JP2019078626A - 距離検出装置、撮像装置、距離検出方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
<デジタルカメラ100の構成>
図1Aは、距離検出装置の一例であるデジタルカメラ100の構成を示す図である。なお、本実施形態の距離検出装置はデジタルカメラに限定されず、他の種類の電子装置、例えばパーソナルコンピュータなどであってもよい。
撮像素子101は、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)やCCD(電荷結合素子)などから構成され、撮像面位相差測距方式による測距機能を有する。結像光学系120を介して撮像素子101上に結像した被写体像は、撮像素子101により光電変換され、被写体像に基づく画像信号が生成される。取得した画像信号に対して、画像生成部184により現像処理を施すことで、観賞用画像信号を生成することができる。また、生成した観賞用画像信号を画像信号格納部185に格納することができる。以下、本実施形態における撮像素子101について、図1B、及び図2(A)〜(D)を用いてより詳細に説明する。
図3Aを参照して、本実施形態の撮像素子101が備える第1の測距用画素161及び第2の測距用画素162が受光する光束について説明する。図3Aは、結像光学系120の射出瞳130と、撮像素子101中の第1の測距用画素161及び第2の測距用画素162について示した概略図である。図3Aに示したマイクロレンズ151は、射出瞳130と受光層155とが光学的に共役関係になるように配置されている。結像光学系120の射出瞳130を通過した光束は、マイクロレンズ151により集光されて光電変換部153に導かれるが、一部の光は導光層164内の遮光部163により遮られる。その結果、図3Aに示す通り、第1の測距用画素161が備える光電変換部153は、射出瞳130内の第1の瞳領域310を通過した光束を主に受光する。そして、第2の測距用画素162が備える光電変換部153は、射出瞳130内の第2の瞳領域320を通過した光束を主に受光する。
本実施形態の距離情報生成装置110について説明する。図5(A)は、距離情報生成装置110の概略構成を表すブロック図であり、図5(B)は、距離情報生成装置110の動作を示すフローチャートである。
ΔL=K×d ・・・(1)
青波長領域の寄与率CTBb=Cb/(Cb+Cg+Cr)
緑波長領域の寄与率CTBg=Cg/(Cb+Cg+Cr) ・・・(2)
赤波長領域の寄与率CTBr=Cr/(Cb+Cg+Cr)
補正値Cdef
=Icob×CTBb+Icog×CTBg+Icor×CTBr ・・・(3)
第2の実施形態では、第1の実施形態で説明した撮像素子101(図1A及び図1B)とは異なる構成を持つ撮像素子を用いる場合について説明する。本実施形態において、デジタルカメラ100の基本的な構成は第1の実施形態と同様である(図1A参照)。しかしながら、図1Aにおいて、デジタルカメラ100は、撮像素子101の代わりに図9(A)に示す撮像素子901を備える。また、デジタルカメラ100は、距離情報生成装置110の代わりに、図10に示す距離情報生成装置1010を備える。距離情報生成装置1010は、論理回路により実装することもできるし、CPU181、ROM182、及びRAM183により実装することもできる。後者の場合、CPU181がROM182に格納されたプログラムをRAM183に展開して実行することにより、距離情報生成装置1010の機能が実現される。以下、主に第1の実施形態と異なる点について説明する。
撮像素子901は、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)やCCD(電荷結合素子)から構成され、撮像面位相差測距方式による測距機能を有する。結像光学系120を介して撮像素子901上に結像した被写体像は、撮像素子901により光電変換され、被写体像に基づく画像信号が生成される。取得した画像信号に対して、画像生成部184により現像処理を施すことで、観賞用画像信号を生成することができる。また、生成した観賞用画像信号を画像信号格納部185に格納することができる。以下、本実施形態における撮像素子901について、図9(A)〜(B)を用いてより詳細に説明する。
本実施形態の距離情報生成装置1010について説明する。図10は、本実施形態の距離情報生成装置1010の概要構成を表すブロック図であり、図11(A)は、距離情報生成装置1010の動作を示すフローチャートである。図10において、図5(A)と同一又は同様の構成要素には図5(A)と同一の符号を付す。図11(A)において図5(B)と同一又は同様の処理が行われるステップには図5(B)と同一の符号を付す。
第1の画像信号の信号値=Ib/4+Ig/2+Ir/4 ・・・(4)
第3の実施形態では、2つの撮像素子を用いて視点の異なる2つの画像信号を生成する構成について説明する。以下で、主に第2の実施形態と異なる点について説明する。
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。
Claims (14)
- 第1の視点から撮影された第1の画像、及び前記第1の視点と異なる第2の視点から撮影された第2の画像を取得する取得手段と、
前記第1の画像から被写体の色に基づいて代表画素を選択する選択手段と、
前記第2の画像において前記代表画素に対応する位置を検出することにより、前記代表画素の位置に対応する前記被写体の距離を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする距離検出装置。 - 前記選択手段は、前記代表画素の位置に対応する前記被写体の彩度が閾値以下であるように、前記被写体の色に基づいて前記代表画素を選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の距離検出装置。 - 前記取得手段は、前記第1の画像及び前記第2の画像の撮影に用いられた光学系において色収差が小さい特定色を示す情報を更に取得し、
前記選択手段は、前記特定色と前記代表画素の位置に対応する前記被写体の色との差が閾値以下であるように、前記被写体の色に基づいて前記代表画素を選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の距離検出装置。 - 前記第1の画像を複数の領域に分割する分割手段を更に備え、
前記選択手段は、前記複数の領域の各々から前記代表画素を選択する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の距離検出装置。 - 前記分割手段は、前記複数の領域のうちの第1の領域の境界が前記被写体の色の境界を含むように、前記第1の画像を前記複数の領域に分割し、
前記選択手段は、前記第1の領域から前記代表画素を選択する場合、前記第1の領域の境界の近傍からは前記代表画素を選択しない
ことを特徴とする請求項4に記載の距離検出装置。 - 前記選択手段は、前記代表画素の位置に対応する前記被写体の色と第2の代表画素の位置に対応する前記被写体の色との差が閾値以下であるように、前記第1の画像から前記被写体の色に基づいて前記代表画素及び前記第2の代表画素を選択し、
前記検出手段は、前記第2の代表画素の位置に対応する前記被写体の距離を更に検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の距離検出装置。 - 前記第1の画像を、第1の領域及び第2の領域を含む複数の領域に分割する分割手段を更に備え、
前記選択手段は、前記第1の領域から前記代表画素を選択し、前記第2の領域から前記第2の代表画素を選択する
ことを特徴とする請求項6に記載の距離検出装置。 - 前記選択手段は、前記第1の画像においてコントラストが閾値以上の領域から前記代表画素を選択する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の距離検出装置。 - 前記選択手段は、前記第1の画像において前記代表画素を含む第3の領域の近傍に前記第3の領域に類似する画素パターンが存在しないように、前記代表画素を選択する
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の距離検出装置。 - 前記第1の視点は、前記第1の画像及び前記第2の画像の撮影に用いられた光学系の射出瞳の第1の瞳領域に対応し、
前記第2の視点は、前記射出瞳の第2の瞳領域に対応し、
前記取得手段は、前記第1の瞳領域を通過した光束及び前記第2の瞳領域を通過した光束から生成されたカラー画像を更に取得し、
前記選択手段は、前記カラー画像に基づいて前記被写体の色を識別する
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の距離検出装置。 - 前記検出手段により検出された前記代表画素の位置に対応する前記被写体の前記距離の、前記第1の画像及び前記第2の画像の撮影に用いられた光学系の色収差に起因する誤差を補正する補正手段を更に備える
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の距離検出装置。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の距離検出装置と、
前記第1の画像及び前記第2の画像を撮影する撮像手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 距離検出装置が実行する距離検出方法であって、
第1の視点から撮影された第1の画像、及び前記第1の視点と異なる第2の視点から撮影された第2の画像を取得する取得工程と、
前記第1の画像から被写体の色に基づいて代表画素を選択する選択工程と、
前記第2の画像において前記代表画素に対応する位置を検出することにより、前記代表画素の位置に対応する前記被写体の距離を検出する検出工程と、
を備えることを特徴とする距離検出方法。 - コンピュータを、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の距離検出装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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