JP2018137613A - 画像処理装置、撮像装置および画像処理装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
流し撮り撮影においては撮影者が被写体の動きに合わせてパンニングをする必要があるが、被写体の移動速度とパンニング速度の間に差が発生してしまうと、被写体までブレた画像になることもある。ユーザの流し撮り撮影の補助(アシスト)を行う技術として、シフトレンズの移動により被写体の移動速度とパンニング速度の差を吸収する手法が提案されている。特許文献1では、ジャイロセンサのブレ検出と画像の動きベクトルから被写体を検出し、検出された被写体を画像中央に位置させるための補正量を算出し、光軸シフトレンズの移動で補正して流し撮り撮影を行う構成が開示されている。
図1は、本実施例のカメラシステムの構成を示す図である。図1では、カメラシステムとして、カメラ本体100とレンズ200を備えるデジタルカメラ等の撮像装置を例にとって説明する。レンズ200は、カメラ本体100に着脱可能な交換レンズである。なお、本発明は、レンズとカメラ本体とが一体となった撮像装置にも適用可能である。
ここで、図2に表示素子107における測距枠配置の一例を示す。外側の実線で示される枠は、撮像領域210を表し、内側の実線で示される枠は、測光領域211を表す。斜線の四角は、測距枠212を示している。本実施例では、測距枠の表示素子107としてPN液晶を用いた例を説明する。PN液晶では、CPU101からの指示で選択された測距枠の液晶が拡散し、測距枠212が表示される。また測光領域211、および測光領域を所定の数のブロック領域にわけた、測距枠との対応が点線で示されている。
LPU201は、レンズ内のCPU(以下LPUと呼ぶ)で、レンズ200の各部を制御するマイクロプロセッサである。また、LPU201は、被写体との距離情報や後述する角速度情報等をカメラ本体100のCPU101に送る。角速度センサ202はジャイロセンサなどの角速度センサで、200のレンズの移動量を表す角速度を検出し、角速度情報を電気信号として変換してLPU201へ出力する。レンズ200は、LPU201と角速度センサ202により、シフトレンズを駆動することで被写体の像ブレ補正を行う。撮影レンズユニットは、主撮像光学系、焦点距離を変更可能なズームレンズ群、像のブレを光軸と垂直方向に移動することにより光学的に補正するシフトレンズを有する。
なお、図4〜図6の説明で用いたEV値や蓄積時間の数値は一例にすぎず、これに限られるものではない。
図8は、本実施例における流し撮りアシスト撮影の処理についてのフローチャートである。
まず、ステップS601では、CPU101が、流し撮りアシスト設定がされているかどうかの判定を行う。本実施例では流し撮りアシストの設定は、ユーザが図1において不図示の撮影設定メニュー画面と操作ボタンを使って設定し、メモリ102もしくはメモリ113に記憶する。流し撮りアシスト設定でないと判定した場合は、ステップS602に進む。一方、流し撮りアシスト設定であると判定した場合は、ステップS606に進む。
ステップS603では、APU112が、図3(A)で説明した通常モードでの測光処理を行う。
ステップS605では、撮像素子103へ光線を導き、撮像処理を行い、終了する。なお、撮像処理の詳細なフローは公知の技術なので、その説明は省略する。
次に、ステップS608では、流し撮りアシスト測光処理を行う。この流し撮りアシスト測光処理の詳細なフローは、図9〜12を使って後述する。
ステップS610では、被写体の角速度を計算し、被写体の像ブレを補正するレンズシフト補正処理を行う。具体的には、CPU101が、ステップS607のレンズ角速度情報取得処理で取得したカメラのパンニング速度と、ステップS608の流し撮りアシスト測光処理で取得した動きベクトル検出演算の結果から、被写体の角速度を計算する。そして、被写体の角速度とカメラのパンニング速度のズレ分である像ブレを、シフトレンズを駆動することで補正する。
ステップS611では、撮像素子103へ光線を導き、撮像処理を行い、終了する。
まず、ステップS701では、CPU101が、流し撮りアシストが解像度優先モードで設定されているかどうかを判定する。もし、流し撮りアシスト設定が解像度優先であると判定した場合は、ステップS702に進む。ステップS702では、流し撮りアシスト解像度優先モードでの測光処理を行う。この流し撮りアシスト解像度優先モードでの測光処理の詳細なフローは、図10を使って後述する。一方、ステップS701で流し撮りアシスト設定が解像度優先でないと判定した場合は、ステップS703に進む。ステップS703では、流し撮りアシストサンプリングレート優先モードでの測光処理を行う。この流し撮りアシストサンプリングレート優先モードでの測光処理の詳細なフローは、図11および図12を使って後述する。
まず、ステップS801およびステップS802で測光用の画像を撮像し、ステップS803で画像の明るさを算出する。
ステップS801では、測光センサ108で蓄積Ank処理を行う。蓄積Ank処理は、測光センサ108に対して、APU112の制御により行う。なお、その際の蓄積時間は、図5(A)を用いて説明したプログラム線図に従う。また、最初の一回目の蓄積時間は、測光値がないため決定していないので、本実施例ではEv10を想定した4msとして開始するものとする。
ステップS803では、APU112が、測光画像Kに基づいて、測光演算処理を行う。測光演算処理のアルゴリズムについては、直接、本発明の特徴とは直接関係がないため、説明を省略する。
ステップS804では、測光センサ108で蓄積Vnk処理を行う。蓄積Vnk処理は、測光センサ108に対して、APU112の制御により行う。なお、その際の蓄積時間は、図5(B)を用いて説明したプログラム線図に従う。また、最初の一回目の蓄積時間は、測光値がないため決定していないので、本実施例ではEv10を想定した4msとして開始するものとする。
まず、ステップS806では、ステップS802で撮像した測光画像Kを動きベクトル検出演算のための画像として使用するかのどうかの判定するFlagの判定を行う。このFlagはメモリ113に記憶されており、APU112の制御により判定をする。なお、最初の一回目は、初期値としてTRUEが設定されているものとする。測光画像Kを使用すると判定した場合、すなわち、FlagがTRUEであると判定された場合、ステップS807に進む。一方、測光画像Kを使用しないと判定した場合、すなわち、FlagがFALSEであると判定された場合、ステップS808に進む。
一方、ステップS808では、APU112が、測光画像Kを使わずに動きベクトルの検出演算を行う。具体的には、前回ベクトル画像として記憶しているベクトル画像Kと今回ステップS805で撮像したベクトル画像Kから、全画素駆動方式で読みだされた画を比較するブロックパターンマッチングを用いて、全画動きベクトル検出演算を行う。
ステップS811では、ステップS805により撮像されたベクトル画像Kをメモリ113に記憶し保持する処理を行う。これは、今回撮像したベクトル画像Kを、次回のステップS808で使用する、前回ベクトル画像Kとして保持しておくものである。
まず、ステップS901およびステップS902で測光用の画像を撮像し、ステップS903で画像の明るさを算出する。
ステップS901では、蓄積Ans処理を行う。蓄積Ans処理は、測光センサ108に対して、APU112の制御により行う。なお、その際の蓄積時間は図6(A)を用いて説明したプログラム線図に従う。また、最初の一回目の蓄積時間は、測光値がないため決定していないので、本実施例ではEv10を想定した4msとして開始するものとする。
次にステップS903では、APU112が、測光画像Sに基づいて、測光演算処理を行う。測光演算処理のアルゴリズムについては、直接、本発明の特徴とは直接関係がないため、説明を省略するが、APU112により行う。
ステップS904では、測光センサ108で蓄積Vns処理を行う。蓄積Vns処理は、測光センサ108に対して、APU112の制御により行う。なお、その際の蓄積時間は、図6(B)を用いて説明したプログラム線図に従う。また、最初の一回目の蓄積時間は、測光値がないため決定していないので、本実施例ではEv10を想定した4msとして開始するものとする。
ステップS906では、ステップS902で取得した測光画像Sを動きベクトル検出のための画像として使用するかのどうかのFlagの判定を行う。このFlagは、メモリ113に記憶されており、APU112の制御により判定をする。なお、最初の一回目は、初期値としてTRUEとしているものとする。測光画像Sを使用すると判定した場合、すなわち、FlagがTRUEであると判定された場合、ステップS907に進む。一方、測光画像Sを使用しないと判定した場合、すなわち、FlagがFALSEであると判定された場合、ステップS910に進む。
ステップS909では、測光画像Sとベクトル画像Sから、加算駆動方式で読み出された画を比較するブロックパターンマッチングを用いて、加算動きベクトル検出演算処理を行い、動きベクトルを検出する。
ステップS916では、APU112が、ステップS905で取得したベクトル画像Sを、メモリ113に記憶し保持する処理を行う。これは次回のステップS910で使用する前回ベクトル画像Sとして保持しておくものである。
実施例2による、ペンタ部のセンサを用いて測光を行いながら、流し撮りアシストをするシステムについて説明する。実施例1ではユーザが流し撮りアシストの設定モードを設定していたが、本実施例においては、流し撮りアシストの設定モードをカメラが自動で選択する自動選択の設定がされた際に行う処理について説明をする。例えば、被写体が小さくかつ速い場合など、ユーザが自ら解像度を優先すべきかサンプリングレートを優先すべきか条件を特定できない場合に、自動選択が有効である。自動選択において、初期設定をユーザが設定するようにしてもよいし、初期設定として解像度優先が設定されるようにしてもよい。なお、実施例1の場合と同様の構成要素については詳細な説明を省略し、相違点を中心に説明する。
次に、ステップS1004では、APU112が、ステップS1002もしくはステップS1003により、動きベクトルが検出できたかどうかの判定を行う。ステップS1004で動きベクトル検出ができたと判定された場合は、処理を終了する。一方、動きベクトルが検出できなかったと判定された場合は、ステップS1005に進む。
ステップS1006では、流し撮りアシストサンプリングレート優先モードで測光処理を行い終了する。ステップS1007では、流し撮り解像度優先モードで測光処理を行い終了する。これにより、一方の測光方法で動きベクトル検出ができなかった際、もう一方の方法で動きベクトル検出を行うことで、カメラが自動で効果的な測光方法を選択することができる。
実施例3による、ペンタ部のセンサを用いて測光を行いながら、流し撮りアシストをするシステムについて説明する。本実施例においては、流し撮りアシストサンプリングレート優先モードで動きベクトルが検出できなかった場合、流し撮りアシストサンプリングレート優先モードでの測光処理で使用するプログラム線図を変更する処理を行う。なお、実施例1の場合と同様の構成要素については詳細な説明を省略し、相違点を中心に説明する。
まず、ステップS1101〜ステップS1103は、実施例1で説明したステップS701〜ステップS703と同じ処理を行う。
ステップS1105では、APU112が、流し撮りアシストサンプリングレート優先モードでの測光処理で利用するプログラム線図の変更処理を行い、処理を終了する。
図15(A)は、測光処理における蓄積Ans、読出Ansのプログラム線図である。蓄積Ans、読出Ansは、カメラをパンニング中に行うため、測光画像Sにも被写体のブレが起きないように、変更後は、常に加算読み駆動方式で撮像をする。この線図は、動きベクトル検出の精度低下の要因となる被写体ブレを考慮した線図で、同じ明るさにおいてなるべく速い蓄積時間で動きベクトル検出精度を上げるものである。
図15(B)は、動きベクトル検出処理における蓄積Vns、読出Vnsのプログラム線図である。蓄積Vnsの蓄積時間、読出Vnsの読出駆動方式も、測光画像Sと同じく、常に加算読み駆動方式にすることでサンプリングレートを上げて、ベクトル検出を行う。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
108 測光センサ
112 APU
Claims (14)
- 第1の撮像により撮像された第1の画像と、前記第1の撮像に続いて行われる第2の撮像により撮像された第2の画像を取得する取得手段と、
前記第1の画像に基づく測光の結果に応じて、前記第1の画像または前記第2の画像のうち、動きベクトルの算出に用いる画像を決定する第1の決定手段と、
前記決定された画像に基づいて、動きベクトルを算出する算出手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記第1の決定手段は、前記測光の結果が、所定の露出以上であった場合、前記第1の画像および前記第2の画像を動きベクトルの算出に用いる画像として決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第1の決定手段は、前記測光の結果が、所定の露出未満であった場合、前記第2の画像を動きベクトルの算出に用いる画像として決定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記第1の画像に基づく測光の結果に応じて、前記取得手段の撮像における画像信号の読出し方式を、第1の読出し方式と、前記第1の読出し方式より読出し時間の短い第2の読出し方式のいずれで行うか決定する第2の決定手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第2の決定手段は、前記測光の結果が、所定の露出以上であった場合、前記第1の読出し方式を画像信号の読出し方式として決定し、前記所定の露出未満であった場合、前記第2の読出し方式を画像信号の読出し方式として決定することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記第1の読出し方式は、全画素読出し方式であり、前記第2の読出し方式は、加算読出し方式であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記第1の撮像および前記第2の撮像を、解像度優先モードとサンプリングレート優先モードのいずれで行うか設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記設定手段は、サンプリングレート優先モードで動きベクトルを検出できなかった場合は解像度優先モードに設定を変更し、解像度優先モードで動きベクトルを検出できなかった場合はサンプリングレート優先モードに設定を変更することを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
- サンプリングレート優先モードで動きベクトルを検出できなかった場合、前記取得手段は、加算読出し方式で画像信号を読み出すことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
- 第1の撮像により撮像された第1の画像と、前記第1の撮像に続いて行われる第2の撮像により撮像された第2の画像を取得する取得手段と、
前記第1の画像または前記第2の画像のうち、動きベクトルの算出に用いる画像を決定する決定手段と、
前記決定された画像に基づいて、動きベクトルを算出する算出手段と、を備え、
前記取得手段は、前記第1の撮像または前記第2の撮像において、第1の読出し方式と、前記第1の読出し方式より読出し時間の短い第2の読出し方式のいずれかの方式で画像信号の読出しを行い、
前記決定手段は、読出し方式に応じて、動きベクトルの算出に用いる画像を決定することを特徴とする画像処理装置。 - 前記読出し方式は、前記第1の画像に基づく測光の結果に応じて決定されることを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記第1の撮像における蓄積時間が、所定の時間以上であった場合、前記第2の画像を動きベクトルの算出に用いる画像として決定することを特徴とする請求項10または請求項11に記載の画像処理装置。
- 請求項1乃至12のうちいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記第1の画像と前記第2の画像を撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - 第1の撮像により撮像された第1の画像と、前記第1の撮像に続いて行われる第2の撮像により撮像された第2の画像を取得する取得工程と、
前記第1の画像に基づく測光の結果に応じて、前記第1の画像または前記第2の画像のうち、動きベクトルの算出に用いる画像を決定する決定工程と、
前記決定された画像に基づいて、動きベクトルを算出する算出工程と、を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
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