JP2013207513A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影時の画像データに種々の模様を付加する画像処理を施すことのできる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像レンズを介して投影される被写体の光学像を電気信号に変換する撮像手段と、画像上に付加する模様を定義するテンプレートがあらかじめ記憶される記憶手段と、電気信号を画像処理し、所定の条件を満たす位置に前記テンプレートにより定義される模様が付加された画像データを生成する画像処理手段と、を備え、記憶手段には、異なる模様を定義する複数のテンプレートが記憶され、画像処理手段は、前記複数のテンプレートから選択される１または複数のテンプレートに基づいて前記画像処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。

写真を撮影する際に、光の輝きを演出する目的で、従来から、クロスフィルターなどの特殊効果フィルターが用いられている。たとえばクロスフィルターをカメラレンズの前に装着することで、撮影された写真上の輝度の高い位置に十字の光条が現れ、光の輝きを演出することができる。また、特許文献１には、画像データに基づいて画像中の光輝領域を抽出し、抽出した光輝領域に基づいて、光輝領域から延びる光条を表す光条データを画像データに合成する画像処理方法が開示されている。さらに、近年のディジタルスチルカメラでは、撮影時に、特殊効果フィルターを用いることなく画像処理により同様の特殊効果を得ることのできるモードを有するものも市販されている。

また、写真を撮影する際の処理として、特許文献２および特許文献３にはそれぞれ、顔検出などの画像判断処理を行い、被写体の数や位置および性別の組み合わせに応じて撮影タイミングを制御し、ユーザーに好適な画像を提供する技術が開示されている。ただし、これらの技術は、基本的にシャッタータイミングを制御するものであって、特殊な効果を付けるものではない。

特開平１１−３４６３０３号公報 特開２００９−１００２８４号公報 特開２００８−１６７０６３号公報

撮影時に特殊効果を得ることのできるモードを有する公知のディジタルスチルカメラにおいては、たとえば光条を付加する位置や大きさを変えることはあっても、光条の形状そのものを変えることはない。そのため、常に同じ形状の効果となるため、同じモードで何枚も取り続けると単調になってしまう。

一方、特許文献１に開示された技術では、光条を規定するパラメータを設定することで、光条の長さ、太さ、色味等を変えることができる。しかし、特許文献１に開示された技術は、撮影された画像データに対して、撮影後に画像処理を施して特殊効果を得るものである。撮影時に特殊効果を得るものではない。特許文献１にはディジタルカメラでの処理についての言及もあるが、その画像処理は、撮影後の画像データに対して行われるものと考えられる。

本発明は、以上の課題を解決し、撮影時の画像データに種々の模様を付加する画像処理を施すことのできる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、撮像レンズを介して投影される被写体の光学像を電気信号に変換する撮像手段と、画像上に付加する模様を定義するテンプレートがあらかじめ記憶される記憶手段と、電気信号を画像処理し、所定の条件を満たす位置にテンプレートにより定義される模様が付加された画像データを生成する画像処理手段と、を備え、記憶手段には、異なる模様を定義する複数のテンプレートが記憶され、画像処理手段は、複数のテンプレートから選択される１または複数のテンプレートに基づいて画像処理を行うことを特徴とする。

画像処理手段は、撮像手段により得られるひとつの画像分の電気信号ごとにランダムに選択されるテンプレートに基づいて処理を行うことができる。また、画像処理手段は、利用者により指定されたテンプレートに基づいて処理を行うこともできる。画像処理手段は、撮影しようとするシーンに応じて設定される撮影モードに対応するテンプレートに基づいて処理を行うこともできる。さらに、画像処理手段は、撮影しようとしている被写体の状況が特定の条件を満たすとき、その条件に対応して選択されるテンプレートに基づいて処理を行うこともできる。画像処理手段は、ひとつの画像に対して複数のテンプレートを用い、その画像内の位置、輝度差および色の少なくともひとつの条件に対応して選択されるテンプレートに基づいて処理を行うこともできる。

複数のテンプレートの少なくとも一部は、画像上の輝度の高い点に、その輝度に応じた大きさで、交差する光条を付加するテンプレートであり、テンプレートごとに、光条の同一輝度に対する大きさ、光条の本数、光条の傾き、光条の縦横比、および光条の交差角度のいずれか１以上が異なるものとすることができる。

複数のテンプレートの一部は、画像上で所定の条件を満たす位置に、その条件に対応して設定された所定のパターンの模様を付加するテンプレートであることができる。

本発明によると、撮影時の画像データに種々の模様を付加する画像処理を施すことのできる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態に係る撮像装置のブロック構成図である。 特殊効果の一例を説明する図である。 図２とは模様の異なる特殊効果を説明する図である。 図１に示す撮像装置における画像処理部の処理フローを示す図である。 図４に示すステップＳ５の特殊効果処理のフローを示す図である。

［撮像装置の構成］
図１は本発明の実施の形態に係る撮像装置のブロック構成図である。この撮像装置は、操作部１、撮像レンズ２、撮像素子３、バッファメモリ４、画像処理部５、画像表示部６、画像データ蓄積部７およびテンプレート記憶部８を備える。

操作部１は、利用者がこの撮像装置を操作するためのもので、電源スイッチやシャッター、撮影モードを設定するためのボタンなど、撮影に必要な操作を行うための各種のボタン、スイッチ等を有する。操作部１の少なくとも一部は、画像表示装置６を利用するタッチパネルとして構成されていてもよい。

撮像素子３は、撮像レンズ２を介して投影される被写体の光学像を電気信号に変換する撮像手段を構成する。撮像素子３としては、たとえば、ＣＣＤ（電荷結合素子、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサが用いられる。ここでは、撮像素子２内にアナログ・ディジタル変換器を備え、撮像素子２が、電気信号としてディジタル信号を出力するものとして説明する。このディジタル信号は、ＲＡＷ（未加工）データと呼ばれる。ＲＡＷ画像データは、一時的にバッファメモリ４に蓄えられ、画像処理部５に出力される。また、撮像素子３は、利用者が操作部１内のシャッターを操作したときだけでなく、撮像装置の電源が入っているときには、その撮像素子３の動作周期として設定されている周期で、ＲＡＷデータを出力する。

画像処理部５は、利用者によるシャッター操作がない場合には、バッファメモリ４に蓄えられたＲＡＷデータを読み出して画像表示部６に出力する。また、画像処理部５は、利用者によるシャッター操作があった場合には、バッファメモリ４に蓄えられたＲＡＷデータを読み出して画像処理し、ＪＰＥＧ等の汎用画像フォーマットの画像データを生成する。生成された画像データは、必要に応じて、画像表示部６に表示され、画像データ蓄積部７に蓄えられる。シャッター操作、あるいはその後の画像データの生成、ならびに生成された画像データの画像データ蓄積部７への蓄積を含めた動作を、特に「撮影」という。画像データ蓄積部７に蓄えられた画像データは、利用者による操作部１の操作により、画像処理部５を介して画像表示部６に表示することができる。画像表示部６としては、たとえば液晶表示装置が用いられる。画像データ蓄積部７としては、内蔵固定式やメモリカードを差し込む内蔵交換式などの記録媒体が用いられる。記録媒体としては、たとえばフラッシュメモリが用いられる。

テンプレート記憶部８は、画像上に付加する模様を定義するテンプレートがあらかじめ記憶される記憶手段を構成する。テンプレート記憶部８には、異なる模様を付加する複数のテンプレートが記憶される。画像処理部５は、所定の条件を満たす位置にテンプレートにより定義される模様が付加された画像データを生成する画像処理手段として動作し、操作部１による利用者の設定により、テンプレート記憶部８に記憶されている複数のテンプレートから選択される１または複数のテンプレートに基づいて、画像処理を行う。

図２は、特殊効果の一例を説明する図である。ここでは、特殊効果フィルターとしてクロスフィルターを用いた場合と同様の効果について説明する。クロスフィルターは、撮影された写真上の輝度の高い位置に十字の光条（クロス）を生じさせて、光の輝きを演出するものである。画像処理部５では、画像中の光輝領域を抽出し、抽出した光輝領域に基づいて、光輝領域から延びる光条を表す光条データを画像データに付加する。図２の例では、ビルの窓や街灯の部分にクロスが表示された例を示している。また、図２の例では、光条の大きさを、光輝領域の周囲との輝度差に応じて、３段階に変化させている。クロスフィルターと同様の効果を画像処理によって付加することで、フィルターを持たないユーザーでも、手軽に所望の効果を得ることができる

図３は、図２とは模様の異なる特殊効果を説明する図である。ここでは、クロスではなく、６方向への星型の光条を付加している。この光条は、その形が図２に示すクロスと異なるだけであり、テンプレートを変更するだけで、図２に示す光条の場合と同じ画像処理により実現される。

［画像処理部による処理］
図４は、図１に示す撮像装置における画像処理部４の処理フローを示す図である。撮像装置の電源が投入されると、画像処理部４は、バッファメモリ３に蓄えられたＲＡＷデータを読み出して、画像表示部６にライブビューを表示する（ステップＳ１）。シャッター操作があるまで、それを繰り返す（ステップＳ２でＮｏ）。シャッター操作があると（ステップＳ２でＹｅｓ）、画像処理部５は、シャッター操作後にバッファメモリ４に蓄えられたＲＡＷデータを読み出して画像処理し、汎用画像フォーマットの画像データを生成する（ステップＳ３）。このとき、特殊効果処理を行うことが設定されている場合（ステップＳ４でＹｅｓ）には、設定された特殊効果処理を施す（ステップＳ５）。続いて、画像処理部５は、ステップＳ４でＮｏの場合にはステップＳ３で得られた画像データを、ステップＳ４でＹｅｓの場合にはステップＳ５で得られた画像データを、データファイルとして、画像データ蓄積部７に保存する。

図５は、図４に示すステップＳ５における特殊効果処理のフローを示す図である。この特殊効果処理において、画像処理部５は、まず、特殊効果を施すべき画像上の位置を決定する（ステップＳ１１）。次に、画像処理部５は、テンプレート記憶部８に記憶されている複数のテンプレートから、１または複数のテンプレートに読み出す。このとき、利用者が撮影時に操作部１によりテンプレートを指定しているとき（ステップＳ１３でＹｅｓ）には、その指定されているテンプレートをテンプレート記憶部８から読み出す（ステップＳ１４）。撮像しようとするシーンに応じて利用者が操作部１により撮像モードを設定しているとき（ステップＳ１５でＹｅｓ）には、その撮影モードに対応するテンプレートをテンプレート記憶部８から読み出す（ステップＳ１６）。撮影しようとしている被写体の状況が特定の条件を満たすとき（ステップＳ１７でＹｅｓ）には、その条件に対応して選択されるテンプレートをテンプレート記憶部８から読み出す（ステップＳ１８）。利用者がひとつの画像に対して複数のテンプレートを指定しているとき（ステップＳ１９でＹｅｓ）には、その指定されている複数のテンプレートをテンプレート記憶部８から読み出す（ステップＳ２０）。それ以外の場合（ステップＳ１３，Ｓ１５、Ｓ１７およびＳ１９のいずれもがＮｏ）には、テンプレート記憶部８からランダムにひとつのテンプレートを読み出す（ステップＳ２１）。そして、画像処理部５は、画面上のステップＳ１１で決定された位置に、ステップＳ１２で決定された大きさで、ステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１８、Ｓ２０またはＳ２１で読み出されたテンプレートで定義される特殊効果を施す（ステップＳ２２）。

ステップＳ１１における画像上の位置の決定は、たとえば注目画素と周囲との輝度差を利用することができる。クロスなどの光条を付加する場合であれば、画像上の輝点に付加するのが視覚的に自然である。そこで、輝点を画像処理によって検出する。具体的には、注目画素の輝度値、およびエッジ抽出フィルターによって、注目画素と周囲との輝度差を数値化する。周囲との輝度差が所定値よりも大きいときに、その注目画素の位置を特殊効果の対象として決定する。

ステップＳ１２における特殊効果の大きさの決定は、注目画素の輝度差の値に応じて行うことが便利である。光条を表示する場合、輝度差が大きいほど大きな光条を付加し、輝度差の値に応じて、光条の大きさに変化を付ける。これにより、より自然な撮影効果が得られる。

ステップＳ１５における撮影モードは、撮影しようとするシーンに応じて設定されるものである。撮影モードとしては、たとえば、人物を撮影するための「ポートレート」や、夜景を撮影するための「夜景」、花を接写する「フラワー」、雪景色を背景に撮影する「スノーシーン」などがある。このような撮影モード本来は光条などの特殊効果とは別のものである。しかし、撮影モードと特殊効果を組み合わせることで、撮影シーンに対応する効果を表現することができる。たとえば、撮影モードが「スノーシーン」モードに設定され、かつ特殊効果処理を行うことが設定されている場合には、ステップＳ１６において、雪の結晶状の模様を表示するテンプレートを読み出すようにする。また、特殊効果を施す位置を変更することなくテンプレートのみを変更して複数枚の画像を作成し、ユーザーが最適な結果を選択できるようにすることもできる。被写体の状況に応じた特殊効果を付加することによって、利用者に対して印象的な画像を提供することができる。

ステップＳ１７、Ｓ１８は、たとえば特許文献２または特許文献３に記載の技術と組み合わせることで実現される。すなわち、顔検出機能による顔位置の判定に加えて、被写体の性別や年齢を検知する。検知した被写体の人数や性別によって撮影タイミングを制御するとともに、付加する特殊効果のテンプレートを自動的に変化させる。たとえば、男女２人の被写体であれば、通常のクロスではなく、ハート型に変化させることができる。また、同性２人であれば、星型等で、よりポップな感じに変化させることができる。このように被写体（シーン）の状況に応じて自動的に特殊効果の模様を変えることで、より印象的な画像な提供することができる。

ステップＳ１９、Ｓ２０により複数のテンプレートを読み出した場合に、画像処理部５は、ステップＳ２２おいて、ひとつの画像に対して複数のテンプレートを用い、その画像内の位置、輝度差および色の少なくともひとつの条件に対応して選択されるテンプレートに基づいて処理を行うことができる。たとえばネオン街で人が多い場合に、輝度の高い位置ごとにランダムにテンプレートを選択して用いることで、同じ写真の中に異なる模様を付加することができる。これにより、雑然としたようす、あるいは混沌としたようすが表現される。また輝度差に応じてテンプレートを変えたり、色でテンプレートを変えることもできる。画像内の領域ごとに別々の模様を付加してもよい。さらに、テンプレートを変更して複数枚の画像を作成し、ユーザーが最適な結果を選択できるようにしてもよい。

また、利用者が特殊効果処理を行うことだけを設定している場合には、ステップＳ２１のように、撮影ごとに使用するテンプレートをランダムに変更する。これにより、変化のあるクロスフィルター画像を得ることができ、かつ、テンプレートしだいで自由な形の模様を付加することができる。

以上の特殊効果処理のフローにおいて、ステップＳ１１ｐＳ１２とステップＳ１３〜Ｓ１９とは、逆順に実行することもできる。すなわち、テンプレートを決定してから、特殊効果の位置および大きさを決定してもよい。

以上の説明では、ステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０およびＳ２１の処理を、ひとつの撮像装置で選択的に実行できるものとして説明した。これらの処理は、すべてがひとつの撮像装置で実行される必要はなく、いずれか１以上の処理が実行される構成としてもよい。

［テンプレート］
以上の実施の形態において、複数のテンプレートの少なくとも一部として、画像上の輝度の高い点に、その輝度に応じた大きさで、交差する光条を貼り付けるテンプレートを用いることができる。この場合、テンプレートごとに、光条の同一輝度に対する大きさ、光条の本数、光条の傾き、光条の縦横比、および光条の交差角度のいずれか１以上が異なるものとする。

光条の同一輝度に対する大きさが異なるということは、光条が付加される閾値が変化することを意味する。同一輝度に対する光条が大きいテンプレートは、光条が付加される閾値が小さいことになる。閾値の小さいテンプレートを用いることで、たとえば夜景でネオンのシーンに対して、キラキラした画像を提供することができる。夜景か昼かで自動的に、あるいは手動で、テンプレートを変えるとよい。

光条の本数が異なるテンプレートを用いることで、十字、６方向への放射状、８方向への放射状など、種々の光条を画像に付加することができる。また、同一の光条であっても、その傾きが異なるテンプレートを用いることで、異なる印象の画像を提供することができる。光条の縦横比が異なるテンプレートを用いることで、ひとつの方向に長く、別な方向には短い、種々の光条を付加することができる。光条の交差角度が異なるテンプレートを用いることで、異なる印象の画像を提供することができる。

また、テンプレートとして、画像上で所定の条件を満たす位置に、その条件に対応して設定された所定のパターンの模様を生じさせるテンプレートを用いることもできる。たとえば、輝度差の大きい位置に光条などの模様を付加するのではなく、人間の目の中にハート模様を付加する、赤目に光条を付加する、男女２人の被写体の中間にハート型の模様を付加する、特定の色の位置に模様を付加する、などのテンプレートを用いることもできる。

［動画撮影での実施］
以上の実施の形態では、撮像装置が静止画を撮影するものとして説明したが、動画を撮影する場合にも同様に実施できる。ただし、動画を撮影する場合には、短時間での特殊効果処理の断続やテンプレートの変更は望ましくない。そこで、ひとつのテンプレートによる特殊効果処理が開始された後は、ある程度の時間は継続して同じテンプレートを用いることがよい。あるいは、特殊効果処理を施すべき位置が検出されない状態がある程度継続された後でなければ、テンプレートの変更は行わないようにしてもよい。

１ 操作部
２ 撮像レンズ
３ 撮像素子（撮像手段）
４ バッファメモリ
５ 画像処理部（画像処理手段）
６ 画像表示部
７ 画像データ蓄積部
８ テンプレート記憶部（記憶手段）

Claims (8)

1. 撮像レンズを介して投影される被写体の光学像を電気信号に変換する撮像手段と、
   画像上に付加する模様を定義するテンプレートがあらかじめ記憶される記憶手段と、
   前記電気信号を画像処理し、所定の条件を満たす位置に前記テンプレートにより定義される模様が付加された画像データを生成する画像処理手段と、
   を備え、
   前記記憶手段には、異なる模様を定義する複数のテンプレートが記憶され、
   前記画像処理手段は、前記複数のテンプレートから選択される１または複数のテンプレートに基づいて前記画像処理を行う
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１記載の撮像装置において、前記画像処理手段は、前記撮像手段により得られるひとつの画像分の電気信号ごとにランダムに選択されるテンプレートに基づいて処理を行う、ことを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１記載の撮像装置において、前記画像処理手段は、利用者により指定されたテンプレートに基づいて処理を行う、ことを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１記載の撮像装置において、前記画像処理手段は、撮影しようとするシーンに応じて設定される撮影モードに対応するテンプレートに基づいて処理を行う、ことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１記載の撮像装置において、前記画像処理手段は、撮影しようとしている被写体の状況が特定の条件を満たすとき、その条件に対応して選択されるテンプレートに基づいて処理を行う、ことを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１記載の撮像装置において、前記画像処理手段は、ひとつの画像に対して複数のテンプレートを用い、その画像内の位置、輝度差および色の少なくともひとつの条件に対応して選択されるテンプレートに基づいて処理を行う、ことを特徴とする撮像装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の撮像装置において、前記複数のテンプレートの少なくとも一部は、画像上の輝度の高い点に、その輝度に応じた大きさで、交差する光条を付加するテンプレートであり、テンプレートごとに、前記光条の同一輝度に対する大きさ、前記光条の本数、前記光条の傾き、前記光条の縦横比、および前記光条の交差角度のいずれか１以上が異なる、ことを特徴とする撮像装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の撮像装置において、前記複数のテンプレートの一部は、画像上で所定の条件を満たす位置に、その条件に対応して設定された所定のパターンの模様を付加するテンプレートである、ことを特徴とする撮像装置。

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