JP3899706B2 - 電子スチルカメラの制御方法及び電子スチルカメラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子スチルカメラの制御方法及び電子スチルカメラに関し、特に、撮影した画像に所要の加工を施して記録し又は外部機器に出力できる電子スチルカメラの制御方法及び電子スチルカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子スチルカメラは、フィルムカメラと違って現像の必要がなく、撮影直後にその場で画像を再生したり遠隔地に転送したりできるうえ、パソコンなどに取り込んで加工や編集などを行うことができるという優れた特長を持っており、記念撮影などのフィルムカメラと同様の利用形態はもちろんのこと、上記特長を活かした様々な利用スタイルが試みられている。
例えば、DTP(disk top publishing)用の画像作成やWWW(world wide web)サーバ用の画像(いわゆるホームページ画像)作成はその代表的な利用例である。かかる用途では文章などのオブジェクトと一体化する必要があり、しかも芸術的効果や訴求力の向上などを狙って画像の明るさや色合いを調整したり、さらには画像に特殊な加工を施したりするなど、いろいろな画像処理テクニックが求められるからである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子スチルカメラは、もっぱら画像の記録に必要な基本的な機能を備えることが多く、たとえ、特殊な画像処理機能を具備しているとしても、被写体の輪郭強調、彩度や色調の調整(例えば、セピア調に仕上げる)程度であり、これらは、いわゆる写真の“レタッチ"に相当する低レベルのものであるから、芸術的効果や訴求力の向上などの点で不十分であるという問題点がある。
なお、パソコン上で動作する画像処理ソフトを利用すれば、かかる問題点を解決できるが、手元に適当なパソコンがないか、あっても所要の画像処理ソフトがインストールされていない若しくはインターフェースケーブルなどの付属品が見当たらない場合には、当然ながら必要な加工を施すことができない。
【0004】
そこで本発明は、いわゆるレタッチの範疇に入らない特殊な加工処理を画像に施すことができ、しかも、その加工処理をパソコン等の外部機器を必要とせずに行うことのでき、以って芸術的効果や訴求力の向上に大きく寄与する画像を生成できる電子スチルカメラの提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明に係わる電子スチルカメラの制御方法は、写真レンズを通して取り込んだ像を画像信号に変換して記録する電子スチルカメラの制御方法において、前記画像信号から所定の画素情報を有する画像領域を抽出するステップと、前記所定の画素情報に対しての特定の方向または大きさを指定するステップと、前記抽出された画像領域の周囲で且つ該画像領域に対して特定の方向に位置する隣接領域の画素情報を前記画像領域の画素情報と異なる画素情報で更新するステップと、を含み、前記所定の画素情報を再生している状態でカメラ本体に設けられた加速度センサに加えられた加速度の検出信号に基づいて前記特定の方向並びに前記隣接情報の大きさを指定することを特徴とする。請求項2記載の発明に係わる電子スチルカメラは、写真レンズを通して取り込んだ像を画像信号に変換して記録する電子スチルカメラにおいて、前記画像信号から所定の画素情報を有する画像領域を抽出する抽出手段と、前記所定の画素情報に対しての特定の方向または大きさを指定する指定手段と、前記抽出された画像領域の周囲で且つ該画像領域に対して特定の方向または大きさの範囲に位置する隣接領域の画素情報を前記画像領域の画素情報と異なる画素情報で更新する更新手段と、を備え、前記所定の画素情報を再生している状態でカメラ本体に設けられた加速度センサに加えられた加速度の検出信号に基づいて前記特定の方向並びに前記隣接情報の大きさを指定することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、電子スチルカメラの外観図である。図示の電子スチルカメラ10は、特に限定しないが、本体部11と、本体部11に回動可能に取り付けられたカメラ部12とに分かれており、カメラ部12の前面(図面の裏面側)には図示を略した写真レンズが装着されている。写真レンズの後ろには、これも図示を略した固体撮像デバイスを用いたイメージセンサが取り付けられており、後述の記録モードの際に、写真レンズから取り込まれた被写体の像を映像信号に変換して、高解像度のフレーム画像を生成できるようになっている。
一方、本体部11には、画像(構図調整のためのスルー画像や記録済みのキャプチャー画像)を確認するための平面表示装置、例えば、液晶ディスプレイ13が取り付けられているほか、シャッターキー14を始めとする各種の操作キー類が適宜の位置に取り付けられている。操作キーの種類や呼び方は製造会社や機種によってまちまちであり一意に特定できないが、例えば、プラスキー15、マイナスキー16、メニューキー17、電源スイッチ18、ディスプレイキー19、記録モードキー20、セルフタイマーキー21、ストロボモードキー22、REC/PLAYキー23などであり、これら各キーの機能(役割)は、以下のとおりである。
【0007】
(1)シャッターキー14:
記録モード時には、その名のとおり“シャッターキー"(半押しで露出とフォーカスを固定し、全押しで画像をキャプチャーする)として働くキーであるが、記録モードや再生モード(キャプチャー画像を再生したり他の機器に出力したりするモード)時にメニューキー17が押された場合には、液晶ディスプレイ13に表示された様々な選択項目を了解するためのYESキーとしても働くマルチ機能キーである。
(2)プラスキー15:
再生画像を選択したり、各種システム設定を選択したりするために用いられるキーである。“プラス"は、その選択方向を意味し、画像選択の場合であれば最新画像の方向、システム設定選択の場合であれば液晶ディスプレイ13の走査方向である。
(3)マイナスキー16:
方向が逆向きである以外、プラスキーと同じ機能である。
【0008】
(4)メニューキー17:
各種システム設定を行うためのキーである。記録モードにおいては、画像の記録に必要な、例えば、記録画像の精細度やオートフォーカスのオンオフなどの選択項目を液晶ディスプレイ13に表示し、再生モードにおいては、デリートモード(画像の消去モード)をはじめとした各種項目を液晶ディスプレイ13に表示するとともに、さらに、本実施の形態では、再生画像に対する“特殊加工モード"(詳細は後述)の選択項目を液晶ディスプレイ13に表示する。
(5)電源スイッチ18:
カメラの電源をオンオフするスイッチである。
(6)ディスプレイキー19:
液晶ディスプレイ13に表示された画像に様々な情報をオーバラップ表示するためのキーであり、例えば、記録モードでは、残り撮影可能枚数や撮影形態(通常撮影、パノラマ撮影等)などの情報をオーバラップ表示し、再生モードでは、再生画像の属性情報(ページ番号や精細度等)をオーバラップ表示する。
【0009】
(7)記録モードキー20:
記録モード時のみ使用可能になるキーである。通常撮影やパノラマ撮影等を選択する。
(8)セルフタイマーキー21:
セルフタイマー機能をオンオフするキーである。
(9)ストロボモードキー22:
ストロボに関する様々な設定、例えば、強制発光させたり、発光を禁止したり、赤目を防止したりするキーである。
(10)REC/PLAYキー23
記録モードと再生モードを切り替えるためのキーである。この例では、スライドスイッチになっており、上にスライドすると記録モード、下にスライドすると再生モードになる。
【0010】
図2は、本実施の形態における電子スチルカメラのブロック図である。なお、本実施の形態の電子スチルカメラは、自動露光機能及び自動焦点機能付きであり、これらの機能に特有の要素(例えば、光量測定用センサ、測距センサ、オートフォーカス用駆動機構及びこれらの制御機構など)を備えているが、図示の簡単化のためにブロック図には記載していない。
図2において、30は写真レンズ、31はCCD(イメージセンサ)、32は水平・垂直ドライバ、33はタイミング発生器(TG:Timing Generator)、34はサンプルホールド回路、35はアナログディジタル変換器、36はカラープロセス回路、37はDMAコントローラ、38はDRAMインターフェース、39はDRAM、40はフラッシュメモリ、41はCPU(発明の要旨に記載の「抽出手段」、「更新手段」及び「指定手段」に相当)、42はJPEG回路、43はVRAM、44はVRAMコントローラ、45はディジタルビデオエンコーダ、46はキー入力部、47はバス、48は加速度センサである。
【0011】
これら各部の機能は、概ね以下のとおりである。
(A)写真レンズ30:
CCD31の受光面上に被写体の像を結ばせるためのものであり、自動焦点機能のための焦点合わせ機構を備えている。なお、機械的なズーム機能を備えたり、沈胴式であったりしてもよい。
(B)CCD31:
電荷をアレイ状に転送する固体撮像デバイスである。電荷結合素子とも呼ばれる。アナログ遅延線などに用いられるものもあるが、本明細書では、特に、二次元の光学情報を時系列(シリアル列)の電気信号に変換する固体のイメージセンサーを指す。
【0012】
一般にCCDは、多数の光電変換素子をアレイ状に並べた光電変換部と、光電変換素子の出力電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷蓄積部の電荷を所定の方式で読み出す電荷読み出し部とから構成されており、光電変換素子の一つ一つが画素になる。例えば、有効画素数が100万画素のCCDでは、少なくともアレイの桝目が100万個並んでいることになる。以下、説明の都合上、図示のCCD31の有効画素数を1280×960とする。すなわち、行方向(横方向)に1280個、列方向(縦方向)に960個の画素で構成された、1280列×960行のアレイ構造を有しているとする。
なお、本実施の形態のCCD31はカラーCCDである。一般にCCDの画素情報そのものは色情報を持っていないため、カラーCCDでは前面に色フィルター(光の三原色を用いた原色フィルター又は色の三原色を用いた補色フィルター)を装着する。
また、CCDは、電荷の読み出し方式によって二つのタイプに分けることができる。第1は、信号を読み出すときに画素を一つずつ飛ばす「飛び越し読み出し方式」(インターレースCCDとも言う)のタイプであり、第2は、全画素を順番に読み出す「全面読み出し方式」(プログレッシブCCDとも言う)のタイプである。電子スチルカメラでは第2のタイプがよく用いられるものの、昨今の100万画素を越えるメガピクセル級の電子スチルカメラでは第1のタイプが用いられることもある。以下、説明の便宜上、本実施の形態のCCD31は、第2のタイプ(全面読み出し方式)とする。
【0013】
(C)水平・垂直ドライバ32とタイミング発生器33:
CCD31の読み出しに必要な駆動信号を生成する部分であり、本実施の形態のCCD31は、全面読み出し方式と仮定されているから、CCD31の各列を次々に指定しながら行単位に画素の情報を転送する(読み出す)ことができる駆動信号、要するに、1280列×960行のアレイ構造の左上から右下の方向(この方向はテレビジョンの走査方向に類似する)に画素情報をシリアルに読み出すための水平・垂直それぞれの駆動信号を生成するものである。
(D)サンプルホールド回路34:
CCD31から読み出された時系列の信号(この段階ではアナログ信号である)を、CCD31の解像度に適合した周波数でサンプリング(例えば、相関二重サンプリング)するものである。なお、サンプリング後に自動利得調整(AGC)を行うこともある。
(E)アナログディジタル変換器35:
サンプリングされた信号をディジタル信号に変換するものである。
【0014】
(F)カラープロセス回路36:
アナログディジタル変換器35の出力から輝度・色差マルチプレクス信号(以下、YUV信号と言う)を生成する部分である。YUV信号を生成する理由は、次のとおりである。アナログディジタル変換器35の出力は、アナログかディジタルかの違い及びサンプリングやディジタル変換の誤差を除き、実質的にCCD31の出力と一対一に対応し、光の三原色データ(RGBデータ)そのものであるが、このデータはサイズが大きく、限られたメモリ資源の利用や処理時間の点で不都合をきたす。そこで、何らかの手法で多少なりともデータ量の削減を図る必要がある。YUV信号は、一般にRGBデータの各要素データ(Rデータ、Gデータ、Bデータ)は輝度信号Yに対して、G−Y、R−Y、B−Yの三つの色差信号で表現できるうえ、これら三つの色差信号の冗長を取り除けば、G−Yを転送しなくてもよく、G−Y=α(R−Y)−β(B−Y)で再現できる、という原理に基づく一種のデータ量削減信号ということができる。ここで、αやβは合成係数である。
なお、YUV信号をYCbCr信号(CbとCrはそれぞれB−YとR−Y)と言うこともあるが、本明細書ではYUV信号に統一することにする。また、YUV信号の信号フォーマットは、輝度信号と二つの色差信号のそれぞれを独立して含む“コンポーネント"と呼ばれる固定長の三つのブロックで構成されており、各コンポーネントの長さ(ビット数)の比をコンポーネント比と言う。変換直後のYUV信号のコンポーネント比は1:1:1であるが、色差信号の二つのコンポーネントを短くする、すなわち、1:x:x(但し、x<1)とすることによってもデータ量を削減できる。これは、人間の視覚特性は輝度信号よりも色差信号に対して鈍感であると言うことを利用したものである。
【0015】
(G)DMAコントローラ37:
カラープロセス回路36とDRAM39(正確にはDRAMインターフェース38)との間のデータ転送をCPU41の介在なしに行うものであり、いわゆるダイレクト・メモリ転送(DMA:direct memory access)を行うものである。DMACと略すこともある。一般にDMACは、小型コンピュータシステムなどにおいて、CPUやI/Oプロセッサの代わりに、メモリ−メモリ間又はメモリ−I/O間のデータ転送を制御するもので、データ転送に必要なソース・アドレスやデスティネーション・アドレスを生成するとともに、ソースの読み出しサイクルやデスティネーションの書込みサイクルなどを駆動するものであり、CPU又はI/Oプロセッサは、初期アドレス、サイクルの種類及び転送サイズなどをDMACに設定した後、制御をDMACに移管する。データ転送は、I/O装置やI/OプロセッサなどからのDMA転送要求信号を受け付けてから開始する。
(H)DRAMインターフェース38:
DRAM39とDMAコントローラ37の間の信号インターフェース、及びDRAM39とバス47の間の信号インターフェースをとるものである。
【0016】
(I)DRAM39:
書き換え可能な半導体メモリの一種である。一般にDRAMは、記憶内容を保持するために、データの再書込み(リフレッシュ)をダイナミックに行う点で、スタティックRAM(SRAM)と相違するが、SRAMと比べて書込みや読み出し速度が劣るものの、ビット単価が安く、大容量の一時記憶を安価に構成できることから、特に電子スチルカメラに好適である。但し、本発明では、DRAMに限定しない。書き換え可能な半導体メモリであればよい。
DRAM39の記憶容量は、以下の条件を満たさなければならない。第1の条件は撮影画像の一時的な記憶空間を確保できる容量であるという点である。この記憶空間は、少なくともカラープロセス回路36で生成された高精細な画像の情報(1280×960画素の画像情報で且つ1:1:1のコンポーネント比をもつYUV信号)を格納できる程度の大きさを持っていなければならない。第2の条件はCPU41に必要な充分な大きさの作業空間を確保できる容量であるという点である。作業空間の大きさはCPU41のアーキテクチャやOS(オペレーティングシステム)及びそのOSの管理下で実行される各種のアプリケーションプログラムによって決まるので、これらの仕様を検討して過不足のない適切な大きさにすればよいが、本実施の形態においては、特に、後述の特殊加工モード処理に必要な各種変数用の領域を持っていなければならない。
(J)フラッシュメモリ40:
書き換え可能な読み出し専用メモリ(PROM:programmable read only memory)のうち、電気的に全ビット(又はブロック単位)の内容を消して内容を書き直せるものを指す。フラッシュEEPROM(flash electrically erasablePROM)とも言う。本実施の形態におけるフラッシュメモリ40は、カメラ本体から取り外せない固定型であってもよいし、カード型やパッケージ型のように取り外し可能なものであってもよい。なお、フラッシュメモリ40は、内蔵型であれ取り外し可能型であれ、所定の形式で初期化(フォーマット)されている必要がある。初期化済みのフラッシュメモリ40には、その記憶容量に応じた枚数の画像を記録できる。
【0017】
(K)CPU41:
所定のプログラムを実行してカメラの動作を集中制御するものである。プログラムは、CPU41の内部のインストラクションROMに書き込まれており、記録モードでは、そのモード用のプログラムが、また、再生モードでは、そのモード用のプログラム(後述の特殊加工処理プログラムを含む)がインストラクションROMからCPU41の内部のRAMにロードされて実行される。
(L)JPEG回路42:
JPEGの圧縮と伸長を行う部分である。JPEGの圧縮パラメータは圧縮処理の都度、CPU41から与えられる。なお、JPEG回路42は処理速度の点で専用のハードウェアにすべきであるが、CPU41でソフト的に行うことも可能である。
【0018】
なお、JPEGとは、joint photographic experts groupの略であり、カラー静止画(2値画像や動画像を含まないフルカラーやグレイスケールの静止画)の国際符号化標準である。JPEGでは、圧縮されたデータを完全に元に戻すことができる可逆符号化と、元に戻せない非可逆符号化の二つの方式が定められているが、殆どの場合、圧縮率の高い後者の非可逆符号化が用いられている。JPEGの使い易さは、圧縮に用いられるパラメータ(圧縮パラメータ)を調節することによって、符号化に伴う画質劣化の程度を自在に変えられる点にある。すなわち、符号化側では、画像品質とファイルサイズのトレードオフの中から適当な圧縮パラメータを選択できるし、あるいは、復号化側では、品質を多少犠牲にして復号スピードを上げたり、時間はかかっても最高品質で再生したりするなどの選択ができる点で使い易い。JPEGの実用上の圧縮率は、非可逆符号の場合で、およそ10:1から50:1程度である。一般的に10:1から20:1であれば視覚上の劣化を招かないが、多少の劣化を許容すれば30:1から50:1でも十分実用に供する。ちなみに、他の符号化方式の圧縮率は、例えば、GIF(graphics interchange format)の場合で5:1程度に留まるから、JPEGの優位性は明らかである。
【0019】
(M)VRAM43:
いわゆるビデオRAMであり、スルー画像や再生画像をVRAM43に書き込むと、その画像がディジタルビデオエンコーダ45を介して液晶ディスプレイ13に送られ、表示されるようになっている。
なお、ビデオRAMには、書込み用と読み出し用の二つのポートを備え、画像の書込みと読み出しを同時並行的に行うことができるものもあるが、本実施の形態のVRAM43にも、このタイプのビデオRAMを用いても構わない。
(N)VRAMコントローラ44:
VRAM43とバス47の間及びVRAM43とディジタルビデオエンコーダ45間のデータ転送を制御する部分であり、要するに、表示用画像のVRAM43への書込みと、同画像のVRAM43からの読み出しを制御する部分である。なお、デュアルポートタイプのビデオRAMを用いれば、VRAMコントローラ44を不要又は簡素化することも可能である。
【0020】
(O)ディジタルビデオエンコーダ45:
VRAM43から読み出されたディジタル値の表示用画像をアナログ電圧に変換するとともに、液晶ディスプレイ13の走査方式に応じたタイミングで順次に出力するものである。
(P)キー入力部46:
カメラ本体に設けられた各種キースイッチの操作信号を生成する部分である。
(Q)バス47:
以上各部の間で共有されるデータ(及びアドレス)転送路である。図では省略しているが、各部の間には所要の制御線(コントロールライン)も設けられている。
(R)加速度センサ48:
カメラ本体に加えられた加速度の方向と大きさを検出するものである。この検出情報は、特に限定しないが、後述の特殊加工処理を行う際の入力パラメータに使用できる。
【0021】
図3は、DRAM39に展開された画像の画素配列を示す図である。図では、全部でnm個の画素(桝目で示すもの)がn行、m列のマトリクス状に並べられており、各画素を座標値(Y座標,X座標)で識別すると、左上の画素は(1,1)、右下の画素は(n,m)で表される。n、mの実際の値はその画像の精細度によって異なり、例えば、最高画質で記録された画像の場合は、CCD31の縦横の有効画素数(1280×960)と同一か同程度であるが、中間画質や撮影枚数優先の低画質画像の場合は同有効画素数よりも少なくなる。
【0022】
次に、作用を説明する。まず、はじめに画像の記録と再生の概要を説明する。
<記録モード>
写真レンズ30の後方に配置されたCCD31が水平・垂直ドライバ32からの信号で駆動され、写真レンズ30で集められた映像が一定周期毎に光電変換されて1画面分の映像信号が出力される。そして、この映像信号がサンプリングホールド回路34でサンプリングされ、アナログディジタル変換器35でディジタル信号に変換された後、カラープロセス回路36でYUV信号が生成される。このYUV信号は、DMAコントローラ37及びDRAMインターフェイス38を介してDRAM39に転送され、DRAM39への転送完了後に、CPU41によって読み出され、VRAMコントローラ44及びディジタルビデオエンコーダ45を介して液晶ディスプレイ13に送られ表示される。
この状態でカメラの向きを変えると、液晶ディスプレイ13に表示されている画像の構図が変化し、適宜の時点(所望の構図が得られた時点)でシャッターキー14を“半押し"して露出とフォーカスをセットした後、“全押し"すると、DRAM39に保存されているYUV信号がその時点のYUV信号で固定され、かつ液晶ディスプレイ13に表示されている画像も同時点の画像に固定される。
そして、その時点でDRAM39に保存されているYUV信号は、DRAMインターフェイス38を介してJPEG回路42に送られ、Y、Cb、Crの各コンポーネント毎に8×8画素の基本ブロックと呼ばれる単位でJPEG符号化された後、フラッシュメモリ40に書き込まれ、1画面分のキャプチャー画像として記録される。
【0023】
<再生モード>
CCD31からDRAM39までの経路が停止されるとともに、例えば、シングル表示モードの場合は、最新のキャプチャー画像がフラッシュメモリ40から読み出され、液晶ディスプレイ13に送られて表示されるので、プラスキー15やマイナスキー16を押して所望の画像を選択表示する。
ここで、再生された画像はそのままの状態で撮影者や第三者に閲覧されることが多いが、本実施の形態においては、メニューキー17を押して所定の項目を選択することにより、その再生画像に対して以下に説明する“特殊加工"を施すことができる。
【0024】
<特殊加工について>
再生モードにおいて任意に実行可能な本実施の形態の特殊加工は、画像中の“被写体"に影を付けることができるというものである。図4は、その影の方向と影の長さを設定するための画面表示例であり、この例では、被写体の「左」側に長さ「5」(画素)の影を付けるように設定している。なお、この設定は同画面を表示している状態でプラスキー15やマイナスキー16を押すことによって自由に変更できるようになっている。但し、一般に“被写体"とは、実体を伴った物(例えば、人物や固定物など)を意味する用語であるが、本実施の形態ではこれに限定されない。画像中で他の部分と区別できる画素の集まりであればよい。
【0025】
図5は、便宜的にグレースケール画像を想定し、被写体を黒レベルとした場合に、上記設定によってどのような影ができるかを簡単に図示したものである。50は発明の要旨に記載の「画像領域」に相当する被写体(説明の簡単化のために1画素とする)であり、Y座標値をi、X座標値をjで表せば、この被写体の座標値は(i,j)である。上記設定例において、影の方向は被写体の「左」側、影の長さは「5」(画素)であるから、被写体50の左側の5画素、すなわち、座標値で(i−5,j)から(i−1,j)までの五つの画素51〜55(発明の要旨に記載の「隣接領域」に相当)が“影"になっている。なお、影のように見せかけるには、画素51〜55を適当な値、例えば、グレースケールの中間レベル(灰色)で更新すればよい。
【0026】
図6〜図10は、本実施の形態における特殊加工処理プログラムのフローチャートである。なお、このプログラムは、説明の簡単化のために、図5と同様にグレースケール画像を対象とし、且つ、被写体を黒レベルとするするとともに、その影をグレースケールの中間レベル(灰色)とすることを想定している。
図6のプログラム(以下「メインプログラム」という)を開始すると、まず、座標変数i、jに1入れて初期化するとともに、影長カウント変数Sに0を入れて初期化する(S1)。次に、フラグ配列Fの(i,j)セルに1がセットされているか否かを判定する(S2)。すなわち、メインプログラム開始直後のフラグ配列Fは初期状態(オール0)であり、且つ、i=j=1であるから、ステップS2はF(1,1)=1であるか否かを判定することとなり、現在の状態ではNO判定となって、SUB_10、SUB_20、SUB_30及びSUB_40の四つのサブルーチンプログラムのうちの一つを実行する。
【0027】
これらのサブルーチンプログラムは、上下左右の影の方向に応じて設計されたものであり、図7はSUB_10(上側指定)、図8はSUB_20(下側指定)、図9はSUB_30(左側指定)及び図10はSUB_40(右側指定)のそれぞれのフローチャートであるが、何れも影を付けるための候補画素(以下「影候補画素」という)の座標値が異なる点を除いて同一の構成を有している。
【0028】
図11は、影候補画素の座標位置を図式化したものである。注目画素(i,j)を被写体の画素とすると、影の方向が「上」側の場合の影候補画素の座標位置は(i−S,j)となり、「下」側の場合の同座標位置は(i+S,j)となり、「左」側の場合の同座標位置は(i,j−S)となり、「右」側の場合の同座標位置は(i,j+S)となる。Sは0から影の長さの指定値まで変化する値(以下「影長カウント変数」という)である。なお、画像の大きさは有限(n×m画素)であり、不正な画素座標を指定しないように、影候補画素の座標位置をリミットしなければならない。図中の“但し書き"はそのリミット値である。例えば、「上」側指定の場合で、i−Sの値が1以下となった場合は、Y座標の1以下を指定することとなり、この座標値は実在しないから、iは1以上でなければならない。
【0029】
今、図4の設定画面で「左」を指定したと仮定すると、SUB_30(図9)が実行される。SUB_30において、まず、j−Sが1以上であるか否かを判定する(S31)が、この判定は、注目画素のX座標値(j)から影長カウント変数Sの値を減算して影候補画素のX座標値(j−S)を求め、その値が1以上でない場合は、図3の画素配列から外れているとして以降の処理を行わず、注目画素に対するフラグ配列F(i,j)のセットだけを行う(S38)ためのものである。
【0030】
現在の影長カウント変数Sの値は初期値(0)であり、且つ、j=1であるので、ステップS31の判定はNOとなり、注目画素(1,1)に対するフラグ配列F(1,1)のセットだけを行ってメインプログラムにリターンする。
メインプログラムでは、座標変数iが最大値nに達したか否かを判定し(S3)、この段階ではi=1であるから、iに1を加えて(i=2)ステップS2以降を繰り返し、再び、図9のSUB_30を実行するが、この段階ではj=1のままであるので、注目画素(2,1)に対するフラグ配列F(2,1)のセットだけを行ってメインプログラムにリターンする。
【0031】
このように、メインプログラムのステップS2→サブルーチンプログラム(SUB_30)のステップS31→同ステップS38→メインプログラムのステップS3→同ステップS4を繰り返していくと、遂には、i=nとなってメインプログラムのステップS3でYES判定となるので、iを1に初期化する(S5)とともにjに1を加えて(j=2)再びサブルーチンプログラム(SUB_30)を実行すると、今度はj=2であるから、ステップS31でYES判定となり、ステップS32以降を実行する。
【0032】
まず、注目画素(2,1)が被写体であるか否かを判定する(S32)が、先にも延べたように、被写体は黒レベルを持つ画素と仮定されているから、ここでは、黒レベルよりも若干低いレベルのしきい値Lと注目画素(2,1)のレベルとを比較して判定する。Lを越えれば被写体であり、そうでなければ被写体でない。被写体でない場合は影付処理の必要がないので、影長カウント変数Sのアップ処理(S35〜37)にジャンプする。
【0033】
注目画素(2,1)が被写体である場合、その注目画素(2,1)に対応する現在の影候補画素(i,j−S)が影を付けても構わない画素であるか否かを判定する(S33)。影を付けても構わない画素とは、被写体でない画素のことであり、この判定のためにはステップS32のしきい値を利用できる。すなわち、黒レベルよりも若干低いレベルのしきい値Lと影候補画素(i,j−S)のレベルとを比較して判定すればよい。L以下であれば影を付けても構わない画素である。
【0034】
今、影候補画素(i,j−S)が影を付けても構わない画素である場合を考えると、この場合、影候補画素(i,j−S)の値を更新することになる(S34)が、この更新は、影候補画素(i,j−S)が影のように見えるようにする必要があり、例えば、注目画素(2,1)のレベルを係数αだけ下げてグレースケールの中間レベルとしてもよいし、あるいは、固定値の中間レベルで更新してもよい。
【0035】
影候補画素(i,j−S)の更新処理を完了するか、又は、注目画素(2,1)が被写体でないか、若しくは、影候補画素(i,j−S)が影をつけてはならないものである場合、影長カウント変数Sの値が図4で指定された影の長さの値(S_set)に達したか否かを判定し(S35)、達していない場合はSに1を加えてステップS31以降を繰り返し、達していれば影長カウント変数Sとフラグ変数F(i,j)に1をセットしてメインプログラムにリターンする。
【0036】
そして、以上の処理をj=mに達するまで繰り返すことにより、n×m画素の画像に対して被写体の影を付けるという特殊加工を施すことができる。
図12は、被写体を黒レベルとするグレースケールの画像例であり、ここでは、円形の被写体60と星型の被写体61を有する画像を例示している。
図13は、影の方向を「左」側とし、影の長さを「5」(画素)とした場合の特殊加工後の画像例であり、円形の被写体60の左側に5画素分の影60aが表示されているとともに、星型の被写体61の左側にも同画素分の影61aが表示されている。被写体60、61は発明の要旨に記載の「画像領域」に相当し、影60a、61aは発明の要旨に記載の「隣接領域」に相当する。
【0037】
図12において、座標(1,1)から(4,7)までの画素は白レベルであり、被写体でないため、SUB_30のS32がNO判定となって、影付処理(S34)は実行されないが、例えば、座標(4,8)から(4,12)までの画素は黒レベルで被写体であるから、S32がYES判定となり、しかも、その左側の5画素〔(4,3〜(4,7)〕は影を付けても構わない画素であるから、これらの影候補画素〔(4,3〜(4,7)〕に対して影付処理(S34)が実行され、被写体の注目画素(4,8)のレベルを係数αだけ低下したレベルで更新される結果、図13に示すような影60aが付けられる。
【0038】
なお、上記実施の形態では、説明の便宜上、グレースケールの画像で黒レベルの被写体を想定したが、実際の電子スチルカメラはカラー画像を取り扱うので、上記プログラム(特にそのサブルーチンプログラム)をそのまま適用できず、被写体の判定アルゴリズムや影候補画素の更新アルゴリズムなどをカラー画像に適したものにしなければならない。
例えば、図14に示すように、明るさや色彩を任意に指定できる設定画面を表示できるようにしておき、ここで指定された情報を用いて被写体の判定や影候補画素の更新を行うようにしてもよい。すなわち、所定の明るさを有する“赤色"(この色は便宜値)を被写体の画素に指定するとともに、所定の明るさを有する“緑色" (この色は便宜値)を影の画素に指定すれば、画像中の所定の明るさを有する“赤色"の画素を見つけ出し、その画素の、例えば、左側の5画素が影を付けても構わない画素であれば、所定の明るさを有する“緑色"で左側の5画素を更新することができ、カラー画像に対する特殊加工を行うことができる。
なお、以上の例では、特殊加工のパラメータ(影の長さや影の方向)を手動で設定している(図4参照)が、これに限らない。先にも述べたように、加速度センサ48の検出信号を利用できる。すなわち、特殊加工の対象となる画像を見ながらカメラ本体を任意の方向に任意の強さで振ることにより、その方向に影を付けることができ、且つ、その影の長さを“振り"の強さで加減することができるので、特殊加工の入力イメージが掴みやすくなり操作性を改善できるというメリットが得られる。
【0039】
又は、本発明は、図15に示すような連写画像にも適用することができる。すなわち、短い時間間隔で連続的に撮影された複数枚(図では4枚)の画像a〜dからなる連写画像を再生しているときに、そのうちの2枚の画像を選択(太い縁取りは選択された画像を示す)できるようにし、これら2枚の選択画像のフレーム相関(同一位置にある画素値の同一性を評価すること)を行って、動き部分(図では車両の絵)を抽出し、その動き部分を被写体として上記実施の形態を適用すれば、動き部分のみに影を付けることができる。
さらに、フレーム相関によって画像の動き方向と速度を検出し、これらの検出情報を、上記の加速度センサ48の検出信号の代わりに用いてもよい。これによれば、加速度センサ48の出力信号を利用した場合と同様の効果が得られるうえ、加速度センサ48を不要にでき、装置コストを低減できるというメリットが得られる。
【0040】
【発明の効果】
請求項1又は請求項2記載の発明によれば、写真レンズを通して取り込んだ像を画像信号に変換し、その画像信号から所定の画素情報を有する画像領域を抽出するとともに、所定の画素情報に対しての特定の方向または大きさを指定して、抽出された画像領域の周囲で且つ該画像領域に対して特定の方向に位置する隣接領域の画素情報を前記画像領域の画素情報と異なる画素情報で更新し、所定の画素情報を再生している状態でカメラ本体に設けられた加速度センサに加えられた加速度の検出信号に基づいて前記特定の方向並びに前記隣接情報の大きさを指定するので、画像領域を被写体と称すれば、その被写体の特定の方向あるいは特定の大きさの隣接する隣接領域の画像情報を被写体の画素情報と異なる画素情報で更新でき、あたかも、被写体の特定の方向に“影”の如き特殊効果を醸し出すことができる。したがって、いわゆるレタッチの範疇に入らない特殊な加工処理を画像に施すことができ、しかも、その加工処理をパソコン等の外部機器を必要とせずに行うことができるので、電子スチルカメラだけで芸術的効果や訴求力の向上に大きく寄与する画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子スチルカメラの外観図である。
【図2】電子スチルカメラのブロック図である。
【図3】画素配列の概念図である。
【図4】特殊加工設定画面の表示状態図である。
【図5】影付状態の概念図である。
【図6】メインプログラムのフローチャートである。
【図7】サブルーチンプログラム(SUB_10)のフローチャートである。
【図8】サブルーチンプログラム(SUB_20)のフローチャートである。
【図9】サブルーチンプログラム(SUB_30)のフローチャートである。
【図10】サブルーチンプログラム(SUB_40)のフローチャートである。
【図11】影候補画素の位置座標の概念図である。
【図12】特殊加工を施す前の画像の概念図である。
【図13】特殊加工を施した後の画像の概念図である。
【図14】カラー画像に対応した設定画面の表示状態図である。
【図15】連写画像に対応した画像選択画面の表示状態図である。
【符号の説明】
30 写真レンズ
10 電子スチルカメラ
50 被写体(画像領域)
51〜55 画素(隣接領域)
60、61 被写体(画像領域)
60a、61a 隣接領域
41 CPU(抽出手段、更新手段、指定手段)
Claims (2)
- 写真レンズを通して取り込んだ像を画像信号に変換して記録する電子スチルカメラの制御方法において、
前記画像信号から所定の画素情報を有する画像領域を抽出するステップと、
前記所定の画素情報に対しての特定の方向または大きさを指定するステップと、
前記抽出された画像領域の周囲で且つ該画像領域に対して特定の方向に位置する隣接領域の画素情報を前記画像領域の画素情報と異なる画素情報で更新するステップと、を含み、
前記所定の画素情報を再生している状態でカメラ本体に設けられた加速度センサに加えられた加速度の検出信号に基づいて前記特定の方向並びに前記隣接情報の大きさを指定することを特徴とする電子スチルカメラの制御方法。 - 写真レンズを通して取り込んだ像を画像信号に変換して記録する電子スチルカメラにおいて、
前記画像信号から所定の画素情報を有する画像領域を抽出する抽出手段と、
前記所定の画素情報に対しての特定の方向または大きさを指定する指定手段と、
前記抽出された画像領域の周囲で且つ該画像領域に対して特定の方向または大きさの範囲に位置する隣接領域の画素情報を前記画像領域の画素情報と異なる画素情報で更新する更新手段と、を備え、
前記所定の画素情報を再生している状態でカメラ本体に設けられた加速度センサに加えられた加速度の検出信号に基づいて前記特定の方向並びに前記隣接情報の大きさを指定することを特徴とする電子スチルカメラ。
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