撮影装置、その制御方法、および制御プログラム
【課題】撮影の際に光軸と重力方向とが同一の方向であっても、撮影の際にユーザが意図した構図で画像を再生することができるようにする。
【解決手段】回転センサー１０６は、重力方向に沿って撮像装置を向けて被写体を撮像する際、撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として撮像装置のロール角度を検知する。ＣＰＵ１０１は、検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて撮像装置に対する撮影者の位置を撮影者位置情報として求める。そして、ＣＰＵは撮影者位置情報に応じて画像の下方向を示す構図情報を求めて、構図情報を画像に関連付けて記憶媒体１０５に記憶する。
【解決手段】回転センサー１０６は、重力方向に沿って撮像装置を向けて被写体を撮像する際、撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として撮像装置のロール角度を検知する。ＣＰＵ１０１は、検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて撮像装置に対する撮影者の位置を撮影者位置情報として求める。そして、ＣＰＵは撮影者位置情報に応じて画像の下方向を示す構図情報を求めて、構図情報を画像に関連付けて記憶媒体１０５に記憶する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置、その制御方法、および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラなどの撮像装置では撮像装置に備えられた傾きセンサーの検出結果に応じて、撮像の結果得られた画像の向きを決定している。そして、この画像の向きを画像ファイルの属性情報としてメモリに記憶している。画像ファイルの再生を行う際には、ＰＣ又は撮像装置は属性情報に応じて画像を回転し、表示装置に表示する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５８９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、撮影の際チルト角が９０度付近となる上または下向き撮影においては光軸と重力方向とが同一の方向となるため、傾きセンサーでは光軸に対する傾きを検出することができない。
【０００５】
このため、画像の向きを示す属性情報を画像ファイルとともにメモリに記憶することができず、再生の際のユーザが意図する構図で画像を再生することが困難となる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、撮影の際に光軸と重力方向とが同一の方向であっても、撮影の際にユーザが意図した構図で画像を再生することのできる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、被写体を撮像して画像を得る撮像装置において、重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知手段と、前記ロール角検知手段で検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出手段と、前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出手段と、前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明による制御方法は、被写体を撮像して画像を得る撮像装置の制御方法であって、ロール角度検知センサーによって重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知ステップと、前記ロール角度検知センサーで検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出ステップと、前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出ステップと、前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御ステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明による制御プログラムは、被写体を撮像して画像を得る撮像装置で用いられる制御プログラムであって、前記撮像装置が備えるコンピュータに、ロール角度検知センサーによって重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知ステップと、前記ロール角度検知センサーで検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出ステップと、前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出ステップと、前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御ステップとを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮影の際に撮像装置の光軸と重力方向とが同一の方向であっても、撮影の際にユーザが意図した構図で撮影画像を再生することができる。その結果、ユーザは快適に再生画像を鑑賞することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すカメラにおける角度の定義を説明するための図であり、（ａ）はロール角度を示す図、（ｂ）は対撮影者ロール角度を示す図、（ｃ）はチルト角度を示す図である。
【図３】図１に示すカメラにおける撮影処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示すカメラにおいて対撮影者ロール角度、カメラ操作、およびカメラの姿勢の変化を示す図である。
【図５】図１に示すカメラを用いて机の上に置かれた人形をカメラを下向きとして撮影する状態と示す図であり、（ａ）はロール角度が９０度でカメラの左側を構図の下側とした際の状態を示す図、（ｂ）はロール角度が０度でカメラの下側を構図の下側とした際の状態を示す図、（ｃ）はロール角度が−９０度でカメラの右側を構図の下側とした際の状態を示す図である。
【図６】図３に示す構図情報算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示す撮影者位置算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示す傾きセンサーで検出される傾き角度について説明するための図である。
【図１０】図８に示すカメラにおける撮影処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示すＤＳＰによるロール角度検出の一例を説明するための図であり、（ａ）は机上の人形を下向き撮影する状態を示す図、（ｂ）は（ａ）に示す状態からカメラを９０度ロール回転した状態を示す図、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）に示す状態における画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、図示の撮像装置は所謂デジタルカメラ（以下単にカメラという）であり、このカメラはＣＰＵ１０１を有している。ＣＰＵ１０１はカメラ全体の制御を司る。撮像部１０２は固体撮像素子を有し、固体撮像素子に結像した光学像は、固体撮像素子によって電気信号（アナログ信号）に変換される。その後、撮像部１０２はＡ／Ｄ変換によってアナログ信号をデジタル信号に変換して画像データとして出力する。
【００１５】
ＲＯＭ１０３にはＣＰＵ１０１で行われる動作処理手順（例えば、カメラの電源をオンした際の処理および基本入出力処理などのプログラム）が記憶されている。ＲＡＭ１０４はＣＰＵ１０１のメインメモリとして用いられる。ＲＡＭ１０４には後述の処理を行うための制御プログラムを含む各種プログラムがＲＯＭ１０３などロードされる。そして、ＣＰＵ１０１は当該各種プログラムを実行する。また、ＲＡＭ１０４はＣＰＵ１０１が各種処理を実行する際のワークエリアとして用いられる。
【００１６】
記憶媒体１０５はカメラに着脱可能であり、記憶媒体装着ユニット（メディアドライブ：図示せず）を介して、ＣＰＵ１０１は画像データなどを記憶媒体１０５に記憶する。また、ＣＰＵ１０１は記憶媒体１０５に記憶された画像データなどを、記憶場対装着ユニットを介して読み出す。
【００１７】
回転センサー１０６（ロール角度検知手段：ロール角度検知センサー）はカメラの光軸を中心とする回転角度（ロール角度）を検出するセンサーである。図示の例では、回転センサー１０６は航空機、携帯型情報機器、又はゲームコントローラなどで用いられるジャイロスコープを備えている。回転センサー１０６は、ジャイロスコープで検知された角加速度を、２回積分計算して、所定の基準角度に対する相対的なロール角度を算出する。
【００１８】
操作部１０８はカメラの電源を投入するための電源ボタンおよび撮影モードを設定するためのボタンなどを有している。そして、ユーザは操作部１０８によって各種メニュー操作を行う。
【００１９】
表示装置１０９（表示部）はＣＰＵ１０１の制御下で各種表示を行う。例えば、再生モードにおいて、表示装置１０９には記憶媒体１０５に記憶された画像データ（画像ファイルともいう）が画像として表示される。また、撮影の際には表示装置１０９には画像データがライブビューとして表示される。
【００２０】
レリーズスイッチ１１０は撮影の際にユーザによって操作される。なお、上述した各構成要素（ブロック）はシステムバス（アドレスバス、データバス、および制御バス）１１２によって相互に接続されている。
【００２１】
ここで、図１に示すカメラにおける角度について定義する。
【００２２】
図２は、図１に示すカメラにおける角度の定義を説明するための図である。そして、図２（ａ）はロール角度を示す図であり、図２（ｂ）は対撮影者ロール角度を示す図である。また、図２（ｃ）はチルト角度を示す図である。
【００２３】
図２（ａ）において、ロール角度はカメラ２００の光軸２０１を中心とする回転角度をいい、カメラ２００の姿勢変化を表す際に用いられる。ここでは、図２（ｂ）に示すように、ユーザ（撮影者）の肩のラインに沿って横方向（水平方向）に延びる軸を第１の軸２０２とする。また、カメラ２００の底面に沿って延びる軸を第２の軸２０３とする。そして、第１の軸２０２と第２の軸２０３とがなす角度を対撮影者ロール角度と呼ぶ。この対撮影者ロール角度は撮影者がカメラ２００を横構図位置として撮影を行った際に０度となる。
【００２４】
図示の例では、電源投入の際又はメニュー操作時などのように対撮影者ロール角度が０度となる状態で、回転センサー１０６に基準角度を０度として設定する。これによって、回転センサー１０６の出力から対撮影者ロール角度を得ることができる。
【００２５】
なお、通常、電源ボタンを押す操作を含めメニュー操作全般について、ユーザは対撮影者ロール角度を０度として操作する。そして、メニュー操作などの際には、カメラに備えられたグリップおよびメニュー配置は、対撮影者ロール角度が０度となるように設計が行われている。ここでは、電源操作を含むメニュー操作の際には対撮影者ロール角度は０度であるとして説明する。
【００２６】
図２（ｃ）において、カメラを真横から見た場合、角度９０度から、重力方向の軸（重力軸）とカメラの光軸とのなす角度を減算した角度をチルト角度と呼ぶ。
【００２７】
図３は、図１に示すカメラにおける撮影処理手順を説明するためのフローチャートである。
【００２８】
図１および図３を参照して、操作部１０８において電源ボタンが投入されると、ＣＰＵ１０１は撮影処理を開始する。つまり、電源ボタンがオンされた際、ＣＰＵ１０１は回転センサー１０６に対撮影者ロール角度を０度と設定する（ステップＳ５０１）。なお、以下の説明では、ＣＰＵ１０１は、回転センサー１０６に任意の時点で任意の角度の設定を行うことができる。また、ＣＰＵ１０１は回転センサー１０６から検出角度を取得する際、予め設定された角度を基準角度として回転センサー１０６で検出した検出角度を取得する。
【００２９】
続いて、ＣＰＵ１０１は電源ボタンがオフとされたか否かを判定する（ステップＳ５０２）。電源ボタンがオフとされると（ステップＳ５０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は撮影処理を終了する。
【００３０】
一方、電源ボタンがオフとされないと（ステップＳ５０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ユーザが操作部１０８を操作してメニュー操作を行ったか否かを判定する（ステップＳ５０３）。メニュー操作が行われると（ステップＳ５０３において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度を０度と補正する（ステップＳ５０４）。
【００３１】
前述のように、回転センサー１０６はジャイロスコープを備えて角加速度を２回積分しているため、出力である回転角度に誤差が発生する。したがって、ステップＳ５０４において対撮影者ロール角度を０度に補正する。つまり、対撮影者ロール角度の補正処理を行う。
【００３２】
なお、回転センサー１０６に全方位磁石を用いて回転角度の誤差が無視できれば、ステップＳ５０４の処理を行う必要はない。
【００３３】
次に、ＣＰＵ１０１はレリーズスイッチ（ＳＷ）１１０が押されたか否かを判定する（ステップＳ５０５）。レリーズスイッチが押されていないと（ステップＳ５０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ５０２の処理に戻る。なお、ステップＳ５０３において、メニュー操作が行われないと（ステップＳ５０３において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ５０５の処理に進む。
【００３４】
レリーズスイッチが押されると（ステップＳ５０５において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は撮像部１０２を制御して撮影動作を実行する（ステップＳ５０６）。ここでは、ＣＰＵ１０１は撮影動作の結果得られた画像データをＲＡＭ１０４に記憶する。なお、ステップＳ５０６においては、画像データは記憶媒体１０５に記憶されない。
【００３５】
続いて、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度補正処理を行う（ステップＳ５０７）。この対撮影者ロール角度補正処理では、撮影時において対撮影者ロール角度が−９０度、０度、および９０度のいずれか１つの角度（所定の角度）に対して所定の範囲内にある角度であれば、これら角度のいずれかの対撮影者ロール角度で撮影が行われたものとする。例えば、所定の角度と対撮影者ロール角度との差が１５度以内であれば、対撮影者ロール角度は所定の角度とされる。
【００３６】
なお、回転センサー１０６に全方位磁石を用いて回転角度の誤差が無視できれば、ステップＳ５０７の処理を行う必要はない。
【００３７】
続いて、ＣＰＵ１０１は後述する構図情報算出処理を行う（ステップＳ５０８）。この構図情報算出処理においては撮影者が意図する構図情報が決定される。構図情報として、例えば、画像右側が下、画像左側が下、および画像下側が下のうちいずれか１つが決定される。
【００３８】
上述の構図情報を得た後、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０４に記憶された画像データと構図情報とを関連付けて記憶媒体１０５に記憶する。その後、ＣＰＵ１０１はステップＳ５０２の処理に戻る。
【００３９】
図４は、図１に示すカメラにおいて対撮影者ロール角度、カメラ操作、およびカメラの姿勢の変化を示す図である。
【００４０】
図４において、時刻Ｔ＝１１でメニュー操作が行われたとする。この場合、カメラの姿勢変化に拘わらず（つまり、カメラに姿勢変化がなくとも）、前述のステップＳ５０４の処理で対撮影者ロール角度が０度とされる。また、時刻Ｔ＝１９において、カメラに姿勢変化がなくても、ステップＳ５０７の処理によって対撮影者ロール角度は９０度とされる。
【００４１】
ここで、撮影の際における撮影者の位置と撮影者が意図する構図との関係について説明する。
【００４２】
図５は、図１に示すカメラを用いて机の上に置かれた人形を、カメラを下向きとして撮影する状態と示す図である。そして、図５（ａ）はロール角度が９０度でカメラの左側を構図の下側とした際の状態を示す図であり、図５（ｂ）はロール角度が０度でカメラの下側を構図の下側とした際の状態を示す図である。また、図５（ｃ）はロール角度が−９０度でカメラの右側を構図の下側とした際の状態を示す図である。
【００４３】
図５（ａ）においては、紙面裏側から見た場合、撮影者５０２はカメラ２００の左側に位置している。この場合に、撮影画像を表示する際撮影画像の左側を表示上の下側として表示すれば、人形５０１（被写体）の頭が上側に表示され、足が下側に表示されることになる。
【００４４】
図５（ｂ）においては、紙面の裏側から見て、撮影者５０２がカメラ２００の下側に位置している。この場合に、撮影画像を表示する際撮影画像の下側を表示上の下側として表示するようにすれば、人形５０１の頭が上側に表示され、足が下側に表示されることになる。
【００４５】
図５（ｃ）においては、紙面の裏側から見て、撮影者５０２がカメラ２００の右側に位置している。この場合に、撮影画像を表示する際撮影画像の右側を表示上の下側として表示するようにすれば、人形５０１の頭が上側に表示され、足が下側に表示されることになる。
【００４６】
このように、カメラと撮影者との位置関係から、撮影者が意図する構図が分かり、これによって構図情報を求めることができる。
【００４７】
図６は、図３に示す構図情報算出処理を説明するためのフローチャートである。
【００４８】
図６において、構図情報算出処理を開始すると、ＣＰＵ１０１は後述する撮影者位置算出処理を行って、撮影者位置情報を得る（ステップＳ６０１）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置情報に応じて構図情報を求める（ステップＳ６０２）。その後、ＣＰＵ１０１は構図情報算出処理を終了する。
【００４９】
ここでは、撮影者位置情報が撮影者はカメラの右側に位置することを示していると、ＣＰＵ１０１は画像右側が下方向であることを示す構図情報を得る。撮影者位置情報が撮影者はカメラの左側に位置することを示していると、ＣＰＵ１０１は画像左側が下方向であることを示す構図情報を得る。そして、撮影者位置情報が撮影者はカメラの下側に位置することを示していると、ＣＰＵ１０１は画像下側が下方向であることを示す構図情報を得る。
【００５０】
図７は、図６に示す撮影者位置算出処理を説明するためのフローチャートである。撮影者位置算出処理の際には、ＣＰＵ１０１は予め定められた撮影者位置判定基準に応じて撮影者の位置を求める。
【００５１】
図７において、撮影者位置算出処理を開始すると、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度を回転センサー１０６から取得する（ステップＳ７０１）。続いて、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度が−９０度であるか否かを判定する（第３の基準：ステップＳ７０２）。対撮影者ロール角度が−９０度であると（ステップＳ７０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は撮影者５０２がカメラの右側に位置するものと判定して、撮影者右側を示す撮影者位置情報を得る（ステップＳ７０３）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置算出処理を終了する。
【００５２】
対撮影者ロール角度が−９０度でないと（ステップＳ７０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度が０度であるか否かを判定する（第２の基準：ステップＳ７０４）。対撮影者ロール角度が０度であると（ステップＳ７０４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、撮影者５０２がカメラ２００の下側に位置するものと判定して、撮影者下側を示す撮影者位置情報を得る（ステップＳ７０５）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置算出処理を終了する。
【００５３】
対撮影者ロール角度が０度でないと（ステップＳ７０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度が９０度であるか否かを判定する（第１の基準：ステップＳ７０６）。対撮影者ロール角度が９０度であると（ステップＳ７０６において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、撮影者５０２がカメラ２００の左側に位置するものと判定して、撮影者左側を示す撮影者位置情報を得る（ステップＳ７０７）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置算出処理を終了する。
【００５４】
対撮影者ロール角度が９０度でないと（ステップＳ７０６において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、撮影者５０２がカメラ２００の下側に位置するものと判定して、撮影者下側を示す撮影者位置情報を得る（ステップＳ７０８）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置算出処理を終了する。ステップＳ７０８においては、ＣＰＵ１０１は撮影者の位置の判定ができなかったとし、デフォルトとして撮影者５０２がカメラ２００の下側に位置するものとする。
【００５５】
正常な持ち方でカメラ２００を把持して撮影を行う場合には、カメラ２００を１８０度回転させて撮影を行うことは困難である。このため、ＣＰＵ１０１は、対撮影者ロール角度が１８０度である場合には不正であるとし、デフォルトとして撮影者が画像下側に位置するものとする。
【００５６】
なお、ステップＳ７０２、Ｓ７０４、およびＳ７０６における処理では、判定の際に所定の範囲が設定される。前述のように、この所定の範囲は±１５度である。つまり、対撮影者ロール角度が±１５度の範囲にあれば、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度が−９０度、０度、又は９０度であると判定することになる。
【００５７】
このように、第１の実施形態では、机の上に置かれた人形を撮影する場合のように、撮影対象に対してカメラを下向きに向ける下向き撮影の場合の際に、撮影者が意図する構図を示す構図情報とともに撮影画像データをメモリに記憶する。従って、カメラ又はＰＣなどで撮影画像データを再生する際、構図情報に応じて撮影画像データを再生するようにすれば、撮影者が意図した構図で容易に画像を鑑賞することができる。
【００５８】
さらに、回転センサーに検出誤差があっても、当該検出誤差に対する補正を行うようにしたので、撮影者の意図する構図を示す構図情報を精度よく得ることができる。
【００５９】
［第２の実施形態］
図８は、本発明の第２の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【００６０】
図８に示すカメラにおいて、図１に示すカメラと同一の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。図８に示すカメラは、チルトセンサー１０７（チルト角度検知手段）および傾きセンサー１１１（傾き角度検知手段）を有している。チルトセンサー１０７は振り子の原理を用いてチルト方向におけるカメラの角度（チルト角度）を検出する。つまり、チルトセンサー１０７は重力方向に直交する方向と撮像装置の光軸となす角度であるチルト角度を検知する。
傾きセンサー１１１は振り子の原理を用いてチルト角度０度付近におけるカメラと水平面との角度を傾き角度として検出する。
【００６１】
図８に示すカメラでは、チルトセンサー１０７および傾きセンサー１１１で検出されたチルト角度および傾き角度によって、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度の補正処理を行う。
【００６２】
図示の例では、チルト角度０度付近では傾きセンサー１１１が有効となって、傾きセンサー１１１で検出された傾き角度が対撮影者ロール角度として用いられる。第１の実施形態に関連して説明したように、回転センサー１０６がジャイロスコープを用いた際には、回転センサー１０６における検出誤差が大きくなる。しかし、チルト角度０度付近では対撮影者ロール角度を傾きセンサー１１１の検出角度（傾き角度）として誤差を少なくする。
【００６３】
図９は、図８に示す傾きセンサー１１１で検出される傾き角度について説明するための図である。
【００６４】
図９に示すように、ここでは、カメラ２００の底面に沿って延びる軸２０３と水平面９０１とがなす角度を傾き角度とし、図中矢印方向（反時計回りの方向）をプラス方向とする。
【００６５】
図１０は、図８に示すカメラにおける撮影処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、図１０において、図３に示す処理（ステップ）と同一の処理については同一の参照部号を付して説明を省略する。
【００６６】
図８および図１０を参照して、ステップＳ５０６において、ＣＰＵ１０１は撮像部１０２を制御して撮影を行って、撮影動作の結果得られた画像データをＲＡＭ１０４に記憶する。その後、ＣＰＵ１０１はチルトセンサー１０７からチルト角度を取得して、現在のチルト角度が０度であるか否かを判定する（ステップＳ１００１）。
【００６７】
チルト角度が０度でないと（ステップＳ１００１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は図３で説明したステップＳ５０７の処理を行う。一方、チルト角度が０度であると（ステップＳ１００１において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は傾きセンサー１１１から傾き角度を取得して、この傾き角度を対撮影者ロール角度として設定し、現在の対撮影者ロール角度を補正する（ステップＳ１００２）。その後、ＣＰＵ１０１は図３などで説明したステップＳ５０８の処理を行う。
【００６８】
なお、ステップＳ１００１で行われるチルト角度の判定では、チルト角度は０度に限るものではなく、傾きセンサー１１１が傾き角度を正確に検出することが可能なチルト角度０度付近の所定の範囲内であればよい。つまり、ステップＳ１００１では、チルト角度が０度を基準として所定の範囲内にあれば、ＣＰＵ１０１はステップＳ１００２の処理を行う。
【００６９】
このように、第２の実施形態では、チルト角度が０度付近となる都度、対撮影者ロール角度を傾き角度で補正するようにしたので、より正確に撮影者とカメラとの位置関係を得ることができる。
【００７０】
［第３の実施形態］
図１１は、本発明の第３の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【００７１】
図１１に示すカメラにおいて、図１に示すカメラと同一の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。図８に示すカメラは、回転センサー１０６の代わりにＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１２０１を有している。図示のＤＳＰ１２０１は撮像部１０２から得られた画像データを高速に解析して、フレーム間における対応点抽出および動きベクトル検出を行う。そして、対応点における動きベクトルに応じてカメラの光軸を中心とするロール角度を検出する。
【００７２】
図１２は、図１１に示すＤＳＰ１２０１によるロール角度検出の一例を説明するための図である。そして、図１２（ａ）は机上の人形を下向き撮影する状態を示す図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す状態からカメラを９０度ロール回転した状態を示す図である。そして、図１２（ｃ）は図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示す状態における画像を示す図である。
【００７３】
いま、撮影者５０２が机上に置かれた人形５０１を下向き撮影するため、紙面裏側から見て撮影者の上側にカメラを位置づけたとする（横位置撮影：図１２（ａ）参照）。その後、撮影者は縦位置撮影の構えとするため、カメラ２００を９０度ロール回転したとする（図１２（ｂ）参照）。
【００７４】
ここで、図１２（ａ）に示す状態と図１２（ｂ）に示す状態とによって得られ撮影画像をともに表示すると、図１２（ｃ）に示す表示結果が得られる。つまり、図１２（ａ）に示す状態から図１２（ｂ）に示す状態に構えを変化させると、人形の画像は右方向に回転して符号Ｇ１で示す状態から符号Ｇ２に示す状態となる。
【００７５】
前述のように、ＤＳＰ１２０１は、フレーム間の対応点Ａ（Ｔ）およびＡ（Ｔ’）の抽出を行うとともに、対応点Ａ（Ｔ）およびＡ（Ｔ’）の動きベクトルを検出する。そして、ＤＳＰ１２０１は対応点Ａ（Ｔ）およびＡ（Ｔ’）の動きベクトルについて画像の中心に対する動き方向とその大きさに応じてロール角度を求める。そして、ＤＳＰ１２０１はロール角度をＣＰＵ１０１に与える。
【００７６】
なお、フレーム間の対応点抽出および動きベクトル検出を検出する際には、例えば、動画におけるフレーム間圧縮技術で用いられている手法が用いられる。また、図１１に示すカメラにおける撮影処理は図３と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７７】
このように、第３の実施形態では、ＤＳＰにおける処理によってロール角度を求めるようにしたので、回転センサーを備える必要がない。そして、一般にデジタルカメラにおいては、動画を撮影して圧縮するためＤＳＰを備えているから、このＤＳＰを用いてフレーム間の対応点抽出および動きベクトル検出を行うようにすればよい。従って、ＤＳＰを用いてロール角度を検出するようにすれば、別に回転センサーを備える必要がなく、コストダウンを実現できる。
【００７８】
さらに、ＤＳＰを用いれば、ジャイロスコープに比べて、高精度にロール角度を検出することができる結果、正確な構図で再生画像を鑑賞することができる。
【００７９】
上述の説明から明らかなように、図１などにおいて、ＣＰＵ１０１が撮影者位置算出手段、構図情報算出手段、および記憶制御手段として機能する。さらに、ＣＰＵ１０１は表示制御手段および補正手段として機能する。
【００８０】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００８１】
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、この制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【００８２】
この際、制御方法および制御プログラムの各々は、少なくともロール角検知ステップ、撮影者位置算出ステップ、構図情報算出ステップ、および記憶制御ステップを有することになる。
【００８３】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００８４】
１０１ ＣＰＵ
１０２ 撮像部（撮像素子）
１０５ 記憶媒体
１０６ 回転センサー
１０７ チルトセンサー
１０８ 操作部
１０９ 表示装置
１１０ レリーズスイッチ
１１１ 傾きセンサー
１２０１ ＤＳＰ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置、その制御方法、および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラなどの撮像装置では撮像装置に備えられた傾きセンサーの検出結果に応じて、撮像の結果得られた画像の向きを決定している。そして、この画像の向きを画像ファイルの属性情報としてメモリに記憶している。画像ファイルの再生を行う際には、ＰＣ又は撮像装置は属性情報に応じて画像を回転し、表示装置に表示する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５８９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、撮影の際チルト角が９０度付近となる上または下向き撮影においては光軸と重力方向とが同一の方向となるため、傾きセンサーでは光軸に対する傾きを検出することができない。
【０００５】
このため、画像の向きを示す属性情報を画像ファイルとともにメモリに記憶することができず、再生の際のユーザが意図する構図で画像を再生することが困難となる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、撮影の際に光軸と重力方向とが同一の方向であっても、撮影の際にユーザが意図した構図で画像を再生することのできる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、被写体を撮像して画像を得る撮像装置において、重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知手段と、前記ロール角検知手段で検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出手段と、前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出手段と、前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明による制御方法は、被写体を撮像して画像を得る撮像装置の制御方法であって、ロール角度検知センサーによって重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知ステップと、前記ロール角度検知センサーで検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出ステップと、前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出ステップと、前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御ステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明による制御プログラムは、被写体を撮像して画像を得る撮像装置で用いられる制御プログラムであって、前記撮像装置が備えるコンピュータに、ロール角度検知センサーによって重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知ステップと、前記ロール角度検知センサーで検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出ステップと、前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出ステップと、前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御ステップとを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮影の際に撮像装置の光軸と重力方向とが同一の方向であっても、撮影の際にユーザが意図した構図で撮影画像を再生することができる。その結果、ユーザは快適に再生画像を鑑賞することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すカメラにおける角度の定義を説明するための図であり、（ａ）はロール角度を示す図、（ｂ）は対撮影者ロール角度を示す図、（ｃ）はチルト角度を示す図である。
【図３】図１に示すカメラにおける撮影処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示すカメラにおいて対撮影者ロール角度、カメラ操作、およびカメラの姿勢の変化を示す図である。
【図５】図１に示すカメラを用いて机の上に置かれた人形をカメラを下向きとして撮影する状態と示す図であり、（ａ）はロール角度が９０度でカメラの左側を構図の下側とした際の状態を示す図、（ｂ）はロール角度が０度でカメラの下側を構図の下側とした際の状態を示す図、（ｃ）はロール角度が−９０度でカメラの右側を構図の下側とした際の状態を示す図である。
【図６】図３に示す構図情報算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示す撮影者位置算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示す傾きセンサーで検出される傾き角度について説明するための図である。
【図１０】図８に示すカメラにおける撮影処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示すＤＳＰによるロール角度検出の一例を説明するための図であり、（ａ）は机上の人形を下向き撮影する状態を示す図、（ｂ）は（ａ）に示す状態からカメラを９０度ロール回転した状態を示す図、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）に示す状態における画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、図示の撮像装置は所謂デジタルカメラ（以下単にカメラという）であり、このカメラはＣＰＵ１０１を有している。ＣＰＵ１０１はカメラ全体の制御を司る。撮像部１０２は固体撮像素子を有し、固体撮像素子に結像した光学像は、固体撮像素子によって電気信号（アナログ信号）に変換される。その後、撮像部１０２はＡ／Ｄ変換によってアナログ信号をデジタル信号に変換して画像データとして出力する。
【００１５】
ＲＯＭ１０３にはＣＰＵ１０１で行われる動作処理手順（例えば、カメラの電源をオンした際の処理および基本入出力処理などのプログラム）が記憶されている。ＲＡＭ１０４はＣＰＵ１０１のメインメモリとして用いられる。ＲＡＭ１０４には後述の処理を行うための制御プログラムを含む各種プログラムがＲＯＭ１０３などロードされる。そして、ＣＰＵ１０１は当該各種プログラムを実行する。また、ＲＡＭ１０４はＣＰＵ１０１が各種処理を実行する際のワークエリアとして用いられる。
【００１６】
記憶媒体１０５はカメラに着脱可能であり、記憶媒体装着ユニット（メディアドライブ：図示せず）を介して、ＣＰＵ１０１は画像データなどを記憶媒体１０５に記憶する。また、ＣＰＵ１０１は記憶媒体１０５に記憶された画像データなどを、記憶場対装着ユニットを介して読み出す。
【００１７】
回転センサー１０６（ロール角度検知手段：ロール角度検知センサー）はカメラの光軸を中心とする回転角度（ロール角度）を検出するセンサーである。図示の例では、回転センサー１０６は航空機、携帯型情報機器、又はゲームコントローラなどで用いられるジャイロスコープを備えている。回転センサー１０６は、ジャイロスコープで検知された角加速度を、２回積分計算して、所定の基準角度に対する相対的なロール角度を算出する。
【００１８】
操作部１０８はカメラの電源を投入するための電源ボタンおよび撮影モードを設定するためのボタンなどを有している。そして、ユーザは操作部１０８によって各種メニュー操作を行う。
【００１９】
表示装置１０９（表示部）はＣＰＵ１０１の制御下で各種表示を行う。例えば、再生モードにおいて、表示装置１０９には記憶媒体１０５に記憶された画像データ（画像ファイルともいう）が画像として表示される。また、撮影の際には表示装置１０９には画像データがライブビューとして表示される。
【００２０】
レリーズスイッチ１１０は撮影の際にユーザによって操作される。なお、上述した各構成要素（ブロック）はシステムバス（アドレスバス、データバス、および制御バス）１１２によって相互に接続されている。
【００２１】
ここで、図１に示すカメラにおける角度について定義する。
【００２２】
図２は、図１に示すカメラにおける角度の定義を説明するための図である。そして、図２（ａ）はロール角度を示す図であり、図２（ｂ）は対撮影者ロール角度を示す図である。また、図２（ｃ）はチルト角度を示す図である。
【００２３】
図２（ａ）において、ロール角度はカメラ２００の光軸２０１を中心とする回転角度をいい、カメラ２００の姿勢変化を表す際に用いられる。ここでは、図２（ｂ）に示すように、ユーザ（撮影者）の肩のラインに沿って横方向（水平方向）に延びる軸を第１の軸２０２とする。また、カメラ２００の底面に沿って延びる軸を第２の軸２０３とする。そして、第１の軸２０２と第２の軸２０３とがなす角度を対撮影者ロール角度と呼ぶ。この対撮影者ロール角度は撮影者がカメラ２００を横構図位置として撮影を行った際に０度となる。
【００２４】
図示の例では、電源投入の際又はメニュー操作時などのように対撮影者ロール角度が０度となる状態で、回転センサー１０６に基準角度を０度として設定する。これによって、回転センサー１０６の出力から対撮影者ロール角度を得ることができる。
【００２５】
なお、通常、電源ボタンを押す操作を含めメニュー操作全般について、ユーザは対撮影者ロール角度を０度として操作する。そして、メニュー操作などの際には、カメラに備えられたグリップおよびメニュー配置は、対撮影者ロール角度が０度となるように設計が行われている。ここでは、電源操作を含むメニュー操作の際には対撮影者ロール角度は０度であるとして説明する。
【００２６】
図２（ｃ）において、カメラを真横から見た場合、角度９０度から、重力方向の軸（重力軸）とカメラの光軸とのなす角度を減算した角度をチルト角度と呼ぶ。
【００２７】
図３は、図１に示すカメラにおける撮影処理手順を説明するためのフローチャートである。
【００２８】
図１および図３を参照して、操作部１０８において電源ボタンが投入されると、ＣＰＵ１０１は撮影処理を開始する。つまり、電源ボタンがオンされた際、ＣＰＵ１０１は回転センサー１０６に対撮影者ロール角度を０度と設定する（ステップＳ５０１）。なお、以下の説明では、ＣＰＵ１０１は、回転センサー１０６に任意の時点で任意の角度の設定を行うことができる。また、ＣＰＵ１０１は回転センサー１０６から検出角度を取得する際、予め設定された角度を基準角度として回転センサー１０６で検出した検出角度を取得する。
【００２９】
続いて、ＣＰＵ１０１は電源ボタンがオフとされたか否かを判定する（ステップＳ５０２）。電源ボタンがオフとされると（ステップＳ５０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は撮影処理を終了する。
【００３０】
一方、電源ボタンがオフとされないと（ステップＳ５０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ユーザが操作部１０８を操作してメニュー操作を行ったか否かを判定する（ステップＳ５０３）。メニュー操作が行われると（ステップＳ５０３において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度を０度と補正する（ステップＳ５０４）。
【００３１】
前述のように、回転センサー１０６はジャイロスコープを備えて角加速度を２回積分しているため、出力である回転角度に誤差が発生する。したがって、ステップＳ５０４において対撮影者ロール角度を０度に補正する。つまり、対撮影者ロール角度の補正処理を行う。
【００３２】
なお、回転センサー１０６に全方位磁石を用いて回転角度の誤差が無視できれば、ステップＳ５０４の処理を行う必要はない。
【００３３】
次に、ＣＰＵ１０１はレリーズスイッチ（ＳＷ）１１０が押されたか否かを判定する（ステップＳ５０５）。レリーズスイッチが押されていないと（ステップＳ５０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ５０２の処理に戻る。なお、ステップＳ５０３において、メニュー操作が行われないと（ステップＳ５０３において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ５０５の処理に進む。
【００３４】
レリーズスイッチが押されると（ステップＳ５０５において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は撮像部１０２を制御して撮影動作を実行する（ステップＳ５０６）。ここでは、ＣＰＵ１０１は撮影動作の結果得られた画像データをＲＡＭ１０４に記憶する。なお、ステップＳ５０６においては、画像データは記憶媒体１０５に記憶されない。
【００３５】
続いて、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度補正処理を行う（ステップＳ５０７）。この対撮影者ロール角度補正処理では、撮影時において対撮影者ロール角度が−９０度、０度、および９０度のいずれか１つの角度（所定の角度）に対して所定の範囲内にある角度であれば、これら角度のいずれかの対撮影者ロール角度で撮影が行われたものとする。例えば、所定の角度と対撮影者ロール角度との差が１５度以内であれば、対撮影者ロール角度は所定の角度とされる。
【００３６】
なお、回転センサー１０６に全方位磁石を用いて回転角度の誤差が無視できれば、ステップＳ５０７の処理を行う必要はない。
【００３７】
続いて、ＣＰＵ１０１は後述する構図情報算出処理を行う（ステップＳ５０８）。この構図情報算出処理においては撮影者が意図する構図情報が決定される。構図情報として、例えば、画像右側が下、画像左側が下、および画像下側が下のうちいずれか１つが決定される。
【００３８】
上述の構図情報を得た後、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０４に記憶された画像データと構図情報とを関連付けて記憶媒体１０５に記憶する。その後、ＣＰＵ１０１はステップＳ５０２の処理に戻る。
【００３９】
図４は、図１に示すカメラにおいて対撮影者ロール角度、カメラ操作、およびカメラの姿勢の変化を示す図である。
【００４０】
図４において、時刻Ｔ＝１１でメニュー操作が行われたとする。この場合、カメラの姿勢変化に拘わらず（つまり、カメラに姿勢変化がなくとも）、前述のステップＳ５０４の処理で対撮影者ロール角度が０度とされる。また、時刻Ｔ＝１９において、カメラに姿勢変化がなくても、ステップＳ５０７の処理によって対撮影者ロール角度は９０度とされる。
【００４１】
ここで、撮影の際における撮影者の位置と撮影者が意図する構図との関係について説明する。
【００４２】
図５は、図１に示すカメラを用いて机の上に置かれた人形を、カメラを下向きとして撮影する状態と示す図である。そして、図５（ａ）はロール角度が９０度でカメラの左側を構図の下側とした際の状態を示す図であり、図５（ｂ）はロール角度が０度でカメラの下側を構図の下側とした際の状態を示す図である。また、図５（ｃ）はロール角度が−９０度でカメラの右側を構図の下側とした際の状態を示す図である。
【００４３】
図５（ａ）においては、紙面裏側から見た場合、撮影者５０２はカメラ２００の左側に位置している。この場合に、撮影画像を表示する際撮影画像の左側を表示上の下側として表示すれば、人形５０１（被写体）の頭が上側に表示され、足が下側に表示されることになる。
【００４４】
図５（ｂ）においては、紙面の裏側から見て、撮影者５０２がカメラ２００の下側に位置している。この場合に、撮影画像を表示する際撮影画像の下側を表示上の下側として表示するようにすれば、人形５０１の頭が上側に表示され、足が下側に表示されることになる。
【００４５】
図５（ｃ）においては、紙面の裏側から見て、撮影者５０２がカメラ２００の右側に位置している。この場合に、撮影画像を表示する際撮影画像の右側を表示上の下側として表示するようにすれば、人形５０１の頭が上側に表示され、足が下側に表示されることになる。
【００４６】
このように、カメラと撮影者との位置関係から、撮影者が意図する構図が分かり、これによって構図情報を求めることができる。
【００４７】
図６は、図３に示す構図情報算出処理を説明するためのフローチャートである。
【００４８】
図６において、構図情報算出処理を開始すると、ＣＰＵ１０１は後述する撮影者位置算出処理を行って、撮影者位置情報を得る（ステップＳ６０１）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置情報に応じて構図情報を求める（ステップＳ６０２）。その後、ＣＰＵ１０１は構図情報算出処理を終了する。
【００４９】
ここでは、撮影者位置情報が撮影者はカメラの右側に位置することを示していると、ＣＰＵ１０１は画像右側が下方向であることを示す構図情報を得る。撮影者位置情報が撮影者はカメラの左側に位置することを示していると、ＣＰＵ１０１は画像左側が下方向であることを示す構図情報を得る。そして、撮影者位置情報が撮影者はカメラの下側に位置することを示していると、ＣＰＵ１０１は画像下側が下方向であることを示す構図情報を得る。
【００５０】
図７は、図６に示す撮影者位置算出処理を説明するためのフローチャートである。撮影者位置算出処理の際には、ＣＰＵ１０１は予め定められた撮影者位置判定基準に応じて撮影者の位置を求める。
【００５１】
図７において、撮影者位置算出処理を開始すると、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度を回転センサー１０６から取得する（ステップＳ７０１）。続いて、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度が−９０度であるか否かを判定する（第３の基準：ステップＳ７０２）。対撮影者ロール角度が−９０度であると（ステップＳ７０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は撮影者５０２がカメラの右側に位置するものと判定して、撮影者右側を示す撮影者位置情報を得る（ステップＳ７０３）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置算出処理を終了する。
【００５２】
対撮影者ロール角度が−９０度でないと（ステップＳ７０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度が０度であるか否かを判定する（第２の基準：ステップＳ７０４）。対撮影者ロール角度が０度であると（ステップＳ７０４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、撮影者５０２がカメラ２００の下側に位置するものと判定して、撮影者下側を示す撮影者位置情報を得る（ステップＳ７０５）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置算出処理を終了する。
【００５３】
対撮影者ロール角度が０度でないと（ステップＳ７０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度が９０度であるか否かを判定する（第１の基準：ステップＳ７０６）。対撮影者ロール角度が９０度であると（ステップＳ７０６において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、撮影者５０２がカメラ２００の左側に位置するものと判定して、撮影者左側を示す撮影者位置情報を得る（ステップＳ７０７）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置算出処理を終了する。
【００５４】
対撮影者ロール角度が９０度でないと（ステップＳ７０６において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、撮影者５０２がカメラ２００の下側に位置するものと判定して、撮影者下側を示す撮影者位置情報を得る（ステップＳ７０８）。そして、ＣＰＵ１０１は撮影者位置算出処理を終了する。ステップＳ７０８においては、ＣＰＵ１０１は撮影者の位置の判定ができなかったとし、デフォルトとして撮影者５０２がカメラ２００の下側に位置するものとする。
【００５５】
正常な持ち方でカメラ２００を把持して撮影を行う場合には、カメラ２００を１８０度回転させて撮影を行うことは困難である。このため、ＣＰＵ１０１は、対撮影者ロール角度が１８０度である場合には不正であるとし、デフォルトとして撮影者が画像下側に位置するものとする。
【００５６】
なお、ステップＳ７０２、Ｓ７０４、およびＳ７０６における処理では、判定の際に所定の範囲が設定される。前述のように、この所定の範囲は±１５度である。つまり、対撮影者ロール角度が±１５度の範囲にあれば、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度が−９０度、０度、又は９０度であると判定することになる。
【００５７】
このように、第１の実施形態では、机の上に置かれた人形を撮影する場合のように、撮影対象に対してカメラを下向きに向ける下向き撮影の場合の際に、撮影者が意図する構図を示す構図情報とともに撮影画像データをメモリに記憶する。従って、カメラ又はＰＣなどで撮影画像データを再生する際、構図情報に応じて撮影画像データを再生するようにすれば、撮影者が意図した構図で容易に画像を鑑賞することができる。
【００５８】
さらに、回転センサーに検出誤差があっても、当該検出誤差に対する補正を行うようにしたので、撮影者の意図する構図を示す構図情報を精度よく得ることができる。
【００５９】
［第２の実施形態］
図８は、本発明の第２の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【００６０】
図８に示すカメラにおいて、図１に示すカメラと同一の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。図８に示すカメラは、チルトセンサー１０７（チルト角度検知手段）および傾きセンサー１１１（傾き角度検知手段）を有している。チルトセンサー１０７は振り子の原理を用いてチルト方向におけるカメラの角度（チルト角度）を検出する。つまり、チルトセンサー１０７は重力方向に直交する方向と撮像装置の光軸となす角度であるチルト角度を検知する。
傾きセンサー１１１は振り子の原理を用いてチルト角度０度付近におけるカメラと水平面との角度を傾き角度として検出する。
【００６１】
図８に示すカメラでは、チルトセンサー１０７および傾きセンサー１１１で検出されたチルト角度および傾き角度によって、ＣＰＵ１０１は対撮影者ロール角度の補正処理を行う。
【００６２】
図示の例では、チルト角度０度付近では傾きセンサー１１１が有効となって、傾きセンサー１１１で検出された傾き角度が対撮影者ロール角度として用いられる。第１の実施形態に関連して説明したように、回転センサー１０６がジャイロスコープを用いた際には、回転センサー１０６における検出誤差が大きくなる。しかし、チルト角度０度付近では対撮影者ロール角度を傾きセンサー１１１の検出角度（傾き角度）として誤差を少なくする。
【００６３】
図９は、図８に示す傾きセンサー１１１で検出される傾き角度について説明するための図である。
【００６４】
図９に示すように、ここでは、カメラ２００の底面に沿って延びる軸２０３と水平面９０１とがなす角度を傾き角度とし、図中矢印方向（反時計回りの方向）をプラス方向とする。
【００６５】
図１０は、図８に示すカメラにおける撮影処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、図１０において、図３に示す処理（ステップ）と同一の処理については同一の参照部号を付して説明を省略する。
【００６６】
図８および図１０を参照して、ステップＳ５０６において、ＣＰＵ１０１は撮像部１０２を制御して撮影を行って、撮影動作の結果得られた画像データをＲＡＭ１０４に記憶する。その後、ＣＰＵ１０１はチルトセンサー１０７からチルト角度を取得して、現在のチルト角度が０度であるか否かを判定する（ステップＳ１００１）。
【００６７】
チルト角度が０度でないと（ステップＳ１００１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は図３で説明したステップＳ５０７の処理を行う。一方、チルト角度が０度であると（ステップＳ１００１において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は傾きセンサー１１１から傾き角度を取得して、この傾き角度を対撮影者ロール角度として設定し、現在の対撮影者ロール角度を補正する（ステップＳ１００２）。その後、ＣＰＵ１０１は図３などで説明したステップＳ５０８の処理を行う。
【００６８】
なお、ステップＳ１００１で行われるチルト角度の判定では、チルト角度は０度に限るものではなく、傾きセンサー１１１が傾き角度を正確に検出することが可能なチルト角度０度付近の所定の範囲内であればよい。つまり、ステップＳ１００１では、チルト角度が０度を基準として所定の範囲内にあれば、ＣＰＵ１０１はステップＳ１００２の処理を行う。
【００６９】
このように、第２の実施形態では、チルト角度が０度付近となる都度、対撮影者ロール角度を傾き角度で補正するようにしたので、より正確に撮影者とカメラとの位置関係を得ることができる。
【００７０】
［第３の実施形態］
図１１は、本発明の第３の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
【００７１】
図１１に示すカメラにおいて、図１に示すカメラと同一の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。図８に示すカメラは、回転センサー１０６の代わりにＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１２０１を有している。図示のＤＳＰ１２０１は撮像部１０２から得られた画像データを高速に解析して、フレーム間における対応点抽出および動きベクトル検出を行う。そして、対応点における動きベクトルに応じてカメラの光軸を中心とするロール角度を検出する。
【００７２】
図１２は、図１１に示すＤＳＰ１２０１によるロール角度検出の一例を説明するための図である。そして、図１２（ａ）は机上の人形を下向き撮影する状態を示す図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す状態からカメラを９０度ロール回転した状態を示す図である。そして、図１２（ｃ）は図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示す状態における画像を示す図である。
【００７３】
いま、撮影者５０２が机上に置かれた人形５０１を下向き撮影するため、紙面裏側から見て撮影者の上側にカメラを位置づけたとする（横位置撮影：図１２（ａ）参照）。その後、撮影者は縦位置撮影の構えとするため、カメラ２００を９０度ロール回転したとする（図１２（ｂ）参照）。
【００７４】
ここで、図１２（ａ）に示す状態と図１２（ｂ）に示す状態とによって得られ撮影画像をともに表示すると、図１２（ｃ）に示す表示結果が得られる。つまり、図１２（ａ）に示す状態から図１２（ｂ）に示す状態に構えを変化させると、人形の画像は右方向に回転して符号Ｇ１で示す状態から符号Ｇ２に示す状態となる。
【００７５】
前述のように、ＤＳＰ１２０１は、フレーム間の対応点Ａ（Ｔ）およびＡ（Ｔ’）の抽出を行うとともに、対応点Ａ（Ｔ）およびＡ（Ｔ’）の動きベクトルを検出する。そして、ＤＳＰ１２０１は対応点Ａ（Ｔ）およびＡ（Ｔ’）の動きベクトルについて画像の中心に対する動き方向とその大きさに応じてロール角度を求める。そして、ＤＳＰ１２０１はロール角度をＣＰＵ１０１に与える。
【００７６】
なお、フレーム間の対応点抽出および動きベクトル検出を検出する際には、例えば、動画におけるフレーム間圧縮技術で用いられている手法が用いられる。また、図１１に示すカメラにおける撮影処理は図３と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７７】
このように、第３の実施形態では、ＤＳＰにおける処理によってロール角度を求めるようにしたので、回転センサーを備える必要がない。そして、一般にデジタルカメラにおいては、動画を撮影して圧縮するためＤＳＰを備えているから、このＤＳＰを用いてフレーム間の対応点抽出および動きベクトル検出を行うようにすればよい。従って、ＤＳＰを用いてロール角度を検出するようにすれば、別に回転センサーを備える必要がなく、コストダウンを実現できる。
【００７８】
さらに、ＤＳＰを用いれば、ジャイロスコープに比べて、高精度にロール角度を検出することができる結果、正確な構図で再生画像を鑑賞することができる。
【００７９】
上述の説明から明らかなように、図１などにおいて、ＣＰＵ１０１が撮影者位置算出手段、構図情報算出手段、および記憶制御手段として機能する。さらに、ＣＰＵ１０１は表示制御手段および補正手段として機能する。
【００８０】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００８１】
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、この制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【００８２】
この際、制御方法および制御プログラムの各々は、少なくともロール角検知ステップ、撮影者位置算出ステップ、構図情報算出ステップ、および記憶制御ステップを有することになる。
【００８３】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００８４】
１０１ ＣＰＵ
１０２ 撮像部（撮像素子）
１０５ 記憶媒体
１０６ 回転センサー
１０７ チルトセンサー
１０８ 操作部
１０９ 表示装置
１１０ レリーズスイッチ
１１１ 傾きセンサー
１２０１ ＤＳＰ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像を得る撮像装置において、
重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知手段と、
前記ロール角検知手段で検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出手段と、
前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出手段と、
前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記メモリに記憶された前記画像を表示部に表示する際、前記構図情報を参照して前記画像の下方向に応じて前記画像を回転させる表示制御手段を有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３】
前記基準角度は前記ロール角度が０度であり、
前記撮影者位置判定基準には、前記ロール角度が９０度を中心として所定の範囲内にあると前記撮影者が前記撮像装置の左側に位置するとする第１の基準と、前記ロール角度が０度を中心として前記所定の範囲内にあると前記撮影者が前記撮像装置の下側に位置するとする第２の基準と、前記ロール角度が−９０度を中心として前記所定の範囲内にあると前記撮影者が前記撮影者の右側に位置するとする第３の基準とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記構図情報算出手段は、前記撮影者位置情報が前記撮影者は前記撮像装置の右側に位置することを示していると、画像の右側が下方向であることを示す構図情報を算出し、前記撮影者位置情報が前記撮影者は前記撮像装置の左側に位置することを示していると、前記画像の左側が下方向であることを示す構図情報を算出し、前記撮影者位置情報が前記撮影者は前記撮像装置の下側に位置することを示していると、前記画像の下側が下方向であることを示す構図情報を算出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ロール角度検知手段で検知されたロール角度が前記第１の基準、前記第２の基準、および前記第３の基準のいずれにも該当しないと、前記撮影者位置算出手段はデフォルトとして前記撮影者が前記撮像装置の下側に位置することを示す撮影者位置情報を算出することを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
電源が投入されると、撮影者がメニュー操作を行う都度、前記ロール角度を０度に補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記重力方向に直交する方向と前記撮像装置の光軸となす角度であるチルト角度を検知するチルト角度検知手段と、
水平面と前記撮像装置とのなす角度である傾き角度を検知する傾き角度検知手段とを有し、
前記チルト角度検知手段で検知されたチルト角度が０度を中心として所定の範囲内にあると、前記撮影者位置算出手段は前記ロール角検知手段で検知されたロール角度の代わりに前記傾き検知手段で検知された傾き角度を用いることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記ロール角度検知手段は、前記画像についてフレーム間の対応点の動きベクトルに基づいて前記ロール角度を検知することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
被写体を撮像して画像を得る撮像装置の制御方法であって、
ロール角度検知センサーによって重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知ステップと、
前記ロール角度検知センサーで検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出ステップと、
前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出ステップと、
前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御ステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
被写体を撮像して画像を得る撮像装置で用いられる制御プログラムであって、
前記撮像装置が備えるコンピュータに、
ロール角度検知センサーによって重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知ステップと、
前記ロール角度検知センサーで検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出ステップと、
前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出ステップと、
前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御ステップとを実行させることを特徴とする制御プログラム。
【請求項１】
被写体を撮像して画像を得る撮像装置において、
重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知手段と、
前記ロール角検知手段で検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出手段と、
前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出手段と、
前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記メモリに記憶された前記画像を表示部に表示する際、前記構図情報を参照して前記画像の下方向に応じて前記画像を回転させる表示制御手段を有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３】
前記基準角度は前記ロール角度が０度であり、
前記撮影者位置判定基準には、前記ロール角度が９０度を中心として所定の範囲内にあると前記撮影者が前記撮像装置の左側に位置するとする第１の基準と、前記ロール角度が０度を中心として前記所定の範囲内にあると前記撮影者が前記撮像装置の下側に位置するとする第２の基準と、前記ロール角度が−９０度を中心として前記所定の範囲内にあると前記撮影者が前記撮影者の右側に位置するとする第３の基準とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記構図情報算出手段は、前記撮影者位置情報が前記撮影者は前記撮像装置の右側に位置することを示していると、画像の右側が下方向であることを示す構図情報を算出し、前記撮影者位置情報が前記撮影者は前記撮像装置の左側に位置することを示していると、前記画像の左側が下方向であることを示す構図情報を算出し、前記撮影者位置情報が前記撮影者は前記撮像装置の下側に位置することを示していると、前記画像の下側が下方向であることを示す構図情報を算出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ロール角度検知手段で検知されたロール角度が前記第１の基準、前記第２の基準、および前記第３の基準のいずれにも該当しないと、前記撮影者位置算出手段はデフォルトとして前記撮影者が前記撮像装置の下側に位置することを示す撮影者位置情報を算出することを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
電源が投入されると、撮影者がメニュー操作を行う都度、前記ロール角度を０度に補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記重力方向に直交する方向と前記撮像装置の光軸となす角度であるチルト角度を検知するチルト角度検知手段と、
水平面と前記撮像装置とのなす角度である傾き角度を検知する傾き角度検知手段とを有し、
前記チルト角度検知手段で検知されたチルト角度が０度を中心として所定の範囲内にあると、前記撮影者位置算出手段は前記ロール角検知手段で検知されたロール角度の代わりに前記傾き検知手段で検知された傾き角度を用いることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記ロール角度検知手段は、前記画像についてフレーム間の対応点の動きベクトルに基づいて前記ロール角度を検知することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
被写体を撮像して画像を得る撮像装置の制御方法であって、
ロール角度検知センサーによって重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知ステップと、
前記ロール角度検知センサーで検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出ステップと、
前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出ステップと、
前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御ステップとを有することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
被写体を撮像して画像を得る撮像装置で用いられる制御プログラムであって、
前記撮像装置が備えるコンピュータに、
ロール角度検知センサーによって重力方向に沿って撮像装置を向けて前記被写体を撮像する際、前記撮像装置が横構図位置にある場合を基準角度として前記撮像装置のロール角度を検知するロール角検知ステップと、
前記ロール角度検知センサーで検知されたロール角度と予め定められた撮影者位置判定基準とに応じて前記撮像装置に対する前記撮影者の位置を撮影者位置情報として求める撮影者位置算出ステップと、
前記撮影者位置情報に応じて前記画像の下方向を示す構図情報を求める構図情報算出ステップと、
前記構図情報を前記画像に関連付けてメモリに記憶する記憶制御ステップとを実行させることを特徴とする制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−６６０３０（Ｐ２０１３−６６０３０Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０３０５３（Ｐ２０１１−２０３０５３）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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