JP2008199319A - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像データに付加される情報の正確性の向上を図る。
【解決手段】装置自体の状態及び装置の周囲環境の状態のうち、少なくとも一方を状態情報として撮像した画像データに付加可能な撮像装置１００であって、撮像を実行するＣＣＤ１０２と、ＣＣＤ１０２が撮像した画像データを格納する画像格納部１０１ｂと、方位情報を断続的に取得する電子コンパス部１１１と、ＣＣＤ１０２が撮像を実行した撮像タイミングの前後における複数の方位情報に基づいて最適化情報を算出する制御部１１２ａとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置及び撮像装置の制御方法に関し、特に撮像した画像に付加する方位情報の最適化に関する。

従来、デジタルカメラ等の電子画像撮像装置において、画像データと共に撮像時の位置情報及び方位情報を記録する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。撮像画像に位置情報及び方位情報を付加することにより、例えば、建物の場所を他人に知らせる場合、より明確に情報を伝えることができる。その他、複数の位置に設置された監視カメラの撮影画像を検証する場合や軍事偵察による撮像画像を検証する場合等、様々な用途において活用可能である。
特開２００６−３３７１２公報

しかしながら、撮像された画像と付加された方位、位置情報との整合性が問題となっている。例えば、デジタルカメラ内において方位を検出するコンパスユニット若しくは位置情報を検出するＧＰＳユニットからＣＰＵに対して１秒間に１回の頻度で情報が送信されている場合、即ち、方位情報若しくは位置情報の更新頻度が１（回／秒）の場合を考える。このような場合に、位置若しくは方位情報を更新する間に撮像が行われ、撮像前の位置若しくは方位情報と撮像後の位置若しくは方位情報とが異なる場合、どちらの情報が撮像時の情報として正しいのか判断不能であると共に、どちらの情報も不正確である可能性が高い。
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、装置自体の状態情報及び装置の周囲環境の状態情報のうち、少なくとも一方の状態情報を撮像した画像データに付加可能な撮像装置において、画像データに付加される状態情報の正確性を向上することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、装置自体の状態情報及び装置の周囲環境の状態情報のうち、少なくとも一方の状態情報を撮像した画像データに付加可能な撮像装置であって、撮像を実行する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像データを格納する画像格納部と、前記状態情報を断続的に取得する状態情報取得部と、前記撮像部が撮像を実行した撮像タイミングの前後における複数の状態情報に基づいて前記画像データに付加して記録する状態情報を最適化した最適化情報を算出する最適化情報算出部と、を備えることを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記状態情報取得部は、前記状態情報として、前記撮像部が被写体に対向する方位情報及び前記撮像装置の位置情報の少なくとも一方を取得することを特徴とする。

また請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の撮像装置において、前記状態情報を表示する表示部を更に備え、前記位置情報の変化量が所定の閾値以上である場合、前記表示部に警告表示を行うことを特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３いずれか１項に記載の撮像装置において、前記最適化情報算出部は、前記複数の状態情報の標準偏差が所定の閾値以上である場合に、前記最適化情報に加えて警告情報を付加することを特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４いずれか１項に記載の撮像装置において、前記最適化情報算出部は、前記複数の状態情報の平均値を前記最適化情報として算出することを特徴とする。

また請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５いずれか１項に記載の撮像装置において、前記最適化情報算出部は、撮像タイミング直前に前記状態情報取得部が取得した直前状態情報と、撮像タイミング直後に前記状態情報取得部が取得した直後状態情報とに基づいて最適化情報を算出することを特徴とする。
また請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の撮像装置において、前記最適化情報算出部は、前記直前状態情報と前記直後状態情報との変化量、前記直前状態情報の取得タイミングから前記直後状態情報の取得タイミングまでの時間間隔、及び前記直前状態情報の取得タイミングから前記撮像タイミングまでの時間間隔に基づいて前記最適化情報を算出することを特徴とする。
また請求項８に記載の発明は、請求項１乃至４いずれか１項に記載の撮像装置において、前記最適化情報算出部は、前記複数の状態情報に対して最小二乗法によるフィッティング法を適用することにより前記撮像タイミングにおけるフィッティング値を前記最適化情報として算出することを特徴とする。

また請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８いずれか１項に記載の撮像装置において、加速度を検出する加速度検出部を備え、前記最適化情報算出部は、前記複数の状態情報と前記複数の状態情報が検出された夫々のタイミングにおいて前記加速度検出部において検出された加速度情報に基づいて前記最適化情報を算出することを特徴とする。
また請求項１０に記載の発明は、装置自体の状態情報及び装置の周囲環境の状態情報のうち、少なくとも一方の状態情報を撮像した画像データに付加可能な撮像装置の制御方法であって、撮像部により実行した撮像タイミングの前後において、状態情報取得部により断続的に取得された複数の状態情報に基づいて、前記撮影タイミングにおける状態情報を算出し、算出した状態情報を画像格納部に格納する画像データに付加したことを特徴とする。

本発明によれば、撮像装置により撮像された画像データに付加される状態情報の正確性を向上することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明は、画像データに加えて位置や方位等、撮像装置の状態若しくは撮像装置が置かれた環境に関する状態の情報を付加記録可能な撮像装置において、撮像前後の情報に基づいて付加情報を最適化するものである。

図１は、本実施例に係る撮像装置１００の全体構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施例に係る撮像装置１００は、ズームレンズ１０１ａ、フォーカスレンズ１０１ｂ、撮像機構１０１ｃを含む撮像レンズ１０１と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）１０２と、デジタルデータ生成部１０３と、画像処理部１０４と、カードスロット１０５と、ＵＳＢ通信部１０６と、液晶表示部１０７と、操作部１０８と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１０９と、制御プログラム１１０ａ、画像格納部１１０ｂ、及び作業領域１１０ｃを有する不揮発性メモリ部１１０と、電子コンパス部１１１と、ＣＰＵ１１２と、ズーム制御部１１４ａ、フォーカス制御部１１４ｂ、撮像機構制御部１１４ｃを含む撮像制御部１１４と、を備える。

撮像レンズ１０１は被写体をＣＣＤ１０２に結像する。ズームレンズ１０１ａはＣＣＤ１０２に結像する被写体画像の倍率を変化させる。フォーカスレンズ１０１ｂは、ＣＣＤ１０２に結像する光を被写体に合焦する。撮像機構１０１ｃは、ＣＣＤ１０２に入射する光量を調整する絞り部、シャッター及び光学フィルタ等を有する。シャッター速度の調整においては、撮像機構に含まれるシャッターの開閉時間を変更することにより調整する。ＣＣＤ１０２は、撮像レンズ１０１によって結像された光を受光し、光学情報をアナログ電気信号に変換する。ＣＣＤ１０２は、撮像レンズ１０１から受光した光学情報に基づいて生成したアナログ電気信号をデジタルデータ生成部１０３に入力する。デジタルデータ生成部１０３は、ＣＣＤ１０２から入力されたアナログ電気信号を、相関二重サンプリングし、ノイズを除去するＣＤＳ（Correlation Double Sampling）回路、ゲイン調整を行うＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路及びアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路を有する。

画像処理部１０４は、デジタルデータ生成部１０３によって生成されたデジタル画像データに対して各種の画像処理を施す。例えば、画像処理部１０４は、デジタルデータ生成部１０３から取得した画像データをＹＵＶ（Ｙ：輝度情報、Ｕ：青成分色差情報、Ｖ：赤成分色差情報）フォーマットに変換する処理、ＹＵＶフォーマットの画像データをＪＰＥＧ等の圧縮方式を用いて圧縮若しくは伸長する処理等を行う。画像処理部１０４は、不揮発性メモリ部１１０の作業領域１１０ｃにおいて画像処理を実行し、生成した画像データを画像格納部１１０ｂに格納する。画像処理部１０４によって生成され、画像格納部１１０ｂに格納された画像データに対して、装置を制御する制御部により、デジタルカメラのファイルフォーマットであるＥｘｉｆ（Exchangeable Image File Format）準拠となるように撮影時の条件等の付加情報が付加される。この時、本実施例の要旨となる方位情報も付加される。その後、ユーザの指示若しくは撮像装置１００の設定に応じて、カードスロット１０５に挿入されている可搬型記憶媒体に適宜記録される。カードスロット１０５は、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、スマートメディア（登録商標）、ＳＤカード（登録商標）、メモリースティック（登録商標）等の可搬型記憶媒体を挿入するスロットである。

ＵＳＢ通信部１０６は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）回線により、コンピュータ等のホスト装置との通信を行う。
液晶表示部１０７は、撮像時に被写体若しくは構図を決定するためのモニタリング画像（スルー画像）の表示、撮像した画像の確認、及び撮像装置１００の設定変更時等における視覚的表示部として用いられる。
操作部１０８は、撮像装置１００をユーザが操作するためのスイッチやスライドバー、ダイヤル等を含む。具体的には、操作部１０８には電源のＯＮ／ＯＦＦを切り換える電源ＳＷ、撮影モードや動画モードなどを切り換えるモードＳＷ、シャッターを押すためのレリーズＳＷ等が含まれる。操作部１０８に対する操作は、撮像装置１００全体の動作を制御する制御部に伝えられる。ＣＰＵ１１２は、不揮発性メモリ部１１０に格納された制御プログラム１１０ａ、及びその他の駆動回路と連動し、撮像装置１００全体の動作を制御する制御部（以降、制御部１１２ａとする）を構成する。

ＧＰＳ受信部１０９は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信する機能を有し、アンテナ部及び受信機を有する。ＧＰＳ衛星からは原子時計による時刻データを含む電波を地上に送信している。複数のＧＰＳ衛星が地球の周囲を周回しており、地球上において３機のＧＰＳ衛星が補足できる場所では経度と緯度を特定可能であり、４機の衛星を補足できる場所では、経度、緯度に加えて高度を特定することができる。電子コンパス部１１１は、地球の地磁気を検出する地磁気センサを有し、地磁気の状態によって撮像装置１００の撮像レンズ１０１が向いている方向を特定する。例えば、北方を特定するためには、地磁気が水平方向のどちらを向いているかを調べる。即ち、ＧＰＳ受信部１０９及び電子コンパス部１１１は、撮像装置１００のレンズがどの方角を向いているかといった状態及び撮像装置１００が在る場所の経度と緯度さらには高度といった環境状態を取得する状態情報取得部として機能する。
このような本実施例の撮像装置１００においては、画像撮像に際してＧＰＳ受信部１０９及び電子コンパス部１１１が状態情報を生成し、画像格納部１１０ｂに格納される画像データに付加する位置、方位情報を最適化することを特徴とする。

以下、方位情報を最適化する場合を例とし、その最適化動作について説明する。
図２（ａ）は、電子コンパス部１１１から不揮発性メモリ部１１０内の制御部１１２ａへの方位情報の送信を時系列に示す図である。
図２（ａ）に示すように、所定間隔Ｔ（ｓｅｃ）で、電子コンパス部１１１から不揮発性メモリ部１１０内の制御部１１２ａへ断続的に方位情報（Ｌ_n）が送信されている。制御部１１２ａは、電子コンパス部１１１から受信した方位情報（Ｌ_n）を受信時の時刻情報（Ｔ_n）と共に所定数保持している。制御部１１２ａが受信した方位情報（Ｌ_n）は、液晶表示部１０７のスルー画像中に重ねて表示される。図３（ａ）は、スルー画像中における方位情報（Ｌ_n）の表示例を示す図である。図３（ａ）に示すようにスルー画像中における方位情報（Ｌ_n）は、図４に示すように１周３６０°において、北を０°、東を９０°、南を１８０°、西を２７０°として示すと共に、１周３６０度を１６等分し、２２．５°毎に東西南北を夫々“Ｅ”、“Ｗ”、“Ｓ”、“Ｎ”としたアルファベットの組み合わせにより示される。

図３（ａ）は方位情報（Ｌ_n）として１７１．６°が入力されている状態を示しており、“１７１．６°Ｓ”のように表示される。図３（ｂ）は、方位情報（Ｌ_n）として１６８．１°が入力されている例を示しており、“１６８．１°ＳＳＥ”のように表示される。
このような制御系において、図２（ｂ）は、所定のタイミングＴ_sにおいてレリーズＳＷが押下され、撮像が実行された場合を示している。ここで、Ｔ_sは、Ｔ_iとＴ_i+1との間のタイミングである。このような場合、制御部１１２ａは、Ｔ_iにおける方位情報Ｌ_iとＴ_i+1における方位情報Ｌ_i+1及びＴ_sを用いて、以下の式（１）により最適化された方位情報Ｌ_sを求める。即ち、制御部１１２ａが、最適化情報算出部として機能する。

即ち、レリーズＳＷが押下される直前の方位情報取得タイミングＴ_iからレリーズＳＷが押下された直後の方位情報取得タイミングＴ_i+1までの単位時間辺りの方位情報（Ｌ_n）の変化速度を求め、Ｔ_iからＴ_sまでの時間間隔における方位の変化量をＴ_iにおける方位情報に加えることにより、最適化された方位情報Ｌ_sを求める。これは、例えば横軸を時間とし、縦軸を方位情報（Ｌ_n）としたグラフにおいて、Ｌ_iからＬ_i+1を直線で結び、Ｔ_sのタイミングにおいて直線が通る値をＬ_sとして採用するのと同義である。これにより、撮像を行った瞬間における方位情報を直接検出することが不可能である場合であっても、撮像を行った瞬間の直前及び直後における方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1）に基づき、撮像を行った瞬間の方位情報を算出することができる。
尚、上記の式（１）は、方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1）が０°（若しくは３６０°）をまたいで変化する場合、そのまま適用することは不可能である。そのような場合、適宜方位情報（Ｌ_n）に３６０°を加える若しくは３６０°を差し引いて式（１）を適用することにより、Ｌ_sを求めることができる。制御部１１２ａは、画像格納部１１０ｂに格納された画像データに、最適化された方位情報Ｌ_sを付加情報として付加記録する。図５に画像データに付加される付加情報の例を示す。図５に示すように、画像データに付加される付加情報としては、露出時間、ＩＳＯ感度、フラッシュの有無、位置情報及び方位情報等がある。

次に、本実施例に係る撮像装置１００の動作について説明する。図６は撮像装置１００の動作を示すフローチャートである。電子コンパス部１１１は、定期的に制御部１１２ａに対して方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1、Ｌ_n+2・・・）を送信している（Ｓ６１１、Ｓ６１２、Ｓ６１３）。制御部１１２ａが方位情報Ｌ_nを受信した後（Ｓ６１１）、操作部１０８のレリーズＳＷが押下されると、操作部１０８から制御部１１２ａに対してレリーズＳＷが押下されたことを示す信号が送信され（Ｓ６３１）、制御部１１２ａは、撮像制御部１１４に対して撮像命令を送信する（Ｓ６２１）。撮像制御部１１４は、制御部１１２ａから撮像命令を受信すると、図１において説明したように撮像レンズ１０１の撮像機構１０１ｃに含まれるシャッターを駆動する（Ｓ６４１）。撮像レンズ１０１は、撮像制御部１１４の制御に従って、図１において説明したようにＣＣＤ１０２に被写体を結像する（Ｓ６５１）。ＣＣＤ１０２、デジタルデータ生成部１０３、及び画像処理部１０４から成る画像データ生成系（以降、単に画像データ生成系１０２〜１０４という）は、撮像レンズ１０１によってＣＣＤ１０２に結像された光学情報を光電変換し、画像データを生成する（Ｓ６６１）。制御部１１２ａは、画像データ生成系１０２〜１０４が生成した画像データを画像格納部１１０ｂに格納すると共に（Ｓ６２２）、電子コンパス部１１１から受信した方位情報Ｌ_nと方位情報Ｌ_n+1とに基づいて最適化された方位情報Ｌ_sを生成する（Ｓ６２３）。

以上説明したように、本実施例の撮像画像に対して方位情報を付加可能な撮像装置１００において、撮像タイミングの直前及び直後における方位情報に基づいて撮像タイミングの方位情報を算出することにより、画像データに付加される方位情報の正確性を向上することが可能となる。
尚、上記の説明においては、方位情報を最適化する例を説明したが、ＧＰＳ受信部１０９から供給される位置情報の最適化に適用することも可能である。更には、撮像時の気温、湿度、気圧、水中であれば水圧、放射線若しくは放射能強度、紫外線強度等、撮像装置１００の状態及び撮像装置１００が置かれた周囲環境の状態に関する情報を画像データに付加して記録してもよく、それらの情報の最適化方法として用いることもできる。

また、上記の説明においては、式（１）として示す計算によりＬｓを求める例を説明したが、例えば、単純にＬ_iとＬ_i+1との中間点、即ち平均値をＬ_sとして採用しても良い。更には、Ｌ_iとＬ_i+1との２つの状態情報に限らず、３つ以上の複数の状態情報の平均値により最適化情報Ｌ_sを算出しても良い。また、上記の説明においては、レリーズＳＷが押下された瞬間をＴ_sとして説明したが、撮像機構１０１ｃに含まれるシャッターが開いた瞬間をＴ_sとしても良い。更には、シャッターが開いた瞬間に加えて、シャッターが閉じた瞬間も考慮することが好ましい。例えば、シャッターが開いてから閉じるまでの期間に、方位情報（Ｌ_n）の取得タイミング（Ｔ_n）が含まれる場合、その（Ｔ_n）をＴ_sとしても良いし、シャッターが開く前のタイミングＴ_i、シャッター開閉機関に含まれるタイミングＴ_i+1及びシャッターが閉じた後のタイミングＴ_i+2の３つの情報からＬ_sを算出しても良い。

次に、図７を用いて最適化された方位情報Ｌ_sを求める他の方法について説明する。図７は、横軸を時間（Ｔ_n：Ｔ_i、Ｔ_i+1、・・・）として、方位情報（Ｌ_n）をプロットしたグラフである。また、点線の曲線Ｆは、最小二乗法を用いた（Ｌ_n）のプロットに対するフィッティング曲線である。最適化された方位情報Ｌ_sを求める場合、撮影時刻Ｔ_sにおけるフィッティング値を参照することにより求めることができる。これにより、所定の規則に従って撮像装置１００の向きが変化している場合等には、より好適に最適化された方位情報Ｌ_sを求めることができる。換言すると、撮像直前及び直後の２つの方位情報のみではなく、複数の方位情報を用いて撮像時の方位情報を最適化することにより、撮像前後の方位の変化態様を考慮して方位情報の最適化を行うことができる。

更に、図８（ａ）、（ｂ）を用いてＬ_sを求める他の方法について説明する。撮像装置の種類によっては、手ぶれ補正等の目的で加速度センサを有するものがある。従って、加速度センサを有する撮像装置の場合、図２（ｃ）に示すように、制御部１１２ａは、電子コンパス１１１から方位情報（Ｌ_n）を取得するのと同時に、加速度情報（Ａ_n）を取得することができる。この加速度情報（Ａ_n）を用いて、フィッティングにより求めるＬ_sの値を更に最適化する方法を説明する。図８（ａ）は、図７の場合と同様に、方位情報（Ｌ_n）のプロットに基づいてフィッティングを行い、フィッティング曲線Ｆ₁からＬ_sを求めた場合を示している。この場合、Ｌ_sはＬ_iよりも低い（角度の小さい）値として求められる。

これに対し、図８は（ｂ）方位情報（Ｌ_n）のプロット及び加速度情報（Ａ_n）に基づいてフィッティングを行った場合を示している。加速度情報（Ａ_n）は、夫々のタイミングＴ_i、Ｔ_i+1におけるフィッティング曲線Ｆ₂の曲率、即ち曲線の曲がり具合としての意味を持つ。この曲率を考慮して生成されたフィッティング曲線Ｆ₂は図８（ａ）に示すフィッティング曲線Ｆ₁とは異なる曲線となり、Ｆ₂から求められるＬ_sはＬ_iよりも高い（角度の大きい）値となる。このように、方位情報を取得したタイミングにおいて、撮像装置１００に加わっている加速度を考慮してフィッティングを行うことにより、最適化された方位情報Ｌ_sをより正確に求めることができる。この態様は、例えば、方位情報（Ｌ_n）の取得タイミング期間Ｔよりも更に短い周期で撮像装置１００が回転若しくは振動する場合に、特に有効である。

本実施例においては、定期的に取得する方位情報（Ｌ_n）の変化量に所定の閾値を設け、連続して取得された方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1）の変化量が所定の閾値以上であった場合の態様を説明する。尚、実施例１と同様の符号を付す構成については実施例１と同一又は相当部を示し、説明を省略する。
まず、本実施例の要旨につき、図４を参照して説明する。図４において、例えば、方位情報Ｌ_iが“ＮＥ”に属する角度であり、その次の方位情報Ｌ_i+1が“ＳＷ”に属する角度であった場合、実施例１の式（１）に当てはめてＬ_sを算出すると、Ｌ_sは“ＳＥ”に属する角度となる。また、０°を跨ぐ場合として認識され、Ｌ_i若しくはＬ_i+1に３６０°を加減して計算した場合、Ｌ_sは“ＮＷ”に属する角度となる。しかしながら、実際には、ＳＥ側かＮＷ側かを判断することは困難であり、求められたＬ_sの精度には疑問が残る。従って、本実施例に係る撮像装置１００は、連続して取得された方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1）の変化量を監視し、その変化量が所定の閾値以上である場合に求められるＬ_sの精度を向上し、若しくはその正確性に疑問が残ることをユーザに通知する機能を有する。

図９は、本実施例に係る撮像装置１００の通常動作におけるスルー画像の表示例を示す図である。図９の表示例は、直前に受信した方位情報Ｌ_nとその更に前に受信した方位情報Ｌ_n-1との差異が所定の閾値以上である場合の例である。尚、所定の閾値については後に詳述する。図９に示すように、スルー画像の左上には直前の方位情報Ｌ_nの内容が“１７２．５Ｓ”として表示されている。それに加え、Ｌ_n-1とＬ_nとの差異が所定の閾値以上であったことを示す警告アイコン２００が表示される。これにより、ユーザは撮像装置１００の向きが大きく動いており、表示中の方位情報（この場合は“１７２．５Ｓ”）の精度が低いことを認識することができる。この警告アイコン２００の表示は、例えば、次に受信した方位情報Ｌ_n+1とＬ_nとの差異が所定の閾値以下であれば消滅し、Ｌ_n+1とＬ_nとの差異が所定の閾値以上であれば、引き続き表示される。

図１０は、本実施例に係る撮像装置１００及び制御部１１２ａの動作を示すフローチャートである。制御部１１２ａは、方位情報Ｌ_nを受信すると（Ｓ１０１）、その前に受信した方位情報Ｌ_n-1との差分を求め、その差異が所定の閾値以上か以下か確認する（Ｓ１０２）。方位情報Ｌ_n-1とＬ_nとの差異が所定の閾値以上である場合（Ｓ１０２）、制御部１１２ａは、図９に示すような警告アイコン２００を液晶表示部１０７のスルー画像中に表示する（Ｓ１０３）。他方、方位情報Ｌ_n-1とＬ_nとの差異が所定の閾値以下である場合（Ｓ１０２）、制御部１１２ａは、スルー画像中の警告アイコン２００を非表示とする（Ｓ１０４）。

撮像装置１００は、レリーズＳＷが押下されるまで、このようなスルー画像表示動作（Ｓ１０１〜Ｓ１０４）を繰り返す。撮像装置１００においてレリーズＳＷが押下されると（Ｓ１０５）、撮像装置１００は実施例１において説明した画像データ生成処理を行い、画像データを画像格納部１１０ｂに格納する（Ｓ１０６）。また、制御部１１２ａは、レリーズＳＷが押下される直前の方位情報Ｌ_iとレリーズＳＷが押下された直後の方位情報Ｌ_i+1との差異を求め、その差異と所定の閾値とを比較する（Ｓ１０７）。その比較の結果、Ｌ_iとＬ_i+1との差異が所定の閾値以上であれば、制御部１１２ａは、最適化された方位情報Ｌ_sに加えて、撮像タイミングの前後における方位情報の変化量が大きいことを示す警告情報を画像データに付加記録し（Ｓ１０８）、処理を終了する。他方、Ｌ_iとＬ_i+1との差異が所定の閾値以下であれば、最適化された方位情報Ｌ_sを画像データに付加記録し（Ｓ１０９）、処理を終了する。これにより、ユーザは、画像データに付加された方位情報は撮像装置１００が大きく回転若しくは移動している状態で撮影されたものであり、付加されている方位情報の信頼性に疑問があることを認識することが可能となる。

次に、連続する方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1）の変化量と比較する所定の閾値について説明する。上述したように、本件の要旨は、連続する方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1）において、例えば図４に示すＮのエリアに属する角度からＳのエリアに属する角度に変化しているような場合に、Ｅ側及びＷ側のどちら側から回転したかを判断できないために警告を表示することにある。従って、所定の閾値は、１８０°と定めることができる。また、図４に示す１つの方位範囲からその反対側の方位範囲に移るのに要する角度、即ち１５７．５°（２２．５°×６）とすることもできる。更には、例えば、図４のＮのエリアに属する角度からＳＳＥのエリアに属する角度まで移動した場合であっても、必ずしもＥ側から回転したとは限らないため、所定の閾値を１３５°（２２．５°×５）とすることもできる。

また、連続する方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1）の変化角度が鈍角か鋭角か、即ち９０°以上か否かによって判断することもできる。また、鈍角か鋭角かの判断の更なる態様としては、例えば図４に示すＮのエリアからＥのエリアに移動する角度、即ち６７．５°（２２．５°×３）を所定の閾値とすることもできる。更には、図４に示す１つの方位エリアから隣接する方位エリアに移動する角度、即ち２２．５°を所定の閾値とすることもできる。これらの、所定の閾値の態様は、図２（ａ）に示す方位情報（Ｌ_n）の取得間隔Ｔによってその有意性が異なる。従って、夫々の撮像装置１００の機能や構成により、適宜使い分けることが好ましい。
以上説明したように、本実施例に係る撮像装置においては、画像データに方位情報を付加記録する場合に、撮像タイミングにおける方位の変化量が大きいことを検知し、画像データに付加して記録された方位情報の信頼性が高くないことをユーザに警告することが可能となる。

尚、図２（ｃ）の例のように、加速度情報（Ａ_n）を取得可能な場合、方位情報Ｌ_i取得時の加速度情報Ａ_iを用いて、回転方向を予測することができる。例えば、図４の例において、連続する方位情報Ｌ_i、Ｌ_i+1が“Ｎ”に属するエリアから“Ｓ”に属するエリアに移動した場合、通常であればＥ若しくは“Ｗ”のどちら側から移動したかを判断することはできない。しかしながら、方位情報Ｌ_iのタイミングＴ_iにおける加速度情報Ａ_iが“Ｅ”側へ向いた加速度であれば、タイミングＴ_iの後、タイミングＴ_i+1までの間、撮像装置１００は“Ｅ”側に回転したものと予測することができる。これにより、連続する方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1）の変化角度が１８０°に近く、回転方向を判別できない場合であっても、最適化された方位情報Ｌ_sを求めることが可能となる。このような場合であっても、警告情報の表示及び付加記録を併せて行うことにより、ユーザに対して、より好適に装置状態を認識させることが可能となる。

また、加速度情報（Ａ_n）を取得可能な場合において、タイミングＴ_iにおける方位情報Ｌ_iが図４に示す方位エリア“Ｎ”に属する角度であり、加速度情報Ａ_iが“Ｅ”側へ向いた加速度である場合において、Ｔ_iにおける方位情報が、例えば図４に示す方位エリア“ＳＷ”〜“ＮＮＷ”に属するような角度である場合、タイミングＴ_iからＴ_i+1の間に、“Ｅ”側を経て回転したのか、“Ｗ”側に回転したのかを判断するのは困難である。従って、このような場合に警告情報の表示及び付加記録を行うようにしても良い。
また、上記の説明においては、連続する方位情報（Ｌ_n、Ｌ_n+1）の変化量に基づいて警告有無を判断する例を説明したが、連続する２つの情報に限ることなく、３つ以上の複数の方位情報に基づいて判断しても良い。この場合、複数の方位情報の変化量の合計値を閾値と比較することにより、警告有無を判断しても良いし、複数の方位情報の散らばりに関する情報、例えば標準偏差の値が所定の閾値以上か否かを確認することにより、警告有無を判断しても良い。

本発明の実施例に係る撮像装置の機能構成を示すブロック図である。 本実施例に係る撮像装置の電子コンパス部から制御部への情報供給タイミングを示す図である。 本実施例に係る撮像装置の液晶表示部の表示例を示す図である。 本実施例に係る撮像装置の方位表示を示す図である。 本実施例に係る画像データに付加される付加情報を示す図である。 本実施例に係る撮像装置の動作を示すシーケンス図である。 本発明の他の実施例に係る最適化方法を示す図である。 他の実施例に係る最適化方法を示す図である。 他の実施例に係る撮像装置の液晶表示部の表示例を示す図である。 他の実施例に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 撮像装置、１０１ 撮像レンズ、１０１ａ ズームレンズ、１０１ｂ フォーカスレンズ、１０１ｃ 撮像機構１０１、１０２ ＣＣＤ、１０３ デジタルデータ生成部、１０４ 画像処理部、１０５ カードスロット、１０６ ＵＳＢ通信部、１０７ 液晶表示部、１０８ 操作部、１０９ ＧＰＳ受信部、１１０ 不揮発性メモリ部、１１０ａ 制御プログラム、１１０ｂ 画像格納部、１１０ｃ 作業領域、１１１ 電子コンパス部、１１２ ＣＰＵ、１１４ 撮像制御部、１１４ａ ズーム制御部、１１４ｂ フォーカス制御部、１１４ｃ 撮像機構制御部１１４ｃ

Claims (10)

1. 装置自体の状態情報及び装置の周囲環境の状態情報のうち、少なくとも一方の状態情報を撮像した画像データに付加可能な撮像装置であって、
   撮像を実行する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した画像データを格納する画像格納部と、
   前記状態情報を断続的に取得する状態情報取得部と、
   前記撮像部が撮像を実行した撮像タイミングの前後における複数の状態情報に基づいて前記画像データに付加して記録する状態情報を最適化した最適化情報を算出する最適化情報算出部と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記状態情報取得部は、前記状態情報として、前記撮像部が被写体に対向する方位情報及び前記撮像装置の位置情報の少なくとも一方を取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記状態情報を表示する表示部を更に備え、
   前記位置情報の変化量が所定の閾値以上である場合、前記表示部に警告表示を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記最適化情報算出部は、前記複数の状態情報の標準偏差が所定の閾値以上である場合に、前記最適化情報に加えて警告情報を付加することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記最適化情報算出部は、前記複数の状態情報の平均値を前記最適化情報として算出することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記最適化情報算出部は、撮像タイミング直前に前記状態情報取得部が取得した直前状態情報と、撮像タイミング直後に前記状態情報取得部が取得した直後状態情報とに基づいて最適化情報を算出することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記最適化情報算出部は、前記直前状態情報と前記直後状態情報との変化量、前記直前状態情報の取得タイミングから前記直後状態情報の取得タイミングまでの時間間隔、及び前記直前状態情報の取得タイミングから前記撮像タイミングまでの時間間隔に基づいて前記最適化情報を算出することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記最適化情報算出部は、前記複数の状態情報に対して最小二乗法によるフィッティング法を適用することにより前記撮像タイミングにおけるフィッティング値を前記最適化情報として算出することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の撮像装置。
9. 加速度を検出する加速度検出部を備え、
   前記最適化情報算出部は、前記複数の状態情報と前記複数の状態情報が検出された夫々のタイミングにおいて前記加速度検出部において検出された加速度情報に基づいて前記最適化情報を算出することを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載の撮像装置。
10. 装置自体の状態情報及び装置の周囲環境の状態情報のうち、少なくとも一方の状態情報を撮像した画像データに付加可能な撮像装置の制御方法であって、
    撮像部により実行した撮像タイミングの前後において、状態情報取得部により断続的に取得された複数の状態情報に基づいて、前記撮影タイミングにおける状態情報を算出し、算出した状態情報を画像格納部に格納する画像データに付加したことを特徴とする撮像装置の制御方法。

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