(57)【要約】【課題】  切り出したい対象物のみを簡単に短時間に切り出すことのできる機能を有するデジタルカメラ装置を提供すること。【解決手段】  焦点レンズ駆動手段及び、自動的に被写体に焦点を合わせる合焦手段を持つデジタルカメラ装置に於いて、合焦位置及びその前後に焦点のずれた位置での画像を連続的に取り込む手段と、該取り込み画像を各々ブロック分割し、ブロック画像毎の高周波成分を示す指標値を計算後比較し、指標値が最も高いのが合焦位置で取り込んだ画像であるブロックのみを抽出する手段とを持つ構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点レンズ駆動手段及び、自動的に被写体に焦点を合わせる合焦手段を持つデジタルカメラ装置に於いて、合焦位置及びその前後に焦点のずれた位置での画像を連続的に取り込む手段と、該取り込み画像を各々ブロック分割し、ブロック画像毎の高周波成分を示す指標値を計算後比較し、指標値が最も高いのが合焦位置で取り込んだ画像であるブロックのみを抽出する手段とを持つことを特徴とするデジタルカメラ装置。
【請求項２】
前記前後に焦点のずれた位置での画像を連続的に取り込む手段での焦点のずれ量は、被写界深度に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ装置。
【請求項３】
前記抽出された画像ブロックのうち、被写体と不連続な画像ブロックを抽出画像から排除する手段を持つことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ装置。
【請求項４】
前記抽出画像の周囲を更に細かいブロックに分割し直し、前記の高周波成分の比較による抽出を再度行なう手段を持つことを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ装置。
【請求項５】
前記連続的な取り込み手段で取り込む画像は、全画素データではなく、画素を間引かれたファインダー画像を取り込むことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ装置。
【請求項６】
前記ファインダー画像の取り込みを用いて画像抽出した結果の抽出エリアの外枠を、ファインダー画像に合成して表示する手段を持つことを特徴とする請求項５に記載のデジタルカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像抽出機能を有するデジタルカメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影した画像から特定の被写体を抽出したい場合、一般的には輪郭抽出などの手法を用いて抽出が行なわれている。また、特開平９−３１２７９４で開示によれば、ブロック分割された全てのブロックで被写体までの距離を測定し、距離毎のレイヤー画像に分割する例が示されている。
【特許文献１】特開平９−３１２７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来例では、前者の例では輪郭抽出などに時間がかかるとともに、抽出したい対象物と背景が似た色であった場合に切り分けられないなどの問題点がある。後者の例では、切り出したい対象物以外の部分も全て距離を算出する必要があり、また、同じ距離にある複数の物体を同時に抽出してしまうという問題点もある。
【０００４】
本発明は上記技術的課題に鑑みてなされたもので、その目的は、切り出したい対象物のみを簡単に短時間に切り出すことのできる機能を有するデジタルカメラ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のデジタルカメラ装置は、焦点レンズ駆動手段及び、自動的に被写体に焦点を合わせる合焦手段を持つデジタルカメラ装置に於いて、合焦位置及びその前後に焦点のずれた位置での画像を連続的に取り込む手段と、該取り込み画像を各々ブロック分割し、ブロック画像毎の高周波成分を示す指標値を計算後比較し、指標値が最も高いのが合焦位置で取り込んだ画像であるブロックのみを抽出する手段を持つことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載のデジタルカメラ装置では、前記抽出された画像ブロックのうち、被写体と不連続な画像ブロックを抽出画像から排除する手段を持つことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載のデジタルカメラ装置では前記抽出画像の周囲を更に細かいブロックに分割し直し、前記の高周波成分の比較による抽出を再度行なう手段を持つことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載のデジタルカメラ装置では前記連続的な取り込み手段で取り込む画像は、全画素データではなく、画素を間引かれた画像を取り込むことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載のデジタルカメラ装置では前記前後に焦点のずれた位置での画像を連続的に取り込む手段での焦点のずれ量は、被写界深度に応じて決定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明によれば、焦点距離付近にある対象物が連続したブロックで抽出されるので、切り出したい対象物のみを簡単に短時間に切り出すことのできるデジタルカメラ装置が実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
［実施の形態１］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、１００はカメラ部でその中には、レンズ群１０１、ＣＣＤ１０２、ＣＤＳ１０３、ＡＤＣ１０４、デジタル画像処理部１０５、ＴＧ１０６が含まれる。
【００１４】
レンズ群１０１から入力された画像は、ＣＣＤ１０２で電気信号に変換され、ＣＤＳ１０３で相関二重サンプリングによるノイズ除去処理後、ＡＤＣ１０４でアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル画像処理部１０５に於いてデジタル的な画像処理を施される。ＴＧ１０６は、ＣＣＤ１０２、ＣＤＳ１０３、ＡＤＣ１０４の処理タイミングを制御する信号を発生するタイミングジェネレーターである。
【００１５】
１１０は、キーＳＷ１１２からの入力に基づき当該機器をコントロールし、カメラ部１００の制御やＴＦＴ液晶表示部１１４への表示データをコントロールするＣＰＵである。このＣＰＵは、いわゆるマイクロプロセッサ以外に、プログラムメモリ１１６やワークメモリ１１５等の外部メモリをコントロールするメモリコントローラ等のロジックを内蔵するいわゆるＳＯＣ（システム・オン・チップ）といわれるものである。
【００１６】
１１５は、メモリバスで接続され、ＣＰＵ１１０のワークエリアとして使用される、ＳＲＡＭやＳＤＲＡＭ等からなるワークメモリである。１１６は、メモリバスで接続され、当該機器をコントロールする制御プログラムやフォントデータを格納する、フラッシュメモリやマスクＲＯＭ等からなるプログラムメモリである。１１７は、メモリバスを経由し専用コネクタで接続される、ストレージ手段であるところのＣＦカードである。
【００１７】
１２０は、カメラ部１００から送られてくる画像を４フレーム分蓄えることのできる、ＳＤＲＡＭからなるバッファメモリである。
【００１８】
１１３は、ＣＰＵ１１０からＲＧＢ信号と同期信号を入力し、ＴＦＴ液晶表示部１１４に画像を表示するための信号を生成・出力する表示制御回路である。
１１４は、ＶＧＡサイズのＴＦＴ方式の液晶ディスプレイである。
【００１９】
１１２は、シャッターキーやモードキーなどの各種制御用のキーを検出するキーＳＷである。
【００２０】
図２及び図３は、本実施形態に於いて画像抽出する際の処理を示すフローチャート図である。
【００２１】
図２は、シャッターキーの操作に関する処理を示す図で、ステップＳ１００では、シャッターキーの状態を判定し、半押しされたか、全押しされたか、キーが放されたかによって各々、ステップＳ１２０、ステップＳ１４０、ステップＳ１１０へと分岐する。
【００２２】
半押しされた時、ステップＳ１２０でオートフォーカス処理を行い、ステップＳ１３０ではオートフォーカスがされているかどうかを示すフラグＦに１を代入し、キー処理を終了する。
【００２３】
キーが開放された時、ステップＳ１１０ですフラグＦをクリアする。
【００２４】
キーが全押しされた時は、ステップＳ１４０以下の処理で画像の撮影及び対象物の切り出し処理を行なう。
【００２５】
ステップＳ１４０ではフラグＦをチェックし、Ｆが０ならオートフォーカス処理が行われていない、すなわち半押し状態を経ずに一気に全押しされたことを示しているので、ステップＳ１５０でオートフォーカスを行う。
【００２６】
ステップＳ１６０からステップＳ１８０では、オートフォーカスによって決められた焦点位置に対し焦点位置より手前、焦点位置丁度、焦点位置より奥の３通りの状態で各々画像の撮影を行い、順に図１の１２１から１２３の画像バッファ１から３に格納する。この焦点位置より手前、奥のずれ量は、被写界深度に比例して決定される。ここでの画像の撮影例を、図４の上部、１２１ａ、１２２ａ、１２３ａに示す。
【００２７】
ステップＳ１９０では撮影された画像から、焦点位置にある対象物を切り出す処理を行う。この処理の詳細は図３のフローチャートで説明する。
【００２８】
ステップＳ３００では図４の下部に示すようにまず３種類の焦点距離で撮影された画像を各々ブロックに分解する。この例では、１６００×１２００画素の画像を１ブロック１００×１００画素とし１６×１２のブロックに分解している（図４下部の１２１ｂ、１２２ｂ、１２３ｂ）。この分解されたブロック毎に以下の処理が実行される。
【００２９】
ステップＳ３１０では各ブロック画像の高周波成分を計算する。この計算は、例えば２画素分離れた位置にある画素の輝度値の差の絶対値を累積加算していくといった計算で行われる。
【００３０】
ステップＳ３２０では、ステップＳ３１０で計算された高周波成分を、３種類の焦点距離における画像で比較し、焦点距離が中央の画像の高周波成分が最大であった場合、その画像を抽出する為に、ステップＳ３３０で該当ブロックを中央のデータから抽出エリアにコピーする。焦点距離が手前または奥の画像の高周波成分が最大であった場合には該当ブロックをマスクする為、ステップＳ３４０で抽出エリアの該当部分をクリアする。
【００３１】
ここまでの処理を左上のブロックから右下のブロックまで繰り返す（ステップＳ３５０）。
【００３２】
この時の抽出した画像の例を図５の１２４ａに示す。
【００３３】
１２４ａの例では、切りだしたい画像である蝶の画像以外に、左下の草の部分も等距離にある為に一緒に抽出されてしまっている。
【００３４】
ステップＳ３６０では、目的外の抽出画像を削除する為に、画面中央部分から連続しているブロックのみを残し、不連続ブロックを削除する。この結果、図５の１２４ｂの例に示すように、目的の対象物のみが抽出される。
【００３５】
［実施の形態２］
本実施形態は、第１の実施形態の画像抽出精度を向上させる処理を追加したものである。
【００３６】
図６は、第１の実施形態の画像抽出後の本実施形態に於ける処理の例を表したものである。
【００３７】
１２４ｂの抽出画像の外周に沿った位置のブロックに対応する、１２２の画像バッファ２の画像を、より細かいブロックに分割した様子を示したものが図６の１２２ｃである。この図では元の説明の都合上もとの１／４の面積である５０×５０画素相当に分割しているが、実際には１０×１０画素程度まで分割可能である。同様の分割を１２１、１２３の画像にも適用し、第１の実施形態の図３の画像切り出し処理と同等の処理を本実施例で分割したブロックに適用することにより、図６の１２４ｃの例に示すように、第１の実施形態での画像抽出結果よりも精度の高い画像抽出結果が得られる。
【００３８】
［実施の形態３］
第１の実施形態では、シャッターキーを全押しして実際に撮影するまでは、自動で抽出される画像エリアがわからなかった。
【００３９】
本実施形態では、半押し時のオートフォーカスでファインダーに用いている画像を使用して画像抽出を行い、抽出が行われる枠をファインダー上に表示する様構成される。
【００４０】
図７は本実施形態でのシャッターキー処理のフローチャート図である。同図中で、第１の実施形態の図２と同様の処理である部分については説明を省略する。
【００４１】
シャッター半押し後の処理でステップＳ１３０の後、ステップＳ５００からステップＳ５２０で、ステップＳ１６０からステップＳ１８０の処理と同様に焦点位置を変化させながら、画像を画像バッファ１２１から１２３に取り込む。ここで取り込まれる画像は、ファインダー表示リアルタイムで行う為の画像で、転送速度の関係上撮影時の画像よりも間引かれた画像となっている。この例では、縦方向のライン数が１／４となっているＣＣＤを用い、１６００×３００画素の画像が取り込まれる。
【００４２】
ステップＳ５３０ではステップＳ１９０と同様な処理で対象物の切り出しが行われるが、ブロックの分割は１ブロック辺り１００×２５画素となる。ここで切り出された画像の外周をなぞる枠をステップＳ５４０で、ＴＦＴ液晶表示部に表示されているファインダー画像に合成表示を行う（図８）。この合成表示には、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）と呼ばれる機能を用いる。
【００４３】
また、シャッターキーが開放された時には、ステップＳ６００の処理で、ファインダーに合成表示されていた切り出し枠の表示を消去する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデジタルカメラ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態１に係るシャッターキー処理を示すフローチャート図である。
【図３】本実施の形態１に係る画像切り出し処理を示すフローチャート図である。
【図４】本実施の形態１に係る画像取込みの例を示す図である。
【図５】本実施の形態１に係る画像切り出しの例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るデジタルカメラ装置の切り出しの例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るデジタルカメラ装置のシャッターキー処理を示すフローチャート図である。
【図８】本実施の形態３に係る画像抽出結果の枠表示の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  カメラ部
１０５  デジタル画像処理部
１１０  ＣＰＵ
１１４  ＴＦＴ液晶表示部
１２０  画像バッファ
【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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