(57)【要約】【課題】視野領域と実記録領域のズレを自動的に補正し、常に視野領域が実記録領域と一致する画像記録再生装置を提供する。【解決手段】ファインダとして画像表示部を使用するか否かをチェックする（Ｓ１）。例えば、ＬＣＤを使用する場合（ＹＥＳのルート）、回路設計段階にて決定されるズレ情報を画像ファイルに設定する（Ｓ２）。ステップＳ１で光学ファインダを使用する場合（ＮＯのルート）、距離情報とズーム位置情報を取得し（Ｓ３）、その情報から演算してズレ量を計算し、画像ファイルに設定する（Ｓ４）。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像データを出力する撮像手段と、
前記画像データを符号化する画像データ符号化手段と、
符号化された前記画像データを記録する画像記録手段と、
撮影する画像領域を確認する画像領域確認手段と、
を備えた画像記録再生装置において、 
前記撮影する画像領域中心部の所定領域の輝度信号レベルの平均値を算出する輝度平均値算出手段を更に備え、
該輝度平均値算出手段から算出された値を閾値として、前記撮影する画像領域周辺部の輝度信号レベルが前記閾値以下の場合には、前記画像領域周辺部を白データとすることを特徴とする画像記録再生装置。
【請求項２】
前記閾値は所定のレベルに設定可能としたことを特徴とする請求項１に記載の画像記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録再生装置に関し、さらに詳しくは、視野領域と実記録領域のズレ補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＣの発達に伴い、画像入力手段としてのデジタルカメラなどの電子カメラにおいては、カメラの背面に液晶などの画像表示モニタ部が設けられ、撮影前のプレビュー画像や撮影した画像を、そのモニタ部に表示することができるものがある。ユーザはそのモニタ部を見ながら被写体の配置を決め、撮影するのが一般的な操作手順である。また、モニタ部以外に光学的なファインダを覗いて被写体を確認し、そのファインダ内の被写体を撮影する場合もある。しかしながら、モニタ部による撮影の場合とファインダによる撮影の場合のどちらも、実際に記録される画像と必ずしも一致するとは限らない。特に、近距離での光学的なファインダによる撮影の場合、ファインダ内の画像領域と実際の記録領域との間に、大きなズレが生じる所謂、パララックス現象が発生する。
【０００３】
特許文献１には、複数種類の画面サイズの画像を経済的に記録できるプリンタ付きカメラと、その記録媒体カートリッジについて開示されている。それによると、プリンタ付きカメラに着脱可能に装填されるカートリッジを画面サイズの異なる様々な画像記録媒体について用意する。画像記録媒体を担持する基紙の幅は、画面サイズによらず一定である。カメラのビューファインダの視野領域には、それらの画面サイズに応じた複数の視野表示枠Ａ，Ｂ，Ｃが形成されている。カートリッジには、それに固有の記録媒体のサイズに対応した識別表示が形成され、カメラは、この識別表示によって画面サイズの自動識別を行うものである。
【特許文献１】特開平５−６４０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のデジタルカメラでは、前記パララックス現象を補正する手段をもたないため、ファインダで確認した被写体と実記録画像が一致せず、ファインダの真の役目を果していなかった。また、特許文献１はプリンタに記録する画像をファインダの画像サイズに合わせるために、識別表示により自動的に識別して一致させ記録紙の無駄を無くした発明であり、本発明のズレ補正方法により前記パララックス現象を補正する発明とは、その構成、手段において異にするものである。
本発明は、かかる課題に鑑み、視野領域と実記録領域のズレ量を自動的に補正し、常に視野領域が実記録領域と一致する画像記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、被写体を撮像して画像データを出力する撮像手段と、前記画像データを符号化する画像データ符号化手段と、符号化された前記画像データを記録する画像記録手段と、撮影する画像領域を確認する画像領域確認手段と、を備えた画像記録再生装置において、前記撮影する画像領域中心部の所定領域の輝度信号レベルの平均値を算出する輝度平均値算出手段を更に備え、該輝度平均値算出手段から算出された値を閾値として、前記撮影する画像領域周辺部の輝度信号レベルが前記閾値以下の場合には、前記画像領域周辺部を白データとすることを特徴とする。
白い定形紙に書かれた文字を撮影する場合、データとしてはハーフトーンが存在しないので、白か黒かの２値化処理で処理しても構わない。そこで、定形紙以外の領域は不要なデータであるので、それを除去するために、まず、定型紙の中心の平均輝度を検出し、そのレベルよりも低いレベル（反射が少ないレベル）の場合に、強制的に白レベルにすることにより、定形紙の周辺の不要画像を除去することができる。
かかる発明によれば、前記撮影する画像領域中心部の所定領域の輝度信号レベルの平均値を算出する輝度平均値算出手段を更に備え、該輝度平均値算出手段から算出された値を閾値として、前記撮影する画像領域周辺部の輝度信号レベルが前記閾値以下の場合には、前記画像領域周辺部を白データとすることにより、周辺の不要画像を除去することができる。
【０００６】
請求項２は、前記閾値は所定のレベルに設定可能としたことを特徴とする。
前記閾値は画像領域中心部の所定領域の輝度信号レベルの平均値に基づいて閾値が決定されるが、状況によっては、周辺部を表示したい場合もある。そのような時所定のレベルに設定できるようになっていることが好ましい。かかる技術手段によれば、前記閾値は所定のレベルに設定可能としたので、任意に周辺部を表示したり除去したりできる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記撮影する画像領域中心部の所定領域の輝度信号レベルの平均値を算出する輝度平均値算出手段を更に備え、該輝度平均値算出手段から算出された値を閾値として、前記撮影する画像領域周辺部の輝度信号レベルが前記閾値以下の場合には、前記画像領域周辺部を白データとすることにより、周辺の不要画像を除去することができる。
また、前記閾値は所定のレベルに設定可能としたので、任意に周辺部を表示したり除去したりできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明の実施形態のデジタルカメラのブロック図である。この構成は、被写体の光学画像を集光するレンズ１と、レンズ１により集光された光束を集束する絞り部２と、図示しない複数のレンズを移動させて合焦したり、絞り部２を駆動するモータドライバ１１と、レンズ１と絞り部２を通過した光学画像を光電変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）３と、ＣＣＤ３に含まれる雑音を低減するＣＤＳ(Correlated Double Sampling)４と、ＣＣＤ３からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５と、前記ＣＣＤ３、ＣＤＳ４、Ａ／Ｄ変換器５のタイミングを発生するタイミング発生器１３と、画像処理パラメータに従って画像処理を行うデジタル信号処理回路７と、撮像画素の記録と画像処理された画像を記憶するフレームメモリ６と、液晶（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）により撮像画像を表示する画像表示部８と、デジタル信号処理回路７で処理された画像データを圧縮あるいは原画像データに伸張する画像圧縮伸張回路９と、画像圧縮伸張回路９により圧縮された画像データを格納するメモリカード１０と、制御プログラムに基づいて所定の制御を実行するＣＰＵ１４と、操作者がカメラ本体を操作するためのレリーズボタン等を備えた操作部１７と、フイルム枚数やストロボの発光状態を監視するモード表示部１５と、被写体を照明するストロボ１２と、自動焦点のためのＡＦセンサ１６と、バッテリ１８の電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータ１９と、撮影画像を外部のＰＣ等に伝送する伝送部２０と、フレームメモリ６とメモリカード１０のインターフェースを行うカードＩ／Ｆ２１と、被写体を確認する光学ファインダ２２により構成される。
【０００９】
次に、図１を参照しながら、本構成のデジタルスチルカメラ１００の動作概要について説明する。操作者は光学ファインダ２２若しくは画像表示部８から被写体を覗き、操作部１７のレリーズボタンを押すと、ＣＰＵ１４はその信号を検出してモータドライバ１１に対してレンズ１と絞り２を駆動して、被写体の画像をＣＣＤ３に合焦させる。必要であればストロボ１２を発光させる。これらの一連の動作は、自動的にＣＰＵ１４がＡＦセンサ１６等の情報に基づいて行われる。ＣＣＤ３に合焦された画像は、タイミング発生器１３から発生されるクロックにより順次取り出され、ＣＤＳ４によりデータに含まれる雑音を低減する。ここで、ＣＣＤ３の出力信号に含まれる雑音は、リセット雑音が支配的である。この雑音を低減するために信号期間に含まれる映像信号とリセット雑音及び、フィールドスルー期間のみに含まれるリセット雑音から両者を引き算することによりリセット雑音をキャンセルしている。そして、そのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器５により１０ビットのデジタル信号に変換して、デジタル信号処理回路７に入力され、フレームメモリ６に一時保管される。そして、パラメータによりＣＰＵ１４からの指示によりフレームメモリ６に一時保管されたデータを処理し、その処理された画像をフレームメモリ６に再び格納する。さらに、フレームメモリ６に書き込まれたデータを画像表示部８に送りその内容を表示する。フレームメモリ６は、少なくとも撮像画素の１画面以上の画像データを蓄積することができる画像メモリであり、例えば、ＶＲＡＭ(Video Random Access Memory)、ＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)、あるいはＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）などの一般に用いられているメモリを用いる。
【００１０】
ここで、操作者の意思により、その画像をメモリカード１０に記録しておきたい場合、操作部１７から指示をすると、ＣＰＵ１４はそれに従って、デジタル信号処理回路７に対して画像をメモリカード１０に転送する制御を実行する。つまり、画像処理された画像をフレームメモリ６から読み出し、画像圧縮伸張回路９に送る。ここで、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式で画像を圧縮し、メモリカード１０に記憶する。この符号化アルゴリズムにはＡＤＣＴ（適応離散コサイン）を用い、最初に解像度の低い画像を符号化し、次第に解像度が高くなるような階層符号化も取り入れられる。このようにメモリカードは、フレームメモリ６に格納されたデータを圧縮し、その圧縮データを格納しておくためのものである。この他に、例えば８ＭＢ程度の内部メモリあるいはスマートメディア・コンパクトフラッシュ（登録商標）などに記録する構成であってもよい。
また、逆にメモリカード１０の内容を画像表示部８に表示する場合や、伝送部２０により他のＰＣと接続して画像データを転送したい場合は、所望のメモリカードをカードＩ／Ｆ２１に挿入して、操作部１７から指示すると、ＣＰＵ１４はデジタル信号処理回路７に指示してメモリカードの圧縮された画像データを読み出し、画像圧縮伸張回路９に入力して、圧縮のアルゴリズムに従ってデータを伸張して元に戻し、画像表示部８に画像を表示する。
【００１１】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るズレ量を説明するための図である。これは、光学ファイダにて見える領域（以下、ファインダ視野領域と記す）２５と、実際撮影される領域（以下、実記録領域と記す）２６を示している。内部のエリアがファインダ視野領域２５であり、実記録領域２６はこれを包括するように設定される。従って、ファインダ視野領域２５の周囲にズレ領域２７が存在する。また、ファインダ手段がＬＣＤ等の画像表示装置の場合は、画像表示装置の有効表示領域に記録する画像領域全てが表示されるように、デジタル画像処理回路７にて処理を行う。ファインダ手段が光学ファインダの場合は、実記録領域２６はファインダ視野領域２５より大きく設定されているが、実際にメモリに記録する領域はファインダ視野領域２５であるので、不要エリアであるズレ領域２７はメモリに記録する必要がないので、ファインダ視野領域２５のみを記録する。
このように、ファインダ手段が光学ファインダであることを検出するには、ＬＣＤ表示をＯＦＦに設定している場合は、ユーザーは光学ファインダを使用していると判断する。または光学ファインダの近くに赤外線センサを設置して、被写体の距離がある所定の距離以下に接近した場合を検出して自動的に光学ファインダであると判断しても良い。また、他の方法としてこのズレ領域を全白データ、または全黒データとして記録しても良い。
【００１２】
以上のように、画像記録再生装置は被写体をＣＣＤ等の撮像デバイスにより光電変換してデジタル化する。そして、デジタル化された画像データを画像処理の後圧縮しメモリに格納する。再生する場合は、メモリに格納された画像を伸張し、表示装置に表示する。ここで、被写体の画像を確認する手段には、前記表示装置に被写体像を表示しながら撮影する場合と、別のファインダを覗きながら撮影する場合がある。前者の場合は表示部に表示される視野領域が必ずしも実際の実記録領域ではなく、一般には視野領域の方が狭くなる。つまり、実記録領域２６とファインダ視野領域２５の間に無駄なズレ領域２７が発生する。そこで、この無駄な領域を無くすために、実記録領域２６とファインダ視野領域２５が一致するように画像処理される。また、光学ファインダの場合は、前記の表示装置の場合に比べて更にそのズレが大きくなり、無駄な領域が大きくなる。特に、被写体との距離が近距離になるほどズレが顕著になる。そこで、ファインダ視野領域２５のデータのみ実記録としてメモリに記録するようにして、無駄なメモリの使用を抑えるようにする。これにより、メモリの無駄を極力少なくすることができ、しかも、ファインダ視野領域２５と実記録領域２６を一致させることができる。
【００１３】
図３は、本発明の第２の実施形態に係るズレ量を説明するための図である。図３（ａ）は、例えば被写体との距離が３ｍの場合の光学ファインダの視野を示す図であり、図３（ｂ）は、例えば被写体との距離が０．３ｍの場合の光学ファインダの視野を示す図である。図３（ａ）の場合は、被写体までの距離が比較的遠距離なので、実記録領域２６とファインダ視野領域２５の中心Ａ，Ｂが一致してファインダ視野領域２５の全てが撮影することができる。しかし、図３（ｂ）の場合は、被写体までの距離が近距離なので、実記録領域２６とファインダ視野領域２５の中心Ａ，Ｂがズレて、ファインダ視野領域２５の全てを撮影することができない。つまり、被写体までの距離によりパララックスが発生し、特に近接領域においては大きなパララックスが発生する。そこで、実記録領域２６の中心Ａとファインダ視野領域２５の中心Ｂのｘ軸のズレ量をｘ１、ｙ軸のズレ量をｙ１とすると、後述する方法により、被写体までの距離情報とズーム位置情報が測定できれば、ズレ量ｘ１，ｙ１を決定することができる。そして、そのズレ量からファインダ視野領域２８の中心Ｂを算出し、元の実記録領域２６の中心Ａを一致させるように補正すれば、ズレ量が補正されて実記録領域２６内にファインダ視野領域２５が含まれるようになる。これにより、ズレのない視野領域の画像が撮影できる。
【００１４】
図４は、本発明の第３の実施形態に係るに文書、白板等の文字を撮影する場合の実記録画像を示す図である。図４（ａ）は撮像データの図であり、図４（ｂ）は２値化処理された図である。通常書類文書は白の下地に黒の文字で記述されておりこの差を利用して文書領域の抽出を行い、不良領域を例えば全白にする。特に文字を２値化するモードにおいて有効である。具体的には、図４（ａ）の書類３１の中心部の一定エリアの輝度信号レベル平均値を算出し、この値を閾値として一定領域がこの閾値より低い場合、例えば、図のように書類３１の背景が黒３０の場合、この信号レベルは閾値より低くなるので、全白データを設定することにより周辺部の不要画像を消去することができる。更に、書類３１のデータが文書の場合は、黒か白かのデータであるので、２値化処理しても構わない。このように処理された結果が図４（ｂ）である。また、前記閾値はユーザーが設定可能としても良い。
以上のように、白い定形紙に書かれた文字を撮影する場合、データとしてはハーフトーンが存在しないので、白か黒かの２値化処理で処理しても構わない。そこで、定形紙以外の領域は不要なデータであるので、それを除去するために、まず、定型紙の中心の平均輝度を検出し、そのレベルよりも低いレベル（反射が少ないレベル）の場合に、強制的に白レベルにすることにより、定形紙の周辺の不要画像を除去することができる。また、前記閾値は画像領域中心部の所定領域の輝度信号レベルの平均値に基づいて閾値が決定されるが、状況によっては、周辺部を表示したい場合もある。そのような時所定のレベルに設定できるようになっていることが好ましい。これにより、任意に周辺部を表示したり除去したりできる。
【００１５】
図５は、本発明の第４の実施形態に係る画像ファイル構造を示す図である。図に示すように画像ファイル３５は、画像データ領域３８と対をなすヘッダー領域３６に、前述のファインダ視野領域と実記録領域のズレ情報３７を記録する。
このように、画像表示装置による実画像領域のズレ量は常に一定である。従って、画像表示装置が選択された場合は、一定のズレ量を記録する。また、光学ファインダが選択された場合は、ズーム量と被写体との距離によりズレ量が変化するために、演算が必要であり、そのために、演算した結果が画像データ領域のヘッダー領域に記録される。これにより、画像とズレ量の対比を明確にすることができる。
【００１６】
図６は、本発明の第５の実施形態に係る視野領域と実記録領域のズレ量を設定するフローチャートである。まず、ファインダとして画像表示部を使用するか否かをチェックする（Ｓ１）。例えば、ＬＣＤを使用する場合（ＹＥＳのルート）、回路設計段階にて決定されるズレ情報を画像ファイルに設定する（Ｓ２）。ステップＳ１で光学ファインダを使用する場合（ＮＯのルート）、距離情報とズーム位置情報を取得し（Ｓ３）、その情報から演算してズレ量を計算し、画像ファイルに設定する（Ｓ４）。
以上のように、画像領域確認手段には、ＬＣＤ等の画像表示装置に被写体を表示して確認する方法と、光学ファインダにより被写体を覗いて確認する方法がある。前者の場合は、視野領域と実記録領域の間のズレ量はほぼ一定の量となる。従って、決められたズレ量を予め設定しておき、画像表示装置が選択された場合にその量で補正する。また、後者の場合は、被写体までの距離とズーム位置によりズレ量が異なり、しかも、水平方向と垂直方向によりその量も異なるため、その都度距離情報とズーム位置情報により演算してズレ量を補正する必要がある。これにより、画像領域確認手段に最適なズレ量補正を行なうことができる。
【００１７】
図７は、被写体までの距離とズレ量との関係を表す図であり、（ａ）は水平方向の図であり、（ｂ）は垂直方向の図である。例えば，水平方向の場合、距離ｄの時のズーム位置の直線４０との交点Ｐ１のズレ量がｍとなり、同じく垂直方向の場合、距離ｄの時のズーム位置の直線４２との交点Ｐ２のズレ量がｎとなる。従って、これらの関連付けられた値をテーブル化しておくことにより、容易に距離からズレ量を演算することができる。ズーム位置情報は、オートフォーカスに使用するＡＦセンサー出力情報等を利用することができる。
このように、被写体までの距離情報とズレ量の関係はズーム位置をパラメータにして１次関数的に変化する。そして、被写体の水平方向と垂直方向に対して夫々個別にテーブルに記録されている。従って、被写体の距離がわかれば一義的にズレ量が検出されるので、簡単な演算でズレ量の補正を行うことができる。
【００１８】
図８は、本発明の第６の実施形態に係るズレ量を表示した図である。これは、表示部４５に水平、垂直ズレ量４６を画素単位に表示し、その下に「補正処理を実施しますか？」の文字４７を表示し、実施する場合は「ＹＥＳ」４８を実施しない場合は「ＮＯ」４９を選択できるようにタッチパネル形式の表示部である。ここで補正処理をユーザーが指示した場合には、ズレ情報からＬＣＤ画像表示位置をズレ量分だけ移動する処理を実施する。
このように、表示装置には画像のほかにズレ量を表示して、実画像領域に対してどの位ズレタかを明確にして、補正を必要としないズレ量に対しては不要な処理を行わないようにしたり、あるいは故意にずらして撮影効果を出したい場合、補正処理を行うか否かを選択可能とすることが好ましい。これにより、撮影のバリエーションを広げることができる。
【００１９】
また、従来の電子カメラにおいてパソコン等で作成したプレゼンテーションファイルを再生して通常のＴＶ出力する場合に、画像が表示装置の有効表示領域を外れる場合があった。このような場合、画像表示装置で再生する画像が縮小できれば有効表示領域を外れることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態のデジタルカメラのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るズレ量を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るズレ量を説明するための図であり、（ａ）は、例えば被写体との距離が３ｍの場合の光学ファインダの視野を示す図、（ｂ）は、例えば被写体との距離が０．３ｍの場合の光学ファインダの視野を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るに文書、白板等の文字を撮影する場合の実記録画像を示す図であり、（ａ）は撮像データの図、（ｂ）は２値化処理された図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る画像ファイル構造を示す図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る視野領域と実記録領域のズレ量を設定するフローチャートである。
【図７】本発明の被写体までの距離とズレ量との関係を表す図であり、（ａ）は水平方向の図、（ｂ）は垂直方向の図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係るズレ量を表示した図である。
【符号の説明】
【００２１】
７  デジタル信号処理部、８  画像表示部、１４  ＣＰＵ、１６  ＡＦセンサ２２  光学ファインダ
【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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