JP6395156B2 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子から得られた１次画像データに変形処理を施す撮像装置及び撮像方法に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置を用いて例えば被写体である建築物を見上げる姿勢で撮像する場合、画像中において建築物は上すぼまりに台形状に歪む。例えば、特開２００７−４３５４５号公報には、被写体を撮像するときの撮像装置の姿勢を加速度センサによって検出し、被写体の台形状の歪みを自動的に補正する台形補正処理を行う技術が開示されている。

また、オートフォーカス動作が可能な撮像装置において、オートフォーカスを行う領域であるＡＦ領域の位置を、使用者の指示に基づいて移動させる技術が知られている。

特開２００７−４３５４５号公報

特開２００７−４３５４５号公報に開示の技術のように、撮像した画像に台形補正処理を施す場合、撮影前に使用者によって指定されたＡＦ領域の位置が、台形補正処理の実行によって使用者の意図しない位置に移動してしまう場合がある。例えば、撮像した画像に台形補正処理を施す場合には、台形補正処理後の画像における撮像装置の視野の外形が台形等の矩形状ではない形状となるため、台形補正処理後の画像の視野内の一部領域を矩形状に切り出して画像表示装置に表示することが考えられる。この場合において、ＡＦ領域の位置が視野の外縁部近傍に指定されていれば、台形補正処理の変形によってＡＦ領域が切り出した画像の外に位置してしまう。

本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであって、使用者の意図通りに台形補正処理を施した画像を撮像できる撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の撮像装置は、撮像レンズの光軸に受光面が直交するように配置され、所定のフレーム周期毎に１次画像データを取得する撮像素子と、前記フレーム周期に同期して前記撮像レンズの焦点距離を取得する焦点距離検出部と、前記受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度、及び前記受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度からなる２つの値を含む補正角度の入力を受け付ける入力装置と、前記フレーム周期に同期して、前記焦点距離の値及び前記補正角度の値を用い、前記１次画像データを、前記受光面に対してピッチ方向に前記第１角度をなし、前記受光面に対してヨー方向に前記第２角度をなす平面上に投影する変形処理を施した２次画像データを生成する画像処理部と、前記フレーム周期に同期して、前記２次画像データ中の矩形の切り出し領域内の画像を表示する画像表示装置と、前記撮像レンズの合焦距離を変化させる制御を行うＡＦ制御部と、を備え、前記入力装置は、前記画像表示装置に表示する前記１次画像データ中におけるＡＦ領域の位置を指定する入力を受け付け、前記画像処理部は、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記ＡＦ領域の座標を前記切り出し領域内の座標に変更する。

また、本発明の別の態様の撮像装置は、撮像レンズの光軸に受光面が直交するように配置され、所定のフレーム周期毎に１次画像データを取得する撮像素子と、前記フレーム周期に同期して前記撮像レンズの焦点距離を取得する焦点距離検出部と、前記受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度、及び前記受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度からなる２つの値を含む補正角度の入力を受け付ける入力装置と、前記フレーム周期に同期して、前記焦点距離の値及び前記補正角度の値を用い、前記１次画像データを、前記受光面に対してピッチ方向に前記第１角度をなし、前記受光面に対してヨー方向に前記第２角度をなす平面上に投影する変形処理を施した２次画像データを生成する画像処理部と、前記フレーム周期に同期して、前記２次画像データ中の矩形の切り出し領域内の画像を表示する画像表示装置と、前記撮像レンズの合焦距離を変化させる制御を行うＡＦ制御部と、を備え、前記入力装置は、前記画像表示装置に表示する前記１次画像データ中におけるＡＦ領域の位置を指定する入力を受け付け、前記画像処理部は、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記２次画像データの全体及び当該２次画像データ中における前記ＡＦ領域の位置を示すＡＦ領域アイコンを前記画像表示装置に表示する。

本発明の一態様の撮像装置は、撮像レンズの光軸に受光面が直交するように配置され、所定のフレーム周期毎に１次画像データを取得する撮像素子と、前記フレーム周期に同期して前記撮像レンズの焦点距離を取得する焦点距離検出部と、前記受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度、及び前記受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度からなる２つの値を含む補正角度の入力を受け付ける入力装置と、前記フレーム周期に同期して、前記焦点距離の値及び前記補正角度の値を用い、前記１次画像データを、前記受光面に対してピッチ方向に前記第１角度をなし、前記受光面に対してヨー方向に前記第２角度をなす平面上に投影する変形処理を施した２次画像データを生成する画像処理部と、前記フレーム周期に同期して、前記２次画像データ中の矩形の切り出し領域内の画像を表示する画像表示装置と、前記撮像レンズの合焦距離を変化させる制御を行うＡＦ制御部と、を備える撮像装置の撮像方法であって、前記入力装置により、前記画像表示装置に表示する前記１次画像データ中におけるＡＦ領域の位置を指定する入力を受け付けるステップと、前記画像処理部により、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記ＡＦ領域の座標を前記切り出し領域内の座標に変更するステップと、を含む。

また、本発明の別の態様の撮像方法は、撮像レンズの光軸に受光面が直交するように配置され、所定のフレーム周期毎に１次画像データを取得する撮像素子と、前記フレーム周期に同期して前記撮像レンズの焦点距離を取得する焦点距離検出部と、前記受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度、及び前記受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度からなる２つの値を含む補正角度の入力を受け付ける入力装置と、前記フレーム周期に同期して、前記焦点距離の値及び前記補正角度の値を用い、前記１次画像データを、前記受光面に対してピッチ方向に前記第１角度をなし、前記受光面に対してヨー方向に前記第２角度をなす平面上に投影する変形処理を施した２次画像データを生成する画像処理部と、前記フレーム周期に同期して、前記２次画像データ中の矩形の切り出し領域内の画像を表示する画像表示装置と、前記撮像レンズの合焦距離を変化させる制御を行うＡＦ制御部と、を備える撮像装置の撮像方法であって、前記入力装置により、前記画像表示装置に表示する前記１次画像データ中におけるＡＦ領域の位置を指定する入力を受け付けるステップと、前記画像処理部により、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記２次画像データの全体及び当該２次画像データ中における前記ＡＦ領域の位置を示すＡＦ領域アイコンを前記画像表示装置に表示するステップと、を含む。

本発明によれば、使用者の意図通りに台形補正処理を施した画像を撮像できる撮像装置及び撮像方法を実現できる。

第１の実施形態の撮像装置の構成を説明するブロック図である。 第１の実施形態の撮像装置の背面側の斜視図である。 第１の実施形態の撮像装置の撮像動作のフローチャートである。 台形補正処理のフローチャートである。 台形補正処理について説明するための図である。 台形補正処理について説明するための図である。 台形補正処理について説明するための図である。 台形補正処理について説明するための図である。 台形補正処理について説明するための図である。 第１の実施形態のＡＦ領域表示処理のフローチャートである。 第１の実施形態のＡＦ領域表示処理を説明するための図である。 第１の実施形態のＡＦ領域表示処理を説明するための図である。 第１の実施形態のＡＦ領域表示処理を説明するための図である。 第２の実施形態の撮像装置の撮像動作のフローチャートである。 第２の実施形態の撮像装置の画像表示及びＡＦ領域表示処理のフローチャートである。 第２の実施形態の画像表示及びＡＦ領域表示処理を説明するための図である。 第３の実施形態の撮像装置の撮像動作のフローチャートである。 第３の実施形態の撮像装置の画像表示及びＡＦ領域表示処理のフローチャートである。 第３の実施形態の撮像装置の合焦表示処理のフローチャートである。

以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１及び図２に示すように、撮像装置１は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子３、画像表示装置６、入力装置７及び制御部１０を備える。本実施形態では一例として、撮像装置１は、撮像素子３及び制御部１０を収容する本体部２と、当該本体部２に固定される撮像レンズ４とを具備し、撮像レンズ４によって結像された光学像を電子データとして記憶する、いわゆるデジタルカメラの形態を有する。なお、撮像装置１は、撮像レンズ４を本体部２から取り外し可能な、いわゆるレンズ交換式のデジタルカメラであってもよいし、撮像レンズ４を本体部２から取り外すことのできないレンズ一体式のデジタルカメラであってもよい。

以下では、撮像装置１の姿勢方向の定義として、撮像レンズ４の光軸方向をＺ軸と定義する。また、撮像装置１を正立状態とした場合に、光軸と直交しかつ水平となる方向をＸ軸とし、光軸と直交しかつ垂直となる方向をＹ軸とする。また、撮像装置１の姿勢変化の方向を表すために、撮像装置１のＸ軸周りの回転方向をピッチ方向と称し、Ｙ軸周りの回転方向をヨー方向と称し、Ｚ軸周りの回転方向をロール方向と称する。

撮像素子３は、矩形の受光面を有する。撮像素子３の受光面は、撮像レンズ４の光軸に直交するように配設されている。撮像レンズ４は、オートフォーカス動作が可能であり、合焦距離を変化させるために一部又は全部のレンズを移動させるＡＦ機構部４ａを備える。また、本実施形態では一例として、撮像レンズ４は、焦点距離を変更可能な、いわゆるズームレンズである。撮像レンズ４のズーム動作は、使用者から入力される力によって行われる手動ズームの形態であってもよいし、撮像レンズ４内に組み込まれた電動モータが発生する力によって行われる電動ズームの形態であってもよい。

本実施形態の撮像レンズ４は、撮像レンズ４の現在の焦点距離の情報を制御部１０に出力する焦点距離検出部４ｂを備える。焦点距離検出部４ｂの構成は、ロータリーエンコーダを用いて焦点距離を検出する形態や、ズーム動作用のステッピングモータを動作させるパルス数をカウントする形態等、公知の技術である。なお、例えば撮像装置１がレンズ一体式である場合には、焦点距離検出部４ｂは、制御部１０に含まれる形態であってもよい。

撮像装置１は、レンズシャッタ機構又はフォーカルプレーンシャッタ機構を備えていてもよい。また、撮像装置１は、撮像レンズ４に、絞り機構を備えていてもよい。

画像表示装置６は、例えば液晶表示装置又は有機ＥＬ表示装置等からなり、画像を表示する。本実施形態の画像表示装置６の表示面の外形は矩形である。画像表示装置６は、撮像装置１のグラフィカル・ユーザー・インターフェース（ＧＵＩ）の表示、撮像動作中にファインダーとして機能するライブビューの表示、及び記録された画像データの表示等を行う。

本実施形態では一例として、画像表示装置６は、本体部２に配設されている。なお、画像表示装置６は、本体部２と分離されており、かつ本体部２と有線通信又は無線通信により接続される他の電子機器に配設される形態であってもよい。

入力装置７は、例えばレバースイッチ、ダイヤルスイッチ、ボタンスイッチ、タッチセンサ等の、使用者が撮像装置１の動作指示を入力するための一つ又は複数の操作部材からなる。

本実施形態では一例として、入力装置７は、電源操作スイッチ７ａ、レリーズスイッチ７ｂ、４方向スイッチ７ｃ、ダイヤルスイッチ７ｄ、タッチパネル７ｅ及び２方向スイッチ７ｆを備える。タッチパネル７ｅは、画像表示装置１５の表示面上に配設されている。なお、図示する本実施形態では、一例として入力装置７を構成する全ての部材が撮像装置１に設けられている。しかし、入力装置７の構成は本実施形態に限られるものではなく、例えば入力装置７の一部又は全部は、本体部２と分離されており、かつ本体部２と有線通信又は無線通信により接続される他の電子機器に配設される形態であってもよい。

レリーズスイッチ７ｂは、異なる押し込み量又は異なる押し込み力によって動作する第１レリーズスイッチ及び第２レリーズスイッチを備えた、いわゆる２段の押しボタンスイッチである。本実施形態では、レリーズスイッチ７ｂに加える押し込み力を増大させていった場合、先に第１レリーズスイッチがＯＮ状態となり、次に第２レリーズスイッチがＯＮ状態となる。第１レリーズスイッチのみがＯＮ状態である状態は、いわゆる半押しの状態であり、第２レリーズスイッチがＯＮ状態である状態は、いわゆる全押しの状態である。

制御部１０は、ＣＰＵ（演算装置）１１、ＲＡＭ（記憶装置）１２、フラッシュメモリ（補助記憶装置）１３、画像処理部１６、入出力装置及び電力制御装置等を具備して構成されており、撮像装置１の後述する動作を、所定のプログラムに基づいて制御する構成を有している。本実施形態では、撮像装置１の制御プログラムは、不揮発性の記憶媒体であるフラッシュメモリ１３等に記憶されている。

制御部１０は、撮像素子駆動部８に電気的に接続されている。撮像素子駆動部８は、制御部１０の制御にしたがって撮像素子３を駆動する。また、撮像素子駆動部８は、撮像素子３から出力された２次元の画像信号をデジタル信号である１次画像データに変換する。ここで、１次画像データに基づいて生成される画像の外形は、矩形状である。以下では、１次画像に基づいて生成される画像のことを、単に１次画像データと称する。１次画像データ中の座標について、撮像装置１を正立状態に保持した場合において視野中の鉛直方向に沿う軸をｙ軸とし、視野中の水平方向に沿う軸をｘ軸とする。なお、本実施形態では一例として、撮像素子３と撮像素子駆動部８とを別体として示しているが、撮像素子駆動部８は撮像素子３内に一体に含まれる形態であってもよい。

ＲＡＭ１２には、制御プログラム１２ａ、画像データバッファ１２ｂ及びログ情報バッファ１２ｃの複数の記憶エリアを有する。制御プログラム１２ａは、撮像装置１の電源投入時に、フラッシュメモリ１３から読み出した制御プログラムを記憶する記憶エリアである。

画像データバッファ１２ｂは、撮像素子駆動部８から出力された１次画像データや、後述する画像処理部１６によって生成された２次画像データを記憶する記憶エリアである。以下では、画像データバッファ１２ｂに記憶されているデータについて、１次画像データ及び２次画像データの区別が不要である場合には、単に画像データと称する。

なお、画像データバッファ１２ｂは、画像処理部１６が扱う画像データ専用のビデオメモリに設けられる記憶エリアであってもよい。また、ログ情報バッファ１２ｃは、後述する台形歪補正処理の実行に用いる変数を記憶する記憶エリアである。

ＡＦ制御部１４は、撮像素子３の受光面の所定の領域内での撮像レンズ４の結像状態を検出し、撮像装置１によるオートフォーカス動作を制御する。より詳しくは、ＡＦ制御部１４は、１次画像データ中の所定の領域であるＡＦ領域内のコントラストを検出しつつ、ＡＦ機構部４ａを制御して合焦距離を変化させて撮像レンズ４を合焦状態とする。すなわち、本実施形態の撮像装置１は、一般にコントラスト検出方式と称されるオートフォーカス動作が可能である。なお、撮像装置１のオートフォーカス動作の形態は、前述したコントラスト検出方式に限られるものではない。例えば、撮像装置１は、撮像面に被写体像の位相差を検出する測距センサが配置された撮像素子３を備え、測距センサによって検出された位相差情報（デフォーカス量）に基づいて撮像レンズ４を駆動し合焦状態とする、一般に位相差検出方式と称されるオートフォーカス動作が可能であってもよい。

１次画像データ中におけるＡＦ領域の座標及び大きさは、固定されていてもよいし、使用者による入力装置７の操作に応じて変更可能であってもよい。また、１次画像データ中におけるＡＦ領域の座標及び大きさは、これらを制御部１０が所定のプログラムに基づいて自動的に変更する形態であってもよい。

本実施形態では一例として、１次画像データ中のＡＦ領域の座標を示すＡＦ位置指定座標は変更することが可能であり、このＡＦ領域の座標の決定は、使用者がタッチパネル７ｅや４方向スイッチ７ｃ等の入力装置７を操作することによって行われる。ＡＦ位置指定座標は、ＲＡＭ１２のログ情報バッファ１２ｃに記憶される。使用者によるＡＦ位置指定座標の変更指示が入力装置７を介して入力された場合には、ログ情報バッファ１２ｃ内のＡＦ位置指定座標の値が書き換えられる。

ＡＥ制御部１５は、撮像素子３から取得される１次画像データに対する、露出量の制御を行う。ＡＥ制御部１５は、１次画像データから得られる被写体輝度に基づいて、露出値を算出する。

画像処理部１６は、画像データバッファ１２ｂに記憶されている画像データに所定の画像処理を施す。以下では、画像処理部１６によって画像処理を施された後の画像データを、２次画像データと称する。本実施形態の画像処理部１６は、画像データに対して後述する台形補正を施すための、台形歪補正係数算出部１６ａ及び補正処理部１６ｂを含む。

台形補正係数算出部１６ａは、焦点距離検出部４ｂから得られる撮像レンズ４の焦点距離の値と、入力装置７を介して入力された後述する補正角度の値、を用いて、台形補正の演算処理の実行に必要な補正係数を算出する。補正処理部１６ｂは、台形補正係数算出部１６ａによって算出された補正係数に基づいて、１次画像データに対して座標変換を伴う画像補間処理を行う。前記画像補間処理は、バイキュービック補間やバイリニア補間等の画像補間処理を実施するものである。

なお、本実施形態では一例として、前述のＡＦ制御部１４、ＡＥ制御部１５及び画像処理部１６の機能構成は、制御部１０に含まれている。なお、ＡＦ制御部１４、ＡＥ制御部１５及び画像処理部１６の機能構成は、例えばそれぞれの機能を実行する専用のプロセッサ回路等の専用のハードウェアを用いる形態であってもよい。

また、本実施形態の撮像装置１は、商用電源、ＡＣアダプタ又は電池等の電源２０に接続される電源接続部２１及び、フラッシュメモリカード等の記憶媒体２２に接続される記憶媒体接続部２３を備える。本実施形態では一例として、電源２０は電池であって、本体部２内に着脱可能に収容される。また、本実施形態では一例として、記憶媒体２２はフラッシュメモリカードであって、本体部２内に着脱可能に収容される。なお、電源２０となる電池及び記憶媒体２２は、本体部２内に固定される形態であってもよい。また、記憶媒体２２は、本体部２と分離されており、かつ本体部２と有線通信又は無線通信により接続される他の電子機器に配設される形態であってもよい。

次に、画像処理部１６において実行される台形補正処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。台形補正処理とは、概略的には、被写体に正対していない位置において撮像された１次画像データに対して台形歪みを補正する幾何学的な変形処理を施すことによって、被写体に正対する仮想的な視点から撮像したような２次画像データを生成する処理である。

以下では台形歪みを補正する幾何学的な変形処理について、説明を簡単なものとするために、被写体に正対する位置に対して、撮像装置１の姿勢がピッチ方向（上下方向にあおり傾斜角が生じる方向）に所定の角度をなす位置に配置された場合について説明する。

例えば、図５及び図６に示すように、建築物４０の矩形である前面４０ａを、地面に近い実視点Ｐから見上げるように撮像装置１によって撮像する場合、図７に示すように、１次画像データ５０上では、前面４０ａは上すぼまりに台形に歪んだ形状となる。このとき、実視点Ｐからの撮像では、撮像装置１は、撮像レンズ４の光軸を水平からピッチ方向に第１角度αｙだけ上方に向けた姿勢となる。１次画像データ５０上において前面４０ａが歪むのは、撮像装置１から前面４０ａへの距離が下から上に向かうほど遠くなることによって、上下方向で撮影倍率が変化するためである。

一方、撮像装置１を建築物４０の前面４０ａに正対する仮想視点Ｐ’に配置して撮像する場合には、図８に示すように、１次画像データ５０上において前面４０ａは矩形状となる。

台形補正処理では、実視点Ｐから撮像した１次画像データ５０中の被写体像が、図９に示すように仮想的な視点である仮想視点Ｐ’から撮影した被写体像に近似した形状となるように１次画像データ５０を変形して、これを２次画像データ５０’とする。言い換えれば、撮像素子３の受光面に平行な平面Ａ上の１次画像データ５０を、平面Ａに対してピッチ方向に第１角度αｙだけ傾いた平面Ｂに投影したものが、台形補正処理が施された２次画像データ５０’である。

具体的には、台形補正処理では、まずステップＳ３１において、焦点距離検出部４ｂから、撮像レンズ４の焦点距離ｆの値を取得し、ＲＡＭ１２のログ情報バッファ１２ｃに記憶する。

次に、ステップＳ３２において、補正角度を取得し、ＲＡＭ１２のログ情報バッファ１２ｃに記憶する。ここで、補正角度とは、前述のように、撮像素子３の受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度αｙと、撮像素子３の受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度αｘとの２つの角度の値を含む。

補正角度の値は、使用者が入力装置７を操作することによって定められる。例えば、使用者が４方向スイッチ７ｃを上下方向に操作することによって第１角度αｙの値が増減し、使用者が４方向スイッチ７ｃを左右方向に操作することによって第２角度αｘの値が増減する。また例えば、使用者がタッチパネル７ｅ上をなぞるドラッグ操作の方向に応じて、第１角度αｙ及び第２角度αｘの値が増減する形態であってもよい。補正角度の値は、連続的に変化する形態であってもよいし、ステップ状に変化する形態であってもよい。

次に、ステップＳ３３において、ログ情報バッファ１２ｃに記憶されている焦点距離ｆの値及び補正角度の値を用いて、１次画像データ５０に台形補正処理を施し、２次画像データ５０’を生成する。

下記数式（１）は、平面Ａの１次画像データ５０の座標（ｘ，ｙ）と、平面Ａに対してピッチ方向に角度αだけ傾いた平面Ｂの２次画像データ５０’の座標（ｘ’、ｙ’）との関係を表す式である。

［数１］
ｙ＝｛Ｈ・ｋ１・ｙ’｝／｛Ｈ−ｋ２・ｙ’｝
ｘ＝｛Ｈ・ｘ’｝／｛Ｈ−ｋ２・ｙ’｝
ここで、ｋ１及びｋ２は変換係数であり、
ｋ１＝ｃｏｓα−ｓｉｎα・ｔａｎβ
ｋ２＝Ｈ−２ｓｉｎα・ｔａｎβ
である。

Ｈは、使用者によって入力装置７を介して入力された補正角度に対応した撮像素子３の有効画素領域の所定の辺の画素数である。例えば、図７に示すように、撮像素子３の有効画素領域の長辺を水平にして撮影し、視野の上下方向の台形歪みの補正を行う場合には、Ｈは撮像素子３の有効画素領域の短辺方向の画素数である。具体的には、Ｈに対応する画素数は、撮像素子３の有効画素領域の短辺方向となる長さに対して、撮像素子３にある１画素あたりの長さ（画素ピッチ）を割り算した結果となる。

また、図示しないが、撮像素子３の有効画素領域の長辺を水平にして撮影し、視野の左右方向の台形歪みの補正を行う場合には、Ｈは撮像素子３の有効画素領域の長辺方向の画素数である。この場合、Ｈに対応する画素数は、撮像素子３の有効画素領域の長辺方向となる長さに対して、撮像素子３にある１画素あたりの長さ（画素ピッチ）を割り算した結果となる。

また、角度βは、下記数式（２）によって算出される。

［数２］
β＝ａｒｃｔａｎ｛Ｌ／（２・ｆ）｝
Ｌは、使用者によって入力装置７を介して入力された補正角度に対応した撮像素子３の有効画素領域の所定の辺の長さである（単位はｍｍで示す）。例えば、図７に示すように、撮像素子３の有効画素領域の長辺を水平にして撮影し、視野の上下方向の台形歪みの補正を行う場合には、Ｌは撮像素子３の有効画素領域の短辺方向の長さである。また、図示しないが、撮像素子３の有効画素領域の長辺を水平にして撮影し、視野の左右方向の台形歪みの補正を行う場合には、Ｌは撮像素子３の有効画素領域の長辺方向の長さである。ｆは撮像レンズ４の焦点距離である（単位はｍｍで示す）。すなわち、角度βは、撮像装置１の台形歪みを行う方向の画角の半分の値である。

なお、焦点距離ｆの値は、使用者によって入力装置７を介して入力される値であってもよい。例えば、撮像装置１がレンズ交換式であり、焦点距離情報を取得できない撮像レンズ４が装着されている場合には、焦点距離ｆの値を使用者が入力することによって、使用者が所望する台形補正を実施することができる。また、焦点距離ｆの値を使用者が入力可能とすることによって、使用者の意図に応じた遠近感を生じさせる台形補正を行うことができる。なお、焦点距離ｆの値を使用者が入力可能である場合には、撮像レンズ４から取得される値と、使用者によって入力される値のどちらを用いて台形補正を実行するかを選択する手段が設けられてもよい。

ステップＳ３３では、上記数式（１）及び（２）を用いることによって、１次画像データ５０に、短辺方向の台形補正処理を実施し、２次画像データ５０’を生成する。台形補正後となる２次画像データの座標（ｘ’，ｙ’）は、上記数式（１）が示す１次画像データ５０の座標（ｘ，ｙ）との関係式を逆算することによって算出される。より具体的には、ステップＳ３３では、上記数式（１）及び（２）を用い、台形補正後となる２次画像データの座標（ｘ’，ｙ’）に対する１次画像データ５０の座標（ｘ，ｙ）の関係式を定義する。次にこの定義した数式（１）に基づく関係式を逆算して、入力される１次画像データ５０の座標（ｘ，ｙ）から２次画像データ５０’の座標（ｘ’，ｙ’）を求めることによって、図７に一例として示すような１次画像データ５０に、ピッチ方向の補正角度入力に応じて、一次画像データ５０の短辺方向（図７の例ではｙ方向）の台形補正処理を実施し、図９に示す様な２次画像データ５０’を生成する。

以上の例示では、台形補正処理は視野中の鉛直方向（ピッチ方向）について行われる作用を説明した。なお、台形補正処理は視野中の水平方向（ヨー方向）についても同様に行われる。この場合の台形補正処理は、例えば建築物４０の前面４０ａと撮像レンズ４の光軸との水平方向になす角度が直角でない実視点Ｐから撮影された１次画像データを、建築物４０の表面４０ａに正対する仮想視点Ｐ’から撮影された画像に近似させる台形補正を実行するものである。このような撮影条件では、建築物４０の矩形状の前面４０ａは、１次画像データ中において左右方向に非対称となる。この場合の台形補正処理は、１次画像データ５０又はピッチ方向の台形補正処理が施された２次画像データ５０’を、平面Ａに対してヨー方向に第２角度αｘだけ傾いた平面Ｂに投影する変形処理を施したものを２次画像データ５０’とする。具体的には、平面Ａに対してヨー方向に第２角度αｘだけ傾いた平面Ｂの２次画像データ５０’の座標（ｘ’、ｙ’）は、前記数式（１）に対して、１次画像に係る座標の変数（ｘ、ｙ）を（ｙ、ｘ）に置き換えて、さらに２次画像に係る座標の変数（ｘ’、ｙ’）を（ｙ’、ｘ’）に置き換えた関係式となる。また、前記数式（２）に対して、βの値に係る、Ｌ［ｍｍ］は、撮像素子３の有効画素領域の長辺方向の長さになる。

以上のように、本実施形態の画像処理部１６は、１次画像データ５０を、撮像素子３の受光面と平行な平面Ａに対してピッチ方向に第１角度αｙをなし、受光面に対してヨー方向に第２角度αｘをなす平面Ｂ上に投影する変形処理を施した２次画像データを生成する。

なお、以上に述べた台形補正処理の生成に必要な画像処理の詳細については、公知の技術であるため詳細な説明は省略するものとする。

次に、以上に説明した構成を有する撮像装置１の動作について説明する。図３に示すフローチャートは、撮像装置１の電源がオン状態であり、かつ撮像動作モードである場合の動作を示している。撮像動作モードでは、初期状態として、所定のフレーム周期毎に撮像素子３から１次画像データを取得し、画像処理部１６にて画像処理された後の２次画像データを画像表示装置６に逐次表示出力させるライブビュー表示動作をしている。また、撮像動作モードでは、撮像装置１は、レリーズスイッチ７ｂへの操作入力に応じて、撮像装置１が被写体像を電子データとして記憶媒体２２に記憶する動作を実行する。なお、撮像装置１は、記憶媒体２２に記憶されている画像の電子データを、画像表示装置６に再生表示する再生モードを実行可能であってもよい。

撮像動作モードは、例えば使用者によって電源操作スイッチ７ａが操作されて撮像装置１を休止状態とする入力が行われた場合、他の動作モードに切り替える操作が入力された場合、又は制御部１０が休止状態に移行する判断をした場合、に終了する。この撮像動作モードを終了する判定処理は、図３のフローチャートでは省略している。

撮像動作モードでは、撮像素子３及び撮像素子駆動部８に電力が供給されている。また、ライブビュー表示動作を行うために、撮像素子３からの１次画像データ５０の取得は、所定のフレーム周期毎に行われる。撮像動作モードでは、まず、ステップＳ１１において、撮像素子駆動部８から出力された１次画像データ５０を、ＲＡＭ１２の画像データバッファ１２ｂに記憶する。

次に、ステップＳ１２において、ＲＡＭ１２のログ情報バッファ１２ｃから、１次画像データ中におけるＡＦ領域の座標を示す情報であるＡＦ位置指定座標を取得する。

次にステップＳ１３において、台形補正モードが使用者によって選択されているか否かを判定する。台形補正モードとは、撮像装置１が、１次画像データ５０に対して、画像処理部１６を用いて前述した台形補正処理を施す動作モードである。台形補正モードの選択の有無は、例えば画像表示装置６に表示されるＧＵＩにおいて、使用者が４方向スイッチ７ｃ又はタッチパネル７ｅを操作することによって切り替えられる。

ステップＳ１３において、台形補正モードが使用者によって選択されていないと判定した場合には、ステップＳ２８に移行し、ＲＡＭ１２の画像データバッファ１２ｂに記憶されている１次画像データ５０に基づく画像を、画像表示装置６に表示する。すなわち、台形補正処理が施されていない画像を画像表示装置６に表示する。

次に、ステップＳ２９に移行し、画像表示装置６に表示されている１次画像データ５０に基づく表示に、１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標を示すＡＦ領域表示アイコンを重畳して表示する。ステップＳ２９の実行後は、ステップＳ１７に移行する。

一方、ステップＳ１３において、台形補正モードが使用者によって選択されていると判定した場合には、ステップＳ１４において図４に示す台形補正処理を実行する。ステップＳ１４が実行されることによって、１次画像データ５０に対して台形補正処理を施したものである２次画像データ５０’が、画像データバッファ１２ｂに記憶される。

次にステップＳ１５において、画像データバッファ１２ｂに記憶されている２次画像データ５０’に基づく画像を、画像表示装置６に表示する。すなわち、台形補正処理が施された画像を画像表示装置６に表示する。

ここで、台形補正処理が施された２次画像データ５０’では、図９に示すように、撮像装置１の視野は矩形では無くなる。そこでステップＳ１５では、２次画像データ５０’中の撮像装置１の視野のうちの一部の領域である切り出し領域５１’の画像を、画像表示装置６に表示する。具体的には、切り出し領域５１’は、図９に２点鎖線で示すように、２次画像データ５０’中の撮像装置１の視野のうちの、所定の縦横比の矩形の領域で切り出した領域とされる。ステップＳ１５の実行後は、ステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６においては、図１０のフローチャートに示すＡＦ領域表示処理を実行する。ＡＦ領域表示処理では、まずステップＳ７１において、１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標６０を、２次画像データ５０’に投影する変換処理を実行する。説明のために、ステップＳ７１において２次画像データ５０’に投影されたＡＦ位置指定座標には６０’の符号を付す。ステップＳ７１における変換処理は、前述した台形補正処理の数式（１）を変形した式を用いることによって行われる。

次に、ステップＳ７２において、先のステップＳ７１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まるか否かを判定する。ここで、切り出し領域５１’とは、前述のように、台形補正処理が施された２次画像データのうちの、画像表示装置６に表示する領域である。

例えば、図１１に示すように、１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標６０が１次画像データ５０の外縁部近傍に位置する場合には、２次画像データ５０’中に投影されたＡＦ位置指定座標６０’は切り出し領域５１’の領域外に位置する可能性がある。

図１２に例示するように、ステップＳ７２において、２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まらないと判定した場合には、ステップＳ７３に移行する。

ステップＳ７３では、図１３に示すように、２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’を、切り出し領域５１’内の新たな座標である２次ＡＦ位置指定座標６１に移動する。このステップＳ７３におけるＡＦ位置指定座標６０’から２次ＡＦ位置指定座標６１への移動は、ＡＦ領域全体が切り出し領域５１’内に収まり、かつＡＦ位置指定座標６０’と２次ＡＦ位置指定座標６１’との間の距離が最短となる条件で行われる。ここで、２次ＡＦ位置指定座標６１’への移動は上記構成に限ることなく、例えば切り出し領域５１’内の中央に移動させる，所定条件の下で２次ＡＦ位置指定座標６１’を自動で再選択する構成も可能である。

次にステップＳ７４において、ステップＳ７３で算出した２次画像データ中における２次ＡＦ位置指定座標６１を、１次画像データ５０に投影する変換処理を実行する。１次画像データ５０に投影後の座標を１次ＡＦ位置指定座標６１とする。ステップＳ７５における変換処理は、前述した台形補正処理の数式（１）を用いることによって行われる。

そして、ステップＳ７５において、ＲＡＭ１２のログ情報バッファ１２ｃに記憶されているＡＦ位置指定座標６０を、ステップＳ７４で算出した１次画像データ５０中における１次ＡＦ位置指定座標６１によって書き換える。

次にステップＳ７６において、図１３に示すように、画像表示装置６に表示された２次画像データ５０’に基づく画像上の、ＲＡＭ１２のログ情報バッファ１２ｃに記憶されている２次ＡＦ位置指定座標６１’に基づく座標にＡＦ領域アイコン６２を重畳して表示する。ステップＳ７６の実行後は、図３のステップＳ１７に移行する。

なお、ステップＳ７６では、ＡＦ領域アイコン６２の位置が、使用者が入力したＡＦ位置指定座標６０とは異なることを、使用者に知らせる警告をＡＦ領域アイコン６２とともに画像表示装置６に表示してもよい。

このように、本実施形態では、使用者によって指定された１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標６０が、台形補正処理によって切り出し領域５１’内から外れてしまう場合に、自動的にＡＦ位置指定座標を切り出し領域５１’内に移動させる。

一方、ステップＳ７２において、２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まると判定した場合には、ステップＳ７９に移行する。ステップＳ７９では、画像表示装置６に表示された２次画像データ５０’に基づく画像上の、Ｓ７１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’に基づく座標にＡＦ領域アイコン６２を重畳して表示する。ステップＳ７９の実行後は、図３のステップＳ１７に移行する。

次に、ステップＳ１７では、入力装置７を介してＡＦ領域の移動を指示する入力がなされたか否かを判定する。前述のように、本実施形態におけるＡＦ領域の移動を指示する入力は、使用者がタッチパネル７ｅや４方向スイッチ７ｃ等の入力装置７を操作することによって行われる。例えば、制御部１０は、画像表示装置６に表示している画像データの領域内が使用者によってタップされた場合に、ＡＦ領域の移動を指示する入力がなされたものと判定する。そして、制御部１０は、使用者によってタップされた位置に対応する画像データ中の座標を、ＡＦ位置指定座標として認識する。

ステップＳ１７において、ＡＦ領域の移動を指示する入力がなされたと判定した場合には、ステップＳ１１に戻り、上述した動作を繰り返す。

一方、ステップＳ１７において、ＡＦ領域の移動を指示する入力はなされていないと判定した場合には、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８では、レリーズスイッチ７ｂの第１レリーズスイッチがＯＮ状態であるか否かを判定する。すなわち、レリーズスイッチ７ｂが半押し状態であるか否かを判定する。

ステップＳ１８において、レリーズスイッチ７ｂの第１レリーズスイッチがＯＦＦ状態であると判定した場合には、ステップＳ１１に戻る。すなわち、レリーズスイッチ７ｂが操作されるまでは、ステップＳ１１からステップＳ１７までの動作は、所定のフレーム周期に同期して繰り返し実行される。ステップＳ１１からステップＳ１７までの動作を、所定のフレーム周期に同期して繰り返すことによって、画像表示装置６に表示される１次画像データ５０又は２次画像データ５０’が、常に更新されるライブビュー動作が行われる。また、ステップＳ１１からステップＳ１７までの動作を、所定のフレーム周期に同期して繰り返すことによって、使用者の入力装置７への操作入力に応じてＡＦ位置指定座標が変更され、ＡＦ位置指定座標の変化に応じてライブビュー表示におけるＡＦ領域アイコン６２の位置が変化する。

一方、ステップＳ１８において、レリーズスイッチ７ｂの第１レリーズスイッチがＯＮ状態であると判定した場合には、ステップＳ１９へ移行する。ステップＳ１９では、ＡＦ処理を実行する。

ステップＳ１９のＡＦ処理では、ＲＡＭのログ情報バッファ１２ｃに記憶されている１次画像データ５０中のＡＦ位置指定座標を読み出し、１次画像データ５０中のＡＦ位置指定座標を中心としたＡＦ領域内の、例えばコントラスト値又は位相差情報を検出しつつ、ＡＦ機構部４ａを制御して合焦距離を変化させて撮像レンズ４を合焦状態とする。

ここで、１次画像データ５０中のＡＦ位置指定座標の値は、使用者によって指定されたＡＦ位置指定座標６０のままである場合もあるし、前述したＡＦ領域表示処理のステップＳ７３で自動的に算出された１次ＡＦ位置指定座標６１である場合もある。

ステップＳ１９のＡＦ処理が終了したら、ステップＳ２０において、例えば画像表示装置６に表示されているＡＦ領域アイコン６２の色を変化させることにより、撮像レンズ４が合焦状態にあることを表示する。

次に、ステップＳ２１では、レリーズスイッチ７ｂの第１レリーズスイッチがＯＦＦ状態であるか否かを判定する。ステップＳ２１において、レリーズスイッチ７ｂの第１レリーズスイッチがＯＦＦ状態であると判定した場合には、使用者がフレーミング操作を止めたと判断して、再度ステップＳ１１に戻る。

一方、ステップＳ２１において、レリーズスイッチ７ｂの第１レリーズスイッチがＯＮ状態であると判定した場合には、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２では、レリーズスイッチ７ｂの第２レリーズスイッチがＯＮ状態であるか否かを判定する。

ステップＳ２２において、レリーズスイッチ７ｂの第２レリーズスイッチがＯＦＦ状態であると判定した場合には、ステップＳ１１に戻る。

一方、ステップＳ２２において、レリーズスイッチ７ｂの第２レリーズスイッチがＯＮ状態であると判定した場合には、ステップＳ２３に移行して撮像動作を実行する。撮像動作では、ＡＥ制御部１５によって算出した露出値を用いた撮像が行われるように、撮像素子３を駆動し、得られた画像データを撮像用画像データとして画像データバッファ１２ｂに記憶する。

次にステップＳ２４において、台形補正モードが使用者によって選択されているか否かを判定する。ステップＳ２４において、台形補正モードが使用者によって選択されていると判定した場合には、ステップＳ２５に移行して撮像用画像データに対して前述した台形補正処理を実行する。そしてステップＳ２６において、台形補正処理が施された撮像用画像データを、所定の形式の電子ファイルとして記憶媒体２２に記憶する。

一方、ステップＳ２４において、台形補正モードが使用者によって選択されていないと判定した場合には、ステップＳ２５をスキップしてステップＳ２６に移行し、撮像用画像データを、所定の形式の電子ファイルとして記憶媒体２２に記憶する。

以上に説明したように、本実施形態の撮像装置１は、所定のフレーム周期毎に１次画像データ５０を取得する撮像素子３と、フレーム周期に同期して撮像レンズ４の焦点距離を取得する焦点距離検出部４ｂと、撮像素子３の受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度αｙ及び受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度αｘからなる２つの値を含む補正角度を入力する入力装置７と、フレーム周期に同期して、焦点距離の値及び補正角度の値を用いて、１次画像データ５０を、受光面に対してピッチ方向に第１角度αｙをなし、受光面に対してヨー方向に第２角度αｘをなす平面上に投影する変形処理を施した２次画像データ５０’を生成する画像処理部１６と、フレーム周期に同期して２次画像データ５０’中の矩形の切り出し領域５１’内の画像を表示する画像表示装置６と、を備える。

このような構成を有する本実施形態の撮像装置１によれば、撮像装置１のピッチ方向及びヨー方向の２つの方向について、被写体の台形歪みを補正する台形補正処理を実行可能であり、使用者は、この台形補正処理の度合い（補正角度）を入力装置７を操作することによって自由に変更することができる。また、本実施形態では、台形補正処理が施された結果である２次画像データ５０’に基づく画像がライブビューとして画像表示装置６に表示され、かつ補正角度を変更した結果が即時にライブビューの表示に反映される。このため、本実施形態の撮像装置１を用いれば、使用者は、意図通りに画像に台形補正処理を行うことが可能である。

また、本実施形態の撮像装置１は、さらに撮像レンズ４の合焦距離を変化させる制御を行うＡＦ制御部１４を備え、入力装置７によって、１次画像データ５０中におけるＡＦ領域の位置を指定するＡＦ位置指定座標６０の入力を受け付け、画像処理部１６によって、１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標６０を、２次画像データ５０’中における座標に投影する変換処理を実行し、この２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が切り出し領域５１’の外に位置する場合には、ＡＦ位置指定座標を切り出し領域５１’内に位置する新たな２次ＡＦ位置指定座標６１’に変更する。

このような本実施形態の撮像装置１によれば、台形補正処理によって１次画像データ５０が変形された場合であっても、ＡＦ動作を実行する領域であるＡＦ領域は、常に画像表示装置６にライブビュー表示される画像中に位置する。このため、ＡＦ動作によって、撮像レンズ４がライブビュー表示される画像の外に位置する被写体に合焦することを防止でき、使用者の意図通りに台形補正処理を施した画像を撮像できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。以下では第１の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

図１４は、本実施形態の撮像装置１の撮像動作モードのフローチャートである。本実施形態では、ステップＳ１５及びＳ１６における、台形補正モード中の画像表示装置６へのライブビュー用の画像表示及びＡＦ領域表示の処理が、第１の実施形態と異なる。

図１５は、本実施形態の撮像装置１の画像表示及びＡＦ領域表示処理のフローチャートである。

本実施形態の画像表示及びＡＦ領域表示処理では、まずステップＳ８１において、１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標６０を、２次画像データ５０’に投影する変換処理を実行する。第１の実施形態と同様に、ステップＳ８１において２次画像データ５０’に投影されたＡＦ位置指定座標には６０’の符号を付す。ステップＳ８１における変換処理は、前述した台形補正処理の数式（１）を変形した変換式を用いることによって行われる。

次に、ステップＳ８２において、先のステップＳ８１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まるか否かを判定する。ここで、切り出し領域５１’とは、前述のように、台形補正処理が施された２次画像データのうちの、画像表示装置６に表示する領域である。

ステップＳ８２において、図１２に例示するように、２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まらないと判定した場合には、ステップＳ８３に移行する。

ステップＳ８３では、ＲＡＭ１２の画像データバッファ１２ｂに記憶されている２次画像データ５０’の全体に基づく画像を、画像表示装置６に表示する。この時２次画像データ５０’の全体に基づく画像は、１次画像に基づく画像５０よりも表示面積が広くなるため、画像表示装置６が表示可能な画像サイズとなるように縮小して表示される。そして、ステップＳ８４において、画像表示装置６に表示された２次画像データ５０’の全体に基づく画像上の、Ｓ８１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’に基づく座標にＡＦ領域アイコン６２を重畳して表示する。この時ＡＦ領域アイコン６２は、ステップＳ８３による２次画像データ５０’の全体に基づく画像を縮小表示することに対応して、縮小して表示される。

図１６は、ステップＳ８３及びステップＳ８４の実行後の画像表示装置６の表示の例を示している。ステップＳ８４の実行後は、図１４のステップＳ１７に移行する。

一方、ステップＳ８２において、２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まると判定した場合には、ステップＳ８８に移行する。

ステップＳ８８では、２次画像データ５０’の切り出し領域５１’内の画像に基づく画像を、画像表示装置６に表示する。そして、ステップＳ８９において、画像表示装置６に表示された切り出し領域５１’に基づく画像上の、Ｓ８１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’に基づく座標にＡＦ領域アイコン６２を重畳して表示する。ステップＳ８９の実行後は、図１４のステップＳ１７に移行する。

以上に説明したように、本実施形態では、使用者によって指定された１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標６０が、台形補正処理によって切り出し領域５１’内から外れてしまう場合に、ライブビュー表示の画像を２次画像データ５０’全体の画像に切り替える。

したがって、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、台形補正処理によって１次画像データ５０が変形された場合であっても、ＡＦ動作を実行する領域であるＡＦ領域は、常に画像表示装置６にライブビュー表示される画像中に位置する。このため、ＡＦ動作をする際に、使用者が意図する合焦領域がライブビュー表示される画像から欠落することなく、合焦領域を指示させることが可能になる。これによって、撮像レンズ４が使用者の意図した位置の被写体に合焦することができ、使用者の意図通りに台形補正処理を施した画像を撮像できる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。以下では第２の実施形態との相違点のみを説明するものとし、第２の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。

前述の第２の実施形態では、使用者によって指定された１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標６０が、台形補正処理によって切り出し領域５１’内から外れてしまう場合には、常にライブビュー表示において第２画像データ５０’の全体を表示しているが、本実施形態は、第２画像データ５０’の全体を表示する時期が異なる。

図１７は、本実施形態の撮像装置１の撮像動作モードのフローチャートである。図１８は、本実施形態の撮像装置１の画像表示及びＡＦ領域表示処理のフローチャートである。図１９は、本実施形態の撮像装置１の合焦表示処理のフローチャートである。

図１８に示すように、本実施形態の撮像装置１の画像表示及びＡＦ領域表示処理では、まず、ステップＳ８１において、１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標６０を、２次画像データ５０’に投影する変換処理を実行する。第２の実施形態と同様に、ステップＳ８１において２次画像データ５０’に投影されたＡＦ位置指定座標には６０’の符号を付す。ステップＳ８１における変換処理は、前述した台形補正処理の数式（１）を変形した式を用いることによって行われる。

次に、ステップＳ８２において、先のステップＳ８１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まるか否かを判定する。ここで、切り出し領域５１’とは、前述のように、台形補正処理が施された２次画像データのうちの、画像表示装置６に表示する領域である。

ステップＳ８２において、図１２に例示するように、２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まらないと判定した場合には、ステップＳ８７に移行する。

ステップＳ８７では、２次画像データ５０’の切り出し領域５１’内の画像に基づく画像を、画像表示装置６に表示する。そして、ＡＦ領域アイコン６２を表示する処理は実行せずに、図１７のステップＳ１７に移行する。

一方、ステップＳ８２において、２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まると判定した場合には、ステップＳ８８に移行する。

ステップＳ８８では、第２の実施形態と同様に、２次画像データ５０’の切り出し領域５１’内の画像に基づく画像を、画像表示装置６に表示する。そして、ステップＳ８９において、画像表示装置６に表示された切り出し領域５１’に基づく画像上の、Ｓ８１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’に基づく座標にＡＦ領域アイコン６２を重畳して表示する。ステップＳ８９の実行後は、図１７のステップＳ１７に移行する。

そして、本実施形態の撮像装置１のオートフォーカス動作完了後に実行するステップＳ２０の合焦表示処理では、まず図１９のステップＳ９１に示すように、先のステップＳ８１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まるか否かを判定する。

ステップＳ９１において、図１２に例示するように、２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まらないと判定した場合には、ステップＳ９２に移行する。

ステップＳ９２では、ＲＡＭ１２の画像データバッファ１２ｂに記憶されている２次画像データ５０’の全体に基づく画像を、画像表示装置６に表示する。そして、ステップＳ９３において、例えば図１２に示すように、画像表示装置６に表示された２次画像データ５０’の全体に基づく画像上の、Ｓ８１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’に基づく座標にＡＦ領域アイコン６２を重畳して表示する。そして、例えばＡＦ領域アイコン６２の色を所定の色とすることにより、撮像レンズ４が合焦状態にあることを表示する。ステップＳ９３の実行後は、図１７のステップＳ２１に移行する。

一方、ステップＳ９１において、２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’が、切り出し領域５１’内に収まると判定した場合には、ステップＳ９８に移行する。

ステップＳ９８では、２次画像データ５０’の切り出し領域５１’内の画像に基づく画像を、画像表示装置６に表示する。そして、ステップＳ９９において、画像表示装置６に表示された切り出し領域５１’に基づく画像上の、Ｓ８１において算出した２次画像データ５０’中におけるＡＦ位置指定座標６０’に基づく座標にＡＦ領域アイコン６２を重畳して表示する。ステップＳ９９の実行後は、図１７のステップＳ２１に移行する。

以上に説明したように、本実施形態では、使用者によって指定された１次画像データ５０中におけるＡＦ位置指定座標６０が、台形補正処理によって切り出し領域５１’内から外れてしまう場合には、オートフォーカス動作完了後の合焦表示の際にのみ、２次画像データ５０’の全体及びＡＦ領域アイコン６２を画像表示装置６に表示する。

このような本実施形態では、台形補正処理によって１次画像データ５０が変形された場合であっても、使用者は、ＡＦ領域の位置を確認することができる。このため、ＡＦ動作をする際に、使用者が意図して指示する合焦領域が、ライブビュー表示される画像から欠落することなく、指示された合焦領域を知ることが可能になる。これによって、撮像レンズ４が使用者の意図した位置の被写体に合焦することができ、使用者の意図通りに台形補正処理を施した画像を撮像できる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う撮像装置及び撮像方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

また、本発明に係る撮像装置は、前述の実施形態で説明したような、デジタルカメラの形態に限らず、例えば撮像機能を備えた電子機器の形態であってもよい。撮像機能を備えた電子機器としては、例えば携帯通信端末、ゲーム機、デジタルメディアプレーヤー、腕時計、ボイスレコーダー、双眼鏡等が考えられる。

１ 撮像装置、
２ 本体部、
３ 撮像素子、
４ 撮像レンズ、
４ａ ＡＦ機構部、
４ｂ 焦点距離検出部、
６ 画像表示装置、
７ 入力装置、
７ａ 電源操作スイッチ、
７ｂ レリーズスイッチ、
７ｃ ４方向スイッチ、
７ｄ ダイヤルスイッチ、
７ｅ タッチパネル、
７ｆ ２方向スイッチ、
８ 撮像素子駆動部、
１０ 制御部、
１１ ＣＰＵ、
１２ ＲＡＭ、
１２ａ 制御プログラム、
１２ｂ 画像データバッファ、
１２ｃ ログ情報バッファ、
１３ フラッシュメモリ、
１４ ＡＦ制御部、
１５ ＡＥ制御部、
１６ 画像処理部、
１６ａ 台形補正係数算出部、
１６ｂ 補正処理部、
２０ 電源、
２１ 電源接続部、
２２ 記憶媒体、
２３ 記憶媒体接続部。

Claims (6)

1. 撮像レンズの光軸に受光面が直交するように配置され、所定のフレーム周期毎に１次画像データを取得する撮像素子と、
   前記フレーム周期に同期して前記撮像レンズの焦点距離を取得する焦点距離検出部と、
   前記受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度、及び前記受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度からなる２つの値を含む補正角度の入力を受け付ける入力装置と、
   前記フレーム周期に同期して、前記焦点距離の値及び前記補正角度の値を用い、前記１次画像データを、前記受光面に対してピッチ方向に前記第１角度をなし、前記受光面に対してヨー方向に前記第２角度をなす平面上に投影する変形処理を施した２次画像データを生成する画像処理部と、
   前記フレーム周期に同期して、前記２次画像データ中の矩形の切り出し領域内の画像を表示する画像表示装置と、
   前記撮像レンズの合焦距離を変化させる制御を行うＡＦ制御部と、
   を備え、
   前記入力装置は、前記画像表示装置に表示する前記１次画像データ中におけるＡＦ領域の位置を指定する入力を受け付け、
   前記画像処理部は、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記ＡＦ領域の座標を前記切り出し領域内の座標に変更する
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記画像処理部は、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記ＡＦ領域の座標を前記切り出し領域内の座標であり、かつ前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標との間の距離が最短となる領域に変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記画像処理部は、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記ＡＦ領域の座標を前記切り出し領域内の中央位置となる座標領域に変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 撮像レンズの光軸に受光面が直交するように配置され、所定のフレーム周期毎に１次画像データを取得する撮像素子と、
   前記フレーム周期に同期して前記撮像レンズの焦点距離を取得する焦点距離検出部と、
   前記受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度、及び前記受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度からなる２つの値を含む補正角度の入力を受け付ける入力装置と、
   前記フレーム周期に同期して、前記焦点距離の値及び前記補正角度の値を用い、前記１次画像データを、前記受光面に対してピッチ方向に前記第１角度をなし、前記受光面に対してヨー方向に前記第２角度をなす平面上に投影する変形処理を施した２次画像データを生成する画像処理部と、
   前記フレーム周期に同期して、前記２次画像データ中の矩形の切り出し領域内の画像を表示する画像表示装置と、
   前記撮像レンズの合焦距離を変化させる制御を行うＡＦ制御部と、
   を備え、
   前記入力装置は、前記画像表示装置に表示する前記１次画像データ中におけるＡＦ領域の位置を指定する入力を受け付け、
   前記画像処理部は、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記２次画像データの全体及び当該２次画像データ中における前記ＡＦ領域の位置を示すＡＦ領域アイコンを前記画像表示装置に表示する
   ことを特徴とする撮像装置。
5. 撮像レンズの光軸に受光面が直交するように配置され、所定のフレーム周期毎に１次画像データを取得する撮像素子と、
   前記フレーム周期に同期して前記撮像レンズの焦点距離を取得する焦点距離検出部と、
   前記受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度、及び前記受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度からなる２つの値を含む補正角度の入力を受け付ける入力装置と、
   前記フレーム周期に同期して、前記焦点距離の値及び前記補正角度の値を用い、前記１次画像データを、前記受光面に対してピッチ方向に前記第１角度をなし、前記受光面に対してヨー方向に前記第２角度をなす平面上に投影する変形処理を施した２次画像データを生成する画像処理部と、
   前記フレーム周期に同期して、前記２次画像データ中の矩形の切り出し領域内の画像を表示する画像表示装置と、
   前記撮像レンズの合焦距離を変化させる制御を行うＡＦ制御部と、
   を備える撮像装置の撮像方法であって、
   前記入力装置により、前記画像表示装置に表示する前記１次画像データ中におけるＡＦ領域の位置を指定する入力を受け付けるステップと、
   前記画像処理部により、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記ＡＦ領域の座標を前記切り出し領域内の座標に変更するステップと、
   を含むことを特徴とする撮像方法。
6. 撮像レンズの光軸に受光面が直交するように配置され、所定のフレーム周期毎に１次画像データを取得する撮像素子と、
   前記フレーム周期に同期して前記撮像レンズの焦点距離を取得する焦点距離検出部と、
   前記受光面に対してピッチ方向になす角度である第１角度、及び前記受光面に対してヨー方向になす角度である第２角度からなる２つの値を含む補正角度の入力を受け付ける入力装置と、
   前記フレーム周期に同期して、前記焦点距離の値及び前記補正角度の値を用い、前記１次画像データを、前記受光面に対してピッチ方向に前記第１角度をなし、前記受光面に対してヨー方向に前記第２角度をなす平面上に投影する変形処理を施した２次画像データを生成する画像処理部と、
   前記フレーム周期に同期して、前記２次画像データ中の矩形の切り出し領域内の画像を表示する画像表示装置と、
   前記撮像レンズの合焦距離を変化させる制御を行うＡＦ制御部と、
   を備える撮像装置の撮像方法であって、
   前記入力装置により、前記画像表示装置に表示する前記１次画像データ中におけるＡＦ領域の位置を指定する入力を受け付けるステップと、
   前記画像処理部により、前記１次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標を、前記２次画像データ中における座標に投影する変換処理を実行し、前記２次画像データ中における前記ＡＦ領域の座標が、前記切り出し領域の外である場合には、前記２次画像データの全体及び当該２次画像データ中における前記ＡＦ領域の位置を示すＡＦ領域アイコンを前記画像表示装置に表示するステップと、
   を含むことを特徴とする撮像方法。

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