JP4621991B2 - Image blur correction apparatus and correction method thereof - Google Patents

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Description

本発明は像振れ補正装置及びその補正方法に係り、特にデジタルカメラでの画像(静止画像)の撮影のように1コマの画像撮影時に生じた手振れ等による像振れを補正する像振れ補正装置及びその補正方法に関する。   The present invention relates to an image shake correction apparatus and a correction method therefor, and more particularly to an image shake correction apparatus that corrects an image shake caused by a camera shake or the like that occurs at the time of taking an image of a single frame, such as taking an image (still image) with a digital camera. It relates to the correction method.

デジタルカメラでの撮影失敗の原因の一つである手振れに対し、さまざまな補正技術が提案されている。例えば、特許文献1、2では、1コマ分の画像の撮影時において、複数コマ分の画像の撮影が連続して行われる。そして、取得した複数コマ分の画像を像振れの分だけずらして合成(画素ずらし合成)することによって手振れ等による像振れを低減させることが提案されている。   Various correction techniques have been proposed for camera shake, which is one of the causes of shooting failures with digital cameras. For example, in Patent Documents 1 and 2, when images for one frame are captured, images for a plurality of frames are continuously captured. Then, it has been proposed to reduce image blur due to camera shake or the like by shifting and synthesizing the acquired images of a plurality of frames by the amount of image blur (pixel shift synthesis).

また、特許文献3では、撮影光学系に配置された補正レンズを駆動し、被写体像と撮像手段との相対的位置を結像面内で像振れ分だけ変化させることによって像振れを低減させる技術が提案されている。
特開2000−341577号公報 特開平9−261526号公報 特許第3530696号公報
In Patent Document 3, a correction lens disposed in a photographic optical system is driven, and the image blur is reduced by changing the relative position between the subject image and the image pickup means by the amount of image shake within the imaging plane. Has been proposed.
JP 2000-341577 A JP-A-9-261526 Japanese Patent No. 3530696

しかしながら、引用文献1、2のように画素ずらし合成によって複数コマ分の画像間における像振れを補正したとしても、各画像の撮像する際の露光期間中において生じた像振れの影響を除去することができない。そのため、複数コマ分の画像の画素ずらし合成を行っても各画像の鮮鋭度が低いために合成画像の鮮鋭度もある程度までしか向上させることができないという問題があった。   However, even if the image blur between the images of a plurality of frames is corrected by pixel shifting synthesis as in the cited references 1 and 2, the influence of the image blur that has occurred during the exposure period when each image is imaged is removed. I can't. For this reason, there has been a problem that even if pixel-shifted composition of images for a plurality of frames is performed, the sharpness of each image can be improved only to some extent because the sharpness of each image is low.

また、引用文献3のように補正レンズを駆動して像振れ補正を行う場合には、電力の増加、コストの増加、補正レンズの慣性の影響による高周波成分の補正不良等の問題がある。   In addition, when the image blur correction is performed by driving the correction lens as in the cited document 3, there are problems such as an increase in power, an increase in cost, and a correction failure of high frequency components due to the influence of inertia of the correction lens.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、安価な装置により鮮鋭度の高い静止画像を撮影できる像振れ補正装置及びその補正方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an image blur correction apparatus and a correction method thereof that can capture a still image with high sharpness using an inexpensive apparatus.

前記目的を達成するために請求項1に係る像振れ補正装置は、撮影光学系により結像された像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により複数コマ分の画像を所定のシャッタ速度で連続して撮像させることにより複数コマ分の画像を取得する撮像制御手段と、前記撮影光学系により結像される像の像振れを検出する像振れ検出手段と、前記撮像制御手段により取得された各コマの画像を前記像振れ検出手段により検出された像振れに応じた量だけずらして合成することによって像振れを補正した1コマ分の画像を生成する画像合成手段と、を備えた像振れ補正装置において、前記撮像制御手段により取得されると共に前記合成手段により生成される1コマ分の画像の合成に使用される各コマの画像に対して、各画素を順に着目画素として、該着目画素を含む所定範囲の複数の画素からなる画素群の各画素の画素値と、所定の重み付け係数との重み付け平均により求めた値を、該着目画素の新たな画素値とすることによって、前記各コマの画像を重み付け変換する重み付け変換手段と、前記重み付け変換手段における各コマの画像の重み付け変換に使用される重み付け係数を、各コマの画像が前記撮像手段により撮像された際の露光期間において前記像振れ検出手段により検出された像振れに基づいて決定する重み付け係数決定手段と、を備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, an image shake correction apparatus according to a first aspect of the present invention is an image pickup means for picking up an image formed by a photographing optical system, and a plurality of frames of images are continuously captured by the image pickup means at a predetermined shutter speed. Imaging control means for acquiring images for a plurality of frames by imaging, image blur detection means for detecting image blur of an image formed by the photographing optical system, and each acquired by the imaging control means Image blur correction comprising: an image compositing unit that generates an image for one frame in which image blur is corrected by synthesizing a frame image by shifting by an amount corresponding to the image blur detected by the image blur detection unit. In the apparatus, for each frame image acquired by the imaging control unit and used to synthesize an image for one frame generated by the synthesis unit, each pixel is sequentially set as a target pixel. By setting a value obtained by weighted average of a pixel value of each pixel group including a plurality of pixels in a predetermined range including the eye pixel and a predetermined weighting coefficient as a new pixel value of the target pixel, Weighting conversion means for weight-converting the image of each frame, and weighting coefficients used for weight conversion of the image of each frame in the weighting conversion means, in the exposure period when the image of each frame is imaged by the imaging means Weighting coefficient determining means for determining based on the image blur detected by the image blur detecting means.

本発明によれば、像振れを補正するために複数コマの画像を撮像して画素ずらし合成を行う場合に、各コマの画像の露光期間中での像振れを考慮して各コマの画像を重み付け変換し、その変換した各コマの画像を画素ずらし合成するようにしている。そのため、元画像の鮮鋭度が低い場合であっても高い鮮鋭度の画像を得ることができる。また、補正レンズなどの光学部材を使用せずに像振れ補正を行うため装置として安価である。   According to the present invention, when images of a plurality of frames are imaged to correct image blur and pixel shift is combined, the images of each frame are taken into consideration in the image blur during the exposure period of each frame image. Weighted conversion is performed, and the converted images of each frame are combined by shifting pixels. Therefore, even if the sharpness of the original image is low, an image with high sharpness can be obtained. Further, since image blur correction is performed without using an optical member such as a correction lens, the apparatus is inexpensive.

請求項2に記載の像振れ補正装置は、請求項1に記載の発明において、前記重み付け係数決定手段は、前記各コマの画像が前記撮像手段により撮像される際の露光開始時において前記着目画素に結像された像点が露光期間中に移動する軌跡及び前記画素群の各画素に存在する時間の長さに基づいて決定することを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the image blur correction apparatus according to the first aspect, the weighting coefficient determination unit is configured to determine the pixel of interest at the start of exposure when the image of each frame is captured by the imaging unit. It is characterized in that it is determined on the basis of the trajectory that the image point imaged in the period moves during the exposure period and the length of time existing in each pixel of the pixel group.

本発明は、重み付け変換に使用する重み付け係数の決定方法の一態様を示している。   The present invention shows an aspect of a method for determining a weighting coefficient used for weighting conversion.

請求項3に記載の像振れ補正装置は、請求項1又は2に記載の発明において、前記重み付け変換手段は、前記撮像手段により各コマの画像を撮像する際のシャッタ速度に応じて、前記着目画素に対して前記画素群の範囲の大きさを変更し、シャッタ速度が遅い程、前記画素群の範囲を大きくすることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the image blur correction device according to the first or second aspect of the invention, the weight conversion unit is configured to perform the attention according to a shutter speed when an image of each frame is captured by the imaging unit. The size of the pixel group range is changed with respect to the pixels, and the slower the shutter speed, the larger the pixel group range.

本発明は、シャッタ速度が遅い場合、即ち、露光時間が長い場合に、その期間での像振れの大きさが増加することを考慮したものである。   The present invention takes into account that when the shutter speed is low, that is, when the exposure time is long, the magnitude of image blur during that period increases.

請求項4に記載の像振れ補正装置は、請求項1、2、又は、3に記載の発明において、前記像振れ検出手段は、前記撮影光学系の上下方向及び左右方向の角速度を検出する角速度検出手段と、該角速度検出手段により検出された角速度に基づいて像振れの方向及び大きさを算出する算出手段とを備えたことを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image blur correction device according to the first, second, or third aspect, the image blur detection unit detects an angular velocity in a vertical direction and a horizontal direction of the photographing optical system. It is characterized by comprising detection means and calculation means for calculating the direction and magnitude of image blur based on the angular velocity detected by the angular velocity detection means.

本発明は、撮影光学系の角速度を検出することによって像振れの検出を行うようにした態様を示している。これ以外の方法として、各コマの画像を比較する方法等がある。   The present invention shows an aspect in which image blur is detected by detecting an angular velocity of a photographing optical system. As another method, there is a method of comparing images of respective frames.

請求項5に記載の像振れ補正方法は、撮影光学系により結像された像を撮像する撮像手段によって、複数コマ分の画像を所定のシャッタ速度で連続して撮像する複数コマ撮像工程と、前記複数コマ撮像工程において前記複数コマ分の画像が撮像されている際の前記撮影光学系の像振れを検出する像振れ検出工程と、前記複数コマ撮像工程において各コマの画像が撮像された際の露光期間での像振れに基づいて重み付け変換に使用される重み付け係数を決定する重み付け係数決定工程と、前記複数コマ撮像工程により撮像された各コマの画像に対して、各画素を順に着目画素として、該着目画素を含む所定範囲の複数の画素からなる画素群の各画素の画素値と、前記重み付け係数決定工程により決定された重み付け係数との重み付け平均により求めた値を、該着目画素の新たな画素値とすることによって、前記各コマの画像を重み付け変換する重み付け変換工程と、前記重み付け変換工程により重み付け変換された各コマの画像を、前記像振れ検出工程により検出された像振れに応じた量だけずらして合成することによって像振れを補正した1コマ分の画像を生成する画像合成工程と、を備えたことを特徴としている。   The image blur correction method according to claim 5, a plurality of frames imaging step of continuously capturing images of a plurality of frames at a predetermined shutter speed by an imaging unit that captures an image formed by the photographing optical system; An image blur detection step for detecting an image blur of the photographing optical system when images of the plurality of frames are captured in the multi-frame imaging step, and an image of each frame is captured in the multi-frame imaging step A weighting coefficient determining step for determining a weighting coefficient used for weighting conversion based on image blur during the exposure period of the image, and for each frame image captured by the multiple-frame imaging step, each pixel is sequentially focused on As a weighted average of the pixel value of each pixel of a pixel group including a plurality of pixels in a predetermined range including the target pixel and the weighting coefficient determined by the weighting coefficient determination step By using the calculated value as a new pixel value of the pixel of interest, a weighting conversion step for weighting conversion of the image of each frame, and an image of each frame weight-converted by the weighting conversion step are converted into the image blur. And an image composition step of generating an image for one frame in which the image blur is corrected by combining the images by shifting by an amount corresponding to the image blur detected in the detection step.

請求項6に記載の像振れ補正方法は、請求項5に記載の発明において、前記重み付け係数決定工程は、前記各コマの画像が前記撮像手段により撮像される際の露光開始時において前記着目画素に結像された像点が露光期間中に移動する軌跡及び前記画素群の各画素に存在する時間の長さに基づいて決定することを特徴としている。   The image blur correction method according to a sixth aspect of the present invention is the image blur correction method according to the fifth aspect, wherein the weighting coefficient determination step includes the pixel of interest at the start of exposure when the image of each frame is captured by the imaging unit. It is characterized in that it is determined on the basis of the trajectory that the image point imaged in the period moves during the exposure period and the length of time existing in each pixel of the pixel group.

請求項7に記載の像振れ補正方法は、請求項5又は6に記載の発明において、前記重み付け変換工程は、前記撮像手段により各コマの画像を撮像する際のシャッタ速度に応じて、前記着目画素に対して前記画素群の範囲の大きさを変更し、シャッタ速度が遅い程、前記画素群の範囲を大きくすることを特徴としている。   The image blur correction method according to a seventh aspect of the present invention is the image blur correction method according to the fifth or sixth aspect, wherein the weighting conversion step is performed according to a shutter speed when an image of each frame is captured by the imaging unit. The size of the pixel group range is changed with respect to the pixels, and the slower the shutter speed, the larger the pixel group range.

請求項8に記載の像振れ補正方法は、請求項5、6、又は、7に記載の発明において、前記像振れ検出工程は、角速度検出手段により前記撮影光学系の上下方向及び左右方向の角速度を検出し、該検出した角速度に基づいて像振れの方向及び大きさを算出することを特徴としている。   An image blur correction method according to an eighth aspect of the present invention is the invention according to the fifth, sixth, or seventh aspect, wherein the image blur detection step includes an angular velocity detection unit that detects angular velocities in the vertical and horizontal directions of the photographing optical system. And the direction and magnitude of image blur are calculated based on the detected angular velocity.

請求項5〜請求項8に記載の像振れ補正方法は、各々、請求項1〜4に記載の像振れ補正装置に対応する方法発明である。   The image blur correction methods according to claims 5 to 8 are method inventions corresponding to the image blur correction apparatuses according to claims 1 to 4, respectively.

本発明によれば、安価な装置により手振れ等による像振れを低減した鮮鋭度の高い画像を撮影できるようになる。   According to the present invention, an image with high sharpness in which image blur due to camera shake or the like is reduced can be taken with an inexpensive apparatus.

以下、添付図面に従って本発明に係る像振れ補正装置及びその補正方法の好ましい実施の形態について説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an image blur correction apparatus and a correction method thereof according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明が適用された撮像装置(デジタルカメラ)10の内部構成の実施の形態を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an internal configuration of an imaging apparatus (digital camera) 10 to which the present invention is applied.

同図に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ10は、撮影光学系12、CCD等の固体撮像素子からなるメージセンサ14(以下「CCD」という)、タイミングジェネレータ(TG)16、アナログ信号処理部18、A/D変換器20、画像入力コントローラ22、デジタル信号処理部24、エンコーダ28、画像表示部30、圧縮・伸張処理部32、メディアコントローラ34、記憶メディア36、オートエクスポージャ(AE)検出部38、オートフォーカス(AF)検出部40、中央処理装置(CPU)42、ROM44、RAM46、フラッシュROM48、操作部50、フラッシュ装置52、及び角速度センサー70等から構成されている。   As shown in the figure, the digital camera 10 according to the present embodiment includes a photographing optical system 12, a image sensor 14 (hereinafter referred to as "CCD") composed of a solid-state imaging device such as a CCD, a timing generator (TG) 16, an analog signal processing. Unit 18, A / D converter 20, image input controller 22, digital signal processing unit 24, encoder 28, image display unit 30, compression / decompression processing unit 32, media controller 34, storage medium 36, auto exposure (AE) It comprises a detection unit 38, an autofocus (AF) detection unit 40, a central processing unit (CPU) 42, a ROM 44, a RAM 46, a flash ROM 48, an operation unit 50, a flash device 52, an angular velocity sensor 70, and the like.

尚、操作部50は、シャッタボタン、電源スイッチ、撮影/再生モード選択スイッチ、バックスイッチ、メニュー/OKスイッチ、及びマルチファンクションの十字キー等を含んで構成されており、シャッタボタンは、2段ストロークのボタンで、半押し時にONしてAF、AE等の撮影準備を行わせるスイッチS1と、全押し時にONして画像の取り込みを行わせるスイッチS2とを有している。   The operation unit 50 includes a shutter button, a power switch, a shooting / playback mode selection switch, a back switch, a menu / OK switch, a multi-function cross key, and the like. The switch S1 is turned on when the button is half-pressed to prepare for photographing such as AF and AE, and the switch S2 is turned on when the button is fully pressed to take in an image.

デジタルカメラ10の全体の動作は、CPU42によって統括制御されており、CPU42は操作部50からの入力に基づき所定のプログラムに従ってデジタルカメラ10の各部を制御する。   The overall operation of the digital camera 10 is comprehensively controlled by the CPU 42, and the CPU 42 controls each unit of the digital camera 10 according to a predetermined program based on an input from the operation unit 50.

ROM44には、このCPU42が実行するプログラムの他、プログラム線図等の各種制御に必要なデータが格納されている。CPU42は、このROM44に格納されたプログラムをRAM46に展開し、RAM46を作業メモリとして使用しながら各種処理を実行する。また、フラッシュROM48には、ユーザ設定情報等のデジタルカメラ10の動作に関する各種設定情報等が格納されている。   In addition to the program executed by the CPU 42, the ROM 44 stores data necessary for various controls such as a program diagram. The CPU 42 develops the program stored in the ROM 44 in the RAM 46, and executes various processes while using the RAM 46 as a working memory. The flash ROM 48 stores various setting information relating to the operation of the digital camera 10 such as user setting information.

撮影光学系12は、ズームレンズ12z、フォーカスレンズ12f、絞り(例えば、虹彩絞り)12iを含み、それぞれズームモータ60z、フォーカスモータ60f、アイリスモータ60iに駆動されて作動する。即ち、ズームレンズ12zは、ズームモータ60zに駆動されて撮影光軸上を前後移動し、これにより、焦点距離を変化させる。また、フォーカスレンズ12fは、フォーカスモータ60fに駆動されて撮影光軸上を前後移動し、これにより結像位置を変化させる。また、絞り12iは、アイリスモータ60iに駆動されて開口量が連続的、又は段階的に変化し、これにより絞り値を変化させる。CPU42は、ズームモータドライバ62z、フォーカスモータドライバ62f、アイリスモータドライバ62iを介してズームモータ60z、フォーカスモータ60f、アイリスモータ60iの駆動を制御し、ズームレンズ12z、フォーカスレンズ12f、絞り12iの動作を制御する。   The photographic optical system 12 includes a zoom lens 12z, a focus lens 12f, and a diaphragm (for example, iris diaphragm) 12i, which are driven and operated by a zoom motor 60z, a focus motor 60f, and an iris motor 60i, respectively. That is, the zoom lens 12z is driven by the zoom motor 60z to move back and forth on the photographing optical axis, thereby changing the focal length. The focus lens 12f is driven by the focus motor 60f to move back and forth on the photographic optical axis, thereby changing the imaging position. Further, the aperture 12i is driven by the iris motor 60i, and the aperture amount changes continuously or stepwise, thereby changing the aperture value. The CPU 42 controls the driving of the zoom motor 60z, the focus motor 60f, and the iris motor 60i via the zoom motor driver 62z, the focus motor driver 62f, and the iris motor driver 62i, and performs operations of the zoom lens 12z, the focus lens 12f, and the aperture 12i. Control.

CCD14は、所定のカラーフィルタ配列(例えば、ハニカム配列)のカラーCCDで構成されている。撮影光学系12を介してCCD14の受光面に入射した光は、その受光面に配列された各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。そして、各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、タイミングジェネレータ(TG)16から加えられるタイミング信号に従って読み出され、電圧信号(画像信号)としてCCD14から順次出力される。   The CCD 14 is composed of a color CCD having a predetermined color filter array (for example, honeycomb array). Light incident on the light receiving surface of the CCD 14 via the photographing optical system 12 is converted into signal charges of an amount corresponding to the amount of incident light by each photodiode arranged on the light receiving surface. The signal charges accumulated in each photodiode are read according to the timing signal applied from the timing generator (TG) 16 and sequentially output from the CCD 14 as a voltage signal (image signal).

尚、このCCD14は、シャッタゲートとシャッタドレインを備えており、シャッタゲートにシャッタゲートパルスを印加することで各フォトダイオードに蓄積された信号電荷をシャッタドレインに掃き出すことができるようにされている。CPU42は、TG16を介してシャッタゲートへのシャッタゲートパルスの印加を制御することにより、各フォトダイオードに蓄積される信号電荷の電荷蓄積時間(いわゆる電子シャッタによるシャッタ速度)を制御する。   The CCD 14 includes a shutter gate and a shutter drain, and the signal charges accumulated in each photodiode can be swept out to the shutter drain by applying a shutter gate pulse to the shutter gate. The CPU 42 controls application of a shutter gate pulse to the shutter gate via the TG 16 to control the charge accumulation time of signal charges accumulated in each photodiode (so-called shutter speed by an electronic shutter).

アナログ信号処理部18は、CDS回路及びアナログアンプを含み、CDS回路は、TG16から加えられるCDSパルスに基づいてCCD出力信号を相関二重サンプリング処理し、アナログアンプは、CPU42から加えられる撮影感度に応じて設定されたゲインによってCDS回路から出力される画像信号を増幅する。A/D変換器20は、このアナログ信号処理部18から出力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号(画像データ)に変換する。   The analog signal processing unit 18 includes a CDS circuit and an analog amplifier. The CDS circuit performs a correlated double sampling process on the CCD output signal based on the CDS pulse applied from the TG 16, and the analog amplifier has an imaging sensitivity applied from the CPU 42. The image signal output from the CDS circuit is amplified by the gain set accordingly. The A / D converter 20 converts the analog image signal output from the analog signal processing unit 18 into a digital image signal (image data).

画像入力コントローラ22は、所定容量のバッファメモリを内蔵しており、A/D変換器20から出力された画像データを1コマ分蓄積して、RAM46に格納する。   The image input controller 22 has a built-in buffer memory of a predetermined capacity, accumulates one frame of image data output from the A / D converter 20, and stores it in the RAM 46.

デジタル信号処理部24は、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、同時化回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含み、CPU42からの指令に従ってRAM46に格納された画像データを処理し、輝度信号と色差信号とからなるYUV信号を生成する。   The digital signal processing unit 24 includes a white balance correction circuit, a gamma correction circuit, a synchronization circuit, a contour correction circuit, a luminance / color difference signal generation circuit, etc., and processes the image data stored in the RAM 46 in accordance with a command from the CPU 42, A YUV signal composed of a luminance signal and a color difference signal is generated.

画像表示部30にスルー画像を表示させる場合は、CCD14で画像を連続的に撮像し、得られた画像データを連続的に処理してYUV信号を生成する。生成されたYUV信号は、RAM46を介してエンコーダ28に加えられ、表示用の信号形式に変換されて画像表示部30に出力される。これにより、画像表示部30にスルー画像が表示される。   When a through image is displayed on the image display unit 30, images are continuously captured by the CCD 14, and the obtained image data is continuously processed to generate a YUV signal. The generated YUV signal is applied to the encoder 28 via the RAM 46, converted into a signal format for display, and output to the image display unit 30. As a result, a through image is displayed on the image display unit 30.

画像を記録する場合は、シャッタボタンからの撮影指令に応じてCCD14で画像を撮像し、得られた画像データを処理してYUV信号を生成する。生成されたYUV信号は、圧縮・伸張処理部32に加えられ、所定の圧縮画像データ(例えば、JPEG)とされたのち、メディアコントローラ34を介して記憶メディア36に格納される。   In the case of recording an image, the CCD 14 captures an image in response to a shooting command from the shutter button, and the obtained image data is processed to generate a YUV signal. The generated YUV signal is added to the compression / decompression processing unit 32, converted into predetermined compressed image data (for example, JPEG), and then stored in the storage medium 36 via the media controller 34.

尚、詳細を後述するように、画像を記録する場合において、像振れ補正機能がオンされている場合には、像振れ補正の処理が行われるようになっており、この場合、シャッタボタンからの撮影指令によって複数コマ分の画像が連続してCCD14で撮像され、それらの複数コマ分の画像データがRAM46に一時的に格納される。そして、それらの画像データがCPU42に読み込まれ後述の像振れ補正処理が施される。このとき、取得した複数コマの画像データの合成により1コマ分の画像データが生成され、RAM46に格納される。そして、RAM46に格納された画像データが上記のようにデジタル信号処理部24で処理されることによってYUV信号が生成され、圧縮・伸張処理部32によって所定の圧縮画像データとされたのち、メディアコントローラ34を介して記憶メディア36に格納されるようになっている。   As will be described in detail later, when recording an image, if the image blur correction function is turned on, an image blur correction process is performed. Images for a plurality of frames are continuously picked up by the CCD 14 in accordance with a shooting command, and the image data for the plurality of frames is temporarily stored in the RAM 46. Then, the image data is read into the CPU 42 and an image blur correction process described later is performed. At this time, image data for one frame is generated by combining the acquired image data of a plurality of frames and stored in the RAM 46. Then, the image data stored in the RAM 46 is processed by the digital signal processing unit 24 as described above to generate a YUV signal, which is converted into predetermined compressed image data by the compression / decompression processing unit 32, and then the media controller. It is stored in the storage medium 36 via 34.

記憶メディア36に格納された圧縮画像データは、再生指令に応じて記憶メディア36から読み出され、圧縮・伸張処理部32で非圧縮のYUV信号とされたのち、エンコーダ28を介して画像表示部30に出力される。これにより、記憶メディア36に記録された画像が画像表示部30に再生表示される。   The compressed image data stored in the storage medium 36 is read from the storage medium 36 in accordance with a reproduction command, converted into an uncompressed YUV signal by the compression / expansion processing unit 32, and then an image display unit via the encoder 28. 30 is output. As a result, the image recorded in the storage medium 36 is reproduced and displayed on the image display unit 30.

AE検出部38は、シャッタボタンの半押し時においてCPU42から与えられる指令に従い、そのときCCD14により撮像されてRAM46に取り込まれた画像データからAE制御に必要な物理量を算出する。たとえば、AE制御に必要な物理量として、1画面を複数のエリア(例えば、8×8)に分割し、分割したエリアごとにR、G、Bの画像データの積算値を算出する。CPU42は、このAE検出部38から得た積算値、及び画像データ取得時の絞り値、シャッタ速度に基づいて被写体の明るさを検出して最適な露出が得られるEV値を求め、求めたEV値とプログラム線図等に基づいて、シャッタボタンが全押しされて画像を記録する際の適正な絞り値とシャッタ速度(CCD14における適正な露光時間)を決定する。   The AE detection unit 38 calculates a physical quantity necessary for AE control from image data captured by the CCD 14 and taken into the RAM 46 at that time in accordance with a command given from the CPU 42 when the shutter button is half-pressed. For example, as a physical quantity necessary for AE control, one screen is divided into a plurality of areas (for example, 8 × 8), and an integrated value of R, G, and B image data is calculated for each divided area. The CPU 42 detects the brightness of the subject based on the integrated value obtained from the AE detection unit 38, the aperture value at the time of image data acquisition, and the shutter speed, and obtains the EV value for obtaining the optimum exposure. Based on the value and the program diagram, an appropriate aperture value and shutter speed (appropriate exposure time in the CCD 14) when the shutter button is fully pressed to record an image are determined.

AF検出部40は、シャッタボタンの半押し時においてCPU42から与えられる指令に従い、そのときCCD14により撮像されたRAM46に取り込まれた画像データからAF制御に必要な物理量を算出する。本実施の形態のデジタルカメラ10では、画像のコントラストによりAF制御を行うものとし、AF検出部40は、画像データから画像の鮮鋭度を示すAF評価値を算出する。CPU42は、このAF検出部40で算出されるAF評価値が極大となるように、フォーカスモータドライバ62fを介してフォーカスモータ60fを駆動し、フォーカスレンズ12fの移動を制御する。   The AF detection unit 40 calculates a physical quantity necessary for AF control from the image data captured in the RAM 46 imaged by the CCD 14 at that time in accordance with a command given from the CPU 42 when the shutter button is half-pressed. In the digital camera 10 of the present embodiment, AF control is performed based on the contrast of the image, and the AF detection unit 40 calculates an AF evaluation value indicating the sharpness of the image from the image data. The CPU 42 controls the movement of the focus lens 12f by driving the focus motor 60f via the focus motor driver 62f so that the AF evaluation value calculated by the AF detection unit 40 is maximized.

フラッシュ装置52は、キセノン管を含むフラッシュ発光部54と、CPU42からの発光指令及び発光停止指令によってフラッシュ発光部54から発光させるフラッシュの発光量(発光時間)の制御や、図示しないメインコンデンサの充電制御を行うフラッシュ制御部56とを有している。   The flash unit 52 controls the flash light emission unit 54 including a xenon tube, the flash light emission amount (light emission time) emitted from the flash light emission unit 54 by the light emission command and the light emission stop command from the CPU 42, and charging of a main capacitor (not shown). And a flash control unit 56 that performs control.

このフラッシュ装置52は、低輝度時に自動的に発光させるオートフラッシュ、強制発光フラッシュ、赤目軽減フラッシュ、フラッシュ発光禁止、スローシンクロ等のフラッシュモードのうちの選択されたフラッシュモードに応じて動作する。   The flash device 52 operates in accordance with a flash mode selected from flash modes such as auto flash that automatically emits light at low luminance, forced flash, red-eye reduction flash, flash emission inhibition, and slow sync.

以下、上記デジタルカメラ10で適用される像振れ補正に関する処理について説明する。図2は、像振れ補正を行うための像振れ補正装置としての構成を機能ブロックで示した概略構成図であり、図1と共に適宜参照して以下説明を行う。   Hereinafter, processing relating to image blur correction applied in the digital camera 10 will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing functional blocks of the configuration of the image blur correction apparatus for performing the image blur correction. The following description will be given with reference to FIG. 1 as appropriate.

本デジタルカメラ10では像振れ補正機能を所定のスイッチ操作によって有効(オン)/無効(オフ)にすることができるようになっている。像振れ補正機能がオンされている場合において、シャッタボタンが全押しされて撮影指令を受けると、CPU42は、AE検出部38により決定されたシャッタ速度(露光時間)となるように、TG16を介してCCD14における各フォトダイオードの電荷蓄積時間(露光時間)を制御して画像を撮像すると共に、同一の露光時間で複数コマ分の画像を連続して撮像する。   In the present digital camera 10, the image blur correction function can be enabled (ON) / disabled (OFF) by a predetermined switch operation. When the image blur correction function is turned on, when the shutter button is fully pressed and a shooting command is received, the CPU 42 passes through the TG 16 so that the shutter speed (exposure time) determined by the AE detection unit 38 is obtained. Thus, the charge accumulation time (exposure time) of each photodiode in the CCD 14 is controlled to capture an image, and images for a plurality of frames are continuously captured with the same exposure time.

ここで、連続して撮像する画像のコマ数及び各画像の撮像時における露光時間は、特定の場合に限らない。例えば、上記のようにAE検出部38で決定された適正な露光時間での撮像処理を予め決められた回数分連続して繰り返すことによって、予め決められたコマ数分の画像を撮像する態様が考えられる。本実施の形態ではこの態様により1コマ分の画像の記録時において3コマ分の画像を撮像するものとして以下の説明を行う。但し、1コマ分の画像の記録時において3コマ分ではなく2コマ分又は4コマ分以上の画像を撮像するようにしてもよい。   Here, the number of frames of images to be continuously captured and the exposure time at the time of capturing each image are not limited to specific cases. For example, as described above, there is a mode in which an image corresponding to a predetermined number of frames is captured by continuously repeating the imaging process with an appropriate exposure time determined by the AE detection unit 38 for a predetermined number of times. Conceivable. In the present embodiment, the following description will be made on the assumption that an image for three frames is captured when an image for one frame is recorded according to this aspect. However, when recording an image for one frame, an image for two frames or four frames or more may be captured instead of three frames.

また、他の実施の形態として、AE検出部38において得られた最適な露光時間(T)に対して、撮像する画像のコマ数(N)で露光時間Tを割ったときの値(T/N)を、各コマの画像の撮像時における露光時間としてもよい。撮像する画像のコマ数(N)は、例えば、最適な露光時間(T)を、所定のコマ数(自然数n)で等分割したときの露光時間の値(T/n)が、予め決められた最小露光時間(Tmin)よりも大きくなるという条件を満たすようなコマ数(n)のうち最大となる値(N)として決めることも可能である。   As another embodiment, a value (T / T) obtained by dividing the exposure time T by the number of frames (N) of the image to be captured with respect to the optimal exposure time (T) obtained in the AE detection unit 38. N) may be an exposure time at the time of capturing an image of each frame. For the number of frames (N) of the image to be captured, for example, an exposure time value (T / n) when the optimal exposure time (T) is equally divided by a predetermined number of frames (natural number n) is determined in advance. It is also possible to determine the maximum value (N) among the number of frames (n) that satisfies the condition that the exposure time is longer than the minimum exposure time (Tmin).

本実施の形態において、CCD14により順次撮像された3コマ分の画像データは、上記のようにアナログ信号処理部18、A/D変換器20、及び、画像入力コントローラ22を介してRAM46に一時的に格納される。本処理は、図2に示した構成図において撮影光学系12及びCCD14により撮像された3コマ分の画像の画像データが1次記憶手段100に記憶されることに相当し、1次記憶手段100は、図1のRAM46により具体化される手段である。   In the present embodiment, the image data for three frames sequentially captured by the CCD 14 is temporarily stored in the RAM 46 via the analog signal processing unit 18, the A / D converter 20, and the image input controller 22 as described above. Stored in This processing corresponds to storing image data of three frames of images captured by the photographing optical system 12 and the CCD 14 in the configuration diagram shown in FIG. 2 in the primary storage unit 100. Are means embodied by the RAM 46 of FIG.

一方、CPU42は、上記のようにCCD14での撮像処理が行われている撮像期間中における手振れ等による像振れ量の検出を以下のようにして行っている。本デジタルカメラ10には角速度センサー70が設置されている。その角速度センサー70から出力された角速度信号はCPU42に読み込まれ、CPU42において、その角速度信号に対して積分等の処理が施される。これによってカメラの振れ量を示す振れ信号が生成される。尚、角速度センサー70は、左右方向の角速度と上下方向の角速度を検出する2つの角速度センサーからなり、それらの角速度信号によって、左右方向と上下方向の振れ信号が生成される。   On the other hand, the CPU 42 detects the amount of image blur due to camera shake or the like during the imaging period in which the imaging process is performed by the CCD 14 as described above. An angular velocity sensor 70 is installed in the digital camera 10. The angular velocity signal output from the angular velocity sensor 70 is read by the CPU 42, and the CPU 42 performs processing such as integration on the angular velocity signal. As a result, a shake signal indicating the shake amount of the camera is generated. The angular velocity sensor 70 is composed of two angular velocity sensors that detect the angular velocity in the left-right direction and the angular velocity in the up-down direction, and a shake signal in the left-right direction and the up-down direction is generated by these angular velocity signals.

また、本デジタルカメラ10においてズームレンズ12zにはその位置を検出するポテンショメータ(図示せず)が連結されている。そのポテンショメータから出力されたズーム位置信号はCPU42に読み込まれ、CPU42において、そのズーム位置信号と上記振れ信号とに基づいてCCD14の撮像面上における像振れ量(上下方向と左右方向の像振れの大きさ)が算出される。即ち、CCD14の撮像面上における像振れ量は、カメラの振れ量と、撮影光学系12の焦点距離とによって決まるため、撮影光学系12の焦点距離の情報としてズームレンズ12zの位置を示すズーム位置信号が取得され、そのズーム位置信号と振れ信号とから像振れ量が算出される。   In the digital camera 10, a potentiometer (not shown) for detecting the position is connected to the zoom lens 12z. The zoom position signal output from the potentiometer is read by the CPU 42, and the CPU 42 determines the amount of image shake (the magnitude of image shake in the vertical and horizontal directions) on the imaging surface of the CCD 14 based on the zoom position signal and the shake signal. Is calculated. That is, since the image shake amount on the imaging surface of the CCD 14 is determined by the camera shake amount and the focal length of the photographing optical system 12, a zoom position indicating the position of the zoom lens 12z as information on the focal length of the photographing optical system 12. A signal is acquired, and an image shake amount is calculated from the zoom position signal and the shake signal.

図2の構成図において、ズーム位置の検出は、レンズ情報検出手段102によって行われる。像振れ量検出手段104には、そのレンズ情報検出手段102によって検出されたズーム位置信号と、角速度センサー70からの角速度信号とが与えられ、それらの情報に基づいて像振れ量検出手段104により像振れ量が検出(算出)される。像振れ量検出手段104は、図1のCPU42の演算処理によって具体化される手段である。   In the configuration diagram of FIG. 2, the zoom position is detected by the lens information detection unit 102. The image shake amount detection unit 104 is supplied with the zoom position signal detected by the lens information detection unit 102 and the angular velocity signal from the angular velocity sensor 70, and the image shake amount detection unit 104 determines the image based on the information. The shake amount is detected (calculated). The image blur amount detecting means 104 is a means embodied by the arithmetic processing of the CPU 42 in FIG.

尚、像振れ量の算出は角速度信号の読込みと同時に撮像期間中に逐次行っても良いが、撮像期間中に得られる角速度信号やズーム位置信号を記憶しておくことによって、角速度信号から振れ信号を生成する処理や、ズーム位置信号及び振れ信号から像振れ量を算出する処理を撮像期間後に行うようにしてもよい。また、角速度信号から振れ信号を生成する処理だけ、角速度信号の読込みと同時に撮像期間中に行うようにしてもよい。   The calculation of the image shake amount may be performed sequentially during the imaging period simultaneously with the reading of the angular velocity signal, but by storing the angular velocity signal and the zoom position signal obtained during the imaging period, the shake signal can be calculated from the angular velocity signal. The process of generating the image and the process of calculating the image shake amount from the zoom position signal and the shake signal may be performed after the imaging period. Further, only the process of generating the shake signal from the angular velocity signal may be performed during the imaging period simultaneously with the reading of the angular velocity signal.

また、像振れ量の検出は、角速度センサーを用いる場合に限らず、例えば画像撮影用と異なる別系統の撮像系を用いて撮像した画像から検出してもよいし、その他の手段を用いて検出してもよい。   In addition, the detection of the image shake amount is not limited to the case of using the angular velocity sensor. For example, the image shake amount may be detected from an image captured using an imaging system of a different system from that for image capturing, or may be detected using other means. May be.

CCD14による撮像処理が終了して、図1におけるRAM46に3コマ分の画像データが蓄積されると、それらの画像データがCPU42に読み込まれる。CPU42は、読み込んだ3コマ分の画像データに対して以下の像振れ補正処理を施す。図2の構成図において、像振れ補正演算手段106は、図1におけるCPU42により具体化される手段であり、その像振れ補正演算手段106が、1次記憶手段100に記憶されている3コマ分の画像データを読み込むと共に、像振れ量検出手段104により検出された像振れ量を読み込むことによって像振れ補正処理が行われる。   When the imaging processing by the CCD 14 is completed and image data for three frames is accumulated in the RAM 46 in FIG. 1, the image data is read into the CPU 42. The CPU 42 performs the following image blur correction process on the read image data for three frames. In the configuration diagram of FIG. 2, the image blur correction calculating means 106 is a means embodied by the CPU 42 in FIG. 1, and the image blur correction calculating means 106 is for three frames stored in the primary storage means 100. The image blur correction process is performed by reading the image data and the image blur amount detected by the image blur detection unit 104.

像振れ補正処理は、3コマ分の各画像データに対する重み付け変換処理と画素ずらし合成処理とからなり、最初に各コマの画像データに対して重み付け変換処理が施され、その後、重み付け変換処理が施された各コマの画像データを用いて画素ずらし合成処理が施されるようになっている。   The image blur correction process includes a weighting conversion process for each image data of three frames and a pixel shift composition process. First, the weight conversion process is performed on the image data of each frame, and then the weight conversion process is performed. Pixel shifted composition processing is performed using the image data of each frame.

まず、重み付け変換処理について図3、図4を用いて説明する。図3において、RAM46から読み込まれた1コマ分(例えば1コマ目)の画像が元画像150として例示されており、その元画像150において、今、着目している画素(着目画素)とその周辺部の8つの画素からなる3×3の画素群152が抽出して示されている。3×3の画素群152において、中央の画素が着目画素152Aである。   First, the weighting conversion process will be described with reference to FIGS. In FIG. 3, an image of one frame (for example, the first frame) read from the RAM 46 is illustrated as the original image 150. In the original image 150, the pixel of interest (the pixel of interest) and its surroundings A 3 × 3 pixel group 152 composed of 8 pixels is extracted and shown. In the 3 × 3 pixel group 152, the center pixel is the target pixel 152A.

重み付け変換処理では、その3×3の画素群152に対して3×3のフィルタ(重み付けテーブル154)が用意され、その重み付けテーブル154を用いた重み付け平均が求められる。例えば、画素群152の各画素値(輝度値)を同図に示すようにa1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3(着目画素の画素値はb2)とし、重み付けテーブル154の各要素の値をA1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3(An、Bn、Cn:n=1〜3)とすると、次式により重み付け平均Tが求められる。   In the weighting conversion process, a 3 × 3 filter (weighting table 154) is prepared for the 3 × 3 pixel group 152, and a weighted average using the weighting table 154 is obtained. For example, each pixel value (luminance value) of the pixel group 152 is a1, a2, a3, b1, b2, b3, c1, c2, c3 (the pixel value of the pixel of interest is b2) as shown in FIG. When the value of each element 154 is A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3 (An, Bn, Cn: n = 1 to 3), the weighted average T is obtained by the following equation.

Figure 0004621991
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そして、これにより求められた重み付け平均Tが着目画素152Aの重み付け変換後の画素値b2′(=T)となる。   Then, the weighted average T obtained in this way becomes the pixel value b2 ′ (= T) after weight conversion of the pixel of interest 152A.

一方、重み付けテーブル154の各要素の値は、CCD14において元画像150を撮像した際の撮像期間(露光期間)中の像振れ量(像振れ量の変化)に基づいて設定される。即ち、元画像150の撮像開始時(露光開始時)において着目画素152Aに結像していた像点が撮像終了時(露光終了時)までに移動した軌跡及び各画素に存在していた時間の長さに基づいて設定される。例えば、その像点が各画素に存在している時間の割合いに比例して大きな値となるように各画素に掛け合わされる重み付けテーブル154の各要素の値が決定される。露光期間中の像振れ量は上記のように角速度センサー70からの角速度信号とズーム位置信号(撮影光学系12の焦点距離)とに基づいて算出される。   On the other hand, the value of each element of the weighting table 154 is set based on the image blur amount (change in image blur amount) during the imaging period (exposure period) when the original image 150 is captured by the CCD 14. That is, the locus of the image point that was imaged on the pixel of interest 152A at the start of imaging (at the start of exposure) of the original image 150 until the end of imaging (at the end of exposure) and the time that existed in each pixel Set based on length. For example, the value of each element of the weighting table 154 to be multiplied by each pixel is determined so that the image point becomes a large value in proportion to the proportion of time that the image point exists in each pixel. As described above, the image blur amount during the exposure period is calculated based on the angular velocity signal from the angular velocity sensor 70 and the zoom position signal (focal length of the photographing optical system 12).

元画像150の露光期間中における像振れ量に基づいて着目画素152Aの像点が例えば図4(A)に示す軌跡のように移動した場合に、その像点が各画素に存在する時間の割合いに応じて重み付けテーブル154の各要素の値が同図(B)のような値に設定される。   When the image point of the pixel of interest 152A moves, for example, as shown in the locus shown in FIG. 4A, based on the amount of image blur during the exposure period of the original image 150, the ratio of the time during which the image point exists in each pixel Accordingly, the value of each element of the weighting table 154 is set to a value as shown in FIG.

CPU42では、元画像150の周縁部1画素分以外の全ての画素を順に着目画素として上記の重み付け変換処理が順次行われ、元画像150の画像データが重み付け変換画像の画像データとして変換される。そして、同様の重み付け変換処理がRAM46に格納されている3コマ分の画像データの全てに対して行われる。このとき、重み付けテーブルの各要素の値は、各画像データの露光期間中に検出された像振れ量に基づいて各コマの画像データごとに設定される。   In the CPU 42, the above weighting conversion processing is sequentially performed with all the pixels other than the one peripheral edge pixel of the original image 150 as the target pixel in order, and the image data of the original image 150 is converted as image data of the weighted conversion image. A similar weighting conversion process is performed on all the image data for three frames stored in the RAM 46. At this time, the value of each element of the weighting table is set for each image data of each frame based on the amount of image blur detected during the exposure period of each image data.

続いて、画素ずらし合成処理について図5、図6を用いて説明する。上記のようにCCD14により撮像された3コマ分の画像データの重み付け変換処理が終了すると、CPU42は図5に示すようにそれらの3コマ分の重み付け変換画像150A〜150Cの画像データから画素ずらし合成処理により、記録用の1コマ分の合成画像160Aを生成する。   Next, the pixel shift composition process will be described with reference to FIGS. When the weight conversion processing of the image data for three frames imaged by the CCD 14 is completed as described above, the CPU 42 synthesizes the pixel shift from the image data of the weight conversion images 150A to 150C for the three frames as shown in FIG. By processing, a composite image 160A for one frame for recording is generated.

そこで、CPU42は、図6(A)に示すように1コマ目の重み付け変換画像150Aに対して原点を設定する。原点は画像上の任意の点に設定することが可能であるが、本実施の形態では画像の中央位置を原点として設定する。   Therefore, the CPU 42 sets the origin for the weighted converted image 150A of the first frame as shown in FIG. Although the origin can be set at an arbitrary point on the image, the center position of the image is set as the origin in the present embodiment.

そして、1コマ目の重み付け変換画像150Aに対して2コマ目の重み付け変換画像150B及び3コマ目の重み付け変換画像150Cの像振れによる横方向及び縦方向のずれ量(変位量)を検出する。このずれ量は、上記のように角速度センサー70からの角速度信号(及び撮影光学系12の焦点距離)により検出される像振れ量から得られる。例えば、1コマ目の画像の撮像(露光)開始時において検出された像振れ量を0とした場合に、それに対して、2コマ目の画像の撮像開始時において検出された像振れ量が2コマ目の重み付け変換画像150Bのずれ量となる。3コマ目の重み付け変換画像150Cのずれ量も同様である。このようにして1コマ目の重み付け変換画像150Aに対する2コマ目の重み付け変換画像150B及び3コマ目の重み付け変換画像150Cのずれ量が得られると、それらのずれ量分だけ画像を反対方向にずらして1コマ目から3コマ目までの重み付け変換画像150A〜150Cを合成する。   Then, the horizontal shift amount and the vertical shift amount (displacement amount) due to the image blur of the second frame weight conversion image 150B and the third frame weight conversion image 150C are detected with respect to the first frame weight conversion image 150A. This deviation amount is obtained from the image blur amount detected by the angular velocity signal from the angular velocity sensor 70 (and the focal length of the photographing optical system 12) as described above. For example, when the amount of image blur detected at the start of image capture (exposure) for the first frame is set to 0, the image blur amount detected at the start of image capture for the second frame is 2. This is the shift amount of the weighted converted image 150B of the frame. The shift amount of the weighted converted image 150C in the third frame is the same. When the shift amounts of the weighted converted image 150B of the second frame and the weighted converted image 150C of the third frame with respect to the weighted converted image 150A of the first frame are obtained in this way, the image is shifted in the opposite direction by the shift amount. Thus, the weighted conversion images 150A to 150C from the first frame to the third frame are synthesized.

具体的には次のような処理を行う。図6(A)において、まず、1コマ目の重み付け変換画像150Aに対して、画像の中心位置を原点とする2次元座標(横方向をX、縦方向をY)を想定し、各画素に2次元座標を割り当てるものとする。一方、同図(B)の2コマ目の重み付け変換画像150B及び同図(C)の3コマ目の重み付け変換画像150Cに対しては、上記のように得られたずれ量(像振れ量)に従って原点の位置を画像の中心位置から変位させる。例えば、1コマ目の重み付け変換画像150Aに対して2コマ目の重み付け変換画像150Bが、X方向にΔX、Y方向にΔY分だけずれたとすると、原点の位置も同じように画像の中心位置からX方向にΔX、Y方向にΔYだけ変位させる。そして、その新たな原点の位置での座標系によって各画素に2次元座標を割り当てる。図6(B)、(C)において、2コマ目の重み付け変換画像150Bと3コマ目の重み付け変換画像150Cに対して破線で示した枠Fは、各画像のずれ量(像振れ量)に応じて変更された新たな原点での2次元座標において、1コマ目の重み付け変換画像150Aの各画素と同一座標値が割り当てられる画素の範囲を示し、1コマ目の画像と同一画角の画像が得られる範囲を示している。   Specifically, the following processing is performed. 6A, first, for the weighted converted image 150A of the first frame, assuming two-dimensional coordinates (X in the horizontal direction and Y in the vertical direction) with the center position of the image as the origin, Two-dimensional coordinates shall be assigned. On the other hand, with respect to the weighted converted image 150B of the second frame in FIG. 5B and the weighted converted image 150C of the third frame in FIG. 4C, the shift amount (image blur amount) obtained as described above is obtained. According to the above, the position of the origin is displaced from the center position of the image. For example, if the weighted converted image 150B of the second frame is shifted by ΔX in the X direction and ΔY in the Y direction with respect to the weighted converted image 150A of the first frame, the position of the origin is similarly shifted from the center position of the image. Displace by ΔX in the X direction and ΔY in the Y direction. Then, two-dimensional coordinates are assigned to each pixel by the coordinate system at the position of the new origin. In FIGS. 6B and 6C, a frame F indicated by a broken line with respect to the weighted converted image 150B of the second frame and the weighted converted image 150C of the third frame indicates a shift amount (image blur amount) of each image. In the two-dimensional coordinates at the new origin changed accordingly, the range of pixels to which the same coordinate value is assigned as each pixel of the weighted converted image 150A of the first frame is shown and an image having the same angle of view as the first frame image Indicates the range where.

これによって、1コマ目から3コマ目までの重み付け変換画像150A〜150Cにおいて、同一物点に対する像点の位置(画素)は、同じ座標値となる。そこで、それらの1コマ目から3コマ目までの重み付け変換画像150A〜150Cにおいて、同一座標値の画素の画素値を加算平均する。これによって、同図(D)のように同一物点の像点が重なるようにして各コマの重み付け変換画像が重ね合わせられ、記憶メディア36に記録するための1コマ分の合成画像が生成される。   Thereby, in the weighted converted images 150A to 150C from the first frame to the third frame, the position (pixel) of the image point with respect to the same object point has the same coordinate value. Therefore, the pixel values of the pixels having the same coordinate value are added and averaged in the weighted converted images 150A to 150C from the first frame to the third frame. As a result, the weighted converted images of the respective frames are superimposed so that the image points of the same object point overlap as shown in FIG. 4D, and a composite image for one frame to be recorded on the storage medium 36 is generated. The

ここで、同図(D)の太枠(補正可能範囲160)で示すように3コマ分の重み付け変換画像150A〜150Cが重なり合う画素範囲と、2コマ分又は他と画像と全く重ならない画素範囲とが生じる。本実施の形態では、例えば、3コマ分の重み付け変換画像が重なり合う補正可能範囲160の画像のみを像振れ補正された合成画像160Aとして扱うものとし、その補正可能範囲160の中から実際に記憶メディア36に記録する画像サイズの画像を切り出す。尚、この画像の切出しの処理については詳細を後述する。   Here, as shown by a thick frame (correctable range 160) in FIG. 4D, a pixel range in which the weighted converted images 150A to 150C for three frames overlap, and a pixel range that does not overlap the image at all for two frames or the other. Will occur. In the present embodiment, for example, only the image in the correctable range 160 in which the weighted converted images for three frames overlap is treated as the composite image 160A subjected to image blur correction, and the storage medium is actually stored in the correctable range 160. The image of the image size to be recorded in 36 is cut out. The details of the image cutting process will be described later.

また、本実施の形態では、各コマの画像は、各々が適正な明るさとなる露光時間で撮像されたものであるため、重み付け変換画像150A〜150Cの各画素の画素値を加算平均(加算して3分の1)することによって適正露光の1コマ分の合成画像を得るようにしている。ただし、複数コマの画像から1コマ分の合成画像を生成する場合にどのような合成処理を行うかはこれに限らない。例えば、適正な明るさとなる露光時間を分割して複数コマの画像を撮像した場合には、各コマの画像の各画素の画素値を単に加算することによって合成画像が生成される。また、各コマの画像に信号増幅等の処理が施された場合には、各画素の画素値を加算平均又は加算して得られた合成画像に輝度調整の処理が施される。即ち、各コマの画像の合成は、各画素の画素値を加算する処理と、これによって得られた合成画像の輝度を適切にする処理とによって行われるが、輝度を適切にする処理は各コマの画像を取得する条件や各コマの画像に施された処理内容に応じて異なる。   In the present embodiment, since each frame image is captured with an exposure time at which each has an appropriate brightness, the pixel values of the pixels of the weighted converted images 150A to 150C are averaged (added). Therefore, a composite image for one frame of proper exposure is obtained. However, what kind of composition processing is performed when a composite image for one frame is generated from a plurality of frames is not limited to this. For example, when images of a plurality of frames are captured by dividing the exposure time at which the brightness is appropriate, a composite image is generated by simply adding the pixel values of each pixel of the image of each frame. When processing such as signal amplification is performed on the image of each frame, luminance adjustment processing is performed on a composite image obtained by averaging the pixel values of each pixel or adding the pixel values. In other words, the image of each frame is synthesized by the process of adding the pixel values of each pixel and the process of making the brightness of the synthesized image obtained by this process appropriate. It depends on the conditions for acquiring the image and the processing content applied to the image of each frame.

図7は、上記の画素ずらし合成処理の処理手順を示したフローチャートである。まず、CPU42は、1コマ目の重み付け変換画像(以下、単に画像という)の原点を設定する(ステップS10)。例えば上記のように1コマ目の画像の中心位置を原点とする。次に、2コマ目及び3コマ目の画像の露光開始時における像振れ量を角速度センサー70からの角速度信号(及び撮影光学系12の焦点距離)に基づいて算出する(ステップS12)。続いて、その像振れ量により2コマ目及び3コマ目の画像の原点を上記のように決定し、1コマ目から3コマ目までの画像の原点の位置合せを行う(ステップS14)。そして、1コマ目から3コマ目までの画像の加算平均を求めることによって1コマ分の合成画像を生成する(ステップS16)。   FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of the above-described pixel shift composition processing. First, the CPU 42 sets the origin of a weighted converted image (hereinafter simply referred to as an image) for the first frame (step S10). For example, as described above, the center position of the first frame image is set as the origin. Next, the image shake amount at the start of exposure of the second and third frame images is calculated based on the angular velocity signal from the angular velocity sensor 70 (and the focal length of the photographing optical system 12) (step S12). Subsequently, the origins of the second and third frame images are determined as described above based on the image shake amount, and the origins of the first to third frame images are aligned (step S14). Then, a composite image for one frame is generated by calculating an average of the images from the first frame to the third frame (step S16).

以上のようにして像振れ補正処理が施されて得られた1コマ分の合成画像の画像データは、CPU42からRAM46に出力される。そして、像振れ補正を行わない場合と同様に、その画像データがデジタル信号処理部24でYUV信号に変換され、続いて、圧縮・伸張処理部32によって所定の圧縮画像データとされたのち、メディアコントローラ34を介して記憶メディア36に格納される。図2においては像振れ補正演算手段106によって像振れ補正処理が施されて得られた1コマ分の合成画像の画像データは、記憶手段108に記録されるようになっており、記憶手段108は記憶メディア36によって具体化される手段を示している。   Image data of a composite image for one frame obtained by performing the image blur correction process as described above is output from the CPU 42 to the RAM 46. Then, as in the case where image blur correction is not performed, the image data is converted into a YUV signal by the digital signal processing unit 24, and subsequently converted into predetermined compressed image data by the compression / decompression processing unit 32. It is stored in the storage medium 36 via the controller 34. In FIG. 2, the image data of one frame of the composite image obtained by performing the image blur correction process by the image blur correction calculation unit 106 is recorded in the storage unit 108. The storage unit 108 Means embodied by the storage medium 36 are shown.

次に、上記像振れ補正処理についてより詳細な実施の形態及び他の実施の形態について説明する。   Next, a more detailed embodiment and other embodiments of the image blur correction process will be described.

まず、像振れ補正処理における重み付け変換処理の実施の形態に関して説明する。上記実施の形態では、像振れ補正処理における重み付け変換処理は、図3のように3×3の画素群152に対して3×3の重み付けテーブル154を用いて着目画素の画素値を重み付け変換するようにしたが、任意の要素数n×m(n,mは自然数)の画素群と重み付けテーブルとで重み付け変換処理を行うことができる。   First, an embodiment of weight conversion processing in image blur correction processing will be described. In the above embodiment, the weighting conversion process in the image blur correction process weights and converts the pixel value of the pixel of interest using the 3 × 3 weighting table 154 for the 3 × 3 pixel group 152 as shown in FIG. However, the weight conversion process can be performed with a pixel group having an arbitrary number of elements n × m (n and m are natural numbers) and a weighting table.

また、各コマの画像の撮像時におけるシャッタ速度が遅くなる程、即ち、露光時間が長くなる程、露光期間内での像振れ量が増大することを考慮して、重み付け変換処理に使用する画素群の範囲を大きくし、その画素群と重み付けテーブルの要素数を多くすると好適である。例えば、露光時間が所定のしきい値以上の場合には、5×5の画素群と重み付けテーブルとで重み付け変換処理を行い、露光時間がそのしきい値未満の場合には、上記実施の形態のように3×3の画素群と重み付けテーブルとで重み付け変換処理を行うことが考えられる。この場合の重み付け変換処理の例を図8に示すと、例えば、露光時間が1/60秒よりも短い場合には、同図(A)に示すように上記実施の形態で示したのと同様に3×3の画素群152及び重み付けテーブル154により重み付け平均を求めることによって、着目画素152Aの重み付け変換後の画素値b2′を算出する。   Considering that the amount of image blur within the exposure period increases as the shutter speed at the time of capturing an image of each frame becomes slower, that is, as the exposure time becomes longer, the pixels used for weight conversion processing It is preferable to increase the group range and increase the number of elements in the pixel group and the weighting table. For example, when the exposure time is equal to or greater than a predetermined threshold value, weight conversion processing is performed using a 5 × 5 pixel group and a weighting table. When the exposure time is less than the threshold value, the above embodiment is performed. As described above, it is conceivable to perform weight conversion processing using a 3 × 3 pixel group and a weighting table. FIG. 8 shows an example of the weighting conversion process in this case. For example, when the exposure time is shorter than 1/60 seconds, the same as that shown in the above embodiment as shown in FIG. In addition, by calculating a weighted average using the 3 × 3 pixel group 152 and the weighting table 154, the pixel value b2 ′ after weighting conversion of the pixel of interest 152A is calculated.

一方、露光時間が1/60秒以上の場合には、同図(B)に示すように5×5の画素群152及び重み付けテーブル154により重み付け平均を求めることによって、着目画素152Aの重み付け変換後の画素値b2′を算出する。同図のように5×5の画素群152の各画素値をa1〜a5、b1〜b5、c1〜c5、d1〜d5、e1〜e5(着目画素の画素値はc3)とし、重み付けテーブル154の各要素の値をA1〜A5、B1〜B5、C1〜C5、D1〜D5、E1〜E5(An、Bn、Cn、Dn、En:n=1〜5)とすると、次式により重み付け平均Tが求められる。   On the other hand, when the exposure time is 1/60 second or more, as shown in FIG. 5B, the weighted average is obtained from the 5 × 5 pixel group 152 and the weighting table 154, thereby performing the weighting conversion of the pixel of interest 152A. The pixel value b2 ′ is calculated. As shown in the figure, the pixel values of the 5 × 5 pixel group 152 are a1 to a5, b1 to b5, c1 to c5, d1 to d5, and e1 to e5 (the pixel value of the pixel of interest is c3), and the weighting table 154 When the values of each element of A1 are A1 to A5, B1 to B5, C1 to C5, D1 to D5, E1 to E5 (An, Bn, Cn, Dn, En: n = 1 to 5), T is required.

Figure 0004621991
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そして、これにより求められた重み付け平均Tが着目画素152Aの重み付け変換後の画素値C3′となる。
5×5の重み付けテーブル154においても各要素の値は、上記実施の形態で説明した3×3の重み付けテーブルの各要素の値と同様に設定される。即ち、着目画素152Aに結像していた像点が撮像終了時(露光終了時)までに各画素に存在している時間の割合いに比例して大きな値となるように、各画素に掛け合わされる重み付けテーブル154の各要素の値が決定される。
Then, the weighted average T thus obtained becomes the pixel value C3 ′ after weight conversion of the pixel of interest 152A.
Also in the 5 × 5 weighting table 154, the value of each element is set similarly to the value of each element of the 3 × 3 weighting table described in the above embodiment. That is, each pixel is multiplied so that the image point imaged on the pixel of interest 152A becomes a large value in proportion to the proportion of time existing in each pixel by the end of imaging (at the end of exposure). The value of each element of the weighting table 154 is determined.

尚、露光時間が極めて短い場合、例えば、露光時間が1/250秒未満の場合には、各コマの画像の露光期間中での像振れ量が極めて小さいため重み付け変換処理を行わずに画素ずらし合成を行うようにすると好適である。   When the exposure time is extremely short, for example, when the exposure time is less than 1/250 seconds, the image shift amount during the exposure period of each frame image is extremely small, so that the pixel shift is not performed without performing the weighting conversion process. It is preferable to perform the synthesis.

図9は、各コマの画像の露光時間に対して重み付け変換処理での画素群及び重み付けテーブルの要素数の選択手順を示したフローチャートである。CPU42は、AE検出部38の情報により各コマの画像を撮像するときの適正なシャッタ速度(露光時間)を設定すると(ステップS30)、その露光時間が1/60秒以上か否かを判定する(ステップS32)。YESと判定した場合には、重み付け変換処理における画素群及び重み付けテーブルの要素数を5×5とする(ステップS34)。一方、ステップS32においてNOと判定した場合には、続いて露光時間が1/250秒以上か否か判定する(ステップS36)。YESと判定した場合には、重み付け変換処理における画素群及び重み付けテーブルの要素数を3×3とする(ステップS38)。ステップS36においてNOと判定した場合には、重み付け変換処理を行わないものとする。   FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for selecting a pixel group and the number of elements of the weighting table in the weighting conversion process for the exposure time of the image of each frame. When the CPU 42 sets an appropriate shutter speed (exposure time) for capturing an image of each frame based on information from the AE detection unit 38 (step S30), the CPU 42 determines whether the exposure time is 1/60 second or more. (Step S32). If it is determined YES, the pixel group and the number of elements in the weighting table in the weighting conversion process are set to 5 × 5 (step S34). On the other hand, if it is determined as NO in step S32, it is subsequently determined whether or not the exposure time is 1/250 second or longer (step S36). If it is determined YES, the pixel group and the number of elements in the weighting table in the weighting conversion process are set to 3 × 3 (step S38). If it is determined NO in step S36, the weight conversion process is not performed.

次に、像振れ補正処理における画素ずらし合成処理に関する実施の形態について説明する。   Next, an embodiment related to pixel shift composition processing in image blur correction processing will be described.

図6で示したように、画素ずらし合成の際に3コマ分の重み付け変換画像150A〜150Cをずらした場合に、それらの3コマ分の重み付け変換画像150A〜150Cが重なり合う画素範囲は、像振れが生じた分、各コマの重み付け変換画像の全画素範囲の一部(太線で示した補正可能範囲160)に縮小される。一方、各コマの重み付け変換画像150A〜150Cは、CCD14の撮像面全体によって撮像される画像と同サイズであり、記憶メディア36に実際に記録される画像(記録画像)よりも大きな画像サイズ(画素数)となっている。これによって、補正可能範囲160の合成画像160Aの画像サイズは、通常、記録画像の画像サイズよりも大きく、補正可能範囲160の合成画像160Aから記録画像が切り出される。   As shown in FIG. 6, when the weighted converted images 150A to 150C for three frames are shifted during the pixel shift composition, the pixel range where the weighted converted images 150A to 150C for the three frames overlap is image blur. As a result, the image is reduced to a part of the entire pixel range of the weighted converted image of each frame (correctable range 160 indicated by a thick line). On the other hand, the weighted converted images 150 </ b> A to 150 </ b> C of each frame are the same size as the image captured by the entire imaging surface of the CCD 14 and are larger in image size (pixels) than the image (recorded image) actually recorded on the storage medium 36. Number). As a result, the image size of the composite image 160A in the correctable range 160 is usually larger than the image size of the recorded image, and the recorded image is cut out from the composite image 160A in the correctable range 160.

尚、像振れ補正処理において、CCD14により連続して撮像された各コマの画像を重み付け変換することなく、画素ずらし合成する場合であっても像振れ補正として有効である。従って、本明細書における画素ずらし合成処理も、画素ずらし合成する各コマの画像が重み付け変換した重み付け変換画像であっても重み付け変換していない画像であっても適用可能であるものとし、以下において、画素ずらし合成する各コマの画像が重み付け変換画像であっても単に画像という。   In the image blur correction process, the image of each frame continuously picked up by the CCD 14 is effective as image blur correction even when the pixels are combined by shifting without weighting conversion. Accordingly, the pixel shift composition processing in this specification can be applied to whether the image of each frame to be pixel shifted composite is a weighted conversion image obtained by weight conversion or an image that is not subjected to weight conversion. Even if the image of each frame to be shifted and combined is a weighted conversion image, it is simply referred to as an image.

記録画像の切出し範囲は、図10(A)に示すように1コマ目の画像150Aの中心位置を中心として四角形状の範囲170に設定される。即ち、CCD14の撮像面(受光面)全体から得られる1コマ目の画像150A全体に対して中央に記録画像の切出し範囲が設定される。尚、この切出し範囲170を記録予定範囲170というものとする。図6に示したように3コマ分の画像150A〜150Cを画素ずらし合成した場合に、図6(D)及び図10(B)のように3コマ分の画像150A〜150Cが重なり合う補正可能範囲160の合成画像160Aが生成される。このとき、図10(B)のように1コマ目の画像150Aに設定された記録予定範囲170がその補正可能範囲160に内包されている場合には、その記録予定範囲170の画像が記録画像として切り出される。   The cutout range of the recorded image is set to a rectangular range 170 with the center position of the first frame image 150A as the center, as shown in FIG. That is, the cutout range of the recorded image is set in the center with respect to the entire first frame image 150A obtained from the entire imaging surface (light receiving surface) of the CCD 14. The cutout area 170 is called a scheduled recording area 170. As shown in FIG. 6, when the images 150A to 150C for three frames are combined by shifting the pixels, the correctable range in which the images 150A to 150C for three frames overlap as shown in FIGS. 6D and 10B. 160 composite images 160A are generated. At this time, as shown in FIG. 10B, when the scheduled recording range 170 set in the first frame image 150A is included in the correctable range 160, the image in the scheduled recording range 170 is the recorded image. Cut out as.

一方、各コマの画像の撮像時間(露光時間)が長くなると、コマ間での像振れ量が大きくなるため、補正可能範囲160が1コマ目の画像150Aの中心に対して大きく上下左右に変位し、又は、サイズが小さくなり、1コマ目の画像150Aの中心に設定された記録予定範囲170が補正可能範囲160に内包されなくなる場合がある。   On the other hand, if the image capturing time (exposure time) of each frame image becomes long, the amount of image shake between the frames increases. Therefore, the correctable range 160 is largely displaced vertically and horizontally with respect to the center of the first image 150A. Alternatively, the size may be reduced, and the scheduled recording range 170 set at the center of the first frame image 150A may not be included in the correctable range 160.

図11はCCD14の撮像面180の全範囲を示しており、画素ずらし合成の際に、1コマ目の画像150Aの中央位置に設定された記録予定範囲170に対応する各コマの画素範囲をCCD14の撮像面180上で示したものである。1コマ目の画像150Aの記録予定範囲170に対応する画素範囲は、CCD14の撮像面180上においても中央位置の画素範囲170Aに設定される。尚、CCD14の撮像面180においても1コマ目の画像と同様に中心位置を原点とし、横方向をX、縦方向をYとする2次元座標を想定している。   FIG. 11 shows the entire range of the imaging surface 180 of the CCD 14, and the pixel range of each frame corresponding to the scheduled recording range 170 set at the center position of the image 150A of the first frame at the time of pixel shift composition. This is shown on the imaging surface 180. A pixel range corresponding to the scheduled recording range 170 of the image 150A of the first frame is set to the pixel range 170A at the center position on the imaging surface 180 of the CCD 14. Note that, on the imaging surface 180 of the CCD 14, similarly to the first frame image, a two-dimensional coordinate is assumed in which the center position is the origin, the horizontal direction is X, and the vertical direction is Y.

一方、2コマ目と3コマ目の画像150B、150Cの記録予定範囲170に対応する画素範囲は、それらの画像のずれ量(像振れ量)に対応して上下左右に変位し、CCD14の撮像面180上において中心位置からずれてそれぞれ画素範囲170B、170Cとなる。尚、画素範囲170B、170Cは、画素範囲170Aと一致する画角範囲の画像を撮像する範囲を示す。このとき、同図の画素範囲170Bに示すように像振れ量が大きくなると、記録予定範囲170に対応する2コマ目又は3コマ目の画素範囲がCCD14の撮像面180の範囲からはみ出す場合が生じる。この場合に、上記のように記録予定範囲170が補正可能範囲160に内包されなくなる。また、記録予定範囲170に対応する2コマ目又は3コマ目の画素範囲がCCD14の撮像面180の範囲から大きくずれると、補正可能範囲160の大きさが記録予定範囲170よりも小さくなるという場合が生じる。   On the other hand, the pixel range corresponding to the scheduled recording area 170 of the images 150B and 150C in the second frame and the third frame is displaced vertically and horizontally corresponding to the shift amount (image blur amount) of these images, and the CCD 14 captures the image. The pixel ranges 170B and 170C are shifted from the center position on the surface 180, respectively. The pixel ranges 170B and 170C indicate ranges in which an image having an angle of view range that matches the pixel range 170A is captured. At this time, when the image blur amount increases as shown in the pixel range 170B of FIG. 9, the pixel range of the second frame or the third frame corresponding to the scheduled recording range 170 may protrude from the range of the imaging surface 180 of the CCD 14. . In this case, the scheduled recording range 170 is not included in the correctable range 160 as described above. In addition, when the pixel range of the second frame or the third frame corresponding to the scheduled recording range 170 is greatly deviated from the range of the imaging surface 180 of the CCD 14, the size of the correctable range 160 is smaller than the scheduled recording range 170. Occurs.

このような場合には、主として1コマ目の画像150Aにおいて中央に設定される記録予定範囲170の位置を変更する方法、記録予定範囲170の大きさを変更する方法、記録予定範囲170を3コマ分(全コマ分)の画像150A〜150Cが重ね合わせられる補正可能範囲160内に制限しない方法が考えられる。   In such a case, mainly the method of changing the position of the scheduled recording range 170 set at the center in the first image 150A, the method of changing the size of the scheduled recording range 170, and the scheduled recording range 170 of three frames. A method is conceivable in which the images 150A to 150C of minutes (all frames) are not limited to within the correctable range 160 where they are superimposed.

まず、記録予定範囲170の位置を変更する方法について説明する。図12(A)に示すように画素ずらし合成によって3コマ分の画像が重ね合わせられる補正可能範囲160に対して、1コマ目の画像150Aの中央に設定された初期の記録予定範囲170が内包されていない場合において、同図(B)に示すように記録予定範囲170を補正可能範囲160に内包される位置に変更する。このとき例えば、X方向及びY方向に最小の変化量となるような位置に変位すると好適であり、同図の場合、補正可能範囲160の右下の角に記録予定範囲170の右下の角の位置が合わせられている。   First, a method for changing the position of the scheduled recording range 170 will be described. As shown in FIG. 12 (A), an initial scheduled recording area 170 set in the center of the first frame image 150A is included with respect to the correctable range 160 in which images of three frames are superimposed by pixel shift composition. If not, the scheduled recording range 170 is changed to a position included in the correctable range 160 as shown in FIG. At this time, for example, it is preferable to displace to a position where the minimum amount of change is in the X direction and the Y direction. In the case of FIG. Are aligned.

図13は、記録予定範囲170の位置を変更するCPU42での手順を示したフローチャートである。図7のフローチャートで説明したように、像振れ量(画像のずれ量)に基づいて2コマ目と3コマ目の画像の原点位置を中心位置からずらし、1コマ目から3コマ目の原点位置が一致するようにして画素ずらし合成を行うと、続いて、CPU42は、3コマ分の画像が重ね合わされた補正可能範囲160の4隅の座標値を算定する(ステップS20)。図14(A)に示すように1コマ目の画像150Aに対して中心位置を原点とするX−Y座標を想定した場合に、補正可能範囲160の左上隅、右上隅、右下隅、左下隅の各々の座標値(XC0,YC0)、(XC1,YC0)、(XC1,YC1)、(XC0,YC1)を算定する。   FIG. 13 is a flowchart showing a procedure in the CPU 42 for changing the position of the scheduled recording range 170. As described in the flowchart of FIG. 7, the origin positions of the second and third frames are shifted from the center position based on the image blur amount (image shift amount), and the origin positions of the first to third frames are shifted. Then, the CPU 42 calculates the coordinate values of the four corners of the correctable range 160 in which the images for three frames are superimposed (step S20). As shown in FIG. 14A, when assuming an XY coordinate whose center is the origin for the first frame image 150A, the upper left corner, the upper right corner, the lower right corner, and the lower left corner of the correctable range 160 The coordinate values (XC0, YC0), (XC1, YC0), (XC1, YC1), and (XC0, YC1) are calculated.

続いてCPU42は、1コマ目の画像150Aの中央に設定された標準の記録予定範囲170の4隅の位置が補正可能範囲160内か否かを判定する(ステップS22)。即ち、図14(A)に示すように初期の記録予定範囲170の左上隅、右上隅、右下隅、左下隅の各々の座標値を(X0,Y0)、(X1,Y0)、(X1,Y1)、(X0,Y1)とすると、X0≧XC0、Y0≧YC0、X1≦XC1、Y1≦YC1の全ての条件を満たすか否かを判定する。ここで、YESと判定した場合には記録予定範囲170が補正可能範囲160に内包されているため、記録予定範囲170の位置を変更することなく、その記録予定範囲170の画像を記録画像として切り出す(ステップS26)。   Subsequently, the CPU 42 determines whether or not the positions of the four corners of the standard scheduled recording range 170 set at the center of the first frame image 150A are within the correctable range 160 (step S22). That is, as shown in FIG. 14A, the coordinate values of the upper left corner, the upper right corner, the lower right corner, and the lower left corner of the initial scheduled recording area 170 are set to (X0, Y0), (X1, Y0), (X1, If Y1) and (X0, Y1), it is determined whether or not all the conditions of X0 ≧ XC0, Y0 ≧ YC0, X1 ≦ XC1, and Y1 ≦ YC1 are satisfied. If YES is determined, the scheduled recording range 170 is included in the correctable range 160. Therefore, the image of the scheduled recording range 170 is cut out as a recorded image without changing the position of the scheduled recording range 170. (Step S26).

一方、ステップS22においてNOと判定した場合には、記録予定範囲170の4隅の位置が補正可能範囲160内となるように記録予定範囲170の位置を移動させる(ストップS24)。例えば、X0≧XC0、Y0≧YC0、X1≦XC1、Y1≦YC1の全ての条件を満たすようになる方向に記録予定範囲170を徐々に移動させていった場合にそれらの全ての条件を満たすようになった位置に記録予定範囲170を移動させる。これによって図14(B)のように記録予定範囲170が補正可能範囲160に内包される。そして、CPU42は、その変更した記録予定範囲170の画像を記録画像として切り出す(ステップS26)。   On the other hand, if NO is determined in step S22, the position of the scheduled recording area 170 is moved so that the positions of the four corners of the scheduled recording area 170 are within the correctable range 160 (stop S24). For example, if the scheduled recording area 170 is gradually moved in a direction that satisfies all the conditions of X0 ≧ XC0, Y0 ≧ YC0, X1 ≦ XC1, and Y1 ≦ YC1, all the conditions are satisfied. The scheduled recording area 170 is moved to the position where the As a result, the recordable range 170 is included in the correctable range 160 as shown in FIG. Then, the CPU 42 cuts out the image of the changed scheduled recording area 170 as a recorded image (step S26).

次に、記録予定範囲170の大きさを変更する方法について説明する。図15(A)に示すように画素ずらし合成によって3コマ分の画像が重ね合わせられる補正可能範囲160に対して、1コマ目の画像150Aの中央に設定された初期の記録予定範囲170が内包されていない場合において、同図(B)に示すように記録予定範囲170を補正可能範囲160に内包される大きさに縮小する。例えば、記録予定範囲170から切り出す記録画像の画像サイズは1600×1200画素、1280×960画素のように予め複数のサイズのものが規定され、それらの画像サイズのうちからユーザが所望の画像サイズを選択できるようになっている。そして、ユーザが選択した画像サイズにおいて、その画像サイズの記録画像を切り出す記録予定範囲170の大きさも変更されるようになっている。ユーザが選択した画像サイズに対応した大きさの記録予定範囲170を初期の記録予定範囲とすると、その初期の記録予定範囲170が補正可能範囲160に内包されない場合には、それよりも画素サイズに対応した記録予定範囲であって、且つ、記録予定範囲の中心を1コマ目の画像150Aの中心位置を変えることなく補正可能範囲160に内包される大きさの記録予定範囲のうち最大のものを新たな記録予定範囲170として変更する。   Next, a method for changing the size of the scheduled recording range 170 will be described. As shown in FIG. 15A, an initial scheduled recording area 170 set at the center of the first frame image 150A is included with respect to the correctable range 160 in which images of three frames are superimposed by pixel shift composition. If not, the scheduled recording area 170 is reduced to a size included in the correctable area 160 as shown in FIG. For example, the image size of a recorded image cut out from the scheduled recording range 170 is defined in advance as a plurality of sizes such as 1600 × 1200 pixels and 1280 × 960 pixels, and the user selects a desired image size from among these image sizes. It can be selected. In the image size selected by the user, the size of the scheduled recording range 170 for cutting out a recorded image of that image size is also changed. Assuming that the scheduled recording range 170 having a size corresponding to the image size selected by the user is the initial scheduled recording range, if the initial scheduled recording range 170 is not included in the correctable range 160, the pixel size is set to that. The maximum scheduled recording range of the size that is included in the correctable range 160 without changing the center position of the first frame image 150A is the corresponding scheduled recording range. The new recording schedule range 170 is changed.

図16は、記録予定範囲170の位置を変更するCPU42での手順を示したフローチャートである。図7のフローチャートで説明したように、像振れ量(画像のずれ量)に基づいて2コマ目と3コマ目の画像の原点位置を中心位置からずらし、1コマ目から3コマ目の原点位置が一致するようにして画素ずらし合成を行うと、続いて、CPU42は、3コマ分の画像が重ね合わされた補正可能範囲160の4隅の座標値を算定する(ステップS30)。図17(A)に示すように1コマ目の画像150Aに対して中心位置を原点とするX−Y座標を想定した場合に、補正可能範囲160の左上隅、右上隅、右下隅、左下隅の各々の座標値(XC0,YC0)、(XC1,YC0)、(XC1,YC1)、(XC0,YC1)を算定する。   FIG. 16 is a flowchart showing a procedure in the CPU 42 for changing the position of the scheduled recording range 170. As described in the flowchart of FIG. 7, the origin positions of the second and third frames are shifted from the center position based on the image blur amount (image shift amount), and the origin positions of the first to third frames are shifted. Then, the CPU 42 calculates the coordinate values of the four corners of the correctable range 160 in which the images for three frames are superimposed (step S30). As shown in FIG. 17A, when assuming an XY coordinate whose center is the origin for the image 150A of the first frame, the upper left corner, the upper right corner, the lower right corner, and the lower left corner of the correctable range 160 The coordinate values (XC0, YC0), (XC1, YC0), (XC1, YC1), and (XC0, YC1) are calculated.

続いてCPU42は、1コマ目の画像150Aの中央に設定された標準の記録予定範囲170の4隅の位置が補正可能範囲160内か否かを判定する(ステップS32)。即ち、図17(A)に示すように初期の記録予定範囲170の左上隅、右上隅、右下隅、左下隅の各々の座標値を(X0,Y0)、(X1,Y0)、(X1,Y1)、(X0,Y1)とすると、X0≧XC0、Y0≧YC0、X1≦XC1、Y1≦YC1の全ての条件を満たすか否かを判定する。ここで、YESと判定した場合には記録予定範囲170が補正可能範囲160に内包されているため、記録予定範囲170の大きさを変更することなく、その記録予定範囲170の画像を記録画像として切り出す(ステップS36)。   Subsequently, the CPU 42 determines whether or not the positions of the four corners of the standard scheduled recording range 170 set at the center of the first frame image 150A are within the correctable range 160 (step S32). That is, as shown in FIG. 17A, the coordinate values of the upper left corner, the upper right corner, the lower right corner, and the lower left corner of the initial scheduled recording area 170 are set to (X0, Y0), (X1, Y0), (X1, If Y1) and (X0, Y1), it is determined whether or not all the conditions of X0 ≧ XC0, Y0 ≧ YC0, X1 ≦ XC1, and Y1 ≦ YC1 are satisfied. If the determination is YES, the scheduled recording range 170 is included in the correctable range 160, and therefore the image of the scheduled recording range 170 is used as a recorded image without changing the size of the scheduled recording range 170. Cut out (step S36).

一方、ステップS32においてNOと判定した場合には、記録予定範囲170の4隅の位置が補正可能範囲160内となるように記録予定範囲170を規定の大きさに縮小する(ストップS34)。例えば、記録画像として記録可能な規定の画像サイズ1600×1200(画素)、1280×960(画素)、…が予め決まっており、それらの画像サイズを記録したテーブルが用意されている。CPU42はそのテーブルのデータを参照し、記録予定範囲170を規定の画像サイズに対応する大きさに変更する。そして、記録予定範囲170の大きさを中心位置を変えずに変更した場合に、X0≧XC0、Y0≧YC0、X1≦XC1、Y1≦YC1の全ての条件を満たす大きさのうち最も大きくなるものに記録予定範囲170を変更(縮小)する。これによって図17(B)のように記録予定範囲170が補正可能範囲160に内包される。そして、CPU42は、その変更した記録予定範囲170の画像を記録画像として切り出す(ステップS36)。   On the other hand, if NO is determined in step S32, the scheduled recording area 170 is reduced to a prescribed size so that the positions of the four corners of the scheduled recording area 170 are within the correctable range 160 (stop S34). For example, prescribed image sizes 1600 × 1200 (pixels), 1280 × 960 (pixels),... That can be recorded as recorded images are determined in advance, and a table that records these image sizes is prepared. The CPU 42 refers to the data in the table and changes the scheduled recording range 170 to a size corresponding to the prescribed image size. Then, when the size of the scheduled recording range 170 is changed without changing the center position, the largest size among the sizes satisfying all the conditions of X0 ≧ XC0, Y0 ≧ YC0, X1 ≦ XC1, and Y1 ≦ YC1 The scheduled recording area 170 is changed (reduced). As a result, the scheduled recording range 170 is included in the correctable range 160 as shown in FIG. Then, the CPU 42 cuts out the image of the changed scheduled recording area 170 as a recorded image (step S36).

尚、記録予定範囲170が補正可能範囲160に内包されない場合に、上記のように記録予定範囲170の位置と大きさの両方を変更するものとし、変更された記録予定範囲170の大きさが補正可能範囲160に内包されるもののうち最も大きいものとなるように記録予定範囲170の位置及び大きさの両方を変更してもよい。   When the scheduled recording range 170 is not included in the correctable range 160, both the position and the size of the scheduled recording range 170 are changed as described above, and the changed size of the scheduled recording range 170 is corrected. Both the position and size of the scheduled recording area 170 may be changed so as to be the largest of those included in the possible range 160.

また、記録予定範囲170の大きさを上記のように初期に予定していた画像サイズに対応した大きさから変更(縮小)した場合、その縮小した記録予定範囲170から切り出した画像が初期に予定していた画像サイズと一致するように、切り出した画像を画素補間によって拡大するようにしてもよい。   Further, when the size of the scheduled recording range 170 is changed (reduced) from the size corresponding to the initially planned image size as described above, an image cut out from the reduced scheduled recording range 170 is initially scheduled. The clipped image may be enlarged by pixel interpolation so as to match the image size.

次に、記録予定範囲170を3コマ分の画像150A〜150Cが重ね合わせられる補正可能範囲160内に制限しない方法について説明する。図18に示すように画素ずらし合成によって3コマ分の画像が重ね合わせられる補正可能範囲160に対して、1コマ目の画像150Aの中央に設定された記録予定範囲170が内包されていない場合において、補正可能範囲160内に制限されることなく記録予定範囲170の合成画像を生成する。   Next, a method will be described in which the scheduled recording range 170 is not limited to the correctable range 160 in which the images 150A to 150C for three frames are superimposed. As shown in FIG. 18, in the case where the recordable range 170 set in the center of the image 150A of the first frame is not included in the correctable range 160 in which the images of three frames are superimposed by pixel shift composition, Then, a combined image of the scheduled recording range 170 is generated without being limited within the correctable range 160.

同図に示すように記録予定範囲170は、3コマ分の画像150A〜150Cが重なり合う範囲(即ち、補正可能範囲160)と、1コマ目と2コマ目又は1コマ目と3コマ目の2コマ分の画像が重なり合う範囲162、164と、1コマ目の画像150Aのみの範囲166とに分けられる。   As shown in the figure, the scheduled recording range 170 is a range in which images 150A to 150C for three frames overlap (that is, a correctable range 160), and the first frame and the second frame or the first frame and the second frame. It is divided into ranges 162 and 164 where the images of the frames overlap, and a range 166 of only the image 150A of the first frame.

各コマの画像150A〜150Cを画素ずらし合成する場合に、上記実施の形態で説明したように各コマの重なり合う画素(同一座標値の画素)の画素値の加算平均を求めて合成画像を生成する。このとき、3コマ分の画像が重なり合う補正可能範囲160に限らず、記録予定範囲170内の全ての画素について、各コマの重なり合う画素同士で画素値を加算する。そして、その加算した値を3で割って各画素の画素値の加算平均を求める。もし、記録予定範囲170が補正可能範囲160に内包される場合には、求めた画素値がそのまま合成画像(記録画像)の各画素の画素値となる。一方、図18のように2コマ分の画像が重なり合う範囲162、164や、1コマ分の画像のみの範囲166が生じる場合、範囲162、164内の画素の画素値は、上記のようにして求めた画素値を3/2倍した値とし、範囲166内の画素の画素値は、上記のようにしても求めた画像値を3倍にした値とする。これによって、記録予定範囲170内の合成画像の画素値が、重なり合うコマ数に応じた各コマの画素値の加算平均値となる。そして、その記録予定範囲170の画像を記録画像として使用する。   When the images 150A to 150C of each frame are combined by shifting the pixels, as described in the above embodiment, a combined image is generated by calculating an average of pixel values of overlapping pixels (pixels having the same coordinate value) of each frame. . At this time, the pixel values are added to the overlapping pixels of each frame for all the pixels in the scheduled recording range 170, not limited to the correctable range 160 where the images of three frames overlap. Then, the added value is divided by 3 to obtain an average of pixel values of each pixel. If the scheduled recording range 170 is included in the correctable range 160, the obtained pixel value becomes the pixel value of each pixel of the composite image (recorded image) as it is. On the other hand, when the ranges 162 and 164 where the images of two frames overlap as shown in FIG. 18 and the range 166 of only the image of one frame occur, the pixel values of the pixels in the ranges 162 and 164 are as described above. The obtained pixel value is set to a value multiplied by 3/2, and the pixel value of the pixel in the range 166 is set to a value obtained by multiplying the obtained image value by 3 times as described above. As a result, the pixel value of the composite image in the scheduled recording range 170 becomes an average value of the pixel values of each frame corresponding to the number of overlapping frames. Then, the image in the scheduled recording range 170 is used as a recorded image.

次に、フラッシュモードがスローシンクロモードに設定されている場合の像振れ補正処理(画素ずらし合成処理)について説明する。スローシンクロモードでは、フラッシュ装置52が点灯すると共に低速シャッタ(長時間露光)で撮影が行われる。この場合に1コマ分の画像を複数コマ分の画像に分けて撮像すると、フラッシュ点灯時に得られる画像と、フラッシュ消灯時に得られる画像とに分けられる。   Next, image blur correction processing (pixel shift composition processing) when the flash mode is set to the slow sync mode will be described. In the slow sync mode, the flash unit 52 is turned on and shooting is performed with a low-speed shutter (long exposure). In this case, if an image for one frame is divided into a plurality of images, the image is divided into an image obtained when the flash is turned on and an image obtained when the flash is turned off.

また、撮像される画像(被写体)の中で、フラッシュの影響を受ける部分と受けない部分とがある。   Further, in the image (subject) to be picked up, there are a part affected by the flash and a part not.

たとえば、図19に示すように手前の人物Aと背景の夜景Bとをスローシンクロモードで撮影する場合、手前の人物Aは、フラッシュ消灯時に暗い画像として撮像されるのに対して、フラッシュ点灯時に明るい画像として撮影され、その輝度変化が大きいことからフラッシュ点灯の影響を受ける部分となる。一方、夜景Bは、フラッシュ点灯時とフラッシュ消灯時とで輝度変化が小さいためフラッシュ点灯の影響を受けない部分となる。   For example, as shown in FIG. 19, when a person A in the foreground and a night scene B in the background are photographed in the slow sync mode, the person A in the foreground is captured as a dark image when the flash is turned off, whereas the person A in the foreground is captured when the flash is turned on. Since it is taken as a bright image and its luminance change is large, it becomes a part affected by the lighting of the flash. On the other hand, the night view B is a portion that is not affected by the lighting of the flash because the luminance change is small between when the flash is turned on and when the flash is turned off.

スローシンクロモードでの撮影を実行する際に(1コマの画像を記録する際に)、図20のように3コマの画像を連続して撮像するものとすると、フラッシュ装置52が点灯しているとき(フラッシュ点灯時)に撮像されたコマの画像(例えば1コマ目の画像150A)と、フラッシュ装置52が点灯していないとき(フラッシュ消灯時)に撮像されたコマの画像(例えば、2コマ目と3コマ目の画像150B、150C)とに分けられる。フラッシュ点灯の影響を受ける部分(人物Aの部分)は、フラッシュ点灯時に撮像されたコマの画像150Aにおいて明るい領域となり、フラッシュ消灯時に撮像されたコマの画像150B、150Cにおいて暗い領域となる。   When performing shooting in the slow sync mode (when recording one frame image), assuming that three frames are continuously captured as shown in FIG. 20, the flash device 52 is lit. The frame image captured when the flash is on (for example, the first frame image 150A) and the frame image captured when the flash device 52 is not lit (when the flash is off) (for example, two frames) Eyes and third frame images 150B and 150C). The part affected by the flash lighting (the part of the person A) is a bright area in the frame image 150A captured when the flash is on, and is a dark area in the frame images 150B and 150C captured when the flash is off.

フラッシュの影響を受ける領域において全てのコマの画像150A〜150Cを用いた画素ずらし合成を行った場合、フラッシュ消灯時における暗い画像の影響によってその領域が不要に暗くなるという不具合が生じる。   When pixel shift composition using all the images 150A to 150C in the area affected by the flash is performed, there is a problem that the area becomes unnecessarily dark due to the influence of the dark image when the flash is turned off.

そこで、フラッシュ点灯時に撮像されたコマの画像と、フラッシュ消灯時に撮像されたコマの画像と比較し、所定値以上の輝度変化が生じている領域を検出することによって、フラッシュの影響を受ける領域を検出する。そして、そのフラッシュの影響を受ける領域については、フラッシュ点灯時に撮像されたコマの画像(1コマ目の画像)のみを使用し、フラッシュ発光の影響を受けない領域については、全てのコマの画像を使用して画素ずらし合成を行うものとする。   Therefore, by comparing the image of the frame captured when the flash is on and the image of the frame captured when the flash is off, the area affected by the flash is determined by detecting the area where the luminance change exceeds a predetermined value. To detect. For the area affected by the flash, only the frame image (first frame image) captured when the flash is turned on is used. For the area not affected by the flash emission, all frame images are used. It is assumed that the pixel shift composition is performed using.

即ち、像振れ補正処理において、フラッシュの影響を受けない領域については、上記実施の形態と同様に重み付け変換処理及び画素ずらし合成処理を行う。一方、フラッシュの影響を受ける領域については像振れ補正処理を行わず、フラッシュ点灯時に撮像されたコマの画像(1コマ目の画像)からその領域の画像を抽出する。そして、各々の領域の画像を合成して合成画像を生成し、その合成画像から記録予定範囲の画像を切り出して記録画像とする。   That is, in the image blur correction process, a weighting conversion process and a pixel shift composition process are performed on the area that is not affected by the flash as in the above embodiment. On the other hand, image blur correction processing is not performed on the area affected by the flash, and the image of the area is extracted from the frame image (first frame image) captured when the flash is turned on. Then, a combined image is generated by combining the images of the respective areas, and an image in the recording scheduled range is cut out from the combined image to be a recorded image.

図21は、スローシンクロモードでの撮影処理を示したフローチャートである。スローシンクロモードに設定されている場合に、シャッタボタンが全押しされて撮影指令を受けると、必要露光量により撮影コマ数を決定する(ステップS40)。そして、フラッシュ装置52を発光し、複数コマ分の画像を連続して撮影する(ステップS42)。続いて、各コマの画像のうち、フラッシュ点灯時に撮像された画像と、フラッシュ消灯時に撮像された画像の各々の輝度分布を検出し、それらを比較して所定値以上の輝度変化(輝度差)が生じている画素範囲をマスキング範囲として決定する(ステップS44)。即ち、フラッシュ点灯時とフラッシュ消灯時とで所定値以上の輝度差が生じている領域は、上記のようにフラッシュによって影響を受ける領域であり、その領域をマスキング範囲とする。   FIG. 21 is a flowchart showing a photographing process in the slow sync mode. When the slow sync mode is set and the shutter button is fully pressed and a shooting command is received, the number of shot frames is determined based on the required exposure amount (step S40). Then, the flash unit 52 emits light, and images for a plurality of frames are continuously captured (step S42). Subsequently, among the images of each frame, the brightness distribution of each of the images taken when the flash is turned on and the images taken when the flash is turned off is detected, and the brightness changes (brightness difference) greater than or equal to a predetermined value by comparing them. The pixel range in which the occurrence of the pixel is determined as a masking range (step S44). That is, an area where a luminance difference of a predetermined value or more is generated between when the flash is turned on and when the flash is turned off is an area affected by the flash as described above, and this area is set as a masking range.

続いて、CPU42は、マスキング範囲以外の画像範囲に関して像振れ補正処理を行う(ステップS46)。像振れ補正処理は上述のように重み付け変換処理と画素ずらし合成処理とによって行う。尚、画素ずらし合成処理において各コマの画像の重なり合う画素の画素値を加算平均した値を合成画像の画素値とするのではなく、単に加算した値(総和値)を合成画像の画素値とすることが望ましい。   Subsequently, the CPU 42 performs an image blur correction process for an image range other than the masking range (step S46). As described above, the image blur correction process is performed by the weighting conversion process and the pixel shift composition process. In addition, in the pixel shift composition process, the value obtained by averaging the pixel values of the overlapping pixels of each frame image is not used as the pixel value of the composite image, but simply the added value (total value) is used as the pixel value of the composite image. It is desirable.

そして、CPU42は、マスキング範囲の画像をフラッシュ点灯時に撮影されたコマの画像から抽出すると共に、その抽出したマスキング範囲の画像と、ステップS46により像振れ補正処理されたマスキング範囲以外の画像とを合成(加算)して1コマ分の合成画像を生成すると共に、最適な輝度となるように輝度調整を行う(ステップS48)。このようして生成された合成画像から記録予定範囲の画像を記録画像として切り出し、記憶メディア36に記録する(ステップS50)。   Then, the CPU 42 extracts the image of the masking range from the frame image captured when the flash is turned on, and combines the extracted image of the masking range and the image other than the masking range subjected to the image blur correction processing in step S46. (Addition) is performed to generate a composite image for one frame, and brightness adjustment is performed to obtain optimum brightness (step S48). An image in the scheduled recording area is cut out as a recorded image from the composite image generated in this way, and recorded in the storage medium 36 (step S50).

尚、スローシンクロモードでの撮影時における本実施の形態の像振れ補正処理は、重み付け変換を行わずに画素ずらし合成処理のみを行う場合であっても有効である。   It should be noted that the image blur correction process of the present embodiment at the time of shooting in the slow sync mode is effective even when only the pixel shift composition process is performed without performing the weighting conversion.

本発明に係る撮像装置(デジタルカメラ)の内部構成の実施の形態を示すブロック図。1 is a block diagram showing an embodiment of an internal configuration of an imaging apparatus (digital camera) according to the present invention. 像振れ補正処理を行うための像振れ補正装置としての構成を機能ブロックで示した概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing functional blocks of a configuration as an image shake correction apparatus for performing image shake correction processing. 像振れ補正における重み付け変換処理の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description of the weighting conversion process in image blur correction. 重み付け変換処理で使用される重み付けテーブルを例示した図。The figure which illustrated the weighting table used by weighting conversion processing. 像振れ補正における画素ずらし合成処理の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description of pixel shift composition processing in image blur correction. 像振れ補正における画素ずらし合成処理の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description of pixel shift composition processing in image blur correction. 画素ずらし合成処理の処理手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the process sequence of the pixel shift composition process. 重み付け変換処理の他の形態の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description of the other form of weight conversion processing. 重み付け変換処理における画素群及び重み付けテーブルの要素数の選択手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the selection procedure of the pixel group in the weighting conversion process, and the number of elements of a weighting table. 画素ずらし合成処理の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description of pixel shift composition processing. 記録予定範囲とCCDの撮像面との関係の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description of the relationship between a recording scheduled range and the imaging surface of CCD. 記録予定範囲が補正可能範囲に内包されていない場合に記録予定範囲の位置を変更する場合の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description when changing the position of the scheduled recording range when the scheduled recording range is not included in the correctable range. 記録予定範囲が補正可能範囲に内包されていない場合に記録予定範囲の位置を変更する場合の処理手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the process sequence in the case of changing the position of a recording scheduled range, when the recording scheduled range is not included in the correction | amendable range. 記録予定範囲が補正可能範囲に内包されていない場合に記録予定範囲の位置を変更する場合の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description when changing the position of the scheduled recording range when the scheduled recording range is not included in the correctable range. 記録予定範囲が補正可能範囲に内包されていない場合に記録予定範囲の大きさを変更する場合の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description when changing the magnitude | size of a recording scheduled range when the recording scheduled range is not included in the correction | amendable range. 記録予定範囲が補正可能範囲に内包されていない場合に記録予定範囲の大きさを変更する場合の処理手順を示したフローチャート。The flowchart which showed the process sequence in the case of changing the magnitude | size of a recording scheduled range, when the recording scheduled range is not included in the correction | amendable range. 記録予定範囲が補正可能範囲に内包されていない場合に記録予定範囲の大きさを変更する場合の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description when changing the magnitude | size of a recording scheduled range when the recording scheduled range is not included in the correction | amendable range. 記録予定範囲を補正可能範囲に制限しない場合の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description when a recording plan range is not restrict | limited to the correction | amendable range. フラッシュモードがスローシンクロモードに設定されている場合の像振れ補正処理の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description of image blur correction processing when the flash mode is set to the slow sync mode. フラッシュモードがスローシンクロモードに設定されている場合の像振れ補正処理の説明に使用した説明図。Explanatory drawing used for description of image blur correction processing when the flash mode is set to the slow sync mode. フラッシュモードがスローシンクロモードに設定されている場合の像振れ補正処理の処理手順を示したフローチャート。6 is a flowchart showing a processing procedure for image blur correction processing when the flash mode is set to a slow sync mode.

符号の説明Explanation of symbols

10…撮像装置(デジタルカメラ)、12…撮影光学系、12f…フォーカスレンズ、12z…ズームレンズ、14…CCD、16…タイミングジェネレータ(TG)、18…アナログ信号処理部、20…A/D変換器、22…画像入力コントローラ、24…デジタル信号処理部、28…エンコーダ、30…画像表示部、32…圧縮・伸張処理部、34…メディアコントローラ、36…記憶メディア、38…AE検出部、40…AF検出部、42…中央処理装置(CPU)、44…ROM、46…RAM、48…フラッシュROM、50…操作部、52…フラッシュ装置、70…角速度センサー、100…1次記憶手段、102…レンズ情報検出手段、104…像振れ量検出手段、106…像振れ補正演算手段、108…記憶手段、150…元画像、152…画素群、160…補正可能範囲、170…記録予定範囲 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device (digital camera), 12 ... Imaging optical system, 12f ... Focus lens, 12z ... Zoom lens, 14 ... CCD, 16 ... Timing generator (TG), 18 ... Analog signal processing part, 20 ... A / D conversion 22 ... Image input controller, 24 ... Digital signal processing unit, 28 ... Encoder, 30 ... Image display unit, 32 ... Compression / decompression processing unit, 34 ... Media controller, 36 ... Storage medium, 38 ... AE detection unit, 40 ... AF detection unit, 42 ... Central processing unit (CPU), 44 ... ROM, 46 ... RAM, 48 ... Flash ROM, 50 ... Operation unit, 52 ... Flash device, 70 ... Angular velocity sensor, 100 ... Primary storage means, 102 ... lens information detection means, 104 ... image shake amount detection means, 106 ... image shake correction calculation means, 108 ... storage means, 150 ... Image, 152 ... pixel group 160 ... correctable range, 170 ... recording expected range

Claims (8)

撮影光学系により結像された像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により複数コマ分の画像を所定のシャッタ速度で連続して撮像させることにより複数コマ分の画像を取得する撮像制御手段と、前記撮影光学系により結像される像の像振れを検出する像振れ検出手段と、前記撮像制御手段により取得された各コマの画像を前記像振れ検出手段により検出された像振れに応じた量だけずらして合成することによって像振れを補正した1コマ分の画像を生成する画像合成手段と、を備えた像振れ補正装置において、
前記撮像制御手段により取得されると共に前記合成手段により生成される1コマ分の画像の合成に使用される各コマの画像に対して、各画素を順に着目画素として、該着目画素を含む所定範囲の複数の画素からなる画素群の各画素の画素値と、所定の重み付け係数との重み付け平均により求めた値を、該着目画素の新たな画素値とすることによって、前記各コマの画像を重み付け変換する重み付け変換手段と、
前記重み付け変換手段における各コマの画像の重み付け変換に使用される重み付け係数を、各コマの画像が前記撮像手段により撮像された際の露光期間において前記像振れ検出手段により検出された像振れに基づいて決定する重み付け係数決定手段と、
を備えたことを特徴とする像振れ補正装置。
An image pickup means for picking up an image formed by the photographing optical system; and an image pickup control means for acquiring an image for a plurality of frames by causing the image pickup means to continuously pick up an image for a plurality of frames at a predetermined shutter speed. An image blur detecting unit for detecting an image blur of an image formed by the photographing optical system, and an image of each frame acquired by the imaging control unit according to the image blur detected by the image blur detecting unit. In an image blur correction apparatus comprising: an image synthesizing unit that generates an image for one frame in which image blur is corrected by synthesizing by shifting by an amount;
For each frame image acquired by the imaging control unit and used to synthesize one frame image generated by the combining unit, each pixel is set as a target pixel in order, and a predetermined range including the target pixel The image of each frame is weighted by using a value obtained by weighted averaging of the pixel value of each pixel group of the plurality of pixels and a predetermined weighting coefficient as a new pixel value of the target pixel. Weighting conversion means for converting;
Based on the image blur detected by the image blur detection unit during the exposure period when the image of each frame is captured by the imaging unit, the weighting coefficient used for the weight conversion of the image of each frame in the weight conversion unit. Weighting coefficient determination means determined by
An image blur correction apparatus comprising:
前記重み付け係数決定手段は、前記各コマの画像が前記撮像手段により撮像される際の露光開始時において前記着目画素に結像された像点が露光期間中に移動する軌跡及び前記画素群の各画素に存在する時間の長さに基づいて決定することを特徴とする請求項1の像振れ補正装置。   The weighting coefficient determining unit is configured to detect a trajectory in which an image point formed on the pixel of interest moves during an exposure period at the start of exposure when an image of each frame is captured by the imaging unit, and each of the pixel groups. 2. The image blur correction device according to claim 1, wherein the image blur correction device is determined based on a length of time existing in the pixel. 前記重み付け変換手段は、前記撮像手段により各コマの画像を撮像する際のシャッタ速度に応じて、前記着目画素に対して前記画素群の範囲の大きさを変更し、シャッタ速度が遅い程、前記画素群の範囲を大きくすることを特徴とする請求項1又は2の像振れ補正装置。   The weight conversion unit changes the size of the range of the pixel group with respect to the pixel of interest according to the shutter speed when the image capturing unit captures an image of each frame, and the slower the shutter speed, 3. The image blur correction device according to claim 1, wherein a range of the pixel group is increased. 前記像振れ検出手段は、前記撮影光学系の上下方向及び左右方向の角速度を検出する角速度検出手段と、該角速度検出手段により検出された角速度に基づいて像振れの方向及び大きさを算出する算出手段とを備えたことを特徴とする請求項1、2、又は、3の像振れ補正装置。   The image blur detection unit detects an angular velocity detection unit that detects vertical and horizontal angular velocities of the imaging optical system, and calculates the direction and magnitude of the image blur based on the angular velocity detected by the angular velocity detection unit. The image blur correction apparatus according to claim 1, 2 or 3, further comprising: 撮影光学系により結像された像を撮像する撮像手段によって、複数コマ分の画像を所定のシャッタ速度で連続して撮像する複数コマ撮像工程と、
前記複数コマ撮像工程において前記複数コマ分の画像が撮像されている際の前記撮影光学系の像振れを検出する像振れ検出工程と、
前記複数コマ撮像工程において各コマの画像が撮像された際の露光期間での像振れに基づいて重み付け変換に使用される重み付け係数を決定する重み付け係数決定工程と、
前記複数コマ撮像工程により撮像された各コマの画像に対して、各画素を順に着目画素として、該着目画素を含む所定範囲の複数の画素からなる画素群の各画素の画素値と、前記重み付け係数決定工程により決定された重み付け係数との重み付け平均により求めた値を、該着目画素の新たな画素値とすることによって、前記各コマの画像を重み付け変換する重み付け変換工程と、
前記重み付け変換工程により重み付け変換された各コマの画像を、前記像振れ検出工程により検出された像振れに応じた量だけずらして合成することによって像振れを補正した1コマ分の画像を生成する画像合成工程と、
を備えたことを特徴とする像振れ補正方法。
A multi-frame imaging step of continuously capturing images of a plurality of frames at a predetermined shutter speed by an imaging unit that captures an image formed by the imaging optical system;
An image blur detection step of detecting an image blur of the photographing optical system when images of the plurality of frames are being imaged in the multiple frame imaging step;
A weighting factor determination step for determining a weighting factor used for weighting conversion based on an image blur during an exposure period when an image of each frame is captured in the multiple frame imaging step;
With respect to each frame image captured by the multiple frame imaging step, each pixel is set as a target pixel in order, and the pixel value of each pixel of a pixel group including a plurality of pixels in a predetermined range including the target pixel, and the weighting A weight conversion step of performing weight conversion of the image of each frame by setting a value obtained by weighted averaging with the weighting coefficient determined by the coefficient determination step as a new pixel value of the pixel of interest;
The image of each frame subjected to the weight conversion by the weight conversion step is synthesized by shifting by an amount corresponding to the image blur detected by the image blur detection step, thereby generating an image for one frame in which the image blur is corrected. Image compositing process;
An image blur correction method comprising:
前記重み付け係数決定工程は、前記各コマの画像が前記撮像手段により撮像される際の露光開始時において前記着目画素に結像された像点が露光期間中に移動する軌跡及び前記画素群の各画素に存在する時間の長さに基づいて決定することを特徴とする請求項5の像振れ補正方法。   The weighting coefficient determining step includes: a step in which an image point formed on the pixel of interest moves during an exposure period at the start of exposure when the image of each frame is imaged by the imaging unit; and each of the pixel groups 6. The image blur correction method according to claim 5, wherein the determination is based on a length of time existing in the pixel. 前記重み付け変換工程は、前記撮像手段により各コマの画像を撮像する際のシャッタ速度に応じて、前記着目画素に対して前記画素群の範囲の大きさを変更し、シャッタ速度が遅い程、前記画素群の範囲を大きくすることを特徴とする請求項5又は6の像振れ補正方法。   In the weighting conversion step, the size of the pixel group range is changed with respect to the pixel of interest in accordance with the shutter speed when the imager captures an image of each frame. 7. The image blur correction method according to claim 5, wherein a range of the pixel group is increased. 前記像振れ検出工程は、角速度検出手段により前記撮影光学系の上下方向及び左右方向の角速度を検出し、該検出した角速度に基づいて像振れの方向及び大きさを算出することを特徴とする請求項5、6、又は、7の像振れ補正方法。   The image blur detection step is characterized in that an angular velocity detection unit detects an angular velocity in a vertical direction and a horizontal direction of the photographing optical system, and calculates a direction and a magnitude of the image blur based on the detected angular velocity. Item 5. The image blur correction method according to 5, 6, or 7.
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