JP2001061092A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示及び記録画像の質を向上させ、かつそれ
らの処理を高速化した電子カメラを提供すること。 【解決手段】 被写体を撮像し、撮像した被写体の画像
を表示及び記録可能な電子カメラにおいて、前記撮像画
像に基づいて表示用画像及び記録用画像を形成する場合
に、３次以上の高次多項式の近似式による補間処理によ
って前記表示用画像及び前記記録用画像をぞれぞれ形成
する補間手段９０を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所望の画像を撮像
し、この画像情報を記録・表示することが可能な電子カ
メラに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子カメラは、画像の表示及び記録が可
能なように構成されており、最近では、静止画像でなく
動画像も併せて表示及び記録が可能なものもある。その
ため、静止画像と動画像の記録処理の共有化を図りつ
つ、静止画像を高画質に記録する試みもなされている
（特開平１０−１０８１２１号公報）。

【０００３】また、フォーマットに応じて画素数を変換
する際に、その一部にキュービック補間を行う試みもな
されている（特開平１０−１９１３９２号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の試みに
おいては、表示及び記録画像の質を向上させ、かつそれ
らの処理を高速化するという提案はなされていない。

【０００５】本発明は、表示及び記録画像の質を向上さ
せ、かつそれらの処理を高速化した電子カメラを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を講じた。

【０００７】本発明に係る電子カメラは、被写体を撮像
し、撮像した被写体の画像を表示及び記録可能な電子カ
メラであって、前記撮像画像に基づいて表示用画像及び
記録用画像を形成する場合に、３次以上の高次多項式の
近似式による補間処理によって前記表示用画像及び前記
記録用画像をそれぞれ形成する補間手段を備えたことを
特徴とする。表示及び記録の双方に高精度な補間処理を
行うようにしたので、表示及び記録の双方において画質
の向上を図ることができる。

【０００８】上記の電子カメラにおける好ましい実施態
様は以下の通りである。

【０００９】（１） 前記補間手段が、前記表示用画像
と前記記録用画像とを形成する際に、その形成画像に応
じた補間条件で画像を形成すること。表示及び記録のそ
れぞれの解像度に応じた条件で補間を行うので、処理の
効率化、高速化を図ることができる。ここにおいて、前
記補間条件が補間精度又は補間データ数に関する条件を
含むこと。精度或いはデータ毎に補間条件を定めている
ので、効率的な処理ができる。

【００１０】（２） 前記補間手段が、前記表示用画像
を形成する第１の補間手段と前記記録用画像を形成する
第２の補間手段とを備えたこと。表示及び記録のそれぞ
れについて専用の補間手段を設けたので、処理の高速化
が可能となる。

【００１１】（３） 前記補間手段が、少なくとも一部
が前記表示用画像と前記記録用画像とを形成する際に共
通して使用される補間係数情報を記憶する手段を備え、
前記補間係数情報を用いて前記表示用画像と前記記録用
画像とを形成すること。補間係数情報から、補間値を算
出するので、複雑な計算を要せず、簡単な回路で高速に
かつ高精度の補間結果が得られる。また、補間係数情報
を表示の場合と記録の場合とで一部分共用しているの
で、メモリが節約できる。

【００１２】（４） 前記撮像画像データを記憶する記
憶手段を更に備え、前記表示用画像を形成する手段と前
記記録用画像を形成する手段は前記記憶手段から前記撮
像画像データを読み出して、前記表示用画像及び前記記
録用画像を形成すること。撮像画像（の原データ）を表
示の場合と記録の場合とで共用するので、メモリが節約
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施の形
態を説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施形態に係る電子カ
メラのシステム構成を示す概略ブロック図である。

【００１５】図１を参照して本発明に係る電子カメラの
概略構成を説明する。

【００１６】撮影レンズ系１１を通過した被写体の画像
は、撮像素子１２で電気信号に変換される。撮像素子１
２で変換された電気信号は、撮像回路１３でアナログ画
像信号に変換された後に、Ａ／Ｄ変換器１４によってデ
ジタル画像信号に変換される。そして、このデジタル画
像信号は、所定の処理を経て、例えば、外部メモリであ
る着脱可能な着脱メモリ２０（例えば、フラッシュメモ
リ、スマートメディア等）にインターフェース（Ｉ／
Ｆ）２１を介して記録される。なお、着脱メモリ２０は
通常カードスロット２２に装着される。また、電子カメ
ラは、高速な内蔵メモリ３０（例えば、ランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）等）を有しており、画像の圧縮伸長
における作業用メモリとして、或いは一時的な画像記憶
手段としての高速バッファとして使用される。内蔵メモ
リ３０は、本発明においては、補間処理用のメモリ領域
３１を有している。なお、このメモリ領域３１は内蔵メ
モリ３０と独立したメモリであっても良いし、補間処理
用の演算回路（又は、ＩＣ）に内蔵されたメモリであっ
てもかまわない。

【００１７】圧縮伸長回路４０は、デジタル画像信号の
圧縮を行ったり、圧縮された画像信号を展開（伸長）す
るためのものである。

【００１８】また、電子カメラには、通常画像表示用の
ＬＣＤ５０（液晶表示装置）が搭載されており、このＬ
ＣＤ５０は、着脱メモリ２０に記録された画像の確認
や、撮影しようとする画像を表示する。このＬＣＤ５０
に表示される画像は内蔵メモリ３０からの画像情報を一
旦ビデオメモリ５１に取り込み、次に、ビデオ出力回路
５２で、ビデオ画像に変化して、画像表示ＬＣＤ５０に
画像が表示可能となっている。また、ビデオ出力回路５
２の出力はビデオ出力用の外部端子５３を介して外部表
示装置にビデオ画像が出力できるようになっている。

【００１９】シスコン７０は、電子カメラの各機器の全
体の制御を行うもので、その機能の詳細は後述する。シ
スコン７０は、レリーズからなる操作部７３からの入力
を受け付けて、レリーズの操作によって撮像を行った
り、画像処理を図示しない画像処理回路に依頼したりす
る。また、シスコン７０は、被写体の撮像時における光
量が不足している場合には、ストロボ発光部７１に依頼
してストロボをオンにして撮影するように制御する。ま
た、シスコン７０には図示しない撮影距離検出部があ
り、被写体との距離を検出する機能を有する。また、操
作部７３は、各種モードの設定も行うことができるよう
になっており、そのモード設定はモードＬＣＤに表示さ
れる。

【００２０】外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）６１
は、外部入出力端子６０に接続されて、外部機器とのデ
ータの入出力を行う。この外部入出力端子６０には、例
えば、パーソナルコンピュータ等が接続されて、着脱メ
モリ２０内の画像をパーソナルコンピュータ等に転送し
たり、パーソナルコンピュータ等から画像データを入力
したりする。

【００２１】また、電子カメラの各部は基本的に電池に
より駆動するようになっており、電源部８０を介してカ
メラ電池８１からの電力によってカメラの各部が駆動す
るようになっている。また、カメラ電池８１は電源部８
０の制御により充電可能なものとなっている。

【００２２】図２は、１次元の補間モデルを示す図であ
る。図２の（ａ）に示すように、従来では、２点間を結
ぶ直線によって所望の位置における出力値を計算する直
線補間が一般的であった。このようにすると、計算に必
要な既知の出力値を有する位置は２点でよいが、あくま
でも２点間の比例平均の出力値を求めることになるの
で、例えば、その２点間に最大値又は最小値がある場合
でも、検出できないことになる。本発明では、この補間
精度を上げるために、少なくとも３次以上の多次多項式
による近似式を用いて所望の位置における出力値を得て
いる。図２では、４点の値から３次多項式の係数を求め
て、求められた３次多項式による近似式に位置データを
入れて出力を得ている例を示す。なお、この３次多項式
による近似式による補間は「Ｃｕｂｉｃ補間」とも称す
る。図２において、位置ｎ−１、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２の
４点の出力値から３次多項式の係数を求め、その３次多
項式から位置ｘ′における出力値を求めることによって
所望の位置における補間値が得られることになる。これ
を例えば、直線補間で行った場合を考慮すると、最大値
を有する位置はｎ＋１になるので、本発明の場合と異な
り、正確な位置が得られないことが明らかである。

【００２３】図３は、本発明における補間演算回路９０
のブロック図である。補間演算回路９０は補間位置算出
部９１と、補間位置修正部９２と、補間係数テーブル９
３と、補間演算部９４と、バッファメモリ３１とからな
る。なお、補間位置算出部９１から補間演算部９４の機
能はシスコン７０で行われる。具体的には、補間演算回
路９０は次のような動作を行う。

【００２４】内蔵メモリ３０からの元画像データが補間
位置算出部９１と補間演算部９４とに入力する。補間位
置算出部９１は、入力データに基づいて、例えば、図２
（ｂ）における、ｎ点とｎ＋１点との間の補間位置ｘ′
を算出する。次に、補間位置修正部９２は、演算を簡略
化するために、例えば、ｎ点とｎ＋１点との間を１６等
分した場合におけるｘ′点に最も近い点に補間位置をメ
モリ領域３１からのデータに基づいて修正する。このよ
うに補間位置を修正することにより、予め用意された補
間係数テーブル９３を用いて修正された補間位置におけ
る出力を算出することができるので、複雑な計算を行う
ことなく、高速に補間位置における出力値が算出可能と
なる。なお、この補間位置の修正による誤差について
は、テーブルで補間係数を与えるようにしているため
に、細かくしすぎるとテーブルのデータ量が増えるので
現実的ではないが、ある程度、例えば上記のように１６
等分した位置とすれば精度的には十分であるし、データ
量もさほど多くならないので、現実的といえる。

【００２５】図４は、本発明に係る表示及び記録処理の
流れを示すブロック図である。図４において、撮影レン
ズを通過した被写体の画像は、ＣＣＤで電気信号に変換
される。ＣＣＤで変換された電気信号は、図示しない撮
像回路でアナログ画像信号に変換された後に、Ａ／Ｄ変
換器によってデジタル画像信号に変換される。そして、
そのデジタル画像信号は、内蔵メモリ（以下、「共用メ
モリ」と称する）に一旦格納される。共用メモリに格納
されたデジタル画像信号は、表示用の画像処理と記録用
の画像処理の２つの処理ルートに分かれる。なお、表示
用及び記録用の画像処理は、通常画像の拡大或いは縮小
を行うための画像処理（それぞれ、表示用リサイズ及び
記録用リサイズと称する）であって、本発明では、この
表示用及び記録用リサイズにおいて、高い精度が得られ
る高次多項式を用いた近似式による補間処理を用いてい
る。この補間処理によって求めた所望の画素数（すなわ
ち、画質）を有する画像は、次のように処理される。ま
ず、表示の場合には、混合器で例えば文字データなどを
処理済みの画像データに付加して、インターフェースを
介して例えばＬＣＤに表示される。また、記録の場合に
は、処理済みの画像データは圧縮回路により例えばＪＰ
ＥＧ形式で圧縮されて、着脱メモリに記録される。これ
らの処理において、補間処理は、表示用と記録用と共用
しても構わないし、高速に処理するために補間処理を別
々に設けておき、独立に動作可能としても良い。

【００２６】なお、図４において、記録用リサイズの前
に、高次多項式を用いた近似式による補間処理によっ
て、単板で撮像した画像を擬似３板化しても良い。この
場合において、擬似３板化とは、単板（或いは２板でも
良い）からなる撮像素子で撮影した画像を、あたかもＲ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のそれぞれ
からなる３板からなる撮像素子で撮像した画像になるよ
うに拡張することをいう。

【００２７】図５は、図４の変形例を示すブロック図で
ある。図５においては、内蔵メモリから呼び出された画
像情報は所望の記録画像情報になるような画素数（例え
ば、６４０×４８０画素）を有する画像にリサイズが行
われる（リサイズ１と称する）。この時に、本発明に係
る高次多項式を用いた近似式による補間処理が行われ
る。なお、この画像は、記録用の画像であるので、着脱
メモリ等の外部メモリへは、例えば、ＪＰＥＧによる画
像圧縮を経てそのまま記録される。ＬＣＤなどに画像を
表示する場合には、表示画素は、上記のような記録時に
おける６４０×４８０画素とは異なる画素数になる場合
が多く、そのため、表示用にリサイズする必要がある
（リサイズ２と称する）。この時に、更に、高次多項式
を用いた近似式による補間処理で表示用の画像を作成す
ることが好ましいが、この場合において、記録用の画像
のサイズと表示用の画像のサイズは、通常ある程度固定
されている。すなわち、記録の場合には、画像サイズ
は、例えば、先程の６４０×４８０画素や、高画質の場
合には８００×６００画素や１０２４×７６８画素など
になっている。また、表示画素数については、先に示し
た場合の他に、記録画素数と同じであっても良い場合も
ある。このように、記録や表示に係る画像の画素数は予
め定められている場合が多いことから、図５に示すよう
に、表示用に画像をリサイズ（リサイズ２）する場合に
は、高次多項式を用いた近似式による補間処理を用いな
くても、処理の軽減化をするために、予め高次多項式を
用いた近似式で求めておいた係数（固定係数）を用いて
リサイズすることが好ましい。

【００２８】なお、上記の説明において、補間処理を高
次多項式を用いた近似式による補間処理で行うように説
明したが、処理の軽減化を行うために、図５に示すよう
な固定係数をリサイズ２のみに適用するのではなく、図
４における表示用リサイズ、記録用リサイズ、及び図５
のリサイズ１にも適用することが好ましい。その理由
は、記録する場合における画像の画素数や表示する場合
における画像の画素数は予め決められている場合がほと
んどであるからである。このように、実際に高次多項式
を用いた近似式による補間処理を行うことなく、予め高
次多項式を用いた近似式で求めておいた係数（固定係
数）を用いてリサイズすることにより、処理の軽減化を
図ることができ、高速化、簡素化に寄与する。この場合
における、補間係数テーブルの一例を図６に示す。図６
の補間係数テーブルでは、記録のみに使用する部分と、
表示及び記録の両方で使用する部分とが示されている
が、これは記録の場合と表示の場合においては、データ
サイズが異なり、表示用には補間係数テーブルの一部分
を使用し、テーブルの全てを使用する必要がないので、
表示用の補間係数テーブルの部分は記録用の補間係数テ
ーブルと共用するような形態になっている。なお、表示
用及び記録用の画像のデータサイズにより、図６に示す
ような例以外に、表示のみの使用する部分があっても良
いし、データサイズの設定により適宜変更が可能であ
る。

【００２９】図７は、記録用リサイズにおける実際の記
録画質モードに従った処理を示すフローチャートであ
る。通常の電子カメラにおいては、ＳＱ（Standard Qua
lity）モード、ＨＱ（High Quality）モード及びＳＨＱ
（Super High Quality）モードの３つのモードで記録可
能となっている。そこで、１ずれのモードで記録すると
きに、上記の補間処理を行う必要があるかを示したもの
が、図７である。

【００３０】通常電子カメラにおいては、撮影画像の画
質は最も高い画質になっている。図７において、画質モ
ードを選択していない場合には（ステップＳ１）、その
まま終了するので、リサイズは行われない。次に、ＳＱ
（Standard Quality）モードが選択されていれば（ステ
ップＳ２）、画素数が撮像画像よりも少なくなるので、
補間処理が行われる（ステップＳ３：Ｃｕｂｉ＝１）。
ＨＱ（High Quality）モードが選択されていれば（ステ
ップＳ４）、ＳＱ選択時と同様に、画素数が撮像画像よ
りも少なくなるので、補間処理が行われる（ステップＳ
５：Ｃｕｂｉ＝１）。そして、ＳＨＱ（Super High Qua
lity）モードが選択されていれば（ステップＳ４）、画
素数が撮像画像と同じなので、補間処理は必要がなく、
行われない（ステップＳ６：Ｃｕｂｉ＝０）。この場合
において、この補間処理は、上記のような補間係数テー
ブルを用いることにより、容易かつ高速に行うことがで
きる。

【００３１】図８は、共用メモリに記録された画像デー
タの取り扱いについて説明するするための図である。こ
こでは、３次多項式を用いた近似式による補間を行う場
合について説明する。通常、メモリにデータを書き込む
場合に、１かたまり（例えば、１ブロック）のデータ毎
に書き込まれる。この場合において、データは、データ
量に応じて、図８の（ａ）に示すように４行ｎ列（例え
ば、ｎ＝８の場合には、１ブロック＝３２バイト）のデ
ータとして書き込まれる。次に、データを読み込む場合
には、図８の（ｂ）に示すように４行４列データとして
順次読み込んで、２次元の３次多項式を用いた近似式に
よる補間を行う。このようにすることにより、データ補
間を確実に行うことができる。なお、この場合におい
て、近似する多項式の次数に応じて、書き込み及び読み
出しのデータ列を適宜変更可能であることはもちろんで
あり、２次元の４次多項式を用いる場合には、５行ｎ列
のデータとして書き込んで、５行５列のデータを読み込
むようにする。以下同様に次数が上がる毎に、２次元ｍ
次多項式を用いる場合には、ｍ＋１行ｎ列のデータとし
て書き込み、ｍ＋１行ｍ＋１列のデータを読み込んで補
間処理を行うことになる。なお、この場合において、上
述したような補間係数テーブルを使用することができる
ことはもちろんである。また、上記では、４行４列の補
間について記載したが、これに限らず、図８の（ｃ）に
示すように、４行ｎ列のデータを１つ（例えば、斜線部
で示す１列のデータ）を任意に代表データとして、１次
元の３次多項式を用いた近似式による補間を行うことも
できるし、４行ｎ列のデータの各行におけるｎ列分のデ
ータを加算平均したデータを用いて１次元の３次多項式
を用いた近似式による補間を行うこともできる。このよ
うにすることにより、計算量が減少できる。

【００３２】なお、上記の処理を逐次処理することは、
非常に時間の掛かる作業であって、個々に処理すること
は現実的ではない。そこで、時間を要する作業をパイプ
ライン処理により、連続的に作業を行うことで、時間の
短縮化を図ることができる。図９は、パイプライン処理
の概略ブロック図である。図９において、バス１を介し
て、シスコン７０と、前処理部３と、内蔵メモリ３０
と、画像処理部５と、圧縮伸長回路４０（ここでは、Ｊ
ＰＥＧ圧縮を対象として記載）とが接続されている。前
処理部３は、図１における撮像回路１３とＡ／Ｄ変換器
１４を含むものである。画像処理部５は、シスコン７０
に含まれ、主に画像の縮小や拡大のための処理を行う。
この場合において、基本的に、この画像処理は非常に時
間の掛かる処理であるので、図示のように、処理プロセ
スを多段階に分割（図では、ｎ段）して、それぞれの処
理をパイプライン方式で並列処理することにより、処理
の短縮化が可能となる。

【００３３】本発明は、上記の発明の実施の形態に限定
されるものではない。上記の実施形態においては、近似
式として３次多項式の１次元についてのみの例を示した
が、４次以上の多項式に拡張も可能であるし、２次元以
上の多次元による補間を行うことも可能である。更に、
多項式による近似でなく、他の適当な関数（例えば、指
数関数等）を使用した更に精度の良い近似式が得られた
のであれば、その近似式を使用し、更に、その補間係数
をテーブルとして与えておくのも非常に効果的である。

【００３４】また、本発明の要旨を変更しない範囲で種
々変形して実施できるのは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果が得られ
る。

【００３６】表示及び記録の双方に高精度な補間処理を
行うようにしたので、表示及び記録の双方において画質
の向上を図ることができる。また、表示及び記録のそれ
ぞれの解像度に応じた条件で補間を行うので、処理の効
率化、高速化を図ることができる。ここにおいて精度或
いはデータ毎に補間条件を定めているので、効率的な処
理ができる。

【００３７】更に、表示及び記録のそれぞれについて専
用の補間手段を設けたので、処理の高速化が可能とな
る。

【００３８】加えて、補間係数情報から、補間値を算出
するので、複雑な計算を要せず、簡単な回路で高速にか
つ高精度の補間結果が得られる。また、補間係数情報を
表示の場合と記録の場合とで一部分共用しているので、
メモリが節約できる。

【００３９】更に、撮像画像（の原データ）を表示の場
合と記録の場合とで共用するので、メモリが節約でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電子カメラのシステ
ム構成を示す概略ブロック図。

【図２】１次元の補間モデルを示す図。

【図３】本発明における補間演算回路９０のブロック
図。

【図４】本発明に係る表示及び記録処理の流れを示すブ
ロック図。

【図５】図４の変形例を示すブロック図。

【図６】補間係数テーブルの一例を示す図。

【図７】記録用リサイズにおける実際の記録画質モード
に従った処理を示すフローチャート。

【図８】共用メモリに記録された画像データの取り扱い
について説明するするための図。

【図９】パイプライン処理の概略ブロック図。

【符号の説明】

１１…撮影レンズ系、 １２…撮像素子、 １３…撮像回路、 １４…Ａ／Ｄ変換器、 ２０…着脱メモリ、 ２１…インターフェース（Ｉ／Ｆ）、 ２２…カードスロット、 ３０…内蔵メモリ、 ３１…補間処理用のメモリ領域、 ４０…圧縮伸長回路、 ５０…ＬＣＤ、 ５１…ビデオメモリ、 ５２…ビデオ出力回路、 ５３…外部端子、 ７０…シスコン ７３…操作部、 ７１…ストロボ発光部、 ６１…外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）、 ８０…電源部、 ８１…カメラ電池、 ９０…補間演算回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を撮像し、撮像した被写体の画像
   を表示及び記録可能な電子カメラにおいて、 前記撮像画像に基づいて表示用画像及び記録用画像を形
   成する場合に、３次以上の高次多項式の近似式による補
   間処理によって前記表示用画像及び前記記録用画像をそ
   れぞれ形成する補間手段を備えたことを特徴とする電子
   カメラ。
2. 【請求項２】請求項１記載の電子カメラにおいて、前記
   補間手段は、前記表示用画像と前記記録用画像とを形成
   する際に、その形成画像に応じた補間条件で画像を形成
   することを特徴とする電子カメラ。
3. 【請求項３】請求項２記載の電子カメラにおいて、前記
   補間条件が補間精度又は補間データ数に関する条件を含
   むことを特徴とする電子カメラ。
4. 【請求項４】請求項１記載の電子カメラにおいて、前記
   補間手段は、前記表示用画像を形成する第１の補間手段
   と前記記録用画像を形成する第２の補間手段とを備えた
   ことを特徴とする電子カメラ。
5. 【請求項５】請求項１記載の電子カメラにおいて、前記
   補間手段は、少なくとも一部が前記表示用画像と前記記
   録用画像とを形成する際に共通して使用される補間係数
   情報を記憶する手段を備え、前記補間係数情報を用いて
   前記表示用画像と前記記録用画像とを形成することを特
   徴とする電子カメラ。
6. 【請求項６】請求項１記載の電子カメラにおいて、前記
   撮像画像データを記憶する記憶手段を更に備え、前記表
   示用画像を形成する手段と前記記録用画像を形成する手
   段は前記記憶手段から前記撮像画像データを読み出し
   て、前記表示用画像及び前記記録用画像を形成すること
   を特徴とする電子カメラ。