CN101415074B - 成像装置和成像控制方法 - Google Patents

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Abstract

成像装置和成像控制方法。根据本发明的一个方面的成像装置包括：图像拾取装置，其把通过成像镜头接收的摄影被摄体的光学图像转换成图像信号；显示装置，其基于所述图像信号显示透过镜头的图像；人物检测装置，其从图像信号中检测一个或更多人物；距离计算装置，其计算多个被检测人物之间的距离；以及构图辅助装置，其基于所计算的被检测人物之间的距离，在显示装置上显示关于被检测人物之间的距离是否适当的信息。从而，在具有多个人物作为摄影被摄体的情况下，可以获得具有适当构图的图像。

Description

成像装置和成像控制方法
技术领域
本发明涉及一种成像装置和一种成像控制方法，特别地该装置和方法能够报告在男士和女士的摄影被摄体之间的距离不适当。
背景技术
通常，能够从由成像装置拍摄的图像中检测人物并在图像上提供构图辅助的装置是公知的。例如，日本专利申请早期公开No.2006—74368公开了一种电子相机，其能够基于从图像数据中提取的摄影被摄体的区域，输出用于使摄影被摄体接近于由导向显示表明的摄影构图的指令。根据在日本专利申请早期公开No.2006—74368中公开的技术，即使在电子相机中难以看到该导向显示的情况下，只要通过使摄影被摄体或摄影师遵循上述指示，就可能使摄影图像接近于摄影师希望的构图。此外，日本专利申请早期公开No.2000—341560公开了一种图像装置，其能够在被显示在液晶显示面板上的图像中显示视线校正显示，用于支持在摄影被摄体的视线方向上的校正。根据在日本专利申请早期公开No.2000—341560中公开的技术，可能使摄影被摄体知道他/她的眼睛注视方向或面部方向是不自然的，并支持摄影被摄体转向自然的方向。
发明内容
在拍摄男士和女士处于肩并肩位置的场景的情况下，具有该男士和该女士出于羞怯在中间保持一定距离的可能性。在这种情况下拍摄该场景时，产生的图像将变得不自然。关于这一点，在日本专利申请早期公开No.2006—74368或者日本专利申请早期公开No.2000—341560中介绍的技术不能够提供用于提示适当构图的指令，以适应相对于人物数量和摄影被摄体性别的情况。
本发明的目的是解决上面介绍的问题，并提供一种成像装置和成像控制方法，该装置和方法能够生成具有适应人物数量和摄影被摄体性别的适当构图的图像。
为了达到上面提到的目标，根据本发明的第一方面，成像装置包括：图像拾取装置，其把通过成像镜头接收的摄影被摄体的光学图像转换成图像信号；显示装置，其基于图像信号显示透过镜头的图像(through-the-lens image)；人物检测装置，其从图像信号中检测一个或更多人物；距离计算装置，其计算多个被检测人物之间的距离；以及构图辅助装置，其基于所计算的被检测人物之间的距离，在显示装置上显示关于被检测人物之间的距离是否适当的信息。
因而，在具有多个人物作为摄影被摄体的情况下，可以获得具有适当构图的图像。
根据本发明的第二方面，根据第一方面的成像装置还包括判定装置，其判定所计算的被检测人物之间的距离是否大于作为适当距离的第一预定距离，在该判定装置确定被检测人物之间的距离大于第一预定距离的情况下，构图辅助装置使表示需要构图变化的图标被显示，反之，在判定装置确定被检测人物之间的距离小于或者等于该第一预定距离的情况下，该构图辅助装置令表示构图适当的图标被显示。
因而，摄影师将能够容易地注意到摄影被摄体处于适当的构图。
根据本发明的第三方面，根据第一方面的成像装置还包括：判定装置，其判定所计算的被检测人物之间的距离是否大于作为适当距离的第一预定距离；和计算装置，其计算相对于多个被检测人物的适于适当构图的适当人物位置，在判定装置确定被检测人物之间的距离大于第一预定距离的情况下，构图辅助装置使框显示在计算得到的适于适当构图的适当人物位置处。
因而，可以把作为摄影被摄体的人物引导到适于适当构图的适当位置。
根据本发明的第四方面，在根据第三方面的成像装置中，适于适当构图的适当人物位置被定义为下面这样的位置，即，被检测人物之间的距离成为第一预定距离，并且多个被检测人物的位置被改变为关于通过连接多个被检测人物位置的横线的中心的垂直线而相互对称。
因而，可以在适于适当构图的适当位置上显示框。
出于达到上述目标的目的，根据本发明的第五方面，成像装置包括：图像拾取装置，其把通过成像镜头接收的摄影被摄体的光学图像转换成图像信号；人物检测装置，其从该图像信号中检测一个或更多人物；距离计算装置，其计算多个被检测人物之间的距离；以及构图辅助装置，其基于所计算的被检测人物之间的距离，向摄影被摄体通知被检测人物之间的距离是否适当。
因而，在具有多个人物作为摄影被摄体的情况下可以获得具有适当构图的图像。
根据本发明的第六方面，在根据第五方面的成像装置中，构图辅助装置设置有发光装置。
因而，作为摄影被摄体的人物能够仅通过观察该发光装置就知道他们是否处于适当构图中。
根据本发明的第七方面，根据第六方面的成像装置还包括判定装置，其判定所计算的被检测人物之间的距离是否大于作为适当距离的第一预定距离，且构图辅助装置依照该判定装置的判定结果来使发光装置发光。
因而，可以容易地知道作为摄影被摄体的人物之间是否具有适当的距离。
根据本发明的第八方面，在根据第七方面的成像装置中，在判定装置确定被检测人物之间的距离大于第一预定距离的情况下，构图辅助装置使发光装置发出闪光，并且在判定装置确定被检测人物之间的距离小于或者等于第一预定距离的情况下，使发光装置持续发光。
因而，可以容易地知道作为摄影被摄体的人物之间是否具有适当的距离。
根据本发明的第九方面，在根据第六至第八方面之一的成像装置中，构图辅助装置依照被检测人物之间的距离来改变发光装置的闪烁频率。
从而，可以容易地知道作为摄影被摄体的人物之间是否具有适当的距离。
根据本发明的第十方面，在根据第五至第九方面之一的成像装置中，构图辅助装置设置有发声装置。
因而，作为摄影被摄体的人物能够仅通过听到从发声装置发出的声音知道他们是否处于适当的构图中。
根据本发明的第十一方面，根据第五至第十方面之一的成像装置还包括判定装置，其判定所计算的被检测人物之间的距离是否大于作为适当距离的第一预定距离，且构图辅助装置依照判定装置的判定结果使声音从发声装置中产生。
因而，可以容易地知道作为摄影被摄体的人物之间是否具有适当的距离。
根据本发明的第十二方面，在根据第五至第十一方面之一的成像装置中，构图辅助装置依照被检测人物之间的距离改变发声装置的输出声音频率。
因而，可以容易地知道作为摄影被摄体的人物之间是否具有适当的距离。
根据本发明的第十三方面，在根据第一至第十二方面之一的成像装置中，人物检测装置用于检测一个或更多的人物面部。
因而，可以容易地检测人物，并且更进一步，可以以改进的准确度计算被检测人物之间的距离。
根据本发明的第十四方面，根据第一至第十三方面之一的成像装置还包括：性别判定装置，其判定被检测人物的性别；以及在该多个被检测人物是一位男士和一位女士的情况下启用构图辅助装置并且在其它情况下禁用该构图辅助装置的装置。
因而，在除了摄影被摄体是一对男女的情况以外的其它情况中，构图辅助装置将不会工作，籍此能够避免由于不必要操作产生的浪费的功率消耗。
根据本发明的第十五方面，根据第一至第十四方面之一的成像装置还包括：年龄判定装置，其判定多个被检测人物的年龄；以及在该多个被检测人物之间的年龄差在预定年龄以内的情况下启用构图辅助装置并且在该多个被检测人物之间的年龄差超过预定年龄的情况下禁用构图辅助装置的装置。
因而，在除了作为摄影被摄体的被检测人物之间的年龄差足够接近的情况以外的其它情况中，构图辅助装置将不会工作，籍此能够避免由于不必要操作产生的浪费的功率消耗。
根据本发明的第十六方面，根据第一至第十五方面之一的成像装置还包括：存储装置，其存储大于该第一预定距离的第二预定距离；以及在被检测人物之间的距离小于或等于该存储的第二预定距离的情况下启用构图辅助装置并且在被检测人物之间的距离大于该存储的第二预定距离的情况下禁用构图辅助装置的装置。
因而，当与拍摄目标无关的人物进入拍摄图像的情况发生时，构图辅助将不会误工作，籍此能够避免由于不必要操作产生的浪费的功率消耗。
根据本发明的第十七方面，根据第一至第十六方面之一的成像装置还包括允许用户设置拍摄模式的输入装置，该输入装置能够被设置为如下拍摄模式中的一种：启用构图辅助装置的拍摄模式；和禁用构图辅助装置的拍摄模式。
因而，可以仅在必要时使用该构图辅助，籍此能够避免由于不必要操作产生的浪费的功率消耗。
出于达到上述目标的目的，根据本发明的第十八方面，一种成像控制方法包括：通过把经由成像镜头接收的摄影被摄体的光学图像转换为图像信号来进行成像；基于该图像信号显示透过镜头的图像；从图像信号中检测一个或更多人物；计算多个被检测人物之间的距离；并通过基于所计算的被检测人物之间的距离显示关于被检测人物之间的距离是否适当的信息，提供构图辅助。
因而，在具有多个人物作为摄影被摄体的情况下，可以获得具有适当构图的图像。
出于达到上述目标的目的，根据本发明的第十九方面，一种成像控制方法包括：通过把经由成像镜头接收的摄影被摄体的光学图像转换为图像信号来进行成像；从图像信号中检测一个或更多人物；计算多个被检测人物之间的距离；并且通过基于所计算的被检测人物之间的距离向摄影被摄体通知被检测人物之间的距离是否适当，提供构图辅助。
因而，在具有多个人物作为摄影被摄体的情况下，可以获得具有适当构图的图像。
根据本发明，可以提供一种成像装置和成像控制方法，其能够生成具有适应人物数量和摄影被摄体性别的适当构图的图像。
附图说明
图1A和1B是根据本发明的数码相机1的外部视图；
图2是表示数码相机1的内部结构示例的框图；
图3是用于执行辅助显示的操作的时序图；
图4是解释在构图辅助模式中的操作的流程图；
图5A至5C是表示和解释在构图辅助模式中的辅助显示的示图；
图6是根据本发明的第二实施例表示数码相机1的内部结构示例的框图；
图7是根据本发明的第二实施例解释用于执行辅助显示的操作的流程图；
图8A至8C是根据本发明的第二实施例表示和解释在构图辅助模式中的辅助显示的示图；
图9是根据本发明的第三实施例解释用于执行辅助显示的操作的流程图；
图10是根据本发明的第四实施例解释用于执行辅助显示的操作的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图介绍本发明的优选实施例。
<第一实施例>
图1A是表示根据本发明的第一实施例的数码相机1正面的外部视图，且图1B是表示数码相机1背面的外部视图。
数码相机1具有记录并重现静止图像和运动图像的功能，且在其上表面提供释放开关101和模式转盘102。
通过转动该模式转盘102，可以把数码相机1设置到任意一种场景定位模式，这允许从包括自动拍摄模式，手动拍摄模式，人物模式，风景模式，夜视模式等等，或者运动图像拍摄模式的选项中进行选择。另外，释放开关101包括开关S1和开关S2。当释放开关101按下一半时开关S1打开且这允许进行拍摄准备，如聚焦锁定，测光程序，等等。另一方面，当释放开关101全部按下时开S2打开且这允许执行图像捕捉。
在数码相机1的背面，设置缩放杆111，操作按钮112，菜单按钮113和LCD114。
LCD114能够在其显示运动图像(透过镜头的图像)的同时用作电子取景器，且其还能够显示从位于相机上的记录介质中读取的记录前的拍摄图像(预览图像)和重现图像等。另外，LCD114能够显示所有类型的菜单屏幕用来响应模式转盘102或菜单按钮113的操作手动设置相机的操作模式，白平衡，图像中的像素数量，感光度等，并且其能够显示用作图形用户界面(GUI)的屏幕，其允许通过经操作按钮112的操作来设置手动设置选项。缩放杆111是用于缩放拍摄图像的操作杆。
在数码相机1的正面，设置拍摄镜头103，闪光发射部分104和LED105。此外，在数码相机1的一侧设置扬声器106。
拍摄镜头103响应缩放杆111的操作而加以驱动并能够改变缩放放大率。在摄影被摄体上没有足够照明的情况下，闪光发射部分104将发出闪光作为附加的拍摄照明。LED105将通过它的闪光间隔主要起到通知摄影被摄体在自拍周期内的剩余时间的作用，虽然它还将用在构图辅助中，正如将在后面所介绍的。同样的，扬声器106也将用在构图辅助当中。
图2是表示图1所示数码相机1的内部结构示例的框图。如图中所示，数码相机1设置有电源11，拍摄光学系统12，图像拾取元件(CCD)13，AFE(模拟前端)14，DSP(数字信号处理器)15，记录介质16，操作单元17，LCD驱动18，系统总线19，SDRAM20，闪速ROM21，闪光灯27，LED105，扬声器106，LCD114，并且还设置有与DSP15的串行I/O终端连接并且起到驱动拍摄光学系统12，LED105，扬声器106等等的作用的驱动器22，24和25。
电源11包括未示出的电池和电源控制单元，其为数码相机1的每个模块提供功率。
数码相机1的每个被供电的模块将在DSP15中提供的CPU41的控制下运行。CPU41将通过在来自操作单元17的输入的基础上执行预定的控制程序来控制数码相机1的各个单元。同时，操作单元17被构造为包括图1中所示的释放开关101，模式转盘102，缩放杆111，操作按钮112，菜单按钮113等等，并且它将根据对CPU41的操作输出信号。
在闪速ROM21中，除了CPU41将执行的控制程序外，还记录着控制操作必要的各种参数，CCD13的像素缺陷数据等等。CPU41将把记录在可编程ROM中的控制程序读取至SDRAM20并继而执行该控制程序以控制数码相机1中的各个单元。同时，除了被用作程序的执行处理区域外，SDRAM20还用作图像数据等的临时存储区域和各种工作区域。
拍摄光学系统12由缩放镜头31，聚焦镜头32，可变光圈33和快门34组成，而其中的每一个将由镜头驱动器25按照CPU41的指令来驱动。
缩放镜头31和聚焦镜头32将在相同的光轴上前后移动以分别执行缩放和聚焦。这些镜头组成拍摄镜头103。可变光圈33将控制进入CCD13的光的量并按照快门速度执行曝光控制。快门34将操作以便使穿过缩放镜头31、聚焦镜头32和可变光圈33的摄影被摄体的光线在预定的时间段内进入CCD13。
CCD13设置在快门34的后级，并且它将接收穿过拍摄光学系统12进入的摄影被摄体的光线。如所公知的，CCD13设置多个光接收元件以矩阵的形式排列的光接收表面。穿过拍摄光学系统12进入的摄影被摄体的光线将在CCD13的光接收表面形成图像，并且将被各个光接收元件转换成电子信号。
AFE14包括增益升高单元35，A/D转换器36和计时发生器37。CCD13将与由计时发生器37提供的垂直转换时钟和水平转换时钟同步，并且一次一行地输出存储在每个像素中的电荷作为串行图像信号。CPU41将通过控制计时发生器37来控制CCD的驱动。
每个像素的电荷存储周期(曝光周期)将基于由计时发生器37给出的电子快门驱动信号来确定。CPU41将在电荷存储周期内指示计时发生器37。
在数码相机1被设置到拍摄模式时，将开始图像信号的输出。即，当数码相机1被设置到拍摄模式时，透过镜头的图像将显示在LCD114上，由此开始图像信号的输出。当关于实时拍摄的指令被传入时，用于透过镜头的图像的图像信号的输出将马上停止，接着一旦实时拍摄结束，图像信号的输出将再次开始。
由CCD13输出的图像信号是模拟信号，且该模拟信号将被增益升高单元35取得。
增益升高单元35被构造为包括相关双取样(CDS)电路和自动增益控制(AGC)电路。该CDS电路将去除包含在图像信号中的噪声，而该AGC电路将以预定的增益放大噪声被去除的图像信号。由增益升高单元35在其上面执行了必要信号处理的模拟图像信号将被A/D转换器36获得。
当A/D转换器36取得了模拟图像信号时，它将把模拟图像信号转换成具有预定比特的灰度宽度(graduation width)的数字图像信号。该图像信号被叫做RAW数据，所述RAW数据包括表示相对于每个像素的R，G和B浓度的灰度值。该数字图像信号将由DSP15获得。
除了上面提到的CPU41，DSP15进一步设置有图像缓存器42，YC处理单元43，AE和AWB检测电路44，AF检测电路45，计时器46，压缩/解压缩单元47，记录介质接口48，视频编码器49，人物检测电路50，性别/年龄检测电路51，等等。这些部件与系统总线19相连接并且它们能够通过系统总线19彼此发送和接收信息。
当图像缓存器42从A/D转换器36取得一个片断部分的图像信号时，图像缓存器42将其存储。AF检测电路45将执行CPU41的指令并取得存储在图像缓存器42中的R，G和B图像信号以计算在AF(自动聚焦)控制中需要的聚焦估计值。该AF检测电路45包括用于仅通过G信号的高频分量的高通滤波器，绝对值化处理电路，用于剪裁出被设置在屏幕上的预定聚焦区域内的信号的聚焦区域提取单元，以及用于对在聚焦区域内的绝对值数据积分的积分单元。AF检测电路45将向CPU41输出已在积分单元获得的聚焦区域内的积分绝对值数据作为聚焦估计值。在AF控制时，CPU41将搜索从AF检测电路45输出的聚焦估计值成为局部最大值的位置，并向该被搜索到的位置移动聚焦镜头32以在主要摄影被摄体上进行聚焦。
AE和AWB检测单元44执行CPU41的指令，并取得存储在图像缓存器42中的R，G和B图像信号，以计算并获得在AF控制中需要的积分值。CPU41将基于该积分值计算亮度值，并基于该亮度值获得曝光值。而且，CPU41将基于该曝光值，根据预定的程序线(programline)确定光圈值和快门速度。此外，该AE和AWB检测电路44将依照光源种类，将数字增益应用在被存储在图像缓存器42中的一个片断部分的图像信号上，以便执行白平衡调整，并且随同该操作，AE和AWB检测电路44还将执行伽码(灰度特征)处理和锐度处理以产生R，G和B信号。YC处理单元43将对基于点顺序地获取的颜色R，G和B的每个的图像信号执行预定的信号处理以生成由亮度信号Y和色差信号Cr或Cb组成的图像信号(Y/C信号)。该Y/C信号将存储在SDRAM20中。
压缩/解压缩单元47执行CPU41的压缩指令，并按照预定格式(例如JPEG格式)对输入的Y/C信号执行压缩处理以便生成压缩图像数据。另外，该压缩/解压缩单元47执行CPU41的解压缩指令，并按照预定格式对输入的压缩图像数据执行解压缩处理以便生成非压缩的图像数据。
视频编码器49执行CPU41的指令，并通过LCD驱动器18控制在LCD上的显示。
记录介质接口48执行CPU41的指令，并控制相对于记录介质16的数据读取/写入。这里，记录介质可以是如存储卡的类型，其相对相机主体是可移动的。或者，记录介质可以是内置于相机主体的类型。在具有可移动记录介质的情况下，相机主体将装有卡槽以便可移动记录介质能够通过装入卡槽加以使用。
计时器46用于在自拍模式中对计时器周期进行计时。
人物检测电路50从存储在SDRAM20的图像信号中检测一个或更多人物。人物检测通过下面所述来执行，即首先通过在用于人物检测的目标图像上执行边缘检测，然后通过在已经经过边缘检测的图像上搜索符合人物形状模型的形状。另外，人物检测电路50将输出关于被检测人物数量和相关坐标和大小的数据。
性别/年龄检测电路51基于由人物检测电路50检测到的人物面部区域来检测被检测人物的性别和年龄。被检测人物的年龄估计基于人物面部特定区域的阴影和形状，如眼角的线条，鄂的下垂，眼下方的皱纹，前额的皱纹，头发的状态，等等。特别地，计算如在面部特定区域上的边缘加强值、颜色数据等等特征值以便与事先准备的年龄数据反复核对，该年龄数据表示特征值与特定年龄的对应关系，并且对应于计算的特征值的特定年龄将被选中作为该摄影被摄体的估计年龄。此外，将基于对应在执行面部检测时符合摄影被摄体面部区域的面部图像数据的性别确定摄影被摄体的性别。这时，在有大量符合的图像数据估计为两种性别均可的情况下，该图像数据的性别将被计数，由此计数最大的性别将被确定作为摄影被摄体的性别。性别/年龄检测电路51将输出关于相对于每个被检测面部的年龄和性别的数据。
现在，将介绍根据本发明的本实施例的构图辅助显示。该构图辅助显示将以重叠在透过镜头的图像的显示上面的方式被提供。图3是用于在显示透过镜头的图像的同时在LCD114上执行辅助显示的操作的时序图。
在该时序图中，参考字符VI表示图像拾取系统的垂直同步信号，并且将与该VI信号同步地轮流执行曝光和读取。例如，由于一直曝光而在CCD13中累积的电荷(图像1)将与在计时t1从H电平变成L电平的VI信号同步地被传送给垂直传送路径，以便开始读取。在这一点上，下一次曝光(图像2)也将同时开始。
在VI信号的下一个计时t2，图像2的曝光将在图像2的读取开始时完成。在这一点上，图像3的曝光也将同时开始。另外，已经结束读取的图像1将进入面部检测。如之前提到的，已经结束读取的图像信号被存储在SDRAM20中，且人物检测电路50将基于该信号检测人物的面部区域。
当人物检测电路50完成人物检测后，接下来开始由性别/年龄检测电路51执行的性别/年龄检测。接着CPU41将执行相对于被检测人物的构图辅助显示的确定和设置。从人物检测到构图辅助显示的设置的操作序列应在VI信号的下一个计时之前完成。
在VI信号的计时t3，图像3的曝光将在图像3的读取开始的同时完成。在这一点上，图像4的曝光也将同时开始。另外，已经完成读取的图像2将进入面部检测。
图3中所示的参考字符VD表示用于在LCD114上的显示的垂直同步信号，并且它与VI信号异步。已经在计时t3之前完成的构图辅助显示的设置将在VD信号的下一个计时t13时反映在图像显示上。因为已被读取的最近的图像正被显示在LCD114上，基于相对于图像1的人物检测和性别/年龄检测结果的构图辅助显示将在计时t13时与图像2的透过镜头的图像一起显示在LCD114上。
现在，将介绍按照本发明的本实施例的构图辅助拍摄。图4是解释在构图辅助拍摄中的操作的流程图。
当通过操作单元17设置构图辅助模式时，将显示透过镜头的图像，与此同时，在该透过镜头的图像内的人物将被检测并且被检测人物的数量和相关坐标将被获得(步骤S1)。如上面提到的，将通过人物检测电路50执行该人物检测。相对于被检测人物，人物检测框61将以重叠在透过镜头的图像中人物的上面的方式加以显示。此外，将获得与相对于被检测人物的年龄和性别相关的信息(步骤S2)。将通过性别/年龄检测电路51执行年龄和性别检测。
下面，基于在步骤S1中的检测结果，确定被检测人物的数量是不是两个(步骤S3)。如果不是两个，该程序结束。如果图像中的人物数量是两个，基于步骤S2的检测结果，确定这两个人物是否是一位男士和一位女士(步骤S4)。如果两个人物全都是男士或者全都是女士，程序将结束。如果该两位人物是一位男士和一位女士，基于在步骤S2的检测结果确定他们的年龄差是否在预定值之内(步骤S5)。如果他们的年龄差大于预定值，该程序将停止。
如果两位人物之间的年龄差处于预定值以内，基于步骤1的结果计算两位人物之间的距离(步骤S6)。使用下面的表达式计算相邻人物之间的距离Dperson。
[表达式1]
Dperson＝Hp0×dp÷hp
这里，值Hp0表示人物的通常竖直高度(单位：m)，值hp表示在透过镜头的图像中一个人物的竖直高度(单位：像素)，且值dp表示人物区域之间的距离(单位：像素)。
确定以上述方式计算的相邻人物之间的距离Dperson是否处于L1至L2的范围以内，该范围不包括L1但包括L2(步骤7)。如果距离Dperson不处于L1至L2(不包括L1但包括L2)的范围，确定其是否是L1或者更近(步骤S8)。如果距离Dperson超过L2，确定作为摄影被摄体的两个人物首先没有任何被肩并肩地拍摄的意愿，则因而停止程序。如果距离Dperson是L1或者更近，将确定人物处于适当的构图，则将显示构图OK图标62(步骤S9)。该构图OK图标62将以重叠在透过镜头的图像上面的方式进行显示。
图5A是表示在这种情况下LCD114上面的显示的示图。可以注意到，除了用于一男一女两位人物的人物检测框61a和61b之外，该构图OK图标62也将以重叠在透过镜头的图像上面的方式进行显示。通过确认该构图OK图标62，摄影师能够意识到摄影被摄体处于适当的构图中，因此他/她可以进行拍摄。
当在步骤S7中确定所计算的相邻人物之间的距离Dperson处在L1至L2(不包括L1但包括L2)的范围之内的情况下，将确定作为摄影被摄体的两个人物具有肩并肩地一起拍摄的意愿，虽然他们彼此过于分开，并且因此将计算为了达到适当构图的适当坐标(步骤S10)。适当的人物位置是能够通过仅在水平方向上移动当前位置进行设置的位置，在水平方向上当前位置之间的距离的中心和适当位置之间的距离的中心应是一致的，并且适当位置的中心之间的距离将变成适当距离L1。例如，如图5C所示，假定当前位置是71a和71b，适当位置将会是73a和73b，其关于通过当前位置71a和71b之间距离的中点的垂直中心线75对称，并且两个人物之间的距离变为L1。计算上述适当位置的坐标并且将显示构图变化指令图标64(步骤S11)。
图5B是表示在这种情况下在LCD114上的显示的示图。能够注意到，与用于一男一女两位人物的人物检测框61a和61b一起，适当位置框63a和63b以及此外的构图变化指令图标64也以重叠在透过镜头的图像上面的方式加以显示。该适当位置框63a和63b被显示在步骤10中计算的适当位置73a和73b上。另外，该适当位置框63可以以与人物检测框61不同的颜色闪烁加以显示，从而容易在该适当位置框63和人物检测框61之间进行区分。
因此，当观察该适当位置框63a和63b时，摄影师能够建议作为摄影被摄体的两位人物彼此靠近。而且，当由于两位摄影被摄体彼此靠得足够近而使构图变化指令图标64变成构图OK图标62时，摄影师能够意识到摄影被摄体处于适当构图，从而他/她能够进行摄影。另外，即使在为了拍摄数码相机1变为垂直位置的情况下，该构图OK图标62或者构图变化指令图标64能够以相同的垂直方向进行显示。以这种方式，通过以与面部方向相同的方向显示图标，可以实现便利地可视的显示。
在本实施例中，虽然假设摄影师为能够确认LCD114上的构图变化指令图标64，适当位置框63等的人，但是还可以进行设置使得LCD114能够被转到摄影被摄体一侧，以便作为摄影被摄体的人物能够进行该确认。
此外，尽管在本实施例中通过操作单元17设置构图辅助模式，但是也可以进行设置使得在正常拍摄模式下检测到一男一女的人物的情况下，正常拍摄模式自动地转到构图辅助模式。
<第二实施例>
现在，将介绍按照本发明的第二实施例的构图辅助。图6是表示根据本发明的第二实施例的数码相机1的内部结构示例的框图。在图6中，与图2所示的框图的不同之处是在数码相机1中设置面部检测电路52来代替人物检测电路50。根据本发明的第二实施例的数码相机1通过执行面部检测在摄影被摄体中检测一个或更多人物。
面部检测电路52从存储在SDRAM20中的图像信号中检测人物的面部区域。在该面部区域检测中，首先，准备预定数量的相对于检测的目标图像的具有不同分辨率的大小调整图像。接着，从全部大小调整图像中，在与多个预定大小的面部相关的事先准备的图像数据中提取具有一个或更多的匹配的区域。选择具有最多提取区域的大小调整图像，且在选中的调整大小图像内的提取区域被放大或缩小以适应在调整大小前的图像的原始大小。通过这种处理获得的区域被定义为摄影被摄体的面部。最后，该面部检测电路52将输出关于检测到的面部区域的数量以及相关坐标和大小的数据。
现在将介绍根据本发明的本实施例的构图辅助显示。图7是根据本发明的第二实施例解释在构图辅助拍摄中的操作的流程图。下文中，与图3中的流程图共有的部分将具有相同的参考标记，并且为了简明其细节介绍将被省略。
当通过操作单元17设置构图辅助模式时，将显示透过镜头的图像，与此同时，在该透过镜头的图像内的面部将被检测并且被检测面部的数量和相关坐标将被获得(步骤S21)。如上面提到的，将通过面部检测电路52执行该面部检测。相对于被检测面部，面部检测框81将以重叠在透过镜头的图像中人物的上面的方式加以显示。此外，将获得与相对于被检测面部的年龄和性别相关的信息(步骤S2)。将通过性别/年龄检测电路51执行年龄和性别检测。
下面，基于在步骤S21中的检测结果，确定被检测面部的数量，或者换言之，被检测人物的数量，是不是两个(步骤S22)。如果不是两个，该程序结束。如果图像中的人物数量是两个，基于步骤S2的检测结果，确定这两个人物是否是一位男士和一位女士(步骤S4)。如果两个人物全都是男士或者全都是女士，程序将结束。如果该两位人物是一位男士和一位女士，则基于在步骤S2的检测结果确定他们的年龄差是否在预定值之内(步骤S5)。如果他们的年龄差大于预定值，该程序将停止。
如果两位人物之间的年龄差处于预定值以内，则基于步骤21的结果计算两位人物的面部之间的距离(步骤S6)。使用下面的表达式计算相邻面部之间的距离Dface。
[表达式2]
Dface＝Wf0×df÷wf
这里，值Wf0表示人物面部的通常水平大小(单位：m)，值wf表示在透过镜头的图像中面部的水平大小(单位：像素)，且值df表示面部区域之间的距离(单位：像素)。通常，考虑到人物的高度和面部大小，面部大小变化应当比高度小。因而，可以比在第一实施例中计算的距离Dperson更精确地计算距离Dface。
确定以上述方式计算的相邻面部之间的距离Dface是否处于L3至L4的范围以内，该范围不包括L3但包括L4(步骤24)。如果距离Dface不处于L3至L4(不包括L3但包括L4)的范围内，确定其是否是L3或者更近(步骤S25)。如果距离Dface超过L4，确定作为摄影被摄体的两个人物首先没有任何被肩并肩拍摄的意愿，则因而停止程序。如果距离Dface是L3或者更近，将确定人物处于适当的构图，则将显示构图OK图标62(步骤S9)。
图8A是表示在这种情况下LCD114上面的显示的示图。可以注意到，除了用于一男一女两位人物的面部检测框81a和81b之外，构图OK图标62也将以重叠在透过镜头的图像上面的方式进行显示。通过确认该构图OK图标62，摄影师能够意识到摄影被摄体处于适当的构图中，因此他/她可以进行拍摄。
当在步骤S24中确定所计算的相邻面部之间的距离Dface处在L3到L4(不包括L3但包括L4)的范围之内的情况下，确定作为摄影被摄体的两个人物具有肩并肩地一起拍摄的意愿，虽然他们彼此过于分开，则计算为了达到适当构图的适当坐标(步骤S26)。适当的面部位置是能够通过仅在水平方向上移动当前面部位置进行设置的位置，当前面部位置之间在水平方向上的距离的中心和适当面部位置之间在水平方向上的距离的中心应是一致的，并且该适当面部位置的中心之间的距离将成为该适当距离L3。例如，如图8C所示，假定当前面部位置是91a和91b，适当面部位置将会是93a和93b，其关于通过当前面部位置91a和91b之间距离的中点的垂直中心线95对称，并且两个人物的面部之间的距离变为L3。将计算上述适当位置的坐标并且将显示构图变化指令图标64(步骤S27)。
图8B是表示在这种情况下在LCD114上的显示的示图。能够注意到，与用于一男一女两位人物的面部检测框81a和81b一起，适当面部位置框83a和83b以及此外的构图变化指令图标64也以重叠在透过镜头的图像上面的方式加以显示。该适当面部位置框83a和83b被显示在步骤26中计算的适当面部位置93a和93b上。另外，该适当面部位置框83可以以与面部检测框81不同的颜色闪烁加以显示从而容易在该适当面部位置框83和面部检测框81之间进行区分。
因此，当观察该适当面部位置框83a和83b时，摄影师能够建议作为摄影被摄体的两位人物彼此靠近。而且，由于两个摄影被摄体彼此靠得足够近而使构图变化指令图标64变成构图OK图标62时，摄影师能够意识到摄影被摄体处于适当构图，从而他/她能够进行摄影。
<第三实施例>
现在介绍根据本发明的第三实施例的构图辅助。根据本发明的第三实施例的数码相机1通过使LED105发出闪光来建议摄影被摄体彼此靠近。图9是根据本发明的第三实施例解释在构图辅助拍摄中的操作的流程图。下文中，与图7中的流程图共有的部分将具有相同的参考标记，并且为了简明其细节介绍将被省略。
包含从检测一男一女两位人物的步骤直至检测相邻面部之间的距离Dface的步骤S23的操作与第二实施例相同。确定相邻面部之间的距离Dface是否处于L3至L4的范围以内，该范围不包括L3但包括L4(步骤24)。如果距离Dface不处于L3至L4(不包括L3但包括L4)的范围内，确定其是否是L3或者更近(步骤S25)。如果距离Dface超过L4，确定作为摄影被摄体的两个人物首先没有任何被肩并肩拍摄的意愿，则因而停止程序。另一方面，如果距离Dface是L3或者更近，将确定人物处于适当的构图，则LED105将持续发光(步骤S31)。通过确认来自LED105的持续发光，作为摄影被摄体男士和女士能够意识到二人之间的距离是适当的。
当在步骤S24中确定所计算的相邻面部之间的距离Dface处在L3到L4的范围之内的情况下，该范围不包括L3但包括L4，确定作为摄影被摄体的两个人物具有肩并肩地一起拍摄的意愿，虽然他们彼此过于分开，并且因此计算为了达到适当构图的适当坐标(步骤S26)。对适当坐标的计算将以与第二实施例相同的方式完成。
下面，将基于在步骤S23中计算的相邻面部之间的距离Dface，计算LED105的发光频率(步骤S32)。该LED发光频率fLED将使用下面的表达式进行计算。
[表达式3]
fLED＝kLED×(Dface-L3)÷L3
这里，值kLED表示一个系数。
以这种方式，LED105的发光频率fLED被设置为随着相邻面部之间的距离Dface变小而变快。LED105的发光将以该计算的发光频率fLED加以执行(步骤S33)。
因而，通过确认来自LED105的闪光，作为摄影被摄体的男士和女士能够确认他们距离彼此太远，并且随着他们彼此靠近，他们能够使LED105持续发光，此时他们能够意识到二人之间的距离适当。在没有摄影师检查LCD114且使用自拍来进行拍摄的情况下，上述设置将证明是有效的。
在本发明的本实施例中，在摄影被摄体距离彼此太远的情况下，LED105以依照摄影被摄体之间的距离而确定的频率发出闪光，而当他们处于适当的构图的情况下，LED105持续发光。然而，也可以使用双色LED并在通知适当构图的情况和其它情况之间改变从LED105发射的光线颜色。
<第四实施例>
现在，将介绍根据本发明的第四实施例的构图辅助。根据本发明的第四实施例的数码相机1通过从扬声器106发出声音来建议摄影被摄体彼此靠近。图10是根据本发明的第四实施例解释在构图辅助拍摄中的操作的流程图。下文中，与图7中的流程图共有的部分将具有相同的参考标记，并且为了简明其细节介绍将被省略。
包含从检测一男一女两位人物的步骤直至检测相邻面部之间的距离Dface的步骤S23的操作与其它实施例相同。确定相邻面部之间的距离Dface是否处于L3至L4的范围以内，该范围不包括L3但包括L4(步骤24)。如果距离Dface不处于L3至L4(不包括L3但包括L4)的范围内，确定其是否是L3或者更近(步骤S25)。如果距离Dface超过L4，确定作为摄影被摄体的两个人物首先没有任何被肩并肩拍摄的意愿，则因而停止程序。另一方面，如果距离Dface是L3或者更近，将确定人物处于适当的构图，则扬声器106将输出构图OK声调(步骤41)。通过确认该构图OK声调，作为摄影被摄体的男士和女士能够意识到二人之间的距离是适当的。
当在步骤S24中确定所计算的相邻面部之间的距离Dface处在L3到L4的范围之内的情况下，该范围不包括L3但包括L4，将确定作为摄影被摄体的两个人物具有肩并肩地一起拍摄的意愿，虽然他们彼此过于分开，并且因此计算为了达到适当构图的适当坐标(步骤S26)。对适当坐标的计算将以与其它实施例相同的方式完成。
下面，将基于在步骤S23中计算的相邻面部之间的距离Dface，计算从扬声器106发出声音的频率(步骤S42)。该输出频率fSOUND将使用下面的表达式进行计算。
[表达式4]
fSOUND＝kSOUND×L3÷(Dface-L3)
这里，值kSOUND表示一个系数。
以这种方式，预定计算格式以便随着相邻面部之间的距离Dface变小，输出频率fSOUND将变得更高。在计算频率fSOUND上的声音将从扬声器106中输出。(步骤S43)。
因而，通过确认上述输出声音，作为摄影被摄体的男士和女士能够确认他们距离彼此太远，并且随着他们彼此靠近，他们能够使构图OK声调被发出，并且因而他们能够意识到二人之间的距离适当。在没有摄影师检查LCD114且使用自拍来进行拍摄的情况下，上述设置将证明是有效的。
在本发明的本实施例中，在当构图适当时的情况下，声调将被发出。然而，代替输出该声调，也可以输出与当相邻面部之间的距离大于L3的情况下不同的频率的声音。并且，在相邻面部之间的距离大于L3的情况下，将输出按照相邻面部之间的距离改变的频率的声音。然而，也可以输出相同频率但具有变化的音量的声音。
此外，代替声音或声调，也可以使扬声器106输出语音以建议摄影被摄体彼此靠近。

Claims (38)

1.一种成像装置，包括：
图像拾取装置，其把通过成像镜头接收的摄影被摄体的光学图像转换成图像信号；
显示装置，其基于所述图像信号显示透过镜头的图像；
人物检测装置，其从所述图像信号中检测一个或更多人物；
距离计算装置，其基于在图像中被检测人物的尺寸和距离计算多个被检测人物之间的实际距离；
构图辅助装置，其基于所计算的所述被检测人物之间的实际距离，在所述显示装置上显示关于所述被检测人物之间的实际距离是否适当的信息。
2.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：
判定装置，其判定所计算的所述被检测人物之间的距离是否大于作为适当距离的第一预定距离，其中
在所述判定装置确定所述被检测人物之间的距离大于所述第一预定距离的情况下，所述构图辅助装置使表示需要构图变化的图标被显示，在所述判定装置确定所述被检测人物之间的距离小于或者等于所述第一预定距离的情况下，所述构图辅助装置使表示构图适当的图标被显示。
3.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：
判定装置，其判定所计算的所述被检测人物之间的距离是否大于作为适当距离的第一预定距离；和
计算装置，其计算相对于所述多个被检测人物的适于适当构图的适当人物位置，其中
在所述判定装置确定所述被检测人物之间的距离大于所述第一预定距离的情况下，所述构图辅助装置使框显示在计算得到的适于所述适当构图的适当人物位置处。
4.根据权利要求3所述的成像装置，其中
适于所述适当构图的所述适当人物位置被定义为下面这样的位置，即，所述被检测人物之间的距离变成所述第一预定距离，并且所述多个被检测人物的位置被改变为关于通过连接所述多个被检测人物的位置的横线的中心的垂直线而相互对称。
5.根据权利要求1所述的成像装置，其中
所述人物检测装置用于检测一个或更多的人物面部。
6.根据权利要求4所述的成像装置，其中
所述人物检测装置用于检测一个或更多的人物面部。
7.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：
性别判定装置，其判定所述被检测人物的性别；以及
在所述多个被检测人物是一位男士和一位女士的情况下启用所述构图辅助装置并且在其它情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
8.根据权利要求6所述的成像装置，还包括：
性别判定装置，其判定所述被检测人物的性别；以及
在所述多个被检测人物是一位男士和一位女士的情况下启用所述构图辅助装置并且在其它情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
9.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：
年龄判定装置，其判定所述多个被检测人物的年龄；以及
在所述多个被检测人物之间的年龄差在预定年龄以内的情况下启用所述构图辅助装置并且在所述多个被检测人物之间的年龄差超过所述预定年龄的情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
10.根据权利要求8所述的成像装置，还包括：
年龄判定装置，其判定所述多个被检测人物的年龄；以及
在所述多个被检测人物之间的年龄差在预定年龄以内的情况下启用所述构图辅助装置并且在所述多个被检测人物之间的年龄差超过所述预定年龄的情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
11.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：
存储装置，其存储大于所述第一预定距离的第二预定距离；以及
在所述被检测人物之间的距离小于或等于所存储的第二预定距离的情况下启用所述构图辅助装置并且在所述被检测人物之间的距离大于所存储的第二预定距离的情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
12.根据权利要求10所述的成像装置，还包括：
存储装置，其存储大于所述第一预定距离的第二预定距离；以及
在所述被检测人物之间的距离小于或等于所存储的第二预定距离的情况下启用所述构图辅助装置并且在所述被检测人物之间的距离大于所存储的第二预定距离的情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
13.根据权利要求11所述的成像装置，还包括：
允许用户设置拍摄模式的输入装置，其中
所述输入装置能够被设置为如下拍摄模式中的一种：启用所述构图辅助装置的拍摄模式；和禁用所述构图辅助装置的拍摄模式。
14.根据权利要求12所述的成像装置，还包括：
允许用户设置拍摄模式的输入装置，其中
所述输入装置能够被设置为如下拍摄模式中的一种：启用所述构图辅助装置的拍摄模式；和禁用所述构图辅助装置的拍摄模式。
15.一种成像装置，包括：
图像拾取装置，其把通过成像镜头接收的摄影被摄体的光学图像转换成图像信号；
人物检测装置，其从所述图像信号中检测一个或更多人物；
距离计算装置，其基于在图像中被检测人物的尺寸和距离计算多个被检测人物之间的实际距离；以及
构图辅助装置，其基于所计算的所述被检测人物之间的实际距离，向摄影被摄体通知所述被检测人物之间的实际距离是否适当。
16.根据权利要求15所述的成像装置，其中
所述构图辅助装置设置有发光装置。
17.根据权利要求16所述的成像装置，还包括：
判定装置，其判定所计算的所述被检测人物之间的距离是否大于作为适当距离的第一预定距离，其中
所述构图辅助装置依照所述判定装置的判定结果来使所述发光装置发光。
18.根据权利要求17所述的成像装置，其中
在所述判定装置确定所述被检测人物之间的距离大于所述第一预定距离的情况下，所述构图辅助装置使所述发光装置发出闪光，并且在所述判定装置确定所述被检测人物之间的距离小于或者等于所述第一预定距离的情况下，所述构图辅助装置使所述发光装置持续发光。
19.根据权利要求16所述的成像装置，其中
所述构图辅助装置依照所述被检测人物之间的距离来改变所述发光装置的闪光频率。
20.根据权利要求18所述的成像装置，其中
所述构图辅助装置依照所述被检测人物之间的距离来改变所述发光装置的闪光频率。
21.根据权利要求15所述的成像装置，其中
所述构图辅助装置设置有发声装置。
22.根据权利要求20所述的成像装置，其中
所述构图辅助装置设置有发声装置。
23.根据权利要求15所述的成像装置，还包括：
判定装置，其判定所计算的所述被检测人物之间的距离是否大于作为适当距离的第一预定距离，其中
所述构图辅助装置依照所述判定装置的判定结果使声音从所述发声装置中产生。
24.根据权利要求22所述的成像装置，还包括：
判定装置，其判定所计算的所述被检测人物之间的距离是否大于作为适当距离的第一预定距离，其中
所述构图辅助装置依照所述判定装置的判定结果使声音从所述发声装置中产生。
25.根据权利要求15所述的成像装置，其中
所述构图辅助装置依照所述被检测人物之间的距离改变所述发声装置的输出声音频率。
26.根据权利要求24所述的成像装置，其中
所述构图辅助装置依照所述被检测人物之间的距离改变所述发声装置的输出声音频率。
27.根据权利要求15所述的成像装置，其中
所述人物检测装置用于检测一个或更多的人物面部。
28.根据权利要求26所述的成像装置，其中
所述人物检测装置用于检测一个或更多的人物面部。
29.根据权利要求15所述的成像装置，还包括：
性别判定装置，其判定所述被检测人物的性别；以及
在所述多个被检测人物是一位男士和一位女士的情况下启用所述构图辅助装置并且在其它情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
30.根据权利要求28所述的成像装置，还包括：
性别判定装置，其判定所述被检测人物的性别；以及
在所述多个被检测人物是一位男士和一位女士的情况下启用所述构图辅助装置并且在其它情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
31.根据权利要求15所述的成像装置，还包括：
年龄判定装置，其判定所述多个被检测人物的年龄；以及
在所述多个被检测人物之间的年龄差在预定年龄以内的情况下启用所述构图辅助装置并且在所述多个被检测人物之间的年龄差超过所述预定年龄的情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
32.根据权利要求30所述的成像装置，还包括：
年龄判定装置，其判定所述多个被检测人物的年龄；以及
在所述多个被检测人物之间的年龄差在预定年龄以内的情况下启用所述构图辅助装置并且在所述多个被检测人物之间的年龄差超过所述预定年龄的情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
33.根据权利要求15所述的成像装置，还包括：
存储装置，其存储大于所述第一预定距离的第二预定距离；以及
在所述被检测人物之间的距离小于或等于所存储的第二预定距离的情况下启用所述构图辅助装置并且在所述被检测人物之间的距离大于所存储的第二预定距离的情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
34.根据权利要求32所述的成像装置，还包括：
存储装置，其存储大于所述第一预定距离的第二预定距离；以及
在所述被检测人物之间的距离小于或等于所存储的第二预定距离的情况下启用所述构图辅助装置并且在所述被检测人物之间的距离大于所存储的第二预定距离的情况下禁用所述构图辅助装置的装置。
35.根据权利要求15所述的成像装置，还包括：
允许用户设置拍摄模式的输入装置，其中
所述输入装置能够被设置为如下拍摄模式中的一种：启用所述构图辅助装置的拍摄模式；和禁用所述构图辅助装置的拍摄模式。
36.根据权利要求34所述的成像装置，还包括：
允许用户设置拍摄模式的输入装置，其中
所述输入装置能够被设置为如下拍摄模式中的一种：启用所述构图辅助装置的拍摄模式；和禁用所述构图辅助装置的拍摄模式。
37.一种成像控制方法，包括：
通过把经由成像镜头接收的摄影被摄体的光学图像转换为图像信号来进行成像；
基于所述图像信号显示透过镜头的图像；
从所述图像信号中检测一个或更多人物；
基于在图像中被检测人物的尺寸和距离计算多个被检测人物之间的实际距离；以及
通过基于所计算的所述被检测人物之间的实际距离显示关于所述被检测人物之间的实际距离是否适当的信息，提供构图辅助。
38.一种成像控制方法，包括：
通过把经由成像镜头接收的摄影被摄体的光学图像转换为图像信号来进行成像；
从所述图像信号中检测一个或更多人物；
基于在图像中被检测人物的尺寸和距离计算多个被检测人物之间的实际距离；以及
通过基于所计算的所述被检测人物之间的实际距离向所述摄影被摄体通知所述被检测人物之间的实际距离是否适当，提供构图辅助。
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