JP5439923B2 - 電子カメラ - Google Patents

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Description

本発明は、電子カメラに関する。
写真を撮影方法の一つとして、流し撮りという方法がある。この流し撮りの効果を活かした写真を撮像する場合、電子カメラは、被写体にピントを合わせて、通常より長い露光時間を確保した状態で、高速で移動する被写体を撮像する必要がある。これにより、被写体以外がブレて、被写体が鮮明な写真を撮像することができる。
例えば、電子カメラの移動速度から、シャッター速度を算出して、流し撮りに適した露光時間を確保する技術がある(特許文献1参照)。
特開平5−232562号公報
しかしながら、被写体の移動に電子カメラが追従できていない場合、被写体および背景が両方ともブレてしまい、不鮮明な写真が撮影される問題がある。これは、電子カメラの撮影タイミングが、電子カメラおよび被写体の動きと対応していない状態でオンされることにより、被写体が移動している状態で露光されることに起因している。
本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、流し撮りに適したシャッター速度および撮影タイミングで光学像を撮影する電子カメラを提供することにある。
上記問題を解決するために、本発明に係る電子カメラは、光学系による光学像を撮像画像信号を出力する撮像部と、前記撮像部を備える電子カメラの角速度を検出する第1検出部と、記画像信号を用いて撮像画面内における像の像面移動量を検出する第2検出部と、前記第1検出部によ検出された前記角速度と前記第2検出部により検出された前記像面移動量とを用いて、前記角速度に対応する第1像面移動量とは異なる第2像面移動量を有する第1被写体画像領域を検出する解析部と、前記解析部により前記第1被写体画像領域が検出されたか否かを判断する第1判断部と、前記第1判断部により前記第1被写体画像領域が検出されたと判断されたとき、前記第1被写体画像領域が所定時間以上連続して検出されたか否かを判断する第2判断部と、前記第2判断部により前記第1被写体画像領域が所定時間以上連続して検出されたと判断されないとき、前記第1検出部により検出された前記角速度を用いて前記電子カメラが第1角度以上パンニングされたか否かを判断する第3判断部と、前記第1判断部により前記第1被写体画像領域が検出されたと判断されないとき、前記第1検出部により検出された前記角速度を用いて前記電子カメラが前記第1角度よりも大きい第2角度以上パンニングされたか否かを判断する第4判断部と、前記第4判断部により前記電子カメラが前記第2角度以上パンニングされたと判断されたとき、前記電子カメラの移動方向に対応する像面移動量を有する第2被写体画像領域が検出されたか否かを判断する第5判断部とを有し、前記撮像部は、前記第2判断部により前記第1被写体画像領域が所定時間以上連続して検出されたと判断されたとき、または、前記第3判断部により前記電子カメラが前記第1角度以上パンニングされたと判断されたときには、第1の露光時間で撮影を行い、前記第4判断部により前記電子カメラが前記第2角度以上パンニングされたと判断され、かつ、前記第5判断部により前記第2被写体画像領域が検出されたと判断されたときには、前記第1の露光時間よりも短い第2の露光時間で撮影を行い、前記第5判断部により前記第2被写体画像領域が検出されたと判断されないときには、撮影を行わないことを特徴とする。
本発明によれば、被写体を鮮明に撮影する流し撮りを実現することができる。
本発明の一実施形態による電子カメラの構成の一例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って流し撮りされる状況を説明するための概略図である。 本発明の一実施形態による電子カメラによって撮像される連続する画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による電子カメラによって撮像される連続する画像と当該画像内の被写体との関係の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による電子カメラによって撮像される連続する画像と当該画像内の被写体との関係の他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って撮像される連続する画像の他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って撮像される連続する画像と当該画像内の被写体との関係の他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フローチャートである。 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フローチャートである。 本発明の一実施形態による電子カメラによって撮像される連続する画像と当該画像内の被写体との関係の他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の移動量を説明するための概略図である。
図1は、本実施形態に係る電子カメラ100の構成を示すブロック図である。電子カメラ100は、撮像部10、不揮発メモリー11、バッファメモリー12、操作検出回路13、モニター制御回路14、モニター15、メモリー制御回路16、メモリー17、および制御部20を備えている。
撮像部10は、光学系1、角速度センサー(検出部)2、光学系制御回路3、撮像素子制御回路7、撮像素子8、および映像回路9を備え、光学系による光学像を撮像して画像信号を出力する。
光学系1は、撮像素子8への露光を補正する光学素子、例えば、焦点を調整する機能を有するフォーカスレンズ、手ブレによる像揺れを補正する機能を有する手ブレ防止レンズ、およびシャッターを開閉して露光時間を調整する機能を有するシャッター等を備えている。
角速度センサー2は、電子カメラ100の移動量(カメラ移動量)を表す角速度(移動速度や移動方向を含む)を検出する。また、図2に示すように、地点Pから地点Qに向かって進む自動車Aを撮影する電子カメラ100が、自動車Aの動きに追従して移動された場合、角速度センサー2は、電子カメラ100のパン方向とパン角度θを検出する。ここで、パン方向とは、一定の方向に電子カメラ100の向き(光学系1が向けられる方向)を振ることによって、例えば、撮影者が固定した位置で、図2に示すように地点Pから地点Qに向かって移動する被写体(自動車A)にあわせて電子カメラ100の光学系1の向きを変える方向をいう。また、パン角度θとは、パン方向にパンされた際に、撮影者を中心として電子カメラ100の向きが変えられる角度をいい、パンされる電子カメラ100の移動前の電子カメラ100の向きと移動後の電子カメラ100の向きとの間の角度である。
なお、角速度センサー2は、図11に示す通り、電子カメラ100の上下方向の回転運動X(ピッチングという)と左右方向の回転運動Y(ヨーイングという)を検出する。また、図2に示す通り、パン角度θは、一般に最大で90°であることが多く、0°の時に電子カメラ100に向かってくる自動車Aをその前方から撮像し、45°の時に通過する自動車Aの側面を撮像し、90°の時には過ぎ去っていく自動車Aの後方を撮像する。よって、過ぎ去っていく自動車Aの後方を撮影することを回避するためには、パン角度θが、例えば45°以下であることが好ましい。
また、角速度センサー2は、検出された角速度に基づき、電子カメラが停止状態にあることを表す電子カメラ100の移動量を検出する。
光学系制御回路3は、撮像制御回路31と手ブレ補正駆動回路32とを備える。
撮像制御回路31は、フォーカスレンズを制御して自動的に焦点を調整するオートフォーカス(以下、AF)制御機能、シャッターの開閉を制御するシャッター制御機能、絞りを制御して自動的に露出を調整するAE制御機能等を備え、光学系1を駆動させ、撮像素子8への露光を補正する。また、撮像制御回路31は、シャッター制御機能を利用して、制御部20によって制御される撮影処理のタイミングでシャッターを開放し、シャッター速度が経過した後シャッターを閉じる制御を行う。ここで、シャッター速度とは、シャッターが開放され、一枚の画像を撮影するための露光時間の経過後、シャッターが閉じられるまでの時間に対応しており、露光時間が短ければその速度は速く、露光時間が長ければその速度は遅くなる。
手ブレ補正駆動回路32は、角速度センサー2によって検出された角速度に基づき制御部20が算出した手ブレ補正値に従って、手ブレ防止レンズを制御する。手ブレ補正駆動回路32は、例えば、角速度センサー2によって検出される角速度に基づき算出されるカメラの移動量(ブレ量)に応じて手ブレ防止レンズを動かし、被写体からの光を撮像素子8の受光面の適切な位置に結像させる。
撮像素子8は、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等であり、光学系1から露光された光学像が結像される受光面を有し、結像された光学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。また、撮像素子8は、撮像制御回路31によってシャッターが切られた際に入射する光学像に基づき撮影画像信号を出力し、シャッターが切られる前に入射する光学像に基づきスルー画信号を出力する。
映像回路9は、撮像素子8から出力され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7は、撮像素子8を駆動させ、撮像素子8において結像された光学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。例えば、撮像素子制御回路7は、制御部20によって制御される露光時間で、撮像素子8に光学像を結像させる露光時間制御や、撮像素子8に一定時間tの間隔で複数のスルー画信号を生成させるスルー画生成制御等を行う。なお、一定時間tの間隔とは、例えば1/60秒である。
不揮発メモリー11は、制御部20を動作させるプログラムや、ユーザから入力された各種設定や撮影条件などの情報を記憶する。不揮発メモリー11は、例えば、操作検出回路13から入力される情報に基づき、自動レリーズ設定の有無や、自動レリーズ設定の設定条件等の情報を記憶する。
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って、例えば、撮像素子8から出力されるスルー画信号や、制御部20によって画像処理された撮影画像信号などが制御部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等の入力部を備え、その入力部にユーザによって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、自動レリーズ設定(例えば、ユーザによってレリーズスイッチ13bが押下された後、制御部20によって決定された撮影処理するタイミングでシャッターを切るよう撮像制御回路31を制御して撮影する設定)の入力を受け付け、入力された自動レリーズ設定は、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によって画像処理された画像信号をモニター15に表示させる処理を行う。モニター15は、画像信号に応じた画像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によって画像処理された画像信号をメモリー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信号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に対して抜き差し可能な記憶媒体であり、制御部20によって画像処理された画像信号などが記憶される。
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)等である。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、光学系制御回路3を介した光学系1の駆動制御、撮像素子制御回路7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の表示制御等を行う。また、制御部20は、画像処理部21と、ライブビュー出力部22と、解析部23と、判定部24と、撮影制御部25とを備えている。
画像処理部21は、撮像素子8から映像回路9に出力された画像信号(撮影画像信号およびスルー画信号)に対して画像処理を行う。画像処理部21は、例えば、スルー画信号に対して、動画的にモニター15に表示されるように画像処理を行い、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、バッファメモリー12に記憶されている、画像処理部21によって画像処理されたスルー画信号を読み出し、リアルタイムにモニター15に出力する。
解析部23は、角速度センサー2によって検出された電子カメラ100の移動量に基づき、制御部20に入力される複数のスルー画信号を解析して、各スルー画信号の撮像画面内における像の移動量(像面移動量)を検出する。例えば、解析部23は、制御部20に入力される複数のスルー画信号のうち、撮像されるタイミングが連続している2つのスルー画信号の差分に基づき、撮像画面内における像の移動方向と移動速度に応じた動きベクトルを算出する。
判定部24は、解析部23によって算出された撮像画面内における像の移動量に基づき、角速度センサー2によって検出された電子カメラ100の移動量によって生じた撮像画面内の移動量と異なる移動量を有する画像領域をターゲット被写体像(被写体画像領域)として検出する。例えば、判定部24は、スルー画信号から算出された動きベクトル、および角速度センサー2によって検出された電子カメラ100のパン方向に基づき、電子カメラ100の移動によって生じる撮像画面内の動きベクトルと異なる動きベクトルを有する画像領域を、ターゲット被写体像して検出する。
ここで、図3、4を用いて、判定部24が、自動車Aをターゲット被写体像として検出する一例について詳細に説明する。図3は、図2に示す通り、地点Pから地点Qに向かって進む自動車Aの動きに追従させて電子カメラ100をパンさせた際に、撮像素子8によって生成される複数のスルー画信号に基づく複数のスルー画D1〜D5と、電子カメラ100によって撮影される撮影画像信号に基づく撮影画像D6等を示す概略図である。なお、差分イメージDD45は、判定部24によって算出されるスルー画D4、D5のスルー画信号の差分を説明するための概略図である。また、これらスルー画D1〜D5、撮影画像D6、差分イメージDD45は、モニター15に表示されるライブビュー画像であって、画面L側が自動車Aの後端の地点P方向を、画面R側が自動車Aの先端の地点Q方向を表している。ここで撮像画面とは、撮像素子8によって生成された画像信号に基づく像面を意味し、ライブビュー画像と対応している。
図3に示す通り、複数のスルー画D1〜D5は、時系列に撮像されたものであって、スルー画D1が最初に撮像され、スルー画D5が最後に撮像されたものである。スルー画D1〜D3を比較すると、地点Q方向に進む自動車Aの先端は、撮像画面内においてL側からR側に向かって移動し、撮像画面内における自動車Aの座標位置は、N1〜N3と変化している。また、スルー画D3〜D4を比較すると、自動車Aの先端は撮像画面内において変化せず、撮像画面内における座標位置N3に留まっている。これは、自動車Aが、電子カメラ100のパンによって生じた撮像画面内の動きベクトルと異なる動きベクトルを有するターゲット被写体像であることを示しており、スルー画D3において、自動車Aの移動に電子カメラ100のパンが追従したこと意味している。
一方、自動車Aの背景にある家Bは、スルー画D1〜D5を比較すると、屋根の頂点が、撮像画面内において自動車Aと反対方向であるR側からL側に向かって移動し、撮像画面内の座標位置がM1〜M5に変化している。よって、家Bは、電子カメラ100のパンによって生じた撮像画面内の動きベクトルを有する画像領域であるため、ターゲット被写体像でないことを意味している。なお、差分イメージDD45は、一定の位置にある自動車Aと、撮像画面内で移動している家Bとを示しており、家Bが、移動量α(座標位置M5−M4で示す)分だけ撮像画面内において移動している。
図4は、図3に示す複数のスルー画D1〜D5における自動車Aの撮像画面内の位置変化を示す図である。図4の横軸は時間、縦軸はスルー画の画面位置(L−R)を表し、フレームごとの黒線は、撮像画面内の自動車Aを表している。
上述の通り、図4に示す自動車Aは、スルー画D1〜D3において撮像画面内での位置が、電子カメラ100のパン方向と同じ方向のL側からR側に移動し、スルー画D3から、電子カメラ100のパンが自動車Aの移動に追従するため、自動車Aの移動量の変化が少なくなる。
判定部24は、例えば、電子カメラ100の動きにより撮像画面内において生じる動きベクトルと異なる方向に撮像画面内において移動する被写体を検出し、かつ、当該被写体の移動量が撮像画面内において一定の範囲内S1となっている場合、当該被写体をターゲット被写体像であると認識する(図4参照)。また、判定部24は、例えば、電子カメラ100のパン角度θが一定の閾値より小さい場合、撮像画面内において動きベクトルが同じ方向である画像領域を一定の被写体であると検出し、当該被写体の動きベクトルの方向と電子カメラ100のパン方向とが対応している場合、当該被写体をターゲット被写体像であると認識するものであってもよい(図7参照)。
また、判定部24は、ターゲット被写体像を検出した場合、一定の時間T1以上連続して当該ターゲット被写体像を検出し続けているか否かを判断する(第1の判断)。判定部24は、ターゲット被写体像を一定の時間T1以上連続して検出した場合、撮影処理するタイミングであることを判定する。
一方、判定部24は、ターゲット被写体像を一定の時間T1(例えば10フレーム間)以上連続して検出しない場合は、角速度センサー2によって検出される電子カメラ100の移動量が一定以上であったか否かを判断する(第2の判断)。例えば、判定部24は、角速度センサー2によって検出されるパン角度θが一定の閾値(例えば30°)以上であるか否かを判断する。ここで図5は、判定部24の第2の判断を説明する図であって、検出されたターゲット被写体像(自動車A)の撮像画面内での位置と、パン角度θとの関係を示す。
判定部24は、図5に示す通り、角速度センサー2によって検出されるパン角度θが閾値(30°)以上であれば、ターゲット被写体像を一定の時間T1以上連続に検出していない状態であっても、撮影処理するタイミングであることを判定する。
また、判定部24は、解析部23によって算出された撮像画面内における被写体の移動量に基づきターゲット被写体像を検出した場合、このターゲット被写体像が撮像画面内からはみ出すまでの時間を算出し、ターゲット被写体像が撮像画面内からはみ出すまでに、高速シャッターでターゲット被写体像を含む光学像を撮影できるか否かを判断する(第3の判断)。ここで図6、7を用いて、判定部24の第3の判断について説明する。図6は、電子カメラ100と遠い方向(撮像画面の奥側)から近づき電子カメラ100の前を通る自動車Aを、自動車Aの動きに追従させて電子カメラ100をパンさせた際に、撮像素子8によって生成される複数のスルー画信号に基づく複数のスルー画D11〜D15と、これらスルー画として撮像される被写体の状況を示す撮像状況を示す画面D10を示す概略図である。また、図7は、図6に示す複数のスルー画における自動車Aの撮像画面内の位置変化を示す図である。
判定部24は、例えば、図6に示す通り、電子カメラ100のパン角度θが一定の閾値より小さい場合、撮像画面内において動きベクトルが同じ方向である画像領域を一定の被写体であると認識し自動車Aを検出する。判定部24は、角速度センサー2によって検出される電子カメラ100の移動量および解析部23によって算出される撮像画面内における動きベクトルに基づき、電子カメラ100のパンによって生じる動きベクトル以外の動きベクトルを有する自動車Aをターゲット被写体像として検出する。
また、判定部24は、自動車Aをターゲット被写体像として検出すると、検出された自動車Aが撮像画面内において徐々に大きくなっているか否かを判断し、この徐々に大きくなるターゲット被写体像を検出した場合、当該ターゲット被写体像が撮像画面内から外れるか否かの第3の判断(以下、けられ予想という)をする。例えば、判定部24は、図7に示す通り、撮像画面内の横軸方向(L−R方向)に対するターゲット被写体像の大きさ(以下、横サイズと言う)を検出し、この横サイズが一定の比率で大きくなっている場合(例えば、図7の点線BLで示す場合)、この比率に基づきターゲット被写体像が撮像画面の端部と接触する時間(図7のn+6フレームのスルー画が撮像される時)を算出する。なおこの時に算出される時間をフレームアウト時間という。判定部24は、このフレームアウト時間を算出した場合、ターゲット被写体像が撮像画面に端部に接触すると判断する。これにより、けられ予想が成立する。
さらに、判定部24は、フレームアウト時間を算出した場合、撮像制御回路31に対して制御部20によるレリーズ指示がなされてから(レリーズ時点:図7のt1)、シャッターが切られて(開閉されて)、撮像素子8に光学像が露光される時点(露光開始時点:図7のt2)までのレリーズ時間T2、および、撮像素子制御回路7によって制御される撮像素子8に光学像が露光される露光時間T3を含むレリーズタイムラグT4を算出する。また、判定部24は、フレームアウト時間を算出した場合、けられ予想が成立したとして、フレームアウト時間からレリーズタイムラグ時間を減算した時間をシャッター予想時間として算出し、この予想時間に到達した場合、撮影処理するタイミングであることを判定する。なお、この場合、撮影制御部25は、高速シャッターでシャッターを切るよう撮像制御回路31を制御する。ここで高速シャッターとは、流し撮りモードのシャッター速度(第1の露光時間)に比べて極めて速い(短い)シャッター速度(第2の露光時間)で撮影処理させる設定であって、撮像素子制御回路7によって制御される露光時間T3はこのシャッター速度と対応している。
撮影制御部25は、判定部24によって撮影処理するタイミングが判定された場合、撮像制御回路31によって制御される露光時間を算出し、撮像制御回路31および撮像素子制御回路7に対して当該露光時間でシャッターを切り光学像を露光させるよう撮像制御回路31および撮像素子制御回路7制御する。
また、撮影制御部25は、判定部24によって、一定の範囲内S1で検出されるターゲット被写体像が一定の時間T1以上連続して検出された場合(第1の判断)、あるいは連続検出時間が一定の時間T1に達しない場合であっても、角速度センサー2によって検出される電子カメラ100の移動量が一定以上であった場合(第2の判断)、角速度センサー2によって検出される移動量に応じた流し撮りに適した第1のシャッター速度(第1の露光時間)を算出する。
一方、撮影制御部25は、判定部24によって、ターゲット被写体像が一定の時間T1以上連続して検出されず、角速度センサー2によって検出される電子カメラ100の移動量が一定以上でなく、かつ、ターゲット被写体像が撮像画面から外れる“けられ予想”が成立した場合(第3の判断)、高速シャッターモードの第2のシャッター速度(第2の露光時間)で撮影する。なお、第2のシャッター速度は、第1のシャター速度や、通常の撮影モードにおけるシャッター速度に比べ極めて速い。
また、撮像制御部25は、撮像部10に対して光学像を撮影させる撮像制御において、角速度センサー2によって電子カメラ100が停止状態にあることを表すカメラ移動量が検出された場合、あるいは、判定部24によってターゲット被写体像が検出されない場合、撮像部10に対しての撮像制御を解除し、撮像制御を終了する。ここで、撮像制御とは、例えば、ユーザによってレリーズスイッチ13bが押下されて自動レリーズモードが実行されている状態において、制御部20が行う制御である。
例えば、判定部24によってターゲット被写体像が検出されず、かつ、角速度センサー2によって検出される電子カメラ100の移動量が一定以上である場合、撮像制御部25は、撮像制御を解除する。
さらに、撮像制御部25は、判定部24によってターゲット被写体像が検出されず、かつ、角速度センサー2によって検出される電子カメラ100の移動量が一定以上である場合、角速度センサー2によって検出された電子カメラの移動方向と、解析部23によって算出された動きベクトルに基づき、電子カメラ100の移動方向と同じ方向の動きを表す動きベクトルが算出された撮像画面内の画像領域(以下、移動被写体という)が検出されるか否かを判断する。移動被写体が検出された場合、高速シャッターモードの第2のシャッター速度(第2の露光時間)で撮影する。一方、移動被写体が検出されなかった場合、撮像制御部25は、撮像制御を解除する。ここで、移動被写体とは、電子カメラ100によって追従しきれない被写体であって、動きベクトルが表す撮像画面内での移動方向が、電子カメラ100の移動方向と概ね同じ方向を示す範囲内であって、動きベクトルの算出方法に応じて同じ方向とみなせる設計事項の範囲内における微差を含む。
次に、図8、9のフローチャートを参照して、電子カメラ100による自動撮影が行われる動作例を説明する。
図8に示す通り、ステップST100において、ユーザによって電源スイッチ13aが押下されると、電子カメラ100に電源が投入される。さらに、レリーズスイッチ13bが半押しされると、ステップST200において、制御部20が、AF制御を行う。次いで、ステップST300において、制御部20がオートホワイトバランスの調整(AWB制御)を行い、ステップST400において、制御部20がAF制御を行う。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。
ステップST500において、半押しされている状態のレリーズスイッチ13bがさらに押下されると、ステップST600において、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に関する情報を読み出す。ステップST600において、制御部20は、読み出した自動レリーズ設定の情報が、自動撮影を行わないことを示す場合、ステップST800において、撮影制御部25が、直ちに撮影処理を開始して撮影を行う。次いで、ステップST900において、画像処理部21によって処理された画像信号がメモリー17に記憶され、処理が終了する。
一方、ステップST600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ST700において、制御部20が、自動レリーズモードによる撮影を行った後、処理を終了する。
図9は、自動レリーズモードによる撮影動作を示すフローチャートである。図9に示す通り、ステップST701において、自動レリーズモードの待機中に、電子カメラ100がパンされた場合、制御部20は、角速度センサー2によって検出される移動量に基づき、電子カメラ100が一定のパン方向(例えば、電子カメラ100に対して水平方向)にパンされているか否かを判断する。ステップST701において、電子カメラ100が一定のパン方向にパンされていると判断された場合、ステップST702において、解析部23が、角速度センサー2によって検出された電子カメラ100の移動量(移動速度や移動方向を含む)に基づき、制御部20に入力された複数のスルー画信号を解析して、スルー画信号の撮像画面における像の動きベクトルを算出する。
ステップST703において、判定部24は、ステップST701において角速度センサー2によって検出された電子カメラ100の移動方向と、ステップST702おいて解析部23によって算出された動きベクトルに基づき、電子カメラ100の移動方向と同一あるいは対応する方向の動きベクトルを有する画像領域(すなわち、ターゲット被写体像)が検出されるか否かを判断する。ステップST703において、ターゲット被写体像が検出された場合、ステップST704において、判定部24は、一定の時間T1以上連続して、当該ターゲット被写体像を検出し続けているか否かを判断する。
ステップST705において、例えば、図4に示した通り、撮像画面内におけるターゲット被写体像の移動量が一定の範囲S1であって、一定時間T1以上連続して当該ターゲット被写体像である自動車Aが検出され続けた場合、判定部24は、電子カメラ100が自動車Aに追従して撮像していると判断し、流し撮りモードでの撮影処理するタイミングであることを判定する。これにより、撮影制御部25は、角速度センサー2によって検出される移動量に応じた第1のシャッター速度を算出し、撮像制御回路31および撮像素子制御回路7に対して算出した第1のシャッター速度でシャッターを切り、第1の露光時間で光学像を撮影するよう、撮像制御回路31および撮像素子制御回路7を制御する。
ステップST706において、撮像制御回路31は、撮影制御部25によって制御され、第1のシャッター速度でシャッターを開閉させ、撮像素子8には、撮像素子制御回路7によって制御された露光時間だけ、光学像が結像される。これにより、1コマの撮像画像信号が生成される。そして、ステップST707において、メモリー制御回路16は、ステップST706において撮影された撮影画像信号を、メモリー17に記憶させる。
一方、ステップST704において、判定部24が検出したターゲット被写体像が、一定の時間T1以上連続して検出され続けられていない場合、ステップST708において、判定部24が、角速度センサー2によって検出される電子カメラ100の移動量が一定以上であるか否かを判断する。
例えば、図5に示した通り、撮像画面内におけるターゲット被写体像の移動量が一定の範囲S1であって、一定時間T1以上連続して当該ターゲット被写体像である自動車Aが検出されていない場合、判定部24は、角速度センサー2によって検出される電子カメラ100のパン角度θが所定の閾値(例えば、30°)以上であるか否かを判断する。
ステップST708において、パン角度θが閾値(30°)以上であった場合(図5のn+6フレーム目)、判定部24は、上述の通り撮影処理するタイミングを判定し、ステップST705に移行する。
また、ステップST708において、パン角度θが閾値未満であった場合、ステップST709において、判定部24は、検出されたターゲット被写体像が撮像画面内において徐々に大きくなっているか否かを判断し、この徐々に大きくなるターゲット被写体像を検出した場合、当該ターゲット被写体像が撮像画面内から外れるか否かを判断する。
例えば、図7に示したとおり、ターゲット被写体像の大きさが一定の比率で大きくなっている場合、判定部24は、この比率に基づきターゲット被写体像が撮像画面内の端部と接触するフレームアウト時間が算出されたか否かを判断する。そして、フレームアウト時間が算出された場合、判定部24は、けられ予想が成立したと判断する。さらに、ステップST710において、判定部24は、レリーズタイムラグT4を算出し、フレームアウト時間からレリーズタイムラグ時間を減算した時間を予想時間として算出する。
次いで、ステップST711において、判定部24は、予想時間に到達したか否かを判断し、予想時間に到達した場合、ステップST712において、判定部24は、撮影処理するタイミングであることを判定する。そして、撮影制御部25は、高速シャッターで撮影させるよう撮像制御回路31および撮像素子制御回路7を制御する。なお、ステップST711において、予想時間に到達しない場合、ステップST713において、判定部24は、撮像素子8によって次のスルー画信号が生成されたか否かを判断し、次のスルー画信号が入力された場合、ステップST701に戻る。
なお、ステップST701において、自動レリーズモードの待機中に、電子カメラ100が一定のパン方向にパンされていないと判断された場合、例えば、角速度センサー2によって電子カメラ100が停止状態であることを表す電子カメラ100の移動量が検出された場合、撮像制御部25は自動リレーズモードの設定をキャンセルする。そして、ステップST714において、操作検出回路13はレリーズスイッチ13bが再度押下されたか否かを判断し、再度押下された場合、ステップST706に移行して、撮像制御部25が、レリーズスイッチ13bが押下された撮影処理するタイミングで撮影処理を開始する。例えば、撮影制御部25が予め設定されている任意のシャッター速度で撮影させるよう撮像制御回路31および撮像素子制御回路7を制御する。
一方、ステップST714において、再度レリーズスイッチ13bが押下されなかった場合、ステップST715において、制御部20は、自動レリーズモードの設定がキャンセルされているか否かを判断し、自動レリーズモードの設定がキャンセルされていると判断した場合自動レリーズモードによる撮影制御を終了する。一方、例えば、一定時間以内に角速度センサー2が電子カメラ100の変位を検出した場合、ステップST701に戻る。
また、ステップST703において、判定部24によってターゲット被写体像が検出されなかった場合、ステップST716において、判定部24は、角速度センサー2によって検出される電子カメラ100のパン角度θが所定の閾値(例えば、45°)以上であるか否かを判断する。なお、この所定の閾値は、上述したとおり、ターゲット被写体像の後部の撮影を回避するために好ましい角度であって、パン方向に応じて任意に決定可能である。
ステップST716において、パン角度θが閾値以上であった場合、ステップST717において、判定部24は、ステップST701で角速度センサー2によって検出された電子カメラの移動方向と、ステップST702で解析部23によって算出された動きベクトルに基づき、電子カメラ100の移動方向と同じ動きベクトルが算出された撮像画面内の画像領域(以下、移動被写体という)が検出されるか否かを判断する。ステップST717において、移動被写体が検出された場合、ステップST712に移行して、撮像制御部25が、高速シャッターモードで撮影処理をする。一方、ステップST717において、移動被写体が検出されなかった場合、電子カメラ100は、自動レリーズモードによる撮像制御を終了する。
なお、図9のステップST701では、電子カメラ100が一定のパン方向にパンされていると判断された場合、ステップST702に移行すると説明したが、本発明はこれに限られず、次の構成であってもよい。
例えば、ステップST701において、電子カメラ100がパンされていることを表す電子カメラ移動量が、所定量以上の検出された後、パンが停止され、角速度センサー2によって電子カメラ100が停止している状態であることを示す電子カメラ移動量が検出されたか否かが制御部20によって判断される。ここで、電子カメラ移動量が所定量以上であって、その後電子カメラ100が停止されたことが検出された場合、撮像制御部25が、自動レリーズモードの設定をキャンセルし、自動レリーズモードによる撮影制御を終了する。
なお、図10は、図3に示すように、電子カメラ100をパンさせながら、自動車A(被写体1)と家B(被写体2)を含む光学像を撮像した場合の、撮像画面内における被写体の移動関係を表している。図10に示す通り、レリーズ動作開始t1において、被写体1は、撮像画面内において一定の範囲内にあり動きベクトルは0に近似しているが、被写体2は、カメラのパン速度に応じて撮像画面内において動いている。この状態で、シャッターが切られて、撮像素子8に撮影画像信号に基づく光学像が露光されると(露光開始時点:t2)、露光時間T3において、撮像画面内において被写体2は移動し(図3の移動量αに相当)、被写体1は概ね一定の範囲S1内の位置にある。これにより、被写体1に合焦されるため鮮明な被写体1を撮影し、被写体2は流れているようにブレて撮影される。
上述の通り、本実施の形態に係る電子カメラ100は、流し撮りに最適なタイミングを判定すると共に、電子カメラ100のパン速度に応じた流し撮りに適したシャッター速度で、光学像を撮影することができる。よって、本実施の形態に係るカメラ100は、ターゲット被写体像と判断された被写体で合焦し、それ以外の背景がブレている画像を撮影することができ、ターゲット被写体像だけが鮮明となる流し撮りを自動レリーズモードにおいて実現することができる。
また、本実施の形態に係る電子カメラ100は、ターゲット被写体像を検出した場合、一定時間T1以上の追従がなされているか否かの第1の判断、さらに電子カメラ100のパン角度θが一定の閾値以上であるか否かの第2の判断を行うことにより、撮影処理するタイミングを判定する。これにより、ターゲット被写体像の動きに対して電子カメラ100が追従できているか否かを判断し、追従時における最適な撮影処理するタイミングを判断することができる。なお、ターゲット被写体像がサーキットカー等のように高速で移動するものである場合、追従時間は極めて短く、撮影処理するタイミングをユーザが判断し、追従している間にレリーズボタン13bを押下することは困難である。しかし、本実施の形態に係る電子カメラ100を用いることにより、自動レリーズモードによって撮影処理するタイミングが判断されるため、ユーザに簡単な流し撮り機能を有する電子カメラ100を提供することができる。
さらに、流し撮りには通常よりも長い露光時間を要するが、図9のステップST708において、電子カメラ100が十分追従できていないと判断された場合、あるいは、図9のステップST766において、ターゲット被写体像のフレームアウトや被写体の背面からの撮影を防止する判断によって判定された撮影処理するタイミングにおいて、高速なシャッター速度で撮影される。これにより、流し撮りによって撮影したような背景が流れる画像は撮影できないが、画像全体が鮮明な撮影画像信号を生成することができる。
また、本実施の形態に係る電子カメラ100は、図9のステップST701において、カメラがパン方向にパンされていないと判断された場合や、図9のステップST702において、パンされていてもターゲット被写体像を検出していない場合、流し撮りによる撮影は行わない。よって、ユーザの意図しないタイミングで流し撮り撮影が実行されることを回避することができる。なお、電子カメラ100は、パン方向やターゲット被写体像を検出するための設定が任意に選択されることによって、流し撮りと判断する際の条件を変更することができるため、ユーザの所望に応じた流し撮り機能を有することができる。
2…角速度センサー(検出部)、8…撮像素子、10…撮像部、20…制御部、23…解析部、24…判定部、25…撮影制御部、100…電子カメラ

Claims (5)

  1. 光学系による光学像を撮像画像信号を出力する撮像部と、
    前記撮像部を備える電子カメラの角速度を検出する第1検出部と、
    記画像信号を用いて撮像画面内における像の像面移動量を検出する第2検出部と、
    前記第1検出部によ検出された前記角速度と前記第2検出部により検出された前記像面移動量とを用いて、前記角速度に対応する第1像面移動量とは異なる第2像面移動量を有する第1被写体画像領域を検出する解析部と、
    前記解析部により前記第1被写体画像領域が検出されたか否かを判断する第1判断部と、
    前記第1判断部により前記第1被写体画像領域が検出されたと判断されたとき、前記第1被写体画像領域が所定時間以上連続して検出されたか否かを判断する第2判断部と、
    前記第2判断部により前記第1被写体画像領域が所定時間以上連続して検出されたと判断されないとき、前記第1検出部により検出された前記角速度を用いて前記電子カメラが第1角度以上パンニングされたか否かを判断する第3判断部と、
    前記第1判断部により前記第1被写体画像領域が検出されたと判断されないとき、前記第1検出部により検出された前記角速度を用いて前記電子カメラが前記第1角度よりも大きい第2角度以上パンニングされたか否かを判断する第4判断部と、
    前記第4判断部により前記電子カメラが前記第2角度以上パンニングされたと判断されたとき、前記電子カメラの移動方向に対応する像面移動量を有する第2被写体画像領域が検出されたか否かを判断する第5判断部とを有し、
    前記撮像部は、
    前記第2判断部により前記第1被写体画像領域が所定時間以上連続して検出されたと判断されたとき、または、前記第3判断部により前記電子カメラが前記第1角度以上パンニングされたと判断されたときには、第1の露光時間で撮影を行い、
    前記第4判断部により前記電子カメラが前記第2角度以上パンニングされたと判断され、かつ、前記第5判断部により前記第2被写体画像領域が検出されたと判断されたときには、前記第1の露光時間よりも短い第2の露光時間で撮影を行うことを特徴とする電子カメラ。
  2. 前記撮像部は、前記第5判断部により前記第2被写体画像領域が検出されたと判断されないときには、撮影を行わないことを特徴とする請求項1に記載の電子カメラ。
  3. 前記撮像部は、前記第1検出部により検出された前記電子カメラの角速度に応じて前記第1の露光時間を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子カメラ。
  4. 前記第2検出部により検出された前記像面移動量に基づき、前記第1被写体画像領域が前記撮像画面内の端部に接触するか否かを判断する第6判断部をさらに有し、
    前記撮像部は、
    前記第6判断部によ前記第1被写体画像領域が前記撮像画面の端部に接触すると判断されたとき、前記第1被写体画像領域が前記撮像画面の端部に接触する以前に前記第2の露光時間が終了する予測時間を算出し、前記予測時間に到達した場合、前記第2の露光時間で撮を行うことを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項に記載の電子カメラ。
  5. 前記撮像部は、
    前記第1検出部によって前記電子カメラが停止状態にあることを表す前記角速度が検出されたとき、撮影を行わないことを特徴とする請求項1から4のうちいずれか一項に記載の電子カメラ。
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