JP4622552B2 - 撮像装置および画像処理プログラム - Google Patents
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<構成>
本発明を適用したデジタルカメラ1の側面断面図を図1に示す。図示のごとく本実施の形態におけるデジタルカメラ1は交換レンズ10とカメラボディ20とが着脱可能なレンズ交換式一眼レフデジタルカメラである。交換レンズ10の撮像光学系11を透過した被写体像光束はクイックリターンミラー21、により上方に屈曲されフォーカシングスクリーン22に結像する。フォーカシングスクリーン22に結像した被写体像は、ペンタプリズム23、接眼光学系24を経て接眼ファインダ25よりユーザーに正立像として観察可能となる。クイックリターンミラー21は撮像時に、矢印Aで示したように、撮像光学系11を透過した被写体像光束光軸から退避する。クイックリターンミラー21が退避する(以後ミラーアップと称す)とシャッター26のシャッター幕が開き(シャッター開口)、撮像素子部27に被写体像光束が結像される。
<ブロック図>
デジタルカメラ1のブロック図を図4に示す。
撮像部51は、撮像素子部27等を含み、被写体像光束を撮像素子27aにより電気信号に変換し出力する。画像処理部52は、撮像部51により出力された電気信号に種々の処理を行い、外部記憶媒体55等に保存する記録用画像ファイルや、背面液晶30等により表示するための表示用画像データを作成する。異物検出部53は、画像処理部52により処理された画像データから撮像素子部27前面に付着した異物の位置および大きさ等の異物情報を取得する。外部入出力部54は、ビデオ出力端子35や、コンピューターとの接続端子、無線通信部等のデジタルカメラ1と外部機器とのデータ通信を行うインターフェース等を含む。外部記憶媒体55は、メモリーカード等の記憶媒体であり、上述した記録用画像データ等を記憶する。記憶装置56は、ROM、EEPROM、RAM等のデジタルカメラ1の動作時に制御部50や撮像部51、画像処理部52等が用いるデータを記憶するデジタルカメラ1に内蔵された記憶媒体である。背面表示部57は、背面液晶30等を含み、外部記憶媒体55等に記憶されている撮像済み画像ファイルの画像データや、デジタルカメラ1の設定を行う際のメニュー表示等が表示される。操作部58は、十字キー31や、レリーズ釦33、露出補正釦34等の含む、デジタルカメラ1を設定もしくは動作させるためにユーザーが操作する操作部材である。
本実施の形態におけるデジタルカメラ1は、ユーザーが設定した撮像処理条件により撮像動作及び撮像画像の処理を行う撮影モード、背面液晶30に表示されたメニュー画面を見ながら各種機能の設定を行うメニューモード、背面液晶30に撮影済みの記録用画像データ等を表示させる画像表示モード、撮像素子部27前面に付着した異物を清掃する際に実行される異物除去モード等の動作モードを持つ。撮影モード、メニューモード、画像表示モードについては周知の処理であるため説明を省く。
<異物除去モード>
異物除去モードは、ミラーアップしシャッター26を開口させ、撮像素子部27前面を露呈させた状態で、ユーザーにより撮像素子部27前面に付着した異物をユーザーにより清掃可能とするモードである。
異物除去モードでは、まず均一な無彩色被写体を撮像することにより得た画像データ(以下異物検出用画像データと称する)を異物検出部53により処理することにより撮像素子部27前面に付着した異物情報を検出する。均一な無彩色被写体を写した場合、撮像素子部27前面に付着した異物近辺にある撮像素子の画素からの信号データの出力が、異物が付着していない領域と比べ異なる(出力が低くなる)。そのため異物検出画用像を異物検出部53により処理することにより撮像素子部27前面に付着した異物の位置および大きさ等の異物情報を得ることができる。なお、撮像素子27前面に付着した異物が検出可能であれば異物検出法はどのようなものでも良く、例えば、異物検出法として、カメラボディ20内に照明用光源を配置し、該照明用光源から発せられた光により撮像素子部前面を照射した状態で撮像した異物検出用画像データを基に、撮像光路上にある異物情報を検出するとしても良い。
<異物表示用画像データの作成>
図5(a)に被写体像、撮像レンズ11、撮像素子27aとの模式図を示す。被写体像(図ではアルファベットのF)は撮像レンズ11により撮像素子27aに上下左右反転して結象される。撮像素子27aに結像した被写体像は、結像面に対し被写体側と反対の側から観察すると上下左右反転して結像していることになるが、被写体側から観察すると上下反転して結像している。撮像者が被写体を接眼ファインダ25より観察した様子を図5(b)に、撮像素子27aに被写体像が結像した様子を被写体側から見た様子を図5(c)に示す。撮影モードの際は、撮像素子27aに結像した上下反転した被写体像(図5(c)参照)を、画像処理部52等の処理により正立像の画像データに変換する。撮影モードの際に撮像され記憶媒体に記憶された画像データを背面液晶30に表示した様子を図5(d)に示す。変換された画像データは記録用画像ファイルとして外部記録媒体56等に記憶される。
<異物表示用画像の表示パターン>
撮像素子部27前面に付着した異物の位置をユーザーに分かりやすく表示するために画像処理部52により作成される異物表示用画像データは、異物情報に基づき異物検出用画像データより検出した異物を強調表示する表示パターン1、異物検出用画像データを複数の領域に分け、各領域で検出された異物量に応じて各領域をそれぞれ強調表示する表示パターン2、異物表示用画像データを拡大して表示する表示パターン3の3パターンの表示形態がユーザーにより選択可能である。
表示パターン1に設定されている際に、異物表示用画像データが外部モニタ41に表示されている様子を図6(a)に示す。表示パターン1では、異物が異物マーク60により強調表示される。図示のごとく異物が付着している部分には異物を示す異物マーク60が異物検出用画像データに合成され、異物表示用画像データとして作成される。なお、異物マークを異物検出用画像データと合成して異物表示用画像データを作成したが、これに限るものではなく、例えば異物マークを異物検出用画像データとは異なる単色の画像と合成してもよい。異物マーク60は、異物情報から得た各異物の大きさにより検出された異物ごとに大、中、小の3つの大きさの円形で表示される。異物の大きさが1mm以上の場合は大、1mm未満100μm以上の場合は中、100μm未満の場合は小の大きさの異物マークが表示される。なお、異物マークは異物と認識可能であればどのようなものでも良く、例えば異物マークを三角や四角、楕円等の円形形状以外の形状や、異物の形を形どった形状等でも良く、異物の画像そのものもしくは異物の画像を拡大したもの等でも良い。なお、異物マークを用いずに異物検出用画像を異物表示用画像として表示するとしても良く、この場合は、異物を強調するために異物検出用画像に彩度調整、コントラスト調整、ガンマ補正等の画像処理により異物を認識しやすくするとしても良い。
表示パターン2に設定されている際に、異物表示用画像データが外部モニタ41に表示されている様子を図6(b)に示す。表示パターン2では、異物表示用画像データを6つの領域に分け、各領域において異物が検出されていない領域を白で表示し、異物が検出された領域を黒で強調表示する。
<表示パターン3>
表示パターン1および表示パターン2での表示中に露出補正釦34が押圧されると拡大表示に切り換る。拡大表示は図6(b)に示したように表示用画像の6つの領域(61、62、63、64、65、66)のうちの選択された領域のみを拡大表示する。拡大表示する領域は第二コマンドダイアル36を単独に回転操作することによりサイクリックに切り換る。拡大された領域の異物表示方法は上述した表示パターン1での表示法(図6(a)参照)と同様であり、異物マークによって異物の大きさと位置が表示される。
<異物除去モードの流れ>
以下異物除去モードにおける処理の流れをフロー図7、および図8を用いて説明する。
表示パターン1サブルーチンのフローを図8(a)に示す。表示パターン1サブルーチンでは、ステップS201で、それぞれの異物に対し、異物情報から得た各異物の位置や大きさに応じた異物マークを設定する。次にステップS202で、各異物の異物マークを異物検出用画像の設定された位置に合成し、異物表示用画像を作成し表示パターン1サブルーチンを終了する。表示パターン1サブルーチンが終了すると異物除去モードのステップS108へ移る。
表示パターン2サブルーチンのフローを図8(b)に示す。表示パターン2サブルーチンでは、ステップS301で、各領域について異物情報を基から得た核異物の位置や大きさや異物数等に基づき、異物が検出された領域を黒に、異物が検出されなかった領域を白に表示するように各領域の表示設定を行う。次にステップS302で、ステップS301で設定された各領域の表示設定に基づいて各領域が表示される異物表示用画像を作成し表示パターン2を終了する。表示パターン2サブルーチンが終了すると異物除去モードのステップS108へ移る。
表示パターン3サブルーチンのフローを図8(c)に示す。表示パターン3サブルーチンでは、ステップS401で、それぞれの異物に対し、異物情報から得た各異物の位置や大きさ等に応じた異物マークを設定する。次にステップS402でズームされる各領域61〜66(図6(b)参照)のうち拡大領域に設定されている領域をトリミングしたトリミング画像を作成する。ステップS403ではトリミング画像を拡大し異物検出用画像データと同等の大きさにリサイズする。ステップS404では、各異物の異物マークをリサイズ後の設定された位置に合成し、異物表示用画像データを作成する。ステップS405では、異物表示用画像データを外部入出力部54によりビデオ信号に変換してビデオ出力端子35より出力する。なお、ビデオ出力端子35により出力された異物表示用画像データは、接続ケーブル40により接続された外部モニタ41に表示される。ステップS406では拡大表示する領域が変更されたか否かを判定する。拡大表示する領域が変更された場合はステップS407へ移り、拡大表示する領域が変更されていない場合はステップS408へ移る。ステップS407では、拡大領域を変更する操作入力(第二コマンドダイアル36の回転操作)に応じて拡大表示する領域を変更し、ステップS401へ戻る。ステップS408では露出補正釦34の押圧操作又はレリーズ釦33の押圧操作があるか否かが判定される。露出補正釦34の押圧操作又はレリーズ釦33の押圧操作がない場合はステップS406へ戻り、露出補正釦34の押圧操作又はレリーズ釦33の押圧操作がある場合は表示パターン3サブルーチンを終了する。表示パターン3サブルーチンが終了すると異物除去モードのステップS109へ移る。
表示パターン1サブルーチン又は表示パターン2サブルーチンが終了するとステップS108へ移り、異物表示用画像データを外部入出力部54によりビデオ信号に変換しビデオ出力端子35より出力する。ビデオ出力端子35により出力された異物表示用画像データは、接続ケーブル40により接続された外部モニタ41に表示される。次にステップS109では、表示パターンが変更されたか否かが判定される。表示パターンが変更された場合はステップS103へ移り、表示パターンが変更されていない場合は、ステップS110へ移る。ステップS110ではレリーズ釦33が押圧操作されたか否かが判定される。レリーズ釦33が押圧操作された場合はステップS111へ移り、レリーズ釦33が押圧操作されていない場合はステップS109へ戻る。ステップS111ではシャッター26が閉口し、ステップS112でクイックリターンミラー21がミラーダウンする。ステップS113では異物検出を再度行う操作がされたか否かが判定される。異物検出を再度行うよう操作された場合はステップS100へ戻り、異物検出を再度行うよう操されていない場合は異物除去モードを終了する。
<変形例>
以下、異物検出用画像データをコンピューター上で処理し異物表示用画像データを作成する変化例について説明する。
11 撮像レンズ
21 クイックリターンミラー
22 フォーカシングスクリーン
23 ペンタプリズム
24 接眼光学系
25 接眼ファインダ
26 シャッター
27 撮像素子部
30 背面液晶
31 十字キー
32 第一コマンドダイアル
33 レリーズ釦
34 露出補正釦
35 外部入出力端子
36 第二コマンドダイアル
37 レンズマウント
40 接続ケーブル
41 外部モニタ
42 外部入力端子
50 制御部
51 撮像部
52 画像処理部
53 異物検出部
54 外部入出力部
55 外部記憶媒体
56 記憶装置
57 背面表示部
58 操作部
Claims (7)
- 光を電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子前面を覆う少なくとも1枚の光学部材との間がほぼ密閉されて構成される撮像素子部と、
前記撮像素子部より得た画像信号を画像データへ変換する画像処理部と、
前記画像データから異物情報を抽出する異物情報抽出部とを備え、
前記画像処理部は、前記画像データによる画像を複数の領域に分割するとともに、前記異物情報に基づいて前記撮像素子部を受光面から見た際の異物の位置を前記領域に対応付けて示す表示用画像を作成することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記異物情報抽出部は、前記異物の量を前記異物情報として抽出し、
前記画像処理部は、前記異物の量に応じて前記領域を強調表示する前記表示用画像を作成することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記画像処理部は、前記異物情報に基づき、前記撮像素子を受光面から見た際の遺物位置に異物マークを対応させて前記表示用画像を作成することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置において、
外部機器と通信可能な外部入出力部と、
前記外部入出力部より前記表示用画像を出力する制御部とを具備することを特徴とする撮像装置。 - 請求項4に記載の撮像装置において、前記制御部は、前記異物表示用画像をビデオ信号に変換し前記外部入出力部より出力させることを特徴とする撮像装置。
- 被写体像を電気信号に変換する撮像素子により生成された被写体像の画像データを処理するための画像処理プログラムにおいて、
前記画像データから異物情報を抽出し、
前記画像データによる画像を複数の領域に分割するとともに、前記異物情報に基づいて前記撮像素子部を受光面から見た際の異物位置を前記領域に対応付けて示す表示用画像を作成する画像処理プログラム。 - 請求項6に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記異物情報は、前記異物の量であり、
前記異物の量に応じて前記領域を強調表示した前記表示用画像を作成することを特徴とする画像処理プログラム。
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