JP4549012B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタルカメラにおいては、選択された撮影モードに応じて好適な画質を得ることができるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、撮影モードに応じた画像信号処理、例えば輪郭補正の周波数特性等を調整する処理をすることで好適な撮影画像が得られるようになっている。
【０００３】
しかし、このデジタルカメラでは、撮影モードごとの処理選択は可能であるが、撮像の構図に応じて最適な撮影画像を得ることはできなかった。すなわち、撮影された画像データ全体に対しては、撮影モードごとに一様な処理がなされ、例えば、ポートレートモードでは撮影される人物と背景部分とを分けて画像信号処理することができなかった。
【０００４】
これに対しては、人物等の所望の被写体を画像認識処理により抽出する方法が考えられる。しかし、この方法を採ると処理が極めて複雑で不正確になり、処理時間がかかるのみならず処理負荷も増大することになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２９８８４７号公報（第４−１３頁、第７図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、比較的簡単な構成で映像モード及び構図に応じて最適な撮影画像を得ることのできる画像信号処理装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載する本発明の画像信号処理装置は、被写体を撮像して被写体像の画像信号を得る撮像手段と、複数の映像モードが選択的に設定可能な映像モード設定手段と、前記被写体像を画面上に表示する画像表示部と、前記画像表示部の中で前記被写体の撮影の構図を補助する線であって表示された少なくとも前記被写体像の一部を指定できる補助線の位置及び大きさを任意に変更設定する補助線設定手段と、前記被写体の撮影後でかつ前記被写体像の画像データの記録前に、前記映像モード設定手段で設定された前記映像モードに応じて、前記補助線で指定された単一の又は複数の領域に画像処理を施す画像処理手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載する本発明の画像信号処理装置によれば、撮像手段で被写体が撮像され、被写体像の画像信号が得られる。映像モード設定手段で複数の映像モードから特定の映像モードが選択されるとともに、被写体像の一部（複数箇所の場合を含む）を指定できる補助線の位置及び大きさが補助線設定手段によって任意に変更設定されると、撮像手段で得られた画像信号が画像データとして取り扱われ、被写体の撮影後でかつ被写体像の画像データの記録前に、画像処理手段により映像モードに応じて補助線で指定された単一の又は複数の領域に画像処理が施される。このように、一様な画像処理をするのでなく、補助線で指定された単一の又は複数の領域に画像処理を施すことで最適な撮影画像を得ることができる。また、所望の被写体を画像認識処理により判断することはせず、補助線で処理領域の判断をすることで簡単な構造により画像処理領域の切り分けをすることができる。
【０００９】
なお、「少なくとも被写体像の一部を指定できる」には、例えば、補助線の枠の内外でそれぞれ１つずつ指定される等のように複数指定される場合も含まれる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明における画像信号処理装置の実施の形態を図面に基づき説明する。
（デジタルカメラの外観）
図１は、画像信号処理装置としてのデジタルカメラの背面図を示している。図１に示すように、天面部右側には、レリーズボタン１２が配置されている。レリーズボタン１２は、撮影を実行する際に撮影者によって押圧操作される。このためレリーズボタン１２は、デジタルカメラ１０を手で握った際に人差し指が操作しやすい位置にあるのが好ましい。ここで、このレリーズボタン１２は、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出できるように構成されている。デジタルカメラ１０の背面には、左上部にファインダ１４が配置されている。ファインダ１４は、接眼により被写体像の状態を確認できるようになっており、撮影する被写体の構図を決定する際に、後述する画像表示部（モニタ）１６とともに用いられる。
【００１１】
背面の下部には、画像表示部（モニタ）１６が設けられている。この画像表示部１６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）で構成され、撮像によって得られた被写体像が表示される。表示の際には、デジタルカメラ１０内のＲＯＭ（図示省略）から読み出された補助線が、被写体像上に重ねられる。画像表示部１６は、ファインダ１４より表示領域が広いので、被写体の構図を確認するのにより便利である。なお、補助線については後述する。画像表示部１６の上部には、各種ボタン類が配置されている。これらのボタン類には、シフトボタン１８、表示ボタン１９、電源スイッチ２０、実行ボタン２１がある。
【００１２】
ボタン類の上方右側には、映像モード設定手段としてのモード設定ダイアル２２が配置されている。モード設定ダイアル２２は、回転自在であり、モード設定ダイアル２２上には、各種撮影モード（映像モード）２２Ａが示されている。ここで、モードの種類としては、標準モード、ポートレートモード、風景モード、夕焼けモード等がある。このモード設定ダイアル２２の左側には、指標２４が形成されている。指標２４は、モード設定ダイアル２２の位置決めの基準となる。
すなわち、モード設定ダイアル２２を回転させ、所望のモード２２Ａを指標２４に位置決めすることでモードが設定される。
【００１３】
モード設定ダイアル２２の中央部には、上下左右ボタン２３が備えられている。上下左右ボタン２３は、上下左右の矢印部分２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄが押下可能になっている。この上下左右ボタン２３の押下により、画像表示部１６に表示させる補助枠の大きさや位置を変えることができる。例えば、シフトボタン１８が押された状態で上ボタン２３Ａが押されると相似形で拡大でき、シフトボタン１８が押された状態で下ボタン２３Ｂが押されると相似形で縮小できる。また、シフトボタン１８が押された状態で左ボタン２３Ｃまたは右ボタン２３Ｄが押されると、左ボタン２３Ｃまたは右ボタン２３Ｄに応じて左方向または右方向に移動するようになっている。図２は、これらの補助枠の１つを示したものである。ここでは、例えば、補助線（補助枠）２６の内側である領域Ａに主被写体像を合わせ、補助線（補助枠）２６の外側である領域Ｂに風景バックを合わせる等として構図決めの際に利用する。また、画像処理される指定領域は、標準設定では、補助線２６で仕切られる領域のすべて、すなわち、図２の場合では、領域Ａと領域Ｂとの２つになるが、任意設定で所望の領域を指定できる。
【００１４】
なお、デジタルカメラ１０の正面側には、撮影レンズ等が配置されているが、図示を省略する。
（デジタルカメラ全体の回路ブロック）
次に、図４を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の全体の回路ブロック図を説明する。
【００１５】
デジタルカメラ１０の全体の動作は、ＣＰＵ４６によって統括される。レリーズボタン（シャッタ）１２からの半押し状態を示す信号Ｓ１および全押し状態を示す信号Ｓ２は、ＣＰＵ４６に入力される。また、操作ボタン４８（図１に示すシフトボタン１８、表示ボタン１９、電源スイッチ２０および実行ボタン２１を含む操作ボタン類、モード設定ダイアル２２、上下左右ボタン２３を含む）からの操作指令を示す信号もＣＰＵ４６に入力される。
【００１６】
ＣＰＵ４６には、ＡＦおよびＡＥ回路５０が接続されている。レリーズボタン（シャッタ）１２が半押し状態になると、ＡＦおよびＡＥ回路５０で、自動焦点調整および自動露光調整が行われる。ＡＦおよびＡＥ回路５０からのＡＦ信号およびＡＥ信号がＣＰＵ４６に入力される。
【００１７】
撮像レンズ３１によって被写体像が撮像手段としての撮像素子３２の受光面上に結像する。撮像素子３２から被写体像を表すアナログ映像信号が出力され、アナログ信号処理回路３３に入力される。アナログ映像信号処理回路３３で、ガンマ補正、白バランス調整などのアナログ信号処理がされる。アナログ信号処理回路３３から出力された映像信号は、アナログ／デジタル変換回路３４に入力され、デジタル画像データに変換される。デジタル画像データは、デジタル信号処理回路５２に入力される。
【００１８】
デジタル信号処理回路５２に入力した画像データは、メモリ５４に格納され、一時的に記憶される。画像データは、メモリ５４から読み出され、デジタル信号処理回路５２で、輝度データ、色差データ生成処理などのデジタル信号処理がされる。後述する画像処理部３６（図３参照）での処理もこのデジタル信号処理回路５２でなされる。
【００１９】
レリーズボタン（シャッタ）１２が全押し状態になると、デジタル信号処理回路５２から出力される画像データが、メモリカード５６に記録される。デジタル信号処理回路５２から出力される画像データは、画像表示部１６にも送られ、撮像によって得られた被写体像が表示される。
【００２０】
また、デジタルカメラ１０には、ＲＯＭ５８が備えられている。このＲＯＭ５８には、被写体の撮像の構図を補助するための補助枠（補助線）を表す画像データが記憶されている。ＲＯＭ５８に記憶されている補助枠を表す画像データが読み出され、デジタル信号処理回路５２に送られる。デジタル信号処理回路５２で、撮像によって得られた被写体像上に補助枠が重ねて表示されるように画像合成処理がされる。画像合成処理された画像データが画像表示部１６に送られることにより、画像表示部１６の表示画面の被写体像上に補助枠が重ねて表示される。
なお、後述するモード設定部３５（図３参照）、補助線設定部３７（図３参照）の情報もＲＯＭ５８に記憶されている。
（画像処理部の構成）
次に、図３を参照して、前述した画像処理部３６の構成を説明する。図３に示す光学系３０からアナログ／デジタル変換回路３４に至る構成は、図４を参照しながら説明したので、省略する。
【００２１】
図３に示すように、アナログ／デジタル変換回路３４には、画像処理部３６の画像信号処理部Ａ３９と画像信号処理部Ｂ４０とが接続されている。また、画像信号処理部Ａ３９と画像信号処理部Ｂ４０とは、前記のモード設定部３５と接続されている。モード設定部３５には、モード設定ダイアル２２で設定されたモードを表すモード情報（例えば、ポートレートモード、風景モード等）が予め記憶され、当該モード情報に対応する画像信号処理部Ａ３９及び画像信号処理部Ｂ４０で行うべき画像処理の内容を表す画像処理情報がＬＵＴ（ルックアップテーブル）として予め記憶されており、モード情報に対応した画像処理情報が画像信号処理部Ａ３９及び画像信号処理部Ｂ４０にそれぞれ出力されるようになっている。なお、画像処理情報は、処理内容を表すパラメータ情報を記憶するようにしても良い。
【００２２】
また、ここでは図示を省略するが、領域指定の有無情報がＲＯＭ５８（図４参照）に記憶されており、これを参照しながら、モード設定部３５は、画像信号処理部に出力するようになっている。すなわち、もし、領域指定の一部または全部がされていない場合には、その部分の画像処理情報は画像処理をしない（入力された画像データをそのまま出力する）旨の情報となり、これを該当する画像信号処理部に出力することになる。
【００２３】
これら画像信号処理部Ａ３９と画像信号処理部Ｂ４０とでは、アナログ／デジタル変換回路３４より入力されたデジタル画像信号を画像データ（デジタルデータ）として取り扱い、それぞれ所定のデジタル画像処理を施す。ここで、所定のデジタル画像処理とは、モード設定部３５より入力された画像処理情報に基づく一様なデジタル画像処理をいう。例えば、撮影モードがポートレートモードで設定されており、補助線が図２のように表示されている場合に、画像信号処理部Ａ３９では、領域Ａ（図２参照）に適した画質、すなわち、人物に対して適正な画質が得られる鮮明化等の画像処理が一様に施され、画像信号処理部Ｂ４０では、領域Ｂ（図２参照）に適した画質、すなわち、領域Ａに撮影された人物を際立たせる平滑化（ぼかし）等の画像処理が一様に施される。なお、この実施形態では、画像信号処理部は画像信号処理部Ａ３９と画像信号処理部Ｂ４０との２つであるが、例えば、画像信号処理部Ｃ、画像信号処理部Ｄを追加する等して３つ以上としても良い。
【００２４】
図３に示すように、ＲＯＭ５８（図４参照）内にある前記の補助線設定部３７には、画像処理部３６内の領域位置検出部３８が接続されている。補助線設定部３７には、画像表示部１６（図１参照）における画像上の補助線の物理的な位置データ（アドレス）が記憶されており、領域位置検出部３８では、このアドレスをアドレス信号として補助線設定部３７から得て領域位置を検出する。
【００２５】
画像信号処理部Ａ３９と領域位置検出部３８とには、処理制御部４２内の領域Ａ抽出部４３が接続されている。領域Ａ抽出部４３では、画像信号処理部Ａ３９の画像データより領域Ａ内のアドレスのデータが抽出される。また、画像信号処理部Ｂ４０と領域位置検出部３８とには、処理制御部４２内の領域Ｂ抽出部４４が接続されている。領域Ｂ抽出部４４では、画像信号処理部Ｂ４０の画像データより領域Ｂ内のアドレスのデータが抽出される。処理制御部４２内にて、領域Ａ抽出部４３と領域Ｂ抽出部４４とには、合成処理部４５が接続されている。合成処理部４５では、領域Ａ抽出部４３から出力された画像データと領域Ｂ抽出部４４から出力された画像データとを合成して画像信号として出力する。例えば、図２の補助線を撮影に用いた場合には、領域Ａには画像信号処理部Ａ３９で画像処理されて領域Ａ抽出部４３で抽出された画像データが適用され、領域Ｂには画像信号処理部Ｂ４０で画像処理されて領域Ｂ抽出部４４で抽出された画像データが適用され、これらが合成されて画像信号として出力される。
（補助線の設定）
次に、上記の実施形態の作用について説明する。図１に示すように、モード設定ダイアル２２で複数の撮影モード２２Ａから特定のモードが指標２４に位置決めされることにより選択される。次に、補助線が設定されるが、その手順を図６、図７のフローチャート及び図１の背面図を参照しながら説明する。
【００２６】
まず、ステップ７０では、デジタルカメラ１０の電源スイッチ２０がオンとされた後に、表示ボタン１９がオン（第１回目のオン）されているか否かを判断する。ステップ７０で肯定判断の場合には、ステップ７２へ進み、画像表示部１６がオンされ，撮像によって得られた被写体像が画像表示部１６の表示画面上に表示される。次のステップ７４では、再び表示ボタン１９がオン（第２回目のオン）されているか否かを判断する。ステップ７４で肯定判断の場合には、ステップ７６へ進み、画像表示部１６の表示画面上の中央部に矩形枠の補助線２６（図２参照）が撮像画像に重ねて表示される。ユーザは、画像表示部１６の表示画面に表示されている補助線を見ながら、撮像の構図を決定する。これにより、比較的簡単に矩形枠の補助線２６（図２参照）にしたがった撮像が可能となる。なお、領域指定は、標準設定（初期設定）では、補助線で仕切られる領域のすべてが指定されるが、一部の領域を指定したい場合は、モード設定ダイアル２２と実行ボタン２１とが操作されると、画像表示部１６には、各種設定を行うためのセットアップ画面が表示されるようになっているので、上下左右ボタン２３による機能選択後に指定領域を選択して実行ボタン２１を押せば良い。
【００２７】
次のステップ７８では、上下左右ボタン２３のうち左ボタン２３Ｃまたは右ボタン２３Ｄが押されているか否かを判断する。ステップ７８で肯定判断の場合には、ステップ８０へ進み、右ボタン２３Ｄが押されているか否かを判断し、ステップ７８で否定判断の場合には、ステップ９８へ進み、表示ボタン１９がオン（第３回目のオン）されているか否かを判断する。次のステップ８０で肯定判断、すなわち、右ボタン２３Ｄが押されていると判断された場合には、ステップ８２へ進み、上記の矩形枠の補助線２６（図２参照）に代わり人物用補助線が画像表示部１６の表示画面に表示される。一方、ステップ８０で否定判断の場合（左ボタン２３Ｃが押されていると判断された場合）には、ステップ９２へ進み、ポートレート撮影用の補助線が画像表示部１６の表示画面に表示される。
【００２８】
次のステップ８４では、シフトボタン１８が押された状態で左ボタン２３Ｃまたは右ボタン２３Ｄが押されているか否かを判断する。ステップ８４で肯定判断の場合には、ステップ８６へ進み、人物撮影用の補助線は、左ボタン２３Ｃまたは右ボタン２３Ｄに応じて左方向または右方向に移動する。これにより、人物を中央にして撮影するだけでなく、撮影領域中において右側または左側に寄せて撮影する場合も適度な大きさの人物を撮影することができる。一方、ステップ８４で否定判断の場合には、ステップ８８へ進む。なお、シフトボタン１８が押された状態で上ボタン２３Ａまたは下ボタン２３Ｂが押された場合は、上ボタン２３Ａまたは下ボタン２３Ｂに応じて補助線の作る補助枠が拡大または縮小するが、このフローチャートでは省略する。
【００２９】
次のステップ８８では、上下左右ボタン２３のうち左ボタン２３Ｃまたは右ボタン２３Ｄが押されているか否かを判断する。ステップ８８で肯定判断の場合には、ステップ９０へ進み、右ボタン２３Ｄが押されているか否かを判断し、ステップ８８で否定判断の場合には、ステップ９８へ進み、表示ボタン１９がオン（第３回目のオン）されているか否かを判断する。次のステップ９０で肯定判断、すなわち、右ボタン２３Ｄが押されていると判断された場合には、ステップ９２へ進み、ポートレート撮影用の補助線が画像表示部１６の表示画面に表示される。一方、否定判断の場合（左ボタン２３Ｃが押されていると判断された場合）には、ステップ７６へ進み、矩形枠の補助線２６（図２参照）が画像表示部１６の表示画面の中央部に表示される。
【００３０】
次のステップ９４では、上下左右ボタン２３のうち左ボタン２３Ｃまたは右ボタン２３Ｄが押されているか否かを判断する。ステップ９４で肯定判断の場合には、ステップ９６へ進み、右ボタン２３Ｄが押されているか否かを判断し、ステップ９４で否定判断の場合には、ステップ９８へ進み、表示ボタン１９がオン（第３回目のオン）されているか否かを判断する。次のステップ９６で肯定判断、すなわち右ボタン２３Ｄが押されていると判断された場合には、ステップ７６へ進み、矩形枠の補助線２６（図２参照）が画像表示部１６の表示画面の中央部に表示される。一方、否定判断の場合（左ボタン２３Ｃが押されていると判断された場合）には、ステップ８２へ進み、人物用補助線が画像表示部１６の表示画面に表示される。
【００３１】
次のステップ９８では、表示ボタン１９がオン（第３回目のオン）されているか否かを判断する。ステップ９８で肯定判断の場合には、ステップ１００へ進み、画像表示部１６はオフされる。
【００３２】
上記のモード設定及び補助線設定の後、レリーズボタン１２が半押し状態を経て全押し状態になることにより、被写体像を表す画像データがメモリカード５６（図４参照）に記録されることになる。
（撮影後の画像処理作用）
次に、デジタルカメラ１０のレリーズボタン１２が全押し状態になった後からメモリカード５６（図４参照）に画像データが記録される前までの概略処理手順を図５のフローチャート及び図１の背面図を参照しながら説明する。
【００３３】
まず、ステップ１１０では、設定モードの判断がされる。これは、モード設定ダイアル２２が指標２４に位置決めされていることより判断する。なお、レリーズボタン１２が全押しできる場合、その前提としていずれかの撮影可能なモードが選択されている。
【００３４】
次のステップ１１２では、補助線が設定されているか否かを判断する。補助線は、表示ボタン１９が２回オンされることにより表示され、上下左右ボタン２３により設定される。従って、表示ボタンが２回オンされていなければ、補助線は設定されていない。ステップ１１２で否定判断の場合は、ステップ１１４へ進み、設定モードに応じた一様な画像処理を施す。一方、肯定判断の場合は、ステップ１１６へ進み、補助線位置を検出する。ステップ１１８では、設定モードから判断して各一様な画像処理を施す。なお、このことは、必ずしも補助線で指定される領域の数と同じ数の画像処理が施されることは意味しない。ステップ１２０では、補助線に基づく画像処理をする。すなわち、ステップ１１８の各画像処理で得られた各画像データを補助線で指定された領域に適用して合成画像を生成する。
【００３５】
次のステップ１２２では、画像信号を出力する。
【００３６】
なお、上記の実施の形態では、ポートレートモードの場合を例に挙げて具体的に説明したが、例えば、夕焼けモードで景色の地平線に合わせる補助線（画像表示部の底辺に平行な直線）を設け、この補助線の上下で異なる画像処理（例えば、補助線の上方では、赤系統強調の彩度処理等をし、補助線の下方ではノイズ除去等をするような画像処理）を施すようにしても良く、本発明はこれに限定されない。
【００３７】
また、上記の実施の形態では、補助線の枠で仕切られる領域（例えば、内側と外側と）にそれぞれに異なる画像処理を施しているが、本発明はこれに限定されず、一部の領域のみ（例えば、内側のみ、あるいは、外側のみ）に画像処理を施しても良い。例えば、補助線の枠の内側領域のみに、高周波ノイズ成分を除去するエッジ強調処理を施す等しても良い。
【００３８】
さらに、上記の実施の形態では、画像処理部にて、それぞれ画像信号処理をしてから各領域内データを抽出して合成処理をしているが（図３参照）、本発明はこれに限定されない。例えば、図８に示すように、アナログ／デジタル変換回路３４からの画像データについて、まず、領域位置検出部３８に接続された領域分離部６０で、画像データをＡ領域の画像データとＢ領域の画像データとに領域分離した後に、Ａ領域画像信号処理部６１とＢ領域画像信号処理部６２とでそれぞれの画像データについてＡ領域、Ｂ領域に所定の画像信号処理をし、ここで得られたＡ領域の画像データとＢ領域の画像データとを合成処理部４５で合成しても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像信号処理装置によれば、比較的簡単な構成で映像モード及び構図に応じて最適な撮影画像を得ることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るデジタルカメラの背面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る補助線による構図補助の領域例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係るデジタルカメラの画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に係るデジタルカメラ全体の回路ブロック図である。
【図５】デジタルカメラのレリーズボタンが全押し状態になった後からメモリカードに画像データが記録される前までの概略処理手順を示すフローチャートである。
【図６】補助線設定の手順を示すフローチャートである。
【図７】補助線設定の手順を示すフローチャートである。
【図８】変形例に係るデジタルカメラの画像処理部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ デジタルカメラ（画像信号処理装置）
１６ 画像表示部
２２ モード設定ダイアル（映像モード設定手段）
２６ 補助線
３２ 撮像素子（撮像手段）
３６ 画像処理部（画像処理手段）
３７ 補助線設定部（補助線設定手段）
３８ 領域位置検出部（画像処理手段）
３９ 画像信号処理部Ａ（画像処理手段）
４０ 画像信号処理部Ｂ（画像処理手段）
４２ 処理制御部（画像処理手段）
４３ 領域Ａ抽出部（画像処理手段）
４４ 領域Ｂ抽出部（画像処理手段）
４５ 合成処理部（画像処理手段）
６０ 領域分離部（画像処理手段）
６１ Ａ領域画像信号処理部（画像処理手段）
６２ Ｂ領域画像信号処理部（画像処理手段）

Claims (1)

1. 被写体を撮像して被写体像の画像信号を得る撮像手段と、
   複数の映像モードが選択的に設定可能な映像モード設定手段と、
   前記被写体像を画面上に表示する画像表示部と、
   前記画像表示部の中で前記被写体の撮影の構図を補助する線であって表示された少なくとも前記被写体像の一部を指定できる補助線の位置及び大きさを任意に変更設定する補助線設定手段と、
   前記被写体の撮影後でかつ前記被写体像の画像データの記録前に、前記映像モード設定手段で設定された前記映像モードに応じて、前記補助線で指定された単一の又は複数の領域に画像処理を施す画像処理手段と、
   を有することを特徴とする画像信号処理装置。

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