画像合成装置
【課題】いかなる撮影条件においても動画の品位低下を軽減する。
【解決手段】1フレーム内で所定より長い露光時間の画像と複数の短い露光時間の画像の信号を出力する撮像手段と、撮影条件に基づき1フレーム内の複数の短い露光時間の画像の中で長い露光時間の画像を挟む少なくとも2枚の画像を選択する画像選択手段と、画像選択手段で選択された画像合成する画像合成手段と、を有することを特徴とする。
【解決手段】1フレーム内で所定より長い露光時間の画像と複数の短い露光時間の画像の信号を出力する撮像手段と、撮影条件に基づき1フレーム内の複数の短い露光時間の画像の中で長い露光時間の画像を挟む少なくとも2枚の画像を選択する画像選択手段と、画像選択手段で選択された画像合成する画像合成手段と、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】
本発明は画像処理技術に関する。
【背景技術】
【0002】
高速で複数の画像を取得し、それら画像を適宜合成する事で高品位な静止画や動画を得る技術が特許文献1に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007-274210号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載された技術においては固定時間で露光した各フレームの重みづけを事ならせて合成する事で露出の制御を行う事が出来る。しかしながら輝度の高い被写体領域においては露光時点で既に画像信号が飽和している為に重みづけを変化させても高品位の露出制御が行えない恐れがある。
【0005】
上記撮影条件における飽和問題を回避する為には露光条件を変更した画像を複数枚取得し被写体の明るさに応じて選択、合成する手法が考えられる。しかしその様な構成で露光時間の短い画像のみを選択して合成するとそれら画像を連続再生した時に滑らかな動画にならず動画品位を低下してしまう。
【0006】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、いかなる撮影条件においても動画の品位低下を軽減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為の、本発明の一様態による画像合成装置は以下の構成を備える。すなわち、
1フレーム内で所定より長い露光時間の画像と複数の短い露光時間の画像の信号を出力する撮像手段と、撮影条件に基づき1フレーム内の複数の短い露光時間の画像の中で長い露光時間の画像を挟む少なくとも2枚の画像を選択する画像選択手段と、画像選択手段で選択された画像合成する画像合成手段で画像合成装置を構成する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば画像の品位低下を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施形態における画像合成装置のブロック図
【図2】第1実施形態の画像取得タイミングを説明する図
【図3】第1実施形態の画像の選択、合成を説明する図
【図4】第1実施形態の画像処理を説明するフローチャート
【図5】第2実施形態の画像取得タイミングを説明する図
【図6】第2実施形態の画像の選択、合成を説明する図
【図7】第2実施形態の画像の選択、合成の別形態を説明する図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。
【0011】
[第1実施形態]
図1は本発明の第1実施形態における光学機器の図であり、11は撮影光軸、12はカメラ本体、13は固定レンズ13a、変倍レンズ13b、AFレンズ13c、光学ローパスフィルタ13d、及び撮像素子13eで構成される撮影光学系であり鏡筒14に保持されている。またAFレンズ13cは不図示のアクチュエータにより矢印15方向に駆動される。シャッタ16は適切な露光期間の間シャッタ羽根17を開く事で被写体からの光束を撮像素子13eに導く。18は背面液晶モニタである。
【0012】
カメラ本体12に内蔵されるCPU19は本発明に関連する要素のみブロック図としてカメラ本体12の外に示してある。CPU19内は画像処理手段110、露光制御手段111、画像一時記憶手段113、画像選択手段114、画像合成手段115、画像記録手段116、画像再生手段117、評価値算出手段119、AF駆動制御手段120を有する。
【0013】
露光制御手段111はシャッタ駆動手段112を介してシャッタ羽根17の開閉駆動制御を行う。また、画像再生手段117は再生駆動手段118を介して背面液晶モニタ18に記録画像の再生を行う。AF駆動制御手段120はAF駆動手段121を介してAFレンズ13cを矢印15方向に駆動制御する。
【0014】
露光制御手段111は画像処理手段110からの被写体情報に基づいて静止画や動画撮影時に適した露光時間を設定する。そして静止画撮影時には撮影条件に見合った時間だけシャッタ羽根17を開き、被写体光束を撮像素子13eに導く事で撮像を行ない、その結果を画像処理手段113で処理して記録手段116に記録する。動画撮影時には露光制御手段111は動画撮影中シャッタ羽根17を常に開状態にしておき、撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して与えられたフレーム長(例えば1/30秒)毎に画像を更新してゆく。
【0015】
ここで本発明においては図2を用いて詳細後述する様に、各フレーム長を所定周期のグループに分け、そのグループ内で撮影周期が異なる(露光時間が異なる)複数の画像を取得する。
【0016】
画像一時記憶手段113は画像処理手段110で取得した1フレーム内の画像を一時的に記憶する。画像選択手段114は再生画像選択手段114aとAF画像選択手段114bで構成されており、先ずは再生画像に対して説明する。
【0017】
再生画像選択手段114aは露光制御手段111が設定した露光条件に基づいて画像一時記憶手段に記憶されている画像を選択する(選択方法は図2を用いて詳細後述する。)画像合成手段115は再生画像合成手段115aとAF画像合成手段115bで構成されており、先ずは再生画像に対して説明する。再生画像合成手段115aは再生画像選択手段114aで選択された複数の画像を合成する。ここで各画像はその取得時間が異なっている為に手ぶれや被写体の動きによる像ずれが生じている。そこで再生画像合成手段115aは各画像間の像ずれを公知の技術で位置合わせした後で合成する。
【0018】
画像記録手段116は再生画像合成手段115aで合成された画像を記録する。画像再生手段117は撮影者からの要求に応じて再生駆動手段118を介して画像記録手段116の画像を背面液晶モニタ118に表示する。
【0019】
AF画像選択手段114bは露光制御手段111が設定したAF検出に適した露光条件に基づいて画像一時記憶手段113に記憶されている画像を選択する。(選択方法は図2を用いて詳細後述する。)AF画像合成手段115bはAF画像選択手段114bで選択された複数の画像を合成する。ここでも各画像はその取得時間が異なっている為に手ぶれや被写体の動きによる像ずれが生じている。そこでAF画像合成手段115bは各画像間の像ずれを公知の技術で位置合わせした後で合成する。
【0020】
評価値算出手段119はAF画像合成手段115bで合成された画像から画像のコントラス評価値を算出する。そしてその結果に基づいてAF駆動制御手段120はAF駆動手段121を介してAFレンズ13cを矢印15方向に合焦調節駆動する。
【0021】
図2は動画撮影において露光制御手段111が撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して1フレーム長(例えば1/30秒)毎に更新してゆく複数の画像の様子を具体的に説明する図である。
【0022】
図2において、横軸は経過時間、縦軸は各画像の画面上の高さを示している。そして撮像素子13eとしてCMOSタイプのイメージャーを用いて電子シャッタ−で画像を取得する場合にはいわゆるローリングシャッタ−読み出しの為に画像の上下で露光タイミングがずれる事になる。
【0023】
図2において1フレーム長23(1/30)を第1のグループ22a、第2のグループ22b(1/60)に分けている。露光制御手段111は予め定めた所定時間である1/200秒より短い1/500秒の画像21a、1/250秒の画像21b、および予め定めた所定時間である1/200秒より長い1/125秒の画像21cを取得し第1のグループ22aに格納する。同様に露光制御手段111は1/500秒の画像21d、1/250秒の画像21e、1/125秒の画像21fを取得し第2のグループ22bに格納する。
【0024】
図示していないが、次のフレームに対しても同様な動作を繰り返す。
【0025】
ここでグループ内の各画像は異なる露光時間で取得されており、図2においては1/500秒、1/250秒、1/125秒の様にその時間を倍ずつに伸ばしている。しかしながら、この各画像の露光時間の比や、その並べる順番はこれに限られるものではない。
【0026】
図3は画像一時記憶手段113に記憶された画像を再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択する方法を説明する図である。
【0027】
例えば再生画像としては1/80秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合には再生画像選択手段114aは第1グループ22aの画像21a、21bおよび第2グループ22bの画像21d、21eを選択する。即ち予め定めた所定時間である1/200秒より長い1/125秒の画像21cを挟む画像21a、21bおよびグループを跨ぎ画像21d、21eを選択する。またAF評価の為には1/250秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合にはAF画像選択手段114bは第1グループ22aの画像21aおよび第2グループ22bの画像21dを選択する。
【0028】
その後に再生画像合成手段115a、AF画像合成手段115bは各々再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択された画像を位置合わせ合成する。
【0029】
ここで再生画像合成手段115aが合成する画像23は露出の異なる複数画像の合成であるために、ダイナミックレンジの広い画像が得られる。それに対してAF画像合成手段115bが合成する画像24は露出の揃った短時間の画像である為にダイナミックレンジは再生画像ほど広くはないが手ぶれが少なく焦点検出に適した画像が得られる。
【0030】
図4は本発明の画像選択、合成動作を説明するフローチャートであり、このフローは動画撮影開始と共にスタートする。
【0031】
ステップS101では露光制御手段111は撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して適正露光の動画を与えられたフレーム長(例えば1/30秒)毎に更新してゆく。
【0032】
ここで前述した様に、各フレーム長を所定周期のグループに分け、そのグループ内で撮影周期が異なる(露光時間が異なる)複数の画像を取得する。
【0033】
ステップ102では1フレームの撮影が終了するまでステップ101、ステップ102を循環して待機する。
【0034】
ステップ103では露光制御手段111は画像処理手段110からの被写体情報に基づいて動画撮影時に適した再生画像用の露光時間及びAF検出用の露光時間を設定し、その為に必要な画像合成の組み合わせを求める。
【0035】
ステップ104では画像一時記憶手段113に記憶されている画像処理手段110で取得した1フレーム内の画像をステップ104の結果に基づいて再生画像選択手段114aとAF画像選択手段が選択する。
【0036】
ここで再生画像選択手段114aとAF画像選択手段は画像グループを跨いだ選択を行う。即ち第1グループ22a、第2グル―プ22bの各々の画像を選択することで予め定めた所定時間である1/200秒より長い1/125秒の画像を挟む短い露光時間の画像を選択する事になる。
【0037】
ステップ105では画像合成手段115及びAF画像合成手段115bはステップ104で選択された複数の画像を合成する。ここで各画像はその取得時間が異なっている為に手ぶれや被写体の動きによる像ずれが生じている。そこで再生画像合成手段115a及びAF画像合成手段115は各画像間の像ずれを公知の技術で位置合わせした後で合成する。
【0038】
ステップ106では評価値算出手段119はAF画像合成手段115bで合成された画像から画像のコントラス評価値を算出する。
【0039】
ステップ107では評価値算出手段119の結果に基づいてAF駆動制御手段120はAF駆動手段121を介してAFレンズ13cを合焦調節駆動する。
【0040】
ステップ108では画像再生手段117は撮影者からの要求に応じて再生駆動手段118を介して画像記録手段116の画像を背面液晶モニタ118に表示する。
【0041】
ステップ109では画像記録手段116は再生画像合成手段115aで合成された画像を記録する。
【0042】
以上説明した様に本発明においては1フレーム23内で所定より長い露光時間の画像21c、21fと複数の短い露光時間の画像21a、21b、21d、21fの信号を出力する撮像手段13eと、撮影条件に基づき1フレーム内の複数の短い露光時間の画像の中で長い露光時間の画像21cを挟む少なくとも2枚の画像21a、21b、21d、21fを選択する画像選択手段114と、画像選択手段で選択された画像を合成する画像合成手段115で画像合成装置を構成する。
【0043】
具体的にはグループ(第1のグループ22a、第2のグル―プ22b)毎に複数画像の信号を異なる露光時間で出力する撮像手段13eと、撮影条件に基づき前記グループを跨いで画像を選択する画像選択手段114と、選択手段で選択された画像を合成する画像合成手段115で画像合成装置を構成する。
【0044】
これにより適正露出且つ滑らかな動きの高品位動画を得る事が出来た。
【0045】
[第2実施形態]
図5は第2実施形態において動画撮影に露光制御手段111が撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して1フレーム長(例えば1/30秒)毎に更新してゆく複数の画像の様子を具体的に説明する図である。尚、ブロック図は第1実施形態(図1)と同様な為説明は省く。
【0046】
第2実施形態では第1実施形態と異なり、1フレーム長23(1/30)のグループ分けは行っていない。露光制御手段111は1/300秒の画像51b、51d、1/150秒の画像51a、51e、1/75秒の画像51cを取得する。
【0047】
図示していないが、次のフレームに対しても同様な動作を繰り返す。
【0048】
図6は画像一時記憶手段113に記憶された画像を再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択する方法を説明する図である。
【0049】
例えば再生画像としては1/50秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合には再生画像選択手段114aは画像51b、51c、51dを選択する。ここで露光時時間の短い画像51b、51dを選択する事で輝度の高い被写体による画像信号飽和を防いでいる。AF評価の為には1/100秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合にはAF画像選択手段114bは画像51a、51bを選択する。その後に再生画像合成手段115a、AF画像合成手段115bは各々再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択された画像を位置合わせ合成する。
【0050】
再生用の合成画像53を構成する露光時間の短い画像51b、51dはそれより長い画像51cを挟んでいる。その為51b、51dの間には時間的なズレが生じ、それにより合成画像53は適度なブレで滑らかな動画が得られる。また、AF用の合成画像54は隣り合う画像51a、51bで構成される為に時間的なずれが少なくシャープな合成画像になる。
【0051】
図7は画像一時記憶手段113に記憶された画像を再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択する別の方法を説明する図である。
【0052】
例えば再生画像としては1/150秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合には再生画像選択手段114aは画像51b、51dを選択する。ここで露光時時間の短い画像51b、51dを選択する事で輝度の高い被写体による画像信号飽和を防いでいる。AF評価の為には1/100秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合にはAF画像選択手段114bは画像51a、51bを選択する。その後に再生画像合成手段115a、AF画像合成手段115bは各々再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択された画像を位置合わせ合成する。
【0053】
再生用の合成画像53を構成する露光時間の短い画像51b、51dはそれより長い画像51cを挟んでいる。その為51b、51dの間には時間的なズレが生じ、それにより合成画像53は適度なブレで滑らかな動画が得られる。また、AF用の合成画像54は隣り合う画像51a、51bで構成される為に時間的なずれが少なくシャープな合成画像になる。
【0054】
以上説明した様に本発明においては1フレーム23内で所定より長い露光時間の画像51cと複数の短い露光時間の画像51a、51b、51d、51fの信号を出力する撮像手段13eと、撮影条件に基づき1フレーム内の複数の短い露光時間の画像の中で長い露光時間の画像51cを挟む少なくとも2枚の画像51b、51dを選択する画像選択手段114と、画像選択手段で選択された画像を合成する画像合成手段115で画像合成装置を構成する。
【0055】
これにより適正露出且つ滑らかな動きの高品位動画を得る事が出来た。
【符号の説明】
【0056】
12 カメラ本体
13 撮影光学系
13e 撮像素子
14 鏡筒
110 画像処理手段
111 露光制御手段
113 画像一時記憶手段
114 画像選択手段
115 画像合成手段
116 画像記録手段
117 画像再生手段
119 評価値算出手段
120 AF駆動制御手段
【技術分野】
【0001】
本発明は画像処理技術に関する。
【背景技術】
【0002】
高速で複数の画像を取得し、それら画像を適宜合成する事で高品位な静止画や動画を得る技術が特許文献1に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007-274210号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載された技術においては固定時間で露光した各フレームの重みづけを事ならせて合成する事で露出の制御を行う事が出来る。しかしながら輝度の高い被写体領域においては露光時点で既に画像信号が飽和している為に重みづけを変化させても高品位の露出制御が行えない恐れがある。
【0005】
上記撮影条件における飽和問題を回避する為には露光条件を変更した画像を複数枚取得し被写体の明るさに応じて選択、合成する手法が考えられる。しかしその様な構成で露光時間の短い画像のみを選択して合成するとそれら画像を連続再生した時に滑らかな動画にならず動画品位を低下してしまう。
【0006】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、いかなる撮影条件においても動画の品位低下を軽減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為の、本発明の一様態による画像合成装置は以下の構成を備える。すなわち、
1フレーム内で所定より長い露光時間の画像と複数の短い露光時間の画像の信号を出力する撮像手段と、撮影条件に基づき1フレーム内の複数の短い露光時間の画像の中で長い露光時間の画像を挟む少なくとも2枚の画像を選択する画像選択手段と、画像選択手段で選択された画像合成する画像合成手段で画像合成装置を構成する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば画像の品位低下を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施形態における画像合成装置のブロック図
【図2】第1実施形態の画像取得タイミングを説明する図
【図3】第1実施形態の画像の選択、合成を説明する図
【図4】第1実施形態の画像処理を説明するフローチャート
【図5】第2実施形態の画像取得タイミングを説明する図
【図6】第2実施形態の画像の選択、合成を説明する図
【図7】第2実施形態の画像の選択、合成の別形態を説明する図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。
【0011】
[第1実施形態]
図1は本発明の第1実施形態における光学機器の図であり、11は撮影光軸、12はカメラ本体、13は固定レンズ13a、変倍レンズ13b、AFレンズ13c、光学ローパスフィルタ13d、及び撮像素子13eで構成される撮影光学系であり鏡筒14に保持されている。またAFレンズ13cは不図示のアクチュエータにより矢印15方向に駆動される。シャッタ16は適切な露光期間の間シャッタ羽根17を開く事で被写体からの光束を撮像素子13eに導く。18は背面液晶モニタである。
【0012】
カメラ本体12に内蔵されるCPU19は本発明に関連する要素のみブロック図としてカメラ本体12の外に示してある。CPU19内は画像処理手段110、露光制御手段111、画像一時記憶手段113、画像選択手段114、画像合成手段115、画像記録手段116、画像再生手段117、評価値算出手段119、AF駆動制御手段120を有する。
【0013】
露光制御手段111はシャッタ駆動手段112を介してシャッタ羽根17の開閉駆動制御を行う。また、画像再生手段117は再生駆動手段118を介して背面液晶モニタ18に記録画像の再生を行う。AF駆動制御手段120はAF駆動手段121を介してAFレンズ13cを矢印15方向に駆動制御する。
【0014】
露光制御手段111は画像処理手段110からの被写体情報に基づいて静止画や動画撮影時に適した露光時間を設定する。そして静止画撮影時には撮影条件に見合った時間だけシャッタ羽根17を開き、被写体光束を撮像素子13eに導く事で撮像を行ない、その結果を画像処理手段113で処理して記録手段116に記録する。動画撮影時には露光制御手段111は動画撮影中シャッタ羽根17を常に開状態にしておき、撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して与えられたフレーム長(例えば1/30秒)毎に画像を更新してゆく。
【0015】
ここで本発明においては図2を用いて詳細後述する様に、各フレーム長を所定周期のグループに分け、そのグループ内で撮影周期が異なる(露光時間が異なる)複数の画像を取得する。
【0016】
画像一時記憶手段113は画像処理手段110で取得した1フレーム内の画像を一時的に記憶する。画像選択手段114は再生画像選択手段114aとAF画像選択手段114bで構成されており、先ずは再生画像に対して説明する。
【0017】
再生画像選択手段114aは露光制御手段111が設定した露光条件に基づいて画像一時記憶手段に記憶されている画像を選択する(選択方法は図2を用いて詳細後述する。)画像合成手段115は再生画像合成手段115aとAF画像合成手段115bで構成されており、先ずは再生画像に対して説明する。再生画像合成手段115aは再生画像選択手段114aで選択された複数の画像を合成する。ここで各画像はその取得時間が異なっている為に手ぶれや被写体の動きによる像ずれが生じている。そこで再生画像合成手段115aは各画像間の像ずれを公知の技術で位置合わせした後で合成する。
【0018】
画像記録手段116は再生画像合成手段115aで合成された画像を記録する。画像再生手段117は撮影者からの要求に応じて再生駆動手段118を介して画像記録手段116の画像を背面液晶モニタ118に表示する。
【0019】
AF画像選択手段114bは露光制御手段111が設定したAF検出に適した露光条件に基づいて画像一時記憶手段113に記憶されている画像を選択する。(選択方法は図2を用いて詳細後述する。)AF画像合成手段115bはAF画像選択手段114bで選択された複数の画像を合成する。ここでも各画像はその取得時間が異なっている為に手ぶれや被写体の動きによる像ずれが生じている。そこでAF画像合成手段115bは各画像間の像ずれを公知の技術で位置合わせした後で合成する。
【0020】
評価値算出手段119はAF画像合成手段115bで合成された画像から画像のコントラス評価値を算出する。そしてその結果に基づいてAF駆動制御手段120はAF駆動手段121を介してAFレンズ13cを矢印15方向に合焦調節駆動する。
【0021】
図2は動画撮影において露光制御手段111が撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して1フレーム長(例えば1/30秒)毎に更新してゆく複数の画像の様子を具体的に説明する図である。
【0022】
図2において、横軸は経過時間、縦軸は各画像の画面上の高さを示している。そして撮像素子13eとしてCMOSタイプのイメージャーを用いて電子シャッタ−で画像を取得する場合にはいわゆるローリングシャッタ−読み出しの為に画像の上下で露光タイミングがずれる事になる。
【0023】
図2において1フレーム長23(1/30)を第1のグループ22a、第2のグループ22b(1/60)に分けている。露光制御手段111は予め定めた所定時間である1/200秒より短い1/500秒の画像21a、1/250秒の画像21b、および予め定めた所定時間である1/200秒より長い1/125秒の画像21cを取得し第1のグループ22aに格納する。同様に露光制御手段111は1/500秒の画像21d、1/250秒の画像21e、1/125秒の画像21fを取得し第2のグループ22bに格納する。
【0024】
図示していないが、次のフレームに対しても同様な動作を繰り返す。
【0025】
ここでグループ内の各画像は異なる露光時間で取得されており、図2においては1/500秒、1/250秒、1/125秒の様にその時間を倍ずつに伸ばしている。しかしながら、この各画像の露光時間の比や、その並べる順番はこれに限られるものではない。
【0026】
図3は画像一時記憶手段113に記憶された画像を再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択する方法を説明する図である。
【0027】
例えば再生画像としては1/80秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合には再生画像選択手段114aは第1グループ22aの画像21a、21bおよび第2グループ22bの画像21d、21eを選択する。即ち予め定めた所定時間である1/200秒より長い1/125秒の画像21cを挟む画像21a、21bおよびグループを跨ぎ画像21d、21eを選択する。またAF評価の為には1/250秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合にはAF画像選択手段114bは第1グループ22aの画像21aおよび第2グループ22bの画像21dを選択する。
【0028】
その後に再生画像合成手段115a、AF画像合成手段115bは各々再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択された画像を位置合わせ合成する。
【0029】
ここで再生画像合成手段115aが合成する画像23は露出の異なる複数画像の合成であるために、ダイナミックレンジの広い画像が得られる。それに対してAF画像合成手段115bが合成する画像24は露出の揃った短時間の画像である為にダイナミックレンジは再生画像ほど広くはないが手ぶれが少なく焦点検出に適した画像が得られる。
【0030】
図4は本発明の画像選択、合成動作を説明するフローチャートであり、このフローは動画撮影開始と共にスタートする。
【0031】
ステップS101では露光制御手段111は撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して適正露光の動画を与えられたフレーム長(例えば1/30秒)毎に更新してゆく。
【0032】
ここで前述した様に、各フレーム長を所定周期のグループに分け、そのグループ内で撮影周期が異なる(露光時間が異なる)複数の画像を取得する。
【0033】
ステップ102では1フレームの撮影が終了するまでステップ101、ステップ102を循環して待機する。
【0034】
ステップ103では露光制御手段111は画像処理手段110からの被写体情報に基づいて動画撮影時に適した再生画像用の露光時間及びAF検出用の露光時間を設定し、その為に必要な画像合成の組み合わせを求める。
【0035】
ステップ104では画像一時記憶手段113に記憶されている画像処理手段110で取得した1フレーム内の画像をステップ104の結果に基づいて再生画像選択手段114aとAF画像選択手段が選択する。
【0036】
ここで再生画像選択手段114aとAF画像選択手段は画像グループを跨いだ選択を行う。即ち第1グループ22a、第2グル―プ22bの各々の画像を選択することで予め定めた所定時間である1/200秒より長い1/125秒の画像を挟む短い露光時間の画像を選択する事になる。
【0037】
ステップ105では画像合成手段115及びAF画像合成手段115bはステップ104で選択された複数の画像を合成する。ここで各画像はその取得時間が異なっている為に手ぶれや被写体の動きによる像ずれが生じている。そこで再生画像合成手段115a及びAF画像合成手段115は各画像間の像ずれを公知の技術で位置合わせした後で合成する。
【0038】
ステップ106では評価値算出手段119はAF画像合成手段115bで合成された画像から画像のコントラス評価値を算出する。
【0039】
ステップ107では評価値算出手段119の結果に基づいてAF駆動制御手段120はAF駆動手段121を介してAFレンズ13cを合焦調節駆動する。
【0040】
ステップ108では画像再生手段117は撮影者からの要求に応じて再生駆動手段118を介して画像記録手段116の画像を背面液晶モニタ118に表示する。
【0041】
ステップ109では画像記録手段116は再生画像合成手段115aで合成された画像を記録する。
【0042】
以上説明した様に本発明においては1フレーム23内で所定より長い露光時間の画像21c、21fと複数の短い露光時間の画像21a、21b、21d、21fの信号を出力する撮像手段13eと、撮影条件に基づき1フレーム内の複数の短い露光時間の画像の中で長い露光時間の画像21cを挟む少なくとも2枚の画像21a、21b、21d、21fを選択する画像選択手段114と、画像選択手段で選択された画像を合成する画像合成手段115で画像合成装置を構成する。
【0043】
具体的にはグループ(第1のグループ22a、第2のグル―プ22b)毎に複数画像の信号を異なる露光時間で出力する撮像手段13eと、撮影条件に基づき前記グループを跨いで画像を選択する画像選択手段114と、選択手段で選択された画像を合成する画像合成手段115で画像合成装置を構成する。
【0044】
これにより適正露出且つ滑らかな動きの高品位動画を得る事が出来た。
【0045】
[第2実施形態]
図5は第2実施形態において動画撮影に露光制御手段111が撮像素子の不図示の電子シャッタ機能を制御して1フレーム長(例えば1/30秒)毎に更新してゆく複数の画像の様子を具体的に説明する図である。尚、ブロック図は第1実施形態(図1)と同様な為説明は省く。
【0046】
第2実施形態では第1実施形態と異なり、1フレーム長23(1/30)のグループ分けは行っていない。露光制御手段111は1/300秒の画像51b、51d、1/150秒の画像51a、51e、1/75秒の画像51cを取得する。
【0047】
図示していないが、次のフレームに対しても同様な動作を繰り返す。
【0048】
図6は画像一時記憶手段113に記憶された画像を再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択する方法を説明する図である。
【0049】
例えば再生画像としては1/50秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合には再生画像選択手段114aは画像51b、51c、51dを選択する。ここで露光時時間の短い画像51b、51dを選択する事で輝度の高い被写体による画像信号飽和を防いでいる。AF評価の為には1/100秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合にはAF画像選択手段114bは画像51a、51bを選択する。その後に再生画像合成手段115a、AF画像合成手段115bは各々再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択された画像を位置合わせ合成する。
【0050】
再生用の合成画像53を構成する露光時間の短い画像51b、51dはそれより長い画像51cを挟んでいる。その為51b、51dの間には時間的なズレが生じ、それにより合成画像53は適度なブレで滑らかな動画が得られる。また、AF用の合成画像54は隣り合う画像51a、51bで構成される為に時間的なずれが少なくシャープな合成画像になる。
【0051】
図7は画像一時記憶手段113に記憶された画像を再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択する別の方法を説明する図である。
【0052】
例えば再生画像としては1/150秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合には再生画像選択手段114aは画像51b、51dを選択する。ここで露光時時間の短い画像51b、51dを選択する事で輝度の高い被写体による画像信号飽和を防いでいる。AF評価の為には1/100秒程度の露光時間が好ましいと露光制御手段111が判定した場合にはAF画像選択手段114bは画像51a、51bを選択する。その後に再生画像合成手段115a、AF画像合成手段115bは各々再生画像選択手段114a及びAF画像選択手段114bで選択された画像を位置合わせ合成する。
【0053】
再生用の合成画像53を構成する露光時間の短い画像51b、51dはそれより長い画像51cを挟んでいる。その為51b、51dの間には時間的なズレが生じ、それにより合成画像53は適度なブレで滑らかな動画が得られる。また、AF用の合成画像54は隣り合う画像51a、51bで構成される為に時間的なずれが少なくシャープな合成画像になる。
【0054】
以上説明した様に本発明においては1フレーム23内で所定より長い露光時間の画像51cと複数の短い露光時間の画像51a、51b、51d、51fの信号を出力する撮像手段13eと、撮影条件に基づき1フレーム内の複数の短い露光時間の画像の中で長い露光時間の画像51cを挟む少なくとも2枚の画像51b、51dを選択する画像選択手段114と、画像選択手段で選択された画像を合成する画像合成手段115で画像合成装置を構成する。
【0055】
これにより適正露出且つ滑らかな動きの高品位動画を得る事が出来た。
【符号の説明】
【0056】
12 カメラ本体
13 撮影光学系
13e 撮像素子
14 鏡筒
110 画像処理手段
111 露光制御手段
113 画像一時記憶手段
114 画像選択手段
115 画像合成手段
116 画像記録手段
117 画像再生手段
119 評価値算出手段
120 AF駆動制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項1】
1フレーム内で所定より長い露光時間の画像と所定より短い露光時間の複数画像の信号を出力する撮像手段と、
撮影条件に基づき1フレーム内の前記所定より短い露光時間の複数画像の中で前記所定より長い露光時間の画像を挟む少なくとも2枚の画像を選択する画像選択手段と、
該画像選択手段で選択された画像を合成する画像合成手段で構成された画像合成装置。
【請求項2】
1フレーム内でグループ毎に複数の画像信号を異なる露光時間で出力する撮像手段と、
撮影条件に基づき前記グループを跨いで画像信号を選択する画像選択手段と、
画像選択手段で選択された画像信号を合成する合成手段で構成された請求項1に記載の画像合成装置。
【請求項1】
1フレーム内で所定より長い露光時間の画像と所定より短い露光時間の複数画像の信号を出力する撮像手段と、
撮影条件に基づき1フレーム内の前記所定より短い露光時間の複数画像の中で前記所定より長い露光時間の画像を挟む少なくとも2枚の画像を選択する画像選択手段と、
該画像選択手段で選択された画像を合成する画像合成手段で構成された画像合成装置。
【請求項2】
1フレーム内でグループ毎に複数の画像信号を異なる露光時間で出力する撮像手段と、
撮影条件に基づき前記グループを跨いで画像信号を選択する画像選択手段と、
画像選択手段で選択された画像信号を合成する合成手段で構成された請求項1に記載の画像合成装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【公開番号】特開2013−81060(P2013−81060A)
【公開日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−219782(P2011−219782)
【出願日】平成23年10月4日(2011.10.4)
【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5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年10月4日(2011.10.4)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】
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