KR100819808B1 - 촬상 장치 및 촬상 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손 떨림이 없는 화상이나 피사체가 흐르지 않는 화상을 촬영할 수 있는, 신규이면서 개량된 촬상 장치 및 촬상 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 1회의 촬영 동작으로 노광 시간을 시분할하여 복수의 화상을 촬상하는 촬상 장치로서, 하나의 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 비교 영역을 설정하는 비교 영역 설정부와, 상기 비교 영역에서의 하나의 화상을 기억하는 화상 기억부와, 다른 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 상기 하나의 화상에 대응하는 다른 화상을 검출하고 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상의 상대적인 위치 어긋남을 검출하는 어긋남 검출부와, 상기 상대적인 위치 어긋남을 제거하여, 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상이 일치하도록 화상을 합성하는 화상 합성부를 포함하는 촬상 장치 및 촬상 방법을 제공한다.

Description

촬상 장치 및 촬상 방법{Photographing apparatus, and photographing method}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치의 구성에 대해서 설명하는 설명도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 CPU의 구성에 대해서 설명하는 설명도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 방법에 대해서 설명하는 흐름도이다.

도 4는 화상의 일례를 나타내는 설명도이다.

도 5는 연속하여 촬영하는 화상의 일례를 나타내는 설명도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 합성 화상의 일례를 나타내는 설명도이다.

도 7은 종래의 기술에 따른 합성 화상을 나타내는 설명도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 촬상 장치 102: 줌 렌즈

102a, 104a, 106a: 구동 장치 104: 조리개

106: 초점 렌즈 108: CCD 소자

110: CDS 회로 112: A/D 변환기

114: 화상 입력 콘트롤러 116: 화상 신호 처리부

118: 화상 합성부 120: 압축 처리부

122: LCD 드라이버 124: LCD

126: 타이밍 발생기 128: CPU

132: 조작부 133: 셔터 버튼

134: 메모리 136: VRAM

138: 미디어 콘트롤러 140: 기록 미디어

142a, 142b, 142c: 모터 드라이버 152: 적정 AE 레벨 산출부

154: 노광 제어부 156: 합초 위치 검출부

158: 비교 영역 설정부 160: 어긋남 검출부

170, 170a, 170b, 170c, 170d, 170e, 180a, 180b: 화상

176: 초점 검출 영역

본 발명은 촬상(撮像) 장치 및 촬상 방법에 관한 것으로, 특히, 손 떨림이 없는 화상과 피사체가 흐르지 않는 화상을 촬영할 수 있는 촬상 장치 및 촬상 방법에 관한 것이다.

시간적으로 연속하여 촬영한 복수의 화상을 합성함에 있어, 손 떨림 등에 의 한 화상의 어긋남을 제거하도록 합성함으로써, 전자적으로 손 떨림을 보정하는 촬상 장치가 있다.

손 떨림을 보정하기 위해서는, 합성하는 각 화상에 있어서 비교하는 영역을 설정하고, 그 영역의 어긋남의 양을 검출할 필요가 있다. 여기서, 주요한 피사체가 움직이고 있는 경우, 예를 들어, 주행중의 자동차나 전차 등을 촬영하는 경우를 생각하면, 주요 피사체와 배경에서 각각 어긋남의 양이 다르다. 여기서, 주요 피사체가 아니라 배경을 비교대상으로 하여 화상의 합성을 수행한다면, 배경은 흔들리지 않지만 주요 피사체가 흔들려 촬영된다.

그래서, 예를 들어, 일본특허공개 2004-158905호에는 촬영할 때에 카메라를 고정하여 촬영함으로써, 이동하는 피사체를 검출하여 그 피사체를 비교대상으로 하는 기술이 개시되어 있다.

그렇지만, 상기 일본특허공개 2004-158905호에 기재된 기술에 있어서는, 촬영자가 이동하는 피사체에 맞추어 카메라를 패닝(panning)시키면, 배경 자체를 이동하는 피사체로 인식해 버려, 배경은 흔들리지 않지만, 피사체가 흔들려 촬영되어 버리는 문제점이 있었다.

본 발명의 주된 목적은, 손 떨림이 없는 화상과 피사체가 흐르지 않는 화상을 촬영할 수 있는, 신규이면서 개량된 촬상 장치 및 촬상 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 1회의 촬영 동작으로 노광 시간을 시분할하여 복수의 화상을 촬상하는 촬상 장치로서, 하나의 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 비교 영역을 설정하는 비교 영역 설정부와, 상기 비교 영역에서의 하나의 화상을 기억하는 화상 기억부와, 다른 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 상기 하나의 화상에 대응하는 다른 화상을 검출하고 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상의 상대적인 위치 어긋남을 검출하는 어긋남 검출부와, 상기 상대적인 위치 어긋남을 제거하여, 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상이 일치하도록 화상을 합성하는 화상 합성부를 포함하는 촬상 장치를 개시한다.

여기서, 상기 비교 영역은 초점 검출 영역일 수 있다.

또한, 본 발명은, 1회의 촬영 동작으로 노광 시간을 시분할하여 복수의 화상을 촬상하는 촬상 방법으로서, 하나의 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 비교 영역을 설정하는 비교 영역 설정 단계와, 상기 비교 영역에서의 하나의 화상을 기억하는 화상 기억 단계와, 다른 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 상기 하나의 화상에 대응하는 다른 화상을 검출하고 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상의 상대적인 위치 어긋남을 검출하는 어긋남 검출 단계와, 상기 상대적인 위치 어긋남을 제거하여 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상이 일치하도록 화상을 합성하는 화상 합성 단계를 포함하는 촬상 방법을 개시한다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 촬상 장치에 대해 설명하는 설명도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)는 줌 렌즈(102), 조리개(104), 초점 렌즈(106), 구동 장치(102a, 104a, 106a), CCD(Charge Coupled Devices) 소자(108), 앰프 일체형의 CDS(Correlated Double Sampling) 회로(110), A/D 변환기(112), 화상 입력 콘트롤러(114), 화상 신호 처리부(116), 화상 합성부(118), 압축 처리부(120), LCD(Liquid Crystal Display) 드라이버(122), LCD(124), 타이밍 발생기(126), CPU(Central Processing Unit)(128), 조작부(132), 셔터 버튼(133), 메모리(134), VRAM(Video Random Access Memory)(136), 미디어 콘트롤러(138), 기록 미디어(140) 및 모터 드라이버(142a, 142b, 142c)를 포함한다.

이하, 도 1을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)의 구성에 대해 설명한다.

줌 렌즈(102)는, 구동 장치(102a)에 의해 광축(光軸) 방향으로 전후하여 이동시킴으로써 초점 거리가 연속적으로 변화하는 렌즈로서, 피사체의 크기를 변화하여 촬영하는 기능을 수행한다.

조리개(104)는, 화상을 촬영할 때에 구동 장치(104a)에 의해 CCD 소자(108)에 들어오는 광량의 조절을 행한다.

초점 렌즈(106)는, 구동 장치(106a)에 의해 광축 방향으로 전후하여 이동시킴으로써, 피사체의 초점을 조절한다.

본 실시예에 있어서, 줌 렌즈(102) 및 초점 렌즈(106)의 매수는 각각 1장으 로 이루어져 있는데, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 줌 렌즈(102)의 매수는 2장 이상이어도 되고, 초점 렌즈(106)의 매수도 2장 이상이어도 된다.

CCD 소자(108)는, 줌 렌즈(102), 조리개(104) 및 초점 렌즈(106)로부터 입사된 광을 전기신호로 변환하기 위한 소자이다.

본 실시예에 있어서는, 전자 셔터에 의해 입사광을 제어하여, 전기신호를 추출하는 시간을 조절하고 있는데, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 메카 셔터를 이용하여 입사광을 제어하여, 전기신호를 추출하는 시간을 조절해도 된다.

본 실시예에서는 CCD 소자(108)를 사용하고 있는데, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않으며, CCD 소자(108) 대신에 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)소자를 이용해도 되고, 또한 그 밖의 이미지 센서를 이용해도 된다. 여기서, CMOS소자는, CCD 소자보다도 고속으로 피사체의 영상광을 전기 신호로 변환할 수 있으므로, 피사체를 촬영하고 나서 화상의 합성 처리를 행하기까지의 시간을 단축할 수 있다.

CDS 회로(110)는, CCD 소자(108)로부터 출력된 전기신호의 잡음을 제거하는, 샘플링 회로의 일종인 CDS 회로와, 잡음을 제거한 후에 전기신호를 증폭하는 앰프가 일체가 된 회로이다. 본 실시예에서는 CDS 회로와 앰프가 일체가 된 회로를 이용하여 촬상 장치(100)를 구성하고 있는데, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, CDS 회로와 앰프를 별개의 회로로 구성해도 된다.

A/D 변환기(112)는, CCD 소자(108)에서 생성된 전기신호를 디지털 신호로 변환하여 화상의 생(生)데이터(화상 데이터)를 생성한다.

화상 입력 콘트롤러(114)는, A/D 변환기(112)에서 생성된 화상의 생데이터(화상 데이터)를 메모리(134)에 입력하는 작용을 제어한다.

화상 신호 처리부(116)는, CCD 소자(108)로부터 출력된 전기신호나, 화상 합성부(118)에서 합성한 화상에 대해, 광량의 게인 보정이나 화이트 밸런스의 조정을 행하는 것이다.

화상 합성부(118)는, 촬영한 복수의 화상의 합성을 행하는 것이다. 화상 합성부(118)의 형태는, 화상의 합성을 행하는 회로이어도 되고, 화상의 합성을 행하기 위한 컴퓨터 프로그램이어도 된다.

압축 처리부(120)는, 화상 합성부(118)에서 합성한 화상을 적절한 형식의 화상 데이터로 압축하는 압축처리를 행한다. 화상의 압축형식은 가역 형식 또는 비가역 형식이어도 된다. 적절한 형식의 예로서, JPEG(Joint Photographic Experts Group)형식이나 JPEG2000형식으로 변환해도 된다.

LCD(124)는, 촬영 조작을 행하기 전의 라이브 뷰 표시나, 촬상 장치(100)의 각종 설정 화면이나 촬영한 화상의 표시 등을 행한다. 화상 데이터나 촬상 장치(100)의 각종 정보의 LCD(124)에의 표시는, LCD 드라이버(122)를 개재하여 행해진다.

타이밍 발생기(126)는, CCD 소자(108)에 타이밍 신호를 입력한다. 타이밍 발생기(126)로부터의 타이밍 신호에 의해 셔터 속도가 결정된다. 즉, 타이밍 발생 기(126)로부터의 타이밍 신호에 의해 CCD 소자(108)의 구동이 제어되고, CCD 소자(108)가 구동하는 시간 내에 피사체로부터의 영상광을 입사함으로써, 화상 데이터의 기초가 되는 전기 신호가 생성된다.

CPU(128)는, CCD 소자(108)나 CDS 회로(110) 등에 대해 신호계의 명령을 처리하거나, 조작부(132)의 조작에 대한 조작계의 명령을 처리한다. 본 실시예에 있어서는 CPU를 하나만 포함하고 있는데, 신호계의 명령과 조작계의 명령을 개별의 CPU에서 처리하도록 해도 된다.

조작부(132)는, 촬상 장치(100)의 조작을 행하거나, 촬영시의 각종의 설정을 행하기 위한 부재가 배치되어 있다. 조작부(132)에 배치되는 부재에는, 전원 버튼, 촬영 모드나 촬영 드라이브 모드의 선택 및 효과 파라미터의 설정을 행하는 십자키 및 선택 버튼 등이 배치된다.

셔터 버튼(133)은, 촬영조작을 행하기 위한 것으로, 반누름 상태(이하, 셔터 버튼(133)의 반 누름 상태를 「S1 상태」라고도 칭함)에서 피사체를 합초하고, 완전 누름 상태(이하, 셔터 버튼(133)의 완전 누름 상태를 「S2 상태」라고도 칭함)에서 피사체의 촬상을 행한다.

메모리(134)는, 본 발명의 화상 기억부의 일례로서, 촬영한 화상이나 화상 합성부(118)에서 합성한 화상을 일시적으로 기억하는 것이다. 메모리(134)는, 복수의 화상을 기억할 수 있는 만큼의 기억용량을 갖고 있다. 메모리(134)로부터의 화상의 독출(讀出) 및 메모리(134)로의 화상의 기입은 화상 입력 콘트롤러(114)에 의해 제어된다.

VRAM(136)은, LCD(124)에 표시하는 내용을 유지하는 것으로, LCD(124)의 해상도나 최대 발색수는 VRAM(136)의 용량에 의존한다.

기록 미디어(140)는, 화상 기록부의 일례로서, 촬영한 화상이나 화상 합성부(118)에서 합성한 화상을 기록하는 것이다. 기록 미디어(140)에의 입출력은, 미디어 콘트롤러(138)에 의해 제어된다. 기록 미디어(140)에는, 플래시 메모리에 데이터를 기록하는 카드형의 기억장치인 메모리 카드를 이용할 수 있다.

모터 드라이버(142a, 142b, 142c)는 줌 렌즈(102), 조리개(104) 및 초점 렌즈(106)를 동작시키는 구동 장치(102a, 104a, 106a)의 제어를 행한다. 모터 드라이버(142a, 142b, 142c)를 개재하여 줌 렌즈(102), 조리개(104) 및 초점 렌즈(106)를 동작시킴으로써, 피사체의 크기나 광량(光量), 초점의 조절을 행한다.

이상, 도 1을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치에 대해 설명하였다. 다음에, 도 2를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치의 CPU의 구성에 대해서 설명한다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 관한 CPU(128)의 구성에 대해 설명하는 설명도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 관한 CPU(128)는, 적정 AE 레벨 산출부(152), 노광 제어부(154), 합초 위치 검출부(156), 비교 영역 설정부(158) 및 어긋남 검출부(160)를 포함한다.

적정 AE 레벨 산출부(152)는, 촬상 장치(100)에서 자동 노광을 행하고, EV(Exposure Value) 값을 취득한다. 취득한 EV 값에 기초하여, 적정한 조리개 값 및 셔터 속도의 세트가 정해진다. EV 값은, 조리개 값이 F1, 셔터 속도가 1초일 때에 적절한 노출이 얻어지는 광량을 EV=0으로 하고, 조리개 값이나 셔터 속도를 변화시킴으로써 EV 값이 변화한다. EV 값은, F를 조리개 값, T를 셔터 속도로 하여, EV=log₂(F²/T)의 수학식으로 구할 수 있다. 따라서, 같은 조리개 값에서는 셔터 속도가 고속이 될수록 EV 값이 상승하고, 같은 셔터 속도에서는 조리개 값을 크게 할수록 EV 값이 상승한다. 적정 AE 레벨 산출부(152)에서는, 촬영한 화상의 AF 평가값 및 AE(Auto Exposure: 자동 노광) 평가값의 산출을 행한다.

노광 제어부(154)는, 적정 AE 레벨 산출부(152)에서 산출한 셔터 속도에 의한 노광 시간에 기초하여, 피사체를 촬영할 때의 노광 시간을 결정한다. 결정한 노광 시간에 기초하여, 피사체로부터의 영상광의 CCD 소자(108)에의 입사 시간을 제어한다.

합초 위치 검출부(156)는, 노광 제어부(154)에서의 제어에 의해 CCD 소자(108)에 피사체로부터의 영상광이 입사되고, 생성된 화상 데이터의 AF 평가값으로부터 피사체의 합초 위치를 검출하는 것이다.

비교 영역 설정부(158)는, 1회의 촬영 조작으로 촬영한 복수의 화상을 합성할 때에, 1장째의 화상의 합초 영역에 포함되는 화상을 비교 영역 데이터로서 설정하는 것이다. 화상 합성부(118)에서 화상을 합성할 때에, 비교 영역 설정부(158)에서 설정한 비교 영역 데이터가 일치하도록 화상을 합성한다.

어긋남 검출부(160)는, 1장째의 화상에서의 비교 영역 데이터와 2장째 이후 의 각 화상에서의 비교 영역 데이터의 사이의 상대적인 위치의 어긋남 량을 검출하는 것이다. 화상 합성부(118)에서 화상을 합성할 때에는, 어긋남 검출부(160)에서 검출한 상대적 위치의 어긋남 량이 없도록, 각 화상의 합성을 행한다.

이상, 도 2를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치의 CPU의 구성에 대해 설명하였다. 다음에, 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 방법에 대해서 설명한다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 방법에 대해 설명하는 흐름도이다.

우선, 피사체를 촬영하기 전에 피사체의 합초 처리를 행한다. 피사체의 합초 처리를 행하는 데는, 최초로 셔터 버튼(133)을 S1 상태로 하여, S1 상태에 의한 S1 동작을 개시한다(단계 S110).

셔터 버튼(133)의 S1 동작을 개시하면, 다음에 초점 렌즈(106)를 피사체의 근거리 측에서 원거리 측으로 동작시키면서 피사체의 노광 처리를 행함으로써, 화상 신호 처리부(116)에서 AF 평가값을 산출한다(단계 S112).

그리고, 합초 위치 검출부(156)에서 AF 평가값의 피크에 대응하는 피사체의 합초 위치를 검출한다(단계 S114).

그리고, 구동 장치(106a)가 초점 렌즈(106)를 구동시키되, 피사체에 합초하는 위치로 초점 렌즈(106)를 구동시켜, 합초 처리를 완료한다(단계 S116).

또한, 촬영자가 촬상 장치(100)를 촬영 시에 셔터 속도(노광 시간)나 조리개 값 등의 촬영 조건을 자동적으로 설정하는 자동 노광 모드로 설정하고 있는 경우에 는, 셔터 버튼(133)의 S1 동작으로 피사체의 합초 처리를 행할 때에, 적정 AE 레벨 산출부(152)에서 적절한 셔터 속도나 조리개 값 등의 촬영 조건을 설정한다. 물론, 자동 노광을 행하지 않고, 셔터 속도 및/또는 조리개 값을 촬영자가 조작부(132)를 조작하여 수동(매뉴얼)으로 설정해도 된다. 촬영자가 셔터 속도를 수동으로 설정한 경우에는, 적정 AE 레벨 산출부(152)에서 적정한 조리개 값을 산출함으로써 자동적으로 촬영 조건을 설정하고, 조리개 값을 수동으로 설정한 경우에는, 적정 AE 레벨 산출부(152)에서 적정한 셔터 속도를 산출함으로써 촬영 조건을 자동적으로 설정한다.

본 실시예에 있어서는, 도 4에 나타낸 바와 같은, 피사체로서 전차(172)와 산(174)이 포함되는 화상(170)을 촬영하는 경우에 있어서, 셔터 버튼(133)의 S1 동작을 행한 결과, 조리개 값을 F4.0으로 설정하고, 감도(게인)를 ISO100 상당하는 값으로 설정하고, 셔터 속도를 1/60초로 설정한다. 여기서, 조리개 값, 감도, 셔터 속도의 세트는 일례에 불과할 뿐이고, 이에 제한되지 않는다. 또한, 셔터 버튼(133)의 S2 동작 시에 한번에 5장의 화상을 촬영하는 설정으로 한 경우, 1장당 노광 시간을 1/60÷5=1/300초로 설정한다.

또한, 셔터 버튼(133)의 S2 동작 시에 한번에 촬영하는 화상의 매수는, 조작부(132)의 조작에 의해 설정해도 되고, 피사체의 초점 거리로부터 산출할 수 있는 손 떨림이 발생하지 않는 한계의 셔터 속도인, 손 떨림 한계 셔터 속도로부터 결정해도 된다. 손 떨림 한계 셔터 속도는, 초점 렌즈(106)의 초점 거리를 f(mm)로 하면, 대략 1/f(초)로 구할 수 있다.

피사체의 합초 위치를 검출하는 데는, 화상(170) 중의 초점 검출 영역(176)의 화상 데이터에 대해 AF 평가값을 산출함으로써 행한다. 합초 위치의 검출은, 이른바 등산(登山)법에 의해 행한다.

피사체의 합초 위치에 초점 렌즈(106)를 구동시키면, 셔터 버튼(133)의 S1 동작이 종료하고, 셔터 버튼(133)이 눌려 있지 않은 상태에 있는지의 여부를 CPU(128)가 판단한다(단계 S118). 이 때, 셔터 버튼(133)의 S1 동작이 종료하고, 셔터 버튼(133)이 눌려 있지 않은 상태에 있는 경우에는 처리를 종료한다.

한편, 셔터 버튼(133)의 S1 동작이 종료하지 않은 경우에는, 셔터 버튼(133)이 S2 상태에 있고, S2 동작을 개시하고 있는지의 여부를 판단한다(단계 S120). 셔터 버튼(133)이 S2 상태로 되어 있지 않은 경우에는 단계 S118로 되돌아간다.

한편, 셔터 버튼(133)이 눌려서 S2 상태로 된 경우에는, 피사체의 노광 처리를 개시하여 촬상 동작을 행한다(단계 S122). 피사체의 촬상 동작은, 자동 노광에 의해 설정되거나, 또는 매뉴얼에서 설정한 셔터 속도나 조리개 값으로 행한다.

촬상 동작이 개시되면, 피사체로부터의 영상광이, 설정된 노광 시간 동안에 CCD 소자(108)로 입사된다. 설정된 노광 시간이 경과하면, CCD 소자(108)로의 영상광의 입사를 정지하고, CCD 소자(108)로부터 화상 데이터를 판독한다(단계 S124). 판독한 화상 데이터는, 메모리(134)에 일시적으로 기억한다.

화상 데이터의 판독이 완료하면, 설정한 매수의 화상의 도입이 종료했는지의 여부를 판단한다(단계 S126). 설정한 매수의 화상의 도입이 종료하지 않으면, 상기 단계 S122로 되돌아가서 다시 설정된 노광 시간에 의한 노광 처리를 행한다. 한편, 설정한 매수의 화상의 도입이 종료하면, 도입한 복수의 화상의 합성 처리를 행한다.

본 실시예에 있어서는, 시간의 경과에 따라, 전차(172)가 우에서 좌로 주행하고 있는 장면을 촬영자가 촬상 장치(100)를 이용하여 한 번의 촬영조작에 의해 촬영한다. 촬영한 결과, 도 5a 내지 도 5e의 5장의 화상(170a, 170b, 170c, 170d, 170e)을 촬영한다.

복수의 화상의 합성처리를 행할 때에는, 우선 화상의 비교 영역을 설정한다(단계 S128). 본 실시예에서의 화상의 비교 영역은, 복수의 화상 안, 최초로 촬영한 1장째의 화상에서의 초점 검출 영역의 화상을 설정한다. 도 4에 나타낸 화상(170)에 있어서는, 초점 검출 영역(176)이 비교 영역이 된다.

화상의 비교 영역을 설정하면, 다음에 어긋남 검출부(160)에서 1장째의 화상의 비교 영역에서의 하나의 화상과 2장째 이후에서의 하나의 화상에 대응하는 다른 화상의 사이의 상대적인 어긋남의 양을 검출한다(단계 S130).

여기서, 어긋남의 양은, 1장째의 화상(170a)에서의 비교 영역이 2장째 이후의 화상의 어느 부분에 포함되어 있는지에 따라 검출한다. 2장째 이후의 각 화상에서의 비교 영역의 검출에는, 패턴 매칭법 등의 주지의 기술을 이용할 수 있다.

각 화상에서의 1장째의 화상(170a)에서의 비교 영역과의 어긋남의 양을 검출하면, 화상 합성부(118)에 있어서, 각 화상에서의 비교 영역이 일치하도록 각 화상을 합성함으로써, 각 화상의 상대적인 위치 어긋남을 제거하여 합성화상을 생성한다(단계 S132).

화상 합성부(118)에서 생성한 합성 화상의 일례를 도 6에 나타낸다. 도 6에 나타내는 합성 화상(180a)은, 도 5a 내지 도 5e에 나타낸 바와 같은 5장의 화상(170a~170e)을 합성한 결과 생성된 것이다.

여기서, 화상(170a~170e)에서는, 전차(172)가 시간의 경과와 함께 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하고 있는데, 최초의 화상(170a)의 비교 영역으로서 전차(172)의 선두부분을 설정하고 있으므로, 전차(172)의 선두부분이 일치하도록 화상(170a~170e)을 합성함으로써, 도 6에 나타내는 바와 같은, 전차(172)가 일치하고 배경의 산(174)이 흐르고 있는 것과 같은 화상(180a)을 생성할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따라 생성한 화상과, 전술한 종래의 기술에 따라 생성한 화상의 비교를 수행하여, 본 발명의 특징을 보다 명확히 살펴보면 다음과 같다.

종래의 복수의 화상을 합성하여 이동하는 피사체를 촬영하는 방법에 있어서는, 상기 일본특허공개 2004-158905호에 기재된 기술과 같이 카메라를 고정하여 이동하는 피사체를 포함하는 복수의 화상을 촬영하고, 그 복수의 화상 중에서 이동하고 있는 피사체를 검출하며, 그 이동하고 있는 피사체가 일치하도록 합성하는 방법이 있다.

그러나, 상기 일본특허공개 2004-158905호에 개시된 방법에서는, 카메라를 고정하지 않으면 이동하는 피사체를 촬영할 수 없고, 종래의 이동 촬영과 같이 카메라를 흔들면서(패닝하여) 촬영할 수는 없다. 피사체의 동작속도가 느리면, 피사체에 합초하는 것도 가능하지만, 자동차나 전차와 같이 빠른 속도로 이동하는 피사체를 촬영할 때에는, 촬상 장치의 동작의 타임 래그에 의해 피사체를 중앙의 초점 검출 영역에 잡는 것이 어렵거나, 카메라를 흔들면서 촬영하면, 배경을 주요 피사 체로 착각하여 도 7에 나타낸 바와 같이, 배경이 아니라 주요 피사체가 흔들린 화상(180b)이 촬영되어 버린다.

반면에, 본 실시예에 따르면, 한번의 촬영 조작으로 복수의 화상을 촬영 가능한 촬상 장치에 있어서, 최초의 화상의 촬영 시에, 주요한 피사체에 합초함으로써, 주요한 피사체가 움직이거나, 움직이지 않는 경우 모두에도, 또한 촬상 장치를 패닝하거나, 패닝하지 않는 경우 모두에도, 촬영자가 의도하는 주요한 피사체를 확실히 검출할 수 있고, 주요한 피사체가 흔들리지 않은 화상을 촬영할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

예를 들어, 상기 실시예에서의 촬상 장치(100)의 구성요소의 일부는, 촬상 장치(100)의 내부에 기억된 컴퓨터 프로그램이어도 되고, 각 부의 기능을 실행하는 마이크로 프로세서 등의 하드웨어이어도 된다.

또한, 상기 실시예에 있어서는 비교 영역으로서 초점 검출 영역을 이용하였지만, 초점 검출 영역 이외의 영역을 비교 영역으로서 설정해도 된다. 또한, 비교 영역은 2개 이상이어도 되고, 초점 검출 영역을 복수 구비하는 촬상 장치이면, 그 복수의 초점 검출 영역의 일부 또는 전부를 비교 영역으로서 설정해도 된다. 비교 영역을 복수 설정함으로써, 상대적인 위치 어긋남의 양을 보다 정확하게 검출할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 촬상 장치 및 촬상 방법에 따르면, 주요한 피사체의 이동의 유무나, 촬영자의 패닝의 유무에 관계없이 주요한 피사체를 확실히 검출하여, 그 흔들림을 제거하도록 화상을 합성함으로써, 손 떨림이 없는 화상이나 피사체가 흐르지 않는 화상을 촬영할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1회의 촬영 동작으로 노광 시간을 시분할하여 복수의 화상을 촬상하는 촬상 장치로서,

하나의 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 비교 영역을 설정하는 비교 영역 설정부;

상기 비교 영역에서의 하나의 화상을 기억하는 화상 기억부;

다른 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 상기 하나의 화상에 대응하는 다른 화상을 검출하고, 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상의 상대적인 위치 어긋남을 검출하는 어긋남 검출부; 및

상기 상대적인 위치 어긋남을 제거하여, 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상이 일치하도록 화상을 합성하는 화상 합성부를 포함하는 촬상 장치.

제1항에 있어서,

상기 비교 영역은 초점 검출 영역인 촬상 장치.

1회의 촬영 동작으로 노광 시간을 시분할하여 복수의 화상을 촬상하는 촬상 방법으로서,

하나의 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 비교 영역을 설정하는 비교 영역 설정 단계;

상기 비교 영역에서의 하나의 화상을 기억하는 화상 기억 단계;

다른 노광 시간에서의 화상 데이터 중에서 상기 하나의 화상에 대응하는 다른 화상을 검출하고, 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상의 상대적인 위치 어긋남을 검출하는 어긋남 검출 단계; 및

상기 상대적인 위치 어긋남을 제거하여, 상기 하나의 화상과 상기 다른 화상이 일치하도록 화상을 합성하는 화상 합성 단계를 포함하는 촬상 방법.

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