(57)【要約】【課題】被写体の移動方向および移動速度に応じて露光時間を設定することで画像のブレを防止しつつ画質を向上させることが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】自装置の位置情報を取得可能に構成された端末装置と通信可能な撮像装置は、被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、撮像装置の位置を示す第１の位置情報を取得する第１の位置取得手段と、撮像装置の向き情報を取得する向き取得手段と、被写体に取り付けられた端末装置から当該被写体の位置を示す第２の位置情報を取得する第２の位置取得手段と、第１および第２の位置情報と、向き情報とに基づいて、撮像手段により撮像された撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離を算出する算出手段と、撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離に基づいて、撮像手段の露光時間を設定する設定手段とを含む。【選択図】図４
2014216744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置の位置情報を取得可能に構成された端末装置と通信可能な撮像装置であって、
被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
前記撮像装置の位置を示す第１の位置情報を取得する第１の位置取得手段と、
前記撮像装置の向き情報を取得する向き取得手段と、
前記被写体に取り付けられた前記端末装置から当該被写体の位置を示す第２の位置情報を取得する第２の位置取得手段と、
前記第１および第２の位置情報と、前記向き情報とに基づいて、前記撮像手段により撮像された前記撮像画像上での前記被写体の単位時間内の移動距離を算出する算出手段と、
前記撮像画像上での前記被写体の単位時間内の移動距離に基づいて、前記撮像手段の露光時間を設定する設定手段とを備える、撮像装置。
【請求項２】
前記算出手段は、
前記第１および第２の位置情報に基づいて、前記撮像手段の撮像面と前記被写体との間の距離を算出し、
前記第２の位置情報に基づいて、前記被写体の単位時間内の移動距離を算出し、
前記撮像手段の焦点距離と前記撮像面と前記被写体との間の距離と前記被写体の単位時間内の移動距離とに基づいて、前記撮像画像上での前記被写体の単位時間内の移動距離を算出する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２の位置取得手段によって取得された所定時間ごとの前記第２の位置情報を順次格納するための情報格納手段をさらに備え、
前記算出手段は、前記情報格納手段に格納されている前記第２の位置情報に基づいて、前記被写体の単位時間内の移動距離を算出する、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記算出手段は、
撮像方向を示す第１の方向と前記第１の方向に直交する第２の方向とから規定される平面内での前記被写体の現在の位置を起点とした前記第２の方向上であって、かつ前記平面内での前記被写体の過去の位置および前記平面内での前記撮像手段の焦点位置を結ぶ方向上の位置を示す前記被写体の仮想位置を算出し、
前記焦点距離と前記被写体の現在の位置と前記被写体の仮想位置とに基づいて、前記撮像画像上での前記被写体の単位時間内の移動距離を算出する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記撮像画像上での前記被写体の単位時間内の移動距離に基づいて、露光時間中の前記撮像画像上での前記被写体の移動距離が、所定画素数の範囲内になるように露光時間を設定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮像するための撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラなどで移動する被写体を撮像する機会は多く、当該被写体を撮像するのに好適な撮像装置が望まれている。たとえば、移動する被写体の位置情報を取得して撮像する撮像システムが知られている。具体的には、以下のような撮像システムが開示されている。
【０００３】
たとえば、特開２００４−２５４０８７号公報（特許文献１）には、撮像システムが開示されている。撮像システムは、被写体となる移動体に搭載され、当該移動体の現在の位置情報を取得する位置情報取得手段と、位置情報取得手段と共に移動体に搭載され、位置情報取得手段によって取得された位置情報を所定のネットワーク上に送信する送信手段と、撮像ポイントに設置された撮像手段と、撮像手段と共に撮像ポイントに設けられ、所定のネットワークを介して位置情報を受信し、当該位置情報に基づき撮像手段の作動を制御する制御手段とを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５４０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術（特許文献１）によれば、撮像装置は、取得した被写体の位置情報に基づいて撮像を行なっているものの、被写体の移動方向を考慮して撮像していない。そのため、たとえば、取得した位置情報から被写体の移動速度を求めて露光時間を設定する場合であっても、適切な露光時間を設定することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、被写体の移動方向および移動速度に応じて露光時間を設定することで画像のブレを防止しつつ画質を向上させることが可能な撮像装置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】
ある実施の形態に従うと、自装置の位置情報を取得可能に構成された端末装置と通信可能な撮像装置が提供される。被写体を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、撮像装置の位置を示す第１の位置情報を取得する第１の位置取得手段と、撮像装置の向き情報を取得する向き取得手段と、被写体に取り付けられた端末装置から当該被写体の位置を示す第２の位置情報を取得する第２の位置取得手段と、第１および第２の位置情報と、向き情報とに基づいて、撮像手段により撮像された撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離を算出する算出手段と、撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離に基づいて、撮像手段の露光時間を設定する設定手段とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
ある局面では、被写体の移動方向および移動速度に応じて露光時間を設定することで画像のブレを防止しつつ画質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に従う撮像システムを説明するための概略図である。
【図２】本実施の形態に従う撮像装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に従う端末装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態に従う撮像装置の機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態に従う撮像装置における撮像画像上での被写体の移動距離の算出方式（その１）を説明するための図である。
【図６】本実施の形態に従う撮像装置における撮像画像上での被写体の移動距離の算出方式（その２）を説明するための図である。
【図７】本実施の形態に従う撮像装置および端末装置２０が実行する処理手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１１】
＜システム構成＞
本実施の形態に従う撮像装置を適用した撮像方式の概略について説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態に従う撮像システムを説明するための概略図である。具体的には、図１（ａ）は、本実施の形態に従う撮像装置１０の撮像面（撮像センサの受光面）に対して被写体が平行に移動している場合を示す概略図である。図１（ｂ）は、本実施の形態に従う撮像装置１０の撮像面に対して被写体が４５°の方向に移動している場合を示す概略図である。
【００１３】
図１を参照して、本実施の形態に従う撮像システムは、撮像装置１０と、端末装置２０とを含む。端末装置２０は、被写体Ａに取り付けられている。例えば、端末装置２０は、被写体Ａが身に付けている時計等に内蔵されていてもよいし、被写体Ａが当該端末装置２０を携帯していてもよい。ここでは、撮像装置１０のユーザが、移動している被写体Ａを撮像する場合を想定する。
【００１４】
撮像装置１０は、例えば、撮像機能付きのスマートフォンである。ただし、撮像装置１０は、これに限られず、撮像機能を有する装置であれば任意の装置によって実現され得る。たとえば、撮像装置１０は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistance）、タブレット端末装置などとして実現することもできる。
【００１５】
端末装置２０は、たとえば、被写体Ａが携帯可能な小型のＧＰＳ（Global  Positioning  System）受信装置である。ただし、端末装置２０は、位置情報を取得可能な装置であれば任意の装置によって実現され得る。たとえば、端末装置２０は、ＧＰＳ機能付きの携帯電話であってもよい。
【００１６】
撮像装置１０および端末装置２０は、それぞれ自装置の位置情報を取得可能に構成される。具体的には、撮像装置１０および端末装置２０は、ＧＰＳ衛星などその他の衛星からの測位用の電波を受信して、それぞれ自装置の現在位置情報（経度や緯度を含む位置座標）を取得する。
【００１７】
撮像装置１０および端末装置２０は、アンテナなどの通信インターフェイスを有しており、当該通信インターフェイスを介して互いに通信可能に構成される。そのため、撮像装置１０は、所定時間ごと（たとえば、１秒ごと）に端末装置２０から送信された端末装置２０の位置情報を受信して、端末装置２０が取り付けられた被写体Ａの位置を常時把握することができる。なお、端末装置２０から撮像装置１０に送信される位置情報は、端末装置２０を識別するための端末識別情報を含む。
【００１８】
図１（ａ）を参照して、撮像装置１０の撮像面に対して被写体Ａが平行に移動している場合の撮像方式について説明する。説明の容易化のため、撮像装置１０のユーザは、立ち止まって被写体Ａを撮像している場面を想定する。なお、撮像装置１０は、内蔵されている磁気センサを用いて撮像方向を検出し、撮像面に対する被写体Ａの移動方向が平行であることを検出する。
【００１９】
撮像装置１０は、通信インターフェイスを介して端末装置２０から受信した被写体Ａの位置情報に基づいて、被写体Ａの移動速度（単位時間内の移動距離）を算出する。撮像装置１０は、ユーザからの撮像指示を受け付けると、被写体Ａの移動方向（撮像面に対して平行方向）および被写体Ａの移動速度に基づいて、適切な露光時間（たとえば、１０ｍｓ）を設定する。そして、撮像装置１０は、当該設定された露光時間で被写体Ａを撮像する。ここで、適切な露光時間とは、たとえば、移動している被写体が撮像された撮像画像に画像ブレが生じず、かつ画質ができるだけ高くなるような露光時間である。なお、撮像画像とは、撮像センサから順次撮り込まれた撮像画像データ（フレーム）により示される画像である。
【００２０】
次に、図１（ｂ）を参照して、撮像装置１０の撮像面に対して被写体が平行に移動している場合の撮像方式について説明する。なお、図１（ｂ）の場面は、図１（ａ）の場面と被写体Ａの移動方向が異なる点以外は同じであるものとする。なお、撮像装置１０は、磁気センサを用いて撮像方向を検出し、撮像面に対する被写体Ａの移動方向が４５度の方向であることを検出する。
【００２１】
撮像装置１０は、通信インターフェイスを介して端末装置２０から受信した被写体Ａの位置情報に基づいて、被写体Ａの移動速度を算出する。撮像装置１０は、ユーザからの撮像指示を受け付けると、被写体Ａの移動方向（撮像面に対して４５度の方向）および被写体Ａの移動速度に基づいて、適切な露光時間を設定（たとえば、１４．１４ｍｓ）する。
【００２２】
ここで、図１（ａ）の場面と異なる露光時間が設定されているのは、撮像装置１０の撮像面に対する移動速度が異なるためである。具体的には、図１（ａ）の場合、撮像面は被写体Ａの移動方向に平行（撮像面と被写体Ａの移動方向とのなす角度が０度）であることから、撮像面に対する被写体Ａの移動速度は、被写体Ａの実際の移動速度となる。これに対して、図１（ｂ）の場合、撮像面は被写体Ａの移動方向に平行ではない（撮像面と被写体Ａの移動方向とのなす角度が４５度）ことから、撮像面に対する被写体Ａの移動速度（見かけの移動速度）は、被写体Ａの実際の移動速度の撮像面と平行方向成分の移動速度である。そのため、図１（ａ）の場合と比較して、図１（ｂ）の場合は、撮像面に対する被写体Ａの移動速度が１／２１／２となる。なお、「２１／２」は、２の平方根を意味する。このことから、図１（ｂ）の場合の適切な露光時間（１４．１４ｍｓ）は、図１（ａ）の場合の適切な露光時間（１０ｍｓ）の２１／２倍（１．４１４倍）となる。
【００２３】
本実施の形態に従う撮像装置１０によると、被写体の移動方向を考慮することで撮像面に対する被写体の移動速度に基づいて露光時間を設定するため、必要以上に露光時間を短く設定することがなくなる。これにより、感度を落としつつ（画質を向上させつつ）ブレのない画像を撮影することができる。すなわち、ユーザは移動する被写体を最適なモードで撮影することが可能となる。
【００２４】
＜ハードウェア構成＞
（撮像装置１０）
図２は、本実施の形態に従う撮像装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。図２を参照して、撮像装置１０は、主たる構成要素として、ＣＰＵ１００と、メモリ１０２と、タッチパネル１０４と、ディスプレイ１０６と、スピーカ１０８と、ボタン１１０と、メモリインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１２と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１４と、加速度センサ１１６と、ＧＰＳコントローラ１１８と、電子コンパス１２０と、カメラ１２２とを含む。
【００２５】
ＣＰＵ１００は、メモリ１０２に格納されたプログラムを読み出して実行することで、撮像装置１０の各部の動作を制御する。より詳細にはＣＰＵ１００は、当該プログラムを実行することによって、後述する撮像装置１０の処理（ステップ）の各々を実現する。ＣＰＵ１００は、例えば、マイクロプロセッサである。なお、当該ハードウェアは、ＣＰＵ以外のＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）およびその他の演算機能を有する回路などであってもよい。
【００２６】
メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read-Only  Memory）、ハードディスクなどによって実現される。メモリ１０２は、ＣＰＵ１００によって実行されるプログラム、またはＣＰＵ１００によって用いられるデータなどを格納する。メモリ１０２は、たとえば、端末装置２０から取得した被写体の所定時間ごとの位置情報を順次格納する。
【００２７】
タッチパネル１０４は、表示部としての機能を有するディスプレイ１０６上に設けられており、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などのいずれのタイプであってもよい。タッチパネル１０４は、光センサ液晶を含んでもよい。タッチパネル１０４は、所定時間毎に外部の物体によるタッチパネル１０４へのタッチ操作を検知して、タッチ座標（タッチ位置）をＣＰＵ１００に入力する。
【００２８】
スピーカ１０８は、ＣＰＵ１００からの命令に基づいて、音声を出力する。例えば、ＣＰＵ１００は、音声データに基づいて、スピーカ１０８に各種の通知音を出力させる。
【００２９】
ボタン１１０は、撮像装置１０の表面に配置されており、ユーザからの命令を受け付けて、当該命令に応じた信号をＣＰＵ１００に送信する。ボタン１１０は、例えば、表示画面を遷移させる画面遷移ボタン、確定ボタン、キャンセルボタン、シャッターボタン、カメラ１２２の起動ボタンなどを含む。
【００３０】
メモリインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１２は、外部の記憶媒体１１３からデータを読み出す。すなわち、ＣＰＵ１００は、メモリインターフェイス１１２を介して外部の記憶媒体１１３に格納されているデータを読み出して、当該データをメモリ１０２に格納する。ＣＰＵ１００は、メモリ１０２からデータを読み出して、メモリインターフェイス１１２を介して当該データを外部の記憶媒体１１３に格納する。
【００３１】
なお、記憶媒体１１３としては、ＣＤ（Compact  Disc）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標）  Disc）、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）メモリ、メモリカード、ＦＤ（Flexible  Disk）、ハードディスク、磁気テープ、カセットテープ、ＭＯ（Magnetic  Optical  Disc）、ＭＤ（Mini  Disc）、ＩＣ（Integrated  Circuit）カード（メモリカードを除く）、光カード、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）などの、不揮発的にプログラムを格納する媒体が挙げられる。
【００３２】
通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１４は、アンテナやコネクタによって実現される。通信インターフェイス１１４は、無線通信によって端末装置２０との間でデータを送受信する。ＣＰＵ１００は、通信インターフェイス１１４を介して、端末装置２０から端末装置２０の現在の位置情報を受信する。
【００３３】
加速度センサ１１６は、たとえば、ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical  Systems）
の３軸加速度センサによって実現され、撮像装置１０の動きを検知する。加速度センサ１１６は、撮像装置１０自体の移動方向や加速度などを検知する。たとえば、ＣＰＵ１００は、加速度センサ１１６からのセンサ信号に基づいて撮像装置１０の姿勢を検出し、それによってディスプレイ１０６の表示される画面の表示方向を決定する。具体的には、ＣＰＵ１００は、撮像装置１０が縦向きである場合（ユーザが撮像装置１０を縦向きで把持している場合）には、ディスプレイ１０６に表示画面を同じ縦向きに表示するよう表示方向を決定する。撮像装置１０が横向きである場合には、ＣＰＵ１００は、ディスプレイ１０６に表示画面を同じ横向きに表示するよう表示方向を決定する。
【００３４】
ＧＰＳコントローラ１１８は、ＧＰＳ信号または基地局からの位置信号（測位信号）を受信して撮像装置１０の位置情報を取得する。ＧＰＳコントローラ１１８は、取得した撮像装置１０の位置情報をＣＰＵ１００に入力する。
【００３５】
電子コンパス１２０は、磁気センサを含み、地球のわずかな磁気を感知して撮像装置１０の方位を検出する。電子コンパス１２０は、取得した撮像装置１０の向き（方位）情報をＣＰＵ１００に入力する。
【００３６】
カメラ１２２は、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）方式、ＣＭＯＳ（Complementary  Mental  Oxide  Semiconductor）センサなどの撮像センサ、撮像レンズ、レンズを駆動するためのレンズ駆動部、シャッターなどを含む。カメラ１２２は、レンズを介して取り込んだ被写体の像を受光面（撮像面）で光電変換する撮像センサによって撮像画像を生成する。なお、カメラ１２２は、ズーム倍率を変更するためのズーム機能および焦点距離を調整するためのフォーカス機能などを有していてもよい。
【００３７】
（端末装置２０）
図３は、本実施の形態に従う端末装置２０のハードウェア構成を示すブロック図である。図３を参照して、端末装置２０は、主たる構成として、ＣＰＵ２００と、メモリ２０２と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０４と、ＧＰＳコントローラ２０６と、タイマー２０８とを含む。
【００３８】
ＣＰＵ２００は、メモリ２０２に格納されたプログラムを読み出して実行することで、端末装置２０の各部の動作を制御する。
【００３９】
メモリ２０２は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどによって実現される。メモリ２０２は、ＣＰＵ２００によって実行されるプログラム、またはＣＰＵ２００によって用いられるデータなどを格納する。メモリ２０２は、たとえば、端末装置２０の位置情報、端末装置２０を識別するための端末識別情報を格納する。
【００４０】
通信インターフェイス２０４は、アンテナやコネクタによって実現される。通信インターフェイス１１４は、無線通信によって撮像装置１０との間でデータを送受信する。ＣＰＵ２００は、通信インターフェイス２０４を介して、端末装置２０の現在の位置情報を所定時間ごとに撮像装置１０に送信する。また、ＣＰＵ２００は、通信インターフェイス２０４を介して、端末識別情報を送信してもよい。
【００４１】
ＧＰＳコントローラ２０６は、ＧＰＳ信号または基地局からの位置信号を受信して端末装置２０の位置情報を取得する。ＧＰＳコントローラ２０６は、取得した端末装置２０の位置情報をＣＰＵ２００に入力する。
【００４２】
タイマー２０８は、時刻を計時する部位であり、計時した時刻に応じた信号をＣＰＵ２０２に送出する。ＣＰＵ２０２は、当該信号に基づき、たとえば一定時間間隔で予め定められた処理をすることができる。
【００４３】
＜機能構成＞
図４は、本実施の形態に従う撮像装置１０の機能ブロック図である。図４を参照して、撮像装置１０は、その主たる機能構成として、位置取得部３０２と、向き取得部３０４と、端末位置取得部３０６と、撮像部３１０と、表示制御部３１２と、算出部３１４と、設定部３１６とを含む。これらの機能は、主に、撮像装置１０のＣＰＵ１００がメモリ１０２に格納されたプログラムを実行し、撮像装置１０の構成要素へ指令を与えることなどによって実現される。ＣＰＵ１００は、撮像装置１０の動作全体を制御する制御部としての機能を有する。撮像装置１０は、さらにメモリ１０２によって実現される情報格納部３０８を含む。なお、これらの機能構成の一部または全部はハードウェアで実現されていてもよい。
【００４４】
位置取得部３０２は、ＧＰＳコントローラ１１８を介して、撮像装置１０の位置情報を取得する。向き取得部３０４は、電子コンパス１２０を介して、撮像装置１０の向き情報を取得する。具体的には、向き取得部３０４は、カメラ１２２の撮像方向を示す方位情報を取得する。
【００４５】
端末位置取得部３０６は、通信インターフェイス１１４を介して、端末装置２０から所定時間ごと（たとえば、１秒ごと）に送信される端末装置２０の位置情報（端末位置情報）を順次取得（受信）する。なお、端末位置取得部３０６は、通信インターフェイス１１４を介して、所定時間ごとに端末装置２０に当該端末位置情報を送信するように要求する場合であってもよい。
【００４６】
情報格納部３０８は、端末位置取得部３０６によって取得された、時間の経過に従う所定時間ごとの端末位置情報を順次格納する。情報格納部３０８は、端末装置２０（被写体）の位置履歴（端末位置情報の履歴）として、端末位置情報を取得した時刻と端末位置情報とを関連付けて格納する。
【００４７】
撮像部３１０は、被写体を撮像して撮像画像を生成する。なお、撮像部３１０は、主にカメラ１２２およびＣＰＵ１００が連係することによって実現される機能である。表示制御部３１２は、撮像部３１０により順次撮像して生成された撮像画像をディスプレイに表示させる。
【００４８】
算出部３１４は、位置取得部３０２により取得された撮像装置１０の位置情報および端末位置取得部３０６により取得された端末位置情報と、向き取得部３０４により取得された向き情報とに基づいて、撮像部３１０により撮像された撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離（移動速度）を算出する。具体的には、算出部３１４は、撮像装置１０の位置情報および端末位置情報に基づいて撮像部３１０の撮像面と被写体との間の距離を算出し、端末位置情報に基づいて被写体の単位時間内の移動距離を算出する。そして、算出部３１４は、撮像部３１０の焦点距離と、撮像面と被写体との間の距離と、被写体の単位時間内の移動距離とに基づいて、撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離を算出する。より詳細には、算出部３１４は、撮像方向を示す第１の方向と当該第１の方向に直交する第２の方向とから規定される平面内での被写体の現在の位置を起点とした当該第２の方向上であって、かつ当該平面内での被写体の過去の位置および当該平面内での焦点位置を結ぶ方向上の位置を示す被写体の仮想位置を算出し、焦点距離と被写体の現在の位置と被写体の仮想位置とに基づいて、撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離を算出する。算出部３１４による当該算出方式については、具体的な事例を用いて後述する。
【００４９】
設定部３１６は、撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離に基づいて、露光時間中の撮像画像上での被写体の移動距離が、所定画素数の範囲内になるように露光時間を設定する。たとえば、設定部３１６は、露光時間中の撮像画像上での被写体の移動距離が１画素以内になるように露光時間を設定する。すなわち、設定部３１６は、撮像された被写体の撮像画像にブレが生じない範囲で露光時間を設定する。なお、画像ブレの許容範囲はユーザによって異なることも想定されるため、当該所定画素数についてはユーザによって任意に設定可能に構成されていてもよい。
【００５０】
＜算出方式＞
本実施の形態に従う撮像装置１０における撮像画像上での被写体の移動距離の算出方式について説明する。なお、当該算出は、主に算出部３１４としてのＣＰＵ１００によって実行される。
【００５１】
図５は、本実施の形態に従う撮像装置１０における撮像画像上での被写体の移動距離の算出方式（その１）を説明するための図である。具体的には、図５（ａ）は、本実施の形態に従う撮像装置１０の撮像面に対して被写体が平行に移動している場合の当該算出方式を説明するための概略図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の場面において被写体の撮像画像上での移動距離を算出するための計算式を示す図である。なお、説明の容易化のため、撮像装置１０は移動せずに被写体を撮像しているものとする。
【００５２】
図５（ａ）の座標面は、撮像面に沿った方向をｘ座標軸とし、撮像方向をｙ座標軸とし、撮像レンズの中心（主点）を原点（０，０）として定義されている。このとき、焦点位置を（０，ｆ）、被写体の過去の位置を（ｘ１，ｙ１）、現在の位置を（ｘ２，ｙ２）として示されている。被写体の現在および過去の位置座標は、撮像装置１０の現在の位置情報、および端末装置２０から取得した端末位置情報から求めることができる。なお、被写体の過去の位置とは、被写体の現在の位置から単位時間前の被写体の位置である。すなわち、単位時間が１秒である場合には、被写体の過去の位置は、現在の位置から１秒前の位置を示す。
【００５３】
ＣＰＵ１００（算出部３１４）は、被写体の単位時間内の実際の移動距離Ｍｒを端末装置２０から取得した現在および過去の端末位置情報から算出することができる。
【００５４】
ここで、実際の移動距離Ｍｒと撮像画像上での移動距離Ｍｉとの比は、距離Ｄから焦点距離ｆを減じた値と焦点距離ｆ（Ｄ−ｆ）との比に等しいことから図５（ｂ）の式（１）が成立する。そして、図５（ｂ）の式（１）から図５（ｂ）の式（２）が導出される。なお、距離Ｄは、撮像面から被写体までの距離を示し、より詳細には、被写体が位置する撮像面に平行な面と撮像面との間の距離である。
【００５５】
ＣＰＵ１００（算出部３１４）は、図５（ｂ）の式（２）を用いて、距離Ｄ（＝ｙ１＝ｙ２）と、焦点距離ｆと、単位時間内での実際の移動距離Ｍｒとに基づいて、被写体の単位時間内の撮像画像上での移動距離Ｍｉを算出することができる。そして、ＣＰＵ１００（設定部３１６）は、被写体の単位時間内の撮像画像上での移動距離Ｍｉに基づいて、露光時間中の撮像画像上での被写体の移動距離が１画素以内になるように露光時間を設定する。
【００５６】
図６は、本実施の形態に従う撮像装置１０における撮像画像上での被写体の移動距離の算出方式（その２）を説明するための図である。具体的には、図６（ａ）は、本実施の形態に従う撮像装置１０の撮像面に対して被写体が非平行（斜め）方向に移動している場合の当該算出方式を説明するための概略図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の場面において被写体の撮像画像上での移動距離を算出するための計算式を示す図である。
【００５７】
図６（ａ）に示す座標面は、図５（ａ）と同様に、撮像面に沿った方向をｘ座標軸とし、撮像方向をｙ座標軸とし、撮像レンズの中心（主点）を原点（０，０）として定義されている。そして、焦点位置を（０，ｆ）、被写体の過去の位置を（ｘ１，ｙ１）、現在の位置を（ｘ２，ｙ２）、後述する過去の仮想位置を（ｘ３，ｙ２）としている。ここで、図５と同様に、被写体の過去の位置とは、被写体の現在の位置から単位時間前の被写体の位置であるとする。
【００５８】
ＣＰＵ１００は、ｘｙ平面内での被写体の現在の位置（ｘ２，ｙ２）を起点としたｙ方向上であって、かつｘｙ平面内での被写体の過去の位置（ｘ１，ｙ１）およびｘｙ平面内での焦点位置（０，ｆ）を結ぶ方向上（図の矢印４００方向）の位置を示す被写体の仮想位置（ｘ３，ｙ２）を算出する。
【００５９】
ここで、過去の位置のｘ座標（ｘ１）と仮想的な位置のｘ座標（ｘ３）との比は、過去の位置のｙ座標（ｙ１）から焦点距離ｆを減じた値（ｙ１−ｆ）と過去の仮想的な位置のｙ座標（ｙ２）から焦点距離ｆを減じた値（ｙ２−ｆ）との比に等しいため図６の式（１）が成立する。また、仮想的な移動距離Ｍｒ１と撮像画像上での移動距離Ｍｉとの比は、距離Ｄから焦点距離ｆを減じた値（Ｄ−ｆ）と焦点距離ｆとの比に等しいため図６（ｂ）の式（２）が成立する。そのため、ＣＰＵ１００（算出部３１４）は、図６（ｂ）の式（１）および（２）を用いて、距離Ｄ（＝ｙ２）と、焦点距離ｆと、単位時間内での仮想的な移動距離Ｍｒ１とに基づいて、被写体の単位時間内の撮像画像上での移動距離Ｍｉを算出することができる。なお、単位時間内での仮想的な移動距離Ｍｒ１は、現在位置および過去の仮想位置におけるｘ座標の差分の絶対値｜ｘ２−ｘ３｜で示される。ＣＰＵ１００（設定部３１６）は、被写体の単位時間内の撮像画像上での移動距離Ｍｉに基づいて、露光時間中の撮像画像上での被写体の移動距離が１画素以内になるように露光時間を設定する。
【００６０】
上記では被写体の単位時間内の撮像画像上での移動距離の算出方式の理解を深めるために、まず図５を用いて撮像装置１０の撮像面に対して被写体が平行に移動している場合の当該算出方式について説明し、次に図６を用いて撮像装置１０の撮像面に対して被写体が非平行に移動している場合の当該算出方式について説明した。しかしながら、図６で説明した算出方式は、撮像装置１０の撮像面に対して被写体が平行に移動している場合についても適用できることは明らかである。つまり、図６において現在位置のｙ座標（ｙ２）＝過去の位置のｙ座標（ｙ１）とすればよい。このとき、過去の仮想位置は、過去の位置と同じ位置となる。
【００６１】
なお、ｘ軸方向を撮像画像上の水平方向に対応するとすれば、ｘ軸およびｙ軸方向に直交するｚ軸方向が撮像画像上の垂直方向に対応する。この場合、ｚｙ平面においても、上述したｘｙ平面の場合と同様の算出方式を援用することができる。そのため、被写体の撮像画像上の移動方向によらず、撮像装置１０は、被写体の画像ブレをなくしつつ、できるだけ画質を向上させる適切な露光時間を設定することができる。
【００６２】
＜処理手順＞
図７は、本実施の形態に従う撮像装置１０および端末装置２０が実行する処理手順を示す図である。以下の各ステップは、基本的には、撮像装置１０側のステップについては撮像装置１０のＣＰＵ１００がメモリ１０２に格納されたプログラムを実行することによって実現され、端末装置２０側のステップについては端末装置２０のＣＰＵ２００がメモリ２０２に格納されたプログラムを実行することによって実現される。
【００６３】
図７を参照して、まず端末装置２０が実行する処理手順について説明する。端末装置２０のＣＰＵ２００は、ＧＰＳコントローラ２０６を介して、端末装置２０の位置情報（端末位置情報）を取得する（ステップＳ３０）。なお、ＣＰＵ２００は、常時、端末装置２０の位置情報を取得し続ける。
【００６４】
ＣＰＵ２００は、通信インターフェイス２０４を介して、取得した端末位置情報を撮像装置１０に送信する（ステップＳ３２）。ＣＰＵ２００は、タイマー２０８を介して所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ３４）。具体的には、ＣＰＵ２００は、端末位置情報を撮像装置１０に送信してから所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過していない場合には（ステップＳ３４においてＮＯ）、ＣＰＵ２００はステップＳ３４の処理を繰り返す。これに対して、所定時間が経過した場合には（ステップＳ３４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ２００はステップ３２からの処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ２００は、通信インターフェイス２０４を介して所定時間ごとに端末位置情報を撮像装置１０に対して送信する。
【００６５】
次に、撮像装置１０が実行する処理手順について説明する。撮像装置１０のＣＰＵ１００は、タッチパネル１０４（またはボタン１１０）を介してカメラ１２２の起動指示を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ１０）。ＣＰＵ１００は、当該起動指示を受け付けていない場合には（ステップＳ１０においてＮＯ）、ステップＳ１０の処理を繰り返す。これに対して、ＣＰＵ１００は、当該起動指示を受け付けた場合には（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、カメラ１２２によって被写体が撮像された撮像画像をディスプレイ１０６に表示させる（ステップＳ１２）。
【００６６】
ＣＰＵ１００は、撮像装置１０の位置情報および向き情報を取得する（ステップＳ１４）。具体的には、ＣＰＵ１００は、ＧＰＳコントローラ１１８を介して撮像装置１０の位置情報を取得し、電子コンパス１２０を介して撮像装置１０の方位情報（撮像方向）を取得する。なお、ＣＰＵ１００は、常時、撮像装置１０の位置情報および向き情報を取得し続ける。ＣＰＵ１００は、通信インターフェイス１１４を介して端末装置２０から送信された端末位置情報を受信する（ステップＳ１６）。ＣＰＵ１００は、受信した端末位置情報を順次メモリ１０２に格納する（ステップＳ１８）。具体的には、ＣＰＵ１００は、所定時間ごとに端末装置２０から送信される端末位置情報と、当該端末位置情報を取得した時刻とを関連付けて順次メモリ１０２に格納していく。
【００６７】
ＣＰＵ１００は、タッチパネル１０４（またはボタン１１０）を介してカメラ１２２の撮影指示（撮像画像データの記録指示）を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ２０）。具体的には、ＣＰＵ１００は、写真などを撮影する指示を受け付けるためのシャッターボタンが選択されたか否かを判断する。撮影指示を受け付けていない場合には（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＣＰＵ１００は、ステップＳ２０の処理を繰り返す。これに対して、撮影指示を受け付けた場合には（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離（移動速度）を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、ＣＰＵ１００は、図５および６で説明したような算出方式によって当該移動距離を算出する。
【００６８】
ＣＰＵ１００は、撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離に基づいて、適切な露光時間を算出して、当該露光時間を設定する（ステップＳ２４）。具体的には、ＣＰＵ１００は、露光時間中の撮像画像上での被写体の移動距離が所定画素以内（たとえば、１画素以内）になるように露光時間を設定する。そして、ＣＰＵ１００は、設定された露光時間で被写体を撮影して（ステップＳ２６）、処理を終了する。
【００６９】
上記では、ステップＳ１６において、ＣＰＵ１００が、端末位置情報を受信する場合について説明したが、当該情報の受信のタイミングはこれに限られない。たとえば、ＣＰＵ１００は、ステップＳ１０の処理よりも前に当該情報を受信する場合であってもよいし、ステップＳ１０からステップＳ１４までの処理の間で当該情報を受信する場合であってもよい。
【００７０】
上記では、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１００が、撮像画像上での被写体の単位時間内の移動距離（移動速度）を算出する場合について説明したが、当該算出のタイミングはこれに限られない。たとえば、ＣＰＵ１００は、ステップＳ１８とステップＳ２０との間で当該算出を実行する場合であってもよい。
【００７１】
＜その他の実施の形態＞
上記では、撮像装置１０が移動していない場合について説明したが、撮像装置１０が移動している場合であってもよい。このとき、撮像装置１０は、撮像装置１０および端末装置２０の位置情報に基づいて、撮像装置１０に対する被写体の相対的な移動距離を算出することで、移動する被写体に対する適切な露光時間を設定することができる。
【００７２】
なお、コンピュータを機能させて、上述のフローチャートで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disk  Read  Only  Memory）、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびメモリカードなどの一時的でないコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【００７３】
プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。
【００７４】
また、本実施の形態にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本実施の形態にかかるプログラムに含まれ得る。
【００７５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７６】
＜実施の形態の効果＞
本実施の形態によると、被写体の移動方向を考慮した撮像面に対する移動速度に基づいて露光時間を設定するため、必要以上に露光時間を短く設定することがない。これにより、感度を落として（画質を向上させて）ブレのない画像を撮影することができる。すなわち、被写体の移動方向および移動速度に応じて露光時間を設定することで画像のブレを防止しつつ画質を向上させることが可能となる。
【００７７】
本実施の形態によると、画角内に被写体が存在するか否かに関わらず、移動速度および移動方向を算出することができる。そのため、被写体が画角外から画角内に入るようなシーンであっても、適切に露光時間を設定することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０  撮像装置、２０  端末装置、１００，２００  ＣＰＵ、１０２，２０２  メモリ、１０４  タッチパネル、１０６  ディスプレイ、１０８  スピーカ、１１０  ボタン、１１２  メモリインターフェイス、１１３  記憶媒体、１１４，２０４  通信インターフェイス、１１６  加速度センサ、１１８，２０６  ＧＰＳコントローラ、１２０  電子コンパス、１２２  カメラ、２０８  タイマー、３０２  位置取得部、３０４  向き取得部、３０６  端末位置取得部、３０８  情報格納部、３１０  撮像部、３１２  表示制御部、３１４  算出部、３１６  設定部。
【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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