JP5549300B2

JP5549300B2 - 撮像装置、撮像方法、屋内外判定装置、屋内外判定方法及びプログラム

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Publication number: JP5549300B2
Application number: JP2010065584A
Authority: JP
Inventors: 竜二真行寺
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2010-03-23
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-03-23
Also published as: JP2011199703A

Description

本発明は、撮像装置によって撮像された画像に基づいて、屋内か屋外かを判断する撮像装置、撮像方法、屋内外判定装置、屋内外判定方法及びプログラムに関する。

近年、撮影した画像データに撮影時の位置情報を記録することができるＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）装置を搭載した撮像装置が知られている。ＧＰＳ装置は、複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して、現在位置の情報を算出するもので、電力を消費する。ＧＰＳ装置は、屋内などの受信環境の悪い環境下においては、衛星の補足が困難で測位に長い時間がかかる場合や測位自体ができなくなる場合が多い。したがって、ＧＰＳ装置を搭載した撮像装置は、ＧＰＳ信号の受信環境が良好であるか否かの区別なく受信動作を行った場合、無駄な電力を消費することがある。

一方で、ＡＦ（ＡｕｔｏＦｏｃｕｓ）により被写体との距離を測定して、屋内であるか屋外であるかを判断する撮像装置が、例えば、特許文献１に開示されている。この撮像装置では、ＡＦによる測定結果により、屋内であると判断された場合にはレンズをワイド側に駆動し、屋外であると判断された場合にはテレ側に駆動する。

また、特許文献１には、屋内か屋外かを判断する他の方法として、屋内と被写体の輝度や色温度を取り込み、この輝度や色温度が所定数値未満の場合には屋内であると判断し、所定数値以上の場合には屋外であると判断する方法、さらに、人工光源のフリッカーによる変動成分が存在するか否かを判断し、存在の有無に応じて屋内であるか屋外であるか判断する方法も開示されている。

特開平１０−２５４００４号公報

従来のＧＰＳ装置を搭載した撮像装置においては、受信環境が良好な屋外であるか否かに応じて電源のオン又はオフを制御することが必要なものの、その制御はユーザが判断して行う必要があるため、煩雑であった。

また、特許文献１に記載された、ＡＦにより被写体との距離を測定して、屋内であるか屋外であるかを判断する方法は、そもそも撮影時にワイド端とテレ端を切り替えることを目的とするものであって、被写体との距離が近い場合は屋内であると判断してレンズをワイド側に駆動しているが、これでは屋内と屋外とを判断するには条件が不十分である。特に屋外で人物を撮影する場合にあっては、誤判断される可能性が高い。

また、被写体の輝度により判別する場合にあっては、屋外で撮影した画像には、画面上部に空の部分が撮影されるという仮定に基づいて判断している。具体的には、撮影した画像の画面上部の輝度を検出し、画面上部の輝度が高い場合は空があると判断する。このため、夜に屋外で撮影した画像には、画面上部の輝度が低い場合が多いため、屋内と誤判断される可能性が高くなる。また、被写体の色温度により屋内と屋外とを判別する場合にあっては、タングステンランプや蛍光灯が使用されている屋内で撮影された画像は、夜撮影された画像であっても屋内であると誤判断されることがある。さらに、近年、照明としてインバーター蛍光灯が多用されており、また、白熱球やＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）灯も使用されるようになった。このような照明の下で撮影した画像は、フリッカーの変動が少ない。したがって、照明に人工光源を用いているか否かを判断して屋内と屋外とを判別することは困難になっている。

本発明は、上述の従来の課題に鑑みてなされたものであり、屋内であるか屋外であるかを正確に判断することができる撮像装置、撮像方法、屋内外判定装置、屋内外判定方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様による撮像装置は、屋内と屋外とにおいて異なる制御を必要とする被制御部を備えた撮像装置であって、前記撮像装置は、被写体に光を照射する発光手段と、前記被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断手段と、前記判断手段による判断結果によって前記被制御部の制御を変更する制御変更手段と、を備え、前記撮像手段は、前記発光手段により前記被写体に光を照射した状態と、前記発光手段により前記被写体に光を照射していない状態との２回、前記被写体を撮像し、前記判断手段は、前記撮像手段によって撮像された前記２回分の２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする。

本発明の第２の態様による撮像装置は、前記第１の閾値は、前記発光手段によって照射され、前記被写体によって反射されて前記撮像手段に入射する光の光量に基づいて設定され、前記第２の閾値は、前記画像データが表す画像において、前記画像の全体に対する、前記被写体に対応する部分の割合に基づいて設定され、前記制御変更手段は、前記判断手段により屋内であると判断された場合には前記被制御部の動作を停止する変更を行い、前記判断手段により屋外であると判断された場合には前記被制御部の動作を起動する変更を行う、ことを特徴とする。

本発明の第３の態様による撮像装置は、ズームレンズを移動することにより焦点距離を変更する焦点距離変更手段と、前記撮像装置の傾斜を測定する傾斜角度測定手段と、を更に備え、前記撮像手段により前記２回の撮像を行う場合には、前記焦点距離変更手段により前記ズームレンズの焦点距離をワイド端に変更し、前記撮像手段は、前記傾斜角度測定手段により測定された前記撮像装置の傾斜の度合いが第３の閾値以上であると判断された場合には、前記２回の撮像を行わない、ことを特徴とする。

本発明の第４の態様による撮像方法は、屋内と屋外とにおいて異なる制御を必要とする被制御部を備えた撮像装置による撮像方法であって、被写体に光を照射する発光ステップと、前記被写体を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップによって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断ステップと、前記判断ステップによる判断結果によって前記被制御部の制御を変更する制御変更ステップと、を含み、前記撮像ステップは、前記発光ステップにより前記被写体に光を照射した状態と、前記発光ステップにより前記被写体に光を照射していない状態との２回、前記被写体を撮像し、前記判断ステップは、前記撮像ステップによって撮像された前記２回分の２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする。
本発明の第５の態様によるプログラムは、被写体に光を照射する発光部と、前記被写体を撮像する撮像部と、屋内と屋外とにおいて異なる制御を必要とする被制御部と、を備えた撮像装置のコンピュータに、前記発光部の発光を制御する発光制御機能と、前記撮像部による撮像動作を制御する撮像制御機能と、前記撮像部によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断機能と、前記判断機能による判断結果によって前記被制御部の制御を変更する制御変更機能と、を実行させるプログラムであって、前記撮像制御機能は、前記発光部により前記被写体に光を照射した状態と、前記発光部により前記被写体に光を照射していない状態との２回、前記被写体を撮像するように前記撮像部を制御し、前記判断機能は、前記撮像部によって撮像された前記２回分の２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする。
本発明の第６の態様による屋内外判定装置は、撮像装置による被写体の撮像時の環境が屋内か屋外かを判定する屋内外判定装置であって、前記撮像装置によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断手段を備え、前記判断手段は、前記撮像装置によって撮像された、前記被写体に光が照射された状態の画像データと、前記被写体に光が照射されていない状態の画像データとの２つの画像データを取得すると共に、前記２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする。
本発明の第７の態様による屋内外判定方法は、撮像装置による被写体の撮像時の環境が屋内か屋外かを判定する屋内外判定方法であって、前記撮像装置によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断ステップを含み、前記判断ステップは、前記撮像装置によって撮像された、前記被写体に光が照射された状態の画像データと、前記被写体に光が照射されていない状態の画像データとの２つの画像データを取得すると共に、前記２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする。
本発明の第８の態様によるプログラムは、撮像装置による被写体の撮像時の環境が屋内か屋外かを判定する屋内外判定装置のコンピュータに、前記撮像装置によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断機能を実行させるプログラムであって、前記判断機能は、前記撮像装置によって撮像された、前記被写体に光が照射された状態の画像データと、前記被写体に光が照射されていない状態の画像データとの２つの画像データを取得すると共に、前記２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする。

本発明によれば、撮像装置によって撮像された画像に基づいて、屋内であるか屋外であるかを正確に判断することができる。

本発明の実施の形態に係る撮像装置のブロック図である。本発明の撮像装置により実行される撮影処理のフローチャートを示す図である。本発明の実施の形態に係る撮像装置による屋内の撮影例を説明する図である。本発明の実施の形態に係る撮像装置による屋外の撮影例を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置のハードウェア構成を示すブロック図である。撮像装置は、例えば、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）機能を搭載したデジタルカメラ１により構成することができる。

デジタルカメラ１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１１と、メモリ１２と、被写体を撮像して画像データを出力する撮像部１３と、データベース用不揮発性メモリ１４と、ユーザの操作を受け付ける操作部１５と、表示部１６と、ＧＰＳ受信部１７とＧＰＳ受信アンテナ１８と、ストロボ２０と、傾斜センサ２１と、ドライブ２３と及びリムーバブルメディア２４とを含む。

ＣＰＵ１１は、メモリ１２に記録されているプログラムにしたがって各種の処理を実行する。メモリ１２は、例えば、図示されていないＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などで構成されている。

メモリ１２に含まれるＲＯＭには、ＣＰＵ１１が各種の処理を実行する上において必要なプログラムなどが記憶されており、ＲＡＭには、ＣＰＵ１１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。

さらに、メモリ１２に含まれるＤＲＡＭには、後述する撮像部１３から出力された画像データや、図示されていない音声入力部から出力された音声データなどが一時記憶される。また、メモリ１２は、各種画像処理や音声処理に必要な各種データ、例えば、画像データ、各種フラグの値、閾値なども記憶する。また、メモリ１２には、画像表示用の画像データの保存と読み出しを行うための表示メモリ領域も含まれている。

撮像部１３は、フォーカスレンズ１３ａと、ズームレンズ１３ｄと、イメージセンサ１３ｂと、ズームレンズ１３ｄを移動することにより焦点距離を変更する焦点距離変更部１３ｃとを備える。フォーカスレンズ１３ａは、イメージセンサ１３ｂの受光面に被写体像を結像させるレンズである。焦点距離変更部１３ｃが本願発明の焦点距離変更手段に相当する。この焦点距離変更部１３ｃにより、ズームレンズ１３ｄを移動してワイド端にしたり、テレ端にしたりすることができる。

イメージセンサ１３ｂは、例えば、光電変換素子や、ＡＦＥ（ＡｎａｌｏｇＦｒｏｎｔＥｎｄ）などから構成される。光電変換素子は、例えばＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の光電変換素子などから構成される。光電変換素子には、フォーカスレンズ１３ａからシャッタ部（図示せず）を介して被写体像が入射される。そこで、光電変換素子は、一定時間毎に被写体像を光電変換（撮影）して画像信号を蓄積し、蓄積した画像信号をアナログ信号としてＡＦＥに順次供給する。ＡＦＥは、このアナログの画像信号に対して、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理などの各種信号処理を実行する。各種信号処理によって、ディジタル信号が生成され、イメージセンサ１３ｂの出力信号として出力される。なお、以下、画像信号のディジタル信号を、「画像データ」と呼ぶ。このように呼称すると、イメージセンサ１３ｂからは画像データが出力されて、メモリ１２に供給される。

データベース用不揮発性メモリ１４は、各種データを記憶する。例えば、各種地図データ、位置情報が算出された画像データも、位置情報を含むメタデータと対応付けられてデータベース用不揮発性メモリ１４に記憶される。

操作部１５は、図示は省略するが、ストロボキー、シャッターキー、電源ボタン、ズームキー、及びモード切替キーなどを含み、各操作に基づき操作信号を発生してＣＰＵ１１へ送出する。

また、例えば、ユーザによりモード切替キーが操作されて、ＧＰＳの起動が指示されると、操作信号がＣＰＵ１１に送られ、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ受信部１７を起動する。この他にもユーザによる操作部１５の操作に伴い、各種操作信号がＣＰＵ１１に送られ、ＣＰＵ１１は、操作信号に応じて処理を行う。

ＧＰＳ受信部１７は、ＧＰＳ受信アンテナ１８を介して、複数のＧＰＳ用衛星からＧＰＳ信号を受信する。ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ受信部１７が受信したＧＰＳ信号に基づいて、デジタルカメラ１の現在位置を示す緯度及び経度を算出する。ＧＰＳ受信部１７は、既に説明したように屋内において起動してもＧＰＳ信号を受信できないばかりか、電力を消費してしまうので、屋内においては停止する必要がある。一方、屋外においてはＧＰＳ信号を受信して現在位置の情報を取得するために起動する必要がある。このように、ＧＰＳ受信部１７は屋内と屋外とにおいて異なる制御を必要とする被制御部に相当する。

ストロボ２０は、キセノン管などの発光管、及び発光用コンデンサ、その充電回路、発光管の駆動回路を含み、ＣＰＵ１１の命令に従い発光管を駆動し撮影補助光を発光することにより、被写体に光を照射する。ストロボ２０が本願発明の発光手段に相当する。

傾斜センサ２１は、例えば、加えられた角速度に対応した電圧値を出力する圧電振動ジャイロなどの角速度センサから構成される。ＣＰＵ１１は、傾斜センサ２１から出力される電圧値を積分して傾斜の変化量を表わす傾斜変化量データを生成し、得られた傾斜変化量データからデジタルカメラ１の傾斜を算出する。これによって、傾斜センサ２１により、デジタルカメラ１０が傾斜している状態で使用されているか否かを判断することができる。具体的には、傾斜センサ２１により測定されるデジタルカメラ１０の傾斜の度合い、例えば、デジタルカメラ１０の傾斜角度が所定の値以上であると判断された場合には、屋内であるか屋外であるかを正確に判断することができないと判断して、２回の撮影を行わないように制御してもよい。傾斜センサ２１が本願発明の傾斜角度測定手段に相当する。

ドライブ２３には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア２４が適宜装着される。そして、それらから読み出されたプログラムが、必要に応じてデータベース用不揮発性メモリ１４にインストールされる。また、リムーバブルメディア２４は、データベース用不揮発性メモリ１４の代わりに、表示対象の画像データなどの各種データも記憶することができる。また、リムーバブルメディア２４は、メモリ１２に記憶されている画像データなどの各種データも、ドライブ２３と同様に記憶することができる。

＜撮影処理＞
図２は、本実施の形態に係るデジタルカメラ１の撮影処理について説明するためのフローチャートである。以下の処理は、ＣＰＵ１１がメモリ１２のＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがって、各種構成部を制御することによって行われる。以下、図２に示すフローチャートに基づいて、屋内と屋外に応じたＧＰＳ受信部１７の制御を含む、撮影処理を説明する。また、以下、デジタルカメラ１はオートフォーカス機能を備えているものとして説明するが、本発明はこれに限定されることはない。

ユーザにより操作部１５の電源スイッチ（図示されていない）が操作されデジタルカメラ１の主電源がＯＮとなると、デジタルカメラ１が起動する（ステップＳ１）。具体的には、ＣＰＵ１１は、ユーザの操作に応じて操作部１５から送出される操作信号にしたがって、デジタルカメラ１を起動する。

続いて、ステップＳ２では、ＧＰＳが起動する。具体的には、ユーザが操作部１５のモード切替キーを操作してＧＰＳモードに切り替える。ＣＰＵ１１は、操作部１５から送出される操作信号にしたがって、ＧＰＳ受信部１７を起動して、ＧＰＳ動作フラグを１に設定する。ＧＰＳ動作フラグは、ステップＳ３においてＧＰＳ受信部１７を起動するか否かを判断するための情報である。ＧＰＳ動作フラグの状態はメモリ１２に含まれるＲＡＭに記憶される。ＧＰＳ動作フラグは、このステップＳ２の他、後述のステップＳ１２において、ＧＰＳ受信部１７を起動する場合、すなわち、ＣＰＵ１１により屋外であると判別された場合には１に設定される。後述のステップＳ１４において、ＧＰＳ受信部１７を起動しない場合、すなわち、ＣＰＵ１１により屋内であると判別された場合には０に設定される。ＣＰＵ１１は、ステップＳ２、ステップＳ１２又はステップＳ１４において設定されたＧＰＳ動作フラグの情報に基づいて、ＧＰＳ受信部１７を起動するか否かを判断する。

続いて、ステップＳ３では、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ動作フラグを判断し、ＧＰＳ動作フラグが０であるか１であるかを判断する。ＧＰＳ動作フラグが１であると判断された場合には、ＣＰＵ１１はステップＳ４の処理に進み、ＧＰＳ動作フラグが０であると判断された場合には、ＣＰＵ１１はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ４では、ＧＰＳの測位を行う（ステップＳ４）。具体的には、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ受信部１７を起動し、ＧＰＳ受信アンテナ１８を介して、複数のＧＰＳ用衛星からＧＰＳ信号を受信する。そして、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ受信部１７が受信したＧＰＳ信号に基づいて、デジタルカメラ１の現在位置を示す緯度及び経度を算出して現在位置の測位を行う。この処理が終了すると、ステップＳ５の処理を行う。

ステップＳ５では、ＣＰＵ１１は、デジタルカメラ１が起動しているか否かを判断する。デジタルカメラ１が起動していると判断された場合には、ステップＳ６の処理に進み、デジタルカメラ１が起動していないと判断された場合には、ステップＳ１５の処理に進む。

次に、ステップＳ６では、第１の撮影を行う。ここでは、ユーザが操作部１５のストロボキーを操作して、ストロボ光を発光する状態とした後に、シャッターキーを操作して撮影を行うものとする。操作部１５から出力される操作信号にしたがって、ＣＰＵ１１は、ストロボ２０を起動し、被写体に対しストロボ光を照射した状態で、シャッターキーの操作に応じて、撮像部１３を制御して第１の撮影を行い、ストロボ発光時の画像データを取得する。

続いて、ステップＳ７では、第２の撮影を行う。この処理では、第１の撮影がストロボ発光撮影であったことから、ＣＰＵ１１は、ストロボ２０の起動は行わず、被写体に対しストロボ光の照射を行わない状態で、第１の撮影と同じシャッター時間で撮像部１３を制御して第２の撮影を行い、ストロボ未発光時の画像データを取得する。

尚、本実施の形態では説明を容易にするため、ステップＳ６の第１の撮影において、ストロボ発光撮影を行い、続いてステップＳ７の第２の撮影においてストロボ未発光撮影を行う順で、ストロボ発光時の画像データとストロボ未発光時の画像データとを取得する場合について説明した。しかしながら、ストロボ発光撮影とストロボ未発光撮影とを行う順序はこれに限られるものではなく、ユーザの操作に依存してよい。
例えば、ステップＳ６で、ユーザが操作部１５のストロボキーを操作して、ストロボ光を発光しない状態とした後に、シャッターキーを操作した場合、ＣＰＵ１１は、操作部１５から出力される操作信号にしたがって、ストロボ２０を起動させない状態とする。そして、シャッターキーの操作に応じて、被写体に対しストロボ光を照射しない状態で、撮像部１３を制御して第１の撮影を行い、ストロボ未発光時の画像データを取得する。

続いて、ステップＳ７では、第１の撮影がストロボ発光撮影であったことから、ＣＰＵ１１は、ストロボ２０を起動して、被写体に対しストロボ光の照射を行う状態で、撮像部１３を制御して第２の撮影を行いストロボ発光時の画像データを取得する。

これにより、最初にユーザが指示した発光条件において撮影した後に、ユーザが指示していない発光条件において撮影が行われる。すなわち、ユーザが所望したタイミングと発光条件で第１の撮影をした後に、ユーザが所望していない発光条件で屋内であるか屋外であるかを判別するための第２の撮影を行うことができる。このため、必要とするストロボ発光時の画像データとストロボ未発光時の画像データとを確実に取得することができる。ストロボキーを含む操作部１５が本願発明の操作手段に相当する。

続いて、ステップＳ８では、ＣＰＵ１１は、画像差分の算出を行う。この処理では、はじめに、ステップＳ６において得られたストロボ発光時の画像データと、ステップＳ７において得られたストロボ未発光時の画像データとをそれぞれ輪郭抽出とパターンマッチングの処理により位置合わせする。次いで、上記位置合わせを行った後、ストロボ発光時画像データからストロボ未発光時画像データを各画素単位で減算することで、各画素単位毎の輝度の差分を行い、この輝度の差分を画像差分として算出する。

続いて、ステップＳ９では、ＣＰＵ１１は、画像差分が第１の閾値以上の範囲の面積を算出する。この処理では、ステップＳ８の処理において算出した輝度の差分が第１の閾値以上である単位画素を検出する。次いで、第１の閾値以上であると検出された画素の範囲の面積を算出する。ここで、第１の閾値以上であると検出された画素の範囲はストロボの発光と未発光との影響を受けた範囲と考えられる。したがって、この範囲の面積が小さい程、撮影された場所は、奥行きが広いと考えられるため、屋外である可能性が高い。一方で、この範囲の面積が大きい程、奥行きが狭いと考えられるため、屋内である可能性が高い。

続いて、ステップＳ１０では、ＣＰＵ１１は、ステップＳ９で算出された第１の閾値以上の画素の範囲の面積が第２の閾値以上であるか否かを判別する。第１の閾値以上の画素の範囲の面積が第２の閾値以上存在すると判別された場合には、今回の撮影は屋内で行われたと判断して、ステップＳ１３に進む。一方で、第１の閾値以上の範囲の面積が第２の閾値以上存在しないと判別された場合には、今回の撮影は屋外で行われたと判断して、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ受信部１７の起動状態を維持する。すなわち、この処理では、第１の閾値以上の範囲の面積が第２の閾値以上存在しないと判別された場合には、ＣＰＵ１１により屋外であると判断されることとなり、ＧＰＳの測位が引き続き行われる。続いて、ステップＳ１２では、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ動作フラグを１に設定する。続いて、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ受信部１７の起動状態を停止する。すなわち、この処理では、第１の閾値以上の範囲の面積が第２の閾値以上存在する判別された場合には、ＣＰＵ１１により屋内であると判断されることとなり、ＧＰＳの測位が停止される。続いて、ステップＳ１４では、ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ動作フラグを０に設定する。続いて、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、ＣＰＵ１１は、撮影終了であるか否かを判断する。撮影終了であるか否かは、ユーザにより電源スイッチが操作されデジタルカメラ１の主電源がＯＦＦに設定されたか否かにより判断される。撮影終了ではないと判断した場合には、ステップＳ３に戻り、撮影終了であると判断した場合には撮影処理を終了する。

＜撮影例の説明＞
図３に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１で、屋内と屋外とにおいて撮影する撮影例を示す。図３を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１で、屋内と屋外とにおいて撮影した場合に得られる画像データの相違について説明する。

図３（１）に、屋内において被写体５に対して撮影を行った場合の撮影例を、図３（２）に、屋内において被写体５をストロボ発光して撮影を行って取得した画像データに基づいて表示部１６などによって表示される画像（以下、「表示画像」と呼ぶ）の一例を示す。

先ず、屋内においてデジタルカメラ１でストロボ発光撮影を行った場合について説明する。ストロボ２０によるストロボ発光撮影が行われると、デジタルカメラ１から発光されたストロボ光は、被写体５と壁７に照射される。ここで、被写体５に照射されるストロボ光をストロボ光Ｌ５とし、壁７に照射されるストロボ光をストロボ光Ｌ７とする。被写体５と壁７に照射されたストロボ光Ｌ５、Ｌ７は、それぞれ被写体５と壁７によって反射される。デジタルカメラ１は、被写体５と壁７とを、それぞれストロボ光Ｌ５、Ｌ７の反射光Ｒ５、Ｒ７によって照射された状態で撮影する。このため、ストロボ発光時に撮像されて得られた画像データでは、被写体５と壁７によってそれぞれ反射されたストロボ光Ｌ５とＬ７の反射光Ｒ５、Ｒ７によって輝度が高くなる範囲が広くなる。

屋内の場合、デジタルカメラ１と被写体５の背景である壁７などとの距離は比較的短い。このため、屋内の場合、例えば、被写体５と壁７に照射されたストロボ光Ｌ５とＬ７からの反射光Ｒ５とＲ７の影響が画像データに共に大きく反映されると考えられる。換言すると、被写体５と壁７に照射されたストロボ光Ｌ５とＬ７からの反射光Ｒ５とＲ７の影響は、共に画像データの広い範囲に反映される。このため、ストロボ発光時に撮影された画像データでは、ストロボ光の反射光によって、輝度が増加する範囲は増加する。

図３（２）に示すように、このように屋内でストロボ発光して撮影された画像データに基づいて表示される表示画像１００では、被写体５が表す被写体の画像部分５’と壁７が表す壁の画像部分７’の両方ともがストロボ発光の影響を受けて明るく表示される。このため、ステップＳ８で算出されるストロボ発光時画像データと、ストロボ未発光時画像データとの輝度の差分は、ストロボ発光時に被写体５と壁７に照射されたストロボ光Ｌ５とＬ７からの反射光Ｒ５とＲ７の影響を受ける画像部分５’、７’に相当する範囲では大きくなる。

ここで、ステップＳ９で算出される、画像差分が第１の閾値以上の範囲の面積を算出する際に用いる第１の閾値を、被写体５に照射されたストロボ光Ｌ５の反射光Ｒ５の影響分の所定割合に相当するように考慮して設定する。例えば、第１の閾値を、デジタルカメラ１のイメージセンサ１３ｂに入射する、被写体５によるストロボ反射光Ｒ５の予想される光量に基づいて設定する。このようにして、ステップＳ１０で判別される画像データにおいて、第１の閾値以上の画像差分が算出された範囲を、ストロボ反射光の影響が及ぶ範囲、すなわち、図３（２）に示す表示画像１００では、部分５’と部分７’に対応する画素が存在する範囲に対応させるようにする。

このようにして設定された第１の閾値に基づいて、ステップＳ１０において、ストロボ発光時画像データと、ストロボ未発光時画像データとの輝度の差分が第１の閾値以上である範囲の面積が大きいと判定されたことは、図３（２）の表示画像１００において部分５’と部分７’に示されるように、表示画像１００においてストロボ光の影響を受けたと考えられる範囲の面積が大きいということを意味する。したがって、ストロボ発光時画像データと、ストロボ未発光時画像データとの輝度の差分が第１の閾値以上である範囲の面積が大きい、ということはストロボ光の反射光が画像データに及ぶ範囲が広い、すなわち、デジタルカメラ１が撮影した空間の奥行きが狭いということを意味する。このため、ストロボ発光時画像データと、ストロボ未発光時画像データとの輝度の差分が第１の閾値以上である範囲の面積が大きい、すなわち、第２の閾値以上存在していると判断された場合には屋内であると判別することができる。

図４（１）に、屋外において被写体５に対して撮影を行った場合の撮影例を、図４（２）に、屋内において被写体５をストロボ発光して撮影を行った場合に取得した画像データが表す画像の一例を示す。

屋外においてデジタルカメラ１でストロボ発光撮影が行われると、デジタルカメラ１から発光されたストロボ光は、被写体５と遠方の物体、この場合木８に照射される。ここで、被写体５に照射されるストロボ光をストロボ光Ｌ５とし、木８に照射されるストロボ光をストロボ光Ｌ８とする。被写体５と木８に照射されたストロボ光Ｌ５、Ｌ８は、それぞれ被写体５と木８によって反射されるが、木８は遠方にあるため、木８によって反射されたストロボ光Ｌ８の反射光Ｒ８はデジタルカメラ１にごく僅かしか届かない。このため、デジタルカメラ１は、被写体５のみをストロボ光Ｌ５によって照射された状態で撮影することになる。ストロボ発光時に撮像されて得られた画像データが表す表示画像１０１では、主にストロボ発光時に被写体５によって照射されるストロボ光Ｌ５の反射光Ｒ５が及ぶ範囲の画素では輝度が高くなる。

屋外の場合、デジタルカメラ１と木８などの被写体５の背景との距離は比較的遠い。このため、図４（２）に示すように、ストロボ発光撮影時の画像データが表す表示画像１０１では、被写体５が表す被写体の画像部分５’の画素のみがストロボ発光の影響を強く受けて輝度が高くなるが、木８の画像部分８’を含む、その他の部分の画素は、図３（２）の屋内の場合に撮影した画像データの場合と比較して、輝度の増加は少なくなる。被写体５に照射されたストロボ光Ｌ５からの反射光Ｒ５の影響は、画像データが表す被写体５に対応する部分の画像を表す範囲の画素には反映されるが、木８に照射されたＬ８などの反射光Ｒ８の影響が、画像データが表す対応する部分の画素に反映されることは少ないためである。この結果、ステップＳ８で算出される、ストロボ発光で照射されたストロボ光の影響に起因する、ストロボ発光時画像データと、ストロボ未発光時画像データとの間で、画像差分が大きくなる範囲は減少する。

ステップＳ９において、画像差分が第１の閾値以上の範囲を算出する際に用いる第１の閾値を、ストロボ光Ｌ５からの反射光Ｒ５の影響分の所定割合に相当するように考慮して設定する。屋外の場合、ストロボ発光時の画像データにおいて、被写体５に照射されたストロボ光Ｌ５からの反射光Ｒ５は被写体５の像に対応する範囲の画素には大きく影響する。一方で、ストロボ発光時に被写体５を除く木８などに照射されたストロボ光Ｌ８からの反射光Ｒ８の影響は画像データの対応する部分の画素に及びにくい。換言すると、ストロボ発光時の画像データにおいて、被写体５の像以外に対応する範囲の画素にはストロボ光からの反射光の影響はごく僅かしか影響しない。このことから、ステップＳ１０で判別される、ストロボ光の影響によって、第１の閾値以上の輝度を有するようになったと想定される画素が存在する範囲は小さくなる。

図４（２）の表示画像の例では、木８の像の部分８’を含む、斜線で表した、被写体像５’を除く部分全体に対応する部分が、ストロボ発光時画像データが表す画像において、被写体５を除く木８などに照射された反射光Ｒ８などに対応する部分の画素、すなわちストロボ光の影響の少ない範囲の画素に相当する。換言すると、ステップＳ１０では、ストロボ発光時画像データにおいて、被写体５を除く木８などに照射された反射光Ｒ８などに対応する部分、すなわち、図４（２）の表示画像の例では、部分８’を含む、斜線で表した、被写体像５’を除く部分全体に対応する部分の画素が、第１の閾値以下の輝度を有する画素が存在する範囲として判別される。したがって、ストロボ発光時画像データと、ストロボ未発光時画像データとの輝度の差分が第１の閾値以上である範囲の面積が小さい、すなわち、第２の閾値以下であると判断された場合には屋外であると判別することができる。第２の閾値は、画像データが表す画像において、画像の全体に対する、被写体が占めると予想される部分の割合に基づいて設定することができる。

このように本実施の形態に係るデジタルカメラ１によると、屋内であるか屋外であるかを正確に判断し、屋内と屋外とにおいて異なる制御が必要なＧＰＳ受信部１７などの制御装置の制御変更を確実に行うことができる。

また、屋内であるか屋外であるかの判断をストロボ２０によるストロボ光を照射した場合と照射しない場合と条件を変えて撮影した得られた２つの画像データを用いて行う。具体的には、これら条件を変えて得られた２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値以上であるか否かに応じて屋内か屋外かを判断するようにした。このため、昼や夜などの周りの環境による影響を抑え、屋内であるか屋外であるかを比較的正確に判断することができる。

また、屋内であると判別された場合には、屋内では必要のないＧＰＳ受信部１７などの制御を停止することにより、屋外であると判別された場合には、屋外においてのみ必要なＧＰＳ受信部１７などの制御を開始することにより、屋外、屋内に移動する度にユーザが判断して制御を切り換える必要がなく容易に扱うことができる。

屋内であると判別された場合には、屋内では必要のないＧＰＳ受信部１７などの制御を停止することにより、受信環境が悪い状況でのＧＰＳ受信動作を停止し、屋外であると判別された場合には、ＧＰＳ受信部１７を起動することで、必要な場所においてのみ使用することができることから、無駄な電力消費を無くすことができる。

＜その他の実施の形態＞
以上、本発明の一実施の形態について説明したが本発明はこれに限定されない。

上記実施例においては、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１が、デジタルカメラ１は起動していると判断した場合には、デジタルカメラ１の傾斜量にかかわらず、ステップＳ６の第１の撮影及びステップＳ７の第２の撮影による撮影を２回行い、ＧＰＳの起動又は停止を決定しているがこれに限られない。

すなわち、ステップＳ６において、ＣＰＵ１１は、ユーザの操作による第１の撮影を行った後、ＣＰＵ１１は、傾斜センサ２１により所定の角度以上傾斜しているか否かを判断する処理を行う。この処理により、ＣＰＵ１１は、傾斜センサ２１により所定の角度以上傾斜していないと判断された場合には、上記実施例と同様に、ステップＳ７の第２の撮影に移動して、ステップＳ７において、ステップＳ６とは異なる、ストロボ発光撮影又はストロボ未発光撮影を行い、ＧＰＳの起動又は停止を決定する。一方で、ＣＰＵ１１は、ステップＳ６において、ＣＰＵ１１は、ユーザの操作による第１の撮影を行った後、傾斜センサ２１により所定の角度以上傾斜していると判断された場合には、ステップＳ７の処理に移動して２回の撮影を行わずにステップＳ１５の処理に移動する。これにより、デジタルカメラ１が傾斜しており、例えば地面を向いているにも関わらず、２回目の撮影と不要な演算処理を行い、かつ、ＧＰＳが誤作動することを未然に防止することができる。

また、上記実施例においては、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１が、デジタルカメラ１は起動していると判断した場合には、ズームレンズ１３ｄの位置にかかわらず、ステップＳ６のストロボ発光撮影及びステップＳ７のストロボ未発光撮影による２回撮影を行い、ＧＰＳの起動又は停止を決定しているがこれに限られない。

すなわち、ステップＳ５において、ＣＰＵ１１は、デジタルカメラ１が起動していると判断した後の処理において、ＣＰＵ１１は、ズームレンズ１３ｄの位置を焦点距離変更部１３ｃによりワイド端に移動する処理を行う。この処理の後は、ズームレンズ１３ｄの位置がワイド端に移動した状態で、ステップＳ６の処理に移動してステップＳ６の第１の撮影及びステップＳ７の第２の撮影による２回撮影を行い、ＧＰＳの起動又は停止を決定する。このように２回撮影前には強制的にワイド端側に移動しておくことで、例えば、ズームレンズ１３ｄの位置がテレ端で撮影すると、撮影する範囲が狭くなり、背景である壁７や木８などが撮影されない被写体５だけになり、正確な判別ができなくなるという問題を未然に防止することができる。

また、上記実施例においては、２回撮影により得られた判断結果により、ＧＰＳの起動又は停止を決定しているが、本発明はこれに限られない。例えば、屋内と屋外とにおいて異なる制御が必要となる被制御部であればＧＰＳ装置に限らず、任意の装置に適用可能である。例えば、屋内において点灯する必要がある手元ランプの点灯又は消灯も、２回撮影により得られた判断結果により制御するようにしてもよい。

さらに、本実施の形態では、ストロボ２０による発光の有無に対応して２回連続して撮影することにより得られた画像データを判断することにより屋内であるか屋外であるかを判別しているがこれに限られない。例えば、超音波センサにより被写体の背後にある壁や木などの背景の距離を測定することができる測距手段により距離を測定し、屋内であるか屋外であるかを判断してもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。

例えば、上述した実施の形態では、本発明が適用される画像処理装置は、デジタルカメラとして構成される例として説明した。しかしながら、本発明は、デジタルカメラに特に限定されず、電子機器一般に適用することができる。具体的には例えば、本発明は、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、ポータブルゲーム機などに適用可能である。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータなどにネットワークや記録媒体からインストールされる。コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパソコンであってもよい。

このようなプログラムを含む記録媒体は、図示はしないが、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体などで構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、又は光磁気ディスクなどにより構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ−ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）などにより構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）などにより構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図２のＲＯＭ３２や、図示せぬハードディスクなどで構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。

１デジタルカメラ
Ｌ５、Ｌ７、Ｌ８ストロボ光
Ｒ５、Ｒ７、Ｒ８ストロボの反射光
５被写体
７壁
８木
１１ＣＰＵ
１２メモリ
１３撮像部
１３ａフォーカスレンズ
１３ｂイメージセンサ
１３ｃ焦点変更部
１４データベース用不揮発性メモリ
１５操作部
１６表示部
１７ＧＰＳ受信部
１８ＧＰＳ受信アンテナ
２０ストロボ
２１傾斜センサ
２３ドライブ
２４リムーバブルメディア

Claims

屋内と屋外とにおいて異なる制御を必要とする被制御部を備えた撮像装置であって、
前記撮像装置は、
被写体に光を照射する発光手段と、
前記被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果によって前記被制御部の制御を変更する制御変更手段と、を備え、
前記撮像手段は、前記発光手段により前記被写体に光を照射した状態と、前記発光手段により前記被写体に光を照射していない状態との２回、前記被写体を撮像し、
前記判断手段は、前記撮像手段によって撮像された前記２回分の２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする撮像装置。
前記第１の閾値は、前記発光手段によって照射され、前記被写体によって反射されて前記撮像手段に入射する光の光量に基づいて設定され、
前記第２の閾値は、前記画像データが表す画像において、前記画像の全体に対する、前記被写体に対応する部分の割合に基づいて設定され、
前記制御変更手段は、前記判断手段により屋内であると判断された場合には前記被制御部の動作を停止する変更を行い、前記判断手段により屋外であると判断された場合には前記被制御部の動作を起動する変更を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
ズームレンズを移動することにより焦点距離を変更する焦点距離変更手段と、
前記撮像装置の傾斜を測定する傾斜角度測定手段と、を更に備え、
前記撮像手段により前記２回の撮像を行う場合には、前記焦点距離変更手段により前記ズームレンズの焦点距離をワイド端に変更し、
前記撮像手段は、前記傾斜角度測定手段により測定された前記撮像装置の傾斜の度合いが第３の閾値以上であると判断された場合には、前記２回の撮像を行わない、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
屋内と屋外とにおいて異なる制御を必要とする被制御部を備えた撮像装置による撮像方法であって、
被写体に光を照射する発光ステップと、
前記被写体を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップによって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断ステップと、
前記判断ステップによる判断結果によって前記被制御部の制御を変更する制御変更ステップと、を含み、
前記撮像ステップは、前記発光ステップにより前記被写体に光を照射した状態と、前記発光ステップにより前記被写体に光を照射していない状態との２回、前記被写体を撮像し、
前記判断ステップは、前記撮像ステップによって撮像された前記２回分の２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする撮像方法。
被写体に光を照射する発光部と、前記被写体を撮像する撮像部と、屋内と屋外とにおいて異なる制御を必要とする被制御部と、を備えた撮像装置のコンピュータに、
前記発光部の発光を制御する発光制御機能と、
前記撮像部による撮像動作を制御する撮像制御機能と、
前記撮像部によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断機能と、
前記判断機能による判断結果によって前記被制御部の制御を変更する制御変更機能と、を実行させるプログラムであって、
前記撮像制御機能は、前記発光部により前記被写体に光を照射した状態と、前記発光部により前記被写体に光を照射していない状態との２回、前記被写体を撮像するように前記撮像部を制御し、
前記判断機能は、前記撮像部によって撮像された前記２回分の２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とするプログラム。
撮像装置による被写体の撮像時の環境が屋内か屋外かを判定する屋内外判定装置であって、
前記撮像装置によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断手段を備え、
前記判断手段は、前記撮像装置によって撮像された、前記被写体に光が照射された状態の画像データと、前記被写体に光が照射されていない状態の画像データとの２つの画像データを取得すると共に、前記２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする屋内外判定装置。
撮像装置による被写体の撮像時の環境が屋内か屋外かを判定する屋内外判定方法であって、
前記撮像装置によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断ステップを含み、
前記判断ステップは、前記撮像装置によって撮像された、前記被写体に光が照射された状態の画像データと、前記被写体に光が照射されていない状態の画像データとの２つの画像データを取得すると共に、前記２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とする屋内外判定方法。
撮像装置による被写体の撮像時の環境が屋内か屋外かを判定する屋内外判定装置のコンピュータに、
前記撮像装置によって撮像された画像データにより屋内であるか屋外であるかを判断する判断機能を実行させるプログラムであって、
前記判断機能は、前記撮像装置によって撮像された、前記被写体に光が照射された状態の画像データと、前記被写体に光が照射されていない状態の画像データとの２つの画像データを取得すると共に、前記２つの画像データの輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が第２の閾値を下回る場合には屋外と判断し、前記輝度の差分が第１の閾値以上となる範囲の面積が前記第２の閾値以上の場合には屋内と判断する、ことを特徴とするプログラム。