JPH04373369A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル電子スチル
カメラやディジタル記録のムービカメラ等に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ディジタル電子スチルカメラに
おいては、図７に示すように、ＣＣＤなどの固体撮像素
子１０１で電気信号に変換された画像情報は、Ａ−Ｄ（
アナログ−ディジタル）変換されたのち適当な信号処理
を行われて、輝度信号（Ｙ）と２つの色差信号（Ｃｒ　
，Ｃｂ　）へ変換される。その後例えばＣＣＩＴＴのＪ
ＰＥＧ勧告（Ｊｏｉｎｔ　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　
Ｅｘｐｅｒｔ　Ｇｒｏｕｐ）のような適当な圧縮処理に
よって圧縮された信号は、ディジタル記録できる記録媒
体７１０に記録される。この記録媒体としては、例えば
半導体メモリを用いた脱着可能なカードメモリなどが提
案されている。

【０００３】このようなシステムにおける圧縮処理にお
いては、圧縮後の画像一枚ごとの符号量がほぼ一定にな
るように符号量を調整できるものが望ましい。なぜなら
ば、もし画像一枚ごとの圧縮後の符号量がバラバラであ
ると、ある一定容量のカードなどの記録媒体に記録可能
な枚数が被写体の画像によってバラついてしまい、ユー
ザに混乱を招く結果となってしまうからである。

【０００４】このような問題に対して、例えば渡辺幹夫
他“ディジタルスチルカメラ用ＤＣＴ符号化における符
号量制御方式”１９８９テレビジョン学会全国大会Ｐ．
４８９に示されているような方式が提案されている。こ
の提案の圧縮処理部７０８の構成例を図８に示す。

【０００５】入力画像データは、圧縮部７０８の中でＣ
ＣＩＴＴのＪＰＥＧ勧告にもとづいて圧縮処理される。 詳細は省略するが、この方式では符号量を調整するため
に、ＤＣＴ演算部８０３でＤＣＴ（Ｄｉｓｒｅｔｅ　Ｃ
ｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）　された結果の係数
を量子化部８０４で量子化する際の、量子化の粗さを制
御することによって符号量を調整している。この粗さを
制御するファクタＦと符号量との関係は、ある特定の画
像に関しては図１０のようになっている。従って、ある
符号量Ｂ０　を実現しようとすれば、量子化のファクタ
ＦをＦ０　に設定して量子化処理を行う必要がある。こ
こで問題となるのは、最適ファクタＦ０　が事前に（ア
プリオレに）知られておらず、実際に符号化してみなけ
れば判らない点である。この問題に対しては、２つのア
プローチがある。ひとつは根本他“ＤＣＴ符号化方式の
符号量制御方法”１９８９電子情報通信秋全国大会６−
４５に示されているように、ファクタＦを逐次的に増減
させ、最終的にＢ０　に収束される手法である。これは
、正確に所望の符号量に調整することができるが、数回
実際に符号化を行うので、最終的に符号化が完了するま
での時間がかかる。

【０００６】もうひとつの手法は、前述の渡辺幹夫他の
論文に示されているように、アクティビティというパラ
メータを用いて最適な量子化ファクタＦ０を予測する手
法である。この手法は次のような事実にもとづいている
。ある画像が変化分の多い領域をたくさんふくんでいる
場合、ある一定の符号量を得るためには、量子化ファク
タを大きくして量子化を粗くする必要があるが、逆にそ
の画像が比較的変化のゆるやかな部分を多く含む場合に
同じ符号量を得るためには、逆に量子化ファクタを小さ
くして量子化を細くする必要がある。従って、ある符号
量を得るための最適量子化ファクタＦ０　は、適当に定
義されたその画像の変化分の多さ−アクティビティＡに
おおむね比例することになる。このようすを図１１に示
す。

【０００７】もちろん、このような予測によるファクタ
の調整だけで、必ずしもいつも所望の符号量Ｂ０　に調
整できるとは限らないので、ブロックごとに局所的なア
クティビィティを求め、この大きさに応じてブロックご
とのビットの割り合てを調整する手法も実際には併用し
ている。このアクティビティとしては、種々のものが考
えられるが、要するに画像の変化分の多さを示すパラメ
ータであれば何でも使える。

【０００８】一方、この種の撮像装置のピント合わせの
手法としていわゆるＴＶ−ＡＦ又は山登りＡＦという手
法がよく用いられている。例えば、ビデオムービカメラ
においては、図９に示すようにＣＣＤ１０３よりの信号
を焦点評価値算出部９０１において、適当な高周波成分
を抽出し、これを焦点評価値Ｐとしてこれが最大値にな
るように、レンズ位置駆動部９０２を駆動するものであ
る。この焦点評価値Ｐの算出手法としては、従来から種
々のものが提案されているが、要するに、画像の高周波
成分又はその画像の変化分の多さを焦点評価値として用
いていることにかわりはない。

【０００９】また、電子スチルカメラにおいては、撮影
に先立ってレンズを移動範囲の端からもう一方の端まで
スキャンし、焦点評価値が最大となる位置にレンズを再
移動する手法が特開昭６３−２１７８７９号公報に開示
されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のこの
種の装置については、圧縮処理部７０８（図７）中のア
クティビティ計算部８０７（図８）と、ＡＦ動作用の焦
点評価値算出部９０１（図９）は、全く独立に考えられ
設計されており、ハードウェアの規模が大きく、コスト
高になっている。

【００１１】本発明は、このような事情のもとでなされ
たもので、ハードウェアの規模が小さく、低コストの撮
像装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、本質的に同質の情報を抽出していると考え
られる、圧縮処理部のアクティブ計算部と、ＡＦ動作用
の焦点評価値算出部とを共通化するものである。即ち、
本発明は撮像装置を次の（１）のとおりに構成するもの
である。

【００１３】（１）撮像素子と、該撮像素子の出力をア
ナログ−ディジタル変換するＡ−Ｄ変換手段と、該Ａ−
Ｄ変換手段の出力を受けて画像の変化分の多さを示すパ
ラメータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメ
ータにもとづいてオートフォーカス動作を行うオートフ
ォーカス手段と、前記パラメータに応じて前記Ａ−Ｄ変
換手段の出力の圧縮度を変える圧縮処理手段とを備えた
撮像装置。

【００１４】

【作用】前記（１）の構成により、単一のパラメータ算
出手段で算出したパラメータにもとづいて、オートフォ
ーカスと撮像信号の圧縮処理が行われる。

【００１５】

【実施例】以下本発明を実施例により詳しく説明する。 図１は、本発明の第１実施例である“ディジタル電子ス
チルカメラ”のブロック図であり、図２は同カメラの動
作を示すフローチャートである。

【００１６】図１及び図２を用いて本実施例の構成，動
作を説明する。まず、ステップ２０１において図示して
いないレリーズボタンが押されると、ステップ２０２に
示すようにレンズ位置駆動部１２０がレンズ駆動用モー
タ１２１を駆動してレンズ１０１をそのピント調整範囲
の左端（近景側）ＸＬ　へ移動する。レンズ１０１，光
学ローパスフィルタ１０２を通った光学像は、ＣＣＤ１
０３で光電変換され、電気信号に変換される。この電気
信号は、アナログ処理１０４でＫｎｅｅ，γ処理，ＷＢ
処理などのアナログ信号処理を行った後に、Ａ−Ｄ変換
器１０５でアナログ信号からディジタル信号に変換され
る。信号処理部１０６では、ＣＣＤ１０３のカラーフィ
ルタ方式に合わせて適当に信号処理を行い、輝度信号（
Ｙ）と２つの色差信号（Ｃｒ　，Ｃｂ　）を得る。これ
らは一旦バッファメモリ１０７へ格納する（ステップ２
０３参照）。

【００１７】次にブロック化部１０８では、次のように
全体をブロック化する。全画面の画素数が水平７６８，
垂直４８８とすると、これを８×８画素のブロックに分
割し、水平方向に９６個、垂直方向に６１個のブロック
が形成される。この各ブロックをＢｉｊ（ｉ＝１〜９６
，ｊ＝１〜６１）で示す。

【００１８】次に全画面及び各ブロック毎のアクティビ
ティ・パラメータを次のようにアクティビティ計算部１
１８で計算する。この各ブロックＢｉｊのアクティビテ
ィａｉｊを次のように定義する。このブロックＢｉｊの
８×８の６４画素を

【００１９】

【数１】

【００２０】そして、全画面のアクティビティ・パラメ
ータＡを

【００２１】

【数２】

【００２２】と定義する。

【００２３】もし、図３に示すように、ＡＦ用の測距窓
を設定した場合には、（２）式の代わりに

【００２４】

【数３】

【００２５】とすればよい。

【００２６】本実施例では後の量子化部１１１の制御の
ためには、全画面のアクティビティを示す（２）式を用
いた方がよいので（２）式を採用しているが、（３）式
でも大むね問題がない。

【００２７】なお前述の渡辺幹夫他の論文に示されてい
るようなアクティビティを用いてもよいし、何らかの２
次元のディジタルバンドパスフィルタの出力の絶対値の
総和を用いてもよい。

【００２８】このようにして、最初のレンズ位置ＸＬ　
に対するアクティビティＡ０　を計算し終ると（ステッ
プ２０４）、ｋを１だけ増加し（ステップ２０５）、次
にレンズ位置を右へ１ステップｄだけ移動させ（ステッ
プ２０７）、再びステップ２０３に戻りアクティビティ
・パラメータＡ１を求める。

【００２９】以上の動作をくり返してレンズ位置ＸＬ　
−ｋｄに対するアクティビティ・パラメータＡｋ　（ｋ
：０〜ｎ）を求める。ｎはＡＦの分割数である。各レン
ズ位置のアクティビティ・パラメータＡが全て求まると
（ステップ２０６）、ステップ２０８に移る。

【００３０】この一連の動作によって、図４のような特
性が得られ、ｋ＝４のレンズの位置が最もピントが合う
位置ということがわかる。

【００３１】ステップ２０８に示すようにレンズ位置駆
動装置１２０は前述のｋ＝４のレンズ位置にレンズ１０
１を再移動する。このレンズ位置の状態で、画像信号は
再びメモリ１０７へとり込まれ（ステップ２０９）、先
と同様にブロック化とアクティビティ計算が行われる（
ステップ２１０）。もちろん、あるメモリをもっていて
、先程計算していたｋ＝４に対するアクティビティ・パ
ラメータの値を保存するようにして、これを用いるよう
にしてもよい。この時点でスイッチ１０９はオンされ、
ブロック化された信号は、前述の渡辺幹夫他の論文に示
されているのと同様な手法で、ＪＰＥＧ方式に準拠しな
がらアクティビティ・パラメータＡに応じて画像ごとに
固定長符号化を行う（ステップ２１２）。

【００３２】このようにして、圧縮符号化された画像情
報は、インターフェイス１１６を介して半導体メモリカ
ード等のディジタル記憶媒体１７へ記録される（ステッ
プ２１３）。

【００３３】ところで図１の圧縮部１１５を図５に示す
圧縮部１３４の構成としてもよい。これを本発明の第２
実施例として説明する。即ち、入力される画像信号は、
差分計算部１３１で差分信号となり、これを量子化部１
３２で適当な粗さの量子化幅で量子化し、いわゆるＤＰ
ＣＭ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＰＣＭ）　の圧縮符号
化を行う。量子化部１３２の量子化の粗さをアクティビ
ティ・パラメータＡに応じて変化させることで、符号量
が調整できる。

【００３４】更に、図１の圧縮部１１５を図６に示す圧
　　　　縮部１３７の構成としてもよい。これを本発明
の第３実施例として説明する。図中、ＤＰＣＭ部１３４
は図５のものと同一構成であり、ＤＣＴ部１１５は図１
中のものと同一構成のものでよい。アクティビティ・パ
ラメータが大きい場合はＤＣＴを用いた方が有利なので
、ある閾値Ｔとコンパレータ１３６で比較してアクティ
ビティ・パラメータがＴより大きいと判断された場合は
、スイッチ１３５でＤＣＴの出力の選択するようにする
。

【００３５】なお、以上の実施例はディジタル記録媒体
を備えているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、圧縮符号化した信号をライン出力する形で実施例し
てもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＡＦ動作のための焦点評価値算出部（アクティビティ計
算部）と固定長圧縮符号化のためのアクティビティ計算
部が共通化されているため、ハードウェアなどのシステ
ムの規模が小さくなり、従って、低コストな撮像装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の第１実施例のブロック図

【図２】
　　第１実施例の動作を示すフローチャート

【図３】　
　第１実施例の説明図

【図４】　　第１実施例の説明図

【図５】　　第２実施例の要部のブロック図

【図６】　
　第３実施例の要部のブロック図

【図７】　　従来例の
ブロック図

【図８】　　圧縮処理部の構成例を示す図

【図９】　　
従来例のＡＦの説明図

【図１０】　　量子化ファクタと符号量との関係を示す
図

【図１１】　　アクティビティ・パラメータと量子化
ファクタの関係を示す図

【符号の説明】

１０３　　ＣＣＤ（固体撮像素子） １０５　　Ａ−Ｄ変換器 １１５　　圧縮符号化部 １１８　　アクティビティ計算部 １１９　　システムコントローラ １２０　　レンズ位置駆動装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　撮像素子と、該撮像素子の出力をアナ
   ログ−ディジタル変換するＡ−Ｄ変換手段と、該Ａ−Ｄ
   変換手段の出力を受けて画像の変化分の多さを示すパラ
   メータを算出するパラメータ算出手段と、前記パラメー
   タにもとづいてオートフォーカス動作を行うオートフォ
   ーカス手段と、前記パラメータに応じて前記Ａ−Ｄ変換
   手段の出力の圧縮度を変える圧縮処理手段とを備えたこ
   とを特徴とする撮像装置。