JP7433914B2 - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整手段と、
前記撮像光学系の光路に対して赤外カットフィルタを挿抜する挿抜手段と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御手段と、
を有し、
前記撮像素子は、カラーイメージセンサであり、
前記撮像装置は、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理手段からカラー画像信号を出力する第1のモードと、前記撮像光学系の光路から前記赤外カットフィルタを抜去し前記画像処理手段からグレイスケール画像信号を出力する第2のモードと、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理手段からグレイスケール画像信号を出力する第3のモードと、を切り替え可能に構成されており、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記画像処理手段から出力された画像信号が示す画像の平均輝度値が第1の輝度しきい値以上かつ第2の輝度しきい値以下の場合には前記撮像装置を前記第3のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第2の輝度しきい値を上回る場合には前記撮像装置を前記第1のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第1の輝度しきい値を下回る場合には前記撮像装置を前記第2のモードへ変更する。
または、撮像装置は、
可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と、
撮影方向へ赤外光を照射する照明手段と、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整手段と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御手段と、
を有し、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記撮影方向に存在する被写体において可視光領域および赤外光領域の一方の成分が支配的となるように、前記照明手段による赤外光の出力を調整する。
レンズを利用する撮像装置を利用する場合、一般に可視光と赤外光ではピント位置(焦点面)が異なる(光軸方向にズレが存在する)。そのため、可視光領域と赤外光領域とで同時に撮像する場合(ナイトモードで撮像する場合)、ボケが発生することになる。そこで、第1実施形態では、デジタルナイトモードと呼ばれる撮影モードを利用することにより撮像画像におけるボケを抑制する形態について説明する。
図1は、第1実施形態に係る撮像装置の機能構成を示すブロック図である。撮像装置は、撮像光学系101および撮像光学系101を制御する光学系制御部105、赤外カットフィルタ102および赤外カットフィルタ102の挿抜を制御する赤外制御部106、撮像素子103、画像処理部104を含む。また、撮像装置は、上述の機能部を統括して制御するシステムコントローラ107を含む。
上述したように、撮像素子103は、例えば、ベイヤー配列のRGBカラーフィルタを有するカラーイメージセンサである。画像処理部104は、撮像素子103から入力された画像信号に基づいて、選択的にカラー画像(RGB成分値)及びグレイスケール画像(Y成分値)を出力可能に構成されている。
・デイモード:撮像光学系101と撮像素子103との間に赤外カットフィルタ102を挿入し、画像処理部104からカラー画像信号を出力するモード。
・ナイトモード:撮像光学系101と撮像素子103との間から赤外カットフィルタ102を抜去し、画像処理部104からグレイスケール画像信号を出力するモード。
・デジタルナイトモード:撮像光学系101と撮像素子103との間に赤外カットフィルタ102を挿入し、画像処理部104からグレイスケール画像信号を出力するモード。
図2は、撮像画像におけるボケ制御のフローチャートである。具体的には、可視光と赤外光の2つの波長領域を同時に撮像する場合におけるボケを目立たなくする処理である。そのため、当然ながら、本処理は赤外カットフィルタが抜去されている状態(ナイトモード)で行われる。
C=(Imax-Imin)/(Imax+Imin) ・・・(1)
第2実施形態では、被写体を照明する赤外光の光量を制御することにより撮像画像におけるボケを抑制する形態について説明する。
第2実施形態に係る撮像装置は、赤外制御部106が、さらに、撮影方向(すなわち被写体)へ赤外光を照射する照明装置(不図示)を制御する点が第1実施形態と異なる。具体的には、赤外制御部106は、照明装置により投射される赤外光の出力を調整可能に構成される。
第2実施形態における撮像画像におけるボケ制御は第1実施形態(図2)と同様である。しかし、上述したように、ボケ抑制処理(S204)の詳細が第1実施形態と異なる。
第3実施形態では、グレイスケール画像における輝度(Y)信号を生成する際のRGB合成比率を調整することにより撮像画像におけるボケを抑制する形態について説明する。なお、装置構成は第1実施形態(図1)と同様であるため詳細な説明は省略する。
第3実施形態における撮像画像におけるボケ制御は第1実施形態(図2)と同様である。しかし、上述したように、ボケ抑制処理(S204)の詳細が第1実施形態と異なる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (10)
- 撮像装置であって、
可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整手段と、
前記撮像光学系の光路に対して赤外カットフィルタを挿抜する挿抜手段と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御手段と、
を有し、
前記撮像素子は、カラーイメージセンサであり、
前記撮像装置は、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理手段からカラー画像信号を出力する第1のモードと、前記撮像光学系の光路から前記赤外カットフィルタを抜去し前記画像処理手段からグレイスケール画像信号を出力する第2のモードと、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理手段からグレイスケール画像信号を出力する第3のモードと、を切り替え可能に構成されており、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記画像処理手段から出力された画像信号が示す画像の平均輝度値が第1の輝度しきい値以上かつ第2の輝度しきい値以下の場合には前記撮像装置を前記第3のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第2の輝度しきい値を上回る場合には前記撮像装置を前記第1のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第1の輝度しきい値を下回る場合には前記撮像装置を前記第2のモードへ変更する
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記調整手段は、前記画像処理手段により得られる画像信号が示す画像におけるコントラスト値が最大となるようにピント位置を調整し、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号が示す画像におけるコントラスト値が、所定のしきい値より大きければボケが無いと判定し、前記所定のしきい値以下であればボケが有ると判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記調整手段は、前記画像処理手段により得られる画像信号が示す画像におけるコントラスト値が最大となるようにピント位置を調整し、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号が示す画像におけるコントラスト値が、第1のしきい値以上かつ第2のしきい値以下である場合にボケが有ると判定し、前記第1のしきい値未満または前記第2のしきい値より大きい場合にボケが無いと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整中に得られる各ピント位置におけるコントラスト値に更に基づいてボケの有無を判定する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、RGBカラーイメージセンサであり、
前記画像処理手段は、前記撮像素子に含まれるR画素、G画素、B画素により得られた画素信号を合成して得られる輝度画像であるグレイスケール画像を出力可能に構成されており、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが無いと判定された場合に第1のRGB比率で合成して輝度画像を生成するよう前記画像処理手段を制御し、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に第2のRGB比率で合成して輝度画像を生成するよう前記画像処理手段を制御し、
前記第2のRGB比率は、前記第1のRGB比率と比較して、B画素により得られた画素信号に対する強調度合いがG画素により得られた画素信号に対する強調度合いよりも相対的に大きく設定される
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記制御手段は、R画素のみによる画像、G画素のみによる画像、B画素のみによる画像それぞれのコントラスト値の比に基づいて前記第2のRGB比率を決定する
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と、
撮影方向へ赤外光を照射する照明手段と、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整手段と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御手段と、
を有し、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記撮影方向に存在する被写体において可視光領域および赤外光領域の一方の成分が支配的となるように、前記照明手段による赤外光の出力を調整する
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記照明手段による赤外光の出力が調整される度に、前記調整手段はピント位置を調整し、前記判定手段は前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する
ことを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。 - 可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と前記撮像光学系の光路に対して赤外カットフィルタを挿抜する挿抜手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整工程と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理工程と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定工程と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御工程と、
を含み、
前記撮像素子は、カラーイメージセンサであり、
前記撮像装置は、前記撮像光学系の光路に赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理工程においてカラー画像信号を出力する第1のモードと、前記撮像光学系の光路から前記赤外カットフィルタを抜去し前記画像処理工程においてグレイスケール画像信号を出力する第2のモードと、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理工程においてグレイスケール画像信号を出力する第3のモードと、を切り替え可能に構成されており、
前記判定工程では、前記調整工程によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御工程では、前記判定工程によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記画像処理工程において出力された画像信号が示す画像の平均輝度値が第1の輝度しきい値以上かつ第2の輝度しきい値以下の場合には前記撮像装置を前記第3のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第2の輝度しきい値を上回る場合には前記撮像装置を前記第1のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第1の輝度しきい値を下回る場合には前記撮像装置を前記第2のモードへ変更する
ことを特徴とする制御方法。 - 可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と撮影方向へ赤外光を照射する照明手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整工程と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理工程と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定工程と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御工程と、
を含み、
前記判定工程では、前記調整工程によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御工程では、前記判定工程によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記撮影方向に存在する被写体において可視光領域および赤外光領域の一方の成分が支配的となるように、前記照明手段による赤外光の出力を調整する
ことを特徴とする制御方法。
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