JP7559810B2

JP7559810B2 - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム

Info

Publication number: JP7559810B2
Application number: JP2022127807A
Authority: JP
Inventors: 拓馬伊藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2022-08-10
Filing date: 2022-08-10
Publication date: 2024-10-02
Anticipated expiration: 2042-08-10
Also published as: US12602896B2; JP2024024866A; US20240054750A1

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。

従来、複数のフレーム画像を含む動画像において検知した被写体を追尾するための種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、互いに画角の大きさが異なる２つの撮像部により被写体を撮影し、一方の撮像部の画角から被写体が外れた場合に、より広角の撮影が可能な他方の撮像部の撮影範囲において被写体を検知して、被写体の位置に係る報知情報を出力する技術が開示されている。

特開２０１２－２９２４５号公報

しかしながら、追尾対象の被写体を検知するために２つの撮像部を設けると、装置が大型化したり、製造コストが上昇したりするという課題がある。

この発明の目的は、より簡素な構成で追尾対象の被写体を検知することができる画像処理装置、画像処理方法及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理装置は、複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域の中央部に、画像データが出力される範囲として、前記フレーム画像領域よりも小さい出力対象領域を設定し、前記フレーム画像領域における前記出力対象領域の枠外の内、前記中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体を検知する対象となる枠外モニター領域を設定する、処理部を備え、前記処理部は、前記複数のフレーム画像に含まれる、第１の画像と、前記第１の画像よりも後に生成された第２の画像と、を取得し、前記第１の画像及び前記第２の画像について、前記出力対象領域内及び前記枠外モニター領域内の被写体を検知するための検知処理を実行し、前記検知処理により、前記第１の画像のうちの前記出力対象領域内において被写体を検知し、且つ、前記第２の画像のうちの或る前記枠外モニター領域内において前記被写体を検知した場合に、前記第２の画像における前記出力対象領域を、前記或る枠外モニター領域の少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する。

上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理方法は、画像処理装置のコンピュータが実行する画像処理方法であって、複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域の中央部に、画像データが出力される範囲として、前記フレーム画像領域よりも小さい出力対象領域を設定し、前記フレーム画像領域における前記出力対象領域の枠外の内、前記中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体を検知する対象となる枠外モニター領域を設定する、設定処理を含み、前記設定処理は、前記複数のフレーム画像に含まれる、第１の画像と、前記第１の画像よりも後に生成された第２の画像と、を取得し、前記第１の画像及び前記第２の画像について、前記出力対象領域内及び前記枠外モニター領域内の被写体を検知するための検知処理を実行し、前記検知処理により、前記第１の画像のうちの前記出力対象領域内において被写体を検知し、且つ、前記第２の画像のうちの或る前記枠外モニター領域内において前記被写体を検知した場合に、前記第２の画像における前記出力対象領域を、前記或る枠外モニター領域の少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する。

上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、画像処理装置のコンピュータを、複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域の中央部に、画像データが出力される範囲として、前記フレーム画像領域よりも小さい出力対象領域を設定し、前記フレーム画像領域における前記出力対象領域の枠外の内、前記中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体を検知する対象となる枠外モニター領域を設定する、設定手段として機能させ、前記設定手段は、前記複数のフレーム画像に含まれる、第１の画像と、前記第１の画像よりも後に生成された第２の画像と、を取得し、前記第１の画像及び前記第２の画像について、前記出力対象領域内及び前記枠外モニター領域内の被写体を検知するための検知処理を実行し、前記検知処理により、前記第１の画像のうちの前記出力対象領域内において被写体を検知し、且つ、前記第２の画像のうちの或る前記枠外モニター領域内において前記被写体を検知した場合に、前記第２の画像における前記出力対象領域を、前記或る枠外モニター領域の少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する。

本発明によれば、より簡素な構成で追尾対象の被写体を検知することができる。

電子機器の機能構成を示すブロック図である。撮像部により撮影される複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域を示す図である。枠外モニター領域において被写体が検知されたときのフレーム画像領域を示す図である。枠外モニター領域が再設定された状態のフレーム画像領域を示す図である。再設定後の枠外モニター領域において被写体が検知されたときのフレーム画像領域を示す図である。枠外モニター領域が２度目に再設定された状態のフレーム画像領域を示す図である。フレーム画像領域の外辺に接する位置に枠外モニター領域を設定する例を示す図である。出力対象領域の外辺に接する位置に枠外モニター領域を設定する例を示す図である。被写体追尾処理の制御手順を示すフローチャートである。被写体追尾処理の制御手順を示すフローチャートである。領域再設定処理の制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜電子機器１の構成＞
図１は、本実施形態の電子機器１の機能構成を示すブロック図である。
電子機器１（画像処理装置）は、ＣＰＵ１１（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ１２（Random Access Memory）と、記憶部１３と、撮像部１４と、画像処理ＣＰＵ１５１（Digital Signal Processor）を有する画像処理部１５と、表示部１６と、操作部１７と、バス１８などを備える。電子機器１の各部は、バス１８を介して接続されている。本実施形態の電子機器１は、例えば、撮像部１４により動画及び静止画の撮影が可能なスマートフォンである。ただし、これに限られず、電子機器１は、動画の撮影が可能な他の機器、例えば、タブレット型端末、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ノートＰＣ、据置型ＰＣ、又はドライブレコーダなどであってもよい。

ＣＰＵ１１は、記憶部１３に記憶されている制御プログラム１３１を読み出して実行し、各種演算処理を行うことで、電子機器１の動作を制御するプロセッサである。なお、電子機器１は、複数のプロセッサ（例えば、複数のＣＰＵ）を有していてもよく、本実施形態のＣＰＵ１１が実行する複数の処理を、当該複数のプロセッサが実行してもよい。この場合において、複数のプロセッサが共通の処理に関与してもよいし、あるいは、複数のプロセッサが独立に異なる処理を並列に実行してもよい。

ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１に作業用のメモリ空間を提供し、一時データを記憶する。ＲＡＭ１２には、後述する被写体追尾処理において参照される検知対象有りフラグ１２１及び探索中フラグ１２２が記憶されている。検知対象有りフラグ１２１及び探索中フラグ１２２は、「１（オン）」及び「０（オフ）」の２値を取り得る１ビットデータである。

記憶部１３は、コンピュータとしてのＣＰＵ１１及び画像処理ＣＰＵ１５１により読み取り可能な非一時的な記録媒体であり、制御プログラム１３１、画像処理プログラム１３２、及び各種データを記憶する。記憶部１３は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含む。制御プログラム１３１及び画像処理プログラム１３２は、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形態で記憶部１３に格納されている。記憶部１３に記憶されるデータとしては、撮像画像データ１３３、出力画像データ１３４、被写体データ１３５、及び領域設定データ１３６などがある。これらのデータの内容については後述する。

撮像部１４は、入射光を結像させる光学系と、当該光学系により結像された入射光を検出する撮像素子とを有するカメラを備え、カメラの撮像素子から出力された検出信号に基づいて、カメラによる撮影画像に係る撮像画像データ１３３を生成する。光学系は、例えばミラー及びレンズ群等により構成される。撮像素子としては、入射光を光電変換することが可能なものであれば特には限られないが、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像部１４は、撮像素子からの検出信号の増幅及びＡ／Ｄ変換を行って撮像画像データ１３３を生成する。また、撮像部１４は、ＣＰＵ１１による制御に従ったフレームレートで、動画（動画像）に係る複数のフレーム画像を撮像し、当該複数のフレーム画像に係る複数の撮像画像データ１３３を生成する。生成された撮像画像データ１３３は、記憶部１３に記憶される。撮像部１４により撮影されるフレーム画像の解像度は、カメラが有する撮像素子の数に対応する。例えば、フレーム画像の縦方向及び横方向の画素数は、カメラに配列されている撮像素子の縦方向及び横方向の数と同一である。

画像処理部１５の画像処理ＣＰＵ１５１は、記憶部１３に記憶されている画像処理プログラム１３２を読み出して実行し、各種演算処理を行うことで、撮像画像データ１３３に対する種々の処理を実行するプロセッサ（１以上の処理部）である。なお、画像処理部１５は、複数のプロセッサ（例えば、複数のＣＰＵ及び／又はＤＳＰ（Digital Signal Processor））を有していてもよく、本実施形態の画像処理ＣＰＵ１５１が実行する複数の処理を、当該複数のプロセッサが実行してもよい。この場合には、複数のプロセッサにより「１以上の処理部」が構成される。この場合において、複数のプロセッサが共通の処理に関与してもよいし、あるいは、複数のプロセッサが独立に異なる処理を並列に実行してもよい。上記の複数のプロセッサには、ＣＰＵ１１が含まれていてもよい。

画像処理部１５の画像処理ＣＰＵ１５１は、例えば、フレーム画像に係る撮像画像データ１３３の一部を抽出して出力画像データ１３４を生成する。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、複数のフレーム画像において被写体を追尾するための被写体追尾処理を実行する。被写体追尾処理については、後に詳述する。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、撮像画像データ１３３及び／又は出力画像データ１３４に対して、シェーディング補正や色補正といった各種の画像変換処理を行ってもよい。また、画像処理部１５は、ＲＡＭ１２及び記憶部１３とは別個の画像処理用記憶部を内部に備えていてもよく、ＲＡＭ１２及び／又は記憶部１３に記憶されるプログラムやデータの一部が当該画像処理用記憶部に記憶されてもよい。

表示部１６は、液晶ディスプレイなどの表示装置を備える。表示部１６は、ＣＰＵ１１から送信された出力画像データ１３４及び制御信号に従って、撮像された動画を再生表示したり、撮像部１４が撮像している対象をライブビュー画像（スルー画）としてリアルタイムで表示したりする。

操作部１７は、表示部１６の表示画面に重ねられて設けられたタッチパネル、及び電子機器１の筐体に設けられた操作ボタンなどを有する。操作部１７は、タッチパネルに対する指等の接触や、操作ボタンに対する操作を検出して、検出結果に応じた操作信号をＣＰＵ１１に出力する。

＜電子機器の動作＞
次に、電子機器１の動作について、動画の撮影動作、及び、動画の撮影中における被写体の追尾に係る動作を中心に説明する。

図２は、撮像部１４により撮影される複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域２０を示す図である。
以下では、フレーム画像領域２０がなす矩形の、図２における左上の頂点を原点とし、フレーム画像領域２０の左右方向に延びる外辺と平行、且つ原点から右に向かう方向を正方向とする軸をＸ軸とし、フレーム画像領域２０の上下方向に延びる外辺と平行、且つ原点から下に向かう方向を正方向とする軸をＹ軸とする。フレーム画像領域２０は、各フレーム画像と同一の配列の画素からなる領域である。よって、フレーム画像領域２０のＸ方向及びＹ方向についての画素数は、各フレーム画像（撮像画像データ１３３）のＸ方向及びＹ方向についての画素数と同一である。また、Ｘ座標及びＹ座標を用いて、フレーム画像領域２０内の任意の画素位置を特定することができる。

フレーム画像領域２０の中央部には、画像データが出力される範囲として、フレーム画像領域２０よりも小さい矩形の出力対象領域２１が設定されている。本実施形態の画像処理部１５の画像処理ＣＰＵ１５１は、各フレーム画像（撮像画像データ１３３）の全体（フレーム画像領域２０に相当）のうち、出力対象領域２１の範囲内の部分の画像データを抽出し、出力画像データ１３４としてＣＰＵ１１に出力する。すなわち、画像処理ＣＰＵ１５１は、各フレーム画像から、当該フレーム画像よりも画角の小さい出力画像を抽出してＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１は、生成された複数の出力画像に係る複数の出力画像データ１３４を、再生可能な動画データとして記憶部１３に記録する。並行して、ＣＰＵ１１は、生成された複数の出力画像データ１３４をそのまま表示部１６に送信することで、撮像部１４により撮影されている対象をライブビュー画像としてリアルタイムで表示部１６に表示させる。なお、複数の出力画像データ１３４を、動画データとして記録せずに、単にライブビュー画像として表示部１６に表示させてもよい。

このように、フレーム画像領域２０の一部の出力対象領域２１を画像データの出力対象とすることで、読み出す画像データのデータ量を低減することができる。また、画像データの読み出し時間を短縮して高フレームレートを実現したり、読み出し時間を維持しつつ画像データの転送レート（読み出し速度）を下げたりすることができる。

出力対象領域２１の大きさ（Ｘ方向及びＹ方向についての画素数（解像度））は、出力する出力画像データ１３４が満たすべき出力規格に応じて設定される。出力規格は、特には限られないが、例えば、ＨＤ（１２８０×７２０画素）や、フルＨＤ（１９２０×１０８０画素）などであってもよい。また、出力対象領域２１は、必ずしもフレーム画像領域２０と相似形でなくてもよい。

フレーム画像領域２０のうち、出力対象領域２１が設定される中央部は、フレーム画像領域２０の中心点（矩形の対角線の交点）を含む。本実施形態では、図２において出力対象領域２１が設定されている範囲が出力対象領域２１の中央部であるものとする。図２では、フレーム画像領域２０の中心点と、出力対象領域２１の中心点とが重なる位置に出力対象領域２１が設定されている。ただし、これに限られず、出力対象領域２１の中心点が、フレーム画像領域２０の中心点から若干ずれていてもよい。図２に示す出力対象領域２１の位置は、初期位置であり、後述するように、出力対象領域２１の位置は、被写体の追尾状況に応じて変更される。フレーム画像領域２０における出力対象領域２１の設定範囲（例えば、設定範囲がなす矩形の１組の対頂点のＸ座標及びＹ座標）は、記憶部１３の領域設定データ１３６に記憶され、変更された場合には更新される。

本実施形態では、ユーザーが手に持って固定した電子機器１により、被写体３０として、自転車に乗って＋Ｘ方向に移動する人が撮影される場合を例に挙げて説明する。よって、撮影される複数のフレーム画像には、＋Ｘ方向に移動する被写体３０と、被写体３０の背景とが写っている。図２では、被写体３０の背景は省略されているが、実際にはフレーム画像領域２０の全体に亘って背景が写っている。一方、上述したとおり、撮影中には、フレーム画像領域２０のうち出力対象領域２１の範囲が表示部１６にライブビュー画像として表示される。

図２には、複数のフレーム画像のうち、フレーム画像Ｉｍ１（第１の画像）が示されている。フレーム画像Ｉｍ１では、被写体３０（詳しくは、被写体３０に含まれる自転車の先端部）は、出力対象領域２１の右端に到達しているものとする。また、図２では、複数のフレーム画像のうち、フレーム画像Ｉｍ１よりも前に生成された或るフレーム画像における被写体３０の位置が、破線で示されている。このように、被写体３０は、上記の或るフレーム画像からフレーム画像Ｉｍ１にかけて、破線の位置から出力対象領域２１の右端まで移動している。このような移動経緯から、被写体３０は、この後さらに＋Ｘ方向に移動して出力対象領域２１の外部に出る可能性が高い。なお、本実施形態では、「被写体３０が出力対象領域２１の外部に出ること」は、「被写体３０のうちの少なくとも一部（例えば、被写体３０に含まれる自転車の先端部）が出力対象領域２１の外部に出ること」であるものとする。

表示部１６にライブビュー画像として表示される出力対象領域２１の外部に被写体３０が出てしまうと、ユーザーは、表示部１６上で被写体３０の全体を確認することができなくなる。ユーザーが自身で電子機器１の向きを変えることで、被写体３０を再び出力対象領域２１の内部に捉えることができればよいが、被写体３０の動き方や大きさなどによっては、このような操作を毎回適切に行うのは必ずしも容易でない。

そこで、本実施形態の画像処理部１５の画像処理ＣＰＵ１５１は、被写体３０が出力対象領域２１の外部に出た場合に、フレーム画像領域２０のうち出力対象領域２１の枠外の一部において被写体３０の検知を試みる。そして、画像処理ＣＰＵ１５１は、被写体３０を検知した場合には、検知した被写体３０が出力対象領域２１に入るように出力対象領域２１を再設定する（すなわち、フレーム画像領域２０における出力対象領域２１の位置を変更する）。言い換えると、画像処理ＣＰＵ１５１は、被写体３０が出力対象領域２１の外部に出た場合には、被写体３０を追尾するように出力対象領域２１を再設定する。以下では、この被写体３０の追尾に係る動作について説明する。

被写体３０を追尾するために、画像処理ＣＰＵ１５１は、予め、フレーム画像領域２０における出力対象領域２１の枠外の内、中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体３０を検知する対象となる矩形の枠外モニター領域２２ａ～２２ｄ（以下、枠外モニター領域２２ａ～２２ｄのうちの任意の１つを指す場合には「枠外モニター領域２２」と記す）を設定する。詳しくは、図２に示すように、出力対象領域２１から＋Ｘ方向に偏った位置に枠外モニター領域２２ａを設定し、出力対象領域２１から＋Ｙ方向に偏った位置に枠外モニター領域２２ｂを設定し、出力対象領域２１から－Ｘ方向に偏った位置に枠外モニター領域２２ｃを設定し、出力対象領域２１から－Ｙ方向に偏った位置に枠外モニター領域２２ｄを設定する。このように、画像処理ＣＰＵ１５１は、枠外モニター領域２２を、出力対象領域２１の４つの辺のそれぞれに対して１つずつ設定する。このうち、枠外モニター領域２２ａ、２２ｃのＹ方向の長さ及び延在範囲は、出力対象領域２１のＹ方向の長さ及び延在範囲と同一である。また、枠外モニター領域２２ｂ、２２ｄのＸ方向の長さ及び延在範囲は、出力対象領域２１のＸ方向の長さ及び延在範囲と同一である。また、枠外モニター領域２２ａ、２２ｃのＸ方向の幅は、出力対象領域２１と、フレーム画像領域２０の外辺とのＸ方向の間隔以下の範囲内で定められる。また、枠外モニター領域２２ｂ、２２ｄのＹ方向の幅は、出力対象領域２１と、フレーム画像領域２０の外辺とのＹ方向の間隔以下の範囲内で定められる。なお、枠外モニター領域２２ａ、２２ｃのＹ方向の長さを、出力対象領域２１のＹ方向の長さよりも長くしてもよい。また、枠外モニター領域２２ｂ、２２ｄのＸ方向の長さを、出力対象領域２１のＸ方向の長さよりも長くしてもよい。図２に示す例では、画像処理ＣＰＵ１５１は、枠外モニター領域２２を、出力対象領域２１の外周に接しない位置に（すなわち、出力対象領域２１と枠外モニター領域２２との間に隙間が生じる位置に）設定している。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、出力対象領域２１の枠内の端部に、被写体を検知する対象となる矩形の枠内モニター領域２３を設定する。図２には、出力対象領域２１の、枠外モニター領域２２ａ側（＋Ｘ方向側）の辺に沿う端部に設定された、１つの枠内モニター領域２３が示されている。この枠内モニター領域２３のＸ方向及びＹ方向についての大きさ（画素数）は、枠外モニター領域２２ａのＸ方向及びＹ方向についての大きさ（画素数）と同一とすることができる。なお、図２では省略されているが、出力対象領域２１の枠外モニター領域２２ｂ側の辺に沿う端部、枠外モニター領域２２ｃ側の辺に沿う端部、及び枠外モニター領域２２ｄ側の辺に沿う端部にも、それぞれ枠内モニター領域２３が設定される。枠外モニター領域２２ｂ側、及び枠外モニター領域２２ｄ側に設定される枠内モニター領域２３は、枠外モニター領域２２ｂ、２２ｄと同一の大きさとすることができる。また、枠外モニター領域２２ｃ側に設定される枠内モニター領域２３は、枠外モニター領域２２ｃと同一の大きさとすることができる。

フレーム画像領域２０における枠外モニター領域２２及び枠内モニター領域２３の設定範囲（例えば、設定範囲がなす矩形の１組の対頂点のＸ座標及びＹ座標）は、記憶部１３の領域設定データ１３６に記憶される。

画像処理ＣＰＵ１５１は、撮像部１４による撮像が開始されると、フレーム画像領域２０のうちの出力対象領域２１において、被写体３０を検知するための検知処理を実行する。画像処理ＣＰＵ１５１は、検知した被写体３０を、追尾対象として決定する。
例えば、検知処理は、或るフレーム画像の撮像画像データ１３３のうち、出力対象領域２１に対応する部分の画像データに対する所定の画像認識処理の結果に基づいて、出力対象領域２１に含まれる追尾対象（検知対象）の被写体３０を抽出して特定する処理であってもよい。具体的には、パターンマッチング処理により、被写体３０の特徴を表す或る画像パターンを、撮像画像データ１３３のうち出力対象領域２１に対応する部分の中から探索し、その探索結果に基づいて被写体３０を特定してもよい。あるいは、被写体３０の画像を訓練データとして用いて予め機械学習された機械学習モデルに、撮像画像データ１３３のうち出力対象領域２１に対応する部分を入力し、機械学習モデルによる被写体３０の認識結果に基づいて被写体３０を特定してもよい。
あるいは、検知処理は、ユーザーが表示部１６上の点をタップする操作に基づいて、タップされた点の近傍に写っている物体を被写体３０として抽出、特定する処理であってもよい。

特定された被写体３０に係る情報は、記憶部１３の被写体データ１３５に記憶される。被写体データ１３５に記憶される情報は、以降の検知処理における被写体３０の検知に必要な情報であればどのようなものであってもよい。例えば、撮像画像データ１３３のうち特定された被写体３０に対応する部分の画像データであってもよいし、上述の被写体３０の抽出及び特定に用いられた被写体３０の特徴に係るデータであってもよい。本実施形態では、図２に示す被写体３０（自転車に乗った人）の画像が被写体データ１３５に記憶されるものとする。また、出力対象領域２１における検知処理により被写体３０が特定されると、検知対象有りフラグ１２１が「１（オン）」に設定される。

出力対象領域２１における検知処理により被写体３０が特定されると、画像処理ＣＰＵ１５１は、以降、フレーム画像を取得するごとに、出力対象領域２１の枠内モニター領域２３において被写体３０を検知するための検知処理を実行する。この検知処理では、画像処理ＣＰＵ１５１は、被写体データ１３５に記憶された情報に基づいて、被写体３０の少なくとも一部が枠内モニター領域２３に入ったか否かを検知する。そして、画像処理ＣＰＵ１５１は、或るフレーム画像において枠内モニター領域２３内に被写体３０を検知した後、次のフレーム画像において、被写体３０が枠内モニター領域２３の端部（すなわち、出力対象領域２１の端部）に達した場合には、さらにその次のフレーム画像において被写体３０が出力対象領域２１の外部に出ると判別し、被写体３０の追尾を開始する。図２に示すフレーム画像Ｉｍ１では、被写体３０が枠内モニター領域２３（出力対象領域２１）の端部に到達している。よって、画像処理ＣＰＵ１５１は、フレーム画像Ｉｍ１の次に取得するフレーム画像から、出力対象領域２１の外部において被写体３０の追尾を開始する。被写体３０の追尾が開始されると、探索中フラグ１２２が「１（オン）」に設定される。

出力対象領域２１の外部における被写体３０の追尾が開始されると、画像処理ＣＰＵ１５１は、フレーム画像を取得するごとに、枠外モニター領域２２において被写体３０を検知するための検知処理を実行する。ここでの検知処理は、上述した枠内モニター領域２３における検知処理と同様の方法で行うことができる。また、枠外モニター領域２２における検知処理では、被写体データ１３５に記憶されている被写体３０に係る情報のうちの一部の情報であって、追尾開始前の最後のフレーム画像（図２のフレーム画像Ｉｍ１）における被写体３０のうち、枠内モニター領域２３内に入っていた部分に係る情報に基づいて被写体３０を検知してもよい。例えば、図２における被写体３０のうち、枠内モニター領域２３に入っている部分（自転車の前輪を含む前方側の部分）に係る画像データに基づいて枠外モニター領域２２における被写体３０を検知してもよい。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、４つの枠外モニター領域２２ａ～２２ｄの各々において検知処理を実行してもよい。あるいは、最後に被写体３０が検知された枠内モニター領域２３に隣り合う枠外モニター領域２２（図２では、枠外モニター領域２２ａ）のみを対象に検知処理を実行してもよい。

図３は、枠外モニター領域２２ａにおいて被写体３０が検知されたときのフレーム画像領域２０を示す図である。
図３には、複数のフレーム画像のうち、フレーム画像Ｉｍ１よりも後に生成されたフレーム画像Ｉｍ２（第２の画像）が示されている。フレーム画像Ｉｍ２は、必ずしもフレーム画像Ｉｍ１の次の画像でなくてもよく、フレーム画像Ｉｍ１とフレーム画像Ｉｍ２との間に１又は２以上の他のフレーム画像が挟まれていてもよい。フレーム画像Ｉｍ２において、被写体３０は、その一部（自転車の前輪を含む前方側の部分）が枠外モニター領域２２ａ内に入っている。このため、画像処理ＣＰＵ１５１は、枠外モニター領域２２ａにおける検知処理によって、被写体３０が枠外モニター領域２２ａ内に位置していることを検知する。なお、被写体３０は、図２に示す状態から－Ｙ方向にも若干移動しているものとする。

このように、フレーム画像Ｉｍ１のうちの枠内モニター領域２３における検知処理により被写体３０を検知した後に、フレーム画像Ｉｍ２のうちの枠外モニター領域２２ａ内における検知処理により被写体３０を検知した場合には、画像処理ＣＰＵ１５１は、フレーム画像Ｉｍ２における出力対象領域２１を、枠外モニター領域２２ａの少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する。

図４は、枠外モニター領域２２が再設定された状態のフレーム画像領域２０を示す図である。
図４に示す再設定後の出力対象領域２１は、右端のＸ座標が、図３に示す再設定前の枠外モニター領域２２ａの右端のＸ座標と同一である。すなわち、再設定後の出力対象領域２１は、＋Ｘ方向側の端部に、再設定前の枠外モニター領域２２ａの少なくとも一部を含むような領域である。言い換えると、画像処理ＣＰＵ１５１は、フレーム画像Ｉｍ２における出力対象領域２１を、枠外モニター領域２２ａの少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する。

ここで、出力対象領域２１は、Ｙ方向の位置も、検知された被写体３０のＹ方向の位置に合わせて調整される。すなわち、フレーム画像Ｉｍ２における被写体３０が、再設定後の出力対象領域２１のＹ方向についての略中央に位置するように、出力対象領域２１は、図３に示す再設定前の出力対象領域２１よりも－Ｙ方向側にずらした位置に再設定される。より詳しくは、画像処理ＣＰＵ１５１は、再設定後の出力対象領域２１の位置を、フレーム画像Ｉｍ１のうちの、再設定前の出力対象領域２１内の枠内モニター領域２３における被写体３０の位置と、フレーム画像Ｉｍ２のうちの、再設定後の出力対象領域２１内の枠内モニター領域２３における被写体３０の位置とが一致するように定める。これにより、被写体３０のＸ方向の移動に加えてＹ方向の移動についても被写体３０を追尾することができる。
なお、Ｙ方向についての追尾を行わない場合には、出力対象領域２１を、図３に示す枠外モニター領域２２ａの全体を端部に含む領域となるような位置に再設定してもよい。

フレーム画像Ｉｍ２においては、再設定後の出力対象領域２１に対応する部分の画像データが抽出されて出力画像データ１３４が生成される。よって、記録される動画、及び表示部１６に表示されるプレビュー画像は、フレーム画像Ｉｍ２のフレームでは、右端に被写体３０の全体が写った状態に調整される。言い換えると、フレーム画像Ｉｍ１のフレームの後に出力対象領域２１の外部に出た被写体３０が追尾されて、フレーム画像Ｉｍ２のフレームでは、再び出力対象領域２１の内部に入るように調整される。また、枠外モニター領域２２において被写体３０が検知されて出力対象領域２１が再設定されると、一旦、探索中フラグ１２２が「０（オフ）」に設定される。ただし、後述するように被写体３０が再び出力対象領域２１の外部に出た場合には、探索中フラグ１２２が再度「１（オン）」に設定される。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、出力対象領域２１を再設定する場合に、併せて４つの枠外モニター領域２２を再設定する。詳しくは、画像処理ＣＰＵ１５１は、出力対象領域２１の再設定後（図４）の出力対象領域２１と枠外モニター領域２２ａ～２２ｄとの位置関係が、出力対象領域２１の再設定前（図３）の出力対象領域２１と枠外モニター領域２２ａ～２２ｄとの位置関係と同一となるように、枠外モニター領域２２ａ～２２ｄを再設定する。図４では、再設定後の枠外モニター領域２２ａがフレーム画像領域２０の外辺に接しているものとする。
また、画像処理ＣＰＵ１５１は、再設定後の出力対象領域２１の位置に応じて、枠内モニター領域２３も再設定する。

出力対象領域２１、枠外モニター領域２２及び枠内モニター領域２３が再設定されると、初回の出力対象領域２１の設定後と同様に、枠内モニター領域２３において被写体３０の検知処理が実行され、被写体３０が出力対象領域２１の外部に出たか否かが判別される。また、被写体３０が出力対象領域２１の外部に出たと判別されると、被写体３０の追尾が開始され、枠外モニター領域２２において被写体３０の検知処理が実行される。

図５は、再設定後の枠外モニター領域２２ａにおいて被写体３０が検知されたときのフレーム画像領域２０を示す図である。
図５には、複数のフレーム画像のうち、フレーム画像Ｉｍ２よりも後に生成されたフレーム画像Ｉｍ３が示されている。フレーム画像Ｉｍ２及びフレーム画像Ｉｍ３の組み合わせに着目する場合には、フレーム画像Ｉｍ２が「第１の画像」に相当し、フレーム画像Ｉｍ３が「第２の画像」に相当する。フレーム画像Ｉｍ３において、被写体３０は、その一部が再設定後の枠外モニター領域２２ａ内に入っている。なお、被写体３０は、図４に示す状態からさらに－Ｙ方向にも若干移動しているものとする。

このように、図４に示すフレーム画像Ｉｍ２のうちの枠内モニター領域２３における検知処理により被写体３０を検知した後に、図５に示すフレーム画像Ｉｍ３のうちの枠外モニター領域２２ａ内における検知処理により被写体３０を検知した場合には、画像処理ＣＰＵ１５１は、フレーム画像Ｉｍ３における出力対象領域２１を、図４における枠外モニター領域２２ａの少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する。

図６は、枠外モニター領域２２が２度目に再設定された状態のフレーム画像領域２０を示す図である。
図６に示す再設定後の出力対象領域２１は、右端のＸ座標が、図５に示す再設定前の枠外モニター領域２２ａの右端のＸ座標と同一である。よって、再設定後の出力対象領域２１は、フレーム画像領域２０の＋Ｘ方向側の外辺に接している。このように、画像処理ＣＰＵ１５１は、再設定前の枠外モニター領域２２ａがフレーム画像領域２０の外辺に接していた場合には、フレーム画像領域２０の外辺に接する位置に出力対象領域２１を再設定する。

また、フレーム画像Ｉｍ３における被写体３０が出力対象領域２１のＹ方向についての略中央に位置するように、出力対象領域２１は、図５に示す再設定前の出力対象領域２１よりも－Ｙ方向側にずらした位置に再設定される。より詳しくは、画像処理ＣＰＵ１５１は、再設定後の出力対象領域２１の位置を、フレーム画像Ｉｍ２のうちの、再設定前の出力対象領域２１内の枠内モニター領域２３における被写体３０の位置と、フレーム画像Ｉｍ３のうちの、再設定後の出力対象領域２１内の枠内モニター領域２３における被写体３０の位置とが一致するように定める。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、出力対象領域２１の２度目の再設定に際し、併せて枠外モニター領域２２も再設定する。ただし、ここでは、既に出力対象領域２１がフレーム画像領域２０の＋Ｘ方向側の外辺に接しているため、出力対象領域２１から＋Ｘ方向に偏った位置に枠外モニター領域２２ａを設定することはできない。このため、枠外モニター領域２２ａの再設定は省略される。また、出力対象領域２１が２度にわたって－Ｙ方向側に偏移しているため、－Ｙ方向側の枠外モニター領域２２ｄについては、再設定の前後で出力対象領域２１との位置関係が同一となるように再設定することができない。このため、図６に示すように、枠外モニター領域２２ｄについては、フレーム画像領域２０の－Ｙ方向側の外辺に接する位置に再設定される。

なお、上記では、出力対象領域２１の外部に出た被写体３０が枠外モニター領域２２ａに向かう前提で説明したが、被写体３０が枠外モニター領域２２ａに入る前に出力対象領域２１に戻ることもあり得る。このため、被写体３０の追尾が開始された場合には、枠外モニター領域２２ａにおける検知処理と並行して、枠内モニター領域２３（又は、出力対象領域２１の全体）においても検知処理が実行される。追尾の開始後に枠内モニター領域２３（又は出力対象領域２１）において被写体３０が検知された場合には、出力対象領域２１、枠外モニター領域２２及び枠内モニター領域２３の再設定は行われず、追尾が終了する。また、探索中フラグ１２２が「０（オフ）」に設定される。

また、被写体３０が出力対象領域２１の外部に出て被写体３０の追尾が開始された後、枠外モニター領域２２及び出力対象領域２１のいずれにおける検知処理でも被写体３０が検出されずに所定の追尾継続時間が経過した場合には、被写体３０の追尾を中止してもよい。これにより、被写体３０が想定外の方向に移動したり、電子機器１の撮像部１４の向きが被写体３０とは異なる向きに変更されたりすること等に起因して追尾ができなくなった場合に、不必要な追尾が継続されるのを避けることができる。追尾が中止されると、検知対象有りフラグ１２１及び探索中フラグ１２２が「０（オフ）」に設定される。また、出力対象領域２１、枠外モニター領域２２及び枠内モニター領域２３が、図２に示す初期状態の位置に再設定される。上記の追尾継続時間は、予め設定されて記憶部１３に記憶されている。追尾継続時間は、操作部１７に対するユーザーの操作により変更が可能であってもよい。

また、上記では、図２に示す初回の出力対象領域２１の設定の際に、出力対象領域２１の外辺（外周）、及びフレーム画像領域２０の外辺のいずれとも接しない位置に枠外モニター領域２２ａ～２２ｄを設定したが、これに限られない。例えば、図７に示すように、フレーム画像領域２０の外辺に接する位置に枠外モニター領域２２ａ～２２ｄを設定してもよい。また、図８に示すように、出力対象領域２１の外辺に接する位置に枠外モニター領域２２ａ～２２ｄを設定してもよい。
また、出力対象領域２１、枠外モニター領域２２及び枠内モニター領域２３の初期位置及び／又は大きさは、操作部１７に対するユーザーの操作により変更が可能であってもよい。

＜被写体追尾処理＞
次に、被写体３０の追尾に係る上述の動作を実現するために画像処理部１５の画像処理ＣＰＵ１５１が実行する被写体追尾処理について説明する。
図９～図１１は、被写体追尾処理の制御手順を示すフローチャートである。
被写体追尾処理は、電子機器１の起動後、撮像部１４による撮像が開始された場合に開始される。

被写体追尾処理が開始されると、画像処理ＣＰＵ１５１は、検知対象有りフラグ１２１及び探索中フラグ１２２を「０」に設定する（ステップＳ１０１）。

画像処理ＣＰＵ１５１は、フレーム画像領域２０のうちの所定の初期位置（図２に示す位置）に、出力対象領域２１、枠外モニター領域２２及び枠内モニター領域２３を設定し、設定内容を領域設定データ１３６に記憶させる（ステップＳ１０２）。

画像処理ＣＰＵ１５１は、撮像部１４により生成された次の（撮影開始直後の場合には、最初の）フレーム画像に係る出力画像データ１３４を取得する（ステップＳ１０３）。本実施形態において、フレーム画像に係る出力画像データ１３４を取得することが、「画像を取得すること」に相当する。

画像処理ＣＰＵ１５１は、検知対象有りフラグ１２１が「１」であるか否かの判別（ステップＳ１０４）、及び、探索中フラグ１２２が「１」であるか否かの判別（ステップＳ１０５）を行う。画像処理ＣＰＵ１５１は、検知対象有りフラグ１２１が「０」であると判別され（ステップＳ１０４で“ＮＯ”）、且つ、探索中フラグ１２２が「０」であると判別された場合には（ステップＳ１０５で“ＮＯ”）、出力対象領域２１において上述の検知処理を実行する（ステップＳ１０６）。

画像処理ＣＰＵ１５１は、検知処理により、出力対象領域２１において検知対象（追尾対象）となる被写体３０を特定した場合には（ステップＳ１０７で“ＹＥＳ”）、特定した被写体３０に係る被写体データ１３５を生成して記憶部１３に記憶させる（ステップＳ１０８）。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、検知対象有りフラグ１２１を「１」に設定する（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０９が終了した場合、又は、ステップＳ１０７において、検知対象となる被写体３０が特定されなかった場合には（ステップＳ１０７で“ＮＯ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、撮像画像データ１３３のうち出力対象領域２１に対応する部分の画像データを抽出し、出力画像データ１３４としてＣＰＵ１１に出力する（ステップＳ１１０）。その後、画像処理ＣＰＵ１５１は、次のフレーム画像があるか否かを判別する（ステップＳ１１１）。次のフレーム画像があると判別された場合には（ステップＳ１１１）、画像処理ＣＰＵ１５１は、処理をステップＳ１０３に戻し、次のフレーム画像に係る撮像画像データ１３３を取得する。

検知対象有りフラグ１２１が「１」に設定された後に取得されたフレーム画像に係る処理では、画像処理ＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０５において、検知対象有りフラグ１２１が「１」であると判別する（ステップＳ１０５で“ＹＥＳ”）。この場合には、画像処理ＣＰＵ１５１は、枠内モニター領域２３において検知処理を実行する（ステップＳ１１２）。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、検知処理により、枠内モニター領域２３において被写体３０を検知し、かつ、被写体３０が枠内モニター領域２３の端部に到達したか否かを判別する（ステップＳ１１３）。枠内モニター領域２３において被写体３０を検知し、かつ、被写体３０が枠内モニター領域２３の端部に到達したと判別された場合には（ステップＳ１１３で“ＹＥＳ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、次のフレーム画像において被写体３０が出力対象領域２１の外部に出ると判別し、探索中フラグ１２２を「１」に設定して被写体３０の追尾を開始する（ステップＳ１１４）。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、処理をステップＳ１１０に移行させる。

一方、枠内モニター領域２３において被写体３０を検知しなかったか、又は、被写体３０は検知したが被写体３０が枠内モニター領域２３の端部に到達していないと判別された場合には（ステップＳ１１３で“ＮＯ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、探索中フラグ１２２を「０」のまま維持して、処理をステップＳ１１０に移行させる。

探索中フラグ１２２が「１」に設定された後に取得されたフレーム画像に係る処理では、画像処理ＣＰＵ１５１は、ステップＳ１０４において、探索中フラグ１２２が「１」であると判別し（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、処理を図１０のステップＳ１１５に移行させる。

ステップＳ１１５では、画像処理ＣＰＵ１５１は、枠外モニター領域２２において検知処理を実行する。画像処理ＣＰＵ１５１は、枠外モニター領域２２において被写体３０を検知したと判別された場合には（ステップＳ１１６で“ＹＥＳ”）、領域再設定処理を実行する（ステップＳ１１７）。

図１１は、領域再設定処理の制御手順を示すフローチャートである。
領域再設定処理が呼び出されると、画像処理ＣＰＵ１５１は、出力対象領域２１を、被写体３０を検知した枠外モニター領域２２を端部に含む領域となるように再設定し、再設定の内容に応じて領域設定データ１３６を更新する（ステップＳ２０１）。また、再設定された出力対象領域２１の端部に枠内モニター領域２３を再設定し、再設定の内容に応じて領域設定データ１３６を更新する（ステップＳ２０２）。

画像処理ＣＰＵ１５１は、再設定された出力対象領域２１に対する所定の位置関係で４つの枠外モニター領域２２ａ～２２ｄを設定することが可能であるか否かを判別し（ステップＳ２０３）、可能であると判別された場合には（ステップＳ２０３で“ＹＥＳ”）、出力対象領域２１に対する所定の位置関係で４つの枠外モニター領域２２ａ～２２ｄを再設定する（ステップＳ２０４）。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、再設定の内容に応じて領域設定データ１３６を更新する。

再設定された出力対象領域２１に対する所定の位置関係で４つの枠外モニター領域２２ａ～２２ｄを設定することができないと判別された場合には（ステップＳ２０３で“ＮＯ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、各枠外モニター領域２２を設定するスペースがあるか否かを判別する（ステップＳ２０５）。各枠外モニター領域２２を設定するスペースがあると判別された場合には（ステップＳ２０５で“ＹＥＳ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、所定の位置関係で設定することができない枠外モニター領域２２を、フレーム画像領域２０の外辺に接する位置に再設定し、残りの枠外モニター領域２２を所定の位置関係で再設定する（ステップＳ２０６）。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、再設定の内容に応じて領域設定データ１３６を更新する。

いずれかの枠外モニター領域２２について、設定するスペースがないと判別された場合には（ステップＳ２０５で“ＮＯ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、設定可能な３つ（又は２つ）の枠外モニター領域２２の各々を、所定の位置関係で再設定し、所定の位置関係で再設定できない枠外モニター領域２２については、フレーム画像領域２０の外辺に接する位置に再設定する（ステップＳ２０７）。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、再設定の内容に応じて領域設定データ１３６を更新する。

ステップＳ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２０７のいずれかが終了すると、画像処理ＣＰＵ１５１は、領域再設定処理を終了させて、処理を図１０のステップＳ１１８に移行させる。画像処理ＣＰＵ１５１は、ステップＳ１１８において、探索中フラグ１２２を「０」に設定し、処理を図９のステップＳ１１０に移行させる。

一方、図１０のステップＳ１１６において、枠外モニター領域２２における検知処理により被写体３０を検知しなかったと判別された場合には（ステップＳ１１６で“ＮＯ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、被写体３０が枠内モニター領域２３に戻ってきているか否かを判別するために、出力対象領域２１の枠内モニター領域２３において検知処理を実行する（ステップＳ１１９）。枠内モニター領域２３において被写体３０を検知したと判別された場合には（ステップＳ１２０で“ＹＥＳ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、探索中フラグ１２２を「０」に設定し（ステップＳ１２１）、処理を図９のステップＳ１１０に移行させる。

枠内モニター領域２３において被写体３０を検知しなかったと判別された場合には（ステップＳ１２０で“ＮＯ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、所定の追尾継続時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１２２）。追尾継続時間が経過していないと判別された場合には（ステップＳ１２２で“ＮＯ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、処理を図９のステップＳ１１０に移行させる。また、追尾継続時間が経過したと判別された場合には（ステップＳ１２２で“ＹＥＳ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、被写体３０が枠外モニター領域２２に移動することも、出力対象領域２１に戻ることもないと判別して（すなわち、被写体３０をロストしたと判別して）、被写体３０の追尾を中止する。また、画像処理ＣＰＵ１５１は、検知対象有りフラグ１２１及び探索中フラグ１２２を「０」に設定する（ステップＳ１２３）。その後、画像処理ＣＰＵ１５１は、処理を図９のステップＳ１０２に移行させ、出力対象領域２１、枠外モニター領域２２及び枠内モニター領域２３を初期位置に再設定する。
図９のステップＳ１１１において、次のフレーム画像がないと判別された場合には（ステップＳ１１１で“ＮＯ”）、画像処理ＣＰＵ１５１は、被写体追尾処理を終了させる。

＜効果＞
以上のように、本実施形態に係る画像処理装置としての電子機器１は、処理部としての画像処理ＣＰＵ１５１を備え、画像処理ＣＰＵ１５１は、複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域２０の中央部に、画像データが出力される範囲として、フレーム画像領域２０よりも小さい出力対象領域２１を設定し、フレーム画像領域２０における出力対象領域２１の枠外の内、中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体３０を検知する対象となる枠外モニター領域２２を設定する。
これにより、フレーム画像領域２０のうちの枠外モニター領域２２において被写体３０を検知するための検知処理を実行することで、出力対象領域２１の外部に出た被写体３０を検知することができる。よって、フレーム画像領域２０の全体を対象として被写体３０を検知する構成と比較して、画像処理ＣＰＵ１５１の処理負荷を軽減でき、また、より短時間で被写体３０を検知することができる。
また、フレーム画像領域２０の一部の出力対象領域２１を画像データの出力対象とすることで、読み出す画像データのデータ量を低減することができる。よって、画像データの読み出し時間を短縮して高フレームレートを実現したり、読み出し時間を維持しつつ画像データの転送レート（読み出し速度）を下げたりすることができる。
また、１つの撮像部１４が撮影した複数のフレーム画像を用いて、追尾対象の被写体３０を検知することができるので、装置の大型化や製造コストの上昇を避けつつ、追尾対象の被写体３０の検知を行うことができる。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、複数のフレーム画像に含まれる、フレーム画像Ｉｍ１（第１の画像）と、フレーム画像Ｉｍ１よりも後に生成されたフレーム画像Ｉｍ２（第２の画像）と、を取得し、フレーム画像Ｉｍ１及びフレーム画像Ｉｍ２について、出力対象領域２１内及び枠外モニター領域２２内の被写体３０を検知するための検知処理を実行し、検知処理により、フレーム画像Ｉｍ１のうちの出力対象領域２１内において被写体３０を検知し、且つ、フレーム画像Ｉｍ２のうちの或る枠外モニター領域２２内において被写体３０を検知した場合に、フレーム画像Ｉｍ２における出力対象領域２１を、上記の或る枠外モニター領域２２の少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する。これにより、フレーム画像Ｉｍ２において追尾対象の被写体３０が検知された場合に、被写体３０が出力対象領域２１内に入るように出力対象領域２１を再設定することができる。よって、ユーザーが電子機器１の撮影方向を調整しなくても、記録中の動画や、表示部１６において表示中のプレビュー画像において、追尾対象の被写体３０が自動的に写るようにすることができる。例えば、被写体３０が急に動いた場合や、ユーザーが電子機器１の向きを意図せずに変えてしまったような場合などにおいて、被写体３０が出力対象領域２１の外部に出てしまっても、ユーザーは、特段の操作をしなくても、被写体３０を画角内に収めて撮影を続けることができる。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、出力対象領域２１の枠内の端部に枠内モニター領域２３を設定し、検知処理により、フレーム画像Ｉｍ１のうちの或る枠内モニター領域２３において被写体３０を検知し、且つ、フレーム画像Ｉｍ２のうちの或る枠外モニター領域２２において被写体３０を検知した場合に、フレーム画像Ｉｍ２における出力対象領域２１を、上記の或る枠外モニター領域２２の少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する。これにより、出力対象領域２１の一部である枠内モニター領域２３において被写体３０を検知するための検知処理を実行することで、被写体３０が出力対象領域２１の外部に出たか否かを判別することができる。よって、当該判別のための画像処理ＣＰＵ１５１の処理負荷を軽減でき、また、処理時間を短縮することができる。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、出力対象領域２１の枠内の端部に枠内モニター領域２３を設定し、検知処理により、フレーム画像Ｉｍ１のうちの或る枠内モニター領域２３において被写体３０を検知し、且つ、フレーム画像Ｉｍ２のうちの或る枠外モニター領域２２において被写体３０を検知した場合に、フレーム画像Ｉｍ２における出力対象領域２１を再設定し、再設定後の出力対象領域２１の位置を、フレーム画像Ｉｍ１のうちの、再設定前の出力対象領域２１内の上記の或る枠内モニター領域２３における被写体３０の位置と、フレーム画像Ｉｍ２のうちの、再設定後の出力対象領域２１内の上記の或る枠内モニター領域２３における被写体３０の位置とが一致するように定める。これにより、被写体３０が出力対象領域２１の外部に出る前後において、出力対象領域２１における被写体３０の位置が変化しないようにすることができる。よって、出力対象領域２１を再設定することによる視覚的な違和感を抑えつつ、追尾対象の被写体３０を出力対象領域２１に収めることができる。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、上記の或る枠外モニター領域２２がフレーム画像領域２０の外辺に接していた場合には、フレーム画像領域２０の外辺に接する位置に出力対象領域２１を再設定する。このように出力対象領域２１がフレーム画像領域２０の外辺に接する位置まで移動し得る構成とすることで、フレーム画像領域２０の全体を用いて被写体３０を追尾し、出力対象領域２１に収めることができる。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、出力対象領域２１を再設定する場合に、出力対象領域２１の再設定後の出力対象領域２１と枠外モニター領域２２との位置関係が、出力対象領域２１の再設定前の出力対象領域２１と枠外モニター領域２２との位置関係と同一となるように、枠外モニター領域２２を再設定する。これにより、出力対象領域２１を再設定した後に、再度被写体３０が出力対象領域２１の外部に出た場合にも、枠外モニター領域２２において検知処理を行うことで、追尾対象の被写体３０を検知することができる。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、出力対象領域２１の再設定後の出力対象領域２１と枠外モニター領域２２との位置関係が、出力対象領域２１の再設定前の出力対象領域２１と枠外モニター領域２２との位置関係と同一となるように枠外モニター領域２２を再設定することができない場合には、枠外モニター領域２２をフレーム画像領域２０の外辺に接する位置に再設定する。これにより、被写体３０がフレーム画像領域２０の外辺の近傍に移動した場合においても、枠外モニター領域２２を適切に設定して追尾対象の被写体３０を検知することができる。

また、出力対象領域２１は矩形であり、画像処理ＣＰＵ１５１は、枠外モニター領域２２を、出力対象領域２１の４つの辺のそれぞれに対して１つずつ設定する。これにより、被写体３０が出力対象領域２１の４つの辺のいずれから外部に出たとしても、いずれかの枠外モニター領域２２における検知処理により被写体３０を検知することができる。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、枠外モニター領域２２を、フレーム画像領域２０の外辺に接する位置に設定してもよい。これにより、追尾対象の被写体３０がフレーム画像領域２０の外辺の近傍に移動した場合に被写体３０を検出することができる。また、被写体３０の検知に伴う出力対象領域２１、枠外モニター領域２２及び枠内モニター領域２３の再設定の頻度を最も低く抑えることができるため、画像処理ＣＰＵ１５１の処理負荷を効果的に軽減することができる。

また、上記実施形態においては、画像処理ＣＰＵ１５１は、枠外モニター領域２２を、出力対象領域２１の外周に接しない位置に設定する。これにより、追尾対象の被写体３０が出力対象領域２１の外部に出た後、枠外モニター領域２２において検出されるまで一定以上の時間が掛かるようにすることができる。よって、枠外モニター領域２２における被写体３０の検知に伴う出力対象領域２１、枠外モニター領域２２及び枠内モニター領域２３の再設定の頻度を抑えることができ、画像処理ＣＰＵ１５１の処理負荷を軽減することができる。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、枠外モニター領域２２を、出力対象領域２１の外周に接する位置に設定してもよい。これにより、追尾処理の被写体３０が出力対象領域２１の外部に出た場合に、出力対象領域２１の外周に接する枠外モニター領域２２において直ちに被写体３０を検知することができる。このため、被写体３０が出力対象領域２１から大きく移動する前に出力対象領域２１を再設定して被写体３０を出力対象領域２１に収めることができる。これにより、追尾対象の被写体３０を出力対象領域２１に収め続けているような視覚効果を得ることができる。すなわち、被写体３０をより円滑かつ正確に追尾することができる。

また、画像処理ＣＰＵ１５１は、複数のフレーム画像のうち、出力対象領域２１内の部分に係る画像データとして、出力画像データ１３４を出力する。これにより、読み出す画像データのデータ量を低減することができる。よって、画像データの読み出し時間を短縮して高フレームレートを実現したり、読み出し時間を維持しつつ画像データの転送レート（読み出し速度）を下げたりすることができる。

また、電子機器１は、複数のフレーム画像を撮像する撮像部１４を備え、画像処理ＣＰＵ１５１は、撮像部１４によって撮像された複数のフレーム画像を取得する。これにより、撮像部１４が撮影した複数のフレーム画像に写っている被写体３０を、リアルタイムで追尾することができる。

また、本実施形態に係る電子機器１（画像処理装置）の画像処理ＣＰＵ１５１（コンピュータ）が実行する画像処理方法は、複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域２０の中央部に、画像データが出力される範囲として、フレーム画像領域２０よりも小さい出力対象領域２１を設定し、フレーム画像領域２０における出力対象領域２１の枠外の内、中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体３０を検知する対象となる枠外モニター領域２２を設定する。これにより、フレーム画像領域２０のうちの枠外モニター領域２２において被写体３０を検知するための検知処理を実行することで、出力対象領域２１の外部に出た被写体３０を検知することができる。よって、画像処理ＣＰＵ１５１の処理負荷を軽減でき、また、より短時間で被写体３０を検知することができる。また、フレーム画像領域２０の一部の出力対象領域２１を画像データの出力対象とすることで、読み出す画像データのデータ量を低減することができる。また、１つの撮像部１４が撮影した複数のフレーム画像を用いて、追尾対象の被写体３０を検知することができるので、装置の大型化や製造コストの上昇を避けつつ、追尾対象の被写体３０の検知を行うことができる。

また、本実施形態に係る画像処理プログラム１３２（プログラム）は、電子機器１（画像処理装置）の画像処理ＣＰＵ１５１（コンピュータ）に、複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域２０の中央部に、画像データが出力される範囲として、フレーム画像領域２０よりも小さい出力対象領域２１を設定する処理、フレーム画像領域２０における出力対象領域２１の枠外の内、中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体３０を検知する対象となる枠外モニター領域２２を設定する処理、を実行させる。これにより、フレーム画像領域２０のうちの枠外モニター領域２２において被写体３０を検知するための検知処理を実行することで、出力対象領域２１の外部に出た被写体３０を検知することができる。よって、画像処理ＣＰＵ１５１の処理負荷を軽減でき、また、より短時間で被写体３０を検知することができる。また、フレーム画像領域２０の一部の出力対象領域２１を画像データの出力対象とすることで、読み出す画像データのデータ量を低減することができる。また、１つの撮像部１４が撮影した複数のフレーム画像を用いて、追尾対象の被写体３０を検知することができるので、装置の大型化や製造コストの上昇を避けつつ、追尾対象の被写体３０の検知を行うことができる。

＜その他＞
なお、上記実施形態における記述は、本発明に係る画像処理装置、画像処理方法及びプログラムの一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、「１以上の処理部」として画像処理部１５の画像処理ＣＰＵ１５１を例示したが、これに限られない。例えば、上記実施形態において画像処理ＣＰＵ１５１が実行していた処理の一部をＣＰＵ１１が実行してもよく、この場合には、画像処理ＣＰＵ１５１及びＣＰＵ１１が「１以上の処理部」に対応する。また、上記実施形態において画像処理ＣＰＵ１５１が実行していた処理の全部をＣＰＵ１１が実行してもよく、この場合には、ＣＰＵ１１が「１以上の処理部」に対応する。

また、複数のフレーム画像は、撮像部１４により撮影されたものに限られない。例えば、複数のフレーム画像は、既存の動画データに含まれるものであってもよい。すなわち、既存の動画データの複数のフレーム画像から、出力対象領域２１に対応する画像データを切り出してダウンサイズする場合に本発明の被写体３０の追尾技術を適用してもよい。よって、画像処理装置としての電子機器１は、撮像部１４を備えていなくてもよく、外部から複数のフレーム画像を取得して画像処理を行ってもよい。

また、上記実施形態では、「被写体３０が出力対象領域２１の外部に出ること」は、「被写体３０のうちの少なくとも一部（例えば、被写体３０に含まれる自転車の先端部）が出力対象領域２１の外部に出ること」であるものとしたが、これに代えて、「被写体３０の全体が出力対象領域２１の外部に出ること」としてもよい。この場合には、図９のステップＳ１１３において、被写体３０の全体が枠内モニター領域２３の外部に出た場合に“ＹＥＳ”と判別すればよい。

また、出力対象領域２１は、矩形以外の形状、例えば、矩形以外の多角形、円形、又は楕円形などであってもよい。これらの場合にも、出力対象領域２１が設定された中央部から所定の方向に偏った位置に枠外モニター領域２２を設定することで、上記実施形態と同様に被写体３０の追尾が可能となる。枠外モニター領域２２の形状は、出力対象領域２１の外周の形状に応じた形状としてもよい。例えば、出力対象領域２１の外周が円形である場合には、枠外モニター領域２２の外周のうち少なくとも出力対象領域２１に対向する部分を円弧状としてもよい。

また、以上の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体として記憶部１３のフラッシュメモリを使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＣＤ－ＲＯＭ等の情報記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も本発明に適用される。

また、上記実施形態における電子機器１（画像処理装置）の各構成要素の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。

本発明の実施の形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。

１電子機器（画像処理装置）
１１ＣＰＵ
１２ＲＡＭ
１３記憶部
１４撮像部
１５画像処理部
１５１画像処理ＣＰＵ（処理部）
１６表示部
１７操作部
１８バス
２０フレーム画像領域
２１出力対象領域
２２、２２ａ～２２ｄ枠外モニター領域
２３枠内モニター領域
３０被写体
１２１検知対象有りフラグ
１２２探索中フラグ
１３１制御プログラム
１３２画像処理プログラム（プログラム）
１３３撮像画像データ
１３４出力画像データ（画像データ）
１３５被写体データ
１３６領域設定データ
Ｉｍ１～Ｉｍ３フレーム画像（第１の画像、第２の画像）

Claims

複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域の中央部に、画像データが出力される範囲として、前記フレーム画像領域よりも小さい出力対象領域を設定し、
前記フレーム画像領域における前記出力対象領域の枠外の内、前記中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体を検知する対象となる枠外モニター領域を設定する、
処理部を備え、
前記処理部は、
前記複数のフレーム画像に含まれる、第１の画像と、前記第１の画像よりも後に生成された第２の画像と、を取得し、
前記第１の画像及び前記第２の画像について、前記出力対象領域内及び前記枠外モニター領域内の被写体を検知するための検知処理を実行し、
前記検知処理により、前記第１の画像のうちの前記出力対象領域内において被写体を検知し、且つ、前記第２の画像のうちの或る前記枠外モニター領域内において前記被写体を検知した場合に、前記第２の画像における前記出力対象領域を、前記或る枠外モニター領域の少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する、
画像処理装置。
前記処理部は、
前記出力対象領域の枠内の端部に枠内モニター領域を設定し、
前記検知処理により、前記第１の画像のうちの或る前記枠内モニター領域において前記被写体を検知し、且つ、前記第２の画像のうちの前記或る枠外モニター領域において前記被写体を検知した場合に、前記第２の画像における前記出力対象領域を、前記或る枠外モニター領域の少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する、
請求項１に記載の画像処理装置。
前記処理部は、
前記出力対象領域の枠内の端部に枠内モニター領域を設定し、
前記検知処理により、前記第１の画像のうちの或る前記枠内モニター領域において前記被写体を検知し、且つ、前記第２の画像のうちの前記或る枠外モニター領域において前記被写体を検知した場合に、前記第２の画像における前記出力対象領域を再設定し、
再設定後の前記出力対象領域の位置を、前記第１の画像のうちの、再設定前の前記出力対象領域内の前記或る枠内モニター領域における前記被写体の位置と、前記第２の画像のうちの、再設定後の前記出力対象領域内の前記或る枠内モニター領域における前記被写体の位置とが一致するように定める、
請求項１に記載の画像処理装置。
前記処理部は、前記或る枠外モニター領域が前記フレーム画像領域の外辺に接していた場合には、前記フレーム画像領域の前記外辺に接する位置に前記出力対象領域を再設定する、
請求項１～３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
前記処理部は、前記出力対象領域を再設定する場合に、前記出力対象領域の再設定後の前記出力対象領域と前記枠外モニター領域との位置関係が、前記出力対象領域の再設定前の前記出力対象領域と前記枠外モニター領域との位置関係と同一となるように、前記枠外モニター領域を再設定する、
請求項１～３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
前記処理部は、前記出力対象領域の再設定後の前記出力対象領域と前記枠外モニター領域との位置関係が、前記出力対象領域の再設定前の前記出力対象領域と前記枠外モニター領域との位置関係と同一となるように前記枠外モニター領域を再設定することができない場合には、前記枠外モニター領域を前記フレーム画像領域の外辺に接する位置に再設定する、
請求項５に記載の画像処理装置。
前記出力対象領域は矩形であり、
前記処理部は、前記枠外モニター領域を、前記出力対象領域の４つの辺のそれぞれに対して１つずつ設定する、
請求項１に記載の画像処理装置。
前記処理部は、前記枠外モニター領域を、前記フレーム画像領域の外辺に接する位置に設定する、
請求項１に記載の画像処理装置。
前記処理部は、前記枠外モニター領域を、前記出力対象領域の外周に接しない位置に設定する、
請求項１に記載の画像処理装置。
前記処理部は、前記枠外モニター領域を、前記出力対象領域の外周に接する位置に設定する、
請求項１に記載の画像処理装置。
前記処理部は、前記複数のフレーム画像のうち、前記出力対象領域内の部分に係る画像データを出力する、
請求項１に記載の画像処理装置。
前記複数のフレーム画像を撮像する撮像部を備え、
前記処理部は、前記撮像部によって撮像された前記複数のフレーム画像を取得する、
請求項１に記載の画像処理装置。
画像処理装置のコンピュータが実行する画像処理方法であって、
複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域の中央部に、画像データが出力される範囲として、前記フレーム画像領域よりも小さい出力対象領域を設定し、
前記フレーム画像領域における前記出力対象領域の枠外の内、前記中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体を検知する対象となる枠外モニター領域を設定する、
設定処理を含み、
前記設定処理は、
前記複数のフレーム画像に含まれる、第１の画像と、前記第１の画像よりも後に生成された第２の画像と、を取得し、
前記第１の画像及び前記第２の画像について、前記出力対象領域内及び前記枠外モニター領域内の被写体を検知するための検知処理を実行し、
前記検知処理により、前記第１の画像のうちの前記出力対象領域内において被写体を検知し、且つ、前記第２の画像のうちの或る前記枠外モニター領域内において前記被写体を検知した場合に、前記第２の画像における前記出力対象領域を、前記或る枠外モニター領域の少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する、
画像処理方法。
画像処理装置のコンピュータを、
複数のフレーム画像に係るフレーム画像領域の中央部に、画像データが出力される範囲として、前記フレーム画像領域よりも小さい出力対象領域を設定し、
前記フレーム画像領域における前記出力対象領域の枠外の内、前記中央部から所定の方向に偏った位置に、被写体を検知する対象となる枠外モニター領域を設定する、
設定手段として機能させ、
前記設定手段は、
前記複数のフレーム画像に含まれる、第１の画像と、前記第１の画像よりも後に生成された第２の画像と、を取得し、
前記第１の画像及び前記第２の画像について、前記出力対象領域内及び前記枠外モニター領域内の被写体を検知するための検知処理を実行し、
前記検知処理により、前記第１の画像のうちの前記出力対象領域内において被写体を検知し、且つ、前記第２の画像のうちの或る前記枠外モニター領域内において前記被写体を検知した場合に、前記第２の画像における前記出力対象領域を、前記或る枠外モニター領域の少なくとも一部を端部に含む領域となるような位置に再設定する、
プログラム。