JP2016219984A - 撮像装置、撮像方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】記録タイミングに影響を与えることなく、良好な画像を取得する。
【解決手段】ＣＰＵ１７は、インターバル撮影において、撮影タイミングの直前に、ジャイロセンサ２５の検出結果に基づいて当該装置が所定以上の大きさで動いているか否かを検出する動き検出処理や、ＣＭＯＳ１２から取り込んだ画像を解析して被写体の顔を検出する顔検出処理を実行し、その処理結果（動きの有無、顔の有無）に基づいてフォーカシング（パンフォーカス又はマルチフォーカス又は顔フォーカス）や露出（ＡＥ、顔検出ＡＥ）を設定する。そして、ＣＰＵ１７は、撮影タイミングで、上記設定した撮影条件でインターバル撮影を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置、撮像方法、及びプログラムに関する。

従来より、デジタルカメラ等においては、所定の記録間隔で撮影するインターバル撮影技術が知られている。また、近年では、特許文献１に記載されるように、インターバル撮影の記録タイミング下において撮影した画像に、移動体が写り込むことで、像ブレが生じると、その画像は採用（記録）しない技術も提案されている。

特開２０１１−２４４３３６号公報

しかしながら、従来技術では、像ブレが生じた画像を採用（記録）しないため、インターバル撮影技術によって得られる画像において、記録タイミングを逃すという問題がある。

そこで本発明は、記録タイミングに影響を与えることなく、良好な画像を取得するようにすることを目的とする。

この発明に係る撮像装置は、記録タイミングの所定時間前における撮影環境の状態を判断する判断手段と、この判断手段による判断結果に基づいて、前記記録タイミングの到来前に、前記撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定する設定手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明に係る撮像方法は、記録タイミングの所定時間前における撮影環境の状態を判断する判断ステップと、この判断ステップでの判断結果に基づいて、前記記録タイミングの到来前に、前記撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定する設定ステップと、を含むことを特徴とする。

この発明に係るプログラムは、撮像装置のコンピュータを、記録タイミングの所定時間前における撮影環境の状態を判断する判断機能、この判断機能による判断結果に基づいて、前記記録タイミングの到来前に、前記撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定する設定機能、として機能させることを特徴とする。

この発明によれば、記録タイミングに影響を与えることなく、良好な画像を取得することができる。

本発明の実施形態によるデジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。 本実施形態によるデジタルカメラ１の動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態によるデジタルカメラ１の動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態によるデジタルカメラ１の撮影タイミングを説明するためのシーケンス図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

Ａ．実施形態の構成
図１は、本発明の実施形態によるデジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。図において、デジタルカメラ１は、撮像レンズ１１、ＣＭＯＳ１２、ＴＧ（Timing Generator）１３、ユニット回路１４、画像処理部１５、レンズ駆動部１６、ＣＰＵ１７、ＤＲＡＭ１８、メモリ１９、フラッシュメモリ２０、表示部２１、キー入力部２２、カードＩ／Ｆ２３、メモリ・カード２４、及びジャイロセンサ２５を備えている。

撮像レンズ１１は、ズームレンズ、フォーカスレンズを含み、レンズ駆動部１６が接続されている。レンズ駆動部１６は、ＣＰＵ１７からの制御信号に従って撮像レンズ１１を駆動し、オートフォーカス駆動やズーム駆動などを行う。ＣＭＯＳ（撮像素子）１２は、電子シャッタ機能（後述のＴＧ（タイミングジェネレータ）１３による露光、データ掃き出しのタイミング制御）を備え、撮像レンズ１１、及びを介して投影された被写体の光を電気信号に変換し、撮像信号としてユニット回路１４に出力する。該ＣＭＯＳ１２は、ＴＧ１３によって生成されたタイミング信号に従って駆動される。

ユニット回路１４は、ＣＭＯＳ１２から出力される撮像信号を相関二重サンプリングして保持するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）回路、そのサンプリング後の撮像信号の自動利得調整を行うＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路、その自動利得調整後のアナログの撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器から構成されている。該ユニット回路１４は、ＴＧ１３によって生成されたタイミング信号に従って駆動される。ＣＭＯＳ１２の撮像信号は、ユニット回路１４を経てデジタル信号として画像処理部１５に送られる。

画像処理部１５は、ユニット回路１４から送られてきた画像データの画像処理（画素補間処理、γ補正、輝度色差信号の生成、ホワイトバランス処理、露出補正処理、重畳合成処理やフィルタ処理、顔検出処理等）、画像データの圧縮・伸張（例えば、ＪＰＥＧ形式やＭ−ＪＰＥＧ形式又はＭＰＥＧ形式の圧縮・伸張）の処理、撮像画像のトリミングや撮像画像のデジタルズームなどの処理などを行う。該画像処理部１５は、ＴＧ１３によって生成されたタイミング信号に従って駆動される。

ＣＰＵ１７は、デジタルカメラ１の各部を制御するワンチップマイコンである。特に、本実施形態では、ＣＰＵ１７は、インターバル撮影タイミングの直前に、ジャイロセンサ２５の検出結果に基づいて当該装置が所定以上の大きさで動いているか否かを検出する動き検出処理を実行するとともに、画像処理部１５により、ＣＭＯＳ１２から取り込んだ画像（縮小加工したプレビュー画像）を解析し、被写体の顔を検出する顔検出処理を実行させた後、インターバル撮影タイミングで、その処理結果（動きの有無、顔の有無）に基づいてフォーカシングや露出を設定し、実際のインターバル撮影を実行する。

ＤＲＡＭ１８は、ＣＭＯＳ１２によって撮像された後、ＣＰＵ１７に送られてきた画像データを一時記憶するバッファメモリとして使用されるとともに、ＣＰＵ１７のワーキングメモリとして使用される。上記ＣＰＵ１７は、ＤＲＡＭ１８に保存された撮像画像に対して上述した処理を施すよう制御する。メモリ１９は、ＣＰＵ１７によるデジタルカメラ１の各部の制御に必要なプログラム、及び各部の制御に必要なデータが記録されており、ＣＰＵ１７は、このプログラムに従って処理を行う。フラッシュメモリ２０や、メモリ・カード２４は、ＣＭＯＳ１２によって撮像された画像データなどを保存しておく記録媒体である。

表示部２１は、カラー液晶表示器とその駆動回路を含み、撮像待機状態にあるときには、ＣＭＯＳ１２によって撮像された撮像画像をライブビュー画像として表示し、記録画像の再生時には、フラッシュメモリ２０や、メモリ・カード２４から読み出され、伸張された記録画像を表示する。また、撮影時においては、今までに撮影された画像数、記録継続時間等々を逐次表示したり、撮影時以外においては電源の残容量、メモリーの空き容量、現在の撮影条件（設定内容）を表示する。キー入力部２２は、シャッタボタン、撮影モード設定ダイヤル、ズームスイッチ、ＳＥＴキー、十字キー等の操作キーを含み、ユーザのキー操作に応じた操作信号をＣＰＵ１７に出力する。

カードＩ／Ｆ２３には、デジタルカメラ１本体の図示しないカードスロットを介してメモリ・カード２４が着脱自在に装着されている。ジャイロセンサ２５は、デジタルカメラ１の筐体（端末筐体）の変位を検出するセンサであり、前後・左右方向（略水平方向）、上下方向（略鉛直方向）の加速度ベクトルを検出可能な３軸タイプのセンサである。ＣＰＵ１７は、ジャイロセンサ２５による検出結果に基づいて当該デジタルカメラ１の筐体が所定以上の大きさで動いている否かを判断する。

本実施形態では、上述したように、ＣＰＵ１７は、インターバル撮影において、撮影タイミングの直前に、当該装置が所定以上の大きさで動いているか否かを検出する動き検出処理や、ＣＭＯＳ１２から取り込んだ画像を解析して被写体の顔を検出する顔検出処理を実行し、その処理結果（動きの有無、顔の有無）に基づいてフォーカシングや露出を設定する。

より具体的には、ＣＰＵ１７は、当該装置が所定以上の大きさで動いている場合には、撮影条件として、フォーカスをパンフォーカス、露出を自動設定（ＡＥ）に設定し、当該装置が所定以上の大きさで動いておらず、かつ顔が検出されない場合には、フォーカスをマルチフォーカス、露出を自動設定（ＡＥ）に設定し、当該装置が所定以上の大きさでは動いていないが、顔が検出された場合には、顔部分にフォーカシングする顔フォーカス、露出を顔部分に合せる顔検出ＡＥに設定する。そして、ＣＰＵ１７は、撮影タイミングで、上記設定した撮影条件でインターバル撮影を実行する。

このように、本実施形態では、実際の撮影タイミングの直前に、当該装置が所定以上の大きさで動いているか否か、あるいは被写体の顔があるか否かに基づいて、予め撮影条件を設定することにより、記録タイミングに影響を与えることなく、良好な画像を取得することが可能となる。

Ｂ．実施形態の動作
次に、上述した実施形態の動作について説明する。
図２及び図３は、本実施形態によるデジタルカメラ１の動作を説明するためのフローチャートである。図２及び図３に示すフローチャートは、ＣＰＵ１７によって、少なくとも撮影タイミングを決める時間間隔より短い、所定の時間間隔で繰り返し実行される。また、図４は、本実施形態によるデジタルカメラ１の撮影タイミングを説明するためのシーケンス図である。

ＣＰＵ１７は、まず、監視タイミングＳ１であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。監視タイミングＳ１は、図４に示すように、インターバル撮影の撮影タイミングＳ２とした場合、撮影タイミングＳ２より所定時間ｔ前のタイミングである。撮影タイミングＳ２より所定時間ｔ前とは、取り込んだ画像に対して、被写体の動き検出処理、顔検出処理、自動露出設定などの撮影条件を設定するのに要する時間を考慮した時間である。監視タイミングＳ１は、時間間隔Ｔ１で繰り返し実行される。撮影タイミングＳ２は、時間間隔Ｔ２で繰り返し実行される。撮影タイミングＳ２の時間間隔Ｔ２は、予め設定された値、もしくはユーザにより設定された値である。また、インターバル撮影の継続時間も、予め設定された値、もしくはユーザにより設定された値である。監視タイミングＳ１は、撮影タイミングＳ２が設定されると自動的に設定される。

そして、監視タイミングＳ１でないと判断した場合には（ステップＳ１０のＮＯ）、ＣＰＵ１７は、当該処理を終了する。一方、監視タイミングＳ１であると判断した場合には（ステップＳ１０のＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、ジャイロセンサ２５の検出結果に基づいて当該装置が所定以上の大きさで動いているか否かを検出する動き検出処理を実行する（ステップＳ１２）。次に、ＣＰＵ１７は、画像処理部１５により、ＣＭＯＳ１２から取り込んだ画像から被写体の顔を検出する顔検出処理を実行する（ステップＳ１４）。

次に、ＣＰＵ１７は、取り込んだ画像に被写体の動きがあったか否かを判断する（ステップＳ１６）。そして、当該装置が所定以上の大きさで動いていると判断した場合には（ステップＳ１６のＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、被写界深度を深くすることによって、近距離から遠距離までピントを合わせるパンフォーカスを実行し（ステップＳ１８）、露出を自動設定（ＡＥ）する（ステップＳ２０）。次に、ＣＰＵ１７は、撮影タイミングＳ２であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。

そして、撮影タイミングＳ２でないと判断した場合には（ステップＳ２２のＮＯ）、ＣＰＵ１７は、ステップＳ２２を繰り返し実行することによって待機する。一方、撮影タイミングＳ２であると判断した場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、上記設定した撮影条件に従って、ＣＭＯＳ１２からの画像をキャプチャ（取得）する（ステップＳ２４）。

一方、当該装置が所定以上の大きさで動いていると判断した場合には（ステップＳ１６のＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、顔検出処理によって被写体の顔を検出したか否かを判断する（ステップＳ２６）。そして、被写体の顔が検出されなかったと判断した場合には（ステップＳ２６のＮＯ）、ＣＰＵ１７は、焦点位置が異なる複数の場所にピントを合わせるマルチフォーカスを実行し（ステップＳ２８）、露出を自動設定（ＡＥ）する（ステップＳ３０）。次に、ＣＰＵ１７は、撮影タイミングＳ２であるか否かを判断し（ステップＳ２２）、撮影タイミングＳ２であると判断した場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、所定の撮影条件に従って、ＣＭＯＳ１２からの画像をキャプチャ（取得）する（ステップＳ２４）。

一方、当該装置が所定以上の大きさで動いていると判断し、かつ被写体の顔が検出されたと判断した場合には（ステップＳ２６のＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、顔を自動追尾して当該顔にフォーカスを合わせる顔検出フォーカスを実行し（ステップＳ３２）、検出した顔に対して露出を自動設定（顔検出ＡＥ）する（ステップＳ３４）。次に、ＣＰＵ１７は、撮影タイミングＳ２であるか否かを判断し（ステップＳ２２）、撮影タイミングＳ２であると判断した場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、ＣＰＵ１７は、所定の撮影条件に従って、ＣＭＯＳ１２からの画像をキャプチャ（取得）する（ステップＳ２４）。

上述した実施形態によれば、撮影タイミングの所定時間前に、撮影環境の状態を判断し、この判断結果に基づいて、撮影タイミングの到来前に、撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定するようにしたので、撮影タイミングに影響を与えることなく、良好な画像を取得することができる。

上述した実施形態によれば、撮影条件として、フォーカスを調整するようにしたので、撮影タイミングに影響を与えることなく、常にピントが合った画像を取得することができる。

上述した実施形態によれば、ジャイロセンサ２５の検出結果に従って、当該装置が所定以上の大きさで動いているか否かに基づいて撮影環境の状態を判断するようにしたので、当該装置が大きく動いて手振れが生じるような場合であっても、良好な画像を取得することができる。

上述した実施形態によれば、ＣＭＯＳ１２から取り込んだ画像を解析して被写体の顔を検出し、その検出結果に基づいて撮影環境の状態を判断するようにしたので、被写体（の顔）を撮影するのに適した撮影条件で撮影することができ、良好な画像を取得することができる。

上述した実施形態によれば、撮影タイミングを所定の時間間隔で巡回的に撮影するインターバル撮影に適用するようにしたので、インターバル撮影において、撮影タイミングに影響を与えることなく、良好な画像を取得することができる。

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

（付記１）
付記１に記載の発明は、記録タイミングの所定時間前における撮影環境の状態を判断する判断手段と、この判断手段による判断結果に基づいて、前記記録タイミングの到来前に、前記撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定する設定手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置である。

（付記２）
付記２に記載の発明は、フォーカスレンズの位置を調整する調整手段を更に備え、前記設定手段は、前記撮影条件として、前記調整手段による位置調整を設定する、ことを特徴とする付記１に記載の撮像装置である。

（付記３）
付記３に記載の発明は、当該装置が所定以上の大きさで動いているか否かを検出する動き検出手段を更に備え、前記判断手段は、前記動き検出手段による検出結果に基づいて、前記撮影環境の状態を判断する、ことを特徴とする付記１に記載の撮像装置である。

（付記４）
付記４に記載の発明は、撮影画像内に特定の撮影対象が存在するか否かを検出する撮影対象検出手段を更に備え、前記判断手段は、前記撮影対象検出手段による検出結果に基づいて、前記撮影環境の状態を判断する、ことを特徴とする付記１に記載の撮像装置である。

（付記５）
付記５に記載の発明は、前記記録タイミングは、インターバル撮影による巡回的なタイミングを含む、ことを特徴とする付記１乃至４のいずれか一つに記載の撮像装置である。

（付記６）
付記６に記載の発明は、記録タイミングの所定時間前における撮影環境の状態を判断する判断ステップと、この判断ステップでの判断結果に基づいて、前記記録タイミングの到来前に、前記撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定する設定ステップと、を含むことを特徴とする撮像方法ある。

（付記７）
付記７に記載の発明は、撮像装置のコンピュータを、記録タイミングの所定時間前における撮影環境の状態を判断する判断機能、この判断機能による判断結果に基づいて、前記記録タイミングの到来前に、前記撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定する設定機能、として機能させることを特徴とするプログラムである。

１ デジタルカメラ
１１ 撮像レンズ
１２ ＣＭＯＳ
１３ ＴＧ（Timing Generator）
１４ ユニット回路
１５ 画像処理部
１６ レンズ駆動部
１７ ＣＰＵ
１８ ＤＲＡＭ
１９ メモリ
２０ フラッシュメモリ
２１ 表示部
２２ キー入力部
２３ カードＩ／Ｆ
２４ メモリ・カード
２５ ジャイロセンサ

Claims (7)

1. 記録タイミングの所定時間前における撮影環境の状態を判断する判断手段と、
   この判断手段による判断結果に基づいて、前記記録タイミングの到来前に、前記撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定する設定手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. フォーカスレンズの位置を調整する調整手段を更に備え、
   前記設定手段は、前記撮影条件として、前記調整手段による位置調整を設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 当該装置が所定以上の大きさで動いているか否かを検出する動き検出手段を更に備え、
   前記判断手段は、前記動き検出手段による検出結果に基づいて、前記撮影環境の状態を判断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 撮影画像内に特定の撮影対象が存在するか否かを検出する撮影対象検出手段を更に備え、
   前記判断手段は、前記撮影対象検出手段による検出結果に基づいて、前記撮影環境の状態を判断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記記録タイミングは、インターバル撮影による巡回的なタイミングを含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 記録タイミングの所定時間前における撮影環境の状態を判断する判断ステップと、
   この判断ステップでの判断結果に基づいて、前記記録タイミングの到来前に、前記撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定する設定ステップと、
   を含むことを特徴とする撮像方法。
7. 撮像装置のコンピュータを、
   記録タイミングの所定時間前における撮影環境の状態を判断する判断機能、
   この判断機能による判断結果に基づいて、前記記録タイミングの到来前に、前記撮影環境の状態に適用可能な撮影条件を設定する設定機能、
   として機能させることを特徴とするプログラム。
   
   

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