JP6104022B2 - 撮像装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
また、特許文献1には、図形表示可能なビューファインダを備えた撮像装置であって、撮像信号から抽出した高域成分のヒストグラムをビューファインダに2次元グラフ表示する撮像装置ことが開示されている。
また、特許文献2には、撮像映像の所定方向におけるエッジ成分を抽出し、抽出したエッジ成分のレベルと、抽出された位置とを表す波形表示画像を生成し、撮像映像とともに、波形表示画像を表示する撮像装置が開示されている。
<第1の実施形態>
第1の実施形態に係る撮像装置の一例として、マニュアルフォーカス機能を備えたハイビジョンデジタルビデオカメラ(以下、ビデオカメラという)について説明する。
図1は、第1の実施形態に係るビデオカメラの構成を示すブロック図である。
レンズ部101は、被写体像を撮像素子102の撮像面上に結像する光学系を構成し、ズーム機能、焦点調節機能、及び絞り調節機能を備える。
撮像素子102は、多数の光電変換素子が2次元的に配列された構成を有し、レンズ部101によって結像された被写体光学像を画素単位の映像信号に変換する。撮像素子102は、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサや、CCD(Charged Coupled Device)イメージセンサであってよい。撮像素子102は、光電変換素子による電荷蓄積時間を調整することによる電子シャッター機能を備える。
撮像素子駆動部103は、カメラ信号処理部106が制御するタイミングに従って撮像素子102を駆動制御する。
A/D(Analog to Digital)変換部105は、CDS/AGC部104からのアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換し、カメラ信号処理部106に供給する。
第1記憶部107は、カメラ信号処理用の記憶部であり、撮像映像を信号処理する際のフレームメモリ等としてカメラ信号処理部106が使用する。
第3記憶部116は、システム制御用の記憶部であり、例えばROMやRAMを含み、システム制御部111が実行するプログラムや各種設定、初期値等を記憶する。また、第3記憶部116は、システム制御部111のワークエリアとしても用いられる。
計時部114は、リアルタイムクロック(RTC)とバックアップ電池を備え、システム制御部111からの要求に応じて、日時情報を返信する。
第2記憶部112は、ビデオ制御用の記憶部であり、ビデオ制御部115がビデオベースバンド信号に関する信号処理を行う際のフレームメモリ、ワークメモリ等として使用する。また、拡大表示を行う指示が入力操作部113を介してシステム制御部111に入力されると、システム制御部111は拡大表示を行う。
第4記憶部119は、コーデック用の記憶部であり、コーデック部117が映像信号の符号化/復号化を実行する際に用いる。
第1表示部122及び第2表示部123は、情報を表示する。本実施形態において、第2表示部123は第1表示部122よりも小型であり、ファインダ内に設けられているものとする。一方、第1表示部122は、例えば筐体の側面等に開閉可能に設けられる比較的大型の表示装置である。これら第1表示部122及び第2表示部123には、撮像素子102からの入力映像や拡大映像に加え、フォーカス枠表示等の補助表示が表示される。撮像素子102からの入力映像を順次表示することで、第1表示部122及び第2表示部123は電子ビューファインダ(EVF)として機能する。補助表示には、ゼブラパターン表示を始め、ピーキング表示や撮像映像のエッジ成分に基づく波形画像表示といったマニュアルフォーカスの補助表示も含まれる。
図3は、通常のエッジモニタ表示設定になっているときの第1表示部122の表示例を示す。
図3に示すように、通常撮影中に、撮像映像が全画面表示され、画面下部に、撮像映像から抽出されたエッジ成分に基づく波形画像301が重畳表示される。波形画像301は、撮像映像の水平方向におけるエッジ成分を抽出し、抽出したエッジ成分のレベルと、抽出された位置とを表す。波形画像301を見易くするために、波形画像301の背景にバックグラウンドカラー(半透過の黒等)302を表示するようにしても良い。その際には、撮像映像にバックグラウンドカラー302を重畳し、次いで、そのバックグラウンドカラー302の上に波形画像301を重畳するようにすると波形画像301の視認性を向上することができる。
図4(a)に示すように、通常撮影中に、撮像映像が全画面表示され、エッジモニタはOFFされている。これにより、エッジモニタが邪魔になって撮影中映像の視認性が低下するのを回避することができ、画角確認等が阻害されることがない。
図4(a)の状態で、ユーザがフォーカス調整を実行する、又は拡大表示を実行する入力が入力操作部113より入力すると、図4(b)に示すように、撮像映像の中央部が拡大表示される。そして、この拡大表示に連動して、画面下部に、拡大された映像から抽出されたエッジ成分に基づく波形画像401が重畳表示される。これにより、フォーカス調整がより容易になる。なお、バックグラウンドカラー402についてはバックグラウンドカラー302と同様である。
図4(b)の状態で、フォーカス調整入力が一定時間なかった、又は拡大表示を解除する入力が入力操作部113より入力されると、図4(b)の画面でエッジモニタがOFFされる、又は図4(a)の画面に戻る。
以上のように、エッジモニタが邪魔になって撮影中映像の視認性が低下するのを回避することができ、拡大表示に連動してエッジモニタの閲覧を行うことができる。
なお、通常撮影中にもエッジモニタを表示させたい場合(図3を参照)、別途メニュー設定や入力操作部からの入力に応じて表示させることは可能である。
拡大表示処理回路201は、システム制御部111からの処理指示信号に応じて、入力される撮像映像の拡大処理を実行する。
エッジ抽出回路203は、撮像映像からエッジ信号を抽出する。
メモリコントローラA 204は、映像信号のフィールド(又はフレーム)毎に、バンクメモリ部206の波形保存メモリBank1 207と波形保存メモリBank2 208とのバンク切り替え制御を行うとともに、メモリアクセスのための制御を行う。メモリコントローラA 204は、映像信号の現座標情報と、エッジ抽出回路203で抽出したエッジ情報の振幅を、それぞれ直交座標系における情報として考え、メモリアクセスのためのアドレスを生成する。
例えば、図4に示すような波形画像を水平方向に表示する場合、メモリのアドレス空間を、映像信号の水平座標を横軸に、エッジ情報の振幅(レベル)を縦軸とした2次元空間とみなしてアクセス制御を行う。ここでのアクセス処理は、初めに該当アドレスのデータを読み出し、後述する波形制御部205において処理されたデータを、再びメモリコントローラA 204を通じて、同一アドレスに書き戻す処理である。
波形制御部205は、メモリコントローラA 204が波形保存メモリBank1 207から読み出したデータに対して、エッジ抽出回路203で抽出したエッジ情報のデータに任意のゲインを乗じたものを加算して、再びメモリコントローラA 204に返す。波形制御部205がエッジ情報のデータに乗じるゲインをシステム制御部111から制御することで、頻度によるデータの増加割合を制御することができ、視認性を制御することが可能となる。
また、上述のアクセス制御により、アクセス頻度の高いアドレスには大きなデータが書き込まれる。つまり、抽出方向における同一座標(位置)で同一レベルのエッジ成分が抽出された回数が多いほど、当該同一レベルを表す指標の輝度が高く(明るく)表示されることになる。また、エッジ成分の抽出方向(本実施形態では水平又は垂直方向)における同一座標で異なるレベルのエッジ成分が異なる頻度で抽出された場合、その位置に対応した指標の輝度は一定でなく、検出されたレベルに対応する位置で変化する。さらに、フラグ情報に基づき、指定領域に対応するエッジ成分については他の領域についてのエッジ成分とは表示方法を異ならせるので、どの領域に対応したエッジ成分であるのかを容易に把握することができる。
波形保存メモリBank1 207と波形保存メモリBank2 208とは等価であり、映像信号のフィールド(又はフレーム)毎に、メモリコントローラA 204とメモリコントローラB 211のいずれかからアクセスされるように切り替えられている。
ここでは、波形保存メモリBank1 207がメモリコントローラA 204からアクセスされているときには、別バンクの波形保存メモリBank2 208がメモリコントローラB 211からアクセスされるように制御しているものとする。そして、次の映像フィールド(又はフレーム)では、メモリコントローラと波形保存メモリとのアクセス関係が入れ替わる。
画像合成回路210は、映像信号と、メモリコントローラB 211によってバンクメモリ部206から読み出したエッジ情報に基づく波形画像とを合成し、第1表示部122に表示する。上述のように、画像合成回路210は、読み出されたエッジ情報がフラグ情報を有している場合には、フラグ情報を有さないエッジ成分と視覚的に判別できるように表示する。
メモリコントローラB 211は、メモリコントローラA 204により波形保存メモリBank1 207又は波形保存メモリBank2 208に書き込まれたエッジ情報を読み出し、画像合成回路210に供給する。
画像合成回路210は、エッジ情報とフラグ情報から、上述したように、エッジ成分のレベルと抽出された位置とを表す波形画像を生成し、撮像映像と位置合わせして合成して第1表示部122に表示する。
撮像映像の拡大表示処理を実行する(ステップS501)とともに、拡大表示に連動させるエッジモニタ表示設定となっているか否かを判別する(ステップS502)。
ステップS502において設定がONとなっていれば、エッジモニタ表示処理を実行する(ステップS504)。
ステップS502において設定がONとなっていなければ、元々、通常のエッジモニタ表示設定となっていたか否かを判別する(ステップS503)。
ステップS503において通常のエッジモニタ表示設定となっていれば、エッジモニタ表示処理を実行する(ステップS504)。ステップS503において通常のエッジモニタ表示設定となっていなければ、エッジモニタ表示を行わずに、本処理を終了する。
この拡大表示処理は、ユーザからの拡大表示実行の指示に応じて一定時間毎に呼び出され、撮像映像やエッジモニタのリアルタイムでの視認を確保する。
第2の実施形態に係る撮像装置の一例として、マニュアルフォーカス機能を備えたハイビジョンデジタルビデオカメラ(以下、ビデオカメラという)について説明する。ビデオカメラの構成は、図1に示した第1の実施形態に係るビデオカメラの構成と同様であり、ここではその説明を省略する。
図3は、通常のエッジモニタ表示設定になっているときの第1表示部122の表示例を示す。図3については第1の実施形態で説明したので、ここではその説明を省略する。
図4(a)に示すように、通常撮影中に、撮像映像が全画面表示され、エッジモニタはOFFされている。これにより、エッジモニタが邪魔になって撮影中映像の視認性が低下するのを回避することができ、画角確認等が阻害されることがない。
図4(a)の状態で、ユーザがフォーカス調整を実行する、又は拡大表示を実行する入力が入力操作部113より入力すると、図4(b)に示すように、撮像映像の中央部が拡大表示される。そして、この拡大表示に連動して、画面下部に、拡大された画像で抽出されたエッジ成分に基づく波形画像401が重畳表示される。これにより、フォーカスの調整がより容易になる。
図4(b)の状態で、フォーカス調整入力が一定時間なかった、又は拡大表示を解除する入力が入力操作部113より入力されると、図4(c)の画面に遷移する。図4(c)の画面では、撮像映像が全画面表示されるとともに、前回拡大表示された領域404が明示される。そして、画面下部に、領域404外で抽出されたエッジ成分に基づく波形画像403が重畳表示される。また、画面下部に、領域404内で抽出されたエッジ成分に基づく波形画像405が重畳表示される。波形画像405は、視覚的に判別可能なように波形画像403と異なる色で表示される。なお、バックグラウンドカラー406についてはバックグラウンドカラー302、402と同様である。これにより、フォーカスの調整を実行した結果を認識し易くすることができる。
図4(c)の状態で一定時間経過すると、図4(a)の画面に戻る。これにより、エッジモニタが邪魔になって撮影中映像の視認性が低下するのを回避することができ、画角確認等が阻害されることがない。
領域指定回路214は、撮像映像のうち、システム制御部111を通じて指定された領域の情報を、領域指定信号によってメモリコントローラA 204に通知する。システム制御部111から領域指定回路214に指定可能な領域の大きさ、数及び位置に特に制限はない。
ここでは、例えば図4(c)に示すように、拡大表示の実施(図4(b)を参照)後に、拡大表示されていない通常撮影中の表示に戻ったときに、前回拡大表示された領域404が指定されるものとする。
1フィールド(又は1フレーム)での処理が終了した後、メモリコントローラB 211によって各アドレスのデータ(及びフラグ情報)を読み出し、読み出したアドレスとデータ、並びにフラグ情報に基づいて、波形画像が生成される。本実施形態において、図3に示すような水平表示のときは、メモリのアドレス空間を、映像信号の水平座標を横軸に、エッジ情報の振幅(レベル)を縦軸とした2次元空間とみなしてアクセス制御を行う。そのため、撮像映像の映像内に対応したエッジ成分、即ち合焦状態を視覚的に把握することができる。
撮像映像をそのままの画角にて処理を行い(ステップS701)、タイマ値T=0となっているか否かを判別する(ステップS702)。
ステップS702においてタイマ値T=0となっていなければ、図4(c)に示すように、撮像映像を全画面表示するとともに、前回拡大表示された領域404を表示し、さらにエッジ成分に基づく波形画像403、405を重畳表示する(ステップS703)。その後、タイマ値を減算し(ステップS705)、本処理を終了する。
ステップS702においてタイマ値T=0となっていれば、通常のエッジモニタ表示設定となっているか否かを判別する(ステップS704)。
ステップS704において通常のエッジモニタ表示設定となっていれば、エッジモニタ表示処理を実行する(ステップS706)。ステップS704において通常のエッジモニタ表示設定となっていなければ、エッジモニタ表示を行わずに、本処理を終了する。
この通常画面表示処理は、通常の撮像映像を表示するモードが保持されている間一定時間毎に呼び出され、撮像映像やエッジモニタのリアルタイムでの視認を確保する。
本発明は、焦点調節を行うフォーカス機能を有する撮像手段により撮像された映像を表示部に表示する撮像装置であれば適用可能である。このような撮像装置には、上述した実施形態のビデオカメラ以外に、例えばデジタルスチルカメラ、カメラ付き携帯情報端末、カメラ付き携帯電話等が含まれる。
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (4)
- 撮像映像を表示部に表示する表示制御手段と、
前記撮像映像の一部を前記表示部に拡大表示する拡大表示手段と、
前記撮像映像のエッジ成分に基づく波形画像を生成し、前記表示部に表示する波形画像生成表示手段とを備え、
前記拡大表示手段による撮像映像の拡大表示に連動して、前記波形画像生成表示手段が波形画像を生成、表示するモードを有し、
前記拡大表示手段による撮像映像の拡大表示が解除され、通常の撮像映像の表示に戻った後、所定の時間の間、前記表示制御手段は、それまで拡大表示されていた領域を明示するとともに、前記波形画像生成表示手段は、それまで拡大表示されていた領域のエッジ成分に基づく波形画像と、前記領域外のエッジ成分に基づく波形画像とを視覚的に判別可能なように生成、表示することを特徴とする撮像装置。 - 前記波形画像生成表示手段は、前記所定の時間が経過すると、エッジ成分に基づく波形画像の表示を停止することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 撮像映像を表示部に表示する表示制御手段と、
前記撮像映像の一部を前記表示部に拡大表示する拡大表示手段と、
前記撮像映像のエッジ成分に基づく波形画像を生成し、前記表示部に表示する波形画像生成表示手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、
前記拡大表示手段による撮像映像の拡大表示に連動して、前記波形画像生成表示手段が波形画像を生成、表示するステップと、
前記拡大表示手段による撮像映像の拡大表示が解除され、通常の撮像映像の表示に戻った後、所定の時間の間、前記表示制御手段は、それまで拡大表示されていた領域を明示するとともに、前記波形画像生成表示手段は、それまで拡大表示されていた領域のエッジ成分に基づく波形画像と、前記領域外のエッジ成分に基づく波形画像とを視覚的に判別可能なように生成、表示するステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 撮像映像を表示部に表示する表示制御手段と、
前記撮像映像の一部を前記表示部に拡大表示する拡大表示手段と、
前記撮像映像のエッジ成分に基づく波形画像を生成し、前記表示部に表示する波形画像生成表示手段としてコンピュータを機能させ、
前記拡大表示手段による撮像映像の拡大表示に連動して、前記波形画像生成表示手段が波形画像を生成、表示するモードを有し、
前記拡大表示手段による撮像映像の拡大表示が解除され、通常の撮像映像の表示に戻った後、所定の時間の間、前記表示制御手段は、それまで拡大表示されていた領域を明示するとともに、前記波形画像生成表示手段は、それまで拡大表示されていた領域のエッジ成分に基づく波形画像と、前記領域外のエッジ成分に基づく波形画像とを視覚的に判別可能なように生成、表示することを特徴とするプログラム。
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