JP5357807B2 - 撮影速度決定装置 - Google Patents
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Description
この高速度撮影装置にあっては、撮影速度を被写体の移動速度に対応して適切に選択することが重要となるが、その理由は以下の通りである。
逆に、被写体の移動速度に対して撮影速度が遅い場合は、露光不足となるおそれは少なくなるものの、被写体に動きボケが発生し、鮮明な画像を撮影することが困難となる。
従来から、撮影した画像(静止画および動画)から動きボケを除去する方法、および動きボケを除去ための画像処理装置は種々提案されている(例えば、非特許文献1、ならびに、特許文献1および特許文献2参照)。
本構成によれば、撮影した画像に含まれる動きボケ量を評価することにより、最適撮影速度を決定できることとなる。
本構成によれば、動きボケが直線的であるとしたときは、PSFのフーリエ変換関数は動きボケ量を周期とする周期関数となることを利用して、撮影画像をフーリエ変換したフーリエ変換画像の周期から動きボケ量を決定することができることとなる。
本構成によれば、少なくとも2つの異なる撮影速度と、対応する少なくとも2つの動きボケとに基づいて、最適な撮影速度を決定することができることとなる。
本構成によれば、動きボケが無い範囲で最大の露光量で撮影ができる最適撮影速度を決定することができることとなる。
被写体画像に含まれる動きボケ量を評価する動きボケ評価部22、および動きボケ量と動きボケ量に対応する撮影影速度とに基づいて動きボケ量が動きボケ閾値以下となる最適撮影速度を算出する撮影速度算出部23はプログラムを実行したときにCPU33内にソフトウエア的に構成される。
例えば、撮影速度10万とは、10万フレーム/秒で画像を撮影することを意味する。
動きボケのない画像の位置(x、y)における映像信号をf(x、y)と、
動きボケを有する画像の位置(x、y)における映像信号をg(x、y)と、
画像の位置(x、y)におけるPSFをh(x、y)と、すれば、[数1]が成り立つ。
したがって、以下に説明する動きボケ量"d"の算出方法は、動きボケが直線的である限り、動きボケの方向に係わらず適用可能である。
動きボケを有する画像のフーリエ変換画像の画素(i,j)のグレースケールで表した明るさをY(i,j)とすると、自己相関関数Rは[数5]によって表すことができる。
組合せの中で(a,b)が、ともに最小値である組合せを(amin,bmin)、ともに最大値である組合せを(amax,bmax)とすると、[数7]により動きボケ量"d"を決定することができる。
実際には、3以上のなるべく多くの撮影速度で撮影しておくことが、最適撮影速度を決定するための再撮影を回避するうえで望ましい。
すなわち、CPU33は処理回数kを初期値"1"に設定(ステップS42)したあと、動きボケ評価処理(ステップS43)を実行する。
CPU33は、ステップS507でbが予め定められた最大値B以上となったか否かを判定し、bが最大値B未満であると判定したときはbをβだけ増加(ステップS508)してステップS503に戻る。
CPU33は、aが最大値A未満であると判定したときはaをαだけ増加(ステップS510)してステップS503に戻る。
撮影速度算出処理では、少なくとも2組の(fk,dk)に基づいて、例えば最小二乗法を適用して、動きボケ量dを従属変数、撮影速度fを独立変数とする関数d=d(f)を決定した後、d=0となるときの撮影速度fを最適撮影速度foptとする。
例えば、1万コマ以下、1〜10万コマ、10〜100万コマのレンジごとに、2千、5千、2万、5万、20万、50万のように6種類程度の撮影速度を設定することが望ましい。
図7は、2つの撮影速度f1およびf2で撮影したときの動きボケ量がd1および零(=d2)である場合の最適撮影速度foptの決定方法を説明するためのグラフであって、(f1,d1)および(f2,d2)から最適撮影速度foptを決定した場合は、最適撮影速度foptはf2となる。
すなわち、撮影速度f3に対応する動きボケ量がd3(≠0)であれば、(f1,d1)および(f3,d3)を通る新たな式d=D(f)を定め、そのf切片をfoptとする。
この際、算出した最適撮影速度の値によっては、撮影レンジを低い方へ、または高い方へ移動して、再度最適撮影速度を決定するようにしてもよい。
11...光学系
12...撮像素子
13...画像メモリ
14...制御部
2...撮影速度決定部
21...画像取り込み部
22...動きボケ評価部
23...撮影速度算出部
30...プログラマブル素子
31...バス
32...プログラムメモリ
33...CPU
34...作業用メモリ
35...I/Oインターフェイス
Claims (4)
- 少なくとも2つの異なる撮影速度で撮影した被写体画像を記憶する被写体画像記憶部と、
前記被写体画像記憶部に記憶された被写体画像のそれぞれに含まれる動きボケ量を評価する動きボケ量評価部と、
前記動きボケ量評価部で評価された動きボケ量と前記動きボケ量に対応する撮影速度とに基づいて動きボケの無い被写体画像を撮影するための最適撮影速度を決定する撮影速度決定部と、を含む撮影速度決定装置。 - 前記動きボケ量評価部が、前記被写体画像記憶部に記憶された被写体画像のそれぞれから2次元フーリエ変換画像を生成する2次元フーリエ変換画像生成部と、
前記2次元フーリエ変換画像生成部で生成された2次元フーリエ変換画像に含まれる縞模様の周期に基づいて動きボケ量を決定する動きボケ量決定部と、を含む請求項1に記載の撮影速度決定装置。 - 前記被写体画像記憶部が、少なくとも2つの異なる撮影速度で撮影した被写体画像を記憶するものである請求項1または2に記載の撮影速度決定装置。
- 前記動きボケ量評価部で評価した少なくとも2つの異なる撮影速度で撮影した被写体画像の動きボケ量のうち、最高速の撮影速度で撮影した被写体画像の動きボケ量が予め定められた動きボケ量閾値より小さいときは、最高速の撮影速度を該最高速より低速の該少なくとも2つの撮影速度とは異なる撮影速度に置き換えて最適撮影速度を再決定する撮影速度再決定部を含む請求項1から3のいずれか一項に記載の撮影速度決定装置。
Priority Applications (1)
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JP2010046203A JP5357807B2 (ja) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | 撮影速度決定装置 |
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