JP2008072674A - 撮影補助装置及び撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】デジタルカメラやムービーカメラなどの光学機器の撮像光学系の像性能を確認する際に測定用被写体を正しい位置関係で撮影することを補助する機能を持つ撮像補助装置及び撮影装置を提供する。
【解決手段】撮像光学系と、前記撮像光学系により結像された測定用被写体の像を画像信号として出力する撮影素子と、前記画像信号に含まれる座標情報を利用して前記測定用被写体に対する前記撮像素子の撮像面の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段の検出結果により前記測定用被写体に対する位置関係を補正するための補正信号を出力する補正信号出力手段と、前記補正信号を表示する表示手段と、を備えた。
【選択図】図1
【解決手段】撮像光学系と、前記撮像光学系により結像された測定用被写体の像を画像信号として出力する撮影素子と、前記画像信号に含まれる座標情報を利用して前記測定用被写体に対する前記撮像素子の撮像面の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段の検出結果により前記測定用被写体に対する位置関係を補正するための補正信号を出力する補正信号出力手段と、前記補正信号を表示する表示手段と、を備えた。
【選択図】図1
Description
本発明はデジタル画像を記録するデジタルカメラやムービーカメラなどに好適な撮影補助装置及び撮像装置に関するものである。
デジタルカメラやムービーカメラなどの光学機器の撮像光学系の像性能を確認する場合、解像力やコントラスト・歪曲収差・色再現性などを測定するチャート板を撮影し、その撮影画像から前記の諸性能を読み取る手法が一般的に用いられている。この像性能測定のための撮影、特に解像力の測定のための撮影に際しては、前記のチャート板と撮像面の平行度(=チャート板と撮影光軸の垂直度)と、チャート板の中心と撮像面の中心の一致、およびチャート板と撮像面の光軸周りの回転角(アジマス)の一致が求められる。なお、先行文献としては特許文献1等がある。
特開2004−205829
しかしながら、従来の技術では、撮影したチャート板の画像をカメラ本体の小型のディスプレイを見ながら、あるいは画像データをPCに転送してそのディスプレイを見るなどして、カメラの傾きや位置を微調整するといった精度の低い、あるいは手間が掛かる上にカメラ以外の別の機材を必要とする方法を採らなければならないという問題点があった。
本発明は、上記のような問題点を考慮して、測定用被写体を正しい位置関係で撮影することを補助する機能を持つ撮像補助装置及び撮影装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記のような問題点を考慮して、測定用被写体を正しい位置関係で撮影することを補助する機能を持つ撮像補助装置及び撮影装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1の本発明は、撮像光学系と、前記撮像光学系により結像された測定用被写体の像を画像信号として出力する撮影素子と、前記画像信号に含まれる座標情報を利用して前記測定用被写体に対する前記撮像素子の撮像面の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段の検出結果により前記測定用被写体に対する位置関係を補正するための補正信号を出力する補正信号出力手段と、前記補正信号を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。
また請求項2の本発明は、前記姿勢検出手段は、少なくとも前記測定用被写体上に設けた矩形の四隅の座標情報から算出した前記矩形の対角線が交わる第1の交点座標と、前記矩形の向かい合う2辺の中点を結ぶ2つの線分が交わる第2の交点座標とから前記測定用被写体に対する前記光軸の傾き方向を検出することを特徴とする。
また請求項2の本発明は、前記姿勢検出手段は、少なくとも前記測定用被写体上に設けた矩形の四隅の座標情報から算出した前記矩形の対角線が交わる第1の交点座標と、前記矩形の向かい合う2辺の中点を結ぶ2つの線分が交わる第2の交点座標とから前記測定用被写体に対する前記光軸の傾き方向を検出することを特徴とする。
また請求項3の本発明は、前記姿勢検出手段は、少なくとも前記測定用被写体上に設けた前記矩形の四隅の座標情報から算出した前記矩形の向かい合う2辺の中点を結ぶ2本の線分が、前記撮像面の水平軸及び垂直軸とそれぞれ成す角度から、前記測定用被写体に対する前記撮像素子の前記光軸周りの回転角を検出することを特徴とする。
また請求項4の本発明は、前記姿勢検出手段は、少なくとも前記第1の交点座標、及び前記第2の交点座標から、前記測定用被写体の中心と前記撮像素子の中心との前記撮像面に対する平行方向の偏差量を検出することを特徴とする。
また請求項4の本発明は、前記姿勢検出手段は、少なくとも前記第1の交点座標、及び前記第2の交点座標から、前記測定用被写体の中心と前記撮像素子の中心との前記撮像面に対する平行方向の偏差量を検出することを特徴とする。
また請求項5の本発明は、前記補正信号出力手段は、前記姿勢検出手段で検出した前記傾き方向、前記回転角、及び前記偏差量の少なくとも一つを利用して、前記撮像面を前記測定用被写体に対して平行に調整するための補正信号を出力することを特徴とする。
また請求項6の本発明は、前記補正信号出力手段は、前記姿勢検出手段で検出した前記傾き方向、前記回転角、及び前記偏差量の少なくとも一つを利用して、前記撮像素子と前記測定用被写体上に設けた前記矩形の傾きを調整するための補正信号を出力することを特徴とする。
また請求項6の本発明は、前記補正信号出力手段は、前記姿勢検出手段で検出した前記傾き方向、前記回転角、及び前記偏差量の少なくとも一つを利用して、前記撮像素子と前記測定用被写体上に設けた前記矩形の傾きを調整するための補正信号を出力することを特徴とする。
また請求項7の本発明は、前記補正信号出力手段は、前記姿勢検出手段で検出した前記傾き方向、前記回転角、及び前記偏差量の少なくとも一つを利用して、前記測定用被写体の中心と撮像素子の中心とを一致させるための補正信号を出力することを特徴とする。
また請求項8の本発明は、前記表示手段は、前記補正信号出力手段により出力された前記補正信号を基にして、前記傾き方向、前記回転角及び前記偏差量の少なくとも一つの補正方向または補正量を表示することを特徴とする。
また請求項8の本発明は、前記表示手段は、前記補正信号出力手段により出力された前記補正信号を基にして、前記傾き方向、前記回転角及び前記偏差量の少なくとも一つの補正方向または補正量を表示することを特徴とする。
また請求項9の本発明は、前記姿勢検出手段により検出した前記傾き方向、前記回転角及び前記偏差量の少なくとも一つと、予め設定された各項目の値との大小を判定する判定手段をさらに備え、該判定手段の判定結果を前記表示手段に表示することを特徴とする。
また請求項10の本発明は、前記判定手段で用いる前記値は、予め設定された値から変更可能であることを特徴とすることを特徴とする。
また請求項10の本発明は、前記判定手段で用いる前記値は、予め設定された値から変更可能であることを特徴とすることを特徴とする。
また請求項11の本発明は、請求項1乃至10の何れか一項に記載の撮像補助装置を備えた撮影装置を特徴とする。
また請求項12の本発明は、前記表示手段は、当該撮影装置に配置された撮影画像確認用の液晶表示モニターあるいは撮影情報表示用液晶モニターであることを特徴とする。
また請求項13の本発明は、前記補正信号出力手段の信号を撮影した画像を記録する記録手段に記録することを特徴とする。
また請求項12の本発明は、前記表示手段は、当該撮影装置に配置された撮影画像確認用の液晶表示モニターあるいは撮影情報表示用液晶モニターであることを特徴とする。
また請求項13の本発明は、前記補正信号出力手段の信号を撮影した画像を記録する記録手段に記録することを特徴とする。
本発明によれば、姿勢検出手段により、撮影素子と測定用被写体に対する前記撮像素子の撮像面の姿勢を検出するようにしているので、姿勢検出手段で検出された信号から補正信号出力手段で正しい位置関係にするための補正信号を算出し、その補正信号を表示手段により提示することにより、作業者は測定用被写体を正しい位置関係で撮影することが可能になる。即ち、測定用被写体と撮像面が平行かつ各々の中心が一致しかつ光軸周りの回転角が一致した状態で撮影することが可能になる。
以下に、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本発明の撮像装置に備えられている撮像補助装置を機能ブロックで示した図である。
この図1に示す撮像補助装置は、測定用被写体の光学情報を取得する撮影光学系1と、光学系1からの画像情報を結像する撮像素子2と、撮像素子2から撮像情報を画像データとして取り込んで、撮像データ中の後述する矩形(位置情報検出用図像)の頂点の位置座標を検出する姿勢検出部3を備えている。
図1は本発明の撮像装置に備えられている撮像補助装置を機能ブロックで示した図である。
この図1に示す撮像補助装置は、測定用被写体の光学情報を取得する撮影光学系1と、光学系1からの画像情報を結像する撮像素子2と、撮像素子2から撮像情報を画像データとして取り込んで、撮像データ中の後述する矩形(位置情報検出用図像)の頂点の位置座標を検出する姿勢検出部3を備えている。
補正信号出力部4は、姿勢検出部3からの矩形の位置情報から撮像素子2の撮像面と測定用被写体の位置関係を正しいもの(後述する測定用被写体10と撮像素子2の撮像面が平行であり、測定用被写体10の中心と撮像面の中心が一致すること)とするために必要な補正情報を生成する。
情報記録部5は、撮像光学系固有の情報を記録する記録部である。
判定部6は、補正信号出力部4からの補正情報が予め設定された各項目の値との大小を判定し、その判定結果を表示部7に表示する。即ち、補正情報が予め設定された値以下の場合には撮影可能である旨を示す信号を表示部7に出力し、設定値以上の倍は撮影画像の姿勢の修正を促す信号を表示部7に出力する。
表示部7は、補正信号出力部4からの補正信号により後述する測定用被写体10と撮像素子2の撮像面を正しい位置関係に修正するための傾き方向・回転角・偏差量のうち少なくとも一つを表示する。
情報記録部5は、撮像光学系固有の情報を記録する記録部である。
判定部6は、補正信号出力部4からの補正情報が予め設定された各項目の値との大小を判定し、その判定結果を表示部7に表示する。即ち、補正情報が予め設定された値以下の場合には撮影可能である旨を示す信号を表示部7に出力し、設定値以上の倍は撮影画像の姿勢の修正を促す信号を表示部7に出力する。
表示部7は、補正信号出力部4からの補正信号により後述する測定用被写体10と撮像素子2の撮像面を正しい位置関係に修正するための傾き方向・回転角・偏差量のうち少なくとも一つを表示する。
図2及び図3は、本発明の撮影対象となる測定用被写体10の概略図である。
これら図2及び図3に示す平面状の測定用被写体10には、図2(a)に簡略化して示示した分解能測定用図像あるいはコントラスト測定用図像といった測定用図像11と共に、位置情報を検出するための位置情報検出用図像(以下、検出用図像という)12を備えている。
これら図2及び図3に示す平面状の測定用被写体10には、図2(a)に簡略化して示示した分解能測定用図像あるいはコントラスト測定用図像といった測定用図像11と共に、位置情報を検出するための位置情報検出用図像(以下、検出用図像という)12を備えている。
本実施形態では、検出用図像12を測定用被写体10上の任意4つの点を頂点とする矩形とする。例えば、図2(a)のように任意の点を実線で結んだものや、図2(b)のように単に十字線の交点を矩形の頂点としたもの、図3(d)(e)のような図形で頂点を指し示したものや、図2(c)、図3(f)に示すようなものでもよい。要は矩形の頂点の位置を正確に検出しやすい図像であれば足りる。
また、この検出用図像12は撮影範囲内で撮影中心よりなるべく離れていることが望ましい。このように、撮像素子2の撮像面で座標情報を得やすい検出用図像12を測定用被写体10に付与することにより、撮像素子2の撮像面と測定用被写体面10の相対的な姿勢が検出することが可能になるので、姿勢検出部3で検出された信号から補正信号出力部4で正しい位置関係にするための補正信号を算出し、その補正信号を表示部7により作業者に提示することにより、作業者は測定用被写体10を正しい位置関係で撮影することが可能になる。
また、この検出用図像12は撮影範囲内で撮影中心よりなるべく離れていることが望ましい。このように、撮像素子2の撮像面で座標情報を得やすい検出用図像12を測定用被写体10に付与することにより、撮像素子2の撮像面と測定用被写体面10の相対的な姿勢が検出することが可能になるので、姿勢検出部3で検出された信号から補正信号出力部4で正しい位置関係にするための補正信号を算出し、その補正信号を表示部7により作業者に提示することにより、作業者は測定用被写体10を正しい位置関係で撮影することが可能になる。
図4及び図5は本実施形態の撮像装置の撮像面と測定用被写体10の位置関係が正しくない、即ち、測定用被写体10と撮像素子2の撮像面とが平行でなく、測定用被写体10と撮像装置13の光軸Zが直交していない場合を示す図である。
図4(a)及び図5は、図4(b)に示すように、本来矩形である測定用被写体上10に形成した検出用図像12が撮像装置13と平行でなくなることで(光軸Zと直交しないことで)見かけ上どのように変化するか示した図である。
また図4(a)及び図5は、測定用被写体10の中心と撮像素子2の中心との撮像素子の平面に平行な方向の偏差量を検出する方法を示した図であり、先ず図4(a)を用いて測定用被写体10に撮像面の垂直軸周りの回転のみを与えた場合について説明する。
この場合は矩形における2種類の交点の座標から測定用被写体に対する撮像光学系の光軸Zの傾きを検出できる。なお、各値は表1の式から計算できる。
図4(a)及び図5は、図4(b)に示すように、本来矩形である測定用被写体上10に形成した検出用図像12が撮像装置13と平行でなくなることで(光軸Zと直交しないことで)見かけ上どのように変化するか示した図である。
また図4(a)及び図5は、測定用被写体10の中心と撮像素子2の中心との撮像素子の平面に平行な方向の偏差量を検出する方法を示した図であり、先ず図4(a)を用いて測定用被写体10に撮像面の垂直軸周りの回転のみを与えた場合について説明する。
この場合は矩形における2種類の交点の座標から測定用被写体に対する撮像光学系の光軸Zの傾きを検出できる。なお、各値は表1の式から計算できる。
この図4(a)から、測定用被写体10と撮像光学系(光学系1と撮像素子2)が本来あるべき正しい位置関係が崩れた場合、検出用図像12の撮像面上の変化として、その方向及び量を検出することが可能である。
より具体的には、検出用図像12の向かい合う各辺の中点(A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、D(Xd,Yd)、E(Xe,Ye))を結ぶ線分AB、線分DEをそれぞれX軸及びY軸としたときに、各辺をX軸またはY軸に投影した長さhとiの差分、jとkの差分からX軸またはY軸周りの回転方向が検出できる。
より具体的には、検出用図像12の向かい合う各辺の中点(A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、D(Xd,Yd)、E(Xe,Ye))を結ぶ線分AB、線分DEをそれぞれX軸及びY軸としたときに、各辺をX軸またはY軸に投影した長さhとiの差分、jとkの差分からX軸またはY軸周りの回転方向が検出できる。
または、X軸及びY軸の交点である原点C’(XC’,YC’)と、検出用画像12の対角線の交点C(XC、YC)との距離、及びその方向によっても検出用画像12、ひいては測定用被写体10のX軸またはY軸周りの回転の方向及び量を検出できる。即ち、測定用被写体10に対する撮像光学系の光軸Zの傾き方向及びその偏差量の検出が可能となる。
なぜならば、垂直方向より見た矩形の向かい合う辺の中点を結ぶ線の交点と、対角線の交点は元来一致するのであり、これらがずれることは、矩形が光軸に対して垂直でないことを意味するからである。
なぜならば、垂直方向より見た矩形の向かい合う辺の中点を結ぶ線の交点と、対角線の交点は元来一致するのであり、これらがずれることは、矩形が光軸に対して垂直でないことを意味するからである。
ここで、原点C’と交点CとのX軸方向の距離をg、Y軸方向の距離をfとすると、表1に示すように、距離gは、XC’−XCで表され、Y軸方向の距離fは、YC’−YCで表されるが、本実施形態では撮像面の垂直軸周りの回転のみが与えられているため、YC’=YCであり、Y軸方向の偏差量はない。即ち、光軸Zの傾きは、測定用被写体のX軸方向の傾きであるとがわかる。
次に、図5(a)は測定用被写体10がX軸・Y軸周りに共に回転している場合を示した図である。この場合は撮像装置の撮像光学系の光軸周りの回転角を検出する。
図4(a)と同様に、この場合でも、hとiの差分、jとkの差分より、あるいは対角線の交点CとXY軸の原点C’の距離と方向で測定用被写体10の回転方向及び量が分かる。またX軸及びY軸の交点である原点C’と、矩形の対角線の交点Cとの距離及びその方向によっても検出用図像12、ひいては測定用被写体10のX軸またはY軸周りの回転の方向及び量を検出できる。即ち、測定用被写体に対する撮像光学系の光軸Zの傾き方向及びその偏差量の検出が可能となる。
原点C’と交点CとのX軸方向の距離をg、Y軸方向の距離をfとする。表1に示すように、距離gは、XC’−XCで表され、Y軸方向の距離fは、YC’−YCで表される。
図4(a)と同様に、この場合でも、hとiの差分、jとkの差分より、あるいは対角線の交点CとXY軸の原点C’の距離と方向で測定用被写体10の回転方向及び量が分かる。またX軸及びY軸の交点である原点C’と、矩形の対角線の交点Cとの距離及びその方向によっても検出用図像12、ひいては測定用被写体10のX軸またはY軸周りの回転の方向及び量を検出できる。即ち、測定用被写体に対する撮像光学系の光軸Zの傾き方向及びその偏差量の検出が可能となる。
原点C’と交点CとのX軸方向の距離をg、Y軸方向の距離をfとする。表1に示すように、距離gは、XC’−XCで表され、Y軸方向の距離fは、YC’−YCで表される。
図5(b)は、図5(a)の状態に加えて撮像装置13の撮影光学系1の光軸であるZ軸周りの回転も加えた場合を示している。この場合はhとiの差分、jとkの差分だけでは測定用被写体平面の姿勢は定義できないが、対角線((X1,Y1)と(X3,Y3)を結ぶものをY=lX+m、(X2,Y2)と(X4,Y4)を結ぶものをY=l’X+m’で表す)の交点CとXY軸の原点C’の距離と方向で図4の場合と同じように測定用被写体10の回転方向及び量が検出できる。
また図示していない撮像面の中心と対角線の交点Cとの距離から、測定用被写体10の中心と撮像素子中心との被写体平面に平行な方向の移動量も検出できる。以上により、撮像面に対する測定用被写体10の姿勢の検出が具体的に可能である。
また図示していない撮像面の中心と対角線の交点Cとの距離から、測定用被写体10の中心と撮像素子中心との被写体平面に平行な方向の移動量も検出できる。以上により、撮像面に対する測定用被写体10の姿勢の検出が具体的に可能である。
次に、本実施形態の撮影補助装置の補正信号出力部4が図5(b)及び表1に示す関係から姿勢検出部3で検出された信号を用いて姿勢の補正方向・量を得る手順を、図6を用いて説明する。
図6に示すように、まず撮像光学系1により撮像素子2に結像された測定用被写体10の出力信号は姿勢検出部3に取り込まれ(S1)、次いで、測定用被写体10上の矩形の四隅の位置座標の検出が行なわれる(S2)。その情報を受けた補正信号出力部4では、検出された4箇所の位置座標(矩形の四隅の位置座表)から表1に示す各値を算出し、測定用被写体10と撮像素子2の撮像面を平行にし、各々の中心を一致させるために必要な補正信号を出力する。
即ち、矩形の4辺の中心A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、D(Xd,Yd)、E(Xe,Ye)及びABDEを結んだ原点C’(XC’,YC’)、対角線の交点C(XC,YC)を算出する(S3)。
図6に示すように、まず撮像光学系1により撮像素子2に結像された測定用被写体10の出力信号は姿勢検出部3に取り込まれ(S1)、次いで、測定用被写体10上の矩形の四隅の位置座標の検出が行なわれる(S2)。その情報を受けた補正信号出力部4では、検出された4箇所の位置座標(矩形の四隅の位置座表)から表1に示す各値を算出し、測定用被写体10と撮像素子2の撮像面を平行にし、各々の中心を一致させるために必要な補正信号を出力する。
即ち、矩形の4辺の中心A(Xa,Ya)、B(Xb,Yb)、D(Xd,Yd)、E(Xe,Ye)及びABDEを結んだ原点C’(XC’,YC’)、対角線の交点C(XC,YC)を算出する(S3)。
次いで、AとBを結ぶX軸(Y=n’X+o’で表す)と撮像面の水平軸の角度θx及び、DとEを結ぶY軸(Y=nX+oで表す)と、撮像面の垂直軸との角度θyを算出する(S4)。
ここで、θx=θyであれば(S5でYES)、ステップS7において、対角線の交点Cと撮像面の垂直軸と水平軸の交点との水平軸方向の距離であるgと、対角線の交点Cと撮像面の垂直軸と水平軸の交点との垂直軸方向の距離であるfとを算出して方向・単位変換、補正信号を生成する(S8)。
また、θx≠θyであれば(S5でNO)、ステップS6においてθX及びθYを算出し、方向・単位変換補正信号を生成する(S8)。生成された方向・単位変換補正信号は判定部6に送られて判定処理が行われ(S9)、この後、表示部7において表示処理が行われる(S10)。
ここで、θx=θyであれば(S5でYES)、ステップS7において、対角線の交点Cと撮像面の垂直軸と水平軸の交点との水平軸方向の距離であるgと、対角線の交点Cと撮像面の垂直軸と水平軸の交点との垂直軸方向の距離であるfとを算出して方向・単位変換、補正信号を生成する(S8)。
また、θx≠θyであれば(S5でNO)、ステップS6においてθX及びθYを算出し、方向・単位変換補正信号を生成する(S8)。生成された方向・単位変換補正信号は判定部6に送られて判定処理が行われ(S9)、この後、表示部7において表示処理が行われる(S10)。
判定部6では、補正の量が予め設定された値以下の場合には撮影可の信号を表示部7へ出力し、設定値以上の場合は撮像装置の姿勢の修正を促す信号を表示部7に出力する。このようにすれば、補正の量が予め設定された値以下の場合には撮影可の信号を表示し、設定値以上の場合は撮像装置の姿勢の修正を促す表示するといった運用が可能となるため作業の簡素化を図ることが出来る。また測定の精度を緩めたり、或いは高くしたい場合は判定部6の設定値を変更すれば、測定作業者により予め設定された値からの変更を可能としている。
表示部7では、補正信号出力部4からの補正信号を受けて、測定用被写体10と撮像面を正しい位置関係に修正するための傾き方向・回転角・偏差量のうち少なくとも一つを表示すれば、作業者が容易に確認することが可能になる。
表示部7では、補正信号出力部4からの補正信号を受けて、測定用被写体10と撮像面を正しい位置関係に修正するための傾き方向・回転角・偏差量のうち少なくとも一つを表示すれば、作業者が容易に確認することが可能になる。
また本実施形態の撮像補助装置においては、撮像光学系固有の情報を記録できるため、像高(光軸からの距離)により変化する値や焦点距離や物体距離により変化する値を情報記録部5に記録させておくことが出来る。そのため、この固有の情報を補正信号出力手段で利用することにより算出する補正信号の精度を高めることが可能となる。具体的には、像高や焦点距離・物体距離により変化する歪曲収差量利用が考えられる。
以下に、本発明に係る撮像補助装置を備えた光学機器として撮像装置を説明する。
本実施形態の撮像補助装置を利用する際に、光学機器を一般的に利用する場合には行わない特殊な操作の入力を必要とする。これにより、ユーザ向けの撮像装置に所謂サービスモードとして本実施形態の撮像補助装置を組み込むことが可能となる。
なお、本実施形態の撮像補助装置の表示部7としては撮像装置の撮影画像確認用の液晶表示モニターあるいは撮影情報表示用液晶モニターを利用することが可能であるため、表示部7を別途追加することなくコストを抑えることができる。また大型・高精彩のカラー表示とすることができるため、詳細な補正信号の表示を行うことが可能となる。
補正信号出力部4の信号を撮像画像のデータ領域に記録することに可能である、これにより撮像画像データが撮像された時の姿勢を撮像装置から移動させた後にも検証することが出来る。
本実施形態の撮像補助装置を利用する際に、光学機器を一般的に利用する場合には行わない特殊な操作の入力を必要とする。これにより、ユーザ向けの撮像装置に所謂サービスモードとして本実施形態の撮像補助装置を組み込むことが可能となる。
なお、本実施形態の撮像補助装置の表示部7としては撮像装置の撮影画像確認用の液晶表示モニターあるいは撮影情報表示用液晶モニターを利用することが可能であるため、表示部7を別途追加することなくコストを抑えることができる。また大型・高精彩のカラー表示とすることができるため、詳細な補正信号の表示を行うことが可能となる。
補正信号出力部4の信号を撮像画像のデータ領域に記録することに可能である、これにより撮像画像データが撮像された時の姿勢を撮像装置から移動させた後にも検証することが出来る。
図7は、本発明の撮影補助装置が適用可能なデジタルスチルカメラの外観図、図8はデジタルスチルカメラAの電気的な接続を示すブロック図である。
これら図7、図8を参照して一般的な動作について説明をする。この図では、カメラ裏面図の有効径切り替えSWをスライドすることにより、有効径のサイズを変更することが可能な機構となっている。
この図7、8に示すデジタルスチルカメラAは、モードダイアルSW2を再生モードにしてカメラAを起動すると、不揮発性メモリであるメモリカード101に保存されたJPEG画像データ104はメディアインターフェース(I/F)105を介してSDRAM102に取り込まれる。このJPEG画像データ104は、JPEG圧縮・伸張ブロック103で伸張されて、YUVデータ106としてSDRAM102に書き込まれる。この画像のサイズがそのまま表示可能なサイズの場合は、このデータをそのまま表示出力制御部107に送り、出力先のデータ形式にあわせて、同期信号などの信号付加処理をした後、カメラAに内蔵されているLCD液晶ディスプレイ50、又は図示しないTVへ出力される。この表示出力制御部107は1280×960画素以下のサイズの画像をそのまま入力可能である。
これら図7、図8を参照して一般的な動作について説明をする。この図では、カメラ裏面図の有効径切り替えSWをスライドすることにより、有効径のサイズを変更することが可能な機構となっている。
この図7、8に示すデジタルスチルカメラAは、モードダイアルSW2を再生モードにしてカメラAを起動すると、不揮発性メモリであるメモリカード101に保存されたJPEG画像データ104はメディアインターフェース(I/F)105を介してSDRAM102に取り込まれる。このJPEG画像データ104は、JPEG圧縮・伸張ブロック103で伸張されて、YUVデータ106としてSDRAM102に書き込まれる。この画像のサイズがそのまま表示可能なサイズの場合は、このデータをそのまま表示出力制御部107に送り、出力先のデータ形式にあわせて、同期信号などの信号付加処理をした後、カメラAに内蔵されているLCD液晶ディスプレイ50、又は図示しないTVへ出力される。この表示出力制御部107は1280×960画素以下のサイズの画像をそのまま入力可能である。
画像データが1280×960以上の場合は、リサイズ処理部108で縮小リサイズ処理を行い、表示可能なサイズである例えば640×480に縮小してSDRAM102に書き戻し、この画像を表示出力制御部107へ送って表示出力を行う。
メモリカード101に複数の画像が記録されている場合、右ボタンを押すことで次の画像へ、左ボタンを押すことで前の画像へ画像を切り替えることができる。またズームスイッチのテレ(SW4)で拡大、ワイドで縮小表示のようなズーム再生が可能である。
メモリカード101に複数の画像が記録されている場合、右ボタンを押すことで次の画像へ、左ボタンを押すことで前の画像へ画像を切り替えることができる。またズームスイッチのテレ(SW4)で拡大、ワイドで縮小表示のようなズーム再生が可能である。
CPU109は、このカメラAの全体を集中的に制御しており、操作部110からの入力信号に対応して、メモリカード101からの画像の読み出し指示、伸張処理、リサイズ処理、表示出力制御部107の設定などの指示を行っており、各部はCPU109の指示に従い動作する。
また、色情報の抽出及び色情報の変換や情報表示制御もCPU109が行っている。色抽出を行うことの指示や色抽出エリア指定が操作部によって入力されると、操作部110の信号をCPU109が認識して、指示動作にあわせて色抽出を行い、指定された形式で表示及び音声出力を行う。
また、色情報の抽出及び色情報の変換や情報表示制御もCPU109が行っている。色抽出を行うことの指示や色抽出エリア指定が操作部によって入力されると、操作部110の信号をCPU109が認識して、指示動作にあわせて色抽出を行い、指定された形式で表示及び音声出力を行う。
音声出力制御部111は、CPU109がSDRAM102より読み出した音声データを出力先の形式にあわせて変換処理などを行う出力制御を行っており、カメラAがTVに接続されている場合はTV出力、接続されていない場合はカメラAに内蔵されたスピーカ112によって出力を行う。音声出力のボリュームはCPU109によって設定される。
これら再生処理と撮像処理のための回路は1チップで構成された信号処理IC121内部に構築されている。
SDRAM102は、様々なデータ保管を行い、CPU109のワークRAMを兼ねている。
ROM113には、カメラAの制御を行う各種制御プログラムや後述の色名判定を行う時の情報などが記憶されていて、このプログラム及びデータをもとにCPU109が動作する。
これら再生処理と撮像処理のための回路は1チップで構成された信号処理IC121内部に構築されている。
SDRAM102は、様々なデータ保管を行い、CPU109のワークRAMを兼ねている。
ROM113には、カメラAの制御を行う各種制御プログラムや後述の色名判定を行う時の情報などが記憶されていて、このプログラム及びデータをもとにCPU109が動作する。
カメラAは撮像動作も可能である。この場合の撮像手段は、レンズユニット114、レンズユニット114を駆動するモータドライバ120、CCD115、CCDを駆動するTG(制御信号発生器)116、CCD出力電気信号(アナログ画像データ)をサンプリングするCDS117、このサンプリングされたデータのゲインを調整するAGC118、デジタル信号に変換するA/D変換器119から構成されている。レンズユニット114を介してCCD115で受光した画像は、デジタル映像信号に変換されて信号処理IC121に入力される。
信号処理IC121は、CCD114への同期信号を出力と同期信号に合わせたデータの取り込みを行うCCDインターフェース(I/F)122と、入力されたデジタル画像信号を表示可能や記録が可能なYUVのデータ形式に変換するYUV変換部123なども含んでいる。符号124は、SDRAM102を制御するメモリーコントローラである。
信号処理IC121は、CCD114への同期信号を出力と同期信号に合わせたデータの取り込みを行うCCDインターフェース(I/F)122と、入力されたデジタル画像信号を表示可能や記録が可能なYUVのデータ形式に変換するYUV変換部123なども含んでいる。符号124は、SDRAM102を制御するメモリーコントローラである。
カメラAを起動してモードダイアルSW2を記録モードに設定すると、各ブロックが起動されて、CCDI/F122の同期信号に同期してCCD115からアナログ画像信号が出力される。このアナログ画像信号は、CDS117で有効信号部分だけがサンプリングされ、AGC118でゲイン調整を行った後に、A/D変換器119でデジタル画像信号に変換される。
このデジタル画像信号は、CCDI/F122によって取り込まれて、SDRAM102にRAWデータ125として書き込まれる。SDRAM102に書き込まれたデータは順次読み出されてYUV変換部123へ送られてYUV変換され、SDRAM102に書き戻される。このYUV画像は、JPEG圧縮・伸張ブロック103でJPEG圧縮が行われる。このJPEG圧縮データ104はSDRAM102に書き戻され、ヘッダ追加などの処理が行われた後にメモリカード101へ画像データが保存される。
このデジタル画像信号は、CCDI/F122によって取り込まれて、SDRAM102にRAWデータ125として書き込まれる。SDRAM102に書き込まれたデータは順次読み出されてYUV変換部123へ送られてYUV変換され、SDRAM102に書き戻される。このYUV画像は、JPEG圧縮・伸張ブロック103でJPEG圧縮が行われる。このJPEG圧縮データ104はSDRAM102に書き戻され、ヘッダ追加などの処理が行われた後にメモリカード101へ画像データが保存される。
1 撮影光学系、2 撮像素子、3 姿勢検出部、4 補正信号出力部、5 情報記録部、10 測定用被写体、6 判定部、7 表示部、11 測定用図像、12 位置情報検出用図像、13 撮像装置、101 メモリカード、104 JPEG画像データ、105 メディアインターフェース(I/F)、102 SDRAM、50 LCD液晶ディスプレイ、107 表示出力制御部、109 CPU、111 音声出力制御部、113 ROM、114 レンズユニット、120 モータドライバ、115 CCD、116 TG(制御信号発生器)、117 CDS、119 A/D変換器、121 信号処理IC、122 CCDインターフェース(I/F)、123 YUV変換部、124 符号、125 RAWデータ
Claims (13)
- 撮像光学系と、前記撮像光学系により結像された測定用被写体の像を画像信号として出力する撮影素子と、前記画像信号に含まれる座標情報を利用して前記測定用被写体に対する前記撮像素子の撮像面の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段の検出結果により前記測定用被写体に対する位置関係を補正するための補正信号を出力する補正信号出力手段と、前記補正信号を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする撮像補助装置。
- 前記姿勢検出手段は、少なくとも前記測定用被写体上に設けた矩形の四隅の座標情報から算出した前記矩形の対角線が交わる第1の交点座標と、前記矩形の向かい合う2辺の中点を結ぶ2つの線分が交わる第2の交点座標とから前記測定用被写体に対する前記光軸の傾き方向を検出することを特徴とする請求項1に記載の撮像補助装置。
- 前記姿勢検出手段は、少なくとも前記測定用被写体上に設けた前記矩形の四隅の座標情報から算出した前記矩形の向かい合う2辺の中点を結ぶ2本の線分が、前記撮像面の水平軸及び垂直軸とそれぞれ成す角度から、前記測定用被写体に対する前記撮像素子の前記光軸周りの回転角を検出することを特徴とする請求項1に記載の撮像補助装置。
- 前記姿勢検出手段は、少なくとも前記第1の交点座標、及び前記第2の交点座標から、前記測定用被写体の中心と前記撮像素子の中心との前記撮像面に対する平行方向の偏差量を検出することを特徴とする請求項1に記載の撮像補助装置。
- 前記補正信号出力手段は、前記姿勢検出手段で検出した前記傾き方向、前記回転角、及び前記偏差量の少なくとも一つを利用して、前記撮像面を前記測定用被写体に対して平行に調整するための補正信号を出力することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の撮像補助装置。
- 前記補正信号出力手段は、前記姿勢検出手段で検出した前記傾き方向、前記回転角、及び前記偏差量の少なくとも一つを利用して、前記撮像素子と前記測定用被写体上に設けた前記矩形の傾きを調整するための補正信号を出力することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の撮像補助装置。
- 前記補正信号出力手段は、前記姿勢検出手段で検出した前記傾き方向、前記回転角、及び前記偏差量の少なくとも一つを利用して、前記測定用被写体の中心と撮像素子の中心とを一致させるための補正信号を出力することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の撮像補助装置。
- 前記表示手段は、前記補正信号出力手段により出力された前記補正信号を基にして、前記傾き方向、前記回転角及び前記偏差量の少なくとも一つの補正方向または補正量を表示することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の撮像補助装置。
- 前記姿勢検出手段により検出した前記傾き方向、前記回転角及び前記偏差量の少なくとも一つと、予め設定された各項目の値との大小を判定する判定手段をさらに備え、該判定手段の判定結果を前記表示手段に表示することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の撮像補助装置。
- 前記判定手段で用いる前記値は、予め設定された値から変更可能であることを特徴とする請求項9に記載の撮像補助装置。
- 請求項1乃至10の何れか一項に記載の撮像補助装置を備えたことを特徴とする撮影装置。
- 前記表示手段は、当該撮影装置に配置された撮影画像確認用の液晶表示モニターあるいは撮影情報表示用液晶モニターであることを特徴とする請求項11に記載の撮影装置。
- 前記補正信号出力手段の信号を撮影した画像を記録する記録手段に記録することを特徴とする請求項10乃至12の何れか一項に記載の撮影装置。
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JP2012023423A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置、表示モニタ装置の色ずれ調整方法および表示モニタ装置の色ずれ調整装置 |
WO2012124140A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | オムロン株式会社 | 画像処理装置および画像処理プログラム |
-
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