JP2015156595A - Imaging apparatus, method for controlling the same, program, and storage medium - Google Patents

Imaging apparatus, method for controlling the same, program, and storage medium Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus which is an imaging apparatus capable of performing a zoom operation and a perspective operation and is advantageous for the reduction in size and cost of the imaging apparatus.
SOLUTION: The imaging apparatus includes: a plurality of imaging parts (101 and 102) different in viewpoint; instruction means (106b) for instructing the start of a focusing motion; an operation member (106a) for performing a first operation for changing the magnification of a specific object in a screen or a second operation for changing a distance up to the specific object, while keeping the magnification of the specific object constant; and control means (107) for performing control so that one of the first operation and the second operation is executed by operating the operation member, before the instruction from the instruction means and the other of the first operation and the second operation is executed by operating the operation member, after the instruction from the instruction means.
COPYRIGHT: (C)2015,JPO&INPIT

Description

本発明は、ズーム操作およびパース操作が可能な撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus capable of performing a zoom operation and a perspective operation.

従来、カメラ撮影において、被写体距離および焦点距離を変更することで、主被写体と背景の映り込む画角の関係を変更する、いわゆるパース変更という操作が知られている。例えば、映画撮影などでは、パース変更撮影技法という技法が知られている。これは、カメラをレール上に乗せて移動することで主被写体までの距離(被写体距離)を変化させ、同時にレンズ焦点距離を変更し、主被写体の撮影画像内での大きさをそのままに背景の映り込みを連続的に変更させる技法である。   2. Description of the Related Art Conventionally, in camera photography, an operation called so-called perspective change is known in which the relationship between the main subject and the angle of view in which the background is reflected is changed by changing the subject distance and the focal length. For example, in movie shooting, a technique called perspective change shooting technique is known. This is because the distance to the main subject (subject distance) is changed by moving the camera on the rail, and at the same time, the focal length of the lens is changed so that the size of the main subject in the captured image remains unchanged. This is a technique for continuously changing the reflection.

近年、被写体空間の光の2次元強度分布と光線の角度情報、つまり視点の異なる画像を同時に取得した視差画像を撮影する撮像装置が開示されている。視差画像を取得することで被写体空間の3次元的な情報を得ることができる。この視差画像に対し、画像処理を施すことで撮影後に被写体距離を変更した仮想視点での画像合成が可能である(特許文献1)。この特許文献1の技術により、従来、カメラの位置を変えながら行ってきたパース変更が、撮影後の画像合成処理により可能となっている。   In recent years, there has been disclosed an imaging apparatus that captures a parallax image obtained by simultaneously acquiring two-dimensional intensity distribution of light in a subject space and angle information of light rays, that is, images with different viewpoints. By obtaining a parallax image, three-dimensional information of the subject space can be obtained. By performing image processing on this parallax image, it is possible to synthesize an image at a virtual viewpoint in which the subject distance is changed after shooting (Patent Document 1). With the technique of Patent Document 1, it is possible to change the perspective that has been performed while changing the position of the camera in the past by image composition processing after shooting.

米国特許出願公開第2008/013019号明細書US Patent Application Publication No. 2008/013019

しかし、特許文献1の様に撮影後に被写体距離変更を行う技術では、撮影時にパース変更後の画像を把握しながら撮影することは難しい。パース操作を行うための操作部を別途設けてインタラクティブにパースを変更した画像を合成し、表示部へと表示しながらエイミングするとしても、操作部が追加されることで撮像装置の大型化やコストアップに繋がる。多視点の視差像から被写体空間の情報を取得可能な撮像装置でも、ズーム操作やフォーカス操作は従来通りに行うため、操作部が増えて操作が煩雑となることは好ましくない。   However, with the technique of changing the subject distance after shooting as in Patent Document 1, it is difficult to take a picture while grasping the image after the perspective change at the time of shooting. Even if an operation unit for performing a parsing operation is separately provided to synthesize an image in which the perspective is changed interactively and aiming while displaying on the display unit, the addition of the operation unit increases the size and cost of the imaging apparatus. It leads to up. Even in an imaging apparatus capable of acquiring subject space information from multi-viewpoint parallax images, zoom operations and focus operations are performed in the conventional manner, and it is not preferable that the number of operation units increase and the operations become complicated.

そのため、本発明では、ズーム操作およびパース操作が可能な撮像装置であって、該撮像装置の小型化やコストダウンに有利な撮像装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of performing a zoom operation and a parsing operation, which is advantageous for downsizing and cost reduction of the imaging apparatus.

本発明の一側面としての撮像装置は、視点の異なる複数の撮像部と、合焦動作の開始を指示するための指示手段と、画面内の特定被写体の倍率を変更する第1の操作、または、前記特定被写体の倍率を一定に保ちつつ該特定被写体までの距離を変更する第2の操作、を行うための操作部材と、前記指示手段からの指示前は、前記操作部材が操作されることにより前記第1の操作および前記第2の操作のうち一方の操作が実行されるように制御し、前記指示手段からの指示後は、前記操作部材が操作されることにより前記第1の操作および前記第2の操作のうち他方の操作が実行されるように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。   An imaging apparatus according to an aspect of the present invention includes a plurality of imaging units with different viewpoints, an instruction unit for instructing start of a focusing operation, and a first operation for changing a magnification of a specific subject in a screen, or An operation member for performing a second operation for changing the distance to the specific subject while keeping the magnification of the specific subject constant, and the operation member is operated before an instruction from the instruction means To control that one of the first operation and the second operation is executed, and after the instruction from the instruction means, the operation member is operated to operate the first operation and the second operation. Control means for performing control so that the other operation of the second operations is executed.

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。   Other objects and features of the present invention are illustrated in the following examples.

本発明によれば、ズーム操作およびパース操作が可能な撮像装置であって、該撮像装置の小型化やコストダウンに有利な撮像装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is an imaging device which can perform zoom operation and a perspective operation, Comprising: The imaging device advantageous to size reduction and cost reduction of this imaging device can be provided.

実施例1の撮像装置のシステム構成を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a system configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1の撮像装置の外観図である。1 is an external view of an image pickup apparatus according to Embodiment 1. FIG. 本発明の静止画撮影の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the still image photography of this invention. 本発明の動画撮影の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the moving image photography of this invention. 本発明の記録画像のイメージを説明する図である。It is a figure explaining the image of the recorded image of this invention. 視差画像取得概念および画像合成を説明する図である。It is a figure explaining a parallax image acquisition concept and image composition. パース操作時の仮想視点位置、焦点距離、画角の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship of the virtual viewpoint position at the time of a parsing operation, a focal distance, and an angle of view. 操作に応じた表示画像の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the display image according to operation. 実施例2の撮像装置のシステム構成を説明するブロック図である。6 is a block diagram illustrating a system configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施例2の撮像装置の外観図である。6 is an external view of an imaging apparatus according to Embodiment 2. FIG. ズームおよびパース変更時の撮影画像イメージを説明する図である。It is a figure explaining the picked-up image image at the time of zoom and perspective change.

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1から図11を参照して、本発明の実施例1における撮像装置、および該撮像装置に含まれる画像処理装置および再生装置について説明する。   With reference to FIG. 1 to FIG. 11, an imaging device according to a first embodiment of the present invention, and an image processing device and a playback device included in the imaging device will be described.

まず、図11を用いて本発明の要部であるズーム変更およびパース変更をした時の、撮影画像イメージについて説明する。   First, a photographed image image when the zoom change and the perspective change, which are the main parts of the present invention, are described with reference to FIG.

図11(a)はズーム変更による画像の変化を示している。145は主被写体を、148は主被写体の後方に位置する背景被写体を、147はエイミング画像の枠を示している。一般的な投影方式のレンズにおいて、ズーム操作を行うと画像中の被写体は光軸を中心として画像全面で略一律の倍率で拡大縮小する。拡大縮小の倍率は被写体距離によらない。望遠から広角へとズーム操作を行うことで、エイミング枠は147A、147B、147Cへと変化する。画像147Aから広角側の画像147Bへのズーム操作では、主被写体は145Aから145Bへ、背景被写体は148Aから148Bへと一律に縮小する。よって、エイミング枠147Cで取得した画像の中央部分をクリッピングして、エイミング枠147Aで取得した画像の同様画角を得ることができる。   FIG. 11A shows the change of the image due to the zoom change. Reference numeral 145 denotes a main subject, 148 denotes a background subject located behind the main subject, and 147 denotes a frame of the aiming image. In a general projection lens, when a zoom operation is performed, the subject in the image is enlarged or reduced at a substantially uniform magnification on the entire image surface about the optical axis. The scaling factor does not depend on the subject distance. By performing the zoom operation from the telephoto to the wide angle, the aiming frame is changed to 147A, 147B, and 147C. In the zoom operation from the image 147A to the wide-angle image 147B, the main subject is uniformly reduced from 145A to 145B and the background subject is reduced from 148A to 148B. Therefore, the central portion of the image acquired with the aiming frame 147C can be clipped to obtain the same angle of view of the image acquired with the aiming frame 147A.

図11(b)はパース変更による画像の変化を示している。パース変更を行うと主被写体145と背景被写体148は異なる比率で拡大縮小する。従来のパース操作は被写体距離の変更と焦点距離の変更で行われる。もともとの被写体距離が異なる主被写体145と背景被写体148とでは、被写体距離の変化による見込み角度の変化量が異なる。そのため、例えば図11(b)の様に主被写体145の倍率が変化しないように、被写体距離とレンズの焦点距離の調節を行うと、背景被写体148のみ倍率が変化することになる。主被写体距離が遠くレンズが望遠の状態から、主被写体距離が近くレンズが広角の状態へとパース操作を行うことで、エイミング枠は147D、147E、147Fへと変化する。この時、主被写体145の倍率には変化がないが、背景被写体は148Dから148Fへと縮小する。図11(b)においては、エイミング枠が147Dから147Fへと変化するようにパース操作することで、背景被写体148のエイミング枠147への映り込みを変化させることができる。エイミング枠147Dでは、背景被写体148Dは一部しかエイミング枠に含まれていないが、エイミング枠147Fでは、背景被写体148Fのほぼ全体がエイミング枠に含まれる状態になっている。以上から、エイミング枠147Fで取得した画像の中央部分をクリッピングして、エイミング枠147Aで取得した画像の同様画角を得ることはできない。   FIG. 11B shows a change in the image due to the perspective change. When the perspective change is performed, the main subject 145 and the background subject 148 are enlarged or reduced at different ratios. Conventional parsing operations are performed by changing the subject distance and changing the focal length. The main subject 145 and the background subject 148 with different original subject distances differ in the amount of change in the expected angle due to the subject distance change. Therefore, for example, if the subject distance and the focal length of the lens are adjusted so that the magnification of the main subject 145 does not change as shown in FIG. 11B, the magnification of only the background subject 148 changes. The aiming frame is changed to 147D, 147E, and 147F by performing the parsing operation from the state where the main subject distance is long and the lens is telephoto to the state where the main subject distance is short and the lens is wide angle. At this time, there is no change in the magnification of the main subject 145, but the background subject is reduced from 148D to 148F. In FIG. 11B, the reflection of the background subject 148 on the aiming frame 147 can be changed by performing a parsing operation so that the aiming frame changes from 147D to 147F. In the aiming frame 147D, only a part of the background subject 148D is included in the aiming frame, but in the aiming frame 147F, almost the entire background subject 148F is included in the aiming frame. From the above, it is not possible to clip the central portion of the image acquired with the aiming frame 147F and obtain the same angle of view of the image acquired with the aiming frame 147A.

視差画像を取得可能な撮像装置においては、撮影者が被写体方向に移動することなく、撮影時もしくは撮影後の画像処理により、被写体距離を変更することができる。そのため、焦点距離の変更と被写体距離を変更する画像合成とを連動させて行うことで、撮影者が移動することなく、撮影時もしくは撮影後にパース操作を行うことが可能である。本発明では、この視差画像が取得可能な撮像装置において、撮影時のズーム変更およびパース変更を簡便な操作で両立することを目的としている。換言すれば、ズーム操作およびパース操作が可能な撮像装置であって、該撮像装置の小型化やコストダウンに有利な撮像装置を提供する。   In an imaging device capable of acquiring a parallax image, the subject distance can be changed by image processing during or after shooting without moving the photographer in the direction of the subject. Therefore, by performing the change of the focal length and the image composition for changing the subject distance in conjunction with each other, it is possible to perform a parsing operation at the time of shooting or after shooting without moving the photographer. An object of the present invention is to achieve both zoom change and perspective change at the time of shooting with a simple operation in an imaging apparatus capable of acquiring this parallax image. In other words, an imaging apparatus capable of performing a zoom operation and a parsing operation, which is advantageous for downsizing and cost reduction of the imaging apparatus is provided.

図1に示すのは、本発明の実施例1における撮像装置のシステム構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a system configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.

100は本発明の撮像装置であるカメラを示す。101a、101b、101cはそれぞれ焦点距離の変更が可能な(いわゆる光学ズームの可能な)結像光学系であり、結像光学系群101を構成する。102a、102b、102cは複数の結像光学系101a,101b、101cのそれぞれから導かれる光線を光電変換する撮像素子であり、複数の撮像素子102を構成する。ただし、本発明の撮像素子は複数でなくてもよく、各結像光学系101a〜101cによって形成される像を取得できるならば単数でもよい。各撮像素子102a,102b,102cはそれぞれ複数の画素を有している。複数の結像光学系101および複数の撮像素子102により、視点の異なる複数の撮像部が構成される。103は結像光学系群101a〜cに含まれるズームレンズを駆動し、焦点距離を変化させるレンズ駆動部を示している。レンズ駆動部103はズーム駆動以外にも、フォーカスレンズを駆動し被写体へとフォーカスを合わせるフォーカス駆動などのレンズ駆動も行う。本実施例では、複数の結像光学系は一律に焦点距離変更の駆動が行われることとする。これら結像光学系群101、複数の撮像素子102、レンズ駆動部103、により視差画像を生成する視差画像生成手段が構成される。104は画像合成手段である画像処理部であり、取得した視差画像に対し視点ごとにシフト量を与えて合成した画像合成を行い、被写体距離を変更した仮想視点での画像を生成することができる。105は画像表示手段である画像表示部を示し、画像処理部104で生成された生成画像(合成画像)を表示する。106は操作部を示す。操作部は後述するズーム操作とパース操作の切り替えタイミングを決めるタイミング決定手段およびズーム操作とパース操作を切り替えて操作可能な操作部材を含む。107は、カメラシステム全体の制御を行うカメラシステム制御部(制御手段)であり、レンズ駆動部へと指示を送り、制御を行う焦点距離制御手段も兼ねる。また、カメラシステム制御部107は、結像光学系群101、複数の撮像素子102、画像処理部104と併せて、画像処理部104より送られてきた視差画像を用いて被写体の測距を行う測距手段を構成する。測距の方法は本発明の要部ではないため、詳細は割愛するが、2つ以上の異なる視点の画像について像ずれ量を評価するいわゆる位相差方式や、視点ごとにシフト量をあたえた合成画像のコントラストを評価するいわゆるコントラスト方式などで行う。これら測距方式により、画像の定めた領域内の被写体について測距が行われる。108は取得した画像を記憶するメモリ部である。   Reference numeral 100 denotes a camera which is an imaging apparatus of the present invention. Reference numerals 101 a, 101 b, and 101 c are imaging optical systems capable of changing the focal length (so-called optical zooming), and constitute the imaging optical system group 101. Reference numerals 102 a, 102 b, and 102 c are image sensors that photoelectrically convert light beams guided from the plurality of imaging optical systems 101 a, 101 b, and 101 c, and constitute a plurality of image sensors 102. However, the imaging device of the present invention does not have to be plural, and may be a single imaging device as long as images formed by the imaging optical systems 101a to 101c can be acquired. Each image sensor 102a, 102b, 102c has a plurality of pixels. The plurality of imaging optical systems 101 and the plurality of imaging elements 102 constitute a plurality of imaging units with different viewpoints. Reference numeral 103 denotes a lens driving unit that drives the zoom lens included in the imaging optical system groups 101a to 101c and changes the focal length. In addition to zoom driving, the lens driving unit 103 also performs lens driving such as focus driving for driving a focus lens to focus on a subject. In this embodiment, the plurality of imaging optical systems are uniformly driven to change the focal length. The imaging optical system group 101, the plurality of imaging elements 102, and the lens driving unit 103 constitute a parallax image generating unit that generates a parallax image. An image processing unit 104 is an image synthesizing unit, and can synthesize an image obtained by synthesizing an acquired parallax image by giving a shift amount for each viewpoint, and can generate an image at a virtual viewpoint with a changed subject distance. . Reference numeral 105 denotes an image display unit which is an image display unit, and displays a generated image (composite image) generated by the image processing unit 104. Reference numeral 106 denotes an operation unit. The operation unit includes timing determining means for determining a switching timing between a zoom operation and a perspective operation, which will be described later, and an operation member that can be operated by switching between the zoom operation and the perspective operation. Reference numeral 107 denotes a camera system control unit (control unit) that controls the entire camera system, and also serves as a focal length control unit that sends an instruction to the lens driving unit to perform control. The camera system control unit 107 measures the subject using the parallax image transmitted from the image processing unit 104 in combination with the imaging optical system group 101, the plurality of imaging elements 102, and the image processing unit 104. A ranging means is configured. Since the method of distance measurement is not the main part of the present invention, the details are omitted, but a so-called phase difference method for evaluating the image shift amount for images of two or more different viewpoints, or a composition that gives a shift amount for each viewpoint. A so-called contrast method for evaluating the contrast of an image is used. With these distance measurement methods, distance measurement is performed on a subject in a region defined by an image. Reference numeral 108 denotes a memory unit that stores acquired images.

図2は本発明の実施例1における撮像装置であるカメラ100の外観図である。   FIG. 2 is an external view of the camera 100 that is the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図2(a)はカメラ100の前面を示す。カメラ100の前面には光学ズームの可能な複数の光学系(結像光学系群)101が配置されている。106aは操作部の1つであり、操作部材であるところの回転リング入力部であり、矢印120の方向に回転操作入力が可能である。この回転リング入力部106aを回転させることで、ズーム操作が行え、後述するスイッチS1のタイミングで、パース操作へと切り替えて操作が可能である。106bは操作部の1つで自動復帰型の押しボタンスイッチであり、ズーム操作とパース操作の切り替えタイミングを決めるタイミング決定手段(指示手段)である。押しボタンスイッチ106bは指などで操作され、軽く押し込むことでスイッチS1がONとなり、完全に押し込むことでスイッチS2がONとなる。押し込む指を離すと押し込む前の状態へと復帰し、スイッチS1、スイッチS2のそれぞれはOFFとなる。スイッチS1のONにより、合焦動作の開始を指示したり、ズーム操作とパース操作の切り替えタイミングを決定する。スイッチS2のONにより、静止画の撮像や動画撮影の開始と終了を行う。   FIG. 2A shows the front surface of the camera 100. A plurality of optical systems (imaging optical system groups) 101 capable of optical zoom are disposed on the front surface of the camera 100. Reference numeral 106a denotes an operation unit, which is a rotation ring input unit serving as an operation member, and a rotation operation input in the direction of an arrow 120 is possible. By rotating the rotary ring input unit 106a, a zoom operation can be performed, and the operation can be switched to a parse operation at the timing of a switch S1 described later. One of the operation units 106b is an automatic return type push button switch, which is a timing determination means (instruction means) for determining the switching timing between the zoom operation and the perspective operation. The push button switch 106b is operated with a finger or the like. When the push button switch 106b is lightly pushed, the switch S1 is turned on, and when pushed completely, the switch S2 is turned on. When the finger to be pressed is released, the state before the pressing is restored, and each of the switch S1 and the switch S2 is turned OFF. By turning on the switch S1, the start of the focusing operation is instructed, and the switching timing between the zoom operation and the perspective operation is determined. The switch S2 is turned on to start and end still image capturing and moving image capturing.

図2(b)はカメラ100の背面を示す。105は操作部の1つであるタッチセンター106cを表面に配した画像表示手段であるところの表示部であり、本実施例ではフラットパネルディスプレイで構成される。フラットパネルディスプレイ105は、後述するズーム操作およびパース操作による変化する画像を随時表示画像として更新することで、操作に対してインタラクティブな表示を可能にする。タッチセンサー106cは1本の指で触れて離す1本タッチ入力や、図2(c)で示すように、2本の指で触れて表面を矢印121のように滑らせるピンチ入力などを受けつける。   FIG. 2B shows the back of the camera 100. Reference numeral 105 denotes a display unit which is an image display unit provided with a touch center 106c, which is one of the operation units, on the surface, and is configured by a flat panel display in this embodiment. The flat panel display 105 updates an image that changes due to a zoom operation and a perspective operation, which will be described later, as a display image as needed, thereby enabling interactive display for the operation. The touch sensor 106c receives a single touch input that is touched and released with one finger, or a pinch input that is touched with two fingers and slides the surface like an arrow 121 as shown in FIG.

ここまで述べたのは好適な操作方法の例であるが、他の例も考えられる。例えば、前述した押しボタンスイッチ106bによるパース操作とズーム操作の切り替えは、タッチセンサー106c(指示手段)への入力で行ってもよい。また、前述した回転リング入力部106aによるパース操作やズーム操作の入力を、タッチセンサー106c(操作部材)上で図2(c)に示すピンチ操作により行ってもよい。これらの方法においても、撮像装置の大型化とコストアップを抑えながら、簡便な操作が実現できる。   What has been described so far is an example of a suitable operating method, but other examples are also conceivable. For example, the switching between the parsing operation and the zooming operation by the push button switch 106b described above may be performed by an input to the touch sensor 106c (instruction means). Further, the input of the parsing operation and the zoom operation by the rotating ring input unit 106a may be performed by the pinch operation shown in FIG. 2C on the touch sensor 106c (operation member). Also in these methods, a simple operation can be realized while suppressing an increase in size and cost of the imaging apparatus.

図3は、本発明の静止画撮影の流れを示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing the flow of still image shooting according to the present invention.

電源ONとともにフローチャートの処理がスタートする。まず、ステップS101において初期設定の読み出しを行う。ここでは、現在の結像光学系群101の焦点距離を読み込み、例えば視差画像のそれぞれの視点に対してシフト量を与えない場合の仮想視点位置を初期値として読み込む。   The flowchart process starts when the power is turned on. First, in step S101, the initial setting is read. Here, the current focal length of the imaging optical system group 101 is read, and for example, the virtual viewpoint position when no shift amount is given to each viewpoint of the parallax image is read as an initial value.

次に、ステップS102でスイッチS1がONかどうかの条件分岐を行う。ここで、スイッチS1がONとなるタイミングは、前述したようにタイミング決定手段であるところの操作部106bへの入力で決定される。   Next, in step S102, a conditional branch is made as to whether the switch S1 is ON. Here, the timing at which the switch S1 is turned on is determined by the input to the operation unit 106b, which is the timing determining means as described above.

スイッチS1がONの場合、ステップS103へと進み、オートフォーカス処理が行われる。オートフォーカス処理では、前述した測距手段の検出結果をフォーカスレンズの駆動量へと変換し、フォーカスレンズを駆動することにより、画像の定めた領域内の被写体へとピントを合わせる。   When the switch S1 is ON, the process proceeds to step S103, and autofocus processing is performed. In the autofocus process, the detection result of the distance measuring means described above is converted into a drive amount of the focus lens, and the focus lens is driven to focus on the subject in the defined area of the image.

ステップS104では、パース変更禁止モードであるかどうかの条件分岐を行う。パース変更禁止モードの設定は、不図示の入力操作により行う。詳細は後述する。   In step S104, conditional branching is performed as to whether or not the mode is a parse change prohibition mode. The setting of the perspective change prohibition mode is performed by an input operation (not shown). Details will be described later.

パース変更禁止モードである場合には、続くステップS105およびステップS106が飛ばされる。   In the case of the perspective change prohibition mode, the following steps S105 and S106 are skipped.

パース変更禁止モードでない場合には、ステップS105へと進み、基準被写体の決定が行われる。基準被写体(特定被写体)はパース変更時に像倍率を変化させない被写体であり、パース操作の際に決めておく必要がある。ステップS105の時点では、撮影者の操作により、画像の定めた領域内の被写体(特定被写体)へとピントが合っている。そのため、このピントがあった被写体を基準被写体(特定被写体)に定めると都合がよい。また、パース操作への切り替えを行うタイミングとして、基準被写体に適した被写体が決められるオートフォーカスのタイミングは好適である。   When the mode is not the perspective change prohibition mode, the process proceeds to step S105, and the reference subject is determined. The reference subject (specific subject) is a subject whose image magnification is not changed when the perspective is changed, and needs to be determined when the perspective operation is performed. At the time of step S105, the photographer operates to focus on the subject (specific subject) in the area defined by the image. For this reason, it is convenient to determine the focused subject as a reference subject (specific subject). As the timing for switching to the perspective operation, the autofocus timing at which a subject suitable for the reference subject is determined is suitable.

次に、ステップS106にてパース処理フラグをONにする。このパース処理フラグにより、後に続くステップでの条件分岐において、操作部材への入力がズーム操作とパース操作へと振り分けられる。   Next, in step S106, the parse processing flag is turned ON. With this parsing processing flag, in the conditional branch in the subsequent steps, the input to the operation member is divided into the zoom operation and the parsing operation.

ステップS102の条件分岐まで戻り、スイッチS1がONではない場合を説明する。スイッチS1がONではない場合、ステップS107へと進む。ステップS107では、パース処理フラグがONになったままの場合のためにパース処理フラグがOFFに戻される。   Returning to the conditional branch in step S102, the case where the switch S1 is not ON will be described. If the switch S1 is not ON, the process proceeds to step S107. In step S107, the parsing processing flag is returned to OFF because the parsing processing flag remains ON.

次にステップS108へと進む。ステップS108では、操作部材であるところの回転リング入力部106aへと入力があるかどうかの条件分岐が行われる。操作部材への入力がある場合にはステップS109へと進む。   Next, the process proceeds to step S108. In step S108, conditional branching is performed as to whether or not there is an input to the rotary ring input unit 106a, which is the operation member. If there is an input to the operation member, the process proceeds to step S109.

ステップS109では、前述のパース処理フラグがONかどうかの条件分岐が行われる。パース処理フラグに基づいて操作部材への入力を、ズーム変更の指示操作とするステップS110、もしくはパース変更の指示操作とするステップS111、へと切り替える。ステップS106にてパース処理フラグがONになったタイミングにおいて、ステップS109の条件が切り替わる。そのため、タイミング決定手段にて決定したタイミングにおいて、操作部材への入力がズーム変更処理とパース変更処理とに切り替えられることになる。   In step S109, a conditional branch is performed as to whether or not the above-described parse processing flag is ON. Based on the parsing processing flag, the input to the operation member is switched to step S110 which is a zoom change instruction operation or step S111 which is a perspective change instruction operation. At the timing when the parsing process flag is turned on in step S106, the condition in step S109 is switched. Therefore, at the timing determined by the timing determining means, the input to the operation member is switched between the zoom change process and the perspective change process.

パース処理フラグがOFFの場合のステップS110では、ズーム変更処理が行われる。ズーム変更処理は焦点距離の変更であり、操作部材への入力は焦点距離制御手段への指示操作に振り分けられる。本実施例において焦点距離の変更は、前述したようにズームレンズが駆動されることで行われる。   In step S110 when the parsing processing flag is OFF, zoom change processing is performed. The zoom change process is a change in focal length, and the input to the operation member is distributed to the instruction operation to the focal length control means. In this embodiment, the focal length is changed by driving the zoom lens as described above.

パース変更フラグがONの場合のステップS111では、パース変更処理が行われる。詳しくは後述するが、パース変更処理は焦点距離の変更と被写体距離を変更する画像合成を連動させて行われる。そのため、操作部材への入力は、焦点距離制御手段と画像合成手段とを連動させた指示操作に振り分けられる。連動操作に従った焦点距離の変更が行われ、後述する被写体距離の変更を行うための視差画像の視差ごとのシフト量情報が生成される。続くステップにおいて、この情報に基づいて画像合成が行われる。この画像合成によりパース変更が完了する。   In step S111 when the parse change flag is ON, a parse change process is performed. As will be described in detail later, the perspective change process is performed in conjunction with the change of the focal length and the image composition for changing the subject distance. Therefore, the input to the operation member is distributed to an instruction operation in which the focal length control unit and the image synthesis unit are linked. The focal length is changed according to the interlocking operation, and shift amount information for each parallax of the parallax image for changing the subject distance described later is generated. In subsequent steps, image composition is performed based on this information. This image composition completes the perspective change.

次に、ステップS112にて、ステップS110およびステップS111での変更処理に基づいた、画像合成が行われる。ステップS111に基づいたパース変更処理は前述の通りである。本実施例においてはズームレンズを駆動させることでズーム変更を行うために、ステップS110に基づいた画像合成の必要はない。しかし、結像光学系群を構成するレンズが焦点距離の変更のできない単焦点レンズである場合には、画像の拡大縮小処理によりズーム変更を行うことが考えらえる。この場合には、ステップS110により画像の拡大縮小量を決定し、ステップS112にて画像合成を行えばよい。   Next, in step S112, image composition based on the change processing in step S110 and step S111 is performed. The perspective change process based on step S111 is as described above. In this embodiment, since zoom change is performed by driving a zoom lens, there is no need for image composition based on step S110. However, when the lenses constituting the imaging optical system group are single focal lenses that cannot change the focal length, it is conceivable that the zoom is changed by image enlargement / reduction processing. In this case, the image enlargement / reduction amount may be determined in step S110, and image composition may be performed in step S112.

次にステップS113において画像表示手段に表示する画像の更新を行う。ここで更新される画像は、ステップS112で合成した画像である。表示画像が更新されることで、図2におけるフラットパネルディスプレイで構成される表示部105へと表示される画像が、操作部材への入力にしたがいインタラクティブに変更されることになる。また、操作部材への入力がなくステップS108の条件分岐がNOの場合にも、撮影者や被写体が動くことなどによる画像の変化が反映されるよう、ステップS113にて表示画像が更新される。   In step S113, the image displayed on the image display unit is updated. The image updated here is the image synthesized in step S112. By updating the display image, the image displayed on the display unit 105 configured by the flat panel display in FIG. 2 is interactively changed according to the input to the operation member. In addition, even when there is no input to the operation member and the conditional branch in step S108 is NO, the display image is updated in step S113 so that the change in the image due to movement of the photographer or the subject is reflected.

次に、ステップS114でスイッチS2がONかどうかの条件分岐を行う。スイッチS2のONは前述したように操作部106bを完全に押し込むことで行われる。   Next, in step S114, a conditional branch is made as to whether the switch S2 is ON. As described above, the switch S2 is turned on by completely pushing the operation unit 106b.

ステップS114がONの場合にはステップS115へと進む。   If step S114 is ON, the process proceeds to step S115.

ステップS115では、撮影を行う。   In step S115, shooting is performed.

次にステップS116において、撮影した画像の記録を行う。画像記録の詳細は、図5を用いて後述する。   In step S116, the photographed image is recorded. Details of the image recording will be described later with reference to FIG.

ステップS114においてスイッチS2がONでない場合には、ステップS115およびステップS116が飛ばされる。   If the switch S2 is not ON in step S114, step S115 and step S116 are skipped.

次にステップS117おいて、電源がOFFかどうかの条件分岐を行う。   Next, in step S117, a conditional branch is made as to whether the power is off.

電源がOFFにされていなければ、ステップS102の直前までステップが戻り、フローチャートのメイン部分が繰り返される。これにより、電源がONの間は、回転リング入力部106aや押しボタンスイッチ106bへの入力に従い、フローチャートに沿った画像合成と画像表示がインタラクティブに実行されることになる。   If the power is not turned off, the step returns to immediately before step S102, and the main part of the flowchart is repeated. Thus, while the power is on, image composition and image display according to the flowchart are interactively executed in accordance with the input to the rotary ring input unit 106a and the push button switch 106b.

電源がOFFにされていれば、フローチャートは終了される。   If the power is turned off, the flowchart ends.

以上の制御フローチャートにより、撮影時にズーム操作およびパース操作を切り替えながらエイミング操作を行うことが可能になる。   With the above control flowchart, it is possible to perform the aiming operation while switching between the zoom operation and the perspective operation during shooting.

また、本実施例では好適な例として、ズーム操作からパース操作の切り替えを示したが、使用者の設定によりパース操作からズーム操作への切り替えへと変更できるようにしてもよい。その場合、基準被写体を決定するステップを別に設定する必要があるが、例えばステップS101の初期設定の読み込みでピントを合わせる画像内の特定位置も同時に読み込み、特定位置に位置する被写体を基準被写体とするなどしてもよい。   Further, in the present embodiment, as a preferred example, switching from the zoom operation to the perspective operation is shown. However, the switching from the perspective operation to the zoom operation may be made possible by a user setting. In this case, it is necessary to separately set a step for determining the reference subject. For example, a specific position in the image to be focused by reading the initial setting in step S101 is also read at the same time, and the subject located at the specific position is set as the reference subject. Etc.

また撮影者によっては、ズーム操作を行い被写体へとピントを合わせ、その後更にズーム操作を行いたい場合も考えられる。そのため、使用者の設定でズーム操作からパース操作へと切り替わらないパース変更禁止モードが選べるようにしてもよい。例えば、フラットパネルディスプレイ105上のタッチセンサー106cへの入力などに操作部を割り振ることが考えられる。パース変更禁止モードでは、前述したようにパース処理フラグをONにするステップS106が飛ばされるため、パース処理のステップへと進むことはない。   Depending on the photographer, it may be possible to perform a zoom operation to focus on the subject and then perform a further zoom operation. Therefore, a perspective change prohibiting mode that does not switch from the zoom operation to the perspective operation can be selected by the user setting. For example, it is conceivable to allocate an operation unit for input to the touch sensor 106 c on the flat panel display 105. In the parse change prohibition mode, step S106 for turning on the parse processing flag is skipped as described above, and the process does not proceed to the parse processing step.

図4は本件の動画撮影の流れを示すフローチャートである。多くのステップは図3にて示した静止画撮影のフローチャートと共通しているため、共通のフローに関しては同じ符号を付し、相違点のみを説明する。   FIG. 4 is a flowchart showing the flow of moving image shooting in this case. Since many steps are common to the still image shooting flowchart shown in FIG. 3, the same reference numerals are given to the common flows, and only the differences will be described.

動画の撮影ではスイッチS2に基づく撮影開始動画が静止画の撮影フローチャートと異なる。   In moving image shooting, the shooting start moving image based on the switch S2 is different from the still image shooting flowchart.

ステップS214においてスイッチS2がONかどうかの条件分岐を行う。スイッチS2がONの場合には、ステップS215へと進む。   In step S214, a conditional branch is made as to whether the switch S2 is ON. If the switch S2 is ON, the process proceeds to step S215.

スイッチS215では、既に動画撮影中であるかどうかの条件分岐を行う。動画撮影中であれば(ステップS215のYes)動画撮影を終了するステップS217へと進み、動画撮影中でなければ(ステップS215のNo)動画撮影を開始するステップS216へと進む。   In the switch S215, a conditional branch is made as to whether or not moving image shooting is already in progress. If moving image shooting is in progress (Yes in step S215), the process proceeds to step S217 to end moving image shooting. If not moving image shooting is in progress (No in step S215), the process proceeds to step S216 to start moving image shooting.

ステップS214において、スイッチS2がONでない場合には、ステップS215、S216、S217が飛ばされる。   If the switch S2 is not ON in step S214, steps S215, S216, and S217 are skipped.

次に、ステップS218において、再度、動画撮影中かどうかの条件分岐が行われる。動画撮影中であれば、ステップS219において画像の記録が行われ、動画撮影中でなければ画像の記録は行われない。   Next, in step S218, conditional branching is again performed as to whether or not moving image shooting is in progress. If the moving image is being shot, the image is recorded in step S219. If the moving image is not being shot, the image is not recorded.

以上、図4の制御フローチャートにより、ズーム操作およびパース操作を切り替えながらの動画撮影が可能になる。   As described above, according to the control flowchart of FIG.

図5を用いて、本発明の記録画像のイメージを説明する。図5(a)は静止画の場合、図5(b)は動画の場合を示す。   The image of the recorded image of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows the case of a still image, and FIG. 5B shows the case of a moving image.

静止画の場合から説明する。301は複数の撮像素子102に取得される全画像を示している。それに対して、302は仮想視点において合成された合成画像を示している。後述するが、合成画像302は複数の撮像素子102で取得された画像の画角や焦点距離などの撮影条件と、仮想視点位置などの画像合成条件によって決定される。これら撮像条件と画像合成条件の組み合わせにより様々な合成画像302を得ることが可能であるが、従来においてはどの様な合成画像302が最終的に得られるかが撮影後の合成を行うまでわからなかった。本発明では、操作に応じてインタラクティブに画像を合成し、表示部へと表示することで、撮影時に合成画像302を撮影者が把握することができる。   The description starts with a still image. Reference numeral 301 denotes all images acquired by the plurality of image sensors 102. On the other hand, reference numeral 302 denotes a synthesized image synthesized at the virtual viewpoint. As will be described later, the composite image 302 is determined by shooting conditions such as the angle of view and focal length of images acquired by the plurality of image sensors 102 and image composition conditions such as the virtual viewpoint position. It is possible to obtain various composite images 302 by combining these imaging conditions and image composition conditions. However, in the past, it is not known what kind of composite image 302 is finally obtained until composition after shooting is performed. It was. In the present invention, the photographer can grasp the composite image 302 at the time of photographing by synthesizing the image interactively according to the operation and displaying it on the display unit.

得られる合成画像302が撮影時に把握できていない場合には、画像301全てを記録する必要がある。しかし、配置される結像光学系群101および複数の撮像素子102の数が多い場合、全画像301の記録容量が大きくなってしまう。一方で、本発明では撮影時に画像が所望のものであるかを確認しながら撮影することができる。そのため、撮影者の所望の画像である合成画像302のみをメモリ部108へ記録することで、記録画像の容量を小さく抑えることができる。   If the resultant composite image 302 cannot be grasped at the time of shooting, the entire image 301 needs to be recorded. However, when the number of the imaging optical system group 101 and the plurality of imaging elements 102 to be arranged is large, the recording capacity of all the images 301 is increased. On the other hand, in the present invention, it is possible to take a picture while confirming whether the image is a desired one at the time of photographing. Therefore, by recording only the composite image 302 that is a photographer's desired image in the memory unit 108, the capacity of the recorded image can be reduced.

さらには、合成画像302のみを取得すべく、撮像素子102から取得する信号を限定することもできる。その際には、信号処理や画像処理にかかる電力を削減できる。   Furthermore, in order to acquire only the composite image 302, the signal acquired from the image sensor 102 can be limited. In that case, the power required for signal processing and image processing can be reduced.

次に動画の場合を説明する。301a〜301cは時系列に取得される全画像を示している。302a〜302cは合成画像を時系列に示している。動画撮影の場合には、記録容量の大きい全画像301aを、時系列に301b、301c、と全て記録すると、静止画に比してさらに大きな記録容量となる。そのため、動画においては撮影時に表示部105にて確認した合成画像302のみを記録するのがより好ましい。   Next, the case of a moving image will be described. Reference numerals 301a to 301c denote all images acquired in time series. Reference numerals 302a to 302c denote composite images in time series. In the case of moving image shooting, if all the images 301a having a large recording capacity are recorded as 301b and 301c in time series, the recording capacity becomes larger than that of a still image. Therefore, it is more preferable to record only the composite image 302 confirmed on the display unit 105 at the time of shooting in the moving image.

図6を用いて、本発明の光学系群を用いた視差画像の取得の概念について説明する。また、画像合成手段によるシフト量を与えた画像合成と、被写体距離の関係についても説明する。   The concept of acquiring a parallax image using the optical system group of the present invention will be described with reference to FIG. The relationship between the image composition given the shift amount by the image composition means and the subject distance will also be described.

図6(a)では、上面または側面からみた光線を模式的に示している。ここでの説明は上面と側面のどちらから見ても成り立つ。101は複数の結合光学系であり、102は複数の撮像素子である。140は各撮像素子が備える画素を示している。ここでは、説明をわかり易くするために、分割数を粗く5分割にしている。143は結像光学系にそれぞれの角度で入射する主光線を示している。実線にて示した主光線143は、複数の結像光学系101の中心に位置する撮像光学系へと入射し、複数の撮像素子102のうち対応する撮像素子の5つの画素140のそれぞれに入射している。この光線143と、画素140の関係がそれぞれの結像光学系、撮像素子について成り立っている。   FIG. 6A schematically shows light rays viewed from the upper surface or the side surface. The explanation here is valid from both the top and side. Reference numeral 101 denotes a plurality of coupling optical systems, and reference numeral 102 denotes a plurality of imaging elements. Reference numeral 140 denotes a pixel included in each image sensor. Here, for easy understanding, the number of divisions is roughly divided into five. Reference numeral 143 denotes chief rays incident on the imaging optical system at respective angles. A chief ray 143 indicated by a solid line enters the imaging optical system located at the center of the plurality of imaging optical systems 101 and enters each of the five pixels 140 of the corresponding imaging element among the plurality of imaging elements 102. doing. The relationship between the light beam 143 and the pixel 140 is established for each imaging optical system and imaging element.

次に、複数の撮像素子102の間での、光線と画素140の関係を、図6(b)を用いて説明する。   Next, the relationship between the light rays and the pixels 140 among the plurality of image sensors 102 will be described with reference to FIG.

図6(b)では、それぞれの撮像素子において着目する画素をシフトさせる。中心に位置する撮像素子については中心に位置する画素140i−3に、中心から1つ上の撮像素子については中心から1つ上にシフトした画素140h−2に、さらに1つ上の撮像素子についてはさらに1つ上のシフトした画素140g−1にそれぞれ着目する。中心から下に位置する撮像素子についても同様のルールでシフトした画素に、それぞれ着目する。これら着目する画素へと入射している主光線を実線にて示した。この時、これら複数の主光線は一点で交わっている。今、この主光線の交わる点に仮想的な結像光学系101xを置くことを考える。すると、これら異なる撮像素子へと入射する主光線は、101xの位置に結像光学系があるときに結像光学系に入射する主光線と一致していることがわかる。つまり、これらの主光線が入射する着目画素で取得される信号を用いて、101xに位置する結像光学系が撮像素子102xを有する時に取得される画像を仮想的に生成することができる。図6(b)では、像高ごとに異なる撮像素子の画素に異なるシフト量を与え、140g−1、140h−2、140i−3、140j−4、140k−5、と上から順に並べ合成する。そうすることで、撮像素子102xの有する素子140xにて取得される信号を生成することができる。   In FIG. 6B, the pixel of interest in each image sensor is shifted. For the image sensor located at the center, the pixel 140i-3 located at the center, for the image sensor one level above the center, the pixel 140h-2 shifted one level up from the center, and for the image sensor one level above Pay attention to the shifted pixel 140g-1 which is one level higher. With regard to the image sensor located below the center, attention is paid to each pixel shifted by the same rule. The chief rays incident on these pixels of interest are indicated by solid lines. At this time, the plurality of chief rays intersect at one point. Now, consider placing a virtual imaging optical system 101x at a point where the principal rays intersect. Then, it can be seen that the chief rays incident on these different image sensors coincide with the chief rays incident on the imaging optical system when the imaging optical system is located at the position 101x. That is, an image acquired when the imaging optical system located at 101x has the image sensor 102x can be virtually generated using a signal acquired by the target pixel on which these principal rays are incident. In FIG. 6B, different shift amounts are given to pixels of different image sensors for each image height, and 140g-1, 140h-2, 140i-3, 140j-4, and 140k-5 are arranged in order from the top and synthesized. . By doing so, a signal acquired by the element 140x included in the imaging element 102x can be generated.

異なる結像光学系は、異なる視点である。複数の結像光学系101全体で取得した視差画像について、像高ごとに、異なる視点へと異なるシフト量を与え合成することで、仮想視点での画像合成が可能なことがわかる。また、図6(b)に示した例において、仮想の結像光学系101xは、実際の結像光学系101に対し光軸方向にずれており、これは被写体距離を変更することに相当している。   Different imaging optical systems have different viewpoints. It can be seen that parallax images acquired by the plurality of imaging optical systems 101 as a whole can be combined at different virtual viewpoints by applying different shift amounts to different viewpoints and combining them at a virtual viewpoint. In the example shown in FIG. 6B, the virtual imaging optical system 101x is shifted in the optical axis direction with respect to the actual imaging optical system 101, which corresponds to changing the subject distance. ing.

前述の例では、視点(撮像素子)が中心から1つずれるたびに、着目画素を1つ上へとシフトした。ここで、視点(撮像素子)を1つ上へとずらした時に、着目画素を2つ上へとシフトすることを考える。この時、着目画素は140h−1となる。140h−1へと入射する主光線143yは、140h−2へと入射する主光線より急な角度で結像光学系へと入射しており、前述の例と同様に仮想視点を考えると101yになり、変更される被写体距離が異なっている。この例からわかるように、視点ごとの合成時のシフト量を変えることで、仮想視点の位置を変更し、仮想視点における被写体距離を変更することができる。   In the above example, every time the viewpoint (imaging device) is shifted from the center by one, the target pixel is shifted up by one. Here, it is considered that when the viewpoint (imaging device) is shifted up by one, the pixel of interest is shifted up by two. At this time, the target pixel is 140h-1. The principal ray 143y incident on 140h-1 is incident on the imaging optical system at a steeper angle than the principal ray incident on 140h-2. The subject distance to be changed is different. As can be seen from this example, the position of the virtual viewpoint can be changed and the subject distance at the virtual viewpoint can be changed by changing the shift amount at the time of synthesis for each viewpoint.

図6では、説明の簡単のために画素数を5つと粗い分割にしている。そのため、設定できる仮想視点の位置が飛び飛びであるが、一般的な撮像素子が有する画素数においてはより細かいピッチで仮想視点位置の設定ができ、焦点距離の変更も細かく行うことができる。   In FIG. 6, for easy explanation, the number of pixels is roughly divided into five. Therefore, although the position of the virtual viewpoint that can be set is skipped, the virtual viewpoint position can be set at a finer pitch with respect to the number of pixels of a general image sensor, and the focal length can be changed finely.

本発明では、この関係に基づいて取得した視差画像の視差ごとにシフト量を与え、被写距離を変更した仮想視点での画像合成を行う。そして、焦点距離の変更と連動させることでパース変更を行う。   In the present invention, a shift amount is given for each parallax of a parallax image acquired based on this relationship, and image synthesis is performed at a virtual viewpoint in which the object distance is changed. Then, the perspective change is performed in conjunction with the change of the focal length.

図7を用いて、パース操作を行った際の、被写体距離と焦点距離、画角の関係について説明する。   The relationship between the subject distance, the focal length, and the angle of view when performing a parsing operation will be described with reference to FIG.

図7において、101が視差画像を取得する光学系群であり、145が主被写体、148が主被写体後方に位置する背景被写体である。149は主被写体145と背景被写体148との間隔(距離)である。図6を用いての説明の通り、取得した視差画像から仮想的に被写体距離を変更した合成が可能である。図7(a)における140aの位置や、図7(b)における140bの位置は設定される被写体距離における仮想視点の位置を示す。146a、146bはそれぞれの被写体距離であり、146aが146bより短い。141a、141bはそれぞれの被写体距離にて取得する光線の角度を示した。ここで示した光線の角度は、結像光学系のズームレンズ駆動にともなう焦点距離の変化よって変化する。147はそれぞれの被写体距離にて入射する光線の、主被写体145の位置における幅を示している。図7(a)から図7(b)への操作はパース操作であり、140a、140bのそれぞれの被写体距離で取得される画像において、主被写体145の倍率が変わらないように調整する必要がある。そのため、被写体距離を変更する場合には焦点距離の変更も連動して行い、図7(a)から図7(b)への操作で光線の幅147が等しく保たれる様にする。この様に、主被写体145の倍率を変更せずに被写体距離を変更した時に、背景被写体148は図7(a)の様に全体が角度141aに含まれた状態から、図7(b)の様に一部しか角度141bに含まれない状態に変化する。この時、図7(a)の被写体距離146aの位置にて取得される画像イメージは図7(c)の様になる。また、図7(b)の被写体距離146bの位置にて取得される画像イメージは図7(d)の様になる。この様にして、被写体距離の変更と焦点距離の変更を、被写体倍率が等しく保たれるように連動して行うことで、パース変更が実現される。   In FIG. 7, reference numeral 101 denotes an optical system group that acquires a parallax image, 145 denotes a main subject, and 148 denotes a background subject located behind the main subject. Reference numeral 149 denotes an interval (distance) between the main subject 145 and the background subject 148. As described with reference to FIG. 6, it is possible to perform composition by virtually changing the subject distance from the acquired parallax image. The position 140a in FIG. 7A and the position 140b in FIG. 7B indicate the position of the virtual viewpoint at the set subject distance. Reference numerals 146a and 146b denote subject distances, and 146a is shorter than 146b. Reference numerals 141a and 141b indicate the angles of light rays acquired at respective subject distances. The angle of the light beam shown here changes according to the change in focal length accompanying the driving of the zoom lens of the imaging optical system. Reference numeral 147 denotes the width of the light beam incident at each subject distance at the position of the main subject 145. The operation from FIG. 7A to FIG. 7B is a parsing operation, and it is necessary to adjust so that the magnification of the main subject 145 does not change in the images acquired at the subject distances 140a and 140b. . Therefore, when changing the subject distance, the focal length is also changed in association with the operation so that the light beam width 147 is kept equal by the operation from FIG. 7A to FIG. 7B. As described above, when the subject distance is changed without changing the magnification of the main subject 145, the background subject 148 is entirely included in the angle 141a as shown in FIG. In this way, only a part of the angle 141b is included. At this time, an image acquired at the subject distance 146a in FIG. 7A is as shown in FIG. 7C. Further, the image image acquired at the position of the subject distance 146b in FIG. 7B is as shown in FIG. In this way, the change of the subject distance and the change of the focal length are performed in conjunction with each other so that the subject magnification is kept equal, thereby realizing the perspective change.

また、図7の説明で光線の角度は焦点距離の変化によって変化すると述べたが、画像を拡大縮小することで画角を変更しても、光線の角度を変化することになる。そのため、焦点距離が可変でない結像光学系で構成されるシステムにおいては、焦点距離を変更するかわりに画像の拡大縮小を行ってもよい。   In the description of FIG. 7, it has been described that the angle of the light beam changes according to the change in the focal length. However, even if the angle of view is changed by enlarging or reducing the image, the angle of the light beam is changed. Therefore, in a system configured with an imaging optical system whose focal length is not variable, the image may be enlarged or reduced instead of changing the focal length.

次に図8を用いて、操作に応じた表示画像の変化について説明する。   Next, changes in the display image according to the operation will be described with reference to FIG.

図8において、145および148はこれまでと同様に、主被写体と背景被写体を示している。147はズーム操作、パース操作を行った際のそれぞれの状態における取得画像を示している。なお、160はピントが合わせられる画像の定めた領域を示す。   In FIG. 8, reference numerals 145 and 148 denote the main subject and the background subject as before. Reference numeral 147 denotes an acquired image in each state when the zoom operation and the perspective operation are performed. Reference numeral 160 denotes a predetermined area of the image to be focused.

まず、スイッチS1をONにする前(指示手段の指示前)の操作について、画像147A、147B、147Cを用いて説明する。スイッチS1をONする前は、ズーム操作(上述した画面内の特定被写体の倍率を変更する第1の操作)が行われる。ズーム操作を行うことで、画像は147A、147B、147Cを操作に従って行ったり来たりと連続的に変化する。この時、主被写体(特定被写体)145および背景被写体148は一律に拡大、縮小している。   First, an operation before the switch S1 is turned on (before an instruction from the instruction unit) will be described using images 147A, 147B, and 147C. Before the switch S1 is turned on, a zoom operation (the first operation for changing the magnification of the specific subject in the screen described above) is performed. By performing the zoom operation, the image continuously changes as it moves back and forth according to the operation of 147A, 147B, and 147C. At this time, the main subject (specific subject) 145 and the background subject 148 are uniformly enlarged and reduced.

次にスイッチS1をONにした後(指示手段の指示後)の操作について、画像147D、147E、147Fを用いて説明する。スイッチS1をONにした後は、パース操作(上述した画面内の特定被写体の倍率を一定に保ちつつ該特定被写体までの被写体距離を変更する第2の操作)が行われる。ズーム操作時の表示画像が147Aの状態であるときにスイッチS1がONされると、操作前の初期の状態の画像は147Dとなる。パース操作を行うことで画像を147D、147E、147Fの間で連続的に変更できる。図に示すように主被写体(特定被写体)145の像倍率は変化せず、背景被写体148の画像中への映り込みが変化している。   Next, an operation after the switch S1 is turned on (after an instruction from the instruction unit) will be described using images 147D, 147E, and 147F. After the switch S1 is turned on, a parsing operation (second operation for changing the subject distance to the specific subject while keeping the magnification of the specific subject in the screen constant) is performed. If the switch S1 is turned on when the display image during the zoom operation is 147A, the image in the initial state before the operation is 147D. By performing the parsing operation, the image can be continuously changed between 147D, 147E, and 147F. As shown in the figure, the image magnification of the main subject (specific subject) 145 does not change, and the reflection of the background subject 148 in the image changes.

なお、上述したように、本発明は、指示手段によりズーム操作からパース操作への切り替えを実行するのみに限定されず、これとは逆に、指示手段によりパース操作からズーム操作への切り替えを実行することもできる。つまり、本発明の制御手段は、指示手段からの指示前は、操作部材が操作されることにより上記第1の操作および上記第2の操作のうち一方の操作が実行されるように制御できるように構成されていてよい。また、指示手段からの指示後は、操作部材が操作されることにより上記第1の操作および上記第2の操作のうち他方の操作が実行されるように制御できるように構成されていてよい。   Note that, as described above, the present invention is not limited to only switching from the zoom operation to the perspective operation by the instruction unit, and conversely, switching from the perspective operation to the zoom operation is performed by the instruction unit. You can also That is, the control means of the present invention can be controlled so that one of the first operation and the second operation is executed by operating the operation member before the instruction from the instruction means. It may be configured. In addition, after the instruction from the instruction unit, the operation member may be operated so that the other operation of the first operation and the second operation can be performed.

以上、構成を示した撮像装置により、多視点の視差像を取得可能な撮像装置の撮影時のパース操作の実現において、撮像装置の大型化とコストアップを抑えながら、簡便な操作が実現される。   As described above, a simple operation can be realized while suppressing an increase in the size and cost of the imaging apparatus in the realization of the perspective operation at the time of imaging of the imaging apparatus capable of acquiring multi-viewpoint parallax images by the imaging apparatus having the configuration described above. .

図9および図10を参照して、本発明の実施例2における撮像装置、および該撮像装置に含まれる画像処理装置および再生装置について説明する。なお、実施例1と同様の構成要素については同様の番号を付与している。また、図を示していない部分については、共通する内容であるため説明を省いた。   With reference to FIG. 9 and FIG. 10, an imaging device according to a second embodiment of the present invention, and an image processing device and a playback device included in the imaging device will be described. In addition, the same number is provided about the component similar to Example 1. FIG. In addition, since the contents not shown in the figure are common contents, the description is omitted.

図9に示すのは、本実施例の撮像装置のシステム構成を示すブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a system configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment.

図9のシステム構成が、図1のシステム構成と異なる点は、複数の光学系(結像光学系群)である。図1の結像光学系群101が複数の焦点距離の可変な結像光学系により構成されていたのに対し、図9の結像光学系群201は焦点距離の異なる複数の結像光学系により構成される。例えば、201a、201b、201cに示す結像光学系群では、結像光学系201a、結像光学系201b、結像光学系201cの順に焦点距離が長くなっている。結像光学系群201のそれぞれの焦点距離は異なっているが、異なる視点であり、視差画像生成手段を構成することができる。そのため、適宜、画像の拡大縮小などの焦点距離の違いを補正する処理を合わせることで、実施例1と同様に仮想視点での画像を合成することが可能である。   The system configuration in FIG. 9 is different from the system configuration in FIG. 1 in a plurality of optical systems (imaging optical system group). The imaging optical system group 101 in FIG. 1 is composed of a plurality of imaging optical systems with variable focal lengths, whereas the imaging optical system group 201 in FIG. 9 has a plurality of imaging optical systems with different focal lengths. Consists of. For example, in the imaging optical system group indicated by 201a, 201b, and 201c, the focal length becomes longer in the order of the imaging optical system 201a, the imaging optical system 201b, and the imaging optical system 201c. Although the focal lengths of the imaging optical system group 201 are different, they are different viewpoints and can constitute a parallax image generating means. Therefore, it is possible to synthesize an image at a virtual viewpoint as in the first embodiment by combining processing for correcting differences in focal length such as enlargement / reduction of an image as appropriate.

本実施例におけるズーム操作は、実施例1と同様の操作によりなされる。実施例1ではズーム操作が成された後に、レンズ駆動部103により結像光学系群101のズーム駆動が行われた。本実施例においては、異なる焦点距離の複数の結像光学系を有しているため、実際にレンズを動かさなくともズーム駆動に相当した画像の取得が可能である。本発明の要部ではないため詳細は割愛するが、例えばズーム操作に応じて、表示部105へと出力する画像を取得する撮像素子を102aから102bへと変更するなどして行う。また、現実的なシステム構成においては、結像光学系群201の備える焦点距離は連続ではなく断続的になる。そのため、システムが備える焦点距離の間の焦点距離は、その焦点距離より短く、最も近い焦点距離の結像光学系を有する撮像素子の画像から、クリッピングすることで得るなどする。   The zoom operation in the present embodiment is performed by the same operation as in the first embodiment. In the first embodiment, after the zoom operation is performed, the lens driving unit 103 performs zoom driving of the imaging optical system group 101. In this embodiment, since a plurality of imaging optical systems having different focal lengths are provided, an image corresponding to zoom driving can be obtained without actually moving the lens. Although not described in detail because it is not a main part of the present invention, for example, the image pickup device that acquires an image to be output to the display unit 105 is changed from 102a to 102b in response to a zoom operation. In a practical system configuration, the focal length of the imaging optical system group 201 is not continuous but intermittent. Therefore, the focal length between the focal lengths included in the system is obtained by clipping from the image of the imaging element having the imaging optical system having the closest focal length shorter than the focal length.

図10は実施例2における撮像装置であるカメラ100の外観図である。   FIG. 10 is an external view of a camera 100 that is an imaging apparatus according to the second embodiment.

実施例1と異なる点は、結像光学系群201である。結像光学系群201に示した、A〜Dは結像光学系の焦点距離を示している。図10に示す本実施例の結像光学系201において、A〜Dで示した結像光学系はそれぞれ複数(4つづつ)有する構成となっている。   The difference from the first embodiment is an imaging optical system group 201. A to D shown in the imaging optical system group 201 indicate focal lengths of the imaging optical system. In the imaging optical system 201 of the present embodiment shown in FIG. 10, the imaging optical systems indicated by A to D are configured to have a plurality (four each).

以上、構成を示した撮像装置により、視差画像を取得可能な撮像装置の撮影時のパース操作の実現において、撮像装置の大型化とコストアップを抑えながら、簡便な操作が実現される。   As described above, in the realization of the parsing operation at the time of shooting of the imaging apparatus capable of acquiring a parallax image, a simple operation is realized while suppressing the increase in size and cost of the imaging apparatus.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されたものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形、及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

また、上述の実施形態の機能を実現するための手順が記述された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する場合も本発明に含む。また、そのプログラムを該コンピュータに実行させる場合も本発明に含む。   Also, a software program in which a procedure for realizing the functions of the above-described embodiments is described is supplied from a recording medium directly to a system or apparatus having a computer that can execute the program using wired / wireless communication. Cases are also included in the present invention. Further, the present invention includes a case where the computer executes the program.

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、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。   Accordingly, the program code itself supplied and installed in the computer in order to implement the functional processing of the present invention by the computer also realizes the present invention. That is, the computer program itself for realizing the functional processing of the present invention is also included in the present invention.

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、プログラムの形態を問わない。   In this case, the program may be in any form as long as it has a program function, such as an object code, a program executed by an interpreter, or script data supplied to the OS.

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でもよい。   As a recording medium for supplying the program, for example, a magnetic recording medium such as a hard disk or a magnetic tape, an optical / magneto-optical storage medium, or a nonvolatile semiconductor memory may be used.

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形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は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ような方法も考えられる。   As a program supply method, a computer program that forms the present invention is stored in a server on a computer network, and a connected client computer downloads and programs the computer program.

本発明は、コンパクトデジタルカメラ、一眼レフカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置に好適に利用できる。   The present invention can be suitably used for an imaging apparatus such as a compact digital camera, a single-lens reflex camera, and a video camera.

100 カメラ
101 結像光学系
102 撮像素子
106 操作部
107 カメラシステム制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Camera 101 Imaging optical system 102 Image pick-up element 106 Operation part 107 Camera system control part

Claims (11)

視点の異なる複数の撮像部と、
合焦動作の開始を指示するための指示手段と、
画面内の特定被写体の倍率を変更する第1の操作、または、前記特定被写体の倍率を一定に保ちつつ該特定被写体までの距離を変更する第2の操作、を行うための操作部材と、
前記指示手段からの指示前は、前記操作部材が操作されることにより前記第1の操作および前記第2の操作のうち一方の操作が実行されるように制御し、
前記指示手段からの指示後は、前記操作部材が操作されることにより前記第1の操作および前記第2の操作のうち他方の操作が実行されるように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
A plurality of imaging units with different viewpoints;
Instruction means for instructing the start of a focusing operation;
An operation member for performing a first operation for changing the magnification of the specific subject in the screen, or a second operation for changing the distance to the specific subject while keeping the magnification of the specific subject constant;
Before the instruction from the instruction means, the operation member is operated so that one of the first operation and the second operation is executed,
After the instruction from the instruction means, a control means for controlling the other operation of the first operation and the second operation by the operation member being operated,
An imaging device comprising:
前記複数の撮像部は、焦点距離が可変な光学系を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the plurality of imaging units includes an optical system having a variable focal length. 前記複数の撮像部は、焦点距離の異なる複数の光学系を有し、
前記複数の撮像部から得られる複数の視差画像の拡大縮小処理を行う画像処理手段を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The plurality of imaging units include a plurality of optical systems having different focal lengths,
The imaging apparatus according to claim 1, further comprising an image processing unit configured to perform enlargement / reduction processing of a plurality of parallax images obtained from the plurality of imaging units.
前記複数の撮像部から得られる複数の視差画像を合成する画像合成手段を有し、
前記画像合成手段は、前記視差画像に対し視点ごとにシフト量を与えた画像合成を行い、前記特定被写体までの距離を変更した画像を生成することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の撮像装置。
Comprising image combining means for combining a plurality of parallax images obtained from the plurality of imaging units;
4. The image synthesizing unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the image synthesizing unit synthesizes the parallax image with a shift amount for each viewpoint, and generates an image in which a distance to the specific subject is changed. The imaging apparatus according to item 1.
前記画像合成手段が合成した合成画像を記録する記録手段を有することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 4, further comprising a recording unit that records a synthesized image synthesized by the image synthesizing unit. 前記指示手段からの指示により、被写体距離の測距を行う測距手段を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a distance measuring unit that measures a subject distance according to an instruction from the instruction unit. 前記操作部材は、ボタンスイッチであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the operation member is a button switch. 前記操作部材は、タッチセンサーであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the operation member is a touch sensor. 視点の異なる複数の撮像部と、合焦動作の開始を指示するための指示手段と、画面内の特定被写体の倍率を変更する第1の操作、または、前記特定被写体の倍率を一定に保ちつつ該特定被写体までの距離を変更する第2の操作、を行うための操作部材と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記指示手段からの指示前は、前記操作部材が操作されることにより前記第1の操作および前記第2の操作のうち一方の操作が実行されるように制御する第1の制御ステップと、
前記指示手段からの指示後は、前記操作部材が操作されることにより前記第1の操作および前記第2の操作のうち他方の操作が実行されるように制御する第2の制御ステップと、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
A plurality of imaging units with different viewpoints, instruction means for instructing the start of a focusing operation, a first operation for changing the magnification of the specific subject in the screen, or while maintaining the magnification of the specific subject constant An operation member for performing a second operation for changing a distance to the specific subject, and a control method for the imaging apparatus,
A first control step for performing control so that one of the first operation and the second operation is executed by operating the operation member before an instruction from the instruction means;
After the instruction from the instruction means, a second control step for controlling the other operation of the first operation and the second operation by operating the operation member;
A method for controlling an imaging apparatus, comprising:
請求項9に記載の撮像装置の制御方法の手順が記述されたコンピュータで実行可能なプログラム。   A computer-executable program in which a procedure of a control method for an imaging apparatus according to claim 9 is described. コンピュータに、請求項9に記載の撮像装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラムが記憶され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 a program for causing a computer to execute each step of the control method of the imaging apparatus according to claim 9.
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