CN104754213A - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents

摄像设备及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104754213A
CN104754213A CN201410841180.6A CN201410841180A CN104754213A CN 104754213 A CN104754213 A CN 104754213A CN 201410841180 A CN201410841180 A CN 201410841180A CN 104754213 A CN104754213 A CN 104754213A
Authority
CN
China
Prior art keywords
picture signal
picture
subject region
interval
readout direction
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
CN201410841180.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104754213B (zh
Inventor
斋藤润一
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 CN104754213A publication Critical patent/CN104754213A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104754213B publication Critical patent/CN104754213B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • G02B7/282—Autofocusing of zoom lenses
    • 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
    • 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
    • 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
    • H04N23/61—Control of cameras or camera modules based on recognised objects
    • 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
    • H04N23/63—Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders
    • H04N23/633—Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders for displaying additional information relating to control or operation of the camera
    • H04N23/635—Region indicators; Field of view indicators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
    • H04N25/443—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by reading pixels from selected 2D regions of the array, e.g. for windowing or digital zooming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/44—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array
    • H04N25/445—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by partially reading an SSIS array by skipping some contiguous pixels within the read portion of the array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array

Landscapes

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

Abstract

本发明提供一种摄像设备及其控制方法。摄像设备包括：图像传感器，用于接收被摄体图像光，并且在水平方向或者垂直方向上顺次读出图像信号；检测单元，用于检测被摄体区域；焦点调节单元，用于进行焦点调节；存储单元，用于进行间隔剔除处理，并且顺次存储经过了间隔剔除的图像信号；以及计算单元，用于对所存储的图像信号进行滤波，并且计算与读出方向不同的方向的调焦信号，其中，与被摄体区域是第一大小时相比，当被摄体区域是第二大小时，存储单元增大读出方向上的图像信号的间隔剔除率，其中，第二大小大于第一大小。

Description

摄像设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种摄像设备及其控制方法，尤其涉及一种使用被摄体的对比度的自动调焦控制。
背景技术
诸如数字静态照相机和数字摄像机等的摄像设备广泛使用对比度AF系统，其中，对比度AF系统用于基于通过对从图像传感器水平读出的图像信号进行带通滤波所获得的对比度评价值来进行自动调焦。近年来，还出现了除水平对比度评价值以外还计算垂直对比度评价值、并且基于水平和垂直评价值两者进行自动调焦的技术。另外，面部检测和面部识别技术的进步，使得从拍摄图像识别人的面部区域、并且使用面部作为焦点测量框来进行自动调焦的技术得以广泛应用。
例如，日本特开2008-139683说明了一种针对在面部区域上所设置的焦点测量框计算水平和垂直对比度评价值两者、并且对垂直对比度评价值进行加权的技术。另外，日本特开2004-317699说明了一种在检测到大于预定大小的面部的情况下仅在眼部区域上设置框的技术。
然而，对于日本特开2008-139683，由于需要设置与面部的大小相匹配的焦点测量框，因而在所检测到的面部的大小大的情况下，对于获取垂直对比度成分，需要确保相当大容量的线存储器。另外，对于日本特开2004-317699，由于未能有效利用在面部的垂直方向上具有许多对比度成分的生物学特征，因而在面部所包括的垂直对比度成分中仅提取眼部区域的成分这一情况，导致担心进行焦点调节时S/N比的劣化。
发明内容
考虑到上述问题做出本发明，并且本发明实现这样一种技术：在与读出方向不同的方向上所进行的对比度评价中，即使在没有确保与被摄体区域的大小相对应的线存储器的容量的情况下，也使得能够在与读出方向不同的方向上获取所检测到的被摄体区域的对比度成分。
为了解决上述问题，本发明提供一种摄像设备，其包括：图像传感器，其具有以二维阵列配置的像素，用于接收被摄体图像光并且在水平方向或者垂直方向上顺次读出图像信号；检测单元，用于基于所述图像传感器所拍摄的图像信号来检测被摄体区域；焦点调节单元，用于基于所检测到的被摄体区域内的图像信号来进行焦点调节；存储单元，用于在从所述图像传感器读出图像信号的读出方向上，对所述被摄体区域中所包括的图像信号中的至少一部分进行间隔剔除处理，并且顺次存储经过了间隔剔除的图像信号；以及第一计算单元，用于在与所述读出方向不同的方向上，对所述存储单元所存储的图像信号顺次进行滤波，并且计算与所述读出方向不同的该方向的调焦信号，其特征在于，与所述被摄体区域是第一大小的情况相比，在所述被摄体区域是大于所述第一大小的第二大小的情况下，所述存储单元增大所述读出方向上的图像信号的间隔剔除率。
为了解决上述问题，本发明提供一种摄像设备的控制方法，其中，所述摄像设备具有图像传感器，所述图像传感器具有以二维阵列配置的像素、并且用于接收被摄体图像光且在水平方向或者垂直方向上顺次读出图像信号，所述控制方法包括以下步骤：基于所述图像传感器所拍摄的图像信号来检测被摄体区域；存储步骤，用于在从所述图像传感器读出图像信号的读出方向上，对所述被摄体区域中所包括的图像信号中的至少一部分进行间隔剔除处理，并且顺次存储经过了间隔剔除的图像信号；以及在与所述读出方向不同的方向上，对所存储的图像信号顺次进行滤波，并且计算与所述读出方向不同的该方向的调焦信号，其特征在于，在所述存储步骤中，与所述被摄体区域是第一大小时相比，在所述被摄体区域是大于所述第一大小的第二大小的情况下，增大所述读出方向上的图像信号的间隔剔除率。
根据本发明，在与读出方向不同的方向上所进行的对比度评价中，即使在没有确保与被摄体区域的大小相对应的线存储器的容量的情况下，也变得可以在与读出方向不同的方向上获取所检测到的被摄体区域的对比度成分。
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
图1A和1B是示出根据第一实施例的设备结构的框图。
图2是示出根据第一实施例的垂直对比度评价值计算处理的流程图。
图3A和3B是示出根据第一实施例的垂直对比度评价值计算处理的图。
图4是示出根据第一实施例的变形例的垂直对比度评价值计算处理的图。
图5是示出根据第二实施例的设备结构的框图。
图6是示出根据第二实施例的对比度评价值计算处理的流程图。
图7A～7C是示出根据第二实施例的对比度评价值计算处理的图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的实施例。下面的实施例仅是用于实践本发明的例子。应该根据应用本发明的各种条件和设备的结构，适当修改或者改变这些实施例。本发明不应局限于下面的实施例。另外，可以适当组合稍后所述的实施例的部分。
第一实施例
尽管说明通过拍摄静止图像和运动图像的数字照相机来实现本发明的摄像设备的例子，但是本发明还可应用于诸如装配有照相机功能的智能手机和平板电脑等的便携式电子装置。
焦点调节设备的结构
参考图1A，说明本实施例的摄像设备100执行自动调焦(AF)控制时所利用的焦点调节设备的结构。
在图1A中，拍摄镜头110包括作为焦点调节光学系统的调焦透镜112，并且通过拍摄镜头110使作为来自被摄体的反射光的被摄体图像光在图像传感器116的光接收面上成像。
图像传感器116具有在水平(行)和垂直(列)方向上以二维阵列配置光电转换元件的像素，并且对被拍摄镜头110成像的被摄体图像光进行光电转换。通过图像信号读出单元104垂直传送和读出通过图像传感器116光电转换后的每一水平行的图像信号。
用作为一个被摄体检测单元的面部检测单元105检测通过图像信号读出单元104所读出的图像信号中所包括的被摄体(例如，人)的面部区域，并且设置与所检测到的面部的位置和大小相对应的焦点测量框。
评价值计算单元106通过在每一读出行在水平方向上对焦点测量框所包括的图像信号顺次进行滤波、在水平方向上提取特定空间频率成分、并且将所有行的特定空间频率成分相加在一起，来计算水平对比度评价值。
与通过评价值计算单元106正在计算水平对比度评价值同时，存储单元107通过应用与通过面部检测单元105所检测到的面部的大小相对应的水平间隔剔除率，将焦点测量框中所包括的图像信号存储至每一读出行的线存储器。存储单元107是诸如提供CPU的工作区的RAM或者存储程序的ROM等的存储器。
评价值计算单元108在垂直方向上对存储在存储单元107中图像信号顺次进行滤波，并且计算垂直对比度评价值。
稍后说明将图像信号存储在存储单元107中、以及通过评价值计算单元106和108对水平和垂直对比度评价值的计算。
自动调焦(AF)控制单元113基于根据通过评价值计算单元106和评价值计算单元108所计算出的水平和垂直对比度评价值两者所设置的焦点控制值，将调焦透镜112驱动至聚焦位置。注意，由于诸如切换这两个(水平和垂直)对比度评价值、并且相加加权后的评价值等的处理是已知技术，因而这里省略对其的说明。
注意，在图1B所示的系统控制单元122的控制下，通过硬件和软件的合作，实现图像信号读出单元104、面部检测单元105、评价值计算单元106和108、存储单元107、以及AF控制单元113。
摄像设备的结构
参考图1B，说明本实施例的摄像设备100的结构和功能。
在图1B中，拍摄镜头110包括变焦透镜111和调焦透镜112。光圈/快门114根据来自自动曝光(AE)控制单元115的操作命令，调节入射至图像传感器116的被摄体图像光的量并且控制电荷积累时间段。AE控制单元115控制光圈/快门114的操作，并且还控制A/D转换器117。调焦透镜112根据来自AF控制单元113的控制信号，通过聚焦于图像传感器116的光接收面来形成光学图像。
图像传感器116使用CCD或者CMOS等的光电转换元件，将在光接收面上所形成的光学图像转换成电信号，并且将电信号输出至A/D转换器117。A/D转换器117将从图像传感器116输入的模拟信号转换成数字信号。另外，A/D转换器117包括从模拟信号去除噪声的CDS电路和在模拟信号被转换成数字信号之前对该模拟信号进行非线性放大的非线性放大电路。
图像处理单元118对从A/D转换器117输出的数字信号进行诸如像素插值和图像缩小等的预定调整大小处理、以及颜色转换处理，并且输出图像数据。格式转换器119对通过图像处理单元118所生成的图像数据进行格式转换，以将图像数据存储在DRAM 120中。DRAM 120是高速内部存储器的一个例子，并且被用作为管理图像数据的临时存储的高速缓冲器、或者图像数据的压缩/解压缩时的工作存储器等。
图像记录单元121具有诸如用于记录拍摄图像(静止图像、运动图像)的存储卡等的记录介质以及记录介质的接口。系统控制单元122具有CPU、存储器(RAM、ROM)、输入输出电路和计时电路等，并且作为CPU将存储在ROM上的程序在RAM的工作区中展开、且执行该程序的结果，系统控制单元122控制设备的整体操作。另外，系统控制单元122通过从图像传感器116的多个电荷积累控制模式中选择要实现的模式来进行控制。VRAM 123是在图像显示时所使用的存储器。显示单元124是例如LCD等，并且除进行图像显示、用于提供操作辅助的显示和照相机状态显示以外，还在拍摄时显示拍摄画面和焦点测量区域。
拍摄者通过对操作单元125进行操作来操作摄像设备。操作单元125包括例如用于配置诸如曝光补偿和光圈值设置以及用于进行图像再现时的设置等的各种设置的菜单开关、用于指示拍摄镜头的变焦操作的变焦杆、以及用于在拍摄模式和再现模式之间进行切换的操作模式切换开关。主开关126用于打开系统的电源。第一开关127用于向系统控制单元122输出第一开关信号SW1，并且用于进行诸如AE处理和AF处理等的拍摄准备操作。第二开关128用于在通过第一开关127输出的第一开关信号SW1处于on时(拍摄准备状态)，向系统控制单元122输出第二开关信号SW2并且给出拍摄指示。
操作的说明
图2是示出在通过本实施例的摄像设备100读出图像信号之后所进行的垂直对比度评价值计算处理的流程图。当接通第一开关127、并且向系统控制单元122输出第一开关信号SW1时，开始图2所示的处理，并且通过系统控制单元122执行用于进行焦点调节操作的程序来实现该处理。
在步骤S201，面部检测单元105从通过图像信号读出单元104所读出的图像信号检测人的面部区域，并且获取与所检测到的面部的位置和大小有关的特征信息。
在步骤S202，系统控制单元122基于在步骤S201所检测到的面部的大小，设置焦点测量框。
在步骤S203，系统控制单元122判断是否将进行纵向位置拍摄。在纵向位置拍摄中，由于面部的高度方向与图像传感器116的水平方向大体一致，因而不能使用面部的高度方向上所存在的许多高对比度成分的生物学特征，因此进行垂直对比度评价几乎没有价值。因此，如果在步骤S203判断为要进行纵向位置拍摄，则进行仅使用通过评价值计算单元106所计算出的水平对比度评价值的正常拍摄。如果在步骤S203判断为不进行纵向位置拍摄，则处理进入步骤S204。
在步骤S204，系统控制单元122根据在步骤S202所设置的焦点测量框的大小设置水平间隔剔除率，以使得能够存储在由存储单元107所保持的固定容量的线存储器中。
在步骤S205，存储单元107在根据在步骤S204所设置的水平间隔剔除率进行间隔剔除处理时，存储通过图像信号读出单元104顺次读出的各水平行的图像信号中的、焦点测量框所包括的部分。
在步骤S206，系统控制单元122在存储单元107根据水平间隔剔除率开始间隔剔除和存储之后，等待存储与在步骤S207的垂直滤波时所使用的滤波器的抽头的数量相当的预定数量的行的图像信号。此后，当完成预定数量的行的存储之后，处理进入步骤S207。
在步骤S207，系统控制单元122开始使用垂直滤波器的卷积。这里，使用支持各种空间频率的已知滤波技术。另外，可以同时并行使用提取多个空间频率成分的滤波器。注意，随着被顺次存储在存储单元107中的行的数量的增大而进行滤波，并且删除经过了滤波的行。因此，在存储单元107中仅需确保用于存储与滤波器的抽头的数量相当的数量的行的容量。
在步骤S208，系统控制单元122顺次保持在步骤S207的垂直滤波中根据各垂直列的图像信号所计算出的峰值。通过重复执行该处理(步骤S209和S210)，获得各垂直列的图像信号中具有最高对比度的峰值。
在步骤S211，系统控制单元122通过将直到步骤S210的使用评价值计算单元108所获得的垂直方向上的列的所有峰值对比度值相加在一起，计算垂直对比度评价值。系统控制单元122由此针对一个帧计算包含面部的焦点测量框内的垂直对比度评价值，并且结束该处理。
注意，在步骤S203，可以根据变焦倍率设置不同的间隔剔除率。在这种情况下，随着面部的大小因变焦而增大，仅需在步骤S204将间隔剔除率改变成更高即可。
尽管图2示出直到计算针对一个帧的垂直对比度评价值为止的处理，但是实际上，然后通过AF控制单元113进行调焦透镜112的搜索驱动，并且针对大量框中的大量焦点位置计算垂直对比度评价值。然后驱动调焦透镜112，其中，以在不同点处所获得的垂直对比度评价值最大处的调焦透镜112的位置作为聚焦位置。将这一系列操作称为一个焦点调节操作。
注意，本实施例的摄像设备100从接通主开关126的电源和开始图像信号读出单元104的读出操作时开始，可以重复进行该焦点调节操作。因此，在静止图像拍摄中，在拍摄者接通第一开关127、并且给出用于开始焦点调节操作的指示之前，通过移动调焦透镜112接近聚焦位置，可以更快速地完成一个焦点调节操作。另外，在运动图像拍摄中，通过不断重复该焦点调节操作，可以使得始终在聚焦状态下拍摄被摄体。
当拍摄者利用第一开关127给出用于开始第一次焦点调节操作的指示时，根据从第一帧所检测到的面部的大小，计算存储单元107所使用的水平间隔剔除率，并且保持固定，直到调焦透镜112被移动至聚焦位置为止。这是因为，在静止图像拍摄中，在接通第一开关127之后需要非常短的时间来完成调焦，并且该时间期间面部的大小因被摄体的移动而产生的任何变化都最小。
水平间隔剔除处理
这里参考图3A和3B，说明在图2的步骤S205中进行了间隔剔除处理并且被存储在存储单元107中的焦点测量框内的图像信号。图3A和3B示出焦点测量框302a和302b被设置在拍摄图像301a和301b所包括的面部区域上的状态，其中，在图3A和3B中，焦点测量框中所包括的面部的大小不同。
如图3A所示，由于通过面部检测单元105所检测到的面部的大小增大，因而存储单元107将水平间隔剔除率设置得更高(例如，间隔剔除至1/5＝间隔剔除率80％)。相反，如图3B所述，由于通过面部检测单元105所检测到的面部的大小减小，因而存储单元107将水平间隔剔除率设置得更低(例如，间隔剔除至1/2＝间隔剔除率50％)。这样使得存储在存储单元107中的焦点测量框内的图像信号的列的数量大体恒定。因此，存储单元107不再需要为了进行垂直对比度评价而确保与面部的大小相对应的线存储器的容量。另外，由于在间隔剔除之后的图像信号中充分表现面部所包括的眉毛、眼和唇等的高对比度成分，因而可以有效利用面部的生物学特征。
如上所述，根据本实施例，即使当未确保与所检测到的面部的大小相对应的线存储器的容量时，在垂直对比度评价中也可以获取整个面部的垂直对比度成分。在图3A和3B中，为了便于理解，尽管示出在列方向上间隔剔除后的焦点测量框内的所有行，但是实际上，仅需确保与在垂直评价中所使用的滤波器的抽头长度相当的线存储器的容量，并且在滤波之后顺次清除和积累与一个行相当的存储器。
变形例
接着参考图4，作为本实施例的变形例，说明面部检测单元105具有眼检测单元的情况。
图4示出焦点测量框402被设置在拍摄图像401中所包括的面部区域上的状态。由于眼和眉毛表现构成面部的要素的最高对比度，因而在垂直方向(面部的高度方向)上进行对比度评价的情况下，希望使得包括眼和眉毛的图像信号被排除在进行间隔剔除的对象之外。
考虑到此，在本实施例的变形例中，在面部检测单元105检测到如图4所示的面部402的同时，眼检测单元检测面部402中所包括的眼的位置403a和403b，并且使得包括眼的列(该附图中的区域A和C)排除在进行间隔剔除的对象之外。结果，如图4所示，对于包括眼的列，降低间隔剔除率(间隔剔除至1/3＝间隔剔除率66％)，并且对于未包括眼的列(该附图中的区域B和D)，增大间隔剔除率(例如，间隔剔除至1/20＝间隔剔除率95％)。通过这样在包括眼的区域和未包括眼的区域之间调整间隔剔除率，存储单元107所需的线存储器的容量，仅需是与以与所检测到的面部的大小相匹配的间隔剔除率(这里，稍小于80％)间隔剔除后的图像信号相对应的容量。
如上所述，根据本实施例的变形例，即使当未确保与所检测到的面部的大小相对应的线存储器的容量时，在垂直对比度评价中也可以获取整个面部的垂直对比度成分。
注意，尽管在第一实施例中，给出用于对比度评价的区域作为在摄像画面内所检测到的面部区域(在检测到了面部的情况下)，但是可以使用图像检测来检测除面部以外的被摄体的特定区域。例如，可以考虑从背景裁剪和检测被摄体图像。可选地，可以从外部输入单元输入摄像画面内的位置，或者可以通过检测正在通过取景器观看的拍摄者的视线来确定摄像画面内的位置。
第二实施例
参考图5～7，说明通过用作为根据本发明第二实施例的摄像设备200所实现的自动调焦操作。
图5是示出根据本发明第二实施例的摄像设备200的结构的框图。与摄像设备100的不同在于：代替面部检测单元105，设置了被摄体检测单元201。被摄体检测单元201不局限于检测面部，并且可以基于亮度信息或者颜色信息，检测从图像信号读出单元104所获得的图像信号中所包括的主被摄体。另外，摄像设备200设置有评价值计算单元106和评价值计算单元108，并且因此与摄像设备100相同，可以获取水平和垂直方向上的评价值。在摄像光学系统中通常存在各种类型的像差，作为其中之一的散光导致水平评价值和垂直评价值的峰值的差，并且使得发生下面的问题：即使当以峰值位置中的一个作为聚焦位置来进行焦点调节时，拍摄图像也不能以聚焦状态可见。这是由于人眼在水平和垂直成分两者被混合在一起的状态下来观察被摄体而发生的，并且过去提出了利用诸如以这两个峰值位置的平均位置作为最终聚焦位置进行控制等的技术来解决该问题。摄像设备200是能够进行降低这类散光的影响的焦点调节操作的摄像设备。
图6是示出在通过用作为根据本发明第二实施例的摄像设备200读出图像信号之后所进行的、直到并且包括对比度评价值计算的处理的流程图。也就是说，该处理是在拍摄者按下用作为用于开始焦点调节操作的指示单元的快门释放按钮(未示出)、并且给出用于开始焦点调节操作的指示之后所进行的一个焦点调节操作的一部分。该处理还可以是在拍摄者拍摄图像之前通过照相机自动进行的焦点调节操作的一部分。在步骤S601，被摄体检测单元201检测存在于拍摄范围内的主被摄体，并且对主被摄体进行大小识别。这可能涉及通过将从拍摄信号所获得的图像内的形状与预先登记的被摄体进行匹配的处理来识别主被摄体的大小、或者涉及通过诸如图像内的边缘提取等的处理来自动识别主被摄体的大小。在步骤S602，系统控制单元122根据在步骤S601所识别的被摄体的大小，设置焦点测量框。在步骤S603，系统控制单元122判断在步骤S602所设置的焦点测量框的中心坐标是否大于或者等于预定图像高度。如果作为该判断的结果，判断为中心坐标大于或者等于预定图像高度，则进行用于计算垂直评价值和水平评价值两者的处理(S604～S611和S612～S614)。另一方面，如果判断为中心坐标小于预定图像高度，则进行用于仅计算水平评价值的处理(S612～S614)。这是因为：在超过预定图像高度的情况下，由于诸如上述等的像差的影响而在垂直评价值和水平评价值之间产生偏差，并且必须例如将它们的平均峰值位置设置为最终聚焦位置。通过步骤S604～S611所实现的垂直对比度评价值计算处理，与图2所示第一实施例的通过步骤S204～S211的处理相同。
在步骤S612，系统控制单元122对在一个垂直同步时间段内所读出的信号列中的、在步骤S602所设置的焦点测量框内的信号进行水平方向(＝读出方向)上的滤波。由于此时可以进行读出行的顺次滤波，因而不同于垂直滤波，在进行滤波之前，无需将读出行存储在线存储器中。通常，在行方向上间隔剔除在自动调焦期间在一个垂直同步时间段内所读出的信号，以实现高帧频。使用根据帧频预先确定的间隔剔除率，进行行方向上的该间隔剔除。在步骤S613，系统控制单元122根据在步骤S612所获得的滤波波形保持各行的对比度峰值。随后，在步骤S614，系统控制单元122使用评价值计算单元106将对于所有行在步骤S613所保持的焦点测量框内的对比度峰值相加在一起，并且计算水平对比度评价值。当计算出了垂直和水平对比度评价值时，结束该处理。
图7A～7C是在摄像设备200计算垂直和水平对比度评价值时所进行的间隔剔除的示意图。图7A示出在进行焦点检测时以实时取景所拍摄的图像。实线所示的框是摄像设备200判断为是主被摄体的焦点测量和追踪框，并且虚线所示的框是摄像设备200判断为是次被摄体的追踪框。利用以实线所示的焦点测量和追踪框进行实际焦点调节操作。画面中央的点虚线是用于判断是否同时计算垂直对比度评价值的边界线(图6的步骤S603)。由于作为主被摄体所识别的、设置了大小和位置的焦点测量和追踪框的中心坐标，位于点虚线外侧，因而判断为计算垂直和水平对比度评价值。图7B是示出为了计算垂直对比度评价值而在列方向上被间隔剔除后的、且被存储在线存储器中的区域的示意图。这里，给出列方向上的间隔剔除率为80％(＝间隔剔除至1/5)。由于与第一实施例相同，根据被摄体的大小确定列方向上的间隔剔除率，因而线存储器的容量不需要是可变的。另外，基于传感器的帧频，行方向上的间隔剔除率被设置成66％(＝间隔剔除至1/3)，并且对纵向长的区域进行垂直评价，如该附图所示。图7C是示出为了计算水平对比度评价值而在行方向上进行了间隔剔除和滤波的区域的示意图。如上所述，由于可以在计算水平对比度评价值时直接进行滤波，因而不必将读出的行存储在线存储器等中。
因此，即使在需要针对超过预定图像高度的被摄体计算水平和垂直对比度评价值的情况下，也不需要根据被摄体大小来改变在进行需要线存储器的垂直对比度评价时所使用的线存储器的容量。针对图7B和7C中的区域计算垂直和水平对比度评价值，并且在预定搜索范围内检测两个峰值位置。AF控制单元113以这两个峰值位置的平均位置作为最终聚焦位置，来控制驱动调焦透镜112。
在本实施例中，根据图像高度以确定是否进行垂直对比度评价，但是本发明不局限于此，并且可以针对所有图像高度计算这两个对比度评价值。另外，尽管没有说明摄像设备200是否是可更换镜头型摄像设备，但是可以采用下面的结构：摄像设备200是可更换镜头型摄像设备，并且根据所安装的镜头的类型，在进行垂直对比度评价和不进行垂直对比度评价之间切换。另外，尽管AF控制单元113取两个峰值位置的平均值作为最终聚焦位置，但是本发明不局限于此，并且AF控制单元113可以进行诸如对峰值位置中的一个进行加权等的处理，并且以加权后的峰值位置作为最终聚焦位置。
在这两个实施例中，为了易于理解，仅处理了列方向是垂直方向的对比度评价时的间隔剔除，但是实际上，可以进行水平加法处理以增大读出速度。
在上述实施例中，给出图像信号的读出方向作为水平方向，但是图像信号的读出方向可以在垂直方向上。在这种情况下，在被存储在存储单元中时经过间隔剔除的是垂直方向上的图像信号，并且根据存储在存储单元中的图像信号计算垂直对比度评价值。
另外，在上述实施例中，评价值计算单元106和评价值计算单元108确定计算对比度评价值作为调焦信号。然而，本发明不局限于此，只要获得调焦信号即可。例如，可以考虑的用于计算调焦信号的方法是：分割摄像光学系统的光瞳区域，并且使用具有光电转换从分割光瞳区域所获得的被摄体图像的、用于焦点检测的像素的图像传感器。可以使用使用焦点检测像素的输出信号来检测图像信号的相位差、并且进行焦点调节的相位差AF系统的输出信号，作为调焦信号。另外，可以考虑使用例如具有由一个微透镜和用于分割出射光瞳的多个光电转换器所构成的像素的图像传感器。还可以使用使用通过光电转换穿过不同出射光瞳的光所获得的多个像素输出信号来检测图像信号的相位差、并且进行焦点调节的相位差AF系统的输出信号。这里，相位差AF系统的输出信号是指相位差和离焦量。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
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，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (13)

1.一种摄像设备，其包括：
图像传感器，其具有以二维阵列配置的像素，用于接收被摄体图像光并且在水平方向或者垂直方向上顺次读出图像信号；
检测单元，用于基于所述图像传感器所拍摄的图像信号来检测被摄体区域；
焦点调节单元，用于基于所检测到的被摄体区域内的图像信号来进行焦点调节；
存储单元，用于在从所述图像传感器读出图像信号的读出方向上，对所述被摄体区域中所包括的图像信号中的至少一部分进行间隔剔除处理，并且顺次存储经过了间隔剔除的图像信号；以及
第一计算单元，用于在与所述读出方向不同的方向上，对所述存储单元所存储的图像信号顺次进行滤波，并且计算与所述读出方向不同的该方向的调焦信号，
其特征在于，与所述被摄体区域是第一大小的情况相比，在所述被摄体区域是大于所述第一大小的第二大小的情况下，所述存储单元增大所述读出方向上的图像信号的间隔剔除率。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述被摄体区域是人的面部区域。
3.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述存储单元所进行的间隔剔除处理是用于每隔预定数量的行、顺序地输出图像信号的处理，以及对所述被摄体区域均匀地进行间隔剔除。
4.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述图像传感器在所述水平方向上顺次读出图像信号，
所述存储单元在所述水平方向上进行间隔剔除处理之后存储图像信号，以及
所述第一计算单元计算所述垂直方向的调焦信号。
5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，还包括：
第二计算单元，用于在所述读出方向上顺次对所述被摄体区域中所包括的图像信号进行滤波，并且计算所述读出方向的调焦信号。
6.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在所述图像传感器所拍摄的图像中的所述被摄体区域的高度方向与从所述图像传感器读出图像信号的所述读出方向一致的情况下，所述焦点调节单元基于所述第二计算单元所计算出的调焦信号来进行焦点调节。
7.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，在所述图像传感器所拍摄的图像中的所述被摄体区域的高度方向与从所述图像传感器读出图像信号的所述读出方向不一致的情况下，所述焦点调节单元基于所述第一计算单元所计算出的调焦信号和所述第二计算单元所计算出的调焦信号来进行焦点调节。
8.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，还包括：
操作单元，用于接受来自拍摄者的用于开始焦点调节操作的指示，
其中，在所述操作单元接受用于开始焦点调节操作的所述指示的情况下所进行的焦点调节操作中，所述存储单元将根据所述被摄体区域的大小所设置的间隔剔除率保持为恒定的间隔剔除率，直到所述焦点调节单元完成焦点调节操作为止。
9.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述存储单元存储与在所述滤波时所述第一计算单元所使用的滤波器的抽头的数量相当的预定数量的行的图像信号，并且删除经过了所述第一计算单元的滤波的行的图像信号。
10.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述存储单元根据变焦倍率来改变所述间隔剔除率。
11.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在变焦导致所述被摄体区域是大于第三大小的第四大小的情况下，与所述被摄体区域是所述第三大小的情况相比，所述存储单元增大所述读出方向上的图像信号的间隔剔除率。
12.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，还包括：
眼检测单元，用于从所述检测单元所检测到的面部区域检测眼，
其中，所述存储单元减小包括眼的区域在所述读出方向上的间隔剔除率，以使其小于不包括眼的区域在所述读出方向上的间隔剔除率。
13.一种摄像设备的控制方法，其中，所述摄像设备具有图像传感器，所述图像传感器具有以二维阵列配置的像素、并且用于接收被摄体图像光且在水平方向或者垂直方向上顺次读出图像信号，所述控制方法包括以下步骤：
基于所述图像传感器所拍摄的图像信号来检测被摄体区域；
存储步骤，用于在从所述图像传感器读出图像信号的读出方向上，对所述被摄体区域中所包括的图像信号中的至少一部分进行间隔剔除处理，并且顺次存储经过了间隔剔除的图像信号；以及
在与所述读出方向不同的方向上，对所存储的图像信号顺次进行滤波，并且计算与所述读出方向不同的该方向的调焦信号，
其特征在于，在所述存储步骤中，与所述被摄体区域是第一大小时相比，在所述被摄体区域是大于所述第一大小的第二大小的情况下，增大所述读出方向上的图像信号的间隔剔除率。
CN201410841180.6A 2013-12-27 2014-12-29 摄像设备及其控制方法 Active CN104754213B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-273174 2013-12-27
JP2013273174 2013-12-27
JP2014220627A JP6383251B2 (ja) 2013-12-27 2014-10-29 撮像装置及びその制御方法、プログラム、並びに記憶媒体
JP2014-220627 2014-10-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104754213A true CN104754213A (zh) 2015-07-01
CN104754213B CN104754213B (zh) 2018-04-03

Family

ID=53372213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410841180.6A Active CN104754213B (zh) 2013-12-27 2014-12-29 摄像设备及其控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9420162B2 (zh)
JP (1) JP6383251B2 (zh)
KR (1) KR101871676B1 (zh)
CN (1) CN104754213B (zh)
DE (1) DE102014119150A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106341594A (zh) * 2016-08-23 2017-01-18 上海集光安防科技股份有限公司 一种摄像机辅助聚焦的方法
CN106791441A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 广东欧珀移动通信有限公司 控制方法、控制装置和电子装置
CN113615150A (zh) * 2019-02-18 2021-11-05 日本电气株式会社 图像处理装置、方法、系统和计算机可读介质

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN105763696A (zh) * 2016-04-18 2016-07-13 华勤通讯技术有限公司 一种辅助拍照设备及拍摄组件
JP6943115B2 (ja) * 2017-09-26 2021-09-29 株式会社Ｊｖｃケンウッド 撮像装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172606A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Sony Corp 固体撮像装置及びカメラシステム
US20100189175A1 (en) * 2009-01-26 2010-07-29 Panasonic Corporation Moving image processing device, moving image processing method and imaging apparatus
CN101827226A (zh) * 2005-07-19 2010-09-08 佳能株式会社 摄像装置及其控制方法
US20110267533A1 (en) * 2009-02-06 2011-11-03 Canon Kabushiki Kaisha Image capturing apparatus

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004317699A (ja) 2003-04-15 2004-11-11 Nikon Gijutsu Kobo:Kk デジタルカメラ
JP4553346B2 (ja) * 2003-10-22 2010-09-29 キヤノン株式会社 焦点調節装置及び焦点調節方法
JP4576280B2 (ja) * 2005-04-11 2010-11-04 オリンパスイメージング株式会社 自動焦点調節装置及び焦点調節方法
JP2008139683A (ja) * 2006-12-04 2008-06-19 Sanyo Electric Co Ltd 撮像装置及びオートフォーカス制御方法
JP5326205B2 (ja) 2006-12-04 2013-10-30 株式会社デンソー 表示装置
JP5257969B2 (ja) * 2007-10-10 2013-08-07 カシオ計算機株式会社 合焦位置制御装置、及び合焦位置制御方法、合焦位置制御プログラム
JP5147474B2 (ja) * 2008-03-14 2013-02-20 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
JP5655291B2 (ja) * 2009-11-05 2015-01-21 株式会社ニコン 電子カメラ
JP2012133112A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Samsung Electronics Co Ltd 撮像装置および撮像方法
US8520133B2 (en) * 2010-12-21 2013-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd Imaging apparatus and method
JP2013072923A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Sanyo Electric Co Ltd 撮像装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101827226A (zh) * 2005-07-19 2010-09-08 佳能株式会社 摄像装置及其控制方法
JP2008172606A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Sony Corp 固体撮像装置及びカメラシステム
US20100189175A1 (en) * 2009-01-26 2010-07-29 Panasonic Corporation Moving image processing device, moving image processing method and imaging apparatus
US20110267533A1 (en) * 2009-02-06 2011-11-03 Canon Kabushiki Kaisha Image capturing apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106341594A (zh) * 2016-08-23 2017-01-18 上海集光安防科技股份有限公司 一种摄像机辅助聚焦的方法
CN106791441A (zh) * 2017-01-23 2017-05-31 广东欧珀移动通信有限公司 控制方法、控制装置和电子装置
CN106791441B (zh) * 2017-01-23 2019-09-10 Oppo广东移动通信有限公司 控制方法、控制装置和电子装置
CN113615150A (zh) * 2019-02-18 2021-11-05 日本电气株式会社 图像处理装置、方法、系统和计算机可读介质
US11734957B2 (en) 2019-02-18 2023-08-22 Nec Corporation Image processing apparatus, method, system, and computer readable medium
CN113615150B (zh) * 2019-02-18 2023-12-12 日本电气株式会社 图像处理装置、方法、系统和计算机可读介质

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015143815A (ja) 2015-08-06
KR20150077310A (ko) 2015-07-07
JP6383251B2 (ja) 2018-08-29
US9420162B2 (en) 2016-08-16
KR101871676B1 (ko) 2018-06-27
DE102014119150A1 (de) 2015-07-02
US20150189157A1 (en) 2015-07-02
CN104754213B (zh) 2018-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104754213A (zh) 摄像设备及其控制方法
KR101278241B1 (ko) 촬상 장치 및 촬상 방법
JP5848561B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法、プログラム、並びに記憶媒体
KR101700363B1 (ko) 적절한 밝기를 갖는 입체 영상을 생성하는 디지털 영상 촬영 장치 및 이의 제어 방법
CN102801919B (zh) 摄像设备及其控制方法
CN105323441B (zh) 摄像设备和摄像设备的控制方法
JP4578334B2 (ja) 撮像レンズの合焦位置決定装置およびその方法
US7991280B2 (en) Focus adjusting apparatus and focus adjusting method
CN104135607B (zh) 摄像装置及摄像装置的控制方法
CN104702826A (zh) 摄像设备及其控制方法
RU2013114371A (ru) Управление автофокусировкой с использованием статических данных изображения на основании показателей грубой и точной автофокусировки
CN102404503B (zh) 自动调焦设备和摄像设备
CN101995733B (zh) 摄像装置及其控制方法
US7957633B2 (en) Focus adjusting apparatus and focus adjusting method
CN101893808A (zh) 摄影装置的控制方法
JP5750551B2 (ja) 複数被写体の距離計測装置及び方法
CN101360190A (zh) 摄影装置和摄影装置的控制方法
US9319595B2 (en) Image capturing apparatus and exposure control method thereof
CN104052920B (zh) 焦点检测装置及其控制方法、以及摄像装置
US11010030B2 (en) Electronic apparatus capable of performing display control based on display mode, control method thereof, and non-transitory computer readable medium
US20100086292A1 (en) Device and method for automatically controlling continuous auto focus
KR100781170B1 (ko) 촬상장치
CN102833484A (zh) 摄像设备及其控制方法
CN109964479A (zh) 摄像设备及其控制方法
US10771675B2 (en) Imaging control apparatus and imaging control method

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant