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JP5747474B2 - 撮像装置、撮像処理方法及びプログラム - Google Patents

撮像装置、撮像処理方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、撮像装置、撮像処理方法及びプログラムに関する。
従来、ホワイトボードに書かれた文字や図形などの記録のために当該ホワイトボードをデジタルカメラにより撮像して画像データとして保存する機能を搭載したものがある。ところで、ホワイトボードに対して斜め方向から撮影すると、ホワイトボードが斜めに歪んだ状態で撮像されてしまうため、例えば、撮像画像に対して台形補正処理等を行って矩形画像などに変換する処理を行うものもある(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−115711号公報
しかしながら、ホワイトボードに対して斜め方向から撮影した画像に対して台形補正処理等を行うと、ホワイトボードの中央付近よりも遠い方に対応する画像領域が相対的に拡大されてしまい、文字や図形等の情報の解像感が近い方の画像領域と比べて劣化するといった問題がある。
本発明の課題は、歪補正処理により生成される画像の解像感のバランスを向上させることができる撮像装置、撮像処理方法及びプログラムを提供することである。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の撮像装置は、撮像手段と、画像内の被写体の歪みを補正する歪補正処理を施す処理手段と、前記撮像手段による撮像で得られる画像に対して前記処理手段による歪補正処理を施す場合には、被写体の中央部よりも撮像距離が遠い位置にピントを合わせる所定の焦点調整処理を行うように制御する合焦手段と、前記撮像手段により撮像される画像内に、合焦評価値を算出すべき評価領域を複数設定する領域設定手段と、前記領域設定手段により設定された前記複数の評価領域について合焦評価値をそれぞれ算出する算出手段と、を備え、前記合焦手段は、前記所定の焦点調整処理として、前記撮像手段の合焦距離を無限域側から至近域側に移動させる際に、前記算出手段により逐次算出されるいずれかの評価領域の合焦評価値のピークを検出する合焦距離の中で、少なくとも最も遠い合焦距離に基づいて、被写体の中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるように焦点を調整することを特徴としている。
請求項2に記載の発明は更に、前記領域設定手段は、前記撮像手段により撮像される画像内に、合焦評価値を算出すべき評価領域を所定方向に沿って複数設定することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は更に、前記合焦手段は、前記所定の焦点調整処理として、前記撮像手段の合焦距離を無限域側から至近域側に移動させる途中で前記いずれかの評価領域の合焦評価値のピークを検出した場合は、それより至近域側への合焦距離の移動を中断し、このピークを検出した合焦距離または該合焦距離から所定距離だけ至近域側の合焦距離にピントを合わせるように焦点を調整することを特徴としている。
請求項4に記載の発明は更に、前記合焦手段は、前記所定の焦点調整処理として、前記複数の評価領域で合焦評価値のピークを検出する複数の合焦距離の範囲の中で、被写体の中央部よりも距離が遠い合焦距離にピントを合わせるように焦点を調整することを特徴としている。
請求項5に記載の発明は更に、前記処理手段は、被写体の各部での撮像距離が異なる状態で撮像して得られた画像に対して、撮像距離が遠い側の被写体部分を相対的に拡大する歪補正処理を施すことを特徴としている。
請求項6に記載の発明は更に、前記撮像手段による撮像で得られる画像に対して前記処理手段による歪補正処理を施すか否かを判断する判断手段を更に備え、前記合焦手段は、前記判断手段により歪補正処理を施すと判断されたことを条件として、前記所定の焦点調整処理を行うように制御することを特徴としている。
請求項7に記載の発明は更に、前記処理手段は、撮像距離が遠い側の被写体部分と撮像距離が近い側の被写体部分との撮像距離の比に応じて、撮像距離が遠い側の被写体部分の相対的な拡大率を決定することを特徴としている。
請求項8に記載の発明は更に、前記処理手段は、被写体の輪郭が直角四辺形である場合に、撮像画像から抽出される被写体の輪郭形状に応じて、この抽出された輪郭形状を前記歪補正処理によって直角四辺形に戻すように、撮像距離が遠い側の被写体部分の相対的な拡大率を決定することを特徴としている。
請求項9に記載の発明は更に、前記処理手段は、前記歪補正処理として、画像内の所定の被写体に対する直角四辺形変換処理を行って直角四辺形画像を生成する画像生成処理を含むことを特徴としている。
請求項10に記載の発明は更に、前記撮像手段による画像の撮像の際に、前記領域設定手段により設定される複数の評価領域を前記所定の被写体の中央よりも距離が遠い位置と近い位置のそれぞれに対応させるように撮像の案内を行う案内手段を更に備えることを特徴としている。
請求項11に記載の発明は更に、前記処理手段は、前記複数の評価領域で合焦評価値のピークを検出した複数の合焦距離に基づいて、撮像距離が遠い側の被写体部分と撮像距離が近い側の被写体部分との撮像距離の比を特定して前記相対的な拡大率を決定することを特徴としている。
請求項12に記載の発明は更に、ホワイトボードを撮像する撮像モードを設定する設定手段を更に備え、前記判断手段は、前記設定手段により前記撮像モードが設定された場合に、前記処理手段による歪補正処理を施すと判断することを特徴としている。
請求項13に記載の発明の撮像処理方法は、撮像手段を備える撮像装置を用いた撮像処理方法であって、画像内の被写体の歪みを補正する歪補正処理と、前記撮像手段による撮像で得られる画像に対して前記歪補正処理を施す場合には、被写体の中央部よりも撮像距離が遠い位置にピントを合わせる所定の焦点調整処理と、前記撮像手段により撮像される画像内に、合焦評価値を算出すべき評価領域を複数設定する領域設定処理と、前記領域設定処理により設定された前記複数の評価領域について合焦評価値をそれぞれ算出する算出処理と、を含み、前記所定の焦点調整処理は、前記撮像手段の合焦距離を無限域側から至近域側に移動させる際に、前記算出処理により逐次算出されるいずれかの評価領域の合焦評価値のピークを検出する合焦距離の中で、少なくとも最も遠い合焦距離に基づいて、被写体の中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるように焦点を調整することを特徴としている。
請求項14に記載の発明のプログラムは、撮像手段を備える撮像装置のコンピュータを、画像内の被写体の歪みを補正する歪補正処理を施す処理手段、前記撮像手段による撮像で得られる画像に対して前記処理手段による歪補正処理を施す場合には、被写体の中央部よりも撮像距離が遠い位置にピントを合わせる所定の焦点調整処理を行うように制御する合焦手段、前記撮像手段により撮像される画像内に、合焦評価値を算出すべき評価領域を複数設定する領域設定手段、前記領域設定手段により設定された前記複数の評価領域について合焦評価値をそれぞれ算出する算出手段、として機能させ、前記合焦手段は、前記所定の焦点調整処理として、前記撮像手段の合焦距離を無限域側から至近域側に移動させる際に、前記算出手段により逐次算出されるいずれかの評価領域の合焦評価値のピークを検出する合焦距離の中で、少なくとも最も遠い合焦距離に基づいて、被写体の中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるように焦点を調整することを特徴としている。
本発明によれば、台形補正などの歪補正処理により生成される画像の解像感のバランスを向上させることができる。
本発明を適用した一実施形態の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図1の撮像装置による撮像処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。 図2の撮像処理における焦点調整処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。 図2の撮像処理に係る画像の一例を模式的に示す図である。 変形例1の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図5の撮像装置による撮像処理を説明するための図である。 図5の撮像装置による撮像処理における焦点調整処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。 変形例2の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 図8の撮像装置による撮像処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図1は、本発明を適用した一実施形態の撮像装置100の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態の撮像装置100は、図1に示すように、フォーカスレンズ1、レンズ駆動部2、電子撮像部3、ユニット回路4、撮像制御部5、画像生成部6、AF処理部7、画像処理部8、表示部9、画像記録部10、操作入力部11、バッファメモリ12、プログラムメモリ13、中央制御部14等を備えている。
また、レンズ駆動部2、撮像制御部5、画像生成部6、AF処理部7、画像処理部8、表示部9、画像記録部10、バッファメモリ12、プログラムメモリ13、中央制御部14は、バスライン15を介して接続されている。
レンズ駆動部2は、フォーカスレンズ1をそれぞれ光軸方向に駆動させる。具体的には、レンズ駆動部2は、フォーカスモータ等の駆動源と、AF処理部7や中央制御部14からの制御信号に従って駆動源を駆動させるドライバ等を備えている(何れも図示略)。
電子撮像部3は、フォーカスレンズ1の光軸上に配置されている。また、電子撮像部3は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)等のイメージセンサから構成され、フォーカスレンズ1等の各種レンズを通過した光学像を二次元の画像信号に変換する。
ユニット回路4は、電子撮像部3から出力される被写体の光学像に応じたアナログの撮像信号が入力され、入力された撮像信号を保持するCDSと、その撮像信号を増幅するゲイン調整アンプ(AGC)、増幅された撮像信号をデジタルの撮像信号に変換するA/D変換器(ADC)等から構成されている。
そして、ユニット回路4は、デジタルの撮像信号を画像生成部6に送信する。
撮像制御部5は、中央制御部14が設定するフレームレートに従ったタイミングで、電子撮像部3やユニット回路4を駆動させる制御を行う。具体的には、撮像制御部5は、TG(Timing Generator)、電子撮像部3を駆動するドライバ等(何れも図示略)を備え、TGを介してドライバやユニット回路4の動作タイミングを制御する。即ち、中央制御部14が、プログラムメモリ13から読み出したプログラム線図に従ってシャッタースピードを設定すると、撮像制御部5のTGは、当該シャッタースピードに対応する電荷蓄積時間をシャッターパルスとしてドライバに出力し、ドライバからの駆動パルス信号に従って電子撮像部3を動作させて電荷蓄積時間(露光時間)を制御する。
このように構成されたフォーカスレンズ1、電子撮像部3、ユニット回路4及び撮像制御部5は、被写体を撮像する撮像手段を構成している。
画像生成部6は、ユニット回路4から送られてきた画像データに対してγ補正処理、ホワイトバランス処理などの処理を施すとともに、輝度色差信号(YUVデータ)を生成する。そして、画像生成部6は、生成された輝度色差信号の画像データをAF処理部7及び画像処理部8に出力する。
AF処理部7は、領域設定部7aと、評価値算出部7bと、合焦制御部7cとを具備している。
領域設定部7aは、ライブビュー画像P1にてフォーカスレンズ1の合焦状態の評価領域であるAF評価領域Aを設定する。
即ち、領域設定部7aは、例えば、画像生成部6からライブビュー画像P1の画像データが送られてくる毎に当該画像データに対して、ライブビュー画像P1におけるフォーカスレンズ1の合焦状態の評価に係り、評価値算出部7bによってAF評価値が算出されるAF評価領域A(図4(a)等参照)を設定する。具体的には、領域設定部7aは、中央制御部14によりホワイトボードを撮像する撮像モードが設定されると、測距方式を「マルチAF」に切り替えて画角内にて所定方向(例えば、横方向)に沿ってAF評価領域Aを複数(例えば、3つ)設定する。
このとき、表示部9は、ライブビュー画像P1に重畳させ、各AF評価領域Aに対応付けてAF枠Wを表示する(図4(a)等参照)。なお、AF枠Wは、複数のAF評価領域A、…のうち、ピントが合った状態のAF評価領域Aのみに表示するようにしても良い。
このように、領域設定部7aは、撮像手段により撮像される画像内に、AF評価値を算出すべきAF評価領域Aを所定方向に沿って複数設定する領域設定手段を構成している。
評価値算出部7bは、フォーカスレンズ1の合焦状態の評価に係るAF評価値を算出する。
評価値算出部7bは、領域設定部7aにより設定された複数のAF評価領域A、…の画像の画像データに基づいて、例えば、各AF評価領域Aの画像のコントラストの高低を示すAF評価値を算出する。具体的には、合焦制御部7cの制御下にて、レンズ駆動部2によりフォーカスレンズ1を光軸方向に沿って無限域側から至近域側に移動させる際に、評価値算出部7bは、フォーカスレンズ1の光軸方向の位置を規定する複数のフォーカスレンズアドレスのうち、所定間隔を空けて設定された所定数のアドレスに対応する測距位置で、複数のAF評価領域A、…の各々についてAF評価値を逐次算出する。
このように、評価値算出部7bは、領域設定部7aにより設定された複数のAF評価領域A、…についてAF評価値(合焦評価値)をそれぞれ算出する算出手段を構成している。
合焦制御部7cは、フォーカスレンズ1の合焦位置を調整する焦点調整処理を行う。
即ち、合焦制御部7cは、ライブビュー画像P1内の所定の被写体Sにおける中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるように、フォーカスレンズアドレスに対応する所定の制御信号をレンズ駆動部2に出力してフォーカスモータを駆動させてフォーカスレンズ1の合焦位置(合焦距離)を調整する。具体的には、合焦制御部7cは、所定の制御信号をレンズ駆動部2に出力してフォーカスレンズ1を光軸方向に沿って無限域側から至近域側に移動させていき、このとき、評価値算出部7bにより逐次算出された複数のAF評価領域A、…のAF評価値に基づいて、フォーカスレンズ1の合焦位置を調整する(焦点調整処理)。より具体的には、合焦制御部7cは、フォーカスレンズ1を無限遠に移動させた後、当該フォーカスレンズ1を光軸方向に沿って至近域側に移動させていく際に、評価値算出部7bにより逐次算出される何れかのAF評価領域Aのコントラストのピークを検出する合焦距離の中で、少なくとも最も遠い合焦距離に基づいて、所定の被写体Sの中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるようにフォーカスレンズ1の合焦位置を調整する。例えば、合焦制御部7cは、評価値算出部7bにより逐次算出された複数のAF評価領域A、…に対応する各コントラストの変化を判定していき、何れかのAF評価領域Aに対応するコントラストのピークを検出した測距位置をフォーカスレンズ1の合焦位置とする制御信号をレンズ駆動部2に出力する。このとき、合焦制御部7cは、いずれかのAF評価領域AのAF評価値のピークを検出した場合は、それより至近域側へのフォーカスレンズ1の移動、即ち、合焦距離の移動を中断しても良い。
また、合焦制御部7cは、画像生成部6により生成された撮像画像P2(図4(b)参照)の画像データ(YUVデータ)に対して、四辺形変換処理部8bによる直角四辺形変換処理等の歪補正処理を施すか否かを判断する判断部c1を具備している。
具体的には、判断部c1は、ユーザによる操作入力部11の選択決定用ボタン11bの所定操作に基づいて、ホワイトボードを撮像する撮像モードが設定されているか否かに応じて、撮像画像P2(図4(b)参照)の画像データ(YUVデータ)に対して四辺形変換処理部8bによる歪補正処理を施すか否かを判断する。
そして、合焦制御部7cは、判断部c1により歪補正処理を施すと判断された場合には、上記のようにして、所定の被写体Sにおける中央部よりも撮像距離が遠い位置にピントを合わせる所定の焦点調整処理を行う。一方で、合焦制御部7cは、判断部c1により歪補正処理を施さないと判断された場合は、上記の所定の焦点調整処理を行わないように制御する。
なお、判断部c1を合焦制御部7cにより構成するようにしたが、一例であってこれに限られるものではなく、判断部c1を合焦制御部7cにより構成するか否かは適宜任意に変更可能であり、例えば、中央制御部14等の他の各部により構成しても良いし、判断部c1を他の構成とは独立して設けても良い。
なお、合焦制御部7cは、フォーカスレンズ1に代えて、電子撮像部3を光軸方向に移動させてフォーカスレンズ1の合焦位置を調整するようにしても良い。
このように、合焦制御部7cは、撮像手段により撮像された画像内の所定の被写体Sにおける中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるように撮像手段の焦点を調整する焦点調整処理を行う合焦手段を構成している。
画像処理部8は、画像生成部6により生成された画像データ(YUVデータ)を所定の符号化方式(例えば、JPEG方式等)により圧縮・符号化する符号化部(図示略)や、画像記録部10から読み出された符号化された画像データを当該符号化方式に対応する復号化方式で復号化する復号化部等(何れも図示略)を具備している。
また、画像処理部8は、輪郭抽出部8aと、四辺形変換処理部8bとを具備している。
輪郭抽出部8aは、合焦制御部7cにより焦点調整処理が行われて撮像された撮像画像P2(図4(b)参照)に対して輪郭抽出処理を施して所定の画像領域Rを抽出する。
即ち、輪郭抽出部8aは、例えば、画像生成部6により生成された所定の被写体S(例えば、ホワイトボード)の撮像画像P2のYUVデータの輝度信号Yを取得する。そして、輪郭抽出部8aは、当該輝度信号Yに対して直線検出処理(例えば、ハフ変換処理など)を施して直線を検出し、所定方向に延在する4本の直線によって形成される四角形を輪郭として特定する。その後、輪郭抽出部8aは、特定された四角形内の画像領域を所定の画像領域R(図4(b)参照)として抽出する。なお、複数の四角形が特定された場合には、輪郭抽出部8aは、これら複数の四角形内の画像領域をそれぞれ抽出する。
これにより、ホワイトボードの文字や図形(例えば、「F、F、F」等)が書き込まれている記入領域の略矩形状(直角四辺形状)の画像などが所定の画像領域Rとして抽出される。
なお、輪郭抽出処理として、直線検出処理を利用したものを例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、所定の画像領域R(四角領域)を抽出可能なものであれば適宜任意に変更可能である。
また、直線検出処理として、ハフ変換処理を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、エッジ検出処理など適宜任意に変更可能である。なお、ハフ変換処理やエッジ検出処理は、公知の技術であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
四辺形変換処理部8bは、輪郭抽出部8aにより抽出された四角領域に対する直角四辺形変換処理(歪補正処理)を行って直角四辺形画像P3(図4(c)参照)を生成する。
即ち、所定の被写体S(例えば、ホワイトボード)と撮像装置100とが真正面に正確に対向していない状態で撮像されることによって、直角四辺形状をなさない(各内角が直角でない)歪んだ四角形内の画像領域(ホワイトボードの記入領域)が所定の画像領域Rとして輪郭抽出部8aにより抽出される。そこで、四辺形変換処理部8bは、ホワイトボードの撮像画像P2の輝度信号Yから輪郭抽出部8aにより抽出された四角領域(所定の画像領域R)に対して、直角四辺形変換処理(例えば、台形補正処理等)を行って直角四辺形画像P3(例えば、矩形画像、正方形画像など)を生成する。つまり、四辺形変換処理部8bは、輪郭抽出部8aにより抽出された四角領域(所定の画像領域R)のうち、短辺側(所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い側)を長辺側(所定の被写体Sの中央よりも距離が近い側)に合わせるように相対的に拡大する処理を行って、直角四辺形画像P3を生成する。このとき、四辺形変換処理部8bは、四角領域(所定の画像領域R)の長辺側を短辺側に相対的に縮小する処理を行っても良い。
このように、四辺形変換処理部8bは、所定の被写体Sの輪郭が直角四辺形である場合に、撮像画像から抽出される所定の被写体Sの輪郭形状に応じて、この抽出された輪郭形状を直角四辺形変換処理(歪補正処理)によって直角四辺形に戻すように、撮像距離が遠い側の被写体部分の相対的な拡大率を決定する。
ここで、輪郭抽出部8aにより複数の四角領域が抽出されていた場合には、四辺形変換処理部8bは、これら複数の四角領域の中で、ユーザによる操作入力部11の所定操作に基づいて中央制御部14により選択指定された四角領域を処理対象として直角四辺形変換処理を施す。
なお、直角四辺形変換処理として、台形補正処理を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、四角形を直角四辺形状に変換する斜影変換処理であれば適宜任意に変更可能である。なお、台形補正処理は、公知の技術であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
このように、四辺形変換処理部8bは、合焦制御部7cにより焦点調整処理が行われた撮像手段により撮像された画像を取得して、当該画像内の所定の被写体に対する直角四辺形変換処理を行って直角四辺形画像P3を生成する画像生成処理を行う処理手段を構成している。
なお、上記実施形態では、四辺形変換処理部8bは、輪郭抽出部8aにより抽出された四角領域に対する直角四辺形変換処理を行って直角四辺形画像P3を生成したが、輪郭抽出部8aにより抽出された四角領域だけでなく、その周辺領域を含めた撮像画像全体にも、この直角四辺形変換処理を拡張するような歪補正処理を施してもよい。この場合、生成される直角四辺形画像には、輪郭抽出部8aにより抽出された四角領域の周辺領域を含んでもよい。
また、上記直角四辺形変換処理の変換パラメータを決定するために、輪郭抽出部による輪郭抽出を行ったが、他の方法で直角四辺形変換処理の変換パラメータを決定する場合には輪郭抽出処理は必要ない。
つまり、四辺形変換処理部8bは、所定の被写体Sにおける撮像距離が遠い側の被写体部分と撮像距離が近い側の被写体部分との撮像距離の比に応じて、撮像距離が遠い側の被写体部分の撮像距離が近い側の被写体部分に対する相対的な拡大率を決定し、この拡大率に応じて直角四辺形変換処理の変換パラメータを決定するようにしてもよい。
例えば、ホワイトボードの輪郭を含まずに、ホワイトボード内の一部だけを撮像したような場合でも、ホワイトボードの左端と右端での撮像距離の比がわかれば、歪補正処理におけるホワイトボードの左端と右端の拡大率を決定することができる。
また、ホワイトボードの左端と右端での撮像距離の比がわからなくとも、ホワイトボードの撮像角度がわかれば、ホワイトボードの左端と右端の拡大率を決定することができる。
表示部9は、バッファメモリ12に格納された1フレーム分のYUVデータをビデオ信号に変換した後、ライブビュー画像P1として表示画面に表示する。具体的には、表示部9は、被写体の撮像により生成された複数の画像フレームに基づいてライブビュー画像P1を逐次表示したり、本撮像画像として撮像されたレックビュー画像を表示する。
また、画像再生時においては、表示部9は、画像記録部10から読み出されて画像処理部8にて復号化された画像データに基づく画像を表示する。
また、表示部9は、案内手段として、ライブビュー画像P1の撮像の際に、領域設定部7aにより設定される複数のAF評価領域A、…を基準として、撮像の案内を行う。具体的には、表示部9は、複数のAF評価領域A、…、特に、左右両端のAF評価領域A、Aが所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い位置(例えば、図4における左端)と近い位置(例えば、図4における右端)のそれぞれに対応した状態で撮像が行われるようなガイド表示Gをライブビュー画像P1に重畳させてOSD表示する。
ここで、ガイド表示Gとしては、例えば、図4(a)に示すように、左右両端のAF評価領域Aに対応させて画角を指示するバー表示や、文字により画角調整を指示する表示(例えば、「ホワイトボードの両端が入るように画角を調整してください」等)等が挙げられる。
なお、表示部9によるガイド表示Gは、案内手段による撮像の案内方法の一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。例えば、人の五感、特に、聴覚、触覚等によって撮像の案内を行うようにしても良く、例えば、複数のAF評価領域A、…が所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い位置と近い位置のそれぞれに対応しているか否かを音(音声など)や振動により案内するようにしても良い。
画像記録部10は、例えば、不揮発性メモリ(フラッシュメモリ)等により構成されている。また、画像記録部10は、画像処理部8の符号化部(図示略)により所定の符号化方式(例えば、JPEG方式やMPEG方式等)により圧縮・符号化された静止画像データや動画像データを記録する。
操作入力部11は、当該撮像装置100の所定操作を行うためのものである。具体的には、操作入力部11は、被写体の撮影指示に係り、半押し及び全押し操作可能なシャッタボタン11a、撮像モードや機能等の選択指示に係る選択決定用ボタン11b、ズーム量の調整指示に係るズームボタン(図示略)等を備え、これらのボタンの操作に応じて所定の操作信号を中央制御部14に出力する。
また、操作入力部11は、ユーザによる所定操作に基づいて、複数の撮像モードの中で、所定の撮像モードの指定信号を出力する。具体的には、操作入力部11は、表示部9に表示された複数の撮像モードの中で、ユーザによる選択決定用ボタン11bの所定操作に基づいて選択されたホワイトボードを撮像する撮像モードの指定信号を中央制御部14に出力する。中央制御部14は、操作入力部11から出力された指定信号が入力されると、当該指定信号に応じて撮像モードとして、ホワイトボードを撮像する撮像モードを設定する。
ここで、中央制御部14及び操作入力部11は、ホワイトボードを撮像する撮像モードを設定する設定手段を構成している。
バッファメモリ12は、画像データ等を一時保存するバッファであるとともに、中央制御部14のワーキングメモリ等としても使用される。
プログラムメモリ13には、当該撮像装置100の機能に係る各種プログラムやデータが格納されている。
中央制御部14は、撮像装置100の各部を制御するCPU(図示略)を具備している。
また、中央制御部14は、操作入力部11から出力され入力された操作信号に基づいて、撮像装置100の各部を制御する。具体的には、中央制御部14は、操作入力部11のシャッタボタン11aの所定操作に従って出力された撮像信号が入力されると、プログラムメモリ13に記憶されている所定のプログラムに従って、TGにより電子撮像部3及びユニット回路4の駆動タイミングを制御して静止画像を撮影する処理を実行する。この静止画像の撮影によりバッファメモリ12に格納された1フレーム分のYUVデータは、画像処理部8にてJPEG方式等により圧縮され符号化されて、画像記録部10に静止画像データとして記録される。
次に、撮像装置100による撮像処理について、図2〜図4を参照して説明する。
図2は、撮像処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図3は、撮像処理における焦点調整処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
なお、以下の撮像処理は、中央制御部14の制御下にて静止画像を撮像する処理であり、予めユーザによる操作入力部11の選択決定用ボタン11bの所定操作に基づいて、ホワイトボードを撮像する撮像モードを含む複数の撮像モードの中から、所望の撮像モードが選択指示されているものとする。
図2に示すように、先ず、中央制御部14は、被写体の撮像により生成された複数の画像フレームに基づいてライブビュー画像P1を表示部9の表示画面に表示させる(ステップS0)。
次に、中央制御部14は、設定されている撮影モードがホワイトボードを撮像する撮像モードであるか否かを判断する(ステップS1)。
ここで、ホワイトボードを撮像する撮像モードでないと判断されると(ステップS1;NO)、即ち、ホワイトボードを撮像する撮像モード以外の撮像モードであると判断された場合には、中央制御部14は、通常の撮像処理の実行を制御する(ステップS10)。
一方、ホワイトボードを撮像する撮像モードであると判断された場合には(ステップS1;YES)、中央制御部14は、以下のホワイトボード専用の撮像処理の実行を制御する。これにより、合焦制御部7cの判断部c1は、ホワイトボードの撮像画像P2の画像データ(YUVデータ)に対して四辺形変換処理部8bによる歪補正処理を施すと判断する。
そして、表示部9は、ライブビュー画像P1に重畳させて、領域設定部7aにより設定される左右両端のAF評価領域Aが所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い位置と近い位置のそれぞれに対応した状態で撮像が行われるようにガイド表示G(図4(a)参照)を行う。つまり、ホワイトボードを斜めから適切な大きさで撮影する場合に、このホワイトボードの左端と右端に対応する夫々の位置にAF評価領域Aを設ける。
なお、通常の撮像処理(ステップS10)においては、特にホワイトボードの左端と右端の位置を考慮しない通常の位置にAF評価領域が設けられる。例えば、中央部のみ、あるいは、中央部と、中央部から少しだけ離れた上下左右、または斜め方向の複数個所にAF評価領域が設けられる。
続けて、中央制御部14は、ユーザによる操作入力部11のシャッタボタン11aの所定操作(例えば、全押し操作)に基づいて、当該操作入力部11から出力される撮像指示が入力されたか否かを判定する(ステップS2)。
ここで、撮像指示が入力されたと判定されると(ステップS2;YES)、AF処理部7は、フォーカスレンズ1の合焦位置を調整する焦点調整処理(図3参照)を行う(ステップS3)。
以下に、焦点調整処理について図3を参照して詳細に説明する。
図3に示すように、中央制御部14は、撮像制御部5に対して所定の制御信号を出力して、当該所定の制御信号に従って、撮像制御部5は、電子撮像部3やユニット回路4の動作タイミングを自動合焦処理(AF)用の駆動に対応するように切り替える(ステップS31)。
その後、合焦制御部7cは、所定の制御信号をレンズ駆動部2に出力してフォーカスレンズ1を光軸方向に沿って無限遠に移動させる(ステップS32)。
続けて、評価値算出部7bは、画像生成部6からライブビュー画像P1の画像データが送られてくる毎に、当該画像データに対して領域設定部7aにより設定された複数(例えば、3つ)のAF評価領域A、…の画像の画像データに基づいて、例えば、各AF評価領域Aの画像のコントラストの高低を示すAF評価値を算出して取得する(ステップS33)。なお、算出された各AF評価領域AのAF評価値は、フォーカスレンズアドレスと対応付けてバッファメモリ12に格納される。
次に、合焦制御部7cは、評価値算出部7bにより算出された複数のAF評価領域A、…に対応する各コントラストに基づいて、何れかのAF評価領域Aにてコントラストのピークを検出したか否かを判定する(ステップS34)。ここで、何れかのAF評価領域Aにてコントラストのピークを検出していないと判定されると(ステップS34;NO)、合焦制御部7cは、フォーカスレンズアドレスに対応する所定の制御信号をレンズ駆動部2に出力して、フォーカスモータを駆動させることによりフォーカスレンズ1を光軸方向に沿って至近域側に移動させる(ステップS35)。具体的には、合焦制御部7cは、測距位置に対応する所定数のフォーカスレンズアドレスのうち、フォーカスレンズ1の焦点距離が無限遠から所定段階短くなるようなフォーカスレンズアドレスに対応する所定の制御信号をレンズ駆動部2に出力する。これにより、レンズ駆動部2が、フォーカスモータを駆動させて、フォーカスレンズアドレスに対応させるようにフォーカスレンズ1を光軸方向に沿って至近域側に移動させる。
その後、中央制御部14は、処理をステップS33に移行して、評価値算出部7bは、画像生成部6から送られてきたライブビュー画像P1の画像データに対して領域設定部7aにより設定された複数(例えば、3つ)のAF評価領域A、…の画像の画像データに基づいてAF評価値を算出する。
上記の処理をステップS34にて、何れかのAF評価領域Aにてコントラストのピークを検出したと判定されるまで(ステップS34;YES)、実行する。
ステップS34にて、何れかのAF評価領域A(例えば、左端のAF評価領域A等)にてコントラストのピークを検出したと判定されると(ステップS34;YES)、合焦制御部7cは、何れかのAF評価領域Aに対応するコントラストのピークを検出した測距位置をフォーカスレンズ1の合焦位置とする制御信号をレンズ駆動部2に出力する。これにより、レンズ駆動部2が、最初にコントラストのピークを検出した位置より至近域側にフォーカスレンズ1を移動させる動作を停止する。このとき、フォーカスレンズ1は、ピークを検出するためにピーク位置を少し越えて移動するので、当該フォーカスレンズ1をピーク位置に戻すために、フォーカスモータを逆に駆動させて、フォーカスレンズ1を光軸方向に沿って移動させてコントラストのピークを検出した測距位置に戻す(ステップS36)。
このように、合焦制御部7cは、フォーカスレンズ1の合焦位置を無限遠側から調整していき、ピークを検出した位置より至近域側へのフォーカスレンズの移動が制限されるので、ライブビュー画像P1内の所定の被写体Sにおける中央部よりも距離が遠い位置へのピント合わせをより短い時間で行うことができる。
その後、中央制御部14は、撮像制御部5に対して所定の制御信号を出力して、当該所定の制御信号に従って、撮像制御部5は、電子撮像部3やユニット回路4の動作タイミングをライブビュー表示用の駆動に対応するように切り替える(ステップS37)。
これにより、焦点調整処理を終了する。
以上は、ホワイトボード専用の撮像処理における焦点調整処理であるが、通常の撮像処理における焦点調整処理においては、特に所定の被写体Sの中央部よりも距離が遠い位置にピントをずらすような制御は行われない。つまり、通常の焦点調整処理では、被写体の中央部など、通常の被写体の撮影に適した位置にピントを合わせるが、ホワイトボード専用の焦点調整処理においては、通常の焦点調整処理で合わせられるピント位置に対して所定量だけ距離が遠い位置にピントをずらす制御を行う。
図2に示すように、次に、中央制御部14は、撮像制御部5に露出条件(シャッター速度、絞り、増幅率等)やホワイトバランス等の条件を調整させて、所定の被写体Sとしてのホワイトボードの光学像を所定の条件で電子撮像部3により撮像させる(ステップS4)。
続けて、画像処理部8の四辺形変換処理部8bは、輪郭抽出部8aにより抽出された四角領域に対する直角四辺形変換処理を行って直角四辺形画像P3(図4(c)参照)を生成する画像生成処理を行う(ステップS5)。
具体的には、画像処理部8の輪郭抽出部8aは、例えば、画像生成部6により生成されたホワイトボードの撮像画像P2のYUVデータの輝度信号Yを取得して、当該輝度信号Yに対して直線検出処理を施して直線を検出し、所定方向に延在する4本の直線によって形成される四角形を輪郭として特定する。その後、輪郭抽出部8aは、特定された四角形内の画像領域を所定の画像領域R(図4(b)参照)として抽出する。
続けて、四辺形変換処理部8bは、輪郭抽出部8aにより抽出された四角領域(所定の画像領域R)に対して、短辺側を長辺側に合わせるように相対的に拡大する直角四辺形変換処理を行って直角四辺形画像P3を生成する。
次に、画像処理部8は、四辺形変換処理部8bにより生成された直角四辺形画像P3の画像データに対して、例えば、コントラスト調整やスムージング処理等の所定の画像処理を施した後、符号化部(図示略)により所定の符号化方式(例えば、JPEG方式等)により圧縮・符号化する(ステップS6)。その後、中央制御部14は、所定の符号化方式(例えば、JPEG方式等)により圧縮・符号化された直角四辺形画像P3の画像データを画像記録部10に記録させる(ステップS7)。
これにより、撮像処理を終了する。
以上のように、本実施形態の撮像装置100によれば、ホワイトボードを撮像する撮像モードが設定された場合に、ライブビュー画像P1内の所定の被写体Sにおける中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるようにフォーカスレンズ1の焦点を調整した後、撮像された撮像画像P2内の所定の被写体Sに対する直角四辺形変換処理(歪補正処理)を行って直角四辺形画像P3を生成するので、直角四辺形変換処理にて所定の被写体Sにおける中央部よりも距離が遠い側を相対的に拡大する処理を行っても、従来のように所定の被写体Sにおける中央部よりも距離が遠い側にて他の被写体部分に対する相対的な解像感の劣化が生じることを防止することができる。従って、所定の被写体Sの奥側から手前側までの全範囲において、直角四辺形変換処理により生成される直角四辺形画像P3の解像感のバランスを向上させることができる。
特に、例えば、ホワイトボードなどの所定の被写体Sを撮像する環境が暗い場合などには、適正露出を確保するために絞りを開放(絞り値を小さく)する必要があり、パンフォーカスにて撮像できないような条件下において、直角四辺形変換処理により生成される直角四辺形画像P3の解像感のバランスを向上させることができる。
具体的には、フォーカスレンズ1を無限域側から至近域側に移動させる際に、評価値算出部により逐次算出された複数のAF評価領域A、…のAF評価値に基づいて、フォーカスレンズ1の焦点を調整するので、直角四辺形変換処理が施される所定の被写体Sの中央部よりも距離が遠い側で焦点が合った時点で撮像することができ、所定の被写体Sの中央部よりも距離が近い側へフォーカスレンズ1を移動する時間を節約して焦点調整処理の高速化を図ることができる。
また、ライブビュー画像P1の撮像の際に、領域設定部7aにより設定される複数のAF評価領域A、…を所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い位置と近い位置のそれぞれに対応させるように撮像の案内を行うので、ユーザが当該撮像の案内に従って、直角四辺形変換処理が施される所定の被写体Sの奥側と手前側の両方にAF評価領域Aを容易に合わせることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
以下に、撮像装置100の変形例について説明する。
<変形例1>
変形例1の撮像装置200は、各種の撮像条件(例えば、焦点距離、撮影距離、絞り値、許容錯乱円径等)に応じた被写界深度を考慮して、フォーカスレンズ1の合焦位置を調整する。
なお、変形例1の撮像装置200は、上記した以外の点で上記実施形態の撮像装置100と略同様の構成をなし、その説明は省略する。
即ち、例えば、焦点距離が長かったり、撮影距離(被写体までの距離)が短かったり(図6(a)及び図6(b)参照)、絞り値が小さかったり、許容錯乱円径が小さい場合には、被写界深度が浅くなるため、所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い位置にピントが合った状態で、当該所定の被写体Sにおける被写界深度の近点よりも手前側の画像がボケた状態となってしまう場合がある。その後、四辺形変換処理部8bが、輪郭抽出部8aにより抽出された四角領域の短辺側(所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い側)を長辺側(所定の被写体Sの中央よりも距離が近い側)に対して相対的に拡大すると、生成された直角四辺形画像P3の所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い側と距離が近い側とでボケ度合いに差が生じ、その後の画像処理にてスムージングを行っても文字や図形等の情報の解像感に差が生じる虞がある。
そこで、合焦制御部7cは、所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い位置に合わせたフォーカスレンズ1の合焦位置を、被写界深度の遠点側にて許容される分だけ手前側に補正する。
図5に示すように、AF処理部7は、領域設定部7aと、評価値算出部7bと、合焦制御部7cとに加えて、補正条件判定部7dを具備している。
補正条件判定部7dは、ライブビュー画像P1を撮像する際の各種の撮像条件(例えば、焦点距離、撮影距離、絞り値、許容錯乱円径等)を基準として前方被写界深度及び後方被写界深度を算出して、算出された前方被写界深度及び後方被写界深度を加算した被写界深度が所定の基準値よりも浅いか否かを判定する。なお、所定の基準値は、例えば、四辺形変換処理部8bによる四角領域の短辺側の拡大率等を考慮して適宜任意に設定される。
合焦制御部7cは、補正条件判定部7dにより被写界深度が所定の基準値よりも浅いと判定された場合に、上記実施形態と同様にして調整されたフォーカスレンズ1の合焦位置、即ち、所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い位置に合わせたフォーカスレンズ1の合焦位置を調整する。具体的には、合焦制御部7cは、補正条件判定部7dにより算出された後方被写界深度に基づいて、フォーカスレンズ1の光軸方向の位置を被写界深度の遠点側にて許容される分だけ至近域側(近点側)に移動させることで、当該フォーカスレンズ1の合焦位置を補正する。
次に、変形例1の撮像装置200による焦点調整処理について図7を参照して詳細に説明する。
変形例1の撮像装置200による焦点調整処理のうち、ステップS31〜S35の処理は、上記実施形態の焦点調整処理と同様であり、その詳細な説明は省略する。
図7に示すように、ステップS34にて、何れかのAF評価領域Aにてコントラストのピークを検出したと判定されると(ステップS34;YES)、AF処理部7の補正条件判定部7dは、ライブビュー画像P1を撮像する際の被写界深度が所定の基準値よりも浅いか否かを判定する(ステップS41)。具体的には、補正条件判定部7dは、各種の撮像条件(例えば、焦点距離、撮影距離、絞り値、許容錯乱円径等)を基準として前方被写界深度及び後方被写界深度を算出し、前方被写界深度及び後方被写界深度を加算した被写界深度が所定の基準値よりも浅いか否かを判定する。
ここで、被写界深度が所定の基準値よりも浅いと判定されると(ステップS41;YES)、合焦制御部7cは、何れかのAF評価領域Aに対応するコントラストのピークを検出した測距位置に対応するフォーカスレンズ1の合焦位置を補正する(ステップS42)。具体的には、合焦制御部7cは、補正条件判定部7dにより算出された後方被写界深度に基づいて、フォーカスレンズ1の光軸方向の位置を被写界深度の遠点側にて許容される分だけ至近域側(近点側)に移動させることで、当該フォーカスレンズ1の合焦位置を補正する。
その後、合焦制御部7cは、補正済みのフォーカスレンズ1の合焦位置に対応するフォーカスレンズアドレスに係る所定の制御信号をレンズ駆動部2に出力する。これにより、レンズ駆動部2が、フォーカスモータを駆動させて、補正済みのフォーカスレンズ1の合焦位置までフォーカスレンズ1を光軸方向に沿って移動させる(ステップS43)。
その後、中央制御部14は、処理をステップS37に移行して、撮像制御部5は、電子撮像部3やユニット回路4の動作タイミングをライブビュー表示用の駆動に対応するように切り替えた後、焦点調整処理を終了する。
なお、ステップS41にて、被写界深度が所定の基準値よりも浅くないと判定された場合には(ステップS41;NO)、合焦制御部7cは、処理をステップS36に移行し、上記実施形態の焦点調整処理のステップS36と同様の処理を行う。
従って、変形例1の撮像装置200によれば、各種の撮像条件に応じた被写界深度を考慮してフォーカスレンズ1の合焦位置を調整するので、所定の被写体Sにおける被写界深度の近点よりも手前側の画像がボケた状態となってしまい、直角四辺形変換処理により生成される直角四辺形画像P3の所定の被写体Sの中央よりも距離が遠い側と距離が近い側とでボケ度合いに差が生じる場合と、そうで無い場合のいずれの場合であっても、所定の被写体Sの奥側から手前側までの全範囲において、直角四辺形変換処理により生成される直角四辺形画像P3の解像感のバランスを向上させることができる。
<変形例2>
変形例2の撮像装置300は、所定の被写体Sの中央部から距離の遠い位置と距離の近い位置との遠近差に応じて、撮像処理の内容を変更する。
なお、変形例2の撮像装置300は、上記した以外の点で上記実施形態の撮像装置100と略同様の構成をなし、その説明は省略する。
図8に示すように、AF処理部7は、領域設定部7aと、評価値算出部7bと、合焦制御部7cとに加えて、遠近差判定部7eを具備している。
合焦制御部7cは、領域設定部7aにより設定された複数のAF評価領域A、…の各々について評価値算出部7bにより算出されたAF評価値に基づいて、各AF評価領域Aに対応するコントラストのピーク、即ち、各AF評価領域Aに対応するフォーカスレンズ1の合焦位置を検出する。
遠近差判定部7eは、合焦制御部7cにより検出された各AF評価領域Aのフォーカスレンズ1の合焦位置、具体的には、所定の被写体Sの中央部から距離の遠い位置に対応するAF評価領域Aに係るフォーカスレンズ1の合焦位置と当該所定の被写体Sの中央部から距離の近い位置に対応するAF評価領域Aに係るフォーカスレンズ1の合焦位置とに基づいて、所定の被写体Sの中央部から距離の遠い位置と距離の近い位置との遠近差を算出する。そして、遠近差判定部7eは、算出された遠近差が、第1判定値及びこの第1判定値よりも大きい第2判定値により規定される所定の距離範囲内にあるか否かを判定する。
なお、遠近差判定部7eにより所定の被写体Sにおける遠近差が所定の距離範囲内にあると判定されると、判断部c1は、撮像画像P2の画像データ(YUVデータ)に対して四辺形変換処理部8bによる歪補正処理を施すと判断して、撮像処理にて、上記実施形態と同様の焦点調整処理が行われる。
また、画像処理部8は、輪郭抽出部8aと、四辺形変換処理部8bとに加えて、合成画像生成部8cを具備している。
合成画像生成部8cは、遠近差判定部7eにより所定の被写体Sにおける遠近差が所定の距離範囲内になく、且つ、第2判定値よりも大きいと判定された場合に、合焦制御部7cにより複数のAF評価領域A、…の各々に対応するフォーカスレンズ1の合焦位置にフォーカスレンズ1をそれぞれ移動させた状態で撮像された複数の画像を画像生成部6から取得する。そして、合成画像生成部8cは、複数の画像の各々からAF評価値が最も高いAF評価領域Aが含まれる画像領域(例えば、水平方向に略等間隔で垂直方向に沿って分割された略矩形状の画像領域)をそれぞれトリミングして抽出する。
即ち、合成画像生成部8cは、例えば、3つのAF評価領域A、…のうち、中央のAF評価領域Aを基準としてフォーカスレンズ1の焦点調整が行われて撮像された画像からトリミングした所定の被写体Sの中央部にピントが合った画像領域、最も左端のAF評価領域Aを基準としてフォーカスレンズ1の焦点調整が行われて撮像された画像からトリミングした中央部から距離の遠い位置にピントが合った画像領域、最も右端のAF評価領域Aを基準としてフォーカスレンズ1の焦点調整が行われて撮像された画像からトリミングした中央部から距離の遠い位置にピントが画像領域を取得する。
そして、合成画像生成部8cは、各AF評価領域Aに応じて抽出された複数の画像領域どうしを合成して一の合成画像を生成する。
その後、輪郭抽出部8aは、合成画像生成部8cにより生成された合成画像に対して輪郭抽出処理を施して所定の画像領域Rを抽出する。
次に、変形例2の撮像装置300による撮像処理について、図9を参照して説明する。
変形例2の撮像装置300による焦点調整処理のうち、ステップS0〜S7の処理は、上記実施形態の焦点調整処理と同様であり、その詳細な説明は省略する。
図9に示すように、ステップS2にて、撮像指示が入力されたと判定されると(ステップS2;YES)、AF処理部7の遠近差判定部7eは、所定の被写体Sの中央部から距離の遠い位置と距離の近い位置との遠近差を検出する(ステップS51)。
具体的には、合焦制御部7cは、複数のAF評価領域A、…の各々について評価値算出部7bにより算出されたAF評価値に基づいて、各AF評価領域Aに対応するコントラストのピーク(各AF評価領域Aに対応するフォーカスレンズ1の合焦位置)を検出する。そして、遠近差判定部7eは、合焦制御部7cにより検出された各AF評価領域Aのフォーカスレンズ1の合焦位置、具体的には、所定の被写体Sの中央部から距離の遠い位置に対応するAF評価領域Aに係るフォーカスレンズ1の合焦位置と当該所定の被写体Sの中央部から距離の近い位置に対応するAF評価領域Aに係るフォーカスレンズ1の合焦位置とに基づいて、所定の被写体Sの中央部から距離の遠い位置と距離の近い位置との遠近差を算出する。
続けて、遠近差判定部7eは、算出された所定の被写体Sにおける遠近差が、第1判定値及び第2判定値により規定される所定の距離範囲内にあるか否かを判定し(ステップS52)、当該判定結果に応じて処理を分岐させる。
ここで、所定の被写体Sにおける遠近差が所定の距離範囲内にあると判定された場合には(ステップS52;遠近差が所定の距離範囲内)、上記実施形態と同様の焦点調整処理(ステップS3)が行われる。この場合、既に複数のAF評価領域A、…の各々に対応するフォーカスレンズ1の合焦位置が検出されているので、合焦制御部7cは、複数のAF評価領域A、…のうち、フォーカスレンズ1が最も無限域側に配置されるAF評価領域Aに対応する測距位置をフォーカスレンズ1の合焦位置として、フォーカスレンズ1を所定位置まで移動させても良い。
即ち、合焦制御部7cは、複数のAF評価領域A、…でAF評価値のピークを検出する複数の合焦距離を特定し、これら複数の合焦距離の範囲の中で、所定の被写体Sの中央部よりも距離が遠い合焦距離にピントを合わせるようにフォーカスレンズ1の合焦位置を調整する。
また、その後のステップS5における直角四辺形変換処理にあっては、四辺形変換処理部8bは、複数のAF評価領域A、…でAF評価値のピークを検出した複数の合焦距離に基づいて、撮像距離が遠い側の被写体部分と撮像距離が近い側の被写体部分との撮像距離の比を特定して、撮像距離が遠い側の被写体部分の撮像距離が近い側の被写体部分に対する相対的な拡大率を決定するようにしても良い。
一方、ステップS52にて、所定の被写体Sにおける遠近差が所定の距離範囲内になく、且つ、第2判定値よりも大きいと判定された場合には(ステップS52;遠近差が第2判定値よりも大きい)、合焦制御部7cは、レンズ駆動部2を制御して複数のAF評価領域A、…の各々に対応するフォーカスレンズ1の合焦位置にフォーカスレンズ1をそれぞれ移動させ、各々のフォーカスレンズ1の合焦位置にて、撮像制御部5は、ホワイトボードの光学像を所定の撮像条件で電子撮像部3により撮像させる(ステップS53)。即ち、フォーカスレンズ1の合焦位置をAF評価領域A毎に異ならせてホワイトボードの光学像を複数回撮像する。
そして、合成画像生成部8cは、撮像された複数の画像を取得した後、当該画像の各々からAF評価値が最も高いAF評価領域Aが含まれる画像領域をそれぞれトリミングして抽出し、各AF評価領域Aに応じて抽出された複数の画像領域どうしを合成して一の合成画像を生成する(ステップS54)。即ち、合成画像生成部8cは、例えば、3つのAF評価領域A、…のうち、中央のAF評価領域Aを基準として所定の被写体Sの中央部にピントが合った画像領域、最も左端のAF評価領域Aを基準として中央部から距離の遠い位置にピントが合った画像領域、最も右端のAF評価領域Aを基準として中央部から距離の遠い位置にピントが画像領域を取得した後、これらの画像領域どうしを合成した合成画像を生成する。
その後、中央制御部14は、処理をステップS5に移行して、四辺形変換処理部8bは、輪郭抽出部8aにより合成画像から抽出された四角領域に対する直角四辺形変換処理を行って直角四辺形画像P3を生成する。
また、ステップS52にて、所定の被写体Sにおける遠近差が所定の距離範囲内になく、且つ、第1判定値よりも小さいと判定された場合には(ステップS52;遠近差が第1判定値よりも小さい)、合焦制御部7cは、測距方式を「スポットAF」に切り替えて、レンズ駆動部2を制御して複数のAF評価領域A、…のうち、中央のAF評価領域Aに対応するフォーカスレンズ1の合焦位置にフォーカスレンズ1をそれぞれ移動させる(ステップS55)。
その後、中央制御部14は、処理をステップS4に移行して、撮像制御部5は、ホワイトボードの光学像を所定の撮像条件で電子撮像部3により撮像させる(ステップS4)。
従って、変形例2の撮像装置300によれば、所定の被写体Sの中央部から距離の遠い位置と距離の近い位置との遠近差、即ち、所定の被写体Sに対する当該撮像装置300の撮影する角度に応じて、撮像処理の内容を変更するので、解像感のバランスの劣化を抑制した直角四辺形画像P3の生成を効率良く行うことができる。
特に、所定の被写体Sにおける遠近差が所定の距離範囲内になく、且つ、第2判定値よりも大きいと判定された場合に、所定の被写体Sの中央部にピントが合った画像領域、所定の被写体Sの中央部から距離の遠い位置にピントが合った画像領域、所定の被写体Sの中央部から距離の遠い位置にピントが画像領域をそれぞれ対応する撮像画像からトリミングして取得した後、これらの画像領域どうしを合成した合成画像を生成するので、所定の被写体Sの奥側から手前側までの全範囲においてピントが合った合成画像を生成することができる。その後、当該合成画像から抽出された四角領域に対する直角四辺形変換処理が行われて直角四辺形画像P3が生成されることにより、所定の被写体Sの奥側から手前側までの全範囲において、直角四辺形変換処理により生成される直角四辺形画像P3の解像感の劣化をより好適に防止することができる。
なお、上記変形例2にあっては、所定の被写体Sにおける遠近差が所定の距離範囲内になく、且つ、第2判定値よりも大きいと判定された場合に、合成画像を生成するのに代えて、表示部9の表示画面に、直角四辺形変換処理により生成される直角四辺形画像P3の解像感のバランスが劣化する旨の所定の警告メッセージを表示させるようにしても良い。
また、上記実施形態及び各変形例1、2にあっては、レンズに固有に生じる光学像の歪みを補正する歪曲補正における各画像ブロック毎の拡大率を考慮して、複数のAF評価領域A、…の中でピントを合わせるAF評価領域Aを特定しても良い。
即ち、輪郭抽出部8aは、ライブビュー画像P1に対して輪郭抽出処理を行って、所定の四角形を特定する。四辺形変換処理部8bは、特定された所定の四角形を複数の画像ブロックに分割して、各画像ブロックに対する直角四辺形変換処理における拡大率を算出する。また、AF処理部7は、光学ズーム段毎に規定された歪曲補正データに基づいて、輪郭抽出処理にて特定された所定の四角形の各画像ブロック毎の歪曲補正処理における拡大率を算出する。そして、合焦制御部7cは、算出された各画像ブロック毎の直角四辺形変換処理における拡大率及び歪曲補正処理における拡大率に基づいて、最も拡大率が大きくなる画像ブロックの近傍のAF評価領域Aをフォーカスレンズ1の合焦位置の調整用のAF評価領域Aとして特定する。
さらに、上記実施形態にあっては、焦点調整処理を、操作入力部11のシャッタボタン11aが全押し操作されたことを契機として行うようにしたが、シャッタボタン11aの半押し操作を契機としたり、シャッタボタン11aの操作の有無に関わらずライブビュー画像P1の表示中に必ず実行するようにしても良い。
また、撮像装置100、200、300の撮像モードとして、ホワイトボードを撮像する撮像モードを設けるか否かは適宜任意に変更することができる。また、焦点調整処理及び画像生成処理を、ホワイトボードを撮像する撮像モードが設定されている場合に実行するようにしたが、これに限られるものではなく、他の撮像モードにて実行するようにしても良い。
さらに、撮像装置100、200、300の構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではなく、少なくとも撮像手段、合焦手段、処理手段を備える構成であれば適宜任意に変更することができる。例えば、撮像の案内(ガイド表示G)を行う案内手段としての表示部9を備えるようにしたが、案内手段を備えるか否かは適宜任意に変更可能である。
加えて、上記実施形態にあっては、処理手段、判断手段、合焦手段としての機能を、中央制御部14の制御下にて、画像処理部8の四辺形変換処理部8b、AF処理部7が駆動することにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、中央制御部14のCPUによって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
即ち、プログラムを記憶するプログラムメモリ13に、生成処理ルーチン、判断処理ルーチン、合焦処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、生成処理ルーチンにより中央制御部14のCPUを、被写体の各部での撮像距離が異なる状態で撮像して得られた画像に対して、撮像距離が遠い側の被写体部分を相対的に拡大する歪補正処理を施す処理手段として機能させるようにしても良い。また、判断処理ルーチンにより中央制御部14のCPUを、撮像手段による撮像で得られる画像に対して処理手段による歪補正処理を施すか否かを判断する判断手段として機能させるようにしても良い。また、合焦処理ルーチンにより中央制御部14のCPUを、判断手段により歪補正処理を施すと判断された場合は、被写体の中央部よりも撮像距離が遠い位置にピントを合わせる所定の焦点調整処理を行い、一方、判断手段により歪補正処理を施さないと判断された場合は、所定の焦点調整処理を行わないように制御する合焦手段として機能させるようにしても良い。
同様に、領域設定手段、算出手段、案内手段、設定手段についても、中央制御部14のCPUによって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
さらに、上記の各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体として、ROMやハードディスク等の他、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを所定の通信回線を介して提供する媒体としては、キャリアウェーブ(搬送波)も適用される。
100 撮像装置
1 フォーカスレンズ
2 レンズ駆動部
3 電子撮像部
7 AF処理部
7a 領域設定部
7b 評価値算出部
7c 合焦制御部
c1 判断部
8 画像処理部
8b 四辺形変換処理部
9 表示部
11 操作入力部
14 中央制御部

Claims (14)

  1. 撮像手段と、
    画像内の被写体の歪みを補正する歪補正処理を施す処理手段と、
    前記撮像手段による撮像で得られる画像に対して前記処理手段による歪補正処理を施す場合には、被写体の中央部よりも撮像距離が遠い位置にピントを合わせる所定の焦点調整処理を行うように制御する合焦手段と、
    前記撮像手段により撮像される画像内に、合焦評価値を算出すべき評価領域を複数設定する領域設定手段と、
    前記領域設定手段により設定された前記複数の評価領域について合焦評価値をそれぞれ算出する算出手段と、
    を備え、
    前記合焦手段は、前記所定の焦点調整処理として、前記撮像手段の合焦距離を無限域側から至近域側に移動させる際に、前記算出手段により逐次算出されるいずれかの評価領域の合焦評価値のピークを検出する合焦距離の中で、少なくとも最も遠い合焦距離に基づいて、被写体の中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるように焦点を調整する
    ことを特徴とする撮像装置。
  2. 前記領域設定手段は、前記撮像手段により撮像される画像内に、合焦評価値を算出すべき評価領域を所定方向に沿って複数設定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記合焦手段は、
    前記所定の焦点調整処理として、前記撮像手段の合焦距離を無限域側から至近域側に移動させる途中で前記いずれかの評価領域の合焦評価値のピークを検出した場合は、それより至近域側への合焦距離の移動を中断し、このピークを検出した合焦距離または該合焦距離から所定距離だけ至近域側の合焦距離にピントを合わせるように焦点を調整することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
  4. 前記合焦手段は、
    前記所定の焦点調整処理として、前記複数の評価領域で合焦評価値のピークを検出する複数の合焦距離の範囲の中で、被写体の中央部よりも距離が遠い合焦距離にピントを合わせるように焦点を調整することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の撮像装置。
  5. 前記処理手段は、被写体の各部での撮像距離が異なる状態で撮像して得られた画像に対して、撮像距離が遠い側の被写体部分を相対的に拡大する歪補正処理を施すことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の撮像装置。
  6. 前記撮像手段による撮像で得られる画像に対して前記処理手段による歪補正処理を施すか否かを判断する判断手段を更に備え、
    前記合焦手段は、前記判断手段により歪補正処理を施すと判断されたことを条件として、前記所定の焦点調整処理を行うように制御することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の撮像装置。
  7. 前記処理手段は、撮像距離が遠い側の被写体部分と撮像距離が近い側の被写体部分との撮像距離の比に応じて、撮像距離が遠い側の被写体部分の相対的な拡大率を決定することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の撮像装置。
  8. 前記処理手段は、被写体の輪郭が直角四辺形である場合に、撮像画像から抽出される被写体の輪郭形状に応じて、この抽出された輪郭形状を前記歪補正処理によって直角四辺形に戻すように、撮像距離が遠い側の被写体部分の相対的な拡大率を決定することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の撮像装置。
  9. 前記処理手段は、前記歪補正処理として、画像内の所定の被写体に対する直角四辺形変換処理を行って直角四辺形画像を生成する画像生成処理を含むことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の撮像装置。
  10. 前記撮像手段による画像の撮像の際に、前記領域設定手段により設定される複数の評価領域を前記所定の被写体の中央よりも距離が遠い位置と近い位置のそれぞれに対応させるように撮像の案内を行う案内手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の撮像装置。
  11. 前記処理手段は、前記複数の評価領域で合焦評価値のピークを検出した複数の合焦距離に基づいて、撮像距離が遠い側の被写体部分と撮像距離が近い側の被写体部分との撮像距離の比を特定して前記相対的な拡大率を決定することを特徴とする請求項7又は8に記載の撮像装置。
  12. ホワイトボードを撮像する撮像モードを設定する設定手段を更に備え、
    前記判断手段は、前記設定手段により前記撮像モードが設定された場合に、前記処理手段による歪補正処理を施すと判断することを特徴とする請求項に記載の撮像装置。
  13. 撮像手段を備える撮像装置を用いた撮像処理方法であって、
    画像内の被写体の歪みを補正する歪補正処理と、
    前記撮像手段による撮像で得られる画像に対して前記歪補正処理を施す場合には、被写体の中央部よりも撮像距離が遠い位置にピントを合わせる所定の焦点調整処理と、
    前記撮像手段により撮像される画像内に、合焦評価値を算出すべき評価領域を複数設定する領域設定処理と、
    前記領域設定処理により設定された前記複数の評価領域について合焦評価値をそれぞれ算出する算出処理と、
    を含み、
    前記所定の焦点調整処理は、前記撮像手段の合焦距離を無限域側から至近域側に移動させる際に、前記算出処理により逐次算出されるいずれかの評価領域の合焦評価値のピークを検出する合焦距離の中で、少なくとも最も遠い合焦距離に基づいて、被写体の中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるように焦点を調整する
    ことを特徴とする撮像処理方法。
  14. 撮像手段を備える撮像装置のコンピュータを、
    画像内の被写体の歪みを補正する歪補正処理を施す処理手段、
    前記撮像手段による撮像で得られる画像に対して前記処理手段による歪補正処理を施す場合には、被写体の中央部よりも撮像距離が遠い位置にピントを合わせる所定の焦点調整処理を行うように制御する合焦手段、
    前記撮像手段により撮像される画像内に、合焦評価値を算出すべき評価領域を複数設定する領域設定手段、
    前記領域設定手段により設定された前記複数の評価領域について合焦評価値をそれぞれ算出する算出手段、
    として機能させ、
    前記合焦手段は、前記所定の焦点調整処理として、前記撮像手段の合焦距離を無限域側から至近域側に移動させる際に、前記算出手段により逐次算出されるいずれかの評価領域の合焦評価値のピークを検出する合焦距離の中で、少なくとも最も遠い合焦距離に基づいて、被写体の中央部よりも距離が遠い位置にピントを合わせるように焦点を調整する
    ことを特徴とするプログラム。
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