JP2015012437A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】適切な構図、画角の画像を容易に取得することができる。
【解決手段】被写体光を撮像する撮像素子３６と、前記撮像素子により撮像された画像の撮影シーンを判定する判定部１８と、前記判定部により判定された前記撮影シーンに基づいて、前記画像の画像データにおけるトリミング範囲を決定する範囲決定部８と、前記範囲決定部により決定された前記トリミング範囲についてのトリミング画像データを前記画像データから抽出する抽出部１０と、前記トリミング画像データに対して前記トリミング範囲に応じた画像処理を行う画像処理部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラに関するものである。

従来、ズームレンズを使用して所望の画角の画像を撮像するカメラが存在する。また、画像の全範囲から撮影者の意図した構図をトリミングする撮像システムが存在する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１９３０７１号公報

しかし、上述のカメラにおいては、主要被写体が画像に大きく、または小さく写るように撮影したい場合、ユーザはズームレンズを使用しなければならなかった。このため、所望の画角の画像を取得するためには、ズームレンズを購入する金銭的負担やレンズ交換を行う作業上の負担等が生じるという問題があった。

また、上述の撮像システムにおいては、適切な構図の画像が得られる範囲をトリミングするのに煩雑な操作が必要であった。

本発明の目的は、適切な構図、画角の画像を容易に取得することができるデジタルカメラを提供することである。

本発明のデジタルカメラは、被写体光を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により撮像された画像の撮影シーンを判定する判定部と、前記判定部により判定された前記撮影シーンに基づいて、前記画像の画像データにおけるトリミング範囲を決定する範囲決定部と、前記範囲決定部により決定された前記トリミング範囲についてのトリミング画像データを前記画像データから抽出する抽出部と、前記トリミング画像データに対して前記トリミング範囲に応じた画像処理を行う画像処理部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、適切な構図、画角の画像を容易に取得することができるデジタルカメラを提供することができる。

第１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である。 第１の実施の形態に係るデジタルカメラの撮影処理を示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係るデジタルカメラを用いてトリミングされたトリミング画像を示す図である。 第１の実施の形態に係るデジタルカメラのトリミング処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係るデジタルカメラのトリミング処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係るデジタルカメラのＬＣＤに表示されたトリミング枠を示す図である。 第２の実施の形態に係るデジタルカメラを用いてトリミングされたトリミング画像を示す図である。 第３の実施の形態に係るデジタルカメラのトリミング処理を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係るデジタルカメラを用いて認識された特徴点を示す図である。 第３の実施の形態に係るデジタルカメラを用いて認識された特徴点を示す図である。

以下、図面を参照して第１の実施の形態に係るデジタルカメラについて説明する。図１は、第１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である。デジタルカメラ２は、マイクロプロセッサ等により構成され、デジタルカメラ２の各部を統括的に制御するＣＰＵ４を備えている。ＣＰＵ４は操作部６、取得された画像データのトリミング範囲を判別するトリミング判別回路８、トリミング判別回路８により判別したトリミング範囲を画像データから抽出するトリミング実行回路１０が接続されている。ここで、操作部６は、シャッタスイッチ（図示せず）、後述するトリミング範囲を指定する十字ボタン（図示せず）を備えている。

また、ＣＰＵ４はバス１２に接続され、バス１２には、トリミング実行回路１０によりトリミングされたトリミング画像データの個数に応じて画像ファイルを生成する画像ファイル生成回路１４、ＣＣＤ３６から出力された画像信号においてコントラストのピーク値位置を検出しピント位置を制御するＡＦ制御回路１６、画像データから画像の撮影シーンを認識するシーン認識回路１８、トリミング画像データにボケ効果を施すボケ生成回路２０、画像を表示するＬＣＤ２２、画像データ等を格納するメモリであるＲＡＭ２４、表示データ等の各種データを一時的に保存しＣＰＵ４のワーキングメモリとしても機能するＤＲＡＭ２６、画像データに所定の画素補間処理、色変換処理、輪郭調整等の画像処理を施す画像処理回路２７、及び不揮発性メモリである記録メディア２８を着脱する記録メディアインターフェース（Ｉ／Ｆ）３０が接続されている。ここで、シーン認識回路１８は、画像データから人物の顔を認識する顔認識機能等を備えている。また、ＲＡＭ２４は、所定枚数の画像データを格納するのに十分な記憶量を備えている。

また、デジタルカメラ２には、レンズ３２やＡＦモータ（図示せず）が組み込まれたレンズ鏡筒（図示せず）、レンズ３２に入射した被写体光の量を調節する絞りとシャッタ幕を兼用する絞り兼用シャッタ３４、被写体光を撮像して撮像信号を生成する撮像素子であるＣＣＤ３６が備えられている。ここで、レンズ鏡筒は、ズーム機能を有しない単焦点のレンズ系であり、ＣＣＤ３６は、２０ＭＢ以上の有効画素を有する高画素の撮像素子である。

次に、図面を参照して第１の実施の形態に係るデジタルカメラ２の処理について説明する。図２は、第１の実施の形態に係るデジタルカメラ２の撮影処理の概要を示すフローチャートである。まず、シャッタスイッチが操作されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ４は、ＣＣＤ３６により被写体の画像データを取得し（ステップＳ２）、図３（ａ）に示すように、取得した画像データに基づく画像をＬＣＤ２２に表示させる。次に、ＣＰＵ４は、画像データから所定の範囲をトリミングするトリミング処理を行う（ステップＳ３）。

図４は、第１の実施の形態に係るデジタルカメラ２における画像データのトリミング処理を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ４は、シーン認識回路１８により、画像データに基づく画像の撮影シーンを認識する（ステップＳ１１）。シーン判定の結果、画像データから人の顔が認識され、画像の撮影シーンが「ポートレート」と判定された場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４は、人物用のトリミング枠データを読み出し、人物の顔の中心がトリミング枠４２の中心と一致するように人物の顔の周囲にトリミング枠４２を表示させる（ステップＳ１３）。一方、人物の顔が認識されず、例えば、画像の撮影シーンが「風景」と判定された場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ＣＰＵ４は、風景用のトリミング枠データを読み出し、指定されたＡＦエリアの中心がトリミング枠の中心と一致するようにトリミング枠４２を表示させる（ステップＳ１４）。なお、ＣＰＵ４は、トリミング枠４２を表示させる際には、トリミング枠４２から人物の顔等の主要被写体像がはみ出ないようにトリミング枠４２のサイズを調整する。

次に、ＣＰＵ４は、トリミング判別回路８により、画像におけるトリミング枠４２の範囲内をトリミング範囲として認識する（ステップＳ１５）。次に、トリミング実行回路１０により、認識したトリミング範囲についてトリミングを実行する（ステップＳ１６）。即ち、図３（ｂ）に示すように、画像データからトリミング画像４４のトリミング画像データを抽出する。

次に、ＣＰＵ４は、画像処理回路２７により、トリミング画像４４のトリミング画像データの輪郭調整を行う（ステップＳ１７）。例えば、トリミング画像データにおいて人物の顔等の主要被写体像の輪郭部境界の色変化を強調する処理等を行う。なお、輪郭調整の度合いは、画像におけるトリミング範囲の大きさに応じて調整される。例えば、トリミング範囲が広い程、主要被写体に対する輪郭強調が強くなるように調整される。

次に、ＣＰＵ４は、ボケ生成回路２０により、トリミング画像データに対してボケ効果を施す（ステップＳ１８）。例えば、トリミング画像に含まれる主要被写体以外の背景をボカす処理を行う。ここで、ボケ効果を施す処理は、一般的に知られているボケ生成技術を用いて行われる。なお、ボケ効果の度合いは、画像におけるトリミング範囲の大きさに応じて調整される。例えば、トリミング範囲が広い程、背景のボケ効果が弱くなるように調整される。

トリミング処理（ステップＳ３）が完了すると、ＣＰＵ４は、トリミング画像データをＥｘｉｆ等の所定のファイル形式の画像データとして記録メディア２８に記録する（ステップＳ４）。

この第１の実施の形態に係るデジタルカメラ２によれば、撮影された画像の撮影シーンを判定し、判定した撮影シーンに基づいて画像データから主要被写体像等が含まれる所定の範囲をトリミングするため、撮影時にワイド画角の画像を取得するのみで、適切な構図、画角の画像を容易に取得することができる。このため、例えば、主要被写体が画像に大きく写るように撮影したい場合等においてユーザは、ズームレンズを使用しなくても所望の構図、画角の画像を取得することができる。従って、ズームレンズを購入する金銭的負担やレンズ交換を行う作業上の負担等を軽減できる。また、撮影後にアプリケーションを用いてトリミングを行うなどの作業的、時間的な負担を軽減することができる。

また、トリミング画像に含まれる主要被写体像に輪郭強調を行い、かつ背景をボカす処理を行うことによりトリミング画像に立体感が与えられるため、閲覧者が違和感を感じないトリミング画像を生成することができる。また、取得された画像が高画素であるほど高画質でトリミングできるため、デジタルカメラ２のように２０ＭＢ以上の有効画素のＣＣＤ３６を有するカメラを用いて画像を撮影した場合、特に違和感のないトリミング画像を生成することができる。

次に、第２の実施の形態に係るデジタルカメラの処理について説明する。この第２の実施の形態に係るデジタルカメラは、第１の実施の形態において、ユーザがトリミング範囲のサイズを指定するようにしたものである。そして、指定されたサイズに応じて輪郭調整の度合い、及びボケ効果の度合いを変化させるようにしたものである。従って、第２の実施の形態では、第２の実施の形態と異なるトリミング処理について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略する。

図５は第２の実施の形態に係るデジタルカメラのトリミング処理を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ４は、シーン認識回路１８により、画像データに基づく画像の撮影シーンを認識した後（ステップＳ２１）、シーン判定の結果に基づいて、主要被写体像の周囲に大きさの異なる複数のトリミング枠を表示させる（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。例えば、図６に示すように、トリミング枠５０、トリミング枠５２、及びトリミング枠５４を表示させる。

次に、ユーザの十字ボタンの操作によって、所望のトリミング枠が指定される。例えば、ユーザは、広角の画角（Ｗ）でトリミングを行いたい場合、トリミング枠５０を指定する。また、普通の画角（Ｍ）でトリミングを行いたい場合、トリミング枠５２を指定する。同様に、望遠用の狭い画角（Ｔ）でトリミングを行いたい場合、トリミング枠５４を指定する。

トリミング枠が指定されると、ＣＰＵ４は、トリミング判別回路８により、指定されたトリミング枠の範囲内をトリミング範囲として認識し（ステップＳ２５）、認識したトリミング範囲についてトリミングを実行する（ステップＳ２６）。

次に、ＣＰＵ４は、画像処理回路２７により、トリミング範囲のサイズに応じてトリミング画像データに対して行う輪郭調整の度合いを変化させる（ステップＳ２７）。例えば、図７（ａ）に示す広角の画角（Ｗ）のトリミング画像データよりも、図７（ｂ）に示す普通の画角（Ｍ）のトリミング画像データの主要被写体像に対する輪郭強調を強くする。同様に、普通の画角（Ｍ）のトリミング画像データ（図７（ｂ）参照）よりも、図７（ｃ）に示す狭い画角（Ｔ）のトリミング画像データの主要被写体像に対する輪郭強調を強くする。

次に、ＣＰＵ４は、ボケ生成回路２０により、トリミング範囲のサイズに応じてトリミング画像データに施すボケ効果の度合いを変化させる（ステップＳ２８）。例えば、広角の画角（Ｗ）のトリミング画像データ（図７（ａ）参照）よりも、普通の画角（Ｍ）のトリミング画像データ（図７（ｂ）参照）の背景に対するボケ効果を強くする。同様に、普通の画角（Ｍ）のトリミング画像データ（図７（ｂ）参照）よりも、狭い画角（Ｔ）のトリミング画像データ（図７（ｃ）参照）の背景に対するボケ効果を強くする。

次に、ＣＰＵ４は、トリミング画像データをＥｘｉｆ等の所定のファイル形式の画像データとして記録メディア２８に記録する（ステップＳ４）。

この第２の実施の形態に係るデジタルカメラによれば、トリミング範囲のサイズに合わせて輪郭調整やボケ効果の度合いを変化させることにより、ズームレンズを用いて撮影した場合と同様に、画角に適合した立体感を有するトリミング画像を取得することができる。また、ユーザがトリミング範囲のサイズを適宜調整できるため、例えば、旅行時に撮影された集合写真から自分の顔の範囲をトリミングすることにより、違和感のない証明写真を容易に作成することができる。

なお、被写界深度はレンズの焦点距離、絞り、許容錯乱円の大きさに依存することから、レンズの焦点距離を短くするほど、即ち、画角を広角にするほど画像がボケにくくなる。一方、レンズの焦点距離を長くするほど、即ち、画角を狭くするほど画像がボケ易くなる。このため、狭い画角（Ｔ）のトリミング画像は、主要被写体像の輪郭強調の程度、及び背景のボケの程度を強くすることにより、立体感のある自然な画像にすることができる。

次に、第３の実施の形態に係るデジタルカメラの処理について説明する。この第３の実施の形態に係るデジタルカメラは、第１の実施の形態において、画像に複数の被写体像が含まれる場合、被写体像ごとにトリミングを行うようにしたものである。従って、第３の実施の形態では、第１の実施の形態と異なるトリミング処理について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略する。

図８は、第３の実施の形態に係るデジタルカメラにおける画像データのトリミング処理を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ４は、シーン認識回路１８により、画像の撮影シーンを認識する（ステップＳ４１）。次に、ＣＰＵ４は、画像に含まれる特徴点を認識する（ステップＳ４２）。

例えば、図９に示すように、夜景の画像６０が撮影され、画像の撮影シーンが「夜景」と判定された場合、ＣＰＵ４は、画像６０に含まれる高輝度被写体像Ｘ、高輝度被写体像Ｙを特徴点と認識する。また、図１０（ａ）に示すように、人物の画像７０が撮影され、画像の撮影シーンが「ポートレート」と判定された場合、ＣＰＵ４は、画像７０に含まれる人物像Ａ、人物像Ｂを特徴点と認識する。その他、指定されたＡＦエリア等を特徴点として認識してもよい。

次に、ＣＰＵ４は、画像に含まれる特徴点の個数（ｎ）が２個以上か否かを判定する（ステップＳ４３）。画像に含まれる特徴点の個数（ｎ）が２個未満、即ち１個である場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、第１の実施の形態において説明した場合と同様に、ＣＰＵ４は、特徴点を含む所定の範囲についてトリミング範囲を認識し、トリミングを実行した後（ステップＳ４４）、トリミング画像データに輪郭調整、ボケ効果処理を行なう。

一方、画像に含まれる特徴点の個数（ｎ）が２個以上、即ち複数である場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４は、一つ目の特徴点のトリミング範囲を認識し、トリミングを実行する（ステップＳ４５）。例えば、人物の画像７０に含まれる人物像Ａを含むトリミング範囲７２を認識し（図１０（ａ）参照）、図１０（ｂ）に示すように、トリミング範囲７２のトリミング画像データを取得する。次に、ＣＰＵ４は、トリミング範囲７２のトリミング画像データに輪郭調整、ボケ効果処理を行った後、このトリミング画像データを一旦ＲＡＭ２４に記憶する（ステップＳ４６）。

次に、ＣＰＵ４は、トリミングを行っていない特徴点の個数（ｎ−１）が０個になったか否かを判定する（ステップＳ４７）。トリミングを行っていない特徴点の個数（ｎ−１）が０個になっていない場合（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、ステップＳ４５の処理に戻る。例えば、ＣＰＵ４は、画像７０において人物像Ｂを含むトリミング範囲７４をトリミングし、図１０（ｂ）に示すように、トリミング範囲７４のトリミング画像データを取得する。そして、トリミング範囲７４のトリミング画像データに輪郭調整、ボケ効果処理を行った後、このトリミング画像データをＲＡＭ２４に記憶する（ステップＳ４６）。

一方、トリミングを行っていない特徴点の個数（ｎ−１）が０個になった場合（ステップＳ４７：Ｎｏ）、即ち、全ての特徴点についてトリミングを実行した場合、ＣＰＵ４は、トリミング処理を終了する。

次に、ＣＰＵ４は、ステップＳ４において、画像ファイル生成回路１４によりＲＡＭ２４に記憶されているトリミング画像データをＥｘｉｆ等の所定のファイル形式の画像データとして記録メディア２８に記録する。例えば、図１０（ｃ）に示すように、人物像Ａを含むトリミング範囲７２のトリミング画像データについてＤＳＣ「００１」というファイル名のファイルを作成すると共に、人物像Ｂを含むトリミング範囲７４のトリミング画像データについてＤＳＣ「００２」というファイル名のファイルを作成し、ファイルごとに記録メディア２８に記録する。

この第３の実施の形態に係るデジタルカメラによれば、一回の撮影で複数の被写体像についての画像ファイルを記録するため、撮影時におけるユーザの作業的、時間的な負担を大幅に軽減することができる。

なお、上述の各実施形態において、トリミングを実行する際に、ユーザがプリントしたいプリント用紙のサイズに合わせて所定の画素数でトリミングを行うようにしてもよい。例えば、Ａ４サイズのプリント用紙に画像をプリントする場合、視認性を損なわない３００（ｄｐｉ）程度のドット密度でプリントできるように、トリミング画像データの画素数が６００万画素になるようにトリミングを実行する。これにより、撮影時に取得される画像データの画素数が３６００万画素の場合、記録されるトリミング画像データのデータサイズは通常の１／６となるため、記録メディアの容量が小さくても多くの画像を撮影することができる。

また、第２の実施形態において、普通の画角（Ｍ）のトリミング画像データ（図７（ｂ）参照）よりも、広角の画角（Ｗ）のトリミング画像データ（図７（ａ）参照）の主要被写体像に対する輪郭強調を強くしてもよい。この場合、トリミング画像の解像度が低い（シャープでない）場合であっても、主要被写体像に対する輪郭調整を強くすることにより、適度な解像感のある画像に仕上げることができる。

また、上述の各実施形態において、シーン認識回路１８により認識された画像の撮影シーンに応じてボケ効果の度合いを調整するようにしてもよい。例えば、画像の撮影シーンが「風景」である場合は、画像の撮影シーンが「ポートレート」である場合よりも背景のボケ効果を強くする。これにより、画像の撮影シーンに適応する適度な立体感を有するトリミング画像を生成することができる。

また、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様に、単一のトリミング枠４２を表示させた後（図３（ａ）参照）、ユーザがトリミング枠４２のサイズをトリミング枠５０、５２、５４の何れかのサイズに変更するようにしてもよい。

２…デジタルカメラ、４…ＣＰＵ、６…操作部、８…トリミング判別回路、１０…トリミング実行回路、１４…画像ファイル生成回路、１８…シーン認識回路、２０…ボケ生成回路、２２…ＬＣＤ、２４…ＲＡＭ、２７…画像処理回路、２８…記録メディア、３６…ＣＣＤ

Claims (8)

1. 被写体光を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子により撮像された画像の撮影シーンを判定する判定部と、
   前記判定部により判定された前記撮影シーンに基づいて、前記画像の画像データにおけるトリミング範囲を決定する範囲決定部と、
   前記範囲決定部により決定された前記トリミング範囲についてのトリミング画像データを前記画像データから抽出する抽出部と、
   前記トリミング画像データに対して前記トリミング範囲に応じた画像処理を行う画像処理部と
   を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
2. 前記画像処理部は、
   前記トリミング画像データに対して前記トリミング範囲に応じた輪郭調整を行う輪郭調整部と、
   前記トリミング画像データに対して前記トリミング範囲に応じたボケ効果を施すボケ生成部と
   を備えることを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
3. 前記トリミング範囲の大きさを指定する指定部を備え、
   前記輪郭調整部は、前記指定部により指定された前記トリミング範囲の大きさに応じて輪郭調整の度合いを変化させることを特徴とする請求項２記載のデジタルカメラ。
4. 前記ボケ生成部は、前記指定部により指定された前記トリミング範囲の大きさに応じて前記ボケ効果の度合いを変化させることを特徴とする請求項３記載のデジタルカメラ。
5. 前記ボケ生成部は、前記撮影シーンに応じて前記ボケ効果の度合いを調整することを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載のデジタルカメラ。
6. 前記判定部は、前記画像データに基づく画像から人物の顔を認識する顔認識部を含み、
   前記範囲決定部は、前記顔認識部により認識された前記人物の顔の大きさに基づいて前記トリミング範囲を決定することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のデジタルカメラ。
7. 前記範囲決定部は、前記画像データに基づく画像からＡＦエリア位置を認識するＡＦエリア認識部を含み、
   前記範囲決定部は、前記ＡＦエリア位置認識部により認識されたＡＦエリアに基づいて前記トリミング範囲を決定することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のデジタルカメラ。
8. 前記範囲決定部は、前記画像に複数のトリミング対象被写体像が含まれる場合、前記トリミング対象被写体像ごとに前記画像データにおける前記トリミング範囲を決定し、
   前記抽出部は、前記トリミング対象被写体像ごとに決定された前記トリミング範囲に基づいてそれぞれの前記トリミング画像データを前記画像データから抽出することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のデジタルカメラ。

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