JP3269055B2 - 画像合成撮影装置 - Google Patents

画像合成撮影装置

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JP3269055B2
JP3269055B2 JP2000107632A JP2000107632A JP3269055B2 JP 3269055 B2 JP3269055 B2 JP 3269055B2 JP 2000107632 A JP2000107632 A JP 2000107632A JP 2000107632 A JP2000107632 A JP 2000107632A JP 3269055 B2 JP3269055 B2 JP 3269055B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像合成撮影装置に関
し、特に撮影システムにおける複数枚画面のつなぎ撮り
処理に有効な画像合成撮影装置及び再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カメラ等において、1回の撮影で得られ
る画面を複数枚並べて合成し、一枚の画面として構成す
るつなぎ撮りは、パノラマ撮影画面やマルチ画面生成の
手段として使用されることが多い。かかるつなぎ撮り処
理は、一般に、銀塩フィルムを用いた通常のカメラで行
われているものであるが、これを電子スチルカメラやビ
デオカメラのような電子撮像装置を用いて行うことが考
えられる。すなわち、つなぎ撮り処理は、高解像度、高
画質画面を得るためのハイビジョンおよびパノラマ画面
生成用としても使われることができる。以下、この様な
技術がなぜ必要になるかについて説明する。上述のよう
な電子撮像装置では、画像信号を得るため、例えばCC
D等の撮像素子を用いているが、その光電変換面は、通
常、数十万個の画素配列からなっている。数十万画素の
撮像素子は現在比較的容易に製造でき価格も高価なもの
ではなく、「NTSC」や「PAL」規格に適合するも
のが広く普及、採用されている。
【0003】ところが、数十万画素の撮像素子では、得
られる画像の画質は前述の「NTSC」等の規格に対し
ては一応満足できるものであるが、さらなる高画質を実
現すべく作られたハイビジョン用としては解像力が不足
しており、かかる高画質画像を得るためには、少なくと
も数百万画素程度が要求される。この事情はハイビジョ
ンシステムに限らず、例えば印刷分野や画像処理分野に
適用する高画質画像入力装置として利用しようとする場
合も同様である。しかし、画素数が多くなると撮像素子
の歩留まりが極端に低くなるだけでなく、光学系、機構
系および電気系が複雑となるため、このような撮像シス
テムは極めて高価なものになってしまい、現実に特殊な
業務用以外では使用されていない。また、撮像素子を横
に隣り合わせに並べるいわゆる多板式撮像システムも高
画質画像を得るために用いられるが、光学系が複雑とな
ることもあって同様に高価となるという問題だけでな
く、感度面の問題も生ずる。更に、これらシステムは、
一般ユーザが使っているNTSC系等の通常システムと
の互換性がないという問題がある。そこで、つなぎ撮り
処理を用いて一枚の画像を複数枚の画面を合成して構成
することにより、等価的に高画質画像を得る技術が必要
になる。つなぎ撮り処理は、例えば銀塩フィルムカメラ
では、1つの被写体を複数枚の画面に分けて撮影した
後、現像処理された画面のうち、隣り合う画面が連続す
るように適当に切り貼りするものである。ここで切り貼
りについて説明する。互いに隣接する各画面を撮影する
方法としては、ビューファインダーで被写体にねらいを
つけながら、いわゆる「目見当(めけんとう)」でシャ
ッタを切る他はないので、結果として得られる各隣接画
面のつなぎ目は、通常、不正確(ぴったり合っていな
い)ものになる。従って、それを合わせるために、でき
合がった各ネガまたはプリントを実際に切って貼り合わ
せる操作が必要になるのである。
【0004】図9の(A)には、つなぎ撮りの一例が示
されている。この例は、一回の撮影画面を縦方向および
横方向にそれぞれ3枚ずつ合計9枚並べて得られるマル
チ画面であり、全画面を数十万画素の1つの撮像素子で
撮像しようとすると解像度が大幅に不足するのに対し
て、このように各画面を合成すれば、等価的に高解像度
の画像が得られる。ここで、各画面は、X方向およびY
方向座標位置に対応する表示形式として、図のように左
上から右上に向かって(1,1)、(1,2)、(1,
3)、また左上から左下に向かって(1,1)、(2,
1)、(3,1)のように表示される。また、同図
(B)には、3枚の画面を横方向に並べたパノラマ画面
例が示され、この場合も同様に解像度の高い画像が得ら
れる。そして、各画面は、位置情報として(1,1)、
(1,2)、(1,3)のように表される。このような
装置として特開平2−178646号公報には、現在の
画像と既に記録された過去の画像とを電子ビューファイ
ンダに同時に表示させて、パノラマ撮影する撮影装置が
開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】複数の画像をつなぎ撮
りする場合、各画像の撮影条件が異なると合成画像を再
生したとき、例えば一部分が暗くなったりして、全体的
に不自然さが生じる。また、従来のように、現在の画像
と過去に記録された画像とを表示させて撮影を行う際
に、撮影条件が異なることで合成するための各画像間の
比較作業がしにくくなる。更には、撮影条件として例え
ば画角等が異なれば各画像を合成すること自体困難にな
る。一方、カメラの連写時には撮影条件を一定にして、
連写撮影後に一連の画像を再生するときに見やすくする
ものがある。しかしながら、従来のような装置における
画像を合成すべく現在の画像と過去に記録された画像と
を表示させて撮影を行う際の上記不具合対策について
は、なんら提案されていなかった。
【0006】本発明の目的は、合成すべく各画像を容易
に対照しながら撮影でき、均一で高画質な合成画像を得
ることができる画像合成撮影装置を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による画像合成撮影装置は、当該カメラが現
に向けられている視野に係わる一の画像信号による画像
と、先行して記録されたものを再生して得た他の画像信
号による画像とを、所定の電子的モニター手段の同一画
面上の一部及び他部にてそれぞれ映出、対照しつつ、少
なくとも上記一の画像信号を順次記録し得るように構成
された画像合成撮影装置であって、上記記録を予定した
画像全体の構成要素たる各画像のそれらに係わる各撮影
条件が実質的に等価なものとなるべく、上記構成要素た
る各画像の順次の記録の過程では当該カメラの撮影条件
に係わる設定を一定にする手段を有するように構成され
ている。ここで、上記手段は、露出、ズーム、フォーカ
ス、カラーバランス特性、感度及びγ特性のうち少なく
とも1つの設定を一定にするように構成されている。
【0008】
【作用】本発明では、上述の如く、記録を予定した画像
全体の構成要素たる各画像のそれらに係わる各撮影条件
が実質的に等価なものとなるように、構成要素たる各画
像の順次の記録の過程では当該カメラの撮影条件に係わ
る設定を一定にしている。
【0009】
【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図1は、本発明による画像合成装置の一実施例
を示し、電子スチルカメラにおいて、記録済み画面と隣
り合う連続する画面を合成して撮影、記録する例につい
てのものである。本実施例では、例えば、図2のAに示
すような2つの画面をつないだ静止画面を得る例につい
て説明を進める。画面Aを得るためには、左側画面
(1,1)と右側画面(1,2)を合成する。そのた
め、まず画面(1,1)を撮影記録する。その後、画面
(1,1)は既に記録媒体に記録されているので、これ
を読み出し再生する(図2のB)。次に、画面(1,
2)に相当する画面を撮影する際に、モニター上で得ら
れる画面を画面(1,1)と一部オーバーラップ(図2
のDで示した部分)させて重ね合わせる。このとき、画
面(1,1)のうち、つなぎ合わせの際には、まず同期
ずらしを行って画像をずらした後に(Eの甲)不要な部
分にブランキングをかけ、Eの乙のように斜線部分の画
像を除去する。同様に、画面(1,2)を画面(1,
1)と逆方向にずらした後に(Fの甲)、不要部分にブ
ランキングをかけ、Fの乙のように除去する。こうし
て、2枚の画面(1,1)と(1,2)を、例えばEV
F(電子ビューファインダ)等のモニター上で重ね合わ
せて映出すると、Gの甲、乙のようになる。Gの甲は、
両画面のオーバーラップ部が正確に一致したときの画像
であり、乙は両画面が不連続状態にあるときの画面を示
す。したがって、Gの甲のように両画面が連続状態にあ
るときに画面(1,2)を撮影すれば、Aのようなパノ
ラマ画面が得られる。本実施例では、両画面のオーバー
ラップ部の一致検出を電気的処理で行い、一致したとき
に、トリガ信号を発生して自動的に、またはマニュアル
操作による撮影動作を行う。
【0010】図1を参照すると、撮像回路2にはCCD
等の撮像素子が内蔵され、撮影レンズ1を介して撮像素
子に結像され、電気信号に変換された信号は、所定の映
像処理が施されて画像信号としてA/Dコンバータ3に
送出される。A/Dコンバータ3でデジタル信号に変換
された画像データは、バッファメモリ4に記憶される。
バッファメモリ4から読み出された画像データは、シス
テムコントローラ5の制御を受けて、バッファメモリ
7、記録/再生回路8を介して記録媒体9に書き込まれ
る。記録媒体9としては、例えばICカードメモリ等が
用いられるが、アナログ信号として記録される磁気ディ
スク等を用いることもでき、この場合は撮像回路2から
の映像信号を記録し、読み出すときは本実施例処理のた
めデジタル信号に変換するA/Dコンバータを設ける。
画像合成時には、記録媒体9から図2の(1,1)画像
Bを読み出しバッファメモリ7に記録される。この画像
Bは、バッファメモリ7から読み出され、バッファメモ
リ10に記録される。このとき、書き込み時と読み出し
時で対応する画像位置アドレスを異ならしめることで、
画像のずらしを行うことができる。一方、撮像回路2と
A/Dコンバータ3から出力される(1,2)画像C
は、バッファメモリ4に一旦記録された後、やはり読み
出し時に画像ずらしをうけつつバッファメモリ10に記
録される。ただし、各画像の不要部分は読み出されない
とする。このとき、2つに画像は、バッファメモリ10
上で合成され、画像G(甲または乙)になっている。そ
して、バッファメモリ10からは上記画像Gが読み出さ
れ、D/Aコンバータ11でアナログ信号に変換され
る。このアナログ信号は電子的モニター手段を構成する
表示回路12に送られ、画像が表示(映出)され、EV
F13でユーザによって観察される。尚、バッファメモ
リ4への書き込み読み出し及びバッファメモリ10への
書き込み読み出しは、この電子撮像装置の同期信号系に
同期して、常時、繰り返されるので、撮像回路2からの
出力信号はEVF13において見かけ上、リアルタイム
で観察されるものとする。
【0011】システムコントローラ5は、上記バッファ
メモリ4,7および10へのデータの書き込み、読み出
しの制御、合成すべき画像データ間を比較するデータコ
ンパレータ52および記録媒体に記録する各種構成デー
タ(マルチモード、サブモード、位置データ等)を発生
する構成データ発生器53を有し、操作部6からの指示
情報を受けて、各種制御を行う。データアドレスコント
ローラ51は、バッファメモリ4,7および10のデー
タの書き込み/読み出し制御を行い、図2のGに示す如
く、画像(1,1)、(1,2)のオーバラップ部を重
畳して映出せしめる。そのため、上述の如く、図2Eの
乙および図2Fの乙の画像データを読み出して重畳映出
させるべく、バッファメモリ10への書き込みアドレス
を変換する。ここで、バッファメモリ4と7から読み出
された画面のうちオーバラップ部分の画像データを単純
に加算して映出すると輝度レベルが2倍になってしまう
ので平均化処理を行ってバッファメモリ10に書き込
む。データコンパレータ52は、画面(1,1)と
(1,2)のオーバラップ部分の画像データを比較し、
一致したとき、つまり、両データの差が略零になったと
きに2つの画面は連続的に接続されたと判断して、オー
トトリガ信号を出力する。オートトリガ信号が出力され
ると最適な撮影条件にあると判断されるので、シャッタ
ーを切って撮影、記録する。構成データ発生器53は、
画像合成処理モードや位置データ等の構成データを発生
する。画像合成処理モードとしては、ハイビジョンモー
ド、パノラマモード、ぞろ目モード、その他の任意のモ
ード等がある。ここで、任意データは当該処理されてい
る合成された画像の中のどの位置にあるかを示す位置デ
ータ、例えば、図2Bの(1,1)やCの(1,2)を
示している。
【0012】以上のように本実施例は、EVF表示され
た合成すべき複数の画面の連続性が維持されたことをデ
ータコンパレータ52で判断したとき、オートトリガ信
号を出力して撮影動作および記録媒体への記録動作を実
行せしめる。このとき、撮影時の画面構成データが画像
データとともに記録媒体に記録される。また、複数の画
面をつなぎ撮りする場合、各画面の撮影条件が異なると
合成画面を生成したとき、一部画面が暗くなったりし
て、全体画面に不自然さが生じる。そこで、本実施例で
は、合成すべき画面の撮影条件を同一に固定している。
この撮影条件としては、シャッター速度、絞り、ストロ
ボ等の露出、ズーム(画角)、フォーカス状態、ホワイ
トやブラックバランス等のカラーバランス特性、感度、
γ特性、ペデスタルレベル設定、サプレス特性、光電変
換特性、更にはフィールド、フレーム記録モード等があ
る。撮影条件は、試し撮りして予め選択することもでき
るし、1枚目の画面の撮影条件を以降の合成すべき画面
の撮影条件に固定することもできる。ここで、固定する
とは、マニュアル設定に関しては、設定変更を不可能に
するか、警告表示をすることであり、オート設定では上
述1枚目の撮影条件に固定することである。
【0013】図3は、上記実施例のマルチ撮影、画像合
成を行うときの動作処理手順を示すフローチャートであ
る。モード動作スタートすると(ステップS101)、
サブモードが選択される(ステップS102)。サブモ
ードとしては、前述のようにハイビジョンモード、パノ
ラマモード、ぞろ目モード、任意モードがあり、各モー
ドの選択は、図1の操作部6のキー操作により行われ
る。ハイビジョンモードは、図6(A)に示すように、
X方向に3画面、Y方向に2画面を合成したモードで最
端部の画面位置XmaxおよびYmaxは2および3、
全画面数Nmaxは6となる。パノラマモードは、同図
(B)に示す如く、X方向に複数個並べて合成するもの
で、各画面位置は(1,Y)で表され、全画面数Nma
xは2以上の任意の数に設定される。ぞろ目モードは、
いわゆる相似撮影モードであり、図6(C)に示す如
く、元々の一枚の画面の縦サイズと横サイズの比を一定
に保つように、すなわち、縦と横の画面数を同じにして
合成するモードで、全画面数Nmaxは22 ,32,42
,…である。任意モードは、X方向およびY方向に並
べる画面数を任意に設定でき、全画面数Nmax=Xm
ax×Ymaxである。図6(D)には合成画面を構成
する各画面位置をX,Y座標について示されている。
【0014】サブモード選択処理手順は、図5に示すよ
うに、サブモード選択動作をスタートし(ステップS2
01)、先ず、操作部6からのサブモード選択のための
キー入力があったか否かを判断し(ステップS20
2)、キー入力があると、ハイビジョンモードであるか
否かが判断される(ステップS203)。ハイビジョン
モードであると判断されると、Xmax=3、Ymax
=2に設定され(ステップS209)、図3のステップ
S103の処理に移行する。ステップS203で、ハイ
ビジョンモードでないと判断されると、次に任意モード
であるか否かが判断され(ステップS204)、任意モ
ードであるときにはXmaxとYmaxを入力して(ス
テップS208)、リターンして図1のステップS10
3に移行する。ステップS204で任意モードでないと
判断されると、合成すべき全画面数Nmaxを入力し
(ステップS205)、パノラマモードであるか否かが
判断される(ステップS206)。ここで、パノラマモ
ードであると判断されると、Xmax=Nmax、Ym
ax=1と設定して、図1のステップS103に移行
し、パノラマモードでなければ、ぞろ目モードであると
判断して、XmaxおよびYmaxをNmaxの平方根
に設定して(ステップS207)、ステップS103に
移行する。尚、この場合、Nmaxは平方数でなければ
ならないが、仮にそれ以外の数が入力された場合は、ぞ
ろ目モードであるとの判断と同時にNmaxを近い値の
平方数に置換するようにしておけば問題はない。
【0015】こうして、合成画面構成が設定された後、
図3のステップS103において、トリガ入力を受け付
けたことを確認して(ステップS103)、1枚目の画
面((X,Y)=(1,1))を撮影、記録する(ステ
ップS104)。その後、この1枚目の上記撮影条件に
以後の撮影条件を固定し(ステップS105)、画面位
置データ(X,Y)が最終コマ画面位置データ(Xma
x,Ymax)に至ったか否かを判断し(ステップS1
06)、至っていればステップS105で固定設定され
た撮影条件を解除して(ステップS113)、処理を終
了する。一方、ステップS106で、最終コマ画面位置
に至っていないと判断されると、Y=Ymaxか否かが
判断され(ステップS107)、YmaxでなければY
を1だけ増加せしめ(ステップS108)、また、Y=
Ymaxであれば、Xを1だけ増加せしめると同時にY
を1にリセットする。そして、次の画面についての合成
処理用にブランキング部分の重ね合わせを行うため、同
期、ブランキングを再設定する(ステップS109)。
その後、両画面が連続的に接続されたと判断されたこと
を確認したら(ステップS110)、撮影、記録動作を
行った後(ステップS111)、ステップS106の処
理に戻る。ステップS110において、隣接画面が連続
的に接続されていることの判断は、ユーザがEVFを観
察して行うこともできるが、図4に示すように、EVF
による確認によりトリガを出力させた状態で、図1のシ
ステムコントローラ5内のデータコンパレータ52から
の画像データの一致確認出力を受けた時に(ステップS
110A)、ステップS111の撮影、記録処理を実行
することもできる。かかる手順のように、人間の撮影意
志(トリガー操作)下で、電気処理による自動判断を用
いることにより、精度及び操作性(簡便さ)が格段に向
上する。
【0016】図7は、本発明により撮影、記録された画
像データをハイビジョン形式で再生する装置の一例を示
す図である。メモリカードのような記録媒体から読み出
された画像データは、NTSC対応メモリカードインタ
フェース71で所定のフォーマットのデータに変換さ
れ、画像データがハイビジョン用フレームメモリ73
に、画像アドレスデータがアドレスコンバータ72に、
構成データがデータデコーダ74にそれぞれ供給され
る。データデコーダ74でデコードされた構成データ
は、システムコントローラ75に送出される。アドレス
コンバータ72は、インタフェース71から送出される
画像アドレスをハイビジョン用フレームメモリ73に記
録するアドレス(マルチ合成画面上のアドレス)に変換
する。システムコントローラ75は、データデコーダ7
4からの構成データを受け、ハイビジョン用フレームメ
モリ73に対する読み、書きコントロール信号を出力す
る。ハイビジョン用フレームメモリ73には、図6
(A)に示すような6枚の画面データが記録され、読み
出し時にはハイビジョン画面が読み出し出力される。こ
のように、図7に示すような再生装置では、合成画像の
各画面の位置情報に基づいて、ハイビジョン用フレーム
メモリ73に記録して、ハイビジョン用の画像を自動的
に再生している。
【0017】記録媒体が磁気ディスクのようにアナログ
信号を記録する媒体のときの画像合成の構成ブロック図
が図8に示されている。信号発生(SSG)回路81か
らは、同期信号S1とS2が撮像回路82と録再回路83
に、ブランキング信号BL1とBL2がブランキング回路
84と85にそれぞれ供給される。撮像回路82から得
られた画像データは、録再回路83の記録媒体に記録さ
れるとともに、ブランキング回路84でブランキング信
号BL1に基づいてブランキングをかけられる。録再回
路83から得られる記録済みの画像データは、ブランキ
ング回路85でブランキング信号BL2に基づいてブラ
ンキングがかけられる。ブランキング回路84と85で
ブランキングがかけられた画像データは、混合回路86
で混合されて、切換スイッチ87に送出される。切換ス
イッチ87の他の2入力端子には、撮像回路82からの
画像データと、録再回路83からの画像データが供給さ
れている。切換スイッチ87で切り換え選択された画像
データが信号発生回路81からの同期信号S0に基づい
てEVF88に映出される。図2に示すような2枚の画
面を合成することを考える。通常時は、S1=S0、S2
=S0、BL1=BL2=OFF状態にある。合成時に
は、S1=S0+H/2+OBL(ここで、OBLは2枚
の画面の重疂部でブランキング部を示す)、S2=S0+
H/2−OBL、BL1は右側ブランキングON、BL2
は左側ブランキングONである。
【0018】この(図8に対応する)実施例では、図2
を例に引いて、モニター上の同一画面上に2つの画面
(2コマ)を映出する場合について説明しているが、2
コマ以上の任意の数の画面を映出、合成する場合にも本
発明を適用できることは勿論である。さて、以上全ての
実施例に関して、画面構成データを記録媒体に記録する
に際して、特に他のデータに悪影響を及ぼすことはな
く、従来から用いられているフィールド/フレーム識別
やコマナンバーデータ等と両立することも勿論である。
尚、上述実施例では、記録媒体に画像データを記録する
際、直交変換等の処理を施して情報を圧縮したり、逆に
記録媒体から圧縮データを伸張した元のデータを再生す
る圧伸処理は、省略してあるが、必要に応じ用い得るこ
とは明らかである。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による画像
合成撮影装置は、合成画像の各画像の撮影条件を一定に
設定しているので、合成すべく各画像を容易に対照しな
がら撮影でき、均一で高画質な合成画像を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像合成装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明の実施例の動作を説明するための図であ
る。
【図3】本発明の実施例の動作処理手順を示すフローチ
ャートである。
【図4】図3の処理における一部処理手順の他の例を示
すフローチャートである。
【図5】図3の処理におけるサブモード選択の動作処理
手順を示すフローチャートである。
【図6】サブモードの合成画面の位置関係を示す図であ
る。
【図7】本発明を適用して記録した記録媒体から読み出
した画像データを用いてハイビジョン画像データを再生
する装置のブロック図である。
【図8】本発明において記録媒体を磁気ディスクを用い
たときの画像再生装置の構成を示すブロック図である。
【図9】合成画面の例としてのマルチ撮影画面とパノラ
マ撮影画面の例を示す図である。
【符号の説明】
1 撮影レンズ 2,82 撮像回路 3 コンパレータ 4,7,10 バッファメモリ 5,75 システムコントローラ 6 操作部 8 記録/再生回路 9 記録媒体 11 D/Aコンバータ 12 表示回路 13,88 EVF 51 データアドレスコントローラ 52 データコンパレータ 53 構成データ発生回路 71 メモリカードインタフェース 72 アドレスコンバータ 73 ハイビジョン用フレームメモリ 74 データデコーダ 81 信号(SSG)発生回路 83 録再回路 84,85 ブランキング回路 86 混合回路 87 切換スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/225 - 5/232 H04N 5/262 - 5/265 H04N 1/387

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】当該カメラが現に向けられている視野に係
    わる一の画像信号による画像と、先行して記録されたも
    のを再生して得た他の画像信号による画像とを、所定の
    電子的モニター手段の同一画面上の一部及び他部にてそ
    れぞれ映出、対照しつつ、少なくとも上記一の画像信号
    を順次記録し得るように構成された画像合成撮影装置で
    あって、 上記記録を予定した画像全体の構成要素たる各画像のそ
    れらに係わる各撮影条件が実質的に等価なものとなるべ
    く、上記構成要素たる各画像の順次の記録の過程では当
    該カメラの撮影条件に係わる設定を一定にする手段を有
    することを特徴とする画像合成撮影装置。
  2. 【請求項2】上記手段は、露出、ズーム、フォーカス、
    カラーバランス特性、感度及びγ特性のうち少なくとも
    1つの設定を一定にするように構成されたことを特徴と
    する請求項1に記載の画像合成撮影装置。
JP2000107632A 1991-05-24 2000-04-10 画像合成撮影装置 Expired - Lifetime JP3269055B2 (ja)

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