(57)【要約】【課題】撮像環境の判別を簡単な構成で容易に行うことができるようにする。【解決手段】  出力音信号生成部２１とスピーカ部２２によって可聴帯域外音の出力が行われる。可聴帯域外音解析部２５は、マイク部２３で集音された音からスピーカ部２２で出力された可聴帯域外音の検出を行い、時間差計測部２６では、出力された可聴帯域外音が集音されるまでの時間差が計測される。判別部４０１は、計測された時間差に基づき撮像環境が例えば水中であるか空気中であるかの判別を行い、判別結果に基づき画像信号処理部１３や音信号処理部２４の信号処理動作を切り替える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可聴帯域外音の出力を行う音出力部と、
音の集音を行う集音部と、
前記集音部で集音された音から、前記音出力部で出力された可聴帯域外音を検出する可聴帯域外音解析部と、
前記音出力部からの可聴帯域外音の出力と該可聴帯域外音の検出との時間差を計測する時間差計測部と、
前記時間差計測部で計測された時間差に基づき撮像環境の判別を行う判別部と
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記音出力部は、前記可聴帯域外音解析部で該音出力部から出力された可聴帯域外音を検出できない場合、前記可聴帯域外音の音量レベルを大きくする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記音出力部は、前記可聴帯域外音解析部で該音出力部から出力された可聴帯域外音を検出できない場合、可聴帯域外音の周波数を変更する請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記可聴帯域外音解析部は、前記可聴帯域外音の出力の前に環境音の解析を行い、
前記音出力部は、前記環境音の解析結果に応じて可聴帯域外音の設定を行う請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記音出力部は、前記環境音で音量レベルが小さい周波数を前記可聴帯域外音の周波数に設定する請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記可聴帯域外音解析部は、前記可聴帯域外音の出力タイミングに基づき可聴帯域外音解析期間を設定する請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
前記判別部は、判別結果が一定期間継続した場合に該判別結果を有効とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項８】
画像信号と前記集音部で生成された音信号の少なくとも何れかの信号処理を行う信号処理部を備え、
前記信号処理部は、前記判別部の判別結果に応じた信号処理を行う請求項１記載の撮像装置。
【請求項９】
前記判別部は、撮像環境に応じた信号処理の切替を自動的に行うモードが選択されている場合に、前記計測された時間差に基づき撮像環境の判別を行う請求項８記載の撮像装置。
【請求項１０】
音出力部で可聴帯域外音を出力する工程と、
集音部で音の集音を行う工程と、
前記集音部で集音された音から、前記音出力部で出力された可聴帯域外音を検出する工程と、
前記音出力部から出力された可聴帯域外音が前記集音部で集音されるまでの時間差を計測する工程と、
前記計測された時間差に基づき撮像環境の判別を行う工程と
を含む撮像環境判別方法。
【請求項１１】
電子機器の使用環境をコンピュータで判別するプログラムであって、
音出力部から可聴帯域外音を出力させる手順と、
集音部で集音された音から、前記音出力部で出力された可聴帯域外音を検出する手順と、
前記音出力部から出力された可聴帯域外音が前記集音部で集音されるまでの時間差を計測する手順と、
前記計測された時間差に基づき撮像環境の判別を行う手順と
を前記コンピュータで実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この技術は、撮像装置と撮像環境判別方法およびプログラムに関する。詳しくは、撮像環境の判別を簡単な構成で容易に行うことができるようにする。
【背景技術】
【０００２】
近年の撮像装置では、撮像環境に応じて複数の撮像モードが設けられている。例えば空気中での撮像に対応した通常モードや、水中での撮像に対応した水中モードが設けられている。このような撮像装置では、撮像モード毎に最適な画質制御や音声制御等が行われている。
【０００３】
また、特許文献１では、対象物に対し赤外光と可視光を投射して、この対象物からの反射信号光を検出してレベルを演算することにより、撮像環境が水中であるか否かの判別が行われている。また、特許文献２では、撮像装置に加わる加速度を検出することで、水中での落下を検出することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−４３７２４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１８７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、撮像モードの設定をユーザがマニュアルで行う場合、撮像環境に対応した撮像モードに設定されないおそれがある。例えば、予め想定したシーンに応じた撮像モードに設定し忘れた場合や、操作に慣れていないために撮像環境に対応した撮像モードへの設定が行われていない場合、撮像環境に適した画質調整や音調整等が行われないで撮像画や音声の記録が行われてしまう。
【０００６】
また、赤外光と可視光を投射して反射信号光に基づき撮像環境の判別を行う場合、赤外光と可視光の発光を行う発光部と各反射信号光を受光する受光部が必要となり、安価に撮像装置を構成することができない。また、発光部と受光部を撮像装置に内蔵する場合には、撮像装置の小型化する上で弊害となってしまう。さらに、撮像中に環境が変化する映像を撮影する場合、常に対象物に光を発光することになり、その対象物の本来の色や陰影などを阻害するおそれがある。
【０００７】
また、撮像装置に加わる加速度を検出して水中での落下を検出する方法は、水中での落下のみを検出することを目的としており、撮像装置を保持している状態では、撮像環境が水中か空気中かを判別することができない。
【０００８】
そこで、この技術では、撮像環境の判別を簡単な構成で容易に行うことができる撮像装置と撮像環境判別方法およ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】
【０００９】
この技術の第１の側面は、可聴帯域外音の出力を行う音出力部と、音の集音を行う集音部と、前記集音部で集音された音から、前記音出力部で出力された可聴帯域外音を検出する可聴帯域外音解析部と、前記音出力部からの可聴帯域外音の出力と該可聴帯域外音の検出との時間差を計測する時間差計測部と、前記時間差計測部で計測された時間差に基づき、使用環境の判別を行う判別部とを備える撮像装置にある。
【００１０】
この技術においては、音出力部から可聴帯域外音が出力されて、集音部で集音された音から、音出力部で出力された可聴帯域外音の検出が可聴帯域外音解析部で行われる。可聴帯域外音を検出できない場合、音出力部は可聴帯域外音の音量レベルを大きくする。また、可聴帯域外音の周波数を変更する。さらに、可聴帯域外音の出力の前に可聴帯域外音解析部で環境音の解析を行い、音出力部は、環境音の解析結果に応じて可聴帯域外音の周波数や音量レベルの設定を行う。例えば、環境音で音量レベルが小さい周波数を可聴帯域外音の周波数に設定する。
【００１１】
また、可聴帯域外音解析部は、可聴帯域外音の出力タイミングに基づき可聴帯域外音解析期間を設定する。さらに、判別部は、判別結果が一定期間継続した場合に該判別結果を有効とする。この判別部の判別結果に応じた信号処理を、画像信号や集音部で生成された音信号の少なくとも何れかの信号に対して行う。また、判別部は、撮像環境に応じた信号処理の切替を自動的に行うモードが選択されている場合に、計測された時間差に基づき、撮像環境が水中であるか否かを判別する。
【００１２】
この技術の第２の側面は、音出力部で可聴帯域外音を出力する工程と、集音部で音の集音を行う工程と、前記集音部で集音された音から、前記音出力部で出力された可聴帯域外音を検出する工程と、前記音出力部から出力された可聴帯域外音が前記集音部で集音されるまでの時間差を計測する工程と、前記計測された時間差に基づき撮像環境の判別を行う工程とを含む撮像環境判別方法にある。
【００１３】
この技術の第３の側面は、電子機器の使用環境をコンピュータで判別するプログラムであって、音出力部から可聴帯域外音を出力させる手順と、集音部で集音された音から、前記音出力部で出力された可聴帯域外音を検出する手順と、前記音出力部から出力された可聴帯域外音が前記集音部で集音されるまでの時間差を計測する手順と、前記計測された時間差に基づき撮像環境の判別を行う手順とを前記コンピュータで実行させるプログラムにある。
【００１４】
なお、本技術のプログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなどの記憶媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なプログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ上でプログラムに応じた処理が実現される。
【発明の効果】
【００１５】
この技術によれば、音出力部で可聴帯域外音の出力が行われて、集音部で音の集音が行われる。また、集音部で集音された音から音出力部で出力された可聴帯域外音の検出が行われて、出力された可聴帯域外音が集音されるまでの時間差に基づき撮像環境が例えば水中であるか否かの判別が行われる。このため、撮像環境の判別を簡単な構成で容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】撮像装置の構成を示す図である。
【図２】撮像環境の判別の原理を説明するための図である。
【図３】撮像装置の第１の動作を示すフローチャートである。
【図４】撮像装置の第２の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本技術を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．撮像装置の構成
２．撮像環境の判別の原理
３．撮像装置の第１の動作
４．撮像装置の第２の動作
＜１．撮像装置の構成＞
【００１８】
図１は、本技術の撮像装置の概略構成を例示したブロック図である。撮像装置１０は、撮像光学系ブロック１１、撮像部１２、画像信号処理部１３、出力音信号生成部２１、スピーカ部２２、マイク部２３、音信号処理部２４、可聴帯域外音解析部２５、時間差計測部２６を有している。さらに、撮像装置１０は、圧縮伸張部３１、記録再生部３２、表示部３３、外部インタフェース部３４、制御部４０、操作部４１を有している。また、画像信号処理部１３、出力音信号生成部２１、音信号処理部２４、圧縮伸張部３１、記録再生部３２、表示部３３、外部インタフェース部３４、制御部４０は、バス５０を介して接続されている。
【００１９】
撮像光学系ブロック１１は、フォーカスレンズやズームレンズ等を用いて構成されており、被写体の光学像を撮像部１２に設けられている撮像素子の撮像面に結像させる。また、撮像光学系ブロック１１には、絞りやメカシャッター等が設けられており、撮像素子の撮像面に結像される光学像の明るさの調整や、撮像光学系ブロック１１を透過する光のシャッター動作を行う。
【００２０】
撮像部１２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）イメージャまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子と、撮像素子を駆動する駆動部等で構成されている。撮像部１２は、光電変換を行い光学像に応じたアナログ画像信号を生成する。また、撮像部１２は、アナログ画像信号のノイズ除去やゲイン調整、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換等を行い、ディジタル画像信号を生成して画像信号処理部１３に出力する。
【００２１】
画像信号処理部１３は、カメラ信号処理例えばガンマ補正処理や色補正処理およびホワイトバランス調整処理を行う。また、画像信号処理部１３は、制御部４０からの撮像モード信号に基づきカメラ信号処理の切替を行う。例えば、水中では、長波長側の光から徐々に吸収されていく。このため、太陽光の下で水中での撮像を行うと青みがかった色になる。したがって、画像信号処理部１３は、撮像モード信号によって水中モードであることが示された場合、白色の被写体が水中モードで正しく白色として表示されるようにホワイトバランス調整処理を行う。また、撮像モード信号によって通常モードであることが示された場合、太陽光や種々の照明光の下で白色の被写体が正しく白色として表示されるようにホワイトバランス調整処理を行う。さらに、画像信号処理部１３は、撮像画像を表示部の表示サイズに対応した解像度に変換する解像度変換処理等も行う。
【００２２】
音出力部は出力音信号生成部２１とスピーカ部２２で構成されている。出力音信号生成部２１は、制御部４０からの制御信号に基づき出力音信号を生成する。例えば、記録されている音を再生する場合、出力音信号生成部２１は、圧縮伸張部３１または記録再生部３２から供給された音信号を出力音信号としてスピーカ部２２に出力する。また、圧縮伸張部３１または記録再生部３２から供給された音信号がディジタルの音信号である場合にはアナログの音信号に変換する。また、撮像環境の判別を行う場合、出力音信号生成部２１は、制御部４０からの制御信号に基づき可聴帯域外音信号を生成して、この可聴帯域外音信号を出力音信号としてスピーカ部２２に出力する。さらに、出力音信号生成部２１は、可聴帯域外音信号の出力を示す出力識別信号を生成して時間差計測部２６に出力する。なお、出力音信号生成部２１は、制御部４０からの制御信号に基づきユーザ操作に応じた操作音等を示す音信号を生成して、出力音信号としてスピーカ部２２に出力する。また、出力音信号生成部２１は、制御部４０からの制御信号に基づき出力音信号の信号レベルや可聴帯域外音信号の周波数の調整等を行う。
【００２３】
スピーカ部２２は、出力音信号生成部２１から供給された出力音信号に基づき音出力を行う。音出力部は出力音信号生成部２１とスピーカ部２２に相当する。
【００２４】
マイク部２３は、音を集音して音信号を生成する。マイク部２３は、生成した音信号を音信号処理部２４と、可聴帯域外音解析部２５に出力する。
【００２５】
音信号処理部２４は、マイク部２３から供給された音信号の信号処理を行う。また、音信号処理部２４は、制御部４０からの撮像モード信号に基づき音信号処理の切替を行う。例えば、人間の聴覚特性は、水中と空気中では大きく異なり、水中においては特に３ｋＨｚから８ｋＨｚ付近の聴感が非常に悪いということが知られている。このため、水中での音は、中域が聞き取りにくくこもったような音となり、このようなこもった音は人間にとって「水中らしい」と感じられる。したがって、音信号処理部２４は、撮像モード信号によって水中モードであることが示された場合、マイク部２３で集音された音が水中における人間の聴覚特性に近い周波数特性となるように音信号に対して補正を行う。なお、音信号処理部２４は、アナログの音信号をディジタルの音信号に変換する処理、音信号からノイズを除去するノイズ除去処理等も行う。音信号処理部２４は、処理後の音信号を圧縮伸張部３１または記録再生部３２に出力する。
【００２６】
可聴帯域外音解析部２５は、マイク部２３から供給された音信号の解析を行い、出力音信号生成部２１で生成された可聴帯域外音信号を検出する。可聴帯域外音解析部２５は、検出結果を示す検出信号を生成して時間差計測部２６に出力する。
【００２７】
時間差計測部２６は、可聴帯域外音の出力とこの可聴帯域外音の検出との時間差を計測する。時間差計測部２６は、撮像環境の判別を行う場合、出力音信号生成部２１から供給された出力識別信号と可聴帯域外音解析部２５から供給された検出信号に基づき、スピーカ部２２から可聴帯域外音が出力されたタイミングと、この出力された可聴帯域外音がマイク部２３で集音されて音信号処理部２４で検出されたタイミングの時間差を計測して、時間差計測結果を制御部４０に出力する。
【００２８】
圧縮伸張部３１は、画像信号処理部１３から出力された画像信号および音信号処理部２４から出力された音信号の圧縮処理を行い符号化データを生成して、記録再生部３２や外部インタフェース部３４に出力する。また、圧縮伸張部３１は、記録再生部３２から供給された符号化データや外部インタフェース部３４を介して外部機器から供給された符号化データの伸張処理を行い、伸張処理後の画像信号を画像信号処理部１３または表示部３３に出力する。また、圧縮伸張部３１は、符号化データの伸張処理を行うことにより得られた音信号を、出力音信号生成部２１に出力する。
【００２９】
記録再生部３２は、画像信号処理部１３から出力された画像信号や音信号処理部２４から出力された音信号、圧縮伸張部３１から出力された符号化データを、記録媒体に記録する。また、記録媒体に記録されている信号を読み出して外部インタフェース部３４に出力する。また、記録再生部３２は、記録媒体に記録されている符号化データを読み出した場合、読み出した符号化データを圧縮伸張部３１に出力する。さらに、記録再生部３２は、記録媒体から読み出した画像信号を画像信号処理部１３または表示部３３、読み出した音信号を出力音信号生成部２１に出力する。
【００３０】
表示部３３は、画像信号処理部１３や圧縮伸張部３１または記録再生部３２から供給された画像信号に基づき画像表示を行う。
【００３１】
外部インタフェース部３４は、外部機器を接続するためのインタフェースである。外部インタフェース部３４は、撮像装置１０で生成された画像信号や音信号または符号化データを外部機器に出力する。また、外部機器から供給された画像信号や音信号または符号化データを撮像装置１０に取り込む。
【００３２】
制御部４０には操作部４１が接続されている。操作部４１は、操作スイッチや操作ボタン、タッチパネル等を用いて構成されており、ユーザ操作に応じた操作信号を生成して制御部４０に出力する。また、操作部４１には、例えば撮像モードを手動または自動で設定するスイッチや、撮像モードを手動で設定する場合に水中で撮像を行う水中モードまたは空気中で撮像を行う通常モードの何れかを選択するスイッチ等が設けられている。
【００３３】
制御部４０は、操作信号に基づき各部の動作を制御することで、撮像装置１０の動作がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。また、制御部４０には、判別部４０１が設けられている。判別部４０１は、撮像モードを自動的に設定する場合、時間差計測結果に基づき撮像環境の判別を行う。判別部４０１は、撮像環境の判別結果に基づいて水中モードまたは通常モードの設定を行い、画像信号処理部１３と音信号処理部２４の信号処理動作を、設定した撮像モードに応じた信号処理動作とする。
【００３４】
＜２．撮像環境の判別の原理＞
次に、撮像環境の判別について説明する。音の伝搬速度は、空気中である場合には約３４０ｍ／ｓ、水中である場合には約１５００ｍ／ｓであり、水中である場合の伝搬速度が空気中である場合の約４．５倍であることが知られている。したがって、スピーカ部２２から可聴帯域外音を出力して、この可聴帯域外音がマイク部２３で集音されて、可聴帯域外音解析部２５で可聴帯域外音が検出されるまでの時間差は、例えば図２に示すように、水中と空気中で異なる。なお、図２の（Ａ）はスピーカ部２２に供給される可聴帯域外音の音信号を示している。また、図２の（Ｂ）は水中で可聴帯域外音をマイク部２３で集音してマイク部２３から出力される音信号、図２の（Ｃ）は空気中で可聴帯域外音をマイク部２３で集音してマイク部２３から出力される音信号を示している。
【００３５】
このように、空気中と水中で音の伝搬速度が相違することから、時間差計測部２６は、可聴帯域外音の出力から可聴帯域外音の検出までの時間差を計測して、計測された時間差に基づき、判別部４０１で撮像環境が空気中であるか水中であるかを判別できる。例えば、判別部４０１は、時間差計測部２６で計測された時間差と閾値を比較して、時間差が閾値よりも短い場合には撮像環境を「水中」、時間差が閾値以上である場合には撮像環境を「空気中」と判別する。
【００３６】
また、撮像装置１０は、マイク部２３で集音された可聴帯域外音の直接音に基づいて時間差の計測を行う。このように、直接音に基づいて時間差の計測を行うようにすれば、被写体からの反射音を用いる場合のように、被写体までの距離を考慮する必要がなく、容易に撮像環境を判別できるようになる。ここで、撮像装置１０に設けられているスピーカ部２２とマイク部２３の間隔（距離）に基づき、スピーカ部２２から出力された可聴帯域外音の直接音がマイク部２３に到達するまでの伝搬時間を撮像環境毎に推定できる。したがって、直接音に基づいて時間差の計測を行う場合、出力音信号生成部２１から通知された出力識別信号と推定した撮像環境毎の伝搬時間に基づき、可聴帯域外音解析期間を設定することで、反射音の影響を少なくして可聴帯域外音の検出を行うことが可能となる。
【００３７】
さらに、可聴帯域外音の周波数が高いと指向性が高くなり、撮像装置１０に設けられているスピーカ部２２から出力された可聴帯域外音を、撮像装置１０に設けられているマイク部２３で直接音として集音し難くなる。そこで、可聴帯域外音の周波数は、可聴帯域外の周波数であって、スピーカ部２２から出力された可聴帯域外音が直接音としてマイク部２３に届く周波数とする。
【００３８】
＜３．撮像装置の第１の動作＞
図３は、撮像装置の第１の動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ１で撮像装置１０は、可聴帯域外音の初期化を行う。撮像装置１０は、制御部４０によって出力音信号生成部２１を制御して、所定の周波数およびレベルである可聴帯域外音信号をスピーカ部２２に供給させて、スピーカ部２２から可聴帯域外音の出力を行いステップＳＴ２に進む。また、出力音信号生成部２１は、可聴帯域外音信号の出力を示す出力識別信号を生成して時間差計測部２６に出力する。
【００３９】
ステップＳＴ２で撮像装置１０は、可聴帯域外音を集音できたか判別する。撮像装置１０は、可聴帯域外音解析部２５でマイク部２３からの音信号の解析を行い、可聴帯域外音信号を検出できたか判別する。撮像装置１０は、可聴帯域外音解析部２５で可聴帯域外音信号を検出できた場合にはステップＳＴ３に進む。また、撮像装置１０は、可聴帯域外音解析部２５で可聴帯域外音信号を検出できない場合にはステップＳＴ８に進む。
【００４０】
ステップＳＴ３で撮像装置１０は、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であるか判別する。可聴帯域外音解析部２５は、検出した可聴帯域外音信号の解析を行い、検出した可聴帯域外音信号がスピーカ部２２から出力された可聴帯域外音に基づく信号であるか判別する。例えば、可聴帯域外音解析部２５は、検出した可聴帯域外音信号がスピーカ部２２から出力された可聴帯域外音と等しい周波数である場合に、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であると判別する。撮像装置１０は、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であると判別した場合にステップＳＴ４に進み、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であると判別していない場合にステップＳＴ８に進む。また、可聴帯域外音解析部２５は、検出した可聴帯域外音信号がスピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であると判別した場合、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音を検出したことを示す検出結果を時間差計測部２６に出力する。
【００４１】
ステップＳＴ４で撮像装置１０は、可聴帯域外音の出力から集音までの時間差を計測する。撮像装置１０は、時間差計測部２６で可聴帯域外音の出力とこの可聴帯域外音の検出との時間差を計測する。例えば、出力音信号生成部２１から供給された出力識別信号と可聴帯域外音解析部２５から供給された検出信号に基づき、可聴帯域外音の出力とこの可聴帯域外音の検出との時間差を計測してステップＳＴ５に進む。時間差計測部２６は、計測した時間差を示す時間差信号を制御部４０に出力する。
【００４２】
ステップＳＴ５で撮像装置１０は、時間差が閾値よりも小さいか判別する。撮像装置１０は、制御部４０の判別部４０１で、時間差計測部２６から供給された時間差信号で示されている時間差と予め設定されている閾値を比較する。撮像装置１０は、時間差が閾値よりも小さい場合にステップＳＴ６に進み、小さくない場合にステップＳＴ７に進む。
【００４３】
ステップＳＴ６で撮像装置１０は、水中モードに設定する。撮像装置１０は、時間差が閾値よりも小さいことから、判別部４０１で撮像環境が「水中」であると判別して撮像装置１０の撮像モードを水中モードに設定してステップＳＴ２に戻る。
【００４４】
ステップＳＴ７で撮像装置１０は、通常モードに設定する。撮像装置１０は、時間差が閾値よりも小さくないことから、判別部４０１で撮像環境が「空気中」であると判別して撮像装置１０の撮像モードを通常モードに設定してステップＳＴ２に戻る。
【００４５】
ステップＳＴ２またはステップＳＴ３からステップＳＴ８に進むと、撮像装置１０は手動設定指示を行う。撮像装置１０は、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音を検出できないことから、手動で撮像モードの設定を促す指示を行う。例えば、表示部３３で撮像モードの設定をユーザが手動で行うように指示表示を行いステップＳＴ９に進む。
【００４６】
ステップＳＴ９で撮像装置１０は、撮像モードの手動設定が行われたか判別する。撮像装置１０は、操作部４１で、撮像モードを設定するユーザ操作が行われた場合、撮像モード自動設定動作を終了する。なお、撮像モードを設定するユーザ操作が行われない場合はステップＳＴ１に戻る。
【００４７】
また、撮像装置１０は、ステップＳＴ８とステップＳＴ９の処理に替えて、撮像モードを自動的に設定できない旨の表示を行って撮像モード自動設定動作を終了してもよい。
【００４８】
このようにすれば、撮像装置１０は撮像環境の判別を簡単な構成で容易に行うことができるので、撮像環境に応じて撮像モードを自動的に水中モードまたは通常モードに設定できるようになる。また、撮像装置に従来から設けられているスピーカ部やマイク部を利用して可聴帯域外音の出力や集音を行うことで、撮像装置のサイズが大きくなってしまうことを回避できる。また、撮像装置のコストも抑えることが可能となる。さらに、可聴帯域外音を使用することから、撮像装置での撮像や録音に影響を及ぼすことがなく、撮像装置本来の機能や撮影機会を損なうことなく撮像環境を自動的に判別できる。
【００４９】
＜４．撮像装置の第２の動作＞
ところで、音の伝搬速度の違いを利用して撮像環境の判別を行う場合、例えば環境音の音量レベルが大きい場合や環境音に可聴帯域外音が含まれる場合、スピーカ部から出力された可聴帯域外音を検出することが困難となる。そこで、第２の動作では、スピーカ部２２から出力する可聴帯域外音の周波数や音量レベルを変更して、スピーカ部から出力された可聴帯域外音を検出しやすくすることで、撮像環境の判別をより正しく安定して行うことができるようにする。
【００５０】
図４は、撮像装置１０の第２の動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ１１で撮像装置１０は、可聴帯域外音の初期化を行う。撮像装置１０は、制御部４０によって出力音信号生成部２１を制御して、所定の周波数およびレベルである可聴帯域外音信号をスピーカ部２２に供給させて、スピーカ部２２から可聴帯域外音の出力を行いステップＳＴ１２に進む。また、出力音信号生成部２１は、可聴帯域外音信号の出力を示す出力識別信号を生成して時間差計測部２６に出力する。ここで、上述したように、可聴帯域外音の周波数が高いと指向性が高くなり、撮像装置１０に設けられているスピーカ部２２から出力された可聴帯域外音を、撮像装置１０に設けられているマイク部２３で直接音として集音し難くなる。そこで、初期化において、例えば可聴帯域外音の周波数は、可聴帯域外の周波数であって低い周波数とする。また、不必要に音量レベルの大きい可聴帯域外音がスピーカ部２２から出力させることがないように、可聴帯域外音を予め設定した音量レベル可変範囲の例えば最小音量レベルとする。
【００５１】
ステップＳＴ１２で撮像装置１０は、可聴帯域外音を集音できたか判別する。撮像装置１０は、可聴帯域外音解析部２５でマイク部２３からの音信号の解析を行い、可聴帯域外音信号を検出できたか判別する。撮像装置１０は、可聴帯域外音解析部２５で可聴帯域外音信号を検出できた場合にはステップＳＴ１３に進む。また、撮像装置１０は、可聴帯域外音解析部２５で可聴帯域外音信号を検出できない場合にはステップＳＴ２１に進む。
【００５２】
ステップＳＴ１３で撮像装置１０は、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であるか判別する。可聴帯域外音解析部２５は、検出した可聴帯域外音信号の解析を行い、検出した可聴帯域外音信号がスピーカ部２２から出力された可聴帯域外音に基づく信号であるか判別する。例えば、可聴帯域外音解析部２５は、検出した可聴帯域外音信号がスピーカ部２２から出力された可聴帯域外音と等しい周波数であり、可聴帯域外音の出力期間と同等の期間だけ検出された場合に、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であると判別する。撮像装置１０は、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であると判別した場合にステップＳＴ１４に進み、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であると判別していない場合にステップＳＴ２３に進む。また、可聴帯域外音解析部２５は、検出した可聴帯域外音信号がスピーカ部２２から出力した可聴帯域外音であると判別した場合、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音を検出したことを示す検出結果を時間差計測部２６に出力する。
【００５３】
ステップＳＴ１４で撮像装置１０は、可聴帯域外音の出力から集音までの時間差を計測する。撮像装置１０は、時間差計測部２６で可聴帯域外音の出力とこの可聴帯域外音の検出との時間差を計測する。例えば、出力音信号生成部２１から供給された出力識別信号と可聴帯域外音解析部２５から供給された検出信号に基づき、可聴帯域外音の出力とこの可聴帯域外音の検出との時間差を計測してステップＳＴ１５に進む。時間差計測部２６は、計測した時間差を示す時間差信号を制御部４０に出力する。
【００５４】
ステップＳＴ１５で撮像装置１０は、時間差が閾値よりも小さいか判別する。撮像装置１０は、制御部４０の判別部４０１で、時間差計測部２６から供給された時間差信号で示されている時間差と予め設定されている閾値を比較する。撮像装置１０は、時間差が閾値よりも小さい場合にステップＳＴ１６に進み、小さくない場合にステップＳＴ１８に進む。
【００５５】
ステップＳＴ１６で撮像装置１０は、判別が一定時間継続したか判別する。撮像装置１０は、ステップＳＴ１５の判別結果が一定時間継続した場合に判別結果を有効としてステップＳＴ１７に進み、判別結果が一定時間継続するまではステップＳＴ１２に戻る。
【００５６】
ステップＳＴ１７で撮像装置１０は、水中モードに設定する。撮像装置１０は、時間差が閾値よりも小さいことから、判別部４０１で撮像環境が「水中」であると判別して撮像装置１０の撮像モードを水中モードに設定してステップＳＴ１２に戻る。
【００５７】
ステップＳＴ１５からステップＳＴ１８に進むと、ステップＳＴ１８で撮像装置１０は、判別が一定時間継続したか判別する。撮像装置１０は、ステップＳＴ１５の判別結果が一定時間継続した場合に判別結果を有効としてステップＳＴ１９に進み、判別結果が一定時間継続するまではステップＳＴ１２に戻る。
【００５８】
ステップＳＴ１９で撮像装置１０は、通常モードに設定する。撮像装置１０は、時間差が閾値よりも小さくないことから、判別部４０１で撮像環境が「空気中」であると判別して撮像装置１０の撮像モードを通常モードに設定してステップＳＴ１２に戻る。
【００５９】
ステップＳＴ１２からステップＳＴ２１に進むと、ステップＳＴ２１で撮像装置１０は音量レベルが最大であるか判別する。撮像装置１０は、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音の音量レベルが最大である場合にステップＳＴ１１に戻り、音量レベルが最大でない場合にステップＳＴ２２に進む。
【００６０】
ステップＳＴ２２で撮像装置１０は、音量レベルを増加する。撮像装置１０は、出力音信号生成部２１によってスピーカ部２２から出力した可聴帯域外音の音量レベルを所定量だけ増加させてステップＳＴ１２に戻る。
【００６１】
ステップＳＴ１３からステップＳＴ２３に進むと、ステップＳＴ２３で撮像装置１０は周波数が最大であるか判別する。撮像装置１０は、スピーカ部２２から出力した可聴帯域外音の周波数が最大である場合にステップＳＴ１１に戻り、周波数が最大でない場合にステップＳＴ２４に進む。
【００６２】
ステップＳＴ２４で撮像装置１０は、周波数を高く設定する。撮像装置１０は、出力音信号生成部２１によってスピーカ部２２から出力する可聴帯域外音の周波数を所定周波数分高く設定してステップＳＴ１２に戻る。
【００６３】
このようにすれば、環境音の音量レベルが高く、スピーカ部２２から出力された可聴帯域外音の検出が困難な場合、可聴帯域外音の音量レベルが増加されるので、スピーカ部２２から出力された可聴帯域外音を検出しやすくできる。また、環境音の周波数がスピーカ部２２から出力された可聴帯域外音の周波数と近似していると、スピーカ部２２から出力された可聴帯域外音の検出が困難となる。しかし、可聴帯域外音が検出されない場合には、可聴帯域外音の周波数が変更されるので環境音と可聴帯域外音の分離が可能となり、スピーカ部２２から出力された可聴帯域外音を検出できるようになる。このため、第２の動作では、第１の動作に比べて、撮像環境をより安定して判別できるようになる。また、第２の動作では、判別結果が一定時間継続するまで判別結果が有効とされないので、撮像モードを自動的に設定する場合に、撮像モードが頻繁に切り替わってしまうことを防止できる。
【００６４】
さらに、撮像装置１０では、可聴帯域外音の初期化において、マイク部２３で集音された環境音の解析を行い、解析結果に応じて可聴帯域外音を設定して可聴帯域外音の出力を行うようにしてもよい。例えば、撮像装置１０は、環境音の解析において周波数毎の音量レベルを解析して、解析結果に基づき音量レベルが低い環境音の周波数を可聴帯域外音の周波数に設定する。また、設定した周波数の環境音の音量レベルよりも可聴帯域外音の音量レベルを大きく設定する。このように初期化を行えば、時間差の計測において環境音の影響を受けにくくなり、周波数の変更や音量レベルの変更が繰り返し行われる前に、撮像環境を自動的に正しく判別できるようになる。
【００６５】
また、上述のように、撮像装置１０では、可聴帯域外音の出力を示す出力識別信号と撮像環境毎の伝搬時間に基づき、可聴帯域外音解析期間を設定してもよい。この場合には、反射音の影響を少なくして可聴帯域外音の検出を行うことが可能となる。
【００６６】
なお、撮像装置１０は、音量レベルや周波数の変更、判別結果が一定時間継続した場合に判別結果を有効とする処理、可聴帯域外音解析期間の設定等を全て行う構成に限らず、選択的に行う構成であってもよい。
【００６７】
上述の一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させる。または、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【００６８】
例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory），ＭＯ（Magneto optical）ディスク，ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、磁気ディスク、半導体メモリカード等のリムーバブル記録媒体に、一時的または永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。
【００６９】
また、プログラムは、リムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトからＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等のネットワークを介して、コンピュータに無線または有線で転送してもよい。コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【００７０】
なお、本技術は、上述した実施の形態に限定して解釈されるべきではない。この技術の実施の形態は、例示という形態で本技術を開示しており、本技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施の形態の修正や代用をなし得ることは自明である。すなわち、本技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【００７１】
また、本技術の撮像装置は以下のような構成も取ることができる。
（１）  可聴帯域外音の出力を行う音出力部と、
音の集音を行う集音部と、
前記集音部で集音された音から、前記音出力部で出力された可聴帯域外音を検出する可聴帯域外音解析部と、
前記音出力部からの可聴帯域外音の出力と該可聴帯域外音の検出との時間差を計測する時間差計測部と、
前記時間差計測部で計測された時間差に基づき撮像環境の判別を行う判別部と
を備える撮像装置。
（２）  前記音出力部は、前記可聴帯域外音解析部で該音出力部から出力された可聴帯域外音を検出できない場合、前記可聴帯域外音の音量レベルを大きくする（１）に記載の撮像装置。
（３）  前記音出力部は、前記可聴帯域外音解析部で該音出力部から出力された可聴帯域外音を検出できない場合、可聴帯域外音の周波数を変更する（１）または（２）に記載の撮像装置。
（４）  前記可聴帯域外音解析部は、前記可聴帯域外音の出力の前に環境音の解析を行い、
前記音出力部は、前記環境音の解析結果に応じて可聴帯域外音の設定を行う（１）乃至（３）の何れかに記載の撮像装置。
（５）  前記音出力部は、前記環境音で音量レベルが小さい周波数を前記可聴帯域外音の周波数に設定する（４）に記載の撮像装置。
（６）  前記可聴帯域外音解析部は、前記可聴帯域外音の出力タイミングに基づき可聴帯域外音解析期間を設定する（１）乃至（５）の何れかに記載の撮像装置。
（７）  前記判別部は、判別結果が一定期間継続した場合に該判別結果を有効とする（１）乃至（６）の何れかに記載の撮像装置。
（８）  画像信号と前記集音部で生成された音信号の少なくとも何れかの信号処理を行う信号処理部を備え、
前記信号処理部は、前記判別部の判別結果に応じた信号処理を行う（１）乃至（７）の何れかに記載の撮像装置。
（９）  前記判別部は、撮像環境に応じた信号処理の切替を自動的に行うモードが選択されている場合に、前記計測された時間差に基づき撮像環境の判別を行う（８）に記載の撮像装置。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
この技術の撮像装置と撮像環境判別方法およびプログラムでは、音出力部で可聴帯域外音の出力が行われて、集音部で音の集音が行われる。また、集音部で集音された音から音出力部で出力された可聴帯域外音の検出が行われて、出力された可聴帯域外音が集音されるまでの時間差に基づき撮像環境が例えば水中であるか否かの判別が行われる。このため、水中での撮像動作と空気中での撮像動作が可能な撮像装置、例えばディジタルカメラやビデオカメラ、撮像機能を有する端末装置等に適している。
【符号の説明】
【００７３】
１０・・・撮像装置、１１・・・撮像光学系ブロック、１２・・・撮像部、１３・・・画像信号処理部、２１・・・出力音信号生成部、２２・・・スピーカ部、２３・・・マイク部、２４・・・音信号処理部、２５・・・可聴帯域外音解析部、２６・・・時間差計測部、３１・・・圧縮伸張部、３２・・・記録再生部、３３・・・表示部、３４・・・外部インタフェース部、４０・・・制御部、４１・・・操作部、５０・・・バス、４０１・・・判別部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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