JP2019062362A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フォーカス制御の精度を向上させることができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置600は、撮像素子611と画像データ縮小部622と映像信号処理部672及び673と自動設定部651と設定領域読み出し部654と画像データ切り出し部671とオートフォーカス制御部660とを備える。設定領域読み出し部654は自動設定部651により設定されたフォーカス領域FA601に基づいてフォーカス領域対応信号YS607を生成する。画像データ切り出し部671はフォーカス領域対応信号YS607に基づいて原画像データRD600からフォーカス領域FA601を切り出してフォーカス領域データRD606を生成する。オートフォーカス制御部660は映像信号処理部673により生成された設定領域信号YS608に基づいてフォーカス制御を実行する。【選択図】図13
Description
本発明は、フォーカス機能を有する撮像装置に関する。
撮像装置は、撮像素子により撮像された画像からフォーカス領域を設定し、フォーカス領域における画像に基づいてレンズを駆動させ、フォーカス制御を実行する。特許文献1には、フォーカス機能を有する撮像装置の一例が記載されている。
一般的に、撮像装置は撮像素子から出力された原画像データを縮小リサイズ処理し、縮小画像データを生成する。撮像装置は、縮小画像データに基づいてフォーカス領域を設定する。
縮小画像データは原画像データよりも画像の解像度が低く、フォーカス領域が所定の範囲よりも小さい範囲に設定されると、フォーカス領域の画像の解像度はさらに悪化するため、フォーカス制御を高精度に実行することが難しくなる。また、撮像装置を顕微鏡撮影に用いる場合では被写界深度が浅いため、画像の解像度が低いとフォーカス制御を高精度に実行することが難しくなる。
本発明は、フォーカス制御の精度を向上させることができる撮像装置を提供することを目的とする。
本発明は、被写体を撮像して、原画像データを生成する撮像素子と、前記原画像データを縮小リサイズ処理し、縮小画像データを生成する画像データ縮小部と、前記縮小画像データに基づいて縮小画像信号を生成する第1の映像信号処理部と、前記縮小画像信号に基づいてフォーカス領域を自動的に設定する自動設定部と、前記フォーカス領域に基づいて前記フォーカス領域の位置及び範囲を含むフォーカス領域対応信号を生成する設定領域読み出し部と、前記フォーカス領域対応信号に基づいて、前記原画像データから前記フォーカス領域を切り出し、前記フォーカス領域を示すフォーカス領域データを生成する画像データ切り出し部と、前記フォーカス領域データを信号処理して設定領域信号を生成する第2の映像信号処理部と、前記設定領域信号に基づいてフォーカス制御を実行するオートフォーカス制御部とを備えることを特徴とする撮像装置を提供する。
本発明の撮像装置によれば、フォーカス制御の精度を向上させることができる。
[第1実施形態]
図1〜図3を用いて、第1実施形態の撮像装置を説明する。図1に示すように、撮像装置100は、カメラヘッド110と、画像データ処理部120と、映像信号処理部131〜136と、記録部141〜144と、フォーカス領域設定部150と、オートフォーカス制御部160とを備える。記録部141〜144は例えば半導体メモリである。
図1〜図3を用いて、第1実施形態の撮像装置を説明する。図1に示すように、撮像装置100は、カメラヘッド110と、画像データ処理部120と、映像信号処理部131〜136と、記録部141〜144と、フォーカス領域設定部150と、オートフォーカス制御部160とを備える。記録部141〜144は例えば半導体メモリである。
カメラヘッド110は、撮像素子111と、レンズ112と、レンズ駆動部113とを有する。画像データ処理部120は、画像データ分割部121と、画像データ縮小部122と、画像データ切り出し部123とを有する。フォーカス領域設定部150は、自動設定部151と、手動設定部152と、しきい値判定部153とを有する。
撮像素子111は被写体を撮像して、例えば水平方向が約8000ピクセルであり、垂直方向が約4000ピクセルである8K画像を動画または静止画で生成することができる。レンズ駆動部113がレンズ112を駆動することにより、撮像素子111はフォーカス調整された画像を生成することができる。
撮像素子111は被写体を撮像し、8KのRAWデータを原画像データRD100として生成する。撮像素子111は原画像データRD100を、画像データ分割部121、画像データ縮小部122、及び、画像データ切り出し部123へ出力する。
画像データ分割部121は、図2に示すように、8Kの原画像データRD100を非縮小で分割し、水平方向が約4000ピクセルであり、垂直方向が約2000ピクセルである4KのRAWデータを記録用画像データRD101〜RD104として生成する。
画像データ分割部121は、記録用画像データRD101〜RD104を映像信号処理部131〜134へ出力する。映像信号処理部131〜134は、記録用画像データRD101〜RD104をYUV信号に変換して記録用画像信号YS101〜YS104を生成し、記録部141〜144に記録させる。
画像データ縮小部122は、図3に示すように、例えばベイヤ配列された8Kの原画像データRD100を縮小リサイズ処理し、縮小されたベイヤ配列の4KのRAWデータを縮小画像データRD105として生成する。図3におけるR,G,Bは、赤色画素、緑色画素、及び、青色画素を示している。縮小画像データRD105は、原画像データRD100が縮小リサイズ処理されたフレーム全体の画像データである。なお、図3は原画像データRD100及び縮小画像データRD105のフレームの一部を対応させて示している。
画像データ縮小部122は、縮小画像データRD105を映像信号処理部135へ出力する。映像信号処理部135は、縮小画像データRD105をYUV信号に変換して縮小画像信号YS105を生成し、自動設定部151へ出力する。なお、映像信号処理部135を第1実施形態における第1の映像信号処理部とする。
自動設定部151は、縮小画像信号YS105に対して顔認識等の画像パターン認識処理を実行し、フォーカス領域FA101を自動的に設定する。即ち、フォーカス領域FA101は縮小画像データRD105に基づいて設定される。ユーザは、手動設定部152を操作してフォーカス領域FA102を設定することができる。ユーザが手動設定部152を操作した場合には、フォーカス領域FA101の代わりにフォーカス領域FA102が設定される。しきい値判定部153は、フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きいか否かを判定する。しきい値はフォーカス領域FA101またはFA102の面積、または、縦及び横の長さ等を規定するものである。
フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きいと判定された場合、しきい値判定部153は、フォーカス領域FA101またはFA102の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、YUV信号である設定領域信号YS106として生成し、オートフォーカス制御部160へ出力する。即ち、設定領域信号YS106は縮小画像データRD105に基づいて生成される。なお、設定領域信号YS106を第1実施形態における第1の設定領域信号とする。
フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きくないと判定された場合、しきい値判定部153は、設定領域信号YS106を画像データ切り出し部123へ出力する。画像データ切り出し部123は、設定領域信号YS106に基づいて、原画像データRD100からフォーカス領域FA101またはFA102を切り出し、非縮小のRAWデータをフォーカス領域データRD106として生成する。
画像データ切り出し部123は、フォーカス領域データRD106を映像信号処理部136へ出力する。映像信号処理部136は、フォーカス領域データRD106をYUV信号に変換して設定領域信号YS107を生成し、オートフォーカス制御部160へ出力する。即ち、設定領域信号YS107は原画像データRD100に基づいて生成される。なお、映像信号処理部136を第1実施形態における第2の映像信号処理部とし、設定領域信号YS107を第1実施形態における第2の設定領域信号とする。
オートフォーカス制御部160は、設定領域信号YS106またはYS107に基づいて制御信号CS101を生成し、レンズ駆動部113へ出力する。レンズ駆動部113は制御信号CS101に基づいてレンズ112を駆動し、フォーカス制御を実行する。
従って、オートフォーカス制御部160は、フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きいと判定された場合には、縮小画像データRD105に基づいてフォーカス制御を実行する。また、オートフォーカス制御部160は、フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きくないと判定された場合には、非縮小のフォーカス領域データRD106に基づいてフォーカス制御を実行する。
図4に示すフローチャートを用いて、撮像装置100におけるフォーカス制御方法の一例を説明する。撮像素子111は、ステップS101にて、被写体を撮像し、原画像データRD100を生成する。画像データ縮小部122は、ステップS102にて、原画像データRD100を縮小リサイズ処理し、縮小画像データRD105を生成する。映像信号処理部135は、ステップS103にて、縮小画像データRD105をYUV信号に変換し、縮小画像信号YS105を生成する。
自動設定部151は、ステップS104にて、縮小画像信号YS105に基づいてフォーカス領域FA101を設定する。ユーザは、ステップS105にて、手動設定部152を操作してフォーカス領域FA102を設定してもよい。しきい値判定部153は、ステップS106にて、フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きいか否かを判定する。
フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きい(YES)と判定された場合、しきい値判定部153は、ステップS107にて、フォーカス領域FA101またはFA102の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを設定領域信号YS106として生成し、オートフォーカス制御部160へ出力する。
フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きくない(NO)と判定された場合、しきい値判定部153は、ステップS108にて、設定領域信号YS106を画像データ切り出し部123へ出力する。画像データ切り出し部123は、ステップS109にて、設定領域信号YS106に基づいて、原画像データRD100からフォーカス領域FA101またはFA102を切り出し、非縮小のフォーカス領域データRD106を生成する。
映像信号処理部136は、ステップS110にて、フォーカス領域データRD106をYUV信号に変換して設定領域信号YS107を生成し、オートフォーカス制御部160へ出力する。オートフォーカス制御部160は、ステップS111にて、設定領域信号YS106またはYS107に基づいて制御信号CS101を生成する。レンズ駆動部113は、ステップS112にて、制御信号CS101に基づいてレンズ112を駆動し、フォーカス制御を実行する。
第1実施形態の撮像装置100は、フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きいと判定された場合には、縮小リサイズ処理された縮小画像データRD105に基づいてフォーカス制御を実行する。第1実施形態の撮像装置100は、フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きくないと判定された場合には、原画像データRD100からフォーカス領域FA101またはFA102を切り出して生成された非縮小のフォーカス領域データRD106に基づいてフォーカス制御を実行する。
従って、第1実施形態の撮像装置100によれば、フォーカス領域FA101またはFA102がしきい値よりも大きくない場合には、縮小画像データRD105よりも高い解像度を有する非縮小のフォーカス領域データRD106に基づいてフォーカス制御が実行されるため、フォーカス制御の精度を向上させることができる。
[第2実施形態]
図5及び図6を用いて、第2実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置200は、カメラヘッド210と、画像データ処理部220と、映像信号処理部231〜235と、記録部241〜244と、フォーカス領域設定部250と、オートフォーカス制御部260と、読み出し制御部270とを備える。記録部241〜244は例えば半導体メモリである。
図5及び図6を用いて、第2実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置200は、カメラヘッド210と、画像データ処理部220と、映像信号処理部231〜235と、記録部241〜244と、フォーカス領域設定部250と、オートフォーカス制御部260と、読み出し制御部270とを備える。記録部241〜244は例えば半導体メモリである。
カメラヘッド210は、撮像素子211と、レンズ212と、レンズ駆動部213とを有する。画像データ処理部220は、画像データ分割部221と、画像データ縮小部222とを有する。フォーカス領域設定部250は、自動設定部251と、手動設定部252と、しきい値判定部253とを有する。
撮像素子211は被写体を撮像して、8K画像を動画または静止画で生成することができる。レンズ駆動部213がレンズ212を駆動することにより、撮像素子211はフォーカス調整された画像を生成することができる。撮像素子211は被写体を撮像し、8KのRAWデータを原画像データRD200として生成する。撮像素子211は原画像データRD200を、画像データ分割部221、及び、画像データ縮小部222へ出力する。
画像データ分割部221は、図2に示すように、8Kの原画像データRD200を非縮小で分割し、4KのRAWデータを記録用画像データRD201〜RD204として生成する。画像データ分割部221は、記録用画像データRD201〜RD204を映像信号処理部231〜234へ出力する。
映像信号処理部231〜234は、記録用画像データRD201〜RD204をYUV信号に変換して記録用画像信号YS201〜YS204を生成し、記録部241〜244に記録させる。なお、映像信号処理部231〜234を第2実施形態における第1の映像信号処理部とする。
画像データ縮小部222は、図3に示すように、例えばベイヤ配列された8Kの原画像データRD200を縮小リサイズ処理し、縮小されたベイヤ配列の4KのRAWデータを縮小画像データRD205として生成する。縮小画像データRD205は、原画像データRD200が縮小リサイズ処理されたフレーム全体の画像データである。なお、図3は原画像データRD200及び縮小画像データRD205のフレームの一部を対応させて示している。
画像データ縮小部222は、縮小画像データRD205を映像信号処理部235へ出力する。映像信号処理部235は、縮小画像データRD205をYUV信号に変換して縮小画像信号YS205を生成し、自動設定部251へ出力する。なお、映像信号処理部235を第2実施形態における第2の映像信号処理部とする。
自動設定部251は、縮小画像信号YS205に対して顔認識等の画像パターン認識処理を実行し、フォーカス領域FA201を自動的に設定する。ユーザは、手動設定部252を操作してフォーカス領域FA202を設定することができる。ユーザが手動設定部252を操作した場合には、フォーカス領域FA201の代わりにフォーカス領域FA202が設定される。しきい値判定部253は、フォーカス領域FA201またはFA202がしきい値よりも大きいか否かを判定する。しきい値はフォーカス領域FA201またはFA202の面積、または、縦及び横の長さ等を規定するものである。
フォーカス領域FA201またはFA202がしきい値よりも大きいと判定された場合、しきい値判定部253は、フォーカス領域FA201またはFA202の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、YUV信号である設定領域信号YS206として生成し、オートフォーカス制御部260へ出力する。即ち、設定領域信号YS206は縮小画像データRD205に基づいて生成される。なお、設定領域信号YS206を第2実施形態における第1の設定領域信号とする。
フォーカス領域FA201またはFA202がしきい値よりも大きくないと判定された場合、しきい値判定部253は、設定領域信号YS206を読み出し制御部270へ出力する。読み出し制御部270は、設定領域信号YS206に基づいて、映像信号処理部231〜234のうちのいずれかに指示して、フォーカス領域FA201またはFA202を含む画像に対応する記録用画像信号を、記録部241〜244のうちのいずれかから読み出させる。
例えば、図6に示すように、フォーカス領域FA201またはFA202が記録用画像データRD202及びRD204に含まれる場合、読み出し制御部270は、映像信号処理部232及び234に指示して、記録部242及び244から記録用画像信号YS202及びYS204を読み出させる。
映像信号処理部232及び234は、記録用画像データRD202及びRD204からフォーカス領域FA201またはFA202を切り出し、YUV信号であるフォーカス領域対応信号YS212及びYS214を生成する。即ち、フォーカス領域対応信号YS212及びYS214は、非縮小の記録用画像データRD202及びRD204から生成される。
読み出し制御部270は、フォーカス領域FA201またはFA202に対応するように、フォーカス領域対応信号YS212及びYS214を統合させて設定領域信号YS207を生成し、オートフォーカス制御部260へ出力する。即ち、設定領域信号YS207は非縮小の記録用画像データRD201〜RD204に基づいて生成される。なお、設定領域信号YS207を第2実施形態における第2の設定領域信号とする。
オートフォーカス制御部260は、設定領域信号YS206またはYS207に基づいて制御信号CS201を生成し、レンズ駆動部213へ出力する。レンズ駆動部213は制御信号CS201に基づいてレンズ212を駆動し、フォーカス制御を実行する。
図7に示すフローチャートを用いて、撮像装置200におけるフォーカス制御方法の一例を説明する。撮像素子211は、ステップS201にて、被写体を撮像し、原画像データRD200を生成する。画像データ分割部221は、ステップS202にて、原画像データRD200を非縮小で分割し、記録用画像データRD201〜RD204を生成する。
映像信号処理部231〜234は、ステップS203にて、記録用画像データRD201〜RD204をYUV信号に変換して記録用画像信号YS201〜YS204を生成し、記録部241〜244に記録させる。
画像データ縮小部222は、ステップS204にて、原画像データRD200を縮小リサイズ処理し、縮小画像データRD205を生成する。映像信号処理部235は、ステップS205にて、縮小画像データRD205をYUV信号に変換し、縮小画像信号YS205を生成する。
自動設定部251は、ステップS206にて、縮小画像信号YS205に基づいてフォーカス領域FA201を設定する。ユーザは、ステップS207にて、手動設定部252を操作してフォーカス領域FA202を設定してもよい。しきい値判定部253は、ステップS208にて、フォーカス領域FA201またはFA202がしきい値よりも大きいか否かを判定する。
フォーカス領域FA201またはFA202がしきい値よりも大きい(YES)と判定された場合、しきい値判定部253は、ステップS209にて、フォーカス領域FA201またはFA202の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、設定領域信号YS206として生成し、オートフォーカス制御部260へ出力する。
フォーカス領域FA201またはFA202がしきい値よりも大きくない(NO)と判定された場合、しきい値判定部253は、ステップS210にて、設定領域信号YS206を読み出し制御部270へ出力する。読み出し制御部270は、ステップS211にて、設定領域信号YS206に基づいて、映像信号処理部231〜234のうちのいずれかに指示して、フォーカス領域FA201またはFA202を含む画像に対応する記録用画像信号を、記録部241〜244のうちのいずれかから読み出させる。
例えば、フォーカス領域FA201またはFA202が記録用画像データRD202及びRD204に含まれる場合、読み出し制御部270は、映像信号処理部232及び234に指示して、記録部242及び244から記録用画像信号YS202及びYS204を読み出させる。
映像信号処理部232及び234は、ステップS212にて、記録用画像データRD202及びRD204からフォーカス領域FA201またはFA202を切り出し、フォーカス領域対応信号YS212及びYS214を生成する。読み出し制御部270は、ステップS213にて、フォーカス領域FA201またはFA202に対応するように、フォーカス領域対応信号YS212及びYS214を統合させて設定領域信号YS207を生成し、オートフォーカス制御部260へ出力する。
オートフォーカス制御部260は、ステップS214にて、設定領域信号YS206またはYS207に基づいて制御信号CS201を生成する。レンズ駆動部213は、ステップS215にて、制御信号CS201に基づいてレンズ212を駆動し、フォーカス制御を実行する。
第2実施形態の撮像装置200は、フォーカス領域FA201またはFA202がしきい値よりも大きいと判定された場合には、縮小リサイズ処理された縮小画像データRD205に基づいてフォーカス制御を実行する。第2実施形態の撮像装置200は、フォーカス領域FA201またはFA202がしきい値よりも大きくないと判定された場合には、非縮小の記録用画像データRD202及びRD204からフォーカス領域FA201またはFA202を切り出して生成された設定領域信号YS207に基づいてフォーカス制御を実行する。
従って、第2実施形態の撮像装置200によれば、フォーカス領域FA201またはFA202がしきい値よりも大きくない場合には、縮小画像データRD205よりも高い解像度を有する非縮小の記録用画像データに基づいてフォーカス制御が実行されるため、フォーカス制御の精度を向上させることができる。
[第3実施形態]
図8を用いて、第3実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置300は、カメラヘッド310と、画像データ処理部320と、映像信号処理部331〜335と、記録部341〜344と、AEホワイトバランス制御部350と、オートフォーカス制御部360と、輝度信号処理部370とを備える。記録部341〜344は例えば半導体メモリである。
図8を用いて、第3実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置300は、カメラヘッド310と、画像データ処理部320と、映像信号処理部331〜335と、記録部341〜344と、AEホワイトバランス制御部350と、オートフォーカス制御部360と、輝度信号処理部370とを備える。記録部341〜344は例えば半導体メモリである。
カメラヘッド310は、撮像素子311と、レンズ312と、レンズ駆動部313とを有する。画像データ処理部320は、画像データ分割部321と、画像データ縮小部322と、Gデータ縮小部323とを有する。
撮像素子311は被写体を撮像して、8K画像を動画または静止画で生成することができる。レンズ駆動部313がレンズ312を駆動することにより、撮像素子311はフォーカス調整された画像を生成することができる。撮像素子311は被写体を撮像し、8KのRAWデータを原画像データRD300として生成する。撮像素子311は原画像データRD300を、画像データ分割部321、画像データ縮小部322、及び、Gデータ縮小部323へ出力する。
画像データ分割部321は、図2に示すように、8Kの原画像データRD300を非縮小で分割し、4KのRAWデータを記録用画像データRD301〜RD304として生成する。画像データ分割部321は、記録用画像データRD301〜RD304を映像信号処理部331〜334へ出力する。映像信号処理部331〜334は、記録用画像データRD301〜RD304をYUV信号に変換して記録用画像信号YS301〜YS304を生成し、記録部341〜344に記録させる。
画像データ縮小部322は、図3に示すように、例えばベイヤ配列された8Kの原画像データRD300を縮小リサイズ処理し、縮小されたベイヤ配列の4KのRAWデータを縮小画像データRD305として生成する。なお、図3は原画像データRD300及び縮小画像データRD305のフレームの一部を対応させて示している。
画像データ縮小部322は、縮小画像データRD305を映像信号処理部335へ出力する。映像信号処理部335は、縮小画像データRD305をYUV信号に変換して縮小画像信号YS305を生成し、AEホワイトバランス制御部350へ出力する。
AEホワイトバランス制御部350は、縮小画像信号YS305に基づいて、AE(自動露出補正)及びホワイトバランス制御を実行する。Gデータ縮小部323は、8Kの原画像データRD300からGデータを切り出し、例えば4Kの非縮小のRAWデータをG画像データRD306として生成する。Gデータは緑色成分の画素データであり、G画像データRD306は緑色成分の画像データである。G画像データRD306は縮小画像データRD305と同じ4Kであるが、非縮小の緑色成分のみであるから、ベイヤ配列の縮小画像データRD305よりも解像度が高く、フォーカス制御に好適な画像データとなっている。
Gデータ縮小部323は、G画像データRD306を輝度信号処理部370へ出力する。輝度信号処理部370は、G画像データRD306を輝度データのみを含むYUV信号に変換して輝度信号YS306を生成し、オートフォーカス制御部360へ出力する。
オートフォーカス制御部360は、輝度信号YS306に基づいて制御信号CS301を生成し、レンズ駆動部313へ出力する。レンズ駆動部313は制御信号CS301に基づいてレンズ312を駆動し、フォーカス制御を実行する。
第3実施形態の撮像装置300は、原画像データRD300からGデータを切り出して非縮小のG画像データRD306を生成し、G画像データRD306に基づいてフォーカス制御を実行する。従って、第3実施形態の撮像装置300によれば、非縮小のG画像データRD306に基づいてフォーカス制御が実行されるため、フォーカス制御の精度を向上させることができる。
[第4実施形態]
図9を用いて、第4実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置400は、カメラヘッド410と、画像データ処理部420と、映像信号処理部431〜434と、記録部441〜444と、フォーカス領域設定部450と、オートフォーカス制御部460と、縮小信号処理部470と、表示部480とを備える。記録部441〜444は例えば半導体メモリである。
図9を用いて、第4実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置400は、カメラヘッド410と、画像データ処理部420と、映像信号処理部431〜434と、記録部441〜444と、フォーカス領域設定部450と、オートフォーカス制御部460と、縮小信号処理部470と、表示部480とを備える。記録部441〜444は例えば半導体メモリである。
カメラヘッド410は、撮像素子411と、レンズ412と、レンズ駆動部413とを有する。画像データ処理部420は、画像データ分割部421と、画像データ縮小部422とを有する。フォーカス領域設定部450は、自動設定部451と、手動設定部452と、設定領域記憶部453と、設定領域読み出し部454とを有する。縮小信号処理部470は、画像データ切り出し部471と、映像信号処理部472及び473とを有する。
撮像素子411は被写体を撮像して、8K画像を動画または静止画で生成することができる。レンズ駆動部413がレンズ412を駆動することにより、撮像素子411はフォーカス調整された画像を生成することができる。撮像素子411は被写体を撮像し、8KのRAWデータを原画像データRD400として生成する。撮像素子411は原画像データRD400を、画像データ分割部421、及び、画像データ縮小部422へ出力する。
画像データ分割部421は、図2に示すように、8Kの原画像データRD400を非縮小で分割し、4KのRAWデータを記録用画像データRD401〜RD404として生成する。画像データ分割部421は、記録用画像データRD401〜RD404を映像信号処理部431〜434へ出力する。映像信号処理部431〜434は、記録用画像データRD401〜RD404をYUV信号に変換して記録用画像信号YS401〜YS404を生成し、記録部441〜444に記録させる。
画像データ縮小部422は、図3に示すように、例えばベイヤ配列された8Kの原画像データRD400を縮小リサイズ処理し、縮小されたベイヤ配列の4KのRAWデータを縮小画像データRD405として生成する。なお、図3は原画像データRD400及び縮小画像データRD405のフレームの一部を対応させて示している。
画像データ縮小部422は、縮小画像データRD405を映像信号処理部472、及び、画像データ切り出し部471へ出力する。映像信号処理部472は、縮小画像データRD405をYUV信号に変換して縮小画像信号YS405を生成し、自動設定部451、及び、表示部480へ出力する。なお、映像信号処理部472を第4実施形態における第1の映像信号処理部とする。
自動設定部451は、縮小画像信号YS405に対して顔認識等の画像パターン認識処理を実行してフォーカス領域FA401を自動的に設定し、設定領域記憶部453に記憶させる。ユーザは、手動設定部452を操作してフォーカス領域FA402を設定し、設定領域記憶部453に記憶させることができる。ユーザが手動設定部452を操作した場合には、フォーカス領域FA401の代わりにフォーカス領域FA402が設定される。
設定領域読み出し部454は、設定領域記憶部453に記憶されているフォーカス領域FA402の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを生成し、YUV信号である設定領域信号YS406としてオートフォーカス制御部460へ出力する。設定領域読み出し部454は、設定領域記憶部453に記憶されているフォーカス領域FA401の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、YUV信号であるフォーカス領域対応信号YS407として生成し、画像データ切り出し部471へ出力する。
画像データ切り出し部471は、フォーカス領域対応信号YS407に基づいて、縮小画像データRD405からフォーカス領域FA401を切り出し、RAWデータであるフォーカス領域データRD406を生成する。画像データ切り出し部471は、フォーカス領域データRD406を映像信号処理部473へ出力する。
映像信号処理部473は、フォーカス領域データRD406をハイパスフィルタ処理してフォーカス領域データRD406から高周波成分を抽出し、YUV信号である設定領域信号YS408を生成する。映像信号処理部473は、設定領域信号YS408をオートフォーカス制御部460、及び、表示部480へ出力する。なお、映像信号処理部473を第4実施形態における第2の映像信号処理部とする。
オートフォーカス制御部460は、設定領域信号YS406またはYS408に基づいて制御信号CS401を生成し、レンズ駆動部413へ出力する。レンズ駆動部413は、制御信号CS401に基づいてレンズ412を駆動し、フォーカス制御を実行する。
表示部480は画像合成部を含む。表示部480は、縮小画像信号YS405に基づいて、縮小画像データRD405に対応するフレーム全体の画像を表示し、設定領域信号YS408に基づいて、フォーカス領域データRD406に対応するフォーカス領域FA401の画像をフレーム全体の画像に合成して表示する。
なお、表示部480の画像合成部に替えて、表示部480の前段に画像合成部を配置する構成としてもよい。この場合、画像合成部は、フォーカス領域データRD406に対応するフォーカス領域FA401の画像を、縮小画像データRD405に対応するフレーム全体の画像に合成して合成画像信号を生成し、表示部480へ出力する。表示部480は、合成画像信号に基づいて、フレーム全体の画像にフォーカス領域FA401の画像が合成された画像を表示する。
フォーカス領域FA401の画像はハイパスフィルタ処理されているため、表示部480はフォーカス領域FA401における被写体の輪郭の色または濃淡を、高調波成分に応じて変更させることにより強調表示させることができる。これにより、ユーザは、表示部480を見ながら手動で高精度にフォーカスを調整することができる。
図10に示すフローチャートを用いて、撮像装置400におけるフォーカス制御方法の一例を説明する。撮像素子411は、ステップS401にて、被写体を撮像し、原画像データRD400を生成する。画像データ縮小部422は、ステップS402にて、原画像データRD400を縮小リサイズ処理し、縮小画像データRD405を生成する。映像信号処理部472は、ステップS403にて、縮小画像データRD405を信号処理して縮小画像信号YS405を生成し、自動設定部451、及び、表示部480へ出力する。
自動設定部451は、ステップS404にて、縮小画像信号YS405に基づいてフォーカス領域FA401を設定し、設定領域記憶部453に記憶させる。設定領域読み出し部454は、ステップS405にて、設定領域記憶部453に記憶されているフォーカス領域FA401の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、フォーカス領域対応信号YS407として生成し、画像データ切り出し部471へ出力する。
画像データ切り出し部471は、ステップS406にて、フォーカス領域対応信号YS407に基づいて、縮小画像データRD405からフォーカス領域FA401を切り出し、フォーカス領域データRD406を生成する。映像信号処理部473は、ステップS407にて、フォーカス領域データRD406をハイパスフィルタ処理し、フォーカス領域データRD406の高周波成分を抽出して設定領域信号YS408を生成し、オートフォーカス制御部460、及び、表示部480へ出力する。
ユーザは、ステップS408にて、手動設定部452を操作してフォーカス領域FA402を設定してもよい。設定領域読み出し部454は、ステップS409にて、設定領域記憶部453に記憶されているフォーカス領域FA402の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、設定領域信号YS406として生成し、オートフォーカス制御部460へ出力する。
オートフォーカス制御部460は、ステップS410にて、設定領域信号YS406またはYS408に基づいて制御信号CS401を生成する。レンズ駆動部413は、ステップS411にて、制御信号CS401に基づいてレンズ412を駆動し、フォーカス制御を実行する。
表示部480は、ステップS407の後のステップS421にて、縮小画像信号YS405に基づいて、縮小画像データRD405に対応するフレーム全体の画像を表示し、設定領域信号YS408に基づいて、フォーカス領域データRD406に対応するフォーカス領域FA401の画像をフレーム全体の画像に合成して表示する。ユーザは、ステップS422にて、表示部480を見ながら手動でフォーカス調整を実行してもよい。
第4実施形態の撮像装置400は、ハイパスフィルタ処理によりフォーカス領域FA401における高周波成分が抽出されて生成された設定領域信号YS408に基づいてフォーカス制御を実行する。また、撮像装置400は、表示部480に、高周波成分が抽出されたフォーカス領域FA401の画像をフレーム全体の画像に合成して表示させる。
これにより、撮像装置400は、フォーカス領域FA401における被写体の輪郭の色または濃淡を変更させて強調表示させることができる。そのため、ユーザは表示部480を見ながら手動で高精度にフォーカスを調整することができる。従って、第4実施形態の撮像装置400によれば、フォーカス制御の精度を向上させることができる。
[第5実施形態]
図11を用いて、第5実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置500は、カメラヘッド510と、画像データ処理部520と、映像信号処理部531〜534と、記録部541〜544と、フォーカス領域設定部550と、オートフォーカス制御部560と、縮小信号処理部570と、表示部580とを備える。記録部541〜544は例えば半導体メモリである。
図11を用いて、第5実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置500は、カメラヘッド510と、画像データ処理部520と、映像信号処理部531〜534と、記録部541〜544と、フォーカス領域設定部550と、オートフォーカス制御部560と、縮小信号処理部570と、表示部580とを備える。記録部541〜544は例えば半導体メモリである。
カメラヘッド510は、撮像素子511と、レンズ512と、レンズ駆動部513とを有する。画像データ処理部520は、画像データ分割部521と、画像データ縮小部522とを有する。フォーカス領域設定部550は、自動設定部551と、手動設定部552と、設定領域記憶部553と、設定領域読み出し部554とを有する。縮小信号処理部570は、画像データ切り出し部571と、映像信号処理部572及び573と、ハイパス画像データ縮小部574とを有する。
撮像素子511は被写体を撮像して、8K画像を動画または静止画で生成することができる。レンズ駆動部513がレンズ512を駆動することにより、撮像素子511はフォーカス調整された画像を生成することができる。撮像素子511は被写体を撮像し、8KのRAWデータを原画像データRD500として生成する。撮像素子511は原画像データRD500を、画像データ分割部521、画像データ縮小部522、及び、画像データ切り出し部571へ出力する。
画像データ分割部521は、図2に示すように、8Kの原画像データRD500を非縮小で分割し、4KのRAWデータを記録用画像データRD501〜RD504として生成する。画像データ分割部521は、記録用画像データRD501〜RD504を映像信号処理部531〜534へ出力する。映像信号処理部531〜534は、記録用画像データRD501〜RD504をYUV信号に変換して記録用画像信号YS501〜YS504を生成し、記録部541〜544に記録させる。
画像データ縮小部522は、図3に示すように、例えばベイヤ配列された8Kの原画像データRD500を縮小リサイズ処理し、縮小されたベイヤ配列の4KのRAWデータを縮小画像データRD505として生成する。なお、図3は原画像データRD500及び縮小画像データRD505のフレームの一部を対応させて示している。
画像データ縮小部522は、縮小画像データRD505を映像信号処理部572へ出力する。映像信号処理部572は、縮小画像データRD505をYUV信号に変換して縮小画像信号YS505を生成し、自動設定部551、及び、表示部580へ出力する。なお、映像信号処理部572を第5実施形態における第1の映像信号処理部とする。
自動設定部551は、縮小画像信号YS505に対して顔認識等の画像パターン認識処理を実行してフォーカス領域FA501を自動的に設定し、設定領域記憶部553に記憶させる。ユーザは、手動設定部552を操作してフォーカス領域FA502を設定し、設定領域記憶部553に記憶させることができる。ユーザが手動設定部552を操作した場合には、フォーカス領域FA501の代わりにフォーカス領域FA502が設定される。
設定領域読み出し部554は、設定領域記憶部553に記憶されているフォーカス領域FA502の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、YUV信号である設定領域信号YS506として生成し、オートフォーカス制御部560へ出力する。設定領域読み出し部554は、設定領域記憶部553に記憶されているフォーカス領域FA501の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを生成し、フォーカス領域対応信号YS507として画像データ切り出し部571へ出力する。
画像データ切り出し部571は、フォーカス領域対応信号YS507に基づいて、原画像データRD500からフォーカス領域FA501を切り出し、フォーカス領域データRD506を生成する。画像データ切り出し部571は、フォーカス領域データRD506を映像信号処理部573へ出力する。
映像信号処理部573は、フォーカス領域データRD506をハイパスフィルタ処理してフォーカス領域データRD506から高周波成分を抽出し、YUV信号である設定領域信号YS508を生成する。映像信号処理部573は、設定領域信号YS508をハイパス画像データ縮小部574、及び、オートフォーカス制御部560へ出力する。なお、映像信号処理部573を第5実施形態における第2の映像信号処理部とする。
ハイパス画像データ縮小部574は、設定領域信号YS508に基づいて、高周波成分が抽出されたフォーカス領域データRD506を縮小リサイズ処理してYUV信号を表示画像信号YS509として生成し、表示部580へ出力する。オートフォーカス制御部560は、設定領域信号YS506またはYS508に基づいて制御信号CS501を生成し、レンズ駆動部513へ出力する。レンズ駆動部513は、制御信号CS501に基づいてレンズ512を駆動し、フォーカス制御を実行する。
表示部580は画像合成部を含む。表示部580は、縮小画像信号YS505に基づいて、縮小画像データRD505に対応するフレーム全体の画像を表示し、表示画像信号YS509に基づいて、フォーカス領域データRD506に対応するフォーカス領域FA501の画像をフレーム全体の画像に合成して表示する。
なお、表示部580の画像合成部に替えて、表示部580の前段に画像合成部を配置する構成としてもよい。この場合、画像合成部は、フォーカス領域データRD506に対応するフォーカス領域FA501の画像を、縮小画像データRD505に対応するフレーム全体の画像に合成して合成画像信号を生成し、表示部580へ出力する。表示部580は、合成画像信号に基づいて、フレーム全体の画像にフォーカス領域FA501の画像が合成された画像を表示する。
フォーカス領域FA501の画像はハイパスフィルタ処理されているため、表示部580はフォーカス領域FA501における被写体の輪郭の色または濃淡を、高調波成分に応じて変更させることにより強調表示させることができる。これにより、ユーザは、表示部580を見ながら、手動で高精度にフォーカスを調整することができる。
図12に示すフローチャートを用いて、撮像装置500におけるフォーカス制御方法の一例を説明する。撮像素子511は、ステップS501にて、被写体を撮像し、原画像データRD500を生成する。画像データ縮小部522は、ステップS502にて、原画像データRD500を縮小リサイズ処理し、縮小画像データRD505を生成する。映像信号処理部572は、ステップS503にて、縮小画像データRD505を信号処理し、縮小画像信号YS505を生成する。
自動設定部551は、ステップS504にて、縮小画像信号YS505に基づいてフォーカス領域FA501を設定し、設定領域記憶部553に記憶させる。設定領域読み出し部554は、ステップS505にて、設定領域記憶部553に記憶されているフォーカス領域FA501の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、フォーカス領域対応信号YS507として生成し、画像データ切り出し部571へ出力する。
画像データ切り出し部571は、ステップS506にて、フォーカス領域対応信号YS507に基づいて、原画像データRD500からフォーカス領域FA501を切り出し、フォーカス領域データRD506を生成する。
映像信号処理部573は、ステップS507にて、フォーカス領域データRD506をハイパスフィルタ処理し、フォーカス領域データRD506の高周波成分を抽出して設定領域信号YS508を生成する。映像信号処理部573は、設定領域信号YS508をハイパス画像データ縮小部574、及び、オートフォーカス制御部560へ出力する。
ユーザは、ステップS508にて、手動設定部552を操作してフォーカス領域FA502を設定してもよい。設定領域読み出し部554は、ステップS509にて、設定領域記憶部553に記憶されているフォーカス領域FA502の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、設定領域信号YS506として生成し、オートフォーカス制御部560へ出力する。
オートフォーカス制御部560は、ステップS510にて、設定領域信号YS506またはYS508に基づいて制御信号CS501を生成する。レンズ駆動部513は、ステップS511にて、制御信号CS501に基づいてレンズ512を駆動し、フォーカス制御を実行する。
ハイパス画像データ縮小部574は、ステップS507の後のステップS521にて、高周波成分が抽出されたフォーカス領域データRD506を縮小リサイズ処理して表示画像信号YS509を生成し、表示部580へ出力する。表示部580は、ステップS522にて、縮小画像信号YS505に基づいて、縮小画像データRD505に対応するフレーム全体の画像を表示させ、表示画像信号YS509に基づいて、縮小画像データRD505に対応するフォーカス領域FA501の画像をフレーム全体の画像に合成して表示させる。ユーザは、ステップS523にて、表示部580を見ながら手動でフォーカス調整を実行してもよい。
第5実施形態の撮像装置500は、ハイパスフィルタ処理によりフォーカス領域FA501における高周波成分が抽出されて生成された設定領域信号YS508に基づいてフォーカス制御を実行する。また、第5実施形態の撮像装置500は、表示部580に高周波成分が抽出されたフォーカス領域FA51を全画面画像に合成して表示させる。これにより、ユーザは表示部580を見ながら、手動で高精度にフォーカスを調整することができる。従って、第5実施形態の撮像装置500によれば、フォーカス制御の精度を向上させることができる。
[第6実施形態]
図13を用いて、第6実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置600は、カメラヘッド610と、画像データ処理部620と、映像信号処理部631〜634と、記録部641〜644と、フォーカス領域設定部650と、オートフォーカス制御部660と、縮小信号処理部670と、表示部680とを備える。記録部641〜644は例えば半導体メモリである。
図13を用いて、第6実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置600は、カメラヘッド610と、画像データ処理部620と、映像信号処理部631〜634と、記録部641〜644と、フォーカス領域設定部650と、オートフォーカス制御部660と、縮小信号処理部670と、表示部680とを備える。記録部641〜644は例えば半導体メモリである。
カメラヘッド610は、撮像素子611と、レンズ612と、レンズ駆動部613とを有する。画像データ処理部620は、画像データ分割部621と、画像データ縮小部622とを有する。フォーカス領域設定部650は、自動設定部651と、手動設定部652と、設定領域記憶部653と、設定領域読み出し部654とを有する。縮小信号処理部670は、画像データ切り出し部671と、映像信号処理部672及び673と、画像重畳部674とを有する。
撮像素子611は被写体を撮像して、8K画像を動画または静止画で生成することができる。レンズ駆動部613がレンズ612を駆動することにより、撮像素子611はフォーカス調整された画像を生成することができる。撮像素子611は被写体を撮像し、8KのRAWデータを原画像データRD600として生成する。撮像素子611は原画像データRD600を、画像データ分割部621、画像データ縮小部622、及び、画像データ切り出し部671へ出力する。
画像データ分割部621は、図2に示すように、8Kの原画像データRD600を非縮小で分割し、4KのRAWデータを記録用画像データRD601〜RD604として生成する。画像データ分割部621は、記録用画像データRD601〜RD604を映像信号処理部631〜634へ出力する。映像信号処理部631〜634は、記録用画像データRD601〜RD604をYUV信号に変換して記録用画像信号YS601〜YS604を生成し、記録部641〜644に記録させる。
画像データ縮小部622は、図3に示すように、例えばベイヤ配列された8Kの原画像データRD600を縮小リサイズ処理し、縮小されたベイヤ配列の4KのRAWデータを縮小画像データRD605として生成する。なお、図3は原画像データRD600及び縮小画像データRD605のフレームの一部を対応させて示している。
画像データ縮小部622は、縮小画像データRD605を映像信号処理部672へ出力する。映像信号処理部672は、縮小画像データRD605をYUV信号に変換して縮小画像信号YS605を生成し、自動設定部651、及び、画像重畳部674へ出力する。なお、映像信号処理部672を第6実施形態における第1の映像信号処理部とする。
自動設定部651は、縮小画像信号YS605に対して顔認識等の画像パターン認識処理を実行してフォーカス領域FA601を自動的に設定し、設定領域記憶部653に記憶させる。ユーザは、手動設定部652を操作してフォーカス領域FA602を設定し、設定領域記憶部653に記憶させることができる。ユーザが手動設定部652を操作した場合には、フォーカス領域FA601の代わりにフォーカス領域FA602が設定される。
設定領域読み出し部654は、設定領域記憶部653に記憶されているフォーカス領域FA602の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、YUV信号である設定領域信号YS606として生成し、オートフォーカス制御部660へ出力する。設定領域読み出し部654は、設定領域記憶部653に記憶されているフォーカス領域FA601の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、フォーカス領域対応信号YS607として生成し、画像データ切り出し部671へ出力する。
画像データ切り出し部671は、フォーカス領域対応信号YS607に基づいて、原画像データRD600からフォーカス領域FA601を切り出し、フォーカス領域FA601を示すフォーカス領域データRD606を生成する。画像データ切り出し部671は、フォーカス領域データRD606を映像信号処理部673へ出力する。
映像信号処理部673は、フォーカス領域データRD606をYUV信号に変換して設定領域信号YS608を生成し、画像重畳部674、及び、オートフォーカス制御部660へ出力する。なお、映像信号処理部673を第6実施形態における第2の映像信号処理部とする。
画像重畳部674は、縮小画像データRD605に対応するフレーム全体の画像に、フォーカス領域データRD606に対応するフォーカス領域FA601の画像を重畳させてYUV信号である表示画像信号YS609を生成し、表示部680へ出力する。
オートフォーカス制御部660は、設定領域信号YS606またはYS608に基づいて制御信号CS601を生成し、レンズ駆動部613へ出力する。レンズ駆動部613は、制御信号CS601に基づいてレンズ612を駆動し、フォーカス制御を実行する。
表示部680は、縮小画像データRD605に対応するフレーム全体の画像に、フォーカス領域データRD606に対応するフォーカス領域FA601の画像が重畳された画像を表示する。表示部680は、フレーム全体の画像におけるフォーカス領域FA601の重心と、重畳されるフォーカス領域FA601の重心とが一致するように、フォーカス領域FA601の画像をフレーム全体の画像に重畳して表示させることが好ましい。
表示部680には、縮小リサイズ処理されたフレーム全体の画像に非縮小のフォーカス領域FA601の画像が重畳されるため、フォーカス領域FA601はフレーム全体の画像上にフレーム全体の画像よりも高い解像度で表示される。そのため、ユーザは、表示部680を見ながら、手動で高精度にフォーカスを調整することができる。
図14に示すフローチャートを用いて、撮像装置600におけるフォーカス制御方法の一例を説明する。撮像素子611は、ステップS601にて、被写体を撮像し、原画像データRD600を生成する。画像データ縮小部622は、ステップS602にて、原画像データRD600を縮小リサイズ処理し、縮小画像データRD605を生成する。映像信号処理部672は、ステップS603にて、縮小画像データRD605を信号処理して縮小画像信号YS605を生成し、自動設定部651、及び、画像重畳部674へ出力する。
自動設定部651は、ステップS604にて、縮小画像信号YS605に基づいてフォーカス領域FA601を設定し、設定領域記憶部653に記憶させる。設定領域読み出し部654は、ステップS605にて、設定領域記憶部653に記憶されているフォーカス領域FA601の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、フォーカス領域対応信号YS607として生成し、画像データ切り出し部671へ出力する。
画像データ切り出し部671は、ステップS606にて、フォーカス領域対応信号YS607に基づいて、原画像データRD600からフォーカス領域FA601を切り出し、フォーカス領域データRD606を生成する。映像信号処理部673は、ステップS607にて、フォーカス領域データRD606を信号処理して設定領域信号YS608を生成し、画像重畳部674、及び、オートフォーカス制御部660へ出力する。
ユーザは、ステップS608にて、手動設定部652を操作してフォーカス領域FA602を設定してもよい。設定領域読み出し部654は、ステップS609にて、設定領域記憶部653に記憶されているフォーカス領域FA602の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、設定領域信号YS606として生成し、オートフォーカス制御部660へ出力する。
オートフォーカス制御部660は、ステップS610にて、設定領域信号YS606またはYS608に基づいて制御信号CS601を生成する。レンズ駆動部613は、ステップS611にて、制御信号CS601に基づいてレンズ612を駆動させ、フォーカス制御を実行する。
画像重畳部674は、ステップS607の後のステップS621にて、縮小画像データRD605に対応するフレーム全体の画像に、フォーカス領域データRD606に対応するフォーカス領域FA601の画像を重畳させて表示画像信号YS609を生成し、表示部680へ出力する。
表示部680は、ステップS622にて、表示画像信号YS609に基づいて、縮小画像データRD605に対応するフレーム全体の画像に、フォーカス領域データRD606に対応するフォーカス領域FA601の画像が重畳された画像を表示する。ユーザは、ステップS623にて、表示部680を見ながら、手動でフォーカス調整を実行してもよい。
第6実施形態の撮像装置600は、原画像データRD600からフォーカス領域FA601が切り出された非縮小のフォーカス領域データRD606に基づいてフォーカス制御を実行する。また、第6実施形態の撮像装置600は、表示部680に、フレーム全体の画像に非縮小のフォーカス領域FA601の画像を重畳して表示させる。これにより、ユーザは、表示部680を見ながら、手動で高精度にフォーカスを調整することができる。従って、第6実施形態の撮像装置600によれば、フォーカス制御の精度を向上させることができる。
[第7実施形態]
図15を用いて、第7実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置700は、カメラヘッド710と、画像データ処理部720と、映像信号処理部731〜735と、記録部741〜744と、フォーカス領域設定部750と、オートフォーカス制御部760と、位相データ処理部770と、表示部780と、切り替え操作部790と、マニュアルフォーカス操作部791とを備える。記録部741〜744は例えば半導体メモリである。
図15を用いて、第7実施形態の撮像装置を説明する。撮像装置700は、カメラヘッド710と、画像データ処理部720と、映像信号処理部731〜735と、記録部741〜744と、フォーカス領域設定部750と、オートフォーカス制御部760と、位相データ処理部770と、表示部780と、切り替え操作部790と、マニュアルフォーカス操作部791とを備える。記録部741〜744は例えば半導体メモリである。
カメラヘッド710は、撮像素子711と、レンズ712と、レンズ駆動部713とを有する。画像データ処理部720は、画像データ分割部721と、画像データ縮小部722とを有する。フォーカス領域設定部750は、自動設定部751と、手動設定部752と、設定領域記憶部753と、設定領域読み出し部754とを有する。位相データ処理部770は、位相データ縮小部771と、位相データ切り出し部772と、位相データ画像変換部773とを有する。
撮像素子711は被写体を撮像して、8K画像を動画または静止画で生成することができる。レンズ駆動部713がレンズ712を駆動することにより、撮像素子711はフォーカス調整された画像を生成することができる。撮像素子711は、画素ごとに2つのフォトダイオードを有する。撮像素子711は被写体を撮像し、画素ごとに2つのフォトダイオードにより生成された受光信号を加算し、8KのRAWデータを原画像データRD700として生成する。
撮像素子711は原画像データRD700を、画像データ分割部721、及び、画像データ縮小部722へ出力する。撮像素子711は、画素ごとに2つのフォトダイオードによりそれぞれ生成された受光信号を、加算せずに8Kの位相データPD700として位相データ縮小部771、及び、位相データ切り出し部772へ出力する。
画像データ分割部721は、図2に示すように、8Kの原画像データRD700を非縮小で分割し、4KのRAWデータを記録用画像データRD701〜RD704として生成する。画像データ分割部721は、記録用画像データRD701〜RD704を映像信号処理部731〜734へ出力する。映像信号処理部731〜734は、記録用画像データRD701〜RD704をYUV信号に変換して記録用画像信号YS701〜YS704を生成し、記録部741〜744に記録させる。
画像データ縮小部722は、図3に示すように、例えばベイヤ配列された8Kの原画像データRD700を縮小リサイズ処理し、縮小されたベイヤ配列の4KのRAWデータを縮小画像データRD705として生成する。なお、図3は原画像データRD700及び縮小画像データRD705のフレームの一部を対応させて示している。
画像データ縮小部722は、縮小画像データRD705を映像信号処理部735へ出力する。映像信号処理部735は、縮小画像データRD705をYUV信号に変換して縮小画像信号YS705を生成し、自動設定部751、及び、表示部780へ出力する。
自動設定部751は、縮小画像信号YS705に対して顔認識等の画像パターン認識処理を実行してフォーカス領域FA701を自動的に設定し、設定領域記憶部753に記憶させる。ユーザは、手動設定部752を操作してフォーカス領域FA702を設定し、設定領域記憶部753に記憶させることができる。ユーザが手動設定部752を操作した場合には、フォーカス領域FA701の代わりにフォーカス領域FA702が設定される。
設定領域読み出し部754は、設定領域記憶部753に記憶されているフォーカス領域FA701またはFA702の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、YUV信号であるフォーカス領域対応信号YS706として生成し、位相データ切り出し部772へ出力する。
位相データ切り出し部772は、フォーカス領域対応信号YS706に基づいて、位相データPD700からフォーカス領域FA701またはFA702を切り出し、画素ごとに2つのフォトダイオードの受光信号を位相差法より処理し、非縮小のフォーカス領域位相データPD701を生成する。位相データ切り出し部772は、フォーカス領域位相データPD701をオートフォーカス制御部760へ出力する。
位相データ縮小部771は、8Kの位相データPD700に基づいて、画素ごとに2つのフォトダイオードの受光信号を別々に縮小リサイズ処理し、例えば4Kの縮小位相データPD702を生成する。縮小リサイズ処理法として、画素ブロック内の画素値を加算する加算法、または、Gデータのみを切り出す間引き法を用いることができる。
位相データ縮小部771は、縮小位相データPD702を位相データ画像変換部773へ出力する。位相データ画像変換部773は、縮小位相データPD702を位相表示画像信号PS700に変換し、表示部780へ出力する。
表示部780は画像合成部を含む。表示部780は、縮小画像信号YS705に基づいて、縮小画像データRD705に対応するフレーム全体の画像を表示し、位相表示画像信号PS700に基づいて、縮小位相データPD702に対応する位相表示画像をフレーム全体の画像に合成して表示する。
なお、表示部780の画像合成部に替えて、表示部780の前段に画像合成部を配置する構成としてもよい。この場合、画像合成部は、縮小位相データPD702に対応する位相表示画像を、縮小画像データRD705に対応するフレーム全体の画像に合成して合成画像信号を生成し、表示部780へ出力する。表示部780は、合成画像信号に基づいて、フレーム全体の画像に位相表示画像が合成された画像を表示する。
ユーザは、切り替え操作部790を操作して、フォーカス制御を自動で実行するか手動で実行するかを選択することができる。自動でのフォーカス制御が選択された場合、オートフォーカス制御部760は、フォーカス領域位相データPD701に基づいて制御信号CS701を生成し、レンズ駆動部713へ出力する。
レンズ駆動部713は、制御信号CS701に基づいてレンズ712を駆動し、フォーカス制御を実行する。手動でのフォーカス制御が選択された場合、ユーザは、マニュアルフォーカス操作部791を操作し、レンズ駆動部713にレンズ712を駆動させ、フォーカス制御を実行する。
表示部780は画像合成部を含む。表示部780は、縮小画像データRD705に対応するフレーム全体の画像に、縮小位相データPD702に対応する位相表示画像を合成して表示する。そのため、表示部780は、位相表示画像に基づいて、被写体の輪郭の色または濃淡を変更させて強調表示させることができる。これにより、ユーザは、表示部780を見ながら、手動で高精度にフォーカスを調整することができる。
なお、表示部780の画像合成部に替えて、表示部780の前段に画像合成部を配置する構成としてもよい。この場合、画像合成部は、縮小位相データPD702に対応する位相表示画像を、縮小画像データRD705に対応するフレーム全体の画像に合成して合成画像信号を生成し、表示部780へ出力する。表示部780は、合成画像信号に基づいて、フレーム全体の画像に位相表示画像が合成された画像を表示する。
図16に示すフローチャートを用いて、撮像装置700におけるフォーカス制御方法の一例を説明する。ユーザは、切り替え操作部790を操作して、フォーカス制御を自動で実行するか手動で実行するかを選択することができる。
自動でのフォーカス制御が選択された場合を説明する。撮像素子711は、ステップS701にて、被写体を撮像し、原画像データRD700、及び、位相データPD700を生成する。画像データ縮小部722は、ステップS702にて、原画像データRD700を縮小リサイズ処理し、縮小画像データRD705を生成する。映像信号処理部735は、ステップS703にて、縮小画像データRD705を信号処理して縮小画像信号YS705を生成し、自動設定部751、及び、表示部780へ出力する。
自動設定部751は、ステップS704にて、縮小画像信号YS705に基づいてフォーカス領域FA701を設定し、設定領域記憶部753に記憶させる。ユーザは、ステップS705にて、手動設定部752を操作してフォーカス領域FA702を設定し、設定領域記憶部753に記憶させてもよい。
設定領域読み出し部754は、ステップS706にて、設定領域記憶部753に記憶されているフォーカス領域FA701またはFA702の位置及び範囲を含むフォーカス領域データを、フォーカス領域対応信号YS706として生成し、位相データ切り出し部772へ出力する。位相データ切り出し部772は、ステップS707にて、フォーカス領域対応信号YS706に基づいて、位相データPD700からフォーカス領域FA701またはFA702を切り出し、非縮小のフォーカス領域位相データPD701を生成してオートフォーカス制御部760へ出力する。
オートフォーカス制御部760は、ステップS708にて、フォーカス領域位相データPD701に基づいて制御信号CS701を生成する。レンズ駆動部713は、ステップS709にて、制御信号CS701に基づいてレンズ712を駆動し、フォーカス制御を実行する。
手動でのフォーカス制御が選択された場合を説明する。撮像装置700は、ステップS701〜ステップS703の処理を実行する。位相データ縮小部771は、ステップS721にて、位相データPD700に基づいて、縮小位相データPD702を生成する。位相データ画像変換部773は、ステップS722にて、縮小位相データPD702を位相表示画像信号PS700に変換し、表示部780へ出力する。
表示部780は、ステップS723にて、縮小画像データRD705に対応するフレーム全体の画像に、縮小位相データPD702に対応する位相表示画像を合成して表示する。ユーザは、ステップS724にて、表示部780を見ながら手動でフォーカス調整を実行してもよい。
第7実施形態の撮像装置700は、位相データPD700からフォーカス領域FA701または702が切り出された非縮小のフォーカス領域位相データPD701に基づいてフォーカス制御を実行する。また、第7実施形態の撮像装置700は、表示部780に、縮小画像データRD705に対応するフレーム全体の画像に、縮小位相データPD702に対応する位相表示画像を合成して表示する。これにより、ユーザは、表示部780を見ながら、手動で高精度にフォーカスを調整することができる。従って、第7実施形態の撮像装置700によれば、フォーカス制御の精度を向上させることができる。
本発明は、上述した第1〜第7実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
第1〜第7実施形態では、原画像データを4つの記録用画像データに分割し、4つの記録部に記録しているが、原画像データを分割せずに1つの記録部に記録してもよい。
600 撮像装置
611 撮像素子
622 画像データ縮小部
651 自動設定部
654 設定領域読み出し部
671 画像データ切り出し部
672,673 映像信号処理部
660 オートフォーカス制御部
RD600 原画像データ
RD605 縮小画像データ
RD606 フォーカス領域データ
YS605 縮小画像信号
YS607 フォーカス領域対応信号
YS608 設定領域信号
FA601,FA602 フォーカス領域
611 撮像素子
622 画像データ縮小部
651 自動設定部
654 設定領域読み出し部
671 画像データ切り出し部
672,673 映像信号処理部
660 オートフォーカス制御部
RD600 原画像データ
RD605 縮小画像データ
RD606 フォーカス領域データ
YS605 縮小画像信号
YS607 フォーカス領域対応信号
YS608 設定領域信号
FA601,FA602 フォーカス領域
Claims (2)
- 被写体を撮像して、原画像データを生成する撮像素子と、
前記原画像データを縮小リサイズ処理し、縮小画像データを生成する画像データ縮小部と、
前記縮小画像データに基づいて縮小画像信号を生成する第1の映像信号処理部と、
前記縮小画像信号に基づいてフォーカス領域を自動的に設定する自動設定部と、
前記フォーカス領域に基づいて前記フォーカス領域の位置及び範囲を含むフォーカス領域対応信号を生成する設定領域読み出し部と、
前記フォーカス領域対応信号に基づいて、前記原画像データから前記フォーカス領域を切り出し、前記フォーカス領域を示すフォーカス領域データを生成する画像データ切り出し部と、
前記フォーカス領域データを信号処理して設定領域信号を生成する第2の映像信号処理部と、
前記設定領域信号に基づいてフォーカス制御を実行するオートフォーカス制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記縮小画像信号に対応するフレーム全体の画像に、前記フォーカス領域データに対応するフォーカス領域の画像を重畳させて表示画像信号を生成する画像重畳部と、
前記縮小画像データに対応するフレーム全体の画像に、前記フォーカス領域データに対応するフォーカス領域の画像が重畳された画像を表示する表示部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017184987A JP2019062362A (ja) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017184987A JP2019062362A (ja) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019062362A true JP2019062362A (ja) | 2019-04-18 |
Family
ID=66177699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017184987A Pending JP2019062362A (ja) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019062362A (ja) |
-
2017
- 2017-09-26 JP JP2017184987A patent/JP2019062362A/ja active Pending
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