CN105991910A - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在通过使用测光光学元件和测光图像传感器来检测被摄体的情况下可以减少被摄体检测精度的降低的摄像设备及其控制方法。摄像设备通过使用测光光学元件和测光传感器来检测被摄体。在这种情况下，在将测光区域中的H从图像高度0开始分割成三个的区域中分别设置权重系数Wr、Wg和Wb。摄像设备被构成为通过使用与测光区域中的区域相对应地针对各波长区域所设置的权重系数来形成被摄体检测用的信息，因而可以减少被摄体检测精度的下降。

Description

摄像设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及用于通过使用光学元件和图像传感器来检测拍摄视野中的被摄体的摄像设备、用于控制该摄像设备的方法以及程序。
背景技术
近年，用于检测存在于拍摄视野中的诸如人等的被摄体的并且可以在该被摄体上自动地调节拍摄透镜的焦点的很多摄像设备被商业化。
摄像设备通常基于与由CMOS或CCD等形成的图像传感器有关的信息来检测被摄体。另一方面，近年单镜头反光照相机被商业化，其中，该单镜头反光照相机针对用于测量拍摄视野的亮度的测光传感器，采用由CMOS和CCD等形成的图像传感器，并且不仅测量亮度还检测人脸等的。单镜头反光照相机将与检测结果有关的信息发送至公知的相位差检测型的焦点检测单元，由此可以在被摄体上自动地调节拍摄透镜的焦点。
然而，从照相机尺寸和成本的观点来看，对于用于在测光传感器上形成图像的测光用的光学元件(测光透镜)，通过由如拍摄透镜那样的多个透镜构成该光学元件，难以提供充分减少色像差等的成像性能。
另外，测光透镜的材料通常是塑料的，并且由于温度的变化等偶尔导致在测光传感器的表面上形成图像的性能降低。
另外，从减小尺寸和降低成本的观点来看，不仅针对测光透镜，而且针对安装在移动电话和平板电脑上的拍摄透镜，都难以提供充分减少像差的透镜。
由此，在通过使用成像性能不高的透镜来检测被摄体的情况下，对于透镜如何增强检测被摄体的性能成为问题。附带地，这里，作为示例说明了检测被摄体的情况，但是在检测用于调焦的对比度的情况下，也发生同样的问题。
为了解决该问题，例如，日本特开2012-34130公开了如下结构，该结构为了减少由于光学系统的温度变化而造成的图像质量劣化，将由于温度变化而导致的光学系统的成像状态的变化转换成与R、G和B的各个原色信号相对应的权重Wr、Wg和Wb，将转换后的权重预存储在图像处理单元中，根据温度测量元件的输出来适当地设置权重Wr、Wg和Wb，并且校正像差。
发明内容
然而，在日本特开2012-34130中公开的现有技术仅针对由于温度变化而导致的光学系统的成像状态的变化。
实际上，在图像传感器上的平面内发生像面弯曲，因而即使在未发生温度变化的状态中，根据相对于像面内的光轴的距离(图像高度)，也可以改变与R、G和B的各个原色信号相对应的权重。
本发明是针对如上所述的点而设计的，并且本发明的目的是减少透镜的成像状态变化对图像造成的影响。
根据本发明的方面，一种摄像设备，包括：第一图像传感器，其具有与至少多个波长区域相对应的感光度；以及相加单元，用于以预定比率对分别与所述多个波长区域相对应的信号进行相加，其中，所述相加单元根据所述第一图像传感器中的区域来将所述预定比率设置为不同的值。
根据本发明的方面，一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括具有与至少多个波长区域相对应的感光度的第一图像传感器，所述控制方法包括：相加步骤，用于以预定比率对分别与所述多个波长区域相对应的信号进行相加，其中，在所述相加步骤中，根据所述第一图像传感器中的区域来设置所述预定比率。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。
附图说明
图1是示出根据实施例的单镜头反光照相机内部的示意结构的图。
图2是示出取景器的视野框、焦点检测区域和测光区域之间的关系的图。
图3是示出根据实施例的单镜头反光照相机的示意结构的框图。
图4A和4B是用于说明测光透镜的光学特性的图。
图5A和5B是示出在拍摄视野中存在人的情况下在检测到被摄体之后自动地检测焦点的状态的图。
图6A和6B是示出根据图像高度来设置权重系数的示例的图。
图7是示出分割的测光区域的示例的图。
图8是示出根据第一实施例的单镜头反光照相机的操作的流程图。
图9是示出根据第二实施例的单镜头反光照相机的操作的流程图。
具体实施方式
现在将根据附图来详细说明本发明的优选实施例。
第一实施例
图1是根据实施例的单镜头反光照相机(以下称为照相机)内部的示意结构的图。示出了用于控制该照相机的操作的CPU(中央处理单元)101。
镜头单元105包含拍摄透镜105a，并且在摄像传感器107上形成拍摄视野的光的图像。附带地，在图1中，为了方便起见，通过一个透镜表示拍摄透镜105a，但实际上拍摄透镜由多个透镜形成，并且通过移动透镜可以调节焦点位置。示出了透镜控制单元106，其用于根据从CPU 101发送的指示而在拍摄时调节镜头单元105中的光圈和焦点位置。
摄像传感器107包含由CMOS和CCD等形成的图像传感器。示出了作为半透镜的主镜111以及副镜112。将穿过主镜111的一部分光束经由副镜112引导至焦点检测单元119。示出了焦平面快门113。示出了外部显示单元115。
示出了设置在镜头单元105的与摄像传感器107的成像面等效的成像面上的焦点检测板116(以下称为聚焦板)。通过主镜111反射拍摄视野的图像，并一次形成在聚焦板116上。拍摄者通过五棱镜120和目镜123可以看到拍摄视野的该图像。换言之，光学取景器具有所谓的TTL型的结构。
示出了取景器的取景器框117，其是用于遮挡被摄体光束的周边部分的光、由此使得拍摄者视觉上识别出要通过摄像传感器107拍摄的区域(摄像区域)的部件。示出了聚合物分散液晶(以下称为PN液晶)板114，其是用于使得经由光学取景器进行观看的拍摄者知道由焦点检测单元119示出的焦点检测操作的显示状态和焦点检测区域的部件。示出了取景器中的显示单元118，其是用于使得拍摄者经由光引导棱镜、五棱镜120和目镜123而知道与照相机有关的诸如光圈值和快门速度等的各种拍摄信息的单元。
示出了测光棱镜121a、测光透镜121b和测光用的图像传感器122(以下称为测光传感器)。测光棱镜121a使得形成在聚焦板116上的拍摄视野的图像的光学路径发生曲折，并且测光透镜121b将拍摄视野的二次图像形成在测光传感器122上。
示出了焦点检测单元119，其进行公知的相位差检测型的焦点检测操作、并且与被摄体相对应地进行将镜头单元105自动地驱动至焦点位置的所谓的AF(自动调焦)操作。通常可以在多个区域中进行焦点检测操作，在本实施例中，如图2中所示，19个点的焦点检测区域124排列在摄像区域中的中央、上部和下部、左侧和右侧。
因此，在存在多个焦点检测区域的情况下，存在用于拍摄者选择焦点检测区域的两种类型的方法(所谓的任意选择方法和自动选择方法)。任意选择方法是如下方法：拍摄者任意地选择与拍摄者期望将拍摄范围内的焦点调节至的位置相对应的一个焦点检测区域。另外，自动选择方法是如下方法：基于各个焦点检测区域中焦点状态的检测结果，根据预定算法自动地选择焦点检测区域。通常作为自动选择方法中的焦点检测操作的操作包括：基于在各个焦点检测区域中所计算出的散焦量，将镜头单元105的焦点与各个区域中相对于拍摄者侧(摄像设备侧)最近的被摄体或者明暗差(对比度)最高的被摄体相对准。这种自动选择操作被称为普通的自动选择操作。另外，作为自动选择方法中的一个焦点检测操作，基于将在后面说明的被摄体检测结果，在拍摄视野中存在人的情况下，存在基于在与人脸位置相对应的焦点检测区域中的散焦量来对镜头单元105的焦点进行对准的操作。这种基于被摄体检测结果的自动选择操作被称为被摄体检测优先自动选择操作。
图2是示出取景器的视野框117、19个点的焦点检测区域124和测光区域125之间的关系的图。在取景器的视野框117中，通过PN液晶板114来显示19个点的焦点检测区域124。例如，在任意选择了19个点中的一个点的焦点检测区域124的状态中，仅显示与这一个点相对应的焦点检测区域124，而不显示其它18个点的焦点检测区域124；结果，拍摄者视觉上仅识别出所选择的焦点检测区域124。
图3是示出根据实施例的单镜头反光照相机的示意结构的框图。附带地，通过相同的附图标记指定已经说明的部件，并且将省略对其的说明。
作为非易失性存储器的EEPROM 101a被配置在CPU 101的内部。ROM102、RAM 103、数据存储单元104、摄像传感器控制单元108、图像处理单元109、焦平面快门113和显示控制单元110连接至CPU 101。另外，测光传感器122、透镜控制单元106、焦点检测单元119、聚焦板检测单元132、释放SW140和DC/DC转换器142各自连接至CPU 101。
CPU 101基于存储在ROM 102中的控制程序进行各种控制。在这些控制中，包含如下的处理。例如，该处理是读取从图像处理单元109输出的所拍摄的图像信号、并将该图像信号传送至RAM 103的处理。另外，该处理是从RAM 103将数据传送至显示控制单元110的处理。另外，该处理是将图像数据压缩成JPEG、并将压缩的图像数据以文件的形式存储在数据存储单元104中。CPU 101指示摄像传感器控制单元108、图像处理单元109和显示控制单元110等，以改变拍摄数据中的像素数量和数字图像处理。
焦点检测单元119包含用于焦点检测的一对线CCD传感器，将从线传感器获得的电压进行A/D转换，并将转换后的电压发送至CPU 101。在CPU 101的控制下，焦点检测单元119还控制线传感器的累积时间周期和AGC(自动增益控制)。
另外，CPU 101控制测光传感器122的累积时间周期和增益，并基于R、G和B的各个原色信号来形成亮度信号和被摄体检测用的信号。将测光传感器122的模拟电信号在CPU 101中进行A/D转换，并各自变为8位的数字信号。CPU 101根据拜耳方法或条纹(stripe)方法将从测光传感器122获得的排列成640×480像素(约300,000像素)的R、G和B各颜色的模拟信号进行A/D转换，并将转换后的信号作为数字信号一次存储在RAM 103中。CPU 101基于作为数字信号所存储的、来自测光传感器122的输出，形成亮度信号和被摄体检测用的信号，并进行将在后面说明的被摄体检测操作和曝光控制操作。
另外，CPU 101输出针对伴随释放SW 140的操作的拍摄操作的指示，并向DC/DC转换器142输出用于控制向各个元件的电源供给的控制信号。
RAM 103设置有图像展开区103a、工作区103b、VRAM 103c和临时保存区103d。图像展开区103a用作为用于临时存储从图像处理单元109发送的拍摄图像(YUV数字信号)和从数据存储单元104读取的JPEG压缩的图像数据的临时缓冲器。另外，图像展开区103a用作为用于图像压缩处理和解压缩处理的图像特定工作区。工作区103b是各种程序所用的工作区。VRAM 103c用作为存储要在外部显示单元115上显示的显示数据的VRAM。临时保存区103d是用于临时保存各种数据的区域。
数据存储单元104是用于以文件形式存储由CPU 101压缩成JPEG的拍摄图像数据、或者应用程序所涉及的各种附加数据等的闪速存储器。
摄像传感器107将由镜头单元105投影的拍摄图像进行光电转换处理，并将图像信号转换成模拟电信号。摄像传感器107根据从CPU 101发送的用于转换分辨率的指示而可以输出在水平方向和垂直方向进行了间隔剔除后的像素数据。在本实施例中，摄像传感器107具有大约1千万的有效像素(3888×2592)。
摄像传感器控制单元108包括用于向摄像传感器107提供传送时钟信号和快门信号的定时发生器、以及用于对从传感器输出的信号进行噪声去除和增益处理的电路。摄像传感器控制单元108还包括用于将模拟信号传换成10位的数字信号的A/D转换电路，以及用于根据从CPU 101发送的转换分辨率的指示来进行像素间隔剔除处理的电路。
图像处理单元109将从摄像传感器控制单元108输出的10位的数字信号进行诸如伽马转换、颜色空间转换、白平衡、AE和快速校正等的图像处理，并以YUV(4:2:2)格式输出8位的数字信号。
显示控制单元110控制在外部显示单元115上的显示。显示控制单元110接收从图像处理单元109传送的YUV数字图像数据、或者作为在数据存储单元104中的图像文件形式的解压缩后的JPEG数据的YUV数字图像数据。在将YUV数字图像数据转换成RGB数字信号后，显示控制单元110将RGB数字信号输出至外部显示单元115。外部显示单元115是可以显示由摄像传感器107拍摄的并且然后进行垂直方向和水平方向各自的间隔剔除处理后的图像的TFT彩色液晶。显示控制单元110还驱动PN液晶板114，并控制在取景器中的显示单元118上的显示。
电池141为可再充电的二次电池或者干电池。DC/DC转换器142从电池141接收电力供给，并通过提高电压和进行调节来生成多个电源，并提供包括CPU 101的各个元件所需的电压的电源。DC/DC转换器142构成为根据从CPU 101发送的控制信号而能够控制向各个元件的电压供给的开始和停止。
接着，下面将说明通过使用测光用的光学元件(测光透镜121b和测光棱镜121a)和测光传感器122来测量拍摄视野的亮度的测光单元。照相机通过使用将在下面说明的测光用的光学元件和测光传感器122来检测被摄体。因此，需要测光透镜121b的摄像性能具有足够的摄像性能，但是从照相机尺寸和成本的观点来看，测光透镜121b包括一个透镜。将在后面详细说明测光透镜121b的摄像性能等。
测光传感器122是在至少两个以上波长区域具有感光度的传感器，并且例如是具有水平640像素×垂直480像素、并且像素节距约为6μm的高像素密度的CCD。根据拜耳或者条纹阵列而在像素上排列R、G和B这三个颜色的滤色器。将在测光传感器122中获得的数据的输出进行YUV转换处理，由此可以获得用于曝光控制值的计算的拍摄视野的亮度信号和色差信号。另外，对在测光传感器122中获得的数据的输出中的R、G和B的各个原色信号的权重进行适当地改变和合成，由此将合成的数据用于被摄体检测。
测光透镜121b例如是具有0.15倍的成像倍率的透镜，并且如图2中所示，测光传感器122构成为能够观察与取景器的视野框117相比的稍微更内侧(测光区域125)。将测光区域125在测光测量时粗略地分割成水平20×垂直20(使得一个区域具有32×24个像素)，并且用作具有400个像素的低像素密度的传感器。CPU 101构成为能够通过使用在测光区域125中均一设置的权重系数来计算针对在水平20×垂直20的区域中的测光传感器122的RGB传感器输出的值的权重，由此计算亮度值，然后根据各个区域的和或者平均值来检测拍摄视野的亮度。
为了向主被摄体提供适当的曝光，在考虑将所选择的焦点检测区域124作为中央的情况下，CPU 101针对与从测光传感器122获得的水平20×垂直20的分割相对应的拍摄视野的亮度值进行预定加权计算，并且计算曝光控制值。基于所计算出的曝光控制值，曝光控制操作针对镜头单元105中的开口光圈(未示出)设置控制值，并针对焦平面快门113的快门速度设置控制值。由于控制值因而使得针对被摄体适当的光量到达摄像传感器107，并且可以拍摄到具有期望亮度的图片。
照相机具有设置在其中的释放SW 140，并且被构成为能够基于按下量来检测第一阶段(半按下)和第二阶段(全按下)。以下，将释放SW 140的第一阶段作为SW1来说明，将第二阶段作为SW2来说明。对于释放SW 140的操作，在拍摄者将释放SW 140按到SW1的情况下，进行焦点检测操作和曝光控制操作，并且设置镜头单元105的AF操作和针对照相机的曝光控制值。接着，在拍摄者将释放SW 140按到SW2的情况下，主镜111退避至镜头单元105的光束的外部，并且根据在曝光控制操作中设置的值来控制镜头单元105的光圈值和焦平面快门113的快门速度。摄像传感器107对被摄体的入射光束进行光电转换处理。在那之后，将结果作为拍摄图像记录在记录介质中，并将拍摄图像显示在外部显示单元115上。通过按下释放SW 140将操作变为包括焦点检测操作、曝光控制操作以及接着的图像记录的基本拍摄操作。
接着，将说明用于通过使用测光用的光学元件和测光传感器122来检测拍摄视野中的被摄体的被摄体检测单元。通过使用测光传感器122的输出来检测被摄体，因而测光区域125变为被摄体检测范围。在被摄体检测操作时，被摄体检测单元没有如在之前所述的测光测量时那样将测光区域125粗略地分割成水平20×垂直20，但是为了使得测光传感器122精细地识别被摄体，将区域分割成水平640×垂直480像素(约300,000像素)，并且将测光传感器122用作具有高像素密度的图像传感器。
在本实施例中，以下将说明将人脸主要检测为被摄体检测的对象的情况。对于检测人脸的技术，存在包括提取诸如眼睛、鼻子和嘴等的面部特征部分、并且判断被摄体是否为脸的多种技术，但是在本实施例中，被摄体检测单元将从通过测光传感器122获得的被摄体检测用的信息中提取面部特征部分，并检测脸。附带地，在本发明中，不限制被摄体检测的对象和技术，并且可以通过使用被摄体检测用的信息来检测被摄体。
这里，以下将参考图4A和4B说明测光透镜121b和测光传感器122的成像性能之间的关系。照相机使用测光透镜121b来检测被摄体，因而随着测光透镜121b具有更高的成像性能，照相机可以检测更精细的被摄体。然而，如上所述，从照相机尺寸和成本的观点来看，测光透镜121b包括一个透镜，因而发生诸如轴向色差和像面弯曲等的像差。
图4A是示出测光透镜121b的成像状态的图。图4A中的附图标记Fr、Fg和Fb表示测光传感器122所具有的、具有分别与R、G和B各颜色的主波长相对应的波长的光线的成像位置。波长的长度为B<G<R，并且测光透镜121b具有光线的波长越短则折射率越高这样的特性。由此，B的成像位置Fb存在于较靠近测光透镜121b侧，并且R的成像位置Fr存在于比G的成像位置Fg相对于测光透镜121b较远的侧(轴向色差)。
在图像高度与中央部的G的成像位置Fg相距H的周边部分中，G的成像位置Fg在位于沿着光轴方向仅平移d的位置处形成图像(像面弯曲)。同样在图像高度仅相距H的周边部分中，成像位置Fr、Fg和Fb之间的关系与在中央部分中的关系相同；并且B的成像位置Fb存在于较靠近测光透镜121b侧，R的成像位置Fr存在于比G的成像位置Fg相对于测光透镜121b较远的侧。
在形成亮度信号时，在对测光传感器122所具有的G的信号进行加权的情况下，CPU 101通常计算出值。然后，假设测光传感器122和测光透镜121b之间的位置关系由未示出的保持构件等来保持，以使得测光透镜121b的G的成像位置Fg与测光传感器122的中央部分相一致。
图4A和4B是示出在测光传感器122的中央部分与测光透镜121b的G的成像位置Fg相一致的状态中、测光传感器122所具有的分别与R、G和B各颜色的主波长相对应的波长的光线的成像状态(成像特性)IPg、IPr和IPb和图像高度之间的关系的特性图。
成像状态IP示出在各个颜色的成像位置处的成像性能的比率。例如在图像高度为0的情况下，换言之，在光轴的中央处，如上所述，G的成像位置Fg与测光传感器122的中央部分相一致，因此IPg变为100％。然后，随着图像高度变高，IPg降低。
对于IPr，在图像高度为0的情况下，R的成像位置Fr没有与测光传感器122的中央部分相一致，因此IPr变为约75％。然后，随着图像高度变高，IPr增加；并且在图像高度H中，R的成像位置Fr几乎与测光传感器122的周边部分相一致，因此IPr变为约100％。
对于IPb，在图像高度为0的情况下，与IPr相同，IPb变为约75％。然后，随着图像高度变高，与IPr不同，IPb降低。
以上说明了测光透镜121b和测光传感器122的成像性能，但是将在下面详细说明测光透镜121b的成像性能和被摄体检测单元的精度之间的关系。
下面将说明本发明的被摄体。
首先，将参考图5A和5B说明CPU 101使用测光光学元件和测光图像传感器来检测被摄体的情况下的问题。图5A和5B示出在拍摄视野中存在人的情况下、在检测到被摄体之后自动地检测焦点的状态；图5A是在拍摄视野的中央部分存在人的情况的状态；图5B是在拍摄视野的周边部分存在人的情况的状态。
在保持了SW1之后，测光传感器122基于从CPU 101发送的指示而开始累积信号，以预定比率计算R、G和B各颜色的信号，并且形成被摄体检测用的信号；然后CPU 101检测特征部分，由此判断在拍摄视野中是否存在人。
这里，要说明各颜色的分辨率和被摄体检测的精度，因而为了方便起见，CPU 101将仅计算G。如在图4A中所说明地，在测光传感器122上的G的成像状态IPg在中央部分为100％，并且IPg具有随着图像高度变高而IPg降低这样的特性。由此，由用于检测被摄体的被摄体检测用的信号所形成的图像变成在中央部分分辨率高并且随着图像高度变高而分辨率降低的图像。
在如图5A所示拍摄视野的中央部分存在人的情况下，在分辨率高的区域中检测被摄体，因而可以检测到人。然后，在人脸附近设置焦点检测区域124，使得能够拍摄到聚焦于人脸的图片。另一方面，在如图5B中所示在拍摄视野的周边部分存在人的情况下，在分辨率低的区域中检测被摄体。因此，不能检测到人，并且进行上述的正常的自动焦点检测操作。由此，不在人处而是在拍摄视野中对比度高的区域处设置焦点检测区域124，导致没有聚焦于人脸。
然后，将说明在形成被摄体检测用的信号的情况下，CPU 101根据图像高度来改变针对R、G和B的各个原色信号的权重。
图6A示出在图4B中说明的、基于测光传感器122上的R、G和B各颜色的成像状态所确定的、在各个图像高度中分别针对R、G和B颜色的权重系数Wr、Wg和Wb的示例。这里，如图7中所示，将测光区域125中的H从图像高度0分割成三个，并且示出了在图像高度0、1/3H、2/3H和H处的R、G和B各颜色的权重系数Wr、Wg和Wb。各颜色的权重系数将通过以下确定：
Wr＝IPr/(IPr+IPg+IPb)，
Wg＝IPg/(IPr+IPg+IPb)，以及
Wb＝IPb/(IPr+IPg+IPb)。
附带地，不限制用于计算权重系数的方法。
图6A示出在本实施例中权重系数的表格参数的示例。在本实施例中，如6B所示，针对将测光区域125中的H从图像高度0开始分割成三个的区域，分别设置权重系数Wr、Wg和Wb。例如，表1是图像高度h满足0≤h＜1/3H的区域。表2是图像高度h满足1/3H≤h＜2/3H的区域。表3是图像高度h满足2/3H≤h＜H的区域。根据上述的基于前述的图像高度来确定的R、G和B各颜色的权重系数Wr、Wg和Wb来确定权重系数。例如，可以将各个图像高度中的权重系数的平均值应用至这三个区域。在图6B中示出的示例中，在图像高度h满足0≤h＜2/3H的范围中，Wg的权重系数大于其它颜色的权重系数，但是在图像高度h满足2/3H≤h＜H的范围中，Wr的权重系数大于其它颜色的权重系数。因此，根据区域可以确定与最大权重系数相对应的颜色以使得与其它颜色不同。将权重系数的表格参数存储在CPU 101中的EEPROM 101a中。
在形成被摄体检测用的信号的情况下，CPU 101基于测光传感器122的坐标和三个区域之间的关系来选择与各信号相乘的权重系数。CPU 101根据图像高度来设置R、G和B各颜色的权重系数Wr、Wg和Wb，由此可以改变针对R、G和B各颜色的信号的相加比率，并且可以形成对分辨率高的信号进行更多加权的被摄体检测用的信号。由此，即使上述的测光透镜121具有前述的具有诸如轴向色差和像面弯曲等像差的成像性能，CPU 101也可以减少在周边部分的被摄体检测性能的降低。
接着，将参考图8中的流程图来说明根据第一实施例的单镜头反光照相机的操作。
在步骤S1中，从照相机的非操作状态开始接通未示出的电源开关，然后开始拍摄操作。附带地，假设选择自动选择操作为镜头单元105的焦点检测操作。
在步骤S2中，CPU 101判断是否已经将释放开关SW 140按到SW1。在SW1未接通的情况下，CPU 101等待直到按到SW1为止。
在步骤S3中，测光传感器122在CPU 101的控制下开始累积，并且CPU101将在测光传感器122中获取到的模拟信号转换成数字信号，然后临时存储在VRAM 103中。
在步骤S4中，在CPU 101的控制下，根据在步骤S3中存储在VRAM 103中的测光传感器122的数字信号来形成被摄体检测用的信号。在这时，使用如图6B中所示的根据图像高度设置的Wr、Wg和Wb的权重系数。从所形成的被摄体检测用的图像中提取出诸如眼睛、鼻子和嘴等的面部特征部分，并且检测面部等的被摄体。
在步骤S5中，CPU 101根据在步骤S4中进行的被摄体检测操作的结果来判断是否能够检测到面部。在能够检测到面部的情况下，处理前进至步骤S6。在不能检测到面部的情况下，处理前进至步骤S7。
在步骤S6中，进行面部检测优先焦点检测操作。具体地，在CPU 101的控制下，将在步骤S4中检测到的面部坐标发送至焦点检测单元119，并且针对面部附近来进行焦点检测操作。
另一方面，在步骤S7中，进行正常的自动焦点检测操作。具体地，在CPU101的控制下，基于针对焦点检测区域124的各点所计算出的散焦量，在各个区域中，针对相对于拍摄者侧(摄像设备侧)最近的被摄体或者明暗差(对比度)最高的被摄体进行焦点检测操作。
在步骤S8中，在CPU 101的控制下，计算将步骤S3中临时存储的测光传感器122的输出分割成20×20的亮度信息。然后，CPU 101进行向在步骤S6或者步骤S7中所选择的焦点检测区域124分配权重的预定算法计算。通过这样，CPU 101计算镜头单元105的光圈值(即，照相机的曝光值)和焦平面快门113的快门速度。
在步骤S9中，CPU 101判断是否已经将释放SW 140按到SW2。在SW2接通的情况下，处理前进至步骤S10；并且CPU 101向快门控制单元、光圈驱动单元和摄像传感器控制单元108各自发送信号，并进行公知的拍摄操作。在SW2未接通的情况下，处理返回至步骤S2。
如上所述，照相机被构成为在通过使用测光光学元件和测光图像传感器来检测被摄体的情况下，基于通过使用与测光区域中的区域相对应地针对各个波长区域所设置的参数而形成的被摄体检测用的信息来检测被摄体，因而可以减少被摄体检测精度的降低。
第二实施例
接着，下面将说明第二实施例。以下将主要说明与第一实施例中不同的点。在第一实施例中说明了照相机的结构，这里将省略说明。
在第一实施例中，CPU 101根据图像高度来改变针对R、G和B的各原色信号的权重以形成被摄体检测用的信号。另一方面，在第二实施例中，CPU101通过使用均一权重来形成被摄体检测用的多个信号。
例如，CPU 101通过使用在图6B中示出的表1(图像高度h满足0≤h＜1/3H)中的权重系数来形成被摄体检测用的图像，还使用在表3(图像高度h满足2/3H≤h＜H)中的权重系数来形成被摄体检测用的图像。然后，CPU 101对被摄体检测用的这两个图像进行被摄体检测操作以检测被摄体。获得通过使用表1中的权重系数而形成的被摄体检测用的图像作为在中央部分处分辨率高的图像。另外，获得通过使用表3中的权重系数而形成的被摄体检测用的图像作为在周边部分处分辨率高的图像。由此，CPU 101可以基于分别在中央部分和周边部分的分辨率高的图像来检测被摄体。
接着，下面将参考图9中的流程图来说明根据第二实施例的单透镜反光照相机的操作。
在步骤S1至S4中的操作与在图8中的步骤S1至S4的操作相同。
在步骤S4-1中，在CPU 101的控制下，根据在步骤S3中存储在VRAM 103中的测光传感器122的数字信号，将图6B中示出的表1中的Wr、Wg和Wb用作权重系数，来形成被摄体检测用的信号。然后，从所形成的被摄体检测用的图像中提取出诸如眼睛、鼻子和嘴等的面部特征部分，并且检测面部等的被摄体。
在步骤S4-2中，在CPU 101的控制下，根据在步骤S3中存储在VRAM 103中的测光传感器122的数字信号，将图6B中示出的表3中的Wr、Wg和Wb用作权重系数，来形成被摄体检测用的信号。然后，从所形成的被摄体检测用的图像中提取出诸如眼睛、鼻子和嘴等的面部特征部分，并且检测面部等的被摄体。
在步骤S5中，CPU 101根据在步骤S4-1和步骤S4-2中进行的被摄体检测操作的结果来判断是否能够检测到面部。在能够检测到面部的情况下，处理前进至步骤S6。在不能检测到面部的情况下，处理前进至步骤S7。接下来的步骤S6至S10中的操作与在图8中的步骤S6至S10中的操作相同。
如上所述，照相机被构成为：在通过使用测光光学元件和测光图像传感器来检测被摄体的情况下，基于通过使用针对测光区域125中的一个区域中的各个波长区域所设置的参数而形成的被摄体检测用的信息、以及通过使用针对其它区域中的各个波长区域所设置的参数而形成的被摄体检测用的信息，来检测被摄体，因而可以减少被摄体检测精度的降低。
以上与实施例一起说明了本发明，但是，上述实施例仅为如何可以实施本发明的示例，不应通过上述实施例限制地解释本发明的技术范围。换言之，在不背离本发明的技术思想或者主要特征的情况下，可以以多种方式实施本发明。
例如，在本实施例中，作为示例说明了单镜头反光照相机的测光光学元件和测光传感器，但也可以将同样的技术应用于安装在移动电话或者平板PC上的照相机的单元中的拍摄透镜和图像传感器中。只要单元具有根据图像传感器的区域来在改变对与不同波长区域相对应的信号进行相加的比率的情况下生成信号的结构，就可以接受光学系统和图像传感器的任何组合。
另外，在本实施例中，说明了通过相加与不同波长区域相对应的信号来获得信号并且将该信号用于被摄体检测的示例，但是可以使用通过相加而获得的信号来检测从图像传感器获得的信息的对比度，并且可以用于焦点调节。只要处理使用被摄体的边缘状况，则处理可以是其它处理。
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。
尽管已经参考典型实施例描述了本发明，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泛的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (16)

1.一种摄像设备，包括：
第一图像传感器，其具有与至少多个波长区域相对应的感光度；以及
相加单元，用于以预定比率对分别与所述多个波长区域相对应的信号进行相加，
其中，所述相加单元根据所述第一图像传感器中的区域来将所述预定比率设置为不同的值。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，
在所述第一图像传感器的第一区域中，所述相加单元设置分别与所述多个波长区域相对应的信号中的、与第一波长区域相对应的信号的比率，以使得该比率大于其它信号的比率，以及
在所述第一图像传感器的第二区域中，所述相加单元设置分别与所述多个波长区域相对应的信号中的、与第二波长区域相对应的信号的比率，以使得该比率大于其它信号的比率。
3.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，
所述第一图像传感器中的区域是根据图像高度来分割的；以及
所述第二区域是图像高度高于所述第一区域的图像高度的区域，并且所述第二波长区域是与所述第一波长区域相比波长较长的波长区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像设备，其中，还包括被摄体检测单元，所述被摄体检测单元用于通过使用所述相加单元所生成的信号来检测被摄体。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像设备，其中，还包括对比度检测单元，所述对比度检测单元用于通过使用所述相加单元所生成的信号来检测对比度。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像设备，其中，还包括与所述第一图像传感器不同的第二图像传感器，
其中，所述第一图像传感器是测光传感器，并且所述第二图像传感器是用于生成记录用的图像的图像传感器。
7.根据权利要求6所述的摄像设备，其中，还包括测光透镜，所述测光透镜用于将拍摄视野的图像引导至所述第一图像传感器。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像设备，其中，所述相加单元以在所述第一图像传感器中均一的比率对分别与所述多个波长区域相对应的信号进行相加，并且生成用于测量拍摄视野的亮度的信号。
9.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括具有与至少多个波长区域相对应的感光度的第一图像传感器，所述控制方法包括：
相加步骤，用于以预定比率对分别与所述多个波长区域相对应的信号进行相加，
其中，在所述相加步骤中，根据所述第一图像传感器中的区域来设置所述预定比率。
10.根据权利要求9所述的摄像设备的控制方法，其中，
在所述相加步骤中，在所述第一图像传感器的第一区域中，设置分别与所述多个波长区域相对应的信号中的、与第一波长区域相对应的信号的比率，以使得该比率大于其它信号的比率，以及
在所述相加步骤中，在所述第一图像传感器的第二区域中，设置分别与所述多个波长区域相对应的信号中的、与第二波长区域相对应的信号的比率，以使得该比率大于其它信号的比率。
11.根据权利要求10所述的摄像设备的控制方法，其中，
所述第一图像传感器中的区域是根据图像高度来分割的；以及
所述第二区域是图像高度高于所述第一区域的图像高度的区域，并且所述第二波长区域是与所述第一波长区域相比波长较长的波长区域。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的摄像设备的控制方法，其中，所述摄像设备还包括被摄体检测单元，所述被摄体检测单元用于通过使用在所述相加步骤中所生成的信号来检测被摄体。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的摄像设备的控制方法，其中，所述摄像设备还包括对比度检测单元，所述对比度检测单元用于通过使用在所述相加步骤中所生成的信号来检测对比度。
14.根据权利要求9至11中任一项所述的摄像设备的控制方法，其中，所述摄像设备还包括与所述第一图像传感器不同的第二图像传感器，以及
所述第一图像传感器是测光传感器，并且所述第二图像传感器是用于生成记录用的图像的图像传感器。
15.根据权利要求14所述的摄像设备的控制方法，其中，所述摄像设备还包括测光透镜，所述测光透镜用于将拍摄视野的图像引导至所述第一图像传感器。
16.根据权利要求9至11中任一项所述的摄像设备的控制方法，其中，在所述相加步骤中，以在所述第一图像传感器中均一的比率对分别与所述多个波长区域相对应的信号进行相加，并且生成用于测量拍摄视野的亮度的信号。
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