JP2007081991A - 撮像装置、及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮影時に顔検出処理を行う場合であっても、顔検出処理による撮影時間の増加を軽減する為の技術を提供すること。
【解決手段】 信号ＳＷ１を検知するまでは、顔検出部１０６は、ＣＣＤ部１０３を介して取得した画像中の顔領域を検出する。制御部１０２は、顔検出部１０６が検出した顔領域に基づいて、ＡＥ処理部１０９、ＡＦ処理部１０８を制御する。信号ＳＷ２を検知すると、ＡＦ処理部１０８、ＡＥ処理部１０９により露出、フォーカスが制御された後に、ＣＣＤ部１０３を介して入力された画像については、撮像画像として所定のメモリに記録する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像技術に関するものである。

従来のディジタルカメラの露出を決定する技術としては、画面内測光範囲を複数のブロックに分割し、各ブロックの測光結果から露出を決定する多分割測光がある。また、画面の中央部に重点を置いて測光をする中央重点測光や、画面の中央部の任意の範囲のみ測光するスポット測光などがある。しかしながら、これらの測光方式では必ずしも人物を適正露光とすることはできなかった。

そこでこの問題を省みて、画面内の人物の位置・範囲を検出し、そこに測光枠を持ってくることで人物を適正露光とする技術が開示されている（特許文献１を参照）。また、この中で用いられている顔検出技術としては非特許文献１乃至３が挙げられている。

非特許文献１には、カラー画像をモザイク画像化し、肌色領域に着目して顔領域を抽出する技術が開示されている。非特許文献２には、髪や目や口など、正面人物像の頭部を構成する各部分に関する幾何学的な形状特徴を利用して、正面人物の頭部領域を抽出する技術が開示されている。非特許文献３には、動画像の場合、フレーム間の人物の微妙な動きによって発生する人物像のエッジを利用して正面人物を抽出する技術が開示されている。
特開２００３−１０７５５５号公報 テレビジョン学会誌Vol.49、No.6、pp.787-797(1995)、「顔領域抽出に有効な修正ＨＳＶ票色系の提案」 電子情報通信学会誌Vol.74-D-II、No.11、pp.1625-1627(1991)、「静止濃淡情景画像からの顔領域を抽出する方法」 画像ラボ1991-11(1991)、「テレビ電話用顔領域検出とその効果」

しかしながら、上記特許文献１に開示されているように、従来提案されてきた顔検出モジュールを持つ撮像装置では、シャッターボタン半押し後に顔検出処理を行うため、撮影時間に顔検出処理の時間も含まれていた。そのため毎回の撮影時の処理時間が単純に増加してしまい、実際に撮影者が不快に感じるという問題があった。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、撮影時に顔検出処理を行う場合であっても、顔検出処理による撮影時間の増加を軽減する為の技術を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の撮像装置は以下の構成を備える。

即ち、外界を撮像することにより、当該外界の画像を取得する取得手段と、
撮像に係るタイミングを指示する指示手段と、
前記指示手段により所定の指示が入力されるまでは、前記取得手段が取得した画像中の顔領域を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した顔領域に基づいて、前記取得手段が画像を取得するための機構を制御する制御手段と、
前記制御手段により機構が制御された前記取得手段が前記所定の指示が入力された以降に取得した画像については、撮像画像として所定のメモリに記録する記録制御手段と
を備えることを特徴とする。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の撮像装置の制御方法は以下の構成を備える。

即ち、外界を撮像することにより、当該外界の画像を取得する取得手段を備える撮像装置の制御方法であって、
撮像に係るタイミングを指示する指示工程と、
前記指示工程で所定の指示が入力されるまでは、前記取得手段が取得した画像中の顔領域を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出した顔領域に基づいて、前記取得手段が画像を取得するための機構を制御する制御工程と、
前記制御工程で機構が制御された前記取得手段が前記所定の指示が入力された以降に取得した画像については、撮像画像として所定のメモリに記録する記録制御工程と
を備えることを特徴とする。

本発明の構成により、撮影時に顔検出処理を行う場合であっても、顔検出処理による撮影時間の増加を軽減することができる。

以下添付図面を参照して、本発明を好適な実施形態に従って詳細に説明する。

［第１の実施形態］
本実施形態では、撮像装置としてディジタルカメラを用いた場合について説明する。図１は、本実施形態に係るディジタルカメラの機能構成を示すブロック図である。

操作部１０１は、本ディジタルカメラの操作者が本ディジタルカメラに対して各種の指示を入力するために操作するスイッチやボタンなどにより構成されている。操作部１０１の中には、シャッタースイッチも含まれており、このシャッタースイッチが半押しの場合には信号ＳＷ１が操作部１０１から制御部１０２に対して通知される。また、シャッタースイッチが全押しされている場合には信号ＳＷ２が操作部１０１から制御部１０２に対して通知される。

さらに操作部１０１には撮影モードを選択するためのダイヤル部材も含まれている。撮影モードには、静止している人物に重点を置いて撮影するポートレートモード、被写体全体の被写体を考慮して全体として最適なバランスで撮影する全自動モードが含まれる。また、他にも、動く主被写体に重点を置いて撮影するスポーツモードや、遠くの静止した対象を撮影する風景モード等が含まれており、例えばダイヤル部材を回すことでいずれかの撮影モードが選択される。

制御部１０２は、同図に示す各部の動作を制御するものであり、操作部１０１からの指示に応じて各部を制御する。

ＣＣＤ部１０３は、レンズ１０８ａ、露出機構１０９ａを介して入射される光を受け、その光量に応じた電荷を出力するものであり、例えば、図３に示す構成を有する。図３は、ＣＣＤ部１０３の構成例を示す図である。同図において３０１は、入射光をその光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積する光電変換素子であり、同図に示す如く、複数個（複数画素）備わっている。３０２は、各光電変換素子３０１から読み出された信号電荷を垂直転送する垂直ＣＣＤである。３０３は、垂直ＣＣＤ３０２から転送される１行分の信号電荷を水平転送する水平ＣＣＤである。

ＣＣＤ部１０３は、それぞれの光電変換素子から電荷を読み出す際に、その読み出しモードを複数有している。読み出しのモードの一例としては、例えば図３に示す如く、全光電変換素子を２つのフィールド（第１フィールド、第２フィールド）に分ける。そしてそれぞれのフィールド内の全ての光電変換素子から電荷を読み出すのであるが、それぞれのフィールドでタイミングをずらす。これを「全画素読み出しモード」と呼称する。

また、図４に示す如く、任意の指定した行および列のみの光電変換素子から電荷を読み出す間引き読み出しモード、図５に示す如く、複数の光電変換素子からの信号電荷を加算して読み出す加算読み出しモード等がある。また他にも、水平に加算して読み出す水平加算読み出しモードも挙げられる。

図１に戻って、Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する。

画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する。例えば、Ａ／Ｄ変換部１０４から受けたディジタル画像信号を、ＹＵＶ画像信号に変換して出力する。

顔検出部１０６は、画像処理部１０５から受けたディジタル画像信号が示す画像から、人の顔の領域を検出し、この領域に係る情報を制御部１０２に通知する。制御部１０２はこのような情報を受けると、画像中において人の顔の領域に測距枠が位置するようにＡＦ処理部１０８に指示すると共に、画像中において人の顔の領域の露出を適正に補正するようＡＥ処理部１０９に指示する。これにより、ＡＦ処理部１０８はレンズ１０８ａの位置などを制御すると共に、ＡＥ処理部１０９は、露出機構１０９ａを制御する。

また、制御部１０２においてフラッシュが必要と判断した場合には、ＥＦ処理部１１０に、フラッシュオンを指示する。ＥＦ処理部１１０は、フラッシュオンの指示を受けると、フラッシュ部１１１を制御し、フラッシュ部１１１は発光する。

ＥＶＦ表示部１０７は、小型液晶画面などにより構成されており、画像処理部１０５による処理済みの画像データに従った画像を表示する。

フォーマット変換部１１２は、画像処理部１０５から出力されたディジタル画像信号（画像データ）のフォーマットをＪＰＥＧなどのフォーマットに変換し、画像記録部１１３に出力するものである。画像記録部１１３は、フォーマット変換部１１２から受けたフォーマット変換済みの画像データを、本ディジタルカメラ内の不図示のメモリや、本ディジタルカメラに挿入されている外部メモリなどに記録する処理を行う。

外部接続部１１４は、本ディジタルカメラをＰＣ（パーソナルコンピュータ）やプリンタといった外部装置に接続するためのインターフェースとして機能するものである。

次に、本ディジタルカメラを用いて撮像を行う場合に、本ディジタルカメラの動作について説明する。図２は、撮像を行う場合に、本ディジタルカメラが行う処理のフローチャートである。

先ず、本ディジタルカメラの操作者が、操作部１０１に含まれている電源スイッチをオンにすると、制御部１０２はこれを検知し、本ディジタルカメラを構成する各部に電源を供給する（ステップＳ２０１）。本ディジタルカメラを構成する各部に電源が供給されるとシャッターが開くので、ＣＣＤ部１０３には、レンズ１０８ａ、露出機構１０９ａを介して光が入光することになる。従って、ＣＣＤ部１０３を構成する光電変換素子３０１には、入光した光の光量に応じた電荷が溜まることになる。

そこで、垂直ＣＣＤ３０２、水平ＣＣＤ３０３によって、各光電変換素子３０１に溜まった電荷を読み出し、Ａ／Ｄ変換部１０４にアナログ画像信号として出力する（ステップＳ２０３）。電荷の読み出しは、上記間引き読み出し、加算読み出し等による高速読み出しでもって行う。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する（ステップＳ２０４）。

次に、画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する（ステップＳ２０５）。

次に、顔検出部１０６は、画像処理部１０５から受けたディジタル画像信号が示す画像から、人の顔の領域を検出し、検出した領域の位置やサイズなど、この領域に係る情報（顔情報）を制御部１０２に通知する（ステップＳ２０６）。

また、画像処理部１０５は、処理済みの画像データをＥＶＦ表示部１０７に出力するので、ＥＶＦ表示部１０７は、この処理済みの画像データに従った画像を表示する（ステップＳ２０７）。

また、制御部１０２は、顔情報を受けると、画像中において人の顔の領域に測距枠が位置するようにＡＦ処理部１０８に指示すると共に、画像中において人の顔の領域の露出を適正に補正するようＡＥ処理部１０９に指示する（ステップＳ２０８）。これにより、ＡＦ処理部１０８はレンズ１０８ａの位置などを制御すると共に、ＡＥ処理部１０９は、露出機構１０９ａを制御する。

そして、制御部１０２は、シャッタースイッチからＳＷ１なる信号の通知（即ち、シャッタースイッチの半押しの通知）を受けていない限りは、処理をステップＳ２０９を介してステップＳ２０３に戻し、以降の処理を繰り返す。

一方、制御部１０２が信号ＳＷ１なる信号の通知をシャッタースイッチから受けると、処理をステップＳ２０９を介してステップＳ２１０に進め、この時点における露出、フォーカスに基づいて、第１の画像を撮像する処理を行う（ステップＳ２１０）。即ち、制御部１０２が信号ＳＷ１なる信号の通知を検知すると、画像処理部１０５より出力された画像データを第１の画像として、不図示のメモリ内に一時的に格納する。これにより、第１の画像を撮像することができる。

次に、制御部１０２は、顔情報を用いて、第１の画像中において人の顔の領域に測距枠が位置するようにＡＦ処理部１０８に指示すると共に、第１の画像中において人の顔の領域の露出を適正に補正するようＡＥ処理部１０９に指示する（ステップＳ２１１）。これにより、ＡＦ処理部１０８はレンズ１０８ａの位置などを制御すると共に、ＡＥ処理部１０９は、露出機構１０９ａを制御する。

そして、制御部１０２は、ステップＳ２１１による指示に基づいて制御された露出、フォーカスに基づいて、第２の画像を撮像する処理を行う（ステップＳ２１２）。即ち、画像処理部１０５より出力された画像データを第２の画像として、上記不図示のメモリ内に一時的に格納する。これにより、第２の画像を撮像することができる。

そして、制御部１０２は、シャッタースイッチからＳＷ２なる信号の通知（即ち、シャッタースイッチの全押しの通知）を受けていない限りは、処理をステップＳ２１３を介してステップＳ２１０に戻し、以降の処理を繰り返す。

一方、制御部１０２が信号ＳＷ２なる信号の通知をシャッタースイッチから受けると、処理をステップＳ２１３を介してステップＳ２１４に進め、フラッシュを発光するか否かの判断を行う（ステップＳ２１４）。フラッシュを発光するか否かは、操作部１０１を用いて予め設定しておき、その設定データを読み取ることで、判断するようにしても良いし、周囲の暗さを検知し、自動的に判断するようにしても良い。

この判断の結果、フラッシュの発光を行う場合には処理をステップＳ２１５に進め、制御部１０２はＥＦ処理部１１０を制御し、フラッシュ部１１１にプリ発光を行わせ、発光量の算出、ＥＦ枠の重み付けなどの処理を行う（ステップＳ２１５）。そして、ステップＳ２１５による処理でもって決定した発光量でフラッシュ部１１１を発光させる（ステップＳ２１６）。そして、画像撮影を行う。

即ち、フラッシュ発光された外界（人の顔を含む）からの光がレンズ１０８ａ、露出機構１０９ａを介してＣＣＤ部１０３に入光するので、ＣＣＤ部１０３を構成する光電変換素子３０１には、入光した光の光量に応じた電荷が溜まる。そこで、垂直ＣＣＤ３０２、水平ＣＣＤ３０３は、各光電変換素子３０１に溜まった電荷を読み出し、Ａ／Ｄ変換部１０４にアナログ画像信号として出力する（ステップＳ２１９）。電荷の読み出しは、上記全画素読み出しでもって行う。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する（ステップＳ２２０）。

次に、画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する（ステップＳ２２１）。

フォーマット変換部１１２は、画像処理部１０５から出力されたディジタル画像信号（画像データ）のフォーマットをＪＰＥＧなどのフォーマットに変換し、画像記録部１１３に出力する（ステップＳ２２２）。画像記録部１１３は、フォーマット変換された画像データを所定のメモリに記録する処理を行う（ステップＳ２２３）。

以上説明した処理により、人の顔を含む画像を撮像する際に、この顔の領域に測距枠が位置するように、且つこの顔の領域の露出を適正に補正するようにＡＥ、ＡＦ処理を、撮影の前段で行うことができる。

次に、信号ＳＷ１なる信号を制御部１０２が検知するまで行う処理、即ち、上記ステップＳ２０３からステップＳ２０８の処理について、以下に３つの例を挙げ、それぞれの例について説明する。

＜処理例１＞
図６は、処理例１の処理のフローチャートである。先ず、垂直ＣＣＤ３０２、水平ＣＣＤ３０３によって、各光電変換素子３０１に溜まった電荷を、上記間引き読み出し、加算読み出し等による高速読み出しでもって読み出し、Ａ／Ｄ変換部１０４にアナログ画像信号として出力する（ステップＳ６０２）。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する（ステップＳ６０３）。

次に、画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する（ステップＳ６０４）。

ここで、予め操作部１０１でもって顔検出を行うか否かの設定を行うことができるのであるが、顔検出を行わない（顔検出オフ）と設定している場合には処理をステップＳ６０５を介してステップＳ６０９に進める。そして、画像処理部１０５は、処理済みの画像データをＥＶＦ表示部１０７に出力するので、ＥＶＦ表示部１０７は、この処理済みの画像データに従った画像を表示する（ステップＳ６０９）。そして、制御部１０２は、この画像全体にて測光を行うと共に、デフォルト測光測距枠をこの画像に設定し、この枠内の領域でもって測距を行う（ステップＳ６１３）。本ステップを含め、以下では、制御部１０２が測光、測距を行うと、測距した結果をＡＦ処理部１０８に指示すると共に、測光した結果をＡＥ処理部１０９に指示する。

一方、顔検出を行う（顔検出オン）と設定している場合には処理をステップＳ６０５を介してステップＳ６０６に進める。そして、顔検出部１０６は、画像処理部１０５から受けたディジタル画像信号が示す画像から、人の顔の領域を検出し、検出した領域の位置やサイズなど、この領域に係る情報（顔情報）を制御部１０２に通知する（ステップＳ６０６）。

ここで、画像中に顔がなく、その結果、顔の検出に失敗した（顔情報が得られなかった）場合には処理をステップＳ６０７を介してステップＳ６０９に進める。一方、画像中に顔があり、顔の検出に成功した（顔情報が得られた）場合には処理をステップＳ６０７を介してステップＳ６０８に進める。そして、画像処理部１０５は、処理済みの画像データをＥＶＦ表示部１０７に出力するので、ＥＶＦ表示部１０７は、この処理済みの画像データに従った画像を表示する（ステップＳ６０８）。

次に、制御部１０２は、測光、及び測距を顔領域のみを用いて行うのか、それとも顔領域と画像全体とを用いて行うのかを判断する（ステップＳ６１０）。

例えば、操作部１０１のダイヤル部材によって撮影モードがポートレートモードやスポーツモードに設定されていれば、測光、及び測距を顔領域のみを用いて行う。これは人物に重点を置いて撮影するという撮影者の意図が推定されるうえに、背景画像が人物に比較して焦点の合っていない可能性が高いためである。反対に、全自動モードが設定されていれば、人物だけでなく背景の露出や合焦状態も考慮したほうが無難な画像を得ることができるため、測光、及び測距を顔領域と画像全体を用いて行う。

他の例として、レンズ１０８ａに含まれるズームレンズが所定位置よりも望遠側に存在していれば、測光、及び測距を顔領域のみを用いて行う。これは拡大した人物に重点を置いて撮影するという撮影者の意図が推定されるためである。反対に、ズームレンズが所定位置よりも望遠側に存在していなければ、測光、及び測距を顔領域と画像全体を用いて行う。これは、人物とともに背景を撮影するという撮影者の意図が推定されるためである。 この判断の結果、顔領域のみを用いて測光、及び測距を行うと判断した場合には処理をステップＳ６１１に進める。そして、制御部１０２は、画像中において人の顔の領域に測距枠が位置するようにＡＦ処理部１０８に指示すると共に、画像中において人の顔の領域の露出を適正に補正するようＡＥ処理部１０９に指示する（ステップＳ６１１）。

一方、顔領域と画像全体を用いて測光、及び測距を行うと判断した場合には処理をステップＳ６１２に進める。

人の顔の領域の大きさが所定値よりも大きく、かつ、画面中央の所定領域に存在している場合は、その顔は主たる被写体であるとみなし、この顔の領域に対して測距を行う。複数の顔の領域がこの条件を満たしていれば、その複数の全てに対して測距を行う。しかしながら、人の顔の領域のいずれも上記条件を満たさない場合、それらの人の顔は主たる被写体ではないとみなし、至近距離に存在する被写体に対して測距を行う。測光は主たる被写体とみなされた領域の重み付けを他の領域よりも重くした上で、画面全体の測光値を用いて評価測光を行う。

＜処理例２＞
図７は、処理例２の処理のフローチャートである。先ず、本ディジタルカメラの操作者は、予め操作部１０１を用いて光電変換素子３０１からの電荷の読み出しモードを選択設定することができる。ここでは、上記間引き読み出し、加算読み出し等による高速読み出しモード、全画素読み出しモードの何れかを選択設定することができる。従って、先ず、制御部１０２は、何れの設定がなされているのかをチェックする（ステップＳ７００）。その結果、高速読み出しモードが設定されている場合には処理をステップＳ７０１に進める。

そして、垂直ＣＣＤ３０２、水平ＣＣＤ３０３によって、各光電変換素子３０１に溜まった電荷を、高速読み出しでもって読み出し、Ａ／Ｄ変換部１０４にアナログ画像信号として出力する（ステップＳ７０１）。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する（ステップＳ７０３）。

次に、画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する（ステップＳ７０４）。

ここで、予め操作部１０１でもって顔検出を行うか否かの設定を行うことができるのであるが、顔検出を行わない（顔検出オフ）と設定している場合には処理をステップＳ７０５を介してステップＳ７１３に進める。そして、画像処理部１０５は、処理済みの画像データをＥＶＦ表示部１０７に出力するので、ＥＶＦ表示部１０７は、この処理済みの画像データに従った画像を表示する（ステップＳ７１３）。そして、制御部１０２は、この画像全体にて測光を行うと共に、デフォルト測光測距枠をこの画像に設定し、この枠内の領域でもって測距を行う（ステップＳ７１４）。

一方、顔検出を行う（顔検出オン）と設定している場合には処理をステップＳ７０５を介してステップＳ７０６に進める。そして、顔検出部１０６は、画像処理部１０５から受けたディジタル画像信号が示す画像から、人の顔の領域を検出し、検出した領域の位置やサイズなど、この領域に係る情報（顔情報）を制御部１０２に通知する（ステップＳ７０６）。

ここで、画像中に顔がなく、その結果、顔の検出に失敗した（顔情報が得られなかった）場合には処理をステップＳ７０７を介してステップＳ７０８に進め、読み出しモードを切り替えるか否かを判断する（ステップＳ７０８）。本実施形態では、顔の検出に失敗した場合には、高速読みだしモード、全画素読み出しモードの何れを用いるのかが、予め設定されているものとする。

その結果、全画素読み出しモードが設定されている場合には処理をステップＳ７０２に進め、高速読みだしモードが設定されている場合（モードを切り替えない場合）には処理をステップＳ７１３に進める。

一方、画像中に顔があり、顔の検出に成功した（顔情報が得られた）場合には処理をステップＳ７０７を介してステップＳ７０９に進める。そして、画像処理部１０５は、処理済みの画像データをＥＶＦ表示部１０７に出力するので、ＥＶＦ表示部１０７は、この処理済みの画像データに従った画像を表示する（ステップＳ７０９）。

次に、制御部１０２は、測光、及び測距を顔領域のみを用いて行うのか、それとも顔領域と画像全体とを用いて行うのかを判断する（ステップＳ７１０）。

これは処理例１と同様、操作部１０１のダイヤル部材によって判断が行われる。撮影モードがポートレートモードやスポーツモードに設定されていれば、測光、及び測距を顔領域のみを用いて行い、全自動モードが設定されていれば、測光、及び測距を顔領域と画像全体を用いて行う。

この判断の結果、顔領域のみを用いて測光、及び測距を行うと判断した場合には処理をステップＳ７１１に進める。そして、制御部１０２は、画像中において人の顔の領域に測距枠が位置するようにＡＦ処理部１０８に指示すると共に、画像中において人の顔の領域の露出を適正に補正するようＡＥ処理部１０９に指示する（ステップＳ７１１）。

一方、顔領域と画像全体を用いて測光、及び測距を行うと判断した場合には処理をステップＳ７１２に進める。

人の顔の領域の大きさが所定値よりも大きく、かつ、画面中央の所定領域に存在している場合は、その顔は主たる被写体であるとみなし、この顔の領域に対して測距を行う。複数の顔の領域がこの条件を満たしていれば、その複数の全てに対して測距を行う。しかしながら、人の顔の領域のいずれも上記条件を満たさない場合、それらの人の顔は主たる被写体ではないとみなし、至近距離に存在する被写体に対して測距を行う。測光は主たる被写体とみなされた領域の重み付けを他の領域よりも重くした上で、画面全体の測光値を用いて評価測光を行う。

一方、ステップＳ７００、若しくはステップＳ７０８において全画素読み出しモードが設定されていると判断した場合には処理をステップＳ７０２に進める。

そして、垂直ＣＣＤ３０２、水平ＣＣＤ３０３によって、各光電変換素子３０１に溜まった電荷を、全画素読み出しでもって読み出し、Ａ／Ｄ変換部１０４にアナログ画像信号として出力する（ステップＳ７０２）。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する（ステップＳ７１５）。

次に、画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する（ステップＳ７１６）。

ここで、顔検出を行わない（顔検出オフ）と設定している場合には処理をステップＳ７１７を介してステップＳ７２４に進める。そして、画像処理部１０５は、処理済みの画像データをＥＶＦ表示部１０７に出力するので、ＥＶＦ表示部１０７は、この処理済みの画像データに従った画像を表示する（ステップＳ７２４）。そして、制御部１０２は、この画像全体にて測光を行うと共に、デフォルト測光測距枠をこの画像に設定し、この枠内の領域でもって測距を行う（ステップＳ７２５）。

一方、顔検出を行う（顔検出オン）と設定している場合には処理をステップＳ７１７を介してステップＳ７１８に進める。そして、顔検出部１０６は、画像処理部１０５から受けたディジタル画像信号が示す画像から、人の顔の領域を検出し、検出した領域の位置やサイズなど、この領域に係る情報（顔情報）を制御部１０２に通知する（ステップＳ７１８）。

ここで、画像中に顔がなく、その結果、顔の検出に失敗した（顔情報が得られなかった）場合には処理をステップＳ７１９を介してステップＳ７２４に進める。一方、画像中に顔があり、顔の検出に成功した（顔情報が得られた）場合には処理をステップＳ７１９を介してステップＳ７２０に進める。そして、画像処理部１０５は、処理済みの画像データをＥＶＦ表示部１０７に出力するので、ＥＶＦ表示部１０７は、この処理済みの画像データに従った画像を表示する（ステップＳ７２０）。

次に、制御部１０２は、測光、及び測距を顔領域のみを用いて行うのか、それとも顔領域と画像全体とを用いて行うのかを判断する（ステップＳ７２１）。

これは処理例１と同様、操作部１０１のダイヤル部材によって判断が行われる。撮影モードがポートレートモードやスポーツモードに設定されていれば、測光、及び測距を顔領域のみを用いて行い、全自動モードが設定されていれば、測光、及び測距を顔領域と画像全体を用いて行う。

この判断の結果、顔領域のみを用いて測光、及び測距を行うと判断した場合には処理をステップＳ７２２に進める。そして、制御部１０２は、画像中において人の顔の領域に測距枠が位置するようにＡＦ処理部１０８に指示すると共に、画像中において人の顔の領域の露出を適正に補正するようＡＥ処理部１０９に指示する（ステップＳ７２２）。

一方、顔領域と画像全体を用いて測光、及び測距を行うと判断した場合には処理をステップＳ７２３に進める。

人の顔の領域の大きさが所定値よりも大きく、かつ、画面中央の所定領域に存在している場合は、その顔は主たる被写体であるとみなし、この顔の領域に対して測距を行う。複数の顔の領域がこの条件を満たしていれば、その複数の全てに対して測距を行う。しかしながら、人の顔の領域のいずれも上記条件を満たさない場合、それらの人の顔は主たる被写体ではないとみなし、至近距離に存在する被写体に対して測距を行う。測光は主たる被写体とみなされた領域の重み付けを他の領域よりも重くした上で、画面全体の測光値を用いて評価測光を行う。

なお、ステップＳ７０１では、予め操作部１０１を用いて光電変換素子３０１からの電荷の読み出しモードを選択設定する例をあげたが、これに限られるものではない。
例えば、処理例２が１順目である場合は、ステップＳ７０１にて高速読み出しモードを設定する。そして、制御部１０２が信号ＳＷ１なる信号の通知を受けずに、処理例２が２順目以降に突入した場合には、直前のステップＳ７０６、Ｓ７１８での顔検出結果に応じて電荷の読み出しモードを選択設定する。具体的には、直前のステップＳ７０６、Ｓ７１８にて得られた人の顔の領域の大きさが所定値以上であれば、顔の検出は容易であると判断し、ステップＳ７０１では高速読み出しモードを設定する。直前のステップＳ７０６、Ｓ７１８にて得られた人の顔の領域の大きさが所定値未満であれば、顔の検出は困難であると判断し、ステップＳ７０１では全画素読み出しモードを設定する。直前のステップＳ７０６、Ｓ７１８で顔検出に失敗した場合も、顔の検出は困難であると判断し、ステップＳ７０１では全画素読み出しモードを設定する。

このように自動で電荷の読み出しモードを選択設定する構成としても構わない。

＜処理例３＞
図１０は、処理例３の処理のフローチャートである。先ず、垂直ＣＣＤ３０２、水平ＣＣＤ３０３によって、各光電変換素子３０１に溜まった電荷を、上記間引き読み出し、加算読み出し等による高速読み出しでもって読み出し、Ａ／Ｄ変換部１０４にアナログ画像信号として出力する（ステップＳ１１０２）。ここで、ステップＳ１１０２における読み出しを第１の高速読み出しと呼称する。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する（ステップＳ１１０３）。

次に、画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する（ステップＳ１１０４）。

そして、顔検出部１０６は、画像処理部１０５から受けたディジタル画像信号が示す画像から、人の顔の領域を検出し、検出した領域の位置やサイズなど、この領域に係る情報（顔情報）を制御部１０２に通知する（ステップＳ１１０５）。

ここで、画像中に顔がなく、その結果、顔の検出に失敗した（顔情報が得られなかった）場合には処理をステップＳ１１０６を介してステップＳ１１１０に進める。そして、垂直ＣＣＤ３０２、水平ＣＣＤ３０３によって、各光電変換素子３０１に溜まった電荷を、上記第１の高速読み出しとは異なる高速読み出し方法である第２の高速読み出しでもって読み出す（ステップＳ１１１０）。即ち、第１の高速読み出しで読み出した画像からでは顔を詳細に検出できなかったと考えられる。従って、第１の高速読み出しで読み出した画像よりもより高い解像度の画像を得るべく、第１の高速読み出しとは間引き率および加算率を変化させたモードである第２の高速読み出しモードでもって読み出す。そして、Ａ／Ｄ変換部１０４にアナログ画像信号として出力する（ステップＳ１１１０）。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する（ステップＳ１１１１）。

次に、画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する（ステップＳ１１１２）。

そして、顔検出部１０６は、画像処理部１０５から受けたディジタル画像信号が示す画像から、人の顔の領域を検出し、検出した領域の位置やサイズなど、この領域に係る情報（顔情報）を制御部１０２に通知する（ステップＳ１１１３）。

ここで、画像中に顔がなく、その結果、顔の検出に失敗した（顔情報が得られなかった）場合には処理をステップＳ１１１４を介してステップＳ１１１８に進める。そして、制御部１０２は、この画像全体にて測光を行うと共に、デフォルト測光測距枠をこの画像に設定し、この枠内の領域でもって測距を行う（ステップＳ１１１８）。

一方、画像中に顔があり、顔の検出に成功した（顔情報が得られた）場合には処理をステップＳ１１１４を介してステップＳ１１１５に進める。

一方、上記ステップＳ１１０５における顔検出処理により、画像中に顔があり、顔の検出に成功した（顔情報が得られた）場合には処理をステップＳ１１０６を介してステップＳ１１０８に進める。そして、検出した顔領域のサイズが所定サイズ以上（例えば画像全体の面積の１０分１以上）であるか否かをチェックする（ステップＳ１１０８）。このチェックの結果、検出した顔領域サイズが所定サイズ以下である場合には、処理をステップＳ１１１０に進める。一方、検出した顔領域サイズが所定サイズ以上である場合には、処理をステップＳ１１０９に進める。そして、次に、顔領域内の各画素の輝度値の平均値を求め、求めた平均輝度値が所定値以上であるのか否かをチェックする（ステップＳ１１０９）。

その結果、平均輝度値が所定値以下である場合には処理をステップＳ１１１０に進める。一方、平均輝度値が所定値以上である場合には処理をステップＳ１１１５に進め、制御部１０２は、測光、及び測距を顔領域のみを用いて行うのか、それとも顔領域と画像全体とを用いて行うのかを判断する（ステップＳ１１１５）。

これは処理例１と同様、操作部１０１のダイヤル部材によって判断が行われる。撮影モードがポートレートモードやスポーツモードに設定されていれば、測光、及び測距を顔領域のみを用いて行い、全自動モードが設定されていれば、測光、及び測距を顔領域と画像全体を用いて行う。

この判断の結果、顔領域のみを用いて測光、及び測距を行うと判断した場合には処理をステップＳ１１１６に進める。そして、制御部１０２は、画像中において人の顔の領域に測距枠が位置するようにＡＦ処理部１０８に指示すると共に、画像中において人の顔の領域の露出を適正に補正するようＡＥ処理部１０９に指示する（ステップＳ１１１６）。

一方、顔領域と画像全体を用いて測光、及び測距を行うと判断した場合には処理をステップＳ１１１７に進める。

人の顔の領域の大きさが所定値よりも大きく、かつ、画面中央の所定領域に存在している場合は、その顔は主たる被写体であるとみなし、この顔の領域に対して測距を行う。複数の顔の領域がこの条件を満たしていれば、その複数の全てに対して測距を行う。しかしながら、人の顔の領域のいずれも上記条件を満たさない場合、それらの人の顔は主たる被写体ではないとみなし、至近距離に存在する被写体に対して測距を行う。測光は主たる被写体とみなされた領域の重み付けを他の領域よりも重くした上で、画面全体の測光値を用いて評価測光を行う。

以上の説明により、本実施形態によれば、シャッタースイッチを半押しする前に常に顔検出を行うので、撮影時間内における顔検出処理時間の短縮を図ることができる。

［第２の実施形態］
図８は、本実施形態に係るディジタルカメラの機能構成を示すブロック図である。なお、同図において、図１と同じ部分については同じ番号を付けており、その説明は省略する。

第２画像処理部８１２は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する。例えば、Ａ／Ｄ変換部１０４から受けたディジタル画像信号を、ＹＵＶ画像信号に変換して出力する。

第１画像処理部８０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して、第２画像処理部８１２が行う上記画像処理よりも簡易な画像処理を行い、画像処理結果の画像データを顔検出部１０６に送出する。即ち、第１画像処理部８０５は、顔検出に必要な画像処理のみを行うため、第２画像処理部８１２が行う画像処理よりも簡易なものとなる。

顔検出部１０６は、第１画像処理部８０５から受けたディジタル画像信号が示す画像から、人の顔の領域を検出し、この領域に係る情報を制御部１０２に通知する。即ち、顔検出する対象の画像データの供給元が異なる以外は、第１の実施形態と同じである。

次に、本ディジタルカメラを用いて撮像を行う場合に、本ディジタルカメラの動作について説明する。図９は、撮像を行う場合に、本ディジタルカメラが行う処理のフローチャートである。

先ず、本ディジタルカメラの操作者が、操作部１０１に含まれている電源スイッチをオンにすると、制御部１０２はこれを検知し、本ディジタルカメラを構成する各部に電源を供給する（ステップＳ９０１）。本ディジタルカメラを構成する各部に電源が供給されるとシャッターが開くので、ＣＣＤ部１０３には、レンズ１０８ａ、露出機構１０９ａを介して光が入光することになる。従って、ＣＣＤ部１０３を構成する光電変換素子３０１には、入光した光の光量に応じた電荷が溜まることになる。

そこで、垂直ＣＣＤ３０２、水平ＣＣＤ３０３によって、各光電変換素子３０１に溜まった電荷を読み出し、Ａ／Ｄ変換部１０４にアナログ画像信号として出力する（ステップＳ９０３）。電荷の読み出しは、上記間引き読み出し、加算読み出し等による高速読み出しでもって行う。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する（ステップＳ９０４）。

次に、第１画像処理部８０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して、第２画像処理部８１２が行うよりも簡易な画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する（ステップＳ９０５）。

次に、顔検出部１０６は、第１画像処理部８０５から受けたディジタル画像信号が示す画像から、人の顔の領域を検出し、検出した領域の位置やサイズなど、この領域に係る情報（顔情報）を制御部１０２に通知する（ステップＳ９０６）。

また、第１画像処理部８０５は、処理済みの画像データをＥＶＦ表示部１０７に出力するので、ＥＶＦ表示部１０７は、この処理済みの画像データに従った画像を表示する（ステップＳ９０７）。

また、制御部１０２は、顔情報を受けると、画像中において人の顔の領域に測距枠が位置するようにＡＦ処理部１０８に指示すると共に、画像中において人の顔の領域の露出を適正に補正するようＡＥ処理部１０９に指示する（ステップＳ９０８）。これにより、ＡＦ処理部１０８はレンズ１０８ａの位置などを制御すると共に、ＡＥ処理部１０９は、露出機構１０９ａを制御する。

そして、制御部１０２は、シャッタースイッチからＳＷ１なる信号の通知（即ち、シャッタースイッチの半押しの通知）を受けていない限りは、処理をステップＳ９０９を介してステップＳ９０３に戻し、以降の処理を繰り返す。

一方、制御部１０２が信号ＳＷ１なる信号の通知をシャッタースイッチから受けると、処理をステップＳ９０９を介してステップＳ９１０に進め、この時点における露出、フォーカスに基づいて、第１の画像を撮像する処理を行う（ステップＳ９１０）。即ち、制御部１０２が信号ＳＷ１なる信号の通知を検知すると、第１画像処理部８０５より出力された画像データを第１の画像として、不図示のメモリ内に一時的に格納する。これにより、第１の画像を撮像することができる。

次に、制御部１０２は、顔情報を用いて、第１の画像中において人の顔の領域に測距枠が位置するようにＡＦ処理部１０８に指示すると共に、第１の画像中において人の顔の領域の露出を適正に補正するようＡＥ処理部１０９に指示する（ステップＳ９１１）。これにより、ＡＦ処理部１０８はレンズ１０８ａの位置などを制御すると共に、ＡＥ処理部１０９は、露出機構１０９ａを制御する。

そして、制御部１０２は、ステップＳ９１１による指示に基づいて制御された露出、フォーカスに基づいて、第２の画像を撮像する処理を行う（ステップＳ９１２）。即ち、第１画像処理部８０５より出力された画像データを第２の画像として、上記不図示のメモリ内に一時的に格納する。これにより、第２の画像を撮像することができる。

そして、制御部１０２は、シャッタースイッチからＳＷ２なる信号の通知（即ち、シャッタースイッチの全押しの通知）を受けていない限りは、処理をステップＳ９１３を介してステップＳ９１０に戻し、以降の処理を繰り返す。

一方、制御部１０２が信号ＳＷ２なる信号の通知をシャッタースイッチから受けると、処理をステップＳ９１３を介してステップＳ９１４に進め、フラッシュを発光するか否かの判断を行う（ステップＳ９１４）。フラッシュを発光するか否かは、操作部１０１を用いて予め設定しておき、その設定データを読み取ることで、判断するようにしても良いし、周囲の暗さを検知し、自動的に判断するようにしても良い。

この判断の結果、フラッシュの発光を行う場合には処理をステップＳ９１５に進め、制御部１０２はＥＦ処理部１１０を制御し、フラッシュ部１１１にプリ発光を行わせ、発光量の算出、ＥＦ枠の重み付けなどの処理を行う（ステップＳ９１５）。そして、ステップＳ９１５による処理でもって決定した発光量でフラッシュ部１１１を発光させる（ステップＳ９１６）。そして、画像撮影を行う。

即ち、フラッシュ発光された外界（人の顔を含む）からの光がレンズ１０８ａ、露出機構１０９ａを介してＣＣＤ部１０３に入光するので、ＣＣＤ部１０３を構成する光電変換素子３０１には、入光した光の光量に応じた電荷が溜まる。そこで、垂直ＣＣＤ３０２、水平ＣＣＤ３０３は、各光電変換素子３０１に溜まった電荷を読み出し、Ａ／Ｄ変換部１０４にアナログ画像信号として出力する（ステップＳ９１９）。電荷の読み出しは、上記全画素読み出しでもって行う。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＣＣＤ部１０３から出力されたアナログ画像信号に対して、サンプリング、ゲイン調整、Ａ／Ｄ変換等を行い、ディジタル画像信号として出力する（ステップＳ９２０）。

次に、第２画像処理部８１２は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたディジタル画像信号に対して各種の画像処理を行い、処理済みのディジタル画像信号を出力する（ステップＳ９２１）。

フォーマット変換部１１２は、第２画像処理部８１２から出力されたディジタル画像信号（画像データ）のフォーマットをＪＰＥＧなどのフォーマットに変換し、画像記録部１１３に出力する（ステップＳ９２２）。画像記録部１１３は、フォーマット変換された画像データを所定のメモリに記録する処理を行う（ステップＳ９２３）。

［その他の実施形態］
また、本発明の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、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録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録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。この場合、記録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録した記録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、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う。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。

さらに、記録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とする。その後、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。

本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明した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。

本発明の第１の実施形態に係るディジタルカメラの機能構成を示すブロック図である。 撮像を行う場合に、本ディジタルカメラが行う処理のフローチャートである。 ＣＣＤ部１０３の構成例を示す図である。 間引き読み出しモードについて説明する図である。 加算読み出しモードについて説明する図である。 処理例１の処理のフローチャートである。 処理例２の処理のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るディジタルカメラの機能構成を示すブロック図である。 撮像を行う場合に、本ディジタルカメラが行う処理のフローチャートである。 処理例３の処理のフローチャートである。

Claims (5)

1. 外界を撮像することにより、当該外界の画像を取得する取得手段と、
   撮像に係るタイミングを指示する指示手段と、
   前記指示手段により所定の指示が入力されるまでは、前記取得手段が取得した画像中の顔領域を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出した顔領域に基づいて、前記取得手段が画像を取得するための機構を制御する制御手段と、
   前記制御手段により機構が制御された前記取得手段が前記所定の指示が入力された以降に取得した画像については、撮像画像として所定のメモリに記録する記録制御手段と
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記取得手段は、
   撮像した結果である画素群データを全て読み取ることで第１の画像を取得する第１の手段と、
   前記画素群データから部分的に読み取ることで第２の画像を取得する第２の手段とを備え、
   前記検出手段は、前記所定の指示が入力されるまでは、前記第２の手段により読み取られた画像中の顔領域を検出し、
   前記記録制御手段は、前記制御手段により機構が制御された前記取得手段が有する前記第１の手段が、前記所定の指示が入力された以降に取得した画像については、撮像画像として前記所定のメモリに記録する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記取得手段は、
   撮像した結果である画素群データから部分的に読み取ることで第１の画像を取得する第１の手段と、
   前記画素群データから部分的に読み取ることで、前記第１の画像よりも高い解像度の第２の画像を取得する第２の手段とを備え、
   前記検出手段は、
   前記第１の手段により読み取られた画像中の顔領域を検出する第１検出手段と、
   当該顔領域が所定条件を満たしていない場合には、前記第２の手段により読み取られた画像中の顔領域を検出する第２検出手段とを備え、
   前記制御手段は、前記第１検出手段、若しくは第２検出手段が検出した顔領域に基づいて、前記取得手段が画像を取得するための機構を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記所定条件は、前記顔領域のサイズ、前記顔領域を構成する各画素の輝度値の平均値であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 外界を撮像することにより、当該外界の画像を取得する取得手段を備える撮像装置の制御方法であって、
   撮像に係るタイミングを指示する指示工程と、
   前記指示工程で所定の指示が入力されるまでは、前記取得手段が取得した画像中の顔領域を検出する検出工程と、
   前記検出工程で検出した顔領域に基づいて、前記取得手段が画像を取得するための機構を制御する制御工程と、
   前記制御工程で機構が制御された前記取得手段が前記所定の指示が入力された以降に取得した画像については、撮像画像として所定のメモリに記録する記録制御工程と
   を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。

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