JP2006301172A5 - - Google Patents

Description

撮像装置

本発明は、撮像素子を用いた撮像装置の制御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、撮影者が一人で自分を撮影するためにタイマ撮影を行うとすると、三脚などでまず背景の構成をとった後、ＳＷ２を押してタイマ撮影を開始することになる。この場合、ＳＷ２を押した時点においては、被写界に撮影者がいないため、露出およびピントが背景に対して設定されていることになり、あとから被写界に入った撮影者に対して露出とピントをあわせた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。

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像素子と、撮影指示部材が押されると時間の計測を開始するタイマと、前記タイマにて所定時間が経過したことが計測されてから、前記撮像素子にて得られる画像から顔を検出する顔検出部と、検出された前記顔の位置に対してオートフォーカスを行う制御部と、前記制御部がオートフォーカスを行ってから、前記撮像素子にて得られる画像を記録媒体へ書き込む書き込み部と、を有することを特徴とするものである。

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に代えて、タイマ開始判別部５０６を撮像部２０１と顔検出処理部２０２の間に設けたことが、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を開始するまでの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、顔検出を行うまでに必要とされる時間に依存する。

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、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であると判断する。そして、目の候補群のうち、目の対があるもののみを目の領域として絞り込む。

ステップＳ４０６では、ステップＳ４０５にて絞り込まれた目の領域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。

次に本実施形態のタイマ撮影モードにて顔検出用モードが設定されたときの撮像装置の動作について、図４に示すフローチャート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の判定を行う。具体的には、撮影画面から顔領域の検出を行うことで、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。なお、ステップＳ３０３では、撮影の準備が整ったか否かを判定する方法として、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、検出対象とする顔を予め登録しておいた人物の顔に限定してもよい。
ここで、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、タイマ撮影モードの一つとして顔検出用モードを備えている構成を例にあげて説明したが、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設定することによって、図４に示す撮影処理を行う構成としてもよい。

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を示す図である。 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を示す図である。 顔検出処理のフローチャートを示す図である。

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 (2)

1. 撮像素子と、
   撮影指示部材が押されると時間の計測を開始するタイマと、
   前記タイマにて所定時間が経過したことが計測されてから、前記撮像素子にて得られる画像から顔を検出する顔検出手段と、
   検出された前記顔の位置に対してオートフォーカスを行う制御部と、
   前記制御部がオートフォーカスを行ってから、前記撮像素子にて得られる画像を記録媒体へ書き込む書き込み部と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記顔検出手段は、前記画像から予め登録された人物の顔を検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。