專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有所謂明亮比較合成處理功能的攝像裝置的改良。
背景技術：
數(shù)碼像機作為攝像裝置，伴隨其近年來的不斷普及，數(shù)碼像機技術逐步提高。例如專利文件I (JP特開2009-239600號公報)提出的一種數(shù)碼相機能夠在多重曝光攝影時，按規(guī)定周期反復拍攝被攝體像，并對拍攝的多張圖像實行加法運算，生成加法圖像，進而依次顯示過去的加法圖像，以便于掌握加法圖像的曝光量。另外，數(shù)碼像機被用于各種用途，為此出現(xiàn)了以往膠卷照相機時期難以實現(xiàn)的多種嶄新的映像表現(xiàn)手法。新的映像表現(xiàn)手法其中之一為，用三腳架固定數(shù)碼像機進行間隔攝影(intervltimer shooting)，獲得大量靜止圖像，利用這些靜止圖像來制作新的映像。例如，在制作增加螢火蟲發(fā)光痕跡的照片、或者地球的太陽周轉致使行星在夜空中移動留下發(fā)光痕跡的照片時，需要采用一種被稱之為明亮比較合成的合成處理。圖1OA 圖1OD是用于說明上述明亮比較合成處理的示意圖。圖1OA是用間隔攝影獲得的一組被攝體像的圖像，圖1OB是明亮比較合成處理后的照片，圖10C、圖1OD是用于說明明亮比較合成處理順序的緩沖存儲區(qū)域的示意圖。在此，圖1OA是用間隔攝影獲得的被攝體像，即包含夜晚星空在內的風景照片的一組圖像群G1，該風景照片共約300張。明亮比較合成處理如圖1OC所示，合成圖像用存儲區(qū)域α作為用于明亮比較合成處理的緩沖存儲器，其大 小相當于一張圖像，在該合成圖像用存儲區(qū)域α中，設定對應第一張被攝體像N = I的圖像數(shù)據(jù)為初始比較對象圖像數(shù)據(jù)。而后如圖1OD所示，合成圖像用存儲區(qū)域β作為用于明亮比較合成處理的緩沖存儲器，其大小相當于一張圖像，在該合成圖像用存儲區(qū)域β中，設定對應第二張以后的被攝體像N=i(i = 2.....N)的圖像數(shù)據(jù)為更新用圖像數(shù)據(jù)。而后在明度比較合成處理中，讀取合成圖像用存儲區(qū)域α中規(guī)定像素區(qū)域i的輝度值Pa i以及與該合成圖像用存儲區(qū)域a中的規(guī)定像素區(qū)域i相對應的更新圖像用存儲區(qū)域β中的像素區(qū)域i的輝度值Ρβ i，比較輝度值Pa i和輝度值Ρβ i，用兩者中較大一方的像素數(shù)據(jù)置換合成圖像用存儲區(qū)域a中的規(guī)定像素區(qū)域i。在明亮比較合成處理中對所有更新用圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)a = I m)實行上述置換處理。當N個被攝體像的置換處理結束后，通過明亮比較合成處理，抽取構成被攝體像的圖像數(shù)據(jù)中相互對應的像素中的最大輝度，并將具有該最大輝度值的數(shù)據(jù)寫入合成圖像用存儲區(qū)域a中的各個像素區(qū)域。圖1OB顯示合成圖像G2，該合成圖像G2以寫入合成圖像用存儲區(qū)域a的各個像素區(qū)域中的經過明亮比較合成處理的輝度的數(shù)據(jù)構成。如圖1OB所示，雖然合成圖像G2是具有風景和星空的靜止圖像，但是在合成圖像中，地球的太陽周轉帶來的行星發(fā)光軌跡成為連續(xù)軌跡，同時，沒有行星的夜空部分以及明亮的風景部分不但沒有變成白色反而與行星發(fā)光軌跡同時存在，如同經過長時間曝光得到照片。但是，雖然間隔攝影使用三腳架固定并進行明亮比較合成處理，但是如果出于某一原因，作為攝像裝置主機的照相機主機發(fā)生傾斜，或者，照相機主機因受到風吹而產生振動或搖晃，則上述圖像中的發(fā)光軌跡會發(fā)生偏離，從而使得攝影者無法獲得所要的合成圖像G2，需要再次實行明亮比較合成處理。

發(fā)明內容
鑒于上述現(xiàn)有技術中問題，本發(fā)明提供一種攝像裝置，該攝像裝置能夠靈活應對攝像裝置主機的姿勢變化，形成良好的合成圖像。本發(fā)明的攝像裝置包括:攝像部，用于將被攝體像轉換成相當于一張圖像的圖像數(shù)據(jù)；取得部，用于以一定時間間隔從所述攝像部取得所述圖像數(shù)據(jù)；更新圖像用存儲區(qū)域，用于將所述圖像數(shù)據(jù)作為更新用圖像數(shù)據(jù)保存，該更新用圖像數(shù)據(jù)用于每個像素的輝度比較；合成圖像用存儲區(qū)域，用于保存比較對象圖像數(shù)據(jù)，該比較對象圖像數(shù)據(jù)相當于一張圖像，用于每個與所述更新圖像用存儲區(qū)域的像素互相對應的像素的輝度比較，并且在每個像素的輝度比較后，將該像素的其數(shù)據(jù)經過輝度較大一方的輝度的置換處理后的比較對象圖像數(shù)據(jù)作為合成圖像數(shù)據(jù)保存；圖像處理部，在所述圖像數(shù)據(jù)的取得中，對每個像素實行由所述取得部以一定時間間隔取得的更新用圖像數(shù)據(jù)中的當前更新用圖像數(shù)據(jù)與所述合成圖像數(shù)據(jù)之間的輝度比較，并進行置換處理，用輝度較大一方的輝度的數(shù)據(jù)來置換保存在所述合成圖像用存儲區(qū)域的像素中的輝度的數(shù)據(jù)；姿勢變化檢測部，用于檢測攝像裝置主機的姿勢變化；以及，圖像處理部。圖像處理部在所述圖像數(shù)據(jù)的取得中，對每個像素實行由所述取得部以一定時間間隔取得的更新用圖像數(shù)據(jù)中的當前更新用圖像數(shù)據(jù)與所述合成圖像數(shù)據(jù)之間的輝度比較，并進行置換處理，用輝度較大一方的輝度的數(shù)據(jù)來置換保存在所述合成圖像用存儲區(qū)域的像素中的輝度的數(shù)據(jù)。而且，該圖像處理部根據(jù)所述姿勢變化檢測部的檢測結果，改變所述置換處理的內容 。本發(fā)明的效果在于用圖像處理單元來根據(jù)姿勢變化檢測單元檢測的結果改變置換處理的內容，靈活應對攝像裝置主機姿勢變化，形成良好的合成圖像。


圖1A 圖1C是涉及本發(fā)明實施例攝像裝置的數(shù)碼相機的正視圖、后視圖、俯視圖。圖2是圖1所示數(shù)碼相機的內部系統(tǒng)結構示意圖。圖3是圖1所不數(shù)碼相機的一例間隔攝影主流程圖。圖4是圖3所示的明亮比較合成處理的基本例的流程圖。圖5是圖3所示的明亮比較合成處理的實施例1的流程圖。圖6是圖3所示的明亮比較合成處理的實施例2的流程圖。圖7是圖3所示的明亮比較合成處理的實施例3的流程圖。圖8是用于圖像轉動補償處理的圖像數(shù)據(jù)范圍的示意圖。
圖9是圖1所示數(shù)碼相機的另一例間隔攝影主流程圖。圖1OA 圖1OD是用于說明明亮比較合成處理概念的示意圖。標記說明:101(XD(攝像元件，攝像部)，104處理器(取得部、圖像處理部)，103SDRAM, α合成圖像用存儲區(qū)域，β更新圖像用存儲區(qū)域。
具體實施例方式以下以數(shù)碼相機作為攝像裝置，參考

本發(fā)明涉及的數(shù)碼像機的實施方式。數(shù)碼相機的一般結構圖1A 圖1C是作為圖像記錄裝置(攝像裝置)的數(shù)碼像機的結構示意圖，其中圖1A為正視圖，圖1B為后視圖，圖1C為俯視圖。圖2是數(shù)碼像機的系統(tǒng)結構模塊圖。如圖1C所示，數(shù)碼像機主機I的上表面設有快門釋放鍵SWl、電機轉盤鍵SW2以及功能選擇轉盤鍵SW3。如圖1A所示，數(shù)碼像機 主機I的正面設有包含攝影透鏡的鏡頭組件7、光學取景器4、曝光發(fā)光部3以及測距組件5。如圖1B所示，數(shù)碼像機主機I的背面設有IXD顯示屏10、光學取景器4、功能選擇轉盤SW4、望遠方向聚焦鍵SW5、廣角方向聚焦鍵SW6、上移 曝光設定鍵SW7、右移鍵SW8、決定鍵SW9、下移.自拍鍵SW10、左移鍵SW11、顯示鍵SW12、刪除鍵SW13、菜單鍵SW14以及電源鍵SW15等操作鍵。數(shù)碼像機主機I的側面還設有電池裝填室的蓋2。數(shù)碼相機的內部系統(tǒng)結構以下說明數(shù)碼相機的內部系統(tǒng)結構。圖2中104表示數(shù)碼靜畫相機處理器(以下簡稱為處理器)。處理器104中具有CCDl信號處理模塊1041、CCD2信號處理模塊1042、CPU模塊1043、本地SRAM1044、USB模塊1045、串行模塊1046、JPEG/C0DEC模塊(用于實行JPEG壓縮擴展的模塊)1047、RESIZE模塊(對圖像數(shù)據(jù)大小進行插值處理以擴大或縮小圖像數(shù)據(jù)的模塊)1048、電視信號顯示模塊(用于將圖像數(shù)據(jù)轉換成視頻數(shù)據(jù)用以在液晶顯示器或電視機等顯示裝置上顯示)1049以及存儲卡控制模塊(實行記錄攝影圖像數(shù)據(jù)的存儲卡控制模塊)10410。上述各模塊之間通過主線連接。CXDl信號處理模塊1041、(XD2信號處理模塊1042具有圖像處理功能。CPU模塊1043實行下述控制。處理器104外部設置SDRAM103，用于保存用CXDl信號處理模塊1041處理的RAM-RGB圖像數(shù)據(jù)(經過白色平衡設定、Y設定狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù))、用(XD2信號處理模塊1042處理的YUV圖像數(shù)據(jù)(經過輝度數(shù)據(jù)、色差數(shù)據(jù)轉換的圖像)、JPEG圖像數(shù)據(jù)(經過JPEG壓縮的圖像數(shù)據(jù))，SDRAM103經由存儲控制器(未圖示)以及主線連接處理器104。SDRAM103具有用于下述明亮比較合成處理的合成圖像用存儲區(qū)域α以及更新圖像用存儲區(qū)域β (參見圖10)。處理器104外部進一步設有存儲部(RAM107)、內藏存儲器(用于在存儲卡插口上未插有存儲卡時保存圖像數(shù)據(jù)的存儲器)120、用于保存控制程序以及參數(shù)等的R0M119，這些也通過總線與處理器104連接。數(shù)碼相機的電源鍵SW15接通電源時，保存在R0M119中的控制程序被上載到處理器104的未圖示主存儲器中，處理器104按照控制程序執(zhí)行各個部分的動作控制，同時將控制數(shù)據(jù)以及參數(shù)等暫時保持到RAM107、本地SRAM1044等中。如果用可改寫的閃存ROM作為ROMl 19,將會便于版本提升。鏡頭組件7具備鏡筒，該鏡筒包括:變焦光學系統(tǒng)71，具備作為攝影透鏡的變焦透鏡71a，該變焦透鏡71a用于取得被攝體像；對焦光學系統(tǒng)72，具備對焦透鏡72a ;光圈單元73，具備光圈73a ;機械快門單元74，具備機械快門74a。變焦光學系統(tǒng)71和對焦光學系統(tǒng)72等具有攝影部的一部分功能，與下述CCDlOl協(xié)調動作將被攝體像轉換成相當于一張圖像的圖像數(shù)據(jù)。變焦電機71b、對焦電機72b、光圈電機73b、機械快門電機74b分別用于驅動變焦光學系統(tǒng)71、對焦光學系統(tǒng)72、光圈單兀73、機械快門單兀74。這些電機受電機驅動器75驅動，而電機驅動器75受處理器104的CPU1043控制。通過鏡頭組件7中的各個透鏡系統(tǒng)，被攝體像在固體攝像元件的(XD101上成像，(XD101對被攝體像進行光電轉換，并向F/E-1C102輸出經過光電轉換的圖像信號。F/E-1C102包括CDS1021、AGC1022以及A/D轉換部1023，CDS1021用于去除圖像噪聲進行相關二重取樣，AGC1022用于增益調整，A/D轉換部1023用于模擬/數(shù)字轉換。也就是說，F(xiàn)/E-1C102對圖像信號實行規(guī)定處理，將模擬信號轉換成數(shù)字信號，而后將數(shù)字信號輸出到處理器104的CXDl信號處理模塊1041。這些信號控制處理由處理器104的(XDl信號處理模塊1041輸出的垂直同步信號VD/水平同步信號HD并經由TG1024實行。TG1024基于垂直同步信號VD/水平同步信號HD生成驅動時刻信號。CPU模塊1043進一步通過控制閃光燈電路106來控制閃光燈發(fā)光部3發(fā)生照明光，同時，還控制測距單元5 。CPU模塊1043與處理器104的副CPU105連接，副CPU105與計時器RTCl 12之間通信，由此CPU模塊1043控制計時。副CPU105連接包括操作鍵SWl至SW15的操作鍵單元。USB模塊1043連接未圖示的USB連接器，串行模塊1046經由未圖示的串行驅動電路連接未圖示的RS-232C連接器，用于與個人計算機等外部設備進行串行通信。電視信號顯示模塊1049在經由IXD驅動器108連接IXD顯示屏10的同時，還經由視頻放大器109連接視頻插座110，在此的視頻放大器109是用于將電視信號顯示模塊1049輸出的視頻信號轉換到75Ω阻抗的放大器，視頻插座是用于將照相機連接到電視等外部顯示設備上的插座。存儲卡控制模塊10410接點連接未圖示的存儲卡插槽的卡接點。IXD驅動器108不但驅動IXD顯示屏10，同時還起到將電視信號顯示模塊1049輸出的視頻信號轉換成可在IXD顯示屏10上顯示的信號的作用。IXD顯示屏10用于觀察攝影前的被攝體狀態(tài)、確認攝影圖像以及顯示存儲卡或內藏存儲器120中保存的圖像數(shù)據(jù)。處理器104具有安裝在打印電路基板(PCB)上的12C模塊10411，該12C模塊10411與安裝在PCB上的加速度傳感器111連接。加速度傳感器111輸出三維(X、Y、Z軸方向)加速度。該加速度傳感器111具有檢測受處理器104控制的攝像裝置主機I姿勢變化的功能，起到姿勢變化檢測裝置的作用。在此，上述加速度傳感器111起到傾斜檢測裝置的作用，具有與處理器104協(xié)調動作檢測數(shù)碼相機主機I的傾斜角度的功能。處理器104具有根據(jù)加速度數(shù)據(jù)計算數(shù)碼相機主機I的傾斜角度并顯示到IXD顯示屏10的功能。加速度傳感器111相對于水平面的橫轉角Θ和縱傾角爐用下式表示。
權利要求
1.一種攝像裝置，其中包括: 攝像部，用于將被攝體像轉換成相當于一張圖像的圖像數(shù)據(jù)； 取得部，用于以一定時間間隔從所述攝像部取得所述圖像數(shù)據(jù)； 更新圖像用存儲區(qū)域，用于將所述圖像數(shù)據(jù)作為更新用圖像數(shù)據(jù)保存，該更新用圖像數(shù)據(jù)用于每個像素的輝度比較； 合成圖像用存儲區(qū)域，用于保存比較對象圖像數(shù)據(jù)，該比較對象圖像數(shù)據(jù)相當于一張圖像，用于每個與所述更新圖像用存儲區(qū)域的像素互相對應的像素的輝度比較，并且在每個像素的輝度比較后，將該像素的其數(shù)據(jù)經過輝度較大一方的輝度的置換處理后的比較對象圖像數(shù)據(jù)作為合成圖像數(shù)據(jù)保存； 圖像處理部，在所述圖像數(shù)據(jù)的取得中，對每個像素實行由所述取得部以一定時間間隔取得的更新用圖像數(shù)據(jù)中的當前更新用圖像數(shù)據(jù)與所述合成圖像數(shù)據(jù)之間的輝度比較，并進行置換處理，用輝度較大一方的輝度的數(shù)據(jù)來置換保存在所述合成圖像用存儲區(qū)域的像素中的輝度的數(shù)據(jù)；以及， 姿勢變化檢測部，用于檢測攝像裝置主機的姿勢變化， 所述圖像處理部根據(jù)所述姿勢變化檢測部的檢測結果，改變所述置換處理的內容。
2.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于， 所述姿勢變化檢測部為傾斜檢測部，用于檢測所述攝像裝置主機的傾斜， 當所述合成圖像數(shù)據(jù)構成的圖像的傾斜與當前取得的更新用圖像數(shù)據(jù)構成的圖像的傾斜之間的差的絕對值小于規(guī)定閥值時，所述圖像處理部用當前取得的更新用圖像數(shù)據(jù)來進行所述置換處理， 而當所述傾斜之間的差的絕對值大于所述規(guī)定閥值時，所述圖像處理部則移動到用下一次取得的更新用圖像數(shù)據(jù)進行的置換處理。
3.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于， 所述姿勢變化檢測部為傾斜檢測部，用于檢測所述攝像裝置主機的傾斜， 當所述合成圖像數(shù)據(jù)構成的圖像的傾斜與當前取得的更新用圖像數(shù)據(jù)構成的圖像的傾斜之間的差的絕對值小于規(guī)定閥值時，所述圖像處理部用當前取得的更新用圖像數(shù)據(jù)來進行所述置換處理， 而當所述傾斜之間的差的絕對值大于所述規(guī)定閥值時，所述圖像處理部在將當前取得的更新用圖像數(shù)據(jù)作為所述比較對象圖像數(shù)據(jù)并保存到所述合成圖像用存儲區(qū)域中后，移動到用下一次取得的更新用圖像數(shù)據(jù)進行的置換處理。
4.根據(jù)權利要求3所述的攝像裝置，其特征在于，當所述傾斜之間的差的絕對值大于規(guī)定閥值時，可以向存儲媒體輸出保存在所述合成圖像用存儲區(qū)域中未經置換處理的合成圖像數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于， 所述姿勢變化檢測部為傾斜檢測部，用于檢測所述攝像裝置主機的傾斜， 當所述合成圖像數(shù)據(jù)構成的圖像的傾斜與當前取得的更新用圖像數(shù)據(jù)構成的圖像的傾斜之間的差的絕對值小于規(guī)定閥值時，所述圖像處理部用當前取得的更新用圖像數(shù)據(jù)在所述合成圖像用存儲區(qū)域中進行所述置換處理， 而當所述傾斜之間的差的絕對值大于所述規(guī)定閥值時，所述圖像處理部對當前取得的更新用圖像數(shù)據(jù)構成的圖像實行轉動補償處理，以所述傾斜之間的差的值為轉動量轉動該圖像，減小該傾斜之間的差，而后實行所述置換處理。
6.根據(jù)權利要求5所述的攝像裝置，其特征在于，當所述圖像的傾斜角度之間的差的絕對值大于規(guī)定閥值時，可以向存儲媒體輸出保存在更新圖像用存儲區(qū)域中的未經轉動補償處理的更新用圖像數(shù)據(jù)以及經過轉動補償處理的更新用圖像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，所述姿勢變化檢測部為搖晃檢測部，用于檢測所述攝像裝置主機的搖晃，當該搖晃檢測部的搖晃輸出大于規(guī)定值時，停止取得所述更新用圖像數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，所述姿勢變化檢測部為搖晃檢測部，用于檢測所述攝像裝置主機的搖晃，當該要還檢測部的搖晃輸出大于規(guī)定值時，在等待時間的期間中停止取得所述更新用圖像數(shù)據(jù)，該等待時間小于所述一定時間間隔，而后移動到下一次更新用圖像數(shù)據(jù)的取得，并實行所述置換處理。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的攝像裝置，其特征在于，所述搖晃檢測部為加速度檢測部。
10.根據(jù)權利要求7或8所述的攝像裝置，其特征在于，所述搖晃檢測部為角速度檢測部。
11.根據(jù)權利要求1 10中任意一項所述的攝像裝置，其特征在于，可以向存儲媒體輸出由所述取得 部取得的當于一張圖像的被攝體像的圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及攝影裝置，其目的在于提供一種能夠靈活應對攝像裝置主機姿勢變化形成良好合成圖像的攝像裝置。本發(fā)明包括以一定時間間隔取得圖像數(shù)據(jù)的取得部(104)、保存更新用圖像數(shù)據(jù)的更新圖像用存儲區(qū)域(β)、保存輝度比較用的比較對象圖像數(shù)據(jù)且將經過置換處理的比較對象圖像數(shù)據(jù)作為合成圖像數(shù)據(jù)來保存的合成圖像用數(shù)據(jù)存儲區(qū)域(α)、檢測攝像裝置主機姿勢變化的姿勢變化檢測部(11)以及圖像處理部(104)，該圖像處理部在圖像數(shù)據(jù)的取得中實行當前更新用圖像數(shù)據(jù)與合成圖像數(shù)據(jù)的輝度比較，并用輝度較大一方的輝度的數(shù)據(jù)來置換合成圖像用存儲區(qū)域的像素中的輝度的數(shù)據(jù)，還可根據(jù)姿勢變化檢測部的檢測結果改變置換處理內容。
文檔編號H04N5/235GK103248821SQ20131005964
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月16日 優(yōu)先權日2012年2月14日
發(fā)明者安田拓郎 申請人:株式會社理光