JP4780205B2 - 撮像装置、画角調節方法、及び、プログラム - Google Patents
撮像装置、画角調節方法、及び、プログラム Download PDFInfo
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Description
したがって、移動するとともにサイズや形状を変えてゆく被写体を追跡するケース、より具体的には、ランナーが遠方から近づき、撮影者の直前を横切り、そして、遠方へ去っていくようなケースでは、マッチングに利用するテンプレートを逐次変更する必要があり、処理量が増えるという問題があった。
請求項2に記載の発明は、前記分散取得手段によって取得された分散に応じて、前記画角調節手段によって、前記画角調節手段が調節するべき調節量を取得する調節量取得手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載の撮像装置である。
請求項3に記載の発明は、前記画角調節手段は、前記判断手段によって分散が小さくなったと判断された場合は撮影画角を狭くし、前記判断手段によって分散が大きくなったと判断された場合は撮影画角を広くするように撮影画角を調節することを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置である。
請求項4記載の発明は、前記画角調節手段は、前記撮像制御手段によって順次撮像される画像間で前記画像領域が略一定の大きさになるように画角を調節することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の撮像装置である。
請求項5記載の発明は、ズームレンズを備え、前記画角調節手段は、このズームレンズを駆動させることにより前記撮影画角を調節することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の撮像装置である。
請求項6記載の発明は、フォーカスレンズを駆動することにより被写体に合焦する合焦手段を更に備え、前記指定手段が指定する画像領域とは、前記画像中における前記合焦手段によって合焦した領域であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の撮像装置である。
請求項7に記載の発明は、撮像部にて撮像される画像に含まれる、追跡すべき画像領域を指定する指定ステップと、前記撮像部に対し順次撮像するよう制御する撮像制御ステップと、前記指定ステップによって指定された画像領域の特徴量を記憶する記憶ステップと、前記画像領域に複数の探索点を設定する探索点設定ステップと、乱数を用いて前記探索点設定ステップによって設定された探索点の座標を更新する更新ステップと、前記記憶ステップに記憶されている特徴量と前記更新ステップによって更新された探索点の特徴量とを比較して類似度に応じた重みを各探索点に設定する重み設定ステップと、この重み設定ステップによって重みが設定された探索点を、前記重みに応じて選別する選別ステップと、この選別ステップによって選別された探索点の分散を取得する分散取得ステップと、この分散取得ステップによって取得された分散の変化に応じて、前記撮像制御ステップによって順次撮像される画像間の変化の傾向を判断する判断ステップと、この判断ステップにて判断された変化の傾向に応じて、前記画像領域を含む撮影画角を調節する画角調節ステップと、を含むことを特徴とする画角調節方法である。
請求項8に記載の発明は、撮像装置が有するコンピュータを、撮像される画像に含まれる、追跡すべき画像領域を指定する指定手段、順次撮像するよう制御する撮像制御手段、前記指定手段によって指定された画像領域の特徴量を記憶する記憶手段、前記画像領域に複数の探索点を設定する探索点設定手段、乱数を用いて前記探索点設定手段によって設定された探索点の座標を更新する更新手段、前記記憶手段に記憶されている特徴量と前記更新手段によって更新された探索点の特徴量とを比較して類似度に応じた重みを各探索点に設定する重み設定手段、この重み設定手段によって重みが設定された探索点を、前記重みに応じて選別する選別手段、この選別手段によって選別された探索点の分散を取得する分散取得手段、この分散取得手段によって取得された分散の変化に応じて、前記撮像制御手段によって順次撮像される画像間の変化の傾向を判断する判断手段、この判断手段によって判断された変化の傾向に応じて、前記画像領域を含む撮影画角を調節する画角調節手段、として機能させることを特徴とするプログラムである。
図1は、デジタルカメラ1の外観図であり、(a)は前面図、(b)は背面図である。この図において、デジタルカメラ1は、手持ちに適した形状のボディ2の前面に電動ズーム機能を内蔵したレンズ鏡筒3を配すると共に、そのボディ2の背面に液晶ディスプレイからなる表示部4、ズームキー5、ファンクションキー6及びカーソルキー7を配し、さらに、そのボディ2の上面に電源スイッチ8やハーフシャッタ機能付きのシャッタキー9を配して構成されている。なお、この構成は汎用デジタルカメラのものであるが、これに限定されず、たとえば、デジタル一眼レフカメラのような構成であっても構わないし、あるいは、携帯電話機やその他の電子機器に搭載されたもの、または、デジタルビデオカメラに搭載されたものであってもよい。
「撮影シーンの例」
図3は、本実施形態における撮影シーンの一例を示す概念図である。(a)は被写体24とデジタルカメラ1の位置関係例であり、上からの俯瞰図である。この例では、被写体24が遠方(図面に正対して右方)からデジタルカメラ1に向かって接近し、デジタルカメラ1の前を通り越し、再び遠ざかる際の時系列的な位置関係を示している。(b)は、その際におけるデジタルカメラ1のファインダ画像(表示部4に写し出されているスルー画像)を示しており、画像25は被写体24が遠方からデジタルカメラ1に向かいつつあるとき、画像26は被写体24がデジタルカメラ1の前を通り過ぎる瞬間、画像27は被写体24がデジタルカメラ1に対して背を見せながら遠ざかるときのものである。
[記録モード処理]
図5は、記録モード処理を実行するための制御プログラムのフローを示す図である。記録モード処理とは、構図確認のためのスルー画像を表示部4に表示しながら、撮影者によるハーフシャッタ操作(シャッタキー9の半押し操作)を検出すると、AE(自動露出調整)やAWB(自動ホワイトバランス調整)及びAF(オートフォーカス)を行い、さらに、撮影者によるフルシャッタ操作(シャッタキー9の全押し操作)を検出すると、その時点の撮影画像をJPEGファイルに変換して画像記録部21に記録保存するという一連の処理のことである。
図6は、追跡可否判断処理(図5のステップS5参照)を中央制御部18で実行するための制御プログラムのフローを示す図である。このフローでは、スルー画像から上記のAFAFが行われた画像領域n枚(ここではn=5)を評価対象画像として取得し(ステップS110)、この5枚の評価対象画像に対して以下の学習処理を順番に行う。
図7(b)は、初期座標設定の概念図である。この図に示すように、オートフォーカスエリアEの内側に追跡対象領域Cを設定すると共に、その追跡対象領域Cの中心点を粒子Pの初期座標(Fx,Fy)とし、1枚目の評価対象画像のYUVの各色空間(Y色空間:Sr1、U色空間:Sr2、V色空間:Sr3)において、それぞれの追跡対象領域Cの基準画素値B1、B2、B3を記憶する(ステップS114)。
図11は、追跡処理(図5のステップS9参照)を中央制御部18で実行するための制御プログラムのフローを示す図である。
12 撮像部
18 中央制御部
22 追跡処理部
24 被写体
Claims (8)
- 撮像手段と、
この撮像手段によって撮像される画像に含まれる、追跡すべき画像領域を指定する指定手段と、
前記撮像手段に対し順次撮像するよう制御する撮像制御手段と、
前記指定手段によって指定された画像領域の特徴量を記憶する記憶手段と、
前記画像領域に複数の探索点を設定する探索点設定手段と、
乱数を用いて前記探索点設定手段によって設定された探索点の座標を更新する更新手段と、
前記記憶手段に記憶されている特徴量と前記更新手段によって更新された探索点の特徴量とを比較して類似度に応じた重みを各探索点に設定する重み設定手段と、
この重み設定手段によって重みが設定された探索点を、前記重みに応じて選別する選別手段と、
この選別手段によって選別された探索点の分散を取得する分散取得手段と、
この分散取得手段によって取得された分散の変化に応じて、前記撮像制御手段によって順次撮像される画像間の変化の傾向を判断する判断手段と、
この判断手段によって判断された変化の傾向に応じて、前記画像領域を含む撮影画角を調節する画角調節手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記分散取得手段によって取得された分散に応じて、前記画角調節手段によって、前記画角調節手段が調節するべき調節量を取得する調節量取得手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 前記画角調節手段は、
前記判断手段によって分散が小さくなったと判断された場合は撮影画角を狭くし、前記判断手段によって分散が大きくなったと判断された場合は撮影画角を広くするように撮影画角を調節することを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。 - 前記画角調節手段は、前記撮像制御手段によって順次撮像される画像間で前記画像領域が略一定の大きさになるように画角を調節することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の撮像装置。
- ズームレンズを備え、
前記画角調節手段は、このズームレンズを駆動させることにより前記撮影画角を調節することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の撮像装置。 - フォーカスレンズを駆動することにより被写体に合焦する合焦手段を更に備え、前記指定手段が指定する画像領域とは、前記画像中における前記合焦手段によって合焦した領域であることを特徴とする請求項1〜5に記載の撮像装置。
- 撮像部にて撮像される画像に含まれる、追跡すべき画像領域を指定する指定ステップと、
前記撮像部に対し順次撮像するよう制御する撮像制御ステップと、
前記指定ステップによって指定された画像領域の特徴量を記憶する記憶ステップと、
前記画像領域に複数の探索点を設定する探索点設定ステップと、
乱数を用いて前記探索点設定ステップによって設定された探索点の座標を更新する更新ステップと、
前記記憶ステップに記憶されている特徴量と前記更新ステップによって更新された探索点の特徴量とを比較して類似度に応じた重みを各探索点に設定する重み設定ステップと、
この重み設定ステップによって重みが設定された探索点を、前記重みに応じて選別する選別ステップと、
この選別ステップによって選別された探索点の分散を取得する分散取得ステップと、
この分散取得ステップによって取得された分散の変化に応じて、前記撮像制御ステップによって順次撮像される画像間の変化の傾向を判断する判断ステップと、
この判断ステップにて判断された変化の傾向に応じて、前記画像領域を含む撮影画角を調節する画角調節ステップと、
を含むことを特徴とする画角調節方法。 - 撮像装置が有するコンピュータを、
撮像される画像に含まれる、追跡すべき画像領域を指定する指定手段、
順次撮像するよう制御する撮像制御手段、
前記指定手段によって指定された画像領域の特徴量を記憶する記憶手段、
前記画像領域に複数の探索点を設定する探索点設定手段、
乱数を用いて前記探索点設定手段によって設定された探索点の座標を更新する更新手段、
前記記憶手段に記憶されている特徴量と前記更新手段によって更新された探索点の特徴量とを比較して類似度に応じた重みを各探索点に設定する重み設定手段、
この重み設定手段によって重みが設定された探索点を、前記重みに応じて選別する選別手段、
この選別手段によって選別された探索点の分散を取得する分散取得手段、
この分散取得手段によって取得された分散の変化に応じて、前記撮像制御手段によって順次撮像される画像間の変化の傾向を判断する判断手段、
この判断手段によって判断された変化の傾向に応じて、前記画像領域を含む撮影画角を調節する画角調節手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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