説明

撮像装置

【課題】1台のカメラから入力される映像に対して異なる領域の映像を同時に撮影でき、かつ画質劣化の少ない撮像装置を提供する。
【解決手段】本発明の撮像装置は、メモリ7に接続して使用される撮像装置であって、任意の領域を読み出し可能な撮像素子3と、前記撮像素子3に結像された全体画像である主画像領域の画像を読み出して主画像として前記メモリ7に格納する主画像格納部15と、前記撮像素子から注視すべき領域である注視領域の画像を読み出して副画像として前記メモリ7に格納する副画像格納部16と、前記主画像格納部15および前記副画像格納部16により前記メモリ7に格納された主画像および副画像を圧縮するエンコーダ8と、前記エンコーダ8により圧縮された主画像および副画像を記録媒体に記録する記録部9とを有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は撮像装置に係り、特に高速撮像素子や高精細撮像素子を用いて1つの入力画像から複数の映像を同時に撮影できるようにした撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
被写体をレンズにより撮像素子上に結像させ、光電変換により得られた画像データに各種信号処理を施し、液晶モニターなどに被写体映像を表示させると共に記録媒体に記録するデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置が実用化され広く普及している。一般的には撮影者がカメラの向きやズーム機能を制御し、子供が遊んでいるシーンを撮影するなど単独の撮影目的で被写体の構図を決定し撮影を行なっている。また監視カメラなど固定された撮像装置においても遠隔操作でカメラの向きやズームを制御したり、画像処理により不審人物や異常発生箇所を特定し自動でカメラアングルを制御するなど単独の撮影目的で被写体の構図を決定している。
【0003】
応用技術として、1台のカメラにより複数の撮影目的を処理できる撮像装置が提案されている(例えば特許文献1)。カメラで撮影している画像において、予め設定した条件により注視対象となる被写体が含まれている複数の注視領域を選定し、同時に画像における重要度を対応した注視領域ごとに設定する。次にこれら複数の注視領域を重要度に応じた統合注視領域に統合し、カメラの状態を検出するセンサーの計測値に基づき統合注視領域が構図に収まるようカメラを制御する技術である。
【0004】
また別の応用技術として、常に監視領域の全体を確認でき、同時に注視領域を詳細に視認できる監視技術も提案されている(例えば特許文献2)。カメラで撮影している撮像画像を、一旦第1のバッファに格納し、第1のバッファから監視領域と注視領域を別々にサイズ変換して第2のバッファへ再格納することで、第2のバッファへ再格納された監視領域と注視領域を記録対象の画像として扱う技術である。
【特許文献1】特開2007−134845号公報
【特許文献2】特開2006−129152号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来の撮像装置においては、重要度に応じて複数の撮影目的を同時に満たせる構図を決定する技術であり、それぞれの撮影目的を十分に満たせないという課題を有している。具体例を挙げると、子供の発表会において舞台全体の様子も撮影したいし、子供の様子もアップで撮影したいという相反する要求に対してはどちらかをあきらめざるを得ない。また別の具体例では、監視カメラにおいて撮影領域内の離れた場所で異常が検出されると異常発生時の全体像を優先するか個別の異常発生箇所に注視するかの折り合いをつけなければならない。
【0006】
また、上記第2の従来の撮像装置においては、一旦第1のバッファに格納した撮像画像から監視領域と注視領域の切り出し/サイズ変換処理を行なうため画質の劣化につながり、かつメモリアクセス回数の増加、使用メモリ容量の増加も発生する。
【0007】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、1台のカメラから入力される映像に対して異なる領域の映像を同時に撮影でき、かつ画質劣化の少ない撮像装置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】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、メモリに接続して使用される撮像装置であって、任意の領域を読み出し可能な撮像素子と、前記撮像素子に結像された全体画像である主画像領域の画像を読み出して主画像として前記メモリに格納する主画像格納手段と、前記撮像素子から注視すべき領域である注視領域の画像を読み出して副画像として前記メモリに格納する副画像格納手段と、前記主画像格納手段および前記副画像格納手段により前記メモリに格納された主画像および副画像を圧縮するエンコーダ手段と、前記エンコーダ手段により圧縮された主画像および副画像を記録媒体に記録する記録手段とを有することを特徴とする。
【0009】
かかる構成により、主画像領域と注視領域とが異なる場合にも、主画像と副画像とを同時に記録することが可能となる。また、メモリに格納する前に注視領域の画像から副画像を生成するので、メモリに格納された画像から注視領域の切り出しおよびサイズ変換を行うことで副画像を生成する場合に比べて、画質の劣化を低減できる。
【0010】
また、前記撮像素子は動画フレーム周期よりも高速に撮像可能な撮像素子であって、前記主画像格納手段と前記副画像格納手段とは、互いに異なる時刻に前記撮像素子で撮像された画像を前記撮像素子から読み出すことを特徴としている。かかる構成により、主画像と副画像を個別に読み出すことが可能となる。
【0011】
また、前記撮像素子は、前記主画像および前記副画像の画素数よりも多い数の画素を有し、前記主画像格納手段は、前記主画像領域の画像の画素数を変換し、変換した主画像領域の画像を前記主画像として前記メモリに格納し、前記副画像格納手段は、前記注視領域の画像の画素数を変換し、変換した注視領域の画像を前記副画像として前記メモリに格納することを特徴としている。かかる構成により、画像領域の画質劣化を防ぐことが可能となる。
【0012】
また、前記副画像格納手段は、複数の前記注視領域の画像を、前記注視領域ごとに対応する副画像として前記メモリに格納し、前記主画像格納手段および前記副画像格納手段は、前記副画像の数に応じて前記主画像領域の画像および前記注視領域の画像それぞれの読み出しフレーム周期を決定し、決定した読み出しフレーム周期で前記副画像および前記主画像を前記メモリに格納し、前記エンコーダ手段は、前記副画像および前記主画像それぞれを決定された読み出しフレーム周期で圧縮することを特徴としている。かかる構成により、複数の注視領域が存在する場合の拡張性を確保することが可能となる。
【0013】
また、領域特定手段をさらに備え、前記領域特定手段は前記注視領域を動的に検出し、前記副画像格納手段は、前記領域特定手段により特定された領域の画像を前記副画像として格納することを特徴としている。かかる構成により、領域特定手段により注視領域を特定することで任意の副画像を記録することが可能となる。その結果、例えば注視領域が移動物体の領域となっている場合、副画像は移動物体に追従する画像となる。
【0014】
また、前記領域特定手段は、タッチパネル方式の入力デバイスを備え、前記入力デバイスで指定された領域を前記注視領域として特定することを特徴としている。かかる構成により、撮影者の意思に応じて確実に注視領域を特定できるので、撮影者の使用感が向上する。
【0015】
また、前記領域特定手段は、人物認識により所望の人物を検出し、検出した人物の領域を検出する人物検出部を備え、前記人物検出部で検出された領域を前記注視領域として特定することを特徴としている。かかる構成により、人物撮影時に自動で副画像を選択し撮影することが可能となる。
【0016】
また、前記領域特定手段は、動き検出により動きの検出された領域を検出する動き検出部を備え、前記動き検出部で検出された領域を前記注視領域として特定することを特徴としている。かかる構成により、監視カメラ用途などで動きのある注視領域を自動で選択し撮影することが可能となる。
【0017】
また、前記領域特定手段は、撮影者の視線を検出し、検出した視線により撮影者が注視している領域を特定する視線検出部を備え、前記視線検出部で特定された領域を前記注視領域として選択することを特徴としている。かかる構成により、撮影者の手動選択の煩わしさを軽減すると共に任意の注視領域を特定することが可能となる。
【0018】
また、副画像情報作成手段をさらに備え、前記副画像情報作成手段は前記領域特定手段で特定された注視領域を示す情報を付加情報として前記記録媒体に記録することを特徴としている。かかる構成により、副画像情報作成手段において領域特定手段で選択した注視領域情報を映像とは異なる付加情報として記録データに埋め込むことが可能となる。その結果、記録媒体のデータを再生する際に、注視領域が容易にわかる。
【0019】
また、表示手段をさらに備え、前記表示手段は、前記主画像領域の画像および前記注視領域の画像を表示することを特徴としている。かかる構成により、物理的に同一の表示装置に画像を表示させることができ、撮像装置の構成を簡素化することが可能となる。また、撮影者は同一の表示装置で主画像および副画像を確認できるので、視認性が向上する。
【0020】
また、前記表示手段は、副画像が前記記録手段により記録中か否かに応じて、表示している対応する注視領域の画像の枠の色を変えて表示することを特徴としている。かかる構成により、副画像を記録する/しないを個別に操作する場合に現在の記録状態を撮影者に提示することが可能となる。
【0021】
また、主画像表示手段と、副画像表示手段とをさらに備え、前記主画像表示手段は、前記主画像領域の画像を表示し、前記副画像表示手段は、前記注視領域の画像を表示することを特徴としている。かかる構成により、例えばファインダーと表示パネルとを有する撮像装置において、ファインダーに主画像領域の画像を表示し、表示パネルに注視領域の画像を表示することができ、撮影者は両方を確認しながら撮影するので操作性が向上する。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、1台のカメラから入力される映像に対して異なる領域の映像を同時に撮影できるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
本発明の撮像装置は、メモリに接続して使用される撮像装置であって、任意の領域を読み出し可能な撮像素子と、前記撮像素子に結像された全体画像である主画像領域の画像を読み出して主画像として前記メモリに格納する主画像格納手段と、前記撮像素子から注視すべき領域である注視領域の画像を読み出して副画像として前記メモリに格納する副画像格納手段と、前記主画像格納手段および前記副画像格納手段により前記メモリに格納された主画像および副画像を圧縮するエンコーダ手段と、前記エンコーダ手段により圧縮された主画像および副画像を記録媒体に記録する記録手段とを備える。
【0024】
以下、本発明の実施の形態における撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
【0025】
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1の撮像装置のシステム構成を示すブロック図である。本撮像装置は、ズーム可能な光学素子であるレンズ1と、レンズ1を駆動しズーム動作を行なわせるレンズ駆動部2と、レンズ1のズーム方向/ズーム量を指定するズームスイッチ11と、レンズ1を通過した被写体光を光電変換して画像信号を出力する撮像素子3と、撮像素子3から任意の領域を画像として取り出すための駆動信号を生成する撮像素子駆動部4と、撮像素子3から出力されるアナログの画像信号にノイズ低減やゲイン制御、A/D変換などの各種処理を実施するアナログ処理部5と、デジタル化された画像信号に対してY/C変換処理や電子的なズーム処理を実施するデジタル処理部6と、デジタル処理部6により処理された画像を一時記憶しておくメモリ7と、メモリ7に格納された画像を所定のフォーマットに画像圧縮するエンコーダ8と、エンコーダ8により画像圧縮されたデータをSDカードやHDDなどの記録メディア(記録媒体)に格納する記録部9と、デジタル処理部6から出力される画像を確認可能なように表示するLCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)等の表示部10と、デジタル処理部6により処理された画像データに対して注視すべき画像領域を検出する検出部12と、全体制御を実施する制御部13とを備える。なお、本実施の形態では、撮像装置がメモリ7を有しているが、本発明は、メモリ内蔵の撮像装置に限られず、外部のメモリに接続されて使用される撮像装置であってもよい。なお、検出部12は、注視領域を特定する領域特定手段として機能する。
【0026】
デジタル処理部6は、具体的には、主画像格納部15および副画像格納部16を備える。主画像格納部15は、撮像素子3に結像された全体画像である主画像領域の画像に対応する画像信号をアナログ処理部5から読み出して、主画像としてメモリ7へ格納する。副画像格納部16は、撮像素子3から注視すべき領域である注視領域の画像に対応する画像信号をアナログ処理部5から読み出して、副画像としてメモリ7へ格納する。
【0027】
次に各構成要素についてより具体的に説明する。
図2および図3は撮像素子3からデジタル処理部6が画像を読み出す動作を示す図である。説明を簡単にするため、例えば、撮像素子3の画素数を16画素×16画素の256画素、メモリ7に格納される動画の画素数を8画素×8画素の64画素とする。
【0028】
図2に示されるように、デジタル処理部6が有する主画像格納部15は、撮像素子3に結像された全体画像(主画像領域の画像)21を主画像22としてメモリ7に格納する。このとき、主画像格納部15は、主画像領域の画像21の縦横を1/2倍に縮小して主画像22を作成する。つまり、主画像22の画素数は、主画像領域の画像21の画素数と比較して、縦横それぞれ1/2となる。
【0029】
また、図3に示されるように、デジタル処理部6が有する副画像格納部16は、撮像素子3に結像された全体画像31のうち、検出部12により検出された注視すべき画像領域の画像(注視領域の画像)32を副画像33としてメモリ7に格納する。このとき副画像格納部16は、縦横の倍率は変えず等倍で副画像33を作成する。このように、撮像素子3は、メモリ7が主画像および副画像として記録する画像の画素数よりも多い数の画素数を有している。
【0030】
なお、主画像格納部15は、主画像22を作成する際に、撮像素子3からの読出しを間引くことで画素数の変換を行なってもよいし、あるいは撮像素子3からは全画素を読み出しておいて、デジタルフィルタ処理を施した画素数変換を行なってもよい。
【0031】
また、副画像格納部16は、副画像33を作成する際に、注視領域の画像32と副画像33が同じ画素数である例を示したが、画素数が異なってもよいし、画素数が異なる場合には画素読出しの間引きや、デジタルフィルタ処理による画素数変換を行なってもよい。
【0032】
次に、撮像素子3に結像された画像が、記録部9により記録メディアに記録されるまでの流れについて説明する。
【0033】
図4は、撮像素子3に結像された画像が記録メディアに格納されるまでのデータフローについて、メモリ7のバッファ構成について着目して示した図である。
【0034】
同図に示すように、デジタル処理部6は、ハードウェア構成としては、YC変換処理部6Aとデジタルズーム部6Bとを備える。YC変換処理部6Aは、アナログ処理部5から出力されたRGBの画像信号をY(輝度)およびC(色差)の画像信号に変換する。デジタルズーム部6Bは、YC変換処理部6Aで変換された画像の拡大/縮小を行う。
【0035】
図2および図3で説明している例では、全体画像21はデジタルズーム部6Bにより1/2倍に縮小され、主画像22としてメモリ7に格納される。一方、注視領域の画像32は、デジタルズーム部6Bによる拡大/縮小処理を行なわず、等倍で切り出されて副画像33としてメモリ7に格納される。つまり、主画像格納部15は、YC変換処理部6Aおよびデジタルズーム部6Bのハードウェア構成を有し、副画像格納部16は、YC変換処理部6Aのハードウェア構成を有する。なお、副画像格納部16はデジタルズーム部6Bのハードウェア構成を有し、注視領域の画像32の拡大/縮小処理を行い、副画像を生成してもよい。
【0036】
次に、メモリ7に格納された主画像22および副画像33を入力画像としてエンコーダ8は圧縮処理を行なう。この際、エンコード処理に必要な参照画像やエンコードされた動画はエンコードバッファ7Cに格納され、記録部9はエンコードバッファ7Cからエンコードされた動画を取得し記録メディアに書き込む。
【0037】
このように、本実施の撮像装置は、撮像素子3が動画画素数よりも高精細な画素数を有しているため、副画像はデジタルズーム処理が不要になり、主画像についても高精細な画像から縮小処理を行なうため、画質劣化を抑えることが可能となる。また、所望のサイズに変換した画像をメモリ7へ格納するため、メモリアクセス回数や使用するメモリ容量を削減することも可能になる。
【0038】
図5はデジタル処理部6の画像取り込み動作を時系列で示した図である。撮像素子3は動画フレーム周期よりも高速に撮像可能な素子であり、例えば、毎秒120フレーム撮像できる撮像素子である。ここで、全体画像41a〜41hは1/120秒周期で撮像素子3に撮像された画像を表している。デジタル処理部6は、撮像素子3の1フレーム周期ごとに主画像と副画像とを切り替えながらメモリ7へ画像を格納する。
【0039】
すなわち主画像格納部15は、全体画像41b、41d、41f、41hを主画像領域の画像として画素数を変換し、主画像43b、43d、43f、43hとしてメモリ7へ格納する。また、副画像格納部16は、全体画像41a、41c、41e、41gの注視領域の画像を副画像42a、42c、42e、42gとしてメモリ7へ格納する。
【0040】
これにより、主画像43b、43d、43f、43hは1/60秒周期、副画像42a、42c、42e、42gも1/60秒周期となる。つまり、デジタル処理部6は、1系列の全体画像から異なる2つの系列の画像を生成し、メモリ7へ格納する。
【0041】
なお、注視領域は複数でもよい。この場合、副画像格納部16は、複数の注視領域の画像を、注視領域ごとに対応する副画像としてメモリ7に格納する。
【0042】
図6は、撮像素子3からデジタル処理部6が2つの注視領域を読み出す動作を時系列で示した図である。デジタル処理部6が有する主画像格納部15は、撮像素子3に結像された全体画像51を主画像54としてメモリ7に取り込む。このとき、主画像格納部15は全体画像51の縦横を1/2倍に縮小して主画像54を作成する。また、デジタル処理部6が有する副画像格納部16は、撮像素子3に結像された全体画像51のうち、検出部12により検出された注視領域52の画像を副画像55としてメモリ7に取り込む。このとき、縦横の倍率は変えず等倍で副画像55を作成する。副画像格納部16は、検出部12によりさらに検出された注視領域53の画像を副画像56としてメモリ7に格納する。このとき、副画像格納部16は注視領域53の画像の縦横を2倍に拡大して副画像56を作成する。
【0043】
なお、前述したように主画像54を作成する際に、撮像素子3からの読出しを間引くことで画素数の変換を行なってもよいし、あるいは撮像素子3からは全画素を読み出しておいて、デジタルフィルタ処理を施した画素数変換を行なってもよい。注視領域52および53は動画の画素数と異なってもよいし、画素数が異なる場合は画素読出しの間引きや、デジタルフィルタ処理による画素数変換を行なってもよい。ここでは2つの注視領域を例として記載しているが2つに限定するものではない。
【0044】
図7は、前述の注視領域が2つ存在する場合のデジタル処理部6の画像取り込み動作を時系列で示した図である。撮像素子3は毎秒120フレーム撮像できる撮像素子であり、全体画像61a〜61hは1/120秒周期で撮像素子3に撮像された画像を表している。デジタル処理部6は、主画像を撮像素子3の1フレーム周期ごとに、2つの副画像を主画像以外のフレームから交互にメモリ7へ格納する。
【0045】
すなわち主画像格納部15は、全体画像61b、61d、61f、61hを主画像領域の画像として画素数を変換し、主画像64b、64d、64f、64hとしてメモリ7へ格納する。また、副画像格納部16は、全体画像61a、61eの第1の注視領域の画像を第1の副画像62a、62eとしてメモリ7へ格納する。さらに、全体画像61c、61gの第2の注視領域の画像を第2の副画像63c、63gとしてメモリ7へ格納する。
【0046】
これにより、主画像64b、64d、64f、64hは1/60秒周期、第1の副画像62a、62eは1/30秒周期、第2の副画像63c、63gは1/30秒周期となる。つまり、デジタル処理部6は、1系統の全体画像から異なる3つの系列の画像を生成し、メモリ7へ格納する。
【0047】
なお、前述のように注視領域を2つに限定しているものではないし、各画像の取り込み周期を限定するものでもない。
【0048】
図8は、メモリ7に格納された主画像および副画像をエンコードし記録する動作を示した図である。
【0049】
エンコーダ8は、主画像71を画像圧縮し主画像動画73を生成すると共に、副画像72を画像圧縮し副画像動画74を生成する。記録部9は生成された2つの異なる動画を2つのファイルとして記録メディア75に格納する。また、エンコーダ8は主画像71と副画像72を画像圧縮しマルチアングル動画76を生成する。記録部9は生成された1つのマルチアングル動画76を1つのファイルとして記録メディア75に格納する。
【0050】
なお、ここでは2つの異なる画像をエンコードする例を記載しているが2つに限定するものではない。また、複数の動画として記録する場合において、関連のある動画であることを示すためにファイル名やファイル管理情報の属性に特徴を持たせるようなことを実施しても構わない。
【0051】
また、撮像装置は、主画像の入力および副画像の入力について、撮像素子3の撮像能力(最高フレーム周期、画素数など)に応じて読み出しフレーム周期を決定し、エンコーダ8はそれぞれ決定されたフレーム周期で画像圧縮するようにしてもよい。
【0052】
図9は、検出部12の詳細な構成を示す図である。
検出部12は、フレームメモリ81、動き検出部82、人物検出部83および領域決定部84を備える。デジタル処理部6で取り込まれた主画像データがフレームメモリ81に格納される。動き検出部82は時刻の異なる主画像データの差分情報を元に主画像内の動きのある領域を検出し、検出された動き領域情報を領域決定部84に渡す。一方、人物検出部83は人の顔に特徴的なパターンを予め保持しておりパターンマッチングにより人物の顔であるか否かを検出し、検出された人物の領域を示す領域情報を領域決定部84に渡す。領域決定部84は現在の動作モードが動き検出モードか人物検出モードかに応じていずれの領域情報を有効にするかを決定し、制御部13に注視すべき領域情報を渡す。
【0053】
なお、フレームメモリ81の物理的な場所は言及しておらず、メモリ7上に存在してもよい。また、動き検出部82の動き検出方法や人物検出部83の人物検出方法はいかなる手法を用いて実現されても構わないし、動き検出や人物検出以外の検出方法でも構わない。領域決定部84の決定方法についても、いずれかの領域情報を選択する以外にすべての領域情報に基づいて領域の統合や削除などを行なってもよい。
【0054】
図10は表示部10の表示画面の一例を示す図である。第1の注視領域91aは動き検出部82により検出された領域、第2の注視領域92aは人物検出部83により検出された領域を表している。図10(a)は主画像93a上に第1の注視領域91aの領域枠を重ねて表示し、第2の注視領域92aの領域枠を重ねて表示している図である。図10(b)は主画像93bと第1の注視領域91bと第2の注視領域92bとを分割して一画面に表示している図である。
【0055】
なお、これら表示方法は設定により切り替えられてもよいし、分割表示の場合は表示画面を複数持たせそれぞれに表示させる方法でもよい。
【0056】
また、表示部10は、副画像が記録部9により記録メディア75に記録中か否かに応じて、表示している対応する注視領域の画像の枠の色を変えて表示してもよい。
【0057】
図11は、記録状態の場合における表示部10の表示画面の他の一例を示す図である。
図11(a)は一画面表示における記録停止中の表示画面である。表示部10の表示画面には、第1の注視領域を示す動き検出枠101aと、第2の注視領域を示す人物検出枠102aとが表示されている。ここで、第1の注視領域の画像および第2の注視領域の画像は記録停止中であるため、動き検出枠101aおよび人物検出枠102aは、例えば緑色の枠として表示する。主画像については記録停止中であるため記録停止マーク103aを表示する。
【0058】
図11(b)は分割表示における記録停止中の表示画面である。この場合は、それぞれの画面に記録停止マーク101b、102b及び103bを表示する。
【0059】
図11(c)は、人物検出モードの場合の一画面表示における記録中の表示画面である。人物検出モードの場合、人物検出部83により検出された第2の注視領域の画像が記録対象であるため、人物検出枠102cは、例えば赤色の枠として表示する。動き検出部82により検出された第1の注視領域の画像は記録対象ではないため、動き検出枠101cは、例えば緑色の枠として表示する。主画像については記録中であるため記録中マーク103cを表示する。
【0060】
図11(d)は、人物検出モードの場合の分割表示における記録中の表示画面である。動き検出部82により検出された第1の注視領域は記録対象でないため記録停止マーク101dを表示する。人物検出部83により検出された第2の注視領域は記録対象であるため記録中マーク102dを表示する。主画像については記録中であるため記録中マーク103dを表示する。
【0061】
これにより、副画像を記録する/しないを個別に操作する場合に現在の記録状態を撮影者に提示することが可能となる。
【0062】
なお、記録対象でない検出領域について枠を表示しているが、表示対象でない場合は枠自体を表示させなくてもよいし、分割表示の場合は画面上に領域自体を表示させなくても
よい。
【0063】
以上のように、本実施の形態の撮像装置は、主画像領域と注視領域とが異なる場合にも、主画像と副画像とを同時に記録することができる。また、メモリ7へ格納する前に注視領域の画像から副画像を生成するので、メモリ7に格納された画像から注視領域の切り出しおよびサイズ変換を行うことで副画像を生成する場合に比べて、画質の劣化を低減できる。
【0064】
また、本実施の形態の撮像装置は、当該撮像装置の操作者の入力によらず、人物検出および動き検出を用いて注視領域を決定するので、操作者の負担を軽減できる。
【0065】
(実施の形態2)
本実施の形態の撮像装置は、操作者の動作により注視領域が決定される。本実施の形態において、実施の形態1と同様の部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0066】
図12は、実施の形態2の撮像装置のシステム構成を示すブロック図である。本撮像装置は、ズーム可能な光学素子であるレンズ1と、レンズ1を駆動しズーム動作を行なわせるレンズ駆動部2と、レンズ1のズーム方向/ズーム量を指定するズームスイッチ11と、レンズ1を通過した被写体光を光電変換して画像信号を出力する撮像素子3と、撮像素子3から任意の領域を画像として取り出すための駆動信号を生成する撮像素子駆動部4と、撮像素子3から出力されるアナログの画像信号にノイズ低減やゲイン制御、A/D変換などの各種処理を実施するアナログ処理部5と、デジタル化された画像信号に対してY/C変換処理や電子的なズーム処理を実施するデジタル処理部6と、デジタル処理部6により処理された画像を一時記憶しておくメモリ7と、メモリ7に格納された画像を所定のフォーマットに画像圧縮するエンコーダ8と、エンコーダ8により画像圧縮されたデータをSDカードやHDDなどの記録メディアに格納する記録部9と、デジタル処理部6から出力される画像を確認可能なように表示するEVF(Electronic View Finder:電子ビューファインダー)等の表示部1110と、表示部1110と連携して注視すべき画像領域を検出する検出部1112と、検出部1112で検出された画像領域を示すためのオンスクリーン表示枠のビットマップデータを圧縮するビットマップエンコーダ1114と全体制御を実施する制御部13とを備える。
【0067】
このように、本実施の形態の撮像装置のシステム構成は、実施の形態1の撮像装置のシステム構成と比較してほぼ同じであるが、ビットマップエンコーダ1114を備える点と、検出部1112が操作者の操作を検出する点とが異なる。なお、ビットマップエンコーダ1114は、注視領域を示す情報を付加情報として記録メディアに記録する副画像情報作成手段として機能する。
【0068】
なお、本実施の形態では、撮像装置がメモリ7を有しているが、メモリ7が撮像装置の外に置かれてもよいことは実施の形態1と同様である。
【0069】
次に、実施の形態1と異なる点についてより具体的に説明する。
まず、検出部1112について説明する。この検出部1112は、表示部1110と連携して動作する。
【0070】
図13は、表示部1110と検出部1112との一例を示すブロック図である。つまり、図13(a)では、表示部1110および検出部1112の一例として、それぞれ、EVF1110aおよび視線検出部1112aが示され、図13(b)では、表示部1110および検出部1112の他の一例として、それぞれ、LCD1110bおよびタッチパネル1112bが示されている。図13(a)に示されるように、EVF1110aを覗くことで視線検出部1112aが撮影者の注視している領域を検出し、注視領域の情報を制御部13に通知する。これにより、撮影者の手動操作の煩わしさが軽減する。
【0071】
別の構成では、図13(b)に示されるように、LCD1110bに表示された主画像を確認し、副画像として撮影したい場所をタッチパネル1112bにて指定する。指定された注視領域の情報は制御部13に通知され、実施の形態1と同様に選択した領域の画像を副画像として記録する。これにより、撮影者の意思に応じて確実に注視領域を特定できるので、撮影者の使用感が向上する。
【0072】
なお、視線やタッチパネルでの指定とは異なる別のユーザ操作でも構わない。
このように、注視領域を特定し任意の副画像を記録するための副画像選択方法としては、タッチパネル方式の入力デバイスで指定した箇所を注視領域として選択してもよいし、人物認識により抽出された所望の人物を注視領域として選択してもよいし、動き検出により動きの検出された箇所を注視領域として選択してもよいし、視線検出により撮影者が注視している箇所を注視領域として選択してもよい。
【0073】
次に、ビットマップエンコーダ1114について説明する。
図14は、ビットマップエンコーダ1114が検出部1112で検出された注視領域の枠を付加情報として記録する動作を示す模式図である。主画像1301と主画像内の注視領域枠1302、副画像1305がメモリ7に格納されており、主画像1301はY/C形式の画像データ、注視領域枠1302はY/C形式のカラーパレットで作成されたビットマップデータ、副画像1305はY/C形式の画像データである。表示部1110は主画像1301と注視領域枠1302とを合成した表示画面1303を表示し、ビットマップエンコーダ1114は注視領域枠1302をランレングス圧縮する。
【0074】
エンコーダ8は主画像1301を画像圧縮し、画像圧縮後の主画像とランレングス圧縮されたビットマップデータとを多重化して1つの主画像動画1304を生成する。また、エンコーダ8は副画像1305を画像圧縮し1つの副画像動画1306も生成する。記録部9は、主画像動画1304と副画像動画1306を記録メディア75に記録する。
【0075】
こうすることで主画像動画を再生したときに副画像としてどの映像が記録されているか分かるようになる。
【0076】
なお、ビットマップデータの圧縮方法はランレングス圧縮に限定する訳ではなく別の圧縮方法でも構わない。また、ビットマップデータ自体を圧縮するのではなく、動画に付帯するメタデータとして情報を付加する構成でもよい。
【0077】
以上のように、本実施の形態に係る撮像装置は、ビットマップエンコーダ1114によりランレングス圧縮されたビットマップデータを付加情報として記録メディア75に記録するので、記録メディア75のデータを再生する際に、注視領域の特定が容易にできる。
【0078】
上述したように、本発明に係る撮像装置によれば、制御部13が、ズームスイッチ11の操作によりレンズ1を制御し撮像素子3に主画像を結像させメモリ7に格納させると共に、検出部12により検出された主画像内の注視領域も合わせてメモリ7へ格納させる。これら主画像と副画像とは異なる時刻に撮像された画像をメモリに格納したものであり、エンコーダ8が主画像と副画像を個別にエンコードし記録部9にて異なる画像を同時に記録する。これにより、1台のカメラから入力される映像に対して異なる領域の映像を同時に撮影できるという優れた効果が奏される。
【0079】
以上、本発明に係る撮像装置について、実施の形態1および2を用いて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。これらの実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の形態や、本発明の主旨を逸脱しない範囲でこれらの実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施して得られる形態も、本発明に含まれる。
【0080】
例えば、表示部10は、図15に示すように、主画像領域の画像を表示する主画像表示部10Aと、注視領域の画像を表示する副画像表示部10Bとを備えてもよい。これにより、例えば、ファインダーに主画像領域の画像を表示し、表示パネルに注視領域の画像を表示することができ、撮影者は両方を確認しながら撮影するので操作性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【0081】
本発明は、撮像装置として、特に、1台のカメラから入力される映像に対して異なる領域の映像を同時に撮影できる撮像装置として、例えば、民生用ビデオカメラや監視カメラ、車載カメラなどの分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【0082】
【図1】本発明の実施の形態1における撮像装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図2】主画像読み出しの模式図である。
【図3】副画像読み出しの模式図である。
【図4】画像が記録メディアに格納されるまでのデータフローについて、メモリのバッファ構成について着目して示した図である。
【図5】デジタル処理部の画像取り込み動作を時系列で示した図である。
【図6】副画像が複数存在する場合の画像読み出しの模式図である。
【図7】副画像が複数存在する場合における、デジタル処理部画像取り込み動作を時系列で示した図である。
【図8】主画像および副画像のエンコード動作の模式図である。
【図9】検出部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図10】表示画面の一例を示す図である。
【図11】記録状態の場合における表示部10の表示画面の他の一例を示す図である。
【図12】本発明の実施の形態2における撮像装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図13】表示部と検出部との一例を示すブロック図である。
【図14】ビットマップエンコーダが注視領域の枠を付加情報として記録する動作を示す模式図である。
【図15】表示部を2つ備える撮像装置のシステム構成を示すブロック図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
メモリに接続して使用される撮像装置であって、
任意の領域を読み出し可能な撮像素子と、
前記撮像素子に結像された全体画像である主画像領域の画像を読み出して主画像として前記メモリに格納する主画像格納手段と、
前記撮像素子から注視すべき領域である注視領域の画像を読み出して副画像として前記メモリに格納する副画像格納手段と、
前記主画像格納手段および前記副画像格納手段により前記メモリに格納された主画像および副画像を圧縮するエンコーダ手段と、
前記エンコーダ手段により圧縮された主画像および副画像を記録媒体に記録する記録手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
前記撮像素子は動画フレーム周期よりも高速に撮像可能な撮像素子であって、
前記主画像格納手段と前記副画像格納手段とは、互いに異なる時刻に前記撮像素子で撮像された画像を前記撮像素子から読み出す
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項3】
前記撮像素子は、前記主画像および前記副画像の画素数よりも多い数の画素を有し、
前記主画像格納手段は、前記主画像領域の画像の画素数を変換し、変換した主画像領域の画像を前記主画像として前記メモリに格納し、
前記副画像格納手段は、前記注視領域の画像の画素数を変換し、変換した注視領域の画像を前記副画像として前記メモリに格納する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項4】
前記副画像格納手段は、複数の前記注視領域の画像を、前記注視領域ごとに対応する副画像として前記メモリに格納し、
前記主画像格納手段および前記副画像格納手段は、前記副画像の数に応じて前記主画像領域の画像および前記注視領域の画像それぞれの読み出しフレーム周期を決定し、決定した読み出しフレーム周期で前記副画像および前記主画像を前記メモリに格納し、
前記エンコーダ手段は、前記副画像および前記主画像それぞれを決定された読み出しフレーム周期で圧縮する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項5】
領域特定手段をさらに備え、前記領域特定手段は前記注視領域を動的に特定する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
【請求項6】
前記領域特定手段は、タッチパネル方式の入力デバイスを備え、
前記入力デバイスで指定された領域を前記注視領域として特定する
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
【請求項7】
前記領域特定手段は、人物認識により所望の人物を検出し、検出した人物の領域を検出する人物検出部を備え、
前記人物検出部で検出された領域を前記注視領域として特定する
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
【請求項8】
前記領域特定手段は、動き検出により動きの検出された領域を検出する動き検出部を備え、
前記動き検出部で検出された領域を前記注視領域として特定する
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
【請求項9】
前記領域特定手段は、撮影者の視線を検出し、検出した視線により撮影者が注視している領域を特定する視線検出部を備え、
前記視線検出部で特定された領域を前記注視領域として選択する
ことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
【請求項10】
副画像情報作成手段をさらに備え、前記副画像情報作成手段は前記領域特定手段で特定された注視領域を示す情報を付加情報として前記記録媒体に記録する
ことを特徴とする請求項5乃至9のいずれか1項に記載の撮像装置。
【請求項11】
表示手段をさらに備え、前記表示手段は、前記主画像領域の画像および前記注視領域の画像を表示する
ことを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
【請求項12】
前記表示手段は、副画像が前記記録手段により記録中か否かに応じて、表示している対応する注視領域の画像の枠の色を変えて表示する
ことを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。
【請求項13】
主画像表示手段と、副画像表示手段とをさらに備え、
前記主画像表示手段は、前記主画像領域の画像を表示し、
前記副画像表示手段は、前記注視領域の画像を表示する
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2009−290860(P2009−290860A)
【公開日】平成21年12月10日(2009.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−69039(P2009−69039)
【出願日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】