JP2017085434A

JP2017085434A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2017085434A
Application number: JP2015213544A
Authority: JP
Inventors: 宣和吉田; Nobukazu Yoshida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-05-18

Abstract

【課題】ガラス越しの被写体に対するストロボ発光を抑制し、撮影画像が白とびしてしまうことを避ける。【解決手段】ストロボを発光させて撮影するか否かを判定する自動発光判定手段と、ＰＬフィルタ回転手段でＰＬフィルタを回転させる前の画像を第１撮像画像として撮像し、ＰＬフィルタを回転させた後の画像を第２撮像画像として撮像する撮像手段と、撮像画像から顔を検出する顔検出手段により第１撮像画像から得られた第１の顔検出結果と、第２撮像画像から得られた第２の顔検出結果を比較する顔検出結果比較手段と、第１撮像画像および第２撮像画像から被写体の動きの有無を判定する動き判定手段から構成される。動き判定手段が被写体の動きを検出しておらず、かつ、顔検出結果比較手段が顔の有無の切り替わりを検出した場合には、自動発光判定手段がストロボを発光させて撮影すると判定していたとしても、ストロボを発光させずに撮影すると判定し直す。【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来の撮像装置には、撮像した画像を用いて撮影シーンを解析し、その解析結果に応じて撮影時にストロボ発光させるか否かを判定するものがある。特許文献１には、主被写体とその周辺の輝度から逆光を検出し、発光指示を行う技術が開示されている。

特開平２−１０６７２７号公報

しかしながら、ガラス越しの人物を被写体として検出した場合、人物を明るくしようとしてストロボ発光した結果、ガラスの反射により白とびした画像が撮影されてしまうことがあった。

上記の課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、
ストロボを発光させて撮影するか否かを判定する自動発光判定手段と、ＰＬフィルタを回転させるＰＬフィルタ回転手段と、撮像画像から顔を検出する顔検出手段と、前記ＰＬフィルタ回転手段でＰＬフィルタを回転させる前の画像を第１撮像画像として撮像し、前記ＰＬフィルタ回転手段でＰＬフィルタを回転させた後の画像を第２撮像画像として撮像する撮像手段と、前記顔検出手段により前記第１撮像画像から得られた第１の顔検出結果と、前記顔検出手段により前記第２撮像画像から得られた第２の顔検出結果を比較する顔検出結果比較手段と、前記第１撮像画像および前記第２撮像画像から被写体の動きの有無を判定する動き判定手段とを備え、前記動き判定手段が被写体の動きを検出しておらず、かつ前記顔検出結果比較手段が顔の有無の切り替わりを検出した場合には、前記自動発光判定手段がストロボを発光させて撮影すると判定していたとしても、ストロボを発光させずに撮影すると判定し直すことを特徴とする。

本発明に係る撮像装置によれば、ガラス越しの被写体に対するストロボ発光を抑制し、撮影画像が白とびしてしまうことを避けることができる。

本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る静止画記録モード処理のフローチャート図である。本発明の一実施形態に係る発光判定処理のフローチャート図である。本発明の一実施形態に係る撮影処理のフローチャート図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

図１に、実施形態に係る撮像装置の構成を示す。

撮像部１０は光を受光し、A/D変換によってデジタル化された画像信号を出力する。撮像部１０が受光する光はフォーカスレンズを含むレンズ群、シャッター、絞り、ＮＤフィルタ、ＰＬフィルタを通過したものであり、シャッター、絞り、ＮＤフィルタは露出制御部２０によって、ＰＬフィルタはＰＬフィルタ制御部２５によって、フォーカスレンズはフォーカス制御部３０によってそれぞれ制御することが可能である。また、ストロボ制御部３５によってストロボを発光させ、被写体による反射光を撮像部１０でとりこむこともできる。

撮像部１０から出力された画像データは画像処理回路６０へ入力すると同時に、メモリ５０に記憶することができる。一旦、メモリ５０に記憶した画像データは再度読み出すことができ、システム制御４０から画像データを参照したり、読み出した画像データを画像処理回路６０に入力することが可能である。さらに、画像処理回路６０で画像処理した画像データをメモリ５０に書き戻したり、システム制御４０から任意のデータを書き込むことも可能である。画像処理回路６０においては、入力画像を解析することで人物（顔）をはじめとする被写体を検出することも可能であり、システム制御４０と連携して、被写体に応じた様々な制御を行うことが可能である。

表示部７０は画像処理回路６０で画像処理されメモリ５０に記憶されたデジタル画像データをD/A変換して、液晶ディスプレイのような表示装置に画像を表示することができる。また、画像データだけでなく任意の情報を単独、もしくは画像と共に表示することが可能であり、撮影時の露出情報を表示したり、検出された顔領域に枠を表示することも可能である。

記録部８０は撮影した画像データをメディアに記憶することができる。

操作部９０は特に撮影指示を行うためのシャッタースイッチSW1（９２）、SW2（９４）を含む。９２はシャッタースイッチSW1で、不図示のシャッターボタンの操作途中でONとなり、露出やピントの自動制御等の撮影準備動作の開始を指示する。９４はシャッタースイッチSW2で、不図示のシャッターボタンの操作完了でONとなり、静止画撮影の指示を行う操作が実現可能である。また、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モードなどのカメラ動作モードを切り替えるモード切替スイッチや、カメラ設定を変更可能なパラメータ選択スイッチなどを含む。パラメータ選択スイッチの操作によりストロボの発光設定を「強制非発光」「強制発光」「自動発光」から選択することができる。他にも操作部９０はストロボのポップアップスイッチを含み、スイッチの操作によりストロボのポップアップが可能である。ストロボはポップアップ状態でのみ発光することが可能であり、ポップアップしていない場合はパラメータ選択スイッチで選択可能なストロボ発光設定は「強制非発光」に限定される。

図２は静止画記録モード処理を示すフローチャートである。

システム制御４０は、第一シャッター信号ＳＷ１がONしているか否かを判断し(Ｓ２０１)、ONであればＳ２０２に進む。

Ｓ２０２においてシステム制御４０は測光処理を行い、被写体の輝度値を算出するとともに、算出した輝度値に基づき適正露出に制御する。被写体の輝度値は、撮像部１０から出力される画像データの輝度信号値と、その画像が露光された時点の露出条件とから算出される。

Ｓ２０３では、測距処理を行い、被写体にピントを合わせるためにフォーカスレンズを合焦位置に移動させる。

次にシステム制御４０は、撮影時にストロボを発光させるか否かを判定する（Ｓ２０４）。この発光判定処理Ｓ２０４については図３を用いて後述する。

Ｓ２０５に進むと、表示部７０に静止画撮影時の露出（絞り値、露光時間、ＩＳＯ感度など）を表示する。静止画撮影時の露出は、Ｓ２０２の測光結果とＳ２０４またはＳ２０９の発光判定結果に基づいて算出される。露光時間が閾値以上だった場合は手ぶれの可能性が高いため、手ぶれ警告表示も行う。また発光判定の結果に基づき、撮影時にストロボを光らせるか否かをストロボアイコンで表示する。

Ｓ２０６では、第２シャッタースイッチ信号ＳＷ２がＯＮしているか否かを判断し、ＯＦＦの場合はＳ２０７に、ＯＮの場合はＳ２１０に進む。

Ｓ２０７では、第１シャッタースイッチ信号ＳＷ１がＯＮしているか否かを判断し、ＯＮの場合はＳ２０８に、ＯＦＦの場合はＳ２０１に戻る。

Ｓ２０８においてシステム制御４０は、ストロボの状態に変化があったかを判定する。ＳＷ１がＯＮ、ＳＷ２がＯＦＦの間（以下、ＳＷ１保持中と呼ぶ）に操作部９０によりストロボがポップアップされた場合など、ストロボの状態に変化があった場合はＳ２０９に、変化がなければＳ２０６に戻る。

Ｓ２０９ではストロボ状態の変化に応じて発光判定結果を更新し、Ｓ２０５に戻る。このＳＷ１保持中発光判定処理Ｓ２０９はＳ２０４の発光判定と同じでよい。

Ｓ２１０に進むと静止画の撮影を行い、処理はＳ２０１に戻る。この撮影処理Ｓ２１０については図４を用いて後述する。

図３はＳ２０４の発光判定処理を示すフローチャートである。

システム制御４０は、Ｓ３０１にて１枚撮像した後、ＰＬフィルタを回転し（Ｓ３０２）、再度１枚撮像する（Ｓ３０３）。

次にシステム制御４０は、Ｓ３０１で撮像した画像データを画像処理回路６０を用いて解析し、顔に影（コントラスト）のある人物が検出されたかを判断する（Ｓ３０４）。人物の顔に影がある場合は（Ｓ３０４）、Ｓ３０６に進む。顔に影のあるシーンは、ストロボを発光させて撮影することで影を明るくすることができるので、ストロボを発光させる方向で処理を行う。影が無い場合は（Ｓ３０４）、Ｓ３０５に進む。

システム制御４０は、Ｓ３０１で撮像した画像データを画像処理回路６０を用いて解析し、逆光で顔が暗くなっている人物逆光シーンか否かを判定する（Ｓ３０５）。逆光で顔が暗い場合は（Ｓ３０５）、Ｓ３０６に進む。逆光で顔が暗くなっているシーンも、ストロボを発光させて撮影することで顔を明るくすることができるので、ストロボを発光させる方向で処理を行う。人物逆光でない場合は（Ｓ３０５）、Ｓ３０８に進む。

Ｓ３０６にて、システム制御４０は被写体に動きがあるかを判定する。例えば、Ｓ３０１で得られた撮像データとＳ３０３で得られた撮像データをそれぞれ画像処理回路６０で解析し、それぞれ得られた被写体検出結果（例えば顔の位置、サイズなど）の変化に基づき被写体の動きを判定すればよい。他にもＳ３０１とＳ３０３でそれぞれ得られた撮像データのフレーム間の輝度差分を算出し、動きを判定してもよい。被写体に動きがあった場合は（Ｓ３０６）、Ｓ３０９に進む。

Ｓ３０６にて被写体に動きが無いと判定された場合はＳ３０７に進み、Ｓ３０１とＳ３０３で得られた撮像データをそれぞれ解析して得られた被写体検出結果を比較する。比較の結果、Ｓ３０１で得られた撮像データでは検出されていた顔が、Ｓ３０３で得られた撮像データでは検出されなくなった場合はＳ３０８に進み、そうでなければＳ３０９に進む。

Ｓ３０８にて、システム制御４０は、顔以外の要因でストロボ発光させる必要があるかを判定する。例えば被写体が暗く、露光時間が長くなるために手ぶれが懸念される場合などは、顔の有無に関わらずストロボを発光する必要があると判定する。顔以外の要因でストロボ発光させる必要がある場合はＳ３０９に進み、必要が無ければＳ３１０に進む。

Ｓ３０９に進んだ場合、システム制御４０は撮影時にストロボ発光させることを決定し、発光判定結果として「発光」と記憶する。

逆にＳ３１０に進んだ場合は、システム制御４０は撮影時にストロボを発光させないことを決定し、発光判定結果として「非発光」と記憶する。

Ｓ３０９またはＳ３１０にて発光判定結果を記憶したら発光判定処理Ｓ２０４を終了する。

なお、操作部９０に含まれるパラメータ選択スイッチでストロボの発光設定が「自動発光」の場合のみ、Ｓ２０４の発光判定処理の結果が採用される。発光設定が「強制非発光」「強制発光」に設定されていた場合はその設定に従う。

顔に影がある場合や人物逆光シーンの場合、Ｓ３０９にてストロボ発光を確定させることが基本となるが、対象となる顔がガラスに反射した顔の場合やガラス越しの顔の場合は、ストロボ光がガラスで反射し所望の画像が得られないため、Ｓ３０６、Ｓ３０７で検出された顔がガラスに反射したものであるか、またガラス越しの顔でないかを判定している。被写体に動きが無いのにも関わらずＰＬフィルタの回転により現れたり消えたりする顔であれば、それはガラスに反射した顔、もしくはガラス越しの顔と判断し、発光を取り消す方向に処理が動く。

本実施例では顔に影があるため発光する場合、および逆光で顔が暗くて発光する場合を顔要因で発光する場合とし、それ以外の例えば手ぶれ防止のストロボ発光については、ガラスがあっても手ぶれ防止効果は期待できるとしてＳ３０９で発光判定するようにしたが、ガラスによる反射を避けることを優先して、顔要因以外で発光しようとしていた場合も発光を取り消す方向（Ｓ３１０）に処理するモードを用意し、条件に応じて切り換える実施形態も考えられる。例えば、別途画像内の距離分布を取得しておき、ＰＬフィルタの回転前後で検出結果が変化した顔と略等距離にある範囲をガラス面と判定し、ガラス面が広い場合はガラスによる反射の影響が大きいと判断して顔要因以外で発光しようとしていた場合も発光を取り消すようにしてもよい。

逆に、影や逆光が検出された顔と、ＰＬフィルタの回転前後で検出結果が変化した顔が別の顔である場合は、影や逆光が検出された顔については正しくストロボ光が到達する可能性があるため、ストロボを光らせてもよい。つまり、影や逆光が検出された顔と、ＰＬフィルタの回転前後で検出結果が変化した顔の特徴量や位置を鑑み、両者が一致すると判断した場合に限り、発光を取り消す形態としてもよい。

図４はＳ２１０の撮影処理を示すフローチャートである。

Ｓ４０１にて、システム制御４０はＳ２０５で表示した静止画用の露出に設定する。また、発光撮影する場合には調光動作を行い、本露光に対する発光設定も行っておく。発光撮影するか否かは、発光判定処理Ｓ２０４およびＳＷ１保持中発光判定処理Ｓ２０９で記憶した発光判定結果を参照することで決定する。発光判定結果が「発光」であれば発光撮影し、「非発光」であればストロボ発光させずに撮影する。

露出設定が完了すると４０２の露光動作に進む。露光されたデータはメモリ５０に記憶される。

次に撮像されたデータの現像処理４０３を行う。

現像されたデータは記録部８０によってメディアに記録され（Ｓ４０４）、撮影処理Ｓ２１０を終了する。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。また、上述の実施形態の機能を実現する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し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。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。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。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。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。

１０撮像部、２５ＰＬフィルタ制御部、３０フォーカス制御部、
３５ストロボ制御部

Claims

ストロボを発光させて撮影するか否かを判定する自動発光判定手段と、
ＰＬフィルタを回転させるＰＬフィルタ回転手段と、
撮像画像から顔を検出する顔検出手段と、
前記ＰＬフィルタ回転手段でＰＬフィルタを回転させる前の画像を第１撮像画像として撮像し、前記ＰＬフィルタ回転手段でＰＬフィルタを回転させた後の画像を第２撮像画像として撮像する撮像手段と、
前記顔検出手段により前記第１撮像画像から得られた第１の顔検出結果と、前記顔検出手段により前記第２撮像画像から得られた第２の顔検出結果を比較する顔検出結果比較手段と、
前記第１撮像画像および前記第２撮像画像から被写体の動きの有無を判定する動き判定手段とを備え、
前記動き判定手段が被写体の動きを検出しておらず、かつ前記顔検出結果比較手段が顔の有無の切り替わりを検出した場合には、前記自動発光判定手段がストロボを発光させて撮影すると判定していたとしても、ストロボを発光させずに撮影すると判定し直すことを特徴とする撮像装置。
前記自動発光判定手段が顔要因でストロボを発光させて撮影すると判定していた場合に限り、ストロボを発光させずに撮影すると判定し直すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記自動発光判定手段がストロボを発光させて撮影すると判定する要因となった顔と、前記顔検出結果比較手段が有無の切り替わりを検出した顔が同一の顔と判定された場合に限り、ストロボを発光させずに撮影すると判定し直すことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
画像内の距離分布を距離マップとして取得する距離マップ取得手段をさらに備え、前記自動発光判定手段が顔要因でストロボを発光させて撮影すると判定していた場合に限り、ストロボを発光させずに撮影すると判定し直すモードと、顔以外の要因でストロボを発光させて撮影すると判定した場合でも、ストロボを発光させずに撮影すると判定し直すモードを、距離マップに応じて使い分けることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記距離マップを参照し、前記比較手段が有無の切り替わりを検出した顔が存在する位置と等距離にある範囲が画像に占める割合が、所定の閾値を超えた場合に、顔以外の要因でストロボを発光させて撮影すると判定した場合でも、ストロボを発光させずに撮影すると判定し直すことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。