JP2001119622A - Image-puckup device and control method therefor - Google Patents

Image-puckup device and control method therefor

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JP2001119622A
JP2001119622A JP29865599A JP29865599A JP2001119622A JP 2001119622 A JP2001119622 A JP 2001119622A JP 29865599 A JP29865599 A JP 29865599A JP 29865599 A JP29865599 A JP 29865599A JP 2001119622 A JP2001119622 A JP 2001119622A
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control
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幸助 信岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively conduct automatic focus control, automatic exposure control, automatic white balance control and electronic zoom control, even if an object is not positioned at the center of a finder. SOLUTION: This image-pickup device, where a CCD (102) converts an optical image obtained via an image forming optical system (101) into an electric image signal and it is stored, is provided with a read-only memory (108) that stores a specific image pattern, a correlation value calculation section (109) that calculates a correlation value between a partial image of the stored image signal and the specific image pattern, a data read control circuit (111) that detects a maximum value of the correlation value calculated by the correlation value calculation section, and an AF, AE, AWB control circuit (113), that conducts prescribed control on the basis of the partial image corresponding to the maximum value detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video camera device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の民生用ビデオカメラは、様々なオ
ート機能、付加機能を搭載している。例えば自動焦点調
節(AF)、自動露光調節(AE)、自動ホワイトバラ
ンス調節(AWB)機構や、電子ズーム機能等がその代
表的なものである。従来AF、AE、AWBは、赤外線
センサーや光量センサーなどの外部検出機構を用いずに
撮像画像信号から制御用評価値を得る方式の場合、撮像
画像の中央部の情報を重点的に利用し、それに付加して
周辺の情報を合わせて各種評価値を生成していることが
多い。また、電子ズームの場合、画面中央部を拡大する
ことがほとんどである。これは、撮影したい被写体が、
画面の中央に位置することが多いということを前提とす
るためである。
2. Description of the Related Art Recent consumer video cameras are equipped with various automatic functions and additional functions. For example, an automatic focus adjustment (AF), an automatic exposure adjustment (AE), an automatic white balance adjustment (AWB) mechanism, an electronic zoom function, and the like are typical examples. Conventionally, AF, AE, and AWB use a system that obtains a control evaluation value from a captured image signal without using an external detection mechanism such as an infrared sensor or a light amount sensor, and focuses on information at the center of the captured image. In addition, various evaluation values are often generated by adding peripheral information in addition thereto. In the case of electronic zoom, the center of the screen is almost always enlarged. This is because the subject you want to shoot is
This is because it is assumed that it is often located at the center of the screen.

【0003】また、上記民生用ビデオカメラの技術とは
別に、近年画像処理装置の分野において、画像内の特定
の形状の対象物の位置を、特定の形状を代表するテンプ
レートデータとの相関マッチングにより推定するテンプ
レートマッチング法による画像認識技術が提案されてい
る。
In addition, in recent years, in the field of image processing apparatuses, apart from the above-mentioned consumer video camera technology, the position of an object having a specific shape in an image is determined by correlation matching with template data representing a specific shape. An image recognition technique using a template matching method for estimating has been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術においては、撮影したい被写体の位置が画面中央付近
にあることを前提とするため、逆に上記各オート機能を
効果的に動作させるためには撮影時の画面構成の自由度
を犠牲にせざるを得ない。また、電子ズームにおいても
撮影画像の中央部分しか拡大できないという問題があ
る。
However, in the above prior art, it is assumed that the position of the subject to be photographed is near the center of the screen. Has to sacrifice the degree of freedom of the screen configuration at the time of shooting. In addition, there is a problem that only the central portion of the captured image can be enlarged even with the electronic zoom.

【0005】また、テンプレートマッチング法による画
像認識を自然画像に用いる場合においては、テンプレー
トデータと入力画像との相関が高くても、必ずしも所望
の被写体が映っているとは限らないという問題がある。
この問題に対して、例えば特開平05−028273で
は、予め記憶されたテンプレート画像と入力画像との相
関値の極大値、または前記テンプレート画像と入力画像
の微分画像の相関値の極大値等、複数の種類の画像の相
関値を求めることにより、所望の被写体の検出率の向上
を図っている。しかしながらこれらは本質的にこの問題
を解決するものではない。
Further, when image recognition by the template matching method is used for a natural image, there is a problem that a desired subject is not always shown even if the correlation between the template data and the input image is high.
To deal with this problem, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 05-28273, a maximum value of a correlation value between a pre-stored template image and an input image, or a maximum value of a correlation value between a differential image of the template image and the input image, and the like are described. By obtaining the correlation values of the image types, the detection rate of a desired subject is improved. However, they do not essentially solve this problem.

【0006】さらに、テンプレートマッチング法では、
テンプレートデータと入力画像との相関の計算量が非常
に多く、ビデオフレームレートに近い速度での処理が難
しいという問題がある。この問題に対しては、例えば特
開平07−220076において、所定の探索幅で相関
値を計算し、得られた相関値を大きい順にソートし、そ
の相関値が得られた位置の周囲を前記所定の探索幅より
小さい幅で再度探索することで計算量の削減を行なって
いる。しかしながら、これは画像情報を用いた検査を目
的としており、民生用のビデオカメラのように自然画像
中の特定被写体の位置を検出するには計算量の削減が不
十分であった。
Further, in the template matching method,
There is a problem that the amount of calculation of the correlation between the template data and the input image is very large, and it is difficult to process at a speed close to the video frame rate. To solve this problem, for example, in JP-A-07-22076, a correlation value is calculated with a predetermined search width, the obtained correlation values are sorted in descending order, and the periphery of the position where the correlation value is obtained is the predetermined value. The amount of calculation is reduced by searching again with a width smaller than the search width of. However, this is intended for inspection using image information, and the amount of calculation has not been sufficiently reduced to detect the position of a specific subject in a natural image as in a consumer video camera.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を鑑
みてなされたものであり、本発明における結像光学系を
介して得られた光学像を光電変換素子で電気画像信号に
変換し、記憶する撮像装置は、特定画像パターンを記憶
する記憶手段と、前記記憶された画像信号の部分画像
と、前記特定画像パターンの相関値を算出する相関値算
出手段と、前記相関値算出手段により算出された相関値
の極大値を検出する極大値検出手段と、前記極大値検出
手段により検出された極大値に対応する部分画像に基づ
いて、所定の制御を行う制御手段とを有する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an optical image obtained through an image forming optical system according to the present invention is converted into an electric image signal by a photoelectric conversion element. An imaging device that stores a specific image pattern, a storage unit that stores a specific image pattern, a partial image of the stored image signal, a correlation value calculation unit that calculates a correlation value of the specific image pattern, and the correlation value calculation unit. The system includes a maximum value detection unit that detects a maximum value of the calculated correlation value, and a control unit that performs predetermined control based on a partial image corresponding to the maximum value detected by the maximum value detection unit.

【0008】また、本発明における結像光学系を介して
得られた光学像を光電変換素子で電気画像信号に変換し
て記憶し、特定画像パターンをあらかじめ記憶する撮像
装置の制御方法は、前記記憶された画像信号の部分画像
と、前記特定画像パターンの相関値を算出する相関値算
出工程と、前記相関値算出工程において算出された相関
値の極大値を検出する極大値検出工程と、前記極大値検
出工程において検出された極大値に対応する部分画像に
基づいて、所定の制御を行う制御工程とを有する。
[0008] Further, according to the present invention, there is provided a control method of an image pickup apparatus for converting an optical image obtained through an image forming optical system into an electric image signal by a photoelectric conversion element, storing the electric image signal, and previously storing a specific image pattern. A partial image of the stored image signal, a correlation value calculation step of calculating a correlation value of the specific image pattern, a maximum value detection step of detecting a maximum value of the correlation value calculated in the correlation value calculation step, A control step of performing predetermined control based on the partial image corresponding to the local maximum value detected in the local maximum value detecting step.

【0009】本発明の好適な一様態によれば、前記極大
値検出手段は、前記相関値算出手段により算出された相
関値を所定値と比較する比較手段と、前記比較手段によ
り相関値が所定値よりも低いと判断された場合に、所定
量ずつ前記画像信号の部分画像の位置をシフトする第1
のシフト手段と、前記比較手段により相関値が所定値以
上であると判断された場合に、相関値がもっとも大きく
変化する方向を算出し、算出した方向に前記画像信号の
部分画像の位置をシフトする第2のシフト手段と、前記
第2のずらし手段によりずらされた位置の部分画像と前
記特定画像パターンとの相関値の最大値を検出する最大
値検出手段とを有する。
According to a preferred aspect of the present invention, the local maximum value detecting means includes a comparing means for comparing the correlation value calculated by the correlation value calculating means with a predetermined value; A first shift unit that shifts the position of the partial image of the image signal by a predetermined amount when it is determined that the image signal is lower than the predetermined value.
When the correlation value is determined to be greater than or equal to a predetermined value by the shifting means, the direction in which the correlation value changes most is calculated, and the position of the partial image of the image signal is shifted in the calculated direction. And a maximum value detecting means for detecting a maximum value of a correlation value between the partial image shifted at the position shifted by the second shifting means and the specific image pattern.

【0010】また、前記極大値検出工程は、前記相関値
算出工程により算出された相関値を所定値と比較する比
較工程と、前記比較工程において相関値が所定値よりも
低いと判断された場合に、所定量ずつ前記画像信号の部
分画像の位置をシフトする第1のシフト工程と、前記比
較工程において相関値が所定値以上であると判断された
場合に、相関値がもっとも大きく変化する方向を算出
し、算出した方向に前記画像信号の部分画像の位置をシ
フトする第2のシフト工程と、前記第2のずらし工程に
よりずらされた位置の部分画像と前記特定画像パターン
との相関値の最大値を検出する最大値検出工程とを有す
る。
The maximum value detecting step may include a comparing step of comparing the correlation value calculated in the correlation value calculating step with a predetermined value, and a step of determining that the correlation value is lower than the predetermined value in the comparing step. A first shift step of shifting the position of the partial image of the image signal by a predetermined amount, and a direction in which the correlation value changes most when the correlation value is determined to be equal to or more than the predetermined value in the comparing step. A second shift step of shifting the position of the partial image of the image signal in the calculated direction, and a correlation value between the partial image shifted at the position shifted by the second shift step and the specific image pattern. A maximum value detecting step of detecting a maximum value.

【0011】上記構成によれば、テンプレートマッチン
グ法の効率的な探索法の提案により、ビデオフレームレ
ートに対しても動作可能な計算量による探索を実現する
ことができる。
[0011] According to the above configuration, a search based on a calculation amount operable at a video frame rate can be realized by proposing an efficient search method of the template matching method.

【0012】更に、本発明の好適な一様態によれば、前
記画像信号を拡大/縮小する電子ズーム手段を更に有
し、前記極大値検出手段は、前記最大値検出手段により
検出された最大値の相関値に対応する部分画像と前記特
定画像パターンとの相関値が最大になるように、前記電
子ズーム手段の倍率を設定する手段を更に有する。
Further, according to a preferred aspect of the present invention, the apparatus further comprises electronic zoom means for enlarging / reducing the image signal, wherein the local maximum value detecting means comprises a maximum value detected by the maximum value detecting means. Means for setting the magnification of the electronic zoom means so that the correlation value between the partial image corresponding to the correlation value of (1) and the specific image pattern is maximized.

【0013】また、前記画像信号を拡大/縮小する電子
ズーム工程を更に有し、前記極大値検出工程は、前記最
大値検出工程において検出された最大値の相関値に対応
する部分画像と前記特定画像パターンとの相関値が最大
になるように、前記電子ズーム工程における倍率を設定
する工程を更に有する。
[0013] Further, the method further includes an electronic zoom step of enlarging / reducing the image signal, wherein the local maximum value detecting step includes the step of identifying the partial image corresponding to the correlation value of the maximum value detected in the maximum value detecting step. The method further includes a step of setting a magnification in the electronic zoom step so that a correlation value with the image pattern is maximized.

【0014】更に、本発明の好適な一様態によれば、前
記極大値検出手段により検出された極大値に対応する部
分画像が、特定画像パターンが示す目的の対象物である
か否かを判断する判断手段と、前記判断手段が、前記部
分画像が目的の対象物ではないと判断した場合に、前記
制御手段を消勢すると共に、前記第1のシフト手段を付
勢して、前記画像信号の部分画像の位置を所定量シフト
させる手段を更に有する。
Further, according to a preferred aspect of the present invention, it is determined whether or not the partial image corresponding to the local maximum detected by the local maximum detecting means is a target object indicated by the specific image pattern. When the determination means determines that the partial image is not the target object, the control means is deactivated and the first shift means is activated, and the image signal is output. Means for shifting the position of the partial image by a predetermined amount.

【0015】また、前記極大値検出工程において検出さ
れた極大値に対応する部分画像が、特定画像パターンが
示す目的の対象物であるか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程において、前記部分画像が目的の対象物で
はないと判断された場合に、前記制御工程を消勢すると
共に、前記第1のシフト工程を付勢して、前記画像信号
の部分画像の位置を所定量シフトさせる工程を更に有す
る。
A determining step of determining whether or not the partial image corresponding to the local maximum detected in the local maximum detecting step is a target object indicated by the specific image pattern;
In the determining step, when it is determined that the partial image is not the target object, the control step is deactivated, and the first shift step is activated, so that the partial image of the image signal is The method further includes the step of shifting the position by a predetermined amount.

【0016】上記構成によれば、自然画像に対するテン
プレートマッチング法で、例えば、上記特定パターンに
似た背景に対して強い相関を検出しても、判別分析を行
なうことにより真に特定パターンである場合にのみ最終
的なパターン検出を行なうことが可能となる。
According to the above configuration, in the template matching method for a natural image, for example, even if a strong correlation is detected with respect to a background similar to the above-described specific pattern, a case where the pattern is truly a specific pattern by performing discriminant analysis. , The final pattern detection can be performed.

【0017】また、本発明の好適な一様態によれば、前
記所定の制御は、自動焦点制御、自動露出制御、自動ホ
ワイトバランス制御の少なくとも1つ、または拡大処
理、縮小処理の少なくとも一方の制御を含む。上記構成
によれば、撮影画像における、例えば人の顔というよう
な目的対象物の特定画像パターンを、テンプレートマッ
チング法により検出し、検出した前記特定画像に対応す
る撮影画像の部分に基づいて、自動焦点制御、自動露出
制御、自動ホワイトバランス制御、電子ズーム制御を行
なうことができるため、被写体が画面の中心に位置しな
くても効果的に上記各制御を行なった撮影が可能とな
る。
According to a preferred aspect of the present invention, the predetermined control is at least one of automatic focus control, automatic exposure control, and automatic white balance control, or at least one of enlargement processing and reduction processing. including. According to the above configuration, a specific image pattern of a target object such as a human face in a captured image is detected by a template matching method, and automatic detection is performed based on a portion of the captured image corresponding to the detected specific image. Since focus control, automatic exposure control, automatic white balance control, and electronic zoom control can be performed, it is possible to effectively perform shooting with each of the above controls even if the subject is not located at the center of the screen.

【0018】好ましくは、特定画像パターンとして大き
さの異なる複数の相似の画像パターンを記憶し、これら
の複数の画像パターンの1つを選択する。
Preferably, a plurality of similar image patterns having different sizes are stored as the specific image pattern, and one of the plurality of image patterns is selected.

【0019】更に、本発明の好適な一様態によれば、前
記画像信号を拡大/縮小する電子ズーム手段を更に有
し、前記相関値算出手段は、前記電子ズーム手段により
拡大または縮小された画像信号の部分画像と、前記特定
画像パターンとの相関値を算出する。また、前記画像信
号を拡大/縮小する電子ズーム工程を更に有し、前記相
関値算出工程では、前記電子ズーム工程において拡大ま
たは縮小された画像信号の部分画像と、前記特定画像パ
ターンとの相関値を算出する。上記構成により、より効
率的に極大値を検出することができる。
Further, according to a preferred aspect of the present invention, the apparatus further comprises electronic zoom means for enlarging / reducing the image signal, wherein the correlation value calculating means comprises an image enlarged or reduced by the electronic zoom means. A correlation value between the partial image of the signal and the specific image pattern is calculated. The image processing apparatus further includes an electronic zoom step of enlarging / reducing the image signal, wherein the correlation value calculating step includes a correlation value between a partial image of the image signal enlarged or reduced in the electronic zoom step and the specific image pattern. Is calculated. According to the above configuration, the local maximum value can be detected more efficiently.

【0020】更に、本発明の好適な一様態によれば、前
記極大値検出において、前記相関値が極大値をとる位置
を検出する際に用いる前記画像信号は、ローパスフィル
タ等によりぼかされた画像を用い、前記倍率を変えたと
きの相関値の最大値を求める際に用いる前記画像信号は
ぼかされていない画像を用いる。
Further, according to a preferred aspect of the present invention, in the local maximum value detection, the image signal used for detecting a position where the correlation value has a local maximum value is blurred by a low-pass filter or the like. The image signal used when obtaining the maximum value of the correlation value when the magnification is changed using an image uses an unblurred image.

【0021】好ましくは、前記撮像装置はビデオカメラ
である。
Preferably, the imaging device is a video camera.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0023】(第1の実施形態)図1に本発明の第1の
実施形態における撮像装置の構成を示す。図1において
101は結像光学系、102はCCD等の撮像素子、1
03はA/Dコンバータ、104はカメラ信号処理部、
105はビデオ信号出力端子、106はランダムアクセ
スメモリ (RAM)、107はメモリインタフェース
回路、108はテンプレート画像を記憶する読出し専用
メモリ(ROM)、109は相関値計算部、110は判
別分析回路、111はデータ読出し制御部、112はA
F、AE、AWB評価値検出回路、113はAF、A
E、AWB制御回路、114はテンプレートサイズ制御
回路である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a configuration of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an imaging optical system, 102 denotes an image sensor such as a CCD,
03 is an A / D converter, 104 is a camera signal processing unit,
105 is a video signal output terminal, 106 is a random access memory (RAM), 107 is a memory interface circuit, 108 is a read-only memory (ROM) for storing a template image, 109 is a correlation value calculator, 110 is a discriminant analysis circuit, 111 Is a data read control unit, and 112 is A
F, AE, AWB evaluation value detection circuit, 113 is AF, A
E and AWB control circuits 114 are template size control circuits.

【0024】図2は図1に示すデータ読出し制御回路1
11の詳細構成を示すブロック図である。図2におい
て、201は、テンプレートサイズ制御回路114から
の信号を入力するテンプレートサイズ制御入力端子、2
02は水平方向探索幅データ保持部、203は垂直方向
採索幅データ、204は第1のスイッチ、205は第2
のスイッチ、206は第3のスイッチ、207は第4の
スイッチ、208は第1の加算器、209は第2の加算
器、210は水平カウンタレジスタ、211は垂直カウ
ンタレジスタ、212はアドレスデータ発生回路、21
3は枠信号発生回路、214は枠信号出力端子、215
は相関値入力端子、216は相関値閾値レジスタ、21
7はコンパレータ、234はAND素子、218は相関
値バッファ、219は減算器、220は係数発生回路、
221は水平相関微分値バッファ、222は垂直相関微
分値バッファ、223は勾配方向計算回路、224は余
弦関数回路、225は正弦関数回路、226は第1の乗
算器、227は第2の乗算器、228は水平方向カウン
タインクリメント部、229は垂直方向カウンタインク
リメント部、230は第5のスイッチ、231は第6の
スイッチ、232は判別結果ステート入力端子、233
はアドレスデータ出力端子である。
FIG. 2 shows the data read control circuit 1 shown in FIG.
It is a block diagram which shows the detailed structure of No. 11. 2, reference numeral 201 denotes a template size control input terminal for inputting a signal from the template size control circuit 114;
02 is a horizontal search width data holding unit, 203 is vertical search width data, 204 is a first switch, and 205 is a second switch.
, 206 is a third switch, 207 is a fourth switch, 208 is a first adder, 209 is a second adder, 210 is a horizontal counter register, 211 is a vertical counter register, and 212 is address data generation. Circuit, 21
3 is a frame signal generation circuit, 214 is a frame signal output terminal, 215
Is a correlation value input terminal, 216 is a correlation value threshold register, 21
7 is a comparator, 234 is an AND element, 218 is a correlation value buffer, 219 is a subtractor, 220 is a coefficient generation circuit,
221 is a horizontal correlation differential value buffer, 222 is a vertical correlation differential value buffer, 223 is a gradient direction calculation circuit, 224 is a cosine function circuit, 225 is a sine function circuit, 226 is a first multiplier, and 227 is a second multiplier. , 228 a horizontal counter increment unit, 229 a vertical counter increment unit, 230 a fifth switch, 231 a sixth switch, 232 a determination result state input terminal, 233
Is an address data output terminal.

【0025】以下、本発明の第1の実施形態における撮
像装置の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.

【0026】図1の結像光学系101はフォーカス調節
機構およびアイリス調節機構を含み、入射光を撮像素子
102の受光面上に投射し、撮像素子102は入射光に
応じた画像信号に変換する。撮像素子102はこの画像
信号をA/Dコンバータ103に出力し、ディジタル画
像信号に変換される。A/Dコンバータ103から出力
されたディジタル画像信号は、カメラ信号処理部104
で所定の処理を受け、ビデオ信号出力端子105より出
力される。なお、このカメラ信号処理部104にはホワ
イトバランス調節機構が含まれる。一方、カメラ信号処
理部104は、入力した画像信号の輝度信号をRAM1
06に出力し、記憶させる。本第1の実施形態において
は、このようにして記憶された画像信号の輝度信号を元
にして、目的対象物(第1の実施形態においては、人の
顔)の検出を行い、得られた結果に基づいてAF,A
E,AWBの制御値を算出する。
The imaging optical system 101 shown in FIG. 1 includes a focus adjusting mechanism and an iris adjusting mechanism, projects incident light on a light receiving surface of an image sensor 102, and the image sensor 102 converts the image signal into an image signal corresponding to the incident light. . The image sensor 102 outputs this image signal to the A / D converter 103 and converts it into a digital image signal. The digital image signal output from the A / D converter 103 is output to a camera signal processing unit 104
Receives predetermined processing and is output from the video signal output terminal 105. Note that the camera signal processing unit 104 includes a white balance adjustment mechanism. On the other hand, the camera signal processing unit 104 stores the luminance signal of the input image signal in the RAM 1
06 and store it. In the first embodiment, a target object (in the first embodiment, a human face) is detected based on the luminance signal of the image signal stored in this manner, and the obtained target object is obtained. AF, A based on the result
E and AWB control values are calculated.

【0027】本発明の第1の実施形態における検出及び
算出手順を、図3及び図4のフローチャートを参照して
説明する。
The detection and calculation procedure according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0028】ROM108には、人の顔の多値テンプレ
ート画像データなど、所望の対象物を示すテンプレート
画像データが複数記憶されており、ステップS101で
は、テンプレートサイズ制御回路114により指定され
たサイズのテンプレートデータが外部に読み出される。
次にステップS102において、RAM106に記憶さ
れた輝度画像データから、ROM108から読み出され
たテンプレートデータと同じサイズの部分画像がメモリ
インタフェース回路107により読み出される。なお、
ここで読み出される部分画像はデータ読出し制御回路1
11が指定するRAM106のアドレス(ここでは、画
像の座標(x,y)を基準として決定される)の部分画
像である。
The ROM 108 stores a plurality of template image data indicating a desired object, such as multi-valued template image data of a human face. In step S 101, a template of a size designated by the template size control circuit 114 is stored. Data is read out.
Next, in step S102, from the luminance image data stored in the RAM 106, a partial image having the same size as the template data read from the ROM 108 is read by the memory interface circuit 107. In addition,
The partial image read out here is the data read control circuit 1
Reference numeral 11 denotes a partial image at the address of the RAM 106 designated (here, determined based on the coordinates (x, y) of the image).

【0029】その後ステップS103では、相関値計算
部109において、ステップS101で読み出されたテ
ンプレートデータと、ステップS102で読み出された
輝度画像データとの相関値が計算される。以降、データ
読出し制御回路111は前記相関値に基づき、RAM1
06からの読出しアドレスを更新しながら、相関値が極
大値を示す部分画像を探索する(ステップS104〜S
109)。この相関値の極大値を探索する手順について
は、後で詳細に説明する。
Thereafter, in step S103, the correlation value calculator 109 calculates a correlation value between the template data read in step S101 and the luminance image data read in step S102. Thereafter, the data read control circuit 111 determines the RAM1 based on the correlation value.
While updating the read address from 06, a search is made for a partial image in which the correlation value shows the maximum value (steps S104 to S104).
109). The procedure for searching for the maximum value of the correlation value will be described later in detail.

【0030】探索された極大値に対応する部分画像は判
別分析回路110に入力され、ステップS110で探索
された前記部分画像が人の顔画像であると判別された場
合、判別信号をデータ読出し制御回路111に出力す
る。次のステップS111では、データ読出し制御回路
111はこの判別信号を受けて、その内部で保持する極
大値に対応する部分画像のアドレスと、テンプレートサ
イズ制御回路114で指定されたテンプレートサイズと
に基づいて枠信号を発生し、AF,AE,AWB評価値
検出回路112に出力する。従ってステップS112で
は、AF,AE,AWB評価値検出回路112では、枠
信号によって規定される人の顔周辺を示す部分画像を基
準として、フォーカス、絞り、ホワイトバランス制御の
ための評価値を検出する。AF,AE,AWB制御回路
113は前記評価値に基づいて、結像光学系101に含
まれるフォーカス機構及びアイリス機構の制御、および
カメラ信号処理部104に含まれるホワイトバランス調
節機構の制御を行なう。
The partial image corresponding to the searched local maximum value is input to the discriminant analysis circuit 110. If it is determined in step S110 that the searched partial image is a human face image, a discrimination signal is read out. Output to the circuit 111. In the next step S111, the data read control circuit 111 receives this determination signal, and based on the address of the partial image corresponding to the local maximum value held therein and the template size designated by the template size control circuit 114. A frame signal is generated and output to the AF, AE, AWB evaluation value detection circuit 112. Therefore, in step S112, the AF, AE, and AWB evaluation value detection circuit 112 detects an evaluation value for focus, aperture, and white balance control based on a partial image indicating the periphery of a human face defined by the frame signal. . The AF, AE, and AWB control circuit 113 controls a focus mechanism and an iris mechanism included in the imaging optical system 101 and controls a white balance adjustment mechanism included in the camera signal processing unit 104 based on the evaluation values.

【0031】次に図2及び図4を参照して、データ読出
し制御回路111の動作及び相関値の極大値の探索手順
を詳細に説明する。
Next, with reference to FIGS. 2 and 4, the operation of the data read control circuit 111 and the procedure for searching for the maximum value of the correlation value will be described in detail.

【0032】まず、図3のステップS103において相
関関数計算部109により計算された相関値は、相関値
入力端子215からデータ読み出し制御回路111に入
力され、ステップS104でコンパレータ217におい
て相関値閾値レジスタ216に設定された閾値(ここで
は、 実験的に求められた所定値0.2)との比較を行
なう。
First, the correlation value calculated by the correlation function calculator 109 in step S103 of FIG. 3 is input to the data readout control circuit 111 from the correlation value input terminal 215, and in step S104, the correlation value threshold register 216 is output from the comparator 217 in step S104. Is compared with a threshold value (here, a predetermined value 0.2 experimentally obtained).

【0033】相関値が0.2より小さい場合(ステップ
S104でNO)は、相関が低いことから顔画像の候補
がまだ検出されない状態であると判断され、ステップS
105へ進む。ステップS105では、コンパレータ2
17の出力により第3、第4のスイッチ206、207
は0側に設定される。前記第3、第4のスイッチ20
6、207の0側の入力は、第1、第2のスイッチ20
4、205で選択された水平方向探索幅データ保持部2
02(探索幅Δx)と垂直方向探索幅データ保持部20
3(探索幅Δy)である。各探索幅データ202及び2
03は、テンプレートサイズ制御入力端子201から入
力する、テンプレートサイズ制御回路114の指定に応
じて選択され、想定する顔画像のサイズに応じた探索幅
が選択される。こうして、探索幅Δx及びΔyは前記第
3、第4のスイッチ206、207を通じて、第1、第
2の加算器208、209にて現在のカウンタ値(x,
y)に加算され(ステップS106)、水平カウンタレ
ジスタ210及び垂直カウンタレジスタ211にそれぞ
れ保持される。
If the correlation value is smaller than 0.2 (NO in step S104), it is determined that no face image candidate has been detected yet because the correlation is low.
Proceed to 105. In step S105, the comparator 2
17, the third and fourth switches 206 and 207
Is set to the 0 side. The third and fourth switches 20
6 and 207 are connected to the first and second switches 20.
Horizontal search width data holding unit 2 selected in 4, 205
02 (search width Δx) and vertical search width data holding unit 20
3 (search width Δy). Each search width data 202 and 2
03 is selected according to the designation of the template size control circuit 114 input from the template size control input terminal 201, and the search width according to the assumed face image size is selected. In this way, the search widths Δx and Δy are passed through the third and fourth switches 206 and 207 and the current counter values (x,
y) (step S106), and are stored in the horizontal counter register 210 and the vertical counter register 211, respectively.

【0034】従って、各カウンタレジスタ210、21
1は、相関値が0.2より小さい間は所定の探索幅で順
次カウンタ値を変化させることとなる。各カウンタレジ
スタ210、211のカウンタ値は、アドレスデータ発
生回路212に送られ、ステップS107において、前
記カウンタ値で示されるアドレスを中心とし、テンプレ
ートサイズ制御入力端子201から入力する指定により
規定される範囲で前記RAM106に送るアドレスデー
タを作成し、アドレスデータ出力端子233から前記メ
モリインタフェース回路107に出力する(ステップS
107)。こうして出力されたアドレスデータによりR
AM106から次の部分画像が読み出され、次の相関値
が算出される。
Therefore, each counter register 210, 21
1 means that the counter value is sequentially changed by a predetermined search width while the correlation value is smaller than 0.2. The counter values of the counter registers 210 and 211 are sent to the address data generation circuit 212, and in step S107, the range defined by the designation input from the template size control input terminal 201 centering on the address indicated by the counter value Creates address data to be sent to the RAM 106 and outputs it from the address data output terminal 233 to the memory interface circuit 107 (step S
107). With the address data thus output, R
The next partial image is read from AM 106, and the next correlation value is calculated.

【0035】一方、相関値が0.2以上の場合(ステッ
プS104でYES)は、相関が高いことから顔画像の
候補が検出された状態であると判断され、ステップS1
08へ進む。ステップS108では、コンパレータ21
7の出力により前記第3、第4のスイッチ206,20
7が1側に設定される。この状態では前記RAM106
へのアドレスをパラメータとして相関値の極大値を求め
る極大値探索を行なう(ステップS109)。
On the other hand, when the correlation value is 0.2 or more (YES in step S104), it is determined that the face image candidate has been detected because the correlation is high, and step S1 is performed.
Proceed to 08. In step S108, the comparator 21
7, the third and fourth switches 206, 20
7 is set to 1 side. In this state, the RAM 106
A maximum value search for obtaining the maximum value of the correlation value is performed using the address of the parameter as a parameter (step S109).

【0036】一般に、あるパラメータをXi(i=0,
1,2,…,n)、その評価値をYとしたとき、評価値
の極大値Ypを求めるには、評価値YのXiに対する偏
微分をみることにより求めることができる。この方法で
は、評価値Yを最も大きく変化させるパラメータXiの
組み合わせ(方向)を求め、その方向に対して所定の幅
だけパラメータXiを更新し、この動作を繰り返すこと
により極大値Ypを求める。例えば二次元の画像から人
の顔の位置を検出する場合、パラメータは位置を表す水
平、垂直の座標、評価値は前記相関値である。従って、
この問題における極大値探索は以下のように定式化でき
る。
In general, a certain parameter is represented by Xi (i = 0,
1, 2,..., N), and when the evaluation value is Y, the local maximum value Yp of the evaluation value can be obtained by observing the partial differential of the evaluation value Y with respect to Xi. In this method, a combination (direction) of the parameter Xi that changes the evaluation value Y most is obtained, the parameter Xi is updated by a predetermined width in that direction, and the maximum value Yp is obtained by repeating this operation. For example, when detecting the position of a human face from a two-dimensional image, the parameters are horizontal and vertical coordinates representing the position, and the evaluation value is the correlation value. Therefore,
The local maximum search in this problem can be formulated as follows.

【0037】すなわち、評価値に対するパラメータの偏
微分をdx,dyとすると、 dx=γ(x+1,y)−γ(x,y) (1) dy=γ(x,y+1)−γ(x,y) (2)
That is, assuming that the partial derivative of the parameter with respect to the evaluation value is dx, dy, dx = γ (x + 1, y) −γ (x, y) (1) dy = γ (x, y + 1) −γ (x, y y) (2)

【0038】ここで、γ(x,y)は、画素の座標
(x,y)における相関値である。
Here, γ (x, y) is a correlation value at the pixel coordinates (x, y).

【0039】また、評価値を最も大きく変化させる方向
θは、 θ=arctan(dy/dx) (3)
The direction θ in which the evaluation value is changed most greatly is as follows: θ = arctan (dy / dx) (3)

【0040】で表すことができる。さらに、パラメータ
の更新値xnew及びynewは、 xnew=x+A*cosθ (4) ynew=y+A*sinθ (5)
Can be represented by Further, the updated values xnew and ynew of the parameters are xnew = x + A * cos θ (4) ynew = y + A * sin θ (5)

【0041】で表すことができる。なお、xnew,y
newは更新される画素の座標であり、Aは相関値が大
きくなるほど小さくなる係数である。この係数Aは係数
発生回路220が計算するが、相関値が低い場合は極大
値をとる位置に対するずれが大きいために座標の更新を
大きな幅で行ない、相関値が高くなるほど極大値に近づ
くため座標の更新を細かく行なうようにするために、相
関値に反比例するような関数の係数を生成している。図
2の構成においては、式(1)は以下のように計算され
る。まず、相関値バッファ218に現在の相関値(γ
(x,y))を保持する(図4のステップS20
1)。これは各カウンタレジスタ210、211に保持
される現在の座標に対する相関値である。
Can be represented by Note that xnew, y
new is the coordinates of the pixel to be updated, and A is a coefficient that decreases as the correlation value increases. The coefficient A is calculated by the coefficient generation circuit 220. When the correlation value is low, the coordinate is updated with a large width because the deviation from the position where the maximum value is obtained is large. When the correlation value is high, the coordinate value approaches the maximum value. In order to finely update the value, a coefficient of a function that is inversely proportional to the correlation value is generated. In the configuration of FIG. 2, equation (1) is calculated as follows. First, the current correlation value (γ 0 ) is stored in the correlation value buffer 218.
(X 0 , y 0 )) (step S20 in FIG. 4).
1). This is a correlation value for the current coordinates held in each counter register 210, 211.

【0042】次に、第5のスイッチ230が切り替わっ
て、水平カウンタインクリメント部228から所定値
(ここでは+1)が第3のスイッチ206を通じて第1
の加算器208に加えられ、水平カウンタレジスタ21
0の値は1つ増やされる。これにより現在の座標に対し
て水平方向に1ずれた位置での相関値が計算され(ステ
ップS202)、相関値入力端子215から入力され
る。従って減算器219には式(1)のγ(x
1,y)とγ(x,y)が入力されることとな
り、式(1)のdxが計算され、水平相関微分値バッフ
ァ221に保持される(ステップS203)。
Next, the fifth switch 230 is switched, and a predetermined value (+1 in this case) is supplied from the horizontal counter increment unit 228 through the third switch 206 to the first switch.
Of the horizontal counter register 21
The value of 0 is incremented by one. As a result, a correlation value at a position shifted by one in the horizontal direction with respect to the current coordinates is calculated (step S202), and is input from the correlation value input terminal 215. Therefore, the subtractor 219 has γ 0 (x 0 +
(1, y 0 ) and γ 0 (x 0 , y 0 ) are input, and dx in Expression (1) is calculated and held in the horizontal correlation differential value buffer 221 (step S203).

【0043】同様に、第6のスイッチ231が切り替わ
って、垂直カウンタインクリメント部229から所定値
(ここでは+1)が、第4のスイッチ207を通じて第
2の加算器209に加えられ、垂直カウンタレジスタ2
11の値は1つ増やされる。これにより現在の座標に対
して垂直方向に1ずれた位置での相関値が計算され(ス
テップS204)、相関値入力端子215から入力され
る。これにより、減算器219において式(2)のdy
が計算され、垂直相関微分値バッファ222に保持され
る(ステップS205)。
Similarly, the sixth switch 231 is switched to apply a predetermined value (here, +1) from the vertical counter increment unit 229 to the second adder 209 via the fourth switch 207, and the vertical counter register 2
The value of 11 is incremented by one. As a result, a correlation value at a position shifted by one in the vertical direction with respect to the current coordinates is calculated (step S204), and is input from the correlation value input terminal 215. As a result, dy of the equation (2) is calculated in the subtractor 219.
Is calculated and stored in the vertical correlation differential value buffer 222 (step S205).

【0044】こうして得られたdx、dyを用いて、式
(3)の計算を勾配方向計算回路223で行なって方向
θを求め(ステップS206)、続いて式(4)の計算
を係数発生回路220、余弦関数回路224、第1の乗
算器226及び第3の加算器208により行う。また、
式(5)の計算を係数発生回路220、正弦関数回路2
25、第2の乗算器227、第4の加算器209により
行なう(ステップS207)。
Using the dx and dy obtained in this way, the calculation of the equation (3) is performed by the gradient direction calculation circuit 223 to obtain the direction θ (step S206), and then the calculation of the equation (4) is performed by the coefficient generation circuit. 220, a cosine function circuit 224, a first multiplier 226, and a third adder 208. Also,
The calculation of equation (5) is performed using the coefficient generation circuit 220 and the sine function circuit 2
25, the second multiplier 227 and the fourth adder 209 (step S207).

【0045】これにより、各カウンタレジスタ210、
211は式(4)及び(5)のxnew、ynewを示
すことになり、座標xnew,ynew(すなわち、更
新後のx、y)における相関値を計算する(ステッ
プS208)。
Thus, each counter register 210,
211 will indicate xnew, a ynew of formula (4) and (5), the coordinates xnew, ynew (i.e., x 1, y 1 after update) calculate the correlation values at (step S208).

【0046】ステップS209において、ステップS2
01で求めた相関値と、ステップS208で求めた相関
値を比較し、更新後の位置における相関値γが更新前
の位置における相関値γよりも低くなると、更新前の
位置における最大相関値であると判断し、その位置を記
憶する(ステップS210)。
In step S209, step S2
01 and the correlation value obtained in step S208, and when the correlation value γ 0 at the updated position is lower than the correlation value γ 1 at the position before updating, the maximum correlation at the position before updating is obtained. It is determined that the value is a value, and the position is stored (step S210).

【0047】このように、上記式(1)〜(5)の計算
を繰り返し行なうことにより、相関値の極大値をとる位
置が検出される。
As described above, by repeatedly performing the calculations of the above equations (1) to (5), the position where the correlation value takes the maximum value is detected.

【0048】なお、判別結果ステート入力端子232か
ら入力される信号は、前記判別分析回路110における
判別結果を表す信号であり、検出された極大値に対応す
る部分画像が人の顔の画像であると判断されると(図3
のステップS110でYES)、前記判別結果ステート
信号と、前記テンプレートサイズ制御入力201と、各
カウンタレジスタ210、211の値は枠信号発生回路
213に送られ、ここで枠信号が生成されて出力される
(ステップS112)。
The signal input from the discrimination result state input terminal 232 is a signal representing the discrimination result in the discrimination analysis circuit 110, and the partial image corresponding to the detected maximum value is a human face image. (Fig. 3
The determination result state signal, the template size control input 201, and the values of the counter registers 210 and 211 are sent to a frame signal generation circuit 213, where a frame signal is generated and output. (Step S112).

【0049】(第2の実施形態)次に、第2の実施形態
について説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described.

【0050】図5(a)は本発明の第2の実施形態にか
かる撮像装置の構成を示すブロック図である。図5
(a)において301はCCD撮像素子、302はA/
Dコンバータ、303はカメラ信号処理部、304はラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)、305はメモリイン
タフェース回路、306は電子ズーム処理部、307は
ビデオ出力処理部、308は読出し専用メモリ(RO
M)、309は相関値計算部、310は判別分析回路、
311は読出しアドレス制御部、312はビデオ信号出
力端子である。
FIG. 5A is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG.
In (a), 301 is a CCD image sensor, and 302 is A /
D converter 303, camera signal processing unit, 304, random access memory (RAM), 305, memory interface circuit, 306, electronic zoom processing unit, 307, video output processing unit, 308, read-only memory (RO)
M) and 309 are correlation value calculation units, 310 is a discriminant analysis circuit,
Reference numeral 311 denotes a read address control unit, and 312 denotes a video signal output terminal.

【0051】また、図5(b)は図5(a)に示す相関
値計算部309の構成の一例を示す図である。図5
(b)において、320はローパスフィルタ(LP
F)、322は相関値計算回路、321はメモリインタ
ーフェース回路305を介して入力されるRAM304
の画像データを、相関値計算回路322に直接入力する
か、LPF320を介して入力するかを切り替えるスイ
ッチである。スイッチ321は図6を参照して後述する
ズーム倍率制御回路413からの出力に基づいて切り替
えられる。この切り替えの動作については、後で説明す
る。
FIG. 5B is a diagram showing an example of the configuration of the correlation value calculator 309 shown in FIG. 5A. FIG.
In (b), 320 is a low-pass filter (LP
F) 322 is a correlation value calculation circuit, 321 is a RAM 304 input via a memory interface circuit 305
Is a switch for switching between inputting the image data of (1) directly to the correlation value calculation circuit 322 or inputting the image data via the LPF 320. The switch 321 is switched based on an output from a zoom magnification control circuit 413 described later with reference to FIG. This switching operation will be described later.

【0052】図6は図5(a)に示す読出しアドレス制
御部311の詳細構成を示すブロック図である。図6に
おいて401はテンプレートサイズ制御部、402は水
平方向探索幅データ保持部、403は垂直方向探索幅デ
ータ保持部、404は第1のスイッチ、405は第2の
スイッチ、406は第3のスイッチ、407は第4のス
イッチ、408は第1の加算器、409は第2の加算
器、410は水平カウンタレジスタ、411は垂直カウ
ンタレジスタ、412はアドレスデータ発生回路、41
3はズーム倍率制御回路、414はズーム制御信号出力
端子、415は相関値入力端子、416は相関値閾値レ
ジスタ、417はコンパレータ、418は相関値バッフ
ァ、419は減算器、420は係数発生回路、421は
水平相関微分値バッファ、422は垂直相関微分値バッ
ファ222、423は勾配方向計算回路、424は余弦
関数回路、425は正弦関数回路、426は第1の乗算
器、427は第2の乗算器、428は水平カウンタイン
クリメント値、429は垂直カウンタインクリメント
値、430は第5のスイッチ、431は第6のスイッ
チ、432は判別結果ステート入力、433はアドレス
データ出力、434は第1のAND素子、435は最大
相関値検出回路、436は極大値判定回路、437は第
2のAND素子、438は第3のAND素子である。
FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of the read address control unit 311 shown in FIG. 6, reference numeral 401 denotes a template size control unit, 402 denotes a horizontal search width data holding unit, 403 denotes a vertical search width data holding unit, 404 denotes a first switch, 405 denotes a second switch, and 406 denotes a third switch. , 407 are a fourth switch, 408 is a first adder, 409 is a second adder, 410 is a horizontal counter register, 411 is a vertical counter register, 412 is an address data generation circuit, 41
3 is a zoom magnification control circuit, 414 is a zoom control signal output terminal, 415 is a correlation value input terminal, 416 is a correlation value threshold register, 417 is a comparator, 418 is a correlation value buffer, 419 is a subtractor, 420 is a coefficient generation circuit, 421 is a horizontal correlation differential value buffer, 422 is a vertical correlation differential value buffer 222, 423 is a gradient direction calculation circuit, 424 is a cosine function circuit, 425 is a sine function circuit, 426 is a first multiplier, and 427 is a second multiplication. , 428 is a horizontal counter increment value, 429 is a vertical counter increment value, 430 is a fifth switch, 431 is a sixth switch, 432 is a determination result state input, 433 is an address data output, and 434 is a first AND element. 435, a maximum correlation value detection circuit; 436, a local maximum value determination circuit; 437, a second AND element; Denotes a third AND element.

【0053】以下、本発明の第2の実施形態における撮
像装置の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.

【0054】CCD撮像素子301により得られた画像
信号は、A/Dコンバータ302によりディジタル化さ
れ、カメラ信号処理部303で処理されてビデオ信号に
変換され、メモリインタフェース回路305を通じてR
AM304に一旦格納される。RAM304は複数フレ
ームの画像データを格納できる容量を持つものである。
カメラ信号処理部303からの画像はあらかじめ固定さ
れた第1のアドレスに格納される。電子ズーム処理部3
06は、RAM304の第1のアドレスに格納されたカ
メラ信号処理部の出力画像を読出し、画像の拡大または
縮小を行なう。このときの読出しのアドレスと倍率は、
初期値であり読出しアドレス制御部311により与えら
れる。拡大または縮小された画像データは、RAM30
4のあらかじめ固定された第2のアドレスに格納され
る。ビデオ出力処理部307は、メモリインタフェース
回路305を通じてRAM304に格納されている画像
データを読出し、ビデオ信号フォーマットに合わせた形
態で、ビデオ信号出力端子312からビデオ信号を出力
する。このとき、RAM304の第1のアドレスに合わ
せればカメラ信号処理部の出力画像がそのまま出力さ
れ、第2のアドレスに合わせれば電子ズーム処理された
画像が出力される。
An image signal obtained by the CCD image pickup device 301 is digitized by an A / D converter 302, processed by a camera signal processing unit 303, converted into a video signal, and converted into a video signal by a memory interface circuit 305.
It is temporarily stored in the AM 304. The RAM 304 has a capacity capable of storing image data of a plurality of frames.
The image from the camera signal processing unit 303 is stored at a first address fixed in advance. Electronic zoom processing unit 3
06 reads out the output image of the camera signal processing unit stored at the first address of the RAM 304, and enlarges or reduces the image. The read address and magnification at this time are
The initial value is given by the read address control unit 311. The enlarged or reduced image data is stored in the RAM 30
4 is stored in a second fixed address. The video output processing unit 307 reads out the image data stored in the RAM 304 through the memory interface circuit 305, and outputs a video signal from the video signal output terminal 312 in a form according to the video signal format. At this time, the output image of the camera signal processing unit is output as it is if the first address of the RAM 304 is matched, and the image subjected to the electronic zoom processing is output if the second address is matched.

【0055】本第2の実施形態においては、上記のよう
にして記憶された拡大または縮小の電子ズーム処理され
た画像データを元にして、目的対象物(第2の実施形態
においても人の顔)の検出を行い、得られた結果に基づ
いて拡大/縮小処理を行う。
In the second embodiment, a target object (a human face in the second embodiment is also used) based on the image data subjected to the electronic zoom processing of enlargement or reduction stored as described above. ) Is detected, and enlargement / reduction processing is performed based on the obtained result.

【0056】本発明の第2の実施形態における検出及び
処理手順を、図7のフローチャートを参照して説明す
る。
The detection and processing procedure according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0057】まずステップS301において、RAM3
04の第2のアドレスに格納された電子ズーム処理され
た画像の一部分が読み出され、相関値計算部309に入
力される。なお、ここで読み出される部分画像は、読出
しアドレス制御部311により画像の座標(x,y)を
基準として決定される。次のステップS302におい
て、相関値計算部309はROM308に予め記憶され
ている顔のテンプレート画像との相関値を計算する。以
降、読出しアドレス制御部311は前記相関値に基づ
き、RAM304の読出しアドレスを所定の手順で更新
しながら前記電子ズーム処理された画像を読出し、相関
値が極大値を示す部分画像を探索する(ステップS30
3〜S311)。
First, in step S301, the RAM 3
A part of the image subjected to the electronic zoom processing stored at the second address 04 is read and input to the correlation value calculation unit 309. Note that the partial image to be read here is determined by the read address control unit 311 based on the coordinates (x, y) of the image. In the next step S302, the correlation value calculation unit 309 calculates a correlation value between the face and the template image stored in the ROM 308 in advance. Thereafter, based on the correlation value, the read address control unit 311 reads the image subjected to the electronic zoom processing while updating the read address of the RAM 304 in a predetermined procedure, and searches for a partial image whose correlation value shows a maximum value (step S30
3-S311).

【0058】相関値の極大値が検出されたときの画像の
一部分には、顔部分を表す画像である可能性が高くなっ
ている。従って、電子ズーム処理された画像の内、相関
値の極大値に対応する部分画像は判別分析回路310に
送られて、ROM308に記憶されたリファレンスデー
タに基づき顔であるか否かについての判別分析が行われ
る(ステップS312)。ここで顔であると判定された
場合、読出しアドレス制御部311は読出しのアドレス
を固定し、所定の倍率データを電子ズーム処理部306
に送り、再度RAM304の第1のアドレスに格納され
た前記カメラ信号処理部303の出力画像を電子ズーム
処理する(ステップS313)。このときの電子ズーム
処理画像は、検出された人の顔部分を中心とした電子ズ
ーム処理された画像となる。
It is highly probable that a part of the image when the maximum value of the correlation value is detected is an image representing a face part. Accordingly, of the images subjected to the electronic zoom processing, the partial image corresponding to the maximum value of the correlation value is sent to the discriminant analysis circuit 310, and the discriminant analysis for determining whether the face is a face is performed based on the reference data stored in the ROM 308. Is performed (step S312). If it is determined here that the face is a face, the read address control unit 311 fixes the read address, and transmits predetermined magnification data to the electronic zoom processing unit 306.
The electronic zoom processing is performed again on the output image of the camera signal processing unit 303 stored at the first address of the RAM 304 (step S313). The electronic zoom processing image at this time is an image that has been subjected to electronic zoom processing centering on the detected human face.

【0059】次に、図6に示す読出しアドレス制御部3
11の詳細な動作説明を行なう。
Next, the read address control unit 3 shown in FIG.
11 will be described in detail.

【0060】相関値閾値レジスタ416には閾値として
0.2が設定されているものとし、ステップS303に
おいて、相関値入力端子415からの相関値が0.2よ
り小さい場合は、相関が低いことから顔画像の候補がま
だ検出されない状態であると判断され、コンパレータ4
17はLowを出力し、AND素子434の一方の入力
端子に入力される。また、判別結果ステート入力432
からは初期状態を表す信号01Hが入力され、第1のA
ND素子434のもう一方の入力端子には判別結果ステ
ートの下位ビットが入力されており、第1のAND素子
434はLowを出力する。このLow信号により、第
3、第4のスイッチ406、407は0側に接続される
(ステップS304)。前記第3、第4のスイッチ40
6、407の0側入力には、第1、第2のスイッチ40
4、405を通じて水平方向探索幅データ保持部402
(探索幅Δx)、垂直方向探索幅データ保持部403
(探索幅Δy)が入力され、第2、第3のAND素子4
37、438を通じて、第1、第2の加算器408、4
09において水平カウンタレジスタ410の値および垂
直カウンタレジスタ411の値にそれぞれ加算され、各
カウンタレジスタ410、411に再びセットされるよ
うになる(ステップS305)。
It is assumed that 0.2 is set as the threshold value in the correlation value threshold register 416. If the correlation value from the correlation value input terminal 415 is smaller than 0.2 in step S303, the correlation is low. It is determined that the face image candidate has not been detected yet, and the comparator 4
Reference numeral 17 outputs Low, which is input to one input terminal of the AND element 434. Also, the judgment result state input 432
Receives a signal 01H representing an initial state from the first A
The lower bit of the determination result state is input to the other input terminal of the ND element 434, and the first AND element 434 outputs Low. By this Low signal, the third and fourth switches 406 and 407 are connected to the 0 side (step S304). The third and fourth switches 40
The first and second switches 40 are connected to the 0-side inputs of
4 and 405, the horizontal search width data holding unit 402
(Search width Δx), vertical search width data holding unit 403
(Search width Δy) is input, and the second and third AND elements 4
37, 438 through the first and second adders 408, 4
At 09, the values are added to the value of the horizontal counter register 410 and the value of the vertical counter register 411, respectively, and set again in the counter registers 410 and 411 (step S305).

【0061】すなわち、相関値入力415値が0.2よ
り小さい状態では、各カウンタレジスタ410、411
の値は、各探索幅Δx、Δyずつ増加することになる。
なお、水平方向探索幅データ保持部402及び垂直方向
探索幅データ保持部403が保持する各探索幅は各々4
種類の値が予め設定されている。これは顔のテンプレー
トのサイズが縦、横それぞれ4種類ずつあることに相当
し、テンプレートサイズ制御部401により指定される
ことによりそのいずれかのサイズに相当する探索幅が第
1、第2のスイッチ404、405により選択される。
That is, when the correlation value input 415 value is smaller than 0.2, each counter register 410, 411
Will increase by each search width Δx, Δy.
Each of the search widths held by the horizontal search width data holding unit 402 and the vertical search width data holding unit 403 is 4
The type value is set in advance. This corresponds to four types of face template sizes, vertical and horizontal, and when specified by the template size control unit 401, the search width corresponding to any one of the sizes is determined by the first and second switches. 404 and 405 are selected.

【0062】ステップS306においては、アドレスデ
ータ発生回路412は、上記のようにして更新された各
カウンタレジスタ410、411が保持する値で表され
る画像位置と、テンプレートサイズ制御部401のサイ
ズ選択状態にて表される画像の範囲に応じて、RAM3
04から読み出す電子ズーム処理された画像データの一
部分を指定するアドレス信号を発生する。従って、RA
M304からは、各探索幅Δx、Δyでアドレスを更新
しながらテンプレートサイズ制御部401の指定のサイ
ズの画像データが読み出され、順次テンプレートデータ
との相関値が計算され、相関値入力端子415から入力
される。
In step S306, the address data generation circuit 412 determines the image position represented by the value held by each of the counter registers 410 and 411 updated as described above and the size selection state of the template size control unit 401. RAM3 according to the range of the image represented by
An address signal for designating a part of the image data subjected to the electronic zoom processing to be read from the image data 04 is generated. Therefore, RA
From M304, the image data of the designated size of the template size control unit 401 is read out while updating the address with each search width Δx, Δy, the correlation value with the template data is sequentially calculated, and the correlation value is input from the correlation value input terminal 415. Is entered.

【0063】一方、相関値が0.2以上の場合(ステッ
プS303でYES)、相関が高いことから顔画像の候
補が検出された状態であると判断され、コンパレータ4
17出力はHighレベルとなる。そのため、第1のA
ND素子434出力もHighレベルとなり、第3、第
4のスイッチ406、407は1側接続となる(ステッ
プS308)。従ってこの時点で水平方向探索幅データ
保持部402、垂直方向探索幅データ保持部403に保
持された各探索幅Δx、Δyずつシフトさせながら行う
相関値の計算は停止され、次のステップS308におい
て相関値の極大値探索の動作を開始する。極大値探索の
動作は、図4を参照して上記第1の実施形態にて説明し
た式(1)乃至(5)を使用する方法であるので、ここ
ではその詳しい説明は省略する。
On the other hand, if the correlation value is 0.2 or more (YES in step S303), it is determined that the face image candidate has been detected because the correlation is high, and the comparator 4
The 17 outputs become High level. Therefore, the first A
The output of the ND element 434 also becomes High level, and the third and fourth switches 406 and 407 are connected to one side (step S308). Therefore, at this point, the calculation of the correlation value performed while shifting the search widths Δx and Δy held in the horizontal search width data holding unit 402 and the vertical search width data holding unit 403 is stopped, and the correlation value is calculated in the next step S308. Start the operation of searching for the maximum value of the value. Since the operation of the local maximum value search is a method using the equations (1) to (5) described in the first embodiment with reference to FIG. 4, detailed description thereof will be omitted here.

【0064】各式(1)乃至(5)を、相関値バッファ
418、減算器419、係数発生回路420、水平相関
微分値バッファ421、垂直相関微分値バッファ42
2、勾配方向計算回路423、弦関数回路424、正弦
関数回路425、第1の乗算器426、第2の乗算器4
27、水平カウンタインクリメント部428、垂直カウ
ンタインクリメント部429、第5のスイッチ430、
第6のスイッチ431を用いて実行し、計算していく。
この時に得られる相関値と、水平相関微分値バッファ4
21及び垂直相関微分値バッファ422に保持された各
相関値微分値は、極大値判定回路436に入力される。
The equations (1) to (5) are converted into a correlation value buffer 418, a subtractor 419, a coefficient generation circuit 420, a horizontal correlation differential value buffer 421, and a vertical correlation differential value buffer 42.
2, gradient direction calculation circuit 423, string function circuit 424, sine function circuit 425, first multiplier 426, second multiplier 4
27, a horizontal counter increment unit 428, a vertical counter increment unit 429, a fifth switch 430,
The calculation is executed using the sixth switch 431.
The correlation value obtained at this time and the horizontal correlation differential value buffer 4
21 and the correlation value differential values held in the vertical correlation differential value buffer 422 are input to the local maximum value determination circuit 436.

【0065】相関値が極大値ではない場合には、極大値
判定回路436の出力はHigh状態となるものとす
る。従って第2、第3のAND素子出力437、438
は第3、第4のスイッチ406、407の出力を通過さ
せる。相関値が所定の値(例えば0.4以上)であっ
て、各相関値の微分値が所定の値より小さい場合には極
大値にあると判断できるので、極大値判定回路436は
Lowとする。これにより、第2、第3のAND素子4
37、438は0を出力することになり、その結果、各
カウンタレジスタ410、411の値は固定される。
When the correlation value is not the local maximum value, the output of the local maximum value determination circuit 436 is set to a high state. Therefore, the second and third AND element outputs 437, 438
Passes the outputs of the third and fourth switches 406 and 407. When the correlation value is a predetermined value (for example, 0.4 or more) and the differential value of each correlation value is smaller than the predetermined value, it can be determined that the correlation value is the maximum value, and the maximum value determination circuit 436 is set to Low. . Thereby, the second and third AND elements 4
37 and 438 output 0, and as a result, the value of each counter register 410 and 411 is fixed.

【0066】また、極大値判定回路436が出力するL
ow信号は、ズーム倍率制御回路413にも入力し、ズ
ーム倍率制御回路413はズーム倍率微調整動作に移る
(ステップS309)。これは、テンプレートデータと
前記RAM304から取り出された画像の顔の大きさが
違っている場合が考えられるため、取り出した画像を少
しずつ拡大、縮小してテンプレートのサイズと顔の画像
の大きさを一致させるために行なうものである。なお、
ズーム倍率が変更されない場合、図5(b)に示す相関
値計算部309のスイッチ321は1側に接続され、L
PF320によりぼかされた画像を用いて相関値の計算
を行うが、ズーム倍率が変更された場合(すなわち1倍
以外の倍率に設定された場合)、スイッチ321が0側
に切り替えられ、LPF320によりぼかされていない
画像を用いて相関値の計算を行う。これは、探索速度及
び制度を向上させるために行われる。
Further, the L output from the local maximum value determination circuit 436 is
The ow signal is also input to the zoom magnification control circuit 413, and the zoom magnification control circuit 413 shifts to a zoom magnification fine adjustment operation (step S309). This is because the size of the face of the template data may be different from the size of the face of the image extracted from the RAM 304. Therefore, the size of the extracted image is gradually increased or reduced to reduce the size of the template and the size of the face image. This is done to make them match. In addition,
When the zoom magnification is not changed, the switch 321 of the correlation value calculation unit 309 shown in FIG.
The correlation value is calculated using the image blurred by the PF 320. When the zoom magnification is changed (that is, when the magnification is set to a value other than 1), the switch 321 is switched to the 0 side, and the LPF 320 The correlation value is calculated using the unblurred image. This is done to improve search speed and accuracy.

【0067】テンプレートのサイズと顔の画像の大きさ
が一致する方が相関値は高くなるため、ステップS31
0では最大相関値検出回路435は、相関値の最大値が
どの倍率の場合かを検出し、その時の倍率を再びズーム
倍率制御回路413にフィードバックする。このように
して得られた倍率で拡大または縮小した画像が再びRA
M304に格納され(ステップS311)、ステップS
312において再び判別分析回路310にて、検出され
た極大値に対応する部分画像が顔か否かの判別分析を行
なう。テンプレートサイズと顔画像の大きさを正確に合
わせるほど、判別分析の精度が向上するため、上記サイ
ズの調整を行なっている。
Since the correlation value becomes higher when the size of the template and the size of the face image match, step S31 is performed.
If the value is 0, the maximum correlation value detection circuit 435 detects which magnification is the maximum value of the correlation value, and feeds back the magnification at that time to the zoom magnification control circuit 413 again. The image enlarged or reduced at the magnification obtained in this way is again
M304 (step S311), and
At 312, the discriminant analysis circuit 310 performs discriminant analysis on whether or not the partial image corresponding to the detected local maximum is a face. Since the accuracy of discriminant analysis is improved as the template size and the size of the face image are more accurately matched, the size is adjusted.

【0068】判別分析の結果、顔であると判断された場
合(ステップS312でYES)、判別結果ステート入
力432の値は11Hとなる。従って、この時点では各
カウンタレジスタ410、411の値は、相関値が極大
値となった時のカウンタ値に固定されたままとなる。ま
た、ズーム倍率制御回路413には判別結果ステート信
号の上位ビットが入力され、ここで初めてHighが入
力される。そこでズーム倍率制御回路413は本来の電
子ズームの倍率データを出力し、顔部分を中心とした電
子ズーム動作が行なえる状態となる(ステップS31
3)。一方、判別分析の結果、顔ではないと判断された
場合(ステップS312でNO)、判別結果ステート信
号の値は00Hとなる。従って第1のAND素子434
への入力が0となり、第3、第4のスイッチ406、4
07は強制的に0側接続とされる(ステップS30
4)。この時点で水平方向探索幅データ保持部402及
び垂直方向探索幅データ保持部403に保持された各探
索幅Δx、Δyが各カウンタレジスタ410、411の
値にそれぞれ加算され、前記各探索幅での探索が再開さ
れる。
When the face is determined to be a face as a result of the discrimination analysis (YES in step S312), the value of the discrimination result state input 432 becomes 11H. Therefore, at this time, the values of the counter registers 410 and 411 remain fixed to the counter values at the time when the correlation value has reached the maximum value. The higher-order bit of the determination result state signal is input to the zoom magnification control circuit 413, and High is input here for the first time. Then, the zoom magnification control circuit 413 outputs the original electronic zoom magnification data, and the electronic zoom operation centering on the face portion can be performed (step S31).
3). On the other hand, as a result of the discrimination analysis, when it is determined that the face is not a face (NO in step S312), the value of the discrimination result state signal is 00H. Therefore, the first AND element 434
Becomes zero, and the third and fourth switches 406 and 4
07 is forcibly set to the 0 side connection (step S30).
4). At this point, the search widths Δx and Δy held in the horizontal search width data holding unit 402 and the vertical search width data holding unit 403 are added to the values of the counter registers 410 and 411, respectively. The search is resumed.

【0069】なお、上記第1及び第2の実施形態におい
ては、機械的な構成により説明したが、前述した実施形
態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを
記録した記憶媒体(または記録媒体)を、装置に供給
し、その装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)
が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実
行することによっても、達成されることは言うまでもな
い。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコ
ード自体が前述した実施形態の機能を実現することにな
り、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明
を構成することになる。また、コンピュータが読み出し
たプログラムコードを実行することにより、前述した実
施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラム
コードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働している
オペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の
一部または全部を行い、その処理によって前述した実施
形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまで
もない。
In the first and second embodiments, a mechanical configuration has been described. However, a storage medium (or a recording medium) in which a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments is recorded. , Supply to the device, computer of the device (or CPU or MPU)
Can also be achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium implements the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. When the computer executes the readout program codes, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system (OS) running on the computer based on the instructions of the program codes. It goes without saying that a case where some or all of the actual processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing is also included.

【0070】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。
Further, after the program code read from the storage medium is written into the memory provided in the function expansion card inserted into the computer or the function expansion unit connected to the computer, the program code is read based on the instruction of the program code. , The CPU provided in the function expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing,
It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by the processing is also included.

【0071】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した図3及び4または図7に
示すフローチャートに対応するプログラムコードが格納
されることになる。
When the present invention is applied to the storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the flowcharts shown in FIGS. 3 and 4 or FIG. 7 described above.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
撮影画像における、例えば人の顔というような目的対象
物の特定画像パターンを、テンプレートマッチング法に
より検出し、検出した前記特定画像に対応する撮影画像
の部分に基づいて、自動焦点制御、自動露出制御、自動
ホワイトバランス制御、電子ズーム制御を行なうことが
できるため、被写体が画面の中心に位置しなくても効果
的に上記各制御を行なった撮影が可能となる。
As described above, according to the present invention,
A specific image pattern of a target object such as a human face in a captured image is detected by a template matching method, and automatic focus control and automatic exposure control are performed based on a portion of the captured image corresponding to the detected specific image. Since the automatic white balance control and the electronic zoom control can be performed, it is possible to effectively perform the photographing under the above-described respective controls even when the subject is not located at the center of the screen.

【0073】また、本発明によれば、自然画像に対する
テンプレートマッチング法で、例えば上記特定パターン
に似た背景に対して強い相関を検出しても、判別分析を
行なうことにより真に特定パターンである場合にのみ最
終的なパターン検出を行なうことが可能となる。
Further, according to the present invention, even if a strong correlation is detected with respect to a background similar to the above-mentioned specific pattern by the template matching method for a natural image, the specific pattern is truly obtained by performing a discriminant analysis. Only in this case can final pattern detection be performed.

【0074】さらに、本発明によれば、テンプレートマ
ッチング法の効率的な探索法の提案により、ビデオフレ
ームレートに対しても動作可能な計算量による探索を実
現することが可能である。
Further, according to the present invention, by proposing an efficient search method of the template matching method, it is possible to realize a search with a calculation amount operable even at a video frame rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態にかかる撮像装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すデータ読出し制御回路の詳細構成を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a data read control circuit shown in FIG.

【図3】本発明の第1の実施形態にかかる撮像装置の動
作を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態にかかる極大値検出処
理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of a local maximum value detection process according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施形態にかかる撮像装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】図5に示す読出しアドレス制御部の詳細構成を
示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration of a read address control unit shown in FIG. 5;

【図7】本発明の第2の実施形態にかかる撮像装置の動
作を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 結像光学系 102 CCD撮像素子 103 A/Dコンバータ 104 カメラ信号処理部 105 ビデオ信号出力端子 106 ランダムアクセスメモリ 107 メモリインタフェース回路 108 テンプレート画像を記憶する読出し専用メモリ 109 相関値計算部 110 判別分析回路 111 データ読出し制御手段 112 AF,AE,AWB評価値検出回路 113 AF,AE,AWB制御回路 114 テンプレートサイズ制御回路 301 CCD撮像素子 302 A/Dコンバータ 303 カメラ信号処理部 304 ランダムアクセスメモリ 305 メモリインタフェース回路 306 電子ズーム処理部 307 ビデオ出力処理部 308 読出し専用メモリ 309 相関値計算部 310 判別分析回路 311 読出しアドレス制御部 312 ビデオ信号出力端子 Reference Signs List 101 imaging optical system 102 CCD image pickup device 103 A / D converter 104 camera signal processing unit 105 video signal output terminal 106 random access memory 107 memory interface circuit 108 read-only memory storing template image 109 correlation value calculation unit 110 discriminant analysis circuit Reference Signs List 111 Data reading control means 112 AF, AE, AWB evaluation value detection circuit 113 AF, AE, AWB control circuit 114 Template size control circuit 301 CCD image pickup device 302 A / D converter 303 Camera signal processing unit 304 Random access memory 305 Memory interface circuit 306 Electronic zoom processing unit 307 Video output processing unit 308 Read-only memory 309 Correlation value calculation unit 310 Discrimination analysis circuit 311 Read address control unit 312 Oh signal output terminal

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結像光学系を介して得られた光学像を光
電変換素子で電気画像信号に変換し、記憶する撮像装置
であって、 特定画像パターンを記憶する記憶手段と、 前記記憶された画像信号の部分画像と、前記特定画像パ
ターンの相関値を算出する相関値算出手段と、 前記相関値算出手段により算出された相関値の極大値を
検出する極大値検出手段と、 前記極大値検出手段により検出された極大値に対応する
部分画像に基づいて、所定の制御を行う制御手段とを有
することを特徴とする撮像装置。
1. An image pickup apparatus for converting an optical image obtained through an image forming optical system into an electric image signal by a photoelectric conversion element and storing the electric image signal, wherein: a storage unit for storing a specific image pattern; A partial image of the obtained image signal, a correlation value calculation unit for calculating a correlation value of the specific image pattern, a maximum value detection unit for detecting a maximum value of the correlation value calculated by the correlation value calculation unit, the maximum value An imaging apparatus comprising: a control unit that performs predetermined control based on a partial image corresponding to a local maximum value detected by a detection unit.
【請求項2】 前記極大値検出手段は、前記相関値算出
手段により算出された相関値を所定値と比較する比較手
段と、 前記比較手段により相関値が所定値よりも低いと判断さ
れた場合に、所定量ずつ前記画像信号の部分画像の位置
をシフトする第1のシフト手段と、 前記比較手段により相関値が所定値以上であると判断さ
れた場合に、相関値がもっとも大きく変化する方向を算
出し、算出した方向に前記画像信号の部分画像の位置を
シフトする第2のシフト手段と、 前記第2のずらし手段によりずらされた位置の部分画像
と前記特定画像パターンとの相関値の最大値を検出する
最大値検出手段とを有することを特徴とする請求項1に
記載の撮像装置。
2. The method according to claim 1, wherein the local maximum value detecting unit compares the correlation value calculated by the correlation value calculating unit with a predetermined value, and determines that the correlation value is lower than the predetermined value. First shifting means for shifting the position of the partial image of the image signal by a predetermined amount; and a direction in which the correlation value changes most when the comparing means determines that the correlation value is equal to or more than a predetermined value. A second shift means for shifting the position of the partial image of the image signal in the calculated direction, and a correlation value between the partial image at the position shifted by the second shift means and the specific image pattern. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a maximum value detection unit that detects a maximum value.
【請求項3】 前記画像信号を拡大/縮小する電子ズー
ム手段を更に有し、前記極大値検出手段は、前記最大値
検出手段により検出された最大値の相関値に対応する部
分画像と前記特定画像パターンとの相関値が最大になる
ように、前記電子ズーム手段の倍率を設定する手段を更
に有することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
3. An electronic zoom unit for enlarging / reducing the image signal, wherein the local maximum value detecting unit specifies the partial image corresponding to the correlation value of the maximum value detected by the maximum value detecting unit and the identification. 3. The imaging apparatus according to claim 2, further comprising a unit that sets a magnification of the electronic zoom unit so that a correlation value with an image pattern is maximized.
【請求項4】 前記極大値検出手段により検出された極
大値に対応する部分画像が、特定画像パターンが示す目
的の対象物であるか否かを判断する判断手段と、 前記判断手段が、前記部分画像が目的の対象物ではない
と判断した場合に、前記制御手段を消勢すると共に、前
記第1のシフト手段を付勢して、前記画像信号の部分画
像の位置を所定量シフトさせる手段を更に有することを
特徴とする請求項2または3に記載の撮像装置。
4. A determining unit that determines whether a partial image corresponding to a local maximum value detected by the local maximum value detecting unit is a target object indicated by a specific image pattern, and the determining unit includes: Means for deactivating the control means and activating the first shift means to shift the position of the partial image of the image signal by a predetermined amount when it is determined that the partial image is not the target object The imaging device according to claim 2, further comprising:
【請求項5】 前記所定の制御は、自動焦点制御、自動
露出制御、自動ホワイトバランス制御の少なくとも1つ
を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記
載の撮像装置。
5. The imaging device according to claim 1, wherein the predetermined control includes at least one of an automatic focus control, an automatic exposure control, and an automatic white balance control.
【請求項6】 前記所定の制御は、拡大処理、縮小処理
の少なくとも一方の制御を含むことを特徴とする請求項
1乃至5のいずれかに記載の撮像装置。
6. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined control includes at least one of enlargement processing and reduction processing.
【請求項7】 前記記憶手段は、特定画像パターンとし
て大きさの異なる複数の相似の画像パターンを記憶し、
前記記憶手段に記憶された複数の画像パターンの1つを
選択する選択手段を更に有することを特徴とする請求項
1乃至6のいずれかに記載の撮像装置。
7. The storage means stores a plurality of similar image patterns having different sizes as a specific image pattern,
7. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a selection unit that selects one of the plurality of image patterns stored in the storage unit.
【請求項8】 前記画像信号を拡大/縮小する電子ズー
ム手段を更に有し、前記相関値算出手段は、前記電子ズ
ーム手段により拡大または縮小された画像信号の部分画
像と、前記特定画像パターンとの相関値を算出すること
を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の撮像装
置。
8. An electronic zoom unit for enlarging / reducing the image signal, wherein the correlation value calculating unit includes: a partial image of the image signal enlarged or reduced by the electronic zoom unit; The imaging apparatus according to claim 1, wherein the correlation value is calculated.
【請求項9】 前記極大値検出手段において、前記相関
値が極大値をとる位置を検出する際に用いる前記画像信
号は、ローパスフィルタ等によりぼかされた画像を用
い、前記電子ズーム手段の倍率を変えたときの相関値の
最大値を求める際に用いる前記画像信号はぼかされてい
ない画像を用いることを特徴とする請求項3または8に
記載の撮像装置。
9. The image signal used for detecting a position where the correlation value has a maximum value in the local maximum value detecting means uses an image blurred by a low-pass filter or the like, and a magnification of the electronic zoom means. The image pickup apparatus according to claim 3, wherein the image signal used for obtaining the maximum value of the correlation value when the image is changed is an unblurred image.
【請求項10】 前記撮像装置はビデオカメラであるこ
とを特徴とする請求項1乃至9に記載の撮像装置。
10. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device is a video camera.
【請求項11】 結像光学系を介して得られた光学像を
光電変換素子で電気画像信号に変換して記憶し、特定画
像パターンをあらかじめ記憶する撮像装置の制御方法で
あって、 前記記憶された画像信号の部分画像と、前記特定画像パ
ターンの相関値を算出する相関値算出工程と、 前記相関値算出工程において算出された相関値の極大値
を検出する極大値検出工程と、 前記極大値検出工程において検出された極大値に対応す
る部分画像に基づいて、所定の制御を行う制御工程とを
有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
11. A method for controlling an imaging apparatus, wherein an optical image obtained through an imaging optical system is converted into an electric image signal by a photoelectric conversion element and stored, and a specific image pattern is stored in advance. A partial image of the obtained image signal, a correlation value calculating step of calculating a correlation value of the specific image pattern, a local maximum value detecting step of detecting a local maximum value of the correlation value calculated in the correlation value calculating step, the local maximum A control step of performing predetermined control based on a partial image corresponding to a local maximum value detected in the value detection step.
【請求項12】 前記極大値検出工程は、前記相関値算
出工程により算出された相関値を所定値と比較する比較
工程と、 前記比較工程において相関値が所定値よりも低いと判断
された場合に、所定量ずつ前記画像信号の部分画像の位
置をシフトする第1のシフト工程と、 前記比較工程において相関値が所定値以上であると判断
された場合に、相関値がもっとも大きく変化する方向を
算出し、算出した方向に前記画像信号の部分画像の位置
をシフトする第2のシフト工程と、 前記第2のずらし工程によりずらされた位置の部分画像
と前記特定画像パターンとの相関値の最大値を検出する
最大値検出工程とを有することを特徴とする請求項11
に記載の撮像装置の制御方法。
12. The local maximum value detecting step includes a comparing step of comparing the correlation value calculated in the correlation value calculating step with a predetermined value, and a case where the correlation value is determined to be lower than the predetermined value in the comparing step. A first shift step of shifting the position of the partial image of the image signal by a predetermined amount; and a direction in which the correlation value changes most when the correlation value is determined to be equal to or more than the predetermined value in the comparing step. A second shift step of shifting the position of the partial image of the image signal in the calculated direction, and a correlation value between the partial image at the position shifted by the second shift step and the specific image pattern. 12. A maximum value detecting step of detecting a maximum value.
The control method of an imaging device according to claim 1.
【請求項13】 前記画像信号を拡大/縮小する電子ズ
ーム工程を更に有し、前記極大値検出工程は、前記最大
値検出工程において検出された最大値の相関値に対応す
る部分画像と前記特定画像パターンとの相関値が最大に
なるように、前記電子ズーム工程における倍率を設定す
る工程を更に有することを特徴とする請求項12に記載
の撮像装置の制御方法。
13. An electronic zoom step of enlarging / reducing the image signal, wherein the local maximum value detecting step comprises: identifying the partial image corresponding to the correlation value of the maximum value detected in the maximum value detecting step; 13. The method according to claim 12, further comprising a step of setting a magnification in the electronic zoom step such that a correlation value with an image pattern is maximized.
【請求項14】 前記極大値検出工程において検出され
た極大値に対応する部分画像が、特定画像パターンが示
す目的の対象物であるか否かを判断する判断工程と、 前記判断工程において、前記部分画像が目的の対象物で
はないと判断された場合に、前記制御工程を消勢すると
共に、前記第1のシフト工程を付勢して、前記画像信号
の部分画像の位置を所定量シフトさせる工程を更に有す
ることを特徴とする請求項12または13に記載の撮像
装置の制御方法。
14. A judging step of judging whether or not a partial image corresponding to the maximal value detected in the maximal value detecting step is a target object indicated by a specific image pattern; When it is determined that the partial image is not the target object, the control step is deactivated and the first shift step is activated to shift the position of the partial image of the image signal by a predetermined amount. The method according to claim 12 or 13, further comprising a step.
【請求項15】 前記所定の制御は、自動焦点制御、自
動露出制御、自動ホワイトバランス制御の少なくとも1
つを含むことを特徴とする請求項11乃至14のいずれ
かに記載の撮像装置の制御方法。
15. The predetermined control is at least one of automatic focus control, automatic exposure control, and automatic white balance control.
The method according to claim 11, further comprising:
【請求項16】 前記所定の制御は、拡大処理、縮小処
理の少なくとも一方の制御を含むことを特徴とする請求
項11乃至15のいずれかに記載の撮像装置の制御方
法。
16. The method according to claim 11, wherein the predetermined control includes at least one of an enlargement process and a reduction process.
【請求項17】 前記撮像装置は特定画像パターンとし
て大きさの異なる複数の相似の画像パターンを記憶して
おり、前記複数の画像パターンの1つを選択する選択工
程を更に有することを特徴とする請求項11乃至16の
いずれかに記載の撮像装置の制御方法。
17. The image pickup apparatus stores a plurality of similar image patterns having different sizes as a specific image pattern, and further comprises a selecting step of selecting one of the plurality of image patterns. A method for controlling an imaging device according to claim 11.
【請求項18】 前記画像信号を拡大/縮小する電子ズ
ーム工程を更に有し、前記相関値算出工程では、前記電
子ズーム工程において拡大または縮小された画像信号の
部分画像と、前記特定画像パターンとの相関値を算出す
ることを特徴とする請求項11乃至17のいずれかに記
載の撮像装置の制御方法。
18. An electronic zoom step of enlarging / reducing the image signal, wherein in the correlation value calculating step, a partial image of the image signal enlarged or reduced in the electronic zoom step and the specific image pattern 18. The method according to claim 11, wherein the correlation value is calculated.
【請求項19】 前記極大値検出工程において、前記相
関値が極大値をとる位置を検出する際に用いる前記画像
信号は、ローパスフィルタ等によりぼかされた画像を用
い、前記電子ズーム手段の倍率を変えたときの相関値の
最大値を求める際に用いる前記画像信号はぼかされてい
ない画像を用いることを特徴とする請求項13または1
8に記載の撮像装置の制御方法。
19. The image signal used for detecting a position where the correlation value has a maximum value in the local maximum value detecting step uses an image blurred by a low-pass filter or the like, and a magnification of the electronic zoom means. 13. The image signal used for obtaining the maximum value of the correlation value when the image is changed is an unblurred image.
9. The control method of the imaging device according to 8.
【請求項20】 前記撮像装置の制御方法はビデオカメ
ラであることを特徴とする請求項11乃至19に記載の
撮像装置の制御方法。
20. The method according to claim 11, wherein the control method of the imaging device is a video camera.
【請求項21】 請求項11乃至20のいずれかに記載
の撮像装置の制御方法を実現するためのプログラムコー
ドを保持する記憶媒体。
21. A storage medium for holding a program code for realizing the control method for an imaging device according to claim 11.
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