JP2006301172A - 撮像装置及び撮像装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 顔検出機能を備えた撮像装置でタイマ撮影を行う場合、特に三脚などでまず背景の構成をとった後タイマ撮影により人物を撮影する場合においては、露出およびピントが背景に設定されているため、人物に適正な撮影を行うことが出来なかった。
【解決手段】 撮影者の顔が検出されてから露出およびピントを最適に設定し撮影することで、人物がいるにも関わらず背景に露出およびピントが合うことを防ぎ、人物が被写界に入ってから所定時間経過後にカメラに撮影を行わせることで、最適な撮影条件での撮影を可能にしている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、撮像素子を用いた撮像装置の信号処理方法に関するものである。

撮影した画像の中から被写体の顔の特徴的な部位を検出したり、肌色部分を検出したりすることで顔領域を自動で検出する顔検出技術を用いて、検出された顔領域に最適なフォーカシング制御、露出制御を行って撮影を行う技術が提案されている（特許文献１）。

図２に従来の顔検出機能を備えた撮像装置のブロック図を示す。

図２において、２０１はレンズ系、絞り、シャッター、ＣＣＤ等の光電変換機能を有する撮像素子、Ａ／Ｄ変換器等が含まれ、レンズ系により撮像素子に投影された像をデジタル信号として出力する撮像部である。２０２は撮像部２０１の出力画像の中に人物の顔が存在するか否かを公知の顔検出方法にて判定し、存在すれば顔領域を検出する顔検出処理部である。２０３は、顔検出処理部２０２での情報を元に、絞りおよびシャッタースピードの設定等の露出にかかわる制御を行う露出制御部である。２０４は、顔検出処理部２０２での情報を元に顔検出エリアの合焦点位置を特定するオートフォーカス（これよりＡＦという）制御部である。２０５は、露出制御部２０３で決定された絞りおよびメカシャッターを制御する、本露出制御部である。２０６は撮影者がＳＷ２を押してから本露出撮影開始までの所定時間をはかる撮影開始タイマ部である。２０７は本露光撮影されて得られた画像データに対して、不図示のオフブラック（これよりＯＢという）回路によるＯＢ処理や不図示のホワイトバランス（これよりＷＢという）回路によるＷＢ処理等の所定の画像処理を施す画像処理部である。なお、この画像処理部２０７では、彩度調整や、エッジ強調なども行うことができる。２０８は画像処理部２０７にて画像処理されたデータを画像フォーマットにしたがって変換し、記録媒体へと記録するデータ書き込み部である。

続いて、図１のフローチャートに沿って顔検出モジュールを備えた撮像装置の動作の従来例を説明する。

ステップＳ１０１にて、不図示のＣＰＵが、レリーズボタンが半押し（ＳＷ１）されたかどうかの判断を行う。

ステップＳ１０１にて、不図示のＣＰＵがレリーズボタンが半押し（ＳＷ１）されたと判断すると、ステップＳ１０２にて、予め設定された露出条件、フォーカス設定にて第１の画像信号が撮影される。

ステップＳ１０３では、不図示のＣＰＵは、ステップＳ１０２にて撮影された第１の画像信号より、画面中央エリアの輝度及びフォーカスが最適になるように撮影条件を設定する。

ステップＳ１０４では、不図示のＣＰＵは、ステップＳ１０３で設定された撮影条件下にて第２の画像信号を撮影する。

ステップＳ１０５では、第２の画像信号を顔検出処理部２０２に入力し、顔座標値を取得する。

ステップＳ１０６では、不図示のＣＰＵはステップＳ１０５にて、顔の検出ができれば顔座標情報を用いてＡＦの測距枠、ＡＥの測光枠として設定する。また、ステップＳ１０５にて顔の検出ができなければステップＳ１０３にて設定された撮影条件を設定する。

ステップＳ１０７では、撮影者がレリーズボタンを全押し（ＳＷ２）したか否かの判定が行われる。

ステップＳ１０７にて、撮影者がレリーズボタンを全押し（ＳＷ２）したと判定されると、撮影指示がなされたとみなし、ステップＳ１０８に進み、ステップＳ１０６にて設定された最適なフォーカス設定、露出設定（絞り、シャッタースピード）にて本撮影が行われる。

ステップＳ１０７にて、撮影者がレリーズボタンを全押し（ＳＷ２）しなかったと判定されるとステップＳ１０３にもどり処理を繰り返す。

本撮影後の画像データは、画像処理部２０７にてＯＢ処理、ＷＢ処理が施され、輝度信号、色信号が作成され、ＪＰＥＧ信号など汎用の画像信号に変換される。
特開２００３−９２７００号公報

上記した特許文献１の発明の構成でタイマ撮影を行う場合、特に三脚などでまず背景の構成をとった後タイマ撮影により人物を撮影する場合においては、露出およびピントが背景に設定されているため、人物に適正な撮影を行うことが出来なかった。つまり人物を含んだ最終画像に対して最適な処理を行うことが出来なかった。

そこで、本発明は、撮影者の顔が検出されてから露出およびピントを最適に設定し撮影することで、人物がいるにも関わらず背景に露出およびピントが合うことを防ぎ、人物が被写界に入ってから所定時間経過後にカメラに撮影を行わせることで、最適な撮影条件での撮影を可能にすることを目的としている。

上記課題を解決し目的を達成する為に本発明の撮像装置は、撮影指示部材が操作された後にから撮影が開始されるまでの間の撮影画面内の構図の変化を検出する構図変化検出手段と、前記構図変化検出手段により、撮影画面内の構図が変化したと判定されてから、撮影を行うまでの時間を設定するタイマ設定手段と、前記タイマ設定手段により設定された時間が経過する前に前記構図変化検出手段により求められた構図情報を基に撮影条件の設定を行い、前記タイマ設定手段により設定された時間に応じて撮影することを特徴とする撮像装置。

本発明によれば、顔検出モジュールの出力結果により、撮影者の顔が検出されてから顔情報を元に露出およびピントを設定し撮影するため、従来のように人物がいるにも関わらず背景に露出およびピントが合うことがなく人物に最適な撮影を行うことができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図３は、本発明の実施例を適用した撮像装置を示している。

図２における撮影開始タイマ部２０６かなくなり、タイマ開始判別部５０６が撮像部２０１と顔検出処理部２０２の間に設けられたことが、従来の顔検出機能を備えた撮像装置を示した構成図である図２と本発明の撮像装置の構成図である図３との差異である。

図３において、５０６はＳＷ２が押されてから、撮影画面内に新たに人物が加わったか否かの判定が完了してから所定時間を計るためのタイマ開始判別部である。なお、所定時間とは、顔検出を行うのに必要な時間に依存する。

図５は、汎用の顔検出モジュールにおける代表的な顔検出アルゴリズムの処理のフローチャートを示している。

ステップＳ４０１では、撮影により得られた顔検出の対象となる画像信号が、顔検出処理部２０２に入力される。

ステップＳ４０２では、ステップＳ４０１にて入力された画像信号に対して、水平方向のバンドパスフィルタをかける。

ステップＳ４０３では、ステップＳ４０２にて得られた画像信号に対して更に、垂直方向のバンドパスフィルタをかけエッジ成分を検出する。

ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３にて検出されたエッジ成分と予めパターンマッチングの為に用意されたエッジデータとでパターンマッチングを行い、目及び鼻、口、耳等の顔の特徴的な部位に関する候補群を抽出する。

ステップＳ４０５では、ステップＳ４０４にて抽出された顔の特徴的な部位に関する候補群のうちの、目の候補群の中から予め設定された条件（例えば２つの目の距離、傾き等）を満たすものを、目の対と判断し。目の対があるもののみ目の候補群として絞り込む。

ステップＳ４０６ではステップＳ４０５にて絞り込まれた目の候補群とそれに対応する顔の特徴的部位（鼻、口、耳等）を対応付け、予め設定した顔でないと思われる顔をフィルタリングするための非顔条件フィルタを通すことで顔を検出する。

ステップＳ４０７では、顔検出処理部２０２は、ステップＳ４０６にて検出された顔から、輪郭情報、肌色情報等の顔の特徴的なデータである顔情報を出力する。

次に本実施形態の撮像装置の動作について図４に示すフローチャート図を用いて説明を行う。

ステップＳ３０１では、撮影者は、タイマ撮影モードを顔検出用モードに設定する。

ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１にて顔検出用モードに設定されると、撮影者が撮影者を除いた人物および背景の構図を決め、レリーズボタンを全押し（ＳＷ２）する。

ステップＳ３０３では、顔検出処理部２０２は、ステップＳ３０２にて、レリーズボタンが全押し（ＳＷ２）されると、所定時間後に撮影の準備が整ったか否か、即ち撮影画面内に新たに人物が加わったか否かの判定を行う為に、撮影画面領域に対して顔領域の検出を行う。なお、ステップＳ３０３では、撮影の準備が整ったか否か、即ち撮影画面内に新たに人物が加わったか否かの判定を行っているが、撮影画面内に予め登録された人物が入ったか否かの判定を行う為に、予め登録された顔領域の検出を行ってもよい。レリーズボタン全押し（ＳＷ２）後、すぐに顔領域の検出を行わずに所定時間あけて行う理由は、タイマ撮影を行う場合、レリーズボタンを押した撮影者が撮影画面内に入ってくるには多少の時間が掛かると考えられる為である。また、こうすることで、顔検出回路の動作時間を短くし、省電力化を計ることができる。

ステップＳ３０４では、顔検出処理部２０２は、ステップＳ３０３の判定の結果、撮影画面内に新たに人物が加わったと判定されると、所定時間後にステップＳ３０３での顔検出の結果を基に、顔情報を取得する。なお、ここでの所定時間とは、予めユーザーが自由に設定することが可能である。

ステップＳ３０５では、ステップＳ３０４にて取得された顔情報を基に、ＡＦ制御部２０４はＡＦ、本露出制御部２０５はＡＥをそれぞれ行い、不図示のＣＰＵは、求められた撮影条件を基にして撮影を行うように撮像装置に指示をだす。

ステップＳ３０６では、画像処理部２０７は、ステップＳ３０４にて取得した顔情報を基に、ステップＳ３０５にて撮影された画像信号に対して信号処理を行う。なお、ここでいう信号処理とは、例えば、顔領域だけエッジ強調を弱めたり、顔の彩度を最適に処理したり、などが挙げられる。

なお、本実施形態においては、タイマ撮影モードを顔検出用モードに設定したが、顔検出モードを有する撮像装置において、通常の顔検出モード時にタイマ撮影を行うようにすることで、タイマ撮影時の顔検出に対応してもよい。

また、本実施形態においては、撮影の準備が整ったか否かの基準として、顔領域の検出を行っているが、被写体領域や、特定物体（旗、バッジ）、特定の動作（ピースなど）の検出を行うことで、撮影の準備が整った否かの判定を行ってもよい。

以上のように本実施形態では、タイマ撮影の際に、撮影者の顔が検出されてから露出およびピントを最適に設定し撮影することで、人物がいるにも関わらず背景に露出およびピントが合うことを防ぎ、人物が被写界に入ってから所定時間経過後にカメラに撮影を行わせることで、最適な撮影条件での撮影を可能となる。

従来の顔検出機能を備えた撮像装置の構成図である。 従来の顔検出機能を備えた撮像装置の撮像動作フローチャートである。 本発明の撮像装置の構成図である。 本発明の撮像装置の撮像動作のフローチャートである。 顔検出処理のフローチャートである。

符号の説明

２０１ 撮像部
２０２ 顔検出処理部
２０３ 露出制御部
２０４ ＡＦ制御部
２０５ 本露出制御部
２０６ 撮影開始タイマ部
２０７ 画像処理部
２０８ データ書き込み部
５０６ タイマ開始判別部

Claims (7)

1. 撮影指示部材が操作された後にから撮影が開始されるまでの間の撮影画面内の構図の変化を検出する構図変化検出手段と、
   前記構図変化検出手段により、撮影画面内の構図が変化したと判定されてから、撮影を行うまでの時間を設定するタイマ設定手段と、
   前記タイマ設定手段により設定された時間が経過する前に前記構図変化検出手段により求められた構図情報を基に撮影条件の設定を行い、前記タイマ設定手段により設定された時間に応じて撮影することを特徴とする撮像装置。
2. 前記構図変化検出手段は、顔領域、被写体領域、特定物体、又は特定動作のいずれかを検出することにより、構図の変化を検出することを特徴とする請求１記載の撮像装置。
3. 前記撮影条件は少なくとも、露出量と合焦位置を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記構図変化検出手段は、前記撮影指示部材が操作されてから所定の時間経過後に前記撮影画面内の構図の変化の検出を始めることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記構図変化検出手段は、前記撮影画面内の人物の数が増えると、構図が変化したと判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記構図変化検出手段は、前記撮影画面内に予め登録されている人物が入ってくると、構図が変化したと判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
7. 前記構図情報とは、顔領域の検出結果により求められた顔に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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