JP2000125179A

JP2000125179A - デジタルカメラおよびその処理を実行するためのプログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number: JP2000125179A
Application number: JP10297212A
Authority: JP
Inventors: Itaru Furukawa; 至古川; Yoshihiro Kishida; 吉弘岸田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタルカメラにおいて、撮像された画像の
合焦状態を知ることができる技術を提供する。【解決手段】デジタルカメラは、撮像される画像の合
焦状態を検査するための少なくとも１つの検査領域を画
像視認領域内の所望の位置に設定する検査領域設定部
と、検査領域における画像の合焦状態を示す指標値を算
出する指標値算出部と、指標値を画像視認領域内に表示
する指標値表示部とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルカメラ
に関し、特に、撮像された画像の合焦状態を表示する技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカメラにおいては、通常、撮像
される画像の合焦状態（以下、「フォーカス状態」とも
呼ぶ）が最適となるような焦点位置に、撮像系（レンズ
系）が調整される。撮像系の調整は、例えば、ユーザが
撮像される画像を確認しながら、直接、撮像系を操作し
て調整したり、あるいは、デジタルカメラに備えられた
オートフォーカス機能を用いることにより調整されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
おいては、ユーザが撮像された画像の合焦状態を数値等
によって直接的に知ることができなかった。

【０００４】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、デジタルカメラ
において、撮像された画像の合焦状態を知ることができ
る技術を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の装
置は、デジタルカメラであって、撮像される画像の合焦
状態を検査するための少なくとも１つの検査領域を画像
視認領域内の所望の位置に設定する検査領域設定部と、
前記検査領域における前記画像の合焦状態を示す指標値
を算出する指標値算出部と、前記指標値を前記画像視認
領域内に表示する指標値表示部と、を備えることを特徴
とする。

【０００６】このデジタルカメラでは、指標値算出部に
おいて、設定された検査領域内の画像の合焦状態を示す
指標値を算出することができる。したがって、この指標
値を表示すれば、撮像される画像について、検査領域内
の画像の合焦状態を知ることが可能となる。

【０００７】上記の装置において、前記指標値表示部
は、前記指標値の履歴を表示することが望ましい。

【０００８】このように、検査領域における指標値の履
歴を表示すれば、現在撮像された画像の指標値と、過去
に撮像された画像の指標値とを比較することができる。
これにより、デジタルカメラの撮像系の焦点位置を容易
に調整することが可能となる。

【０００９】上記の装置において、前記指標値表示部
は、前記指標値の履歴として前記指標値の過去の最大値
を表示するようにしてもよい。

【００１０】こうすれば、現在の指標値を過去の指標値
の最大値と比較することができるので、検査領域内の画
像の合焦状態を容易に知ることが可能となる。

【００１１】また、上記の装置において、前記指標値表
示部は、前記指標値の履歴として前記指標値の経時的変
化のグラフを表示するようにしてもよい。

【００１２】こうすれば、指標値の履歴を容易に把握す
ることができる。

【００１３】上記の装置において、前記指標値算出部
は、設定された前記検査領域内の画像を抽出画像として
抽出する画像抽出部と、前記抽出画像を所定の画像フィ
ルタを用いてフィルタ処理することにより、前記抽出画
像の高周波成分が強調された高周波成分画像を生成する
高周波成分画像生成部と、を備え、前記指標値算出部
は、前記高周波成分画像から前記指標値を算出するよう
にしてもよい。

【００１４】こうすれば、検査領域における指標値を、
画像処理によって容易に決定することが可能となる。

【００１５】また、上記の装置において、前記高周波成
分画像生成部は、前記所定の画像フィルタとして、比較
的高い周波数の高周波成分を強調する第１の画像フィル
タと比較的低い周波数の高周波成分を強調する第２の画
像フィルタとを用いて、それぞれ第１の高周波成分画像
と第２の高周波成分画像とを生成し、前記指標値算出部
は、前記第１の高周波成分画像の画素値の重み付き平均
値を実質的に示す値を、前記第２の高周波成分画像の画
素値の重み付き平均値を実質的に示す値で規格化して前
記指標値を算出するようにしてもよい。

【００１６】こうすれば、複数の検査領域が設定された
場合にも、各検査領域について求められた指標値を検査
領域間で直接比較することができる。

【００１７】上記の装置において、前記画像抽出部は、
さらに、前記抽出画像が複数の色成分によって構成され
ている場合に、前記複数の色成分を合成して単色の抽出
画像を生成し、前記高周波成分画像生成部は、前記単色
の抽出画像を用いて前記高周波成分画像を生成すること
が好ましい。

【００１８】このように、単色の抽出画像を用いて高周
波成分画像を生成すれば、指標値算出部において、指標
値を迅速に算出することが可能となる。

【００１９】さらに、上記の装置において、前記指標値
に基づいて、前記指標値が良好な合焦状態を示す指標値
とほぼ同じ値となった際にユーザに通知する合焦通知部
を備えるようにしてもよい。

【００２０】また、上記の装置において、さらに、前記
指標値の履歴に基づいて、前記撮像される画像の合焦状
態を自動的に調整する合焦状態調整部を備えるようにし
てもよい。

【００２１】こうすれば、指標値に基づいたオートフォ
ーカス機能を備えるデジタルカメラを実現することが可
能となる。

【００２２】上記の装置において、前記検査領域設定部
は、前記検査領域内の画像を用いて、経時的に順次撮像
される画像内においてパターンマッチング処理を行い、
前記検査領域とパターンの一致度が最も高い領域を新た
な検査領域に再設定し、前記指標値算出部は、再設定さ
れた前記検査領域における指標値を算出することが好ま
しい。

【００２３】こうすれば、設定された検査領域内の画像
と同じ画像を含む領域を、新たに検査領域として再設定
することができるので、撮像される画像内において対象
物の位置がずれた場合にも、検査領域内の画像の指標値
をうまく算出することが可能となる。

【００２４】本発明の記録媒体は、デジタルカメラの処
理を行うためのコンピュータプログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体であって、撮像される
画像の合焦状態を検査するための少なくとも１つの検査
領域を画像視認領域内の所望の位置に設定する機能と、
前記検査領域における前記画像の合焦状態を示す指標値
を算出する機能と、前記指標値を前記画像視認領域内に
表示する機能と、を記録する。

【００２５】このような記録媒体に記録されたコンピュ
ータプログラムがコンピュータシステムによって実行さ
れた場合にも、上記のデジタルカメラと同様の作用・効
果を有し、撮像される画像について、検査領域内の画像
の合焦状態を知ることが可能となる。

【００２６】

【発明の他の態様】この発明は、以下のような態様も含
んでいる。第１の態様は、デジタルカメラで撮像される
画像の合焦状態を検査するための少なくとも１つの検査
領域を画像視認領域内の所望の位置に設定する工程と、
前記検査領域における前記画像の合焦状態を示す指標値
を算出する工程と、前記指標値を前記画像視認領域内に
表示する工程と、を備えることを特徴とする。

【００２７】第２の態様は、コンピュータに上記の発明
の各工程または各部の機能を実行させるコンピュータプ
ログラムを通信経路を介して供給するプログラム供給装
置である。

【００２８】

【発明の実施の形態】Ａ．第１実施例：次に、本発明の
実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明
の第１実施例としてのデジタルカメラ２０の斜視図であ
る。このデジタルカメラ２０は、画像を撮像するための
撮像系（レンズ系）２１０と、撮像系２１０の位置（焦
点距離）を調整するため合焦位置調整用レバー２３０
と、撮像された画像を表示するためのモニタ１２０とを
備えている。

【００２９】図２は、図１のデジタルカメラの電気的構
成を示すブロック図である。この装置（デジタルカメ
ラ）は、ＣＰＵ１００と、バスライン１０２とを備えて
いる。バスライン１０２には、画像データメモリ１１０
と、モニタ１２０と、ＲＯＭ１３０と、メモリカード１
４０と、撮像系２１０（図１）で撮像された画像を取り
込むための画像入力部２００とが接続されている。ま
た、バスライン１０２には、画像処理部１５０の機能を
実現するプログラムを含むＲＡＭが接続されている。画
像処理部１５０は、検査領域設定部１５１と、画像抽出
部１５２と、高周波成分画像生成部１５３と、指標値算
出部１５４と、指標値表示部１５５と、合焦通知部１５
６との機能を備えている。このデジタルカメラは、伝送
路に接続して一般的なネットワークシステムを構成する
ことができる。

【００３０】なお、上記の画像処理部１５０内の各部１
５１〜１５６の機能を実現するコンピュータプログラム
は、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で提供
される。コンピュータは、その記録媒体からコンピュー
タプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶
装置に転送する。あるいは、通信経路を介してコンピュ
ータにコンピュータプログラムを供給するようにしても
よい。コンピュータプログラムの機能を実現するときに
は、内部記憶装置に格納されたコンピュータプログラム
がコンピュータのマイクロプロセッサによって実行され
る。また、記録媒体に記録されたコンピュータプログラ
ムをコンピュータが読み取って直接実行するようにして
もよい。

【００３１】この明細書において、コンピュータとは、
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
でハードウェア装置を動作させるような場合には、その
ハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハー
ドウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記
録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取る
ための手段とを少なくとも備えている。コンピュータプ
ログラムは、このようなコンピュータに、上述の各部の
機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。な
お、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラム
でなく、オペレーションシステムによって実現されてい
ても良い。

【００３２】なお、この発明における「記録媒体」とし
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用できる。

【００３３】図３は、本実施例のデジタルカメラにおけ
る焦点合わせ処理の手順を示すフローチャートである。
図４は、その処理の様子を示す説明図である。図３のス
テップＳ１０１，Ｓ１０２においては、撮像された画像
において、フォーカス状態を検査する少なくとも１つの
検査ポイントを設定する。本実施例においては、ユーザ
が、所望の検査ポイントをモニタ１２０（図１）上で、
直接、指で触れることにより指定する。図４（Ａ）は、
２つの検査ポイントＰ１，Ｐ２を指定した際に、モニタ
１２０に表示される画像を示している。図中、検査ポイ
ントは「＋」印で示されており、撮像された画像内の２
人の人物のそれぞれに対して設定されている。なお、本
実施例においては、図示しない検査ポイント移動ボタン
を操作して、ユーザが指定した検査ポイントを任意の位
置に移動させることができる。これにより、検査ポイン
トを所望の位置に正確に設定することが可能となる。

【００３４】ステップＳ１０２（図３）において検査ポ
イントの指定が完了すると、ステップＳ１０３におい
て、検査ポイントを含む所定の大きさの領域が検査領域
として設定される。図４（Ｂ）には、２つの検査ポイン
トＰ１，Ｐ２のそれぞれを含む２つの検査領域Ｗ１，Ｗ
２が図示されている。図４（Ｂ）に示すように、本実施
例においては、各検査ポイントを中心として検査領域が
設定される。

【００３５】なお、図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０３
における処理は、図２の検査領域設定部１５１によって
行われる。

【００３６】本実施例のデジタルカメラにおいては、モ
ニタ１２０（図１）が備えられており、モニタ１２０上
に検査領域が設定されているが、モニタ１２０を備えな
いデジタルカメラであれば、ファインダ内で検査ポイン
トを指定して、検査領域を設定すればよい。すなわち、
本明細書において「画像視認領域」とは、ファインダや
モニタのように、撮像する際にユーザが直接画像を視認
できる表示領域を意味する。

【００３７】図３のステップＳ１０４においては、検査
領域内の画像が抽出画像として抽出される。図４（Ｂ）
では、２つの検査領域Ｗ１，Ｗ２内の画像がそれぞれ抽
出画像として抽出される。次に、ステップＳ１０５で
は、抽出画像の調整が行われる。ステップＳ１０５にお
いては、抽出画像がカラー画像である場合に、カラー画
像を構成する各色成分（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ）を合成し
て単色の抽出画像を生成する。このように、単色の抽出
画像を生成することにより、後述するステップＳ１０６
以降の処理を迅速に行うことが可能となる。図３のステ
ップＳ１０４，Ｓ１０５における処理は、図２の画像抽
出部１５２によって実行される。なお、ステップＳ１０
５における処理は、省略可能である。以下の説明では、
ステップＳ１０５における処理を省略した場合について
説明する。

【００３８】ステップＳ１０６では、高周波成分画像生
成部１５３が、各抽出画像を原画像として、それぞれ第
１と第２の高周波成分画像を生成する。図５は、第１お
よび第２の高周波成分画像の生成処理を示す説明図であ
る。図５には、図４（Ｂ）に示す第１の検査領域Ｗ１か
ら抽出された抽出画像ＰＸ１が示されている。第１およ
び第２の高周波成分画像は、それぞれ第１と第２の画像
フィルタを用いて生成される。すなわち、図５に示すよ
うに、抽出画像ＰＸ１において、第１と第２の画像フィ
ルタを順次走査しつつフィルタ処理することにより、そ
れぞれ第１と第２の高周波成分画像を生成する。第１と
第２の高周波成分画像ＰＸ１’は、共に数式１によって
得られる。

【００３９】

【数１】

【００４０】ここで、（ｘ，ｙ）は、図５に示すよう
に、抽出画像ＰＸ内の画素位置を示している。（ｉ，
ｊ）は、画素位置（ｘ，ｙ）を原点とする座標を示して
いる。したがって、ＰＸ_x+i,y+jは、抽出画像ＰＸ内の
画素位置（ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）における画素値を示してい
る。Ｆ_i,jは、画像フィルタＦの各フィルタ要素を示し
ている。ａ，ｂは、画像フィルタＦのフィルタサイズを
規定する整数値であり、このときフィルタサイズは（２
ａ＋１）×（２ｂ＋１）画素の大きさとなる。ＰＸ’
_x,yは、生成された高周波成分画像ＰＸ’内の画素位置
（ｘ，ｙ）における画素値を示している。

【００４１】図６は、本実施例で使用される第１および
第２の画像フィルタＦ１，Ｆ２の種々の例を示す説明図
である。図６（Ａ−１），（Ａ−２）は第１の画像フィ
ルタＦ１の例であり、図６（Ｂ−１），（Ｂ−２）は第
２の画像フィルタＦ２の例である。図６に示すように、
本実施例では、第１および第２の画像フィルタＦ１，Ｆ
２としてラプラシアンフィルタが用いられている。ラプ
ラシアンフィルタは、原画像（抽出画像）における空間
的な周波数の高いエッジ部分を強調する機能を有してい
る。

【００４２】第１の画像フィルタＦ１は、数式１におい
てａ＝ｂ＝１の場合に相当し、フィルタサイズが（３×
３）画素である。第２の画像フィルタＦ２は、数式１に
おいてａ＝ｂ＝２の場合に相当し、フィルタサイズが
（５×５）画素である。このように、第１の画像フィル
タＦ１のフィルタサイズは、第２の画像フィルタのフィ
ルタサイズより小さくなっている。このとき、第１と第
２の画像フィルタを用いて生成される第１と第２の高周
波成分画像は、抽出画像の異なる周波数成分を強調した
画像となる。すなわち、第１の画像フィルタＦ１を用い
て生成される第１の高周波成分画像は、抽出画像ＰＸ１
の比較的高い周波数の高周波成分を強調した画像とな
る。第２の画像フィルタＦ２を用いて生成される第２の
高周波成分画像は、抽出画像ＰＸ１の比較的低い周波数
の高周波成分を強調した画像となる。

【００４３】ステップＳ１０７（図３）においては、指
標値算出部１５４（図２）が各検査領域におけるフォー
カス状態を示す指標値を算出する。本実施例において、
指標値は次のように算出される。まず、各抽出画像から
生成される第１と第２の高周波成分画像内の各画素の画
素値をそれぞれ合計する。次に、第１の高周波成分画像
から得られる第１の合計値Ｖ１を、第２の高周波成分画
像から得られる第２の合計値Ｖ２で規格化して指標値を
得る。すなわち、指標値ＩＶは、数式２を用いて得られ
る。

【００４４】

【数２】

【００４５】ここで、ＰＸ１’_x,y，ＰＸ２’_x,yは、
それぞれステップＳ１０６（図３）において得られる第
１と第２の高周波成分画像ＰＸ１’，ＰＸ２’の各画素
の画素値を示している。

【００４６】数式２の指標値ＩＶがフォーカス状態を示
していることは、次のように理解することができる。第
１の高周波成分画像は、抽出画像ＰＸ１内に含まれる空
間的な周波数の高いエッジ部分、換言すれば、鋭いエッ
ジ部分を検出した画像であるため、第１の合計値Ｖ１は
抽出画像ＰＸ１におけるフォーカス状態に大きく依存す
る。すなわち、抽出画像ＰＸ１内に含まれる対象物にう
まく焦点が合っている場合には、合計値Ｖ１は大きな値
となるが、焦点が合っていない場合には小さな値とな
る。一方、第２の高周波成分画像は、第１の高周波成分
画像と比べて空間的な周波数があまり高くないエッジ部
分を検出した画像であるため、第１の合計値Ｖ１と比
べ、第２の合計値Ｖ２は抽出画像ＰＸ１におけるフォー
カス状態にあまり依存しない。したがって、数式２によ
って求められる指標値は、抽出画像内の対象物に焦点が
より合っている場合により大きな値を示すこととなる。

【００４７】なお、ステップＳ１０７（図３）において
は、第１および第２の高周波成分画像の重み付き平均値
を実質的に示す値から指標値ＩＶ’を求めるようにして
もよい。指標値ＩＶ’は、次の数式３に従って求められ
る。

【００４８】

【数３】

【００４９】ここで、Ｇ_x,yは、第１と第２の高周波成
分画像ＰＸ１’，ＰＸ２’の各画素の画素値ＰＸ１’
_x,y，ＰＸ２’_x,yに乗じられる重み付け係数を示して
いる。

【００５０】本実施例における重み付け係数は、それぞ
れの高周波成分画像ＰＸ１’，ＰＸ２’の中心画素に対
して最も大きく、周辺部の画素に向かうほど小さな値に
設定されている。このような重み付け係数としては、例
えば、各係数値がガウス分布にほぼ比例するようなガウ
ス型係数マトリクスを用いることができる。図７は、ガ
ウス型係数マトリクスの一例を示す説明図である。図７
では、図示の便宜上、ガウス型係数マトリクスのサイズ
は、（９×９）画素であるが、実際には、第１および第
２の高周波成分画像と同じ大きさ、すなわち、図５に示
す抽出画像と同じ大きさ（（２ｍ＋１）×（２ｎ＋１）
画素）のものが用いられる。このような係数マトリクス
を用いれば、各高周波成分画像ＰＸ１，ＰＸ２’におい
て検査ポイントに対応する位置（中心画素）の重みを大
きくすることができるので、検査ポイント近傍の画像の
影響を大きく受けた指標値を求めることが可能となる。

【００５１】なお、数式３における各重み付け係数Ｇ
_x,yは「１」でもよい。この場合、数式３の指標値Ｉ
Ｖ’は数式２の指標値ＩＶと同じとなる。このように、
指標値は、第１と第２の高周波成分画像の画素値の重み
付き平均値を実質的に示す値を用いて算出すればよい。
換言すれば、指標値は、第１と第２の高周波成分画像の
画素値の重み付き平均値に一義的に関連付けられた単調
に変化する値を用いて算出すればよい。

【００５２】上記のように、本実施例の指標値は、第１
と第２の高周波成分画像に基づいて算出されているが、
ステップＳ１０６において第１の高周波成分画像のみを
生成し、第１の高周波成分画像のみを用いて指標値を算
出してもよい。この場合には、上記の第１の合計値Ｖ１
をそのまま指標値として用いてもよいし、第１の高周波
成分画像の各画素の画素値の平均値を指標値として用い
てもよい。ただし、この場合には、原画像である抽出画
像内にどれだけエッジ部分が含まれているかによって指
標値が変化する可能性がある。このとき、複数の検査領
域について求められた複数の指標値を検査領域間で直接
比較できない場合がある。一方、数式２を用いて指標値
を算出する場合には、第１の合計値Ｖ１が第２の合計値
Ｖ２で規格化されているため、抽出画像に含まれるエッ
ジ部分の多少に依存しない。したがって、数式２の指標
値を用いる場合には、各検査領域について求められた指
標値を検査領域間で互いに評価することができるという
利点がある。

【００５３】上記のようにして、各検査領域における指
標値が算出されると、ステップＳ１０８（図３）におい
て、モニタ１２０（図１）上に指標値が表示される。な
お、ステップＳ１０８における処理は、図２の指標値表
示部１５５によって実行される。図４（Ｃ）には、モニ
タ１２０上に指標値を表示するための指標値表示枠ＷＳ
１，ＷＳ２が表示された際の様子を示している。

【００５４】図８は、指標値を示す説明図である。図８
（Ａ）には、２つの検査領域Ｗ１，Ｗ２について求めら
れた指標値をそれぞれ含む指標値表示枠ＷＳ１，ＷＳ２
が示されており、図４（Ｃ）と同じである。図８
（Ｂ），（Ｃ）には、それぞれ指標値表示枠ＷＳ１，Ｗ
Ｓ２が拡大して示されている。２つの指標値表示枠ＷＳ
１，ＷＳ２の上段部ＷＳ１ａ，ＷＳ２ａには、現在撮像
されている画像について求められた指標値が示されてい
る。上段部ＷＳ１ａ，ＷＳ２ａの「Ｒ」，「Ｇ」，
「Ｂ」欄には、色成分毎の指標値が表示されている。例
えば、図８（Ｂ）の第１の指標値表示枠ＷＳ１について
のＲ，Ｇ，Ｂの色成分毎の指標値は、それぞれ「２
０」，「１０」，「８０」となっている。「総合」欄に
は、「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」欄の指標値のうち最も大き
なものが表示される。したがって、図８（Ｂ）の「総
合」欄には、「Ｂ」欄の指標値「８０」が表示されてい
る。

【００５５】２つの指標値表示枠ＷＳ１，ＷＳ２の下段
部ＷＳ１ｂ，ＷＳ２ｂには、過去に撮像された画像につ
いて求められた指標値の履歴が表示されている。下段部
ＷＳ１ｂ，ＷＳ２ｂの「総合max 」，「Ｒmax 」，「Ｇ
max 」，「Ｂmax 」欄には、上段部ＷＳ１ａ，ＷＳ２ａ
において得られた過去の指標値のうちの最大値が表示さ
れている。なお、図８（Ｂ），（Ｃ）では、「総合」欄
および「総合max 」欄は、各色成分の指標値のうち最も
大きなものが表示されているが、各色成分の指標値の平
均値を表示するようにしてもよい。

【００５６】なお、２つの指標値表示枠ＷＳ１，ＷＳ２
の下段部ＷＳ１ｂ，ＷＳ２ｂにおける過去の指標値の最
大値の表示は、図３のステップＳ１０４〜Ｓ１０８の処
理を繰り返し行う（図３中、実線で示す繰り返し処理）
ことによって実現される。すなわち、ステップＳ１０４
〜Ｓ１０８の処理を繰り返し行い、撮像される画像毎に
指標値を算出することによって、指標値の履歴を得るこ
とができる。このように得られる指標値の履歴のうち、
過去に示した最大の指標値を抽出することによって、各
表示枠に過去の指標値の最大値を表示することができ
る。

【００５７】なお、図８（Ｂ），（Ｃ）では、指標値表
示枠ＷＳ１，ＷＳ２内の各指標値は数値によって表示さ
れているが、棒グラフ等によって図形的に表示するよう
にしてもよい。

【００５８】図８（Ｃ）では、第２の指標値表示枠ＷＳ
２については、現在の指標値が過去の指標値の最大値と
一致している。このとき、第２の検査領域Ｗ２について
は、画像内の対象物に焦点が合った状態（合焦点状態）
となっていると予想できる。本実施例の装置（図２）で
は、現在の指標値が過去の指標値の最大値とほぼ同じ値
となった際にユーザに通知する。通知は、例えば、モニ
タ１２０上に表示される指標値表示枠ＷＳ２を点滅させ
て通知してもよいし、音声によって通知するようにして
もよい。なお、本実施例においては、各検査領域につい
ての現在の指標値が過去の指標値の最大値とほぼ同じ値
となったときに通知を行っているが、他の条件を満足し
たときに通知するようにしてもよい。例えば、各検査領
域内の指標値がすべて所定の値以上となった場合に通知
を行うようにしてもよい。すなわち、本発明における通
知は、指標値に基づいて、現在の指標値が、良好な合焦
状態を示す指標値とほぼ同じ値となった際に行うように
すればよい。なお、この通知は、図２の合焦通知部１５
６によって実行される。

【００５９】このように、本実施例においては、各検査
領域における現在の指標値が履歴とともに表示されてい
るので、各検査領域の指標値を確認しながら、撮像系２
１０（図１）を合焦位置調整用レバー２３０を用いて調
整して、所望のフォーカス状態の画像を撮像することが
できる。

【００６０】図９は、指標値の表示の変形例を示す説明
図である。図９（Ａ）には、図８に示す指標値表示枠Ｗ
Ｓ２の変形例である指標値表示枠ＷＳ２’が示されてお
り、この表示枠ＷＳ２’では、最下段部ＷＳ２’ｃが追
加されている。図９（Ｂ）には、指標値表示枠ＷＳ２’
の最下段部ＷＳ２’ｃが拡大して示されている。図９
（Ｂ）に示すように、最下段部ＷＳ２’ｃには、指標値
の経時的変化を示すグラフが表示される。なお、本実施
例において、最下段ＷＳ２’ｃに表示される指標値のグ
ラフは、上段部ＷＳ２’ａに表示される「総合」欄の履
歴を表示したものである。図９（Ｂ）に示すように、最
下段部ＷＳ２’ｃには、現在撮像された画像における指
標値が「●」印で表示され、指標値の履歴のうち最大値
を示す値が破線で表示される。このようにすれば、指標
値の経時的変化を容易に把握することができるので、こ
の履歴に基づいて、撮像系２１０（図１）を容易に調整
することが可能となる。

【００６１】ところで、画像を撮像する場合には、対象
物の移動や、撮像時の手ぶれなどによって、画像内にお
ける対象物の位置がずれる場合がある。このような場合
には、図３におけるステップＳ１０４〜Ｓ１０８の繰り
返し処理に代えて、ステップＳ１０３〜Ｓ１０８の処理
を繰り返し行えばよい（図３中、破線で示す繰り返し処
理）。このとき、ステップＳ１０３においては、検査領
域設定部１５１（図２）が、画像が撮像される毎に検査
領域を変更する。こうすれば、画像内の対象物の位置が
ずれた場合にも、対象物の位置がずれる前に設定された
検査領域内の画像とほぼ同じ画像を含む領域を、新たに
検査領域として再設定することができる。このとき、再
設定された検査領域についての指標値が算出される。

【００６２】図１０は、ステップＳ１０３（図３）にお
いて視野の移動に追従して検査領域を変更する場合の処
理を示す説明図である。図１０（Ａ）には、ステップＳ
１０３において対象物の位置がずれる前に設定された２
つの検査領域Ｗ１，Ｗ２が示されており、これは図４
（Ｃ）と同じである。図１０（Ｂ）には、２つの検査領
域Ｗ１，Ｗ２が設定された際に抽出される抽出画像がそ
れぞれ示されている。検査領域設定部１５１（図２）
は、対象物の位置がずれる前の抽出画像をテンプレート
画像として用い、対象物の位置がずれた後の撮像画像全
体において周知のパターンマッチング処理を行う。この
とき、パターンマッチング処理から得られるパターンの
一致度が最も大きくなる領域を新たな検査領域として再
設定する。図１０（Ｃ）には、対象物の位置がずれたこ
とに伴って変更された２つの検査領域Ｗ１’，Ｗ２’が
示されている。ステップＳ１０４以降の処理において
は、再設定された２つの検査領域Ｗ１’，Ｗ２’内の画
像が抽出画像として抽出され、２つの抽出画像に応じた
指標値がそれぞれ指標値表示枠ＷＳ１，ＷＳ２内に表示
される。なお、上記においては、パターンマッチング処
理は、撮像画像全体で行われているが、対象物の位置が
ずれる前に設定されていた検査領域の周辺の領域でのみ
行うようにしてもよい。こうすれば、比較的迅速に新た
な検査領域を再設定することができる。

【００６３】なお、パターンマッチング処理で用いるテ
ンプレート画像（抽出画像）は、上記のように撮像され
る画像毎に変更しなくてもよい。すなわち、検査領域を
最初に設定した際に抽出される抽出画像をテンプレート
画像として用いてもよい。

【００６４】また、上記実施例においては、図４に示す
ように、検査領域Ｗ１，Ｗ２全体の画像についての指標
値が表示されているが、検査領域Ｗ１，Ｗ２内の一部の
領域の画像についての指標値を表示するようにしてもよ
い。

【００６５】図１１は、検査領域の一部についての指標
値を表示する場合を示す説明図である。図１１（Ａ）に
は、ステップＳ１０１，Ｓ１０２（図３）において指定
された２つの検査ポイントＰ１，Ｐ２が示されており、
図４（Ａ）と同じである。図１１（Ｂ）には、ステップ
Ｓ１０３において設定された２つの検査領域Ｗ１，Ｗ２
が示されている。図１１（Ｂ）では、２つの検査領域Ｗ
１，Ｗ２のそれぞれは、９個の領域に分割されている。
このように複数の領域に分割された各分割検査領域につ
いて、前述のステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理が実行
され、高周波成分画像が生成される。ステップＳ１０７
においては、各分割検査領域における指標値のうち最も
大きな指標値を示す分割検査領域の指標値を、各検査領
域Ｗ１，Ｗ２の指標値として決定する。図１１（Ｃ）に
は、ステップＳ１０８において表示される指標値表示枠
ＷＳＤ１，ＷＳＤ２が示されている。２つの指標値表示
枠ＷＳＤ１，ＷＳＤ２には、それぞれ、複数の分割領域
のうち最も大きな値となった分割領域ＤＷ１，ＤＷ２に
ついての指標値が表示される。

【００６６】上記のように、複数の分割検査領域の指標
値のうち最大の指標値を表示するようにすれば、ステッ
プＳ１０１でユーザが指定した検査ポイントが所望の位
置からずれている場合にも、ユーザが検査ポイントの位
置を移動させることなく、各検査領域内の妥当な指標値
をうまく得ることができるという利点がある。

【００６７】Ｂ．第２実施例：図１２は、本発明の第２
実施例としてのデジタルカメラの電気的構成を示すブロ
ック図である。本実施例の装置は、図２に示す装置とほ
ぼ同じであるが、図１２に示すように合焦状態自動調整
部１５７が追加されている。これにより、本実施例の装
置では、各検査領域において求められる指標値に応じ
て、各指定領域内のフォーカス状態が最も適当な状態と
なるように自動的に調整することが可能である。すなわ
ち、デジタルカメラに備えられた撮像系２１０（図１）
の焦点位置を順次変化させることによって得られる指標
値の経時的変化に基づいて、合焦状態自動調整部１５７
がフォーカス状態を自動調整することができる。

【００６８】図１３は、フォーカス状態の自動調整の処
理を示す説明図である。図１３（Ａ），（Ｂ）は、それ
ぞれ、撮像系の焦点位置を順次変化させた場合の第１と
第２の検査領域についての指標値の経時的変化の曲線Ｆ
Ｔ１（ｔ），ＦＴ２（ｔ）を示しており、図９に示すよ
うな指標値表示枠内に表示される。図１３（Ａ）では、
時刻ｔ１において指標値が最大となっており、図１３
（Ｂ）では、時刻ｔ２において指標値が最大となってい
る。合焦状態自動調整部１５７は、第１の検査領域にお
ける指標値の変化曲線ＦＴ１（ｔ）と、第２の検査領域
における指標値の変化曲線ＦＴ２（ｔ）に応じて、撮像
系２１０（図１）の焦点距離を調整する。本実施例にお
いては、各変化曲線の和（ＦＴ１（ｔ）＋ＦＴ２
（ｔ））が最大となる時刻ｔａが最適なフォーカス状態
として決定される。なお、フォーカス状態の決定は、他
の値を用いて決定してもよい。例えば、変化曲線の積
（ＦＴ１（ｔ）×ＦＴ２（ｔ））が最大となる時刻のフ
ォーカス状態を最適なフォーカス状態として決定しても
よい。最適なフォーカス状態の時刻ｔａが決定される
と、撮像系２１０（図１）が時刻ｔａのときの焦点距離
に自動的に調整される。このようにすれば、各検査領域
におけるフォーカス状態がうまく調整された画像を自動
的に撮像することが可能となる。

【００６９】フォーカス状態が自動的に調整された際に
は、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、指標値の経時
的変化のグラフには、指標値が最も大きくなる時刻ｔａ
の位置にラインカーソル（図中、破線で示す）が表示さ
れる。このとき、ユーザはマニュアルモードに切り替え
て、ラインカーソルを左右に移動させることができ、カ
ーソル位置の調整によって、フォーカス状態を所望の時
刻の状態に変更することができる。なお、ラインカーソ
ルの移動は、図示しないカーソル移動ボタンを操作する
ことによって行われる。例えば、ユーザが、図１３中、
時刻ｔａより前の時刻ｔｍの位置にカーソルを移動させ
た場合（図中、１点鎖線で示す）には、撮像系が時刻ｔ
ｍのときの焦点距離に調整される。これにより、所望の
フォーカス状態の画像を容易に撮像することが可能とな
る。

【００７０】以上、説明したように、本発明において
は、指標値算出部において、設定された検査領域内の画
像の合焦状態を示す指標値を算出することができる。算
出された指標値は、指標値表示部によって表示されるの
で、撮像される画像について、検査領域内の画像の合焦
状態を知ることが可能となる。これにより、指標値に基
づいて合焦状態を調整することが可能となる。

【００７１】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば以下のような変形も可能である。

【００７２】（１）上記実施例では、検査領域は、ユー
ザがモニタ１２０上で検査ポイントを任意の位置に指定
することによって設定されているが、他の手法によって
検査領域を設定してもよい。例えば、モニタ１２０の画
面内に予め複数の検査領域の候補を設定しておき、それ
らの複数の検査領域の候補の中からユーザが少なくとも
１つの検査領域の候補を選択することにより、検査領域
を設定するようにしてもよい。すなわち、本明細書にお
いて、「検査領域を所望の位置に設定する」という文言
は、検査領域を任意の位置に設定する場合や、予め準備
された複数の検査領域の候補の中から選択して検査領域
を設定する場合を含む広い意味である。

【００７３】（２）上記実施例では、図３のステップＳ
１０６において、高周波成分画像を生成する際に、画像
フィルタとして図６に示すようなラプラシアンフィルタ
を用いているが、他の画像フィルタを用いてもよい。ス
テップＳ１０６における画像フィルタとしては、抽出画
像のエッジ部分を強調できるようなものであればよく、
例えば、一次微分フィルタを用いてもよい。

【００７４】（３）上記実施例では、検査領域における
高周波成分画像を用いて指標値を算出しているが、指標
値は、他の手法によって算出してもよい。指標値として
は、一般に、検査領域内の画像のフォーカス状態を示す
ものであればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのデジタルカメラ２
０の斜視図。

【図２】図１のデジタルカメラの電気的構成を示すブロ
ック図。

【図３】本実施例のデジタルカメラにおける焦点合わせ
処理の手順を示すフローチャート。

【図４】本実施例のデジタルカメラにおける焦点合わせ
処理の様子を示す説明図。

【図５】第１および第２の高周波成分画像の生成処理を
示す説明図。

【図６】本実施例で使用される第１および第２の画像フ
ィルタＦ１，Ｆ２の種々の例を示す説明図。

【図７】ガウス型係数マトリクスの一例を示す説明図。

【図８】指標値を示す説明図。

【図９】指標値の表示の変形例を示す説明図。

【図１０】ステップＳ１０３（図３）において視野の移
動に追従して検査領域を変更する場合の処理を示す説明
図。

【図１１】検査領域の一部についての指標値を表示する
場合を示す説明図。

【図１２】本発明の第２実施例としてのデジタルカメラ
の電気的構成を示すブロック図。

【図１３】フォーカス状態の自動調整の処理を示す説明
図。

【符号の説明】

２０…デジタルカメラ１００…ＣＰＵ１０２…バスライン１１０…画像データメモリ１２０…モニタ１３０…ＲＯＭ１４０…メモリカード１５０…画像処理部１５１…検査領域設定部１５２…画像抽出部１５３…高周波成分画像生成部１５４…指標値算出部１５５…指標値表示部１５６…合焦通知部１５７…合焦状態自動調整部２００…画像入力部２１０…撮像系２３０…合焦位置調整用レバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岸田吉弘京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内Ｆターム(参考） 2H054 AA01 2H102 AA34 AA44 BA15 BB01 5C022 AA13 AB29 AB30 AC14 5C065 AA03 BB11 CC01 CC08 GG02 GG17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタルカメラであって、撮像される画像の合焦状態を検査するための少なくとも
１つの検査領域を画像視認領域内の所望の位置に設定す
る検査領域設定部と、前記検査領域における前記画像の合焦状態を示す指標値
を算出する指標値算出部と、前記指標値を前記画像視認領域内に表示する指標値表示
部と、を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】請求項１記載のデジタルカメラであっ
て、前記指標値表示部は、前記指標値の履歴を表示する、デ
ジタルカメラ。
【請求項３】請求項２記載のデジタルカメラであっ
て、前記指標値表示部は、前記指標値の履歴として前記指標
値の過去の最大値を表示する、デジタルカメラ。
【請求項４】請求項２または３記載のデジタルカメラ
であって、前記指標値表示部は、前記指標値の履歴として前記指標
値の経時的変化のグラフを表示する、デジタルカメラ。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載のデ
ジタルカメラであって、前記指標値算出部は、設定された前記検査領域内の画像を抽出画像として抽出
する画像抽出部と、前記抽出画像を所定の画像フィルタを用いてフィルタ処
理することにより、前記抽出画像の高周波成分が強調さ
れた高周波成分画像を生成する高周波成分画像生成部
と、を備え、前記指標値算出部は、前記高周波成分画像から前記指標
値を算出する、デジタルカメラ。
【請求項６】請求項５記載のデジタルカメラであっ
て、前記高周波成分画像生成部は、前記所定の画像フィルタ
として、比較的高い周波数の高周波成分を強調する第１
の画像フィルタと比較的低い周波数の高周波成分を強調
する第２の画像フィルタとを用いて、それぞれ第１の高
周波成分画像と第２の高周波成分画像とを生成し、前記指標値算出部は、前記第１の高周波成分画像の画素
値の重み付き平均値を実質的に示す値を、前記第２の高
周波成分画像の画素値の重み付き平均値を実質的に示す
値で規格化して前記指標値を算出する、デジタルカメ
ラ。
【請求項７】請求項５または６記載のデジタルカメラ
であって、前記画像抽出部は、さらに、前記抽出画像が複数の色成
分によって構成されている場合に、前記複数の色成分を
合成して単色の抽出画像を生成し、前記高周波成分画像生成部は、前記単色の抽出画像を用
いて前記高周波成分画像を生成する、デジタルカメラ。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載のデ
ジタルカメラであって、さらに、前記指標値に基づいて、前記指標値が良好な合焦状態を
示す指標値とほぼ同じ値となった際にユーザに通知する
合焦通知部を備える、デジタルカメラ。
【請求項９】請求項２ないし８のいずれかに記載のデ
ジタルカメラであって、さらに、前記指標値の履歴に基づいて、前記撮像される画像の合
焦状態を自動的に調整する合焦状態調整部を備える、デ
ジタルカメラ。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれかに記載の
デジタルカメラであって、前記検査領域設定部は、前記検査領域内の画像を用い
て、経時的に順次撮像される画像内においてパターンマ
ッチング処理を行い、前記検査領域とパターンの一致度
が最も高い領域を新たな検査領域に再設定し、前記指標値算出部は、再設定された前記検査領域におけ
る指標値を算出する、デジタルカメラ。
【請求項１１】デジタルカメラの処理を行うためのコ
ンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体であって、撮像される画像の合焦状態を検査するための少なくとも
１つの検査領域を画像視認領域内の所望の位置に設定す
る機能と、前記検査領域における前記画像の合焦状態を示す指標値
を算出する機能と、前記指標値を前記画像視認領域内に表示する機能と、を
コンピュータに実現させるためのコンピュータプログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。