JP6824710B2 - Zoom control device and zoom control method, imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、ズーム制御装置、ズーム制御方法および撮像装置の技術に関する。 The present invention relates to a zoom control device, a zoom control method, and a technique of an imaging device.
撮像装置には、ズームレンズを駆動する光学ズームと、撮像画像の一部を拡大する電子ズーム、あるいは両方のズーム機能を備える装置があり、業務用途ではない普及機においても近年高倍率化が進んでいる。撮像に不慣れな撮影者が高倍率機種を用いて望遠撮像を行う場合、被写体を捉えることが難しく、また捉えた被写体をすぐにフレームアウトさせてしまうことが頻繁に起こりうる。 Imaging devices include optical zoom that drives a zoom lens, electronic zoom that magnifies a part of the captured image, or both, and the magnification has been increasing in recent years even in popular machines that are not for business use. I'm out. When a photographer who is unfamiliar with imaging performs telephoto imaging using a high-magnification model, it is difficult to capture the subject, and it often happens that the captured subject is immediately framed out.
特許文献1には、撮像装置の動き量を検出し、ユーザが被写体の探索動作を行っていると判定したときに、カメラが自動で撮像画角を広角側にズームアウトさせる技術が開示されている。以下では、このように、撮像装置の動きに応じて撮像画角をズームアウトすることで、ユーザのフレーミングを支援するズーミング支援制御機能を、フレーミングアシストズームと呼び、「FAズーム」と略称する。尚、FAズームにより撮像画角をズームアウトした状態から、ズーム位置を元に戻す(ズームイン)ことも、FAズームの機能に含まれるものとする。 Patent Document 1 discloses a technique in which a camera automatically zooms out the imaging angle of view to the wide-angle side when it detects the amount of movement of the imaging device and determines that the user is performing a search operation for a subject. There is. Hereinafter, the zooming support control function that assists the user in framing by zooming out the imaging angle of view according to the movement of the imaging device is referred to as a framing assist zoom and is abbreviated as "FA zoom". It should be noted that returning the zoom position to the original position (zooming in) from the state in which the imaging angle of view is zoomed out by FA zoom is also included in the FA zoom function.
このような、検出した撮像装置の動きに基づいて自動でズームアウトを行うズーム制御装置においては、ユーザの意図に沿うズーム制御を行うことが求められている。 In such a zoom control device that automatically zooms out based on the detected movement of the image pickup device, it is required to perform zoom control according to the user's intention.
本発明は、よりユーザの意図に沿ったズーム制御を行うことが可能なズーム制御装置、ズーム制御方法および撮像装置を提供する。 The present invention provides a zoom control device, a zoom control method, and an imaging device capable of performing zoom control more in line with the user's intention.
本発明の一側面としてのズーム制御装置は、画角を制御する。該ズーム制御装置は、主被写体の撮像に用いられる撮像光学系の動き量を取得する取得手段と、画像のブレを補正する像ブレ補正手段を制御する像ブレ補正制御手段と、像ブレ補正手段による補正量と取得手段により取得された動き量との差分に基づいて、撮像された画像における主被写体像の移動量を算出する算出手段と、主被写体像の移動量が第1の閾値以上か否かを判定する判定手段と、主被写体像の移動量が第1の閾値以上の場合に、画角を、主被写体像の移動量が第1の閾値より小さい場合の画角よりも広くさせる制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。 The zoom control device as one aspect of the present invention controls the angle of view. The zoom control device includes an acquisition means for acquiring the amount of movement of the imaging optical system used for imaging the main subject, an image blur correction control means for controlling image blur correction means for correcting image blur, and an image blur correction means. based on the difference between the amount of motion obtained by the correction amount and the acquisition means by a calculation means for exiting calculate the movement amount of the main object image in the captured image, the movement amount of the main subject image is smaller than the first threshold value A determination means for determining whether or not the image is used, and when the movement amount of the main subject image is equal to or greater than the first threshold value, the angle of view is wider than the angle of view when the movement amount of the main subject image is smaller than the first threshold value. It is characterized by having a control means for controlling the operation.
本発明のその他の側面については、発明を実施するための形態で説明する。 Other aspects of the invention will be described in embodiments of the invention.
本発明によれば、よりユーザの意図に沿ったズーム制御を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to perform zoom control more in line with the user's intention.
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。以下で説明をする各実施例は、ズームアウトを行う条件を詳細に設定することで、よりユーザの意図に沿ったズーム制御を行うことができるズーム制御装置に関する。第1実施例および第2実施例では、撮像された画像中での被写体像の移動量に基づいてズーム制御を行うズーム制御装置を備える撮像装置について説明をする。第3実施例では、撮像装置が大きな動きをしたときにズームアウトを行うズーム制御装置を備える撮像装置について説明をする。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Each of the embodiments described below relates to a zoom control device capable of performing zoom control more in line with the user's intention by setting the conditions for zooming out in detail. In the first embodiment and the second embodiment, an imaging device including a zoom control device that performs zoom control based on the amount of movement of the subject image in the captured image will be described. In the third embodiment, an imaging device including a zoom control device that zooms out when the imaging device makes a large movement will be described.
本発明の実施例1では、撮像された画像中での被写体像の移動量に基づいてズーム制御を行うズーム制御装置を備える撮像装置について説明をする。特開2015−102853号公報で開示されているFAズーム機能は、撮像装置の動き量と撮像画像上の被写体移動量とが一致しない場合に、ズームアウトを行うか否かの判定を適切に行うことが難しい。よって、撮影者の所望するタイミングでズームアウトが行われない可能性がある。例えば電子ズーム中には、撮像装置の僅かな動きに対して撮像画像上の被写体位置の移動が大きく、被写体を見失うことがある。このため、電子ズームが行われているときには電子ズームを行っていないときと比べてFAズーム機能を発動しやすくすることが望ましい。逆に、一定方向に一定速度で動く被写体を撮影者が捉える事は比較的容易であるため、撮影者が被写体を上手く捉えている場合、撮像装置の動く量に対して撮像画像上の被写体位置の移動量は小さくなる。すなわち、撮像装置を動かす量が大きくなったとしても、撮像画像上の被写体位置の移動量が小さい場合には、FAズームを発動させないことが望ましい。 In Example 1 of the present invention, an imaging device including a zoom control device that performs zoom control based on the amount of movement of a subject image in the captured image will be described. The FA zoom function disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-102853 appropriately determines whether or not to zoom out when the amount of movement of the imaging device and the amount of movement of the subject on the captured image do not match. It's difficult. Therefore, there is a possibility that the zoom-out will not be performed at the timing desired by the photographer. For example, during electronic zooming, the movement of the subject position on the captured image is large with respect to a slight movement of the imaging device, and the subject may be lost. Therefore, it is desirable to make it easier to activate the FA zoom function when the electronic zoom is performed as compared with when the electronic zoom is not performed. On the contrary, since it is relatively easy for the photographer to capture a subject moving in a fixed direction at a constant speed, when the photographer captures the subject well, the position of the subject on the captured image with respect to the amount of movement of the image pickup device. The amount of movement of is small. That is, even if the amount of movement of the image pickup device is large, it is desirable not to activate the FA zoom when the amount of movement of the subject position on the captured image is small.
本実施例では、撮像された画像中での被写体像の移動量に基づいてズームアウトを行うか否かを判定することにより、ズーム制御が撮影者の意図に沿いやすくなる。 In this embodiment, zoom control is facilitated according to the photographer's intention by determining whether or not to perform zoom out based on the amount of movement of the subject image in the captured image.
本実施例ではズーム制御装置を撮像装置に適用した場合の各構成部とその動作について具体的に説明する。 図1はFAズーム機能を有する撮像装置100の構成例を示す図である。撮像装置100は手振れ等による画像ブレを補正する像ブレ補正機能を備える。撮像装置100は、像ブレ補正用に検出する撮像装置の振れ情報を利用してFAズーム用の撮像装置の動き量を算出する。この場合、振れ情報の検出手段が兼用されるが、FAズーム専用の動き量検出センサを備えてもよいため、FAズーム機能を実現するうえで像ブレ補正機能を備えることは必須ではない。 In this embodiment, each component and its operation when the zoom control device is applied to the image pickup device will be specifically described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an image pickup apparatus 100 having an FA zoom function. The image pickup apparatus 100 has an image blur correction function for correcting image blur due to camera shake or the like. The image pickup apparatus 100 calculates the amount of movement of the image pickup apparatus for FA zoom by using the shake information of the image pickup apparatus detected for image blur correction. In this case, the vibration information detecting means is also used, but since the motion amount detection sensor dedicated to the FA zoom may be provided, it is not essential to provide the image blur correction function in order to realize the FA zoom function.
FAズーム機能の説明前に、像ブレ補正機能に関する構成を説明する。振れ検出センサ101は撮像装置100の撮像光学系に加わる振れを検出する。振れセンサ101は、振動ジャイロ等の角速度センサにより構成され、ヨー方向およびピッチ方向での動きに関する第1の値としての角速度(動き速度)を検出する。マイクロコンピュータ102内のブレ補正量演算部103は、ヨー方向およびピッチ方向での角速度をそれぞれ積分することでヨー方向およびピッチ方向での角変位量を求め、該各変位量からブレ補正量を取得する。振れ検出センサ101は検出信号を、マイクロコンピュータ(μCOM)102に出力する。マイクロコンピュータ102は振れ検出信号を取得して信号処理を行う。図1には、マイクロコンピュータ102が実行する処理を機能ブロック図で示している。 Before the explanation of the FA zoom function, the configuration related to the image blur correction function will be described. The runout detection sensor 101 detects the runout applied to the image pickup optical system of the image pickup apparatus 100. The runout sensor 101 is composed of an angular velocity sensor such as a vibration gyro, and detects an angular velocity (movement velocity) as a first value regarding movement in the yaw direction and the pitch direction. The blur correction amount calculation unit 103 in the microcomputer 102 obtains the angular displacement amount in the yaw direction and the pitch direction by integrating the angular velocities in the yaw direction and the pitch direction, respectively, and acquires the blur correction amount from each of the displacement amounts. To do. The runout detection sensor 101 outputs a detection signal to the microcomputer (μCOM) 102. The microcomputer 102 acquires the runout detection signal and performs signal processing. FIG. 1 shows a functional block diagram of the processing executed by the microcomputer 102.
ブレ補正量は、撮像された画像のブレを打ち消すためにブレ補正機構部108を駆動させる量に相当する。具体的には、ブレ補正量演算部103は積分器を備えており、振れ検出センサ101が出力する角速度信号を積分して角度信号に変換して減算器104に出力する。このとき、ヨー方向での角速度とピッチ方向での角速度をそれぞれ積分することで角度信号もヨー方向における角度信号とピッチ方向における角度信号を取得することができる。 The blur correction amount corresponds to an amount for driving the blur correction mechanism unit 108 in order to cancel the blur of the captured image. Specifically, the blur correction amount calculation unit 103 includes an integrator, integrates the angular velocity signal output by the runout detection sensor 101, converts it into an angular signal, and outputs it to the subtractor 104. At this time, by integrating the angular velocity in the yaw direction and the angular velocity in the pitch direction, respectively, the angular signal in the yaw direction and the angular signal in the pitch direction can be obtained.
減算器104は、ブレ補正量演算部103の出力から、後述するブレ補正機構部108の位置データを減算し、偏差データを取得し、偏差データを制御フィルタ105に出力する。制御フィルタ105は、減算器104から取得した偏差データに対し、増幅器および位相補償フィルタによる信号処理を行う。制御フィルタ105は処理済みの信号をシフトレンズ制御部106に出力する。 The subtractor 104 subtracts the position data of the blur correction mechanism unit 108, which will be described later, from the output of the blur correction amount calculation unit 103, acquires the deviation data, and outputs the deviation data to the control filter 105. The control filter 105 performs signal processing by an amplifier and a phase compensation filter on the deviation data acquired from the subtractor 104. The control filter 105 outputs the processed signal to the shift lens control unit 106.
シフトレンズ制御部106は制御フィルタ105の出力にしたがってモータ107を制御することにより、ブレ補正機構部108のシフトレンズ(像ブレ補正用の補正レンズ)を駆動制御する。具体的には、シフトレンズ制御部106はモータ制御量を、パルス波のデューティー比を変化させるPWM(パルス幅変調)波形に変調して、モータ107を駆動する。モータ107は、例えばボイス・コイル型モータである。モータ107の駆動により、ブレ補正機構部108のシフトレンズが光軸方向と異なる方向(例えば、光軸と直交する方向)に移動する。シフトレンズ制御部106は、シフトレンズの移動により、減算器104からの偏差データがより0に近づくようにフィードバック制御を行う。 The shift lens control unit 106 drives and controls the shift lens (correction lens for image blur correction) of the blur correction mechanism unit 108 by controlling the motor 107 according to the output of the control filter 105. Specifically, the shift lens control unit 106 modulates the motor control amount into a PWM (pulse width modulation) waveform that changes the duty ratio of the pulse wave to drive the motor 107. The motor 107 is, for example, a voice coil type motor. By driving the motor 107, the shift lens of the blur correction mechanism unit 108 moves in a direction different from the optical axis direction (for example, a direction orthogonal to the optical axis). The shift lens control unit 106 performs feedback control so that the deviation data from the subtractor 104 approaches 0 as the shift lens moves.
本実施例ではブレ補正機構部108の一例として、光軸方向と異なる方向に移動可能なレンズユニットを例示しており、図1ではブレ補正機構部108と撮像素子110が別ユニットで構成される。このような実施例に限らず、例えば、ブレ補正機構部108は、撮像素子110が可動ユニット上に配置されて光軸方向と異なる方向に移動可能な構造を有していてもよい。この場合には撮像素子110を含む可動ユニットの移動制御により、像ブレ補正が行われる。また、ブレ補正機構部108は、いわゆる電子防振を行ってもよい。撮像素子110が取得した画像のうち、切り出し範囲の位置を変更することで、像ブレ補正を行うことができる。 In this embodiment, as an example of the blur correction mechanism unit 108, a lens unit that can move in a direction different from the optical axis direction is illustrated. In FIG. 1, the blur correction mechanism unit 108 and the image sensor 110 are configured as separate units. .. Not limited to such an embodiment, for example, the blur correction mechanism unit 108 may have a structure in which the image sensor 110 is arranged on the movable unit and can move in a direction different from the optical axis direction. In this case, image blur correction is performed by controlling the movement of the movable unit including the image sensor 110. Further, the blur correction mechanism unit 108 may perform so-called electronic vibration isolation. Image blur correction can be performed by changing the position of the cropping range in the image acquired by the image sensor 110.
位置検出センサ109は、磁石および当該磁石に対向する位置に備えられた磁気検出素子(ホール素子)から成る。位置検出センサ109はブレ補正機構部108の補正レンズの移動量(光軸と垂直な方向への移動量)を検出し、検出信号を減算器104に出力する。これによって、ブレ補正量演算部103の出力に対して、補正レンズを光軸方向とは異なる方向へ移動させて目標位置に追従させるフィードバック制御系が構成される。つまりブレ補正量に基づいて補正レンズが移動し、撮像装置100の振れによって生じる画像のブレが補正される。撮像素子110の撮像面上には、縦方向または横方向のブレが補正された被写体像が結像される。 The position detection sensor 109 includes a magnet and a magnetic detection element (Hall element) provided at a position facing the magnet. The position detection sensor 109 detects the amount of movement of the correction lens of the blur correction mechanism unit 108 (the amount of movement in the direction perpendicular to the optical axis), and outputs the detection signal to the subtractor 104. As a result, a feedback control system is configured in which the correction lens is moved in a direction different from the optical axis direction to follow the target position with respect to the output of the blur correction amount calculation unit 103. That is, the correction lens moves based on the blur correction amount, and the blur of the image caused by the shake of the image pickup apparatus 100 is corrected. A subject image corrected for vertical or horizontal blur is formed on the image pickup surface of the image sensor 110.
撮像素子110は、ブレ補正機構部108とズームレンズ120とを含む撮像光学系によって結像された被写体の光像を光電変換し、撮像信号(画像信号)を出力する。尚、撮像光学系は、撮像装置と一体に設けられていてもよいし、撮像装置に対して交換可能に設けられてもよい(レンズ交換式)。信号処理部111は撮像素子110から取得した信号を処理する。信号処理部111は、例えばNTSC(National Television System Committee)フォーマットに準拠したビデオ信号(映像信号)を生成して画像メモリ112と動きベクトル検出部125に出力する。信号処理部111は、撮像素子110からの撮像信号に対して、CDS(相関二重サンプリング)、AGC(自動利得調整)、A/D変換、ガンマ補正、ホワイトバランス等の所定の処理を行ってもよい。 The image sensor 110 photoelectrically converts the optical image of the subject imaged by the image pickup optical system including the blur correction mechanism unit 108 and the zoom lens 120, and outputs an image pickup signal (image signal). The imaging optical system may be provided integrally with the imaging device, or may be provided interchangeably with the imaging device (lens interchangeable type). The signal processing unit 111 processes the signal acquired from the image sensor 110. The signal processing unit 111 generates, for example, a video signal (video signal) conforming to the NTSC (National Television System Committee) format and outputs it to the image memory 112 and the motion vector detection unit 125. The signal processing unit 111 performs predetermined processing such as CDS (correlated double sampling), AGC (automatic gain adjustment), A / D conversion, gamma correction, and white balance on the image pickup signal from the image pickup element 110. May be good.
メモリ読み出し制御部113は、画像メモリ112に記憶された画像データの読み出し位置および読み出し範囲を決定する。例えば、電子ズームの実行時にメモリ読み出し制御部113は画像の読み出し範囲を大きくし、または小さく設定する。 The memory read control unit 113 determines the read position and read range of the image data stored in the image memory 112. For example, when executing the electronic zoom, the memory read control unit 113 sets the image read range to be large or small.
記録制御部114は、メモリ読み出し制御部113が画像メモリ112から読み出したデータの記録制御を行う。記録制御部114は、操作部130によってユーザが映像信号の記録操作指示を行った場合、画像メモリ112から読み出されたデータを記録媒体115に出力して記録する制御を行う。記録媒体115は、例えば半導体メモリ等の情報記録媒体やハードディスク等の磁気記録媒体である。 The recording control unit 114 controls the recording of the data read from the image memory 112 by the memory read control unit 113. When the user gives a video signal recording operation instruction by the operation unit 130, the recording control unit 114 controls to output the data read from the image memory 112 to the recording medium 115 and record the data. The recording medium 115 is, for example, an information recording medium such as a semiconductor memory or a magnetic recording medium such as a hard disk.
次にFAズーム機能に関する構成を説明する。本実施例のズーム制御装置は、振れ検出センサ101とマイクロコンピュータ102とで構成することができる。本実施例において、マイクロコンピュータ102は、移動量算出部116、捕捉判定部117、ズーム制御部118、電子ズーム制御部122、ブレ補正量算出部103、減算器104、制御フィルタ105およびシフトレンズ制御部106を含む。 Next, the configuration related to the FA zoom function will be described. The zoom control device of this embodiment can be composed of a runout detection sensor 101 and a microcomputer 102. In this embodiment, the microcomputer 102 includes a movement amount calculation unit 116, a capture determination unit 117, a zoom control unit 118, an electronic zoom control unit 122, a blur correction amount calculation unit 103, a subtractor 104, a control filter 105, and a shift lens control. Includes part 106.
振れ検出センサ101は撮像装置100の振れを検出し、振れ検出信号を被写体移動量算出部(以下、移動量算出部という)116に出力する。移動量算出部116は被写体像の移動量を算出する。その処理の詳細については後述する。 The shake detection sensor 101 detects the shake of the imaging device 100, and outputs the shake detection signal to the subject movement amount calculation unit (hereinafter referred to as the movement amount calculation unit) 116. The movement amount calculation unit 116 calculates the movement amount of the subject image. The details of the processing will be described later.
被写体捕捉判定部(以下、捕捉判定部という)117は、移動量算出部116から被写体像の移動量を取得して閾値(ズームアウトを行うか否かの判定に用いる閾値であり、第1の閾値ともいう)と比較する。捕捉判定部117は、被写体像の移動量が閾値以上であるか否かによって被写体の捕捉状態を判定する。被写体の捕捉状態とは、撮影者が撮像装置で被写体を捉えているか、または被写体を探索しているかのいずれか1つを判定結果とする状態である。移動量算出部116により算出される被写体像の移動量は、例えば撮像素子110上の被写体像の位置変化を画素単位で示した値である。また、前記閾値は撮像解像度の限界値である。 The subject capture determination unit (hereinafter referred to as capture determination unit) 117 is a threshold value used for determining the movement amount of the subject image from the movement amount calculation unit 116 and determining whether or not to perform zoom-out, and is the first threshold value. Compare with the threshold). The capture determination unit 117 determines the capture state of the subject depending on whether or not the movement amount of the subject image is equal to or greater than the threshold value. The capture state of the subject is a state in which the determination result is either one of the photographer capturing the subject with the image pickup apparatus or the state of searching for the subject. The movement amount of the subject image calculated by the movement amount calculation unit 116 is, for example, a value indicating the position change of the subject image on the image sensor 110 in pixel units. Further, the threshold value is a limit value of the imaging resolution.
ズーム制御部118は、捕捉判定部117の判定結果を取得し、該判定結果に応じてズームアウト用またはズームイン用の駆動信号をズームモータ119に出力する。撮像装置100がズームアウト状態にあり、且つ、捕捉判定部117から撮像装置で被写体を捉えている状態であるという判定結果が入力されると、ズーム制御部118はズームイン用の駆動信号をズームモータ119に出力する。一方、撮像装置がズームイン状態(FAズームが機能していない状態)にあり、且つ、捕捉判定部117から被写体を探索している状態であるという判定結果が入力されると、ズーム制御部118はズームアウト用の駆動信号をズームモータ119に出力する。 The zoom control unit 118 acquires the determination result of the capture determination unit 117, and outputs a drive signal for zooming out or zooming in to the zoom motor 119 according to the determination result. When the determination result that the image pickup apparatus 100 is in the zoom-out state and the capture determination unit 117 is in the state of capturing the subject by the image pickup apparatus is input, the zoom control unit 118 outputs a drive signal for zooming in to the zoom motor. Output to 119. On the other hand, when the determination result that the image pickup device is in the zoomed state (the state in which the FA zoom is not functioning) and the capture determination unit 117 is in the state of searching for the subject is input, the zoom control unit 118 will perform the zoom control unit 118. The drive signal for zooming out is output to the zoom motor 119.
撮像装置100がズームアウト状態にあり、且つ、捕捉判定部117から被写体を探索している状態であるという判定結果が入力された場合は撮像画角の変更は行わない。同様に、撮像装置がズームイン状態にあり、且つ捕捉判定部117から撮像装置で被写体を捉えている状態であるという判定結果が入力された場合も撮像画角の変更は行わない。 When the determination result that the image pickup apparatus 100 is in the zoom-out state and the capture determination unit 117 is searching for the subject is input, the image pickup angle of view is not changed. Similarly, even when the image pickup device is in the zoomed-in state and the determination result that the image pickup device is capturing the subject is input from the capture determination unit 117, the image pickup angle of view is not changed.
ズームモータ119は、例えばステッピングモータであり、ロータの回転により送りねじが回転し、ズームレンズ120が光軸方向に移動する。ズーム制御部118はズームレンズ120を目標位置まで移動させるために必要なパルス数の駆動信号を算出してズームモータ119に供給する。ズーム制御部118は、ズームレンズ120の位置を検出する位置検出センサ121により、ズームレンズ120が目標位置に到達したことが検出されるまで駆動信号をズームモータ119に入力してもよい。以下の説明において、ズーム制御部118がFA機能の発動により行うズームアウトをFAズームアウトといい、FAズームアウトによってズームアウトしている状態から望遠側に戻すために行うズームインをFAズームインという。本実施例において、FAズームアウトは捕捉判定部117の判定結果を受けて行うズームアウトである。 The zoom motor 119 is, for example, a stepping motor, and the feed screw is rotated by the rotation of the rotor, and the zoom lens 120 is moved in the optical axis direction. The zoom control unit 118 calculates a drive signal of the number of pulses required to move the zoom lens 120 to the target position and supplies the drive signal to the zoom motor 119. The zoom control unit 118 may input a drive signal to the zoom motor 119 until it is detected by the position detection sensor 121 that detects the position of the zoom lens 120 that the zoom lens 120 has reached the target position. In the following description, the zoom-out performed by the zoom control unit 118 by activating the FA function is referred to as FA zoom-out, and the zoom-in performed to return from the zoomed-out state by the FA zoom-out to the telephoto side is referred to as FA zoom-in. In this embodiment, the FA zoom-out is a zoom-out performed in response to the determination result of the capture determination unit 117.
ズームレンズ120の保持枠には、その位置を検出するために位置スケールが固定されている。不図示のレンズ鏡筒部には、位置スケールと対向する箇所に位置検出センサ121が固定されている。位置スケールは光軸方向に磁気パターンまたは光反射パターン等のスケールパターンが形成されている。位置検出センサ121は磁気的または光学的に位置スケールを読み取り、ズームレンズ120の光軸方向の位置を示す位置検出信号を出力する。位置検出センサ121の検出信号はズーム制御部118に入力され、ズームレンズ120の位置制御に用いられる。一方、位置検出センサ109は移動量算出部116にも検出信号を供給する。図1にて円形枠内にAをそれぞれ付して示すA端子123,124は、互いに電気的に接続されていることを示している。 A position scale is fixed to the holding frame of the zoom lens 120 in order to detect the position. A position detection sensor 121 is fixed to a lens barrel portion (not shown) at a position facing the position scale. The position scale has a scale pattern such as a magnetic pattern or a light reflection pattern formed in the optical axis direction. The position detection sensor 121 magnetically or optically reads the position scale and outputs a position detection signal indicating the position of the zoom lens 120 in the optical axis direction. The detection signal of the position detection sensor 121 is input to the zoom control unit 118 and used for the position control of the zoom lens 120. On the other hand, the position detection sensor 109 also supplies a detection signal to the movement amount calculation unit 116. In FIG. 1, the A terminals 123 and 124, which are indicated by A in a circular frame, are shown to be electrically connected to each other.
撮像装置100の動きに対し、シフトレンズ制御部106はシフトレンズを制御して画像の動きを抑制する。被写体像の移動量は撮像装置の移動に伴う撮像範囲の移動量からシフトレンズの移動に伴う撮像範囲の移動量を差し引くことで算出される。 With respect to the movement of the image pickup apparatus 100, the shift lens control unit 106 controls the shift lens to suppress the movement of the image. The amount of movement of the subject image is calculated by subtracting the amount of movement of the imaging range due to the movement of the shift lens from the amount of movement of the imaging range due to the movement of the imaging device.
撮像装置100は、電子ズーム機能を備えており、電子ズーム制御部122が画像処理によるズーム制御を担当する。電子ズーム機能が有効である場合、ズーム制御部118は電子ズーム倍率を算出して電子ズーム制御部122に出力する。電子ズーム制御部122は電子ズーム倍率に基づいて、メモリ読み出し制御部113に画像の読み出し範囲を指示する。また電子ズーム制御部122は電子ズーム倍率を移動量算出部116に出力する。 The image pickup apparatus 100 has an electronic zoom function, and the electronic zoom control unit 122 is in charge of zoom control by image processing. When the electronic zoom function is enabled, the zoom control unit 118 calculates the electronic zoom magnification and outputs it to the electronic zoom control unit 122. The electronic zoom control unit 122 instructs the memory read-out control unit 113 of the image read-out range based on the electronic zoom magnification. Further, the electronic zoom control unit 122 outputs the electronic zoom magnification to the movement amount calculation unit 116.
電子ズーム制御では、画像の切り出し範囲を変更する処理が実行される。この処理によって切り出された画像が表示される際に拡大される場合、撮像装置100の動きが同じであっても電子ズーム制御の無効時と比べて撮像画像上での被写体像の移動量は大きくなる。よって、移動量算出部116は撮像装置の移動に伴う撮像範囲の移動量を電子ズーム倍率で補正し、補正後の値を被写体像の移動量として算出する。電子ズーム制御の有効または無効の切り替えについては、表示画面上のメニュー設定等によって撮影者が選択できるものとする。 In the electronic zoom control, a process of changing the cropping range of the image is executed. When the image cut out by this process is enlarged when it is displayed, the amount of movement of the subject image on the captured image is larger than that when the electronic zoom control is disabled even if the movement of the imaging device 100 is the same. Become. Therefore, the movement amount calculation unit 116 corrects the movement amount of the imaging range accompanying the movement of the imaging device with the electronic zoom magnification, and calculates the corrected value as the movement amount of the subject image. The photographer can select whether to enable or disable the electronic zoom control by setting menus on the display screen.
動きベクトル検出部125は、信号処理部111によって生成された現在の映像信号と、画像メモリ112に格納された1フレーム前の映像信号を取得し、映像信号に含まれる輝度信号に基づいて画像内における被写体の動きベクトルを検出する。動きベクトルの検出方法には、例えばブロックマッチング法を用いる。ブロックマッチング法は、撮像された画像をブロックと呼ばれる領域に分割し、例えば1フレーム前の画像と現在の画像との類似箇所をブロック単位で検出する方法である。1フレーム前の画像内の任意の範囲において、現在の画像内の任意ブロックとの相関値が最も大きい位置を類似ブロック位置として検出する処理が実行される。現在の画像内の任意ブロックの位置と1フレーム前の画像内の類似ブロック位置との変位量に基づいて、フレーム画像間の動き情報である動きベクトルが検出される。 The motion vector detection unit 125 acquires the current video signal generated by the signal processing unit 111 and the video signal one frame before stored in the image memory 112, and in the image based on the luminance signal included in the video signal. Detects the motion vector of the subject in. For example, a block matching method is used as a motion vector detection method. The block matching method is a method in which an captured image is divided into a region called a block, and for example, a similar portion between an image one frame before and a current image is detected in block units. In an arbitrary range in the image one frame before, the process of detecting the position having the largest correlation value with the arbitrary block in the current image as a similar block position is executed. A motion vector, which is motion information between frame images, is detected based on the amount of displacement between the position of an arbitrary block in the current image and the position of a similar block in the image one frame before.
なお、動きベクトル検出部125にてブロックマッチング法以外の動きベクトル検出方法を用いてもよい。 The motion vector detection unit 125 may use a motion vector detection method other than the block matching method.
動きベクトル検出部125は、検出した動きベクトルを移動量算出部116に出力する。図1にて円形枠内にBをそれぞれ付して示すB端子126,127は、互いに電気的に接続されていることを示している。なお、FAズームが有効な状態では、被写体像の移動量が大きくなると、ズームアウトが自動的に発動する。一方、FAズームが有効でない撮像状態を撮影者が選択した場合には、被写体像の移動量が大きくなっても自動的にズームアウトが行われることはない。FAズームの有効また無効の切り替えの設定については、撮影者が操作部130を操作することで選択することができる。操作部130は、操作スイッチ、操作ボタン、タッチパネル等で構成することができ、カメラに対する撮影者の操作、例えばメニュー操作、ズームキー操作、動画撮像開始操作、静止画撮像指示操作を受け付ける。また、操作部130は、FAズームアウトを中断させる操作も受け付ける。ズームアウトを中断させる操作として、FAズーム機能が有効でないときにズームインおよびズームアウトを指示するズームキー操作を用いてもよい。 The motion vector detection unit 125 outputs the detected motion vector to the movement amount calculation unit 116. The B terminals 126 and 127, respectively, which are indicated by B in the circular frame in FIG. 1, are shown to be electrically connected to each other. When FA zoom is enabled, zoom out is automatically activated when the amount of movement of the subject image is large. On the other hand, when the photographer selects an imaging state in which FA zoom is not effective, zooming out is not automatically performed even if the amount of movement of the subject image is large. The setting for switching between enabling and disabling the FA zoom can be selected by the photographer operating the operation unit 130. The operation unit 130 can be composed of an operation switch, an operation button, a touch panel, and the like, and accepts a photographer's operation on the camera, such as a menu operation, a zoom key operation, a moving image imaging start operation, and a still image imaging instruction operation. The operation unit 130 also accepts an operation of interrupting the FA zoom out. As an operation for interrupting the zoom-out, a zoom key operation for instructing the zoom-in and zoom-out when the FA zoom function is not enabled may be used.
図2(A)〜(C)を参照して、FAズームの具体例を説明する。図2(A)は、撮影者が移動する主被写体であるボール201を捉えようとして撮像装置100を図中左方向から右方向に動かしている様子を例示する。尚、撮像装置100は、ボール201のほかに、被写体202、203も捉えている。また、図2(A)において、ボール201は移動しており、現在のボール201aを黒丸で、過去のボール201bを網掛けの丸で示しているものとする。図2(B)は、このとき撮像される画像(撮像画像)を例示する。図2(C)は被写体像の移動量の時間的変化を表している。図2(B)および(C)に示す時刻t1からt3は、「t1<t2<t3」の関係である。 A specific example of the FA zoom will be described with reference to FIGS. 2 (A) to 2 (C). FIG. 2A illustrates a state in which the image pickup device 100 is moved from the left direction to the right direction in the figure in order to capture the ball 201 which is the main subject moving by the photographer. The image pickup device 100 captures the subjects 202 and 203 in addition to the ball 201. Further, in FIG. 2A, it is assumed that the ball 201 is moving, the current ball 201a is indicated by a black circle, and the past ball 201b is indicated by a shaded circle. FIG. 2B exemplifies an image (captured image) captured at this time. FIG. 2C shows a temporal change in the amount of movement of the subject image. The times t1 to t3 shown in FIGS. 2 (B) and 2 (C) have a relationship of "t1 <t2 <t3".
時刻t1までの間、撮影者は撮像装置100を殆ど動かしておらず、被写体像の移動量はゼロ付近となる。時刻t1においてボール201が放たれたとき、これを捉えようとして撮影者が撮像装置100を動かす。このとき、図2(C)に示すように被写体像の移動量が大きくなり始める。時刻t2で被写体像の移動量は閾値を超える。閾値と被写体像の移動量との関係としては、図2(B)に示すように撮像装置が移動する主被写体を捉えきれず主被写体が撮像画角から外れそうになったときに該移動量が閾値以上となるように設定されている。捕捉判定部117は、被写体像の移動量が閾値以上となった時刻t2において撮影者が被写体を探している探索状態と判定する。ズーム制御部118は、この判定結果を受けてズームアウト制御を行う。よって時刻t2の後の時刻t3には撮像画角が広角となる。つまり、撮像画角が広角になった分だけ撮像装置100の動きに対する撮像画像の動きが小さくなり、撮像装置100の動き自体も小さくなる。このため、図2(C)に示すように時刻t2の後に被写体像の移動量はピーク値に到達してから次第に小さくなる。 Until the time t1, the photographer hardly moves the image pickup apparatus 100, and the amount of movement of the subject image is close to zero. When the ball 201 is released at time t1, the photographer moves the image pickup device 100 in an attempt to catch the ball 201. At this time, as shown in FIG. 2C, the amount of movement of the subject image begins to increase. At time t2, the amount of movement of the subject image exceeds the threshold value. As for the relationship between the threshold value and the movement amount of the subject image, as shown in FIG. 2 (B), when the moving main subject cannot be captured by the imaging device and the main subject is about to deviate from the imaging angle of view, the movement amount Is set to be greater than or equal to the threshold value. The capture determination unit 117 determines that the photographer is searching for the subject at the time t2 when the movement amount of the subject image becomes equal to or greater than the threshold value. The zoom control unit 118 performs zoom-out control in response to this determination result. Therefore, the imaging angle of view becomes wide at time t3 after time t2. That is, the movement of the captured image with respect to the movement of the imaging device 100 becomes smaller as the imaging angle of view becomes wider, and the movement of the imaging device 100 itself also becomes smaller. Therefore, as shown in FIG. 2C, the amount of movement of the subject image gradually decreases after reaching the peak value after the time t2.
図3のフローチャートおよび図4から図8を参照して、移動量算出部116が行う被写体像の移動量の算出処理について詳細に説明する。マイクロコンピュータとしての被写体移動量算出部116は、コンピュータプログラムである被写体移動量算出プログラムに従って該処理を行う。図3および以下の説明においてステップをSと略記する。
図3のS100で移動量算出部116は、撮像装置100の移動量から被写体像の移動量を算出し、一時的に記憶する。図4(A)、(B)および図5を用いて具体例を説明する。
The calculation process of the movement amount of the subject image performed by the movement amount calculation unit 116 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 3 and FIGS. 4 to 8. The subject movement amount calculation unit 116 as a microcomputer performs the processing according to the subject movement amount calculation program which is a computer program. In FIG. 3 and the following description, the step is abbreviated as S.
In S100 of FIG. 3, the movement amount calculation unit 116 calculates the movement amount of the subject image from the movement amount of the image pickup apparatus 100 and temporarily stores it. Specific examples will be described with reference to FIGS. 4 (A) and 4 (B) and FIG.
図4(A)は撮像装置100の光軸Xが水平軸Hに一致している状態での、撮像画角θ、撮像範囲d0および被写体202の関係を示す模式図である。図4中、撮像装置の撮像光学系を、模式的に一枚のレンズ210で示す。撮像範囲d0は撮像画像の縦方向の範囲に対応する。振れ検出センサ101の角速度出力は積分によって角度に換算される。角速度を積分した値を振れにより生じた角度の変位量(以下、振れ角という)である。振れ角は、撮影者によってFAズーム機能が有効になったタイミングから積分を開始して取得してもよいし、所定の期間(例えば1秒間)における角速度を積分し、順次更新してもよい。角度に換算された振れ検出センサ101の出力(振れ角)をαと表記し、撮像光学系の現在の焦点距離をfと表記し、被写体像の移動量をdと表記する。図4(B)は撮像装置100が振れ角α振れたときの被写体像の移動量dを示す模式図である。撮像装置の光軸Xが水平軸Hに対して振れ角αで傾いている。このとき、被写体像の移動量dは、撮像装置の振れが発生する前(図4(A)の状態)の被写体像の位置P0と振れが発生した後(図4(B)の状態)の被写体像の位置P1との差分である。
移動量dは下記式(1)を用いて算出される。
d=f×tanα ・・・式(1)
tanαは振れ角αの正接関数である。ブレ補正機構部108の補正レンズの移動によって、撮像画像内における被写体像の位置の移動が抑制されるため、撮像装置100の振れに比べて撮像画像内の被写体像の移動量は小さい値となる。図5において、補正レンズの移動量による補正量をβ(単位:角度)と表記し、このときの被写体像の移動量をd*と表記する。被写体像の移動量d*は、振れが発生した後(図4(B)の状態)の被写体像の位置P1と、発生した振れを補正するために、レンズ210がシフトし、ブレが補正された状態(図5の状態)の被写体像の位置P2との差分である。振れ角α、補正量βの場合、被写体像の移動量d*は、下記式(2)により算出される。
d*=f×tan(α―β)・・・式(2)
1画素あたりの長さをuと表記し、その単位を、例えばmm/画素とする。被写体像の移動量d*をuで除算し、d*/uを計算すれば長さ単位から画素単位に換算できる。被写体像の移動量に関する単位について特に限定はないが、動きベクトルの単位を画素単位とする場合、以下では被写体像の移動量の単位を画素単位とする。なお、撮像装置100は像ブレ補正を行わない状態にすることも可能であり、この場合には補正量βの値がゼロになるだけである。つまり、上記式(2)で表現できるため、像ブレ補正を行わない状態を含めて説明する。
FIG. 4A is a schematic view showing the relationship between the imaging angle of view θ, the imaging range d0, and the subject 202 in a state where the optical axis X of the imaging device 100 coincides with the horizontal axis H. In FIG. 4, the imaging optical system of the imaging apparatus is schematically shown by a single lens 210. The imaging range d0 corresponds to the vertical range of the captured image. The angular velocity output of the runout detection sensor 101 is converted into an angle by integration. The value obtained by integrating the angular velocity is the amount of displacement of the angle caused by the runout (hereinafter referred to as the runout angle). The deflection angle may be acquired by starting integration from the timing when the FA zoom function is enabled by the photographer, or the angular velocity in a predetermined period (for example, 1 second) may be integrated and sequentially updated. The output (shake angle) of the runout detection sensor 101 converted into an angle is expressed as α, the current focal length of the imaging optical system is expressed as f, and the amount of movement of the subject image is expressed as d. FIG. 4B is a schematic view showing the amount of movement d of the subject image when the image pickup apparatus 100 swings at a swing angle α. The optical axis X of the image pickup apparatus is tilted with respect to the horizontal axis H at a deflection angle α. At this time, the movement amount d of the subject image is the position P0 of the subject image before the shake of the imaging device (state of FIG. 4 (A)) and after the shake occurs (state of FIG. 4 (B)). This is the difference from the position P1 of the subject image.
The movement amount d is calculated using the following formula (1).
d = f × tan α ・ ・ ・ Equation (1)
tan α is a tangent function of the swing angle α. Since the movement of the correction lens of the blur correction mechanism unit 108 suppresses the movement of the position of the subject image in the captured image, the amount of movement of the subject image in the captured image is smaller than that of the image pickup device 100. .. In FIG. 5, the correction amount due to the movement amount of the correction lens is expressed as β (unit: angle), and the movement amount of the subject image at this time is expressed as d * . The movement amount d * of the subject image is the position P1 of the subject image after the shake occurs (the state of FIG. 4B), and the lens 210 is shifted to correct the generated shake, and the blur is corrected. It is a difference from the position P2 of the subject image in the state (the state of FIG. 5). In the case of the runout angle α and the correction amount β, the movement amount d * of the subject image is calculated by the following equation (2).
d * = f × tan (α-β) ・ ・ ・ Equation (2)
The length per pixel is expressed as u, and the unit thereof is, for example, mm / pixel. If the movement amount d * of the subject image is divided by u and d * / u is calculated, it can be converted from the length unit to the pixel unit. The unit regarding the movement amount of the subject image is not particularly limited, but when the unit of the motion vector is a pixel unit, the unit of the movement amount of the subject image is referred to as a pixel unit below. The image pickup apparatus 100 can be set to a state in which image blur correction is not performed. In this case, the value of the correction amount β is only zero. That is, since it can be expressed by the above equation (2), a state in which image blur correction is not performed will be described.
図3のS101は、動きベクトル検出部125により動きベクトルが検出可能か否かの判定処理である。FAズームは、撮影者の望む主被写体がフレームアウトしないようにするための機能であるため、本実施例では、動きベクトルを検出して実際の撮像画像中での主被写体像の移動量によって被写体の動きを判定する。つまり、動きベクトルが検出可能である場合、基本的には動きベクトルに基づいて判定が行われるため、S102へ処理を進める。また動きベクトルが検出できない場合にはS104に移行する。動きベクトルが検出できない例としては、コントラストが低い被写体であるために正しい動きベクトルが検出できない場合がある。また1画面内で移動している被写体の数が多いために、特定の被写体に係る動きベクトルを検出できない場合や、1フレーム間での撮像装置の振れ量が大きすぎるために、動きベクトルを検出可能な状態で撮像できない場合がある。 S101 of FIG. 3 is a process of determining whether or not the motion vector can be detected by the motion vector detection unit 125. Since the FA zoom is a function for preventing the main subject desired by the photographer from being out of frame, in this embodiment, the motion vector is detected and the subject is determined by the amount of movement of the main subject image in the actual captured image. Judge the movement of. That is, when the motion vector can be detected, the determination is basically made based on the motion vector, so the process proceeds to S102. If the motion vector cannot be detected, the process proceeds to S104. As an example in which the motion vector cannot be detected, there is a case where the correct motion vector cannot be detected because the subject has low contrast. In addition, the motion vector is detected when the motion vector related to a specific subject cannot be detected because the number of moving subjects in one screen is large, or because the amount of vibration of the imaging device between one frame is too large. It may not be possible to take an image in a possible state.
図6および図7を参照して、S102での主被写体204(a、b)の動きベクトルの算出処理について説明する。図6(A)は撮像装置の動きと主被写体204の動きを示している。時刻t1における主被写体を符号204a、時刻t2における主被写体を符号204bで示す。時刻t1から時刻t2にかけて主被写体204が移動し、撮影者が主被写体204を捉えるために撮像装置100を振れ角αで動かす様子を例示する。図6(B)は時刻t1での撮像画像を例示し、図6(C)は時刻t2での撮像画像を例示する。図7(A)は、撮像画像に設定される複数の検出ブロックにおける動きベクトルV01からV05を例示する。図7(B)は、検出された動きベクトルのヒストグラムを例示する。横軸は動きベクトル値を表し、縦軸は検出された動きベクトルの数(検出ベクトル数)を表す。 The motion vector calculation process of the main subject 204 (a, b) in S102 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6A shows the movement of the image pickup apparatus and the movement of the main subject 204. The main subject at time t1 is indicated by reference numeral 204a, and the main subject at time t2 is indicated by reference numeral 204b. It is illustrated that the main subject 204 moves from the time t1 to the time t2, and the photographer moves the image pickup apparatus 100 at a deflection angle α in order to capture the main subject 204. FIG. 6B illustrates an image captured at time t1, and FIG. 6C illustrates an image captured at time t2. FIG. 7A illustrates motion vectors V01 to V05 in a plurality of detection blocks set in the captured image. FIG. 7B illustrates a histogram of the detected motion vectors. The horizontal axis represents the motion vector value, and the vertical axis represents the number of detected motion vectors (number of detected vectors).
動きベクトル検出部125の出力には、主被写体204の動きベクトルと背景の動きベクトルが混在するため、本実施例では、図7(B)に例示するヒストグラムを用いて動きベクトルを分類する。動きベクトル検出部125は、時刻t1での撮像画像と時刻t2での撮像画像の各データに基づき、検出ブロックごとに動きベクトルV01からV05を算出する。検出された複数の動きベクトルから、図7(B)に示すヒストグラムを生成する処理が実行される。 Since the motion vector of the main subject 204 and the motion vector of the background are mixed in the output of the motion vector detection unit 125, in this embodiment, the motion vectors are classified using the histogram illustrated in FIG. 7B. The motion vector detection unit 125 calculates motion vectors V01 to V05 for each detection block based on the data of the captured image at time t1 and the captured image at time t2. A process of generating a histogram shown in FIG. 7B is executed from the plurality of detected motion vectors.
図7(B)では、検出ベクトル数が多い方の第1の動きベクトル205と、検出ベクトル数が少ない方の第2の動きベクトル206を例示している。撮像装置100の動き量から算出された被写体像の移動量d*と同程度の値となる動きベクトルは、カメラ移動による画像の動き、すなわち背景の動きベクトルであると判断できる。図7(B)の例では検出ベクトル数が多い方の第1の動きベクトル205の動きベクトル値が動き被写体像の移動量d*と近い値を有しているため、背景の動きベクトルであるとみなす。よって、主被写体204の動きベクトルは、すべての動きベクトルから、背景の動きベクトルと判断された動きベクトル(第1の動きベクトル205)を除外し、残った動きベクトルのうちで、最も検出ベクトル数の多い動きベクトルとして決定される。図7(B)の例では第2の動きベクトル206の動きベクトル値が主被写体204の動きベクトル値であるとみなされる。検出された主被写体204の動きベクトルの大きさをvと表記する。 FIG. 7B exemplifies the first motion vector 205 having a larger number of detected vectors and the second motion vector 206 having a smaller number of detected vectors. It can be determined that the motion vector having a value similar to the motion amount d * of the subject image calculated from the motion amount of the image pickup apparatus 100 is the motion of the image due to the camera motion, that is, the motion vector of the background. In the example of FIG. 7B, since the motion vector value of the first motion vector 205 having the larger number of detected vectors has a value close to the motion vector d * of the motion subject image, it is a background motion vector. Consider it as. Therefore, the motion vector of the main subject 204 excludes the motion vector determined to be the background motion vector (first motion vector 205) from all the motion vectors, and the number of detected motion vectors is the largest among the remaining motion vectors. It is determined as a motion vector with many motions. In the example of FIG. 7B, the motion vector value of the second motion vector 206 is regarded as the motion vector value of the main subject 204. The magnitude of the motion vector of the detected main subject 204 is expressed as v.
図3のS103で移動量算出部116は、S102で算出した主被写体の動きベクトルの大きさvを被写体像の移動量として置き換え、処理を終了する。つまり、動きベクトルを検出可能な場合は、S100で記憶した被写体像移動量を主被写体の動きベクトルに更新する。一方、S101で動きベクトルを検出できない(No)と判定された場合は主被写体の動きベクトルvで被写体像の移動量を更新することができないため、S100で取得した被写体像移動量または、該被写体像移動量を電子ズーム倍率で補正した補正値を最終的な被写体像の移動量とする。そのために、S104では、移動量算出部116は、電子ズームの制御が実行されているか否かを判定する。電子ズームの制御が実行されている場合、S105へ処理を進め、電子ズームの制御が実行されていない場合には、S100で算出された被写体像の移動量d*が、最終的な被写体像の移動量として決定された後、処理を終了する。 In S103 of FIG. 3, the movement amount calculation unit 116 replaces the magnitude v of the motion vector of the main subject calculated in S102 with the movement amount of the subject image, and ends the process. That is, when the motion vector can be detected, the subject image movement amount stored in S100 is updated to the motion vector of the main subject. On the other hand, if it is determined in S101 that the motion vector cannot be detected (No), the movement amount of the subject image cannot be updated by the motion vector v of the main subject. Therefore, the movement amount of the subject image acquired in S100 or the subject The correction value obtained by correcting the image movement amount with the electronic zoom magnification is used as the final movement amount of the subject image. Therefore, in S104, the movement amount calculation unit 116 determines whether or not the electronic zoom control is being executed. If the electronic zoom control is executed, the process proceeds to S105, and if the electronic zoom control is not executed, the movement amount d * of the subject image calculated in S100 is the final subject image. After being determined as the amount of movement, the process ends.
S105で移動量算出部116は、S100で算出された被写体像の移動量d*を、電子ズーム倍率で補正する。補正後の移動量(eと記す)は、下記式(3)により算出される。
e=d*×電子ズーム倍率・・・式(3)
図8(A)〜(C)を参照して、S105の処理を説明する。図8(A)は、時刻t1から時刻t2にかけて主被写体207が移動し、撮影者が主被写体207を捉えるために撮像装置100を振れ角αで動かす様子を例示する。撮像装置の動き量に対する撮像画像上での被写体像の移動量をdとする(β=0の場合であり、βがゼロでない場合にはd*である)。被写体像の移動量dは、時刻t1における被写体位置と時刻t2における被写体位置との差分である。図8(B)は電子ズームの制御が行われない場合に撮像される画像を例示し、図8(C)は電子ズームの制御が行われる場合に撮像される画像を例示する。
In S105, the movement amount calculation unit 116 corrects the movement amount d * of the subject image calculated in S100 with the electronic zoom magnification. The corrected movement amount (denoted as e) is calculated by the following formula (3).
e = d * × Electronic zoom magnification ・ ・ ・ Equation (3)
The process of S105 will be described with reference to FIGS. 8A to 8C. FIG. 8A illustrates a state in which the main subject 207 moves from time t1 to time t2, and the photographer moves the image pickup apparatus 100 at a deflection angle α in order to capture the main subject 207. Let d be the amount of movement of the subject image on the captured image with respect to the amount of movement of the image pickup device (when β = 0, and when β is not zero, it is d * ). The movement amount d of the subject image is the difference between the subject position at time t1 and the subject position at time t2. FIG. 8B illustrates an image captured when the electronic zoom is not controlled, and FIG. 8C illustrates an image captured when the electronic zoom is controlled.
図8(A)に示す撮像状況にて、電子ズームの制御が行われない場合には、図8(B)に示す撮像画像内での被写体像の移動量はdである。これに対し、電子ズームの制御が行われる場合には、電子ズームによる画像の拡大または縮小の処理が実行される。よって図8(C)に示すように撮像画像内での被写体像の移動量はeである。すなわち、電子ズームの制御が行われるときは、撮像装置100の動きが同じでも撮像された画像内での被写体像の位置変化量は、電子ズーム倍率に応じて変化する。S105で移動量算出部116は、電子ズーム倍率を用いて補正した被写体像の移動量eを、被写体像の移動量として決定し、処理を終了する。上記式(3)に用いた補正により、動きベクトルを取得できない場合であっても、電子ズームを考慮して撮像装置100の移動量から被写体像の移動量を算出することができる。 In the imaging situation shown in FIG. 8A, when the electronic zoom is not controlled, the amount of movement of the subject image in the captured image shown in FIG. 8B is d. On the other hand, when the electronic zoom is controlled, the process of enlarging or reducing the image by the electronic zoom is executed. Therefore, as shown in FIG. 8C, the amount of movement of the subject image in the captured image is e. That is, when the electronic zoom is controlled, the amount of change in the position of the subject image in the captured image changes according to the electronic zoom magnification even if the movement of the imaging device 100 is the same. In S105, the movement amount calculation unit 116 determines the movement amount e of the subject image corrected by using the electronic zoom magnification as the movement amount of the subject image, and ends the process. Even if the motion vector cannot be obtained by the correction used in the above equation (3), the movement amount of the subject image can be calculated from the movement amount of the image pickup apparatus 100 in consideration of the electronic zoom.
本実施例によれば、撮像された画像内での被写体像の移動量に基づく判定により、撮像状況に応じて適切なタイミングでズーミング支援制御を行うことができる。 According to this embodiment, zooming support control can be performed at an appropriate timing according to the imaging situation by determining based on the amount of movement of the subject image in the captured image.
次に本発明の実施例2を説明する。本実施例も、実施例1と同様に、撮像画像中での被写体像の移動量に基づいてズーム制御を行うズーム制御装置を備える撮像装置について説明をする。本実施例のズーム制御装置は、マイクロコンピュータ202が閾値取得部228を備え、閾値取得部228により取得された閾値を用いて被写体捕捉判定部217が被写体を捕捉しているか否かを判定する点が実施例1と異なる。 Next, Example 2 of the present invention will be described. Similar to the first embodiment, the present embodiment also describes an imaging device including a zoom control device that performs zoom control based on the amount of movement of the subject image in the captured image. In the zoom control device of this embodiment, the microcomputer 202 includes a threshold value acquisition unit 228, and the subject capture determination unit 217 determines whether or not the subject is captured by using the threshold value acquired by the threshold value acquisition unit 228. Is different from Example 1.
図9は、本実施例のFAズーム機能を備える撮像装置200を例示する。なお、本実施例に係る撮像装置200において、実施例1に係る撮像装置100と同様の構成については既に使用した符号を用いることで、それらの詳細な説明を省略し、主に相違点を説明する。 FIG. 9 illustrates the image pickup apparatus 200 having the FA zoom function of this embodiment. In the image pickup apparatus 200 according to the present embodiment, by using the reference numerals already used for the same configuration as the image pickup apparatus 100 according to the first embodiment, detailed description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described. To do.
上述のように、撮像装置200にてマイクロコンピュータ(μCOM)202は、閾値取得部228を備える。移動量算出部216は、振れ検出センサ101の出力に基づいて被写体像の移動量を算出する。具体的には、振れ検出センサ101の角速度出力を積分して取得した振れ角度から、ブレ補正機構部108に係るブレ補正量を角度に換算した値を減算することで、角度を単位として、被写体像の移動量(d2と記す)が算出される。第1実施例における被写体像の移動量d*の単位は画素であったが、算出方法の基本的な考えは同じである。本実施例では、被写体像の移動量を、(画素を単位とする)長さで取得する代わりに、角度で取得する点が実施例1と異なる。但し、本実施例においても、実施例1と同様に、被写体像の移動量を画素を単位として取得してもよいし、実施例1において被写体像の移動量を、角度を単位として取得してもよい。被写体像の移動量d2は被写体捕捉判定部217に入力される。 As described above, in the imaging device 200, the microcomputer (μCOM) 202 includes a threshold value acquisition unit 228. The movement amount calculation unit 216 calculates the movement amount of the subject image based on the output of the runout detection sensor 101. Specifically, by subtracting the value obtained by integrating the angular velocity output of the shake detection sensor 101 and converting the amount of blur correction related to the shake correction mechanism unit 108 into an angle, the subject is set in units of angle. The amount of movement of the image (denoted as d2) is calculated. The unit of the movement amount d * of the subject image in the first embodiment was a pixel, but the basic idea of the calculation method is the same. This embodiment differs from the first embodiment in that the amount of movement of the subject image is acquired by an angle instead of the length (in pixels). However, also in this embodiment, as in the first embodiment, the movement amount of the subject image may be acquired in units of pixels, and in the first embodiment, the movement amount of the subject image may be acquired in units of angles. May be good. The movement amount d2 of the subject image is input to the subject capture determination unit 217.
被写体捕捉判定部217は、被写体像の移動量d2と、動きベクトル検出部125が検出した動きベクトル(B端子126,127参照)に基づいて被写体の捕捉状態を判定する。実施例1の場合と同様に動きベクトルによる判定処理では、主被写体の動きベクトルに基づいて捕捉状態が判定されるが、閾値は閾値取得部228がズーム制御部218からの情報に基づいて算出する点が実施例1と異なる。閾値取得部228が取得する閾値は、被写体像の移動量d2に関する被写体の捕捉状態を判定するための閾値である。図10を参照して具体例を説明する。 The subject capture determination unit 217 determines the capture state of the subject based on the movement amount d2 of the subject image and the motion vector (see B terminals 126 and 127) detected by the motion vector detection unit 125. In the determination process using the motion vector as in the case of the first embodiment, the capture state is determined based on the motion vector of the main subject, but the threshold value is calculated by the threshold value acquisition unit 228 based on the information from the zoom control unit 218. The point is different from Example 1. The threshold value acquired by the threshold value acquisition unit 228 is a threshold value for determining the capture state of the subject with respect to the movement amount d2 of the subject image. A specific example will be described with reference to FIG.
図10(A)は、電子ズーム制御の有無に応じた、焦点距離に対する閾値を例示する。横軸は撮像光学系の焦点距離を表し、縦軸は閾値を表す。この例では横軸に焦点距離を示すが、カメラから被写体までの距離に置き換えてもよい。電子ズーム制御部222により電子ズーム制御が行われない場合(OFF)の閾値をTH1と表記し、点線のグラフで示す。また電子ズーム制御部222により電子ズーム制御が行われる場合(ON)の閾値をTH2と表記し、実線のグラフで示す。望遠側では広角側より小さい撮像装置の動き量でズームアウトが発動するように、焦点距離に応じて判定閾値を変更する処理が行われる。 FIG. 10A illustrates a threshold value for the focal length depending on the presence or absence of electronic zoom control. The horizontal axis represents the focal length of the imaging optical system, and the vertical axis represents the threshold value. In this example, the focal length is shown on the horizontal axis, but it may be replaced with the distance from the camera to the subject. The threshold value when the electronic zoom control is not performed by the electronic zoom control unit 222 (OFF) is expressed as TH1 and is shown by a dotted line graph. Further, the threshold value when the electronic zoom control is performed by the electronic zoom control unit 222 (ON) is expressed as TH2 and is shown by a solid line graph. On the telephoto side, a process of changing the determination threshold value according to the focal length is performed so that the zoom-out is activated by the amount of movement of the image pickup device smaller than that on the wide-angle side.
また図10(A)では、同一の焦点距離に対して、「TH2<TH1」である。電子ズーム制御が実行されている場合(電子ズーム倍率が1より大きい場合)には、同じ撮像装置の動き量でも電子ズーム制御を実行していない場合(電子ズーム倍率が1の場合)と比べて、撮像された画像上の被写体像の移動量が大きくなる。このため、電子ズーム倍率が1より大きい場合は電子ズーム倍率が1のときよりも閾値を小さく設定することにより、ズームアウトが発動しやすくなる。具体的には下記式(4)で示すように、閾値TH1を電子ズーム倍率で除算した値が、閾値TH2として設定される。
TH2=TH1/電子ズーム倍率・・・式(4)
TH2は電子ズーム倍率毎に設定しておき、閾値取得部228を構成する記憶部に記憶されている情報を読み出すことで取得してもよいし、該記憶部が記憶しているTH1と電子ズーム倍率とから算出してもよい。
Further, in FIG. 10A, “TH2 <TH1” is obtained for the same focal length. When the electronic zoom control is executed (when the electronic zoom magnification is larger than 1), compared with the case where the electronic zoom control is not executed even with the same amount of movement of the image pickup device (when the electronic zoom magnification is 1). , The amount of movement of the subject image on the captured image becomes large. Therefore, when the electronic zoom magnification is larger than 1, the threshold value is set smaller than that when the electronic zoom magnification is 1, so that the zoom out can be easily activated. Specifically, as shown in the following equation (4), the value obtained by dividing the threshold value TH1 by the electronic zoom magnification is set as the threshold value TH2.
TH2 = TH1 / electronic zoom magnification ... Equation (4)
TH2 may be set for each electronic zoom magnification and acquired by reading out the information stored in the storage unit constituting the threshold value acquisition unit 228, or the TH1 and electronic zoom stored in the storage unit. It may be calculated from the magnification.
電子ズーム制御が行われる場合、被写体像の移動量d2が閾値TH2以上となったときにズームアウトが発動する。尚、閾値TH1、TH2は、FAズームアウトを行うか否かの判定に用いられる第1の閾値である。その後、被写体像の移動量d2が捕捉用の閾値TH3を下回ったときにズームイン制御が開始されて、元の望遠側の焦点距離に戻す処理が行われる。捕捉用の閾値とは、被写体像が撮像画像内に収まり被写体を捉えている状態であると判定するための閾値であり、被写体像の移動量d2が捕捉用の閾値未満のとき、被写体像が撮像画像内に収まり被写体を捉えている状態であると判定する。 When the electronic zoom control is performed, the zoom out is activated when the movement amount d2 of the subject image becomes the threshold value TH2 or more. The threshold values TH1 and TH2 are first threshold values used for determining whether or not to perform FA zoom out. After that, when the movement amount d2 of the subject image falls below the threshold value TH3 for capture, the zoom-in control is started, and the process of returning to the original focal length on the telephoto side is performed. The capture threshold is a threshold for determining that the subject image is within the captured image and captures the subject, and when the movement amount d2 of the subject image is less than the capture threshold, the subject image is It is determined that the subject is captured in the captured image.
言い換えると、捕捉用の閾値は、FAズームインを行うか否かを判定する閾値であり、第2の閾値ともいう。図10(B)は電子ズーム制御が行われる場合の、閾値の制限について説明する図である。横軸は撮像光学系の焦点距離(またはカメラから被写体までの距離)を表し、縦軸は閾値を表す。 In other words, the threshold value for capture is a threshold value for determining whether or not to perform FA zoom-in, and is also referred to as a second threshold value. FIG. 10B is a diagram for explaining the limitation of the threshold value when the electronic zoom control is performed. The horizontal axis represents the focal length of the imaging optical system (or the distance from the camera to the subject), and the vertical axis represents the threshold value.
同一の焦点距離において「TH3<TH2」であり、diffはTH2とTH3との差分を示す。なお、TH3についても、電子ズーム制御が行われる場合と電子ズーム制御が行われない場合とで値が変わる。電子ズーム制御の非実行時における捕捉用判定閾値に関しては説明を省略する。 At the same focal length, "TH3 <TH2", and diff indicates the difference between TH2 and TH3. The value of TH3 also changes depending on whether the electronic zoom control is performed or not. The description of the capture determination threshold value when the electronic zoom control is not executed will be omitted.
TH2を電子ズーム倍率分だけ小さくした場合、TH3との差分diffが小さくなる。差分diffが小さすぎるときには、FAズームの動作に関して以下の問題がある。被写体像の移動量d2がTH2を少し超えてズームアウトが発動した場合、その直後に移動量d2が少し小さくなっただけでTH3を下回りズームインが開始する。すなわち、ズームアウトとズームインとが頻繁に発生するハンチング現象によって、映像が見づらくなってしまう可能性がある。そこで本実施例では、焦点距離が変化しても、差分diffが所定値(下限値)より小さくならないようにTH2に制限を設けている。所定値とは、具体的には撮影者が撮像装置100を動かさないように定点撮像を行ったときの動き量に相当する値である。その理由は、手振れによる影響だけで移動量d2が第1の閾値TH2以上となる状態や第2の閾値TH3を下回る状態とならないようにするためである。 When TH2 is reduced by the electronic zoom magnification, the difference diff with TH3 becomes small. When the difference diff is too small, there are the following problems regarding the operation of the FA zoom. When the movement amount d2 of the subject image slightly exceeds TH2 and the zoom-out is activated, immediately after that, the movement amount d2 becomes slightly smaller than TH3 and the zoom-in starts. That is, the hunting phenomenon in which zooming out and zooming in frequently occur may make it difficult to see the image. Therefore, in this embodiment, the TH2 is limited so that the difference diff does not become smaller than the predetermined value (lower limit value) even if the focal length changes. Specifically, the predetermined value is a value corresponding to the amount of movement when the photographer performs fixed-point imaging so as not to move the imaging device 100. The reason is that the movement amount d2 does not become equal to or higher than the first threshold value TH2 or lower than the second threshold value TH3 only by the influence of camera shake.
本実施例では、被写体の捕捉状態を判定するための判定閾値を変更する処理が行われる。本実施例によれば、撮像された画像における被写体像の移動量と変更後の判定閾値との比較結果に基づいてズーミング支援制御を行うことができる。 In this embodiment, a process of changing the determination threshold value for determining the capture state of the subject is performed. According to this embodiment, zooming support control can be performed based on the comparison result between the movement amount of the subject image in the captured image and the determination threshold value after the change.
尚、本実施例では、閾値を電子ズームに応じて変更したが、捕捉判定部217が主被写体動きベクトルの大きさvを電子ズーム倍率で補正してから閾値と比較しても同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、閾値を焦点距離(光学ズーム倍率)と電子ズーム倍率とに応じて変更したが、焦点距離又は電子ズーム倍率のみに応じて閾値を変更してもよい。焦点距離と電子ズーム倍率との両方に応じて閾値を変更する方が、いずれか一方のみに応じて閾値を変更するよりも、撮影者の意図に沿ったズーム制御を行うことができると考えられる。一方、いずれか一方のみに応じて変更すると、記憶するデータ量や演算量を軽減することができる。 In this embodiment, the threshold value is changed according to the electronic zoom, but the same effect can be obtained even if the capture determination unit 217 corrects the magnitude v of the main subject motion vector with the electronic zoom magnification and then compares it with the threshold value. Obtainable. Further, in this embodiment, the threshold value is changed according to the focal length (optical zoom magnification) and the electronic zoom magnification, but the threshold value may be changed only according to the focal length or the electronic zoom magnification. It is considered that changing the threshold value according to both the focal length and the electronic zoom magnification enables zoom control according to the photographer's intention rather than changing the threshold value according to only one of them. .. On the other hand, if the change is made according to only one of them, the amount of data to be stored and the amount of calculation can be reduced.
本発明の実施例3では、撮像装置が大きな動きをしたときにFAズームアウトを行うズーム制御装置を備える撮像装置について説明をする。検出した撮像装置の動きに基づいてFAズームアウトを行う場合、撮影者による被写体を探す動作(パンニング)による撮像装置の動きと、手振れによる撮像装置の動きとを見分け、パンニングによって撮像装置が動いた場合にズームアウトを行うことが好ましい。 In Example 3 of the present invention, an image pickup device including a zoom control device that performs FA zoom-out when the image pickup device makes a large movement will be described. When performing FA zoom-out based on the detected movement of the image pickup device, the movement of the image pickup device due to the photographer's search for the subject (panning) is distinguished from the movement of the image pickup device due to camera shake, and the image pickup device moves due to panning. It is preferable to zoom out in some cases.
本実施例では、撮像装置の動きに関する値(速度、加速度)である第1の値と、移動量である第2の値とを用い、加速度を用いて振れ角の取得基準となる位置を設定することにより、手振れによる撮像装置の小さな動きと、パンニングによる撮像装置の大きな動きとを見分ける。尚、速度とは角速度を含み、加速度とは角加速度を含み、移動量とは振れ角を含むものとする。本実施例では、角速度を検出する振れ検出センサを用いて第1の値として角速度を取得し、角速度を積分することで第2の値として振れ角を取得する。 In this embodiment, the first value (velocity, acceleration) related to the movement of the image pickup apparatus and the second value, which is the amount of movement, are used to set a position as a reference for acquiring the runout angle using acceleration. By doing so, it is possible to distinguish between a small movement of the image pickup device due to camera shake and a large movement of the image pickup device due to panning. It should be noted that the velocity includes the angular velocity, the acceleration includes the angular acceleration, and the movement amount includes the deflection angle. In this embodiment, the angular velocity is acquired as the first value by using the runout detection sensor that detects the angular velocity, and the runout angle is acquired as the second value by integrating the angular velocity.
図11は、本実施例のFAズーム機能を備える撮像装置300を例示する。なお、本実施例に係る撮像装置300において、実施例1に係る撮像装置100と同様の構成については既に使用した符号を用いることで、それらの詳細な説明を省略し、主に相違点を説明する。 FIG. 11 illustrates the image pickup apparatus 300 having the FA zoom function of this embodiment. In the image pickup apparatus 300 according to the present embodiment, by using the reference numerals already used for the same configuration as the image pickup apparatus 100 according to the first embodiment, detailed description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described. To do.
本実施例の撮像装置300のマイクロコンピュータ102は、動き判定部128と閾値取得部129として機能する。動き判定部128と閾値取得部129とにより、FAズーム機能によるズームアウトを行うか否かが決定される。動き判定部128は、振れ検出センサ101の出力から得られる角速度と該角速度を積分して得られる振れ角αとを用いて、撮影者が被写体を探すように撮像装置300の向きを変更する操作(パンニング)を行っているか否かを判定する。パンニングは、カメラの水平方向での向きが変わるように動かす操作である。ただし、水平方向だけでなく、垂直方向に動かす操作(チルティング)も広義のパンニングに含められることも多く、本発明および本明細書では、単にパンニングというときは、チルティングも含まれるものとする。 The microcomputer 102 of the image pickup apparatus 300 of this embodiment functions as a motion determination unit 128 and a threshold value acquisition unit 129. The motion determination unit 128 and the threshold value acquisition unit 129 determine whether or not to perform zoom-out by the FA zoom function. The motion determination unit 128 is an operation of changing the direction of the image pickup device 300 so that the photographer searches for a subject by using the angular velocity obtained from the output of the runout detection sensor 101 and the runout angle α obtained by integrating the angular velocities. Determine whether or not (panning) is being performed. Panning is the operation of moving the camera so that it changes its orientation in the horizontal direction. However, not only horizontal movement but also vertical movement (tilting) is often included in panning in a broad sense, and in the present invention and the present specification, when simply referring to panning, tilting is also included. ..
一般に被写体を見失った撮影者は被写体を探すためにカメラを大きく動かす。よって、動き判定部128は、カメラの角速度および角変位量が所定の閾値(後述する角速度閾値と角変位閾値の少なくともいずれか)以上の場合は撮影者が被写体を探すためにカメラを動かしているものと判定する。逆に、撮影者が安定的に被写体を捉えられている場合はカメラの動きは小さくなる。このため、カメラの角速度および角変位量がいずれかが動き判定閾値より小さい場合、動き判定部128は、撮影者は被写体を探していない、すなわち撮像画面内に被写体を捉えていると判定する。閾値は、閾値取得部129で算出される。角速度および振れ角αと閾値との関係については後で詳細に説明する。角速度を検出する振れセンサ101および閾値取得部129から閾値を取得する動き判定部128により動き検出手段が構成される。 Generally, a photographer who loses sight of a subject moves the camera greatly to search for the subject. Therefore, when the angular velocity and the amount of angular displacement of the camera are equal to or greater than a predetermined threshold value (at least one of the angular velocity threshold and the angular displacement threshold described later), the motion determination unit 128 moves the camera to search for the subject. Judge as something. On the contrary, if the photographer can capture the subject stably, the movement of the camera becomes small. Therefore, when either the angular velocity or the angular displacement amount of the camera is smaller than the motion determination threshold value, the motion determination unit 128 determines that the photographer is not searching for the subject, that is, the subject is captured in the imaging screen. The threshold value is calculated by the threshold value acquisition unit 129. The relationship between the angular velocity and the swing angle α and the threshold value will be described in detail later. The motion detection means is configured by the runout sensor 101 that detects the angular velocity and the motion determination unit 128 that acquires the threshold value from the threshold value acquisition unit 129.
ズーム制御部118は、動き判定部128の判定結果を受けてFAズームアウトやFAズームインを行うための駆動信号をズームモータ119に与える。ズーム制御部116および動き判定部128により、画角変更手段が構成される。振れ検出センサ101、動き判定部128およびズーム制御部118によりズーム制御装置が構成される。 The zoom control unit 118 gives a drive signal for performing FA zoom-out or FA zoom-in to the zoom motor 119 in response to the determination result of the motion determination unit 128. The zoom control unit 116 and the motion determination unit 128 constitute an angle of view changing means. A zoom control device is composed of a runout detection sensor 101, a motion determination unit 128, and a zoom control unit 118.
閾値取得部129は、ズーム制御部118から得られる現在の焦点距離(ズーム位置)に基づいて閾値を取得する。実施例2と同様に、望遠側の閾値は広角側の閾値よりも小さく設定される。本実施例では、電子ズームについて考慮しないため、閾値は焦点距離に応じて決定される(実施例2のTH1を用いる)。しかしながら、電子ズーム制御中にもFAズームアウトが発動するズーム制御装置の場合は、実施例2のように電子ズーム倍率と焦点距離とに応じて設定される閾値(TH2)を用いることが好ましい。 The threshold value acquisition unit 129 acquires a threshold value based on the current focal length (zoom position) obtained from the zoom control unit 118. Similar to the second embodiment, the threshold value on the telephoto side is set smaller than the threshold value on the wide-angle side. In this example, since the electronic zoom is not considered, the threshold value is determined according to the focal length (TH1 of Example 2 is used). However, in the case of a zoom control device in which FA zoom out is activated even during electronic zoom control, it is preferable to use a threshold value (TH2) set according to the electronic zoom magnification and the focal length as in the second embodiment.
次に、撮像装置300の角速度および振れ角とFAズームアウトを発動するか否かを判定するための閾値との関係について説明する。図12および図13(A),(B)には、撮像画面内(画角内)に被写体を捉えている状態から、動く主被写体を追ってパンニングが行われている間のカメラの角速度と振れ角の例を示している。各図には、角速度に対する閾値(以下、第3の閾値又は角速度閾値ともいう)と検出される角速度および振れ角に対する閾値(以下、第4の閾値又は振れ角閾値ともいう)と取得される振れ角との関係を示す。 Next, the relationship between the angular velocity and the deflection angle of the image pickup apparatus 300 and the threshold value for determining whether or not to activate the FA zoom out will be described. 12 and 13 (A) and 13 (B) show the angular velocity and deflection of the camera while panning is being performed while following the moving main subject from the state in which the subject is captured in the imaging screen (within the angle of view). An example of a horn is shown. In each figure, the threshold value for the angular velocity (hereinafter, also referred to as the third threshold value or the angular velocity threshold value) and the detected angular velocity and the threshold value for the deflection angle (hereinafter, also referred to as the fourth threshold value or the deflection angle threshold value) and the acquired runout. Shows the relationship with the horn.
図12は、撮像画面内で被写体を捉えている時点(図中の左端の時点)から角速度を積分することで振れ角を取得する比較例における、角速度と振れ角αとの変化の一例を示す図である。 FIG. 12 shows an example of the change between the angular velocity and the swing angle α in the comparative example in which the swing angle is acquired by integrating the angular velocity from the time when the subject is captured on the imaging screen (the time at the left end in the figure). It is a figure.
図12において、パンニング前に撮像画面内に被写体を捉えている間は、振れ角の変化が小さく、角速度が一時的に大きくなり、検出された角速度が角速度閾値以上となったとき(図12中、Aの時点)でも振れ角が振れ角閾値未満であり、FAズームアウトは行われない。その後、被写体に追従するようにゆっくりとしたパンニングが行われると、振れ角が一方向(図12の場合は正方向)に大きくなっていき、やがて振れ角αが振れ角閾値以上になる。この状態で、角速度が一時的に大きくなって角速度閾値以上となると(図12中、Bの時点)、被写体を撮像画面中に捉えているにもかかわらず、FAズームアウトが行われる。 In FIG. 12, while the subject is captured in the imaging screen before panning, the change in the deflection angle is small, the angular velocity temporarily increases, and the detected angular velocity exceeds the angular velocity threshold (in FIG. 12). , At the time of A), the runout angle is less than the runout angle threshold value, and FA zoom out is not performed. After that, when slow panning is performed so as to follow the subject, the runout angle increases in one direction (positive direction in the case of FIG. 12), and the runout angle α eventually becomes equal to or higher than the runout angle threshold value. In this state, when the angular velocity temporarily increases and exceeds the angular velocity threshold value (at the time point B in FIG. 12), FA zoom-out is performed even though the subject is captured in the imaging screen.
これに対して本実施例では、図13(A)に示すように、パンニング前に撮像画面内に被写体を捉えている間において角速度が角速度閾値より遅いときは振れ角を0にリセットし、角速度が角速度閾値以上となった時点(図13中、Cの時点)から角速度の積分を開始し、振れ角αを取得する。そして、再び角速度が角速度閾値よりも小さくなることに応じて振れ角を0にリセットする。このことは、その後のゆっくりとしたパンニングを行っている間も同じである。ゆっくりとしたパンニング中は角速度が角速度閾値以上となる時間が短時間であるため、振れ角が振れ角閾値より大きくなる前に0にリセットされる。したがって、ゆっくりとしたパンニングにより被写体に追従することができているときはFAズームアウトが行われないようにすることができる。 On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 13 (A), when the angular velocity is slower than the angular velocity threshold value while capturing the subject in the imaging screen before panning, the deflection angle is reset to 0 and the angular velocity is set. The integration of the angular velocity is started from the time when is equal to or higher than the angular velocity threshold value (the time point C in FIG. 13), and the swing angle α is acquired. Then, the runout angle is reset to 0 as the angular velocity becomes smaller than the angular velocity threshold value again. This is the same during the subsequent slow panning. Since the time during which the angular velocity becomes equal to or higher than the angular velocity threshold value is short during slow panning, the deflection angle is reset to 0 before the deflection angle becomes larger than the angular velocity threshold value. Therefore, FA zoom-out can be prevented when the subject can be followed by slow panning.
一方、本実施例を示す図13(B)では、図13(A)と同様にパンニング前に撮像画面内に被写体を捉えている状態から、見失った被写体を探すために急なパンニングが行われることで、角速度が角速度閾値以上となり、かつその状態が継続する。この結果、被写体を探し始めた時点から角速度の積分を開始して振れ角が取得され、図13(B)中のEの時点で、振れ角が振れ角閾値以上となる。この場合は、FAズームアウトが行われる。このように本実施例では、振れ角を取得するための、角速度の積分を開始するタイミングを、角速度が角速度閾値以上となった時点とする。これにより、ゆっくりとしたパンニングが行われているときにはFAズームアウトが行われず、急なパンニングが行われたときにはFAズームアウトが行われるようにすることができる。 On the other hand, in FIG. 13B showing the present embodiment, as in FIG. 13A, sudden panning is performed in order to search for the lost subject from the state where the subject is captured in the imaging screen before panning. As a result, the angular velocity becomes equal to or higher than the angular velocity threshold value, and the state continues. As a result, the integration of the angular velocity is started from the time when the subject is started to be searched for, and the runout angle is acquired. At the time point E in FIG. 13B, the runout angle becomes equal to or higher than the runout angle threshold value. In this case, FA zoom out is performed. As described above, in this embodiment, the timing at which the integration of the angular velocity for acquiring the deflection angle is started is set to the time when the angular velocity becomes equal to or higher than the angular velocity threshold value. As a result, FA zoom-out is not performed when slow panning is performed, and FA zoom-out is performed when sudden panning is performed.
図14のフローチャートには、マイクロコンピュータ102が行うFAズーム制御(画角制御)の処理を示している。マイクロコンピュータ102は、コンピュータプログラムであるFAズーム制御プログラムに従って本処理を行う。 The flowchart of FIG. 14 shows the processing of FA zoom control (angle of view control) performed by the microcomputer 102. The microcomputer 102 performs this process according to the FA zoom control program which is a computer program.
ステップS200では、ズーム制御部118は、現在のズーム位置を基準ズーム位置f0として保持する。この基準ズーム位置f0は、FAズームアウトを行った後にFAズームインを行う際の目標ズーム位置である。 In step S200, the zoom control unit 118 holds the current zoom position as the reference zoom position f0. This reference zoom position f0 is a target zoom position when the FA zoom-in is performed after the FA zoom-out is performed.
次にステップS201では、ズーム制御部118は、FAズームアウトを行う際の目標ズーム位置(以下、目標ズームアウト位置という)f1を算出する。例えば、FAズームアウトでのズームアウト量が焦点距離換算で1/n倍と設定されている場合には、目標ズームアウト位置f1はf0/nとなる。なお、目標ズームアウト位置を算出するための値nは、あらかじめ定められた固定値でもよいし、撮影者がメニュー操作等を通じて設定できる値であってもよい。また、ズームアウト量はステップ数で設定されていてもよい。この場合、FAズームアウトにより、ズームレンズが広角側にmステップ分移動する。値mもあらかじめ定められた固定値でもよいし、撮影者が設定できる値であってもよい。 Next, in step S201, the zoom control unit 118 calculates a target zoom position (hereinafter referred to as a target zoom-out position) f1 when performing FA zoom-out. For example, when the zoom-out amount in FA zoom-out is set to 1 / n times in terms of focal length, the target zoom-out position f1 is f0 / n. The value n for calculating the target zoom-out position may be a predetermined fixed value or a value that can be set by the photographer through a menu operation or the like. Further, the zoom-out amount may be set by the number of steps. In this case, the FA zoom out causes the zoom lens to move to the wide-angle side by m steps. The value m may be a predetermined fixed value or a value that can be set by the photographer.
次にステップS202では、動き判定部128が、角速度が角速度閾値以上か否かを判定する。角速度が角速度閾値以上である場合はステップS204に進み、そうでなければステップS203に進む。 Next, in step S202, the motion determination unit 128 determines whether or not the angular velocity is equal to or greater than the angular velocity threshold value. If the angular velocity is equal to or greater than the angular velocity threshold value, the process proceeds to step S204, otherwise the process proceeds to step S203.
ステップS203では、振れ角を0にリセットし、今回のルーチンを終了してステップS200に戻る。尚、実施例1においては振れ角の取得(加速度の積分)はブレ補正量算出部103が行ったが、本実施例では、ブレ補正に用いる振れ角の基準位置とFAズーム機能に用いる振れ角の基準位置とが異なるため、FAズーム機能に用いる振れ角は動き判定部128で取得するが、これに限定されない。尚、本実施例において、ブレ補正に用いる振れ角の基準位置は、ブレ補正機能がONになった時点における光軸Xの位置である。 In step S203, the runout angle is reset to 0, the current routine is terminated, and the process returns to step S200. In the first embodiment, the shake correction amount calculation unit 103 performed the acquisition of the runout angle (acceleration integration), but in this embodiment, the runout angle reference position used for the shake correction and the runout angle used for the FA zoom function. Since the reference position is different from that of the above, the deflection angle used for the FA zoom function is acquired by the motion determination unit 128, but is not limited to this. In this embodiment, the reference position of the runout angle used for blur correction is the position of the optical axis X when the blur correction function is turned on.
一方、ステップS204では、ズーム制御部118は、振れ角を算出する。具体的には、振れ検出センサ101から得られた角速度を積分して振れ角を算出する。更に、前回のルーチンのステップS204で振れ角を算出している場合は、前回算出した振れ角と今回算出した振れ角とを積算する。これにより、角速度が角速度閾値以上となった時点での光軸の位置を基準位置とする振れ角(角速度が角速度閾値以上となった時点を開始点とする角速度の積分値)を算出することができる。前回のルーチンで振れ角を算出した場合は前回の振れ角と今回の振れ角の積算値を、前回のルーチンではステップS202からS203へ進み、振れ角を算出していない場合は今回の積分結果である振れ角を、本ステップで算出した振れ角とする。そして、ステップS205に進む。 On the other hand, in step S204, the zoom control unit 118 calculates the runout angle. Specifically, the runout angle is calculated by integrating the angular velocities obtained from the runout detection sensor 101. Further, when the runout angle is calculated in step S204 of the previous routine, the runout angle calculated last time and the runout angle calculated this time are integrated. As a result, it is possible to calculate the runout angle (integral value of the angular velocity starting from the time when the angular velocity becomes equal to or higher than the angular velocity threshold value) with the position of the optical axis as the reference position when the angular velocity becomes equal to or higher than the angular velocity threshold value. it can. If the runout angle was calculated in the previous routine, the integrated value of the previous runout angle and the current runout angle is used. In the previous routine, the steps S202 to S203 are used. If the runout angle is not calculated, the current integration result is used. Let a certain runout angle be the runout angle calculated in this step. Then, the process proceeds to step S205.
ステップS205では、動き判定部128が、振れ角(積算値)が振れ角閾値以上(振れ角閾値と等しい又はそれよりも大きい)か否か、すなわち撮影者が被写体を探すように急なパンニングが行われているか否かを判定する。ズーム制御部118は、振れ角が振れ角閾値以上である場合はステップS206に進み、振れ角が振れ角閾値よりも小さい場合は撮像画面内に被写体を捉えられているものとしてFAズームアウトを行わずにステップS200に戻る。 In step S205, the motion determination unit 128 causes a sudden panning as if the runout angle (integrated value) is equal to or greater than the runout angle threshold value (equal to or greater than the runout angle threshold value), that is, the photographer searches for the subject. Determine if it is done. The zoom control unit 118 proceeds to step S206 when the runout angle is equal to or greater than the runout angle threshold value, and performs FA zoom out assuming that the subject is captured in the imaging screen when the runout angle is smaller than the runout angle threshold value. Return to step S200 without doing so.
ステップS206では、ズーム制御部118は、ステップS201で算出した目標ズームアウト位置f1に向けてFAズームアウトを行う。 In step S206, the zoom control unit 118 performs FA zoom out toward the target zoom out position f1 calculated in step S201.
そしてステップS207では、ズーム制御部118は、現在のズーム位置が目標ズームアウト位置f1に到達したか否かを判定する。目標ズームアウト位置f1に到達していない場合はステップS206に戻ってFAズームアウトを続行する。目標ズームアウト位置f1に到達した場合は、ステップS208に進む。 Then, in step S207, the zoom control unit 118 determines whether or not the current zoom position has reached the target zoom-out position f1. If the target zoom-out position f1 has not been reached, the process returns to step S206 to continue FA zoom-out. When the target zoom-out position f1 is reached, the process proceeds to step S208.
ステップS208では、ズーム制御部118は、動き判定部128に、撮像画面内に被写体を捉えているか被写体を探すように急なパンニングが行われているかを判定させる。ズーム制御部118は、撮像画面内に被写体を捉えている場合はステップS209に進み、被写体を探すようにパンニングが行われている場合はズーム位置をf1に保持したまま本ステップを繰り返す。 In step S208, the zoom control unit 118 causes the motion determination unit 128 to determine whether the subject is captured in the imaging screen or whether sudden panning is performed so as to search for the subject. The zoom control unit 118 proceeds to step S209 when the subject is captured in the imaging screen, and repeats this step while holding the zoom position at f1 when panning is performed so as to search for the subject.
ステップS209では、ズーム制御部118は、ステップS200で保持した基準ズーム位置f0に向けてFAズームインを行う。 In step S209, the zoom control unit 118 performs FA zoom-in toward the reference zoom position f0 held in step S200.
そしてステップS210では、ズーム制御部118は、現在のズーム位置が基準ズーム位置f0に到達したか否かを判定し、基準ズーム位置に到達していない場合はFAズームインを続行する。一方、基準ズーム位置f0に到達した場合は今回のルーチンを終了してステップS200に戻る。 Then, in step S210, the zoom control unit 118 determines whether or not the current zoom position has reached the reference zoom position f0, and if the current zoom position has not reached the reference zoom position, FA zooming is continued. On the other hand, when the reference zoom position f0 is reached, the current routine is terminated and the process returns to step S200.
なお、FAズームインが終了した後、ズーム制御部118は目標ズームアウト位置を算出するための値n(またはm)を変更してもよい。また、撮影者がズームキー操作を通じて撮像画角を変更しない場合は、基準ズーム位置f0と目標ズームアウト位置f1を保持しておき、次のルーチンをステップS202から開始してもよい。 After the FA zoom-in is completed, the zoom control unit 118 may change the value n (or m) for calculating the target zoom-out position. If the photographer does not change the imaging angle of view through the zoom key operation, the reference zoom position f0 and the target zoom-out position f1 may be held and the next routine may be started from step S202.
以上説明したように、本実施例によれば、角速度が角速度閾値以上となった時点からの角速度の積分値を振れ角とし、角速度が角速度閾値未満となった時点で振れ角をリセットする。そして、該振れ角が振れ角閾値以上になった場合にFAズームアウトを行う。これにより、撮像画像内に被写体を捉えながらゆっくりカメラが動かされる際にFAズームアウトが行われることなく、撮像画像から外れた被写体を探すようにカメラが速く且つ大きく動かされる場合にFAズームアウトが行われるようにすることができる。 As described above, according to the present embodiment, the integral value of the angular velocity from the time when the angular velocity becomes equal to or higher than the angular velocity threshold value is used as the deflection angle, and the deflection angle is reset when the angular velocity becomes less than the angular velocity threshold value. Then, when the runout angle becomes equal to or higher than the runout angle threshold value, FA zoom out is performed. As a result, FA zoom-out is not performed when the camera is slowly moved while capturing the subject in the captured image, and FA zoom-out is performed when the camera is moved quickly and greatly so as to search for a subject deviated from the captured image. Can be done.
上述の実施例では、振れ角の基準値を0としたが、本実施例の変形例として、角速度が角速度閾値未満のときの一定期間の振れ角を基準値とする例があげられる。 In the above-described embodiment, the reference value of the runout angle is set to 0, but as a modification of this embodiment, there is an example in which the runout angle for a certain period when the angular velocity is less than the angular velocity threshold value is used as the reference value.
図15には、振れ角基準値を示している。本実施例では、角速度が角速度閾値より遅い間の所定期間(基準値算出期間)において振れ角の平均値を算出し、これを振れ角基準値とする。そして、角速度が角速度閾値以上となった状態で振れ角基準値からの振れ角を算出し、該振れ角が振れ角閾値より大きくなったときにFAズームアウトを行う。振れ角基準値からの振れ角は、上述の実施例のように基準値を0とした振れ角と振れ角基準値との差分を取ることでも取得できる。基準値算出期間は、適宜設定することができ、例えば1秒間等に設定すればよい。 FIG. 15 shows the runout angle reference value. In this embodiment, the average value of the runout angle is calculated in a predetermined period (reference value calculation period) while the angular velocity is slower than the angular velocity threshold value, and this is used as the runout angle reference value. Then, the runout angle from the runout angle reference value is calculated in a state where the angular velocity is equal to or higher than the angular velocity threshold value, and FA zoom out is performed when the runout angle becomes larger than the runout angle threshold value. The runout angle from the runout angle reference value can also be obtained by taking the difference between the runout angle with the reference value set to 0 and the runout angle reference value as in the above embodiment. The reference value calculation period can be appropriately set, and may be set to, for example, 1 second.
パンニングすることなく撮像画面内に被写体を捉えている間(および図示はしないがゆっくりとしたパンニングを行いながら撮像画面内に被写体を捉えている間)は、角速度が角速度閾値以上になる時間は短時間である。このため、角速度が角速度閾値より遅くなるごとに振れ角がそれまでの振れ角と平均化され、平均化された振れ角が振れ角閾値以上になることはない。したがって、ゆっくりとしたパンニングによって被写体に追従できている状態でFAズームアウトが行われないようにすることができる。 While the subject is captured in the imaging screen without panning (and while the subject is captured in the imaging screen while performing slow panning (not shown)), the time during which the angular velocity exceeds the angular velocity threshold is short. It's time. Therefore, each time the angular velocity becomes slower than the angular velocity threshold value, the runout angle is averaged with the runout angle up to that point, and the averaged runout angle does not exceed the runout angle threshold value. Therefore, it is possible to prevent FA zoom-out from being performed while the subject can be followed by slow panning.
一方、図15に示すように、見失った被写体を探すために急なパンニングが行われることで、角速度が角速度閾値より速くなり、かつその状態が継続する。この結果、振れ角基準値を基準とする振れ角が振れ角閾値以上となる(E′)。この場合は、FAズームアウトが行われる。このように、振れ角基準値算出期間における振れ角の平均値を基準値とする振れ角を用いても、ゆっくりとしたパンニングが行われたときにはFAズームアウトが行われず、急なパンニングが行われたときにはFAズームアウトを行うことができる。 On the other hand, as shown in FIG. 15, by performing a sudden panning to search for the lost subject, the angular velocity becomes faster than the angular velocity threshold value, and the state continues. As a result, the runout angle based on the runout angle reference value becomes equal to or greater than the runout angle threshold value (E'). In this case, FA zoom out is performed. In this way, even if a runout angle whose reference value is the average value of the runout angle during the runout angle reference value calculation period is used, FA zoom-out is not performed when slow panning is performed, and sudden panning is performed. At that time, FA zoom out can be performed.
加えて、基準値算出期間での振れ角の平均値を振れ角基準値とすると、パンニング動作がされる前の一定の停止期間の平均的な振れ角を基準値とすることができるため、パンニングに伴う振れ角の変位をより精度良く判定することができる。 In addition, if the average value of the runout angle in the reference value calculation period is used as the runout angle reference value, the average runout angle in a certain stop period before the panning operation can be used as the reference value. It is possible to determine the displacement of the runout angle due to the above with more accuracy.
なお、本実施例では、角速度と振れ角とを用いて動き判定をおこなったが、角速度の代わりに角加速度を用いることもできる。また、振れ検出センサを用いる代わりに、動画撮像により得られる連続した複数のフレーム画像から動きベクトルを検出し、動きベクトルから角速度(角加速度)および振れ角を取得してもよいし、動きベクトルから主被写体像の速度、加速度および移動量を取得してもよい。動きベクトルを用いる場合も、ゆっくりしたパンニング中にFAズームアウトが行われないようにするために、動きベクトルの大きさが所定値未満となったときに、主被写体像の移動量をリセットすることが好ましい。 In this embodiment, the motion is determined using the angular velocity and the runout angle, but the angular acceleration can also be used instead of the angular velocity. Further, instead of using the runout detection sensor, the motion vector may be detected from a plurality of consecutive frame images obtained by moving image imaging, and the angular velocity (angular acceleration) and the runout angle may be obtained from the motion vector, or from the motion vector. The speed, acceleration, and movement amount of the main subject image may be acquired. Even when using a motion vector, the amount of movement of the main subject image should be reset when the magnitude of the motion vector becomes less than a predetermined value in order to prevent FA zoom-out during slow panning. Is preferable.
本発明の実施例4は、実施例1に実施例3を組み合わせた形態であり、図3に示すフローチャートのステップS101において、動きベクトルが検出できないと判定された場合の被写体像移動量の取得方法が実施例1と異なる。本実施例では、ステップS101において、動きベクトルが検出できないと判定されると、実施例3のように角速度が角速度閾値以上となった時点を積分の開始点として振れ角を取得し、取得した振れ角を式2中のαとして被写体像の移動量d*を取得する。このとき、実施例3と同様に、角速度が角速度閾値未満となったときには振れ角度を0(または、算出した振れ角基準値)にリセットする。電子ズーム実行中(電子ズーム倍率≠1のとき)は、電子ズーム倍率で補正する点は実施例1と同様である。 The fourth embodiment of the present invention is a combination of the first embodiment and the third embodiment, and is a method of acquiring the amount of movement of the subject image when it is determined that the motion vector cannot be detected in step S101 of the flowchart shown in FIG. Is different from Example 1. In this embodiment, if it is determined in step S101 that the motion vector cannot be detected, the deflection angle is acquired with the time point at which the angular velocity becomes equal to or higher than the angular velocity threshold value as in Example 3, and the acquired deflection angle is acquired. The amount of movement d * of the subject image is acquired by setting the angular velocity as α in Equation 2. At this time, similarly to the third embodiment, when the angular velocity becomes less than the angular velocity threshold value, the runout angle is reset to 0 (or the calculated runout angle reference value). While the electronic zoom is being executed (when the electronic zoom magnification is ≠ 1), the point of correction by the electronic zoom magnification is the same as in the first embodiment.
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施例の一部を適宜組み合わせてもよい。すなわち、撮像装置は必ずしも1台のメカニズムで構成されていなくともよい。例えばレンズ交換式のカメラへの適用においては、カメラ本体部に装着可能なレンズ装置内にマイクロコンピュータ、振れ検出センサ、ブレ補正機構部、ズームレンズを含む構成も本発明の技術的範囲に含まれる。また、主被写体像の移動量に関して動きベクトルを用いる検出例を説明した。これに限らず、例えば被写体認識、顔位置検出等を用いて主被写体像の移動量を算出する形態でも実現可能である。
[その他の実施例]
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Although the present invention has been described in detail based on the preferred examples thereof, the present invention is not limited to these specific examples, and various forms within the scope of the gist of the present invention are also included in the present invention. included. Some of the above-mentioned examples may be combined as appropriate. That is, the image pickup apparatus does not necessarily have to be composed of one mechanism. For example, in the application to an interchangeable lens type camera, a configuration including a microcomputer, a shake detection sensor, a blur correction mechanism, and a zoom lens in a lens device that can be attached to the camera body is also included in the technical scope of the present invention. .. In addition, a detection example using a motion vector with respect to the amount of movement of the main subject image has been described. Not limited to this, it can also be realized in a form of calculating the movement amount of the main subject image by using, for example, subject recognition, face position detection, or the like.
[Other Examples]
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
100,200 撮像装置
101 振れ検出センサ
103 ブレ補正量演算部
108 ブレ補正機構部
116,216 移動量算出部
117,217 捕捉判定部
118,218 ズーム制御部
122,222 電子ズーム制御部
125 動きベクトル検出部
129, 228 閾値取得部
100,200 Imaging device 101 Shake detection sensor 103 Shake correction amount calculation unit 108 Shake correction mechanism unit 116,216 Movement amount calculation unit 117,217 Capture judgment unit 118,218 Zoom control unit 122,222 Electronic zoom control unit 125 Motion vector detection Part 129, 228 Threshold acquisition part
Claims (16)
主被写体の撮像に用いられる撮像光学系の動き量を取得する取得手段と、
画像のブレを補正する像ブレ補正手段を制御する像ブレ補正制御手段と、
前記像ブレ補正手段による補正量と前記取得手段により取得された前記動き量との差分に基づいて、撮像された画像における主被写体像の移動量を算出する算出手段と、
前記主被写体像の移動量が第1の閾値以上か否かを判定する判定手段と、
前記主被写体像の移動量が前記第1の閾値以上の場合に、前記画角を、前記主被写体像の移動量が前記第1の閾値より小さい場合の画角よりも広くさせる制御を行う制御手段とを有することを特徴とするズーム制御装置。 A zoom control device that controls the angle of view.
An acquisition means for acquiring the amount of movement of the imaging optical system used for imaging the main subject, and
Image blur correction control means that controls image blur correction means that corrects image blur,
Based on the difference between the correction amount and the motion amount obtained by the obtaining means according to the image blur correcting means, calculation means for exiting calculate the movement amount of the main object image in the captured image,
A determination means for determining whether or not the movement amount of the main subject image is equal to or greater than the first threshold value.
Control to control the angle of view to be wider than the angle of view when the movement amount of the main subject image is smaller than the first threshold value when the movement amount of the main subject image is equal to or greater than the first threshold value. A zoom control device characterized by having means.
前記算出手段は、前記電子ズーム制御手段により前記電子ズーム倍率が変更される場合に、前記主被写体像の移動量を前記電子ズーム倍率を用いて補正し、補正後の値を前記移動量として算出することを特徴とする請求項1に記載のズーム制御装置。 It has an electronic zoom control means that changes the electronic zoom magnification by image processing.
When the electronic zoom magnification is changed by the electronic zoom control means, the calculation means corrects the movement amount of the main subject image by using the electronic zoom magnification, and calculates the corrected value as the movement amount. The zoom control device according to claim 1, wherein the zoom control device is characterized.
前記算出手段は、前記検出手段により前記主被写体像の動きベクトルが検出された場合に、前記動きベクトルに基づいて前記主被写体像の移動量を算出し、前記検出手段により前記動きベクトルが検出されない場合には、前記補正量と前記動き量との差分に基づいて前記主被写体像の移動量を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載のズーム制御装置。 It has a detection means that detects motion vectors from images captured at different times.
When the motion vector of the main subject image is detected by the detection means, the calculation means calculates the movement amount of the main subject image based on the motion vector, and the motion vector is not detected by the detection means. In this case, the zoom control device according to claim 1 or 2 , wherein the movement amount of the main subject image is calculated based on the difference between the correction amount and the movement amount.
前記第1の閾値は、前記電子ズーム倍率に応じて異なることを特徴とする請求項4に記載のズーム制御装置。 It has an electronic zoom control means that changes the electronic zoom magnification by image processing.
The zoom control device according to claim 4 , wherein the first threshold value differs depending on the electronic zoom magnification.
画像処理によって電子ズーム倍率を変更する電子ズーム制御手段とを有し、
前記電子ズーム倍率が1より大きい場合は、前記閾値取得手段により取得される前記第1の閾値と前記第2の閾値との差分が予め設定された値以上であることを特徴とする請求項7に記載のズーム制御装置。 A threshold value acquisition means for acquiring the first and second threshold values that differ depending on at least one of the focal length of the imaging optical system and the distance to the main subject.
It has an electronic zoom control means that changes the electronic zoom magnification by image processing.
Wherein when the electronic zoom magnification is greater than 1, claim, wherein the difference between the first threshold and the second threshold value that is acquired by the threshold acquisition means is greater than or equal to a preset value 7 The zoom control device described in.
前記算出手段は、前記第1の値が第3の閾値以上となった時点からの、前記撮像光学系の動きの移動量に関する値である第2の値を取得し、
前記第2の値と前記補正量との差分に基づいて前記主被写体像の移動量を取得することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のズーム制御装置。 The acquisition means acquires at least one of the speed and acceleration of the movement of the imaging optical system as a first value regarding the movement of the imaging optical system.
The calculation means acquires a second value, which is a value relating to the amount of movement of the motion of the imaging optical system from the time when the first value becomes equal to or higher than the third threshold value.
The zoom control device according to any one of claims 1 to 8, wherein the movement amount of the main subject image is acquired based on the difference between the second value and the correction amount .
前記算出手段は、前記検出手段により前記主被写体の動きベクトルが検出された場合に、前記主被写体の動きベクトルに基づいて前記主被写体像の移動量を算出し、前記検出手段により前記主被写体の動きベクトルが検出されない場合には、前記補正量と前記第2の値との差分に基づいて前記主被写体像の移動量を算出することを特徴とする請求項9又は10に記載のズーム制御装置。 It has a detection means that detects motion vectors from images captured at different times.
When the motion vector of the main subject is detected by the detection means, the calculation means calculates the movement amount of the main subject image based on the motion vector of the main subject, and the detection means calculates the movement amount of the main subject. The zoom control device according to claim 9 or 10 , wherein when the motion vector is not detected, the movement amount of the main subject image is calculated based on the difference between the correction amount and the second value. ..
前記画角で撮像を行う撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。 The zoom control device according to any one of claims 1 to 13 .
An image pickup apparatus including an image pickup device that performs image pickup at the angle of view.
主被写体の撮像に用いられる撮像光学系の動き量を取得する工程と、
画像のブレを補正する工程と、
前記画像のブレを補正する工程による像ブレの補正量と、前記動き量を取得する工程により取得された前記動き量との差分に基づいて、前記撮像された画像における主被写体像の移動量を算出する工程と、
前記主被写体像の移動量が第1の閾値より大きいか否かを判定する工程と、
前記主被写体像の移動量が前記第1の閾値より大きい場合に、前記画角を、前記主被写体像の移動量が前記第1の閾値より小さい場合の画角よりも広くさせる制御を行う工程と
を有することを特徴とするズーム制御方法。 A zoom control method executed in a zoom control device that controls the angle of view.
The process of acquiring the amount of movement of the imaging optical system used for imaging the main subject, and
The process of correcting image blur and
Based on the difference between the amount of image blur correction by the step of correcting the blur of the image and the amount of movement acquired by the step of acquiring the amount of movement, the amount of movement of the main subject image in the captured image is determined . a step of de San,
A step of determining whether or not the movement amount of the main subject image is larger than the first threshold value, and
A step of controlling the angle of view to be wider than the angle of view when the movement amount of the main subject image is smaller than the first threshold value when the movement amount of the main subject image is larger than the first threshold value. A zoom control method characterized by having and.
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