JP5111317B2 - デジタルカメラ - Google Patents
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Description
その後、所定の画像再生操作が行なわれると、記録メディアから圧縮画像データが読み出されて該圧縮画像データに対して伸長処理が施され、これによって得られる画像データがディスプレイに出力される。この結果、記録メディアに記録されている画像がディスプレイに表示される。
本発明の目的は、画像信号に多くの高周波成分が含まれている場合であっても、伸長したときに解像感の高い画像を得ることが出来るデジタルカメラを提供することである。
前記顔検出手段によって検出された1或いは複数の顔領域の内、少なくとも1つの顔領域の画像信号の高周波成分量と前記1或いは複数の顔領域以外の外部領域の画像信号の高周波成分量とを同じ広さ(領域サイズ)で比較し、その比較結果に応じて、前記1或いは複数の顔領域の画像信号に対する補正ゲイン及び前記外部領域の画像信号に対する補正ゲインを設定する補正ゲイン設定手段と、
前記顔検出手段の検出結果に基づいて、前記1枚の画像を表わす画像信号の内、前記1或いは複数の顔領域の画像信号及び前記外部領域の画像信号に対してそれぞれ、前記補正ゲイン設定手段によって設定された補正ゲインに応じた強調度で補正処理を施す補正処理手段
とを具えている。
これに対し、上記本発明に係るデジタルカメラにおいては、上述の如く顔領域の画像信号に対して従来のデジタルカメラよりも高い強調度で補正が施されて顔領域の高周波成分量が従来よりも増大するので、その後のJPEG方式による圧縮処理においては、顔領域の高周波成分のDCT係数が従来よりも大きくなり、量子化処理後、顔領域の多くの高周波成分のデータが零よりも大きな値となって多くの高周波成分が残存することになる。一方、外部領域の画像信号に対しては従来のデジタルカメラと同程度の強調度で補正が施されるので、外部領域には従来と同程度の量の高周波成分が残存することになる。この結果、その後、伸長されたときに得られる画像は、人物の顔が背景に比べて鮮明な解像感の高いものとなる。
上記従来のデジタルカメラにおいては、上述の如く1枚の画像を表わす画像信号全体に対して同じ強調度でアパーチャ補正が施されるので、撮影者が人物の背景を意図的にぼかして撮影した場合には、背景を表わす画像信号に対して人物を表わす画像信号と同じ高い強調度でアパーチャ補正が施されることとなって、圧縮処理後、伸長されたときに得られる画像は、撮影者が意図するよりも背景が鮮明なものとなる問題があった。又、空や一色の壁等を背景に人物を撮影した場合には、背景を表わす画像信号のノイズ成分に対しても人物を表わす画像信号と同じ高い強調度でアパーチャ補正が施されることとなって、圧縮処理後、伸長したときに得られる画像の背景にノイズが顕著に現れる問題があった。
前記少なくとも1つの顔領域が所定サイズ以下である場合に、該顔領域の画像信号の高周波成分の信号値を積算して少なくとも1つの顔領域評価値を算出すると共に、前記外部領域の内、該顔領域と同じサイズの少なくとも1つの領域の画像信号の高周波成分の信号値を積算して少なくとも1つの外部領域評価値を算出する手段と、
前記少なくとも1つの顔領域が前記所定サイズよりも大きい場合に、該顔領域の画像信号の高周波成分の信号値を積算し、その積算値を前記所定サイズ分の積算値に換算して少なくとも1つの顔領域評価値を算出すると共に、前記外部領域の内、該所定サイズの少なくとも1つの領域の画像信号の高周波成分の信号値を積算して少なくとも1つの外部領域評価値を算出する手段
とを具えており、前記比較手段は、前記評価値算出手段から得られる少なくとも1つの顔領域評価値と少なくとも1つの外部領域評価値とを比較する。
本発明に係るデジタルカメラは、図1に示す如く、CCDからなるイメージセンサ(1)、及びイメージセンサ(1)から得られる画像信号に対して所定の信号処理を施す信号処理回路(2)を具えており、該信号処理回路(2)には、メモリバス(10)を介して、画像処理時に利用されるメモリ(3)、及びイメージセンサ(1)によって撮影された画像を記録するための記録メディア(9)が接続されている。
メモリバス(10)には、1枚の画像の中から人物の顔を表わす顔領域を検出する顔検出回路(4)、レンズ(図示省略)の合焦位置の検索及び後述の補正ゲインの設定に用いられる評価値を算出する評価値算出回路(5)、画像信号の信号値の変化を強調するアパーチャ補正処理を行なうアパーチャ補正処理回路(6)、及びJPEG方式による圧縮処理を行なうJPEG圧縮処理回路(7)が接続されている。顔検出回路(4)、評価値算出回路(5)及びアパーチャ補正処理回路(6)には、CPUバス(11)を介してCPU(8)が接続されており、CPU(8)によってこれらの回路(4)(5)(6)の動作が制御されている。
顔検出回路(4)には、予め人物の目、鼻、口等を表わす顔部位データが登録されており、顔検出回路(4)は、前記メモリ(3)から1フレーム分の輝度信号を取り込んで、該輝度信号から高周波成分(エッジ成分)を検出し、その高周波成分データと登録されている顔部位データとを比較して1枚の画像の中から1或いは複数の人物の顔領域を検出し、それらの顔領域の座標データを評価値算出回路(5)及びアパーチャ補正処理回路(6)に供給する。尚、顔検出処理は公知であるので、詳細な説明は省略する。顔検出処理方法としては、周知の種々の方法を採用することが可能である。
これに対し、例えば“領域6”及び“領域10”の2つの領域が顔領域として検出された場合には、両領域の輝度信号の高周波成分の積算値を“2”で除算した平均値が顔領域評価値として算出されると共に、“領域1”、“領域2”、“領域3”、“領域5”及び“領域7”の各領域の輝度信号の信号値の積算値が顔周囲領域評価値として算出される。尚、“領域6”及び“領域10”の何れか一方の領域の輝度信号の信号値の積算値を顔領域評価値として算出することも可能である。
図1に示す評価値算出回路(5)は、上述の如く算出した顔領域評価値及び複数の顔周囲領域評価値をアパーチャ補正処理回路(6)に供給すると共に、該顔領域評価値を図示省略するAF(Auto
Focus)制御回路に供給する。AF制御回路は、供給された顔領域評価値に基づいてレンズの合焦位置を検索するオートフォーカス動作を実行する。
又、上述の如く評価値算出回路(5)から出力された顔領域評価値及び複数の顔周囲領域評価値は、ゲイン調整回路(63)に供給される。ゲイン調整回路(63)は、顔領域評価値と複数の顔周囲領域評価値とを比較し、その比較結果に応じて、後述の如く強調信号作成回路(61)の補正ゲインを設定する。
ゲイン調整回路(63)には、従来のデジタルカメラと同じ補正ゲイン調整テーブルが規定されており、ゲイン調整回路(63)は、前記複数の顔周囲領域評価値の中に顔領域評価値よりも大きなものが存在する場合には、従来のデジタルカメラと同様に、顔領域の補正ゲイン及び顔領域以外の外部領域の補正ゲインを前記テーブルに従って導出した値に設定する。
又、複数の顔周囲領域評価値の中に顔領域評価値よりも大きなものは存在しないが同じ或いは同程度のものが存在する場合には、顔領域以外の外部領域の補正ゲインを前記テーブルに従って導出した値に設定する一方、顔領域の補正ゲインを該値よりも大きな値に設定する。
更に、全ての顔周囲領域評価値が顔領域評価値よりも小さい場合には、顔領域の補正ゲインを前記テーブルに従って導出した値に設定する一方、顔領域以外の外部領域の補正ゲインを該値よりも小さな値に設定する。
この様にして、顔領域評価値と複数の顔周囲領域評価値との比較結果に応じて、顔領域の補正ゲイン及び外部領域の補正ゲインが設定される。
合成回路(64)は、メモリから前記1フレーム分の輝度信号を取り込み、該輝度信号に強調信号作成回路(61)から得られる強調信号を加算する。この結果、合成回路(64)からアパーチャ補正の施された輝度信号が得られることになる。
複数の顔周囲領域評価値Erの中に顔領域評価値Efよりも所定の大きさ以上大きいものが含まれている場合には、ステップS8に移行して、顔領域の補正ゲイン及び外部領域の補正ゲインを補正ゲイン調整テーブルに従って導出した値に設定した後、ステップS11に移行する。
複数の顔周囲領域評価値の中に顔領域評価値よりも所定の大きさ以上大きいものは含まれていないが同じ或いは同程度のものが含まれている場合には、ステップS9に移行して、外部領域の補正ゲインを補正ゲイン調整テーブルに従って導出した値に設定する一方、顔領域の補正ゲインを該値よりも大きな値に設定した後、ステップS11に移行する。
全ての顔周囲領域評価値が顔領域評価値よりも小さい場合には、ステップS10に移行して、外部領域の補正ゲインを補正ゲイン調整テーブルに従って導出した値に設定する一方、顔領域の補正ゲインを該値よりも小さな値に設定した後、ステップS11に移行する。
尚、上記ステップS3にて顔領域が検出されない場合には、アパーチャ補正処理回路の補正ゲインは、補正ゲイン調整テーブルに従って導出された値に設定されて、画像信号全体に対して同じ強調度でアパーチャ補正が施される。
又、人物の背景を意図的にぼかして撮影した場合には、撮影者が意図する程度に背景がぼけた画像を得ることが出来ると共に、空や一色の壁等を背景に人物を撮影した場合には、背景のノイズが目立たない画像を得ることが出来る。
例えば、上記実施の形態においては、画像信号の信号値の変化を強調する補正処理の方法として、所定周波数以上の周波数成分の信号値に補正ゲインを乗算して得られる強調信号を補正前の画像信号に加算する方法を採用しているが、この方法に限らず、その他の周知の方法を採用することが可能である。
又、上記実施の形態においては、静止画の撮影時について説明しているが、動画の撮影時においても同様にして顔領域の補正ゲイン及び外部領域の補正ゲインを設定することが可能である。
更に、上記実施の形態においては、補正ゲインを導出する方法として、画像信号の輝度レベルと補正ゲインの関係を表わす補正ゲイン調整テーブルに従って補正ゲインを導出する方法を採用しているが、これに限らず、公知の種々の方法を採用することが可能である。例えば、アナログゲインと補正ゲインの関係を表わすテーブルに従ってアナログゲインから補正ゲインを導出する構成の採用が可能である。尚、アナログゲインは画像信号の輝度に応じて設定されるため、アナログゲインから導出された補正ゲインは画像信号の輝度に応じた値となる。
更に又、上記実施の形態においては、顔領域評価値と複数の顔周囲領域評価値とを比較した結果に応じて補正ゲインを設定しているが、顔領域評価値と1つの顔周囲領域評価値とを比較した結果に応じて補正ゲインを設定することも可能である。又、例えば図4に示す“領域6”が顔領域として検出された場合には、“領域6”の評価値を“領域1”〜“領域3”、“領域5”及び“領域7”の各領域の評価値とを比較しているが、これらの領域に限らず、顔領域以外の領域であれば何れの領域の評価値と比較してもよい。
(2) 信号処理回路
(3) メモリ
(4) 顔検出回路
(5) 評価値算出回路
(6) アパーチャ補正処理回路
(7) JPEG圧縮処理回路
(8) CPU
(9) 記録メディア
Claims (4)
- 撮像素子と、撮像素子から得られる画像信号に対して信号値の変化を強調する補正処理を施す補正処理回路と、補正処理回路から得られる画像信号に対して圧縮処理を施す圧縮処理回路とを具えているデジタルカメラにおいて、撮像素子から得られる画像信号に基づいて1枚の画像の中から人物の顔を表わす1或いは複数の顔領域を検出する顔検出手段を具えており、前記補正処理回路は、信号値の変化の強調度を表わす補正ゲインを設定することが可能であって、
前記顔検出手段によって検出された1或いは複数の顔領域の内、少なくとも1つの顔領域の画像信号の高周波成分量と前記1或いは複数の顔領域以外の外部領域の画像信号の高周波成分量とを同じ広さで比較し、その比較結果に応じて、前記1或いは複数の顔領域の画像信号に対する補正ゲイン及び前記外部領域の画像信号に対する補正ゲインを設定する補正ゲイン設定手段と、
前記顔検出手段の検出結果に基づいて、前記1枚の画像を表わす画像信号の内、前記1或いは複数の顔領域の画像信号及び前記外部領域の画像信号に対してそれぞれ、前記補正ゲイン設定手段によって設定された補正ゲインに応じた強調度で補正処理を施す補正処理手段
とを具えていることを特徴とするデジタルカメラ。 - 前記補正ゲイン設定手段は、
所定の規則に従って補正ゲインを導出する補正ゲイン導出手段と、
前記少なくとも1つの顔領域の画像信号の高周波成分量と前記外部領域の画像信号の高周波成分量とを同じ広さで比較する比較手段と、
前記比較手段によって前記外部領域の高周波成分量が前記少なくとも1つの顔領域の高周波成分量と同じ或いは同程度であると判断された場合に、前記外部領域の画像信号に対する補正ゲインを前記補正ゲイン導出手段によって導出された値に設定する一方、前記1或いは複数の顔領域の画像信号に対する補正ゲインを該値よりも大きな値に設定する値設定手段
とを具えている請求項1に記載のデジタルカメラ。 - 前記補正ゲイン設定手段は、前記比較手段によって前記外部領域の高周波成分量が前記少なくとも1つの顔領域の高周波成分量よりも少ないと判断された場合に、前記1或いは複数の顔領域の画像信号に対する補正ゲインを前記補正ゲイン導出手段によって導出された値に設定する一方、前記外部領域の画像信号に対する補正ゲインを該値よりも小さな値に設定する第2値設定手段を具えている請求項2に記載のデジタルカメラ。
- 顔領域の高周波成分量を表わす少なくとも1つの顔領域評価値と外部領域の高周波成分量を表わす少なくとも1つの外部領域評価値とを算出する評価値算出手段を具え、該評価値算出手段は、
前記少なくとも1つの顔領域が所定サイズ以下である場合に、該顔領域の画像信号の高周波成分の信号値を積算して少なくとも1つの顔領域評価値を算出すると共に、前記外部領域の内、該顔領域と同じサイズの少なくとも1つの領域の画像信号の高周波成分の信号値を積算して少なくとも1つの外部領域評価値を算出する手段と、
前記少なくとも1つの顔領域が前記所定サイズよりも大きい場合に、該顔領域の画像信号の高周波成分の信号値を積算し、その積算値を前記所定サイズ分の積算値に換算して少なくとも1つの顔領域評価値を算出すると共に、前記外部領域の内、該所定サイズの少なくとも1つの領域の画像信号の高周波成分の信号値を積算して少なくとも1つの外部領域評価値を算出する手段
とを具えており、前記比較手段は、前記評価値算出手段から得られる少なくとも1つの顔領域評価値と少なくとも1つの外部領域評価値とを比較する請求項2又は請求項3に記載のデジタルカメラ。
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