JP2016158106A - Imaging device and control method of imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置および撮像装置の制御方法に関し、特に撮像中の画像とともに被写体の合焦の度合いを示す波形を表示する技術に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus and a method for controlling the imaging apparatus, and more particularly to a technique for displaying a waveform indicating a degree of focus of a subject together with an image being captured.
近年、自動焦点調整(Auto Focus:AF)技術が進歩し、デジタルビデオカメラやデジタルカメラなどの撮像装置の焦点検出には、AF技術が主に用いられている。しかし、意図的に被写体の合焦の度合いを調整する場合や、AFでは被写体に合焦することが困難な撮影条件下では、手動焦点調整(Manual Focus:MF)技術が用いられる。 In recent years, auto focus (AF) technology has advanced, and AF technology is mainly used for focus detection of an imaging apparatus such as a digital video camera or a digital camera. However, manual focus adjustment (Manual Focus: MF) technology is used when the degree of focus of a subject is intentionally adjusted, or under shooting conditions where it is difficult to focus on the subject with AF.
撮影者は、撮像装置に搭載された表示装置で被写体の合焦の度合いを確認しながらMFするが、小型の撮像装置では表示装置のサイズや表示可能画素数が小さくなり、精度の高いMFが困難な場合があった。 The photographer performs MF while confirming the degree of focus of the subject on the display device mounted on the imaging device. However, in a small imaging device, the size of the display device and the number of displayable pixels are reduced, and high-precision MF is obtained. It was sometimes difficult.
そこで、合焦の度合いを撮影者が確認するための補助表示方法が考案されている。例えば、表示装置に画像の一部分を拡大して表示する方法や、ピーキングと呼ばれる画像内の被写体の輪郭線を太く着色して表示する方法などが一般的である。 Therefore, an auxiliary display method has been devised for the photographer to check the degree of focus. For example, a method for enlarging and displaying a part of an image on a display device, a method for displaying a contour line of a subject in an image called peaking by thick coloring, and the like are common.
また、表示画像の高周波成分(被写体のエッジ情報)を抽出して生成した波形画像を、元の表示画像に重ねて表示することによってMFの操作性や視認性を向上する方法が特許文献1で提案されている。
Further,
しかしながら、従来技術は、撮像装置から被写体までの距離には依存せずに表示画像の高周波成分を抽出して表示しており、撮像装置に近い被写体のMFを行う場合も、撮像装置から遠い被写体の高周波成分も多数抽出されて表示されてしまう。従って、撮影状況によっては、MFの操作性、視認性が低下してしまうという課題があった。 However, the conventional technique extracts and displays a high-frequency component of a display image without depending on the distance from the imaging device to the subject, and even when performing MF of a subject close to the imaging device, the subject far from the imaging device Many high-frequency components are extracted and displayed. Accordingly, there is a problem that the operability and visibility of the MF are lowered depending on the shooting situation.
上記の課題を解決するため、本発明の一実施態様は、撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を表示する表示部と、前記画像に含まれる被写体の距離情報を取得する情報取得部と、前記画像の高周波成分を抽出し、高周波成分に基づいて被写体の合焦度合いを示す波形画像を生成する波形画生成部、を備える撮像装置であって、前記波形画生成部は、前記距離情報を用いて、所定の距離範囲に含まれる被写体に対応した画像領域の波形画像を生成し、前記表示部は、前記画像とともに前記波形画像を表示することを特徴とする撮像装置であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention includes an imaging unit, a display unit that displays an image captured by the imaging unit, and an information acquisition unit that acquires distance information of a subject included in the image And a waveform image generation unit that extracts a high-frequency component of the image and generates a waveform image that indicates a degree of focus of the subject based on the high-frequency component, wherein the waveform image generation unit includes the distance A waveform image of an image area corresponding to a subject included in a predetermined distance range is generated using information, and the display unit displays the waveform image together with the image. Features.
本発明によれば、MFの操作性や視認性をさらに向上させることが可能である。 According to the present invention, it is possible to further improve the operability and visibility of the MF.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の実施形態に係る撮像装置は、一例として、静止画、動画を撮影可能なデジタルカメラである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. An imaging apparatus according to an embodiment of the present invention is a digital camera that can capture still images and moving images, for example.
(第1の実施形態)
本実施形態の撮像装置は、撮像装置に付属する表示部に撮像中の画像をライブビュー表示するとともに、撮像画像に含まれる被写体の距離情報を用いて生成した、被写体の合焦度合いを示す波形画像を補助情報として表示してMFする実施形態を例として説明する。
(First embodiment)
The imaging apparatus according to the present embodiment performs live view display of an image being captured on a display unit attached to the imaging apparatus, and a waveform indicating the degree of focus of the subject generated using the distance information of the subject included in the captured image. An embodiment in which an image is displayed as auxiliary information and MF is described as an example.
まず、本実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である図1を用いて、撮像装置の各ブロックの構成と動作を説明する。 First, the configuration and operation of each block of the imaging apparatus will be described with reference to FIG. 1 which is a block diagram showing the configuration of the imaging apparatus of the present embodiment.
撮像センサー部101は、CCDやCMOSなどの撮像部として機能する撮像素子であり、撮影レンズ群100で入射光量や合焦の調節を行って結像された撮影画像を光電変換し、さらにアナログ・デジタル変換したデジタル信号を出力する。
The
撮像素子の各画素には、R(赤)、G(緑)、B(青)の何れかのカラーフィルタが、例えば図7に示すように画素毎にモザイク状に配置されていて、4画素につき赤1画素、青1画素、緑2画素を1セットにして規則的に並べられた構造となっている。このような画素の配置は、一般にベイヤー配列と呼ばれる。図7(1)は1つの画素が1つの領域で構成される場合を、図7(2)は1つの画素が2つの領域(AとB)で構成される場合の例を示している。本実施形態では、図7(2)の構造の撮像センサー(分割画素センサー)を採用した例を説明する。 For each pixel of the image sensor, any one of R (red), G (green), and B (blue) color filters is arranged in a mosaic for each pixel as shown in FIG. Each pixel has a structure in which one red pixel, one blue pixel, and two green pixels are regularly arranged. Such an arrangement of pixels is generally called a Bayer array. FIG. 7A illustrates an example in which one pixel is configured by one region, and FIG. 7B illustrates an example in which one pixel is configured by two regions (A and B). In the present embodiment, an example in which an imaging sensor (divided pixel sensor) having the structure of FIG.
図7(2)の構造の撮像センサーを採用した、撮像センサー部101の構造の1例を図7(3)に示す。A像用受光素子は、撮像レンズのA像領域を通過した光を受光し、B像用受光素子は、撮像レンズのB像領域を通過した光を受光する。同一撮像レンズのA像とB像を1つのマイクロレンズを通して分割画素で受光することにより、視差のある2つの画像信号を取得することが可能である。
FIG. 7 (3) shows an example of the structure of the
撮像センサー部101によって変換された電気信号は、図7(3)に示すA領域とB領域から各々得られた画像情報を加算したベイヤー画像情報として現像処理部102に送信する。また、距離情報取得部104で、A領域とB領域から得られた視差情報から被写体の距離を算出する。
The electrical signal converted by the
現像処理102は、ベイヤー画像信号を受信し、まずRGBのオフセット調整、ゲイン調整、ガンマ補正処理を行う。ガンマ補正は、撮像センサー部101やレンズ群100などの特性を考慮して、ユーザーが所望する記録画像を生成するための特性で処理する。このガンマ補正値を変えることによって、TVモニターで表示するための記録画像の生成や、映画フィルムの質感や階調を再現した記録画像の生成が可能である。次にRGB画像信号を輝度信号(Y)と色差信号(Cb、Cr)に変換して出力する。また、レンズの歪曲収差の補正処理や、撮像装置の防振処理やノイズリダクション処理なども行う。
The
認識部105は、画像情報中の被写体情報を検出及び認識する機能を有する。例えば、画像情報によって表される画面内における顔を検出し、検出した顔の位置を示す情報を出力し、さらに顔などの特徴情報に基づいて人物の認証などを行う。また、距離情報取得部104から撮像画像に含まれる各被写体の距離情報を受信することによって、距離情報を持つ検出被写体情報を生成する。
The
高周波成分抽出部106は、現像処理部102からの画像情報から高周波成分(被写体のエッジ情報)を抽出する。エッジ情報の抽出方法は限定しないが、例えばFIR(Finite Impulse Response)型のバンドパスフィルタなどで抽出する。また、エッジ情報の抽出箇所は、画像情報全体でもよいし、認識部105からの検出被写体情報によって画像情報内を部分的に抽出箇所と指定することも可能である。
The high frequency
波形生成部107は、高周波成分抽出部106で抽出したエッジ情報に任意のゲインを乗じた情報を周波数(エッジ強度)ごとに加算し、画像水平方向または画像垂直方向に並べた情報(波形画像)を生成する。波形画像は、エッジ成分の強度に応じた長さを指標とした波形であり、エッジ成分の画像内位置と強度を示す。長い波形の方が短い波形よりも被写体の合焦程度が高いことを示している。
The
画像合成部108は、現像処理部102から出力された画像信号(輝度信号と色差信号)と、波形生成部107から出力された波形画像信号を重ね合わせて1枚の画像信号を生成する。撮像画像に波形画像を重ねて合成する際に波形画像の透過度を調整することも可能である。ここで、撮像画像と波形画像を合成して合成画像を表示する構成を示したが、必ずしも合成処理を行う必要はなく、撮像画像に波形画像を重ねて表示するようにしてもよい。
The
MFは、入力操作部110からフォーカス調整量を指示し、レンズ制御部112とセンサー制御部103で入射光量や合焦の調整制御を行う。
The MF instructs the focus adjustment amount from the
以上の処理部により撮像装置が構成されている。 An imaging apparatus is configured by the above processing units.
次に、本実施形態の撮像装置の動作に関して、図3の動作タイミングチャートに従いながら説明する。 Next, the operation of the imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the operation timing chart of FIG.
ステップS300で撮影を開始する。 In step S300, shooting is started.
ステップS301で撮像画像とともに波形画像を表示するかどうかを選択し、波形表示する場合はステップS302でエッジ成分を抽出して波形を生成し、図2(2)に示すように波形画像を表示する。 In step S301, it is selected whether to display a waveform image together with the captured image, and in the case of waveform display, an edge component is extracted in step S302 to generate a waveform, and the waveform image is displayed as shown in FIG. .
図2(2)を参照して、撮像画像には4個の被写体(A、B、C、D)が含まれており、画面全体において全ての被写体に対応したエッジ成分を表示している。波形画像を表示しない場合は、ステップS306で画像のみを観測しながらフォーカスリングなどのフォーカス調整機構を操作することによって、レンズ制御部112がレンズ群100を調節してMF調整を行う。
Referring to FIG. 2B, the captured image includes four subjects (A, B, C, D), and edge components corresponding to all the subjects are displayed on the entire screen. When the waveform image is not displayed, the
次にステップS303で波形表示させる距離範囲を指定するかどうかを選択し、距離範囲を指定する場合は、ステップS304で図2(1)に示す4つの距離範囲から少なくとも1つの距離範囲を選択する。距離範囲の選択は、入力操作部110から距離情報として設定する方法や、表示装置109に表示された画像内の被写体指定によって選択方法などを用いることができる。たとえば距離範囲を設定するための設定部は、表示装置109におけるインターフェイス画面で構成することが可能である。
Next, in step S303, it is selected whether or not a distance range for waveform display is designated. When a distance range is designated, in step S304, at least one distance range is selected from the four distance ranges shown in FIG. . For the selection of the distance range, a method of setting as distance information from the
上記の例において、距離範囲1を選択した場合は、図2(3)に示すように距離範囲1に含まれる被写体Aの周辺のエッジ成分のみを波形表示する。また同様に距離範囲2を選択した場合は、図2(4)に示すように距離範囲2に含まれる被写体DとBの周辺のエッジ成分のみを波形表示する。
In the above example, when the
ここでは1つの距離範囲を選択する例を示したが、複数の距離範囲を選択してもよい。複数の距離範囲が選択された場合は、選択された複数の距離範囲に含まれる被写体に対応する領域の波形画像を生成する。なお、複数の距離範囲が選択された場合は、距離範囲に応じて波形画像における波形の色を異ならせてもよい。波形の色を異ならせることで撮影者は被写体がどの距離範囲に含まれるかを認識することが可能となる。 Although an example in which one distance range is selected is shown here, a plurality of distance ranges may be selected. When a plurality of distance ranges are selected, a waveform image of an area corresponding to the subject included in the selected plurality of distance ranges is generated. When a plurality of distance ranges are selected, the waveform color in the waveform image may be varied according to the distance range. By changing the color of the waveform, the photographer can recognize in which distance range the subject is included.
また、図に示すように、被写体の位置に対応させて波形を表示することによって、波形がどの被写体に対する合焦度合いを示しているのかが認識しやすくすることができる。 Further, as shown in the figure, by displaying the waveform in correspondence with the position of the subject, it is possible to easily recognize to which subject the focusing degree is indicated by the waveform.
ステップS305で、撮影者は表示装置109に撮像画像とともに表示された波形表示を観測しながら、フォーカスリングなどのフォーカス調整機構を操作することによって、レンズ制御部112がレンズ群100を調節し、MF調整を行うことができる。撮影者が意図した被写体の焦点を合わせた後にステップS307で記録を開始する。
In step S305, the photographer operates the focus adjustment mechanism such as a focus ring while observing the waveform display displayed together with the captured image on the
以上、本実施形態によれば、被写体の距離情報を用いて、所定の距離範囲に含まれる被写体に対応した画像領域の高周波成分に基づいて被写体の合焦度合いを示す波形画像を生成して、撮像画像とともに表示することで、MFの操作性や視認性を向上させることが可能である。 As described above, according to the present embodiment, using the distance information of the subject, the waveform image indicating the degree of focus of the subject is generated based on the high frequency component of the image region corresponding to the subject included in the predetermined distance range, By displaying together with the captured image, the operability and visibility of the MF can be improved.
(第2の実施形態)
本実施形態の撮像装置は、被写体の距離情報と被写体追尾情報を用いて、被写体の合焦度合いを示す波形画像を補助情報として表示しながらMFする実施形態を例として説明する。
(Second Embodiment)
The imaging apparatus according to the present embodiment will be described by way of an example in which MF is performed while displaying a waveform image indicating the degree of focus of a subject as auxiliary information using subject distance information and subject tracking information.
本実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図は実施形態1と同様に図1に示した通りである。 The block diagram showing the configuration of the imaging apparatus of the present embodiment is as shown in FIG.
本実施形態の撮像装置の特徴である動作に関して図4の動作タイミングチャートに従いながら説明する。 An operation that is a feature of the imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to an operation timing chart of FIG.
ステップS320で撮影を開始する。 In step S320, shooting is started.
ステップS321で波形画像を表示するかどうかを選択し、波形表示する場合はステップS322でエッジ成分を抽出、波形生成して図2(2)に示すように波形画像を表示する。図2(2)は被写体が4個(A、B、C、D)あり、画面全体のエッジ成分を表示している。波形表示しない場合は、ステップS328で画像のみを観測しながらフォーカスリングなどのフォーカス調整機構を操作することによって、レンズ制御部112がレンズ群100を調節し、MF調整を行う。
In step S321, it is selected whether or not to display a waveform image. When displaying a waveform, an edge component is extracted and a waveform is generated in step S322, and the waveform image is displayed as shown in FIG. In FIG. 2B, there are four subjects (A, B, C, D) and the edge components of the entire screen are displayed. If the waveform is not displayed, the
次にステップS323で波形表示の距離範囲を指定するかどうかを選択し、距離範囲を指定する場合はステップS324で図2(1)に示す4つの距離範囲から選択する。距離範囲の選択は、入力操作部110から距離情報として設定する方法や、表示装置109に表示された画像内の被写体指定によって選択する。例として、距離範囲2を選択した場合は、図5(2)に示すように距離範囲2内に存在する被写体DとBの周辺のエッジ成分のみを波形表示する。
Next, in step S323, it is selected whether or not the distance range of the waveform display is designated. When the distance range is designated, the distance range is selected from the four distance ranges shown in FIG. The distance range is selected by a method of setting distance information from the
ステップS325で、指定した距離範囲内の被写体を追尾するかを選択し、被写体を追尾する場合はステップS326で追尾被写体を指定する。例えば被写体Dを追尾対象と指定すると、被写体Dが図5(1)に示すように距離範囲2から距離範囲1に移動した場合、波形表示は図5(2)の表示から図5(3)の表示に切り替わる。つまり被写体DとBに対応した波形表示から、追尾被写体Dの他の距離範囲に変更する移動に応じて、被写体DとAに対応した波形表示に切り替わる。
In step S325, it is selected whether to track the subject within the designated distance range. When the subject is to be tracked, the tracking subject is designated in step S326. For example, when the subject D is designated as a tracking target, when the subject D moves from the
本実施形態は、撮影者が意図する主被写体Dと主被写体Dと距離範囲が近傍にある周囲の被写体にフォーカスを合わせたい場合に有効な機能である。 This embodiment is an effective function when it is desired to focus on the main subject D intended by the photographer and the surrounding subjects whose distance range is close to the main subject D.
ステップS325で、被写体を追尾しない選択をした場合、被写体Dが図5(1)に示すように距離範囲2から距離範囲1に移動した場合、波形表示は図5(2)の表示から図5(4)の表示に切り替わる。撮影者がフォーカス合わせたい被写体が、ステップS325で指定した距離範囲内である場合に有効である。
If the subject is selected not to be tracked in step S325, and the subject D is moved from the
ステップS327で、撮影者は表示された波形表示を観測しながら、フォーカスリングなどのフォーカス調整機構を操作することによって、レンズ制御部112がレンズ群100を調節し、MF調整を行う。撮影者が意図した被写体の焦点を合わせた後にステップS329で記録を開始する。
In step S327, the photographer operates the focus adjustment mechanism such as a focus ring while observing the displayed waveform display, so that the
本実施形態によれば、追尾対象の被写体が前記所定の距離範囲に含まれなくなった場合でも、移動後に属する距離範囲に応じて、前記追尾対象の被写体に対応した画像領域の波形画像を生成することが可能となる。 According to the present embodiment, even when the tracking target subject is not included in the predetermined distance range, the waveform image of the image region corresponding to the tracking target subject is generated according to the distance range to which the tracking target belongs. It becomes possible.
(第3の実施形態)
本実施形態の撮像装置は、その構成は実施形態1と同様に図1に示した通りであり、動作タイミングチャートも実施形態1の図3、実施形態2の図4と同様である。本実施形態の特徴は波形表示の方法にある。
(Third embodiment)
The configuration of the imaging apparatus of the present embodiment is the same as that shown in FIG. 1 as in the first embodiment, and the operation timing chart is the same as that in FIG. 3 of the first embodiment and FIG. 4 of the second embodiment. A feature of this embodiment is a waveform display method.
本実施形態の撮像装置は、図3のステップS302、図4のステップS322で波形表示する際に、図6(1)に示すように距離範囲毎に波形の表示色を設定することができる。 When the waveform display is performed in step S302 of FIG. 3 and step S322 of FIG. 4, the imaging apparatus of the present embodiment can set the waveform display color for each distance range as shown in FIG.
距離範囲1内は色1と設定すると、図6(2)に示すように距離範囲1内の波形は色1で表示され、他の距離範囲内の被写体に対応した波形は、距離範囲毎に設定された色で表示される。色の種類や範囲設定は可変とし、システム制御部111で設定する。
If the
なお、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 The present invention is also realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program code. It is a process to be executed. In this case, the program and the storage medium storing the program constitute the present invention.
100 レンズ群
101 撮像センサー部
102 現像処理部
103 センサー制御部
104 距離情報取得部
105 認識部
106 高周波成分抽出部
107 波形生成部
108 画像合成部
109 表示装置
110 入力操作部
111 システム制御部
112 レンズ制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記撮像部により撮像された画像を表示する表示部と、
前記画像に含まれる被写体の距離情報を取得する情報取得部と、
前記画像の高周波成分を抽出し、高周波成分に基づいて被写体の合焦度合いを示す波形画像を生成する波形画生成部、を備える撮像装置であって、
前記波形画生成部は、前記距離情報を用いて、所定の距離範囲に含まれる被写体に対応した画像領域の波形画像を生成し、
前記表示部は、前記画像とともに前記波形画像を表示することを特徴とする撮像装置。 An imaging unit;
A display unit for displaying an image captured by the imaging unit;
An information acquisition unit for acquiring distance information of a subject included in the image;
A waveform image generating unit that extracts a high-frequency component of the image and generates a waveform image that indicates a degree of focus of a subject based on the high-frequency component,
The waveform image generation unit generates a waveform image of an image region corresponding to a subject included in a predetermined distance range using the distance information,
The said display part displays the said waveform image with the said image, The imaging device characterized by the above-mentioned.
追尾対象の被写体が前記所定の距離範囲に含まれなくなった場合でも、前記波形画生成部は、前記追尾対象の被写体に対応した画像領域の波形画像を生成することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の撮像装置。 Tracking means for tracking the subject;
The waveform image generation unit generates a waveform image of an image region corresponding to the subject to be tracked even when the subject to be tracked is not included in the predetermined distance range. 4. The imaging device according to any one of 3.
前記表示部は、前記波形画像を前記画像に重ねて表示することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の撮像装置。 The waveform image generation unit is capable of adjusting the transparency of the waveform image,
5. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays the waveform image so as to overlap the image. 6.
前記画像に含まれる被写体の距離情報を取得し、
前記距離情報を用いて、前記画像のうちで、所定の距離範囲に含まれる被写体に対応した領域の高周波成分を抽出し、高周波成分に基づいて被写体の合焦度合いを示す波形画像を生成し、
前記画像とともに前記波形画像を表示することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method of controlling an imaging apparatus that displays a degree of focus of a subject together with an image being captured,
Obtain distance information of the subject included in the image,
Using the distance information, extract a high frequency component of a region corresponding to a subject included in a predetermined distance range from the image, and generate a waveform image indicating the degree of focus of the subject based on the high frequency component,
A control method for an imaging apparatus, wherein the waveform image is displayed together with the image.
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