(57)【要約】【課題】現実感に富む、湯気または冷気が発生している被写体画像を得ること。【解決手段】デジタルカメラ１は、赤外線放射温度計２０で測定した被写体の温度と温度センサ２４で測定した外気温とに基づいて、被写体からの湯気または冷気の発生の有無を判断する判断部２６と、判断部２６により湯気または冷気の発生が有ると判断された場合に、発光部（ストロボ）１３による発光を行わずに撮影した被写体画像と、発光部（ストロボ）１３による発光を行って撮影した被写体画像中の湯気または冷気の画像とを合成する画像合成手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮影手段と、
前記被写体への照明光を発光する発光手段と、
前記被写体の温度を測定する第１の温度計と、
外気温を測定する第２の温度計と、
前記第１の温度計で測定した前記被写体の温度と前記第２の温度計で測定した前記外気温とに基づいて、前記被写体からの湯気または冷気の発生の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により前記湯気または冷気の発生が有ると判断された場合に、前記発光手段による発光を行わずに撮影した被写体画像と、前記発光手段による発光を行って撮影した前記被写体画像中の湯気または冷気の画像とを合成する画像合成手段と、を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮影手段の撮影方向と前記第１の温度計の測定方向とが一致していることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第１の温度計及び前記第２の温度計は、前記被写体の温度と前記外気温とを２次元温度分布画像として取得する赤外線サーモグラフィー装置を構成することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のデジタルカメラにおいて、
前記判断手段は、前記被写体の温度と前記外気温とに基づく前記湯気または冷気が発生する条件を記した温度テーブルを有し、該温度テーブルを用いて前記湯気または冷気の発生の有無を判断することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
被写体を撮影する撮影手段と、
前記被写体への照明光を発光する発光手段と、
前記被写体の温度を連続的に測定する第１の温度計と、
前記第１の温度計で連続的に測定した前記被写体の温度の変化量に基づいて、前記被写体からの湯気または冷気の発生の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段により前記湯気または冷気の発生が有ると判断された場合に、前記発光手段による発光を行わずに撮影した被写体画像と、前記発光手段による発光を行って撮影した前記被写体画像中の湯気または冷気の画像とを合成する画像合成手段と、を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮影手段は、前記発光手段による発光を行って前記被写体を撮影した後に、前記発光手段による発光を行わずに撮影することを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体情報に基づいて撮像し、撮像された複数の画像を合成する機能を有するデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像解析により湯豆腐などの料理の被写体画像が認識されると、その被写体画像に湯気などのアニメーション画像を重畳させて再生する再生演出装置が知られている。演出処理に用いられる湯気などのアニメーション画像は、予め記憶装置に演出テンプレート画像として記憶されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３７５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の再生演出装置では、被写体画像に、予め記憶装置に記憶されている演出テンプレート画像を重畳させるので、被写体画像と演出テンプレート画像とを合成した画像は現実感に乏しい画像になってしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明によるデジタルカメラは、被写体を撮影する撮影手段と、前記被写体への照明光を発光する発光手段と、前記被写体の温度を測定する第１の温度計と、外気温を測定する第２の温度計と、前記第１の温度計で測定した前記被写体の温度と前記第２の温度計で測定した前記外気温とに基づいて、前記被写体からの湯気または冷気の発生の有無を判断する判断手段と、前記判断手段により前記湯気または冷気の発生が有ると判断された場合に、前記発光手段による発光を行わずに撮影した被写体画像と、前記発光手段による発光を行って撮影した前記被写体画像中の湯気または冷気の画像とを合成する画像合成手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によるデジタルカメラによれば、発光手段による発光を行わずに撮影した被写体画像と、発光手段による発光を行って撮影した被写体画像中の湯気または冷気の画像とを合成するので、現実感に富む合成画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの主要部の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラによる、湯気を発生している被写体の撮影状況を示す概略図である。
【図３】冷気を発生している被写体の概略図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラの判断部が有する温度テーブルの一例である。
【図６】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの画像合成処理部による画像合成を示す図であり、図６（ａ）は画像合成前の画像、図６（ｂ）は湯気の部分画像、図６（ｃ）は被写体画像、図６（ｄ）は合成画像である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラの主要部の構成を示すブロック図である。
【図８】被写体からの熱の揺らぎの状況を説明する図であり、図８（ａ）は、湯気を発生している被写体の概略図、図８（ｂ）は、時間経過に伴う被写体の温度変化を示すグラフである。
【図９】本実施の形態の変形例のデジタルカメラによって得られる赤外線サーモグラフィーの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態によるデジタルカメラの構成について、図面を参照しながら説明する。
−第１の実施の形態−
＜構成＞
図１を参照すると、本実施の形態のデジタルカメラ１は、撮影レンズ１１、撮像素子１２及び発光部（ストロボ）１３を含む撮影部１０により撮影を行う。発光部１３は、ストロボ撮影を行うためのフラッシュ光を被写体に向けて照射する。発光部１３としては、発光管を用いるものやＬＥＤを用いるものがある。
【０００９】
被写体からの光は、撮影レンズ１１を介して撮像素子１２の光電変換面で結像し、撮像素子１２は、結像された被写体像を光電変換して画像信号を出力する。この画像信号は、バッファメモリ１４で一時的に記録され、バッファメモリ１４から画像処理部１５へ出力され、画像処理部１５で各種の画像処理、例えば、ホワイトバランス調整やガンマ補正などが施された後に、内部メモリ１６に画像データとして保存される。
【００１０】
本実施の形態のデジタルカメラ１は、温度測定機能も有しており、２系統の温度測定を行う。第１の系統では、赤外線用レンズ２１、赤外線センサ２２及び赤外線／温度変換部２３を含む赤外線放射温度計２０により、物体表面の温度、すなわち、被写体の所定部分の表面温度を非接触で測定する。このような赤外線放射温度計２０は、非接触で固体や液体の表面温度を測定することができるが、気体の温度や固体、液体の内部温度は正確には測定できない。
【００１１】
なお、第１の系統による温度測定方向と、撮影部１０による撮影方向とを一致させておくことにより、スルー画像の中央位置にある被写体の温度を測定することができる。具体的には、赤外線用レンズ２１の光軸方向を撮影レンズ１１の光軸方向に一致させておくことにより、スルー画像の中央位置にある被写体の温度を測定することができる。
【００１２】
第２の系統では、温度センサ２４及び電圧／温度変換部２５により、外気温を測定する。このような温度計として、例えば、熱電対やサーミスタが用いられる。ここで、外気温とは、被写体の周囲温度もデジタルカメラ１の周囲温度も含む。
【００１３】
判断部２６は、赤外線／温度変換部２３から出力された被写体の表面温度データと、電圧／温度変換部２５から出力された外気温データとを入力し、これら２つの温度データに基づいて被写体から湯気または冷気が発生しているか否かを判断する。その一例として、判断部２６は、湯気または冷気が発生する温度条件を記憶した温度テーブル２６ａを有し、測定された２つの温度データを温度テーブル２６ａに照らし合わせることにより、湯気または冷気の発生の有無を判断する。
【００１４】
撮影制御部２７は、ストロボ１３に対し発光または非発光の制御を行ったり、判断部２６から湯気または冷気が発生しているとの判断信号を入力すると、ストロボ１３を発光させた撮影と発光させない撮影との２回の撮影を行う「湯気／冷気撮影モード」へ移行させ、撮影部１０による撮影を実行させる。撮影部１０は、「湯気／冷気撮影モード」において、同一の被写体に対し、発光ありの撮影と発光なしの撮影を行う。２つの撮影画像データは、画像処理部１５で画像処理が施された後に、内部メモリ１６に画像データとして保存される。
【００１５】
図２は、ストロボ１３を発光させた撮影の一例であり、湯気１０２が発生している被写体１０１、例えばラーメンのような熱い料理に対してストロボ１３を発光させて撮影する場面を示す。湯気は、水蒸気が温度の低い外気で冷やされて凝結し細かい水滴となったものであり、光を散乱させるため白く見える。ストロボ１３からの照射光は、湯気で散乱されるため湯気の部分を白く強調して撮影することができる。
【００１６】
また、図３は、冷気２０２が発生している被写体２０１、例えばアイスキャンディーのような冷たいものを示す。冷気は、空気が冷たい物体に触れると空気中の水蒸気が凝結し細かい水滴となったものであり、冷気の場合も湯気と同様に光を散乱させるため白く見える。ストロボ１３からの照射光は、冷気で散乱されるため冷気の部分を白く強調して撮影することができる。
【００１７】
図１に戻って、画像合成処理部２８は、内部メモリ１６に保存された同一の被写体に対する２つの撮影画像データを読み出して、ストロボ１３を発光させて撮影した湯気または冷気の部分画像と、ストロボ１３を発光させないで撮影した被写体画像とを合成し、合成画像を生成する。この合成画像データは、メモリカード３０に記憶される。
【００１８】
＜動作＞
次に、図４、図５を参照しながら、デジタルカメラ１の動作を説明する。
図４のフローチャートを参照すると、ステップＳ１１で、温度センサ２４及び電圧／温度変換部２５が外気温を測定し、ステップＳ１２で、赤外線放射温度計２０が被写体の所定位置の温度を測定する。前述したように、赤外線用レンズ２１の光軸方向を撮影レンズ１１の光軸方向に一致させておくことにより、スルー画像の中央位置にある被写体の表面温度を測定することができる。
【００１９】
ステップＳ１３で、判断部２６は、電圧／温度変換部２５から出力された外気温データと、赤外線／温度変換部２３から出力された被写体の表面温度データとを入力し、２つの温度データを温度テーブル２６ａと比較することにより、湯気または冷気の発生の有無を判断する。
【００２０】
図５の表は、温度テーブル２６ａの一例であり、外気の温度と被写体の温度の組み合わせから構成される。温度テーブル２６ａには、湯気または冷気の発生条件が３通り記載されている。条件Ａは、外気温１０℃以下、被写体温度４５℃以上の場合に湯気が発生し、被写体例は温泉である。条件Ｂは、外気温１５℃以下、被写体温度７０℃以上の場合に湯気が発生し、被写体例はラーメンである。条件Ｃは、外気温３０℃以上、被写体温度５℃以下の場合に冷気が発生し、被写体例はアイスキャンディーである。
【００２１】
以下、図５の温度テーブル２６ａも参照しながら図４のフローチャートのステップＳ１４以降の動作を説明する。
ステップＳ１４で外気温１０℃以下であれば、ステップＳ１５へ移行し、ステップＳ１５で被写体温度４５℃以上であれば、ステップＳ１６へ移行し、判断部２６は、湯気の発生があると判断する。これは、図５の温度テーブル２６ａの条件Ａに該当する。
【００２２】
ステップＳ１４が否定判定されるとステップＳ１７へ移行し、ステップＳ１７で外気温１５℃以下であれば、ステップＳ１８へ移行し、ステップＳ１８で被写体温度７０℃以上であれば、ステップＳ１９へ移行し、判断部２６は、湯気の発生があると判断する。これは、図５の温度テーブル２６ａの条件Ｂに該当する。
【００２３】
ステップＳ１７が否定判定されるとステップＳ２０へ移行し、ステップＳ２０で外気温３０℃以上であれば、ステップＳ２１へ移行し、ステップＳ２１で被写体温度５℃以下であれば、ステップＳ２２へ移行し、判断部２６は、冷気の発生があると判断する。これは、図５の温度テーブル２６ａの条件Ｃに該当する。
【００２４】
このように、ステップＳ１６で条件Ａが満たされるか、又はステップＳ１９で条件Ｂが満たされるか、又はステップＳ２２で条件Ｃが満たされるかいずれかの場合に、ステップＳ２３で、撮影制御部２７は、撮影部１０による撮影モードを「湯気／冷気撮影モード」に切り換える。
【００２５】
ステップＳ２４で、撮影部１０は、同一の被写体に対し、ストロボ１３を発光させた撮影と発光させない撮影を行う。これら２つの撮影画像データは、画像処理部１５で画像処理が施された後に、内部メモリ１６に画像データとして保存される。
【００２６】
ステップＳ２５で、画像合成処理部２８は、内部メモリ１６に保存された同一の被写体に対する発光ありと発光なしの２つの撮影画像データを読み出して、湯気または冷気の部分画像データと被写体画像データとを合成し、合成画像データを生成する。なお、画像合成処理部２８は、発光ありと発光なしの２つの撮影画像データの一方を内部メモリ１６から読み出し、他方を画像処理部１５から直接入力して合成画像データを生成してもよいし、発光ありと発光なしの２つの撮影画像データを画像処理部１５から直接入力して合成画像データを生成してもよい。
【００２７】
一方、ステップＳ２０で否定判定されるか、又はステップＳ２１で否定判定されると、ステップＳ２６で、撮影制御部２７は、撮影部１０による撮影モードを通常の撮影を行う「普通撮影モード」へ移行させ、ステップＳ２７で、撮影部１０は通常の撮影を行う。
【００２８】
＜合成画像データの生成＞
以下、合成画像の生成について図６を参照しながら説明する。
図６は、画像合成処理部２８による画像合成処理を説明する図である。図６（ａ）は、湯気１０２が立ち上る被写体（例えば、ラーメン）１０１を発光ありで撮影した撮影画像であり、画像合成前の画像である。ストロボ１３を発光させて撮影したので湯気１０２が明瞭に写されている。湯気や冷気は一般に白く写るので、湯気や冷気の白色は周囲の色と区別し易く、この色彩の差異によって湯気や冷気の範囲を知ることができる。１０２Ａは、湯気１０２が明瞭である範囲を仮想的に示す輪郭線である。
【００２９】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の撮影画像中に示される湯気１０２のみを輪郭線に沿って切り出した部分画像であり、湯気１０２が強調されている。
図６（ｃ）は、図６（ａ）の撮影画像中に示される被写体１０１をストロボ１３を発光させずに撮影した画像であり、発光なしで撮影したので淡く写った湯気１０２が観察される。
【００３０】
画像合成処理部２８は、図６（ｂ）に示すような湯気１０２のみの部分画像データと、図６（ｃ）に示すような淡い湯気１０２が立ち上る被写体１０１の被写体画像データとを内部メモリ１６から読み出し、これら２つの画像データを合成して、図６（ｄ）に示すような合成画像データを生成する。
なお、生成された合成画像データに対して更に画像処理を行うこともできる。例えば、湯気１０２が料理と重なり合う部分については、画像処理によって湯気１０２の一部を消去すると、被写体の全体が鮮明に写った合成画像を得ることができる。
【００３１】
第１の実施の形態によるデジタルカメラ１は、以下の作用効果を奏する。
（１）同一の被写体に対し、ストロボ１３を発光させた撮影と発光させない撮影の２つの撮影画像データを用いて、湯気または冷気の部分画像と被写体画像とを合成し、合成画像データを生成するので、現実感に富む合成画像を得ることができる。
（２）判断部２６は、湯気または冷気の発生の有無を判断するための基準となる温度テーブル２６ａを有し、電圧／温度変換部２５からの外気温データと、赤外線／温度変換部２３からの被写体の表面温度データとを入力し、これら２つの温度データを温度テーブル２６ａと比較するので、湯気または冷気の発生の有無を正確に判断することができる。
【００３２】
−第２の実施の形態−
第２の実施の形態によるデジタルカメラ２は、第１の実施の形態によるデジタルカメラ１と類似の構成であり、同様の機能を有するものである。
第１の実施の形態のデジタルカメラ１では、２系統の温度測定を行い、赤外線用レンズ２１、赤外線センサ２２及び赤外線／温度変換部２３を含む赤外線放射温度計２０により被写体の表面温度を測定し、温度センサ２４及び電圧／温度変換部２５により外気温を測定し、これら２つの温度データに基づいて湯気または冷気の発生の有無を判断するものであった。
【００３３】
図７は、第２の実施の形態のデジタルカメラ２の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ２では、外気温を測定するための温度センサ２４及び電圧／温度変換部２５を備えておらず、赤外線放射温度計２０により連続的に測定される被写体の表面温度の時間変化に基づいて湯気または冷気の発生の有無を判断するものであり、この点で第１の実施の形態のデジタルカメラ１と異なる。従って、判断部２６Ａは、第１の実施の形態のデジタルカメラ１の判断部２６と判断のプロセスが相違する。なお、図７のブロック図において、図１のブロック図と同じブロックには同一符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
図８（ａ）は、湯気が発生している料理、すなわち被写体１０１の概略図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される被写体１０１の所定位置の表面温度を赤外線放射温度計２０で連続的に測定した時の温度変化を示すグラフであり、縦軸が温度、横軸が時間を表す。図８（ｂ）のグラフでは、時間の経過と共に、時刻ｔ１で高温の極値Ａとなり、時刻ｔ２で低温の極値Ｂとなり、時刻ｔ３で再び高温の極値Ｃとなる。このような温度測定値の変化は、料理の熱による空気の対流によって湯気が料理を覆っている状態と覆っていない状態とがあるために生じると考えられる。
【００３５】
湯気が料理を覆っていない状態では、赤外線放射温度計２０は料理そのものの温度を正確に測定することができるが、湯気が料理を覆っている状態では、放射率の低い湯気の影響で実際の温度よりも低い温度が測定される。図８（ｂ）のグラフでは、時刻ｔ１と時刻ｔ３の高温の極値は湯気が料理を覆っていない状態での測定値であり、時刻ｔ２の低温の極値は湯気が料理を覆っている状態での測定値である。また、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間では、料理を覆う湯気の量が増えつつある状態であり、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間では、料理を覆う湯気の量が減りつつある状態である。
【００３６】
このような現象に注目すると、測定された温度の極値Ａと極値Ｂとの差、或いは極値Ｂと極値Ｃとの差が所定の値以上であれば、十分に湯気が発生していると判断することができる。
本実施の形態によるデジタルカメラ２では、判断部２６Ａは、高温の極値と低温の極値Ｂとの差が所定値以上であれば、湯気の発生があると判断する。これに続く動作は、第１の実施の形態によるデジタルカメラ１の動作と同じである。
【００３７】
すなわち、判断部２６Ａからの判断信号により、撮影制御部２７は、撮影部１０による撮影モードを「湯気／冷気撮影モード」に切り換え、撮影部１０は、同一の被写体に対し、ストロボ１３を発光させた撮影と発光させない撮影を実行させる。続いて、画像合成処理部２８は、内部メモリ１６に保存された同一の被写体に対する発光あり及び発光なしの２つの撮影画像データを読み出して、湯気または冷気の部分画像データと被写体画像データとを合成し、合成画像データを生成する。
【００３８】
一方、高温の極値と低温の極値との差が所定値未満であれば、判断部２６Ａは湯気の発生が無いと判断し、撮影制御部２７は、撮影部１０による撮影モードを「普通撮影モード」へ移行させ、通常の撮影を実行させる。
なお、以上の説明は、図８（ａ）に示すような湯気１０２の発生の有無を判断する場合であったが、図３に示すような冷気２０２の発生の有無を判断する場合でも同様に適用できる。
【００３９】
第２の実施の形態によるデジタルカメラ２も第１の実施の形態によるデジタルカメラ１と同様の作用効果を奏する。すなわち、第２の実施の形態では、同一の被写体に対し、ストロボ１３を発光させた撮影と発光させない撮影とで得られた２つの撮影画像データを用いて、湯気または冷気の部分画像データと被写体画像データとを合成し、合成画像データを生成するので、現実感に富む合成画像を得ることができる。
更に、第２の実施の形態では、赤外線放射温度計２０で連続的に測定した時の温度変化量に基づいて湯気の発生の有無を判断するので、外気温を測定するための温度センサ２４及び電圧／温度変換部２５は必要としない。
【００４０】
以下、第１、第２の実施形態の変形例について説明する。
（１）第１の実施形態のデジタルカメラ１は、赤外線放射温度計２０で被写体の表面温度を測定すると共に温度センサ２４及び電圧／温度変換部２５で外気温を測定するものであり、第２の実施形態のデジタルカメラ２は、赤外線放射温度計２０で被写体の表面温度を連続的に測定するものであったが、温度測定のための装置として、デジタルカメラ１、２は、赤外線サーモグラフィー装置を備えていてもよい。赤外線サーモグラフィー装置は、物体から放出される赤外線放射エネルギーを検出し、見かけの温度に変換し、温度分布を２次元的に可視化する装置である。
【００４１】
図９は、赤外線サーモグラフィー装置によって得られた赤外線画像であり、撮影部１０による撮影画像（スルー画像）と領域が一致している場合を示す。図９の赤外線画像３００では、温度分布を４段階で表示しており、図示のように、赤外線画像３００の中で、料理の中央部１０１ａが最も高温であり、料理の周辺部１０１ｂが次に温度が高く、食器１０１ｃがその次に温度が高く、被写体１０１の周囲１０３の温度、すなわち外気温が最も低い。
【００４２】
赤外線サーモグラフィー装置では、空気の温度は測定できないので、被写体の周囲の物体、例えば食器１０１ｃが置かれている机の温度或いは背景の壁の温度を外気温と見做している。赤外線サーモグラフィー装置を用いれば、被写体１０１の表面温度も外気温も同時に且つ連続的に測定できるので、デジタルカメラ１に適用してもデジタルカメラ２に適用しても、湯気または冷気の発生の有無を判断するための温度情報が得られる。
【００４３】
（２）第１、第２の実施形態では、湯気または冷気を強調して撮影するためにストロボ撮影を行ったが、ストロボ１３を使用せずに、シャッター秒時を長くすることでも湯気または冷気を強調して撮影することができる。
【００４４】
（３）第１、第２の実施形態では、同一の被写体に対し、ストロボ１３を発光させた撮影と発光させない撮影の順番は問わなかったが、ストロボ１３を発光させた撮影を先に行い、その後でストロボ１３を発光させない撮影を行う方が望ましい。通常、時間経過に伴って湯気や冷気の量は減少するので、湯気または冷気が多く発生する最初の時間帯にストロボ１３を発光させた撮影を行うのが望ましい。
本発明は、その特徴を損なわない限り、以上説明した実施の形態に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１、２：デジタルカメラ                １０：撮影部
１１：撮影レンズ                    １２：撮像素子
１３：発光部（ストロボ）            １５：画像処理部
２０：赤外線放射温度計              ２１：赤外線用レンズ
２２：赤外線センサ                  ２３：赤外線／温度変換部
２４：温度センサ                    ２５：電圧／温度変換部
２６：判断部                      ２６ａ：温度テーブル
２７：撮影制御部                    ２８：画像合成処理部
１０１：被写体                      １０２：湯気
２０１：被写体                      ２０２：冷気
【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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