JP5211947B2 - 撮像装置及びプログラム - Google Patents
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図1は、本発明を適用した実施形態1の撮像装置100の概略構成を示すブロック図である。
実施形態1の撮像装置100は、ジャイロモジュールから出力されたジャイロデータに基づいて画像ぶれ量を検出して、ぶれの少ない静止画像を取得する。
具体的には、図1に示すように、撮像装置100は、撮像レンズ1、電子撮像部2、前処理部3、ベイヤ縮小部4、AF検波部5、ジャイロモジュール6、画像生成部7、解像度変換部8、CODEC9、表示制御部10、表示部11、記録媒体制御部12、記録媒体13、操作入力部14、メモリ15、制御部16を備えて構成されている。
ここで、撮像レンズ1及び電子撮像部2は、撮像手段として、被写体を所定のフレームレートで連続して撮像して所定解像度(第1解像度)の複数の画像フレームを逐次生成する。
ここで、電子撮像部2の撮像制御部及び制御部16は、露光時間設定手段として機能する。
また、前処理部3は、モニタリング処理の際に、ベイヤデータを直接メモリ15に出力しないようになっている。具体的には、前処理部3は、電子撮像部2から出力されて入力された電気信号に対して各種処理を行ってベイヤデータをベイヤ縮小部4に出力する。また、前処理部3は、電子撮像部2から出力されて入力された電気信号に対して各種処理を行って、輝度信号に相当するAF検波用信号を生成して、AF検波部5に出力する。
なお、前処理部3は、黒レベル調整、キズ補正を行っても良い。
ここで、ベイヤ縮小部4は、電子撮像部2により生成された複数の画像フレームの各々に対応させて、静止画記録用の第1解像度よりも低解像度、且つ、動画記録用の第2解像度よりも高解像度である中間解像度(第3解像度)の画像フレームを逐次生成する中解像度画像生成手段を構成している。
また、解像度変換部8は、例えば、一の画像入力に対して、最大2つの異なる解像度の画像出力を得ることができるようになっている。例えば、解像度変換部8は、一の画像が入力される毎に、モニタリング用の320×240画素のYUVデータ(表示YUVデータ)と、動画記録用の640×480画素のYUVデータ(動画YUVデータ)を逐次生成して出力する。
ここで、解像度変換部8は、ベイヤ縮小部4により生成された中間解像度の縮小ベイヤデータの画像フレームの各々に対応させて、表示部11による被写体画像のモニタリング用の第4解像度の画像フレームを生成する表示解像度画像生成手段を構成している。
また、解像度変換部8は、電子撮像部2により生成された複数の画像フレームの各々に対応させて、静止画記録用の第1解像度よりも低解像度の第2解像度の画像フレームを逐次生成する低解像度画像生成手段を構成している。具体的には、解像度変換部8は、低解像度画像生成手段として、ベイヤ縮小部4により生成された中間解像度の縮小ベイヤデータの画像フレームの各々に対応させて低解像度の第2解像度の画像フレームを生成する。
また、記録媒体13は、動画記録手段として、解像度変換部8により生成されCODEC9により符号化された第2解像度の画像フレームからなる動画像を記録する。
そして、ユーザにより操作入力部14の所定のキーが操作されると、当該キーに対応する制御指示を入力回路(図示略)を介してCPUに出力する。CPUは、制御指示が入力されると、操作されたキーに応じて各部を制御する処理を行う。
なお、ここでいうルーチンとは、コンピュータのプログラムの部分をなし、ある機能をもった一連の命令群のことである。
具体的には、この動画記録制御ルーチンにより、CPUは、解像度変換部8により逐次生成され、CODEC9によりM―JPEG形式で符号化されたVGAサイズの画像フレームの符号化データを動画像として記録媒体13に記録させる。
具体的には、この第1ぶれ量検出ルーチンにより、CPUは、電子撮像部2により撮像された複数の画像フレームの各々に対応するジャイロモジュール6の検出結果に基づいて、当該複数の画像フレームの各々におけるジャイロ最大変位(ジャイロデータ最大値と最小値の差分)を画像ぶれ量として算出する。
具体的には、この第1画像フレーム特定ルーチンにより、CPUは、電子撮像部2により撮像された複数の画像フレームの各々のジャイロ最大変位を比較して、最もジャイロ最大変位の小さいフレームを画像ぶれ量が最も少ない画像フレームとして特定する。
具体的には、この静止画記録制御ルーチンにより、CPUは、画像フレーム特定処理にて特定され、CODEC9によりJPEG形式で符号化された3200×2400画素の画像フレーム(静止画YUVデータ)の符号化データを静止画像として記録媒体13に記録させる。
図2、図3、図5、図8は、撮像装置100の全体の動作を説明するためのフローチャートであるとともに、プログラムメモリに記憶されたプログラムのアルゴリズム構造を示すフローチャートである。実際に使用するCPUに対応した具体的なプログラムコードの記載は省略するが、このフローチャート(アルゴリズム構造)に基づいて適宜設計すればよい。
図2に示すように、電源投入後、CPUは、実行中の所定の前処理が終了するまで待機した後(ステップS1)、ユーザによる操作入力部14のRECキーの所定操作に基づいて動画像の記録開始が指示されているか否かを判定する(ステップS2)。
ここで、動画像の記録開始が指示されたと判定されると(ステップS2;YES)、CPUは、当該撮像装置100の各部を制御して動画記録処理(後述)を実行する(ステップS3)。その後、CPUは、ユーザによる操作入力部14のRECキーの所定操作に基づいて動画像の記録終了が指示されているか否かを判定し(ステップS4)、動画像の記録終了が指示されていない場合には(ステップS4;NO)、ステップS1に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
ここで、静止画があると判定されると(ステップS5;YES)、CPUは、当該撮像装置100の各部を制御して静止画記録処理(後述)を実行した後(ステップS6)、ステップS1に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
また、ステップS5にて、静止画がないと判定されると(ステップS6;NO)、ステップS1に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
ここで、静止画像の撮影が指示された場合には(ステップS7;YES)CPUは、当該撮像装置100の各部を制御して静止画撮影処理(後述)を実行した後(ステップS8)、ステップS1に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
即ち、ステップS8における静止画撮影処理は、画像ぶれ量とは関係無く、静止画像の撮影(記録)の指示タイミングに基づいて決定された画像フレームを静止画像として記録媒体13に記録させる。具体的には、ステップS2にて、動画像の記録開始が指示されていない場合にはステップS2;NO)、撮像制御部は、撮像素子による露光時間を第1露光時間よりも短い第2露光時間に設定する。そして、ユーザによる操作入力部14のシャッターキーの所定操作に基づいて静止画像の撮影が指示されると、当該指示タイミングで電子撮像部2から出力され入力された画像データに対して基本的な信号処理を行って3200×2400画素の静止画ベイヤデータを生成して画像生成部7に出力する。
画像生成部7は、静止画ベイヤデータから3200×2400画素の静止画YUVデータを生成した後、解像度変換部8により最大3200×2400画素の静止画YUVデータに変換してメモリ15に出力する。
その後、CODEC9は、メモリ15に格納された静止画YUVデータを取得して、当該静止画YUVデータをJPEG形式により符号化して3200×2400画素のJPEGデータを生成する符号化処理を行う。
次に、記録媒体制御部12は、CODEC9によりJPEG形式で符号化されたJPEGデータを取得して静止画像として記録媒体13に記録させる。
このように、記録媒体13は、静止画記録手段として、第2露光時間で撮像して得られた画像フレームの符号化データを静止画像として記録する。
図3は、動画記録処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図4は、動画記録処理におけるデータの流れを模式的に示す図である。
なお、モニタリング処理におけるデータの流れは、図4において破線で囲まれた領域に対応している。
前処理部3は、入力された画像データに対して基本的な信号処理を行って3200×2400画素のベイヤデータを生成して、ベイヤ縮小部4に出力するとともに、画像データに対して各種処理を行って、輝度信号に相当するAF検波用信号を生成して、AF検波部5に出力する(ステップS32)。
ベイヤ縮小部4は、前処理部3から出力されて入力された3200×2400画素のベイヤデータに対して、水平及び垂直ともに1/4になるような縮小処理を行って、800×600画素の縮小ベイヤデータを生成して、メモリ15に出力する(ステップS34)。
なお、AF検波部5によるAF検波処理(ステップS33)と、ベイヤ縮小部4による縮小ベイヤデータの生成(ステップS34)は、順序を入れ替えて実行しても良い。
ここで、表示YUVデータ及び動画YUVデータの生成は、撮像順に逐次処理され、例えば、1/30秒未満で完了するようになっている(図6参照)。
ここで、表示YUVデータは、1/30秒毎に更新されるようになっているため、表示部11の表示フレームレート(60fps)に合わせるように、表示制御部10は、1フレームの表示YUVデータを2回ずつ表示出力することになる。
なお、表示YUVデータを表示部11の表示フレームレート(60fps)に合わせて、1/60秒毎に更新するようにしても良い。
ここで、動画YUVデータが格納されていると判定されると(ステップS37;YES)、CODEC9は、メモリ15に格納された動画YUVデータを取得して、当該動画YUVデータをM−JPEG形式により符号化して640×480画素のM−JPEGデータを生成する符号化処理を行う(ステップS38)。
ここで、M−JPEGデータがあると判定されると(ステップS39;YES)、動画記録制御ルーチンにより、記録媒体制御部12は、CODEC9によりM―JPEG形式で符号化されたM−JPEGデータを取得して記録媒体13に記録させる(ステップS3A)。
図5は、静止画撮影処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図6は、静止画撮影処理における各画像フレームの処理のタイミングチャートを示す図であり、図7は、静止画撮影処理におけるデータの流れを模式的に示す図である。
なお、図7にあっては、図4と同様に、モニタリング処理におけるデータの流れが、破線で囲まれた領域に対応している。
続けて、前処理部3は、動画記録処理と同様に、電子撮像部2から出力され入力された画像データに対して基本的な信号処理を行って3200×2400画素のベイヤデータを生成して、ベイヤ縮小部4及びメモリ15に出力するとともに、画像データに対して各種処理を行って、輝度信号に相当するAF検波用信号を生成して、AF検波部5に出力する。さらに、ベイヤデータ及びAF検波用信号の生成・出力に同期して、ジャイロモジュール6は、撮像装置本体の回転を検出して、ジャイロデータをメモリ15に出力する(ステップS43)。
続けて、CPUは、メモリ15に格納された静止画ベイヤデータとジャイロデータとを対応付ける処理を行う(ステップS44)。
ベイヤ縮小部4は、動画記録処理と同様に、3200×2400画素のベイヤデータに対して縮小処理を行って、800×600画素の縮小ベイヤデータを生成して、メモリ15に出力する(ステップS46)。
次に、CPUは、動画記録処理と同様に、画像生成部7及び解像度変換部8を経て生成された動画YUVデータがメモリ15に格納されているか否かを判定して(ステップS49)、動画YUVデータが格納されていると判定されると(ステップS49;YES)、CODEC9は、動画YUVデータをM−JPEG形式により符号化して640×480画素のM−JPEGデータを生成する符号化処理を行う(ステップS4A)。
次に、CPUは、メモリ15の静止画撮影カウンタが0であるか否かを判定する(ステップS4E)。ここで、静止画撮影カウンタが0でないと判定されると(ステップS4E;NO)、ステップS43に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
一方、ステップS4Eにて、静止画撮影カウンタが0であると判定されると(ステップS4E;YES)、CPUは、当該撮像装置100の各部を制御して動作モードを「動画記録」に設定して、静止画撮影動作を終了する(ステップS4F)。
その後、図示は省略するが、CPUは、メモリ15の静止画撮影回数カウンタ(図示略)を1加算した後、メモリ15に十分な空き容量がある場合は、次の静止画撮影動作を許可するように制御する。
図8は、静止画記録処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図9は、静止画記録処理におけるデータの流れを模式的に示す図である。
なお、静止画記録処理は、静止画撮影回数カウンタの回数分実行されるが、本実施形態では、静止画撮影回数カウンタが1である場合について下記に説明する。
次に、CPUは、第1画像フレーム特定ルーチンにより、ぶれ量検出処理にて算出された静止画データセットの複数のジャイロ最大変位どうしを比較して、最もジャイロ最大変位の小さい静止画ベイヤデータを画像ぶれ量が最も少ない画像フレームとして特定する画像フレーム特定処理を行う(ステップS62)。
その後、CODEC9は、メモリ15に格納された静止画YUVデータを取得して、当該静止画YUVデータをJPEG形式により符号化して3200×2400画素のJPEGデータを生成する符号化処理を行う(ステップS64)。
なお、解像度変換部8およびCODEC9は、最大で3200×2400画素の静止画を処理するが、ユーザ設定により、これよりも小さい画素の静止画を処理することも可能である。
次に、静止画記録制御ルーチンにより、記録媒体制御部12は、CODEC9によりJPEG形式で符号化されたJPEGデータを取得して静止画像として記録媒体13に記録させる(ステップS65)。
そして、画像ぶれ量の検出結果に基づいて、電子撮像部2により生成された複数の画像フレームのうち、最もジャイロ最大変位の小さいフレームを画像ぶれ量が最も少ない画像フレームとして特定して、特定された画像フレームを静止画像として記録媒体13に記録するので、撮像装置本体の動きをぶれ量として評価して、撮影環境が暗いなど撮影条件が厳しい場合であっても、ぶれの少ない画像を取得することができる。
このように、ユーザにより静止画像の撮影が指示された際に、全ての画像フレームの取得にかかる時間(10フレーム×1/30秒=1/3秒)を手ぶれ周期(例えば、1/10秒)よりも十分に長くして被写体を撮影することで、手ぶれの少ない瞬間を含める可能性を高くすることができる。
従って、動画記録時に、露光条件を変更することなく静止画像を取得することができるので、画質に影響を与えることなく滑らかな動画像を取得することができるとともに、ぶれの少ない静止画像を取得することができる。
以下に、実施形態1の撮像装置100の変形例1について図10〜図12を参照して説明する。
図10は、変形例1の撮像装置200の概略構成を示すブロック図である。
なお、変形例1の撮像装置200は、ジャイロモジュール6を備えず、ぶれ量検出処理の内容以外の点で上記実施形態1の撮像装置100と略同様の構成をなし、その説明は省略する。
具体的には、この第2ぶれ量検出ルーチンにより、CPUは、AF検波部5により算出された複数の画像フレームの各々に対応するAF検波データを画像ぶれ量として検出する。
具体的には、この第2画像フレーム特定ルーチンにより、CPUは、電子撮像部2により撮像された複数の画像フレームの各々のAF検波データを比較して、最もAF検波データの大きいフレームを画像ぶれ量が最も少ない画像フレームとして特定する。
図11は、変形例1の撮像装置200による静止画撮影処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
続けて、前処理部3は、実施形態1の動画記録処理と同様に、電子撮像部2から出力され入力された画像データに対して基本的な信号処理を行って3200×2400画素のベイヤデータを生成して、ベイヤ縮小部4及びメモリ15に出力するとともに、画像データに対して各種処理を行って、輝度信号に相当するAF検波用信号を生成して、AF検波部5に出力する(ステップS103)。
続けて、CPUは、メモリ15に格納された静止画ベイヤデータとAF検波データとを対応付ける処理を行う(ステップS105)。
即ち、ベイヤ縮小部4は、静止画撮影処理と同様に、3200×2400画素のベイヤデータに対して縮小処理を行って、800×600画素の縮小ベイヤデータを生成して、メモリ15に出力する(ステップS106)。
次に、CPUは、静止画撮影処理と同様に、画像生成部7及び解像度変換部8を経て生成された動画YUVデータがメモリ15に格納されているか否かを判定して(ステップS109)、動画YUVデータが格納されていると判定されると(ステップS109;YES)、CODEC9は、動画YUVデータをM−JPEG形式により符号化して640×480画素のM−JPEGデータを生成する符号化処理を行う(ステップS10A)。
次に、CPUは、メモリ15の静止画撮影カウンタが0であるか否かを判定する(ステップS10E)。ここで、静止画撮影カウンタが0でないと判定されると(ステップS10E;NO)、ステップS103に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
一方、ステップS10Eにて、静止画撮影カウンタが0であると判定されると(ステップS10E;YES)、CPUは、当該撮像装置100の各部を制御して動作モードを「動画記録」に設定して、静止画撮影動作を終了する(ステップS10F)。
図12は、変形例1の撮像装置200による静止画記録処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
次に、CPUは、第2画像フレーム特定ルーチンにより、ぶれ量検出処理にて算出された静止画データセットの複数のAF検波データどうしを比較して、最もAF検波データの大きい静止画ベイヤデータを画像ぶれ量が最も少ない画像フレームとして特定する画像フレーム特定処理を行う(ステップS112)。
即ち、画像生成部7は、画像フレーム特定処理にて特定された静止画ベイヤデータを取得して、画像生成部7により当該静止画ベイヤデータから3200×2400画素の静止画YUVデータを生成した後、解像度変換部8により最大3200×2400画素の静止画YUVデータに変換してメモリ15に出力する(ステップS113)。
その後、CODEC9は、メモリ15に格納された静止画YUVデータを取得して、当該静止画YUVデータをJPEG形式により符号化して3200×2400画素のJPEGデータを生成する符号化処理を行う(ステップS114)。
次に、静止画記録制御ルーチンにより、記録媒体制御部12は、CODEC9によりJPEG形式で符号化されたJPEGデータを取得して静止画像として記録媒体13に記録させる(ステップS115)。
従って、実施形態1と同様に、動画記録時に、露光条件を変更することなく静止画像を取得することができるので、動画の画質に影響を与えることなく滑らかな動画像を取得することができるとともに、ぶれの少ない静止画像を取得することができる。
また、ジャイロモジュール6が不要となるため、撮像装置200のコストの低減を図ることができる。
以下に、実施形態2の撮像装置について、図13及び図14を参照して説明する。
実施形態2の撮像装置は、図13及び図14に示すように、動画像を記録する際に、電子撮像部2により生成された複数の画像フレームのうち、画像ぶれが最も少ない画像フレームを取得する静止画取得動画記録処理を行う。
なお、実施形態2の撮像装置は、静止画取得動画記録処理を行う以外の点で上記変形例1の撮像装置200と略同様の構成をなし、その説明は省略する。
ここで、メモリ15は、例えば、5フレーム分の画像フレームを一時記憶することができるリングバッファを備え、電子撮像部2により生成された複数の画像フレームを一時的に記憶する一時記憶手段を構成している。
そして、この第1メモリ制御ルーチンにより、CPUは、メモリ15のリングバッファに画像フレームの静止画ベイヤデータ及びAF検波データを撮像順に記憶していき、記憶容量が一杯になった時点から最も古いデータに順次上書きするように制御する。
また、第1メモリ制御ルーチンにより、CPUは、記録媒体13に静止画像のJPEGデータの記録を行わない場合や、記録媒体13に静止画像のJPEGデータの記録後に、メモリ15に一時的に記憶されている当該静止画像以外の画像フレームに係る静止画ベイヤデータやAF検波データをメモリ15から消去させる。
具体的には、この第3画像フレーム特定ルーチンにより、CPUは、ユーザによるシャッターキーの操作時にメモリ15に一時的に記憶されている複数の静止画ベイヤデータのAF検波データを比較して、最もAF検波データの大きいフレームを画像ぶれ量が最も少ない最有力画像フレームとして特定する。そして、シャッターキーの操作後に順次撮像される画像フレームのAF検波データと最有力画像フレームのAF検波データを比較して、AF検波データのより大きいフレームを最有力画像フレームとして特定する。
図13及び図14は、実施形態2の撮像装置による静止画取得動画記録処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
続けて、前処理部3は、変形例1の動画記録処理と同様に、電子撮像部2から出力され入力された画像データに対して基本的な信号処理を行って3200×2400画素のベイヤデータを生成して、ベイヤ縮小部4及びメモリ15に出力するとともに、画像データに対して各種処理を行って、輝度信号に相当するAF検波用信号を生成して、AF検波部5に出力する(ステップS203)。
続けて、CPUは、第1メモリ制御ルーチンにより、メモリ15のリングバッファに画像フレームの静止画ベイヤデータ及びAF検波データを撮像順に対応付けて記憶させる処理を行う(ステップS205)。このとき、CPUは、メモリ15のリンクバッファの記憶容量が一杯になった時点から最も古いデータに順次上書きするように制御する。
即ち、ベイヤ縮小部4は、静止画撮影処理と同様に、3200×2400画素のベイヤデータに対して縮小処理を行って、800×600画素の縮小ベイヤデータを生成して、メモリ15に出力する(ステップS206)。
次に、CPUは、静止画撮影処理と同様に、画像生成部7及び解像度変換部8を経て生成された動画YUVデータがメモリ15に格納されているか否かを判定して(ステップS209)、動画YUVデータが格納されていると判定されると(ステップS209;YES)、CODEC9は、動画YUVデータをM−JPEG形式により符号化して640×480画素のM−JPEGデータを生成する符号化処理を行う(ステップS20A)。
その後、CPUは、メモリ15の静止画撮影カウンタ(図示略)を5減算する処理を行って(ステップS20F)、ステップS203に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
その後、CPUは、メモリ15の静止画撮影カウンタ(図示略)を1減算する処理を行った後(ステップS20H)、実施形態1の静止画撮影処理と同様に、メモリ15の静止画撮影カウンタが0であるか否かを判定する(ステップS20I)。ここで、静止画撮影カウンタが0でないと判定されると(ステップS20I;NO)、ステップS203に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
一方、ステップS20Iにて、静止画撮影カウンタが0であると判定されると(ステップS20I;YES)、CPUは、実施形態1の静止画撮影処理と同様に、当該撮像装置の各部を制御して動作モードを「録画記録」に設定して、静止画取得動画記録動作を終了する(ステップS20J)。
図15は、実施形態2の撮像装置による静止画記録処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
即ち、CODEC9は、メモリ15に格納された静止画YUVデータを取得して、当該静止画YUVデータをJPEG形式により符号化して3200×2400画素のJPEGデータを生成する符号化処理を行う(ステップS213)。
次に、静止画記録制御ルーチンにより、記録媒体制御部12は、CODEC9によりJPEG形式で符号化されたJPEGデータを取得して静止画像として記録媒体13に記録させる(ステップS214)。
以下に、変形例2の撮像装置について、図16及び図17を参照して説明する。
変形例2の撮像装置は、図16及び図17に示すように、静止画取得動画記録処理にて、AF検波データに加えてジャイロデータを用いて画像ぶれが最も少ない画像フレームを特定する。
なお、変形例2の撮像装置は、静止画取得動画記録処理の際にAF検波データ及びジャイロデータを用いる以外の点で上記実施形態2の撮像装置と略同様の構成をなし、その説明は省略する。
具体的には、この第3ぶれ量検出ルーチンにより、CPUは、複数の画像フレームの各々に対応するジャイロモジュール6の検出結果に基づいて、当該複数の画像フレームの各々におけるジャイロ最大変位(ジャイロデータ最大値と最小値の差分)を画像ぶれ量として算出したり、AF検波部5により算出された複数の画像フレームの各々に対応するAF検波データを画像ぶれ量として検出する。
ここで、メモリ15は、例えば、5フレーム分の画像フレームを一時記憶することができるリングバッファを備え、電子撮像部2により生成された複数の画像フレームを一時的に記憶する一時記憶手段を構成している。
そして、第2メモリ制御ルーチンにより、CPUは、メモリ15のリングバッファに画像フレームの静止画ベイヤデータ、ジャイロデータ及びAF検波データを撮像順に記憶していき、記憶容量が一杯になった時点から最も古いデータに順次上書きするように制御する。
また、第2メモリ制御ルーチンにより、CPUは、記録媒体13に静止画像のJPEGデータの記録を行わない場合や、記録媒体13に静止画像のJPEGデータの記録後に、メモリ15に一時的に記憶されている当該静止画像以外の画像フレームに係る静止画ベイヤデータやジャイロデータやAF検波データをメモリ15から消去させる。
具体的には、第4画像フレーム特定ルーチンにより、CPUは、ユーザによるシャッターキーの操作時にメモリ15に一時的に記憶されている複数の静止画ベイヤデータのAF検波データが異なる場合には、最もAF検波データの大きいフレームを画像ぶれ量が最も少ない最有力画像フレームとして特定する一方で、AF検波データが略等しい場合には、複数の画像フレームの各々のジャイロ最大変位を比較して、最もジャイロ最大変位の小さいフレームを画像ぶれ量が最も少ない画像フレームとして特定する。そして、シャッターキーの操作後に順次撮像される画像フレームのAF検波データと最有力画像フレームのAF検波データを比較して、AF検波データのより大きいフレームを最有力画像フレームとして特定する一方で、順次撮像される画像フレームのAF検波データと最有力画像フレームのAF検波データが略等しい場合には、順次撮像される画像フレームのジャイロ最大変位と最有力画像フレームのジャイロ最大変位を比較して、ジャイロ最大変位のより小さいフレームを最有力画像フレームとして特定する。
図16及び図17は、変形例2の撮像装置による静止画取得動画記録処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
また、静止画取得動画記録処理のうち、下記に詳細に説明する処理以外の処理は、実施形態2の撮像装置による静止画取得動画記録処理と略同様となっている。
続けて、前処理部3は、実施形態1の静止画撮影処理と同様に、電子撮像部2から出力され入力された画像データに対して基本的な信号処理を行って3200×2400画素のベイヤデータを生成して、ベイヤ縮小部4及びメモリ15に出力するとともに、画像データに対して各種処理を行って、輝度信号に相当するAF検波用信号を生成して、AF検波部5に出力する。さらに、ベイヤデータ及びAF検波用信号の生成・出力に同期して、ジャイロモジュール6は、撮像装置本体の回転を検出して、ジャイロデータをメモリ15に出力する(ステップS303)。
続けて、CPUは、第2メモリ制御ルーチンにより、メモリ15のリングバッファに画像フレームの静止画ベイヤデータ、AF検波データ及びジャイロデータを撮像順に対応付けて記憶させる処理を行う(ステップS305)。
即ち、ベイヤ縮小部4は、静止画撮影処理と同様に、3200×2400画素のベイヤデータに対して縮小処理を行って、800×600画素の縮小ベイヤデータを生成して、メモリ15に出力する(ステップS306)。
次に、CPUは、静止画撮影処理と同様に、画像生成部7及び解像度変換部8を経て生成された動画YUVデータがメモリ15に格納されているか否かを判定して(ステップS309)、動画YUVデータが格納されていると判定されると(ステップS309;YES)、CODEC9は、動画YUVデータをM−JPEG形式により符号化して640×480画素のM−JPEGデータを生成する符号化処理を行う(ステップS310)。
続けて、CPUは、第4画像フレーム特定ルーチンにより、5フレーム分の静止画データセットのAF検波データを比較して、これらのAF検波データが全て同じであるか否かを判定し(ステップS316)、全て同じではないと判定されると(ステップS316;NO)、5フレーム分の静止画データセットのAF検波データのうち、最もAF検波データの大きいフレームを画像ぶれ量が最も少ない最有力画像フレームとして特定する。そして、CPUは、最有力画像フレームに係る静止画データセットを最有力データセットとして上書き禁止フラグを設定する(ステップS317)。一方、ステップS316にて、AF検波データが全て同じであると判定されると(ステップS316;YES)、5フレーム分の静止画データセットの各々のジャイロデータを評価してジャイロ最大変位を画像ぶれ量として算出して、最もジャイロ最大変位の小さいフレームを画像ぶれ量が最も少ない最有力画像フレームとして特定する。そして、CPUは、最有力画像フレームに係る静止画データセットを最有力データセットとして上書き禁止フラグを設定する(ステップS318)。
その後、CPUは、実施形態2の静止画取得動画記録処理と同様に、メモリ15の静止画撮影カウンタ(図示略)を5減算する処理を行って(ステップS319)、ステップS303に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
続けて、CPUは、第4画像フレーム特定ルーチンにより、5フレーム分の静止画データセットのAF検波データを比較して、直前の静止画データセットのAF検波データと、最有力画像フレームのAF検波データを比較して、これらのAF検波データが同じであるか否かを判定し(ステップS322)、同じではないと判定されると(ステップS322;NO)、AF検波データのより大きいフレームを最有力画像フレームとして特定する。そして、CPUは、最有力画像フレームに係る静止画データセットを最有力データセットとして上書き禁止フラグを設定する(ステップS323)。一方、ステップS322にて、AF検波データが同じであると判定されると(ステップS322;YES)、直前の画像フレームの静止画データセットのジャイロデータを評価してジャイロ最大変位を画像ぶれ量として算出して、最有力画像フレームのジャイロ最大変位と比較して、ジャイロ最大変位のより小さいフレームを最有力画像フレームとして特定する。そして、CPUは、最有力画像フレームに係る静止画データセットを最有力データセットとして上書き禁止フラグを設定する(ステップS324)。
その後、CPUは、メモリ15の静止画撮影カウンタ(図示略)を1減算する処理を行った後(ステップS325)、実施形態1の静止画撮影処理と同様に、メモリ15の静止画撮影カウンタが0であるか否かを判定する(ステップS326)。ここで、静止画撮影カウンタが0でないと判定されると(ステップS326;NO)、ステップS303に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行する。
一方、ステップS326にて、静止画撮影カウンタが0であると判定されると(ステップS326;YES)、CPUは、実施形態1の静止画撮影処理と同様に、当該撮像装置100の各部を制御して動作モードを「録画記録」に設定して、静止画取得動画記録動作を終了する(ステップS327)。
また、変形例2の撮像装置による静止画記録処理は、実施形態2の撮像装置による静止画記録処理と略同様となっており、その詳細な説明は省略する。
また、シャッターキーの操作前から静止画記録動作を続けるので、シャッターキー操作前を含めた期間から当該シャッターキーの操作タイミングに最も近く、且つ、最もぶれの少ない静止画像を取得することができる。
変形例3の撮像装置は、静止画取得動画記録処理にて、ユーザによりシャッターキーが半押し操作されると、前処理部3からの静止画ベイヤデータの出力、AF検波データやジャイロデータの出力を開始して、当該静止画ベイヤデータとAF検波データ及びジャイロデータの対応付けを行う。
なお、変形例3の撮像装置は、シャッターキーの半押し操作に基づいて前処理部3からの静止画ベイヤデータの出力、AF検波データやジャイロデータの出力を開始して、これらデータの対応付けを行う以外の点で上記変形例2の撮像装置と略同様の構成をなし、その説明は省略する。
即ち、実施形態2や変形例2の撮像装置にあっては、静止画取得動画記録処理にて、ユーザによるシャッターキーの操作の有無に関わらず、前処理部3からの静止画ベイヤデータの出力を開始して、当該静止画ベイヤデータとAF検波データやジャイロデータとの対応付けを行うようになっているため、静止画取得の観点は有効であるが、消費電力が増加してしまうといった問題が生じる。しかしながら、本変形例3のように、シャッターキーの半押し操作に基づいて、前処理部3からの静止画ベイヤデータの出力、AF検波データやジャイロデータの出力を開始させることで、シャッターキーの全押し操作前の画像フレームも静止画取得の対象とすることができるとともに、消費電力の増加を抑制することができる。
変形例4の撮像装置は、静止画取得動画記録処理にて、ユーザによるシャッターキーの半押し操作前には、前処理部3からの静止画ベイヤデータの出力を電子撮像部2による2フレームの出力毎に行う一方で、シャッターキーの半押し操作後には、前処理部3からの静止画ベイヤデータの出力を電子撮像部2による各フレームの出力毎に行う。
なお、変形例4の撮像装置は、静止画取得動画記録処理にて、シャッターキーの半押し操作前後で、所定フレーム数当たりの前処理部3からの静止画ベイヤデータの出力回数を変更する以外の点で上記変形例2の撮像装置と略同様の構成をなし、その説明は省略する。
即ち、第2制御ルーチンにより、電子撮像部2は、撮像制御部の制御下にて、シャッターキーによる静止画像の撮像の指示に基づいて、当該指示前よりも高速のフレームレートで被写体を撮像して複数の画像フレームを生成するのと同等の処理を行っている。
なお、ユーザによるシャッターキーの半押し操作前には、前処理部3からの静止画ベイヤデータの出力を電子撮像部2による3フレーム以上の出力毎に行わせるようにしても良いが、ぶれの少ない静止画像取得の観点からは、2フレーム以上でより少ないフレームの出力毎に行うのが好ましい。
さらに、ユーザがシャッターキーを半押し操作せずに一気に全押しまで操作した場合であっても、シャッターキーの操作前から静止画記録動作を続けるので、シャッターキー操作前を含めた期間から当該シャッターキーの操作タイミングに最も近く、且つ、よりぶれの少ない静止画像を取得することができる。
例えば、撮像装置の構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではない。
2 電子撮像部
4 ベイヤ縮小部
7 画像生成部
8 解像度変換部
13 記録媒体
16 制御部
Claims (13)
- 被写体を撮像して画像フレームを生成する撮像手段と、
前記撮像手段により生成された画像フレームの画像ぶれ量を検出するぶれ量検出手段と、
静止画像の記録を指示する静止画記録指示手段と、
前記静止画記録指示手段の指示タイミングに対応して前記撮像手段により生成された複数の画像フレームのうち、前記ぶれ量検出手段により検出される画像ぶれ量がより少ない画像フレームを静止画像として記録する第1の静止画記録手段と、
前記ぶれ量検出手段により検出される画像ぶれ量とは関係無く、前記静止画記録指示手段の指示タイミングに対応して前記撮像手段により生成された画像フレームを静止画像として記録する第2の静止画記録手段と、
前記撮像手段により逐次被写体を撮像して逐次生成される画像フレームを動画像として記録する動画記録手段と、
前記静止画記録指示手段により静止画像の記録が指示された場合に、その指示が前記動画記録手段による動画像の記録動作中に行われたものか否かに応じて前記第1の静止画記録手段と第2の静止画記録手段のいずれかを選択して静止画像を記録させる記録制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記第1の静止画記録手段は、前記静止画記録指示手段の指示タイミングに対応して前記撮像手段により第1露光時間で被写体を撮像して生成された複数の画像フレームのうち、前記ぶれ量検出手段により検出される画像ぶれ量がより少ない画像フレームを静止画像として記録し、
前記第2の静止画記録手段は、前記ぶれ量検出手段により検出される画像ぶれ量とは関係無く、前記静止画記録指示手段の指示タイミングに対応して前記撮像手段により前記第1露光時間よりも短い第2露光時間で被写体を撮像して生成された画像フレームを静止画像として記録し、
前記動画記録手段は、前記撮像手段により前記第1露光時間で逐次被写体を撮像して逐次生成される画像フレームを動画像として記録し、
前記記録制御手段は、前記動画記録手段による動画像の記録動作中に前記静止画記録指示手段により静止画像の記録が指示された場合であって、前記撮像手段が被写体を撮像する露光時間が第1露光時間である場合には、前記第1の静止画記録手段を選択して静止画像を記録させ、前記動画記録手段による動画像の記録動作中ではないときに前記静止画記録指示手段により静止画像の記録が指示された場合であって、前記撮像手段が被写体を撮像する露光時間が第1露光時間よりも短い第2露光時間である場合には、前記第2の静止画記録手段を選択して静止画像を記録させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像手段により被写体を所定のフレームレートで撮像させて前記第1解像度の複数の画像フレームを逐次生成させる撮像制御手段と、
前記撮像制御手段の制御により生成された前記複数の画像フレームの各々に対応させて前記第2解像度の画像フレームを逐次生成する低解像度画像生成手段と、
前記ぶれ量検出手段の検出結果に基づいて、前記撮像制御手段の制御により生成された前記複数の画像フレームのうち、前記画像ぶれ量が最も少ない画像フレームを特定する特定手段と、を更に備え、
前記動画記録手段は、前記低解像度画像生成手段により生成された前記第2解像度の画像フレームからなる動画像を記録し、
前記第1の静止画記録手段は、前記特定手段により特定された前記画像フレームを前記第2解像度よりも高解像度の静止画像として記録することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像制御手段は、前記撮像手段が被写体を撮像する露光時間を、前記動画記録手段により動画像を記録する場合には前記第1露光時間に設定し、且つ、前記第2の静止画記録手段により静止画像を記録する場合には前記第2露光時間に設定し、且つ、前記動画記録手段により動画像を記録中に前記静止画記録手段により静止画像を記録する場合には前記第1露光時間に設定する露光時間設定手段を備えることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 前記ぶれ量検出手段は、
撮像装置本体の角速度を検出して所定の検出信号を出力する角速度検出手段を備え、前記角速度検出手段から出力された前記所定の検出信号に基づいて、前記撮像制御手段により生成された前記複数の画像フレームの各々における画像ぶれ量を検出することを特徴とする請求項3又は4に記載の撮像装置。 - 前記ぶれ量検出手段は、
前記撮像制御手段により生成された前記複数の画像フレームの各々における高周波成分を算出する高周波成分算出手段を備え、前記高周波成分算出手段により算出された前記高周波成分に基づいて、前記複数の画像フレームの各々における画像ぶれ量を検出することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記ぶれ量検出手段は、
撮像装置本体の角速度を検出して所定の検出信号を出力する角速度検出手段と、前記撮像制御手段により生成された前記複数の画像フレームの各々における高周波成分を算出する高周波成分算出手段と、を備え、前記角速度検出手段から出力された前記所定の検出信号及び前記高周波成分算出手段により算出された前記高周波成分に基づいて、前記複数の画像フレームの各々における画像ぶれ量を検出することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記ぶれ量検出手段は、前記静止画記録指示手段による前記静止画像の記録の指示に基づいて、前記撮像手段により生成された前記複数の画像フレームの各々における画像ぶれ量を検出することを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の撮像装置。
- 前記撮像制御手段は、前記静止画記録指示手段による前記静止画像の記録の指示に応じて、当該指示前よりも高速のフレームレートで前記撮像手段により被写体を撮像させて前記複数の画像フレームを生成することを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
- 前記撮像手段により生成された前記複数の画像フレームを一時的に記憶する一時記憶手段を備え、
前記ぶれ量検出手段および前記特定手段は、前記一時記憶手段により記憶されている複数の画像フレームに基づいて前記画像ぶれ量の検出および前記画像ぶれ量が最も少ない画像フレームの特定を行うことを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の撮像装置。 - 前記一時記憶手段は、前記第1の静止画記録手段による前記静止画像の記録が行われない場合、又は、前記第1の静止画記録手段による前記静止画像の記録後に、一時的に記憶されている当該静止画像に係る前記画像フレーム以外の画像フレームを破棄することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
- 前記撮像手段により生成された前記複数の画像フレームに基づいて、被写体画像を表示する表示手段と、
前記撮像手段により生成された前記複数の画像フレームの各々に対応させて前記第1解像度よりも低解像度、且つ、前記第2解像度よりも高解像度である第3解像度の画像フレームを逐次生成する中解像度画像生成手段と、
前記中解像度画像生成手段により生成された前記第3解像度の画像フレームの各々に対応させて前記表示部による前記被写体画像の表示用の第4解像度の画像フレームを生成する表示解像度画像生成手段と、を備え、
前記低解像度画像生成手段は、前記中解像度画像生成手段により生成された前記第3解像度の画像フレームの各々に対応させて前記第2解像度の画像フレームを生成することを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の撮像装置。 - 被写体を撮像して画像フレームを生成する撮像手段を備える撮像装置のコンピュータを、
前記撮像手段により生成された画像フレームの画像ぶれ量を検出するぶれ量検出手段、
静止画像の記録を指示する静止画記録指示手段、
前記静止画記録指示手段の指示タイミングに対応して前記撮像手段により生成された複数の画像フレームのうち、前記ぶれ量検出手段により検出される画像ぶれ量がより少ない画像フレームを静止画像として記録する第1の静止画記録手段、
前記ぶれ量検出手段により検出される画像ぶれ量とは関係無く、前記静止画記録指示手段の指示タイミングに対応して前記撮像手段により生成された画像フレームを静止画像として記録する第2の静止画記録手段、
前記撮像手段により逐次被写体を撮像して逐次生成される画像フレームを動画像として記録する動画記録手段、
前記静止画記録指示手段により静止画像の記録が指示された場合に、その指示が前記動画記録手段による動画像の記録動作中に行われたものか否かに応じて前記第1の静止画記録手段と第2の静止画記録手段のいずれかを選択して静止画像を記録させる記録制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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