JP2015222913A - 間歇的トラッキング撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る間歇的トラッキング撮影装置は、所定のフレームレートで撮影対象を撮影するイメージセンサと、前記撮影対象と前記イメージセンサとの相対的位置関係を変更する変更手段と、フレーム内のシャッタ開放時には、前記撮影対象をトラッキングすることにより、前記撮影対象の移動又は本装置の移動に伴って生じる前記相対位置関係の変化を抑制し、前記フレーム内のシャッタ閉鎖時には、前記相対位置関係を所定のホームポジションに戻すように、前記変更手段をフレーム毎に制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
図2は、第1の実施形態に係る間歇的トラッキング撮影装置1の構成例を示すブロック図である。図2では、図の左上に黒丸で示した高速移動目標(撮影対象)を、間歇的トラッキング撮影装置1で撮影する様子を示している。これとは逆に、固定の目標(撮影対象)を、高速移動体に搭載された間歇的トラッキング撮影装置1で撮影する場合にも、間歇的トラッキング撮影装置1の構成は図2のブロック図に示すものと同じである。また、撮影対象と間歇的トラッキング撮影装置1の双方が移動する場合にも、図2のブロック図と同じ構成となる。
図5は、第1の実施形態の第1の変形例に係る間歇的トラッキング撮影装置1bの構成例を示すブロック図である。第1の実施形態(図2)との相違点は、速度算出部40に換えて、エッジ強度算出部60を有している点である。エッジ強度算出部60は、画像生成部30で生成された撮影対象の画像から、撮影対象のエッジ強度を算出する。モーションブラーが大きいと撮影対象の形状はぼけるため、そのエッジ強度は小さくなる。逆に、モーションブラーが小さいと撮影対象の形状は鮮明になり、そのエッジ強度は大きくなる。そこで、第1の実施形態の第1の変形例では、エッジ強度が最大となるように、つまり、モーションブラーが小さくなるように、イメージセンサ10の位置をアクチュエータ20で制御する。そのために、算出されたエッジ強度は制御部150の第1のフィードバック制御ループに提供され、所定のエッジ強度最大値と比較される。そして、算出されたエッジ強度がエッジ強度最大値となるように、シャッタ開放時のイメージセンサ10の位置を制御すべくアクチュエータ20を駆動する。なお、第2のフィードバック制御ループの制御に関しては、第1の実施形態と同じである。
前述した第1の実施形態に係る間歇的トラッキング撮影装置1では、図4の中段に示すように、総てのフレームのシャッタ開放時において、撮影対象をトラッキングする処理を行っている。撮影対象が、背景の中を移動する孤立した高速移動目標の場合、第1の実施形態に係る間歇的トラッキング撮影装置1によって、この高速移動目標のモーションブラーを抑制することができる。しかしながら、この場合、背景の画像には逆にモーションブラーが発生し、ぼけた背景画像の中にモーションブラーの無い高速移動目標が撮影される画像となる。撮影の目的によっては、このような画像の方が好ましい場合があるが、その一方で、背景と高速移動目標の両方ともモーションブラーのない画像が要望される場合もある。第2の実施形態に係る間歇的トラッキング撮影装置1dは、このような要望に応えるものである。
図9は、第3の実施形態に係る間歇的トラッキング撮影装置1eの構成例を示すブロック図である。第3の実施形態の間歇的トラッキング撮影装置1eは、第1の実施形態の構成に加えて、輝度算出部80と露光制御部90をさらに備える。輝度算出部80は、イメージセンサ10で撮影した撮影対象の画像の輝度を算出する。また、露光制御部90は、フレーム時間内におけるシャッタ開放時間とシャッタ閉鎖時間との比率を、算出した輝度に応じてフレーム毎に変化させることによって露光制御する。
前述した実施形態の間歇的トラッキング撮影装置1の効果を確認するために、プロトタイプを制作して検証実験を行った。図11(a)は、プロトタイプ100の構成を示す図である。
10 イメージセンサ
20 アクチュエータ(変更手段)
30 画像生成部
40 速度算出部
50 制御部
60 エッジ強度算出部
70 入力部
80 輝度算出部
90 露光制御部
Claims (7)
- 所定のフレームレートで撮影対象を撮影するイメージセンサと、
前記撮影対象と前記イメージセンサとの相対的位置関係を変更する変更手段と、
フレーム内のシャッタ開放時には、前記撮影対象をトラッキングすることにより、前記撮影対象の移動又は本装置の移動に伴って生じる前記相対位置関係の変化を抑制し、前記フレーム内のシャッタ閉鎖時には、前記相対位置関係を所定のホームポジションに戻すように、前記変更手段をフレーム毎に制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする間歇的トラッキング撮影装置。 - 前記変更手段は、前記イメージセンサの位置又は角度を変更するアクチュエータ、或いは、前記イメージセンサへ入射する光の光路位置又は光路角度を変更する光路変更手段、である、
ことを特徴とする請求項1に記載の間歇的トラッキング撮影装置。 - 前記イメージセンサで撮影した前記撮影対象の位置の変化から、前記撮影対象と本装置との相対的な運動速度を算出する速度算出部、をさらに備え、
前記制御部は、算出した前記運動速度に基づいて、前記撮影対象をトラッキングする、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の間歇的トラッキング撮影装置。 - 前記イメージセンサで撮影した前記撮影対象の画像から、前記撮影対象のエッジ強度を算出するエッジ強度算出部、をさらに備え、
前記制御部は、算出した前記エッジ強度に基づいて前記撮影対象をトラッキングする、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の間歇的トラッキング撮影装置。 - 前記撮影対象、又は本装置の移動速度を入力する入力部、をさらに備え、
前記制御部は、入力した前記移動速度に基づいて前記撮影対象をトラッキングする
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の間歇的トラッキング撮影装置。 - 前記制御部は、前記シャッタ開放時に前記撮影対象をトラッキングする第1のフレーム処理と、前記シャッタ開放時においても前記相対位置関係を前記ホームポジションに維持する第2のフレーム処理とを、時分割で行う、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の間歇的トラッキング撮影装置。 - 前記イメージセンサで撮影した前記撮影対象の輝度を算出する輝度算出部と、
フレーム時間内における前記シャッタ開放時と前記シャッタ閉鎖時との比率を、前記輝度に応じてフレーム毎に変化させることによって露光制御する露光制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の間歇的トラッキング撮影装置。
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