JP2011030163A - 撮像装置、撮像方法、プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像装置において、ユーザ操作などに応じて記録頻度を変更設定できるようにする。これに応じて、内部では、自動撮像記録に関連した所定のパラメータを変更設定することで、実際の自動撮像記録としてその記録頻度による動作が得られるようにする。
【選択図】図14
Description
つまり、撮像部により撮像して得られる画像データを入力して、この画像データに基づく画像において存在する被写体を検出する被写体検出手段と、上記被写体検出手段により検出された被写体を画像内に含む上記画像データを自動で記録媒体に記録する自動撮像記録を継続して繰り返し実行させる撮像記録制御手段と、上記撮像記録制御手段により実行される自動撮像記録の頻度である記録頻度を変更設定する記録頻度設定手段と、上記記録頻度設定手段により設定された記録頻度に応じて、自動撮像記録に関連した所定のパラメータを変更設定する、パラメータ変更設定手段とを備えることとした。
<1.撮像システムの構成>
[1−1.全体構成]
[1−2.デジタルスチルカメラ]
[1−3.雲台]
<2.実施形態の構図制御に対応する機能構成例>
<3.自動撮像記録の基本アルゴリズム例>
<4.頻度変更設定処理例>
<5.頻度対応パラメータ例(第1実施形態)>
<6.頻度対応パラメータ例(第2実施形態)>
<7.頻度対応パラメータ例(第3実施形態)>
<8.頻度対応パラメータ例(第4実施形態)>
<9.頻度対応パラメータ例(第5実施形態)>
<10.頻度対応パラメータ例(第6実施形態)>
<11.頻度対応パラメータ例(第7実施形態)>
<12.自動頻度変更設定処理(第1例)>
<13.自動頻度変更設定処理(第2例)>
<14.本実施形態の撮像システムの変形例>
また、本明細書においては、以降の説明にあたり、画枠、画角、撮像視野範囲、構図なる語を用いることとする。
画枠は、例えば画像が嵌め込まれるようにしてみえる一画面相当の領域範囲をいい、一般には縦長若しくは横長の長方形としての外枠形状を有する。
画角は、ズーム角などともいわれるもので、撮像装置の光学系におけるズームレンズの位置によって決まる画枠に収まる範囲を角度により表したものである。一般的には、撮像光学系の焦点距離と、像面(イメージセンサ、フィルム)のサイズによって決まるものとされているが、ここでは、焦点距離に対応して変化し得る要素を画角といっている。
撮像視野範囲は、定位置に置かれた撮像装置により撮像して得られる画像の画枠に収まる範囲について、上記の画角に加え、パン(水平)方向における振り角度と、チルト(垂直)方向における角度(仰角、俯角)により決まるものをいう。
構図は、ここでは、フレーミングともいわれるもので、例えば撮像視野範囲によって決まる画枠内における被写体についてのサイズ設定も含めたうえでの配置状態をいう。
[1−1.全体構成]
本実施形態の撮像システムは、デジタルスチルカメラ1と、このデジタルスチルカメラ1が載置される雲台10から成る。
先ず、図1にデジタルスチルカメラ1の外観例を示す。図1(a)、(b)は、それぞれデジタルスチルカメラ1の正面図、背面図となる。
この図に示されるデジタルスチルカメラ1は、先ず、図1(a)に示すように、本体部2の前面側においてレンズ部21aを備える。このレンズ部21aは、撮像のための光学系として本体部2の外側に表出している部位である。
この表示画面部33aには、撮像モード時においては、スルー画などといわれ、そのときにレンズ部21aにより撮像している画像が表示される。また、再生モード時においては、記憶媒体に記録されている画像データが再生表示される。さらに、ユーザがデジタルスチルカメラ1に対して行った操作に応じて、GUI(Graphical User Interface)としての操作画像が表示される。
この場合のカメラ台座部12の上面部には、図2に示すようにして、突起部13とコネクタ14が設けられている。
その図示は省略するが、デジタルスチルカメラ1の本体部2の下面部には、突起部13と係合する孔部が形成されている。デジタルスチルカメラ1がカメラ台座部12に対して適正に置かれた状態では、この孔部と突起部13とが係合した状態となる。この状態であれば、通常の雲台10のパンニング・チルティングの動作であれば、デジタルスチルカメラ1が雲台10からずれたり、外れてしまったりすることがないようにされている。
また、デジタルスチルカメラ1とカメラ台座部12との通信は無線により行われるようにしてもよい。
まず、パン方向の基本的な動きは次のようになる。
この雲台10を床面などに置いた状態では、接地台部13の底面が接地する。この状態において、図4に示すように、回転軸11aを回転中心として、本体部11は時計回り方向、及び反時計回り方向に回転できるようになっている。これにより、雲台10に載置されているデジタルスチルカメラ1の撮像視野範囲は、左右方向(水平方向)に沿って変化することになる。つまり、パンニングの動きが与えられる。
そのうえで、この場合の雲台10のパン機構は、時計回り方向及び反時計回り方向の何れについても、360°以上の回転が無制限で自在に行える構造を有しているものとする。
ここでは、図4に示すようにして、パン基準位置を0°(360°)としたうえで、パン方向に沿った本体部11の回転位置、即ちパン位置を0°〜360°により表すものとする。
チルト方向の動きは、図5(a)及び図5(b)に示すようにして、カメラ台座部12が回転軸12aを回転中心として、仰角、俯角の両方向に可動することにより得られる。
ここで、図5(a)は、カメラ台座部12がチルト基準位置Y0(0°)にある状態が示されている。この状態では、レンズ部21a(光学系部)の撮像光軸と一致する撮像方向F1と、接地台部13が接地する接地面部GRとが平行となる。
そのうえで、図5(b)に示すように、先ず、仰角方向においては、カメラ台座部12は、回転軸12aを回転中心として、チルト基準位置Y0(0°)から所定の最大回転角度+f°の範囲で動くことができる。また、俯角方向においても、回転軸12aを回転中心として、チルト基準位置Y0(0°)から所定の最大回転角度−g°の範囲で動くことができるようになっている。このようにして、カメラ台座部12がチルト基準位置Y0(0°)を基点として、最大回転角度+f°〜最大回転角度−g°の範囲で動くことで、雲台10(カメラ台座部12)に載置されたデジタルスチルカメラ1の撮像視野範囲は、上下方向(垂直方向)沿って変化することになる。つまりチルティングの動作が得られる。
先ず、図6のブロック図は、デジタルスチルカメラ1の実際的な内部構成例を示している。
この図において、先ず、光学系部21は、例えばズームレンズ、フォーカスレンズなども含む所定枚数の撮像用のレンズ群、絞りなどを備えて成り、入射された光を撮像光としてイメージセンサ22の受光面に結像させる。
また、光学系部21においては、上記のズームレンズ、フォーカスレンズ、絞りなどを駆動させるための駆動機構部も備えられているものとされる。これらの駆動機構部は、例えば制御部27が実行するとされるズーム(画角)制御、自動焦点調整制御、自動露出制御などのいわゆるカメラ制御によりその動作が制御される。
信号処理部24では、A/Dコンバータ23から出力されるデジタルの撮像信号について、例えば1つの静止画 (フレーム画像)に相当する単位で取り込みを行い、このようにして取り込んだ静止画単位の撮像信号について所要の信号処理を施すことで、1枚の静止画に相当する画像信号データである撮像画像データ(撮像静止画像データ)を生成することができる。
エンコード/デコード部25は、信号処理部24から出力されてくる静止画単位の撮像画像データについて、所定の静止画像圧縮符号化方式により圧縮符号化を実行したうえで、例えば制御部27の制御に応じてヘッダなどを付加して、所定形式に圧縮された画像データの形式に変換する。そして、このようにして生成した画像データをメディアコントローラ26に転送する。メディアコントローラ26は、制御部27の制御に従って、メモリカード40に対して、転送されてくる画像データを書き込んで記録させる。この場合のメモリカード40は、例えば所定規格に従ったカード形式の外形形状を有し、内部には、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体記憶素子を備えた構成を採る記憶媒体である。なお、画像データを記憶させる記憶媒体については、上記メモリカード以外の種別、形式などとされてもよい。
このためには、制御部27が画像データを指定して、メディアコントローラ26に対してメモリカード40からのデータ読み出しを命令する。この命令に応答して、メディアコントローラ26は、指定された画像データが記録されているメモリカード40上のアドレスにアクセスしてデータ読み出しを実行し、読み出したデータを、エンコード/デコード部25に対して転送する。
また、この場合のフラッシュメモリ30は、例えばユーザ操作や動作履歴などに応じて変更(書き換え)の必要性のある各種の設定情報などを記憶させておくために使用する不揮発性の記憶領域として設けられるものである。なおROM28について、例えばフラッシュメモリなどをはじめとする不揮発性メモリを採用することとした場合には、フラッシュメモリ30に代えて、このROM28における一部記憶領域を使用することとしてもよい。
LED部36は、例えばデジタルスチルカメラ1の筐体前面部に表出して設けられるLED(Light Emitting Diode)と、このLEDを点灯駆動する回路部などから成り、制御部27の制御に応じて、LEDを点灯、消灯する。このLEDを点灯、消灯パターンにより、所定内容の通知が行われる。
図7のブロック図は、雲台10の内部構成例を示している。
先に述べたように、雲台10は、パン・チルト機構を備えるものであり、これに対応する部位として、パン機構部53、パン用モータ54、チルト機構部56、チルト用モータ57を備える。
パン機構部53は、雲台10に取り付けられたデジタルスチルカメラ1について、図4に示したパン(横・左右)方向の動きを与えるための機構を有して構成され、この機構の動きは、パン用モータ54が正逆方向に回転することによって得られる。同様にして、チルト機構部56は、雲台10に取り付けられたデジタルスチルカメラ1について、図5(b)に示したチルト(縦・上下)方向の動きを与えるための機構を有して構成され、この機構の動きは、チルト用モータ57が正逆方向に回転することによって得られる。
このモータ駆動信号によりパン用モータ54が、例えば所要の回転方向、回転速度により回転し、この結果、パン機構部53も、これに対応した移動方向と移動速度により動くようにして駆動される。
同様にして、チルト機構部56の動きを制御するときには、制御部51は、チルト機構部56に必要な移動方向、移動速度を指示する信号をチルト用駆動部58に対して出力する。チルト用駆動部58は、入力される信号に対応したモータ駆動信号を生成してチルト用モータ57に出力する。このモータ駆動信号によりチルト用モータ57が、例えば所要の回転方向及び回転速度で回転し、この結果、チルト機構部56も、これに対応した移動方向,速度により動くようにして駆動される。
また、パン機構部53は、ロータリーエンコーダ(回転検出器)53aを備えている。ロータリーエンコーダ53aは、パン機構部53の回転の動きに応じて、その回転角度量を示す検出信号を制御部51に出力する。同様に、チルト機構部56はロータリーエンコーダ56aを備える。このロータリーエンコーダ56aも、チルト機構部56の回転の動きに応じて、その回転角度量を示す信号を制御部51に出力する。
次に、図8のブロック図により、本実施形態に対応する撮像システムを成すデジタルスチルカメラ1及び雲台10についての、ハードウェア及びソフトウェア(プログラム)により実現される機能構成例を示す。
この図において、デジタルスチルカメラ1は、撮像記録ブロック61、構図判定ブロック62、パン・チルト・ズーム制御ブロック63、及び通信制御処理ブロック64を備えて成るものとされている。
この場合の撮像記録ブロック61における撮像画像データの記録(撮像記録)は、構図判定ブロックの指示、制御により実行される。
本実施形態においては、この構図判定に際して、被写体検出により検出された被写体ごとに、後述する属性についての検出も行う。そして、構図判定処理に際しては、この検出された属性を利用して最適とされる構図を判定する。さらに、判定した構図による画内容の撮像画像データが得られるようにするための構図合わせ制御も実行する。
ここで、構図判定ブロック62が実行する被写体検出処理(初期顔枠の設定を含む)は、図6との対応では信号処理部24が実行するようにして構成できる。また、この信号処理部24による被写体検出処理は、DSP(Digital signal Processor)による画像信号処理として実現できる。つまり、DSPに与えるプログラム、インストラクションにより実現できる。
また、構図判定ブロック62が実行する顔枠の修正、及び構図判定、構図合わせ制御は、制御部27としてのCPUがプログラムに従って実行する処理として実現できる。
また、例えば判定された適切画角を得るためのズームレンズの位置(ズーム倍率)を求め、このズーム位置となるようにして、撮像記録ブロック61が備えるとされるズーム機構を制御する。
通信制御処理ブロック71は、デジタルスチルカメラ1側の通信制御処理ブロック64との間での通信を実行するための部位であり、上記のパン・チルト制御信号を受信した場合には、このパン・チルト制御信号をパン・チルト制御処理ブロック72に対して出力する。
このパン・チルト制御処理ブロック72は、入力したパン・チルト制御信号に応じて、ここでは図示していないパン駆動機構部、チルト駆動機構部を制御する。これにより、最適構図に応じて必要な水平視野角と垂直視野角を得るためのパンニング、チルティングが行われる。
上記のようにして構成される撮像システムでは、雲台10のパン・チルト機構を駆動してデジタルスチルカメラ1の撮像視野範囲を変更していくようにして撮像画像内に収まる被写体を検出する。そして、検出した被写体があれば、これをしかるべき構図で画枠内におさめて撮像記録することができる。つまり、自動撮像記録機能を有する。
なお、この図に示す処理手順は、図8に示すデジタルスチルカメラ1における各機能ブロック(撮像記録ブロック61、構図判定ブロック62、パン・チルト・ズーム制御ブロック63、通信制御処理ブロック64)が適宜実行するものとしてみることができる。
このステップS102の被写体検出処理としては、例えば先に述べたようにして顔検出技術を応用し、その検出結果として、被写体数であるとか、被写体サイズ、画像における被写体位置などを得ることができる。
この被写体探索処理は、例えば、パン・チルト・ズーム制御ブロック63が通信制御処理ブロック64を経由して、雲台10のパン/チルト方向への移動を指示するとともに、必要に応じてはズーム制御も行って撮像視野範囲を所定のパターンで時間経過に応じて変更していく制御となる。これにより、デジタルスチルカメラ1の周囲に存在している被写体を撮像視野範囲内に収まるようにして捕捉しようというものである。
これに対して、ステップS103において被写体が検出されたとして肯定の判別結果が得られた場合には、ステップS104に進む。
ここで判定される構図を形成する要素としては、例えば画枠における被写体のサイズ、画枠内の被写体の位置、などを挙げることができる。
例えば一定時間以上を経過したとしても構図OKとの判定が得られない場合には、ステップS105にて否定の判別結果が得られることとなって、ステップS101に戻る。これに対して、ステップS105にて肯定の判別結果が得られた場合にはステップS106に進む。
例えば自動撮像記録動作により記録される写真(撮像画像データ)として求められる数については、ユーザごとの感覚、考え方に応じて異なってくる。また、同じユーザであっても、そのときの撮像システムを使用している周囲の環境、状況に応じて異なってくる。
このような点からすれば、少なくとも、自動撮像記録が実行される頻度については、ユーザ操作に応じて変更設定できるようにすることが好ましいことになる。また、このようにして、頻度の変更設定操作を行えるようにした場合には、変更された頻度に応じて、実際に撮像記録を実行する頻度も適切に変更されるように撮像システムを構成すべきことになる。
そこで、本実施形態は、撮像システムとして、次に説明するようにして、ユーザ操作に応じて自動撮像記録の頻度(記録頻度)を変更することが可能なようにして構成する。
図10は、本実施形態の撮像システムにおける、記録頻度の変更設定操作に応じたアルゴリズム例を示している。この図に示す処理手順は、図8に示すデジタルスチルカメラ1における構図判定ブロック62が実行するものとしてみることができる。
ここでの撮影枚数は、指定した撮影時間においておおむね撮像記録したいとする写真枚数(撮像画像データ数)を指定する。撮影時間は、自動撮像記録を継続して実行させる時間を指定する。
ユーザは、プルダウンメニューPM1,PM2に対する操作によって、自分が希望する撮影枚数と撮影時間を選択指定する。
本実施形態としては、図10のステップS203により、設定された記録頻度に応じて頻度対応パラメータを変更設定する。この頻度対応パラメータとしては、いくつか考えることができる。以降、第1実施形態〜第6実施形態として、頻度パラメータの例について説明していくこととする。
このアルゴリズムにより得られる動作としては、構図合わせ制御が行われた後において、一定の時間Tにわたって、判定されたとおりの構図が得られた状態が継続したことを以て撮像記録を実行しようとするものである。つまり、構図の安定度を見ることとしており、判定構図が安定して得られている状態において撮像記録を実行しようとするものである。このようなアルゴリズム自体は、例えば、できるかぎり判定構図に忠実な構図を持つ写真(撮像画像データ)が記録されるようにすることを目的としているといえる。
この図において、ステップS301〜S304、S309は、それぞれ図9のステップS101〜S104、S107と同様となる。
ここで、例えばステップS304にて構図合わせ制御を行って,一旦、判定された構図が得られたとしても、被写体の動きなどが比較的大きいような場合には、ステップS305での判定時において得られている撮像画像の画枠における被写体の位置、サイズなどが判定構図と異なっている状態となる可能性がある。このようにして、画枠における被写体の状態が判定構図と異なっているときには、ステップS306にて否定の判別結果が得られる。これに対して、被写体の動きがほとんどなかったり、また、少ないなどして判定構図と同じであるときには、ステップS306にて肯定の判別結果が得られる。
また、ステップS306にて否定の判別結果が得られた場合には、ステップS305に戻ることで、時間Tの計時を一旦リセットし、はじめから計時を開始させる。なお、ここでは図示していないが、ステップS306からステップS305に戻る処理が繰り返されることで、判定構図が得られないまま、或る一定時間を経過してしまったときには、最終的に判定構図は得られなかったとして、ステップS301に戻るようにする。
例えばこの場合の図10のステップS203としては、設定された頻度が高くなるのに応じて時間Tについては短く設定するようにする。時間Tが短くなれば、構図が安定しているとみなされる時間が短くなるわけであり、それだけ撮像記録が行われやすくなり、結果として、記録頻度は高くなる。
図13のフローチャートは、第2実施形態に対応する自動撮像記録のアルゴリズム例を示している。この図に示すアルゴリズムも、図9をその基本としている。
このアルゴリズムにより得られる動作としては、構図合わせ制御が行われた後において、一定以上の笑顔の度合い(笑顔レベル)が得られた状態であることが判定されると、構図OKであるとして撮像記録を実行する。つまり、構図要素として笑顔の度合いが含まれており、構図合わせ制御により被写体のサイズ、位置などが判定構図になった状態で、笑顔としての構図の条件が満たされているか否かを判定する。このようなアルゴリズムとすば、或る最適構図のもとで、さらに笑顔の被写体を撮像記録することができ、例えば後から鑑賞してもおもしろみのある写真(撮像画像データ)が集まることになる。
この図において、ステップS401〜S404、S407は、それぞれ図9のステップS101〜S104、S107と同様となる。
この場合の構図判定ブロック62は、被写体検出処理として、検出した被写体の笑顔についての検出も実行する。また、この笑顔検出によっては、そのときの笑顔の度合いも検出するようにされており、この検出結果に応じて笑顔の度合いを示す笑顔レベル値を得るようにしている。ここでは笑顔レベル値が高いほど、笑顔の度合いが顕著であることを示すものとする。
なお、ここでの笑顔検出のアルゴリズム、方式については、特に限定されるべきものではなく、例えば現状において知られている方式が採用されればよい。
これに対して、笑顔レベル値が一定以上の場合には、ステップS406により撮像記録を実行する。
例えば図10のステップS203によっては、設定された記録頻度が高くなるのに応じて閾値を低くするようにして変更設定する。閾値が低くなれば、笑顔の度合いが低くとも、ステップS405にて肯定の判別結果が得られて撮像記録される可能性が高くなり、結果として、記録頻度は高くなる。
第3実施形態のアルゴリズムにより得られる自動撮像記録動作としては、例えば同じ被写体構成のもとで、規定回数分を連続して記録し、規定回数分の記録をし終えると、他の被写体構成が得られるようにしてパンニング・チルティングを行う、という動作を繰り返すものとなる。
具体例として、これまでにおいては、被写体Aのみの画像が自動記録されていたとする。これは、被写体Aのみから成る被写体構成を構図要素とする画像を自動撮像記録していたといえる。
そして、例えば撮像システムの周囲において、被写体Aのほかに、被写体B,Cもいるとした場合の、被写体Aのみ以外による「他の被写体構成」は、組み合わせとして考えると、次のようなものであることになる。
[被写体Bのみ]、[被写体Cのみ]、[被写体A,Bの組み合わせ]、[被写体A,Cの組み合わせ]、[被写体B,Cの組み合わせ]、[被写体A,B,Cの組み合わせ]
この図において、ステップS501〜S505、S511は、それぞれ図9のステップS101〜S104、S107と同様となる。
カウント値cntは、以降の説明から理解されるように、同じ被写体構成のもとで続けて撮像記録した回数を示す。
ステップS508において否定の判別結果が得られた場合には、未だ、これまでと同じ被写体構成で撮像記録すべき回数が残っていることになるので、ステップS501に戻るようにする。これにより、ステップS503においては、再度、前回と同じ被写体構成が検出されることとなって、ステップS504〜S506により、或る構図でもって、再度、撮像記録が実行される。
また、ここでは、デジタルスチルカメラ1に設定されている画角を、画角中央angC、画角左端angL、画角右端angRにより表現している。なお、画角中央angCは、デジタルスチルカメラ1の撮像光軸と一致するものであり、画角中央angCから画角左端angLまでの角度の大きさと、画角中央angCから画角右端angRまでの角度の大きさは同じになる。水平方向における撮像視野範囲は、画角左端angLから画角右端angRに収まる範囲が相当する。なお、説明の便宜上、ここでは最も広い画角(ワイド端)に設定されているものと仮定する。そして、ここでは、ワイド端での画角値を70°であるとしている。
図15(a)の状態では、被写体SBJ0,SBJ1のうち、被写体SBJ0のみが、デジタルスチルカメラ1の撮像視野範囲に収まっているものとする。そして、この図13(a)に示す状態で図14のアルゴリズムに従って被写体SBJ0を画枠内に含む撮像画像データの撮像記録が、例えば所定回数行われた結果として、ステップS508において、他の被写体構成への遷移すべき条件が満たされたとして、肯定の判別結果が得られたとする。
図15の例に対応しては、規定角度α°の絶対値としては、90°を設定した。これは、デジタルスチルカメラ1のワイド端の画角値が70°とされていることに応じて、これより大きいものとして適切とされる値を設定したものである。つまり、ここでの規定角度α°は、デジタルスチルカメラ1の画角よりも大きな値を設定すべきとされている。
そして、ここでは、ステップS308として、図15(b)に示すようにして、反時計回り方向で、規定角度α°=90°のパン移動を行っている。これにより、デジタルスチルカメラ1の撮像視野範囲(水平方向)は、図15(b)における画角左端angL-1から画角右端angR-1までの範囲となるようにして変更される。
このようにして、反時計回り方向に90°のパン移動(即ちワイド端の画角値より大きなパン移動)を行った結果、新たに得られたパン移動後の撮像視野範囲(angL-1〜angR-1)と、これより前の撮像視野範囲(angL〜angR)とは、互いに重複する範囲がない。これにより、被写体SBJ0は、パン移動前の撮像視野範囲(angL〜angR)には収まっていたものの、パン移動後の撮像視野範囲(angL-1〜angR-1)から外れることになる。代わりに、被写体SBJ1がパン移動後の撮像視野範囲(angL-1〜angR-1)に収まる状態が得られている。このようにして、図15の場合には、先に検出されていた被写体が外されるようにして、最後の撮像記録時とは異なる他の被写体構成が得られる。
なお、図14の撮像視野範囲変更制御(ステップS509)では、パン移動後の撮像視野範囲に対応して被写体が存在していなければ、被写体が検出されないことになる。この場合には、ステップS503にて否定の判別結果が得られることとなって、ステップS311により被写体探索の制御が実行される。
また、上記の説明では、ステップS509としての撮像視野範囲変更制御では、パン移動のみを実行することとしているが、例えば、新たな被写体が撮像視野範囲に収まる可能性をより高くするために、被写体検出に適するものとして設定した所定のパン位置とするためのパン制御であるとか、例えばワイド端に戻すなどのズーム制御が併行して実行されるようにしてもよい。
ステップS509からステップS501に戻ったときには、パン移動により撮像視野範囲が変化していくのに応じて撮像画像データの画像も変化していく。そして、この状態で、ステップS502において被写体検出処理を実行することになる。
そのうえで、この場合のステップS503の判別処理であるが、ステップS508からステップS501に戻ってステップS503に至った場合には、通常に、撮像画像データの画像内に被写体が検出されているか否かの判定を行えばよい。
これに対して、ステップS509の撮像視野範囲変更制御としてのパン移動開始の制御からステップS501に戻り、ステップS503に至った場合には、上記と判別すべき条件が異なる。つまり、この場合のステップS503においては、上記の被写体検出処理の結果として、先のステップS509の実行前(最後の撮像記録時に相当)において検出されていた被写体とは異なる、新たな被写体が検出されたか否かについて判別することとしている。なお、この判別にあたっては、先のステップS509の実行前において検出されていた被写体が継続して検出されていてもかまわないし、或る段階で撮像視野範囲から外れて検出されなくなっていてもよい。
これに対して、新たな被写体が検出されたとして肯定の判別結果が得られたのであれば、ステップS504以降に進むことになる。
図16(a)には、図15(a)と同じ状態を示している。この場合にも、この図16(a)に示す状態において、被写体SBJ0を含む構図による撮像記録が或る回数繰り返された結果、ステップS407において肯定の判別結果が得られたとする。
すると、図16(b)に示すようにして、図16(a)に示す位置から移動角度Fで示すだけパン移動したところで、画角左端angL-1〜画角右端angR-1の撮像視野範囲に、被写体SBJ1が収まる状態が得られることになる。この状態となったことに応じて、ステップS503において肯定の判別結果が得られ、ステップS504以降の処理に進むことになる。
ここで、図16(b)に示すパン移動後の画角左端angL-1〜画角右端angR-1の撮像視野範囲には、被写体SBJ1だけではなく、パン移動前の画角左端angL〜画角右端angRに収まっていた被写体SBJ0も収まっている状態にある。このようにして、パン移動前の被写体SBJ0が画像内に存在しているとしても、新たな被写体SBJ1との組み合わせとなるので、被写体構成としては、ステップS508によるパン移動(撮像視野範囲変更制御)前とは異なるものとなる。そして、図16(b)の状態でステップS503において肯定の判別結果が得られた場合には、例えばステップS504の構図判定は、被写体が2つの場合に応じた構図判定結果を得ることになる。
この第3実施形態に対応する、図10のステップS203によっては、設定された記録頻度が高くなるのに応じて、規定最大値Nも増加させるようにして変更設定する。
例えば記録頻度が高めに設定されているときに、規定最大値Nとしての値が相対的に小さいと、1つの被写体構成で撮像記録される写真枚数が少なくなることとなって、結果的に頻度が高くならない、というような不具合が生じる。そこで、設定された記録頻度が高くなるのに応じて規定最大値Nを大きくすれば、実際における自動撮像記録の頻度も高くすることになる。
上記図14のアルゴリズムにおいて、基本的には、ステップS504においては、或る定められた1つの構図判定アルゴリズムを採用すればよい。しかし、この場合には、1つの被写体構成に対応して記録される規定最大値N分の撮像画像データは、基本的に全て同じ構図となる。
1つの被写体構成に対して考え得る最適構図は1つであるとは限らず、実際にはいくつものバリエーションを考えることができる。そこで、図14のアルゴリズムによる、規定最大値N分の撮像記録を実行するごとに、異なる構図が得られるようにすれば、1つの被写体構成に対応して得られる写真の画内容に変化が得られて、より好ましいことになる。
そこで、第4実施形態としては、上記のようにして、規定最大値N分の撮像記録の実行ごとに異なる構図が得られるようにするための構成を、先ず得ることとする。
この処理は、例えば図14におけるステップS504の構図判定処理に際して、その構図判定アルゴリズムを選定するための処理となる。
そのうえで、図17において、先ず、構図判定ブロック62は、ステップS601により現在のカウント値cntを呼び出すと,ステップS602により変数mに対して、この呼び出したカウント値cntとして設定されている値を代入する。
変数mは、構図判定ブロック62が記憶する構図判定アルゴリズムの識別番号に対応する。構図判定ブロック62は、ステップS603により、構図判定アルゴリズム1〜Nのうち、構図判定アルゴリズムm(1<m<N)を呼び出す。そして、ステップS604により、構図判定アルゴリズムmとしてのプログラムを実行して、現在検出されている被写体に対応しての構図判定処理を実行する。
図18には、設定頻度を「低」「中」「高」の3つのレベル段階に分けた場合を示している。
ここで設定頻度「低」の場合には、構図形成要素として、被写体位置、被写体サイズ、顔方向の3つを採用することとしている。そして、例えば図14に図17を適用して自動撮像記録を行う場合には、1つの被写体構成のもとで実行される1回の撮像記録ごとに、被写体位置、被写体サイズ、顔方向のそれぞれを変更するものとする。この場合には、判定構図として変更された被写体位置、被写体サイズ、顔方向が画像にて得られている構図となれば、ステップS505にて構図OKと判定されて撮像記録は実行されないことになる。
また、設定頻度「中」の場合は、構図形成要素から、顔方向を外し、被写体位置、被写体サイズの2つを採用し、1つの被写体構成のもとで実行される1回の撮像記録ごとに、被写体位置、被写体サイズを変更するものとする。この場合には、被写体位置、被写体サイズが判定構図と同じであれば、撮像記録が実行される。つまり、設定頻度「低」の場合よりも、撮像記録が実行されやすくなって、実際の記録頻度もより高くなる。
さらに、設定頻度「高」の場合は、構図形成要素から、顔方向及び被写体サイズを外し、被写体位置の1つを採用し、1つの被写体構成のもとで実行される1回の撮像記録ごとに、被写体位置のみを変更するものとする。この場合には、被写体位置のみが判定構図と同じであれば、撮像記録が実行され、設定頻度「中」の場合よりも、さらに撮像記録が実行されやすくなって、実際の記録頻度もさらに高くなる。
図19のフローチャートは、第5実施形態に対応する自動撮像記録のためのアルゴリズム例を示している。
この図に示す自動撮像記録動作は、図14に図17を適用したアルゴリズムを基としたうえで、判定した構図が得られなくとも一定時間を経過した場合には、強制的に撮像記録を実行するようにされている。一定時間以上にわたって判定構図が得られない場合、これまでの実施形態では,例えば撮像記録することなく、被写体検出に戻るようにされていた。その一方で、一定時間以上にわたって判定構図が得られない場合でも、とりあえずは、検出した被写体を撮像記録しておいてもよい、という考え方も採り得る。第5実施形態は、このような考え方に沿った自動撮像記録の動作となる。
図19において、ステップS501〜S504、S505、S506〜S511は、図14と同様となる。
そして、ステップS505にて判定構図は得られていないとして否定の判別結果が得られた場合には、ステップS501−1により時間T1が経過していることが判別されない限り、ステップS505に戻るようにする。つまり、時間T1を最大待機時間として、判定構図が得られるのを待機する。
この場合には、判定構図は得られていないものの、検出された被写体を含む画内容の撮像画像データを記録することになる。
なお、この図19に示すアルゴリズムでは、例えばさらに、第3実施形態での規定最大値Nを頻度対応パラメータとするアルゴリズムでは、第4実施形態での構図形成要素の数を頻度対応パラメータとするアルゴリズムとの少なくとも何れかを併用することができる。この点については、次の第6実施形態についても同様である。
図20のフローチャートは、第6実施形態としての自動撮像記録のアルゴリズム例を示している。
このアルゴリズムによる自動撮像記録動作は、構図OKの判定が得られたとしても、強制的に一定の時間T2の間は撮像記録を実行しない、というものであり、そのうえで、時間T2を頻度対応パラメータとして扱おうというものである。
図20も、図14のアルゴリズムを基としている。この図において、ステップS501〜S505、S506〜S511は、図14と同じになる。
ここで、例えばステップS505にて構図OKとの肯定の判別結果が得られた場合には、ステップS505−1により時間T2が経過しているか否かについて判別され、否定の判別結果が得られていればステップS505に戻り、肯定の判別結果が得られればステップS506の撮像記録を実行する。
なお、この場合においてステップS505にて否定の判別結果が得られる場合とは、時間T2を経過しても構図OKの判定が得られなかった場合となる。
そのうえで、上記したように、第6実施携帯対応しては、この時間T2を頻度対応パラメータとして扱う。この実施形態に対応した図10のステップS203では、設定された記録頻度が高いほど、時間T2を短くすることになる。これにより、構図合わせにより判定構図が得られたとする状態から撮像記録が実行されるまでの時間が短縮されることになって、結果、或る単位時間長において記録される撮像画像データは増加する。つまり、実際の記録頻度が高くなる。
図21のフローチャートは、第7実施形態としての自動撮像記録のアルゴリズム例を示している。なお、この図21は、図9に示したフローチャートとしてのアルゴリズムを基にしている。図21において、ステップS101〜S107(S103−1を除く)は、図9と同様となる。
つまり、第7実施形態においては、被写体探索処理を開始させるのにあたり、その開始までに待機時間T3が与えられる。そして、この待機時間T3を頻度対応パラメータとして扱う。
この第7実施形態に対応する図10のステップS203では、例えば設定された記録頻度が高くなるのに応じて、待機時間T3を短くするようにして設定する。
待機時間T3が短くなれば、それだけ被写体探索が開始されるまでの時間が短くなり、結果、単位時間長において記録される撮像画像データ数が多くなって、実際の頻度としても高くなる。
これまでにおいては、ユーザ操作によって記録頻度が設定されることとしていた。
しかし、ユーザ操作以外、つまり、ユーザの意図以外の条件に応じても、記録頻度を変更することが好ましい場合がある。
図22は、構図判定ブロック62が実行する処理として、メモリカード40の残量に応じて、記録頻度及び頻度対応パラメータを変更設定する処理を示している。
ステップS701において構図判定ブロック62は、メモリカード40の残量を認識する。そして、ステップS702において、このメモリカード40の残量に応じて適切とされる記録頻度を設定する。この場合には、メモリカード40の残量が少なくなるのに応じて記録頻度が低くなるようにして設定すればよい。
そして、ステップS703においては、図10のステップS203と同様に、設定された記録頻度に応じて頻度対応パラメータを変更設定する。
また、本実施形態の撮像システムは、デジタルスチルカメラ1と雲台10の何れも、バッテリにより駆動可能に構成されている。また、例えば雲台10に対してACアダプタなどを接続すれば、雲台10だけではなく、デジタルスチルカメラ1にもACアダプタの電力が給電されて、ともにAC(商用交流電源)駆動も可能であるとする。
この場合において、例えばバッテリ駆動の場合には消費電力を抑えてできるだけ長い動作時間が得られるようにすることが求められる。ここで、記録頻度が相応に高いと、それだけ単位時間における記録動作の回数、パン・チルト駆動の時間も長くなるので、それだけ、電力消費が大きくなり、動作時間は短くなってしまう。
この点からすれば、バッテリ駆動のときには記録頻度を低く設定することが好ましいことになる。
図23は、構図判定ブロック62が実行する処理として、AC駆動とバッテリ駆動との間での電源駆動状態に応じて、記録頻度及び頻度対応パラメータを変更設定する処理を示している。
ステップS801において構図判定ブロック62は、現在においてAC駆動の状態であるか否かについて判別する。ここで、肯定の判別結果が得られたのであれば、ステップS802により、AC駆動時に対応して予め規定されている記録頻度を設定する。
これに対して、ステップS801において否定の判別結果が得られた場合には、バッテリ駆動の状態であることになるので、この場合には、ステップS803により、バッテリ駆動時に対応して予め規定されている記録頻度を設定する。なお、バッテリ駆動に対応しては、さらにバッテリ残量を検出して、バッテリ残量に応じて記録頻度を変更設定することも考えられる。例えばバッテリ残量が少ないほど、記録頻度も低く設定する。
図24は、先に図7,図8に示した本実施の形態の撮像システムに対する変形例としての構成例を示している。
この図では、先ず、デジタルスチルカメラ1から通信制御処理ブロック63を経由して、撮像に基づいて信号処理部24にて生成される撮像画像データを、雲台10に対して送信するようにされている。
この図においては、雲台10の構成として通信制御処理ブロック71、パン・チルト制御処理ブロック72、被写体検出処理ブロック73、及び構図制御処理ブロック74が示されている。
通信制御処理ブロック71は、図7の通信部52に対応する機能部位であって、デジタルスチルカメラ1側の通信制御処理ブロック部63(雲台対応通信部34)との通信処理を所定のプロトコルに従って実行するようにして構成される部位である。
通信制御処理ブロック71により受信された撮像画像データは、被写体検出処理ブロック73に渡される。この被写体検出ブロッ73は、例えば図8に示した構図判定ブロック62と同等の被写体検出処理が少なくとも可能なだけの信号処理部を備えて構成され、取り込んだ撮像画像データを対象として被写体検出処理を実行し、その検出情報を構図制御処理ブロック74に出力する。
構図制御処理ブロック74は、図8の構図制御処理ブロック62と同等の構図制御を実行可能とされており、この構図制御処理の結果としてパン制御、チルト制御を行うときには、そのための制御信号をパン・チルト制御処理ブロック72に対して出力する。
パン・チルト制御処理ブロック72は、例えば図7における制御部51が実行する制御処理のうちで、パン・チルト制御に関する処理の実行機能に対応するもので、入力される制御信号に応じてパン機構部53、チルト機構部56の動きをコントロールするための信号をパン用駆動部55、チルト用駆動部58に対して出力する。これにより、構図制御処理ブロック62にて判定した構図が得られるようにしてパンニング、チルティングが行われる。
このようにして、図24に示す撮像システムは、デジタルスチルカメラ1から雲台10に撮像画像データを送信させることとして、雲台10側により、取り込んだ撮像画像データに基づく被写体検出処理と構図制御とを実行するようにして構成しているものである。
なお、ズーム制御を可能とする場合については、例えば、構図制御ブロック74が、通信制御処理ブロック71経由で、デジタルスチルカメラ1側にズーム制御を指示するように構成すればよい。
このシステムにおいては、雲台10側において撮像部75が備えられる。この撮像部75は、例えば撮像のための光学系と撮像素子(イメージャ)を備えて、撮像光に基づいた信号(撮像信号)を得るようにされているとともに、この撮像信号から撮像画像データを生成するための信号処理部から成る。これは、例えば図6に示した光学系部21、イメージセンサ22、A/Dコンバータ23、及び信号処理部24において撮像画像データを得るまでの信号処理段から成る部位に対応する構成となる。撮像部75により生成される撮像画像データは被写体検出処理ブロック73に出力される。なお、撮像部75が撮像光を取り込む方向(撮像方向)は、例えば雲台10に載置されるデジタルスチルカメラ1の光学系部21(レンズ部3)の撮像方向とできるだけ一致するようにして設定される。
このようにして他の変形例では、被写体検出処理と構図制御に関して、レリーズ動作自体に関する以外の全ての制御・処理を雲台10側で完結して行うことができる。
また、デジタルスチルカメラ1のイメージセンサ22から画像として有効な撮像信号を取り込むための画素領域を水平方向と垂直方向にシフトさせるという制御を行うことによっても、パンニング・チルティングが行われるのと同等の結果を得ることができる。この場合には、雲台10若しくはこれに準ずる、デジタルスチルカメラ1以外のパン・チルトのための装置部を用意する必要が無く、デジタルスチルカメラ1単体により本実施の形態としての構図制御を完結させることが可能となる。
また、光学系部21におけるレンズの光軸を水平・垂直方向に変更することのできる機構を備えて、この機構の動きを制御するように構成しても、パンニング・チルティングを行うことが可能である。
また、被写体検出の対象となる画像データは、撮像に由来して得られるもの(撮像画像データ)のみに限定されるべきものではなく、例えば、絵であるとかデザイン画などの画内容を有する画像データを対象とすることも考えられる。
また、本願発明のもとで判定される構図(最適構図)は、必ずしも、三分割法などの構図設定手法に対して、検出された個別被写体の数の要素を加味する手法によって決定された構図に限定されるものではない。例えば一般的には良くないとされる構図であっても、構図の設定次第では、ユーザがおもしろみを感じたり、かえって良いと感じるような場合もあると考えられる。従って、本願発明のもとで判定される構図(最適構図)としては、実用性、エンタテイメント性などを考慮して任意に設定されればよく、実際においては特に制限はない。
このようなプログラムは、例えばROMなどに対して製造時などに書き込んで記憶させるほか、リムーバブルの記憶媒体に記憶させておいたうえで、この記憶媒体からインストール(アップデートも含む)させるようにしてDSP対応の不揮発性の記憶領域やフラッシュメモリ30などに記憶させることが考えられる。また、USBやIEEE1394などのデータインターフェース経由により、他のホストとなる機器からの制御によってプログラムのインストールを行えるようにすることも考えられる。さらに、ネットワーク上のサーバなどにおける記憶装置に記憶させておいたうえで、デジタルスチルカメラ1にネットワーク機能を持たせることとし、サーバからダウンロードして取得できるように構成することも考えられる。
Claims (14)
- 撮像部により撮像して得られる画像データを入力して、この画像データに基づく画像において存在する被写体を検出する被写体検出手段と、
上記被写体検出手段により検出された被写体を画像内に含む上記画像データを自動で記録媒体に記録する自動撮像記録を継続して繰り返し実行させる撮像記録制御手段と、
上記撮像記録制御手段により実行される自動撮像記録の頻度である記録頻度を変更設定する記録頻度設定手段と、
上記記録頻度設定手段により設定された記録頻度に応じて、自動撮像記録に関連した所定のパラメータを変更設定する、パラメータ変更設定手段と、
を備える撮像装置。 - 上記被写体検出手段により検出された被写体に応じて構図を判定する構図判定手段と、
上記画像データに基づく画像において、判定された構図が規定時間にわたって継続して得られたか否かを判別する構図継続判別手段とをさらに備え、
上記撮像記録制御手段は、上記構図継続判別手段により判定された構図が判定された構図が規定時間にわたって継続して得られたと判別されたことに応じて自動撮像記録を実行し、
上記パラメータ変更設定手段は、上記パラメータとして、上記構図継続判別手段が判別に用いる上記規定時間を変更する、
請求項1に記載の撮像装置。 - 上記被写体検出手段は、検出された被写体ごとの笑顔のレベル値を検出するものとされ、
上記被写体検出手段により検出された被写体に応じて構図を判定するもので、判定される構図の要素に、検出された笑顔のレベル値が閾値以上であることを含む構図判定手段と、
上記検出された笑顔のレベル値が閾値以上であるか否かを判別する笑顔レベル値判別手段とをさらに備え、
上記撮像記録制御手段は、上記笑顔レベル値判別手段により検出された笑顔のレベル値が閾値以上であると判別されたことに応じて自動撮像記録を実行し、
上記パラメータ変更設定手段は、上記パラメータとして、上記笑顔レベル値判別手段が判別に用いる上記閾値を変更する、
請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。 - 上記撮像記録制御手段は、上記記被写体検出手段により被写体を検出したときに得られる被写体構成を含む画像の画像データを、規定回数繰り返して記録するようにされており、
上記パラメータ変更設定手段は、上記パラメータとして、上記規定回数の値を変更する、
請求項1乃至請求項3の何れかに記載の撮像装置。 - 上記撮像記録制御手段により、上記記被写体検出手段により被写体を検出したときに形成される得られる被写体構成を含む画像の画像データが規定回数繰り返して記録されたことに応じて、少なくとも最後の撮像記録のときとは異なる被写体構成を形成する被写体が上記被写体検出手段により検出されるようにするために、上記撮像部の撮像視野範囲を変更する可動機構部を駆動制御する撮像視野範囲変更制御手段をさらに備える、
請求項4に記載の撮像装置。 - 上記被写体検出手段により検出された被写体に応じて構図を判定するもので、構図の判定のために、所定の構図形成要素ごとに判定を行う構図判定手段をさらに備え、
上記パラメータ変更設定手段は、上記パラメータとして、構図判定手段が採用すべき上記構図形成要素を変更する、
請求項1乃至請求項5の何れかに記載の撮像装置。 - 上記被写体検出手段により検出された被写体に応じて構図を判定する構図判定手段と、
上記画像データに基づく画像において、判定された構図が規定時間において得られるか否かを判別する第1の判定構図判別手段と、
上記画像データに基づく画像において、判定された構図が上記規定時間にわたって継続して得られなかったか否かを判別する第2の判定構図判別手段とをさらに備え、
上記撮像記録制御手段は、上記第1の判定構図判別手段により判定された構図が上記規定時間において得られたと判別したことに応じて、若しくは、上記第2の判定構図判別手段により、判定された構図が上記規定時間にわたって継続して得られなかったことに応じて自動撮像記録を実行し、
上記パラメータ変更設定手段は、上記パラメータとして、上記第1、第2の判定構図判別手段が判別に用いる上記規定時間を変更する、
請求項1、請求項3乃至請求項6の何れかに記載の撮像装置。 - 上記被写体検出手段により検出された被写体に応じて構図を判定する構図判定手段と、
上記画像データに基づく画像において、判定された構図が得られたか否かについて判別する判定構図判別手段と、
上記判定構図判別手段により判定された構図が得られていると判定されており、かつ、規定時間が経過したか否かについて判別する時間経過判別手段とをさらに備え、
上記撮像記録制御手段は、上記構図継続判別手段により肯定の判別結果が得られたことに応じて自動撮像記録を実行し、
上記パラメータ変更設定手段は、上記パラメータとして、上記時間経過判別手段が判別に用いる上記規定時間を変更する、
請求項1、請求項3乃至請求項7の何れかに記載の撮像装置。 - 上記被写体検出手段により被写体が検出されなかったことに応じて、上記被写体検出手段により被写体が検出されるように撮像視野範囲を変更する被写体探索制御を実行する、被写体探索制御手段と、
上記被写体検出手段により被写体が検出されなかったと判別されたタイミングから、所定の待機時間を経てから上記被写体探索制御を開始させる実行タイミング制御手段とをさらに備え、
上記パラメータ変更設定手段は、上記パラメータとして、上記実行タイミング制御手段が用いる上記待機時間を変更する、
請求項1乃至請求項8の何れかに記載の撮像装置。 - 上記記録頻度設定手段は、操作に応じて、記録頻度を変更設定する、
請求項1乃至請求項9の何れかに記載の撮像装置。 - 上記記録頻度設定手段は、上記記憶媒体の残容量に応じて記録頻度を変更設定する、
請求項1乃至請求項10の何れかに記載の撮像装置。 - 上記記録頻度設定手段は、撮像装置がバッテリ駆動であるか、商用交流電源駆動であるかに応じて、記録頻度を変更設定する、
請求項1乃至請求項11の何れかに記載の撮像装置。 - 撮像部により撮像して得られる画像データを入力して、この画像データに基づく画像において存在する被写体を検出する被写体検出手順と、
上記被写体検出手順により検出された被写体を画像内に含む上記画像データを自動で記録媒体に記録する自動撮像記録を継続して繰り返し実行させる撮像記録制御手順と、
上記撮像記録制御手順により実行される自動撮像記録の頻度である記録頻度を変更設定する記録頻度設定手順と、
上記記録頻度設定手順により設定された記録頻度に応じて、自動撮像記録に関連した所定のパラメータを変更設定するパラメータ変更設定手順と、
を実行する撮像方法。 - 撮像装置に、
撮像部により撮像して得られる画像データを入力して、この画像データに基づく画像において存在する被写体を検出する被写体検出手順と、
上記被写体検出手順により検出された被写体を画像内に含む上記画像データを自動で記録媒体に記録する自動撮像記録を継続して繰り返し実行させる撮像記録制御手順と、
上記撮像記録制御手順により実行される自動撮像記録の頻度である記録頻度を変更設定する記録頻度設定手順と、
上記記録頻度設定手順により設定された記録頻度に応じて、自動撮像記録に関連した所定のパラメータを変更設定するパラメータ変更設定手順と、
を実行させるためのプログラム。
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