JP5251600B2

JP5251600B2 - 電子カメラ

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Publication number: JP5251600B2
Application number: JP2009046813A
Authority: JP
Inventors: 則一横沼
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: JP2010206275A

Description

本発明は、被写体像を撮像する電子カメラに関する。

特許文献１には、高速度で運動するボール等の運動体の連写画像から動きベクトルを算出し、運動体の運動速度の推定を行う電子カメラが記載されている。
特許文献２には、撮影画像の動き（変化）をモニタリングし、画像に動きがあれば自動的に撮影を行う電子カメラが記載されている。

特開２００８−６０９７４号公報特開２００５−３３３４２０号公報

しかしながら、引用文献１の発明は、移動体を撮影した画像データを生成する撮影処理を行うものではない。引用文献２の発明は、撮像素子によって撮像可能な撮像領域内に捉えられた移動する被写体像を撮影するものであるが、撮像領域内には複数の移動物体が検出される場合もあり、この場合は１つの移動物体を検出した時点で撮影が行われることとなる。このように、撮像領域内に移動する複数の被写体像が捉えられている場合には、その複数の移動物体の状況に応じてそのシーンを特徴的に表す瞬間を撮影することが望ましい。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、撮像領域内に移動する複数の被写体像が捉えられる場合、その複数の移動物体の状況に応じてそのシーンを特徴的に表す瞬間を撮影する電子カメラを提供する。

上述した課題を解決するために、本発明は、移動する複数の被写体像を撮像した画像信号を出力する撮像素子と、画像信号に基づいて、被写体像の移動方向を算出する解析部と、少なくとも２つの被写体像に基づいて算出された移動方向に応じて、被写体像を撮影する撮影タイミングを異ならせる撮影制御部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の電子カメラにおいて、解析部は、画像信号に基づいて、被写体像の撮像領域内の速度に関する移動情報を算出し、少なくとも２つの被写体像に基づいて算出された移動方向が互いに近づく方向を示す場合、移動方向と移動速度とに基づいて、少なくとも２つの被写体像が定められた位置に移動するまでに経過する予測時間を算出する予測時間算出部を備え、撮影制御部は、予測時間算出部が予測時間を算出した時点から経過した時間を計測し、予測時間の経過時に、被写体像を撮影することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の電子カメラにおいて、予測時間算出部は、移動方向に基づいて、移動する２つの被写体像同士が撮像領域内で重なると予測する場合、移動情報に基づいて、少なくとも２つの被写体像の移動方向に対する前端同士が定められた距離内の略同一の位置に移動するまでに経過する予測時間を算出することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の電子カメラにおいて、予測時間算出部は、移動方向に基づいて、移動する少なくとも２つの被写体像同士が撮像領域内で重ならないと予測する場合、移動情報に基づいて、少なくとも２つの被写体像の移動方向に向かって中心同士が定められた距離内の位置に移動するまでに経過する予測時間を算出することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の電子カメラにおいて、解析部は、被写体像の加速度を示す情報を算出し、予測時間算出部は、一定時間間隔毎に解析部が算出する移動方向と加速度とに基づいて予測時間を算出し、撮影制御部は、予測時間算出部によって算出される予測時間のうち最新の予測時間の経過時に、被写体像を撮影することを特徴とする。

また、本発明は、上記に記載の電子カメラにおいて、予測時間算出部は、撮像素子によって被写体像が撮像される一定時間の間隔より短い時間間隔を単位とする予測時間を算出することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、複数の被写体像の移動方向に応じて被写体の撮影タイミングを制御することで、複数の移動物体の状況に応じてそのシーンを特徴的に表す瞬間を撮影する電子カメラを提供することができる。

本発明の一実施形態による電子カメラの構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより捉えられる連続するフレームの例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより捉えられる連続するフレームの例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより捉えられる連続するフレームの例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより捉えられる連続するフレームの例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより算出される予測時間の例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより算出される予測時間の例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより算出される予測時間の例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより算出される予測時間の例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより算出される予測時間の例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラによる自動撮影処理の動作例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラによる自動撮影処理の動作例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより捉えられる連続するフレームの例を示す図である。本発明の一実施形態による電子カメラにより算出される予測時間の例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による電子カメラ１００の構成を示すブロック図である。電子カメラ１００は、撮像レンズ鏡筒鏡筒１と、レンズ制御回路２と、撮像素子８と、映像回路９と、撮像素子制御回路１０と、不揮発メモリー１１と、バッファメモリー１２と、操作検出回路１３と、モニター制御回路１４と、モニター１５と、メモリー制御回路１６と、メモリー１７と、閃光装置１８と、制御部２０とを備えている。

撮像レンズ鏡筒１は、撮像素子８への露光を補正する光学素子を備えている。例えば、撮像レンズ鏡筒１は、撮影画角を変更するズーム機能、通過する光量を調整する絞り機能、手ブレによる像揺れを補正する機能、焦点を調整する機能などを有する。レンズ制御回路２は、制御部２０からの制御信号に応じて撮像レンズ鏡筒１を駆動させ、撮像素子８への露光を補正させる。

撮像素子８は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等であり、撮像レンズ鏡筒１から露光され結像された像を電気信号に変換してアナログの画像信号を出力する。撮像素子８には、映像回路９と、撮像素子制御回路１０とが接続されている。映像回路９は、撮像素子８が出力する画像信号を増幅し、デジタル信号に変換する。撮像素子制御回路１０は、撮像素子８を駆動させ、撮像素子８により結像された像の画像信号への変換や、変換された画像信号の出力などの動作を制御する。

不揮発メモリー１１には、制御部２０を動作させるプログラムや、撮像され生成された画像データ、ユーザから入力された各種設定や撮像条件などの情報が記憶される。バッファメモリー１２は、制御部２０の制御処理に用いられる一時的な情報の記憶領域であり、例えば、撮像素子８から出力される画像信号や、画像信号に応じてエンジン２０によって生成された画像データなどが制御部２０によって一時的に記憶される。

操作検出回路１３は、電源スイッチ１３ａ、レリーズスイッチ１３ｂ、・・・１３ｎなどの入力部を備え、入力部にユーザから入力される操作情報を、制御信号として制御部２０に出力する。また、操作検出回路１３は、本実施形態により移動方向に基づく撮影処理を行うか否かを示す自動レリーズ設定情報の入力を受付ける。入力された自動レリーズ設定情報は、制御部２０によって不揮発メモリー１１に記憶される。
モニター制御回路１４は、例えば、モニター１５の点灯、消灯や明るさ調整などの表示制御や、制御部２０から出力される画像データをモニター１５に表示させる処理を行う。モニター１５は、画像データを表示するディスプレイであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの液晶ディスプレイである。

メモリー制御回路１６は、制御部２０とメモリー１７との情報の入出力を制御し、例えば、制御部２０によって生成された画像データをメモリー１７に記憶させる処理や、メモリー１７に記憶されている画像データ等の情報を読み出して制御部２０に出力する処理などを行う。メモリー１７は、例えば、メモリーカードなど電子カメラ１００から抜き差し可能な記憶媒体であり、制御部２０によって生成される画像データなどが記憶される。閃光装置１８は、被写体を照射する発光装置である。閃光装置１８は、赤目防止、撮影前の測光のために撮影時にプリ発光する機能を備えるようにしても良い。

制御部２０は、不揮発メモリー１１に記憶されたプログラムに基づいて電子カメラ１００の各部の動作を制御するマイコンやＣＰＵ（Central Processing Unit）である。例えば、制御部２０は、操作検出回路１３に入力されるユーザからの操作情報に応じて、電子カメラ１００への電源の投入、レンズ制御回路２を介した撮像レンズ鏡筒１の駆動制御、撮像素子制御回路１０を介した撮像素子８の駆動制御、モニター制御回路１４を介したモニター１５の表示制御、被写体の撮影処理などを行う。制御部２０は、画像データ生成部２１と、ライブビュー出力部２２と、解析部２３と、予測時間算出部２４と、撮影処理部２５とを備えている。

画像データ生成部２１は、撮像素子８の撮像領域内に捉えられ映像回路９に出力された画像信号を読み出し、読み出した画像信号に基づいて画像データを生成する画像処理を行う。画像データ生成部２１は、画像処理により生成した画像データをバッファメモリー１２に記憶させる。
ライブビュー出力部２２は、画像データ生成部２１によって生成されバッファメモリー１２に記憶された画像データを一定時間間隔毎に読み出し、読み出した画像データをリアルタイムにモニター１５に出力する。ここで、一定時間間隔とは、例えば１／６０秒であり、この場合、ライブビュー出力部２２によって１秒間に６０フレームの画像データがライブビューとしてモニター１５に表示される。

解析部２３は、画像データ生成部２１によって一定間隔毎に生成される画像データに基づいて、画像データに含まれる被写体像の動きを解析し、被写体像の移動方向と移動速度とを算出する。例えば、図２の符号ｔ１〜符号ｔ３は、撮像素子８によって捉えられる撮像領域に自動車が通り過ぎる際に、モニター１５に表示されるライブビュー画面のフレームを示す図である。モニター１５には、ライブビュー画像であるフレームｔ１が出力された後、一定時間後（例えば、１／６０秒）にフレームｔ２が出力される。解析部２３は、フレームｔ１とフレームｔ２とに含まれる撮像領域のうちで、略同一の画素のデータが移動している一群の領域を特定し、特定した領域を移動物体として検出する。以下では、検出した移動物体を自動撮影の撮影対象とし、特に断りがない限り、撮影対象を単に「被写体像」と称する。図２の例では、フレームｔ１とフレームｔ２とから移動する自動車の像をそれぞれ被写体像ａ１、ａ２として検出する。

ここで、解析部２３は、フレームｔ１と、フレームｔ２との撮影領域内における被写体像ａ１、ａ２とのそれぞれが占める領域の座標位置を比較し、被写体像の移動方向と、移動距離とを算出する。移動方向は、例えばフレームｔ１において移動物体が占める領域と、フレームｔ２において移動物体が占める領域との撮像領域内における座標位置の角度によって表される。ここで、移動物体同士の角度は、例えば、それぞれのフレームにおける移動物体の画素のうちで撮像領域中の左上から最も近い画素同士をつなげた直線と、一方の画素を通る水平方向の直線とのなす角度や、移動物体の領域の画素のうちで相関が最も高い画素同士をつなげた直線と、一方の画素を通る水平方向の直線とのなす角度などが適用できる。移動距離は、例えばフレーム間で移動した被写体像の画面上における移動ピクセル数によって表される。ここで、フレーム画像は一定の時間間隔で生成されるため、フレーム間での移動距離の大小は移動速度の大小を示すこととなる。例えば、１フレーム間での移動距離が相対的に大きければ被写体像の移動速度が相対的に早いことを示し、移動距離が相対的に小さければ移動速度が相対的に小さいことを示している。本実施形態では、このような移動方向と移動距離とによって、被写体像の動きベクトルが示されることとして説明する。ここで、解析部２３は、撮像領域内に複数の移動物体を検出した場合には、複数の移動物体のうち最も移動距離が大きく、最も高速に移動する移動物体を被写体像として検出する。

また、解析部２３は、撮像領域内に複数の移動物体を検出した場合には、複数の移動物体を被写体像として判定する。例えば、図３は、撮像素子８によって捉えられる撮像領域に自動車が通り過ぎる際に、モニター１５に表示されるライブビュー画面のフレームｔ１〜フレームｔ３を示す図である。解析部２３は、フレームｔ１とフレームｔ２とで変化のある複数の領域を移動物体としてそれぞれ検出し、移動物体を被写体像とする。図３の例では、フレームｔ１とフレームｔ２とから、移動する自動車の被写体像ａ１、ａ２と、ｂ１、ｂ２とを検出する。

図１に戻り、予測時間算出部２４は、解析部２３によって算出された移動方向に基づいて、移動する２つの被写体像同士が互いに近づく方向を示し、撮像領域内で像が重なると予測する場合、移動速度に基づいて、２つの被写体像の移動方向に対する前端同士が定められた距離内の略同一の位置に移動するまでに経過する予測時間を算出する。一方、移動方向に基づいて、撮像領域内で像が重ならないと予測する場合、移動速度に基づいて、２つの被写体像の移動方向に向かって中心同士が定められた距離内の位置に移動するまでに経過する予測時間を算出する。

ここで、予測時間算出部２４は、撮像領域内の複数の被写体像に応じて算出された動きベクトルが示す移動方向が、撮像領域内で互いに近づく方向に移動しているか否かを判定する。例えば、図３に示した例の場合、予測時間算出部２４は、フレームｔ１とフレームｔ２との間での、被写体像ａ１と被写体像ｂ１とのそれぞれが占める領域間の距離の変化量を算出する。予測時間算出部２４は、被写体像ａ１と被写体像ｂ１との移動方向が異なっており、かつフレームｔ２における被写体像ａ１と被写体像ｂ２との距離がフレームｔ１における被写体像ａ１と被写体像ｂ２との距離より小さければ、被写体像は互いに近づく方向に移動していると判定する。

また、予測時間算出部２４は、複数の被写体像が撮像領域内で互いに近づく方向に移動していると判定した場合、移動する２つの被写体像同士が撮像領域内で重なるか否かを予測して判定する。例えば、図３の例では、フレームｔ１における被写体像ａ１が占める領域が、その移動ベクトルが示す移動方向に移動した場合の移動領域と、被写体像ａ２が占める領域が、その移動ベクトルが示す移動方向に移動した場合の移動領域とを算出し、互いの移動領域が重なることを検出すると、２つの被写体像同士が撮像領域内で接すると判定する。図４は、互いに近づく方向に移動する被写体同士が、移動方向で接しない場合のフレームｔ１〜フレームｔ３の画面の例を示す図である。この場合、予測時間算出部２４は、被写体同士の移動領域が重ならず、２つの被写体同士が撮像領域内で接しないと判定する。

また、予測時間算出部２４は、撮像領域内の複数の被写体像に応じて算出された動きベクトルが示す移動方向が同方向または開く方向に向かう場合、被写体像同士は互いに近づく方向に移動していないと判定する。例えば、図５は、撮像領域内で複数の移動物体が同方向に移動し、互いに近づく方向に移動していないとする場合のフレームｔ１〜フレームｔ４を示す図である。

次に、図６を参照して、予測時間算出部２４が被写体像について算出する予測時間を説明する。この図では、１体の移動物体を、画面中央で撮影処理を行う場合の例を説明する。この図において、横軸は時間であり、縦軸は撮像素子８に捉えられる撮像領域内での１体の移動物体（被写体像）の位置を表している。この図において、縦方向の線の幅は、１体の移動物体（被写体像）の後端から前端までの幅を表している。さらに、この図では、縦軸は、撮像領域内の横方向の位置を示すこととする。より具体的には、縦軸は、撮像領域の横方向の一方の端からの位置を示す。符号ｔ３の時点において被写体像の移動方向前端が符号ａの位置に存在し、符号ｔ４の時点において被写体像の前端が符号ｂの位置に存在する場合、ａ点とｂ点間の傾きに基づいて移動予測線ｃを算出する。予測時間算出部２４は、例えば被写体像の撮影処理を行う位置が画面中央である場合には、移動予測線ｃが画面中央に到達する点に対応する予測時間ｄを算出する。

この際、予測時間算出部２４は、移動する被写体像の加速度に基づいて、被写体像が予め定められた撮像位置に移動する予測時間を算出しても良い。例えば、図７は、予測時間算出部２４が、加速する被写体像について算出する予測時間の例を示す図である。この図において、横軸は時間であり、縦軸は撮像素子８に捉えられる撮像領域内での１体の移動物体（被写体像）の位置を表している。予測時間算出部２４は、符号ｔ３の時点における被写体像の前端の位置ａと、符号ｔ４の時点における被写体像の前端の位置ｂと、符号ｔ５の時点における被写体像の前端の位置ｃと、符号ｔ６の時点における被写体像の前端の位置ｄとをつなぐ移動予測線（曲線）ｅを算出する。予測時間算出部２４は、例えば撮影処理を行う位置が画面中央である場合には、移動予測線ｅが画面中央に交わる時点を予測時間ｆとして算出する。このように、予測時間算出部２４は、符号ｔ３における被写体像の前端の位置ａと、符号ｔ４における被写体像の前端の位置ｂとの間での移動距離と、符号ｔ４における被写体像の前端の位置ｂと、符号ｔ５における被写体像の前端の位置ｃ間での相対的な移動距離を比較することで被写体像の加速度を算出し、移動予測線を算出する。

ここで、予測時間算出部２４が算出する予測時間は、モニター１５に表示されるライブビューのフレームが生成される時間間隔（例えば、１／６０秒）よりも短い時間間隔を単位として算出される。例えば、図６に示した例では、符号ｔ１、符号ｔ２、符号ｔ３、・・・の時間間隔は１／６０秒であるが、予測時間算出部２４は、制御部２０のコンピュータによって表現可能な任意の桁数（例えば、７桁）に応じた時間間隔（例えば、１／１００００００秒）で算出する。これにより、予測時間算出部２４が算出する予測時間ｄは、符号ｔ１２と符号ｔ１３の間の時間を示しており、モニター１５にライブビューが表示される時間間隔より短く、精度の高い時間間隔で表された予測時間を算出することが可能である。

図８は、図３に示したような複数の被写体像について、予測時間算出部２４が算出する予測時間の例を示す図である。ここでは、移動する被写体像同士が撮像領域内で重なる場合の予測時間について説明する。予測時間算出部２４は、符号ｔ３の時点における被写体像ａの前端の位置ａ１と、符号ｔ４の時点における被写体像ａの前端の位置ａ２とから、被写体像ａの移動予測線ｃ１を算出する。また、予測時間算出部２４は、符号ｔ３の時点における被写体像ｂの前端の位置ｂ１と、符号ｔ４の時点における被写体像ｂの前端の位置ｂ２とから、被写体像ｂの移動予測線ｃ２を算出する。予測時間算出部２４は、一定時間間隔毎に、その時点から移動予測線ｃ１と移動予測線ｃ２とが交差するまでに経過する予測時間ｄを算出する。例えば、符号ｔ４の時点では、符号ｔ４の時点から移動予測線ｃ１と移動予測線ｃ２とが交差するまでに経過する予測時間ｄを算出する。ここで、予測時間は、被写体像ａと被写体像ｂとが接する点（移動予測線ｃ１と移動予測線ｃ２とが交差する点）に対応する予測時間を算出しても良いし、被写体像ａと被写体像ｂとが接する直前の点に対応する予測時間を算出するようにしても良い。

図９は、図４に示したような複数の被写体像について、予測時間算出部２４が算出する予測時間の例を示す図である。ここでは、移動する被写体像同士が撮像領域内で接しない場合の予測時間について説明する。予測時間算出部２４は、符号ｔ３の時点における被写体像ａの中心の位置ａ１と、符号ｔ４の時点における被写体像ａの中心の位置ａ２とから、被写体像ａの移動予測線ｃ１を算出する。また、予測時間算出部２４は、符号ｔ３の時点における被写体像ｂの中心の位置ｂ１と、符号ｔ４の時点における被写体像ｂの中心の位置ｂ２とから、被写体像ｂの移動予測線ｃ２を算出する。予測時間算出部２４は、一定時間間隔毎に、その時点から移動予測線ｃ１と移動予測線ｃ２とが交差するまでに経過する予測時間ｄを算出する。例えば、符号ｔ４の時点では、符号ｔ４の時点から移動予測線ｃ１と移動予測線ｃ２とが交差するまでに経過する予測時間ｄを算出する。

図１０は、図５に示したような複数の被写体像について、予測時間算出部２４が算出する予測時間の例を示す図である。ここでは、移動する被写体像同士が同方向に移動する場合の予測時間について説明する。予測時間算出部２４は、解析部２３が算出した複数の移動物体のそれぞれの動きベクトルに基づいて、移動物体のそれぞれの移動予測線と画面中央との差が最も小さくなる時点までに経過する予測時間ｄを算出する。

図１に戻り、撮影処理部２５は、制御部２０から撮像処理開始命令が入力されると光学系を駆動させ、画像データを生成する撮像処理を行う。ここで、撮影処理部２５は、予めユーザから入力された撮影条件に応じて、レンズ制御回路２を介した撮像レンズ鏡筒１のフォーカシング、露出制御、ズーミングや、閃光装置１８によるプリ発光などを行う。制御部２０は、このような撮影条件に応じた制御動作によって生じる時間差であるレリーズタイムラグを算出し、予測時間算出部２４によって算出された予測時間からレリーズタイムラグを減算した撮影処理開始時間を撮影タイミングとして算出する。また、制御部２０は、予測時間算出部２４が予測時間を算出した時点から経過した時間を計測し、算出した撮影処理開始時間の経過時に、撮影処理部２６に撮影処理を開始させる。このようにすることで、撮像レンズ鏡筒１や閃光装置１８等の制御によるレリーズタイムラグに関わらず、予測時間に露光を開始することが可能となる。

次に、図１１と図１２とのフローチャートを参照して、電子カメラ１００が自動撮影を行う動作例を説明する。電子カメラ１００に電源が投入され、レリーズスイッチ１３ｂが半押しされると（ステップＳ１００）、制御部２０が、露出合わせ（ＡＥ）（ステップＳ２００）と、オートホワイトバランスの調整（ＡＷＢ）（ステップＳ３００）と、オートフォーカス（ＡＦ）（ステップＳ４００）などの処理を行う。ここで、ＡＷＢとは、被写体色を測定し、モニター１５に出力される画像が最適な色になるように色毎の増幅率を調整するとともに、撮影時の色毎の増幅率を設定する処理である。そして、レリーズスイッチ１３ｂが押下されると（ステップＳ５００）、制御部２０は、不揮発メモリー１１に記憶された自動レリーズ設定情報を読み出す（ステップＳ６００）。制御部２０が読み出した自動レリーズ設定情報が、自動撮影を行わないことを示す場合（ステップＳ６００：ＯＦＦ）、撮影処理部２５は、撮影処理を開始して撮影を行い（ステップＳ８００）、画像データ生成部２１によって生成された画像データを不揮発メモリー１１に記憶させ（ステップＳ９００）、処理が終了する。

一方、ステップＳ６００において、制御部２０が読み出した自動レリーズ設定情報が、自動撮影を行うことを示す場合（ステップＳ６００：ＯＮ）、制御部２０は、自動レリーズモードによる撮影を行った後（ステップＳ７００）、処理を終了する。図１２は、自動レリーズモードによる撮影の処理動作を示す図である。解析部２３は、画像データ生成部２１によって生成される撮像領域の画像データから、移動物体を検出する（ステップＳ７０１）。ここで、解析部２３が画像データから移動物体を検出できなかった場合（ステップＳ７０１：無し）、再びレリーズスイッチ１３ｂが押下されれば（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）、撮影処理部２５はそのタイミングで撮影処理を開始して撮像を行い（ステップＳ７１１）、生成した画像データを不揮発メモリー１１に記憶させて（ステップＳ７１２）処理を終了する。このように、自動レリーズモードであっても、半押しの後にレリーズスイッチ１３ｂが押下されればその時点で撮影を行うようにすることができる。

一方、ステップＳ７０２で、レリーズスイッチ１３ｂが押下されなければ、自動レリーズをキャンセルするか否かを示す情報の入力を受付ける（ステップＳ７０３）。自動レリーズをキャンセルすることを示す情報が操作検出回路１３に入力されると（ステップＳ７０３：ＹＥＳ）、制御部２０は、処理を終了する。一方、自動レリーズをキャンセルすることを示す情報が入力されなければ（ステップＳ７０３：ＮＯ）、ステップＳ７０１に戻る。ステップＳ７０１で、解析部２３が画像データ内に複数の移動物体を検出すれば（ステップＳ７０１：有り）、解析部２３は、複数の移動物体のそれぞれの動きベクトルを算出する（ステップＳ７０４）。予測時間算出部２４は、解析部２３が検出した複数の移動物体の移動方向は互いに近づく方向であるか否かを判定する（ステップＳ７０５）。予測時間算出部２４が、複数の移動物体の移動方向は互いに近づく方向ではないと判定した場合（ステップＳ７０５：ＮＯ）、複数の移動物体の全てが画面中央に移動する予測時間を算出し（ステップＳ７０６）、ステップＳ７０８に進む。

一方、ステップＳ７０５で、予測時間算出部２４が、複数の移動物体の移動方向は互いに近づく方向であると判定した場合（ステップＳ７０５：ＹＥＳ）、複数の移動物体は撮像領域内で接するか否かを判定する（ステップＳ７０７）。予測時間算出部２４は、複数の移動物体が撮像領域内で接すると判定すると（ステップＳ７０７：ＹＥＳ）、移動物体の前端の位置に基づいた移動予測線を算出し、移動物体の前端同士が接するまでに経過する予測時間を算出する（ステップＳ７０８）。一方、予測時間算出部２４は、複数の移動物体が撮像領域内で接しないと判定すると（ステップＳ７０７：ＮＯ）、移動物体の中心の位置に基づいた移動予測線を算出し、移動物体の中心部同士が接するまでに経過する予測時間を算出する（ステップＳ７０９）。

そして、制御部２０は、予測時間算出部２４が算出した予測時間の値から、レリーズタイムラグを減算した値を撮影処理開始時間として算出する（ステップＳ７１０）。制御部２０は、自身が備える計時手段により、撮影処理開始時間を算出した時点から経過した時間を計測し、撮影処理開始時間が経過すると（ステップＳ７１１：ＹＥＳ）、ステップＳ７１３に進み、撮影処理を行って（ステップＳ７１３）、撮影処理によって生成した画像データを記録して（ステップＳ７１４）、処理を終了する。制御部２０は、撮影処理開始時間が経過していない場合（ステップＳ７１１：ＮＯ）、算出した撮影処理開始時間が経過する前に、１／６０秒が経過しておらず、モニター１５に新たなフレームが出力されていなければ（ステップＳ７１２：ＮＯ）、ステップＳ７１１に戻る。一方、ステップＳ７１２で、画像データ生成部２１が画像データを生成してモニター１５に新たなフレームが出力されていれば（ステップＳ７１２：ＹＥＳ）、ステップＳ７０１に戻る。

このようにすれば、例えば図１３に示されるようなバッティングシーンにおいて、バットとボールとのインパクトの瞬間を予測して撮影を行うことが可能である。この場合、予測時間算出部２４が算出する予測時間の例を図１４に示す。予測時間算出部２４は、一定速度で移動する被写体像ｂ（ボール）と、移動方向と加速度を変化させながら移動する被写体像ａ（バット）とが接するまでに経過する予測時間ｄを算出する。

以上説明したように、本発明の電子カメラ１００によれば、撮像素子８によって捉えられる撮像領域内に複数の被写体像が捉えられた場合、移動する被写体像から算出する動きベクトルに基づいて、被写体像同士が最も近づくまでに経過する予測時間を算出して撮影を行うことができ、移動する複数の移動物体の状況に応じてそのシーンを特徴的に表す瞬間を撮影することが可能である。

８…撮像素子、２０…制御部、２３…解析部、２４…予測時間算出部、１００…電子カメラ

Claims

移動する複数の被写体像を撮像した画像信号を出力する撮像素子と、
前記画像信号に基づいて、前記被写体像の移動方向を算出する解析部と、
少なくとも２つの前記被写体像に基づいて算出された前記移動方向に応じて、前記被写体像を撮影する撮影タイミングを異ならせる撮影制御部と、
を備えることを特徴とする電子カメラ。
請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記解析部は、前記画像信号に基づいて、前記被写体像の撮像領域内の速度に関する移動情報を算出し、
少なくとも２つの前記被写体像に基づいて算出された前記移動方向が互いに近づく方向を示す場合、当該移動方向と前記移動速度とに基づいて、前記少なくとも２つの被写体像が定められた位置に移動するまでに経過する予測時間を算出する予測時間算出部を備え、
前記撮影制御部は、前記予測時間算出部が前記予測時間を算出した時点から経過した時間を計測し、前記予測時間の経過時に、前記被写体像を撮影する
ことを特徴とする電子カメラ。
請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
前記予測時間算出部は、前記移動方向に基づいて、移動する前記２つの被写体像同士が前記撮像領域内で重なると予測する場合、前記移動情報に基づいて、前記少なくとも２つの被写体像の移動方向に対する前端同士が定められた距離内の略同一の位置に移動するまでに経過する予測時間を算出する
ことを特徴とする電子カメラ。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記予測時間算出部は、前記移動方向に基づいて、移動する前記少なくとも２つの被写体像同士が撮像領域内で重ならないと予測する場合、前記移動情報に基づいて、前記少なくとも２つの被写体像の移動方向に向かって中心同士が定められた距離内の位置に移動するまでに経過する予測時間を算出する
ことを特徴とする電子カメラ。
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記解析部は、前記被写体像の加速度を示す情報を算出し、
前記予測時間算出部は、一定時間間隔毎に前記解析部が算出する前記移動方向と前記加速度とに基づいて前記予測時間を算出し、
前記撮影制御部は、前記予測時間算出部によって算出される前記予測時間のうち最新の予測時間の経過時に、前記被写体像を撮影する
ことを特徴とする電子カメラ。
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記予測時間算出部は、前記撮像素子によって前記被写体像が撮像される一定時間の間隔より短い時間間隔を単位とする前記予測時間を算出する
ことを特徴とする電子カメラ。