(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の視差を有する二枚の画像を撮影する立体撮影を行う撮影装置であって、
前記立体撮影における一枚目画像の撮影時の撮影装置から被写体までの距離を検出する被写体距離検出部と、
前記検出した被写体までの距離に応じて、前記所定の視差として立体視に適した最適視差を算出する最適視差算出部と、
前記最適視差が得られる位置で前記立体撮影における二枚目画像を撮影する撮影制御部と、
前記被写体の像を結像する撮影光学系と、
前記撮影光学系によって結像された被写体像を撮像する撮影素子部と、
前記撮影光学系のレンズの位置制御を行うレンズ位置制御部と、
前記一枚目画像の輝度を測定する輝度測定部と、を備え、
前記被写体距離検出部は、
前記一枚目画像の撮影時の合焦状態での前記撮影光学系のレンズ位置を取得するレンズ位置取得部を有し、
前記最適視差算出部は、前記取得したレンズ位置に基づく前記被写体までの距離と、前記一枚目画像の輝度とに基づいて、最適視差を算出し、
前記輝度が所定値より高い場合は、前記所定値より低い場合に比べて前記最適視差を小さくする、撮影装置。
【請求項２】
所定の視差を有する二枚の画像を撮影する立体撮影を行う撮影装置であって、
前記立体撮影における一枚目画像の撮影時の撮影装置から被写体までの距離を検出する被写体距離検出部と、
前記検出した被写体までの距離に応じて、前記所定の視差として立体視に適した最適視差を算出する最適視差算出部と、
前記最適視差が得られる位置で前記立体撮影における二枚目画像を撮影する撮影制御部と、
前記被写体の像を結像する撮影光学系と、
前記撮影光学系によって結像された被写体像を撮像する撮影素子部と、
前記撮影光学系のレンズの位置制御を行うレンズ位置制御部と、
前記一枚目画像の輝度を測定する輝度測定部と、を備え、
前記被写体距離検出部は、
前記一枚目画像の撮影時の合焦状態での前記撮影光学系のレンズ位置を取得するレンズ位置取得部を有し、
前記最適視差算出部は、前記取得したレンズ位置に基づく前記被写体までの距離と、前記一枚目画像の輝度とに基づいて、最適視差を算出し、
前記輝度として所定値以上の高輝度領域が存在する場合は、前記高輝度領域が存在しない場合に比べて前記最適視差を小さくする、撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮影装置であって、
前記一枚目画像の撮影時の合焦状態での被写体までの最近距離を判定する最近距離判定部を備え、
前記最適視差算出部は、前記被写体までの最近距離に応じた最適視差を算出する、撮影装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の撮影装置であって、
前記最適視差算出部は、前記被写体までの距離が所定値より短い場合は、前記所定値より長い場合に比べて前記最適視差を小さくする、撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体視画像（３Ｄ画像）を撮影可能な撮影装置、撮影方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄ画像を生成するための立体撮影の方法として、二つの撮影光学系を持つカメラによって左右用の二枚の画像を一度に撮影する方法（複眼３Ｄ撮影）と、一つの撮影光学系を持つカメラによって視差のある二枚の画像を連続して撮影する方法（単眼３Ｄ撮影）とがある。単眼３Ｄ撮影の場合、左用画像または右用画像の一方を撮影した後、水平方向にカメラを所定量（視差）移動させて他方の画像を撮影する。
【０００３】
単眼３Ｄ撮影に関する従来技術としては、１回の立体撮像動作に応じて、２回以上のシャッタ駆動信号を発生させる立体撮像が可能な電子カメラが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２１２４８５号公報
【特許文献２】特開２０００−０９２７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
単眼３Ｄ撮影では、カメラが固定されている複眼３Ｄ撮影の場合とは違い、左用と右用の二枚の画像の視差を自由に変化させることができる。視差を小さく設定した場合、マクロ撮影（近景撮影）では十分な立体感を持つ画像を得ることができるが、遠景撮影では立体感のない平面的な画像しか得ることができない。逆に視差を大きく設定した場合、遠景撮影では十分な立体感を持つ画像を得ることができるが、マクロ撮影では立体感が強すぎる画像となり、目の焦点が合わず疲労感がある画像になってしまう課題がある。
【０００６】
なお、一般の撮影装置としては、デジタルビデオカメラまたはデジタルスチルカメラなどのオートフォーカス機能を持つ撮像装置において、撮像された画像上から被写体を検出し、被写体までの距離と推定移動スピードとからフォーカスレンズの駆動スピードの上限値を決定することによって、意図する被写体に合焦し続けるものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
立体撮影において、遠い被写体と近い被写体とが混在する構図の場合、従来では、左用と右用の二枚の画像の視差を調整することが困難であったため、立体感が強すぎる画像が得られてしまう課題があった。また、水面などの光の反射による高輝度の領域が存在する構図などにおいても、立体感が強すぎる画像が撮影されるという課題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、立体撮影を行う際に、被写体に応じて二枚の画像の視差を調整でき、被写体の条件に関わらず適切な立体感を持つ画像を撮影することを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮影装置は、所定の視差を有する二枚の画像を撮影する立体撮影を行う撮影装置であって、前記立体撮影における一枚目画像の撮影時の撮影装置から被写体までの距離を検出する被写体距離検出部と、前記検出した被写体までの距離に応じて、前記所定の視差として立体視に適した最適視差を算出する最適視差算出部と、前記最適視差が得られる位置で前記立体撮影における二枚目画像を撮影する撮影制御部と、前記被写体の像を結像する撮影光学系と、前記撮影光学系によって結像された被写体像を撮像する撮影素子部と、前記撮影光学系のレンズの位置制御を行うレンズ位置制御部と、前記一枚目画像の輝度を測定する輝度測定部と、を備え、前記被写体距離検出部は、前記一枚目画像の撮影時の合焦状態での前記撮影光学系のレンズ位置を取得するレンズ位置取得部を有し、前記最適視差算出部は、前記取得したレンズ位置に基づく前記被写体までの距離と、前記一枚目画像の輝度とに基づいて、最適視差を算出し、前記輝度が所定値より高い場合は、前記所定値より低い場合に比べて前記最適視差を小さくする。
或いは、本発明の撮影装置は、所定の視差を有する二枚の画像を撮影する立体撮影を行う撮影装置であって、前記立体撮影における一枚目画像の撮影時の撮影装置から被写体までの距離を検出する被写体距離検出部と、前記検出した被写体までの距離に応じて、前記所定の視差として立体視に適した最適視差を算出する最適視差算出部と、前記最適視差が得られる位置で前記立体撮影における二枚目画像を撮影する撮影制御部と、前記被写体の像を結像する撮影光学系と、前記撮影光学系によって結像された被写体像を撮像する撮影素子部と、前記撮影光学系のレンズの位置制御を行うレンズ位置制御部と、前記一枚目画像の輝度を測定する輝度測定部と、を備え、前記被写体距離検出部は、前記一枚目画像の撮影時の合焦状態での前記撮影光学系のレンズ位置を取得するレンズ位置取得部を有し、前記最適視差算出部は、前記取得したレンズ位置に基づく前記被写体までの距離と、前記一枚目画像の輝度とに基づいて、最適視差を算出し、前記輝度として所定値以上の高輝度領域が存在する場合は、前記高輝度領域が存在しない場合に比べて前記最適視差を小さくする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、立体撮影を行う際に、被写体に応じて二枚の画像の視差を調整でき、被写体の条件に関わらず適切な立体感を持つ画像を撮影することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮影装置の要部構成を示すブロック図
【図２】第１の実施形態の撮影装置における立体撮影時の処理動作を示すフローチャート
【図３】本実施形態の最適視差算出部における最適視差の設定情報の一例を示す図
【図４】撮影光学系のレンズ位置と最適合焦距離との関係の一例を示す図
【図５】被写体までの距離ごとの最適視差の具体例を示す図
【図６】二枚目撮影場所の提示の具体例を示す図
【図７】本発明の第２の実施形態に係る撮影装置の要部構成を示すブロック図
【図８】第２の実施形態の撮影装置における立体撮影時の処理動作を示すフローチャート
【図９】複数の被写体が撮影された撮影画像の例を示す図
【図１０】複数の被写体の距離を示した図
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る撮影装置の要部構成を示すブロック図
【図１２】第３の実施形態の撮影装置における立体撮影時の処理動作を示すフローチャート
【図１３】輝度の高低に応じた被写体の距離に対する最適視差の設定例を示す図
【図１４】被写体までの距離ごとの輝度に応じた最適視差の具体例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態では、撮影装置の一例として、デジタルスチルカメラ、携帯電話装置またはスマートフォン等のカメラ機能付き携帯端末など、静止画像の撮影機能を有する電子機器に適用した構成例を示す。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る撮影装置の要部構成を示すブロック図である。
【００１４】
撮影装置は、被写体５０を結像するレンズ部１１と、レンズ部１１にて結像した被写体像を撮像する撮影素子部１２と、撮影素子部１２にて撮像した画像の撮影制御、記録を行う記録制御部１３とを備えている。
【００１５】
レンズ部１１は、一つまたは複数のレンズを有する撮影光学系であり、被写体像を撮影素子部１２の撮像面にて合焦状態とするフォーカシングレンズを含んでいる。撮影素子部１２は、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ等を有して構成され、撮像面の被写体像を光電変換して撮像画像の画像信号を出力する。
【００１６】
記録制御部１３は、画像信号の信号処理を行うシグナルプロセッサ、信号処理後の撮影画像を記憶するメモリ等を有して構成される。記録制御部１３は、ユーザ操作または撮影装置の制御に基づく撮影指示に従って撮影制御を行い、静止画の撮影画像を記録する。この記録制御部１３が撮影制御部の機能を実現する。
【００１７】
本実施形態の撮影装置は、単眼３Ｄ撮影による立体撮影を行う機能を有している。立体撮影を行う場合は、左用画像または右用画像の一方を任意の位置（一枚目撮影場所）にて撮影した後、ユーザが水平方向に撮影装置を所定量移動させ、所定の視差を有する位置（二枚目撮影場所）において、他方の画像を撮影する。
【００１８】
また、撮影装置は、レンズ位置制御部１４、レンズ位置取得部１５、最適視差算出部１６、撮影場所提示部１７を備えている。これらの構成要素は、各種情報処理を行うプロセッサ及びメモリ等を有して構成されるコンピュータ等からなる処理部において、所定のプログラムを実行することにより、各部の機能が実現される。
【００１９】
レンズ位置制御部１４は、レンズ部１１のフォーカシングレンズを駆動してレンズの位置制御（いわゆるフォーカシング）を行い、所望の被写体５０の像を合焦状態にする。レンズ位置取得部１５は、レンズ位置制御部１４によって合焦状態となったときの撮影光学系のレンズ位置（すなわち撮影光学系におけるフォーカシングレンズの位置）を取得し、このレンズ位置によって撮影装置から被写体５０までの距離を測定する。この際、レンズ位置取得部１５は、取得したレンズ位置に基づき、予め保持している算出テーブルまたは算出式等によって被写体５０までの距離を算出して求める。このレンズ位置取得部１５が、被写体距離検出部の機能を実現する。
【００２０】
なお、被写体距離検出部としては、上記のレンズ位置取得部１５にように、オートフォーカス時の合焦状態でのレンズ位置によって被写体までの距離を検出するものに限定されない。例えば、オートフォーカス時に補助的に被写体までの距離を赤外線センサ等で測定する測距部などを用いてもよい。
【００２１】
最適視差算出部１６は、レンズ位置取得部１５によって取得されたレンズ位置に応じて、すなわち測定された被写体５０までの距離に応じて、最適な立体視を行える左用画像と右用画像の最適視差を算出する。撮影場所提示部１７は、左用画像または右用画像の一枚目画像を撮影した後、最適視差算出部１６にて算出した最適視差が得られる位置を二枚目画像の撮影場所（二枚目撮影場所）として提示する。撮影場所提示部１７は、液晶ディスプレイ等の表示部を含み、この表示部に撮影画像のプレビュー画像を表示するとともに、二枚目撮影場所を示す指標等のガイダンス画像を表示する。なお、撮影場所提示部１７は、音などによって撮影場所を提示する構成であってもよい。
【００２２】
次に、第１の実施形態における撮影装置の動作について説明する。図２は第１の実施形態の撮影装置における立体撮影時の処理動作を示すフローチャートである。
【００２３】
撮影装置は、初めに、ユーザによるシャッタ操作に基づき、撮影素子部１２にて一枚目画像の撮影を行い、記録制御部１３にて一枚目画像の撮影画像を記録する（ステップＳ１１）。本実施形態では、一枚目画像として左用画像を撮影するものとする。一枚目画像の撮影時には、レンズ位置制御部１４によってレンズ部１１のフォーカシング制御が行われ、被写体５０の像が合焦状態に保たれる。
【００２４】
そして、撮影装置は、レンズ位置取得部１５によって、一枚目画像の撮影時の合焦状態でのレンズ位置を取得し、被写体５０までの距離を算出する（ステップＳ１２）。続いて、撮影装置は、最適視差算出部１６によって、取得したレンズ位置に応じて、最適な立体視を行える左用画像と右用画像の視差を計算して求める（ステップＳ１３）。
【００２５】
図３は、本実施形態の最適視差算出部１６における最適視差の設定情報の一例を示す図である。本実施形態では、最適視差算出部１６は、被写体までの距離に応じて、左用画像と右用画像の二枚の画像間の視差を変化させるように、距離ごとに最適視差を設定する。図３の例は、近距離ではＡ、中距離ではＢ、長距離ではＣとなるように、それぞれの距離レンジごとに最適視差を設定したものである。
【００２６】
次に、撮影装置は、撮影場所提示部１７によって、算出した最適視差が得られる二枚目画像の撮影場所（二枚目撮影場所）を提示する（ステップＳ１４）。ここでは、二枚目画像として右用画像を撮影する際の、一枚目画像に対して被写体までの距離に応じた最適視差が得られる撮影場所を、指標等によって表示部３０に表示することにより、ユーザに提示する。ユーザは、この二枚目撮影場所の提示に従って、最適視差が得られる撮影場所に撮影装置を移動させる。
【００２７】
その後、撮影装置は、記録制御部１３によって、二枚目撮影場所に位置した状態で、自動的にシャッタ制御信号を発生し、撮影素子部１２にて二枚目画像の撮影を行い、記録制御部１３にて二枚目画像の撮影画像を記録する（ステップＳ１５）。
【００２８】
図４は、撮影光学系のレンズ位置と最適合焦距離との関係の一例を示す図である。図４において、縦軸のレンズ位置は、レンズ部１１の撮影光学系における所定の基準位置からのフォーカシングレンズの位置を示している。撮影光学系の設計情報から、各レンズ位置において最適合焦する被写体の距離を推測できる。例えば、レンズ位置が０．２ｍｍの場合、被写体までの距離が７００ｍｍ程度である。レンズ位置取得部１５は、合焦状態でのレンズ位置を取得し、レンズ位置と最適合焦距離との関係から、推測される被写体までの距離を算出する。
【００２９】
図５は、被写体までの距離ごとの最適視差の具体例を示す図である。図５は最適視差の算出テーブルの例であり、被写体までの距離が０．１ｍ〜０．３ｍの場合は最適視差を１ｃｍ（０．０１ｍ）、距離が０．３ｍ〜１．０ｍの場合は最適視差を２ｃｍ（０．０２ｍ）、距離が１．０ｍ〜５．０ｍの場合は最適視差を５ｃｍ（０．０５ｍ）、距離が５．０ｍを超える場合は最適視差を１５ｃｍ（０．１５ｍ）とする。最適視差算出部１６は、レンズ位置取得部１５において測定した被写体までの距離に基づいて、図５の算出テーブルから距離に応じた最適視差を求める。
【００３０】
図６は、二枚目撮影場所の提示の具体例を示す図である。撮影場所提示部１７は、表示部３０の表示画面において、撮影動作前の被写体の動画像の入力画像（カメラスルー画像）のプレビュー画像３１とともに、二枚目撮影場所を示すガイダンス画像３２を表示する。ガイダンス画像３２は、水平方向に延出したバー表示の指標であり、現在の撮影場所の位置を示す位置マーク３３が示される。ガイダンス画像３２は、最適視差の量に応じてバーの長さが変化する。ここでは、一枚目画像を撮影した後、ユーザが撮影装置を右に移動させて二枚目画像を撮影するため、ガイダンス画像３２のバーの右の終端が二枚目撮影場所を示している。ユーザの操作指示により撮影装置が右に移動していき、位置マーク３３がガイダンス画像３２のバーの右の終端に達すると、記録制御部１３によって自動撮影で二枚目画像の撮影を行われる。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、立体撮影を行う際に、左右二つの画像間の視差として、被写体までの距離に応じた最適な視差を設定することができ、適切な立体感を持つ画像を撮影することができる。これによって、マクロ撮影と遠景撮影のどちらにおいても、また、遠い被写体と近い被写体とが混在する構図においても、十分な立体感を持つ画像を撮影できる。
【００３２】
（第２の実施形態）
図７は本発明の第２の実施形態に係る撮影装置の要部構成を示すブロック図である。
【００３３】
第２の実施形態の撮影装置は、最も近い被写体までの距離を判定する最近距離判定部１８を備えている。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００３４】
最近距離判定部１８は、撮影画像中に複数の被写体５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃがある場合に、そのうちの撮影装置と最も近い被写体５０Ａの距離を判定し、最近距離情報を最適視差算出部１６に出力する。この際、最近距離判定部１８は、レンズ位置取得部１５の出力に基づき、一枚目画像の撮影時のフォーカシングレンズの位置から被写体の合焦範囲を算出し、合焦状態となった複数の被写体のうち、最も近い被写体の距離を判定する。例えば、１００ｃｍ〜１０００ｃｍの範囲で合焦状態の被写体が複数存在する場合、最近距離は１００ｃｍと判定する。複数の被写体の合焦範囲は、撮影光学系の絞り値とフォーカシングレンズの位置から推測することができる。
【００３５】
最適視差算出部１６は、最近距離判定部１８によって判定された被写体の最近距離に応じて、最適な立体視を行える左用画像と右用画像の視差を算出する。
【００３６】
図８は第２の実施形態の撮影装置における立体撮影時の処理動作を示すフローチャートである。
【００３７】
撮影装置は、初めに、ユーザによるシャッタ操作に基づき、撮影素子部１２にて一枚目画像の撮影を行い、記録制御部１３にて一枚目画像の撮影画像を記録する（ステップＳ２１）。一枚目画像の撮影時には、レンズ位置制御部１４によってレンズ部１１のフォーカシング制御が行われ、複数の被写体５０Ａ〜５０Ｃの像が合焦状態に保たれる。
【００３８】
そして、撮影装置は、レンズ位置取得部１５によって、一枚目画像の撮影時の合焦状態でのレンズ位置を取得し、被写体５０Ａ〜５０Ｃまでの距離を算出する（ステップＳ２２）。続いて、撮影装置は、最近距離判定部１８によって、複数の被写体５０Ａ〜５０Ｃの中から最も近い被写体５０Ａの距離を判定する（ステップＳ２３）。
【００３９】
図９は、複数の被写体が撮影された撮影画像の例を示す図、図１０は、複数の被写体の距離を示した図である。図９の例のように、撮影画像中に被写体として対象物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが存在し、これら複数の被写体に対してフォーカシング制御がなされている場合を想定する。このとき、撮影装置から複数の被写体までの距離がそれぞれ図１０のようになっているとする。この場合、最近距離判定部１８は、中央の人物（対象物Ｃ）が最も近い被写体であり、この対象物Ｃまでの距離を最近距離として判定する。
【００４０】
次に、撮影装置は、最適視差算出部１６によって、最近距離判定部１８で判定した被写体の最近距離に応じて、最適な立体視を行える左用画像と右用画像の視差を計算して求める（ステップＳ２４）。そして、撮影装置は、撮影場所提示部１７によって、算出した最適視差が得られる二枚目画像の撮影場所（二枚目撮影場所）を提示する（ステップＳ２５）。ユーザは、この二枚目撮影場所の提示に従って、最適視差が得られる撮影場所に撮影装置を移動させる。
【００４１】
その後、撮影装置は、記録制御部１３によって、二枚目撮影場所に位置した状態で、自動的にシャッタ制御信号を発生し、撮影素子部１２にて二枚目画像の撮影を行い、記録制御部１３にて二枚目画像の撮影画像を記録する（ステップＳ２６）。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、複数の被写体が存在する場合、特に近くの被写体と遠くの被写体が混在する場合に、最適な視差を設定することができ、十分な立体感を持つ画像を撮影できる。
【００４３】
（第３の実施形態）
図１１は本発明の第３の実施形態に係る撮影装置の要部構成を示すブロック図である。
【００４４】
第３の実施形態の撮影装置は、撮影画像の輝度を測定する輝度測定部１９を備えている。その他の構成は第１及び第２の実施形態と同様であり、同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略し、第１及び第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４５】
輝度測定部１９は、撮影素子部１２の出力に基づき、撮影画像の輝度を測定し、輝度情報を最適視差算出部１６に出力する。この際、輝度測定部１９は、撮影画像中に水面などの光の反射による高輝度の領域が存在する場合、その高輝度領域を検出して高輝度領域情報を出力してもよい。
【００４６】
最適視差算出部１６は、最近距離判定部１８によって判定された被写体の最近距離と、輝度測定部１９によって測定された撮影画像の輝度情報とに応じて、最適な立体視を行える左用画像と右用画像の視差を算出する。なお、図１の第１の実施形態の構成に輝度測定部１９を追加して設ける構成としてもよい。この場合、最適視差算出部１６は、レンズ位置取得部１５によって取得されたレンズ位置に基づく被写体までの距離と、輝度測定部１９によって測定された撮影画像の輝度情報とに応じて、最適な視差を算出する。
【００４７】
図１２は第３の実施形態の撮影装置における立体撮影時の処理動作を示すフローチャートである。
【００４８】
撮影装置は、初めに、ユーザによるシャッタ操作に基づき、撮影素子部１２にて一枚目画像の撮影を行い、記録制御部１３にて一枚目画像の撮影画像を記録する（ステップＳ３１）。一枚目画像の撮影時には、レンズ位置制御部１４によってレンズ部１１のフォーカシング制御が行われ、複数の被写体５０Ａ〜５０Ｃの像が合焦状態に保たれる。
【００４９】
そして、撮影装置は、レンズ位置取得部１５によって、一枚目画像の撮影時の合焦状態でのレンズ位置を取得し、被写体５０Ａ〜５０Ｃまでの距離を算出する（ステップＳ３２）。続いて、撮影装置は、最近距離判定部１８によって、複数の被写体５０Ａ〜５０Ｃの中から最も近い被写体５０Ａの距離を判定する（ステップＳ３３）。また、撮影装置は、輝度測定部１９によって、一枚目画像の輝度を測定し、撮影画像の輝度情報を取得する（ステップＳ３４）。
【００５０】
次に、撮影装置は、最適視差算出部１６によって、最近距離判定部１８で判定した被写体の最近距離と、輝度測定部１９で測定した撮影画像の輝度とに応じて、最適な立体視を行える左用画像と右用画像の視差を計算して求める（ステップＳ３５）。
【００５１】
図１３は、輝度の高低に応じた被写体の距離に対する最適視差の設定例を示す図である。本実施形態では、最適視差算出部１６は、被写体までの距離が短い場合は視差を小さく、距離が長い場合は視差を大きくするとともに、撮影画像の輝度が高い場合は視差を小さく、輝度が低い場合は視差を大きく設定する。
【００５２】
次に、撮影装置は、撮影場所提示部１７によって、算出した最適視差が得られる二枚目画像の撮影場所（二枚目撮影場所）を提示する（ステップＳ３６）。ユーザは、この二枚目撮影場所の提示に従って、最適視差が得られる撮影場所に撮影装置を移動させる。
【００５３】
その後、撮影装置は、記録制御部１３によって、二枚目撮影場所に位置した状態で、自動的にシャッタ制御信号を発生し、撮影素子部１２にて二枚目画像の撮影を行い、記録制御部１３にて二枚目画像の撮影画像を記録する（ステップＳ３７）。
【００５４】
図１４は、被写体までの距離ごとの輝度に応じた最適視差の具体例を示す図である。図１４は最適視差の算出テーブルの例であり、被写体までの距離が０．１ｍ〜０．３ｍの場合、輝度が低いときは最適視差を１ｃｍ（０．０１ｍ）、輝度が高いときは最適視差を０．５ｃｍ（０．００５ｍ）とする。また、被写体までの距離が０．３ｍ〜１．０ｍの場合、輝度が低いときは最適視差を２ｃｍ（０．０２ｍ）、輝度が高いときは最適視差を１ｃｍ（０．０１ｍ）とする。また、被写体までの距離が１．０ｍ〜５．０ｍの場合、輝度が低いときは最適視差を５ｃｍ（０．０５ｍ）、輝度が高いときは最適視差を２ｃｍ（０．０２ｍ）とする。また、被写体までの距離が５．０ｍを超える場合、輝度が低いときは最適視差を１５ｃｍ（０．１５ｍ）、輝度が高いときは最適視差を５ｃｍ（０．０５ｍ）とする。最適視差算出部１６は、最近距離判定部１８で判定した被写体の最近距離と、輝度測定部１９で測定した撮影画像の輝度とに基づいて、図１４の算出テーブルから距離及び輝度に応じた最適視差を求める。
【００５５】
このように、本実施形態によれば、被写体までの距離と輝度に応じた最適な視差を設定することができ、適切な立体感を持つ画像を撮影することができる。例えば、水面などの光の反射が存在する高輝度の撮影画像の場合に、高輝度領域が存在しない場合よりも視差を小さくすることによって、適切な立体感を持つ画像を撮影することができる。
【００５６】
本発明に係る実施形態の種々の態様として、以下のものが含まれる。
所定の視差を有する二枚の画像を撮影する立体撮影を行う撮影装置であって、前記立体撮影における一枚目画像の撮影時の撮影装置から被写体までの距離を検出する被写体距離検出部と、前記検出した被写体までの距離に応じて、前記所定の視差として立体視に適した最適視差を算出する最適視差算出部と、前記最適視差が得られる位置で前記立体撮影における二枚目画像を撮影する撮影制御部と、を備える撮影装置。
上記構成により、一枚目画像撮影時の被写体までの距離に応じて最適視差を算出し、最適視差が得られる位置で二枚目画像を撮影することによって、被写体に応じて二枚の画像の視差を調整でき、被写体の条件に関わらず適切な立体感を持つ画像を撮影することが可能となる。
【００５７】
上記の撮影装置であって、前記被写体の像を結像する撮影光学系と、前記撮影光学系によって結像された被写体像を撮像する撮影素子部と、前記撮影光学系のレンズの位置制御を行うレンズ位置制御部と、を備え、前記被写体距離検出部は、前記一枚目画像の撮影時の合焦状態での前記撮影光学系のレンズ位置を取得するレンズ位置取得部を有し、前記最適視差算出部は、前記取得したレンズ位置に基づき、前記被写体までの距離に応じた最適視差を算出する、撮影装置。
上記構成により、一枚目画像の撮影時の合焦状態での撮影光学系のレンズ位置に基づき、被写体までの距離に応じた最適視差を算出し、最適視差が得られる位置で二枚目画像を撮影できるため、被写体の条件に関わらず適切な立体感を持つ画像を撮影可能となる。
【００５８】
上記の撮影装置であって、前記一枚目画像の撮影時の合焦状態での被写体までの最近距離を判定する最近距離判定部を備え、前記最適視差算出部は、前記被写体までの最近距離に応じた最適視差を算出する、撮影装置。
上記構成により、例えば複数の被写体が存在する場合など、被写体までの距離に幅がある場合は、被写体までの最近距離に応じた最適視差を算出することで、適切な立体感を持つ画像を撮影することが可能となる。
【００５９】
上記いずれかの撮影装置であって、前記最適視差算出部は、前記被写体までの距離が所定値より短い場合は、前記所定値より長い場合に比べて前記最適視差を小さくする、撮影装置。
上記構成により、被写体までの距離が短い場合は最適視差を小さくすることで、立体感が強すぎる画像の撮影を防止でき、適切な立体感を持つ画像を撮影可能である。
【００６０】
上記いずれかの撮影装置であって、前記一枚目画像の輝度を測定する輝度測定部を備え、前記最適視差算出部は、前記輝度に基づいて最適視差を算出する、撮影装置。
上記構成により、画像の輝度に応じた最適視差を算出することで、適切な立体感を持つ画像を撮影することが可能となる。
【００６１】
上記の撮影装置であって、前記最適視差算出部は、前記輝度が所定値より高い場合は、前記所定値より低い場合に比べて前記最適視差を小さくする、撮影装置。
上記構成により、輝度が高い場合は最適視差を小さくすることで、立体感が強すぎる画像の撮影を防止でき、適切な立体感を持つ画像を撮影可能である。
【００６２】
上記の撮影装置であって、前記最適視差算出部は、前記輝度として所定値以上の高輝度領域が存在する場合は、前記高輝度領域が存在しない場合に比べて前記最適視差を小さくする、撮影装置。
上記構成により、例えば水面などの光の反射が存在する高輝度の撮影画像の場合など、高輝度領域が存在する場合は最適視差を小さくすることで、立体感が強すぎる画像の撮影を防止でき、適切な立体感を持つ画像を撮影可能である。
【００６３】
所定の視差を有する二枚の画像を撮影する立体撮影を行う撮影装置における撮影方法であって、前記立体撮影における一枚目画像の撮影時の合焦状態での撮影光学系のレンズ位置を取得するステップと、前記レンズ位置に基づいて撮影装置から被写体までの距離を検出するステップと、前記検出した被写体までの距離に応じて、前記所定の視差として立体視に適した最適視差を算出するステップと、前記最適視差が得られる位置で前記立体撮影における二枚目画像を撮影する撮影制御を行うステップと、を有する撮影方法。
【００６４】
所定の視差を有する二枚の画像を撮影する立体撮影を行う撮影装置において、前記立体撮影における一枚目画像の撮影時の合焦状態での撮影光学系のレンズ位置を取得するステップと、前記レンズ位置に基づいて撮影装置から被写体までの距離を検出するステップと、前記検出した被写体までの距離に応じて、前記所定の視差として立体視に適した最適視差を算出するステップと、前記最適視差が得られる位置で前記立体撮影における二枚目画像を撮影する撮影制御を行うステップと、をコンピュータに実行させるプログラム。
【００６５】
なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、立体撮影を行う際に、被写体に応じて二枚の画像の視差を調整でき、被写体の条件に関わらず適切な立体感を持つ画像を撮影することができる効果を有し、例えばデジタルスチルカメラ、カメラ機能付き携帯端末などにおいて立体視画像の撮影機能を設けた撮影装置等として有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１１  レンズ部
１２  撮影素子部
１３  記録制御部
１４  レンズ位置制御部
１５  レンズ位置取得部
１６  最適視差算出部
１７  撮影場所提示部
１８  最近距離判定部
１９  輝度測定部
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ  被写体
【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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