JP2007306436A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得するぶれ速度取得部0201と、取得されたぶれ速度にも基づいて露光時間を算出する露光時間算出部0202と、を有する。また露光時間が短い場合には露光不足になることが多いので、そのような露光不足となった撮像画像を、ゲイン調整や開口度調整などによって補正する機能をさらに備える。
【選択図】図2
Description
<概要>
図1は、CCDやCMOSなどの光電変換素子群で構成される撮像センサ面(撮像エリア)の一部を表す図であり、この図1を用いて、本実施例の撮像装置における撮像の一例を説明する。まず撮像装置のシャッターが開いて撮像センサ面が露光される。すると、この図(1)にあるように、撮像センサ面の光電変換素子領域αに被写体からの光が当たり、電荷が蓄積される。しかし、この図の(2a)にあるように、0.5秒で露光中の撮像装置に矢印で示す「手ぶれ速度a」での手ぶれが発生している場合、領域αに当たっていた光は手ぶれの動きに合わせて撮像センサ面を左方向にスライドし、斜線で示す領域βまで部分に電荷を蓄積させることになる。それにより、この撮像装置では手ぶれの撮像画像データが取得されることになる。
図2は、本実施例の撮像装置における機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように、本実施例の「撮像装置」(0200)は、「ぶれ速度取得部」(0201)と、「露光時間算出部」(0202)と、を有する。
また、本実施例の撮像装置は、露光時間算出部にてぶれ速度を無視し得る露光時間を算出する前に、ぶれ速度取得部で取得したぶれ速度が、人の目では気にならない程度のものか、閾値などを利用して判断する処理を行っても良い。またその場合、閾値は画素サイズや撮像エリアの解像度などに応じて設定されると良い。
図4は、上記機能的な各構成要件をハードウェアとして実現した際の、撮像装置における構成の一例を表す概略図である。この図を利用して露光時間算出処理におけるそれぞれのハードウェア構成部の働きについて説明する。この図にあるように、撮像装置は、露光時間算出部であり、また手ぶれ速度取得部である「CPU(中央演算装置)」(0401)と、「主メモリ」(0402)や、「角速度センサ」(0403)を備えている。また、その他、各種プログラムや設定情報などを保持している「EEPROM」(0404)や、算出された露光時間に応じてシャッターの開閉を制御する「シャッター開閉機構」(0405)、CCDで取得された撮像データが入力される「I/O(インプット/アウトプット)」(0406)、その入力された撮像データを格納する「フレームメモリ」(0407)も備えている。もちろん、「シャッター」や「レンズ」、「CCD」などの撮像機構も備えている。そして、それらが「システムバス」などのデータ通信経路によって相互に接続され、情報の送受信や処理を行う。
そして、このように算出されたぶれ速度と、予め「EEPROM」に保持されている視覚的に許容可能なぶれの範囲(閾値)と、を「CPU」の大小比較処理などで比較する。その結果、ぶれ速度が例えば一般の人の目には気にならない程度を示す閾値以下であれば、通常の露光量が適切となるような露光時間を算出する。
一方、ぶれ速度がその閾値以上である場合、前述したような関数T=f(H)を利用して「CPU」の演算処理によりそのぶれを無視し得る露光時間を算出し、第一の露光時間として「主メモリ」のアドレス4に格納する。
図5は、本実施例の撮像装置における処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、以下に示すステップは、媒体に記録され計算機を制御するためのプログラムを構成する処理ステップであっても構わない。この図にあるように、まず、手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得する(ステップS0501)。そして、取得されたぶれ速度や、その他、例えば焦点距離、被写体の輝度情報や被写体までの距離、などの情報に基づいて露光時間を算出する(ステップS0502)。
また、上記説明したように、このステップS0502でぶれを無視し得るよう算出した露光時間と、例えば輝度情報などから算出した適正な露光量が得られる露光時間とを利用して、実際の露光時間を算出しても良い。その場合、まず、撮像エリア内の輝度情報などから露光量が適切となる露光時間を算出する(ステップS0503)。そして、例えばユーザーからのαかβの選択情報の入力などで、αが入力された場合、ステップS0502で算出した露光時間と、ステップS0503で算出された露光時間との比較から実際の露光時間を算出する(ステップS0504α)。一方、βが入力された場合、ステップS0502で算出した露光時間と、ステップS0503で算出された露光時間との平均値を実際の露光時間として算出する(ステップS0504β)。
以上のように、本実施例の撮像装置によってぶれ速度も考慮された露光時間での撮影を行うことが可能になる。したがって手ぶれ速度の影響を抑えながら、手ぶれの影響と露光とのバランスをとった露光時間を設定することができる。
<概要>
本実施例は、実施例1を基本として、そのぶれ速度の取得に際しプレビュー画像を利用することを特徴とする撮像装置である。
図7は、本実施例の撮像装置における機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように、本実施例の「撮像装置」(0700)は、実施例1を基本として「ぶれ速度取得部」(0701)と、「露光時間算出部」(0702)と、を有する。なお、この「露光時間算出部」は実施例1で記載したものと同様であるのでその説明は省略する。また「ぶれ速度取得部」も以下で記載する特徴点を除けば、実施例1で記載したものと同様である。
ブロックマッチングでは、例えばまず、第一の画像内のブロックの動きベクトルを検出するための第二の画像でのマッチング探索範囲を決定する。そのために第一の画像のブロックと同じ位置にある第二の画像のブロックを中心として周囲所定個のブロック群で構成される探索範囲を決定する。そして探索範囲の中から画素値やその分布情報などを利用して、第一の画像のブロック内の被写体画像と最も近似しているブロックを検出する。そしてその移動量を水平、垂直成分とする局所的な動きベクトルが検出される、という具合である。そして、その他の検出ブロックについても同様に動きベクトルの検出を行う。
そして、このようにして検出した撮像エリア全体の動きベクトルの平均値や中央値、あるいは最大動きベクトルを利用して撮像エリア内での被写体のぶれ量を検出し、その検出したぶれ量と、プレビュー画像の取得間隔時間、画素サイズなどから「CPU」の演算処理によりぶれ速度を算出する、という具合である。
図8は、本実施例の撮像装置における処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、以下に示すステップは、媒体に記録され計算機を制御するためのプログラムを構成する処理ステップであっても構わない。この図にあるように、まず、プレビュー画像を取得する(ステップS0801)。次に、そのプレビュー画像を利用して、手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得する(ステップS0802)。そして、取得されたぶれ速度や、その他、例えば焦点距離、被写体の輝度情報や被写体までの距離、などの情報に基づいて露光時間を算出する(ステップS0803)。
以上のように、本実施例の撮像装置によって、プレビュー画像を利用して、露光時間を算出するためのぶれ速度を取得することが可能になる。そして、このプレビュー画像の取得は「フレームメモリ」などで取得することができるので、角速度センサなどぶれ速度取得用の特別な部材を必要とせず、その装置構成を簡略化することができる。
<概要>
図9は、本実施例の撮像装置の特徴点を説明するための概念図である。本実施例の撮像装置は、実施例1や実施例2を基本として、ぶれ速度を考慮し、そのぶれを無視できる露光時間での撮像を行う。しかし、そのような露光時間で撮像された画像は、露光時間が足りないため、この図にあるように充分な光量を得られていないことが多い。そこで本実施例の撮像装置は、撮像された画像が露光不足となっている場合に、その画像に対してゲイン値に基づく調整を行い露光不足を補正する機能を備えていることを特徴とする。
図10は、本実施例の撮像装置における機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように、本実施例の「撮像装置」(1000)は、実施例1を基本として「ぶれ速度取得部」(1001)と、「露光時間算出部」(1002)と、を有する。また、図示していないが、実施例2を基本として、ぶれ速度取得部が「プレビューぶれ速度取得手段」を有していても良い。なお、この「露光時間算出部」や「ぶれ速度取得部」、また「プレビューぶれ速度取得手段」は、実施例1や実施例2で記載したものと同様であるのでその説明は省略する。
図12は、上記機能的な各構成要件をハードウェアとして実現した際の、撮像装置における構成の一例を表す概略図である。なお、ここでは、本実施例に特徴点である「判断部」と「補正部」を実現するハードウェア構成やその処理に関して説明し、実施例1で記載済みのぶれ速度取得や露光時間算出に関する説明は省略する。
図13は、本実施例の撮像装置における処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、以下に示すステップは、媒体に記録され計算機を制御するためのプログラムを構成する処理ステップであっても構わない。この図にあるように、手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得する(ステップS1301)。続いて、取得されたぶれ速度や、その他、例えば焦点距離、被写体の輝度情報や被写体までの距離、などの情報に基づいて露光時間を算出する(ステップS1302)。
以上のように、本実施例の撮像装置によって、撮像された画像が露光不足となっている場合に、その画像に対してゲイン調整を行い露光不足を補正することができる。
<概要>
本実施例は、実施例3と同様に、ぶれを無視し得る露光時間で撮影される撮像結果の露光不足を補正する機能を備えていることを特徴とする。そして、実施例3での露光不足補正との相違点は、実施例3は撮像された画像データに対して補正処理を行うのに対し、本実施例では撮像前にレンズの絞りを調整するなどその開口度合いを調整し実際の入光量を増やすことで撮影時点での露光不足を補う点である。
図14は、本実施例の撮像装置における機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように、本実施例の「撮像装置」(1400)は、実施例1を基本として「ぶれ速度取得部」(1401)と、「露光時間算出部」(1402)と、を有する。また、図示していないが、実施例2を基本として、ぶれ速度取得部が「プレビューぶれ速度取得手段」を有していても良い。なお、この「露光時間算出部」や「ぶれ速度取得部」、また「プレビューぶれ速度取得手段」は、実施例1や実施例2で記載したものと同様であるのでその説明は省略する。
また、本実施例の開口度調整部は、判断部での判断結果に関わらず、あるいは判断処理無しで、例えば図15に示すような開口度テーブルを利用するなどして、露光時間に応じた開口度決定処理を実行しても構わない。
図16は、本実施例の撮像装置における処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、以下に示すステップは、媒体に記録され計算機を制御するためのプログラムを構成する処理ステップであっても構わない。この図にあるように、手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得する(ステップS1601)。続いて、取得されたぶれ速度や、その他、例えば焦点距離、被写体の輝度情報や被写体までの距離、などの情報に基づいて露光時間を算出する(ステップS1602)。
<処理の流れ2> また、前述のように、本実施例では露光不足が発生するか否かの判断処理を行わずに開口度テーブルなどを利用して、露光時間に応じた開口度決定処理を実行しても構わない。
図17は、本実施例の撮像装置における判断処理を行わない場合の処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、以下に示すステップは、媒体に記録され計算機を制御するためのプログラムを構成する処理ステップであっても構わない。この図にあるように、手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得する(ステップS1701)。続いて、取得されたぶれ速度や、その他、例えば焦点距離、被写体の輝度情報や被写体までの距離、などの情報に基づいて露光時間を算出する(ステップS1702)。そして、その算出された露光時間に応じて、例えば図15で示すような開口度テーブルを利用するなどして開口度調整を行い(ステップS1703)、その開口度での撮像を行う。
以上のように、本実施例の撮像装置によって、撮像前に露光時間に応じてその開口度を調整することで、撮像エリアへの入光量を増やすことができ、実際の撮影時点での露光不足を補うことができる。
0201 ぶれ速度取得部
0202 露光時間算出部
Claims (11)
- 手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得するぶれ速度取得部と、
取得されたぶれ速度にも基づいて露光時間を算出する露光時間算出部と、
を有する撮像装置。 - ぶれ速度取得部は、プレビュー画像を利用してぶれ速度を取得するプレビューぶれ速度取得手段を有する請求項1に記載の撮像装置。
- 算出された露光時間に基づいて露光不足が発生するか判断する判断部と、
露光不足が発生するとの判断結果である場合には露光不足を補うゲイン調整を撮像結果に施す調整部と、
をさらに有する請求項1又は2に記載の撮像装置。 - 算出された露光時間に基づいて露光不足が発生するか判断する判断部と、
露光不足が発生するとの判断結果である場合には露光不足を補う開口度調整を行う開口度調整部をさらに有する請求項1から3のいずれか一に記載の撮像装置。 - 請求項1から4のいずれか一に記載の撮像装置を有する携帯情報端末。
- 手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得するぶれ速度取得ステップと、
取得されたぶれ速度にも基づいて露光時間を算出する露光時間算出ステップと、
を計算機に実行させる撮像方法。 - 手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を、プレビュー画像を利用して取得するプレビューぶれ速度取得ステップと、
取得されたぶれ速度にも基づいて露光時間を算出する露光時間算出ステップと、
を計算機に実行させる撮像方法。 - 手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得するぶれ速度取得ステップと、
取得されたぶれ速度にも基づいて露光時間を算出する露光時間算出ステップと、
算出された露光時間に基づいて露光不足が発生するか判断する判断ステップと、
露光不足が発生するとの判断結果である場合には露光不足を補うゲイン調整を撮像結果に施す調整ステップと、
を計算機に実行させる撮像方法。 - 手ぶれによって生じる撮像エリア内での被写体のぶれ速度を取得するぶれ速度取得ステップと、
取得されたぶれ速度にも基づいて露光時間を算出する露光時間算出ステップと、
算出された露光時間に基づいて露光不足が発生するか判断する判断ステップと、
露光不足が発生するとの判断結果である場合には露光不足を補うゲイン調整を撮像結果に施す調整ステップと、
露光不足を補う開口度調整を行なう開口度調整ステップと、
を計算機に実行させる撮像方法。 - 請求項6から9のいずれか一に記載の撮像方法を計算機に実行させるための撮像プログラム。
- 請求項10に記載の撮像プログラムが格納された記録媒体。
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- 2006-05-12 JP JP2006134523A patent/JP2007306436A/ja active Pending
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