(57)【要約】【課題】ブレによる撮影の失敗を減少させるとともに、シャッタチャンスを逃さずに撮影することができるデジタルカメラを提供する。【解決手段】デジタルカメラ２は、第１の画像を撮影した後、撮影間隔をおいて第２の画像を撮影する２段階撮影機能を有する。画像抽出・合成手段４１は、バッファメモリ３３から第１の画像および第２の画像を表す画像データを読み出し、２つの画像データの差分をとることにより、第１の画像および第２の画像に映し出された被写体の動きのある領域を検出し、第１の画像および第２の画像から動きのある領域を抽出する。周波数算出・判定手段４７は、抽出された動きのある領域の周波数成分を算出し、算出された周波数成分に基づいて、第１の画像および第２の画像のどちらがブレの少ない画像であるかを判定する。ブレが少ないと判定された画像は、メモリカード１８に記録される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像を撮影した後、撮影間隔をおいて第２の画像を撮影する２段階撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、
前記第１の画像および第２の画像を表す画像データを蓄積するデータ蓄積手段と、
２つの画像データの差分をとることにより、第１の画像および第２の画像に映し出された被写体の動きのある領域を検出し、第１の画像および第２の画像から前記動きのある領域を抽出する画像抽出手段と、
前記動きのある領域の周波数成分を算出する周波数算出手段と、
算出された周波数成分に基づいて、第１の画像および第２の画像のどちらがブレの少ない画像であるかを判定する判定手段と、
ブレが少ないと判定された画像を記憶する記憶手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記画像抽出手段は、自己相関を用いて動きのある領域を抽出することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記周波数算出手段は、離散的コサイン変換を用いて周波数成分を算出することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
前記判定手段は、高速フーリエ変換を用いてブレが少ない画像を判定することを特徴とする請求項１乃至３に記載のデジタルカメラ。
【請求項５】
前記撮影間隔を設定する撮影間隔設定手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至４に記載のデジタルカメラ。
【請求項６】
前記撮影間隔が特定の時間であった場合、前記判定手段によりブレが少ないと判定された画像の動きのある領域を削除し、この削除した領域に対応した他方の画像の動きのない領域を、削除した領域に合成する画像合成手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至５に記載のデジタルカメラ。
【請求項７】
前記画像合成手段は、削除した領域に対応した他方の画像の動きのない領域を合成した後、削除した領域の中から残す部分を選択して再び元の位置に合成し、この合成部分の輪郭部にローパスフィルタ処理を施すことを特徴とする請求項６に記載のデジタルカメラ。
【請求項８】
前記ローパスフィルタ処理後、第１の画像および第２の画像の動きのない領域の周波数成分を前記周波数算出手段により算出し、
算出された周波数成分に基づいて、第１の画像および第２の画像のどちらがブレの少ない画像であるかを前記判定手段により判定した後、
前記画像合成手段は、ブレが少ないと判定された画像の動きのない領域を前記ローパスフィルタ処理後の画像に合成することを特徴とする請求項６または７に記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の画像を撮影した後、撮影間隔をおいて第２の画像を撮影する２段階撮影機能を有するデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在市販されているデジタルカメラは、ボタンなどで簡単にシャッタ速度を設定することができる。このため、デジタルカメラで動きのある被写体、例えば子供や小動物、風に揺れる花などを撮影する際に、低速のシャッタ速度が設定された状態で撮影を行い、撮影した画像にブレが生じてしまうことがあった。
【０００３】
上記のような問題を解決するために、シャッタレリーズにより入力される現在画像信号と、１画面単位以前の以前画像信号との間で被写体の動きの変化量を検出し、この検出結果に基づいてシャッタ速度を適切な値に制御するデジタルカメラが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−８８７６３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されるデジタルカメラで、例えば風に揺れる花を撮影する場合、風の吹くタイミング、向きや強さを予測することが困難であるため、何度か撮影を行った後、撮影した画像にブレが生じているか否かを再生して確認し、ブレの少ない画像を選択して記録する必要があった。このため、記憶媒体の容量が無駄に消費され、後に不要な画像を消去する手間が掛かっていた。また、例えば花の蜜を求めて飛んできた蜜蜂を撮影する場合、蜜蜂の動きが落ち着くのを待っている間に逃げられてしまい、折角のシャッタチャンスを逸することがあった。
【０００６】
本発明は、動きのある被写体を撮影する際のブレによる撮影の失敗を減少させるとともに、シャッタチャンスを逃さずに撮影することができるデジタル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】
上記目的を達成するために、本発明は、第１の画像を撮影した後、撮影間隔をおいて第２の画像を撮影する２段階撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、前記第１の画像および第２の画像を表す画像データを蓄積するデータ蓄積手段と、２つの画像データの差分をとることにより、第１の画像および第２の画像に映し出された被写体の動きのある領域を検出し、第１の画像および第２の画像から前記動きのある領域を抽出する画像抽出手段と、前記動きのある領域の周波数成分を算出する周波数算出手段と、算出された周波数成分に基づいて、第１の画像および第２の画像のどちらがブレの少ない画像であるかを判定する判定手段と、ブレが少ないと判定された画像を記憶する記憶手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記画像抽出手段は、自己相関を用いて動きのある領域を抽出する。また、前記周波数算出手段は、離散的コサイン変換を用いて周波数成分を算出する。さらに、前記判定手段は、高速フーリエ変換を用いてブレが少ない画像を判定する。
【０００９】
また、前記撮影間隔を設定する撮影間隔設定手段を設け、前記撮影間隔が特定の時間であった場合、前記判定手段によりブレが少ないと判定された画像の動きのある領域を削除し、この削除した領域に対応した他方の画像の動きのない領域を、削除した領域に合成する画像合成手段を設けることが好ましい。この画像合成手段は、削除した領域に対応した他方の画像の動きのない領域を合成した後、削除した領域の中から残す部分を選択して再び元の位置に合成し、この合成部分の輪郭部にローパスフィルタ処理を施す。
【００１０】
前記ローパスフィルタ処理後、第１の画像および第２の画像の動きのない領域の周波数成分を前記周波数算出手段により算出し、算出された周波数成分に基づいて、第１の画像および第２の画像のどちらがブレの少ない画像であるかを前記判定手段により判定した後、前記画像合成手段は、ブレが少ないと判定された画像の動きのない領域を前記ローパスフィルタ処理後の画像に合成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１および図２において、デジタルカメラ２の正面には、矢印方向にスライド操作自在なレンズバリア１０が設けられている。このレンズバリア１０を図１に示す開放位置にスライドさせることにより、撮像レンズ１１、ストロボ発光部１２が露呈して撮影可能な状態となる。
【００１２】
撮像レンズ１１の背後には、ＣＣＤ３０（図３参照）が配置されている。ＣＣＤ３０からの撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器３１（図３参照）により、デジタルの画像データに変換される。この画像データは、デジタルカメラ２の背面に設けられた液晶表示装置（ＬＣＤ）１３で、いわゆるスルー画像として表示される。また、デジタルカメラ２には光学ファインダを構成するファインダ対物窓１４およびファインダ接眼窓１５が設けられており、これらを通して被写体画像のフレーミングが行われる。
【００１３】
デジタルカメラ２の上面には、レリーズボタン１６が設けられている。このレリーズボタン１６は、２段階押しのスイッチとなっており、ＬＣＤ１３または光学ファインダによるフレーミングの後にレリーズボタン１６を軽く押圧すると、露光調整、撮像レンズ１１の焦点調整などの各種撮影準備処理が施される。撮影準備処理が施された撮像信号は、レリーズボタン１６を離すまでデータロックされる。そして、この状態でレリーズボタン１６をもう１度強く押圧すると、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換された後、メモリカードスロット１７に着脱自在に装填されるメモリカード１８やバッファメモリ３３（図３参照）などの記憶媒体に保存される。
【００１４】
デジタルカメラ２の背面には、ＬＣＤ１３の他に、電源のオン／オフ切替えを行う電源ボタン１９、撮像レンズ１１のズームレンズをワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン２０、各種モードを選択するモード切替えスイッチ２１、およびＬＣＤ１３に表示されるメニュー画面内でカーソルを移動させるカーソル操作板２２からなる操作部２３（１点鎖線で囲む部分）が設けられている。
【００１５】
デジタルカメラ２では、撮影を行う撮影モード、撮影した画像をＬＣＤ１３に表示する再生モード、および各種設定を行うセットアップモードなどが選択可能となっており、モード切替えスイッチ２１をスライド操作させることで、これらのモードの切替えが行われる。
【００１６】
デジタルカメラ２は、レリーズボタン１６の２回目の押圧操作で第１の画像を撮影した後、レリーズボタン１６を一度戻して再度押圧操作することにより第２の画像を撮影する２段階撮影機能を備えている。なお、２段階撮影の方法としては、撮影間隔を操作部２３などで予め設定し、設定した時間経過後、自動的に第２の画像を撮影するようにしてもよい。
【００１７】
デジタルカメラ２の電気的構成を示す図３において、撮像レンズ１１の背後には、撮像レンズ１１を透過した被写体光が入射されるＣＣＤ３０が配置されている。ＣＣＤ３０から出力された撮像信号は、図示しない相関二重サンプリング回路に入力され、ＣＣＤ３０の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。相関二重サンプリング回路から出力された画像データは、増幅器（図示せず）で増幅され、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタルデータに変換される。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換器３１から出力された画像データは、画像信号処理回路３２に送信される。画像信号処理回路３２は、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を画像データに施す。画像処理後の画像データは、バッファメモリ３３に保存される。このバッファメモリ３３には、図示しない２つのフレームメモリが設けられており、２段階撮影機能を用いた場合には、第１の画像および第２の画像がこのフレームメモリに蓄積される。
【００１９】
ＣＰＵ３４は、システムバス３５を介して各部に接続し、デジタルカメラ２全体の動作を統括制御する。システムバス３５には、圧縮伸長処理回路３６、ＲＡＭ３７、外部Ｉ／Ｆ３８、ＬＣＤドライバ３９、ＹＣ処理回路４０、および画像抽出・合成手段４１が接続されている。
【００２０】
バッファメモリ３３に保存された画像データは、ＹＣ処理回路４０により輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換される。圧縮伸長処理回路３６は、この変換された画像データに対して所定のファイル形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮を施す。圧縮伸長処理回路３６により圧縮された画像データは、カードＩ／Ｆ４２を介してメモリカード１８に保存される。または、外部Ｉ／Ｆ３８を介してパーソナルコンピュータなどの外部機器に送信される。あるいは、ＬＣＤドライバ３９によりコンポジット信号に変換され、ＬＣＤ１３に表示される。
【００２１】
ＣＰＵ３４には、前述のレリーズボタン１６、操作部２３の他に、ＥＥＰＲＯＭ４３、測光・測距回路４４が接続されている。ＥＥＰＲＯＭ４３には、各種制御用のプログラムや設定情報などが記録されている。ＣＰＵ３４は、これらの情報をＥＥＰＲＯＭ４３から読み出して各種処理を実行する。
【００２２】
測光・測距回路４４は、被写体の輝度および撮像レンズ１１との距離を検出し、ＣＰＵ３４に検出結果を送信する。ＣＰＵ３４は、この検出結果に基づいて、適正な焦点距離および露光量となるように撮像レンズ１１の各種パラメータを調整する。測光・測距回路４４は、ＣＰＵ３４からフィードバックされる調整信号を元に、撮像レンズ１１、およびストロボ装置４５を制御するストロボ制御回路４６を駆動させる。
【００２３】
画像抽出・合成手段４１は、２段階撮影機能を用いた場合に作動する。図４に示すように、この画像抽出・合成手段４１は、バッファメモリ３３から第１の画像および第２の画像を表す画像データを読み出し、２つの画像データの差分をとることにより、第１の画像および第２の画像に映し出された被写体の動きのある領域を検出し、第１の画像および第２の画像から動きのある領域を自己相関を用いて抽出する。
【００２４】
画像抽出・合成手段４１には、周波数算出・判定手段４７が接続されている。周波数算出・判定手段４７は、画像抽出・合成手段４１で抽出された動きのある領域の周波数成分を、ＪＰＥＧ圧縮用の離散的コサイン変換を用いて算出し、算出された周波数成分に基づいて、第１の画像および第２の画像のどちらがブレの少ない画像であるかを、高速フーリエ変換を用いて判定する。ＣＰＵ３４は、ブレが少ないと判定された画像をメモリカード１８に記録する。
【００２５】
ここで、第１の画像と第２の画像との撮影間隔がある特定の時間（１／１０〜１／５秒）であった場合、換言すれば、第１の画像と第２の画像とで動きのある領域が重ならない場合、画像抽出・合成手段４１は、ブレが少ないと判定された画像の動きのある領域を削除して、この削除した領域に対応した他方の画像の動きのない領域を削除した領域に合成する。次に、削除した領域の中から残す部分を選択して再び元の位置に合成する。そして、合成の継ぎ目を目立たなくするために、この合成部分の輪郭部にローパスフィルタ処理を施す。
【００２６】
ローパスフィルタ処理後、周波数算出・判定手段４７により第１の画像および第２の画像の動きのない領域の周波数成分を算出し、算出された周波数成分に基づいて、第１の画像および第２の画像のどちらがブレの少ない画像であるかを判定する。画像抽出・合成手段４１は、判定された画像の動きのない領域をローパスフィルタ処理後の画像に合成する。これにより、ブレのない高画質な画像を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明のデジタルカメラによれば、第１の画像および第２の画像を表す画像データを蓄積するデータ蓄積手段と、２つの画像データの差分をとることにより、第１の画像および第２の画像に映し出された被写体の動きのある領域を検出し、第１の画像および第２の画像から動きのある領域を抽出する画像抽出手段と、動きのある領域の周波数成分を算出する周波数算出手段と、算出された周波数成分に基づいて、第１の画像および第２の画像のどちらがブレの少ない画像であるかを判定する判定手段と、ブレが少ないと判定された画像を記憶する記憶手段とを備えたので、動きのある被写体を撮影する際のブレによる撮影の失敗を減少させることができる。したがって、失敗を恐れずに撮影することができるので、シャッタチャンスを逃がすことがなくなる。また、一回の撮影でブレのない高画質な画像が得られるので、記憶媒体の容量が無駄に消費されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの正面概観斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面概観斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】２段階撮影機能を用いた場合の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２  デジタルカメラ
１１  撮像レンズ
１３  液晶表示装置（ＬＣＤ）
１６  レリーズボタン
１８  メモリカード
２３  操作部
３０  ＣＣＤ
３３  バッファメモリ
３４  ＣＰＵ
４１  画像抽出・合成手段
４７  周波数算出・判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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