摄像装置以及模式适当与否判定方法

专利名称：摄像装置以及模式适当与否判定方法
技术领域：
oooi本非临时申请依照35 U.S.C. § 119(a)、主张2008年9月26号在 日本申请的专利申请号为2008-248987申请的优先权，并在此通过援引将 其全部内容包含在本申请中。
0002本发明涉及一种具有多种摄影模式的摄像装置以及判定在该摄像 装置中设定的摄像模式是否适当的模式适当与否判定方法。另外，本发明 不单是具有多种摄影模式的摄像装置以及判定在该摄像装置中设定的摄 像模式是否适当的模式适当与否判定方法，还可适用于具有多个记录模式 的其它电子设备(例如IC记录器等)以及判定在该电子设备中设定的记 录模式是否适当的模式适当与否判定方法。
背景技术：
,3多数的数码摄像机，对应摄像场景备有M本育''肖像''风景'
'水中'等多个摄像模式，分别对场景设定最佳的相机控制、图像控制、 声音控制。摄影者预先设想摄影场景，设定对应其设想的摄影场景的摄影 模式来进行运动图像的摄影。
,4但是，摄影者设定的摄影模式并不一定是最佳的，例如在摄像前 忘记设定对应预先设想的摄影场景的摄影模式的情况下，就会以上次设定 的摄影模式进行了摄影。为了防止这样的失败，有的数码照像机(数码(静 物)相机或数码摄像机)，在开始摄影之前，检测是否设定了规定的摄影 模式(宏观摄影模式或高灵敏度摄影模式)，当设定了上述锁定的摄影模 式时，对摄影场景是否不适当上述规定的摄影模式进行判定，不适当时， 进行警告显示。
咖5但是，在该数码相机中，由于只分析摄影开始之前的摄影场景， 就无法对应动态摄影中摄影场景随时变化的情况。例如， 一边从黑暗的房 间移动到明亮的室外一边摄影的情况下，如果维持适合于室内的白平衡设
5定不变进行室外摄影，就无法记录最佳的运动图像。而且，在具有防水功 能的数码摄像机或可以安装在防水罩中的数码摄像机，通常为了进行水中 摄影准备了最佳的'水中'模式，但是例如在浅水中摄影，不是总在水中 摄影，相机时而浮出水面时而潜入水中。这种情况下，就希望在水面上时 解除'水中'模式。

发明内容
0Q06本发明的目的在于提供一种即使在运动图像的摄影中，也可以 判定所设定的摄影模式是否适当的摄像装置以及即使在运动图像摄影中 也可以判定在该摄像装置中设定的摄像模式是否适当的模式适当与否判 定方法。
,7为了达成上述目的，本发明的摄像装置构成为具有多种摄影模式， 具备适当摄影模式自动判定部，其在运动图像摄影中，自动判定适合于 摄影场景的摄影模式；和模式比较部，其在运动图像摄影中，将当前设定 的摄影模式与由上述适当摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式进行 比较，并确认当前设定的摄影模式是否包含在由上述适当摄影模式自动判 定部自动判定的摄影模式中。
,8为了达成上述目的，本发明的模式适当与否判定方法在具有多种摄 影模式的摄像装置中判定所设定的摄影模式是否适当，模式适当与否判定 方法包括以下步骤判定步骤，在运动图像摄影中，自动判定适合于摄影 场景的摄影模式；和确认步骤，在运动图像摄影中，将当前所设定的摄影 模式与上述判定步骤中自动判定的摄影模式进行比较，确认当前所设定的 摄影模式是否包含在上述判定步骤中自动判定的摄影模式中。


0,图1是表示本发明的摄像装置的内部构成一例的框图。
0010图2是表示模式适当与否判定部的实施例1的构成的框图。 ocm图3是警告的例子。
0CH2图4是由监视器显示的警告以及模式切换提示的例子。
oo13图5是采用模式适当与否判定部的实施例1的图1所示的摄像装置在摄影时的处理流程图。
00"图6是表示模式适当与否判定部的实施例2的构成框图。
00"图7是釆用模式适当与否判定部的实施例2的图1所示的摄像装
置在摄影时的处理流程图。
(KH6图8是表示由是否为水中模式而对白平衡调整进行切换的情况下 的摄像装置的主要部分构成图。
Qon图9是表示由是否为'水中'模式而对声音处理进行切换的情况
下的摄像装置的主要部分构成图。
则8图IO是表示在空气中的声音频率特性的图。
0019图11是表示在水中的声音频率特性的图。
0020图12是表示在空气中和水中的声音频率特性差异的图。 0021图13是表示水中噪声降低部的实施例1的图。 0022图14是表示水中噪声降低部的实施例2的图。 0023图15A以及图15B是表示从摄像装置主体的噪声源以及主体的集 音对象的声源来的声音的传播的样子的图。
具体实施例方式
0024以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。
(摄像装置的基本构成) 0025首先，参照图1对摄像装置的基本构成进行说明。图l是表示本 发明的摄像装置的内部构成一例的框图。
Q026图l所示的摄像装置，具备固体摄像元件(图像传感器)1，将
入射的光变换为电信号的CCD (电荷耦合器件，charge Coupled Device) 或CMOS (互补金属氧化物半导体，Complimentary Metal Oxide Semiconductor)传感器等；透镜部2,具有用于使被拍摄体的光学图像在 图像传感器1上成像的变焦镜头和使变焦镜头的焦点距离即光学变焦倍率 进行变化的电动机和用于使变焦镜头的焦点与被拍摄体一致的电动机； AFE (模拟前端，Analog Front End) 3，将从图像传感器1输出的作为模 拟信号的图像信号变换成数字信号；立体声话筒4，将从摄像装置的前方 的左右方向输入的声音独立地变换成电信号；图像处理部5，对来自AFE3的成为数字信号的图像信号实施灰度补正等各种图像处理；声音处理部6， 对来自立体声话筒4的作为模拟信号的声音信号变换成数字信号且实施声
音补正处理；压縮处理部7，对从图像处理部5输出的图像信号以及从声
音处理部6输出的声音信号分别实施MPEG(运动图像专家组标准，Moving Picture Experts Group)压缩方式等的压縮编码处理；驱动器部8，将压缩 处理部7压縮编码后的压缩编码信号记录到SD卡等外部存储器22中；解 压縮处理部9，将由驱动器部8从外部存储器22读出的压縮编码信号解压 缩并译码；视频输出电路部IO，将解压缩处理部9译码而得到的图像信号 变换成模拟信号；视频输出端子ll，对由视频输出电路IO变换后的信号 进行输出；显示器部12，具有LCD(液晶显示器，Liquid Crystal Display) 等，对基于来自视频输出电路部10的信号的图像进行显示；声音输出电 路部13，将来自解压縮处理部9的声音信号变换成模拟信号；声音输出端 子14，输出由声音输出电路部13变换后的信号；扬声器部15，基于来自 声音输出电路部13的声音信号再现并输出声音；定时发生器(TG) 16， 为了使各模块的动作同步一致而输出同步控制信号；CPU (中央处理器) 17，控制摄像装置内整体的驱动动作；存储器18，存储用于各动作的各程 序的同时暂时保管程序运行时的数据；操作部19，输入摄影者来的指示； 母线电缆20，在CPU和各模块之间进行数据传送；母线电缆21，在存储 器和各模块之间进行数据传送；模式适当与否判定部23。另外，CPU17， 根据由图像处理部5检测出的图像信号，对镜头部2内的各电动机进行驱 动并进行焦点、拉伸的控制。 (摄像装置的基本动作)
(K)27接着，参照图1，对图1所示的摄像装置在运动图像摄影时的基本 动作进行说明。首先，摄像装置，通过将由镜头部2入射的光在图像传感 器l中进行光电转换，取得作为电信号的图像信号。然后，图像传感器l 与从定时发生器16输入的定时控制信号同步，在规定的帧周期(例如1/60 秒)依次向AFE3输出图像信号。另外，CPU17，对图像传感器l以及镜 头部2进行对应设定的摄影模式的相机控制(AF、 AE、 ISO灵敏度等)。
0028然后，把由AFE3从模拟信号变换为数字信号的图像信号输入到图 像处理部5。图像处理部5将输入的图像信号变换成由亮度信号和色差信号构成的图像信号的同时，实施灰度补正或轮廓线强调等的各种图像处 理。而且，存储器18作为帧存储器而动作，在图像处理部5进行处理之
际暂时保管图像信号。另外，图像处理部5对应设定的摄影模式进行图像处理。
0029而且，基于此时输入到图像处理部5的图像处理信号，在镜头部2 中进行各种镜头位置的调整，焦距的调整，也进行光圈的开度的调整和曝 光的调整。这个焦距或曝光的调整，是分别为了得到最佳状态而基于规定 的程序自动进行，或基于摄影者的指示手动地进行。
,o另一方面，在立体声话筒4中变换成电信号的声音信号，输入到 声音处理部6。声音处理部6，将输入的声音信号变换成数字信号的同时 实施除去噪声或控制声音信号强度等的声音补正处理。另外，声音处理部 6，对应设定的摄影模式进行声音处理。
ocm然后，将从图像处理部5输出的图像信号、和从声音处理部6输 出的声音信号都输入到压縮处理部7，在压缩处理部7中以规定的压缩方 式进行压缩。此时，图像信号和声音信号建立时间上的关联关系，以便在 再现时使图像和声音不会产生偏移。另外，压縮的图像信号以及声音信号 通过驱动器部8记录到外部存储器22上。
(K)32在外部存储器22上记录的压縮编码信号，根据基于摄影者的指示 的操作部19的输出信号，读出到解压縮处理部9。解压縮处理部9对压縮 编码信号进行解压缩以及译码，并生成图像信号以及声音信号。然后，分 别把图像信号输出到视频输出电路部10、把声音信号输出到声音输出电路 部13。然后，在视频输出电路部IO或声音输出电路部13中，在显示器部 12或扬声器部15中把图像信号以及声音信号变换成可再现的形式并输 出。
0033而且，当摄影者不进行图像信号的记录而确认显示在显示器12上 的图像，即所谓预览模式时，为使压縮处理部1不进行压缩处理，图像处 理部也可以不向压縮处理部7而是向视频输出电路部10输出图像信号。 而且，在对图像信号进行纪录之际，也可以与通过驱动器部8向外部存储 器22记录的动作并行，通过视频输出电路部IO将图像信号输出到显示器 部12上。0034另外，在图1所示的构成中，显示器部12或扬声器部15被搭载
到摄像装置上，但是也可以将显示器部12或扬声器部15与摄像装置分开
安装，采用电缆等与设置在摄像装置上的端子(视频输出端子ll、声音输
出端子14)进行连接地构成。
(模式适当与否判定部的实施例1)
0035接着，参照图2对模式适当与否判定部23的实施例1进行说明。 图2是表示模式适当与否判定部23的实施例1的构成框图。
o咖图2所示的模式适当与否判定部23具备适当摄影模式自动判定 部231、模式比较部232和警告发送部233。
0037适当摄影模式自动判定部231，对摄影中的声音信号和影像信号进
行分析，判定正在哪种场景进行摄影，自动判定适合摄影场景的摄影模式 (以下称适当摄影模式)。适当摄影模式可以是一个也可以是多个。适当 摄影模式自动判定部231，例如对声音的反响特性或频率特性进行分析， 判定是在怎样的场所(室内、室外、水中等)进行摄影，而且对影像信息 的亮度或直方图(histogram)等的基本特性进行分析，也对是否摄影了人 物等信息进行分析，而判定摄影场景。另外，本实施例表示了由软件分析 声音信号和图像信号的例子，但是也可以采用压力传感器或照度传感器等 的硬件来判定是在怎样的场景进行摄影。例如，采用压力传感器时，可以 判别是在水中摄影还是在空气中摄影，当采用照度传感器时，可以判别是 在室内摄影还是在室外摄影，或者可以判别是在夜间摄影还是在白天摄 影。
0038模式比较部232，对设定的摄影模式(以下称设定摄影模式)和由 适当摄影模式自动判定部231自动判定的适当摄影模式进行比较，将设定 摄影模式是否包含在适当摄影模式中告知警告发送部233。如果设定摄影 模式没有包含在适当摄影模式中，则警告发送部233发送警告信号。例如， 虽然在室内摄影，却设定为(风景)模式，虽然拍摄的不是人物，却设定 为'肖像'模式的情况下，警告发送部233发送警告信号。 (警告的例子)
0039图3是警告的例子。图3所示的四个例子(警告音等的再现、警 告消息等的监视器显示、警告用灯的发光、壳体的震动)以及对摄影者发出警告的其他手段，既可以单独实施也可以多个组合起来实施。
0040当由警告音等的再现而警告时，警告发送部233将对应警告音或 警告消息的声音信号作为警告信号输出到声音输出电路部13。由此，从扬 声器15再现警告音或警告消息。但是，为了使这些声音不会作为摄影数 据而被录音，应该由声音处理部6对声音信号实施噪声消除等处理。
(K)4!当由警告消息等的监视器显示而警告时，警告发送部233，将对应
警告消息等的影像信号作为警告信号而输出到视频输出电路部10。由此， 警告消息等被显示在显示器部12的显示画面上。图3是将警告消息显示 在显示器部12的显示画面全体上，但是，为了不对摄影中的预览显示造 成干扰，也可以在显示画面的一端縮小显示。而且，也可以不显示警告消 息，而点亮警告灯或者使警告灯闪亮。
0042当由警告用灯的发光而警告时，在摄像装置主体上预先设置驱动 警告用灯24以及驱动警告用灯24的灯驱动部，警告发送部233将灯发光 信号作为警告信号输出给灯驱动部。由此，警告用灯24发光(点灯或点 灭)。警告用灯24可以设置为警告专用的，也可以采用平时用于其它用途 的灯，只有在警告时变更为点灯或闪亮的方式。
0043由壳体(摄像装置主体)的振动而警告时，在摄像装置主体的内 部设置振动用电动机以及驱动振动用电动机的电动机驱动部，警告发送部 233，将电动机驱动信号作为警告信号输出到电动机驱动部。由此，摄像 装置主体振动。此时，由于会产生手颤动，图像处理部5应该对手颤动实 施补正处理。
(警告后的处理)
0044当设定摄影模式没有包含在适当摄影模式中时，进行了上述警告 以后，进行下述处理中的任一处理维持当前设定摄影模式的处理、将设 定摄影模式切换为适当摄影模式的处理、解除当前的设定摄影模式而设置 成缺省的摄影模式的处理。
0045图4是由监视器显示的警告以及模式切换提示的例子。在警告摄
影模式不适当的同时，询问摄影者是否变更设定摄影模式。摄影者对操作
部19进行操作，选择'是'或者'否'。
0046当选择了 '是'时，由适当摄影模式自动判定部231自动地切换到判定的适当摄影模式，例如，设定为'室内'模式而在室外摄影时，切 换到'室外'模式，或者，也可以将当前的设定摄影模式解除而设置为缺 省摄影模式(例如自动模式)，例如，设定为'水中'模式而在水面上进 行摄影时，将'水中'模式解除而设置为缺省摄影模式。
0047另外，在图4所示的显示中预先设置了时间限制，如图4所示那 样，在显示画面的右上对限制时间(秒单位)进行递减并显示。直到计数 器到零为止，如果摄影者既没有回答'是'也没有回答'否'时，可以视 为选择了 '是'并强制切换成适当摄影模式，也可以设想摄影者没有切换 摄影模式的意思，视为选择了 <否'，并维持当前设定的摄影模式设定。 (摄影时的处理流程)
0048图5是采用模式适当与否判定部23的实施例1的图1所示的摄像 装置在摄影时的处理流程图。
0049摄影者一旦对操作部19进行了摄影开始操作，就开始了图5所示
的流程处理。另外，cpun，基于操作部19的输出，始终进行监视摄影
者对操作部19是否进行了摄影终止操作， 一旦摄影者对操作部19进行了 摄影终止操作，就直接中断图5所示的流程处理，并终止摄影。
oos()首先，适当摄影模式自动判定部231，自动判定适当摄影模式(步 骤S10)。然后，模式比较部232对设定摄影模式和适当摄影模式进行比较， 判定设定摄影模式是否包含在适当摄影模式中(步骤S20)。
0051如果设定摄影模式包含在适当摄影模式中(步骤S20的是)则返 回到步骤SIO。另一方面，如果设定摄影模式没有包含在适当摄影模式中 (步骤S20的否)，则警告发送部233发送警告信号，并基于这个警告信 号对摄影者发出警告(步骤S30)，然后转移到步骤S40。
0052在步骤S40中，CPU17，基于对应摄影者的处理选择操作的操作 部19的输出，进行下述处理中的任一处理维持当前设定的摄影模式的 处理、将设定摄影模式切换成适当摄影模式的处理、解除当前的设定摄影 模式而设置成缺省摄影模式的处理，当变更设定摄影模式时，经变更后的 设定摄影模式存储到存储器18中。
0053那么，步骤S40的处理完成后，则返回到步骤SIO，并在各短时间 里反复进行一系列的流程处理。通过上述的步骤S10以及步骤S20的处理，即使在运动图像摄影中也可以判定设定的摄影模式是否适当。 (模式适当与否判定部的实施例2)
OOM在具有防水功能的数码摄像机或可以放入防水壳体中的数码摄像 机中，通常为了在水中摄影，将最佳模式准备为'水中'模式，在这个模 式中，实施在水中最佳的白平衡控制，或降低水中特有的声音噪声的处理。 但是，在浅水等摄影的情况下，并不总是在水中摄影，设想摄像装置时而 浮出水面、时而潜入水中进行摄影的情况。此时，在水面上解除水中模式 才是最佳的摄影方式。
(K)55在上述图5所示流程处理中，向摄影者发警告，然后根据摄影者 的处理选择操作，进行下述处理中的任一处理维持当前的设定摄影模式 的处理、将设定摄影模式切换成适当摄影模式的处理、解除当前的设定摄 影模式而设置为缺省的摄影模式的处理，为此切换或解除摄影模式会发生 时间滞后，当摄像装置频繁地进出水中的情况下，有可能无法以最佳摄影 模式进行摄影。
0056模式适当与否判定部23的实施例2，是可以消除上述疑虑的实施 例。参照图6对模式适当与否判定部23的实施例2进行说明。图6是表 示模式适当与否判定部23的实施例2的构成框图。另外，在图6中对与 图2同一的部分施加同一的符号。
0057图6所示的模式适当与否判定部23，是从图2所示模式适当与否 判定部23去除警告发送部233的构成。模式比较部232，将比较结果信号 (表示设定摄影模式是否包含在适当摄影模式中的信号)发送到CPU17 (参照图l)。
0058CPU17,当接到设定摄影模式没有包含在适当摄影模式中的内容的 比较结果信号时，根据预先存储在存储器18中的处理选择的设定，自动 地进行下述处理中的任意处理维持当前的设定摄影模式的处理、设定摄 影模式切换成适当摄影模式的处理、将当前的设定摄影模式解除而设置为 缺省摄影模式的处理，当变更设定摄影模式时，将变更后的设定摄影模式 存储到存储器18中。应该设计为可由操作部19对预先存储在存储器18 中的处理选择的设定进行变更。
0059所以，图7所示的是采用模式适当与否判定部23的实施例2的图1所示的摄像装置在摄影时的处理流程图。另外，在图7中与图5同样的 步骤中施加的是同样的符号。
0060图7所示的流程图，是从图5所示的流程图中去除步骤S30，并将 步骤S40变更为S50的流程图。
006!在步骤S50中，CPU17,根据预先存储在存储器18中的处理选择 的设定，进行下述处理中的任一处理维持当前的设定摄影模式的处理、 将设定摄影模式切换成适当摄影模式的处理、将当前的设定摄影模式解除 而设置为缺省摄影模式的处理，当变更设定摄影模式时，将变更后的设定 摄影模式存储到存储器18中。另外，在步骤S50中，当进行将设定摄影 模式切换成适当摄影模式的处理、或者将当前的设定摄影模式解除而设置 为缺省摄影模式的处理时，可由显示器部12的显示或扬声器部15的声音 再现，将设定摄影模式被变更的内容通知给摄影者，也可以不通知。
0062通过图7所示的流程处理，由于不进行与向摄影者发出的警告或 与警告后的摄影者的指示对应的处理选择，因此当在运动图像摄影中切换 摄影场景之际，就可以防止由于摄影模式的切换或解除时发生时间滞后而 不能以适当摄影模式进行摄影的事态。 (可对应水中摄影的实施例)
o啦接着，对采用模式适当与否判定部23的实施例2时的可对应水中 摄影的实施例进行说明。
0064图8是表示由是否为'水中'模式而切换白平衡调整时的摄像装 置的主要构成图，图示了模式适当与否判定部23、图像处理部5和CPU17。 另外，CPU17，根据预先存储在存储器18 (图8中没有图示)的处理选择 的设定，将设定摄影模式切换成适当摄影模式。
(K)65模式适当与否判定部23内的适当摄影模式自动判定部231，具有 水中判定部231A、适当摄影模式决定部231B。而且，图像处理部5，具 有空气中白平衡调整部51、水中白平衡调整部52、切换部53以及54、和 各种图像处理部55。另外，也可以不设置各种图像处理部55。
0066当由水中判定部231A判定摄影环境是在水中时，适当摄影模式决 定部231B将适当摄影模式设定为'水中，模式，cpun，基于比较结果 信号，让切换部53以及54选择水中白平衡调整部52。水中白平衡调整部52，考虑水的折射特性等进行白平衡调整。
0067相反，当由水中判定部231A判定摄影环境不是在水中时，由于设 想摄影环境为在空气中，于是适当摄影模式决定部231B将适当摄影模式 设为般(非水中)'模式，CPU17，基于比较结果信号，让切换部53 以及54选择空气中白平衡调整部51 。空气中白平衡调整部51例如以自动 设定进行白平衡调整。
0068图9是表示根据是否为'水中'模式而切换声音处理时的摄像装 置的主要构成图，图示了模式适当与否判定部23、声音处理部6和CPU17。 另外，CPU17，根据预先存储在存储器18 (图9中没有图示)的处理选择 的设定，将设定摄影模式切换成适当摄影模式。
0069模式适当与否判定部23内的适当摄影模式自动判定部231，具有 水中判定部231A、适当摄影模式决定部231B。而且，声音处理部6，具 有水中噪声降低部61、切换部62以及63、和各种声音处理部64。然而， 也可以不设置各种声音处理部64。
0070当由水中判定部231A判定摄影环境是在水中时，适当摄影模式决 定部231B将适当摄影模式设为'水中，模式，CPU17，基于比较结果信 号，使切换部62以及63选择水中噪声降低部61。水中噪声降低部61， 考虑水中特有的音响特性进行降低噪声处理。
o(m相反，当由水中判定部231A判定摄影环境不是在水中时，由于设 想摄影环境为在空气中，于是适当摄影模式决定部231B将适当摄影模式 设为'一般(非水中)'模式，CPU17，基于比较结果信号，让切换部62 以及63选择通过(through)路径。
(水中判定部的实施例1)
o(m接着，对水中判定部231A的实施例1进行说明。在水中判定部 231A的实施例l中，水中判定部231A具备压力判定部。而且，当水中判 定部231A采用实施例1时，在如图1所示的摄像装置中新设置压力传感 器。水中判定部231A的压力判定部，输入压力传感器的检测信号，当摄 像装置外部的压力在预先设定的阈值以上时，判定摄影环境为水中，当摄 像装置外部的压力低于预先设定的阈值时，判定摄影环境为不是水中。 (水中判定部的实施例2)(Km接着，对水中判定部231A的实施例2迸行说明。在水中判定部实 施例2中，水中判定部231A具备频率特性判定部。
0074这里，图IO所示的是在空气中再现白噪声，并在空气中将其集音 时的频率特性。而图10所示的是在空气中再现白色噪声，并在水中将其 集音时的频率特性。
0075在空气中进行集音时的频率特性，如图IO所示基本上呈平坦的特
性。而在水中集音时的频率特性， 一般信号水平(level)越大，如图11 所示高频带的信号的衰减越大。这是由于传播而来的声音，在空气中一水 中、水中一集音设备的壳体内部(空气中)的两个境界中，由反射而衰减， 在水中新发生的波的声音或壳体内部重新发生的声音等一般较低的声音 残留的缘故。
0076这样，当在水中使用摄像装置时，由于会产生在空气中使用摄像
装置时不会产生的低频带的声音和中频带声音以及高频带声音的水平差， 因此利用这个水平差来进行判定。
0077以下，对水中判定部231A的频率特性判定部实行的判定方法进行 说明。将Rch声音信号以及Lch声音信号作为对象，算出在低频带(例如 几十(70)Hz 3kHz)、中频带(例如6kHz 9kHz)、高频带(例如12kHz 15kHz)各频带中信号水平的平均值。另外，各频带的具体数值并不限于 上述的例子，只要各频带相互的大小关系正确就没有问题。而且，低频带 与中频带可以有一部分重叠，中频带与高频带可以有一部分重叠。
0078可以从其各频带的信号水平的平均值算出的，低频带对高频带的 信号水平比(低频带/高频带)Rl、低频带对中频带的信号水平比(低频 带/中频带)R2、以及中频带对高频带的信号水平比(中频带/高频带)R3， 表示将立体声话筒4从空气中插入到水中又返回到空气中的情况下图12 所示的时间变化。图12中的期间Tl以及T3是立体声话筒4位于空气中 期间，图12的T2是立体声话筒位于水中的期间。中频带对高频带的信号 水平比(中频带/高频带)R3，与在空气中、水中无关，基本上是一定值。 与此对应，低频带对高频带的信号水平比(低频带/高频带)Rl以及低频 带对中频带的信号水平比(低频带/中频带)R2，在空气中是较小的值， 在水中随声音接收灵敏度变化，与空气中的情况相比成为变化幅度很大的
16值。
0079利用这一点，水中判定部231A的频率特性判定部，从各频带的信 号水平的平均值算出低频带对高频带的信号水平比(低频带/高频带)Rl、 以及低频带对中频带的信号水平比(低频带/中频带)R2，当低频带对高 频带的信号水平比(低频带/高频带)Rl、以及低频带对中频带的信号水 平比(低频带/中频带)R2大大高于预先设定的阈值时，就判定摄影环境 为水中。虽然会使判定精度降低，但是，也可以不算出中频带的信号水平 平均值以及低频带对中频带的信号水平比(低频带/中频带)R2，当低频 带对高频带的信号水平比(低频带/高频带)Rl大大高于预先设定阈值时， 就判定摄影环境为水中，或者不算出高频带的信号水平平均值以及低频带 对高频带的信号水平比(低频带/高频带)Rl，当低频带对中频带的信号 水平比(低频带/中频带)R2大大高于预先设定的阈值时，就判定摄影环 境为水中。
0080另外，即使在水中，由于气泡的声音或者壳体的摩擦音而发生突 发性噪声，中频带以及高频带的信号水平会瞬间增大，也可能使低频带对 高频带的信号水平比(低频带/高频带)Rl、以及低频带对中频带的信号 水平比(低频带冲频带)R2瞬间成为很小的值。因此，水中判定部231A 的频率特性判定部用于判定的低频带对高频带的信号水平比(低频带/高频 带)Rl、以及低频带对中频带的信号水平比(低频带/中频带)R2，应该 采用在一定时间中取得平均的值。
0081而且，关于阈值，应使之具有迟滞性，在判定为空气中期间阈值 设定得高，在判定为水中期间阈值设定得低。 (水中噪声降低部的实施例1)
0082接着，对水中噪声降低部61的实施例1进行说明。水中噪声降低 部61的实施例1，如图13所示那样，水中噪声降低部61，具备将输入 的声音信号进行A/D变换的A/D变换部611;将从A/D变换部611输出的 声音信号中的规定频率数以下的低频带成份抽出并输出的LPF (低通滤波 器)612;将从A/D变换部611输出的声音信号中的规定频率数以上的高 频带成份抽出并输出的HPF (高通滤波器)613;将从LPF612输出的低频 带分量衰减的衰减部614;将从衰减部614输出的低频带分量与从HPF613输出的高频带成份进行合成并输出声音信号的合成部615。
卿3如图10以及图11所示，空气中集音的声音信号的频率特性，与 水中集音的声音信号的频率特性不同。特别是，水中集音的声音信号，与 空气中集音的声音信号的频率特性进行比较，并将强度集中于低频带。因 此，有时候，再现时非常难以听到，或成为耳障等，与摄影者希望得到的 声音信号相去甚远。
0084但是，如果像本实施例那样地构成水中噪声降低部61，就可以衰 减在水中集音的声音信号的低频带。所以，可以从水中集音的声音信号， 降低由水中的声音的集音特性的影响。即可以从效果上接近摄影者所希望 的声音信号。
0085另外，也可以将LPF612以及HPF613的截止频率设为某种频率入 ,。而且，也可以将频率、例如设为2kHz。而且，也可以将衰减部614的 增益衰减量例如设为20dB。
0086而且，在本实施例的构成中采用LPF612、 HPF613，完全衰减频率 数入,以下的分量，但是也可以是衰减规定的频带分量的构成。为了设定 这样的构成，例如，把LPF612，置换成只通过上限频率、、下限频率入a 的频带分量的BPF (带通滤波器)，也可以设为由衰减部614来衰减通过 这个BPF的分量的构成。进而，此时，例如也可以把LPF613，置换成只 通过频率入！以上以及频率A a以下的频带分量的BPF (带通滤波器)。 (水中噪声降低部的实施例2)
,7接着，对水中噪声降低部61的实施例2进行说明。在水中噪声降 低部的实施例2中，如图14所示那样，水中噪声降低部61，具备FFT (快速傅立叶变换)部616R以及616L;噪声判定信息生成部617;处理 部618R以及618L; IFFT (快速傅立叶反变换)部619R以及619L。
008sFFT部616R，以48kHz抽样从立体声话筒4的右侧话筒输入的Rch 声音信号并变换成数字信号以后，由FFT处理将每2048个抽样变换为频 域的信号SR[F]。另夕卜，FFT部616L，以48kHz抽样从立体声话筒4的左 侧话筒输入的Lch声音信号并变换成数字信号以后，由FFT处理将每2048 个抽样变换为频域的信号SL[F]。
0089噪声判定信息生成部617，采用从FFT部616R输出的频域的信号SR[F]以及从FFT部616L输出的频域的信号SL[F]，生成为了判定摄像装 置主体是否发出了噪声所必要的信息。
Q,处理部618R，采用从噪声判定信息生成部617输出的信息，对频 域的信号SR[F]，进行将集音时从摄像装置主体到来的噪声的影响降低的 声音处理，处理部618L，采用从噪声判定信息生成部617输出的信息， 对频域的信号SL[F]，进行将集音时从摄像装置主体到来的噪声的影响降 低的声音处理。
(噪声判定信息生成部的实施例1)
o091参照图15A以及图15B对噪声判定信息生成部617的实施例1进 行说明。在噪声判定信息生成部617的实施例1中，噪声判定信息生成部 617具备相对相位差信息生成部。而且，图15A以及图15B是表示从作为 摄像装置主体的噪声源以及本来的集音对象的声源传播声音的样子的图。
0092为了唯一决定两个话筒分别集音的两个声音信号的相对相位差，
两个话筒的间隔必须为相当于半波长的频率以下的声音信号。因此，当两 个话筒4R以及4L的间隔为图15A以及图15B所示那样的2cm时，如果 将空气中的音速设定为340m/s，则噪声判定信息生成部617的相对相位差 信息生成部，可以仅对8.5kHz以下带域的声音信号生成相对相位差信息。 ,3摄像装置主体发生的电动机声音等的噪声，在摄像装置的壳体内 部的空洞中(空气中)传播，并分别到达话筒4R以及4L。此时，到达右 侧话筒4R的噪声的相位与到达左侧话筒4L的噪声的相位的差的相对相位 差A 4> 0，可以由以下(1)式来表示。而，Fr叫为求相对相位差的噪声 的频率。
△ (J) 0 = 2 ji X (FreqX 20/340000) …(l) ocm另一方面，在水中传播而到达右侧话筒4R的声音的相位与到达左 侧话筒4L的声音的相位之差(相对相位差)，如图15A以及图15B所示 那样，当传播到水中的声音从摄像装置的侧面到来时，成为最大，而此时 的相对相位差AOl，由于水中的音速大约是空气中的音速的5倍，可以 用以下的(2)式来表达。这里，Freq是求解相对相位差的声音的频率。 而且，在水中传播的声音，在其后进入监视器单元25，直到到达话筒4R 以及4L为止都在空气中传播，但是在进入监视器单元25，直到到达话筒4R以及4L为止的传播路径长度，两个路径几乎一样，而且在监视器单元
内(空气中)的传播路径长度比水中的传播路径长度短很多，因此，在考 虑到在水中传播的声音的相对相位差的基础上，也可以忽略在监视器单元
25内(空气中)的传播路径。而且，如图15A所示那样，有时也可能在 空气中存在本来的集音对象的声源，但是由于从声源到空气中一水中的边 界面为止的传播路径长度，两个路径几乎相同，因此考虑到在水中传播的 声音的相对相位差的基础上，也可以忽略从声源到空气中一水中的边界面 为止的传播路径。
A 4 1 = 2 ji X {FreqX 20/(340000X5 )} …(2) 0095噪声判定信息生成部617的相对相位差信息生成部，对频域的信 号SR[F]和频域的信号SL[F]的相位差进行比较，并生成作为到达右侧话筒 4R的声音相位和到达左侧话筒4L的声音的相位之差的相对相位差信息。 另外，噪声判定信息生成部617的相对相位差信息生成部，按每个作为FFT 部616R以及616L的分辨率的2048/48000[Hz]取得相对相位差。
,6在水中传播的声音的相对相位差是A 4) 1以下，摄像装置主体发 出的噪声的相对相位差为A 4) 0'(= 5 X A 4) 1 )，因此，可以判定由噪 声判定信息生成部617的相对相位差信息生成部得到的相对相位差为A 4>
1以下的频率分量，是在水中传播来的声音的频率分量。 (噪声判定信息生成部的实施例2) ,7接着，对噪声判定信息生成部617的实施例2进行说明。在噪声 判定信息生成部617的实施例2中，噪声判定信息生成部617具备相对水 平差信息生成部。
o柳在水中声音的衰减非常小是周知的。而且， 一般越是距离声源近 声音的距离衰减越大也是周知的。因此，对于在水中传播并分别到达话筒 4R以及4L的来自外部的声音的衰减很小，在右侧话筒4R与左侧话筒4L 之间的信号水平差几乎不会产生。另一方面，在摄像装置的壳体内部的空 洞(空气中)传播并分别到达话筒4R以及4L的噪声，由于是在空气中传 播、由于噪声源与话筒4R以及4L距离近，由于壳体内部在反射时的吸音 而产生衰减等，使得右侧话筒4R与左侧话筒4L之间的信号水平差变大。
,9噪声判定信息生成部617的相对水平差信息生成部，对频域的信号SR[F]与频域的信号SL[F]的水平差进行比较，并生成作为到达右侧话筒 4R的声音水平和到达左侧话筒4L的声音水平之差的相对水平差信息。另 外，噪声判定信息生成部617的相对水平差信息生成部，按每个作为FFT 部616R以及616L的分辨率的2048/48000[Hz]取得相对相位差。
輔o由于在水中传播的声音的相对水平差大，摄像装置主体发出的噪 声的相对水平差较小，因此，可以判定由噪声判定信息生成部617的相对 水平差信息生成部得到的相对水平差为预先设定的阈值以上的频率分量， 是在水中传播来的声音的频率分量。
Qi(H另外，也可以将噪声判定信息生成部617的实施例1与实施例2 组合起来。也就是，噪声判定信息生成部617可以生成相对相位差以及相 对水平差的信息。采用相对相位差、相对水平差的两方进行判定可以提高 判定的精度。
(处理部的实施例1)
0102接着，对处理部618R以及618L的实施例1进行说明。在处理部 618R以及618L的实施例1中，处理部618R以及618L分别具备降低处理 部。
謹3处理部618R以及618L的各降低处理部，对从噪声判定信息生成 部617来的噪声判定信息与阈值(例如当采用噪声判定信息生成部617的 实施例1时，是上述的(2)式的△ 4) 1 )进行比较，并对每个FFT部616R 以及616L的分辨率的2048/48000[Hz]判定频域的信号SR[F]以及SL[F]是 否是摄像装置主体发出的噪声，将判定为摄像装置主体发出的噪声的频率 分量降低20dB，而对判定为不是摄像装置主体发出的噪声的频率分量不 进行降低处理。
,4当采用处理部618R以及618L的实施例1的情况下，如果采用噪 声判定信息生成部617的实施例1，由于只对频域的信号SR[F]以及SL[F] 之间相位差大的频率分量进行降低处理，因此即使假设水中判定部231A 进行了误判定，也不会降低摄影的正面方向的声音，具有由集音环境的误 判定造成的坏影响小的优点。 (处理部的实施例2)
ou)5接着，对处理部618R以及618L的实施例2进行说明。在处理部618R以及618L的实施例2中，处理部618R以及618L分别具备强调处理 部。
固6处理部618R以及618L的各强调处理部，对从噪声判定信息生成 部617来的噪声判定信息与阈值(例如当采用噪声判定信息生成部617的 实施例1时，为上述的公式(2)的A 4 1 )，并按每个FFT部616R以及 616L的分辨率的2048/48000[Hz]来判定频域的信号SR[F]以及SL[F]是否 是摄像装置主体发出的噪声，对未被判定为摄像装置主体发出的噪声的频 率分量进行强调(放大)，对判定为是摄像装置主体发出的噪声的频率分 量不进行强调处理。另外，强调的程度，可以不管频率一律强调，也可以 根据频率进行变化(考虑图11的频率特性在低频带少强调，在中频带/高 频带加强地强调)。
歸7处理部618R以及618L判定为噪声的频率分量以外，是在水中传 播而来的本来的水中声音的频率分量。在水中传播而来的本来的水中声音 在水和空气的边界面进行反射，声音大大衰减。因此，通过采用处理部618R 以及618L的实施例2，对判定为噪声的频率分量以外进行强调(放大)，
能够接近本来水中声音本应具有的水平。
(H08另外，也可以将处理部618R以及618L的实施例1与实施例2进
行组合。即，将判定为摄像装置发出的噪声的频率分量进行降低，而将未 被判定为摄像装置发出的噪声的频率分量进行强调(放大)的处理。 (变形例)
0U)9另外，在上述的图l所示的摄像装置中，采用了立体声话筒4，也 可以采用由多个话筒构成的其它话筒(例如5.1ch用于环绕录音的话筒)。
(mo而且，本发明的摄像装置希望是防水构造，但是也可以采用非防 水构造，例如安装在防水外壳内由具有防水规格的外部话筒来输入集音的 声音信号的使用方法。
o川而且，本发明，并非仅仅适用于在具有多种摄影模式的摄像装置 以及该当摄像装置中判定所设定的摄像模式是否适当的模式适当与否判 定方法，也可以适用于在具有多个记录模式的其它电子设备(例如IC记 录装置等)以及相应电子设备中判定所设定的记录模式是否适当的模式适 当与否判定方法，并可以在记录中判定所设定的记录模式是否适当。
权利要求
1、一种摄像装置，具有多种摄影模式，该摄像装置具备适当摄影模式自动判定部，其在运动图像摄影中，自动判定适合于摄影场景的摄影模式；和模式比较部，其在运动图像摄影中，将当前设定的摄影模式与由上述适当摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式进行比较，并确认当前设定的摄影模式是否包含在由上述适当摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式中。
2、 如权利要求l所述的摄像装置，其特征是-还具备控制部，当上述模式比较部确认当前设定的摄影模式没有包含在由上述适当 摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式中时， 上述控制部执行以下任一处理 维持当前设定的摄影模式不变的处理；切换成由上述适当摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式的处理；或者解除当前设定的摄影模式的处理。
3、 如权利要求l所述的摄像装置，其特征是 还具备警告部，当上述模式比较部确认当前设定的摄影模式没有包含在由上述适当 摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式中时，上述警告部发出当前设定的摄影模式没有包含在由上述适当摄影模 式自动判定部自动判定的摄影模式中的内容的警告。
4、 如权利要求2所述的摄像装置，其特征是 还具备警告部，当上述模式比较部确认当前设定的摄影模式没有包含在由上述适当 摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式中时，上述警告部发出当前设定的摄影模式没有包含在由上述适当摄影模 式自动判定部自动判定的摄影模i中的内容的警告。
5、 如权利要求4所述的摄像装置，其特征是 还具备用于输入来自摄影者的指示的操作部，对应根据基于摄影者在上述警告部的警告后输入的指示的上述操作 部的输出信号，上述控制部选择并执行以下任一处理-维持当前设定的摄影模式不变的处理；切换成由上述适当摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式的处理；或者解除当前设定的摄影模式。
6、 如权利要求1所述的摄像装置，其特征是上述多种摄影模式中的每一种摄影模式，将用于摄影运动图像的相机 控制、由运动图像的摄影得到的影像信号的影像处理、以及由运动图像的 摄影而得到的声音信号的声音处理中的至少一种，设定为适合于各种不同 的摄影场景。
7、 如权利要求6所述的摄像装置，其特征是-上述多种摄影模式，包含适合于水中摄影的'水中'模式。
8、 一种模式适当与否判定方法，在具有多种摄影模式的摄像装置中判 定所设定的摄影模式是否适当，模式适当与否判定方法包括以下步骤判定步骤，在运动图像摄影中，自动判定适合于摄影场景的摄影模式;和确认步骤，在运动图像摄影中，将当前所设定的摄影模式与上述判定 步骤中自动判定的摄影模式进行比较，确认当前所设定的摄影模式是否包 含在上述判定步骤中自动判定的摄影模式中。
9、 如权利要求8所述的模式适当与否判定方法中，其特征是还包括以下步骤执行步骤，当在上述确认步骤中，确认当前设定的摄影模式没有包含在上述判定步骤中自动判定的摄影模式中时，执行以下任一处理的步骤维持当前设定的摄影模式不变的处理；切换成由上述判定的步骤中自动判定的摄影模式的处理；或者 解除当前设定的摄影模式的处理。
10、 如权利要求8所述的模式适当与否判定方法，其特征是-还包括以下步骤当在上述确认步骤中，确认当前设定的摄影模式没有包含在上述判定 的步骤中自动判定的摄影模式中时，发出当前设定的摄影模式没有包含在 上述判定步骤中自动判定的摄影模式中的内容的警告的步骤。
11、 如权利要求9所述的模式适当与否判定方法，其特征是-还包括以下步骤当在上述确认步骤中，确认当前设定的摄影模式没有包含在上述判定 步骤中自动判定的摄影模式中时，发出当前设定的摄影模式没有包含在上 述判定步骤中自动判定的摄影模式中的内容的警告的步骤。
12、 如权利要求ll所述的模式适当与否判定方法，其特征是 上述摄像装置还具备用于输入来自摄影者的指示的操作部， 上述模式适当与否判定方法还包括以下步骤根据基于摄影者在进行上述警告的步骤后输入的指示的上述操作部 的输出信号，在上述执行步骤中，选择并执行以下任一处理 维持当前所设定的摄影模式不变的处理；切换成上述判定的步骤中自动判定的摄影模式的处理；或者 解除当前所设定的摄影模式的处理。
13、 如权利要求8所述的模式适当与否判定方法，其特征是 上述多种摄影模式中的每一种模式，将用于摄影运动图像的相机控制、由运动图像的摄影而得到的影像信号的影像处理、以及由运动图像的 摄影而得到的声音信号的声音处理中的至少一种，设定为适合于各种不同 的摄影场景。
14、 如权利要求13所述的模式适当与否判定方法，其特征是 上述多种摄影模式，包含适合于水中摄影的'水中'模式。
全文摘要
具有多种摄影模式的摄像装置，具备适当摄影模式自动判定部，其在运动图像摄影中，自动判定适合于摄影场景的摄影模式；和模式比较部，其在运动图像摄影中，将当前设定的摄影模式与由适当摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式进行比较，并确认当前设定的摄影模式是否包含在由上述适当摄影模式自动判定部自动判定的摄影模式中。
文档编号H04N5/225GK101686323SQ200910173510
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月15日 优先权日2008年9月26日
发明者原一真, 吉田昌弘, 奥智岐, 山中诚 申请人:三洋电机株式会社