CN101931752B - 摄像装置、以及对焦方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种摄像装置(100)，具有：图像识别部(7a)，其从摄像图像的图像数据指定成为对焦对象的被摄体，并提取其图像区域；区域设定部(7c)，其对提取出的被摄体的图像区域设定1个或者多个AF评价区域；评价值计算部(7d)，其基于所设定的1个或者多个AF评价区域的图像数据，计算各AF评价区域的AF评价值；以及聚焦透镜(1)，其基于计算出的AF评价值进行对焦。

Description

摄像装置、以及对焦方法
本申请主张2009年6月19日在日本申请的发明专利2009-146272和2009-146281的优先权，并将其内容引用于此。 
技术领域
本发明涉及一种进行利用了图像识别功能的自动聚焦(自动对焦)处理的摄像装置以及对焦方法。 
背景技术
近年来，在数字照相机的自动聚焦(AF)处理中，通过采用脸部识别技术等的图像识别技术，可以对焦于人脸部的图像从而进行摄像。 
另外，公知如下的技术，应用上述技术记忆并设定在摄像图像中检测出的脸部区域的位置或大小，在从下一次拍摄的直通图像(through-the-lens image)中检测脸部区域时，以上述所设定的位置或大小检测脸部区域。 
但是，在上述的技术中，因为若在摄像图像中要检测的脸部区域的位置或大小被设定，则优先该设定的位置或大小来探测要对焦的脸部区域，所以在进行静止画面摄影时存在取景被固定的问题。 
发明内容
因此，本发明的课题是能够设定适合于被摄体的AF评价区域。 
为了实现上述目的，本发明的第1方案所涉及的摄像装置具有：摄像部件；检测部件，其从由所述摄像部件拍摄到的图像检测被摄体的图像区域；区域设定部件，其在由所述检测部件检测出的被摄体的图像区域，设定一个或者多个要计算对焦评价值的评价区域；计算部件，其对由所述区域设定部件设定出的所述一个或者多个评价区域计算对焦评价值；以及对焦部件，其基于所述计算部件的计算结果进行对焦，所述区域设定部件，根据由所述检测部件检测出的被摄体的图像区域的尺寸，改变所述评价区域的设定数目后设定该评价区域。 
另外，本发明的第2方案所涉及的对焦方法包括：检测步骤，从由摄 像装置的摄像部拍摄到的图像检测被摄体的图像区域；区域设定步骤，在所述检测步骤中检测出的被摄体的图像区域，设定一个或者多个要计算对焦评价值的评价区域；计算步骤，对所述区域设定步骤中设定的所述一个或者多个评价区域计算对焦评价值；以及对焦步骤，基于所述计算步骤中的计算结果进行对焦，在所述区域设定步骤中，根据在所述检测步骤中检测出的被摄体的图像区域的尺寸，改变所述评价区域的设定数目后设定该评价区域。 
附图说明
在阅读下述的详细说明及附图说明之后，本发明的优点及其他优点能够变得明了。 
图1是表示应用了本发明的实施方式1的摄像装置的概略结构的框图。 
图2是表示涉及根据摄像装置的摄像处理的动作的一例的流程图。 
图3是表示图2的摄像处理的继续的流程图。 
图4A是示意地表示计算图2的摄像处理所涉及的AF评价值的AF评价区域的一例的图。 
图4B是示意地表示图2的摄像处理所涉及的AF评价值与聚焦透镜地址之间的对应关系的一例的图。 
图5A是示意地表示图2的摄像处理所涉及的图像的一例的图。 
图5B是示意地表示图5A的图像的分析结果图像数据的一例的图。 
图5C是示意地表示AF框重叠于图5A的图像来进行显示的状态的一例的图。 
图6A是示意地表示图2的摄像处理所涉及的图像的一例的图。 
图6B是示意地表示图6A的图像的分析结果图像数据的一例的图。 
图6C是示意地表示AF框重叠于图6A的图像来进行显示的状态的一例的图。 
图7A是示意地表示图2的摄像处理所涉及的图像的一例的图。 
图7B是示意地表示图6A的图像的分析结果图像数据的一例的图。 
图7C是示意地表示AF框重叠于图6A的图像来进行显示的状态的一例的图。 
图8是表示应用了本发明的实施方式2的摄像装置的概略结构的框图。 
图9是表示根据图8的摄像装置的摄像处理所涉及的动作的一例的流程图。 
图10A是示意地表示图8的摄像处理所涉及的图像的一例的图。 
图10B是示意地表示图10A的图像的分析结果图像数据的一例的图。 
图10C是示意地表示在图8的摄像处理中重新设定的AF评价区域的一例的图。 
图10D是示意地表示在图8的摄像处理中重新设定的AF评价区域的一例的图。 
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的具体方式进行说明。其中，发明的范围并不限定于图示例。 
图1是表示应用了本发明的实施方式1的摄像装置的概略结构的框图。 
【实施方式1】 
实施方式1的摄像装置100如图1所示具有：聚焦透镜1、透镜驱动部2、电子摄像部3、单元电路4、摄像控制部5、图像生成部6、AF处理部7、图像处理部8、显示部9、图像记录部10、操作输入部11、缓冲存储器12、程序存储器13、中央控制部14等。 
另外，透镜驱动部2、摄像控制部5、图像生成部6、AF处理部7、图像处理部8、显示部9、图像记录部10、缓冲存储器12、程序存储器13、中央控制部14经由总线15连接。 
透镜驱动部2在光轴方向驱动聚焦透镜1。具体而言，透镜驱动部2具有：聚焦电动机等的驱动源、按照来自中央控制部14的控制信号对驱动源进行驱动的驱动器等(都省略图示)。 
电子摄像部3配置在聚焦透镜1的光轴上。再有，电子摄像部3例如由CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal-oxideSemiconductor)等的图像传感器构成，将通过聚焦透镜1等的各种透镜的 光学像转换为二维图像信号。 
单元电路4输入与从电子摄像部3输出的被摄体的光学像相应的模拟摄像信号。再有，单元电路4由CDS、增益调整放大器(AGC)、A/D转换器(ADC)等构成，其中所述CDS保持所输入的摄像信号，所述增益调整放大器(AGC)放大该摄像信号，所述A/D转换器(ADC)将放大之后的摄像信号转换为数字的摄像信号。 
然后，单元电路4将数字的摄像信号发送至图像生成部6。 
摄像控制部5以遵从中央控制部14设定的帧频的定时，进行驱动电子摄像部3或单元电路4的控制。具体而言，摄像控制部5具有：TG(TimingGenerator)、驱动电子摄像部3的驱动器等(都省略图示)，摄像控制部5经由TG控制驱动器或单元电路4的动作定时。也就是说，若中央控制部14按照从程序存储器13读出的程序图设定快门速度，则摄像控制部5的TG将对应该快门速度的电荷积蓄时间作为快门脉冲输出至驱动器，按照来自驱动器的驱动脉冲信号驱动电子摄像部3，从而控制电荷积蓄时间(曝光时间)。 
图像生成部6对从单元电路4发送来的图像数据实施γ修正处理、白色平衡处理等的处理，并且生成亮度色差信号(YUV数据)。然后，图像生成部6将所生成的亮度色差信号的图像数据输出至AF处理部7以及图像处理部8。 
AF处理部7具有图像识别部7a，该图像识别部7a基于摄像图像G(参照图5A等)的图像数据进行该摄像图像G的图像识别。 
图像识别部7a例如每当从图像生成部6发送来图像数据时都对该图像数据在水平方向(横)以及垂直方向(纵)进行规定倍率的缩小处理从而得到低分辨率的图像数据，进而逐次生成分析结果图像数据(例如，横×纵：40×30，参照图5B)L，该分析结果图像数据L表示利用规定的图像识别技术对该低分辨率图像数据进行分析之后的结果。然后，图像识别部7a利用规定的图像识别技术对分析结果图像数据指定成为对焦对象的被摄体S并提取图像区域A。 
图像识别处理例如可以通过利用颜色、明亮度、对比度、高频分量信息等的图像的各种信息来提取被摄体S的像素集合的轮廓而进行，也可以 预先指定被摄体S的种类并与该被摄体S的特征信号进行比较判定来提取轮廓而进行。 
这样，图像识别部7a从摄像图像G检测被摄体S的图像区域A。 
此外，在图5B、图6B、图7B以及后面叙述的图10B中，对分析结果图像数据进行二值化来表示，由没有点的白色表示的图像区域A相当于被摄体S，由具有点的黑色表示的图像区域A相当于被摄体S以外的部分。 
另外，被摄体S未必作为一个被摄体而独立，可以是多个被摄体在前后方向重叠的状态，也可以是多个被摄体远离左右或者上下方向而分离的状态。 
再有，AF处理部7具有区域判定部7b，该区域判定部7b以被摄体S的图像区域A的尺寸为基准进行判定处理。 
区域判定部7b判定由图像识别部7a检测出的被摄体S的图像区域A的尺寸是否比预先设定的各AF评价区域P的最大尺寸大。AF评价区域P的最大尺寸，例如相对低分辨率(例如，横×纵：40×30像素)的图像数据即分析结果图像数据L而言，最大水平宽度被设定为6像素，最大垂直宽度被设定为4像素。 
这样，区域判定部7b判定被摄体S的图像区域A的尺寸是否比作为AF评价区域P能设定的最大尺寸大。 
再有，AF处理部7具有区域设定部7c，该区域设定部7c设定聚焦透镜1的对焦状态的评价区域即AF评价区域P。 
区域设定部7c涉及摄像图像G中的聚焦透镜1的对焦状态的评价，设定由评价值计算部7d计算出AF评价值的AF评价区域P(参照图5A等)。也就是说，区域检测部根据被摄体S的图像区域A的尺寸(例如，包围被摄体S的图像区域A的最大的矩形框等)改变AF评价区域P的设定数后设定该AF评价区域P。具体而言，在由区域判定部7b判定出被摄体S的图像区域A的尺寸比AF评价区域P的最大尺寸大时，区域设定部7c设定多个AF评价区域P(例如，9个；参照图4A)。此时，区域设定部7c以包含被摄体S的图像区域A的方式，在与被摄体S的图像区域A重叠的位置或与被摄体S的图像区域A的轮廓部分相交的位置设定多个AF评价区域P的每一个。另一方面，在由区域判定部7b判定出被摄体S 的图像区域A的尺寸为AF评价区域P的最大尺寸以下时，区域设定部7c设定一个AF评价区域P。 
另外，在由图像识别部7a未检测出被摄体S的情况下，区域设定部7c将测距方式切换为“点AF”后在视场角的大致中央设定AF评价区域。 
这样，在由图像识别部7a检测出的被摄体S的图像区域A中，区域设定部7c作为摄像部件的对焦状态的评价区域而设定一个或者多个要计算AF评价值的AF评价区域P。 
此外，在被摄体S的图像区域A与摄像图像G的尺寸比例为规定比例(例如，50％)以上的情况下，区域设定部7c可以设定多个AF评价区域P。也就是说，区域判定部7b判定被摄体S的图像区域A与摄像图像G的尺寸的比例是否为规定比例(例如，50％)以上。于是，在该判定的结果判定出被摄体S的图像区域A与摄像图像G的尺寸的比例为规定比例(例如，50％)以上的情况下，区域设定部7c设定多个AF评价区域P。 
再有，AF处理部7具有评价值计算部7d，该评价值计算部7d计算聚焦透镜1的对焦状态的评价所涉及的AF评价值。 
评价值计算部7d基于由区域设定部7c设定的各AF评价区域P的图像数据，对由图像识别部7a生成的分析结果图像数据L计算AF评价值(参照图4B)，其中AF评价值表示各AF评价区域P的图像的对比度高低。具体而言，在自动对焦处理中由透镜驱动部2使聚焦透镜1在光轴方向移动时，评价值计算部7d在规定聚焦透镜1的光轴方向的位置的多个(例如，0～100)的聚焦透镜地址之中、在对应规定数目(例如，20～30个)的地址的测距位置处，对多个AF评价区域P分别计算AF评价值。 
另外，在图4B中，例如在设定9个AF评价区域P的情况下，使由评价值计算部7d计算出的各AF评价区域P1～P9的AF评价值与聚焦透镜地址相对应地进行表示。 
这样，评价值计算部7d对由区域设定部7c设定的1个或者多个AF评价区域P计算AF评价值(对焦评价值)。 
再有，AF处理部7具有范围指定部7e，该范围指定部7e在按照聚焦透镜1的测距位置对多个AF评价值进行排列的情况下，指定AF评价值集中的范围。 
具体而言，范围指定部7e首先按照聚焦透镜地址(测距位置)对多个AF评价区域P的AF评价值进行排列，在规定的范围中设定的评价值探测范围内探测AF评价值的峰值位置含有最多的位置。例如，在图4B中，AF评价区域P5、P8以外的AF评价区域P1～P4、P6、P7、P9的AF评价值的峰值位置在聚焦透镜地址为40附近，将该地址集中的范围作为评价值集中范围R进行指定。 
此外，虽然在图4B中使各AF评价区域P的AF评价值与聚焦透镜1的测距位置相对应来进行排列，但是也可以按照聚焦透镜1的焦距进行排列。 
这样，范围指定部7e基于由评价值计算部7d计算出的多个AF评价值、与从该AF评价值得到的焦距，指定在规定的范围内含有各AF评价区域的AF评价值的峰值位置最多的焦距范围(评价值集中范围R)。 
再有，AF处理部7具有距离计算部7f，该距离计算部7f计算可以对摄像部件进行对焦的焦距。 
距离计算部7f在由范围指定部7e所指定的评价值集中范围R内，取得对应多个AF评价值的峰值位置的聚焦透镜1的测距位置，计算从这些测距位置换算出的焦距的平均值(平均焦距)。例如，在图4B中，距离计算部7f通过计算AF评价区域P1～P4、P6、P7、P9的AF评价值的峰值位置所对应的焦距的平均值来确定平均焦距，其中AF评价区域P1～P4、P6、P7、P9存在于由范围指定部7e指定的评价值集中范围R内。 
这样，距离计算部7f计算由范围指定部7e指定的评价值集中范围R内的多个AF评价值的峰值位置所对应的焦距的平均值。 
此外，距离计算部7f代替多个AF评价区域P的焦距的平均值，也可以在评价值集中范围R内将可以对多个AF评价区域P之中的最多的AF评价区域P进行对焦的聚焦透镜地址作为焦距进行计算。也就是说，距离计算部7f在评价值集中范围R内，将能够使最多的AF评价区域P的图像包含于景深内的聚焦透镜地址作为焦距进行计算。 
另外，距离计算部7f也可以计算评价值集中范围R的中间位置而将其作为焦距。 
图像处理部8具有：编码部(省略图示)或解码部(省略图示)等， 其中编码部根据规定的编码方式(例如，JPEG方式等)对由图像生成部6生成的图像数据(YUV数据)进行压缩/编码，解码部根据对应该编码方式的解码方式对从图像记录部10读出的编码之后的图像数据进行解码。 
显示部9将存储于缓冲存储器12中的1帧份的YUV数据转换为视频信号之后，作为实时取景图像(live view image)在显示画面进行显示。具体而言，显示部9或者基于通过被摄体的摄像生成的多个图像帧逐次显示实时取景图像，或者显示作为本摄像图像拍摄到的全尺寸图像(rec viewimages)。 
另外，在图像再现时，显示部9基于从图像记录部10读出并由图像处理部8进行解码后的图像数据显示图像。 
再有，显示部9在实时取景图像的显示中，若进行输入操作部11的快门按钮11a的半按下操作，则与处于对焦的焦距处的AF评价区域P相对应地显示AF框显示(对焦区域框)W(参照图5C、图6C、图7C) 
图像记录部10例如由非易失性存储器(闪存)等构成。另外，图像记录部10记录由图像处理部8的编码部(省略图示)以规定的编码方式(例如，JPEG方式或MPEG方式等)进行了压缩/编码后的静止图像数据或运动图像数据。 
操作输入部11用于进行该摄像装置100的规定操作。具体而言，操作输入部11具有：涉及被摄体的摄影指示的可以进行半按下以及整体按下的快门按钮11a、涉及摄像模式或功能等的选择指示的选择确定按钮(省略图示)、涉及变焦量的调整指示的变焦按钮(省略图示)，根据这些按钮的操作将规定的操作信号输出至中央控制部14。 
缓冲存储器12是暂时保存图像数据等的缓冲器，并且也作为中央控制部14的工作存储器等使用。 
程序存储器13存储涉及该摄像装置100的功能的各种程序或数据。另外，程序存储器13中也存储程序AE数据或EV值表，该程序AE数据或EV值构成程序图，该程序图表示对应于静止图像摄影时、连拍时、实时取景图像摄影时等的各摄影时的合适的曝光值(EV)的光圈值(F)与快门速度之间的组合。 
中央控制部14是控制摄像装置100的各部的单片微型机。 
另外，中央控制部14基于从操作输入部11输出、输入至中央控制部14的操作信号控制摄像装置100的各部。具体而言，若输入了按照操作输入部11的快门按钮11a的规定操作所输出的摄像信号，则中央控制部14按照存储于程序存储器13中的规定的程序执行如下处理：由TG控制电子摄像部3以及单元电路4的驱动定时从而对静止图像进行摄影。通过该静止图像的摄影而存储于缓冲存储器12中的一帧份的YUV数据，在图像处理部8中以JPEG方式等进行压缩编码，且作为静止图像数据记录在图像记录部10中。 
另外，中央控制部14在自动对焦处理中将规定的控制信号输出至透镜驱动部2驱动聚焦电动机从而调整聚焦透镜1的对焦位置，以使聚焦透镜1的焦距成为由范围指定部7e指定的评价值集中范围R内的焦距。具体而言，中央控制部14基于由距离计算部7f根据评价值集中范围R的多个焦距计算出的平均焦距，通过将规定控制信号输出至透镜驱动部2驱动聚焦电动机，调整为聚焦透镜1的焦距成为平均焦距。 
这样，中央控制部14以及透镜驱动部2基于由评价值计算部7d得到的计算结果使聚焦透镜1进行对焦。 
接下来，参照图2～图7C对根据摄像装置100的涉及对焦方法的摄像处理进行说明。 
图2以及图3是表示涉及摄像处理的动作的一例的流程图。 
摄像处理是在中央控制部14的控制下对静止图像或运动图像进行摄像的处理，在如下情况下执行摄像处理：基于由用户进行的操作输入部11的选择确定按钮的规定操作，从菜单画面中显示的多个摄像模式之中选择并指示了摄像模式。 
如图2所示，首先，中央控制部14基于由被摄体的摄像所生成的多个图像帧将实时取景图像显示在显示部9的显示画面上(步骤S1)。 
接下来，中央控制部14判定是否由用户进行了操作输入部11的快门按钮11a的半按下操作(步骤S2)。 
在此，若判定出进行了快门按钮11a的半按下操作(步骤S2：是)，则AF处理部7的图像识别部7a每当涉及由被摄体的摄像所生成的摄像图像G的多个图像帧(参照图5A等)的图像数据从图像生成部6发送至 AF处理部7时，进行从该图像数据检测被摄体S的图像区域A的处理(步骤S3)。具体而言，AF处理部7的图像识别部7a对从图像生成部6发送来的各图像数据进行规定倍率的缩小处理从而生成分析结果图像数据L(例如，横×纵：40×30像素)。之后，图像识别部7a对分别结果图像数据L利用规定的图像识别技术指定并提取成为对焦对象的被摄体S(参照图5B)。 
接下来，AF处理部7基于由图像识别部7a得到的被摄体S的检测结果，判定是否检测出被摄体S(步骤S4)。于是，若判定出检测出被摄体S(步骤S4：是)，则AF处理部7的区域判定部7b判定由图像识别部7a检测出的被摄体S的图像区域A的尺寸是否比预先设定的各AF评价区域P的最大尺寸大(步骤S5)。 
在此，若判定出被摄体S的图像区域A的尺寸比AF评价区域P的最大尺寸大(步骤S5：是)，则AF处理部7的区域设定部7c以包含被摄体S的图像区域A的方式，在与被摄体S的图像区域A重叠的位置或与被摄体S的图像区域A的轮廓部分相交的位置分别设定多个AF评价区域P(例如，9个；参照图4A)，之后中央控制部14使设定的AF评价区域P与实时取景图像的被摄体S重叠并在显示部9进行显示(步骤S6)。 
如图3所示，AF处理部7的评价值计算部7d基于由区域设定部7c对分析结果图像数据设定的AF评价区域P的图像数据，计算表示图像的对比度的高低的AF评价值(步骤S7)。具体而言，评价值计算部7d在规定聚焦透镜1的光轴方向的位置的多个(例如，0～100)的聚焦透镜地址之中、在对应规定数目(例如，20～30个)的地址的测距位置处，对多个AF评价区域P分别计算AF评价值。 
接下来，范围指定部7e按照聚焦透镜地址(测距位置)对多个AF评价区域P的AF评价值进行排列，探测并指定含有AF评价值的峰值位置最多的范围(步骤S8)。例如，在图4B中，范围指定部7e将AF评价区域P1～P4、P6、P7、P9的AF评价值的峰值位置所存在的聚焦透镜地址为40的附近的范围作为评价值集中范围R进行指定。其后，中央控制部14使评价值集中区域R内的AF评价区域P的边缘部分所对应的AF框显示W(参照图5C等)与实时取景图像的被摄体S重叠并在显示部9进行显 示。 
接下来，距离计算部7f在由范围指定部7e指定的评价值集中范围R内，取得多个AF评价值的峰值位置所对应的聚焦透镜1的测距位置，并计算从这些测距位置换算出的焦距的平均值(平均焦距)(步骤S9)。例如，在图4B中，距离计算部7f计算AF评价区域P1～P4、P6、P7、P9的AF评价值的峰值位置所对应的焦距的平均值。 
接下来，中央控制部14基于由距离计算部7f计算出的平均焦距，通过将规定控制信号输出至透镜驱动部2从而驱动聚焦电动机，进行以聚焦透镜1的焦距成为平均焦距的方式进行调整的对焦处理(步骤S10)。 
如图2所示，另一方面，若在步骤S5中判定出被摄体S的图像区域A的尺寸为AF评价区域P的最大尺寸以下(步骤S5：否)，则区域设定部7c以AF评价区域P的中心坐标与图像区域A的中心坐标重叠的方式设定一个该AF评价区域P(步骤S11)。之后，中央控制部14使AF评价区域P的边缘部分所对应的AF框显示W与实时取景图像的被摄体S重叠并在显示部9进行显示。 
如图3所示，评价值计算部7d基于由区域设定部7c对分析结果图像数据L(例如：横×纵：40×30像素)设定的AF评价区域P的图像数据，进行计算表示图像的对比度的高低的AF评价值的处理。之后，中央控制部14基于由评价值计算部7d计算出的AF评价值的峰值位置所对应的聚焦透镜1的测距位置，通过将规定控制信号输出至透镜驱动部2从而驱动聚焦电动机，进行调整聚焦透镜1的对焦位置的对焦处理(步骤S12)。 
如图2所示，另外，若在步骤S4中判定出未检测到被摄体S的情况下(步骤S4：否)，则区域设定部7c将测距方式切换为“点AF”在视场角的大致中央设定AF评价区域P之后(步骤S13)，中央控制部14将处理转移至步骤S12，进行以后的处理。 
如图3所示，在步骤S10或者步骤S12的对焦处理之后，中央处理部14判定是否由用户进行了操作输入部11的快门按钮11a的整体按下操作(步骤S14)。 
在此，若判定出进行了快门按钮11a的整体按下操作(步骤S14：是)，则中央控制部14使摄像控制部5调整曝光条件(快门速度、光圈、放大 率等)或白色平衡等的条件，从而由电子摄像部3以规定的条件对被摄体(参照图5C等)的光学像进行摄像。之后，中央控制部14在由图像处理部8的编码部(省略图示)以规定的编码方式(例如，JPEG方式或MPEG方式等)对经由单元电路4以及图像生成部6生成的静止图像(或者，运动图像)的YUV数据进行压缩/编码之后，使图像记录部10记录该数据(步骤S15)。 
另一方面，若在步骤S14中判定出未进行快门按钮11a的整体按下操作(步骤S14：否)，则中央控制部14判定是否解除了快门按钮11a的半按下操作(步骤S16)。 
在此，若判定出尚未解除快门按钮11a的半按下操作(步骤S16：否)，则中央控制部14将处理转移至步骤S14，反复进行其后的处理直至进行快门按钮11a的整体按下操作为止。另一方面，若判定出解除了快门按钮11a的半按下操作(步骤S16：是)，则中央控制部14将处理转移至步骤S1，从摄像处理的最初开始处理。 
如上所述，根据实施方式1的摄像装置100，由于基于被摄体S的图像区域A设定多个AF评价区域P，并基于所设定的多个AF评价区域P的图像数据分别计算各AF评价区域P的AF评价值，因此无论哪种取景都能够对被摄体S的图像区域A设定AF评价区域P。另外，由于在按照聚焦透镜1的焦距对这多个AF评价值进行排列的情况下，指定AF评价值集中的评价值集中范围R，以该评价值集中范围R内的焦距对聚焦透镜1进行对焦，因此即使是例如夜景(参照图5A)或大的被摄体(参照图6A、图7A)是对比度低的被摄体S，也能够根据该被摄体S设定多个AF评价区域P，这些AF评价区域P之中将在评价值集中范围R内具有AF评价值的峰值位置的AF评价区域P作为有效区域，从而能够以评价值集中范围R内的焦距对聚焦透镜1进行对焦。 
因而，与取景无关能够对焦至被摄体S，由此，预先对焦至对比度高的部分之后，不需要摇动照相机从而使对比度低的部分重新进入视场角内的动作，而能够恰当且简便地进行该摄像装置100的焦点调整。 
再有，由于计算评价值集中范围R内的多个AF评价值的峰值位置所对应的焦距的平均值，从而以平均的焦距对聚焦透镜1进行对焦，因此， 在根据被摄体S设定的多个AF评价区域P中，能够增加在现象上出现大致对焦的状态的AF评价区域P的数目。 
也就是说，例如，如图4B所示，在9个AF评价区域P之中，若对于在评价值集中范围R内具有AF评价值的峰值位置的7个AF评价值区域以平均的焦距对聚焦透镜1进行对焦，则严格来说也存在不完全对焦、图像模糊的地方，但是通过对于更多的AF评价区域P的图像在现象上使其处于大致对焦的状态，即使对于对比度低的被摄体S也能够简便地进行焦点调整。 
再有，在实时取景图像的显示中，由于若进行操作输入部11的快门按钮11a的半按下操作，则对应使聚焦透镜1对焦的焦距处的AF评价区域P来显示AF框显示W，因此能够显示多个AF框显示W，所述AF框显示W对应在评价值集中范围R内具有AF评价值的峰值位置的有效的AF评价区域P，能够将在现象上处于大致对焦的状态的地方通知给用户。因而，即使在拍摄对比度低的被摄体S的情况下，也能够使用户识别出被摄体S中大致对焦的地方。 
再有，能够根据被摄体S的图像区域A的尺寸改变AF评价区域P的设定数目后设定该AF评价区域P。具体而言，在被摄体S的图像区域A的尺寸比AF评价区域P的最大尺寸大的情况下，设定多个AF评价区域P，另一方面，在被摄体S的图像区域A的尺寸为AF评价区域P的最大尺寸以下的情况下，能够设定一个AF评价区域P。也就是说，通过根据被摄体S的图像区域A的尺寸来改变设定的AF评价区域P的数目，从而能够对应任意尺寸的被摄体S，能够更恰当地进行聚焦透镜1的焦点调整。 
再有，在设定多个AF评价区域P的情况下，由于为了包含被摄体S的图像区域A、即在与被摄体S的图像区域A重叠的位置或与被摄体S的图像区域A的轮廓部分相交的位置设定多个AF评价区域的每一个，因此即使在被摄体S自身对比度较少的情况下，由于至少在被摄体S与其以外的部分边界处存在对比度差，因而能够由评价值计算部7d计算出更合适的AF评价值，能够更恰当地进行聚焦透镜1的焦点调整。 
此外，在上述实施方式1中，作为由评价值计算部7d计算出的AF评价值集中的范围，虽然例示了在预先规定的范围中设定的评价值集中范 围R，但是并不限于此，例如可以将多个AF评价区域P的AF评价值之中含有规定比例(例如，50％～70％)的AF评价值的范围作为AF评价值集中的范围。 
【实施方式2】 
图8是表示应用本发明的实施方式2的摄像装置200的概略结构的框图。此外，在实施方式2的摄像装置200中，以下所说明以外的结构与上述实施方式1的摄像装置100大致相同，省略其详细说明。 
实施方式2的摄像装置200，基于具有涉及对焦状态的评价的AF评价区域的图像数据计算该AF评价区域的AF评价值，基于计算出的AF评价值判定是否进行AF评价区域的重新设定，若判定出进行AF评价区域的重新设定，则基于以AF评价区域为基准的图像识别的结果，在与已经设定的AF评价区域不同的位置处重新设定AF评价区域。 
AF处理部7除了图像识别部7a、区域设定部7b、评价值计算部7d以外，还具有重新设定判定部7g、区域重新设定部7h。 
区域设定部7c，在根据由图像识别部7a进行的图像识别处理检测出被摄体S的情况下，设定检测出的被摄体S的图像区域A，更加具体而言是在被摄体S的重心位置设定AF评价区域P21(参照图10A)。另一方面，区域设定部7c，在未检测出被摄体S的情况下，将测距方式切换为“点AF”从而在视场角的大致中央设定AF评价区域。 
重新设定判定部7g基于由评价值计算部7d计算出的AF评价值，判定是否重新设定AF评价区域P22。 
也就是说，重新设定判定部7g判定由评价值计算部7d计算出的AF评价区域P21的AF评价值是否为规定值以上。若该判定结果判定出AF评价区域P21的AF评价值比规定值小，则重新设定判定部7g基于由图像识别部7a进行的图像识别处理的结果判定由区域重新设定部7h重新设定AF评价区域P22。 
此外，在由图像识别部7a未进行被摄体S的检测的情况下设定AF评价区域P21时，也就是说，例如在基于由用户进行的操作输入部11的规定操作进行了AF评价区域P21的设定的情况下，若判定出AF评价区 域P21的AF评价值比规定值小，则重新设定判定部7g也可以判定以该AF评价区域P21为基准由图像识别部7a进行图像识别。 
这样，重新设定判定部7g基于由评价值计算部7d计算出的AF评价值，判定是否重新设定AF评价区域P22。 
区域重新设定部7h重新设定摄像图像G中的要对聚焦透镜1进行对焦的AF评价区域P22。 
也就是说，若由重新设定判定部7g判定出进行AF评价区域P22的重新设定，则区域重新设定部7h在摄像图像G中与由区域设定部7c已经设定的AF评价区域P21不同的位置，重新设定要对聚焦透镜1进行对焦的AF评价区域P22。具体而言，区域重新设定部7h基于由图像识别部7a进行的以AF评价区域P21为基准的图像识别处理的结果，至少重新设定一个含有摄像图像G中的被摄体S的图像区域A的区域、或在与被摄体S的图像区域A的轮廓部分相交的位置重新设定一个AF评价区域P22(参照图10C以及图10D)。 
这样，在由重新设定判定部7g判定出进行AF评价区域P22的重新设定的情况下，区域重新设定部7h将与含有图像识别部7a检测出的图像区域A且已经设定的区域不同的区域，作为要计算AF评价值的AF评价值区域P22进行重新设定。 
此外，在由图像识别部7a并未进行被摄体S的检测而设定AF评价区域P21的情况下，也就是说，例如基于由用户进行的操作输入部11的规定操作进行了AF评价区域P21的设定的情况下，在由重新设定部7g判定出进行AF评价区域P22的重新设定时，首先图像识别部7a基于摄像图像G的图像数据以AF评价区域P21为基准进行图像识别处理。之后，区域设定部7c基于由图像识别部7a进行的图像识别处理的结果重新设定AF评价区域P22。 
也就是说，在由重新设定判定部7g判定出进行AF评价区域P22的重新设定的情况下，区域重新设定部7h基于由图像识别部7a进行的以AF评价区域P21为基准的图像识别处理的结果，在与区域设定部7c已经设定的AF评价区域P21不同的位置，重新设定摄像图像中的要对聚焦透镜1进行对焦的AF评价区域P22。 
此外，重新设定的AF评价区域P22的数目例如能够根据已经设定好的AF评价区域P21的尺寸或被摄体S的图像区域A的尺寸恰当地进行任意改变。例如，可以预先设定AF评价区域的最大尺寸，在被摄体S的图像区域A的尺寸比该最大尺寸大的情况下，设定多个AF评价区域P22，另一方面，在被摄体S的图像区域A的尺寸为AF评价区域P22的最大尺寸以下的情况下，设定一个最大尺寸的AF评价区域P22。由此，无论被摄体S的图像区域A是何种尺寸都能够恰当地进行AF评价区域P22的重新设定。 
评价值计算部7d基于由区域重新设定部7h重新设定的AF评价区域P22的图像数据计算AF评价值。 
中央控制部14基于根据由AF处理部7的区域重新设定部7h重新设定的AF评价区域P22内的图像处理、由评价值计算部7d计算出的AF评价值，通过将规定控制信号输出至透镜驱动部2从而驱动聚焦电动机，来调整聚焦透镜1的对焦位置。 
另外，中央控制部14将AF框显示F21、F22重叠于实时取景图像上并在显示部9进行显示，该AF框显示F21、F22对应由AF处理部7的区域设定部7c或者区域重新设定部7h所设定的AF评价区域P21、P22的边缘部分。 
接下来，参照图9以及图10A～图10D对涉及根据摄像装置200的对焦方法的摄像处理进行说明。 
图9是表示涉及摄像处理的动作的一例的流程图。 
如图9所示，首先，中央控制部14基于由被摄体的摄像所生成的多个图像帧将实时取景图像显示在显示部9的显示画面上(步骤S21)。 
接下来，中央控制部14判定是否由用户进行了操作输入部11的快门按钮11a的半按下操作(步骤S22)。在此，若判定出进行了快门按钮11a的半按下操作(步骤S22：是)，则AF处理部7的图像识别部7a每当涉及由被摄体的摄像所生成的摄像图像G的多个图像帧(参照图10A等)的图像数据从图像生成部6发送至AF处理部7时，进行从该图像数据检测被摄体S的图像区域A的处理(步骤S23)。具体而言，AF处理部7的图像识别部7a对从图像生成部6发送来的各图像数据进行规定倍率的 缩小处理从而得到低分辨率的图像数据，进而，生成表示利用规定图像识别技术对该低分辨率的图像数据进行分析之后的结果的分析结果图像数据L(例如，横×纵：40×30像素)之后，指定并提取成为对焦对象的被摄体S的图像区域A(参照图10B)。 
接下来，AF处理部7基于由图像识别部7a进行的图像区域A的检测结果判定是否检测出被摄体S(步骤S24)。在此，若判定出检测出被摄体S(步骤S24：是)，则AF处理部7的区域设定部7c在检测出的被摄体S的重心位置设定AF评价区域P21(步骤S25)。之后，中央控制部14将AF评价区域P21的边缘部分所对应的AF框显示F21重叠于实时取景图像的被摄体S并在显示部9进行显示。 
接下来，AF处理部7的评价值计算部7d基于AF评价区域P21的图像数据，进行计算表示图像的对比度高低的AF评价值的处理(步骤S26)。然后，AF处理部7的重新设定判定部7g基于由评价值计算部7d进行的AF评价值的计算结果，判定是否从AF评价区域P21计算出规定值以上的AF评价值(步骤S27)。 
在此，若判定出计算出了规定值以上的AF评价值(步骤S27：是)，则中央控制部14基于由评价值计算部7d计算出的AF评价值，通过将规定的控制信号输出至透镜驱动部2从而驱动聚焦电动机，进行调整聚焦透镜1的对焦位置的对焦处理(步骤S28)。 
另一方面，在步骤S27中，若判定出从AF评价区域P21并未检测出规定值以上的AF评价值(步骤S27：否)，则AF处理部7的区域重新设定部7h至少重新设定一个含有摄像图像G中的图像区域A的区域、或以与该图像区域A的轮廓部分相交的方式重新设定一个AF评价区域P22(步骤S29；参照图10C、图10D)。具体而言，区域重新设定部7h，或者例如如图10C所示那样在含有摄像图像G中的图像区域A的区域，重新设定多个(例如6个)AF评价区域P22，或者如图10D所示那样以与图像区域A的轮廓部分相交的方式重新设定一个AF评价区域P22。之后，中央控制部14将AF评价区域P22的边缘部分所对应的AF框显示F22重叠于实时取景图像的被摄体S并在显示部9进行显示(参照图10C、图10D)。 
接下来，评价值计算部7d基于重新设定的AF评价区域P22的图像数据，进行计算表示图像对比度的高低的AF评价值的处理，之后，中央控制部14基于由评价值计算部7d计算出的AF评价值，通过将规定控制信号输出至透镜驱动部2从而驱动聚焦电动机，进行调整聚焦透镜1的对焦位置的对焦处理(步骤S30)。 
另外，在步骤S24中，在判定出并未检测出被摄体S的情况下(步骤S24：否)，则区域设定部7c将测距方式切换为“点AF”并在视场角的大致中央处设定AF评价区域之后(步骤S31)，中央控制部14将处理转移至步骤S30，进行以后的处理。 
然后，在步骤S28或者步骤S30中的对焦处理之后，中央控制部14判定是否由用户进行了操作输入部11的快门按钮11a的整体按下操作(步骤S32)。 
在此，若判定出进行了快门按钮11a的整体按下操作(步骤S32：是)，则中央控制部14使摄像控制部5调整曝光条件(快门速度、光圈、放大率等)或白色平衡等的条件，从由电子摄像部3以规定条件对被摄体(参照图10C、图10D)的光学像进行摄像。之后，中央控制部14通过图像处理部8的编码部(图示省略)以规定的编码方式(例如，JPEG方式或MPEG方式等)对经由单元电路4以及图像生成部6而生成的静止图像(或者运动图像)的YUV数据进行压缩/编码之后，记录在图像记录部10中(步骤S33)。 
另一方面，在步骤S32中，若判定出未进行快门按钮11a的整体按下操作(步骤S32：否)，则中央控制部14判定是否解除了快门按钮11a的半按下操作(步骤S34)。 
在此，若判定出尚未解除快门按钮11a的半按下操作(步骤S34：否)，则中央控制部14将处理转移至步骤S32，反复进行其后的处理直至进行快门按钮11a的整体按下操作。另一方面，若判定出解除了快门按钮11a的半按下操作(步骤S34：是)，则中央控制部14将处理转移至步骤S21，从摄像处理的最初开始进行处理。 
如上所述，根据实施方式2的摄像装置200，能够防止用户设定无意图的AF评价区域，而对被摄体S设定AF评价区域。 
也就是说，即使在由图像识别部7a检测出的被摄体S的图像区域A(例如，被摄体S的重心位置)设定AF评价区域P21的情况下，也能够基于以AF评价区域P21为基准的图像识别的结果，在与已经设定的AF评价区域P21不同的位置重新设定AF评价区域P22。即，能够以在被摄体S的图像区域A设定的AF评价区域P21作为基准进行AF评价区域P22的重新设定。 
并且，能够使重新设定的AF评价区域P22的AF评价值为更加合适的值来进行计算，能够更加合适地进行聚焦透镜1的对焦位置的调整。 
再有，区域重新设定部7h基于由图像识别部7a进行的以AF评价区域P21为基准的图像识别处理的结果，设定含有摄像图像G中的被摄体S的图像区域A的区域、或以与被摄体S的图像区域A的轮廓部分相交的方式设定AF评价区域P22。由此，即使在被摄体S自身对比度较少的情况下，由于至少在被摄体S与以外的部分的边界处存在对比度差，因此能够由评价值计算部7d对被摄体S计算合适的AF评价值，能够更加恰当地进行聚焦透镜1的焦点调整。 
再有，区域重新设定部7h由于至少重新设定一个AF评价区域P22，因此无论被摄体S的图像区域A是何种尺寸，都能够恰当地进行AF评价区域P22的重新设定。也就是说，通过根据被摄体S的图像区域A的尺寸来改变重新设定的AF评价区域P22的数目，能够对应任意尺寸的被摄体S，能够更加恰当地进行聚焦透镜1的焦点调整。 
此外，本发明并不限定于上述实施方式1、2，在没有脱离本发明的主要内容的范围中，可以进行各种的改良以及设计的变更。 
例如，在上述实施方式2中，虽然在由图像识别部7a检测出的被摄体S的图像区域A中设定了AF评价区域P21，但是由区域设定部7c进行的AF评价区域P21的设定也可以根据由用户进行的操作输入部11的规定操作(例如，触摸面板的操作)来进行。 
另外，在上述实施方式1、2中，虽然以进行了操作输入部11的快门按钮11a的半按下操作为契机来进行摄像处理中的被摄体S的检测，但是也可以与有无快门按钮11a的操作无关而在实时取景图像的显示中一定执行。 
再有，在上述实施方式1、2中的被摄体S的图像区域A的指定中，虽然根据从图像生成部6发送来的图像数据得到低分辨率的图像数据、生成分析结果图像数据，但是未必需要生成低分辨率的图像数据，也可以从摄像图像G生成分析结果图像数据L。 
另外，在上述实施方式1、2中，虽然作为对焦控制部件例示了中央控制部14以及透镜驱动部2，但并不限于此，也可以设置使电子摄像部3在光轴方向移动的驱动机构(图示省略)，在中央控制部14的控制下驱动该驱动机构。 
再有，关于摄像装置100、200的结构，在上述实施方式1、2中所例示的仅是一例，并不限于此，能够在没有脱离本发明的特征的范围内任意地进行恰当改变。例如，上述实施方式2的摄像装置200也可以具有：实施方式1的摄像装置的区域判定部7b、范围指定部7e、距离计算部7f。 
除此以外，在上述实施方式1中，虽然构成为通过在中央控制部14的控制下驱动AF处理部7、透镜驱动部2来实现作为检测部件、区域设定部件、计算部件、对焦部件的功能，但是并不限于此，可以构成为通过由中央控制部14实行规定的程序等来实现。 
也就是说，在存储程序的程序存储器13中，预先存储含有检测处理例程(routine)、区域设定处理例程、计算处理例程、对焦控制处理例程的程序。于是，可以通过检测处理例程使中央控制部14的CPU作为检测部件发挥功能，该检测部件从摄像部件拍摄到的摄像图像G中检测被摄体S的图像区域A。另外，可以通过区域设定处理例程使中央控制部14的CPU作为区域设定部件发挥功能，该区域设定部件在由检测处理例程检测出的被摄体S的图像区域A设定1个或者多个要计算对焦评价值(AF评价值)的评价区域(AF评价区域P)。再有，可以通过计算处理例程使中央控制部14的CPU作为计算部件发挥功能，该计算部件对由区域设定处理例程所设定的1个或者多个评价区域计算对焦评价值(AF评价值)。再有，可以通过对焦控制处理例程使中央控制部14的CPU作为对焦部件发挥功能，该对焦部件基于根据计算处理例程的计算结果使摄像部件进行对焦。 

Claims (14)

1.一种摄像装置，其特征在于具有：
摄像部件；
检测部件，其从由所述摄像部件拍摄到的图像检测被摄体的图像区域；
区域设定部件，其在由所述检测部件检测出的被摄体的图像区域，设定一个或者多个要计算对焦评价值的评价区域；
计算部件，其对由所述区域设定部件设定出的所述一个或者多个评价区域计算对焦评价值；以及
对焦部件，其基于所述计算部件的计算结果进行对焦，
所述区域设定部件，根据由所述检测部件检测出的被摄体的图像区域的尺寸，改变所述评价区域的设定数目后设定该评价区域。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
该摄像装置还具有第1判定部件，所述第1判定部件判定所述被摄体的图像区域的尺寸是否比作为所述评价区域能设定的最大尺寸大，
所述区域设定部件，根据所述第1判定部件的判定结果，在所述被摄体的图像区域的尺寸比所述评价区域的最大尺寸大的情况下，设定多个所述评价区域，另一方面，在所述被摄体的图像区域的尺寸为所述评价区域的最大尺寸以下的情况下，设定一个所述评价区域。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
该摄像装置还具有第2判定部件，所述第2判定部件判定由所述检测部件检测出的被摄体的图像区域的尺寸与所述摄像图像的比例是否为规定比例以上，
若由所述第2判定部件判定出所述被摄体的图像区域的尺寸与所述摄像图像的比例为规定比例以上，则所述区域设定部件设定多个所述评价区域。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，
所述区域设定部件，在与由所述检测部件检测出的被摄体的图像区域重叠的区域、或者与被摄体的轮廓重叠的区域设定多个所述评价区域。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
该摄像装置还具有显示部件，所述显示部件逐次显示由所述摄像部件拍摄到的摄像图像，并且显示由所述区域设定部件设定出的所述一个或者多个评价区域。
6.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
该摄像装置，还具有：
操作部件，其能进行指示所述摄像部件的摄像的半按下操作；以及
显示部件，其逐次显示由所述摄像部件拍摄到的摄像图像，并且在所述操作部件进行了半按下操作时，对应存在于由所述对焦部件进行对焦的焦距处的评价区域来显示对焦区域框。
7.一种摄像装置，其特征在于具有：
摄像部件；
检测部件，其从由所述摄像部件拍摄到的图像检测被摄体的图像区域；
区域设定部件，其在由所述检测部件检测出的被摄体的图像区域，设定一个或者多个要计算对焦评价值的评价区域；
计算部件，其对由所述区域设定部件设定出的所述一个或者多个评价区域计算对焦评价值；以及
对焦部件，其基于所述计算部件的计算结果进行对焦，
该摄像装置，具有：
指定部件，其在由所述区域设定部件设定出多个所述评价区域的情况下，基于由所述计算部件计算出的多个对焦评价值与从该对焦评价值得到的焦距来指定焦距范围，该焦距范围在规定的范围内含有计算出的所述各评价区域的对焦评价值的峰值位置最多；以及
对焦控制部件，其基于由所述指定部件指定出的焦距范围来控制对焦部件。
8.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，
该摄像装置还具有平均距离计算部件，所述平均距离计算部件计算由所述指定部件指定出的范围内的多个对焦评价值的峰值位置所对应的焦距的平均值，
所述对焦部件以由所述平均距离计算部件计算出的平均的焦距进行对焦。
9.根据权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，
该摄像装置具有中间距离计算部件，所述中间距离计算部件计算由所述指定部件指定出的焦距范围的中点的距离，
所述对焦部件以由所述中间距离计算部件计算出的中点的距离进行对焦。
10.一种摄像装置，其特征在于具有：
摄像部件；
检测部件，其从由所述摄像部件拍摄到的图像检测被摄体的图像区域；
区域设定部件，其在由所述检测部件检测出的被摄体的图像区域，设定一个或者多个要计算对焦评价值的评价区域；
计算部件，其对由所述区域设定部件设定出的所述一个或者多个评价区域计算对焦评价值；以及
对焦部件，其基于所述计算部件的计算结果进行对焦，该摄像装置，具有：
第3判定部件，其在由所述区域设定部件设定出一个所述评价区域的情况下，基于由所述计算部件计算出的所述对焦评价值，判定是否进行所述评价区域的重新设定；以及
区域重新设定部件，其在由所述第3判定部件判定出进行所述评价区域的重新设定的情况下，作为要计算对焦评价值的评价区域重新设定与已经设定的区域不同的区域。
11.根据权利要求10所述的摄像装置，其特征在于，
所述区域设定部件，将由所述检测部件检测出的关注被摄体的图像区域的重心位置作为所述评价区域进行设定。
12.根据权利要求10所述的摄像装置，其特征在于，
所述区域重新设定部件，将与由所述检测部件检测出的关注被摄体的图像区域的轮廓部分相交的位置作为所述评价区域进行重新设定。
13.根据权利要求10所述的摄像装置，其特征在于，
该摄像装置，具有：
显示部件，其显示图像；以及
显示控制部件，其使所述显示部件将表示由所述区域设定部件或者所述区域重新设定部件设定出的区域的框重叠于所述摄像图像上来进行显示。
14.一种对焦方法，其特征在于包括：
检测步骤，从由摄像装置的摄像部拍摄到的图像检测被摄体的图像区域；
区域设定步骤，在所述检测步骤中检测出的被摄体的图像区域，设定一个或者多个要计算对焦评价值的评价区域；
计算步骤，对所述区域设定步骤中设定出的所述一个或者多个评价区域计算对焦评价值；以及
对焦步骤，基于所述计算步骤中的计算结果进行对焦，
在所述区域设定步骤中，根据在所述检测步骤中检测出的被摄体的图像区域的尺寸，改变所述评价区域的设定数目后设定该评价区域。
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