JP3541812B2

JP3541812B2 - Digital camera

Info

Publication number: JP3541812B2
Application number: JP2001076146A
Authority: JP
Inventors: 宣之沖須
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: JP2002281369A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被写体を撮影して画像データを生成するデジタルカメラに関し、通常撮影モードで被写体を撮影して通常画像を生成するとともに、文書撮影モードで被写体を撮影して文書画像を生成するデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
被写体を撮影して画像データを生成するデジタルカメラは撮影レンズを使用して画像の撮影を行うため、撮影レンズに固有の周辺光量落ちが原因となって画像の中心部から画像周縁部に向かうに従って同心円状に光量（輝度レベル）が低下するという現象が知られている。従来より、この現象を低減するため、画像の輝度レベルの低下を補正するためのシェーディング補正が行われてる。
【０００３】
また、従来のデジタルカメラには、人物や風景等の通常の被写体を撮影する通常撮影モードと、紙面やホワイトボード等に書かれた文字等を被写体として撮影する文書撮影モードとの２つの撮影モードを有し、これらのモードのうちからユーザが被写体に応じて撮影モードの選択を行うことができるものも存在する。
【０００４】
文書撮影モードでは書籍等に記載された文字等を鮮明に撮影することが目的であるため、通常の被写体を撮影する場合とは異なった処理を行うことが必要になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、文書撮影モードにおいて、文字等を鮮鋭化するための特有の処理を行うとともに、通常の被写体を撮影した場合と同様の処理も行うように構成すると、文書撮影モードにおける処理速度が通常撮影モードにおける処理速度よりも低下し、効率的な処理を行うことができないという問題がある。
【０００６】
また、特にデジタルカメラにおいてはバッテリー容量に制限があるため、処理効率の低下によって電力消費量が増すこととなり、バッテリーを使用した撮影可能時間が短くなるという問題もある。
【０００７】
そこで、この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、文書撮影モード時における処理を効率化するとともに、電力消費量を低減することができるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、通常撮影モードで通常被写体を撮影して通常画像を生成するとともに、文書撮影モードで文字被写体を撮影して文書画像を生成するデジタルカメラであって、前記通常撮影モードと前記文書撮影モードとのいずれか一方を設定するモード設定手段と、前記通常画像に対してシェーディング補正を行うためのシェーディング補正手段と、前記文書撮影モード時に取得される前記文書画像に基づき文字認識部と下地認識部とを求め、前記文字認識部と前記下地認識部とのそれぞれを強調するような特性変換処理を行う文書画像用補正手段と、前記モード設定手段によって前記文書撮影モードが設定された場合に、前記シェーディング補正手段の機能を停止させるとともに、前記文書画像用補正手段を有効に機能させる制御手段とを備えている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、前記文書画像用補正手段が、撮像手段から得られる複数の画素値のヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムを用いて前記文字認識部と前記下地認識部とを求めて前記特性変換処理を行うことを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のデジタルカメラにおいて、前記文書画像用補正手段が、前記文書画像を複数ブロックに分割し、前記複数ブロックのそれぞれにおいて、前記特性変換処理を行うことを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のデジタルカメラにおいて、前記文書画像用補正手段が、ブロックごとに前記特性変換処理を行う際に、隣接するブロックの前記下地認識部及び前記文字認識部に基づいて線形補完を行うことによって、当該ブロックにおける各画素位置での下地レベル及び文字レベルを決定し、ブロック境界において前記特性変換処理に不整合が生じることを防止することを特徴としている。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、前記制御手段が、前記モード設定手段によって前記文書撮影モードが設定された場合に、撮影条件を深度優先撮影に設定することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
まず、デジタルカメラ１の構成について説明する。図１はデジタルカメラ１を示す斜視図である。また、図２はデジタルカメラ１の背面側の構成を示す図である。図１に示すように、デジタルカメラ１の前面側には、撮影レンズ１１とファインダ窓２とフラッシュ発光部１２とが設けられている。撮影レンズ１１の内側には撮影レンズ１１から得られる被写体像を光電変換するための撮像手段としてＣＣＤ撮像素子３０が設けられている。
【００１６】
また、デジタルカメラ１の上面側には、レリーズボタン８と、光学ズームを行うためのズームレバー５と、カメラ状態表示器１３と、撮影条件設定スイッチ１４とが配置されている。レリーズボタン８は被写体像の撮影を行うときにユーザが押し込み操作するボタンである。また、ズームレバー５は拡大ボタン５ａと縮小ボタン５ｂとの２つのボタンを備えて構成され、ユーザが拡大ボタン５ａ又は縮小ボタン５ｂのいずれか一方を操作することにより、ＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像の大きさを光学的に変更することができるように構成されている。また、このズームレバー５は後述する電子ズーム機能による画像拡大の倍率を設定するためにも用いられる。
【００１７】
カメラ状態表示器１３は例えばセグメント表示タイプの液晶表示器によって構成され、デジタルカメラ１における現在の設定内容等をユーザに示すために設けられている。また、撮影条件設定スイッチ１４はデジタルカメラ１による撮影動作の際の絞り優先撮影、シャッタスピード優先、深度優先撮影等といった露光条件の設定や、ホワイトバランスの設定内容の切り替え設定等を行うためのスイッチである。
【００１８】
また、デジタルカメラ１の側面部には画像データを記録するための記録メディア９を装着する装着部１５が形成されており、交換可能な記録メディア９を装着することができる。
【００１９】
また、デジタルカメラ１の背面側には、ＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像を表示するための表示手段となる液晶表示器３と、ファインダ窓２と、撮影モードを「通常撮影モード」と「文書撮影モード」とで切り替えるための文書撮影モード設定キー１７と、撮影時にフラッシュ発光部１２の「自動発光撮影」と「強制発光撮影」と「発光禁止撮影」とを切り替えるためのフラッシュ発光設定キー１８と、電子ズーム機能を動作させて光学ズームでの拡大可能な範囲を超えて画像の拡大を行うための電子ズーム設定キー１９と、ユーザの聴覚に対して警告を行うための電子ブザー４とを備えている。
【００２０】
図３はデジタルカメラ１の内部構成を示すブロック図である。なお、図３において斜線地の矢印は画像信号（画像データ）の流れを示しており、実線矢印は制御信号の流れを示している。
【００２１】
図３に示すように、デジタルカメラ１の撮影レンズ１１には光学ズームを行うためのズームレンズ１１ａが含まれており、光学ズーム駆動部５１による駆動でズームレンズ１１ａが光軸Ｌに沿って移動し、ＣＣＤ撮像素子３０に結像する被写体像を所定範囲内の倍率に設定することができるように構成されている。
【００２２】
そしてＣＣＤ撮像素子３０は撮影レンズ１１を介して受光する被写体像を光電変換し、画像データを生成する。ＣＣＤ撮像素子３０から出力される画像データはＡ／Ｄ変換器３１にて例えば１画素あたり８ビットのデジタルデータに変換される。
【００２３】
その後、画像データは、複数の画像処理部、すなわちシェーディング補正部３２、ＷＢ（ホワイトバランス）補正部３３、γ補正部３４、色補間部３５、電子ズーム部３６、文書画像処理部３７、輪郭補正部３８、及び圧縮部３９にて順次所定の処理が行われ、最終的に記録メディア９に記録される。これら複数の画像処理部のうち、シェーディング補正部３２、ＷＢ補正部３３、γ補正部３４、色補間部３５及び輪郭補正部３８は主として通常撮影モードにおいて得られる通常画像を補正するための通常画像用補正手段として機能し、文書画像処理３７は文書撮影モードにおいて得られる文書画像を補正するための文書画像用補正手段として機能する。これらの各画像処理部は制御手段として機能するＣＰＵ４０によって制御される。
【００２４】
ＣＰＵ４０は、ズームレバー５、文書撮影モード設定キー１７、フラッシュ発光設定キー１８、電子ズーム設定キー１９、及びレリーズボタン８の各操作入力手段からの入力情報を入力し、その入力情報に基づいて各部を制御するように構成される。また、ＣＰＵ４０はカメラ状態表示器１３に対して現在のデジタルカメラ１における設定状態を表示させたり、また、液晶表示器３に対していわゆるライブビュー画像の表示、撮影の結果得られた画像の表示、又は記録メディア９に記録されている画像の再生表示を行ったりするように構成されている。また、ＣＰＵ４０はフラッシュ発光部１２に対して発光信号及び発光停止信号を与えることによりフラッシュ発光部１２を発光させることができるように構成されており、さらに電子ブザー４に対してブザー信号を与えることにより電子ブザー４を動作させてユーザに警告を発することが可能なように構成されている。
【００２５】
ＣＰＵ４０は所定のプログラムを実行することにより、その内部機能としてモード設定部４１、機能制限部４２、制限解除部４３、警告発生部４４としての機能を実現する。
【００２６】
モード設定部４１は「通常撮影モード」又は「文書撮影モード」のいずれか一方を設定するモード設定手段であり、ユーザによる文書撮影モード設定キー１７の操作状況を把握して撮影モードの設定を行う。したがって、ユーザは文書撮影モード設定キー１７の操作を行うことによって、デジタルカメラ１の設定状態を「通常撮影モード」と「文書撮影モード」とのうちで交互に切り替え設定することが可能である。なお、通常撮影モードとは人物や風景等の通常の被写体（以下、通常被写体という。）を撮影するモードであり、文書撮影モードとは書籍やホワイトボード等に書かれた文字等の被写体（以下、文字被写体という。）を撮影するモードである。
【００２７】
文字被写体を撮影する場合、撮影によって得られる画像から文字等を読み取ることを目的としているので、ユーザはその画像が複写機で複写したように、下地が白くとび、かつ文字が鮮鋭に写っているような画像であることを期待する。しかし、通常被写体を撮影するための通常撮影モードで文字被写体の撮影を行う場合、例えば文字の書かれた白い紙等を撮影することになるので、露出アンダーとなって文字認識のための良好な画像を得ることができなくなる。そしてこの場合、画像をプリントアウトすると、余分なグレー成分のインクが消費されることとなり無駄が多くなる。
【００２８】
また、撮影レンズ１１の周辺光量落ちや被写体の照度むらが原因で、画像内に輝度むらが発生することもある。このような画像からも文字を読み取ることが困難である。
【００２９】
このような事態を解消するために、デジタルカメラ１には通常撮影モードによる撮影の他、文書撮影モードによる撮影を可能とし、文字被写体を良好に撮影して文字認識を容易に行える画像の生成を可能なように構成されている。
【００３０】
ＣＰＵ４０における機能制限部４２は、各撮影モードに応じて画像処理部及び各周辺部材等の動作内容を制限する機能制限手段である。
【００３１】
具体的には、機能制限部４２は、通常撮影モード設定時に文書画像処理部３７の機能をオフにすることにより、通常被写体を撮影した場合に文書画像のための画像補正処理が画像データに施されることを防止する。また、機能制限部４２は、文書撮影モード設定時に、通常画像用補正手段の一部を構成するシェーディング補正部３２とγ補正部３４との機能をオフするとともに、電子ズーム部３６の機能に制限を設ける。また、機能制限部４２は、文書撮影モード設定時に、フラッシュ発光部１２の発光制御を通常撮影時とは異なる制御内容に切り替え、フラッシュ発光の機能を制限する。また、機能制限部４２は、文書撮影モード設定時と通常撮影モード設定時とで輪郭補正部３８及び圧縮部３９での処理内容を変更させるように制御する。
【００３２】
制限解除部４３は、各撮影モードの設定時に禁止又は制限される機能の制限状態を強制的に解除する制限解除手段であり、ユーザが強制解除の操作入力を行った場合にはユーザの意志に応じた撮影を可能とするために制限状態の強制的な解除を行う。
【００３３】
さらに、警告発生部４４は、文書撮影モードの設定時に禁止又は制限される機能の制限状態を強制的に解除する場合に、文字被写体を認識可能な程度に良好に撮影することができない可能性があることをユーザに対して警告するための警告発生手段であり、電子ブザー４に対して所定のブザー信号を与えたり、液晶表示器３に対して所定の警告画面を表示させることを行う。
【００３４】
次に、複数の画像処理部での処理内容について簡単に説明する。
【００３５】
シェーディング補正部３２は、一般にＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像の輝度むらを補正するための処理を行うものである。図４は、シェーディング補正の一例を説明するための図である。デジタルカメラ１では撮影レンズ１１の周辺光量落ちのために、均一輝度の被写体を撮影した場合であっても図４に示すようにＣＣＤ撮像素子３０から得られる画素値は同心円状に出力レベルが低下していく。このレベル低下をシェーディング補正機能によって補正する。撮影レンズ１１による周辺光量落ちはレンズ固有の特性であるので、事前に使用する撮影レンズ１１に応じて補正テーブルを準備しておき、ＣＣＤ撮像素子３０から得られる画像データに対し、その補正テーブルを参照して補正すればよい。なお、シェーディング補正部３２は、このような撮影レンズ１１による周辺光量落ちを補正するだけでなく、ＣＣＤ撮像素子３０の画素ごとの輝度レベルむら等のようなその他の要因による輝度むらも補正するように補正テーブルを準備しておくことが好ましい。
【００３６】
ＷＢ補正部３３は、予め設定されたホワイトバランスモードの設定値に基づいて通常被写体を撮影した画像のホワイトバランスを調整するものである。
【００３７】
γ補正部３４は、一般にディスプレイ等で画像を視認することを想定して、ＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像に対してディスプレイ等の入出力特性に対する逆特性の補正をかけるものである。図５はγ補正特性の一例を示す図である。γ補正部３４に入力信号が入力すると、出力信号が図５のようなγ曲線に基づく変換を受けて出力される。このようなγ特性は通常被写体を撮影した場合にその画像を液晶表示器３等に表示した場合に画像の再現性が最適となるように定められている。
【００３８】
色補間部３５は、ＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像において、各画素ごとのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色成分を補完し、画像における各色成分の再現性を向上させるものである。
【００３９】
電子ズーム部３６は、ユーザが電子ズーム設定キー１９を操作することによって動作するものであり、ＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像を画像処理により拡大処理するものである。この電子ズーム機能は画像処理によってズーム画像を生成するため、任意の倍率で画像拡大を行うことができる。このため、光学ズームでは拡大可能な範囲を超えて画像のズームを行うことができる。
【００４０】
図６及び図７は電子ズーム機能を説明するための図である。まず光学ズーム機能により最大限に画像拡大をした場合の画像が図６に示す画像であるとすると、電子ズーム機能はさらにその画像の中央領域（点線枠内部分）ＤＲの画像を図７に示すように拡大することができる。電子ズーム部３６によるズーミングの倍率はユーザがズームレバー５を操作ことにより可変することができる。具体的には、ＣＰＵ４０がズームレバー５の操作内容を判断し、最初はズームレンズ１１ａを駆動させることによりＣＣＤ撮像素子３０に結像される被写体像の光学的ズーミングを行い、ズームレバー５の操作状況がズームレンズ１１ａによる拡大可能な範囲を超える場合に、電子ズーム部３６に対して光学ズームで拡大可能な範囲を超える範囲についてのズーミング倍率を設定する。つまり、ＣＰＵ４０はユーザがズームレバーを操作することによって設定するズーミングの倍率を電子ズーム部３６に与えることにより、電子ズーム部３６に電子ズームの倍率の設定又は変更が行われる。
【００４１】
電子ズーム部３６での画像処理による画像の拡大は、一般に解像度の劣化を伴う。この劣化現象は、特に画像のエッジ部分等の高周波成分において顕著となる。文字被写体を撮影する場合は、特にエッジ部分等の高周波成分が劣化すると文字認識等が困難になるため、上述のように文書撮影モードではＣＰＵ４０は電子ズーム部３６における電子ズーム機能を制限するように構成されている。
【００４２】
ここでいう電子ズーム機能の制限には、電子ズーム機能を全く機能停止させる場合と、例えば電子ズーム機能が１〜１０倍までの任意の倍率で電子ズームを行うことができる場合であって電子ズーム機能による倍率を２倍程度（所定の制限範囲内）に制限する場合との２つの態様がある。電子ズーム機能を全く機能停止させる場合は、電子ズームによる画質劣化を全く生じさせないという点で利点がある。また、所定の制限範囲内で電子ズーム倍率を制限する場合は、制限範囲を文字認識等が困難とならない程度の倍率に設定しておけばよい。
【００４３】
次に、文書画像処理部３７について説明する。文書画像処理部３７はＣＰＵ４０の制御により、文書撮影モードの設定時に機能し、通常撮影モードの設定時にはオフ状態となっている。このため通常撮影モードの設定時には電子ズーム部３６から導かれる画像はそのままの状態で輪郭補正部３８へと送られることになる。
【００４４】
文書画像処理部３７における処理内容の説明を簡単にするために、ここでは画像が白黒画像であり、各画素の輝度値が０〜２５５の値をとり得る２５６階調である場合を例示する。
【００４５】
文書撮影モードで文字被写体を撮影して得られた画像Ｇ１の一例を図８に示す。なお、図８の画像Ｇ１は下地が白色の紙等に黒色の文字等が印刷された文字被写体を撮影して得られた画像を例示している。
【００４６】
まず、図８に示すように、文書画像処理部３７は画像Ｇ１を点線のように複数のブロックに分割し、各ブロック毎に画素値のヒストグラムを作成する。図９乃至図１１はヒストグラムを示す図である。
【００４７】
例えば一のブロックＢ１のヒストグラムを作成すると、そのヒストグラムは図９のようになる。図９のヒストグラムにはピーク分布（山状分布）が２個（Ｍ１，Ｍ２）できており、明るい側のピーク分布Ｍ１は文書の下地を取り込んだ画素（下地認識部）に相当し、暗い側のピーク分布Ｍ２は文字を取り込んだ画素（文字認識部）に相当する。ピーク分布Ｍ１のレベルは２５５ではなく、画素出力として飽和した状態にはなっていない。このことはＣＣＤ撮像素子３０で得られた文書画像は、下地が白ではなく、グレーレベルになっていることを示している。そこで、ピーク分布Ｍ１のピーク値ＬＵより高いレベルを飽和させるような変換処理を行う。
【００４８】
図１２はピーク値ＬＵより高いレベルを飽和させるための変換特性を示す図である。図１２に示すように、文書画像処理部３７は入力信号がピーク値ＬＵよりも大きい値を採る場合にはその輝度値を２５５に飽和させ、入力信号がピーク値ＬＵよりも小さい値を採る場合にはその輝度値を０〜２５５の値に変換する。この変換処理を行うことにより、図９のヒストグラムは、図１０に示すヒストグラムのように変換され、下地部分を取り込んだ画素の輝度値が白くとぶことになる。
【００４９】
続いて、文字部分を鮮鋭化するために、ピーク分布Ｍ２のピーク値ＬＣより低いレベルを黒くつぶすような変換処理を行う。
【００５０】
図１３はピーク値ＬＣより低いレベルを黒く塗りつぶすための変換特性を示す図である。図１３に示すように、文書画像処理部３７は入力信号がピーク値ＬＣよりも小さい値を採る場合にはその輝度値を０に変換し、入力信号がピーク値ＬＣよりも大きい値を採る場合にはその輝度値を０〜２５５の値に変換する。この変換処理を行うことにより、図１０のヒストグラムは、図１１に示すヒストグラムのように変換され、文字部分を取り込んだ画素の輝度値が黒く塗りつぶされることになる。したがって、この処理により、文字が黒く鮮明になる。
【００５１】
以上のような処理を各ブロック毎に行うことにより、図８の画像Ｇ１の全体について文字部分を黒く、下地部分を白くことができ、その結果、文字部分が鮮鋭化された画像を得ることが可能になる。
【００５２】
なお、画像Ｇ１のブロック分割は、２次元的にブロック分割されているので、文書画像処理部３７に入力する画像に撮影レンズ１１の周辺光量落ちや照度むらの影響が存在する場合あっても、それらの影響は上記の処理を行うことで取り除かれる。
【００５３】
したがって、文字被写体を鮮鋭に撮影したい場合には、文書画像処理部３７が機能することで、撮影レンズ１１の周辺光量落ちや照度むらの影響を取り除くことができるので、上述のシェーディング補正部３２の機能を停止させても問題は生じない。この結果、ＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像はシェーディング補正部３２による処理を経由することなく、処理を進めることができるので、高速処理が可能になる。
【００５４】
また、図１２及び図１３に示す変換特性は一種の階調変換処理であると考えられるとともに、文書画像は階調再現性よりも文字部分が鮮鋭であればよいと考えられるため、文書画像処理部３７において上記のような処理を行うことにより、上述のγ補正部３４の機能を停止させても問題は生じない。この結果、文書撮影モードではＣＣＤ撮像素子３０で得られた画像がγ補正部３４による処理を経由することなく、処理を進めることができるので、高速処理が可能になる。
【００５５】
したがって、この実施の形態のデジタルカメラ１では、文書撮影モードが設定されている場合に、ＣＰＵ４０がシェーディング補正部３２及びγ補正部３３の機能を停止させる。この結果、文書撮影モードにおける処理の高速化が図られるとともに、シェーディング補正部３２及びγ補正部３３で電力が消費されることを抑制することもできる。
【００５６】
ところで、上記の処理はブロック内の平均的な特性を基に一つのブロック内で一律の処理を行うことになるので、ブロック境界で段差（輝度レベルの不整合）が発生する可能性がある。この対策として隣接ブロック間で下地レベル（図１２のピーク値ＬＵ）、文字レベル（図１３のピーク値ＬＣ）の平滑化を行う。
【００５７】
図１４はブロック境界で段差をなくすための処理の概念を示す図である。図１４において、Ｐ，Ｑ，Ｒ，ＳはそれぞれブロックＢ１０，Ｂ２０，Ｂ３０，Ｂ４０の中心である。上記のような方法で求めた各ブロックＢ１０，Ｂ２０，Ｂ３０，Ｂ４０の平均下地レベル（図９のピーク分布Ｍ１のピーク値ＬＵ）がそれぞれＬＵ１，ＬＵ２，ＬＵ３，ＬＵ４であったとき、これらを各ブロックの中心位置での下地レベルであると考える。つまり、ピーク値ＬＵ１は位置Ｐでの、ＬＵ２は位置Ｑでの、ＬＵ３は位置Ｒでの、ＬＵ４は位置Ｓでの、それぞれ下地レベルということである。
【００５８】
そして、これら下地レベルＬＵ１，ＬＵ２，ＬＵ３，ＬＵ４を用いて、四角形ＰＱＲＳ内における各画素位置での下地レベルを線形補完で求める。例えば図１４の位置Ｔにある画素での下地レベルＬＵ＿Ｔは、
【００５９】
【数１】

【００６０】
のようになる。ただし、数１の式において、ａ＝ＰＱ＝ＰＲ＝ＱＳ＝ＲＳ，ｂ＝ＰＵ，ｃ＝ＰＶであり、説明を簡単にするために四角形ＰＱＲＳは正方形としている。
【００６１】
このような処理を行うことにより、下地レベルＬＵ＿Ｔが徐々に変化していき、ブロック境界で段差（輝度レベルの不整合）が発生するようなことは避けられる。なお、他のブロックについても同様に下地レベルについて数１の式の演算を行えばよい。
【００６２】
また、文字レベルに関しても同様に処理すれば、ブロック境界でも段差のない鮮鋭な文字画像を再現することができる。以上で文書画像処理部３７での処理が終了する。
【００６３】
次に、輪郭補正部３８では、画像の輪郭（エッジ成分）が強調される処理が行われる。輪郭補正部３８はＣＰＵ４０より定められる輪郭強調用の補正量（パラメータ）に基づいて入力する画像に対する輪郭補正を行うが、ＣＰＵ４０は撮影モードが通常撮影モードであるか文書撮影モードであるかにより、輪郭強調用の補正量を変更するように制御する。具体的には、文書撮影モードの場合は、通常撮影モードの場合に比べて輪郭強調の度合いが強くなるように輪郭強調用の補正量が設定される。このような補正量を設定することにより、文字被写体を撮影した場合の文字等をより鮮鋭にすることができる。
【００６４】
圧縮部３９では、例えばＪＰＥＧ等に基づく画像圧縮が行われる。この画像圧縮ではＣＰＵ４０により定められる圧縮率に基づいた圧縮処理が行われる。ＣＰＵ４０は撮影モードが通常撮影モードであるか文書撮影モードであるかにより、圧縮部３９に設定する圧縮率を変更するように制御する。具体的には、文書撮影モードの場合は、通常撮影モードの場合に比べて圧縮率が小さくなるように圧縮率が設定される。このような圧縮率を設定することにより、文字被写体を撮影した場合の文字が劣化することを低減することができる。
【００６５】
このように各画像処理部での処理が施された画像データは最終的に記録メディア９に記録される。なお、記録メディア９に記録された画像はＣＰＵ４０による制御で液晶表示器３に表示させることができ、液晶表示器３への画像表示によりユーザは撮影によって得られた画像が良好に撮影されているかどうかを確認することが可能となっている。
【００６６】
以上のような構成のデジタルカメラ１において文書撮影モード設定時に文字等を鮮鋭（鮮明）に撮影するための撮影シーケンスについて説明する。図１５及び図１６はデジタルカメラ１における撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【００６７】
まず、デジタルカメラ１においては撮影モードの初期化が行われる（ステップＳ１００）。この初期化はデジタルカメラ１への電源投入時に行われ、例えばＣＰＵ４０がモード設定部４１として機能し、前回電源をオフする際に設定されていた撮影モードが「通常撮影モード」と「文書撮影モード」とのいずれであるかを判断してその判断結果に応じて撮影モードを設定する。なお、電源投入時に予め定められた撮影モードを初期設定するようにしてもよい。
【００６８】
そして、モード設定部４１は撮影モードの設定変更が行われたか否かを判断し（ステップＳ２００）、撮影モードの設定変更が行われた場合はステップＳ３００に進み、撮影モードの設定変更が行われていない場合はステップＳ４００に進む。ステップＳ３００に進んだ場合は、モード設定部４１は撮影モードをユーザによって指定された撮影モードに変更し、ステップＳ４００に進む。
【００６９】
そして、ＣＰＵ４０は機能制限部４２として機能し、撮影モードとして「文書撮影モード」が設定されている場合には、電子ズーム機能の制限処理を行う（ステップＳ４００）。電子ズーム機能制限の処理（ステップＳ４００）が終了すると、次にフラッシュ発光制限の処理（ステップＳ５００）が行われる。
【００７０】
フラッシュ発光制限の処理（ステップＳ５００）が終了すると、次にＣＰＵ４０はユーザによってレリーズボタン８の操作が行われたか否かの判断を行う（ステップＳ６００）。レリーズボタン８の操作が行われた場合は、被写体の撮影を行うべくステップＳ７００へと進む。一方、レリーズボタン８が操作されていない間は、ユーザにより撮影モードの変更が行われる可能性があり、そのモード変更への対応処理を随時行うために上記ステップＳ２００からの処理を繰り返す。これにより、ユーザがレリーズボタン８を操作して撮影指示を行うまでは、撮影のための準備段階の処理として撮影モードに応じた設定を行うことが可能になる。つまり、ユーザにより文書撮影モードが設定された場合には撮影の準備段階の処理として上述のような機能制限が行われるのである。
【００７１】
そしてレリーズボタン８の操作が行われた場合には撮影処理（ステップＳ７００）が行われるが、この撮影処理の詳細な処理シーケンスは図１６のフローチャートである。
【００７２】
まず、ＣＰＵ４０は機能制限部４２として機能し、文書撮影モードが設定されているか否かを判断する（ステップＳ７０２）。そして文書撮影モードが設定されている場合にはステップＳ７１０に進み、文書撮影モードが設定されていない場合（つまり通常撮影モードが設定されている場合）にはステップＳ７３０に進む。
【００７３】
文書撮影モードが設定されている場合、ＣＰＵ４０は文書画像処理部の機能をオン状態にし、ＣＣＤ撮像素子３０から得られる画像の下地部分を白色にとばし、文字部分を黒色に塗りつぶす処理が行われるように設定する（ステップＳ７１０）。
【００７４】
次に、ＣＰＵ４０は撮影条件を深度優先撮影に設定する（ステップＳ７１２）。深度優先撮影とは、撮影レンズ１１に含まれている絞りを絞った状態にすることにより、焦点深度を大きくしてピントの合う範囲を大きくする撮影条件である。文書撮影モードでは文字被写体として雑誌、書籍等の湾曲したページを撮影したり、照明の正反射光がＣＣＤ撮像素子３０に入射することを避けるために、紙面等に対して垂直な方向からではなく、斜め方向から撮影対象のページ等をあおり撮影することがある。このような場合、焦点深度が浅いとページの一部分は合焦状態となるが、それ以外の部分は非合焦状態となる。そこで、ステップＳ７１２において深度優先撮影に設定することにより、あおり撮影した場合でもページの全体を合焦状態とすることができ、文字被写体を適切に撮影することができる。
【００７５】
そしてＣＰＵ４０はシェーディング補正部３２の機能をオフ状態とするとともに（ステップＳ７１４）、γ補正部３４の機能をオフ状態とする（ステップＳ７１６）。これにより、シェーディング補正やγ補正の処理が省略されるため、画像処理の高速化及び電力消費量の低減が可能になる。
【００７６】
そしてＣＰＵ４０は通常撮影モードの場合に比べて輪郭強調の度合いが強くなるように輪郭補正部３８における輪郭強調用の補正量を設定する（ステップＳ７１８）。これにより文字被写体を鮮鋭に撮影することができる。
【００７７】
ＣＰＵ４０は文書撮影モード用の圧縮率を圧縮部３９に設定する（ステップＳ７２０）。これにより文字被写体を撮影した画像の劣化を抑制することができる。
【００７８】
文書撮影モードが設定されている場合には上記のような処理の後、ステップＳ７４０へと進むことになる。
【００７９】
一方、ステップＳ７０２において文書撮影モードが設定されていないと判断された場合、ＣＰＵ４０は通常被写体を撮影するための通常撮影用パラメータの設定を行う（ステップＳ７３０）。つまり、シェーディング補正部３２、γ補正部３４、電子ズーム部３６、輪郭補正部３８及び圧縮部３９に対して通常被写体を撮影するための各種パラメータの設定を行う。また、フラッシュ発光部１２の制御に関しては、「自動発光撮影」と「強制発光撮影」と「発光禁止撮影」とのうちでユーザによる設定内容に基づいた発光制御を行う。
【００８０】
次に、ＣＰＵ４０は文書画像処理部３７の機能をオフ状態に設定する（ステップＳ７３２）。これにより、通常被写体を撮影して得られる画像を処理する際には文書画像処理部３７が機能せず、通常被写体に忠実な画像を得ることができる。
【００８１】
通常撮影モードが設定されている場合には上記のような処理の後、ステップＳ７４０へと進むことになる。
【００８２】
そしてＣＰＵ４０はＣＣＤ撮像素子３０において電荷蓄積を行わせるための制御信号をＣＣＤ撮像素子３０に与える（ステップＳ７４０）。これによりＣＣＤ撮像素子３０は露光を開始し、光電変換を行って画像データを生成することになる。
【００８３】
そしてＣＰＵ４０はＣＣＤ撮像素子３０において蓄積された電荷の読み出しを行うための読み出し信号を与える（ステップＳ７４２）。これにより、ＣＣＤ撮像素子３０から画素毎に蓄積された電荷信号が、Ａ／Ｄ変換器３１へと出力される。
【００８４】
そしてＣＰＵ４０はＡ／Ｄ変換器３１から圧縮部３９までの各画像処理部に対し、これまでの処理で設定された設定条件に応じた制御信号を与え、各画像処理部において各種処理を実行させる（ステップＳ７４４）。
【００８５】
そして最終的に撮影の結果得られた画像データが記録メディア９に記録され（ステップＳ７４６）、撮影シーケンスの全処理が終了する。
【００８６】
この実施の形態のデジタルカメラ１は、上述したように、モード設定部４１が通常撮影モードと文書撮影モードとのいずれか一方を設定するように構成され、文書設定モードが設定された場合にＣＰＵ４０が通常画像用補正手段の少なくとも一部の機能を停止させるとともに、文書画像用補正手段を有効に機能させるように構成されているため、文書撮影モード時における処理を効率化するとともに、電力消費量を低減することが可能になる。
【００８７】
また、文書撮影モード時に機能が停止されるものが、シェーディング補正部３２又はγ補正部３４の機能であるため、文書撮影モード時に得られる画像に対して、これらの不必要な画像処理が行われることを防止することができる。
【００８８】
さらに、文書撮影モード時に有効に機能する文書画像用補正手段は、文書画像に含まれる文字を鮮鋭化するための文字鮮鋭化処理を行うため、文書撮影モード時において、文字被写体の鮮鋭な画像を得ることができる。
【００８９】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明にかかるデジタルカメラは上記説明した内容のデジタルカメラ１に限定されるものではない。
【００９０】
例えば、上記説明においては、文字を鮮鋭化するための文字鮮鋭化処理を行う際に、文書画像を複数ブロックに分割し、各ブロックごとに文字の鮮鋭化処理を行う形態について説明したが、これに限定されるものではなく、ブロック分割を行うことなく、下地部分を白色にとばし、文字部分を黒色に塗りつぶす処理を行うようにしてもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、文書撮影モードが設定された場合に、シェーディング補正手段の機能を停止させるとともに、文書画像用補正手段を有効に機能させるように構成されているため、文書撮影モード時における処理を効率化するとともに、電力消費量を低減することが可能になる。
【００９２】
請求項２に記載の発明によれば、文書画像用補正手段が、撮像手段から得られる複数の画素値のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムを用いて文字認識部と下地認識部とを求めて特性変換処理を行うように構成されるため、文字画像に対して良好な処理を行うことができる。
【００９３】
請求項３に記載の発明によれば、文書画像用補正手段が、文書画像を複数ブロックに分割し、複数ブロックのそれぞれにおいて、特性変換処理を行うように構成されるため、文書画像に撮影レンズの周辺光量落ちや照度むらの影響が存在する場合あっても、それらの影響を取り除くことができ、文書画像の鮮鋭化等を良好に行うことができる。
【００９４】
請求項４に記載の発明によれば、文書画像用補正手段が、ブロックごとに特性変換処理を行う際に、隣接するブロックの下地認識部及び文字認識部に基づいて線形補完を行うことによって、当該ブロックにおける各画素位置での下地レベル及び文字レベルを決定し、ブロック境界において特性変換処理に不整合が生じることを防止するように構成されるため、ブロック境界で段差（輝度レベルの不整合）が発生するようなことを避けることができる。
【００９５】
請求項５に記載の発明によれば、制御手段が、モード設定手段によって文書撮影モードが設定された場合に、撮影条件を深度優先撮影に設定するように構成されるため、文字被写体をあおり撮影した場合などでも文字被写体の全体を合焦状態とすることができ、適切な撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラを示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側の構成を示す図である。
【図３】デジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図４】シェーディング補正の一例を説明するための図である。
【図５】γ補正特性の一例を示す図である。
【図６】電子ズーム機能を説明するための図である。
【図７】電子ズーム機能を説明するための図である。
【図８】文書撮影モードで文字被写体を撮影して得られた画像の一例を示す図である。
【図９】ヒストグラムを示す図である。
【図１０】図９のヒストグラムを変換した後のヒストグラムを示す図である。
【図１１】図１０のヒストグラムを変換したヒストグラムを示す図である。
【図１２】高いレベルを飽和させるための変換特性を示す図である。
【図１３】低いレベルを黒く塗りつぶすための変換特性を示す図である。
【図１４】ブロック境界で段差をなくすための処理の概念を示す図である。
【図１５】デジタルカメラにおける撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【図１６】デジタルカメラにおける撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１デジタルカメラ
８レリーズボタン
３０ＣＣＤ撮像素子（撮像手段）
３６電子ズーム部（電子ズーム手段）
３７文書画像処理部（文書画像用補正手段）
４０ＣＰＵ（制御手段）
４１モード設定部（モード設定手段）
４２機能制限部（機能制限手段）
４３制限解除部（制限解除手段）
４４警告発生部（警告発生手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital camera that shoots a subject and generates image data, and that generates a normal image by shooting a subject in a normal shooting mode and generates a document image by shooting a subject in a document shooting mode. About.
[0002]
[Prior art]
A digital camera that shoots a subject and generates image data uses a shooting lens to shoot an image.Due to the drop in the amount of peripheral light inherent to the shooting lens, the digital camera moves from the center of the image to the periphery of the image. A phenomenon in which the amount of light (luminance level) decreases concentrically is known. Conventionally, in order to reduce this phenomenon, shading correction has been performed to correct a decrease in the luminance level of an image.
[0003]
Further, a conventional digital camera has two photographing modes: a normal photographing mode for photographing a normal subject such as a person or a landscape, and a document photographing mode for photographing characters or the like written on paper or a whiteboard as a subject. Some of these modes allow the user to select a shooting mode according to the subject.
[0004]
Since the purpose of the document photographing mode is to clearly photograph characters and the like described in a book or the like, it is necessary to perform processing different from the case of photographing a normal subject.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when processing is performed in the document shooting mode so as to perform a specific process for sharpening characters and the like and to perform the same process as when a normal subject is shot, the processing speed in the document shooting mode is reduced to the normal shooting mode. However, there is a problem that the processing speed is lower than the processing speed in the above, and efficient processing cannot be performed.
[0006]
In addition, since a digital camera has a limited battery capacity, the power consumption increases due to a reduction in processing efficiency, and there is also a problem that a photographable time using a battery is shortened.
[0007]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a digital camera capable of improving the efficiency of processing in a document shooting mode and reducing power consumption.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided in a normal photographing mode.NormalIn addition to generating a normal image by shooting the subject,letterA digital camera that shoots a subject to generate a document image, and a mode setting unit that sets one of the normal shooting mode and the document shooting mode.A shading correction unit for performing shading correction on the normal image; and a character recognition unit and a background recognition unit based on the document image acquired in the document shooting mode. Document image correction means for performing a characteristic conversion process that emphasizes each ofWhen the document shooting mode is set by the mode setting means,The shading correction meansAnd a control unit for stopping the function of the document image and effectively operating the document image correcting unit.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the digital camera according to the first aspect,The document image correction unit creates a histogram of a plurality of pixel values obtained from an imaging unit, performs the characteristic conversion process by obtaining the character recognition unit and the background recognition unit using the histogram.It is characterized by:
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the digital camera according to the first or second aspect, the document image correcting means includes:The document image is divided into a plurality of blocks, and the characteristic conversion process is performed on each of the plurality of blocks.It is characterized by:
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the digital camera according to the third aspect,When the document image correction unit performs the characteristic conversion process for each block, by performing linear interpolation based on the base recognition unit and the character recognition unit of an adjacent block, at each pixel position in the block To determine the background level and the character level of the image, and prevent the characteristic conversion processing from being inconsistent at the block boundary.It is characterized by:
[0012]
The invention according to claim 5 isAny one of claims 1 to 4In the digital camera described in the above,The control unit sets a shooting condition to depth-first shooting when the document shooting mode is set by the mode setting unit.It is characterized by:
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
First, the configuration of the digital camera 1 will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the digital camera 1. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the back side of the digital camera 1. As shown in FIG. 1, on the front side of the digital camera 1, a photographic lens 11, a finder window 2, and a flash light emitting unit 12 are provided. Inside the taking lens 11, a CCD image pickup device 30 is provided as an image pickup means for photoelectrically converting a subject image obtained from the taking lens 11.
[0016]
On the top side of the digital camera 1, a release button 8, a zoom lever 5 for performing optical zoom, a camera status indicator 13, and a shooting condition setting switch 14 are arranged. The release button 8 is a button that is pressed by the user when shooting a subject image. The zoom lever 5 includes two buttons, an enlargement button 5a and a reduction button 5b. When the user operates either the enlargement button 5a or the reduction button 5b, the CCD image pickup device is operated.30The size of the subject image formed on the image can be changed optically. The zoom lever 5 is also used to set a magnification of image enlargement by an electronic zoom function described later.
[0017]
The camera status display 13 is formed of, for example, a segment display type liquid crystal display, and is provided to show the current setting contents and the like in the digital camera 1 to a user. A photographing condition setting switch 14 is a switch for setting exposure conditions such as aperture priority photographing, shutter speed priority, depth priority photographing, etc., and switching setting of white balance setting during photographing operation by the digital camera 1. It is.
[0018]
Further, a mounting portion 15 for mounting a recording medium 9 for recording image data is formed on a side surface of the digital camera 1, and a replaceable recording medium 9 can be mounted.
[0019]
On the back side of the digital camera 1, a liquid crystal display 3, which serves as display means for displaying an image obtained by the CCD image pickup device 30, a finder window 2, and shooting modes "normal shooting mode" and "normal shooting mode" A document shooting mode setting key 17 for switching between "document shooting mode" and a flash firing setting key for switching between "auto flash shooting", "compulsory flash shooting" and "flash off shooting" of the flash light emitting unit 12 during shooting. An electronic zoom setting key 19 for operating an electronic zoom function to enlarge an image beyond a range that can be enlarged by optical zoom; and an electronic buzzer 4 for giving a warning to the user's hearing. It has.
[0020]
FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of the digital camera 1. In FIG. 3, hatched arrows indicate flows of image signals (image data), and solid arrows indicate flows of control signals.
[0021]
As shown in FIG. 3, the photographing lens 11 of the digital camera 1 includes a zoom lens 11 a for performing optical zoom, and the zoom lens 11 a moves along the optical axis L when driven by the optical zoom driving unit 51. In addition, the configuration is such that a subject image formed on the CCD image pickup device 30 can be set to a magnification within a predetermined range.
[0022]
Then, the CCD image pickup device 30 photoelectrically converts a subject image received through the photographing lens 11 to generate image data. The image data output from the CCD image sensor 30 is converted by the A / D converter 31 into, for example, 8-bit digital data per pixel.
[0023]
Thereafter, the image data is processed by a plurality of image processing units, that is, a shading correction unit 32, a WB (white balance) correction unit 33, a γ correction unit 34, a color interpolation unit 35, an electronic zoom unit 36, a document image processing unit 37, and a contour correction. Predetermined processing is sequentially performed by the unit 38 and the compression unit 39, and is finally recorded on the recording medium 9. Among the plurality of image processing units, a shading correction unit 32, a WB correction unit 33, a γ correction unit 34, a color interpolation unit 35, and a contour correction unit 38 mainly include a normal image for correcting a normal image obtained in a normal shooting mode. The document image processor 37 functions as a document image correcting unit for correcting a document image obtained in the document photographing mode. These image processing units are controlled by the CPU 40 functioning as control means.
[0024]
The CPU 40 inputs input information from the operation input means of the zoom lever 5, the document shooting mode setting key 17, the flash emission setting key 18, the electronic zoom setting key 19, and the release button 8, and based on the input information, the respective parts. Is configured to be controlled. Further, the CPU 40 displays the current setting state of the digital camera 1 on the camera state display 13, displays a so-called live view image on the liquid crystal display 3, and displays an image obtained as a result of shooting. Or, it is configured to reproduce and display an image recorded on the recording medium 9. Further, the CPU 40 is configured so that the flash light emitting unit 12 can emit light by giving a light emitting signal and a light emission stop signal to the flash light emitting unit 12, and further, it gives a buzzer signal to the electronic buzzer 4. To operate the electronic buzzer 4 to issue a warning to the user.
[0025]
By executing a predetermined program, the CPU 40 realizes functions as a mode setting unit 41, a function restriction unit 42, a restriction release unit 43, and a warning generation unit 44 as its internal functions.
[0026]
The mode setting unit 41 is a mode setting unit that sets one of the “normal shooting mode” and the “document shooting mode”, and sets the shooting mode by grasping the operation status of the document shooting mode setting key 17 by the user. . Therefore, by operating the document shooting mode setting key 17, the user can alternately set the setting state of the digital camera 1 between the "normal shooting mode" and the "document shooting mode". Note that the normal shooting mode is a mode for shooting a normal subject (hereinafter, referred to as a normal subject) such as a person or a landscape, and the document shooting mode is a mode for shooting a subject such as a character written on a book or a whiteboard (hereinafter, referred to as a normal board). , A character subject).
[0027]
When photographing a character subject, since the purpose is to read characters and the like from an image obtained by photographing, the user can see that the background is white and the characters are sharp and sharp, as if the image was copied with a copier. Hope it looks like the image. However, when a character subject is photographed in the normal photographing mode for photographing a normal subject, for example, white paper or the like on which characters are written is photographed. Images cannot be obtained. In this case, when the image is printed out, extra gray component ink is consumed and waste is increased.
[0028]
In addition, uneven brightness may occur in an image due to a decrease in the amount of light around the photographing lens 11 or uneven illuminance of a subject. It is difficult to read characters from such an image.
[0029]
In order to solve such a situation, the digital camera 1 can perform photographing in a document photographing mode in addition to photographing in a normal photographing mode, and can generate an image capable of easily photographing a character subject and easily performing character recognition. It is configured as possible.
[0030]
The function restricting unit 42 in the CPU 40 is a function restricting unit that restricts the operation contents of the image processing unit and each peripheral member according to each shooting mode.
[0031]
Specifically, the function restricting unit 42 turns off the function of the document image processing unit 37 when the normal photographing mode is set, so that when a normal subject is photographed, the image correction processing for the document image is performed on the image data. To prevent it from being done. The function limiting unit 42 turns off the functions of the shading correction unit 32 and the γ correction unit 34 that constitute a part of the normal image correction unit and sets the function of the electronic zoom unit 36 when the document shooting mode is set. Is provided. In addition, when the document photographing mode is set, the function restricting unit 42 switches the light emission control of the flash light emitting unit 12 to a control content different from that of the normal photographing, and restricts the function of the flash light emission. Further, the function restricting unit 42 controls so that the processing contents of the contour correcting unit 38 and the compressing unit 39 are changed between when the document photographing mode is set and when the normal photographing mode is set.
[0032]
The restriction release unit 43 is a restriction release unit that forcibly releases a restricted state of a function that is prohibited or restricted when each shooting mode is set. When the user performs an operation input for forcible release, the restriction release unit 43 determines the user's will. Forcibly release the restricted state to enable appropriate shooting.
[0033]
Furthermore, when the warning generation unit 44 forcibly releases the restricted state of the functions that are prohibited or restricted when the document photographing mode is set, there is a possibility that the warning may not be able to photograph the character subject sufficiently satisfactorily. This is a warning generating means for warning the user of a certain situation, and provides a predetermined buzzer signal to the electronic buzzer 4 and causes the liquid crystal display 3 to display a predetermined warning screen.
[0034]
Next, processing contents of the plurality of image processing units will be briefly described.
[0035]
The shading correction unit 32 generally performs processing for correcting uneven brightness of an image obtained by the CCD image sensor 30. FIG. 4 is a diagram for explaining an example of shading correction. In the digital camera 1, even when a subject of uniform brightness is photographed, the output level of the pixel value obtained from the CCD image pickup device 30 decreases concentrically as shown in FIG. I will do it. This level decrease is corrected by the shading correction function. Since the peripheral light drop due to the photographing lens 11 is a characteristic inherent to the lens, a correction table is prepared in advance according to the photographing lens 11 to be used, and the correction table is applied to image data obtained from the CCD image pickup device 30. What is necessary is just to correct by referring to. Note that the shading correction unit 32 not only corrects such a drop in peripheral light amount due to the photographing lens 11 but also corrects luminance unevenness due to other factors such as luminance level unevenness for each pixel of the CCD image sensor 30. It is preferable to prepare a correction table in advance.
[0036]
The WB correction unit 33 adjusts the white balance of an image obtained by photographing a normal subject based on a preset value of the white balance mode.
[0037]
The γ correction unit 34 corrects an image obtained by the CCD image pickup device 30 with an inverse characteristic with respect to an input / output characteristic of the display or the like, assuming that the image is generally viewed on a display or the like. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the γ correction characteristic. When the input signal is input to the γ correction unit 34, the output signal is converted and output based on the γ curve as shown in FIG. Such a γ characteristic is determined so that the reproducibility of an image is optimal when a normal subject is photographed and the image is displayed on the liquid crystal display 3 or the like.
[0038]
The color interpolation unit 35 complements the R (red), G (green), and B (blue) color components of each pixel in the image obtained by the CCD image pickup device 30 to improve the reproducibility of each color component in the image. It is to improve.
[0039]
The electronic zoom unit 36 operates when the user operates the electronic zoom setting key 19, and enlarges an image obtained by the CCD image pickup device 30 by image processing. Since the electronic zoom function generates a zoom image by image processing, the image can be enlarged at an arbitrary magnification. For this reason, the optical zoom can zoom the image beyond the expandable range.
[0040]
6 and 7 are diagrams for explaining the electronic zoom function. First, assuming that the image obtained when the image is maximally enlarged by the optical zoom function is the image shown in FIG. 6, the electronic zoom function further shows an image of the central region (the portion within the dotted frame) DR of the image in FIG. Can be expanded as follows. The magnification of zooming by the electronic zoom unit 36 can be changed by operating the zoom lever 5 by the user. More specifically, the CPU 40 determines the operation content of the zoom lever 5, and first performs optical zooming of the subject image formed on the CCD image pickup device 30 by driving the zoom lens 11 a, and operates the zoom lever 5. If the situation is beyond the range that can be enlarged by the zoom lens 11a, the electronic zoom unit 36 sets a zoom magnification for the range that exceeds the range that can be enlarged by optical zoom. That is, the CPU 40 gives the electronic zoom unit 36 the zooming magnification set by the user operating the zoom lever, so that the electronic zoom unit 36 sets or changes the electronic zoom magnification.
[0041]
Enlargement of an image by image processing in the electronic zoom unit 36 generally involves degradation in resolution. This deterioration phenomenon becomes remarkable especially in a high frequency component such as an edge portion of an image. In the case of photographing a character subject, character recognition and the like become difficult particularly when high-frequency components such as edge portions are deteriorated. It is configured.
[0042]
The limitation of the electronic zoom function here includes a case where the electronic zoom function is completely stopped and a case where the electronic zoom function can perform electronic zoom at an arbitrary magnification of 1 to 10 times. There are two modes: a case where the magnification by the function is limited to about twice (within a predetermined limit range). When stopping the electronic zoom function at all, there is an advantage in that the image quality is not deteriorated at all by the electronic zoom. When the electronic zoom magnification is restricted within a predetermined restriction range, the restriction range may be set to a magnification that does not make character recognition difficult.
[0043]
Next, the document image processing unit 37 will be described. The document image processing section 37 functions under the control of the CPU 40 when setting the document shooting mode, and is off when setting the normal shooting mode. Therefore, when the normal shooting mode is set, the image guided from the electronic zoom unit 36 is sent to the contour correction unit 38 as it is.
[0044]
In order to simplify the description of the processing contents in the document image processing unit 37, a case where the image is a black-and-white image and the luminance value of each pixel is 256 tones that can take a value of 0 to 255 is exemplified.
[0045]
FIG. 8 shows an example of an image G1 obtained by photographing a character subject in the document photographing mode. Note that the image G1 in FIG. 8 illustrates an image obtained by photographing a character subject having black characters printed on white paper or the like.
[0046]
First, as shown in FIG. 8, the document image processing unit 37 divides the image G1 into a plurality of blocks as indicated by dotted lines, and creates a histogram of pixel values for each block. 9 to 11 show histograms.
[0047]
For example, when a histogram of one block B1 is created, the histogram is as shown in FIG. The histogram of FIG. 9 has two peak distributions (mountain-like distributions) (M1, M2), and the peak distribution M1 on the bright side corresponds to a pixel (underground recognition unit) that has captured the background of the document, and has a dark side. The peak distribution M2 corresponds to a pixel (character recognizing unit) that has captured a character. The level of the peak distribution M1 is not 255 and is not saturated as a pixel output. This indicates that the background of the document image obtained by the CCD image pickup device 30 is not white but a gray level. Therefore, a conversion process is performed to saturate a level higher than the peak value LU of the peak distribution M1.
[0048]
FIG. 12 is a diagram showing conversion characteristics for saturating a level higher than the peak value LU. As shown in FIG. 12, when the input signal takes a value larger than the peak value LU, the document image processing section 37 saturates the luminance value to 255, and when the input signal takes a value smaller than the peak value LU. Converts the luminance value into a value of 0 to 255. By performing this conversion processing, the histogram of FIG. 9 is converted as shown in the histogram of FIG. 10, and the luminance value of the pixel that has taken in the background portion becomes white.
[0049]
Subsequently, in order to sharpen the character portion, a conversion process is performed such that a level lower than the peak value LC of the peak distribution M2 is blackened.
[0050]
FIG. 13 is a diagram illustrating conversion characteristics for blacking out a level lower than the peak value LC. As shown in FIG. 13, when the input signal takes a value smaller than the peak value LC, the document image processing unit 37 converts the luminance value to 0, and when the input signal takes a value larger than the peak value LC. Converts the luminance value into a value of 0 to 255. By performing this conversion process, the histogram in FIG. 10 is converted as shown in the histogram in FIG. 11, and the luminance value of the pixel that has captured the character portion is painted black. Therefore, this process makes the characters black and clear.
[0051]
By performing the above-described processing for each block, the character portion can be made black and the base portion can be made white for the entire image G1 in FIG. 8, and as a result, an image in which the character portion is sharpened can be obtained. Will be possible.
[0052]
Note that since the image G1 is divided into two-dimensional blocks, the image input to the document image processing unit 37 may be affected by a drop in the peripheral light amount of the photographing lens 11 or uneven illumination. These effects are removed by performing the above processing.
[0053]
Therefore, when it is desired to photograph a character subject sharply, the function of the document image processing unit 37 can remove the influence of the peripheral light drop of the photographing lens 11 and the uneven illuminance. Stopping the function does not cause any problems. As a result, the image obtained by the CCD image pickup device 30 can be processed without passing through the processing by the shading correction unit 32, so that high-speed processing becomes possible.
[0054]
Further, the conversion characteristics shown in FIGS. 12 and 13 are considered to be a kind of gradation conversion processing, and it is considered that the character portion of the document image should be sharper than the gradation reproducibility. By performing the above-described processing in the unit 37, no problem occurs even if the function of the γ correction unit 34 is stopped. As a result, in the document photographing mode, the image obtained by the CCD image pickup device 30 can be processed without going through the processing by the γ correction unit 34, so that high-speed processing becomes possible.
[0055]
Therefore, in the digital camera 1 of this embodiment, when the document photographing mode is set, the CPU 40 stops the functions of the shading correction unit 32 and the γ correction unit 33. As a result, the speed of the processing in the document photographing mode can be increased, and the power consumption of the shading correction unit 32 and the γ correction unit 33 can be suppressed.
[0056]
By the way, in the above-described processing, uniform processing is performed in one block based on an average characteristic in the block, so that a step (inconsistency in luminance level) may occur at a block boundary. As a countermeasure, the background level (peak value LU in FIG. 12) and the character level (peak value LC in FIG. 13) are smoothed between adjacent blocks.
[0057]
FIG. 14 is a diagram showing the concept of processing for eliminating a step at a block boundary. In FIG. 14, P, Q, R, and S are the centers of blocks B10, B20, B30, and B40, respectively. When the average background level (the peak value LU of the peak distribution M1 in FIG. 9) of each of the blocks B10, B20, B30, and B40 obtained by the method described above is LU1, LU2, LU3, and LU4, respectively, It is considered to be the background level at the center position of the block. That is, the peak value LU1 is at the position P, LU2 is at the position Q, LU3 is at the position R, and LU4 is at the position S, respectively.
[0058]
Then, using these background levels LU1, LU2, LU3, and LU4, the background level at each pixel position in the square PQRS is obtained by linear interpolation. For example, the background level LU_T at the pixel at the position T in FIG.
[0059]
(Equation 1)

[0060]
become that way. However, in the equation (1), a = PQ = PR = QS = RS, b = PU, c = PV, and the square PQRS is a square to simplify the description.
[0061]
By performing such processing, it is possible to avoid a situation where the background level LU_T gradually changes and a step (inconsistency in luminance level) occurs at a block boundary. It should be noted that the arithmetic operation of Expression 1 may be similarly performed on the background level for the other blocks.
[0062]
If the same processing is performed for the character level, a sharp character image with no steps can be reproduced even at the block boundary. Thus, the processing in the document image processing unit 37 is completed.
[0063]
Next, in the contour correction unit 38, a process of enhancing the contour (edge component) of the image is performed. The contour correction unit 38 performs contour correction on an input image based on a correction amount (parameter) for contour enhancement determined by the CPU 40. The CPU 40 determines whether the shooting mode is the normal shooting mode or the document shooting mode. Control is performed to change the correction amount for contour enhancement. Specifically, in the document photographing mode, the correction amount for contour emphasis is set so that the degree of contour emphasis is higher than in the normal photographing mode. By setting such a correction amount, characters and the like when a character subject is photographed can be sharpened.
[0064]
The compression section 39 performs image compression based on, for example, JPEG. In this image compression, a compression process based on a compression ratio determined by the CPU 40 is performed. The CPU 40 controls to change the compression ratio set in the compression unit 39 depending on whether the shooting mode is the normal shooting mode or the document shooting mode. Specifically, the compression ratio is set in the document shooting mode so that the compression ratio is lower than in the normal shooting mode. By setting such a compression ratio, it is possible to reduce the deterioration of characters when a character subject is photographed.
[0065]
The image data processed in each image processing unit as described above is finally recorded on the recording medium 9. Note that the image recorded on the recording medium 9 can be displayed on the liquid crystal display 3 under the control of the CPU 40, and the image displayed on the liquid crystal display 3 allows the user to make sure that the image obtained by the photographing has been taken well. It is possible to check whether or not.
[0066]
A photographing sequence for photographing characters or the like sharply (clearly) when the document photographing mode is set in the digital camera 1 having the above configuration will be described. FIGS. 15 and 16 are flowcharts showing a photographing sequence in the digital camera 1.
[0067]
First, in the digital camera 1, the shooting mode is initialized (step S100). This initialization is performed when the power to the digital camera 1 is turned on. For example, the CPU 40 functions as the mode setting unit 41, and the photographing modes set when the power was last turned off are the “normal photographing mode” and the “document photographing mode”. Is determined, and the photographing mode is set in accordance with the result of the determination. Note that a predetermined shooting mode may be initialized when the power is turned on.
[0068]
Then, the mode setting unit 41 determines whether or not the setting of the shooting mode has been changed (step S200). If the setting of the shooting mode has been changed, the process proceeds to step S300, where the setting of the shooting mode is changed. If not, the process proceeds to step S400. When proceeding to step S300, the mode setting unit 41 changes the photographing mode to the photographing mode designated by the user, and proceeds to step S400.
[0069]
Then, the CPU 40 functions as the function restricting unit 42, and when the “document photographing mode” is set as the photographing mode, performs a restriction process of the electronic zoom function (step S400). When the process of restricting the electronic zoom function (step S400) ends, the process of restricting flash emission (step S500) is performed.
[0070]
When the process of restricting the flash emission (step S500) is completed, the CPU 40 determines whether or not the user has operated the release button 8 (step S600). If the release button 8 has been operated, the process proceeds to step S700 to photograph the subject. On the other hand, while the release button 8 is not operated, there is a possibility that the photographing mode is changed by the user, and the processing from step S200 is repeated to perform the processing corresponding to the mode change as needed. Thus, until the user operates the release button 8 to give a photographing instruction, it is possible to perform settings according to the photographing mode as processing in a preparation stage for photographing. In other words, when the document photographing mode is set by the user, the above-described function restriction is performed as a process in the preparation stage of photographing.
[0071]
When the release button 8 is operated, a photographing process (step S700) is performed. A detailed processing sequence of the photographing process is shown in a flowchart of FIG.
[0072]
First, the CPU 40 functions as the function restricting unit 42, and determines whether or not the document photographing mode is set (Step S702). If the document shooting mode is set, the process proceeds to step S710. If the document shooting mode is not set (that is, if the normal shooting mode is set), the process proceeds to step S730.
[0073]
When the document photographing mode is set, the CPU 40 turns on the function of the document image processing unit, skips the base portion of the image obtained from the CCD image pickup device 30 to white, and performs the process of filling the character portion with black. (Step S710).
[0074]
Next, the CPU 40 sets the photographing condition to depth-priority photographing (step S712). Depth-priority shooting is a shooting condition in which the depth of focus is increased by increasing the depth of focus by reducing the aperture included in the imaging lens 11. In the document photographing mode, in order to photograph a curved page such as a magazine or a book as a character subject, or to prevent specular light of illumination from being incident on the CCD image pickup device 30, the document photographing mode should be performed not from a direction perpendicular to the paper surface or the like. In some cases, a page or the like to be photographed is tilted from a diagonal direction. In such a case, if the depth of focus is shallow, a portion of the page will be in focus, but the other portions will be out of focus. Therefore, by setting the depth priority photographing in step S712, the entire page can be brought into the focused state even when the tilt photographing is performed, and the character subject can be photographed appropriately.
[0075]
Then, the CPU 40 turns off the function of the shading correction unit 32 (step S714) and turns off the function of the γ correction unit 34 (step S716). Thereby, the processing of the shading correction and the γ correction is omitted, so that the image processing can be speeded up and the power consumption can be reduced.
[0076]
Then, the CPU 40 sets a correction amount for contour enhancement in the contour correction unit 38 so that the degree of contour enhancement is stronger than in the normal shooting mode (step S718). Thereby, the character subject can be sharply photographed.
[0077]
The CPU 40 sets the compression ratio for the document photographing mode in the compression unit 39 (step S720). As a result, it is possible to suppress the deterioration of the image obtained by photographing the character subject.
[0078]
If the document shooting mode has been set, the process proceeds to step S740 after the above processing.
[0079]
On the other hand, if it is determined in step S702 that the document photographing mode is not set, the CPU 40 sets parameters for normal photographing for photographing a normal subject (step S730). That is, various parameters for photographing a normal subject are set in the shading correction unit 32, the γ correction unit 34, the electronic zoom unit 36, the contour correction unit 38, and the compression unit 39. As for the control of the flash light emitting unit 12, light emission control is performed based on the content set by the user among "automatic flash photography", "forced flash photography", and "flash prohibited photography".
[0080]
Next, the CPU 40 sets the function of the document image processing unit 37 to the off state (step S732). Accordingly, when processing an image obtained by photographing a normal subject, the document image processing unit 37 does not function, and an image faithful to the normal subject can be obtained.
[0081]
If the normal shooting mode is set, the process proceeds to step S740 after the above processing.
[0082]
Then, the CPU 40 gives a control signal for causing the CCD image pickup device 30 to store electric charges to the CCD image pickup device 30 (step S740). Thus, the CCD image pickup device 30 starts exposure and performs photoelectric conversion to generate image data.
[0083]
Then, the CPU 40 gives a read signal for reading out the charges accumulated in the CCD image pickup device 30 (step S742). Thereby, the charge signal accumulated for each pixel from the CCD image pickup device 30 is output to the A / D converter 31.
[0084]
Then, the CPU 40 gives a control signal according to the setting conditions set in the processing up to now to each image processing unit from the A / D converter 31 to the compression unit 39, and causes each image processing unit to execute various processing. (Step S744).
[0085]
Then, the image data finally obtained as a result of the photographing is recorded on the recording medium 9 (step S746), and the entire processing of the photographing sequence ends.
[0086]
As described above, the digital camera 1 according to this embodiment is configured such that the mode setting unit 41 sets one of the normal shooting mode and the document shooting mode, and when the document setting mode is set, the CPU 40 Is configured to stop at least a part of the function of the normal image correction unit and effectively function the document image correction unit, so that the processing in the document shooting mode is made more efficient and the power consumption is reduced. Can be reduced.
[0087]
In addition, since the function of which is stopped in the document shooting mode is the function of the shading correction unit 32 or the γ correction unit 34, these unnecessary image processes are performed on an image obtained in the document shooting mode. Can be prevented.
[0088]
Further, the document image correcting means which functions effectively in the document shooting mode performs a character sharpening process for sharpening characters included in the document image. Obtainable.
[0089]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the digital camera according to the present invention is not limited to the digital camera 1 described above.
[0090]
For example, in the above description, when performing the character sharpening process for sharpening a character, the description has been given of a mode in which a document image is divided into a plurality of blocks and the character sharpening process is performed for each block. However, the present invention is not limited to this, and a process may be performed in which the background portion is skipped white and the character portion is painted black without performing block division.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the document photographing mode is set,Shading correction meansThis function is stopped and the document image correcting means is made to function effectively, so that the processing in the document photographing mode can be made more efficient and the power consumption can be reduced.
[0092]
According to the invention described in claim 2,The document image correction unit is configured to create a histogram of a plurality of pixel values obtained from the imaging unit, and to perform a characteristic conversion process by obtaining a character recognition unit and a background recognition unit using the histogram. Good processing can be performed on character images.
[0093]
According to the invention described in claim 3,Since the document image correcting unit is configured to divide the document image into a plurality of blocks and perform the characteristic conversion process on each of the plurality of blocks, the document image is affected by a drop in the peripheral light amount of the photographing lens and uneven illuminance. In such a case, these effects can be removed, and the document image can be sharpened satisfactorily.
[0094]
According to the invention described in claim 4,When the document image correction unit performs the characteristic conversion process for each block, by performing linear interpolation based on the background recognition unit and the character recognition unit of an adjacent block, the background level at each pixel position in the block and Since the character level is determined to prevent inconsistency in the characteristic conversion processing at the block boundary, it is possible to avoid occurrence of a step (inconsistency in luminance level) at the block boundary. .
[0095]
According to the invention described in claim 5,When the document shooting mode is set by the mode setting unit, the control unit is configured to set the shooting condition to depth-first shooting, so that even when the text subject is tilted and shot, the entire text subject is focused. State, and appropriate shooting can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a digital camera.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a back side of the digital camera.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration of the digital camera.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of shading correction.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a γ correction characteristic.
FIG. 6 is a diagram for explaining an electronic zoom function.
FIG. 7 is a diagram for explaining an electronic zoom function.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an image obtained by photographing a character subject in a document photographing mode.
FIG. 9 is a diagram showing a histogram.
FIG. 10 is a diagram showing a histogram obtained by converting the histogram of FIG. 9;
FIG. 11 is a diagram showing a histogram obtained by converting the histogram of FIG. 10;
FIG. 12 is a diagram showing conversion characteristics for saturating a high level.
FIG. 13 is a diagram showing conversion characteristics for painting a low level black.
FIG. 14 is a diagram illustrating the concept of a process for eliminating a step at a block boundary.
FIG. 15 is a flowchart showing a shooting sequence in the digital camera.
FIG. 16 is a flowchart showing a shooting sequence in the digital camera.
[Explanation of symbols]
1 Digital camera
8 Release button
30 CCD imaging device (imaging means)
36 Electronic zoom section (electronic zoom means)
37 Document Image Processing Unit (Document Image Correction Unit)
40 CPU (control means)
41 Mode setting section (mode setting means)
42 Function restriction part (function restriction means)
43 Restriction release unit (restriction release means)
44 Warning generation part (warning generation means)

Claims

A digital camera that generates a normal image by shooting a normal subject in a normal shooting mode and generates a document image by shooting a character subject in a document shooting mode,
Mode setting means for setting one of the normal shooting mode and the document shooting mode,
Shading correction means for performing shading correction on the normal image,
A document image correction for obtaining a character recognition unit and a background recognition unit based on the document image acquired in the document shooting mode, and performing a characteristic conversion process to emphasize each of the character recognition unit and the background recognition unit Means,
Control means for stopping the function of the shading correction means when the document shooting mode is set by the mode setting means, and for effectively functioning the document image correction means;
A digital camera, comprising:

The digital camera according to claim 1,
The document image correction unit creates a histogram of a plurality of pixel values obtained from an imaging unit, and obtains the character recognition unit and the background recognition unit using the histogram to perform the characteristic conversion process. And a digital camera.

The digital camera according to claim 1 or 2,
The digital camera according to claim 1, wherein the document image correcting unit divides the document image into a plurality of blocks, and performs the characteristic conversion process on each of the plurality of blocks .

The digital camera according to claim 3,
When performing the characteristic conversion process for each block, the document image correction unit performs linear interpolation based on the base recognition unit and the character recognition unit of an adjacent block, and thereby, at each pixel position in the block. A digital camera for determining a background level and a character level of an image to prevent inconsistency in the characteristic conversion processing at a block boundary .

The digital camera according to any one of claims 1 to 4 ,
The digital camera according to claim 1, wherein said control means sets a photographing condition to depth-first photographing when said document photographing mode is set by said mode setting means .