JP5461896B2 - Imaging system and imaging method - Google Patents

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Description

本発明は撮像システムおよび撮像方法に関するものである。   The present invention relates to an imaging system and an imaging method.

複数の焦点検出領域から撮影者が1つの領域を選択し、その領域でオートフォーカスを実行することが可能な多点自動焦点検出装置を備えたカメラが特許文献1に開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133867 discloses a camera including a multipoint automatic focus detection apparatus that allows a photographer to select one area from a plurality of focus detection areas and execute autofocus in that area.

特許文献1に開示されたカメラは、撮影者が選択した領域で有効なデフォーカス量が得られなかった場合に、選択された領域に近い領域でオートフォーカスを実行する。   The camera disclosed in Patent Document 1 performs autofocus in an area close to the selected area when an effective defocus amount is not obtained in the area selected by the photographer.

特開2002−023042号公報JP 2002-023042 A

上記の発明では、選択された領域付近においてはピントが合った画像を得ることができる。しかし、例えば、選択された領域が光軸近傍(画像中心部)の場合、このようにして得られた画像では、選択された領域から遠い箇所、すなわち像高が大きい箇所(画像周辺部)に位置する被写体においては、選択した領域と同じ距離でもピントがずれる場合がある。このような場合には、像高が大きい箇所に位置する被写体の画像に対して画像処理を行うことで、この被写体にピントが合った画像を作成することも可能である。   In the above invention, an in-focus image can be obtained in the vicinity of the selected region. However, for example, when the selected region is in the vicinity of the optical axis (the image center), in the image obtained in this way, the image is obtained at a location far from the selected region, that is, a location where the image height is large (image periphery). The subject that is positioned may be out of focus even at the same distance as the selected area. In such a case, it is possible to create an image focused on the subject by performing image processing on the image of the subject located at a location where the image height is large.

光学系の特性上、光軸の近傍では、ピントがずれた場合でも点像の形状は、ほぼ回転対称となる。そのため、比較的簡単(単純)な画像処理で、ピントのずれを修正することができる。しかし、光軸から離れるにつれて、すなわち像高が大きくなるにつれて、点像の形状は回転非対称となる。この場合、像高が大きい箇所においては、ピントのずれを修正するためには、複雑な画像処理を行わなければならない。そのため、画像全体でピントの合った画像を得るためには、複雑な画像処理が必要になるといった問題点がある。   Due to the characteristics of the optical system, the shape of the point image is almost rotationally symmetric in the vicinity of the optical axis even when the focus is shifted. Therefore, it is possible to correct the focus shift by relatively simple (simple) image processing. However, as the distance from the optical axis increases, that is, as the image height increases, the shape of the point image becomes rotationally asymmetric. In this case, in a place where the image height is large, complicated image processing must be performed in order to correct the focus shift. Therefore, there is a problem that complicated image processing is required in order to obtain an image in focus for the entire image.

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、簡単な画像処理で全体にピントが合った画像を得ることを目的とする。   The present invention was invented in order to solve such problems, and an object thereof is to obtain an image that is entirely in focus by simple image processing.

本発明のある態様に係る撮像システムは、第1被写体に合焦した後に第1被写体に対する第1合焦位置から第2合焦位置へ合焦位置を移動させる合焦位置移動部と、第2合焦位置で撮影を行い、画像データを取得する画像取得部と、取得した画像データに対して画像処理を行う画像処理部と、第1合焦位置と第2合焦位置との合焦位置差を算出する合焦位置差算出部と、合焦位置差に基づいて画像回復値を算出する画像回復値算出部と、を備え、画像処理部は、画像回復値に基づいて前記画像処理を行うAn imaging system according to an aspect of the present invention includes an in-focus position moving unit configured to move the in-focus position from the first in-focus position to the second in-focus position with respect to the first subject after the first object is focused; An image acquisition unit that captures images at the in-focus position and acquires image data, an image processing unit that performs image processing on the acquired image data, and an in- focus position between the first in-focus position and the second in-focus position A focus position difference calculation unit that calculates a difference; and an image recovery value calculation unit that calculates an image recovery value based on the focus position difference, and the image processing unit performs the image processing based on the image recovery value. Do.

本発明の別の態様に係る撮像方法は、第1被写体に合焦した後に第1被写体に対する第1合焦位置から第2合焦位置へ合焦位置を移動させ、第2合焦位置で撮影を行って画像データを取得し、第1合焦位置と第2合焦位置との合焦位置差を算出し、合焦位置差に基づいて画像回復値を算出し、取得した画像データに対して画像回復値に基づいて画像処理を行う。 In the imaging method according to another aspect of the present invention, after focusing on the first subject, the in-focus position is moved from the first in-focus position to the second in-focus position with respect to the first subject, and imaging is performed at the second in-focus position. To obtain image data, calculate a focus position difference between the first focus position and the second focus position, calculate an image recovery value based on the focus position difference, and Then, image processing is performed based on the image restoration value .

これらの態様により、例えば、複雑な画像処理が必要な被写体に対してピントが合った画像データを取得し、簡単な画像処理でピントが合った画像を作成できる被写体に対して画像処理によってピントを合わせる。   With these aspects, for example, it is possible to acquire image data focused on a subject that requires complex image processing, and focus on the subject that can create a focused image by simple image processing. Match.

本発明によると、比較的簡単な画像処理でありながら、全体でピントが合った画像を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a focused image as a whole while performing relatively simple image processing.

第1実施形態の撮像システムの概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram of an imaging system according to a first embodiment. 像高と球面収差との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between image height and spherical aberration. 被写体の形状と像高との関係を説明するためのイメージ図である。It is an image figure for demonstrating the relationship between a to-be-photographed object's shape and image height. 第1実施形態の撮影時の制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control at the time of imaging | photography of 1st Embodiment. 第1実施形態で撮影する場合のイメージ画像である。It is an image in the case of image | photographing by 1st Embodiment. 第1被写体と第2被写体とにおける合焦位置を説明するイメージ画像である。It is an image image explaining the focus position in the 1st subject and the 2nd subject. 第2実施形態の撮像システムの概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the imaging system of 2nd Embodiment. 第2実施形態の撮影時の制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control at the time of imaging | photography of 2nd Embodiment. 第2実施形態で撮影する場合のイメージ画像である。It is an image image in the case of image | photographing by 2nd Embodiment. 第3実施形態の撮像システムの概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the imaging system of 3rd Embodiment.

本発明の第1実施形態について図1を用いて説明する。図1は、第1実施形態の撮像システムの概略ブロック図である。ここでは撮像システムとしてデジタルスチルカメラ(以下、カメラ)を用いて説明する。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic block diagram of an imaging system according to the first embodiment. Here, a digital still camera (hereinafter referred to as a camera) will be described as an imaging system.

カメラは、光学系1と、撮像素子2と、フォーカスレンズ移動部3と、フォーカスレンズ位置検出部4と、合焦位置保存部5と、合焦位置差算出部6と、画像処理部7と、画像表示部8と、画像保存部9と、制御部10とを備える。   The camera includes an optical system 1, an image sensor 2, a focus lens moving unit 3, a focus lens position detection unit 4, a focus position storage unit 5, a focus position difference calculation unit 6, and an image processing unit 7. , An image display unit 8, an image storage unit 9, and a control unit 10.

光学系1は、例えば、複数のレンズと、絞りとから構成される。複数のレンズの一部、または全部がフォーカスレンズとして光軸方向に沿って移動することで焦点調整が行われる。ここで、光学系1の特性について説明する。   The optical system 1 includes, for example, a plurality of lenses and a diaphragm. Focus adjustment is performed by moving some or all of the plurality of lenses along the optical axis as a focus lens. Here, the characteristics of the optical system 1 will be described.

光学系1は、複数のレンズを組み合わせにより構成されている。この光学系1は、被写体の像が撮像素子2の受光面に結像するように設計されている。ところで、光学系1は通常光軸上において収差が最も小さくなるように設計されている。一方、光軸からの距離が大きくなる(像高が大きくなる)につれて収差は大きくなる。例えば球面収差においては、図2に示すように、像高が大きくなると大きくなる。このため、撮影者に決定された構図内の全ての被写体の像を、同じ収差量で結像させることは困難である。   The optical system 1 is configured by combining a plurality of lenses. The optical system 1 is designed so that an image of a subject is formed on the light receiving surface of the image sensor 2. By the way, the optical system 1 is usually designed so that the aberration is minimized on the optical axis. On the other hand, the aberration increases as the distance from the optical axis increases (the image height increases). For example, as shown in FIG. 2, the spherical aberration increases as the image height increases. For this reason, it is difficult to form images of all subjects in the composition determined by the photographer with the same amount of aberration.

また像高と被写体の形状との関係について図3を用いて説明する。図3は、被写体側に設けた複数の点を、光学系で結像したときの様子を示している。ここで、被写体側には複数の点があり、各々の点は、光軸上および光軸から離れる方向(物体高が高くなる方向)に、離散的に配置されているものとしている。図3では、被写体側の各点の像(点像)Ia0〜Ia4,Ib0〜Ib4の様子が示されている。なお、図3の点像は実際に撮影したものではなく、シミュレーションによる結果である。   The relationship between the image height and the shape of the subject will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a state when a plurality of points provided on the subject side are imaged by the optical system. Here, there are a plurality of points on the subject side, and each point is discretely arranged on the optical axis and in a direction away from the optical axis (a direction in which the object height increases). In FIG. 3, images of points (point images) Ia0 to Ia4 and Ib0 to Ib4 on the subject side are shown. Note that the point image in FIG. 3 is not actually taken but is a result of simulation.

図3(a)では、光軸上の点(被写体)にピントを合わせて撮影した場合を示している。図3(a)では光軸上の点にピントが合っているので、形成された点像(被写体の像)Ia0の面積は小さい。一方、像高が大きくなるにつれてピントのずれが大きくなるので、点像Ia1〜Ia4の面積は大きくなる。しかも、像高が大きくなるにつれて、点像の形状は回転非対称となっている。これは、例えばコマ収差、非点収差などの収差の影響を受けていることによる。   FIG. 3A shows a case where a point (subject) on the optical axis is focused and photographed. In FIG. 3A, since the point on the optical axis is in focus, the area of the formed point image (subject image) Ia0 is small. On the other hand, as the image height increases, the focus shift increases, so the area of the point images Ia1 to Ia4 increases. Moreover, as the image height increases, the shape of the point image becomes rotationally asymmetric. This is due to the influence of aberrations such as coma and astigmatism.

ピントがずれた被写体の像に対しては、画像処理を行うことでピントが合った像を作成することが可能である。この画像処理においては、ピントがずれた像であっても、ピントずれに伴って生じる収差が回転対称であれば、比較的簡単な画像処理によってピントが合った像を作成することができる。一方、収差が回転非対称である場合は、複雑な画像処理が必要となる。なお、収差が回転対称に生じた場合、点像も回転対称な形となる。   For a subject image that is out of focus, it is possible to create a focused image by performing image processing. In this image processing, even if an image is out of focus, an image that is in focus can be created by relatively simple image processing if the aberration caused by the defocus is rotationally symmetric. On the other hand, when the aberration is rotationally asymmetric, complicated image processing is required. Note that when the aberration is rotationally symmetric, the point image also has a rotationally symmetric shape.

図3(b)は、図3(a)と同じ複数の点を撮影した場合であって、像高が最も大きい箇所にある点にピントを合わせて撮影した場合を示している。図3(b)の点像からわかるように、像高が最も大きい箇所にある点像Ib4は、ピントが合っていても収差の影響によって完全に点状にはならない。すなわち、図3(a)の光軸上の点像Ia0に比べて、点像の面積は大きい。また、点像の形状も、回転対称とは言いがたい。しかしながら、図3(a)の同じ像高の点像Ia4と比較すると点像の形状は小さくなっている。よって、点像の形状は回転非対称であるものの、点像Ia4に比べて回転対称性が良くなっている。   FIG. 3B shows a case where a plurality of the same points as those in FIG. 3A are photographed, and the photograph is performed by focusing on a point at a position where the image height is the largest. As can be seen from the point image in FIG. 3B, the point image Ib4 at the position where the image height is the highest is not perfectly point-shaped due to the influence of aberration even when the image is in focus. That is, the area of the point image is larger than the point image Ia0 on the optical axis in FIG. Also, the shape of the point image is difficult to say rotationally symmetric. However, the point image has a smaller shape than the point image Ia4 having the same image height in FIG. Therefore, although the shape of the point image is rotationally asymmetric, the rotational symmetry is better than that of the point image Ia4.

また、図3(b)では、像高が大きい点にピントを合わせた為に、光軸上の点像Ib0はピントがずれた像となる(点像の面積が大きい)。しかし、光学系1は光軸上において収差が小さくなるように設計されている。よって、光軸上の点像Ib0の形状は、光軸に対してほぼ回転対称となる。また、その他の点像Ib1〜Ib3も、回転非対称になっている。   In FIG. 3B, the point image Ib0 on the optical axis is an out-of-focus image because the point at which the image height is large is focused (the area of the point image is large). However, the optical system 1 is designed so that aberrations are reduced on the optical axis. Therefore, the shape of the point image Ib0 on the optical axis is almost rotationally symmetric with respect to the optical axis. The other point images Ib1 to Ib3 are also rotationally asymmetric.

このように、図3(b)においても点像点像Ib0〜点像Ib4の形状にはばらつきがあるものの、全体としてみれば、点像の形状のばらつきは図3(a)に比べて少ない。よって、図3(b)の状態で撮影を行なうことで、図3(a)における画像処理に比べて比較的簡単な画像処理によって画像全体でピントが合った画像を得ることができる。   As described above, although the shapes of the point image point image Ib0 to the point image Ib4 also vary in FIG. 3B, as a whole, the variation in the shape of the point image is smaller than that in FIG. . Therefore, by performing shooting in the state of FIG. 3B, it is possible to obtain an image in which the entire image is in focus by relatively simple image processing as compared with the image processing in FIG.

本実施形態では、光学系1の特性を活かして撮影を行い、簡易な画像処理によって画像全体でピントが合った画像を作成する。   In the present embodiment, shooting is performed utilizing the characteristics of the optical system 1, and an image in which the entire image is in focus is created by simple image processing.

フォーカスレンズ移動部3は、アクチュエータなどによってフォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させる。オートフォーカスによって焦点調整を自動的に行う場合、フォーカスレンズ移動部3はレリーズボタンが所定量押されると、フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させる。フォーカスレンズを移動させることで合焦位置が変わるので、フォーカスレンズ移動部3は合焦位置移動部ということができる。   The focus lens moving unit 3 moves the focus lens along the optical axis direction by an actuator or the like. When focus adjustment is automatically performed by autofocus, the focus lens moving unit 3 moves the focus lens along the optical axis direction when the release button is pressed by a predetermined amount. Since the in-focus position is changed by moving the focus lens, the focus lens moving unit 3 can be called an in-focus position moving unit.

フォーカスレンズ位置検出部4は、光軸方向におけるフォーカスレンズの位置を検出する。   The focus lens position detection unit 4 detects the position of the focus lens in the optical axis direction.

合焦位置保存部5は、被写体に合焦した時の合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置を記憶する。合焦位置保存部5は、オートフォーカス時に撮影者によってレリーズボタンが所定量押され、被写体に合焦を行うと合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置を記憶する。   The in-focus position storage unit 5 stores the position of the focus lens corresponding to the in-focus position when the subject is in focus. The in-focus position storage unit 5 stores the position of the focus lens corresponding to the in-focus position when the photographer presses the release button by a predetermined amount during auto-focus and focuses on the subject.

合焦位置差算出部6は、合焦位置保存部5のデータ(フォーカスレンズの位置)を用いて演算を行なう。例えば、合焦位置保存部5に第1被写体に合焦した時のデータ(フォーカスレンズの位置であって、第1合焦位置に対応する)と第2被写体に合焦した時のデータ(フォーカスレンズの位置であって、第2合焦位置に対応する)がある場合、2つのデータから第1被写体と第2被写体に関する合焦位置差を算出する。   The in-focus position difference calculation unit 6 performs calculation using the data in the in-focus position storage unit 5 (the position of the focus lens). For example, data when the in-focus position storage unit 5 focuses on the first subject (the focus lens position corresponding to the first in-focus position) and data when in-focus with the second subject (focus) If there is a lens position corresponding to the second focus position), the focus position difference between the first subject and the second subject is calculated from the two data.

撮像素子2は、受光面に入射される光に応じた電気信号を画像データとして所定のタイミングで出力する。撮像素子2は、例えばCCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)センサと称される形式、あるいはその他の各種の形式の撮像素子である。   The image sensor 2 outputs an electrical signal corresponding to the light incident on the light receiving surface as image data at a predetermined timing. The imaging element 2 is an imaging element of a format called a CCD (charge coupled device) or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensor, or other various types.

画像処理部7は、合焦位置検出部11と、画像回復値算出部12と、画像回復部13とを備える。   The image processing unit 7 includes a focus position detection unit 11, an image recovery value calculation unit 12, and an image recovery unit 13.

合焦位置検出部11は、撮像素子2から出力された電気信号の輝度成分などに基づいて合焦領域における合焦判定を行い、合焦位置を検出する。本実施形態では、光軸を含んだ所定領域に合焦領域が設定されており、合焦領域において合焦位置を検出する。ここでは被写体に合焦した時のフォーカスレンズの位置が合焦位置として検出される。   The in-focus position detection unit 11 performs in-focus determination in the in-focus area based on the luminance component of the electrical signal output from the image sensor 2 and detects the in-focus position. In this embodiment, a focus area is set in a predetermined area including the optical axis, and the focus position is detected in the focus area. Here, the position of the focus lens when the subject is focused is detected as the focused position.

画像回復値算出部12は、合焦位置差算出部6によって算出された合焦位置差に基づいて、撮像素子2から出力された電気信号に対する画像回復値を算出する。画像回復値は、画像全体でピントが合った画像となるように、得られた画像データを補正する値である。ここで、画像回復値は、各画素と一対一に対応する数値である。ただし、複数の画素に対して1つの画像回復値を対応させても良い。   The image recovery value calculation unit 12 calculates an image recovery value for the electrical signal output from the image sensor 2 based on the focus position difference calculated by the focus position difference calculation unit 6. The image recovery value is a value for correcting the obtained image data so that the entire image is in focus. Here, the image restoration value is a numerical value corresponding to each pixel on a one-to-one basis. However, one image recovery value may be associated with a plurality of pixels.

画像回復部13は、画像回復値算出部12によって算出された画像回復値に基づいて、画像データを補正する。補正された画像データは、画像表示部8および画像保存部9に出力される。   The image restoration unit 13 corrects the image data based on the image restoration value calculated by the image restoration value calculation unit 12. The corrected image data is output to the image display unit 8 and the image storage unit 9.

また、画像処理部7は、この他にもホワイトバランス調整、階調・レベル補正などの処理を行う。画像処理部7によって処理された画像データは、画像表示部8および画像保存部9に出力される。   In addition, the image processing unit 7 performs other processes such as white balance adjustment and gradation / level correction. The image data processed by the image processing unit 7 is output to the image display unit 8 and the image storage unit 9.

画像処理部7は、CPU、ROM、RAMなどによって構成される。ROMには制御プログラムおよび各データを格納している。CPUが、ROMに格納された制御プログラムに基づいて演算を実行することにより、画像処理部7の各機能が発揮される。   The image processing unit 7 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The ROM stores a control program and each data. Each function of the image processing unit 7 is exhibited by the CPU executing calculations based on the control program stored in the ROM.

画像表示部8は、カラー液晶表示(LCD)パネルまたは有機EL(OEL)ディスプレイパネルなどである。画像表示部8は、画像回復部13によって補正された信号に基づき、撮影した画像を表示する。   The image display unit 8 is a color liquid crystal display (LCD) panel or an organic EL (OEL) display panel. The image display unit 8 displays a captured image based on the signal corrected by the image recovery unit 13.

画像保存部9は、画像回復部13によって補正された画像データを格納する。   The image storage unit 9 stores the image data corrected by the image recovery unit 13.

制御部10は、光学系1、撮像素子2、フォーカスレンズ移動部3、画像処理部7などと接続しており、これらを含むこのカメラ全体を制御する。制御部10は、CPU、ROM、RAMなどによって構成される。ROMは制御プログラムおよび各データを格納している。CPUが、ROMに格納された制御プログラムに基づいて演算を実行することにより、制御部10の各機能が発揮される。   The control unit 10 is connected to the optical system 1, the image pickup device 2, the focus lens moving unit 3, the image processing unit 7, and the like, and controls the entire camera including these. The control unit 10 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The ROM stores a control program and each data. Each function of the control unit 10 is exhibited by the CPU executing calculations based on the control program stored in the ROM.

次に本実施形態の撮影時の制御について、図4のフローチャートを用いて説明する。ここでは、図5に示すように撮影者が決定する構図において、光軸の中心付近に第1被写体があり、構図の端部側、つまり像高が大きい位置に第2被写体がある場合を例として用いて説明する。以下において、図5(b)中の花束を持った人物を第1被写体15とし、第1被写体と手をつないだ人物を第2被写体16とする。   Next, control at the time of shooting of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, in the composition determined by the photographer as shown in FIG. 5, there is an example in which the first subject is near the center of the optical axis and the second subject is at the end of the composition, that is, at a position where the image height is large. Will be described. In the following, a person holding a bouquet in FIG. 5B is referred to as a first subject 15, and a person holding a hand with the first subject is referred to as a second subject 16.

まず、第2被写体16が合焦領域内に入るように撮影者によってカメラの位置が決められる。   First, the camera position is determined by the photographer so that the second subject 16 falls within the focusing area.

ステップS100では、撮影者によってレリーズボタンが所定量押されたことを検知すると、第2被写体16に合焦が行われる(図5中(a))。第2被写体16に対する第2合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置は、合焦位置保存部5に記憶される。   In step S100, when it is detected that the photographer has pressed the release button by a predetermined amount, the second subject 16 is focused ((a) in FIG. 5). The position of the focus lens corresponding to the second focus position with respect to the second subject 16 is stored in the focus position storage unit 5.

ステップS101では、第1被写体15が合焦領域内に入るように撮影者によってカメラの位置が変更される。これにより第2被写体16は、画像表示部8に表示される画像の中で端部側へと移動する。これによって構図が決定される(図5中(b))。なお、ステップS101は撮影者による行為なので、撮像システムの制御には含まれない。以下において、撮影者による行為は、同様に撮像システムの制御には含まれない。   In step S101, the camera position is changed by the photographer so that the first subject 15 falls within the in-focus area. As a result, the second subject 16 moves toward the end in the image displayed on the image display unit 8. This determines the composition ((b) in FIG. 5). Since step S101 is an action by the photographer, it is not included in the control of the imaging system. In the following, the action by the photographer is not included in the control of the imaging system.

ステップS102では、一旦レリーズボタンが解放され、再度撮影者によってレリーズボタンが所定量押されたことを検知されると、第1被写体15へ合焦が行なわれる。   In step S102, when the release button is once released and the photographer detects that the release button has been pressed a predetermined amount again, the first subject 15 is focused.

ステップS103では、第2合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置と第1被写体15に対する第1合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置とから、合焦位置差が算出される。第1被写体15と第2被写体16とは、例えば図6に示すように、カメラからの距離が異なるので合焦位置が異なる。ステップS103では、第1合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置と第2合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置との差が、合焦位置差として算出される。   In step S103, a focus position difference is calculated from the position of the focus lens corresponding to the second focus position and the position of the focus lens corresponding to the first focus position with respect to the first subject 15. For example, as shown in FIG. 6, the first subject 15 and the second subject 16 have different in-focus positions because the distance from the camera is different. In step S103, the difference between the position of the focus lens corresponding to the first focus position and the position of the focus lens corresponding to the second focus position is calculated as the focus position difference.

ステップS104では、撮影者によって、レリーズボタンがさらに所定量押されたことが検知されると、第2合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置へフォーカスレンズが移動し、撮影が行われる。これにより、第1被写体15を画像の中心とした構図で、第2被写体16に合焦した撮影が行なわれ、画像データが得られる。   In step S104, when the photographer detects that the release button is further pressed by a predetermined amount, the focus lens moves to the position of the focus lens corresponding to the second focus position, and photographing is performed. As a result, shooting is performed focusing on the second subject 16 with a composition having the first subject 15 as the center of the image, and image data is obtained.

ステップS105では、合焦位置差に基づいて画像回復値が算出される。この画像回復値を使って画像処理が行われるが、画像処理の対象は第2被写体16に合焦して撮影を行って得られた画像データである。画像回復値は、この画像データにおいて、第1被写体15にピントが合った画像となるように補正する値である。画像回復値は、予め設定したルックアップテーブル(LUT)から合焦位置差に基づいて算出される。   In step S105, an image restoration value is calculated based on the focus position difference. Image processing is performed using this image recovery value, but the target of image processing is image data obtained by focusing on the second subject 16 and shooting. The image restoration value is a value for correcting the image data so that an image focused on the first subject 15 is obtained. The image restoration value is calculated based on the focus position difference from a preset lookup table (LUT).

ステップS106では、撮影して得られた画像データに対して画像回復値に基づいた画像処理が行われる。撮影して得られた画像データは、上記のように、第2被写体16に合焦した撮影で得られた画像データである。ここで、第1被写体15の画像は、ピントがずれた画像、すなわち画質が劣化した画像となっている。しかしながらが、画質劣化の原因である収差は、その発生量がほぼ回転対称になっている。そのため、比較的簡単な画像処理で、第1被写体15の画像における画質の劣化を回復させることができる。一方、第2被写体16の画像は、第2被写体16に合焦した状態で撮影が行なわれているので、画像の周辺部にピントが合った画像となっている。ただし、その画像の画質は、収差の影響によって劣化している。しかしながらが、画質劣化の原因である収差は小さく、回転対称性が良くなっている。そのため、第1被写体15の場合と同じように、比較的簡単な画像処理で、第2被写体16の画像における画質の劣化を回復させることができる。場合によっては、第1被写体15に対して用いた画像処理を、第2被写体16に対して用いることもできる。   In step S106, image processing based on the image restoration value is performed on the image data obtained by photographing. The image data obtained by photographing is image data obtained by photographing focused on the second subject 16 as described above. Here, the image of the first subject 15 is an image out of focus, that is, an image with degraded image quality. However, the amount of aberration that causes image quality deterioration is almost rotationally symmetric. Therefore, it is possible to recover the deterioration of image quality in the image of the first subject 15 with relatively simple image processing. On the other hand, since the image of the second subject 16 is shot in a state where the second subject 16 is in focus, the image is focused on the periphery of the image. However, the image quality of the image is degraded due to the influence of aberration. However, the aberration causing image quality degradation is small and the rotational symmetry is improved. Therefore, as in the case of the first subject 15, it is possible to recover the deterioration of the image quality in the image of the second subject 16 by relatively simple image processing. In some cases, the image processing used for the first subject 15 can also be used for the second subject 16.

ステップS107では、画像補正値に基づいて画像処理を行った画像が画像表示部8に表示される。また、画像データは画像保存部9に保存される。なお、第2被写体16に合焦を行って得られる補正前の画像は、画像表示部8には表示されない。   In step S107, an image subjected to image processing based on the image correction value is displayed on the image display unit 8. The image data is stored in the image storage unit 9. Note that an image before correction obtained by focusing the second subject 16 is not displayed on the image display unit 8.

なお、第1被写体15に合焦した場合のカメラの位置と、第2被写体16に合焦した場合のカメラの位置を、例えば位置センサ、加速度センサ、ジャイロスコープによって検出しても良い。そして、その検出結果から移動量を算出し、画像回復値を補正しても良い。移動量がわかると、構図中における第1被写体15と第2被写体16との距離を算出することができる。これにより、第2被写体16の像高を算出することができる。そして、移動量に基づいて第2被写体16の像高を算出して、像高に基づいて画像回復値を補正しても良い。第1被写体15と第2被写体16との合焦位置差が略ゼロの場合には、像高によって画像回復値が定まることになる。   The position of the camera when focused on the first subject 15 and the position of the camera when focused on the second subject 16 may be detected by, for example, a position sensor, an acceleration sensor, or a gyroscope. Then, the movement amount may be calculated from the detection result, and the image restoration value may be corrected. If the amount of movement is known, the distance between the first subject 15 and the second subject 16 in the composition can be calculated. Thereby, the image height of the second subject 16 can be calculated. Then, the image height of the second subject 16 may be calculated based on the movement amount, and the image restoration value may be corrected based on the image height. When the focus position difference between the first subject 15 and the second subject 16 is substantially zero, the image restoration value is determined by the image height.

本発明の第1実施形態の効果について説明する。   The effect of 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

撮影時の構図が第1被写体を中央に位置させた構図の場合に、この撮影時の構図で第1被写体よりも像高が大きい第2被写体に合焦させて撮影を行う。これによって得られた画像データは、第2被写体にピントが合った画像データとなる。この場合、第2被写体にピントを合わせて撮影しているので、第2被写体に対する画像処理(例えば、第2被写体の画像をよりピントが合った画像にするような画像処理)を行う場合、その画像処理を簡単にすることができる。なお、ここで得られた画像データでは、第1被写体にピントが合っていない可能性がある。しかしながら、このような場合であっても、光軸付近の第1被写体に生じるピントずれ(ボケ)が回転対称なので、比較的簡単な画像処理によって鮮明なピントが合った画像を作成することができる。そのため、第1被写体については画像処理を行うことで、鮮明な画像(ピントが合った画像)を作成する。これにより、画像全体でピントが合った画像を、簡単な画像処理によって得ることができる。   When the composition at the time of shooting is a composition in which the first subject is located at the center, the second subject having an image height higher than that of the first subject in the composition at the time of shooting is focused. The image data obtained in this way is image data in which the second subject is in focus. In this case, since the second subject is focused and photographed, when performing image processing on the second subject (for example, image processing that makes the second subject image more focused) Image processing can be simplified. In the image data obtained here, the first subject may not be in focus. However, even in such a case, since the focus shift (blur) generated in the first subject near the optical axis is rotationally symmetric, it is possible to create a sharply focused image by relatively simple image processing. . Therefore, a clear image (an in-focus image) is created by performing image processing on the first subject. As a result, an image in which the entire image is in focus can be obtained by simple image processing.

第1合焦位置と第2合焦位置との合焦位置差に基づいて画像回復値を算出することで、第1被写体および第2被写体にピントが合った画像を得ることができる。   By calculating the image restoration value based on the focus position difference between the first focus position and the second focus position, it is possible to obtain an image in which the first subject and the second subject are in focus.

第2合焦位置を合焦位置保存部5に記憶させることで、合焦位置差を素早く算出し、撮影を素早く行うことができる。   By storing the second in-focus position in the in-focus position storage unit 5, the in-focus position difference can be quickly calculated and shooting can be performed quickly.

第2被写体に合焦して得られた画像データによる画像を画像表示部8に表示しないことで、第1被写体に対してピントが合っていない画像が画像表示部8に表示されることを防ぐことができる。これにより、撮影者が不自然さを感じることを防ぐことができる。   By not displaying an image based on the image data obtained by focusing on the second subject on the image display unit 8, an image that is not in focus on the first subject is prevented from being displayed on the image display unit 8. be able to. This prevents the photographer from feeling unnatural.

次に本発明の第2実施形態について図7を用いて説明する。図7は第2実施形態の撮像システムの概略ブロック図である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic block diagram of the imaging system of the second embodiment.

第2実施形態の画像処理部20は、合焦位置検出部23と、画像回復値算出部12と、画像回復部13と、被写体認識部21を備える。また第2実施形態はフォーカスレンズ移動部22が第1実施形態とは異なっている。   The image processing unit 20 of the second embodiment includes a focus position detection unit 23, an image recovery value calculation unit 12, an image recovery unit 13, and a subject recognition unit 21. In the second embodiment, the focus lens moving unit 22 is different from the first embodiment.

被写体認識部21は、撮像素子2を介して取得した画像の中から被写体を検出する。被写体の検出は、例えばViola-Jonesの方法、ガボールフィルタとグラフマッチングとを用いる方法などによって被写体の顔候補となる部分を認識することで行われる。なお、被写体認識部21は、被写体の顔候補となる部分のみを認識することに限られず、被写体を認識できればよい。   The subject recognition unit 21 detects a subject from the image acquired via the image sensor 2. The detection of the subject is performed by recognizing a portion that is a face candidate of the subject by, for example, the Viola-Jones method, a method using a Gabor filter and graph matching, or the like. The subject recognizing unit 21 is not limited to recognizing only a portion that is a face candidate of the subject, and it is sufficient that it can recognize the subject.

合焦位置検出部23は、撮影者が選択したAFポイント(測距点)に対して合焦を行い、合焦位置を検出する。また、被写体認識部21によって検出した被写体に対して合焦を行い、合焦位置を検出する。   The focus position detection unit 23 performs focus on the AF point (ranging point) selected by the photographer and detects the focus position. In addition, the subject detected by the subject recognition unit 21 is focused, and the focus position is detected.

フォーカスレンズ移動部22は、撮影時に被写体認識部21によって検出された被写体の中から、像高が最も大きい被写体に合焦するようにフォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させる。また、フォーカスレンズ移動部22は、撮影者が選択したAFポイントに対応する被写体に合焦するようにフォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させる。   The focus lens moving unit 22 moves the focus lens along the optical axis direction so as to focus on the subject having the highest image height from among the subjects detected by the subject recognition unit 21 during shooting. The focus lens moving unit 22 moves the focus lens along the optical axis direction so as to focus on the subject corresponding to the AF point selected by the photographer.

次に本実施形態の撮影時の制御について、図8のフローチャートを用いて説明する。ここでは、図9の構図において、撮影者が花束を持った人物に合焦して撮影を行う場合を例として説明する。以下において、図5と同様に花束を持った人物を第1被写体15とし、花束を持った人物と手をつないだ人物を第2被写体16とする。   Next, control at the time of shooting according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, an example will be described in which the photographer focuses on a person holding a bouquet in the composition of FIG. In the following, as in FIG. 5, a person holding a bouquet is referred to as a first subject 15, and a person holding a bouquet and a hand is referred to as a second subject 16.

ステップS200では、被写体認識部21によって第1被写体15および第2被写体16を検出する。ここでは図9(a)に示すように第1被写体15および第2被写体16の顔部分を矩形状の枠で囲むことで第1被写体15および第2被写体16を検出したことを画像表示部8に表示する。   In step S <b> 200, the subject recognition unit 21 detects the first subject 15 and the second subject 16. Here, as shown in FIG. 9A, the image display unit 8 indicates that the first subject 15 and the second subject 16 have been detected by surrounding the face portions of the first subject 15 and the second subject 16 with a rectangular frame. To display.

ステップS201では、検出した被写体の中で像高が最も大きい第2被写体16を抽出する。   In step S201, the second subject 16 having the largest image height among the detected subjects is extracted.

ステップS202では、レリーズボタンが所定量押されたことを検知すると、撮影者が選択した第1被写体15に合焦を行う。   In step S202, when it is detected that the release button has been pressed by a predetermined amount, the first subject 15 selected by the photographer is focused.

ここでは、複数のAFポイントの中から撮影者が選択したAFポイントに合焦を行う。AFポイントは例えば図9(b)のように複数配置されており、その中から撮影者が選択可能となっている。ここでは画面中央の第1被写体15上のAFポイントが選択される。撮影者によってAFポイントが選択された場合には、図9(c)に示すように選択されたAFポイントを例えば赤色で表示し、第1被写体15の顔部分以外のAFポイントの表示を消しても良い。その際に第2被写体16上のAFポイントは表示させなくても良い。これにより、撮影者に不自然さを与えることを防ぐことができる。なお、AFポイントは、図9(b)のように全面に配置せずに、光軸近傍および像高が大きい箇所のみに設けてもよい。   Here, focusing is performed on an AF point selected by the photographer from among a plurality of AF points. For example, a plurality of AF points are arranged as shown in FIG. 9B, from which a photographer can select. Here, the AF point on the first subject 15 at the center of the screen is selected. When the AF point is selected by the photographer, the selected AF point is displayed in red, for example, as shown in FIG. 9C, and the AF points other than the face portion of the first subject 15 are turned off. Also good. At that time, the AF point on the second subject 16 may not be displayed. This can prevent the photographer from being unnatural. Note that the AF point may be provided only in the vicinity of the optical axis and at a location where the image height is large, without being arranged over the entire surface as shown in FIG. 9B.

ステップS203では、第1被写体15と第2被写体16とが一致するかどうかが判定される。ここで、第1被写体15は撮影者が選択した被写体で、第2被写体16は被写体認識部21によって検出した被写体の中で像高が最も大きい被写体である。そして、第2被写体16と第1被写体15とが一致しない場合にはステップS204へ処理が進み、一致する場合にはステップS210へ処理が進む。図9に示す構図においては、像高が最も大きい第2被写体16と、撮影者が選択した第1被写体15とは別の被写体であるので、ステップS204へ処理が進む。   In step S203, it is determined whether or not the first subject 15 and the second subject 16 match. Here, the first subject 15 is the subject selected by the photographer, and the second subject 16 is the subject having the highest image height among the subjects detected by the subject recognition unit 21. If the second subject 16 and the first subject 15 do not match, the process proceeds to step S204, and if they match, the process proceeds to step S210. In the composition shown in FIG. 9, since the second subject 16 having the highest image height and the first subject 15 selected by the photographer are different subjects, the process proceeds to step S204.

なお、ここでは第1被写体15と第2被写体16とが一致するかどうかが判定されたが、第1被写体15と第2被写体16との距離が所定値よりも小さいかどうかが判定されても良い。この場合には、第1被写体15と第2被写体16との距離が所定値以上である場合にステップS204へ処理が進む。また、第1被写体15と第2被写体16との距離が所定値よりも小さい場合にステップS210へ処理が進む。   Here, it is determined whether or not the first subject 15 and the second subject 16 match. However, even if it is determined whether or not the distance between the first subject 15 and the second subject 16 is smaller than a predetermined value. good. In this case, when the distance between the first subject 15 and the second subject 16 is greater than or equal to a predetermined value, the process proceeds to step S204. If the distance between the first subject 15 and the second subject 16 is smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S210.

ステップS204では、第1被写体15に対する第1合焦位置が保存される。つまり、第1合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置が保存される。   In step S204, the first focus position with respect to the first subject 15 is stored. That is, the position of the focus lens corresponding to the first focus position is stored.

ステップS205では、撮影者によって、レリーズボタンがさらに所定量押されたことが検知されると、第2被写体16に合焦が行われ、続いて撮影が行なわれる。   In step S205, when it is detected by the photographer that the release button has been further pressed by a predetermined amount, the second subject 16 is focused, and then photographing is performed.

ステップS206では、第1合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置と、第2被写体16に対する第2合焦位置に対応するフォーカスレンズの位置とから合焦位置差が検出される。   In step S206, a focus position difference is detected from the position of the focus lens corresponding to the first focus position and the position of the focus lens corresponding to the second focus position with respect to the second subject 16.

ステップS207では、合焦位置差に基づいて画像回復値が算出される。画像回復値は予め設定したルックアップテーブル(LUT)もしくは関数から合焦位置差に基づいて算出される。   In step S207, an image restoration value is calculated based on the focus position difference. The image restoration value is calculated based on the focus position difference from a preset look-up table (LUT) or function.

ステップS208では、光学系1の状態に応じて画像回復値が補正される。光学系1の状態とは、例えば焦点距離の情報である。例えば光学系1がズームレンズの場合、広角レンズの状態となっているか、望遠レンズの状態となっているかによって、収差の発生状態は異なる。すなわち、同じピントのずれ(合焦位置差)であって、生じる収差は異なる。そのため、本実施形態では、画像回復値が光学系1の状態に応じて補正される。光学系1の状態に応じて画像回復値が補正されることで、正確な画像回復値を算出することができる。   In step S208, the image restoration value is corrected according to the state of the optical system 1. The state of the optical system 1 is, for example, focal length information. For example, when the optical system 1 is a zoom lens, the state of occurrence of aberration varies depending on whether it is a wide-angle lens or a telephoto lens. That is, the same focus shift (in-focus position difference) and different aberrations occur. Therefore, in this embodiment, the image recovery value is corrected according to the state of the optical system 1. By correcting the image restoration value according to the state of the optical system 1, an accurate image restoration value can be calculated.

また、光学系1の特性に応じて画像回復値の補正が行なわれる。光学系1の特性は、光学系1を設計する際に決まり、例えば収差情報やPSF、LSF、MTFで表される。そのため、光学系1の特性に応じて予め補正値を設定しておくことで、画像回復値を補正することができる。このような光学系1の特性は、構図中の被写体の位置、つまり像高に応じて変化する。光学系1の特性に応じて画像回復値を補正することで、正確な画像回復値を算出することができる。ここでは、第2被写体16は構図の中で像高が大きいが、第2被写体16に合焦しているので、第1被写体15と比較すると収差の影響が小さくなる。そのため、第2被写体16における補正値は、第1被写体15における補正値よりも小さくなる。   Further, the image restoration value is corrected according to the characteristics of the optical system 1. The characteristics of the optical system 1 are determined when the optical system 1 is designed, and are represented by, for example, aberration information, PSF, LSF, and MTF. Therefore, the image restoration value can be corrected by setting a correction value in advance according to the characteristics of the optical system 1. Such characteristics of the optical system 1 change according to the position of the subject in the composition, that is, the image height. By correcting the image restoration value according to the characteristics of the optical system 1, an accurate image restoration value can be calculated. Here, the second subject 16 has a large image height in the composition, but since the second subject 16 is in focus, the influence of the aberration is smaller than that of the first subject 15. Therefore, the correction value for the second subject 16 is smaller than the correction value for the first subject 15.

像高が最も大きい点(被写体)に合焦した状態は、図3(b)の状態である。この状態では、最上段の点像が最も小さくなっている。ここで、被写体側にある各点は同一平面上にある(光軸に沿う方向にずれは生じていない)ので、各点像において合焦位置差は生じていない。それにもかかわらず、最下段(光軸上)の点像は広がっている。よって、合焦位置差が生じると、最下段(光軸上)の点像は図3(b)の状態よりも更に広がることになる。   The state in which the point (subject) with the highest image height is in focus is the state shown in FIG. In this state, the uppermost point image is the smallest. Here, since each point on the subject side is on the same plane (no deviation occurs in the direction along the optical axis), no in-focus position difference occurs in each point image. Nevertheless, the point image at the bottom (on the optical axis) has spread. Therefore, when a focus position difference is generated, the point image at the lowest stage (on the optical axis) is further spread than the state of FIG.

第1実施形態では、合焦位置差に基づいて画像回復値を算出している。しかしながら、それだけでは、合焦位置差によって加わった分を補正するだけになる。すなわち、合焦位置によって広がった点像を、図3(b)の最下段の状態に回復するだけになる。これに対して、本実施形態では、光学系1の特性に応じて画像回復値を補正している。よって、図3(b)の最下段の状態の点像をより小さくすることができる。   In the first embodiment, the image restoration value is calculated based on the focus position difference. However, that alone only corrects the amount added by the difference in focus position. That is, the point image spread depending on the in-focus position is only restored to the lowest state in FIG. On the other hand, in the present embodiment, the image restoration value is corrected according to the characteristics of the optical system 1. Therefore, the point image in the lowermost stage in FIG. 3B can be made smaller.

なお、第1被写体15の第1合焦位置と第2被写体16の第2合焦位置との合焦位置差が略ゼロとなる場合には、光学系1の状態、および光学系1の特性によって画像回復値が定まることになる。   Note that, when the focus position difference between the first focus position of the first subject 15 and the second focus position of the second subject 16 is substantially zero, the state of the optical system 1 and the characteristics of the optical system 1 Determines the image recovery value.

ステップS209では、撮影した画像データに対して画像回復値に基づいて補正(画像処理)が行われる。撮影して得られた画像データは、第2被写体16に合焦した画像データである。像高が最も大きい被写体に合焦を行って撮影を行うことで、像高が最も大きい第2被写体16にピントが合った画像を得ることができる。一方、撮影して得られた画像データは第1被写体15のピントが合っていない画像データとなるが、第1被写体15については、第2被写体16よりも光軸側に位置している。そのため、比較的簡易な画像処理を行うことでピントが合った画像を作成することができる。   In step S209, the captured image data is corrected (image processing) based on the image recovery value. The image data obtained by shooting is image data focused on the second subject 16. By focusing on the subject with the highest image height and shooting, it is possible to obtain an image focused on the second subject 16 with the highest image height. On the other hand, the image data obtained by photographing is image data in which the first subject 15 is not in focus, but the first subject 15 is located on the optical axis side with respect to the second subject 16. Therefore, a focused image can be created by performing relatively simple image processing.

ステップS203において第2被写体16と第1被写体15とが一致すると判定されると、ステップS210において撮影を行う。これは撮影者が合焦の対象として選択した被写体が構図の中で最も像高が大きい位置にある場合である。例えば図9に示す構図において撮影者が選択したAFポイントが第2被写体16上にある場合である。ステップS210では、レリーズボタンがさらに所定量押されたことが検知されると、撮影者が選択したAFポイントに対応する被写体に合焦が行なわれ、続いて撮影が行なわれる。   If it is determined in step S203 that the second subject 16 and the first subject 15 match, shooting is performed in step S210. This is a case where the subject selected by the photographer as a focus target is at a position where the image height is the highest in the composition. For example, this is a case where the AF point selected by the photographer in the composition shown in FIG. In step S210, when it is detected that the release button is further pressed by a predetermined amount, the subject corresponding to the AF point selected by the photographer is focused, and then photographing is performed.

ステップS211では、ステップS208と同様の方法により、光学系1の状態、および光学系1の特性に応じて画像補正値が算出される。   In step S211, an image correction value is calculated according to the state of the optical system 1 and the characteristics of the optical system 1 by the same method as in step S208.

ステップS212では、得られた画像データに対して画像補正値に基づいた補正(画像処理)が行われる。   In step S212, correction (image processing) based on the image correction value is performed on the obtained image data.

ステップS213では、画像処理を行った画像が画像表示部8に表示される。また、画像データが画像保存部9に保存される。   In step S213, the image that has undergone image processing is displayed on the image display unit 8. Further, the image data is stored in the image storage unit 9.

なお、本実施形態では、被写体認識部21によって被写体を検出したが、被写体認識部21を設けずに、撮影者が選択するAFポイントに基づいて合焦位置を検出し、合焦位置差に基づいて画像補正値を算出しても良い。   In the present embodiment, the subject is detected by the subject recognition unit 21, but without providing the subject recognition unit 21, the focus position is detected based on the AF point selected by the photographer, and based on the focus position difference. The image correction value may be calculated.

本発明の第2実施形態の効果について説明する。   The effect of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.

被写体認識部21によって被写体を検出し、構図の中で最も像高が大きい第2被写体に合焦して撮影を行うことで、像高が最も大きい第2被写体についてはピントが合った画像データを得ることができる。このとき、第2被写体における収差は小さくなる。また、光軸付近の第1被写体についても、同様に、ほぼ回転対称な収差になる。よって、第1被写体及び第2被写体の両方について、簡単な画像処理でピントの合った画像を作成することができる。   The subject recognizing unit 21 detects the subject and focuses on the second subject having the highest image height in the composition to perform shooting. As a result, the second subject with the highest image height is brought into focus. Can be obtained. At this time, the aberration in the second subject is reduced. Similarly, the first subject near the optical axis also has substantially rotationally symmetric aberration. Therefore, focused images can be created for both the first subject and the second subject by simple image processing.

複数のAFポイントから撮影者が選択したAFポイントに対応する被写体が構図の中で最も像高が大きい位置にある場合には、選択したAFポイントに対応する被写体に合焦して撮影を行う。これにより、撮影者が意図した画像を得ることができる。   When the subject corresponding to the AF point selected by the photographer from the plurality of AF points is at the position where the image height is the highest in the composition, the subject corresponding to the selected AF point is focused and shot. Thereby, an image intended by the photographer can be obtained.

光学系1の状態に応じて画像回復値を算出することで、さらにピントが合った画像を得ることができる。   By calculating the image recovery value according to the state of the optical system 1, it is possible to obtain an image that is further in focus.

光学系1の特性に応じて画像回復値を算出し、特に像高に応じて画像回復値を算出することで、さらにピントが合った画像を得ることができる。   By calculating the image recovery value according to the characteristics of the optical system 1, and particularly calculating the image recovery value according to the image height, it is possible to obtain a more focused image.

光学系1の状態、および光学系1の特性を予め記憶させておくことで、画像処理を素早く行うことができる。   Image processing can be performed quickly by storing the state of the optical system 1 and the characteristics of the optical system 1 in advance.

AFポイントを複数備えることで、カメラを移動させずに被写体に対して合焦を行うことができる。   By providing a plurality of AF points, the subject can be focused without moving the camera.

次に本発明の第3実施形態について図10を用いて説明する。図10は第3実施形態の撮像システムの概略ブロック図である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic block diagram of the imaging system of the third embodiment.

第3実施形態の撮像システムは、撮像装置と処理装置とから構成される。本実施形態では撮像装置としてカメラを用い、処理装置としてコンピュータを用いた場合について説明する。しかし、これらに限られることはない。   The imaging system according to the third embodiment includes an imaging device and a processing device. In the present embodiment, a case where a camera is used as the imaging device and a computer is used as the processing device will be described. However, it is not limited to these.

カメラは、光学系1と、撮像素子2と、フォーカスレンズ移動部22と、フォーカスレンズ位置検出部4と、合焦位置保存部5と、合焦位置差算出部6と、第1画像処理部32と、第1画像表示部33と、記録部30と、第1通信部31と、制御部10とを備える。第2実施形態と同じ構成については、第3実施形態と同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。   The camera includes an optical system 1, an image sensor 2, a focus lens moving unit 22, a focus lens position detection unit 4, a focus position storage unit 5, a focus position difference calculation unit 6, and a first image processing unit. 32, a first image display unit 33, a recording unit 30, a first communication unit 31, and a control unit 10. About the same structure as 2nd Embodiment, the code | symbol same as 3rd Embodiment is attached | subjected and description here is abbreviate | omitted.

第1画像処理部32は、合焦位置検出部23と、画像回復値算出部12と、被写体認識部21とを備える。   The first image processing unit 32 includes a focus position detection unit 23, an image recovery value calculation unit 12, and a subject recognition unit 21.

記録部30は、撮像素子2によって得られた画像データを記録する。また、記録部30は、画像回復値算出部12によって算出された画像補正値を記録する。なお、画像データと画像補正値とは相関を持って記録される。   The recording unit 30 records image data obtained by the image sensor 2. The recording unit 30 records the image correction value calculated by the image recovery value calculation unit 12. The image data and the image correction value are recorded with a correlation.

第1通信部31は、記録部30に記録された画像データと画像補正値とを読み出し、コンピュータの第2通信部34に無線を介して画像データと画像回復値との信号を送る。   The first communication unit 31 reads out the image data and the image correction value recorded in the recording unit 30, and sends a signal of the image data and the image recovery value to the second communication unit 34 of the computer via radio.

コンピュータは、第2通信部34と、第2画像処理部35と、第2画像表示部36と、画像保存部37とを備える。   The computer includes a second communication unit 34, a second image processing unit 35, a second image display unit 36, and an image storage unit 37.

第2通信部34は第1通信部31から送られた画像データと画像補正値の信号を受信する。受信した信号は第2画像処理部35に送られる。   The second communication unit 34 receives the image data and the image correction value signal sent from the first communication unit 31. The received signal is sent to the second image processing unit 35.

第2画像処理部35は画像回復部38を備える。画像回復部38は、受信した画像データに対して画像補正値に基づいて画像処理を行う。   The second image processing unit 35 includes an image restoration unit 38. The image restoration unit 38 performs image processing on the received image data based on the image correction value.

第2画像表示部36は、第2画像処理部35によって作成された画像データに基づいて画像を表示する。画像保存部37は、第2画像処理部35によって作成された画像データを保存する。   The second image display unit 36 displays an image based on the image data created by the second image processing unit 35. The image storage unit 37 stores the image data created by the second image processing unit 35.

第3実施形態の撮像システムは、撮像素子2によって得られた画像データと画像回復値算出部12によって算出された画像回復値とを記録部30に記憶させて、第1通信部31からコンピュータの第2通信部34へ画像データと画像回復値とを送信する。そして、コンピュータの第2通信部34で受信した画像データと画像回復値とに基づいて画像回復部38によって画像処理を行い、画像全体でピントの合った画像を作成する。   In the imaging system of the third embodiment, the image data obtained by the imaging device 2 and the image restoration value calculated by the image restoration value calculation unit 12 are stored in the recording unit 30, and the first communication unit 31 transmits the image restoration value. The image data and the image restoration value are transmitted to the second communication unit 34. Then, image processing is performed by the image recovery unit 38 based on the image data and the image recovery value received by the second communication unit 34 of the computer, and a focused image is created for the entire image.

本発明の第3実施形態の効果について説明する。   The effect of the third embodiment of the present invention will be described.

カメラの第1通信部31からコンピュータの第2通信部34へ画像データおよび画像回復値を送ることで、カメラにおける記憶容量を少なくすることができる。また、カメラにおける画像処理を少なくすることができる。また、カメラと離れた場所に設定されたコンピュータで画像処理を随時行うことができる。   By sending the image data and the image restoration value from the first communication unit 31 of the camera to the second communication unit 34 of the computer, the storage capacity of the camera can be reduced. In addition, image processing in the camera can be reduced. Further, image processing can be performed at any time by a computer set at a location away from the camera.

なお、各実施形態では、構図中に2つの被写体がある場合について説明を行ったが、これに限られることはなく、構図中に3つ以上の被写体がある場合においても、上記方法によって撮影を行うことができる。   In each embodiment, the case where there are two subjects in the composition has been described. However, the present invention is not limited to this, and even when there are three or more subjects in the composition, shooting is performed by the above method. It can be carried out.

各実施形態の構成においては、上記構成に限られることはなく、ハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによって実現することが可能である。また、各実施形態を組み合わせることも可能である。   The configuration of each embodiment is not limited to the above configuration, and can be realized by a combination of hardware and software. Moreover, it is also possible to combine each embodiment.

この場合、撮像システムは、CPU、RAM等の主記憶装置、上記処理の全て或いは一部を実現させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ読取り可能な記憶媒体を備える。ここでは、このプログラムを画像処理プログラムと呼ぶ。そして、CPUが上記記憶媒体に記憶されている画像処理プログラムを読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、上記撮像システムと同様の処理を実現させる。   In this case, the imaging system includes a main storage device such as a CPU and a RAM, and a computer-readable storage medium in which a program for realizing all or part of the above processing is stored. Here, this program is called an image processing program. Then, the CPU reads out the image processing program stored in the storage medium and executes information processing / calculation processing, thereby realizing the same processing as that of the imaging system.

ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、この画像処理プログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該画像処理プログラムを実行するようにしても良い。   Here, the computer-readable recording medium refers to a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, and the like. Alternatively, the image processing program may be distributed to a computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the image processing program.

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements that can be made within the scope of the technical idea.

1 光学系
2 撮像素子
3、22 フォーカスレンズ移動部
4 フォーカスレンズ位置検出部
5 合焦位置保存部
6 合焦位置差算出部
7、20 画像処理部
8 画像表示部
10 制御部
11 合焦位置検出部
12 画像回復値算出部
13、38 画像回復部
15 第1被写体
16 第2被写体
21 被写体認識部
30 記録部
31 第1通信部
32 第1画像処理部
33 第1画像表示部
34 第2通信部
35 第2画像処理部
36 第2画像表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical system 2 Image pick-up element 3, 22 Focus lens moving part 4 Focus lens position detection part 5 Focus position storage part 6 Focus position difference calculation part 7, 20 Image processing part 8 Image display part 10 Control part 11 Focus position detection Unit 12 Image recovery value calculation unit 13, 38 Image recovery unit 15 First subject 16 Second subject 21 Subject recognition unit 30 Recording unit 31 First communication unit 32 First image processing unit 33 First image display unit 34 Second communication unit 35 Second image processing unit 36 Second image display unit

Claims (17)

第1被写体に合焦したときの第1合焦位置と、前記第1合焦位置とは異なる第2合焦位置へ合焦位置を移動させる合焦位置移動部と、
前記第2合焦位置で撮影を行い、画像データを取得する画像取得部と、
取得した前記画像データに対して画像処理を行う画像処理部と、
前記第1合焦位置と前記第2合焦位置との合焦位置差を算出する合焦位置差算出部と、
前記合焦位置差に基づいて画像回復値を算出する画像回復値算出部と、を備え、
前記画像処理部は、前記画像回復値に基づいて前記画像処理を行うことを特徴とする撮像システム。
A first focus position when the first subject is focused, and a focus position moving unit that moves the focus position to a second focus position different from the first focus position;
An image acquisition unit that performs imaging at the second in-focus position and acquires image data;
An image processing unit that performs image processing on the acquired image data;
An in-focus position difference calculating unit that calculates an in-focus position difference between the first in-focus position and the second in-focus position;
An image recovery value calculation unit that calculates an image recovery value based on the focus position difference,
The imaging system, wherein the image processing unit performs the image processing based on the image recovery value.
前記第2合焦位置は、撮影時の構図で前記第1被写体よりも光軸から遠い位置にある第2被写体に合焦する合焦位置であることを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。   2. The imaging according to claim 1, wherein the second focus position is a focus position at which a second subject located farther from the optical axis than the first subject in the composition at the time of shooting is focused. system. 構図の中から被写体を検出する被写体検出部を備え、
前記第2被写体は、検出された前記被写体の中で前記光軸から最も遠い位置にあることを特徴とする請求項2に記載の撮像システム。
Provided with a subject detection unit that detects the subject from the composition,
The imaging system according to claim 2, wherein the second subject is at a position farthest from the optical axis among the detected subjects.
前記第1合焦位置と前記第2合焦位置との少なくともいずれか一つを保存する合焦位置保存部を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の撮像システム。   The imaging system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a focus position storage unit that stores at least one of the first focus position and the second focus position. . 複数の被写体の中で前記第1被写体が光軸から最も遠い位置にある場合には、前記画像取得部は、前記第1合焦位置で撮影を行い、画像データを取得することを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の撮像システム。 When the first subject is at a position farthest from the optical axis among a plurality of subjects, the image acquisition unit performs imaging at the first focus position and acquires image data. The imaging system according to any one of claims 1 to 4. 前記画像回復値算出部は、前記第1被写体の像高に基づいて前記画像回復値を補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。 The imaging system according to claim 1, wherein the image recovery value calculation unit corrects the image recovery value based on an image height of the first subject. 前記画像回復値算出部は、光学系の状態に応じて前記画像回復値を補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 1, wherein the image restoration value calculation unit corrects the image restoration value according to a state of an optical system. 前記画像回復値算出部は、光学系の特性に応じて前記画像回復値を補正することを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 1, wherein the image restoration value calculation unit corrects the image restoration value according to characteristics of an optical system. 前記画像回復値算出部は、前記光学系の状態と前記光学系の特性との少なくともいずれか一つを記憶することを特徴とする請求項7または8に記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 7 or 8, wherein the image restoration value calculation unit stores at least one of a state of the optical system and a characteristic of the optical system. 前記合焦位置移動部は、複数の測距点から選択された測距点に基づいて前記合焦位置を移動させることを特徴とする請求項1から9のいずれか一つに記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 1, wherein the focus position moving unit moves the focus position based on a distance measuring point selected from a plurality of distance measuring points. . 検出した前記被写体の位置を表示する画像表示部を備えることを特徴とする請求項3に記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 3, further comprising an image display unit that displays the detected position of the subject. 前記画像表示部は、検出した前記被写体付近以外の測距点を表示しないことを特徴とする請求項11に記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 11, wherein the image display unit does not display a distance measuring point other than the detected vicinity of the subject. 前記画像表示部は、前記第2被写体に合焦して得られた画像データに基づく画像を表示しないことを特徴とする請求項11または12に記載の撮像システム。   The imaging system according to claim 11 or 12, wherein the image display unit does not display an image based on image data obtained by focusing on the second subject. 前記合焦位置移動部と、前記画像取得部とを備えた撮像装置と、
前記画像処理部を備えた画像処理装置と、を備えることを特徴とする請求項1から13のいずれか一つに記載の撮像システム。
An imaging device including the in-focus position moving unit and the image acquisition unit;
The imaging system according to claim 1, further comprising: an image processing apparatus including the image processing unit.
前記撮像装置は、前記画像データを送信する第1通信部を備え、
前記画像処理装置は、前記第1通信部から送信された前記画像データを受信する第2通信部を備えることを特徴とする請求項14に記載の撮像システム。
The imaging apparatus includes a first communication unit that transmits the image data,
The imaging system according to claim 14, wherein the image processing apparatus includes a second communication unit that receives the image data transmitted from the first communication unit.
前記合焦位置移動部は、フォーカスレンズを光軸方向に沿って移動させることを特徴とする請求項1から15に記載の撮像システム。   16. The imaging system according to claim 1, wherein the focusing position moving unit moves the focus lens along the optical axis direction. 第1被写体に合焦した画像を得る場合に、前記第1被写体に合焦した後に前記第1被写体に対する第1合焦位置から第2合焦位置へ合焦位置を移動させ、
前記第2合焦位置で撮影を行って画像データを取得し、
前記第1合焦位置と前記第2合焦位置との合焦位置差を算出し、
前記合焦位置差に基づいて画像回復値を算出し、
取得した前記画像データに対して前記画像回復値に基づいて画像処理を行うことを特徴とする撮像方法。
When obtaining an image focused on the first subject, the focus position is moved from the first focus position with respect to the first subject to the second focus position after focusing on the first subject;
Shooting at the second in-focus position to obtain image data,
Calculating a focus position difference between the first focus position and the second focus position;
An image restoration value is calculated based on the focus position difference,
An imaging method comprising performing image processing on the acquired image data based on the image recovery value.
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