(57)【要約】【課題】焦点距離に応じて３軸のジャイロセンサの出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用し、変更された撮像姿勢を元の撮像姿勢に戻すためのガイド画像を表示する撮像装置及びプログラムを提供する。【解決手段】撮像姿勢情報算出部１０２は、焦点距離が所定の値未満の場合は３軸方向の回転の角速度を検出するセンサ部４０１、４０２及び４０３が検出した角速度に基づいて、焦点距離が所定の値以上の場合は動きベクトル算出部１０１が算出した動きベクトルに基づいて、撮像装置１の撮像姿勢の変位量を撮像姿勢情報として算出する。ガイド情報算出部１０３は、ユーザが撮像装置１の撮像姿勢を戻すためのガイド情報を算出し、このガイド情報に基づいて生成されたガイド画像が表示部３０５に表示される。【選択図】図１
2012253451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像し撮像画像を取得する撮像部及び焦点距離を調整して前記撮像部による撮像の倍率を調整する撮像倍率調整部を備えた撮像装置であって、
前記撮像装置の水平方向、垂直方向、及び傾き方向の回転の角速度を検出するセンサ部と、
前記撮像部が取得した撮像画像の動きベクトルを算出する動きベクトル算出部と、
前記センサ部が検出した前記角速度又は前記動きベクトル算出部が算出した動きベクトルから、前記撮像装置の第一の撮像姿勢と第二の撮像姿勢との間の変位量を撮像姿勢情報として算出する撮像姿勢情報算出部と、
前記撮像姿勢情報算出部が算出した前記撮像姿勢情報から、ユーザが前記撮像装置を前記第二の撮像姿勢から前記第一の撮像姿勢に戻すためのガイド情報を算出するガイド情報算出部と、
前記ガイド情報算出部が算出したガイド情報から生成されたガイド画像を表示する表示部とを備え、
前記撮像姿勢情報算出部は、前記第一の撮像姿勢から前記第二の撮像姿勢に変位する際に前記撮像倍率調整部によって調整された前記焦点距離が、所定の値未満のときは前記センサ部が検出した前記角速度から前記撮像姿勢情報を算出し、前記所定の値以上のときはベクトル算出部が算出した動きベクトルから前記撮像姿勢情報を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記ガイド情報算出部が算出する前記ガイド情報は、前記第一の撮像姿勢と前記第二の撮像姿勢との間の方位角及び角距離を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
撮像装置の備えるセンサ部にその撮像装置の水平方向、垂直方向、及び傾き方向の回転の角速度を検出させ、
前記撮像装置が撮像した撮像画像の動きベクトルを算出させ、
前記センサ部に検出させた前記角速度及び前記動きベクトルのそれぞれから、前記撮像装置の第一の撮像姿勢と第二の撮像姿勢との間の変位量を撮像姿勢情報として算出させ、
前記撮像姿勢情報からユーザが前記撮像装置を前記第二の撮像姿勢から前記第一の撮像姿勢に戻すためのガイド情報を算出させ、
前記ガイド情報に基づいてガイド画像を生成し前記撮像装置の備える表示部に表示させる処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第一の撮像姿勢から前記第二の撮像姿勢に変位する際の前記撮像装置の撮像の焦点距離が所定の値未満のときは前記センサ部に検出させた前記角速度から前記撮像姿勢情報を算出させ、前記所定の値以上のときは前記動きベクトルから前記撮像姿勢情報を算出させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及びプログラムに関し、より詳細には、ユーザが撮像装置の撮像姿勢を変更して変更前と異なる被写体を撮像した場合に、撮像の焦点距離に応じて３軸のセンサ部の出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用して、変更前の元の撮像姿勢に戻すためのガイド画像を生成する撮像装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラ等の撮像装置による撮像において、ユーザがその撮像装置の向きを変更して変更前とは異なる被写体を撮像した後、その撮像装置の備えるモニタに表示される画像だけを頼りに、その撮像装置の向きを元に戻して、向きを変更する前に撮像していた被写体の撮像を再開することは一般的に難しいことが多い。
【０００３】
各種レンズを介して取得され、モニタに表示される撮像画像の視野は、ユーザの肉眼の視野よりもはるかに狭い画角の範囲内に限られるためである。この限られた視野の中で、ユーザが撮像装置の向きを戻すには、元の被写体の周辺に存在する被写体や風景、又は撮像装置の向きを変更する過程で撮像された被写体とそれらの位置関係をユーザ自身が記憶しておき、モニタに順次表示されていく各種被写体画像を注意深く観察しながら、元の被写体画像が表示されるまでパンやチルトを行わなければならない。
【０００４】
具体的な例として、運動会でユーザが我が子を撮像している場合であって、撮像の最中に一旦別の被写体、例えばユーザの知り合いの子供の方に撮像装置を向けてその知り合いの子供を撮像した後、再び撮像装置を我が子の方に向けて、我が子の撮像を再開する場合を説明する。この場合、ユーザが撮像装置の向きを戻すには、我が子の周辺で撮像されていた別の子供や旗等の風景とそれらの我が子との位置関係を記憶しておき、モニタ上に順次表示されていくそれらの画像等を注意深く確認しながら撮像装置パン又はチルトしていくことになる。
【０００５】
ここで、我が子と周囲の子供が同じ体操服を着ている等、元の被写体とその被写体の周辺で撮像されていた被写体の区別がしづらい場合は、撮像装置の向きを戻す作業はさらに難しいものとなる。また、我が子を遠くから撮像しており、高いズーム倍率で撮像していた場合は、取得される画像の視野はさらに限られたものとなり、ますます撮像装置の向きを戻す作業はさらに難しいものとなる。
【０００６】
従って、撮像装置の向きを戻すためのパンやチルトの動きがぎこちなくなり、撮像装置を向ける方向が我が子の方を行き過ぎてしまったり、モニタの確認に手間取りパンやチルトが間に合わず我が子の重要なシーンを撮り逃してしまったりすることもある。
【０００７】
上記のような問題を解決するために、例えば特許文献１には、振動ジャイロ素子から出力される水平方向及び垂直方向の角速度信号が積分回路にて積分され、その間の移動角情報が角変位量管理回路で符号反転されて初期のカメラアングルに戻すための移動指示ベクトル情報として管理され、その移動指示ベクトル情報がＬＣＤの画面上にガイド情報として表示されることで、ユーザが元のカメラアングルに容易に戻すことができる撮影装置に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−５４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１に記載の撮影装置では、水平方向及び垂直方向の２軸の角速度信号に基づきガイド情報を生成していることから、直交する２軸の動きに対してしか正確なガイド情報を生成できず、３軸回りで動きが生じる場合には正確なガイド情報が生成できないという問題の発生が推察される。
【００１０】
すなわち、例えばユーザがその撮影装置を三脚の雲台に固定して撮像を行う等の場合には正確なガイド情報を生成することができるが、ユーザがその撮影装置を手持ちして撮像を行う場合などには正確なガイド情報を生成できず、却ってユーザを混乱させてしまう可能性がある。また、ズーム倍率を大きくして長い焦点距離で撮像を行った場合には、振動ジャイロ素子の分解能が不足することで、正確なガイド情報を生成することができない可能性がある。
【００１１】
さらには、一般に、角速度に基づく移動角情報における累積誤差が少なく、かつ分解能の高い振動ジャイロ素子は高額であり、かつサイズも大きいことから、上記特許文献１に記載の技術に基づき正確なガイド情報を生成するには、撮影装置が高額かつ大型化するという問題が生じることも併せて推察される。
【００１２】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ユーザが撮像装置を変更前の元の撮像姿勢に戻すために表示するガイド画像を生成する際に、撮像の焦点距離に応じて３軸のジャイロセンサの出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用することで、手持ち撮像を行う場合等の３軸方向の動きが生じる場合であっても、ユーザが容易かつ正確に撮像姿勢を戻すことができる撮像装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、ユーザが撮像装置を変更前の元の撮像姿勢に戻すために表示するガイド画像を生成する際に、撮像の焦点距離に応じて３軸のジャイロセンサの出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用することで、分解能の低い低コストで小型なジャイロセンサでも、ユーザが容易かつ正確に撮像姿勢を戻すことができる撮像装置及びプログラム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】
【００１４】
本発明は、上述した課題を解決するため、被写体を撮像し撮像画像を取得する撮像部（１１０）及び焦点距離を調整して前記撮像部（１１０）による撮像の倍率を調整する撮像倍率調整部（１１９）を備えた撮像装置（１）であって、前記撮像装置（１）の水平方向、垂直方向、及び傾き方向の回転の角速度を検出するセンサ部（４０１、４０２、４０３）と、前記撮像部（１１０）が取得した撮像画像の動きベクトルを算出する動きベクトル算出部（１０１）と、前記センサ部（４０１、４０２、４０３）が検出した前記角速度及び前記動きベクトル算出部（１０１）が算出した動きベクトルのそれぞれから、前記撮像装置（１）の第一の撮像姿勢と第二の撮像姿勢との間の変位量を撮像姿勢情報として算出する撮像姿勢情報算出部（１０２）と、前記撮像姿勢情報算出部（１０２）が算出した前記撮像姿勢情報から、ユーザが前記撮像装置（１）を前記第二の撮像姿勢から前記第一の撮像姿勢に戻すためのガイド情報を算出するガイド情報算出部（１０３）と、前記ガイド情報算出部（１０３）が算出したガイド情報から生成されたガイド画像を表示する表示部（３０５）とを備え、前記撮像姿勢情報算出部（１０２）は、前記第一の撮像姿勢から前記第二の撮像姿勢に変位する際に前記撮像倍率調整部（１１９）によって調整された前記焦点距離が、所定の値未満のときは前記センサ部（４０１、４０２、４０３）が検出した前記角速度から前記撮像姿勢情報を算出し、前記所定の値以上のときは前記動きベクトル算出部（１０１）が算出した動きベクトルから前記撮像姿勢情報を算出することを特徴とする撮像装置（１）を提供する。
【００１５】
上記撮像装置（１）において、前記ガイド情報算出部（１０３）が算出する前記ガイド情報は、前記第一の撮像姿勢と前記第二の撮像姿勢との間の方位角及び角距離を含むようにしてもよい。
【００１６】
また本発明は、上記課題を解決するため、撮像装置（１）の備えるセンサ部（４０１、４０２、４０３）にその撮像装置の水平方向、垂直方向、及び傾き方向の回転の角速度を検出させ、前記撮像装置（１）が撮像した撮像画像の動きベクトルを算出させ、前記センサ部（４０１、４０２、４０３）に検出させた前記角速度及び前記動きベクトルのそれぞれから、前記撮像装置（１）の第一の撮像姿勢と第二の撮像姿勢との間の変位量を撮像姿勢情報として算出させ、前記撮像姿勢情報からユーザが前記撮像装置（１）を前記第二の撮像姿勢から前記第一の撮像姿勢に戻すためのガイド情報を算出させ、前記ガイド情報に基づいてガイド画像を生成し前記撮像装置（１）の備える表示部（３０５）に表示させる処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記第一の撮像姿勢から前記第二の撮像姿勢に変位する際の前記撮像装置（１）の撮像の焦点距離が所定の値未満のときは前記センサ部に検出させた前記角速度から前記撮像姿勢情報を算出させ、前記所定の値以上のときは前記動きベクトルから前記撮像姿勢情報を算出させることを特徴とするプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る撮像装置及びプログラムによれば、ユーザが撮像装置を変更前の元の撮像姿勢に戻すために表示するガイド画像を生成する際に、撮像の焦点距離に応じて３軸のセンサ部の出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用することで、手持ち撮像を行う場合等の３軸方向の動きが生じる場合であっても、ユーザが容易かつ正確に撮像姿勢を戻すことができる。
【００１８】
また、本発明に係る撮像装置及びプログラムによれば、ユーザが撮像装置を変更前の元の撮像姿勢に戻すために表示するガイド画像を生成する際に、撮像の焦点距離に応じて３軸のセンサ部の出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用することで、分解能の低い低コストで小型なセンサ部を用いても、ユーザが容易かつ正確に撮像姿勢を戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置（デジタルビデオカメラ）１の内部構成の例を示すブロック図である。
【図２】ジャイロセンサが検出する３軸方向の角速度について説明するための撮像装置１の模式図である。
【図３】メインメモリ２０１に一時記憶された撮像データを複数の領域に分割し、各領域から基準画素ブロックを特定する処理を説明するための概念図である。
【図４】フレーム間ん基準画素ブロックと対応画素ブロックとの間の動きベクトルの算出について説明するための概念図である。
【図５】撮像データ自体の動きベクトルの角速度への換算について説明するための概念図である。
【図６】撮像装置１が、ユーザが撮像姿勢を元に戻すためのガイド情報を生成し表示する処理のフローチャートである。
【図７】撮像装置１による撮像の様子を模式的に表した図である。
【図８】撮像装置１による撮像の際の液晶モニタ３０５の表示の模式図である。
【図９】撮像装置１の撮像姿勢が変更された際の液晶モニタ３０５の表示の模式図である。
【図１０】ガイド画像について説明するための概念図である。
【図１１】ガイド画像を撮像画像に重畳して表示する態様を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に図面を参照しながら、本発明に係る撮像装置及びプログラムの好適な実施形態を説明する。かかる実施形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置（デジタルビデオカメラ）１の内部構成の例を示すブロック図である。撮像装置１は動画像及び静止画像を撮像することができる。
【００２２】
なお、本発明は、動画像又は静止画像を撮像できるものであれば、いわゆるコンパクトデジタルカメラ等のデジタルスチルカメラをはじめ、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等、その他の電子機器においても採用することができる。
【００２３】
中央制御部１００はＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種プログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）、及びワークエリアとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む半導体集積回路により構成され、撮像、各種画像の表示、記録、及び後述するガイド情報の生成等、撮像装置１全体の処理を統括的に制御する。
【００２４】
撮像装置１は、ズームレンズ１１１、絞り１１２、フォーカスレンズ１１３、及び撮像素子１１４で構成される撮像部１１０を有する。ズームレンズ１１１はズームアクチュエータ１１９によって光軸ＬＡに沿って移動する。フォーカスレンズ１１３は、図示しないフォーカスアクチュエータによって光軸ＬＡに沿って移動する。絞り１１２は、図示しない絞りアクチュエータに駆動されて動作する。撮像素子１０４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等で構成される。
【００２５】
撮像装置１を用いた撮像は以下の手順で行われる。先ず撮像素子１１４がズームレンズ１１１、絞り１１２、及びフォーカスレンズ１１３を通過した光を光電変換して、被写体のアナログ画像信号を生成する。
【００２６】
アナログ画像信号処理部１１５が、このアナログ画像信号を増幅した後、Ａ／Ｄ変換部１１６が、その増幅された信号をデジタル画像データに変換する。画像入力コントローラ１１７は、Ａ／Ｄ変換部１１６から出力されたデジタル画像データを撮像データとして取り込んで、バス２００を介してメインメモリ２０１に格納する。
【００２７】
デジタル信号処理部１１８は、バス２００を介して中央制御部１００からの指令に基づき、メインメモリ２０１に格納された撮像データを取り込み、所定の信号処理を施して輝度信号と色差信号とからなるデータを生成する。デジタル信号処理部１１８はまた、オフセット処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、ＲＧＢ補完処理、ノイズ低減処理、輪郭補正処理、色調補正処理、光源種別判定処理等の各種デジタル補正を行う。
【００２８】
メインメモリ２０１は、撮像データや輝度信号と色差信号とからなるデータ等の各種データを一時記憶する。メインメモリ２０１は、例えばＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable PROM）、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、又はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶媒体で構成される。
【００２９】
また、メインメモリ２０１は後述するガイド情報の生成処理において、ユーザが操作部３０７の図示しない操作ボタンを押下すると、撮像装置１の戻すべき撮像姿勢を初期撮像姿勢として記録する。ユーザが撮像装置１をパンやチルトして撮像姿勢を変更すると、この初期撮像姿勢を基準として、撮像姿勢の変位量が算出されることになる。
【００３０】
フラッシュＲＯＭ２０２は、ユーザの設定情報等、撮像装置１の動作に関する各種設定情報を格納している。
【００３１】
画像処理部２０３は、バス２００を介して中央制御部１００の指示に従い、メインメモリ２０１から読み出した各種データに所定の画像処理を施す。例えばメニュー画像やＯＳＤ画像等、各種処理のための画像データを生成し、その画像データをメインメモリ２０１から読み出されたオリジナルの撮像データに重畳させる等して液晶モニタ３０５に出力する。この出力によって、液晶モニタ３０５に表示される画像は各種画像データが合成されたものとなる。
【００３２】
画像処理部２０３はまた、後述するガイド情報の生成処理により生成されたガイド情報に基づき、ガイド画像を生成してオリジナルの撮像データに重畳させて液晶モニタ３０５に出力する。
【００３３】
ＶＲＡＭ２０４は、液晶モニタ３０５の表示用の画像データの一時記憶領域として使用される。
【００３４】
圧縮・伸長処理部２０５は、バス２００を介して中央制御部１００からの指示に従い、メインメモリ２０１に格納された各種データに所定の圧縮処理を施し、圧縮データを生成する。また、中央制御部１００からの指令に従い、カード型記録媒体３０４等に格納された圧縮データに所定形式の伸張処理を施し、非圧縮データを生成する。
【００３５】
なお、本実施の形態の撮像装置１では、静止画像に対してはＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮方式が、動画像に対してはＭＰＥＧ２規格やＡＶＣ／Ｈ．２６４規格に準拠した圧縮方式が採用される。
【００３６】
メディア制御部３０１は、中央制御部１００の指令に従い、カードＩ／Ｆ３０２を通じてカード型記録媒体３０３へのデータの書き込みやカード型記録媒体３０３からのデータの読み出しを制御する。
【００３７】
カード型記録媒体３０３としては、撮像装置１に着脱可能なＳＤ（Secure Digital）メモリカード等が使用される。但し、これはあくまで例示であり、カード型記録媒体３０３の替りに、ＤＶＤ、ＢＤ（Blu-ray Disc）、若しくはフラッシュメモリ等の他の記録媒体を使用する、又は撮像装置１に内蔵されたＨＤＤ（Hard Disc Drive）等で構成することができることはいうまでもない。
【００３８】
液晶モニタ３０５、スピーカ３０６、操作部３０７及び入出力端子３０８は入出力Ｉ／Ｆ３０４に接続されている。液晶モニタ３０５は、例えばＶＲＡＭ２０４やメインメモリ２０１に一時記録された撮像データや各種メニュー画像データ等、各種画像データから生成された画像を表示する。
【００３９】
スピーカ３０５は、例えば後述するガイド情報の生成処理によって生成されたガイド情報に基づきユーザをガイドするための音声を出力することができる。
【００４０】
操作部３０７は、図示しないリレーズ・スイッチや電源スイッチを含む操作ボタン、十字キー、ジョイスティック、又は液晶モニタ３０５上に重畳されたタッチパネル等から構成されており、ユーザの撮像装置１への操作入力を受け付ける。
【００４１】
後述するガイド情報の生成処理において、ユーザがこの操作部３０７の図示しない操作ボタンを押下すると、撮像装置１の戻すべき撮像姿勢を初期撮像姿勢として記録する。また、ユーザは同じく図示しない操作ボタンを押下して、ガイド画像の表示を液晶モニタ３０５に表示する旨の要求を行う。
【００４２】
入出力端子３０７は、図示しないテレビモニタやＰＣ（Personal  Computer）等に接続され、各種データの入出力を行う。入出力端子３０７は、例えばＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）端子、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子、ＩＥＥＥ  １３９４規格に準拠した各種入力端子等で構成される。
【００４３】
撮像装置１は、撮像装置１の水平方向の回転の角速度を検出するＸ軸ジャイロセンサ４０１、垂直方向の回転の角速度を検出するＹ軸ジャイロセンサ４０２、及び傾き方向の回転の角速度を検出するＺ軸ジャイロセンサ４０３を備える。
【００４４】
図２は、上記各ジャイロセンサが検出する各角速度について説明するための撮像装置１の模式図である。Ｘ軸ジャイロセンサ４０１は撮像装置１の水平方向（図２ではＸ軸方向）の角速度ωｘを検出する。Ｙ軸ジャイロセンサ４０２は撮像装置１の垂直方向方向（図２ではＹ軸方向）の角速度ωｙを検出する。そして、Ｚ軸ジャイロセンサ４０３は撮像装置１の傾き方向（図２ではＺ軸方向）の角速度ωｚを検出する。
【００４５】
上記の検出された各角速度は、中央制御部１００に引き渡され、以下に説明するユーザが撮像装置１の撮像姿勢を元の位置に戻すためのガイド情報の生成処理において使用される。
【００４６】
図１の説明に戻り、中央制御部はまた、ユーザが撮像装置１の撮像姿勢を元の位置に戻すためのガイド情報の生成処理において、動きベクトル算出部１０１、撮像姿勢情報算出部１０２、ガイド情報算出部１０３、及び判定部１０４として機能する。
【００４７】
動きベクトル算出部１０１は、メインメモリ２０１に一時記憶された撮像データのフレーム間における被写体画像データの変位量から、その被写体画像の動きベクトルを算出する。この動きベクトルの算出は既知の様々な方法を採用することができる。
【００４８】
ここで、この動きベクトル算出部１０１は、フレーム内の各被写体画像データの動きベクトルから、算出された動きベクトルが、撮像の対象となった被写体自体が動いたことによって生じたものなのか、ユーザが撮像装置１をパンやチルトして撮像姿勢を変更したことで生じたものなのかを併せて判断する。
【００４９】
以下に図３及び図４を参照して、この判断について説明する。図３に示したようにメインメモリ２０１に一時記憶された撮像データのフレームＭＨ０１が複数の領域に分けられる。図３では、フレームＭＨ０１は水平方向に８分割、垂直方向に５分割した、計４０の領域に分けられている。
【００５０】
そして、分けられた各領域のそれぞれについて、基準となる画素ブロックが特定される。例えば、図３の領域ＤＡ０１（ハッチングで示した領域）では、基準画素ブロックＢ０１が特定される。他の３９の領域についても基準となる画素ブロックが特定される。
【００５１】
次に、図４に示したフレームＭＨ０１から所定の時間後のフレームＭＨ０２から、フレームＭＨ０１の領域ＤＡ０１に対応する領域ＤＡ０２（ハッチングで示した領域）を特定し、基準画素ブロックＢ０１に対応する対応画素ブロックＢ０２を特定する。そして、基準画素ブロックＢ０１と対応画素ブロックＢ０２との間のベクトルＶ０１を動きベクトルとして算出する。
【００５２】
上記の動きベクトルの算出を全領域について行い、所定数以上の領域について算出された動きベクトルが所定の範囲内で類似していれば、それらの算出された動きベクトルはユーザが撮像装置１をパンやチルトして撮像姿勢を変更することで生じたものとして判断される。一方で、所定数未満の領域について算出された動きベクトルのみが類似している場合には、それらの算出された動きベクトルは撮像の対象となった被写体自体が動いたことによって生じたものとして判断される。
【００５３】
そして、動きベクトル算出部１０１は、上述の撮像装置１のパンやチルトして撮像姿勢を変更することで生じたとの判断に用いられた複数の領域の動きベクトルの平均から、撮像データ自体の動きベクトルを算出する。
【００５４】
図１の中央制御部１００の説明に戻り、撮像姿勢情報算出部１０２は、Ｘ軸ジャイロセンサ４０１、Ｙ軸ジャイロセンサ４０２、及びＺ軸ジャイロセンサ４０３の３つのジャイロセンサが検出した角速度、又は動きベクトル算出部１０１が算出した撮像データ自体の動きベクトルから、ユーザが行ったパンやチルトによる撮像装置１の戻すべき撮像姿勢である初期撮像姿勢からの変位量を撮像姿勢情報として算出する。
【００５５】
上記３つのジャイロセンサが検出した角速度が使用される場合は、そのまま各出力結果が使用されるが、動きベクトル算出部１０１が算出した撮像データ自体の動きベクトルが使用される場合は、その動きベクトルが水平方向、垂直方向、及び傾き方向の３つの回転の角速度に変換される。
【００５６】
図５を参照して、この角速度への変換について説明する。図５は、撮像装置１が撮像姿勢が変更される前の初期撮像姿勢から撮像姿勢が変更された後の撮像姿勢をとるまでの間に算出された、撮像データＭＧ０１自体の動きベクトルＡＶを概念的に表す概念図である。
【００５７】
撮像姿勢情報算出部１０２は、動きベクトルＡＶの水平成分ベクトルＶｈ及び垂直成分ベクトルＶｖを算出する。さらに、撮像姿勢情報算出部１０２はズームレンズ１１１のズーミングによる焦点距離ｆを特定し、以下の式（１）及び式（２）から、撮像装置１の水平方向の角速度ωｘ及び垂直方向の角速度ωｙを算出する。
【００５８】
ωｘ＝６０ａｔａｎ（Ｖｈ／ｆ）  ・・・（１）
【００５９】
ωｙ＝６０ａｔａｎ（Ｖｖ／ｆ）  ・・・（２）
【００６０】
そして、撮像部１１０の光軸ＡＬと一致する撮像データＭＧ０１内の点ＣＰを中心にとした動きベクトルの両端の間の角度の変化ΔθＺから、傾き方向の角速度ωｚを算出する。
【００６１】
そして、撮像姿勢情報算出部１０２は、各ジャイロセンサから出力された、又は撮像データ自体の動きベクトルから上記のようにして算出された水平方向の角速度ωｘ、垂直方向の角速度ωｙ、及び傾き方向の角速度ωｚから、水平方向の回転角θｘ、垂直方向の回転角θｙ、及び傾き方向の回転角θｚを撮像姿勢情報としてそれぞれ、以下の式（３）、式（４）、及び式（５）から算出する。
【００６２】
θｘ＝∫ωｘ・ｓｉｎθｚｄｔ  ・・・（３）
【００６３】
θｙ＝∫ωｙ・ｃｏｓθｚｄｔ  ・・・（４）
【００６４】
θｚ＝∫ωｚｄｔ  ・・・（５）
【００６５】
図１の中央制御部１００の説明に戻り、ガイド情報算出部１０３は、撮像姿勢情報算出部１０２が算出した撮像姿勢情報に基づき、ユーザが撮像装置１を変更前の撮像姿勢に戻すための方位角θと角距離ｄとをガイド情報として算出する。
【００６６】
撮像装置１を変更前の撮像姿勢に戻すための方位角θは、初期撮像姿勢の方位角をθ1とし、変更後の撮像姿勢の方位角をθ2とし、それぞれの方位角の水平方向の成分をθｘ1及びθｘ2、垂直方向の成分をθｙ1及びθｙ2、並びに傾き方向の成分をθｚ1及びθｚ2とすると、以下の式（６）、式（７）、式（８）、又は式（９）により算出される。
【００６７】
θｙ2−θｙ1＝０°であり、かつθｘ2−θｘ1＝０°のときは、以下の式（６）により算出される。
【００６８】
θ＝θｚ  ・・・式（６）
【００６９】
θｙ2−θｙ1＝０であり、０°＜θｘ2−θｘ1＜１８０°のときは、以下の式（７）により算出される。
【００７０】
θ＝θｚ＋９０°  ・・・式（７）
【００７１】
θｙ2−θｙ1＝０であり、０°＞θｘ2−θｘ1＞−１８０°のときは、以下の式（８）により算出される。
【００７２】
θ＝θｚ−９０°  ・・・式（８）
【００７３】
そして、上記以外のときは、以下の式（９）により算出される。
【００７４】
θ＝ａｔａｎ（ｓｉｎ（θｘ2−θｘ1）／ｔａｎ（θｙ2−θｙ1））＋θｚ
・・・（９）
【００７５】
なお、上記方位角θの絶対値が１８０を超える場合は、その絶対値が１８０以下となるまで３６０を減産するものとする。
【００７６】
そして、λをｃｏｓθｙｃｏｓθｘ、μをｓｉｎθｙｃｏｓθｘ、かつνをｓｉｎθｙとすると、角距離ｄは、以下の式（１０）により算出される。
【００７７】
ｄ＝ｃｏｓ-1（λ1λ2＋μ1μ2＋ν1ν2）  ・・・（１０）
【００７８】
図１の中央制御部１００の説明に戻り、上述のようにしてガイド情報算出部１０３がガイド情報を算出すると、画像処理部２０３は液晶モニタ３０５に表示する、ユーザが撮像装置１の撮像姿勢を元の撮像姿勢に戻すためのガイド画像を生成し、撮像データに重畳して表示する。
【００７９】
方位角θ及び角距離ｄからなるガイド情報が液晶モニタ３０５に表示されることで、ユーザは視野の狭い液晶モニタ３０５に表示された画像を視認しながらでも、そのガイド画像を参照することで容易に撮像装置１を元の撮像姿勢に戻す方向と、そのためのパンやチルトの大きさを把握することができる。
【００８０】
判定部１０４は、ズームレンズ１１１のズーミングによる焦点距離に基づき、ガイド情報算出部１０３が算出するガイド情報を、各ジャイロセンサが出力した角速度による撮像姿勢情報から算出するか、動きベクトル算出部１０１が算出した撮像データ自体の動きベクトルから算出した角速度による撮像姿勢情報から算出するかの判定を行う。
【００８１】
撮像の際の焦点距離が長い場合には振動ジャイロ素子の分解能が不足することで、正しいガイド情報を生成することができない場合がある。したがって、撮像姿勢の変更時の焦点距離の判定に応じて、各ジャイロセンサが出力した角速度による撮像姿勢情報から算出されたガイド情報と、動きベクトル算出部１０１が算出した撮像データ自体の動きベクトルから算出した角速度による撮像姿勢情報から算出されたガイド情報とを切り換えることで、ユーザは容易かつ正確に撮像姿勢を戻すことができる。
【００８２】
以上のように、撮像装置１によれば、ユーザが撮像装置を変更前の元の撮像姿勢に戻すために表示するガイド画像を生成する際に、撮像の焦点距離に応じて３軸のジャイロセンサの出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用することで、手持ち撮像を行う場合等の３軸方向の動きが生じる場合であっても、ユーザが容易かつ正確に撮像姿勢を戻すことができる。
【００８３】
また、撮像装置１によれば、ユーザが撮像装置を変更前の元の撮像姿勢に戻すために表示するガイド画像を生成する際に、撮像の焦点距離に応じて３軸のジャイロセンサの出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用することで、分解能の低い低コストで小型なジャイロセンサでも、ユーザが容易かつ正確に撮像姿勢を戻すことができる。
【００８４】
次に図６を参照して、撮像装置１が、ユーザが撮像姿勢を元に戻すためのガイド情報を生成し表示する処理（方法）について以下に説明する。図６は、撮像装置１が、ユーザが撮像姿勢を元に戻すためのガイド情報を生成し表示する処理のフローチャートである。
【００８５】
ユーザが操作部３０７の図示しない録画ボタンを押下すると、撮像装置１は被写体の撮像を開始する（ステップＳ１０１）。図７は撮像装置１による撮像の様子を模式的に表した図である。図７では、ユーザが被写体７０のほうに撮像装置１を向けて、被写体７０を撮像している。
【００８６】
図８にこのときの液晶モニタ３０５の模式図を示す。撮像装置１は被写体７０の方に向けられているため、撮像画像を表示する液晶モニタ３０５には被写体７０の被写体画像ＯＧ７０が表示されている。
【００８７】
そして、ユーザが操作部３０７の図示しない操作ボタンを押下すると、そのときの撮像装置１の撮像姿勢が戻すべき初期撮像姿勢としてメインメモリ２０１に記憶される（ステップＳ１０２）。
【００８８】
そして、ユーザがパンやチルトにより撮像装置１の撮像姿勢を変更すると（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、撮像部１１０を介してステップＳ１０１とは別の被写体が撮像される（ステップＳ１０４）。図９にこのときのこのときの液晶モニタ３０５の模式図を示す。撮像装置１の撮像姿勢が変更され、液晶モニタ３０５には被写体７０とは別の被写体の被写体画像が表示されることになる。
【００８９】
ステップＳ１０４で別の被写体が撮像され、ユーザが操作部３０７の図示しない操作ボタンを押下し、撮像装置１の撮像姿勢をステップＳ１０２で記憶した初期撮像姿勢に戻すためのガイド画像を要求すると（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、判定部１０４がステップＳ１０３における撮像姿勢変更時のズームレンズ１１１のズーミングによる焦点距離が所定の閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００９０】
判定部１０４がズームレンズ１１１のズーミングによる焦点距離が所定の閾値以上である旨の判定をすると（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、撮像姿勢情報算出部１０２は、動きベクトル算出部１０１が算出した撮像データ自体の動きベクトルから、ユーザが行ったパンやチルトによる撮像装置１の撮像姿勢の変位量を撮像姿勢情報として算出する（ステップＳ１０７）。
【００９１】
この撮像データ自体の動きベクトルに基づく、撮像姿勢情報の算出は、上述の通り行われる。すなわち、式（１）及び式（２）、並びに撮像部１１０の光軸ＡＬと一致する撮像データ内の点を中心にとした動きベクトルの両端の間の角度の変化から、動きベクトル算出部１０１が算出した撮像データ自体の動きベクトルが水平方向の角速度ωｘ、垂直方向の角速度ωｙ、及び傾き方向の角速度ωｚの３つの回転の角速度に換算される。
【００９２】
そして、上述の式（３）、式（４）、及び式（５）により、水平方向の角速度ωｘ、垂直方向の角速度ωｙ、及び傾き方向の角速度ωｚから、水平方向の回転角θｘ、垂直方向の回転角θｙ、及び傾き方向の回転角θｚが撮像姿勢情報としてそれぞれ算出される。
【００９３】
判定部１０４がズームレンズ１１１のズーミングによる焦点距離が所定の閾値未満である旨の判定をすると（ステップＳ１０６でＮＯ）、撮像姿勢情報算出部１０２は、Ｘ軸ジャイロセンサ４０１、Ｙ軸ジャイロセンサ４０２、及びＺ軸ジャイロセンサ４０３の３つのジャイロセンサが検出した角速度から、ユーザが行ったパンやチルトによる撮像装置１の撮像姿勢の変位を撮像姿勢情報として算出する（ステップＳ１０８）。
【００９４】
ここで、各ジャイロセンサから出力された水平方向の角速度ωｘ、垂直方向の角速度ωｙ、及び傾き方向の角速度ωｚから、水平方向の回転角θｘ、垂直方向の回転角θｙ、及び傾き方向の回転角θｚが、上述の式（３）、式（４）、及び式（５）に基づき、撮像姿勢情報としてそれぞれ算出される。
【００９５】
ステップＳ１０７で撮像データ自体の動きベクトルから、又はステップＳ１０８で各ジャイロセンサが検出した角速度から撮像姿勢情報が算出されると、ガイド情報算出部１０３は、液晶モニタ３０５に表示するガイド画像を生成するための、ユーザが撮像装置１を変更前の撮像姿勢に戻すための方位角θと角距離ｄとからなるガイド情報を算出する。
【００９６】
このガイド情報は上述した式（６）、式（７）、式（８）、又は式（９）により算出される。
【００９７】
ステップＳ１０９でガイド情報が算出されると、画像処理部２０３がそのガイド情報に基づきガイド画像を生成し、オリジナルの撮像画像に重畳して液晶モニタ３０５に表示する。このガイド画像の表示について図１０及び図１１を参照して説明する。
【００９８】
図１１は、液晶モニタ３０５に表示するガイド画像の表示の例について説明するための図である。撮像装置の水平方向（図１１では線分Ｌ０１で示す）から方位角θの角度を有し、戻すべき方向を矢印で示した、各距離ｄに比例する長さを有するガイド画像が画像処理部２０３に生成され、液晶モニタ３０５に表示されている。
【００９９】
そして、図１２に示すように、このガイド画像ＧＧ０１が、ステップＳ１０５でユーザがガイド情報を要求した、撮像装置１の撮像姿勢を戻す前のオリジナルの撮像データに重畳されて表示される。
【０１００】
そして、ステップＳ１０３でユーザが撮像装置１の撮像姿勢を変更しなかった場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、ステップＳ１０５でユーザがガイド情報を要求しなかった場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、又はステップＳ１１０でガイド画像が生成され表示されると、本処理は終了する。
【０１０１】
以上のように、撮像装置１のユーザが撮像姿勢を元に戻すためのガイド情報を生成し表示する処理によれば、ユーザが撮像装置を変更前の元の撮像姿勢に戻すために表示するガイド画像を生成する際に、撮像の焦点距離に応じて３軸のジャイロセンサの出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用することで、手持ち撮像を行う場合等の３軸方向の動きが生じる場合であっても、ユーザが容易かつ正確に撮像姿勢を戻すことができる。
【０１０２】
また、撮像装置１のユーザが撮像姿勢を元に戻すためのガイド情報を生成し表示する処理によれば、ユーザが撮像装置を変更前の元の撮像姿勢に戻すために表示するガイド画像を生成する際に、撮像の焦点距離に応じて３軸のジャイロセンサの出力結果又は動きベクトルの算出結果の何れかを切り換えて使用することで、分解能の低い低コストで小型なジャイロセンサでも、ユーザが容易かつ正確に撮像姿勢を戻すことができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  中央制御部
１０１  動きベクトル算出部
１０２  撮像姿勢情報算出部
１０３  ガイド情報算出部
１０４  判定部
１１０  撮像部
１１１  ズームレンズ
１１２  絞り
１１３  フォーカスレンズ
１１４  撮像素子
２０１  メインメモリ
２０３  画像処理部
２０４  ＶＲＡＭ
３０４  入出力Ｉ／Ｆ
３０５  液晶モニタ
３０６  スピーカ
３０７  操作部
３０８  入出力端子
【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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