(57)【要約】【課題】スイングパノラマにて合成されるべき各入力画像の露出を適正化する。【解決手段】カメラをスイングさせながら複数の入力画像を順次撮影する。各入力画像に切り出し領域（ＣＲ）を設定し、各入力画像の切り出し領域内の画像をスイング方向に沿ってつなぎ合わせることでパノラマ合成画像を生成する。スイング方向が右方向であるとき、各入力画像（Ｉ［ｉ］）において画像中心よりも左側に切り出し領域を設定する。各入力画像において、切り出し領域よりもスイング方向に位置する領域をＡＥ評価領域に含める。測光処理によってＡＥ評価領域内の被写体輝度を評価することで、未来の入力画像の切り出し領域内の被写体輝度を導出（予測し）し、その結果に基づき露出値を変更又は固定する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影によって被写体の画像を取得する撮像素子を有する撮像装置であって、
当該撮像装置の動きを伴いながら前記撮像素子にて順次取得される複数の入力画像の夫々に設定された切り出し領域内の画像信号を合成することで、各入力画像よりも画角の広い出力画像を生成する合成処理部と、
当該撮像装置の動き方向を検出する動き検出部と、
前記動き方向に応じて各入力画像に前記切り出し領域を設定する切り出し領域設定部と、
前記切り出し領域より前記動き方向に位置する領域内の被写体輝度を測光処理を用いて評価する輝度評価部と、
前記輝度評価部の評価結果に基づき前記複数の入力画像に対する露出制御を行う露出制御部と、を備えた
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記切り出し領域設定部は、各入力画像において前記切り出し領域の中心又は重心位置が画像中心から見て前記動き方向の逆方向に位置するように、各入力画像における前記切り出し領域の位置を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記輝度評価部は、前記複数の入力画像の１つである基準入力画像を取得したときの基準測光処理によって、前記基準入力画像の切り出し領域より前記動き方向に位置する領域内の被写体輝度を評価し、
前記露出制御部は、その評価結果に基づき、前記基準入力画像より後に取得される入力画像に対する露出制御を行う
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記露出制御部は、前記基準入力画像の切り出し領域より前記動き方向に位置する領域内の、前記動き方向に沿った被写体輝度の変化状態に基づき、又は、前記基準入力画像の切り出し領域と前記基準入力画像の切り出し領域より前記動き方向に位置する領域内の、前記動き方向に沿った被写体輝度の変化状態に基づき、前記基準入力画像と前記基準入力画像より後に取得される入力画像との間で露出値を変更するか否かを決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮影によって被写体の画像を取得して取得画像の画像信号を出力する撮像素子を有する撮像装置であって、
前記撮像素子にて順次取得される複数の入力画像の夫々に設定された切り出し領域内の画像信号から動画像の画像信号を生成する動画像処理部と、
当該撮像装置の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出部の検出結果に基づき各入力画像に前記切り出し領域を設定する切り出し領域設定部と、を備えるとともに、
各入力画像に設定された第１評価領域内の被写体輝度を測光処理を用いて評価することで撮影における露出制御を行う第１制御部、
各入力画像に設定された第２評価領域内の画像信号に基づき撮影における焦点調整を行う第２制御部、及び、
各入力画像に設定された第３評価領域内の画像信号に基づき撮影におけるホワイトバランス調整を行う第３制御部の内、少なくとも１つの制御部を備え、更に、
前記切り出し領域に応じて、前記第１、第２又は第３評価領域である対象評価領域を各入力画像に設定する対象評価領域設定部を備え、
前記対象評価領域設定部は、当該撮像装置が一定方向に動いている場合、前記切り出し領域より当該撮像装置の動き方向に位置する領域を前記対象評価領域に含める
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
前記動き検出部は、当該撮像装置が一定方向に動いているか否かを検出するとともに、当該撮像装置が一定方向に動いている場合に前記動き方向を検出し、
前記切り出し領域設定部は、当該撮像装置が一定方向に動いていないと検出された場合の前記切り出し領域である基準切り出し領域の位置から見て、当該撮像装置が一定方向に動いていると検出された場合における前記切り出し領域であるシフト切り出し領域の位置を、前記動き方向の逆方向にずらし、
前記対象評価領域設定部は、当該撮像装置が一定方向に動いていないと検出された場合、前記基準切り出し領域の一部又は全部を前記対象評価領域に設定し、当該撮像装置が一定方向に動いていると検出された場合、前記シフト切り出し領域から見て前記動き方向に位置する領域を前記対象評価領域に含める
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
当該撮像装置は前記第１制御部を備え、前記対象評価領域は前記第１評価領域であり、
前記複数の入力画像は、当該撮像装置が一定方向に動いている期間中に取得された基準入力画像を含み、
前記期間中において、前記第１制御部は、前記基準入力画像を取得したときの基準測光処理によって、前記基準入力画像のシフト切り出し領域より前記動き方向に位置する領域内の被写体輝度を評価し、その評価結果に基づき、前記基準入力画像より後に取得される入力画像に対する露出制御を行う
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
当該撮像装置は前記第２制御部を備え、前記対象評価領域は前記第２評価領域であり、
前記複数の入力画像は、当該撮像装置が一定方向に動いている期間中に取得された基準入力画像を含み、
前記期間中において、前記第２制御部は、前記基準入力画像のシフト切り出し領域より前記動き方向に位置する領域内の画像信号に基づき、前記基準入力画像より後に取得される入力画像に対する焦点調整を行う
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
当該撮像装置は前記第３制御部を備え、前記対象評価領域は前記第３評価領域であり、
前記複数の入力画像は、当該撮像装置が一定方向に動いている期間中に取得された基準入力画像を含み、
前記期間中において、前記第３制御部は、前記基準入力画像のシフト切り出し領域より前記動き方向に位置する領域内の画像信号に基づき、前記基準入力画像より後に取得される入力画像に対するホワイトバランス調整を行う
ことを特徴とする請求項６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、デジタルカメラ等の撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイングパノラマとも呼ばれるパノラマ撮影機能がデジタルカメラに搭載されることも多い。スイングパノラマでは、カメラを水平や垂直方向に振りながら複数の入力画像の順次撮影を行い、複数の入力画像をイメージモザイキング法によって貼りあわせ合成することで各入力画像よりも画角の広いパノラマ合成画像を生成する。図２９（ａ）及び（ｂ）において、符号９００はパノラマ合成画像として取得されるべき全景を表し、矩形領域９０１、９０２は、夫々、第ｉ番目、第（ｉ＋１）番目の入力画像の撮影時における撮影領域を表し、符号９０５は、被写体の１つである太陽を表している（ｉは整数）。図２９（ａ）及び（ｂ）の例では、パノラマ撮影中、図面の右方向に向かってカメラがスイングされている。一般的には例えば、各入力画像の中央に切り出し領域ＣＲを設定して各入力画像から切り出し領域ＣＲ内の画像（画像信号）を切り出し、切り出した各画像をスイング方向に沿ってつなぎ合わせることでパノラマ合成画像９１０（図３０参照）を得る。
【０００３】
一方、デジタルカメラには、通常、撮影画像の露出の適正化を図る露出制御機能が設けられている。尚、特許文献１において以下のような方法も提案されている。最初の静止画像（入力画像）の撮影時にＩＳＯ感度を最大に設定して撮影を行い、以降の静止画像の撮影時には前記ＩＳＯ感度を最大に設定したままで且つ撮影された前記最初の静止画像の露出に合うようにシャッタ速度を設定する（特許文献１の請求項１０参照）。
【０００４】
また、デジタルズーム等を用いて動画像撮影を行う場合、図３１（ａ）及び（ｂ）に示す如く、撮像素子の有効画素領域に相当する撮影領域９０１、９０２に切り出し領域９２１、９２２が設定され、切り出し領域９２１及び９２２を含む各時刻の切り出し領域の画像信号を抽出することで、動画像が生成される。図３１（ａ）及び（ｂ）の例では、動画像撮影中、図面の右方向に向かってカメラがスイングされている（所謂パン操作が成されている）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８９０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パノラマ撮影中の露出制御方法として、パノラマ撮影中には、露出条件（絞り値、シャッタ速度、撮影感度など）を固定しておくという第１制御方法も検討される。但し、露出条件を固定した場合、撮影終了時近辺の露出が異常になることがある。例えば、露出条件を固定した状態において、撮影領域の明るさがカメラのスイング方向に沿って徐々に暗くなるようなシーンをパノラマ撮影すると、撮影開始時近辺の領域は適正露出で撮影されるが、撮影終了時近辺は露出アンダーで撮影され、結果、得られるパノラマ合成画像に適正露出の画像領域と露出アンダーの画像領域が混在することになる。
【０００７】
動画像撮影用の露出制御として一般的に利用されるコンティニアスＡＥを、パノラマ撮影中の露出制御に適用する方法（以下、第２制御方法という）も検討される。第２制御方法では、パノラマ撮影中に逐次測光処理を行い、各時刻の測光処理結果に基づき露出条件を更新してゆく（特許文献１の方法は、この第２制御方法に近い）。典型的なコンティニアスＡＥでは、現フレームの撮影領域の全体がＡＥ評価領域として設定され、ＡＥ評価領域内の輝度（即ち撮影領域の全体輝度）に応じて次フレームの露出条件が決定される。このような第２制御方法を上述のパノラマ撮影に対して単純に適用すると、次フレームの露出が、切り出し領域ＣＲとは関係の無い領域の被写体輝度（例えば、図２９（ａ）の領域ＣＲの左側に位置する太陽９０５の被写体輝度）の影響を強く受けて異常になることがある。尚、そのような影響を排除すべく、図２９（ａ）、（ｂ）の切り出し領域ＣＲの左側領域をＡＥ評価領域から単に除外した場合、被写体輝度を評価できる領域が狭くなって露出制御に利用できる輝度情報量が低減するため、露出制御の精度低減が懸念される。
【０００８】
撮影領域内の一部を切り出して動画像信号を得る場合にも、パノラマ撮影に類似した事情が存在する。即ち例えば、動画像を形成する現フレーム及び次フレームの領域が切り出し領域９２１及び９２２（図３１（ａ）及び（ｂ））であった場合において、現フレームの切り出し領域９２１の被写体輝度のみに応じて次フレームの露出を決定したならば、次フレームの露出が切り出し領域９２２とは関係の無い領域の被写体輝度の影響を強く受けて異常になることがある。同様の事情が、動画像撮影における焦点調整やホワイトバランス調整にも存在する。
【０００９】
そこで本発明は、合成されるべき複数の入力画像の露出適正化に寄与する撮像装置、及び、動画像の露出制御、焦点調整又はホワイトバランス調整の適正化に寄与する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】
【００１０】
本発明に係る第１の撮像装置は、撮影によって被写体の画像を取得する撮像素子を有する撮像装置であって、当該撮像装置の動きを伴いながら前記撮像素子にて順次取得される複数の入力画像の夫々に設定された切り出し領域内の画像信号を合成することで、各入力画像よりも画角の広い出力画像を生成する合成処理部と、当該撮像装置の動き方向を検出する動き検出部と、前記動き方向に応じて各入力画像に前記切り出し領域を設定する切り出し領域設定部と、前記切り出し領域より前記動き方向に位置する領域内の被写体輝度を測光処理を用いて評価する輝度評価部と、前記輝度評価部の評価結果に基づき前記複数の入力画像に対する露出制御を行う露出制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
現在の入力画像の切り出し領域より動き方向に位置する領域には、次回又は次回以降の入力画像の切り出し領域中の被写体が存在している。従って、切り出し領域より動き方向に位置する領域内の被写体輝度を評価し、その評価結果に基づき露出制御を行うことにより、次回又は次回以降の入力画像により適した露出制御を実現することが可能となる。この際、動き方向に応じて切り出し領域を設定する構成を採用することにより、評価される被写体輝度の情報量を確保することか可能となり、制御等の高精度化が促進されて、各入力画像の露出適正化が図られる。
【００１２】
本発明に係る第２の撮像装置は、撮影によって被写体の画像を取得して取得画像の画像信号を出力する撮像素子を有する撮像装置であって、前記撮像素子にて順次取得される複数の入力画像の夫々に設定された切り出し領域内の画像信号から動画像の画像信号を生成する動画像処理部と、当該撮像装置の動きを検出する動き検出部と、前記動き検出部の検出結果に基づき各入力画像に前記切り出し領域を設定する切り出し領域設定部と、を備えるとともに、各入力画像に設定された第１評価領域内の被写体輝度を測光処理を用いて評価することで撮影における露出制御を行う第１制御部、各入力画像に設定された第２評価領域内の画像信号に基づき撮影における焦点調整を行う第２制御部、及び、各入力画像に設定された第３評価領域内の画像信号に基づき撮影におけるホワイトバランス調整を行う第３制御部の内、少なくとも１つの制御部を備え、更に、前記切り出し領域に応じて、前記第１、第２又は第３評価領域である対象評価領域を各入力画像に設定する対象評価領域設定部を備え、前記対象評価領域設定部は、当該撮像装置が一定方向に動いている場合、前記切り出し領域より当該撮像装置の動き方向に位置する領域を前記対象評価領域に含めることを特徴とする。
【００１３】
現在の入力画像の切り出し領域より動き方向に位置する領域には、次回又は次回以降の入力画像の切り出し領域中の被写体が存在している。従って、切り出し領域より動き方向に位置する領域を対象評価領域に含めて露出制御等を行うことにより、次回又は次回以降の入力画像により適した露出制御等を実現することが可能となる。この際、撮像装置の動きに応じて切り出し領域を設定する構成を採用することにより、対象評価領域から得られる情報量を確保することが可能となり、制御等の高精度化が促進されて、適正な露出等による動画像を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、合成されるべき複数の入力画像の露出適正化に寄与する撮像装置、及び、動画像の露出制御、焦点調整又はホワイトバランス調整の適正化に寄与する撮像装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカメラの概略全体ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る撮像部の内部構成図である。
【図３】カメラの概略的な外観を被写体と共に示した図である。
【図４】スイング方向を説明するための図である。
【図５】画像上の各方向を定義付ける図である。
【図６】スイング方向に応じた入力画像列の様子を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係り、露出制御に関わる部位のブロック図である。
【図８】入力画像にＡＥ評価領域が設定される様子を示す図である。
【図９】時系列に並ぶ複数の入力画像を示す図である。
【図１０】全景及び撮影領域間の関係を示す図である。
【図１１】全景を形成する各領域を示す図である。
【図１２】スイング方向が右方向であるときの、各時刻の撮影領域及び切り出し領域を示す図である。
【図１３】スイング方向が左方向であるときの、各時刻の撮影領域及び切り出し領域を示す図である。
【図１４】パノラマ合成画像の例を示す図である。
【図１５】スイング方向に応じた切り出し領域の設定例を示す図である。
【図１６】或る時刻の撮影領域（入力画像）及び切り出し領域等を示す図である。
【図１７】被写体輝度の分布及び対応する明暗分布の第１例を示す図である。
【図１８】被写体輝度の分布及び対応する明暗分布の第２例を示す図である。
【図１９】被写体輝度の分布及び対応する明暗分布の第３例を示す図である。
【図２０】本発明の第２実施形態に係るカメラの部分ブロック図である。
【図２１】本発明の第２実施形態に係る切り出し領域を示す図である。
【図２２】カメラの動きに応じた切り出し領域の設定例を示す図である。
【図２３】カメラの動きに応じた対象評価領域の設定例を示す図である。
【図２４】或る時刻の撮影領域（入力画像）及び切り出し領域等を示す図である。
【図２５】本発明の第２実施形態に係り、評価値の分布の第１例を示す図である。
【図２６】本発明の第２実施形態に係り、評価値の分布の第２例を示す図である。
【図２７】本発明の第２実施形態に係り、評価値の分布の第３例を示す図である。
【図２８】スイング方向が右斜め上方向であるときの切り出し領域及び対象評価領域の設定例を示す図である。
【図２９】従来のパノラマ撮影に係り、各時刻における全景、撮影領域及び切り出し領域間の関係を示す図である。
【図３０】図２９（ａ）及び（ｂ）に対応するパノラマ合成画像を示す図である。
【図３１】従来技術に係り、動画像撮影時の各時刻における撮影領域及び切り出し領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、状態量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、状態量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。
【００１７】
＜＜第１実施形態＞＞
本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るカメラ１の概略全体ブロック図である。撮像装置であるカメラ１は、静止画像及び動画像を撮影及び記録可能なデジタルビデオカメラ、又は、静止画像のみを撮影及び記録可能なデジタルスチルカメラである。また、カメラ１は、携帯電話機などの携帯端末に搭載されるものであっても良い。カメラ１は、符号１１〜１６によって参照される各部位を備える。表示部１３は、カメラ１の外部に設けられた表示装置であっても良い。
【００１８】
撮像部１１は、撮像素子を用いて被写体の撮影を行う。図２は、撮像部１１の内部構成図である。撮像部１１は、光学系３５と、絞り３２と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどから成る撮像素子（固体撮像素子）３３と、ドライバ３４と、を有している。光学系３５は、撮像部１１の光軸方向に移動可能な、撮像部１１の画角調整用のズームレンズ３０及び焦点合わせ用のフォーカスレンズ３１を含む。ドライバ３４は、主制御部１２からの制御信号に基づき、レンズ３０及び３１の位置並びに絞り３２の開度（即ち絞り値）を制御する。撮像素子３３は、水平及び垂直方向に複数の受光画素が配列されることによって形成され、各受光画素は、光学系３５及び絞り３２を介して入射した被写体像（被写体の光学像）を光電変換することで、被写体像の信号を撮像部１１の出力信号として出力する。
【００１９】
主制御部１２は、信号処理回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)及びＲＡＭ（Random Access Memory）等にて形成され、撮像部１１の出力信号に対して所定の信号処理を施すことで、撮像部１１による被写体の撮影画像の画像信号を生成する。表示部１３は、液晶ディスプレイパネル等の表示画面を有する表示装置であり、主制御部１２の制御の下、任意の映像を表示する。記録媒体１４は、カード状半導体メモリや磁気ディスク等の不揮発性メモリであり、主制御部１２による制御の下、撮影画像の画像信号等を記録する。操作部１５は、ユーザからの各種操作を受け付ける。タッチパネルを用いて操作部１５が形成されうる。カメラ動き検出部１６は、カメラ１の動きを検出する。
【００２０】
図３は、カメラ１の概略的な外観を、カメラ１の被写体ＳＵＢと共に示した図である。図３では、被写体ＳＵＢの例として１人の人物を示しているが、被写体ＳＵＢは１以上の任意の被写体から成る。一点鎖線ＡＸOPTは、撮像部１１（光学系３５）の光軸を表す。本実施形態では、説明の便宜上、被写体ＳＵＢを含む各被写体は実空間上で静止しているものとする。カメラ１の撮影画像は動画像として表示部１３に表示され、撮影者は、表示部１３の表示内容を確認しながら各種の撮影操作を行うことができる。以下では、撮影部１１にて撮影された静止画像（即ち、撮像素子３３の出力信号に基づく静止画像）を入力画像と呼ぶ。
【００２１】
カメラ動き検出部１６の動きの検出対象には、カメラ１のヨー方向の回転運動、カメラ１のピッチ方向の回転運動及びカメラ１の並進運動が含まれる。ヨー方向、ピッチ方向の回転運動は、夫々、カメラ１の光学中心を固定した状態でカメラ１及び光軸ＡＸOPTを水平方向、垂直方向に回転させる運動である。カメラ１の並進運動は、カメラ１及び光軸ＡＸOPTを水平又は垂直方向に平行移動させる運動である。水平方向は左右方向に対応し、垂直方向は上下方向に対応する。
【００２２】
以下では、カメラ１の動き方向をスイング方向と呼び、スイング方向を以下のように定義する。図４（ａ）及び（ｂ）に示す如く、被写体ＳＵＢに正対させたカメラ１を右方向に回転させるヨー方向の回転運動若しくは右方向に平行移動させる並進運動又はそれらの組み合わせ運動によるスイング方向は、右方向である。図４（ｃ）及び（ｄ）に示す如く、被写体ＳＵＢに正対させたカメラ１を左方向に回転させるヨー方向の回転運動若しくは左方向に平行移動させる並進運動又はそれらの組み合わせ運動によるスイング方向は、左方向である。上及び下方向についても同様である（図４（ｅ）〜（ｈ）参照）。以下では、スイング方向が右、左、上、下方向である状態でカメラ１が運動することを、夫々、カメラ１が右、左、上、下方向に動くなどと表現する。
【００２３】
カメラ動き検出部１６は、少なくとも、スイング方向が右、左、上及び下方向の何れであるのかを判定することができる（或いは、スイング方向が右及び左方向のどちらであるのかのみ、又は、スイング方向が上及び下方向のどちらであるのかのみを判定する）。動き検出部１６は、スイング方向を５段階以上又は無段階に判定できても良いし、カメラ１の動きの速度（大きさ）を検出できても良い。勿論、動き検出部１６は、カメラ１が静止しているか否かを検出することもできる。動き検出部１６は、カメラ１の動きに応じた信号を出力する動きセンサ（角加速度センサ、加速度センサなど）を用いて、スイング方向等の検出を行っても良い。或いは、動き検出部１６は、撮像素子３３の出力信号に基づき、スイング方向等の検出を行っても良い。撮像素子３３の出力信号に基づく動き検出方法は公知であるので、詳細な説明を割愛する。例えば、代表点マッチング法を用いて導出したフレーム間（時間的に隣接する入力画像間）のオプティカルフローを用いて当該検出を行うことができる。
【００２４】
図５の画像３００は、撮像素子３３の有効画素領域内に結像される画像に基づく、任意の入力画像（静止画像）である。Ｘ軸及びＹ軸は、夫々、入力画像３００の水平及び垂直方向に平行な軸であり、入力画像３００の中心Ｏにて互いに直交する。入力画像３００においても、右、左、上及び下方向が定義される。カメラ１から見て光軸ＡＸOPTより右、左、上、下側に被写体ＳＵＢが位置するとき、その被写体ＳＵＢを撮影することで得た入力画像３００上において、被写体ＳＵＢは中心Ｏよりも、夫々、右、左、上、下側に位置することになる。
【００２５】
カメラ１が右方向に動いている期間中に取得された入力画像列上では、図６（ａ）に示す如く、時間の経過と共に被写体ＳＵＢが左方向に向かって動き、カメラ１が左方向に動いている期間中に取得された入力画像列上では、図６（ｂ）に示す如く、時間の経過と共に被写体ＳＵＢが右方向に向かって動く。上及び下についても同様である。入力画像列とは、時系列上に並ぶ複数の入力画像の集まりを指す。入力画像列上において被写体ＳＵＢが動く方向を画像流れ方向と呼ぶ。画像流れ方向はスイング方向の逆方向である。
【００２６】
図７は、カメラ１の一部ブロック図であり、符号２１〜２６によって参照される各部位が主制御部１２に設けられる。信号処理部２１は、入力画像を表す撮像素子３３の出力信号に対して所定の信号処理（デジタル化、信号増幅、デモザイキング処理、ノイズ低減処理等）を施す。
【００２７】
入力画像の露出条件は露出制御値によって指定され、露出制御値は、絞り制御値、シャッタ速度制御値及び感度制御値から成る。入力画像の撮影時における絞り値（Ｆ値）、シャッタ速度、及び感度（以下、撮影感度ともいう）は、夫々、絞り制御値、シャッタ速度制御値、感度制御値に従う。即ち、絞り値、シャッタ速度及び撮影感度にて規定される露出値は露出制御値に従う。絞り値、シャッタ速度又は撮影感度を調整することで入力画像の明るさ（輝度）を調整することができる。シャッタ速度は、入力画像の画像信号を得るための撮像素子３３の露光時間の逆数を指す。撮影感度は、ＩＳＯ感度（International Organization for Standardization）によって規定された感度）又はＩＳＯ感度に応じた感度であり、撮影感度の調整によって、入力画像における輝度信号を含む画像信号の増幅率が調整される。即ち、信号処理部２１は、上記信号処理の中で、撮像素子３３の出力信号そのもの又は撮像素子３３の出力信号に基づく画像信号を増幅することができ、撮影感度が増大すれば、その増幅の大きさも増大して、上記信号処理後の入力画像の明るさが増大する。
【００２８】
露出情報取得部２２は、現在の露出条件（即ち、現在の絞り値、シャッタ速度及び撮影感度）と所定の目標輝度を含む露出情報を取得する。
【００２９】
輝度評価部２３は、測光処理によって任意の領域における被写体輝度を評価して、評価結果を含んだ評価輝度情報を出力する。被写体輝度は、実空間における被写体の明るさを表す。図８に示す如く、輝度評価部２３は、入力画像内の任意の領域をＡＥ評価領域として設定してＡＥ評価領域内の被写体輝度を測光処理によって評価し、評価した被写体輝度に応じた値を持つＡＥ評価値を評価輝度情報に含める。輝度評価部２３にて導出される任意の情報は評価輝度情報に含められうる。図８では、ＡＥ評価領域が単一の矩形領域になっているが、ＡＥ評価領域は互いに分離した複数の領域を含みうるし、ＡＥ評価領域の形状は矩形に限定されない。輝度評価部２３は、被写体輝度に応じた信号を出力する露出計を用いて測光処理を実現する。輝度評価部２３は、撮像素子３３を露出計として用いて撮像素子３３の出力信号に基づき測光処理を実現しても良いし、撮像素子３３とは別にカメラ１に設けられた露出計（不図示）を用いて測光処理を実現しても良い。
【００３０】
露出制御部２４は、露出情報取得部２２及び輝度評価部２３から供給される露出情報及び評価輝度情報に基づき、上記露出制御値を設定することで、入力画像の撮影における露出制御（入力画像の露出を適正にするための制御）を実現する。例えば、露出制御によって、信号処理部２１から出力される入力画像の輝度レベルが上記目標輝度と一致せしめられる。上述の如く露出値（露出量）は露出制御値に従うため、或る入力画像に対する露出制御値の設定は、当該入力画像の露出値の設定又は制御と同義であると考えても良く、露出制御は露出値の制御に相当すると考えても良い。図９を参照し、露出制御部２４は、入力画像Ｉ［ｉ］に関する露出情報及び評価輝度情報に基づき、入力画像Ｉ［ｉ＋ｎ］の撮影時の露出制御値を設定することができる（ｉは整数、ｎは自然数）。任意の整数ｉに関し、入力画像Ｉ［ｉ］は時刻ｔiにて撮影及び取得された入力画像である。従って、入力画像Ｉ［ｉ＋ｎ］は時刻ｔi+nにて撮影及び取得された入力画像である。時刻ｔi+1は時刻ｔiよりも後の時刻である。
【００３１】
パノラマ合成部（合成処理部）２５は、パノラマ撮影期間（合成対象期間）中に何れかの方向へのカメラ１の動きを伴いながら撮影された複数の入力画像を、公知のイメージモザイキング法を用いて合成することにより、各入力画像の画角よりも広い画角を有するパノラマ合成画像（出力画像）を生成する。但し、合成部２５は、信号処理部２１による信号処理が施された後の入力画像の画像信号を用いてパノラマ合成画像を生成する。ユーザは、操作部１５を介してパノラマ撮影期間の開始及び終了時点を指定できる。実際には、パノラマ合成部２５は、パノラマ撮影期間中の各入力画像に設定された切り出し領域（合成対象領域）内の画像信号を合成及び記録することで、パノラマ合成画像を生成及び記録する。記録とは、特に記述無き限り、図１の記録媒体１４への記録を指す。
【００３２】
切り出し領域設定部２６は、カメラ動き検出部１６によって検出されたスイング方向に応じてパノラマ撮影期間中の各入力画像に切り出し領域を設定する。
【００３３】
図１０〜図１４を参照して、スイング方向に応じた切り出し領域の設定方法などを説明する。図１０等において、符号４００が付された実線四角枠内は、パノラマ合成画像に収められるべき、実空間上の全景を表しており、符号ＳＲが付された実線四角枠内の領域は、パノラマ撮影期間中の或る時刻における撮像部１１の撮影領域を表している。図１１に示す如く、全景４００は、水平方向に並ぶ領域Ｈ［１］〜Ｈ［１３］を含んで形成される。カメラ１から見て、領域Ｈ［ｉ＋１］は領域Ｈ［ｉ］の右隣りに位置する。説明の簡略化上、特に記述無き限り、第１実施形態の以下の説明では、パノラマ撮影期間中においてスイング方向は右又は左方向であって且つカメラ１は一定速度で運動するものとし、第１実施形態の以下の説明における入力画像は、パノラマ撮影期間中に撮影された入力画像であるとする。
【００３４】
時刻ｔiにおける撮影領域ＳＲを特に記号ＳＲ［ｉ］にて表す。切り出し領域を記号ＣＲによって参照する。図１２に、スイング方向が右方向であるときの、時刻ｔ1、ｔ7及びｔ13における撮影領域ＳＲ［１］、ＳＲ［７］及びＳＲ［１３］を全景４００上に重畳して示す。スイング方向が右方向であるとき、時刻ｔiにおける撮影領域ＳＲ（即ちＳＲ［ｉ］）の中心は領域Ｈ［ｉ］内にある。図１３に、スイング方向が左方向であるときの、時刻ｔ1、ｔ7及びｔ13における撮影領域ＳＲ［１］、ＳＲ［７］及びＳＲ［１３］を全景４００上に重畳して示す。スイング方向が左方向であるとき、時刻ｔiにおける撮影領域ＳＲ（即ちＳＲ［ｉ］）の中心は領域Ｈ［１４−ｉ］内にある。撮影領域ＳＲ［ｉ］の撮影画像が入力画像Ｉ［ｉ］として取得される。各時刻の撮影領域ＳＲには領域Ｈ［１］〜Ｈ［１３］の内の複数の領域が内包される。
【００３５】
スイング方向が右又は左方向であるとき、各時刻の撮影領域ＳＲ内の左側又は右側に切り出し領域ＣＲが設定される。具体的には、スイング方向が右又は左方向であるとき、設定部２６は、各入力画像において切り出し領域ＣＲの位置が当該入力画像の中心から見てスイング方向の逆方向に位置するように、各入力画像における切り出し領域ＣＲの位置を設定する。
【００３６】
任意の領域である注目領域に関し、注目領域の位置とは、当該注目領域の中心位置又は重心位置を指す。注目領域は、例えば、切り出し領域、ＡＥ評価領域を含む任意の評価領域又は該評価領域を形成する任意の領域である。
【００３７】
ここでは説明の具体化のため、スイング方向が右方向である場合、領域Ｈ［ｉ−４］に相当する切り出し領域ＣＲが入力画像Ｉ［ｉ］に設定されるものとする（但し“５≦ｉ”であるとする。“５＞ｉ”の場合も、同様の主旨に従って切り出し領域ＣＲが設定される）。例えば、スイング方向が右方向である場合、時刻ｔ7の入力画像Ｉ［７］に対して領域Ｈ［３］（＝Ｈ［７−４］）に相当する切り出し領域ＣＲが設定される（図１１及び図１２参照）。また、スイング方向が左方向である場合、領域Ｈ［１８−ｉ］に相当する切り出し領域ＣＲが入力画像Ｉ［ｉ］に設定されるものとする（但し“５≦ｉ”であるとする。“５＞ｉ”の場合も、同様の主旨に従って切り出し領域ＣＲが設定される）。例えば、スイング方向が左方向である場合、時刻ｔ7の入力画像Ｉ［７］に対して領域Ｈ［１１］（＝Ｈ［１８−７］）に相当する切り出し領域ＣＲが設定される（図１１及び図１３参照）。
【００３８】
パノラマ合成部２５は、入力画像Ｉ［１］〜Ｉ［１３］の切り出し領域ＣＲ内の画像信号をスイング方向に沿ってつなぎ合わせて得た画像を、パノラマ合成画像として生成することができる。但し、スイング方向が右方向である場合、パノラマ合成部２５は、入力画像Ｉ［１３］の切り出し領域ＣＲの右側の領域の画像信号をパノラマ合成画像の右端に含めるようにし、スイング方向が左方向である場合、パノラマ合成部２５は、入力画像Ｉ［１３］の切り出し領域ＣＲの左側の領域の画像信号をパノラマ合成画像の左端に含めるようにする。これにより、スイング方向が右方向であるときも、スイング方向が左方向であるときも、図１４に示すパノラマ合成画像４１０を得ることができる。
【００３９】
図１５（ａ）及び（ｂ）において、符号４２０が付された破線矩形内の領域は、ＡＥ評価領域を表している。図１５（ａ）及び（ｂ）は、夫々、スイング方向が右、左方向であるときの切り出し領域ＣＲとＡＥ評価領域の関係を示している。
【００４０】
スイング方向が右、左方向のどちらであっても、各入力画像において、ＡＥ評価領域は、切り出し領域ＣＲよりスイング方向に位置する領域を内包している。即ち、輝度評価部２３は、スイング方向が右方向である場合、切り出し領域ＣＲより右側に位置する領域を少なくともＡＥ評価領域に含め（図１５（ａ）参照）、スイング方向が左方向である場合、切り出し領域ＣＲより左側に位置する領域を少なくともＡＥ評価領域に含める（図１５（ｂ）参照）。
【００４１】
また、スイング方向が右、左方向のどちらであっても、各入力画像において、ＡＥ評価領域は、切り出し領域ＣＲの全部又は一部を内包しているが、ＡＥ評価領域が切り出し領域ＣＲを全く内包しないように（ＡＥ評価領域と切り出し領域ＣＲが部分的にも重複しないように）ＡＥ評価領域を設定することも可能である。
【００４２】
輝度評価部２３は、スイング方向に応じて各入力画像におけるＡＥ評価領域の位置及び大きさを可変設定しても良い。例えば、各入力画像において、スイング方向が右方向であるときのＡＥ評価領域の位置（中心又は重心位置）を、スイング方向が左方向であるときのＡＥ評価領域の位置（中心又は重心位置）よりも右側に配置しても良い。但し、各入力画像におけるＡＥ評価領域の位置及び大きさはスイング方向に依存していなくても良い（この場合、図１５（ａ）のＡＥ評価領域と、図１５（ｂ）のＡＥ評価領域は全く同じものになる）。
【００４３】
［露出制御具体例］
スイング方向が右方向であると限定して考えて、露出制御の具体例を説明する。ここでは、図１６に示す、時刻ｔ5における撮影領域ＳＲ［５］及び入力画像Ｉ［５］を基準にして考え、入力画像Ｉ［５］の取得時の測光処理（即ち時刻ｔ5における測光処理）を基準測光処理と呼ぶと共に、入力画像Ｉ［５］を基準入力画像とも呼ぶ。説明の具体化のための上記想定（図１２を参照して説明した想定）の下では、入力画像Ｉ［５］の切り出し領域ＣＲは領域Ｈ［１］に相当する。基準測光処理によって、入力画像Ｉ［５］のＡＥ評価領域内の被写体輝度が評価される。入力画像Ｉ［５］のＡＥ評価領域は、入力画像Ｉ［５］の切り出し領域ＣＲよりスイング方向に位置する領域Ｈ［２］〜Ｈ［９］を含み、入力画像Ｉ［５］の切り出し領域ＣＲ（即ち領域Ｈ［１］）を更に含みうる。
【００４４】
露出制御部２４は、基準測光処理に基づく、領域Ｈ［２］〜Ｈ［９］内の被写体輝度又は領域Ｈ［１］〜Ｈ［９］内の被写体輝度の評価結果に基づき、基準入力画像（Ｉ［５］）よりも後に撮影される入力画像（Ｉ［６］〜Ｉ［１３］の全部又は一部）に対する露出制御値の設定及び露出制御を行うことができる。
【００４５】
具体的には、基準測光処理において、入力画像Ｉ［５］〜Ｉ［１３］の切り出し領域ＣＲ内に相当する領域Ｈ［１］〜Ｈ［９］の被写体輝度を個別に導出する。基準測光処理によって導出された領域Ｈ［１］〜Ｈ［９］の被写体輝度を、夫々、記号ＢＶ［１］〜ＢＶ［９］にて表す。尚、入力画像Ｉ［５］のＡＥ評価領域が領域Ｈ［１］を含まない場合、基準測光処理によって領域Ｈ［１］の被写体輝度ＢＶ［１］は導出されない。
【００４６】
露出制御部２４は、領域Ｈ［２］〜Ｈ［９］を含む領域又は領域Ｈ［１］〜Ｈ［９］を含む領域内の、スイング方向に沿った被写体輝度の変化状態に基づき、基準入力画像（Ｉ［５］）と基準入力画像よりも後に撮影される入力画像（Ｉ［６］〜Ｉ［１３］の全部又は一部）との間で、露出制御値（従って実際の露出値）を変更するか否かを決定する。その変更を行うと決定することを変更判定と呼び、その変更を行わないと決定することを非変更判定と呼ぶ。露出制御部２４は、変更判定を成したとき、例えば入力画像Ｉ［６］の露出制御値（従って実際の露出値）を入力画像Ｉ［５］のそれと異ならせ、非変更判定を成したとき、少なくとも入力画像Ｉ［６］の露出制御値（従って実際の露出値）を入力画像Ｉ［５］のそれと一致させる。
【００４７】
パノラマ撮影において、大域的に輝度変化がみられる場合には、その輝度変化に露出値を追従させることが望ましいが、局所的な輝度変化に対して逐次露出値を追従させると、パノラマ合成画像上において輝度の連続性が損なわれて不自然なパノラマ合成画像が得られることがある。これを考慮し、以下のような変更判定／非変更判定を行うと良い。
【００４８】
露出制御部２４は、被写体輝度ＢＶ［ｊ］を変数ｊの関数であると捉える（但し、ｊは２以上９以下の整数又は１以上９以下の整数）。そして、図１７（ａ）に示す如く、“２≦ｊ≦９”を満たす範囲（又は“１≦ｊ≦９”を満たす範囲）において、被写体輝度ＢＶ［ｊ］が変数ｊの増大に対して増加したり減少したりする場合、非変更判定を行う。即ち、当該関数において、変数ｊの増大に対し被写体輝度ＢＶ［ｊ］が増大する区間と減少する区間が混在するとき、非変更判定を行う。このようなケースでは、図１７（ｂ）に示す如く、スイング方向に沿って被写体輝度が局所的に変動していると考えられる。
【００４９】
露出値を被写体輝度の局所的な変動に追従させると、例えば、露出値の高い領域Ｈ［１］（入力画像Ｉ［５］の切り出し領域ＣＲ）の画像と、露出値の高い域Ｈ［２］（入力画像Ｉ［６］の切り出し領域ＣＲ）の画像と、露出値の低い領域Ｈ［３］（入力画像Ｉ［７］の切り出し領域ＣＲ）の画像を隣接させて含んだパノラマ合成画像が生成され、それらの領域間の境界でパノラマ合成画像の明るさが不自然に変化することがある。このため、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すようなケースでは、非変更判定を行って露出値を固定する。
【００５０】
一方、露出制御部２４は、図１８（ａ）及び（ｂ）に示す如く、“２≦ｊ≦９”を満たす範囲（又は“１≦ｊ≦９”を満たす範囲）において、被写体輝度ＢＶ［ｊ］が変数ｊの増大に対して単調に減少する場合には変更判定を行い、入力画像Ｉ［５］から入力画像Ｉ［１３］に向けて露出値を高露出側に変更してゆく。逆に、被写体輝度ＢＶ［ｊ］が変数ｊの増大に対して単調に増大する場合にも変更判定を行い、入力画像Ｉ［５］から入力画像Ｉ［１３］に向けて露出値を低露出側に変更してゆく。図１８（ａ）及び（ｂ）に示すケースでは、全景４００の右側に向かうにつれて被写体輝度が大域的に減少してゆくため、それに追従して露出値を変更することが、パノラマ合成画像の全体の露出適正化に好適だからである。被写体輝度の単調増加が観測される場合も同様である。露出値の高露出側への変更は、絞り値の減少、シャッタ速度の減少（即ち露光時間の増大）又は撮影感度の増大により実現される。露出値の低露出側への変更は、絞り値の増大、シャッタ速度の上昇（即ち露光時間の減少）又は撮影感度の減少により実現される。
【００５１】
また、露出制御部２４は、図１９（ａ）及び（ｂ）に示すケースのように、被写体輝度ＢＶ［１］と被写体輝度ＢＶ［２］〜ＢＶ［９］の平均値との差が所定の差分閾値以上であって且つ被写体輝度ＢＶ［２］〜ＢＶ［９］の分散が所定値以下であるとき、変更判定を行う。被写体輝度ＢＶ［１］が被写体輝度ＢＶ［２］〜ＢＶ［９］の平均値より高いならば、入力画像Ｉ［５］の露出値よりも入力画像Ｉ［６］のそれを高くし、被写体輝度ＢＶ［１］が被写体輝度ＢＶ［２］〜ＢＶ［９］の平均値より低いならば、入力画像Ｉ［５］の露出値よりも入力画像Ｉ［６］のそれを低くする。図１９（ａ）及び（ｂ）に示すケースでは、領域Ｈ［１］及びＨ［２］間を境に被写体輝度の大域的な減少が観測されるため、それに追従して露出値を変更することが、パノラマ合成画像の全体の露出適正化に好適だからである。被写体輝度の大域的な増加が観測される場合も同様である。
【００５２】
特に図示しないが、被写体輝度ＢＶ［１］と被写体輝度ＢＶ［２］〜ＢＶ［９］とが一致する場合には、非変更判定が成される。被写体輝度ＢＶ［１］と被写体輝度ＢＶ［ｊ］との差が所定値以下であるとき（ｊは２以上９以下の整数）、被写体輝度ＢＶ［１］と被写体輝度ＢＶ［ｊ］は一致しているとみなしてよい。
【００５３】
上述の如く切り出し領域ＣＲ及びＡＥ評価領域が設定されるため、第１実施形態に係る輝度評価部２３は、切り出し領域ＣＲよりスイング方向に位置する領域内の被写体輝度を測光処理を用いて評価することができる。入力画像Ｉ［ｉ］に関し、切り出し領域ＣＲよりスイング方向に位置する領域内には、入力画像Ｉ［ｉ］より後に撮影される入力画像の切り出し領域ＣＲ内の被写体が存在する。このため、輝度評価部２３は、入力画像Ｉ［ｉ］が取得された段階で、入力画像Ｉ［ｉ］より後に撮影される入力画像の切り出し領域ＣＲ内の被写体輝度を予測することができ、露出制御部２４は、その予測結果を用いて、入力画像Ｉ［ｉ］より後に撮影される入力画像への露出制御を適正化することが可能になる（ＢＶ［２］〜ＢＶ［９］の取得が予測に相当）。この際、スイング方向に応じて切り出し領域ＣＲが設定されるようにしておくことで（具体的には、図１２、図１３、図１５（ａ）及び（ｂ）に示す如く、スイング方向の逆方向に切り出し領域ＣＲを偏って配置することで）、上記予測の可能な領域が拡大される。予測可能領域の拡大により、予測可能領域から得られる情報量が増大し、以後の入力画像に対して、どのような露出制御を行うことが最適であるのかを詳細に分析することが可能となる。結果、合成されるべき入力画像の露出制御をより適正なものにすることができる。
【００５４】
具体的には、予測可能領域の拡大によって、露出値変更が行われるべき大域的な輝度変化の存在有無を詳細に確認することが可能となり（切り出し領域ＣＲを入力画像中央に固定しておいた場合、予測可能領域が狭くなって、スイング方向に沿った大域的な輝度変化を検出しづらくなる）、また、存在している輝度変化が露出値を固定しておくべき局所的な輝度変化であるのかを正確に判断することが可能となる。それらの確認及び判断結果に従って、各入力画像の露出制御を適正化することができる。
【００５５】
＜＜第２実施形態＞＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は第１実施形態を基礎とする実施形態であり、第２実施形態において特に述べない事項に関しては、特に記述無き限り且つ矛盾の無い限り、第１実施形態の記載が第２実施形態にも適用される。
【００５６】
第２実施形態では、カメラ１における動画像撮影及び記録の特徴的な動作を説明する。図２０は、第２実施形態の特徴的な動作に特に関与する、カメラ１の一部ブロック図である。符号５１〜５６によって参照される各部位を図１の主制御部１２に設けておくことができる。但し、制御部５３、５４及び５５の内、何れか１つ又は２つを割愛することも可能である。図２１に示す如く、撮像素子３３の有効画素領域が撮影領域ＳＲに相当すると共に入力画像の全体領域に相当すると考える。第２実施形態では、入力画像（有効画素領域）に設定された切り出し領域ＣＲ内の画像が、動画像５００（図２０参照）を形成するフレームに相当する。
【００５７】
撮像部１１は所定のフレーム周期で順次被写体の撮影を行い、これに伴って切り出し領域ＣＲに各時刻の画像が形成される。動画像処理部５１は、切り出し領域ＣＲ内の各時刻の画像を各時刻のフレームとして有する動画像５００を生成する。即ち、処理部５１は、撮像素子３３にて順次取得される複数の入力画像の夫々に設定された切り出し領域ＣＲ内の画像信号から動画像５００の画像信号を生成する。処理部５１は、動画像５００の画像信号を記録媒体１４に記録することができる。第２実施形態における入力画像とは、動画像５００の生成又は記録中に取得された入力画像を指す。
【００５８】
切り出し領域ＣＲは入力画像の全体領域と一致しうるが、第２実施形態では、切り出し領域ＣＲは入力画像の全体領域よりも小さいものとする。カメラ１は所謂デジタルズームを行うことができ、特に例えば、デジタルズームの実行時において切り出し領域ＣＲを入力画像の全体領域よりも小さくすることができる。以下では、説明の便宜上、切り出し領域ＣＲの大きさは入力画像の全体領域よりも小さく且つ不変であるとする。
【００５９】
切り出し領域設定部５２は、カメラ動き検出部１６の検出結果に基づき各入力画像に切り出し領域ＣＲを設定する。動き検出部１６は、カメラ１の動きに応じた信号を出力する動きセンサ（角加速度センサ、加速度センサなど）を用いて、又は、撮像素子３３の出力信号に基づき、カメラ１が一定方向に動いているか否かを検出できると共に、カメラ１が一定方向に動いている場合には、その動きの方向（即ち、上述のスイング方向）を検出することができる。カメラ１が一定方向に動いているか否かの検出に、パン又はチルト操作の有無を判定する公知のパン／チルト判定方法を利用することができる。
【００６０】
カメラ１が一定方向に動いていないと検出されることを非スイング検出と呼ぶ。カメラ１が右方向に動いている（即ちスイング方向が右方向である）と検出されることを、右スイング検出と呼び、カメラ１が左方向に動いている（即ちスイング方向が左方向である）と検出されることを、左スイング検出と呼ぶ。図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）における領域ＣＲO、ＣＲA、ＣＲBは、夫々、非スイング検出時、右スイング検出時、左スイング検出時において、各入力画像に設定される切り出し領域ＣＲを表している。切り出し領域ＣＲOの中心は例えば入力画像の中心と一致する。切り出し領域ＣＲOから見て切り出し領域ＣＲA及びＣＲBの夫々は、スイング方向の逆方向にずれている。即ち、設定部５２は、非スイング検出時の切り出し領域（基準切り出し領域ＣＲO）から見て、右スイング検出時の切り出し領域（シフト切り出し領域ＣＲA）を左方向にずらし、左スイング検出時の切り出し領域（シフト切り出し領域ＣＲB）を右方向にずらず。
【００６１】
ＡＥ制御部５３は、図７の露出情報取得部２２、輝度評価部２３及び露出制御部２４を合わせた部位に相当する。ＡＥ制御部５３は、各入力画像に設定されたＡＥ評価領域内の被写体輝度を測光処理を用いて評価し、その評価結果を用いて各入力画像の撮影における露出制御値を設定する（即ち露出制御を行う）。露出制御値の設定が撮影感度の設定を含んでいる場合（図７参照）、設定された撮影感度に応じた信号増幅処理が動画像５００の画像信号の生成過程において切り出し領域ＣＲ内の画像信号に対し実行される。
【００６２】
ＡＦ評価部５４は、各入力画像に設定されたＡＦ評価領域内の画像信号に基づき各入力画像の撮影における焦点調整を行う。当該焦点調整は、撮像素子３３上に被写体の像が結像するように、撮像素子３３とフォーカスレンズ３１との位置関係を調整することで実現される（図２参照）。その位置関係の調整は、被写体と撮像素子３３との間に配置されるフォーカスレンズ３１の位置調整によって実現されるものとする。但し、撮像部１１の光軸方向に撮像素子３３が移動できるように撮像部１１を形成しておき、上記位置関係の調整を、フォーカスレンズ３１又は撮像素子３３の位置調整、或いは、フォーカスレンズ３１及び撮像素子３３の位置調整によって実現しても良い。
【００６３】
ＡＷＢ制御部５５は、各入力画像に設定されたＡＷＢ評価領域内の画像信号に基づき撮影におけるホワイトバランス調整（即ち各入力画像のホワイトバランス調整）を行う。ホワイトバランス調整では、ＡＷＢ評価領域の画像信号に基づくＡＷＢ評価領域内の被写体の色温度に応じた所定の色補正処理が、動画像５００の画像信号の生成過程において、切り出し領域ＣＲ内の画像信号に対し実行される。結果、動画像５００の各フレームはホワイトバランス調整後の画像となる。
【００６４】
評価領域設定部（対象評価領域設定部）５６は、切り出し領域ＣＲに応じてＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢ評価領域を設定する。ＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢ評価領域の内、切り出し領域ＣＲに依存する評価領域を対象評価領域という。ＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢ評価領域の夫々が対象評価領域であっても良いし、ＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢ評価領域の内の任意の１つ又は任意の２つが対象評価領域であっても良い。
【００６５】
図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、領域ＴＥＲO、ＴＥＲA、ＴＥＲBは、夫々、非スイング検出時、右スイング検出時、左スイング検出時において、各入力画像に設定される対象評価領域を表している。
【００６６】
非スイング検出時に設定される対象評価領域ＴＥＲOは、切り出し領域ＣＲOの全部又は一部から成る。切り出し領域ＣＲOの外側の領域が対象評価領域ＴＥＲOに更に含まれていても構わない。
【００６７】
右スイング検出時、左スイング検出時のどちらであっても、各入力画像において、対象評価領域は、切り出し領域ＣＲよりスイング方向に位置する領域を内包している。即ち、設定部５６は、右スイング検出時、切り出し領域ＣＲAより右側に位置する領域を少なくとも対象評価領域に含め（図２３（ｂ）参照）、左スイング検出時、切り出し領域ＣＲBより左側に位置する領域を少なくとも対象評価領域に含める（図２３（ｃ）参照）。
【００６８】
また、右スイング検出時、左スイング検出時のどちらであっても、各入力画像において、対象評価領域は切り出し領域ＣＲの全部又は一部を内包しているが、対象評価領域が切り出し領域ＣＲを全く内包しないように（対象評価領域と切り出し領域ＣＲが部分的にも重複しないように）対象評価領域を設定することも可能である。
【００６９】
設定部５６は、スイング方向に応じて各入力画像における対象評価領域の位置及び大きさを可変設定しても良い。例えば、各入力画像において、スイング方向が右方向であるときの対象評価領域の位置（中心又は重心位置）を、スイング方向が左方向であるときの対象評価領域の位置（中心又は重心位置）よりも右側に配置しても良い。但し、各入力画像における対象評価領域の位置及び大きさはスイング方向に依存していなくても良い（この場合、図２３（ａ）及び（ｂ）の対象評価領域ＴＥＲA及びＴＥＲBは全く同じものになる）。尚、本実施形態では、対象評価領域が矩形領域であることを想定しているが、その形状は矩形に限定されない。
【００７０】
［露出制御具体例］
スイング方向が右方向であると限定して考えて、露出制御の具体例を説明する。ここでは、図２４に示す、時刻ｔ1における撮影領域ＳＲ［１］及び入力画像Ｉ［１］を基準にして考える。従って、第２実施形態に係る基準入力画像は入力画像Ｉ［１］である。
【００７１】
撮影領域ＳＲ［１］及び入力画像Ｉ［１］には、水平方向に沿って並ぶ領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］が含まれている。任意の整数ｊに対して、領域Ｌ［ｊ＋１］は領域Ｌ［ｊ］の右側に隣接している。入力画像Ｉ［１］に設定される切り出し領域ＣＲAは領域Ｌ［１］を含むが、領域Ｌ［２］〜Ｌ［９］を含まないものとする。設定部５６（又は制御部５３、５４若しくは５５）は、カメラ１の動きの速度が一定に保たれるという仮定の下、時刻ｔiの入力画像Ｉ［ｉ］の切り出し領域ＣＲAに領域Ｌ［ｉ］内の被写体が含まれるように、カメラ１の動きの速度に基づき領域Ｌ［ｉ］の水平方向の大きさを定義する（ここでは、この定義の結果、撮影領域ＳＲ［１］及び入力画像Ｉ［１］に領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］が含まれることになった場合を考える）。入力画像Ｉ［１］の対象評価領域は、入力画像Ｉ［１］の切り出し領域ＣＲよりスイング方向に位置する領域Ｌ［２］〜Ｌ［９］を含み、領域Ｌ［１］を更に含みうる。
【００７２】
---ＡＥ制御部によるＡＥ変更判定／非変更判定---
第２実施形態における基準測光処理は、入力画像Ｉ［１］の取得時の測光処理（即ち時刻ｔ1における測光処理）である。基準測光処理によって、入力画像Ｉ［１］のＡＥ評価領域内の被写体輝度が評価される。ＡＥ制御部５３は、基準測光処理に基づく、領域Ｈ［２］〜Ｈ［９］内の被写体輝度又は領域Ｈ［１］〜Ｈ［９］内の被写体輝度の評価結果に基づき、基準入力画像（Ｉ［１］）よりも後に撮影される入力画像（Ｉ［２］〜Ｉ［９］の全部又は一部）に対する露出制御値の設定及び露出制御を行う。
【００７３】
ＡＥ制御部５３は、基準測光処理において、入力画像Ｉ［１］〜Ｉ［９］の切り出し領域ＣＲAに含まれる又は含まれることが予想される領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］の被写体輝度を個別に求めることができ、基準測光処理によって求められた領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］の被写体輝度の値を、夫々、評価値ＶＡＬAE［１］〜ＶＡＬAE［９］にて表す。尚、入力画像Ｉ［１］のＡＥ評価領域が領域Ｌ［１］を含まない場合、基準測光処理によって評価値ＶＡＬAE［１］は導出されない。
【００７４】
ＡＥ制御部５３は、領域Ｌ［２］〜Ｌ［９］を含む領域又は領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］を含む領域内の、スイング方向に沿った被写体輝度（ＶＡＬAE［ｊ］）の変化状態に基づき、基準入力画像（Ｉ［１］）と基準入力画像よりも後に撮影される入力画像（Ｉ［２］〜Ｉ［９］の全部又は一部）との間で、露出制御値（従って実際の露出値）を変更するか否かを決定する。その変更を行うと決定することをＡＥ変更判定と呼び、その変更を行わないと決定することをＡＥ非変更判定と呼ぶ。ＡＥ制御部５３は、ＡＥ変更判定を成したとき、例えば入力画像Ｉ［２］の露出制御値（従って実際の露出値）を入力画像Ｉ［１］のそれと異ならせ、ＡＥ非変更判定を成したとき、少なくとも入力画像Ｉ［２］の露出制御値（従って実際の露出値）を入力画像Ｉ［１］のそれと一致させる。
【００７５】
---ＡＦ制御部によるＡＦ変更判定／非変更判定---
ＡＦ制御部５４は、入力画像Ｉ［１］のＡＦ評価領域の画像信号に基づくＡＦ評価処理によって、入力画像Ｉ［１］のＡＦ評価領域内の合焦状態（ピントが合っているか否か）を評価する。ＡＦ制御部５４は、入力画像Ｉ［１］の領域Ｌ［ｊ］内の画像信号に基づき領域Ｌ［ｊ］のＡＦ評価値である評価値ＶＡＬAF［ｊ］を求める処理を領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］の夫々に対して行うことで、評価値ＶＡＬAF［１］〜ＶＡＬAF［９］を求める。評価値ＶＡＬAF［ｊ］は、入力画像Ｉ［１］の領域Ｌ［ｊ］内の画像のコントラストに比例する値を持つ。入力画像Ｉ［１］の領域Ｌ［ｊ］内の空間周波数成分の内、所定周波数以上を有する空間周波数成分をハイパスフィルタ等を用いて抽出し、抽出成分を当該領域Ｌ［ｊ］内で積算することで評価値ＶＡＬAF［ｊ］を得ることができる。評価値ＶＡＬAF［ｊ］は、入力画像Ｉ［１］の領域Ｌ［ｊ］内の合焦状態を表しており、領域Ｌ［ｊ］内の被写体にピントが合っているほど評価値ＶＡＬAF［ｊ］は大きくなる。
【００７６】
ＡＦ制御部５４は、評価値ＶＡＬAF［２］〜ＶＡＬAF［９］又はＶＡＬAF［１］〜ＶＡＬAF［９］に基づき、基準入力画像（Ｉ［１］）よりも後に撮影される入力画像（Ｉ［２］〜Ｉ［９］の全部又は一部）の撮影時におけるフォーカスレンズ３１の位置を決定することができる（即ち焦点調整を行うことができる）。
【００７７】
この際、ＡＦ制御部５４は、領域Ｌ［２］〜Ｌ［９］を含む領域又は領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］を含む領域内の、スイング方向に沿った合焦状態の変化状態（ＶＡＬAF［ｊ］）に基づき、基準入力画像（Ｉ［１］）と基準入力画像よりも後に撮影される入力画像（Ｉ［２］〜Ｉ［９］の全部又は一部）との間で、フォーカスレンズ３１の位置を変更するか否かを決定する。その変更を行うと決定することをＡＦ変更判定と呼び、その変更を行わないと決定することをＡＦ非変更判定と呼ぶ。ＡＦ制御部５４は、ＡＦ変更判定を成したとき、例えば入力画像Ｉ［２］の撮影時のフォーカスレンズ３１の位置を入力画像Ｉ［１］のそれと異ならせ、ＡＦ非変更判定を成したとき、少なくとも入力画像Ｉ［２］の撮影時のフォーカスレンズ３１の位置を入力画像Ｉ［１］のそれと一致させる。
【００７８】
或いは、ＡＦ制御部５４は、入力画像Ｉ［１］の領域Ｌ［ｊ］内の被写体の被写体距離を求める処理を領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］の夫々に対して行うことで評価値ＶＡＬAF［１］〜ＶＡＬAF［９］を求めても良く、この場合における評価値ＶＡＬAF［ｊ］は、入力画像Ｉ［１］の領域Ｌ［ｊ］内に存在する被写体の被写体距離の値を持つ。或る被写体の被写体距離とは、当該被写体とカメラ１との実空間上の距離を指す。カメラ１を動かしながら得た複数の入力画像間には視差が存在する。従って、ＡＦ制御部５４は、領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］内の被写体の画像信号を含む複数の入力画像の画像信号を用い、三角測量の原理を用いて、各被写体距離としての評価値ＶＡＬAF［１］〜ＶＡＬAF［９］を求めることができる。被写体距離を示す評価値ＶＡＬAF［ｊ］を求めた場合、ＡＦ制御部５４は、領域Ｌ［２］〜Ｌ［９］を含む領域又は領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］を含む領域内の、スイング方向に沿った被写体距離（ＶＡＬAF［ｊ］）の変化状態に基づき、ＡＦ変更判定又はＡＦ非変更判定を選択的に成しても良い。
【００７９】
---ＡＷＢ制御部によるＡＷＢ変更判定／非変更判定---
ＡＷＢ制御部５５は、入力画像Ｉ［１］の領域Ｌ［ｊ］内の画像信号に基づき領域Ｌ［ｊ］のＡＷＢ評価値である評価値ＶＡＬAWB［ｊ］を求める処理を領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］の夫々に対して行うことで、評価値ＶＡＬAWB［１］〜ＶＡＬAWB［９］を求める。評価値ＶＡＬAWB［ｊ］は、入力画像Ｉ［１］の領域Ｌ［ｊ］内の色温度を示す。
【００８０】
ＡＷＢ制御部５５は、入力画像Ｉ［１］のＡＷＢ評価領域の画像信号に基づく評価値ＶＡＬAWB［２］〜ＶＡＬAWB［９］又はＶＡＬAWB［１］〜ＶＡＬAWB［９］に基づき、基準入力画像（Ｉ［１］）よりも後に撮影される入力画像（Ｉ［２］〜Ｉ［９］の全部又は一部）に対するホワイトバランス調整を行うことができる（即ち、上記色補正処理の内容を決定することができる）。
【００８１】
ＡＷＢ制御部５５は、領域Ｌ［２］〜Ｌ［９］を含む領域又は領域Ｌ［１］〜Ｌ［９］を含む領域内の、スイング方向に沿った色温度の変化状態（ＶＡＬAWB［ｊ］）に基づき、基準入力画像（Ｉ［１］）と基準入力画像よりも後に撮影される入力画像（Ｉ［２］〜Ｉ［９］の全部又は一部）との間で、適用する色補正処理を変更するか否かを決定する。その変更を行うと決定することをＡＷＢ変更判定と呼び、その変更を行わないと決定することをＡＷＢ非変更判定と呼ぶ。ＡＷＢ制御部５５は、ＡＷＢ変更判定を成したとき、例えば、入力画像Ｉ［２］の切り出し領域ＣＲの画像信号に適用される色補正処理を入力画像Ｉ［１］のそれと異ならせ、ＡＷＢ非変更判定を成したとき、少なくとも入力画像Ｉ［２］の切り出し領域ＣＲの画像信号に適用される色補正処理を入力画像Ｉ［１］のそれと一致させる。
【００８２】
---変更判定／非変更判定の具体的区別例---
動画像５００の撮影及び記録において、大域的な輝度変化、合焦状態変化（若しくは被写体距離変化）又は色温度変化がみられる場合には、各変化に応じて、露出値、フォーカスレンズ３１の位置、色補正処理を変更することが望ましいが、そのような変更を局所的な変化に対しても実行すると、動画像５００上において輝度の連続性が損なわれて動画像５００がちらつく、或いは、動画像５００上において焦点の合う被写体距離が過度に変動して不自然な動画像５００が得られる、或いは、動画像５００中の物体の色が不自然に変動する、といったおそれがある。これを考慮して、以下のような変更判定／非変更判定を行うことができる。以下の変更判定／非変更判定を、制御部５３、５４及び５５の夫々に対して適用できるため、それらをまとめて説明すべく、以下の変更判定／非変更判定を行う制御部を対象制御部と呼ぶ。対象制御部は、制御部５３、５４又は５５である。以下の説明における評価値ＶＡＬ［ｊ］、変更判定、非変更判定は、対象制御部がＡＥ制御部５３である場合には評価値ＶＡＬAE［ｊ］、ＡＥ変更判定、ＡＥ非変更判定を指し、対象制御部がＡＦ制御部５４である場合には評価値ＶＡＬAF［ｊ］、ＡＦ変更判定、ＡＦ非変更判定を指し、対象制御部がＡＷＢ制御部５５である場合には評価値ＶＡＬAWB［ｊ］、ＡＷＢ変更判定、ＡＷＢ非変更判定を指す。
【００８３】
対象制御部は、評価値ＶＡＬ［ｊ］を変数ｊの関数であると捉える（但し、ｊは２以上９以下の整数又は１以上９以下の整数）。そして、図２５に示す如く、“２≦ｊ≦９”を満たす範囲（又は“１≦ｊ≦９”を満たす範囲）において、評価値ＶＡＬ［ｊ］が変数ｊの増大に対して増加したり減少したりする場合、非変更判定を行う。即ち、当該関数において、変数ｊの増大に対し評価値ＶＡＬ［ｊ］が増大する区間と減少する区間が混在するとき、非変更判定を行う。このようなケースにおける評価値の変化は、局所的な変化に相当すると考えられるからである。
【００８４】
一方、対象制御部は、図２６に示す如く、“２≦ｊ≦９”を満たす範囲（又は“１≦ｊ≦９”を満たす範囲）において、評価値ＶＡＬ［ｊ］が変数ｊの増大に対して単調に減少する場合には変更判定を行う。逆に、評価値ＶＡＬ［ｊ］が変数ｊの増大に対して単調に増大する場合にも変更判定を行う。このようなケースにおける評価値の変化は、大域的な変化に相当すると考えられるからである。
【００８５】
また、対象制御部は、図２７に示すケースのように、評価値ＶＡＬ［１］と評価値ＶＡＬ［２］〜ＶＡＬ［９］の平均値との差が所定の差分閾値以上であって且つ評価値ＶＡＬ［２］〜ＶＡＬ［９］の分散が所定値以下であるとき、変更判定を行う。このようなケースにおける評価値の変化も、大域的な変化に相当すると考えられるからである。
【００８６】
特に図示しないが、評価値ＶＡＬ［１］と評価値ＶＡＬ［２］〜ＶＡＬ［９］とが一致する場合には、非変更判定が成される。評価値ＶＡＬ［１］と評価値ＶＡＬ［ｊ］との差が所定値以下であるとき（ｊは２以上９以下の整数）、評価値ＶＡＬ［１］と評価値ＶＡＬ［ｊ］は一致しているとみなしてよい。
【００８７】
本実施形態の如く切り出し領域ＣＲ及び対象評価領域を設定することにより、制御部５３、５４、５５は、切り出し領域ＣＲよりスイング方向に位置する領域内の被写体輝度、合焦状態又は被写体距離、ホワイトバランス状態（色温度）を評価することができる。入力画像Ｉ［ｉ］に関し、切り出し領域ＣＲよりスイング方向に位置する領域内には、入力画像Ｉ［ｉ］より後に撮影される入力画像の切り出し領域ＣＲ内の被写体が存在する。このため、制御部５３、５４、５５は、入力画像Ｉ［ｉ］が取得された段階で、入力画像Ｉ［ｉ］より後に撮影される入力画像の切り出し領域ＣＲ内の被写体輝度、合焦状態又は被写体距離、ホワイトバランス状態（色温度）を予測することができ、その予測結果を用いて、入力画像Ｉ［ｉ］より後に撮影される入力画像への露出制御、焦点調整、ホワイトバランス調整を適正化することが可能になる（評価値ＶＡＬ［２］〜ＶＡＬ［９］の取得が予測に相当）。この際、スイング方向に応じて切り出し領域ＣＲが設定されるようにしておくことで（具体的には、図２３（ｂ）及び（ｃ）に示す如く、スイング方向の逆方向に切り出し領域ＣＲを偏って配置することで）予測可能領域が拡大される。予測可能領域の拡大により、予測可能領域から得られる情報量が増大し、以後の入力画像に対して、どのような露出制御、焦点調整、ホワイトバランス調整を行うことが最適であるのかを詳細に分析することが可能となり、結果、それらをより適正なものにすることができる。
【００８８】
より具体的には、予測可能領域の拡大によって、露出値変更が行われるべき大域的な輝度変化の存在有無、フォーカスレンズ３１（及び／又は撮像素子３３）の位置変更が行われるべき大域的な合焦状態又は被写体距離の変化の有無、ホワイトバランス用の色補正処理の変更が行われるべき大域的な色温度変化の存在有無を詳細に確認することが可能となる（切り出し領域ＣＲを入力画像中央に固定しておいた場合、予測可能領域が狭くなって、それらの大域的な変化を検出しづらくなる）。また、存在している輝度変化が露出値を固定しておくべき局所的な輝度変化に相当するのか、存在している合焦状態又は被写体距離の変化がフォーカスレンズ３１（及び／又は撮像素子３３）を固定しておくべき局所的な合焦状態又は被写体距離の変化に相当するのか、存在している色温度変化が色補正処理を固定しておくべき局所的な色温度変化であるのかを正確に判断することが可能となる。それらの確認及び判断結果に従って、各入力画像の露出制御、焦点調整及びホワイトバランス調整を適正化することができる。
【００８９】
＜＜変形等＞＞
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１及び注釈２を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
【００９０】
［注釈１］
上述の各実施形態では、スイング方向が右又は左方向であることを主として想定したが、スイング方向が上又は下方向であるときも、また、スイング方向が上下左右以外の任意の方向であるときも、上述と同様の主旨に従って、切り出し領域及び任意の評価領域の設定を含む上述の各処理が行われる。例えば、スイング方向が上方向ならば、スイング方向が右方向であることを想定した上述の各説明文の“右”、“左”を、夫々、“上”、“下”に読み替えればよい。
【００９１】
スイング方向が斜め方向の場合も同様である。例えば、第２実施形態においてスイング方向が右斜め上方向である場合、図２８の切り出し領域ＣＲC及び対象評価領域ＴＥＲCを設定することができる。切り出し領域ＣＲCは、非スイング検出時の切り出し領域ＣＲO（図２３（ａ）参照）から見て、スイング方向の逆方向にずれている。入力画像において、対象評価領域ＴＥＲCは、切り出し領域ＣＲCよりスイング方向に位置する領域を内包しており、更に切り出し領域ＣＲCの全部又は一部を内包しうる。
【００９２】
［注釈２］
主制御部１２又はカメラ１である対象装置を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。対象装置にて実現される機能の全部又は一部である任意の特定の機能をプログラムとして記述して、該プログラムを対象装置に搭載可能なフラッシュメモリに保存しておき、該プログラムをプログラム実行装置（例えば、対象装置に搭載可能なマイクロコンピュータ）上で実行することによって、その特定の機能を実現するようにしてもよい。上記プログラムは任意の記録媒体（不図示）に記憶及び固定されうる。上記プログラムを記憶及び固定する記録媒体（不図示）は対象装置と異なる機器（サーバ機器等）に搭載又は接続されても良い。
【符号の説明】
【００９３】
１  カメラ
１１  撮像部
１６  カメラ動き検出部
２３  輝度評価部
２４  露出制御部
２５  パノラマ合成部
２６  切り出し領域設定部
３３  撮像素子
５１  動画像処理部
５２  切り出し領域設定部
５３  ＡＥ制御部
５４  ＡＦ制御部
５５  ＡＷＢ制御部
５６  評価領域設定部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図１８】
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