差分が前記閾値を超えた回数をカウントするカウント手段を有し、該カウント手段のカウント値が設定回数を超えた場合に前記合成画像の構築処理を中止することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記画像処理手段は、前記差分が前記閾値よりも小さいときには、今回取得された更新用画像データを用いて前記置換処理を実行し、前記差分が前記閾値よりも大きい場合には今回取得された更新用画像データの輝度値に補正を加えて前記置換処理を実行した後、次回に取得される更新用画像を用いての置換処理に移行することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記画像処理手段は、前記合成画像用メモリ領域と前記更新画像用メモリ領域とを複数個のエリアに分割する領域分割手段を有し、
前記画像処理手段は、前記合成画像用メモリ領域内のエリア毎の輝度の平均値と、前記更新画像用メモリ領域内のエリア毎の輝度の平均値とを求めると共に、互いに対応するエリア毎の輝度の平均値の差を求め、該輝度の平均値の差が閾値を超えたか否かを判断することにより、前記置換処理の内容を変更することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記エリア毎の閾値は、前記領域分割手段で分割されたエリア毎に設定可能なことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 前記エリア毎の閾値は、初期画像データを用いて前記エリア毎に輝度の平均値を求め、輝度の平均値が大きいときには前記閾値を小さく設定し、輝度の平均値が小さいときには前記閾値を大きく設定することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
- 前記画像処理手段は、撮影した画像データを記録手段に記録し、該記録手段から読み出された画像データを用いてエリア毎の置換処理が実行可能であることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 前記記録手段に記録された画像データから任意の更新画像データを選択する画像選択手段を有し、前記画像選択手段により選択された更新画像データを用いて前記更新画像用メモリ領域のエリアが選択されると、前記合成画像用メモリ領域の前記選択されたエリアに対応するエリア内の画像データが前記更新画像用メモリ領域のエリアの画像データに置換処理されることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
- 被写体像を画像1枚分相当の画像データに変換する変換ステップと、
該変換ステップにより変換された画像データを一定時間間隔で取得する取得ステップと、
前記画像データをその輝度が画素毎に比較される更新用画像データとして格納する更新画像用メモリ領域から今回の更新用画像データを読み出すと共に、前記更新画像用メモリ領域の画素と互いに対応する画素毎に輝度が比較される画像1枚分相当の比較対象画像データを格納しかつ画素毎の輝度の比較後に輝度が大きい方の輝度にその画素のデータが置換処理された比較対象画像データを合成画像データとして格納する合成画像用メモリ領域から前記合成画像を読み出す画像処理ステップと、
前記読み出された今回の更新用画像データと前記合成用画像データとを互いに対応する画素毎に比較して画素毎の比較後に輝度が大きい方の輝度に前記合成画像用メモリ領域の当該画素のデータを置換処理する置換処理ステップとを含み、
前記置換処理ステップは、前記更新用画像データが第1枚目の被写体像を構成する初期画像データであるか否かを判断する初期画像判断ステップと、
前記初期画像判断ステップにより前記初期画像データであると判断されたときには当該初期画像データとしての輝度の平均値を求め、前記初期画像判断ステップにより前記初期画像でないと判断されたときには前記更新用画像データが第2枚目以後の被写体像を構成する更新用画像データであるとして当該更新用画像データとしての輝度の平均値を求める平均値演算ステップと、
該平均値演算ステップにより求められた両輝度の平均値の差分が閾値よりも大きいか否かを判断してその判断結果によって、前記置換処理ステップの処理内容を変更する変更ステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。 - 前記画像処理ステップは、前記差分が前記閾値よりも小さいときには、今回取得された更新用画像データを用いて置換処理を実行するステップと、前記差分が前記閾値よりも大きい場合には次回に取得される更新用画像を用いての置換処理に移行するステップとを含むことを特徴とする請求項10に記載の撮像方法。
- 前記変更ステップは、差分を超えた回数をカウントするカウントステップと、該回数が設定回数を超えた否かを判断する判断ステップとを含み、前記判断ステップが前記回数を超えたと判断したときに前記置換処理ステップの処理を中止させることを特徴とする請求項10に記載の撮像方法。
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