JPWO2013038863A1 - 単眼立体撮影装置、撮影方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
[撮影装置の構成の説明]
図1は本発明に係る単眼立体撮影装置10の実施の形態を示すブロック図である。この単眼立体撮影装置10は、レンズを通った光を撮像素子で受け、デジタル信号に変換して記憶メディアに記録するデジタルカメラであり、装置全体の動作は中央処理装置(CPU)40によって統括制御される。
次に、単眼立体撮影装置10の動作について説明する。この撮像処理はCPU40によって制御される。この撮像処理をCPU40に実行させるためのプログラムはCPU40内のプログラム格納部に記憶されている。
立体視融合範囲内とは、画像視聴者が快適に立体視できる視差量であり、過大視差や開散視差とならない範囲である。これらは主に立体表示装置の画面サイズ、視聴距離等の条件から設定される。
本発明の第1の実施の形態では、撮影者から最も遠い被写体と最も近い被写体との視差量を適切にするものであるが、視差量を適切にする対象となる被写体(視差調整の対象となる被写体)はこれに限られない。
本発明の第1の実施の形態では、撮影者から最も遠い被写体と最も近い被写体との視差量を適切にするものであるが、視差量を適切にする対象となる被写体(視差調整の対象となる被写体)はこれに限られない。
本発明の第1の実施の形態では、撮影者から最も遠い被写体と最も近い被写体との視差量を適切にするものであるが、視差量を適切にする対象となる被写体(視差調整の対象となる被写体)はこれに限られない。
本発明の第4の実施の形態では、合焦した被写体を基準とし、撮影者から遠い被写体までの視差量と撮影者から近い被写体までの視差量のいずれかを最適に制御する形態であるが、両方を最適に制御してもよい。
ることができる単眼立体撮影装置、撮影方法及びプログラムを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007]
上記目的を達成するために、本発明の一の態様に係る単眼立体撮影装置は、フォーカスレンズを含む単一の撮影光学系と、撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ受光して複数の画像を取得する撮像素子と、絞り値が変更可能な絞りと、複数の画像に基づいて複数の画像に含まれる被写体の距離情報の分布を求める距離情報取得手段と、距離情報の分布に基づいて視差調整の対象となる画像領域の視差量が所定範囲内の視差量となるように、絞り値とフォーカスレンズの移動を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。なお、視差量には個人差があるが、子供の場合、ディスプレイ上での視差が50mmを超えないような視差が所定範囲内の視差量となる。また、ここでいう「複数の画像に基づいて複数の画像に含まれる被写体の距離情報」とは、視差に関する情報も含まれているものをいう。これにより、絞り値だけで調整しきれない場合にも、視差量を調整することができる。
[0008]
本発明の一の態様に係る単眼立体撮影装置によれば、単一の撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ受光して得られた複数の画像に含まれる被写体の距離情報の分布を求め、距離情報の分布に基づいて視差調整の対象となる画像領域の視差量が所定範囲内の視差量となるように絞り値とフォーカスレンズの移動を制御させる。これにより、適切な視差量の視差画像を撮影することができる。
[0009]
本発明の他の態様に係る単眼立体撮影装置において、距離情報取得手段は、複数の画像のうちの所定の1枚の画像である基準画像の画素毎に距離情報を算出し、第1軸に距離情報、第2軸に画素数としたヒストグラムであって、距離情報を距離範囲毎に複数の階級に分割し、算出された距離情報が各階級の範囲に入っている画素の数を度数としたヒストグラムを作成するようにしてもよい。これにより、どの被写体距離の被写体がどの程度の割合を占めているかを明らかにすることができる。
[0010]
本発明の他の態様に係る単眼立体撮影装置において、距離情報取得手段は、複数の画像のうちの所定の1枚の画像である基準画像を複数の領域に分割
焦している被写体と合焦している被写体より近側で最も面積の広い被写体との視差量及び合焦している被写体と合焦している被写体より遠側で最も面積の広い被写体との視差量の少なくとも1つを適切に調整することができる。
[0015]
本発明の他の態様に係る単眼立体撮影装置において、制御手段は、分割された複数の領域のうちのヒストグラムの度数が閾値以上の階級に含まれる領域を対象に視差調整の対象となる画像領域を決定するようにしてもよい。これにより、画像内で所定の範囲を占める被写体のみを対象に視差調整の対象となる被写体を決定することができる。
[0016]
本発明の他の態様に係る単眼立体撮影装置において、制御手段は、絞り値を制御し、合焦している被写体と視差調整の対象となる画像領域との視差量が一定の値の範囲内とするようにしてもよい。これにより、飛び出し方向の視差量、奥行き方向の視差量の少なくとも1つを適切にすることができる。
[0017]
本発明の他の態様に係る単眼立体撮影装置において、距離情報取得手段は、画像の位置に応じて異なる重みを付けて距離情報を算出するようにしてもよい。これにより、より撮影者の意図に合った立体感の視差画像を撮影することができる。
[0018]
[0019]
本発明の他の態様に係る単眼立体撮影方法において、フォーカスレンズを含む単一の撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ受光して複数の画像を取得するステップと、複数の画像に基づいて複数の画像に含まれる被写体の距離情報の分布を求めるステップと、距離情報の分布に基づいて視差調整の対象となる画像領域の視差量が所定範囲内の視差量となるように絞りの絞り値とフォーカスレンズの移動を制御するステップと、を含むことを特
徴とする。
[0020]
本発明の他の態様に係るプログラムにおいて、フォーカスレンズを含む単一の撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ受光して複数の画像を取得するステップと、複数の画像に基づいて複数の画像に含まれる被写体の距離情報の分布を求めるステップと、距離情報の分布に基づいて視差調整の対象となる画像領域の視差量が所定範囲内の視差量となるように絞りの絞り値とフォーカスレンズの移動を制御するステップと、を演算装置に実行させることを特徴とする。
発明の効果
[0021]
本発明によれば、適切な立体感で撮影することができる。
図面の簡単な説明
[0022]
[図1]立体撮影装置のブロック図
[図2]位相差イメージセンサの構成例を示す図
[図3]主、第2画素の1画素ずつを示した図
[図4]図4A及び図4Bは図3の要部拡大図
[図5]被写体距離と視差量との関係を示す図
[図6]第1の実施の形態における視差量調整処理の流れを示すフローチャート
[図7]撮影対象の一例
[図8]領域分割の一例
[図9]図7の被写体を撮影したときの距離分布を示すヒストグラム
[図10]基準画像データの一例
[図11]第2の実施の形態における視差量調整処理の流れを示すフローチャート
[図12]第2の実施の形態における距離情報の分布を示すヒストグラム
[図13]第3の実施の形態における視差量調整処理の流れを示すフローチャート
[図14]重み付けの一例
[図15]第3の実施の形態における距離情報の分布を示すヒストグラム
[図16]第4の実施の形態における視差量調整処理の流れを示すフローチャート
[図17]被写体距離と視差量との関係を示す図
Claims (12)
- 単一の撮影光学系と、
前記撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ受光して複数の画像を取得する撮像素子と、
絞り値が変更可能な絞りと、
前記複数の画像に基づいて前記複数の画像に含まれる被写体の距離情報の分布を求める距離情報取得手段と、
前記距離情報の分布に基づいて視差調整の対象となる画像領域の視差量を前記絞り値により制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする単眼立体撮影装置。 - 前記距離情報取得手段は、
前記複数の画像のうちの1枚の画像である基準画像について画素毎に距離情報を算出し、
前記距離情報を距離範囲毎に複数の階級に分割し、前記算出された距離情報が各階級の範囲に入っている画素の数を度数としたヒストグラムを作成する請求項1に記載の単眼立体撮影装置。 - 前記距離情報取得手段は、
前記基準画像を複数の領域に分割し、前記分割された領域毎に距離情報を算出し、
前記距離情報を距離範囲毎に複数の階級に分割し、前記算出された距離情報が各階級の範囲に入っている領域の数を度数としたヒストグラムを作成する請求項1に記載の単眼立体撮影装置。 - 前記距離情報取得手段は、
前記基準画像の画素毎に距離情報を算出し、
前記分割された各領域に含まれる画素の距離情報の平均値を領域毎に算出することにより、前記複数の領域毎の距離情報を算出する請求項3に記載の単眼立体撮影装置。 - 前記距離情報取得手段は、
前記基準画像と、前記複数の画像のうちの基準画像以外の画像との間でパターンマッチング処理を行うことにより、前記距離情報を算出する請求項2又は3に記載の単眼立体撮影装置。 - 前記制御手段は、前記ヒストグラムにおいて、合焦している被写体の被写体距離と近側にヒストグラムのピークを有する被写体距離の間、及び合焦している被写体の被写体距離と遠側にヒストグラムのピークを有する被写体距離の間の少なくとも1つを前記視差調整の対象となる画像領域として前記絞り値を制御する請求項2から5のいずれかに記載の単眼立体撮影装置。
- 前記制御手段は、
前記分割された複数の領域のうちの前記ヒストグラムの度数が閾値以上の階級に含まれる領域を対象に前記視差調整の対象となる画像領域を決定する請求項2から6のいずれかに記載の単眼立体撮影装置。 - 前記制御手段は、
前記絞り値を制御し、前記合焦している被写体と前記視差調整の対象となる画像領域との視差量が一定の値の範囲内とする請求項6又は7に記載の単眼立体撮影装置。 - 前記距離情報取得手段は、
前記複数の画像のいずれかの画像内の位置に応じて異なる重みを付けて前記距離情報を算出することを特徴とする請求項2から8のいずれかに記載の単眼立体撮影装置。 - 前記撮影光学系は、
フォーカスレンズを含み、
前記制御手段は、
前記視差調整の対象となる画像領域の視差が所定範囲内の視差量となる範囲で前記フォーカスレンズを移動させる請求項1から9のいずれかに記載の単眼立体撮影装置。 - 単一の撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ受光して複数の画像を取得するステップと、
前記複数の画像に基づいて前記複数の画像に含まれる被写体の距離情報の分布を求めるステップと、
前記距離情報の分布に基づいて視差調整の対象となる画像領域の視差量を前記絞り値により制御するステップと、
を含むことを特徴とする単眼立体撮影方法。 - 単一の撮影光学系の異なる領域を通過した光束をそれぞれ受光して複数の画像を取得するステップと、
前記複数の画像に基づいて前記複数の画像に含まれる被写体の距離情報の分布を求めるステップと、
前記距離情報の分布に基づいて視差調整の対象となる画像領域の視差量を前記絞り値により制御するステップと、
を演算装置に実行させることを特徴とするプログラム。
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