CN104469139A - 图像捕获装置和图像捕获方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像捕获装置和图像捕获方法。该图像捕获装置包括：被摄体检测单元，被构造为检测预定被摄体；以及移动量获取单元，被构造为获取预定被摄体的移动量。被摄体跟踪单元通过移动构成图像捕获光学系统的光学元件，来抑制预定被摄体的移动量。运动矢量检测单元检测指示图像模糊量的运动矢量。图像模糊校正单元基于运动矢量对图像模糊进行校正。切换单元切换是否进行使用被摄体跟踪单元的被摄体跟踪。图像模糊校正单元使得进行被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果，小于不进行被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果。

Description

图像捕获装置和图像捕获方法

技术领域

本发明涉及一种图像捕获装置和图像捕获方法。

背景技术

近年来，提出了用于在诸如数字摄像机的图像捕获装置中辅助拍摄的各种功能。例如，在许多图像捕获装置中安装了模糊校正功能，并且模糊校正功能依据校正方法被分类为光学模糊校正和电子模糊校正。光学模糊校正是如下方法：检测图像捕获装置的抖动，并且通过基于检测到的抖动，将作为图像捕获光学系统的一部分的校正透镜移位(displace)来抵消由于抖动而产生的光轴的改变。电子模糊校正是如下方法：使用捕获图像中的运动矢量来检测图像捕获装置的抖动，并且当使用图像存储器中的捕获图像生成用于记录的图像时，改变从图像存储器中读出捕获图像的位置，以对由于图像捕获装置的抖动而引起的帧之间的偏移(shift)进行校正。

作为拍摄辅助功能，还提出了如下功能：为了使运动被摄体包括在画面内，使用在光学模糊校正中使用的校正透镜进行被摄体跟踪。日本特开2010-093362号公报公开了如下技术：使用模糊校正透镜来进行被摄体跟踪，以在开始进行拍摄之前使主被摄体包括在视角内，并且切换对校正透镜的控制，以在拍摄期间使用模糊校正透镜来进行模糊校正。

然而，如果模糊校正透镜随着主被摄体位置的移动而发生了移动，则画面内的主被摄体之外的被摄体(例如诸如风景中的静止被摄体的静止被摄体)的位置发生改变，相应地该改变被检测为运动矢量。如果进行了基于该运动矢量的电子模糊校正，则被摄体跟踪无法正确地工作。现在以图1A至1E为例来详细描述。

图1A示出了当图像捕获装置和被摄体之间的位置关系处于图1B所示的状态时所捕获的图像，类似地，图1C示出了当图像捕获装置和被摄体之间的位置关系处于图1D所示的状态时所捕获的图像。图1E示出了根据图1A和1C中的图像计算的运动矢量。注意，图1A中的运动矢量检测区域内的以格子图案划分的区域指示在稍后描述的块匹配方法中使用的块。图1E中所示的运动矢量是指示根据在各块中检测到的运动矢量计算的整个画面的移动的代表矢量。

如图1A所示，作为捕获图像中的主被摄体的人位于捕获图像的中心。这里，如果人如图1B和1D所示移动，并且驱动校正透镜以使其跟踪主被摄体，则光轴倾斜，而如图1C所示，人继续位于捕获图像的中心。在这种情况下，捕获图像中的排除了人的风景(图1C中的建筑物和树)的位置从图1A中的位置改变为图1C中的位置。由于人的区域(图1E中的具有对角线的块)之外的区域占据了捕获图像的大部分，因此如图1E所示计算基于背景(风景)中的位置改变的代表矢量。

这里，作为电子模糊校正功能，广泛使用如下方法：使用代表矢量检测图像模糊，并且基于代表矢量来改变从图像存储器中读出捕获图像的位置。如果这种电子模糊校正功能基于作为如上所述使用校正透镜进行被摄体跟踪时的背景位置改变的结果检测到的代表矢量，改变了从图像存储器中读出捕获图像的位置，则这种电子模糊校正功能可能干扰被摄体跟踪。

发明内容

鉴于前述情形作出了本发明，本发明提供了如下技术：当具有图像模糊校正功能的图像捕获装置使用其光学系统进行被摄体跟踪时，抑制图像模糊校正功能对被摄体跟踪的干扰。

根据本发明的一方面，提供一种图像捕获装置，其包括：被摄体检测单元，被构造为检测由图像传感器捕获的捕获图像中的预定被摄体；移动量获取单元，被构造为根据由所述图像传感器捕获的两个捕获图像，获取在图像捕获画面中移动的所述预定被摄体的移动量；被摄体跟踪单元，被构造为通过沿与向所述图像传感器引导光束的图像捕获光学系统的光轴的方向不同的方向移动光学元件，抑制所述预定被摄体在所述图像捕获画面中的移动量，所述光学元件构成所述图像捕获光学系统；运动矢量检测单元，被构造为将所述图像传感器捕获的两个捕获图像进行比较，并且检测指示图像模糊量的运动矢量；图像模糊校正单元，被构造为基于所述运动矢量对图像模糊进行校正；以及切换单元，被构造为切换是否进行使用所述被摄体跟踪单元的被摄体跟踪，其中，所述图像模糊校正单元使得进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果，小于不进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果。

根据本发明的另一方面，提供一种图像捕获方法，其包括：被摄体检测步骤，检测由图像传感器捕获的捕获图像中的预定被摄体；移动量获取步骤，根据由所述图像传感器捕获的两个捕获图像，获取在图像捕获画面中移动的所述预定被摄体的移动量；被摄体跟踪步骤，通过沿与向所述图像传感器引导光束的图像捕获光学系统的光轴的方向不同的方向移动光学元件，抑制所述预定被摄体在所述图像捕获画面中的移动量，所述光学元件构成所述图像捕获光学系统；运动矢量检测步骤，将所述图像传感器捕获的两个捕获图像进行比较，并且检测指示图像模糊量的运动矢量；图像模糊校正步骤，基于所述运动矢量对图像模糊进行校正；以及切换步骤，切换是否进行所述被摄体跟踪步骤中的被摄体跟踪，其中，在所述图像模糊校正步骤中，使得进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果，小于不进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1A至1E是例示电子模糊校正干扰被摄体跟踪的原因的概念图。

图2是示出根据第一实施例的图像捕获装置100的配置的框图。

图3是示出图像捕获装置100按照对校正透镜132的控制模式的切换而执行的处理的流程图。

图4是示出根据第二实施例的图像捕获装置200的配置的框图。

图5是示出由图像捕获装置200执行的电子跟踪校正处理的流程图。

图6A至6C是示出被摄体跟踪模式中的透镜驱动误差的图。

图7是示出根据第三实施例的图像捕获装置300的配置的框图。

图8是示出由图像捕获装置300执行的电子跟踪校正处理的流程图。

图9A和9B是示出按照校正透镜132的控制模式的运动矢量检测区域的图。

图10是示出根据第四实施例的图像捕获装置400的配置的框图。

图11是示出图像捕获装置400按照对校正透镜132的控制模式的切换而执行的处理的流程图。

图12是示出根据第五实施例的图像捕获装置500的配置的框图。

具体实施方式

现在，参照附图描述本发明的实施例。注意，本发明的技术范围由权利要求限定，而不受下面描述的实施例中的任何一个限制。另外，并不是在实施例中描述的特征的所有组合都是实现本发明所必须的。

首先，描述术语的定义。在本说明书中，将对图像捕获装置施加的振动称为“抖动”，并且将由于抖动而生成的捕获图像的帧之间的被摄体位置的偏移或者被摄体图像的模糊称为“模糊”。

第一实施例

描述本发明的实施例。图2是示出根据第一实施例的图像捕获装置100的配置的框图。现在具体描述图2中的图像捕获装置100的各个构成单元和其示例性操作。

图像捕获装置100具有两个校正透镜(图像模糊校正透镜)、即能够相对于图像捕获光学系统的光轴垂直地移动的校正透镜131和校正透镜132，其使用校正透镜131进行光学模糊校正。图像捕获装置100能够选择模糊校正模式或者被摄体跟踪模式，作为校正透镜131的控制模式。在模糊校正模式的情况下，图像捕获装置100使用校正透镜132进行光学模糊校正控制。在被摄体跟踪模式的情况下，图像捕获装置100使用校正透镜132进行被摄体跟踪控制。

首先，描述使用校正透镜131的光学模糊校正。角速度传感器101作为角速度信号检测对图像捕获装置100施加的抖动，并且向A/D转换器102提供该角速度信号。A/D转换器102将从角速度传感器101提供的角速度信号进行数字化，并且向μCOM(微型计算机)103内的信号分割单元104提供数字化的角速度信号。在下面的描述中，将数字化的角速度信号表述为“角速度数据”。

信号分割单元104接收驱动控制切换单元115向信号分割单元104通知的指示校正透镜132的当前控制模式的信息，并且按照控制模式切换输出。在被摄体跟踪模式的情况下，仅由校正透镜131进行基于角速度数据的光学模糊校正，相应地信号分割单元104在不分割角速度数据的情况下向透镜驱动量计算单元105输出角速度数据。另一方面，在模糊校正模式的情况下，使用两个校正透镜、即校正透镜131和校正透镜132进行光学模糊校正，相应地信号分割单元104分割角速度数据并且向透镜驱动量计算单元105和驱动控制切换单元115输出分割的角速度数据。稍后将描述信号分割单元104的细节。在模糊校正模式和被摄体跟踪模式两种情况下，透镜驱动量计算单元105基于信号分割单元104输出的角速度数据计算驱动校正透镜131的驱动量，并且向减法器106输出计算的驱动量。

减法器106向控制滤波器107输出通过从透镜驱动量计算单元105的输出中减去稍后描述的透镜位置数据而获得的偏差数据。控制滤波器107包括以预定增益放大输入数据的放大器和相位补偿滤波器。从减法器106提供的偏差数据经过控制滤波器107中的放大器和相位补偿滤波器进行的信号处理，之后输出给脉冲宽度调制单元108。

脉冲宽度调制单元108将在通过控制滤波器107之后提供给其的数据调制为改变脉冲波的占空比的波形(即PWM波形)，并且向电机驱动单元109提供该波形。电机110是用于驱动校正透镜131的音圈电机。电机驱动单元109驱动电机110的结果是，校正透镜131沿与光轴垂直的方向移动。这里指示端子A111和端子A126彼此电连接。还指示端子B112和端子B127彼此电连接。

位置检测传感器113包括磁体和设置在与磁体相对的位置的霍尔(Hall)传感器，其检测校正透镜131沿与光轴垂直的方向的移动量，并且向A/D转换器114输出检测结果。A/D转换器114将位置检测传感器113的检测信号转换为作为数字数据的透镜位置数据，并且向前述减法器106提供透镜位置数据。由此，构造使校正透镜131沿与光轴垂直的方向的移动量跟随透镜驱动量计算单元105的输出的反馈控制系统。

校正透镜131例如是偏移透镜，其是通过在相对于光轴的垂直平面上移动来偏转光轴的光学系统，并且能够进行模糊校正。移动校正透镜131的结果是，在图像传感器133中形成对由于图像捕获装置100抖动而生成的图像捕获表面上的垂直和水平方向上的被摄体的模糊进行了校正的图像。

这里，另一校正透镜控制系统、即从透镜驱动量计算单元116到A/D转换器125的单元的处理内容，与从透镜驱动量计算单元105到A/D转换器114的单元的处理内容基本相同，相应地省略其详细描述。然而，由于在模糊校正模式的情况下和在被摄体跟踪模式的情况下，要从驱动控制切换单元115向透镜驱动量计算单元116输入的数据不同，因此对校正透镜132的控制也不同。稍后将详细描述与控制模式的切换相关的处理。

下面描述存储并显示捕获图像的处理。还将描述检测捕获图像中的脸部位置的处理和检测运动矢量的处理。

图像传感器133将由包括校正透镜131和校正透镜132的图像捕获光学系统130形成的被摄体图像转换为用作捕获图像信号的电信号，并且向信号处理单元134提供该电信号。信号处理单元134使用图像传感器133获得的信号生成例如符合NTSC格式的视频信号(图片信号)，并且向图像存储器140提供该视频信号。信号处理单元134还向脸部检测单元135和运动矢量检测单元137提供该视频信号。然而，向脸部检测单元135和运动矢量检测单元137提供的视频信号不必与向图像存储器140提供的视频信号相同。

脸部检测单元135进行通过对视频信号进行任意已知的脸部识别处理来检测拍摄画面内的人的脸部(预定被摄体)的区域的被摄体检测处理。然后，脸部检测单元135向被摄体移动量计算单元136提供检测结果。被摄体移动量计算单元136进行基于由脸部检测单元135检测到的人的脸部区域的位置，计算从前一捕获图像到当前捕获图像的时间段期间的人的移动量的移动量获取处理。然后，被摄体移动量计算单元136作为被摄体移动量数据，向驱动控制切换单元115提供计算结果。

运动矢量检测单元137将从信号处理单元134输出的视频信号保持在存储器(未示出)中，以使视频信号延迟一个字段(或者一帧)。然后，运动矢量检测单元137基于两个图像的亮度信号，检测运动矢量，这两个图像是在当前图像捕获中获取的视频信号的图像(第一捕获图像)和在前一图像捕获中获取的前一字段(或者前一帧)的图像(第二捕获图像)。

作为检测运动矢量的具体方法，例如使用传统上提出的块匹配方法等。块匹配方法例如是将捕获图像分割为称为块的区域，并且以块为单位检测前一帧中的捕获图像中和当前捕获图像中的类似部分的方法。在前一帧中的捕获图像内的任意区域中，检测与当前捕获图像中的任意块的相关值最大的部分，作为类似块位置。通过获得当前捕获图像中的任意块位置和前一帧中的捕获图像中的类似块位置之间的移位量，来检测关于捕获图像帧之间的移动的信息、即运动矢量。

注意，块匹配方法是在运动矢量检测单元137中使用的示例性运动矢量检测方法，也可以使用块匹配方法之外的方法作为运动矢量检测方法。Morio Ogami等在Joho-shori Vol.17,No.7,p.634 to 640,July 1976中详细讨论了匹配计算。

代表矢量确定单元138根据运动矢量检测单元137检测到的多个运动矢量，计算指示整个图像的移动的代表矢量，并且向存储器读取控制单元139提供计算的代表矢量。注意，代表矢量计算方法可以是使用代表块中的多个运动矢量的中间值或者平均值作为代表矢量的方法。下文中，在一些情况下，术语“运动矢量”指示代表矢量。

存储器读取控制单元139按照代表矢量确定单元138检测到的运动矢量，控制读出捕获图像以抵消图像移动的图像存储器140的位置。由此，从图像存储器140输出对模糊进行了校正的视频信号(输出图像)。将通过如此在改变读出捕获图像的图像存储器140的位置的同时，进行输出图像获取处理来对模糊进行校正的方法，称为电子模糊校正。在本实施例中，图像捕获装置100在模糊校正模式的情况下进行电子模糊校正，而在被摄体跟踪模式的情况下不进行电子模糊校正。由于该原因，存储器读取控制单元139按照由驱动控制切换单元115确定的针对校正透镜132的控制模式来改变处理。稍后将描述该处理的细节。

向记录控制单元141和显示控制单元143提供从图像存储器140输出的视频信号。如果通过用来给出开始和结束记录的指令的操作单元(未示出)给出了记录图片信号的指令，则记录控制单元141向记录介质142输出从图像存储器140提供的视频信号，以将视频信号记录在其中。记录介质142是诸如半导体存储器的信息记录介质或者诸如硬盘的磁记录介质。显示控制单元143输出从图像存储器140提供的视频信号，并且使显示设备144显示图像。显示控制单元143驱动显示设备144，并且显示设备144使用液晶显示设备(LCD)等显示图像。

现在，参照图3描述图像捕获装置100按照针对校正透镜132的控制模式的切换而执行的处理。这里，在描述流程图之前，描述选择作为切换目的地的控制模式的具体示例性方法。在示例中，图像捕获装置100具有能够选择模糊校正模式或者被摄体跟踪模式的菜单。如果拍摄者从菜单中选择了模糊校正模式，则驱动控制切换单元115将控制模式切换为模糊校正。如果拍摄者选择了被摄体跟踪模式，则驱动控制切换单元115将控制模式切换为被摄体跟踪。在另一示例中，在拍摄者通过对触摸面板等进行操作而选择了他/她想要图像捕获装置100跟踪的被摄体后，驱动控制切换单元115将控制模式从模糊校正模式切换为被摄体跟踪模式。在又一示例中，如果脸部检测单元135检测到诸如人的跟踪目标被摄体，则驱动控制切换单元115将控制模式切换为被摄体跟踪模式，而如果脸部检测单元135无法检测到跟踪目标被摄体，则驱动控制切换单元115将控制模式切换为模糊校正模式。

在驱动控制切换单元115在模糊校正模式和被摄体跟踪模式之间切换针对校正透镜132的控制模式后，本流程图的处理开始。在步骤S100中，驱动控制切换单元115向信号分割单元104和存储器读取控制单元139通知校正透镜132的当前控制模式。

在步骤S101中，处理依据当前控制模式是模糊校正模式还是被摄体跟踪模式而分支。在模糊校正模式的情况下，处理进行到步骤S102，而在被摄体跟踪模式的情况下，处理进行到步骤S105。

在步骤S102中，信号分割单元104开始进行符合在步骤S100中驱动控制切换单元115向信号分割单元104通知的控制模式的操作。具体来说，信号分割单元104分割角速度数据，并且向透镜驱动量计算单元105和驱动控制切换单元115输出分割后的角速度数据。在分割角速度数据的示例性方法中，到透镜驱动量计算单元105的输出是通过将角速度数据乘以预定系数n(n<1)而获得的值，而到驱动控制切换单元115的输出是通过将角速度数据乘以系数(1-n)而获得的值。在分割角速度数据的另一示例性方法中，信号分割单元104具有低通滤波器或者高通滤波器的功能，其对角速度数据进行频率分离，使用低频信号作为一个输出，并且使用高频信号作为另一个输出。

在步骤S103中，驱动控制切换单元115开始进行符合控制模式的操作。具体来说，驱动控制切换单元115向透镜驱动量计算单元116输出从信号分割单元104提供的分割后的角速度数据。这时，驱动控制切换单元115使从被摄体移动量计算单元136提供的被摄体移动量数据无效。因此，仅基于分割后的角速度数据驱动校正透镜132，并且由校正透镜132进行光学模糊校正。以这种方式，通过基于分割后的角速度数据的一个输出驱动校正透镜131，并且基于另一个输出驱动校正透镜132，来实现使用两个校正透镜的光学模糊校正。

在步骤S104中，存储器读取控制单元139开始进行符合在步骤S100中驱动控制切换单元115向存储器读取控制单元139通知的控制模式的操作。具体来说，存储器读取控制单元139基于从代表矢量确定单元138提供的运动矢量(代表矢量)，控制读出图像的图像存储器140的位置。因此，能够通过电子模糊校正进一步对由光学模糊校正中的校正误差导致的图像模糊进行校正。

另一方面，在被摄体跟踪模式的情况下，在步骤S105中，信号分割单元104开始进行符合在步骤S100中驱动控制切换单元115向信号分割单元104通知的控制模式的操作。具体来说，信号分割单元104在不分割角速度数据的情况下，向透镜驱动量计算单元105输出从A/D转换器102提供的角速度数据。这时，信号分割单元104向驱动控制切换单元115输出0、无效值等，使得驱动控制切换单元115不使用信号分割单元104的输出。

在步骤S106中，驱动控制切换单元115开始进行符合控制模式的操作。具体来说，驱动控制切换单元115使从信号分割单元104提供的数据无效，而向透镜驱动量计算单元116输出从被摄体移动量计算单元136输出的被摄体移动量数据。由于由此按照被摄体的移动驱动校正透镜132，并且使其光轴偏转，因此即使被摄体移动，被摄体位置也设定在图像内的基本固定的位置。

在步骤S107中，存储器读取控制单元139开始进行符合在步骤S100中驱动控制切换单元115向存储器读取控制单元139通知的控制模式的操作。具体来说，存储器读取控制单元139不使得进行电子模糊校正。也就是说，为了不改变从图像存储器140读出图像的位置，存储器读取控制单元139将预定固定位置设置为图像读出位置。通过步骤S107中的处理停止电子模糊校正的结果是，能够防止由于电子模糊校正促使抑制由校正透镜132的被摄体跟踪导致的背景位置改变的错误的校正。

如上所述，根据第一实施例，图像捕获装置100能够在模糊校正模式和被摄体跟踪模式之间切换校正透镜132的控制模式。图像捕获装置100在模糊校正模式的情况下进行电子模糊校正，而在被摄体跟踪模式的情况下不进行电子模糊校正。

因此，当具有电子模糊校正功能的图像捕获装置使用诸如校正透镜132的其光学系统进行被摄体跟踪时，能够抑制电子模糊校正功能对被摄体跟踪的干扰。

注意，虽然在上面的描述中，使用角速度传感器101的输出，以检测图像捕获装置100的抖动，但是能够以多种方式对此进行变型。例如，可以使用加速度传感器。此外，虽然驱动校正透镜132以进行光学模糊校正和被摄体跟踪，但是对此没有限制。例如，代替校正透镜132，图像捕获装置100可以通过驱动图像传感器133，来进行光学模糊校正和被摄体跟踪。作为另选方案，还可以使用利用棱镜来进行光学模糊校正和被摄体跟踪等的方法。可以使用任意种类的改变图像捕获光学系统130的光轴和图像传感器133之间的位置关系的方法，来进行光学模糊校正和被摄体跟踪。

此外，图3中的步骤S107中的对存储器读取控制单元139的控制不一定局限于基于固定值读出图像的控制。例如，存储器读取控制单元139可以在将被摄体跟踪模式下的能够改变读出位置的范围，设置为比在模糊校正模式下小的范围的同时，进行电子模糊校正。换句话说，存储器读取控制单元139仅需要通过对运动矢量施加小于1的预定增益，使被摄体跟踪模式的情况下的模糊校正效果，比在模糊校正模式的情况下小，并且不需要使模糊校正效果完全无效。甚至在这种情况下，被摄体跟踪期间的基于背景移动的运动矢量对电子模糊校正的影响较小，相应地一定程度上能够抑制电子模糊校正功能对被摄体跟踪的干扰。这里描述的各种变型也适用于下面的实施例。

第二实施例

图4是示出根据第二实施例的图像捕获装置200的配置的框图。在图4中，对与在图2中相同的配置给予相同的附图标记，并且省略其描述。在第一实施例中，在被摄体跟踪模式的情况下，图像捕获装置100使电子模糊校正的效果减小或无效。相反，在第二实施例中，图像捕获装置200同样在被摄体跟踪模式的情况下，使用代表矢量进行校正处理。然而，虽然稍后将描述细节，但是该校正处理与第一实施例中的电子模糊校正类似之处在于，改变读出捕获图像的图像存储器140的位置，而第二实施例中的校正处理具有改善被摄体跟踪精度、而不是对模糊进行校正的功能。将该校正处理称为“电子跟踪校正”。

在图4所示的图像捕获装置200中，μCOM 201包括脸部尺寸确定单元203，脸部检测单元202向脸部尺寸确定单元203通知基于检测到的脸部区域信息的关于脸部尺寸的信息。存储器读取控制单元204被构造为接收由透镜驱动量计算单元116计算的校正透镜132的驱动量。存储器读取控制单元204基于脸部尺寸确定单元203向存储器读取控制单元204通知的确定结果，改变处理内容。

图像捕获装置200在校正透镜132的控制模式是模糊校正模式的情况下，进行与在第一实施例中相同的电子模糊校正，而在校正透镜132的控制模式是被摄体跟踪模式的情况下，进行电子跟踪校正。

图5是示出由图像捕获装置200执行的电子跟踪校正处理的流程图。该流程图替换图3中的步骤S107。最初，在步骤S200中，脸部检测单元202向脸部尺寸确定单元203通知脸部尺寸信息，即占据捕获图像的主被摄体的脸部的尺寸。

在步骤S201中，脸部尺寸确定单元203基于脸部检测单元202向脸部尺寸确定单元203通知的脸部尺寸信息，确定脸部尺寸是否大于或等于阈值。如果脸部尺寸大于或等于阈值，则处理进行到步骤S202，而如果脸部尺寸小于阈值，则处理进行到步骤S203。这里，阈值是作为指示作为跟踪对象的主被摄体的移动和背景位置改变中的哪一个，对由代表矢量确定单元138确定的代表矢量的贡献更大的边界的值。也就是说，阈值是在运动矢量检测单元137检测到的多个运动矢量中，表示被摄体移动的运动数量的数量大于表示背景位置改变的运动矢量的数量的被摄体的脸部尺寸。相应地，如果主被摄体的脸部尺寸大于或等于阈值，则主要基于主被摄体的移动来计算代表矢量，而如果脸部尺寸小于阈值，则主要基于背景位置改变来计算代表矢量。

在步骤S202中，存储器读取控制单元204基于代表矢量，控制读出捕获图像的图像存储器140的位置。由于主要基于主被摄体的移动来计算代表矢量，因此在这种控制下实现对被摄体位置的偏移(即由校正透镜132进行的被摄体跟踪的误差)进行校正的电子跟踪校正。

另一方面，在步骤S203中，存储器读取控制单元204基于代表矢量和由透镜驱动量计算单元116计算的校正透镜132的透镜驱动量之间的差，进行电子跟踪校正。

现在，参照图6A至6C详细描述由存储器读取控制单元204进行的步骤S203中的处理。图6A示出了由透镜驱动量计算单元116计算的校正透镜132的透镜驱动量。该透镜驱动量基于主被摄体位置计算，其对应于校正透镜132的目标驱动量。通过基于图6A驱动校正透镜132进行跟踪，如上面已经描述的，背景中的固定被摄体的位置发生改变，并且作为图6B所示的代表矢量检测到前述背景位置改变。这里，图6A中的透镜驱动量的波形和图6B中的代表矢量的波形之间的差，代表由于对校正透镜132的驱动没有完全跟随透镜驱动量而导致的跟踪误差量。也就是说，通过从代表矢量中减去与校正透镜132的目标驱动量相对应的透镜驱动量而获得的值，以图6C所示的波形的形式作为透镜驱动误差出现。注意，虽然在图4中未示出，但是存储器读取控制单元204进行将透镜驱动量的单位调整为代表矢量的单位的处理，以进行从代表矢量中减去透镜驱动量的处理。

存储器读取控制单元204基于图6C所示的透镜驱动误差，改变读出捕获图像的图像存储器140的位置。由此，能够在避免可能干扰由校正透镜132进行的被摄体跟踪的电子模糊校正的同时，对校正透镜132的驱动误差(即被摄体跟踪误差)进行校正。

如上所述，根据第二实施例，图像捕获装置200在模糊校正模式的情况下进行电子模糊校正，而在被摄体跟踪模式的情况下，进行电子跟踪校正。由此，能够抑制电子模糊校正功能对被摄体跟踪的干扰，并且能够进一步对被摄体跟踪的误差进行校正。

第三实施例

图7是示出根据第三实施例的图像捕获装置300的配置的框图。在图7中，对与在图2中相同的配置给予相同的附图标记，并且省略其描述。图像捕获装置300使用与在第二实施例中图像捕获装置200不同的方法，来实现电子跟踪校正。

在图7所示的图像捕获装置300中，μCOM 301包括运动矢量检测区域计算单元302。图8是示出由图像捕获装置300执行的电子跟踪校正处理的流程图。该流程图替换图3中的步骤S107。

在步骤S300中，脸部检测单元135检测脸部区域，并且向运动矢量检测区域计算单元302通知检测到的脸部区域的信息。在步骤S301中，运动矢量检测区域计算单元302基于在步骤S300中向运动矢量检测区域计算单元302通知的脸部区域信息，计算运动矢量检测区域，并且向运动矢量检测单元303通知计算的运动矢量检测区域。

由运动矢量检测区域计算单元302计算的示例性运动矢量检测区域如图9A和9B所示。如果校正透镜132的控制模式是模糊校正模式，则如图9A所示，检测区域基本上是捕获图像的整个区域，而如果校正透镜132的控制模式是被摄体跟踪模式，则如图9B所示，检测区域仅仅是脸部区域周围。图9B中的表示为“脸部区域”的虚线框指示脸部检测单元135检测到的脸部区域，这时的运动矢量检测区域仅由包括该脸部区域的6个块构成。然而，依据脸部区域的位置，包含在检测区域中的块的数量变得极其小，这可能导致检测精度降低。由于该原因，为了避免检测到的运动矢量的数量变得太小，可以由包括脸部区域的块和与其相邻的块构成检测区域。换句话说，只要运动矢量检测区域包括主被摄体，并且小于在模糊校正模式下时设置的运动矢量检测区域，在被摄体跟踪模式下时设置的运动矢量检测区域可以是任何区域。

在计算运动矢量检测区域的另一示例性方法中，运动矢量检测区域计算单元302可以确定运动矢量的可靠性，并且基于可靠性确定块的数量和块尺寸，以设置运动矢量检测区域。

在步骤S302中，运动矢量检测单元303检测运动矢量检测区域计算单元302向运动矢量检测单元303通知的运动矢量检测区域内的运动矢量。在步骤S303中，代表矢量确定单元138基于由运动矢量检测单元303检测到的运动矢量，确定代表矢量。确定代表矢量的方法与在模糊校正模式下相同。在步骤S304中，存储器读取控制单元139基于代表矢量，进行电子跟踪校正。这里的处理与图2中的步骤S202中的处理相同。

如上所述，根据第三实施例，在被摄体跟踪模式的情况下，图像捕获装置300基于根据脸部区域计算的运动矢量检测区域，检测运动矢量，并且进行电子跟踪校正。由此，能够抑制电子模糊校正功能对被摄体跟踪的干扰，并且能够进一步对被摄体跟踪的误差进行校正。

第四实施例

图10是示出根据第四实施例的图像捕获装置400的配置的框图。在图10中，对与在图2中相同的配置给予相同的附图标记，并且省略其描述。

除了模糊校正模式和被摄体跟踪模式之外，图像捕获装置400还能够选择构图改变模式，作为校正透镜132的控制模式。在构图改变模式下，图像捕获装置400能够通过移动校正透镜132，执行对图片应用平转或者倾斜效果的构图改变控制。

在驱动校正透镜132进行构图改变的情况下，电子模糊校正的执行干扰构图改变。由于该原因，在构图改变模式的情况下，与在第一实施例中在被摄体跟踪模式的情况下相同，图像捕获装置400不改变读出捕获图像的图像存储器140的位置，此外停止对校正透镜131的驱动。

图10所示的图像捕获装置400包括透镜驱动参数设置单元402，μCOM 401中的驱动控制切换单元403接收透镜驱动参数设置单元402的输出。驱动控制切换单元403能够控制透镜驱动量计算单元404，以将透镜驱动量设置为0。

现在，参照图11描述图像捕获装置400按照对校正透镜132的控制模式的切换而执行的处理。在驱动控制切换单元403将校正透镜132的控制模式在模糊校正模式、被摄体跟踪模式和构图改变模式之间进行切换时，本流程图的处理开始。

在步骤S400中，驱动控制切换单元403向信号分割单元104、存储器读取控制单元139和透镜驱动量计算单元404通知校正透镜132的当前控制模式。

在步骤S401中，处理依据当前控制模式而分支。在构图改变模式的情况下，处理进行到步骤S402，而在模糊校正模式或者被摄体跟踪模式的情况下，处理进行到步骤S408。步骤S408中的处理与在第一至第三实施例中描述的处理相同。

在步骤S402中，信号分割单元104开始进行符合在步骤S400中驱动控制切换单元403向信号分割单元104通知的控制模式的操作。具体来说，信号分割单元104在不分割角速度数据的情况下，向透镜驱动量计算单元404输出从A/D转换器102提供的角速度数据。这时，信号分割单元104向驱动控制切换单元403输出0、无效值等，使得驱动控制切换单元403不使用信号分割单元104的输出。

在步骤S403中，透镜驱动参数设置单元402向驱动控制切换单元403输出由摄影师设置的透镜驱动参数。这里，示例性透镜驱动参数是校正透镜132的移动开始位置和移动结束位置以及校正透镜132从移动开始位置移动到移动结束位置的速度的组合。另一示例是移动开始位置、移动速度、移动方向和校正透镜132完成移动所花费的时间的组合。然而，满足摄影师期望的构图改变的参数不限于此。

在步骤S404中，驱动控制切换单元403开始进行符合控制模式的操作。具体来说，驱动控制切换单元403使从信号分割单元104提供的数据无效，并且向透镜驱动量计算单元116输出从透镜驱动参数设置单元402输出的透镜驱动参数。

在步骤S405中，透镜驱动量计算单元116基于从驱动控制切换单元403输出的透镜驱动参数，计算校正透镜132的透镜驱动量，并且向减法器117输出计算的透镜驱动量。基于该透镜驱动量驱动校正透镜132并且使其光轴偏转的结果是，即使在固定图像捕获装置400的状态下进行拍摄，也能够像平转或者倾斜图像捕获装置400一样拍摄图片。

在步骤S406中，透镜驱动量计算单元404开始进行符合在步骤S400中驱动控制切换单元403向透镜驱动量计算单元404通知的控制模式的操作。具体来说，透镜驱动量计算单元404使从信号分割单元104提供的角速度数据无效，并且向减法器106输出任意固定值作为透镜驱动量，以不干扰由校正透镜132进行的构图改变。然而，只要处理用于停止对校正透镜131的驱动，步骤S406中的处理不限于此。例如，在接收到来自驱动控制切换单元403的通知后，信号分割单元104可以向驱动控制切换单元403和透镜驱动量计算单元404两者，输出0、任意固定值、无效数据等。作为另选方案，可以由控制滤波器107或者脉冲宽度调制单元108进行停止透镜的驱动的处理。此外，校正透镜131的结构可以包括透镜固定构件，在构图改变模式的情况下，可以通过透镜固定构件固定校正透镜131。

在步骤S407中，存储器读取控制单元139开始进行符合在步骤S400中驱动控制切换单元403向存储器读取控制单元139通知的控制模式的操作。具体来说，存储器读取控制单元139不使得进行电子模糊校正(和电子跟踪校正)。也就是说，为了不改变从图像存储器140读出图像的位置，存储器读取控制单元139将预定固定位置设置为图像读出位置。通过步骤S407中的处理停止电子模糊校正和电子跟踪校正的结果是，能够防止对由校正透镜132进行的构图改变的干扰。注意，与在图3中的步骤S107中相同，代替固定图像读出位置，存储器读取控制单元139可以在通过对代表矢量应用小于1的预定增益，以使能够改变读出位置的范围小于在模糊校正模式下的范围，而减小校正效果，之后，进行电子模糊校正。

如上所述，根据第四实施例，除了模糊校正模式和被摄体跟踪模式之外，图像捕获装置400还能够选择构图改变模式，作为校正透镜132的控制模式。在构图改变模式的情况下，图像捕获装置400不进行电子模糊校正。

因此，当具有电子模糊校正功能的图像捕获装置使用诸如校正透镜132的光学系统进行构图改变时，能够抑制电子模糊校正功能对构图改变的干扰。

注意，代替使校正透镜131停止，而使用校正透镜132进行构图改变，图像捕获装置400可以使校正透镜132停止，而使用校正透镜131进行构图改变。

第五实施例

图12是示出根据第五实施例的图像捕获装置500的配置的框图。

在第五实施例中，向上述第一至第四实施例中的图像捕获装置添加还使用代表矢量来驱动校正透镜132的配置。图12仅示出了第五实施例的特征部分，省略了与在上述实施例中描述的配置中的块没有不同之处的块，或者对这些块给予相同的附图标记，并且省略其描述。

图像捕获装置500中的μCOM 501包括透镜驱动量转换单元504和加法器505，驱动控制切换单元502向透镜驱动量转换单元504以及存储器读取控制单元139通知控制模式。

代表矢量确定单元503从由运动矢量检测单元137检测到的运动矢量中确定代表矢量，并且向透镜驱动量转换单元504和存储器读取控制单元139输出代表矢量。

透镜驱动量转换单元504将代表矢量转换为驱动校正透镜132(参见图2)的校正量。然而，透镜驱动量转换单元504进行的转换处理不仅包括简单的单位转换处理，还包括诸如积分和相位匹配的滤波计算处理。

下面将透镜驱动量转换单元504的输出定义为矢量透镜驱动量。通过在透镜驱动量计算单元116的下游添加加法器505，来实现使用与在从位置检测传感器124进行反馈的系统中不同的矢量的反馈控制。

这里，在驱动控制切换单元502向透镜驱动量转换单元504通知的控制模式不是模糊校正模式的情况下，透镜驱动量转换单元504不使得进行基于矢量对校正透镜132的驱动(或者透镜驱动量转换单元504减小基于矢量的对校正透镜132的驱动量)。也就是说，透镜驱动量转换单元504通过向矢量透镜驱动量应用小于1的预定增益，以向加法器505输出0或者小于模糊校正模式下的输出的值，来减小校正效果。通过该处理，能够抑制在被摄体跟踪模式下时，由于校正透镜132进行被摄体跟踪而发生的背景位置改变生成的矢量引起的错误的模糊校正。

在第一至第四实施例中，主要描述了对电子模糊校正功能对被摄体跟踪或者构图改变的干扰的抑制。然而，如从第五实施例很清楚的，模糊校正功能不限于电子模糊校正功能，而不管是电子还是光学模糊校正功能，都能够抑制图像模糊校正功能对被摄体跟踪或者构图改变的干扰。

其它实施例

在上述实施例中，对具有两个校正透镜、即校正透镜131和校正透镜132的图像捕获装置给出了描述。然而，各个图像捕获装置不一定包括校正透镜131。也就是说，各个图像捕获装置可以将单个校正透镜的控制模式在模糊校正模式和被摄体跟踪模式(并且在第四实施例的情况下还有构图改变模式)之间进行切换。

本发明的实施例还能够由读出并执行记录在存储介质(例如非暂时性计算机可读存储介质)上的计算机可执行指令，以执行本发明的上述实施例中的一个或更多个的功能的系统或装置的计算机，以及通过由系统或装置的计算机执行的方法，通过例如从存储介质中读出并执行计算机可执行指令，以执行上述实施例中的一个或更多个的功能来实现。计算机可以包括中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)或其它电路中的一个或更多个，并且可以包括单独的计算机或单独的计算机处理器的网络。例如可以从网络或存储介质向计算机提供计算机可执行指令。存储介质例如可以包括硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储设备、光盘(例如紧凑盘(CD)、数字通用盘(DVD)或蓝光盘(BD)^TM)、闪存设备、存储卡等中的一个或更多个。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了说明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围符合最宽的解释，以使其涵盖所有这种变型、等同结构及功能。

Claims (6)

1.一种图像捕获装置，其包括：

被摄体检测单元，被构造为检测由图像传感器捕获的捕获图像中的预定被摄体；

移动量获取单元，被构造为根据由所述图像传感器捕获的两个捕获图像，获取在图像捕获画面中移动的所述预定被摄体的移动量；

被摄体跟踪单元，被构造为通过沿与向所述图像传感器引导光束的图像捕获光学系统的光轴的方向不同的方向移动光学元件，抑制所述预定被摄体在所述图像捕获画面中的移动量，所述光学元件构成所述图像捕获光学系统；

运动矢量检测单元，被构造为将所述图像传感器捕获的两个捕获图像进行比较，并且检测指示图像模糊量的运动矢量；

图像模糊校正单元，被构造为基于所述运动矢量对图像模糊进行校正；以及

切换单元，被构造为切换是否进行使用所述被摄体跟踪单元的被摄体跟踪，

其中，所述图像模糊校正单元使得进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果，小于不进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果。

2.根据权利要求1所述的图像捕获装置，

其中，所述图像模糊校正单元使得进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正中的校正值的增益，小于不进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正中的校正值的增益。

3.根据权利要求1所述的图像捕获装置，

其中，所述图像模糊校正单元的图像模糊校正是对读出所述捕获图像的位置进行控制的电子模糊校正控制。

4.根据权利要求1所述的图像捕获装置，所述图像捕获装置还包括：

确定单元，被构造为确定所述预定被摄体的尺寸是否大于或等于阈值，

其中，如果所述预定被摄体的尺寸大于或等于所述阈值，则即使在所述切换单元选择了进行所述被摄体跟踪的控制的情况下，所述图像模糊校正单元也不使所述图像模糊校正的效果减小。

5.根据权利要求1所述的图像捕获装置，所述图像捕获装置还包括：

设置单元，被构造为在由所述图像传感器捕获的捕获图像中，设置用于使用所述运动矢量检测单元检测所述运动矢量的区域，

其中，所述设置单元将进行所述被摄体跟踪的情况下的用于检测所述运动矢量的区域，设置为小于不进行所述被摄体跟踪的情况下的用于检测所述运动矢量的区域。

6.一种图像捕获方法，其包括：

被摄体检测步骤，检测由图像传感器捕获的捕获图像中的预定被摄体；

移动量获取步骤，根据由所述图像传感器捕获的两个捕获图像，获取在图像捕获画面中移动的所述预定被摄体的移动量；

被摄体跟踪步骤，通过沿与向所述图像传感器引导光束的图像捕获光学系统的光轴的方向不同的方向移动光学元件，抑制所述预定被摄体在所述图像捕获画面中的移动量，所述光学元件构成所述图像捕获光学系统；

运动矢量检测步骤，将所述图像传感器捕获的两个捕获图像进行比较，并且检测指示图像模糊量的运动矢量；

图像模糊校正步骤，基于所述运动矢量对图像模糊进行校正；以及

切换步骤，切换是否进行所述被摄体跟踪步骤中的被摄体跟踪，

其中，在所述图像模糊校正步骤中，使得进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果，小于不进行所述被摄体跟踪的情况下的图像模糊校正的效果。