撮像装置
【課題】被写体の動きの検出精度をより向上させた撮像装置の提供を目的とする。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、被写体像を撮像して画像を生成する撮像センサと、生成された画像中の複数の領域において、被写体の動きを検出する動き検出部と、動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて輝度を検出する輝度検出部と、動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて、検出した輝度に応じて、検出した動き検出量の重み付けを調整する調整部と、動き検出対象とする複数の領域の重み付け後の動き検出量に基づいて、被写体の動きを判定する判定部と、を備える。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、被写体像を撮像して画像を生成する撮像センサと、生成された画像中の複数の領域において、被写体の動きを検出する動き検出部と、動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて輝度を検出する輝度検出部と、動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて、検出した輝度に応じて、検出した動き検出量の重み付けを調整する調整部と、動き検出対象とする複数の領域の重み付け後の動き検出量に基づいて、被写体の動きを判定する判定部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、被写体の動き検出が可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像センサから出力される画像信号に基づいて、被写体の動きを検出可能なデジタルカメラが知られている。例えば、特許文献１は、撮像した画面を領域分割した各領域毎に動きを検出する検出回路と、該検出された動きに応じて、撮像を制御する制御回路を備えたビデオカメラを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被写体の動きの検出結果に応じて撮像を制御するとき、検出結果の精度が問題となる。被写体の動きの検出精度が充分でないのにも関わらず、該検出結果に応じて撮像を制御した場合、予期しない誤動作が発生する恐れがある。そのため、被写体の動きの検出精度をより向上させることが課題となっている。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、被写体の動きの検出精度をより向上させた撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、被写体像を撮像して画像を生成する撮像センサと、生成された画像中の複数の領域において、被写体の動きを検出する動き検出部と、動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて輝度を検出する輝度検出部と、動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて、検出した輝度に応じて、検出した動き検出量の重み付けを調整する調整部と、動き検出対象とする複数の領域の重み付け後の動き検出量に基づいて、被写体の動きを判定する判定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被写体の動きの検出精度をより向上させた撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】デジタルカメラ１００の前面構成図
【図２】デジタルカメラ１００の背面構成図
【図３】デジタルカメラ１００の電気的構成図
【図４】動き検出量判定のブロック図
【図５】ブロックメモリに対応した動き検出枠の配置を示す図
【図６】動き検出制御の説明図
【図７】輝度検出部３０１の機能の概要を説明する図
【図８】輝度に応じた動き検出量の重み付け調整を示す図
【図９】動きベクトルの示す移動量への重み比率の乗算を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施の形態１〕
実施の形態１のデジタルカメラ１００は、ＣＣＤ１２０より取得されたＲＡＷデータに基づく輝度情報の検出と、ＲＡＷデータに基づく動き検出量による被写体の動き量の調整を行う。これによりデジタルカメラ１００は、輝度の状態に応じた適切な動き量の制御を行うことができる。
以下、デジタルカメラ１００の構成および動作を説明する。
【００１０】
〔１．構成〕
以下図を用いてデジタルカメラ１００の構成を説明する。
【００１１】
〔１−１．デジタルカメラ１００の構成〕
図１は、デジタルカメラ１００の前面構成図である。デジタルカメラ１００は前面に光学系１１０を納める鏡筒や、フラッシュ１６０を備える。また、デジタルカメラ１００は上面にレリーズ釦２０１やズームレバー２０２、電源釦２０３などの操作釦を備える。
【００１２】
図２は、デジタルカメラ１００の背面構成図である。デジタルカメラ１００は背面に液晶モニタ１２３や、中央釦２０４や十字釦２０５などの操作釦を備える。
【００１３】
図３は、デジタルカメラ１００の電気的構成図である。デジタルカメラ１００は、光学系１１０を介して形成された被写体像をＣＣＤイメージセンサ１２０で撮像する。ＣＣＤイメージセンサ１２０は撮像した被写体像に基づく画像情報を生成する。撮像により生成された画像情報は、ＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）１２１や画像処理部１２２において各種処理が施される。生成された画像情報はフラッシュメモリ１４２やメモリカード１４０に記録される。フラッシュメモリ１４２やメモリカード１４０に記録された画像情報は、使用者による操作部１５０の操作を受け付けて液晶モニタ１２３上に表示される。以下で、図１から図３に示す各構成の詳細を説明する。
【００１４】
光学系１１０は、フォーカスレンズ１１１やズームレンズ１１２、絞り１１３、シャッタ１１４等により構成される。図示していないが、光学系１１０は、光学式手ぶれ補正レンズＯＩＳ（Optical Image Stabilizer）を含んでいてもよい。なお、光学系１１０を構成する各種レンズは何枚から構成されるものでも、何群から構成されるものでもよい。
【００１５】
フォーカスレンズ１１１は被写体のフォーカス状態の調節に用いられる。ズームレンズ１１２は被写体の画角の調節に用いられる。絞り１１３は、ＣＣＤイメージセンサ１２０に入射する光量の調節に用いられる。シャッタ１１４は、ＣＣＤイメージセンサ１２０に入射する光の露出時間を調節する。フォーカスレンズ１１１、ズームレンズ１１２、絞り１１３、シャッタ１１４は、それぞれに対応したＤＣモータやステッピングモータ等の駆動手段により、コントローラ１３０から通知された制御信号に従って駆動される。
【００１６】
ＣＣＤイメージセンサ１２０は、光学系１１０を通して形成された被写体像を撮像して画像情報（ＲＡＷデータ）を生成する。ＣＣＤイメージセンサ１２０の受光面には多数のフォトダイオードが２次元的に配列されている。また、各フォトダイオードに対応してＲ、Ｇ、Ｂの原色カラーフィルタが所定の配列構造で配置されている。撮像対象となる被写体からの光は、光学系１１０を通過した後に、ＣＣＤイメージセンサ１２０の受光面に結像される。結像された被写体像は、各フォトダイオードへ入射した光量に応じてＲ、Ｇ、Ｂに仕分けられたそれぞれ色情報に変換される。その結果、被写体像を示す全体の画像情報（ＲＡＷデータ）が生成される。各フォトダイオードは、ＣＣＤイメージセンサ１２０の画素に対応する。しかし、各フォトダイオードから実際に出力される色情報は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの原色情報である。そのため、各画素のそれぞれで発現させるべき色は、後段の画像処理部１２２において、各画素に対応するフォトダイオードおよび、その周辺のフォトダイオードから出力される原色情報（色、光量）に基づき生成される。以下の説明において、各画素のそれぞれで発現すべき色を構成するＲ、Ｇ、Ｂの組合せを（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と表記することにする。このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各成分のＲ、Ｇ，Ｂは、それぞれの原色の組合せ度合を示す。
【００１７】
また、ＣＣＤイメージセンサ１２０は、デジタルカメラ１００の動作モードに対応した幾つかの駆動モードに基づいて動作する。デジタルカメラ１００の動作モードとしては、静止画撮影動作モード、動画撮影動作モード、スルー画像撮影動作モードなどがある。静止画撮影動作モードは、ＣＣＤイメージセンサ１２０により静止画像を撮像するときの動作モードである。静止画撮影動作モードにおいて、コントローラ１３０は、撮像する静止画像の画質を優先するよう、ＣＣＤイメージセンサ１２０の蓄積電荷の読出し動作を実行させる。動画像撮影動作モードは、ＣＣＤイメージセンサ１２０により動作画像を撮像するときの動作モードである。動画撮影動作モードにおいて、コントローラ１３０は、撮像する動画像に要求される画質を確保しつつ、メモリカード１４０への記録速度等に対応するようＣＣＤイメージセンサ１２０の蓄積電荷の読出し動作を実行させる。スルー画像撮影動作モードは、ＣＣＤイメージセンサ１２０によりスルー画像を撮像するときの動作モードである。スルー画像は、ＣＣＤイメージセンサ１２０により一定時間ごとに生成される新しいフレームの画像を連続して表示する画像である。スルー画像撮影動作モードにおいて、コントローラ１３０は、撮像するスルー画像に要求される画質を確保しつつ、液晶モニタ１２３への表示速度に対応するようＣＣＤイメージセンサ１２０の蓄積電荷の読出し動作を実行させる。
【００１８】
ＡＦＥ１２１では、ＣＣＤイメージセンサ１２０から読み出された画像情報（ＲＡＷデータ）に対して相関二重サンプリングによる雑音抑圧、アナログゲインコントローラによるＩＳＯ感度値に基づくゲインの乗算、ＡＤコンバータによるＡＤ変換が施される。その後、ＡＦＥ１２１は画像情報を画像処理部１２２に出力する。
【００１９】
画像処理部１２２は、ＡＦＥ１２１から出力された画像情報（ＲＡＷデータ）に対して各種の処理を施す。各種処理としては、被写体の動き検出、スミア補正、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。詳細は後述するが、画像処理部１２２は、動き検出部３００、輝度検出部３０１、調整部３０２、判定部３０３の機能を有する。画像処理部１２２は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成してもよい。またコントローラ１３０などとともに１つの半導体チップで構成してもよい。
【００２０】
液晶モニタ１２３は、デジタルカメラ１００の背面に備わる。液晶モニタ１２３は、画像処理部１２２にて処理された画像情報（ＹＣデータ）に基づく画像を表示する。液晶モニタ１２３が表示する画像には、スルー画像や記録画像がある。スルー画像は、ＣＣＤイメージセンサ１２０により一定時間ごとに生成される新しいフレームの画像を連続して表示する画像である。通常は、デジタルカメラ１００が撮影モードにあるときに、画像処理部１２２がＣＣＤイメージセンサ１２０の生成した画像情報からスルー画像を生成する。使用者は、液晶モニタ１２３に表示されるスルー画像を参照することにより、被写体の構図を確認しながら撮影できる。記録画像は、デジタルカメラ１００が再生モードにあるときに、メモリカード１４０等に記録された高画素の画像を液晶モニタ１２３に表示するために低画素に縮小した画像である。メモリカード１４０に記録される高画素の画像情報は、使用者によるレリーズ釦２０１の操作を受け付けた後に、ＣＣＤイメージセンサ１２０が生成した画像情報に基づいて画像処理部１２２により生成される。
【００２１】
コントローラ１３０は、デジタルカメラ１００全体の動作を統括制御する。コントローラ１３０は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、マイクロコンピュータなどで構成してもよい。また、画像処理部１２２などと共に1つの半導体チップで構成してもよい。
【００２２】
フラッシュメモリ１４２は、画像情報等を記録するための内部メモリとして機能する。また、フラッシュメモリ１４２は、オートフォーカス制御（ＡＦ制御）や自動露出制御（ＡＥ制御）、フラッシュ１６０の発光制御に関するプログラムの他、デジタルカメラ１００全体の動作を統括制御するためのプログラムを格納している。
【００２３】
バッファメモリ１２４は、画像処理部１２２やコントローラ１３０のワークメモリとして機能する記憶手段である。バッファメモリ１２４はＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などで実現できる。
【００２４】
カードスロット１４１は、メモリカード１４０を着脱可能な接続手段である。カードスロット１４１は、メモリカード１４０を電気的及び機械的に接続可能である。また、カードスロット１４１は、メモリカード１４０を制御する機能を備えてもよい。
【００２５】
メモリカード１４０は、内部にフラッシュメモリ等の記録部を備えた外部メモリである。メモリカード１４０は、画像処理部１２２で処理される画像情報などのデータを記録可能である。
【００２６】
操作部１５０は、デジタルカメラ１００の外装に備わっている操作釦や操作ダイヤルの総称であり、使用者による操作を受け付ける。例えば図１や図２に示したレリーズ釦２０１や、ズームレバー２０２、電源釦２０３、中央釦２０４、十字釦２０５などがこれにあたる。操作部１５０は使用者による操作を受け付けると、コントローラ１３０に種々の動作指示信号を通知する。
【００２７】
レリーズ釦２０１は、半押し状態と全押し状態の二段階押下式釦である。レリーズ釦２０１が使用者により半押しされると、コントローラ１３０は、ＡＦ（Auto Focus）制御や、ＡＥ（Auto Exposure）制御を実行し撮影条件を決定する。続いて、レリーズ釦２０１が、使用者により全押しされると、コントローラ１３０は、全押しのタイミングに撮像された画像情報を記録画像としてメモリカード１４０等に記録する。
【００２８】
ズームレバー２０２は画角調節についての広角端と望遠端を有する中央位置自己復帰式のレバーである。ズームレバー２０２は、使用者により操作されるとコントローラ１３０にズームレンズ１１２を駆動するための動作指示信号を通知する。すわなち、ズームレバー２０２が広角端に操作されると、コントローラ１３０は、被写体を広角で捉えられるようにズームレンズ１１２を駆動する。同様に、ズームレバー２０２が望遠端に操作されると、コントローラ１３０は、被写体を望遠で捉えられるようにズームレンズ１１２を駆動する。
【００２９】
電源釦２０３は、デジタルカメラ１００を構成する各部への電力供給をＯＮ/ＯＦＦするための押下式釦である。電源ＯＦＦ時に電源釦２０３が使用者により押下されると、コントローラ１３０はデジタルカメラ１００を構成する各部に電力を供給し、起動させる。また、電源ＯＮ時に電源釦２０３が使用者により押下されると、コントローラ１３０は各部への電力供給を停止する。
【００３０】
中央釦２０４は、押下式釦である。デジタルカメラ１００が撮影モードあるいは再生モードにあるときに、中央釦２０４が使用者により押下されると、コントローラ１３０は液晶モニタ１２３にメニュー画面を表示する。メニュー画面は、撮影/再生のための各種条件を設定するための画面である。各種条件の設定項目が選択されているときに押下されると、中央釦２０４は決定釦としても機能する。
【００３１】
十字釦２０５は、上下左右方向に設けられた押下式釦である。使用者は、十字釦２０５のいずれかの方向を押下することにより、液晶モニタ１２３に表示される各種条件項目を選択することができる。
【００３２】
フラッシュ１６０は、キセノン管と、コンデンサと、昇圧回路と、発光トリガ回路などから構成される。デジタルカメラ１００は、被写体に対して撮像時に瞬間的にフラッシュ１６０を発光させることによって、被写体の明るさを補った撮影ができる。
【００３３】
〔１−２．動き検出量判定について〕
デジタルカメラ１００の動き検出量判定動作について図４を用いて概要を説明する。図４は、動き検出量判定のブロック図である。図４に示すように、動き検出量判定は、動き検出部３００、輝度検出部３０１、調整部３０２、判定部３０３から構成される。
【００３４】
動き検出部３００は、ＲＡＷデータを入力情報として、デジタルカメラ１００が予め認識している動き検出枠内において注目点を定め、その注目点と、動き検出枠内の各領域の輝度情報をフレーム間で比較することにより、被写体の動きベクトル（移動量と移動方向）を算出することができる。
【００３５】
輝度検出部３０１は、ＲＡＷデータを入力情報として、ＲＡＷデータが示す画像を複数に分割した領域の輝度情報を取得することができる。
【００３６】
調整部３０２は、デジタルカメラ１００が予め認識している動き検出枠の位置に対応する分割領域毎について、輝度検出部３０１から取得した輝度情報を演算することができる。また、調整部３０２は、演算した輝度情報に基づいて、動きベクトルが示す移動量に乗じる重み比率を演算することができる。
【００３７】
判定部３０３は、動き検出部３００で取得した動きベクトルが示す移動量に対して、調整部３０２より取得した重み比率を乗算して、重み付け後の動きベクトル（移動量と移動方向）を演算することができる。判定部３０３は、各動き検出枠それぞれの重み付け後の動きベクトルに基づいて、他の撮影制御に使用するための最終的な動きベクトルを演算する。
【００３８】
続いて、ブロックメモリに対応した動き検出枠の配置について説明する。図５は、ブロックメモリに対応した動き検出枠の配置を示す図である。図５に示すように、ＲＡＷデータが示す画像は、例えば、縦１２×横１２の１４４個のブロックに分割される。画像処理部１２２は、分割された１４４個のブロックそれぞれについて、演算対象とするブロックの輝度情報（以下、ＢＭデータと呼ぶことにする。）を取得することができる。画像処理部１２２は、輝度情報を取得したブロックについて、演算を実行することができる。
【００３９】
コントローラ１３０は、分割された１４４個のブロックのいずれが、動き検出枠の位置に対応しているかを示す情報（以下、対応情報と呼ぶことにする）を画像処理部１２２に通知する。対応情報は、例えば、フラッシュメモリ１４２に格納されており、必要に応じて適宜コントローラ１３０に読み出される。また、本実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００においては、動き検出枠として８個設定している。すなわち、図５に示すように、１４４個のブロックメモリに対応するように、動き検出枠がＡ〜Ｈ設定されている。画像処理部１２２は、対応情報を参照することにより、演算対象として取得した１４４個のＢＭデータのうち、動き検出枠Ａ〜Ｈに対応した輝度情報を取得することができる。例えば、動き検出枠Ａにおいては分割した画像領域２６、２７、２８、３８，３９、４０の輝度情報を取得することができる。動き検出枠Ｂ〜Ｈについても同様に、輝度情報を取得することができる。
【００４０】
続いて、図６を用いて、動き検出部３００の動作について説明する。図６は、動き検出制御の説明図である。図６（Ａ）は、フレームＡについてのＲＡＷデータにおいて、動き検出枠Ｄに対応する画像領域を示している。図６（Ｂ）は、フレームＡに続くフレームＢについてのＲＡＷデータにおいて、動き検出枠Ｄに対応する画像領域を示している。図６に示すように、動き検出部３００は、フレーム間の注目領域の動きベクトル（移動量と移動方向）を求める動き検出制御を行う。注目領域は、図６（Ａ）に示す画像領域の任意の領域に設定される。例えば、注目領域は、図６に示す画像領域の中央付近の領域に設定される。動き検出部３００は、まずフレームＡにおいて、注目領域Ａの輝度情報を取得する。次に、動き検出部３００は、フレームＢにおいて、フレームＡで取得した注目領域Ａの輝度情報との差分が最も小さくなる注目領域Ｂを検出する。そして、動き検出部３００は、動きベクトル（移動量と移動方向）を演算する。ここでは、一例として動き検出枠Ｄの場合を説明したが、他の動き検出枠についても演算処理動作を同様に行う。その結果、動き検出枠Ａ〜Ｈのそれぞれについて、動きベクトルが演算される。画像処理部１２２は、ＣＣＤイメージセンサ１２０により新しいＲＡＷデータ（新しいフレーム）が生成される度に、動き検出枠Ａ〜Ｈのそれぞれについて、動きベクトルを演算する。
【００４１】
図７を用いて、輝度検出部３０１の動作について説明する。輝度検出部３０１は、入力された画像情報に対してＢＭデータを生成するために、画像処理部１２２に有する回路である。図７は、輝度検出部３０１の機能の概要を説明する図である。図７に示すように、輝度検出部３０１は、入力された同一フレームの画像情報（ＲＡＷデータ）を、例えば、縦１２×横１２の１４４個のブロックに分割する。ここで、図７に示すように、分割された各ブロックは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各原色情報をブロック内に含まれる画素数分有する。続いて、輝度検出部３０１は、各ブロックにおいて、ブロック内に含まれる画素数分のＲ，Ｇ，Ｂの各チャネルの値を積算し、ブロック内のＲ，Ｇ、Ｂの平均値を算出する。算出された各ブロック内のＲ，Ｇ、Ｂの平均値は、ブロック毎にメモリ（不図示）に格納され、必要に応じて取り出される。輝度検出部３０１は、各ブロック内のＲ，Ｇ、Ｂの平均値のそれぞれについて、輝度調節のための係数を乗算した後に足し合わせて、各ブロック単位の輝度情報を演算する。なお、輝度検出部３０１は、対応情報を参照することにより、演算対象として取得した１４４個のＢＭデータのうち、動き検出枠Ａ〜Ｈに対応した輝度情報を演算する。
【００４２】
図８を用いて、調整部３０２の動作について説明する。図８は、輝度に応じた動き検出量の重み付け調整を示す図である。調整部３０２は、輝度検出部３０１が演算した各ブロック単位の輝度情報を取得する。輝度に応じた動きベクトルの示す移動量の重み付け調整とは、輝度情報の示す値の高低によって動きベクトルの示す移動量の重み比率を変化させる調整である。例えば、低輝度の０からＹ１においては、調整部３０２は、動きベクトルの示す移動量の重み比率を０％とする。輝度がＹ１よりも高くなると、調整部３０２は、動きベクトルの示す移動量の重み比率が０％から大きくなるように調整する。そして、中輝度のＹ２においては、調整部３０２は、重み比率を５０％とする。輝度がＹ２よりも高くなり、高輝度のＹ３に至ると、調整部３０２は、重み比率を１００％とする。ここで、低輝度になるに従って重み比率を小さく調整する意義について説明する。低輝度ではノイズ量が占める割合が画像情報に対して高い。そのため、輝度情報の変化が被写体の動きによるものか、ノイズ変化によるものかを判別するのが困難となり、動きベクトルを誤検出する可能性が高くなる。実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００においては、低輝度になるに従って、動きベクトルの示す移動量に乗じる重み比率を小さく調整することで、低輝度時の動きベクトルの誤検出を防止することができる。
【００４３】
図９を用いて、判定部３０３の動作について説明する。図９は、動き検出量の決定を説明する図である。判定部３０３は、動き検出部３００から取得した被写体の動きベクトル（移動量、移動方向）と、調整部３０２より取得した重み比率により、最終的に採用する動きベクトルを決定する。具体的には、判定部３０３は、動き検出枠Ａ〜Ｈに対応した各動きベクトルの示す移動量に対して、調整部３０２によって決定された重み比率を乗算する。例えば、動き検出枠Ａに対応する移動量ａに対して、調整部３０２によって決定された重み比率を乗算することで、移動量Ａを得る。判定部３０３は、他の動き検出枠Ｂ〜Ｈについても、同様に乗算演算を行い、移動量Ｂ〜移動量Ｈを得る。判定部３０３は、演算後の各動き検出枠において平均化した動きベクトルを、最終的に採用する動きベクトルとして判定する。
【００４４】
最終的に決定された動きベクトルの示す移動量に基づいて、デジタルカメラ１００は被写体ブレを防止するための露出制御をすることが可能となる。例えば、デジタルカメラ１００は、動きベクトルの示す移動量に基づいて、被写体に動きがあると判定した場合、撮影感度を上げてシャッタ速度を高速とする制御をすることができる。
【００４５】
また、デジタルカメラ１００は、被写体が動いているときには、コントラストＡＦの誤判定することがある。一方、デジタルカメラ１００は、動きベクトルの示す移動量に基づいて、被写体に動きがないと判定した場合にはコントラストＡＦの誤判定の恐れがないため、ユーザのレリーズ釦操作を受け付ける前であっても、コントラストＡＦ制御を開始することができる。これにより、デジタルカメラ１００は、ユーザにより撮影指示が為されると、すぐに撮影動作に入ることができる。
【００４６】
〔２．他の実施の形態〕
本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の実施形態が考えられる。以下、本発明の他の実施の形態についてまとめて記載する。
【００４７】
上記実施の形態において、ＣＣＤイメージセンサ１２０を、撮像部の一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ＣＭＯＳイメージセンサや、ＮＭＯＳイメージセンサなど他の撮像素子であっても本発明に適用可能である。
【００４８】
上記実施の形態においては、動き検出枠を８個としたが、本発明はこれに限定されない。同様に、ブロックメモリの分割数を１４４個としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、動き検出枠の個数および、ブロックメモリの分割数は適宜設計変更されたとしても、本発明の範囲内である。
【００４９】
上記実施の形態においては、動き検出部３００や、輝度検出部３０１に入力する画像情報として、ＲＡＷデータを入力する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。すあわち、動き検出処理や、輝度検出処理が可能な画像情報であれば、ＹＣデータなど、他のデータ形式であっても本発明に適用可能である。
【００５０】
上記実施の形態においては、動き検出枠の配置を図５に示すような配置としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、被写体の動き検出対象の画像領域について、輝度情報が検出できる構成であれば、動き検出枠は、画像領域のいずれに配置してもよい。
【００５１】
上記実施の形態においては、画像処理部１２２は、対応情報を参照することにより、演算対象として取得した１４４個のＢＭデータのうち、動き検出枠Ａ〜Ｈに対応した輝度情報を取得するようにしたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、動き検出枠Ａ〜Ｈの範囲内における輝度情報を取得できる構成であれば、ブロックメモリによる輝度情報取得ではなくても、本発明の範囲内である。
【００５２】
上記実施の形態においては、低輝度の０からＹ１においては、調整部３０２は、動きベクトルの示す移動量の重み比率を０％としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、低輝度の０からＹ１においては、動きベクトルの示す移動量の重み比率を０％までにはしなくとも、高輝度領域における重み比率よりも小さい重み比率であればよい。更には、重み比率を０％とする輝度領域を設けず、輝度が０からＹ３へと高くなるにつれて、重み比率が０％から１００％へと大きくなるようにしてもよい。
【００５３】
上記実施の形態においては、Ｙ３よりも高輝度の輝度領域においては、重み比率を１００％にするようにしたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、Ｙ３よりも高輝度の領域については、更に高輝度になるにつれて、重み比率を小さくするようにしてもよい。これは、輝度が高輝度となり飽和してくると、動きベクトルの演算対象とする輝度情報として、意味を成さなくなってくるからである。これにより、意味のなさない輝度情報の採用に起因する動きベクトルの誤判定を回避することができる。
【００５４】
上記実施の形態において、判定部３０３は、演算後の各動き検出枠において平均化した動きベクトルを、最終的に採用する動きベクトルとして判定したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、判定部３０３は、演算後の各動き検出枠における動きベクトルのうち、最大の移動量の動きベクトルを、最終的に採用する動きベクトルとして判定してもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態において、各動き検出枠において、輝度が所定の値よりも低いブロックメモリが存在する場合は、該ブロックメモリ以外のブロックメモリからの輝度情報に基づいて、動き検出処理や、輝度情報検出処理の演算を行うようにしてもよい。これにより、輝度が所定の値よりも低いブロックメモリが存在することに起因する、処理結果精度の低下を回避することができる。
【００５６】
また、上記実施の形態において、画像処理部１２２は、注目点と、動き検出枠内の各領域の輝度情報をフレーム間で比較することにより、被写体の動きベクトル（移動量と移動方向）を算出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。画像処理部１２２は、注目点と、動き検出枠内の各領域の色情報（Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の少なくとも一つ）をフレーム間で比較することにより、被写体の動きベクトルを算出するようにしてもよい。
【００５７】
なお、本発明は、レンズ一体型のカメラであっても、レンズ着脱式のカメラであっても適用可能である。
【００５８】
以上のように、本発明によれば、被写体の動きの検出精度をより向上させた撮像装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明はデジタルカメラ１００への実施に限定されない。すなわち、ムービーカメラやカメラ付き情報端末など、被写体の動き検出を行う撮像装置に本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００ デジタルカメラ
１１１ フォーカスレンズ
１１２ ズームレンズ
１１３ 絞り
１１４ シャッタ
１２０ ＣＣＤイメージセンサ
１２１ ＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）
１２２ 画像処理部
１２３ 液晶モニタ
１２４ バッファメモリ
１３０ コントローラ
１４０ メモリカード
１４１ カードスロット
１４２ フラッシュメモリ
１５０ 操作部
１６０ フラッシュ
２０１ レリーズ釦
２０２ ズームレバー
２０３ 電源釦
２０４ 中央釦
２０５ 十字釦
３００ 動き検出部
３０１ 輝度検出部
３０２ 調整部
３０３ 判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、被写体の動き検出が可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像センサから出力される画像信号に基づいて、被写体の動きを検出可能なデジタルカメラが知られている。例えば、特許文献１は、撮像した画面を領域分割した各領域毎に動きを検出する検出回路と、該検出された動きに応じて、撮像を制御する制御回路を備えたビデオカメラを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被写体の動きの検出結果に応じて撮像を制御するとき、検出結果の精度が問題となる。被写体の動きの検出精度が充分でないのにも関わらず、該検出結果に応じて撮像を制御した場合、予期しない誤動作が発生する恐れがある。そのため、被写体の動きの検出精度をより向上させることが課題となっている。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、被写体の動きの検出精度をより向上させた撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、被写体像を撮像して画像を生成する撮像センサと、生成された画像中の複数の領域において、被写体の動きを検出する動き検出部と、動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて輝度を検出する輝度検出部と、動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて、検出した輝度に応じて、検出した動き検出量の重み付けを調整する調整部と、動き検出対象とする複数の領域の重み付け後の動き検出量に基づいて、被写体の動きを判定する判定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被写体の動きの検出精度をより向上させた撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】デジタルカメラ１００の前面構成図
【図２】デジタルカメラ１００の背面構成図
【図３】デジタルカメラ１００の電気的構成図
【図４】動き検出量判定のブロック図
【図５】ブロックメモリに対応した動き検出枠の配置を示す図
【図６】動き検出制御の説明図
【図７】輝度検出部３０１の機能の概要を説明する図
【図８】輝度に応じた動き検出量の重み付け調整を示す図
【図９】動きベクトルの示す移動量への重み比率の乗算を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施の形態１〕
実施の形態１のデジタルカメラ１００は、ＣＣＤ１２０より取得されたＲＡＷデータに基づく輝度情報の検出と、ＲＡＷデータに基づく動き検出量による被写体の動き量の調整を行う。これによりデジタルカメラ１００は、輝度の状態に応じた適切な動き量の制御を行うことができる。
以下、デジタルカメラ１００の構成および動作を説明する。
【００１０】
〔１．構成〕
以下図を用いてデジタルカメラ１００の構成を説明する。
【００１１】
〔１−１．デジタルカメラ１００の構成〕
図１は、デジタルカメラ１００の前面構成図である。デジタルカメラ１００は前面に光学系１１０を納める鏡筒や、フラッシュ１６０を備える。また、デジタルカメラ１００は上面にレリーズ釦２０１やズームレバー２０２、電源釦２０３などの操作釦を備える。
【００１２】
図２は、デジタルカメラ１００の背面構成図である。デジタルカメラ１００は背面に液晶モニタ１２３や、中央釦２０４や十字釦２０５などの操作釦を備える。
【００１３】
図３は、デジタルカメラ１００の電気的構成図である。デジタルカメラ１００は、光学系１１０を介して形成された被写体像をＣＣＤイメージセンサ１２０で撮像する。ＣＣＤイメージセンサ１２０は撮像した被写体像に基づく画像情報を生成する。撮像により生成された画像情報は、ＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）１２１や画像処理部１２２において各種処理が施される。生成された画像情報はフラッシュメモリ１４２やメモリカード１４０に記録される。フラッシュメモリ１４２やメモリカード１４０に記録された画像情報は、使用者による操作部１５０の操作を受け付けて液晶モニタ１２３上に表示される。以下で、図１から図３に示す各構成の詳細を説明する。
【００１４】
光学系１１０は、フォーカスレンズ１１１やズームレンズ１１２、絞り１１３、シャッタ１１４等により構成される。図示していないが、光学系１１０は、光学式手ぶれ補正レンズＯＩＳ（Optical Image Stabilizer）を含んでいてもよい。なお、光学系１１０を構成する各種レンズは何枚から構成されるものでも、何群から構成されるものでもよい。
【００１５】
フォーカスレンズ１１１は被写体のフォーカス状態の調節に用いられる。ズームレンズ１１２は被写体の画角の調節に用いられる。絞り１１３は、ＣＣＤイメージセンサ１２０に入射する光量の調節に用いられる。シャッタ１１４は、ＣＣＤイメージセンサ１２０に入射する光の露出時間を調節する。フォーカスレンズ１１１、ズームレンズ１１２、絞り１１３、シャッタ１１４は、それぞれに対応したＤＣモータやステッピングモータ等の駆動手段により、コントローラ１３０から通知された制御信号に従って駆動される。
【００１６】
ＣＣＤイメージセンサ１２０は、光学系１１０を通して形成された被写体像を撮像して画像情報（ＲＡＷデータ）を生成する。ＣＣＤイメージセンサ１２０の受光面には多数のフォトダイオードが２次元的に配列されている。また、各フォトダイオードに対応してＲ、Ｇ、Ｂの原色カラーフィルタが所定の配列構造で配置されている。撮像対象となる被写体からの光は、光学系１１０を通過した後に、ＣＣＤイメージセンサ１２０の受光面に結像される。結像された被写体像は、各フォトダイオードへ入射した光量に応じてＲ、Ｇ、Ｂに仕分けられたそれぞれ色情報に変換される。その結果、被写体像を示す全体の画像情報（ＲＡＷデータ）が生成される。各フォトダイオードは、ＣＣＤイメージセンサ１２０の画素に対応する。しかし、各フォトダイオードから実際に出力される色情報は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの原色情報である。そのため、各画素のそれぞれで発現させるべき色は、後段の画像処理部１２２において、各画素に対応するフォトダイオードおよび、その周辺のフォトダイオードから出力される原色情報（色、光量）に基づき生成される。以下の説明において、各画素のそれぞれで発現すべき色を構成するＲ、Ｇ、Ｂの組合せを（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と表記することにする。このとき、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各成分のＲ、Ｇ，Ｂは、それぞれの原色の組合せ度合を示す。
【００１７】
また、ＣＣＤイメージセンサ１２０は、デジタルカメラ１００の動作モードに対応した幾つかの駆動モードに基づいて動作する。デジタルカメラ１００の動作モードとしては、静止画撮影動作モード、動画撮影動作モード、スルー画像撮影動作モードなどがある。静止画撮影動作モードは、ＣＣＤイメージセンサ１２０により静止画像を撮像するときの動作モードである。静止画撮影動作モードにおいて、コントローラ１３０は、撮像する静止画像の画質を優先するよう、ＣＣＤイメージセンサ１２０の蓄積電荷の読出し動作を実行させる。動画像撮影動作モードは、ＣＣＤイメージセンサ１２０により動作画像を撮像するときの動作モードである。動画撮影動作モードにおいて、コントローラ１３０は、撮像する動画像に要求される画質を確保しつつ、メモリカード１４０への記録速度等に対応するようＣＣＤイメージセンサ１２０の蓄積電荷の読出し動作を実行させる。スルー画像撮影動作モードは、ＣＣＤイメージセンサ１２０によりスルー画像を撮像するときの動作モードである。スルー画像は、ＣＣＤイメージセンサ１２０により一定時間ごとに生成される新しいフレームの画像を連続して表示する画像である。スルー画像撮影動作モードにおいて、コントローラ１３０は、撮像するスルー画像に要求される画質を確保しつつ、液晶モニタ１２３への表示速度に対応するようＣＣＤイメージセンサ１２０の蓄積電荷の読出し動作を実行させる。
【００１８】
ＡＦＥ１２１では、ＣＣＤイメージセンサ１２０から読み出された画像情報（ＲＡＷデータ）に対して相関二重サンプリングによる雑音抑圧、アナログゲインコントローラによるＩＳＯ感度値に基づくゲインの乗算、ＡＤコンバータによるＡＤ変換が施される。その後、ＡＦＥ１２１は画像情報を画像処理部１２２に出力する。
【００１９】
画像処理部１２２は、ＡＦＥ１２１から出力された画像情報（ＲＡＷデータ）に対して各種の処理を施す。各種処理としては、被写体の動き検出、スミア補正、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。詳細は後述するが、画像処理部１２２は、動き検出部３００、輝度検出部３０１、調整部３０２、判定部３０３の機能を有する。画像処理部１２２は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成してもよい。またコントローラ１３０などとともに１つの半導体チップで構成してもよい。
【００２０】
液晶モニタ１２３は、デジタルカメラ１００の背面に備わる。液晶モニタ１２３は、画像処理部１２２にて処理された画像情報（ＹＣデータ）に基づく画像を表示する。液晶モニタ１２３が表示する画像には、スルー画像や記録画像がある。スルー画像は、ＣＣＤイメージセンサ１２０により一定時間ごとに生成される新しいフレームの画像を連続して表示する画像である。通常は、デジタルカメラ１００が撮影モードにあるときに、画像処理部１２２がＣＣＤイメージセンサ１２０の生成した画像情報からスルー画像を生成する。使用者は、液晶モニタ１２３に表示されるスルー画像を参照することにより、被写体の構図を確認しながら撮影できる。記録画像は、デジタルカメラ１００が再生モードにあるときに、メモリカード１４０等に記録された高画素の画像を液晶モニタ１２３に表示するために低画素に縮小した画像である。メモリカード１４０に記録される高画素の画像情報は、使用者によるレリーズ釦２０１の操作を受け付けた後に、ＣＣＤイメージセンサ１２０が生成した画像情報に基づいて画像処理部１２２により生成される。
【００２１】
コントローラ１３０は、デジタルカメラ１００全体の動作を統括制御する。コントローラ１３０は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、マイクロコンピュータなどで構成してもよい。また、画像処理部１２２などと共に1つの半導体チップで構成してもよい。
【００２２】
フラッシュメモリ１４２は、画像情報等を記録するための内部メモリとして機能する。また、フラッシュメモリ１４２は、オートフォーカス制御（ＡＦ制御）や自動露出制御（ＡＥ制御）、フラッシュ１６０の発光制御に関するプログラムの他、デジタルカメラ１００全体の動作を統括制御するためのプログラムを格納している。
【００２３】
バッファメモリ１２４は、画像処理部１２２やコントローラ１３０のワークメモリとして機能する記憶手段である。バッファメモリ１２４はＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などで実現できる。
【００２４】
カードスロット１４１は、メモリカード１４０を着脱可能な接続手段である。カードスロット１４１は、メモリカード１４０を電気的及び機械的に接続可能である。また、カードスロット１４１は、メモリカード１４０を制御する機能を備えてもよい。
【００２５】
メモリカード１４０は、内部にフラッシュメモリ等の記録部を備えた外部メモリである。メモリカード１４０は、画像処理部１２２で処理される画像情報などのデータを記録可能である。
【００２６】
操作部１５０は、デジタルカメラ１００の外装に備わっている操作釦や操作ダイヤルの総称であり、使用者による操作を受け付ける。例えば図１や図２に示したレリーズ釦２０１や、ズームレバー２０２、電源釦２０３、中央釦２０４、十字釦２０５などがこれにあたる。操作部１５０は使用者による操作を受け付けると、コントローラ１３０に種々の動作指示信号を通知する。
【００２７】
レリーズ釦２０１は、半押し状態と全押し状態の二段階押下式釦である。レリーズ釦２０１が使用者により半押しされると、コントローラ１３０は、ＡＦ（Auto Focus）制御や、ＡＥ（Auto Exposure）制御を実行し撮影条件を決定する。続いて、レリーズ釦２０１が、使用者により全押しされると、コントローラ１３０は、全押しのタイミングに撮像された画像情報を記録画像としてメモリカード１４０等に記録する。
【００２８】
ズームレバー２０２は画角調節についての広角端と望遠端を有する中央位置自己復帰式のレバーである。ズームレバー２０２は、使用者により操作されるとコントローラ１３０にズームレンズ１１２を駆動するための動作指示信号を通知する。すわなち、ズームレバー２０２が広角端に操作されると、コントローラ１３０は、被写体を広角で捉えられるようにズームレンズ１１２を駆動する。同様に、ズームレバー２０２が望遠端に操作されると、コントローラ１３０は、被写体を望遠で捉えられるようにズームレンズ１１２を駆動する。
【００２９】
電源釦２０３は、デジタルカメラ１００を構成する各部への電力供給をＯＮ/ＯＦＦするための押下式釦である。電源ＯＦＦ時に電源釦２０３が使用者により押下されると、コントローラ１３０はデジタルカメラ１００を構成する各部に電力を供給し、起動させる。また、電源ＯＮ時に電源釦２０３が使用者により押下されると、コントローラ１３０は各部への電力供給を停止する。
【００３０】
中央釦２０４は、押下式釦である。デジタルカメラ１００が撮影モードあるいは再生モードにあるときに、中央釦２０４が使用者により押下されると、コントローラ１３０は液晶モニタ１２３にメニュー画面を表示する。メニュー画面は、撮影/再生のための各種条件を設定するための画面である。各種条件の設定項目が選択されているときに押下されると、中央釦２０４は決定釦としても機能する。
【００３１】
十字釦２０５は、上下左右方向に設けられた押下式釦である。使用者は、十字釦２０５のいずれかの方向を押下することにより、液晶モニタ１２３に表示される各種条件項目を選択することができる。
【００３２】
フラッシュ１６０は、キセノン管と、コンデンサと、昇圧回路と、発光トリガ回路などから構成される。デジタルカメラ１００は、被写体に対して撮像時に瞬間的にフラッシュ１６０を発光させることによって、被写体の明るさを補った撮影ができる。
【００３３】
〔１−２．動き検出量判定について〕
デジタルカメラ１００の動き検出量判定動作について図４を用いて概要を説明する。図４は、動き検出量判定のブロック図である。図４に示すように、動き検出量判定は、動き検出部３００、輝度検出部３０１、調整部３０２、判定部３０３から構成される。
【００３４】
動き検出部３００は、ＲＡＷデータを入力情報として、デジタルカメラ１００が予め認識している動き検出枠内において注目点を定め、その注目点と、動き検出枠内の各領域の輝度情報をフレーム間で比較することにより、被写体の動きベクトル（移動量と移動方向）を算出することができる。
【００３５】
輝度検出部３０１は、ＲＡＷデータを入力情報として、ＲＡＷデータが示す画像を複数に分割した領域の輝度情報を取得することができる。
【００３６】
調整部３０２は、デジタルカメラ１００が予め認識している動き検出枠の位置に対応する分割領域毎について、輝度検出部３０１から取得した輝度情報を演算することができる。また、調整部３０２は、演算した輝度情報に基づいて、動きベクトルが示す移動量に乗じる重み比率を演算することができる。
【００３７】
判定部３０３は、動き検出部３００で取得した動きベクトルが示す移動量に対して、調整部３０２より取得した重み比率を乗算して、重み付け後の動きベクトル（移動量と移動方向）を演算することができる。判定部３０３は、各動き検出枠それぞれの重み付け後の動きベクトルに基づいて、他の撮影制御に使用するための最終的な動きベクトルを演算する。
【００３８】
続いて、ブロックメモリに対応した動き検出枠の配置について説明する。図５は、ブロックメモリに対応した動き検出枠の配置を示す図である。図５に示すように、ＲＡＷデータが示す画像は、例えば、縦１２×横１２の１４４個のブロックに分割される。画像処理部１２２は、分割された１４４個のブロックそれぞれについて、演算対象とするブロックの輝度情報（以下、ＢＭデータと呼ぶことにする。）を取得することができる。画像処理部１２２は、輝度情報を取得したブロックについて、演算を実行することができる。
【００３９】
コントローラ１３０は、分割された１４４個のブロックのいずれが、動き検出枠の位置に対応しているかを示す情報（以下、対応情報と呼ぶことにする）を画像処理部１２２に通知する。対応情報は、例えば、フラッシュメモリ１４２に格納されており、必要に応じて適宜コントローラ１３０に読み出される。また、本実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００においては、動き検出枠として８個設定している。すなわち、図５に示すように、１４４個のブロックメモリに対応するように、動き検出枠がＡ〜Ｈ設定されている。画像処理部１２２は、対応情報を参照することにより、演算対象として取得した１４４個のＢＭデータのうち、動き検出枠Ａ〜Ｈに対応した輝度情報を取得することができる。例えば、動き検出枠Ａにおいては分割した画像領域２６、２７、２８、３８，３９、４０の輝度情報を取得することができる。動き検出枠Ｂ〜Ｈについても同様に、輝度情報を取得することができる。
【００４０】
続いて、図６を用いて、動き検出部３００の動作について説明する。図６は、動き検出制御の説明図である。図６（Ａ）は、フレームＡについてのＲＡＷデータにおいて、動き検出枠Ｄに対応する画像領域を示している。図６（Ｂ）は、フレームＡに続くフレームＢについてのＲＡＷデータにおいて、動き検出枠Ｄに対応する画像領域を示している。図６に示すように、動き検出部３００は、フレーム間の注目領域の動きベクトル（移動量と移動方向）を求める動き検出制御を行う。注目領域は、図６（Ａ）に示す画像領域の任意の領域に設定される。例えば、注目領域は、図６に示す画像領域の中央付近の領域に設定される。動き検出部３００は、まずフレームＡにおいて、注目領域Ａの輝度情報を取得する。次に、動き検出部３００は、フレームＢにおいて、フレームＡで取得した注目領域Ａの輝度情報との差分が最も小さくなる注目領域Ｂを検出する。そして、動き検出部３００は、動きベクトル（移動量と移動方向）を演算する。ここでは、一例として動き検出枠Ｄの場合を説明したが、他の動き検出枠についても演算処理動作を同様に行う。その結果、動き検出枠Ａ〜Ｈのそれぞれについて、動きベクトルが演算される。画像処理部１２２は、ＣＣＤイメージセンサ１２０により新しいＲＡＷデータ（新しいフレーム）が生成される度に、動き検出枠Ａ〜Ｈのそれぞれについて、動きベクトルを演算する。
【００４１】
図７を用いて、輝度検出部３０１の動作について説明する。輝度検出部３０１は、入力された画像情報に対してＢＭデータを生成するために、画像処理部１２２に有する回路である。図７は、輝度検出部３０１の機能の概要を説明する図である。図７に示すように、輝度検出部３０１は、入力された同一フレームの画像情報（ＲＡＷデータ）を、例えば、縦１２×横１２の１４４個のブロックに分割する。ここで、図７に示すように、分割された各ブロックは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各原色情報をブロック内に含まれる画素数分有する。続いて、輝度検出部３０１は、各ブロックにおいて、ブロック内に含まれる画素数分のＲ，Ｇ，Ｂの各チャネルの値を積算し、ブロック内のＲ，Ｇ、Ｂの平均値を算出する。算出された各ブロック内のＲ，Ｇ、Ｂの平均値は、ブロック毎にメモリ（不図示）に格納され、必要に応じて取り出される。輝度検出部３０１は、各ブロック内のＲ，Ｇ、Ｂの平均値のそれぞれについて、輝度調節のための係数を乗算した後に足し合わせて、各ブロック単位の輝度情報を演算する。なお、輝度検出部３０１は、対応情報を参照することにより、演算対象として取得した１４４個のＢＭデータのうち、動き検出枠Ａ〜Ｈに対応した輝度情報を演算する。
【００４２】
図８を用いて、調整部３０２の動作について説明する。図８は、輝度に応じた動き検出量の重み付け調整を示す図である。調整部３０２は、輝度検出部３０１が演算した各ブロック単位の輝度情報を取得する。輝度に応じた動きベクトルの示す移動量の重み付け調整とは、輝度情報の示す値の高低によって動きベクトルの示す移動量の重み比率を変化させる調整である。例えば、低輝度の０からＹ１においては、調整部３０２は、動きベクトルの示す移動量の重み比率を０％とする。輝度がＹ１よりも高くなると、調整部３０２は、動きベクトルの示す移動量の重み比率が０％から大きくなるように調整する。そして、中輝度のＹ２においては、調整部３０２は、重み比率を５０％とする。輝度がＹ２よりも高くなり、高輝度のＹ３に至ると、調整部３０２は、重み比率を１００％とする。ここで、低輝度になるに従って重み比率を小さく調整する意義について説明する。低輝度ではノイズ量が占める割合が画像情報に対して高い。そのため、輝度情報の変化が被写体の動きによるものか、ノイズ変化によるものかを判別するのが困難となり、動きベクトルを誤検出する可能性が高くなる。実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００においては、低輝度になるに従って、動きベクトルの示す移動量に乗じる重み比率を小さく調整することで、低輝度時の動きベクトルの誤検出を防止することができる。
【００４３】
図９を用いて、判定部３０３の動作について説明する。図９は、動き検出量の決定を説明する図である。判定部３０３は、動き検出部３００から取得した被写体の動きベクトル（移動量、移動方向）と、調整部３０２より取得した重み比率により、最終的に採用する動きベクトルを決定する。具体的には、判定部３０３は、動き検出枠Ａ〜Ｈに対応した各動きベクトルの示す移動量に対して、調整部３０２によって決定された重み比率を乗算する。例えば、動き検出枠Ａに対応する移動量ａに対して、調整部３０２によって決定された重み比率を乗算することで、移動量Ａを得る。判定部３０３は、他の動き検出枠Ｂ〜Ｈについても、同様に乗算演算を行い、移動量Ｂ〜移動量Ｈを得る。判定部３０３は、演算後の各動き検出枠において平均化した動きベクトルを、最終的に採用する動きベクトルとして判定する。
【００４４】
最終的に決定された動きベクトルの示す移動量に基づいて、デジタルカメラ１００は被写体ブレを防止するための露出制御をすることが可能となる。例えば、デジタルカメラ１００は、動きベクトルの示す移動量に基づいて、被写体に動きがあると判定した場合、撮影感度を上げてシャッタ速度を高速とする制御をすることができる。
【００４５】
また、デジタルカメラ１００は、被写体が動いているときには、コントラストＡＦの誤判定することがある。一方、デジタルカメラ１００は、動きベクトルの示す移動量に基づいて、被写体に動きがないと判定した場合にはコントラストＡＦの誤判定の恐れがないため、ユーザのレリーズ釦操作を受け付ける前であっても、コントラストＡＦ制御を開始することができる。これにより、デジタルカメラ１００は、ユーザにより撮影指示が為されると、すぐに撮影動作に入ることができる。
【００４６】
〔２．他の実施の形態〕
本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の実施形態が考えられる。以下、本発明の他の実施の形態についてまとめて記載する。
【００４７】
上記実施の形態において、ＣＣＤイメージセンサ１２０を、撮像部の一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ＣＭＯＳイメージセンサや、ＮＭＯＳイメージセンサなど他の撮像素子であっても本発明に適用可能である。
【００４８】
上記実施の形態においては、動き検出枠を８個としたが、本発明はこれに限定されない。同様に、ブロックメモリの分割数を１４４個としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、動き検出枠の個数および、ブロックメモリの分割数は適宜設計変更されたとしても、本発明の範囲内である。
【００４９】
上記実施の形態においては、動き検出部３００や、輝度検出部３０１に入力する画像情報として、ＲＡＷデータを入力する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。すあわち、動き検出処理や、輝度検出処理が可能な画像情報であれば、ＹＣデータなど、他のデータ形式であっても本発明に適用可能である。
【００５０】
上記実施の形態においては、動き検出枠の配置を図５に示すような配置としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、被写体の動き検出対象の画像領域について、輝度情報が検出できる構成であれば、動き検出枠は、画像領域のいずれに配置してもよい。
【００５１】
上記実施の形態においては、画像処理部１２２は、対応情報を参照することにより、演算対象として取得した１４４個のＢＭデータのうち、動き検出枠Ａ〜Ｈに対応した輝度情報を取得するようにしたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、動き検出枠Ａ〜Ｈの範囲内における輝度情報を取得できる構成であれば、ブロックメモリによる輝度情報取得ではなくても、本発明の範囲内である。
【００５２】
上記実施の形態においては、低輝度の０からＹ１においては、調整部３０２は、動きベクトルの示す移動量の重み比率を０％としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、低輝度の０からＹ１においては、動きベクトルの示す移動量の重み比率を０％までにはしなくとも、高輝度領域における重み比率よりも小さい重み比率であればよい。更には、重み比率を０％とする輝度領域を設けず、輝度が０からＹ３へと高くなるにつれて、重み比率が０％から１００％へと大きくなるようにしてもよい。
【００５３】
上記実施の形態においては、Ｙ３よりも高輝度の輝度領域においては、重み比率を１００％にするようにしたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、Ｙ３よりも高輝度の領域については、更に高輝度になるにつれて、重み比率を小さくするようにしてもよい。これは、輝度が高輝度となり飽和してくると、動きベクトルの演算対象とする輝度情報として、意味を成さなくなってくるからである。これにより、意味のなさない輝度情報の採用に起因する動きベクトルの誤判定を回避することができる。
【００５４】
上記実施の形態において、判定部３０３は、演算後の各動き検出枠において平均化した動きベクトルを、最終的に採用する動きベクトルとして判定したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、判定部３０３は、演算後の各動き検出枠における動きベクトルのうち、最大の移動量の動きベクトルを、最終的に採用する動きベクトルとして判定してもよい。
【００５５】
また、上記実施の形態において、各動き検出枠において、輝度が所定の値よりも低いブロックメモリが存在する場合は、該ブロックメモリ以外のブロックメモリからの輝度情報に基づいて、動き検出処理や、輝度情報検出処理の演算を行うようにしてもよい。これにより、輝度が所定の値よりも低いブロックメモリが存在することに起因する、処理結果精度の低下を回避することができる。
【００５６】
また、上記実施の形態において、画像処理部１２２は、注目点と、動き検出枠内の各領域の輝度情報をフレーム間で比較することにより、被写体の動きベクトル（移動量と移動方向）を算出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。画像処理部１２２は、注目点と、動き検出枠内の各領域の色情報（Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の少なくとも一つ）をフレーム間で比較することにより、被写体の動きベクトルを算出するようにしてもよい。
【００５７】
なお、本発明は、レンズ一体型のカメラであっても、レンズ着脱式のカメラであっても適用可能である。
【００５８】
以上のように、本発明によれば、被写体の動きの検出精度をより向上させた撮像装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明はデジタルカメラ１００への実施に限定されない。すなわち、ムービーカメラやカメラ付き情報端末など、被写体の動き検出を行う撮像装置に本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００ デジタルカメラ
１１１ フォーカスレンズ
１１２ ズームレンズ
１１３ 絞り
１１４ シャッタ
１２０ ＣＣＤイメージセンサ
１２１ ＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）
１２２ 画像処理部
１２３ 液晶モニタ
１２４ バッファメモリ
１３０ コントローラ
１４０ メモリカード
１４１ カードスロット
１４２ フラッシュメモリ
１５０ 操作部
１６０ フラッシュ
２０１ レリーズ釦
２０２ ズームレバー
２０３ 電源釦
２０４ 中央釦
２０５ 十字釦
３００ 動き検出部
３０１ 輝度検出部
３０２ 調整部
３０３ 判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像して画像を生成する撮像センサと、
前記生成された画像中の複数の領域において、被写体の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて輝度を検出する輝度検出部と、
前記動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて、前記検出した輝度に応じて、前記検出した動き検出量の重み付けを調整する調整部と、
前記動き検出対象とする複数の領域の前記重み付け後の動き検出量に基づいて、前記被写体の動きを判定する判定部と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記検出した輝度が第一の閾値と、前記第一の閾値よりも高い第二の閾値との間にあるときは、該輝度が低くなるにつれて、重み付けを低くするよう調整する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記検出した輝度が第一の閾値よりも低い場合は、該検出対象の領域における動き検出量を使用しないよう重み付けを調整する、
請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項１】
被写体像を撮像して画像を生成する撮像センサと、
前記生成された画像中の複数の領域において、被写体の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて輝度を検出する輝度検出部と、
前記動き検出対象とする複数の領域のそれぞれにおいて、前記検出した輝度に応じて、前記検出した動き検出量の重み付けを調整する調整部と、
前記動き検出対象とする複数の領域の前記重み付け後の動き検出量に基づいて、前記被写体の動きを判定する判定部と、
を備えた撮像装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記検出した輝度が第一の閾値と、前記第一の閾値よりも高い第二の閾値との間にあるときは、該輝度が低くなるにつれて、重み付けを低くするよう調整する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記検出した輝度が第一の閾値よりも低い場合は、該検出対象の領域における動き検出量を使用しないよう重み付けを調整する、
請求項１又は２に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１９９８５８（Ｐ２０１２−１９９８５８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６３８１０（Ｐ２０１１−６３８１０）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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