JP2015068973A - 撮像制御装置、撮像制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ウエアブルカメラを装着してトレーニングしている最中に画像のブレが少ない写真を撮影すること。
【解決手段】撮像制御装置２において、加速度センサー２７２によって得られた情報に基づいて着地周期を解析し、着地タイミングを予測する着地タイミング予測機能と、予測された撮影タイミングとユーザーによって設定された撮影条件とから、撮影を行うタイミングを決定する撮影タイミング決定機能によって、走行中でもブレの少ない画像を得ることができる。
【選択図】図５

Description

この発明は、例えばウエアブルカメラを装着してトレーニングしながら撮影するための撮像制御装置、撮像制御方法、及びプログラムに関する。

近年、ランニングや、ウォーキング等の人口が増加している。最近では、その時の景色等を画像として記録しておくということも一般的となってきている。そして、そのような場合、撮影者が撮像装置を手で把持して構えることなく、視線方向にある画角を撮り込むことができるウエアブルカメラを用いると便利である。

従来から撮影者の頭部に装着する頭部装着型の撮像装置が提案されているものがある。
例えば、特許文献１には、頭部装着型の撮像装置から再生表示装置に画像を転送して表示する技術が開示されている。
また、ウエアブルカメラにおいて、画像撮像装置自体の動きを検出して、ブレのない撮影画像を取得する技術について開示しているものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−１７９７９０号公報 特開２００９−０４９６９１号公報

しかしながら、特許文献２記載の技術では、歩行あるいは走行中に撮影すると、撮影画像にはブレが生じてしまうことが多いという課題があった。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、歩行あるいは走行中の風景写真を撮影した時に、ブレの少ない画像を得ることができることができる撮像制御装置、撮像制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、走行中の着地のタイミングを特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された着地のタイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行う撮影手段と、を備えること特徴とする撮像制御装置を提供するものである。

請求項１０記載の発明は、走行中の着地のタイミングを特定する特定ステップと、特定された着地のタイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行う撮影ステップと、含むことを特徴とする撮像制御方法を提供するものである。

請求項１１記載の発明は、コンピュータを、走行中の着地のタイミングを特定する特定手段、前記特定手段によって特定された着地のタイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行う撮影手段、として機能させること特徴とするプログラムを提供するものである。

この発明によれば、歩行あるいは走行中の撮影でもブレの少ない画像を得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る撮像制御装置２のイメージを説明する図である。 同実施形態に係る撮像制御装置２の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態に係る計測処理を説明するための図である。 同実施形態に係る撮影タイミング予測ステップの説明図である。 同実施形態に係るユーザーの操作に沿った撮像制御装置２の動作を示すフローチャートである。 同実施形態に係る図５の計測処理ステップの詳細を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るユーザーの操作に沿った撮像制御装置２の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る図７の連続撮影モードの説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る頭部装着型の撮像制御装置２の外観図である。図１では撮像制御装置２は帽子１のつばの上側に取り付け、ユーザーはこれを通常の帽子をかぶるのと同様に装着する。そして、ランニングやウォーキングをしながらコースの周囲の景色を撮影することができる。

図２は、撮像制御装置２の構成を示す概略ブロック図である。
撮像制御装置２は、主としてレンズ２０４、撮像素子２１０、撮像制御部２１２、ＣＰＵ２２０と、画像メモリ２４０、ＳＤカード２４２、表示部２５０、表示制御部２５２、入力制御部２６０、入力部２６２、ＧＰＳ２７０、加速度センサー２７２、プログラムメモリ２８０の各部により構成される。

撮像素子２１０はＣＣＤやＣＭＯＳを有し、レンズ２０４から入射する被写体像を撮影する。撮像制御部２１２は撮像素子２１０のタイミングや露出、シャッター速度、フォーカス等を制御する。ＣＰＵ２２０は撮像制御装置２全体を制御し、プログラムメモリ２８０に記憶されたプログラムにより制御動作を行う。

画像メモリ２４０は、撮像素子２１０で撮像した画像データを蓄積する。ＳＤカード２４２は、撮像制御装置２で撮影した写真を独自に保存し、他の再生装置で写真を再生することができる。

表示部２５０は、ＬＣＤとこれを駆動する駆動回路等から構成されている。表示制御部２５２は、表示部２５０の表示を制御する。入力制御部２６０は、各種キーやスイッチからの入力信号を制御する。入力部２６２は、ユーザーが撮像制御装置２の操作に使用する複数の操作ボタンから構成される。

ＧＰＳ２７０は、公知のＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して現在位置を計測する。すなわちＧＰＳ部２７０は、複数の測位衛星（ＧＰＳ衛星）から送られてくる電波をアンテナにより受信することによって、現在位置を示す緯度、経度からなる位置データを取得し、取得した位置データを、使用者の行動場所を示す位置情報としてＣＰＵ２０２に供給する。いわゆる絶対位置を測定する。

加速度センサー２７２は、３軸加速度センサーであり、ＸＹＺ軸の３方向の加速度を１デバイスで測定できる。加速度センサー２７２は、後述するように撮像制御装置２において、歩行あるいは走行中に鉛直方向の加速度を測定する。

プログラムメモリ２８０には、全体を制御する制御プログラム２８２と、撮影について制御する撮影制御プログラム２８４が記憶されている。

撮影制御プログラム２８４は、撮像制御装置２において、加速度センサー２７２によって得られた情報に基づいて着地周期を解析し、着地タイミングを予測する着地タイミング予測機能と、予測された着地タイミングとユーザーによって設定された撮影条件とから、撮影を行うタイミングを決定する撮影タイミング決定機能とを実現するためのプログラムである。

ここで着地周期の解析と、着地タイミングの予測について説明する。
図３には、ランニングにおける走者の動作と、加速度センサー２７２で計測された走者にかかる鉛直方向の加速度の値と、走者の頭部に装着された撮像制御装置２によって撮影された画像のブレの大きさと、についての相関関係を、走者の１歩にかかる時間Ａについて示したもので、実験によって得られた結果である。
この結果において、ブレが小さい画像が得られたのは、走者の体の最高到達点ｔ３、着地点ｔ５、腰の位置が最も低くなった点ｔ６である。この時の鉛直方向の加速度の値は、着地点ｔ５では下向きのピークＰ２を示し、腰の位置が最も低くなった点ｔ６では上向きのピークＰ１を示している。
この結果に基づいて、着地周期の解析と、着地タイミングの予測を行う。

図４は、走行中の走者の加速度の値を時間に対してプロットしたグラフである。図４におけるＡ１、Ａ２、Ａ３は、図３におけるＡと同等の時間の長さであり、走者の１歩にかかる時間に相当する。
例えば、図３における着地点ｔ５にあたる時点を着地タイミングと特定して、図４のグラフから着地タイミングを特定し、その時間を記録し、着地タイミングの周期を求める。そして、求められた周期から、次の１歩における着地タイミングの時間を予測する。その時間の算出は、例えば、直前の連続する１０歩の時間の平均値を用いて行う。

このようにして求めた予測された着地タイミングとユーザーによって設定された撮影条件とから、撮影を行うタイミングを決定する。
ここで撮影条件とは、例えば、ユーザーが３歩に１回撮影すると設定した場合、図４においては、Ｂ１、Ｂ２がそれぞれ３歩に相当することから、Ｔ１、Ｔ２が撮影タイミングとなる。
以上のようにして得られた画像は、走行中でもブレが少ない良好な画像となる。

次に、本実施形態の使用方法並びに動作について説明する。
図５は、ユーザーの操作に沿った撮像制御装置２の動作を示すフローチャートである。

ユーザーは、撮像制御装置２の入力部の所定の操作スイッチによって、撮影条件を設定する（ＳＡ１０）。撮影条件とは、着地タイミングの中で画像を定期的に取得するタイミングのことである。例えば、１歩毎、あるいは１００歩毎、または１００ｍ毎に１回撮影する、などと決めて撮影を行うように条件を設定する。このタイミングのことを撮影タイミングと呼ぶことにする。
歩数は、着地タイミングが特定された場合に、それを１歩として計算する。つまり、特定された着地タイミング数を歩数とする。また、距離は、ＧＰＳによって得られた位置情報に基づいて算出する。

撮影条件の設定を行った後、入力部の所定の操作スイッチによって撮影スタンバイの操作を行う（ＳＡ１２）。この撮影スタンバイ操作によって加速度の測定が始まる。
そして、ユーザーが走行を開始（ＳＡ１４）すると、計測処理（ＳＡ１６）が行われる。この計測処理では、加速度センサー２７２によって得られた情報に基づいて着地周期の解析を行う。

ここで、計測処理ステップ（ＳＡ１６）について説明する。
図６は、図５における計測処理ステップ（ＳＡ１６）の詳細を説明するためのフローチャートである。
加速度センサー２７２は、走行中、適宜測定を行い、情報を収集している（ステップＳ１６２）。得られた加速度の測定結果の中からブレの小さい画像が得られると考えられる点、例えば、着地点ｔ５にあたる時間を、着地タイミングと特定する（ＳＡ１６４）。

測定結果から、予め決められた所定回数のデータを取得する。例えば、直前の連続する１０歩分の着地点（ｔ５）にあたる時間のデータを取得する。
所定回数に達するまで（ＳＡ１６６：ＮＯ）、ＳＡ１６２〜ＳＡ１６６のステップを継続する。そして、所定回数に達したら（ＳＡ１６６：ＹＥＳ）、着地周期解析（ＳＡ１７０）へと進む。
着地周期解析（ＳＡ１６８）は、所定回数の測定データに基づいて着地の周期を求めるものである。周期の算出方法は、例えば、予め決められた所定回数である１０歩分の値の平均を求め、それを着地周期とする。

再び、図５に戻り計測処理（ＳＡ１６）の次の着地タイミング予測（ＳＡ１８）へと進む。
着地タイミング予測は、計測処理で得られた着地周期を用いて行う。
すなわち、次の着地タイミングは、直前の実測の着地タイミングから、計測処理で得られた着地周期の時間分が経過した時点とする。
このようにして、予測された着地タイミングが撮影タイミングとなるまで（ＳＡ２０：ＮＯ）、再び計測処理、着地タイミング予測が繰り返される。
その後、予測された着地タイミングが撮影タイミングとなった場合（ＳＡ２０：ＹＥＳ）、撮影制御部４１２は、予測された着地タイミングで撮影および画像保存を行う（ＳＡ２２）。
なお、この時に撮影する枚数は、１枚でもよいし、複数枚でもよい。

ユーザーによって撮影終了の操作が行われない場合（ＳＡ２４：ＮＯ）は、走行開始後の動作が繰り返される。 撮影終了の操作が行われた場合（ＳＡ２４：ＹＥＳ）は、動作は終了する。
尚、図５のフローチャートにおけるＡ、Ｂは、それぞれ図４のＡ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ２の過程に、またＣは図６の計測処理の過程に相当する。

以上のように本実施形態の撮像制御装置２においては、歩行あるいは走行中に着地するタイミングを予測して撮影を行い、ブレの少ない画像を撮影することができる。

（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施例では、走行中に連続撮影した画像の中から、着地タイミング時点の画像を選択し、保存するというものである。

図７は、第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。
ユーザーは、撮像制御装置２の入力部の所定の操作スイッチによって、撮影条件を設定する（ＳＢ１０）。撮影条件とは、着地タイミングの中で画像を定期的に取得するタイミングのことである。例えば、１歩毎、あるいは１００歩毎、または１００ｍ毎に１回撮影する、などと決めて撮影を行うように条件を設定する。このタイミングのことを撮影タイミングと呼ぶことにする。
撮影条件の設定を行った後、入力部の所定の操作スイッチによって撮影スタンバイの操作を行う（ＳB１２）。この撮影スタンバイ操作によって、加速度の測定と連続撮影が始まる。
撮影した画像は、画像メモリ２４０にＦＩＦＯ（First In First Out）方式で一定期間保持されるようにする。この時に、画像毎に撮影時間も記録する。

ユーザーが走行開始（ＳＢ１４）すると、加速度センサー２７２は、走行中、適宜測定を行い、情報を収集し（ＳＢ１６）、得られた加速度の測定結果の中から着地タイミングを特定する（ＳＢ１８）。
そして、ユーザーによって予め条件設定された撮影タイミングとなった場合、撮影制御部４１２は、連続撮影された画像の中から、その時の実測値に基づいて特定される実際の着地タイミングの時間に最も近い時点に撮影された画像を保存する（ＳＢ２２）

ユーザーによって撮影終了の操作が行われない場合（ＳＢ２４：ＮＯ）は、走行開始後の動作が繰り返される。 撮影終了の操作が行われた場合（ＳＢ２４：ＹＥＳ）は、動作は終了する。
尚、図７のフローチャートにおけるＡ、Ｂは、それぞれ図８のＡ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ２の過程に相当する。

以上のように、第２の実施形態においては、連続撮影された画像の中から、実測値に基づいて特定される実際の着地タイミング時点に最も近い画像を選択し、保存するというものである。

なお、本実施形態では、連続撮影した画像の中から加速度の実測値に基づいて特定される実際の着地タイミング時の画像を選択するとしたが、これに限ることなく、例えば、加速度の実測値に基づいて特定した着地タイミング時点に画像を撮影することにしてもよい。

また、本実施形態では、加速度の測定は鉛直方向についてのデータを用いるとしたが、これに限ることなく、走行方向に対して前後方向の加速度または左右方向の加速度についても測定し、それらの測定によって得られたデータに基づいてブレの少ない画像を得られるタイミングを予測するようにしてもよい。

また、本実施形態では、走行を開始する前に、入力部の所定の操作スイッチによって撮影スタンバイの操作を行ったが、これに限ることなく、走行中にスイッチ操作を行い、特定の区間のみを撮影するようにしてもよい。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、散策、観光、散歩、ウォーキング、トレッキング等に適用することができる。

また、頭部に装着してトレーニングする撮像制御装置２を例にとって説明したが、これに限ることなく、胸に装着したり、腰に取り付けて歩行や走行をしても構わない。

装置の形態についても、撮像部、制御部、センサー部の全てが一体になったものとして説明したが、これに限ることなく例えば撮像部を頭に装着し、制御部として携帯端末、そしてセンサー部を胸部に取り付けるものや、あるいはこれらのうちのいずれか２つの部分が一体になったものでも構わない。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲を付記する。
＜付記＞

［請求項１］
走行中の着地のタイミングを特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された着地のタイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行う撮影手段と、
を備えること特徴とする撮像制御装置。
［請求項２］
前記特定手段によって特定された着地のタイミングに基づいて次の着地のタイミングを予測する予測手段をさらに備え、
前記撮影手段は、前記予測手段によって予測された次の着地タイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像制御装置。
［請求項３］
前記予測手段は、前記特定手段によって特定された着地のタイミングの周期を解析し、
解析によって求められた着地のタイミングの周期に基づいて次の着地のタイミングを予測することを特徴とする請求項２記載の撮像制御装置。
［請求項４］
前記撮影手段は、ユーザーによって撮影条件を設定する設定手段をさらに備え、
前記予測された着地タイミングと、前記設定手段によって設定された撮影条件に基づいて決定される撮影タイミングに撮影をおこなうことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の撮像制御装置。
［請求項５］
前記設定手段は、前記着地タイミングにおいて撮影する間隔（Ｂ１、Ｂ２）を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像制御装置。
［請求項６］
前記撮影手段は、連続撮影画像の中から、連続撮影の間に特定された着地タイミング時点の画像を選択することを特徴とする請求項１記載の撮像制御装置。
［請求項７］
前記撮影手段は、特定した着地タイミングの時点に撮影することを特徴とする請求項１記載の撮像制御装置。
［請求項８］
前記特定手段は、鉛直方向の下向きの加速度が最大となった時点を着地タイミングとして特定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の撮像制御装置。
［請求項９］
前記撮影手段は、前記撮像制御装置の外部に用意された撮像手段から前記撮像画像を撮像することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の撮像制御装置。
［請求項１０］
走行中の着地のタイミングを特定する特定ステップと、
特定された着地のタイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行う撮影ステップと、
を含むこと特徴とする撮像制御方法。
［請求項１１］
コンピュータを、
走行中の着地のタイミングを特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された着地のタイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行う撮影手段、
として機能させること特徴とするプログラム。

１ 帽子
２ 撮像制御装置
２０４ レンズ
２１０ 撮像素子
２１２ 撮像制御部
２２０ ＣＰＵ２２０
２４０ 画像メモリ
２４２ ＳＤカード
２５０ 表示部
２５２ 表示制御部
２６０ 入力制御部
２６２ 入力部
２７０ ＧＰＳ
２７２ 加速度センサー
２８０ プログラムメモリ
２８２ 制御プログラム
２８４ 撮影制御プログラム
Ａ、Ａ１〜Ａ３ 走行における１歩にかかる時間
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２ 走行における３歩にかかる時間
ａ 加速度
Ｐ１、Ｐ２ 加速度のピーク
Ｔ１、Ｔ２ 撮影タイミング
ｔ、ｔ１〜ｔ７ 時間

Claims (11)

1. 走行中の着地のタイミングを特定する特定手段と、
   前記特定手段によって特定された着地のタイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行う撮影手段と、
   を備えること特徴とする撮像制御装置。
2. 前記特定手段によって特定された着地のタイミングに基づいて次の着地のタイミングを予測する予測手段をさらに備え、
   前記撮影手段は、前記予測手段によって予測された次の着地タイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像制御装置。
3. 前記予測手段は、前記特定手段によって特定された着地のタイミングの周期を解析し、
   解析によって求められた着地のタイミングの周期に基づいて次の着地のタイミングを予測することを特徴とする請求項２記載の撮像制御装置。
4. 前記撮影手段は、ユーザーによって撮影条件を設定する設定手段をさらに備え、
   前記予測された着地タイミングと、前記設定手段によって設定された撮影条件に基づいて決定される撮影タイミングに撮影をおこなうことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の撮像制御装置。
5. 前記設定手段は、前記着地タイミングにおいて撮影する間隔（Ｂ１、Ｂ２）を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像制御装置。
6. 前記撮影手段は、連続撮影画像の中から、連続撮影の間に特定された着地タイミング時点の画像を選択することを特徴とする請求項１記載の撮像制御装置。
7. 前記撮影手段は、特定した着地タイミングの時点に撮影することを特徴とする請求項１記載の撮像制御装置。
8. 前記特定手段は、鉛直方向の下向きの加速度が最大となった時点を着地タイミングとして特定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の撮像制御装置。
9. 前記撮影手段は、前記撮像制御装置の外部に用意された撮像手段から前記撮像画像を撮像することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の撮像制御装置。
10. 走行中の着地のタイミングを特定する特定ステップと、
    特定された着地のタイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行う撮影ステップと、
    を含むこと特徴とする撮像制御方法。
11. コンピュータを、
    走行中の着地のタイミングを特定する特定手段、
    前記特定手段によって特定された着地のタイミングに基づいて撮影タイミングを決定して撮影を行う撮影手段、
    として機能させること特徴とするプログラム。

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