JP2006129085A - Imaging apparatus and method of controlling it - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that, since cutout of an angle of view in the case of performing an electronic zoom is not performed by neither an subject nor the position of a ranging frame, when the angle of view to the subject shifts or the ranging frame is fixed in the center to the angle of view or the ranging frame is not moved, the ranging frame is deviated from the object. <P>SOLUTION: A feature extractor 77 and an AF part 78 perform a focus control based on an imaging picture 6a in the ranging frame. A cutout part 75 and an enlarging/contracting part 76 performs the electronic zoom by cutting out the partial angle of view of the imaging picture 6a. On this occasion, the cutout part 75 determines the angle of view to be cut out based on the position of the ranging frame. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は撮像装置およびその制御方法に関し、例えば、液晶モニタなどで撮影画像や再生画像などを見ることのできる、モニタ付の電子カメラやカメラ一体型ビデオレコーダなどの撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus and a control method therefor, for example, an imaging apparatus such as an electronic camera with a monitor and a camera-integrated video recorder that can view a captured image or a reproduced image on a liquid crystal monitor.

図17は電子ズームを実現する構成を説明する図である。   FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration for realizing electronic zoom.

CCDなどの撮像部21により光電変換された映像信号は、アナログ信号処理回路22によってCDS、AGC等の信号処理が施され、A/Dコンバータ23によって画像データに変換される。メモリを有するディジタル信号処理回路24は、メモリにフィールドもしくはフレームごとに画像データを記憶する。画像拡大補間回路25は、ズーム比に応じて、メモリから画像データを読み出し、画素、ライン間の補間を行う。画像拡大補間回路25から出力される画像データは、D/Aコンバータ26によりアナログ信号に変換され、映像信号出力端子27へ出力される。このような構成により、詳細は後述するが、図7に示すような電子ズームが実現される。   The video signal photoelectrically converted by the imaging unit 21 such as a CCD is subjected to signal processing such as CDS and AGC by the analog signal processing circuit 22 and converted into image data by the A / D converter 23. The digital signal processing circuit 24 having a memory stores image data for each field or frame in the memory. The image enlargement interpolation circuit 25 reads image data from the memory according to the zoom ratio, and performs interpolation between pixels and lines. Image data output from the image enlargement interpolation circuit 25 is converted to an analog signal by the D / A converter 26 and output to the video signal output terminal 27. With such a configuration, as will be described in detail later, an electronic zoom as shown in FIG. 7 is realized.

しかし、図17に示す電子ズームの構成を有する従来の電子カメラは、電子ズームを行う際、画角の切り出しは被写体や測距枠の位置によらず、図7に示すように、画面の中央を中心としてに行っている(例えば、特開平6-086130号公報を参照)。言い換えれば、従来の電子カメラなどによる電子ズームを行う際の画角の切り出しは、被写体や測距枠の位置によって行われていないため、被写体に対する画角がずれる、あるいは、測距枠を画角に対して中央に固定するか、測距枠を移動しない場合は被写体から測距枠がずれる、といった問題がある。   However, in the conventional electronic camera having the electronic zoom configuration shown in FIG. 17, when the electronic zoom is performed, the angle of view is cut out regardless of the position of the subject or the distance measurement frame, as shown in FIG. (See, for example, JP-A-6-086130). In other words, the angle of view when the electronic zoom is performed by a conventional electronic camera or the like is not performed depending on the position of the subject or the distance measurement frame. On the other hand, there is a problem that the distance measurement frame is shifted from the subject when the distance measurement frame is fixed to the center or the distance measurement frame is not moved.

特開平6-086130号公報JP-A-6-086130

本発明は、画角に対する被写体の相対位置を保つ電子ズームを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an electronic zoom that maintains the relative position of a subject with respect to an angle of view.

本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。   The present invention has the following configuration as one means for achieving the above object.

本発明にかかる撮像装置は、被写体像を光電変換し、前記光電変換によって得られる画像を画像処理して表示および記憶媒体に格納する撮像装置であって、測距枠内の前記画像に基づき焦点制御を行う焦点制御手段と、前記画像の一部画角を切り出すことで電子ズームを実行するズーミング手段と、前記測距枠の位置および前記電子ズームの倍率を設定する設定手段と、前記測距枠の位置を基に、前記切り出す画角を決定する決定手段とを有することを特徴とする。   An imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus that photoelectrically converts a subject image, performs image processing on an image obtained by the photoelectric conversion, and stores the image in a display and storage medium. Focus control means for controlling, zooming means for executing electronic zoom by cutting out a partial angle of view of the image, setting means for setting the position of the distance measurement frame and the magnification of the electronic zoom, and the distance measurement And determining means for determining the angle of view to be cut out based on the position of the frame.

本発明にかかる制御方法は、被写体像を光電変換し、前記光電変換によって得られる画像を画像処理して表示および記憶媒体に格納する撮像装置の制御方法であって、測距枠内の前記画像に基づき焦点制御を行い、前記画像の一部画角を切り出すことで電子ズームを実行するために、前記測距枠の位置および前記電子ズームの倍率を設定し、前記測距枠の位置を基に、前記切り出す画角を決定することを特徴とする。   A control method according to the present invention is a method for controlling an imaging apparatus that photoelectrically converts a subject image, performs image processing on an image obtained by the photoelectric conversion, and stores the image in a display and storage medium. In order to execute the electronic zoom by performing focus control based on the image and cutting out a partial angle of view of the image, the position of the distance measurement frame and the magnification of the electronic zoom are set, and the position of the distance measurement frame is determined based on the position of the distance measurement frame. Further, the angle of view to be cut out is determined.

本発明によれば、画角に対する被写体の相対位置を保つ電子ズームを提供することができ、被写体に対する画角がずれる、被写体から測距枠がずれる、といった問題を解決することができる。その結果、例えば、画角に対して黄金比の位置に被写体を捉えた構図の場合、その構図を保持したまま電子ズームを行うことができる。また、測距枠を被写体からずらすことなく電子ズームが行えることから、被写体に対する合焦状態を維持することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an electronic zoom that maintains the relative position of a subject with respect to an angle of view, and it is possible to solve problems such as a shift of the angle of view with respect to the subject and a distance measurement frame from the subject. As a result, for example, in the case of a composition in which a subject is captured at a golden ratio with respect to the angle of view, electronic zoom can be performed while maintaining the composition. Further, since the electronic zoom can be performed without shifting the distance measuring frame from the subject, the focused state with respect to the subject can be maintained.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[装置の構成]
図1は実施例の撮像装置の構成例を示すブロック図である。
[Device configuration]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the imaging apparatus according to the embodiment.

CPU 1は、RAMやROMなどで構成されるメモリ2上のプログラムを実行することで、表示部3、操作部4、通信部5、撮像部6、画像処理部7、記憶媒体ドライブ8、圧縮処理部9の撮影動作に必要な所定の制御を行う。なお、メモリ2には、CPU 1が実行するプログラムおよびプログラム実行に必要なデータが保持される。   The CPU 1 executes a program on the memory 2 composed of RAM, ROM, etc., thereby displaying the display unit 3, the operation unit 4, the communication unit 5, the imaging unit 6, the image processing unit 7, the storage medium drive 8, and the compression Predetermined control necessary for the photographing operation of the processing unit 9 is performed. Note that the memory 2 holds a program executed by the CPU 1 and data necessary for program execution.

表示部3は、電子ビューファインダ(EVF)画像の表示や、撮影した画像の再生表示、各種撮影条件の設定などの操作メニュー表示に使用される液晶ディスプレイ(LCD)などの表示装置である。   The display unit 3 is a display device such as a liquid crystal display (LCD) used for operation menu display such as display of an electronic viewfinder (EVF) image, reproduction display of a captured image, and setting of various shooting conditions.

操作部4は、撮影者(ユーザ)が各種撮影条件の設定や撮影動作を行うために操作するボタン、十字キー、ダイヤルなどを備える。   The operation unit 4 includes buttons, a cross key, a dial, and the like that are operated by a photographer (user) to set various shooting conditions and perform shooting operations.

通信部5は、パーソナルコンピュータ(PC)、他の撮像装置、プリンタなどの通信手段を備える外部装置と接続し、撮影した画像の送受信、撮影条件などの情報の送受信、並びに、外部装置を制御するためのコマンドの送信、および、外部装置が本撮像装置を制御するためのコマンドの受信等を行う。   The communication unit 5 is connected to an external device provided with a communication means such as a personal computer (PC), another imaging device, or a printer, and transmits / receives captured images, transmits / receives information such as shooting conditions, and controls the external device. Command transmission, and reception of a command for the external apparatus to control the imaging apparatus.

撮像部6は、レンズを用いた光学系、電荷結合素子(CCD)などの撮像素子によって被写体の光学像を映像信号に変換し、画像処理部7に送信する。また、撮像部6は、シャッタ機構、絞り機構を備え、撮影光量の調節を行う。   The imaging unit 6 converts an optical image of a subject into a video signal using an imaging system such as an optical system using a lens and a charge coupled device (CCD), and transmits the video signal to the image processing unit 7. Further, the imaging unit 6 includes a shutter mechanism and a diaphragm mechanism, and adjusts the amount of photographing light.

画像処理部7は、撮像部6から得られた映像信号に所定の信号処理を施すことでオートフォーカス(AF)処理、オート露出(AE)処理、オートホワイトバランス(AWB)処理などを行う。画像処理部7は、撮像部6から受信する画像データのある矩形領域を測距枠に設定し、この測距枠内の画像情報を基にAF処理を行う。また、電子ズーム時は、画角切り出し位置を設定することで、任意の矩形領域を切り出す。さらに、切り出した矩形画像には、EVF表示、レビュー表示または撮影サイズなどに合わせて拡大縮小を施す。   The image processing unit 7 performs auto focus (AF) processing, auto exposure (AE) processing, auto white balance (AWB) processing, and the like by performing predetermined signal processing on the video signal obtained from the imaging unit 6. The image processing unit 7 sets a rectangular area having image data received from the imaging unit 6 as a distance measurement frame, and performs AF processing based on image information in the distance measurement frame. In addition, at the time of electronic zoom, an arbitrary rectangular area is cut out by setting a view angle cutout position. Further, the cut-out rectangular image is enlarged or reduced in accordance with EVF display, review display, or shooting size.

圧縮処理部9は、画像処理部7による画像処理後の画像データにデータ圧縮処理を施す。   The compression processing unit 9 performs data compression processing on the image data after the image processing by the image processing unit 7.

記憶媒体ドライブ8は、圧縮処理部9で圧縮された画像データや撮影時の各種情報などをデータファイルとして記憶媒体に保存する。記憶媒体としては半導体などの固体メモリ、ハードディスク、光記憶媒体などが利用可能である。   The storage medium drive 8 stores the image data compressed by the compression processing unit 9 and various information at the time of shooting as a data file in the storage medium. As the storage medium, a solid-state memory such as a semiconductor, a hard disk, an optical storage medium, or the like can be used.

[画像処理]
図2は測距、AF処理、電子ズームを実現する画像処理のデータフローを示す図である。
[Image processing]
FIG. 2 is a diagram showing a data flow of image processing for realizing ranging, AF processing, and electronic zoom.

撮像部6より出力される撮像画像データ69は、画像処理部7の切出部75および特徴抽出部77に入力される。特徴抽出部77には、予め、操作部4からユーザが指定する測距枠情報41(画像に対する測距枠の位置、サイズを示す情報)が入力されていて、この情報を基に、特徴抽出部77は画像の特徴を抽出する。特徴抽出部77が抽出した特徴情報はオートフォーカス(AF)部78に入力され、AF部78は、特徴情報を基に、AF処理を行う。   The captured image data 69 output from the imaging unit 6 is input to the cutout unit 75 and the feature extraction unit 77 of the image processing unit 7. Distance extraction frame information 41 (information indicating the position and size of the distance measurement frame with respect to the image) designated by the user is input in advance from the operation unit 4 to the feature extraction unit 77, and feature extraction is performed based on this information. The unit 77 extracts image features. The feature information extracted by the feature extraction unit 77 is input to an autofocus (AF) unit 78, and the AF unit 78 performs AF processing based on the feature information.

一方、切出部75には、操作部4からユーザが指定する電子ズーム倍率40に応じて、切出情報42(画像に対する画角の切り出し位置、サイズを示す情報)を決定し、この切出情報42を基に、切出部75は画角を切り出す。切出部75が切り出した画像データは拡大縮小部76に入力され、所望の表示用サイズに拡大縮小処理された後、表示用画像データ22としてメモリ2に格納される。表示部3は、メモリ2から表示用画像データ22を読み出して表示する。   On the other hand, the cutout unit 75 determines the cutout information 42 (information indicating the cutout position and size of the angle of view with respect to the image) according to the electronic zoom magnification 40 specified by the user from the operation unit 4, and this cutout Based on the information 42, the cutout unit 75 cuts out the angle of view. The image data cut out by the cutout unit 75 is input to the enlargement / reduction unit 76, subjected to enlargement / reduction processing to a desired display size, and then stored in the memory 2 as display image data 22. The display unit 3 reads the display image data 22 from the memory 2 and displays it.

このような一連の画像処理により、撮像部6によって得られた画像は、電子ズームされた画像として表示部3に表示されるが、その際、AF処理が行われる。   An image obtained by the imaging unit 6 by such a series of image processing is displayed on the display unit 3 as an electronic zoomed image, and at that time, AF processing is performed.

[画角の切り出し]
図3は切出部75による切出情報42の決定方法を説明する図で、符号301は電子ズーム前の画角を、符号302は電子ズーム後の画角を示す。
[Cutting out the angle of view]
FIG. 3 is a diagram for explaining a method for determining the cutout information 42 by the cutout unit 75. Reference numeral 301 denotes an angle of view before electronic zoom, and reference numeral 302 denotes an angle of view after electronic zoom.

切出部75は、電子ズームが指定されると、ズーム倍率によらず、常に、被写体の重心303の相対位置が、画角301および302に対して一定になるように切り出す画角を決定する。つまり、式(1)がなり立つように切出情報42を決定する。
W/W' = H/H' …(1)
When the electronic zoom is designated, the clipping unit 75 determines the angle of view to be clipped so that the relative position of the center of gravity 303 of the subject is always constant with respect to the angles of view 301 and 302 regardless of the zoom magnification. . That is, the cutout information 42 is determined so that the formula (1) holds.
W / W '= H / H' (1)

これにより電子ズーム時に主たる被写体の重心の、画角に対する相対位置が常に保持される。   As a result, the relative position of the center of gravity of the main subject with respect to the angle of view is always maintained during electronic zoom.

図4は画角401、測距枠402および主被写体の重心403の関係を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the angle of view 401, the distance measurement frame 402, and the center of gravity 403 of the main subject.

特徴抽出部77は、測距枠情報41が示す測距枠402内の画像情報から画像の特徴を抽出し、AF部78は、抽出された特徴に基づき被写体との距離を検出するAF処理を行う。なお、測距枠402は、ユーザにより、画角に対して任意の位置に移動可能である。また、自動的に被写体を追従する機能を有する撮像装置の場合、その機能によって測距枠402の位置が決定される。例えば、測距枠42が一つの場合、主被写体の重心403は測距枠の中心(測距枠の幾何学的重心)とする。   The feature extraction unit 77 extracts image features from the image information in the distance measurement frame 402 indicated by the distance measurement frame information 41, and the AF unit 78 performs AF processing for detecting the distance to the subject based on the extracted features. Do. The ranging frame 402 can be moved to an arbitrary position with respect to the angle of view by the user. In the case of an imaging apparatus having a function of automatically following a subject, the position of the distance measuring frame 402 is determined by the function. For example, when there is one distance measuring frame 42, the center 403 of the main subject is the center of the distance measuring frame (the geometric center of gravity of the distance measuring frame).

図5は電子ズーム前後における画角と測距枠の関係を示す図で、符号501、504は電子ズーム前の画角および測距枠を、符号502、505は電子ズーム後の画角および測距枠を表す。電子ズーム前、測距枠504は主被写体503を捉えていたとする。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the angle of view and the distance measurement frame before and after the electronic zoom. Reference numerals 501 and 504 indicate the angle of view and the distance measurement frame before the electronic zoom, and reference numerals 502 and 505 indicate the angle of view and the measurement distance after the electronic zoom. Represents a range frame. Assume that the distance measurement frame 504 captures the main subject 503 before the electronic zoom.

図5に示すように、本実施例の撮像装置は、主被写体503の重心の、画角に対する相対位置を保持するため、電子ズーム後の測距枠505の中心は、電子ズーム前の測距枠504の中心から移動せず、撮像部6から出力される撮像画像69は主被写体503からずれることはない。なお、ユーザは、表示部3に表示されるEVF画像を観察して、測距枠504と505のサイズが等しくなるように、電子ズーム前後の測距枠のサイズを変化させることもできる。   As shown in FIG. 5, since the imaging apparatus of the present embodiment maintains the relative position of the center of gravity of the main subject 503 with respect to the angle of view, the center of the distance measurement frame 505 after the electronic zoom is the distance measurement before the electronic zoom. The captured image 69 output from the imaging unit 6 does not move from the center of the frame 504, and does not deviate from the main subject 503. The user can also observe the EVF image displayed on the display unit 3 and change the size of the distance measurement frame before and after the electronic zoom so that the sizes of the distance measurement frames 504 and 505 are equal.

図6は切出部75による切出情報42の決定処理を示すフローチャートで、ユーザが操作部4により電子ズームを操作すると開始される処理である。   FIG. 6 is a flowchart showing the determination process of the cutting information 42 by the cutting unit 75, which is a process that is started when the user operates the electronic zoom by the operation unit 4.

まず、主被写体503の重心303を求める(S1)。なお、測距枠が一つの場合は、電子ズーム前の測距枠504の中心を重心とする。   First, the center of gravity 303 of the main subject 503 is obtained (S1). When there is one distance measuring frame, the center of the distance measuring frame 504 before the electronic zoom is the center of gravity.

次に、電子ズーム倍率に応じた画角の切り出し位置を求め、画角を切り出す(S2)。画角の切り出し位置は、主被写体503の重心303の、画角に対する相対位置が変わらない位置とする。また、画角の切り出しサイズは、電子ズーム倍率によって決まる。   Next, a field angle cutout position corresponding to the electronic zoom magnification is obtained, and the field angle is cut out (S2). The cut-out position of the angle of view is a position where the relative position of the center of gravity 303 of the main subject 503 with respect to the angle of view does not change. The cut-out size of the angle of view is determined by the electronic zoom magnification.

そして、測距枠505を電子ズーム後の画角上に配置する(S3)。例えば、見掛け上、画角に対して測距枠のサイズが変化しないようにする。また、測距枠の位置は、画角に対する相対位置が一定であるため見掛け上は変化しない。   Then, the distance measuring frame 505 is arranged on the angle of view after the electronic zoom (S3). For example, it seems that the size of the distance measurement frame does not change with respect to the angle of view. The position of the distance measurement frame does not change apparently because the relative position with respect to the angle of view is constant.

以上の一連の処理により、電子ズーム時の画角と主被写体503の重心303の関係がどのようになるかを図7および図8に示す。   FIG. 7 and FIG. 8 show how the relationship between the angle of view during electronic zoom and the center of gravity 303 of the main subject 503 is obtained by the above-described series of processing.

図7は、主被写体503の重心303が画角に対して中心にある場合を示している。この場合、電子ズームで拡大するに従い、切り出し画角は符号701、702、703のように変化する。   FIG. 7 shows a case where the center of gravity 303 of the main subject 503 is centered with respect to the angle of view. In this case, the cut-out angle of view changes as indicated by reference numerals 701, 702, and 703 as it is enlarged by electronic zoom.

図8は、主被写体503の重心303が画角に対して左下寄りに位置する場合を示している。この場合、電子ズームで拡大するに従い、切り出し画角は符号801、802、803のように変化する。   FIG. 8 shows a case where the center of gravity 303 of the main subject 503 is located on the lower left side with respect to the angle of view. In this case, the cut-out angle of view changes as indicated by reference numerals 801, 802, and 803 as it is enlarged by electronic zoom.

図9は従来の電子ズーム前後における画角と測距枠の関係を示す図で、符号901、904は電子ズーム前の画角および測距枠を、符号902、905は電子ズーム後の画角および測距枠を表し、電子ズーム前、測距枠904は主被写体503を捉えていたとする。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the angle of view and the distance measurement frame before and after the conventional electronic zoom. Reference numerals 901 and 904 indicate the angle of view and the distance measurement frame before the electronic zoom, and reference numerals 902 and 905 indicate the angle of view after the electronic zoom. It is assumed that the distance measurement frame represents a main subject 503 before the electronic zoom.

図9に示すように、主被写体503の位置、測距枠の位置によらず、常に画角の中心を電子ズームの中心として電子ズーム倍率に応じた画角の切り出しを行えば、測距枠位置に存在するであろう主被写体503の、画角に対する位置が移動してしまう。そのため、ユーザが主被写体503に対して黄金比などを意識しつつ構図を決めても、電子ズームを行えば、黄金比が崩れてしまう、という問題がある。   As shown in FIG. 9, regardless of the position of the main subject 503 and the position of the distance measurement frame, if the angle of view is always cut out based on the electronic zoom magnification with the center of the angle of view as the center of the electronic zoom, the distance measurement frame The position of the main subject 503, which will be present at the position, moves relative to the angle of view. For this reason, there is a problem that even if the user determines the composition of the main subject 503 while paying attention to the golden ratio or the like, if the electronic zoom is performed, the golden ratio is lost.

また、ユーザの見掛け上の測距枠の位置を保持すると、被写体からずれるという問題がある。   Further, if the user's apparent range-finding frame position is maintained, there is a problem that the user is displaced from the subject.

また、被写体から測距枠をずらさないようにすると、ユーザの見掛け上の測距枠の位置が移動するという問題がある。   Further, if the distance measurement frame is not shifted from the subject, there is a problem that the apparent distance measurement frame position of the user moves.

これに対して、実施例の撮像装置は、図5に示したように、主被写体503の重心303の、画角501、502に対する相対位置を保持することで、電子ズーム前後で測距枠504、505は移動せず、言い換えれば、撮像部6が出力する撮像画像69の主被写体503から測距枠504、505がずれることはなく、主被写体503に対する合焦状態を維持することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the image pickup apparatus according to the embodiment maintains the relative position of the center of gravity 303 of the main subject 503 with respect to the view angles 501 and 502, so that the distance measurement frame 504 before and after the electronic zoom. , 505 do not move, in other words, the distance measurement frames 504 and 505 do not deviate from the main subject 503 of the captured image 69 output by the imaging unit 6, and the focused state with respect to the main subject 503 can be maintained.

さらに、主被写体503の重心303の、画角501、502に対する相対位置を保持することから、Yユーザが主被写体503に対して黄金比などを意識しつつ構図を決めた後、電子ズームを行った場合でも黄金比は保持され構図が崩れない。   Furthermore, since the relative position of the center of gravity 303 of the main subject 503 with respect to the angle of view 501 and 502 is maintained, electronic zooming is performed after the Y user decides the composition of the main subject 503 while paying attention to the golden ratio and the like. Even if you do, the golden ratio is maintained and the composition remains intact.

[測距枠の移動]
次に、電子ズーム後に測距枠を移動する場合の動作を説明する。
[Moving rangefinder frame]
Next, an operation when the distance measuring frame is moved after the electronic zoom will be described.

図10は表示部3の表示1001上で測距枠の移動された様子を示す図、ユーザが測距枠を符号1002で示す位置から符号1003で示す位置に移動した場合を示している。なお、主被写体に追従して測距枠を自動的に移動する場合も同様である。このときの画角の切出位置、および、測距枠の位置を決定する二つの方法を説明する。   FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the distance measurement frame is moved on the display 1001 of the display unit 3, and illustrates a case where the user moves the distance measurement frame from the position indicated by reference numeral 1002 to the position indicated by reference numeral 1003. The same applies to the case where the distance measuring frame is automatically moved following the main subject. Two methods for determining the cut-out position of the field angle and the position of the distance measurement frame at this time will be described.

図11は画角の切出位置および測距枠の位置を決定する一つ目の方法(方式A-1と呼ぶ)を示す図で、符号1101は等倍時の画角を示している。   FIG. 11 is a diagram showing a first method (referred to as method A-1) for determining the cut-out position of the angle of view and the position of the distance measurement frame, and reference numeral 1101 indicates the angle of view at the same magnification.

電子ズームにより画角が符号1102の状態にあるとき、測距枠1104を位置すると、測距枠の移動後の画角は符号1103で示す位置に移動する。これは、測距枠の移動に伴い、上述した式(1)を満足するように画角を移動する方式である。従って、常に、測距枠の相対位置(被写体の重心の相対位置)が、等倍の画角1101およびズーム後の画角1102または1103に対して一定になるように切り出す方式である。   When the distance measuring frame 1104 is positioned when the angle of view is in a state indicated by reference numeral 1102 by electronic zoom, the angle of view after the distance measuring frame is moved is moved to a position indicated by reference numeral 1103. This is a method of moving the angle of view so as to satisfy the above-described equation (1) as the distance measurement frame moves. Accordingly, this is a method in which the relative position of the distance measurement frame (the relative position of the center of gravity of the subject) is always cut out so as to be constant with respect to the field angle 1101 of the same magnification and the field angle 1102 or 1103 after zooming.

図12は画角の切出位置および測距枠の位置を決定する二つ目の方法(方式A-2と呼ぶ)を示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing a second method (referred to as method A-2) for determining the cut-out position of the angle of view and the position of the distance measurement frame.

電子ズームにより画角が符号1102の状態にあるとき、測距枠を符号1104から符号1106へ位置しても画角1202は変更しない。方式A-2は、測距枠の相対位置(被写体の重心の相対位置)は、測距枠の移動後、等倍の画角1101およびズーム後の画角1102に対して変化する方式である。   When the angle of view is in the state indicated by reference numeral 1102 by electronic zoom, the angle of view 1202 is not changed even if the distance measurement frame is positioned from reference numeral 1104 to reference numeral 1106. Method A-2 is a method in which the relative position of the distance measurement frame (the relative position of the center of gravity of the subject) changes with respect to the same angle of view 1101 and the angle of view 1102 after zooming after the distance measurement frame is moved. .

次に、電子ズーム後、測距枠を移動し、さらに電子ズーム倍率を変更した場合の動作を説明する。図11に示す方式A-1の場合は、常に、測距枠の相対位置は、画角に対して維持されるので、図3で説明した方法がそのまま適用される。他方、図12に示す方式A-2の場合は次の二つの動作がある。   Next, an operation when the distance measurement frame is moved after the electronic zoom and the electronic zoom magnification is changed will be described. In the case of method A-1 shown in FIG. 11, since the relative position of the distance measurement frame is always maintained with respect to the angle of view, the method described in FIG. 3 is applied as it is. On the other hand, the method A-2 shown in FIG. 12 has the following two operations.

図13は電子ズーム後、測距枠を移動し、さらに電子ズーム倍率を変更した場合の第一の動作(方式B-1と呼ぶ)を示す図で、電子ズームにより画角1102が画角1107に変更される場合を示している。   FIG. 13 is a diagram showing a first operation (referred to as method B-1) when the distance measuring frame is moved after the electronic zoom and the electronic zoom magnification is changed, and the angle of view 1102 is changed to the angle of view 1107 by the electronic zoom. The case where it is changed to is shown.

電子ズームに伴い、測距枠1104は測距枠1108に変更される。その際、画角1102に対する測距枠1104の位置を基準として、測距枠の相対位置を維持するように電子ズーム後の画角1107が決定される。従って、測距枠の中心は電子ズーム後も移動しない。ただし、画角1107が撮像部6が出力する撮像画像6aの範囲外になる可能性がある。この場合、撮像画像6aの端部に接するように画角を切り出す。この場合の測距枠の位置は、(1) 画角1107に対して相対位置を保つようにする、(2) 撮像画像6a上の位置を保持する、の二通りがある。   With the electronic zoom, the distance measurement frame 1104 is changed to the distance measurement frame 1108. At this time, the angle of view 1107 after the electronic zoom is determined so as to maintain the relative position of the distance measurement frame with reference to the position of the distance measurement frame 1104 with respect to the angle of view 1102. Therefore, the center of the distance measurement frame does not move after the electronic zoom. However, the angle of view 1107 may fall outside the range of the captured image 6a output by the imaging unit 6. In this case, the angle of view is cut out so as to contact the end of the captured image 6a. There are two types of distance measurement frame positions in this case: (1) maintaining a relative position with respect to the angle of view 1107, and (2) maintaining a position on the captured image 6a.

図14は電子ズーム後、測距枠を移動し、さらに電子ズーム倍率を変更した場合の第二の動作(方式B-2と呼ぶ)を示す図で、電子ズームにより画角1102が画角1109に変更される場合を示している。   FIG. 14 is a diagram showing a second operation (referred to as method B-2) when the distance measuring frame is moved after the electronic zoom and the electronic zoom magnification is changed. The field angle 1102 is changed to the field angle 1109 by the electronic zoom. The case where it is changed to is shown.

電子ズームに伴い、測距枠1104は測距枠1110に変更される。その際、等倍の画角1101に対して、変更前後の測距枠の相対位置が一致するように、画角1109を決定する。   With the electronic zoom, the distance measurement frame 1104 is changed to the distance measurement frame 1110. At this time, the angle of view 1109 is determined so that the relative position of the distance measurement frame before and after the change matches the same-size angle of view 1101.

ユーザは、表示部3に表示されるメニュー画面および操作部4により、上述した方式A-1または方式A-2を選択することができ、方式A-2を選択した場合は、さらに方式B-1または方式B-2を選択することができる。   The user can select the above-described method A-1 or method A-2 by using the menu screen displayed on the display unit 3 and the operation unit 4, and if the method A-2 is selected, the method B- 1 or method B-2 can be selected.

[複数の測距枠]
次に、測距枠が複数ある場合の主被写体の重心の求め方、電子ズームの方法を説明する。
[Multiple ranging frames]
Next, a method for obtaining the center of gravity of the main subject and the electronic zoom method when there are a plurality of distance measuring frames will be described.

図15は九つの測距枠が3×3のマトリクスに配置された例を示す図で、電子ズーム前の画角を符号1501である。九つの測距枠1502〜1510のうち測距枠1505、1508、1509の三つで合焦したとする。このとき、主被写体の重心を、各測距枠1505、1508、1509の重心を頂点とする三角形の重心1514とする。重心1514の座標(Xg, Yg)は式(2)で表される。
Xg = (Xa + Xb + Xc)/3
Yg = (Ya + Yb + Yc)/3 …(2)
ここで、(Xa, Ya) (Xb, Yb) (Xc, Yc)は各測距枠の重心座標
FIG. 15 is a diagram showing an example in which nine ranging frames are arranged in a 3 × 3 matrix, and a field angle before electronic zoom is denoted by reference numeral 1501. It is assumed that focusing is performed on three of the ranging frames 1502 to 1510 among the nine ranging frames 1502 to 1510. At this time, the center of gravity of the main subject is set to be the center of gravity 1514 of a triangle whose vertex is the center of gravity of each of the distance measurement frames 1505, 1508, and 1509. The coordinates (Xg, Yg) of the center of gravity 1514 are expressed by Expression (2).
Xg = (Xa + Xb + Xc) / 3
Yg = (Ya + Yb + Yc) / 3… (2)
Where (Xa, Ya) (Xb, Yb) (Xc, Yc) is the barycentric coordinates of each distance measurement frame

そして、図3に示した方式と同様に、電子ズーム後の画角を決め、電子ズーム後の九つの測距枠を、主被写体の重心1514の、画角に対する相対位置が一致するように配置する。電子ズーム後の画角に対する測距枠の位置は図15と見掛け上同等である。   Then, similarly to the method shown in FIG. 3, the angle of view after electronic zoom is determined, and the nine distance measuring frames after electronic zoom are arranged so that the relative positions of the center of gravity 1514 of the main subject with respect to the angle of view coincide. To do. The position of the distance measurement frame with respect to the angle of view after the electronic zoom is apparently equivalent to FIG.

主被写体の重心座標は、合焦枠が三つの場合は式(2)で表されるが、合焦枠がN個の場合は式(3)で表される。
Xg = ΣXi/N
Yg = ΣYi/N …(3)
The center-of-gravity coordinates of the main subject are expressed by Expression (2) when there are three focusing frames, but are expressed by Expression (3) when there are N focusing frames.
Xg = ΣXi / N
Yg = ΣYi / N (3)

次に、各測距枠が同じ形ではなく、各測距枠に重み付けを行う場合を説明する。図16は形状、重み付けが異なる測距枠の合焦状態と、その場合の主被写体の重心1609を示す図である。なお、図16は複数ある測距枠の内、合焦状態にある四つの測距枠1601、1602、1603、1604だけを示している。   Next, a description will be given of a case where each distance measurement frame is not the same shape, and each distance measurement frame is weighted. FIG. 16 is a diagram showing the focusing state of the distance measurement frames having different shapes and weights and the center of gravity 1609 of the main subject in that case. Note that FIG. 16 shows only four ranging frames 1601, 1602, 1603, and 1604 that are in focus among a plurality of ranging frames.

この場合、主被写体の重心1609の座標(Xg, Yg)は式(4)で表される。
Xg = (WaXa + WbXb + WcXc + WdXd)/(Wa + Wb + Wc)
Yg = (WaYa + WbYb + WcYc + WdYd)/(Wa + Wb + Wc) …(4)
ここで、(Xa, Ya) (Xb, Yb) (Xc, Yc) (Xd, Yd)は各測距枠の重心座標
Wa、Wb、Wc、Wdは各測距枠の重み
In this case, the coordinates (Xg, Yg) of the center of gravity 1609 of the main subject are expressed by Expression (4).
Xg = (WaXa + WbXb + WcXc + WdXd) / (Wa + Wb + Wc)
Yg = (WaYa + WbYb + WcYc + WdYd) / (Wa + Wb + Wc)… (4)
Where (Xa, Ya) (Xb, Yb) (Xc, Yc) (Xd, Yd) are the barycentric coordinates of each distance measurement frame
Wa, Wb, Wc, Wd are the weights of each distance measurement frame

そして、図3に示した方式と同様に、電子ズーム後の画角を決め、電子ズーム後の複数の測距枠を、主被写体の重心1609の、画角に対する相対位置が一致するように配置する。   Then, similarly to the method shown in FIG. 3, the angle of view after electronic zoom is determined, and a plurality of distance measuring frames after electronic zoom are arranged so that the relative positions of the center of gravity 1609 of the main subject with respect to the angle of view coincide. To do.

主被写体の重心1609の座標は、合焦枠が三つの場合は式(4)で表されるが、合焦枠がN個の場合は式(5)で表される。
Xg = ΣWiXi/ΣWi
Yg = ΣWiYi/ΣWi …(5)
The coordinates of the center of gravity 1609 of the main subject are expressed by equation (4) when there are three focusing frames, but are expressed by equation (5) when there are N focusing frames.
Xg = ΣWiXi / ΣWi
Yg = ΣWiYi / ΣWi (5)

[他の実施例]
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
[Other embodiments]
Note that the present invention can be applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, and a printer), and a device (for example, a copying machine and a facsimile device) including a single device. You may apply to.

また、本発明の目的は、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Also, an object of the present invention is to supply a storage medium (or recording medium) on which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or apparatus, and the computer (or CPU or Needless to say, this can also be achieved by the MPU) reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Furthermore, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instruction of the program code. Needless to say, the CPU of the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。   When the present invention is applied to the storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the flowcharts described above.

実施例の撮像装置の構成例を示すブロック図、A block diagram showing a configuration example of an imaging apparatus of an embodiment, 測距、AF処理、電子ズームを実現する画像処理のデータフローを示す図、Figure showing the data flow of image processing to realize ranging, AF processing, electronic zoom, 切出部による切出情報42の決定方法を説明する図、The figure explaining the determination method of the cutting information 42 by a cutting part, 画角、測距枠および主被写体の重心の関係を示す図、A diagram showing the relationship between the angle of view, the distance measurement frame, and the center of gravity of the main subject. 電子ズーム前後における画角と測距枠の関係を示す図、The figure which shows the relationship between the angle of view and the distance measurement frame before and after the electronic zoom, 切出部による切出情報の決定処理を示すフローチャート、The flowchart which shows the determination process of the cutting information by the cutting part, 電子ズーム時の画角と主被写体の重心の関係を示す図、The figure which shows the relationship between the angle of view at the time of electronic zoom and the center of gravity of the main subject. 電子ズーム時の画角と主被写体の重心の関係を示す図、The figure which shows the relationship between the angle of view at the time of electronic zoom and the center of gravity of the main subject. 従来の電子ズーム前後における画角と測距枠の関係を示す図、The figure which shows the relationship between the angle of view before and behind the conventional electronic zoom, and the distance measurement frame, 表示部の表示上で測距枠の移動された様子を示す図、The figure which shows a mode that the ranging frame was moved on the display of a display part, 画角の切出位置および測距枠の位置を決定する一つ目の方法(方式A-1)を示す図、The figure which shows the first method (method A-1) which decides the cutting position of the angle of view and the position of the distance measurement frame, 画角の切出位置および測距枠の位置を決定する二つ目の方法(方式A-2)を示す図、The figure which shows the 2nd method (method A-2) which decides the cutout position of the angle of view and the position of the distance measurement frame, 電子ズーム後、測距枠を移動し、さらに電子ズーム倍率を変更した場合の第一の動作(方式B-1)を示す図、The figure which shows the 1st operation (method B-1) when the distance measurement frame is moved after the electronic zoom and the electronic zoom magnification is changed. 電子ズーム後、測距枠を移動し、さらに電子ズーム倍率を変更した場合の第二の動作(方式B-2)を示す図Diagram showing the second operation (method B-2) when the rangefinder frame is moved after the electronic zoom and the electronic zoom magnification is changed 図15は九つの測距枠が3×3のマトリクスに配置された例を示す図、FIG. 15 is a diagram showing an example in which nine ranging frames are arranged in a 3 × 3 matrix, 図16は形状、重み付けが異なる測距枠の合焦状態と、その場合の主被写体の重心を示す図、FIG. 16 is a diagram showing the focusing state of distance measuring frames having different shapes and weights, and the center of gravity of the main subject in that case, 電子ズームを実現する構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure which implement | achieves an electronic zoom.

Claims (13)

被写体像を光電変換し、前記光電変換によって得られる画像を画像処理して表示および記憶媒体に格納する撮像装置であって、
測距枠内の前記画像に基づき焦点制御を行う焦点制御手段と、
前記画像の一部画角を切り出すことで電子ズームを実行するズーミング手段と、
前記測距枠の位置および前記電子ズームの倍率を設定する設定手段と、
前記測距枠の位置を基に、前記切り出す画角を決定する決定手段とを有することを特徴とする撮像装置。
An imaging device that photoelectrically converts a subject image, performs image processing on an image obtained by the photoelectric conversion, and stores the image in a display and storage medium,
Focus control means for performing focus control based on the image in the distance measurement frame;
Zooming means for performing electronic zoom by cutting out a partial angle of view of the image;
Setting means for setting the position of the distance measuring frame and the magnification of the electronic zoom;
An imaging apparatus comprising: a determining unit that determines the angle of view to be cut out based on a position of the distance measuring frame.
前記決定手段は、前記切り出す画角のサイズが変更される場合、前記測距枠の、画角に対する相対位置を一定にすることを特徴とする請求項1に記載された撮像装置。   2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the determination unit makes a relative position of the distance measurement frame relative to the angle of view constant when the size of the angle of view to be cut out is changed. 前記決定手段は、前記測距枠が複数ある場合、合焦した複数の測距枠の重心を前記切り出す画角を決定のための位置とすることを特徴とする請求項2に記載された撮像装置。   3. The imaging according to claim 2, wherein when there are a plurality of the distance measurement frames, the determination unit sets the angle of view at which the center of gravity of the plurality of focused distance measurement frames is cut out as a position for determination. apparatus. 前記決定手段は、前記複数の測距枠それぞれに重み付けして、前記重心を前記重みを加味して算出することを特徴とする請求項3に記載された撮像装置。   4. The imaging apparatus according to claim 3, wherein the determination unit weights each of the plurality of distance measurement frames and calculates the center of gravity in consideration of the weight. 前記決定手段は、前記測距枠が移動される場合、前記切り出す画角を変更しないことを特徴とする請求項1に記載された撮像装置。   2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the determination unit does not change the cut-out angle of view when the distance measurement frame is moved. 前記決定手段は、前記測距枠が移動される場合、前記測距枠の、前記電子ズームが等倍時の画角に対する相対位置が同じになるように、前記切り出す画角を変更することを特徴とする請求項1に記載された撮像装置。   The determining means changes the angle of view to be cut out so that the relative position of the distance measuring frame with respect to the angle of view when the electronic zoom is the same magnification is the same when the distance measuring frame is moved. 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is characterized. 前記決定手段は、前記電子ズームの倍率が変更される場合、前記測距枠の、画角に対する相対位置が変化しないように、前記切り出す画角を変更することを特徴とする請求項1に記載された撮像装置。   2. The determination unit according to claim 1, wherein, when the magnification of the electronic zoom is changed, the angle of view to be cut is changed so that a relative position of the distance measurement frame with respect to the angle of view does not change. Imaging device. 前記決定手段は、前記電子ズームの倍率が変更される場合、前記測距枠の、前記電子ズームが等倍時の画角に対する相対位置を変更しないように、前記切り出す画角を変更することを特徴とする請求項1に記載された撮像装置。   The determination means changes the angle of view to be cut out so that the relative position of the distance measurement frame with respect to the angle of view when the electronic zoom is equal to the magnification is not changed when the magnification of the electronic zoom is changed. 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is characterized. 前記設定手段は、前記測距枠が移動される場合の前記決定手段による、前記切り出す画角を変更しない動作、および、前記測距枠の、前記電子ズームが等倍時の画角に対する相対位置が同じになるように、前記切り出す画角を変更する動作の何れかを設定可能であることを特徴とする請求項1に記載された撮像装置。   The setting means includes an operation that does not change the angle of view to be cut out by the determining means when the distance measurement frame is moved, and a relative position of the distance measurement frame with respect to the angle of view when the electronic zoom is equal in magnification. 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein any one of the operations for changing the angle of view to be cut out can be set so as to be the same. 前記設定手段は、前記電子ズームの倍率が変更される場合の前記決定手段による、前記測距枠の、画角に対する相対位置が変化しないように、前記切り出す画角を変更する動作、および、前記測距枠の、前記電子ズームが等倍時の画角に対する相対位置を変更しないように、前記切り出す画角を変更する動作の何れかを設定可能であることを特徴とする請求項1に記載された撮像装置。   The setting unit is configured to change the angle of view to be cut out by the determining unit when the magnification of the electronic zoom is changed so that the relative position of the distance measurement frame with respect to the angle of view does not change; and 2. The operation for changing the cut-out angle of view can be set so that the relative position of the distance measurement frame with respect to the angle of view when the electronic zoom is set to the same magnification is not changed. Imaging device. 被写体像を光電変換し、前記光電変換によって得られる画像を画像処理して表示および記憶媒体に格納する撮像装置の制御方法であって、
測距枠内の前記画像に基づき焦点制御を行い、前記画像の一部画角を切り出すことで電子ズームを実行するために、前記測距枠の位置および前記電子ズームの倍率を設定し、
前記測距枠の位置を基に、前記切り出す画角を決定することを特徴とする制御方法。
A method for controlling an imaging device that photoelectrically converts a subject image, performs image processing on an image obtained by the photoelectric conversion, and stores the image in a display and storage medium.
Focus control is performed based on the image in the distance measurement frame, and in order to execute electronic zoom by cutting out a partial angle of view of the image, the position of the distance measurement frame and the magnification of the electronic zoom are set,
A control method comprising: determining the angle of view to be cut out based on a position of the distance measuring frame.
撮像装置を制御して、請求項11に記載された制御を実現することを特徴とするプログラム。   12. A program for controlling an imaging apparatus to realize the control according to claim 11. 請求項12に記載されたプログラムが記録されたことを特徴とする記録媒体。   13. A recording medium on which the program according to claim 12 is recorded.
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