JP2006050149A - 流し撮り方法および撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動被写体に対する流し撮りの自動化を、撮影者が面倒な操作や作業を行うことなく、特別なセンサ等の装置を使用せず安価に実現する。
【解決手段】デジタルスチルカメラに移動可能な補正光学系とぶれ情報取得部と被写体速度算出部とを設け、流し撮りモードで撮影を行うと、移動被写体を追尾せずに通常と同様の方法で撮影してデジタル写真画像（試し撮り画像）を取得し(#4)、この試し撮り画像に基づいて画像中の移動被写体のぶれの大きさを表すぶれ情報を算出し(#5)、そのぶれ情報とシャッター速度に基づいて移動被写体の試し撮り画像中における移動の速さを算出し(#6)、算出された速さと予め入力された(#1)被写体の移動の向きとに基づいて、移動被写体の移動による被写体の像のぶれを打ち消すように補正レンズを移動させながら(#9)、流し撮りの本撮影を行うようにした。
【選択図】 図５

Description

本発明は、移動する被写体を追尾して流し撮りを行う方法および撮影装置に関するものであり、特に詳細には、撮影領域内をほぼ一定の速度と向きで反復的に移動する被写体に対して流し撮りを行う方法および装置に関するものである。

疾走するレーシングカーや走行する列車等の移動する被写体（以下、移動被写体という）を追尾し、移動被写体の像はぶれないようにするとともに、背景が流れるように撮影する流し撮り手法が知られている。これにより、移動被写体のスピード感が強調された画像を得ることができる。

従来、この流し撮りを行う場合には、撮影者が移動被写体の移動方向と同じ方向にカメラを振ることとによって、手動で、移動被写体が画像中で相対的に静止した状態を作り出していたが、手動で行うがゆえに、撮影に失敗することも多く、撮影の精度が低いという問題があった。

そこで、撮影者がカメラを手動で振ることなく、この流し撮りを行うことができるカメラが提案されている。

例えば、補正光学系とこれを制御する手段とを設け、撮影者によって予め入力・設定された移動被写体の速度と移動被写体までの距離とに応じて、補正光学系を移動被写体の移動方向に駆動させることによって、流し撮りを実現するカメラが知られている（例えば、特許文献１）。

また、移動被写体と撮影レンズとの間に配設した可変頂角プリズムと速度センサとを設け、速度センサが検知した移動被写体の速度に応じて可変頂角プリズムの頂角を制御することによって移動被写体からの反射光線の屈折角を変化させ、反射光線が撮影面の同一箇所に到達するようにしたカメラも知られている（例えば、特許文献２）。

さらに、多点測距部を備えたカメラ本体とカメラ本体を回動させる回動装置とを設け、カメラ側で、多点測距部によって測距された値から、移動被写体の位置と移動被写体の速度とを検知し、移動被写体が所定の位置に到達したことを検知したら、カメラ回動装置側で、移動被写体の速度に応じてカメラ本体を回動させることによって、移動被写体を自動的に追尾して撮影するカメラも知られている（例えば、特許文献３）。
特開平２−１５４２１４号公報 特開平７−９８４７１号公報 特開２００３−６０９７２号公報

しかしながら、特許文献１記載のカメラでは、移動被写体の速度や距離を予め入力する必要があり、この作業は、撮影者にとっては面倒なものとなってしまう。また、特許文献２や３に記載のカメラでは、カメラにセンサを付加する必要があり、装置の大型化や高価格化につながってしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、撮影領域内をほぼ一定の速度と向きで反復的に移動する被写体に対する流し撮りの自動化を、撮影者が面倒な設定操作や作業を行うことなく、特別なセンサを使用せず安価に実現する方法および撮影装置を提供することを目的とするものである。

本発明による流し撮り方法は、撮影装置によって、その撮影装置に対して相対的に移動する被写体（以下、移動被写体という）を追尾して撮影する流し撮りを行う方法であって、撮影装置の撮影領域内をほぼ一定の速さと向きで反復的に移動する移動被写体を追尾せずにその撮影装置で撮影し、移動被写体の像がぶれた写真画像のデジタル画像データを生成し、生成されたデジタル画像データに基づいて、移動被写体の画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得し、そのぶれ情報に基づいて移動被写体が画像中を移動する速さを求め、その速さと予め入力された被写体の移動の向きとに応じて、移動被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって撮影装置の撮影系を移動させながら、移動被写体を撮影することを特徴とする。

また、本発明による流し撮り撮影装置は、本発明による流し撮り方法を実現するものである。すなわち、移動被写体の移動の向きを入力する向き入力手段と、撮影装置によって移動被写体を追尾せずに撮影された、移動被写体の画像がぶれたデジタル写真画像に基づいて、移動被写体の画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得するぶれ情報取得手段と、そのぶれ情報に基づいて移動被写体が画像中を移動する速さを求める演算手段と、その速さと向き入力手段によって入力された移動被写体の移動の向きとに応じて、移動被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって撮影装置の撮影系を移動させる撮影系駆動手段とを設けたことを特徴とする。

次に、本発明による流し撮り方法および撮影装置の詳細について説明する。

「撮影装置に対して相対的に移動する被写体」（移動被写体）は、この撮影装置の撮影領域内をほぼ一定の速さと向きで反復的に移動するものであることが好ましい。ここで「反復的に移動する」とは、同一の被写体が所定の場所を周回することによって、同じ位置をほぼ一定の速さと向きで何度も通過することや、同種の被写体が同じ位置をほぼ一定の速さと向きで何度も通過すること等が考えられる。前者の被写体の具体例としては、カーレースにおいてサーキットを周回する同一のレーシングカーや運動会においてトラックを周回する同一のリレーの走者、スピードスケート競技においてリンクを周回しながら滑走する同一の選手等が考えられ、後者の被写体の具体例としては、線路上を走る同種の列車（例えば、同種の特急列車であれば同一の列車でなくてもよい）等が考えられる。

「被写体の像がぶれた」とは、このような移動被写体を追尾せずに撮影することによって、撮影装置のシャッターが開いている間に、移動被写体が撮影装置に対して相対的に移動するため、撮影された画像中の移動被写体の像が流れるようにぼやけた状態を意味する。

「デジタル写真画像に基づいて、移動被写体の画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得する」方法の具体例としては、デジタル写真画像に対して、複数の異なる方向毎にエッジを検出し、各方向におけるエッジの特徴量を取得し、取得されたエッジ特徴量に基づいて、デジタル写真画像における移動被写体のぶれの大きさを求める方法が考えられる。

「ぶれ情報に基づいて、被写体が移動する速さ」を求める方法の具体例としては、ぶれ情報中のぶれの大きさと撮影装置のシャッター速度とに基づいて求める方法が考えられる。

「（移動被写体の）速さと向きに応じて、移動被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって撮影装置の撮影系を移動させる」方法としては、公知の手ぶれ補正手段を用いた方法を応用することが考えられる。すなわち、手ぶれの向きと速さを入力として、撮影装置の手ぶれによる動きを打ち消すように撮影系を移動させる公知の手ぶれ補正手段に対して、入力情報として手ぶれの向きと速さの代わりに移動被写体の移動する向きと速さを与えるとともに、この向きの情報に応じて手ぶれ補正手段が撮影系を移動させる向きを逆転させることによって実現することが可能である。このように撮影系の移動の向きを逆転させる必要があるのは、手ぶれ補正のための入力情報、すなわち手ぶれにより撮影装置が移動する向きに応じて撮影系を移動させる場合、この撮影装置の移動による被写体の像のぶれを補正するために、この入力となる撮影装置の移動の向きとは逆向きに撮影系を移動させる必要があるのに対し、流し撮りのための入力情報、すなわち移動被写体が移動する向きに応じて撮影系を移動させる場合には、移動被写体が静止画像として撮影されるようにするために、この入力となる移動被写体の移動の向きと同じ向きに撮影系を移動させる必要があるからである。具体例としては、移動被写体の移動する向きと速さに応じて、撮影装置の補正光学系を移動させることが考えられる。ここで、補正光学系とは、撮影光学系の光軸を偏向するための光学系であり、例えば、撮影光学系（フォーカスレンズ等）の前方に配置した可変頂角プリズム（特許文献２等参照）や撮影光学系の後方に配置した補正用のレンズ（特開平７−２０５４７号公報等参照）等が考えられる。また、撮影装置が撮影素子上に被写体の画像を結像するものである場合には、移動被写体の移動する向きと速さに応じて、補正光学系を移動させるのではなく、撮影装置の撮影素子を移動させるようにしてもよい（特開２０００−３０７９３７号公報等参照）。また、撮影装置本体を回動させるようにしてもよい（特許文献３参照）。

本発明の流し撮り方法および撮影装置は、撮影装置の撮影領域内をほぼ一定の速さと向きで反復的に移動する移動被写体を追尾せずに撮影された、移動被写体の画像がぶれたデジタル写真画像に基づいて、移動被写体のぶれ情報を求め（ぶれ情報取得手段）、そのぶれ情報に基づいて移動被写体が画像中を移動する速さを求め（演算手段）、その速さと予め（向き入力手段によって）入力された移動被写体の移動の向きに応じて、移動被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって撮影装置の撮影系を移動させながら（撮影系駆動手段）、移動被写体を撮影する。したがって、流し撮りの際の撮影系の移動量を、その前に撮影した、移動被写体の画像がぶれたデジタル写真画像に対する画像処理によって求めるようにしたので、移動被写体に対する流し撮りの自動化を、撮影者が面倒な設定操作や作業を行うことなく、特別なセンサ等の装置を使用せず安価に実現することが可能になる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の実施形態となる流し撮り装置が搭載されたデジタルスチルカメラ１は、静止画の撮影における流し撮りモードを備えたものである。この流し撮りモードでは、予め被写体の移動の向きを入力しておくとともに、まず被写体の試し撮りによって取得した画像に基づいて被写体の移動する速さを算出し、算出された被写体の速さと入力された被写体の移動の向きとに応じて、被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもってデジタルスチルカメラの１の補正光学系を移動させることによって、流し撮りを行う。図１は、本発明の実施形態となる、流し撮り装置が搭載されたデジタルスチルカメラ１の背面を中心とする斜視図である。図に示すように、このデジタルスチルカメラ１の背面には、撮影者による操作のためのインターフェースとして、動作モードスイッチ１１、メニュー／ＯＫボタン１２、ズーム／上下矢印レバー１３、左右矢印ボタン１４、Ｂａｃｋ（戻る）ボタン１５、表示切替ボタン１６を有している他、ファインダ１７、液晶モニタ１８を有している。また、上面には、シャッターボタン１９を有している。図２は、このデジタルスチルカメラ１の前面を中心とする斜視図である。図に示すように、前面には、レンズ２０、レンズカバー２１、電源スイッチ２２、ファインダ窓２３、ストロボ２４、セルフタイマーランプ２５を有している。

動作モードスイッチ１１は、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モードの各動作モードを切り替えるためのスライドスイッチである。

メニュー／ＯＫボタン１２は、押下することによって、撮影モード、ストロボ発行モード、記録画素数や感度等の設定を行うための各種メニューを液晶モニタ１８に表示させたり、液晶モニタ１８に表示されたメニューに基づく選択・設定を確定させたりするためのボタンである。

ズーム／上下矢印レバー１３は、上下方向にレバーを倒すことによって、撮影時は望遠／広角の調整を行い、各種設定時は液晶モニタ１８に表示されるメニュー画面中のカーソルを上下に移動させるためのレバーである。また、本発明における被写体の移動の向きの入力にも使用される。

左右矢印ボタン１４は、各種設定時に液晶モニタ１８に表示されるメニュー画面中のカーソルを左右に移動させるためのボタンである。また、本発明における被写体の移動の向きの入力にも使用される。

Ｂａｃｋ（戻る）ボタン１５は、押下することによって、各種設定操作を中止し、１つ前の画面に戻るためのボタンである。

表示切替ボタン１６は、押下することによって、液晶モニタ１８の表示のＯＮ／ＯＦＦ、各種ガイド表示、文字表示のＯＮ／ＯＦＦ等を切り替えるためのボタンである。

各ボタン、レバーの操作によって設定された内容は、液晶モニタ１８中の表示や、ファインダ内のランプ、スライドレバーの位置等によって確認することができるようになっている。

液晶モニタ１８は、撮影の際に被写体確認用のスルー画を表示することにより、電子ビューファインダとして機能するほか、撮影後の静止画や動画の再生表示、各種設定メニューの表示を行う。

図３は、デジタルスチルカメラ１の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１は、撮影した画像の画像データを、Ｅｘｉｆ形式の画像ファイルに変換して、本体に着脱可能な外部記録メディア７０へ記録する。画像ファイルには、画像データの他に、付帯情報が格納される。

このデジタルスチルカメラの操作系としては、前述の動作モードスイッチ１１、メニュー／ＯＫボタン１２、ズーム／上下矢印レバー１３、左右矢印ボタン１４、Ｂａｃｋ（戻る）ボタン１５、表示切替ボタン１６、シャッターボタン１９、電源スイッチ２２と、これらのスイッチ類の操作内容をＣＰＵ７５に伝えるためのインターフェース部分である操作系制御部７４を有している。

光学系としては、フォーカスレンズ２０ａとズームレンズ２０ｂの他、補正レンズ２０ｃを有している。各々のレンズは、モータとモータドライバからなるフォーカスレンズ駆動部５１、ズームレンズ駆動部５２、補正レンズ駆動部５３によって、ズームレンズ２０ｂとフォーカスレンズ２０ａは光軸方向に、補正レンズ２０ｃは光軸方向に対して傾きをもった方向に移動可能である。フォーカスレンズ駆動部５１はＡＦ処理部６２で出力されるフォーカス駆動量データに基づいて、ズームレンズ駆動部５２はズーム／上下矢印レバー１３の操作量データに基づいて、補正レンズ駆動部５３は、予め入力された被写体の移動の向きと被写体速度取得部６６で出力される被写体の移動の速さとに基づいて、各々のレンズの移動を制御する。

また、絞り５４は、モータとモータドライバとからなる絞り駆動部５５によって駆動される。この絞り駆動部５５は、ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３で出力される絞り値データに基づいて絞り径の調整を行う。

シャッター５６は、メカニカルシャッタであり、モータとモータドライバとからなるシャッター駆動部５６によって駆動される。シャッター駆動部５６は、シャッターボタン１９の押下により発生する信号と、ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３で出力されるシャッター速度データとに応じて、シャッター５６の開閉の制御を行う。

光学系の後方には、撮影素子であるＣＣＤ５８を有している。ＣＣＤ５８は、多数の受光素子を２次元的に配列した光電面を有しており、光学系を通過した被写体光がこの光電面に結像し、光電変換される。光電面の前方には、各画素に光を集光するためのマイクロレンズアレイと、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のフイルタが規則的に配列されたカラーフイルタアレイとが配置されている。ＣＣＤ５８は、ＣＣＤ制御部５９から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、画素毎に蓄積された電荷を１ラインずつシリアルなアナログ撮影信号として出力する。各画素において電荷を蓄積する時間、すなわち、露出時間は、ＣＣＤ制御部５９から与えられる電子シャッター駆動信号によって決定される。

ＣＣＤ５８から取り込まれたアナログ撮影信号は、アナログ信号処理部６０に入力される。アナログ信号処理部６０は、アナログ信号のノイズを除去する相関２重サンプリング回路（ＣＤＳ）と、アナログ信号のゲインを調節するオートゲインコントローラ（ＡＧＣ）と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）とからなる。このデジタル信号に変換された画像データは、画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの濃度値を持つＣＣＤ−ＲＡＷデータである。

タイミングジェネレータ７２は、タイミング信号を発生させるものであり、このタイミング信号を補正レンズ駆動部５３、シャッター駆動部５７、ＣＣＤ制御部５９、アナログ信号処理部６０に供給することにより、シャッターボタン１９の操作と、補正レンズ２０ｃの駆動、シャッター５６の開閉、ＣＣＤ５８の電荷の取込み、アナログ信号処理部６０の処理の同期を取っている。

画像入力コントローラ６１は、アナログ信号処理部６０から入力されたＣＣＤ−ＲＡＷデータをフレームメモリ６８に書き込む。

フレームメモリ６８は、画像データに対して後述の各種デジタル画像処理（信号処理）を行う際に使用する作業用メモリであり、例えば、一定周期のバスクロック信号に同期してデータ転送を行うＳＤＲＡＭ(Synchronous Dynamic Random Access Memory)が使用される。

表示制御部７１は、フレームメモリ６８に格納された画像データをスルー画として液晶モニタ１８に表示させるためのものであり、輝度（Y）信号と色（C）信号を一緒にして1つの信号したコンポジット信号に変換して、液晶モニタ１８に出力する。スルー画は、撮影モードが選択されている間、所定間隔で撮影される。

ＡＦ処理部６２及びＡＥ／ＡＷＢ処理部６３は、プレ画像に基づいて撮影条件を決定する。このプレ画像とは、シャッターボタン１９が半押しされることによって発生する半押し信号を検出したＣＰＵ７５がＣＣＤ５８にプレ撮影を実行させた結果、フレームメモリ６８に格納された画像データによる画像である。

ＡＦ処理部６２は、プレ画像に基づいて、焦点位置を検出し、フォーカス駆動量データを出力する。焦点位置の検出方式としては、例えば、ピントが合った状態では画像のコントラストが高くなるという特徴を利用して合焦位置を検出するパッシブ方式が考えられる。

ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３は、プレ画像に基づいて、被写体輝度を測定し、絞り値やシャッター速度等を決定し、絞り値データやシャッター速度データを出力するとともに（ＡＥ）、撮影時のホワイトバランスを自動調整する（ＡＷＢ）。

画像処理部６４は、本画像の画像データに対して、ガンマ補正，シャープネス補正，コントラスト補正などの画質補正処理、ＣＣＤ−ＲＡＷデータを輝度信号であるＹデータと、青色色差信号であるＣｂデータ及び赤色色差信号であるＣｒデータとからなるＹＣデータに変換するＹＣ処理を行う。この本画像とは、シャッターボタン１９が全押しされることによって実行される本撮影においてＣＣＤ５８から取り込まれ、アナログ信号処理部６０、画像入力コントローラ６１経由でフレームメモリに格納された画像データによる画像である。本画像の画素数の上限は、ＣＣＤ５８の画素数によって決定されるが、例えば、ファイン、ノーマルなどの設定により、記録画素数を変更することができる。一方、スルー画やプレ画像の画像数は、本画像よりも少なく、例えば、本画像の１／１６程度の画素数で取り込まれる。

圧縮／伸長処理部６７は、画像処理部６４によって補正・変換処理が行われた本画像のデータに対して、例えば、ＪＰＥＧなどの圧縮形式で圧縮処理を行い、画像ファイルを生成する。この画像ファイルには、Ｅｘｉｆフォーマット等に基づいて、付帯情報が格納されたタグが付加される。また、再生モードの場合には、外部記録メディア７０から圧縮された画像ファイルが読み出し、伸張処理を行う。伸長後の画像データは液晶モニタ１８に出力される。

メディア制御部６９は、外部記録メディア７０にアクセスして画像ファイルの書き込みと読み込みの制御を行う。

ぶれ情報取得部６５は、流し撮りモードを選択時に、被写体を追尾せずに撮影する試し撮りによって取得された、被写体の像がぶれた画像の画像データに基づいて、被写体の画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を算出する。

被写体速度取得部６６は、ぶれ情報取得部６５で算出されたぶれ情報とＡＥ／ＡＷＢ処理部６３で決定されたシャッター速度とに基づいて、被写体が画像中を移動する速さを求める。

ＣＰＵ７５は、動作モードスイッチ１１等の操作系やＡＦ処理部６２等の各種処理部からの信号に応じてデジタルカメラ１の本体各部を制御する。

データバス７６は、画像入力コントローラ６１、各種処理部６２〜６７、フレームメモリ６８、各種制御部６９、７１、およびＣＰＵ７５に接続されており、デジタル画像データ等のやり取りが行われる。

以上の構成のデジタルスチルカメラ１を用いて、サーキットを周回するレーシングカーを被写体（以下、このレーシングカーを移動被写体という）として流し撮りを行う場合について、撮影者の操作方法とデジタルスチルカメラ１の処理の流れを詳細に説明する。

流し撮りを行う場合には、撮影者は、動作モードスイッチ１１を「静止画撮影モード」に合わせる。そして、メニュー／ＯＫボタン１２を押下し、撮影モードメニューを表示させる。図４は、液晶モニタ１８に表示された撮影モードメニュー画面の一例である。撮影者は、ズーム／上下矢印レバー１３を操作して「流し撮り」を選択し、メニュー／ＯＫボタン１２を押下して選択内容を確定させる。これにより、ＣＰＵ７５で流し撮り用のプログラムが実行される。図５は、この流し撮り用プログラムによりＣＰＵ７５で実行される処理の概略フローを示したものである。以下、このフローチャートに基づいて説明する。

まず、撮影者は、移動被写体の移動の向きの入力を行う(#1)。具体的には、ズーム／上下矢印レバー１３や左右矢印ボタン１４を操作して、液晶モニタ１８に表示された、移動被写体の移動の向きを表す矢印のマークの矢印の向きを変え、表示された矢印の向きを移動被写体の移動の向きに合わせる。入力された矢印の向き、すなわち移動被写体の移動の向きは、デジタルスチルカメラ１のメモリ（図示なし）に記憶される。

次に、液晶モニタ１８に「試し撮りを行ってください」というメッセージが表示される(#2)。撮影者は、このメッセージにしたがって、ファインダ１７または電子ビューファインダとして機能する液晶モニタ１８をのぞきながら、移動被写体を撮影したい位置にデジタルスチルカメラ１のレンズ２０を向け、移動被写体が撮影領域の中央を通過するタイミングでシャッターボタン１９を半押しする。デジタルスチルカメラ１側では、この半押しによる信号に応じて、プレ画像の撮影が行われ、ＡＦ処理部６２による焦点位置の検出後、フォーカシングが行われるとともに、ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３が、被写体輝度を測定して絞り値やシャッター速度等を決定し、さらに、撮影時のホワイトバランスの自動調整を行う。なお、シャッター速度は、流し撮りに適した速度（例えば、１／６０秒以下）に設定される。

そして、次に移動被写体がプレ画像と同じ撮影領域の中央を通過するタイミングでシャッターボタン１９を全押しし、試し撮りの本撮影を行う。

デジタルスチルカメラ１側で、シャッターボタン１９の全押しを検出すると(#3)、この全押しによる信号に応じて、本画像の撮影が行われ、ＣＣＤ５８、アナログ信号処理部６０、画像入力コントローラ６１での各処理を経て、試し撮りによる画像（以下、試し撮り画像という）の画像データがフレームメモリ６８に格納される(#4)。この本撮影において、シャッターが開いている間（露光時間）も移動被写体は撮影領域内を移動するので、試し撮り画像中では、移動被写体の像はぶれたものとなっている。

次に、ぶれ情報取得部６５がぶれ情報の算出を行う(#5)。図６は、ぶれ情報取得部６５の詳細を示すブロック図である。図に示すように、ぶれ情報取得部６５は、フレームメモリ６８から読み出された試し撮り画像Ｄに対して縮小処理を行って試し撮り画像Ｄの縮小画像Ｄ０を得る縮小手段６５ａと、画像Ｄおよび縮小画像Ｄ０を用いて、図７に示す８つの異なる方向毎にエッジを検出するエッジ検出手段６５ｂと、エッジ検出手段６５ｂにより検出されたエッジのうちの、無効なエッジを除去するエッジ絞込手段６５ｃと、エッジ絞込手段６５ｃにより得られたエッジの特徴量Ｓを取得するエッジ特徴量取得手段６５ｄと、エッジ特徴量Ｓを用いて、試し撮り画像Ｄにおけるぶれの大きさ（幅）Ｌを算出するぶれ情報算出手段６５ｅとからなる。

エッジ検出手段６５ｂは、まず、縮小画像Ｄ０を用いて、図７に示すような８方向毎に、所定の強度以上のエッジを検出し、これらのエッジの座標位置を得る。次にエッジ検出手段６５ｂは、検出された方向毎の各々のエッジの座標位置に基づいて、試し撮り画像Ｄを用いてこれらのエッジに対して、図８に示すようなエッジプロファイルを作成してエッジ絞込手段６５ｃに出力する。

エッジ絞込手段６５ｃは、エッジ検出手段６５ｂから出力されてきたエッジのプロファイルに基づいて、複雑なプロファイル形状を有するエッジや、光源を含むエッジ（例えば一定の明度以上のエッジ）などの無効なエッジを除去し、残りのエッジのプロファイルをエッジ特徴量取得手段６５ｄに出力する。

エッジ特徴量取得手段６５ｄは、エッジ絞込手段６５ｃから出力されてきたエッジのプロファイルに基づいて、図８に示すようなエッジ幅を各エッジに対して求め、図９に示すようなエッジ幅のヒストグラムを図７に示された８つの方向毎に作成してエッジ幅と共にエッジ特徴量Ｓとしてぶれ情報算出手段６５ｅに出力する。

ぶれ情報算出手段６５ｅは、まず試し撮り画像Ｄにおけるぶれ方向を求めるために、図７に示す８つの方向のエッジ幅のヒストグラム（以下略してヒストグラムという）に対して、互いに直交する２つの方向を１方向組として各方向組（１−５、２−６、３−７、４−８）のヒストグラムの相関値を求める。なお、相関値は求め方によって様々な種類があり、相関値が大きければ相関が小さい種類と、相関値の大小と相関の大小とが一致する、すなわち相関値が小さければ相関が小さい種類との２種類に大きく分けることができる。本実施形態において、例として、相関値の大小と相関の大小とが一致する種類の相関値を用いる。図１０に示すように、画像中にぶれがある場合には、ぶれ方向のヒストグラムと、ぶれ方向と直交する方向のヒストグラムとの相関が小さい（図１０（ａ）参照）のに対して、ぶれと関係ない直交する方向組または画像中にぶれがない（ボケがないまたはピンボケ）場合の直交する方向組では、そのヒストグラムの相関が大きい（図１０（ｂ）参照）。ぶれ情報算出手段６５ｅは、このような傾向に着目し、４つの方向組に対して、各組のヒストグラムの相関値を求め、相関が最も小さい方向組の２つの方向を見つけ出す。試し撮り画像Ｄにぶれがあれば、この２つの方向のうちの１つは、図７に示す８つの方向のうち、最もぶれ方向に近い方向として考えることができる。

図１０（ｃ）は、ぶれ、ピンボケ、ボケ（ピンボケおよびぶれ）なしの撮影条件で同じ被写体を撮影して得た各々の画像に対して求められた、このぶれの方向におけるエッジ幅のヒストグラムを示している。図１０（ｃ）からわかるように、ボケのない通常画像は、最も小さい平均エッジ幅を有し、すなわち、上記において見付け出された２つの方向のうち、平均エッジ幅が大きい方は、最もぶれに近い方向のはずである。

ぶれ情報算出手段６５ｅは、こうして、相関が最も小さい方向組を見付け、この方向組の２つの方向のうち、平均エッジ幅の大きい方をぶれ方向し、このぶれ方向におけるエッジの平均幅をぶれの大きさ（幅）Ｌとする。

次に、被写体速度取得部６６は、ぶれ情報取得部６５が算出したぶれの大きさＬと、ＡＥ／ＡＷＢ処理部６３が算出したシャッター速度とに基づいて、移動被写体の試し撮り画像中における移動の速さを算出する(#6)。具体的には、試し撮り画像では移動被写体の像がその移動方向にぶれているため、移動被写体の移動の向きは前記のぶれ方向と一致することから、そのぶれ方向におけるぶれの大きさＬ（画素数）をシャッター速度（秒）で除算することにより移動被写体の試し撮り画像中における移動の速さを求める。

以上の処理により、次の撮影において流し撮りを行うための準備が完了する。ここで、液晶モニタ１８には「流し撮りの準備ができました」というメッセージが表示される(#7)。撮影者は、このメッセージにしたがって、デジタルスチルカメラ１のレンズ２０を、先の試し撮りと同じ位置に向ける。そして、ファインダ１７または電子ビューファインダとして機能する液晶モニタ１８をのぞきながら、移動被写体が撮影領域内の所望の位置を通過するタイミングでシャッターボタン１９を全押しし、流し撮りの本撮影を行う。

デジタルスチルカメラ１側で、シャッターボタン１９の全押しを検出すると(#8)、最初(ステップ#1)に入力された移動被写体の移動の向きと被写体速度取得部６６で算出された移動被写体の速さとに基づいて、補正レンズ駆動部５３が、移動被写体の移動を打ち消し、移動被写体の像が画像中で相対的に静止するように、すなわち、移動被写体がＣＣＤ５８の同じ位置に結像するように、補正レンズ２０ｃを移動させる(#9)。図１１は、移動被写体の移動方向と補正レンズ２０ｃの移動方向とを模式的に表した図である。説明の便宜上、フォーカスレンズ２０ａと、ズームレンズ２０ｂは、１つのレンズとして表してある。図に示すように、移動被写体が位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動するのに伴って、補正レンズ２０ｃを図中の矢印の方向に移動させる。これにより、移動被写体からの光は、補正レンズ２０ｃによって屈折し、移動被写体がＣＣＤ５８の同じ位置に結像するようにしている。なお、この補正レンズ制御部５３による補正レンズ２０ｃの移動速度の制御方式には、補正光学系を移動させることによる公知の手ぶれ補正と同様の方式が利用可能である。

その後、ＣＣＤ５８、アナログ信号処理部６０、画像入力コントローラ６１での各処理を経て、移動被写体を含む画像のデジタル画像データがフレームメモリ６８に格納され、さらに画像処理部６４、圧縮／伸長処理部６７の各処理を経て、メディア制御部６９を経由して外部記録メディア７０にこの画像データが格納される(#10)。

以上の手順により、移動被写体の像はぶれず、背景が移動被写体の移動方向と反対向きにぶれた流し撮り画像が得られる。

このように本発明の実施形態となる流し撮り撮影装置を搭載したデジタルスチルカメラ１を用いれば、移動被写体を追尾せずに通常と同様の方法で撮影して得られたデジタル写真画像に基づいて、ぶれ情報取得部６５が画像中の移動被写体のぶれの大きさＬを表すぶれ情報を算出し、そのぶれ情報に基づいて、被写体速度取得部６６が移動被写体の試し撮り画像中における移動の速さを算出し、予め入力された移動被写体の移動の向きとその移動の速さとに基づいて、補正レンズ駆動部５３が、移動被写体の移動による被写体の像のぶれを打ち消すように補正レンズ２０ｃを移動させながら、流し撮りを行うことができる。したがって、流し撮りの際の撮影系の移動量を、試し撮りによる移動被写体の像がぶれたデジタル写真画像に対する画像処理によって求めるようにしたので、移動被写体に対する流し撮りの自動化を、撮影者が面倒な操作や作業を行うことなく、特別なセンサ等の装置を使用せず安価に実現することが可能になる。

なお、本明細書の「課題を解決するための手段」に記載の向き入力手段は、本実施形態におけるズーム／上下矢印レバー１３および左右矢印ボタン１４に対応し、ぶれ情報取得手段はぶれ情報取得部６５、演算手段は被写体速度取得部６６に各々対応し、撮影系駆動手段は補正レンズ２０ｃおよび補正レンズ駆動部５３に対応する。

また、撮影系駆動手段として、上記の実施形態の補正レンズ２０ｃおよび補正レンズ駆動部５３の代わりに、ＣＣＤ５８とＣＣＤ駆動部５８’を設けた形態も考えられる。図１２は、このようなデジタルスチルカメラ１’の構成を示すブロック図である。図に示すように、デジタルスチルカメラ１’は、図３のデジタルスチルカメラ１から補正レンズ２０ｃおよび補正レンズ駆動部５３を取り除き、その代わりに、ＣＣＤ５８とＣＣＤ駆動部５８’とを設けたものである。ＣＣＤ駆動部５８’は、タイミングジェネレータ７２が生成するタイミング信号に応じて、ＣＣＤ５８を移動させる。

図１３は、ＣＣＤ５８とＣＣＤ駆動部５８’の詳細な構成を示す図である（特開２０００−３０７９３７号公報参照）。図に示すように、圧電素子を有する圧電アクチュエータ５８ｂは、接合部材５８ｄとＣＣＤ５８が固定されている基板５８ａに接着され、もう１つの圧電アクチュエータ５８ｃは、この接合部材５８ｄの一端とデジタルスチルカメラ１’の本体に対して固定的な部分（図示なし）に接着されている。ここで、圧電アクチュエータ５８ｂと５８ｃの変位方向は、ＣＣＤ５８の光電面上にあり、かつ直交するようにしてあるため、ＣＣＤ５８は光電面に平行な任意の方向に移動可能となる。図１４は、移動被写体の移動方向とＣＣＤ５８の移動方向とを模式的に表した図である。説明の便宜上、フォーカスレンズ２０ａと、ズームレンズ２０ｂは、１つのレンズとして表してある。図に示すように、移動被写体が位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動するのに伴って、圧電アクチュエータ５８ｂと５８ｃに所定の電圧が供給され、ＣＣＤ５８を図中の矢印の方向に移動させ、移動被写体からの光がＣＣＤ５８の同じ位置に結像するようにしている。

このように、移動被写体の画像中の移動速度に応じて、補正レンズ２０ｃを移動させずにＣＣＤ５８を移動させるようにした場合、既存のレンズユニットの設計変更をする必要がなくなるだけでなく、補正レンズ２０ｃと補正レンズ駆動部５３とを設置するよりも、筐体を小型化することが可能になる。

本発明の実施形態となるデジタルスチルカメラの背面を中心とする斜視図 本発明の実施形態となるデジタルスチルカメラの前面を中心とする斜視図 本発明の実施形態となるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図 流し撮りを選択するための撮影モードメニュー画面の一例を示す図 本発明の実施形態となるデジタルスチルカメラを用いた流し撮りの処理フローを示す図 ぶれ情報取得部の詳細を示すブロック図 エッジを検出する際に用いられる方向を示す図 エッジプロファイルを示す図 エッジ幅のヒストグラムを示す図 ぶれ情報算出手段の処理を説明するための図 移動被写体の移動方向と補正レンズの移動方向とを模式的に表した図 本発明の他の実施形態となるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図 ＣＣＤとＣＣＤ駆動部の詳細な構成を示す図 移動被写体の移動方向とＣＣＤの移動方向とを模式的に表した図

符号の説明

１ 本発明の実施形態となるデジタルスチルカメラ
１’ 本発明の他の実施形態となるデジタルスチルカメラ
１３ ズーム／上下矢印レバー
１４ 左右矢印ボタン
２０ｃ 補正レンズ
５３ 補正レンズ駆動部
５８ ＣＣＤ
５８’ ＣＣＤ駆動部
６５ ぶれ情報取得部
６５ａ 縮小手段
６５ｂ エッジ検出手段
６５ｃ エッジ絞込手段
６５ｄ エッジ特徴量取得手段
６５ｅ ぶれ情報算出手段
６６ 被写体速度取得部

Claims (6)

1. 撮影装置によって、該撮影装置に対して相対的に移動する被写体を追尾して撮影する流し撮りを行う方法であって、
   該撮影装置の撮影領域内をほぼ一定の速さと向きで反復的に移動する前記被写体を追尾せずに該撮影装置で撮影し、前記被写体の像がぶれた写真画像のデジタル画像データを生成し、
   該デジタル画像データに基づいて、前記被写体の前記画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得し、
   該ぶれ情報に基づいて前記被写体が前記画像中を移動する速さを求め、
   該速さと予め入力された前記被写体の移動の向きとに応じて、前記被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって前記撮影装置の撮影系を移動させながら、前記被写体を撮影することを特徴とする流し撮り方法。
2. 撮影装置であって、
   該撮影装置に対して相対的に移動する被写体の該移動の向きを入力する向き入力手段と、
   該撮影装置により前記被写体を追尾せずに撮影された、前記被写体の画像がぶれたデジタル写真画像に基づいて、前記被写体の前記画像中におけるぶれの大きさを表すぶれ情報を取得するぶれ情報取得手段と、
   該ぶれ情報に基づいて前記被写体が前記画像中を移動する速さを求める演算手段と、
   該速さと前記向き入力手段によって入力された前記被写体の移動の向きとに応じて、前記被写体が静止画像として撮影されるような速さと向きをもって前記撮影装置の撮影系を移動させる撮影系駆動手段とを備えたことを特徴とする流し撮り撮影装置。
3. 前記ぶれ情報取得手段が、前記デジタル写真画像に対して、複数の異なる方向毎にエッジを検出し、各前記方向における前記エッジの特徴量を取得し、該エッジ特徴量に基づいて、前記デジタル写真画像における前記被写体のぶれの大きさを表すぶれ情報を求めるものであることを特徴とする請求項２記載の流し撮り撮影装置。
4. 前記演算手段が、前記ぶれの大きさと前記撮影装置のシャッター速度とに基づいて、前記被写体が前記画像中を移動する速さを求めるものであることを特徴とする請求項２または３記載の流し撮り装置。
5. 前記撮影系駆動手段が、前記撮影装置の撮影光学系の光軸を偏向する補正光学系を移動させるものであることを特徴とする第２項から第４項のいずれか１項に記載の流し撮り撮影装置。
6. 前記撮影装置が、撮影素子上に被写体の画像を結像するものであり、
   前記撮影系駆動手段が、前記撮影装置の撮影素子を移動させるものであることを特徴とする第２項から第５項のいずれか１項に記載の流し撮り撮影装置。

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