JP2020085918A - 決定装置、撮像装置、撮像システム、移動体、決定方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが歩きながら撮像装置で撮像する場合など、撮像装置が特定の動きをする場合に、撮像装置のオートフォーカスが適切に行われない場合がある。【解決手段】決定装置は、撮像装置の動きを示す情報を取得する取得部を備えてよい。決定装置は、情報に基づいて、撮像装置によるオートフォーカスの対象とする被写体と撮像装置との距離の範囲である合焦可能範囲を決定する決定部を備えてよい。決定部は、情報が予め定められた動きを示さない場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。決定部は、情報が予め定められた動きを示す場合、第１の範囲より狭い第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。【選択図】図４

Description

本発明は、決定装置、撮像装置、撮像システム、移動体、決定方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、歩数のカウントが所定の歩数単位に達するごとに、撮像装置による撮影を促す報知を行うことが開示されている。
特許文献１ 特開２００６−５７３７号公報

ユーザが歩きながら撮像装置で撮像する場合など、撮像装置が特定の動きをする場合に、撮像装置のオートフォーカスが適切に行われない場合がある。

本発明の一態様に係る決定装置は、撮像装置の動きを示す情報を取得する取得部を備えてよい。決定装置は、情報に基づいて、撮像装置によるオートフォーカスの対象とする被写体と撮像装置との距離の範囲である合焦可能範囲を決定する決定部を備えてよい。

決定部は、情報が予め定められた動きを示さない場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。決定部は、情報が予め定められた動きを示す場合、第１の範囲より狭い第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

決定部は、情報が、予め定められた動きとして、撮像装置を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示す場合、第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

決定部は、情報が、撮像装置が静止していることを示す場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

決定部は、情報が、予め定められた動きとして、撮像装置を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示し、かつ撮像装置の撮像方向と撮像装置の移動方向との関係が予め定められた条件を満たす動きを示す場合、第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

決定部は、情報が、予め定められた動きとして、撮像装置を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示し、かつ撮像装置の撮像方向と撮像装置の移動方向との成す角度が０度から１８０度より小さい角度である第１角度の範囲を満たす動きを示す場合、第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

決定部は、撮像装置と接続される表示部が表示する方向を含む第２角度の範囲を満たす方向に撮像装置の撮像方向が向いている場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

決定部は、情報が、予め定められた動きとして、撮像装置の撮像方向と撮像装置の移動方向との関係がパンニングの条件を満たす動きを示す場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

取得部は、撮像装置の振動を検知するセンサから情報を取得してよい。

第１の範囲は、第２の範囲を含んでよい。

第１の範囲は、被写体と撮像装置との距離が第１距離から無限遠までの範囲でよい。第２の範囲は、被写体と撮像装置との距離が第１距離より長い第２距離から無限遠までの範囲でよい。

第２の範囲は、撮像装置が第１の速度で移動する場合よりも、撮像装置が第１の速度より速い第２の速度で移動する場合のほうがより狭くてよい。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記決定装置を備えてよい。撮像装置は、合焦可能範囲に基づいてオートフォーカスを実行する制御部を備えてよい。

本発明の一態様に係る撮像システムは、上記撮像装置を備えてよい。撮像システムは、撮像装置を回転可能に支持する支持機構を備えてよい。

本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像システムを備えて移動する移動体でよい。

本発明の一態様に係る決定方法は、撮像装置の動きを示す情報を取得する段階を備えてよい。決定方法は、情報に基づいて、撮像装置によるオートフォーカスの対象とする被写体と撮像装置との距離の範囲である合焦可能範囲を決定する段階を備えてよい。

本発明の一態様に係るプログラムは、上記決定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムでよい。

本発明の一態様によれば、撮像装置が特定の動きをする場合に、撮像装置のオートフォーカスが適切に行われなくなることを抑制できる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

スタビライザの一例を示す外観斜視図である。 スタビライザの機能ブロックの一例を示す図である。 撮像装置によるオートフォーカスの対象とする被写体と撮像装置との距離と、撮像装置のデフォーカス量との関係の一例を示す図である。 撮像装置がオートフォーカスを実行する場合の手順の一例を示すフローチャートである。 無人航空機及び遠隔操作装置の外観の一例を示す図である。 ハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び／またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）及び／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１は、スタビライザ５００の一例を示す外観斜視図である。スタビライザ５００は、撮像装置１００、ジンバル５０、及び持ち手部５０３を備える。スタビライザ５００は、撮像システムの一例である。ジンバル５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、ヨー軸回転機構５０９、ピッチ軸回転機構５１０、及びロール軸回転機構５１１を有する。ジンバル５０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の位置である。撮像装置１００は、メモリを挿入するためのスロット１０１を有する。ジンバル５０は、ホルダ５０７を介して持ち手部５０３に固定される。

持ち手部５０３は、ジンバル５０、及び撮像装置１００を操作するための各種ボタンを有する。持ち手部５０３は、シャッターボタン５０４、録画ボタン５０５、及び操作ボタン５０６を含む。シャッターボタン５０４が押下されることで、撮像装置１００により静止画を記録することができる。録画ボタン５０５が押下されることで、撮像装置１００により動画を記録することができる。

スタビライザ５００は、デバイスホルダ５０１をさらに備える。デバイスホルダ５０１が持ち手部５０３に固定されている。デバイスホルダ５０１は、スマートフォンなどのモバイルデバイス５０２を保持する。モバイルデバイス５０２は、ＷｉＦｉなどの無線ネットワークを介してスタビライザ５００と通信可能に接続されてよい。これにより、撮像装置１００により撮像された画像をモバイルデバイス５０２の画面に表示させることができる。なお、スタビライザ５００は、デバイスホルダ５０１を備えなくてもよい。

図２は、スタビライザ５００の機能ブロックの一例を示す。スタビライザ５００は、撮像装置１００、及びジンバル５０を備える。

撮像装置１００は、撮像部１０２及びレンズ部２００を備える。撮像装置１００は、決定装置の一例である。レンズ部２００は、レンズ装置の一例である。撮像部１０２は、イメージセンサ１２０、撮像制御部１１０、メモリ１３０、加速度センサ１４０、及びＧＰＳ受信機１５０を有する。イメージセンサ１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ１２０は、複数のレンズ２１０を介して結像された光学像を撮像し、撮像された画像を撮像制御部１１０に出力する。撮像制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。メモリ１３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１３０は、撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。

加速度センサ１４０は、３軸方向（パン軸（ヨー軸）、チルト軸（ピッチ軸）、及びロール軸）の加速度を検出する。ＧＰＳ受信機１５０は、複数のＧＰＳ衛星から発信された時刻を示す複数の信号を受信する。ＧＰＳ受信機１５０は、受信された複数の信号に基づいてＧＰＳ受信機１５０の位置（緯度及び経度）、つまり撮像装置１００の位置（緯度及び経度）を算出する。

レンズ部２００は、複数のレンズ２１０、複数のレンズ駆動部２１２、及びレンズ制御部２２０を有する。複数のレンズ２１０は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ２１０の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ部２００は、撮像部１０２に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ駆動部２１２は、カム環などの機構部材を介して、複数のレンズ２１０の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させる。レンズ駆動部２１２は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、ステッピングモータを含んでよい。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部２１２を駆動して、機構部材を介して１または複数のレンズ２１０を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。

レンズ部２００は、メモリ２２２、位置センサ２１４をさらに有する。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ動作命令に応じてレンズ駆動部２１２を介して、レンズ２１０の光軸方向への移動を制御する。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ動作命令に応じてレンズ駆動部２１２を介して、レンズ２１０の光軸方向への移動を制御する。レンズ２１０の一部または全部は、光軸に沿って移動する。レンズ制御部２２０は、レンズ２１０の少なくとも１つを光軸に沿って移動させることで、ズーム動作及びフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。位置センサ２１４は、レンズ２１０の位置を検出する。位置センサ２１４は、現在のズーム位置またはフォーカス位置を検出してよい。

メモリ２２２は、レンズ駆動部２１２を介して移動する複数のレンズ２１０の制御値を記憶する。メモリ２２２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。

ジンバル５０は、ヨー軸回転機構５０９、ピッチ軸回転機構５１０、ロール軸回転機構５１１、ジンバル制御部５２０、メモリ５３０、及び慣性計測装置５４０を備える。ヨー軸回転機構５０９は、撮像装置１００をヨー軸を中心に回転させる。ピッチ軸回転機構５１０は、撮像装置１００をピッチ軸を中心に回転させる。ロール軸回転機構５１１は、撮像装置１００をロール軸を中心に回転させる。ジンバル制御部５２０は、ヨー軸回転機構５０９、ピッチ軸回転機構５１０、及びロール軸回転機構５１１の駆動を制御する。ジンバル制御部５２０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。メモリ５３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ５３０は、ジンバル制御部５２０がヨー軸回転機構５０９、ピッチ軸回転機構５１０、及びロール軸回転機構５１１などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ５３０は、ジンバル５０の筐体の内部に設けられてよい。メモリ５３０は、ジンバル５０の筐体から取り外し可能に設けられてよい。

慣性計測装置５４０は、撮像装置１００の姿勢を検出する。慣性計測装置５４０は、撮像装置１００の姿勢として、撮像装置１００の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度と、ピッチ、ロール、及びヨーの３軸方向の角速度とを検出してよい。

以上のように構成されたスタビライザ５００において、撮像装置１００の動きによっては、撮像装置１００のオートフォーカスが適切に行われない場合がある。例えば、ユーザが夜間にスタビライザ５００を保持して歩行しながらユーザの進行方向の動画を撮影する。この場合に、撮像装置１００の画角内に街灯などの光源が入ってくると、撮像装置１００により撮像される画像のコントラストの変化が大きくなり、撮像装置１００がオートフォーカス（ＡＦ）を実行する。例えば、撮像装置１００がコントラスＡＦを実行する場合、無限遠から至近端までフォーカスレンズを移動させて、コントラスト値がピークとなるフォーカスレンズの位置を探索する。すなわち、オートフォーカスが実行されることで、無限遠から至近端までフォーカスレンズが移動するので、撮像装置１００により撮像される画像がぼけてしまう。

ここで、ユーザが歩行しながら撮像装置１００で撮像する場合、撮像装置１００からの距離が比較的近い被写体に焦点を合わせて撮影する可能性は高くない。すなわち、撮像装置１００が、至近端までフォーカスレンズを移動させなくても、所望の被写体に対して合焦状態が得られるフォーカスレンズの位置を探索できる可能性が高い。

そこで、本実施形態に係る撮像装置１００は、撮像装置１００の動きに応じて、オートフォーカスの対象とする被写体と撮像装置１００との距離の範囲である合焦可能範囲を調整する。

撮像制御部１１０は、取得部１１２、決定部１１４、及び合焦制御部１１６を有する。取得部１１２は、撮像装置１００の動きを示す情報を取得する。取得部１１２は、加速度センサ１４０から、撮像装置１００に生じる３軸方向の加速度を示す情報を、撮像装置１００の動きを示す情報として取得してよい。取得部１１２は、慣性計測装置５４０から、撮像装置１００に生じる３軸方向の加速度を示す情報を、撮像装置１００の動きを示す情報として取得してよい。加速度センサ１４０または慣性計測装置５４０で検出された撮像装置１００に生じる加速度から導出される撮像装置１００の振動を示す情報を、撮像装置１００の動きを示す情報として取得してよい。

決定部１１４は、撮像装置の動きを示す情報に基づいて、撮像装置１００によるオートフォーカスの対象とする被写体と撮像装置１００との距離の範囲である合焦可能範囲を決定する。合焦制御部１１６は、合焦可能範囲に基づいてオートフォーカスを実行する。合焦制御部１１６は、合焦可能範囲に対応する駆動範囲でフォーカスレンズを移動させて、オートフォーカスの対象とする被写体に対して合焦状態が得られるフォーカスレンズの位置を探索する。合焦制御部１１６は、合焦可能範囲に対応する駆動範囲に亘ってフォーカスレンズを移動させて、その間に撮像装置１００に複数の画像を撮像させ、複数の画像に基づいてコントラスト値がピークとなるフォーカスレンズの位置を特定してよい。

決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が予め定められた動きを示さない場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が予め定められた動きを示す場合、第１の範囲より狭い第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が、予め定められた動きとして、撮像装置１００を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示す場合、第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。決定部１１４は、加速度センサ１４０または慣性計測装置５４０で検出された撮像装置１００に生じる加速度の変化のパターンが、予め定められた変化のパターンに該当する場合、撮像装置１００の動きを示す情報が予め定められた動きを示すと判断してよい。決定部１１４は、撮像装置１００に生じる加速度の変化のパターンが、ユーザが歩行しているときの動きを示す予め定められた変化のパターンに該当する場合、撮像装置１００の動きを示す情報が予め定められた動きを示すと判断してよい。決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が、撮像装置１００が静止していることを示す場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。第１の範囲は、被写体と撮像装置１００との距離が第１距離から無限遠までの範囲でよい。第２の範囲は、被写体と撮像装置１００との距離が第１距離より長い第２距離から無限遠までの範囲でよい。第１の範囲は、第２の範囲を含んでよい。歩行している状態は、例えば、鉛直方向において一定の振動が生じている場合及び撮像装置の位置が移動している場合の少なくとも１つの状態である。この振動は、加速度センサ１４０及び慣性計測装置５４０の少なくとも１つで検出できる。この位置の移動は、加速度センサ１４０、慣性計測装置５４０、及びＧＰＳ受信機１５０の少なくとも１つで検出できる。歩行している状態は、例えば、単位時間当たりの歩数である。歩数は、歩数計によって計測できる。

撮像装置１００を保持するユーザが歩行しているときなど、撮像装置１００が移動している場合には、撮像装置１００が至近の被写体に合焦させて撮影する可能性は高くない。そこで、撮像装置１００が予め定められた動きをしている場合には、オートフォーカスを実行するときの合焦可能範囲を制限する。

ここで、ユーザは、撮像装置１００で自身を撮影しながら、歩行する場合がある。すなわち、ユーザは、撮像装置１００で自撮りしながら、歩行する場合がある。このような場合には、撮像装置１００は、至近側の被写体に合焦させるべくフォーカスレンズの位置を調整する必要がある。自撮りの状態とは、例えば、撮像装置１００と接続されるディスプレイ（表示部）の表示方向を含む角度（第２角度）に撮像装置１００の撮影方向が存在する場合である。表示部の表示方向を含む角度とは、例えば、撮像装置１００を操作するユーザから表示部が視認できる範囲である。表示部の表示方向とは、例えば、表示部の表示する面に対して交わる方向である。持ち手部５０３または持ち手部５０３のシャッターボタン５０４、録画ボタン５０５、もしくは操作ボタン５０６が配置される位置に表示部（図示せず）を設けてもよい。このような場合には、モバイルデバイス５０２にもモバイルデバイスの画面が設けられたのと同じ面に別途撮像装置（図示せず）を設けることができる。この別途設けられた撮像装置で自撮りを行って、持ち手部５０３に設けられた表示部に撮影した画像を表示することができる。

そこで、決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が、予め定められた動きとして、撮像装置１００を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示し、かつ撮像装置１００の撮像方向と撮像装置１００の移動方向との関係が予め定められた条件を満たす動きを示す場合、第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が、予め定められた動きとして、撮像装置１００を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示し、かつ撮像装置１００の撮像方向と撮像装置１００の移動方向との成す角度が０度から１８０度より小さい角度である第１角度の範囲を満たす動きを示す場合、第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が、予め定められた動きとして、撮像装置１００を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示し、かつ撮像装置１００の撮像方向と撮像装置の移動方向との成す角度が第１角度から１８０度の範囲を満たす動きを示す場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

例えば、決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が、予め定められた動きとして、撮像装置１００を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示し、かつ撮像装置１００の撮像方向と撮像装置１００の移動方向との成す角度が０度から４５度の範囲を満たす動きを示す場合、第２の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が、予め定められた動きとして、撮像装置１００を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示し、かつ撮像装置１００の撮像方向と撮像装置の移動方向との成す角度が４５度から１８０度の範囲を満たす動きを示す場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。決定部１１４は、撮像装置１００と接続される表示部が表示する方向を含む第２角度の範囲を満たす方向に撮像装置１００の撮像方向が向いている場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。

また、ユーザは、その場に留まって撮像装置１００を左右に旋回させながら撮影する場合がある。すなわち、ユーザは、撮像装置１００をパンニングさせながら撮影する場合がある。このような場合、撮像装置１００は、至近側の被写体に合焦させるべくフォーカスレンズの位置を調整すべき場合がある。そこで、決定部１１４は、撮像装置１００の動きを示す情報が、予め定められた動きとして、撮像装置１００の撮像方向と撮像装置１００の移動方向との関係がパンニングの条件を満たす動きを示す場合、第１の範囲を合焦可能範囲に決定してよい。パンニングの条件は、例えば、撮像装置１００の撮像方向と撮像装置１００の移動方向との成す角度が４５度を満たす場合でよい。パンニングの条件は、例えば、撮像装置１００の撮像方向と撮像装置１００の移動方向との成す角度が４０度〜５０度の範囲を満たす場合でよい。決定部１１４は、撮像装置１００の撮影モードがパノラマ撮影モードに設定されている場合、撮像装置１００の撮像方向と撮像装置１００の移動方向との関係がパンニングの条件を満たす動きを示すと判断してよい。パンニングとは、例えば、所定の時間内において一方向に撮像装置１００が動作している状態である。一方向に撮像装置１００が動作している状態は、加速度センサ１４０、慣性計測装置５４０、ＧＰＳ受信機１５０の少なくとも１つで検出できる。

第２の範囲は、撮像装置１００が第１の速度で移動する場合よりも、撮像装置１００が第１の速度より速い第２の速度で移動する場合のほうがより狭くてよい。すなわち、第２の範囲は、撮像装置１００の速度が速いほど狭くてもよい。

図３は、撮像装置１００によるオートフォーカスの対象とする被写体と撮像装置１００との距離（ｃｍ）と、撮像装置１００のデフォーカス量（Ｆδ）との関係を示す。Ｆは、撮像装置１００のＦナンバー、δは、許容錯乱円径を示す。また、図３において、無限遠でのデフォーカス量は、０を示す。デフォーカス量とは、フォーカスがどのくらい外れているかを示す指標である。

例えば、制限しない場合の合焦可能範囲は、被写体と撮像装置１００との距離が無限遠から２０ｃｍまでの範囲Ｗ１である。このとき、デフォーカス量の中間値を示す距離は、４０ｃｍである。そして、例えば、４０ｃｍの倍の８０ｃｍのときのデフォーカス量を中間値とした場合の合焦可能範囲は、被写体と撮像装置１００との距離が無限遠から５０ｃｍまでの範囲Ｗ２である。本実施形態では、決定部１１４は、撮像装置１００が予め定められた動きを示す場合の合焦可能範囲を範囲Ｗ２に決定する。合焦可能範囲を範囲Ｗ１から範囲Ｗ２に変更すると、デフォーカス量を、半分以下に抑えることができる。

デフォーカス量は、撮像装置１００の光学特性によって異なる。したがって、撮像装置１００が予め定められた動きを示す場合の合焦可能範囲は、撮像装置１００のデフォーカス量の変化量に基づいて、撮像装置１００の光学特性に応じて、適宜設定してよい。

図４は、撮像装置１００がオートフォーカスを実行する場合の手順の一例を示すフローチャートである。撮像装置１００がオートフォーカスを開始すると、取得部１１２は、加速度センサ１４０、ＧＰＳ受信機１５０、または慣性計測装置５４０などの各種センサから、撮像装置１００の動きを示す情報を取得する（Ｓ１００）。決定部１１４は、撮像装置１００の動きが予め定められた動きか否かを判断する（Ｓ１０２）。決定部１１４は、例えば、撮像装置１００の動きが、撮像装置１００を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きで、かつ撮像装置１００の撮影方向と撮像装置１００の移動方向とが同一方向である場合、撮像装置１００の動きが予め定められた動きであると判断してよい。

決定部１１４は、撮像装置１００の動きが予め定められた動きを示さないと判断した場合、オートフォーカスの合焦可能範囲を第１の範囲、例えば、無限遠から２０ｃｍの範囲に決定する（Ｓ１０４）。一方、決定部１１４は、撮像装置１００の動きが予め定められた動きを示すと判断した場合、オートフォーカスの合焦可能範囲を第１の範囲より狭い第２の範囲、例えば、無限遠から５０ｃｍの範囲に決定する（Ｓ１０６）。

撮像装置１００は、オートフォーカスを終了するかどうか判断して（Ｓ１０８）、オートフォーカスを継続する場合には、ステップＳ１００以降の処理を継続する。

以上の通り、撮像装置１００が、至近側の被写体に合焦させる可能性が低い予め定められた動きを示す場合、オートフォーカスの合焦可能範囲が制限される。これにより、合焦状態が得られるフォーカスレンズの位置を探索するときに、フォーカスレンズを無駄に至近側に移動させる必要がなくなる。これにより、オートフォーカスによるデフォーカス量を抑制することができる。例えば、ユーザが歩行しながら撮像装置１００で動画を撮像しているときに、コントラストの大きな変化があり、オートフォーカスが開始されても、動画がぼけることを抑制できる。

上記のような撮像装置１００は、移動体に搭載されてもよい。撮像装置１００は、図５に示すような、無人航空機（ＵＡＶ）に搭載されてもよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ本体２０、ジンバル５０、複数の撮像装置６０、及び撮像装置１００を備えてよい。ジンバル５０、及び撮像装置１００は、撮像システムの一例である。ＵＡＶ１０は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。移動体に撮像装置１００が搭載された場合、ユーザの歩行状態の代わりに、移動体の移動情報を用いることになる。移動状態は、ＵＡＶ１０に搭載された、ＧＰＳ、加速度センサ、及び高度センサの少なくとも１つを用いて検知する。移動状態が、予め定められたパターンである場合に、撮像装置１００の合焦可能範囲を制御する。例えば、決定部１１４は、ＵＡＶ１０の移動状態が予め定められたパターンを示すと判断した場合、オートフォーカスの合焦可能範囲を第１の範囲より狭い第２の範囲に決定してよい。

ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１０を飛行させる。ＵＡＶ本体２０は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１０を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１０は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

撮像装置１００は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル５０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置１００を回転させることで、撮像装置１００の姿勢を変更してよい。

複数の撮像装置６０は、ＵＡＶ１０の飛行を制御するためにＵＡＶ１０の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の機首である正面に設けられてよい。更に他の２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置６０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置６０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１０の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１０が備える撮像装置６０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１０は、少なくとも１つの撮像装置６０を備えていればよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ１０の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置６０を備えてもよい。撮像装置６０で設定できる画角は、撮像装置１００で設定できる画角より広くてよい。撮像装置６０は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。

遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と通信して、ＵＡＶ１０を遠隔操作する。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と無線で通信してよい。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのＵＡＶ１０の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、ＵＡＶ１０の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、ＵＡＶ１０が位置すべき高度を示してよい。ＵＡＶ１０は、遠隔操作装置３００から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、ＵＡＶ１０を上昇させる上昇命令を含んでよい。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けても、ＵＡＶ１０の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。

図６は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の１または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該オペレーションまたは当該１または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、及びＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリまたはＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、またはＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ ＵＡＶ
２０ ＵＡＶ本体
５０ ジンバル
６０ 撮像装置
１００ 撮像装置
１０１ スロット
１０２ 撮像部
１１０ 撮像制御部
１１２ 取得部
１１４ 決定部
１１６ 合焦制御部
１２０ イメージセンサ
１３０ メモリ
１４０ 加速度センサ
１５０ ＧＰＳ受信機
２００ レンズ部
２１０ レンズ
２１２ レンズ駆動部
２１４ 位置センサ
２２０ レンズ制御部
２２２ メモリ
３００ 遠隔操作装置
５００ スタビライザ
５０１ デバイスホルダ
５０２ モバイルデバイス
５０３ 持ち手部
５０４ シャッターボタン
５０５ 録画ボタン
５０６ 操作ボタン
５０７ ホルダ
５０９ ヨー軸回転機構
５１０ ピッチ軸回転機構
５１１ ロール軸回転機構
５２０ ジンバル制御部
５３０ メモリ
５４０ 慣性計測装置
１２００ コンピュータ
１２１０ ホストコントローラ
１２１２ ＣＰＵ
１２１４ ＲＡＭ
１２２０ 入力／出力コントローラ
１２２２ 通信インタフェース
１２３０ ＲＯＭ

Claims (17)

1. 撮像装置の動きを示す情報を取得する取得部と、
   前記情報に基づいて、前記撮像装置によるオートフォーカスの対象とする被写体と前記撮像装置との距離の範囲である合焦可能範囲を決定する決定部と
   を備える決定装置。
2. 前記決定部は、前記情報が予め定められた動きを示さない場合、第１の範囲を前記合焦可能範囲に決定し、前記情報が予め定められた動きを示す場合、前記第１の範囲より狭い第２の範囲を前記合焦可能範囲に決定する、請求項１に記載の決定装置。
3. 前記決定部は、前記情報が、前記予め定められた動きとして、前記撮像装置を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示す場合、前記第２の範囲を前記合焦可能範囲に決定する、請求項２に記載の決定装置。
4. 前記決定部は、前記情報が、前記予め定められた動きとして、前記撮像装置が静止していることを示す場合、前記第１の範囲を前記合焦可能範囲に決定する、請求項２に記載の決定装置。
5. 前記決定部は、前記情報が、前記予め定められた動きとして、前記撮像装置を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示し、かつ前記撮像装置の撮像方向と前記撮像装置の移動方向との関係が予め定められた条件を満たす動きを示す場合、前記第２の範囲を前記合焦可能範囲に決定する、請求項２に記載の決定装置。
6. 前記決定部は、前記情報が、前記予め定められた動きとして、前記撮像装置を保持するユーザが歩行している状態に相当する動きを示し、かつ前記撮像装置の撮像方向と前記撮像装置の移動方向との成す角度が０度から１８０度より小さい角度である第１角度の範囲を満たす動きを示す場合、前記第２の範囲を前記合焦可能範囲に決定する、請求項２に記載の決定装置。
7. 前記決定部は、前記撮像装置と接続される表示部が表示する方向を含む第２角度の範囲を満たす方向に前記撮像装置の撮像方向が向いている場合、前記第１の範囲を前記合焦可能範囲に決定する、請求項６に記載の決定装置。
8. 前記決定部は、前記情報が、前記予め定められた動きとして、前記撮像装置の撮像方向と前記撮像装置の移動方向との関係がパンニングの条件を満たす動きを示す場合、前記第１の範囲を前記合焦可能範囲に決定する、請求項２に記載の決定装置。
9. 前記取得部は、前記撮像装置の振動を検知するセンサから前記情報を取得する、請求項１に記載の決定装置。
10. 前記第１の範囲は、前記第２の範囲を含む、請求項２に記載の決定装置。
11. 前記第１の範囲は、被写体と前記撮像装置との距離が第１距離から無限遠までの範囲であり、
    前記第２の範囲は、被写体と前記撮像装置との距離が前記第１距離より長い第２距離から無限遠までの範囲である、請求項２に記載の決定装置。
12. 前記第２の範囲は、前記撮像装置が第１の速度で移動する場合よりも、前記撮像装置が前記第１の速度より速い第２の速度で移動する場合のほうがより狭い、請求項２に記載の決定装置。
13. 請求項１から１２の何れか１つに記載の決定装置と、
    前記合焦可能範囲に基づいてオートフォーカスを実行する制御部と
    を備える撮像装置。
14. 請求項１３に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置を回転可能に支持する支持機構と
    を備える撮像システム。
15. 請求項１４に記載の撮像システムを備えて移動する移動体。
16. 撮像装置の動きを示す情報を取得する段階と、
    前記情報に基づいて、前記撮像装置によるオートフォーカスの対象とする被写体と前記撮像装置との距離の範囲である合焦可能範囲を決定する段階と
    を備える決定方法。
17. 請求項１から１２の何れか１つに記載の決定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。