(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を撮像素子で受光し、これにより電気的な画像情報として得られた被写体像を電子的に記録可能な電子カメラにおいて、
前記撮像素子で得られた画像情報を少なくとも用いて前記被写体像を撮影するためにオートフォーカス処理を行うオートフォーカス手段と、
前記被写体像をモニタ表示する表示手段と、
前記被写体像を撮影するための準備を行う撮影準備手段と、
前記被写体像を電子的画像として形成する画像処理手段と、
前記電子的画像をなす画像データのｎ点とｎ＋１点との間を補間する補間位置を算出する補間位置算出部と、所定の補間係数を読み出し可能とするために予め設けられた補間係数テーブルと、前記補間位置算出部により算出された補間位置を前記ｎ点と前記ｎ＋１点の間を等分したうちの最も近い点に修正する補間位置修正部と、前記補間係数テーブルから前記補間位置修正部により修正された補間位置に対応する補間係数を読み出して、少なくとも３次以上の高次多項式の近似式による補間演算に適用することにより前記画像データを補間処理する補間演算手段とを備えた補間処理手段と、を具備し、
撮影の指示がなされる以前は、前記補間処理手段による補間処理が施されていない被写体像を前記表示手段によりモニタ表示し、撮影の指示がなされた後は、前記補間処理手段による補間処理が施された被写体像を前記表示手段によりモニタ表示するようなされたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
撮影の指示がなされる以前は、前記オートフォーカス手段に用いられる画像情報に対して前記補間処理手段による補間処理が行われないようになされたことを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【請求項３】
撮影の指示がなされた後に、前記補間処理手段による補間処理が施された撮影画像を着脱可能な記録媒体に記録し、又は該電子カメラの外部に対して印刷出力するようになされたことを特徴とする請求項１又は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撮影チャンスを逃してしまうというように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いたりする。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、特定の画像処理を適用することで高画質の処理を行うことができ、かつこれを限定的に行うことでカメラ全体の処理に悪影響を及ぼすことがなく使い勝手の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、被写体光を撮像素子で受光し、これにより電気的な画像情報として得られた被写体像を電子的に記録可能な電子カメラにおいて、前記撮像素子で得られた画像情報を少なくとも用いて前記被写体像を撮影するためにオートフォーカス処理を行うオートフォーカス手段と、前記被写体像をモニタ表示する表示手段と、前記被写体像を撮影するための準備を行う撮影準備手段と、前記被写体像を電子的画像として形成する画像処理手段と、前記電子的画像をなす画像データのｎ点とｎ＋１点との間を補間する補間位置を算出する補間位置算出部と、所定の補間係数を読み出し可能とするために予め設けられた補間係数テーブルと、前記補間位置算出部により算出された補間位置を前記ｎ点と前記ｎ＋１点の間を等分したうちの最も近い点に修正する補間位置修正部と、前記補間係数テーブルから前記補間位置修正部により修正された補間位置に対応する補間係数を読み出して、少なくとも３次以上の高次多項式の近似式による補間演算に適用することにより前記画像データを補間処理する補間演算手段とを備えた補間処理手段と、を具備し、撮影の指示がなされる以前は、前記補間処理手段による補間処理が施されていない被写体像を前記表示手段によりモニタ表示し、撮影の指示がなされた後は、前記補間処理手段による補間処理が施された被写体像を前記表示手段によりモニタ表示するようになされたことを特徴とする。
【０００９】
（２）本発明の電子カメラは、上記（１）に記載の電子カメラであって、撮影の指示がなされる以前は、前記オートフォーカス手段に用いられる画像情報に対して前記補間処理手段による補間処理が行われないようになされたことを特徴とする。
【００１０】
（３）本発明の電子カメラは、上記（１）又は（２）に記載の電子カメラであって、撮影の指示がなされた後に、前記補間処理手段による補間処理が施された撮影画像を着脱可能な記録媒体に記録し、又は該電子カメラの外部に対して印刷出力するようになされたことを特徴とする。
【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、自動焦点処理（オートフォーカス（ＡＦ））の概念を示す図である。図４の（ａ）は、撮影される画角と、測距エリアと呼ばれる被写体との距離を測定するための領域Ｆ１を示す。図４の（ｂ）に示すように、撮影データに基づいて、コントラストを抽出するために所定のフィルタを通す。そして、フィルタの出力を加算することによって、ＡＦ評価値を生成する。レンズ位置を順次ずらしながら得られた最も高いＡＦ評価値のレンズ位置が合焦点位置となる。図４の（ｃ）は、レンズ位置によるＡＦ評価値を示したものである。図４の（ｃ）に示すように、通常、焦点位置を求めるために、複数のレンズ位置においてＡＦ評価値が測定される。この場合において、図４の（ｃ）によれば、最も評価値が高い位置Ａ５が合焦点となるが、実際は位置Ａ５′のレンズ位置が合焦点位置である。
【００２６】
図５は、自動露光処理（ＡＥ）の概念を説明するための図である。図５に示すように、全体の画像領域はＡからＣの領域に分割されている。これらの分割領域の中で、基本的に中心ほど画像としての重要度が高いとみられることから、各領域に対して、係数ｋ１、ｋ２、ｋ３（ｋ１＞ｋ２＞ｋ３）という重み付けをして、以下のように加算平均を取る。
評価値＝Σ（ｋ１Ａ＋ｋ２Ｂ＋ｋ３Ｃ）／Σｋｉ
そして、この評価値に対して、各絞りの値から評価値を求めてＡＥ値を得る。
【００２７】
図６の（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の特徴点に係る電子カメラの基本動作を説明するための図である。
【００２８】
図６の（ａ）において、撮影レンズからの被写体の画像は撮像素子（ＣＣＤ）１２により電気信号に変換され、ＡＤ変換器１４によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号に変換された画像は、画像表示ＬＣＤ５０にモニタ表示される。また、上述したＡＥ処理、ＡＦ処理が行われ、適切な撮影条件が設定されて、撮影の準備に入る。このとき、ＬＣＤ５０に表示するモニタ画像、ＡＥ処理及びＡＦ処理に供される画像データに対して、キュービック補間処理は行われない。
【００２９】
オペレータが操作部７３を操作することによって撮影指示がなされると、ＡＥ処理及びＡＦ処理が施された被写体像の画像データが取り込まれ、後の画像処理に供される。この撮影処理中についても同様にキュービック補間処理は行われない。上述のように、撮影が行われるまでは処理時間が優先される。
【００３０】
そして、撮影処理後の画像処理において、取り込まれた被写体像から電子的画像（撮影画像）が形成されるのであるが、かかる画像処理にキュービック補間処理が適用される。
【００３１】
より詳しくは、撮影画像に対する拡大／縮小等の画像処理にキュービック補間処理が適用され、該補間処理に基づいて得られた高画質の撮影画像が画像表示ＬＣＤ５０による画像表示に供される（矢印Ａ１により示す）。
【００３２】
また、キュービック補間処理に基づいて得られた高画質の撮影画像は図示しないプリンタユニットに対して印刷出力される（矢印Ａ２により示す）。また、カードスロット２２に接続されている着脱メモリ２０に対しインターフェース２１を介して高画質の撮影画像が出力され、着脱メモリ２０に記録される（矢印Ａ３により示す）。上述のように、撮影画像に対してキュービック補間を行うことで高画質の画像が得られる。
【００３３】
図６（ｂ）はＡＥ処理、ＡＦ処理のためのエリア抜出し処理を示した場合の図である。この場合の動作では、Ａ／Ｄ変換器１４から出力されたデジタルの画像データから所定エリアのデータを読み出し、該読み出されたデータを対象にＡＥ処理、ＡＦ処理を行う。これにより処理データ量が削減されるので図６（ａ）の場合よりも処理時間を短縮でき、動作負荷を軽減できる。なお、キュービック補間処理が適用される処理は上記（ａ）の場合と同様である。
【００３４】
以上説明した本実施形態の電子カメラによれば、処理速度が要求され処理や画像情報の精度が要求されない処理、すなわち本実施形態ではＡＥ処理、ＡＦ処理、及び撮影処理の後にキュービック補間処理が行われるようにしている。これにより、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。
【００３５】
また、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。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、特定の画像処理を適用することで高画質の処理を行うことができ、かつこれを限定的に行うことでカメラ全体の処理に悪影響を及ぼすことがなく使い勝手の良い電子カメラを提供できるようになる。
【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】自動焦点処理（オートフォーカス（ＡＦ））の概念を示す図
【図５】自動露光処理（ＡＥ）の概念を説明するための図
【図６】実施形態の特徴点に係る電子カメラの基本動作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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