JP3952684B2 - 撮像方法及び撮像装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像方法及び撮像装置に関し、たとえば、ディジタルカメラなどに適用できる撮像方法及び撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、CCD(Charge Coupled Device)などのイメージセンサでとらえた画像信号を半導体メモリなどの記憶媒体に電子的に記録するディジタルカメラ等の撮像装置が普及している。かかる撮像装置は、その場で画像を再生確認して不要な画像を即座に消去できるうえ、そのディジタル処理機能を利用した様々な特殊撮影モードを備えるなど、旧来の銀塩カメラにない優れた特徴をもっている。
【0003】
ここで、上記特殊撮影モードの一つに「インターバル撮影」と呼ばれるものがある。このモードは、固定値又はユーザ設定可能な一定時間ごとに、イメージセンサでとらえた画像信号を取り込んで記憶媒体に電子的に記録するというものである。今、便宜的に上記一定時間をt分とし、撮影枚数をn枚と仮定すると、三脚等でカメラを固定し、被写体にカメラを向けて構図を調節した後、インターバル撮影モードに設定してシャッターを押し下げると、最終的にカメラ内部の記憶媒体にt分間隔で撮影されたn枚の画像が記録されることとなる。したがって、たとえば、花の開花撮影などのように根気を必要とする撮影を容易に行うことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のインターバル撮影モードを備えた撮像装置にあっては、t時間ごとに撮影されたn枚の画像のすべてを記録する構成となっていたため、たとえば、花の開花を撮影する場合には、似たような画像が複数枚記録されるから、記録媒体の容量を圧迫するという問題点がある。また、当該画像の再生時には似たような画像の中から特異的な変化を示す画像(たとえば、花の開花の瞬間)を探し出す必要があり、手間がかかるという問題点がある。
【0005】
そこで、本発明は、インターバル画像の撮影を工夫して記録媒体の容量圧迫を回避するとともに、インターバル画像再生時の手間の軽減を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
一の発明は、周期的に画像信号を生成出力する画像生成手段からの画像に対して、時間軸上で所定の順に並ぶ画像間の相関性を評価して、相関性の低い画像のみを所定の記憶手段に記憶させていく際に、前記画像生成手段からの画像を、予め記憶されている複数のインターバル時間から外部操作により選択された所定のインターバル時間ごとに、少なくとも予め設定された所定回数分だけ順次取り込み、前記インターバル時間ごとに取り込んだ画像に対してのみ、前記記憶手段に記憶されている画像のうちで直近に記憶された画像との相関性を、画像の取り込まれた順に基づいて順次評価するようにしたことを特徴とする。
二の発明は、周期的に画像信号を生成出力する画像生成手段と、予め記憶されている複数のインターバル時間から外部操作に基づいて所定のインターバル時間を選択するインターバル時間選択手段と、前記画像生成手段からの画像を、前記インターバル時間選択手段により選択された所定のインターバル時間ごとに少なくとも予め設定された所定回数分だけ順次取り込む取り込み手段と、時間軸上で所定の順に並ぶ前記取り込み画像間の相関性を評価する評価手段と、前記評価手段によって評価された相関性が低い画像のみを所定の記憶手段に記憶させる制御手段と、を備え、前記評価手段は、前記取り込み手段により順次取り込まれる画像に対して、前記記憶手段に記憶されている画像のうちで直近に記憶された画像との相関性を、画像の取り込まれた順に基づいて順次評価することを特徴とする。
上記各発明では、画像の類似性が判定され、類似性の低い画像のみが記憶される。
また、上記各発明の好ましい態様は、前記相関性判定のためのしきい値をユーザ選択又はユーザ指定させるようにしたことを特徴とする。
この態様では、類似性の判定条件がユーザ選択又はユーザ指定される。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、ディジタルカメラを例にして、図面を参照しながら説明する。
まず、構成を説明する。
図1は、ディジタルカメラの概念的なブロック図であり、このブロック図では、たとえば、機能別に分けられた、撮像部2(画像生成手段)、操作部3、制御部4(取り込み手段、評価手段、制御手段、読み出し手段)、表示部5(表示手段)、記憶部6(記憶手段)及び外部I/O7の各部を備えている。
【0008】
撮像部2は、被写体1の像を撮像して毎秒数十フレームの画像信号を生成するCCD等のイメージセンサ(不図示)を含む。画像信号は一般的にカラーの画像信号であるが、本発明の思想上、モノクロの画像信号であっても構わない。以下、カラーの画像信号とすると、撮像部2は、イメージセンサの付帯回路(タイミング回路やサンプリングホールド回路及びアナログディジタル変換回路など)を備えるとともに、色差信号生成回路を備える。この色差信号生成回路はアナログディジタル変換されたカラー画像信号から輝度成分(Y)と色成分(Cr、Cb)を分離し、そのYCrCb信号を制御部4に出力する。
【0009】
操作部3は、ディジタルカメラの本体ボディの任意位置に設けられた各種操作キーを含む。これらのキーは、少なくとも電源スイッチや撮影時に操作されるシャッターキーであり、さらに、たとえば、撮影モードと再生モードを切り替えるためのモード切替キーや、システム設定などを行うためのメニューキー、メニュー選択用のカーソル操作キー等である。
【0010】
制御部4は、図2にその概念ブロック図を示すように、CPU4aを備えるとともに、このCPU4aに、バス4bを介して、プログラムメモリ4c、ワークメモリ4d、入力部4e及び出力部4fなどを接続して構成されている。CPU4aはプログラムメモリ4cに格納された所定の制御プログラムをワークメモリ4dにロードして実行することにより、入力部4eからのデータの取り込みや出力部4fへのデータの書き出しを行いつつ、ディジタルカメラの動作全体を制御する。
【0011】
表示部5は、制御部4から出力された各種データを可視化して表示するためのディスプレイを備える。このディスプレイは一般に高解像度のカラー液晶ディスプレイであり、撮影時のスルー画像表示及び再生時のキャプチャ画像表示を行うほか、各種の設定用画面表示を行う。記憶部6は、キャプチャ画像を不揮発的(電源をオフにしても情報を失わないこと)に記録するための記録媒体であり、たとえば、フラッシュメモリ等の半導体記憶デバイスや磁気メモリデバイスなどが用いられる。なお、記憶部6は取り外し可能な状態でディジタルカメラに実装されていてもよい。外部I/O7は、たとえば、外部のパーソナルコンピュータとの間で画像情報のやり取りを行う際に必要となるものである。
【0012】
次に、作用を説明する。
図3は、プログラムメモリ4cに格納された制御プログラムの一部を示す概略的なフローチャートであり、特に、「インターバル撮影」を行う際に実行される部分を示している。このインターバル撮影プログラムは、ディジタルカメラの電源スイッチをオンにして、撮影モードを「インターバル撮影」に切り替えることによって実行が開始される。なお、インターバル撮影とは、冒頭でも説明したとおり、「固定値又はユーザ設定可能な一定時間ごとに、イメージセンサでとらえた画像信号を取り込んで記憶媒体に電子的に記録する。」というものである。
【0013】
図示のインターバル撮影プログラムを実行すると、まず、インターバル撮影のモード選択をユーザに促すための画面(以下「撮影モード選択画面」という。)を表示する(ステップS11、ステップS12)。図4(a)は、撮影モード選択画面の表示例を示す図であり、表示部5のディスプレイには、操作案内文字列(図では“インターバル撮影の撮影モードを選択してください。”)の表示エリア10aと、選択メニュー(図では“動き検出オフモード”と“動き検出オンモード”の二つのメニュー)の表示エリア10bとを含む撮影モード選択画面10が表示されている。
【0014】
ユーザは、従来技術と同等のインターバル撮影を希望する場合はカーソルキーを操作して「動き検出オフモード」を選択し、一方、従来技術の欠点(記録媒体の容量圧迫又は再生インターバル画像中の注目画像の探索困難)を解消することを希望する場合は同様にカーソルキーを操作して「動き検出オンモード」を選択する。
【0015】
インターバル撮影のモード選択を検出(ステップS12の“YES”判定)すると、次に、インターバル間隔の指定をユーザに促すための画面(以下「インターバル間隔指定画面」という。)を表示する(ステップS13、ステップS14)。図4(b)は、インターバル間隔指定画面の表示例を示す図であり、表示部5のディスプレイには、操作案内文字列(図では“インターバル間隔を指定してください。”)の表示エリア11aと、選択メニュー(図では“1分”〜“10分”の10個のメニュー)の表示エリア11bとを含むインターバル間隔指定画面11が表示されている。ユーザは、カーソルキーを操作して、希望するインターバル間隔に一致し又は近い時間をメニューから選んで指定する。
【0016】
インターバル間隔の指定を検出(ステップS14の“YES”判定)すると、次に、撮像部2からの1フレーム分の画像信号(YCrCb信号、以下、単に「画像信号」という。)を取り込み(ステップS15)、その画像信号を表示部5に送ってディスプレイに表示させる(ステップS16)という動作を、シャッターキーが押し下げ操作される(ステップS17の“YES”判定)まで繰り返し実行する。
【0017】
したがって、以上のステップでは、シャッターキーが押し下げ操作されるまでの間、表示部5のディスプレイに、毎秒数十フレームで周期的に更新される画像信号がスルー画像として表示されることとなり、ユーザは、このスルー画像を見ながら被写体1の構図を調節することができる。
【0018】
シャッターキーが押し下げ操作を検出(ステップS17の“YES”判定)すると、次に、図示の都合上、別図(図5)に分けたインターバル撮影プログラムの後半部を実行する。この後半部では、まず、ループ変数iに0をセットして初期化(ステップS18)した後、インターバル撮影のモード判定を行う(ステップS19)。インターバル撮影のモードとは、図4(a)で示したインターバル撮影モード選択画面10を用いてユーザ選択されたモードのことであり、「動き検出オフモード」又は「動き検出オンモード」のいずれかのモードのことである。
【0019】
<動き検出オフモード>
動き検出オフモードは、冒頭の従来技術相当のモード、言い換えれば、従来技術の欠点を内在するモードである。このモードでは、まず、その時点で撮像部2から制御部4に取り込まれている画像信号(以下「カレント画像」という。)を第i番目のインターバル画像(Gi)として記憶部6に記憶(ステップS20)した後、ループ変数iを+1し(ステップS21)、次に、式「i>imax」を評価(ステップS22)してその評価結果がTrue(真値のこと。フローでは“YES”判定のこと。)になるまで、インターバル間隔の経過(ステップS23の“YES”判定)ごとに画像信号の取り込み(ステップS24)を行い、以上のステップS20〜ステップS24を繰り返し実行する。ただし、imaxはインターバル画像の最大記録枚数である。
【0020】
これによれば、式「i>imax」の評価結果がTrueになって、インターバル撮影を完了すると、記憶部6に、図6に示すようなインターバル画像配列12が記録されることとなる。ここで、図示のインターバル画像配列12は、第0番目のインターバル画像(G0)、第1番目のインターバル画像(G1)、第2番目のインターバル画像(G2)、第3番目のインターバル画像(G3)、第4番目のインターバル画像(G4)、‥‥で構成されており、たとえば、ユーザ指定されたインターバル間隔を「1分」とし、シャッターキーが押し下げ操作されたときの時刻を便宜的に「7:00」すると、G0の撮影時刻は7:00、G1の撮影時刻は7:01、G2の撮影時刻は7:02、G3の撮影時刻は7:03、G4の撮影時刻は7:04となる。
【0021】
ところで、冒頭の従来技術でも説明したとおり、かかる一定時間ごとのインターバル撮影にあっては、たとえば、花の開花を撮影する際に都合よく当該インターバル間隔ごとに開花の瞬間が撮影されるとは限らず、多くの場合、同じような画像が並ぶこととなる。たとえば、図7は、「動き検出オフモード」(言い換えれば冒頭の従来技術のインターバル撮影モード)で撮影した花の開花の画像配列例であるが、開花の瞬間と認められるのはG3及びG5の2枚だけであり、開花前の画像(G0)も含めると、利用価値のある画像はたったの3枚(G0、G3、G5)にすぎない。このため、「動き検出オフモード」(冒頭の従来技術のインターバル撮影モード)にあっては、無駄な画像も記憶部6に記憶しているから、記憶容量を圧迫するという問題点があるし、さらに、インターバル画像を再生する際に意味のある画像(たとえば、開花の瞬間)を見つけ出すのに多くの画像をプレビューしなければならず、手間がかかるという問題点がある。
【0022】
これに対して、次に説明する本実施の形態に特有のモード(動き検出オンモード)では、時間軸上に隣り合う前後の画像信号の相関度を比較して、相関性の高い類似性のある画像を記憶部6に記憶しないようにしたため、上記の問題点を解消することができる。
【0023】
<動き検出オンモード>
すなわち、この動き検出オンモードでは、まず、その時点で撮像部2から制御部4に取り込まれている画像信号(以下「カレント画像」という。)をカレント画像変数Gcにセットする(ステップS25)。次に、ループ変数iをチェックして初期値(0)であれば(ステップS26の“YES”判定)、Gcにセットされた画像を第i番目のインターバル画像(Gi)として記憶部6に記憶(ステップS27)する一方、ループ変数iが初期値(0)を越えていれば(ステップS26の“NO”判定)、GcとGi−1の相関値を算出(ステップS28)して、その相関値と所定値を比較(ステップS29)し、相関値<所定値の場合に、Gcにセットされた画像を第i番目のインターバル画像(Gi)として記憶部6に記憶(ステップS30)する。
【0024】
そして、動き検出オフモードと同様に、ループ変数iを+1し(ステップS31)、次に、式「i>imax」を評価(ステップS32)してその評価結果がTrueになるまで、インターバル間隔の経過(ステップS33の“YES”判定)ごとに画像信号の取り込み(ステップS34)を行い、以上のステップS25〜ステップS34を繰り返し実行する。
【0025】
ここで、Gi−1は1つ前に記憶されたGiであり、GcとGi−1との相関値とは、たとえば、フレーム相関等の評価手法を用いて得られた相関値のことである。相関値は、両画像(GcとGi−1)の類似性が高い場合に大きな値を示し、類似性が低い場合に小さな値を示す。ステップS29における「所定値」は類似性判定のための“しきい値”であり、動き検出オンモードでは、このしきい値を下回る相関値を持つ画像(Gc)だけを第i番目のインターバル画像(Gi)として記憶部6に記憶する。
【0026】
したがって、この動き検出オンモードによれば、時間軸上で隣り合う二つの画像(GcとGi−1)を比較して所定値を越える大きな相関値を持つ画像(類似性の高い画像)をインターバル画像(Gi)に含めないようにすることができるため、前述の動き検出オフモード(すなわち従来技術相当)の欠点を排除し、記憶容量の圧迫回避と再生時の手間の軽減を図ることができる。
【0027】
たとえば、図8は、「動き検出オンモード」で撮影した花の開花の画像配列例であるが、この画像配列は、開花前の画像(G0)と開花の瞬間の画像(G1、G2)の3枚のみで構成されており、前記の動き検出オフモードの画像配列例(図7参照)と比較すると、所定値を越える大きな相関値を持つ画像(類似性の高い画像:図7におけるG1、G2、G4、G6、G7、G8)のすべてが排除されているから、記憶容量を圧迫することもないし、さらに、インターバル画像を再生する際に意味のある画像(たとえば、開花の瞬間)を見つけ出すのに多くの画像をプレビューする必要もないという格別の効果が得られるのである。
【0028】
なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されず、その思想の範囲において様々な変形例を含むことはもちろんである。たとえば、上記の実施の形態では、時間軸上で隣り合う画像(GcとGi−1)の類似性の低いものだけを記憶部6に記憶しているが、すべての画像を記憶し、再生の段階で類似性の低いものだけを選択抽出するようにしてもよい。少なくとも、再生時の手間を軽減することができる。
【0029】
図9は、その変形例を示すフローチャートであり、図5のステップ25〜ステップS34に対応するものである。なお、図5と同一のステップには同じステップ番号を付してある。
【0030】
図9において、図5と相違する箇所は、ステップS25とステップS26の間で、カレント画像(Gc)を無条件に第i番目のインターバル画像(Gi)として記憶部6に記憶するステップ(ステップS51)を追加した点、ステップS29で相関値<所定値が判定された場合、言い換えれば、GcとGi−1との類似性が低い場合に、そのGc(=Gi)に所定の識別子(以下「マーク」という。)を付けることを行うステップ(ステップS52)を追加した点にある。マーク(識別子)とは画像を判定するために画像データに付加されたフラグのことである。
【0031】
これによれば、一定時間ごとに撮影されるインターバル画像のすべてを記憶部6に記憶するとともに、時間軸上で隣り合う画像のうち類似性の低い画像については所定のマーク付けを行うので、そのマークを参照して再生画像の抽出を行うことにより、少なくとも画像再生時の手間を軽減できるという効果が得られる。
もちろん、上記の説明とは逆に、時間軸上で隣り合う画像のうち類似性の高い画像については所定のマーク付けを行い、そのマーク付けされた画像以外を再生画像として抽出を行うようにしても同様の効果が得られる。
【0032】
図10は、マーク参照を行うインターバル画像再生プログラムのフローチャートである。このプログラムを実行すると、まず、記憶部6に記憶されているインターバル画像のどれを再生するかをユーザに促す画像選択画面を表示部5に表示する(ステップS61)。そして、再生インターバル画像が選択されると、ループ変数iを0に初期化(ステップS62)した後、第i番目のインターバル画像(Gi)にマーク付けがなされているか否かを判定し(ステップS63)、マーク付けがなされていれば、その画像(Gi)を記憶部6から読み出して(ステップS64)表示部5に表示(ステップS65)させた後、ユーザによる次画像の表示更新操作(NEXT操作)を待ち(ステップS66)、NEXT操作を検出すると、ループ変数iを+1し(ステップS67)、式「i>imax」を評価(ステップS68)してその評価結果がTrueになるまで、以上のステップS63〜ステップS68を繰り返す。
【0033】
これによれば、仮に、一定時間ごとに撮影されるインターバル画像のすべてを記憶部6に記憶した場合であっても、そのインターバル画像の再生時には、時間軸上で隣り合う画像のうち類似性の低い画像だけを選択抽出して表示部5に表示させることができるから、少なくとも、似たような画像の中から特異的な変化を示す画像を探し出す必要がなくなり、手間を軽減することができる。
【0034】
なお、以上の説明では、時間軸上に並ぶ画像の類似性判定のための“しきい値”として、あらかじめ設定された固定値(図5又は図9のステップS29における所定値参照)を例示したが、これに限定されない。ユーザによる手動選択(又は指定)が可能なしきい値としてもよい。
【0035】
たとえば、インターバル撮影モードの開始直後の適当な段階(図3のステップS11の前、同ステップS12とステップS13の間若しくは同ステップS14の後)で、図11に示すようなしきい値選択画面13を表示し、ユーザに希望のしきい値条件を選択させるようにしてもよい。
【0036】
図11において、表示部5のディスプレイには、操作案内文字列(図では“インターバル撮影の動き検出レベルを指定してください。”)の表示エリア13aと、選択メニュー(図では“大きな動きを検出”、“中程度以上の動きを検出”及び“小さな動きも検出”の三段階のメニュー)の表示エリア13bとを含むしきい値選択画面13が表示されており、ユーザは、カーソルキーを操作して、希望するしきい値条件をメニューから選んで指定する。
【0037】
これによれば、“大きな動きを検出”を指定した場合には図5又は図9のステップS29における所定値に大きな値を設定し、又は、“中程度以上の動きを検出”を指定した場合には同所定値に中程度の値を設定し、若しくは、“小さな動きも検出”を指定した場合には同所定値に小さな値を設定することにより、それぞれのしきい値条件に応じて、時間軸上に隣り合う画像の類似性の大中小の三段階のケースでインターバル画像の選択的記録(又は選択適マーク付け)を行うことができ、被写体の動きに適合した最適なインターバル撮影を行うことができる。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、類似性の低い画像のみがインターバル画像として記憶されるので、動きの少ない画像を記録から排除でき、記憶容量の圧迫を回避できる上、再生時に特異的な画像を探し出す必要もなく、手間の軽減を図ることができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、類似性の判定条件がユーザ選択又はユーザ指定されるので、被写体の動きに適した判定条件を適用でき、様々な撮影環境に柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ディジタルカメラの概念的なブロック図である。
【図2】制御部4の概念ブロック図である。
【図3】インターバル撮影プログラムのフローチャートを示す図である。
【図4】撮影モード選択画面及びインターバル間隔指定画面の表示例を示す図である。
【図5】インターバル撮影プログラムの後半部のフローチャートを示す図である。
【図6】動き検出オフモードで撮影されたインターバル画像配列の一例を示す図である。
【図7】動き検出オフモードで撮影した花の開花の画像配列例を示す図である。
【図8】動き検出オンモードで撮影した花の開花の画像配列例を示す図である。
【図9】動き検出オンモード処理プログラムの変形例を示す図である。
【図10】マーク参照を行うインターバル画像再生プログラムのフローチャートである。
【図11】しきい値選択画面の表示例を示す図である。
【符号の説明】
2 撮像部(画像生成手段)
4 制御部(取り込み手段、評価手段、制御手段、読み出し手段)
5 表示部(表示手段)
6 記憶部(記憶手段)
Claims (4)
- 周期的に画像信号を生成出力する画像生成手段からの画像に対して、時間軸上で所定の順に並ぶ画像間の相関性を評価して、相関性の低い画像のみを所定の記憶手段に記憶させていく際に、
前記画像生成手段からの画像を、予め記憶されている複数のインターバル時間から外部操作により選択された所定のインターバル時間ごとに、少なくとも予め設定された所定回数分だけ順次取り込み、
前記インターバル時間ごとに取り込んだ画像に対してのみ、前記記憶手段に記憶されている画像のうちで直近に記憶された画像との相関性を、画像の取り込まれた順に基づいて順次評価するようにしたことを特徴とする撮像方法。 - 前記相関性判定のためのしきい値をユーザ選択又はユーザ指定させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の撮像方法。
- 周期的に画像信号を生成出力する画像生成手段と、
予め記憶されている複数のインターバル時間から外部操作に基づいて所定のインターバル時間を選択するインターバル時間選択手段と、
前記画像生成手段からの画像を、前記インターバル時間選択手段により選択された所定のインターバル時間ごとに少なくとも予め設定された所定回数分だけ順次取り込む取り込み手段と、
時間軸上で所定の順に並ぶ前記取り込み画像間の相関性を評価する評価手段と、
前記評価手段によって評価された相関性が低い画像のみを所定の記憶手段に記憶させる制御手段と、を備え、
前記評価手段は、前記取り込み手段により順次取り込まれる画像に対して、前記記憶手段に記憶されている画像のうちで直近に記憶された画像との相関性を、画像の取り込まれた順に基づいて順次評価することを特徴とする撮像装置。 - 前記相関性判定のためのしきい値をユーザ選択又はユーザ指定させるようにしたことを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
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