(57)【要約】【課題】  簡単な構造でもって被写体の移動方向を算出すること。【解決手段】  予め登録されている被写体の第１基準サイズＲ１と被写体の第２基準サイズＲ２と、予め記憶されている基準角度θａと、撮影画像データより特定した被写体像のサイズＲ３とを用いて、デジタルカメラ１の撮像面と被写体の移動方向とのなす角度θｂを算出する。これにより、ジャイロセンサ等を用いることなく被写体の移動方向を算出することができる。その結果、簡単な構造でもって被写体の移動方向を算出することができる。【選択図】      図５
2010068062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を順次撮影して撮影画像を順次生成する撮影手段と、
複数の特定の被写体の種類のそれぞれに対応させて、前記撮影手段の撮像面から所定の距離だけ離れた第１の地点に位置するときに撮影された前記特定の被写体の前記撮影画像上での第１のサイズと、前記特定の被写体が前記撮像手段の撮像面と第１の角度をなす方向において前記第１の位置から所定の距離だけ離れた第２の地点において撮影された前記特定の被写体の前記撮影画像上での第２のサイズと、を予め記憶している記憶手段と、
前記撮影画像に基づき、前記撮像面と第２の角度をなして移動している移動被写体の種類を特定する第１の特定手段と、
前記第１の特定手段により特定された移動被写体の種類に対応付けられている、第１のサイズと第２のサイズとを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
前記撮影画像に写る前記移動被写体のサイズが前記読み出された第１のサイズになったか否かを判断する第１の判断手段と、
前記第１の判断手段により前記撮影画像に写る前記移動被写体のサイズが前記読み出された第１のサイズになったと判断された後、前記撮影画像に写る前記移動被写体が所定の基準距離だけ移動したか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第２の判断手段により撮影画像に写る前記移動被写体が前記基準距離だけ移動したと判断されたときに前記撮影手段により生成された撮影画像に基づき、当該撮影画像に写る前記移動被写体の第３のサイズを特定する第３の特定手段と、
前記第１の角度と、前記読み出された第１のサイズと第２のサイズと移動距離と、前記特定された第３のサイズとに基づき、前記第２の角度を算出する算出手段と、
を備える撮影装置。
【請求項２】
前記算出手段は、次式（１）により前記第２の角度を算出することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
θｂ＝ａｒｃｔａｎ［（Ｒ３−Ｒ１）ｔａｎθａ／（Ｒ２−Ｒ１）］  （１）
ただし、
θｂ：前記第２の角度
θａ：前記第１の角度
Ｒ１：前記第１のサイズ
Ｒ２：前記第２のサイズ
Ｒ３：前記第３のサイズ
【請求項３】
被写体を順次撮影して撮影画像を順次生成する撮影手段と、
複数の特定の被写体の種類のそれぞれに対応させて、前記撮影手段の撮像面から所定の距離だけ離れた第１の地点に位置するときに撮影された前記特定の被写体の前記撮影画像上での第１のサイズと、前記特定の被写体が前記撮像手段の撮像面と第１の角度をなす方向において前記第１の位置から所定の距離だけ離れた第２の地点において撮影された前記特定の被写体の前記撮影画像上での第２のサイズと、を予め記憶している記憶手段と、
を備えるコンピュータを、
前記撮影画像に基づき、前記撮像面と第２の角度をなして移動している移動被写体の種類を特定する第１の特定手段、
前記第１の特定手段により特定された移動被写体の種類に対応付けられている、第１のサイズと第２のサイズとを前記記憶手段から読み出す読み出し手段、
前記撮影画像に写る前記移動被写体のサイズが前記読み出された第１のサイズになったか否かを判断する第１の判断手段、
前記第１の判断手段により前記撮影画像に写る前記移動被写体のサイズが前記読み出された第１のサイズになったと判断された後、前記撮影画像に写る前記移動被写体が所定の基準距離だけ移動したか否かを判断する第２の判断手段、
前記第２の判断手段により撮影画像に写る前記移動被写体が前記基準距離だけ移動したと判断されたときに前記撮影手段により生成された撮影画像に基づき、当該撮影画像に写る前記移動被写体の第３のサイズを特定する第３の特定手段、
前記第１の角度と、前記読み出された第１のサイズと第２のサイズと移動距離と、前記特定された第３のサイズとに基づき、前記第２の角度を算出する算出手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の移動方向を算出する撮影装置、及びそのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１において、移動している被写体までの位置情報と当該被写体の移動方向の情報とを用いて、当該被写体までの距離の変化を演算するカメラが提案されている。かかる従来のカメラによれば、カメラに対し斜め方向に移動する被写体までの距離の変化を正確に演算して、この演算結果に基づいた正確な合焦動作を行うことができる。
【特許文献１】特開平１０−１４２４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のカメラでは、ジャイロセンサによって検出されるカメラ本体が向けられる方向の変化を、被写体の移動方向として検出している。そのため、上記従来のカメラでは、被写体の移動方向の検出に際してジャイロセンサが必要となり、カメラの構造が複雑になるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、簡単な構造でもって被写体の移動方向を算出できる撮影装置、プログラム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】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１の発明にあっては、
被写体を順次撮影して撮影画像を順次生成する撮影手段と、
複数の特定の被写体の種類のそれぞれに対応させて、前記撮影手段の撮像面から所定の距離だけ離れた第１の地点に位置するときに撮影された前記特定の被写体の前記撮影画像上での第１のサイズと、前記特定の被写体が前記撮像手段の撮像面と第１の角度をなす方向において前記第１の位置から所定の距離だけ離れた第２の地点において撮影された前記特定の被写体の前記撮影画像上での第２のサイズと、を予め記憶している記憶手段と、
前記撮影画像に基づき、前記撮像面と第２の角度をなして移動している移動被写体の種類を特定する第１の特定手段と、
前記第１の特定手段により特定された移動被写体の種類に対応付けられている、第１のサイズと第２のサイズとを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
前記撮影画像に写る前記移動被写体のサイズが前記読み出された第１のサイズになったか否かを判断する第１の判断手段と、
前記第１の判断手段により前記撮影画像に写る前記移動被写体のサイズが前記読み出された第１のサイズになったと判断された後、前記撮影画像に写る前記移動被写体が所定の基準距離だけ移動したか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第２の判断手段により撮影画像に写る前記移動被写体が前記基準距離だけ移動したと判断されたときに前記撮影手段により生成された撮影画像に基づき、当該撮影画像に写る前記移動被写体の第３のサイズを特定する第３の特定手段と、
前記第１の角度と、前記読み出された第１のサイズと第２のサイズと移動距離と、前記特定された第３のサイズとに基づき、前記第２の角度を算出する算出手段と、
を備えるものとした。
【０００６】
また、請求項２の発明にあっては、
前記算出手段は、次式（１）により前記第２の角度を算出するものとした。
θｂ＝ａｒｃｔａｎ［（Ｒ３−Ｒ１）ｔａｎθａ／（Ｒ２−Ｒ１）］  （１）
ただし、
θｂ：前記第２の角度
θａ：前記第１の角度
Ｒ１：前記第１のサイズ
Ｒ２：前記第２のサイズ
Ｒ３：前記第３のサイズ
【０００７】
また、請求項３の発明にあっては、
被写体を順次撮影して撮影画像を順次生成する撮影手段と、
複数の特定の被写体の種類のそれぞれに対応させて、前記撮影手段の撮像面から所定の距離だけ離れた第１の地点に位置するときに撮影された前記特定の被写体の前記撮影画像上での第１のサイズと、前記特定の被写体が前記撮像手段の撮像面と第１の角度をなす方向において前記第１の位置から所定の距離だけ離れた第２の地点において撮影された前記特定の被写体の前記撮影画像上での第２のサイズと、を予め記憶している記憶手段と、
を備えるコンピュータを、
前記撮影画像に基づき、前記撮像面と第２の角度をなして移動している移動被写体の種類を特定する第１の特定手段、
前記第１の特定手段により特定された移動被写体の種類に対応付けられている、第１のサイズと第２のサイズとを前記記憶手段から読み出す読み出し手段、
前記撮影画像に写る前記移動被写体のサイズが前記読み出された第１のサイズになったか否かを判断する第１の判断手段、
前記第１の判断手段により前記撮影画像に写る前記移動被写体のサイズが前記読み出された第１のサイズになったと判断された後、前記撮影画像に写る前記移動被写体が所定の基準距離だけ移動したか否かを判断する第２の判断手段、
前記第２の判断手段により撮影画像に写る前記移動被写体が前記基準距離だけ移動したと判断されたときに前記撮影手段により生成された撮影画像に基づき、当該撮影画像に写る前記移動被写体の第３のサイズを特定する第３の特定手段、
前記第１の角度と、前記読み出された第１のサイズと第２のサイズと移動距離と、前記特定された第３のサイズとに基づき、前記第２の角度を算出する算出手段、
として機能させるプログラムとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構造でもって被写体の移動方向を算出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜デジタルカメラ１の構成＞
図１を参照して、本実施形態に係るデジタルカメラ１の電気的構成を説明する。図１はデジタルカメラ１の各部分の機能を示すブロック図である。デジタルカメラ１はフォーカスレンズ２、ズームレンズ３、ＣＣＤ４、ＣＤＳ／ＡＤブロック５、ＴＧ（Timing Generator）６、ＣＣＤデータ前処理ブロック７、色処理（ＣＰ）ブロック８、ＪＰＥＧ符号化器９、ＤＲＡＭ１０、内蔵のフラッシュメモリ１１、動きベクトル検出部１２、ＣＰＵ１３、表示部１４、キーブロック１５、カード・インターフェイス１６、メモリカード１７、絞り兼用シャッタ１８を備えている。
【００１０】
フォーカスレンズ２及びズームレンズ３はそれぞれが図示しないレンズ群から構成されるものである。フォーカスレンズ２及びズームレンズ３は、ＣＰＵ１３から送られる制御信号に従い、図示しない駆動回路により駆動される。
【００１１】
撮像素子であるＣＣＤ４は、フォーカスレンズ２とズームレンズ３とを介して取り込んだ被写体像を受光面（撮像面）で光電変換して信号電荷を順次蓄積し、蓄積した信号電荷を撮像信号として順次出力する。ＴＧ（タイミングジェネレータ）６は、ＣＰＵ１３から送出される制御信号に従って、所定周波数のタイミング信号を生成してＣＣＤ４を駆動する。
【００１２】
ＣＤＳ／ＡＤブロック５は、ＣＣＤ４からの撮像信号をサンプリングしてノイズを除去しデジタル信号に変換する。ＣＣＤデータ前処理ブロック７は、デジタル信号に変換された撮像信号に対し輝度信号処理等のデータ処理を行う。色処理（ＣＰ）ブロック８は、輝度信号処理等が行われた画像信号に対して色分離等の色処理を行い、Ｙ（輝度信号），Ｃｂ（青色差信号），Ｃｒ（赤色差信号）の撮影画像データ（フレーム）を生成する。
【００１３】
本実施形態においては、撮影画像データ（フレーム）が生成されるフレームレートは３０ｆｐｓである。本実施形態においては、撮影画像データの解像度は６４０×４８０（ＶＧＡサイズ）である。
【００１４】
ＪＰＥＧ符号化部９は、撮影画像データの圧縮・伸張（例えば、ＪＰＥＧやＭＰＥＧ形式の圧縮・伸張）を行う部分である。
【００１５】
ＤＲＡＭ１０は、ＣＣＤ４によって順次撮影された撮影画像データ（フレーム）を一時的に記憶するバッファメモリとして使用される。ＤＲＡＭ１０は、ＣＰＵ１０が処理を実行するに際しワーキングメモリとしても使用される。
【００１６】
フラッシュメモリ１１には、後述する被写体データテーブル２０が格納されている。フラッシュメモリ１１には、ＣＰＵ１３によるデジタルカメラ１の必要なプログラムや各種データが格納されている。
【００１７】
図２に、本実施形態における被写体データテーブル２０の様子が示されている。図２に示されるように、被写体データテーブル２０上には複数の被写体の種類が保持されている。被写体データテーブル２０上には各被写体の種類に対応させて、特徴データ、第１基準サイズＲ１、第２基準サイズＲ２などの被写体に関するデータが保持されている。
【００１８】
特徴データは、所定の登録モード等において、ユーザが任意の被写体についてデジタルカメラ１（被写体データテーブル２０）に予め登録しておく。デジタルカメラ１は、ユーザによるシャッタキーの操作に応じて撮影した撮影画像データから特徴データを算出して登録する。このとき、ユーザによるキーブロック１５の操作で入力された被写体の種類の名称も一緒に登録する。ここで、撮影画像データから算出される特徴データとは、被写体の輪郭等から該被写体の特徴点を複数抽出し、該抽出した特徴点の座標位置や相対位置関係を数値化したデータのことをいう。
【００１９】
図３、図４を参照して、第１基準サイズＲ１、第２基準サイズＲ２について説明する。図３は、デジタルカメラ１の撮像面（ＣＣＤ４の受光面）に対して所定の基準角度θａをなして直線的に移動している被写体３１（ボール）がデジタルカメラ１に近づいてくる様子を示す概念図である。本実施形態においては、角度θａは３０°であるとする。この基準角度θａ（３０°）の情報は、ユーザによるキーブロック１５の操作によってフラッシュメモリ１１に予め記憶される。
【００２０】
図３において、地点Ａは、デジタルカメラ１の光軸１０１の方向において、デジタルカメラ１から被写体３１まで所定の距離Ｙだけ離れている任意の地点である。地点Ｂは、デジタルカメラ１の光軸に直行する方向（デジタルカメラ１から見て左右方向）において、被写体３１が地点Ａから所定の距離Ｘだけ移動した地点である。本実施形態においては、上記の距離Ｘは３０ｍ、上記の距離Ｙは５０ｍである。
【００２１】
地点Ｂでは、被写体３１が光軸方向において被写体３１が、地点Ａよりもデジタルカメラ１に近づいてきているため、地点Ｂに位置する被写体３１が撮影画像に写るサイズは地点Ａに位置していたときのサイズよりも大きくなっている。これを表現するため、図３においては、地点Ａに位置するときの被写体３１のサイズよりも、地点Ｂに位置する被写体３１のサイズの方が大きく示されている。
【００２２】
図４（Ａ）に示されるように、基準サイズＲ１は、被写体３１（図４では野球ボール）が地点Ａにあるときに撮影された撮影画像４０Ａ上に、被写体３１の像４１が写る画素単位のサイズ（ボールの直径）である。例えば、図２と図４（Ａ）に示されるように、野球ボールに対応する第１基準サイズＲ１は１００画素である。また、第２基準サイズＲ２は、被写体３１が地点Ｂにあるときに撮影された撮影画像４０Ｂ上に、被写体３１の像４１が写る画素単位のサイズ（ボールの直径）である。例えば、図２と図４（Ｂ）に示されるように、野球ボールに対応する第２基準サイズＲ２は２００画素である。
【００２３】
次に、上記の距離Ｘ（３０ｍ）に対応する撮影画像上のサイズ（画素数）について説明する。野球ボールの実寸法（直径）は１０ｃｍである。そして、上述の通り、野球ボールが地点Ａにあるときに撮影された撮影画像４０Ａ上に、野球ボールが写るサイズは１００画素である。そのため、撮影画像においては、デジタルカメラ１から上記の距離Ｙ（５０ｍ）だけ離れた任意の場所に位置する被写体の像を表現する撮影画像上の１画素が、０．１ｃｍ分の被写体領域に対応する。
【００２４】
すると、図４（Ｂ）に示されるように、デジタルカメラ１から所定の距離Ｙだけ離れた場所（地点Ａ等）における上記の距離Ｘ（３０ｍ）は、撮影画像上の３００画素分の距離に相当する。以下においては、撮影画像上の３００画素分の距離を基準距離Ｘａということにする。
【００２５】
ここで、第１基準サイズＲ１と第２基準サイズＲ２と基準距離Ｘａとは、それぞれ所定の登録モード等において、ユーザが任意の被写体についてデジタルカメラ１（被写体データテーブル２０）に予め登録しておく。つまり、ユーザはデジタルカメラ１の撮像面に対して角度θａ（３０°）をなして移動している被写体が地点Ａ、地点Ｂにあるときのそれぞれ撮影画像を予め撮影しておく。デジタルカメラ１は、このようにして撮影された２枚の撮影画像から第１基準サイズＲ１、第２基準サイズＲ２をそれぞれ算出して被写体データテーブル２０に登録しておく。また、デジタルカメラ１は、このようにして撮影された２枚の撮影画像それぞれの被写体３１の中心座標の差分値を、基準距離Ｘａとしてフラッシュメモリ１１に記憶させておく。
【００２６】
図１に戻り、動きベクトル検出部１２は、撮影画像データ（フレーム）の各領域（１０画素×１０画素からなる領域）の動きベクトル（動き量）を検出するものである。動きベクトル検出部１２は、代表点マッチング法や、ブロックマッチング法などを用いて撮影画像データの各領域の動きベクトル（動き量）を検出する。この動きベクトルの検出においてには、あるフレームとその後又はその前に撮像されたフレームとに基づいて、該あるフレームの各領域の動きベクトルを検出する。動きベクトル検出部１２は、撮像されたフレームを一定時間保持する記憶回路も含む。動きベクトル検出部１２は、検出した動きベクトルをＣＰＵ１３へ送る。
【００２７】
ＣＰＵ１３は、デジタルカメラ１の全体を制御する回路である。ＣＰＵ１３は、フラッシュメモリ１１に格納されたプログラムとの協働で、ＤＲＡＭ１０をワーキングエリアとして動作する。
【００２８】
表示部１４は、不図示の液晶ディスプレイとその駆動回路とで構成されている。デジタルカメラ１が撮影待機状態にあるときには、ＣＣＤ４によって撮像された撮影画像データをライブユー画像として液晶ディスプレイに表示する。本実施形態では、液晶表示ディスプレイの表示解像度は６４０×４８０である。
【００２９】
キーブロック１５は、不図示のシャッタキーやモードキー、ＳＥＴキー、十字キー、撮影モード選択キー等の複数の操作キーを含む。キーブロック１５は、ユーザによる各キーの操作に応じた操作信号をＣＰＵ１３へ送る。シャッタキーは、いわゆるハーフシャッタ機能を備えたものであり、ピント合わせのための半押し操作と、撮影指示（撮影画像データの記録指示）のための全押し操作が可能な構成である。
【００３０】
カード・インターフェイス１６には、記録媒体であるメモリカード１７が着脱自在に接続されている。メモリカード１７には、撮影指示に応答して、ＣＣＤ４により撮影された撮影画像データ等が記録される。
【００３１】
絞り兼用シャッタ１８は、図示しない駆動回路を含む。この駆動回路は、ＣＰＵ１３から送られてくる制御信号に従って絞り兼用シャッタ１８を動作させる。この絞り兼用シャッタ２０は、絞り、シャッタとして機能する。
【００３２】
＜デジタルカメラ１の動作＞
図５を参照して、デジタルカメラ１の本実施形態に係る動作を説明する。ユーザがキーブロック１５に対する所定の操作により移動角度計測モードを設定すると、ＣＰＵ１３は、フラッシュメモリ１１から読み出してＤＲＡＭ１０に展開したプログラムとの協働により、図５のフローチャートに示される移動方向計測モードの処理を実行する。本実施形態においては、ユーザはデジタルカメラ１の位置を動かさないで構えているものとする。
【００３３】
本実施形態においては、移動角度計測モードの処理によって、図６に示される野球ボール６１の移動方向とデジタルカメラ１の撮像面とのなす角度θｂを算出する。図６は、デジタルカメラ１の撮像面に対して角度θｂをなして直線的に移動している野球ボール６１がデジタルカメラ１に近づいてくる様子を示す概念図である。野球ボール６１の実寸法（直径）は１０ｃｍである。
【００３４】
図５に示されるように、ＣＰＵ１３は、ＣＣＤ４から順次撮り込まれＤＲＡＭ１０に順次蓄積された撮影画像データ（フレーム）により表現される撮影画像を、ライブビュー画像として表示部１４に表示させる処理を開始する（ステップＳ１）。
【００３５】
次に、ＣＰＵ１３は、ＤＲＡＭ１０に蓄積された撮影画像データにより表現される撮影画像内において、移動している被写体の像である移動被写体像を検出する（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ１３は、動きベクトル検出部１２に対しＤＲＡＭ１０に蓄積された撮影画像データを順次出力し、この出力された撮影画像データの各領域の動きベクトルを検出させていく。動きベクトル検出部１２により検出された各撮影画像データの各領域の動きベクトルはＣＰＵ１３へ送られる。そして、ＣＰＵ１３は、撮影画像において、大きさが所定値以上の動きベクトルがある領域を、移動被写体像が写る領域として検出する。
【００３６】
本実施形態では、図７に示されるように、撮影画像に写る野球ボール６１の像７１が、移動被写体像として検出される。
【００３７】
次に、ＣＰＵ１３は、ＤＲＡＭ１０に蓄積されている撮影画像データに対して、ステップＳ２の処理により検出された移動被写体像をサイズを特定する処理を開始する（ステップＳ３）。ここで、移動被写体像のサイズとは、順次撮影される撮影画像データにより表現される撮影画像に写る移動被写体像のサイズのことをいう。
【００３８】
具体的には、ＣＰＵ１３は、撮影画像において大きさが所定値以上の動きベクトルがある領域（１０画素×１０画素からなる領域）が同一方向に隣接している個数を特定することにより、移動被写体像のサイズを特定する。例えば、撮影画像において、所定値以上の動きベクトルがある領域が同一方向に５個隣接しているなら、移動被写体像のサイズは１０画素×５０個＝５０画素であると特定される。ＣＰＵ１３は、ステップＳ３以降、ＣＣＤ４による撮影画像データの取り込みに伴い、移動被写体像のサイズを特定する処理を継続する。
【００３９】
本実施形態では、ステップＳ２の処理の直後に特定される野球ボール６１の像７１のサイズ（野球ボールの直径）は、撮影画像上で５０画素分のサイズとなるものとする。
【００４０】
次に、ＣＰＵ１３は、ステップＳ２の処理により検出された移動被写体像の種類を特定する（ステップＳ４）。具体的には、ＣＰＵ１３は、ＤＲＡＭ１０に蓄積された撮影画像データにより表現される撮影画像の全てに対して画像認識処理を行う。つまり、被写体データテーブル２０に登録されている被写体の像が、各撮影画像内にあるか否かを認識する処理を行う。なお、被写体データテーブル２０に登録されている被写体像がいずれも撮影画像内にない場合、ＣＰＵ１３は図４のフローチャートに示す処理を終了させる。
【００４１】
ここで、被写体認識処理の内容を簡単に説明する（被写体認識処理は周知技術である）。被写体認識処理においては、まず撮像された撮影画像データ（フレーム）から全被写体の特徴データを算出する。そして、この算出した被写体特徴データと、被写体データテーブル２０上に保持されている被写体の特徴データとを照合することにより、登録されている被写体が撮影画像データ内にあるかであるかを認識する。ここで、撮影画像データから算出される被写体の特徴データとは、例えば、被写体の特徴点を複数抽出し、この抽出した特徴点の座標位置や相対位置関係等を数値化したデータのことをいう。
【００４２】
本実施形態では、ＣＰＵ１３は、この被写体認識処理の結果、被写体の種類が野球ボールであると特定する。
【００４３】
次に、ＣＰＵ１３は、ステップＳ４の処理により特定された被写体像の種類に対応する第１基準サイズＲ１と第２基準サイズＲ２と基準サイズＸaとをフラッシュメモリ１１に格納されている被写体データテーブル２０から読み出す（ステップＳ５）。ＣＰＵ１３は、読み出した第１基準サイズＲ１、第２基準サイズＲ２、基準サイズＸaをＤＲＡＭ１０上に展開する。
【００４４】
本実施形態では、図２に示されるように、野球ボールの被写体の種類に対応する、第１基準サイズＲ１（１００画素）、第２基準サイズＲ２（２００画素）、が読み出される。
【００４５】
次に、ＣＰＵ１３は、順次撮影される撮影画像に写る移動被写体像のサイズが、ステップＳ５の処理にて読み出された第１基準サイズＲ１以上になったか否かを判断する（ステップＳ６）。移動被写体像は時間が経過するにつれて光軸方向においてデジタルカメラ１に近づいてくるため、撮影画像に写る移動被写体像のサイズは時間が経過するにつれて大きくなっていく。本実施形態では、ステップＳ６において、撮影画像上で移動する野球ボールの像のサイズが、１００画素以上になったか否かを判断する。
【００４６】
移動被写体像のサイズが第１基準サイズＲ１以下であるなら（ステップＳ６；ＮＯ）、ＣＰＵ１３はステップＳ６の処理をくり返す。一方、被写体がデジタルカメラ１に近づいてきて、順次撮影されている撮影画像に写る移動被写体像のサイズが第１基準サイズＲ１以上になると（ステップＳ６；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、撮影画像における移動被写体像の移動距離（画素数）を特定する処理を開始する（ステップＳ７）。
【００４７】
本実施形態においては、図７（Ａ）に示されるように、撮影画像７０Ａに写る野球ボール６１の像７１のサイズが１００画素になった時点で、ＣＰＵ１３は、撮影画像上における野球ボール６１の像７１の移動距離を特定する処理を開始する。また、この時点において、野球ボール６１は、図６に示される地点Ａに位置していることになる。野球ボール６１の実寸法は、被写体データテーブル２０に登録されている野球ボールの実寸法と同じ１０ｃｍである。そのため、図６に示される地点Ａは、図３に示される地点Ａと同じく、デジタルカメラ１から光軸１０１の方向において距離Ｙ（５０ｍ）だけ離れた地点である。
【００４８】
具体的には、移動被写体像のサイズが第１基準サイズＲ１以上になった時点で撮影された撮影画像上の移動被写体像の中心座標と、順次撮影されていく撮影画像上の移動被写体像の中心座標との差分値を、移動被写体像の移動距離として順次算出していく。
【００４９】
ＣＰＵ１３は、ステップＳ７以降、撮影画像上の移動被写体像の移動距離を常時特定し続けている。図６に示されるように、ＣＣＤ４の撮影範囲の外へと移動しているため、撮影画像上における移動被写体像の移動距離は時間が経過するにつれて大きくなっていく。
【００５０】
次に、ＣＰＵ１３は、撮影画像上における移動被写体像の移動距離が、基準距離Ｘａ（本実施形態では、撮影画像上の３００画素分の距離）と等しくなったか否かを判断する。（ステップＳ８）。本実施形態では、撮影画像に写る野球ボール６１の像７１の移動距離が３００画素になったか否か判断する。移動被写体像の移動距離が基準距離Ｘａ以下であるなら（ステップＳ８；ＮＯ）、ＣＰＵ１３はステップＳ８の処理をくり返す。
【００５１】
一方、移動被写体像の移動距離が基準距離Ｘａに等しくなると（ステップＳ８；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３は、この時点において撮影画像に写る移動被写体像のサイズＲ３を特定する（ステップＳ９）。本実施形態では、撮影画像において移動被写体像の移動距離が基準距離Ｘａ（３００画素）に等しくなった時点で、図６に示されるように、野球ボール６１は地点Ａから光軸１０１に直行する方向（左右方向）において距離Ｘ（３０ｍ）だけ離れた地点Ｃに位置していることとなる。
【００５２】
本実施形態においては、図７（Ｂ）の撮影画像７０Ｂに示されるように、撮影画像に写る野球ボール６１の像７１の移動距離が３００画素になった時点において、野球ボール６１の像７１のサイズＲ３として「３００画素」が特定される。この時点において、野球ボール６１は、図６に示される地点Ｃに位置していることになる。
【００５３】
次に、ＣＰＵ１３は、下記式（１）に従い、デジタルカメラ１の撮像面と被写体の移動方向とのなす角度θｂを算出する（ステップＳ１０）。
θｂ＝ａｒｃｔａｎ［（Ｒ３−Ｒ１）ｔａｎθａ／（Ｒ２−Ｒ１）］  （１）
ただし、
θｂ：デジタルカメラ１の撮像面と被写体の移動方向とのなす角度
θａ：予め登録されている基準角度
Ｒ１：被写体データテーブル２０に予め保持あれている第１基準サイズ
Ｒ２：被写体データテーブル２０に予め保持あれている第２基準サイズ
Ｒ３：移動被写体像の移動距離が基準距離Ｘａになったときの移動被写体像のサイズ
なお、基準角度θａ（本実施形態では３０°）は、ステップＳ１０の処理に際して、ＣＰＵ１３によりフラッシュメモリ１１から読み出される。
【００５４】
本実施形態においては、Ｒ１＝１００画素、Ｒ２＝２００画素、Ｒ３＝３００画素、ｔａｎθａ＝ｔａｎ３０°≒０．５７７である。よって、デジタルカメラ１の撮像面と野球ボール６１とのなす角度θｂは、式（１）を用いて以下に示される値となる。
θｂ＝ａｒｃｔａｎ［（Ｒ３−Ｒ１）ｔａｎθａ／（Ｒ２−Ｒ１）］
＝ａｒｃｔａｎ［（３００−１００）ｔａｎ３０°／（２００−１００）］
≒４９°
【００５５】
ＣＰＵ１３は、ステップＳ１０の処理により算出された角度θｂを、図８に示されるようにライブビュー画像に表示させる（ステップＳ１１）。なお、角度θｂはライブビュー画像に表示させることなく、音声によってユーザに報知してもよい。ＣＰＵ１３は、ステップＳ１１の処理の後、図５のフローチャートの処理を終了する。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態では、予め登録されている第１基準サイズＲ１と第２基準サイズＲ２と、予め記憶されている基準角度θａと、撮影画像データより特定した移動被写体像の上記サイズＲ３とを用いて、デジタルカメラ１の撮像面と被写体の移動方向とのなす角度θｂ、つまり被写体の移動方向を算出した。これにより、本実施形態ではジャイロセンサ等を用いることなく被写体の移動方向を算出することができる。その結果、本実施形態では簡単な構造でもって被写体の移動方向を算出することができる。
【００５７】
また、ユーザはライブビュー画像に表示された角度を参考にすれば、被写体の移動方向と撮像面とのなす角度が所望の角度になるようにデジタルカメラ１の姿勢を変更させて、構図を容易に調整することができる。
【００５８】
本実施形態に係る撮影装置はデジタルカメラ１であったが、カメラ付き携帯電話やカメラ付きゲーム機など、小型な電子カメラを内蔵する機器であれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態に係るデジタルカメラ１の全体構成を示すブロック図である。
【図２】被写体データテーブル２０の様子を示した図である。
【図３】デジタルカメラ１に対して角度θａをなして移動している被写体３１の様子を示す概念図である。
【図４】図４（Ａ）は、被写体３１が地点Ａにあるときに撮影された撮影画像４０Ａを示す図である。図４（Ｂ）は、被写体３１が地点Ｂにあるときに撮影された撮影画像４０Ｂを示す図である。
【図５】移動角度計測モード時のデジタルカメラ１の動作を示すフローチャートである。
【図６】デジタルカメラ１に対して角度θｂをなして移動している野球ボール６１の様子を示す概念図である。
【図７】図７（Ａ）は、野球ボール６１が地点Ａにあるときに撮影された撮影画像７０Ａを示す図である。図７（Ｂ）は、野球ボール６１が地点Ｃにあるときに撮影された撮影画像７０Ｂを示す図である。
【図８】ライブビュー画像に算出された角度θｂが表示される様子を示した図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    デジタルカメラ
２    フォーカスレンズ
３    ズームレンズ
４    ＣＣＤ
５    ＣＤＳ／ＡＤブロック
６    ＴＧ（Timing GeneＲ２tor）
７    前処理ブロック
８    色処理（ＣＰ）ブロック
９    ＪＰＥＧ符号化部
１０  ＤＲ２Ｍ
１１  フラッシュメモリ
１２  動きベクトル検出部
１３  ＣＰＵ
１４  表示部
１５  キーブロック
１６  カード・インターフェイス
１７  メモリカード
１８  絞り兼用シャッタ
【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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