JP2014216886A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定点撮影を行う際に、基準となる画像と同一の画角の画像を容易に撮影することができる撮像装置及びその制御方法を提供することである。【解決手段】撮像装置は、ズーム手段２ａ、９ｃと、撮像手段１に入射する光軸の位置を変更可能な光軸シフト手段２ｂ、９ｄと、定点撮影モードを選択可能な撮影モード選択手段１１と、保存記憶手段１０に記憶された画像データから特定の被写体を基準被写体として抽出する第１抽出手段９ａと、撮像手段で撮像されている現在の画像から基準被写体と同一の被写体を対象被写体として抽出する第２抽出手段９ｂを有する。定点撮影モードが選択された場合に、基準被写体の大きさと対象被写体の大きさが一致するように被写体像を拡大するズーム手段のズーム倍率を決定し、基準被写体の位置と対象被写体の位置が一致するように光軸シフト手段のシフト量を決定する。【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、定点撮影を行う場合において撮影画像の画角を基準となる画像の画角に一致させるための制御技術に関するものである。

従来、カメラによる撮影手法の一つとして、同一の場所から、同一の画角で、一定の時間間隔をおいて撮影する定点撮影がある。例えば、同じ場所の景色を被写体とし、時間を変えて撮影することで季節毎に異なる風景の撮影を行う場合や、建物の建造や植物の成長などの過程を記録するために日時をおいて撮影する場合に用いられるものである。こうした定点撮影では、撮影した複数の画像を連続的に再生することにより、一つの動画のようにして被写体の変化を楽しむ方法などが好まれており、そうした場合には、撮影した複数の画像が出来るだけ一致した画角の画像であることが望ましい。したがって、定点撮影を行う場合には、カメラを一定の撮影位置に固定設置し、さらに、撮影画角を変化させられるズーム倍率なども常に同一に設定しておく必要がある。

しかしながら、一般的なデジタルカメラの利用形態においては、定点撮影のためにカメラを長時間一定の撮影位置に固定したままにすることは現実的ではなく、定点撮影の間にも様々な用途で使用したいのが実情である。したがって、一般的なデジタルカメラで定点撮影を行う場合には、撮影を行う際に、以前に撮影した画像と同一の画角を復元させることは容易ではない。

これを解決する手段として、特許文献１では、次の方法が提案されている。すなわち、この方法では、以前に撮影した定点撮影の基準となる画像を、現在の撮影画像に重畳表示させることにより、撮影者が以前に撮影した画像の画角を参照しながら、現在の撮影を行うことを可能とし、定点撮影した画像の画角合わせを容易にしている。また、特許文献２では、次の方法が提案されている。すなわち、この方法では、撮影した画像と共に、撮影時のカメラの位置、姿勢、方位を記録し、その画像を定点撮影の基準となる画像として定点撮影を行う場合には、それらの情報と、現在のカメラ位置、姿勢、方位との差異を、画面に表示する。これにより、撮影者は、これら差異の表示を参照したうえで、差異が無くなるようにカメラを動かしながら撮影を行うことが可能となり、画角を合わせることができる。

特開平10-304227号公報 特開2010-183150号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、以前の撮影時における画像やカメラの状態を現在の画像やカメラの状態と比較した情報を撮影者に提示するのみである。そのため、撮影者は、撮影時にこれらの情報に応じて、撮影を行う位置を自ら変更し、さらに、自らの手操作により、画角を合わせるためのレンズ操作などを行う必要があることには変わりはない。したがって、依然として、以前の画像と同じ画角に正確に合わせることが容易とは言い難く、また、こうした画角を合わせる為の操作が撮影者への負担となってしまうことは避け難い。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、定点撮影を行う際に、基準となる画像と同一の画角の画像を容易に撮影することができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、画像を撮像するための撮像手段と、被写体像を拡大するズーム手段と、撮像手段に入射する光軸の位置を変更可能な光軸シフト手段と、少なくとも定点撮影を行うための定点撮影モードを選択可能な撮影モード選択手段と、定点撮影の基準となる画像を記憶する保存記憶手段と、保存記憶手段に記憶された画像データから特定の被写体を基準被写体として抽出する第１抽出手段と、撮像手段で撮像されている現在の画像から基準被写体と同一の被写体を対象被写体として抽出する第２抽出手段と、を有する。そして、撮影モード選択手段により、定点撮影モードが選択された場合は、第１抽出手段にて抽出された前記基準被写体の大きさと第２抽出手段にて抽出された前記対象被写体の大きさとが一致するようにズーム手段のズーム倍率を決定し、第１抽出手段にて抽出された前記基準被写体の位置と第２抽出手段にて抽出された前記対象被写体の位置とが一致するように光軸シフト手段のシフト量を決定する。

また、上記目的を達成するために、本発明の撮像装置の制御方法は、画像を撮像するための撮像手段と、被写体像を拡大するズーム手段と、撮像手段に入射する光軸の位置を変更可能な光軸シフト手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、以下のステップを有する。定点撮影を行うための定点撮影モードを選択するステップ。定点撮影の基準となる画像を記憶するステップ。記憶された前記画像のデータから特定の被写体を基準被写体として抽出するステップ。撮像手段で撮像されている現在の画像から前記基準被写体と同一の被写体を対象被写体として抽出するステップ。抽出された前記基準被写体の大きさと、抽出された前記対象被写体の大きさとが一致するようにズーム手段のズーム倍率を決定するステップ。抽出された前記基準被写体の位置と、抽出された前記対象被写体の位置とが一致するように光軸シフト手段のシフト量を決定するステップ。決定された前記ズーム倍率にしたがってズーム手段を制御することと、決定された前記シフト量にしたがって光軸シフト手段を制御することとのうち、少なくとも一方を行うステップ。

本発明によれば、定点撮影を行う際に、基準となる画像と同一の画角の画像を容易に撮影することができる。

本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのシステム構成を示すブロック図。 本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのレンズ部を示す概念図。 本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの定点撮影動作フロー図。 定点撮影モードでの基準画像を選択する際の表示例の図。 定点撮影モードでの基準となる被写体の選択及び抽出手法を示す図。 定点撮影モードでの基準となる被写体の選択及び抽出手法を示す図。 定点撮影モードでのズーム倍率とシフト量の算出手法を示す図。 定点撮影モードで撮影した画像の例を示す図。

本発明では、定点撮影モードが選択された場合に、基準被写体の大きさと対象被写体の大きさとが一致するようにズーム手段のズーム倍率を決定し、基準被写体の位置と対象被写体の位置が一致するように光軸シフト手段のシフト量を決定する。したがって、然るべき状態に撮像装置をしたときに、撮影者自らの手操作によるレンズ操作などを行う必要がなく、基準被写体と対象被写体の大きさと位置とのうちの少なくとも一方を一致させる制御ができるようにズーム倍率とシフト量が決定される。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
（実施の形態）
デジタルカメラの実施形態のシステム構成を示す図１において、１は、入射される光を電気信号に変換する撮像手段をなすＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサなどの撮像素子（イメージセンサ）である。２は、被写体の光学像を撮像素子１に結像させるズームレンズと、ズームレンズの焦点距離すなわち光学ズーム倍率を変化させるモータを有するレンズ部である。３は、撮像素子１から信号電荷を読み出す方法の設定、電荷蓄積時間を決定するシャッター速度の設定、撮像素子１から出力された画像信号を増幅するゲインの設定などを行う撮像信号処理部である。４は、撮像信号処理部３から出力された撮像信号に対して、データの一部を切り出して拡大・縮小を行なう処理（電子ズーム）や、所定の信号処理を施して規格化された画像信号に変換する処理を行う信号処理回路を有する画像信号処理部である。５は、画像信号処理部４で変換された画像信号に対して、ＪＰＥＧ圧縮方式などの圧縮符号化処理を施す圧縮処理部である。６は、圧縮処理部５で圧縮符号化された圧縮符号化信号をＳＤカードなどの外部メモリに記録するドライバ部である。７は、ドライバ部６で外部メモリから読み出した圧縮符号化信号を伸長して復号する伸長処理部である。８は、画像信号処理部４で変換された画像信号や、伸長処理部９で復号されて得られた画像信号による画像の表示を行う電子ビューファインダとしてのＬＣＤ（液晶ディスプレイ）である。

さらに、９は、デジタルカメラ内全体の駆動動作を制御する制御手段であるシステムコントローラである。１０は、各動作のための各プログラムを記憶するとともにプログラム実行時のデータの一時保管や、圧縮処理部５で圧縮符号化された圧縮符号化信号の記憶を行う保存記憶手段をなす内蔵メモリである。１１は、撮影モードの選択を行う撮影モード選択手段をなす撮影モードボタンや静止画撮影用のシャッターボタンなどを含む、撮影者からの指示が入力される操作部である。

レンズ部２は、画像処理部５で検出した画像信号に応じてシステムコントローラ９が、モータを駆動してフォーカス、絞り、光学ズーム倍率、光軸シフトの制御を行うものである。レンズ部２は、図２に示すように、結像用のレンズ２ａとイメージセンサ１との間に設けられた、イメージセンサ１の受光面に対して平行に移動可能なシフトレンズ２ｂを備えている。シフトレンズ２ｂはシステムコントローラ９によって位置が制御可能であり、結像用のレンズ２ａから入射した光の光軸を、イメージセンサ１の所定の位置となるようにシフトすることができる。

システムコントローラ９は、第１抽出部、第２抽出部、ズーム倍率計算部、シフト量計算部としても機能する。第１抽出手段である第１抽出部９ａは、内蔵メモリ１０に記憶されている定点撮影の基準となる画像データから被写体の輪郭を抽出する。第１抽出部９ａは、一例として、撮影画像中から被写体の輪郭を検出することを目的とした公知の手法を用いた輪郭線抽出処理によって被写体の輪郭を抽出する。この公知の手法としては、「Ｍ．Ｋａｓｓｅｔａ１．，”ＳＮＡＫＥＳ：Ａｃｔｉｖｅ ｃｏｎｔｏｕｒ ｍｏｄｅｌｓ”，Ｐｒｏｃ
ｏｆ ｌｓｔＩＣＣＶ，ｐｐ．２５９−２６８，１９８７」等に記載された手法（以下、公知手法と呼ぶ）がある。この公知手法では、画像中に存在する被写体に対して初期輪郭を設定し、その初期輪郭から、被写体領域の複数の特徴量を引数とする評価関数が極値をとるような被写体輪郭を求める。そして、これにより確定した被写体輪郭を、次回の初期輪郭として設定し、この繰り返し作業によって、動画中の被写体の検出を行なう。次に、抽出した輪郭の形状を基準被写体形状データとして、抽出した輪郭の画像データ内での大きさを基準被写体サイズデータとして、さらに、抽出した輪郭の画像データ内での位置を基準被写体位置データとして、それぞれ内蔵メモリ１０に記憶する。以下、基準被写体形状データ・基準被写体サイズデータ・基準被写体位置データを纏めて、基準被写体データと呼ぶ。この時、基準被写体データは、抽出を行った画像データと関連付けて記憶しておく。なお、輪郭を抽出する被写体は、１つに限らず複数であってもよく、画像データ全域であってもよい。本実施形態では、画像データの中から、撮影者から操作部１１を通じて指定された特定の領域に存在する被写体に限定して輪郭を抽出している。

第２抽出手段である第２抽出部９ａは、第１抽出部９ａにより内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体形状データに基づき、パターンマッチング処理により、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データから同一の輪郭の形状を持つ被写体を抽出する。さらに、抽出した被写体の画像データ内での大きさを対象被写体サイズデータとして、抽出した被写体の形状の画像データ内での位置を対象被写体位置データとして、システムコントローラ９内に記憶する。以下、対象被写体サイズデータ・対象被写体位置データを纏めて、対象被写体データと呼ぶ。

ズーム倍率計算部９ｃは、第１抽出部９ａにより内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体サイズデータと、第２抽出部９ｂによりシステムコントローラ９内に記憶された対象被写体サイズデータとの比較を行う。そして、対象被写体サイズデータを基準被写体サイズデータに一致させるに相当するズーム倍率を計算する。シフト量計算部９ｄは、第１抽出部９ａにより内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体位置データと、第２抽出部９ｂによりシステムコントローラ９内に記憶された対象被写体位置データとの比較を行う。そして、対象被写体位置を基準被写体位置に一致させるに相当するシフトレンズ２ｂのシフト量を計算する。

次に、本実施形態におけるデジタルカメラの動作について説明する。図３は、本実施形態におけるデジタルカメラの動作フローチャートである。撮影者が定点撮影を行う場合には、デジタルカメラの操作部１１を操作して、撮影モードを「定点撮影モード」に切り替える。Ｓ３０１で、現在の撮影モードが「定点撮影モード」あるか否かを判定し、「定点撮影モード」ある場合には、Ｓ３０２に進む。一方、「定点撮影モード」以外の撮影モードが設定されている場合には、ここでは図示していない通常の撮影フローに遷移する。通常の撮影フローでは定点撮影を行わない。

Ｓ３０２では、「定点撮影モード」の設定を確認すると、内蔵メモリ１０に定点撮影の基準となる画像が存在するか否かを判定する。内蔵メモリ１０に定点撮影の基準となる画像が１つ以上存在した場合には、Ｓ３０６に進む。一方、内蔵メモリ１０に基準となる画像が１つも存在しない場合には、Ｓ３０３に進む。Ｓ３０３に進んだ場合、基準となる画像の撮影待ち状態となり、撮影者の操作により操作部１１のレリーズボタンが全押しされたか否かを判定する。レリーズボタンが全押しされた場合には、Ｓ３０６に進む。一方、レリーズボタンが全押しされない場合には、Ｓ３０３に戻り、基準となる画像の撮影待ち状態を継続する。Ｓ３０４では、撮影処理を行う。撮影処理では、自動露出（ＡＥ）制御及びオートフォーカス（ＡＦ）制御を行った上でシャッターを駆動して被写体像を撮像した画像データを、画像信号処理部４、圧縮処理部５、ドライバ部６を介して、図示しない外部メモリに記録した後、Ｓ３０５に進む。なお、ＡＥ制御は、レンズ部２、撮像素子１を介して得られた被写体像を用いて露出を決定する制御であり、絞り値及びシャッター速度が決定される。ＡＦ制御は、被写体までの距離を測定して、その距離に従って図示しないフォーカスレンズを合焦位置に駆動させる制御である。Ｓ３０５では、撮影した画像データを、定点撮影の基準となる画像として、内部メモリ１０に記憶した後、Ｓ３０８に進む。ここでは、定点撮影の基準となる画像を記憶する保存記憶手段は、撮像装置に内蔵されたメモリである。

Ｓ３０６では、内部メモリ１０に記憶されている定点撮影の基準となる複数の画像の中から、定点撮影を行いたい画像を撮影者に選択させる。例えば、図４に示すような画面をＬＣＤ８に表示し、撮影者が操作部１１を操作することにより選択する。もちろん、内蔵メモリ１０に記憶されている定点撮影の基準となる画像が１つしか存在しない場合には、自動的にその１つを選択することにより本ステップを省略してもよい。Ｓ３０７では、Ｓ３０６で選択された定点撮影の基準となる画像に関連付けられた基準被写体データが内蔵メモリ１０に記憶されているか否かを判定する。内蔵メモリ１０に記憶されている基準被写体データが記憶されている場合には、Ｓ３１１に進む。一方、内蔵メモリ１０に基準被写体データが記憶されていない場合には、Ｓ３０８に進む。Ｓ３０８では、Ｓ３０６にて選択された定点撮影の基準となる画像、もしくはＳ３０４で撮影され、Ｓ３０５で内蔵メモリ１０に記憶された定点撮影の基準となる画像から、定点撮影にて画角を合わせる基準となる被写体が含まれる領域を選択する。ここで、基準となる被写体としては、時間をおいて撮影した場合に、出来るだけ変化することのない形状を有する被写体が含まれる領域を選択することが望ましい。したがって、本ステップにおいて、その旨をメッセージとしてＬＣＤ８に表示させ、撮影者に警告を行うようにしてもよい。

本実施形態では、基準となる被写体が含まれるエリアの選択方法として、予め所定の大きさに定められた枠の形状の線を、定点撮影の基準となる画像に重畳させてＬＣＤ８に表示させる。そして、操作部１１を介した撮影者からの指示により、その枠を移動させで選択する方法を用いている。例えば、定点撮影の基準となる画像が図５−１（ａ）であった場合、システムコントローラ９は、基準となる画像をＬＣＤ８に表示させると共に、所定の大きさに定められた枠をＬＣＤ８に表示する。ここでは、図５−１（ｂ）の５０が枠である。撮影者は、ＬＣＤ８に表示された基準となる画像から基準となる被写体を決定し、その基準となる被写体が枠５０の内側に入るように、操作部１１を介して、ＬＣＤ８に表示された枠５０を移動させる。しかしながら、基準となる被写体が含まれるエリアの選択方法は、これに限らず、例えば、操作部１１を介した撮影者からの指示により、枠自体の大きさを変更し、輪郭を抽出するエリアを伸縮させてもよいし、それ以外の方法により輪郭を抽出するエリアを選択してもよい。このように、前記第１抽出手段にて、基準被写体は、外部からの入力により指定された範囲内の画像から抽出することができる。

Ｓ３０９では、Ｓ３０８で選択された領域内の被写体の輪郭を抽出する。第１抽出部９ａは、前述した輪郭線抽出処理によって基準となる被写体の輪郭を抽出する。ここでは、図５−１（ｂ）の５１が基準となる被写体の輪郭である。Ｓ３１０では、Ｓ３０９で抽出された輪郭に基づいて、抽出した輪郭の基準被写体データを内蔵メモリ１０に記憶する。この時、基準被写体データは、抽出を行った画像データと関連付けて記憶しておく。このように、ここでは、前記第１抽出手段にて、基準被写体の抽出には、被写体の輪郭情報を用いる。

Ｓ３１１では、第２抽出部９ｂは、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データから、Ｓ３１０で内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体データに基づき、Ｓ３０８で選択した基準となる被写体と同一の輪郭の形状を持つ被写体を抽出する。さらに、抽出した被写体の対象被写体データをシステムコントローラ９内に記憶する。この時、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データから、Ｓ３１０で内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体データに基づき、Ｓ３０８で選択した基準となる被写体と同一の輪郭の形状を持つ被写体を抽出できなかったとする。この場合は、システムコントローラ９内に対象被写体が存在しないことを記憶する。

本実施形態では、Ｓ３０８で選択した基準となる被写体と同一の輪郭の形状を持つ被写体を抽出する方法として、パターンマッチング処理を用いている。つまり、ここでは、前記第２抽出手段は、輪郭情報に基づいたパターンマッチングにより対象被写体を抽出する。しかしながら、Ｓ３０８で選択した基準となる被写体と同一の輪郭の形状を持つ被写体を抽出する方法は、これに限らず、他の画像抽出方法を用いてもよい。例えば、定点撮影の基準となる画像が図５−１（ａ）であり、基準となる被写体の輪郭が図５−１（ｂ）の５１であり、画像信号処理部４で変換された画像信号による現在の画像データが図５−２（ｃ）であった場合、次のようにする。第２抽出部９ｂは、図５−２（ｃ）の画像から、図５−１（ｂ）の５１と同一の輪郭の形状を有する被写体をパターンマッチング処理にて抽出し、さらに、抽出した被写体の対象被写体データをシステムコントローラ９内に記憶する。ここでは、図５−２（ｄ）の５２が抽出された対象被写体の輪郭である。

Ｓ３１２では、Ｓ３１１でシステムコントローラ９内に記憶された情報に基づき、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データ内に、対象被写体が存在するか否かを判定する。画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データ内に、対象被写体が存在する場合には、Ｓ３１４に進む。一方、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データ内に、対象被写体が存在しない場合には、Ｓ３１３に進む。Ｓ３１３では、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データ内に、対象被写体が存在しない旨をメッセージとしてＬＣＤ８に表示させ、撮影者に警告を行う。その後、Ｓ３１１に戻り、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データから、Ｓ３１０で内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体データに基づくパターンマッチング処理により、Ｓ３０８で選択した基準となる被写体と同一の輪郭の形状を持つ被写体を抽出することを継続する。

Ｓ３１４では、ズーム倍率計算部９ｃにて、次のことを行う。Ｓ３１０で内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体サイズデータと、Ｓ３１１でシステムコントローラ９内に記憶された対象被写体サイズデータとの比較を行い、対象被写体サイズデータを基準被写体サイズデータに一致させるに相当するズーム倍率を計算する。例えば、図６（ａ）に示すように、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データである現在の画像６０の対象被写体サイズ及び対象被写体位置に、内蔵メモリ１０に記憶された基準となる画像の基準被写体サイズ及び基準被写体が一致すると想定する。そうすると、現在の画角と基準の画角の関係は図６（ｂ）の６２と６３に示す関係性となる。従って、対象被写体サイズデータを基準被写体サイズデータに一致させるに相当するズーム倍率は、現在の画角６２を基準の画角６３へと変化させる分のズーム倍率変化量６４として求められる。

Ｓ３１５では、シフト量計算部９ｄにて、Ｓ３１０で内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体位置データと、Ｓ３１１でシステムコントローラ９内に記憶された対象被写体位置データとの比較を行う。そして、対象被写体位置を基準被写体位置に一致させるに相当するシフトレンズ２ｂのシフト量を計算する。例えば、図６（ａ）に示すように、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データである現在の画像６０の対象被写体サイズ及び対象被写体位置に、内蔵メモリ１０に記憶された基準となる画像の基準被写体サイズ及び基準被写体が一致すると想定する。そうすると、現在の画角と基準の画角の関係は図６（ｂ）の６２と６３に示す関係性となる。従って、対象被写体位置を基準被写体位置に一致させるに相当するシフトレンズ２ｂのシフト量は、現在の画角６２における中心点６５を基準の画角６３における中心点へと変化させる分のシフト変化量６７として求められる。

Ｓ３１６では、撮影者の操作により操作部１１のレリーズボタンが半押しされたか否かを判定する。レリーズボタンが半押しされた場合には、Ｓ３１７に進む。一方、レリーズボタンが半押しされない場合には、Ｓ３１１に戻り、次のことを行う。画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データから、Ｓ３１０で内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体データに基づくパターンマッチング処理により、Ｓ３０８で選択した基準となる被写体と同一の輪郭の形状を持つ被写体を抽出することを継続する。Ｓ３１７では、レンズ部２のモータによりズームレンズを駆動し、Ｓ３１４にて計算されたズーム倍率になるように制御を行う。

なお、本実施形態では、Ｓ３１４にて計算されたズーム倍率とする方法として、ズームレンズを駆動させる光学ズーム機能を用いている。すなわち、ズーム手段は、レンズの駆動により焦点距離を変化させ画角を調整する光学ズーム手段である。しかしながら、Ｓ３１４にて計算されたズーム倍率とする方法は、これに限らず、例えば、画像信号処理部４による電子ズーム機能を用いてもよい。つまり、ズーム手段は、撮像手段から出力された撮像されたデータの一部を切り出し、補間処理を適用して拡大する電子ズーム手段であってもよい。また、光学ズームの上限であるズーム倍率までは光学ズーム機能を用い、それ以上のズーム倍率に対してのみ電子ズーム機能を用いても良い。

Ｓ３１８では、シフトレンズ２ｂの位置を制御し、その移動量が、Ｓ３１５にて計算されたシフト量になるように制御を行う。このようにして、レリーズ操作手段の押下により、撮影者から撮影を開始する要求が生じたタイミングにおいて、前記第２抽出手段にて、対象被写体を抽出できなかった場合には、ズーム手段及び光軸シフト手段を駆動しないようにすることができる。さらに、本実施形態では、ズームレンズの駆動とシフトレンズの移動の両方を行う例を示したが、いずれかの処理のみを行う形態でもよい。すなわち、ズームレンズの駆動とシフトレンズの移動の少なくとも一方を行うようにすればよい。Ｓ３１９では、Ｓ３１７及びＳ３１８で行った画角の変更によって、Ｓ３０６で選択した定点撮影の基準となる画像と、画像信号処理部４で変換された画像信号による現在の画像の画角が一致した旨をメッセージとしてＬＣＤ８に表示させる。こうして、撮影者に通知を行う。撮影者は、この通知により、定点撮影の基準となる画像と、画像信号処理部４で変換された画像信号による現在の画像の画角が一致したことを認識し、操作部１１のレリーズボタンを操作し、撮影の実行を行う。

Ｓ３２０では、撮影者の操作により操作部１１のレリーズボタンが全押しされたか否かを判定する。レリーズボタンが全押しされた場合には、Ｓ３２１に進む。一方、レリーズボタンが全押しされない場合には、Ｓ３１１に戻る。つまり、画像信号処理部４で変換された画像信号による画像データから、Ｓ３１０で内蔵メモリ１０に記憶された基準被写体データに基づくパターンマッチング処理で、Ｓ３０８で選択した基準被写体と同一の輪郭の形状を持つ被写体を抽出することを継続する。

Ｓ３２１では、撮影処理を行う。撮影処理では、自動露出（ＡＥ）制御及びオートフォーカス（ＡＦ）制御を行った上で、シャッターを駆動して被写体像を撮像した画像データを、画像信号処理部４、圧縮処理部５、ドライバ部６を介して、図示しない外部メモリに記録する。ＡＥ制御及びＡＦ制御は、前述した通りの制御である。

このように、本実施形態によれば、次のような効果が得られる。すなわち、定点撮影を行う際に、例えば、図７（ａ）に示した内蔵メモリ１０に記憶された基準となる画像に対し、画像信号処理部４で変換された画像信号による現在の画像が図７（ｂ）に示すように画角が一致していないとする。こうした場合においても、撮影処理のタイミングで自動的に同一の画角に合わせた図７（ｃ）の撮影画像を得られるため、基準となる画像と同一の画角の画像を容易に撮影することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、上記実施形態では、ズームレンズの駆動やシフトレンズの移動のタイミングとして、レリーズボタンの半押しを契機とする例を示したが、それ以外の操作手段によって、その契機としてもよい。また、光学ズーム倍率やシフト量の計算と同時にズームレンズの駆動やシフトレンズの移動を行ってもよい。

本発明は、上記の如き撮像装置の制御方法であって、次のステップを有する方法と捉えることもできる。定点撮影を行うための定点撮影モードを選択するステップ。定点撮影の基準となる画像を記憶するステップ。記憶された前記画像のデータから特定の被写体を基準被写体として抽出するステップ。撮像手段で撮像されている現在の画像から前記基準被写体と同一の被写体を対象被写体として抽出するステップ。抽出された前記基準被写体の大きさと、抽出された前記対象被写体の大きさとが一致するようにズーム手段のズーム倍率を決定するステップ。抽出された前記基準被写体の位置と、抽出された前記対象被写体の位置とが一致するように光軸シフト手段のシフト量を決定するステップ。決定された前記ズーム倍率にしたがってズーム手段を制御することと、決定された前記シフト量にしたがって光軸シフト手段を制御することとのうち、少なくとも一方を行うステップ。

従って、上述の本発明の制御方法の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いて、プログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含まれる。よって、本発明の機能処理（制御手段である上述のシステムコントローラで実行される機能）をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、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本発明に含まれる。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、プログラムの形態は問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどを使用できる。また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を構成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムする様な方法も考えられる。

１・・撮像素子（撮像手段）、２・・レンズ部、２ａ・・レンズ（ズーム手段）、２ｂ・・シフトレンズ（光軸シフト手段）、９・・システムコントローラ（制御手段）、９ａ・・第１抽出部（第１抽出手段）、９ｂ・・第２抽出部（第２抽出手段）、９ｃ・・ズーム倍率計算部（ズーム手段）、９ｄ・・シフト量計算部（光軸シフト手段）、１０・・内蔵メモリ（保存記憶手段）、１１・・操作部（撮影モード選択手段）

Claims (11)

1. 画像を撮像するための撮像手段と、被写体像を拡大するズーム手段と、前記撮像手段に入射する光軸の位置を変更可能な光軸シフト手段と、少なくとも定点撮影を行うための定点撮影モードを選択可能な撮影モード選択手段と、定点撮影の基準となる画像を記憶する保存記憶手段と、前記保存記憶手段に記憶された画像データから特定の被写体を基準被写体として抽出する第１抽出手段と、前記撮像手段で撮像されている現在の画像から前記基準被写体と同一の被写体を対象被写体として抽出する第２抽出手段と、を有する撮像装置であって、
   前記撮影モード選択手段により、定点撮影モードが選択された場合に、前記第１抽出手段にて抽出された前記基準被写体の大きさと前記第２抽出手段にて抽出された前記対象被写体の大きさとが一致するように前記ズーム手段のズーム倍率を決定し、前記第１抽出手段にて抽出された前記基準被写体の位置と前記第２抽出手段にて抽出された前記対象被写体の位置とが一致するように前記光軸シフト手段のシフト量を決定することを特徴とする撮像装置。
2. 前記ズーム手段は、レンズの駆動により焦点距離を変化させ画角を調整する光学ズーム手段であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ズーム手段は、前記撮像手段から出力された撮像されたデータの一部を切り出し、補間処理を適用して拡大する電子ズーム手段であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記第１抽出手段にて、前記基準被写体は、外部からの入力により指定された範囲内の画像から抽出することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の撮像装置。
5. 前記第１抽出手段にて、前記基準被写体の抽出には、被写体の輪郭情報を用いることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の撮像装置。
6. 前記第２抽出手段は、前記輪郭情報に基づいたパターンマッチングにより前記対象被写体を抽出することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記保存記憶手段は、撮像装置に内蔵されたメモリであることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の撮像装置。
8. 撮影者に押下されることで撮影を開始するレリーズ操作手段をさらに有し、
   前記レリーズ操作手段の押下により、撮影者から撮影を開始する要求が生じたタイミングで、決定された前記ズーム倍率になるよう前記ズーム手段を制御することと、決定された前記シフト量になるよう前記光軸シフト手段を駆動することとのうち、少なくとも一方を行った後、撮影を行うことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の撮像装置。
9. 前記レリーズ操作手段の押下により、撮影者から撮影を開始する要求が生じたタイミングにおいて、前記第２抽出手段にて、前記対象被写体を抽出できなかった場合には、前記ズーム手段及び前記光軸シフト手段を駆動しないことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 画像を撮像するための撮像手段と、被写体像を拡大するズーム手段と、前記撮像手段に入射する光軸の位置を変更可能な光軸シフト手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
    定点撮影を行うための定点撮影モードを選択するステップと、
    定点撮影の基準となる画像を記憶するステップと、
    記憶された前記画像のデータから特定の被写体を基準被写体として抽出するステップと、
    前記撮像手段で撮像されている現在の画像から前記基準被写体と同一の被写体を対象被写体として抽出するステップと、
    抽出された前記基準被写体の大きさと、抽出された前記対象被写体の大きさとが一致するように前記ズーム手段のズーム倍率を決定するステップと、
    抽出された前記基準被写体の位置と、抽出された前記対象被写体の位置とが一致するように前記光軸シフト手段のシフト量を決定するステップと、
    決定された前記ズーム倍率にしたがって前記ズーム手段を制御することと、決定された前記シフト量にしたがって前記光軸シフト手段を制御することとのうち、少なくとも一方を行うステップと、
    を有する特徴とする撮像装置の制御方法。
11. 請求項１０に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

Images