CN101547311B

CN101547311B - 摄像装置

Info

Publication number: CN101547311B
Application number: CN2009101301433A
Authority: CN
Inventors: 齐藤谕; 腰山诚司
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Hyun Hyun Lee
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP2009239833A; CN101547311A; JP5036612B2; US20090244324A1; CN102244737A

Abstract

本发明提供一种数码相机(10)，包括图像传感器(12)，图像传感器(12)反复捕捉拍摄视场的光学图像。对由图像传感器(12)所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域(E)的部分拍摄视场图像，通过变焦电路(16)实施变焦处理。利用LCD驱动器(34)在LCD监视器(36)的监视器画面(36s)中显示由此形成的变焦拍摄视场图像。CPU(20)通过脸检测电路(22)从已形成的拍摄视场图像中检测脸图像(S7、S29)，通过CG(28)及LCD驱动器(34)在监视器画面(36s)内的迷你画面(MS1)中显示表示检测出的脸图像的相对于变焦区域(E)的位置的位置信息。据此，能够将脸图像平稳地导入变焦区域内。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及一种摄像装置，特别地，例如涉及一种具有电子变焦功能及脸检测功能的摄像装置。

背景技术

专利文献1中公开了这种装置的一个例子。在此背景技术中，对视频数据内的变焦区域进行倍数改变，显示并记录倍数改变后的变焦区域的视频数据。此外，对视频数据内的脸检测区域进行倍数改变，基于倍数改变后的脸检测区域的视频数据检测人物的脸，根据检测结果进行焦点调节和白平衡控制。此时，通过把脸检测区域设定得比视频数据的整体区域窄、并且比变焦区域宽，就能够提高焦点调节和白平衡控制的精度。

专利文献1JP特开2005-348181号公报[H04N 5/232，G02B 7/28，G03B 7/08，H04N 5/225，5/228]

但是，在变焦摄影中，通常地，使用者首先在解除变焦的状态下，一面参照监视器画面一面移动摄像装置的光轴，将关注的拍摄物例如脸导入拍摄视场的中心附近。然后，固定摄像装置的光轴，进行变焦操作。由此，就能够将脸图像平稳地导入变焦区域内。

但是，如果变焦倍率变高，则因使用者的身体摇晃等，仅光轴稍稍移动，脸图像就会从变焦区域溢出。一旦脸图像出现在变焦区域之外，就不容易将其再次导入变焦区域内。由此，使用者就要在一度进行变焦解除操作后尝试再次导入。

虽然专利文献1公开了将脸检测区域设定得比变焦区域宽这点，但没有公开任何有关将脸图像导入变焦区域内的方案。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于，提供一种新颖的摄像装置。

本发明的另一目的在于，提供一种能够将脸图像等特定图像平稳地导入变焦区域内的摄像装置。

为了解决上述课题，本发明采用以下结构。再有，括弧内的参照符号及补充说明等，用于帮助理解本发明，表示与后述的实施例的对应关系，对本发明没有任何的限定。

根据第1发明的摄像装置，包括：摄像机构，反复捕捉拍摄视场的光学图像；变焦机构，对由摄像机构所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域的部分拍摄视场图像实施变焦处理；第1显示机构，在第1画面中显示由变焦机构形成的变焦拍摄视场图像；检测机构，从由摄像机构所形成的拍摄视场图像中检测特定图像；以及第2显示机构，在第2画面中显示表示由检测机构检测出的特定图像的与变焦区域相对的位置的位置信息。

在第1发明中，摄像装置(10)包括摄像机构(12)，摄像机构反复捕捉拍摄视场的光学图像。对由摄像机构所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域(E)的部分拍摄视场图像，通过变焦机构(16)实施变焦处理。由此形成的变焦拍摄视场图像，利用第1显示机构(34)在第1画面(36s)中显示。另一方面，利用检测机构(22、S7、S29)，从由摄像机构所形成的拍摄视场图像中检测特定图像。第2显示机构(28、34、S45～S61)，在第2画面(MS1)中显示表示检测出的特定图像的与变焦区域相对的位置的位置信息。

根据第1发明，在第1画面中显示拍摄视场图像中属于变焦区域的部分的变焦拍摄视场图像，在第2画面中显示表示从拍摄视场图像中检测出的特定图像的与变焦区域相对的位置的信息。在此，由于特定图像还能从拍摄视场中不属于变焦区域的部分中检测，所以能够形成表示特定图像的与变焦区域相对的位置的信息。因此，使用者通过参照第2画面的位置信息，就能得知特定拍摄物和第1画面之间的位置关系、即特定图像和变焦区域之间的位置关系。由此，能够将特定图像平稳地导入变焦区域内。

再有，在优选的实施例中，第2画面包含在第1画面中(典型地，屏幕上显示)。但是，第1画面及第2画面既可以相互独立，也可以共有一部分。

再有，获得了特定图像的特定拍摄物，虽然典型地是人物的脸，但也可以是人以外的动物、植物、足球等非生物。

根据第2发明的摄像装置，从属于第1发明，当由检测机构检测出的特定图像位于变焦区域的外部时，第2显示机构显示位置信息(S59)；另一方面，当由检测机构检测出的特定图像位于变焦区域的内部时，第2显示机构删除位置信息(S61)。

在第2发明中，仅特定图像位于变焦区域外的期间显示位置信息。即，由于在导入的必要性高时显示位置信息，在导入的必要性低时删除位置信息，所以提高了导入时的操作性。

根据第3发明的摄像装置，从属于第1发明，位置信息含有对应于由检测机构检测出的特定图像的特定标识(symbol)(FS)及对应于变焦区域的区域标识(ES)；特定标识及区域标识的第2画面中的位置(图6(C))与特定图像及变焦区域的拍摄视场图像(摄像区域12f)中的位置相同(图6(A))。

根据第3发明，使用者能够直感地得知特定图像和变焦区域之间的位置关系。

根据第4发明的摄像装置，从属于第1发明，检测机构包括：检测关注度最高的第1特定图像的第1检测机构(S7)及检测关注度比第1特定图像低的第2特定图像的第2检测机构(S29)；第2显示机构按互不相同的方式显示对应于第1检测机构的检测结果的第1标识及对应于第2检测机构的检测结果的第2标识。

在第4发明中，关注度最高的第1标识以与比其关注度低的第2标识不同的方式来进行显示。因此，由于即使在拍摄视场内出现关注的特定拍摄物以外的其它特定拍摄物，使用者也能容易地区别二者，所以避免了导入时的混乱。

再有，例如，根据多个特定图像之间的位置关系、大小关系、远近关系等来决定这些多个特定图像各自的关注度。此外，显示方式例如是颜色、亮度、大小、形状、透过率、闪光周期等。

根据第5发明的摄像装置包括：摄像机构，反复捕捉拍摄视场的光学图像；变焦机构，对由摄像机构所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域的部分拍摄视场图像实施变焦处理；第1显示机构，在第1画面中显示由变焦机构形成的变焦拍摄视场图像；检测机构，从由摄像机构所形成的拍摄视场图像中检测特定图像；追踪机构，当由检测机构检测出的特定图像位于变焦区域的内部时，使变焦区域追踪该特定图像的位移；以及第2显示机构，在第2画面中显示表示变焦区域的由摄像机构所形成的拍摄视场图像的位置的位置信息。

在第5发明中，摄像装置(10)包括摄像机构(12)，摄像机构反复捕捉拍摄视场的光学图像。对由摄像机构所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域(E)的部分拍摄视场图像，通过变焦机构(16)实施变焦处理。由此形成的变焦拍摄视场图像，利用第1显示机构(34)在第1画面(36s)中显示。另一方面，利用检测机构(22、S77)，从由摄像机构所形成的拍摄视场图像中检测特定图像。追踪机构(S81、S95)，在检测出的特定图像位于变焦区域的内部时，使变焦区域追踪此特定图像的位移。第2显示机构(28、34、S99)，在第2画面(MS2)中显示表示变焦区域的拍摄视场图像中的位置的位置信息。

根据第5发明，在第1画面中显示拍摄视场图像中属于变焦区域的部分的变焦拍摄视场图像。在此，由于变焦区域追踪特定图像的移动，所以能够维持在第1画面中显示特定拍摄物的状态。另一方面，由于在第2画面中显示表示变焦区域的拍摄视场图像(摄像区域12f)中的位置的信息，所以使用者能够得知在第1画面中显示拍摄视场图像的哪一部分。此外，其结果，使用者能够调整摄像机构的光轴的方向以便尽可能地在拍摄视场图像的中央部配置变焦区域，能确保变焦区域的追踪范围。

根据第6发明的摄像装置，从属于第5发明，位置信息含有对应于变焦区域的区域标识(ES)；区域标识的第2画面中的位置(图13(C))与变焦区域的拍摄视场图像中的位置(图13(A))相同。

根据第6发明，使用者能够直感地得知变焦区域的拍摄视场图像中的位置。

根据第7发明的摄像装置包括：摄像机构，反复捕捉拍摄视场的光学图像；变焦机构，对由摄像机构所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域的部分拍摄视场图像实施变焦处理；第1显示机构，在画面中显示由变焦机构形成的变焦拍摄视场图像；检测机构，从由摄像机构所形成的拍摄视场图像中检测特定图像；以及第2显示机构，当由检测机构检测出的特定图像从变焦区域的内部移动到外部时，在画面中显示表示该特定图像的相对于变焦区域的方向的方向信息。

在第7发明中，摄像装置(10)包括摄像机构(12)，摄像机构反复捕捉拍摄视场的光学图像。对由摄像机构所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域(E)的部分拍摄视场图像，通过变焦机构(16)实施变焦处理。由此形成的变焦拍摄视场图像，利用第1显示机构(34)在画面(36s)中显示。另一方面，利用检测机构(22、S117)，从由摄像机构所形成的拍摄视场图像中检测特定图像。第2显示机构(28、34、S127)，在画面中显示表示检测出的特定图像的相对于变焦区域的方向的方向信息(Ar)。

根据第7发明，在画面中显示拍摄视场图像中属于变焦区域的部分的变焦拍摄视场图像，同时还显示表示从拍摄视场图像中检测出的特定图像的相对于变焦区域的方向的信息。在此，由于也能够从拍摄视场图像中不属于变焦区域的部分中检测特定图像，所以就能够形成表示特定图像的相对于变焦区域的方向的信息。因此，在特定拍摄物从画面上消失时通过参照在画面中显示的方向信息，使用者就能够得知特定拍摄物相对于画面处于哪一方向、即相对于特定图像的变焦区域的方向。由此，能够将特定图像平稳地导入变焦区域内。

根据第8发明的摄像装置，从属于第7发明，还包括删除机构(S135)，在通过第2显示机构的显示后，当由检测机构检测出的特定图像从变焦区域的外部移动到内部时，从画面上删除方向信息。

在第8发明中，仅特定图像位于变焦区域外的期间显示方向信息。即，由于在导入的必要性高时显示方向信息，在导入的必要性低时删除方向信息，所以提高了导入时的操作性。

根据第9发明的摄像装置包括：摄像机构，反复捕捉拍摄视场的光学图像；变焦机构，对由摄像机构所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域的部分拍摄视场图像实施变焦处理；显示机构，在画面中显示由变焦机构形成的变焦拍摄视场图像；检测机构，从由摄像机构所形成的拍摄视场图像中检测特定图像；以及降低变焦倍率机构，当由检测机构检测出的特定图像从变焦区域的内部移动到外部时，降低变焦机构的变焦倍率；显示机构，响应降低变焦倍率机构的降低变焦倍率处理，在画面中显示由摄像机构所形成的拍摄视场图像。

在第9发明中，摄像装置(10)包括摄像机构(12)，摄像机构反复捕捉拍摄视场的光学图像。对由摄像机构所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域(E)的部分拍摄视场图像，通过变焦机构(16)实施变焦处理。由此形成的变焦拍摄视场图像，利用显示机构(34)在画面(36s)中显示。另一方面，利用检测机构(22、S117)，从由摄像机构所形成的拍摄视场图像中检测特定图像。当检测出的特定图像从变焦区域的内部移动到外部时，利用降低变焦倍率机构(S145)使变焦机构的变焦倍率下降。显示机构，响应此降低变焦倍率处理，在画面中显示由摄像机构所形成的拍摄视场图像。

根据第9发明，在画面中显示拍摄视场图像中属于变焦区域的部分的变焦拍摄视场图像。当特定图像从变焦区域的内部移动到外部时，使变焦倍率下降。因此，由于响应特定拍摄物从画面中溢出、扩宽视角，所以可将特定拍摄物再一次容纳在画面中。由此，能够将特定图像平稳地导入变焦区域。

根据第10发明的摄像装置，从属于第9发明，还包括增加变焦倍率机构(S153)，在通过降低变焦倍率机构降低变焦倍率后，当由检测机构检测出的特定图像从变焦区域的外部移动到内部时，使变焦机构的变焦倍率上升；显示机构，响应增加变焦倍率机构的增加变焦倍率处理，在画面中显示由变焦机构形成的变焦拍摄视场图像。

根据第10发明，由于当特定图像从变焦区域的外部移动到内部时，增加变焦倍率，所以就提高了导入时的操作性。

(发明效果)

根据本发明，能够将特定图像容易地导入变焦区域内。

基于参照附图进行的以下的实施例的详细地说明，将进一步明了本发明的上述目的、其它目的、特征及优点。

附图说明

图1是表示本发明的第1～第4各实施例的结构的方框图。

图2(A)～(C)是表示在适用于各实施例的常规模式中伴随摄像面上的脸移动监视器图像变化的一个实例的图解图。

图3(A)～(C)是表示在适用于第1实施例的脸位置显示模式1中伴随摄像面上的脸移动监视器图像变化的一个实例的图解图。

图4(A)～(C)是表示在脸位置显示模式1中伴随摄像面上的脸移动监视器图像变化的另一个实例的图解图。

图5(A)～(C)是表示在适用于第1实施例的脸位置显示模式2中伴随摄像面上的脸移动监视器图像变化的一个实例的图解图。

图6(A)～(C)是表示在适用于第1实施例的脸标识显示位置计算方法的一个实例的图解图。

图7是表示适用于第1实施例的CPU工作的一部分的流程图。

图8是表示适用于第1实施例的CPU工作的另一部分的流程图。

图9是表示适用于第1实施例的CPU工作的其它的一部分的流程图。

图10是表示适用于第1实施例的CPU工作的再其它的一部分的流程图。

图11(A)～(C)是表示在适用于第2实施例的自动跟踪+截出位置显示模式中伴随摄像面上的脸移动监视器图像变化的一个实例的图解图。

图12(A)及(B)是表示适用于第2实施例的跟踪处理的一个实例的图解图。

图13(A)～(C)是表示在自动跟踪+截出位置显示模式中计算区域标识的显示位置的顺序的一个实例的图解图。

图14是表示适用于第2实施例的CPU工作的一部分的流程图。

图15是表示适用于第2实施例的CPU工作的另一部分的流程图。

图16(A)～(C)是表示在适用于第3实施例的脸方向显示模式中伴随摄像面上的脸移动监视器图像变化的一个实例的图解图。

图17(A)及(B)是表示适用于第3实施例的脸方向计算方法的一个实例的图解图。

图18是表示适用于第3实施例的CPU工作的一部分的流程图。

图19是表示适用于第3实施例的CPU工作的另一部分的流程图。

图20是表示适用于第3实施例的脸方向计算方法的另一个实例的图解图。

图21(A)～(C)是表示在适用于第4实施例的变焦时解除模式中伴随摄像面上的脸移动监视器图像变化的一个实例的图解图。

图22是表示适用于第4实施例的CPU工作的一部分的流程图。

符号说明：

10…数码相机，12…图像传感器，12f…摄像区域，16…变焦电路，20…CPU，22…脸检测电路，24…存储控制电路，26…SDRAM，28…特征发生器(CG)，34…LCD驱动器，36…LCD监视器，36s…监视器画面，ES…区域标识，FS1、FS2…脸标识，MS1、MS2…迷你画面。

具体实施方式

[第1实施例]

参照图1，本实施例的数码相机10包含图像传感器12。拍摄视场的光学图像照射在图像传感器12上。在图像传感器12的摄像区域12f中，例如含有1600×1200象素的受光元件，在摄像区域12f中，通过光电转换生成对应于拍摄视场的光学图像的电荷即1600×1200象素的原始图像信号。

当接通电源时，为了在LCD监视器36中显示拍摄物的实时动态图像即取景(through)图像，CPU 20就命令图像传感器12反复进行预曝光及间隔提取读出。图像传感器12响应每1/30秒产生的垂直同步信号(Vsync)，反复执行预曝光及由此生成的原始图像信号的间隔提取读出。以30fps从图像传感器12输出对应于拍摄视场的光学图像的低分辨率例如320×240象素的原始图像信号。

用照相机处理电路14，对输出的原始图像信号实施A/D转换、色分离、YUV转换等处理。由此生成的YUV形式的图像数据，用存储控制电路24写入SDRAM 26，此后由相同的存储控制电路24进行读出。LCD驱动器34按照读出的图像数据驱动LCD监视器36，其结果，在LCD监视器36的监视器画面36s中显示拍摄视场的取景图像。

当利用键(key)输入装置18进行快门操作时，为了执行本摄影处理，CPU 20就命令图像传感器12进行本曝光并读出由此生成的全电荷。从图像传感器12输出全电荷即1600×1200象素的原始图像信号。由照相机处理电路14将输出的原始图像信号转换为YUV形式的原始图像数据。已转换的原始图像数据通过存储控制电路24被写入SDRAM 26中。此后，CPU20命令I/F 30进行SDRAM 26所保存的图像数据的记录处理。I/F 30通过存储控制电路24从SDRAM 26中读出图像数据，在存储卡32中记录含读出的图像数据的图像文件。

当利用键输入装置18进行变焦操作时，CPU 20就改变图像传感器12的间隔提取率，并且命令变焦电路16按指定变焦倍率设定变焦区域E，执行变焦处理。例如，指定变焦倍率是2倍时、间隔提取率从4/5变更为2/5。如果摄像区域12f为(0，0)～(1600，1200)时，则变焦区域E设定为(400，300)～(1200，900)。

从图像传感器12读出、经过照相机处理电路14的原始图像数据，赋予变焦电路16。变焦电路16从被赋予的原始图像数据中截出属于变焦区域E的原始图像数据。根据指定变焦倍率，进一步对截出的图像数据进行插值处理。如此形成的变焦图像数据经过SDRAM 26被赋予LCD驱动器34，其结果，放大了监视器画面36s上的取景图像的中央部分(参照图2(A))。

此后，即在2倍变焦的状态下利用键输入装置18进行快门操作时，CPU 20命令图像传感器12进行本曝光并读出全电荷。从图像传感器12输出全电荷即1600×1200象素的原始图像信号。由照相机处理电路14将输出的原始图像信号转换为YUV形式的原始图像数据。已转换的原始图像数据被赋予变焦电路16。

首先，变焦电路16从被赋予的1600×1200象素的原始图像数据中截出属于变焦区域E即(400，300)～(1200，900)的原始图像数据。接着，通过对截出的800×600象素的原始图像数据进行插值处理，从而形成记录分辨率即1600×1200象素的变焦图像数据。

如此形成的变焦图像数据通过存储控制电路24被写入SDRAM 26中。此后，I/F 30在CPU 20的控制下，通过存储控制电路24从SDRAM 26中读出变焦图像数据，在存储卡32中记录含读出的变焦图像数据的图像文件。

上述说明是数码相机10的基本操作、即“常规模式”中的操作。在常规模式中，当以2倍变焦捕捉人物的脸后、人物移动时，摄像区域12f上的光学图像及监视器画面36s上的取景图像，变化为图2(A)～图2(C)那样。参照图2(A)，最初、脸的光学图像位于摄像区域12f的中央部即变焦区域E内，在监视器画面36s中显示脸的全部。此后，当人物移动时，如图2(B)所示，脸的光学图像的一部分从变焦区域E溢出，脸的取景图像的一部分也从监视器画面36s溢出。当人物再移动时，则如图2(C)所示，脸的光学图像的全部位移到变焦区域E外，脸的取景图像从监视器画面36s上消失。再有，在这个时刻，脸的光学图像还处于摄像区域12f上。

当利用键输入装置18选择“脸位置显示模式1”时，与常规模式的情形相同，CPU 20命令图像传感器12反复进行预曝光及间隔提取读出。以30fps从图像传感器12输出320×240象素的原始图像信号，在监视器画面36s中显示拍摄视场的取景图像。按照快门操作执行的记录处理也与常规模式的情形相同。

当利用键输入装置18进行变焦操作时，与常规模式的情形相同，CPU20变更图像传感器12的间隔提取率，并且命令变焦电路16按指定变焦倍率设定变焦区域E，执行变焦处理。

从图像传感器12读出、经过照相机处理电路14的原始图像数据，被赋予变焦电路16，同时还通过存储控制电路24写入SDRAM 26的原始图像区域26r中。变焦电路16从被赋予的原始图像数据中截出属于变焦区域E即(400，300)～(1200，900)的图像数据。在此，截出的图像数据的分辨率如果不满足显示分辨率即320×240的话，则变焦电路16就进一步对截出的图像数据进行插值处理，如此形成的320×240象素的变焦图像数据通过存储控制电路24写入SDRAM 26的变焦图像区域26z。

此后，保存在变焦图像区域26z中的变焦图像数据，通过存储控制电路24被赋予LCD驱动器34，其结果，就放大了监视器画面36s上的取景图像的中央部分(参照图3(A))。

此后，保存在原始图像区域26r中的图像数据，通过存储控制电路24被读出，被赋予脸检测电路22。脸检测电路22在CPU 20的控制下，对被赋予的图像数据执行关注的脸检测处理。在此，脸检测处理是将关注的图像数据与相当于人物的眼、鼻、口等的辞典数据进行核对的一种图形(pattern)识别处理。当检测脸图像时，CPU 20计算此位置、将表示计算结果的脸位置数据保持在非易失性存储器38中。

CPU 20还根据保持在非易失性存储器38中的脸位置数据判别脸图像是否位于变焦区域E内。然后，如果脸图像位于变焦区域E外部的话，则发布迷你(mini)画面MS1的显示命令，另一方面，如果脸图像位于变焦区域E的内部的话，则发布迷你画面MS1的删除命令。

当发布显示命令时，特征发生器(CG)28生成迷你画面MS1的图像数据。在迷你画面MS1中含有对应于检测出的脸图像的脸标识FS、和对应于变焦区域E的区域标识ES。迷你画面MS1与监视器画面36s相比是几分之一程度的尺寸、脸标识FS用红色的点表示。

生成的图像数据被赋予LCD驱动器34，LCD驱动器34在CPU 20的控制下，使迷你画面MS1与取景图像重合并在监视器画面36s中显示。迷你画面MS1在监视器画面36s内的已定位置例如右上角被显示。

在此，如图6(A)～图6(C)所示，相对于区域标识ES的迷你画面MS1的位置及尺寸与相对于变焦区域E的摄像区域12f的位置及尺寸相同。此外，脸标识FS的迷你画面MS1中的位置与脸的光学图像的摄像区域12f中的位置相同。因此，例如，如果设迷你画面MS1的显示区域为(220，20)～(300，80)，则区域标识ES的显示区域为(240，35)～(280，65)。此外，检测出的脸位置为(40，100)时，计算出脸标识FS的显示位置为(230，45)。

因此，在脸位置显示模式1中，当以2倍变焦捕捉人物的脸后、人物移动时，摄像区域12f上的光学图像及监视器画面36s上的取景图像，按图3(A)～图3(C)变化。与常规模式中的变化即图2(A)～图2(C)的不同点在于脸图像从监视器画面36s上消失时，即在图3(C)的计时(timing)下，在监视器画面36s中显示迷你画面MS1。

再有，虽然显示的计时，在本实施例中是脸图像的全部在变焦区域E外出现的时刻，但也可以或设为脸图像的至少一部分在变焦区域E外出现的时刻，或设为脸图像的中心点(例如两眼的中点)在变焦区域E外出现的时刻。也可以根据通过键输入装置18的设定变更，来变换显示的计时。

由于即使脸图像从监视器画面36s上消失，使用者通过参照迷你画面MS1也会得知脸的位置(脸的光学图像处于摄像区域12f的哪里)、以及变焦区域E和脸图像的位置关系，所以就能够使图像传感器12的光轴朝向脸的方向。由此，如果脸图像返回到监视器画面36s内的话，就从监视器画面36s上删除迷你画面MS1。

再有，删除的计时是脸图像的至少一部分进入变焦区域E内的时刻。但是，也可以或设为脸图像的全部进入变焦区域E内的时刻，或设为脸图像的中心点进入变焦区域E内的时刻。

此外，也可以同时检测多个脸图像，例如，如图4(A)～图4(C)所示，当以2倍变焦捕捉的脸图像从变焦区域E溢出时，如果在拍摄视场内存在另一脸图像的话，则显示含区域标识ES及2个脸标识FS1及FS2的迷你画面MS1。此情况下，用红色显示脸标识FS1即对应于从变焦区域E溢出的脸图像的脸标识，另一方面，用与此不同的颜色例如蓝色显示脸标识FS2。

当利用键输入装置18选择“脸位置显示模式2”时，则直接显示迷你画面MS1，直到选择另一模式为止都持续迷你画面MS1的显示。即，在此模式中，如图5(A)～图5(C)所示，迷你画面MS1与脸图像和变焦区域E的位置关系无关，时常被显示。

像这样，相比于在脸位置显示模式1中、仅从关注的脸图像溢出在监视器画面36s的外部到其返回监视器画面36s的内部的期间、通过迷你画面MS1显示检测出的脸位置，在脸位置显示模式2中，通过迷你画面MS1经常显示检测出的脸位置。迷你画面MS1的显示计时以外的特征在两模式间是通用的。

以上操作中涉及脸位置显示的操作，通过CPU 20按图7～图10的流程图执行控制处理就能实现。再有，对应于这些流程图的控制程序被保存在非易失性存储器38中。

CPU 20选择脸位置显示模式1时，顺序执行图7及图8所示的第1～第k的脸位置计算任务(其中k＝2、3、…、kmax)、和图9所示的迷你画面显示任务1。在此，变量k表示当前时刻检测出的脸的数量。参变量kmax是变量k的最大值即可同时检测的脸的数量(例如“4”)。

参照图7，在第1脸位置计算任务中，在最初的步骤S1，将“0”设置给变量F1后，在步骤S3，等待Vsync的产生。一旦产生Vsync，就移到步骤S5，判别是否检测到第1脸。在此，第1脸是关注度最高的脸，在拍摄视场内仅存在1个脸的情况下，将此脸作为第1脸来检测。在拍摄视场内存在多个脸的情况下，根据它们之间的位置关系、大小关系、远近关系等，选择任意一个。即，根据多个脸之间的位置关系、大小关系、远近关系等来决定这些多个脸的各自的关注度。在步骤S5，如果是NO则返回步骤S1。

在步骤S5，如果是YES则移到步骤S7，计算检测出的第1脸的位置，将计算结果设置给变量P1。然后，在步骤S9，将“1”设置给标志(flag)F1后，在步骤S11启动第2脸位置计算任务，返回步骤S3。

因此，分别以1/30秒周期在未检测到第1脸的期间执行步骤S1～S5的循环处理、在检测到第1脸的期间执行步骤S3～S11的循环处理。由此，只要检测出第1脸，变量P1就为每一帧中更新的结果。

参照图8，在第k脸位置计算任务中，在最初的步骤S21，将“0”设置给变量Fk后，在步骤S23，等待Vsync的产生。一旦产生Vsync，就移到步骤S25，判别标志F1是否为0，如果是YES的话，则结束此任务。

在步骤S25如果是NO的话，则在步骤S27判别是否检测到第k脸。在拍摄视场内仅存在1个未检测的脸的情况下，将此脸作为第k脸检测。在拍摄视场内存在多个未检测的脸的情况下，根据它们之间的位置关系、大小关系、远近关系等，选择任意的一个。在步骤S27如果是NO的话则返回步骤S21。

在步骤S27，如果是YES则移到步骤S29，计算检测出的第k脸的位置，将计算结果设置给变量Pk。然后，在步骤S31，将“1”设置给标志Fk，并在步骤S33启动第(k+1)的脸位置计算任务后，返回步骤S23。

因此，分别以1/30秒周期在未检测到第k脸的期间执行步骤S21～S27的循环处理、在检测到第k脸的期间执行步骤S23～S33的循环处理。由此，只要检测出第k脸，就会在每一帧中更新变量Pk。此外，当未检测出第1脸、即关注的脸的光学图像在摄像区域12f的外部出现时，则结束第2脸以后的检测，改为进行第1脸的检测。

参照图9，在脸位置显示任务1中，在最初的步骤S41，等待Vsync的产生，一旦产生Vsync，就移到步骤S43，判别标志F1是否为1。在此，如果是NO的话，则进入步骤S61。

在步骤S43如果是YES的话，则移到步骤S45，判别变量P1即第1脸的位置是否在变焦区域E的内部。在此，如果是YES则进入步骤S61。

在步骤S45如果是NO的话，则在步骤S47根据变量P1计算表示第1脸的脸标识FS 1的显示位置。此计算处理相当于前述的图6(A)～图6(C)的例中根据点P的检测位置(200，50)求点P的显示位置(230，45)的处理。

接着，在步骤S49将“2”设置给变量k后，在步骤S51，判别标志Fk是否为“1”，如果是NO的话，则进入步骤S55。在步骤S51如果是YES的话，则在步骤S53根据变量Pk计算表示第k脸的脸标识FSk的显示位置。计算后，进入步骤S55。

在步骤S55，增加变量k，在下一步骤S57，判别变量k是否超过参变量kmax。在此，如果是NO，则返回步骤S51，如果是YES，则在步骤S59发布迷你画面MS1的显示命令。在此显示命令中，添加可用红色显示第1脸标识FS 1、可用蓝色显示第2以后的脸标识FS2、FS3、…的意思的指示。发布后返回步骤S41。

在步骤S61，发布迷你画面删除命令。发布后返回步骤S41。

CPU 20选择脸位置显示模式2时，顺序执行图7及图8所示的第1～第k的脸位置计算任务、和图10所示的迷你画面显示任务2。再有，图10的迷你画面显示任务2是在图9的迷你画面显示任务1中，省略了步骤S45及S61的情形。

参照图10，在步骤S43如果是YES，则进入步骤S47，在步骤S43如果是NO则进入步骤S59。其它的步骤与图9的相同，省略说明。

基于上述说明可以明白，在本实施例中，图像传感器12反复捕捉拍摄视场的光学图像，对由图像传感器12所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域E的部分拍摄视场图像通过变焦电路16实施变焦处理。由此形成的变焦拍摄视场图像，通过LCD驱动器34在监视器画面36s中显示。

CPU 20通过脸检测电路22从已形成的拍摄视场图像中检测脸图像(S7、S29)，通过CG28及LCD驱动器34在监视器画面36s内的迷你画面MS1中显示表示检测出的脸图像的相对于变焦区域E的位置的位置信息(S45～S61)。

因此，使用者通过参照迷你画面MS1，就能够得知脸和监视器画面36s(部分拍摄视场图像)之间的位置关系、即脸图像和变焦区域E之间的位置关系。由此，当脸从监视器画面36s上消失时，就能平稳地将脸导入监视器画面36s内、即将脸图像导入变焦区域E内。

再有，在本实施例中，虽然用互不相同的颜色显示关注的脸标识FS1和其以外的脸标识FS2、FS3、…，但也可以代替此方式，或除此之外，使亮度、大小、形状、透过率、闪光周期等不同。

但是，以上说明的第1实施例中，变焦区域E的位置是固定的，显示脸图像的相对于变焦区域E的位置。相对于此，在接下来说明的第2实施例中，使变焦区域E追踪脸图像的移动，显示相对于变焦区域E的摄像区域12f的位置。

[第2实施例]

由于此实施例的结构与第1实施例相同，所以沿用图1，并省略说明。基本操作(常规模式)也是共同的，省略说明。虽然此实施例的特征在于“自动跟踪+截出位置显示模式”，但此模式一部分与第1实施例的“脸位置显示模式2”相同，因此省略有关相同部分的说明。再有，在下文中，参照图1及图11～图15。

当利用键输入装置18选择“自动跟踪+截出位置显示模式”时，则直接显示含表示变焦区域E的位置的区域标识ES的迷你画面MS2，而且直到选择另一模式为止都持续此迷你画面MS2的显示。即，在此模式中，如图11(A)～图11(C)所示，迷你画面MS2与脸图像和变焦区域E的位置关系无关，时常被显示。此外，追踪脸图像的移动、变焦区域E移动，伴随于此，区域标识ES也在迷你画面MS2内移动。

具体地，首先，如图12(A)及图12(B)所示，关注检测到的脸图像中的1个特征点例如一只眼来求脸图像的移动向量V，沿此移动向量V使变焦区域E移动。接着，按图13(A)～图13(C)所示的要领，计算区域标识ES的显示位置。例如，如果变焦区域E处于(200，400)～(1000，1000)的位置，则区域标识ES的显示位置为(230，40)～(270，70)。

通过CPU 20按照图14及图15的流程图执行控制处理就能实现如上所述的截出位置显示操作。即，CPU 20选择自动跟踪+截出位置显示模式时，顺序执行图14所示的“脸位置/脸移动向量计算任务”、和图15所示的“自动跟踪+截出位置显示任务”。

参照图14，在脸位置/脸移动向量计算任务中，在最初的步骤S71，将“0”设置给变量F后，在步骤S73，等待Vsync的产生。一旦产生Vsync，就移到步骤S75，判别是否检测到脸。在此，如果是NO则返回步骤S71。

在步骤S75，如果是YES则移到步骤S77，计算检测出的脸的位置，将计算结果设置给变量P。在下一步骤S79，判别变量P即脸位置是否在变焦区域E内，在此，如果是NO则返回步骤S73。

在步骤S79如果是YES的话，则在步骤S81计算脸移动向量(参照图12(A))，将计算结果设置给变量V。然后，在步骤S83将“1”设置给标志F后，返回步骤S73。

因此，分别以1/30秒周期在未检测到脸的期间执行步骤S71～S75的循环处理、在检测到脸的期间执行步骤S73～S83的循环处理。由此，只要检测出脸，就在每一帧中更新变量P，并且，只要脸位置处于变焦区域E内，变量V就会为在每一帧中更新的结果。

参照图15，在自动跟踪+截出位置显示任务中，在最初的步骤S91，等待Vsync的产生。一旦产生Vsync，就移到步骤S93，判别标志F是否为“1”。在此，如果是NO则进入步骤S99。

在步骤S93如果是YES的话，则移到步骤S95，根据变量V使变焦区域E移动(参照图12(B))。在下一步骤S97根据移动后的变焦区域E的位置计算区域标识ES的显示位置(参照图13(A)～图13(C))，此后进入步骤S99。

在步骤S99，根据步骤S97的计算结果发布含区域标识ES的迷你画面MS2的显示命令。据此，CG28生成迷你画面MS2的图像数据，LCD驱动器34利用生成的图像数据驱动LCD监视器36。由此，在监视器画面36s中显示表示当前时刻的变焦区域E(截出位置)的迷你画面MS2(参照图11(A)～图11(C))。此后，返回步骤S91。

基于上述说明可以明白，在本实施例中，图像传感器12反复捕捉拍摄视场的光学图像，对由图像传感器12所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域E的部分拍摄视场图像，通过变焦机构16实施变焦处理。由此形成的变焦拍摄视场图像，利用LCD驱动器34在监视器画面36s中显示。

CPU 20通过脸检测电路22从已形成的拍摄视场图像中检测脸图像(S77)，在检测出的特定图像位于变焦区域E的内部时，使变焦区域追踪此特定图像的位移(步骤S81、S95)。此外，在通过CG28及LCD驱动器34在监视器画面36s内的迷你画面MS2中显示表示变焦区域E的相对于摄像区域12f(即拍摄视场图像)的位置的位置信息(S99)。

像这样，在监视器画面36s中显示拍摄视场图像中属于变焦区域E的部分的变焦拍摄视场图像。在此，由于变焦区域E追踪脸图像的移动，所以能够维持在监视器画面36s中显示脸的状态。

另一方面，由于在迷你画面MS2中显示变焦区域E的摄像区域12f(拍摄视场图像)中的位置，所以使用者能够得知在监视器画面36s中显示拍摄视场图像的哪一部分。而且，其结果，使用者能够调整图像传感器12的光轴的方向以便尽可能地在摄像区域12f的中央部配置变焦区域E，能确保变焦区域E的追踪范围。

但是，在前述的第1实施例中，表示脸图像的位置，但在接下来说明的第3实施例中表示脸图像的方向。

[第3实施例]

由于此实施例的结构与第1实施例相同，所以沿用图1，并省略说明。基本操作(常规模式)也是共同的，并省略说明。虽然此实施例的特征在于“脸方向显示模式”，但此模式一部分与第1实施例的“脸位置显示模式1”相同，省略有关相同部分的说明。再有，下面参照图1及图16～图20。

当利用键输入装置18选择“脸方向显示模式”时，则如图16(A)～图16(C)所示，当关注的脸图像在监视器画面36s之外出现时，在监视器画面36s中显示表示此脸图像的存在方向的箭头标记Ar。

具体地，首先，如图17(A)所示，将对应于摄像区域12f的拍摄视场中变焦区域E以外的部分分割为8个区域#1～#8。接着，如图17(B)所示，分配给#1～#8互不相同的方向(左上、左、左下、下、右下、右、右上及上)。而且，当变量P即脸位置跑出变焦区域E时，判别当前时刻的变量P属于区域#1～#8的哪一个，设相应方向为箭头标记Ar的方向。在此例中，当前时刻的变量P即(200，500)属于区域#2，显示出向左的箭头标记Ar。

通过CPU 20按照图18及图19的流程图执行控制处理就能实现如上所述的脸方向显示操作。即，CPU 20选择了脸方向显示模式时，顺序执行图18所示的“脸位置计算任务”、和图19所示的“脸方向显示任务”。

参照图18，在脸位置计算任务中，在最初的步骤S111，将“0”设置给变量F后，在步骤S113，等待Vsync的产生。一旦产生Vsync，就移到步骤S115，判别是否检测到脸。在此，如果是NO则返回步骤S111。

在步骤S115，如果是YES则移到步骤S117，计算检测出的脸的位置，将计算结果设置给变量P。然后，在步骤S119，将“1”设置给标志F后，返回步骤S113。

因此，分别以1/30秒周期在未检测到脸的期间执行步骤S111～S115的循环处理、在检测到脸的期间执行步骤S113～S119的循环处理。由此，只要检测出脸，变量P就会为在每一帧中更新的结果。

参照图19，在脸方向显示任务中，在最初的步骤S121，判别标志F是否为“1”。在此，如果是NO则待机。在步骤S121如果是YES的话，则移到步骤S123，判别变量P是否从变焦区域E的内部移动到了外部，在此，如果是NO的话，就返回步骤S121。如果前一次的变量P处于变焦区域E的内部、且本次的变量P处于变焦区域E的外部的话，则在步骤S123判别为YES，进入步骤S125。

在步骤S125根据变量P计算箭头标记Ar的方向。例如，计算从前一次的变量P朝向本次的变量P的方向(向量V：参照图17(A))。接着，在步骤S127中，根据计算结果发布箭头标记显示命令。据此，CG28生成箭头标记Ar的图像数据，LCD驱动器34利用生成的图像数据驱动LCD监视器36。由此，在监视器画面36s中显示表示脸位置的箭头标记Ar(参照图16(C))。

此后，在步骤S129等待Vsync的产生，一旦产生Vsync，就移到步骤S131。在步骤S131，判别自箭头标记显示命令的发布起是否经过了已定时间例如5秒。在此，如果是NO则在步骤S133进一步判别变量P是否从变焦区域E的外部移动到了内部，如果在此也是NO的话则返回步骤S125。

如果在步骤S131是YES、或者在步骤S133是YES的话，则在步骤S135发布箭头标记删除命令。据此，停止通过CG28的生成处理及通过LCD驱动器34的驱动处理，从监视器画面36s上删除箭头标记Ar(参照图16(A)及图16(B))。此后，返回步骤S121。

基于上述说明可以明白，在本实施例中，图像传感器12反复捕捉拍摄视场的光学图像，对由图像传感器12所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域E的部分拍摄视场图像中，通过变焦机构16实施变焦处理。由此形成的变焦拍摄视场图像，利用LCD驱动器34在监视器画面36s中显示。

CPU 20通过脸检测电路22从已形成的拍摄视场图像中检测脸图像(S117)，通过CG28及LCD驱动器34，在监视器画面36s中显示表示脸图像的相对于变焦区域E的方向的箭头标记Ar(S127)。

因此，当脸从监视器画面36s上消失时，使用者就通过参照在监视器画面36s中显示的箭头标记Ar，就能够得知脸相对于监视器画面36s处于哪一个方向，即脸图像的相对于变焦区域E的方向。由此，能够将脸平稳地导入监视器画面36s内，即将脸图像平稳地导入变焦区域E内。

再有，在本实施例中，虽然根据变量P即脸位置决定箭头标记Ar的方向，但也可以如图20所示，根据脸移动向量V决定箭头标记Ar的方向。

此情况下，在图18的脸位置计算任务中，在步骤S117和步骤S119之间插入相当于图14的步骤S81的步骤S118。在步骤S118中，根据前一次的变量P及本次的变量P计算脸移动向量V(参照图17(A))，将计算结果设置给变量V。在图19的步骤S127，根据变量V决定箭头标记Ar的方向(参照图20(B))。由此，可成为更细的方向显示。

但是，虽然在前述的第1实施例的“脸位置显示模式1”中，在脸图像在变焦区域E外出现时表示此脸图像的位置，或在第3实施例中，在脸图像在变焦区域E外出现时表示此脸图像的方向，但在以下说明的第4实施方式中，当脸图像在变焦区域E外出现时暂时解除变焦状态。

[第4实施例]

由于此实施例的结构与第1实施例相同，所以沿用图1，并省略说明。基本操作(常规模式)也是共同的，并省略说明。虽然此实施例的特征在于“变焦时解除模式”，但此模式一部分与第3实施例的“脸方向显示模式”相同，省略有关相同部分的说明。再有，在下文中参照图1及图18、图21及图22。

当利用键输入装置18选择“变焦时解除模式”时，则如图21(A)～图21(C)所示，当关注的脸图像在监视器画面36s之外出现时，暂时解除变焦。即，例如，如果当前时刻的变焦倍率是2倍，则在脸位置从变焦区域E的内部移动到外部的时刻，变焦倍率从2倍变化为1倍，此后，脸位置如果返回变焦区域E内的话，则从1倍恢复到2倍。

通过CPU 20按照图18及图22的流程图执行控制处理就能实现如上所述的变焦时解除操作。即，CPU 20选择变焦时解除模式时，顺序执行图18所示的脸位置计算任务(前述)、和图22所示的“变焦时解除任务”。

参照图22，在变焦时解除任务中，在最初的步骤S141，判别标志F是否为“1”，如果是NO则待机。在步骤S141，如果是YES则移到步骤S143，判别变量P是否从变焦区域E的内部移动到了外部，在此，如果是NO则返回步骤S141。如果前一次的变量P处于变焦区域E的内部、且本次的变量P处于变焦区域E的外部，则在步骤S143判别为YES，进入步骤S145。

在步骤S145，发布变焦解除命令。据此，变焦电路16的设定变焦倍率变更为1倍。因此，在脸图像从监视器画面36s向外溢出的时刻，自动地进行缩小，将脸图像容纳在监视器图像36s中(参照图21(C))。

再有，虽然变焦解除地计时，在本实施例中是脸图像的全部在变焦区域E外出现的时刻，但也可以或设为脸图像的至少一部分在变焦区域E外出现的时刻，或设为脸图像的中心点在变焦区域E外出现的时刻。

此后，在步骤S147，等待Vsync的产生，一旦产生Vsync，就移到步骤S149。在步骤S149，判别从箭头标记显示命令的发布起是否经过已定时间例如5秒。在此，如果是NO则在步骤S151进一步判别变量P是否从变焦区域E的外部移动到了内部，如果在此也是NO的话则返回步骤S141。

如果在步骤S149是YES、或者在步骤S151是YES的话，则在步骤S153发布变焦恢复命令。据此，变焦电路16的设定变焦倍率从1倍恢复到变更前的倍率。像这样，由于在脸图像返回到变焦区域E内的时刻进行放大，所以仍旧能将脸图像容纳在监视器画面36s内(参照图21(A))。

CPU 20通过脸检测电路22从已形成的拍摄视场图像中检测脸图像(S117)，当检测出的脸图像从变焦区域E的内部移动到外部时，就解除变焦状态(S135)。响应此，在监视器画面36s中显示由图像传感器12所形成的拍摄视场图像。

因此，由于响应脸图像从画面中溢出而扩宽视角，所以可将脸再一次容纳在监视器画面36s中。由此，使用者就能够将脸图像平稳地导入变焦区域E内。

而且，当变焦解除后检测出的特定图像从变焦区域E的外部移动到内部时，则还原为变焦状态(S153)。响应此，在监视器画面36s中显示变焦拍摄视场图像。

再有，在本实施例中，虽然响应脸图像从画面溢出而解除变焦状态(换言之将变焦倍率从2倍变更为1倍)，但通过使变焦倍率下降，也能够容易地导入。即，本实施例的变焦解除/恢复处理，是变焦倍率下降/上升处理的一种方式。

虽然在上文中说明了数码相机10，但本发明可以适用于例如数码静态相机(digital still camera)、数码摄像机(digital movie camera)、带照相机的便携式终端等、具有电子变焦功能及脸检测功能的摄像装置。

此外，在数码相机10中，在一个LCD监视器36上形成有第1画面和第2画面，但在本发明中，也可以利用两个显示装置来分别形成第1画面和第2画面。而且，作为显示装置不限定于使用了LCD的监视器。例如，也可以是使用有机EL或等离子体显示器的显示装置。

Claims

1.一种摄像装置，包括：

摄像机构，反复捕捉拍摄视场的光学图像；

变焦机构，对由上述摄像机构所形成的拍摄视场图像中属于变焦区域的部分拍摄视场图像实施变焦处理；

第1显示机构，在第1画面中显示由上述变焦机构形成的变焦拍摄视场图像；

检测机构，从上述摄像机构所形成的拍摄视场图像中检测出特定图像；以及

第2显示机构，在第2画面中显示由上述检测机构检测出的特定图像相对上述变焦区域的位置信息，

当由上述检测机构检测出的特定图像位于上述变焦区域的外部时，上述第2显示机构显示上述位置信息；另一方面，当由上述检测机构检测出的特定图像位于上述变焦区域的内部时，上述第2显示机构删除上述位置信息。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，

上述位置信息包含对应于由上述检测机构检测出的特定图像的特定标识及对应于上述变焦区域的区域标识；

上述特定标识及上述区域标识在上述第2画面中的位置与上述特定图像及上述变焦区域在上述拍摄视场图像中的位置等同。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，

上述检测机构包括：检测关注度最高的第1特定图像的第1检测机构及检测关注度比上述第1特定图像低的第2特定图像的第2检测机构，

上述第2显示机构按互不相同的方式显示对应于上述第1检测机构的检测结果的第1标识及对应于上述第2检测机构的检测结果的第2标识。