CN1581937A - 数字照相机和固体摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够使摄影者容易且直观地确认手振状态的数字照相机和固体摄像装置。该数字照相机包括具有图像摄像区域的固体摄像元件(2)，基于从该图像摄像区域的直接图像切割框所切割出的范围读出的图像信号来生成直接图像的信号处理装置(4)，显示信号处理装置(4)所生成的所述直接图像的显示装置(5)，检测手振量的手振检测装置(3)，根据该手振检测装置(3)所检测出的手振量被增加之后图像所具有像差量而使得切割框偏离所述直接图像切割框的控制装置(10)。手振产生的时候，由于通过增加该手振的振动量而使得直接图像也振动了，摄影者就能够容易且直观地把握手振的程度。

Description

数字照相机和固体摄像装置

技术领域

本发明涉及数字照相机和数字摄像机等数字照相装置，尤其涉及摄影者能够直观地识别出其手振程度的数字照相机和固体摄像装置。

背景技术

像日本专利实开平5-52837号公报所记载的那样，照相机都配备有用于警告手振的设备。该类现有技术中，在液晶显示装置上显示用于警告的预定图案，该预定图案被左右移动2个比特位时，就警告摄影者这样是否容易产生手振。

上述现有技术中存在只通过显示用于警告的预定图案来警告摄影者，但是摄影者仍不能直观地把握手持相机时到底有什么程度的手振产生这样的问题。

在数字照相机中都配备有用于显示图像的显示装置，从固体摄像元件处得到的动态图像作为直接(through)图像显示在该显示装置上，现在，摄影者用这个显示装置代替电子取景器进行拍摄已经很普遍了。因此，发生手振时，即使在显示装置上不显示用于警告的预定图案，也能够通过显示装置上的直接图像看出来手振的发生，而且能够通过直接图像的抖动程度直观地把握手振的程度。

近几年来，数字照相机中使用的固体摄像元件虽然在高像素化方面进步了，但是显示装置却因受到相机本身大小的限制而无法形成大的图像画面。这样，由于是将从固体摄像元件处获得的高清晰图像生成的直接图像放入较小的显示装置中显示出来，使得在显示装置中显示的图像即使受到手振的影响，摄影者也无法从显示出来的图像中识别出手振的发生和手振发生的程度。

而且，近几年来，数字照相机由于配备了能够拍摄高清晰图像的固体摄像元件，用户可以任意选择所拍摄图像的分辨率，更进一步的，由于配备了变焦镜头，用户就能够从放大的图像到缩小的图像中任意选择倍率相差很大的图像。

摄影者手持数字照相机时的手振程度依赖于这些分辨率和变焦倍率，由于在显示装置上显示的只是将高清晰图像缩小之后的直接图像，摄影者就无法直观地把握对应于不同分辨率的手振程度。此外，变焦倍率大的时候，对应于该变焦倍率，在显示装置上显示的是振动大的直接图像。而且，由于变焦倍率的变化，手振的感觉就会大大不同，摄影者就会有不协调的感觉。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过显示装置对直接图像的显示可以直观地把握手振程度的数字照相机和固体摄像装置。

本发明的另一个目的是提供一种能够直观地把握不同分辨率下的手振程度的数字照相机和固体摄像装置。

本发明进一步的发明目的是提供一种能够用与变焦倍率无关的、相同的手振感觉进行拍摄的数字照相机和固体摄像装置。

本发明所述的数字照相机具备以下特征：具有图像拍摄区域的固体摄像元件，基于从该图像拍摄区域的直接图像切割框所切割出的范围读出的图像信号来生成直接图像的信号处理装置，显示该信号处理装置所生成的所述直接图像的显示装置，检测手振量的手振检测装置，根据该手振检测装置所检测出的手振量被增加之后图像所具有像差量而使得切割框偏离所述直接图像切割框的控制装置。

基于这种构成，摄影者就能够根据显示装置中所显示的直接图像来直观地把握手振的程度。

本发明所述的数字照相机中的所述控制装置具有根据设置在所述固体摄像元件前部的变焦镜头的变焦比来补正所述像差量的特性。基于这种构成，能够通过显示画面确认与变焦比相对应的手振量，也能够很容易地判断出克服手振达到什么程度、是否良好。

本发明所述的数字照相机中的所述控制装置具有所述变焦比越大则所述补正的补正量越小的特性。基于这种构成，即便在拍摄变焦比大的图像时，也能够防止直接图像在显示画面上的大幅振动，从而也就感觉不到手振带来的不协调感了。

本发明所述的数字照相机中的所述控制装置在补正所述像差量时将该像差量补正成一个与所述变焦比无关的定值。基于这种构成，无论变焦比是多少，直接图像的振动幅度都是固定的了，在变焦比不同的时候以相同的振幅识别出手振也就成为可能。

本发明所述的数字照相机中的所述控制装置具有根据记录像素数补正所述像差量的特征。基于这种构成，通过直接图像就能够很容易地判断出对应于不同分辨率的手振程度。

本发明所述的数字照相机中的所述控制装置具有所述记录像素数越小则所述补正的补正量越小的特性。基于这种构成，在手振的影响小且低分辨率的时候，拍摄物体时几乎可以不考虑手振的影响。

本发明所述的数字照相机中的所述控制装置，在所述手振量超出预定阈值之前增加补正的所述像差量，在所述手振量超出预定阈值之后减小补正的所述像差量。基于这种构成，手振小的时候，放大在显示画面上所显示的手振状态，手振大的时候，则防止显示画面上的直接图像的大幅振动，这样就使确认手振变得容易了。

本发明所述的数字照相机中的所述控制装置具有根据设置在所述固体摄像元件前部的变焦镜头所提供的变焦比设定所述预定阈值的特性。基于这种构成，即便是在变焦比发生了变化时也同样能够很容易地确认手振。

本发明所述的固体摄像装置是由上面所记载的任一个固体摄像元件和上面所记载的任一个控制装置集成在一块芯片上而形成的。基于这种构成，在数字照相机上配备这种固体摄像装置，就可以得到一种能够容易且直观地确认手振状态的数字照相机。

采用本发明，通过显示装置上所显示的直接图像能够直观地把握手振程度。此外，采用本发明，能够通过所看到的显示在显示装置上的直接图像而容易且直观地把握对应于不同分辨率的手振程度。更进一步地，采用本发明，能够以与变焦倍率无关的、相同的手振感觉进行拍摄。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式的数字照相机的组成框图。

图2表示图1中固体摄像单元表面的图像拍摄范围的表面模式图。

图3表示图1中振幅控制装置执行的控制程序的处理过程的流程图。

图4为图3中所示处理的执行结果的示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的一个具体实施方式。

图1是本发明的一个实施方式中的数字照相机的组成框图。虽然本实施方式中的数字照相设备是数字照相机，但是本发明也适用于数字摄像机和便携电话上所配备的数字照相机。

该数字照相机由产生被拍摄物体的光学图像的变焦镜头1，设置在变焦镜头1背面、用于将被拍摄物体的光学图像转变成电信号的固体摄像元件2，检测手振的加速度传感器3组成。虽然本实施方式中使用CCD作为固体摄像元件，但是也可以使用CMOS图像传感器等其它种类的固体摄像元件。

这种数字照相机更进一步地包括以下装置：用于处理从CCD2输出的图像信号的、公知的信号处理装置4，安装在相机背面、用于显示直接图像和拍摄下来的图像的显示装置5，主存储器6，总体上控制数字照相机的CPU 7，将拍摄下来的静态图像存储到外部存储器的记录装置8和连接这些装置的总线9。

更进一步地，本实施方式中的数字照相机还包括CCD2和信号处理装置4中间的振幅控制装置10。其中，加速度传感器3的检测信号、变焦镜头1的变焦比数据、信号处理装置4的记录像素数数据都要输入到这个振幅控制装置10。而且，对于固体摄像装置来说，将固体摄像元件2、信号处理装置4、振幅控制装置10都集成在同一芯片上是最理想的。

手持数字照相机的摄影者输入了变焦指示后，CPU 7就将指示信号输出到变焦镜头1的驱动部(图中未示)，使其根据指示的倍率来驱动变焦镜头1，同时这个变焦比数据被输入到振幅控制装置10。

此外，通过图中未示出的需要用手操作的指示输入装置输入记录像素数的指示时，CPU 7将该记录像素数通知给信号处理装置4。记录像素数可能有1280×960、640×480两种选择，摄影者可以从这两种中任意选择一个。信号处理装置4取得从CCD2读出的图像信号后，以摄影者所选择的记录像素数生成图像信号。

摄影者按下图中未示出的快门按钮时，数字照相机将从CCD2读出后又经过信号处理的图像信号通过图像记录装置8存储到外部存储器中，即使是在按下快门之前，也按照指定周期例如每秒从CCD2中读出30帧的图像信号，并将该图像信号作为直接图像显示在显示装置5上。摄影者所看到的显示在显示装置5上的直接图像就是被拍摄的物体的构图。

显示装置5由于显示像素数是400×300这样的小显示装置，在将直接图像输出到显示装置5上显示的时候，必须将从CCD 2输出的图像缩小。

因此，信号处理装置4就以与处理上述记录像素数不同的方式、间隔地处理从CCD2读出的图像信号，从而用于显示直接图像，并将该直接图像输出到显示装置5。

显示该直接图像时，振幅控制装置10通过下一个状态的动作而振动显示装置5上的显示图像，从而在该显示图像上显示出手振的存在。

图2是CCD2的表面模式图。图2中的实线框2a表示CCD2的图像摄像范围。在这个图像摄像范围2a内，来自于由切割框A所切割出的那部分的图像信号经过上述那样的间隔处理，在显示装置5上作为直接图像显示出来。

手振发生的时候，虽然这个切割框A内的图像随着手的振动而振动，但是由于相对于CCD 2的像素数来说显示装置5的像素数少了很多，切割框A内由于手振而带来的图像振动也就小了，这样，只是通过观看显示装置5上所显示的直接图像，就很难识别出与手振相对应的直接图像的振动。

因此，在本实施方式中，检测出手振的时候，先将由图2中的切割框A所切割出的直接图像显示在显示装置5上，然后在下一个显示时刻在显示装置5上显示由偏离于切割框A的位置的切割框B所切割出的直接图像，再下一个显示时刻则在显示装置5上显示由切割框C所切割出的直接图像。

但是，假设把各个切割框A、B、C……的像差量设置成比实际手振振幅t大得多的像差量(例如是手振振幅t的n倍的像差量)，直接图像中所存在的能够识别出的手振就可以在显示装置5上显示出来，摄影者就能够直观地把握手振程度。

如上所述，手振程度对摄影图像的影响根据记录像素数和变焦比的变化而变化。因此，在本实施方式中，要依赖记录像素数和变焦比而可变地控制直接图像的振幅。

图3显示了根据记录像素数和变焦比的变化而控制直接图像的振幅的处理过程的控制程序流程图。这个控制程序通过图1中的振幅控制装置10在直接图像的每个显示时刻执行。

振幅控制装置10，首先在步骤S1判断记录像素数是低(上述的例子中的640×480像素数)还是高(上述的例子中的1280×960像素数)，如果是低则下调振幅的阈值T尽量到预定值(步骤S2)然后执行步骤S4，如果是高则上调振幅的阈值T尽量到预定值(步骤S3)然后执行步骤S4。

步骤S4：在取得加速度传感器3的检测信号后进行计算，并判断这个计算是否完成了一个画面，没有完成则返回到S4继续进行计算。

加速度传感器3的检测信号的计算结束后，执行下一个步骤S6，利用从变焦镜头1得到的变焦比数据，判断实际的手振振幅即加速度传感器3的计算值是否超出了是原阈值T的a倍的阈值aT，其中a是变焦比。

如果这个判断结果是否定的，即实际的手振振幅没有达到阈值aT，则执行步骤S7，在实际的手振振幅基础上为了增加该振幅而加上一个补正系数，从而设定出切割框B、C、……的像差量(上述的例子中，实际的手振振幅t×n)，然后执行步骤S9。

如果步骤S6的判断结果是肯定的，也即是实际的手振振幅在阈值aT之上，则执行步骤S8，在实际的手振振幅上为了减小该振幅而加上一个补正系数，从而设定出切割框的像差量，然后执行步骤S9。

在步骤S9，决定经过步骤S7的增幅补正和步骤SS的减幅补正后切割框的位置，在下一个步骤S10，读出这个切割框内的图像信号，经过信号处理装置4处理后将其作为直接图像显示在显示装置5上。

图4是上述控制结果的示意图。在本实施方式中，为了使识别手振状态变得容易，采用了通过增加了手振振幅后而得到的像差量来决定直接图像切割框的位置，这样为了即使在变焦比被缩小时(变焦倍率小)也能够确认手振，在与实际的振动方向a相同的方向上加上补正b来增加振幅。

此外，随着变焦的放大，即使只通过实际的手振振幅也能够确认手振，因此可以减小补正b的大小，从而渐渐接近与实际的手振相对应的振幅。在图4的示例中，为了在相同分辨率(记录像素数)下得到与变焦比无关的、相同的振动量(切割框的像差量)，在步骤S7和步骤S8加上了补正系数，其结果就是能够执行与变焦比无关的、相同手振感觉的手振确认。

相同的视场角下，由于调整图像大小而改变了记录像素数(分辨率)时，分辨率高的容易受到手振的影响，分辨率低的则不易受到手振的影响。因此，相对于高分辨率时切割框的像差量，低分辨率时切割框的像差量所加上的补正较小，所补正的是一个适应于实际的手振对摄影图像的影响的切割框的像差量。

作为该补正的使用方法，在本实施方式中，实际手振的振幅在超出阈值aT之前进行增加(从步骤S6到步骤S7)的过程中，和在超出阈值aT之后进行减小(从步骤S6到步骤S8)的过程中，根据记录像素数的变化而增减T值(步骤S2、S3)。基于这种方法，就能够以适应于手振对记录图像的影响的方式来控制切割框的像差量。

而且，在上述实施方式中，虽然用户所能够选择的记录像素数只包括高分辨率和低分辨率两种，但是能够选择3种以上的记录像素数的数字照相机也能够适用于本发明。在这种情况下，代替图3中的步骤S1、S2、S3，设计了基于记录像素数来设定阈值T的步骤。

本发明作为一种在数字照相机和数字摄像机上配备的固体摄像装置，由于能够通过显示装置很容易且很直观地把握手振，因此是很有用的。

Claims (9)

1.一种数字照相机，其特征在于它包括：

具有图像摄像区域的固体摄像元件；

基于从该图像摄像区域的直接图像切割框所切割出的范围读出的图像信号来生成直接图像的信号处理装置；

显示该信号处理装置所生成的所述直接图像的显示装置；

检测手振量的手振检测装置；

根据该手振检测装置所检测出的手振量被增加之后图像所具有像差量而使得切割框偏离所述直接图像切割框的控制装置。

2.如权利要求1所述的数字照相机，其特征在于：

所述控制装置根据设置在所述固体摄像元件前部的变焦镜头的变焦比来补正所述像差量。

3.如权利要求2所记载的数字照相机，其特征在于：

所述控制装置具有所述变焦比越大则所述补正的补正量越小的特性。

4.如权利要求2所记载的数字照相机，其特征在于：

所述控制装置在补正所述像差量时，将该像差量补正成一个与所述变焦比无关的定值。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的数字照相机，其特征在于：

所述控制装置具有根据记录像素数来补正所述像差量的特性。

6.如权利要求5所述的数字照相机，其特征在于：

所述控制装置具有所述像素数越小则补正的所述像差量越小的特性。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的数字照相机，其特征在于：

所述控制装置在所述手振量超出预定阈值之前增加补正的所述像差量，在所述手振量超出预定阈值之后减小补正的所述像差量。

8.如权利要求7所述的数字照相机，其特征在于：

所述控制装置根据设置在所述固体摄像元件前部的变焦镜头的变焦比来设定所述预定阈值。

9.一种固体摄像装置，其特征在于它包括：

集成在一个芯片上的如权利要求1至8中任意一项所述的固体摄像元件和如权利要求1至8中任意一项所述的控制装置。

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