(57)【要約】外部光源の下で被写体を撮影する撮像装置であって、被写体に向けて発光を行う照明部１７０と、被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するカメラと１１０、画像情報の輝度を平滑化した信号に基づいて、外部光源による変動成分を抽出するフィルタ部１３０と、変動成分を反転した信号に基づいて、変動成分を補正するように照明部１７０の光量を制御する光量制御部１４０とを備えた。
2004105384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮像装置であって、
前記被写体に向けて発光を行う照明部と、
前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するカメラと、
前記画像情報の輝度から外部光源による変動成分を抽出するフィルタ部と、
前記変動成分を補正するように前記照明部の光量を制御する光量制御部と、
を備えてなる撮像装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の撮像装置において、
前記光量制御部は、前記変動成分を反転した信号に基づいて前記照明部の光量を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求の範囲第２項に記載の撮像装置において、
前記フィルタ部は、前記輝度を平滑化した信号に基づいて前記変動成分を抽出することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
画像の撮影を行う機能と共に情報処理を行う機能を有する情報処理装置であって、
ユーザ入力を受け付ける入力部と、
ユーザ入力に従って画像の撮影を行う請求の範囲第１項に記載の撮像装置とを備えてなる情報処理装置。
【請求項５】
画像の撮影を行う機能と共に外部と通信を行う機能を有する携帯端末であって、
ユーザ入力を受け付ける入力部と、
ユーザ入力に従って画像の撮影を行う請求の範囲第１項に記載の撮像装置と、
前記画像情報を記憶する記憶部と、
前記画像情報の表示を行う表示部と、
前記外部との間で前記画像情報の通信を行う通信部と、
を備えてなる携帯端末。
【請求項６】
外部光源の下で被写体を撮影する撮像方法であって、
前記被写体に向けて発光を行うステップと、
前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するステップと、
前記画像情報の輝度から外部光源による変動成分を抽出するステップと、
前記変動成分を補正するように前記発光の光量を制御するステップと、
を備えてなる撮像方法。
【請求項７】
外部光源の下で被写体を撮影する撮像方法をコンピュータに実行させるために、コンピュータにより読取可能な媒体に記憶された撮像プログラムであって、
前記被写体に向けて発光を行うステップと、
前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するステップと、
前記画像情報の輝度から外部光源による変動成分を抽出するステップと、
前記変動成分を補正するように前記発光の光量を制御するステップと、
をコンピュータに実行させる撮像プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、撮像装置、情報処理装置、携帯端末、撮像方法、撮像プログラムに関し、特に、交流電源で駆動される外部光源の下において画像の撮影を行う場合に発生するフリッカを除去する機能を有する撮像装置、撮像装置を搭載した情報処理装置及び携帯端末、並びに撮像方法、撮像プログラムに関するものである。
【背景技術】  交流電源で駆動される外部光源の下において画像の撮影を行うと、外部光源の明滅周期とカメラのフレーム周期のずれによってフリッカが発生し、取得した画像の輝度に変動が生じてしまう。
そこで、フリッカの有無を検出し、フリッカがあると判断した場合には撮影時にストロボを発光して被写体に十分な照度を与えることにより、画像が暗くなることを防ぐ技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】  特開平１０−１２６６８４号公報（第２−４頁、図１）
しかしながら、上述した従来技術では、フリッカが検出されると、常に被写体に十分な照度を与えるようにストロボを発光させるため、消費電力が大きくなり、したがってストロボを充電するのに時間を要することとなる。このため、動画など連続して画像の撮影を行う場合は、ストロボが発光できなくなり、結果として、撮影した画像の輝度が変動してしまうという問題が生じる。また、強制的に高い光量を与えるため、画像全体の輝度が高くなってしまう。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、例えば交流電源で駆動される外部光源による照度の変動を補正することにより、消費電力を必要にして最小に抑えることができ、且つ被写体における照度を常に一定に保つことができる撮像装置、撮像装置を搭載した情報処理装置及び携帯端末、並びに撮像方法、撮像プログラムを提供することを目的とする。
【発明の開示】
本発明は、被写体を撮影する撮像装置であって、前記被写体に向けて発光を行う照明部と、前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するカメラと、前記画像情報の輝度から外部光源による変動成分を抽出するフィルタ部と、前記変動成分を補正するように前記照明部の光量を制御する光量制御部とを備えてなるものである。
このような構成によれば、例えば、外部光源の照度の変動における低下分を補うように発光を行わせることで、被写体における照度を常に一定に保つことができると共に、消費電力を必要且つ最小に抑えることができ、もって、連続して画像の撮影を行う場合や動画を撮影する場合でも、照明部の発光を従来よりも長く継続でき、フリッカによる画像の輝度の変動を防ぐことができる。なお、本実施の形態における照明部は、照明駆動部１６０と照明部１７０で構成されている。
また、本発明に係る撮像装置において、前記光量制御部は、前記変動成分を反転した信号に基づいて前記照明部の光量を制御することを特徴とすることができる。
このような構成によれば、輝度の変動成分を用いて照明部の光量を容易に制御することができる。
また、本発明に係る撮像装置において、前記フィルタ部は、前記輝度を平滑化した信号に基づいて前記変動成分を抽出することを特徴とすることができる。
このような構成によれば、外部光源の影響による輝度の変動成分を容易に抽出することができる。なお、本発明の撮像装置にはデジタルカメラ又はデジタルビデオカメラが含まれる。
また、本発明は、画像の撮影を行う機能と共に情報処理を行う機能を有する情報処理装置であって、ユーザ入力を受け付ける入力部と、ユーザ入力に従って画像の撮影を行う撮像装置であって、被写体に向けて発光を行う照明部と、前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するカメラと、前記画像情報の輝度から外部光源による変動成分を抽出するフィルタ部と、前記変動成分を補正するように前記照明部の光量を制御する光量制御部とを備えてなるものである。
ここで、情報処理装置には、ノート型パソコン、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等が含まれる。
また、本発明は、画像の撮影を行う機能と共に外部と通信を行う機能を有する携帯端末であって、ユーザ入力を受け付ける入力部と、ユーザ入力に従って画像の撮影を行う撮像装置であって、被写体に向けて発光を行う照明部と、前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するカメラと、前記画像情報の輝度から外部光源による変動成分を抽出するフィルタ部と、前記変動成分を補正するように前記照明部の光量を制御する光量制御部とを有する前記撮像装置と、前記画像情報を記憶する記憶部と、前記画像情報の表示を行う表示部と、前記外部との間で前記画像情報の通信を行う通信部とを備えてなるものである。
ここで、携帯端末には、通信機能を有する携帯型パソコン、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ等が含まれる。
また、本発明は、光量が変動する外部光源の下で被写体を撮影する撮像方法であって、前記被写体に向けて発光を行うステップと、前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するステップと、前記画像情報の輝度から外部光源による変動成分を抽出するステップと、前記変動成分を補正するように前記発光の光量を制御するステップとを備えてなるものである。
また、本発明は、光量が変動する外部光源の下で被写体を撮影する撮像方法をコンピュータに実行させるために、コンピュータにより読取可能な媒体に記憶された撮像プログラムであって、前記被写体に向けて発光を行うステップと、前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するステップと、前記画像情報の輝度から外部光源による変動成分を抽出するステップと、前記変動成分を補正するように前記発光の光量を制御するステップとをコンピュータに実行させるものである。
なお、以上の撮像プログラムにおいて、コンピュータにより読取り可能な媒体は、ＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリの他、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体や、コンピュータプログラムを保持するデータベース、或いは、他のコンピュータ並びにそのデータベースや、更に回線上の伝送媒体をも含むものである。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明に係る撮像装置を搭載した携帯端末の構成の一例を示すブロック図である。
第２図は、本発明に係る撮像装置の構成の一例を示すブロック図である。
第３図は、本発明に係る撮像装置の動作を説明するための波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、本発明に係る撮像装置を携帯端末に搭載した例について説明する。ここで、撮像装置には、例えばデジタルカメラやデジタルビデオカメラが例として挙げられる。また、これらを搭載した携帯端末としては、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、通信機能を有する携帯型（ノート型）パソコン等が例として挙げられ、ノート型パソコンは通信機能の有無に拘わらず本発明の情報処理装置を構成する。
第１図は、本発明に係る撮像装置を搭載した携帯端末の構成の一例を示すブロック図である。この携帯端末は、例えば携帯電話の構成を有し、携帯端末と外部との間で音声や画像等の無線通信を行う無線通信部１０と、携帯端末の動作に必要なプログラムや画像や電話帳等の記憶を行う記憶部２０と、撮影や無線通信等に関する携帯端末の制御を行う制御部３０と、画像や文字等の表示を行う表示部４０と、外部からの音声を取得するマイク５０と、音声を外部へ出力するスピーカ６０と、撮影や無線通信等に関するユーザ入力を受け付ける入力部７０と、画像の撮影を行う撮像装置１００から構成される。
次に、本発明に係る携帯端末における撮影の動作について説明する。まず、ユーザは、入力部７０を用いて撮影の指示を入力する。次に、制御部３０は、撮影の指示を撮像装置１００へ出力する。次に、撮像装置１００は撮影を行い、制御部３０は、撮像装置１００から得られたデジタル輝度信号を画像として記憶部２０へ出力する。記憶部２０は、画像を記憶する。次に、制御部３０は、記憶された画像を記憶部２０から表示部４０へ出力する。表示部４０は、画像の表示を行う。
次に、撮像装置１００の構成について説明する。第２図は、本発明に係る撮像装置の構成の一例を示すブロック図である。撮像装置１００は、カメラ１１０、ＡＤ変換部１２０、フィルタ部１３０、光量制御部１４０、ＤＡ変換部１５０、照明駆動部１６０、照明部１７０から構成される。照明部１７０は、例えばＬＥＤで構成される。
次に、撮像装置１００の動作について、第３図の波形（ａ）〜（ｆ）を用いて詳細に説明する。波形（ａ）〜（ｆ）の横軸は時間を表す。ここでは、交流電源で駆動される外部光源の下において撮影を行う場合について説明する。
まず制御部３０から撮像装置１００へ撮影の指示が入力されると、照明駆動部１６０は照明部１７０を発光させ、被写体を照らす。カメラ１１０は、被写体を撮影し、得られたアナログ輝度信号をＡＤ変換部１２０へ出力する。ＡＤ変換部１２０は、アナログ輝度信号をデジタル輝度信号へ変換し、フィルタ部１３０へ出力するとともに、制御部３０へ出力する。ここで、外部光源が理想的で照度の変動がないとしたとき、この外部光源の下で得られる理想的なデジタル輝度信号の輝度を（ａ）とする。（ａ）においてＡ点からＢ点はフレーム周期を表す。一方、交流電源で駆動される外部光源による照度を（ｂ）とすると、この外部光源の下で得られるデジタル輝度信号の輝度は（ｃ）となる。このように（ｃ）は、理想的なデジタル輝度信号（ａ）に交流電源の外部光源による照度（ｂ）の影響が加わり変動する波形となる。
次にフィルタ部１３０は、デジタル輝度信号から平滑化を行うことにより輝度の変動成分を抽出し、得られる変動成分信号を光量制御部１４０へ出力する。ここで、デジタル輝度信号（ｃ）を平滑化して得られる変動成分信号は（ｄ）となる。
次に、光量制御部１４０は、変動成分信号を反転することにより、外部光源による照度を補正するためのデジタル光量制御信号を生成し、ＤＡ変換部１５０へ出力する。ここで、変動成分信号（ｄ）を反転して得られるデジタル光量制御信号は（ｅ）となる。
次に、ＤＡ変換部１５０は、デジタル光量制御信号をアナログ光量制御信号へ変換し、照明駆動部１６０へ出力する。照明駆動部１６０がアナログ光量制御信号に従って照明部１７０を駆動することにより、照明部１７０は調整された光量で発光する。ここで、デジタル光量制御信号（ｅ）に基づいて得られるアナログ光量制御信号は（ｆ）となる。このように、アナログ光量制御信号（ｆ）に従って照明部１７０を駆動し、その後の撮影を行うことにより、変動するデジタル輝度信号（ｃ）は、変動のないデジタル輝度信号（ａ）に近づく。
以上のように、交流電源で駆動され、光量が変化する外部光源の影響で、被写体における照度が変動する場合に、照度の変動を補正するように照明部１７０の光量を調整することにより、被写体における照度を常に一定に保つことができる。
本実施の形態においては、上述した動作として、照明駆動部１６０により被写体に向けて発光を行うステップ（Ｓ１）と、カメラ１１０により被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するステップ（Ｓ２）と、フィルタ部１３０により画像情報の輝度から外部光源による変動成分を抽出するステップ（Ｓ３）と、光量制御部１４０により、外部光源による変動成分を補正するように照明駆動部１６０による発光の光量を制御するステップ（Ｓ４）とを制御部３０に行わせるプログラムが撮像プログラムとして提供され、また、各ステップにより実行される方法が撮像方法を提供している。
なお、本実施の形態におけるフィルタ部１３０は、平滑化を行うことにより輝度の変動成分を抽出するとしたが、他の信号処理を用いて輝度の変動成分を抽出しても良い。また、光量制御部は、信号処理を行うハードウェア回路のみにより構成するようにしても良い。
【産業上の利用の可能性】
以上説明したように本発明によれば、外部光源からの光量の変動を補うように照明部を発光させて被写体の照度を一定に保つようにしたので、被写体における照度を常に一定に保つことができると共に照明に必要な電力を最小に抑えることができて、その充電量を軽減でき、もって、連続して画像の撮影を行う場合や動画を撮影する場合でも、照明部の発光を従来より長く継続できてフリッカによる画像の輝度の変動を防ぐことができる。
【図１】
2004105384.tif 000003
【図２】
2004105384.tif 000004
【図３】
2004105384.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月9日(2006.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮像装置であって、
前記被写体に向けて発光を行う照明部と、
前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するカメラと、
前記画像情報の輝度からフレーム内での外部光源による輝度の変動成分を抽出するフィルタ部と、
前記フィルタ部から出力される輝度の変動成分に基づいて、前記フレーム内での輝度の変動成分を補正するように、前記照明部の光量を制御する光量制御部と、
を備えてなる撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記光量制御部は、前記変動成分を反転した信号に基づいて前記照明部の光量を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記フィルタ部は、前記輝度を平滑化した信号に基づいて前記変動成分を抽出することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
画像の撮影を行う機能と共に情報処理を行う機能を有する情報処理装置であって、
ユーザ入力を受け付ける入力部と、
ユーザ入力に従って画像の撮影を行う請求項１に記載の撮像装置とを備えてなる情報処理装置。
【請求項５】
画像の撮影を行う機能と共に外部と通信を行う機能を有する携帯端末であって、
ユーザ入力を受け付ける入力部と、
ユーザ入力に従って画像の撮影を行う請求項１に記載の撮像装置と、
前記画像情報を記憶する記憶部と、
前記画像情報の表示を行う表示部と、
前記外部との間で前記画像情報の通信を行う通信部と、
を備えてなる携帯端末。
【請求項６】
外部光源の下で被写体を撮影する撮像方法であって、
前記被写体に向けて発光を行うステップと、
前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するステップと、
前記画像情報の輝度からフレーム内での外部光源による輝度の変動成分を抽出するステップと、
前記輝度の変動成分に基づいて、前記フレーム内での輝度の変動成分を補正するように、前記照明部の光量を制御するステップと、
を備えてなる撮像方法。
【請求項７】
外部光源の下で被写体を撮影する撮像方法をコンピュータに実行させるために、コンピュータにより読取可能な媒体に記憶された撮像プログラムであって、
前記被写体に向けて発光を行うステップと、
前記被写体を撮影し、撮影した画像情報を出力するステップと、
前記画像情報の輝度からフレーム内での外部光源による輝度の変動成分を抽出するステップと、
前記輝度の変動成分に基づいて、前記フレーム内での輝度の変動成分を補正するように、前記照明部の光量を制御するステップと、
をコンピュータに実行させる撮像プログラム。
【国際調査報告】
2004105384.tif 000006
2004105384.tif 000007