JP5276444B2 - カメラ及び場面の動きを考慮するカメラの露光最適化技術 - Google Patents
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Description
カメラは、長方形のような、固定またはユーザ定義可能なアウトラインが与えられ、それにより、特に動き補正を行いたい画像の部分を囲むために、位置付けられる。図4の例では、ユーザが、ML(2,3)、ML(3,3)、ML(3,4)、及びML(2,4)のアウトラインを有する画像のブロックを、囲むことができる。画像のこの部分は、車両や人物など、場面の他の部分に対して動いている被写体である場合がある。これらのブロックのベクトルの大きさの平均など、単一の局所的な動き量を計算処理し、この量を使用して、場面内の被写体などのぼやけを、最小限にする。このことを実現するために、画像取得及び/または露光パラメータ調整の時間を決めるために、総合的な動きの代わりに、局所的な動き量を使用する。したがって、場面のアウトライン化された部分の局所的な動きは、考慮されるが、その一方で、場面の他の部分の動きは、考慮されない。
27 メモリカード
32 アパチャー
33 シャッター
35 撮像素子
43 ビデオ信号プロセッサ(電子処理ユニット)
93 局所的な動き
91 全体的な動き
Claims (58)
- 場面のデータを取得する電子画像装置の操作制御方法において、
前記場面の撮像前に、前記場面の2つ以上の画像内の動きと前記電子画像装置に対する動きとを、前記2つ以上の画像のデータを比較してモニターするモニターステップと、
各画像のデータ取得に使用する継続時間を有する、1つ以上の露光パラメータを、少なくとも全体的な動き量の大きさに基づいて計算するために、前記2つ以上の画像内の動きをモニターして得られる情報を利用する利用ステップと、
計算された前記1つ以上の露光パラメータの使用により、前記場面のデータを取得する取得ステップと、を備え、
前記モニターステップでは、
前記場面における前記2つ以上の画像内の相対的な動きをモニターするために使用されるベクトルから分離されて各方向ベクトルに沿って前記全体的な動きがモニターされ、
前記全体的な動き量とは独立に相対的な動き量が判断され、
分離されてモニターされた前記各方向ベクトルが前記全体的な動きの速度及び加速度を提供し、
前記利用ステップでは、
前記全体的な動き量の大きさが第1閾値より下であれば、前記計算された継続時間を増加させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを減少させ、
前記全体的な動き量の大きさが第2閾値より上であれば、前記計算された継続時間を減少させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを増加させて、
平均画像輝度を範囲内に保持する
ことを特徴とする電子画像装置の操作制御方法。 - 前記継続時間に加えて、前記1以上の他のパラメータを計算して使用することにより、前記場面のデータを取得すること
を特徴とする請求項1に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 計算された前記1以上の他のパラメータは、前記場面の光が通過したアパチャーのサイズを有すること
を特徴とする請求項2に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 計算された前記1以上の他のパラメータは、利得を有すること
を特徴とする請求項2に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 計算された前記利得は、アナログ信号の利得であること
を特徴とする請求項4に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 計算された前記利得は、デジタル化された場面データに適用する利得であること
を特徴とする請求項4に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記利用ステップが、前記場面のデータを取得するために使用する前記1つ以上の露光パラメータを計算する際に、前記2つ以上の画像の別の部分に対する少なくとも一部分の動きを認識するために、前記2つ以上の画像の少なくとも1つの特徴的な領域における個々のベクトルを利用するステップを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記利用ステップが、前記場面のデータを取得するために使用する前記1つ以上の露光パラメータを計算する際に、前記各画像の少なくとも1つの特徴的な領域における、個々の動きベクトルから計算される、1以上の総体的な動き量を利用するステップを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記継続時間、及び前記1つ以上の他の露光パラメータを計算するための情報の利用ステップは、最初に、前記2つ以上の画像内の少なくとも1つの特徴的な領域における動きをモニターして得られる前記情報を使用することなく、事前継続時間と、1つ以上の他の事前露光パラメータと、を計算するステップと、その後、前記事前継続時間と、前記1つ以上の他の事前露光パラメータと、を前記2つ以上の画像内の複数の特徴的な領域における前記動きをモニターして得られる前記情報を使用して調整するステップとを有する
ことを特徴とする請求項2に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記事前継続時間を調整するステップは、前記2つ以上の画像内の複数の前記特徴的な領域における前記動きをモニターして得られる前記情報を使用して、前記継続時間を増やすステップを有する
ことを特徴とする請求項9に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記2つ以上の画像内の複数の前記特徴的な領域における前記動きをモニターして得られる前記情報が、少なくとも1つの所定の閾値より低い画像の動きのレベルを示す
ことを特徴とする請求項10に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記事前継続時間を調整するステップは、前記2つ以上の画像内の複数の前記特徴的な領域における動きをモニターして得られる前記情報を使用して、前記継続時間を減らすステップを有する
ことを特徴とする請求項9に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記2つ以上の画像内の複数の前記特徴的な領域における動きをモニターして得られる前記情報は、少なくとも1つの所定の閾値より高い画像の動きのレベルを示す
ことを特徴とする請求項10に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記場面のデータを取得する時間を予測するために、前記2つ以上の画面内の少なくとも1つの特徴的な領域における動きをモニターして得られる情報を利用するステップと、予測した前記時間に、前記場面のデータを取得するステップと、をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記場面のデータを取得する前記時間は、前記2つ以上の画像内の少なくとも1つの前記特徴的な領域における動きが最小または少なくとも1つの所定の閾値より低いと予測される際に、所定の時間間隔内での時間を予測するように、決められる
ことを特徴とする請求項14に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記1つ以上の露光パラメータが計算される、前記2つ以上の画像内の少なくとも1つの前記特徴的な領域における動きをモニターして得られる前記情報は、前記場面のデータを取得する予測された前記時間における前記動きの予測を有する
ことを特徴とする請求項14に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 前記場面のデータを取得する前に、前記2つ以上の画像内の動きをモニターする前記モニターステップから前記2つ以上の画像内の少なくとも1つの表示を有効にするステップをさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子画像装置の操作制御方法。 - 電子画像装置をカメラとする操作方法において、
1つの場面の2つ以上の画像のデータを繰り返して取得するステップと、
前記2つ以上の画像から取得した前記データを比較して、前記カメラに対する前記場面の少なくとも一部分における動き量を少なくとも1つ計算するステップと、
前記2つ以上の画像内の輝度情報から、少なくとも1つの相対的な動き量を考慮することなく、前記場面の最終画像のデータを取得するための継続時間を有するパラメータを、事前に設定するステップと、
第1閾値より低い、前記少なくとも1つの相対的な動き量に応じて、少なくとも露光の前記継続時間を増やす一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを減少させることにより、事前に設定された前記パラメータを調節するステップと、
第2閾値より高い、前記少なくとも1つの相対的な動き量に応じて、少なくとも露光の前記継続時間を減らす一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを増加させることにより、事前設定された前記パラメータを調節するステップと、
その後、調整された前記継続時間と、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される、1以上の他の調整された露光パラメータとを使用することで、前記場面の前記最終画像のデータを取得するステップとを有し、
前記計算するステップでは、前記相対的な動き量が、前記場面の少なくとも1つの部分から得られるデータを取得するためのベクトルと分離されて計算された各方向ベクトルに沿う全体的な動き量から独立しており、分離されて計算された前記各方向ベクトルがさらに前記全体的な動きの速度及び加速度を提供する
ことを特徴とする電子画像装置の操作方法。 - 前記第1閾値と前記第2閾値が、同じである
ことを特徴とする請求項18に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記パラメータの事前設定は、1以上の他のパラメータを設定して、第1閾値より低い、少なくとも1つの前記相対的な動き量に応じて、追加的に前記1つ以上の他のパラメータを低減することにより、事前設定された前記パラメータを調整し、第2閾値より高い、少なくとも1つの前記相対的な動き量に応じて、追加的に前記1以上の他のパラメータを増すことにより、事前設定された前記パラメータを調整することを有する
ことを特徴とする請求項18に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記第1閾値と前記第2閾値が、同じである
ことを特徴とする請求項20に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記1以上の他のパラメータは、前記画像の光が通過するアパチャーのサイズを有する
ことを特徴とする請求項20に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記1以上の他のパラメータは、画像利得を有する
ことを特徴とする請求項20に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記画像利得は、前記データを取得する前に、画像情報を伝達するアナログ信号の利得レベルを有する
ことを特徴とする請求項23に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記データの取得は、取得した前記データのデジタル化を有し、前記画像利得の調整は、デジタル化された画像の前記データの利得レベルの調整を有する
ことを特徴とする請求項23に記載の電子画像装置の操作方法。 - 少なくとも1つの前記相対的な動き量が、前記場面に対する前記カメラの動きを有する
ことを特徴とする請求項18に記載の電子画像装置の操作方法。 - 少なくとも1つの前記相対的な動き量が、前記場面の少なくとも1つの部分の動きを有する
ことを特徴とする請求項18に記載の電子画像装置の操作方法。 - 少なくとも1つの前記相対的な動き量を使用して、前記最終画像のデータを取得する時間を決定し、その後前記最終画像の前記データを取得するステップを、さらに有する
ことを特徴とする請求項18に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記相対的な動きが、最小または所定の閾値より低いと予測される場合に、前記最終画像のデータを取得する前記時間は、所定の時間間隔内での予測された時間を有すると決定される
ことを特徴とする請求項28に記載の電子画像装置の操作方法。 - 1つ以上の前記相対的な動き量を計算するステップは、前記最終画像のデータを取得するために決定された前記時間における前記1以上の量を予測するステップを有する
ことを特徴とする請求項28に記載の電子画像装置の操作方法。 - 事前に露光パラメータを設定した後、前記事前設定された露光パラメータが所定範囲に収まるか決定し、収まるならば、前記事前設定露光パラメータの調整を省くステップを、さらに有する
ことを特徴とする請求項18に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記場面の2つ以上の画像のデータを取得するステップは、前記最終画像の解像度よりも低い解像度を有する、2つ以上の連続する画像のデータを取得するステップを有する
ことを特徴とする請求項18に記載の電子画像装置の操作方法。 - 1以上の動き量を計算するステップは、前記場面内の前記少なくも1つの部分の動きベクトルを利用するステップを有する
ことを特徴とする請求項18に記載の電子画像装置の操作方法。 - 場面の少なくとも1つの画像のデータを取得する電子画像装置の操作方法において、
前記画像のデータの取得前に、2つ以上の事前取得画像のデータを比較して前記場面の少なくとも1つの部分と前記電子画像装置との間の相対的な動きの情報を取得するステップと、
取得した前記情報から、前記場面の少なくとも1つの部分と前記電子画像装置との間の少なくとも1つの時間変化する相対的な動き量を計算するステップと、
前記相対的な動きが、最小または所定の閾値より低い際に、前記1以上の相対的な動き量から、将来時間を予測するステップと、
前記相対的な動き及び全体的な動き量の大きさに基づいた露光継続時間を有する、予測された前記将来時間における1つ以上の露光パラメータを計算するステップと、
計算された前記1つ以上の露光パラメータで、予測された前記将来時間における前記場面の前記1以上の画像のデータを取得するステップと、を有し、
前記相対的な動き量を計算するステップでは、前記相対的な動き量が、前記場面の少なくとも1つの部分から得られるデータを取得するためのベクトルと分離されて計算された各方向ベクトルに沿う前記全体的な動き量から独立しており、分離されて計算された前記各方向ベクトルがさらに前記全体的な動きの速度及び加速度を提供し、
前記露光パラメータを計算するステップでは、
前記全体的な動き量の大きさが第1閾値より下であれば、前記計算された継続時間を増加させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを減少させ、
前記全体的な動き量の大きさが第2閾値より上であれば、前記計算された継続時間を減少させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを増加させて、
平均画像輝度を範囲内に保持する
ことを特徴とする電子画像装置の操作方法。 - 前記場面と前記画像装置との間の相対的な動きの情報を取得するステップは、前記場面の複数の連続する画像のデータを、繰り返し取得するステップを有し、前記相対的な動きの量が変化する、1以上の時間を計算するステップは、少なくともいくつかの複数の連続する画像からのデータを使用する
ことを特徴とする請求項34に記載の電子画像装置の操作方法。 - 1つ以上の露光パラメータの前記計算するステップは、前記露光継続時間の計算に続いて、1以上の他の露光パラメータの計算するステップを有する
ことを特徴とする請求項34に記載の電子画像装置の操作方法。 - 計算された前記1以上の他の露光パラメータは、アパチャーの開口サイズまたは画像利得うち、1以上を有する
ことを特徴とする請求項36に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記画像利得は、前記データの取得前に、画像情報を伝達するアナログ信号の利得レベルを有する
ことを特徴とする請求項37に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記データを取得するステップは、取得した前記データをデジタル化するステップを有し、計算された前記画像利得の前記露光パラメータは、デジタル化された画像の前記データの利得レベルを調整するステップを有する
ことを特徴とする請求項37に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記相対的な動きの情報を取得するステップは、前記場面の別の部分に対する前記場面の1つの部分の動きの情報を取得するステップを有する
ことを特徴とする請求項34に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記相対的な動きの情報の取得するステップは、前記画像装置に対する前記場面全体の動きの情報を取得することを有する
ことを特徴とする請求項34に記載の電子画像装置の操作方法。 - 前記相対的な動きの量が変化する、1以上の時間を計算するステップは、
前記場面の前記少なくとも1つの部分の動きベクトルを利用するステップを有する
ことを特徴とする請求項34に記載の電子画像装置の操作方法。 - 電子画像装置の操作方法において、
1つの場面の2つ以上の事前画像のデータを取得するステップと、
前記画像装置の部分である映像ディスプレイ上に、前記取得したデータに基づいて、前記事前画像を表示するステップと、
取得した前記2つ以上の事前画像のデータを比較して、前記場面の少なくとも1つの部分における前記電子画像装置に対する動き量を少なくとも1つ計算するステップと、
取得した前記2つ以上の事前画像の1以上の中の輝度情報から、計算された少なくとも1つの前記動きの量を考慮することなく、前記場面の最終画像のデータを取得するための継続時間を有するパラメータを、事前に設定するステップと、
前記2つ以上の事前画像内の動きをモニターして得られる、全体的な動き量の大きさを有する情報を利用して、前記最終画像のデータを取得するために使用する継続時間を有する1つ以上の露光パラメータを計算するステップと、
その後、計算された前記1つ以上の露光パラメータを使用して、前記事前画像より高い解像度を有する、前記最終画像のデータを取得するステップと、を有し、
前記動き量を少なくとも1つ計算するステップは、前記相対的な動き量が、前記場面の少なくとも1つの部分から得られるデータを取得するためのベクトルと分離されて計算された各方向ベクトルに沿う全体的な動き量から独立しており、分離されて計算された前記各方向ベクトルがさらに前記全体的な動きの速度及び加速度を提供し、
前記露光パラメータを計算するステップでは、
前記全体的な動き量の大きさが第1閾値より下であれば、前記計算された継続時間を増加させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを減少させ、
前記全体的な動き量の大きさが第2閾値より上であれば、前記計算された継続時間を減少させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを増加させて、
平均画像輝度を範囲内に保持する
ことを特徴とする電子画像装置の操作方法。 - 1以上の前記動き量を計算するステップは、前記場面内の少なくとも1つ部分の動きベクトルを利用するステップを有する
ことを特徴とする請求項43に記載の電子画像装置の操作方法。 - 光検出器と、
場面からの光を前記光検出器上へ投影する光学システムと、
前記光検出器上に投影された前記場面のデータ又は2つ以上の事前画像のデータを受信し、前記場面又は前記2つ以上の事前画像のデータを処理して取得された画像のデータを提供する電子処理ユニットと、を備え、
さらに、前記電子処理ユニットは、前記光検出器上に投影された前記場面における前記2つ以上の事前画像のデータを比較して、前記場面の相対的な動き量を前記場面の少なくとも1つの部分から得られるデータを取得するためのベクトルと分離されて計算された各方向ベクトルに沿う全体的な動き量から独立して定量化し、分離されて計算された前記各方向ベクトルがさらに全体的な動きの速度及び加速度を提供すると共に、この全体的な動き量及びその大きさを使用して、前記取得された画像のデータを提供するために使用する利得と画像データ取得の継続時間とを有する、1つ以上の露光パラメータを設定し、
前記全体的な動き量の大きさが第1閾値より下であれば、前記計算された継続時間を増加させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを減少させ、前記全体的な動き量の大きさが第2閾値より上であれば、前記計算された継続時間を減少させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを増加させて、平均画像輝度を範囲内に保持する
ことを特徴とする電子画像装置。 - 前記光学システムは、調整可能なアパチャーを有し、前記電子処理ユニットは、定量化された前記動きの量を使用して、前記アパチャーのサイズのパラメータを設定する
ことを特徴とする請求項45に記載の電子画像装置。 - 前記電子処理ユニットは、定量化された前記動きの量を使用して、前記装置内のアナログ利得のパラメータを設定する
ことを特徴とする請求項45に記載の電子画像装置。 - 前記電子処理ユニットは、定量化された前記動きの量を使用して、前記取得された画像のデータのデジタル利得のパラメータを設定する
ことを特徴とする請求項45に記載の電子画像装置。 - 前記電子処理ユニットは、前記取得された画像のデータを提供する前に、前記光検出器上に投影された前記場面の2つ以上の画像間において、前記場面の少なくともいくつかの特徴的な領域の動きベクトルを比較することで、前記場面での動きの量を定量化する
ことを特徴とする請求項45に記載の電子画像装置。 - 前記電子処理ユニットは、前記取得された画像のデータを提供する前に、2つ以上の前記画像間において、前記場面の少なくともいくつかの特徴的な領域の動きベクトルから、前記光検出器上に投影された前記場面の2つ以上の画像の総体的な動きを決定することで、前記場面での動きの量を定量化する
ことを特徴とする請求項45に記載の電子画像装置。 - 前記電子処理ユニットは、さらに、前記場面の定量化された前記動きの量を使用することはなく、少なくとも前記場面の輝度レベルに対する事前露光継続時間を計算するが、前記場面の定量化された前記動きの量を使用して、計算された前記事前露光継続時間を調整する
ことを特徴とする請求項45に記載の電子画像装置。 - 前記電子処理ユニットは、さらに、前記場面の定量化された前記動きの量を使用して、前記場面のデータを取得する時間を決定し、前記場面の前記データを、決定された前記時間に取得させる
ことを特徴とする請求項45に記載の電子画像装置。 - 前記電子処理ユニットは、さらに、前記場面の前記動きの量が、最小または所定の閾値より低いと予測される場合に、所定の時間間隔内の時間を予測することで、前記場面のデータを取得する前記時間を決定する
ことを特徴とする請求項52に記載の電子画像装置。 - 光検出器と、
場面からの光を前記光検出器上へ投影する光学システムと、
前記光検出器上に投影された前記場面のデータ又は2つ以上の事前画像のデータを受信し、前記場面又は前記2つ以上の事前画像のデータを処理して取得された画像のデータを提供する電子処理ユニットと、を備え、
さらに、前記電子処理ユニットは、前記光検出器上に投影された前記場面における前記2つ以上の事前画像のデータを比較して、前記場面の少なくともいくつかの特徴的な領域の個々の動きベクトルを計算し、計算された前記動きのベクトルを利用して、前記場面における前記2つ以上の画像内の相対的な動きをモニターするために使用されるベクトルから分離された各方向ベクトルに沿ってモニターされた全体的な動きから独立し、分離されてモニターされた前記各方向ベクトルが前記全体的な動きの速度及び加速度を提供し、前記取得された画像のデータの提供に使用される露光継続時間を有する1つ以上の露光パラメータを、少なくとも前記全体的な動き量の大きさに基づいて設定するために用いられる相対的な動き量を決定し、
前記全体的な動き量の大きさが第1閾値より下であれば、前記計算された継続時間を増加させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを減少させ、前記全体的な動き量の大きさが第2閾値より上であれば、前記計算された継続時間を減少させる一方で、少なくともアパチャーサイズ及び利得のどちらかを有するグループから選択される1以上の他のパラメータを増加させて、平均画像輝度を範囲内に保持する
ことを特徴とする電子画像装置。 - 前記光検出器上に投影される、連続するプレビュー画像のデータを表示する電子ディスプレイを備え、さらに、前記電子処理ユニットは、前記プレビュー画像の解像度よりも高い解像度を有する、前記画面のデータを取得する前に現れるそのような2つ以上のプレビュー画像の前記データから、前記動きベクトルを計算する
ことを特徴とする請求項54に記載の電子画像装置。 - さらに、前記電子処理ユニットは、前記場面の決定された前記動きを利用して、取得した画像のデータを提供するために、前記場面のデータを処理する前に、電子的なアナログ利得の露光パラメータを設定する
ことを特徴とする請求項54に記載の電子画像装置。 - さらに、前記電子処理ユニットは、前記場面の決定された前記場面の前記動きを利用して、前記場面のデータを処理することによる取得された画像のデータの提供に続いて、デジタル利得の露光パラメータを設定する
ことを特徴とする請求項54に記載の電子画像装置。 - さらに、前記電子処理ユニットは、前記場面の決定された前記場面の前記動きを利用して、前記場面の光が通過する前記光学システム内のアパチャーのサイズの露光パラメータを設定する
ことを特徴とする請求項54に記載の電子画像装置。
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