JP5929362B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る撮像装置および撮像方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1から図3は、本発明に係る撮像装置の実施形態を示す外観図である。図1は本発明に係る撮像装置1の正面図、図2は撮像装置1の上面図、図3は撮像装置1の背面図、である。図1に示すように、撮像装置1の筐体であるカメラボディCBの正面には、ストロボ発光部3、ファインダ4の対物面、リモコン受光部6および撮像レンズを含む撮像光学系7が配置されている。カメラボディCBの一方の側面部には、メモリカード装填室および電池装填室の蓋2が設けられている。
図4は、撮像装置1の機能構成例を示す機能ブロック図である。本発明に係る撮像装置の各種動作(処理)は、デジタル信号処理IC(集積回路)等で構成されるプロセッサ23と、プロセッサ23において動作するプログラムによって制御される情報処理手段によって実現されるものである。当該プログラムはROM38に記憶されている。
図13に、ROM38に格納されている制御プログラム380の構成の例を示す。制御プログラム380は、注目フレーム判定部381と、明るさ判定部382と、合成処理部383と、記録フレーム生成部384と、動き検出処理部385と、を有してなる。
以上の構成を備える撮像装置1において、撮影者が撮像装置1のメニュースイッチ6(図3参照)を操作して撮影設定画面(不図示)をLCD10に表示させる。そして、撮影者が撮影設定画面に表示される「動画撮影モード」を選択することにより、撮像装置1は制御部25の制御によって動画撮影モードに設定される。
次に、本発明に係る撮像装置の動画像撮像動作の例について説明をする。まず動画像の構成について説明をする。図5は、従来の撮像装置における取込フレームレート(a)と、記録フレームレート(b)の例を示している。従来の撮像装置は、取込フレームレートと記録フレームレートが同じフレームレートになる。従って、図5(b)に示すように、記録フレームレートを1/30秒に設定していれば、図5(a)に示すように、取込フレームレートも1/30秒になる。
本発明に係る撮像装置では、まず、取込画像データを構成する取込フレームレートの1フレームを注目フレームとし、注目フレームに係る画像を「注目フレーム画像」という。注目フレーム画像に対する明るさ判定処理によって、画像合成処理の有無を判定することになるので、注目フレームは、記録フレームレートに対応する取込フレームレートの最後のフレームが望ましい。よって、注目フレームは、図6(a)の符号100、101、102で示したフレームとする。言い換えると、注目フレームは、取込フレームレートを構成するフレームのうち、記録フレームレートに対応する分の取込フレームレートにおける最新のフレームである。
次に、本発明に係る撮像装置が実行する撮像方法の例について、図7以降のフローチャートを用いて説明する。各フローチャートにおいて、処理ステップは、S1、S2、S3、・・・のように表す。図7は、本発明に係る撮像方法の全体の流れの例を示している。撮像装置1の電源スイッチSW13が操作され、モードダイヤルSW2が操作されて「動画撮像モード」が選択されると、画像取込処理(S1)が実行される。画像取込処理(S1)では、記録フレームレートよりも高いフレームレートである取込フレームレートによって、カメラI/F31から取込画像データを取得する。取得された取込画像データは、メモリコントローラ32を介してSDRAM41に、一時的に記録される。その後、制御部25の制御によって、SDRAM41に一時的に記録された取込画像データに対して所定の画像処理が行われ、メモリコントローラ32と表示出力制御部33を介して、LCD10にモニタリング画像が出力される。
ここで、レリーズスイッチSW1が操作されて(例えば押下されて)、動画像撮像が開始されると、SDRAM41に記録された取込画像データを用いて動画像データを生成する動画像生成処理(S2)が行われる。動画像生成処理(S2)の詳細については後述する。続いて、生成された動画像を動画像ファイルとしてメディアI/F37を介してメモリカード14に記録(S3)し、当該処理は終了する。
次に、動画像生成処理(図7のS2)の詳細な処理の流れについて、図8のフローチャートを用いて説明する。まず、注目フレーム決定処理が行われる(S21)。注目フレームとは、取込画像データにおいて、1記録フレームレートに相当する取込フレームレートに含まれるフレームのうち、最新のフレームをいう。また、注目フレーム画像とは、取込画像データにおいて、1記録フレームレートに相当する取込フレームレートに含まれるフレームのうち、最新のフレームの画像をいう(図6(a)の符号100、101、102を参照)。次に、注目フレーム画像の明るさを判定する第1明るさ判定処理が行われる(S22)。注目フレーム画像の輝度値が所定の閾値を超えていれば(S22のYES)、当該注目フレーム画像の明るさは適正であると判定されて、記録フレームレートの1フレーム分の画像を生成する記録フレーム生成処理が、この注目フレームを用いて実行される(S23)。
次に、フレーム合成処理(図8のS24)の詳細な処理の流れについて、図9のフローチャートを用いて説明する。まず、注目フレーム画像の明るさに応じて、注目フレーム画像に対して他のフレーム画像を画像合成するための、合成比率を決定する(S241)。合成比率決定処理(S241)について図15を用いて説明する。
図15は横軸を輝度値とし、縦軸を合成比率とするグラフである。フレーム合成処理(S24)において、取込フレームレートを構成する取込画像データの1フレーム分の画像全体の輝度によって、合成比率を決定する場合、1フレーム分の画像全体を複数の画像ブロックに分割し、この画像ブロックごとに算出した輝度値の平均値を用いて、合成比率を決定すればよい。例えば、適正な明るさに係る輝度値を60とし、注目フレームに係る画像の輝度値がこの値以下であれば、フレーム合成処理を行うと判定すればよい(S22のNO)。
次に、本発明に係る撮像装置が実行する撮像方法に係る動画像生成処理(図7のS2)の別の例について、図10のフローチャートを用いて説明する。図10において、既に説明をした動画像生成処理(図8)と同じ処理には同じ符号を付与し、詳細な説明を省略する。まず、注目フレーム決定処理が行われる(S21)。次に、注目フレーム画像のブロック分割処理が行われる(S211)。当該処理は、注目フレーム画像を、所定の大きさの画素ブロックに分割する処理である。画素ブロックへの分割は、例えば、図14に示すように有効画素を縦16横16の計256ブロックに分割すればよい。
次に、ブロック合成処理(図10のS25)の詳細な処理の流れについて、図11のフローチャートを用いて説明する。明るさ判定処理(S221)において、輝度値が閾値以下と判定された画素ブロックの輝度値に応じて、合成比率決定処理(S251)を行う。合成比率決定処理(S251)は、既に説明をした合成比率決定処理(S241)と同様に、注目フレーム画像の該当する画素ブロックの輝度値に応じて決定される数値であって、当該画素ブロックに対して、対応する他のフレーム画像の画素ブロックを合成するための、合成比率を決定する(S251)。
次に、フレーム合成処理(図8のS24)の別の詳細な処理の流れについて、図12のフローチャートを用いて説明する。まず、動き判定処理(S240)を行う。動き判定処理では、注目フレーム画像の輝度値の平均と、注目フレームの一つ前のフレームに係る画像の輝度値の平均の差分が閾値以下であれば、「動きなし」と判定し(S240のNO)、差分が閾値を超えていれば「動きあり」(S240のYES)と判定する。また、動き判定処理においては、注目フレーム画像と、1つ前のフレーム画像とを、パターンマッチングによって比較して、当該フレーム間において被写体に動きがあるか否かを判定してもよい。この場合、パターンマッチング処理の方が、より素早く動き判定処理(S240)を行うことができる。
以上説明をした本発明に係る撮像装置によれば、動きがある被写体を撮像した動画像においてもダイナミックレンジを拡張することができる。
25 制御部
31 カメラI/F
38 ROM
39 動画像生成処理部
380 制御プログラム
Claims (10)
- 被写体の動画像を所定の記録フレームレートで記録する撮像装置であって、
上記記録フレームレートよりも高い取込フレームレートで動画像を撮影する動画像撮影手段と、
上記取込フレームレートで撮影された動画像から、上記記録フレームレートの動画像を生成する動画像生成手段と、
上記生成された記録フレームレートの動画像を記録する動画像記録手段と、
を有し、
上記動画像生成手段は、
上記取込フレームレートで撮影された動画像を構成する複数のフレーム画像のうち、1のフレーム画像を注目フレーム画像として決定する注目フレーム画像決定部と、
上記注目フレーム画像の明るさを判定する判定部と、
上記決定された注目フレーム画像に、上記複数のフレーム画像のうち他のフレーム画像を合成する画像合成部と、
上記注目フレーム画像と上記他のフレーム画像とが合成されて得られる画像を用いて、上記動画像記録手段に記録される上記記録フレームレートの動画像を生成する動画像生成部と、
を有し、
上記画像合成部は、上記判定部の判定結果に基づいて上記注目フレーム画像に他のフレーム画像を合成することが決定された場合に、上記注目フレーム画像に他のフレーム画像を合成する、ことを特徴とする撮像装置。 - 上記画像合成部は、上記判定部の判定結果に基づいて、上記注目フレーム画像に他のフレーム画像を合成する合成比率を決定する、
請求項1記載の撮像装置。 - 上記動画像生成手段は、上記注目フレーム画像を複数の画像ブロックに分割する画像分割部を有し、
上記判定部は、上記画像ブロックごとの明るさを判定し、
上記画像合成部は、上記判定部の判定結果に基づいて、上記画像ブロックごとに、上記注目フレーム画像の画像ブロックに、他のフレームの対応する画像ブロックを合成する合成比率を決定する、
請求項1または2に記載の撮像装置。 - 上記画像合成部は、上記合成された注目フレーム画像の明るさを判定部によって判定した結果に基づいて、上記合成された注目フレーム画像に、上記取込フレームレートで撮影された動画像を構成する複数のフレーム画像のうち、さらに他のフレームの画像を合成する、
請求項1乃至3のいずれかに記載の撮像装置。 - 上記注目フレーム画像の明るさごとに対応する上記合成比率が設定されたデータベースが記憶されている記憶手段を備える、
請求項2または3に記載の撮像装置。 - 上記被写体の移動を検知する検知手段を備え、
上記画像合成部は、上記検知手段が上記被写体の移動を検知したときには、上記注目フレーム画像に上記注目フレーム画像を合成する、
請求項1乃至5のいずれかに記載の撮像装置。 - 上記検知手段は、上記注目フレーム画像と別のフレーム画像とのパターンマッチングにより、上記被写体の移動を検知する、
請求項6記載の撮像装置。 - 上記別のフレーム画像は、上記取込フレームレートの動画像を構成する複数のフレーム画像のうち、上記注目フレーム画像の撮影以前に撮影されたフレーム画像である、
請求項7記載の撮像装置。 - 上記注目フレーム画像は、上記記録フレームレートに対応する上記取込フレームレートの最新のフレームの画像である、
請求項1乃至8のいずれかに記載の撮像装置。 - 被写体の動画像を所定の記録フレームレートで記録する撮像装置が実行する撮像方法であって、
上記撮像装置は、上記記録フレームレートよりも高い取込フレームレートで動画像を撮影する動画像撮影手段と、上記取込フレームレートで撮影された動画像から、上記記録フレームレートの動画像を生成する動画像生成手段と、上記生成された記録フレームレートの動画像を記録する動画像記録手段と、を有してなり、
上記動画像生成手段が、
上記取込フレームレートで撮影された動画像を構成する複数のフレーム画像のうち、1のフレーム画像を注目フレーム画像として決定するステップと、
上記注目フレーム画像の明るさを判定するステップと、
上記決定された注目フレーム画像に、上記複数のフレーム画像のうち他のフレーム画像を合成するステップと、
上記注目フレーム画像と上記他のフレーム画像とが合成されて得られる画像を用いて、上記動画像記録手段に記録される上記記録フレームレートの動画像を生成する動画像生成ステップと、を実行し、
上記画像を合成するステップは、上記注目フレーム画像の明るさを判定するステップによる判定結果に基づいて、上記注目フレーム画像に他のフレーム画像を合成することが決定された場合に、上記フレーム画像に他のフレーム画像を合成する、ことを特徴とする撮像方法。
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