JP2017038174A - 撮像装置、その制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 被写体を撮像して動画像を取得する場合に、所定の範囲の視認性が低下することを抑制すること。
【解決手段】 撮像手段を備えた撮像装置であって、撮像手段を用いて取得する画像に対応した複数の領域ごとに輝度値を取得する輝度値取得手段と、取得した輝度値に基づき露出を変更する露出制御手段と、撮像手段を用いて取得する画像において所定の範囲を選択する選択手段と、所定の範囲に対応する領域のうちで、輝度値取得手段による取得された輝度値が変化している領域の割合を検出する検出手段と、当該割合が所定値以上であるか否かを判定する判定手段とを有し、露出制御手段は、動画像を取得するときは、割合が所定値以上であると判定された場合に、当該判定時に設定されていた露出を変更し、割合が所定値以上でないと判定された場合に、当該判定時に設定されていた露出を変更しないことを特徴とする構成とした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、被写体を撮像して動画像を取得する撮像装置、その制御方法およびプログラムに関する。

従来、プロジェクタやモニタなどの表示装置を用いて資料（画像）を映し出すことで、プレゼンテーションを行うことが知られている。そして、映し出された資料を撮像することでプレゼンテーションの内容を記録する撮像装置として、特許文献１では、投影される資料を撮影するためのプレゼン撮影モードを設定できる撮像装置が提案されている。

ここで、映し出された資料を撮像してプレゼンテーションの内容を記録する場合は、当該資料の内容が見やすい明るさとなるように、撮像時の露出量を制御（露出制御）することが望ましい。

そこで、特許文献２には、被写体の大きさに応じて測光領域の広さを変更することができる露光制御装置が提案されている。特許文献２の技術を特許文献１に記載の撮像装置に適用することで、映し出された資料の大きさに合わせて測光領域の広さを設定することができるため、撮像範囲のうちの画像部分の明るさのみに基づいて露出制御を実行することができる。

特開２００７−１９５０２９号公報 特開平１−１２０１７９号公報

ここで、プレゼンテーション中に、映し出された資料の前を人物などの被写体が通過すると、資料全体における一部分の明るさだけが変化する。したがって、特許文献２の技術を適用した特許文献１に記載の撮像装置は、上述したような明るさが変化した一部分が測光領域に含まれていると、当該明るさの変化に応じて、露出制御を実行してしまう。この場合、資料全体の明るさも変化するので、取得する動画像では、明るさの変化に応じて資料の内容が不鮮明な状態となり、資料の視認性は低下してしまう。

すなわち、動画像を取得する場合は、撮像範囲において、上述した資料のような所定の範囲の明るさに基づいて露出制御を実行したとしても、当該所定の範囲の一部分の明るさが変化することに応じて、当該所定の範囲に対応する部分の視認性は低下してしまう。このような場合であっても、所定の範囲の視認性が低下することを抑制することが望ましい。

本発明の目的は、被写体を撮像して動画像を取得する場合に、所定の範囲の視認性が低下することを抑制することである。

上記目的を達成する本発明の撮像装置は、撮像手段を備えた撮像装置であって、前記撮像手段を用いて取得する画像を分割した複数の領域ごとに、当該複数の領域のそれぞれに対応した輝度値を取得する輝度値取得手段と、前記輝度値取得手段が取得した輝度値に基づいて、露出を制御する露出制御手段と、前記撮像手段を用いて取得する画像において所定の範囲を選択する選択手段と、前記複数の領域のうち、前記選択手段が選択した前記所定の範囲に対応する領域のうちで、前記輝度値取得手段により取得された輝度値が変化している領域の割合を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記割合が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、を有し、前記露出制御手段は、前記撮像手段を用いて動画像を取得するときは、前記判定手段により前記割合が所定値以上であると判定された場合に、前記判定手段による当該判定時に設定されていた露出を変更し、前記判定手段により前記割合が所定値以上でないと判定された場合に、前記判定手段による当該判定時に設定されていた露出を変更しないことを特徴とする。

本発明によれば、被写体を撮像して動画像を取得する場合に、所定の範囲の視認性が低下することを抑制することができる。

本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ１の構成を説明するブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１に係る資料範囲の選択方法について例示的に説明する図である。 本発明の実施形態に係る露出追従処理を説明するフローチャートであって、動画像の取得中の処理を示している。 本発明の第１実施形態に係る複数のブロックを例示的に説明した図である。 本発明の第２実施形態に係るデジタルカメラ１に係る資料範囲の選択方法について例示的に説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る第２の露出の決定方法を例示的に説明する図であって、横軸は輝度変化割合α、縦軸は露出変化割合を示している。

（第１実施形態）
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。

（デジタルカメラ１の基本構成）
以下、図１を参照してデジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１の基本構成を説明する。図１は、本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるカメラ１の構成を説明するブロック図である。

撮像レンズ１００は、ズームレンズ、フォーカスレンズ、シフトレンズなどを備え、後述するセンサ１０２へと、被写体の光学像（光束）を導く撮像用のレンズ群である。なお、図１では、説明のために、撮像レンズ１００を構成する複数のレンズ群を１枚のレンズとして図示している。

絞り１０１は、撮像レンズ１００を通過してカメラ１の内部に入射する光量を調節する光量調節部材である。絞り駆動モーター１０６は、絞り１０１の絞り開度を変更するための駆動モーターである。絞り制御部１０７は、絞り駆動モーター１０６の駆動を制御する絞り制御手段である。絞り制御部１０７は、後述する露出制御部１１５から指示された絞り値に従い絞り駆動モーター１０６を駆動することで、絞り１０１の絞り開度を調節することができる。

センサ１０２は、電荷蓄積型の固体撮像素子であって、撮像レンズ１００を介して入射した光束を光電変換（撮像）してアナログ画像データを生成する撮像手段である。なお、センサ１０２としては、カラーフィルターが所謂ベイヤー配列上に並べられたＣＭＯＳイメージセンサを採用するが、ＣＣＤイメージセンサを採用するような構成であってもよい。

シャッター制御部１０８は、センサ１０２の蓄積時間を制御するシャッター制御手段である。本実施形態では、後述する露出制御部１１５から指示された蓄積時間に従い、シャッター制御部１０８が、センサ１０２で蓄積した電荷リセットや転送、読み出しタイミングなどを制御する、所謂電子シャッター方式を採用する。

ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１０３は、センサ１０２から出力されたアナログ画像データのアナログゲイン量を調節するアナログゲイン調節手段である。また、ＡＦＥ１０３は、撮像レンズ１００の収差補正や、センサ１０２の欠陥補正する補正手段でもある。

ＡＦＥ１０３から出力されたアナログ画像データは、不図示のＡ／Ｄ変換部によってデジタル画像データに変換された後、ＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１０４に入力される。ＤＦＥ１０４は、デジタル画像データのデジタルゲイン量を調節するデジタルゲイン調節手段である。

ゲイン制御部１０９は、後述する露出制御部１１５から指示されたゲイン量（例えば、ＩＳＯ感度）に従い、ＡＦＥ１０３およびＤＦＥ１０４で設定する各ゲイン量を制御するゲイン制御手段である。

ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）１０５は映像信号処理部であって、ＤＦＥ１０４から出力されたデジタル画像データに対して、種々の処理を施す。ＤＳＰ１０５が、デジタル画像データに対して施す処理としては、ＷＢ調整処理、階調処理などの画像処理である。

ＤＳＰ１０５によって上述した種々の処理が施されたデジタル画像データは、メインメモリ１１６、および、カメラ１に対して着脱可能な記録媒体（不図示）に記録される。また、ＤＳＰ１０５によって上述した種々の処理が施されたデジタル画像データは、不図示のＤ／Ａ変換部により表示用のアナログ画像データに変換された後、表示手段であるモニタ１１７に表示される。

なお、本実施形態では、被写体を撮像する際のモード（撮像モード）として、外部モニタやスクリーンなどの映像装置を用いて映し出された資料（画像）を撮像して動画像を取得するのに適したモード（以下、プレゼンモードと称す）を設定することができる。具体的に、プレゼンモードが設定されている場合は、他の撮像モードが設定されている場合と比較して、映し出された資料を撮像するのに適した露出制御を実行する。この詳細については、露出追従処理の説明で後述する。

輝度値取得部１１０は、センサ１０２側からの入力信号に基づいて取得したデジタル画像データ（以下、単に画像と称す）を複数の領域（ブロック）に分割し、各ブロックの輝度値を取得する輝度値取得手段である。本実施形態では、輝度値取得部１１０が、上述した複数のブロックとして、後述する図４に図示するような分割数で画像を分割する。

なお、本実施形態では、センサ１０２で取得した画像を複数の領域に分割して輝度値を取得する構成であるが、これに限定されるものではない。本実施形態の輝度値取得部１１０としては、センサ１０２を用いて取得する画像に対応した撮像範囲（撮像画面）を複数のブロックに分割し、この複数のブロックごとに輝度値を取得できるような構成であればよい。例えば、カメラ１の内部に、センサ１０２とは異なる所謂測光センサを設ける。そして、センサ１０２での撮像範囲に対応させて、輝度知取得部１１０が、当該測光センサで取得した画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックの輝度値を取得するような構成であってもよい。

輝度値記録部１１１は、輝度値取得部１１０で取得した輝度値を記録する輝度値記録手段である。なお、輝度値記録部（記録手段）１１１は、後述する資料選択部１１３によって、取得した画像における資料に該当する資料範囲（所定の範囲）が選択された際に、当該資料範囲に対応する領域（ブロック）の輝度値を記録する。この詳細については、露出追従処理の説明で後述する。

評価値生成部１１２は、輝度値取得部１１０で取得した輝度値に対して、予め設定された露出制御用の重み付けデータに適用させ、露出制御用の評価値を生成する評価値生成手段である。評価値の算出方法としては、中央部重点やスポット重点などの予め格納された種々の重み付けデータを用いる方法や、後述の資料選択部１１３によって選択された資料範囲の輝度値に基づいて評価値を生成する方法がある。

資料選択部１１３は、前述した資料範囲を選択する選択手段である。具体的に、資料選択部１１３は、センサ１０２を用いて取得した画像がモニタ１１７に表示されている場合に、ユーザーの手動操作により指示された、当該画像を表示したモニタ１１７の所定の範囲（資料範囲）を選択することができる。この詳細については、資料範囲の選択方法の説明で後述する。

資料範囲記憶部１１４は、資料選択部１１３が選択した資料範囲の位置を記憶する指定位置記憶手段である。具体的に、本実施形態の資料範囲記憶部１１４は、資料選択部１１３が選択した資料範囲に対応するブロックを、画像内（撮像範囲内）の位置に対応づけて記憶する。

露出制御部１１５は、前述の評価値生成部１１２が生成した評価値に基づいて、当該評価値に対応した各露出パラメーターを制御（設定）する露出制御手段である。具体的に、露出制御部１１５は、絞り制御部１０７、シャッター制御部１０８、ゲイン制御部１０９を制御して、絞り値、蓄積時間、ゲイン量などの露出パラメーターを変更させることで、先に生成した評価値に対応した露出量を設定できる。

なお、本実施形態において露出制御部１１５は、資料選択部１１３が選択した資料範囲の輝度値に基づき、当該資料範囲の明るさに適した露出となるように露出制御を実行する。また、露出制御部１１５は、所定の条件を満たすまで、選択した資料範囲の明るさに適した露出を変更しないように制御することができる。この詳細については、露出追従処理の説明で後述する。

メインメモリ１１６は、電気的に消去や記憶が可能な記憶手段であって、例えば、フラッシュメモリ等に代表されるＥＥＰＲＯＭ等である。メインメモリ１１６には、カメラ１の動作に関わる種々のデータとして、例えば、カメラ１で実行される動作用の定数、種々の露出条件、算出式などが格納されている。

モニタ１１７は、静電容量式のタッチパネルを採用した表示手段であって、ＤＳＰ１０５によって変換されたアナログ画像データを表示できる。なお、カメラ１の撮像モードがプレゼンモードに設定されている場合は、モニタ１１７に表示された画像の任意の位置をユーザーがタッチ操作することで、タッチ操作により指定された範囲が資料選択部１１３により資料範囲として選択される。この詳細については、資料範囲の選択方法の説明で後述する。

バス１１８は、カメラ１の内部に設けられた共通経路である。バス１１８は、ＤＳＰ１０５、輝度値記録部１１１、評価値生成部１１２、資料範囲記憶部１１４、露出制御部１１５、メインメモリ１１６、後述するＣＰＵ１１９に接続されている。ＣＰＵ１１９は、カメラ１の動作を統括的に制御する制御手段である。以上がカメラ１の基本構成である。

（デジタルカメラ１の撮像動作）
以下、カメラ１による被写体の基本的な撮像動作について説明する。ユーザーによりレリーズスイッチ（不図示）がＳＷ１状態（例えば、半押し）にされると、ＣＰＵ１１９は、レンズ制御部（不図示）を介して、撮像レンズ１００の駆動を制御してＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）処理を実行する。

次に、露出制御部１１５は、メインメモリ１１６に格納されている既定の露出に関する情報を読み出し、各制御部を介して当該既定の露出を設定する。そして、露出制御部１１５は、センサ１０２の駆動を制御することで、被写体を撮像する。

次に、輝度値取得部１１０は、センサ１０２側を用いて取得した画像を複数のブロックに分割し、当該複数のブロックごとに被写体の輝度値を取得する。そして、評価値生成部１１２は、予め設定されている露出制御用の重み付けデータと先に取得した輝度値に基づいて、露出制御用の評価値を生成する。

次に、露出制御部１１５は、ユーザーによりレリーズスイッチがＳＷ２状態（例えば、全押し）にされたことに応じて、先に生成した評価値に基づく露出量を設定し、被写体を本撮像する。なお、上記露出量は、メインメモリ１１６に予め格納されているプログラム線図に基づいて露出制御部１１５が絞り値、蓄積時間、ゲイン量を適宜制御することで設定される。

そして、撮像によって取得した画像に対して種々の処理を施し、当該画像をメインメモリ１１６に記録、およびモニタ１１７で表示する。カメラ１は、以上説明した動作を所定のフレームレート毎に実行することで、動画像の再生および取得ができる。以上が本実施形態に係る基本的な撮像動作であって、撮像モードが通常モードに設定されている場合の動作である。なお、撮像モードがプレゼンモードに設定されている場合であって、資料範囲が選択されている場合は、後述する露出追従処理を実行するので、フレーム毎の露出制御は実行しない。

（資料範囲の選択方法）
以下、図２を参照して、本実施形態のカメラ１に係る資料範囲の選択方法について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るカメラ１に係る資料範囲の選択方法について例示的に説明する図である。なお、図２では、説明のために各被写体を不図示としている。

図２に図示するように、本実施形態の資料選択部１１３は、所謂タッチパネル方式のモニタ１１７に表示された撮像範囲２０１において、ユーザーが指定した範囲を資料範囲２０２として選択（設定）する。

具体的に資料選択部１１３は、ユーザーによって、撮像範囲２０１の複数の位置（指定位置）２０３が指定されると、当該複数の指定位置を繋げた矩形の範囲を資料範囲２０２として選択（設定）する。本実施形態では、撮像範囲２０１上の２点をユーザーが指定することで、指定された２点に対応する大きさの資料範囲を選択（設定）することができる。

なお、資料範囲の選択方法はこれに限定されるものではない。例えば、撮像範囲に資料範囲を示す枠を予め表示しておき、当該資料範囲を示す枠の大きさを、ユーザーが手動操作で変更することで、資料範囲２０２を選択する構成であってもよい。

また、取得した画像に重畳させてモニタ１１７に資料範囲を示す枠を予め表示させておき、この枠に外部に映し出された資料が収まるように、ユーザーが撮像時の画角を変更する（撮像位置を移動する）ことで資料範囲２０２を選択する構成であってもよい。すなわち、前述した複数の領域のうち、予め設定された領域に対応した各領域を、資料範囲２０２として選択する構成であってもよい。

また、ユーザーがモニタ１１７上の任意の位置を指定し、当該指定され位置が含まれるブロックに隣接する複数のブロックを、資料範囲２０２をして選択する構成であってもよい。

以上説明したように、本実施形態における資料範囲の選択方法は、ユーザーの手動操作に起因するものであれば、どのような方法であってもよい。また、資料範囲の選択は、モニタ１１７へのタッチ操作以外に、操作部（不図示）を操作して行うような構成であってもよい。以上が本実施形態に係る資料範囲の選択方法である。

（露出追従処理）
以下、図３を参照して、本実施形態のカメラ１に露出追従処理について説明する。なお、以降の説明は、カメラ１の撮像モードがプレゼンモードに設定されている場合であって、動画像を取得する場合を想定する。

カメラ１の撮像モードがプレゼンモードに設定されている場合は、図２に図示するように、資料選択部１１３によって選択された資料範囲２０２が、外部の表示装置やスクリーンなどに映し出された資料である可能性が高い。この場合、資料選択部１１３によって選択された資料範囲２０２が、ユーザーが撮像を意図する主要な被写体である可能性が高い。

したがって、資料が投影されている位置とカメラ１との間を被写体が通過する場合や、資料範囲の一部分でアニメーション効果が発動した場合であっても、主要な被写体である資料全体の明るさとして、資料の内容が鮮明な状態であることが望ましい。

また、外部に映し出された資料を撮像して動画像として記録する場合は、プレゼンテーションの進行に伴って資料の切り替わりが生じる。したがって、資料の切り替わりに応じて資料部分（資料に該当する画像）の輝度値が変化した場合は、当該輝度変化に応じて、変化後の輝度値に基づく露出制御を実行することが望ましい。

しかしながら、動画像を取得する場合は、動画像の品位を低下させないことも重要である。例えば、資料全体の輝度変化に合わせて頻繁に露出を変更してしまうと、動画像の明るさが頻繁に変化する所謂ハンチングが生じてしまう。したがって、外部に映し出された資料を撮像して動画像として記録する場合は、資料の内容が不鮮明にならない程度の輝度変化では、不必要に露出制御を実行しないことが望ましい。

以上をまとめると、外部に映し出された資料を撮像して動画像として記録する場合は、資料全体の明るさとして、資料の内容（資料に該当する画像）が不鮮明な状態となるような輝度変化が生じたときにのみ、露出制御を実行することが望ましい。

そこで、本実施形態のカメラ１は、ユーザーにより資料範囲が選択されたことに応じて、資料範囲の輝度値に基づく露出を設定し、資料範囲全体の輝度値が変化したと判定されるまで、露出を変更しないことでこの問題に対応する。以下、この詳細について、プレゼンモードに設定されている場合の露出制御処理（露出追従処理）について図３を参照して説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る動画像の取得中の露出追従処理を説明するフローチャートである。ユーザーにより、資料範囲が選択されたことに応じて、露出追従処理が開始されると、ステップＳ３０１で輝度値取得部１１０は、センサ１０２を用いて取得した画像を複数のブロックに分割し、各ブロックの輝度値を取得する。また、ステップＳ３０１で輝度値記録部１１１は、この取得した各ブロックの輝度値に関する情報を各ブロックの位置に関する情報と対応付けしてメインメモリ１１６に記録する。

図４は、本発明の第１実施形態に係る複数のブロックを例示的に説明した図であって、各ブロックの色の濃淡は各ブロックの輝度値を表している。図４において、色が白色に近いブロックほど輝度値が大きく（明るく）、色が黒色に近いブロックほど輝度値が小さい（暗い）。本実施形態では、図４に図示するように、取得した画像を複数のブロックに分割する。そして、各ブロックの輝度値は、左上端部に該当するブロックを原点とした通し番号に対応付けられた状態で記録される。

次に、ステップＳ３０２で露出制御部１１５は、先に選択された資料範囲の位置に関する情報を資料範囲記憶部１１４から読み出す。そして、露出制御部１１５は、当該資料範囲に対応する各ブロックの輝度値の平均輝度値（代表輝度値）に基づいて露出制御を実行する。当該露出制御により変更された露出を第１の露出と称す。

本実施形態では、本実施形態では、ユーザーによって選択された資料範囲に含まれる（重畳する）ブロックを、資料範囲に対応するブロックとする。すなわち、画像を分割した各ブロックのうち、ユーザーによって選択された資料範囲に重畳するブロック、および当該資料範囲内に含まれるブロックが資料範囲に対応するブロックである。したがって、本実施形態では、図４に図示するように、１２〜１６番、２１〜２５番、３０〜３４番、３９〜４３番、４８〜５２番の計２５個のブロックが、ユーザーの指定により選択された資料範囲に対応するブロックである。以降は説明を簡略化するために、ユーザーによって選択された資料範囲に対応するブロックを総称して、単に資料範囲と称する。

次に、ステップＳ３０３でＣＰＵ１１９は、ステップＳ３０１の処理を実行したフレームから所定数のフレームが経過したか否かを判定する。そして、ＣＰＵ１１９により、所定数のフレームが経過したと判定された場合、ステップＳ３０４で輝度値取得部１１０は再度、輝度値の取得および記録をする。

なお、本実施形態では、上述した所定数のフレームを１フレームとする。すなわち、動画像取得時（被写体の撮像時）の１フレーム毎に、取得した画像に基づき測光して輝度値を取得する構成である。当該所定数のフレームは１フレームに限定されるものではなく、１フレーム以外の数に設定するような構成であってもよい。

次に、ステップＳ３０５〜Ｓ３０６でＣＰＵ１１９は、所定のフレーム前の輝度値と現在処理中のフレームの輝度値とを比較して、資料範囲に対応するブロックに対して、輝度値が変化しているブロックの割合を検出する。以下、この詳細を具体的に説明する。

ステップＳ３０５でＣＰＵ１１９は、ステップＳ３０１で取得した所定フレーム前の輝度値と、ステップＳ３０４で取得した現在の輝度値とを比較し、輝度値の変化量（輝度変化量）Ｈを算出する。そして、ＣＰＵ（検出手段）１１９は、取得した変化量Ｈが予め設定されている閾値Ｋを超えるブロック（輝度変化ブロック）を検出する。

例えば、複数のブロックのうち、通し番号が１番目のブロック（図４の左上端）において、前回の輝度値をＹ１ａとし、現在の輝度値をＹ１ｂとした場合、輝度変化量Ｈは式（１）、（２）に示すように、
Ｙ１ａ＜Ｙ１ｂの場合 Ｙ１ｂ÷Ｙ１ａ＝Ｈ ・・・（１）
Ｙ１ａ＞Ｙ１ｂの場合 Ｙ１ａ÷Ｙ１ｂ＝Ｈ ・・・（２）
となる。すなわち、本実施形態では、前回の輝度値と現在の輝度値との変化比率を、輝度変化量Ｈとする。この処理を複数のブロックごとに実行することで、各ブロックの輝度変化量Ｈを求める。

上述した、閾値Ｋとしては、当該閾値Ｋよりも輝度変化量Ｈが小さい場合に、資料範囲に対して適正な露出となるようなものであれば、どのようなものを設定してもよい。例えば、センサ１０２のダイナミックレンジなどに基づいて閾値Ｋを設定すればよい。なお、資料範囲に対して適正な露出とは、資料範囲の明るさとして、資料の内容（資料に該当する画像）が鮮明になるような露出である。

次に、ステップＳ３０６でＣＰＵ（検出手段）１１９は、先に選択した資料範囲に対応する領域（ブロック）のうちで、輝度値が変化しているブロックの割合を検出する。具体的に、ステップＳ３０６でＣＰＵ１１９は、資料範囲に含まれるブロックのうちで、輝度変化ブロックが含まれる割合（輝度変化割合）αを検出する。なお、本実施形態では、資料範囲に含まれる全てのブロックのうちの、輝度変化ブロックの割合を検出する構成であるが、資料範囲に含まれる所定数以上のブロックに対する輝度変化ブロックの割合を検出する構成でもよい。

本実施形態では、資料範囲に対応するブロックの数に占める輝度変化ブロックの数を、上述した輝度変化割合αとする。資料範囲に対応するブロックの数をＡ１、その内の輝度変化ブロックの数をＰ１とした場合、輝度変化割合αは、式（３）に示すように、
α＝（Ｐ１／Ａ１）×１０ ・・・（３）
となる。

次に、ステップＳ３０７でＣＰＵ（判定手段）１１９は、先に算出した輝度変化割合αが所定値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する。本実施形態では、この所定値Ｔｈ１＝２．７とする。すなわち、ステップＳ３０７でＣＰＵ１１９は、資料範囲に対応するブロックのうちの２７％以上のブロックが輝度変化ブロックであるか否かを判定する。

なお、本実施形態では、上述した所定値Ｔｈ１を２．７としたが、例えば、所定値Ｔｈ１＝５など、所定値Ｔｈ１をこれ以外の値にするような構成であってもよい。本実施形態の所定値Ｔｈ１としては、少なくとも、資料全体の輝度が変化しているか否かを判定できるような値であればよい。

輝度変化割合αが所定値以上ではない（ステップＳ３０７でＮＯ）と判定された場合、当該判定時に設定された現在の露出（第１の露出）を維持したまま変更せずにステップＳ３０９に進む。すなわち、被写体の輝度が変化したとしても、露出を変更せずにステップＳ３０９の処理に進む。

また、輝度変化割合αが所定値以上である（ステップＳ３０７でＹＥＳ）と判定された場合、ステップＳ３０８で露出制御部１１５は、資料範囲の代表輝度値に基づいて現在の露出を変更するように露出制御を実行する。当該露出制御により変更された露出を第２の露出と称す。

次に、ステップＳ３０９でＣＰＵ１１９は、資料選択部１１３から取得した情報に基づき、ユーザーによって資料範囲が変更されたか否かを判定する。ＣＰＵ１１９により、資料範囲が変更されていない（ステップＳ３０９でＮＯ）と判定された場合、ステップＳ３０３に戻り、現在の資料範囲に関する露出追従処理を繰り返す。

また、ＣＰＵ１１９により、資料範囲が変更された（ステップＳ３０９でＹＥＳ）と判定された場合、現在処理中の露出追従処理を終了し、変更後の資料範囲に基づいて、新たな露出追従処理を開始する。すなわち、資料範囲の変更に応じて各ブロックの輝度値を取得および記録し、当該輝度値に基づいて露出を設定して、新たな露出追従処理を開始する。以上が、本実施形態の露出追従処理である。

以上説明したように、本実施形態のカメラ１は、ユーザーが選択した資料範囲に基づく露出を変更するか否かを、資料範囲に占める輝度変化ブロックの割合に応じて変更する構成である。そして、カメラ１は、輝度変化割合が所定値Ｔｈ１以上である場合のみ、ユーザーが資料範囲を選択した際に設定した、当該資料範囲の輝度値に基づく露出を変更し、それ以外の場合は、当該露出を変更しない構成である。

この構成により、本実施形態のカメラ１は、外部に映し出された資料を撮像する場合に、資料範囲全体の明るさが、当該資料の内容が不鮮明な状態となることを抑制することができる。また、本実施形態のカメラ１は、資料全体の輝度値が、資料の内容が不鮮明になるような値に変化した場合のみ、資料範囲に合わせて設定した露出を変更することができる。すなわち、本実施形態のカメラ１は、外部に映し出された資料を撮像して動画像として記録する場合に、資料の内容が不鮮明な状態となるような輝度変化が生じた場合に、変化後の資料全体の明るさに基づいて露出制御を実行することができる。したがって、本実施形態のカメラ１は、被写体を撮像して動画像を取得する場合に、所定の範囲の視認性が低下することを抑制することができる。

なお、例えば、輝度変化割合αが所定値以上ではないと判定された場合に新たに露出を算出し、この露出を露出制御において適用しないことで、輝度変化割合αが所定値以上であるか否かの判定時に設定されていた露出を変更しないような構成であってもよい。

また、例えば、前述したように、ユーザーが指定したブロックとそれに隣接する複数のブロックを資料範囲とする場合は、資料範囲が選択されたことに応じて、現在の露出を、ユーザーにより指定されたブロックの輝度値に基づく露出に変更する構成であってもよい。

（第２実施形態）
本実施形態では、ユーザーの手動操作を伴うことなく資料範囲を選択する方法、および、当該方法に基づいて選択された資料範囲に基づく露出追従処理について図５、図６を参照して説明する。なお、デジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１の基本構成および撮像動作については、前述した第１実施形態と略同一であるので説明は省略する。

図５は、本発明の第２実施形態に係るカメラ１に係る資料範囲の選択方法について例示的に説明する図である。なお、図５では、説明のために各被写体を不図示としている。

図５に図示するように、本実施形態のカメラ１は、撮像範囲５０１において、太線で囲まれた範囲５０２を予め定めておき、資料選択部１１３は、範囲５０２に対応するブロックを資料範囲として選択（設定）する。

したがって、本実施形態のカメラ１は、ユーザーによる手動操作を伴うことなく、取得した画像（または撮像範囲）における資料範囲を選択することができる。そして、前述した第１実施形態の露出追従処理は、この資料範囲の輝度値に基づいて実行される。例えば、メインメモリ１１６の内部に、範囲５０２の重み付け度合いを強めた露出制御用の重み付けデータを予め記憶しておく。そして、カメラ１の撮像モードがプレゼンモードに設定されている場合は、当該重み付けデータと、範囲５０２に対応するブロックの輝度値に基づいて評価値を算出し、当該評価値に基づいて露出制御を実行する。

本実施形態では、撮像範囲５０１の中央を含む略４割のブロックを含む範囲５０２に対応するブロックを資料範囲する。すなわち、図５に図示するように撮像範囲全体を計６３個のブロックに分割した場合、１２〜１６番、２１〜２５番、３０〜３４番、３９〜４３番、４８〜５２番の計２５個のブロックを資料範囲として選択する。これは、資料を撮像する場合、撮像範囲５０１の略中央に資料が位置し、撮像範囲５０１全体に対する資料の大きさが比較的大きいということを想定しているからである。

なお、範囲５０２としては、上述したものに限定されるものではない。上述した範囲５０２としては、外部に映し出された資料を撮像する場合に、撮像範囲５０１において、資料が位置する位置および資料の大きさとして適当なものであればどのような範囲であってもよい。

ここで、上述した構成とは異なる方法として、撮像範囲における輝度値や色が略同一と判断できるブロック同士を、資料範囲として選択するような構成が考えられる。この構成としては、図４に図示する３２番のブロックのように、撮像範囲の略中心に位置するブロックを含む所定の範囲に対応するブロックのうち、略中心に位置するブロックとの輝度値の差異が所定の範囲に収まるブロックを資料範囲として選択すればよい。なお、輝度値の差異を判断する基準としては、撮像範囲の略中央に位置するブロックに限定されるものではなく、撮像開始前に、ユーザーにより予め設定された位置に該当するブロックを基準としてもよい。

以上が本実施形態に係る資料範囲の選択方法である。以上説明したように、本実施形態における資料範囲の選択方法であれば、ユーザーの手動操作を伴うことなく資料範囲を選択することができる。

ここで、前述した第１実施形態のように、ユーザーが手動で資料範囲を選択する場合とは異なり、本実施形態で選択された資料範囲は、画像内で実際に資料が位置する範囲と異なる場合がある。この場合、選択された資料範囲の代表輝度値に基づいて露出を変更しても、当該露出が、資料の内容が不鮮明となる明るさになってしまう場合がある。

そこで、本実施形態の露出追従処理では、輝度変化割合αの大きさに基づいて、第２の露出を決定することで、露出制御の信頼度合を向上させる。以下、この詳細について図６を参照して説明する。

図６は、本発明の第２実施形態に係る第２の露出の決定方法を例示的に説明する図であって、横軸は輝度変化割合α、縦軸は露出変化割合を示している。なお、本実施形態の露出追従処理は、前述したステップＳ３０８以外の処理が前述した第１実施形態と略同一であるため、説明を省略する。

ここで、露出変化割合とは、輝度変化後の資料範囲の代表輝度値に基づく露出（目標露出）と、実際に変更（設定）する露出（第２の露出）との差異に関する割合である。

図６に図示するように、本実施形態のカメラ１は、輝度変化割合α＝１０の場合に露出変化割合が１００％になる。すなわち、図５に図示する範囲（資料範囲）５０２として選択されたブロック（計２５個）が輝度変化ブロックであると判定された場合に露出変化割合は１００％になる。また、輝度変化割合α＝２．７の場合に露出変化割合は５％になる。すなわち、図５に図示する範囲（資料範囲）５０２として選択されたブロック（計２５個）のうち、略９個のブロックが輝度変化ブロックであると判定された場合は、露出変化割合は５％になる。

露出変更割合が１００％の場合は、第２の露出として、目標露出と同一の露出を設定する。また、露出変化割合が５％の場合は、第２の露出として、目標露出と輝度変化前の露出（第１の露出）との差異の略５％の露出を設定する。すなわち、露出変更割合が大きくなるほど、実際に設定する第２の露出と目標露出との差異が縮まり、露出変更割合が１００％になると、第２の露出と目標露出とが一致する。

以上説明したように、輝度変化割合αの大きさに基づいて露出変化割合を決定するため、第２の露出を、輝度変化割合αの大きさに基づいて変更することができる。例えば、輝度変化割合αが第１の値である場合は、輝度変化割合が第１の値よりも小さい第２の値である場合よりも、第２の露出を大きくすることができる。

すなわち、資料範囲に占める輝度変化ブロックの数が多い場合は、資料全体の輝度変化が生じている確率が高いと考えられるため、第１の露出に対する第２の露出の変化を大きくする。これに対して、資料範囲に占める輝度変化ブロックの数が少ない場合は、資料全体の輝度変化が生じている確率が低いと考えられるため、第１の露出に対する第２の露出の変化を小さくする。この構成によって、外部に映し出された資料を撮像する場合の露出制御の信頼度合を向上させることができる。

以上説明した構成により、本実施形態のカメラ１は、プレゼンモードにおいて被写体を撮像する場合に、ユーザーの手動操作を伴うことなく、資料全体の明るさが、当該資料の内容が不鮮明な状態となることを抑制することができる。また、本実施形態のカメラ１は、ユーザーの手動操作を伴うことなく、資料全体の輝度値が、資料の内容が不鮮明になるような値に変化した場合のみ、資料範囲に合わせて設定した露出を変更することができる。さらに、本実施形態のカメラ１は、資料全体の輝度変化が生じている確率に基づいて、変化後の輝度値に対応した露出を決定できる。

したがって、本実施形態のカメラ１は、被写体を撮像して動画像を取得する場合に、所定の範囲の視認性が低下することを抑制することができる。また、本実施形態のカメラ１は、プレゼンモードにおける露出制御の信頼度合を向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、前述した実施形態では、輝度変化量Ｈを、前回の輝度値に対する現在の輝度値との変化比率に基づいて算出したが、前回の輝度値と現在の輝度値との差分の絶対値を、輝度変化量Ｈとするような構成であってもよい。具体的には、式（４）に示すように、
｜Ｙ１ｂ−Ｙ１ａ｜＝Ｈ ・・・（４）
とする。そして、複数のブロックのうち、上述した式（４）に基づいて算出した各ブロックの輝度変化量Ｈが閾値Ｋを超えるブロックを、輝度変化ブロックとする。

また、上述した実施形態では、輝度変化割合αを、資料範囲に対応するブロックの数に占める輝度変化ブロックの数の割合としたが、これに限定されるものではない。例えば、ＣＰＵ（検出手段）１１９は、資料範囲に対応するブロックの大きさ（面積）に占める、輝度変化ブロックの大きさ（面積）の割合を、輝度変化割合αとするような構成であってもよい。この場合、前述した所定値Ｔｈ１は、各ブロックの大きさに関する値に変更することが望ましい。

また、前述した実施形態では、評価値生成部１１２が生成した評価値に基づいて、露出制御部１１５が露出制御を実行するような構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、評価値生成部１１２を設けずに、輝度値取得部１１０で取得した、各ブロックの輝度値に基づいて、露出制御部１１５が露出制御を実行するような構成であってもよい。

なお、前述した実施形態では、各制御部や輝度値取得部１１０、評価値生成部１１２、ＣＰＵ１１９などが互いに連携して動作することで、カメラ１の各動作を制御するような構成であったが、これに限定されるものではない。

例えば、前述した図３に図示したフローに従ったプログラムを予めメインメモリ１１６に格納しておき、当該プログラムをＣＰＵ１１９などが実行することで、カメラの動作を制御するような構成であってもよい。

なお、カメラ１の動作を統括的に制御するカメラ制御部を新たに設けるような構成であってもよい。この場合、当該カメラ制御は、内部にＣＰＵを備えており、当該カメラ制御部が図３に図示したフローに従ったプログラムを実行するような構成であればよい。

また、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。また、プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記録媒体でもあってもよい。

また、前述した実施形態では、本発明を実施する撮像装置の一例としてデジタルカメラについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、デジタルビデオカメラやスマートフォンなどの可搬型デバイスなど、本発明はその要旨の範囲内で種々の撮像装置に適用することが可能である。

また本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

１ デジタルカメラ
１０２ センサ
１１０ 輝度値取得部
１１１ 輝度値記録部
１１３ 位置指定部
１１５ 露出制御部

Claims (16)

1. 撮像手段を備えた撮像装置であって、
   前記撮像手段を用いて取得する画像を分割した複数の領域ごとに、当該複数の領域のそれぞれに対応した輝度値を取得する輝度値取得手段と、
   前記輝度値取得手段が取得した輝度値に基づいて、露出を制御する露出制御手段と、
   前記撮像手段を用いて取得する画像において所定の範囲を選択する選択手段と、
   前記複数の領域のうち、前記選択手段が選択した前記所定の範囲に対応する領域のうちで、前記輝度値取得手段により取得された輝度値が変化している領域の割合を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出した前記割合が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、
   を有し、
   前記露出制御手段は、前記撮像手段を用いて動画像を取得するときは、前記判定手段により前記割合が所定値以上であると判定された場合に、前記判定手段による当該判定時に設定されていた露出を変更し、前記判定手段により前記割合が所定値以上でないと判定された場合に、前記判定手段による当該判定時に設定されていた露出を変更しないことを特徴とする撮像装置。
2. 前記検出手段は、前記複数の領域のうち、前記選択手段が選択した前記所定の範囲に対応する領域のうちで、前記輝度値取得手段により取得した輝度値の変化量が予め設定された閾値を超えて変化している領域の割合を検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記露出制御手段は、前記撮像手段を用いて動画像を取得するときは、前記判定手段により前記割合が所定値以上であると判定された場合に、前記判定手段による当該判定時に設定されていた第１の露出を、変化後の輝度値に基づく第２の露出に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記第２の露出は、前記複数の領域のうち、前記選択手段が選択した前記所定の範囲に対応する各領域の輝度値に基づく露出であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記割合は、前記複数の領域のうち、前記選択手段が選択した前記所定の範囲に対応する領域の数のうちで、前記輝度値取得手段により取得された輝度値が変化している領域の数の割合であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の撮像装置。
6. 前記検出手段が検出する前記割合は、前記複数の領域のうち、前記選択手段が選択した前記所定の範囲に対応する領域の大きさのうちで、前記輝度値取得手段により取得された輝度値が変化している領域の大きさの割合であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の撮像装置。
7. 前記露出制御手段は、前記撮像手段を用いて動画像を取得するときは、前記判定手段により前記割合が所定値以上であると判定された場合に、前記判定手段による当該判定時に設定されていた露出を前記検出手段が検出した前記割合に応じて変更することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の撮像装置。
8. 前記露出制御手段は、前記撮像手段を用いて動画像を取得するときは、前記判定手段が、前記割合が所定値以上であると判定した場合に、前記検出手段が検出した前記割合が第１の値である場合の方が、前記検出手段が検出した前記割合が前記第１の値よりも小さい第２の値である場合よりも、変更する露出を大きくすることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記選択手段は、前記撮像手段により取得された画像が表示装置に表示されている場合に、当該表示装置に表示された前記画像においてユーザーの手動操作によって指定された範囲を、前記所定の範囲として選択することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の撮像装置。
10. 前記選択手段は、前記複数の領域のうち、ユーザーの手動操作によって指定された領域を含み、当該ユーザーによって指定された領域に隣接する複数の領域を、前記所定の範囲として選択することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の撮像装置。
11. 前記選択手段は、前記複数の領域のうち、予め設定された領域に対応する領域を前記所定の範囲として選択することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の撮像装置。
12. 前記検出手段は、前記選択手段によって前記所定の範囲が選択された後に、動画像を取得するフレームのうちの所定のフレーム毎に前記輝度値取得手段により取得された輝度値が変化している領域の割合を検出することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の撮像装置。
13. 前記検出手段は、前記所定のフレーム前の輝度値と現在処理中のフレームの輝度値とを比較することで、前記複数の領域のうち、前記選択手段が選択した前記所定の範囲に対応する領域のうちで、前記輝度値取得手段により取得された輝度値が変化している領域の割合を検出することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
14. 前記輝度値取得手段は、前記選択手段によって前記所定の範囲が変更されたことに応じて、前記複数の領域ごとに輝度値を取得し、
    前記露出制御手段は、前記撮像手段を用いて動画像を取得するときは、前記選択手段によって前記所定の範囲が変更されたことに応じて、前記複数の領域のうち、変更後の前記所定の範囲に対応する領域の輝度値に基づいて露出を変更することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の撮像装置。
15. 撮像手段と、当該撮像手段を用いて取得する画像を分割した複数の領域ごとに、当該複数の領域のそれぞれに対応した輝度値を取得する輝度値取得手段と、を備えた撮像装置であって、
    前記輝度値取得手段が取得した輝度値に基づいて、露出を制御する露出制御工程と、
    前記撮像手段を用いて取得する画像において所定の範囲を選択する選択工程と、
    前記複数の領域のうち、前記選択工程で選択された前記所定の範囲に対応する領域のうちで、前記輝度値取得手段により取得された輝度値が変化している領域の割合を検出する検出工程と、
    前記検出工程で検出した前記割合が所定値以上であるか否かを判定する判定工程と、
    を有し、
    前記露出制御工程では、前記撮像手段を用いて動画像を取得するときは、前記割合が所定値以上であると前記判定工程で判定された場合に、当該判定がされていた際に設定されていた露出を変更し、前記割合が所定値以上でないと前記判定工程で判定された場合に、当該判定がされた際に設定されていた露出を変更しないことを特徴とする撮像装置の制御方法。
16. 請求項１５に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータで実行させるためのコンピュータで読み取り可能なプログラム。

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