JP2020072448A - Imaging apparatus, imaging method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置、特に、パノラマ撮像を行うことができる撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an image pickup apparatus, and particularly to an image pickup apparatus capable of performing panoramic image pickup.
撮像装置などの撮像装置による撮像方法の一つとして、パノラマ撮像が提案されている。このような手法においては、ユーザが撮像装置の向きを一定方向に変化させながら連続的に複数枚の静止画を撮影し、撮像装置が撮像された複数枚の画像をつなぎ合わせることにより1枚のパノラマ画像を生成している。 As one of imaging methods by an imaging device such as an imaging device, panoramic imaging has been proposed. In such a method, the user continuously shoots a plurality of still images while changing the direction of the image pickup apparatus in a certain direction, and the image pickup apparatus joins the plurality of picked-up images to obtain one image. A panoramic image is being generated.
ここで、ユーザが撮像装置の向きを変化させながら撮像するものの他にも、撮像装置自身に駆動機構を設け、自動で撮像装置の向きを変化させながら、パノラマ画像生成のための連続した画像を撮像するようなものも提案されている。たとえば特許文献1においては、自動で撮像する画角を変化させながらパノラマ画像生成用の複数の画像を撮像する構成が記載されている。このような撮像装置においては、たとえばユーザの撮像指示や自動撮像判定によりパノラマ撮像に移行する。 Here, in addition to the one in which the user takes an image while changing the orientation of the image pickup device, a driving mechanism is provided in the image pickup device itself to automatically change the direction of the image pickup device to generate continuous images for generating a panoramic image. Something such as imaging is also proposed. For example, Patent Document 1 describes a configuration in which a plurality of images for generating a panoramic image are captured while automatically changing the angle of view to be captured. In such an image pickup apparatus, for example, panorama image pickup is performed in response to a user's image pickup instruction or automatic image pickup determination.
また、特許文献2では、ストラップ等でユーザの体に装着された状態で用いられるような、利便性のより高い撮像装置が公開されている。 In addition, Patent Document 2 discloses an image pickup apparatus with higher convenience that is used while being worn on the body of the user with a strap or the like.
しかしながら、特許文献2に記載されている撮像装置を用いて、パノラマ撮像を行おうとすると、以下の課題が生じる。パノラマ撮像においては、撮像中において撮像装置の安定が要求されている。しかしながら、撮像装置をユーザの体に装着しながら撮像を行うようなシーンにおいてパノラマ撮像を行うと、安定性が保たれない。 However, when trying to perform panoramic imaging using the imaging device described in Patent Document 2, the following problems occur. In panoramic imaging, it is required that the imaging device be stable during imaging. However, stability is not maintained when panoramic imaging is performed in a scene where imaging is performed while the imaging device is worn on the user's body.
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、利便性を保ちながら、パノラマ撮像が可能な撮像装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an imaging device capable of panoramic imaging while maintaining convenience.
上記課題を解決するため、本願発明は、パンニングをしながら撮像を行う撮像装置であって、前記撮像において複数の画像を取得する撮像手段と、前記撮像装置の移動を検知する検知手段と、前記撮像を行うための複数のパラメータの設定を行う設定手段と、前記複数の画像を繋ぎ合わせて合成画像を作成する合成手段と、を有し、前記設定手段は、前記検知手段が検知した結果に基づいて、少なくとも前記複数のパラメータの1つを設定する撮像装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is an imaging device that performs imaging while panning, an imaging means that acquires a plurality of images in the imaging, a detection means that detects movement of the imaging device, and It has a setting means for setting a plurality of parameters for performing imaging, and a synthesizing means for connecting the plurality of images to create a synthesized image, and the setting means uses the result detected by the detecting means. Based on the above, there is provided an imaging device that sets at least one of the plurality of parameters.
本発明の構成によれば、パノラマ撮像が可能で、精度よくパノラマ合成画像の作成ができ、撮像装置の状態に応じてパノラマ撮像の制御ができる撮像装置を提供することができる。 According to the configuration of the present invention, it is possible to provide an imaging device capable of panoramic imaging, capable of accurately creating a panoramic composite image, and controlling panoramic imaging according to the state of the imaging device.
以下では、添付の図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る撮像装置の基本構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the image pickup apparatus according to this embodiment.
撮像装置100は、例えば、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどのカメラの他、カメラ機能付き携帯電話、カメラ付きコンピュータなど、カメラ機能を備える電子機器である。光学系101は、レンズ群、シャッター、絞りなどを備える結像光学系である。レンズ群は、手振れ等の補正を行う補正レンズやフォーカスレンズなどを含む。
The
光学系101は、CPU103の制御信号にしたがって、被写体光を撮像素子102に結像させる。撮像素子102は、CCD(電荷結合素子)イメージセンサ、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)イメージセンサなどの撮像デバイスであり、光学系101を通して結像した光を光電変換により画像信号に変換する。
The
CPU103は、メモリに予め記憶されたプログラムを実行することにより、入力信号などに従って撮像装置100を構成する各部を制御する。一次記憶部104は、例えばRAM(Random Access Memory)などの揮発性装置であり、一時的なデータを記憶し、CPU103のワークメモリとして使用される。一次記憶部104に記憶されている情報は、画像処理部105が使用し、また記録媒体106へ記録される場合もある。二次記憶部107は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)などの不揮発性記憶装置である。二次記憶部107には、撮像装置100を制御するためのプログラム(ファームウェア)や各種の設定情報が記憶されており、CPU103によって利用される。
The
記録媒体106は、一次記憶部104に記憶されている撮像画像データなどを記録する。また、記録媒体106は、例えば半導体メモリカードのように撮像装置100から取り外し可能である。記録媒体106に記録されたデータは、PC(パーソナルコンピュータ)などの外部機器に装着して読み出すことが可能である。つまり、撮像装置100は、記録媒体106の着脱機構および読み書き機能を有する。表示部108は、撮像時のビューファインダ画像の表示、撮像した画像の表示、対話的な操作のためのGUI(Graphical User Interface)画像などの表示を行う。操作部109は、ユーザ操作を受け付けて、CPU103へ入力情報を伝達する入力デバイス群であり、例えばボタン、レバー、タッチパネルなどを備える。また音声や視線などを用いた入力機器を操作に使用することもできる。
The
検出部110には、ジャイロセンサーや加速度センサーなどが設けられ、撮像装置100の加速度や角速度などを検出することができる。または、検出部110に赤外線センサー等を設け、撮像装置100の周囲に存在する障害物を検出することができる。
The
撮像装置100は、画像処理部105が撮像画像に適用する画像処理のパターンを複数有しており、このパターンを撮像モードとして操作部109により設定可能である。画像処理部105は、いわゆる現像処理と呼ばれる画像処理をはじめとして、撮像モードに応じた色調の調整などの各種処理を行う。なお、画像処理部105の機能の少なくとも一部は、CPU103がソフトウェア処理によって実現してもよい。
The
図2は、本実施形態を説明するためのフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart for explaining the present embodiment.
ステップS201では、検出部110は、撮像装置100の状態を検知する。ここでいう撮像装置100の状態は、主に撮像装置100の移動・静止状態の変化を指す。
In step S201, the
図3は、本実施形態における撮像装置100の状態を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the state of the
たとえば、図3(a)は、撮像装置100が、ストラップ等でユーザの体に装着された状態などで「移動状態」と「静止状態」を繰り返す場合がある。(首掛け状態)それに対し、図3(b)は机の上に設置されている状況などで「静止状態」が長期間続くことを示している。(平置き状態)このため、もし、図3(a)の場合において、図3(b)と同様なパノラマ撮像を行ってしまうと、「移動状態」の時にパノラマ撮像を開始してしまったり、または、パノラマ撮像中に「移動状態」となってしまったりする場合がある。そのような場合は画像の連続性が失われてしまい、つなぎ目が合わせられないような画像となってしまう場合がある。
For example, in FIG. 3A, the
そこで、このような課題を解決するために、本実施形態においては図3(a)と図3(b)とのどちらかのような場合においてもパノラマ撮像に適した画像を取得するための処理の例を示す。これを実現するために、まず、ステップS202で、CPU103は、ステップS201での検知の結果に基づいて、パノラマ撮像を開始するかどうかについて判断する。撮像装置100が「静止状態」にあるときに、CPU103は、撮像開始の時刻を設定し、撮像開始の指示を出す。
Therefore, in order to solve such a problem, in the present embodiment, a process for acquiring an image suitable for panoramic imaging in either of the cases of FIG. 3A and FIG. For example: In order to realize this, first in step S202, the
ステップS202で、パノラマ撮像の開始が判断されたら、ステップS203に進み、パノラマ撮像の設定を行う。ステップS203では、CPU103は、パノラマ撮像をするためのパラメータを、ステップS201で検出部110が検出した状態に応じて、設定する。
If it is determined in step S202 that the panoramic imaging is started, the process proceeds to step S203 to set the panoramic imaging. In step S203, the
図4は、本実施形態におけるパノラマ撮像のためのパラメータの設定を説明するための図である。図4(a)と図4(b)とのそれぞれは、図3(a)と図3(b)とに対応している。 FIG. 4 is a diagram for explaining setting of parameters for panoramic imaging in the present embodiment. Each of FIG. 4 (a) and FIG. 4 (b) corresponds to FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b).
パラメーラを設定するために、CPU103は、撮像装置の状態が首掛け状態と平置き状態とのどちらかを判断する必要がある。CPU103の判断の方法はいくつか考えられる。たとえば、ユーザが操作部109を通じて状態を選択し、CPU103に指令を与えるようにする。
In order to set the parameter, the
または、CPU103が「平置き状態」か「首掛け状態」か、を自動に判断する。たとえば、CPU103は、「静止状態」の長さを検出し、予め定められた時間の閾値よりも長ければ「平置き状態」と判断し、逆に、「首掛け状態」と判断する。または、検出部110に設けられている赤外線センサーなどにより、周囲に障害物が存在しているかを検出する。周囲に大きな障害物が存在する場合、該当障害物がユーザの体である可能性が高いと判断し、CPU103は撮像装置100が「首掛け状態」にあると判断する。
Alternatively, the
次に、CPU103は、「平置き状態」か「首掛け状態」かに応じてパラメータの設定を行う。まず、パノラマ撮像中に、撮像装置100を移動させる速度(パンニング速度)に関して、パンニング速度を速くすると、パノラマ画像がカバーする画角を確保するまでにかかる時間が短くなるため、パノラマ撮像に要する時間を短くすることが可能となる。しかし、パンニング速度が速い場合は被写体ブレを抑えるため、シャッター速度を速くする必要があり、さらに、シャッター速度が速いと確保できる光量が減少してしまうため、撮像感度を上げるといったことが必要となる。つまり、「首掛け状態」の場合、図4(a)に記載されたような設定にすることにより、撮像感度上昇に伴うノイズが増加する代わりにパノラマ撮像の所要時間を短く抑えることが可能となる。次に、パンニング速度を遅くした場合について考える。パンニング速度を遅くした場合、必要な画角を確保するまでにかかる時間が長くなるため、パノラマ撮像に要する時間は長くなってしまう。しかし、パンニング速度が遅ければシャッター速度を遅く抑えることが出来るため、確保できる光量を増やすことが出来る分、撮像感度を下げることが可能となる。つまり、「平置き状態」の場合、図4(b)に記載されたような設定にすることにより、パノラマ撮像に要する時間が長くなってしまう代わりに、感度上昇に伴うノイズを抑えて画質を向上させることが可能となる。このように、CPU103は、「平置き状態」か「首掛け状態」かに応じてパラメータの設定を行うことができる。
Next, the
次に、ステップS204に進み、パノラマ撮像を開始し、パンニング動作に伴い、撮像素子102がパノラマ画像の作成に用いる画像を撮像する。
Next, in step S204, panoramic image pickup is started, and the
次に、ステップS205で、検出部110は、撮像装置100の状態を検知する。前述したとおり、パノラマ撮像中に撮像装置100の速度が急に大きく変化してしまうと、合成画像につなぎ目が目だってしまう場合がある。したがって、検出部110が検出した撮像装置100の速度が予め定められた閾値より大きい場合、次のステップS206で、CPU103が撮像中止を判断する。CPU103が撮像を中止しない場合、フローがステップS207に進み、撮像を中止する場合、フローがステップS208に進む。
Next, in step S205, the
ステップS207では、CPU103はパノラマ撮像が完了したかどうかについて判断する。判断の基準としては、たとえば、所定の枚数の画像を撮像したか、または、所定の画角が得られたか、が挙げられる。
In step S207, the
ステップS208で、画像処理部105が、ステップS204で撮像素子102が撮像した画像を用いて、パノラマ画像を合成し、記録媒体106に記録する。これでパノラマ撮像のフローは終了する。
In step S208, the
本実施形態によれば、撮像装置が自動に状態を判断し、パノラマ撮像の制御を行うことができる。 According to this embodiment, the imaging device can automatically determine the state and control panoramic imaging.
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、第1の実施形態と異なり、パノラマ撮像中、ズームの必要が生じる場合に対応するものである。
(Second embodiment)
The second embodiment is different from the first embodiment in that it corresponds to the case where zooming is required during panorama imaging.
図5は、本実施形態におけるズームの変更を説明するための図である。図5では、撮像装置100が被写体に向かって移動する様子を示している。図5(a)では、ズーム倍率を含めた撮像の設定を変えずに、撮像装置100を位置501から位置503まで移動しながら撮像するときの様子を示している。図5(a)では、各々の位置で撮像装置100が撮像した画角が異なることを示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining a change in zoom in the present embodiment. In FIG. 5, the
それに対して、図5(b)では、ズームを変更しながら、撮像装置100が被写体に向かって移動し撮像する様子を示している。図5(b)では、ズームを行い、各々の位置で撮像装置100が撮像した画角が同様であることを示している。
On the other hand, FIG. 5B shows a state in which the
図5(c)は、図5(b)の状態からさらに変形したうえでの撮像状態を示している。図5(c)では、撮像装置100が被写体に向かって移動し、かつ、ズームを行いながら、撮像装置100の向きを微小に変化している様子をしている。撮像装置100が、各々の位置で、ズームの調整を通じて、同じ幅の画角の画像を撮像し、かつ、撮像した画像を合成して被写体の画角の全体を含むパノラマ画像を得ることができる。
FIG. 5C shows an imaging state after being further modified from the state of FIG. 5B. In FIG. 5C, the
本実施形態は、図5(c)のような撮像状態を想定している。本実施形態のフローは、第1の実施形態と類似しており、次に、第1の実施形態との相違点を着目し、本実施形態のフローについて説明する。 The present embodiment assumes an imaging state as shown in FIG. The flow of this embodiment is similar to that of the first embodiment, and next, the flow of this embodiment will be described, focusing on the differences from the first embodiment.
まず、ステップS201およびステップS202では、撮像装置100が、第1の実施形態と同様に、状態検知を行い、パノラマ撮像を開始するかどうかを決める。
First, in steps S201 and S202, the
次に、ステップS203で、CPU103が、パノラマ撮像の設定を行う。パノラマ撮像の設定としては、前述のように、撮像装置100の位置から被写体に向かうときに同じ画角となるようにズーム位置の設定を行う。さらに、パノラマ撮像を行う場合、移動速度によっては被写体のぶれが発生しやすくなることもある。パノラマ撮像の時間が長くなると、パノラマ撮像中に移動する量が大きくなる分ズーム量も増え、ズーム可能な限界を超えてしまう場合がある。そのため、一例として、本実施形態においても、「平置き状態」か「首掛け状態」かに応じてパラメータの設定を行うことができる。つまり、CPU103は、「平置き状態」の場合、ズーム量が小さい可能性が高く、「首掛け状態」の場合、ズーム量が大きい可能性が高いと判断する。設定の方法の1つとしては、図4に従ってよい。
Next, in step S203, the
ステップS204で、撮像素子102がパノラマ撮像を行う。
In step S204, the
ステップS205で、検出部110が状態検知を行う。ここでの状態検知の内容は、第1の実施形態と同様でよく、つまり、撮像装置100の移動速度を検知する。ステップS206で、CPU103が、ステップS205での検知の結果に基づいて、撮像を中止するかどうかを決める。
In step S205, the
ステップS207で、CPU103は、第1の実施形態と同様な方法で、パノラマ撮像が完了したかどうかについて判断する。
In step S207, the
ステップS208で、第1の実施形態と同様に、画像処理部105が、ステップS204で撮像素子102が撮像した画像を用いて、パノラマ画像を合成し、記録媒体106に記録する。
In step S208, similarly to the first embodiment, the
以上の撮像方法をさらに変更することができ、たとえば、撮像装置100の向きを変えながらパノラマ撮像を行ってもよい。図6は、本実施形態における撮像装置の向きを変更しながらパノラマ撮像を行う一例を説明するための図である。図6に示しているシーンでは、撮像装置100の移動量が被写体の全部の画角までに及ばずに、撮像装置の向きを変えることにより被写体の全部の画角を撮像する例を示している。撮像装置100が位置601と位置603とで撮像する場合、位置602と比べて、被写体までの距離がやや長くなるので、適宜ズームを行うことが必要である。
The above imaging method can be further modified, and for example, panoramic imaging may be performed while changing the direction of the
このように、本実施形態は、ズームを変更しながらパノラマ撮像を行う場合、撮像装置が自動に状態を判断し、パノラマ撮像の制御を行うことができる。 As described above, in the present embodiment, when performing panoramic imaging while changing the zoom, the imaging device can automatically determine the state and control panoramic imaging.
(その他の実施形態)
なお、本発明は、上述の実施形態の1つ以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記録媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出し作動させる処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a recording medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus provide the program. Can also be realized by the process of reading and operating. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
100 撮像装置
103 CPU
100
Claims (9)
前記撮像において複数の画像を取得する撮像手段と、
前記撮像装置の移動を検知する検知手段と、
前記撮像を行うための複数のパラメータの設定を行う設定手段と、
前記複数の画像を繋ぎ合わせて合成画像を作成する合成手段と、を有し、
前記設定手段は、前記検知手段が検知した結果に基づいて、少なくとも前記複数のパラメータの1つを設定することを特徴とする撮像装置。 An imaging device that performs imaging while panning,
Imaging means for acquiring a plurality of images in the imaging,
Detection means for detecting movement of the imaging device,
Setting means for setting a plurality of parameters for performing the imaging,
A combining means for connecting the plurality of images to create a combined image,
The image pickup apparatus, wherein the setting unit sets at least one of the plurality of parameters based on a result detected by the detecting unit.
前記検知手段が、前記移動に基づいて、第1の状態か第2の状態かを判断することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 The setting means sets the panning speed to be faster, the shutter speed to be faster, and the imaging sensitivity to be higher when the imaging device is in the first state than when the imaging device is in the second state. Then
The image pickup apparatus according to claim 2, wherein the detection unit determines whether the state is the first state or the second state based on the movement.
前記撮像装置が前記第1の状態にあるとき、前記制御手段が前記撮像の開始および終了を制御することを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 Furthermore, it has a control means for controlling the start and end of the imaging,
The image pickup apparatus according to claim 3, wherein the control unit controls start and end of the image pickup when the image pickup apparatus is in the first state.
前記撮像において複数の画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像装置の移動を検知する検知ステップと、
前記撮像を行うための複数のパラメータの設定を行う設定ステップと、
前記複数の画像を繋ぎ合わせて合成画像を作成する合成ステップと、を有し、
前記設定ステップにおいては、前記検知ステップにおいて検知した結果に基づいて、少なくとも前記複数のパラメータの1つを設定することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method of controlling an image pickup device for performing image pickup while panning, comprising:
An imaging step of acquiring a plurality of images in the imaging,
A detection step of detecting movement of the imaging device,
A setting step of setting a plurality of parameters for performing the imaging,
A combining step of connecting the plurality of images to create a combined image,
In the setting step, at least one of the plurality of parameters is set based on the result detected in the detecting step.
前記撮像において複数の画像を取得する撮像ステップと、
前記撮像装置の移動を検知する検知ステップと、
前記撮像を行うための複数のパラメータの設定を行う設定ステップと、
前記複数の画像を繋ぎ合わせて合成画像を作成する合成ステップと、を行わせ、
前記設定ステップにおいては、前記検知ステップにおいて検知した結果に基づいて、少なくとも前記複数のパラメータの1つを設定することを特徴とするプログラム。 A computer program that causes a computer of an imaging device to perform imaging while panning,
An imaging step of acquiring a plurality of images in the imaging,
A detection step of detecting movement of the imaging device,
A setting step of setting a plurality of parameters for performing the imaging,
A combining step of creating a combined image by joining the plurality of images together,
A program, wherein in the setting step, at least one of the plurality of parameters is set based on a result detected in the detecting step.
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