JP2016048892A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な機器を用いることなく、被写体を効率よく追跡することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像部４は、レンズ部２により結像された光学像を電気信号に変換することによって、撮像画像を生成する。液晶ディスプレイ７は、撮像画像を表示する。ズーム制御部８は、被写体が撮像画像の所定の端側の領域に存在するときには、撮像画像をズームアウトさせ、被写体が撮影画像の所定の端側の領域よりも内側に存在するときには、撮像画像をズームインさせる。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、被写体を追跡する機能を有する撮像装置に関する。

従来から、被写体を追跡する機能を有する撮像装置が知られている。たとえば、特許文献１（特開２０１０−１５４３９１号公報）に記載の装置は、被写体の比較的大きな動きに対しては、パンチルトによって被写体を追尾し、被写体の比較的小さな動きに対しては、ズームによって被写体を追尾する。

特開２０１０−１５４３９１号公報

しかしながら、特許文献１の装置は、パンチルトのために、カメラを駆動するためのアクチュエータ、およびアクチュエータを駆動するための制御回路などの特別な機器が必要となる。

それゆえに、本発明の目的は、特別な機器を用いることなく、被写体を効率よく追跡することができる撮像装置を提供することである。

本発明の一態様の撮像装置は、レンズ部と、レンズ部により結像された光学像を電気信号に変換することによって、撮像画像を生成する撮像部と、撮像画像を表示する表示部と、被写体が撮像画像の所定の端側の領域に存在するときには、撮像画像をズームアウトさせ、被写体が撮像画像の所定の端側の領域よりも内側の領域に存在するときには、撮像画像をズームインさせるズーム制御部とを備える。

好ましくは、撮像装置は、撮像画像中の所定の端側の領域の内側の領域の枠を被写体表示枠に設定し、被写体を含む被写体領域を設定する設定部を備える。ズーム制御部は、被写体表示枠内に、被写体領域の全部が収まる場合に、被写体領域の境界の一部または全部が被写体表示枠に重なるまで撮像画像をズームインさせる。

好ましくは、ズーム制御部は、被写体表示枠内に、被写体領域の全部が収まる場合に、被写体領域の境界の一部または全部が被写体表示枠に重なるまでズームインする前にズームインの限界に達する場合には、ズームインの限界まで撮像画像をズームインさせる。

好ましくは、撮像装置は、撮像画像中の所定の端側の領域の内側の領域の枠を被写体表示枠に設定し、被写体を含む被写体領域を設定する設定部を備える。ズーム制御部は、被写体表示枠内に、被写体領域の一部が収まらない場合に、被写体表示枠外にある被写体領域の境界の一部が被写体表示枠に重なるまで撮像画像をズームアウトさせる。

好ましくは、ズーム制御部は、被写体表示枠内に、被写体領域の一部が収まらない場合に、被写体表示枠外にある被写体領域の境界の一部が被写体表示枠に重なるまでズームアウトする前にズームアウトの限界に達する場合には、ズームアウトの限界まで撮像画像をズームアウトさせる。

好ましくは、撮像装置は、ズームアウト限界までズームアウトしたときに、被写体表示枠内に、被写体領域の一部が収まらない場合に、被写体表示枠外の被写体領域の一部が収まるような方向への撮影角の変更を促すように通知する指示部を備える。

好ましくは、指示部は、方向を示す矢印を表示する。
好ましくは、指示部は、被写体表示枠内から被写体領域の全部が消失した場合に、被写体表示枠外の被写体領域の一部が収まるような方向への撮影角の変更を促すために表示した矢印を点滅表示させる。

好ましくは、撮像装置は、撮影角の変更によって新たに生成される撮像画像からオブジェクトを検出し、検出したオブジェクトが、消失した被写体領域の被写体と類似している場合に、オブジェクトを被写体に再設定するマッチング部を備える。

好ましくは、設定部は、被写体表示枠、および被写体領域の境界を撮像画像上に上書きする。

本発明の一態様によれば、特別な機器を用いることなく、被写体を効率よく追跡することができる。

本実施の形態の撮像装置の構成を表わす図である。 本実施の形態の撮像装置の動作手順を示すフローチャートである。 撮像装置の液晶ディスプレイに表示される画像の例を表わす図である。 撮像装置の液晶ディスプレイに表示される画像の例を表わす図である。 撮像装置の液晶ディスプレイに表示される画像の例を表わす図である。 撮像装置の液晶ディスプレイに表示される画像の例を表わす図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は、本実施の形態の撮像装置の構成を表わす図である。

図１に示すように、撮像装置１は、液晶ディスプレイ７と、タッチパネル６と、撮像部４と、レンズ部２と、レンズドライバ３と、制御部５とを備える。制御部５は、ズーム制御部８と、設定部９と、撮影角変更指示部１２と、追尾処理部１０と、被写体マッチング部１１とを備える。

撮像部４は、レンズ部２により結像された光学像を電気信号に変換することによって、撮像画像を生成する。撮像画像は、静止画像または動画像である。撮像画像は、ユーザの指示によって図示しないメモリに記録される。

液晶ディスプレイ７は、撮像部４から出力される画像データを表示する。
タッチパネル６は、液晶ディスプレイ７の表面に装着され、ユーザからの入力を受け付ける。

レンズドライバ３は、ズーム制御部８からの指示によって、レンズ部２の撮像倍率を変化させる。

設定部９は、被写体表示枠および被写体領域を設定する。被写体表示枠は、液晶ディスプレイ７に表示される撮像画像の上下左右の所定の端側の領域よりも内側の領域の枠である。被写体表示枠内の画像の大きさは、液晶ディスプレイ７に表示される撮像画像の大きさの９０％とする。被写体表示枠を液晶ディスプレイ７に表示される撮像画像の上下左右の端とすることも可能であるが、この場合には、被写体が被写体表示枠の外方向に移動する度に、後述する矢印が頻繁に出ては消えるなど、煩雑なものとなるので、本実施の形態では、これを避ける。被写体領域は、被写体を含む矩形の領域である。設定部９は、設定した被写体表示枠、被写体領域の境界などを撮像画像上に上書きする。被写体表示枠外でも被写体は表示されるが、被写体領域の境界は表示されない。設定部９は、被写体の移動や、レンズ部２の撮像倍率の変化に応じて、被写体領域の位置および大きさを変化させる。

被写体表示枠および被写体領域の境界は、レンズ部２のズームの変更の判断および撮影角の変更を促すかどうかの判断のために用いられる。詳細は後述する。

撮影角変更指示部１２は、撮影角の変更を促す場合に、変更する方向を示す矢印を表示または点滅表示する。

ズーム制御部８は、撮像画像中の被写体の大きさおよび位置に応じて、撮像画像をズームインまたはズームアウトさせる。ズーム制御部８は、レンズドライバ３を指示して、レンズ部２の撮像倍率を変化させたり、あるいは、撮像部４から送られてきた撮像画像を補間処理などによって拡大し、または間引き処理などによって縮小することによって、撮像画像をズームインまたはズームアウトさせる。

追尾処理部１０は、被写体の追尾処理を実行する。
被写体マッチング部１１は、被写体の移動によって撮像画像から被写体が消失したときに、新たに検出されたオブジェクトと、消失した被写体との類似度を求めることによって、新たに検出されたオブジェクトが消失した被写体と同じであるかどうかを判断する。

図２は、本実施の形態の撮像装置の動作手順を示すフローチャートである。
図３〜図６は、撮像装置の液晶ディスプレイ７に表示される画像の例を表わす図である。

図２を参照して、ステップＳ１０１において、設定部９は、液晶ディスプレイ７に撮像画像５０を表示し、撮像画像５０の上下左右の所定の端側の領域よりも内側の領域の枠を被写体表示枠５１に設定し、撮像画像５０上に被写体表示枠５１を上書きする。図３には、被写体表示枠５１が設定された例が示されている。

ステップＳ１０１において、ユーザが液晶ディスプレイ７に表示された撮像画像５０の中の一部をタッチすることによって被写体を指定した場合に、処理がステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、設定部９は、ユーザがタッチした箇所を含む被写体領域５２を設定し、撮像画像５０に被写体領域５２の境界を上書きする。図３には、被写体領域５２が設定された例が示されている。

ステップＳ１０３において、被写体表示枠５１内に被写体領域５２の全部が収まる場合には、処理がステップＳ１０４に進み、全部が収まらない場合には、処理がステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０４において、ズーム制御部８は、被写体表示枠５１のいずれかの辺に被写体領域５２の境界の一部または全部が接触するまで、またはズームイン限界に達するまで、撮像画像をズームインさせる。

つまり、ズーム制御部８は、被写体領域５２の境界の一部または全部が被写体表示枠５１のいずれかの辺に重なるまでズームインする前にズームインの限界に達する場合には、ズームインの限界まで撮像画像をズームインさせる。ズーム制御部８は、被写体領域５２の境界の一部または全部が被写体表示枠５１のいずれかの辺に重なるまでズームインする前にズームインの限界に達しない場合には、被写体領域５２の境界の一部または全部が被写体表示枠５１のいずれかの辺に重なるまで撮像画像をズームインさせる。

ズームインによって、撮像画像が拡大されると、設定部９によって被写体領域も拡大し、被写体領域の境界も拡大する。図４には、被写体表示枠５１の上側の辺に、被写体領域５２の上側の境界が接触することによって、ズームインが終了した例が表されている。

ステップＳ１０５において、撮像画像中に、矢印（後述）が上書きされている場合には、処理がステップＳ１０６に進み、撮像画像中に、矢印（後述）が上書きされていない場合には、処理がステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０６において、撮影角変更指示部１２は、矢印を消去する。
ステップＳ１０７において、追尾処理部１０は、所定時間、被写体の追尾処理を実行する。追尾処理部１０は、たとえば、隣接するフレーム間の差分データから得られる動きベクトルにもとづいて、被写体の追尾処理を実行する。被写体の追尾によって、被写体領域５２も移動し、表示される被写体領域５２の境界も移動する。

ステップＳ１０８において、被写体表示枠５１内に被写体領域５２の一部が収まらない場合に、処理がステップＳ１０９に進む。被写体表示枠５１内に被写体領域５２の一部も収まらない場合（すなわち、被写体表示枠５１内から被写体領域５２の全部が消失した場合）に、処理がステップＳ１１２に進む。図５には、被写体表示枠５１内に被写体領域５２の一部が収まらない例が示されている。図５では、被写体領域５２の右側の一部が被写体表示枠５２内に収まっていない。

ステップＳ１０９において、ズーム制御部８は、被写体表示枠５１のいずれかの辺に被写体領域５２の境界の一部が接触するまで、またはズームアウト限界に達するまで、撮像画像をズームアウトさせる。

つまり、ズーム制御部８は、被写体表示枠５１外にある被写体領域５２の境界の一部が被写体表示枠のいずれかの辺に重なるまでズームアウトする前にズームアウトの限界に達する場合には、ズームアウトの限界まで撮像画像をズームアウトさせる。ズーム制御部８は、被写体表示枠５１外にある被写体領域５２の境界の一部が被写体表示枠に重なるまでズームアウトする前にズームアウトの限界に達しない場合には、被写体表示枠５１外にある被写体領域５２の境界の一部が被写体表示枠のいずれかの辺に重なるまで撮像画像をズームアウトさせる。

図５の例では、被写体領域５２の右側の境界が、被写体表示枠５１に接触することによって、ズームアウトが終了する。ズームアウトによって、撮像画像が縮小されると、設定部９によって被写体領域も縮小し、被写体領域の境界も縮小する。

ステップＳ１１０において、被写体表示枠５１内に被写体領域５２の全部が収まる場合には、処理がステップＳ１０５に進み、一部が収まらない場合（すなわち、ステップＳ１０９においてズームアウト限界によりズームアウトが終了した場合）には、処理がステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１において、撮影角変更指示部１２は、被写体表示枠５１外の被写体領域５２の一部が被写体表示枠５１内に収まる方向への撮影角の変更を促す矢印を表示する。

ステップＳ１１２において、撮影角変更指示部１２は、被写体表示枠５１内に被写体領域５２が全く表示されていないので、最後に表示した矢印（すなわち、ステップＳ１１１において、被写体表示枠５１内に被写体領域５２の一部が収まるようにするために表示した矢印）を点滅表示することによって、ユーザに撮影角を変更する方向を通知する。図６では、最後に表示した矢印が右向きであったため、右向きの矢印が点滅表示されている。

ステップＳ１１３において、被写体マッチング部１１が、撮像画像中にオブジェクトを検出した場合に、処理がステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４において、被写体マッチング部１１が、ステップＳ１０１で指定し、被写体表示枠５１外へ消失した被写体と、ステップＳ１１３で検出されたオブジェクトが類似していると判断した場合には、処理がステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１５において、被写体マッチング部１１が、オブジェクトを被写体に再設定する。その後、処理がステップＳ１０３に戻る。これにより、消失した被写体が発見され、処理が続行される。ここで、類似度は、ステップＳ１０１で指定した被写体の画素の値と、ステップＳ１１３で検出されたオブジェクトの画素の値の差によって算出することができる。

一方、被写体マッチング部１１が、ステップＳ１０１で指定した被写体と、ステップＳ１１３で検出されたオブジェクトが類似していないと判断した場合には、処理がステップＳ１１３に戻る。これにより、消失した被写体を発見するために、オブジェクトの検出が再度実行される。

以上のように、本実施の形態によれば、被写体が撮像画像の端側にあるときにはズームアウトし、被写体が撮像画像の中央にあるときにはズームインすることによって、特別な機器を用いることなく、被写体を効率よく追跡することができる。

なお、撮像装置は、カメラとして単独で使用したり、あるいは携帯端末などに組み込まれて使用したりすることができる。撮像装置によって生成されるデータは、静止画であってもよく、動画であってもよい。また、撮像された静止画または動画は記録されるのではなく、液晶ディスプレイ７に表示されるだけであってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 撮像装置、２ レンズ部、３ レンズドライバ、４ 撮像部、５ 制御部、６ タッチパネル、７ 液晶ディスプレイ、８ ズーム制御部、９ 設定部、１０ 追尾処理部、１１ 被写体マッチング部、１２ 撮影角変更指示部、５０ 撮像画像、５１ 被写体表示枠、５２ 被写体領域。

Claims (10)

1. レンズ部と、
   前記レンズ部により結像された光学像を電気信号に変換することによって、撮像画像を生成する撮像部と、
   前記撮像画像を表示する表示部と、
   被写体が前記撮像画像の所定の端側の領域に存在するときには、前記撮像画像をズームアウトさせ、前記被写体が前記撮像画像の前記所定の端側の領域よりも内側の領域に存在するときには、前記撮像画像をズームインさせるズーム制御部とを備えた、撮像装置。
2. 前記撮像画像中の前記所定の端側の領域の内側の領域の枠を被写体表示枠に設定し、前記被写体を含む被写体領域を設定する設定部を備え、
   前記ズーム制御部は、前記被写体表示枠内に、前記被写体領域の全部が収まる場合に、前記被写体領域の境界の一部または全部が前記被写体表示枠に重なるまで前記撮像画像をズームインさせる、請求項１記載の撮像装置。
3. 前記ズーム制御部は、前記被写体表示枠内に、前記被写体領域の全部が収まる場合に、前記被写体領域の境界の一部または全部が前記被写体表示枠に重なるまでズームインする前にズームインの限界に達する場合には、ズームインの限界まで前記撮像画像をズームインさせる、請求項２記載の撮像装置。
4. 前記撮像画像中の前記所定の端側の領域の内側の領域の枠を被写体表示枠に設定し、前記被写体を含む被写体領域を設定する設定部を備え、
   前記ズーム制御部は、前記被写体表示枠内に、前記被写体領域の一部が収まらない場合に、前記被写体表示枠外にある前記被写体領域の境界の一部が前記被写体表示枠に重なるまで前記撮像画像をズームアウトさせる、請求項１記載の撮像装置。
5. 前記ズーム制御部は、前記被写体表示枠内に、前記被写体領域の一部が収まらない場合に、前記被写体表示枠外にある前記被写体領域の境界の一部が前記被写体表示枠に重なるまでズームアウトする前にズームアウトの限界に達する場合には、ズームアウトの限界まで前記撮像画像をズームアウトさせる、請求項４記載の撮像装置。
6. ズームアウト限界までズームアウトしたときに、前記被写体表示枠内に、前記被写体領域の一部が収まらない場合に、前記被写体表示枠外の前記被写体領域の一部が収まるような方向への撮影角の変更を促すように通知する指示部を備える、請求項５記載の撮像装置。
7. 前記指示部は、前記方向を示す矢印を表示する、請求項６記載の撮像装置。
8. 前記指示部は、前記被写体表示枠内から前記被写体領域の全部が消失した場合に、前記被写体表示枠外の前記被写体領域の一部が収まるような方向への撮影角の変更を促すために表示した矢印を点滅表示させる、請求項７記載の撮像装置。
9. 前記撮影角の変更によって新たに生成される撮像画像からオブジェクトを検出し、前記検出したオブジェクトが、前記消失した前記被写体領域の被写体と類似している場合に、前記オブジェクトを被写体に再設定するマッチング部を備える、請求項８記載の撮像装置。
10. 前記設定部は、前記被写体表示枠、および前記被写体領域の境界を前記撮像画像上に上書きする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。

Images