JP5251779B2 - 携帯型電子機器、制御方法、プログラム、撮像システム - Google Patents
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Description
さらには、撮像を行って撮像画像を得る撮像部を備える撮像装置と、上記撮像部による視野を可動機構の駆動によって変化させる雲台装置とを備えた撮像システムに関する。
この特許文献1に記載の技術では、例えば顔検出技術を用いて、人物としての被写体の探索を行う。具体的には、上記雲台によりデジタルスチルカメラをパン方向に回転させつつ、画枠内に映し出される被写体(人物の顔)の検出を行う。
そして、このような被写体探索の結果、画枠内に被写体が検出された場合には、パン方向への回転を停止した上で、その時点での画枠内での被写体の検出態様(例えば被写体の数や位置やサイズなど)に応じた最適とされる構図の判定を行う(最適構図判定)。すなわち、最適とされるパン・チルト・ズームの各角度を求めるものである。
さらに、このように最適構図判定によって最適とされるパン・チルト・ズームのそれぞれの角度が求まったことに応じては、それらの角度を目標角度としてそれぞれパン・チルト・ズーム角の調整を行う(構図合わせ)。
このような構図合わせの完了後に、撮像画像の自動記録を行う。
このように十分に小型であれば、使用者により撮像システムの設置位置を自由に移動させるような使用法を採ることができる。
すなわち、可搬性を有する携帯型電子機器であって、当該携帯型電子機器の静置状態からの移動に応じた信号を出力する静置/移動検出部から入力された信号に基づき、上記静置状態からの移動が生じたか否かを判別し、その判別結果に基づき、撮像を行う撮像部による視野を変化させながら上記撮像部により得られる撮像画像から被写体を検出する被写体検出部による被写体検出を実行させて被写体の探索を実行させる制御部を備えるものである。
<1.撮像システムの構成>
[1-1.システム全体構成]
[1-2.デジタルスチルカメラ]
[1-3.雲台]
[1-4.自動構図合わせによる自動撮像動作について]
<2.第1の実施の形態(移動に応じて被写体探索を実行)>
[2-1.具体的な動作例]
[2-2.処理手順]
<3.第2の実施の形態(移動に応じてパン角度の原点再設定を行う)>
[3-1.具体的な動作例]
[3-2.処理手順]
<4.第3の実施の形態(垂直移動方向に応じた被写体探索開始範囲の制御)>
[4-1.システム構成及び具体的な動作例]
[4-2.処理手順]
<5.第4の実施の形態(移動量に応じたズーム角制御)>
[5-1.具体的な動作例]
[5-2.処理手順]
<6.第5の実施の形態(移動先状況に応じた撮像モード設定制御)>
[6-1.具体的な動作例]
[6-2.処理手順]
<7.変形例>
「画枠」は、例えば画像が嵌め込まれるようにしてみえる一画面相当の領域範囲をいい、一般には縦長若しくは横長の長方形としての枠形状を有する。
「画角」は、ズーム角などともいわれるもので、撮像光学系におけるズームレンズの位置によって決まる画枠に収まる範囲を角度により表したものである。厳密には、撮像光学系の焦点距離と、像面(イメージセンサ、フィルム)のサイズによって決まるものとされるが、ここでは像面サイズは固定であり、焦点距離に対応して変化する要素を画角と呼ぶ。以降において、画角の値については、焦点距離(例えば35mm換算)により表す場合がある。
「撮像視野」は、撮像光学系による視野を表し、上記の画枠によって切り取られる範囲に相当するものである。
「撮像視野選択角」は、撮像装置の周囲の風景からどの部分を切り取るかを決定付ける要素を角度で表したものであり、ここでは、上記の画角に加え、パン(水平)方向における振り角度と、チルト(垂直)方向における振り角度(仰角、俯角)とにより決まるものをいう。
「構図」は、フレーミングともいわれるもので、上記の撮像視野選択角の設定、すなわちこの場合はパン・チルト角度と画角(ズーム)との設定により決まるものをいう。
[1-1.システム全体構成]
実施の形態の撮像システムは、デジタルスチルカメラ1と、このデジタルスチルカメラ1が着脱可能に取り付けられた雲台10とを備えて成る。
先ず、図1にデジタルスチルカメラ1の外観例を示す。図1(a)、図1(b)は、それぞれデジタルスチルカメラ1の正面図、背面図である。
この図に示されるデジタルスチルカメラ1は、先ず、図1(a)に示すように、本体部2の前面側においてレンズ部21aを備える。このレンズ部21aは、撮像のための光学系として本体部2の外側に表出している部位である。
この表示画面部33aには、撮像モード時においては、スルー画などといわれ、そのときにレンズ部21aにより撮像している画像が表示される。また、再生モード時においては、記録媒体に記録されている画像データが再生表示される。さらに、ユーザがデジタルスチルカメラ1に対して行った操作に応じて、GUI(Graphical User Interface)としての操作画像が表示される。
また、デジタルスチルカメラ1とカメラ台座部12との通信は無線により行われるようにしてもよい。
まず、パン方向の基本的な動きは次のようになる。
雲台10を例えばテーブル上や床面上などに置いた状態では、接地台部15の底面が接地する。この状態において、図4に示すように、回転軸11aを回転中心として、本体部11側が時計回り方向、及び反時計回り方向に回転できるようになっている。つまりこれにより、雲台10に取り付けられたデジタルスチルカメラ1の水平方向(左右方向)における撮像視野選択角を変化させることができる(所謂パンニング)。
なお、この場合の雲台10のパン機構は、時計回り方向及び反時計回り方向の何れについても、360°以上の回転が無制限で自在に行える構造を有している。
ここでは、図4に示すようにして、パン基準位置を0°(360°)としたうえで、パン方向に沿った本体部11の回転位置、すなわちパン位置(パン角度)を0°〜360°により表すものとする。
チルト方向の動きは、図5(a)(b)に示すようにして、カメラ台座部12が回転軸12aを回転中心として、仰角、俯角の両方向に角度を振ることにより得られる。
ここで、図5(a)は、カメラ台座部12がチルト基準位置Y0(0°)にある状態が示されている。この状態では、レンズ部21a(光学系部)の撮像光軸と一致する撮像方向F1と、接地台部15が接地する接地面GRとが平行となる。
そのうえで、図5(b)に示すように、先ず、仰角方向においては、カメラ台座部12は、回転軸12aを回転中心として、チルト基準位置Y0(0°)から所定の最大回転角度+f°の範囲で動くことができる。また、俯角方向においても、回転軸12aを回転中心として、チルト基準位置Y0(0°)から所定の最大回転角度−g°の範囲で動くことができるようになっている。このようにして、カメラ台座部12がチルト基準位置Y0(0°)を基点として、最大回転角度+f°〜最大回転角度−g°の範囲で動くことで、雲台10(カメラ台座部12)に取り付けられたデジタルスチルカメラ1のチルト方向(上下方向)における撮像視野選択角を変化させることができる。つまりチルティングの動作が得られる。
図6は、デジタルスチルカメラ1の実際的な内部構成例を示したブロック図である。
この図6において、先ず、光学系部21は、例えばズームレンズ、フォーカスレンズなども含む所定枚数の撮像用のレンズ群、絞りなどを備えて成り、入射された光を撮像光としてイメージセンサ22の受光面に結像させる。
また、光学系部21においては、上記のズームレンズ、フォーカスレンズ、絞りなどを駆動させるための駆動機構部も備えられる。これらの駆動機構部は、例えば制御部27が実行するとされるズーム(画角)制御、自動焦点調整制御、自動露出制御などのいわゆるカメラ制御によりその動作が制御される。
なお、イメージセンサ22として採用される光電変換素子(撮像素子)としては、特に限定されるものではないが、現状であれば、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサやCCD(Charge Coupled Device)などを挙げることができる。また、CMOSセンサを採用する場合には、イメージセンサ22に相当するデバイス(部品)として、次に述べるA/Dコンバータ23に相当するアナログ−デジタル変換器も含めた構造とすることができる。
例えば信号処理部24は、A/Dコンバータ23から出力されるデジタル撮像信号について、1つの静止画 (フレーム画像)に相当する単位で取り込みを行い、このようにして取り込んだ静止画単位の撮像信号について所定の信号処理を施すことで、1枚の静止画に相当する画像信号データである撮像画像データ(撮像静止画像データ)を生成する。
エンコード/デコード部25は、信号処理部24から出力されてくる静止画単位の撮像画像データについて、所定の静止画像圧縮符号化方式により圧縮符号化を実行したうえで、例えば制御部27の制御に応じてヘッダなどを付加して、所定形式に圧縮された画像データの形式に変換する。そして、このようにして生成した画像データをメディアコントローラ26に転送する。メディアコントローラ26は、制御部27の制御に従って、メモリカード40に対して、転送されてくる画像データを書き込んで記録させる。この場合のメモリカード40は、例えば所定規格に従ったカード形式の外形形状を有し、内部には、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体記憶素子を備えた構成を採る記録媒体である。なお、画像データを記録する記録媒体については、上記メモリカード以外の種別、形式などとされてもよい。
このためには、制御部27が画像データを指定して、メディアコントローラ26に対してメモリカード40からのデータ読み出しを命令する。この命令に応答して、メディアコントローラ26は、指定された画像データが記録されているメモリカード40上のアドレスにアクセスしてデータ読み出しを実行し、読み出したデータを、エンコード/デコード部25に対して転送する。
また、この場合のフラッシュメモリ30は、例えばユーザ操作や動作履歴などに応じて変更(書き換え)の必要性のある各種の設定情報などを記憶させておくために使用する不揮発性の記憶領域として設けられるものである。なおROM28について、例えばフラッシュメモリなどをはじめとする不揮発性メモリを採用することとした場合には、フラッシュメモリ30に代えて、このROM28における一部記憶領域を使用することとしてもよい。
図7のブロック図は、雲台10の内部構成例を示している。
先に述べたように、雲台10は、パン・チルト機構を備えるものであり、これに対応する部位として図中のパン機構部53、パン用モータ54、チルト機構部56、チルト用モータ57を備える。
パン機構部53は、雲台10に取り付けられたデジタルスチルカメラ1について、図4に示したパン(横・左右)方向の動きを与えるための機構を有して構成され、この機構の動きは、パン用モータ54が正逆方向に回転することによって得られる。同様にして、チルト機構部56は、雲台10に取り付けられたデジタルスチルカメラ1について、図5に示したチルト(縦・上下)方向の動きを与えるための機構を有して構成され、この機構の動きは、チルト用モータ57が正逆方向に回転することによって得られる。
このモータ駆動信号により、パン用モータ54が例えば所要の回転方向、回転速度により回転し、この結果、パン機構部53も、これに対応した移動方向と移動速度により動くようにして駆動される。
同様にして、チルト機構部56の動きを制御するときには、制御部51は、チルト機構部56に必要な移動方向、移動速度を指示する信号をチルト用駆動部58に対して出力する。チルト用駆動部58は、入力される信号に対応したモータ駆動信号を生成してチルト用モータ57に出力する。このモータ駆動信号によりチルト用モータ57が、例えば所要の回転方向及び回転速度で回転し、この結果、チルト機構部56も、これに対応した移動方向,速度により動くようにして駆動される。
これにより制御部51は、駆動中のパン機構部53、チルト機構部56の回転角度量の情報をリアルタイムに取得(モニタ)できるようにされている。
この静置/持ち上げ検出部59は、雲台10にデジタルスチルカメラ1が取り付けられて成る撮像システム(携帯型電子機器)が静置状態(接地し且つ不動の状態)にある場合と持ち上げられた(つまり移動された)状態にある場合とで、その出力信号が変化するように構成される。すなわちこれにより、撮像システムが静置状態にあるか、移動状態にあるかを検出可能とされている。
具体的に、この場合の雲台10は、静置状態から持ち上げ状態に変化したときに、本体部11に対しパン回転軸を介して接続された接地台部15が、当該接地台部15の自重により下方向へ下がる(本体部11から離間する)ように構成されている(図8(a)→図8(b)の遷移)。
その上で、この場合の静置/持ち上げ検出部59としては本体部11側に設けられると共に、そのメカスイッチが、棒状体の押し上げ/押し下げに応じてON/OFFするように構成されている。具体的には、図8(a)に示す静置状態(本体部11と接地台部15との離間距離が小の状態)では上記棒状体が接地台部15によって押し上げられてメカスイッチがONとなり、一方で図8(b)に示す持ち上げ状態では、本体部11(静置/持ち上げ検出部59)と接地台部15との離間距が大となることに応じて、上記棒状体に対する接地台部15による押し上げ状態が解除されて、上記棒状体が少なくともその自重によって下方向に押し下げられた状態となり、メカスイッチがOFFとなるようにされている。
ここで、持ち上げ状態に対応してメカスイッチが確実にOFF状態となるように、上記棒状体はバネなどの弾性体により下方向に付勢されるようにしておくことが望ましい。
例えば、図8では、棒状体の押し上げ/押し下げに応じてON/OFFするメカスイッチを採用した構成を例示したが、接地台部15との接触/非接触に応じてON/OFFするようなメカスイッチを採用するなどといったこともできる。
ここで、本実施の形態の撮像システムは、先に述べた被写体探索、最適構図判定、構図合わせの各動作により、上記被写体探索に伴い検出された被写体の態様に応じて判定した最適とされる構図を目標構図とした自動構図合わせ動作を行うものとされる。
以下、このような自動構図合わせ動作を伴う自動撮像動作の具体的な内容について説明しておく。
信号処理部24は、被写体検出処理として、以下のような処理を実行する。
すなわち信号処理部24は、先に説明したようにして取得した1枚の静止画に相当する画像信号データから、人物の顔に相当する画像部分を検出する。具体的に、本例の場合における被写体検出処理では、いわゆる顔検出技術を利用して、画像内から検出した被写体ごとにその顔の画像部分の領域に対応して顔枠を設定する。その上で、当該顔枠の数、サイズ、位置などの情報から、画枠内における被写体数、各被写体のサイズやそれぞれの画枠内での位置の情報を得る。
なお、顔検出の手法についてはいくつか知られているが、本実施の形態において、どのような検出手法を採用するのかについては特に限定されるべきものではなく、検出精度や設計難易度などを考慮して適宜適切とされる方式が採用されるようにすればよい。
また、信号処理部24は、上記のような被写体検出処理を、1枚の静止画に相当する画像信号データごと(つまり1フレームごと)など、予め定められた所定のフレーム数ごとに実行するようにされている。
図9は、このような信号処理部24に対するプログラミングにより実現される機能動作をブロック化して示している。この図9に示されるように、この場合の信号処理部24としては、上記により説明した被写体検出処理としての動作を実行する被写体検出機能部24Aを有しているものとして表すことができる。
自動構図合わせを行うにあたっては、上記のような被写体検出処理による検出情報を利用して、先ずはデジタルスチルカメラ1の周囲に存在する被写体の探索を行う(図中のステップS1)。
具体的に、この被写体探索としては、デジタルスチルカメラ1における制御部27が、雲台10に対するパン・チルト制御や光学系部21に対するズーム制御を行うことによって、撮像視野選択角を変化させながら、信号処理部24による被写体検出を実行させることで行う。
このような被写体探索処理は、信号処理部24による被写体検出処理により画枠内に被写体が検出された状態が得られたことに応じて終了する。
具体的に制御部27は、当該構図合わせ制御として、上記最適構図判定処理により求まったパン・チルトの各撮像視野選択角の情報を雲台10側の制御部51に指示する。
これに応じて上記制御部51は、指示されたパン・チルトの各撮像視野選択角が得られる撮像方向にデジタルスチルカメラ1を向かせるための、パン機構部53・チルト機構部56についての移動量を求め、この求めた移動量のパン駆動、チルト駆動が行われるように、パン用モータ54に対するパン制御信号の供給、チルト用モータ57に対するチルト制御信号の供給を行う。
また、制御部27は、上記最適構図判定処理により求まったズームについての撮像視野選択角の情報(つまり画角の情報)を、光学系部21に指示することで、該指示した画角が得られるように光学系部21によるズーム動作を実行させる。
ここで、本例においては、最適構図が得られたことに応じて直ちにレリーズを行うものとはせず、例えば被写体が笑顔などの所定の状態となることを最終条件としてレリーズを行うものとしている。このような最終条件の成立有無を判定するのが、上記レリーズタイミング判定処理となる。
同様に、ステップS4によるレリーズタイミング判定処理にてレリーズタイミングがOKとならない場合も有り得るが、その場合にも、ステップS1による被写体探索からやり直すことになる。なお通常、レリーズタイミング判定処理は、所定時間内に上記の笑顔などのレリーズ条件が成立するか否かを判定する処理となる。
[2-1.具体的な動作例]
ここで、上記により説明した本実施の形態としての撮像システム(携帯型電子機器)において、パン・チルト駆動を可能とするための構成(この場合は雲台10)は、可搬性を有する程度に十分に小型に形成することができ、従ってデジタルスチルカメラ1を含む撮像システム全体としても、可搬性を有する程度に十分に小型なものとできる。
例えば、先の図10に示した最適構図判定(S2)や構図合わせ(S3)中に撮像システムの設置位置が移動されてしまった場合を想定してみると、その場合は、画枠内の被写体の態様が変化したにも関わらず、移動前の被写体の態様に応じた最適構図判定や構図合わせが実行されてしまうことになる。
つまり具体的に言えば、使用者は自動撮像動作中にて撮像システムの設置位置を移動させることで例えば異なるアングルなどによる自動撮像を実行させることを望んでいるのに対し、それに対応した適切な動作を実行することができないなどといった問題が生じる。
このようにして従来の撮像システムは、自動撮像動作中において使用者による設置位置の移動が為された場合に応じた適切な対応動作を実行することができない、ひいては自動撮像動作中に設置位置を自由に移動するといった使用法を許容できていないという意味で、インテリジェントさに欠け、使用者にとっての有用性に欠くものであると言うことができる。
先ず、図中の左側において示すように、デジタルスチルカメラ1と雲台10とから成る撮像システムが静置状態から持ち上げられた場合(静置/持ち上げ検出部59の検出信号がONからOFFに変化した場合)は、撮像システムの移動が開始されたものと見なすことができる。
そして、このように静置状態からの移動が検出された以降において、図中の右側に示すように撮像システムが再度静置状態に戻った場合(静置/持ち上げ検出部59の検出信号がOFFからONに変化した場合)、撮像システムは、移動前とは異なる状況下におかれたものと見なすことができる。
従ってこのことに応じては、図示するように撮像状況が移動前とは異なったとして、被写体探索を開始するものとする。
図12は、上記により説明した第1の実施の形態としての動作を実現するための具体的な処理の手順を示したフローチャートである。
なお、この図12のフローチャートにおいて、「カメラ」として示す処理は、図6に示した制御部27が例えばROM28に格納されるプログラムに従って実行する処理を表している。また「雲台」として示す処理は、図7に示した制御部51が例えば内部のROM等に格納されるプログラムに従って実行する処理を表している。
このステップS101において、上記検出信号がOFFに変化したとの肯定結果が得られた場合は、ステップS102に処理を進める。
そして、続くステップS103では、検出信号がONに変化するまで待機するようにされる。すなわち、持ち上げ検出部59からの検出信号がONに変化したか否かの判別処理を、上記検出信号がONに変化したとの判別結果が得られるまで繰り返し行う。
雲台側では、当該ステップS104の処理を実行した後、図示するように「RETURN」となる。
そして、ステップS201において、上記持ち上げ通知があったとして肯定結果が得られた場合は、ステップS202に進んで、先のステップS104の処理により雲台側からの静置通知が為されるまで待機する。
カメラ側では、当該ステップS203の処理を実行した後、図示するように「RETURN」となる。
[3-1.具体的な動作例]
続いて、第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態は、撮像システムの静置状態からの移動が生じたか否かの判別結果に基づき、パン角度の原点再設定を行うものである。
なお、第2の実施の形態において、撮像システムの構成は第1の実施の形態の場合と同様となるので、改めての図示による説明は省略する。
図13は、このようなロータリエンコーダ53aについてのパルスカウント値の0リセット処理によりパン角度の原点(0°)が再設定されることについて説明するための図である。
先ず図13(a)では、デジタルスチルカメラ1が有するレンズ部21aの向く方向であるレンズ方向(撮像方向)DLが、メカニカルな原点位置(機械的な絶対0°位置)PPに対して一致している状態を示している。
また図13(b)では、レンズ方向DLに一致する角度位置である撮像角度位置LPが、メカニカルな原点位置PPに一致していない状態を示している。先に説明した自動構図合わせによる自動撮像動作が開始された以降においては、この図13(b)に示す状態となっている可能性が高い。
つまり、上記静置/持ち上げ検出部59による検出信号がOFFに変化して撮像システムの静置状態からの移動が発生したとされたことに応じて、先ずは、パン駆動の停止処理を行う。
このようにパン駆動の停止処理を行うことで、上記静置状態からの移動が生じる直前にパン駆動が行われていた場合に対応して、当該パン駆動が移動中に継続して行われてしまわないようにできる。
何れにせよ、撮像システムが持ち上げられて移動される最中にパン・チルトなどの可動機構の駆動が継続して行われてしまう状態は好ましくなく、従って静置状態からの移動が発生したことに応じては、可動機構の駆動の停止指示を行う。
そして、当該判別により、静置/持ち上げ検出部59による検出信号がONに変化したとの判別結果が得られたことに応じては、パン角度の原点再設定処理として、上記パルスカウント値を0リセットする処理を行う。
この結果、上記第2の実施の形態によれば、使用者がシステムの設置位置を移動させるときの意図に応じた適正な対応動作を行うことができ、また同時に、動作中の撮像システムを自由に移動する使用法を許容することができる。
この結果、従来よりもインテリジェントで且つ使用者にとって有用となる撮像システムを実現化できる。
図14、図15のフローチャートは、上記により説明した第2の実施の形態としての動作を実現するための具体的な処理の手順を示している。
図14は、パン角度原点再設定処理を撮像システムが再静置されたタイミングで実行する場合の処理の手順を、また図15はパン角度原点再設定処理を撮像システムの静置状態からの移動が生じたタイミングで実行する場合の処理の手順を示している。
なお、これら図14、図15に示す処理は、図7に示した制御部51が例えば内部のROM等に格納されるプログラムに従って実行するものである。
そしてステップS301において、上記検出信号がOFFに変化したとして肯定結果が得られた場合は、ステップS302において、パン停止指示を行う。すなわち、図7に示したパン用駆動部55に対しパン用モータ54の駆動を強制停止させるための指示を行うものである。
そしてステップS303において、上記検出信号がONに変化したとして肯定結果が得られた場合は、ステップS304において、パン角度原点再設定処理を実行する。すなわち、ロータリエンコーダ53aの出力パルスについてのカウント値を0リセットする処理を実行する。
当該ステップS304の処理を実行した後は、図示するように「RETURN」となる。
具体的にこの場合は、ステップS302によるパン停止指示を行った後に、ステップS304において、パン角度原点再設定処理を実行するものである。
[4-1.システム構成及び具体的な動作例]
続いて、第3の実施の形態について説明する。
第3の実施の形態は、第1の実施の形態のように撮像システムの設置位置の移動に応じて被写体探索を開始するという対応動作を行う場合において、撮像システムの垂直方向における移動方向(垂直移動方向)に応じて上記被写体探索の開始範囲を制御するものである。
この図16と先の図6とを比較して分かるように、第3の実施の形態のデジタルスチルカメラ45は、第1の実施の形態のデジタルスチルカメラ1に対して、ジャイロセンサ35が追加されたものとなっている。
上記ジャイロセンサ35は、少なくとも1軸のジャイロセンサとされ、垂直方向(デジタルスチルカメラ45の縦方向)と一致する方向における加速度を検出できるようにしてその設置方向が調整されてデジタルスチルカメラ45に設けられる。
当該ジャイロセンサ35による検出信号は制御部27に対して供給される。
先ず図17(a)は、雲台10に対してデジタルスチルカメラ45が取り付けられた撮像システムが、或る接地面GRに対して静置された状態を示している。
このように撮像システムの設置位置がより高い位置へと移動されたことに応じては、図示するように下方側からの探索を開始する。
具体的に王字サーチは、或るパン角度範囲(例えば0°を起点として±90°など)についてのサーチ動作を1つのサーチ動作とし、該サーチ動作を、それぞれ異なるチルト角を設定して複数回行うものである。より具体的には、第1のチルト角設定状態でのサーチ動作、第2のチルト角設定状態でのサーチ動作、第3のチルト角設定状態でのサーチ動作を順次行うというものである。
このような王字サーチによる被写体探索を行う場合において、従来では、サーチを開始するチルト角度(上記複数のサーチ動作のうち初回のサーチ動作時に設定されるチルト角度)は或る角度で固定とされていた。換言すれば、常時下方側又は上方側からの探索動作を開始するようにされていたものである。
逆に、常時上方側からの探索動作を開始する王字サーチが採用される場合には、図17(b)に示されるように上方側への移動が為された場合に、被写体の映し出される可能性の低い上方側からの探索動作が開始されてしまうこととなる。
図18は、上記により説明した第3の実施の形態としての動作を実現するための具体的な処理の手順を示している。
なお、この図18のフローチャートにおいて、「カメラ」として示す処理は、図16に示した制御部27が例えばROM28に格納されるプログラムに従って実行する処理を表し、また「雲台」として示す処理は、図7に示した制御部51が例えば内部のROM等に格納されるプログラムに従って実行する処理を表している。
また、この図18においては、第1の実施の形態にて説明したものと同内容となる処理については同一符号を付している。
この場合は、カメラ側の処理として、ステップS201とS202との間にステップS401の処理が挿入され、且つステップS203に代えてステップS402以降の処理が実行される点が第1の実施の形態の場合とは異なる。
このような手法を採る場合において、上記ステップS401の処理としては、具体的にはジャイロセンサ35からの検出信号のサンプリングを開始する処理となる。
具体的に、上記により例示した垂直移動方向の推定処理を採用する場合、当該ステップS402の判別処理としては、ステップS401にてサンプリングを開始したジャイロセンサ35からの検出信号の波形パターンが、上記上方向への移動時に特徴的となる波形パターンと、上記下方向への移動時に特徴的となる波形パターンのうちの何れに該当するものであるかを判別する処理となる。
具体的には、チルト角が下方側に振られた状態(所定チルト角よりも下向きとなるチルト角が設定された状態)にて、パン駆動を行いつつ被写体検出を行うという探索動作が実行されるように、雲台10側の制御部51に対するチルト指示・パン指示、及び信号処理部24に対する被写体検出処理の開始指示を行う。
すなわち、チルト角が上方側に振られた状態(所定チルト角よりも上向きとなるチルト角が設定された状態)にて上記探索動作が実行されるように、雲台10側の制御部51に対するチルト指示・パン指示、及び信号処理部24に対する被写体検出処理の開始指示を行う。
[5-1.具体的な動作例]
第4の実施の形態は、移動量に応じたズーム角制御を行うものである。
ここで、第4の実施の形態において、撮像システムの構成は第1の実施の形態の場合と同様となる。但し、第4の実施の形態の場合、デジタルスチルカメラ1における信号処理部24は、図19に示されるように被写体検出機能部24Aと共に、移動量推定機能部24Bを備える。
すなわち、この場合の信号処理部24は、上記移動量推定機能部24Bとして表される機能動作として、撮像システムの静置状態からの移動が生じたときにその移動量を画像解析により推定する。
具体的に本例では、撮像画像に生じた動きの速度と、該動きが生じた時間長とを検出し、これらの情報から移動量を推定するものとしている。
具体的に、この場合のズーム角制御としては、検出された移動量が小であるほどズーム角が拡大(焦点距離が短)傾向となり、逆に検出された移動量が大であるほどズーム角が縮小(焦点距離が長)傾向となるようにして行う。
なお、移動量−ズーム角の制御特性は線形、非線形の何れであってもよい。
しかしながらこれによると、移動量が少ない場合も多い場合もズーム角に特段の変化はなく、結果として、撮像状況が変わった際にそれに対応した適切な動作を行うことができないものとなる。つまりこの意味でも、従来の撮像システムはインテリジェントさに欠け、使用者にとっての有用性を欠くものとなっている。
図20のフローチャートは、上記により説明した第4の実施の形態としての動作を実現するための具体的な処理の手順を示している。
なおこの場合も、「カメラ」として示す処理は図6に示した制御部27が例えばROM28に格納されるプログラムに従って実行する処理を表している。また「雲台」として示す処理は図7に示した制御部51が例えば内部のROM等に格納されるプログラムに従って実行する処理を表している。
また、この図20においても、第1の実施の形態にて説明したものと同内容となる処理については同一符号を付している。
この場合は、カメラ側の処理として、ステップS201とS202との間にステップS501の処理が挿入され、且つステップS203に代えてステップS502以降の処理が実行される点が第1の実施の形態の場合とは異なる。
この移動完了通知に応じて、信号処理部24は撮像画像の動きが生じた時間長を検出することができ、該時間長の情報と上記動きの速度との情報に基づく移動量の推定を行うことができる。
当該ステップS504の処理を実行した後は図示するように「RETURN」となる。
このような被写体を基準とした移動方向の別についての判定結果に応じて、上記のズーム角制御特性を切り換えるようにする。これにより、撮像システムの移動が被写体に対して遠ざかる方向に対して行われた場合、及び近づく方向に対して行われた場合の双方に対応して、適切なズーム角制御を行うことができる。
[6-1.具体的な動作例]
第5の実施の形態は、移動先の撮像状況に応じて撮像モードの設定制御を行うものである。
なお、第5の実施の形態の撮像システムについても、その構成については第1の実施の形態の場合と同様となるので改めての図示による説明は省略する。
ここで、上記集合写真モードは、画枠内に多くの被写体が映し出される場合に適した撮像モードであり、具体的に本例の場合は、少なくとも画枠内における多数の被写体にピントが合うようにすべく、絞り優先モードで且つ絞り値を大とする設定を行う。
図21のフローチャートは、上記により説明した第5の実施の形態としての動作を実現するための具体的な処理の手順を示している。
なおこの場合も、「カメラ」として示す処理は図6に示した制御部27が例えばROM28に格納されるプログラムに従って実行する処理を表している。また「雲台」として示す処理は図7に示した制御部51が例えば内部のROM等に格納されるプログラムに従って実行する処理を表している。
また、この図21においても第1の実施の形態にて説明したものと同内容となる処理については同一符号を付している。
この場合のカメラ側の処理としては、ステップS202において雲台側からの静置通知が為されたとの肯定結果が得られた場合に、ステップS601以降の処理を実行する点が第1の実施の形態の場合とは異なる。
このステップS602において、被写体数が予め定められた所定の数以上ではないとして否定結果が得られた場合は、図示するようにして「RETURN」となる。
当該ステップS603の処理を実行した後、図示するように「RETURN」となる。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば、静置状態からの移動が生じたことに応じた対応動作としては、各実施の形態で例示したものに限定されるべきものではなく、例えば以下のような変形例も可能である。
すなわち、当該変形例としては、静置状態からの移動が生じた後、再び静置状態に戻ったとの判別結果が得られたことに応じて、撮像画像の明るさ(例えば撮像画像の平均輝度)を検出し、該検出した明るさが予め定められた所定の明るさ以下(検出した平均輝度値が所定値以下)であるか否かを判別する。そしてこの結果、上記検出した明るさが上記所定の明るさ以下であるとされたことに応じて、撮像システムの電源をOFFとする。
このような変形例によっても、撮像システムの静置状態からの移動が生じ、撮像システムが新たな状況下におかれる場合に対応して、該新たな状況に応じた適切な対応動作を行うことができ、その意味で、従来よりもインテリジェントで且つ使用者にとって有用となる撮像システムを実現化できる。
本発明は、このように静置状態からの移動が生じたか否かを判別した結果に基づき、対応する所定動作が行われるようにするものであればよく、それによって、従来よりもインテリジェントで且つ使用者にとって有用となる撮像システムを実現化することができる。
例えば、画像解析によって撮像画像が全体的に上方向に流れたか否かを判定することによっても行うことができる。
或いは、少なくとも縦方向の加速度を検出するジャイロセンサを用いるものとし、該ジャイロセンサの検出信号の波形パターンと持ち上げ時に特有の波形パターンとのマッチングをとることで検出するなどといったこともできる。
なおこの点からも理解されるように、本発明における静置/移動検出手段としては、少なくとも、静置状態からの移動に応じてその出力信号が変化するように構成されたものであればよい。
或いは、例えば移動前・移動後で画枠内に同一物が映し出されていたとき、その移動前・移動後の画枠内での位置の関係から垂直移動方向を推定することもできる。
また、このような垂直移動方向の検出に関しても、1つの検出手法のみでなく、複数の検出手法を組み合わせたものとすることで検出精度の向上を図ることができる。
このような移動量の検出に関しても、1つの検出手法のみでなく複数の検出手法を組み合わせたものとすることで検出精度の向上を図ることができる。具体的にこの場合は、例えば複数の手法で検出した移動量の平均値を最終的な移動量として求めることで、検出精度の向上を図ることができる。
このようなプログラムは、例えばROMなどに対して製造時などに書き込んで記憶させるほか、リムーバブルの記憶媒体に記憶させておいたうえで、この記憶媒体からインストール(アップデートも含む)させるようにしてDSP対応の不揮発性の記憶領域やフラッシュメモリ30などに記憶させることが考えられる。また、USB(Universal Serial Bus)やIEEE1394などのデータインターフェース経由により、他のホストとなる機器からの制御によってプログラムのインストールが行えるようにすることも考えられる。さらに、ネットワーク上のサーバなどにおける記憶装置に記憶させておいたうえで、デジタルスチルカメラ1にネットワーク機能を持たせることとし、サーバからダウンロードして取得できるように構成することもできる。
Claims (18)
- 可搬性を有する携帯型電子機器であって、
当該携帯型電子機器の静置状態からの移動に応じた信号を出力する静置/移動検出部から入力された信号に基づき、上記静置状態からの移動が生じたか否かを判別し、その判別結果に基づき、撮像を行う撮像部による視野を変化させながら上記撮像部により得られる撮像画像から被写体を検出する被写体検出部による被写体検出を実行させて被写体の探索を実行させる制御部を備える
携帯型電子機器。 - 上記制御部は、
上記静置状態からの移動が生じたとの判別結果が得られたことに応じて、上記静置/移動検出部からの入力信号に基づき上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたか否かを判別し、該判別により上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたとの判別結果が得られたことに応じて、上記被写体の探索を実行させる
請求項1に記載の携帯型電子機器。 - 上記制御部は、
上記携帯型電子機器が静置状態のときに接地する固定側部と、接地面に平行な面内における回転が可能となるようにして上記固定側部に対して取り付けられた可動側部とのうちの上記可動側部を回転駆動して上記可動側部のパン角度を変化させるパン駆動部に対する制御を行うように構成されると共に、
上記静置状態からの移動が生じたか否かの判別結果に基づき、上記パン角度の原点再設定を行う
請求項1に記載の携帯型電子機器。 - 上記制御部は、
上記静置状態からの移動が生じたとの判別結果が得られたことに応じて、上記パン駆動部にパン停止指示を行う
請求項3に記載の携帯型電子機器。 - 上記制御部は、
上記静置状態からの移動が生じたとの判別結果が得られたことに応じて、上記パン駆動部にパン停止指示を行うと共に上記静置/移動検出部からの入力信号に基づき上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたか否かを判別し、該判別により上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたとの判別結果が得られたことに応じて、上記パン角度の原点再設定を行う
請求項3に記載の携帯型電子機器。 - 上記制御部は、
上記静置状態からの移動が生じたとの判別結果が得られたことに応じて、上記パン駆動部にパン停止指示を行った上で上記パン角度の原点再設定を行う
請求項3に記載の携帯型電子機器。 - 上記制御部は、
上記携帯型電子機器の接地面に対して垂直な軸を基準として傾斜自在となるように構成されたチルト駆動対象部を駆動するチルト駆動部に対する制御を行うように構成されると共に、
上記静置状態からの移動が生じたとの判別結果が得られたことに応じて、上記静置/移動検出部からの入力信号に基づき上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたか否かを判別し、
該判別により上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたとの判別結果が得られたことに応じて、上記携帯型電子機器の垂直方向における移動方向を検出する垂直移動方向検出部による検出結果に基づくチルト角の設定が行われるように上記チルト駆動部を制御する
請求項1に記載の携帯型電子機器。 - 撮像を行って撮像画像を得る撮像部と、
上記撮像部による撮像画像から被写体を検出する被写体検出部とをさらに備え、
上記制御部は、
上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたとの判別結果が得られたことに応じて、上記撮像部による視野を変化させながら上記被写体検出部による被写体検出を実行させて被写体の探索を実行させる被写体探索制御処理を実行し、
且つ、上記垂直移動方向検出部による検出結果に基づき上記携帯型電子機器の移動方向が上方向であるか下方向であるかの判別を行うと共に、
上記携帯型電子機器の移動方向が上方向であったとの判別結果が得られた場合には、上記被写体探索制御処理として、所定チルト角よりも下向きとなるチルト角の設定状態での上記被写体探索を開始させる制御処理を行い、
上記携帯型電子機器の移動方向が下方向であったとの判別結果が得られた場合には、上記被写体探索制御処理として、所定チルト角よりも上向きとなるチルト角の設定状態での上記被写体探索を開始させる制御処理を行う
請求項7に記載の携帯型電子機器。 - 上記垂直移動方向検出部は、
撮像を行って撮像画像を得る撮像部により得られる撮像画像、又はジャイロセンサによる検出信号の少なくとも何れかを用いて上記携帯型電子機器の垂直方向における移動方向を検出する
請求項7に記載の携帯型電子機器。 - 撮像を行って撮像画像を得る撮像部と、
上記撮像部による視野角を変化させるズーム機構部と、
上記携帯型電子機器の移動量を検出する移動量検出部とをさらに備えると共に、
上記制御部は、
上記静置状態からの移動が生じたとの判別結果が得られたことに応じて、上記静置/移動検出部からの入力信号に基づき上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたか否かを判別し、
該判別により上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたとの判別結果が得られたことに応じて、上記移動量検出部により検出された移動量に基づくズーム角の設定が行われるように上記ズーム機構部を制御する
請求項1に記載の携帯型電子機器。 - 上記移動量検出部は、
上記撮像部により得られる撮像画像、又はジャイロセンサによる検出信号の少なくとも何れかを用いて上記携帯型電子機器の移動量を検出する
請求項10に記載の携帯型電子機器。 - 撮像を行って撮像画像を得る撮像部と、
上記撮像部による撮像画像から人物としての被写体を検出する被写体検出部とをさらに備えると共に、
上記制御部は、
上記静置状態からの移動が生じたとの判別結果が得られたことに応じて、上記静置/移動検出信号に基づき上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたか否かを判別し、
該判別により上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたとの判別結果が得られたことに応じて、上記被写体検出部による被写体検出結果に基づき特定される被写体数に応じた撮像パラメータが上記撮像部に対して設定されるように制御を行う
請求項1に記載の携帯型電子機器。 - 撮像を行って撮像画像を得る撮像部をさらに備えると共に、
上記制御部は、
上記静置状態からの移動が生じたとの判別結果が得られたことに応じて、上記静置/移動検出部からの入力信号に基づき上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたか否かを判別し、
該判別により上記携帯型電子機器が静置状態に戻されたとの判別結果が得られたことに応じて、上記撮像部による撮像画像の明るさが所定の明るさ以下であるか否かを判別し、
該判別により上記撮像画像の明るさが上記所定の明るさ以下であるとの判別結果が得られたことに応じて、当該携帯型電子機器の電源がオフとなるように制御を行う
請求項1に記載の携帯型電子機器。 - 上記静置/移動検出部は、
上記携帯型電子機器が持ち上げられた状態又は静置状態の別に応じてオン又はオフするように構成されたメカスイッチ、又は撮像を行って撮像画像を得る撮像部、又はジャイロセンサの何れかを有して構成される
請求項1に記載の携帯型電子機器。 - 上記静置/移動検出部は、
撮像を行って撮像画像を得る撮像部とジャイロセンサとを有して構成される
請求項1に記載の携帯型電子機器。 - 可搬性を有する携帯型電子機器の制御方法であって、
上記携帯型電子機器の静置状態からの移動に応じた信号を出力する静置/移動検出部から入力された信号に基づき、上記静置状態からの移動が生じたか否かを判別する移動判別手順と、
上記移動判別手順による判別結果に基づき、撮像を行う撮像部による視野を変化させながら上記撮像部により得られる撮像画像から被写体を検出する被写体検出部による被写体検出を実行させて被写体の探索を実行させる制御を行う制御手順と
を有する制御方法。 - 可搬性を有する携帯型電子機器に実行させるプログラムであって、
上記携帯型電子機器の静置状態からの移動に応じた信号を出力する静置/移動検出部から入力された信号に基づき、上記静置状態からの移動が生じたか否かを判別する移動判別処理と、
上記移動判別処理による判別結果に基づき、撮像を行う撮像部による視野を変化させながら上記撮像部により得られる撮像画像から被写体を検出する被写体検出部による被写体検出を実行させて被写体の探索を実行させる制御を行う制御処理と
を上記携帯型電子機器に実行させるプログラム。 - 撮像を行って撮像画像を得る撮像部を備える撮像装置と、上記撮像部による視野を可動機構の駆動によって変化させる雲台装置とを備えた撮像システムであって、
当該撮像システムの静置状態からの移動に応じた信号を出力する静置/移動検出部と、 上記静置/移動検出部からの入力信号に基づき、上記静置状態からの移動が生じたか否かを判別し、その判別結果に基づき、撮像を行う撮像部による視野を変化させながら上記撮像部により得られる撮像画像から被写体を検出する被写体検出部による被写体検出を実行させて被写体の探索を実行させる制御を行う制御部と
を備える撮像システム。
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