JP2020202555A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、複数の撮影画像からハイレゾ画像を生成することが可能な撮像装置に関する。 The present disclosure relates to an imaging device capable of generating a high resolution image from a plurality of captured images.
例えば、特許文献1には、複数の撮影画像を用いて、これらの撮影画像の画素数に比べて高い画素数を備えるハイレゾ画像(高解像度画像)を生成することができる撮像装置が開示されている。
For example,
特許文献1に記載された撮像装置は、レンズおよびイメージセンサの少なくとも一方を所定の画素分だけ移動させる移動機構を備える。移動機構がレンズおよびイメージセンサの少なくとも一方が移動することにより、イメージセンサの受光面上の被写体の像が所定の画素分だけ位置ずれする。被写体が所定の画素分ずれて写る複数の撮影画像をイメージセンサが取得し、その複数の撮影画像を合成することにより、ハイレゾ画像が生成される。
The image pickup apparatus described in
ところで、特許文献1に記載された撮像装置の場合、ハイレゾ画像の生成に必要な複数の撮影画像をイメージセンサが取得するために、撮像装置はぶれないように三脚等で固定される必要がある。これに対して、撮像装置が手持ち状態のときに取得された撮影画像からハイレゾ画像を生成することが望まれている。
By the way, in the case of the image pickup apparatus described in
そこで、本開示は、手持ち状態時に取得された撮影画像からハイレゾ画像を生成することができる撮像装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide an imaging device capable of generating a high-resolution image from a captured image acquired in a handheld state.
本開示の一態様によれば、
撮像装置であって、
被写体が写る撮影画像を取得するイメージセンサと、
位置および姿勢の少なくとも一方が変化するように前記イメージセンサを駆動するイメージセンサ駆動部と、
それぞれの被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る所定枚数の前記撮影画像を所定枚数のオリジナル画像とし、前記所定枚数のオリジナル画像からハイレゾ画像を作成するハイレゾ画像作成部と、
前記撮像装置のぶれ量を検出するぶれ量検出部と、
前記撮像装置が手持ち状態のときに取得された前記撮影画像から前記ハイレゾ画像を作成する手持ちハイレゾモードの実行開始をユーザが指示するための操作部と、を有し、
前記手持ちハイレゾモードの実行中、前記イメージセンサ駆動部が前記ぶれ量に基づいて算出されたぶれ補正用変化量に追加変化量が補充された増補変化量で前記イメージセンサを駆動している状態で、前記ハイレゾ画像作成部が、前記イメージセンサによって取得された前記撮影画像から前記ハイレゾ画像を作成する、撮像装置が提供される。
According to one aspect of the present disclosure
It is an imaging device
An image sensor that acquires a captured image of the subject, and
An image sensor driving unit that drives the image sensor so that at least one of the position and the posture changes,
A high-resolution image creation unit that creates a high-resolution image from a predetermined number of original images by using a predetermined number of captured images in which each subject is displaced from each other and appears in a predetermined positional relationship.
A blur amount detection unit that detects the blur amount of the image pickup apparatus,
It has an operation unit for instructing the user to start execution of the handheld high resolution mode for creating the high resolution image from the captured image acquired when the imaging device is in the handheld state.
During the execution of the handheld high resolution mode, the image sensor driving unit is driving the image sensor with an augmented change amount in which an additional change amount is supplemented to the change amount for blur correction calculated based on the blur amount. Provided is an imaging device in which the high-resolution image creating unit creates the high-resolution image from the captured image acquired by the image sensor.
本開示によれば、撮像装置は、手持ち状態時に取得された撮影画像からハイレゾ画像を生成することができる。 According to the present disclosure, the image pickup apparatus can generate a high resolution image from a captured image acquired in a handheld state.
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art.
なお、発明者(ら)は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 It should be noted that the inventors (or others) intend to limit the subject matter described in the claims by those skilled in the art by providing the accompanying drawings and the following description in order to fully understand the present disclosure. It is not something to do.
以下に、本開示の一実施の形態に係る情報処理装置について図1〜図8を参照しながら説明する。 The information processing apparatus according to the embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.
図1は、本開示の一実施の形態に係る撮像装置を概略的に示す斜視図である。図2は、撮像装置のブロック図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing an imaging device according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a block diagram of the imaging device.
図1および図2に示すように、本実施の形態に係る撮像装置10は、被写体の撮影画像を取得するイメージセンサ12と、被写体の像をイメージセンサ12の受光面12aに結像する複数のレンズを含む交換レンズ14とを有する、いわゆるデジタルカメラである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図2に示すように、撮像装置10は、ユーザが撮像装置10を操作するためのシャッターボタンなどの操作部16と、ユーザが撮影画像を確認するなどに使用される表示部18と、イメージセンサ12によって取得された撮影画像などを記憶する記憶部20とを有する。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、本実施の形態の場合、撮像装置10は、その本体10aに、イメージセンサ12を駆動するセンサアクチュエータ(イメージセンサ駆動部)22と、撮像装置10のぶれ量を検出する角速度センサ(ぶれ量検出部)24と、イメージセンサ12の位置を検出する位置センサ25とを有する。
Further, in the case of the present embodiment, the
イメージセンサ12は、受光面12aを備える。本実施の形態の場合、その受光面12aに、赤色光を検出する複数のフォトダイオードと、緑色光を検出する複数のフォトダイオードと、青色光を検出する複数のフォトダイオードとがベイヤー配列されている。
The
交換レンズ14は、撮像装置10の本体10aに対して着脱可能なユニットであって、イメージセンサ12の受光面12aに被写体の像を結像する。交換レンズ14には、フォーカスレンズ14a、ズームレンズ14bなどが含まれる。また、交換レンズ14には、フォーカスレンズやズームレンズを駆動するアクチュエータ14c、14dと、そのアクチュエータを制御するレンズコントローラ14eが含まれる。交換レンズ14に設けられたレンズマウンタ14fと、撮像装置10の本体10aに設けられたボディマウンタ10bとが連結することにより、交換レンズ14が撮像装置10の本体10に対して着脱可能に固定されるとともに電気的に接続される。
The
操作部16は、シャッターボタン16aなどの複数のボタンから構成されている。本実施の形態の場合、操作部16は、撮像装置10の動作モードとして、ユーザからの手ぶれ補正モード、ノーマルハイレゾモード、および手持ちハイレゾモードそれぞれの実行開始の指示を受け取るように構成されている。例えば、それぞれのモードを開始するためのボタンを操作部16は含んでいる。
The
なお、手ぶれ補正モードは、撮像装置10のぶれによって生じる撮影画像に写る被写体のぶれを抑制するためのモードである。ノーマルハイレゾモードは、撮像装置10が三脚などによって固定されている状態のときに取得された複数の撮影画像からハイレゾ画像を作成するためのモードである。手持ちハイレゾモードは、撮像装置10が手持ち状態のときに取得された複数の撮影画像からハイレゾ画像を作成するためのモードである。なお、これらのモードの詳細については後述する。
The image stabilization mode is a mode for suppressing blurring of a subject in a captured image caused by blurring of the
表示部18は、例えば液晶ディスプレイであって、撮影画像や現在実行中のモードなどの情報を表示するためのデバイスである。
The
なお、操作部16の一部と表示部18とが、タッチスクリーンディスプレイによって提供されてもよい。
A part of the
記憶部20は、例えば、撮像装置10に内蔵されたメモリや不図示のカードスロットを介して撮像装置10に取り外し可能に着脱可能に装着されるメモリカードである。
The
センサアクチュエータ22は、イメージセンサ12を駆動してその状態を変化させるデバイスであって、本実施の形態の場合、状態として位置を変化させる。イメージセンサ12の位置を変化させるために、センサアクチュエータ22は、例えば、光軸Cと直交する2方向(X軸方向、Y軸方向)にイメージセンサ12を移動させる。なお、X軸方向は撮像装置10の幅方向であって、Y軸方向は撮像装置10の高さ方向であって、Z軸方向は光軸Cの延在方向である。
The
角速度センサ24は、撮像装置10のぶれ量、例えば撮像装置10がユーザによって手持ちされた状態で使用されているときに生じるぶれ量(角速度)を検出する。本実施の形態の場合、X軸方向およびY軸方向のぶれ量を、角速度センサ24は検出する。
The
位置センサ25は、イメージセンサ12の位置を検出する。本実施の形態の場合、位置センサ25は、X軸方向およびY軸方向、Roll方向についてのイメージセンサ12の位置を検出する。
The position sensor 25 detects the position of the
撮像装置10はまた、撮像装置10の動作を制御するカメラコントローラ30を有する。例えば、カメラコントローラ30は、ユーザの操作部16へのフォーカス操作やズーム操作に対応する信号を交換レンズ14のレンズコントローラ14eに出力し、その信号に基づいて、レンズコントローラ14eがアクチュエータ14c、14dにフォーカスレンズ14aやズームレンズ14bを駆動させる。また、本実施の形態の場合、カメラコントローラ30は、センサアクチュエータ22を制御するセンサアクチュエータ制御部32と、撮像装置10のぶれによって生じる撮影画像に写る被写体のぶれを抑制するためのぶれ補正部34と、ハイレゾ画像を作成するハイレゾ画像作成部36とを含んでいる。
The
カメラコントローラ30は、例えば、CPUなどのプロセッサであって、フラッシュメモリ(記憶部20)に記憶されているプログラムにしたがって動作することにより、撮像装置10の様々な動作を制御する。本実施の形態の場合、プロセッサは、プログラムにしたがって動作することにより、センサアクチュエータ制御部32、ぶれ補正部34、およびハイレゾ画像作成部36として機能する。カメラコントローラ30は、制御動作や画像処理動作の際に、DRAM(記憶部20)をワークメモリとして使用する。カメラコントローラ30は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよい。また、カメラコントローラ30は、ハイレゾ画像作成部36等の画像処理部やDRAMと共に1つの半導体チップで構成してもよく、あるいは、センサアクチュエータ制御部32、ぶれ補正部34、およびハイレゾ画像作成部36として機能する別個の半導体チップで構成してもよい。
The
センサアクチュエータ制御部32は、上述した手ぶれ補正モード、ノーマルハイレゾモード、および手持ちハイレゾモードの実行時に、後述するようにセンサアクチュエータ22を制御する。その制御に基づいて、センサアクチュエータ22は、イメージセンサ12を駆動する。
The sensor actuator control unit 32 controls the
ぶれ補正部34は、手ぶれ補正モードの実行中、撮像装置10にぶれが生じていても、被写体が実質的にぶれることなく撮影画像に写るように、センサアクチュエータ制御部32と協働してイメージセンサ12の位置を変化させるように構成されている。すなわち、ぶれ補正部34は、撮像装置10にぶれが生じても、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12aにおける実質的に同一の部分に結像し続けるように、センサアクチュエータ制御部22と協働してイメージセンサ12の位置を変化させる。例えば、撮像装置10が周期的に振動している場合、イメージセンサ12を実質的に同一の周期、振幅で振動させる。
The
そのために、ぶれ補正部34は、角速度センサ24によって検出された撮像装置10のぶれ量に基づいて、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12aの実質的に同一の部分に結像するために必要なイメージセンサ12の位置の変化量を算出する。例えば、撮像装置10が、時間の経過とともに変化するぶれ量として、周期的に振動している場合、角速度センサ24の検出結果に基づいて、ぶれ補正部34は、ぶれ周波数と振幅とを算出し、センサアクチュエータ制御部32に出力する。センサアクチュエータ制御部32は、入力されたぶれ周波数および振幅と、位置センサ25によって検出されたイメージセンサ12の現在位置とに基づいて、イメージセンサ12の位置を偏差させるためのぶれ補正用変化量を算出する。そして、その算出したぶれ補正用変化量に基づいて、センサアクチュエータ制御部32は、センサアクチュエータ22がぶれ補正用変化量でイメージセンサ12を駆動するように、センサアクチュエータ22を制御する。このような手ぶれ補正モードにより、撮像装置10にぶれが生じても、被写体が実質的にぶれることなく写る撮影画像を取得することができる。ここで、位置センサ25は、ホール素子やその他の位置センサであってもよい。
Therefore, the
ハイレゾ画像作成部36は、ノーマルハイレゾモードの実行中にイメージセンサ12によって取得され、それぞれの被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る撮影画像をオリジナル画像(RAW画像)とし、そのオリジナル画像からハイレゾ画像を作成する。ハイレゾ画像は、撮影画像に比べて解像度が高い(画素数が多い)画像である。
The high-resolution
まず、ノーマルハイレゾモードの実行中、すなわち撮像装置10が三脚などを介して固定された状態であるとき、ユーザがシャッターボタン16aを操作すると、一枚ではなく、所定枚数の撮影画像(オリジナル画像)がイメージセンサ12を介して取得される。具体的には、シャッターボタン16aが操作されると、センサアクチュエータ22がイメージセンサ12を駆動し、イメージセンサ12を複数の異なる位置(オリジナル画像取得位置)それぞれに駆動、停止する。そして、複数のオリジナル画像取得位置それぞれでイメージセンサ12がオリジナル画像を取得する。これにより、それぞれの被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る所定枚数のオリジナル画像が取得される。
First, when the normal high-resolution mode is being executed, that is, when the
図3は、所定枚数のオリジナル画像それぞれに写る被写体の位置関係を示している。 FIG. 3 shows the positional relationship of the subjects reflected in each of a predetermined number of original images.
図3は、ハイレゾ画像の作成に必要な8枚のオリジナル画像それぞれに写る被写体の位置(必要位置)Np(1)〜Np(8)を示している。複数の必要位置Np(1)〜Np(8)は、例えば被写体の特徴点が写る撮影画像上の位置である。本実施の形態の場合、複数の必要位置Np(1)〜Np(8)は、X―Y平面上で1.5画素×1.5画素の範囲内に存在する。 FIG. 3 shows the positions (required positions) Np (1) to Np (8) of the subject appearing in each of the eight original images required for creating the high-resolution image. The plurality of required positions Np (1) to Np (8) are, for example, positions on the captured image in which the feature points of the subject are captured. In the case of the present embodiment, the plurality of required positions Np (1) to Np (8) exist within the range of 1.5 pixels × 1.5 pixels on the XY plane.
センサアクチュエータ22は、センサアクチュエータ制御部32に制御されることにより、被写体が必要位置Np(1)〜Np(8)それぞれに写るための変化量(オリジナル画像取得用変化量)で、イメージセンサ12の位置を変化させる。例えば、センサアクチュエータ22は、オリジナル画像取得用変化量として、X軸方向の位置を周期的に変化させる振動とY軸方向の位置を周期的に変化させる振動とが重畳してなる振動で、イメージセンサ12を駆動させる。
The
例えば、図3に示すように、イメージセンサ12がオリジナル画像取得用位置で停止することにより、まず、被写体が最初の必要位置Np(1)に写る1枚目のオリジナル画像が所得される。その1枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸マイナス方向に1画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(2)に写る2枚目のオリジナル画像が取得される。2枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がY軸プラス方向に1画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(3)に写る3枚目のオリジナル画像が取得される。3枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸プラス方向に1画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(4)に写る4枚目のオリジナル画像が取得される。4枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸マイナス方向に半画素分且つY軸マイナス方向に半画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(5)に写る5枚目のオリジナル画像が取得される。5枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸マイナス方向に1画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(6)に写る6枚目のオリジナル画像が取得される。6枚目のオリジナル画像を所得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がY軸プラス方向に1画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(7)に写る7枚目のオリジナル画像が取得される。そして、7枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸プラス方向に1画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(8)に写る8枚目のオリジナル画像が取得される。
For example, as shown in FIG. 3, when the
なお、上述のオリジナル画像の取得の順番は、イメージセンサ12の移動量を最小にした場合、すなわち短時間でオリジナル画像を取得するための順番である。被写体が必要位置Np(1)〜Np(8)それぞれに写る8枚のオリジナル画像を取得できるのであれば、その取得の順番、駆動の向きは限定されない。
The order of acquiring the original images described above is the order in which the movement amount of the
このようにイメージセンサ12が駆動されることによってそれぞれの被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る8枚のオリジナル画像が取得される。ハイレゾ画像作成部36は、このようにして取得した8枚のオリジナル画像を用いて1枚のハイレゾ画像を作成する。その作成方法について、図4および図5を参照しながら説明する。なお、理解を容易にするために、大きさが4画素(w)×4画素(h)のオリジナル画像を例に挙げる。wは画像の幅を示し、hは画像の高さを示している。
By driving the
図4は、オリジナル画像データからハイレゾ画像用の赤色画素データ、緑色画素データ、および青色画素データを作成するプロセスを示している。図5は、ハイレゾ画像用の赤色画素データ、緑色画素データ、および青色画素データからハイレゾ画像データを作成する処理を示している。 FIG. 4 shows a process of creating red pixel data, green pixel data, and blue pixel data for a high resolution image from the original image data. FIG. 5 shows a process of creating high-resolution image data from red pixel data, green pixel data, and blue pixel data for a high-resolution image.
図4に示すように、ハイレゾ画像作成部36は、まず、8枚のオリジナル画像(RAW画像)データそれぞれの画素数を2倍にする。すなわち、4画素(w)×4画素(h)のRAW画像データから8画素(2w)×8画素(2h)のRAW画像データを作成する。
As shown in FIG. 4, the high-resolution
ハイレゾ画像作成部36は、その画素数を2倍にしたRAW画像データそれぞれをRGB分離し、赤色画素の位置を示す赤色画素データ、緑色画素の位置を示す緑色画素データ、および青色画素の位置を示す青色画素データを作成する。なお、n枚目のオリジナル画像(被写体が必要位置Np(n)に写るオリジナル画像)から作成された赤色画素データをRn、緑色画素データをGn、青色画素データをBnとする。
The high-resolution
図4に示すように、ハイレゾ画像作成部36は、次に、8枚の赤色画素データR1〜R8それぞれにおける赤色画素の位置をまとめて示す1枚のハイレゾ赤色画素データRsを作成する。同様に、8枚の緑色画素データG1〜G8からハイレゾ緑色画素データGsを作成し、8枚の青色データB1〜B8からハイレゾ青色画素データBsを作成する。
As shown in FIG. 4, the high-resolution
図5に示すように、ハイレゾ画像作成部36は、ハイレゾ赤色画素データRsをデモザイキングするための赤補間データRcを、補間アルゴリズムに基づいて作成し、同様に、ハイレゾ青色画素データBsをデモザイキングするための、青補間データBcを作成する。
As shown in FIG. 5, the high resolution
そして、ハイレゾ画像作成部36は、赤補間データRc、ハイレゾ緑色画素データGs、および青補間データBcを合成してハイレゾ画像データを作成する。なお、ハイレゾ画像作成部36によって作成されたハイレゾ画像データは記憶部20に保存される。なお、ハイレゾ画像生成方法は、この方法に限らない。
Then, the high-resolution
ハイレゾ画像作成部36は、ノーマルハイレゾモードの実行中のみならず、手持ちハイレゾモードの実行中も、ハイレゾ画像を作成する。しかしながら、手持ちハイレゾモードにおけるハイレゾ画像の作成方法、特にハイレゾ画像の作成に必要なオリジナル画像の取得方法が、ノーマルハイレゾモードの実行中とは異なる。この手持ちハイレゾモードについて説明する。
The high-resolution
手持ちハイレゾモードは、概略、上述のぶれ補正部34によるぶれ補正(ぶれ補正モード)を実行しつつ、そのぶれ補正中にイメージセンサ12によって取得された撮影画像からハイレゾ画像を作成するモードである。
The handheld high-resolution mode is a mode in which a high-resolution image is created from a captured image acquired by the
上述したように、ぶれ補正部34により、角速度センサ24によって検出された撮像装置10のぶれ量に基づいて、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12aの実質的に同一の部分に結像するようにイメージセンサ12の位置が変化される。当然ながら、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12aの同一の部分に完全に結像する場合、複数の撮影画像において被写体にずれは生じない。しかしながら、実際には、撮像装置10のぶれ量が数百画素以上である場合、ぶれ補正を実行しても、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12aに数画素程度ずれて結像する。その結果、複数の撮影画像間において被写体の数画素程度の位置ずれが生じる。手持ちハイレゾモードは、この数画素程度の被写体の位置ずれを利用するモードである。
As described above, the
本実施の形態の場合、手持ちハイレゾモードの実行中、ユーザがシャッターボタン16aを押すと、ハイレゾ画像の作成に必要な所定枚数を超える枚数(例えば16枚)の撮影画像がイメージセンサ12によって取得される。
In the case of the present embodiment, when the user presses the
このとき、イメージセンサ12は、ぶれ補正部34により、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12aの実質的に同一部分に結像するようにその位置が変化されている(例えば振動されている)。しかしながら、実際には、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12aに数画素程度ずれて結像する。その結果として、被写体が互いにずれて写る所定枚数を超える枚数の撮影画像が取得される。
At this time, the position of the
ハイレゾ画像作成部36は、被写体が互いにずれて写る所定枚数を超える枚数、例えば16枚のオリジナル画像それぞれに対して画像解析処理を実行することにより、それぞれに写る被写体の位置関係を検出する。例えば、1枚目の撮影画像を基準撮影画像とし、その基準撮影画像に写る被写体の位置に対する2〜16枚目のオリジナル画像それぞれに写る被写体の位置ずれを検出する。
The high-resolution
図6は、手持ちハイレゾモードの実行中に取得された複数の撮影画像それぞれに写る被写体の位置関係を示している。 FIG. 6 shows the positional relationship of the subjects captured in each of the plurality of captured images acquired during the execution of the handheld high resolution mode.
図6には、手持ちハイレゾモードの実行中に取得された16枚の撮影画像それぞれに写る被写体(例えばその特徴点)の位置Cp(1)〜Cp(16)を示している。なお、m枚目の撮影画像に写る被写体の位置はC(m)である。また、図6には、ハイレゾ画像の作成に必要な8枚のオリジナル画像それぞれに写る被写体の必要位置Np(1)〜Np(8)を示している。 FIG. 6 shows the positions Cp (1) to Cp (16) of the subject (for example, its feature point) captured in each of the 16 captured images acquired during the execution of the handheld high resolution mode. The position of the subject reflected in the m-th photographed image is C (m). Further, FIG. 6 shows the required positions Np (1) to Np (8) of the subject appearing in each of the eight original images required for creating the high-resolution image.
ハイレゾ画像作成部36は、16枚の撮影画像からハイレゾ画像の作成に使用するオリジナル画像を選択する。その選択は、図6に示すように、16枚の撮影画像それぞれに写る被写体の位置Cp(1)〜Cp(16)と、ハイレゾ画像の作成に必要な8枚のオリジナル画像それぞれに写る被写体の必要位置Np(1)〜Np(8)とに基づいて実行される。
The high-resolution
具体的には、ハイレゾ画像作成部36は、被写体の位置Cp(m)がオリジナル画像の必要位置Np(n)それぞれに対して第1の範囲A1内に存在するm枚目の撮影画像を、n枚目のオリジナル画像として選択する。例えば、必要位置Np(2)に対して第1の範囲内A1の位置Cp(7)に被写体が写る7枚目の撮影画像が2枚目のオリジナル画像として選択される。また例えば、必要位置Np(7)のように、その第1の範囲A1内に被写体(位置Cp(12)および位置Cp(13)の被写体)が写る複数の撮影画像(12枚目および13枚目の撮影画像)が存在する場合、最も近い位置Cp(13)に被写体が写る13枚目の撮影画像が、7枚目のオリジナル画像として選択される。
Specifically, the high-resolution
なお、図6に示す必要位置Np(1)のように、オリジナル画像の必要位置Np(n)に対して第1の範囲A1内に被写体が写る撮影画像が存在しない場合がある。この場合、被写体が必要位置Np(1)に写る1枚目のオリジナル画像が不足し、ハイレゾ画像が作成できない。そこで、本実施の形態の場合、ハイレゾ画像作成部36は、不足するオリジナル画像を、少なくとも2枚の撮影画像を合成することによって作成する。
Note that, as in the required position Np (1) shown in FIG. 6, there may be no captured image in which the subject is captured within the first range A1 with respect to the required position Np (n) of the original image. In this case, the first original image in which the subject appears at the required position Np (1) is insufficient, and a high-resolution image cannot be created. Therefore, in the case of the present embodiment, the high-resolution
例えば、図6に示すように、ハイレゾ画像作成部36は、被写体が必要位置Np(1)に写る1枚目のオリジナル画像を作成するために、その必要位置Np(1)に対して第2の範囲A2内に被写体が写る複数の撮影画像を用いる。具体的には、被写体が位置Cp(1)、Cp(2)、Cp(3)それぞれに写る1〜3枚目の撮影画像を合成して1枚目のオリジナル画像を作成する。なお、第2の範囲A2は、第1の範囲A1に比べて大きい範囲である。この時、合成に関しては合成に用いる画像の位置関係に応じて重みづけをして合成することも可能である。
For example, as shown in FIG. 6, the high-resolution
なお、被写体が必要位置に写るオリジナル画像を高い精度で作成するために、ハイレゾ画像作成部36が、使用する少なくとも2枚の撮影画像を前処理してもよい。
In addition, in order to create an original image in which the subject appears at a required position with high accuracy, the high-resolution
例えば、撮影画像それぞれを複数の領域に分割する。次に、前処理対象の少なくとも2枚の撮影画像において最初に取得された撮影画像の領域それぞれを基準にして、残りの撮影画像それぞれの領域それぞれについて位置ずれ量(例えば変位ベクトル)を検出する。領域それぞれについて検出された位置ずれ量に基づいて、最初の撮影画像全体に対する残りの撮影画像それぞれの全体の位置ずれ量および回転量を算出する。その算出した全体の位置ずれ量および回転量に基づいて、前処理対象の少なくとも2つの撮影画像それぞれに対して、それぞれの被写体が略同一位置に写るように、すなわちオリジナル画像の必要位置近傍に写るように、平行移動補正と回転補正を実行する。このような前処理が実行された複数の撮影画像を用いることにより、被写体が略必要位置に写るオリジナル画像を作成することができる。 For example, each captured image is divided into a plurality of areas. Next, the amount of misalignment (for example, displacement vector) is detected for each region of the remaining captured images with reference to each region of the captured image first acquired in at least two captured images to be preprocessed. Based on the amount of misalignment detected for each region, the total amount of misalignment and the amount of rotation of each of the remaining captured images with respect to the entire first captured image are calculated. Based on the calculated total displacement amount and rotation amount, each subject appears at substantially the same position for each of at least two captured images to be preprocessed, that is, appears near the required position of the original image. As described above, translation correction and rotation correction are performed. By using a plurality of captured images in which such preprocessing has been performed, it is possible to create an original image in which the subject appears at substantially a required position.
上述したように、手持ちハイレゾモードにおいては、ぶれ補正を実行しても、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12aに数画素程度ずれて結像するために、ハイレゾ画像の作成に必要な、それぞれの被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る所定枚数のオリジナル画像を取得することができる。しかしながら、撮像装置10のぶれ量が小さい場合、例えば百画素以下である場合、ぶれ補正を実行すると、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12a上に1画素以下の画素数でずれて結像する可能性がある。ぶれ補正により、被写体の像が、位置ずれすることなく、イメージセンサ12の受光面の同一部分に完全に結像する可能性がある。この場合、図3に示すように、1.5画素×1.5画素の範囲において被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る(必要位置Np(1)〜Np(8)それぞれに被写体が写る)所定枚数のオリジナル画像を取得できない可能性がある。
As described above, in the handheld high-resolution mode, even if the blur correction is executed, the image of the subject is imaged with a deviation of about several pixels from the
そこで、手持ちハイレゾモードの実行中、複数の撮影画像間において被写体の位置ずれ量が所定のしきい位置ずれ量(例えば1画素以下)に比べて小さい場合、センサアクチュエータ制御部32は、センサアクチュエータ22がぶれ補正用変化量に追加変化量が補充された増補変化量でイメージセンサ12の位置を変化させるように、センサアクチュエータ22を制御する。
Therefore, during the execution of the handheld high resolution mode, when the amount of displacement of the subject between a plurality of captured images is smaller than the amount of displacement of a predetermined threshold (for example, one pixel or less), the sensor actuator control unit 32 uses the
図7は、イメージセンサのX軸方向の位置を変化させる増補変化量の一例を示している。 FIG. 7 shows an example of the augmented change amount that changes the position of the image sensor in the X-axis direction.
図7に示すように、手持ちハイレゾモードの実行が開始されると(タイミングt0)、センサアクチュエータ22が、ぶれ補正用変化量でイメージセンサ12の位置を変化させる。例えば、センサアクチュエータ22は、ぶれ補正用変化量として、撮像装置10のぶれに対応する数Hz程度の周波数の振動で、イメージセンサ12を振動させる。これにより、被写体の像がイメージセンサ12の受光面12a上に1画素以下の画素数のずれ量、すなわちオリジナル画像を取得できないずれ量でずれて結像される。
As shown in FIG. 7, when the execution of the handheld high resolution mode is started (timing t0), the
手持ちハイレゾモードの実行中、シャッターボタン16aがユーザの指によって操作されると(タイミングt1)、イメージセンサ12が複数の撮影画像の取得を開始する。それぞれの露光中は、ぶれ補正用の変化に対応した駆動がなされるが、露光時間以外のタイミングで、センサアクチュエータ22は、ぶれ補正用変化量に追加変化量が補充された増補変化量でイメージセンサ22の位置を変化させる。追加変化量は、例えば、ぶれ補正用変化量に比べて低周波、低振幅の振動であって、撮像装置10の連続撮影で画像間にずれを生じさせる周波数および数画素程度の振幅を備える振動である。
When the
このような追加変化量が補充されることにより、被写体の像が、追加変化量が補充される前に比べて大きく、ハイレゾ画像の作成に必要なオリジナル画像の取得を可能にするずれ量、例えば数画素以上のずれ量でずれてイメージセンサ12の受光面12aに結像する。これにより、図3に示すように、1.5画素×1.5画素の範囲において被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る(必要位置Np(1)〜Np(8)それぞれに被写体が写る)所定枚数のオリジナル画像を取得することが可能になる。
By replenishing such an additional change amount, the image of the subject is larger than before the additional change amount is replenished, and a deviation amount that enables acquisition of the original image necessary for creating a high-resolution image, for example. An image is formed on the
なお、追加変化量は、ハイレゾ画像の作成に必要な所定枚数のオリジナル画像を取得できる変化量(例えば周期的な振動、もしくはランダム振動)であればよく、ノーマルハイレゾモード時のオリジナル画像取得用変化量を用いてもよい。また、単純にぶれ補正の程度を弱めることで、ハイレゾ画像の作成に必要なオリジナル画像の取得が可能なずれ量を生じさせてもよい。 The additional change amount may be a change amount that can acquire a predetermined number of original images required for creating a high-resolution image (for example, periodic vibration or random vibration), and the change for original image acquisition in the normal high-resolution mode. You may use the quantity. Further, by simply weakening the degree of blur correction, an amount of deviation that enables acquisition of the original image necessary for creating a high-resolution image may be generated.
また、複数の撮影画像の取得が完了すると(タイミングtx)、追加変化量の補充が終了する。 Further, when the acquisition of the plurality of captured images is completed (timing tx), the replenishment of the additional change amount is completed.
追加変化量を補充するか否かの判定、すなわち複数の撮影画像間において被写体の位置ずれ量が所定のしきい位置ずれ量に比べて小さいか否かの判定は、シャッターボタン16aがユーザによって操作された直後に取得された1枚目および2枚目の撮影画像を用いて行ってもよい。
The
具体的には、1枚目および2枚目の撮影画像それぞれに写る被写体の位置ずれ量をハイレゾ画像作成部36が検出する。その検出した位置ずれ量が所定のしきい位置ずれ量(例えば1画素以下)に比べて小さい場合、すなわち1枚目の撮影画像と2枚目の撮影画像が実質的に同一である場合、センサアクチュエータ22が、ぶれ補正用変化量に追加変化量を補充した駆動を始める(増補変化量でイメージセンサ12を駆動し始める)。この場合、3枚目以降の撮影画像の中からハイレゾ画像の作成に使用される所定枚数のオリジナル画像が選択される。
Specifically, the high-resolution
これに代わって、手持ちハイレゾモードの開始後(タイミングt0)であってシャッターボタン16aが押される(タイミングt1)までの間で、センサアクチュエータ22は、ぶれ補正用変化量に追加変化量を補充し始めてもよい(増補変化量でイメージセンサ12を駆動し始めてもよい)。この場合、手持ちハイレゾモードの開始の直前またの直後に角速度センサ24によって検出されたぶれ量が所定のしきい位置ずれ量に対応する所定のしきいぶれ量に比べて小さいときに、センサアクチュエータ22が増補変化量でイメージセンサ12を駆動する。この時、判定に用いるセンサは角速度センサ24を用いたが、加速度センサや、画像の動きを用いた判断等を用いてもよい。
Instead of this, the
ここからは、ユーザによって手持ちハイレゾモードが開始されてからハイレゾ画像が作成されるまでの処理について、図8を参照しながら説明する。 From here on, the process from the start of the handheld high-resolution mode by the user to the creation of the high-resolution image will be described with reference to FIG.
図8は、ユーザによって手持ちハイレゾモードが開始されてからハイレゾ画像が作成されるまでの処理の一例を示している。 FIG. 8 shows an example of the process from the start of the handheld high resolution mode by the user to the creation of the high resolution image.
図8に示すように、ユーザによって手持ちハイレゾモードが開始されると、ステップS100において、カメラコントローラ30が、角速度センサ24によって検出された撮像装置10のぶれ量に基づいて、ぶれ補正用変化量を算出する。
As shown in FIG. 8, when the handheld high resolution mode is started by the user, in step S100, the
次に、ステップS110において、センサアクチュエータ22が、ステップS100で算出されたぶれ補正用変化量でイメージセンサ12を駆動し始める(イメージセンサ12の位置を変化し始める)。これにより、ぶれ補正が開始される。
Next, in step S110, the
続いて、ステップS120において、シャッターボタン16aに対するユーザの操作の有無が判定される。ユーザによってシャッターボタン16aが操作されると、次のステップS130に進む。
Subsequently, in step S120, it is determined whether or not the user operates the
ステップS130において、ぶれ補正変位量で位置が変化しているイメージセンサ12が撮影画像の取得を開始する。
In step S130, the
ステップS140において、カメラコントローラ30が1枚目および2枚目の撮影画像間の被写体の位置ずれ量を検出する。
In step S140, the
ステップS150において、ステップS140で検出された位置ずれ量が所定のしきい位置ずれ量に比べて大きいか否かが判定される。大きい場合はステップS160に進む。そうでない場合は、ステップS190に進む。 In step S150, it is determined whether or not the misalignment amount detected in step S140 is larger than the predetermined threshold misalignment amount. If it is larger, the process proceeds to step S160. If not, the process proceeds to step S190.
ステップS160において、イメージセンサ12が、1枚目および2枚目の撮影画像を含む複数の撮影画像、例えば16枚の撮影画像を取得する。
In step S160, the
ステップS170において、カメラコントローラ30が、取得した複数の撮影画像からハイレゾ画像の作成に使用する所定枚数のオリジナル画像を選択する。例えば16枚の撮影画像から8枚のオリジナル画像を選択する。
In step S170, the
ステップS180において、カメラコントローラ30が、ステップ170で選択された所定枚数のオリジナル画像からハイレゾ画像を作成する。
In step S180, the
ステップS180でハイレゾ画像が作成されると、ユーザによる手持ちハイレゾモードの終了指示の有無が判定される。ユーザによって手持ちハイレゾモードの終了が指示された場合、カメラコントローラ30は手持ちハイレゾモードを終了する。その結果、センサアクチュエータ22によるイメージセンサの駆動が停止する。終了の指示がない場合、ステップS100に戻る。
When the high resolution image is created in step S180, it is determined whether or not the user has instructed to end the handheld high resolution mode. When the user instructs the end of the handheld high resolution mode, the
一方、ステップS150で、ステップS140で検出された位置ずれ量が所定の位置ずれ量に比べて小さい場合、ステップS200において、センサアクチュエータ22が、露光時間以外にステップS100で算出されたぶれ補正用変化量に追加変化量を補充した増補変化量でイメージセンサ12を駆動し始める。これにより、オリジナル画像として選択可能な撮影画像の取得が可能になる。
On the other hand, when the misalignment amount detected in step S140 in step S150 is smaller than the predetermined misalignment amount, in step S200, the
続くステップS210において、イメージセンサ12が、1枚目および2枚目の撮影画像を除く複数の撮影画像を取得する。そして、ステップS170に進む。
In the following step S210, the
以上のような本実施の形態によれば、撮像装置10は、手持ち状態時に取得された撮影画像からハイレゾ画像を生成することができる。
According to the present embodiment as described above, the
以上、上述の実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示の実施の形態はこれに限定されない。 Although the present disclosure has been described above with reference to the above-described embodiments, the embodiments of the present disclosure are not limited thereto.
例えば、上述の実施の形態の場合、撮像装置10にぶれが生じていても、被写体が実質的にぶれることなく撮影画像に写るように、イメージセンサ12の位置を変化させる。しかしながら、本開示の実施の形態は、これに限らない。
For example, in the case of the above-described embodiment, even if the
図9は、本開示の別の実施の形態に係る撮像装置のブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram of an imaging device according to another embodiment of the present disclosure.
図9に示すように、別の実施の形態に係る撮像装置110は、図2に示す上述の実施の形態に係る撮像装置10と同様に、イメージセンサ12、光学系14、操作部16、表示部18、記憶部20、センサアクチュエータ22、角速度センサ24、位置センサ25、およびカメラコントローラ130を有する。これに加えて、交換レンズ114が、ぶれ補正レンズ114gと、位置が変化するようにぶれ補正レンズ114gを駆動するぶれ補正レンズアクチュエータ(レンズ駆動部)114hと、角速度センサ114iと、ぶれ補正レンズ114gの位置を検出する位置センサ114kを有する。また、交換レンズ114のレンズコントローラ114eは、ぶれ補正レンズアクチュエータ114hを制御するぶれ補正レンズアクチュエータ制御部114jを含んでいる。
As shown in FIG. 9, the
図9に示す別の実施の形態に係る撮像装置110の場合、手ぶれ補正モードおよび手ぶれハイレゾモードにおいて、被写体の像がイメージセンサ12の受光面における実質的に同一の部分に結像し続けるように、イメージセンサ12の位置が変化されるとともに、ぶれ補正レンズ114gの位置も変化される。そのために、ぶれ補正部134は、まず、角速度センサ24の検出結果に基づいて撮像装置110のぶれ量(ぶれ周波数および振幅)を算出するとともに、角速度センサ114jの検出結果に基づいて交換レンズ114のぶれ量(ぶれ周波数および振幅)を算出し、センサアクチュエータ制御部32とぶれ補正レンズアクチュエータ制御部114jとに出力する。センサアクチュエータ制御部32は、入力されたぶれ周波数および振幅と位置センサ25によって検出されたイメージセンサ12の現在位置とに基づいて、イメージセンサ12の位置を偏差させるためのぶれ補正用変化量を算出する。また、補正レンズアクチュエータ制御部114jは、入力されたぶれ周波数および振幅と位置センサ114kによって検出されたぶれ補正レンズ114gの現在位置とに基づいて、ぶれ補正レンズ114gの位置を偏差させるための第2のぶれ補正用変化量を算出する。そして、センサアクチュエータ22がぶれ補正用変化量でイメージセンサ12の位置を変化させつつ、ぶれ補正レンズアクチュエータ114hが第2のぶれ補正用変化量でぶれ補正レンズ114gの位置を変化させる。ここで、ぶれ補正用レンズ114gのための第2のぶれ補正変化量は、撮像装置110の本体10a側の角速度センサ24からの信号を用いて演算してもよいし、交換レンズ114に設けられた角速度センサ114iの信号を用いて演算してもよい。前者の場合、第2のぶれ補正変化量に対応する信号が、ボディマウンタ10bおよびレンズマウンタ14fを介して、カメラコントローラ130からレンズコントローラ114eに送信される。
In the case of the
なお、この別の実施の形態の場合、イメージセンサ12のためのぶれ補正用変化量がゼロになりうる。すなわち、ぶれ補正用レンズ126の位置を変化させるだけで、被写体の像がイメージセンサ12の受光面における実質的に同一の部分に結像し続ける場合がある。この場合、手持ちハイレゾモードにおいて、被写体の位置ずれ量が所定のしきい位置ずれ量に比べて小さい場合、イメージセンサ12は、ゼロのぶれ補正用変化量に追加変化量が補充された増補変化量、すなわち追加変化量で位置が変化される。
In the case of this other embodiment, the amount of change for blur correction for the
さらに、図2に示す一実施の形態に係る撮像装置10の場合および図9に示す別の実施の形態に係る撮像装置110の場合、ぶれ補正用変化量および増補変化量は、イメージセンサ12の位置の変化量である。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。
Further, in the case of the
図1を用いて説明すると、撮像装置10において(同様に撮像装置110において)、イメージセンサ12は、X軸方向の位置およびY軸方向の位置について変化される。これに加えてまたはこれに代わって、イメージセンサ12は、光軸Cの延在方向に延在して受光面12aに対して直交するZ軸を中心とする回転姿勢が変化されてもよい。この場合、ぶれ補正用変化量および増補変化量に、イメージセンサ12の回転姿勢の変化量が含まれる。また、撮像装置10の姿勢のぶれ量を検出するために角速度センサが使用される。
Explaining with reference to FIG. 1, in the image pickup apparatus 10 (also in the image pickup apparatus 110), the
さらにまた、上述の実施の形態の場合、図7および図8に示すように、手持ちハイレゾモード中において、撮影画像間において被写体の位置ずれ量が所定のしきい位置ずれ量に比べて小さい場合には、センサアクチュエータ(イメージセンサ駆動部)が、ぶれ補正用変化量に追加変化量が補充された増補変化量でイメージセンサを駆動する。しかしながら、本開示の実施の形態は、これに限らない。 Furthermore, in the case of the above-described embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, when the amount of displacement of the subject between captured images is smaller than the amount of predetermined threshold displacement in the handheld high resolution mode. The sensor actuator (image sensor drive unit) drives the image sensor with an augmented change amount in which an additional change amount is supplemented with the change amount for blur correction. However, the embodiments of the present disclosure are not limited to this.
例えば、手持ちハイレゾモード中において、撮影画像間における被写体の位置ずれ量に関係なく、センサアクチュエータ(イメージセンサ駆動部)が、定常的に、ぶれ補正用変化量に追加変化量が補充された増補変化量でイメージセンサを駆動してもよい。 For example, in the handheld high-resolution mode, the sensor actuator (image sensor drive unit) constantly supplements the amount of change for blur correction with an additional amount of change regardless of the amount of displacement of the subject between captured images. The image sensor may be driven by the amount.
例えば、手持ちハイレゾモード中に、ユーザが撮像装置を三脚などで固定する場合がある。この場合、撮像装置のぶれ量を検出する角速度センサ(ぶれ量検出部)は、撮像装置のぶれ量を検出していない、具体的には撮像装置がぶれていると判定できる所定のしきい値以上のぶれ量を検出していない。そのために、ぶれ補正部が実質的にゼロで変化しないイメージセンサのぶれ補正用変化量を算出する。その結果、撮影画像間において被写体の位置ずれ量が実質的にゼロになりうる、すなわち実質的に同一の複数の撮影画像が取得される。この対処として、手持ちハイレゾモード中において、撮影画像間において被写体の位置ずれ量に関係なく、センサアクチュエータ(イメージセンサ駆動部)が、定常的に、ぶれ補正用変化量に追加変化量が補充された増補変化量でイメージセンサを駆動する。 For example, the user may fix the image pickup device with a tripod or the like during the handheld high resolution mode. In this case, the angular velocity sensor (shake amount detection unit) that detects the shake amount of the image pickup device does not detect the shake amount of the image pickup device, specifically, a predetermined threshold value that can determine that the image pickup device is shaken. The above amount of blur is not detected. Therefore, the amount of change for blur correction of the image sensor in which the blur correction unit is substantially zero and does not change is calculated. As a result, the amount of misalignment of the subject between the captured images can be substantially zero, that is, a plurality of substantially the same captured images are acquired. As a countermeasure, in the handheld high resolution mode, the sensor actuator (image sensor drive unit) constantly replenishes the change amount for blur correction with the additional change amount regardless of the position shift amount of the subject between the captured images. The image sensor is driven by the augmented change amount.
図10は、イメージセンサのX軸方向の位置を変化させる増補変化量の別例を示している。 FIG. 10 shows another example of the augmented change amount that changes the position of the image sensor in the X-axis direction.
図10に示すように、手持ちハイレゾモード中において、撮像装置が三脚などで固定されている場合、例えば、イメージセンサのX軸方向の位置を変化させる増補変化量は、実質的にゼロで変化しないぶれ補正用変化量に、追加変化量を定常的に補充したものになる。このような増補変化量により、手持ちハイレゾモード中において撮像装置が三脚などで固定されていても、また撮像装置が手持ち状態であっても、ハイレゾ画像の作成に必要な所定枚数のオリジナル画像を取得することができる。 As shown in FIG. 10, when the image pickup device is fixed by a tripod or the like in the handheld high resolution mode, for example, the amount of augmentation change that changes the position of the image sensor in the X-axis direction is substantially zero and does not change. The amount of change for blur correction is constantly supplemented with the amount of additional change. With such an augmented change amount, a predetermined number of original images required for creating a high-resolution image can be acquired even if the image pickup device is fixed by a tripod or the like in the handheld high-resolution mode or the image pickup device is in the hand-held state. can do.
なお、これに代わって、手持ちハイレゾモード中において撮像装置が三脚などで固定されると、すなわち角速度センサ(ぶれ量検出部)が所定のしきい値以上のぶれ量を検出していない場合、手持ちハイレゾモードからノーマルハイレゾモードにモード切替してもよい。 Instead of this, if the image pickup device is fixed with a tripod or the like in the handheld high resolution mode, that is, if the angular velocity sensor (shake amount detection unit) does not detect a shake amount exceeding a predetermined threshold value, the handheld The mode may be switched from the high resolution mode to the normal high resolution mode.
また、上述の実施の形態の場合、手持ちハイレゾモードにおいて、例えば、図3および図6に示すように、1.5画素×1.5画素の範囲において被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る(必要位置Np(1)〜Np(8)それぞれに被写体が写る)所定枚数のオリジナル画像を取得するために追加変化量がぶれ補正用変化量に補充される。しかしながら、複数のオリジナル画像は、1.5画素×1.5画素の範囲において被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る画像に限らない。 Further, in the case of the above-described embodiment, in the handheld high resolution mode, for example, as shown in FIGS. 3 and 6, the subjects are displaced from each other in a range of 1.5 pixels × 1.5 pixels and are captured in a predetermined positional relationship. (The subject appears at each of the required positions Np (1) to Np (8).) The additional change amount is supplemented to the blur correction change amount in order to acquire a predetermined number of original images. However, the plurality of original images are not limited to images in which the subjects are displaced from each other in a range of 1.5 pixels × 1.5 pixels and are captured in a predetermined positional relationship.
すなわち、ベイヤー配列を考慮すれば、(1.5+2k(kは整数))画素×(1.5+2k)画素の範囲において被写体が互いにずれて所定の位置関係で写るオリジナル画像であればよい。 That is, considering the Bayer arrangement, the original image may be an original image in which the subjects are displaced from each other in a predetermined positional relationship in the range of (1.5 + 2k (k is an integer)) pixel × (1.5 + 2k) pixel.
図11は、複数のオリジナル画像を取得するためのイメージセンサの位置の変化を示すタイミングチャートである。 FIG. 11 is a timing chart showing a change in the position of the image sensor for acquiring a plurality of original images.
図11に示すように、例えば、被写体が最初の必要位置Np(1)に写る1枚目のオリジナル画像が取得される。その1枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸マイナス方向に(1+2k)画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(2)に写る2枚目のオリジナル画像が取得される。2枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がY軸プラス方向に(1+2k)画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(3)に写る3枚目のオリジナル画像が取得される。3枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸プラス方向に(1+2k)画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(4)に写る4枚目のオリジナル画像が取得される。4枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸マイナス方向に(0.5+2k)画素分且つY軸マイナス方向に(0.5+2k)画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(5)に写る5枚目のオリジナル画像が取得される。5枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸マイナス方向に(1+2k)画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(6)に写る6枚目のオリジナル画像が取得される。6枚目のオリジナル画像を所得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がY軸プラス方向に(1+2k)画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(7)に写る7枚目のオリジナル画像が取得される。そして、7枚目のオリジナル画像を取得したオリジナル画像取得位置からイメージセンサ12がX軸プラス方向に(1+2k)画素分移動することにより、被写体が必要位置Np(8)に写る8枚目のオリジナル画像が取得される。
As shown in FIG. 11, for example, the first original image in which the subject appears at the first required position Np (1) is acquired. The
すなわち、本開示の実施の形態に係る撮像装置は、広義には、被写体が写る撮影画像を取得するイメージセンサと、位置および姿勢の少なくとも一方が変化するように前記イメージセンサを駆動するイメージセンサ駆動部と、それぞれの被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る所定枚数の前記撮影画像を所定枚数のオリジナル画像とし、前記所定枚数のオリジナル画像からハイレゾ画像を作成するハイレゾ画像作成部と、前記撮像装置のぶれ量を検出するぶれ量検出部と、前記撮像装置が手持ち状態のときに取得された前記撮影画像から前記ハイレゾ画像を作成する手持ちハイレゾモードの実行開始をユーザが指示するための操作部と、を有し、前記手持ちハイレゾモードの実行中、前記イメージセンサ駆動部が前記ぶれ量に基づいて算出されたぶれ補正用変化量に追加変化量が補充された増補変化量で前記イメージセンサを駆動している状態で、前記ハイレゾ画像作成部が、前記イメージセンサによって取得された前記撮影画像から前記ハイレゾ画像を作成するものである。 That is, in a broad sense, the image pickup apparatus according to the embodiment of the present disclosure is driven by an image sensor that acquires a captured image of a subject and an image sensor that drives the image sensor so that at least one of a position and an attitude changes. A high-resolution image creation unit that creates a high-resolution image from a predetermined number of original images, and a predetermined number of captured images in which the subjects are displaced from each other and are captured in a predetermined positional relationship. A blur detection unit that detects the blur amount of the device, and an operation unit for instructing the user to start execution of the handheld high resolution mode that creates the high resolution image from the captured image acquired when the imaging device is in the handheld state. And, during the execution of the handheld high resolution mode, the image sensor driving unit uses the augmented change amount in which the additional change amount is supplemented to the blur correction change amount calculated based on the blur amount. In the driven state, the high-resolution image creating unit creates the high-resolution image from the captured image acquired by the image sensor.
以上のように、本開示における技術の例示として、複数の実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。 As described above, a plurality of embodiments have been described as examples of the techniques in the present disclosure. To that end, the accompanying drawings and detailed description are provided.
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。 Therefore, among the components described in the attached drawings and the detailed description, not only the components essential for solving the problem, but also the components not essential for solving the problem in order to illustrate the technique. Can also be included. Therefore, the fact that these non-essential components are described in the accompanying drawings or detailed description should not immediately determine that those non-essential components are essential.
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Further, since the above-described embodiment is for exemplifying the technique in the present disclosure, various changes, replacements, additions, omissions, etc. can be made within the scope of claims or the equivalent scope thereof.
本開示は、手ぶれ補正機能を備えたスマートフォン等の撮像装置に適用可能である。 The present disclosure is applicable to an imaging device such as a smartphone having a camera shake correction function.
本開示は、ハイレゾ機能のみでなく、画素数はそのまま、解像感、色再現性を向上させる、リアルレゾリューション機能にも適用可能である。 The present disclosure can be applied not only to the high resolution function but also to the real resolution function that improves the resolution and color reproducibility while keeping the number of pixels as it is.
10 撮像装置
12 イメージセンサ
22 イメージセンサ駆動部(センサアクチュエータ)
24 ぶれ量検出部(角速度センサ)
10
24 Shake amount detector (angular velocity sensor)
Claims (10)
被写体が写る撮影画像を取得するイメージセンサと、
位置および姿勢の少なくとも一方が変化するように前記イメージセンサを駆動するイメージセンサ駆動部と、
それぞれの被写体が互いにずれて所定の位置関係で写る所定枚数の前記撮影画像を所定枚数のオリジナル画像とし、前記所定枚数のオリジナル画像からハイレゾ画像を作成するハイレゾ画像作成部と、
前記撮像装置のぶれ量を検出するぶれ量検出部と、
前記撮像装置が手持ち状態のときに取得された前記撮影画像から前記ハイレゾ画像を作成する手持ちハイレゾモードの実行開始をユーザが指示するための操作部と、を有し、
前記手持ちハイレゾモードの実行中、前記イメージセンサ駆動部が前記ぶれ量に基づいて算出されたぶれ補正用変化量に追加変化量が補充された増補変化量で前記イメージセンサを駆動している状態で、前記ハイレゾ画像作成部が、前記イメージセンサによって取得された前記撮影画像から前記ハイレゾ画像を作成する、撮像装置。
It is an imaging device
An image sensor that acquires a captured image of the subject, and
An image sensor driving unit that drives the image sensor so that at least one of the position and the posture changes,
A high-resolution image creation unit that creates a high-resolution image from a predetermined number of original images by using a predetermined number of captured images in which each subject is displaced from each other and appears in a predetermined positional relationship.
A blur amount detection unit that detects the blur amount of the image pickup apparatus,
It has an operation unit for instructing the user to start execution of the handheld high resolution mode for creating the high resolution image from the captured image acquired when the imaging device is in the handheld state.
During the execution of the handheld high resolution mode, the image sensor driving unit is driving the image sensor with an augmented change amount in which an additional change amount is supplemented to the change amount for blur correction calculated based on the blur amount. An imaging device in which the high-resolution image creating unit creates the high-resolution image from the captured image acquired by the image sensor.
During the execution of the handheld high resolution mode, when the amount of displacement of the subject between captured images is smaller than the amount of displacement of a predetermined threshold, the image sensor driving unit adds an amount of change to the amount of change for blur correction. The imaging device according to claim 1, wherein the image sensor is driven by the supplemented augmented change amount.
2. The image sensor driving unit drives the image sensor with the augmented change amount when the blurring amount is smaller than the predetermined thresholding amount corresponding to the predetermined threshold misalignment amount. The imaging apparatus according to.
The imaging device according to claim 2 or 3, wherein the predetermined threshold misalignment amount is 1 pixel or less.
The imaging device according to claim 1, wherein the additional amount of change is constantly replenished with the amount of change for blur correction during execution of the handheld high-resolution mode.
前記イメージセンサが、前記所定枚数を超える複数の撮影画像を取得し、
前記ハイレゾ画像作成部が、
前記複数の撮影画像それぞれにおける被写体の位置関係を検出し、
検出した位置関係に基づいて、前記複数の撮影画像から前記所定枚数のオリジナル画像を選択し、
選択された前記所定枚数のオリジナル画像から前記ハイレゾ画像を作成する、請求項1から5のいずれか一項に記載の撮像装置。
During execution of the handheld high resolution mode,
The image sensor acquires a plurality of captured images exceeding the predetermined number of images, and
The high resolution image creation unit
Detecting the positional relationship of the subject in each of the plurality of captured images,
Based on the detected positional relationship, the predetermined number of original images are selected from the plurality of captured images.
The imaging device according to any one of claims 1 to 5, which creates the high-resolution image from the selected number of original images.
6. When the high-resolution image creating unit lacks the original image, the shortage original image is created by synthesizing at least two of the plurality of captured images that are not selected as the original image. The imaging apparatus according to.
前記ノーマルハイレゾモードの実行中、
前記イメージセンサ駆動部が、前記イメージセンサが前記所定枚数のオリジナル画像それぞれを取得するためのオリジナル画像取得用変化量で前記イメージセンサを駆動している状態で、前記ハイレゾ画像作成部が、前記イメージセンサによって取得された前記撮影画像から前記ハイレゾ画像を作成する、請求項1から7のいずれか一項に記載の撮像装置。
The operation unit is configured to be able to receive an instruction to start execution of the normal high resolution mode for creating the high resolution image from the captured image acquired when the imaging device is in the fixed state.
During execution of the normal high resolution mode,
While the image sensor driving unit drives the image sensor with an amount of change for acquiring the original image for acquiring each of the predetermined number of original images, the high resolution image creating unit performs the image. The imaging device according to any one of claims 1 to 7, wherein the high-resolution image is created from the captured image acquired by the sensor.
The imaging device according to claim 9, wherein the additional change amount is the change amount for acquiring the original image.
位置および姿勢の少なくとも一方が変化するように前記ぶれ補正レンズを駆動するレンズ駆動部と、を有し、
前記手持ちハイレゾモードの実行中、
前記ぶれ量に基づいて前記ぶれ補正用変化量と第2のぶれ補正用変化量とが算出され、
前記レンズ駆動部が、前記第2のぶれ補正用変化量で前記ぶれ補正レンズを駆動する、請求項1から9のいずれか一項に記載の撮像装置。 A blur correction lens included in the optical system that forms a subject on the light receiving surface of the image sensor,
It has a lens driving unit that drives the blur correction lens so that at least one of the position and the posture changes.
During execution of the handheld high resolution mode,
The amount of change for blur correction and the amount of change for second blur correction are calculated based on the amount of blur.
The imaging device according to any one of claims 1 to 9, wherein the lens driving unit drives the blur correction lens with the change amount for the second blur correction.
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