CN102540404A - 焦点调节设备 - Google Patents

焦点调节设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102540404A
CN102540404A CN201110425292XA CN201110425292A CN102540404A CN 102540404 A CN102540404 A CN 102540404A CN 201110425292X A CN201110425292X A CN 201110425292XA CN 201110425292 A CN201110425292 A CN 201110425292A CN 102540404 A CN102540404 A CN 102540404A
Authority
CN
China
Prior art keywords
evaluation
estimate
pointolite
zone
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201110425292XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102540404B (zh
Inventor
中村隼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN102540404A publication Critical patent/CN102540404A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102540404B publication Critical patent/CN102540404B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/365—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals by analysis of the spatial frequency components of the image
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Focusing (AREA)

Abstract

一种焦点调节设备，该设备可用于具有用于拍摄被摄体的图像的摄像单元的摄像系统，所述焦点调节设备包括：用于沿各水平扫描线从摄像信号提取特定频率成分以生成焦点信号的单元和用于参考所述摄像信号设置焦点信号提取区域的单元。峰值保持单元通过沿各水平扫描线对设置区域中的焦点信号进行峰值保持来提取线峰值。第一评价值生成单元通过对所述设置区域中的沿所有水平扫描线中的预定数量的水平扫描线所获得的线峰值进行积分，生成积分评价值。控制单元进行焦点调节，其中，所述焦点调节包括基于从所述积分评价值所求出的AF评价值来驱动调焦透镜。

Description

焦点调节设备
技术领域
本发明涉及一种可以获得能在诸如摄像机等的摄像系统中处理的视频信号的焦点调节设备，并且涉及一种焦点调节方法。
背景技术
对于诸如摄像机等的视频装置可以采用自动焦点调节(AF)设备。例如，已知的传统TV-AF系统从通过诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)等的摄像单元所获得的视频信号提取高频成分作为焦点信号，并且通过以增大焦点信号的大小的方式驱动调焦透镜来进行焦点调节。可以使用“AF评价值”表示焦点信号的大小。
如日本特开平7-298120号公报所述，通常作为可通过在垂直方向上对(通过沿各水平线对焦点信号进行峰值保持所获得的)线峰值进行积分获得的积分评价值来计算TV-AF系统的AF评价值。
由于积分的效果，积分评价值是稳定的，并且对瞬间噪声具有鲁棒性。此外，积分评价值在灵敏度方面出众。也就是说，信号响应于非常小的焦点移位灵敏地变化。因此，可以使用积分评价值来识别聚焦方向。
此外，在TV-AF系统中，可能存在不能将焦点对准点光源被摄体这一问题。为解决这一问题，如日本特开2006-189634号公报所述，如果检测到存在点光源被摄体，则在聚焦点附近，将TV-AF系统的控制中要使用的积分评价值切换成可通过从积分评价值的最大值减去当前积分评价值所获得的值，这通常是可行的。
然而，根据日本特开平7-298120号公报所述的积分评价值，与大的值相对应的透镜位置可能与点光源被摄体的摄像操作中的聚焦位置不一致。通常，如果拍摄操作中的对象是普通被摄体，则如图2所示，积分评价值的最大点与聚焦点相一致。
另一方面，如果该对象是点光源被摄体，则拍摄操作稍有不同。如果如图3A所示，点光源被摄体的拍摄图像当前处于聚焦状态，则尽管焦点信号具有非常大的线峰值，但是可用于拍摄被摄体的扫描水平线的数量小。因此，积分评价值不会增大太多。
然而，如果如图3B所示，点光源被摄体的拍摄图像当前处于离焦状态，则尽管焦点信号具有相对小的线峰值，但是可用于拍摄被摄体的扫描水平线的数量大。因此，积分评价值明显增大。
根据上述原因，如图3C所示，积分评价值的最大点与聚焦点不一致。因此，如果该系统以单调增大积分评价值的方式来进行焦点调节，则可能将离焦点错误地检测为聚焦点，并且可能不能将焦点充分对准点光源被摄体。
为解决上述问题，通常可使用日本特开2006-189634号公报所述的技术。然而，该专利文献中所述的传统技术仅有利于检测与图3C所示的聚焦点相对应的最小值。因此，传统技术需要与TV-AF系统将积分评价值的最大点识别为聚焦点的控制不同的特殊控制。
此外，如果用于目标点光源被摄体的拍摄条件不适当，则最小点(即聚焦点)可能不会清晰显现。在这种情况下，难以将焦点对准目标点光源被摄体。
发明内容
根据本发明的焦点调节设备通过对于焦点信号提取区域中的各水平扫描线的焦点信号进行峰值保持生成线峰值，通过对所生成的预定数量的扫描线的线峰值进行积分获得积分评价值，并且使用所获得的值作为用于焦点调节控制的AF评价值。
可选地，根据本发明的焦点调节设备通过对预先设置的区域中的焦点信号的最大值进行峰值保持生成区域峰值，通过相加或积分所生成的预定数量的区域的区域峰值获得积分评价值，并且使用所获得的值作为用于焦点调节控制的AF评价值。
因此，即使在点光源被摄体的拍摄操作中，本发明也可以获得在聚焦点处最大化的AF评价值。因此，根据本发明的焦点调节设备可适当应用于TV-AF系统。
根据本发明的一个方面，一种用于摄像系统的焦点调节设备，所述摄像系统包括用于经由包括调焦透镜的光学系统拍摄被摄体的图像的摄像单元，所述焦点调节设备包括：生成单元，用于沿各水平扫描线从由所述摄像单元所生成的摄像信号提取特定频率成分，以生成焦点信号；区域设置单元，用于参考所述摄像信号设置焦点信号提取区域；峰值保持单元，用于通过沿各水平扫描线对由所述区域设置单元所设置的区域中的所述焦点信号进行峰值保持来提取线峰值；第一评价值生成单元，用于通过对由所述区域设置单元所设置的区域中的沿所有水平扫描线中的预定数量的水平扫描线所获得的线峰值进行积分，生成积分评价值；以及控制单元，用于进行焦点调节，其中，所述焦点调节包括基于从所述第一评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值来驱动所述调焦透镜。
根据本发明的其它方面，一种用于摄像系统的焦点调节设备，所述摄像系统包括用于经由包括调焦透镜的光学系统拍摄被摄体的图像的摄像单元，所述焦点调节设备包括：生成单元，用于沿各水平扫描线从由所述摄像单元所生成的摄像信号提取特定频率成分，以生成焦点信号；区域设置单元，用于根据所述摄像信号设置提取焦点信号的区域；峰值保持单元，用于通过对由所述区域设置单元所设置的区域中的焦点信号沿各水平扫描线进行峰值保持来提取线峰值；第一评价值生成单元，用于通过对沿由所述区域设置单元所设置的区域中的所有水平扫描线中的预定数量的水平扫描线所获得的线峰值进行积分，生成积分评价值；第二评价值生成单元，用于通过对沿由所述区域设置单元所设置的区域中的所有水平扫描线所获得的线峰值进行积分，生成积分评价值；以及控制单元，用于基于从所述第一评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值和从所述第二评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值中的至少一个，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节。
根据本发明的其它方面，一种用于摄像系统的焦点调节设备，所述摄像系统包括用于经由包括调焦透镜的光学系统拍摄被摄体的图像的摄像单元，所述焦点调节设备包括：生成单元，用于沿各水平扫描线从由所述摄像单元所生成的摄像信号提取特定频率成分，以生成焦点信号；区域设置单元，用于根据所述摄像信号设置提取焦点信号的区域；峰值保持单元，用于通过对由所述区域设置单元所设置的区域中的焦点信号的最大值进行峰值保持，提取区域峰值；第三评价值生成单元，用于对从由所述区域设置单元所设置的区域中的预定数量的区域所获得的区域峰值进行积分，并且生成积分评价值；以及控制单元，用于基于从所述第三评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节。
根据本发明的其它方面，一种用于摄像系统的焦点调节设备，所述摄像系统包括用于经由包括调焦透镜的光学系统拍摄被摄体的图像的摄像单元，所述焦点调节设备包括：生成单元，用于沿各水平扫描线从由所述摄像单元所生成的摄像信号提取特定频率成分，以生成焦点信号；区域设置单元，用于根据所述摄像信号设置提取焦点信号的区域；峰值保持单元，用于通过对由所述区域设置单元所设置的区域中的焦点信号的最大值进行峰值保持，提取区域峰值；点光源识别单元，用于识别在所述区域中是否存在点光源被摄体；选择单元，用于基于所述点光源识别单元的识别结果，选择存在所述点光源被摄体的区域；第四评价值生成单元，用于对由所述选择单元所选择的区域的区域峰值进行积分，并且将积分后的区域峰值标准化以获得与预定区域数量相当的值；以及控制单元，用于基于从所述第四评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将显而易见。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出本发明的典型实施例、特征和方面，并与说明书一起用来解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明第一典型实施例的焦点调节设备的示例性结构的框图。
图2是示出被摄体拍摄操作中调焦透镜位置和积分评价值之间的关系的图。
图3A和3B示出点光源拍摄操作中的聚焦状态和离焦状态下的线峰值，并且图3C是示出调焦透镜位置和积分评价值之间的关系的图，其中，聚焦状态下的积分评价值小于离焦状态下的积分评价值。
图4A和4B示出点光源拍摄操作中的聚焦状态和离焦状态下的全部线积分评价值和预定线积分评价值，并且图4C示出调焦透镜位置和预定线积分评价值之间的关系，其中，点光源处于聚焦状态下的最大峰值大于点光源处于离焦状态下的最大峰值，点光源处于聚焦状态下的全部扫描线积分评价值小于点光源处于离焦状态下的全部扫描线积分评价值，点光源处于聚焦状态下的预定扫描线积分评价值大于点光源处于离焦状态下的预定扫描线积分评价值。
图5是示出根据本发明第一典型实施例的主AF处理的流程图。
图6是示出根据本发明第一典型实施例的AF处理所包括的微小驱动操作的流程图。
图7示出微小驱动操作中相对于经过的时间的示例性透镜运动。
图8A是示出根据本发明第一典型实施例的AF处理所包括的爬山驱动操作的流程图。
图8B示出AF处理所包括的示例性爬山驱动操作。
图9是示出根据本发明第一典型实施例的AF处理所包括的AF评价值获取处理的流程图。
图10是示出根据本发明第一典型实施例的点光源识别处理的流程图。
图11示出在AF框的20个线包括所示的线峰值、并且设置线的数量为3的情况下从预定数量的扫描线提取线峰值的示例性提取。
图12是示出根据本发明第二典型实施例的焦点调节设备的示例性结构的框图。
图13是示出根据本发明第二典型实施例的AF处理所包括的AF评价值获取处理的流程图。
图14示出可以通过根据本发明第三典型实施例的焦点调节设备实现的在图像面上设置AF框的示例性设置。
图15是示出根据本发明第三典型实施例的AF处理所包括的AF评价值获取处理的流程图。
图16A和16B是示出根据本发明第三典型实施例的AF评价值和AF框判断处理的流程图。
图17是示出根据本发明第三典型实施例的焦点调节设备的示例性结构的框图。
图18是示出根据本发明第四典型实施例的AF评价值和AF框判断处理的流程图。
具体实施方式
根据本发明的焦点调节设备通过对预先设置的区域的各水平扫描线的焦点信号进行峰值保持来生成线峰值，通过对所生成的预定数量的扫描线的线峰值进行积分获得积分评价值，并且使用所获得的值作为用于焦点调节控制的AF评价值。
可选地，根据本发明的焦点调节设备通过对预先设置的区域中的焦点信号的最大值进行峰值保持来生成区域峰值，通过对所生成的预定数量的区域的区域峰值进行相加或积分获得积分评价值，并且使用所获得的值作为用于焦点调节控制的AF评价值。
作为代表性例子，可以直接使用基于使用上述预定数量的扫描线的积分所获得的积分评价值作为AF评价值。然而，对上述积分评价值进行任何其它处理以生成AF评价值，这也是有用的。
此外，作为代表性例子，如果判断为在上述设置区域中存在点光源被摄体，则可以在焦点调节控制中，使用从基于使用上述预定数量的扫描线的积分所获得的积分评价值求出的AF评价值来驱动调焦透镜。
然而，即使当对象是除点光源被摄体以外的被摄体时，对于焦点调节控制也可以使用从基于使用上述预定数量的扫描线的积分所获得的积分评价值求出的AF评价值。
可以直接使用通过上述第三评价值生成单元所生成的积分评价值作为AF评价值，或者可以使其经过任何其它处理以生成AF评价值。如下面所述，可以根据考虑被摄体的各种条件的适当方法生成积分评价值，并且对于焦点调节控制可以使用该积分评价值。
下面将参考附图详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。
图1示出诸如摄像机等的包括根据第一典型实施例的焦点调节设备的摄像系统的结构。图1所示的摄像系统包括构成接收来自被摄体的光的光学系统的一部分的调焦透镜101。当调焦透镜101在光轴上移动时，聚焦面相应移位。
穿过透镜101的光在用作摄像单元的互补金属氧化物半导体(CMOS)102的摄像面上形成图像。CMOS 102将所接收到的光光电转换成电信号。相关双采样/自动增益控制(CDS/AGC)电路103读取光电转换后的信号，并且可以采样和保持所读取的信号。此外，CDS/AGC电路103可以输出具有最佳增益的放大信号。
模拟/数字(A/D)转换器104将CDS/AGC电路103的模拟输出信号转换成数字信号。照相机信号处理电路105对A/D转换器104的数字输出信号进行信号处理，以生成具有预定格式的电视(TV)信号。
照相机信号处理电路105输出可以用来生成AF评价值的亮度信号Y。伽玛校正电路106对从照相机信号处理电路105所接收到的亮度信号Y进行伽玛校正，以强调低亮度成分并抑制高亮度成分。
接着说明各评价值。区域设置电路123用作被配置成设置可提取焦点信号的区域的区域设置单元。下面将通过区域设置电路123所设置的区域称为AF框。
线峰值检测电路107接收来自伽玛校正电路106的伽玛校正后的亮度信号Y，并且检测各水平线的线峰值。线峰值检测电路107获得通过区域设置电路123所设置的AF框中的各水平线的Y线峰值。
此外，垂直峰值检测电路108接收线峰值检测电路107的输出信号。垂直峰值检测电路108可以通过在由区域设置电路123所设置的AF框中沿垂直方向对信号进行峰值保持，生成Y峰值评价值。Y峰值评价值可有效地用于识别高亮度被摄体或低亮度被摄体。
水平积分电路109接收来自伽玛校正电路106的伽玛校正后的亮度信号Y，以检测各水平线的积分值。水平积分电路109可以获得通过区域设置电路123所设置的AF框中的各水平线的Y积分值。
此外，垂直积分电路110接收水平积分电路109的输出信号。垂直积分电路110在通过区域设置电路123所设置的AF框中沿垂直方向进行积分处理，并且生成Y积分评价值。所生成的Y积分评价值用于识别AF框的整体亮度。
如上所述，将通过伽玛校正电路106处理后的伽玛校正后的亮度信号Y输入给线峰值检测电路107。线峰值检测电路107获得AF框中各水平线的Y线峰值。
线最小值检测电路111接收来自伽玛校正电路106的伽玛校正后的亮度信号Y。线最小值检测电路111检测AF框中的各水平线的亮度信号Y的最小值。
减法器接收来自线峰值检测电路107的各水平线的Y线峰值，接收各水平线的亮度信号Y的最小值，并且生成表示值“线峰值-最小值”的输出信号。垂直峰值检测电路112接收减法器的输出信号。
垂直峰值检测电路112通过在AF框中沿垂直方向对信号进行峰值保持来生成Max-Min评价值。Max-Min评价值可有效地用于识别低对比度或高对比度。
带通滤波器(BPF)113接收通过伽玛校正电路106处理的伽玛校正后的亮度信号Y，并且提取特定频率成分以生成焦点信号。线峰值检测电路114接收来自BPF 113的焦点信号。线峰值检测电路114用作被配置成检测各水平线的线峰值的峰值保持单元。
线峰值检测电路114获得AF框中各水平线的线峰值。垂直峰值检测电路115通过在AF框中对所获得的线峰值进行峰值保持，生成区域峰值评价值。当对象被摄体在AF框中移动时，所生成的区域峰值评价值变化不会太大。因此，区域峰值评价值可有效地用于重新启动判断以从聚焦状态变换成聚焦点搜索处理。
根据本典型实施例的焦点调节设备具有下面的特性特征。微型计算机控制器125用作控制单元，并且包括点光源识别单元126。微型计算机控制器125可以基于点光源识别单元126的输出结果，控制选择器开关116。最后，微型计算机控制器125进行下面的判断。
微型计算机控制器125判断是将通过线峰值检测电路114所生成的线峰值输入给垂直积分电路118(和选择器开关119)还是输入给预定线提取电路121(和选择器开关119)。垂直积分电路118在功能上可用作第二评价值生成单元。预定线提取电路121在功能上可用作第一评价值生成单元。
更具体地，微型计算机控制器125以仅当点光源识别单元126识别出在AF框中存在点光源时才将线峰值检测电路114所生成的线峰值输入给预定线提取电路121的方式，控制选择器开关116。
如果点光源识别单元126没有识别出在AF框中存在点光源，则微型计算机控制器125控制选择器开关116以将线峰值输入给垂直积分电路118。垂直积分电路118在垂直方向对AF框中的所有水平扫描线的线峰值进行积分，并且生成根据通过垂直积分所产生的全部线积分评价值。所生成的全部线积分评价值具有积分的有利效果(例如，宽的动态范围和较高的灵敏度)，并且可有效地用作调焦操作中的AF主评价值。
此外，将各水平线的Y峰值输入给具有通过微型计算机控制器125预先所设置的预定阈值的比较器117。比较器117控制选择器开关119。因此，仅将具有大于预定阈值的Y峰值的各线的峰值在垂直积分电路120相加。垂直积分电路120生成全部线积分评价值Hi。
微型计算机控制器125将全部线积分评价值与全部线积分评价值Hi进行比较，并且基于该比较结果，判断该积分评价值中所包括的高亮度线成分的比率是否大于其余成分的比率。
根据本典型实施例的焦点调节设备具有下面的特性特征。
当点光源识别单元126判断为在AF框中存在点光源时，微型计算机控制器125以将线峰值输入给预定线提取电路121和选择器开关119的方式切换选择器开关116。
预定线提取电路121按照大小的降序提取预定数量的线的线峰值，如图11所示。微型计算机控制器125对于预定线数量设置电路124设置“预定线数量”。
更具体地，预定线提取电路121包括为以按照大小的降序保持输入的线峰值所预先准备的缓冲器。该缓冲器以与通过预定线数量设置电路124所设置的数量相对应的量保持所接收到的数据。
然后，预定线提取电路121将输入的各线峰值与存储在缓冲器中的数据进行比较，并且如果输入值大于所存储的值中的任一个，则保留该输入值。因此，预定线提取电路121将所提取的预定数量的线峰值输出给垂直积分电路122。垂直积分电路122在功能上可用作第一评价值生成单元。垂直积分电路122对所接收到的线峰值进行积分，并且生成预定线积分评价值。
此外，如上所述，垂直积分电路120基于经由选择器开关119所接收到的线峰值，生成全部线积分评价值Hi。此外，如上所述，预定线数量设置电路124存储通过微型计算机控制器125所设置的“预定线数量”。预定线数量设置电路124将所存储的数量发送给预定线提取电路121，以提取指定数量的线峰值。
如以上参考图3A～3C所述，尤其在图3C中，积分评价值最大化处的点与聚焦点不一致。积分评价值在稍微离焦的点处最大化。因此，如果该系统以增大积分评价值的方式来进行焦点调节，则不能适当地将焦点对准点光源。
为解决上述问题，根据本典型实施例的系统使用预定数量的扫描线进行积分，其中，该预定数量等于或小于聚焦状态下存在点光源被摄体的扫描线的数量，如图4A所示。根据本典型实施例的系统通过按照大小的降序对预定数量的水平扫描线的线峰值进行积分，生成积分评价值。
根据本典型实施例的系统要进行的操作基于下面的假设：尽管与离焦状态相比，在聚焦状态下，全部线积分评价值变小，但是与离焦状态相比，在聚焦状态下，线峰值较大。因此，如果按照大小的降序对有限数量的大的线峰值进行积分，则可以获得作为明显更大的值的聚焦状态下的积分评价值。
因为以下原因，根据本典型实施例的系统按照大小的降序提取预定数量的线峰值。
更具体地，如果系统选择性地仅对存在点光源的有限数量的扫描线的线峰值进行积分，或者即使在存在多个点光源的情况下，如果系统选择性地对具有大的边缘成分的特定点光源的线峰值进行积分，则精确生成在聚焦位置处取峰值的积分评价值，这是可行的。
例如，如果该系统使用位于最大线峰值附近的扫描线进行处理，则该系统可能错误地选择不存在点光源的扫描线。因此，该系统可能不能生成在聚焦位置处取峰值的积分评价值。
然而，用于对预定数量的线峰值进行积分的方法不局限于上述方法。例如，该系统可以按照大小的降序对预定数量的线峰值与邻接扫描线的线峰值一起进行积分。
如上所述，即使在点光源拍摄操作中，如果系统通过对预定数量的扫描线的线峰值进行积分生成积分评价值，则积分评价值在聚焦位置处最大化，如图4C所示。更具体地，使用以增大积分评价值的方式进行焦点调节的TV-AF系统将焦点适当地对准点光源被摄体，这是可行的。
如果对于预定线数量设置电路124要设置的“预定线数量”过分大，则积分评价值可能不在聚焦点处最大化。换句话说，系统可能识别聚焦点失败。另一方面，如果“预定线数量”过分小，则积分评价值可能包括大量噪声成分。在这种情况下，系统可能错误地在错误方向上驱动调焦透镜，或者AF控制可能变得不稳定。
因此，希望将“预定线数量”设置成等于或小于可以使积分评价值在聚焦位置处最大化的限制值。例如，“预定线数量”的实际值为10个线，但是其可以根据目标点光源的大小而改变。
此外，在一些情况下，希望预定线数量设置电路124参考拍摄条件改变上述“预定线数量”。作为实际例子，希望根据焦距改变“预定线数量”。如果光学系统在点光源被摄体的拍摄操作中进行变焦操作，则被摄体图像在广角侧变小，并且在远摄侧变大。更具体地，为拍摄点光源可使用的扫描线的数量在广角侧小，并且在远摄侧大。
因此，在广角侧减小“预定线数量”以使得可以使积分评价值在聚焦位置处最大化，这是有用的。另一方面，在远摄侧增大“预定线数量”以使得可以生成具有较小量的噪声成分的积分评价值，这是有用的。
区域设置电路123生成与通过微型计算机控制器125所设置的摄像画面的预定位置相对应的至少一个AF框门信号。区域设置电路123仅提取与AF框的区域相对应的焦点信号。
区域设置电路123将门信号发送给线峰值检测电路107和114、水平积分电路109、线最小值检测电路111、垂直峰值检测电路108、112和115、垂直积分电路110、118、120和122、以及预定线提取电路121中的每一个。更具体地，向各电路输入定时信号，以使得可以基于AF框中的Y信号生成各AF评价值。
为设置多个AF框，需要获得各框各自的AF评价值。因此，可采用下面的系统结构。针对从区域设置电路123初始输入门信号的各电路(即，线峰值检测电路107、水平积分电路109、线最小值检测电路111和线峰值检测电路114)所要准备的数据输出总线的数量等于需要的AF框的数量。
微型计算机控制器125对于区域设置电路123至少设置与摄像画面的预定位置相对应的一个AF框门。此外，微型计算机控制器125对于预定线数量设置电路124设置“预定线数量”以基于所设置的数量提取线峰值。
此外，微型计算机控制器125包括基于各AF评价值判断是否存在点光源被摄体、并且控制选择器开关116的点光源识别单元126。此外，微型计算机控制器125包括基于输入的各AF评价值经由电动机驱动器128控制电动机129的AF控制单元127。电动机129在光轴方向上移动调焦透镜101以进行AF控制。
下面接着将参考图5～10详细说明微型计算机控制器125可进行的示例性AF控制。在下面的说明中，将积分评价值和预定线积分评价值通称为AF评价值。
图5示出微型计算机控制器125可进行的主AF处理。在步骤701，微型计算机控制器125开始AF控制。在步骤702，微型计算机控制器125进行微小驱动操作。微型计算机控制器125判断被摄体的当前拍摄图像是否处于聚焦状态。如果拍摄图像处于离焦状态，那么微型计算机控制器125识别聚焦方向(即聚焦位置存在的一侧)。下面将详细说明微小驱动操作。
如果微型计算机控制器125判断为拍摄图像处于聚焦(步骤703为“是”)，那么在步骤709，微型计算机控制器125进行在聚焦状态下要进行的处理。如果微型计算机控制器125判断为被摄体的当前拍摄图像离焦(步骤703为“否”)，则处理进入步骤704。
如果微型计算机控制器125判断为在步骤702识别出聚焦方向(步骤704为“是”)，那么在步骤705，微型计算机125进行爬山驱动操作。如果微型计算机控制器125判断为在步骤702未识别出聚焦方向(步骤704为“否”)，则处理返回到步骤702以继续微小驱动操作。
在步骤705，微型计算机控制器125进行用于在AF评价值变大的方向上快速移动调焦透镜的爬山驱动操作。下面将详细说明可通过微型计算机控制器125进行的爬山驱动操作。
如果微型计算机控制器125判断为AF评价值在步骤705所进行的爬山驱动操作中超过了峰值(步骤706为“是”)，则处理进入步骤707。如果微型计算机控制器125判断为AF评价值未超过峰值(步骤706为“否”)，则处理返回到步骤705以继续爬山驱动操作。
在步骤707，微型计算机控制器125使调焦透镜返回到在爬山驱动操作期间AF评价值具有最大值的峰值透镜位置。如果微型计算机控制器125判断为调焦透镜到达了峰值透镜位置(步骤708为“是”)，则处理返回到步骤702以再次进行微小驱动操作。
如果微型计算机控制器125判断为调焦透镜未到达峰值透镜位置(步骤708为“否”)，则处理返回到步骤707，并且继续用于使调焦透镜返回到峰值透镜位置的操作。
下面将说明在聚焦状态下要进行的重新启动判断处理(即，以步骤709开始的处理)。在步骤709，微型计算机控制器125保持AF评价值。在步骤710，微型计算机控制器125获取最新的AF评价值。
在步骤711，微型计算机控制器125将在步骤709所保持的AF评价值与在步骤710新获取的AF评价值进行比较。如果该差等于或大于预定水平(步骤711为“是”)，则微型计算机控制器125判断为需要重新启动。处理返回到步骤702以重新开始微小驱动操作。
如果确认不需要重新启动(步骤711为“否”)，则处理进入步骤712。在步骤712，微型计算机控制器125以固定方式保持调焦透镜。处理返回到步骤710以继续重新启动判断处理。
下面接着将参考图6详细说明微小驱动操作。在步骤801，微型计算机控制器125开始在步骤702要进行的处理。在步骤802，微型计算机控制器125向近侧驱动调焦透镜。
然后，在步骤803，微型计算机控制器125获取在微型计算机控制器125在步骤802将调焦透镜向近侧移动到的点处的各个最新AF评价值。
此外，在步骤804，微型计算机控制器125向远侧(即，与步骤802的方向相反的方向)驱动调焦透镜。然后，在步骤805，微型计算机控制器125获取在步骤804微型计算机控制器125将调焦透镜向远侧移动到的点处的各个最新AF评价值。
在步骤806，微型计算机控制器125将在步骤803所获取的AF评价值(近侧)与在步骤805所获取的AF评价值(远侧)进行比较。
如果微型计算机控制器125判断为在近侧所获取的AF评价值大于在远侧所获取的AF评价值(步骤806为“是”)，则处理进入步骤807。如果微型计算机控制器125判断为在远侧所获取的AF评价值大于在近侧所获取的AF评价值(步骤806为“否”)，则处理进入步骤808。
在步骤807，由于AF评价值在近侧较高，并且推测聚焦位置存在于近侧，所以微型计算机控制器125使调焦透镜驱动操作的中心位置向近侧移位。然后处理进入步骤809。另一方面，在步骤808，由于AF评价值在远侧较高，并且推测聚焦位置存在于远侧，所以微型计算机控制器125使调焦透镜驱动操作的中心位置向远侧移位。然后，处理进入步骤809。
如果微型计算机控制器125判断为聚焦方向连续预定次数保持相同(步骤809为“是”)，则处理进入步骤813。如果微型计算机控制器125判断为聚焦方向未连续预定次数保持相同(步骤809为“否”)，则处理进入步骤810。
如果微型计算机控制器125判断为调焦透镜在预定范围内重复往返移动预定次数(步骤810为“是”)，则处理进入步骤812。如果微型计算机控制器125判断为调焦透镜没有在预定范围内连续存在预定时间(步骤810为“否”)，那么在步骤811，微型计算机控制器125终止图6所示的流程图的处理。在这种情况下，处理返回到步骤802以再次进行微小驱动操作。
在步骤813，微型计算机控制器125确认已识别出方向。然后，在步骤811，微型计算机控制器125终止微小驱动操作。在这种情况下，处理变换成爬山驱动操作(参考图5的步骤705)。在步骤812，微型计算机控制器125确认已识别出聚焦状态。然后，在步骤811，微型计算机控制器125终止微小驱动操作。在这种情况下，处理变换成重新启动判断程序(参考图5的步骤709～711)。
图7示出相对于经过的时间的上述透镜驱动操作。在初始状态下，调焦透镜处于位置A。首先，微型计算机控制器125向近侧驱动调焦透镜，直到调焦透镜到达位置B为止。微型计算机控制器125在时间TB时获取与储存在CMOS中的电荷相对应的评价值B。
接着微型计算机控制器125向远侧驱动调焦透镜，直到调焦透镜到达位置C为止。微型计算机控制器125在时间Tc时获取与储存在CMOS中的电荷相对应的评价值C。评价值B和C分别是在从中心位置“Center_Start”向近侧和远侧移动调焦透镜相同量时可以获得的AF评价值。
此外，微型计算机控制器125在时间TC时将评价值B和评价值C进行比较。如果确认了关系B＞C，则微型计算机控制器125将调焦透镜驱动操作的中心位置从“Center_Start”向“Center_near”移位。
因此，调焦透镜开始在由“Center_near”近侧的位置“D_near”和“Center_near”远侧的位置“E_near”所定义的范围中移动。然后，微型计算机控制器125基于“D_near”和“E_near”位置的AF评价值之间的比较，再次移位调焦透镜驱动操作的中心位置。
另一方面，如果确认了关系B＜C，则微型计算机控制器125使调焦透镜驱动操作的中心位置从“Center_Start”向“Center_far”移位。因此，调焦透镜开始在由“Center_far”近侧的位置“D_far”和“Center_far”远侧的位置“E_far”所定义的范围中移动。然后，微型计算机控制器125基于“D_far”和“E_far”位置的AF评价值之间的比较，再次移位调焦透镜驱动操作的中心位置。
在本典型实施例中，微型计算机控制器125以在基于摄像信号进行显示的TV画面上不能从视觉上识别调焦透镜的移动间距的方式，基于焦深将透镜的驱动量确定为适当值。
下面接着参考图8A说明爬山驱动操作的例子。在步骤1001，微型计算机控制器125开始在步骤705要进行的处理。在步骤1002，微型计算机控制器125获取各最新的AF评价值。如果微型计算机控制器125判断为在步骤1002所获取的AF评价值大于先前所获取的AF评价值(步骤1003为“是”)，则处理进入步骤1004。如果微型计算机控制器125判断为所获取的AF评价值等于或小于先前获取的AF评价值(步骤1003为“否”)，则处理进入步骤1006。
在步骤1004，微型计算机控制器125在与前一方向相同的方向上以预定速度驱动调焦透镜。在步骤1005，微型计算机控制器125终止图8A所示的流程图的处理。处理进入图5所示的步骤706。
如果微型计算机控制器125判断为AF评价值未处于超过峰值的下降期(步骤1006为“否”)，则处理进入步骤1007。如果微型计算机控制器125判断为AF评价值处于超过峰值的下降期(步骤1006为“是”)，则处理进入步骤1008。
在步骤1008，微型计算机控制器125确认AF评价值通过了峰值，并且终止图8A所示流程图的处理。在步骤1007，微型计算机控制器125以预定速度在与前一方向相反的方向上驱动调焦透镜，并且终止图8A所示流程图的处理。处理进入图5所示的步骤706。
图8B示出参考图8A所示流程图所述的透镜驱动操作。假定微型计算机控制器125在图8B所示的“开始”时点开始爬山驱动操作。首先，微型计算机控制器125沿连接“开始”时点和点A的实线驱动调焦透镜。在这种情况下，点A处于爬山驱动操作中超过峰值的下降期。
因此，微型计算机控制器125判断为调焦透镜已通过了峰值，并且停止调焦透镜。然后，微型计算机控制器125使调焦透镜向峰值透镜位置返回，并且在调焦透镜接近峰值附近时变换成微小驱动操作。
另一方面，微型计算机控制器125沿连接“开始”时点和点B的长短交替的虚线驱动调焦透镜。在这种情况下，点B处于爬山驱动操作中离开峰值的下降期。因此，微型计算机控制器125判断为方向错误，并且在相反方向重新开始爬山驱动操作。爬山驱动操作中每预定时间的移动量大于微小驱动操作中的每预定时间的移动量。
下面接着将参考图9说明在图5所示步骤710、图6所示步骤803和805、以及图8所示步骤1002要进行的AF评价值获取处理。
在步骤1201，微型计算机控制器125开始AF评价值获取处理。在步骤1202，微型计算机控制器125检查图1所示的选择器开关116的操作状态。如果选择器开关116处于用于获取预定线积分评价值的状态(步骤1202为“是”)，则处理进入步骤1203。
如果选择器开关116未处于用于获取预定线积分评价值的状态(步骤1202为“否”)，则处理进入步骤1204。在步骤1203，微型计算机控制器125获取包括预定线积分评价值的各种AF评价值(即，除全部线积分评价值以外的所有所生成的AF评价值)。
在步骤1204，微型计算机控制器125获取包括全部线积分评价值的各种AF评价值(即，除预定线积分评价值以外的所有所生成的AF评价值)。在步骤1205，微型计算机控制器125使图1所示的点光源识别单元126进行点光源识别处理。
如果微型计算机控制器125判断为存在点光源(步骤1206为“是”)，则处理进入步骤1207。如果微型计算机控制器1250判断为不存在任何点光源(步骤1206为“否”)，则处理进入步骤1209。
在步骤1207，微型计算机控制器125检查当前焦点状态。如果微型计算机控制器125判断为被摄体的当前拍摄图像没有显著离焦(步骤1207为“是”)，则处理进入步骤1208。如果微型计算机控制器125判断为拍摄图像显著离焦(步骤1207为“否”)，则处理进入步骤1209。
在步骤1208，由于确认存在点光源，并且确定需要使用预定线积分评价值，所以微型计算机控制器125使系统进入可以生成预定扫描线的积分评价值的状态。最终，微型计算机控制器125控制图1所示的选择器开关116以选择图1所示的预定线提取电路121。然后，在步骤1210，微型计算机控制器125终止AF评价值获取处理。
另一方面，在步骤1209，由于没有任何点光源，并且不需要使用预定线积分评价值，所以微型计算机控制器125使系统进入可以生成所有扫描线的积分评价值的状态。最终，微型计算机控制器125控制图1所示的选择器开关116以与图1所示的预定线提取电路121断开连接。然后，在步骤1210，微型计算机控制器125终止AF评价值获取处理。
如上所述，微型计算机控制器125检查是否存在点光源，并且如果不存在任何点光源，则使用在灵敏度方面出色且噪声小的全部线积分评价值。如果存在点光源，则微型计算机控制器125使用预定线积分评价值来驱动调焦透镜，以将焦点对准TV-AF系统中的点光源。
此外，如果被摄体的当前拍摄图像显著离焦，则由于不存在与点光源有关的任何问题，因而AF评价值在聚焦点附近减小，所以微型计算机控制器125使用全部线积分评价值(即，稳定且低噪声的信号)。因此，在场景中包括点光源被摄体的情况下或即使在场景中没有任何点光源的情况下，微型计算机控制器125都可以适当驱动调焦透镜。
下面接着将参考图10说明在图9所示的步骤1205要进行的点光源识别处理。在步骤1301，微型计算机控制器125开始点光源识别处理。
在步骤1302，微型计算机控制器125判断AF评价值的高亮度线比率是否大。如果微型计算机控制器125判断为高亮度线比率大(步骤1302为“是”)，则处理进入步骤1303。如果微型计算机控制器125判断为高亮度线比率小(步骤1302为“否”)，则处理进入步骤1307。
微型计算机控制器125通过将积分评价值与积分评价值Hi进行比较，获得AF评价值的高亮度线比率。如果该积分评价值和积分评价值Hi之间的差小，则作为积分评价值的一部分的高亮度线峰值的比率高。在存在点光源被摄体的情况下，作为积分评价值的一部分的高亮度线峰值的比率高。因此，微型计算机控制器125可以参考高亮度线峰值的比率来识别是否存在点光源被摄体。
当系统使用预定线积分评价值时，在系统生成全部线积分评价值Hi的同时，系统不生成全部线积分评价值。因此，微型计算机控制器125不能比较全部线积分评价值和全部线积分评价值Hi。
因此，在从生成全部线积分评价值向生成预定线积分评价值的选择器开关的切换时刻，微型计算机控制器125预先保持全部线积分评价值Hi。
微型计算机控制器125将新获取的全部线积分评价值Hi与所存储的值进行比较。如果新获取的全部线积分评价值Hi的减小量大，则微型计算机控制器125认为AF评价值的高亮度线比率不大，并且进行控制。
如果存在点光源被摄体，则Y峰值评价值大。因此，在步骤1303，微型计算机控制器125判断Y峰值评价值是否大于预定值。如果微型计算机控制器125判断为Y峰值评价值较大(步骤1303为“是”)，则处理进入步骤1304。如果微型计算机控制器125判断为Y峰值评价值较小(步骤1303为“否”)，则处理进入步骤1307。
如果存在点光源被摄体，则存在点光源的线的最大亮度值和最小亮度值之间的差大。因此，在步骤1304，微型计算机控制器125判断Max-Min评价值是否大于预定值。如果微型计算机控制器125判断为Max-Min评价值大于预定值(步骤1304为“是”)，则处理进入步骤1305。
如果微型计算机控制器125判断为Max-Min评价值等于或小于预定值(步骤1304为“否”)，则处理进入步骤1307。通常，在对点光源被摄体进行拍摄操作时，整个画面暗。因此，在步骤1305，微型计算机控制器125判断Y积分评价值是否小于预定值。
如果微型计算机控制器125判断为Y积分评价值小于预定值(步骤1305为“是”)，则处理进入步骤1306。如果微型计算机控制器125判断为Y积分评价值等于或大于预定值(步骤1305为“否”)，则处理进入步骤1307。
通过上述序列判断处理，在步骤1306，微型计算机控制器125确认存在点光源。然后，在步骤1308，微型计算机控制器125终止图10所示流程图的处理。微型计算机控制器125将预定线积分评价值设置为要用作AF评价值。
另一方面，在步骤1307，微型计算机控制器125确认没有任何点光源。然后，在步骤1308，微型计算机控制器125终止图10所示流程图的处理。微型计算机控制器125将全部线积分评价值设置为要用作AF评价值。
如上所述，微型计算机控制器125(即控制单元)以通过重复重新启动判断→微小驱动→爬山驱动→微小驱动→重新启动判断来增大AF评价值的方式移动调焦透镜。在这种情况下，点光源识别单元126基于所输入的AF评价值来判断是否存在点光源。微型计算机控制器125适当控制选择器开关116以选择生成全部线积分评价值或生成预定线积分评价值。
如上所述，当微型计算机控制器125在点光源被摄体的拍摄操作中使用预定线积分评价值时，AF评价值在聚焦位置处最大化(参考图4C)，而根据传统系统，AF评价值在聚焦位置处没有最大化(参考图3C)。因此，尽管由于传统方法基于与聚焦点相对应的最小值进行检测、所以驱动调焦透镜以将焦点对准点光源被摄体在传统上是困难的，但根据本典型实施例的系统可以适当驱动调焦透镜以将焦点对准点光源被摄体。
此外，由于根据本典型实施例的系统在全部线积分评价值和预定线积分评价值之间进行切换，从而不管是否存在点光源，都以增大AF评价值的方式来控制调焦透镜，所以该系统可以稳定地进行TV-AF操作。
此外，由于可以降低数据总线的数量，所以设置选择器开关来选择要使用的积分评价值是有用的。此外，可以降低硬件规模，并且可以实现成本降低。
在上述控制中，在设置多个AF框的情况下，该系统可以根据适当算法来进行焦点调节控制。例如，该系统可以仅对一个对象AF框(例如，最近侧的AF框或者中间AF框)进行上述控制。此外，该系统可以基于如下计算出的AF评价值来进行上述控制：可以基于存在对象点光源被摄体的AF框或者不存在点光源被摄体的AF框的积分评价值(例如，预定线积分评价值或全部线积分评价值)来计算(例如，作为平均值)AF评价值。
此外，在要处理多个AF框的情况下，该系统可以从一个AF框获取预定线积分评价值，然后可以通过相加由各个AF框所生成的预定线积分评价值来生成最终AF评价值。
下面接着说明本发明的第二典型实施例。第二典型实施例与第一典型实施例的不同在于以下特征。根据第一典型实施例的系统使用选择器开关(即硬件装置)、考虑是否存在点光源以选择性生成预定线积分评价值或全部线积分评价值。
另一方面，根据第二典型实施例的系统被配置成总是生成预定线积分评价值和全部线积分评价值。此外，根据第二典型实施例的系统采用软件结构以考虑是否存在点光源来选择要使用的积分评价值。
因此，尽管与第一典型实施例所述的系统相比硬件规模较大，但是全部线积分评价值和预定线积分评价值总是可用。因此，根据第二典型实施例的系统可以通过组合这两个积分评价值来生成AF控制中要使用的AF评价值。换句话说，根据第二典型实施例的系统可以实现自由度更高的算法。
图12示出包括根据第二典型实施例的焦点调节设备的摄像系统(例如摄像机)的结构。根据本典型实施例的摄像机结构与参考图1所示第一典型实施例所述的摄像机结构相同。因此，由摄像机所生成的各种AF评价值在类型上大体相同。
此外，图12所示的调焦透镜201～线峰值检测电路214在功能上与图1所示的调焦透镜101～线峰值检测电路114相同。根据本典型实施例的系统以下面的方式处理线峰值检测电路214的输出信号。
图12所示的线峰值检测电路214获得基于输入的焦点信号所设置的AF框中的各水平线的线峰值。垂直峰值检测电路215通过对在AF框中所获得的线峰值进行峰值保持来生成区域峰值评价值。
根据本典型实施例的焦点调节设备具有下面的特性特征。除垂直积分电路217和选择器开关218以外，还可以将从线峰值检测电路214输出的线峰值输入给预定线峰值提取电路220。首先，垂直积分电路217通过对垂直方向上的线峰值进行积分生成全部线积分评价值。
此外，将线峰值输入给选择器开关218。将Y峰值(即，线峰值检测电路207的输出)输入给具有通过微型计算机控制器224预先设置的预定阈值的比较器216。比较器216以仅使Y峰值大于预定阈值的线峰值通过的方式控制选择器开关218。
因此，垂直积分电路219仅对Y峰值大于预定阈值的线峰值进行积分，并且输出积分值作为全部线积分评价值Hi。微型计算机控制器224将全部线积分评价值与全部线积分评价值Hi进行比较，并且基于该比较结果，判断积分评价值的高亮度线成分的比率是否大于其它成分的比率。
另一方面，通过微型计算机控制器224以与由用作线数量设置单元的预定线数量设置电路223所设置的预定线数量相对应的量、按照大小的降序提取输入给预定线提取电路220的线峰值，如图11所示。微型计算机控制器224使用与根据第一典型实施例的预定线提取电路121的相同的提取方法，如图1所示。
然后，垂直积分电路221对通过预定线提取电路220所提取的线峰值进行积分，并且输出积分值作为预定线积分评价值。第二典型实施例在下面的特征上不同于第一典型实施例。
在第一典型实施例中，微型计算机控制器125输入通过选择器开关116所选择的全部线积分评价值或预定线积分评价值。另一方面，在本典型实施例中，微型计算机控制器224同时输入全部线积分评价值和预定线积分评价值两者。
区域设置电路222和预定线数量设置电路223在功能上与在第一典型实施例中参考图1所述的区域设置电路123和预定线数量设置电路124相同。
微型计算机控制器224对区域设置电路222设置与画面中的预定位置相对应的至少一个AF框门。此外，微型计算机控制器224对于预定线数量设置电路223设置预定数量的线。在这方面，微型计算机控制器224的功能与第一典型实施例所述的微型计算机控制器125的功能相同。
根据第二典型实施例的焦点调节设备具有下面的特性特征。微型计算机控制器224包括点光源识别单元225，并且可以基于Y峰值评价值、Y积分评价值、Max-Min评价值、全部线积分评价值和全部线积分评价值Hi判断是否存在点光源。微型计算机控制器224具有用作切换单元226的软件结构，其中，该软件结构可以根据判断结果选择要使用的AF评价值。
微型计算机控制器224包括可以判断是使用全部线积分评价值还是使用预定线积分评价值的AF控制单元227。微型计算机控制器224基于通过AF控制单元227所确定的AF评价值，经由电动机驱动器228控制电动机229。电动机229在光轴方向上移动调焦透镜201以进行AF控制。
在第一典型实施例中，系统具有用于基于通过图1所示的点光源识别单元126所获得的判断结果选择性地使用全部线积分评价值或预定线积分评价值的硬件结构(即，选择器开关116)。
另一方面，根据本典型实施例的系统具有基于通过图12所示的点光源识别单元225所获得的判断结果选择性地使用全部线积分评价值或预定线积分评价值的软件结构(即，切换单元226)。
下面接着说明微型计算机控制器224可进行的示例性AF控制。根据本典型实施例的AF控制与第一典型实施例中参考图5～图8所述的AF控制相同。
首先，下面将参考图13说明在图5所示的步骤710、图6所示的步骤803和805以及图8A所示的步骤1002要进行的根据本典型实施例的AF评价值获取处理。然后，下面将参考图10说明在步骤1603要进行的点光源识别处理。
首先，在图13所示的步骤1601，微型计算机控制器224开始AF评价值获取处理。在步骤1602，微型计算机控制器224获取由AF评价值生成电路所生成的、包括全部线性积分评价值和预定线积分评价值两者的各种AF评价值。
在步骤1603，图12所示的点光源识别单元225进行点光源识别处理。如果微型计算机控制器224判断为存在点光源(步骤1604为“是”)，则处理进入步骤1605。如果微型计算机控制器224判断为不存在点光源(步骤1604为“否”)，则处理进入步骤1607。在步骤1605，微型计算机控制器224检查当前的焦点状态。
如果微型计算机控制器224判断为点光源的当前拍摄图像没有显著离焦(步骤1605为“是”)，则处理进入步骤1606。如果微型计算机控制器224判断为拍摄图像显著离焦(步骤1605为“否”)，则处理进入步骤1607。
在步骤1606，由于存在点光源，所以微型计算机控制器224使用预定线积分评价值作为要使用的AF评价值。然后，在步骤1608，微型计算机控制器224终止图13所示的AF评价值获取处理。
另一方面，在步骤1607，由于不存在点光源，所以微型计算机控制器224使用全部线积分评价值作为要使用的AF评价值。然后在步骤1608，微型计算机控制器224终止AF评价值获取处理。如上所述，与第一典型实施例相同，在场景中包括点光源被摄体的情况下，或者即使在场景中没有任何点光源被摄体的情况下，微型计算机控制器224也可以适当驱动调焦透镜。
下面将参考图10详细说明在图13所示的步骤1603要进行的点光源识别处理。根据本典型实施例的点光源识别处理与第一典型实施例所述的不同仅在于图10所示的步骤1302中要进行的处理。
更具体地，在步骤1302，微型计算机控制器224判断AF评价值的高亮度线比率是否大。如果该比率大(步骤1302为“是”)，则处理进入步骤1303。如果该比率小(步骤1302为“否”)，则处理进入步骤1307。如第一典型实施例所述，微型计算机控制器224通过将积分评价值与积分评价值Hi进行比较，可以获得AF评价值的高亮度线比率。
与第一典型实施例相比，本发明的特点在于即使在系统使用预定线积分评价值时，也总是生成全部线积分评价值和全部线积分评价值Hi两者。因此，微型计算机控制器224可以基于这些值来判断高亮度线比率。
在第一典型实施例中，微型计算机控制器在将要使用的评价值从全部线积分评价值切换成预定线积分评价值的时刻保持全部线积分评价值Hi。微型计算机控制器基于所保持的值判断高亮度线比率。然而，与总是将全部线积分评价值与全部线积分评价值Hi进行比较的情况相比，这种情况下的精度可能较低。
另一方面，在本典型实施例中，微型计算机控制器224可以总是比较全部线积分评价值和全部线积分评价值Hi。因此，微型计算机控制器224可以以更高精度进行点光源判断。
与第一典型实施例相同，根据本典型实施例的系统可以基于预定线积分评价值来适当驱动调焦透镜以将焦点对准点光源被摄体。
此外，由于根据本典型实施例的系统在全部线积分评价值和预定线积分评价值进行切换，从而不管是否存在点光源，都以增大AF评价值的方式控制调焦透镜，所以该系统可以稳定地进行TV-AF操作。
此外，在本典型实施例中，全部线积分评价值和预定线积分评价值总是可用。因此，根据本典型实施例的系统可以通过组合这两个积分评价值来生成AF控制中要使用的AF评价值。换句话说，根据本典型实施例的系统可以实现更高自由度的算法。
更具体地，根据本典型实施例的切换操作不局限于全部线积分评价值和预定线积分评价值之间的简单切换。例如，根据本典型实施例的系统可以通过参考是否存在点光源、以预定比率将全部线积分评价值和预定线积分评价值相加来生成AF评价值，并且可以基于所生成的AF评价值来进行AF控制。
作为代表性例子，如果存在点光源，则根据本典型实施例的系统可以使用通过优先预定线积分评价值可获得的(即，给予预定线积分评价值以更大权重可获得的)AF评价值来进行焦点调节。此外，如果不存在任何点光源，则根据本典型实施例的系统可以使用通过优先全部线积分评价值可获得的AF评价值来进行焦点调节。
下面接着说明本发明的第三典型实施例。本典型实施例使用能够实现相当于第一和第二典型实施例中所述的效果的效果的简单电路结构。更具体地，根据本典型实施例的系统不包括相当于第一典型实施例所述的预定线提取电路121(参考图1)或第二典型实施例所述的预定线提取电路220(参考图12)的任何电路。
尽管根据第三典型实施例的系统不能生成第一和第二典型实施例中所述的预定线积分评价值，但是根据第三典型实施例的系统设置预定数量的AF框(即，多个区域)，并且将各个AF框当作为扫描线，从而使得该系统可以适当驱动调焦透镜以将焦点对准点光源被摄体。
在本典型实施例中，该系统将图像面分成如图14所示的多个AF框(例如3×15个区域)。尽管使用表述“积分”说明了第一和第二典型实施例，但是为了避免任何混淆，本典型实施例还可以使用不同表述“相加”。
图17示出包括根据第三典型实施例的焦点调节设备的摄像系统(例如，摄像机)的结构。根据本典型实施例的摄像机结构与第一典型实施例中参考图1所述的摄像机结构相同。
此外，图17中所示的调焦透镜301～线峰值检测电路314在功能上与图1所示的调焦透镜101～线峰值检测电路114相同。根据本典型实施例的系统以下面的方式处理线峰值检测电路314的输出信号。
首先，图17所示的线峰值检测电路314从由用作生成单元的带通滤波器(BPF)313所输入的焦点信号获取对象AF框中各水平线的线峰值。本典型实施例具有下面的特征。线峰值检测电路314将所获得的线峰值输出给垂直积分电路316、选择器开关317和垂直峰值检测电路319中的每一个。垂直峰值检测电路319在功能上用作峰值保持单元。更具体地，根据本典型实施例的系统不包括可以生成第一和第二典型实施例所述的预定线积分评价值的任何电路。
垂直积分电路316基于所接收到的线峰值，生成全部线积分评价值。在将线峰值输入给选择器开关317时，将线峰值检测电路307的输出(即，Y峰值)发送给比较器315。比较器315具有通过微型计算机控制器321预先设置的预定阈值。
比较器315以仅使Y峰值大于预定阈值的线峰值通过的方式控制选择器开关317。因此，垂直积分电路318仅对Y峰值大于预定阈值的线峰值进行积分，并且输出积分值作为全部线积分评价值Hi。
微型计算机控制器321比较全部线积分评价值和全部线积分评价值Hi，并且基于该比较结果，判断积分评价值的高亮度线成分的比率是否大于其它成分的比率。
此外，垂直峰值检测电路319基于所接收到的线峰值，生成AF框(各对象区域)的区域峰值评价值。
如上所述，在本典型实施例中，微型计算机控制器321仅接收可当作扫描线的各AF框的全部线积分评价值、全部线积分评价值Hi和区域峰值评价值(即，除预定线积分评价值以外的评价值)。
区域设置电路320在功能上与第一典型实施例中参考图1所述的区域设置电路123相同。类似于第一和第二典型实施例中所述的微型计算机控制器，微型计算机控制器321对区域设置电路320设置与画面中的预定位置相对应的至少一个AF框门。
根据第三典型实施例的焦点调节设备具有下面的特性特征。微型计算机控制器321包括点光源识别单元322，并且可以基于Y峰值评价值、Y积分评价值、Max-Min评价值、全部线积分评价值和全部线积分评价值Hi判断是否存在点光源。
基于判断结果，AF评价值使用区域判断单元323用作被配置成判断要使用的区域(即，AF框)和要使用的AF评价值的选择单元。因此，当包括第三评价值生成单元的微型计算机控制器321驱动调焦透镜以将焦点对准点光源被摄体时，微型计算机控制器321可以按照大小的降序、对存在点光源的AF框中的与指定区域数量相对应的预定数量的AF框的区域峰值评价值进行积分，生成AF评价值。
因此，类似于如第一和第二典型实施例中所述、通过按照大小的降序对线峰值进行垂直积分所获得的预定线积分评价值，即使当对象是点光源被摄体时，微型计算机控制器321也可以生成在聚焦点处最大化的AF评价值。
通过上述说明可以理解，如果微型计算机控制器可以识别存在点光源的AF框、并且使用通过按照大小的降序相加预定数量的AF框的区域峰值评价值所获得的AF评价值，则即使在不能生成预定线积分评价值的系统中，适当驱动调焦透镜以将焦点对准点光源被摄体也是可行的。如果对象被摄体不是点光源，则微型计算机控制器使用全部线积分评价值。
下面将参考图16详细说明AF评价值使用区域判断单元323可进行的处理。微型计算机控制器321基于通过AF控制单元324所生成的各AF评价值和通过判断单元323判断出的AF框位置/数量，经由电动机驱动器325控制电动机326。电动机326在光轴方向上移动调焦透镜以进行AF控制。
下面将参考图17说明根据本典型实施例的微型计算机控制器321可进行的示例性AF控制。根据本典型实施例的AF控制与第一典型实施例中参考图5～图8和图10所述的相同。
下面将参考图15说明在图5所示步骤710、图6所示步骤803和805、以及图8A所示步骤1002要进行的根据本典型实施例的AF评价值获取处理。在步骤1801，微型计算机控制器321开始AF评价值获取处理。在步骤1802，微型计算机控制器321获取通过AF评价值生成电路所生成的AF评价值。
在步骤1803，图17所示的点光源识别单元322进行点光源识别处理。在步骤1804，微型计算机控制器321基于在步骤1802所获得的AF评价值和在步骤1803所获得的点光源判断结果，确定要使用的AF评价值和AF框(即，图14中所示的多个AF框中的一些AF框)。然后，在步骤1805，微型计算机控制器321终止AF评价值获取处理。
根据本典型实施例的焦点调节设备具有下面的特性特征。下面将参考图16说明在步骤1804要进行的AF评价值和AF框判断处理。在步骤1901，微型计算机控制器321开始在步骤1804要进行的处理。
在步骤1902，微型计算机控制器321判断在第1～45个AF框中是否存在任何点光源。如果微型计算机控制器321判断为在第1～45个AF框的任一个中存在点光源(步骤1902为“是”)，则处理进入步骤1903。如果微型计算机控制器321判断为在第1～45个AF框中没有任何点光源(步骤1902为“否”)，则处理进入步骤1919。换句话说，当没有任何点光源时，微型计算机控制器321不必使用与预定线积分评价值相对应的任何评价值。
在步骤1903，微型计算机控制器321判断点光源的当前拍摄图像是否未显著离焦。如果微型计算机控制器321判断为拍摄图像未显著离焦(步骤1903为“是”)，则处理进入步骤1904。如果微型计算机控制器321判断为拍摄图像显著离焦(步骤1903为“否”)，则处理进入步骤1919。
如果拍摄图像显著离焦，则由于不会存在与点光源有关的任何问题，所以微型计算机控制器321使用全部线积分评价值(即，稳定且低噪声的信号)。在步骤1919，微型计算机控制器321判断为使用图14所示的第1～45个框的全部线积分评价值。最终，在步骤1920，微型计算机控制器321终止图16所示流程图的处理。
如果微型计算机控制器321判断为在第1～45个框的任一个中存在点光源(步骤1902为“是”)，并且点光源的当前拍摄图像未显著离焦(步骤1903为“是”)，则处理进入步骤1904。在步骤1904，微型计算机控制器321判断在第20～27个框(即，位于画面中央的AF框)的任一个中是否存在点光源。
如果微型计算机控制器321判断为在第20～27个框的任一个中存在点光源(步骤1904为“是”)，则处理进入步骤1905。如果微型计算机控制器321判断为在第20～27个框的任一个中都没有点光源(步骤1904为“否”)，则处理进入步骤1908。
更具体地，基于对象被摄体通常位于画面中央的假定，如果在画面的中央区域(第20～27个AF框)中存在点光源，则微型计算机控制器321判断为对象被摄体是点光源。
根据本典型实施例的焦点调节设备具有下面的特性特征。在步骤1905，微型计算机控制器321从第1～45个框中存在点光源的区域提取区域峰值评价值。然后，处理进入步骤1906。
在步骤1906，微型计算机控制器321判断存在点光源的框的数量是否大于预先设置的预定数量。如果框的数量大于预定数量(步骤1906为“是”)，则处理进入步骤1907。如果框的数量不大于预定数量(步骤1906为“否”)，则处理进入步骤1908。
在步骤1907，微型计算机控制器321通过按照大小的降序将在步骤1905所提取的AF框的预定数量的区域峰值相加，生成积分AF评价值。最终，在步骤1920，微型计算机控制器321终止图16所示流程图的处理。
另一方面，在步骤1908，由于存在点光源的框的数量不大于预定数量，所以微型计算机控制器321不相加预定数量的区域峰值。因此，微型计算机控制器321将从存在点光源的框所提取的区域峰值的数量改变成存在点光源的框的数量，并且获得相加值。
微型计算机控制器321通过将该相加值乘以“预先设置的预定数量/存在点光源的框的数量”以获得与预定区域数量相当的值来标准化相加值。微型计算机控制器321将标准化后的值设置为要使用的AF评价值。最终，在步骤1920，微型计算机控制器321终止图16所示流程图的处理。
通过上述处理，即使将系统配置成仅生成区域峰值评价值，由于可以将各AF框当作为扫描线，所以该系统也可以通过相加预定数量的区域峰值，生成相当于第一和第二典型实施例所述的预定线积分评价值的评价值。
在这种情况下，要相加的区域峰值的数量是固定值，因而可以防止评价值响应于点光源的数量的变化而增大/减小，并且可以在不受点光源的数量的影响情况下稳定地生成评价值。
此外，如果存在点光源的AF框的数量小于预先设置的预定数量，则系统减少要相加的区域峰值的数量并然后通过进行标准化来调节水平。因此，该系统可以防止评价值响应于点光源的数量的减小而减小。
在步骤1909，也就是说，当在第20～27个框的任一个中都不存在点光源时，微型计算机控制器321判断在第20～27个框的任一个中全部线积分评价值是否足够高。如果微型计算机控制器321判断为全部线积分评价值足够高(步骤1909为“是”)，则处理进入步骤1910。如果微型计算机控制器321判断为全部线积分评价值不足够高(步骤1909为“否”)，则处理进入步骤1912。
在步骤1910，微型计算机控制器321从第1～45个框中不存在点光源的区域提取全部线积分评价值。然后，在步骤1911，微型计算机控制器321对所提取的积分评价值进行积分，并且根据预先设置的预定数量标准化积分值。最终，在步骤1920，微型计算机控制器321终止图16所示流程图的处理。
换句话说，由于在中央区域不存在点光源，所以微型计算机控制器321判断为对象被摄体不是点光源。此外，由于中央框的全部线积分评价值足够高，所以微型计算机控制器321判断为对象被摄体不是点光源。因此，微型计算机控制器321使用全部线积分评价值来进行AF处理，以将焦点对准被摄体(除点光源以外的被摄体)。
然后，微型计算机控制器321仅使用不存在点光源的AF框来稳定地生成积分评价值。此外，微型计算机控制器321进行标准化以防止评价值根据点光源的数量而改变。
在步骤1912，也就是说，当在第20～27个框的任一个中不存在点光源，并且全部线积分评价值在第20～27个框的任一个中都不足够高时，微型计算机控制器321判断在第1～45个框中、存在点光源的框的数量是否大于其余的框的数量。
如果微型计算机控制器321判断为存在点光源的框的数量较大(步骤1912为“是”)，则处理进入步骤1913。如果微型计算机控制器321判断为存在点光源的框的数量较小(步骤1912为“否”)，则处理进入步骤1917。
在步骤1913，微型计算机控制器321从第1～45个框中存在点光源的区域提取区域峰值。然后，在步骤1914，微型计算机控制器321判断存在点光源的框的数量是否大于预先设置的预定数量。
如果微型计算机控制器321判断为存在点光源的框的数量大于预定数量(步骤1914为“是”)，则处理进入步骤1915。如果微型计算机控制器321判断为存在点光源的框的数量等于或小于预定数量(步骤1914为“否”)，则处理进入步骤1916。
在步骤1915，微型计算机控制器321通过按照大小的降序相加在步骤1913所提取的AF框的预定数量的区域峰值，生成积分AF评价值。最终，在步骤1920，微型计算机控制器321终止图16所示流程图的处理。
在步骤1916，由于存在点光源的框的数量不大于预定数量，所以微型计算机控制器321不相加预定数量的区域峰值。因此，微型计算机控制器321将从存在点光源的框所提取的区域峰值的数量改变成存在点光源的框的数量，并且获得相加值。
微型计算机控制器321通过将该相加值乘以“预先设置的预定数量/存在点光源的框的数量”来标准化相加值，并且将标准化后的值设置为要使用的AF评价值。最终，在步骤1920，微型计算机控制器321终止图16所示流程图的处理。
换句话说，由于在中央框中不存在点光源，并且全部线积分评价值不足够高，所以微型计算机控制器321判断为不存在对象被摄体。此外，由于存在点光源的AF框的数量较大，所以微型计算机控制器321判断为对象被摄体是位于画面的外部区域中的点光源。因此，微型计算机控制器321进行AF处理以将焦点对准位于外部的点光源。
此外，微型计算机控制器321设置要相加的预定数量，将存在点光源的框的数量与预先设置的预定数量进行比较，并且因步骤1905～1908所述的原因而进行标准化。
在步骤1917，也就是说，当在第20～27个框的任一个中不存在点光源、全部线积分评价值在第20～27个框的任一个中不足够高、并且存在点光源的框的数量还较小时，微型计算机控制器321判断为使用第1～45个框中不存在点光源的区域的全部线积分评价值。然后，处理进入步骤1918。
在步骤1918，微型计算机控制器321对所提取的积分评价值进行积分，并且根据预先设置的预定数量来标准化积分值。最终，在步骤1920，微型计算机控制器321终止图16所示流程图的处理。
换句话说，由于在中央框中不存在点光源，并且全部线积分评价值不足够高，所以微型计算机控制器321判断为在中央区域中不存在对象被摄体。
此外，由于存在点光源的AF框的数量较小，所以微型计算机控制器321判断为对象被摄体不是点光源，并且位于画面的外部区域中。因此，微型计算机控制器321进行AF处理以将焦点对准对象被摄体。此外，微型计算机控制器321由于步骤1911所述原因而进行标准化。
在本典型实施例中，如上所述，在可以设置多个AF框的情况下，即使系统被配置成仅生成区域峰值评价值，该系统也通过将各个AF框当作为扫描线来生成相当于预定线积分评价值的评价值。因此，微型计算机控制器321可以适当驱动调焦透镜以将焦点对准对象点光源被摄体。
因此，根据第三典型实施例的系统不需要相当于第一典型实施例所述的预定线提取电路121(参考图1)或第二典型实施例所述的预定线提取电路220(参考图12)、用来生成预定线积分评价值的任何复杂电路。也就是说，根据第三典型实施例的系统可以利用相对简单的硬件结构来生成预定线积分评价值。
下面将说明本发明的第四典型实施例。类似于第三典型实施例，第四典型实施例可应用于不生成第一和第二典型实施例中所述的预定线积分评价值的系统。根据本典型实施例的系统设置多个AF框并且将各个AF框当作为扫描线，从而使得该系统能够适当驱动调焦透镜以将焦点对准点光源被摄体。
在本典型实施例中，系统不设置要相加的区域的预定数量。相反，系统根据存在点光源的区域(AF框)的数量自动改变要相加的区域的数量。系统还进行标准化以获得与区域的数量相当的值。
因此，与第三典型实施例相比，根据本典型实施例的系统可以利用简单算法生成要使用的AF评价值。尽管使用表述“积分”说明了第一和第二典型实施例，但是为了避免任何混淆，本典型实施例同样可以使用不同表述“相加”。
根据本典型实施例的照相机结构与第三典型实施例中参考图17所述的照相机结构相同。下面说明根据本典型实施例的示例性AF控制。图17所示的微型计算机控制器321进行与第三典型实施例所述的相同的AF控制。
在本典型实施例中，微型计算机控制器321包括第四评价值生成单元。此外，根据本典型实施例的AF控制与第三典型实施例中参考图7～图8、图10和图15所述的AF控制相同。
下面将参考图18说明根据本典型实施例的AF评价值和AF框判断处理(即，在图15所示步骤1804要进行的处理)。步骤2101的开始处理和步骤2102、2103、2104、2107和2110的条件分支处理与第三典型实施例中参考图16所述的相同。
此外，如果微型计算机控制器321判断为在第1～45个框中没有任何点光源(步骤2102为“否”)，或者如果微型计算机控制器321判断为点光源的当前拍摄图像显著离焦(步骤2103为“否”)，则处理进入步骤2115。在步骤2115要进行的处理与第三典型实施例中参考图16所述的相同。
在步骤2105、2106、2108、2109、2111、2112、2113和2114每一个中要进行的处理具有如下所述的与第三典型实施例不同的独特特征。当在第1～45个框的任一个中存在点光源，并且点光源的当前拍摄图像不显著离焦时，微型计算机控制器321进行这些步骤的处理。
首先，如果微型计算机控制器321判断为在第20～27个框(即，位于画面的中央区域的AF框)中存在点光源(步骤2104为“是”)，则处理进入步骤2105。更具体地，基于对象被摄体通常位于画面中央的假定，如果在中央区域(第20～27个AF框)中存在点光源，则微型计算机控制器321判断为对象被摄体是点光源。
在步骤2105，微型计算机控制器321从第1～45个框的存在点光源的区域提取区域峰值评价值，并且相加所有提取的区域峰值评价值。然后，在步骤2106，微型计算机控制器321将在步骤2105所获得的相加值除以存在点光源的框的数量，以获得作为要使用的AF评价值的标准化值。最终，在步骤2116，微型计算机控制器321终止图18所示流程图的处理。
通过上述处理，即使将系统配置成仅生成区域峰值评价值，由于可以将各AF框当作为扫描线，所以该系统也可以通过相加预定数量的区域峰值并标准化相加值来生成相当于第一和第二典型实施例所述的预定线积分评价值的评价值。
希望在无需根据特定条件(例如，点光源减少)来区分处理内容的情况下利用简单处理来生成AF评价值。这是该系统相加存在点光源的所有框的区域峰值评价值、并且根据存在点光源的框的数量将所获得的值标准化的原因。
尽管作为标准化的结果，AF评价值的动态范围变窄，但是该系统不必设置要相加的区域的预定数量。由于该系统根据存在点光源的框的数量自动改变要相加的区域的数量，所以该系统可以不管存在点光源的框的数量而简单地生成评价值。
接着，如果微型计算机控制器321判断为在第20～27个框中没有任何点光源(步骤2104为“否”)，并且如果全部线积分评价值在第20～27个框的任一个中足够高(步骤2107为“是”)，则处理进入步骤2108。
在步骤2108，微型计算机控制器321从第1～45个框的不存在点光源的区域提取全部线积分评价值，并且相加所有提取的全部线积分评价值。
然后，在步骤2109，微型计算机控制器321将在步骤2108所获得的相加值除以不存在点光源的框的数量，以获得作为要使用的AF评价值的标准化值。最终，在步骤2116，微型计算机控制器321终止图18所示流程图的处理。
换句话说，由于在中央区域不存在点光源，所以微型计算机控制器321判断为对象被摄体不是点光源。此外，由于中央框的全部线积分评价值足够高，所以微型计算机控制器321判断为对象被摄体不是点光源。因此，微型计算机控制器321使用全部线积分评价值来进行AF处理，以将焦点对准被摄体(除点光源以外的被摄体)。
微型计算机控制器321仅使用不存在点光源的框来稳定地生成AF评价值。此外，微型计算机控制器321进行标准化以防止要相加的框的数量根据点光源的数量增大/减小、从而导致AF评价值变化。
接着，如果微型计算机控制器321判断为在第20～27个框中没有任何点光源(步骤2104为“否”)、并且全部线积分评价值在第20～27个框中不足够高(步骤2107为“否”)、且微型计算机控制器321还判断为在第1～45个框中存在点光源的框的数量大于其余框的数量(步骤2110为“是”)，则处理进入步骤2111。
在步骤2111，微型计算机控制器321从第1～45个框的存在点光源的区域提取区域峰值评价值，并且相加所有提取的区域峰值评价值。然后，在步骤2112，微型计算机控制器321将在步骤2111所获得的相加值除以存在点光源的框的数量，以获得作为要使用的AF评价值的标准化值。最终，在步骤2116，微型计算机控制器321终止图18所示流程图的处理。
换句话说，由于在中央框中不存在点光源，并且全部线积分评价值不足够高，所以微型计算机控制器321判断为在中央区域中不存在对象被摄体。此外，由于存在点光源的AF框的数量较大，所以微型计算机控制器321判断为对象被摄体是位于画面外部区域中的点光源。因此，微型计算机控制器321进行AF处理以将焦点对准位于外部的点光源。此外，微型计算机控制器321由于步骤2105和2106所述的原因而进行标准化。
最终，如果微型计算机控制器321判断为在第20～27个框中没有任何点光源(步骤2104为“否”)、并且全部线积分评价值在第20～27个框的任一个中不足够高(步骤2107为“否”)且微型计算机控制器321还判断为存在点光源的框的数量较小(步骤2110为“否”)，则处理进入步骤2113。
在步骤2113，微型计算机控制器321从第1～45个框的不存在点光源的区域提取全部线积分评价值，并且相加所有提取的全部线积分评价值。然后，在步骤2114，微型计算机控制器321将在步骤2113所获得的相加值除以不存在点光源的框的数量，以获得作为要使用的AF评价值的标准化值。最终，在步骤2116，微型计算机控制器321终止图18所示流程图的处理。
换句话说，由于在中央框中不存在点光源，并且全部线积分评价值不足够高，所以微型计算机控制器321判断为在中央区域中不存在点光源。此外，由于存在点光源的AF框的数量较小，所以微型计算机控制器321判断为对象被摄体不是点光源、并且对象被摄体位于画面外部区域中。因此，微型计算机控制器321进行AF处理以将焦点对准对象被摄体。此外，微型计算机控制器321由于步骤2108和2109所述的原因而进行标准化。
在本典型实施例中，如上所述，微型计算机控制器321通过将各AF框当作为扫描线，生成相当于第一和第二典型实施例中所述的预定线积分评价值的评价值。因此，微型计算机控制器321可以适当驱动调焦透镜以将焦点对准对象点光源被摄体。
微型计算机控制器321可以通过使用与第三典型实施例相比简单的算法，通过相加存在点光源的所有框的区域峰值评价值、并且根据存在点光源的区域的数量标准化所获得的值来生成AF评价值。
尽管AF评价值的动态范围变窄，但是微型计算机控制器321不必设置要相加的区域的预定数量。由于微型计算机控制器321根据存在点光源的框的数量自动改变要相加的区域的数量，并且进行标准化，所以AF评价值不会根据存在点光源的框的数量而改变。
尽管说明了本发明的一些典型实施例，但是本发明不局限于这些特定典型实施例，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下可以以各种方式进行修改。例如，作为各典型实施例中的代表性系统结构，说明了摄像机。然而，同样可以通过数字静态照相机或单镜头反光照相机实现本发明。
拍摄模式不局限于运动图像或静止图像。上述点光源识别单元基于特定评价值(即，Y峰值评价值、Y积分评价值、Max-Min评价值和全部线积分评价值Hi)判断是否存在点光源被摄体。然而，可以使用任何其它算法或评价值，只要其能够识别出对象点光源被摄体即可。
此外，除焦深以外，考虑各AF框的大小或画面上出现的点光源的数量来改变通过第一和第二典型实施例所述的预定线数量设置电路要设置的线数量，这也是有用的。此外，设置多个BPF有利于生成针对不同频率的多组全部线积分评价值和预定线积分评价值。此外，可采用使用积分滤波器的方法来实现反映第三和第四典型实施例所述的表述“相加”(即，代替表述“积分”)的处理。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。

Claims (14)

1.一种用于摄像系统的焦点调节设备，所述摄像系统包括用于经由包括调焦透镜的光学系统拍摄被摄体的图像的摄像单元，所述焦点调节设备包括：
生成单元，用于沿各水平扫描线从由所述摄像单元所生成的摄像信号提取特定频率成分，以生成焦点信号；
区域设置单元，用于根据所述摄像信号设置提取焦点信号的区域；
峰值保持单元，用于通过对由所述区域设置单元所设置的区域中的焦点信号沿各水平扫描线进行峰值保持来提取线峰值；
第一评价值生成单元，用于通过对沿由所述区域设置单元所设置的区域中的所有水平扫描线中的预定数量的水平扫描线所获得的线峰值进行积分，生成积分评价值；以及
控制单元，用于基于从所述第一评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节。
2.根据权利要求1所述的焦点调节设备，其特征在于，还包括：
点光源识别单元，用于识别在所述区域中是否存在点光源被摄体；以及
第二评价值生成单元，用于通过对由所述区域设置单元所设置的区域中的所有水平扫描线的线峰值进行积分，生成积分评价值，
其中，如果所述点光源识别单元识别出在所述区域中存在所述点光源被摄体，则所述控制单元基于从所述第一评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节，以及
如果所述点光源识别单元未识别出在所述区域中存在所述点光源被摄体，则所述控制单元基于从所述第二评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节。
3.根据权利要求2所述的焦点调节设备，其特征在于，还包括：
切换单元，用于根据所述点光源识别单元的输出结果，选择所述第一评价值生成单元或所述第二评价值生成单元。
4.一种用于摄像系统的焦点调节设备，所述摄像系统包括用于经由包括调焦透镜的光学系统拍摄被摄体的图像的摄像单元，所述焦点调节设备包括：
生成单元，用于沿各水平扫描线从由所述摄像单元所生成的摄像信号提取特定频率成分，以生成焦点信号；
区域设置单元，用于根据所述摄像信号设置提取焦点信号的区域；
峰值保持单元，用于通过对由所述区域设置单元所设置的区域中的焦点信号沿各水平扫描线进行峰值保持来提取线峰值；
第一评价值生成单元，用于通过对沿由所述区域设置单元所设置的区域中的所有水平扫描线中的预定数量的水平扫描线所获得的线峰值进行积分，生成积分评价值；
第二评价值生成单元，用于通过对沿由所述区域设置单元所设置的区域中的所有水平扫描线所获得的线峰值进行积分，生成积分评价值；以及
控制单元，用于基于从所述第一评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值和从所述第二评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值中的至少一个，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节。
5.根据权利要求4所述的焦点调节设备，其特征在于，还包括：
点光源识别单元，用于识别在所述区域中是否存在点光源被摄体，
其中，如果所述点光源识别单元识别出在所述区域中存在所述点光源被摄体，则所述控制单元基于使所述第一评价值生成单元生成的积分评价值优先的AF评价值，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节，以及
如果所述点光源识别单元未能识别出在所述区域中存在所述点光源被摄体，则所述控制单元基于使所述第二评价值生成单元生成的积分评价值优先的AF评价值，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节。
6.根据权利要求5所述的焦点调节设备，其特征在于，还包括：
切换单元，用于根据所述点光源识别单元的输出结果，从使所述第一评价值生成单元生成的积分评价值优先的AF评价值和使所述第二评价值生成单元生成的积分评价值优先的AF评价值中，选择所述控制单元进行焦点调节控制所要使用的AF评价值。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的焦点调节设备，其特征在于，
所述第一评价值生成单元通过对按照大小的降序的所述预定数量的水平扫描线的线峰值进行积分，生成积分评价值。
8.根据权利要求1～6中的任一项所述的焦点调节设备，其特征在于，还包括：
线数量设置单元，用于对所述第一评价值生成单元进行线峰值积分的水平扫描线的所述预定数量进行设置。
9.一种用于摄像系统的焦点调节设备，所述摄像系统包括用于经由包括调焦透镜的光学系统拍摄被摄体的图像的摄像单元，所述焦点调节设备包括：
生成单元，用于沿各水平扫描线从由所述摄像单元所生成的摄像信号提取特定频率成分，以生成焦点信号；
区域设置单元，用于根据所述摄像信号设置提取焦点信号的区域；
峰值保持单元，用于通过对由所述区域设置单元所设置的区域中的焦点信号的最大值进行峰值保持，提取区域峰值；
第三评价值生成单元，用于对从由所述区域设置单元所设置的区域中的预定数量的区域所获得的区域峰值进行积分，并且生成积分评价值；以及
控制单元，用于基于从所述第三评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节。
10.根据权利要求9所述的焦点调节设备，其特征在于，还包括：
点光源识别单元，用于识别在所述区域中是否存在点光源被摄体；以及
选择单元，用于根据所述点光源识别单元的输出结果，选择所述第三评价值生成单元进行区域峰值积分的区域。
11.根据权利要求10所述的焦点调节设备，其特征在于，如果判断为所述点光源被摄体是对象被摄体，则所述选择单元从存在所述点光源被摄体的区域中选择所述第三评价值生成单元进行区域峰值积分的区域。
12.根据权利要求9所述的焦点调节设备，其特征在于，所述第三评价值生成单元通过对按照大小的降序的所述预定数量的区域的区域峰值进行积分，生成积分评价值。
13.根据权利要求10所述的焦点调节设备，其特征在于，还包括：
标准化单元，用于如果由所述选择单元所选择的区域的数量小于预定值，则将积分后的区域峰值标准化以获得与所述预定值相当的值。
14.一种用于摄像系统的焦点调节设备，所述摄像系统包括用于经由包括调焦透镜的光学系统拍摄被摄体的图像的摄像单元，所述焦点调节设备包括：
生成单元，用于沿各水平扫描线从由所述摄像单元所生成的摄像信号提取特定频率成分，以生成焦点信号；
区域设置单元，用于根据所述摄像信号设置提取焦点信号的区域；
峰值保持单元，用于通过对由所述区域设置单元所设置的区域中的焦点信号的最大值进行峰值保持，提取区域峰值；
点光源识别单元，用于识别在所述区域中是否存在点光源被摄体；
选择单元，用于基于所述点光源识别单元的识别结果，选择存在所述点光源被摄体的区域；
第四评价值生成单元，用于对由所述选择单元所选择的区域的区域峰值进行积分，并且将积分后的区域峰值标准化以获得与预定区域数量相当的值；以及
控制单元，用于基于从所述第四评价值生成单元生成的积分评价值所求出的AF评价值，进行包括驱动所述调焦透镜的焦点调节。
CN201110425292.XA 2010-12-24 2011-12-16 焦点调节设备 Expired - Fee Related CN102540404B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-288113 2010-12-24
JP2010288113A JP5780756B2 (ja) 2010-12-24 2010-12-24 焦点調節装置及び方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102540404A true CN102540404A (zh) 2012-07-04
CN102540404B CN102540404B (zh) 2014-12-10

Family

ID=46316260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110425292.XA Expired - Fee Related CN102540404B (zh) 2010-12-24 2011-12-16 焦点调节设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9007514B2 (zh)
JP (1) JP5780756B2 (zh)
CN (1) CN102540404B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118695095A (zh) * 2024-08-29 2024-09-24 福建星网物联信息系统有限公司 一种点光源场景下自动聚焦方法、装置及计算机存储介质

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5857610B2 (ja) * 2011-10-13 2016-02-10 株式会社リコー 撮像装置および撮像方法
JP2013097082A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Hitachi Ltd 画像信号処理装置
JP5883654B2 (ja) * 2012-01-06 2016-03-15 株式会社 日立産業制御ソリューションズ 画像信号処理装置
JP2013207439A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶接用撮像装置
JP6202860B2 (ja) 2013-04-05 2017-09-27 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法
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
JP6532119B2 (ja) * 2013-04-30 2019-06-19 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
CN103354599B (zh) * 2013-07-24 2016-08-10 浙江宇视科技有限公司 一种应用于动光源场景的自动聚焦方法和装置
JP6476539B2 (ja) * 2013-09-26 2019-03-06 株式会社ニコン 焦点検出装置および撮像装置
JP2016128890A (ja) 2015-01-09 2016-07-14 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
JP6537288B2 (ja) * 2015-02-05 2019-07-03 オリンパス株式会社 焦点調節装置および焦点調節方法
JP6645690B2 (ja) * 2015-09-18 2020-02-14 キヤノン株式会社 自動焦点調節装置、撮像装置、および自動焦点調節方法
KR102595449B1 (ko) 2016-07-15 2023-10-31 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법
CN106993129B (zh) * 2017-03-06 2019-05-17 Oppo广东移动通信有限公司 控制方法、控制装置及电子装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030048372A1 (en) * 2001-08-10 2003-03-13 Hitoshi Yasuda Image sensing apparatus, focus adjustment method, and focus adjustment computer control program
US20030202788A1 (en) * 2002-04-26 2003-10-30 Nikon Corporation Camera
WO2005002212A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-06 Casio Computer Co., Ltd. Image sensing apparatus and autofocus control method therefor
US20070116449A1 (en) * 2002-01-31 2007-05-24 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
CN101271245A (zh) * 2007-03-20 2008-09-24 安奇逻辑股份有限公司 摄像装置中的焦点调节方法及焦点调节装置
CN101456298A (zh) * 2007-12-14 2009-06-17 株式会社其恩斯 激光加工设备、激光加工方法和设置激光加工设备的方法
JP2010025985A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Ricoh Co Ltd 撮像装置及び方法
CN101806949A (zh) * 2009-02-17 2010-08-18 佳能株式会社 焦点调节设备和焦点调节方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0748815B2 (ja) * 1987-04-09 1995-05-24 株式会社三協精機製作所 自動合焦装置
JPH04283712A (ja) * 1991-03-12 1992-10-08 Kyocera Corp 自動焦点検出装置
JPH07298120A (ja) 1994-04-27 1995-11-10 Canon Inc 自動焦点調節装置
JP3263570B2 (ja) * 1995-06-02 2002-03-04 株式会社三協精機製作所 自動合焦装置
JPH0946570A (ja) * 1995-07-26 1997-02-14 Canon Inc 撮像装置
JP2005055746A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Minolta Co Ltd 撮像装置、合焦制御方法、およびプログラム
JP4662337B2 (ja) 2005-01-06 2011-03-30 キヤノン株式会社 焦点調節装置及び方法
TWI312902B (en) * 2006-09-01 2009-08-01 Primax Electronics Ltd An auto focus method for image having two objects
JP4682258B2 (ja) * 2009-06-15 2011-05-11 キヤノン株式会社 レンズ装置及びカメラ装置
JP5271165B2 (ja) * 2009-06-15 2013-08-21 富士フイルム株式会社 撮影装置および撮影制御方法
JP2010250345A (ja) * 2010-06-21 2010-11-04 Canon Inc 光学機器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030048372A1 (en) * 2001-08-10 2003-03-13 Hitoshi Yasuda Image sensing apparatus, focus adjustment method, and focus adjustment computer control program
US20070116449A1 (en) * 2002-01-31 2007-05-24 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
US20030202788A1 (en) * 2002-04-26 2003-10-30 Nikon Corporation Camera
WO2005002212A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-06 Casio Computer Co., Ltd. Image sensing apparatus and autofocus control method therefor
CN101271245A (zh) * 2007-03-20 2008-09-24 安奇逻辑股份有限公司 摄像装置中的焦点调节方法及焦点调节装置
CN101456298A (zh) * 2007-12-14 2009-06-17 株式会社其恩斯 激光加工设备、激光加工方法和设置激光加工设备的方法
JP2010025985A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Ricoh Co Ltd 撮像装置及び方法
CN101806949A (zh) * 2009-02-17 2010-08-18 佳能株式会社 焦点调节设备和焦点调节方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118695095A (zh) * 2024-08-29 2024-09-24 福建星网物联信息系统有限公司 一种点光源场景下自动聚焦方法、装置及计算机存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN102540404B (zh) 2014-12-10
JP2012137530A (ja) 2012-07-19
US9007514B2 (en) 2015-04-14
US20120162494A1 (en) 2012-06-28
JP5780756B2 (ja) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102540404B (zh) 焦点调节设备
US6236431B1 (en) Video camera apparatus with distance measurement area adjusted based on electronic magnification
EP0605240B1 (en) One-chip integrated circuit for use in a cotrolling focusing means
JPH09200597A (ja) 自動焦点検出装置
US8502912B2 (en) Focusing apparatus and method for controlling the same
CN100463500C (zh) 具有像抖动补偿功能的光学仪器
JPH0683387B2 (ja) 焦点検出装置
JP3401847B2 (ja) 撮像装置及びオートフォーカス回路
CN101750713B (zh) 成像装置及其固态成像设备
JP5173131B2 (ja) 光学機器および焦点調節方法
KR101698917B1 (ko) 폐쇄회로텔레비젼 카메라의 팬/틸트/줌/포커싱 통합 제어방법
EP1718063B1 (en) Lens apparatus, imaging apparatus and automatic focusing control method
JP3513180B2 (ja) 撮像装置
US10477094B2 (en) Focus detection unit, image capturing apparatus, and focus detection method
KR100844135B1 (ko) 오토포커스 제어방법 및 그 방법이 적용된 촬영장치
JP2006243745A (ja) 自動焦点検出装置
KR101651624B1 (ko) 자동초점조절장치
KR20060007792A (ko) 오토포커스 제어기능을 구비한 촬상장치 및 그 제어방법
JPH06205265A (ja) 自動焦点検出装置
KR950003570B1 (ko) 비디오 카메라의 초점제어 방법
KR20060004252A (ko) 자동 초점 조절기능을 구비한 촬영장치 및 그 방법
JPH1010413A (ja) 撮像装置
KR20100056266A (ko) 촬상 장치 및 초점 조정 방법
JPH09284632A (ja) 撮像装置
JP2002014278A (ja) Ａｆシステム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141210

Termination date: 20181216

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee