JP2014116763A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

【構成】撮像系ＩＭ１は、可視光領域の光学像に対応しかつ撮影領域を表すメイン画像データを出力する。撮像系ＩＭ２は、近赤外光領域の光学像に対応しかつ撮影領域を表すサブ画像データを出力する。近赤外光照射器２０は、近赤外光を撮影領域に照射する。ＣＰＵ２８は、撮像系ＩＭ１から出力されたメイン画像データから人間の掌を表す画像データを探索する。探索に成功すると、ＣＰＵ２８は、撮影領域に現れた物体までの距離を撮像系ＩＭ２から出力されたサブ電子画像データに基づいて測定する。ＣＰＵ２８はさらに、メイン画像データを参照した探索処理に関連して近赤外光照射器２０を停止する。
【効果】省電力性能が向上する。
【選択図】図２

Description

この発明は、電子カメラに関し、特に近赤外光領域に属する光学像を表す電子画像を出力する、電子カメラに関する。

この種のカメラの一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、発光手段は、対象物に対して信号光を発光する。受光手段は、対象物からの反射光を受光する複数の受光素子で構成される。距離情報取得手段は、受光素子毎に受光した反射光と信号光とに基づいて対象物との距離値を受光素子毎に取得し、距離画像を生成する。光量調整手段は、生成された距離画像に基づいて発光手段の発光量を調整する。

特開２０１１−１７９９９７号公報

しかし、背景技術では、対象物が現れていない段階での発光制御を想定しておらず、省電力性能に限界がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、省電力性能を高めることができる、電子カメラを提供することである。

この発明に従う電子カメラ(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、撮影領域の光学像から第１波長領域に相当する光学像を表す第１電子画像を出力する第１撮像手段(IM1)、撮影領域の光学像から第２波長領域に相当する光学像を表す第２電子画像を出力する第２撮像手段(IM2)、第２波長領域の光を撮影領域に照射する照射手段(20)、第１撮像手段から出力された第１電子画像から特定物体像を探索する探索手段(S19~S21, S31)、第２撮像手段から出力された第２電子画像に探索手段の探知に応答して既定処理を施す処理手段(S45~S47)、および探索手段の処理に関連して照射手段を停止する停止手段(S41, S53)を備える。

好ましくは、探索手段は第１物体像を探索する処理を間欠的に実行し、探索手段の処理が中断される期間に第１撮像手段を停止する第１間欠停止手段(S33)、および探索手段の処理に関連して第２撮像手段を継続的に停止する第１継続停止手段(S51)がさらに備えられる。

好ましくは、第２撮像手段から出力された第２電子画像から特定物体像を探索する処理を第１波長領域の光量が基準以下のときに探索手段の処理に代えて実行する代替探索手段(S7, S11, S23~S25, S31)がさらに備えられ、処理手段は代替探索手段の探知に応答して既定処理を追加的に実行する。

さらに好ましくは、代替探索手段は第２物体像を探索する処理を間欠的に実行し、代替探索手段の処理が中断される期間に第２撮像手段および照射手段を停止する第２間欠停止手段(S33)、および代替探索手段の処理に関連して第１撮像手段を継続的に停止する第２継続停止手段(S13)がさらに備えられる。

好ましくは、処理手段は撮影領域に現れた物体までの距離を第２電子画像を参照して測定する測定手段(S45)を含む。

好ましくは、第１波長領域は可視光領域に相当し、第２波長領域は近赤外光領域に相当する。

この発明に従う撮像制御プログラムは、撮影領域の光学像から第１波長領域に相当する光学像を表す第１電子画像を出力する第１撮像手段(IM1)、撮影領域の光学像から第２波長領域に相当する光学像を表す第２電子画像を出力する第２撮像手段(IM2)、および第２波長領域の光を撮影領域に照射する照射手段(20)を備える電子カメラ(10)のプロセッサ(28)に、第１撮像手段から出力された第１電子画像から特定物体像を探索する探索ステップ(S19~S21, S31)、第２撮像手段から出力された第２電子画像に探索ステップの探知に応答して既定処理を施す処理ステップ(S45~S47)、および探索ステップの処理に関連して照射手段を停止する停止ステップ(S41, S53)を実行させるための、撮像制御プログラムである。

この発明に従う撮像制御方法は、撮影領域の光学像から第１波長領域に相当する光学像を表す第１電子画像を出力する第１撮像手段(IM1)、撮影領域の光学像から第２波長領域に相当する光学像を表す第２電子画像を出力する第２撮像手段(IM2)、および第２波長領域の光を撮影領域に照射する照射手段(20)を備える電子カメラ(10)によって実行される撮像制御方法であって、第１撮像手段から出力された第１電子画像から特定物体像を探索する探索ステップ(S19~S21, S31)、第２撮像手段から出力された第２電子画像に探索ステップの探知に応答して既定処理を施す処理ステップ(S45~S47)、および探索ステップの処理に関連して照射手段を停止する停止ステップ(S41, S53)を備える。

近赤外光が照射された撮像領域を表す第２電子画像に対する既定処理は特定物体像の探知に応答して実行されるところ、近赤外光を照射する処理は特定物体像の探索処理に関連して停止される。これによって、省電力性能が向上する。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例の基本的構成を示すブロック図である。 この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。 図２実施例によって参照されるメイン辞書およびサブ辞書の各々に収められた辞書画像の一例を示す図解図である。 撮影領域に照射される近赤外光のパターンの一例を示す図解図である。 撮影領域から反射された近赤外光のパターンの一例を示す図解図である。 図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。 図２実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。 図２実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
［基本的構成］

図１を参照して、この実施例の電子カメラは、基本的に次のように構成される。第１撮像手段１は、撮影領域の光学像から第１波長領域に相当する光学像を表す第１電子画像を出力する。第２撮像手段２は、撮影領域の光学像から第２波長領域に相当する光学像を表す第２電子画像を出力する。照射手段３は、第２波長領域の光を撮影領域に照射する。探索手段４は、第１撮像手段１から出力された第１電子画像から特定物体像を探索する。処理手段５は、第２撮像手段２から出力された第２電子画像に探索手段４の探知に応答して既定処理を施す。停止手段６は、探索手段４の処理に関連して照射手段３を停止する。

近赤外光が照射された撮影領域を表す第２電子画像に対する既定処理は特定物体像の探知に応答して実行されるところ、近赤外光を照射する処理は特定物体像の探索処理に関連して停止される。これによって、省電力性能が向上する。
［実施例］

図２を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、共通の撮影領域（目標シーン）を捉えるメイン撮像系ＩＭ１およびサブ撮像系ＩＭ２を含む。メイン撮像系ＩＭ１は、光学レンズ１２ｍ，光学フィルタ１４ｍ，イメージセンサ１６ｍおよびカメラ処理回路１８ｍによって形成され、サブ撮像系ＩＭ２は、光学レンズ１２ｓ，光学フィルタ１４ｓ，イメージセンサ１６ｓおよびカメラ処理回路１８ｓによって形成される。

撮像領域を表す光学像は、光学レンズ１２ｍおよび光学フィルタ１４ｍを経てイメージセンサ１６ｍの撮像面に照射されるとともに、光学レンズ１２ｓおよび光学フィルタ１４ｓを経てイメージセンサ１６ｓの撮像面に照射される。ここで、光学フィルタ１４ｍは可視光領域に属する光を抽出するフィルタであり、光学フィルタ１４ｓは近赤外光領域に属する光を抽出するフィルタである。

したがって、イメージセンサ１６ｍの撮像面では可視光領域の光学像に対応する電荷が光電変換によって生成され、生成された電荷に基づく生画像データがイメージセンサ１６ｍから出力される。これに対して、イメージセンサ１６ｓの撮像面では近赤外光領域の光学像に対応する電荷が光電変換によって生成され、生成された電荷に基づく生画像データがイメージセンサ１６ｓから出力される。

カメラ処理回路１８ｍは、イメージセンサ１６ｍから出力された生画像データにγ補正，色分離，白バランス調整，ＹＵＶ変換などの信号処理を施す。これによって作成されたＹＵＶ形式の画像データつまりメイン画像データは、メモリ制御回路２２を通してＳＤＲＡＭ２４のメイン画像エリア２４ｍに書き込まれる。一方、カメラ処理回路１８ｓは、イメージセンサ１６ｓから出力された生画像データにγ補正などの信号処理を施す。これによって作成されたＹＵＶ形式の画像データつまりサブ画像データは、メモリ制御回路２２を通してＳＤＲＡＭ２４のサブ画像エリア２４ｓに書き込まれる。

サブ撮像系ＩＭ２には近赤外光照射器２０が割り当てられ、サブ撮像系ＩＭ２が起動するときは近赤外光照射器２０もまた起動される。近赤外光は撮影領域に照射され、これによって、光学フィルタ１６ｓを通過する光量ひいてはサブ撮像系ＩＭ２から出力されるサブ画像データの輝度レベルが増大する。

図示しない外部装置から発行された開始指示が入出力Ｉ／Ｆ２６によって入力されると、ＣＰＵ２８は、メイン撮像系ＩＭ１を起動し、露光調整を実行する。露光調整の結果、撮像系ＩＭ１から出力されたメイン画像データに基づいて適正ＥＶ値が算出され、算出された適正ＥＶ値を参照してメイン撮像系ＩＭ１の露光設定が調整される。撮像系ＩＭ１は、露光設定が調整された後に停止される。

算出された適正ＥＶ値は、可視光領域の光量が十分であれば基準ＲＥＦを上回る一方、可視光領域の光量が不十分であれば基準ＲＥＦ以下となる。フラグＦＬＧｂｒｉｇｈｔは、可視光領域の光量が十分であるときに“１”に設定され、可視光領域の光量が不十分であるときに“０”に設定される。

また、フラッシュメモリ３０には、人間の掌（図３参照）を表す辞書画像データを各々が収めたメイン辞書ＤＩＣｍおよびサブ辞書ＤＩＣｓが準備される。ただし、メイン辞書ＤＩＣｍに収められた辞書画像データは可視光領域の光学像に対応する一方、サブ辞書ＤＩＣｓに収められた辞書画像データは近赤外光領域の光学像に対応する。

事前に設定された探索周期が到来すると、フラグＦＬＧｂｒｉｇｈｔの値に応じて異なる処理が以下の要領で実行される。つまり、フラグＦＬＧｂｒｉｇｈｔが“１”であれば、ＳＤＲＡＭ２４のメイン画像エリア２４ｍが対象画像エリアとして選択され、メイン辞書ＤＩＣｍが参照辞書として選択され、その後にメイン撮像系ＩＭ１が起動される。

一方、フラグＦＬＧｂｒｉｇｈｔが“０”であれば、ＳＤＲＡＭ２４のサブ画像エリア２４ｓが対象画像エリアとして選択され、サブ辞書ＤＩＣｓが参照辞書として選択される。選択設定が完了すると、サブ撮像系ＩＭ２および近赤外光照射器２０が起動され、近赤外光の照射パターンが“フラット”に設定される。近赤外光は、撮影領域に向けて均一に照射される。

続いて、参照辞書に収められた辞書画像データと符合する部分画像データが対象画像エリアから探索される。可視光領域の光量が十分であれば、メイン辞書ＤＩＣｍに収められた辞書画像データと符合する部分画像データがメイン画像エリア２４ｍから探索される。これに対して、可視光領域の光量が不十分であれば、サブ辞書ＤＩＣｓに収められた辞書画像データと符合する部分画像データがサブ画像エリア２４ｓから探索される。起動中の撮像系（および近赤外光照射器２０）は、このような探索処理が完了した時点で停止される。

辞書画像データに符合する部分画像データが探知されなければ、探索周期が到来する毎に上述の処理が繰り返される。これに対して、辞書画像データに符合する部分画像データが探知されると、サブ画像エリア２４ｓが対象画像エリアとして選択され、サブ辞書ＤＩＣｓが参照辞書として選択される。また、サブ撮像系ＩＭ２および近赤外光照射器２０が起動され、近赤外光照射器２０の照射パターンが“ドット”に設定される。撮影領域には、図４に示すパターンを有する近赤外光が照射される。

続いて、対象画像エリアに格納された画像データ（＝サブ画像データ）を参照してジェスチャ認識処理が実行する。このジェスチャ認識処理には、サブ画像データに現れた物体までの距離を測定する処理が含まれる。図５を参照して、撮影領域に物体ＯＢＪが存在すると、照射された近赤外光のパターンと反射された近赤外光のパターンとの間でずれが生じる。物体ＯＢＪまでの距離は、このようなパターンのずれに基づいて算出される。ジェスチャ認識結果つまり測定距離情報は、入出力Ｉ／Ｆ２６を通して外部装置に転送される。

外部装置から発行された終了指示が入出力Ｉ／Ｆ２６によって入力されると、ジェスチャ認識処理が終了され、サブ撮像系ＩＭ２および近赤外光照射器２０が停止される。

ＣＰＵ２８は、具体的には図６〜図８に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、これらのフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ３０に保存される。

図６を参照して、ステップＳ１では外部装置から発行された開始指示が入出力Ｉ／Ｆ２６によって入力されたか否かを判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されると、ステップＳ３でメイン撮像系ＩＭ１を起動し、ステップＳ５で露光調整を実行する。ステップＳ３の処理の結果、メイン画像データがメイン撮像系ＩＭ１から出力される。また、ステップＳ５の処理の結果、メイン画像データに基づいて適正ＥＶ値が算出され、算出された適正ＥＶ値を参照してメイン撮像系ＩＭ１の露光設定が調整される。

ステップＳ７では、撮影領域の照度が基準ＲＥＦを上回るか否かをステップＳ５で算出された適正ＥＶ値に基づいて判別する。判別結果がＹＥＳであれば、可視光領域の光量は十分であるとみなし、ステップＳ９でフラグＦＬＧｂｒｉｇｈｔを“１”に設定する。これに対して、判別結果がＮＯであれば、可視光領域の光量は不十分であるとみなし、ステップＳ１１でフラグＦＬＧｂｒｉｇｈｔを“０”に設定する。

ステップＳ９またはＳ１１の処理が完了すると、ステップＳ１３でメイン撮像系ＩＭ１を停止し、探索周期が到来したか否かをステップＳ１５で判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されると、フラグＦＬＧｂｒｉｇｈｔが“１”を示すか否かをステップＳ１７で判別し、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１９に進む一方、判別結果がＮＯであればステップＳ２３に進む。

ステップＳ１９では、ＳＤＲＡＭ２４のメイン画像エリア２４ｍを対象画像エリアとして選択し、フラッシュメモリ３０内のメイン辞書ＤＩＣｍを参照辞書として選択する。選択設定が完了すると、ステップＳ２１でメイン撮像系ＩＭ１を起動する。

一方、ステップＳ２３では、ＳＤＲＡＭ２４のサブ画像エリア２４ｓを対象画像エリアとして選択し、フラッシュメモリ３０内のサブ辞書ＤＩＣｓを参照辞書として選択する。選択設定が完了すると、ステップＳ２５でサブ撮像系ＩＭ２を起動し、ステップＳ２７で近赤外光照射器２０を起動する。また、ステップＳ２９では、近赤外光照射器２０の照射パターンを“フラット”に設定する。

ステップＳ２１またはＳ２９の処理が完了するとステップＳ３１に進み、参照辞書に収められた辞書画像データと符合する部分画像データを対象画像エリアから探索する。探索処理が完了するとステップＳ３３に進み、起動中の撮像系（および近赤外光照射器２０）を停止する。ステップＳ３５では、辞書画像データに符合する部分画像データがステップＳ３１の処理によって探知されたか否かを判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ１５に戻る一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ３７に進む。

ステップＳ３７では、サブ画像エリア２４ｓを対象画像エリアとして選択し、サブ辞書ＤＩＣｓを参照辞書として選択する。選択設定が完了すると、ステップＳ３９でサブ撮像系ＩＭ２を起動し、ステップＳ４１で近赤外光照射器２０を起動し、ステップＳ４３で近赤外光照射器２０の照射パターンを“ドット”に設定する。

ステップＳ４５では、対象画像エリアに格納された画像データ（＝サブ画像データ）を参照してジェスチャ認識処理を実行する。このジェスチャ認識処理には、サブ画像データに現れた物体までの距離を測定する処理が含まれる。ステップＳ４７では、認識結果つまり測定距離情報を入出力Ｉ／Ｆ２６を通して外部装置に転送する。

ステップＳ４９では外部装置から発行された終了指示が入出力Ｉ／Ｆ２６によって入力されたか否かを判別し、判別結果がＮＯであればステップＳ４５に戻る一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ５１に進む。ステップＳ５１ではサブ撮像系ＩＭ２を停止し、ステップＳ５３では近赤外光照射器２０を停止する。これらの処理が完了すると、ステップＳ１に戻る。

以上の説明から分かるように、撮像系ＩＭ１は、可視光領域（＝第１波長領域）の光学像に対応しかつ撮影領域を表すメイン画像データを出力する。撮像系ＩＭ２は、近赤外光領域（＝第２波長領域）の光学像に対応しかつ撮影領域を表すサブ画像データを出力する。近赤外光照射器２０は、近赤外光を撮影領域に照射する。ＣＰＵ２８は、撮像系ＩＭ１から出力されたメイン画像データから人間の掌を表す画像データ（特定物体像）を探索する(S19~S21, S31)。探索に成功すると、ＣＰＵ２８は、撮影領域に現れた物体までの距離を撮像系ＩＭ２から出力されたサブ電子画像データに基づいて測定する(S45~S47)。ＣＰＵ２８はさらに、メイン画像データを参照した探索処理に関連して近赤外光照射器２０を停止する(S41, S53)。

撮影領域に現れた物体までの距離を測定する処理は、近赤外光が照射された撮影領域を表すサブ画像データを参照して実行される。また、この測定処理は、メイン画像データから人物の掌を表す画像データが探知されたときに実行される。さらに、近赤外光照射器２０は、メイン画像データを参照した探索処理に関連して停止される。これによって省電力性能が向上する。

また、辞書画像データに符合する画像データを探索する処理は、間欠的に実行される。このとき、撮像系ＩＭ１およびＩＭ２の一方は間欠的に停止され(S33)、撮像系ＩＭ１およびＩＭ２の他方は継続的に停止される(S13, S51)。これによって、省電力性能がさらに向上する。

１０ …ディジタルカメラ
ＩＭ１，ＩＭ２ …撮像系
１４ｍ …可視光フィルタ
１４ｓ …近赤外光フィルタ
２０ …近赤外光照射器
２８ …ＣＰＵ

Claims (8)

1. 撮影領域の光学像から第１波長領域に相当する光学像を表す第１電子画像を出力する第１撮像手段、
   前記撮影領域の光学像から第２波長領域に相当する光学像を表す第２電子画像を出力する第２撮像手段、
   前記第２波長領域の光を前記撮影領域に照射する照射手段、
   前記第１撮像手段から出力された第１電子画像から特定物体像を探索する探索手段、
   前記第２撮像手段から出力された第２電子画像に前記探索手段の探知に応答して既定処理を施す処理手段、および
   前記探索手段の処理に関連して前記照射手段を停止する停止手段を備える、電子カメラ。
2. 前記探索手段は前記第１物体像を探索する処理を間欠的に実行し、
   前記探索手段の処理が中断される期間に前記第１撮像手段を停止する第１間欠停止手段、および
   前記探索手段の処理に関連して前記第２撮像手段を継続的に停止する第１継続停止手段をさらに備える、請求項１記載の電子カメラ。
3. 前記第２撮像手段から出力された第２電子画像から前記特定物体像を探索する処理を前記第１波長領域の光量が基準以下のときに前記探索手段の処理に代えて実行する代替探索手段をさらに備え、
   前記処理手段は前記代替探索手段の探知に応答して前記既定処理を追加的に実行する、請求項１または２記載の電子カメラ。
4. 前記代替探索手段は前記第２物体像を探索する処理を間欠的に実行し、
   前記代替探索手段の処理が中断される期間に前記第２撮像手段および前記照射手段を停止する第２間欠停止手段、および
   前記代替探索手段の処理に関連して前記第１撮像手段を継続的に停止する第２継続停止手段をさらに備える、請求項３記載の電子カメラ。
5. 前記処理手段は前記撮影領域に現れた物体までの距離を前記第２電子画像を参照して測定する測定手段を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子カメラ。
6. 前記第１波長領域は可視光領域に相当し、
   前記第２波長領域は近赤外光領域に相当する、請求項１ないし５のいずれかに記載の電子カメラ。
7. 撮影領域の光学像から第１波長領域に相当する光学像を表す第１電子画像を出力する第１撮像手段、
   前記撮影領域の光学像から第２波長領域に相当する光学像を表す第２電子画像を出力する第２撮像手段、および
   前記第２波長領域の光を前記撮影領域に照射する照射手段を備える電子カメラのプロセッサに、
   前記第１撮像手段から出力された第１電子画像から特定物体像を探索する探索ステップ、
   前記第２撮像手段から出力された第２電子画像に前記探索ステップの探知に応答して既定処理を施す処理ステップ、および
   前記探索ステップの処理に関連して前記照射手段を停止する停止ステップを実行させるための、撮像制御プログラム。
8. 撮影領域の光学像から第１波長領域に相当する光学像を表す第１電子画像を出力する第１撮像手段、
   前記撮影領域の光学像から第２波長領域に相当する光学像を表す第２電子画像を出力する第２撮像手段、および
   前記第２波長領域の光を前記撮影領域に照射する照射手段を備える電子カメラによって実行される撮像制御方法であって、
   前記第１撮像手段から出力された第１電子画像から特定物体像を探索する探索ステップ、
   前記第２撮像手段から出力された第２電子画像に前記探索ステップの探知に応答して既定処理を施す処理ステップ、および
   前記探索ステップの処理に関連して前記照射手段を停止する停止ステップを備える、撮像制御方法。

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