JP5451749B2 - 撮像装置、集積回路、撮像方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、異なる手法を用いて、適切な設定に有用な撮像装置を提供することを目的とする。
≪実施の形態1≫
実施の形態1に係るデジタルカメラ100は、撮影環境(以下、「撮影シーン」ともいう)毎に、その撮影シーンに適した撮影機構制御用の複数の設定値を予め記憶しており、周囲の音声に基づいて撮影シーンを自動的に判定し、撮影シーンに適した撮影機構制御用の各設定値を自動的に設定することで、ユーザの操作負担を軽減させつつ、綺麗な画像の生成に利用できるものである。
まず、実施の形態1に係るデジタルカメラ100の装置構成について説明する。
図1(a)は、デジタルカメラ100の正面及び上面の外観を示す斜視図であり、(b)はデジタルカメラ100の背面及び上面の外観を示す斜視図である。
次に、実施の形態1に係るデジタルカメラ100の機能構成について説明する。
図2は、デジタルカメラ100の主要部の機能構成を示すブロック図である。
なお、デジタルカメラ100は、DSP(Digital Signal Processor)、プロセッサ及びメモリを含んで構成されており、このメモリに記憶されているプログラムをDSP及びプロセッサが実行することにより設定部120、シーン特定部130、画像処理部141の機能が実現される。
図3は、シーン特定部130の機能構成を示すブロック図である。
同図に示すように、シーン特定部130は、特徴量抽出部131、変化量算出部132、基準記憶部133、カテゴリ判定部134、信頼度算出部135、状況判定部136、及び撮影シーン判定部137を含んで構成される。
以下では、シーン特定部130は、単位時間長(例えば1秒)の音声データを単位として処理を行うこととし、現在処理中の単位時間長の音声データのことを「対象データ」ともいう。
また、変化量算出部132は、特徴毎に閾値を保持しており、算出した各特徴量の変化量が各閾値以下である場合にのみ、特徴量抽出部131から受領した各特徴量をカテゴリ判定部134に送出する。
カテゴリ判定部134は、変化量算出部132から送出された各特徴量と基準記憶部133に格納されている各モデル情報とのマッチング処理を行い、マッチングの程度を示す各尤度を算出する機能を有する。
例えば、対象データについての3つの音声カテゴリA、B、Cの各尤度をa、b、cとし、各音声カテゴリに対応する各モデルの分散値をp、q、rとした場合に、音声カテゴリAについての相対信頼度Xaは次の数式で算出される。なお、音声カテゴリBについての相対信頼度Xb、及び音声カテゴリCについての相対信頼度Xcについても同様に算出することができるため、相対信頼度Xb、Xcを算出するための数式の記載は省略する。
信頼度算出部135は、各音声カテゴリについて、その音声カテゴリについての音声カテゴリ識別子と尤度と相対信頼度とからなる組を状況判定部136に送出する。以下、この各組を「信頼度情報」という。
画像データ生成部140は、撮影レンズ1、CCDやCMOS等の撮像素子、及びA/D変換器を含み、被写体から入射する光を撮影レンズ1によりCCD等に集光し、この光をCCD等で電気信号に変換し、この電気信号をA/D変換器によりデジタル信号に変換することによって、画像データ(例えば、640×480画素分の輝度データ群)を生成し、画像処理部141に送出する機能を有する。
以下、デジタルカメラ100において使用されるデータについて説明する。
<音声カテゴリ基準テーブル>
図4は、音声カテゴリ基準テーブル10のデータ構成及び内容例を示す図である。
ここで、音声カテゴリ識別子11は、対応する音声カテゴリの識別情報であり、ここでは、他の音声カテゴリ識別子と重複しない文字列を用いた例を示している。
図5は、シーン対応テーブル20のデータ構成及び内容例を示す図である。
シーン対応テーブル20は、撮影シーン毎に、シーン識別子21と、音声カテゴリ毎の重み付け値22と、画像カテゴリ毎の重み付け値23とを対応付けたデータを登録したテーブルであり、撮影シーン判定部137が単位時間信頼度を算出する際に参照する。
ここで、シーン識別子21は、対応する撮影シーンの識別情報であり、ここでは、他のシーン識別子と重複しない文字列を用いた例を示している。
図6は、設定テーブル30のデータ構成及び内容例を示す図である。
設定テーブル30は、撮影シーン毎に、シーン識別子31と、各設定値32とを対応付けたデータを登録したテーブルであり、設定部120が撮影シーンに対応する撮影機構制御用の設定値を取得する際に参照する。
また、各設定値32は、対応する撮影シーンに適した撮影機構制御用の設定値であり、フォーカス、シャッタ速度、ホワイトバランス、感度、色強調、フラッシュ等の設定項目についての設定値から構成される。なお、色強調欄における「×」は、特に、色強調を行わないことを示している。
以下、デジタルカメラ100の動作について説明する。
<音声カテゴリ特定処理>
図7は、シーン特定部130による音声カテゴリの特定処理を示すフローチャートである。
図8は、画像処理部141による画像カテゴリの特定処理を示すフローチャートである。
また、この画像カテゴリの特定処理も音声カテゴリの特定処理と同様にデジタルカメラ100が撮影可能な状態で、かつダイヤルボタン7が自動最適化モードに設定されている場合に開始され、デジタルカメラ100が撮影不可能な状態となったときに終了する。
ここで、画像カテゴリ情報は、画像カテゴリ毎に、画像カテゴリ識別子と相対信頼度とを対応付けた情報であり、この相対信頼度として、ステップS16で特定された画像カテゴリについては、ステップS15で算出したその画像カテゴリについての相対信頼度を、ステップS16で特定されなかった画像カテゴリについては「0」を対応付けたものである。
図9は、撮影シーン判定部137による撮影シーンの判定処理を示すフローチャートである。
以下では、上記ステップS26以降の処理を具体例を用いて説明する。
図10は、各撮影シーンについての基準値と、撮影シーン判定部137が算出した短時間信頼度、長時間信頼度、及びシーン信頼度との例を示す図である。
実施の形態1では、自動的に1つの撮影シーンを特定し、特定した撮影シーンに対応する各設定値を設定する例を説明したが、以下では、撮影シーンの候補をユーザに提示し、ユーザから選択された撮影シーンに対応する各設定値を設定するようにした一変形例を説明する。
<動作>
以下、変形デジタルカメラの動作を説明する。
図11は、変形シーン判定部による撮影シーンの判定処理を示すフローチャートである。
以下では、上記ステップS26以降の処理を具体例を用いて説明する。
図12は、各撮影シーンについての基準値と、変形シーン判定部が算出した短時間信頼度、長時間信頼度、及びシーン信頼度との例を示す図である。
図12に示す例では、算出されたシーン信頼度52のうち、対応する基準値以上であるシーン信頼度に係る撮影シーンが存在しないため(図11のステップS26:0)、変形シーン判定部は、シーン信頼度が0より大きい各撮影シーン「一般室内」、「屋内パーティ」、「一般屋外」を候補として、シーン信頼度が大きい順に左から、各撮影シーンの候補を表すアイコンをディスプレイ6に表示する(ステップS30)。
実施の形態1では、周囲の音声に基づいて撮影シーンを判定し、判定した撮影シーンに適した撮影機構制御用の各設定値を自動的に設定する方法を説明した。以下では、これに加え、周囲の音声に基づいて、検出対象(人の顔、人工物等)を特定し、特定した検出対象が画像データから検出できた場合に、補正された撮影機構制御用の各設定値を自動的に設定するようにした一変形例を説明する。
<機能構成>
まず、変形例2に係るデジタルカメラ200の機能構成について説明する。
同図に示すように、デジタルカメラ200は、実施の形態1に係るデジタルカメラ100のシーン特定部130、画像処理部141に代えて、シーン特定部210、画像処理部230を備え、更に音声特定部220を備えるものである。
なお、この変形例では、音声カテゴリに「人の声」、「動物の鳴き声」、「電車」、「風」等(以下、「新たな音声カテゴリ」ともいう)を含むものとし、基準記憶部133は、新たな音声カテゴリに対応する各モデル情報を保持し、また、実施の形態1で説明した各種テーブルにおいても新たな音声カテゴリに対応する値が登録されているものとする。
<動作>
以下、デジタルカメラ200の動作について説明する。
図15は、音声特定部220による音声カテゴリの特定処理を示すフローチャートである。
実施の形態2では、実施の形態1で説明した音声カテゴリ情報を用いて、撮影された画像データを分類し、画像データの検索に利用できるようにした例を説明する。
まず、実施の形態2に係るデジタルカメラ300の機能構成について説明する。
図17は、デジタルカメラ300の主要部の機能構成を示すブロック図である。
ここで、シーン特定部310は、実施の形態1に係るシーン特定部130の状況判定部136に代えて、状況判定部311を備える点で、シーン特定部130と異なるが、状況判定部311は、音声カテゴリ情報を撮影シーン判定部137へ送出する際に、分類情報生成部330にも送出する点以外は、実施の形態1に係る状況判定部136と同様の機能を有する。
<カテゴリ構成テーブル>
図18(a)は、カテゴリ構成テーブル70のデータ構成及び内容例を示す図である。
図18(b)は、グループテーブル80のデータ構成及び内容例を示す図である。
グループテーブル80は、グループ毎に、グループ識別子81と、メンバ識別子82とを対応付けたデータを登録したテーブルであり、分類情報生成部330により登録される。なお、対応するグループ識別子とメンバ識別子とからなる情報(いわゆるレコード)は、このデジタルカメラ300の使用開始時においては、1件も登録されていないものとする。
図18(c)は、重要グループテーブル90のデータ構成及び内容例を示す図である。
重要グループテーブル90は、重要グループ毎に、重要グループ識別子91と、メンバグループ識別子92とを対応付けたデータを登録したテーブルであり、分類情報生成部330により登録される。
また、メンバグループ識別子92は、対応する重要グループを構成するメンバであるグループの識別情報であり、上記グループテーブル80のいずれかのグループ識別子と一致するものである。なお、デジタルカメラ300の使用開始時においては、メンバグループ識別子92には、いずれのグループ識別子も登録されていないものとする。
以下、デジタルカメラ300の動作について説明する。
<分類情報生成処理>
図19は、分類情報生成部330による分類情報の生成処理を示すフローチャートである。
この周期性があるかの判定は、一般的な周波数分析の手法により行うことができるため、ここでは詳細な説明は省略する。
以下、上記分類情報の生成処理を通じて、生成された各テーブルの情報を用いてどのように検索が行われるのかを具体例を用いて説明する。
なお、同図では、説明の簡略化のため、デジタルカメラ300のディスプレイ6のみを示し、デジタルカメラ300の筐体などの記載は省略している。
サムネイル画面において、ユーザが操作パネル8を操作し、いずれかのサムネイル画像を選択すると、特に図示していないが、対応する画像データがディスプレイ6全体に表示されることになる。
以上、本発明に係る撮像装置を、実施の形態1、変形例1、2、及び実施の形態2(以下、単に「実施の形態」ともいう)に基づいて説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は上述した実施の形態で示した通りの撮像装置に限られないことは勿論である。
(3)実施の形態1及び変形例1では、音声カテゴリ情報及び画像カテゴリ情報に基づき算出されたシーン信頼度に基づいて撮影シーンを特定するものとして説明したが、音声カテゴリ情報のみに基づいて算出したシーン信頼度に基づいて撮影シーンを特定してもよい。
また、シーン信頼度は、短時間信頼度と長時間信頼度との平均値であるものとして説明したが、短時間信頼度と長時間信頼度とに重み付けをして算出するようにしてもよい。
また、回帰式係数とは、回帰分析手法として最小二乗法やロジスティック回帰手法等で算出されるモデル係数であり、そのモデル係数からモデルがどの程度変化しているかを判定する。
ここで、音声カテゴリの変化率とは、例えばT秒間のデータ枠内でのカテゴリ変化数をMとした場合、M/Tで算出されるものである。また、音声カテゴリの重複度は、1秒間毎に判定された尤度の高いカテゴリ数をC1とした場合、例えばT秒間で算出される平均値で算出されるものである。
また、判別しようとする撮影シーン毎や、判別しようとする音声カテゴリ毎に、この処理単位を変更してもよい。
(17)実施の形態では、撮影シーン毎に、各設定値を定義しておく例を説明したが、例えば、特徴量の閾値群毎に、各設定値を定義しておき、対象データから抽出された各特徴量が対応する閾値以上ならば、定義された設定値を各制御装置や画像処理部に設定するようなことも考えられる。この場合、対象データから抽出された各特徴量と各モデル情報とのマッチング処理も行う必要がない。なお、上記閾値は上限値と下限値とによる幅を持った値であってもよい。
また、実施の形態では、デジタルカメラの主要部の構成を説明したが、一般的なデジタルカメラが備える他の構成を備えてもよいのは勿論である。
ここで、ファイルDBは、データ入力手段により入力された複数のファイルデータを登録したものである。ファイルデータとしては、例えば写真画像データや動画像データや音楽データが含まれる。
(26)以下、更に本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成及びその変形例と各効果について説明する。
(i)また、前記撮像装置は、ユーザによる操作を受け付ける操作受付手段を備え、前記シーン特定手段は、前記各モデル情報を参照して、前記抽出部により抽出された環境音声特徴量に基づいて撮影シーンの複数の候補を選出し、選出した候補と、前記操作受付手段により受け付けられたユーザによる操作とに基づいて、候補のうちの1つを撮影シーンとして特定することとしてもよい。
(j)また、前記撮影機構は、撮影により画像データを生成する画像データ生成手段を備え、前記設定手段は、前記音声データ及び前記画像データに基づいて、当該画像データの撮影後に用いるための前記撮影機構の制御用の設定値の前記選定を行うこととしてもよい。
(27)本発明に係る撮影機構は、デジタルカメラ等の一般的な撮像装置において知られている撮影機構に相当し、例えば、実施の形態に係る撮影レンズ1、CCDやCMOS等の撮像素子を含む画像データ生成部140や、撮影レンズ1の駆動を制御する装置や、シャッタや、シャッタの駆動を制御する制御装置や、撮像素子の感度を制御する装置や、撮影した画像データに対する処理を施す画像処理部を含んでも良い。
2 ストロボ発光機
3 センサ
4 レリーズボタン
5 スピーカ・マイクロフォン
6 表示ディスプレイ
7 ダイヤルボタン
8 操作パネル
100、200、300 デジタルカメラ
110 音声取得部
120 設定部
130、210、310 シーン特定部
131 特徴量抽出部
132 変化量算出部
133 基準記憶部
134 カテゴリ判定部
135 信頼度算出部
136、211、311 状況判定部
137 撮影シーン判定部
140 画像データ生成部
141、230 画像処理部
220 音声特定部
320 分類情報記憶部
330 分類情報生成部
Claims (12)
- 撮影機構と、
撮影環境を反映した情報を含む音声データを取得する音声取得手段と、
前記音声取得手段により取得された音声データに基づいて前記撮影機構の制御用の設定値を選定する設定手段と、
前記音声取得手段により取得された音声データから撮影環境を表す環境音声特徴量を抽出する抽出部を有し、複数の撮影シーンそれぞれと所定の関係性を有する各種の音声の特徴それぞれを定める各モデル情報を記憶し、各モデル情報を参照して、前記抽出部により抽出された環境音声特徴量に基づいて、1つの撮影シーンを特定するシーン特定手段とを備え、
前記抽出部は、前記音声データの特徴を示す特徴量を所定の単位時間毎に特定し、複数の単位時間にわたり特徴量の時間的変化が所定量より小さい当該複数の単位時間についての各特徴量を前記環境音声特徴量として抽出し、
前記設定手段は、複数の撮影シーンの各々と1又は複数の設定値とを対応付けた対応情報を記憶しており、前記シーン特定手段により特定された撮影シーンに前記対応情報により対応付けられた設定値を、前記撮影機構の制御用の設定値として選定する
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記音声データの特徴を示す特徴量は、音声パワー、ゼロクロス、スペクトル関連特徴量、ケプストラム関連特徴量及びクロマベクトルで表される音の各属性のうち、2以上の属性それぞれを成分として構成されるベクトル量であり、
前記モデル情報は、前記音声データの特徴を示す特徴量との比較用に、前記ベクトル量の各成分についての値を示す情報を含んで構成され、
前記シーン特定手段は、前記各モデル情報と前記音声データの特徴を示す特徴量との双方のベクトル量についての一致の程度を示す尤度各々に基づいて、撮影シーンの前記特定を行う
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記モデル情報は、前記ベクトル量の各成分についての値として平均値及び分散値を示す情報を含んで構成され、
前記シーン特定手段は、前記各モデル情報毎の平均値に係るベクトル量と前記音声データの特徴を示す特徴量との双方のベクトル量についての一致の程度を示す尤度各々と、各モデル情報毎のベクトル量の分散値とに基づいて、撮影シーンの前記特定を行う
ことを特徴とする請求項2記載の撮像装置。 - 前記シーン特定手段は、前記環境音声特徴量を構成する複数の単位時間各々についての特徴量と、前記各モデル情報との双方のベクトル量についての一致の程度を示す尤度各々のうち、一のモデル情報に関して所定数の連続する単位時間についての尤度がいずれも所定値より大きいという条件を満たさない尤度を除外して残る尤度各々に基づいて、撮影シーンの前記特定を行う
ことを特徴とする請求項2記載の撮像装置。 - 前記撮像装置は、更に
前記各モデル情報と前記撮影機構の制御用の設定値を補正するための処理と対応付けるための情報を記憶し、前記各モデル情報と前記音声データの特徴を示す特徴量との双方のベクトル量についての一致の程度を示す尤度が所定値より大きいものとなったところのモデル情報を特定し、当該特定したモデル情報に対応する処理を実行する補正手段を備える
ことを特徴とする請求項2記載の撮像装置。 - 前記各モデル情報は、複数のグループのいずれか1つに属し、
前記シーン特定手段は、
各モデル情報と係数とを対応付けて記憶し、
各グループについて、当該グループに属する各モデル情報についての尤度及び係数に基づくグループ尤度を算出して、各グループ尤度に基づいて、撮影シーンの前記特定を行う
ことを特徴とする請求項2記載の撮像装置。 - 前記撮像装置は、
ユーザによる操作を受け付ける操作受付手段を備え、
前記シーン特定手段は、
前記各モデル情報を参照して、前記抽出部により抽出された環境音声特徴量に基づいて撮影シーンの複数の候補を選出し、選出した候補と、前記操作受付手段により受け付けられたユーザによる操作とに基づいて、候補のうちの1つを撮影シーンとして特定する
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記撮影機構は、
撮影により画像データを生成する画像データ生成手段を備え、
前記設定手段は、前記音声データ及び前記画像データに基づいて、当該画像データの撮影後に用いるための前記撮影機構の制御用の設定値の前記選定を行う
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 撮影機構を備える撮像装置における集積回路であって、
撮影環境を反映した情報を含む音声データを取得する音声取得回路と、
前記音声取得回路により取得された音声データに基づいて撮影制御用の設定値を選定する設定回路と、
前記音声取得回路により取得された音声データから撮影環境を表す環境音声特徴量を抽出する抽出回路を有し、複数の撮影シーンそれぞれと所定の関係性を有する各種の音声の特徴それぞれを定める各モデル情報を記憶し、各モデル情報を参照して、前記抽出回路により抽出された環境音声特徴量に基づいて、1つの撮影シーンを特定するシーン特定回路とを含み、
前記抽出回路は、前記音声データの特徴を示す特徴量を所定の単位時間毎に特定し、複数の単位時間にわたり特徴量の時間的変化が所定量より小さい当該複数の単位時間についての各特徴量を前記環境音声特徴量として抽出し、
前記設定回路は、複数の撮影シーンの各々と1又は複数の設定値とを対応付けた対応情報を記憶しており、前記シーン特定回路により特定された撮影シーンに前記対応情報により対応付けられた設定値を、前記撮影機構の制御用の設定値として選定する
ことを特徴とする集積回路。 - 撮影機構を備える撮像装置における撮像方法であって、
撮影環境を反映した情報を含む音声データを取得する音声取得ステップと、
前記音声取得ステップにより取得された音声データに基づいて前記撮影機構の制御用の設定値を選定する設定ステップと、
前記音声取得ステップにより取得された音声データから撮影環境を表す環境音声特徴量を抽出する抽出ステップを有し、複数の撮影シーンそれぞれと所定の関係性を有する各種の音声の特徴それぞれを定める各モデル情報を記憶し、各モデル情報を参照して、前記抽出ステップにより抽出された環境音声特徴量に基づいて、1つの撮影シーンを特定するシーン特定ステップとを含み、
前記抽出ステップは、前記音声データの特徴を示す特徴量を所定の単位時間毎に特定し、複数の単位時間にわたり特徴量の時間的変化が所定量より小さい当該複数の単位時間についての各特徴量を前記環境音声特徴量として抽出し、
前記設定ステップは、複数の撮影シーンの各々と1又は複数の設定値とを対応付けた対応情報を記憶しており、前記シーン特定ステップにより特定された撮影シーンに前記対応情報により対応付けられた設定値を、前記撮影機構の制御用の設定値として選定する
ことを特徴とする撮像方法。 - 撮影機構を備える撮像装置におけるプロセッサに、撮像処理を行わせるためのプログラムであって、
前記撮像処理は、
撮影環境を反映した情報を含む音声データを取得する音声取得ステップと、
前記音声取得ステップにより取得された音声データに基づいて前記撮影機構の制御用の設定値を選定する設定ステップと、
前記音声取得ステップにより取得された音声データから撮影環境を表す環境音声特徴量を抽出する抽出ステップを有し、複数の撮影シーンそれぞれと所定の関係性を有する各種の音声の特徴それぞれを定める各モデル情報を記憶し、各モデル情報を参照して、前記抽出ステップにより抽出された環境音声特徴量に基づいて、1つの撮影シーンを特定するシーン特定ステップとを含み、
前記抽出ステップは、前記音声データの特徴を示す特徴量を所定の単位時間毎に特定し、複数の単位時間にわたり特徴量の時間的変化が所定量より小さい当該複数の単位時間についての各特徴量を前記環境音声特徴量として抽出し、
前記設定ステップは、複数の撮影シーンの各々と1又は複数の設定値とを対応付けた対応情報を記憶しており、前記シーン特定ステップにより特定された撮影シーンに前記対応情報により対応付けられた設定値を、前記撮影機構の制御用の設定値として選定する
ことを特徴とするプログラム。 - 撮影機構を備える撮像装置におけるコンピュータに、撮像処理を行わせるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記撮像処理は、
撮影環境を反映した情報を含む音声データを取得する音声取得ステップと、
前記音声取得ステップにより取得された音声データに基づいて前記撮影機構の制御用の設定値を選定する設定ステップと、
前記音声取得ステップにより取得された音声データから撮影環境を表す環境音声特徴量を抽出する抽出ステップを有し、複数の撮影シーンそれぞれと所定の関係性を有する各種の音声の特徴それぞれを定める各モデル情報を記憶し、各モデル情報を参照して、前記抽出ステップにより抽出された環境音声特徴量に基づいて、1つの撮影シーンを特定するシーン特定ステップとを含み、
前記抽出ステップは、前記音声データの特徴を示す特徴量を所定の単位時間毎に特定し、複数の単位時間にわたり特徴量の時間的変化が所定量より小さい当該複数の単位時間についての各特徴量を前記環境音声特徴量として抽出し、
前記設定ステップは、複数の撮影シーンの各々と1又は複数の設定値とを対応付けた対応情報を記憶しており、前記シーン特定ステップにより特定された撮影シーンに前記対応情報により対応付けられた設定値を、前記撮影機構の制御用の設定値として選定する
ことを特徴とする記録媒体。
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