JP2008118495A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画角の縮小や画像の欠損無しに傾き補正が可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】本発明の撮像装置は、被写体の画像データを生成する撮像装置であって、画像データに所定の処理を行った記録画像を記録する記録手段と、記録手段に記録された記録画像を再生する再生手段と、画像を加工する加工手段を有し、記録手段は、記録画像と記録画像の周辺画像を記録し、再生手段は、記録画像と記録画像の周辺画像を合成して原画像を復元し、加工手段は、復元した原画像から出力画像を生成し、記録手段は、出力画像を記録する、ことを特徴とする。再生時に記録画像の周辺画像を合成して原画像を復元し、復元した原画像を入力として回転補正を行うので、画角の縮小や画像の欠損を生じることがない。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像データを生成する撮像装置に関するものであり、特には撮像装置を傾けて撮影した画像でも正立した画像に補正できるよう工夫した撮像装置に関するものである。

デジタルスチルカメラは大型の液晶モニターを装備するものが普及し、ファインダーを覗き込む必要が無いため操作がし易くなった。それにより利用者層や利用される場面が増えて更に普及が進んで来ている。旧来の銀塩カメラではフィルムと現像のコストが高かったため、三脚を使ってカメラを水平に保った状態で撮影するのが良しとされたが、プリントするまでコストがほとんど掛からないデジタルスチルカメラでは手持ちで撮影する方が普通である。また、学校の運動会や秋祭りのような野外行事ではカメラを片手持ちで人垣の上に突き出し、下から液晶モニターを見てフレーミングする人も見られる。このような方法で撮影すると、撮影画像に傾いたものが混じることが多い。

特許文献１は、このような画像を修正できるよう特に工夫した撮像装置に関するものであり、「重力の方向を検出してその検出信号を出力する重力センサと、そのセンサからの検出信号に基づき、カメラ本体の傾き角を算出してその傾き角信号を出力する傾き角算出手段と、カメラ本体の傾き角を、そのとき撮影された撮影画像と関連させて記憶すると共にその記憶した情報を画像信号として出力可能な画像記憶手段と、出力時、傾き角だけ逆方向に傾けて略水平状態に直した画像に修正する画像処理手段と、を設ける」ことを特徴とする。上記技術によれば、撮影時にカメラの傾きを測定して画像とともに記録し、再生時に傾きを補正して表示することにより、カメラが傾いた状態で撮影した画像も正立した画像として表示されるようになる。

上記はカメラの機能によって傾きを補正する手段であるが、画像編集ソフトでも同じ補正が可能である。どちらの場合でも、図２に示すように画像を回転させて像が正立するよう補正する。図２は画像の傾き補正を説明する図であり、図２において３１は撮影した画像、３２は傾き補正済み画像、３３乃至３５は写っている人物、３６は切り出し枠、３７は空白である。撮影した画像３１では人物３３乃至３５は斜めに立っているように見え、非常に不自然である。傾き補正済み画像３２は撮影した画像３１から切り出し枠３６の部分を切り出して回転したものである。傾き補正済み画像３２では人物が正立するよう補正されているので、撮影した画像３１のような著しい違和感は無い。

しかし傾き補正済み画像３２の構図を見ると、明らかな欠点が見える。まず人物３３の頭と、人物３５の足が画像の端で切り取られている。これは「頭切れ」、「足切れ」と呼ばれ、不吉であるとして非常に嫌う人がいる。

また、画像の四隅に切り出し枠３６が撮影した画像３１と重ならない部分があるために生じた空白３７があり、これも不自然である。図３は同じく画像の傾き補正を説明する図であり、図中の符号も図２と同じで、３１は撮影した画像、３２は傾き補正済み画像、３３乃至３５は写っている人物、３６は切り出し枠である。図３では切り出し枠を撮影した画像３１の内側に入るよう小さくしてあり、回転を補正するのと同時に拡大して元の画像と同じ大きさに揃えている。図３の傾き補正済み画像３２を見ると図２の傾き補正済み画像３２のような四隅の空白は無い。しかし写っている人物３３乃至３５を見ると画角が小さくなったために全員、頭や手足が切り取られており、構図が全くよろしくない。

こうした問題を回避する手段として、予め被写体を広めの画角で撮っておいて画像ファイルをパーソナルコンピューター（以下ＰＣと略す）に取り込み、被写体を希望するフレーミングで切り出す際に回転も補正する、というテクニックがあり、このテクニックは動きの速い被写体を追うスポーツカメラマンの間で用いられている。しかし、このようなテクニックは一般的ではなく、効率的でもない。デジタルスチルカメラは現像の手間が要らず、プリントが非常に簡単なことも特徴の一つである。デジタルスチルカメラに直結して、その場で指定した画像を印刷できるプリント端末がコンビニエンスストアや駅や大規模商業施設や娯楽施設に設置されており、手軽に待たずにプリントできる環境が広がって来ている。こうしたプリント端末の利用者の大半は画像をＰＣに取り込んで加工したりしない。また、ずっと広めの画角で被写体を撮っていると被写体が小さく写ってしまうため、希望の画角にするためにはプリントする前に全部のコマを加工しなければならず、大半の画像は傾き補正の必要が無いことを考えると余りにも無駄が大きい。傾いて撮った画像だけ広めの画角になっていれば効率が良いが、撮影者は意図してカメラを傾けている訳ではないので、傾きに合わせて広めの画角にするような操作はできない。
特開２００６−１２９３９１号公報

本発明が解決しようとする課題は、傾き補正にともなって画像の一部が欠けたり、画角が小さくなったりすることである。

上記課題を解決するため、本発明の撮像装置は、被写体の画像データを生成する撮像装置であって、前記画像データに所定の処理を行った記録画像を記録する記録手段、を有し、前記記録手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を記録する、ことを特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、被写体の画像データを生成する撮像装置であって、前記画像データに所定の処理を行った記録画像を記録する記録手段と、前記記録手段に記録された記録画像を再生する再生手段と、を有し、前記記録手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を記録し、前記再生手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を合成して原画像を復元する、ことを特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、被写体の画像データを生成する撮像装置であって、前記画像データに所定の処理を行った記録画像を記録する記録手段と、前記記録手段に記録された記録画像を再生する再生手段と、を有し、前記記録手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を記録し、前記再生手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を合成して原画像を復元し、前記記録手段は、前記復元した原画像から前記記録画像とは異なる範囲を切り出した出力画像を記録する、ことを特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、被写体の画像データを生成する撮像装置であって、前記画像データに所定の処理を行った記録画像を記録する記録手段と、前記記録手段に記録された記録画像を再生する再生手段と、画像を加工する加工手段を有し、前記記録手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を記録し、前記再生手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を合成して原画像を復元し、前記加工手段は、前記復元した原画像から出力画像を生成し、前記記録手段は、前記出力画像を記録する、ことを特徴とする。

また、前記加工手段は、傾き補正手段であってもよい。前記所定の処理は、前記画像データを圧縮せずに、または可逆圧縮して、記録画像を生成する処理を含んでもよい。前記記録手段は、前記記録画像の周辺画像を非可視化して記録してもよい。前記記録手段は、前記出力画像を記録するときに前記記録画像を非可視化してもよい。前記再生手段は、前記被写体を表示する画角が前記記録画像の画角と同じであってもよい。

本発明によれば、記録画像と記録画像の周辺画像を合成して原画像を復元し、この復元した原画像を入力として回転補正を行うので、画角の縮小や画像の欠損を生じることがない。また、回転補正していない画像と回転補正した画像のどちらも撮影者が意図した画角で記録されているので、プリントサービスの前に画角を調整する必要は無い。画像ファイルを撮像装置から読み出して補正を行う場合も、傾いた画像だけ補正すればよく、補正に伴って画角の縮小や画像の欠損を生じることがない、という効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。図１において、１０は撮像回路、１１はメインメモリ、１２は傾き検出回路、１３は制御回路、１４は画像処理回路、１５は傾き補正回路、１６は圧縮伸張回路、１７は記録回路、１８は表示回路、１９は操作回路、４０は液晶ディスプレイ、４１はシャッター釦、４２はモードダイヤルである。

先ず、モニター表示動作を説明する。モニター表示動作とは、利用者が撮影に先立って構図を決めるために、撮像回路１０に入射した画像をモニター画像として表示回路１８に接続された液晶ディスプレイ４０に表示する動作をいう。撮像回路１０は入射光の像をＲＧＢ三原色に分解して画像信号であるデジタル化したＲＡＷデータに変換し、メインメモリ１１に書き込む。画像処理回路１４はメインメモリ１１からＲＡＷデータを読み出し、色空間変換を行ってＲＡＷデータをＹＣデータに変換し、メインメモリ１１に書き出す。表示回路１８はメインメモリ１１から読み出したＹＣデータをモニター画像として液晶ディスプレイ４０に出力する。この時、モニター画像が写す範囲は撮像回路１０に入射した画像と同じ範囲である。

次に、撮影動作を説明する。制御回路１３はマイコンにより構成してあり、カメラ内の全ての回路の監視と制御を行う。操作回路１９はシャッター釦４１とモードダイヤル４２が接続された入力回路であり、制御回路１３は操作回路１９の状態に従って撮影動作を制御する。操作回路１９に接続されたシャッター釦４１が押されると制御回路１３は撮像回路１０に指示してＲＡＷデータのメインメモリ１１への書き込みを開始させ、続いて画像処理回路１４を起動してＹＣデータをメインメモリ１１に書き出させる。撮影動作時には制御回路１３の指示に従って圧縮伸張回路１６がメインメモリ１１上のＹＣデータを読み出して圧縮ファイルに圧縮変換し、再びメインメモリ１１に書き戻す。また、表示回路１８はメインメモリ１１から読み出したＹＣデータをプレビュー画像として液晶ディスプレイ４０に出力する。プレビュー画像とは、撮影された画像の確認のために、撮影直後に所定の時間だけ液晶ディスプレイ４０に表示される画像をいう。最後に記録回路１７が制御回路１３の指示に従ってメインメモリ１１上の圧縮ファイルを読み出し、記録回路１７内のフラッシュメモリ（図示せず）に書き込んで一連の撮影動作を完了する。この時に圧縮ファイルに記録される画像の範囲はモニター画像、及びプレビュー画像として表示された範囲と同一であり、撮像回路１０に入射した画像と同じ範囲である。

傾き検出回路１２は回転するコマ、即ちジャイロを内蔵しており、デジタルスチルカメラの向きが変わってもコマにトルクが伝わらないよう支持されている。コマの重心は支持位置より下にしてあるので、ジャイロが静止している時はコマの軸は鉛直になる。ジャイロを回転させると回転モーメントによりコマの軸の方向が鉛直のまま固定されるので、コマの軸に対するデジタルスチルカメラの角度を計測することにより、デジタルスチルカメラの傾き角を得ることが出来る。

制御回路１３は傾き検出回路１２を常時監視しており、特に撮影時に所定の閾値を超える傾きが検出された時には、プレビュー画像を表示する際に、傾き検知を通知するメッセージをプレビュー画像に重畳して、利用者に撮りなおしを促すことが出来る。

次に操作回路１９のモードダイヤル４２が親切モードに合わされた時の撮影動作を、図４を用いて説明する。親切モードとは、初心者向きに撮影の失敗が出来るだけ少なくなるよう撮影条件を設定した撮影モードであり、本発明の実施例のデジタルスチルカメラでは特に親切モードにおいて撮影した画像の傾きを補正することが出来る。図４は本発明の実施例における親切モードでの撮影動作を示す説明図である。図４において、１０は撮像回路、１１はメインメモリ、１４は画像処理回路、１６は圧縮伸張回路、１７は記録回路、２１はフラッシュメモリ、２２は画像フォルダ、２３は隠しフォルダである。

親切モードでもＹＣデータをメインメモリ１１に書くまでの処理は前記の通りなので重複を避ける。親切モードではメインメモリ１１上のＹＣデータを原画像とするとき、中央部の記録画像と、周辺部の周辺画像に分けて処理を行う。記録画像は前記の通り、圧縮伸張回路１６で圧縮変換して記録回路１７が内蔵するフラッシュメモリ２１に記録する。フラッシュメモリ２１内には画像フォルダ２２と隠しフォルダ２３を設けており、記録画像を圧縮変換した圧縮ファイルは画像フォルダ２２内に記録画像ファイルとして記録する。次に周辺画像の処理について説明する。圧縮伸張回路１６は矩形領域を一つの画像として圧縮変換する仕様であるため、原画像から記録画像を中抜きした画像である周辺画像を４個の矩形領域に分けて圧縮変換する。圧縮伸張回路１６が４回に分けて圧縮変換した周辺画像の圧縮ファイルは、１個の周辺画像ファイルにまとめて隠しフォルダ２３の中に記録する。

隠しフォルダ２３はフォルダ属性の指定により、通常の読み出しではフォルダ及びフォルダ内のファイルが見えないようにしたものであり、フラッシュメモリ２１を読み出して写真をプリントする際には、画像フォルダ２２の中の記録画像ファイルだけがプリントされ、隠しフォルダ２３および隠しフォルダ２３内の周辺画像ファイルはプリントに影響しない。

親切モードでは表示回路１８は、メインメモリ１１上のＹＣデータのうち、原画像から周辺画像を除いた記録画像を液晶ディスプレイ４０に表示する。液晶ディスプレイ４０に表示される範囲は画像フォルダ２２に記録画像ファイルとして記録される範囲と同一である。周辺画像の幅は、左右はそれぞれ撮像回路１０の水平有効画素数の１０％、上下はそれぞれ撮像回路１０の有効ライン数の１０％である。原画像の画素数を水平４０００画素、垂直３０００ラインと仮定すると、周辺画像を除いた記録画像のサイズは水平３２００画素、垂直２４００ラインとなる。

光学的に見れば、中央部を切り出す事により表示回路１８に接続された液晶ディスプレイ４０で見える画角は狭くなる。しかし、撮像回路１０の光学系に３５ｍｍフィルムカメラ換算で焦点距離２８ｍｍ相当の広角レンズを備えていれば原画像は約７５度の広角で被写体を捉えるので、画角が２０％狭まっても約６０度の画角が得られる。焦点距離３５ｍｍ相当のレンズの画角は約６３度であり、これと大差無い画角が得られるのでフレーミングで大きな不自由を感じることはない。

画質的に見れば、中央部を切り出す事により記録画像ファイルに記録される画素数は１２００万画素から７６８万画素に減るが、プリント端末でＬ版の写真にすると元の画素数が１２００万か７６８万かは見分けがつかない。これはプリント端末で使用されるプリンタの解像度が３００ドット／インチと低く、Ｌ版サイズ（５インチ×３．５インチ）に換算すると１５００×１０５０ドット＝１５７万５千画素しかないため、これを超える画素数の画像は全て１５７万５千画素まで画素数を減らして印刷されるからである。

親切モードでも制御回路１３は傾き検出回路１２を常時監視しており、撮影時に所定の閾値を超える傾きが検出された時には、傾き検知を通知するメッセージをプレビュー画像に重畳して、撮影者に撮りなおし、または補正を促す。

次に、図５を用いて傾き補正を行う際の動作を説明する。図５は本発明の実施例における傾き補正動作を示す説明図である、図５において、１１はメインメモリ、１５は傾き補正回路、１６は圧縮伸張回路、１７は記録回路、２１はフラッシュメモリ、２２は画像フォルダ、２３は隠しフォルダ、２４は読み出し領域、２５は補正済み画像である。

傾き補正を行う際は、画像フォルダ２２の記録画像ファイルと、隠しフォルダ２３の周辺画像ファイルの両方を読み出し、圧縮伸張回路１６が圧縮ファイルを元のＹＣデータに伸張する。伸張された記録画像と周辺画像はメインメモリ１１の上で一体化され、原画像に復元される。この復元された原画像は圧縮伸張に伴う演算誤差を無視すれば撮影時に画像処理回路１４が出力した原画像と同一である。

傾き補正回路１５はメインメモリ１１上の復元された原画像から、制御回路１３が指示した傾き角を持つ読み出し領域２４を読み出して傾き補正を行い、補正済み画像２５をメインメモリ１１に書き戻す。制御回路１３が指示する傾き角は傾き検出回路１２で検知した角度を初期値として与える。

図５で図示される読み出し領域２４は、デジタルスチルカメラが右下がりに傾いている場合の読み出し領域２４を例示している。デジタルスチルカメラが右下がりに傾いていると、デジタルスチルカメラが捕らえる被写体の画像は右上がりとなる。傾き補正回路１５はデジタルスチルカメラの傾き角を打ち消すよう右上がりの読み出し領域２４を読み出して、これを正立した矩形領域に変換し、補正済み画像２５として出力する。

傾き補正時に表示回路１８は補正済み画像２５を液晶ディスプレイ４０に表示し、利用者は液晶ディスプレイ４０で傾き補正が正しく行われたかどうか確認することが出来る。もし傾き検出に誤差があり、画像が完全に正立していない場合には、操作回路１９を介して制御回路１３に指示を与え、傾き補正回路１５に指示する傾き角を増加または減少させつつ傾き補正を反復させる事により、補正済み画像２５を最終的に完全に正立したものにする事が出来る。

利用者が補正済み画像２５を確認したら、これを圧縮伸張回路１６で圧縮変換し、生成された圧縮ファイルを記録回路１７内にあるフラッシュメモリ２１に書き込む。この時、画像フォルダ２２内に傾き補正後の出力画像ファイルと傾き補正前の記録画像ファイルがあるとプリント時に混乱し、取り違える恐れがあるので、画像フォルダ２２に傾き補正後の出力画像ファイルを書き込む際に、傾き補正前の記録画像ファイルは隠しフォルダ２３に転送しておく。この転送は傾き補正前の記録画像ファイルのフォルダ属性部分を書き換えることによって実行できるので、フラッシュメモリ２１上で記録画像ファイルのムーブを行う必要は無い。

一度、傾き補正した画像を再び傾き補正する場合には、隠しフォルダ２３にある周辺画像ファイルと傾き補正前の記録画像ファイルから原画像を復元する。後述するように傾き補正処理は若干の解像度劣化を伴うが、この復元された原画像は圧縮伸張に伴う演算誤差を無視すれば元々画像処理回路１４が出力した画像と同一であり、いつも同じ原画像から補正済み画像２５を生成するので、傾き補正を何回繰り返しても解像度劣化が累積する恐れは無い。

ここまで記録画像と周辺画像を別のファイルとして記録する方法を説明してきたが、記録画像と周辺画像を記録する方法は前述の方法に限られない。図１０は記録画像と周辺画像を１個のファイルに記録する方法を説明する説明図である。図１０において１１はメインメモリ、１６は圧縮伸張回路、１７は記録回路、２１はフラッシュメモリ、２６は圧縮ファイル、２７は記録画像領域、２８はコメント領域である。

記録画像領域２７はプリント端末等で写真をプリントする際に圧縮データが読み出される領域である。コメント領域２８は圧縮ファイル２６に付加情報を埋め込む際に使われる領域であり、写真をプリントする際には無視される。

図１０に示す方法では、撮影時に圧縮伸張回路１６は記録画像を圧縮変換した圧縮データを、圧縮ファイル２６の記録画像領域２７に配置し、周辺画像を圧縮変換した圧縮データを、圧縮ファイル２６のコメント領域２８に配置する。記録回路１７は圧縮ファイル２６を内蔵するフラッシュメモリ２１に記録する。このように周辺画像の圧縮データを圧縮ファイル２６内の不可視な領域に配置することにより、隠しフォルダ２３等を作る必要が無くなる。この方法で傾き補正した時には、補正済み画像２５の圧縮データは圧縮ファイル２６の記録画像領域２７に配置し、記録画像領域２７にあった記録画像の圧縮データはコメント領域２８に配置しなおすことになる。この方法の短所は、コメント領域２８に配置した圧縮データが不要になっても容易に消去できないことであるが、同じ理由で画像補正に必要な圧縮データをファイル操作のミスで失う恐れが無いことを長所として挙げられる。

図６は傾き補正の動作を説明する概念図である。実際の１画面あたりの画素は図示してある画素よりはるかに多いが、書ききれないため、あくまで概念図として理解されたい。図６（Ａ）は出力画像の画素位置を、水平画素数とライン数を幅と高さとする矩形領域内の、画素ピッチを升目とする正方格子上の白丸で示したものである。傾き補正回路１５から出力されるＹＣデータは図６（Ａ）の白丸で示される。

図６（Ｂ）は入力画像の画素位置を図中の四角点で示したものであり、同じく矩形領域内の正方格子上の点である。傾き補正回路１５に入力されるＹＣデータは入力画素に相当し、図６（Ｂ）の四角点で示される。

図６（Ｂ）の白丸は出力画像の画素位置を回転して入力画像の座標系上に写像したものである。出力画像の座標系は入力画像の座標系に対して傾いているので、出力画像の画素位置の大半は入力画像の画素位置と重ならない。そのため、出力画像を得る為には入力画像の画素から補間により出力画像の画素を合成する再サンプリング処理が必要である。

図６（Ｃ）の白丸は再サンプリング処理により入力画像の画素から合成した出力画像の画素を、出力画像の座標系上に配列したものである。図６（Ｂ）に示すように、入力画像の範囲内に出力画像の画素の合成に必要な画素が無い場合には、図６（Ｂ）の黒丸で示す画素のように出力画像の画素に欠落が生じる。欠落した位置の画素が黒になるよう、予め出力画像を黒のデータで初期化しておき、再サンプリング処理により合成した出力画像の画素は出力画像に書き込み、合成できなかった出力画像の画素は黒のデータのまま放置する。

以上が従来の傾き補正の動作の説明であるが、本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラでは傾き補正の入力画像の画素数を出力画像の画素数よりも多くすることにより、傾き角が一定の範囲内であれば、出力画像に欠落が生じないよう工夫している。図６（Ｄ）は本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラの傾き補正回路１５において、入力画像の座標系上に、出力画像の画素位置を写像したものである。出力画像の座標系は入力画像の座標系に対して傾いているので再サンプリング処理が必要であるが、入力画像の画素の範囲の方が出力画像の画素の範囲より広いため、出力画像の全ての画素を入力画像の画素から再サンプリング処理により合成することが可能であり、出力画像に欠落を生じることが無い。

図７は画素の欠落無しに傾き補正が可能な条件を示す説明図である。図７（Ａ）は傾き角θが０度の時の原画像と傾き補正回路１５の読み出し範囲の位置関係を表す図である。傾き補正回路１５の読み出し範囲は原画像と縦横比は同じであり、傾き角θが０度の時は原画像と読み出し範囲の対角線は同一線上にある。このとき原画像の対角線の長さをＤ、原画像の高さをＶ、対角線の傾きをωとすると、原画像の対角線の長さＤ＝Ｖ／sinωの関係が成り立つ。

図７（Ｂ）は傾き角がθの時の原画像と傾き補正回路１５の読み出し範囲の位置関係を表す図である。傾き補正回路１５の読み出し範囲は原画像に対して傾き角θだけ傾いた長方形になる。傾き補正回路１５の読み出し範囲は原画像と相似であるから角度の関係は変わらない。即ち、傾き補正回路１５の読み出し範囲の対角線と底辺の成す傾きは変わらずωである。傾き補正回路１５の読み出し範囲は原画像に対して傾き角θだけ傾いているので、傾き補正回路１５の読み出し範囲の対角線の傾きは（ω＋θ）になる。傾き角がθの時に傾き補正回路１５の読み出し範囲の対角線が原画像の上辺から下辺まで達すると仮定すると、この時、傾き補正回路１５の読み出し範囲の対角線の長さＤ’＝Ｖ／sin（ω＋θ）の関係が成り立つ。これから、傾き補正回路１５の読み出し範囲と原画像の対角線の長さの比はＤ’／Ｄ＝sinω／sin（ω＋θ）と求まる。

具体的に数値を当てはめて試算すると次のようになる。原画像の幅が４０００画素、高さが３０００ラインとすると対角線の長さは５０００画素相当になる。以下、簡単のため単位無しの数値は画素数を表すものとする。周辺画像の幅を各々、原画像の縦横の１０％とすると、傾き補正回路１５の読み出し範囲の各辺の長さは原画像の８０％となる。傾き補正回路１５の読み出し範囲と原画像は相似であるから、傾き補正回路１５の読み出し範囲と原画像の対角線の長さの比は各辺の長さの比と同じであり、原画像の対角線の長さは５０００なので傾き補正回路１５の読み出し範囲の対角線の長さは４０００となる。

画素の欠落無しに傾き補正が可能な上限の傾き角がθであるから、傾きがωである対角線が更に上限の傾き角θだけ傾いた時に原画像の上辺と下辺に傾き補正回路１５の読み出し範囲の対角線の両端が接する。この時、傾き（ω＋θ）の対角線と原画像の高さの間で４０００×sin（ω＋θ）＝３０００の関係が成り立つ。sin（ω＋θ）＝０．７５から傾き補正回路１５の読み出し範囲の対角線の傾きを求めると、ω＋θ＝４８．６度となる。原画像の対角線と原画像の高さの関係から５０００×sinω＝３０００であるから、sinω＝０．６よりω＝３６．９度となる。差し引き、θ＝（ω＋θ）−ω＝４８．６度−３６．９度＝１１．７度となる。

補正する傾き角をφとする時、φが上記画素の欠落無しに傾き補正が可能な上限の傾き角θを超えない時は、原画像の内側から傾き補正回路１５の読み出し範囲が切り出されるので、傾き補正後の画像に欠落は生じない。逆に補正する傾き角φが画素の欠落無しに傾き補正が可能な上限の傾き角θを超えると傾き補正回路１５の読み出し範囲が原画像の外にはみだすため、傾き補正後の画像に欠落が生じる。撮影時に気づかずにデジタルスチルカメラを傾けてしまう角度は数度の範囲であり、１０度を超えることは稀であるから、通常の条件で撮影された画像の傾き補正で傾き補正後の画像に欠落が生じることは、ほとんどないと言える。しかし、人ごみの中でもみ合いながら撮影するような状況では１２度を超えるようなデジタルスチルカメラの傾きが発生しうる。そのような条件で撮影した画像については、前述のように本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラは傾き補正後の画像を確認しつつ補正する傾き角を加減できるので、利用者は補正後の画像に欠落が生じない範囲に補正する傾き角を抑えるか、補正後の画像の欠落を容認して画像を正立させるか、画像を回して見ながら選択することが出来る。

本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラでは原画像に対する傾き補正回路１５の読み出し範囲の大きさを辺の比で８０％としたが、必ずしもこの比に拘束される必要は無い。例えば、制御回路１３は傾き検出回路１２を監視し、撮影時に画像の欠落無しに傾き補正が可能な上限の傾き角θを超える傾き角が検出される時には読み出し範囲を狭くし、より大きな傾き角でも画像の欠落無しに傾き補正ができるよう調整してもよい。また、傾き補正時に、画像の欠落無しに傾き補正が可能な上限の傾き角θを超える補正角が指示された時に、原画像の外にはみださない程度まで傾き補正回路１５の読み出し範囲を狭くする事により、見かけ上、傾き補正後の画像に欠落部分が生じないよう調整してもよい。更に別の方法として、傾き補正後の画像に欠落部分が生じることを許して傾き補正を行い、圧縮伸張回路１６が読み出す範囲を傾き補正後の画像の欠落部分に掛からないよう縮小することもできる。

以上、傾き補正の動作について説明してきたが、本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラで行える処理は傾き補正に限られていない。図８はフレーミングのミスを挽回するリフレーミング処理の動作を説明する説明図である。図８において１１はメインメモリ、１６は圧縮伸張回路、１７は記録回路、２１はフラッシュメモリ、２２は画像フォルダ、２３は隠しフォルダ、２４は読み出し領域である。リフレーミング処理は親切モードの時に使用できる機能であり、撮影時の動作は前述の図４を用いた説明と変わりないので割愛する。画像フォルダ２２及び隠しフォルダ２３から記録画像ファイルと周辺画像ファイルを読み出して合成し、原画像を復元するところまでは傾き補正の動作と同じである。

リフレーミング処理では表示回路１８により液晶ディスプレイ４０に原画像全体を表示し、それに重畳して読み出し領域２４のフレームを表示する。操作回路１９には上下左右への移動を指示する十字スイッチ（図示せず）があり、利用者は十字スイッチを操作して、撮影時の視界より広い範囲を捉えた原画像の上で被写体を正しく捕らえる位置に読み出し領域２４のフレームを移動する。読み出し領域２４のフレームの位置が確定した時点で利用者がシャッター釦４１を押すと、圧縮伸張回路１６が指示された読み出し領域２４の範囲を圧縮変換し、記録回路１７が圧縮ファイルをフラッシュメモリ２１内の画像フォルダ２２に出力画像ファイルとして記録する。傾き補正の場合と同様に、混乱を避けるためリフレーミング前の記録画像ファイルは隠しフォルダ２３に転送しておく。

このように、撮影時にフレーミングした範囲の外側まで収めた画像を提示し、その上でフレーミングの取り直しが出来るので、利用者はシャッターチャンスが無くなった後でもフレーミングのミスを挽回することができる。

図８で明らかなようにリフレーミング処理は傾き補正回路を必要としないので、周辺画像を保存し、再生時に記録画像の周囲を捉えた原画像を復元する仕組みを備えていれば実施可能である。図９は傾き補正回路１５が無い構成で実行可能な画像処理の例を示す図である。図９において、２４は読み出し領域、２７は記録画像領域、３１は原画像である。

図９（Ａ）はアスペクト比を変更してワイド画像にする処理である。通常のワイド化の処理は撮影画像の上下を切り落として縦の幅を狭めるものであるが、本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラでは周辺画像の左右の部分を活用することにより、原画像３１の範囲内で読み出し領域２４を広げ、撮影時のフレームの上下を切らずに記録画像をワイド化することができる。

図９（Ｂ）は縦撮りの画像に変換する処理である。本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラでは周辺画像の上下の部分を活用し、読み出し領域２４の高さを、原画像３１の高さ方向の範囲一杯まで広げることにより、実際に縦撮りした場合と大差ない画角の縦撮り画像を得ることが出来る。

図９（Ｃ）はズームアウト処理である。撮影時にズームアップし過ぎて足先や頭頂部をフレームから外してしまうミスはありがちであるが、本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラでは原画像３１の範囲内で読み出し領域２４を上下左右に広げる事により再生時にズームアウト処理が出来るので、撮影が終わって家に帰ってからでもミスが挽回できる。

本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラで撮影すると、フラッシュメモリ２１には利用者が撮ったままのフレーミングの画像が記録されるので、前述の広めの画角で撮るテクニックを使った場合と異なり、そのまま街頭のプリント端末を利用してプリントすることが出来る。多くの場合、撮影のミスに気づくのはプリントした写真を見てからであるが、本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラではミスがあったコマだけフレーミングや傾きを修正してプリントし直せばよいので、全部のコマを広めの画角で撮っておいて、ＰＣで被写体を切り出すテクニックを用いるより負担が少ない。

補正に必要なファイルを収めた隠しフォルダ２３はプリント端末では認識されないが、本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラの付属ソフトとして出荷する画像管理ソフトでは認識可能であり、画像データを読み出す際に画像フォルダと同時に一括して読み出してハードディスクに記録する。隠しフォルダのデータが保存されていれば、撮影後、長期間が過ぎた後でもミスを修正できる。

以上の説明のように本発明によれば撮影時に記録画像と、その周辺画像を記録するので、傾き角が所定の範囲内であれば画角の縮小や画像の欠落なしに傾き補正を行うことができる。また、傾き補正回路１５を備えない構成でも再生時にフレームの取り直しやアスペクト比の変更や縦撮り画像化やズームアウト処理が可能であるので、撮影が終わった後でも撮影時のミスを挽回することが出来る。また、記録される画像は利用者の指示通りの画角であるので何時でもプリント可能であり、全部のコマを広めの画角で撮っておいてＰＣで被写体を切り出すようなテクニックは不要である。撮影にミスがあったコマを修正した際は、修正後の出力画像ファイルだけを残し、修正前の記録画像ファイルは隠しフォルダ２３に移動するのでプリント時に混乱する恐れが無い。

なお、本発明の実施例におけるデジタルスチルカメラでは、圧縮伸張回路１６で圧縮した圧縮ファイルを、記録画像ファイル、出力画像ファイル、周辺画像ファイルとして、フラッシュメモリ２１に記録する構成をしめしたが、撮像回路１が出力する画像信号であるＲＡＷデータを圧縮せずに、または可逆圧縮してフラッシュメモリ２１に記録する構成としてもよい。また、フラッシュメモリ２１は記録回路１７に内蔵されていても、着脱可能なメモリカードなどであってもよい。

本発明は、デジタルスチルカメラに適用可能であり、同様のデジタルスチルカメラ機能を持つデジタルビデオカメラまたは携帯端末等にも適用できる。

本発明の実施例における撮像装置の構成を示すブロック図 画像の傾き補正を説明する図 画像の傾き補正を説明する図 本発明の実施例における親切モードでの記録動作を示す説明図 本発明の実施例における傾き補正動作を示す説明図 傾き補正の動作を示す概念図 画素の欠落無しに傾き補正が可能な条件を示す説明図 フレーミングのミスを挽回するリフレーミング処理の動作を説明する説明図 傾き補正回路が無い構成で実行可能な画像処理の例を示す図 記録画像と周辺画像を一個のファイルに記録する方法を説明する説明図

符号の説明

１０ 撮像回路
１１ メインメモリ
１２ 傾き検出回路
１３ 制御回路
１４ 画像処理回路
１５ 傾き補正回路
１６ 圧縮伸張回路
１７ 記録回路
１８ 表示回路
１９ 操作回路
２１ フラッシュメモリ
２２ 画像フォルダ
２３ 隠しフォルダ
２４ 読み出し領域
２５ 補正済み画像
２６ 圧縮ファイル
２７ 記録画像領域
２８ コメント領域
３１ 撮影した画像
３２ 傾き補正済み画像
３３、３４、３５ 写っている人物
３６ 切り出し枠
３７ 空白
４０ 液晶ディスプレイ
４１ シャッター釦
４２ モードダイヤル

Claims (9)

1. 被写体の画像データを生成する撮像装置であって、
   前記画像データに所定の処理を行った記録画像を記録する記録手段、
   を有し、
   前記記録手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を記録する、
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 被写体の画像データを生成する撮像装置であって、
   前記画像データに所定の処理を行った記録画像を記録する記録手段と、
   前記記録手段に記録された記録画像を再生する再生手段と、
   を有し、
   前記記録手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を記録し、
   前記再生手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を合成して原画像を復元する、
   ことを特徴とする撮像装置。
3. 被写体の画像データを生成する撮像装置であって、
   前記画像データに所定の処理を行った記録画像を記録する記録手段と、
   前記記録手段に記録された記録画像を再生する再生手段と、
   を有し、
   前記記録手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を記録し、
   前記再生手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を合成して原画像を復元し、
   前記記録手段は、前記復元した原画像から前記記録画像とは異なる範囲を切り出した出力画像を記録する、
   ことを特徴とする撮像装置。
4. 被写体の画像データを生成する撮像装置であって、
   前記画像データに所定の処理を行った記録画像を記録する記録手段と、
   前記記録手段に記録された記録画像を再生する再生手段と、
   画像を加工する加工手段を有し、
   前記記録手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を記録し、
   前記再生手段は、前記記録画像と前記記録画像の周辺画像を合成して原画像を復元し、
   前記加工手段は、前記復元した原画像から出力画像を生成し、
   前記記録手段は、前記出力画像を記録する、
   ことを特徴とする撮像装置。
5. 前記加工手段は、傾き補正手段である、
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記所定の処理は、前記画像データを圧縮せずに、または可逆圧縮して、記録画像を生成する処理を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至５に記載の撮像装置。
7. 前記記録手段は、前記記録画像の周辺画像を非可視化して記録する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６に記載の撮像装置。
8. 前記記録手段は、前記出力画像を記録するときに前記記録画像を非可視化する、
   ことを特徴とする請求項３乃至７に記載の撮像装置。
9. 前記再生手段は、前記被写体を表示する画角が前記記録画像の画角と同じである
   ことを特徴とする請求項１乃至８に記載の撮像装置。

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