(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を撮影レンズ系を介して受光し、これにより得られた被写体像を電子的に撮影可能な電子カメラにおいて、
静止画撮影モードを含んでなる撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、
供給された複数画素の画像データに基づいて画素補間をするときの補間位置を算出する補間位置算出部と、この算出された補間位置に最も近い所定位置に前記補間位置を修正する補間位置修正部と、該修正された補間位置に対応するよう予め設定された補間係数からなる補間係数テーブルと、前記修正された補間位置及びこの補間位置に対応する前記補間係数とにより前記複数画素の画像データの補間演算を行う補間演算部とを有することにより、少なくとも３次以上の高次多項式の近似式による補間処理を含む画像処理を行う画像処理手段と、
前記撮影モード設定手段により静止画撮影モードが設定された場合には、前記画像処理手段による補間処理を撮影画像に対し行うように選択する選択手段と、を具備することを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
被写体光を撮影レンズ系を介して受光し、これにより得られた被写体像を電子的に撮影可能な電子カメラにおいて、
撮影時の撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、
撮影画像の画質モードを設定する画質モード設定手段と、
供給された複数画素の画像データに基づいて画素補間をするときの補間位置を算出する補間位置算出部と、この算出された補間位置に最も近い所定位置に前記補間位置を修正する補間位置修正部と、該修正された補間位置に対応するよう予め設定された補間係数からなる補間係数テーブルと、前記修正された補間位置及びこの補間位置に対応する前記補間係数とにより前記複数画素の画像データの補間演算を行う補間演算部とを有することにより、少なくとも３次以上の高次多項式の近似式による補間処理を含む画像処理を行う画像処理手段と、
前記撮影モード設定手段により設定された撮影モード及び前記画質モード設定手段により設定された画質モードの組み合わせに対応させて前記画像処理手段による補間処理を行うか否かを選択する選択手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラ。
【請求項３】
前記補間位置修正部は、前記供給された複数画素の隣接画素間を１６等分した点のうち前記補間位置算出部で算出された位置に最も近い点を補間位置として修正するようになされたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望の画像を撮像し、この画像情報を記録・表示することが可能な電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆる電子カメラにおいて、撮影レンズ系を介して得られた被写体像はＣＣＤ（固体撮像素子）によって電気信号に変換され、さらにＡ／Ｄ変換器によってデジタル画像信号に変換される。これにより、ＬＣＤへの画像表示、小型記録メディアへの記録等を行うために種々の画像処理を施すことが可能な被写体像の画像情報が得られる。例えば画像記録に関し、被写体像の画像情報は、所定の画像処理が施されたのち、例えばＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）方式の画像圧縮伸長回路に供給される。ＪＰＥＧ方式はカラー静止画像のデータ圧縮方式の一つとしてよく知られており、人間の視覚特性に基づいて特定の画像情報を削減し、画像の記憶容量を少なくする。圧縮伸長回路により圧縮された画像情報は所定のインターフェースを介してフラッシュメモリ、スマートメディア等の小型記録メディアに記録される。
【０００３】
このような従来の電子カメラにおいては、言うまでもなく画像の画質向上が重要な課題であり、固体撮像素子の高解像度化、演算プロセッサの能力向上とあいまって不断の研究開発が進められている。
【０００４】
そして近頃、周囲複数点の画素から一点の画素を三次元的に演算して補間するような新しい画像処理が提供されてきている。この種の画像処理によれば、例えば画像の拡大／縮小等において見た目になめらかな画像を得ることができ、画質を格段に向上できる。
【０００５】
しかし、このような画像処理は比較的多くの演算を必要とするため、これを無制限に行うと電子カメラに負担がかかり、カメラ全体の動作に悪影響を及ぼし得る。例えば、電子カメラの基本動作である撮影動作の間隔が延びて使い勝手が悪くなったり、あるいは連続撮影モードの性能低下を招く。また、消費電力の増大も憂慮される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、特定の画像処理を実行することで高画質の処理を行うことができ、かつこれを撮影モードや画質モードに応じて適宜に行うことで操作者による特別な操作を不要とし、使い勝手が良い電子カメラを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するめに、本発明の電子カメラは次のように構成されている。
【０００８】
（１）本発明の電子カメラは、被写体光を撮影レンズ系を介して受光し、これにより得られた被写体像を電子的に撮影可能な電子カメラにおいて、静止画撮影モードを含んでなる撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、供給された複数画素の画像データに基づいて画素補間をするときの補間位置を算出する補間位置算出部と、この算出された補間位置に最も近い所定位置に前記補間位置を修正する補間位置修正部と、該修正された補間位置に対応するよう予め設定された補間係数からなる補間係数テーブルと、前記修正された補間位置及びこの補間位置に対応する前記補間係数とにより前記複数画素の画像データの補間演算を行う補間演算部とを有することにより、少なくとも３次以上の高次多項式の近似式による補間処理を含む画像処理を行う画像処理手段と、前記撮影モード設定手段により静止画撮影モードが設定された場合には、前記画像処理手段による補間処理を撮影画像に対し行うように選択する選択手段と、を具備することを特徴とする。
【０００９】
（２）本発明の電子カメラは、撮影時の撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、撮影画像の画質モードを設定する画質モード設定手段と、供給された複数画素からなる画像データに基づいて画素補間をするときの補間位置を算出する補間位置算出部と、この算出された補間位置に最も近い所定位置に前記補間位置を修正する補間位置修正部と、該修正された補間位置に対応するよう予め設定された補間係数からなる補間係数テーブルと、前記修正された補間位置及びこの補間位置に対応する補間係数とにより前記複数画素の画像データの補間演算を行う補間演算部とを有することにより、少なくとも３次以上の高次多項式の近似式による補間処理を含む画像処理を行う画像処理手段と、前記撮影モード設定手段により設定された撮影モード及び前記画質モード設定手段により設定された画質モードの組み合わせに対応させて前記画像処理手段による補間処理を行うか否かを選択する選択手段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子カメラの概略構成を示す概略ブロック図である。
【００１３】
撮影レンズ系１１を通過した被写体の画像は、撮像素子１２で電気信号に変換される。撮像素子１２で変換された電気信号は、撮像回路１３でアナログ画像信号に変換された後に、Ａ／Ｄ変換器１４によってデジタル画像信号に変換される。そしてこのデジタル画像信号は、所定の処理を経て、例えば外部メモリである着脱可能な着脱メモリ２０（例えば、フラッシュメモリ、スマートメディア等）にインターフェース（Ｉ／Ｆ）２１を介して記録される。なお、着脱メモリ２０は通常カードスロット２２に装着される。また、電子カメラは、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等からなり高速に動作するバッファメモリ３０を有している。このバッファメモリ３０は、画像の圧縮伸長における作業用メモリとして、或いは一時的な画像記憶手段としての高速バッファとして使用される。バッファメモリ３０の記録領域は、本発明においては、元画像用の記録領域３１と、キュービック補間画像用の記録領域３２とを有している。なお、キュービック補間画像用の記録領域３２をバッファメモリ３０から独立したメモリにより構成しても良く、例えばキュービック補間処理用の演算回路（又は、ＩＣ）の内蔵メモリに設けても良い。
【００１４】
圧縮伸長回路４０は、デジタル画像信号の圧縮を行ったり、圧縮された画像信号を展開（伸長）するためのものである。
【００１５】
また、電子カメラには、通常、画像表示用のＬＣＤ５０（液晶表示装置）が搭載されており、このＬＣＤ５０は着脱メモリ２０に記録された画像の確認や、撮影しようとする画像を表示する。即ち、バッファメモリ３０からの画像情報が一旦ビデオメモリ５１に取り込まれ、次にビデオ出力回路５２によってこれがビデオ画像に変換されて画像表示ＬＣＤ５０により表示される。また、ビデオ出力回路５２の出力はビデオ出力用の外部端子５３を介して外部表示装置にビデオ画像が出力できるようになっている。
【００１６】
シスコン７０は、電子カメラの各機器の全体の制御を行うもので、その機能の詳細は後述する。シスコン７０は、レリーズからなる操作部７３からの入力を受け付けてレリーズの操作に応じて撮像を行ったり、画像処理を指示したりする。また、シスコン７０は、被写体の撮像時における光量が不足している場合には、ストロボ発光部７１に依頼してストロボをオンにして撮影するように制御する。また、シスコン７０には図示しない撮影距離検出部があり、被写体との距離を検出する機能を有する。また、操作部７３は、各種モードの設定も行うことができるようになっており、そのモード設定はモードＬＣＤ７２に表示される。
【００１７】
外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）６１は、外部入出力端子６０に接続されて、外部機器とのデータの入出力を行う。この外部入出力端子６０には、例えばパーソナルコンピュータ等が接続され、着脱メモリ２０内の画像をパーソナルコンピュータ等に転送したり、パーソナルコンピュータ等から画像データを入力したりする。
【００１８】
また、電子カメラの各部は基本的に電池により駆動されるようになっており、電源部８０を介してカメラ電池８１からの電力がカメラ回路を含む各部に供給される。また、カメラ電池８１は電源部８０からの制御により充電可能なものとなっている。
【００１９】
本実施形態の電子カメラは、撮影画像の画質を向上するためにキュービック補間処理部７０２が設けられている。このキュービック補間処理部７０２により実現されるキュービック補間（演算）処理は、３次畳み込み補間演算処理とも称され、一般に、見た目にきれいな高画質の画像が得られる補間処理手法として知られている。なお、本願発明はキュービック補間演算処理のみに限定されず、少なくとも３次以上の高次多項式の近似式による異なる補間演算処理が適用されても良い。
【００２０】
キュービック補間処理の基本概念について、１次元イメージに基づいて説明する。
【００２１】
図２は、１次元の補間モデルを示す図である。図２の（ａ）に示すように、従来では、２点間を結ぶ直線によって所望の位置における出力値を計算する直線補間が一般的であった。このようにすると、計算に必要な既知の出力値を有する位置は２点でよいが、あくまでも２点間の比例平均の出力値を求めるものであるので、例えば、その２点間に最大値又は最小値がある場合は補間点を適切に検出できないことになる。本発明では、この補間精度を上げるために、少なくとも３次以上の多次多項式による近似式による補間演算（特に本実施形態ではキュービック補間演算）を用いて所望の位置における出力値を得ている。図２の（ｂ）は、４点の値から３次多項式の係数を求め、求められた３次多項式による近似式に位置データを入れて出力を得ている例を示す。図２の（ｂ）において、位置ｎ−１、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２の４点の出力値から３次多項式の係数を求め、その３次多項式から位置ｘ′における出力値を求めることによって所望の位置における補間値が得られることになる。これを例えば、直線補間で行った場合を考慮すると、最大値をとる位置はｎ＋１になるので、図２の（ｂ）の場合と異なり、正確な位置が得られない。
【００２２】
図３は、キュービック補間処理部の構成を示すブロック図である。キュービック補間処理部７０２は、補間位置算出部９１と、補間位置修正部９２と、補間係数テーブル９３と、補間演算部９４とにより構成され、次のように動作する。
【００２３】
バッファメモリ３０の元画像用の記録領域３１に記録されている元画像データの例えば４×４＝１６画素分の画像データが補間位置算出部９１に入力される。補間位置算出部９１は、入力された元画像データに基づいて、例えば、図２（ｂ）における、ｎ点とｎ＋１点との間の補間位置ｘ′を算出する。次に、補間位置修正部９２は、演算を簡略化するために、例えば、ｎ点とｎ＋１点との間を１６等分した場合におけるｘ′点に最も近い点に補間位置を修正する。このように補間位置を修正することにより、予め用意された補間係数テーブル９３を用いて演算が行えるようになる。修正された補間位置に関して補間係数テーブル９３から所定の補間係数が読み出されるとともに、補間演算部９４は読み出された補間係数を上記４×４の画素データのそれぞれに適用し、所定の演算式に従って画素データのレベル値（補間画素データ）を算出する。補間された画素データはキュービック補間画像用の記録領域３２に記録される。
【００２４】
このようなキュービック補間処理部７０２によれば、複雑な計算を行うことなく、高速に補間位置における出力値が算出可能となる。
【００２５】
図４は本実施形態に係る電子カメラの基本的動作を示す図である。
【００２６】
先ずステップＳ１において電子カメラ全体の初期化が行われ、続くステップＳ２において種々のモード設定が操作者により行われる。ここで設定可能なモードとしては撮影モードや画質モードであり、操作部７３の操作に基づき、その設定内容がモードＬＣＤ７２に表示される。
【００２７】
続いてステップＳ３においてスルー画像のモニタ表示がなされる。操作者は図示しないファインダーを介して電子カメラを被写体に向け、構図を定めて撮影操作、すなわちレリーズ操作に移る。
【００２８】
ここで、第１のレリーズ操作が行われたか否かを判定（ステップＳ４）し、該操作が行われていない場合、この無操作時間が所定時間以上経過した後（ステップＳ５）にカメラ撮影動作を終了させ、消費電源の浪費を抑える。
【００２９】
第１のレリーズの後、第２のレリーズ操作が行われたか否かを判定し（ステップＳ６）、該操作が行われた場合はステップＳ７の撮影処理に移行する。
【００３０】
ステップＳ７における撮影処理においては、撮像素子１２、撮像回路１３、及びＡ／Ｄ変換器１４を経て得られた被写体像が撮影画像として取り込まれ、続くステップＳ８の画像記録に移行する。
【００３１】
ステップＳ８の画像記録においては、圧縮／伸長回路４０により撮影画像の圧縮処理がなされ、該撮影画像はインターフェース２１を介して着脱メモリ２０に書き込まれる。
【００３２】
図５は設定された撮影モードの設定に応じたキュービック補間処理の適用可否を示す図である。
【００３３】
この図に示すように、操作部７３によるモードの設定（ＳＷ  ＩＮ）に応じて、その設定内容が「動画」モードの場合は「ＣＵＢＩＣ＝０」つまり、キュービック補間処理部７０２によるキュービック補間を行わないようにする。「動画＆静止画撮影」モードの場合は「ＣＵＢＩＣ＝１」つまり、キュービック補間を行うようにする。また、「静止画撮影」モードの場合についても「ＣＵＢＩＣ＝１」つまり、キュービック補間を行うようにする。
【００３４】
このように、撮影モードの設定に応じてキュービック補間処理の適用可否を自動的に定めるように構成すれば、不要とされる場合にはキュービック補間は行われないようになり電子カメラシステムの動作に負荷を与えることがなく、必要とされる場合に限りキュービック補間が行われることで所望とする高画質の撮影画像を得ることができる。なお、このような自動選択に関して操作者による特別な操作は不要である。
【００３５】
図６は画像の拡大／縮小時における画質モードの設定に応じたキュービック補間処理の適用可否を示す図である。
【００３６】
画質モードの内訳としては、「ＳＱ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｑｕａｌｉｔｙ）：標準画質」、「ＨＱ（Ｈｉｇｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ）：高画質」、及び「ＳＨＱ（Ｓｕｐｅｒ  Ｈｉｇｈ  Ｑｕａｌｉｔｙ）：超高画質」がある。
【００３７】
このうち、「ＳＨＱ」モードの撮影画像に対しては、画像サイズが不変であるからキュービック補間処理は不要であるとされ、一方「ＳＱ」及び「ＨＱ」モードの撮影画像に対しては、画像サイズが可変であり画像の拡大／縮小等にキュービック補間処理が有効であるとされる。なお、入力画素数は、ＳＨＱ＞ＨＱ＞ＳＱである。
【００３８】
図６に示すように、操作部７３による画質モードの設定（ＳＷ  ＩＮ）に応じて、その設定内容が「ＳＱ」モードの場合は「ＣＵＢＩＣ＝１」つまり、画像の画像の拡大／縮小時においてキュービック補間を行うようにする。「ＨＱ」モードの場合も「ＣＵＢＩＣ＝１」つまり、画像の画像の拡大／縮小時においてキュービック補間を行うようにする。そして、「ＳＨＱ」モードの場合は「ＣＵＢＩＣ＝０」つまり、画像の画像の拡大／縮小時においてキュービック補間を行わないようにする。
【００３９】
このように、画質モードの設定に応じてキュービック補間処理の適用可否を自動的に定めるように構成すれば、不要とされる場合にはキュービック補間は行われないようになり電子カメラシステムの動作に負荷を与えることがなく、必要とされる場合にのみキュービック補間が行われることで所望とする高画質の撮影画像を得ることができる。なお、このような自動選択に関して操作者による特別な操作は不要である。
【００４０】
ところで、上記撮影モードと画質モードの両モードの設定の組み合わせに応じてキュービック補間を行うか否かを選択するようにしてもよい。具体的には、先ず動画撮影モードではキュービック補間を行わない。また動画＆静止画撮影モード及び静止画モードでは、画質モードが「ＳＱ」及び「ＨＱ」モードである場合に限りキュービック補間を行うようにし、「ＳＨＱ」モードでは行わないようにする。
【００４１】
図７は、本発明の他の実施形態を説明するための図である。
【００４２】
上記実施形態は、撮影モードの設定、画質モードの設定、あるいは両モードの設定の組み合わせに応じてキュービック補間を行うか否かを自動選択するものであった。他の実施形態は、さらに詳細なモード設定の場合分けに応じてキュービック補間を行うか否かを設定するものである。
【００４３】
例えば図７に示すように、撮影モードの詳細設定である「ドライブ」によりにさらに細かい場合分けを行う。すなわち、動画撮影モードにあっては「標準」モードと「ストップモーション」モード、静止画撮影モードにあっては「単写」モードと「連写」モードの設定に応じてキュービック補間処理を行うか否かを自動選択する。
【００４４】
この例では、「静止画撮影の単写モード」の「ＳＱ」および「ＨＱ」モード、および「静止画撮影の連写モード」の「ＨＱ」モード、および「動画＆静止画撮影モード」の「ＨＱ」モードにおいてキュービック補間処理が行われうことになる。
【００４５】
他の実施形態から分かるように、キュービック補間処理の適用可否は、より詳細なモード設定の内容に応じて自動選択するように構成され得る。つまり、これまで説明したモード設定の場合分けによらず、適切な条件下でのみ限定的にキュービック補間処理が実行されるように構成され得、使い勝手がより向上する。
【００４６】
以上説明した本実施形態の電子カメラによれば、撮影モード及び画質モード等の設定をするだけでキュービック補間処理を行うか否かが自動的に選択される。このため操作者による特別な操作が不要であり使い勝手が良く、モードに適用して所望の画質の撮影画像を得ることができる。
【００４７】
また、キュービック補間処理がモードに応じて限定的に実行されるので、電子カメラの基本動作である撮影動作の間隔が延びて使い勝手が悪くなったり、あるいは連続撮影モードの性能が低下することを防止でき、消費電力の増大も防止できる。
【００４８】
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されず、種々変形して実施可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、特定の画像処理を実行することで高画質の処理を行うことができ、かつこれを撮影モードや画質モードに応じて適宜に行うことで操作者による特別な操作を不要とし、使い勝手が良い電子カメラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子カメラの概略構成を示す概略ブロック図
【図２】１次元の補間モデルを示す図
【図３】キュービック補間処理部の構成を示すブロック図
【図４】電子カメラの基本的動作を示す図
【図５】設定された撮影モードの設定に応じたキュービック補間処理の適用可否を示す図
【図６】画像の拡大／縮小時における画質モードの設定に応じたキュービック補間処理の適用可否を示す図
【図７】本発明の他の実施形態を説明するための図
【符号の説明】
１１…撮影レンズ系、
１２…撮像素子、
１３…撮像回路、
１４…Ａ／Ｄ変換器、
２０…着脱メモリ、
２１…インターフェース（Ｉ／Ｆ）、
２２…カードスロット、
３０…バッファメモリ、
３１…元画像用の記録領域
３２…キュービック補間画像用の記録領域、
４０…圧縮伸長回路、
５０…画像表示ＬＣＤ、
５１…ビデオメモリ、
５２…ビデオ出力回路、
５３…ビデオアウト、
６０…外部入出力端子
６１…外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）、
７０…シスコン
７０２…キュービック補間処理部
７１…ストロボ発光部、
７２…モードＬＣＤ
７３…操作部、
８０…電源部、
８１…カメラ電池。
【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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