JP2014147062A - Image pickup device, and control method and program therefor - Google Patents

Image pickup device, and control method and program therefor Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image pickup device capable of reducing an amount of pixel data to cut down a memory capacity while maintaining a refocus range during refocusing.SOLUTION: The image pickup device comprises: image pickup means having a two-dimensional array of a plurality of pixels each converting an optical image into a pixel signal by photoelectric conversion, and a photographing optical system having a focus lens; and a microlens array comprising a plurality of microlenses arranged between the image pickup means and the focus lens, each microlens corresponding to one divided block when the two-dimensional array of pixels is divided in block units, each block including a prescribed number of pixels. By detecting a subject included in a photographing screen on the basis of a read-out pixel signal, the image pickup device controls an amount of reduction for a pixel signal read out from a divided block corresponding to a detection area for the subject detected on the photographing screen, and an amount of reduction for a pixel signal read out from a divided block corresponding to an area outside the detection area.

Description

本発明は撮像装置に関し、特に被写体の光学像を撮像してライトフィールドデータを取得する撮像装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus that captures an optical image of a subject to acquire light field data and a control method thereof.

例えば、撮像素子の前面に複数画素に対し1つの割合で並ぶマイクロレンズアレイを配置することで、光の2次元強度分布だけでなく撮像素子に入射する光線の入射方向の情報を取得し、被写体空間の3次元的な情報を得ることが可能である。このような被写体空間の3次元的な情報を得ることが可能なカメラ(撮像装置)はライトフィールドカメラと呼ばれている。また、被写体空間の3次元的な情報はライトフィールドデータと呼ばれ、ライトフィールドデータの取得と撮影後の画像再構成処理によって、画像のピント位置変更や、撮影視点の変更、被写界深度の調節等のリフォーカスと呼ばれる画像処理が可能となる。   For example, by arranging a microlens array arranged at a ratio of one pixel to a plurality of pixels on the front surface of the image sensor, not only the two-dimensional intensity distribution of light but also information on the incident direction of light incident on the image sensor can be obtained. It is possible to obtain three-dimensional information of space. A camera (imaging device) capable of obtaining such three-dimensional information of the subject space is called a light field camera. The three-dimensional information of the subject space is called light field data. By acquiring the light field data and image reconstruction processing after shooting, the focus position of the image, the shooting viewpoint, the depth of field, Image processing called refocusing such as adjustment becomes possible.

図11にライトフィールドカメラにおける被写体空間の3次元的な情報を得るためのフォーカス機能を実現する構成例を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example for realizing a focus function for obtaining three-dimensional information of a subject space in a light field camera.

同図において、像平面1103には、マイクロレンズ1104が配置されており、撮像素子1105は該マイクロレンズ1104の後ろの面に配置されている。フォーカスレンズ1102に集光された光は、像平面1103に配置されているマイクロレンズ1104に投射される。   In the figure, a microlens 1104 is disposed on the image plane 1103, and an image sensor 1105 is disposed on the back surface of the microlens 1104. The light condensed on the focus lens 1102 is projected onto the microlens 1104 disposed on the image plane 1103.

このような構造を有する撮像装置であるライトフィールドカメラでは、マイクロレンズ1104に投射された被写体1101からの光線が、該マイクロレンズ1104により分割された後、撮像素子1105に投射される。これにより、該撮像素子1105により結像された情報には、複数の光線方向の情報が含まれる。このように、ライトフィールドカメラのフォーカス機能による撮像素子への結像の結果得られる画素データ(ライトフィールドデータ)は、異なる複数の視差を有することにより、記録画像のリフォーカスを可能にしている。   In a light field camera that is an imaging apparatus having such a structure, a light beam from a subject 1101 projected onto a microlens 1104 is divided by the microlens 1104 and then projected onto an imaging element 1105. Thereby, the information imaged by the image sensor 1105 includes information on a plurality of light beam directions. As described above, the pixel data (light field data) obtained as a result of image formation on the image sensor by the focus function of the light field camera has a plurality of different parallaxes, thereby enabling refocusing of the recorded image.

上述したライトフィールドカメラによる撮像画素データの数LFDATA(画素数)は、撮像素子の画素数をN、一つのマイクロレンズにて分割される画像の分割数をMとすると、
LFDATA = N×M
となる。なお、図11では、少なくとも撮像素子1105の撮像面に平行な方向に分割されている画素の数Mは4である。
The number LFDATA (number of pixels) of the imaging pixel data by the light field camera described above is given by assuming that the number of pixels of the imaging device is N and the number of divisions of the image divided by one microlens is M.
LFDATA = N x M
It becomes. In FIG. 11, the number M of pixels divided at least in the direction parallel to the imaging surface of the imaging element 1105 is four.

このように、ライトフィールドカメラによる撮像画素データ量は分割数に応じて、増加し、ライトフィールドデータの取得を可能にするフォーカス機能を有する撮像装置では、撮像画素データに対し、各種信号処理を行う際、処理負荷が増大する。更に撮像画素データを各種画像信号処理手段に取り込む際、大容量のデータ格納手段が必要となる。   As described above, the amount of pixel data captured by the light field camera increases in accordance with the number of divisions, and the imaging device having the focus function that enables acquisition of the light field data performs various signal processing on the image pixel data. In this case, the processing load increases. Furthermore, when capturing image data into various image signal processing means, a large capacity data storage means is required.

その結果、データ処理負荷増大に伴う消費電力が増加し、更に処理データ量増加に伴うデータ格納手段の容量増加によるコストアップとなる。   As a result, power consumption increases as the data processing load increases, and the cost increases due to an increase in the capacity of the data storage means accompanying an increase in the amount of processing data.

データ量の削減については、撮像素子において画素出力を加算することにより、処理する画素データ量を削減する方法が考えられている。
(例えば、特許文献1参照)
As a method for reducing the amount of data, a method of reducing the amount of pixel data to be processed by adding pixel outputs in an image sensor has been considered.
(For example, see Patent Document 1)

特開2009−3122号公報JP 2009-3122 A

しかし、ライトフィールドカメラのフォーカス機能を有する撮像装置において、撮像素子における画素加算により、処理する画素データ量を削減した場合、次のような問題がある。画素データ量の削減によりリフォーカスする際に必要な情報も失われてしまうため、撮影した画像を再生時にリフォーカスする場合、リフォーカス範囲が浅くなってしまう。   However, in an imaging apparatus having a focus function of a light field camera, when the amount of pixel data to be processed is reduced by pixel addition in the imaging device, there are the following problems. Since information necessary for refocusing is lost due to the reduction in the amount of pixel data, when refocusing a captured image during reproduction, the refocus range becomes shallow.

本発明は上記の問題の鑑み、撮影後のリフォーカス時のリフォーカス範囲を保持しつつ、各種画像信号処理手段にて処理するデータ量を削減でき、かつ該データを格納する手段の容量の削減も可能なライトフィールドカメラの提供を目的とする。   In view of the above problems, the present invention can reduce the amount of data processed by various image signal processing means while maintaining the refocus range at the time of refocus after shooting, and reduce the capacity of the means for storing the data. The purpose is to provide a light field camera that can also be used.

上記目的を達成するために、それぞれが光学像を光電変換により画素信号に変換する複数の画素の二次元配列を有する撮像手段と、フォーカスレンズと前記撮像手段と前記フォーカスレンズとの間に配置された複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイを有する撮影光学系とを有し、各マイクロレンズが、前記画素の二次元配列を所定数の画素を含むブロック単位で分割したときの一つの分割ブロックに対応している撮像装置は、複数の画素から前記画素信号を読み出す読み出し手段と、読み出し手段で読み出された画素信号に基づいて、撮影画面に含まれる被写体を検出する被写体検出手段と、被写体検出手段による被写体の検出の結果に基づいて読み出し手段を制御し、撮影画面における検出された被写体の検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量と検出領域以外の領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を可変に制御する制御手段を備える。   In order to achieve the above object, an imaging unit having a two-dimensional array of a plurality of pixels for converting an optical image into a pixel signal by photoelectric conversion, and a focus lens, and being disposed between the imaging unit and the focus lens. An imaging optical system having a microlens array composed of a plurality of microlenses, and each microlens is divided into one divided block when the two-dimensional array of pixels is divided into blocks each including a predetermined number of pixels. A corresponding imaging device includes a reading unit that reads out the pixel signal from a plurality of pixels, a subject detection unit that detects a subject included in the shooting screen based on the pixel signal read out by the reading unit, and a subject detection The reading means is controlled based on the detection result of the object by the means, and corresponds to the detected object detection area on the shooting screen. A control means for variably controlling the reduction of the pixel signals read out from the divided blocks corresponding to the area other than the reduction and the detection region of the pixel signals read out from the divided blocks.

本発明によれば、記録画像のリフォーカス時のリフォーカス範囲を極力保持しつつ、画像信号処理手段で処理するライトフィールドデータ量を削減することが可能な撮像装置の提供が可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus capable of reducing the amount of light field data processed by the image signal processing unit while maintaining the refocus range at the time of refocusing a recorded image as much as possible.

本発明の第1の実施例に係る撮像装置のブロック構成図。1 is a block configuration diagram of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係る撮像装置の分割画素構成および撮像画像を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a divided pixel configuration and a captured image of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係る撮像装置の撮像動作のフローチャートを示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a flowchart of an imaging operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係る撮像装置での分割画素データの加算を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating addition of divided pixel data in the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 撮像されたフレーム画像における被写体検出領域を示す図。The figure which shows the to-be-photographed object detection area | region in the imaged frame image. 本発明の第1の実施例に係る撮像装置の他の撮像動作のフローチャートを示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of another imaging operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 撮像されたフレーム画像における複数の被写体検出領域を示す図。The figure which shows the some subject detection area in the imaged frame image. 本発明の第2の実施例に係る撮像動作のフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart of the imaging operation which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係るフレーム画像における周波数領域の分割を示す図。The figure which shows the division | segmentation of the frequency domain in the frame image which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2の実施例に係る撮像装置での分割画素データの加算を示す図。The figure which shows addition of the division | segmentation pixel data in the imaging device which concerns on 2nd Example of this invention. ライトフィールドカメラのフォーカス機能を実現するための構成例を示す図。The figure which shows the structural example for implement | achieving the focus function of a light field camera. 本発明の第1または第2の実施例に変形例に係る画素データを説明するための図。The figure for demonstrating the pixel data based on a modification in the 1st or 2nd Example of this invention. 本発明の第1または第2の実施例の変形例に係る画素データの読み出し領域を説明するための図。The figure for demonstrating the read-out area | region of the pixel data which concerns on the modification of the 1st or 2nd Example of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の第1の実施例に係る撮像装置の一例としてのライトフィールドカメラの全体構成のブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram of the overall configuration of a light field camera as an example of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.

同図において、101はズームレンズ、102はフォーカスレンズであり、撮影光学系を構成している。103はマイクロレンズアレイ、104はCMOS等の撮像素子、105は撮像素子104と各種信号処理部とのインターフェース部である。106は撮像素子からの撮像信号(画素信号)を処理する画像信号処手段、107は被写体(物体)検出手段、108は各信号処理部にて処理されたデータを一旦、格納するDRAM等のメインメモリである。なお、該各機能ブロックは、該メインメモリ108をシェアして使用しており、該メインメモリ108を介して各信号処理データの受け渡しを行っている。109はメインメモリ108の制御部であるメモリコントローラ、110は特徴検出手段であり、画像信号処理手段106からメモリ108で一時保持した映像データ(撮影画面)から被写体検出手段107で検出した領域の画素データを読み出して被写体の特徴を抽出する。例えば、検出対象が人間の場合、顔内の部位(耳、目、鼻、口等)を抽出する。111は認識・認証手段であり、特徴検出手段110が検出した被写体の特徴を解析し、例えば笑顔の有無、あるいは個人の特定を行う。また、被写体は人物以外でもよく、特徴検出手段110にて、検出した被写体の特徴(色、形状等)を抽出し、認識・認証手段111にて被写体認識を行う。   In the figure, reference numeral 101 denotes a zoom lens, and reference numeral 102 denotes a focus lens, which constitutes a photographing optical system. Reference numeral 103 denotes a microlens array, 104 denotes an imaging device such as a CMOS, and 105 denotes an interface unit between the imaging device 104 and various signal processing units. 106 is an image signal processing means for processing an image pickup signal (pixel signal) from the image pickup device, 107 is a subject (object) detection means, 108 is a main memory such as a DRAM that temporarily stores data processed by each signal processing section. It is memory. Each functional block shares and uses the main memory 108 and transfers each signal processing data through the main memory 108. Reference numeral 109 denotes a memory controller which is a control unit of the main memory 108, and 110 denotes feature detection means. Pixels in an area detected by the subject detection means 107 from video data (shooting screen) temporarily stored in the memory 108 from the image signal processing means 106 Data is read to extract subject characteristics. For example, when the detection target is a human, a part in the face (ear, eye, nose, mouth, etc.) is extracted. Reference numeral 111 denotes a recognition / authentication unit that analyzes the feature of the subject detected by the feature detection unit 110 and identifies, for example, the presence or absence of a smile or an individual. The subject may be other than a person, and the feature detection unit 110 extracts features (color, shape, etc.) of the detected subject, and the recognition / authentication unit 111 performs subject recognition.

112は画像データの表示・記録処理手段であり、メインメモリ108に保持している画像データを読み出し、記録媒体(不図示)への記録、および表示手段(不図示)への画像の表示、また撮影画での被写体を指示する枠の表示を行う。113は撮像装置全体を制御するシステム制御部であり、図示しないメモリに記憶されたプログラムをロードして実行することで各部の制御を行う。このプログラムは、以下に説明する本発明の撮像装置の撮像動作の制御プログラムも含み、特に断わりのない限り、本実施例の撮像装置はこのプログラムによる制御の下で動作するものとする。また、114はCMOS等の撮像素子104で光学像を光電変換した画素信号の読み出しを制御する撮像素子制御部(センサ制御部)である。   An image data display / recording processing unit 112 reads image data stored in the main memory 108, records it on a recording medium (not shown), and displays an image on a display unit (not shown). A frame for indicating a subject in a captured image is displayed. A system control unit 113 controls the entire imaging apparatus, and controls each unit by loading and executing a program stored in a memory (not shown). This program also includes a control program for the imaging operation of the imaging apparatus of the present invention described below. Unless otherwise specified, the imaging apparatus of the present embodiment operates under the control of this program. Reference numeral 114 denotes an image sensor control unit (sensor control unit) that controls reading of pixel signals obtained by photoelectrically converting an optical image by the image sensor 104 such as a CMOS.

撮影光学系はズームレンズ101、フォーカスレンズ102で構成されており、被写体からの光を集光してマイクロレンズアレイ103に入射する。フォーカスレンズ102は被写体の各点からの光をマイクロレンズアレイ103の1つに投射する。すなわち本実施例の撮像装置は、図11に示すライトフィールドカメラの機能を有する撮像装置である。なお、ライトフィールドカメラにおけるマイクロレンズアレイ103および撮像素子104の構成は、すでに周知であるので、ここでの説明は省略する。   The photographing optical system includes a zoom lens 101 and a focus lens 102, and collects light from a subject and enters the microlens array 103. The focus lens 102 projects light from each point of the subject onto one of the microlens arrays 103. That is, the imaging apparatus of the present embodiment is an imaging apparatus having the function of the light field camera shown in FIG. Note that the configurations of the microlens array 103 and the image sensor 104 in the light field camera are already well known, and thus the description thereof is omitted here.

図2は、図1に示すライトフィールドカメラの機能を有する撮像装置が含む撮像素子の分割画素と当該撮像素子で撮影された画像例を示す図である。撮像素子104に配置されている二次元配列の複数の画素をマイクロレンズアレイ103に対応して2×2(4分割)分割ブロック単位で分割し、分割ブロックに含まれる画素の撮像信号をライトフィールドデータとして処理する。この場合、撮像素子104の1つの分割ブロックに入射する光線は4種類となり、視差の異なる4種類(A〜D)の画像が得られる。その結果、記録した画像を再生する際、可能な被写界深度は4通りとなり、リフォーカス範囲は4段階に調整できる。なお、分割ブロックは2×2分割に限られず、例えば後述するように4×4分割(16分割)、あるいは他の所定数の分割画素を含む分割ブロックであってもよい。これらは、撮像素子104およびマイクロレンズアレイ103の設計的選択事項である。   FIG. 2 is a diagram illustrating divided pixels of an imaging element included in the imaging apparatus having the function of the light field camera illustrated in FIG. 1 and an example of an image captured by the imaging element. A plurality of pixels in a two-dimensional array arranged in the image sensor 104 are divided in units of 2 × 2 (four divisions) division blocks corresponding to the microlens array 103, and an image pickup signal of the pixels included in the division block is a light field. Process as data. In this case, there are four types of light rays incident on one divided block of the image sensor 104, and four types (A to D) of images with different parallax are obtained. As a result, when the recorded image is reproduced, there are four possible depths of field, and the refocus range can be adjusted in four stages. Note that the divided blocks are not limited to 2 × 2 divisions, and may be, for example, 4 × 4 divisions (16 divisions) as described later, or division blocks including other predetermined number of division pixels. These are design choices for the image sensor 104 and the microlens array 103.

図3は、本実施例の撮像装置の撮像動作のフローチャートを示す図である。本動作は、システム制御部113が制御プログラムを実行して行われる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a flowchart of the imaging operation of the imaging apparatus according to the present embodiment. This operation is performed by the system control unit 113 executing a control program.

電源ON(S301)後、システム制御部113は撮像システムの同期信号を検出し(S302)、各処理の動作を開始させる(例えば垂直同期信号を検出し、撮像動作処理をスタートさせる)。まず、撮像素子制御部114が撮像素子104から画素信号を読み出し(S03)、画像信号処理手段106が該画素信号を信号処理する(S312)。画像信号処理と平行して、システム制御部113は被写体検出機能のON/OFFを判定し(S304)、被写体検出機能がOFFの場合は、次の映像フレーム開始のため、撮像システムの同期を検出するまで待機する(S302)。   After the power is turned on (S301), the system control unit 113 detects the synchronization signal of the imaging system (S302) and starts the operation of each process (for example, detects the vertical synchronization signal and starts the imaging operation process). First, the image sensor control unit 114 reads out a pixel signal from the image sensor 104 (S03), and the image signal processing means 106 performs signal processing on the pixel signal (S312). In parallel with the image signal processing, the system control unit 113 determines ON / OFF of the subject detection function (S304). When the subject detection function is OFF, the synchronization of the imaging system is detected to start the next video frame. (S302).

また、S304で被写体検出機能がONの場合は、被写体検出結果に基づいて特徴検出手段110は、撮影フレームにおける被写体が検出された検出領域を検出し、メモリ108から検出領域に対応する画素データを読み出す(S305)。なお、本実施例では、検出領域は矩形領域であるが、これに限定されるものではない。   If the subject detection function is ON in step S304, the feature detection unit 110 detects a detection area where the subject in the shooting frame is detected based on the subject detection result, and obtains pixel data corresponding to the detection area from the memory 108. Read (S305). In the present embodiment, the detection area is a rectangular area, but is not limited to this.

被写体検出機能がONの場合は、更に、システム制御部113は検出した被写体の状態を認識する機能のON/OFFを判定する(S306)。被写体認識機能がONの場合、特徴検出手段はメモリ108から読み出した矩形領域の画素データから被写体の特徴を抽出し(S307)、矩形領域内における被写体の認証、認識を行う(S308)。   If the subject detection function is ON, the system control unit 113 further determines ON / OFF of the function for recognizing the detected subject state (S306). When the subject recognition function is ON, the feature detection unit extracts the feature of the subject from the pixel data of the rectangular area read from the memory 108 (S307), and performs authentication and recognition of the subject in the rectangular area (S308).

ここで、図5に被写体検出手段が被写体を検出した検出領域Aの例を示す。システム制御部113は、該被写体の認証、認識を行った検出領域A)に対し、図4(a)に示す撮像素子104の4×4分割(16分割)画素の画素信号を読み出す指示を行い(S309)、撮像素子制御部114を制御する(S311)。読み出された画素信号は、画像信号処理手段106によりライトフィールドデータに変換される。   Here, FIG. 5 shows an example of the detection area A where the subject detection means detects the subject. The system control unit 113 instructs the detection area A) where the subject has been authenticated and recognized to read out pixel signals of 4 × 4 divided (16 divided) pixels of the image sensor 104 shown in FIG. (S309), the image sensor control unit 114 is controlled (S311). The read pixel signal is converted into light field data by the image signal processing means 106.

該読み出した画素信号は画像信号処理部106にて各種信号処理が施され(S312)、ライトフィールドデータとしてメモリ108に書き込まれる(S313)。   The read pixel signal is subjected to various signal processing by the image signal processing unit 106 (S312), and is written in the memory 108 as light field data (S313).

また、被写体の認証、認識を行った検出領域A以外の領域Bについては、図4(b)に示すように撮像素子104の4×4分割画素の隣接する画素同士を加算して2×2分割画素(4分割)の画素信号として撮像素子104から読み出す。システム制御部113は、撮像素子制御部114をそのように指示を行い(S309)、撮像素子制御部114を制御する(S311)。該読み出した画素信号は信号処理手段106にて各種信号処理が施され(S312)、ライトフィールドデータとしてメモリ108に書き込まれる(S313)。   For the region B other than the detection region A where the subject is authenticated and recognized, the adjacent pixels of the 4 × 4 divided pixels of the image sensor 104 are added to each other as shown in FIG. Read out from the image sensor 104 as pixel signals of divided pixels (four divisions). The system control unit 113 instructs the image sensor control unit 114 to do so (S309), and controls the image sensor control unit 114 (S311). The read pixel signal is subjected to various signal processing by the signal processing means 106 (S312), and is written in the memory 108 as light field data (S313).

表示・記録処理手段112は、メモリ108に書き込まれた画像データを所望のタイミングで読み出し(S314)、記録媒体(不図示)への記録、および表示手段(不図示)への画像の表示を行う(S315)。   The display / recording processing unit 112 reads the image data written in the memory 108 at a desired timing (S314), records it on a recording medium (not shown), and displays the image on the display unit (not shown). (S315).

このように記録した画像を再生する際、被写体の認証、認識を行った検出領域Aにおいては、本実施例の場合、被写界深度は16通りあることになり、リフォーカス範囲は16段階に調整できる。   When the recorded image is reproduced in this way, in the detection area A in which the subject is authenticated and recognized, in the present embodiment, there are 16 depths of field, and the refocus range has 16 levels. Can be adjusted.

また、被写体の認証、認識を行った検出領域A以外の領域(領域B)では、本実施例の場合、被写界深度は4通りあることになり、リフォーカス範囲は4段階に調整できる。   Further, in the area (area B) other than the detection area A where the subject is authenticated and recognized, in this embodiment, there are four depths of field, and the refocus range can be adjusted in four stages.

以上のように、被写体の認証、認識を行った検出領域においては、マイクロレンズに対応する撮像素子104の1画素を4×4分割(16分割)にした分割画素の信号を撮像素子104から読み出す。他方、被写体の認証、認識を行った検出領域以外の領域においては、マイクロレンズに対応する撮像素子104の1画素を4×4分割(16分割)した分割画素の隣接する画素同士を加算して2×2分割画素(4分割)の画素信号として撮像素子104から読み出す。これにより、記録画像の再生時において、所望の被写体(本実施形態では領域Aにおける被写体)の記録画像を再生する際のリフォーカス範囲を保持し、被写体以外の記録画像については、処理する画素データの削減を可能とする。従って、画素データを格納するメモリ容量の削減も可能となる。なお、加算読み出しの指示については、4×4から2×2への切り替えに限るものではなく、例えば1×1(分割なし)への切り替えであってもよく、画素データの削減量に応じて適宜設定すればよい。   As described above, in the detection region where the subject is authenticated and recognized, the signal of the divided pixel obtained by dividing one pixel of the image sensor 104 corresponding to the microlens into 4 × 4 (16 divisions) is read from the image sensor 104. . On the other hand, in an area other than the detection area where the subject is authenticated and recognized, adjacent pixels of the divided pixels obtained by dividing one pixel of the image sensor 104 corresponding to the micro lens by 4 × 4 (16 divisions) are added. Read out from the image sensor 104 as a pixel signal of 2 × 2 divided pixels (4 divided). Thus, when the recorded image is reproduced, the refocus range when the recorded image of the desired subject (the subject in the area A in the present embodiment) is reproduced is retained, and the recorded pixel data other than the subject is processed. Can be reduced. Therefore, the memory capacity for storing the pixel data can be reduced. The addition reading instruction is not limited to switching from 4 × 4 to 2 × 2, but may be switching from 1 × 1 (no division), for example, according to the reduction amount of pixel data. What is necessary is just to set suitably.

図6は、撮影時に複数の被写体が検出された場合の本実施例に係る撮像装置の撮像動作のフローチャートを示す図である。本動作も、システム制御部113が制御プログラムを実行して行われる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a flowchart of the imaging operation of the imaging apparatus according to the present embodiment when a plurality of subjects are detected during shooting. This operation is also performed by the system control unit 113 executing a control program.

本実施例では、撮影時に図7に示すように被写体が2人存在した場合の例を説明する。   In this embodiment, an example will be described in which there are two subjects as shown in FIG.

電源ON(S601)後、システム制御部113は撮像システムの同期信号を検出し(S602)、各処理の動作を開始させる(例えば垂直同期信号を検出し、撮影処理動作を開始させる)。撮像システムの各種処理は、まず、撮像素子制御部114が撮像素子104から画素信号を読み出し(S603)、画像信号処理手段106が画素信号を信号処理する(612)。画像信号処理と平行して、システム制御部113は被写体検出機能のON/OFFを判定し(S604)、被写体検出機能がOFFの場合は、次の映像フレーム開始のため、撮像システムの同期を検出するまで待機する(S602)。   After the power is turned on (S601), the system control unit 113 detects the synchronization signal of the imaging system (S602), and starts the operation of each process (for example, detects the vertical synchronization signal and starts the imaging processing operation). In the various processes of the imaging system, first, the image sensor control unit 114 reads out a pixel signal from the image sensor 104 (S603), and the image signal processing means 106 performs signal processing on the pixel signal (612). In parallel with the image signal processing, the system control unit 113 determines ON / OFF of the subject detection function (S604). When the subject detection function is OFF, the synchronization of the imaging system is detected to start the next video frame. It waits until it does (S602).

また、S604で被写体検出機能がONの場合は、被写体検出結果に基づいて、特徴検出手段110は撮影フレームにおける被写体が検出された検出領域を検出し、メモリ108から検出領域の画素データを読み出す(S605)。なお、本実施例では、検出領域は矩形領域であるが、これに限定されるものではない。   If the subject detection function is ON in step S604, the feature detection unit 110 detects a detection region where the subject in the shooting frame is detected based on the subject detection result, and reads out pixel data of the detection region from the memory 108 ( S605). In the present embodiment, the detection area is a rectangular area, but is not limited to this.

本実施形態では、1枚の撮影フレーム内の2つの被写体が検出された矩形領域(A、B)に対応する画素データをメモリ108から読み出す(S605)。   In the present embodiment, pixel data corresponding to the rectangular areas (A, B) in which two subjects in one photographing frame are detected is read from the memory 108 (S605).

特徴検出手段110は、読み出した2つの矩形領域から被写体の特徴を抽出して被写体の認証、認識を行い(S606)、該被写体の認証、認識を行った結果に基づいて検出領域の評価値(例えば、認識の信頼度)を算出する(S607)。   The feature detection unit 110 extracts the feature of the subject from the two read rectangular regions and performs authentication and recognition of the subject (S606). Based on the result of the authentication and recognition of the subject, the feature detection unit 110 evaluates the detection region ( For example, the reliability of recognition) is calculated (S607).

その後、各検出領域の算出された評価値を比較する(S608)。ここでは、矩形領域Aにおける評価値(例えば、認識の信頼度Ath)の方が矩形領域Bにおける評価値(例えば、認識の信頼度Bth)の方が大きいとする。これは、矩形領域Aにおける被写体の方が所望の被写体である可能性が高いことを示唆している。   Thereafter, the calculated evaluation values of the respective detection areas are compared (S608). Here, it is assumed that the evaluation value in the rectangular area A (for example, the recognition reliability Ath) is larger than the evaluation value in the rectangular area B (for example, the recognition reliability Bth). This suggests that the subject in the rectangular area A is more likely to be a desired subject.

この場合、システム制御部113は、矩形領域Aにおける画素信号に対しては、図4(a)に示す撮像素子104の4×4分割(16分割)画素の画素信号を読み出す指示を行い(S609)、撮像素子制御部114を制御する(S611)。読み出された画素信号は画像信号処理手段106にて各種信号処理を施され(S612)、メモリ108にライトフィールドデータとして書き込まれる(S613)。そして、表示・記録処理手段112は、メモリに書き込まれた画素データを所望のタイミングで読み出し(S614)、記録媒体(不図示)への記録、および表示手段(不図示)への画像の表示を行う(S615)。   In this case, the system control unit 113 instructs the pixel signal in the rectangular area A to read the pixel signal of the 4 × 4 divided (16 divided) pixels of the image sensor 104 shown in FIG. 4A (S609). ), The image sensor control unit 114 is controlled (S611). The read pixel signal is subjected to various signal processing by the image signal processing means 106 (S612), and is written in the memory 108 as light field data (S613). Then, the display / recording processing unit 112 reads the pixel data written in the memory at a desired timing (S614), records the data on a recording medium (not shown), and displays the image on the display means (not shown). It performs (S615).

矩形領域Bにおける画素信号に対しては、図4(b)に示すように撮像素子104の1画素の4×4分割(16分割)画素の隣接する画素同士を加算し、2×2分割(4分割)の画素信号として撮像素子104から読み出す。システム制御部113は、撮像素子制御手段114にそのように指示を行い(S610)、撮像素子制御手段114の制御を行う(S611)。読み出した画素信号は画像信号処理手段106にて各種信号処理が施され(S612)、メモリ108に書き込まれる(S613)。そして表示・記録処理手段112は、メモリ108に書き込まれた画素データを所望のタイミングで読み出し(S614)、記録媒体(不図示)への記録、および表示手段(不図示)への画像の表示を行う(S615)。   For the pixel signal in the rectangular area B, as shown in FIG. 4B, adjacent pixels of 4 × 4 divided (16 divided) pixels of one pixel of the image sensor 104 are added to each other to obtain 2 × 2 divided ( It is read out from the image sensor 104 as a pixel signal of 4 divisions. The system control unit 113 instructs the image sensor control unit 114 to do so (S610), and controls the image sensor control unit 114 (S611). The read pixel signal is subjected to various signal processing by the image signal processing means 106 (S612), and is written in the memory 108 (S613). Then, the display / recording processing unit 112 reads the pixel data written in the memory 108 at a desired timing (S614), records it on a recording medium (not shown), and displays an image on the display unit (not shown). It performs (S615).

また、矩形領域A、B以外の領域は、図4(c)に示すように、撮像素子104の1画素の4×4分割(16分割)画素の隣接する画素同士を加算し、1×1分割(分割なし)にしてライトフィールドデータとして撮像素子104から読み出す。システム制御部113は、そのように撮像素子制御部114を制御する。読み出した画素信号は画像信号処理手段106にて各種信号処理が施され(S612)、メモリ108に書き込まれる(S613)。表示・記録処理手段112は、メモリ108に書き込まれた画素データを所望のタイミングで読み出し(S614)、記録媒体(不図示)への記録、および表示手段(不図示)への画像の表示を行う(S615)。   Further, as shown in FIG. 4C, the areas other than the rectangular areas A and B are obtained by adding adjacent pixels of 4 × 4 divided (16 divided) pixels of one pixel of the image sensor 104 to 1 × 1. The data is divided (no division) and read from the image sensor 104 as light field data. The system control unit 113 controls the image sensor control unit 114 as described above. The read pixel signal is subjected to various signal processing by the image signal processing means 106 (S612), and is written in the memory 108 (S613). The display / recording processing unit 112 reads the pixel data written in the memory 108 at a desired timing (S614), records it on a recording medium (not shown), and displays an image on the display unit (not shown). (S615).

以上のように、被写体の認証、認識を行った検出領域が複数存在する場合、撮像素子104の1画素の4×4(16分割)分割画素の撮像素子104から読み出す画素信号量を、被写体の検出結果の評価値に応じて、変更する。例えば、評価値に従って、4×4分割画素の隣接する画素同士を加算し、2×2分割の画素信号として読み出すか、さらに隣接する画素同士を加算して1×1分割画素(分割なし)の画素信号として読み出すのかを切り替える。これにより、所望の被写体に対しては、記録画像を再生する際のリフォーカス範囲が保持され、所望の被写体以外の被写体については、画素データ量が削減される。この結果、画素データを格納するためのメモリの容量も削減可能となる。   As described above, when there are a plurality of detection areas in which the subject is authenticated and recognized, the pixel signal amount read from the image sensor 104 of the 4 × 4 (16-division) divided pixel of one pixel of the image sensor 104 is determined as Change according to the evaluation value of the detection result. For example, according to the evaluation value, adjacent pixels of 4 × 4 divided pixels are added and read out as a 2 × 2 divided pixel signal, or further, adjacent pixels are added to obtain 1 × 1 divided pixel (no division). Switches whether to read out as a pixel signal. As a result, the refocus range when reproducing the recorded image is maintained for the desired subject, and the pixel data amount is reduced for subjects other than the desired subject. As a result, the capacity of the memory for storing the pixel data can be reduced.

また、本実施例において、複数の被写体が検出された場合、評価値による判断に代えて、例えば、撮影者がタッチパネル等で構成されている表示パネル等から撮影画像を見て、複数の被写体の中から所望の被写体を選択してもよい。この場合も、上述のように選択した被写体の領域に対して4×4分割画素の画素信号として読み出し、選択されない領域に対しては2×2分割画素又は1×1分割画素として読み出す。   Further, in the present embodiment, when a plurality of subjects are detected, instead of the determination based on the evaluation value, for example, the photographer looks at the photographed image from a display panel configured with a touch panel, etc. A desired subject may be selected from the inside. Also in this case, the pixel signal of the subject selected as described above is read out as a pixel signal of 4 × 4 divided pixels, and the region not selected is read out as a 2 × 2 divided pixel or 1 × 1 divided pixel.

また、複数の被写体が検出された場合、検出領域の位置に応じて加算構成を切り替えてもよい。例えば、1フレーム画像内の中心部に最も近くにある検出領域に対しては、4×4分割画素の画素信号として読み出す。他の検出領域に対しては、4×4分割画素の隣接する画素同士を加算により、2×2分割画素又は1×1分割画素(分割なし)の画素信号として読み出してもよい。   When a plurality of subjects are detected, the addition configuration may be switched according to the position of the detection area. For example, the detection area closest to the center in one frame image is read out as a pixel signal of 4 × 4 divided pixels. For other detection regions, adjacent pixels of the 4 × 4 divided pixels may be added and read as pixel signals of 2 × 2 divided pixels or 1 × 1 divided pixels (no division).

また、被写体検出の評価値が同じ検出領域に対しては、その位置が1フレーム画像内の中心部により近いかどうかに従って加算構成(画素データの削減量)を切り替えてもよい。   In addition, for the detection regions having the same subject detection evaluation value, the addition configuration (reduction amount of pixel data) may be switched according to whether or not the position is closer to the center in one frame image.

次に、図8のフローチャートを用いて、本発明の第2の実施例を説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described using the flowchart of FIG.

図8は、本実施例に係る撮影動作のフローチャートを示す図である。本動作も、システム制御部113が制御プログラムを実行して行われる。なお、撮像装置の構成は第1の実施例と同様であるので、ここでの説明を省略する。   FIG. 8 is a diagram illustrating a flowchart of the photographing operation according to the present embodiment. This operation is also performed by the system control unit 113 executing a control program. Since the configuration of the image pickup apparatus is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted here.

電源ON(S801)後、システム制御部113は撮像システムの同期信号を検出し(S802)、各処理動作を開始させる(例えば垂直同期信号を検出し、処理動作を開始させる)。まず、CMOS等の撮像素子から画素信号を読み出し(S803)、読み出した1フレーム分の画素信号の周波数成分を算出し(S804)、算出した周波数成分をしきい値(fth)と比較する(S805)。周波数成分の比較の結果に従って、例えば、図9に示すように1フレーム分の画素信号を領域A、領域Bの2画素信号に分割する。なお本実施例では、この機能を被写体検出手段107に持たせているが、画像信号処理手段106に持たせる構成でもよい。   After the power is turned on (S801), the system control unit 113 detects a synchronization signal of the imaging system (S802) and starts each processing operation (for example, detects a vertical synchronization signal and starts the processing operation). First, a pixel signal is read from an image sensor such as a CMOS (S803), a frequency component of the read pixel signal for one frame is calculated (S804), and the calculated frequency component is compared with a threshold value (fth) (S805). ). According to the comparison result of the frequency components, for example, as shown in FIG. 9, the pixel signal for one frame is divided into two pixel signals of region A and region B. In this embodiment, the subject detection unit 107 has this function, but the image signal processing unit 106 may have this function.

算出した周波数成分がしきい値(fth)より大きい領域に対しては(図9における領域B、すなわち1フレーム分の画素データにおける周波数成分が高い)、撮像素子104の1画素を4×4分割画素(16分割)の画素信号として読み出す。システム制御部113は、そのような読み出しの指示を行い(S806)、撮像素子制御手段114の制御を行う(S808)。読み出された画素信号は画像信号処理手段106で各種信号処理が施され(S809)、メモリ108に書き込まれる(S810)。   For a region where the calculated frequency component is larger than the threshold value (fth) (region B in FIG. 9, ie, the frequency component in the pixel data for one frame is high), one pixel of the image sensor 104 is divided into 4 × 4. Read out as pixel signals of pixels (16 divisions). The system control unit 113 instructs such reading (S806), and controls the image sensor control unit 114 (S808). The read pixel signal is subjected to various signal processing by the image signal processing means 106 (S809), and written in the memory 108 (S810).

算出した周波数成分がしきい値(fth)より小さい領域に対しては(図9における領域A、例えば風景における空など)、図4(b)に示すように撮像素子104の1画素を4×4分割画素の隣接する画素同士を加算して2×2分割画素(4分割)として読み出す。システム制御部113は、そのような読み出しの指示を行い(S807)、撮像素子制御手段114の制御を行う(S808)。読み出された画素信号は画像信号処理手段106で各種信号処理が施され(S809)、メモリ108に書き込まれる(S810)。   For a region where the calculated frequency component is smaller than the threshold value (fth) (region A in FIG. 9, for example, sky in a landscape), one pixel of the image sensor 104 is 4 × as shown in FIG. The adjacent pixels of the four divided pixels are added and read as 2 × 2 divided pixels (four divided). The system control unit 113 instructs such reading (S807), and controls the image sensor control unit 114 (S808). The read pixel signal is subjected to various signal processing by the image signal processing means 106 (S809), and written in the memory 108 (S810).

表示・記録処理手段112は、メモリ108に書き込まれた画素データを所望のタイミングで読み出し、記録媒体(不図示)への記録、および表示手段(不図示)への画像の表示を行う。   The display / recording processing unit 112 reads out pixel data written in the memory 108 at a desired timing, performs recording on a recording medium (not shown), and displays an image on the display unit (not shown).

本実施例に従って画素データを記録することで、画像を再生する際、1フレーム分の画素データにおいて、周波数成分が高い領域は、被写界深度が16通りあることになり、リフォーカス範囲を16段階に調整できる。
また、1フレーム分の画素データにおいて、周波数成分が低い領域は、撮像素子104の1画素の4×4分割画素の画素信号を隣接する画素同士の加算により2×2分割画素として読み出す。これにより、1フレーム分の画素データにおける周波数成分が低い領域については、処理する画素データの量を少なくすることが可能となり、画素データを格納するメモリ容量も削減することが可能となる。
By recording pixel data according to the present embodiment, when an image is reproduced, there are 16 different depths of field in regions with high frequency components in pixel data for one frame, and the refocus range is 16 Can be adjusted in stages.
Also, in the pixel data for one frame, a region having a low frequency component is read out as a 2 × 2 divided pixel by adding pixel signals of 4 × 4 divided pixels of one pixel of the image sensor 104 to adjacent pixels. As a result, the amount of pixel data to be processed can be reduced and the memory capacity for storing the pixel data can be reduced in the region where the frequency component in the pixel data for one frame is low.

また、1フレーム分の画素データにおける周波数成分を算出する際、水平方向の周波数成分と垂直方向の周波数成分を算出し、水平方向の周波数成分と垂直方向の周波数成分を比較する構成としてもよい。例えば、垂直方向の周波数成分が高い場合に、図10(a)に示すように、撮像素子104の1画素の4×4分割画素において、水平方向に2画素加算(2分割)し、垂直方向に関しては加算せずに読み出してもよい。すなわち、水平・垂直方向の周波数成分を比較し、周波数成分の低い方向に対し、画素加算量を大きくする構成にしてもよい。さらに、水平、垂直方向の各周波数成分がそれぞれ所定の閾値より低い周波数成分が主成分であった場合、各成分に対して画素加算量を大きくしてもよい。   Further, when calculating the frequency component in the pixel data for one frame, the horizontal frequency component and the vertical frequency component may be calculated, and the horizontal frequency component and the vertical frequency component may be compared. For example, when the frequency component in the vertical direction is high, as shown in FIG. 10A, in the 4 × 4 divided pixels of one pixel of the image sensor 104, two pixels are added in the horizontal direction (divided into two), and the vertical direction May be read without adding. That is, the frequency components in the horizontal and vertical directions may be compared, and the pixel addition amount may be increased in the direction where the frequency components are low. Further, when the frequency components in the horizontal and vertical directions are lower than the predetermined threshold value, the pixel addition amount may be increased for each component.

上述したように、本発明によれば、記録画像のリフォーカス時のリフォーカス範囲を極力保持しつつ、画像信号処理手段で処理するライトフィールドデータ量を削減することが可能な撮像装置の提供が可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus capable of reducing the amount of light field data processed by the image signal processing means while maintaining the refocus range at the time of refocusing a recorded image as much as possible. It becomes possible.

[変形例]
次に上述した本発明の第1又は第2の実施例の変形例を説明する。
第1の実施例で検出される被写体領域及び第2の実施例で分割される領域内の被写体は、リフォーカス画像処理において、当該領域の外側(領域の境界を含む周辺領域)におけるライトフィールドデータで構成される場合もある。その場合、画素データの読み出しの際の削減量に応じてリフォーカス画像処理が不可能となることがある。本変形例は、このような問題を解決するために、被写体領域の境界付近の領域では、加算読み出しではなく、単位画素セル内で基線長の長い位置に存在する分割画素のデータをメモリ108から読み出すことでリフォーカスを可能にする。
[Modification]
Next, a modification of the above-described first or second embodiment of the present invention will be described.
The subject area detected in the first embodiment and the subject in the area divided in the second embodiment are light field data outside the area (peripheral area including the boundary of the area) in the refocus image processing. It may be composed of In this case, refocus image processing may be impossible depending on the amount of reduction when reading pixel data. In this modified example, in order to solve such a problem, in the region near the boundary of the subject region, instead of addition reading, the data of the divided pixels existing at the long base line position in the unit pixel cell are read from the memory 108. Refocusing is possible by reading.

図13は、基線長の長い位置に存在する分割画素のデータを読み出す領域を説明するための図である。同図において、被写体が検出された領域(図中の黒枠の矩形領域)に対し、点線枠の灰色部が本変形例による画素データの読み出し対象となる周辺領域である。この周辺領域は、幅Xを持って設定されている。幅Xは後述するように可変制御可能とする。   FIG. 13 is a diagram for explaining an area for reading data of divided pixels existing at a position having a long base line length. In the figure, with respect to the area where the subject is detected (black rectangular area in the figure), the gray portion of the dotted line frame is the peripheral area from which pixel data is read according to this modification. This peripheral area is set with a width X. The width X can be variably controlled as will be described later.

次に、図12を参照して、設定された周辺領域からの画素データの読み出し構成を説明する。周辺領域においては、例えば同図に示すように、マイクロレンズの下に存在する単位画素セルにおいて、4×4分割(16分割)にしたライトフィールドデータにおける斜線部の画素データ(A1、A2)、あるいは灰色部の画素データ(B1、B2)をメモリ108から読み出す。すなわち、単位画素セルに分割したライトフィールドデータのうち最も基線長の長くなる分割画素対の各分割画素の画素データをメモリ108から読み出す。   Next, referring to FIG. 12, a configuration for reading pixel data from the set peripheral region will be described. In the peripheral area, for example, as shown in the figure, in the unit pixel cell existing under the microlens, the shaded pixel data (A1, A2) in the light field data divided into 4 × 4 (16 divisions), Alternatively, gray pixel data (B1, B2) is read from the memory 108. That is, the pixel data of each divided pixel of the divided pixel pair having the longest baseline length among the light field data divided into unit pixel cells is read from the memory 108.

なお、本変形例の場合、周辺領域においてメモリ108から読み出す画素データ量は、第1の実施例の変形例の場合は、被写体検出の信頼度に応じて可変となっている。これは、被写体領域と領域外との境界における基線長の長い画素位置に存在する画素データをメモリ108から読み出す際、周辺領域の幅Xを可変にして画素データを読み出す範囲を制御しているからである。例えば被写体検出の信頼度が低い場合、距離Xを大きくし、被写体検出の信頼度が高い場合、距離Xを小さくし、リフォーカスする際に用いる矩形領域周辺におけるライトフィールドデータを制御する。なお、信頼度を参照した周辺領域の設定機能は、被写体検出手段107に持たせてもよいし、画像信号処理手段106に持たせてもよい。また、第2の実施例の変形例の場合は、例えば図10を参照して説明した画素データの削減量の制御と同様に、水平方向の周波数成分と垂直方向の周波数成分の比較に従って、水平方向と垂直方向で周辺領域の大きさを可変に決定するよう制御してもよい。   In the case of this modification, the amount of pixel data read from the memory 108 in the peripheral region is variable according to the reliability of subject detection in the case of the modification of the first embodiment. This is because when the pixel data existing at the pixel position having a long base line length at the boundary between the subject region and the outside of the region is read from the memory 108, the width X of the peripheral region is made variable to control the range of reading the pixel data. It is. For example, when the object detection reliability is low, the distance X is increased, and when the object detection reliability is high, the distance X is decreased and light field data around the rectangular area used for refocusing is controlled. It should be noted that the peripheral region setting function with reference to the reliability may be provided to the subject detection means 107 or the image signal processing means 106. In the case of the modification of the second embodiment, the horizontal frequency component is compared with the vertical frequency component according to the comparison of the horizontal frequency component and the vertical frequency component in the same manner as the pixel data reduction amount control described with reference to FIG. Control may be performed so that the size of the peripheral region is variably determined in the direction perpendicular to the direction.

このように、本変形例に拠れば、被写体領域とその領域外との境界付近では、分割ブロック内で基線長の長い画素位置に存在する画素データをメモリ108から読み出すことにより、被写体領域内の被写体に対するリフォーカスの可能性をより高めることができる。   As described above, according to this modification, near the boundary between the subject region and the outside of the subject region, the pixel data existing at the pixel position having the long base line length in the divided block is read from the memory 108, thereby The possibility of refocusing on the subject can be further increased.

なお、上述した本発明の実施例および変形例においては、システム制御部113が行う装置全体の制御は、1つのハードウェアが行ってもよいし、複数のハードウェアが処理を分担することで行ってもよい。   In the above-described embodiments and modifications of the present invention, the control of the entire apparatus performed by the system control unit 113 may be performed by one piece of hardware, or by a plurality of pieces of hardware sharing the processing. May be.

前述した本発明の実施形態における撮像装置を構成する各手段、並びに記録方法の各工程は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。   Each means constituting the imaging apparatus and each step of the recording method in the embodiment of the present invention described above can be realized by operating a program stored in a RAM or ROM of a computer. This program and a computer-readable storage medium storing the program are included in the present invention.

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。   In addition, the present invention can be implemented as, for example, a system, apparatus, method, program, storage medium, or the like. Specifically, the present invention may be applied to a system including a plurality of devices. The present invention may be applied to an apparatus composed of a single device.

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム(実施形態では図3、6及び9に示すフローチャートに対応したプログラム)を、システムまたは装置に直接、または遠隔から供給する場合も含む。そして、そのシステムまたは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。   In the present invention, a software program (in the embodiment, a program corresponding to the flowcharts shown in FIGS. 3, 6 and 9) for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied directly or remotely to a system or apparatus. Including. This includes the case where the system or the computer of the apparatus is also achieved by reading and executing the supplied program code.

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。   Accordingly, since the functions of the present invention are implemented by computer, the program code installed in the computer also implements the present invention. In other words, the present invention includes a computer program itself for realizing the functional processing of the present invention. In that case, as long as it has the function of a program, it may be in the form of object code, a program executed by an interpreter, script data supplied to the OS, and the like.

プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどがある。さらに、MO、CD−ROM、CD−R、CD−RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM、DVD(DVD−ROM、DVD−R)などもある。   Examples of the storage medium for supplying the program include a flexible disk, a hard disk, an optical disk, and a magneto-optical disk. Further, there are MO, CD-ROM, CD-R, CD-RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, DVD (DVD-ROM, DVD-R) and the like.

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する方法がある。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記憶媒体にダウンロードすることによっても供給できる。   As another program supply method, there is a method of connecting to a homepage on the Internet using a browser of a client computer. It can also be supplied by downloading the computer program itself of the present invention or a compressed file including an automatic installation function from a homepage to a storage medium such as a hard disk.

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるWWWサーバも、本発明に含まれるものである。   It can also be realized by dividing the program code constituting the program of the present invention into a plurality of files and downloading each file from a different homepage. That is, a WWW server that allows a plurality of users to download a program file for realizing the functional processing of the present invention on a computer is also included in the present invention.

また、その他の方法として、本発明のプログラムを暗号化してCD−ROM等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。   As another method, the program of the present invention is encrypted, stored in a storage medium such as a CD-ROM, distributed to users, and encrypted from a homepage via the Internet to users who have cleared predetermined conditions. Download the key information to be solved. It is also possible to execute the encrypted program by using the key information and install the program on a computer.

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。   Further, the functions of the above-described embodiments are realized by the computer executing the read program. Furthermore, based on the instructions of the program, an OS or the like running on the computer performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments can be realized by the processing.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

Claims (22)

それぞれが光学像を光電変換により画素信号に変換する複数の画素の二次元配列を有する撮像手段と、フォーカスレンズと前記撮像手段と前記フォーカスレンズとの間に配置された複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイを有する撮影光学系を有し、各マイクロレンズが、前記画素の二次元配列を所定数の画素を含むブロック単位で分割したときの一つの分割ブロックに対応している撮像装置において、
前記複数の画素から前記画素信号を読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段で読み出された画素信号に基づいて、撮影画面に含まれる被写体を検出する被写体検出手段と、
前記被写体検出手段による被写体の検出の結果に基づいて前記読み出し手段を制御し、前記撮影画面における前記検出された被写体の検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量と前記検出領域以外の領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を制御する制御手段を備えることを特徴とする撮像装置。
A micro that includes an imaging unit having a two-dimensional array of a plurality of pixels, each of which converts an optical image into a pixel signal by photoelectric conversion, and a plurality of microlenses arranged between the focus lens, the imaging unit, and the focus lens In an imaging apparatus having a photographing optical system having a lens array, each microlens corresponding to one divided block when the two-dimensional array of pixels is divided into blocks each including a predetermined number of pixels,
Reading means for reading out the pixel signals from the plurality of pixels;
Subject detection means for detecting a subject included in the shooting screen based on the pixel signal read by the reading means;
Based on the detection result of the subject by the subject detection means, the reading means is controlled, and the reduction amount of pixel signals read from the divided blocks corresponding to the detected subject detection area on the photographing screen and other than the detection area An image pickup apparatus comprising control means for controlling a reduction amount of a pixel signal read from a divided block corresponding to the region.
前記制御手段は、前記画素信号の削減量を、前記検出された被写体の検出領域に対応する分割ブロックよりも前記検出領域以外の領域に対応する分割ブロックにおいて大きくすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   2. The control unit according to claim 1, wherein a reduction amount of the pixel signal is increased in a divided block corresponding to an area other than the detection area than in a divided block corresponding to the detected area of the subject. The imaging device described in 1. 前記被写体検出手段は、複数の被写体を検出したときは、検出された各被写体の検出の信頼度を算出し、前記制御手段は前記読み出し手段を制御し、各被写体の検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を、前記信頼度に応じて制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。   When the subject detection means detects a plurality of subjects, it calculates the reliability of detection of each detected subject, and the control means controls the readout means to divide the divided block corresponding to the detection area of each subject. The imaging apparatus according to claim 1, wherein a reduction amount of a pixel signal read from the image is controlled in accordance with the reliability. 前記制御手段は前記読み出し手段を制御して、前記信頼度が高い被写体の検出領域よりも、前記信頼度が低い被写体の検出領域における画素信号の削減量を大きくすることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。   4. The control unit according to claim 3, wherein the control unit controls the reading unit to increase the reduction amount of the pixel signal in the detection area of the subject having the low reliability than the detection area of the subject having the high reliability. The imaging device described in 1. 前記算出された信頼度が同じ検出領域がある場合は、前記制御手段は前記読み出し手段を制御し、前記信頼度が同じ各検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を、前記信頼度が各検出領域の位置に応じて制御することを特徴とする請求項3又は4に記載の撮像装置。   When there is a detection region having the same calculated reliability, the control unit controls the reading unit, and the reduction amount of the pixel signal read from the divided block corresponding to each detection region having the same reliability, The imaging apparatus according to claim 3 or 4, wherein the reliability is controlled in accordance with a position of each detection region. 前記被写体検出手段が複数の被写体を検出したときは、前記制御手段は前記読み出し手段を制御し、各被写体の検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を、各検出領域の位置に応じて制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。   When the subject detection unit detects a plurality of subjects, the control unit controls the readout unit, and determines the reduction amount of the pixel signal read from the divided block corresponding to the detection region of each subject. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device is controlled in accordance with. 前記制御手段は前記読み出し手段を制御して、前記検出領域の位置が前記撮影画面の中心部から離れるほど前記画素信号の削減量を大きくすることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 6, wherein the control unit controls the reading unit to increase the reduction amount of the pixel signal as the position of the detection region is farther from the center of the shooting screen. 前記被写体検出手段が検出した被写体の検出領域を選択する選択手段を備え、前記制御手段は前記読み出し手段を制御し、各被写体の検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を、前記選択手段で選択された検出領域であるかどうかに従って制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。   The control unit includes a selection unit that selects a detection area of the subject detected by the subject detection unit, and the control unit controls the readout unit to reduce the amount of pixel signal read from the divided block corresponding to the detection region of each subject, The imaging apparatus according to claim 1, wherein control is performed according to whether the detection area is selected by the selection unit. 前記制御手段は前記読み出し手段を制御して、前記選択手段で選択された検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を、選択されなかった検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量より少なくすることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。   The control means controls the reading means to read out the reduction amount of the pixel signal read from the divided block corresponding to the detection area selected by the selection means from the divided block corresponding to the detection area not selected. The image pickup apparatus according to claim 8, wherein the image pickup device is smaller than the reduction amount of the pixel signal. 前記制御手段は、前記読み出し手段を制御して、前記検出領域の境界付近に前記境界を含む周辺領域を設定し、前記周辺領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号を、前記分割ブロック内の画素対が与える基線長に従って決定することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の撮像装置。   The control unit controls the readout unit to set a peripheral region including the boundary in the vicinity of the boundary of the detection region, and to output a pixel signal read from the divided block corresponding to the peripheral region in the divided block. The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the imaging device is determined according to a baseline length given by the pixel pair. 前記制御手段は、前記読み出し手段を制御して、前記周辺領域の大きさを前記信頼度に従って決定することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 10, wherein the control unit controls the reading unit to determine the size of the peripheral region according to the reliability. 前記画素信号の周波数成分に基づいて、前記撮影画面を異なる周波数成分に対応する複数の領域に分割する分割手段を備え、前記制御手段は前記読み出し手段を制御し、前記分割された各領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を、前記異なる周波数成分に従って制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   Based on the frequency component of the pixel signal, the image capturing screen includes a dividing unit that divides the photographing screen into a plurality of regions corresponding to different frequency components, and the control unit controls the reading unit and corresponds to each of the divided regions. The imaging apparatus according to claim 1, wherein a reduction amount of pixel signals read from the divided blocks to be controlled is controlled according to the different frequency components. 前記分割手段は、前記分割された各領域における異なる方向の周波数成分を算出し、前記制御手段は前記読み出し手段を制御し、前記分割された各領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を、高い周波数成分が算出された方向に従って制御することを特徴とする請求項12に記載の撮像装置。   The dividing means calculates frequency components in different directions in the divided areas, and the control means controls the reading means to reduce pixel signals read from the divided blocks corresponding to the divided areas. The imaging apparatus according to claim 12, wherein the amount is controlled according to a direction in which a high frequency component is calculated. 前記制御手段は、前記読み出し手段を制御して、前記領域の境界付近に前記境界を含む周辺領域を設定し、前記周辺領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号を、前記分割ブロック内の画素対が与える基線長に従って決定することを特徴とする請求項12または13に記載の撮像装置。   The control unit controls the reading unit to set a peripheral region including the boundary in the vicinity of the boundary of the region, and to output a pixel signal read from the divided block corresponding to the peripheral region to a pixel in the divided block The imaging apparatus according to claim 12, wherein the imaging device is determined according to a baseline length given by the pair. 前記制御手段は、前記読み出し手段を制御して、前記周辺領域の大きさを前記異なる方向の周波数成分に従って決定することを特徴とする請求項14に記載の撮像装置。   15. The imaging apparatus according to claim 14, wherein the control unit controls the reading unit to determine the size of the peripheral area according to the frequency component in the different direction. 前記制御手段は、前記読み出し手段を制御して前記分割ブロックに含まれる所定数の画素の画素信号を加算して読み出し、加算する画素の数を変更して前記画素信号の削減量を制御することを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載の撮像装置。   The control means controls the reading means to add and read pixel signals of a predetermined number of pixels included in the divided block, and controls the reduction amount of the pixel signals by changing the number of pixels to be added. The imaging device according to any one of claims 1 to 15, wherein 前記制御手段により削減量の制御に下で前記読み出し手段により読み出された画素信号を処理してライトフィールドデータを得る画像信号処理手段と、前記ライトフィールドデータを記録媒体に記録する記録手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の撮像装置。   Image signal processing means for obtaining light field data by processing the pixel signal read by the reading means under control of the reduction amount by the control means, and recording means for recording the light field data on a recording medium The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: それぞれが光学像を光電変換により画素信号に変換する複数の画素の二次元配列を有する撮像手段と、フォーカスレンズと前記撮像手段と前記フォーカスレンズとの間に配置された複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイを有する撮影光学系を有し、各マイクロレンズが、前記画素の二次元配列を所定数の画素を含むブロック単位で分割したときの一つの分割ブロックに対応している撮像装置の制御方法において、
前記複数の画素から前記画素信号を読み出す読み出しステップと、
前記読み出しステップで読み出された画素信号に基づいて、撮影画面に含まれる被写体を検出する被写体検出ステップと、
前記被写体検出ステップでの被写体の検出の結果に基づいて前記読み出しステップを制御し、前記撮影画面における前記検出された被写体の検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量と前記検出領域以外の領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量を制御する制御ステップを備えることを特徴とする制御方法。
A micro that includes an imaging unit having a two-dimensional array of a plurality of pixels, each of which converts an optical image into a pixel signal by photoelectric conversion, and a plurality of microlenses arranged between the focus lens, the imaging unit, and the focus lens An imaging device control method having a photographing optical system having a lens array, and each microlens corresponding to one divided block when the two-dimensional array of pixels is divided into blocks each including a predetermined number of pixels In
A reading step of reading out the pixel signal from the plurality of pixels;
A subject detection step of detecting a subject included in the shooting screen based on the pixel signal read in the readout step;
Based on the detection result of the subject in the subject detection step, the readout step is controlled, and the reduction amount of the pixel signal read from the divided block corresponding to the detection region of the detected subject on the photographing screen and the detection region A control method comprising a control step of controlling a reduction amount of a pixel signal read from a divided block corresponding to a region other than.
それぞれが光学像を光電変換により画素信号に変換する複数の画素の二次元配列を有する撮像手段と、フォーカスレンズと前記撮像手段と前記フォーカスレンズとの間に配置された複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイを有する撮影光学系と、前記複数の画素から前記画素信号を読み出す読み出し手段を有し、各マイクロレンズが、前記画素の二次元配列を所定数の画素を含むブロック単位で分割したときの一つの分割ブロックに対応している撮像装置を制御するプログラムであり、
コンピュータを、
前記読み出し手段で読み出された画素信号に基づいて、撮影画面に含まれる被写体を検出する被写体検出手段、
前記被写体検出手段による被写体の検出の結果に基づいて前記読み出し手段を制御し、前記撮影画面における前記検出された被写体の検出領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量と前記検出領域以外の領域に対応する分割ブロックから読み出される画素信号の削減量をそれぞれ制御する制御手段
として機能させるプログラム。
A micro that includes an imaging unit having a two-dimensional array of a plurality of pixels, each of which converts an optical image into a pixel signal by photoelectric conversion, and a plurality of microlenses arranged between the focus lens, the imaging unit, and the focus lens A photographing optical system having a lens array, and a reading unit that reads out the pixel signal from the plurality of pixels, and each microlens divides the two-dimensional array of pixels into blocks each including a predetermined number of pixels. It is a program for controlling an imaging device corresponding to one divided block,
Computer
Subject detection means for detecting a subject included in the shooting screen based on the pixel signal read by the reading means;
Based on the detection result of the subject by the subject detection means, the reading means is controlled, and the reduction amount of pixel signals read from the divided blocks corresponding to the detected subject detection area on the photographing screen and other than the detection area A program that functions as a control unit that controls a reduction amount of a pixel signal read from each divided block corresponding to the area.
請求項19のプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the program according to claim 19. コンピュータを、請求項1乃至17のいずれか一項に記載された撮像装置の各手段として機能させるプログラム。   A program that causes a computer to function as each unit of the imaging device according to any one of claims 1 to 17. コンピュータを、請求項1乃至17のいずれか一項に記載された撮像装置の各手段として機能させるプログラムを格納した記憶媒体。   A storage medium storing a program that causes a computer to function as each unit of the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 17.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016072893A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 キヤノン株式会社 Image processing apparatus, image processing method, program, and imaging apparatus
JP2016086306A (en) * 2014-10-27 2016-05-19 キヤノン株式会社 Image processing apparatus, image processing method and program
JP2022545136A (en) * 2019-11-08 2022-10-25 エヌアール エンジニアリング カンパニー リミテッド Control system and control method for DC energy consuming device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016072893A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 キヤノン株式会社 Image processing apparatus, image processing method, program, and imaging apparatus
JP2016086306A (en) * 2014-10-27 2016-05-19 キヤノン株式会社 Image processing apparatus, image processing method and program
JP2022545136A (en) * 2019-11-08 2022-10-25 エヌアール エンジニアリング カンパニー リミテッド Control system and control method for DC energy consuming device
JP7291857B2 (en) 2019-11-08 2023-06-15 エヌアール エンジニアリング カンパニー リミテッド Control system and control method for DC energy consuming device

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