JP4427701B2 - Camera device and camera function adjustment method - Google Patents

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JP4427701B2 JP2000301415A JP2000301415A JP4427701B2 JP 4427701 B2 JP4427701 B2 JP 4427701B2 JP 2000301415 A JP2000301415 A JP 2000301415A JP 2000301415 A JP2000301415 A JP 2000301415A JP 4427701 B2 JP4427701 B2 JP 4427701B2
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラ装置及びカメラ機能調整方法に関し、例えば手振れ補正機能が搭載されたビデオカメラに適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ズームレンズ系を有するビデオカメラにおいては、ズームレンズを移動させてズーム比を変化させることにより、焦点位置を一定に保ちながら焦点距離を望遠側又は広角側に変化させるようにして被写体距離を変化させるようになされている。
【0003】
近年のビデオカメラには、かかるズームレンズ系に代えて又は加えて、撮像素子を用いて電子的に焦点距離を変化させる電子ズーム機能が搭載されたものが提案されている。この電子ズーム機能は、撮像素子の受光画面サイズより小さいサイズの撮像信号を受光画面サイズ相当の映像信号に変換するようにして、ズームレンズを移動させることなく焦点距離を望遠側に変化させる機能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような電子ズーム機能を有するビデオカメラにおいては、撮像素子の受光画面サイズより大きいサイズの撮像信号を得ることはできないため、望遠側へズームさせることはできても、広角側へズームさせることはできなかった。
【0005】
一方、ズームレンズのズーム比をより広角側へ変化させる場合には、当該ズームレンズのサイズが大きくなる分、装置全体として構成が煩雑となる問題があった。さらに広角レンズをズームレンズ系に加えた場合には、いわゆる歪曲収差を補正する必要があり、ユーザにとってその補正作業に時間と手間がかかるという問題があった。
【0006】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、装置全体として構成を簡易にし得るカメラ装置及びカメラ機能調整方法を提案しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、所定のテレビジョン方式に応じた有効領域と、当該有効領域の周囲に形成された当該有効領域に比して画角の大きい拡張領域とからなる撮像領域を有し、当該撮像領域に形成された撮像画像の映像信号を出力する撮像素子と、映像信号に基づく撮像画像を形成する画素群のうち、標準画角から広角側へのズーム比に応じて変化する間引きパターンで対応する画素群を間引きする間引き手段と、間引き手段によって間引かれた画素群の映像信号を格納するメモリ手段と、メモリ手段に格納された画素群の映像信号を順次読み出して、有効領域の画角に相当する画像を形成するように補間する補間手段とを備え、間引き手段は、ズーム比が標準画角から広角側に変化される際、有効領域及び拡張領域の両方からズーム比の変化の度合いに応じて拡張領域の周縁側に向かって間引き位置及び間引き間隔をそれぞれ広げながら、有効領域の画角に相当する画素群を抽出するように間引きパターンを設定するようにした。
【0008】
この結果、このカメラ装置では、標準画角から広角側のズーム比に応じて拡張領域の周縁側に向かって間引き位置及び間引き間隔をそれぞれ広げられた間引きパターンで間引きした画像群を有効領域の画角に相当する画像を形成するように補間することにより、ズームレンズ等を設けることなく、また有効領域及び拡張領域から得られる画像を圧縮することなく、標準画角から広角側にズームした画像を得ることができる。
【0009】
また本発明においては、所定のテレビジョン方式に応じた有効領域と、当該有効領域の周囲に形成された当該有効領域に比して画角の大きい拡張領域とからなる撮像領域を有し、当該撮像領域に形成された撮像画像の映像信号を出力する第1のステップと、映像信号に基づく撮像画像を形成する画素群のうち、標準画角から広角側へのズーム比に応じて変化する間引きパターンで対応する画素群を間引きする第2のステップと、間引かれた画素群の映像信号を、有効領域の画角に相当する画像を形成するように補間する第3のステップとを有し、第2のステップでは、ズーム比が標準画角から広角側に変化される際、有効領域及び拡張領域の両方からズーム比の変化の度合いに応じて拡張領域の周縁側に向かって間引き位置及び間引き間隔をそれぞれ広げながら、有効領域の画角に相当する画素群を抽出するように間引きパターンを設定するようにした。
【0010】
この結果、このカメラ機能調整方法では、標準画角から広角側のズーム比に応じて拡張領域の周縁側に向かって間引き位置及び間引き間隔をそれぞれ広げられた間引きパターンで間引きした画像群を有効領域の画角に相当する画像を形成するように補間することにより、ズームレンズ等を設けることなく、また有効領域及び拡張領域から得られる画像を圧縮することなく、標準画角から広角側にズームした画像を得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【0012】
(1)本実施の形態によるビデオカメラの構成
図1において、1は全体としてビデオカメラを示し、投影レンズ2を介して入射した撮像光L1をCCD(Charge Coupled Device :電荷結合素子)3の撮像面において光電変換することにより撮像信号S1を得、これをCDS(Correlated Double Sampling:相関2重サンプリング回路)及びAGC(Auto Gain Control :自動利得制御回路)部4に送出する。
【0013】
CDS及びAGC部4は、撮像信号S1にリセット雑音が発生する期間においてその信号レベルを所定位置でクランプすることによって雑音成分を低減すると共に、当該撮像信号S1の振幅を自動的に調整して出力を所定値に制御することによってコントラストの変動を防止する。このようにして得られた撮像信号S2は続くアナログ/ディジタル変換(A/D)部5に送出され、ディジタル撮像信号D1に変換された後、信号処理部6に送出される。
【0014】
信号処理部6は、ディジタル撮像信号D1に対してY/C分離、ガンマ補正及びホワイトバランス調整処理等を施した後、これをマトリクス処理によってビデオ信号D2に変換する。ビデオ信号D2は続くディジタル/アナログ変換(D/A)部7においてアナログ化された後、出力端子(図示せず)を介して外部に出力される。
【0015】
このビデオカメラ1において、図2に示すように、CCD3の撮像面に配置された撮像領域Pを形成する総画素数68万画素の画素群のうち、所定のテレビジョン方式に応じた中央部分の有効画素数38万画素の領域(以下、これを有効領域と呼ぶ)A1を実際に映し出す画像として使用すると共に、当該有効領域A1の周囲に形成された当該有効領域A1に比して画角の大きい余剰の30万画素分の拡張領域(以下、これを手振れ補正用領域と呼ぶ)A2を手振れ補正用の画像として使用するようになされている。
【0016】
実際にユーザが通常モードを選択した場合、信号処理部6は、ディジタル撮像信号D1に基づくフレーム画面F1のうち有効領域A1に対応する画面部分を実際に映し出す画像として使用する。これに対して、ユーザが手振れ補正モードを選択した場合、信号処理部6は、ディジタル撮像信号D1に基づくフレーム画面F1のうち有効領域A1に対応する画面部分を実際に映し出す画像として使用すると共に、当該有効領域A1の周囲に形成された手振れ補正用領域A2に対応する画面部分を手振れ補正用の画像として使用する。
【0017】
このビデオカメラ1内には、角加速度センサ8が設けられ、ビデオカメラ1全体の上下振動、左右振動及び回転(又は傾き)をそれぞれ検出し得るようになされている。この角加速度センサ8の検出結果はセンサ出力信号S3として制御部9に送出され、当該制御部9は、センサ出力信号S3に基づいて、ビデオカメラ1が所定方向へ振れた場合、CCD3に制御信号S4を送出することにより、CCD3の撮像面に投影された被写体像が当該所定方向と反対方向へシフトするように当該撮像面(有効領域A1及び手振れ補正領域A2)の読出位置(光電変換位置)を変更する。
【0018】
またユーザが手振れ補正モードに代えてズーム機能モードを選択した場合、制御部9は、ズーム比に応じて予め設定された所定の間引きパターンを表す画素間引き信号S5をタイミングジェネレータ(TG:Timing Generator)10に送出する。タイミングジェネレータ10は、画素間引き信号S5に応じたタイミングパルスTPをCCDに与えることにより、CCD3の撮像面(有効領域A1及び手振れ補正領域A2)から当該タイミングパルスTPに応じてラインごとに順次画素を読み出した後、CDS/AGC部4及びA/D変換部5を介してディジタル撮像信号D3として信号処理部6に送出する。
【0019】
このビデオカメラ1では、ズームレバー(図示せず)をユーザが操作することによって広角から望遠までの画角を所望サイズに調整し得るようになされており、当該調整結果に基づいて、制御部9がズーム比を決定するようになされている。
【0020】
信号処理部6は、制御部9の制御下において、ディジタル撮像信号D3に基づく画素群、すなわち制御部9が発した画素間引き信号S5に基づく間引きパターンで間引かれた画素群を順次ラインメモリ11に格納する。
【0021】
かかるディジタル撮像信号D3に基づく画素群は、図3(A)に示すように、フレーム画面F1(有効領域A1及び手振れ補正領域A2)から上述した間引き制御信号S5に基づく間引きパターンで間引いた画素群であり、図3(B)に示すように、当該画素群が有効領域A1の画角に相当する画像F2を形成し得るようになされている。
【0022】
実際に間引きパターンは、図4(A)〜図6(A)に示すように、望遠から広角までのズーム比に応じて段階的に異なっており、ズーム比を望遠側へ変化させるほど手振れ補正領域A2から間引かれる割合が低い一方(図4(A))、ズーム比を広角側へ変化させるにつれて有効領域A1及び手振れ補正領域A2の全体からほぼ均等の間隔で間引かれるようになされている(図6(A))。
【0023】
このように信号処理部6は、ディジタル撮像信号D3に基づく画素群を順次ラインメモリ11から読み出しながら、当該画素群を補間処理した後、連続的に繋がるようにスムージング処理を行う。
【0024】
実際に上述した図4(A)〜図6(A)に示す間引きパターンで間引いた画素群は、図4(B)〜図6(B)に示すような有効領域A1の画角に相当する画像F2をそれぞれ形成した後、各々に補間処理をすることにより、図4(C)〜図6(C)に示すような画像F2′をそれぞれ形成するようになされている。
【0025】
この後、信号処理部6は、補間処理及びスムージング処理を行ったディジタル撮像信号D3に対して、Y/C分離、ガンマ補正及びホワイトバランス調整処理等を施した後、これをマトリクス処理によってビデオ信号D4に変換する。ビデオ信号D4は続くディジタル/アナログ(D/A)部7においてアナログ化された後、出力端子(図示せず)を介して外部に出力される。
【0026】
(2)本実施の動作及び効果
以上の構成において、このビデオカメラ1では、ユーザによってズーム機能モードが指定された場合、信号処理部6は、CCD3の撮像面を形成する画素群のうち、ユーザによって指定されたズーム比に対応する間引きパターンで間引いた画素群を順次ラインメモリ11に格納する。
【0027】
その際ユーザがズーム比を広角側に変化させるように調整すると、信号処理部6は、標準画角から広角側へズーム比が変化するにつれて、有効領域A1及び手振れ補正領域A2の両方からズーム比の変化の度合いに応じて手振れ補正領域A2の周縁側に向かって間引き位置及び間引き間隔をそれぞれ広げながら、有効領域A1の画角に相当する画素群を抽出した後、ラインメモリ11に格納する。
【0028】
このように信号処理部6は、抽出して格納した画像群を順次ラインメモリ11から読み出しながら、当該画素群を有効領域A1の画角に相当する画像を形成するように補間処理した後、連続的に繋がるようにスムージング処理を行うことにより、あたかも電子ズームにおける有効領域A1及び手振れ補正領域A2の全画素群を当該有効領域A1の画角に相当する画像に縮小した場合と同様に、標準画角から広角側にズームした画像を得ることができる。
【0029】
また電子ズームにおける有効領域A1及び手振れ補正領域A2の全画素群を縮小して広角側にズームした画像を得る方法では信号処理系内にフレームメモリを設ける必要があるが、本発明では画素群を間引いた分だけ比較的記憶容量の少ないラインメモリ11で実用上十分に足りるため、信号処理系内の構成を一層簡易にすることができる。
【0030】
さらにズームレンズ系を用いて光学的に広角ズームを行う場合のように、いわゆる歪曲収差の補正作業に時間と手間がかかることがないことから、撮像時におけるユーザの操作性を容易にすることができる。
【0031】
以上の構成によれば、このビデオカメラ1においては、ズーム機能モード時にユーザが標準画角から広角側にズーム比を変化させた場合、CCD3の撮像画面のうち有効領域A1のみならず手振れ補正領域A2からも当該ズーム比の変化に応じた所定の間引きパターンで画素群を得て有効領域A1の画角に相当する画像を形成するように補間するようにしたことにより、電子ズームにおける有効領域A1及び手振れ補正領域A2の全画素群を当該有効領域A1の画角に相当する画像に縮小した場合と同様に、標準画角から広角側にズームした画像を得ることができ、かくして撮像画面全体を縮小して広角側にズームする電子ズームや、ズームレンズ系を用いた光学ズームよりも、装置全体として構成を簡易にすることができる。
【0032】
(3)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明を電子ズーム機能を有するビデオカメラ1に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光学ズーム機能に電子ズーム機能を加えたビデオカメラにも適用することができる。この場合、図1に示すビデオカメラ1において、CCD3の前段にズームレンズ系を設け、標準画角から望遠側のズーム比の変化をズームレンズの移動によって行う一方、標準画角から広角側のズーム比の変化を上述した本発明による電子ズームよって行うようにすれば良い。
【0033】
また上述の実施の形態においては、撮像信号(映像信号)S1に基づく撮像画像Pを形成する画素群のうち、ズーム比に応じて変化する間引きパターンで対応する画素群を間引きする間引き手段として、ビデオカメラ1内の制御部9及びタイミングジェネレータ10を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、撮像画像Pを形成する有効領域A1及び手振れ補正領域(拡張領域)A2からズーム比に応じた画角の画素群を抽出することができれば、間引き手段としてはこの他種々の構成のものに広く適用することができる。
【0034】
その際、CCD3の撮像結果をそのままズーム比に応じて変化する間引きパターンで間引きするようにしたが、本発明はこれに限らず、CCD3の撮像結果を信号処理系を介してフレームメモリ(図示せず)に一旦格納しておき、制御部9の制御下で信号処理部6がズーム比に応じて変化する間引きパターンで画素群を間引くようにしても良い。
【0035】
さらに上述の実施の形態においては、間引きパターンとして、望遠側から広角側へ段階的に遷移する図4(A)〜図6(A)のように設定した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、ズーム比が標準画角から広角側に変化される際、有効領域A1及び手振れ補正領域A2の両方からズーム比の変化の度合いに応じて手振れ補正領域A2の周縁側に向かって間引き位置及び間引き間隔をそれぞれ広げながら、有効領域A1の画角に相当する画素群を抽出することができれば、間引きパターンとしては、この他種々のパターンを設定するようにしても良い。
【0036】
さらに上述の実施の形態においては、所定のテレビジョン方式に応じた有効領域と、当該有効領域の周囲に形成された当該有効領域に比して画角の大きい拡張領域とからなる撮像領域を有し、当該撮像領域に形成された撮像画像の映像信号を出力する撮像素子として、一般的なCCD3を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、有効領域に上述の拡張領域が追加された撮像素子を形成することができれば、この他種々の撮像素子に広く適用するようにしても良い。
【0037】
この場合、拡張領域を、有効領域を基準とした手振れ量を検出するための領域として用い、手振れ量検出手段としての信号処理部6によって手振れ量を検出した後、当該検出結果に基づいて、撮像領域に形成された撮像画像から有効領域に応じた大きさの画像を切り取るようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、拡張領域を手振れ量を検出するための領域として用いることなく、単に有効領域を拡張した領域として付加して撮像領域を形成するようにしても良い。
【0038】
さらに上述の実施の形態においては、撮像画像Pを形成する画素群からズーム比に応じて変化する間引きパターンで間引かれた画素群の映像信号を格納するメモリ手段として、ラインメモリ11を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、通常使用されるフレームメモリ等の種々のメモリ手段に広く適用できる。
【0039】
さらに上述の実施の形態においては、ラインメモリ(メモリ手段)11に格納された画素群の映像信号を順次読み出して、有効領域A1の画角に相当する画像を形成するように補間する補間手段と、当該補間手段によって補間された有効領域A1の画角に相当する画像を連続的に繋がるようにスムージング処理するスムージング処理手段とを、信号処理部6から構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、補間手段及びスムージング処理手段としてこの他種々の構成のものを適用しても良く、さらには補間手段及びスムージング処理手段を別体に構成するようにしても良い。
【0040】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、標準画角から広角側のズーム比に応じて拡張領域の周縁側に向かって間引き位置及び間引き間隔をそれぞれ広げられた間引きパターンで間引きした画像群を有効領域の画角に相当する画像を形成するように補間することにより、ズームレンズ等を設けることなく、また有効領域及び拡張領域から得られる画像を圧縮することなく、標準画角から広角側にズームした画像を得ることができ、かくして装置全体として構成を簡易にし得るカメラ装置及びカメラ機能調整方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態によるビデオカメラの構成を示すブロック図である。
【図2】CCDの撮像面に配置された撮像領域の説明に供する平面図である。
【図3】フレーム画面から間引きした画像の説明に供する略線図である。
【図4】ズーム比に応じた間引きパターンの説明に供する略線図である。
【図5】ズーム比に応じた間引きパターンの説明に供する略線図である。
【図6】ズーム比に応じた間引きパターンの説明に供する略線図である。
【符号の説明】
1……ビデオカメラ、2……投影レンズ、3……CCD、4……CDS/AGC部、5……アナログ/ディジタル変換(A/D)部、6……信号処理部、7……ディジタル/アナログ変換(D/A)部、8……角速度センサ、9……制御部、10……タイミングジェネレータ、11……ラインメモリ、P……撮像領域、A1……有効領域、A2……手振れ補正領域(拡張領域)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a camera device and a camera function adjustment method, and is suitable for application to, for example, a video camera equipped with a camera shake correction function.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a video camera having a zoom lens system, by moving the zoom lens and changing the zoom ratio, the subject distance is changed so as to change the focal length to the telephoto side or the wide angle side while keeping the focal position constant. It is made to change.
[0003]
A video camera of recent years has been proposed in which an electronic zoom function for electronically changing a focal length using an image sensor is used instead of or in addition to such a zoom lens system. This electronic zoom function is a function that changes the focal length to the telephoto side without moving the zoom lens by converting an image signal smaller than the light receiving screen size of the image sensor into a video signal equivalent to the light receiving screen size. is there.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a video camera having such an electronic zoom function, it is not possible to obtain an image signal larger than the light receiving screen size of the image sensor. Therefore, even if it can be zoomed to the telephoto side, it is zoomed to the wide angle side. I couldn't.
[0005]
On the other hand, when the zoom ratio of the zoom lens is changed to the wide angle side, there is a problem that the configuration of the entire apparatus becomes complicated as the size of the zoom lens increases. Further, when a wide-angle lens is added to the zoom lens system, it is necessary to correct so-called distortion, and there is a problem that it takes time and labor for the correction work for the user.
[0006]
The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a camera device and a camera function adjustment method capable of simplifying the configuration of the entire device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, in the present invention, an imaging area comprising an effective area according to a predetermined television system and an extended area having a larger angle of view than the effective area formed around the effective area. An image sensor that outputs a video signal of a captured image formed in the imaging region, and a pixel group that forms a captured image based on the video signal according to a zoom ratio from the standard angle of view to the wide angle side. The thinning means for thinning out the corresponding pixel group with a changing thinning pattern, the memory means for storing the video signal of the pixel group thinned out by the thinning means, and the video signal of the pixel group stored in the memory means are sequentially read out. , and a interpolating means for interpolating to form an image corresponding to the angle of view of the effective area, the thinning means, when the zoom ratio is changed to the wide angle side from the standard angle of view, the effective area and extension area A thinning pattern is set so as to extract a pixel group corresponding to the field angle of the effective region while increasing the thinning position and the thinning interval toward the peripheral side of the expansion region according to the degree of change in the zoom ratio from both. I made it.
[0008]
As a result, in this camera device, an image group obtained by thinning out a thinning pattern in which the thinning position and the thinning interval are widened from the standard angle of view toward the peripheral edge of the extended area according to the zoom ratio on the wide angle side is displayed in the effective area. By interpolating to form an image corresponding to a corner, an image zoomed from the standard angle of view to the wide-angle side without compressing the image obtained from the effective region and the extended region without providing a zoom lens or the like. Obtainable.
[0009]
In the present invention, there is an imaging area composed of an effective area according to a predetermined television system and an extended area having a larger angle of view than the effective area formed around the effective area, A first step of outputting a video signal of a captured image formed in the imaging region, and a thinning that changes in accordance with a zoom ratio from a standard angle of view to a wide angle side among a group of pixels forming a captured image based on the video signal A second step of thinning out the corresponding pixel group in the pattern, and a third step of interpolating the video signal of the thinned pixel group so as to form an image corresponding to the field angle of the effective area In the second step, when the zoom ratio is changed from the standard angle of view to the wide angle side, the thinning position and the thinning position from both the effective area and the extended area toward the peripheral side of the extended area according to the degree of change of the zoom ratio. Decimation interval While expanding respectively, and to set the thinning pattern to extract a pixel group corresponding to the angle of view of the effective area.
[0010]
As a result, in this camera function adjustment method, an image area obtained by thinning out a thinning pattern in which the thinning position and the thinning interval are widened from the standard angle of view toward the peripheral side of the extended area according to the zoom ratio on the wide angle side is effective area. By interpolating so as to form an image corresponding to the angle of view of the image, it was zoomed from the standard angle of view to the wide angle side without providing a zoom lens or the like, and without compressing the image obtained from the effective area and the extended area . An image can be obtained.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
(1) Configuration of Video Camera According to this Embodiment In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a video camera as a whole, and imaging light L1 incident through a projection lens 2 is imaged by a CCD (Charge Coupled Device) 3. The imaging signal S1 is obtained by performing photoelectric conversion on the surface, and this is sent to a CDS (Correlated Double Sampling) and AGC (Auto Gain Control) unit 4.
[0013]
The CDS and AGC unit 4 reduces the noise component by clamping the signal level at a predetermined position during a period when reset noise is generated in the imaging signal S1, and automatically adjusts and outputs the amplitude of the imaging signal S1. Is controlled to a predetermined value to prevent the contrast from changing. The imaging signal S2 obtained in this way is sent to the subsequent analog / digital conversion (A / D) unit 5, converted into a digital imaging signal D1, and then sent to the signal processing unit 6.
[0014]
The signal processing unit 6 performs Y / C separation, gamma correction, white balance adjustment processing, and the like on the digital imaging signal D1, and then converts the digital imaging signal D1 into a video signal D2 by matrix processing. The video signal D2 is converted into an analog signal in the subsequent digital / analog conversion (D / A) unit 7 and then output to the outside through an output terminal (not shown).
[0015]
In this video camera 1, as shown in FIG. 2, a central portion corresponding to a predetermined television system is selected from the pixel group having a total number of 680,000 pixels forming the imaging region P arranged on the imaging surface of the CCD 3. An area of 380,000 effective pixels (hereinafter referred to as an effective area) A1 is used as an image that is actually projected, and the angle of view is larger than that of the effective area A1 formed around the effective area A1. A large surplus area of 300,000 pixels (hereinafter referred to as an image stabilization region) A2 is used as an image for image stabilization.
[0016]
When the user actually selects the normal mode, the signal processing unit 6 uses the screen portion corresponding to the effective area A1 in the frame screen F1 based on the digital imaging signal D1 as an image that is actually displayed. On the other hand, when the user selects the camera shake correction mode, the signal processing unit 6 uses the screen portion corresponding to the effective area A1 in the frame screen F1 based on the digital imaging signal D1 as an image that is actually displayed. A screen portion corresponding to the image stabilization area A2 formed around the effective area A1 is used as an image for image stabilization.
[0017]
An angular acceleration sensor 8 is provided in the video camera 1 so that vertical vibration, left-right vibration, and rotation (or tilt) of the entire video camera 1 can be detected. The detection result of the angular acceleration sensor 8 is sent to the control unit 9 as a sensor output signal S3. When the video camera 1 swings in a predetermined direction based on the sensor output signal S3, the control unit 9 sends a control signal to the CCD 3. By sending S4, the readout position (photoelectric conversion position) of the imaging surface (effective area A1 and camera shake correction area A2) so that the subject image projected on the imaging surface of the CCD 3 is shifted in the direction opposite to the predetermined direction. To change.
[0018]
When the user selects the zoom function mode instead of the camera shake correction mode, the control unit 9 generates a pixel thinning signal S5 representing a predetermined thinning pattern set in advance according to the zoom ratio as a timing generator (TG: Timing Generator). 10 to send. The timing generator 10 applies a timing pulse TP corresponding to the pixel thinning signal S5 to the CCD, so that pixels are sequentially added from the imaging surface (effective area A1 and camera shake correction area A2) of the CCD 3 for each line according to the timing pulse TP. After reading, the digital image signal D3 is sent to the signal processing unit 6 via the CDS / AGC unit 4 and the A / D conversion unit 5.
[0019]
In this video camera 1, the user can adjust the angle of view from the wide angle to the telephoto to a desired size by operating a zoom lever (not shown), and based on the adjustment result, the control unit 9 Is designed to determine the zoom ratio.
[0020]
Under the control of the control unit 9, the signal processing unit 6 sequentially selects a pixel group based on the digital imaging signal D 3, that is, a pixel group thinned out with a thinning pattern based on the pixel thinning signal S 5 generated by the control unit 9. To store.
[0021]
As shown in FIG. 3A, the pixel group based on the digital imaging signal D3 is a pixel group that is thinned out from the frame screen F1 (the effective area A1 and the camera shake correction area A2) with the thinning pattern based on the above-described thinning control signal S5. As shown in FIG. 3B, the pixel group can form an image F2 corresponding to the field angle of the effective area A1.
[0022]
Actually, as shown in FIGS. 4A to 6A, the thinning pattern varies stepwise according to the zoom ratio from the telephoto to the wide angle, and the camera shake correction is performed as the zoom ratio is changed to the telephoto side. While the ratio of thinning out from the area A2 is low (FIG. 4A), as the zoom ratio is changed to the wide angle side, the effective area A1 and the image stabilization area A2 are thinned out at almost equal intervals. (FIG. 6A).
[0023]
As described above, the signal processing unit 6 performs the smoothing process so that the pixel groups are continuously connected after interpolating the pixel groups while sequentially reading the pixel groups based on the digital imaging signal D3 from the line memory 11.
[0024]
The pixel group that is actually thinned by the thinning pattern shown in FIGS. 4A to 6A described above corresponds to the angle of view of the effective area A1 as shown in FIGS. 4B to 6B. After each image F2 is formed, each image is interpolated to form images F2 'as shown in FIGS. 4C to 6C.
[0025]
Thereafter, the signal processing unit 6 performs Y / C separation, gamma correction, white balance adjustment processing, and the like on the digital imaging signal D3 subjected to the interpolation processing and smoothing processing, and then performs the video signal by matrix processing. Convert to D4. The video signal D4 is converted into an analog signal in the subsequent digital / analog (D / A) unit 7 and then output to the outside through an output terminal (not shown).
[0026]
(2) Operation and effect of the present embodiment In the video camera 1 described above, when the zoom function mode is designated by the user, the signal processing unit 6 selects the user from the pixel group that forms the imaging surface of the CCD 3. The pixel groups thinned out by the thinning pattern corresponding to the zoom ratio designated by the above are sequentially stored in the line memory 11.
[0027]
When the user adjusts the zoom ratio to change to the wide angle side at that time, the signal processing unit 6 increases the zoom ratio from both the effective area A1 and the camera shake correction area A2 as the zoom ratio changes from the standard angle of view to the wide angle side. A pixel group corresponding to the angle of view of the effective area A1 is extracted while expanding the thinning position and the thinning interval toward the periphery of the camera shake correction area A2 in accordance with the degree of the change, and then stored in the line memory 11.
[0028]
As described above, the signal processing unit 6 sequentially reads out the extracted and stored image groups from the line memory 11 and performs interpolation processing on the pixel groups so as to form an image corresponding to the angle of view of the effective area A1. By performing the smoothing process so as to be connected to each other, the standard image is displayed in the same manner as when all the pixel groups of the effective area A1 and the camera shake correction area A2 in the electronic zoom are reduced to an image corresponding to the angle of view of the effective area A1. An image zoomed from the corner to the wide-angle side can be obtained.
[0029]
Further, in the method of obtaining an image zoomed to the wide-angle side by reducing all the pixel groups in the effective area A1 and the camera shake correction area A2 in the electronic zoom, it is necessary to provide a frame memory in the signal processing system. Since the line memory 11 having a relatively small storage capacity is sufficient for thinning, the configuration in the signal processing system can be further simplified.
[0030]
Further, as in the case of optically wide-angle zoom using a zoom lens system, the correction work of so-called distortion does not take time and effort, so that the user operability at the time of imaging can be facilitated. it can.
[0031]
According to the above configuration, in the video camera 1, when the user changes the zoom ratio from the standard angle of view to the wide angle side in the zoom function mode, not only the effective area A1 but also the camera shake correction area in the imaging screen of the CCD 3 The effective area A1 in the electronic zoom is obtained by obtaining the pixel group from A2 with a predetermined thinning pattern corresponding to the change in the zoom ratio and interpolating so as to form an image corresponding to the angle of view of the effective area A1. Similarly to the case where the entire pixel group in the camera shake correction area A2 is reduced to an image corresponding to the field angle of the effective area A1, an image zoomed from the standard field angle to the wide angle side can be obtained, and thus the entire imaging screen can be obtained. The overall configuration of the apparatus can be simplified compared to electronic zoom that reduces and zooms to the wide-angle side, and optical zoom that uses a zoom lens system.
[0032]
(3) Other Embodiments In the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to the video camera 1 having the electronic zoom function has been described. However, the present invention is not limited to this, and the optical zoom function has an electronic function. It can also be applied to video cameras with a zoom function. In this case, in the video camera 1 shown in FIG. 1, a zoom lens system is provided in front of the CCD 3 to change the zoom ratio from the standard angle of view to the telephoto side by moving the zoom lens, while zooming from the standard angle of view to the wide angle side. The ratio may be changed by the electronic zoom according to the present invention described above.
[0033]
Further, in the above-described embodiment, as a thinning unit that thins out a corresponding pixel group with a thinning pattern that changes according to the zoom ratio among the pixel group that forms the captured image P based on the imaging signal (video signal) S1. Although the case where the control unit 9 and the timing generator 10 in the video camera 1 are applied has been described, the present invention is not limited to this, and in short, the effective area A1 for forming the captured image P and the camera shake correction area (extended) If a pixel group having an angle of view corresponding to the zoom ratio can be extracted from the area (A2), the thinning means can be widely applied to various other configurations.
[0034]
At this time, the image pickup result of the CCD 3 is thinned out as it is with a thinning pattern that changes in accordance with the zoom ratio. However, the present invention is not limited to this, and the image pickup result of the CCD 3 is sent to a frame memory (not shown) via a signal processing system. 1), and the signal processing unit 6 may be thinned out with a thinning pattern that changes according to the zoom ratio under the control of the control unit 9.
[0035]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the thinning pattern is set as shown in FIGS. 4A to 6A, in which the thinning pattern is gradually changed from the telephoto side to the wide angle side, has been described. Not limited to this, the point is that when the zoom ratio is changed from the standard angle of view to the wide angle side, both the effective area A1 and the camera shake correction area A2 move toward the periphery of the camera shake correction area A2 according to the degree of change in the zoom ratio. As long as the pixel group corresponding to the field angle of the effective area A1 can be extracted while widening the thinning position and the thinning interval, various other patterns may be set as the thinning pattern.
[0036]
Furthermore, in the above-described embodiment, there is an imaging area including an effective area corresponding to a predetermined television system and an extended area having a larger angle of view than the effective area formed around the effective area. However, the case where the general CCD 3 is applied as the image pickup element that outputs the video signal of the picked-up image formed in the image pickup area has been described. As long as an image sensor to which an extended region is added can be formed, the present invention may be widely applied to various other image sensors.
[0037]
In this case, the extended region is used as a region for detecting a camera shake amount based on the effective region, and after detecting the camera shake amount by the signal processing unit 6 as a camera shake amount detection unit, imaging is performed based on the detection result. Although the case where an image having a size corresponding to the effective area is cut out from the captured image formed in the area has been described, the present invention is not limited to this, and the extended area is used as an area for detecting the amount of camera shake. Alternatively, the imaging area may be formed by adding the effective area as an expanded area.
[0038]
Further, in the above-described embodiment, the line memory 11 is applied as memory means for storing the video signal of the pixel group thinned out from the pixel group forming the captured image P with the thinning pattern that changes according to the zoom ratio. Although the case of doing so has been described, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to various memory means such as a normally used frame memory.
[0039]
Furthermore, in the above-described embodiment, the interpolation means for sequentially reading out the video signals of the pixel groups stored in the line memory (memory means) 11 and interpolating so as to form an image corresponding to the angle of view of the effective area A1; The smoothing processing means for performing the smoothing processing so as to continuously connect the images corresponding to the angle of view of the effective area A1 interpolated by the interpolation means is described as being configured from the signal processing unit 6. The present invention is not limited to this, and various other configurations may be applied as the interpolation unit and the smoothing processing unit, and the interpolation unit and the smoothing processing unit may be configured separately.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an image area obtained by thinning out a thinning pattern in which the thinning position and the thinning interval are widened from the standard field angle toward the peripheral side of the extended area in accordance with the zoom ratio on the wide angle side. By interpolating so as to form an image corresponding to the angle of view of the image, it was zoomed from the standard angle of view to the wide angle side without providing a zoom lens or the like, and without compressing the image obtained from the effective area and the extended area . An image can be obtained, and thus a camera apparatus and a camera function adjustment method that can simplify the configuration of the entire apparatus can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a video camera according to an embodiment.
FIG. 2 is a plan view for explaining an imaging region arranged on an imaging surface of a CCD.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an image thinned out from a frame screen;
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a thinning pattern according to a zoom ratio.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a thinning pattern according to a zoom ratio.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a thinning pattern according to a zoom ratio.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Video camera, 2 ... Projection lens, 3 ... CCD, 4 ... CDS / AGC part, 5 ... Analog / digital conversion (A / D) part, 6 ... Signal processing part, 7 ... Digital / Analog conversion (D / A) part, 8 ... Angular velocity sensor, 9 ... Control part, 10 ... Timing generator, 11 ... Line memory, P ... Imaging area, A1 ... Effective area, A2 ... Shake Correction area (extended area).

Claims (6)

所定のテレビジョン方式に応じた有効領域と、当該有効領域の周囲に形成された当該有効領域に比して画角の大きい拡張領域とからなる撮像領域を有し、当該撮像領域に形成された撮像画像の映像信号を出力する撮像素子と、
上記映像信号に基づく撮像画像を形成する画素群のうち、標準画角から広角側へのズーム比に応じて変化する間引きパターンで対応する画素群を間引きする間引き手段と、
上記間引き手段によって間引かれた上記画素群の映像信号を格納するメモリ手段と、
上記メモリ手段に格納された上記画素群の映像信号を順次読み出して、上記有効領域の画角に相当する画像を形成するように補間する補間手段と
を具え
上記間引き手段は、
上記ズーム比が標準画角から広角側に変化される際、上記有効領域及び上記拡張領域の両方から上記ズーム比の変化の度合いに応じて上記拡張領域の周縁側に向かって間引き位置及び間引き間隔をそれぞれ広げながら、上記有効領域の画角に相当する画素群を抽出するように上記間引きパターンを設定する
メラ装置。
An imaging area having an effective area corresponding to a predetermined television system and an extended area having a larger angle of view than the effective area formed around the effective area is formed in the imaging area. An image sensor that outputs a video signal of the captured image;
Thinning means for thinning out the corresponding pixel group with a thinning pattern that changes according to the zoom ratio from the standard angle of view to the wide angle side among the pixel group that forms the captured image based on the video signal;
Memory means for storing video signals of the pixel groups thinned out by the thinning means;
Interpolating means for sequentially reading out video signals of the pixel groups stored in the memory means and interpolating so as to form an image corresponding to the angle of view of the effective area ,
The thinning means is
When the zoom ratio is changed from the standard angle of view to the wide angle side, the thinning position and the thinning interval from both the effective area and the extended area toward the peripheral side of the extended area according to the degree of change of the zoom ratio. The thinning pattern is set so as to extract a pixel group corresponding to the angle of view of the effective area while expanding each
Camera equipment.
上記補間手段によって補間された上記有効領域の画角に相当する画像を連続的に繋がるようにスムージング処理するスムージング処理手段
を具える請求項1に記載のカメラ装置。
The camera apparatus according to Motomeko 1 Ru comprising a smoothing processing means for smoothing so as to be connected to an image corresponding to the angle of view of the effective area interpolated by the interpolating means continuously.
上記拡張領域は、上記有効領域を基準とした手振れ量を検出するための領域であり、
上記手振れ量を検出する手振れ量検出手段
を具え、
上記手振れ量検出手段によって検出された上記手振れ量に基づいて、上記撮像領域に形成された撮像画像から上記有効領域に応じた大きさの画像を切り取る
求項1に記載のカメラ装置。
The extended area is an area for detecting a camera shake amount based on the effective area.
Comprising a shake amount detecting means for detecting the shake amount;
Based on the camera shake amount detected by the camera shake amount detection means, an image having a size corresponding to the effective area is cut out from the captured image formed in the image pickup area.
The camera apparatus according to Motomeko 1.
所定のテレビジョン方式に応じた有効領域と、当該有効領域の周囲に形成された当該有効領域に比して画角の大きい拡張領域とからなる撮像領域を有し、当該撮像領域に形成された撮像画像の映像信号を出力する第1のステップと、
上記映像信号に基づく撮像画像を形成する画素群のうち、標準画角から広角側へのズーム比に応じて変化する間引きパターンで対応する画素群を間引きする第2のステップと、
上記間引かれた上記画素群の映像信号を、上記有効領域の画角に相当する画像を形成するように補間する第3のステップと
を具え
上記第2のステップでは、
上記ズーム比が標準画角から広角側に変化される際、上記有効領域及び上記拡張領域の両方から上記ズーム比の変化の度合いに応じて上記拡張領域の周縁側に向かって間引き位置及び間引き間隔をそれぞれ広げながら、上記有効領域の画角に相当する画素群を抽出するように上記間引きパターンを設定する
メラ機能調整方法。
An imaging area having an effective area corresponding to a predetermined television system and an extended area having a larger angle of view than the effective area formed around the effective area is formed in the imaging area. A first step of outputting a video signal of the captured image;
A second step of thinning out the corresponding pixel group with a thinning pattern that changes according to the zoom ratio from the standard angle of view to the wide angle side among the pixel group that forms the captured image based on the video signal;
A third step of interpolating the thinned video signal of the pixel group so as to form an image corresponding to the angle of view of the effective area , and
In the second step,
When the zoom ratio is changed from the standard angle of view to the wide angle side, the thinning position and the thinning interval from both the effective area and the extended area toward the peripheral side of the extended area according to the degree of change of the zoom ratio. The thinning pattern is set so as to extract a pixel group corresponding to the angle of view of the effective area while expanding each
Camera function adjustment method.
上記補間された上記有効領域の画角に相当する画像を連続的に繋がるようにスムージング処理する第4のステップ
を具える請求項に記載のカメラ機能調整方法。
The interpolated camera function adjusting method according to Motomeko 4 Ru comprising a fourth step of smoothing to the image corresponding to the angle of view of the effective area leading to continuous.
上記第1のステップでは、
上記拡張領域は、上記有効領域を基準とした手振れ量を検出するための領域であり、上記手振れ量を検出した後、当該検出した上記手振れ量に基づいて、上記撮像領域に形成された撮像画像から上記有効領域に応じた大きさの画像を切り取る
求項に記載のカメラ機能調整方法。
In the first step,
The extended region is a region for detecting a camera shake amount based on the effective region, and after detecting the camera shake amount, a captured image formed in the imaging region based on the detected camera shake amount. Cut out an image with a size corresponding to the effective area from
Camera function adjusting method according to Motomeko 4.
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