JPH07107505A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH07107505A
JPH07107505A JP5265792A JP26579293A JPH07107505A JP H07107505 A JPH07107505 A JP H07107505A JP 5265792 A JP5265792 A JP 5265792A JP 26579293 A JP26579293 A JP 26579293A JP H07107505 A JPH07107505 A JP H07107505A
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JP
Japan
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color signal
image
plane position
unit
image area
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Pending
Application number
JP5265792A
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English (en)
Inventor
Kenji Takahashi
賢司 高橋
Shigeyuki Suda
繁幸 須田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Indication In Cameras, And Counting Of Exposures (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置本体に設けられた諸機能を良好な状態で
維持することが可能な撮像装置を提供する。 【構成】 イメージセンサ2により光電変換された電気
信号はビデオ信号処理回路3でビデオ信号とされ、該ビ
デオ信号はビデオ出力される一方、フレームメモリ4に
格納される。そして、面内位置入力回路5で画面内の位
置座標が指定され、次いで指定位置色相演算回路6で前
記指定位置における色相が求められる。さらに色相演算
回路7では前記指定位置の周辺部の色相が求められ、次
いで画像領域抽出回路8で前記指定位置の色相と前記周
辺部の色相に基づいて特定画像領域が抽出され、画像制
御回路9により前記特定画像領域を対象として所望の画
像制御が実行される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関し、より詳
しくはテレビまたはビデオカメラにおける被写体を抽出
すると共に、この抽出された画像を用いて画像処理を行
う撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ビデオカメラ等の撮像装置におけ
る自動合焦(AF)、自動露出(AE)、自動ホワイト
バランス(AWF)、自動防振(AS)等の機能は、予
めカメラ内で設定した画面内の位置情報を用いて処理し
ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の撮
像装置においては、予めカメラ内で設定した画面内の位
置に主被写体が存在しない場合は、例えば画面端に主被
写体を設定したい場合等においては上述した機能を十分
に発揮することができない場合があるという問題点があ
った。
【0004】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あって、装置が有する諸機能を良好な状態で維持するこ
とが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光電変換素子を介して被写体を抽出すると
共に、この抽出された被写体画像の画像処理を行う撮像
装置において、前記被写体が写し出される画面内の位置
座標を指定する面内位置入力部と、該面内位置入力部に
より指定された面内位置の色信号を演算する指定位置色
信号演算部と、画像中の前記面内位置より広範囲な所定
範囲の色信号を演算する色信号演算部と、該色信号演算
部及び前記指定位置色信号演算部の演算結果に基づいて
画面中の特定領域を抽出する画像領域抽出部と、該画像
領域抽出部により抽出された画像領域を対象にして画像
制御を行う画像制御部とを備えていることを特徴として
いる。
【0006】具体的には、前記面内位置入力部は、撮影
者が撮影中又は撮影前に前記面内位置を設定可能とする
面内位置設定手段を有していることを特徴としている。
【0007】また、前記指定位置色信号演算部は、前記
面内位置の色信号を他の色信号又は表色系データに変換
する変換手段を有していることを特徴としている。
【0008】さらに、前記色信号演算部は、前記面内位
置の周辺所定部又は画面全体の色信号を他の色信号又は
表色系データに変換する変換手段を有していることを特
徴としている。
【0009】また、前記画像領域抽出部は、前記指定位
置色信号演算部及び前記色信号演算部に基づいて演算さ
れた色信号と同一の情報又は特定条件を充足する情報を
抽出する情報抽出手段を有することを特徴としている。
【0010】さらに、前記画像領域抽出部により抽出さ
れた画像領域情報を記憶する記憶部を有していることを
特徴としている。
【0011】
【作用】上記構成によれば、撮像して得られた画像に於
いて任意に設定した特定画像領域、すなわち主被写体を
検出しそれをもとに制御を行っているので、予めカメラ
内で設定した画面内の位置に於ける情報を用いて制御を
行っていた場合と異なり、自動合焦、自動露出、自動ホ
ワイトバランス、自動防振等の機能を安定した状態で発
揮することが可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳説
する。
【0013】図1は本発明に係る撮像装置の一実施例と
してのビデオカメラのブロック構成図である。
【0014】図中、1は撮像レンズとしてのズームレン
ズであって、該ズームレンズ1を透過した被写体の光学
像は、光電変換素子としてのイメージセンサ2(端板
式)により電気信号に変換されてビデオ信号処理回路3
に入力される。そして、該ビデオ信号処理回路3ではイ
メージセンサ2からの電気信号を、例えばNTSC,E
IA,CCIR,PAL等のビデオ信号に変換すると共
にガンマ補正やエッジ強調等の処理が行われる。そし
て、ビデオ信号処理回路3からのビデオ信号はそのまま
ビデオ出力される一方、フレ−ムメモリ4に格納され
る。
【0015】次いで、フレームメモリ4に格納されたビ
デオ信号は面内位置入力回路5に入力され、撮影者はフ
ァインダやモニタを目視しながら、画面内の制御したい
主被写体を入力する。すなわち、例えば、図2(a)に
示すように、モニタ上にハッチングで示した四角形の枠
10を表示し、撮影者が意図した主被写体11と前記枠
10を合わせ、合致したところでボタンを押入し、制御
したい主被写体11を入力する。尚、モニタ上の表示は
図2(a)のような四角形の枠10に限定されることは
なく、図2(b)に示すような十字線12の交差したポ
イントを使用してもよく、或いは視線検知センサ(不図
示)を使用して行うことも可能である。
【0016】次に、前記面内位置入力回路5及びフレー
ムメモリ4の出力信号は指定位置色相演算回路6に入力
される。そして、該指定位置色相演算回路6では面内位
置入力回路5から入力された制御対象の座標位置に対応
する前記フレームメモリ4の画像情報から前記座標位置
(指定位置)における色相を演算する。本実施例では前
記色相の演算は、NTSC−RGBからマンセル表色系
への変換を行うことにより行われる。尚、マンセル表色
系への変換は例えばNTSC−RGBからCIE−XY
Z表色系への変換に際してマンセル表色系に変換する方
法や、ルックアップテーブルを使用してマンセル表色系
に変換する方法等がある。色相演算を行うための被変換
信号であるNTSC−RGB信号は、上記面内位置入力
回路5で指定した四角形の枠、十字線等の1点、あるい
は周辺画素信号のR,G,Bそれぞれの平均値、周辺画
素信号を用いた演算により求めるもののどれでもよい
が、本実施例においては周辺画素信号のR,G,Bそれ
ぞれの平均値を用いている。
【0017】次いで、指定位置色相演算回路6により演
算された指定位置の色相信号は、色相演算回路7に入力
され、前記色相信号とフレームメモリ4の画像情報に基
づいて画像中に設定された変換範囲の色相を演算する。
すなわち、例えば、マンセル表色系を用いて図3の点線
で囲まれた部分13のように面内位置入力回路5で指定
した部分の周辺画素を切り取った範囲を変換範囲として
該変換範囲の色相を演算する。尚、この変換範囲は、画
像全体を対象としてもよい。
【0018】そして、画像領域抽出処理回路8では面内
位置入力回路5で指定した入力座標の近傍部分における
指定位置色相演算回路6より算出された信号と色相演算
回路7によって得られた情報に基づいて同様の色相を有
する領域を抽出する。例えば、指定位置色相演算回路6
で得られた値をH,V,Cとし、色相演算回路7で得ら
れたデータをHi,Vi,Ci(iは画素番号)とし、
数式(1)で得られる値ΔHを用いて特定領域の抽出を
行う。
【0019】 ΔH=|Hi−H| (i=0,1,2,3…n)……(1) 図4は数式(1)を使用して前記特定領域の抽出を行っ
た例を示している。領域抽出に色相を用いたのは被写体
の明るさや空間周波数の影響等を受けにくくするためで
ある。
【0020】尚、抽出された画像領域、すなわち主被写
体部分は、図5に示すように、白黒モニタの場合は輝度
により他の部分と識別できるようにすることができ、ま
たカラーモニタの場合は色変換、強調表現等で他の部分
と識別できるようにすることができる。
【0021】最後に画像制御回路9では、同時に抽出さ
れた領域(主被写体)部分の画像信号に基づき画像領域
を制御対象として、AE(自動露出制御)、AWF(自
動ホワイトバランス制御)、AF(自動合焦制御)、A
S(自動防振制御)等の各種ビデオカメラの制御を行
い、ズームレンズ1及びビデオ信号処理回路3にフィー
ドバックする。
【0022】図6は、本発明の第2の実施例を示すブロ
ック構成図であって、本第2の実施例では指定位置色信
号演算回路14においてNTSC−RGB等の被変換信
号を他の色信号に変換している。被変換信号は第1の実
施例と同様に面内位置入力回路5で指定した四角形の
枠、十字線等の1点、あるいは周辺画素信号のR,G,
Bそれぞれの平均値や周辺画素信号を用いて求めてもよ
い。
【0023】ここで変換して得られる色信号はYCrC
g,CIE−L*a*b*表色系、CIE−−L*u*
v*表色系、CIE−XYZ表色系、CIE−xyY表
色系等の表色系データや、これらの表色系データを用い
て新しい色信号を作製することができる。例えば、CI
E−L*a*b*表色系を使用した場合、色信号DH,
DV,DCは数式(2)〜(4)の如く表示される。
【0024】
【数1】 ここで、A,B,Cは係数、L*,a*,b*はCIE
−L*a*b*表色系のそれぞれの値を示す。
【0025】また、本第2の実施例においては、色信号
演算回路15は指定位置色信号演算回路14の変換で用
いたものと同じ変換方法を用いて画像中の設定された範
囲の被変換信号の変換を行う。
【0026】次の画像領域抽出処理回路16においては
指定位置色信号演算回路14で得られた色信号と色信号
演算回路15で得られた範囲の色信号との演算により特
定された画像領域を抽出する。抽出するための演算は例
えば指定位置色信号演算回路14で得られた値をDH,
DV,DC、色信号演算回路15で得られたデータをD
Hi,DVi,DCi(iは画素番号)とすると数式
(5)で得られる値Wを用いて特定領域の抽出が行われ
る。
【0027】 W=A・|DHi−DH|+B・|DVi−DV|+C・|DCi−DC| (i=0,1,2,3…n) ……(5) ここで、A,B,Cは係数である。尚、上記数式(5)
は特定領域抽出のために使用される演算式の一例を示し
たものであって、他の色信号を使用して行うことも可能
である。また上記数式(5)を使用する以外の方法でも
特定領域抽出を可能とするものであれば一向に差し支え
ない。
【0028】図7は、本発明の第3の実施例を示すブロ
ック構成図であって、面内位置入力回路17は、図8に
示すように、撮像以前に撮影者がファインダやモニタを
見ながら予め位置を設定している。この設定方法は、第
1の実施例と同様、モニタ上にハッチングで示した四角
形の枠の表示し、ボタン等で入力することができ、ま
た、モニタ上の表示は四角形の枠でなく十字線等の交差
したポイントを用いてもよく、或いは視線検知入力によ
って行うこともできる。
【0029】被変換信号は、第1、第2の実施例と同
様、面内位置入力回路17で指定した四角形の枠、十字
線等の1点、あるいは周辺画素信号のR,G,Bそれぞ
の平均、周辺画素信号を用いた演算により求めるものの
どれでもよい。
【0030】図9は、本発明の第4の実施例を示すブロ
ック構成図であって、色信号演算回路18は第2の実施
例で示した色信号演算回路15と同様であるが変換範囲
が画像全体の場合を示している。また、19は色情報入
力回路であって、予め制御対象となる色情報を設定す
る。例えば、肌色と知覚される色情報を設定する。
【0031】そして、本第4の実施例では、画像領域抽
出処理回路20において色情報入力回路19で得られた
画面全体の色信号と色信号演算回路18で設定された色
信号を用いて特定領域を抽出する。同様な色信号が画像
中に幾つかの固まりで存在していた場合は設定したある
条件、例えば面積等により特定領域の判別を行う。尚、
本第4の実施例においては、色情報入力回路19に入力
した色情報を肌色に設定したが、この設定色はどのよう
な色を用いることも可能であることはいうまでもない。
【0032】図10は、本発明の第5の実施例を示すブ
ロック構成図であって、色信号演算回路21においては
面内位置入力回路22によって指定された位置の周辺画
像を切り出し、その色信号を第2の実施例と同様に色信
号変換する。次に、画像領域抽出処理回路23では色信
号演算回路21で得られた色信号と色情報入力回路19
で入力された色信号の演算により特定領域、すなわち主
被主体を抽出する。
【0033】これにより、図11に示すように、主被写
体を検出し、かかる主被写体を制御対象とすることが可
能となる。
【0034】図12は、本発明の第6の実施例を示すブ
ロック構成図であって、撮影者は画像領域抽出処理回路
16で抽出された画像が主被写体または制御対象にした
い領域と一致した場合、ボタン等による入力により抽出
画像記憶回路24に特定画像領域位置、特定画像領域色
信号を格納する。次に画像比較処理回路25では撮像さ
れた画像色信号と抽出画像記憶回路24に格納されてい
るデータとを比較し、抽出画像記憶回路24に格納され
ている色信号と同様の色信号、または同様な画像領域形
が存在しているか否かを検出する。そして、撮像された
画像色信号と同様な色信号、または同様な画像領域形が
検出された場合は、画像制御回路26によって、例えば
録画の開始やその部分のズームアップ処理等所望の制御
を行う。すなわち、本第6の実施例においては、抽出画
像記憶回路24に格納されているデータをトリガ信号と
して制御を行っている。
【0035】尚、本発明はこれら上記実施例に限定され
ることはなく要旨を逸脱しない範囲において種々の変形
が可能である。例えば、上記第1〜第6の実施例に示さ
れた個々の装置の組合せにより、特定の画像領域を検出
して当該画像領域部分を制御対象としてもよいことは勿
論である。また、上記実施例では撮像レンズとしてズー
ムレンズを使用しているが、固定焦点レンズやバリフォ
ーカルレンズであっても差しつかえない。また、光電変
換素子として端板式のイメージセンサを使用している
が、2板式や3板式のイメージセンサを使用しても一向
に差し支えない。
【0036】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、撮
像して得られた画像において撮影者が主被写体領域を設
定することにより主被写体を検出し、それを基に制御を
行うために主被写体がカメラの予め設定された制御領域
中に存在しない場合においても、自動焦点、自動露出、
自動ホワイトバランス、自動防振等の機能を安定した状
態で発揮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る撮像装置の一実施例を示すブロッ
ク構成図である。
【図2】面内位置入力方法の一例を示す図である。
【図3】色信号演算回路中で表色系変換を行う領域を示
した図である。
【図4】特定画像領域抽出を行って得られた領域を示す
図である。
【図5】画像抽出処理により抽出された領域を示す図で
ある。
【図6】本発明の第2の実施例を示すブロック構成図で
ある。
【図7】本発明の第3の実施例を示すブロック構成図で
ある。
【図8】上記第3の実施例における制御対象位置の設定
を示した図である。
【図9】本発明の第4の実施例を示すブロック構成図で
ある。
【図10】本発明の第5の実施例を示すブロック構成図
である。
【図11】主被写体検出を行っている例を示す図であ
る。
【図12】本発明の第6の実施例を示すブロック構成図
である。
【符号の説明】
1 ズームレンズ 2 イメージセンサ(光電変換素子) 5 面内位置入力回路(面内位置入力部) 6 指定位置色相演算回路(指定位置色相演算部) 7 色相演算回路(色相演算部) 8 画像領域抽出処理回路(画像領域抽出部) 9 画像制御回路(画像制御部) 24 抽出画像記憶回路(記憶部)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光電変換素子を介して被写体を抽出する
    と共に、この抽出された被写体画像の画像処理を行う撮
    像装置において、 前記被写体が写し出される画面内の位置座標を指定する
    面内位置入力部と、該面内位置入力部により指定された
    面内位置の色信号を演算する指定位置色信号演算部と、
    画像中の前記面内位置より広範囲な所定範囲の色信号を
    演算する色信号演算部と、該色信号演算部及び前記指定
    位置色信号演算部の演算結果に基づいて画面中の特定領
    域を抽出する画像領域抽出部と、該画像領域抽出部によ
    り抽出された画像領域を対象にして画像制御を行う画像
    制御部とを備えていることを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記面内位置入力部は、撮影者が撮影中
    又は撮影前に前記面内位置を設定可能とする面内位置設
    定手段を有していることを特徴とする請求項1記載の撮
    像装置。
  3. 【請求項3】 前記指定位置色信号演算部は、前記面内
    位置の色信号を他の色信号又は表色系データに変換する
    変換手段を有していることを特徴とする請求項1又は請
    求項2記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記色信号演算部は、前記面内位置の周
    辺所定部又は画面全体の色信号を他の色信号又は表色系
    データに変換する変換手段を有していることを特徴とす
    る請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の撮像装置。
  5. 【請求項5】 前記画像領域抽出部は、前記指定位置色
    信号演算部及び前記色信号演算部に基づいて演算された
    色信号と同一の情報又は特定条件を充足する情報を抽出
    する情報抽出手段を有することを特徴とする請求項1乃
    至請求項4のいずれかに記載の撮像装置。
  6. 【請求項6】 前記画像領域抽出部により抽出された画
    像領域情報を記憶する記憶部を有していることを特徴と
    する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の撮像装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7808533B2 (en) 1998-06-30 2010-10-05 Nikon Corporation Electronic camera having signal processing units that perform signal processing on image data
US7864228B2 (en) 2004-10-26 2011-01-04 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus for photographing desired area in image with high image quality and control method for controlling the apparatus

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