特許 7483643 波形生成装置、ブレ評価装置、波形生成方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-07

(45)【発行日】2024-05-15

(54)【発明の名称】波形生成装置、ブレ評価装置、波形生成方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 17/00 20060101AFI20240508BHJP

   H04N 23/68 20230101ALI20240508BHJP

   G03B 5/00 20210101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

H04N17/00 200

H04N23/68

G03B5/00 J

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021009575

(22)【出願日】2021-01-25

(65)【公開番号】P2022113368

(43)【公開日】2022-08-04

【審査請求日】2024-01-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110412

【弁理士】

【氏名又は名称】藤元 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100104628

【弁理士】

【氏名又は名称】水本 敦也

(74)【代理人】

【識別番号】100121614

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 倫也

(72)【発明者】

【氏名】古田 南

(72)【発明者】

【氏名】鷲巣 晃一

【審査官】益戸 宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／０７６９６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２２２４１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ １７／００

Ｈ０４Ｎ ２３／６８

Ｇ０３Ｂ ５／００

Ｇ０１Ｍ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮影手段のブレ評価を行うために該撮影手段を加振する加振波形を生成する波形生成装置であって、
前記撮影手段の仕様を取得する取得手段と、
前記撮影手段の仕様に基づいて、基準波形を調整して前記加振波形を生成する調整手段と、を有することを特徴とする波形生成装置。

【請求項2】

前記仕様は、前記撮影手段の重さであることを特徴とする請求項１に記載の波形生成装置。

【請求項3】

前記調整手段は、前記撮影手段の重さに基づいて、前記基準波形の全周波数帯域に付与するゲインを変更して前記加振波形を生成することを特徴とする請求項２に記載の波形生成装置。

【請求項4】

前記調整手段は、
前記撮影手段の重さが第１の重さの場合、前記基準波形に第１のゲインを付与して前記加振波形を生成し、
前記撮影手段の重さが前記第１の重さよりも軽い第２の重さの場合、前記基準波形に前記第１のゲインよりも大きい第２のゲインを付与して前記加振波形を生成することを特徴とする請求項２または３に記載の波形生成装置。

【請求項5】

前記仕様は、前記撮影手段のレリーズ釦の位置であることを特徴とする請求項１に記載の波形生成装置。

【請求項6】

前記調整手段は、前記撮影手段の前記レリーズ釦の位置に基づいて、前記基準波形に所定方向の波形を加算して前記加振波形を生成することを特徴とする請求項５に記載の波形生成装置。

【請求項7】

前記調整手段は、前記レリーズ釦が前記撮影手段の光学系の光軸と平行の面にない場合、前記基準波形に前記所定方向の波形を加算して前記加振波形を生成することを特徴とする請求項６に記載の波形生成装置。

【請求項8】

前記調整手段は、前記レリーズ釦が撮影者の手前に位置する場合、前記基準波形に前記所定方向の波形を加算して前記加振波形を生成することを特徴とする請求項６または７に記載の波形生成装置。

【請求項9】

前記基準波形は、複数の撮影手段の手振れデータに基づいて作成されたモデル波形であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の波形生成装置。

【請求項10】

撮影手段のブレ評価を行うブレ評価装置であって、
前記撮影手段を加振する加振手段と、
前記加振手段が前記撮影手段を加振するために用いられる加振波形を生成する波形生成装置と、
前記加振波形を用いて前記撮影手段を加振している状態で、前記撮影手段による撮影画像を評価する画像評価手段と、を有し、
前記波形生成装置は、
前記撮影手段の仕様を取得する取得手段と、
前記撮影手段の仕様に基づいて、基準波形を調整して前記加振波形を生成する調整手段と、を有することを特徴とするブレ評価装置。

【請求項11】

撮影手段のブレ評価を行うために該撮影手段を加振する加振波形を生成する波形生成方法であって、
前記撮影手段の仕様を取得するステップと、
前記撮影手段の仕様に基づいて、基準波形を調整して前記加振波形を生成するステップと、を有することを特徴とする波形生成方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の波形生成方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

【請求項13】

加振装置の加振台に固定されたカメラの質量に応じて加振波形を取得するステップと、
前記加振台を取得した前記加振波形にしたがって振動させた状態で、被写体を撮影することで評価用画像を取得するステップと、
前記評価用画像に基づいて画像におけるぶれ量を測定するステップと、を有し、
前記加振波形を取得するステップにおいて取得される前記加振波形は、前記カメラの質量が第１の値の場合、前記第１の値よりも小さい第２の値の場合よりも、第１の周波数以下の振動が占める割合が大きいことを特徴とするカメラの手ぶれ量の測定方法。

【請求項14】

請求項１３に記載の手ぶれ量の測定方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カメラのブレ評価を行うブレ評価装置、および、ブレ評価のためにカメラを加振する加振波形を生成する波形生成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、加振装置の加振台に被測定カメラを固定した状態で、ぶれ測定チャートを被測定カメラで撮影し、その結果得られた画像をコンピュータで解析することにより、被測定カメラの手ぶれ補正機能の効果を測定する測定装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１３／０７６９６４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、カメラ（撮影手段）のブレ（手振れ）の状態は、カメラの重さなどの仕様に応じて変化する。このため、カメラのブレを高精度に評価するには、カメラの仕様に応じたカメラのブレの変化を考慮する必要がある。したがって、特許文献１に開示された測定装置では、カメラのブレを高精度に評価することができない。

【0005】

そこで本発明は、撮影手段のブレを高精度に評価することが可能な波形生成装置、ブレ評価装置、波形生成方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面としての波形生成装置は、撮影手段のブレ評価を行うために該撮影手段を加振する加振波形を生成する波形生成装置２０であって、前記撮影手段の仕様を取得する取得手段と、前記撮影手段の仕様に基づいて、基準波形を調整して前記加振波形を生成する調整手段とを有する。

【0007】

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、撮影手段のブレを高精度に評価することが可能な波形生成装置、ブレ評価装置、波形生成方法、およびプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態におけるブレ評価装置の概略図である。

【図2】本実施形態における波形生成方法の説明図である。

【図3】本実施形態におけるカメラの周波数特性である。

【図4】本実施形態における携帯端末の斜視図である。

【図5】本実施形態におけるカメラの加振波形である。

【図6】本実施形態における波形生成方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0011】

まず、図１を参照して、本実施形態におけるブレ評価装置１０について説明する。図１は、ブレ評価装置１０の概略図である。ブレ評価装置１０は、カメラのブレ、すなわちカメラの手振れ量（撮影画像の劣化程度）を評価するブレブレ評価装置である。

【0012】

１１は、評価対象としてのカメラ（撮影手段）である。カメラ１１は、加振台（加振手段）１２の上に設置される。加振台１２は、波形生成装置２０により生成される加振波形データ１３に基づいて、カメラ１１を矢印１２ａの周りに加振することができる。カメラ１１は、被写体であるチャート１４と正対しており、カメラ１１が加振台１２により加振されている状態でチャート画像（撮影画像）を撮影する。画像評価手段１５は、カメラ１１により撮影されたチャート画像を入力する。画像評価手段１５は、チャート画像のコントラストを検出して加振による撮影画像の劣化程度（ボケ量）を測定する。そして画像評価手段１５は、撮影画像の劣化程度に基づいて、カメラ１１のブレを評価する。すなわち画像評価手段１５は、加振波形データ１３を用いてカメラ１１を加振している状態で、カメラ１１による撮影画像を評価する。なお、本実施形態における評価方法の概要は公知であるため、その説明を省略する。

【0013】

次に、図２を参照して、波形生成装置２０による加振波形データ１３の生成方法（波形生成方法）について説明する。図２は、加振波形データ１３の生成方法の説明図である。図２において、基準波形データ２２は、基準となる加振波形データであり、複数の種類のカメラ（重さやレリーズ釦の位置などの仕様の異なるカメラ）の手振れデータを用いて統計に基づいて作成されたモデル波形（モデル手ブレ波形）である。基準波形データ２２は、例えば波形生成装置２０の記憶手段に記憶される。加振調整手段（調整手段）２３は、基準波形データ２２を調整して加振波形データ１３を生成する。

【0014】

ここで、加振調整手段２３による基準波形データ２２の調整について説明する。２１はカメラ仕様（カメラ仕様を取得する取得手段）であり、評価対象のカメラ１１の仕様に関するデータである。カメラ仕様２１は、カメラ１１の重さやレリーズ釦の位置などであるが、これらに限定されるものではない。本実施形態において、加振調整手段２３は、カメラ仕様２１に基づいて、基準波形データ２２を以下のように調整する。カメラ仕様２１は、カメラとの通信を用いて取得してもよいし、ユーザによる入力を受けることで取得してもよい。

【0015】

カメラ１１が軽い場合、加振調整手段２３は、基準波形データ２２の波形全体をゲインアップする。カメラ１１のレリーズ釦が光軸と平行な端末上部面にない場合、加振調整手段２３は、所定方向のブレに波形を加算する。以下、このように基準波形データ２２を調整する理由を説明する。

【0016】

カメラ１１が軽い場合、カメラ１１の慣性力が小さいため、波形全体の手振れが大きくなる。これに対応するため、加振調整手段２３は、基準波形データ２２の波形全体をゲインアップし、手振れの振幅を大きくして加振波形データ１３を生成する。

【0017】

ここで、図３（ａ）、（ｂ）を参照して、カメラ１１が軽い場合の周波数特性について説明する。図３（ａ）は、基準波形データ２２の周波数特性である。図３（ａ）において、横軸は周波数ｆ（Ｈｚ）、縦軸はゲインＧ（ｄｂ）をそれぞれ示す。基準波形データ２２は、１Ｈｚよりも高周波の波形が周波数に反比例して小さくなる特性を有する。図３（ｂ）は、図３（ｂ）は、基準波形データ２２の全体をゲインアップして得られた加振波形データ１３の周波数特性である。図３（ｂ）において、横軸は周波数ｆ（Ｈｚ）、縦軸はゲインＧ（ｄｂ）をそれぞれ示す。カメラ１１が軽い場合、図３（ｂ）に示されるように、加振調整手段２３は、基準波形データ２２の全体をゲインアップして加振波形データ１３を生成する。本実施形態において、評価対象のカメラ１１が基準カメラよりも軽い場合、カメラ１１の重さに応じて無段階にブーストフィルタを設定してカメラ１１を加振する。

【0018】

次に、図４を参照して、レリーズ釦が光軸と平行な端末上部面にないカメラについて説明する。図４は、本実施形態における携帯端末（撮影手段としてのカメラ４１）の斜視図である。図４に示されるように、カメラ４１では、ユーザは背面（モニタ面４２）に設けられたレリーズ釦４３を操作して撮影することが多い。この場合、カメラ４１のレリーズ釦４３は、カメラ４１の光軸４４と平行な端末上部面には配置されていない。

【0019】

このようにカメラ４１の光軸４４から離れたレリーズ釦４３を操作すること、および、カメラ４１を把持する力と同じ方向がレリーズ釦４３の操作方向になることから、矢印４５ｐ、４５ｙで示される回転方向の回転ブレが大きく発生する。そこで本実施形態では、これらの回転方向（所定方向）の加振波形に対して、レリーズ釦４３の操作で発生する手振れを加算する。

【0020】

ここで、図５（ａ）～（ｃ）を参照して、カメラ４１の加振波形、すなわちレリーズ釦４３が光軸４４と平行な端末上部面にない場合の加振波形について説明する。図５（ａ）は、図４中の矢印４５ｐで示される回転方向の加振波形５１ｐを示す図である。図５（ｂ）は、図４中の矢印４５ｙで示される回転方向の加振波形５１ｙを示す図である。図５（ｃ）は、レリーズ釦４３の操作方向である加振波形５１ｙに対してのみレリーズ操作で発生する手振れとして例えば１Ｈｚで大振幅の波形が加えられた加振波形５２ｙを示す図である。図５（ａ）～（ｃ）において、横軸は時間ｔ（ｓｅｃ）、縦軸は加振角度θ（ｄｅｇ）をそれぞれ示す。

【0021】

次に、図６を参照して、本実施形態における加振調整手段２３による加振波形調整（波形生成方法）について説明する。図６は、波形生成方法のフローチャートである。まずステップＳ６０１において、測定対象のカメラの重さを加振調整手段２３に入力する。この際において、測定対象のカメラの重さを実際に測定して入力することができ、または、カタログ値の重さを入力してもよい。続いてステップＳ６０２において、加振調整手段２３は、ステップＳ６０１にて入力されたカメラの重さに基づいて、ブーストフィルタを設定する。

【0022】

続いてステップＳ６０３において、レリーズ位置、すなわちレリーズ釦が光軸と平行な端末上部面にないか否かを判定する。レリーズ釦が光軸と平行な端末上部面にある場合（Ｎ）、本フローは終了する。一方、レリーズ釦が光軸と平行な端末上部面にない場合（Ｙ）、ステップＳ６０４に進む。そしてステップＳ６０４において、加振調整手段２３は、図４中の矢印４５ｙで示される回転方向（所定方向）の加振波形に対してレリーズ操作で発生する手振れを加算して、本フローは終了する。このようにカメラの重さやレリーズ釦の位置などの仕様に応じて適切な波形を加算することで、高精度で手振れ量を測定することができる。

【0023】

以上のように、加振調整手段２３は、カメラ１１の仕様に基づいて、基準波形データ２２を演算により調整して加振波形データ１３を生成する。カメラ１１の仕様は、例えばカメラ１１の重さである。このとき好ましくは、加振調整手段２３は、カメラ１１の重さに基づいて、基準波形データ２２の波形全体（全周波数帯域）に付与するゲインを変更して加振波形データ１３を生成する。また好ましくは、加振調整手段２３は、カメラ１１の重さが第１の重さの場合、基準波形データ２２に第１のゲインを付与して加振波形データ１３を生成する。また加振調整手段２３は、カメラ１１の重さが第１の重さよりも軽い第２の重さの場合、基準波形データ２２に第１のゲインよりも大きい第２のゲインを付与して加振波形データ１３を生成する。

【0024】

また本実施形態において、加振調整手段２３は、カメラ１１の重さに基づいて、基準波形データ２２の周波数特性を変更してもよい。本発明の発明者らによる計測の結果、カメラ１１の重さに応じて加わるブレの周波数特性が異なることが明らかになった。具体的には、重量が異なるカメラを比較すると、相対的に重いカメラの方が、軽いカメラよりも、加わるブレ全体に占める低周波成分の割合が大きく、高周波成分の割合が小さい。よって、重いカメラに加える加振波形データよりも、軽いカメラに加える加振波形データの方が、低周波成分の割合が低く、高周波成分の割合が高くなるように周波数特性を変更する。

【0025】

例えば、カメラ１１が重い場合には、基準波形データ２２の高周波成分を減衰させたり、軽い場合には、基準波形データの低周波成分を減衰させたりしてもよい。また、カメラ１１が軽い場合には、基準波形データ２２に対して高周波成分を増幅させたり、重い場合には低周波成分を増幅させたりしてもよい。更に、加わるブレ全体に占める割合だけでなく、振れの大きさ自体を比較した場合も、重量の軽いカメラは、重量の重いカメラよりも高周波成分の振れが大きくなる傾向であることが今回の計測により明らかになった。そのため、加振調整手段２３は、相対的に軽いカメラの方が、重いカメラよりも、加わるブレ全体に占める高周波成分の割合を大きくするだけでなく、高周波成分の振れの大きさを大きくするように加振波形を生成してもよい。尚、加振調整手段２３に依る周波数特性の変更は、波形全体（全周波数帯域）に付与するゲインを変更することに加えて行ってもよいし、波形全体に付与するゲインを変更せずに行ってもよい。つまり、加振調整手段２３は、波形全体に付与するゲインを変更する代わりに、周波数特性を変更することで、カメラ１１の重さに応じた加振波形データ１３を生成してもよい。

【0026】

またカメラ１１の仕様は、例えばカメラ４１のレリーズ釦４３の位置である。このとき好ましくは、加振調整手段２３は、カメラ４１のレリーズ釦４３の位置に基づいて、基準波形データ２２に所定方向（回転方向）の波形を加算して加振波形データ１３を生成する。また好ましくは、加振調整手段２３は、レリーズ釦４３がカメラ４１の光学系の光軸４４と平行の面（端末上部面、すなわちカメラ４１の上面）にない場合、基準波形データ２２に所定方向の波形（特定加振波形）を加算して加振波形データ１３を生成する。また好ましくは、加振調整手段２３は、レリーズ釦４３が撮影者の手前に位置する場合、基準波形データ２２に所定方向の波形を加算して加振波形データ１３を生成する。

【0027】

また、上述の実施形態では、波形生成装置２０が加振調整手段２３を備え、評価対象のカメラ１１の仕様に合わせて基準波形データ２２を調整して加振波形データ１３を生成する形態について説明したが、本発明はこの形態に限定されない。例えば、仕様に合わせて複数の加振波形データを予め生成し、波形生成装置２０が備える記憶手段に記憶させておく。カメラ１１の評価時に、取得したカメラ１１の仕様に合わせて適切な加振波形を選択することで、カメラ１１を適切な加振波形に基づいて加振することができる。つまり、重量が閾値以上のカメラについては第１の加振波形データを、閾値未満のカメラについては第１の加振波形データよりも全体に占める高周波成分の割合が高い第２の加振波形データを選択し、カメラ１１を加振してもよい。また、重量に応じて３種類以上の加振波形データを用意しておいてもよいし、重量とレリーズ釦４３など、２つ以上のパラメータに応じて用いる加振波形データを選択してもよい。 （その他の実施形態）
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可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0028】

本実施形態によれば、撮影手段のブレを高精度に評価することが可能な波形生成装置、ブレ評価装置、波形生成方法、およびプログラムを提供することができる。

【0029】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0030】

２０ 波形生成装置
２１ カメラ仕様（取得手段）
２３ 加振調整手段（調整手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】