JP4503892B2

JP4503892B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4503892B2
Application number: JP2001251680A
Authority: JP
Inventors: 順三桜井
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2021-08-22
Also published as: JP2003069897A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被写体をＣＣＤなどの撮像素子で撮像するとき、被写体が暗く長時間の間露光をしないと適正露光量が得られない場合がある。このような場合、画像信号に撮像素子の固定パターンノイズやランダムノイズが重畳し、画像のＳ／Ｎ比が低下する。この問題を解決するために、複数フレームの画像を短い時間ごとに所定時間撮像し、それらの撮像された複数の画像信号を加算することにより、Ｓ／Ｎ比が良く、実質的に長時間露光(以下、単に「長時間露光」と称する)の撮像を行うことが可能な技術が、例えば、特開平９−３７１４４号公報や特開平１１−２６１８８０号公報に開示されている。
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術においても、数十秒にわたるような長時間露光をし場合であって、被写体が暗すぎるためにＳ／Ｎ比が悪く所望の画像が得られないことがあった。このような場合においても、上記従来技術においては、長時間の露光が終了した後に所望の画像が得られているかどうかを表示装置で確認するまで、待たなければならないといった問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を考慮し、長時間露光途中の加算された画像を適当なタイミングごとに表示することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を講じた。
【０００６】
本発明に係る撮像装置は、二次元的に画素が配列された撮像素子と、前記撮像素子を所定の露光時間で複数回露光するように制御して、被写体を撮像する露光制御手段と、前記露光制御手段に基づいて撮像された前記被写体の画像信号を加算する加算手段と、前記加算手段により加算された画像信号を所定のタイミングで表示する表示手段とを備え、前記表示手段は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号における所定画素を中心としたその周辺の所定数の前記画素信号を合成して得られた画像信号を表示し、前記加算手段による加算回数が増えるにつれて合成する画素数を少なくしていくことを特徴とする。
【０００７】
上記の撮像装置の好ましい実施態様は以下のとおりである。なお、以下の各実施態様は、単独で適用しても良いし、適宜組み合わせて適用しても良い。
（１）撮影中は、撮影中である旨の表示をする手段を更に備えたこと。
（２）前記表示手段は、撮像素子から読み出された画像信号における所定画素を中心としたその周辺の所定数の画素信号を合成して得られた画像信号を表示し、前記加算手段による加算回数が増えるにつれて合成する画素数を少なくしていくこと。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明に係る電子カメラの概略ブロック図である。
【０００９】
図１において、レンズ群１１を通過した被写体の光学像は、ＣＣＤ等の撮像素子１２で電気信号に変換され、撮像回路１３でアナログ画像信号に変換される。このアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換器１４でデジタル画像信号（以下、「画像情報」とも称する）に変換されて、一旦、揮発性の内蔵メモリ２５に記憶される。この内蔵メモリ２５は、高速な、例えばＳＤＲＡＭ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）であり、後述する画像処理用のワークエリアとしても使用される。
【００１０】
画像処理回路２１は、内蔵メモリ２５に一時記憶された画像情報の色情報の変換処理、画素数変換などの処理を行う。そして、画像処理回路２１でのさまざまな画像処理を受けた画像情報は、圧縮伸長部２２で例えばＪＰＥＧ圧縮されて、スマートメディア等の着脱メモリ２０に記録される。
【００１１】
また、撮影画像を表示する場合には、画像処理後の画像情報は、ＬＣＤドライバ３１を経由して、画像表示用ＬＣＤ３０に表示される。
【００１２】
着脱メモリ２０に記録された画像を表示する場合には、着脱メモリ２０から読み出された画像情報は圧縮伸長部２２で伸長されて、例えば、画像処理回路２１で所定の画像処理がなされた後に、撮影の時と同様に、画像表示用ＬＣＤ３０に画像が表示される。
【００１３】
システムコントローラー４０は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ４１から電子カメラの基本制御プログラムを読み出して電子カメラ全体の制御を行う。
【００１４】
システムコントローラー４０は、操作部４６（図示しないレリーズボタンや十字キー等を含む）からの入力を受け付けて、その入力に応じた制御を行う。また、システムコントローラー４０は、図示しない電源部を制御して電子カメラ全体の電源管理も行っている。更に、システムコントローラー４０は、レンズ等駆動回路１５を介してレンズ群１１を駆動制御する。
【００１５】
上記のような構成において、本発明においては、撮像素子１２からの複数回の出力を所定期間毎に内蔵メモリ２５（以下、単に「メモリ」と称する）に格納し、その和を取って表示装置に表示させている。なお、以下の実施形態においては、撮像素子１２からの出力を一旦記憶するメモリを内蔵メモリ２５としたが、特に内蔵メモリ２５でなくても良く、内蔵メモリ２５は、画像処理用のワークエリア等として使用し、本発明の実施のためのメモリを設けても良い。なお、本実施形態において、複数回の露光を撮像素子１２から得るためには、機械的シャッター或いは電子シャッターを用いて行うことが好ましい。
【００１６】
上記のような撮像素子１２からの複数回の出力の和を取る方法には、図２に示すように２種類の方法が考えられる。第１の方法は、図２ (ａ)に示すように、メモリを複数用意し、１つのメモリに所定のフレーム数分の画像データを格納しておき、表示する際に、複数のメモリから画像データを読み出して、ＥＶＦに表示させる方法である。第２の方法は、図２（ｂ）に示すように、また、メモリに所定期間毎の複数回分の出力をそれぞれ格納するのではなく、撮像素子１２からの出力をその都度加算してメモリに書き込む方法である。なお、第２の方法は、第１の方法に比べ、必要とするメモリが少なくてすむという利点がある。
【００１７】
また、上記の実施形態において、露出時間が短い場合（すなわち、露光回数が少ない場合）には、加算された画像が暗く、ノイズが大きい可能性が高い。この問題点を解決するための表示方法を図３を参照して説明する。
【００１８】
図３は、取得した画像状況に応じた表示方法を示す図である。
図３の（ａ１）に示すように、取得した画像をそのまま表示すると、最初は暗く、かつ解像度の低い画像となっており、図３の（ａ２）→（ａ４）となって、露光時間が多くなるにつれて、画像が明るく、かつ鮮明になってくる。従って、画像が暗くてどのような画像かということも判別できないような場合には、次のような方法を取ることが好ましい。
【００１９】
例えば、露光時間が短い場合には、画像が暗いために画像自体の判別が困難である可能性が高い場合が多いので、図３の（ｂ１）に示すように、ノイズの影響は無視して、ゲインを大きくしてどのような画像であるのかを判別するようにする。このように、露光時間が短い時には、ゲインを大きくすることにより、ノイズが大きく、明瞭な画像は得られないものの、現時点でどの程度の画像が得られているか容易に判別できる。そして、露光時間が長くなるのに伴って、図３の（ｂ２）→（ｂ４）に示すように、ゲインを小さくしていくことが好ましい。
【００２０】
更に、露光時間が短い場合には、ノイズが多いことが容易に予測できる。従って、この場合には、上記と同様に、ある程度の画像の様子が観察できれば良いので、ノイズを減少させるために、露光時間が短くノイズの多いような場合には、図３の（ｃ１）に示すように、画素の補間を行って、ノイズを低減させ、露光時間が長くなり画像が鮮明になるにつれて、補間を行わないようにする。なお、この場合において、１つの画素の補間を行うために使用する画素数は、露光時間が少ないほど（すなわち、解像度が低く、ノイズが大きいほど）、多くすることが好ましい。
【００２１】
なお、上記の露光時間に従ったゲインの設定及び補間に用いる画素数の設定は、それぞれ単独で適用するような説明を行ったが、組合わせて適用することも可能である。
【００２２】
また、撮影が長時間にわたるので、撮影中に何も表示しない場合には、誤って電源をオフしたり、カメラを動かしてしまうようなことが考えられる。従って、この場合には、図４に示すように、例えば、画像表示用ＬＣＤ３０の一部に「撮影中」である旨の表示を行ったり、撮影中に点灯するか、特定の色表示を行うようなＬＥＤをカメラ本体に設けるようにしても良い。
【００２３】
本発明は、上記の発明の実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形して実施できるのは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果が得られる。
【００２５】
実質的な長時間露光途中の画像信号を加算するので、Ｓ／Ｎ比のよい画像信号を得ることができる。更に、上記実質的な長時間露光途中の加算された画像を適当なタイミングごとに表示するので、長時間露光途中において画像を観察しながら、その画像の品質に応じて撮影を中断／続行するなどの適切な対応をとることが容易になる。また、加算手段の加算回数が少ない間（すなわち、露光時間が短い場合）は画像信号のＳ／Ｎ比が悪いので、多くの画素信号を用いて補間を行うようにしたので、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【００２６】
撮影中には、撮影中である旨の表示をするようにしたので、誤って、カメラをオフするといった事がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子カメラの概略ブロック図。
【図２】撮像素子からの複数回の出力の和を取る方法を説明するための構成を示す図。
【図３】取得した画像状況に応じた表示方法を示す図。
【図４】撮影中の表示例を示す図。
【符号の説明】
１１…レンズ群
１２…撮像素子
１３…撮像回路
１４…Ａ／Ｄ変換器
１５…レンズ等駆動回路
２０…着脱メモリ
２１…画像処理回路
２２…圧縮伸長部
２５…内蔵メモリ
３０…画像表示用ＬＣＤ
３１…ＬＣＤドライバ
４０…システムコントローラー
４１…不揮発性メモリ
４６…操作部

Claims

二次元的に画素が配列された撮像素子と、
前記撮像素子を所定の露光時間で複数回露光するように制御して、被写体を撮像する露光制御手段と、
前記露光制御手段に基づいて撮像された前記被写体の画像信号を加算する加算手段と、
前記加算手段により加算された画像信号を所定のタイミングで表示する表示手段と、
を備え、
前記表示手段は、前記撮像素子から読み出された前記画像信号における所定画素を中心としたその周辺の所定数の前記画素信号を合成して得られた画像信号を表示し、前記加算手段による加算回数が増えるにつれて合成する画素数を少なくしていくことを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、撮影中は、撮影中である旨の表示をする手段を更に備えたことを特徴とする撮像装置。