攝像裝置和攝像控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種攝像裝置和攝像控制方法。攝像裝置(1)具備：攝像部(11)，其包括透鏡塊(12)和攝像元件(13)；以及CPU(21)，其不僅判別由攝像部(11)正在拍攝的攝像圖像是否滿足規(guī)定的構圖條件，還基于該判別結果，由電動機(15)來驅動攝像部(11)，以便由攝像部(11)正在拍攝的攝像圖像滿足規(guī)定的構圖條件(亮度分布；天空∶地面＝7∶3)，并對由攝像部(11)拍攝到的攝像圖像的構圖進行調整。
【專利說明】攝像裝置和攝像控制方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及攝像裝置和攝像控制方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，提出了佩戴于用戶的頭部的頭部佩戴型的攝像裝置。關于頭部佩戴型的攝像裝置，用戶并非以手來握持攝像裝置，為了攝入視線方向上的視角，能不使快門機會逃脫地進行拍攝。另外，這樣的頭部佩戴型的攝像裝置即使在身體動的狀況下也能使兩手自由，因此還能有效利用于運動或徒步、登山、跑步等。
[0003]例如，作為頭部佩戴型的攝像裝置，如日本特開2003-46838號公報中所公開，提出了用于使用戶的視線與被攝體的方向一致的技術。另外，在上述的文獻I中，作為初始化處理，還公開了將直射性高的光從頭部佩戴型的攝像裝置投射至被攝體由此來確認/調整用戶的視線與被攝體的方向是否一致的技術。
[0004]但是，在登山、徒步等中，有時通過頭部帶子將上述頭部佩戴型的攝像裝置佩戴在用戶的頭部，來記錄該行程。但是，上述頭部佩戴型的攝像裝置會與用戶的頭部的運動聯動。例如，在比較平坦的場所，由于用戶朝向正面，所以記錄大致水平的圖像，另一方面，在不平坦的場所(特別是上坡等)，有時攝影視角中的地面和天空的比例較多。
[0005]也就是說，在上述現有技術中，雖然能夠使用戶的視線和被攝體的方向一致，但是在上述這樣的不平坦的場所，即使用戶的視線方向不適當也會記錄，而且，存在之后不能調整攝像構圖的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提供能得到期望的構圖的攝像圖像的攝像裝置和攝像控制方法。
[0007]本發(fā)明的第I觀點所涉及的攝像裝置的特征在于，具備:攝像單元；判別單元，其判別由所述攝像單元正在拍攝的攝像圖像是否滿足規(guī)定的構圖條件；以及控制單元，其基于所述判別單元的判別結果來控制所述攝像單元的攝像構圖，以便所述攝像圖像滿足規(guī)定的構圖條件。
[0008]本發(fā)明的第2觀點所涉及的攝像控制方法的特征在于，包括:判別由攝像部正在拍攝的攝像圖像是否滿足規(guī)定的構圖條件的步驟；以及基于所述判別結果來變更所述攝像部的攝像構圖，以便所述攝像圖像滿足規(guī)定的構圖條件的步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的攝像裝置I的構成的框圖。
[0010]圖2是表示本實施方式的攝像裝置I的外觀的立體圖。
[0011]圖3是用于說明本實施方式的攝像裝置I的動作(校正處理)的流程圖。
[0012]圖4A是表示佩戴本實施方式的攝像裝置I的用戶在平坦地點處的步行動作的圖。[0013]圖4B是表示佩戴本實施方式的攝像裝置I的用戶在平坦地點處的攝影圖像的圖。
[0014]圖5A是表示佩戴本實施方式的攝像裝置I的用戶在上坡地點處未進行校正的狀態(tài)下的步行動作的圖。
[0015]圖5B是表示佩戴本實施方式的攝像裝置I的用戶在上坡地點處未進行校正的狀態(tài)下的攝影圖像的圖。
[0016]圖6A是表示佩戴本實施方式的攝像裝置I的用戶在上坡地點處進行了校正的狀態(tài)下的步行動作的圖。
[0017]圖6B是表示佩戴本實施方式的攝像裝置I的用戶在上坡地點處進行了校正的狀態(tài)下的攝影圖像的圖。
[0018]圖7A是表示佩戴本實施方式的攝像裝置I的用戶在上坡地點處進行了進一步校正的狀態(tài)下的步行動作的圖。
[0019]圖7B是表示佩戴本實施方式的攝像裝置I的用戶在上坡地點處進行了進一步校正的狀態(tài)下的攝影圖像的圖。
[0020]圖8是用于說明本實施方式的攝像裝置I所執(zhí)行的天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例判定的概念圖。
【具體實施方式】
[0021 ] 以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。
[0022]A.實施方式的構成
[0023]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的頭部佩戴型的攝像裝置I的構成的框圖。在圖1中，頭部佩戴型的攝像裝置I具備:通信控制部10、攝像部11、圖像處理部14、電動機15、電動機驅動器16、加速度傳感器17、外部存儲器18、閃速存儲器19、SDRAM20、CPU21、按鍵操作部22、聲音控制部23、揚聲器24、麥克風25、電源(蓄電池)26、以及電源控制部27。
[0024]通信控制部10將拍攝到的圖像數據經由互聯網上的服務器、或互聯網轉發(fā)至個人的個人計算機等的信息處理裝置等。另外，還能以點對點的方式將用戶所攜帶的信息轉發(fā)至設備。攝像部11具備:由光學透鏡組構成的透鏡塊12、以及C⑶或CMOS等攝像元件
13。攝像元件13將從透鏡塊12進入的圖像變換成數字信號。
[0025]圖像處理電路14對圖像數據執(zhí)行圖像處理(像素插補處理、Y校正、亮度色差信號的生成、白平衡處理、曝光校正處理等)、圖像數據的壓縮/解壓(例如，JPEG形式或Motion-JPEG形式或者MPEG形式的壓縮/解壓)。
[0026]電動機15遵照CPU21的控制，在光軸的垂直方向(上下方向:圖1中以R表示的角度方向)上驅動上述攝像部11，來改變攝像部11的拍攝方向(或者也稱為光軸方向)CD。電動機驅動器16遵照CPU21的控制來驅動上述電動機15。加速度傳感器17檢測與用戶的頭部的移動進行聯動的該頭部佩戴型的攝像裝置I的移動(俯仰角方向ED:以水平軸為旋轉軸的上下方向，也稱為佩戴攝像裝置I的用戶的視線方向)。外部存儲器18是可裝卸的記錄介質，保存由攝像部11拍攝到的圖像數據等。閃速存儲器19是對由攝像部11拍攝到的圖像數據等進行保存的記錄介質。在攝像部11進行拍攝后，SDRAM20作為對從CPU21送來的圖像數據進行臨時存儲的緩沖存儲器使用，而且還作為CPU21的工作存儲器使用。
[0027]CPU21是對頭部佩戴型的攝像裝置I的各部進行控制的單片機，進行攝像部11所執(zhí)行的靜止圖像攝影、動態(tài)圖像的錄像開始/停止、靜止圖像攝影與動態(tài)圖像攝影的切換等。尤其在本實施方式中，CPU21根據加速度傳感器17的檢測結果，來計算與用戶的頭部的俯仰角方向的移動進行聯動的該頭部佩戴型的攝像裝置I的俯仰角方向的移動量(角度)。如前所述，在將頭部佩戴型的攝像裝置I佩戴于用戶的頭部來記錄登山或徒步旅行等行程的情況下，在不平坦的地方(坡道等)，用戶會朝上或朝下，因此將拍攝出僅存在天空圖像區(qū)域S(地面圖像區(qū)域G)或者天空圖像區(qū)域S(地面圖像區(qū)域G)的比例高的圖像。CPU21基于從加速度傳感器17得到的該頭部佩戴型的攝像裝置I的俯仰角方向的移動量(角度)，來由電動機15驅動攝像部11，使得攝像部11朝著水平方向進而得到具有期望的亮度分布的構圖的攝像圖像。如此，在本實施方式中，通過使與用戶的頭部的俯仰角方向的移動相聯動地進行驅動控制，以使攝像部11朝著水平方向進而得到具有期望的亮度分布的構圖的攝像圖像，從而能防止因用戶朝下而拍攝出僅存在天空圖像區(qū)域S (地面圖像區(qū)域G)或者天空圖像區(qū)域S(地面圖像區(qū)域G)的比例高的圖像。
[0028]聲音控制部23遵照CPU13的控制，將攝像動態(tài)圖像重放時的聲音(報知音等)變換成模擬信號，從揚聲器24輸出，另一方面，在動態(tài)圖像攝像時將由麥克風25米集的環(huán)境音進行數字化來取入。按鍵操作部22對應于用戶的觸摸操作，來輸入動作模式或攝影開始、臨時停止、停止等的動作指示等。電源(蓄電池)26是充電式的二次電池。電源控制部27使電源(蓄電池)26的輸出電壓穩(wěn)定化，來對各部提供驅動用電力。
[0029]圖2是表示本實施方式的頭部佩戴型的攝像裝置I的外觀的立體圖。在圖2中，頭部佩戴型的攝像裝置I由頭部帶子30、框體31、框體32、以及攝像部11構成。用戶以框體31和框體32夾住耳朵以佩戴耳機，以夾住頭部的方式來進行佩戴。攝像部11與框體31構成為:連接于水平方向的I軸，使攝像部11的朝向(拍攝方向)能夠相對于框體31以上述旋轉軸40為中心在俯仰角方向上進行旋轉。攝像部11通過內置于框體31的電動機15而旋轉。
[0030]B.實施方式的動作
[0031]接下來，說明上述的實施方式的動作。
[0032]圖3是用于說明本實施方式的頭部佩戴型的攝像裝置I的動作(校正處理)的流程圖。另外，圖4A、4B?圖7A、7B是表示本實施方式的頭部佩戴型的攝像裝置I的動作和攝影圖像的示意圖。此外，以下，關于攝像部11所執(zhí)行的動態(tài)圖像攝影動作是周知的，因此省略說明，僅針對對攝像部11的拍攝方向進行校正的校正處理來予以說明。
[0033]首先，用戶在將拍攝方向⑶的校正設定為有效后，將該頭部佩戴型的攝像裝置I佩戴于自身的頭部，操作按鍵操作部22來開始拍攝。若開始拍攝，則以規(guī)定的時間間隔來反復執(zhí)行圖3所示的校正處理的例程。在校正處理中，首先，CPU21判斷是否存在校正處理的停止請求(步驟S10)。
[0034]然后，在基于用戶操作而存在校正處理的停止請求的情況下(步驟SlO 是”)，結束該處理。
[0035]另一方面，在不存在校正處理的停止請求的情況下(步驟SlO 否”)，CPU21獲取加速度傳感器17的檢測結果(步驟S12)。接下來，CPU21根據加速度傳感器17的檢測結果來判斷該頭部佩戴型的攝像裝置I的攝像方向CD是否為水平(步驟S14)。例如，如圖4A所示，在用戶行走于平坦的地方的情況下，該頭部佩戴型的攝像裝置I的攝像方向CD與用戶的頭部的朝向(視線方向)ED聯動而呈水平。此時，攝影圖像如圖4B所示，天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的視角比例成為適當的值(例如，天空:地面=7: 3)。
[0036]另一方面，如圖5A所示，在登山或徒步旅行等用戶行走于不平坦的地點(坡道尤其是上坡)的情況下，坡道(地面)來到視線的正面的可能性高，另外，用戶意識到腳的落腳處而使其視線方向ED也朝下的情況變多，因此該頭部佩戴型的攝像裝置I的攝像方向⑶與視線方向ED聯動而變得非水平。此時，攝影圖像如圖5B所示，天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的視角比例成為不適當的值(例如，天空:地面=I: 7)。
[0037]如此，如圖5A所示，在該頭部佩戴型的攝像裝置I的攝像方向⑶非水平的情況下(步驟S14 否”)，CPU21經由電動機驅動器16驅動電動機15來執(zhí)行水平回復動作，使得攝像部11的拍攝方向CD變得水平(步驟S16)。另一方面，如圖4A所示，在該頭部佩戴型的攝像裝置I的攝像方向CD為水平的情況下(步驟S14 是”)或在上述水平回復動作的執(zhí)行后變?yōu)榱怂降那闆r下，CPU21通過攝像來獲取圖像(步驟S18)，并判定獲取的圖像中的天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例(步驟S20)。天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的識別考慮各種方法，但在本實施方式中，是基于拍攝到的圖像的亮度分布來進行的，細節(jié)將后述。
[0038]接下來，CPU21判斷拍攝到的圖像中的天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例是否適當(步驟S22)。在本實施方式中，作為一例，將天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例設為了 7: 3，但也能酌情設定。而且，在拍攝到的圖像中的天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例適當的情況下(步驟S22 是”)，返回至步驟S10，反復上述的處理。
[0039]另一方面，例如，如上所述，在用戶行走于坡道(尤其是上坡)的情況下，該頭部佩戴型的攝像裝置I將朝下。在此情況下，如圖6A所示，驅動電動機15僅轉動Rl來執(zhí)行水平回復動作，使得攝像部11的拍攝方向CD變?yōu)樗?。但是若僅使拍攝方向CD回復至水平，如圖6B所示，則還存在天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例成為不適當的值的情況。也就是，在如此拍攝到的圖像中的天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例不適當的情況下(步驟S22:“否”)，CPU21判斷天空圖像區(qū)域S的比例是否高(步驟S24)。而且，在天空圖像區(qū)域S的比例高的情況下(步驟S24 是”)，攝像部11的攝像方向⑶過度朝上，因此CPU21經由電動機驅動器16來驅動電動機15，使攝像部11的拍攝方向朝下規(guī)定量(規(guī)定角度)R2 (步驟S26)。其后，返回至步驟S10，反復上述的處理。
[0040]另一方面，如圖6B所示，盡管使攝像部11的攝像方向CD回復至水平，但在地面圖像區(qū)域G的比例高的情況下(步驟S24 否”)，攝像部11的攝像方向⑶過度朝下，因此CPU21經由電動機驅動器16來驅動電動機15，如圖7A所示，進一步使攝像部11的拍攝方向⑶朝上規(guī)定量(規(guī)定角度)R2 (步驟S28)。其結果是，如圖7B所示，天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例變得適當(7: 3)。其后，返回至步驟S10，反復上述的處理。
[0041](此外，步驟S26中的R2與步驟S28中的R2并非一定指相同的角度。)
[0042]此外，關于上述規(guī)定量(規(guī)定角度)R2，細節(jié)后述，其是天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G變得適當前的比例、與適當的比例(7: 3)之間的差分。因此，通過將攝像部11的攝像方向CD在俯仰角方向上驅動作為該差分的規(guī)定量(規(guī)定角度)R2，從而攝影圖像中的天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例成為適當的比例(7: 3)。
[0043]圖8是用于說明本實施方式的頭部佩戴型的攝像裝置I所執(zhí)行的天空圖像區(qū)域S和地面圖像區(qū)域G的比例判定的概念圖。在圖8中，右側表示拍攝到的圖像，左側表示該拍攝到的圖像的位置A、B、C上的亮度分布。在本實施方式中，如上所述，基于拍攝到的圖像的亮度分布來判定天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例。CPU21獲取拍攝到的圖像的亮度數據，并對拍攝到的圖像的A、B、C的亮度進行縱向掃描，由此來獲取圖8的右側所示的亮度分布。
[0044]一般而言，存在天空圖像相對亮而地面圖像相對暗這樣的趨勢，因此將從眾多事例統計性地得到的用于識別天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的邊界的亮度值設定為閾值TH。CPU21根據A、B、C的亮度低于閾值TH的位置的平均值，來計算天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的邊界位置D。該邊界位置D與適當值Dp的差分為規(guī)定量(規(guī)定角度)R2。然后，若根據天空圖像區(qū)域S與地面圖像區(qū)域G的比例而得到的邊界位置D與適當值Dp (例如，7: 3)相同，則CPU21判定為適當，否則判定為不適當。然后，CPU21遵照邊界位置D與適當值Dp的差分R2、即規(guī)定量(規(guī)定角度)來驅動電動機15，對攝像部11的拍攝方向⑶進行校正。
[0045]此外，盡管在上述的實施方式中，通過以電動機15驅動攝像部11來調整攝像視角，但不限于此，也可以通過預先以最大廣角進行拍攝并變更該攝影圖像的修剪位置或大小，來獲取期望的構圖的圖像。
[0046]進而，可以兼用電動機15的驅動所執(zhí)行的攝像視角的調整(粗略的調整)、以及對攝影圖像的修剪位置或大小進行變更(微調整)。
[0047]根據上述的實施方式，關于頭部佩戴型的攝像裝置1，即使在因用戶的視線方向ED上下變化而攝像構圖發(fā)生變化，從而變得不滿足規(guī)定的構圖條件(亮度分布)的情況下，也隨時調整攝像部11的拍攝方向CD，因此即使用戶的視線方向ED不適當，也能獲取期望的構圖的攝像圖像。
[0048]另外，根據上述的實施方式，關于頭部佩戴型的攝像裝置1，即使在因用戶的視線方向ED上下變化而攝像構圖發(fā)生變化，從而變得不滿足規(guī)定的構圖條件(亮度分布)的情況下，也隨時檢測攝像裝置I的移動，對應于該移動來校正攝像部11的拍攝方向CD，因此即使用戶的視線方向不適當，也能獲取期望的構圖的攝像圖像。故而，例如，即使在上下坡道(登山)時等，也能防止拍攝到僅天空或天空的比例高的圖像、或者與之相反的圖像。
[0049]另外，根據上述的實施方式，關于頭部佩戴型的攝像裝置1，在因用戶的視線方向ED上下變化而攝像構圖發(fā)生變化，從而變得不滿足規(guī)定的構圖條件(亮度分布)的情況下，也隨時對以廣角拍攝到的攝影圖像的修剪位置或大小進行變更，因此即使用戶的視線方向不適當，也能獲取期望的構圖的攝像圖像。
[0050]另外，根據上述的實施方式，基于攝像圖像的亮度分布來判別攝像圖像是否滿足規(guī)定的構圖條件，因此能以簡易的圖像處理來容易地判別。
[0051]以上說明了本發(fā)明幾個實施方式，但本發(fā)明不限于這些實施方式，其包含與權利要求書記載的發(fā)明同等的范圍。
【權利要求】
1.一種攝像裝置，其特征在于，具備: 攝像單元； 判別單元，其判別由所述攝像單元正在拍攝的攝像圖像是否滿足規(guī)定的構圖條件；和控制單元，其基于所述判別單元的判別結果來控制所述攝像單元的攝像構圖，以便所述攝像圖像滿足規(guī)定的構圖條件。
2.根據權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于， 所述規(guī)定的構圖條件是指:天空的圖像和地面的圖像在攝像圖像中以一定比例存在的構圖條件。
3.根據權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于， 還具備: 驅動單元，其變更所述攝像單元的拍攝方向， 所述控制單元控制所述驅動單元來變更所述攝像單元的拍攝方向，從而變更所述攝像單元的攝像構圖。
4.根據權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于， 所述攝像單元包括: 修剪單元，其對正在拍攝的攝像圖像進行修剪， 所述控制單元通過變更所述修剪單元的修剪范圍，來變更所述攝像單元的攝像構圖。
5.根據權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于， 所述判別單元基于攝像圖像的亮度分布，來判別所述攝像圖像是否滿足規(guī)定的構圖條件。
6.根據權利要求1所述的攝像裝置，其特征在于， 所述攝像單元佩戴于用戶 的頭部。
7.一種攝像控制方法，其特征在于，包括: 判別由攝像部正在拍攝的攝像圖像是否滿足規(guī)定的構圖條件的步驟；和基于所述判別結果來變更所述攝像部的攝像構圖，以便所述攝像圖像滿足規(guī)定的構圖條件的步驟。
【文檔編號】H04N5/232GK103905721SQ201310716703
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2012年12月25日
【發(fā)明者】佐志田健三 申請人:卡西歐計算機株式會社