攝像裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)等電子攝像裝置中，能夠通過圖像合成生成B門(Bulb)攝影圖像并且使圖像傳感器或者照相機(jī)自身在與因周日運(yùn)動而產(chǎn)生的天體的移動方向相同的方向上移動來進(jìn)行天體的靜態(tài)攝影的攝像裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從販?zhǔn)蹟?shù)字照相機(jī)之前的膠卷照相機(jī)的時(shí)代開始，拍攝天體的攝影者就很多。由于在天體攝影中除了太陽和月亮之外，其他都是非常暗的被攝體，因此，多以長時(shí)間曝光的方式進(jìn)行拍攝。當(dāng)將照相機(jī)固定在三腳架上以長時(shí)間曝光的方式進(jìn)行拍攝時(shí)，伴隨著周曰運(yùn)動，天體發(fā)生移動，從而形成天體的軌跡以線狀拖線的圖像。并且，對于太陽和月亮等天體中較亮的天體，不進(jìn)行其他較暗的天體那樣的長時(shí)間曝光，也能夠以適當(dāng)?shù)钠毓膺M(jìn)行拍攝，但是在使用望遠(yuǎn)鏡頭進(jìn)行拍攝的情況下，由于在攝像面(膠片面)上的被攝體像的像面移動速度較快，因此，像會拖線。
[0003]因此，執(zhí)行如下拍攝的方法:將照相機(jī)安裝在赤道儀上，該赤道儀以在天體的移動方向上跟蹤的方式移動，借助赤道儀使天體靜止來進(jìn)行拍攝。并且，最近，提出有如下攝影裝置:在固定好照相機(jī)的狀態(tài)下，僅使照相機(jī)內(nèi)部的圖像傳感器在天體的移動方向進(jìn)行跟蹤，由此，能夠與赤道儀相同地來靜態(tài)拍攝天體(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]并且，還提出有如下攝影裝置:通過將以無法視認(rèn)天體的移動的較短的曝光時(shí)間內(nèi)拍攝的多張圖像進(jìn)行位置對準(zhǔn)并合成，能夠生成與靜態(tài)拍攝天體的情況相同的合成圖像(參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-5112號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2003-259184號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]近年來，伴隨著數(shù)字照相機(jī)的多像素化、高畫質(zhì)化，變得能夠簡單地拍攝高畫質(zhì)的天體照片，且攝影者增加，拍攝的被攝體也涵蓋很多種類。其中，確立有將天體(天空、星星)和地上的景色收到一張照片中的被稱作星景照片的領(lǐng)域。
[0011]當(dāng)為了拍攝該星景照片，使用赤道儀或者使用專利文獻(xiàn)1、2中公開的攝像裝置進(jìn)行天體跟蹤時(shí)，能夠使其相對作為主要被攝體的天體靜止而進(jìn)行拍攝，但存在地上的景色拖線的問題。另一方面，當(dāng)固定攝像裝置進(jìn)行拍攝時(shí)，如前所述，天體拖線。
[0012]而且，在專利文獻(xiàn)2的攝像裝置中，攝影時(shí)間越長，被攝體逐漸拖線到視場角外，因此，合成圖像的視場角變窄。在從拍攝中途起超出到視場角外的拍攝區(qū)域中，能夠通過基于后段數(shù)字電路的增益施加來對圖像輸出進(jìn)行曝光校正，但是，噪聲也增加與施加的增益的量相應(yīng)的量，畫質(zhì)下降，無法進(jìn)行攝影者想要的視場角或畫質(zhì)的照片拍攝。
[0013]并且，為了進(jìn)行移位以使多張圖像的天體的位置變得相同而進(jìn)行合成，需要從圖像讀出天體的位置信息，但是，在天體攝影中都是非常暗的被攝體，分割曝光后的圖像更暗，容易變成S/N劣化的圖像。很難從這樣的圖像中正確地讀出天體的位置信息，很難高精度地生成天體靜止的合成圖像。
[0014]本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于，提供能夠拍攝天體和地上的景色兩者都不拖線的星景照片的攝像裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法。
[0015]用于解決課題的手段
[0016]本發(fā)明的第一方式的攝像裝置具有:攝像部，其在多重曝光中，在對于在攝像面上成像的被攝體像進(jìn)行多次曝光時(shí)分別取得圖像數(shù)據(jù);被攝體識別部，其識別在上述攝像面上靜止的被攝體像和在上述攝像面上移動的被攝體像；圖像移位量檢測部，其對于由上述被攝體識別部識別出的上述移動的被攝體像，檢測作為在攝像面上的位置偏移的移動量和移動方向；以及圖像合成部，其基于由上述圖像移位量檢測部檢測出的上述移動量和移動方向，對上述圖像數(shù)據(jù)校正上述移動的被攝體像的位置偏移，對該校正后的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成處理，生成多重曝光的攝影圖像數(shù)據(jù)。
[0017]本發(fā)明的第二方式的圖像處理裝置具有:記錄部，其記錄對在攝像面上靜止的被攝體像和在攝像面上移動的被攝體像混合存在的被攝體像進(jìn)行多重曝光而得到的圖像數(shù)據(jù);被攝體識別部，其識別在上述攝像面上靜止的被攝體像和在上述攝像面上移動的被攝體像；圖像移位量檢測部，其對由上述被攝體識別部識別出的上述移動的被攝體像檢測作為在攝像面上的位置偏移的移動量和移動方向；以及圖像合成部，其基于由上述圖像移位量檢測部檢測出的上述移動量和移動方向，對上述圖像數(shù)據(jù)校正上述移動的被攝體像的位置偏移，對該校正后的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成處理，生成多重曝光的攝影圖像數(shù)據(jù)。
[0018]本發(fā)明的第三方式的圖像處理方法包括如下步驟:記錄步驟，記錄對在攝像面上靜止的被攝體像和在攝像面上移動的被攝體像混合存在的被攝體像進(jìn)行多重曝光而得到的圖像數(shù)據(jù);被攝體識別步驟，識別在上述攝像面上靜止的被攝體像和在上述攝像面上移動的被攝體像；圖像移位量檢測步驟，對通過上述被攝體識別步驟識別出的上述移動的被攝體像檢測作為在攝像面上的位置偏移的移動量和移動方向；以及圖像合成步驟，基于通過上述圖像移位量檢測步驟檢測出的上述移動量和移動方向，對上述圖像數(shù)據(jù)校正上述移動的被攝體像的位置偏移，對該校正后的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成處理，生成多重曝光的攝影圖像數(shù)據(jù)。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠拍攝天體和其他景色兩者不拖線的星景照片的攝像裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法。
【附圖說明】
[0021]圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的照相機(jī)的主要的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0022]圖2是示出在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的照相機(jī)中選擇了天體跟蹤攝影模式的情況下的動作的流程圖。
[0023]圖3是說明在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的照相機(jī)中檢測用于進(jìn)行移位合成的移位量的圖。
[0024]圖4是說明在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的照相機(jī)中背景部的指示方法的一例的圖。
[0025]圖5是說明在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的照相機(jī)中用于檢測移位量的一例的圖。
[0026]圖6是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的照相機(jī)的主要的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0027]圖7是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的變形例的照相機(jī)的主要的電結(jié)構(gòu)的框圖。
[0028]圖8是示出在本發(fā)明的第二實(shí)施方式的照相機(jī)中選擇了天體跟蹤攝影模式的情況下的動作的流程圖。
[0029]圖9是說明在本發(fā)明的第二實(shí)施方式的照相機(jī)中天體跟蹤攝影時(shí)的圖像合成的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，參照附圖，對使用應(yīng)用了本發(fā)明的照相機(jī)優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的照相機(jī)是數(shù)字照相機(jī)，大致上，在顯示部對基于從攝像元件(圖像傳感器4)讀出的圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)取景顯示，并且根據(jù)釋放按鈕的操作，將為了用于存儲而進(jìn)行圖像處理后的圖像數(shù)據(jù)存儲到外部存儲器中。并且，當(dāng)設(shè)定為天體跟蹤攝影模式時(shí)，以規(guī)定時(shí)間間隔從攝像元件讀出圖像數(shù)據(jù)，生成對該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相加運(yùn)算后的合成圖像。在生成該合成圖像時(shí)，校正移動的被攝體像的位置偏移以使天體和地上的景色不拖線。
[0031]圖1是示出作為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的第一實(shí)施方式的照相機(jī)的主要的電結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施方式中的照相機(jī)具有攝像部1、圖像處理部10、系統(tǒng)控制部20以及總線31和與其連接的各部分。另外，在本實(shí)施方式中，鏡頭2以與照相機(jī)主體一體的方式構(gòu)成，當(dāng)然也可以采用可更換鏡頭。
[0032]在攝像部I內(nèi)具有鏡頭2、機(jī)械快門3、圖像傳感器4。鏡頭2使被攝體的光學(xué)像成像在圖像傳感器4上。在該鏡頭2內(nèi)具有光圈，該光圈決定用于調(diào)節(jié)曝光量的光圈值。并且，機(jī)械快門3通過開閉動作對圖像傳感器4進(jìn)行曝光和遮光，并控制快門速度。圖像傳感器4包含CMOS圖像傳感器或CCD圖像傳感器等攝像元件，在每個(gè)像素中將由鏡頭2成像的被攝體的光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電信號，并將圖像數(shù)據(jù)輸出給圖像處理部10和總線31?？偩€31是用于在各模塊間進(jìn)行信號的發(fā)送接收的信號線。攝像部I在本實(shí)施方式中作為攝像部發(fā)揮功能，該攝像部對在攝像面上靜止的被攝體像和在攝像面上移動的被攝體像混合存在的被攝體像進(jìn)行多重曝光。
[0033]圖像處理部10對從圖像傳感器4輸出的圖像數(shù)據(jù)實(shí)施圖像處理。圖像處理部10具有圖像合成部11、顯像處理部13、圖像移位量檢測部14以及被攝體識別部15。
[0034]圖像合成部11以規(guī)定時(shí)間間隔從圖像傳感器4讀出圖像數(shù)據(jù)，生成對該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相加運(yùn)算后的合成圖像。該圖像合成部11具有相加合成部11a、比較合成部Ilb以及相加平均合成部I lc。
[0035]相加合成部Ila對從圖像傳感器4以規(guī)定時(shí)間間隔連續(xù)地讀出的圖像和保存于內(nèi)部存儲器33中的圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)像素的輸出進(jìn)行相加運(yùn)算。更詳細(xì)地，使用圖2進(jìn)行說明，在設(shè)定為天體跟蹤攝影模式時(shí)，當(dāng)操作了釋放按鈕時(shí)，以每個(gè)規(guī)定時(shí)間間隔(圖2的S9中的曝光時(shí)間T)讀出圖像信號，因此，相加合成部Ila按照每個(gè)像素進(jìn)行累積相加運(yùn)算。
[0036]比較合成部Ilb對像素輸出進(jìn)行比較，通過比較亮和比較暗合成處理來生成合成圖像。在比較亮合成處理中，最開始將構(gòu)成基于從圖像傳感器4讀出的圖像數(shù)據(jù)而生成的圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)作為比較亮合成圖像數(shù)據(jù)，存儲到內(nèi)部存儲器33中。接著，針對構(gòu)成基于從圖像傳感器4讀出的圖像數(shù)據(jù)而生成的圖像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)據(jù)和構(gòu)成存儲于內(nèi)部存儲器33中的累積比較亮