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JP2019092037A - Imaging apparatus and control method of the same - Google Patents

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JP2019092037A JP2017219344A JP2017219344A JP2019092037A JP 2019092037 A JP2019092037 A JP 2019092037A JP 2017219344 A JP2017219344 A JP 2017219344A JP 2017219344 A JP2017219344 A JP 2017219344A JP 2019092037 A JP2019092037 A JP 2019092037A
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Abstract

【課題】 時間的に連続した画像から検出した被写体の像面上の移動量の誤差の影響を抑えて被写体のブレ補正を行うことができるようにする。【解決手段】 時間的に連続した画像に基づいて被写体の動きベクトルと撮像装置の動きとに基づいて、撮像装置に対する被写体の角速度を算出する第1の算出手段と、第1の算出手段により算出された複数の角速度に基づいて、撮像装置に対する被写体の角加速度を算出する第2の算出手段と、第2の算出手段により算出された角加速度に応じて露光時の撮像装置に対する被写体の角速度を決定する決定手段と、決定手段により決定された角速度に基づいて補正素子を移動させ、被写体の像ブレを補正する補正手段と、を備え、決定手段は、第1の算出手段により算出された角速度に応じた値域に第2の算出手段により算出される角加速度が含まれるか否かに応じて、露光時の撮像装置に対する被写体の角速度の決定に用いる角加速度を変更する。【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To perform blur correction of a subject by suppressing the influence of an error of a moving amount on an image plane of a subject detected from a temporally continuous image. SOLUTION: It is calculated by a first calculation means for calculating an angular velocity of a subject with respect to an image pickup device and a first calculation means based on a motion vector of the subject and a movement of the image pickup device based on a temporally continuous image. The second calculation means for calculating the angular velocity of the subject with respect to the image pickup device based on the plurality of angular velocities, and the angular velocity of the subject with respect to the image pickup device at the time of exposure according to the angular acceleration calculated by the second calculation means. The determination means includes a determination means for determining and a correction means for correcting the image blur of the subject by moving the correction element based on the angular velocity determined by the determination means, and the determination means is the angular velocity calculated by the first calculation means. The angular acceleration used to determine the angular velocity of the subject with respect to the image pickup apparatus at the time of exposure is changed depending on whether or not the angular acceleration calculated by the second calculation means is included in the value range corresponding to the above. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、いわゆる流し撮り撮影時に発生する画像のブレ補正に関するものである。   The present invention relates to blur correction of an image that occurs during so-called panning photography.

従来、移動している被写体のスピード感を表現する撮影技術として流し撮り撮影が知られている。流し撮り撮影は、撮影者が被写体の動きに合わせてカメラをパンニングすることにより、移動している被写体を静止させて背景は流すことを目的とする。流し撮り撮影においては、撮影者が被写体の動きに合わせてカメラをパンニングする必要があるが、パンニング速度が速すぎたり遅すぎたりすることで、被写体の移動速度とパンニング速度の間に差が発生してしまうことで、被写体がブレた画像になることも多い。   Conventionally, panning photography is known as a photography technique for expressing the feeling of speed of a moving subject. The purpose of the follow shot shooting is to cause the moving subject to stand still and the background to flow by the cameraman panning the camera according to the movement of the subject. In the follow-up shooting, it is necessary for the photographer to pan the camera according to the movement of the subject, but when the panning speed is too fast or too slow, a difference occurs between the moving speed of the subject and the panning speed. In many cases, the subject is blurred.

そこで、特許文献1では、露光前に算出した撮像装置に対する被写体の相対角速度と角速度センサから得た露光中の撮像装置の角速度に基づいて、露光中のレンズの光学系の一部または撮像部を移動させて被写体のブレ(被写体ブレ)を補正している。また、特許文献1では、撮像装置に対する被写体の相対角速度を、時間的に連続した画像から検出した被写体の像面上の移動量と角速度センサの出力によって算出している。   Therefore, in Patent Document 1, based on the relative angular velocity of the subject relative to the imaging device calculated before exposure and the angular velocity of the imaging device during exposure obtained from the angular velocity sensor, a part of the optical system or imaging unit of the lens being exposed It is moved to correct blurring of the subject (subject blur). Further, in Patent Document 1, the relative angular velocity of the subject with respect to the imaging device is calculated based on the amount of movement on the image plane of the subject detected from the temporally continuous image and the output of the angular velocity sensor.

特開平4−163535号公報JP-A-4-163535

しかしながら、特許文献1に開示された技術は、被写体の移動を検出しブレ補正を行うが、時間的に連続した画像から検出した被写体の像面上の移動量の誤差を考慮していない。時間的に連続した画像から被写体の像面上の移動量を検出する方法として、角速度センサの出力を用いて被写体領域と背景領域とを分離し、被写体領域の連続した画像間の動きベクトルを検出することで被写体の像面上の移動量を検出する方法がある。この方法では、カメラをゆっくりパンニングさせた場合、被写体領域と背景領域の分離が難しく、被写体の像面上の移動量を連続した画像から精度よく求めるのが困難となる。そのため、算出した撮像装置に対する被写体の相対角速度が実際の相対角速度とずれて被写体のブレ補正を精度よく行うことができない場合がある。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 detects the movement of the subject and performs blur correction, but does not take into consideration the error of the movement amount on the image plane of the subject detected from the temporally continuous image. As a method of detecting the amount of movement of the subject on the image plane from temporally continuous images, the object area and the background area are separated using the output of the angular velocity sensor, and the motion vector between consecutive images of the subject area is detected There is a method of detecting the amount of movement of the subject on the image plane by doing this. In this method, when the camera is panned slowly, it is difficult to separate the subject area and the background area, and it becomes difficult to accurately obtain the amount of movement of the subject on the image plane from the continuous image. Therefore, there are cases where the calculated relative angular velocity of the subject with respect to the imaging device deviates from the actual relative angular velocity, and it is not possible to accurately perform the blur correction of the subject.

そこで、本発明は、時間的に連続した画像から検出した被写体の像面上の移動量の誤差の影響を抑えて被写体のブレ補正を行うことができるようにすることを目的とする。   Therefore, it is an object of the present invention to be able to perform blur correction of a subject while suppressing the influence of the error of the movement amount on the image plane of the subject detected from temporally continuous images.

本発明にかかる撮像装置は、流し撮りが可能な撮像装置であって、時間的に連続した画像に基づいて被写体の動きベクトルと前記撮像装置の動きとに基づいて、前記撮像装置に対する被写体の角速度を算出する第1の算出手段と、前記第1の算出手段により算出された複数の角速度に基づいて、前記撮像装置に対する前記被写体の角加速度を算出する第2の算出手段と、前記第2の算出手段により算出された角加速度に応じて露光時の前記撮像装置に対する前記被写体の角速度を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された角速度に基づいて補正素子を移動させ、前記被写体の像ブレを補正する補正手段と、を備え、前記決定手段は、前記第1の算出手段により算出された角速度に応じた値域に前記第2の算出手段により算出される角加速度が含まれるか否かに応じて、露光時の前記撮像装置に対する前記被写体の角速度の決定に用いる角加速度を変更することを特徴とする。   An imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus capable of panning, and based on a motion vector of a subject and a motion of the imaging apparatus based on temporally continuous images, an angular velocity of the subject relative to the imaging apparatus. A second calculation unit for calculating the angular acceleration of the subject with respect to the imaging device based on the plurality of angular velocities calculated by the first calculation unit; A determination unit that determines an angular velocity of the subject relative to the imaging device at the time of exposure according to the angular acceleration calculated by the calculation unit; and a correction element is moved based on the angular velocity determined by the determination unit; Correction means for correcting blurring, wherein said determination means is calculated by said second calculation means in a range corresponding to the angular velocity calculated by said first calculation means Depending on whether include acceleration, and changes the angular acceleration is used to determine the angular velocity of the object relative to the imaging device at the time of exposure.

本発明によれば、時間的に連続した画像から検出した被写体の像面上の移動量の誤差の影響を抑えて被写体のブレ補正を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to perform the shake correction of the subject while suppressing the influence of the error of the movement amount on the image plane of the subject detected from the temporally continuous image.

本発明の実施例にかかる露光時被写体角速度決定処理を示す図である。It is a figure which shows the to-be-exposed object angular velocity determination processing concerning the Example of this invention. 本発明の実施例にかかる流し撮りアシストモード時の撮影処理を示す図である。It is a figure which shows the imaging | photography process at the time of the follow shot assist mode concerning the Example of this invention. 本発明の実施例にかかるカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the camera concerning the Example of this invention. 本発明の実施例にかかる防振システムの構成を示す図である。It is a figure showing composition of a vibration control system concerning an example of the present invention. 本発明の実施例にかかるパンニング制御を示す図である。It is a figure which shows the panning control concerning the Example of this invention. 本発明の実施例にかかる流し撮りアシストモード時のシフトレンズの駆動制御システムの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a drive control system of a shift lens in a follow shot assist mode according to an embodiment of the present invention. パンニング時の角速度データを示す図である。It is a figure which shows the angular velocity data at the time of panning. 被写体の相対角速度と角加速度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the relative angular velocity of a to-be-photographed object, and angular acceleration. 被写体の相対角速度を説明する図である。It is a figure explaining the relative angular velocity of a to-be-photographed object.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施例)
図3は、本発明の実施例1にかかる撮像装置としてのレンズ一体型のカメラの構成を示すブロック図である。カメラ100は、被写体からの光を結像させる撮影光学系である撮影レンズユニット101を備えている。撮影レンズユニット101は、主レンズ102、焦点距離を変更可能なズームレンズ103、焦点調節を行う不図示のフォーカスレンズを含む。さらに、撮影レンズユニット101は、光軸と直交する方向に移動することにより被写体像のブレを光学的に補正するシフトレンズ104を含む。シフトレンズ104は、ユーザがカメラ100をパンニングにより向きを変化させながら動く被写体を撮影する流し撮り撮影時に、被写体像のブレを低減する流し撮りアシストのために光軸に対して直交する方向に移動(シフト)可能である。撮影レンズユニット101に含まれる主レンズ、ズームレンズ、フォーカスレンズ、シフトレンズは、それぞれ少なくとも1つ以上のレンズで構成されている。また、カメラ100は、ズームレンズ103の位置を検出するズームエンコーダ105、シフトレンズ104の位置を検出する位置センサ106、撮像装置の動きを検出するジャイロセンサなどの角速度センサ107を備えている。さらにカメラ100は、角速度センサ107の出力を増幅するアンプ108、カメラ制御用マイクロコンピュータ(以下マイコン)130、シフトレンズ104を駆動するドライバ109、位置センサ106の出力を増幅するアンプ110を備える。
(Example)
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a lens-integrated camera as an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. The camera 100 includes a photographing lens unit 101 which is a photographing optical system for forming light from a subject. The taking lens unit 101 includes a main lens 102, a zoom lens 103 whose focal length can be changed, and a focus lens (not shown) that performs focus adjustment. Furthermore, the photographing lens unit 101 includes a shift lens 104 that optically corrects blurring of a subject image by moving in a direction orthogonal to the optical axis. The shift lens 104 moves in a direction perpendicular to the optical axis for follow-up assistance for reducing blurring of the subject image during continuous shooting where the user shoots a moving subject while changing the direction by panning the camera 100. (Shiftable) is possible. The main lens, the zoom lens, the focus lens, and the shift lens included in the photographing lens unit 101 are each configured by at least one or more lenses. The camera 100 further includes a zoom encoder 105 that detects the position of the zoom lens 103, a position sensor 106 that detects the position of the shift lens 104, and an angular velocity sensor 107 such as a gyro sensor that detects the movement of the imaging device. The camera 100 further includes an amplifier 108 for amplifying the output of the angular velocity sensor 107, a camera control microcomputer (hereinafter, microcomputer) 130, a driver 109 for driving the shift lens 104, and an amplifier 110 for amplifying the output of the position sensor 106.

さらにカメラ100は、シャッター111、撮像素子112、アナログ信号処理回路113、カメラ信号処理回路114、タイミングジェネレータ115、操作スイッチ116、シャッター駆動用モータ117、ドライバ118を備える。   The camera 100 further includes a shutter 111, an image sensor 112, an analog signal processing circuit 113, a camera signal processing circuit 114, a timing generator 115, an operation switch 116, a shutter driving motor 117, and a driver 118.

撮像素子112は、CMOSセンサやCCDセンサ等の光電変換素子により構成され、撮影レンズユニット101により形成された被写体像を光電変換してアナログ電気信号を出力する。シャッター111は、撮像素子112の露光時間を制御する。   The imaging element 112 is formed of a photoelectric conversion element such as a CMOS sensor or a CCD sensor, photoelectrically converts an object image formed by the photographing lens unit 101, and outputs an analog electric signal. The shutter 111 controls the exposure time of the image sensor 112.

アナログ信号処理回路(AFE)113は、撮像素子112から出力されたアナログ信号を増幅し、さらに増幅後のアナログ信号をデジタル信号としての撮像信号に変換してカメラ信号処理回路114に出力する。   The analog signal processing circuit (AFE) 113 amplifies the analog signal output from the imaging element 112, converts the amplified analog signal into an imaging signal as a digital signal, and outputs the image signal to the camera signal processing circuit 114.

カメラ信号処理回路114は、撮像信号に対して各種画像処理を行うことで映像信号(撮影映像)を生成する。撮影映像(またはこれから取り出された静止画像)は、カメラ100に対して着脱が可能なメモリカード119に記録されたり、液晶パネル等の表示素子により構成されるモニタ(以下、LCDという)120に表示されたりする。また、カメラ信号処理回路114は、映像信号を構成するフレーム画像間で動きベクトルを検出する動きベクトル検出部135を含む。   The camera signal processing circuit 114 generates a video signal (captured video) by performing various image processing on the imaging signal. The photographed image (or the still image taken out from here) is recorded on a memory card 119 which can be attached to and detached from the camera 100, or displayed on a monitor (hereinafter referred to as an LCD) 120 constituted by display elements such as a liquid crystal panel. Be done. Further, the camera signal processing circuit 114 includes a motion vector detection unit 135 which detects a motion vector between frame images constituting a video signal.

タイミングジェネレータ115は、撮像素子112やアナログ信号処理回路113の動作タイミングを設定する。操作スイッチ116は、電源スイッチ、レリーズスイッチ、モード選択スイッチ等の各種スイッチやダイヤルを含む。本実施例のカメラ100では、モード選択スイッチの操作を通じて、流し撮りアシストモードと通常撮影モードとの切り替えが可能である。シャッター駆動用モータ117は、ドライバ118により駆動され、シャッター111をチャージさせる。   The timing generator 115 sets the operation timing of the image sensor 112 and the analog signal processing circuit 113. The operation switch 116 includes various switches such as a power switch, a release switch, a mode selection switch, and a dial. In the camera 100 of the present embodiment, switching between the follow shot assist mode and the normal shooting mode is possible through the operation of the mode selection switch. The shutter drive motor 117 is driven by the driver 118 to charge the shutter 111.

また、マイコン130は、防振制御部131、流し撮り制御部132、シャッター制御部133、被写体角速度算出部134を含む。   The microcomputer 130 further includes an image stabilization control unit 131, a panning control unit 132, a shutter control unit 133, and an object angular velocity calculation unit 134.

防振制御部131は、カメラ振れに起因する被写体像のブレを補正(低減)するためにシフトレンズ104の駆動を制御する手振れ補正制御(防振制御)を行う。   The image stabilization control unit 131 performs camera shake correction control (image stabilization control) that controls driving of the shift lens 104 in order to correct (reduce) the shake of the subject image caused by camera shake.

流し撮り制御部132は、流し撮りアシストのためにシフトレンズ104のシフト駆動の制御を行う。   The follow shot control unit 132 controls shift drive of the shift lens 104 for the follow shot assist.

シャッター制御部133は、ドライバ118を通じて不図示のレリーズ電磁マグネットへの通電を解除してチャージ状態のシャッター111を開動作させ、またシャッター駆動用モータ117を制御してシャッター111のチャージ動作を行わせる。   The shutter control unit 133 releases the power supply to the release electromagnetic magnet (not shown) through the driver 118 to open the shutter 111 in the charged state, and controls the shutter drive motor 117 to perform the charge operation of the shutter 111. .

被写体角速度算出部134は、撮影対象である被写体のカメラ100に対する相対被写体角速度を算出する。マイコン130は、その他、フォーカスレンズ制御や絞り制御等も行う。   The subject angular velocity calculation unit 134 calculates the relative subject angular velocity of the subject to be photographed with respect to the camera 100. The microcomputer 130 also performs focus lens control, aperture control, and the like.

なお、手振れ補正のためには、例えば横方向と縦方向といった直交する2軸に関して検出および補正を行うが、同様の構成であるため本実施例では1軸分のみ記載している。   For camera shake correction, for example, detection and correction are performed on two axes orthogonal to each other in the horizontal direction and the vertical direction. However, only one axis is described in this embodiment because it has the same configuration.

操作スイッチ116の電源スイッチが操作されてカメラ100の電源がONされると、その状態変化をマイコン130が検出し、カメラ100の各回路への電源供給および初期設定が行われる。   When the power switch of the operation switch 116 is operated and the power of the camera 100 is turned on, the microcomputer 130 detects a change in state thereof, and power supply to each circuit of the camera 100 and initialization are performed.

流し撮りアシストモード設定が行われていない通常撮影モード時、角速度センサ107が手振れ等によるカメラ100の振れを検出し、その検出結果を用いることで防振制御部131により、シフトレンズ104を駆動して手振れ補正動作が行われる。   In the normal shooting mode in which the follow shot assist mode is not set, the angular velocity sensor 107 detects the shake of the camera 100 due to camera shake or the like, and uses the detection result to drive the shift lens 104 by the image stabilization control unit 131. A shake correction operation is performed.

ここで手振れ補正機能に関して説明する。図4は、本実施例における防振システムの構成を示す図である。図3と共通の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図4において符号401〜407は防振制御部131の詳細な構成を示している。A/D変換器401は、角速度センサ107(アンプ108)から出力された角速度信号としてのアナログ信号を角速度データとしてのデジタル信号に変換する。角速度センサ107の出力データサンプリングは1〜10kHz程度で行われている。   Here, the camera shake correction function will be described. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the vibration control system in the present embodiment. The same reference numerals as in FIG. 3 denote the same parts as in FIG. 3, and a description thereof will be omitted. In FIG. 4, reference numerals 401 to 407 indicate the detailed configuration of the image stabilization control unit 131. The A / D converter 401 converts an analog signal as an angular velocity signal output from the angular velocity sensor 107 (amplifier 108) into a digital signal as angular velocity data. The output data sampling of the angular velocity sensor 107 is performed at about 1 to 10 kHz.

フィルタ演算部402はハイパスフィルタ(HPF)等により構成され、角速度データに含まれているオフセット成分を低減したり、HPFのカットオフ周波数を変更したりする。第1の積分器403は、シフトレンズ104の駆動目標データを生成するために角速度データを角変位データに変換する。A/D変換器406は、位置センサ106の位置信号としてのアナログ信号を位置データとしてのデジタル信号に変換する。第1の加算器404は、シフトレンズ104の駆動目標値から現在のシフトレンズ位置を減算してシフトレンズ104の駆動データを算出する。PWM出力部405は、算出された駆動量データをシフトレンズ駆動用のドライバ109に出力する。   The filter calculation unit 402 is configured by a high pass filter (HPF) or the like, and reduces an offset component included in angular velocity data, or changes the cutoff frequency of the HPF. The first integrator 403 converts angular velocity data into angular displacement data to generate drive target data of the shift lens 104. The A / D converter 406 converts an analog signal as a position signal of the position sensor 106 into a digital signal as position data. The first adder 404 subtracts the current shift lens position from the drive target value of the shift lens 104 to calculate drive data of the shift lens 104. The PWM output unit 405 outputs the calculated drive amount data to the driver 109 for driving the shift lens.

パンニング制御部407は、角速度データからカメラ100がパンニングされたかどうかを判定する。また、パンニング制御部407は、パンニングと判定された場合に、フィルタ演算部402のカットオフ周波数変更制御、および第1の積分器403の出力の調整を行う。   The panning control unit 407 determines from the angular velocity data whether the camera 100 has been panned. In addition, when it is determined that the panning is performed, the panning control unit 407 performs cut-off frequency change control of the filter operation unit 402 and adjustment of the output of the first integrator 403.

図5はパンニング制御部407により行われるパンニング制御のフローチャートの一例を示した図である。   FIG. 5 is a diagram showing an example of a flowchart of panning control performed by the panning control unit 407. As shown in FIG.

ステップS501において、パンニング制御部407は、A/D変換器401から取り込んだ角速度データの平均値(所定サンプリング回数分の平均値、以下角速度平均値とする)が所定値αよりも大きいか否かを判定する。パンニング制御部407は、角速度平均値が所定値α以下の場合はパンニングが行われていないと判定し、ステップS507へ進む。一方、所定値αよりも大きい場合、パンニング制御部407は、ステップS502へ進み、角速度平均値が所定値βより大きいか否かを判定する。そして、パンニング制御部407は、角速度平均値が所定値β以下の場合は、ゆっくりとした(低速の)パンニングが行われていると判定してステップS506へ進む。所定値βよりも大きい場合は急激な(高速の)パンニングが行われていると判定し、ステップS503へ進む。   In step S501, the panning control unit 407 determines whether the average value of angular velocity data fetched from the A / D converter 401 (average value for a predetermined number of samplings, hereinafter referred to as angular velocity average value) is larger than a predetermined value α. Determine When the angular velocity average value is equal to or less than the predetermined value α, the panning control unit 407 determines that panning is not performed, and proceeds to step S507. On the other hand, if it is larger than the predetermined value α, the panning control unit 407 proceeds to step S502 and determines whether the angular velocity average value is larger than the predetermined value β. Then, if the angular velocity average value is equal to or less than the predetermined value β, the panning control unit 407 determines that slow (low speed) panning is being performed, and proceeds to step S506. If the value is larger than the predetermined value β, it is determined that rapid (fast) panning is being performed, and the process proceeds to step S503.

パンニング制御部407は、ステップS503においてでフィルタ演算部402のHPFのカットオフ周波数を最大値に設定し、ステップS504において手ブレ補正制御を強制的にOFF(非実行状態)とする。高速パンニング時に防振制御をOFFにするのは、高速パンニングを大きな手振れとして扱ってシフトレンズ104をシフトさせると、シフトレンズ104がそのシフト端に到達した時点で撮影映像が大きく動いて撮影者に違和感を与えるためである。また、高速パンニングが行われている場合にはパンニングによる撮影映像の動きが大きく、手振れによる像ブレが現れても撮影者にほとんど違和感を与えることはないためである。そして、HPFのカットオフ周波数を最大値に設定した上で次のステップにてシフトレンズ104を徐々に停止させることで、防振制御OFFに伴い急に手振れによる像ブレが現れて撮影者に違和感を与えることを回避することができる。   The panning control unit 407 sets the cutoff frequency of the HPF of the filter calculation unit 402 to the maximum value in step S503, and forcibly turns off the camera shake correction control (non-execution state) in step S504. When anti-vibration control is turned off during high-speed panning, if high-speed panning is treated as a large hand shake and shift lens 104 is shifted, the shot image moves significantly when shift lens 104 reaches the shift end and the photographer is notified It is to give a sense of discomfort. In addition, when high-speed panning is performed, the movement of the captured image due to panning is large, and even if an image blur due to camera shake appears, the photographer hardly feels a sense of discomfort. Then, by setting the cutoff frequency of the HPF to the maximum value and then stopping the shift lens 104 gradually in the next step, an image blur due to camera shake appears suddenly when the image stabilization control is turned off, which makes the photographer uncomfortable. Can be avoided.

その後、ステップS505において、パンニング制御部407は、第1の積分器403の出力を現在のデータから徐々に初期位置のデータに変更する。これにより、シフトレンズ104が徐々に初期位置に戻るが、これは次に手振れ補正動作を再開する場合に、シフトレンズ104の位置が駆動範囲の初期位置にあることが望ましいためである。   Thereafter, in step S505, the panning control unit 407 gradually changes the output of the first integrator 403 from the current data to data of the initial position. Thereby, the shift lens 104 gradually returns to the initial position, because it is desirable that the position of the shift lens 104 be at the initial position of the drive range when the camera shake correction operation is restarted next.

ステップS506において、パンニング制御部407は、角速度データの大きさに応じてHPFのカットオフ周波数を設定する。低速パンニング時には手振れによる像ブレが目立ちやすいので、これを補正する必要があるためである。カットオフ周波数は、パンニングに対する撮影映像の追従性を不自然にならない程度に保ちながら、手振れによる像ブレを補正することができるように設定される。   In step S506, the panning control unit 407 sets the cutoff frequency of the HPF according to the magnitude of the angular velocity data. This is because it is necessary to correct the image blurring due to camera shake at the time of low speed panning, which is likely to be noticeable. The cutoff frequency is set so as to be able to correct image blurring due to camera shake while keeping the followability of the captured image to panning unnaturally.

ステップS507において、パンニング制御部407は、HPFのカットオフ周波数を通常時の値に設定する。   In step S507, the panning control unit 407 sets the cutoff frequency of the HPF to a normal value.

ステップS508において、パンニング制御部407は、防振制御の強制OFF設定を解除(防振制御をONに)する。   In step S508, the panning control unit 407 cancels the forced OFF setting of the image stabilization control (turns on the image stabilization control).

図7は、パンニング時の横方向の角速度データと、所定値α、βの関係を示した図であり、図中の701がサンプリングされた角速度データである。この例では、カメラ100が右方向にパンニングされた場合に+方向の角速度データ、左方向にパンニングされた場合に−方向の角速度データが得られる。図7の例では、右方向の急激な(高速の)パンニングと、左右方向のゆっくりとした(低速の)パンニングが検出されている。   FIG. 7 is a diagram showing the relationship between angular velocity data in the horizontal direction at the time of panning and predetermined values α and β, and 701 in the drawing is angular velocity data sampled. In this example, angular velocity data in the + direction when the camera 100 is panned to the right, and angular velocity data in the − direction when panned to the left are obtained. In the example of FIG. 7, rapid (fast) panning in the right direction and slow (slow) panning in the left and right direction are detected.

図7からわかるように、パンニング中は角速度データが初期値(ここでは0)から大きく外れる。そのため、この角速度データを積分してシフトレンズ104の目標位置データを算出した場合、DC的なオフセット成分により、第1の積分器403の出力が非常に大きな値となり、制御不能状態になってしまう。そのため、パンニングが検出された場合はHPFのカットオフ周波数を高く変更することにより、DC成分をカットすることが必要となる。急激なパンニングの場合は特に顕著になるために、よりカットオフ周波数を上げることで、第1の積分器403の出力が増大しないようにしている。なお、急激なパンニングの場合は、パンニングによる画の動きが手振れに対して非常に大きくなるため、パンニング方向に関して手振れ補正機能をOFFとしても特に違和感は発生しない。   As can be seen from FIG. 7, the angular velocity data largely deviates from the initial value (here, 0) during panning. Therefore, when the angular velocity data is integrated to calculate the target position data of the shift lens 104, the output of the first integrator 403 becomes a very large value due to the DC offset component, resulting in an uncontrollable state. . Therefore, when panning is detected, it is necessary to cut the DC component by changing the HPF cutoff frequency to a high value. The output of the first integrator 403 is prevented from increasing by raising the cut-off frequency further, since this is particularly noticeable in the case of rapid panning. In the case of rapid panning, the movement of the image due to panning becomes very large with respect to camera shake, so that no sense of discomfort occurs even when the camera shake correction function is turned off in the panning direction.

以上のようにパンニング制御が行われることで、パンニング中も違和感のない画像を得ることが可能となる。   By performing panning control as described above, it is possible to obtain an image without discomfort even during panning.

図3において、操作スイッチ116により流し撮りアシストモードが設定されると、撮像した画像からカメラ信号処理回路114の動きベクトル検出部135により被写体の動きベクトルを検出する。検出された動きベクトルは、流し撮り制御部132に入力される。また、これと同時に、流し撮り制御部132は、角速度センサ107(アンプ108)からの角速度データを受信する。   In FIG. 3, when the panning assist mode is set by the operation switch 116, the motion vector detection unit 135 of the camera signal processing circuit 114 detects the motion vector of the subject from the captured image. The detected motion vector is input to the follow shot control unit 132. At the same time, the panning control unit 132 receives angular velocity data from the angular velocity sensor 107 (amplifier 108).

撮影者が流し撮りを行なっているとき、動きベクトル検出部135から出力される被写体の動きベクトルは、撮影者が撮影しようとしている主被写体に対応したベクトルと、流れている背景に対応したベクトルの2種類となる。この際、流し撮りが目的であるため、検出された2種類の動きベクトルのうち、動き量の小さいデータが主被写体の動きベクトルとなり、この動きベクトルの値が主被写体の像面上の移動量を表す。   When the photographer is performing follow-up shooting, the motion vector of the subject output from the motion vector detection unit 135 is a vector corresponding to the main subject that the photographer is about to shoot and a vector corresponding to the flowing background. There are two types. At this time, since the purpose is panning, the data with the smaller amount of motion among the two types of detected motion vectors is the motion vector of the main subject, and the value of this motion vector is the amount of movement of the main subject on the image plane Represents

一方、角速度データは、カメラ100のパンニング速度(流し撮り速度)に対応しているため、角速度データと、主被写体の像面上の移動量とレンズの現在の焦点距離から算出される角速度の差分を算出すると、カメラ100に対する主被写体の角速度となる。被写体角速度算出部134は、モニタ用の画像を処理するタイミングごとにカメラ100に対する主被写体の角速度(相対被写体角速度ともいう)を算出している。また、被写体角速度算出部134は、算出した相対被写体角速度と算出した算出時刻(取得時刻)の組情報を流し撮り制御部132へ送る。   On the other hand, since the angular velocity data corresponds to the panning velocity (following velocity) of the camera 100, the difference between the angular velocity data, the movement amount of the main subject on the image plane, and the angular velocity calculated from the current focal distance of the lens Is the angular velocity of the main subject relative to the camera 100. The object angular velocity calculation unit 134 calculates the angular velocity (also referred to as relative object angular velocity) of the main object with respect to the camera 100 at each time of processing the monitor image. Further, the subject angular velocity calculation unit 134 sends the pairing information of the calculated relative subject angular velocity and the calculated time (acquisition time) to the panning control unit 132.

図6は、流し撮りアシストモード時のシフトレンズ104の駆動制御システムの構成を示す図であり、図3、図4と共通の構成に対して同じ符号を付している。カメラ情報取得部601は、操作スイッチ116のモード選択スイッチの操作によって流し撮りアシストモードが設定されたことを示す流し撮り設定情報と、レリーズスイッチの操作によって撮影が指示されたことを示すレリーズ情報とを取得する。角速度データ出力部602は、所定タイミングで角速度データをサンプリングして被写体角速度算出部134に出力する。   FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a drive control system of the shift lens 104 in the follow shot assist mode, and the same reference numerals as in FIGS. 3 and 4 denote the same components. The camera information acquisition unit 601 is a follow shot setting information indicating that the follow shot assist mode has been set by the operation of the mode selection switch of the operation switch 116, and release information indicating that shooting is instructed by the operation of the release switch. To get The angular velocity data output unit 602 samples angular velocity data at a predetermined timing and outputs the sampled data to the object angular velocity calculation unit 134.

被写体角速度決定部603は、記録用撮影前(静止画記録のための撮像素子112の露光前)に被写体角速度算出部134が算出した相対被写体角速度とその算出時刻の組情報を取得し、これを角速度履歴として保持(蓄積)する。なお、以下の説明では、露光とは記録用撮影を意味する。そして、被写体角速度決定部603は、その露光前(露光期間前)の角速度履歴を用いて、露光期間中(撮影中)のカメラ100に対する被写体の予測された角速度(予測情報)である相対被写体角速度を算出等により決定する。こうして被写体角速度決定部603は、取得した露光期間中の相対被写体角速度を、流し撮りアシストにおける露光期間中のシフトレンズ104のシフト駆動の制御に用いる相対被写体角速度として決定する。   The subject angular velocity determination unit 603 obtains the combination information of the relative subject angular velocity calculated by the subject angular velocity calculation unit 134 and its calculation time before photographing for recording (before exposure of the image sensor 112 for recording a still image). Hold (accumulate) as angular velocity history. In the following description, exposure means photographing for recording. Then, the subject angular velocity determination unit 603 uses the angular velocity history before the exposure (before the exposure period) to determine the relative object angular velocity which is the predicted angular velocity (prediction information) of the subject relative to the camera 100 during the exposure period (during shooting). Is determined by calculation etc. In this way, the subject angular velocity determination unit 603 determines the relative subject angular velocity in the obtained exposure period as the relative subject angular velocity used for control of the shift drive of the shift lens 104 in the exposure period in the follow shot assist.

第2の加算器604は、角速度センサ107からの角速度データと被写体角速度決定部603にて決定された露光期間中の相対被写体角速度との差分を算出する。第2の積分器605は、露光期間中のみ積分動作を行う。設定変更部606は、カメラ情報取得部601からの流し撮りアシストモードの設定情報の通知に応じてパンニング制御部407の設定を変更する。   The second adder 604 calculates the difference between the angular velocity data from the angular velocity sensor 107 and the relative object angular velocity in the exposure period determined by the object angular velocity determination unit 603. The second integrator 605 performs the integration operation only during the exposure period. The setting change unit 606 changes the setting of the panning control unit 407 according to the notification of the setting information of the follow shot assist mode from the camera information acquisition unit 601.

操作スイッチ116の操作により流し撮りアシストモードが設定されると、カメラ情報取得部601は、流し撮り設定情報を設定変更部606に通知する。設定変更部606は、通知された流し撮り設定情報に応じてパンニング制御部407の設定変更を行う。ここで行われる設定変更は、急激なパンニング状態に移行しやすくする変更であり、具体的には、前述のパンニング判定用の所定値βおよびαを変更する。   When the panning assist mode is set by the operation of the operation switch 116, the camera information acquisition unit 601 notifies the setting changing unit 606 of the panning setting information. The setting change unit 606 changes the setting of the panning control unit 407 according to the notified panning setting information. The setting change performed here is a change that facilitates transition to the rapid panning state, and more specifically, changes the above-described predetermined values β and α for the panning determination.

また、第2の加算器604は、角速度センサ107からの角速度データと、被写体角速度決定部603からの相対被写体角速度との差を計算し、計算結果を第2の積分器605へと送る。   The second adder 604 calculates the difference between the angular velocity data from the angular velocity sensor 107 and the relative object angular velocity from the object angular velocity determination unit 603, and sends the calculation result to the second integrator 605.

第2の積分器605は、カメラ情報取得部601からのレリーズ情報に応じて、露光期間中の前述した差の積分動作を開始する。第2の積分器605は、露光期間以外の期間においては、シフトレンズ104の位置が初期位置(中央)となる値を出力する。ここで、露光期間以外はシフトレンズ104を中央位置に配置しようとした場合、露光期間終了時は現在の位置から中央位置までシフトレンズ104が急峻に移動することになる。しかし、露光期間終了直後は撮像素子112からの画像信号の読み出し期間のため、LCD120上で撮影映像の表示は行われない期間であり、シフトレンズ104の急峻な移動による撮影映像の動きは問題とはならない。   In response to the release information from the camera information acquisition unit 601, the second integrator 605 starts the integration operation of the aforementioned difference during the exposure period. The second integrator 605 outputs a value such that the position of the shift lens 104 is at the initial position (center) during a period other than the exposure period. Here, when the shift lens 104 is to be disposed at the center position except during the exposure period, the shift lens 104 moves sharply from the current position to the center position at the end of the exposure period. However, immediately after the end of the exposure period, because the image signal is read out from the image sensor 112, the display of the photographed image is not performed on the LCD 120. It must not be.

また、第2の積分器605の出力は、第1の加算器404で第1の積分器403の出力に加算され、その加算値に対して位置センサ106(シフト位置A/D変換器406)からのシフトレンズ104のシフト位置データが減算される。これにより、シフトレンズ104の駆動量データが算出される。   The output of the second integrator 605 is added to the output of the first integrator 403 in the first adder 404, and the position sensor 106 (shift position A / D converter 406) is added to the added value. The shift position data of the shift lens 104 from is subtracted. Thus, drive amount data of the shift lens 104 is calculated.

流し撮りアシストモード設定中に実際に撮影者により高速パンニングによる流し撮り動作が行われると、パンニング制御部407は、すぐにパンニング制御を開始するとともに、図5のステップS504で説明したように防振制御をOFFとする。パンニング制御により、シフトレンズ104が移動することで、カメラ100のパンニングによる角速度とカメラ100に対する主被写体(以下、単に被写体という)の角速度である相対被写体角速度との差分に対応する被写体像の像面上での変位量を補正する。このため、流し撮り失敗の原因となる露光期間中のカメラ100のパンニング速度と被写体の動き速度との差分がシフトレンズ104のシフト駆動により相殺され、その結果、流し撮りが成功する。   The panning control unit 407 immediately starts panning control when the photographer performs a panning shot by high-speed panning while the panning shot assist mode is set, and the image stabilization is performed as described in step S504 in FIG. 5. Turn off the control. An image plane of an object image corresponding to a difference between an angular velocity by panning of the camera 100 and a relative angular velocity of an object relative to the camera 100 (hereinafter simply referred to as an object) by moving the shift lens 104 by panning control. Correct the displacement amount above. For this reason, the difference between the panning speed of the camera 100 and the movement speed of the subject during the exposure period which causes the failure in the follow shot is offset by the shift driving of the shift lens 104, and as a result, the follow shot succeeds.

ここで、被写体角速度決定部603は、露光前において被写体角速度算出部134から取得して蓄積した角速度履歴を用いて露光期間中の相対被写体角速度を決定するが、その際にレリーズタイムラグの時間と露光期間を考慮する。例えば、等速直線運動をしている被写体をその進行方向に直交する方向に位置するカメラ100で流し撮りする場合には、カメラ100から測定する被写体の角速度は連続的に変化する。このため、被写体の角速度は、その検出時と露光期間中とでは同じにならない。したがって、この角速度の変化(つまりは加速度)を考慮しないと、シフトレンズ104のシフト駆動による上記補正を良好に行うことができない。   Here, the object angular velocity determination unit 603 determines the relative object angular velocity during the exposure period using the angular velocity history acquired and accumulated from the object angular velocity calculation unit 134 before exposure, but at that time the exposure time lag time and exposure Consider the period. For example, in the case where a subject performing uniform linear motion is followed by a camera 100 positioned in a direction orthogonal to the traveling direction, the angular velocity of the subject measured from the camera 100 changes continuously. For this reason, the angular velocity of the subject is not the same during detection and during the exposure period. Therefore, if the change in the angular velocity (that is, the acceleration) is not taken into consideration, the correction by the shift drive of the shift lens 104 can not be satisfactorily performed.

図8は、被写体の相対角速度と角加速度の関係を示す図であり、図9に示すように等速直線運動をしている被写体(電車)の角速度を該被写体の進行方向に直交する方向に位置するカメラ100から測定したときの角速度の変化を示している。図9において、被写体は左から右に向かって速度vで等速直線運動をしている。点Aは被写体の等速直線運動による移動軌跡上においてカメラ100からの距離が最短となる位置(以下、原点という)であり、Lはカメラ100から原点Aまでの距離(移動軌跡までの最短距離)である。θはカメラ100から原点Aに向かう方向、すなわち被写体の進行方向に直交する方向に対してカメラ100から被写体への方向がなす角度(つまりはカメラ100の向き:以下、パンニング角度という)であり、原点Aより右側がプラスで左側がマイナスとする。   FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the relative angular velocity of the subject and the angular acceleration, and as shown in FIG. 9, the angular velocity of the subject (train) performing constant linear motion is in the direction orthogonal to the traveling direction of the subject. The change in the angular velocity as measured from the camera 100 located is shown. In FIG. 9, the subject is in uniform linear motion at a velocity v from left to right. Point A is a position at which the distance from the camera 100 is shortest (hereinafter referred to as the origin) on the movement locus of the object at constant linear motion, and L is the distance from the camera 100 to the origin A (shortest distance to the movement locus ). θ is an angle formed by the direction from the camera 100 to the subject with respect to the direction from the camera 100 toward the origin A, that is, the direction orthogonal to the traveling direction of the subject (that is, the orientation of the camera 100: hereinafter referred to as a panning angle) The right side of the origin A is positive and the left side is negative.

図8中の横軸は、図9中の被写体が原点Aに位置するときを0度としたパンニング角度θを示し、中央の縦軸は被写体の角速度を示している。実線のグラフが角速度の変化を示す。また、右側の縦軸は角加速度を示し、破線のグラフが角加速度の変化を示す。ここにいう角加速度の変化は、カメラの位置を基準とした被写体の位置に対応する被写体の角加速度の変化である。図8は、カメラ100から原点Aまでの最短距離が20mで、被写体が速度60km/hで等速直線運動をしている場合の角速度と角加速度を示している。   The horizontal axis in FIG. 8 indicates the panning angle θ that is 0 degrees when the subject in FIG. 9 is located at the origin A, and the vertical axis in the middle indicates the angular velocity of the subject. The solid line graph shows the change in angular velocity. Also, the vertical axis on the right side indicates angular acceleration, and the broken line graph indicates changes in angular acceleration. The change in angular acceleration referred to here is a change in angular acceleration of the subject corresponding to the position of the subject based on the position of the camera. FIG. 8 shows the angular velocity and the angular acceleration when the shortest distance from the camera 100 to the origin point A is 20 m and the subject is in uniform linear motion at a velocity of 60 km / h.

図8において、被写体が原点Aを通過する際(θ=0度)に角速度が最大で、角加速度が0になる。また、θ=+30度で角加速度が最大となり、θ=−30度で角加速度が最小になる。なお、このパンニング角度θと角加速度および角加速度との関係は、上述した最短距離や被写体の速度に依存しない。   In FIG. 8, when the object passes through the origin A (θ = 0 degrees), the angular velocity is at a maximum and the angular acceleration is zero. The angular acceleration is maximized at θ = + 30 degrees, and is minimized at θ = −30 degrees. The relationship between the panning angle θ and the angular acceleration and the angular acceleration does not depend on the shortest distance or the speed of the object described above.

図2は、流し撮りアシストモード時の撮影処理のフローチャートを示す図である。この処理は、マイコン130がコンピュータプログラムである流し撮りアシスト制御プログラムに従って実行する。   FIG. 2 is a view showing a flowchart of photographing processing in the follow shot assist mode. The microcomputer 130 executes this process in accordance with a follow shot assist control program which is a computer program.

ステップS201において、マイコン130は、レリーズスイッチが半押し操作された(SW1ONである)か否かを判定する。半押し操作された(SW1ONである)場合はステップS202へと進み、時間計測カウンタをインクリメントする。半押し操作されていない(SW1ONでない)場合はステップS203へ進み、時間計測カウンタをリセットしたのち、ステップS201へ戻る。   In step S201, the microcomputer 130 determines whether or not the release switch has been half-pressed (SW1 ON). If the half-pressing operation is performed (SW1 is ON), the process proceeds to step S202, and the time measurement counter is incremented. If the half-pressing operation is not performed (SW1 is not ON), the process proceeds to step S203, the time measurement counter is reset, and the process returns to step S201.

ステップS204において、マイコン130は、被写体角速度算出部134により相対被写体角速度(図では単に被写体角速度と記す)がすでに算出されているか否かを確認する。算出されている場合は、マイコン130は、ステップS205へ進み、時間計測カウンタが所定時間Tに達したか否かを確認する。相対被写体角速度がまだ算出されていない場合および相対被写体角速度がすでに算出されていても時間計測カウンタが所定時間Tに達している(露光期間が所定時間Tより長い)場合は、マイコン130はステップS206へ進む。   In step S204, the microcomputer 130 confirms whether or not the relative object angular velocity (simply referred to as the object angular velocity in the drawing) has already been calculated by the object angular velocity calculation unit 134. If it has been calculated, the microcomputer 130 proceeds to step S205 and confirms whether the time measurement counter has reached a predetermined time T or not. If the relative object angular velocity has not been calculated yet, and if the relative object angular velocity has already been calculated, and if the time measurement counter has reached the predetermined time T (the exposure period is longer than the predetermined time T), the microcomputer 130 proceeds to step S206. Go to

ステップS206において、マイコン130は、被写体角速度算出部134に相対被写体角速度を算出させる。これにより、後述するレリーズスイッチの全押し操作に応じて開始される露光の前に被写体角速度算出部134に相対被写体角速度を算出させ、被写体角速度決定部603に角速度履歴を取得させる。時間計測カウンタが所定時間Tに達している場合に相対被写体角速度を算出し直させるのは、所定時間T内で被写体の速度が変化する可能性を考慮するためである。被写体角速度算出部134が算出した相対被写体角速度は、算出するごとに、被写体角速度決定部603に送られる。ステップS205にて時間計測カウンタがまだ所定時間Tに達していない場合は、マイコン130はステップS208へ進む。   In step S206, the microcomputer 130 causes the subject angular velocity calculation unit 134 to calculate the relative subject angular velocity. Thereby, the subject angular velocity calculation unit 134 calculates the relative object angular velocity before exposure which is started in response to the full-press operation of the release switch described later, and the object angular velocity determination unit 603 acquires the angular velocity history. The reason why the relative object angular velocity is recalculated when the time measurement counter has reached the predetermined time T is to consider the possibility of the speed of the object changing within the predetermined time T. The relative object angular velocity calculated by the object angular velocity calculation unit 134 is sent to the object angular velocity determination unit 603 each time it is calculated. If the time measurement counter has not yet reached the predetermined time T in step S205, the microcomputer 130 proceeds to step S208.

ステップS206の後のステップS207において、マイコン130は、被写体角速度決定部603に、露光期間中の相対被写体角速度を決定させる。ここでの処理の詳細については後述する。そして、ステップS208へ進む。   In step S207 after step S206, the microcomputer 130 causes the subject angular velocity determination unit 603 to determine the relative subject angular velocity during the exposure period. Details of the processing here will be described later. Then, the process proceeds to step S208.

ステップS208において、マイコン130は、レリーズスイッチが全押し操作(SW2ON)されたか否かを判定する。全押し操作されていない(SW2ONでない)場合は、マイコン130はステップS201に戻る。一方、全押し操作された(SW2ONである)場合は、マイコン130はステップS209へ進み、シャッター制御部133を通じてシャッター111を開動作させて露光を開始させる。   In step S208, the microcomputer 130 determines whether or not the release switch has been full-pressed (SW2 ON). If the full-press operation is not performed (SW2 is not ON), the microcomputer 130 returns to step S201. On the other hand, when the full-press operation is performed (SW2 is ON), the microcomputer 130 proceeds to step S209, opens the shutter 111 through the shutter control unit 133, and starts the exposure.

さらに、マイコン130は、ステップS210において、流し撮り制御部132に、ステップS207で決定された相対被写体角速度に応じたシフトレンズ104の駆動制御を行わせる。これにより、被写体像の像面上での変位量を補正する流し撮りアシストを行う。この際、図5のステップS502でパンニングが高速パンニングと判定された場合は、マイコン130は、防振制御部131を通じてシフトレンズ104を手振れによる像ブレを補正するために駆動する。   Further, in step S210, the microcomputer 130 causes the follow shot control unit 132 to perform drive control of the shift lens 104 in accordance with the relative object angular velocity determined in step S207. In this way, a follow shot assist is performed to correct the amount of displacement of the object image on the image plane. At this time, when it is determined in step S502 in FIG. 5 that the panning is high-speed panning, the microcomputer 130 drives the shift lens 104 through the image stabilization control unit 131 to correct image blurring due to camera shake.

続いてステップS211において、マイコン130は、露光が完了したか否かを判定し、完了した場合はステップS212へ進み、未完了であればステップS210へ戻る。ステップS212において、マイコン130は、再びレリーズスイッチが全押し操作(SW2ON)されたか否かを判定し、全押し操作されている(SW2ONである)場合はステップS209に戻って次の露光(連写の次のコマの撮影)を行う。一方、全押し操作されていない(SW2ONでない)場合はステップS201に戻る。   Subsequently, in step S211, the microcomputer 130 determines whether or not the exposure is completed. If completed, the process proceeds to step S212, and if not completed, the process returns to step S210. In step S212, the microcomputer 130 determines again whether or not the release switch is full-pressed (SW2 ON), and if full-pressed (SW2 ON), the process returns to step S209 to perform the next exposure (continuous shooting Shoot the next frame of On the other hand, when the full-press operation is not performed (SW2 ON is not performed), the process returns to step S201.

図1は、被写体角速度決定部603が図2のステップS207にて行う露光時被写体角速度決定処理のフローチャートを示す図である。この処理は、被写体角速度決定部603がコンピュータプログラムである流し撮りアシスト制御プログラムに従って実行し、ステップS206で被写体角速度の通知を受けると本処理が開始される。   FIG. 1 is a view showing a flowchart of an exposure-time object angular velocity determination process performed by the object angular velocity determination unit 603 in step S207 of FIG. This process is executed by the subject angular velocity determination unit 603 according to a follow shot assist control program which is a computer program, and this process is started when notification of the subject angular velocity is received in step S206.

ステップS101において、被写体角速度決定部603は、それまでに被写体角速度算出部134で算出して蓄積した露光前の角速度履歴ω(n−p)〜ω(n)(複数の角速度)を読み出す。なお、ω(n)は図2のステップS206にて算出された最新の被写体角速度を表し、n≧3、p≧1とする。   In step S101, the subject angular velocity determination unit 603 reads the angular velocity histories ω (n−p) to ω (n) (a plurality of angular velocities) before exposure which have been calculated and stored by the subject angular velocity calculation unit 134. Here, ω (n) represents the latest object angular velocity calculated in step S206 of FIG. 2, and nn3 and p ≧ 1.

ステップS102において、被写体角速度決定部603は、読み出した角速度履歴ω(n−p)〜ω(n)から、例えば最小二乗法を用いて、単位時間あたりの変位量である角加速度α(n)を算出する。   In step S102, the subject angular velocity determination unit 603 determines, from the read angular velocity histories ω (n−p) to ω (n), an angular acceleration α (n) which is a displacement amount per unit time using, for example, the least squares method. Calculate

ステップS103において、被写体角速度決定部603は、一つ前に算出した角加速度α(n−1)から、ω(n)の算出時刻において期待される角速度ωexpect(n)を算出(予測)する。   In step S103, the object angular velocity determining unit 603 calculates (predicts) an angular velocity ωexpect (n) expected at the time of calculation of ω (n) from the angular acceleration α (n−1) calculated immediately before.

ステップS104において、被写体角速度決定部603は、算出したωexpect(n)から、角加速度α(n)の値域(取り得る値の範囲)A(α(n))を算出する。   In step S104, the subject angular velocity determination unit 603 calculates a value range (a range of possible values) A (α (n)) of the angular acceleration α (n) from the calculated ωexpect (n).

ここで、値域A(α(n))の算出方法について図9を用いて説明する。vは被写体速度、Lは被写体の移動軌跡とカメラとの最短距離、tは被写体の地点から被写体の移動軌跡とカメラとの最短距離地点までの移動時間である。
被写体の角速度ωはθの時間微分であるので、
Here, a method of calculating the value range A (α (n)) will be described with reference to FIG. v is the subject speed, L is the shortest distance between the moving path of the subject and the camera, and t is the moving time from the point of the subject to the shortest distance point between the moving path of the subject and the camera.
Since the angular velocity ω of the subject is a time derivative of θ,

Figure 2019092037
Figure 2019092037

で表され、図9より、 , And from FIG.

Figure 2019092037
Figure 2019092037

となる。ここで、 It becomes. here,

Figure 2019092037
Figure 2019092037

とすれば(数式1)は、 If (Equation 1) is

Figure 2019092037
Figure 2019092037

となる。さらに、被写体の角速度αはωの時間微分であるので、 It becomes. Furthermore, since the angular velocity α of the subject is a time derivative of ω,

Figure 2019092037
Figure 2019092037

で表され、ここで、 Represented by, where

Figure 2019092037
Figure 2019092037

とすれば(数式5)は、 If it is (formula 5),

Figure 2019092037
Figure 2019092037

となる。このαをωの式で表すと、 It becomes. If this α is expressed by the equation of ω,

Figure 2019092037
Figure 2019092037

さらに(数式2)を用いてωとθの式で表すと、   Further, when expressed by the expressions of ω and θ using (Expression 2),

Figure 2019092037
Figure 2019092037

となる。 It becomes.

ここで、図8に前述したように、θ=−30度で角加速度は最大となり、θ=+30度で角加速度は最小になることを考慮し、ωexpect(n)がそれぞれの角度のときの角速度であるとすれば、角加速度α(n)は、   Here, as described above with reference to FIG. 8, the angular acceleration becomes maximum at θ = −30 degrees, and the angular acceleration becomes minimum at θ = + 30 degrees, and ωexpect (n) is at each angle. Assuming that it is an angular velocity, the angular acceleration α (n) is

Figure 2019092037
Figure 2019092037

で表される値域A(α(n))に必ず含まれることになる。或いは、θの定義域を定めれば値域A(α(n))はより詳細化される。 Is necessarily included in the range A (α (n)) represented by Alternatively, if the domain of θ is defined, the range A (α (n)) is further refined.

ステップS105において、被写体角速度決定部603は、角加速度α(n)が値域A(α(n))に含まれるか否かを判定する。含まれる場合には被写体角速度決定部603はステップS106に進み、そうでなければステップS107に進む。   In step S105, the subject angular velocity determination unit 603 determines whether or not the angular acceleration α (n) is included in the range A (α (n)). If it is included, the object angular velocity determination unit 603 proceeds to step S106, otherwise proceeds to step S107.

ステップS107において、被写体角速度決定部603は、角加速度α(n)と値域A(α(n))との差が閾値以上であるか否かを判定する。閾値以上であればステップS108に進み、そうでなければステップS109に進む。   In step S107, the subject angular velocity determination unit 603 determines whether the difference between the angular acceleration α (n) and the range A (α (n)) is equal to or greater than a threshold. If it is the threshold value or more, the process proceeds to step S108, and if not, the process proceeds to step S109.

ステップS108において、被写体角速度決定部603は、角加速度α(n)の値を0に設定する。なお、これは後述のステップS106における被写体角速度の決定(予測)を停止することと同義である。角加速度α(n)の設定後、ステップS106に進む。   In step S108, the subject angular velocity determination unit 603 sets the value of the angular acceleration α (n) to zero. This is equivalent to stopping the determination (prediction) of the object angular velocity in step S106 described later. After setting the angular acceleration α (n), the process proceeds to step S106.

ステップS109において、被写体角速度決定部603は、角加速度α(n)の値を値域A(α(n))の最大値・最小値のうち何れか近い方に設定する。角加速度α(n)の設定後、ステップS106に進む。   In step S109, the subject angular velocity determination unit 603 sets the value of the angular acceleration α (n) to the maximum value or the minimum value of the range A (α (n)), whichever is closer. After setting the angular acceleration α (n), the process proceeds to step S106.

なお、ステップS108において、被写体角速度決定部603は角加速度α(n)の値を0に設定するが、単に何らかの例外値を設定し図2のステップS210において流し撮り制御部132に例外値を判別させ、流し撮りアシストを停止させてもよい。あるいは、角加速度α(n)が値域A(α(n))に含まれない回数が第二の閾値以上であるか否かを判定するステップを新たに設け、閾値以上であれば前述した流し撮りアシストを停止させる何らかの例外値を設定してもよい。   Although the object angular velocity determination unit 603 sets the value of the angular acceleration α (n) to 0 in step S108, it simply sets some exceptional value and determines the exceptional value in the follow shot control unit 132 in step S210 of FIG. And the follow shot assist may be stopped. Alternatively, a step is newly provided to determine whether the number of times the angular acceleration α (n) is not included in the range A (α (n)) is equal to or greater than the second threshold. Any exception value may be set to stop the shooting assist.

ステップS106において、被写体角速度決定部603は、角加速度α(n)を用いて被写体角速度を決定(予測)する。   In step S106, the subject angular velocity determination unit 603 determines (predicts) the subject angular velocity using the angular acceleration α (n).

以上により、本実施例によれば、被写体角速度の予測に角加速度の値域を考慮することで、時間的に連続した画像から検出した被写体の像面上の移動量の誤差の影響を抑えて被写体のブレ補正を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, by considering the value range of the angular acceleration in the prediction of the object angular velocity, the influence of the error of the movement amount on the image plane of the object detected from the temporally continuous image is suppressed. Shake correction can be performed.

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。例えば、上述の実施例で説明したフローチャートは一例であり、各フローチャートの処理の順序は適宜変更可能である。また、上述の実施例で説明した各フローチャートの処理の一部を省略することも可能である。   Although the present invention has been described in detail based on its preferred embodiments, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various embodiments within the scope of the present invention are also included in the present invention. included. For example, the flowcharts described in the above-described embodiments are merely examples, and the order of processing of the flowcharts can be changed as appropriate. In addition, part of the processing of each flowchart described in the above-described embodiment can be omitted.

また、上述の実施例では、レンズ一体型のカメラの例を説明したが、レンズ交換型のカメラでもよく、交換レンズに設けられた角速度センサを用いてよい。   Further, although the example of the lens integrated type camera has been described in the above-described embodiment, it may be an interchangeable lens type camera, and an angular velocity sensor provided in an interchangeable lens may be used.

また、上述の実施例では、ユーザの操作に応じて流し撮りアシストモードが設定される場合の例を説明したが、カメラがカメラの動きを判定して自動的に流し撮りアシストモードに移行するようにしてもよい。   In the above embodiment, an example in which the follow shot assist mode is set according to the user's operation has been described, but the camera determines the movement of the camera and automatically shifts to the follow shot assist mode. You may

また、上述の実施例では、被写体の移動速度とパンニング速度の差を補正するための補正素子にシフトレンズを用いた例を説明したが、撮像素子を補正素子として利用し、撮像素子を移動させて被写体の移動速度とパンニング速度の差を補正してもよい。   In the above-described embodiment, the shift lens is used as the correction element for correcting the difference between the moving speed of the subject and the panning speed. However, the image pickup element is moved using the image pickup element as the correction element. The difference between the moving speed of the subject and the panning speed may be corrected.

100 カメラ
104 シフトレンズ
107 角速度センサ
130 マイクロコンピュータ
Reference Signs List 100 camera 104 shift lens 107 angular velocity sensor 130 microcomputer

Claims (8)

流し撮りが可能な撮像装置であって、
時間的に連続した画像に基づいて被写体の動きベクトルと前記撮像装置の動きとに基づいて、前記撮像装置に対する被写体の角速度を算出する第1の算出手段と、
前記第1の算出手段により算出された複数の角速度に基づいて、前記撮像装置に対する前記被写体の角加速度を算出する第2の算出手段と、
前記第2の算出手段により算出された角加速度に応じて露光時の前記撮像装置に対する前記被写体の角速度を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された角速度に基づいて補正素子を移動させ、前記被写体の像ブレを補正する補正手段と、
を備え、
前記決定手段は、前記第1の算出手段により算出された角速度に応じた値域に前記第2の算出手段により算出される角加速度が含まれるか否かに応じて、露光時の前記撮像装置に対する前記被写体の角速度の決定に用いる角加速度を変更することを特徴とする撮像装置。
It is an imaging device that is capable of panning, and
First calculating means for calculating an angular velocity of the subject with respect to the imaging device based on a motion vector of the subject and a movement of the imaging device based on a temporally continuous image;
A second calculation unit that calculates an angular acceleration of the subject with respect to the imaging device based on the plurality of angular velocities calculated by the first calculation unit;
A determination unit configured to determine an angular velocity of the subject with respect to the imaging device at the time of exposure according to the angular acceleration calculated by the second calculation unit;
A correction unit that moves the correction element based on the angular velocity determined by the determination unit to correct an image blur of the subject;
Equipped with
The determining unit may determine whether the angular acceleration calculated by the second calculating unit is included in a range corresponding to the angular velocity calculated by the first calculating unit. An imaging apparatus comprising: changing an angular acceleration used to determine an angular velocity of the subject.
前記決定手段は、前記値域に前記第2の算出手段により算出される角加速度が含まれる場合には、前記第2の算出手段により算出される角加速度を露光時の前記撮像装置に対する前記被写体の角速度の決定に用い、前記値域に前記第2の算出手段により算出される角加速度が含まれない場合には、所定値に設定した角加速度を露光時の前記撮像装置に対する前記被写体の角速度の決定に用いることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The determination means, when the range includes the angular acceleration calculated by the second calculation means, indicates the angular acceleration calculated by the second calculation means as the subject relative to the imaging device at the time of exposure. When the angular acceleration calculated by the second calculation means is not included in the range used for determining the angular velocity, the angular acceleration set to a predetermined value is used to determine the angular velocity of the object relative to the imaging device at the time of exposure The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device is used for 前記決定手段は、前記値域に前記第2の算出手段により算出される角加速度が含まれない場合、前記第2の算出手段により算出される角加速度と前記値域との差及び前記第2の算出手段により算出される角加速度が前記値域に含まれない回数の少なくとも一方に基づいて前記所定値を決定することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   If the angular acceleration calculated by the second calculation unit is not included in the range, the determination unit determines a difference between the angular acceleration calculated by the second calculation unit and the range and the second calculation. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the predetermined value is determined based on at least one of the number of times the angular acceleration calculated by the means is not included in the range. 前記決定手段は、前記所定値を前記値域に含まれる値に決定することを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 3, wherein the determination unit determines the predetermined value as a value included in the range. 前記決定手段は、前記撮像装置に対する前記被写体の角度、角速度、角加速度、距離、前記被写体の速度、前記被写体の移動時間の少なくとも1つに基づいて前記値域を算出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。   The range determining unit may calculate the range based on at least one of an angle, an angular velocity, an angular acceleration, a distance, a velocity of the subject, and a moving time of the subject with respect to the imaging device. An imaging device according to any one of 1 to 4. 前記補正素子は、撮像素子であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging device according to any one of claims 1 to 5, wherein the correction element is an imaging element. 前記補正素子は、レンズであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。   The imaging device according to any one of claims 1 to 5, wherein the correction element is a lens. 流し撮りが可能な撮像装置の制御方法であって、
時間的に連続した画像に基づいて被写体の動きベクトルと前記撮像装置の動きとに基づいて、前記撮像装置に対する被写体の角速度を算出する第1の算出ステップと、
前記第1の算出ステップで算出された複数の角速度に基づいて、前記撮像装置に対する前記被写体の角加速度を算出する第2の算出ステップと、
前記第2の算出ステップで算出された角加速度に応じて露光時の前記撮像装置に対する前記被写体の角速度を決定する決定ステップと、
前記決定ステップで決定された角速度に基づいて補正素子を移動させ、前記被写体の像ブレを補正する補正ステップと、
を備え、
前記決定ステップは、前記第1の算出ステップで算出された角速度に応じた値域に前記第2の算出ステップで算出される角加速度が含まれるか否かに応じて、露光時の前記撮像装置に対する前記被写体の角速度の決定に用いる角加速度を変更することを特徴とする撮像装置の制御方法。
It is a control method of an imaging device capable of performing panning, and
A first calculation step of calculating an angular velocity of the subject with respect to the imaging device based on a motion vector of the subject and a movement of the imaging device based on a temporally continuous image;
A second calculation step of calculating an angular acceleration of the subject with respect to the imaging device based on the plurality of angular velocities calculated in the first calculation step;
A determination step of determining an angular velocity of the subject with respect to the imaging device at the time of exposure according to the angular acceleration calculated in the second calculation step;
Correcting the image blur of the subject by moving the correction element based on the angular velocity determined in the determining step;
Equipped with
The determining step is performed on the imaging device at the time of exposure according to whether or not the angular acceleration calculated in the second calculation step is included in a range corresponding to the angular velocity calculated in the first calculation step. And controlling an angular acceleration used to determine the angular velocity of the subject.
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