CN102169276B - 摄像装置和自动焦点调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能针对低亮度被摄体和点光源被摄体双方实现高速并减少假对焦的摄像装置和自动焦点调节方法。该摄像装置包括：摄像元件(3)，其经由摄影镜头(1)拍摄被摄体像，生成图像数据；AF评价值计算电路(9)，其根据图像数据，针对摄影镜头(1)的各个位置检测与被摄体像的对比度相当的对比度值(L1)；AE评价值计算电路(7)，其根据图像数据，针对摄影镜头(1)的各个位置检测与被摄体像的被摄体亮度相当的亮度评价值(L2)；以及控制部(11)，其根据对应的摄影镜头(1)的位置处的亮度评价值(L2)校正对比度值(L1)，计算校正对比度值(L3)，根据该校正对比度值L3，检测摄影镜头(1)的对焦位置。
Description
技术领域
本发明涉及摄像装置和自动焦点调节方法，详细地说，涉及即使对于夜景摄影时的点光源那样的被摄体也能准确进行对焦检测的摄像装置和自动焦点调节方法。
背景技术
作为摄像装置中配备的摄影镜头的自动焦点检测方式，以往使用对比度AF方式。该对比度AF是这样的方式：计算由摄影镜头形成的被摄体像的对比度值，控制摄影镜头的位置以使该对比度值成为峰值。
使用图6来说明以往的对比度AF的动作。图6A和图6B示出针对摄影镜头的镜头位置的AF评价值L1和AE评价值L2的变化。这里，AF评价值L1是对比度值的累计值，并且AE评价值L2是与被摄体亮度相关的值。当摄影镜头在无限远和极近端之间移动时，AF评价值如图6A所示在对焦位置P1处为极大。因此，在基于对比度AF的对焦控制中，控制摄影镜头以使AF评价值L1成为峰值。另外，即使摄影镜头的镜头位置发生变化，通常，与被摄体亮度相关联的AE评价值L2也不会大幅变化。
关于基于对比度AF的控制，在图6B所示的流程图中，首先，进行方向判断(S101)。这里，根据来自摄像元件的图像数据求出对比度值，接下来，在使摄影镜头朝预先决定的方向移动了预定量的状态下再次求出对比度值，将该2个对比度值的大小进行比较，将对比度值增大的方向决定为摄影镜头的移动方向(在图6A中，参照(1)的移动)。
当进行了方向判断时，接下来，进行对比度值的峰值位置检测(S103)。这里，每次使摄影镜头移动时，都将对比度值进行比较，判定是否超过了对比度值的峰值。即，当本次的对比度值小于上次的对比度值时，由于没有超过对比度值的峰值，因而此时使用插值法等检测峰值位置(在图6A中，参照(2)的移动)。
当检测出峰值位置时，使镜头移动到该检测出的峰值位置(S105)。这里，使摄影镜头回到在步骤S103中使用插值法等计算出的峰值位置。由此，可使摄影镜头到达对焦位置(在图6A中，参照(3)的移动)。
这样，可通过对比度AF将摄影镜头驱动到对焦点。然而，当通过该以往的对比度AF进行了对焦检测时，在被摄体是点光源的情况下，很有可能会对焦到假对焦点。关于该点光源的情况下的假对焦，使用图7A～图7D来说明。
在通过摄影镜头对点光源的被摄体形成像的情况下，在对焦位置P1，如图7B所示，点光源极小，此时的AF评价值L1也为极小值。当使摄影镜头从对焦位置P1逐渐移动时，由摄影镜头形成的像变模糊而逐渐变大，AF评价值L1也增大。在极大位置P2，成为图7C所示的像，AF评价值L1取极大值。使摄影镜头从该极大位置P2进一步移动，在AF评价值L1的下降边的平缓处(位置P3附近)，由摄影镜头形成的像如图7D所示更加模糊，并且AF评价值L1为小的值。
在这样的点光源的情况下，很有可能将成为AF评价值L1的峰值的极大位置P2误判定为摄影镜头的对焦位置。因此，为了消除这样的不利情况，在日本公开专利2005-345877号公报(2005年12月15日公开，以下称为专利文献)中，提出了如下的解决对策。
(1)根据AF时的被摄体亮度(＝Bv)，从AE评价值的极小位置和AF评价值的极大位置中的任一方选择对焦位置。
(2)计算AE评价值的极小值和AF评价值的极大位置之间的距离，根据该距离决定极小或极大的任一方作为对焦位置。
在上述的解决对策(1)中，在点光源时，在对焦位置P1，AE评价值L2取极小值，因而根据被摄体亮度(＝Bv)判定是否是出现点光源的夜景等，在被摄体亮度低的情况下，将AE评价值的极小位置视为对焦点。并且，在上述的解决对策(2)中，在点光源的情况下，对焦位置P1和极大位置P2之间的距离在预定距离的范围内，因而根据距离，将极大或极小的任一方视为对焦位置。
在上述的专利文献中的提案中，不能针对低亮度被摄体和点光源被摄体双方充分实现高速和减少假对焦的效果。即，在解决对策(1)中，根据被摄体亮度(＝Bv)，将成为AE评价值的极小点的镜头位置视为对焦位置。因此，对于不是点光源的低亮度被摄体，相反具有对焦精度恶化的不利情况。并且，在解决对策(2)中，有必要检测AE评价值的极小位置和AF评价值的极大位置这两个位置，具有根据条件，镜头驱动量增大，AF速度和达到对焦前的美观性恶化的不利情况。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作成的，本发明的目的是提供能针对低亮度被摄体和点光源被摄体双方实现高速并减少假对焦的摄像装置和自动焦点调节方法。
本发明涉及的摄像装置，包括：摄像部，其经由摄影镜头拍摄被摄体像，生成图像数据；对比度检测部，其根据上述图像数据，针对上述摄影镜头的各个位置检测与上述被摄体像的对比度相当的对比度值；被摄体亮度检测部，其根据上述图像数据，针对上述摄影镜头的各个位置检测与上述被摄体像的被摄体亮度相当的亮度评价值；校正部，其根据对应的上述摄影镜头的位置处的上述亮度评价值来校正上述对比度值，计算校正对比度值；以及对焦检测部，其根据由上述校正部校正后的上述校正对比度值，检测上述摄影镜头的对焦位置。
并且，本发明涉及的自动焦点调节方法，包括如下步骤：经由镜头拍摄图像并生成图像数据；根据上述图像数据，针对上述镜头的各个位置检测与上述图像的对比度相当的对比度值；根据上述图像数据，针对上述镜头的各个位置检测与上述图像的亮度相当的亮度评价值；根据对应的上述镜头的位置处的上述亮度评价值，校正上述对比度值，计算校正对比度值；以及根据上述校正对比度值，检测上述镜头的对焦位置。
根据本发明，可提供能针对低亮度被摄体和点光源被摄体双方实现高速并减少假对焦的摄像装置和自动焦点调节方法。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式涉及的照相机的主要电气结构的框图。
图2是示出本发明的一个实施方式涉及的照相机的动作的流程图。
图3是示出本发明的一个实施方式涉及的照相机的AF评价值校正处理动作的流程图。
图4A～4B示出在本发明的一个实施方式涉及的照相机中，在点光源的情况下的对比度曲线，图4A是示出在没有AF评价值的校正的情况下的对比度曲线的图，图4B是示出在有AF评价值的校正的情况下的对比度曲线的图。
图5A～5B是说明在本发明的一个实施方式涉及的照相机中，低对比度时的防止假对焦的图，图5A示出AF评价值校正前的对比度曲线，图5B示出AF评价值校正后的对比度曲线，图5C是示出在AF评价值校正后、且也对在下降边的平缓处的假对焦进行了校正后的对比度曲线的图。
图6A～6B是说明现有的对比度AF动作的图，图6A示出对比度曲线，图6B是示出对比度AF的动作的流程图。
图7A～7D是说明现有的对比度AF的动作的图，图7A示出在点光源的情况下的对比度曲线，图7B～图7D示出与摄影镜头的位置对应的点光源的像。
具体实施方式
以下，使用应用了本发明的照相机来说明优选实施方式。本发明的一个实施方式涉及的照相机是数字照相机，概略地说，具有摄像元件3，利用该摄像元件3将被摄体像转换为图像数据，根据该转换后的图像数据，在显示部(未图示)上实时取景显示被摄体像。在摄影时，摄影者观察实时取景显示，决定构图和快门机会。当进行了操作部21中的释放按钮的半按下时，利用对比度AF进行摄影镜头1的自动焦点调节，当再进行了释放按钮的全按下时进行摄影。在摄影时获得的图像数据由图像处理电路19进行图像处理，进行了图像处理后的图像数据被记录在存储器17内。
图1是示出本实施方式涉及的照相机的主要电气结构的框图。在该照相机的摄影镜头1的光轴上配置有摄像元件3。摄像元件3的输出与摄像信号处理电路5连接，摄像信号处理电路5的输出与AE(Automatic Exposure，自动曝光)评价值计算电路7、AF(Auto Focus，自动对焦)评价值计算电路9以及控制部11连接。并且，控制部11与电动机驱动电路15、存储器17、图像处理电路19以及操作部21连接。电动机驱动电路15与镜头驱动电动机13连接，镜头驱动电动机13使摄影镜头1的位置改变。
摄影镜头1是用于使被摄体光束会聚于摄像元件3、并使被摄体像成像的光学系统。该摄影镜头1通过镜头驱动电动机13沿光轴方向移动，焦点状态发生变化，该镜头驱动电动机13由根据来自控制部11的指示进行动作的电动机驱动电路15驱动。
具有摄像部的功能的摄像元件3由配置在前面的拜尔排列的彩色滤波器、和与该彩色滤波器对应而排列的光电二极管等光电转换元件构成。各像素由各彩色滤波器和与其对应的各光电转换元件构成，而摄像区域由像素组构成。摄像元件3是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(Complementary MetalOxide Semicondcutor，互补型金属氧化物半导体)图像传感器等，在各像素接收由摄影镜头1所会聚的光并转换为光电流，将该光电流蓄积在电容器(浮动扩散)，作为模拟电压信号(图像信号)输出到摄像信号处理电路5。
摄像信号处理电路5将从摄像元件3输出的图像信号进行放大，进行模数(AD)转换等信号处理。与该摄像信号处理电路5连接的AE评价值计算电路7作为被摄体亮度检测部发挥功能，根据从摄像信号处理电路5输出的图像数据，计算AE评价值(亮度评价值)。该AE评价值是根据与基于对比度AF的焦点检测用的检测区域大致相同区域的图像数据而算出的亮度值的累计值或平均值等。
AF评价值计算电路9作为对比度检测部发挥功能，输入预定的焦点检测用的检测区域的图像数据，计算与该区域的图像的对比度相当的值。在计算对比度时，只要提取图像数据的高频成分即可，因而使用数字高通滤波器等来计算。另外，当然，AE评价值计算电路7和AF评价值计算电路9除了本实施方式所示的硬件电路以外，还通过控制部11利用软件执行同等功能。
控制部11由包含CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等的ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)构成，根据存储在非易失性存储部内的程序，对照相机整体的各种动作序列进行统一控制。并且，控制部11从AE评价值计算电路7和AF评价值计算电路9等输入信息，通过控制电动机驱动电路15和镜头驱动电动机13，进行摄影镜头1的对焦控制。此时，作为校正部来发挥功能，该校正部计算使用AE评价值校正了AF评价值后的校正对比度值，并且还作为对焦检测部发挥功能，该对焦检测部根据校正对比度值检测摄影镜头1的对焦位置。并且，控制部11根据基于图像数据计算出的被摄体亮度、设定ISO感光度等，计算成为适当曝光的曝光控制值(快门速度、光圈等)，根据该计算出的曝光控制值进行曝光控制。
与控制部11连接的操作部21是电源按钮、释放按钮、各种输入键等操作部件。当用户操作了操作部21中的任一个操作部件时，控制部11执行与用户的操作对应的各种动作序列。操作部21内的释放按钮具有第1释放开关和第2释放开关的二级开关。当半按下释放按钮时，第1释放开关接通，当从半按下开始再按下而进行了全按下时，第2释放开关接通。当第1释放开关接通时，控制部11执行AE处理、AF处理等摄影准备动作序列。并且当第2释放开关接通时，控制部11执行摄影动作序列，进行摄影。
与控制部11连接的图像处理电路19对由摄像信号处理电路所输出的图像数据进行白平衡校正处理、同时化处理、颜色转换处理等图像处理。并且，图像处理电路19根据图像数据，进行在画面中是否存在人物的脸部分的脸检测。并且，图像处理电路19在记录于存储器17内时进行图像压缩，并进行从存储器17所读出的压缩后的图像数据的解压缩。
与控制部11连接的存储器17例如是在照相机主体上自由拆装的存储介质，记录在图像处理电路19中进行了压缩的图像数据及其附带数据。另外，作为用于记录图像数据等的记录介质，不限于能在照相机主体上拆装的外部存储器，也可以是内置于照相机主体中的硬盘等记录介质。
下面，说明本实施方式中的动作，首先，使用图4A和图4B来说明本实施方式中的基于对比度AF的自动焦点控制。图4A与所述的图7A一样，示出在点光源是被摄体的情况下的对比度曲线。AF评价值L1描绘在本实施方式中的进行校正处理前的曲线，在真正的对焦位置P1，AF评价值L1为极小值，在极大位置P2，AF评价值L1为极大值。
在本实施方式中，通过使用AE评价值L2对AF评价位置L1进行校正，计算图4B所示的实施了校正后的AF评价值L3。该AF评价值L3在真正的对焦位置P1成为峰值。因此，进行摄影镜头1的对焦驱动，以使该AF评价值L3成为峰值。
下面，使用图2和图3所示的流程图来说明本实施方式中的动作。图2所示的流程图提取并示出了照相机控制流程中在进行了释放按钮的半按下时进行的基于对比度AF的自动焦点调节动作。除了自动焦点调节动作以外是通常的照相机控制，因而在图2所示的流程中省略。另外，这些流程图由控制部11根据存储在非易失性存储器内的程序来执行。
在照相机控制流程中，首先，判定是否进行了第1释放开关的按下(S1)。当进行了释放按钮的半按下时，第1释放开关接通，因而在该步骤中，根据第1释放开关的接通断开状态进行判定。在该判定结果为未按下第1释放开关的情况下，成为等待状态直到按下第1释放开关。
在步骤S1中的判定结果是按下了第1释放开关的情况下，接下来开始镜头扫描驱动(S3)。这里，控制部11对电动机驱动电路15指示将镜头驱动电动机13朝预定方向(极近端侧或无限远侧)驱动。
当开始了镜头扫描驱动时，接下来，进行AE评价值的取得(S5)。这里，AE评价值计算电路7使用从摄像元件3输出的基于图像信号的图像数据来计算AE评价值。接下来，进行AF评价值的取得(S7)。这里，AF评价值计算电路9使用图像数据来计算AF评价值。AE评价值和AF评价值是使用当摄影镜头1在相同位置时所取得的图像数据进行计算的。
当取得了AE评价值和AF评价值时，接下来，使用这些评价值来进行AF评价值校正处理(S9)。这里，使用AE评价值来计算使用图4B所说明的校正AF评价值。即，在真正的对焦位置P1，对AF评价值进行校正处理，以便成为极大值，而不成为极小值。关于该AF评价值校正处理的详细处理，使用图3所示的流程图后述。
当进行了AF评价值校正处理时，接下来，判定是否完成了方向判断(S11)。这里，进行摄影镜头1的驱动方向的判断。如上所述，在对比度AF中，朝对比度值(AF评价值)增大的方向驱动摄影镜头1，而在该步骤中，判定是否完成了AF评价值增大的驱动方向是极近端侧还是无限远侧的判断。
在步骤S11中的判定结果是未完成方向判断的情况下，进行方向判断处理(S13)。这里，当使摄影镜头1朝预定方向进行了移动时，将上次和本次的校正AF评价值进行比较，在校正AF评价值增大的情况下，将该方向决定为驱动方向。另一方面，在校正AF评价值减小的情况下，使摄影镜头1朝与上次相反的方向移动，根据校正AF评价值是否增大来决定驱动方向。
在步骤S11中的判定结果是完成了方向判断的情况下，接下来，进行峰值检测处理(S15)。这里，在使摄影镜头1朝在步骤S13中所决定的摄影镜头1的移动方向移动的同时，检测在步骤S9中求出的校正AF评价值的峰值。可通过检测出校正AF评价值从增大切换到减小来搜索峰值。
当进行了步骤S13中的方向判断处理或者步骤S15中的峰值检测处理时，接下来，判定是否完成了峰值检测(S17)。这里，根据通过步骤S15中的峰值检测处理是否检测出校正AF评价值的峰值的结果来进行判定。
在步骤S17中的判定结果为未检测出峰值的情况下，回到步骤S5，使摄影镜头1移动并使用校正AF评价值来重复该循环，直到检测出峰值。另一方面，在步骤S17中的判定结果为检测出峰值的情况下，接下来，使镜头移动到峰值位置(S19)。这里，根据校正AF评价值超过峰值之前的摄影镜头1的位置、和超过了峰值时的摄影镜头1的位置，通过插值法等求出峰值位置，使摄影镜头1移动到该位置。当使摄影镜头1移动到了对焦位置时，结束该流程。
下面，使用图3所示的流程图来说明步骤S9中的AF评价值校正处理流程。当进入了AF评价值校正处理流程时，首先，判定测定Bv是否大于基准Bv(S31)。在如夜景那样周围暗的情况下，当存在点光源的被摄体时，如上所述，摄影镜头1很有可能被驱动到假对焦的位置，因而在该步骤中，判定周围是否比预先决定的亮度亮。
在步骤S31中的判定时，测定Bv可以使用从AE评价值计算电路7输出的AE评价值，然而在本实施方式中，为了能根据画面整体的亮度进行判定，使用用于曝光控制的被摄体亮度值(＝Bv)进行判定。该曝光控制用被摄体亮度是使用从摄像信号处理电路5输出的图像数据来计算的。并且，基准Bv可以根据针对点光源的被摄体而成为假对焦的程度的周围亮度来适当设定。
在步骤S31中的判定结果为测定Bv不大于基准Bv的情况下，即，在比预先决定的基准Bc暗的情况下，接下来，判定是否检测出脸(S33)。在被摄体中包含有人物的脸的情况下，一般将脸捕捉为主要被摄体，因而这里根据由图像处理电路19是否检测出脸来判定。另外，只要能识别出在被摄体中不包含有点光源、或者优先于其它的被摄体即可，因而不限于脸，也可以包含脸以外的被摄体来进行判定。
在步骤S33中的判定结果为未检测出脸的情况下，接下来，判定设定ISO是否高于基准ISO(S35)。这里，ISO表示摄像元件的感光度，数字越大则感光度就越高。在ISO感光度高的情况下，AF评价值的级别增高。因此，在步骤S35～S39中根据设定ISO感光度，改变AF评价值的校正处理。在该步骤中，将由摄影者手动设定的ISO感光度、或者根据被摄体亮度自动设定的ISO感光度与预先决定的基准ISO感光度进行比较来判定。
在步骤S35中的判定结果为设定ISO高于基准ISO的情况下，设定基准Th1作为AF评价值阈值AFvalTh(S37)。另一方面，在判定结果为设定ISO低于基准ISO的情况下，设定基准Th2作为AF评价值阈值AFvalTh(S39)。这里设定的AF评价值阈值AFvalTh在下一步骤S41中的判定时使用。
当在步骤S37和S39中设定了AF评价值阈值AFvalTh时，接下来，判定校正前AF评价值AFvalOrg是否大于AF评价值阈值AFvalTh(S41)。这里，校正前AF评价值AFvalOrg是校正前的AF评价值，是从AF评价值计算电路9输出的值。
在步骤S41中的判定结果为校正前AF评价值AFvalOrg大于AF评价值阈值AFvalTh的情况下，设定强调系数1作为n(S43)。这里，n是在进行AF评价值校正时的强弱系数。另一方面，在判定结果为小于AF评价值阈值AFvalTh的情况下，设定强调系数2作为强弱系数n(S45)。另外，存在强调系数1＞强调系数2的关系。
并且，在步骤S31中的判定结果为测定Bv大于基准Bv的情况下，或者步骤S33中的判定结果为检测出脸的情况下，设定1作为强弱系数n(S47)。该强弱系数是后述的步骤S49中的式(1)中的乘方，在n＝1的情况下，为与AE评价值对应的比率自身。设n＝1，通过采用与AE评价值对应的校正系数，在计算校正后的AF评价值时，可去除亮度的波动影响。另外，由于是判定为不是点光源的被摄体的情况，因而通过设定为n＝0，可以使校正系数为1，使校正后的AF评价值为与校正前的AF评价值相同的值。
在步骤S43～S47中，当设定了强弱系数n时，接下来，从下述式(1)求出校正后AF评价值AFval(S49)。
AFval＝(AEvalStd/AEval)n×AFvalOrg …(1)
这里，AEvalStd是基准AE评价值，预先设定比AE评价值AEval可取的值的范围大的值。并且，AE评价值AEval是由AE评价值计算电路7计算出的AE评价值。如上所述，该AE评价值是相当于根据与基于对比度AF的焦点检测用的检测区域大致相同区域的图像数据而计算出的被摄体亮度的值。并且，AFvalOrg如在步骤S41中所述是校正前AF评价值。另外，×表示乘法。当使用该(1)式运算出校正后的AF评价值AFval时，回到原来流程。
在上述的(1)式中，计算校正后AF评价值AFval，然而该式(1)中的(AEvalStd/AEval)，即基准AE评价值/AE评价值随着AE评价值的减小而增大(其中，基准AE评价值＞AE评价值)。也就是，如图4A所示，由于AE评价值L2在对焦位置P1为极小值，因而作为固定值的基准AE评价值乘以AE评价值L2所得到的值(即AEvalStd/AEval)在AE评价值L2的极小值(＝AF评价值L1的极小值)时为最大。因此，通过将式(1)中的基准AE评价值/AE评价值(＝AEvalStd/AEval)乘以校正前AF评价值L1，可将图4A所示呈M字形状的对比度曲线如图4B所示校正为凸状。
并且，为了可靠地进行校正，通过对基准AE评价值/AE评价值乘方，获得与亮度下降相比更大的校正效果。不过，由于乘方的校正对于亮度变化敏感，因而当不论校正前AF评价值的大小千篇一律地实施校正时，原本AF评价值的变化小的对比度曲线的下降边的平缓处变得紊乱。使用图5A～图5C来对此进行说明。
图5A示出校正前的AF评价值AFvalOrg(L1)，假定在位置P4，AE评价值AEval(L2)有噪声引起的变动。当对这样的校正前的AF评价值L1无论大小都千篇一律地实施了校正时，换句话说，当在(1)式中，无论校正前的AF评价值如何都使乘方n的值为一样的值时，如图5B所示，在位置P4出现极大值。当这样的AF评价值出现了极大值时，在对比度AF中，导致将位置P4误判别为对焦位置，成为假对焦。
因此，在本实施方式中，在步骤S41中，根据校正前的AF评价值AFvalOrg是否大于AF评价值阈值AFvalTh(参照图5A、图5C)，改变乘方n的值。即，在AF评价值大于AF评价值阈值的情况下，乘方n为强调系数1，利用大的校正系数来校正AF评价值。另一方面，在AF评价值小于AF评价值阈值的情况下，乘方n成为强调系数2，利用小的校正系数来校正AF评价值。该校正结果如图5C所示，：校正后的AF评价值L3在对焦位置P1为凸状，并且不会出现在位置P4附近为凸状的情况。
如以上说明那样，在本实施方式中，通过根据对应的摄影镜头1的位置处的亮度评价值(AE评价值AEval)校正由对比度检测部(AF评价值计算电路9)计算出的对比度值(AFvalOrg)，计算校正对比度值(AFval)，根据该校正对比度值检测摄影镜头1的对焦位置。因此，能针对低亮度被摄体和点光源被摄体双方实现高速并减少假对焦。即，对于点光源的被摄体，即使对比度曲线为图4A所示的M字状，通过进行校正，成为图4B所示的凸状的对比度曲线，因而可减少假对焦。在日本公开专利2005-345877号公报记载的焦点检测装置中，不检测出极大位置和极小位置两方，就不能判定最终的对焦位置。与此相对，在本实施方式中，只要在校正对比度值的同时，仅检测出峰值即可，无需检测极小值。
并且，在本实施方式中，计算相对于亮度评价值的比率(基准AE评价值/AE评价值)的n次乘方作为校正系数。使用在对焦点附近成为极小的AE评价值来计算校正系数，使用该校正系数来校正对比度值，因而可获得在对焦点附近成为峰值的对比度曲线。
而且，在本实施方式中，在计算校正系数时，根据对比度值来进行调整，即，根据校正前的AF评价值是否大于AF评价值阈值，改变校正系数(参照图3的S41)。因此，可防止由于AE评价值的变化而发生假对焦。
而且，在本实施方式中，根据摄像部的ISO感光度变更AF评价值阈值(参照图3的S35)。在ISO感光度高的情况下，AF评价值也高，因而在一样的AF评价值阈值的情况下，容易发生假对焦，然而通过根据ISO感光度来变更阈值，可防止假对焦的发生。
而且，在本实施方式中，根据被摄体像的被摄体亮度，判断是否调整校正系数(参照图3的S31)。在被摄体是点光源的情况下，如夜景那样周围暗的情况局多，因而进行该判断。可防止尽管不是点光源也进行校正处理的情况。
而且，在本实施方式中，根据被摄体像内是否包含有脸部分，判断是否调整校正系数(参照图3的S33)。在检测出脸的情况下，由于一般脸为主要被摄体，因而进行该判断。由此可防止尽管主要被摄体不是点光源也进行校正处理的情况。
另外，在本实施方式中，作为AF评价值的校正系数，根据(AEvalStd/AEval)n的运算式来求出，然而不限于该运算式，当然只要是可根据亮度将M字状的对比度曲线转换为凸状的对比度曲线的运算式即可。
并且，在本实施方式中，根据被摄体亮度(参照图3的S31)、脸检测(S33)以及设定ISO感光度(S35)的条件变更乘方的强弱系数n，然而也可以省略这些条件中的任一个，并且也可以追加其它条件。作为其它条件，可以根据夜景模式等的场景等来变更。并且，如果容许些微假对焦，则可以使乘方n为一样的值。
并且，在本实施方式中，作为摄影用的设备，使用数字照相机作了说明，然而作为照相机，可以是数字单反照相机，也可以小型数字照相机，可以是摄像机、摄影机那样的动态图像用的照相机，而且可以是内置于移动电话、移动信息终端(PDA：Personal Digital Assist，个人数字助理)、游戏设备等中的照相机。无论哪一种，只要是能通过对比度AF进行自动焦点调节的设备，就能应用本发明。
本发明并不限定于上述实施方式，可在实施阶段中在不脱离本发明主旨的范围内对构成要素进行变形来具体化。并且，通过将上述实施方式中公开的多个构成要素适当组合，可形成各种发明。例如，可以从实施方式所示的全部构成要素中删除若干构成要素。而且，还可以将不同实施方式中的构成要素适当组合。
Claims (14)
1.一种摄像装置，其包括：
摄像部，其经由摄影镜头拍摄被摄体像，生成图像数据；
对比度检测部，其根据上述图像数据，针对上述摄影镜头的各个位置检测与上述被摄体像的对比度相当的对比度值；
被摄体亮度检测部，其根据上述图像数据，针对上述摄影镜头的各个位置检测与上述被摄体像的被摄体亮度相当的亮度评价值；
校正部，其根据对应的上述摄影镜头的位置处的上述亮度评价值来校正上述对比度值，计算校正对比度值，通过校正将M字状的对比度曲线转换为凸状的对比度曲线；以及
对焦检测部，其根据由上述校正部校正后的上述校正对比度值，检测上述摄影镜头的对焦位置。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，上述校正部计算与上述亮度评价值相关的比率作为校正系数，使用上述校正系数来校正上述对比度值。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，上述校正部根据上述对比度值调整上述校正系数。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，上述校正部将上述对比度值与预定的阈值进行比较，判断是否调整上述校正系数。
5.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，上述校正部根据上述摄像部的感光度来变更上述阈值。
6.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，上述校正部根据取得上述图像数据时的被摄体亮度，判断是否调整上述校正系数。
7.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，该摄像装置具有脸检测部，该脸检测部检测上述图像数据中与脸相当的图像部分，
上述校正部根据上述图像数据中是否包含有脸部分，来判断是否调整上述校正系数。
8.一种自动焦点调节方法，该方法包括如下步骤：
经由镜头拍摄图像而生成图像数据；
根据上述图像数据，针对上述镜头的各个位置检测与上述图像的对比度相当的对比度值；
根据上述图像数据，针对上述镜头的各个位置检测与上述图像的亮度相当的亮度评价值；
根据对应的上述镜头的位置处的上述亮度评价值，校正上述对比度值，计算校正对比度值，通过校正将M字状的对比度曲线转换为凸状的对比度曲线；以及
根据上述校正对比度值的凸状的对比度曲线，检测上述镜头的对焦位置。
9.根据权利要求8所述的自动焦点调节方法，其中，上述校正对比度值是通过计算与上述亮度评价值相关的比率作为校正系数，使用上述校正系数来校正上述对比度值而得到的。
10.根据权利要求9所述的自动焦点调节方法，其中，根据上述对比度值调整上述校正系数。
11.根据权利要求10所述的自动焦点调节方法，其中，将上述对比度值与预定的阈值进行比较，判断是否调整上述校正系数。
12.根据权利要求11所述的自动焦点调节方法，其中，根据在拍摄上述图像而生成图像数据时的感光度来变更上述阈值。
13.根据权利要求10所述的自动焦点调节方法，其中，根据取得上述图像数据时的被摄体亮度，判断是否调整上述校正系数。
14.根据权利要求10所述的自动焦点调节方法，其中，根据上述图像数据中是否包含有与脸相当的部分，来判断是否调整上述校正系数。
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| JP6253245B2 (ja) * | 2013-04-17 | 2017-12-27 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像方法 |
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| CN105791683B (zh) * | 2016-02-29 | 2019-02-12 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法、控制装置及电子装置 |
| CN105847678A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-08-10 | 乐视控股（北京）有限公司 | 一种控制移动终端的摄像头的装置、方法和智能手环 |
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