JP2023122428A - Image blur correction device, control method therefor, program, and storage medium - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、撮像装置に用いられる像ブレ補正装置に関する。 The present invention relates to an image blur correction device used in an imaging device.
近年、多くのデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置において、撮像装置に加わる振れ等を補正する像ブレ補正機能が搭載されている。そして、この像ブレ補正機能により、より良好な画質の画像を撮影することが可能になってきている。 2. Description of the Related Art In recent years, many imaging devices such as digital cameras and video cameras are equipped with an image blur correction function for correcting vibrations and the like applied to the imaging device. With this image blur correction function, it has become possible to take an image with better image quality.
しかしながら、撮像装置を持って歩きながら動画撮影を行った場合、撮像装置に大きな振動が加わり、シフトレンズなどの像ブレ補正部材の駆動範囲を超えてしまう場合がある。 However, when moving images are shot while walking with an image pickup device, the image pickup device is subject to large vibrations, which may exceed the drive range of an image blur correction member such as a shift lens.
特許文献1には、歩行撮影のように撮像装置に大きな振動が加わる場合に、補正レンズのシフト機構の駆動範囲を拡大して像ブレ補正制御を行う方法が開示されている。この方法によれば、歩行撮影した場合などの大きな振れによる像ブレをシフト機構の補正角度を広げることにより軽減することができる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200003 discloses a method of performing image blur correction control by expanding the drive range of a shift mechanism of a correction lens when a large vibration is applied to an image pickup apparatus such as when photographing while walking. According to this method, it is possible to reduce image blurring due to large shaking such as when shooting while walking by widening the correction angle of the shift mechanism.
ところで、上記のような撮像装置における像ブレ補正機構には、被写体像を撮像する撮像素子のシフト機構を有し、撮像素子を撮像光学系の光軸に対してシフトさせることで像ブレを低減するものがある。 By the way, the image blur correction mechanism in the image pickup apparatus as described above has a shift mechanism for the image pickup device that picks up the subject image, and the image blur is reduced by shifting the image pickup device with respect to the optical axis of the image pickup optical system. there is something to do
また、歩きながら動画撮影を行う場合に、撮像装置の振れを軽減するために電動ジンバルスタビライザ(以下、スタビライザと呼ぶ)を撮像装置に装着して撮影を行う場合がある。 Further, when shooting a moving image while walking, there is a case where an electric gimbal stabilizer (hereinafter referred to as a stabilizer) is attached to the imaging device in order to reduce shake of the imaging device.
スタビライザを用いて歩行撮影を行う場合、撮像装置全体には大きな振動加速度が加わるが、撮像装置本体は、スタビライザの効果により振動が抑制される。ところが、撮像素子には撮像装置本体と同様の加速度が加わり、且つ撮像素子が上記のように撮像装置本体に対してシフト機構を介して保持されている場合、次のような問題が生じる。つまり、撮像装置本体はスタビライザの効果で振動しないのに対し、撮像素子だけが撮像装置本体に対して相対的に移動してしまい、映像がブレてしまう恐れがある。 When shooting while walking using a stabilizer, a large vibration acceleration is applied to the entire image pickup apparatus, but the vibration of the main body of the image pickup apparatus is suppressed by the effect of the stabilizer. However, when the same acceleration as that of the image pickup device body is applied to the image pickup device and the image pickup device is held by the image pickup device body via the shift mechanism as described above, the following problem occurs. In other words, although the main body of the image pickup device does not vibrate due to the effect of the stabilizer, only the image pickup element moves relative to the main body of the image pickup device, which may cause blurring of the image.
特許文献1に開示されている方法では、スタビライザを装着した場合の上記のような像ブレに対する対策については何ら考慮されていない。
In the method disclosed in
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像装置にスタビライザを装着して歩きながら動画を撮影した場合でも、像ブレを適切に補正することができる像ブレ補正装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image blur correction apparatus capable of appropriately correcting image blur even when moving images are taken while walking with a stabilizer attached to an image pickup apparatus. is to provide
本発明に係わる像ブレ補正装置は、装置の振れによる像ブレを補正するために、被写体像を撮像素子の像面上で移動させる移動手段の移動量を算出する算出手段と、前記移動手段の移動位置の情報を取得する取得手段と、前記移動手段の移動量の情報と、前記移動手段の移動位置の情報とに基づいて、前記移動手段の移動をフィードバック制御する制御手段と、前記撮像素子で撮像を行い得られた画像データに対して電子的像ブレ補正を行う補正手段と、前記制御手段に、第1の像ブレ補正モードで前記フィードバック制御を行わせるか、前記第1の像ブレ補正モードよりも装置に加わる加速度の変化に伴う前記移動手段の位置変動量が小さくなるような第2の像ブレ補正モードで前記フィードバック制御を行わせるかを選択する選択手段と、を備えることを特徴とする。 An image blur correction device according to the present invention comprises: calculation means for calculating a movement amount of a movement means for moving a subject image on an image plane of an imaging device; Acquisition means for acquiring information on a movement position; Control means for feedback-controlling the movement of the movement means based on information on the amount of movement of the movement means and information on the movement position of the movement means; and the imaging device. and a correction means for performing electronic image blur correction on image data obtained by imaging in a second image blur correction mode. selection means for selecting whether to perform the feedback control in a second image blur correction mode in which the amount of positional variation of the moving means due to changes in acceleration applied to the apparatus is smaller than in the correction mode. Characterized by
本発明によれば、撮像装置にスタビライザを装着して歩きながら動画を撮影した場合でも、像ブレを適切に補正することが可能となる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to appropriately correct image blurring even when a moving image is captured while walking with a stabilizer attached to an imaging device.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施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。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態における撮像システムの概略構成を示すブロック図である。撮像システムは、カメラ本体100と、カメラ本体100に対して着脱可能な交換レンズ装置(以下、「交換レンズ」と呼ぶ)200を含む。カメラ本体100は、スチルカメラであってもよいし、ビデオカメラであってもよい。また、本実施形態では、カメラ本体に交換レンズを着脱可能に装着するシステムについて説明するが、本発明は、カメラとレンズが一体となった撮像装置に対しても適用可能である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an imaging system according to the first embodiment of the invention. The imaging system includes a
カメラ本体100において、撮像素子101は、交換レンズ200が有する撮像光学系210により形成された被写体像を撮像(光電変換)する。撮像素子101からの出力信号(撮像信号)は画像処理部108に入力される。画像処理部108は、撮像信号に対して各種画像処理を行って画像データを生成する。画像データは、不図示のモニタに表示されたり、不図示の記録媒体に記録されたりする。また、画像処理部108で生成された画像データは動きベクトル検出部及び電子防振補正部110に出力される。動きベクトル検出部109は、連続的に撮像素子101にて撮像が行われて画像処理部108にて生成された撮影時間の異なる複数の画像データを用いて画像データ内の特徴点の動き情報を動きベクトルとして検出する。動きベクトルの検出方法は相関法やブロックマッチング法等の公知の方法のいずれを用いてもよく検出方法の説明は省略する。電子防振補正部110は、画像処理部108から出力された画像データに対して画像データの切り出し処理や幾何変換処理などのいわゆる電子防振(電子的像ブレ補正)を行う。画像データの切り出し処理や幾何変換処理は公知の方法を用いればよく説明は省略する。なお、電子防振及び後述する光学防振の実行有無は、カメラマイコン102がユーザの指示に基づいて設定してもよいし、カメラ本体100のモードなどの各種情報に基づいて自動で設定してもよい。第1の実施形態では、電子防振は実行せず光学防振を実行するものとする。
In the
撮像素子101は、シフト機構101aにより撮像光学系210の光軸OPに対して交差する方向に移動可能である。例えば、光軸OPに直交する平面内においてシフトしたり、光軸OPを回転中心として光軸OPに直交する平面内において回転したりすることが可能である。以下の説明では、撮像素子101をシフトさせる場合を中心に説明する。
The
カメラ振れ検出部105は、ユーザの手振れ等により生じたカメラ本体100の振れ(以下、「カメラ振れ」という)を検出して、そのカメラ振れを表すカメラ振れ検出信号をカメラマイコン102に出力する。カメラ振れ検出部105は角速度検出センサ111、加速度検出センサ112の検出結果を用いてカメラ振れ検出信号を生成する。カメラマイコン102は、撮像素子101の移動を制御する制御部としての機能を有する。カメラマイコン102は、カメラ振れ検出信号からカメラ振れに起因する像ブレを低減(補正)するための撮像素子101のシフト量(移動量)を算出し、そのシフト量を含む像ブレ補正指示を像ブレ補正制御部103に出力する。像ブレ補正制御部103は、カメラマイコン102からの像ブレ補正指示に応じてシフト機構101aに含まれるアクチュエータを制御することで、撮像素子101を上記シフト量だけシフト駆動する。これにより、被写体像を撮像素子101の像面上で移動させ、撮像素子101のシフトによる像ブレ補正が行われる。
A camera
カメラマイコン102は、姿勢検出部104にカメラ本体100の姿勢(以下、「カメラ姿勢」という)の検出を指示し、姿勢検出部104はカメラの姿勢を検出して姿勢検出信号をカメラマイコン102に出力する。カメラの姿勢には、正位置、縦位置(グリップ上、グリップ下)、上向き等がある。姿勢検出部104は角速度検出センサ111、加速度検出センサ112の検出結果を用いてカメラ姿勢を検出する。また、カメラマイコン102は、カメラ通信部106及び交換レンズ200内のレンズ通信部229を介してレンズマイコン226と通信可能である。
The
交換レンズ200において、撮像光学系210は、変倍レンズ201、絞り202、フォーカスレンズ203及び像ブレ補正レンズ(光学素子)204を有する。ズーム制御部221は、変倍レンズ201の位置(以下、「ズーム位置」という)を検出可能であり、カメラマイコン102からのズーム駆動指令に応じて変倍レンズ201を駆動することにより変倍を行う。フォーカス制御部223は、フォーカスレンズ203の位置(以下、「フォーカス位置」という)を検出可能であり、カメラマイコン102からのフォーカス駆動指令に応じてフォーカスレンズ203を駆動することにより焦点調節を行う。
In the
絞り制御部222は、絞り202の開口径(以下、「絞り位置」という)を検出可能であり、カメラマイコン102からの絞り駆動指令に応じて絞り202を駆動することにより光量調節を行う。絞り制御部222は、連続的に絞り位置を検出及び制御してもよいし、開放状態、2段(中間)、及び1段(最小)のように不連続的に絞り位置を検出及び制御してもよい。また、絞り位置の検出では、絞り202を駆動する駆動機構の駆動量を用いて絞り位置を検出してもよい。
The
そして、ズーム制御部221、絞り制御部222及びフォーカス制御部223が検出したズーム位置、絞り位置及びフォーカス位置をカメラマイコン102に送信する。なお、送信するズーム位置は、変倍レンズ201の位置の情報であってもよいし、そのズーム位置に対応する焦点距離の情報であってもよい。
Then, the zoom position, aperture position, and focus position detected by the
像ブレ補正レンズ204は、像ブレ補正に際して、シフト機構204aにより光軸に対して直交する方向成分を含む方向にシフト可能である。すなわち、光軸に直交する平面内でシフトしたり、光軸上の一点を回動中心として回動したりしてもよい。
The image
レンズ振れ検出部228は、ユーザの手振れ等により生じた交換レンズ200の振れ(以下、「レンズ振れ」という)を検出してそのレンズ振れを表すレンズ振れ検出信号をレンズマイコン226に出力する。
The lens
レンズマイコン226は、レンズ振れ検出信号を用いてレンズ振れによる像ブレを低減(補正)するための像ブレ補正レンズ204のシフト量を算出し、そのシフト量を含む像ブレ補正指示を像ブレ補正制御部224に出力する。像ブレ補正制御部224は、レンズマイコン226からの像ブレ補正指示に基づいて像ブレ補正レンズ204の移動を制御する。具体的には、像ブレ補正指示に応じてシフト機構204aに含まれるアクチュエータを制御することで、算出したシフト量だけ像ブレ補正レンズ204を駆動することにより、レンズ像ブレ補正が行われる。前述した撮像素子101のシフトによる像ブレ補正と像ブレ補正レンズ204を駆動することによるレンズ像ブレ補正は、一般的に光学防振と呼ばれている。光学防振の実行有無は、撮像素子101のシフトによる像ブレ補正とレンズ像ブレ補正のそれぞれを独立して設定可能である。
The
レンズマイコン226は、データ格納部(記憶部)227に格納された後述するイメージサークル情報等の情報を読み出し、カメラ本体100にイメージサークル情報等を送信する送信部としての機能を有する。
The
データ格納部227は、撮像光学系210のズーム範囲(焦点距離の可変範囲)、フォーカス範囲(合焦可能な距離範囲)、絞り値の可変範囲等の光学情報を格納している。また、データ格納部227は、撮像光学系210のイメージサークルに関する情報(以下、「イメージサークル情報」という)を格納している。ここで、イメージサークル情報は、イメージサークルの位置を表す情報と、イメージサークルのサイズを表す情報とを含む。本実施形態では、イメージサークルの位置を表す情報として、イメージサークルの中心位置を表すイメージサークル中心情報を格納している。
The
カメラ本体100を例えばカメラ外部の電動ジンバルスタビライザ(以下、スタビライザと呼ぶ)に装着して歩きながら動画を撮影すると、カメラ本体100には撮影者の着地の衝撃で重力方向の加速度変化が生じる。このとき、カメラ本体100の振動はスタビライザにより補正されて、カメラ本体100はほとんど振動しない。これに対し、撮像素子101はカメラ本体100に対してシフト機構101aを介して可動に保持されているため、撮像素子101に加わる重力方向の加速度変化が大きいと、撮像素子101の位置がカメラ本体100に対して相対的に変動してしまう。その変動が映像上でブレとして見えてしまい、撮影した映像の品位が低下する。
When the
一方、撮像素子101をカメラ本体100に固定する機構を設け、撮像素子101をカメラ本体100に機械的に固定した状態で、スタビライザを用いる場合には、上記のブレは発生しない。しかし、撮像素子101を機械的に固定する機構をカメラ本体100に設けた場合、カメラ本体100の全体が大型化してしまう。また、撮像素子101をカメラ本体100に対して固定してしまうと、撮像素子101による像ブレ補正動作ができなくなる。その場合、スタビライザで補正しきれなかったブレ残りを撮像素子101で補正することができなくなるため、ブレ残りが映像上で見えてしまい、撮影した映像の品位が低下してしまう。
On the other hand, if a mechanism is provided to fix the
そのため、本実施形態では、像ブレ補正制御部103に、第1の像ブレ補正モードと第2の像ブレ補正モードを設けている。像ブレ補正制御部103は、どちらの像ブレ補正モードにより像ブレ補正制御を行うかを選択する。
Therefore, in this embodiment, the image blur
第1の像ブレ補正モードは通常の像ブレ補正制御を行うモードであり、第2の像ブレ補正モードはスタビライザ装着時の像ブレ補正制御を行うモードである。第1と第2の像ブレ補正モードは像ブレ補正制御において、撮像素子101の位置フィードバック制御における制御パラメータが異なる。第2の像ブレ補正モードでは、第1の像ブレ補正モードに比べて、カメラ本体100に加わる加速度変化による撮像素子101の位置変動が小さくなるように、撮像素子101の位置フィードバック制御の制御パラメータを設定する。
The first image blur correction mode is a mode in which normal image blur correction control is performed, and the second image blur correction mode is a mode in which image blur correction control is performed when a stabilizer is attached. The first and second image blur correction modes have different control parameters in the position feedback control of the
図2は、本実施形態における像ブレ補正制御部103のフィードバック制御部のブロック構成を示す図である。本実施形態ではフィードバック制御にはPID制御が用いられる。
FIG. 2 is a diagram showing the block configuration of the feedback control section of the image blur
目標位置算出部301は、カメラ振れ検出部105から出力されたカメラ振れ検出信号から、像ブレを低減するための撮像素子101の目標位置を算出する。位置検出部302は、撮像素子101の現在位置(移動位置)を検出する(取得する)。本実施形態では、位置検出部302にはホール素子が用いられる。PID制御部303は、目標位置算出部301と位置検出部302の出力信号の差分である偏差304を入力として、撮像素子101の駆動量305を算出する。駆動部306は、PID制御部303から出力された撮像素子101の駆動量305に基づいて撮像素子101のシフト機構101aを駆動する。
A target
PID制御部303は、偏差304にP項のゲインKp312を乗算した信号と、偏差304に積分処理310を行いI項のゲインKi313を乗算した信号と、偏差304に微分処理311を行いD項のゲインKd314を乗算した信号を合算する。そして、合算結果に基づいて駆動量305を求める。
The
本実施形態では、第1の像ブレ補正モードに比べて、第2の像ブレ補正モードでは、撮像素子101のPID制御部303におけるP項のゲインKp312を高く設定する。P項のゲインKp312を高く設定することで、フィードバック制御における電気的なバネ効果が強くなり、カメラ本体100の加速度変化による撮像素子101の位置変動量を小さくすることができる。
In the present embodiment, the P-term gain Kp312 in the
第1の像ブレ補正モードと第2の像ブレ補正モードのうちどちらの像ブレ補正モードを選択するかは、ユーザがカメラ本体100のメニュー操作で手動で選択することができる。ユーザがカメラ本体100をスタビライザに装着して歩き撮りをする場合、ユーザがカメラ本体100のメニュー画面上で第2の像ブレ補正モードを選択すると、像ブレ補正制御部103は第2の像ブレ補正モードにより撮像素子101の像ブレ補正制御を行う。
The user can manually select one of the first image blur correction mode and the second image blur correction mode through menu operations on the
上述の通り、第1の実施形態では、カメラ本体100にスタビライザを装着して歩きながら動画撮影する場合は、撮像素子101のシフト駆動のフィードバック制御における電気的なバネ効果を強くし、撮像素子101を衝撃的な加速度に対して動きにくくする。これにより、撮影者の撮影意図に反して撮像素子101の位置が変動し、画像にぶれが生じて撮影動画の品位が低下することを抑制できる。
As described above, in the first embodiment, when shooting a moving image while walking with the stabilizer attached to the
なお、第1の実施形態では、撮像素子101のフィードバック制御にPID制御を用い、第2の像ブレ補正モードでは第1の像ブレ補正モードに比べてP項のゲインKp312を高く設定するとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。第2の像ブレ補正モードでは第1の像ブレ補正モードに比べて、PID制御部303のI項のゲインKi313、またはD項のゲインKd314を高く設定してもよい。また、P項のゲインKp312、I項のゲインKi313、D項のゲインKd314のうち、複数のゲイン、または全てのゲインを高く設定してもよい。
In the first embodiment, PID control is used for feedback control of the
また、P項のゲインKp312、D項のゲインKd314を高く設定した場合、高周波数帯域のゲインが上がるため、定常的な高周波ノイズも大きくなり、撮影動画に録音される高周波ノイズ音も大きくなる。一方、I項のゲインKi313を高く設定した場合、低周波帯域のゲインが上がり、高周波帯域のゲインは上がらないため、定常的な高周波ノイズは変わらない。そのため、撮影動画に録音される高周波ノイズ音も変わらない。そこで、第2の像ブレ補正モードでは、第1の像ブレ補正モードに比べて各項のゲインを高く設定し、且つ各項のゲインの変化量を、P項のゲインKp312とD項のゲインKd314に比べて、I項のゲインKi313の方が大きくなるように設定してもよい。そうすることで、第2の像ブレ補正モードおいて撮影動画に録音される高周波ノイズの増加を抑制することができる。
When the gain Kp312 of the P term and the gain Kd314 of the D term are set high, the gain in the high frequency band increases, so the steady high frequency noise increases and the high frequency noise sound recorded in the captured moving image also increases. On the other hand, when the
また、フィードバック制御にPI制御を用いた場合、第2の像ブレ補正モードにおいてP項のゲインまたはI項のゲインを高く設定する、または両方の項のゲインを高く設定してもよい。また、上述の理由により、第2の像ブレ補正モードでは第1の補正モードに比べて各項のゲインを高く設定し、且つ各項のゲインの変化量を、P項に比べてI項の方が大きくなるように設定してもよい。そうすることで、第2の像ブレ補正モードにおいて撮影動画に録音される高周波ノイズの悪化を抑制することができる。 Further, when PI control is used for feedback control, the gain of the P term or the gain of the I term may be set high in the second image blur correction mode, or the gains of both terms may be set high. For the reasons described above, in the second image blurring correction mode, the gain of each term is set higher than that in the first correction mode, and the amount of change in the gain of each term is set to may be set to be larger. By doing so, it is possible to suppress deterioration of high-frequency noise recorded in the captured moving image in the second image blur correction mode.
第1の像ブレ補正モードに比べて第2の像ブレ補正モードのフィードバック制御のゲインを高く設定することで、カメラ本体100の加速度変化により、撮像素子101が指令位置を保持できないことに起因する撮像素子101の位置変動が低減する。そのため、撮影動画のブレを低減することが可能となる。
By setting the feedback control gain in the second image blur correction mode higher than that in the first image blur correction mode, the acceleration change of the
なお、上記の説明では、第1の像ブレ補正モードと第2の像ブレ補正モードで、フィードバック制御のゲインを異ならせるように説明したが、フィードバック制御の制御ブロック構成、または制御フィルタ特性を異ならせるようにしてもよい。 In the above description, the feedback control gain is different between the first image blur correction mode and the second image blur correction mode. You may allow
また、上記の説明では、スタビライザを装着した場合に、歩行の衝撃により撮像素子が動いてしまう場合について説明した。しかし、歩行の衝撃により、交換レンズ内の像ブレ補正レンズが動いてしまう可能性もある。そのため、歩行撮影の場合は、上記の撮像素子の第2の像ブレ補正モードの制御を像ブレ補正レンズの制御にも適用するようにしてもよい。これにより、像ブレ補正レンズが動いてしまうことによる像ブレも補正することができる。 Also, in the above description, the case where the image sensor moves due to the impact of walking when the stabilizer is attached has been described. However, there is a possibility that the image blur correction lens in the interchangeable lens will move due to the impact of walking. Therefore, in the case of shooting while walking, the control of the second image blur correction mode of the image sensor may be applied to the control of the image blur correction lens as well. As a result, it is possible to correct image blur caused by movement of the image blur correction lens.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、第1の実施形態において説明した像ブレ補正モードの選択を、撮像装置が撮影状況を自動で判定して行う場合について説明する。なお、撮像システムの構成は第1の実施形態と同様であるため説明を省略し、動作における差異についてのみ説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the invention will be described. In the second embodiment, a case will be described in which the image blur correction mode described in the first embodiment is selected by the imaging apparatus automatically determining the shooting situation. Since the configuration of the imaging system is the same as that of the first embodiment, the description is omitted, and only the difference in operation will be described.
本実施形態の像ブレ補正制御部103は、カメラ本体100の撮影状況を自動で判定して像ブレ補正モードを選択する。一例として、角速度検出センサ111が検出する角速度の情報、及び加速度検出センサ112が検出する加速度の情報からカメラ本体100の撮影状況を像ブレ補正制御部103が自動で判断して像ブレ補正モードを選択する場合について説明する。第2の像ブレ補正モードが選択された場合には、カメラ本体100に加わる加速度変化に伴う撮像素子101の位置変動量が小さくなるように、像ブレ補正制御部103における撮像装置101の位置フィードバック制御の制御パラメータを設定する。
The image blur
図3(a)は、カメラ本体100にスタビライザを装着した場合と装着しなかった場合についての、歩きながら動画撮影を行った場合の加速度検出センサ112が検出した重力方向の加速度の変化を示している。カメラ本体100にスタビライザを装着して撮影した場合と装着しなかった場合とを比較すると、カメラ本体100に加わる重力方向の加速度の変化に大きな差異は見られない。
FIG. 3A shows changes in acceleration in the direction of gravity detected by the
次に、図3(b)は、カメラ本体100にスタビライザを装着した場合に、静止した状態で動画撮影を行った場合と歩きながら動画撮影を行った場合の重力方向の加速度の変化を示している。静止した状態で動画撮影を行った場合と比べて、歩きながら動画撮影を行った場合は、重力方向の加速度の変化が大きいことが分かる。これは、歩きながら動画撮影を行った場合、撮影者が着地した衝撃により、カメラ本体100に重力方向の加速度変化が生じるためである。
Next, FIG. 3(b) shows changes in acceleration in the direction of gravity when the stabilizer is attached to the
図4は、カメラ本体100にスタビライザを装着した場合と装着しなかった場合についての、歩きながら動画撮影を行った場合の重力方向の角速度(カメラのピッチング方向の角速度)の変化を示している。カメラ本体100にスタビライザを装着して撮影した場合は装着しなかった場合と比較して、重力方向の角速度の変化が相対的に小さいことが分かる。これは、スタビライザがカメラ本体100に加わる角速度の変化を検出して、その変化を相殺するように動作するためである。
FIG. 4 shows changes in angular velocity in the direction of gravity (angular velocity in the pitching direction of the camera) when shooting a moving image while walking with and without a stabilizer attached to the
図3、図4に示した結果より、カメラ本体100にスタビライザを装着し、静止した状態で動画を撮影した場合と、歩きながら動画を撮影した場合にカメラ本体100に加わる重力方向の加速度と角速度の相対的な関係は、図5に示すようになる。図5から、スタビライザを装着して歩きながら動画撮影した場合は、重力方向の角速度の変化が相対的に小さく、重力方向の加速度の変化が相対的に大きい(所定の条件を満足する)ことが分かる。
From the results shown in FIGS. 3 and 4, the acceleration in the direction of gravity and the angular velocity applied to the
図5に示す結果を利用して、カメラ本体100にスタビライザが装着されて歩きながら動画撮影が行われているか否かを判定する。すなわち、カメラ本体100に加わる重力方向の角速度の変化が小さく、重力方向の加速度の変化が大きい場合に、カメラ本体100がスタビライザに装着されて、歩きながら撮影されていると判定する。その場合、像ブレ補正制御部103は第2の像ブレ補正モードを選択し、カメラ本体100に加わる重力方向の加速度の変化に伴う撮像素子101の位置変動量が小さくなるように、像ブレ補正制御を行う。
Using the results shown in FIG. 5, it is determined whether or not moving images are being captured while walking with the stabilizer attached to the
図6は、第2の実施形態における、像ブレ補正制御部103が像ブレ補正モードを判定する動作を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of determining the image blur correction mode by the image blur
カメラ本体100の電源がONされ、像ブレ補正制御部103において像ブレ補正制御が開始されるとステップS701に進む。
When the power of the
ステップS701では、像ブレ補正制御部103は、加速度検出センサ112が検出した重力方向の加速度が所定値以上(閾値以上)の値となったか否かを判定する。加速度が所定値以上の値となったと判定された場合はステップS702に進み、そうでなければ、ステップS704に進む。
In step S701, the image blur
ステップS702では、像ブレ補正制御部103は、角速度検出センサ111が検出した重力方向の角速度が所定値以下(閾値以下)の値であるか否かを判定する。重力方向の角速度が所定値以下であると判定された場合、ステップS703に進み、そうでなければ、ステップS704に進む。
In step S702, the image blur
ステップS703では、像ブレ補正制御部103は、カメラ本体100がスタビライザに装着され、且つ歩きながら撮影が行われていると判断し、第2の像ブレ補正モードを選択してステップS705に進む。
In step S703, the image blur
一方、ステップS704では、像ブレ補正制御部103は、カメラ本体100がスタビライザに装着され且つ歩きながら撮影が行われているわけではないと判断して、第1の像ブレ補正モードを選択してステップS705に進む。
On the other hand, in step S704, the image blur
ステップS705では、像ブレ補正制御部103は、像ブレ補正処理を継続するか否かを判断し、像ブレ補正処理を継続する場合はステップS701に戻る。一方、像ブレ補正処理を終了する場合はこのフローの処理を終了する。
In step S705, the image blur
以上のように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果に加えて、撮影状態に応じて像ブレ補正制御部103が自動で像ブレ補正モードを選択することができる。これにより、第1の実施形態とは異なり、撮影者は像ブレ補正モードを選択する必要がなく、像ブレ補正制御部103が撮影状況に応じて適切な像ブレ補正モードを選択して、撮影された映像の品位低下を抑制することができる。
As described above, according to the second embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the image blur
なお、第2の実施形態では、重力方向の加速度及び角速度の両方の情報から像ブレ補正モードを選択したが、必ずしも両方の情報から判定する必要はない。重力方向の加速度だけの情報から撮影状態を判定して像ブレ補正モードを選択してもよい。 In the second embodiment, the image blur correction mode is selected based on both the information on the acceleration in the gravitational direction and the angular velocity, but it is not always necessary to make the determination based on both information. The image blur correction mode may be selected by judging the photographing state from only the information on the acceleration in the direction of gravity.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、第1の実施形態において、撮像素子101の位置がカメラ本体100に対して相対的に変動する事に起因する、映像上のブレを電子防振にて補正する場合について説明する。なお、撮像システムの構成は第1の実施形態と同様であるため説明を省略し、動作における差異についてのみ説明する。なお、本実施形態は、カメラマイコン102がユーザによるカメラ本体100のメニュー操作にしたがって電子防振を実行するように設定した状態とする。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the invention will be described. In the third embodiment, in the first embodiment, the image blur caused by the position of the
第1の実施形態で説明したように、スタビライザを装着して歩きながら動画を撮影した場合、撮像素子101の位置がカメラ本体100に対して相対的に変動してしまう。その変動が映像上でブレとして見えてしまい、映像の品位が低下する。本実施形態では、像ブレ補正制御部103は、動きベクトル検出部109にて検出した動き情報である動きベクトルに基づいて、撮像素子101とカメラ本体100の相対的な位置変動量を検出する。そして、像ブレ補正制御部103は、相対的な変動量の情報に基づいて電子防振補正量を算出する。電子防振補正部110は、電子防振補正量に基づいて、撮像素子101とカメラ本体100の相対的な変動を相殺するように電子防振を実行する。例えば、第1の画像データと第2の画像データから検出した動きベクトルに対応する位置変動量に基づいて、第1の画像データからの画像切り出し位置と第2の画像データからの画像切り出し位置をシフトさせる。あるいは、第1の画像データと第2の画像データから検出した動きベクトルに対応する位置変動量に基づいて第2の画像データに対して幾何変換処理を行う。
As described in the first embodiment, when a moving image is shot while walking with the stabilizer attached, the position of the
以上のように、撮像装置にスタビライザを装着して歩きながら動画を撮影した場合でも、電子防振によって像ブレを適切に補正することができる。 As described above, even when a moving image is shot while walking with the stabilizer attached to the imaging device, image blurring can be appropriately corrected by electronic image stabilization.
なお、本実施形態における電子防振は、撮像素子101のシフトによる像ブレ補正及びレンズ像ブレ補正を実行していない画像データに適用してもよいし、撮像素子101のシフトによる像ブレ補正またはレンズ像ブレ補正を実行した画像データに適用してもよい。
Note that the electronic image stabilization in the present embodiment may be applied to image data that has not undergone image blur correction and lens image blur correction by shifting the
また、第1の実施形態や第2の実施形態と組み合わせてもよい。その場合、第1の実施形態や第2の実施形態の制御によって抑制しきれなかった撮像素子101とカメラ本体100の相対的な位置変動による画像間の像ブレを低減することができる。さらに、第1の実施形態や第2の実施形態の制御によって撮像素子101とカメラ本体100の相対的な位置変動を小さくできるので、動きベクトルの検出精度を向上させることができるし、位置変動が電子防振の補正範囲を超えることを抑制できる。
Also, it may be combined with the first embodiment or the second embodiment. In this case, it is possible to reduce image blurring between images due to relative positional changes between the
(他の実施形態)
また本発明は、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み出し実行する処理でも実現できる。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現できる。
(Other embodiments)
Further, the present invention supplies a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads the program. It can also be realized by executing processing. It can also be implemented by a circuit (eg, ASIC) that implements one or more functions.
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the claims are appended to make public the scope of the invention.
100 カメラ本体
101 撮像素子
101a シフト機構
102 カメラマイコン
103 像ブレ補正制御部
105 カメラ振れ検出部
108 画像処理部
109 動きベクトル検出部
110 電子防振補正部
111 角速度検出センサ
112 加速度検出センサ
200 交換レンズ
204 像ブレ補正レンズ
204a シフト機構
224 像ブレ補正制御部
226 レンズマイコン
227 データ格納部
301 目標位置算出部
302 位置検出部
303 PID制御部
REFERENCE SIGNS
Claims (16)
前記移動手段の移動位置の情報を取得する取得手段と、
前記移動手段の移動量の情報と、前記移動手段の移動位置の情報とに基づいて、前記移動手段の移動をフィードバック制御する制御手段と、
前記撮像素子で撮像を行い得られた画像データに対して電子的像ブレ補正を行う補正手段と、
前記制御手段に、第1の像ブレ補正モードで前記フィードバック制御を行わせるか、前記第1の像ブレ補正モードよりも装置に加わる加速度の変化に伴う前記移動手段の位置変動量が小さくなるような第2の像ブレ補正モードで前記フィードバック制御を行わせるかを選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする像ブレ補正装置。 a calculating means for calculating a movement amount of a moving means for moving a subject image on an image plane of an imaging element in order to correct image blurring due to shake of the apparatus;
Acquisition means for acquiring information on the movement position of the movement means;
control means for feedback-controlling the movement of the movement means based on information on the amount of movement of the movement means and information on the movement position of the movement means;
correction means for performing electronic image blur correction on image data obtained by imaging with the imaging device;
The control means is caused to perform the feedback control in the first image blur correction mode, or the positional fluctuation amount of the moving means due to changes in acceleration applied to the apparatus is made smaller than in the first image blur correction mode. selection means for selecting whether to perform the feedback control in the second image blur correction mode;
An image blur correction device comprising:
前記補正手段は、前記動き情報に基づいて前記電子的像ブレ補正を行うことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 a detecting means for detecting motion information based on a plurality of image data obtained by imaging with the imaging element;
13. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein said correction means performs said electronic image blur correction based on said motion information.
前記移動手段の移動位置の情報を取得する取得工程と、
前記移動手段の移動量の情報と、前記移動手段の移動位置の情報とに基づいて、前記移動手段の移動をフィードバック制御する制御工程と、
前記撮像素子で撮像を行い得られた画像データに対して電子的像ブレ補正を行う補正工程と、
前記制御工程に、第1の像ブレ補正モードで前記フィードバック制御を行わせるか、前記第1の像ブレ補正モードよりも装置に加わる加速度の変化に伴う前記移動手段の位置変動量が小さくなるような第2の像ブレ補正モードで前記フィードバック制御を行わせるかを選択する選択工程と、
を有することを特徴とする像ブレ補正装置の制御方法。 a calculation step of calculating a movement amount of a moving means for moving the subject image on the image plane of the imaging device in order to correct image blurring due to shake of the apparatus;
an obtaining step of obtaining information on the movement position of the moving means;
a control step of feedback-controlling the movement of the moving means based on information on the amount of movement of the moving means and information on the movement position of the moving means;
a correction step of performing electronic image blur correction on image data obtained by imaging with the imaging element;
In the control step, the feedback control is performed in the first image blur correction mode, or the positional fluctuation amount of the moving means due to the change in the acceleration applied to the apparatus is made smaller than in the first image blur correction mode. a selection step of selecting whether to perform the feedback control in the second image blur correction mode;
A control method for an image blur correction device, comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2022026116A JP2023122428A (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | Image blur correction device, control method therefor, program, and storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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2022
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