拍摄装置以及拍摄装置的控制方法
拍摄装置以及拍摄装置的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及拍摄装置的变焦。
【背景技术】
[0002]在拍摄装置的变焦中使用光学变焦和电子变焦(也称为数字变焦。)。一般而言，光学变焦与电子变焦相比画质的恶化较少。但是，光学变焦在其结构上在放大时不能够使图像的中心移动。因此，为了使图像的中心移动地进行放大，需要通过电子变焦来放大，或者如专利文献1、2所记载的那样，需要使照相机主体移动。
[0003]专利文献1:日本特开平10 - 229515号公报
[0004]专利文献2:日本特开2005 - 311926号公报
[0005]但是，使照相机主体移动的机构较复杂、成本高，也存在不适合使用的情况。另外，在像数码相机那样，为用户手持的类型的拍摄装置的情况下，用户自己挪动拍摄装置来使中心移动即可，但是，在不是用户手持的类型的拍摄装置的情况下，也存在在拍摄装置的移动上需要耗时的情况。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的之一在于在拍摄装置的变焦时不使拍摄装置移动并且抑制画质的恶化。
[0007]本发明提供一种拍摄装置，该拍摄装置具备:拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，该拍摄部拍摄图像；图像处理部，执行包括对由上述拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理；输入部，受理指定图像的输出范围的输入；以及控制部，对上述拍摄部以及上述图像处理部的动作进行控制，若指定上述输出范围，则上述控制部在使该拍摄部以根据该输出范围与上述拍摄部的视场角中心的偏移量决定的倍率执行拍摄后，使上述图像处理部执行从以该倍率拍摄得到的图像中切取上述输出范围并放大的上述电子变焦处理。
[0008]根据该拍摄装置，能够进行不使拍摄装置移动并且抑制画质的恶化的变焦。
[0009]另外，上述控制部也可以是使用能够以规定的倍率放大上述图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中上述光学变焦倍率最大的组合来控制上述拍摄部以及上述图像处理部的动作的结构。
[0010]或者，上述控制部也可以是使用能够以规定的倍率放大上述图像的光学变焦倍率与电子变焦倍率的组合中上述电子变焦倍率最小的组合来控制上述拍摄部以及上述图像处理部的动作的结构。
[0011]根据这些结构，能够使用多个组合中的由电子变焦引起的画质的恶化最小的组合来放大图像。
[0012]另外，上述拍摄装置也可以是具备输出控制部的结构，该输出控制部对将用于受理上述输入的鼠标指针重叠在由上述拍摄部拍摄得到的图像上形成的图像进行输出。
[0013]根据该结构，能够更加容易地指定各种输出范围。
[0014]另外，本发明提供一种拍摄装置的控制方法，该拍摄装置具备:拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，该拍摄部拍摄图像；图像处理部，执行包括对由上述拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理，在该拍摄装置中，受理在以规定的倍率显示的图像中指定输出范围的输入；若指定上述输出范围，则根据该输出范围与上述拍摄部的视场角中心的偏移量来决定该拍摄部中的光学变焦倍率；根据上述决定的光学变焦倍率来决定上述图像处理部中的电子变焦倍率；控制上述拍摄部以及上述图像处理部的动作，来以上述决定的光学变焦倍率进行拍摄，以上述决定的电子变焦倍率进行放大。
[0015]根据该控制方法，能够进行不使拍摄装置移动并且抑制了画质的恶化的变焦。
【附图说明】
[0016]图1是表示显示系统的整体结构的框图。
[0017]图2是表示执行变焦处理的情况下的显示例的图。
[0018]图3是表示执行变焦处理的情况下的显示例的图。
[0019]图4是表示执行变焦处理的情况下的显示例的图。
[0020]图5是表示控制部执行的处理的流程图。
[0021]图6是用于说明光学变焦倍率的决定方法的图。
[0022]图7是用于说明光学变焦倍率的决定方法的图。
[0023]图8是用于说明光学变焦倍率的决定方法的图。
【具体实施方式】
[0024]实施例
[0025]图1是表示作为本发明的一实施例的显示系统10的整体结构的框图。显示系统10典型地是所谓的书画照相机。显示系统10是用于从规定的拍摄位置拍摄放置在规定的位置(例如原稿台)的被拍摄体(例如原稿)并显示拍摄到的图像的系统。显示系统10具备拍摄装置100、输入装置200、以及显示装置300。
[0026]更详细而言，拍摄装置100具备拍摄部110以及控制部120。拍摄部110具备影像传感器111、光学系统112、透镜用马达113、马达驱动器114、LED (Light Emitting D1de:发光二极管)115、以及LED驱动器116。拍摄装置100例如构成为由臂进行支承而从上部拍摄被拍摄体(例如参照专利文献I)。
[0027]影像传感器111是将光转换为电信号的传感器，例如由(XD(Charge CoupledDevice:电荷親合器件)影像传感器、CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)影像传感器构成。光学系统112是使像成像于影像传感器111的部件，由透镜、反射镜构成。透镜用马达113是使构成光学系统112的透镜在光轴方向上移动的马达。马达驱动器114是驱动透镜用马达113的电子电路。光学系统112、透镜用马达113以及马达驱动器114构成光学变焦机构，实现光学变焦。LED(Light EmittingD1de) 115是照射被拍摄体的光源的一个例子。也可以将LED115置换为荧光灯等。LED驱动器116是驱动LED115的电子电路。
[0028]控制部120 具备 CPU (Central Processing Unit:中央处理器)121、存储器 122、图像处理部123、输出控制部124、输入部125、以及操作按钮126。
[0029]CPU121执行规定的程序，对拍摄装置100的各部的动作进行控制。存储器122分别具备易失性、非易失性的存储介质，存储器122对CPU121使用的数据进行存储。图像处理部123是对由拍摄装置100拍摄得到的图像执行规定的图像处理的电路。输出控制部124是对图像向显示装置300的输出进行控制的接口。输入部125是受理来自输入装置200的输入的接口。操作按钮126具备多个按钮，操作按钮126受理用户的输入。
[0030]输入装置200是将用户的操作输入至拍摄装置100的装置。输入装置200例如是具有按钮的笔型的输入装置，但若能够指定位置(坐标)，则不对其形状进行特别限定。此夕卜，输入装置200也可以通过有线或者无线的任意一种方式与拍摄装置100连接。以下，在针对拍摄装置100的输入中，特别地将通过用户的操作实现的输入称为“操作输入”。
[0031]显示装置300是显示由拍摄装置100拍摄得到的图像的装置。这里，显示装置300是通过向屏幕、壁面投影图像来进行显示的投影仪。显示装置300通过有线或者无线与拍摄装置100连接。
[0032]显示系统10的结构是上述那样的结构。用户使用这样的结构的显示系统10来显示原稿(文书、照片等)。显示系统10尤其适用于与实物相比放大显示原稿的用途，将原稿投影到大画面的屏幕，能够容易地使多个用户同时确认到该原稿。
[0033]另外，显示系统10具有变焦功能。显示系统10的变焦功能通过光学变焦和电子变焦来实现。在这里，所谓光学变焦是指通过拍摄部110的机械驱动实现的变焦，是通过使透镜移动而使焦距变化来使像的倍率光学地变化的变焦方式。另一方面，所谓电子变焦是通过电子变焦处理来数字放大图像的一部分的变焦方式，其中，电子变焦处理是图像处理部123的图像处理的一部分。通过电子变焦实现的放大导致像素数量减少，所以与通过光学变焦实现的放大相比，画质恶化。但是，这里所说的电子变焦处理也可以包括用于补偿由像素数量的减少引起的画质的恶化的插值处理。
[0034]像这样，可以说光学变焦在画质方面比电子变焦有利。但是，光学变焦是通过透镜在光轴方向上的移动来进行变焦的方式，所以光学变焦的中心点(视场角中心)几乎恒定。另一方面，电子变焦是切取拍摄得到的图像的任意位置并进行放大的变焦方式，所以不像光学变焦那样取决于位置地进行变焦。
[0035]本实施例的变焦处理在着眼于这样的光学变焦与电子变焦的特性的差异来进行这一点上具有特征。具体而言，显示系统10显示放大前的图像，若受理指定该图像中的输出范围(即放大显示的范围)的输入，则通过以包括该输出范围的方式决定光学变焦倍率之后，决定电子变焦倍率这两个阶段的步骤来执行变焦处理。与仅使用光学变焦的情况相比，这样的变焦处理能够使输出范围的中心与视场角中心不同，另外，与仅使用电子变焦的情况相比，这样的变焦处理能够抑制画质的恶化。其中，指定输出范围的输入未必局限于操作输入即通过用户的操作实现的输入，也可以是作为数据从外部输入的输入。
[0036]图2?4是表示执行本实施例的变焦处理的情况下的显示例的图。图2是例示显示装置300显示的初始状态的图像的图。首先，最初显示装置300以规定的倍率以及纵横比显示表示原稿的图像(以下称为“原图像”。)ΙΜ1ο以下，为便于说明，将初始状态的原图像的倍率称为“一倍”(但是，此时的原图像的倍率无需与实际的原稿等倍。)。另外，显示装置300在原图像Ml上重叠鼠标指针PT进行显示。鼠标指针PT是表示输入装置200指示的位置的图像。此外，在原图像頂I上重叠鼠标指针PT的处理也可以由CPU121和图像处理部123的任意一个来执行。
[0037]显示装置300响应输入装置200的移动，使鼠标指针PT的显示位置变化。S卩，鼠标指针PT追随输入装置200的动作地显示于显示装置300。此时，若用户在规定的位置按下按钮，则显示装置300执行以该位置为起点来决定输出范围的处理。
[0038]图3是例示用户进行了指定起点Pl的操作的情况的图。若指定了起点P1，则显示装置300显示引导线GLl、GL2。引导线GLl、GL2分别是通过起点Pl并与原图像Ml的显示区域的对角线平行的直线。引导线GL1、GL2为用户指定输出范围时的基准。
[0039]图4是例示用户从图3所示的状态使输入装置200移动的情况的图。若输入装置200移动，则显示装置300配合输入装置200的移动而使鼠标指针PT移动，并且显示引导框GF。引导框GF是通过起点Pl和鼠标指针PT表示的位置并且表现与原图像頂I的显示区域相同的纵横比的矩形的图像。用户参考引导线G L1、GL2以及引导框GF进行指定终点的操作。
[0040]此外，也可以如在图4中在原图像頂I的右上部所表示的那样，显示装置300将光学变焦倍率(这里为!!!倍)以及电子变焦倍率(这里为η倍)的数值重叠于原图像IMl并进行显示。另外，这些数值的显示位置并不局限于原图像頂1的右上部，若是适当的位置则可以是任何的位置。
[0041]图5是表示控制部120在本实施例的变焦处理中执行的处理的流程图。若控制部120响应用户的操作而获取起点坐标(步骤SI)，则将引导线GLl、GL2以及引导框GF重叠在原图像頂I上并使显示装置300进行显示(步骤S2)。另外，控制部120响应用户的操作而获取终点坐标(步骤S3)。作为步骤SI?S3的处理结果，显示装置300显示图2?4所示的图像。在本实施例中，指定起点坐标以及终点坐标的操作输入与指定输出范围的操作输入相当。
[0042]若获取了终点坐标，则控制部120判断该终点坐标是否在引导线上(步骤S4)。控制部120在终点坐标不在引导线上的情况下，将与该终点坐标最接近的引导线上的一个点视为终点而加以选择(步骤S5)。换句话说，在本实施例中，输出范围的纵横比总是恒定。控制部120在终点坐标在引导线上的情况下，省略步骤S5的处理(跳过)。
[0043]控制部120基于在步骤SI以及S3中获取的起点坐标以及终点坐标来确定出图像的输出范围(步骤S6)。具体而言，控制部120将连结起点坐标和终点坐标的线段作为对角线的矩形(长方形或者正方形)作为图像的输出范围。
[0044]控制部120基于像这样确定出的输出范围的位置来决定光学变焦倍率(步骤S7)。具体而言，控制部120基于在步骤S6中确定出的输出范围与拍摄部110的视场角中心的偏移量来决定光学变焦倍率。若输出范围恒定，则越接近视场角中心，则此时决定的光学变焦倍率越成为较大的倍率。光学变焦倍率的具体的决定方法如下。
[0045]图6、7是用于说明光学变焦倍率的决定方法的原理的图。这里，以放大显示原图像頂1中的图像頂2的情况为例进行说明。即，图像頂2的显示区域是与在步骤S6中确定出的输出范围相当的矩形。在将该矩形的四条边距视场角中心匕的距离分别设为Dp De,Du, Dd，将原图像皿的上边(或者下边)距视场角中心Ptl的距离设为D i，将原图像皿的右边(或者左边)距视场角中心P。的距离设为D 2的情况下，控制部120计算D L、De, Du, Dd与DpD2的比率(即D l/D2、DkTIVD1ZD1、D1ZD1)，并确定出比率最大的边。在图6的例子的情况下，Dl/D2§^Co
[0046]若确定出了上述的比率最大的边，则控制部120决定光学变焦倍率，如图7所示，将与确定出的边相接并且与原图像頂I共用对角线的矩形Rl作为视场角。矩形Rl与能够包括图像IM2的整体的视场角中的最小的视场角相当。以这样的视场角拍摄时的光学变焦倍率成为能够拍摄图像IM2的整体的倍率中的最大的倍率。
[0047]若像这样决定了光学变焦倍率，则控制部120接下来决定电子变焦倍率和图像IM2的中心的移动量(步骤S8)。在这里，所谓移动量是图像頂2的中心与原图像頂1的视场角中心的偏移量，是表示图像IM2的中心从原图像IMl的视场角中心偏移何种程度的量。电子变焦倍率能够根据用于将图像IM2放大到与原图像IMl相同的尺寸的倍率与光学变焦倍率的差来唯一地求出。
[0048]通过执行步骤S7、S8的处理，控制部120能够决定适用于拍摄的条件(拍摄条件)和适用于图像处理的条件(图像处理条件)。控制部120驱动马达驱动器114，来以该决定的拍摄条件进行拍摄(步骤S9)，控制部120控制图像处理部123，来以该决定的图像处理条件执行图像处理(尤其是电子变焦处理)(步骤S10)。
[0049]如上所述，根据本实施例，能够以较少的恶化来显示放大了原图像的任意位置的图像。即，根据本实施例，能够组合光学变焦的优点和电子变焦的优点，兼顾这两个优点来显示图像。因此，用户即使不使拍摄部110(向与光轴正交的方向)移动，也能够以恒定的水准以上的画质来放大显示图像。
[0050]变形例
[0051]本发明并不局限于上述的实施例，也能够以以下所例示的各种方式来实施本发明。另外，也能够根据需要，以组合了多个以下所示的变形例的方式来实施本发明。
[0052](I)拍摄装置100可以使光学变焦倍率在规定的范围内连续地变化，也可以使光学变焦倍率分阶段地变化。这里所说的“分阶段”例如是指在光学变焦倍率从一倍变化至六倍的情况下，仅能够设定像一倍、两倍、三倍、四倍、六倍这样预先决定的倍率，而不能够设定上述倍率以外的倍率(例如1.5倍)。
[0053]图8是用于说明光学变焦倍率分阶段地变化的情况下的光学变焦倍率的决定方法的图。这里，以针对原图像頂1指定图像頂2作为输出范围，并且作为光学变焦倍率能够设定第一倍率M1、第二倍率M2、以及第三倍率M3的情况为例。在这样的情况下，存在多个能够以规定的倍率放大图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合。例如，用于从原图像IMl放大显示图像頂2的光学变焦倍率可以是第一倍率Ml和第二倍率M2的任意一个。但是，将光学变焦倍率设为第一倍率Ml的情况与将光学变焦倍率设为第二倍率M2的情况相比，需要进一步增大电子变焦倍率。
[0054]在这样的情况下，控制部120使用能够以规定的倍率放大图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中光学变焦倍率最大的组合来放大图像。在图8的例子的情况下，能够拍摄图像頂2的整体的光学变焦倍率中的最大的倍率是第二倍率M2。或者也可以说控制部120使用能够以规定的倍率放大图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中电子变焦倍率最小的组合来放大图像。
[0055](2)放大后的图像的纵横比也可以不必与原图像的纵横比相同。即，拍摄装置100也可以构成为受理以与原图像不同的纵横比指定输出范围的输入。在该情况下，拍摄装置100在纵向或者横向上设置留白来放大显示图像即可。此外，在该情况下，也不必显示引导线、引导框。
[0056](3)显示装置300并不局限于投影仪。例如，显示装置300也可以是个人计算机等的液晶显示器，还可以是电视显像管。另外，拍摄装置100例如也可以是数字静态照相机、影像扫描仪。并且，拍摄装置100和显示装置300例如也可以是如带照相机的平板终端那样地一体化的结构。输入装置200也可以是与拍摄装置100、显示装置300 —体化的结构，也可以是笔型以外的构造(例如鼠标)。
[0057](4)除了能够将本发明作为拍摄装置提供以外，也能够作为具备拍摄装置的显示系统、拍摄装置的控制方法来提供。另外，也能够将本发明以用于使计算机作为本发明所涉及的拍摄装置发挥作用的程序的方式来提供。另外，也可以将本发明所涉及的程序以经由网络、其他的通信单元供给至拍摄装置并进行安装而能够得以利用的方式来提供。
[0058]另外，本发明并不局限于拍摄原稿。本发明能够普遍应用于从规定的位置拍摄规定的被拍摄体，并根据需要放大被拍摄体的一部分并显示的用途。例如，本发明也能够应用于利用监视照相机拍摄施设等的规定的场所，并在远程位置监视规定的场所的情况。
[0059]符号说明:10…显示系统；100…拍摄装置；110…拍摄部；111…影像传感器；112…光学系统；113…透镜用马达；114…马达驱动器；115…LED ;116…LED驱动器；120…控制部；121…CPU ;122…存储器；123…图像处理部;124…输出控制部；125…输入部；126…操作按钮；200…输入装置；300…显示装置。
【主权项】
1.一种拍摄装置，其特征在于，具备: 拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，该拍摄部拍摄图像； 图像处理部，执行包括对由所述拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理； 输入部，受理指定图像的输出范围的输入；以及 控制部，控制所述拍摄部以及所述图像处理部的动作， 若指定所述输出范围，则所述控制部在使该拍摄部以根据该输出范围与所述拍摄部的视场角中心的偏移量决定的倍率执行拍摄后，使所述图像处理部执行从以该倍率拍摄得到的图像中切取所述输出范围并放大的所述电子变焦处理。2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于， 所述控制部使用能够以规定的倍率放大所述图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中所述光学变焦倍率最大的组合来控制所述拍摄部以及所述图像处理部的动作。3.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于， 所述控制部使用能够以规定的倍率放大所述图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中所述电子变焦倍率最小的组合来控制所述拍摄部以及所述图像处理部的动作。4.根据权利要求1?3中任意一项所述的拍摄装置，其特征在于， 具备输出控制部，该输出控制部对将用于受理所述输入的鼠标指针重叠在由所述拍摄部拍摄得到的图像上形成的图像进行输出。5.一种拍摄装置的控制方法，其特征在于， 该拍摄装置具备:拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，该拍摄部拍摄图像；以及图像处理部，执行包括对由所述拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理， 在上述拍摄装置中， 受理在以规定的倍率显示的图像中指定输出范围的输入， 若指定所述输出范围，则根据该输出范围与所述拍摄部的视场角中心的偏移量来决定该拍摄部中的光学变焦倍率， 根据所述决定的光学变焦倍率来决定所述图像处理部中的电子变焦倍率， 控制所述拍摄部以及所述图像处理部的动作，来以所述决定的光学变焦倍率进行拍摄，并以所述决定的电子变焦倍率进行放大。
【专利摘要】本发明提供一种拍摄装置以及拍摄装置的控制方法。在拍摄装置的变焦中，不使拍摄装置移动并且抑制画质的恶化。拍摄装置具备：拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，拍摄部拍摄图像；图像处理部，执行包括对由拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理；输入部，受理指定图像的输出范围的输入；以及控制部，控制拍摄部以及图像处理部的动作，若指定上述输出范围，则控制部在使拍摄部以根据该输出范围和拍摄部的视场角中心的偏移量决定的倍率执行拍摄后，使图像处理部执行从以该倍率拍摄得到的图像中切取上述输出范围并放大的上述电子变焦处理。
【IPC分类】H04N5/232, H04N5/225
【公开号】CN104902166
【申请号】CN201510094695
【发明人】吉野泰德
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月3日
【公告号】US20150256759
【技术领域】
[0001]本发明涉及拍摄装置的变焦。
【背景技术】
[0002]在拍摄装置的变焦中使用光学变焦和电子变焦(也称为数字变焦。)。一般而言，光学变焦与电子变焦相比画质的恶化较少。但是，光学变焦在其结构上在放大时不能够使图像的中心移动。因此，为了使图像的中心移动地进行放大，需要通过电子变焦来放大，或者如专利文献1、2所记载的那样，需要使照相机主体移动。
[0003]专利文献1:日本特开平10 - 229515号公报
[0004]专利文献2:日本特开2005 - 311926号公报
[0005]但是，使照相机主体移动的机构较复杂、成本高，也存在不适合使用的情况。另外，在像数码相机那样，为用户手持的类型的拍摄装置的情况下，用户自己挪动拍摄装置来使中心移动即可，但是，在不是用户手持的类型的拍摄装置的情况下，也存在在拍摄装置的移动上需要耗时的情况。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的之一在于在拍摄装置的变焦时不使拍摄装置移动并且抑制画质的恶化。
[0007]本发明提供一种拍摄装置，该拍摄装置具备:拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，该拍摄部拍摄图像；图像处理部，执行包括对由上述拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理；输入部，受理指定图像的输出范围的输入；以及控制部，对上述拍摄部以及上述图像处理部的动作进行控制，若指定上述输出范围，则上述控制部在使该拍摄部以根据该输出范围与上述拍摄部的视场角中心的偏移量决定的倍率执行拍摄后，使上述图像处理部执行从以该倍率拍摄得到的图像中切取上述输出范围并放大的上述电子变焦处理。
[0008]根据该拍摄装置，能够进行不使拍摄装置移动并且抑制画质的恶化的变焦。
[0009]另外，上述控制部也可以是使用能够以规定的倍率放大上述图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中上述光学变焦倍率最大的组合来控制上述拍摄部以及上述图像处理部的动作的结构。
[0010]或者，上述控制部也可以是使用能够以规定的倍率放大上述图像的光学变焦倍率与电子变焦倍率的组合中上述电子变焦倍率最小的组合来控制上述拍摄部以及上述图像处理部的动作的结构。
[0011]根据这些结构，能够使用多个组合中的由电子变焦引起的画质的恶化最小的组合来放大图像。
[0012]另外，上述拍摄装置也可以是具备输出控制部的结构，该输出控制部对将用于受理上述输入的鼠标指针重叠在由上述拍摄部拍摄得到的图像上形成的图像进行输出。
[0013]根据该结构，能够更加容易地指定各种输出范围。
[0014]另外，本发明提供一种拍摄装置的控制方法，该拍摄装置具备:拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，该拍摄部拍摄图像；图像处理部，执行包括对由上述拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理，在该拍摄装置中，受理在以规定的倍率显示的图像中指定输出范围的输入；若指定上述输出范围，则根据该输出范围与上述拍摄部的视场角中心的偏移量来决定该拍摄部中的光学变焦倍率；根据上述决定的光学变焦倍率来决定上述图像处理部中的电子变焦倍率；控制上述拍摄部以及上述图像处理部的动作，来以上述决定的光学变焦倍率进行拍摄，以上述决定的电子变焦倍率进行放大。
[0015]根据该控制方法，能够进行不使拍摄装置移动并且抑制了画质的恶化的变焦。
【附图说明】
[0016]图1是表示显示系统的整体结构的框图。
[0017]图2是表示执行变焦处理的情况下的显示例的图。
[0018]图3是表示执行变焦处理的情况下的显示例的图。
[0019]图4是表示执行变焦处理的情况下的显示例的图。
[0020]图5是表示控制部执行的处理的流程图。
[0021]图6是用于说明光学变焦倍率的决定方法的图。
[0022]图7是用于说明光学变焦倍率的决定方法的图。
[0023]图8是用于说明光学变焦倍率的决定方法的图。
【具体实施方式】
[0024]实施例
[0025]图1是表示作为本发明的一实施例的显示系统10的整体结构的框图。显示系统10典型地是所谓的书画照相机。显示系统10是用于从规定的拍摄位置拍摄放置在规定的位置(例如原稿台)的被拍摄体(例如原稿)并显示拍摄到的图像的系统。显示系统10具备拍摄装置100、输入装置200、以及显示装置300。
[0026]更详细而言，拍摄装置100具备拍摄部110以及控制部120。拍摄部110具备影像传感器111、光学系统112、透镜用马达113、马达驱动器114、LED (Light Emitting D1de:发光二极管)115、以及LED驱动器116。拍摄装置100例如构成为由臂进行支承而从上部拍摄被拍摄体(例如参照专利文献I)。
[0027]影像传感器111是将光转换为电信号的传感器，例如由(XD(Charge CoupledDevice:电荷親合器件)影像传感器、CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)影像传感器构成。光学系统112是使像成像于影像传感器111的部件，由透镜、反射镜构成。透镜用马达113是使构成光学系统112的透镜在光轴方向上移动的马达。马达驱动器114是驱动透镜用马达113的电子电路。光学系统112、透镜用马达113以及马达驱动器114构成光学变焦机构，实现光学变焦。LED(Light EmittingD1de) 115是照射被拍摄体的光源的一个例子。也可以将LED115置换为荧光灯等。LED驱动器116是驱动LED115的电子电路。
[0028]控制部120 具备 CPU (Central Processing Unit:中央处理器)121、存储器 122、图像处理部123、输出控制部124、输入部125、以及操作按钮126。
[0029]CPU121执行规定的程序，对拍摄装置100的各部的动作进行控制。存储器122分别具备易失性、非易失性的存储介质，存储器122对CPU121使用的数据进行存储。图像处理部123是对由拍摄装置100拍摄得到的图像执行规定的图像处理的电路。输出控制部124是对图像向显示装置300的输出进行控制的接口。输入部125是受理来自输入装置200的输入的接口。操作按钮126具备多个按钮，操作按钮126受理用户的输入。
[0030]输入装置200是将用户的操作输入至拍摄装置100的装置。输入装置200例如是具有按钮的笔型的输入装置，但若能够指定位置(坐标)，则不对其形状进行特别限定。此夕卜，输入装置200也可以通过有线或者无线的任意一种方式与拍摄装置100连接。以下，在针对拍摄装置100的输入中，特别地将通过用户的操作实现的输入称为“操作输入”。
[0031]显示装置300是显示由拍摄装置100拍摄得到的图像的装置。这里，显示装置300是通过向屏幕、壁面投影图像来进行显示的投影仪。显示装置300通过有线或者无线与拍摄装置100连接。
[0032]显示系统10的结构是上述那样的结构。用户使用这样的结构的显示系统10来显示原稿(文书、照片等)。显示系统10尤其适用于与实物相比放大显示原稿的用途，将原稿投影到大画面的屏幕，能够容易地使多个用户同时确认到该原稿。
[0033]另外，显示系统10具有变焦功能。显示系统10的变焦功能通过光学变焦和电子变焦来实现。在这里，所谓光学变焦是指通过拍摄部110的机械驱动实现的变焦，是通过使透镜移动而使焦距变化来使像的倍率光学地变化的变焦方式。另一方面，所谓电子变焦是通过电子变焦处理来数字放大图像的一部分的变焦方式，其中，电子变焦处理是图像处理部123的图像处理的一部分。通过电子变焦实现的放大导致像素数量减少，所以与通过光学变焦实现的放大相比，画质恶化。但是，这里所说的电子变焦处理也可以包括用于补偿由像素数量的减少引起的画质的恶化的插值处理。
[0034]像这样，可以说光学变焦在画质方面比电子变焦有利。但是，光学变焦是通过透镜在光轴方向上的移动来进行变焦的方式，所以光学变焦的中心点(视场角中心)几乎恒定。另一方面，电子变焦是切取拍摄得到的图像的任意位置并进行放大的变焦方式，所以不像光学变焦那样取决于位置地进行变焦。
[0035]本实施例的变焦处理在着眼于这样的光学变焦与电子变焦的特性的差异来进行这一点上具有特征。具体而言，显示系统10显示放大前的图像，若受理指定该图像中的输出范围(即放大显示的范围)的输入，则通过以包括该输出范围的方式决定光学变焦倍率之后，决定电子变焦倍率这两个阶段的步骤来执行变焦处理。与仅使用光学变焦的情况相比，这样的变焦处理能够使输出范围的中心与视场角中心不同，另外，与仅使用电子变焦的情况相比，这样的变焦处理能够抑制画质的恶化。其中，指定输出范围的输入未必局限于操作输入即通过用户的操作实现的输入，也可以是作为数据从外部输入的输入。
[0036]图2?4是表示执行本实施例的变焦处理的情况下的显示例的图。图2是例示显示装置300显示的初始状态的图像的图。首先，最初显示装置300以规定的倍率以及纵横比显示表示原稿的图像(以下称为“原图像”。)ΙΜ1ο以下，为便于说明，将初始状态的原图像的倍率称为“一倍”(但是，此时的原图像的倍率无需与实际的原稿等倍。)。另外，显示装置300在原图像Ml上重叠鼠标指针PT进行显示。鼠标指针PT是表示输入装置200指示的位置的图像。此外，在原图像頂I上重叠鼠标指针PT的处理也可以由CPU121和图像处理部123的任意一个来执行。
[0037]显示装置300响应输入装置200的移动，使鼠标指针PT的显示位置变化。S卩，鼠标指针PT追随输入装置200的动作地显示于显示装置300。此时，若用户在规定的位置按下按钮，则显示装置300执行以该位置为起点来决定输出范围的处理。
[0038]图3是例示用户进行了指定起点Pl的操作的情况的图。若指定了起点P1，则显示装置300显示引导线GLl、GL2。引导线GLl、GL2分别是通过起点Pl并与原图像Ml的显示区域的对角线平行的直线。引导线GL1、GL2为用户指定输出范围时的基准。
[0039]图4是例示用户从图3所示的状态使输入装置200移动的情况的图。若输入装置200移动，则显示装置300配合输入装置200的移动而使鼠标指针PT移动，并且显示引导框GF。引导框GF是通过起点Pl和鼠标指针PT表示的位置并且表现与原图像頂I的显示区域相同的纵横比的矩形的图像。用户参考引导线G L1、GL2以及引导框GF进行指定终点的操作。
[0040]此外，也可以如在图4中在原图像頂I的右上部所表示的那样，显示装置300将光学变焦倍率(这里为!!!倍)以及电子变焦倍率(这里为η倍)的数值重叠于原图像IMl并进行显示。另外，这些数值的显示位置并不局限于原图像頂1的右上部，若是适当的位置则可以是任何的位置。
[0041]图5是表示控制部120在本实施例的变焦处理中执行的处理的流程图。若控制部120响应用户的操作而获取起点坐标(步骤SI)，则将引导线GLl、GL2以及引导框GF重叠在原图像頂I上并使显示装置300进行显示(步骤S2)。另外，控制部120响应用户的操作而获取终点坐标(步骤S3)。作为步骤SI?S3的处理结果，显示装置300显示图2?4所示的图像。在本实施例中，指定起点坐标以及终点坐标的操作输入与指定输出范围的操作输入相当。
[0042]若获取了终点坐标，则控制部120判断该终点坐标是否在引导线上(步骤S4)。控制部120在终点坐标不在引导线上的情况下，将与该终点坐标最接近的引导线上的一个点视为终点而加以选择(步骤S5)。换句话说，在本实施例中，输出范围的纵横比总是恒定。控制部120在终点坐标在引导线上的情况下，省略步骤S5的处理(跳过)。
[0043]控制部120基于在步骤SI以及S3中获取的起点坐标以及终点坐标来确定出图像的输出范围(步骤S6)。具体而言，控制部120将连结起点坐标和终点坐标的线段作为对角线的矩形(长方形或者正方形)作为图像的输出范围。
[0044]控制部120基于像这样确定出的输出范围的位置来决定光学变焦倍率(步骤S7)。具体而言，控制部120基于在步骤S6中确定出的输出范围与拍摄部110的视场角中心的偏移量来决定光学变焦倍率。若输出范围恒定，则越接近视场角中心，则此时决定的光学变焦倍率越成为较大的倍率。光学变焦倍率的具体的决定方法如下。
[0045]图6、7是用于说明光学变焦倍率的决定方法的原理的图。这里，以放大显示原图像頂1中的图像頂2的情况为例进行说明。即，图像頂2的显示区域是与在步骤S6中确定出的输出范围相当的矩形。在将该矩形的四条边距视场角中心匕的距离分别设为Dp De,Du, Dd，将原图像皿的上边(或者下边)距视场角中心Ptl的距离设为D i，将原图像皿的右边(或者左边)距视场角中心P。的距离设为D 2的情况下，控制部120计算D L、De, Du, Dd与DpD2的比率(即D l/D2、DkTIVD1ZD1、D1ZD1)，并确定出比率最大的边。在图6的例子的情况下，Dl/D2§^Co
[0046]若确定出了上述的比率最大的边，则控制部120决定光学变焦倍率，如图7所示，将与确定出的边相接并且与原图像頂I共用对角线的矩形Rl作为视场角。矩形Rl与能够包括图像IM2的整体的视场角中的最小的视场角相当。以这样的视场角拍摄时的光学变焦倍率成为能够拍摄图像IM2的整体的倍率中的最大的倍率。
[0047]若像这样决定了光学变焦倍率，则控制部120接下来决定电子变焦倍率和图像IM2的中心的移动量(步骤S8)。在这里，所谓移动量是图像頂2的中心与原图像頂1的视场角中心的偏移量，是表示图像IM2的中心从原图像IMl的视场角中心偏移何种程度的量。电子变焦倍率能够根据用于将图像IM2放大到与原图像IMl相同的尺寸的倍率与光学变焦倍率的差来唯一地求出。
[0048]通过执行步骤S7、S8的处理，控制部120能够决定适用于拍摄的条件(拍摄条件)和适用于图像处理的条件(图像处理条件)。控制部120驱动马达驱动器114，来以该决定的拍摄条件进行拍摄(步骤S9)，控制部120控制图像处理部123，来以该决定的图像处理条件执行图像处理(尤其是电子变焦处理)(步骤S10)。
[0049]如上所述，根据本实施例，能够以较少的恶化来显示放大了原图像的任意位置的图像。即，根据本实施例，能够组合光学变焦的优点和电子变焦的优点，兼顾这两个优点来显示图像。因此，用户即使不使拍摄部110(向与光轴正交的方向)移动，也能够以恒定的水准以上的画质来放大显示图像。
[0050]变形例
[0051]本发明并不局限于上述的实施例，也能够以以下所例示的各种方式来实施本发明。另外，也能够根据需要，以组合了多个以下所示的变形例的方式来实施本发明。
[0052](I)拍摄装置100可以使光学变焦倍率在规定的范围内连续地变化，也可以使光学变焦倍率分阶段地变化。这里所说的“分阶段”例如是指在光学变焦倍率从一倍变化至六倍的情况下，仅能够设定像一倍、两倍、三倍、四倍、六倍这样预先决定的倍率，而不能够设定上述倍率以外的倍率(例如1.5倍)。
[0053]图8是用于说明光学变焦倍率分阶段地变化的情况下的光学变焦倍率的决定方法的图。这里，以针对原图像頂1指定图像頂2作为输出范围，并且作为光学变焦倍率能够设定第一倍率M1、第二倍率M2、以及第三倍率M3的情况为例。在这样的情况下，存在多个能够以规定的倍率放大图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合。例如，用于从原图像IMl放大显示图像頂2的光学变焦倍率可以是第一倍率Ml和第二倍率M2的任意一个。但是，将光学变焦倍率设为第一倍率Ml的情况与将光学变焦倍率设为第二倍率M2的情况相比，需要进一步增大电子变焦倍率。
[0054]在这样的情况下，控制部120使用能够以规定的倍率放大图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中光学变焦倍率最大的组合来放大图像。在图8的例子的情况下，能够拍摄图像頂2的整体的光学变焦倍率中的最大的倍率是第二倍率M2。或者也可以说控制部120使用能够以规定的倍率放大图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中电子变焦倍率最小的组合来放大图像。
[0055](2)放大后的图像的纵横比也可以不必与原图像的纵横比相同。即，拍摄装置100也可以构成为受理以与原图像不同的纵横比指定输出范围的输入。在该情况下，拍摄装置100在纵向或者横向上设置留白来放大显示图像即可。此外，在该情况下，也不必显示引导线、引导框。
[0056](3)显示装置300并不局限于投影仪。例如，显示装置300也可以是个人计算机等的液晶显示器，还可以是电视显像管。另外，拍摄装置100例如也可以是数字静态照相机、影像扫描仪。并且，拍摄装置100和显示装置300例如也可以是如带照相机的平板终端那样地一体化的结构。输入装置200也可以是与拍摄装置100、显示装置300 —体化的结构，也可以是笔型以外的构造(例如鼠标)。
[0057](4)除了能够将本发明作为拍摄装置提供以外，也能够作为具备拍摄装置的显示系统、拍摄装置的控制方法来提供。另外，也能够将本发明以用于使计算机作为本发明所涉及的拍摄装置发挥作用的程序的方式来提供。另外，也可以将本发明所涉及的程序以经由网络、其他的通信单元供给至拍摄装置并进行安装而能够得以利用的方式来提供。
[0058]另外，本发明并不局限于拍摄原稿。本发明能够普遍应用于从规定的位置拍摄规定的被拍摄体，并根据需要放大被拍摄体的一部分并显示的用途。例如，本发明也能够应用于利用监视照相机拍摄施设等的规定的场所，并在远程位置监视规定的场所的情况。
[0059]符号说明:10…显示系统；100…拍摄装置；110…拍摄部；111…影像传感器；112…光学系统；113…透镜用马达；114…马达驱动器；115…LED ;116…LED驱动器；120…控制部；121…CPU ;122…存储器；123…图像处理部;124…输出控制部；125…输入部；126…操作按钮；200…输入装置；300…显示装置。
【主权项】
1.一种拍摄装置，其特征在于，具备: 拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，该拍摄部拍摄图像； 图像处理部，执行包括对由所述拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理； 输入部，受理指定图像的输出范围的输入；以及 控制部，控制所述拍摄部以及所述图像处理部的动作， 若指定所述输出范围，则所述控制部在使该拍摄部以根据该输出范围与所述拍摄部的视场角中心的偏移量决定的倍率执行拍摄后，使所述图像处理部执行从以该倍率拍摄得到的图像中切取所述输出范围并放大的所述电子变焦处理。2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于， 所述控制部使用能够以规定的倍率放大所述图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中所述光学变焦倍率最大的组合来控制所述拍摄部以及所述图像处理部的动作。3.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于， 所述控制部使用能够以规定的倍率放大所述图像的光学变焦倍率和电子变焦倍率的组合中所述电子变焦倍率最小的组合来控制所述拍摄部以及所述图像处理部的动作。4.根据权利要求1?3中任意一项所述的拍摄装置，其特征在于， 具备输出控制部，该输出控制部对将用于受理所述输入的鼠标指针重叠在由所述拍摄部拍摄得到的图像上形成的图像进行输出。5.一种拍摄装置的控制方法，其特征在于， 该拍摄装置具备:拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，该拍摄部拍摄图像；以及图像处理部，执行包括对由所述拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理， 在上述拍摄装置中， 受理在以规定的倍率显示的图像中指定输出范围的输入， 若指定所述输出范围，则根据该输出范围与所述拍摄部的视场角中心的偏移量来决定该拍摄部中的光学变焦倍率， 根据所述决定的光学变焦倍率来决定所述图像处理部中的电子变焦倍率， 控制所述拍摄部以及所述图像处理部的动作，来以所述决定的光学变焦倍率进行拍摄，并以所述决定的电子变焦倍率进行放大。
【专利摘要】本发明提供一种拍摄装置以及拍摄装置的控制方法。在拍摄装置的变焦中，不使拍摄装置移动并且抑制画质的恶化。拍摄装置具备：拍摄部，具有使倍率光学变化的光学变焦机构，拍摄部拍摄图像；图像处理部，执行包括对由拍摄部拍摄得到的图像的一部分进行切取并放大的电子变焦处理的图像处理；输入部，受理指定图像的输出范围的输入；以及控制部，控制拍摄部以及图像处理部的动作，若指定上述输出范围，则控制部在使拍摄部以根据该输出范围和拍摄部的视场角中心的偏移量决定的倍率执行拍摄后，使图像处理部执行从以该倍率拍摄得到的图像中切取上述输出范围并放大的上述电子变焦处理。
【IPC分类】H04N5/232, H04N5/225
【公开号】CN104902166
【申请号】CN201510094695
【发明人】吉野泰德
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月3日
【公告号】US20150256759
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