(57)【要約】【課題】記録画像のアスペクト比を維持する撮像装置および撮像方法を提供する。【解決手段】被写体を撮影して撮影画像データを取得する撮像手段と、取得された前記撮像画像データの一部を取り出し、任意の角度に回転する画像処理装置と、撮像手段の水平に対する傾き角を検出する検出手段と、検出した前記傾き角が所定の傾き角度の範囲内であるか否かを通知する通知手段とを有し、前記所定の傾き角度は、許容される焦点距離変化量より求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影して撮影画像データを取得する撮像手段と、
取得された前記撮像画像データの一部を取り出し、任意の角度に回転する画像処理装置と、
前記撮像手段の水平に対する傾き角を検出する検出手段と、
検出した前記傾き角が所定の傾き角度の範囲内であるか否かを通知する通知手段とを有し、
前記所定の傾き角度は、許容される焦点距離変化量より求めることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記許容される焦点距離変化量をユーザーが設定可能な設定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記設定手段は、記録画像のアスペクト比を選択可能な選択メニューを有し、
選択された前記アスペクト比に応じて所定の傾き角度量を変更することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
被写体を撮影して撮影画像データを取得する工程と、
取得された前記撮像画像データの一部を取り出し、任意の角度に回転する工程と、
前記撮像手段の水平に対する傾き角を検出する工程と、
検出した前記傾き角が所定の傾き角度の範囲内であるか否かを通知する通知工程とを有し、
前記通知工程における前記所定の傾き角度は、許容される焦点距離変化量より求めることを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平がとれた画像を撮影する撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラで撮影を行う際に撮影画像を地平線・水平線に対して水平にとなるように撮影が行われる場合が多くある。
【０００３】
趣味的に敢えて人物などを傾斜させて撮影する場合もあるが、業務上使用する例えば工事現場での撮影などにおいては、傾斜させて撮影することはまず必要がなく、むしろ水平となるように撮影することを可能にする機能を求められる。
【０００４】
また、業務分野に限らず、個人的で写真を楽しむユーザーにとっても、意図せず僅かに傾いて撮影された画像は、一般的な美的感覚として、あまり見栄えの良いものとはいえない。
【０００５】
このような問題を解決するため、水平がとれた画像を撮影するための補助機能について種々考案されている。
【０００６】
特許文献１は、デジタルカメラの傾きを検出すると、スルー画像上に所定間隔で画面を水平及び垂直に分割するように表示される縦横のグリッド表示線と水平表示線を表示し、ＳＥＴキーによる水平アジャスト指示があると撮像部からの出力をカメラの傾きに応じて変位させて縦横のグリッド表示線を重畳表示した水平なスルー画像を表示し、撮像指示があると水平に調整された画像を保存メモリに記録する撮像装置、画像の姿勢アジャスト方法、撮像装置の表示制御方法、及びプログラムが提案されている。
【０００７】
これによれば、建築現場などの水平性が要求される場面において、撮影者が撮像装置本体の傾きを視覚的に把握してから画像の姿勢の調整を行わせることができる、
【０００８】
特許文献２は、デジタルカメラは、光学像を電子的な画像データに変換して記憶媒体に記録する撮像装置であり、前記撮像装置の姿勢を検出する姿勢検出手段、前記姿勢検出手段の検出値に基づいて前記画像データの縦横の傾きを修正する修正手段、前記修正手段によって縦横の傾きが修正された画像データを記録する記憶媒体を備える撮像装置が提案されている。
【０００９】
これによれば、撮影構図の自動修正機能を備えることにより、操作性を改善し、且つ、シャッターチャンスを逃さないようにする。
【００１０】
特許文献３は、被写体を配置する基準面の斜め上方に設けられ、像を筐体の略垂直方向に反射する第１の回転ミラーと、反射された像の光路を伸縮可能であるとともに、像を筐体に垂直な方向にさらに反射する第１の光路長伸縮部と、像の光路に配置された撮像レンズと、反射された像が結像する１次元固体撮像素子と、第１の回転ミラーの回転位置を被写体の読み取り位置に応じて制御する第１回転ミラー制御手段と、被写体の読み取り位置に応じて第１の光路長伸縮部を筐体に垂直な方向に駆動して被写体から１次元固体撮像素子までの光路長を一定に制御する第１の光路長伸縮部制御手段とを有する画像読取方法及び画像読取装置が提案されている。
【００１１】
これによれば、原稿の読み取り面を上向きにしたまま画像を読み取り、画像読み取り位置を決定する回転ミラーの回転角作動と光路長伸縮部材の光軸方向の作動を独立に制御可能になる。
【特許文献１】特開２００６−１６５９４１号公報
【特許文献２】特開２００５−３４８２１２号公報
【特許文献３】特開２００７−８２００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここで大別すると、特許文献１などのように、撮影する際カメラが今どれほど傾いているかをグリッド線などを表示装置に表示することで、視覚的に水平のとれる状態に導くものと、特許文献２などのように傾いた状態のまま撮影するとともに、撮影された時の傾き角を同時に記録しておき、撮影後、画像処理によって傾き角分、回転補正をするものとがある。
【００１３】
しかし撮影時視覚的にカメラを水平のとれた状態に導くタイプのものにおいては、ガイドとなる水平線に対して、現在の状態を示すグリッド線を合わせこむため作業は、細かい作業を煩わしく思わないユーザーにとっては或種のマニアック感があり、好まれることもあるが、多くのユーザーにとっては、神経を使う作業であり、イライラ感をおぼえる。
【００１４】
また、その指標に気を取られることによってシャッターチャンスを逃しかねない。また、グリッド線の表示によって被写体の視認性が損なわれてしまう。
【００１５】
補助線同士が揃った状態が得られても、手持ち撮影においてはその状態を維持することは難しく、また撮影時のブレなどにより、撮影された画像は結局傾いて撮影されることが多いなどの問題があった。
【００１６】
また、撮影後、画像の傾きを画像処理によって補正するタイプのものにおいては、撮像素子の有効撮像範囲の中でしか画像として使用できないので、所定以上水平から外れた画像からなるべく多くの画素数を記録しようとすると、画像のアスペクト比を変えなければいけなくなる。
【００１７】
上記の不具合を防ぐために記録アスペクトを示す補助ガイド線を表示させた場合は、被写体の視認性を損ねてしまうことになる。
【００１８】
有効撮像範囲から、画像のアスペクトを維持しつつトリミングし、回転処理後拡大処理によって記録画素数を維持しようとした場合は、撮像素子が本来持つ解像度が得られないものになってしまう。
【００１９】
拡大処理によって、見かけ上焦点距離が変わってしまうため、特に短い焦点距離を売りにしているカメラで、広角の撮影を希望するユーザーにとっては、撮影後の画像を見て落胆してしまうことになるなどの問題があった。
【００２０】
そこで、本発明は上述のような問題点を鑑み、記録画像のアスペクト比を維持し、焦点距離も許容される範囲においてしか許容させないようにしつつ、且つユーザーにイライラ感をおぼえさせることなく、すばやく水平のとれた画像を得ることが出来る撮像装置および撮像方法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】
【００２１】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、被写体を撮影して撮影画像データを取得する撮像手段と、取得された前記撮像画像データの一部を取り出し、任意の角度に回転する画像処理装置と、前記撮像手段の水平に対する傾き角を検出する検出手段と、検出した前記傾き角が所定の傾き角度の範囲内であるか否かを通知する通知手段とを有し、前記所定の傾き角度は、許容される焦点距離変化量より求める撮像装置であることを特徴とする。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記許容される焦点距離変化量をユーザーが設定可能な設定手段を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記設定手段は、記録画像のアスペクト比を選択可能な選択メニューを有し、選択された前記アスペクト比に応じて所定の傾き角度量を変更することを特徴とする。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、被写体を撮影して撮影画像データを取得する工程と、取得された前記撮像画像データの一部を取り出し、任意の角度に回転する工程と、前記撮像手段の水平に対する傾き角を検出する工程と、検出した前記傾き角が所定の傾き角度の範囲内であるか否かを通知する通知工程とを有し、前記通知工程における前記所定の傾き角度は、許容される焦点距離変化量より求める撮像方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、記録画像のアスペクト比を維持し、焦点距離も許容される範囲においてしか許容させないようにしつつ、且つユーザーにイライラ感をおぼえさせることなく、すばやく水平のとれた画像を得る撮像装置および撮像方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１に示すように、本実施形態にかかる撮像装置は一例として、ＤＳＰ１、画像処理部２、ＣＰＵ３、ＳＤＲＡＭ４、プログラムＲＯＭ５、ＣＤＳ１５、ＴＧ１３、画像処理部２、ＵＳＢブロックＩ／Ｆ１２、カードコントローラ６、記録メディア２３、表示装置８、ビデオアンプ９、外部ＴＶ１０、ＵＳＢコネクタＩ／Ｆ１２、鏡胴ユニット１７、撮像素子１８、各種モード設定手段１９、レリーズスイッチ２０、第１レリーズ２１、第２レリーズ２２、ズームモータ３１、フォーカスモータ３３およびメカシャッタモータ３２を有する。
【００２７】
ＤＳＰ１は、画像処理部２およびＣＰＵ３を有し、ＳＤＲＡＭ４、プログラムＲＯＭ５、ＣＤＳ１５、ＵＳＢブロックＩ／Ｆ１２、カードコントローラ６、表示装置８、ビデオアンプ９、外部ＴＶ１０、ＵＳＢコネクタＩ／Ｆ１２、鏡胴ユニット１７、各種モード設定手段１９、レリーズスイッチ２０、第１レリーズ２１および第２レリーズ２２と接続される。
【００２８】
鏡胴ユニット１７は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズを駆動するズームモータ３１と、フォーカスレンズを駆動するフォーカスモータ３３と、メカシャッタを駆動するメカシャッタモータ３２と、例えばＣＣＤである撮像素子１８とを有する。
【００２９】
ＲＯＭ５には、ＣＰＵ３にて解読可能なコードで記述された、制御プログラムや制御するためのパラメータが格納されている。
【００３０】
このデジタルカメラの電源がオン状態になると、プログラムはメインメモリにロードされ、ＣＰＵ３は、そのプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的に、ＳＤＲＡＭ４に保存する。
【００３１】
プログラムＲＯＭ５に書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することで、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更することが可能となり、機能のＶｅｒＵｐが容易に行える。
【００３２】
ＣＤＳ１５は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行う。
【００３３】
ＴＧ１３は、駆動タイミング信号を発生する。
【００３４】
画像処理部２は、出力データにホワイトバランス設定やガンマ設定を行い、フィルタリング処理により、輝度データ・色差データへの変換を行う。
【００３５】
ＳＤＲＡＭ４は、必要なデータ等を、一時的に、保存する。ＵＳＢブロックＩ／Ｆ１２パソコンなどの外部機器とＵＳＢ通信を行う。
【００３６】
メモリカードコントローラ６は、撮影された画像データを記録する記録メディア２３の制御を行う。
【００３７】
ＳＤＲＡＭ４は、画像処理部２で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。
【００３８】
保存される画像データは、ホワイトバランス設定、ガンマ設定が行われた状態の「ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ」や輝度データ・色差データ変換が行われた状態の「ＹＵＶ画像データ」、ＪＰＥＧ圧縮された「ＪＰＥＧ画像データ」などである。
【００３９】
表示装置８は、例えばＬＣＤモニタであり、ＤＳＰ１は、外部ＴＶ１０から出力されたビデオ信号を、表示装置８に表示するための信号に変換する。
【００４０】
また、表示装置８は、撮影前に被写体の状態を監視する、撮影した画像を確認する、画像データを表示する、などを行うための装置である。
【００４１】
ビデオアンプ９は、外部ＴＶ１０から出力されたビデオ信号を、インピーダンス変換するためのアンプであり、ＵＳＢコネクタＩ／Ｆ１２は、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ接続を行う為のコネクタである。
【００４２】
ＣＰＵ３は、ＲＯＭ・ＲＡＭをワンチップに内蔵したＣＰＵであり、操作Ｋｅｙユニットやリモコン受光部の出力信号を制御する。
【００４３】
本実施形態にかかる撮像装置は、傾きセンサ１１を具備しており、モニタリング中、このセンサーによって水平に対して何度傾いているかを常に検出できるようにしている。
【００４４】
この情報は、ＤＳＰ１によって読み込まれ、ＤＳＰ１は、現在カメラの傾き角度が、所定の角度になっているかどうか判断し、その情報を画像データに変換し、表示装置８に送る。
【００４５】
その際、所定の角度になっているか否かの情報は、出来るだけ簡素に表示するようにする。
【００４６】
例えば、表示装置の画面の隅の方に、所定の角度外であれば『×』を表示し、所定の角度内であれば『○』を表示するようにする。
【００４７】
このように所定の角度（以下この角度を補正許可角度と呼ぶ）に入っているかどうかだけの表示に留めることによって、従来技術でのグリッド線の表示や角度情報を示すスケール表示などによっておきた、被写体の視認性劣化を最小限に留めることが可能になる。
【００４８】
また、表示装置に表示しなくとも、ＬＥＤなどを使用して、所定の角度外であればＬＥＤを点滅させ、所定の角度内になったらＬＥＤを点灯させるようにしてもよい。
【００４９】
次に『補正許可角度』とはどのようなものかについて、図２〜４を使って説明する。
なお、本実施例のカメラは、アスペクト比の選択が可能で、４：３の他に１６：９、１：１での記録モードを持っているものとする。
【００５０】
撮像素子は有効撮像領域のアスペクト比が４：３のものを使用している。上記記録画像のアスペクト変換は、撮像素子の有効撮像領域内から切り出しによって達成するものとする。
【００５１】
図２はアスペクト比４：３（横：縦）での記録をユーザーが選択した場合を説明するためのものである。
【００５２】
太い枠は、撮像素子の有効撮像範囲を示している。記録画像のアスペクト比も４：３なので、記録範囲も有効撮像範囲と同じ範囲である。
【００５３】
斜線で塗りつぶされた領域は、本来の記録範囲に対して、焦点距離の誤差として一般的に許容される、像高Y=0.95の範囲を示している（Y=1は本来の記録範囲の対角線の長さを表す）。
【００５４】
それに対して一点鎖線は、カメラが水平に対して反時計方向（-側とする）に傾いた状態における撮像素子の有効撮像範囲を、点線は時計方向（+側とする）に傾いた状態における撮像素子の有効撮像範囲を表している。
【００５５】
この傾いた状態の有効撮像範囲が、Y=0.95のエリアにかからない状態の角度を『補正許可角度』とする。
【００５６】
アスペクトが４：３の場合は、補正許可角度は±２°となっている。
【００５７】
それに対して、図３はアスペクト比が１６：９を選択した場合（Ｙ=0.95のエリアの外の実線が本来使用される１６：９モード選択時の記録範囲を表している）の様子を、図４は１：１を選択した場合の様子を表している。
【００５８】
１６：９モードでは『補正許可角度』は、±５．５°、１：１モードでは、±３．０°となる。
【００５９】
このようにユーザーが設定したアスペクト比に従って、『補正許可角度』をそれぞれ変えるようにする（○×の判定をする角度がアスペクト比によって違う）。
【００６０】
また、許容する焦点距離の変化量をユーザーが設定できるようなメニュー項目を追加するようにしても良い。
【実施例】
【００６１】
以下に、本発明にかかる撮像装置が実際に記録を行う際の処理について説明する。
【００６２】
ユーザーは、画面に表示された補正許可角度か否かの情報を元に、補正許可角度内の状態で第２レリーズを押す。
【００６３】
また、例えば、補正許可角度になった場合のみ第２レリーズを受け付けるようにＤＳＰに判断させても良い。
【００６４】
何も水平指標のない状態で水平をとろうとした場合でも、人間の実力的におおよそ±２°の範囲には入るという実験結果がある。従って、殆どの場合補正許可角度内であるため、ユーザーは水平出しの煩わしさを感ずることなく、撮影することができる。
【００６５】
一方で第２レリーズ押下され、撮影画像用に撮像素子の露光が開始された直後、或いは露光完了直後に、傾きセンサーから傾斜角度情報をＤＳＰが読み取っておく。
【００６６】
ＤＳＰは任意の角度の回転処理機能を有しており、前述の傾きセンサーからの情報に従って、中心を同一とする測定角度とは反対方向に回転させたＹ＝０．９５のエリアを切り出し、画像メモリーに保存する。
【００６７】
以上により、記録画像のアスペクト比を維持し、焦点距離も許容される範囲を保ちながら、且つユーザーにイライラ感をおぼえさせることなく、すばやく水平のとれた画像を得ることが出来るようにすることが出来る。
【００６８】
また、カメラの傾きが許容される角度か否かだけをユーザーに知らせるような構成になっているので、正確な角度調整を強いられるることなく、気軽に水平のとれて且つ焦点距離の変化を感じさせない画像を撮影することが可能になる。
【００６９】
また、焦点距離の変化量を予め設定するようになっているので、予期しない画素数で記録されたり、それを引き伸ばした解像感のない画像を撮影することのないようにすることができる。
【００７０】
さらに、記録画像のアスペクト比の設定によって許容するカメラの水平とのズレ量を自動的に変更するようになっているので、より正確な角度調整を強いられる機会が減少し、気軽に水平のとれて且つ焦点距離の変化を感じさせない画像を撮影することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明にかかる撮像装置の構成の一例を示す図である。
【図２】アスペクト比４：３（横：縦）での記録をユーザーが選択した場合の様子を示す図である。
【図３】アスペクト比が１６：９（横：縦）を選択した場合の様子を示す図である。
【図４】アスペクト比が１：１（横：縦）を選択した場合の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１    ＤＳＰ
２    画像処理部
３    ＣＰＵ
４    ＳＤＲＡＭ
５    プログラムＲＯＭ
６    カードコントローラ
８    表示装置
９    ビデオアンプ
１０    外部ＴＶ
１２    ＵＳＢブロックＩ／Ｆ
１３    ＴＧ
１５    ＣＤＳ
１７    鏡胴ユニット
１８    撮像素子
１９    各種モード設定手段
２０    レリーズスイッチ
２１    第１レリーズ
２２    第２レリーズ
２３    記録メディア
３１    ズームモータ
３２    メカシャッタモータ
３３    フォーカスモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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