JP2014099832A - Camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カメラに関する。 The present invention relates to a camera.
小型のカメラは手に持って使用されることも多く、特に歩行時に撮影を行う場合やシャッタ操作を行う場合などにおいては、カメラがぶれることも多い。カメラのぶれの内、光軸周りの傾き(ロール方向の回転ぶれ)を検出し補正する方法が提案されている(例えば下記特許文献1参照)。この種の傾き補正では、ユーザ操作に依らず自動的に、実空間上の水平線が撮影画像上でも水平となるように(撮影画像の水平方向を向くように)、光軸周りのカメラの検出傾き角度に基づき、撮像素子の回転駆動又は画像処理が行われる。
A small camera is often used while being held in hand, and the camera is often shaken particularly when shooting while walking or when performing a shutter operation. A method of detecting and correcting tilt around the optical axis (rotational shake in the roll direction) among camera shakes has been proposed (see, for example,
また、撮影者の手動操作に従って光軸周りの傾き補正量を調整する方法も開示されている(例えば下記特許文献2参照)。 Also disclosed is a method of adjusting the tilt correction amount around the optical axis in accordance with the manual operation of the photographer (see, for example, Patent Document 2 below).
ユーザ操作に依らず自動的に実空間上の水平線を撮影画像上で水平にする傾き補正(以下、自動水平化処理という)は、多くの状況下において有益に機能する。しかしながら、傾き補正機能を有する従来カメラでは、光軸周りに傾いた構図での撮影を撮影者が望んでいてカメラを光軸周りに意図的に傾かせた場合でも自動水平化処理が行われるため、撮影者の望む撮影を行えないことがある。 Inclination correction (hereinafter referred to as “automatic leveling process”) for automatically leveling a horizontal line in real space on a captured image regardless of a user operation functions beneficially in many situations. However, in a conventional camera having a tilt correction function, an automatic leveling process is performed even when the photographer wants to shoot with a composition tilted around the optical axis and the camera is intentionally tilted around the optical axis. , The photographer may not be able to perform the desired shooting.
例えば、図19に示す如く、花911の上方に木の枝912が斜めに伸びている風景に関し、撮影者が花911のみを撮影したいと考えている場合を想定する。カメラ1を水平に保っている状態では撮影領域910の中に枝912が入ってしまうため、撮影者が枝912を撮影領域910から排除すべくカメラ1を光軸周りに傾けたとする。しかしながら、自動水平化機能が有効になっているとき、カメラ1の傾きが打ち消されるように傾き補正が行われて枝912が引き続き撮影画像内に入ってしまう(カメラ1を傾けても図19の右下の撮影画像が得られることになる)。つまり、自動水平化機能が撮影者の操作の妨げになる。自動水平化機能をオフにする手動操作をカメラに入力すれば意図通りの構図が得られる。或いは、手動操作にて傾き補正量を調整した場合(特許文献2参照)も意図通りの構図が得られる。しかしながら、手動操作での傾き補正オン/オフ切り替えや、手動操作での傾き補正量調整はユーザにとって手間がかかる。
For example, as shown in FIG. 19, it is assumed that the photographer wants to photograph only the
そこで本発明は、撮影者に負担を課すことなく適切な傾き補正実行制御の実現に寄与するカメラを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a camera that contributes to the realization of appropriate tilt correction execution control without imposing a burden on the photographer.
本発明に係るカメラは、光学系及び前記光学系を介して結像される光学像の信号を出力する撮像素子を有する撮像部を備え、前記撮像素子の出力信号から出力画像を取得するカメラにおいて、前記光学系の光軸周りのカメラ傾き角度を検出する傾き検出部と、前記カメラ傾き角度に基づき、当該カメラの傾きによる前記出力画像の傾きの角度を基準角度に補正する傾き補正を実行可能な傾き補正部と、前記カメラ傾き角度の大きさ又は複数の時刻における複数のカメラ傾き角度に基づき、前記傾き補正の実行有無の制御又は前記基準角度の設定を行う傾き補正制御部と、を更に備えたことを特徴とする。 A camera according to the present invention includes an imaging unit having an optical system and an image sensor that outputs an optical image signal formed through the optical system, and obtains an output image from an output signal of the image sensor. An inclination detector that detects a camera inclination angle around the optical axis of the optical system and an inclination correction that corrects the inclination angle of the output image due to the inclination of the camera to a reference angle based on the camera inclination angle. A tilt correction unit, and a tilt correction control unit that controls whether to perform tilt correction or sets the reference angle based on the size of the camera tilt angle or a plurality of camera tilt angles at a plurality of times. It is characterized by having.
カメラ傾き角度の大きさ又は複数の時刻における複数のカメラ傾き角度に基づけば、光軸周りのカメラの傾きに関する、撮影者の意図(傾き補正の実行を望んでいるか否か、補正目標をどこにおいているのか)を推測することができる。その推測結果に基づけば、特段の手動操作を必要とせずに、撮影者の意図に沿う形で、傾き補正の実行有無を制御したり、補正目標とも言える基準角度を設定したりすることが可能となる。 Based on the size of the camera tilt angle or multiple camera tilt angles at multiple times, the photographer ’s intention (whether or not he / she wants to perform tilt correction) Can be guessed). Based on the estimation results, it is possible to control whether or not to perform tilt correction and set a reference angle that can be said to be a correction target in a way that suits the photographer's intention without requiring any special manual operation. It becomes.
具体的には例えば、前記傾き補正制御部は、前記傾き補正の実行中において所定閾値より大きな大きさを持つ前記カメラ傾き角度が検出されたとき、前記傾き補正の実行を停止させても良い。 Specifically, for example, the tilt correction control unit may stop the tilt correction when the camera tilt angle having a magnitude larger than a predetermined threshold is detected during the tilt correction.
比較的大きなカメラ傾き角度が検出される状態は、撮影者が明確な意図を持ってカメラを光軸周りに傾けた状態に相当する、と推測できる。故に、このような状態が観測された場合には、傾き補正の実行を停止することが撮影者の意図に沿うと考えられる。その停止に際し、撮影者の手動操作は不要であるため撮影者に特段の負担は無い。 It can be inferred that a state in which a relatively large camera tilt angle is detected corresponds to a state in which the photographer tilts the camera around the optical axis with a clear intention. Therefore, when such a state is observed, it is considered that stopping the execution of the inclination correction is in line with the photographer's intention. At the time of the stop, no manual operation of the photographer is necessary, so there is no particular burden on the photographer.
より具体的には例えば、前記傾き補正制御部は、第1期間中の複数のカメラ傾き角度に基づき前記基準角度を設定して前記傾き補正の実行を開始した後、第2期間において前記所定閾値より大きな大きさを持つ前記カメラ傾き角度が検出されたとき、前記傾き補正の実行を停止させると良い。 More specifically, for example, the tilt correction control unit sets the reference angle based on a plurality of camera tilt angles during the first period and starts the tilt correction, and then performs the predetermined threshold in the second period. When the camera tilt angle having a larger size is detected, the execution of the tilt correction may be stopped.
或いは例えば、前記傾き補正制御部は、前記傾き補正の実行中において時系列上で同一方向に連続的に変化する複数のカメラ傾き角度が検出されたとき、前記傾き補正の実行を停止させても良い。 Alternatively, for example, the tilt correction control unit may stop execution of the tilt correction when a plurality of camera tilt angles continuously changing in the same direction in time series are detected during the tilt correction. good.
一方向への連続的な傾き変化が検出される状態は、撮影者が明確な意図を持ってカメラを光軸周りに回転させている状態に相当する、と推測できる。故に、このような状態が観測された場合には、傾き補正の実行を停止することが撮影者の意図に沿うと考えられる。その停止に際し、撮影者の手動操作は不要であるため撮影者に特段の負担は無い。 It can be inferred that the state in which a continuous tilt change in one direction is detected corresponds to a state in which the photographer rotates the camera around the optical axis with a clear intention. Therefore, when such a state is observed, it is considered that stopping the execution of the inclination correction is in line with the photographer's intention. At the time of the stop, no manual operation of the photographer is necessary, so there is no particular burden on the photographer.
より具体的には例えば、前記傾き補正制御部は、第1期間中の複数のカメラ傾き角度に基づき前記基準角度を設定して前記傾き補正の実行を開始した後、第2期間において時系列上で同一方向に連続的に変化する複数のカメラ傾き角度が検出されたとき、前記傾き補正の実行を停止させると良い。 More specifically, for example, the tilt correction control unit sets the reference angle based on a plurality of camera tilt angles during the first period and starts execution of the tilt correction. When a plurality of camera tilt angles that continuously change in the same direction are detected, it is preferable to stop the tilt correction.
また例えば、前記傾き補正制御部は、前記傾き補正の実行前に得られた複数のカメラ傾き角度に基づき、前記光軸周りにおける当該カメラの傾き状態の安定有無を判定し、当該傾き状態が安定している場合、前記傾き補正の実行前に得られた複数のカメラ傾き角度に基づき前記基準角度を設定して前記傾き補正を開始させると良い。 Further, for example, the tilt correction control unit determines whether the tilt state of the camera around the optical axis is stable based on a plurality of camera tilt angles obtained before the tilt correction is performed, and the tilt state is stable. In this case, the tilt correction may be started by setting the reference angle based on a plurality of camera tilt angles obtained before the tilt correction is performed.
複数のカメラ傾き角度に基づき傾き状態が安定していると判定されるとき、その傾きを持った構図で被写体撮影を行おうとする意図を撮影者が有していると推測される。このような場合には、従来の単純な傾き補正よりも、複数のカメラ傾き角度に基づく基準角度を目標にして傾き補正を行った方が撮影者の意図に沿うと考えられる。補正目標とも言うべき基準角度の設定に際し、撮影者に特段の負担は無い(特許文献2の方法では必要となるような手動操作は不要である)。 When it is determined that the tilt state is stable based on a plurality of camera tilt angles, it is estimated that the photographer has an intention to shoot the subject with a composition having the tilt. In such a case, it is considered that it is more in line with the photographer's intention to perform the tilt correction with a reference angle based on a plurality of camera tilt angles as a target, rather than the conventional simple tilt correction. There is no particular burden on the photographer when setting the reference angle, which can also be called a correction target (manual operation that is necessary in the method of Patent Document 2 is unnecessary).
また具体的には例えば、前記傾き補正部は、前記傾き補正において、前記カメラ傾き角度に基づき、前記撮像素子を前記光軸周りで回転させて前記撮像素子の出力信号から前記出力画像を生成しても良いし、又は、前記カメラ傾き角度に基づき、前記撮像素子の出力信号による入力画像に画像回転処理を含む画像処理を施すことで前記出力画像を生成しても良い。 More specifically, for example, the tilt correction unit generates the output image from the output signal of the image sensor by rotating the image sensor around the optical axis based on the camera tilt angle in the tilt correction. Alternatively, the output image may be generated by performing image processing including image rotation processing on the input image based on the output signal of the image sensor based on the camera tilt angle.
また例えば、前記傾き補正制御部は、前記カメラ傾き角度の変化速度、又は、前記傾き以外の前記カメラの動きに応じて、一旦設定した前記基準角度を所定の初期角度に戻しても良い。 Further, for example, the tilt correction control unit may return the once set reference angle to a predetermined initial angle according to the change rate of the camera tilt angle or the movement of the camera other than the tilt.
本発明によれば、撮影者に負担を課すことなく適切な傾き補正実行制御の実現に寄与するカメラを提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a camera that contributes to realization of appropriate tilt correction execution control without imposing a burden on the photographer.
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、状態量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、状態量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In each of the drawings to be referred to, the same part is denoted by the same reference numeral, and redundant description regarding the same part is omitted in principle. In this specification, for simplification of description, a symbol or reference that refers to information, signal, physical quantity, state quantity, member, or the like is written to indicate information, signal, physical quantity, state quantity or Names of members and the like may be omitted or abbreviated.
図1は、本発明の実施形態に係るカメラ1の概略全体ブロック図である。撮像装置としてのカメラは、静止画像及び動画像を撮影及び記録可能なデジタルビデオカメラ、又は、静止画像のみを撮影及び記録可能なデジタルスチルカメラである。カメラ1は、符号11〜15によって参照される各部位を備える。
FIG. 1 is a schematic overall block diagram of a
撮像部11は、撮像素子を用いて被写体の撮影を行う。図2は、撮像部11の内部構成図である。撮像部11は、ズームレンズ30及びフォーカスレンズ31を含む複数枚のレンズから形成される光学系35と、絞り32と、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどから成る撮像素子(固体撮像素子)33と、光学系35や絞り32を駆動制御するためのドライバ34と、を有している。後述されるように撮像素子33もドライバ34によって回転駆動されうる。主処理/制御部12により、ドライバ34を介して、レンズ30及び31の各位置並びに絞り32の開度(即ち絞り値)が制御されると共に撮像素子33の回転が制御されうる。撮像素子33は、光学系35を介して自身の撮像面に結像される光学像の信号を出力する。軸300は、光学系35の光軸(換言すれば撮像部11又はカメラ1の光軸)である。
The
主処理/制御部12は、信号処理回路、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等にて形成され、カメラ1内の各部位の動作を統括的に制御する。表示画面13は、液晶ディスプレイパネル等の表示画面であり、主処理/制御部12の制御の下、任意の映像を表示する。記録媒体14は、半導体メモリや磁気ディスク等の不揮発性メモリであり、主処理/制御部12による制御の下、撮像部11の撮影画像等を記録する。操作部15は、外部からの各種操作を受け付ける。操作部15に対する操作内容は主処理/制御部12に伝達される。タッチパネルを用いて操作部15が形成されていても良い。
The main processing /
撮像素子33の撮像面に結像される光学像、即ち、撮像素子33の撮像面に形成される画像を入力画像IAと呼ぶ(図3(a)参照)。撮像素子33の撮像面に形成される画像に対して所定の信号処理(信号増幅処理、デモザイキング処理、ノイズ除去処理等)を施して得られる画像が入力画像IAであると考えても良い。図3(b)に入力画像IAの例を示す。図3(b)の入力画像IAには、被写体SUBの像が含まれている。入力画像IA又は入力画像IAに基づく画像を表示画面13に表示することができる。また、図3(c)に示す如く、入力画像IA及び撮像素子33の撮像面は、X軸及びY軸を座標軸として持つXY座標面上に定義されていると考える。X軸は、撮像素子33の撮像面の水平方向及び入力画像IAの水平方向に平行であり、Y軸は、撮像素子33の撮像面の垂直方向及び入力画像IAの垂直方向に平行である。X軸及びY軸はXY座標面の原点Oにて直交する。原点Oは入力画像IAの中心及び撮像面の中心に位置するものとする。
An optical image formed on the imaging surface of the
図4に、カメラ1と被写体SUBとの関係を示す。カメラ1の動きには、カメラ1を光軸300周りに回転させる(換言すれば、光軸300を回転軸としてカメラ1を回転させる)ロール方向の動きが含まれる。ロール方向の動きによる、光軸300周りのカメラ1の傾きをロール方向の傾きと呼ぶ。カメラ1におけるロール方向の傾きの角度をカメラ傾き角度と呼び、それを記号θにて表す。光軸300周りの撮像素子33の回転角度であるIS回転角度φ(図8(a)及び(b)参照)が0°であるとき、ロール方向の傾きに応じ、入力画像IAにおいて被写体SUBは傾く。カメラ1は、このような傾きを補正する機能を有する。
FIG. 4 shows the relationship between the
当該機能の説明の具体化及び明確化のため、以下では、図5に示す如く、実空間において被写体の一種である水平基準線HLが固定的に存在しており、撮像部11の撮影領域内に水平基準線HLが常に収まっているものとする。水平基準線HLは、実空間における水平方向に平行な線分(従って鉛直方向に直交する線分)であり、水平基準線HLの一端は光軸300上に位置するものとする。
In order to clarify and clarify the description of the function, in the following, as shown in FIG. 5, a horizontal reference line HL that is a kind of subject in the real space is fixedly present, and within the imaging region of the
カメラ1は様々な姿勢をとるが、その内の1つの姿勢を基準姿勢と呼ぶ。基準姿勢では、光軸300が実空間の水平方向に平行であって水平基準線HLに直交する。基準姿勢では、ロール方向の傾きは無く、従ってカメラ傾き角度θは0°である。水平基準線HLに正対してカメラ1を持つ撮影者から見て、カメラ1を基準姿勢から時計回り方向に角度θJだけ回転させたとき“θ=θJ”であり、カメラ1を基準姿勢から反時計回り方向に角度θJだけ回転させたとき“θ=−θJ”である。図6(a)〜(c)には、IS回転角度φが0°である場合において入力画像IAをそのまま表示画面13に表示したときの様子が示されている。図7(a)〜(c)には、IS回転角度φが0°である場合において取得される入力画像IAが示されている。但し、図6(a)及び図7(a)では“θ=0°”であり、図6(b)及び図7(b)では“θ=θJ”であり、図6(c)及び図7(c)では“θ=−θJ”である(θJ>0°)。
The
基準姿勢においてIS回転角度φが0°であるとき、入力画像IA及び撮像面上において、水平基準線HLはX軸に平行であり(従ってY軸に直交し)、原点OからX軸の正方向に伸びる(図7(a)参照)。IS回転角度φが0°であるとき、カメラ傾き角度θが0°から正に増大するにつれて、水平基準線HLは入力画像IA上で原点Oを回転軸に反時計回りに回転してゆく。IS回転角度φが0°であるとき、入力画像IA上の水平基準線HLとX軸との成す角度εAは、極性も含めてカメラ傾き角度θと一致するものとする(図7(b)及び(c)参照)。尚、カメラ傾き角度θは“−180°<θ≦−180°”を満たす範囲で変動するが、以下では、説明の便宜上、“−90°<θ≦−90°”が成立すると考える。 When the IS rotation angle φ is 0 ° in the reference posture, the horizontal reference line HL is parallel to the X axis (and thus orthogonal to the Y axis) on the input image IA and the imaging surface, and is positive from the origin O to the X axis. It extends in the direction (see FIG. 7A). When the IS rotation angle φ is 0 °, the horizontal reference line HL rotates counterclockwise around the origin O on the input image IA as the camera tilt angle θ increases positively from 0 °. When the IS rotation angle φ is 0 °, the angle ε A formed by the horizontal reference line HL on the input image IA and the X axis coincides with the camera tilt angle θ including the polarity (FIG. 7B). ) And (c)). Although the camera tilt angle θ varies within a range that satisfies “−180 ° <θ ≦ −180 °”, it will be assumed below that “−90 ° <θ ≦ −90 °” holds for convenience of explanation.
図8(a)及び(b)に示す如く、IS回転角度φは、光軸300周りの撮像素子33の回転角度(即ち、光軸300を回転軸とした撮像素子33の回転の角度)である。基準姿勢において、IS回転角度φが0°であるとき、撮像素子33の水平及び垂直方向は実空間の水平及び鉛直方向と一致する。尚、IS回転角度φが0°である状態をIS回転ゼロ状態という。基準姿勢において、IS回転角度φを0°以外にすれば、撮像素子33の水平方向(従ってX軸)は実空間の水平方向からIS回転角度φだけ傾く。図8(c)の透視図に示す如く、水平基準線HLに正対してカメラ1を持つ撮影者から見て、撮像素子33をIS回転ゼロ状態から反時計回り方向に回転させたときの角度φの極性が正であるとする。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the IS rotation angle φ is the rotation angle of the
図9に示す如く、主処理/制御部12には、出力画像生成部50、傾き検出部51、傾き補正部52及び傾き補正制御部53が設けられる。
As shown in FIG. 9, the main processing /
出力画像生成部50は、入力画像IAに所定の画像処理(信号処理)を施すことで出力画像IBを生成する。当該画像処理に、ノイズ除去処理及びエッジ強調処理などを含めることができる他、後述の傾き補正のための画像回転処理を含めることができる。尚、画像回転処理が行われない場合、入力画像IAと出力画像IBは完全に又は実質的に同じ画像でありうる。入力画像IAと出力画像IBが完全に同じである場合、出力画像生成部50をカメラ1から割愛可能である。出力画像IBを、表示画面13に表示することができ、また記録媒体14に記録することができる。
The output
画像回転処理を含む画像処理について説明する。画像回転処理が実行される場合、IS回転角度φが0°の状態で入力画像IAが取得される。図10を参照する。画像回転処理において、出力画像生成部50は、入力画像IAの中心(原点O)に中心を持ち且つ入力画像IAと共通のアスペクト比を持った矩形枠である切り出し枠CFを入力画像IAに設定し、入力画像IAから切り出し枠CF内の画像を切り出す。この際、切り出し枠CFは入力画像IAに対して角度αだけ傾いている。入力画像IAに対し切り出し枠CFが傾いていない状態を基準として、切り出し枠CFを入力画像IA上で反時計周りに回転させたときの角度αの極性が正であるとする。切り出し枠CFの全体が入力画像IAに内包されるという条件を満たしつつ、なるだけ大きな切り出し枠CFが入力画像IAに設定される。画像回転処理において、出力画像生成部50は、入力画像IAから切り出した切り出し枠CF内の画像を、時計回りに(−α)の角度だけ回転させる幾何学的変換を実行することで出力画像IBを生成する(幾何学的変換を経た切り出し枠CF内の画像が出力画像IBである)。出力画像IBの画像サイズを規定サイズに一致させるための画像拡大処理が、当該幾何学的変換に含まれていても良い。尚、ここでは、切り出し処理後に画像回転を含む幾何学的変換を行っているが、入力画像IAの全体を回転させた後に切り出し処理を行うようにしても良い。
Image processing including image rotation processing will be described. When the image rotation process is executed, the input image IA is acquired with the IS rotation angle φ being 0 °. Please refer to FIG. In the image rotation process, the output
また、なるだけ大きな切り出し枠CFを設定する方法を上述したが、その設定方法に代えて、以下の設定方法を採用しても良い。所定の回転限度角αLIMを設定しておき(0°<αLIM<90°)、“−αLIM≦α≦αLIM”が成立する範囲内において、入力画像IAの外枠に内接する最小の切り出し枠CFを予め求めておく。この最小の切り出し枠CFは、上記範囲内において、入力画像IAの外枠に内接する切り出し枠CFの内、最小の大きさを持った切り出し枠CFである。そして、画像回転処理において、切り出し枠CFの大きさを常に上記最小の切り出し枠CFの大きさと一致させる。これにより、上記範囲内において、出力画像IBの画角変動を無くすことができる。 Further, although the method for setting the cutout frame CF as large as possible has been described above, the following setting method may be employed instead of the setting method. A predetermined rotation limit angle α LIM is set (0 ° <α LIM <90 °), and the minimum inscribed in the outer frame of the input image IA is within a range where “−α LIM ≦ α ≦ α LIM ” is satisfied. The cutout frame CF is obtained in advance. This minimum cutout frame CF is a cutout frame CF having the smallest size among the cutout frames CF inscribed in the outer frame of the input image IA within the above range. In the image rotation process, the size of the cutout frame CF is always matched with the minimum cutout frame CF. Thereby, the angle-of-view variation of the output image IB can be eliminated within the above range.
傾き検出部51は、センサを用いてカメラ傾き角度θを検出することができる。例えば、傾き検出部51は、カメラ1の加速度を検出する加速度センサを用いてカメラ傾き角度θを検出しても良い。この際、光軸300に直交する2つの軸の方向におけるカメラ1の加速度を2つの加速度センサを用いて検出し、当該2つの加速度センサの検出結果に基づきカメラ傾き角度θを検出しても良い。また例えば、傾き検出部51は、ロール方向におけるカメラ1の角速度を検出するジャイロセンサを用いてカメラ傾き角度θを検出しても良い。また例えば、傾き検出部51は、カメラ傾き角度θそのものを直接検出する傾斜センサを用いても良い。
The
傾き検出部51は、撮像素子33の出力信号に基づきカメラ傾き角度θを検出しても良い。撮像素子33の出力信号に基づきカメラ傾き角度を検出する方法として、公知の方法(例えば、特開2007−306500号公報に記載の方法)を利用可能である。カメラ1にとっての被写界を画像として捉えた場合、その被写界には、通常、鉛直線及び水平線に平行なエッジが多く含まれている。例えば、建造物、家具、直立姿勢の人物、地平線などを画像として捉えた場合、それらには鉛直線及び/又は水平線に平行なエッジが多く含まれている。故に、入力画像IAの画像信号に基づき、入力画像IAにおいてエッジの伸びる方向を検出して検出方向を統計処理すれば、実空間上の鉛直線及び水平線に対応する、入力画像IA上の鉛直線及び水平線の方向を判断でき、その判断した方向とX及びY軸との関係から、カメラ傾き角度θを求めることができる。
The
傾き補正部52は、傾き検出部51によって検出されたカメラ傾き角度θに基づき、ロール方向のカメラ1の傾きによる出力画像IBの傾きの角度を基準角度θREFに補正する傾き補正、換言すれば、ロール方向のカメラ1の傾きによる出力画像IBの傾きの角度を基準角度θREFに一致させる傾き補正を実行可能である。出力画像IBの傾きの角度は、出力画像IBにおける水平基準線HLの傾きの角度εBに相当する(図11参照)。出力画像IBにおいて水平基準線HLが水平方向を向いている状態では、角度εBは0°であり、その状態を基準にして、図11に示す如く、出力画像IBの中心周りに出力画像IB上で水平基準線HLが反時計周り方向に回転したとき、その回転角分だけ角度εBは正の値を持つとする(逆に、時計周り方向に回転したときには、その回転角分だけ角度εBは負の値を持つ)。
The
傾き補正における基準角度θREFは補正目標として機能し、傾き補正の実行により、カメラ傾き角度θを基準角度θREFにした状態で撮影を行ったかのような画像が出力画像IBとして得られる。故に、傾き補正における補正量は“θ−θREF”にて表される(図12参照)。傾き補正部52は、当該傾き補正を、IS回転処理又は画像回転処理によって実現する。
The reference angle θ REF in the tilt correction functions as a correction target. By executing the tilt correction, an image as if shooting was performed with the camera tilt angle θ set to the reference angle θ REF is obtained as the output image IB. Therefore, the correction amount in the inclination correction is represented by “θ−θ REF ” (see FIG. 12). The
IS回転処理において、傾き補正部52は、ドライバ34(図2)を介して光軸300周りに撮像素子33を回転させる。即ち、IS回転処理による傾き補正において、傾き補正部52は、“φ=θ−θREF”となるように、補正量“θ−θREF”だけ撮像素子33をIS回転ゼロ状態から回転させる。IS回転処理によって傾き補正を実現する場合、入力画像IAがそのまま出力画像IBとして生成される。但し、入力画像IAから出力画像IBの生成過程に、画像回転を伴わない信号処理(ノイズ除去処理等)は介在していても良い。
In the IS rotation process, the
具体的には例えば、θ=25°且つθREF=0°である場合において、IS回転処理による傾き補正を実行した場合、φ=25°とされて、図13(a)の画像351が入力画像IA及び出力画像IBとして得られる。画像351上では、水平基準線HLが画像351の水平方向を向いている(即ちεA=εB=0°)。
Specifically, for example, when θ = 25 ° and θ REF = 0 °, when tilt correction by IS rotation processing is executed, φ = 25 ° and the
また例えば、θ=25°且つθREF=15°である場合において、IS回転処理による傾き補正を実行した場合、φ=10°とされて、図13(b)の画像352が入力画像IA及び出力画像IBとして得られる。画像352上では、水平基準線HLが画像351の水平方向から15°(=θREF)だけ傾いている(即ちεA=εB=15°)。
Further, for example, when θ = 25 ° and θ REF = 15 °, when tilt correction by IS rotation processing is executed, φ = 10 ° is set, and an
画像回転処理によって傾き補正を実現する場合(図14(a)及び(b)参照)、出力画像生成部50は、IS回転角度φを0°にした状態で得た入力画像IAに切り出し枠CFを設定し、切り出し枠CF内の画像を補正量“θ−θREF”だけ回転させる幾何学的変換を実行することで出力画像IBを生成する。この際、傾き補正部52は、角度θ及びθREFに基づき、出力画像生成部50における切り出し枠CFの設定及び切り出し動作を制御する。
When the tilt correction is realized by the image rotation process (see FIGS. 14A and 14B), the output
具体的には例えば、θ=25°且つθREF=0°である場合において、画像回転処理による傾き補正を実行する場合、まず、角度εAが25°である図14(a)の画像361が入力画像IAとして得られる。出力画像生成部50は、画像361に25°(=θ−θREF=25°−0°))だけ傾いた切り出し枠CF(即ち、α=25°の切り出し枠CF;図10も参照)を設定し、画像361から切り出した切り出し枠CF内の画像を時計回りに25°(反時計周りでは−25°)だけ回転させる幾何学的変換を実行することで出力画像IBとしての画像362を得る。画像362上では、水平基準線HLが画像362の水平方向を向いている(即ちεB=0°である)。
Specifically, for example, in the case where θ = 25 ° and θ REF = 0 °, when performing tilt correction by image rotation processing, first, the
また例えば、θ=25°且つθREF=15°である場合において、画像回転処理による傾き補正を実行した場合も、まず、角度εAが25°である図14(b)の画像361が入力画像IAとして得られる。但し、この場合、出力画像生成部50は、画像361上に10°(=θ−θREF=25°−15°)だけ傾いた切り出し枠CF(即ち、α=10°の切り出し枠CF;図10も参照)を設定し、画像361から切り出した切り出し枠CF内の画像を時計回りに10°(反時計周りでは−10°)だけ回転させる幾何学的変換を実行することで出力画像IBとしての画像363を得る。画像363上では、水平基準線HLが画像363の水平方向から15°(=θREF)だけ傾いている(即ちεB=15°)。
For example, in the case where θ = 25 ° and θ REF = 15 °, when the inclination correction by the image rotation process is executed, first, the
尚、傾き補正が画像回転処理によって実現される場合、傾き補正は出力画像生成部50にて行われているとも言える。故に、出力画像生成部50は傾き補正部52に内包されていると考えても良い。
Note that when the tilt correction is realized by image rotation processing, it can be said that the tilt correction is performed by the output
図9の傾き補正制御部53は、1以上の時刻に検出された1以上のカメラ傾き角度θに基づき、上述の傾き補正の実行有無の制御又は基準角度θREFの設定を行う。傾き補正制御部53の機能の詳細は図15の説明の中で明らかとなる。
The tilt
図15は、撮影モードにおけるカメラ1の動作フローチャートである。図15の動作では、カメラ1における傾き補正機能が有効になっているものとする。撮影者としてのユーザは、操作部15を用いて傾き補正機能の有効/無効を切り替え設定することができる。カメラ1が起動してカメラ1の動作モードが撮影モードに設定されると、ステップS11において制御部53は初期化処理を行う。初期化処理では、補正フラグをオフに設定すると共に、基準角度θREFに初期角度である0°を設定し、更に変数iに1を代入する。補正フラグは、ロール方向のカメラ1の傾き変化をフレーム間で逐次補正するか否かを指定するフラグである。
FIG. 15 is an operation flowchart of the
初期化処理後、ステップS12にて傾き検出部51により、傾き検出角度θ[i]が検出される。撮影モードでは、所定のフレーム周期での順次撮影によって入力画像IAが(従って出力画像IBも)順次得られるが、θ[i]は、第i番目のフレームに対して検出された傾き検出角度θである。時刻tiでの撮影により得られた入力画像IAを第i番目のフレームと考えてよい。時刻ti+1は、時刻tiより1フレーム周期分だけ後の時刻である。ステップS12に続くステップS13において、制御部53は、前フレームと現フレームとの間の傾き変化量Δθを、“Δθ=θ[i]−θ[i−1]”に従って算出する(尚、θ[0]はゼロであるとする)。制御部53は、後述の各処理を行うために、θ[i]及びΔθの値を必要分だけ保持する。
After the initialization process, the
ステップS13に続くステップS14において、制御部53は、補正フラグを確認し、補正フラグがオンである場合にはステップS14からステップS20への遷移を発生させる一方で、補正フラグがオフである場合にはステップS14からステップS15への遷移を発生させる。ステップS15において、制御部53は、基準角度θREFが0°であるか否かを確認し、基準角度θREFが0°でない場合にはステップS30の回転処理を行ってからステップS16への遷移を発生させ、基準角度θREFが0°である場合にはステップS16への直接遷移を発生させる。図15の動作開始直後では補正フラグがオフであって且つ基準角度θREFが0°であるため、ステップS14及びS15を経由して、ステップS30を経由することなくステップS16に至る(ステップS30の回転処理については後述)。
In step S14 following step S13, the
ステップS16において、制御部53は、評価期間中に得られた複数のカメラ傾き角度θに基づきカメラ傾き状態が安定しているか否かを判定し、カメラ傾き状態が安定していると判定した場合には、ステップS17で基準角度θREFを設定又は更新し且つステップS18で補正フラグをオンに設定してからステップS26への遷移を発生させる。一方、カメラ傾き状態が安定していないと判定した場合、制御部53は、ステップS16からステップS26への直接遷移を発生させる。上記評価期間は、ステップS16の判定を行う時刻である現在時刻tiと、現在時刻tiよりも所定時間前の時刻ti-mとの間の期間である(mは1以上の整数)。評価期間の長さは、例えば1〜3秒である。後述の説明からも明らかとなるが、カメラ傾き角度θの検出(ステップS12)はフレームごとに行われるため、評価期間中には、計(m+1)個のカメラ傾き角度θ[i−m]〜θ[i]が検出され、角度θ[i−m]〜θ[i]に基づく計m個の傾き変化量Δθが算出される。
In step S16, the
例えば、制御部53は、評価期間中に算出された各傾き変化量Δθの絶対値が全て所定値(例えば1°)以下である場合にカメラ傾き状態が安定していると判定し、そうでない場合にカメラ傾き状態が安定していないと判定する。この際、評価期間中に取得された各傾き変化量Δθの絶対値が全て所定値以下であったとしても、評価期間中においてカメラ傾き角度θが同一方向に変化している場合には(即ち、継続的に増加又は減少している場合には)、例外的にカメラ傾き状態が安定していないと判定しても良い。
或いは例えば、制御部53は、評価期間中に得られたカメラ傾き角度θ[i−m]〜θ[i]の分散が所定値以下である場合にカメラ傾き状態が安定していると判定し、そうでない場合にカメラ傾き状態が安定していないと判定しても良い。
For example, the
Alternatively, for example, the
ステップS17では、上記評価期間中に検出されたカメラ傾き角度θの平均角度(即ち、θ[i−m]〜θ[i]の平均角度)を基準角度θREFに設定する。カメラ傾き状態が安定している場合(例えば、Δθが一定期間微小である場合)、その時のカメラ傾きで撮影構図を定めようとする撮影者の意図が推測されるため、その時点のカメラ傾き角度を元に補正目標とも言うべき基準角度θREFを設定し(ステップS17)、補正フラグをオンにする(ステップS18)。 In step S17, the average angle of the camera tilt angle θ detected during the evaluation period (that is, the average angle of θ [i−m] to θ [i]) is set as the reference angle θ REF . When the camera tilt state is stable (for example, when Δθ is very small for a certain period), the photographer's intention to determine the shooting composition is estimated based on the camera tilt at that time. A reference angle θ REF to be called a correction target is set based on (step S17), and a correction flag is turned on (step S18).
ステップS26では、出力画像IBが表示画面13に表示される。補正フラグがオフとなっていて且つ基準角度θREFがゼロである状態では、ステップS20の傾き補正もステップS30の回転処理も成されていない状態の入力画像IAが、そのまま出力画像IBとして表示画面13に表示される。ステップS26に続くステップS27では、カメラ1の動作モードが撮影モードに維持されているか否かが確認され、カメラ1の動作モードが撮影モードに維持されている場合にはステップS28にて変数iに1を加えてからステップS12に戻る。ステップS12から始まってステップS28に至るまでの処理がフレーム周期ごとに繰り返し実行される。カメラ1の動作モードが撮影モード以外のモード(再生モード等)に変更された場合やカメラ1の電源がオフされた場合には、図15の動作を終了する(ステップS27のN)。
In step S26, the output image IB is displayed on the
ステップS17及びS18にて基準角度θREFが設定され且つ補正フラグがオンに設定された後には、ステップS14からステップS20への遷移が発生する。ステップS20において、傾き補正部52は、“θ[i]−θREF”を補正量に設定した上述の傾き補正を行う。ステップS20の傾き補正は、図13(a)及び(b)を参照して説明したIS回転処理による傾き補正でも良いし、図14(a)及び(b)を参照して説明した画像回転処理による傾き補正でも良い。図13(a)、(b)、図14(a)及び(b)並びにそれらの図の説明文における“θ”を“θ[i]”に読み替えた傾き補正がステップS20にて実行される。
After the reference angle θ REF is set and the correction flag is turned on in steps S17 and S18, a transition from step S14 to step S20 occurs. In step S <b> 20, the
ステップS20の傾き補正の後、ステップS21等を経由してステップS26に至った場合、ステップS26では、傾き補正を経て得られた出力画像IBが表示画面13に表示される。即ち例えば、(θ[i],θREF)=(25°,0°)なら図13(a)の画像351又は図14(a)の画像362が出力画像IBとして生成されて表示画面13に表示され、(θ[i],θREF)=(25°,15°)なら図13(b)の画像352又は図14(b)の画像363が出力画像IBとして生成されて表示画面13に表示される。
After step S20, the output image IB obtained through the tilt correction is displayed on the
ステップS20からステップS26に至る過程においては、ステップS21及びS22の分岐判定が介在する。即ちステップS20の後、ステップS21において、制御部53は、現在のカメラ傾き角度θ[i]の大きさである絶対値|θ[i]|を所定の正の判定角度θTHと比較し(例えば、θTH=30°)、|θ[i]|がθTHよりも大きい場合にはステップS23への遷移を発生させて、ステップS23及びS25にて基準角度θREFに0°を設定し且つ補正フラグをオフにしてからステップS26への遷移を発生させる。|θ[i]|がθTH以下である場合には、ステップS21からステップS22への遷移が発生する。
In the process from step S20 to step S26, branch determination of steps S21 and S22 is involved. That is, after step S20, in step S21, the
ステップS22において、制御部53は、一定期間中の傾き変化方向が同じであるか否かを判定する。制御部53は、一定期間中の傾き変化方向が同じである場合には、ステップS24への遷移を発生させて、ステップS24及びS25にて基準角度θREFを更新し且つ補正フラグをオフにしてからステップS26への遷移を発生させる。一定期間中の傾き変化方向が同じでないと判定された場合にはステップS22からステップS26への直接遷移が発生する。
In step S <b> 22, the
制御部53は、ステップS22において、ステップS22の判定を行う時刻である現在時刻tiと、現在時刻tiよりも所定時間前の時刻ti-mとの間の期間である判定期間を設定し、判定期間中における計(m+1)個のカメラ傾き角度θ[i−m]〜θ[i]に基づきステップS22の判定を行う。判定期間の長さは、例えば1〜3秒である。制御部53は、例えば、判定期間中の角度θ[i−m]〜θ[i]に基づく計m個の傾き変化量Δθが同じ極性を持っている場合(即ち、時系列上で同一方向に連続的に変化する複数のカメラ傾き角度θが検出された場合)に、一定期間中の傾き変化方向が同じであると判定し、そうでない場合に一定期間中の傾き変化方向が同じでないと判定する。
In step S22, the
時刻tiにおいて一定期間中の傾き変化方向が同じであると判定した場合、制御部53は、ステップS24にて、判定期間中の複数のカメラ検出角度θに基づき、又は、判定期間中の複数のカメラ検出角度θの何れかに基づき、基準角度θREFを設定及び更新する。具体的には、判定期間中に角度θ[i−m]〜θ[i]が得られている場合、時刻tiでのステップS24において、最新の傾き検出角度θであるθ[i]にて基準角度θREFを更新する、又は、角度θ[i−m]〜θ[i]から時刻tiより後の時刻でのカメラ傾き角度θを推定し、推定角度にて基準角度θREFを更新する。
If it is determined at time t i that the tilt change directions during the certain period are the same, the
ステップS24では基本的に0°でない角度が基準角度θREFに設定されるため、ステップS24及びS25を経由してステップS28に至った場合、次のフレームではステップS14からステップS15を介してステップS30に至る。ステップS30において、制御部53は傾き補正部52にθREFの回転処理を行わせる。θREFの回転処理を第2傾き補正とも呼ぶ。補正フラグがオンの時に実行される上述の傾き補正では、現在のカメラ傾き角度θ[i]に基づきロール方向のカメラ1の傾き変化がフレーム間で逐次補正されるが、ステップS20の回転処理(第2傾き補正)では、現在のカメラ傾き角度θ[i]に依存することなく、ロール方向のカメラ1の傾きによる出力画像IBの傾きの角度が基準角度θREFだけ一律に補正される。
In step S24, basically, an angle other than 0 ° is set as the reference angle θ REF , so when step S28 is reached via steps S24 and S25, step S30 is passed through step S15 in step S14 in the next frame. To. In step S <b> 30, the
第2傾き補正もIS回転処理又は画像回転処理にて実現される。第2傾き補正がIS回転処理にて実現される場合、“φ=θREF”となるように、補正量θREFだけ撮像素子33をIS回転ゼロ状態から回転させる。IS回転処理によって第2傾き補正を実現する場合、入力画像IAがそのまま出力画像IBとして生成される。画像回転処理によって第2傾き補正を実現する場合、出力画像生成部50は、IS回転角度φを0°にした状態で得た入力画像IAに切り出し枠CFを設定し、切り出し枠CF内の画像を補正量θREFだけ回転させる幾何学的変換を実行することで出力画像IBを生成する。この際、傾き補正部52は、角度θREFに基づき、出力画像生成部50における切り出し枠CFの設定及び切り出し動作を制御する。ステップS30の第2傾き補正の後は、ステップS16への遷移が発生する。
The second tilt correction is also realized by IS rotation processing or image rotation processing. When the second tilt correction is realized by the IS rotation process, the
以下、図15の動作を幾つかのケースに当てはめて考える。 Hereinafter, the operation of FIG. 15 will be applied to several cases.
[第1ケース]
図16に対応する第1ケースを説明する。図16に示す如く、撮影モードの起動後、撮影者が被写体を斜めに撮影しようとして、θ=10°となるようにカメラ1をロール方向に傾け、その傾き状態が安定していると、基準角度θREFに10°が設定された上で補正フラグがオンされ(ステップS17及びS18)、以後、θREF=10°を目標にした傾き補正(ステップS20)が行われる。つまり、以後においてカメラ傾き角度θが10°からずれても、θ=10°(θREF)を維持した状態で撮影を行ったかのような画像が出力画像IBとして得られ続ける。
[First case]
A first case corresponding to FIG. 16 will be described. As shown in FIG. 16, after the shooting mode is started, the photographer tries to shoot the subject obliquely, and the
θ=10°でロール方向の傾き状態が安定しているとき、その傾きを持った構図で被写体撮影を行おうとする意図を撮影者が有していると推測され、このような場合には、水平基準線HLを常に画像の水平方向に一致させる補正(従来の傾き補正)よりも、θREF=10°を目標にして傾き補正を行った方が撮影者の意図に沿うと考えられる。 When the tilt state in the roll direction is stable at θ = 10 °, it is assumed that the photographer has an intention to shoot the subject with a composition having the tilt. In such a case, It is considered that it is more in line with the photographer's intention to perform the tilt correction with θ REF = 10 ° as a target than the correction (conventional tilt correction) in which the horizontal reference line HL always matches the horizontal direction of the image.
[第2ケース]
図17に対応する第2ケースを説明する。第2ケースでは、図17に示す如く、撮影モードの起動後、第1期間中において撮影者が角度θを所望角度(例えば0°)に維持した結果、当該所望角度を基準角度θREFに設定した傾き補正が開始される(ステップS17、S18及びS20)。その後、第2期間においてカメラ1が右方向(撮影者から見て時計周り方向)に大きく傾けられて“|θ[i]|>θTH”が成立したとする。そうすると、ステップS25にて補正フラグがオフとされて傾き補正の実行は停止される。
[Second case]
A second case corresponding to FIG. 17 will be described. In the second case, as shown in FIG. 17, as a result of the photographer maintaining the angle θ at a desired angle (for example, 0 °) during the first period after activation of the photographing mode, the desired angle is set to the reference angle θ REF . The tilt correction is started (steps S17, S18 and S20). Thereafter, in the second period, it is assumed that the
比較的小さなカメラ傾き角度θは撮影者が意図しない傾きである可能性が高いため、傾き補正によって打ち消されることが有益である。しかし、θTHを超えるような比較的大きなカメラ傾き角度θが検出される状態は、撮影者が明確な意図を持ってカメラ1をロール方向に傾けた状態に相当する、と推測できる。故に、このような状態が観測された場合には、傾き補正の実行を停止することが撮影者の意図に沿うと考えられる。
Since a relatively small camera tilt angle θ is likely to be an unintended tilt by the photographer, it is beneficial to cancel it by tilt correction. However, it can be inferred that a state in which a relatively large camera tilt angle θ exceeding θ TH is detected corresponds to a state in which the photographer tilts the
尚、制御部53は、傾き補正の実行停止後の第3期間中の複数のカメラ傾き角度θに基づきカメラ1の傾き状態が再び安定したと判定すると(ステップS16のY;再安定の様子は図17に示さず)、第3期間中の複数のカメラ傾き角度θに基づき基準角度θREFを再設定して(ステップS17)、ステップS20の傾き補正を再開する。
When the
[第3ケース]
図18に対応する第3ケースを説明する。第3ケースでは、図18に示す如く、撮影モードの起動後、第1期間中において撮影者が角度θを所望角度(例えば0°)に維持した結果、当該所望角度を基準角度θREFに設定した傾き補正が開始される(ステップS17、S18及びS20)。その後、第2期間においてカメラ1が右方向(撮影者から見て時計周り方向)に継続的に傾けられた結果、図15のステップS22からステップS24への遷移が発生したとする。そうすると、制御部53は、第2期間中に得られた複数のカメラ傾き角度θの全部又は一部に応じた角度(典型的には最新のカメラ傾き角度θ)にて基準角度θREFを更新すると共に補正フラグをオフとすることで(ステップS24及びS25)、ステップS20の傾き補正の実行を停止する。
[Third case]
A third case corresponding to FIG. 18 will be described. In the third case, as shown in FIG. 18, as a result of the photographer maintaining the angle θ at a desired angle (for example, 0 °) during the first period after the shooting mode is started, the desired angle is set to the reference angle θ REF . The tilt correction is started (steps S17, S18 and S20). Thereafter, it is assumed that the transition from step S22 to step S24 in FIG. 15 occurs as a result of the
この場合、その後の第3期間において、制御部53は傾き補正部52にステップS30の第2傾き補正を実行させる。制御部53は、第3期間中の複数のカメラ傾き角度θに基づきカメラ1の傾き状態が再び安定したと判定すると(ステップS16のY;再安定の様子は図18に示さず)、第3期間中の複数のカメラ傾き角度θに基づき基準角度θREFを再設定して(ステップS17)、ステップS30の第2傾き補正の代わりにステップS20の傾き補正を再開する。
In this case, in the subsequent third period, the
右へ左へと変動するロール方向の傾きは撮影者が意図しない傾きである可能性が高いため、傾き補正によって打ち消されることが有益である。しかし、同一方向への連続的な傾き変化が検出される状態は、撮影者が明確な意図を持ってカメラ1をロール方向に回転させている状態に相当する、と推測できる。故に、このような状態が観測された場合には、傾き補正の実行を停止することが撮影者の意図に沿うと考えられる。
Since it is highly possible that the inclination in the roll direction that fluctuates from right to left is an inclination that the photographer does not intend, it is beneficial to cancel the inclination by inclination correction. However, it can be presumed that the state in which the continuous tilt change in the same direction is detected corresponds to the state in which the photographer rotates the
但し、このような場合において単に傾き補正を停止すると、カメラ1の傾き変化に追従しつつ表示画面13の水平方向を向いていた水平基準線HLが、傾き補正の停止と同時に表示画面13上で急激に回転するような作用が発生し、撮影者が違和感を覚えることがある。これを回避すべく、第3ケースにおいて傾き補正を停止した後には、代わりに第2傾き補正を実行開始して基準角度θREF分の回転補正を行う。しかしながら、ステップS24において基準角度θREFに常に0°が設定されるように図15の動作を変形することも可能である(この場合、第2傾き補正が実行されることは無い)。
However, if tilt correction is simply stopped in such a case, the horizontal reference line HL that faces the horizontal direction of the
[応用技術]
上述のカメラ1の動作についての幾つかの応用技術を説明する。
[Applied technology]
Several application techniques regarding the operation of the
制御部53は、ステップS17又はS24にて基準角度θREFを設定した後、カメラ傾き角度θの変化速度を監視し、カメラ傾き角度θの変化速度が所定速度を超えた場合(即ち単位時間当たりのθの変化量が所定量を超えた場合)、一旦設定した基準角度θREFを初期角度0°に戻すようにしても良い。カメラ1がロール方向に高速で回転されたとき、撮影者の望む撮影構図が変更された可能性が高く、その場合には、変更前の構図に対応する基準角度θREFをリセットして新たな構図に対応した基準角度θREFを再設定すべきである(その方が撮影者の意図に沿う)。
After setting the reference angle θ REF in step S17 or S24, the
制御部53は、ロール方向の動き以外のカメラ1の動きを検出する動き検出部(不図示)を更に備えていても良い。ロール方向の動き以外のカメラ1の動き(以下、対象動きという)には、例えば、カメラ1のヨー方向の動き(鉛直線を回転軸として光軸300を水平方向に回転させる動き)、カメラ1のピッチ方向の動き(水平線を回転軸として光軸300を垂直方向に回転させる動き)、及び、任意の方向(例えば光軸300の平行方向や直交方向)へカメラ1を平行移動させる並進動きが含まれる。動き検出部は、ジャイロセンサや撮像素子33の出力信号に基づき、公知の方法によって対象動きの向きや大きさを検出することができる。制御部53は、ステップS17又はS24にて基準角度θREFを設定した後、所定量を超える大きさを持った対象動きが検出された場合においても、一旦設定した基準角度θREFを初期角度0°に戻すようにしても良い。この場合にも、撮影者の望む撮影構図が変更された可能性が高いからである。
The
主制御部12に内包される表示制御部(不図示)は、現在のカメラ傾き角度θ、及び、ステップS20の傾き補正又はステップS30の第2傾き補正が現在実行されているか否かを示す補正実行有無情報を、出力画像IBと共に、表示画面13に表示するようにしても良い。
A display control unit (not shown) included in the
主制御部12に内包される記録制御部(不図示)は、図15の動作において順次得られる複数の出力画像IBを動画像として記録媒体14に記録することができ、この際、当該動画像の撮影期間中の各時刻におけるカメラ傾き角度θ、及び、当該動画像の撮影期間中の各時刻における補正実行有無情報を、当該動画像に関連付けて記録媒体14に記録しておいても良い(例えば、当該動画像の画像データを格納する画像ファイルのヘッダ領域にカメラ傾き角度θ及び補正実行有無情報を書き込んでおいても良い)。
A recording control unit (not shown) included in the
図15のステップS12におけるカメラ傾き角度θの検出及びステップS20における傾き補正は、各フレームの露光終了後に実施されても良いし、IS回転処理によって傾き補正を実現する場合にあっては各フレームの露光期間中に複数回実施されても良い。 The detection of the camera tilt angle θ in step S12 and the tilt correction in step S20 in FIG. 15 may be performed after the exposure of each frame is completed, or when the tilt correction is realized by IS rotation processing, each frame is detected. It may be performed a plurality of times during the exposure period.
本実施形態によれば、撮影者による特段の手動操作を必要とすることなく、撮影者の意図に沿う形で、傾き補正の実行有無を制御したり、補正目標とも言える基準角度θREFを設定したりすることが可能となる。 According to this embodiment, without requiring a special manual operation by the photographer, whether or not to perform tilt correction is controlled in accordance with the photographer's intention, or a reference angle θ REF that can be called a correction target is set. It becomes possible to do.
<<変形等>>
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈1及び注釈2を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
<< Deformation, etc. >>
The embodiment of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims. The above embodiment is merely an example of the embodiment of the present invention, and the meaning of the term of the present invention or each constituent element is not limited to that described in the above embodiment. The specific numerical values shown in the above description are merely examples, and as a matter of course, they can be changed to various numerical values. As annotations applicable to the above-described embodiment,
[注釈1]
カメラ1は任意の電子機器に搭載されるものであっても良い。尚、カメラ1も電子機器の一種である。電子機器は、任意の情報の取得、再生又は加工等を行うことのできる任意の情報機器であり、例えば、デジタルカメラ、携帯電話機、情報端末、パーソナルコンピュータ、電子書籍リーダ、電子辞書、ゲーム機器又はナビゲーション装置である。
[Note 1]
The
[注釈2]
カメラ1を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。カメラ1にて実現される機能の全部又は一部である任意の特定の機能をプログラムとして記述して、該プログラムをカメラ1に搭載可能なフラッシュメモリに保存しておき、該プログラムをプログラム実行装置(例えば、カメラ1に搭載可能なマイクロコンピュータ)上で実行することによって、その特定の機能を実現するようにしてもよい。上記プログラムは任意の記録媒体(不図示)に記憶及び固定されうる。上記プログラムを記憶及び固定する記録媒体(不図示)はカメラ1と異なる機器(サーバ機器等)に搭載又は接続されても良い。
[Note 2]
The
1 カメラ
11 撮像部
13 表示画面
33 撮像素子
51 傾き検出部
52 傾き補正部
53 傾き補正制御部
300 光軸
IA 入力画像
IB 出力画像
HL 水平基準線
θ カメラ傾き角度
θREF 基準角度
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光学系の光軸周りのカメラ傾き角度を検出する傾き検出部と、
前記カメラ傾き角度に基づき、当該カメラの傾きによる前記出力画像の傾きの角度を基準角度に補正する傾き補正を実行可能な傾き補正部と、
前記カメラ傾き角度の大きさ又は複数の時刻における複数のカメラ傾き角度に基づき、前記傾き補正の実行有無の制御又は前記基準角度の設定を行う傾き補正制御部と、を更に備えた
ことを特徴とするカメラ。 In a camera that includes an imaging unit having an optical system and an image sensor that outputs a signal of an optical image formed through the optical system, and acquires an output image from an output signal of the image sensor,
An inclination detection unit for detecting a camera inclination angle around the optical axis of the optical system;
An inclination correction unit capable of executing inclination correction for correcting the angle of inclination of the output image due to the inclination of the camera to a reference angle based on the camera inclination angle;
A tilt correction control unit configured to control whether to perform tilt correction or to set the reference angle based on the size of the camera tilt angle or a plurality of camera tilt angles at a plurality of times. Camera.
ことを特徴とする請求項1に記載のカメラ。 The tilt correction control unit stops the tilt correction execution when the camera tilt angle having a magnitude larger than a predetermined threshold is detected during the tilt correction. Camera.
ことを特徴とする請求項2に記載のカメラ。 The tilt correction control unit sets the reference angle based on a plurality of camera tilt angles during a first period and starts executing the tilt correction, and then has a magnitude greater than the predetermined threshold in a second period. The camera according to claim 2, wherein execution of the tilt correction is stopped when a camera tilt angle is detected.
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載のカメラ。 The tilt correction control unit stops execution of the tilt correction when a plurality of camera tilt angles continuously changing in the same direction on a time series are detected during the tilt correction. The camera according to claim 1.
ことを特徴とする請求項4に記載のカメラ。 The tilt correction control unit sets the reference angle based on a plurality of camera tilt angles during the first period and starts executing the tilt correction, and then continuously in the same direction in time series in the second period. The camera according to claim 4, wherein execution of the tilt correction is stopped when a plurality of changing camera tilt angles are detected.
ことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載のカメラ。 The tilt correction control unit determines whether the tilt state of the camera around the optical axis is stable based on a plurality of camera tilt angles obtained before the tilt correction is performed, and the tilt state is stable. 6. The tilt correction is started by setting the reference angle based on a plurality of camera tilt angles obtained before execution of the tilt correction. camera.
前記カメラ傾き角度に基づき、前記撮像素子を前記光軸周りで回転させて前記撮像素子の出力信号から前記出力画像を生成する、又は、前記カメラ傾き角度に基づき、前記撮像素子の出力信号による入力画像に画像回転処理を含む画像処理を施すことで前記出力画像を生成する
ことを特徴とする請求項1〜請求項6の何れかに記載のカメラ。 In the inclination correction, the inclination correction unit,
Based on the camera tilt angle, the image sensor is rotated around the optical axis to generate the output image from the output signal of the image sensor, or based on the camera tilt angle, input by the output signal of the image sensor The camera according to claim 1, wherein the output image is generated by performing image processing including image rotation processing on the image.
ことを特徴とする請求項1〜請求項7の何れかに記載のカメラ。 The tilt correction control unit returns the reference angle once set to a predetermined initial angle according to a change speed of the camera tilt angle or a movement of the camera other than the tilt. The camera according to claim 7.
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