JP3493886B2

JP3493886B2 - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP3493886B2
Application number: JP10126996A
Authority: JP
Inventors: 宣之沖須; 敏彦唐崎
Original assignee: ミノルタ株式会社
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 2004-02-03
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JPH09289611A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体に対して斜
め方向から見た画像を正面方向から見た画像に補正して
撮影することのできるデジタルカメラに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば会議場においては、通常、ホワイ
トボードに対して斜め方向となる位置に参加者の座席が
配置されるので、座席を移動することなくホワイトボー
ドに描かれた図や文字等を撮影すると、撮影画像が斜め
画像となり、その図形や文字等の判読が困難となる。か
かる斜め画像の不具合を回避するには、ホワイトボード
に対して正面位置まで撮影位置を移動させる必要がある
が、会議中に撮影位置を移動することは困難であるか
ら、カメラに斜め画像を擬似的な正面画像に補正して撮
影し得る機能が設けられていると極めて便利である。

【０００３】従来、上記斜め撮影画像を擬似的な正面撮
影画像に補正する技術が種々提案されている。

【０００４】例えば特開昭５７−１２９０８０号公報に
は、入力画像で所定箇所の位置を検出又は指定し、この
位置が本来存在すべき撮像面の位置に対する正規化係数
を求め、この係数に基づいて入力画像に座標変換を施す
ことにより画像歪を補正する方法が示されている。

【０００５】また、特開平３−９４３８３号公報には、
既知の固定形状を想定し、この固定形状内に入力画像を
配し、この固定形状の変形状態から変換係数を求め、こ
の係数に基づいて入力画像に対する変換処理を施すこと
により斜め撮影画像を補正する方法が示されている。

【０００６】また、特開平５−１０１２２１号公報に
は、被写体面に直交格子を重ね合わせてこの直交格子点
の空間座標を求め、撮像面に設けられた座標系に直交変
換を施して射影し、この射影点の輝度が対応する撮像面
における格子点の輝度になるようにオフセット演算する
ことにより斜め撮影画像を補正する方法が示されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載のものは、いずれも斜め撮影画像を補正する際、補
正演算のための所要の情報を入力しなければならず、簡
単な操作で斜め撮影画像を擬似的な正面撮影画像に補正
して撮影することは困難になっている。

【０００８】すなわち、上記特開昭５７−１２９０８０
号公報のものは、斜め撮影画像を補正する際、座標変換
係数を演算するために入力画像の複数箇所の位置を指定
しなければならず、上記特開平３−９４３８３号公報の
ものは、撮影対象の画像を形状が既知の固定形状の画像
内に配置する必要があり、上記特開平５−１０１２２１
号公報のものは、被写体面に直交格子を重ね合わせ、各
格子点を射影することにより各格子点の２次元座標を入
力しなければならず、かかる操作を写真撮影で行なわせ
ることは極めて困難である。

【０００９】また、上記公報のものは、斜め撮影画像を
座標変換して擬似的な正面撮影画像に補正しているの
で、補正処理が複雑で、迅速処理も困難である。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、簡単な操作で斜め撮影画像を正面撮影画像に迅
速に補正して撮影することのできるデジタルカメラを提
供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の光電変
換素子を有する撮像手段により被写体光像を画像信号に
光電変換して取り込むデジタルカメラにおいて、被写体
までの距離を測定する測距手段と、上記測距手段により
測定された距離及び上記撮像手段の撮像面と被写体面と
のなす角度に基づき上記撮像手段で撮像された上記被写
体の斜め撮影画像を擬似的な正面撮影画像に補正する補
正手段とを備えたものである（請求項１）。

【００１２】上記構成によれば、撮像手段の撮像面に対
して角度θで被写体面を傾斜させた状態で撮影された斜
め撮影画像は、傾斜角θと測距手段で検出された被写体
距離Ｄとに基づいて被写体を正面から撮影した正面撮影
画像に補正される。

【００１３】また、本発明は、上記デジタルカメラにお
いて、上記補正手段は、上記撮像手段の撮像面と被写体
面とのなす角度及び上記測距手段により測定された距離
に基づき上記撮像手段の撮像面における被写体距離の分
布を演算し、この被写体距離分布に基づき斜め撮影画像
を構成する画素データを補正するものである（請求項
２）。

【００１４】上記構成によれば、傾斜角θと測距手段で
検出された被写体距離Ｄとに基づいて撮像手段の撮像面
における被写体距離Ｄの分布が演算され、撮像手段の各
画素位置に対応する被写体距離Ｄに基づいてその画素位
置のデータを補正することにより斜め撮影画像が擬似的
な正面撮影画像に補正される。

【００１５】また、請求項１記載のデジタルカメラにお
いて、さらに上記撮像手段の撮像面と被写体面とのなす
角度を設定する角度設定手段を備えるのが好ましい（請
求項３）。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るデジタルカ
メラの外観を示す斜視図である。

【００１７】同図に示すカメラ１は、撮像素子としてＣ
ＣＤエリアセンサを備え、このＣＣＤエリアセンサで撮
像された画像データが、図略のＰＣＭＣＩＡ準拠のハー
ドディスクカードに記録されるようになっている。ま
た、カメラ１は、ＣＣＤエリアセンサの撮像面と被写体
面とが平行でない被写体の画像（以下、斜め画像とい
う。）を撮像面と被写体面とが平行な被写体の画像（以
下、正面画像という。）に補正（以下、この補正を斜め
撮影補正という。）する機能を備えている。

【００１８】すなわち、例えば図３に示すように、ホワ
イトボード１６に対して左斜め前方位置（イ）からこの
ホワイトボード１６に描かれた文字や図等を通常の撮影
モードで撮影した場合、撮影画像は、撮影画面内の被写
体距離の分布が異なることに起因して、図４（ａ）に示
すように、右端側の寸法が左端側の寸法より小さくなる
斜め画像Ｋとなるが、後述する斜め撮影補正モードで撮
影した場合は、上記斜め画像Ｋを、図４（ｂ）に示すよ
うに、ほぼホワイトボード１６の正面位置（ロ）から撮
影したような正面画像Ｋ′に補正するものである。

【００１９】ここで、斜め撮影補正の原理について簡単
に説明する。なお、説明の便宜上、一次元の画像につい
て説明する。

【００２０】図５は、カメラ１の光学系の概略構成図で
ある。カメラ１の光学系は、撮影レンズ２の結像位置に
横長長方形のＣＣＤエリアセンサ１８（以下、ＣＣＤ１
８と略称する。）が配置され、この撮像レンズ２とＣＣ
Ｄ１８との間に絞り１７が配設されている。ホワイトボ
ード１６に描かれた図等の光像は撮影レンズ２及び絞り
１７を透過した後、ＣＣＤ１８の撮像面に結像される。

【００２１】図６は、斜め撮影における撮像系を真上か
ら見た図で、ホワイトボード１６の表示面（以下、被写
体面という。）とＣＣＤ１８の撮像面とが角度θ（以
下、傾斜角θという。）だけ傾いている場合の撮像系を
示している。

【００２２】図６において、Ｌは撮影レンズ２の光軸で
ある。また、Ｎ０，Ｎ１，Ｎ２はそれぞれホワイトボー
ド１６上の点Ｐ，Ｆ，Ｇを通るＣＣＤ１８の撮像面に平
行な線分であり、Ｎ３はＣＣＤ１８の撮像面上の点Ａを
通る被写体面（線分ＦＧ）に平行な線分である。点Ｏは
撮影レンズ２のレンズ面と光軸Ｌとの交点、点Ｑは線分
Ｎ１と光軸Ｌとの交点、点Ｒは線分Ｎ２と光軸Ｌとの交
点であり、Ｄ，Ｅはそれぞれ線分Ｎ０と線分ＢＦの延長
線及び線分ＧＣとの交点である。また、点Ｂ′Ｃ′はそ
れぞれ線分Ｎ３と線分ＦＢ及び線分ＧＣの延長線との交
点である。

【００２３】ホワイトボード１６上のＦＧ間の光像はＣ
ＣＤ１８の撮像面のＢＣ間に結像するが、撮像面と被写
体面とは傾斜角θで傾いているので、ＣＣＤ１８の撮像
面に結像された光像ＢＣは等価的にＤＥ間の画像をＣＣ
Ｄ１８の撮像面に投影したものとなっている。ＣＣＤ１
８の撮像面におけるＡ，Ｂ，Ｃの各点での撮影倍率をそ
れぞれｍ_A，ｍ_B，ｍ_C、被写体距離をそれぞれＤ_A（＝Ｏ
Ｐ），Ｄ_B（＝ＯＱ），Ｄ_C（＝ＯＲ）とすると、ｍ_B＝
ｍ_A・ＯＰ／ＯＱ＝ｍ_A・Ｄ_A／Ｄ_B、ｍ_C＝ｍ_A・ＯＰ／Ｏ
Ｒ＝ｍ_A・Ｄ_A／Ｄ_Cであるから、ｍ_B＞ｍ_A＞ｍ_Cとなり、
撮像面に結像される光像は、図４（ａ）に示すような斜
め画像Ｋとなり、光像ＢＣの内、完全に焦点が合ってい
るのはＡ点（光軸Ｌと撮像面との交点）のみとなってい
る。

【００２４】斜め撮影補正は投影像ＤＥの撮像画像（画
像ＢＣに相当）を投影像ＦＧの撮像画像（画像Ｂ′Ｃ′
に相当）に補正するもので、この補正はＣＣＤ１８の撮
像面におけるＡＣ間の各点での撮影倍率ｍi（ｉ＝３，
４，…ｎ）及びＢＡ間の各点での撮影倍率ｍi′（ｉ＝
３，４，…ｎ）を求め、この撮影倍率ｍi，ｍi′に基づ
き光像ＢＣの撮像画像の各点の拡大又は縮小を行なうこ
とにより行われる。

【００２５】ＣＣＤ１８の撮像面におけるＢＡ間の任意
の点における被写体距離をＤi、その点の撮影画角（そ
の点及び点Ｏを通る線分と光軸Ｌとのなす角度）をαi
とすると、Ｄ_A／Ｄi＝cos(αi−θ)／cos(αi)・cos
(θ)、ｍ_A＝ｋ×ｆ／Ｄ_A（ｋ；比例係数，ｆ；焦点距
離）であるから、ＢＡ間の任意の点における撮像倍率ｍ
iは、傾斜角θ、撮影レンズ２の焦点距離ｆ及び撮影画
角αiから下記式で算出される。

【００２６】

【数１】

【００２７】なお、上記Ｄ_A／Ｄi＝cos(αi−θ)／cos
(αi)・cos(θ)は、図６において、Ｂ点に対する被写体
距離Ｄ_Bを例に説明すると、下記数２のように算出され
る。

【００２８】

【数２】

【００２９】また、ＣＣＤ１８の撮像面におけるＡＣ間
の任意の点における被写体距離をＤi′、その点の撮影
画角をβiとすると、Ｄ_A／Ｄi′＝cos(βi＋θ)／cos
(βi)・cos(θ)であるから、ＢＡ間の任意の点における
撮像倍率ｍi′は、傾斜角θ、撮影レンズ２の焦点距離
ｆ及び撮影画角βiから下記式で算出される。

【００３０】

【数３】

【００３１】なお、上記Ｄ_A／Ｄi′＝cos(βi＋θ)／co
s(βi)・cos(θ)の式は、図６において、Ｃ点に対する
被写体距離Ｄ_Cを例に説明すると、下記数４のように算
出される。

【００３２】

【数４】

【００３３】ところで、上述の斜め撮影補正の原理で
は、光像ＢＣに対して、ＢＡの部分については縮小補
正、ＡＣの部分については拡大補正をしなければならな
いので、実際の２次元画像について補正を行なう場合は
その処理が複雑になる。斜め撮影補正の対象となる被写
体は、上記のようにホワイトボード１６に描かれた図形
や文字等のように比較的被写界深度の狭い範囲に含まれ
る場合が多いので、絞り１７を絞って可及的に補正対象
の被写体全体にピントが合うように撮影すれば、最も近
接した一方端の位置（図６では、Ｂ点）に対して他方側
の画像を拡大しても良好な斜め撮影補正を行なうことが
できる。

【００３４】すなわち、図６において、斜め画像ＢＣを
画像Ｂ′Ｃ′に補正する代わりに画像ＢＣ″に補正して
も擬似正面画像としてあまり違和感は生じないと考えら
れる。なお、Ｃ″点は、Ｂ点を通る線分Ｎ３に平行な線
分Ｎ４と線分ＧＣの延長線との交点である。また、Ａ′
点は、線分Ｎ４と光軸Ｌとの交点である。

【００３５】従って、本実施の形態では、図７に示すよ
うに、同図（ａ）に示す斜め画像Ｋ（ホワイトボード１
６を左側から斜め撮影する画像）に対して、最近接位置
である左側端を基準に、同図（ｂ）に示すように、右端
側の画像の拡大処理を行なうことで斜め撮影補正を行な
うようにしている。

【００３６】この場合、図７（ｂ）に示す擬似正面画像
Ｋ′のうち、領域Ｘ１で不足する画素データ（同図
（ｂ）の斜線で示す部分の画素データ）は、各ライン毎
に、図８（ａ）に示すように、例えば両端部の画素デー
タｇ１，ｇ１′、ｇ２，ｇ２′で追加すべき画素データ
ｇ３，ｇ３′（図中、斜線で示す画像データ）を補間
し、領域Ｘ２の画素データは、図８（ｂ）に示すよう
に、既知のラインの画素データｇ４全体で次のラインの
画素データｇ５を補間して斜め撮影補正が行われる。な
お、斜め撮影補正についての詳細は後述する。

【００３７】図１に戻り、カメラ１は、前面の略中央に
撮影レンズ２が配設され、その上部にアクティブ測距方
式により被写体距離を測定するための投光窓４と受光窓
５とが配設され、両窓の間に被写体の輝度を測定するた
めの測光窓３が配設されている。また、投光窓４の左側
にファインダ対物窓６が配設されている。投光窓４は被
写体に対して赤外光を照射する窓であり、受光窓５はこ
の赤外光の被写体からの反射光を受光する窓である。な
お、本実施の形態では測距方式としてアクティブ測距方
式を採用しているが、パッシブ測距方式でもよい。

【００３８】カメラ１の側面にはハードディスクカード
が装着脱されるカード挿入口７が設けられ、このカード
挿入口７の上部に装着されたハードディスクカードをイ
ジェクトするためのカード取出ボタン８が設けられてい
る。撮影結果をプリントアウトする場合、カード取出ボ
タン８を押してハードディスクカードをカメラ１から取
り外し、このハードディスクカードが装着可能なプリン
タに装着してプリントアウトすることができる。

【００３９】なお、カメラ１にＳＣＳＩケーブルのイン
ターフェースを設け、カメラ１とプリンタとをＳＣＳＩ
ケーブルで接続して直接、カメラ１からプリンタに画像
データを転送して撮影画像をプリントアウトさせるよう
にしてもよい。

【００４０】また、本実施の形態では画像データの記録
媒体としてＰＣＭＣＩＡ準拠のハードディスクカードを
採用しているが、撮影結果を画像データとして記憶でき
るものであれば、メモリカードやミニディスク（ＭＤ）
等の他の記録媒体でもよい。

【００４１】カメラ１の背面には、図２に示すように、
その上部の左端部と略中央とにそれぞれメインスイッチ
９とファインダ接眼窓１０とが設けられ、このファイン
ダ接眼窓１０の下部にモード設定スイッチ１１が設けら
れている。

【００４２】モード設定スイッチ１１は、通常の撮影モ
ードと斜め画像に斜め撮影補正を施す斜め撮影補正モー
ドとを切換設定するとともに、傾斜角θ（図６参照）を
設定する機能を有している。

【００４３】このモード設定スイッチ１１は、上部に角
度目盛１１Ａが設けられた横長のガイド溝１３とこのガ
イド溝１３に沿って移動可能な操作ボタン１２とからな
り、操作ボタン１２を角度目盛１１Ａの所定の角度位置
に設定することにより傾斜角θを設定できるようになっ
ている。

【００４４】なお、角度目盛１１Ａは、中央の角度０°
を挟んで左右にそれぞれ１５°，３０°，４５°の角度
が設けられ、左右にそれぞれ３種類の傾斜角θが設定で
きるようになっている。ここで、左側の角度は被写体に
向かって左側から撮影する場合（以下、この斜め撮影を
左斜め撮影という。）の傾斜角であり、右側の角度は被
写体に向かって右側から撮影する場合（以下、この斜め
撮影を右斜め撮影という。）の傾斜角である。操作ボタ
ン１２を正面位置に設定した場合は、傾斜角が０°であ
るから、撮影画像に対して斜め撮影補正は行われず、通
常の撮影モードの設定となる。

【００４５】また、本実施の形態では、撮影者が目分量
で計った傾斜角θを離散的に設定し得るようにしている
が、操作ボタン１２のスライド量に応じて連続的に傾斜
角θを設定するようにしてもよい。

【００４６】カメラ１の上面右端部にはシャッタボタン
１４と被写体幅設定スイッチ１５が設けられている。シ
ャッタボタン１４は、半押しで焦点距離調節、露出制御
値設定等の撮影準備のスイッチがＯＮになり、全押しで
レリーズ動作のスイッチがＯＮになる操作ボタンであ
る。

【００４７】被写体幅設定スイッチ１５は、斜め撮影補
正をすべき被写体のＣＣＤ１８における横サイズｄ（図
６において、ＢＣ間の距離に相当するサイズ）を入力す
るものである。被写体幅設定スイッチ１５は、中央に静
止位置を有し、左右方向に移動可能なスライドスイッチ
である。

【００４８】なお、上記横サイズｄの情報は、撮像画面
内の斜め撮影補正の対象となる被写体全体（図３の例で
はホワイトボード１６）についてピントの合う被写界深
度を設定するために入力されるものである。斜め撮影補
正の必要な撮影シーンでは、撮影画面全体にピントが合
うように絞り１７を絞ることも可能であるが、このよう
にすると、被写体の輝度が低い場合、シャッタースピー
ドが遅くなり、撮影の自由度が制限されることになるの
で、本実施の形態では、絞り１７の絞り値を、撮影画面
内の斜め撮影補正の対象となる被写体をカバーし得る被
写界深度以上の値に大きくせず、上記不具合を可及的低
減するようにしている。

【００４９】ファインダ光学系内には、図９に示すよう
に、液晶表示部１９が設けられ、この液晶表示部１９に
より撮影画面枠２０が表示されるとともに、モード設定
スイッチ１１により斜め撮影補正モードが設定される
と、図１０及び図１１に示すように、撮影画面枠２０の
枠内の両端部にそれぞれ垂直の表示線２１，２２と上下
の枠外に２対の三角印のマーカ２３，２３′とマーカ２
４，２４′とが表示されるようになっている。

【００５０】マーカ２３，２３′は、右斜め撮影時にお
ける被写体幅設定スイッチ１５の操作量を視認するため
の表示であり、マーカ２４，２４′は、左斜め撮影時に
おける被写体幅設定スイッチ１５の操作量を視認するた
めの表示である。

【００５１】表示線２１は、左斜め撮影時におけるマー
カ２４，２４′により入力される斜め撮像補正の対象と
なる画像Ｋ（以下、補正対象画像という。）の横幅ｄ′
の基準位置を示す基準線であり、表示線２２は、右斜め
撮影時におけるマーカ２３により入力される補正対象画
像Ｋの横幅ｄ′の基準位置を示す基準線である。また、
表示線２１，２２は、補正対象画像Ｋの垂直方向と撮影
画面の縦方向とを合わせるための基準線となっている。

【００５２】ＣＣＤ１８の撮像面における補正対象画像
Ｋの横サイズｄの入力は、撮影画面枠２０とＣＣＤ１８
との位置関係は予め分かっているので、撮影画面枠２０
内のマーカ２３，２３′とマーカ２４，２４′間で設定
される横幅ｄ′を横サイズｄに換算することにより行わ
れる。

【００５３】本実施の形態では、例えばＣＣＤ１８の撮
像面と被写体面とが垂直面内にあり、水平面内でのみ撮
像面と被写体面とが傾斜角θで傾斜している場合に、そ
の斜め画像を水平面内で回転させて斜め撮影補正を行な
うようにしているので、この斜め撮影補正を適正に行な
うには、撮影者は、ＣＣＤ１８の撮像面と被写体面とが
垂直面内で互いにねじれないようにカメラを設定する必
要がある。すなわち、ＣＣＤ１８の撮像面の縦ラインと
被写体面の縦ラインとが平行になるように、カメラ１の
撮影画面を設定する必要がある。

【００５４】このため、斜め撮影補正モードにおいて、
液晶表示部１９に表示線２１，２２を表示させ、この表
示線２１（又は２２）に補正対象画像Ｋの垂直方向を合
わせることにより、撮影者の画面設定における撮影画面
の縦方向における撮影画面と被写体面とのずれを低減す
るようにしている。

【００５５】従って、特に斜め撮影補正の対象となる被
写体がホワイトボード１６のような矩形である場合に
は、液晶表示部１９の表示線２１，２２、マーカ２３，
２３′，２４，２４′の表示により撮像画面に対する補
正対象画像Ｋの位置設定及びその横サイズの入力を容易
に行なうことができるものである。

【００５６】なお、撮像画面に対する補正対象画像Ｋの
位置設定及びその横サイズの入力は、以下のように行わ
れる。すなわち、モード設定スイッチ１１により左斜め
撮影における傾斜角θが設定された場合、液晶表示部１
９に、図１０に示す被写体幅設定スイッチ１５の操作量
視認表示が行われる。マーカ２３，２３′は表示線２１
上に固定され、マーカ２４，２４′の表示位置は被写体
幅設定スイッチ１５の左右の操作量に応じて左右に移動
する。固定されたマーカ２３，２３′は、移動可能なマ
ーカ２４，２４′より縦長の三角形で表示され、両マー
カ２３，２３′，２４，２４′が識別可能になってい
る。

【００５７】撮影者が補正対象画像Ｋの左辺を表示線２
１に揃え、被写体幅設定スイッチ１５を操作してマーカ
２４，２４′の表示位置を補正対象画像Ｋの右辺に一致
させると、撮像画面に対する補正対象画像Ｋの撮影位置
が設定されるとともに、マーカ２３及びマーカ２４（あ
るいはマーカ２３′及びマーカ２４′）の位置情報（す
なわち、補正対象画像Ｋの横幅ｄ′）から撮像面におけ
る補正対象画像Ｋの横サイズｄが入力される。

【００５８】また、モード設定スイッチ１１により右斜
め撮影における傾斜角が設定された場合は、液晶表示部
１９に、図１１に示す被写体幅設定スイッチ１５の操作
量視認表示が行われ、マーカ２４，２４′は表示線２２
上に固定され、マーカ２３，２３′の表示位置は被写体
幅設定スイッチ１５の左右の操作量に応じて左右に移動
するようになっている。撮影者は、左斜め撮影とは逆に
補正対象画像Ｋの右辺を表示線２２に揃え、被写体幅設
定スイッチ１５を操作してマーカ２３，２３′の表示位
置を補正対象画像Ｋの左辺に一致させることで、撮像画
面に対する補正対象画像Ｋの撮影位置を設定するととも
に、ＣＣＤ１８の撮像面における補正対象画像Ｋの横サ
イズｄを入力することができる。

【００５９】図１２は、本発明に係るカメラ１のブロッ
ク構成図である。

【００６０】同図において、上述した部材と同一部材に
は同一の番号を付している。また、ＣＣＤ駆動部２５
は、ＣＰＵ３４から入力される露出制御値のシャッター
スピードＴｖに基づいてＣＣＤ１８の撮像動作を制御す
るものである。ＣＣＤ１８は、ＣＣＤ駆動部２５から入
力される制御信号に基づき撮像動作（電荷蓄積動作）を
行ない、各画素データを時系列データに変換して斜め撮
影補正演算部２６に出力する。すなわち、ＣＣＤ１８の
各画素データは、図１３に示すように、縦ライン毎に矢
印方向に順次、読み出されて斜め撮影補正演算部２６に
入力される。

【００６１】斜め撮影補正演算部２６は、斜め撮影補正
モードにおいて補正対象画像の補正処理を行なうもので
ある。斜め撮影補正演算部２６は、ラインバッファ２６
１，２６３、ラッチ回路２６２、画像メモリ２６４、読
出クロック制御部２６５及び読出アドレス制御部２６６
から構成されている。

【００６２】ラインバッファ２６１は、ＣＣＤ１８から
出力される各画素データをライン単位（図１３におい
て、縦ライン単位）で一次保存するものである。読出ク
ロック制御部２６５は、ＣＰＵ３４からの制御信号に基
づき制御部ラインバッファ２６１の各画素データを読み
出すための読出クロックを生成し、ラインバッファ２６
１に入力するものである。

【００６３】ラインバッファ２６１の各画素データは、
上記読出クロックに同期してラッチ回路２６２に読み出
される。このとき、必要に応じてライン方向の拡大処理
（図８（ａ）に示すライン方向の拡大処理）が行われ、
ライン単位で斜め撮影補正が行なわれる。すなわち、Ｙ
軸方向に画素データを増加する場合、読出クロック制御
部２６５は、増加すべき位置に対応するタイミングで読
出クロックを１クロック乃至数クロック停止させてクロ
ック停止直前の画素データと同一のデータを所要の画素
数分だけラッチ回路２６２に読み出す。

【００６４】ラッチ回路２６２は、斜め撮影補正が行わ
れた１ライン分の画素データをラッチし、この画素デー
タをラインバッファ２６３に順次、出力するものであ
る。また、ラインバッファ２６３は、ラッチ回路２６２
から出力される斜め撮影補正後の各画素データをライン
単位で一次保存するものである。

【００６５】画像メモリ２６４は、Ｙ軸方向に斜め撮影
補正がなされた画像記憶するメモリである。画像メモリ
２６４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）からなり、
ラインバッファ２６３から順次、出力される斜め撮影補
正後の各ラインを構成する各画素データを所定の記憶位
置に記憶する。なお、ＣＣＤ１８から出力される全画素
データがラインバッファ２６１、ラッチ回路２６２及び
ラインバッファ２６１を介して画像メモリ２６４に記憶
されると、この画像メモリ２６４には斜め画像ＫをＹ軸
方向にだけ拡大処理した画像が格納されている。

【００６６】読出アドレス制御部２６６は、画像メモリ
２６４からカードメモリ２７に読み出される各画素デー
タのアドレスを生成し、各画素データの読出時に画像メ
モリ２６４に入力するものである。読出アドレス制御部
２６６は、ＣＰＵ３４からの制御信号に基づき画像メモ
リ２６４の読出アドレスを生成する。

【００６７】そして、上記読出アドレスを制御すること
により補正対象画像のＸ軸方向の拡大補正、すなわち、
不足ラインの画素データの補間処理（図８（ｂ）に示す
ライン単位の画素データの追加）が行われ、これにより
カードメモリ２７には補正対象画像ＫをＸ軸、Ｙ軸の両
方向に補正してなる擬似正面画像Ｋ′が記憶される。不
足ラインの画素データの補間処理は、既知のラインの画
素データのアドレスを所要のライン数分だけ繰り返し画
像メモリ２６４に出力し、そのラインの画素データを追
加するラインに繰り返し読み出すことにより行われる。

【００６８】なお、本実施の形態では、既知の画素デー
タと同一のデータを増加する画素位置のデータに補間す
るようにしているので、補正後の画像の濃度変化が不自
然になるおそれがあるが、例えば特開平５−１６１００
０号公報や特開平５−１６１００１号公報に示される濃
度補間の手法を適用すれば、補正後の画像の濃度変化を
より自然にすることができる。

【００６９】カードメモリ２７は、カード挿入口７に挿
入装着されるハードディスクカードに相当するものであ
る。また、カード駆動部２８は、画像データを記録する
べくカードメモリ２７の駆動を制御するものである。

【００７０】メモリ２９は、ＣＰＵ３４で演算された斜
め撮影補正を行なうために必要なデータ（ＣＣＤ１８の
各画素位置における被写体距離Ｄi及び撮影倍率ｍi）を
記憶するものである。

【００７１】絞り駆動部３０は、ＣＰＵ３４から入力さ
れる露出制御値の絞り値Ａｖに基づき絞り１７の開口量
を制御するものである。また、レンズ駆動部３１は、Ｃ
ＰＵ３４から入力されるＡＦ制御値に基づき撮影レンズ
２の合焦動作を制御するものである。

【００７２】測光部３２は、測光窓３の後方位置に設け
られたＳＰＣ等の受光素子からなり、被写体の輝度を測
光するものである。測距部３３は、被写体距離を検出す
るもので、投光窓４の後方位置に設けられ、赤外光を発
光する投光部３３１と受光窓５の後方位置に設けられ、
被写体で反射した赤外光を受光する受光部３３２からな
る。

【００７３】ＣＰＵ３４は、測距部３３で検出された測
距点（ＣＣＤ１８の撮像面の中央位置）における被写体
距離Ｄ_A、その測距点における撮影倍率ｍ_A、被写体幅設
定スイッチ１５により入力された斜め撮影補正の対象と
なる被写体の両端位置（図１０、マーカ２３，２４又は
マーカ２３，２４′の位置）の情報及びモード設定スイ
ッチにより入力された傾斜角θから必要な被写界深度Ｗ
（図６における距離ＲＱに相当）を演算する。

【００７４】被写界深度Ｗは、図６を用いて説明する
と、撮像面における被写体の両端位置Ｂ点，Ｃ点が分か
れば、撮影レンズ２とＣＣＤ１８の撮像面間の距離ＯＡ
は既知であるから、この距離ＯＡと距離ＡＢ，ＡＣとか
ら被写体の両端位置Ｆ点，Ｇ点に対する撮影画角β，α
がそれぞれ演算され、この撮影画角β，αと傾斜角θ、
被写体距離Ｄ_AとからＤ_B＝Ｄ_A・cos(α−θ)／cos(α)
・cos(θ)，Ｄ_C＝Ｄ_A・cos(β＋θ)／cos(β)・cos(θ)
（上記，式参照）の両式を用いて算出される。

【００７５】ＣＰＵ３４は、測光部３２で検出された被
写体の輝度情報と上記被写界深度Ｗとに基づき被写界深
度Ｗを優先して露出制御値（絞り値Ａｖ、シャッタース
ピードＴｖ）を演算し、その演算結果をそれぞれ絞り駆
動部３０とＣＣＤ駆動部２５とに出力する。

【００７６】また、ＣＰＵ３４は、測距部３３で検出さ
れた被写体距離ＤAに基づき撮影レンズ２を合焦位置に
設定するためのレンズ駆動量を演算し、その演算結果を
ＡＦ制御値としてレンズ駆動部３１に出力する。

【００７７】ＣＰＵ３４は、カメラ１の撮影動作を集中
制御する制御部で、マイクロコンピュータからなる。Ｃ
ＰＵ３４は、通常の写真撮影を制御するとともに、ＣＣ
Ｄ１８の各画素位置における被写体距離Ｄi及び撮影倍
率ｍiを演算し、これら演算結果に基づいて読出クロッ
ク制御部２６５で生成される読出クロック及び読出アド
レス制御部２６６で生成される読出アドレスを制御して
斜め撮影補正モードにおける写真撮影を制御する。

【００７８】次に、斜め撮影補正モードにおける撮影制
御について、図１４のフローチャートを用いて説明す
る。

【００７９】メインスイッチ９をオンにし、カメラ１が
起動すると、撮影可能状態となる（＃１）。撮影者によ
りシャッタボタン１４が操作され、撮影指示の信号が入
力されると（＃１でＹＥＳ）、まず、モード設定スイッ
チ１１の操作ボタン１２の設定位置から傾斜角θが取り
込まれ（＃２）、続いて、撮影画面枠２０内のマーカ２
３，２４（又はマーカ２３′，２４′）の位置情報から
斜め撮影補正の対象となる被写体の横サイズｄが取り込
まれる（＃３）。

【００８０】続いて、測距部３３の投光部３３１から被
写体に向けて測距用の赤外光が投光され（＃４）、その
赤外光の被写体からの反射光を測距部３３の受光部３３
２で受光して測距用のデータが取り込まれる（＃５，＃
６）。続いて、上記測距用の受光データから測距点（図
７のＯ点）における撮像面から被写体までの距離Ｄ
_A（図６における距離ＯＰ）が演算される。

【００８１】また、ＣＣＤ１８の各画素位置に対する撮
影画角αi，βiが演算され、この撮影画角αi，βi、上
記被写体距離Ｄ_A及び傾斜角θから各画素位置における
被写体距離Ｄi（すなわち、撮像画面内の被写体距離分
布）が演算される。更に焦点距離ｆと被写体距離Ｄ_Aと
から測距点における撮影倍率ｍ_Aが演算され、この撮影
倍率ｍ_A、被写体距離Ｄ_A、傾斜角θ及び撮影画角αi，
βiから上記又はの演算式により各画素位置におけ
る撮影倍率ｍi（すなわち、撮像画面内の撮影倍率分
布）が演算される（＃７）。そして、これらの被写体距
離分布及び撮影倍率分布のデータはメモリ２９に記憶さ
れる。

【００８２】続いて、上記被写体距離Ｄ_Aに基づいて撮
影レンズ２を合焦位置に設定するためのレンズ駆動量が
演算される（＃８）。続いて、被写体距離Ｄ_A、撮影倍
率ｍ_A、補正対象画像の横サイズｄ及び傾斜角θから被
写界深度Ｗが演算され、この演算結果と測光部３２で検
出された測光データとに基づき露出制御値が演算される
（＃９）。

【００８３】続いて、上記レンズ駆動量のデータがレン
ズ駆動部３１に出力され、撮影レンズ２の焦点調節が行
われた後（＃１０）、上記露出制御値の絞り値Ａｖのデ
ータが絞り駆動部３０に出力され、絞り１７の開口量の
調節が行われる（＃１１）。続いて、露出制御値のシャ
ッタスピードＴｖのデータがＣＣＤ駆動部２５に出力さ
れ、ＣＣＤ１８による撮像動作が開始される（＃１
２）。ＣＣＤ１８は、ＣＣＤ駆動部２５からの駆動制御
信号に基づき感光部の電荷をリセットした後、所定の時
間だけ感光部に電荷を蓄積（電荷積分）することにより
被写体を撮像する。

【００８４】ＣＣＤ１８による撮像動作が終了すると
（＃１３でＹＥＳ）、感光部の各画素に蓄積された電荷
（画素データ）の斜め撮影補正演算部２６への読出しが
開始される（＃１４）。ＣＣＤ１８から順次、読み出さ
れた各画素データは、斜め撮影補正演算部２６内で縦ラ
イン毎に縦方向の拡大補正が行われた後、斜め撮影補正
演算部２６からの出力時に横方向の拡大補正が行われ、
斜め撮影補正をされつつカードメモリ２７に書き込まれ
る（＃１５，＃１６）。

【００８５】この斜め撮影補正処理においては、メモリ
２９からＣＰＵ３４に各画素位置に対応する被写体距離
Ｄiと撮像倍率ｍiのデータが読み出され、ＣＰＵ３４で
縦方向の拡大処理における追加すべき画素位置が演算さ
れ、その演算結果が読出クロック制御部２６５に出力さ
れるとともに、横方向の拡大処理における追加すべき画
素位置が演算され、その演算結果が読出アドレス制御部
２６６に出力される。

【００８６】そして、読出クロック制御部２６５により
ラインバッファ２６１からラッチ回路２６２に読み出さ
れる画素データの読出クロックを制御することで、縦方
向の拡大補正が行われ、読出アドレス制御部２６６によ
り画像メモリ２６４からカードメモリ２７に書き込まれ
る画素データの読出アドレスを制御することで、横方向
の拡大補正が行われる。

【００８７】そして、全画素データのカードメモリ２７
への書込みが終了すると（＃１７でＹＥＳ）、ＣＣＤ駆
動部２５に画素データの読出終了の制御信号が出力され
るとともに、カード駆動部２８に画素データの書込終了
の制御信号が出力されて（＃１８，＃１９）、１枚の撮
影動作が終了し、次の撮影処理を行なうべく＃１に戻
る。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デジタルカメラにおいて、斜め撮影時に被写体面と撮像
面とのなす角度を設定し得るようにし、この角度と被写
体までの距離とに基づき斜め撮影された画像を擬似的な
正面画像に補正するようにしたので、簡単な操作で斜め
画像を擬似正面画像を得ることができる。

【００８９】特に、傾斜した角度と被写体までの距離と
に基づき撮像面における被写体距離の分布を演算し、こ
の演算結果に基づき斜め撮影された画像を構成する各画
素データを補正するようにしたので、比較的簡単な演算
処理により好適な斜め画像の補正を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデジタルカメラの外観を示す斜視
図である。

【図２】本発明に係るデジタルカメラの背面図である。

【図３】被写体に対する斜め撮影を示す図である。

【図４】斜め撮影補正を説明するための図で、（ａ）は
斜め撮像画像を示す図、（ｂ）は斜め撮影補正後の画像
を示す図である。

【図５】本発明に係るデジタルカメラの光学系の概略構
成図である。

【図６】斜め撮影における撮像系を真上から見た図であ
る。

【図７】斜め撮影補正の方法を説明するための図で、
（ａ）は斜め画像を示す図、（ｂ）は斜め撮影補正後の
画像を示す図である。

【図８】斜め撮影補正におけ画素データの補間処理を説
明するための図、（ａ）は縦方向の補間処理を示す図、
（ｂ）は横方向の補間処理を示す図である。

【図９】通常の撮影モードにおけるファインダ内の液晶
表示部の表示内容を示す図である。

【図１０】斜め撮影補正モードにおける左斜め撮影時の
ファインダ内の液晶表示部の表示内容を示す図である。

【図１１】斜め撮影補正モードにおける右斜め撮影時の
ファインダ内の液晶表示部の表示内容を示す図である。

【図１２】本発明に係るデジタルカメラのブロック構成
図である。

【図１３】ＣＣＤの画素データの読出方向を示す図であ
る。

【図１４】斜め撮影補正モードにおける撮影制御を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１カメラ２撮影レンズ３測光窓４測距用投光窓５測距用受光窓６ファインダ対物窓７カード挿入口８カード取出ボタン９メインスイッチ１０ファインダ接眼窓１１モード設定スイッチ（角度設定手段）１１Ａ角度目盛１２操作ボタン１３ガイド溝１４シャッタボタン１５被写体幅設定スイッチ１６ホワイトボード１７絞り１８ＣＣＤエリアセンサ（撮像手段）１９液晶表示部２０撮影画面枠２１，２２表示線２３，２３′，２４，２４′ マーカ２５ＣＣＤ駆動部２６斜め撮影補正演算部（補正手段）２６１，２６３ラインバッファ２６２ラッチ回路２６４画像メモリ２６５読出クロック制御部２６６読出アドレス制御部２７カードメモリ２８カード駆動部２９メモリ３０絞り駆動部３１レンズ駆動部３２測光部３３測距部（測距手段）３３１投光部３３２受光部３４ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/222 - 5/247

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の光電変換素子を有する撮像手段に
より被写体光像を画像信号に光電変換して取り込むデジ
タルカメラにおいて、被写体までの距離を測定する測距
手段と、上記測距手段により測定された距離及び上記撮
像手段の撮像面と被写体面とのなす角度に基づき上記撮
像手段で撮像された上記被写体の斜め撮影画像を擬似的
な正面撮影画像に補正する補正手段とを備えたことを特
徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】請求項１記載のデジタルカメラにおい
て、上記補正手段は、上記撮像手段の撮像面と被写体面
とのなす角度及び上記測距手段により測定された距離に
基づき上記撮像手段の撮像面における被写体距離の分布
を演算し、この被写体距離分布に基づき斜め撮影画像を
構成する画素データを補正するものであることを特徴と
するデジタルカメラ。
【請求項３】請求項１記載のデジタルカメラにおい
て、さらに上記撮像手段の撮像面と被写体面とのなす角
度を設定する角度設定手段を有することを特徴とするデ
ジタルカメラ。