説明

デジタル画像を撮像する方法及び撮像装置

デジタル画像を撮像する方法が開示される。この方法は、画像センサ上に投影された画像を記録するステップと、画像に存在する動きを判定するステップと、動き量を示す計測値を判定するステップと、計測値を含む関連付けられたメタデータを含む記録された画像を格納するステップとを備える。更に、画像センサと、画像を画像センサ上に投影するように構成された光学系と、画像センサにより提供された信号を受信し、画像に存在する動きを判定し、且つ動き量を示す計測値を判定するように構成された信号プロセッサと、計測値を含む関連付けられたメタデータを含む記録された画像を格納するように構成されたメモリとを備える撮像装置が開示される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタル画像を撮像する方法及び撮像装置に関する。特に本発明は、画像に存在する動きの判定及び画像と関連付けられた動きの表示を格納することに関する。
【背景技術】
【0002】
カメラ機能を備えた移動電話又はデジタルカメラ等の装置においてマルチメディアコンテンツの量が増加してくると、マルチメディアコンテンツの管理を容易にするために、適切なメタデータを各コンテンツに割り当てたいという要望が高まる。
【0003】
従来メタデータは、作成者、コンテンツの名前、日付、番号等に関する情報であった。光感度設定、シャッター速度、時間、日付及び手動で入力されたテキストタグ等のデータが画像内に存在している。しかし、ピクチャが撮像される時、画像のストックを管理するために重要である可能性のある他の状況があり、これは困難すぎるためテキストタグ等に記述できない場合がある。従って、少なくともいくつかのそのような状況をメタデータに自動的に提供したいという要望がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、画像の撮像中にシーンにおける動きに関する情報が収集可能であるという認識に基づく。この情報は、例えば画像の表現を向上させるために画像のレンダリング中に利用されるメタデータとして格納される。
【0005】
第1の態様によると、デジタル画像を撮像する方法が提供される。この方法は、画像センサ上に投影された画像を記録(register)するステップと、画像に存在する動きを判定するステップと、動き量を示す計測値を判定するステップと、計測値を含む関連付けられたメタデータを含む記録された画像を格納するステップとを備える。
【0006】
メタデータは、記録された画像のファイルのメタデータフィールド、記録された画像のファイルとは別個のメタデータファイル、又はメタデータを記録された画像のファイルに関連付けるインデックスを含むデータベースに格納されてもよい。
【0007】
動きを判定するステップは、時間間隔のあるピクチャの少なくとも2つのフレームを撮像するステップと、フレームをビデオ符号部に提供するステップと、ビデオ符号部から存在する動きをベクトルとして受信するステップとを含んでもよい。
【0008】
動きを判定するステップは、時間間隔のあるピクチャの少なくとも2つのフレームを撮像するステップと、フレーム間のずれを判定するステップとを含んでもよく、動きは、ずれに基づいて少なくとも1つのベクトルにより記述される。
【0009】
計測値を判定するステップは、少なくとも1つのベクトルを解析するステップと、ベクトルの解析に基づいて計測値を割り当てるステップとを含んでもよい。解析により少なくとも2つのベクトルを提供してもよく、少なくとも2つのベクトルを解析するステップは、ベクトルのサイズの平均値を提供するステップを含んでもよい。ベクトルを解析するステップは、画像における動きを表すために、理論上最大のベクトルによりベクトルを正規化するステップを含んでもよい。少なくとも1つのベクトルを解析するステップは、ベクトルをフィルタリングするステップを含んでもよい。少なくとも1つのベクトルを解析するステップは、画像の全体的な動きを補正するステップを含んでもよい。
【0010】
動きを判定するステップ及び計測値を判定するステップは、ビデオクリップを記録すること、動き及び計測値を判定すること、ビデオクリップを削除することとにより実行されてもよい。
【0011】
動きを判定するステップは、画像を画像センサに投影する光学系のオートフォーカス機能が動作している期間中に実行されてもよい。
【0012】
動きを判定するステップは、記録された画像と比較して解像度が低下した画像に対して実行されてもよい。
【0013】
第2の態様によると、画像センサと、画像を画像センサ上に投影するように構成された光学系と、画像センサにより提供された信号を受信し、画像に存在する動きを判定し、且つ動き量を示す計測値を判定するように構成された信号プロセッサと、計測値を含む関連付けられたメタデータを含む記録された画像を格納するように構成されたメモリとを備える撮像装置が提供される。
【0014】
この装置は、記録された画像のファイルのメタデータフィールド、記録された画像のファイルとは別個のメタデータファイル又はメタデータを記録された画像のファイルに関連付けるインデックスを含むデータベースに、メタデータを格納するように構成されてもよい。
【0015】
信号プロセッサは、時間間隔のあるピクチャの少なくとも2つのフレームを受信し、且つ存在する動きをベクトルとして提供するように構成されたビデオ符号部を備えてもよい。信号プロセッサは、ベクトルのサイズの平均値を提供するか、ベクトルをフィルタリングするか、ベクトルを正規化するか又は画像の全体的な動きを補正するか、あるいはそれらのあらゆる組合せを提供するように構成されたベクトル処理機構を更に備えてもよく、計測値は、ベクトル処理機構の出力から判定される。
【0016】
画像を画像センサに投影する光学系は、オートフォーカス機能を備えてもよく、制御信号はオートフォーカス機能が動作している際に提供されてもよく、動きを判定することは、制御信号がオートフォーカス機能の動作を示す期間中に実行されるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】図1は、一実施形態に係る方法を示すフローチャートである。
【図2】図2は、一実施形態に係る装置を概略的に示す図である。
【図3】図3は、一実施形態に係るコンピュータ可読媒体を概略的に示す図である。
【図4】図4は、一実施形態に係る信号プロセッサを示すブロック図である。
【図5】図5は、一実施形態に従って活動を判定する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図1は、一実施形態に係る方法を示すフローチャートである。画像記録ステップ100において、光学系により画像センサに対して投影された画像が記録され、そのセンサにより電気信号が提供される。次にこれらの信号は、ピクチャを格納するためだけでなく、撮像されたシーンに存在する活動を判定するために処理される。従って、動き判定ステップ102において、活動、すなわち撮像されたシーンに存在する動きが判定される。動きは、時間間隔のあるピクチャの少なくとも2つのフレームを撮像することにより判定される。次にフレームは、ビデオ符号化部、又は同様の計算を実行できるあらゆるプロセッサにより処理される。次にビデオ符号化部は、動きをベクトルとして表す。あるいは、そのようなベクトルが提供するビュー、ピクチャの少なくとも2つのフレームにより提供されたあらゆる機構は、フレーム間のずれを判定し、あらゆるずれを1つ以上のベクトルとして説明する。これはプロセッサで実行され、プロセッサの機能は、独立したものであるか、あるいは撮像装置の他の機能と統合される。
【0019】
本明細書において、経験に基づくと、安価なバージョンの場合、全ての処理は、装置の他のアプリケーションを処理することになる同一のプロセッサで実行される。そのような場合、画像のサイズ及び性能は、アプリケーションプロセッサの共有の性能により制限される可能性がある場合が多い。より高度なバージョンでは、ビデオ符号化部が提供され、上述の手法が利用される。従って、処理機能は、他のアプリケーションと共有される必要がなくてもよく、性能及び機能が向上する。更により高度なバージョンの場合、複数のビデオ符号化部が利用され、画像センサ自体がいくつかの処理を更に含む。それらの場合、動きを判定するために画像の些細な点までが考慮され、高い粒度で活動を表すことが可能である。
【0020】
ずれの判定は、ブロックマッチングアルゴリズムに基づいて行うことができる。ブロックマッチングアルゴリズムにおいて、フレーム間で変化したブロック/変化しなかったブロックの量が判定される。あるいは、ずれは、他の方法で画像をいくつかの部分に分割することに基づいて、例えばオブジェクト及び画像間でのそれらのずれを認識することにより判定されるか、あるいは画像のコンテンツの集合表現の複素解析に基づいて判定される。実用的な手法の一例は、ピクチャsの撮像時に短いビデオシーケンス、すなわちビデオクリップを撮像することである。ビデオクリップから、上記で実証したビデオ符号化部の手法に従って動き及び計測値が判定され、ビデオクリップは消去される。実用的な実現例の別の例は、記録され且つ格納された画像と比較して解像度が低下した画像に対して動き判定を実行することである。実用的な実現例の更なる例は、光学系のオートフォーカス機構が起動される期間中に動き判定を起動させることである。当然、これらの実用的な実現例のあらゆる組合せは更に有利である。
【0021】
例えばピクチャのレンダリングにおいて適切に使用される活動を表すために、動きを表す適切な計測値が計測値判定ステップ104で判定される。計測値は、ベクトルを解析することにより判定され、次にその解析に基づいて計測値を割り当てる。解析することは、ベクトルを平均化して計測値を形成することを含む。ベクトルのフィルタリング及び/又は正規化が実行され、適切な表現を取得する。ベクトルの正規化は、理論上最大のベクトルを考慮して実行され、画像における動きを表すのが好ましい。従って、特に平均化を適用する場合に多くのより小さな動きを含む例と比較して単一の大きな動きを含む例を考慮すると、正規化により、シーンの動きの計測値を更に示してもよい。理論上最大のベクトルは、使用されるビデオ符号化部又は処理手段の機能制限から判定される。
【0022】
全体的な動きの補償、すなわち例えばピクチャを撮る際にカメラを安定させ続けるのが困難であるため、撮像中に全ての画像が同様に動いている場合に補正が行われ、手ブレの表現ではなくピクチャの表現という点で真の動きの表現を取得する。
【0023】
計測値が判定される場合、計測値は、メタデータ格納ステップ106で画像に対するメタデータとして格納される。メタデータは、格納された画像のデータフィールド、画像ファイルと共に別個のメタデータファイルに格納されるか、あるいはメタデータを画像ファイルと関連付けるインデックスを含むメタデータデータベースに格納される。
【0024】
図2は、一実施形態に係る装置を概略的に示す。装置は、画像センサ202上に画像を投影するように構成された光学系200を備える。画像センサ202は、本明細書では簡潔にするために更なる処理の説明で「画像」とも呼ばれる投影された画像の電気的表現を信号プロセッサ204、すなわち処理手段に提供する。表現はデジタル表現であるのが好ましい。信号プロセッサ204は、信号を受信し、且つ画像のシーンに存在する動きを判定するように構成される。判定されたこれらの動きから、信号プロセッサ204は、図1を参照して上記で実証した例に準拠した計算により、動き量を示す計測値を判定する。別の例として又は計算に加え、いくつかの活動に対してルックアップテーブルが使用される。動きの計測値が判定され、格納される画像にメタデータとして割り当てられる。メタデータはメモリ206に格納される。上述したように、画像及びメタデータは、1つのファイル又は1つのメモリに別個のファイルとして格納されるか、あるいは別個のメモリに別個のファイルとして格納される。画像ファイルとメタデータファイルとのインデックスによる関連付けは、実現可能な手法である。
【0025】
図3は、一実施形態に係るコンピュータ可読媒体を概略的に示す。本発明に係る方法は、1つ以上の信号プロセッサ及び/又はビデオ符号化部等の処理手段の補助による実現例に適している。信号プロセッサ又はビデオ符号化部は、単一の信号処理ユニット又は同時に動作する複数の信号処理ユニットとして具体化されてもよい。従って、図1を参照して説明した実施形態のうちのいずれかに係る方法のいずれかのステップ、図2を参照して説明した装置の実施形態のうちのいずれかを処理手段が実行するように構成された命令を含むコンピュータプログラムが提供される。コンピュータプログラムは、それぞれ実施形態に従って、コンピュータ可読媒体300上に格納され、処理手段302によりロードされ且つ実行されることにより方法を実行するプログラムコードを含むのが好ましい。コンピュータ302及びコンピュータプログラム製品300は、方法のうちのいずれかの動作が実行されるか、あるいはリアルタイムに基づいて実行され、動作が必要な入力データの必要性及び可用性に基づいて実行されるプログラムコードを実行するように構成される。処理手段302は、一般に組込みシステムと呼ばれるものであるのが好ましい。従って、図3に示されたコンピュータ可読媒体300及びコンピュータ302は、原理を理解するためだけに例示されるものとして解釈されるべきであり、要素の何らかの直接的な例として解釈されるべきではない。
【0026】
図4は、一実施形態に係る画像プロセッサ400を示すブロック図である。画像プロセッサは、画像センサから画像信号401を受信する。画像プロセッサ400は、受信した信号から格納される画像データを形成する画像符号化及び/又は圧縮機構402を備える。画像プロセッサ400は、画像センサから信号を更に受信する活動判定機構404を更に備える。活動判定機構(activity determination mevhanism)404は、撮像時に画像のシーンに存在する動きを判定し、画像データと共に又は画像データと関連付けて格納されるメタデータとして提供される動きの計測値を判定する。活動判定機構404は、ビデオ符号化部406又はシーンにおける動きを表すベクトルを判定する同様の計算を提供できるあらゆるプロセッサを備えるが、それに限定されない。ベクトルは、活動判定機構404のベクトル処理機構408に提供される。ベクトル処理機構408は、ベクトルを処理し、計測値を提供する。ベクトル処理は、図1を参照して説明したように、フィルタリング、平均化、正規化、全体的な補正等を含み、適切な計測値を提供する。活動判定機構404は、活動判定の適切な期間を示す制御信号を受信する。例えば制御信号は、カメラのオートフォーカス機能により提供される。
【0027】
図5は、一実施形態に従って活動を判定する手順を示すフローチャートである。画像撮像ステップ500において、フレームは、僅かな時間間隔で撮像される。上述したように、フレームから、存在する動きを判定するためにフレームのシーンにおけるずれが使用される。これは、区画分割ステップ502でフレームをブロック又は判定された画像オブジェクト等の区画に分割することにより実行される。処理能力に関して区画毎に又は区画の少なくとも管理可能な量で、ずれ判定ステップ504でずれが判定される。判定されたずれから、ベクトル割当ステップ506でベクトルが割り当てられる。
【0028】
上述したように、ベクトルは他の方法でも提供される。ビデオ符号化モデルはベクトルに基づいて表すことが多いため、そのようなモデルは実現可能な方法である。ベクトルに基づかない他のモデルが更に使用されてもよい。その場合、動き量は、ビットレートが低下した動的シーンを表すように構成されたビデオ符号化手法により提供された他のパラメータから判定される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
デジタル画像を撮像する方法であって、
画像センサ上に投影された画像を記録するステップと、
前記画像に存在する動きを判定するステップと、
前記動き量を示す計測値を判定するステップと、
前記計測値を含む関連付けられたメタデータを含む前記記録された画像を格納するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項2】
前記メタデータは、前記記録された画像のファイルのメタデータフィールド、前記記録された画像の前記ファイルとは別個のメタデータファイル、又は、前記メタデータを前記記録された画像の前記ファイルに関連付けるインデックスを含むデータベースに格納されることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記動きを判定するステップは、
時間間隔のあるピクチャの少なくとも2つのフレームを撮像するステップと、
前記フレームをビデオ符号化部に提供するステップと、
前記ビデオ符号化部から存在する動きをベクトルとして受信するステップと
を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
【請求項4】
前記動きを判定するステップは、
時間間隔のあるピクチャの少なくとも2つのフレームを撮像するステップと、
前記フレーム間のずれを判定するステップとを含み、前記動きは、前記ずれに基づいて前記少なくとも1つのベクトルにより記述されることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
【請求項5】
前記計測値を判定するステップは、
前記少なくとも1つのベクトルを解析するステップと、
前記ベクトルの解析に基づいて計測値を割り当てるステップと
を含むことを特徴とする請求項3又は4記載の方法。
【請求項6】
前記解析は少なくとも2つのベクトルを提供し、前記少なくとも2つのベクトルを前記解析するステップは、前記ベクトルのサイズの平均値を算出するステップを含むことを特徴とする請求項5記載の方法。
【請求項7】
前記ベクトルを解析するステップは、前記画像における動きを表すために、理論上最大のベクトルにより前記ベクトルを正規化するステップを含むことを特徴とする請求項5又は6記載の方法。
【請求項8】
前記少なくとも1つのベクトルを解析するステップは、前記ベクトルをフィルタリングするステップを含むことを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の方法。
【請求項9】
前記少なくとも1つのベクトルを解析するステップは、前記画像の全体的な動きを補償するステップを含むことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の方法。
【請求項10】
前記動きを判定するステップ、及び、前記計測値を判定するステップは、
ビデオクリップを記録し、
前記動き及び前記計測値を判定し、
前記ビデオクリップを削除することにより実行されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。
【請求項11】
前記動きを判定するステップは、前記画像を前記画像センサに投影する光学系のオートフォーカス機能が動作している期間中に実行されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。
【請求項12】
前記動きを判定するステップは、前記記録された画像と比較して解像度が低下した画像に対して実行されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法。
【請求項13】
画像センサと、
画像を前記画像センサ上に投影するように構成された光学系と、
前記画像センサにより提供された信号を受信し、前記画像に存在する動きを判定し、且つ前記動き量を示す計測値を判定するように構成された信号プロセッサと、
前記計測値を含む関連付けられたメタデータを含む記録された画像を格納するように構成されたメモリと、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項14】
前記メタデータを、前記記録された画像のファイルのメタデータフィールド、前記記録された画像の前記ファイルとは別個のメタデータファイル、又は、前記メタデータを前記記録された画像の前記ファイルに関連付けるインデックスを含むデータベースに、格納するように構成されることを特徴とする請求項13記載の装置。
【請求項15】
前記信号プロセッサは、時間間隔のあるピクチャの少なくとも2つのフレームを受信し、且つ存在する動きをベクトルとして提供するように構成されたビデオ符号化部を備えることを特徴とする請求項13又は14記載の装置。
【請求項16】
前記信号プロセッサは、前記ベクトルのサイズの平均値を提供するか、前記ベクトルをフィルタリングするか、前記ベクトルを正規化するか、又は前記画像の全体的な動きを補償するか、或いは、それらのあらゆる組合せを提供するように構成されたベクトル処理機構を更に備え、前記計測値は、前記ベクトル処理機構の出力から判定されることを特徴とする請求項15記載の装置。
【請求項17】
前記画像を前記画像センサに投影する前記光学系はオートフォーカス機能を備え、制御信号は前記オートフォーカス機能が動作している際に提供され、前記動きの判定は、前記制御信号が前記オートフォーカス機能の動作を示す期間中に実行されるように構成されることを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2012−527801(P2012−527801A)
【公表日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−511155(P2012−511155)
【出願日】平成21年11月18日(2009.11.18)
【国際出願番号】PCT/EP2009/065424
【国際公開番号】WO2010/133262
【国際公開日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【出願人】(502087507)ソニーモバイルコミュニケーションズ, エービー (823)
【Fターム(参考)】