JPH08125870A - デジタルスチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は自然画撮影時にも、文書撮影時にも
それぞれ適した鮮明な画質で撮影が可能で、通常の記録
媒体に対して十分な記録可能容量を確保する事の出来る
デジタルスチルカメラを提供する。 【構成】 デジタルスチルカメラに通常撮影モードと文
書撮影モードとを設け、両モードを切り換え選択可能に
構成し、通常撮影モードを選択しているときには自然画
圧縮用手段により、文書撮影モードを選択しているとき
には文書圧縮用手段により画像データの圧縮を行って画
像データを外部メモリに記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を
用いて撮影した電子画像を画像データ圧縮した後、ＰＣ
カード等の外部メモリに記録するデジタルスチルカメラ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデジタルスチルカメラは風景、人
物等、自然画を撮影することを前提としていたため、画
像データの圧縮手段も自然画を、より効率的に圧縮する
手段を搭載していた。

【０００３】デジタルスチルカメラの使用法としては、
自然画の撮影だけでなく、文字や線画を主とした書類、
文書を撮影することが考えられるが、この場合、自然画
を圧縮する手段を用いていたのでは、画質、効率が悪く
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決しようと
する課題は、自然画撮影でも、文書撮影でも、画質の劣
化を招くことなく、効率的に画像データを圧縮すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、撮像した光
画像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段か
ら得られる電気信号をデータ圧縮する圧縮手段と、前記
データ圧縮されたデータを記録媒体に記録する記録手段
と、通常撮影モードと文書撮影モードとを切り換えて撮
影可能とした切り換え手段を備えたデジタルスチルカメ
ラにおいて、通常撮影モードを選択しているときには有
彩色多階調の静止画の画像圧縮に適した圧縮手段を自然
画圧縮用手段として画像データの圧縮を、文書撮影モー
ドを選択しているときには無彩色少階調の静止画の画像
データの圧縮に適した圧縮手段を文書圧縮用手段として
画像データの圧縮を行うことを特徴とするデジタルスチ
ルカメラによって達成される。

【０００６】

【作用】かかる構成によれば、通常撮影モードと文書撮
影モードとを切り換えて撮影することにより、それぞれ
のモードに最適の圧縮用手段により画像データの圧縮が
行われ最適の画質と高い圧縮率に基づく記録データ量の
確保が行われる。

【０００７】

【実施例】本願発明を図１乃至図８に基づき、詳細に説
明する。

【０００８】実施例１ 図１は本願発明の一実施例であるデジタルスチルカメラ
のブロック図である。

【０００９】先ず個々の動作を説明する。撮像素子３は
ＣＣＤ等であり、光学的な撮影レンズ１によってその撮
像素子３に結像された被写体情報を光電変換して電気信
号として出力する。プリプロセス部４は、ＡＧＣ機能を
持った前段増幅、及びクランプやＣＤＳなどのＡＤ変換
をする前の基本的なアナログ処理を行う。また、メイン
マイコン10の制御によって、前段増幅のＡＧＣ基準ゲイ
ンを変更することも出来る。

【００１０】ＡＤ変換部５は、アナログのＣＣＤ出力信
号をデジタルデータに変換する。

【００１１】信号処理部６はデジタル化されたＣＣＤ画
像データに、フィルタ処理、カラー化処理、ニー処理、
色変換処理などの処理を施し、例えばＹＣｒＣｂ形式で
メモリコントローラ９に出力する。他方、信号処理部６
にはＤＡ変換器も内蔵されており、ＡＤ変換部５から入
力されるカラー化された映像信号や、メモリコントロー
ラ９から逆に入力される画像データをアナログ信号とし
て出力することもできる。これらの機能切り替えはメイ
ンマイコン10とのデータ交換によって行われ、必要に応
じてＣＣＤ信号の露出情報やフォーカス情報、ホワイト
バランス情報をメインマイコン10へ出力することもでき
る。

【００１２】メモリコントローラ９では、信号処理部６
から入力されるデジタル画像データをフレームメモリ11
に蓄積したり、逆にフレームメモリ11の画像データを信
号処理部６に出力する。フレームメモリ11は少なくとも
１画面以上の画像データを蓄積できる画像メモリであ
り、ＶＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭなどが一般的に使用
されるが、ここではＣＰＵのバスと独立動作可能なＶＲ
ＡＭを使用している。また、このメモリをシステムメモ
リと共用しても良い。

【００１３】画像蓄積用メモリ12は本体内蔵のメモリで
あり、フレームメモリ11に撮影された画像がメインマイ
コン10で画像圧縮処理などを施された後に蓄えられる。
この画像蓄積用の内蔵メモリとしては、ＳＲＡＭ、ＤＲ
ＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどがあるが、メモリ内の画像デー
タ保存を考えるとＥＥＰＲＯＭが好ましい。

【００１４】ＰＣカードコントローラ13（ＰＣＭＣＩＡ
コントローラ）はＩＣメモリカードなどの外部記録媒体
とメインマイコン10とを接続するものであり、フレーム
メモリに撮影された画像がメインマイコン10で画像圧縮
処理などを施された後に、このＰＣカードコントローラ
13を介して外部記録媒体に記録することができる。ＰＣ
カードコントローラ13を介して接続される外部の保存用
ＩＣメモリカードとしては、ＳＲＡＭカード、ＤＲＡＭ
カード、ＥＥＰＲＯＭカード等が使用でき、モデムカー
ドやＩＳＤＮカードを利用して公衆回線を介して直接画
像データを遠隔地の記録媒体に転送しても良い。

【００１５】ストロボ部15は内蔵ストロボを発光させる
ための回路であり、ここでは撮影シーケンスを制御する
メインマイコン10によって発光タイミングが得られる。

【００１６】シリアルポートドライバ16はカメラ本体と
外部機器との情報伝送を行うための信号変換を行う。シ
リアル伝送手段としてはＲＳ−232−ＣやＲＳ−422−Ａ
などの名称で知られる推奨規格があるが、ここではＲＳ
−232−Ｃを使用している。

【００１７】サブマイコン17はカメラ本体の操作スイッ
チや液晶パネル18等のマン・マシン・インターフェイス
を制御し、メインマイコン10に必要に応じて情報伝達を
行う。ここでは、メインマイコン10との情報伝達にシリ
アル入出力端子を使用している。また、時計機能を有し
て撮影した日時を画像と共に記録するオートデートの制
御も行う。

【００１８】絞り駆動部20は、例えばオートアイリスな
どによって構成され、メインマイコン10の制御によって
光学的な絞り２を変化させる。

【００１９】フォーカス駆動部21は、例えばステッピン
グモータによって構成され、メインマイコン10の制御に
よってレンズ１の位置を変化させ、被写体の光学的なピ
ント面を撮像素子３に適正に合わせるためのものであ
る。

【００２０】撮影モードセレクタ23はカメラ本体の操作
スイッチの一部でサブマイコン17に接続され、撮影時の
画像処理と画像圧縮処理を通常撮影時（自然画モード）
と文書撮影時（文書モード）とで切り換えて処理できる
ように構成されている。

【００２１】メインマイコン10は、主として撮影、記
録、再生のシーケンスを制御し、ＣＰＵとソフトウエア
を内蔵するＲＯＭと制御に必要な作業用データの読み込
み書き込みが行われるＲＡＭを含んでいる。前記撮影モ
ードセレクタ23が文書モードを選択しているときは画像
処理手段としての動作、即ちソフトウエアにより撮影さ
れた画像データの２値化、４値化、８値化等の多値化と
その後のランレングス符号化によるデータの圧縮及び外
部メモリから読みだした文書モードの画像データの伸長
再生を実行する。また、撮影モードセレクタ23が自然画
モードを選択しているときは自然画に適した方式での撮
影画像の圧縮再生や外部機器とのシリアルポート伝送を
行う。ここで画像圧縮として、ＣＣＩＴＴとＩＳＯで規
格化されているＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts
Group）方式、或いはＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image
Experts Group）方式を使用する。また、ここではメイ
ンマイコン10でこの演算を行うようにしているが、メイ
ンマイコン10の能力次第ではＣＰＵバス上に圧縮伸張の
専用ＩＣを配して行っても良い。

【００２２】次に、撮影からメモリ記録への一連の基本
動作を説明する。

【００２３】サブマイコン17に接続している各種スイッ
チ情報よりカメラの動作モードが設定され、撮影のため
の情報がメインマイコン10にシリアル情報として出力さ
れる。この情報に応じてメインマイコン10は、メモリコ
ントローラ９、信号処理部６、プリプロセス部４、また
必要に応じてＰＣカードコントローラ13やシリアルポー
トドライバ16を設定する。

【００２４】サブマイコン17のレリーズスイッチＳ１が
押されると、サブマイコン17はその情報をメインマイコ
ン10に伝える。メインマイコン10ではＳ１信号がアクテ
ィブになったことを知ると、信号処理部６に画像入力命
令を発行し、信号処理部６は撮像素子３、プリプロセス
部４、ＡＤ変換部５を動作させてＣＣＤ画像を受け取
る。受け取ったＣＣＤ画像データを信号処理部６で基本
的な信号処理を行った上で、輝度データの高周波成分か
らフォーカス情報を、低周波成分から露出データを作成
しておく。メインマイコン10では、これらのデータを信
号処理部６から読み取り、必要に応じて絞り駆動部20や
フォーカス駆動部21、更にはプリプロセス部４のＡＧＣ
増幅器のゲイン制御を行い、適正な露出やピントが得ら
れるまで収斂をさせる。また、動作モードによっては、
信号処理部６からアナログ画像信号を出力してＮＴＳＣ
信号として外部モニタに出力する。

【００２５】露出値、ピントが適正な値に収斂した後、
サブマイコン17からメインマイコン10にレリーズスイッ
チが押されたことを示す信号が入力されると、メインマ
イコン10はメモリコントローラ９に取り込みの命令を出
力する。また、必要に応じて取り込み画像のフィールド
タイミングでストロボ部15に発光信号を出力する。メモ
リコントローラ９で画像の取り込み命令を受けると、信
号処理部６からの同期信号を検出し、所定のタイミング
で信号処理部６から出力されるＹＣｒＣｂ形式などの画
像データをフレームメモリ11に取り込む。フレームメモ
リ11が画像の取り込みを終了すると、メモリコントロー
ラ９は取り込みが終了したことを示すステータスを表示
し、これをメインマイコン10が読み取ることによって、
メインマイコン10で撮影が終了したことを知る。

【００２６】撮影が終了した後にメインマイコン10では
必要に応じて画像圧縮を行い、画像蓄積用メモリ12、外
部接続されているＰＣカード、或いは外部シリアルポー
トに接続されているパーソナルコンピュータへ画像デー
タを転送する。

【００２７】再生表示動作ではメインマイコン10が、画
像蓄積用メモリ12、外部接続されているＰＣカード、或
いは外部シリアルポートに接続されているパーソナルコ
ンピュータから画像データを読み取り、必要に応じて画
像の伸張を行いフレームメモリ11に書き込む。この後、
信号処理部６とメモリコントローラ９に画像を表示する
ための命令を発行すると、メモリコントローラ９でフレ
ームメモリ11より画像データを読みとり、信号処理部６
を介しビデオアンプ７を経てＮＴＳＣ出力端子であるコ
ネクタ８へ画像のアナログ信号を出力する。

【００２８】このようにしてカメラの撮影、記録、再
生、表示、伝送の機能は達成される。

【００２９】ここで、２値化による階調の圧縮について
説明する。ＣＣＤ出力信号は、256階調出力の場合１画
素につき８ビットのデータを持っているが、２値化する
ことにより、文字として認識される部分と、認識されな
い部分に２分化されて表現される。即ち256 階調８ビッ
トが２階調１ビットで表現できるようにする。さて、図
２（Ａ）に文書を撮影した場合の、信号処理部から出力
された画像データの一例を示す。図は８画素×８画素の
大きさの画像データであるとする。ＣＣＤ出力信号が25
6 階調（自然画）表現の場合、図２においてＡは白色
部、Ｂは淡い灰色部、Ｃは濃い灰色部、Ｄは黒色部で表
されているものとする。図２（Ａ）には左上部と右下部
には淡い灰色部分Ｂが、右中部に濃い灰色部分Ｃがそれ
ぞれ存在するが、このようなデータ変換を行うことによ
り、灰色部分が２値化された結果、白となり図２（Ｂ）
のような中間調のない文書表現（文字、線画）に適した
画像が得られる。

【００３０】このように文書表現（文字、線画）に際し
て２値化により得られる画像データは、自然画出力によ
り得られる画像データより鮮明で、画像の汚れやノイズ
に基づく画質の劣化の少ない良質の画像データが得られ
る上、高いデータの圧縮率が得られ効率的なメモリの有
効利用が実現できる この場合のデータ圧縮量は もとのデータ量は 縦８（画素）×横８（画素）×８（ビット）＝512（ビ
ット）に対し ２値化後のデータ量は 縦８（画素）×横８（画素）×１（ビット）＝64（ビッ
ト）となるから 必要なデータ量は 64（ビット）／512（ビット）＝１（ビット）／８（ビ
ット）＝１／８ にデータ圧縮できたことになる。

【００３１】上記のようにして得られた画像データは予
測符号化手段を用いて、ランレングス符号化に適したデ
ータに変換したのち、ランレングス符号化による符号化
を行う。

【００３２】このようにして完成された画像圧縮データ
をＰＣカード等の外部メモリに記録する。

【００３３】なおこの場合、ランレングス符号化による
符号化によれば画像データの圧縮は元データに対して１
／10〜１／30とすることが出来るから全体として１/160
程度の圧縮が可能である。

【００３４】実施例２ 図３（Ａ）に少々かすれた文字（部分Ｘ、Ｙ）を含む文
書を撮影した場合における画像データの自然画出力の一
部を示す。この場合の画像データは１画素につき８ビッ
トのデータを持っているが、４値化することにより、文
字として認識する部分と、しない部分は４分化し、１画
素当たりのデータは２ビットで表現できるようにする。
このようなデータ変換を行うことにより、図３（Ｂ）中
央部のようにかすれた部分も見やすくなり、文書（線画
文字）表現に適した画像が得られる。得られた画像デー
タは、例えば予測符号化手段を用いて、ランレングス符
号化に適したデータに変換した後、ランレングス符号化
により符号化を行う。このようにして完成した画像圧縮
データをＰＣカード等の外部メモリに記録する。

【００３５】４値化する場合のデータ圧縮量は もとのデータ量は 縦８（画素）×横８（画素）×８（ビット）＝512（ビ
ット）に対し ４値化後のデータ量は 縦８（画素）×横８（画素）×２（ビット）＝128（ビ
ット）となるから 必要なデータ量は 128／512＝２（ビット）／８（ビット）＝１／４ にデ
ータ圧縮できたことになる。

【００３６】実施例３ 実施例２では、８ビットのデータを４値化し、２ビット
のデータに変換したが、本実施例では、８値化を行い、
３ビットのデータに変換することで、さらに線画、文
字、文書としての表現階調を拡げる。以後の処理は上記
処理と同じである。

【００３７】８値化する場合のデータ圧縮量は もとのデータ量は 縦８（画素）×横８（画素）×８（ビット）＝512（ビ
ット）に対し ４値化後のデータ量は 縦８（画素）×横８（画素）×３（ビット）＝192（ビ
ット）となるから必要なデータ量は 192／512＝３（ビット）／８（ビット）＝３／８ にデ
ータ圧縮できたことになる。

【００３８】実施例４ 実施例３では、８ビットのデータを８値化し、３ビット
のデータに変換したが、本実施例では、16値化を行い、
４ビットのデータに変換することで、さらに表現階調を
拡げる。以後の処理は上記処理と同じである。

【００３９】16値化する場合のデータ圧縮量は もとのデータ量は 縦８（画素）×横８（画素）×８（ビット）＝512（ビ
ット）に対し 16値化後のデータ量は 縦８（画素）×横８（画素）×４（ビット）＝256（ビ
ット）となるから必要なデータ量は 256／512＝４（ビット）／８（ビット）＝１／２ にデ
ータ圧縮できたことになる。

【００４０】なお、本発明における画像データの多値化
は、16値を越えると必要とするデータ量が50％を越えて
圧縮効果が小さくなること、ランレングス符号化による
圧縮効果が小さくなること、文書撮影に際し鮮明な画像
を得られる効果が減少することにより不適当となるので
16値以上の多値化は採用しない。

【００４１】以上実施例１から実施例４までにおける多
値化とランレングス符号化はメインマイコン10において
ＲＯＭに内蔵されているソフトウエアで実施されるがそ
の際の計算手順を図４のフローチャートに示す通りであ
る。

【００４２】実施例５ 本実施例においては、文書撮影時の画像データの２値化
により画像データの圧縮を行うまでは実施例１と同じで
あるが、その後の画像データの圧縮は画像が白か黒かの
２値画像、即ち無彩色少階調の静止画の画像データの圧
縮に適したＪＢＩＧというデータ圧縮手段を用いて、符
号化を行う。この際の計算手順を図５のフローチャート
に示す通りである。

【００４３】なお上記各実施例の説明において、自然画
撮影用手段として、通常撮影時に用いられる画像データ
の圧縮は、有彩色多階調の静止画の画像圧縮に適したＪ
ＰＥＧ圧縮手順により図６のフローチャートに示す手順
によって行われている。

【００４４】このようにして完成した画像圧縮データを
ＰＣカード等の外部メモリに記録する。

【００４５】

【発明の効果】自然画に適した圧縮手段では、対象とな
る画像が文書であっても、圧縮率1/20〜1/30程度が限界
であるが、本発明によれば、文書は、最高1/160程度の
圧縮率が見込まれ、さらにロスレスなので、正確な文字
の再現が可能となる。

【００４６】本発明によれば、撮影対象が文書であって
も自然画であってもそれぞれの場合に適した鮮明な画像
と効率的に圧縮率の選定に基づく多量の画像データの記
録が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】デジタルスチルカメラのブロック図である。

【図２】ＣＣＤにて文書を撮影した場合の、画像データ
の自然画出力と、自然画出力を２値化して得られた画像
データの出力の一例を示す。

【図３】少々かすれた文字を含む文書を撮影した場合に
おける画像データの自然画出力と、自然画出力を４値化
して得られた画像データの出力の一例を示す。

【図４】文書撮影モードにおける画像データ圧縮時のフ
ローチャートである。

【図５】文書撮影モードにおける他の実施例における画
像データの圧縮を示すフローチャートである。

【図６】本発明における自然画の画像データの圧縮を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ３ 撮像素子 ４ プリプロセス部 ６ 信号処理部 ９ メモリコントローラ 10 メインマイコン 11 フレームメモリ 12 画像蓄積用メモリ 13 ＰＣカードコントローラ 15 ストロボ部 23 撮影モードセレクタ

フロントページの続き (72)発明者 田村 知章 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像した光画像を電気信号に変換する撮
   像手段と、前記撮像手段から得られる電気信号をデータ
   圧縮する複数の圧縮手段と、前記データ圧縮されたデー
   タを記録媒体に記録する記録手段と、通常撮影モードと
   文書撮影モードとを切り換えて撮影可能とした切り換え
   手段を備えたデジタルスチルカメラにおいて、前記圧縮
   手段は有彩色多階調の静止画の画像圧縮に適した自然画
   圧縮用手段と、無彩色少階調の静止画の画像データの圧
   縮に適した文書圧縮用手段とを備え、通常撮影モードを
   選択しているときは自然画圧縮用手段を用いて画像デー
   タの圧縮を行い、文書撮影モードを選択しているときに
   は文書圧縮用手段を用いて画像データの圧縮を行うこと
   を特徴とするデジタルスチルカメラ。
2. 【請求項２】 前記自然画圧縮用手段として、ＪＰＥＧ
   （ジョイント フォトグラフィック エキスパーツ グ
   ループ）方式の画像圧縮手段を用いたことを特徴とする
   請求項１記載のデジタルスチルカメラ。
3. 【請求項３】 前記文書圧縮用手段として、画像データ
   を２値化する手段を用いてデータ圧縮を行うことを特徴
   とする請求項１または請求項２記載のデジタルスチルカ
   メラ。
4. 【請求項４】 前記文書圧縮用手段として、画像データ
   を４値化する手段を用いてデータ圧縮を行うことを特徴
   とする請求項１または請求項２記載のデジタルスチルカ
   メラ。
5. 【請求項５】 前記文書圧縮用手段として、画像データ
   を８値化する手段を用いてデータ圧縮を行うことを特徴
   とする請求項１または請求項２記載のデジタルスチルカ
   メラ。
6. 【請求項６】 前記文書圧縮用手段として、画像データ
   を１６値化する手段を用いてデータ圧縮を行うことを特
   徴とする請求項１または請求項２記載のデジタルスチル
   カメラ。
7. 【請求項７】 前記文書圧縮用手段として、ＪＢＩＧ
   （ジョイント バイレベル イメージ エキスパーツ
   グループ）方式の画像圧縮手段を用いて画像データのデ
   ータ圧縮を行うことを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載のデジタルスチルカメラ。