(57)【要約】【課題】パノラマ画像を構成する画像間の輝度差の発生を抑制しつつ、適正な露出及びダイナミックレンジを確保する。【解決手段】露出条件の変更が可能な複数のカメラユニットから得られた各画像の測光値を算出するし、最大測光値Ｅｍａｘ及び最小測光値Ｅｍｉｎを算出する。この最大測光値Ｅｍａｘ及び最小測光値Ｅｍｉｎに基づき、ダイナミックレンジの拡大率（ＤＲ拡大率）を算出する。次いで、最大測光値Ｅｍａｘに対応する露出条件を全てのカメラユニットに一律に設定し、全てのカメラユニットに同時に撮像動作を実行させる。この撮像動作によりカメラユニットから得られた各画像に対し、ＤＲ拡大率に対応したガンマ曲線を用いてガンマ補正処理を行うことにより、各画像のダイナミックレンジの拡大を行う。そして、ダイナミックレンジが拡大された各画像を合成してパノラマ画像を生成する。【選択図】図５
2010074535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露出条件の変更が可能な複数の撮像手段と、
前記複数の撮像手段から得られた各画像の測光値を算出する測光演算手段と、
前記測光演算手段により得られた測光値の最大値及び最小値からダイナミックレンジの拡大率を算出するダイナミックレンジ拡大率算出手段と、
前記測光演算手段により得られた測光値の最大値または最小値に基づいて前記複数の撮像手段の露出条件を一律に設定し、前記複数の撮像手段に同時に撮像動作を実行させる制御手段と、
前記制御手段の制御に基づいて行われた撮像動作により前記複数の撮像手段から得られた各画像に対し、前記ダイナミックレンジの拡大率に基づいて、ダイナミックレンジの拡大を行うダイナミックレンジ拡大処理手段と、
前記ダイナミックレンジ拡大処理手段によりダイナミックレンジが拡大された前記各画像を合成してパノラマ画像を生成するパノラマ合成処理手段と、
を備えることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記ダイナミックレンジ拡大処理手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率に対応したガンマ曲線を用いてガンマ補正処理を行うことにより、前記各画像のダイナミックレンジを拡大することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率の範囲で露出条件を変更しながら前記複数の撮像手段に同時に撮像動作を実行させ、
前記ダイナミックレンジ拡大処理手段は、前記複数の撮像手段から得られた露出条件の異なる画像を合成することによりダイナミックレンジの拡大を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記複数の撮像手段から撮影に使用するものを選択可能とする選択手段を備え、前記測光演算手段、前記ダイナミックレンジ拡大率算出手段、前記制御手段、前記ダイナミックレンジ拡大処理手段、及び前記パノラマ合成処理手段は、前記選択手段により選択された撮像手段のみを対象として動作を行うことを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項５】
露出条件の変更が可能な複数の撮像手段から得られた各画像の測光値を算出する第１ステップと、
前記第１ステップにより得られた測光値の最大値及び最小値からダイナミックレンジの拡大率を算出する第２ステップと、
前記第２ステップにより得られた測光値の最大値または最小値に基づいて前記複数の撮像手段の露出条件を一律に設定し、前記複数の撮像手段に同時に撮像動作を実行させる第３ステップと、
前記第３ステップで行われた撮像動作により前記複数の撮像手段から得られた各画像に対し、前記ダイナミックレンジの拡大率に基づいて、ダイナミックレンジの拡大を行う第４ステップと、
前記第４ステップによりダイナミックレンジが拡大された前記各画像を合成してパノラマ画像を生成する第５ステップと、
を含むことを特徴とする撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平方向の画角を広げたパノラマ撮影を行うことを可能とする撮影装置及び撮影方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水平方向の画角を広げたパノラマ撮影を行うには、撮像光学系に広角レンズ（魚眼レンズ）や凸面ミラーなどを使用する方法があるが、これらの方法では、画角を大きくしすぎると、撮影される画像の解像度が低下するといった問題がある。これに対して、撮像光学系の前方に反射ミラーを配置し、この反射ミラーの角度を変更することにより撮影領域を変えながら時分割的に撮影を行い、得られた複数の画像を合成することにより、パノラマ画像を得る方法が知られている。同様に、撮像素子を含む撮像光学系（以下、カメラユニットと言う）全体を動かしながら時分割的に撮影を行うことによりパノラマ画像を得る方法も知られている。
【０００３】
上記のように撮影範囲を変えながら時分割的に画像を得る方法では、撮影に時間が掛かるだけでなく、駆動機構や駆動制御方式が複雑になるといった問題ある。このため、広画角範囲をカバーするように、カメラユニットを複数配置して、撮影方向の異なる複数の画像を同時に取得し、これらの画像を合成することによりパノラマ画像を生成する、いわゆる複眼方式の撮影装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
複眼方式の撮影装置において、各カメラユニットで独立して露光制御を行うと、カメラユニットごとに露出条件が変化するため、それぞれ明るさが異なった画像が得られ、これらが合成されてなるパノラマ画像は、明るさが不均一で不自然になる。そこで、特許文献２に記載の撮影装置では、各カメラユニットのそれぞれについて個別に測光を行い、各測光値の平均値に基づき、全てのカメラユニットについて同一の露光制御を行っている。
【特許文献１】特開平７−６７０２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２４４５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の撮影装置では、パノラマ画像を構成する画像間の不自然な輝度差の発生を抑制することができるものの、画角が広いために、太陽や照明光などの高輝度被写体や高コントラスト被写体が画角内に存在し易く、撮影されたパノラマ画像には、いわゆる白とびや黒つぶれが発生するという問題がある。この白とびや黒つぶれが生じる原因としては、高輝度被写体や暗部に引っ張られ、露出条件が適正値からずれることと、撮像素子や信号処理部が被写体の輝度レンジに対して十分なダイナミックレンジを有していないことが挙げられる。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、パノラマ画像を構成する画像間の輝度差の発生を抑制しつつ、適正な露出及びダイナミックレンジを確保することができる複眼方式の撮影装置及び撮影方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の撮影装置は、露出条件の変更が可能な複数の撮像手段と、前記複数の撮像手段から得られた各画像の測光値を算出する測光演算手段と、前記測光演算手段により得られた測光値の最大値及び最小値からダイナミックレンジの拡大率を算出するダイナミックレンジ拡大率算出手段と、前記測光演算手段により得られた測光値の最大値または最小値に基づいて前記複数の撮像手段の露出条件を一律に設定し、前記複数の撮像手段に同時に撮像動作を実行させる制御手段と、前記制御手段の制御に基づいて行われた撮像動作により前記複数の撮像手段から得られた各画像に対し、前記ダイナミックレンジの拡大率に基づいて、ダイナミックレンジの拡大を行うダイナミックレンジ拡大処理手段と、前記ダイナミックレンジ拡大処理手段によりダイナミックレンジが拡大された前記各画像を合成してパノラマ画像を生成するパノラマ合成処理手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
なお、前記ダイナミックレンジ拡大処理手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率に対応したガンマ曲線を用いてガンマ補正処理を行うことにより、前記各画像のダイナミックレンジを拡大することが好ましい。
【０００９】
また、前記制御手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率の範囲で露出条件を変更しながら前記複数の撮像手段に同時に撮像動作を実行させ、前記ダイナミックレンジ拡大処理手段は、前記複数の撮像手段から得られた露出条件の異なる画像を合成することによりダイナミックレンジの拡大を行うことも好ましい。
【００１０】
また、前記複数の撮像手段から撮影に使用するものを選択可能とする選択手段を備える場合には、前記測光演算手段、前記ダイナミックレンジ拡大率算出手段、前記制御手段、前記ダイナミックレンジ拡大処理手段、及び前記パノラマ合成処理手段は、前記選択手段により選択された撮像手段のみを対象として動作を行うことが好ましい。
【００１１】
また、本発明の撮影方法は、露出条件の変更が可能な複数の撮像手段から得られた各画像の測光値を算出する第１ステップと、前記第１ステップにより得られた測光値の最大値及び最小値からダイナミックレンジの拡大率を算出する第２ステップと、前記第２ステップにより得られた測光値の最大値または最小値に基づいて前記複数の撮像手段の露出条件を一律に設定し、前記複数の撮像手段に同時に撮像動作を実行させる第３ステップと、前記第３ステップで行われた撮像動作により前記複数の撮像手段から得られた各画像に対し、前記ダイナミックレンジの拡大率に基づいて、ダイナミックレンジの拡大を行う第４ステップと、前記第４ステップによりダイナミックレンジが拡大された前記各画像を合成してパノラマ画像を生成する第５ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、パノラマ画像を構成する画像間の輝度差の発生を抑制しつつ、適正な露出及びダイナミックレンジを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図１において、撮影装置１０は、８個のカメラユニット１１と、各カメラユニット１１の制御及び信号処理を行う制御処理ユニット１２とを備える。８個のカメラユニット１１は、それぞれ水平方向に関して４５°以上の画角を有し、全体として水平方向の全方位（０°〜３６０°）を撮影することが可能なように、撮影方向を４５°ずつ変えながら円周状に配置されている。カメラユニット１１の撮影光軸Ｌは、全体として放射状になっている。
【００１４】
図２において、各カメラユニット１１には、撮影レンズ２０が組み込まれており、撮影レンズ２０の結像位置にＣＣＤイメージセンサ（以下、単にＣＣＤという）２１が配設されている。撮影レンズ２０とＣＣＤ２１との間には、絞り２２が配設されている。絞り２２は、不図示のモータを介して絞り駆動回路２３により駆動され、撮影レンズ２０を通過してＣＣＤ２１に入射する光量の調節を行う。
【００１５】
ＣＣＤ２１は、２次元状に配置された受光素子により入射光を光電変換して信号電荷を生成し、受光素子に蓄積された信号電荷を垂直転送部及び水平転送部を介して出力部に転送するとともに、出力部において信号電荷を電圧信号（撮像信号）に変換して出力する。また、ＣＣＤ２１は、露光期間の開始時に各受光素子に蓄積された不要電荷を基板に破棄するためのオーバーフロードレイン（ＯＦＤ）構造を有している。
【００１６】
ＣＣＤ２１は、ＣＣＤ駆動回路２４により駆動される。ＣＣＤ駆動回路２４は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２５により発生されるタイミングパルスに基づいて、ＣＣＤ２１を駆動するための垂直転送パルス、水平転送パルス、ＯＦＤパルス等を生成する。垂直転送パルス及び水平転送パルスは、それぞれＣＣＤ２１の垂直転送部及び水平転送部に印加され、電荷転送動作が制御される。ＯＦＤパルスは、ＣＣＤ２１の基板に印加され、受光素子に蓄積された電荷を、ＯＦＤ構造を介して基板に破棄する電荷排出動作が制御される。
【００１７】
ＣＣＤ２１から出力された撮像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２６に入力される。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２６は、ＣＣＤ２１から出力された撮像信号に対して、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）を施してノイズを抑制し、その後、信号量に応じて利得を変える自動ゲイン補正（ＡＧＣ）を行う。Ａ／Ｄ変換器２７は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２６からの出力信号をデジタル化し、例えば２５６階調の画像データとして出力する。なお、前述のＴＧ２５は、ＣＤＳ用のタイミング信号をＣＤＳ／ＡＧＣ回路２６に入力するとともに、Ａ／Ｄ変換用のタイミング信号をＡ／Ｄ変換器２７に入力する。
【００１８】
図３において、制御処理ユニット１２は、シャッタボタン等を含む操作部３０からの操作信号に基づき、各カメラユニット１１の制御を行うとともに、制御処理ユニット１２内の各部の制御を行うＣＰＵ３１を備えている。ＣＰＵ３１は、カメラユニット１１のＴＧ２５を介してＯＦＤパルスのタイミングを制御することにより、ＣＣＤ２１の電子シャッタ速度（Ｔｖ値）を設定するとともに、絞り駆動回路２３を制御することにより、絞り２２の絞り値（Ａｖ値）を設定する。すなわち、ＣＰＵ３１は、各カメラユニット１１の露出値（Ｅｖ値）を、所定値、或いは後述する測光演算部３６の演算結果に基づいて設定する。なお、露出値、電子シャッタ速度、及び絞り値は、Ｅｖ＝Ｔｖ＋Ａｖの関係を満たす。
【００１９】
各カメラユニット１１のＡ／Ｄ変換器２７から出力された画像データは、ＳＤＲＡＭ等からなるメモリ３２に一旦格納される。信号処理部３３は、メモリ３２に格納された各カメラユニット１１の画像データを、バス３４を介して取得して所定の信号処理を行う。信号処理部３３は、同期信号発生部３５、測光演算部３６、ダイナミックレンジ（ＤＲ）拡大率算出部３７、ＤＲ拡大処理部３８、パノラマ合成処理部３９を備える。
【００２０】
同期信号発生部３５は、全てのカメラユニット１１に同時に露光動作を開始させるための同期信号を定期的に発生する。ＣＰＵ３１は、この同期信号に基づいて全てのカメラユニット１１を制御し、同時に露光動作を実行させる。
【００２１】
測光演算部３６は、各カメラユニット１１の画像データについて平均測光を行い、各カメラユニット１１ごとに画像データの平均的な明るさ（測光値）を算出する。ＤＲ拡大率算出部３７は、測光演算部３６により算出された各カメラユニット１１ごとの測光値のうちの最大測光値Ｅｍａｘと最小測光値Ｅｍｉｎとの差を算出する。この最大測光値Ｅｍａｘと最小測光値Ｅｍｉｎとの差（Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）をＤＲ拡大率δとする。ＣＰＵ３１は、この最大測光値Ｅｍａｘに対応した露出条件（Ｔｖ値及びＡｖ値）を全てのカメラユニット１１に設定して、全てのカメラユニット１１に再度同時に露光動作を行わせる。この露光動作により得られる画像データは、露出アンダーとなり、高輝度被写体による白とびが抑制される。なお、上記の露出条件（Ｔｖ値及びＡｖ値）は、露出値に対するＴｖ値及びＡｖ値の関係を規定する所定のプログラム線図に基づいて決定される。
【００２２】
ＤＲ拡大処理部３８は、ガンマ補正処理によりダイナミックレンジを拡大する。ＤＲ拡大処理部３８は、図４に示すように、補正係数の異なる複数のガンマ曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・をガンマテーブルとして有しており、各ガンマ曲線は、補正係数が異なる。入力信号値Ｉｎ及び出力信号値Ｏｕｔをそれぞれ０〜２５５の２５６階調とすると、ガンマ曲線は、次式で表される。
Ｏｕｔ＝２５５×（Ｉｎ／２５５）γ
【００２３】
ガンマ曲線Ａは、補正係数γが１／２であり、ＤＲ拡大率算出部３７により算出されたＤＲ拡大率δが０Ｅｖの場合に使用される。ガンマ曲線Ｂは、補正係数γが１／４であり、ＤＲ拡大率δが１Ｅｖの場合に使用される。ガンマ曲線Ｃは、補正係数γが１／８であり、ＤＲ拡大率δが２Ｅｖの場合に使用される。図示を省略するが、同様に、ＤＲ拡大率δが３Ｅｖ以上に対応するガンマ曲線がＤＲ拡大処理部３８に記憶されている。
【００２４】
ＤＲ拡大処理部３８は、ＣＰＵ３１により、最大測光値Ｅｍａｘに対応した露出条件（Ｔｖ値及びＡｖ値）を全てのカメラユニット１１に設定して露光動作が行われた結果、得られた画像データ（上記の露出アンダーの画像データ）に対して、該露光動作前にＤＲ拡大率算出部３７で算出されたＤＲ拡大率δに対応したガンマ曲線を用いてガンマ補正を行う。これにより、上記の露出アンダーの画像データは、被写体の輝度レベルに応じた重み付けが該ガンマ曲線に基づいてなされ、該ＤＲ拡大率δの分だけダイナミックレンジが拡大された、適正露出の画像データとなる。
【００２５】
パノラマ合成処理部３９は、ＤＲ拡大処理部３８によりダイナミックレンジが拡大された各カメラユニット１１ごとの画像データを合成（水平方向に連結）して、パノラマ画像データを生成する。
【００２６】
さらに、バス３４には、圧縮伸長処理部４０、メディアインターフェース（Ｉ／Ｆ）４１、及び表示部４２が接続されている。圧縮伸長処理部４０は、信号処理部３３で得られたパノラマ画像データに対して圧縮処理を施すとともに、メディアＩ／Ｆ４１を介して記録メディア４３から得られた圧縮画像データに対して伸長処理を施す。表示部４２は、液晶ディスプレイなどからなり、信号処理部３３から出力されたパノラマ画像データに基づく画像を表示する。また、表示部４２は、記録メディア４３に記録された圧縮画像データを伸長処理して得た画像データに基づく画像の表示も行う。
【００２７】
以上のように構成された撮影装置１０の作用を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。操作部３０の操作により、撮影装置１０の電源がオンとされ、シャッタ操作がなされると（ステップＳ１でＹｅｓ）、まず、ＣＰＵ３１は、各カメラユニット１１の露出条件（Ｔｖ値及びＡｖ値）を一律に初期値に設定し（ステップＳ２）、各カメラユニット１１に露光動作を実行させる（ステップＳ３）。
【００２８】
次いで、測光演算部３６により、露光動作により得られた各画像データについて平均測光が行われて、各カメラユニット１１ごとに測光値が算出され、その結果、算出された測光値のうちの最大測光値Ｅｍａｘ及び最小測光値Ｅｍｉｎが求まる（ステップＳ４）。図６に示す画像データ５０〜５７は、ステップＳ３の露光動作で、各カメラユニット１１により得られた画像データを示す。画像データ５０〜５７の下に付した値は、各カメラユニット１１ごとに露出レベルを適正露出とするＥｖ値として表された測光値である。この例では、高輝度被写体である「太陽」が含まれる画像データ５１の測光値が１３Ｅｖと最も高く、「山」などの暗い被写体が含まれる画像データ５６の測光値が８Ｅｖと最も低くなっている。すなわち、この例では、Ｅｍａｘ＝１３Ｅｖ、Ｅｍｉｎ＝８Ｅｖである。
【００２９】
次いで、ＤＲ拡大率算出部３７によりＤＲ拡大率δが算出される（ステップＳ５）。同図の例では、ＤＲ拡大率δは、５Ｅｖとなる。そして、ＤＲ拡大処理部３８では、ＤＲ拡大率算出部３７により算出されたＤＲ拡大率δに対応するガンマ曲線が設定される（ステップＳ６）。
【００３０】
次いで、ＣＰＵ３１により、上記の最大測光値Ｅｍａｘ（同図の例では、１３Ｅｖ）に対応した露出条件（Ｔｖ値及びＡｖ値）が全てのカメラユニット１１に設定され（ステップＳ７）、同期信号発生部３５により同期信号が発生される（ステップＳ８でＹｅｓ）とともに、全てのカメラユニット１１に同時に露光動作を実行させる（ステップＳ９）。このステップＳ９の露光動作で各カメラユニット１１により得られた画像データは、露出アンダーとなり、高輝度被写体による白とびが抑制される。
【００３１】
この後、ステップＳ９の露光動作で得られた各画像データは、ＤＲ拡大処理部３８により、ステップＳ６で設定されたガンマ曲線を用いてガンマ補正処理が行われる（ステップＳ１０）。このガンマ補正処理により、該画像データは、被写体の輝度レベルに応じた重み付けが該ガンマ曲線に基づいてなされ、ＤＲ拡大率δの分だけダイナミックレンジが拡大された、適正露出の画像データとなる。そして、これらの画像データは、パノラマ合成処理部３９により、パノラマ画像データとして合成される（ステップＳ１１）。このパノラマ画像データは、圧縮伸長処理部４０により圧縮処理が施され（ステップＳ１２）、メディアＩ／Ｆ４１を介して記録メディア４３に書き込まれるか、または、表示部４２に表示が行われる。
【００３２】
以上説明したように、撮影装置１０は、カメラユニット１１ごとに得られる測光値から、最大測光値Ｅｍａｘ及び最小測光値Ｅｍｉｎを算出し、最大測光値Ｅｍａｘに対応する露出条件を全てのカメラユニット１１に設定して露光動作を行い、得られた露出アンダーの画像データを、ＤＲ拡大率δ（＝Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）に対応したガンマ曲線でガンマ補正処理を行うことによりダイナミックレンジを拡大するものである。これにより、高輝度被写体による白とびが抑制されたパノラマ画像データが生成される。一方で、上記の露出アンダーの画像データでは、被写体の暗部が黒つぶれし易くなるが、この暗部は、ダイナミックレンジの拡大により、黒つぶれが抑制される。
【００３３】
したがって、撮影装置１０で得られるパノラマ画像データは、各カメラユニット１１に対応する画像データ間の輝度差がなく、被写体が高コントラストであっても、白とび及び黒つぶれが抑制される。また、撮影装置１０は、必要以上にダイナミックレンジを拡大しないため、画像の低コントラスト化が防止される。
【００３４】
なお、上記実施形態では、最大測光値Ｅｍａｘに対応する露出条件を全てのカメラユニット１１に設定して露光動作を行っているが、本発明はこれに限定されず、反対に、最小測光値Ｅｍｉｎに対応する露出条件を全てのカメラユニット１１に設定して露光動作を行うように構成しても良い。この場合には、露出オーバーの画像データが得られ、黒つぶれが抑制される。また、この場合、ガンマ曲線としては、補正係数γが１より大きいものを適用する。例えば、ＤＲ拡大率δ＝１Ｅｖの場合にはγ＝２、ＤＲ拡大率δ＝２Ｅｖの場合にはγ＝４、ＤＲ拡大率δ＝３Ｅｖの場合にはγ＝８、・・・とする。上記の露出オーバーの画像データでは、高輝度被写体の部分が白とびし易くなるが、上記のＤＲ拡大率δに対応するガンマ曲線でガンマ補正処理を行うことにより、ダイナミックレンジが拡大され、白とびが抑制される。
【００３５】
（第２実施形態）
上記実施形態では、ガンマ補正処理によってダイナミックレンジの拡大を行っているが、本発明はこれに限定されず、他の方法を用いてダイナミックレンジを拡大することも可能である。第２実施形態では、いわゆるオートブラケティング撮影を行い、露出レベルが異なる複数枚の画像データを合成することによりダイナミックレンジの拡大を行う。
【００３６】
本実施形態では、ＣＰＵ３１がオートブラケティング撮影制御を行うことと、ＤＲ拡大処理部３８の処理内容のみが異なるため、撮影装置の構成図の図示は省略する。本実施形態では、ＤＲ拡大処理部３８は、オートブラケティング撮影により得られた露出レベルの異なる複数枚の画像データを平均化して合成する平均化合成処理を行うことにより、ダイナミックレンジを拡大させる。オートブラケティング撮影は、前述のＤＲ拡大率δの範囲で、露出条件を１Ｅｖずつ変えながら行われる。
【００３７】
本実施形態の撮影装置の作用を、図７に示すフローチャートに沿って説明する。ステップＳ２０〜Ｓ２４は、上記第１実施形態のステップＳ１〜Ｓ５と同一であるので説明を省略する。ステップＳ２４において、ＤＲ拡大率算出部３７によりＤＲ拡大率δが算出された後、同期信号発生部３５により同期信号が発生されると（ステップＳ２５でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、所定のプログラム線図に基づき、全てのカメラユニット１１の露出条件（Ｔｖ値及びＡｖ値）をＤＲ拡大率δの範囲で１Ｅｖずつ変更しながら、全てのカメラユニット１１に同時に露光動作を実行させる（ステップＳ２６）。例えば、図６の例のように、Ｅｍａｘ＝１３Ｅｖ、Ｅｍｉｎ＝８Ｅｖである場合には、露出条件を、１３Ｅｖ→１２Ｅｖ→１１Ｅｖ→１０Ｅｖ→９Ｅｖ→８Ｅｖと変更ながら、露光動作を実行させる。
【００３８】
次いで、ＤＲ拡大処理部３８により各カメラユニット１１ごとに得られた露出条件の異なる複数の画像データが対応するカメラユニット１１ごとに平均化されて合成される（ステップＳ２７）。これにより、平均化合成処理が施された各画像データは、ＤＲ拡大率δの分だけダイナミックレンジが拡大される。
【００３９】
この後、平均化合成処理が施された各画像データは、パノラマ合成処理部３９により、パノラマ画像データとして合成される（ステップＳ２８）。このパノラマ画像データは、圧縮伸長処理部４０により圧縮処理が施され（ステップＳ２９）、メディアＩ／Ｆ４１を介して記録メディア４３に書き込まれるか、または、表示部４２に表示が行われる。
【００４０】
以上説明したように、本発明の第２実施形態の撮影装置によれば、適正露出を基準にしてダイナミックレンジが拡大するので、白とび及び黒つぶれを効果的に抑制されたパノラマ画像データを得ることができる。
【００４１】
なお、上記第２実施形態では、ダイナミックレンジの拡大のためにオートブラケティング撮影を行っているが、一度の撮像動作で露出条件が異なる複数の画像を生成することが可能な固体撮像素子を用いることによりダイナミックレンジの拡大を行っても良い。ここで用いる固体撮像素子は、例えば、特開２００７−２３５６５６号公報に開示された構成の固体撮像素子であり、偶数行の画素群と奇数行の画素群との間で露光時間（Ｔｖ値）を変更することを可能とする。この固体撮像素子を用いて、ＤＲ拡大率δに応じたダイナミックレンジの拡大を行うには、一方の画素群のＴｖ値を「Ｅｍａｘ−Ａｖ」、他方の画素群のＴｖ値を「Ｅｍｉｎ−Ａｖ」と設定して撮像動作を行い、この撮像動作により得られる両画像データを合成すれば良い。
【００４２】
上記第２実施形態のようにオートブラケティング撮影を用いた場合には、撮影時間が長くなるといった問題があるが、上記のような複数の画素群の間で露光時間を変更することが可能な固体撮像素子を用いることにより、１回の撮像動作でダイナミックレンジの拡大を図ることができるため、第２実施形態と比較して、撮影時間が短縮されるといった利点がある。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態の撮影装置は、操作部３０により、撮影に使用するカメラユニット１１を選択することが可能となっており、選択されたカメラユニット１１のみを対象としてパノラマ画像を生成することを可能とするものである。これ以外の点については、上記各実施形態と同一であるため、構成図の図示は省略する。
【００４４】
図８のフローチャートに示すように、操作部３０の操作により、撮影に使用するカメラユニット１１の選択操作が行われると（ステップＳ３０）、ＣＰＵ３１は、選択されたカメラユニット１１のみを有効化して、以下の処理の対象とする（ステップＳ３１）。次いで、シャッタ操作がなされると（ステップＳ３２でＹｅｓ）、ＣＰＵ３１は、有効化したカメラユニット１１の露出条件（Ｔｖ値及びＡｖ値）を一律に初期値に設定し（ステップＳ３３）、有効化したカメラユニット１１に露光動作を実行させる（ステップＳ３４）。
【００４５】
次いで、測光演算部３６により、有効化したカメラユニット１１からの画像データを対象として、最大測光値Ｅｍａｘ及び最小測光値Ｅｍｉｎを算出する（ステップＳ３５）。図９は、３個のカメラユニット１１のみが有効化され、図６に示す画像データ５０〜５７のうち、画像データ５２〜５４のみが取得された例を示す。この例では、Ｅｍａｘ＝１２Ｅｖ、Ｅｍｉｎ＝１０Ｅｖとなる。このステップＳ３５以降の処理は、上記各実施形態と同一であるため、説明は省略する。
【００４６】
以上のように、本発明の第３実施形態の撮影装置によれば、複数のカメラユニット１１のうち、所望の画角をカバーしているカメラユニット１１のみを選択してパノラマ画像を生成することが可能となる。これにより、ユーザが所望とする画角以上のデータ量の大きなパノラマ画像が常に生成されるといった問題がなく、パノラマ画像のデータ量が最適化される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態の撮影装置の全体構成を示す概略平面図である。
【図２】カメラユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】制御処理ユニットの構成を示すブロック図である。
【図４】ガンマ曲線を示すグラフである。
【図５】撮影装置の作用を説明するフローチャートである。
【図６】露光動作により各カメラユニットによって撮影された画像データと、各カメラユニットごとの測光値を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態の撮影装置の作用を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態の撮影装置の作用を説明するフローチャートである。
【図９】有効化されたカメラユニットによって撮影された画像データと、有効化された各カメラユニットごとの測光値を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  撮影装置
１１  カメラユニット（撮像手段）
１２  制御処理ユニット
２１  ＣＣＤイメージセンサ
２２  絞り
３０  操作部
３１  ＣＰＵ（制御手段）
３３  信号処理部
３５  同期信号発生部
３６  測光演算部（測光演算手段）
３７  ダイナミックレンジ拡大率算出部（ダイナミックレンジ拡大率算出手段）
３８  ダイナミックレンジ拡大処理部（ダイナミックレンジ拡大処理手段）
３９  パノラマ合成処理部（パノラマ合成処理手段）
５０〜５６  画像データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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