JP2007165947A - 撮像装置，被写体像の逆光補正装置，対象画像検出装置およびそれらの制御方法 - Google Patents

Abstract

【目的】顔画像を検出する精度を向上させる。
【構成】被写体を撮像して被写体像が得られる。得られた被写体像が顔スコア算出回路に入力する（ステップ32）。スキャン領域のサイズが設定される（ステップ33）。設定されたスキャン領域のサイズに応じて閾値が算出される（ステップ34）。スキャン領域が被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させられ，各移動位置においてスキャン領域内の画像の顔らしさを表す顔スコアが算出される（ステップ35）。顔スコアが閾値を超えれば（ステップ36でＹＥＳ），その顔スコアを与えるスキャン領域内の画像が顔の画像と判定される。顔画像のサイズに応じて閾値を設定することができる。
【選択図】図４

Description

この発明は，撮像装置，被写体像の逆光補正装置，対象画像検出装置およびそれらの制御方法に関する。

現在，被写体像の中から顔の画像を検出する処理が行われることが多い。顔の画像が検出されることにより，たとえば，検出された顔の画像がきれいな色となるように補正が行われる。顔検出のために肌色の領域を検出し，その肌色の領域と肌色の領域内における暗い領域との面積比が一定範囲内にある場合に，その肌色の領域が顔の画像であると判断されるものがある（特許文献１）。
特開平11−15979号公報

しかしながら，顔画像検出精度は未だ高いとは言えない。また，検出された顔画像が合焦するような自動合焦制御や検出された顔画像が逆光だった場合に行われ逆光補正などが必ずしも迅速に行われないことがある。

この発明は，顔画像のような対象画像を検出する精度を向上させることを目的とする。また，この発明は，自動合焦制御や逆光補正を迅速に行うことを目的とする。

第１の発明による撮像装置は，被写体を撮像し，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子，上記固体電子撮像素子から出力される画像データによって表される被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出する対象画像らしさ算出手段，上記対象画像らしさ算出手段に用いられた検出枠のサイズにもとづいて，上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値が超えた場合に対象画像と判断されるしきい値を決定するしきい値決定手段，上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値のうち，上記しきい値決定手段によって決定されたしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定する対象画像決定手段，ならびに 上記対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠のサイズを変更して，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段によるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を繰り返すように上記対象画像らしさ算出手段，上記しきい値決定手段および上記対象画像決定手段を制御する制御手段 を備えていることを特徴とする。

第１の発明は，上記撮像装置に適した制御方法も提供している。すなわち，この方法は，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，上記固体電子撮像素子から出力される画像データによって表される被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出し，対象画像らしさ算出処理に用いられた検出枠のサイズにもとづいて，算出された対象画像らしさの値が超えた場合に対象画像と判断されるしきい値を決定し，算出された対象画像らしさの値のうち，決定されたしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定し，上記対象画像らしさ算出処理による算出において用いられる検出枠のサイズを変更して，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を繰り返すものである。

第１の発明によると，検出枠が被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させられながら，それぞれの移動位置において検出枠内の画像がもつ顔画像らしさの値が算出される。顔画像らしさの値を算出するのに用いられた検出枠のサイズ（大きさ）にもとづいて，顔画像かどうかを判定するためのしきい値が決定される。算出された顔画像らしさの値のうち，決定されたしきい値を超えた顔らしさの値が算出されたときの検出枠内の画像が対象画像として決定される。このような顔画像らしさ算出処理，しきい値決定処理，対象画像決定処理が繰り返される。

第１の発明によると，検出枠のサイズに応じてしきい値が決定される。すなわち，検出すべき対象画像の大きさに応じてしきい値を決定することとなる。しきい値を高くすることにより，所望の大きさの対象画像の誤検出を低減できるようになる。しきい値を低くすることにより，所望の大きさの対象画像の検出率を向上できるようになる。

上記固体電子撮像素子の受光面前方に移動可能に配置された撮像レンズをさらに備えてもよい。この場合，上記制御手段は，上記対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠が大きいサイズから小さいサイズに順に変更されて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を繰り返すように上記対象画像らしさ算出手段，上記しきい値決定手段および上記対象画像決定手段を制御し，かつ上記対象画像決定手段により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を停止するものとなろう。そして，上記対象画像決定手段により決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記撮像レンズを合焦位置に位置決めする撮像レンズ位置決め手段をさらに備えることとなろう。

対象画像が合焦するように撮像レンズを位置決めする場合には，対象画像の大きさが大きいことが多い。検出枠が大きさサイズから小さいサイズに順に変更されて対象画像検出処理が行われるので，大きい対象画像が初めに見つかる。対象画像が見つかると対象画像検出処理等が停止させられ，撮像レンズが合焦位置に位置決めされるので，迅速に位置決めができる。

上記しきい値決定手段は，たとえば，対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠が小さいサイズのときのしきい値よりも大きいサイズのときのしきい値の方が小さいものである。

対象画像を合焦させる場合，対象画像は大きいことが多い。大きい対象画像を検出するための大きい検出枠を用いて対象画像が検出される場合にはしきい値が相対的に小さくなるので，検出率が向上することとなる。

第２の発明は，被写体を撮像し，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子，上記固体電子撮像素子から出力される画像データによって表される被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像の全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出する対象画像らしさ算出手段，上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値のうち，所定のしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定する対象画像決定手段，ならびに上記対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠が大きいサイズから小さいサイズに順に変更されて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を繰り返すように上記画像らしさ算出手段，上記しきい値決定手段および上記対象画像決定手段を制御し，かつ上記対象画像決定手段により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における決定処理を停止する制御手段，ならびに上記対象画像決定手段により決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記撮像レンズを合焦位置に位置決めする撮像レンズ位置決め手段を備えていることを特徴とする。

第２の発明は，上記撮像装置に適した制御方法も提供している。すなわち，この方法は，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，上記固体電子撮像素子から出力される画像データによって表される被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像の全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出し，算出された対象画像らしさの値のうち，所定のしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定し，上記対象画像らしさ算出処理による算出において用いられる検出枠を大きいサイズから小さいサイズに順に変更して，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を繰り返し，かつ上記対象画像決定処理により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を停止し，決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記撮像レンズを合焦位置に位置決めするものである。

第２の発明によると，検出枠が撮像によって得られた被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させられ，それぞれの位置において検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値が算出される。所定のしきい値を超える対象画像らしさの値が得られたときの検出枠内の画像が対象画像として検出される。検出枠は大きいサイズから小さいサイズに変更させられながら，顔画像検出処理等が繰り返される。顔画像が検出されると，顔画像検出処理等は停止させられ，検出された顔画像にもとづいて撮像レンズが合焦位置に位置決めさせられる。

第２の発明においても，対象画像が合焦するように撮像レンズを位置決めする場合には，対象画像の大きさが大きいことが多い。検出枠が大きさサイズから小さいサイズに順に変更されて対象画像検出処理が行われるので，大きい対象画像が初めに見つかる。対象画像が見つかると対象画像検出処理等が停止させられ，撮像レンズが合焦位置に位置決めされるので，迅速に位置決めができる。

第３の発明による被写体像の逆光補正装置は，与えられる被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出する対象画像らしさ算出手段，上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値のうち，所定のしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定する対象画像決定手段，ならびに上記対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠が小さいサイズから大きいサイズに順に変更されて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を繰り返すように上記対象画像算出手段，上記しきい値決定手段，および上記対象画像決定手段を制御し，かつ上記対象画像決定手段により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を停止する制御手段，ならびに上記対象画像決定手段により決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記対象画像を逆光補正する逆光補正手段 を備えていることを特徴とする。

第３の発明は，上記被写体像の逆光補正装置に適した制御方法も提供している。すなわち，この方法は，与えられる被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出し，算出された対象画像らしさの値のうち，所定のしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定し，上記対象画像らしさ算出処理による算出において用いられる検出枠が小さいサイズから大きいサイズに順に変更されて，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を繰り返し，かつ上記対象画像決定処理により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を停止し，上記対象画像決定処理により決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記対象画像を逆光補正するものである。

第３の発明によると，検出枠が撮像によって得られた被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させられ，それぞれの位置において検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値が算出される。所定のしきい値を超える対象画像らしさの値が得られたときの検出枠内の画像が対象画像として検出される。検出枠は小さいサイズから大きいサイズに変更させられながら，顔画像検出処理等が繰り返される。顔画像が検出されると，顔画像検出処理等は停止させられ，逆光補正が行われる。対象画像が小さい場合に，逆光となることが多い。第３の発明によると，検出枠が小さいサイズから大きいサイズに変更させられて，顔画像検出処理等が繰り返されるので，小さいサイズの対象画像が初めに見つかる。対象画像が見つかると顔画像検出処理等が停止させられて逆光補正が行われる。迅速に逆光補正を行うことができる。

上記対象画像らしさ算出手段による算出に用いられた検出枠のサイズにもとづいて，上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値を超えた場合に対象画像と判定されるしきい値を決定するしきい値決定手段をさらに備えてもよい。この場合，上記対象画像決定手段は，上記しきい値決定手段によって決定されたしきい値を超えた対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定するものとなろう。

第４の発明による対象画像検出装置は，被写体像の中から検出すべき対象画像のサイズを設定するサイズ設定手段，上記サイズ設定手段によって設定された対象画像サイズに対応する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれ上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出する対象画像らしさ算出手段，上記サイズ設定手段によって設定された対象画像サイズにもとづいて上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値を超えた場合に対象画像と判定されるしきい値を決定するしきい値決定手段，および上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値のうち上記しきい値決定手段によって決定されたしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定する対象画像決定手段を備えていることを特徴とする。

第４の発明は，上記対象画像検出装置に適した制御方法も提供している。すなわち，この方法は，被写体像の中から検出すべき対象画像のサイズを設定するサイズ設定し，設定された対象画像サイズに対応する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれ上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出し，設定された対象画像サイズにもとづいて上記対象画像らしさ算出処理によって算出された対象画像らしさの値を超えた場合に対象画像と判定されるしきい値を決定し，上記対象画像らしさ算出処理によって算出された対象画像らしさの値のうち上記しきい値決定処理によって決定されたしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定するものである。

第４の発明によると，被写体像の中から検出すべき対象画像のサイズが設定される。設定された対象画像サイズに対応する検出枠が，被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させられながら，それぞれの位置において，検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値が算出される。設定された対象画像サイズにもとづいてしきい値が決定される。決定されたしきい値を超えた対象画像らしさの値が算出されたときの検出枠内の画像が対象画像として決定される。

第４の発明によると，設定された対象画像サイズにもとづいてしきい値が決定されるので，所望の大きさの対象画像について，しきい値を高くすることにより誤検出を低減させたり，しきい値を低くすることにより検出率を向上させることができる。

図１は，この発明の実施例を示すもので，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。

ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，ＣＰＵ10によって統括される。

ディジタル・スチル・カメラには，二段ストローク・タイプのシャッタ・レリーズ・ボタン，モード設定スイッチ，メニュー・ボタンなどの各種ボタンを含む操作器13が含まれている。メニュー・ボタンが押されると，液晶表示装置29の表示画面には各種メニューが表示される。このメニューを利用して後述する階調補正（逆光補正）などが設定される。操作器13から出力される操作信号は，ＣＰＵ10に入力する。ＣＰＵ10には，ディジタル・スチル・カメラの動作プログラムその他必要なデータが記憶されているＲＯＭ14およびデータを一時的に記憶するＲＡＭ15が接続されている。

また，ディジタル・スチル・カメラには，ストロボ撮影のためにストロボ発光装置12が設けられている。このストロボ発光装置12は，ＣＰＵ11によって制御されるストロボ制御回路12によって発光が制御される。

ＣＣＤ５の前方には撮像レンズ１および絞り３が設けられている。撮像レンズ１は，ＣＰＵ10によって制御されるレンズ駆動回路１によって，被写体像がＣＣＤ５の受光面上に結像するように，位置が制御される。絞り３は，ＣＰＵ10によって制御される絞り駆動回路４によって適正な露光量となるように絞り値が制御される。

モード設定スイッチによって撮像モードが設定されると，ＣＣＤ５によって被写体が撮像される。ＣＣＤドライバ６によってＣＣＤ５が駆動させられることにより，ＣＣＤ５から被写体像を表す映像信号が出力される。映像信号は，タイミング・ジェネレータ７から与えられるクロック・パルスにもとづいて動作するアナログ／ディジタル変換回路６においてディジタル画像データに変換される。

アナログ／ディジタル変換回路６において変換された画像データは信号処理回路22に入力する。信号処理回路22においてオフセット補正，ゲイン補正，ガンマ補正などの補正が行われる。信号処理回路22から出力された画像データは表示制御回路27に入力する。表示制御回路27によって液晶表示装置29が制御されることにより，液晶表示装置29の表示画面上に被写体像が表示される。

後述するように，この実施例によるディジタル・スチル・カメラにおいては被写体像の中から顔の画像を検出することができる。オン・スクリーン・ディバイス信号発生回路28から出力された信号が液晶表示装置29に与えられることによって，検出された顔画像の枠が，液晶表示装置29の表示画面に表示されている被写体像上に重ねられるように表示される。

この実施例のディジタル・スチル・カメラにおいては，上述のように，被写体像の中から顔の画像を検出することができる。この実施例においては，被写体像の全体に渡って複数の異なる大きさをもつスキャン領域が所定距離ずつ移動しながら走査される。スキャン領域が移動されるごとにその移動位置において，スキャン領域内の画像の顔らしさを示す顔スコアが算出され，その顔スコアが閾値以上の場合に，そのスキャン領域内の画像が顔の画像と判断される。このような顔スコアを算出するための回路が顔スコア算出回路８であり，顔スコアが閾値以上かどうかを判別する回路が閾値判別回路９である。さらに，この実施例においては，スキャン領域の大きさに応じて閾値を変更することができる。スキャン領域の大きさに応じて閾値を変更するために閾値を算出する回路が閾値算出回路23である。閾値算出回路23によって算出された閾値を示すデータは閾値判別回路９に入力する。顔スコアは，スキャン領域内の画像が顔の画像であった場合に，目，鼻，口，耳，頬などが存在すべき部分に目の画像，鼻の画像，口の画像，耳の画像，頬の画像のような画像の存在などをスコアに換算して得られるものである。

シャッタ・レリーズ・ボタンが半押しされると，上述のようにしてアナログ／ディジタル変換回路６において変換されたディジタル画像データは，顔スコア算出回路８に入力する。顔スコア算出回路８において，上述したようにスキャン領域の移動位置ごとの顔スコアが算出される。算出されたスコアを示すデータおよびそのスコアが得られたときのスキャン領域の位置を示すデータが閾値判別回路９に入力する。閾値判別回路９において，閾値以上の顔スコアを与えるときのスキャン領域の位置を示すデータが検出されてＣＰＵ10に入力する。閾値以上の顔スコアを与えるときのスキャン領域内の画像にもとづいて，後述するようにＡＦ処理，階調補正処理などが行われる。

さらに，シャッタ・レリーズ・ボタンが全押しされると，上述のようにアナログ／ディジタル変換回路において変換された画像データは信号処理回路22にも入力する。信号処理回路22においてオフセット補正，ゲイン補正，ガンマ補正などが行われる。これらの補正が信号処理回路22において行われると，画像データはメモリ21に与えられ，一時的に記憶される。メモリ21に記憶された画像データは，ＣＰＵ10の制御により読み出され，読み出されながら補間処理が行われる。補間された画像データは，再びメモリ21に与えられ，記憶される。

補間された画像データがメモリ21から読み取られ，圧縮伸長回路24に入力する。圧縮伸長回路24において補間された画像データが圧縮される。圧縮された画像データがカード・インターフェイス25を介してメモリ・カード26に与えられ，記録される。

モード設定スイッチによって再生モードが設定されると，メモリ・カード26に記録されている圧縮された画像データがカード・インターフェイス25を介して読み取られる。読み取られた画像データか圧縮伸長回路24において伸長される。伸長された画像データが表示制御回路27に与えられることにより，メモリ・カード26に記録されている画像データによって表される画像が表示装置29の表示画面上に表示される。

図２は，被写体像とスキャン領域との関係を示している。

複数の異なる大きさをもつスキャン領域ａ１〜ａ５が規定されている。上述したように，これらのスキャン領域ａ１〜ａ５が被写体像Ｉ１の全体にわたって所定距離ずつ移動されながら走査される。それぞれの移動位置においてスキャン領域内の画像の顔らしさを表す顔スコアが算出されることとなる。顔スコア算出処理は公知のものを利用できる。スキャン領域ａ１〜ａ５に限らずさらに多くの大きさをもつスキャン領域が規定されており，顔スコアが算出されるのはいうまでもない。もっとも，スキャン領域ａ１〜ａ５より少ないスキャン領域が規定されていてもよい。異なる大きさのスキャン領域が規定されていることから，異なる大きさの顔画像が検出される。

図３は，被写体像の一例である。

被写体像Ｉ２には，人物像Ｐ１，Ｐ２およびＰ３が含まれている。このような被写体像において顔画像検出処理が行われることにより，顔画像Ａ１，Ａ２およびＡ３が検出される。検出された顔画像Ａ１，Ａ２およびＡ３を示す枠を示す信号が，上述したようにオン・スクリーン・ディバイス信号発生回路28によって発生する。顔画像Ａ１，Ａ２およびＡ３を示す枠が，被写体像Ｉ１が表示されている液晶表示装置29の表示画面上に重ねて表示される。

図４は，撮影処理手順を示すフローチャートである。

シャッタ・レリーズ・ボタンが押されると（全押しでもよいが半押しされたものとする）（ステップ31でＹＥＳ），被写体が撮像され，被写体像を表す画像データが顔スコア算出回路８に入力する（ステップ32）。

複数のスキャン領域のうち被写体像を走査するのに最初に用いられるスキャン領域のサイズが設定される（ステップ33）。すると，設定されたスキャン領域のサイズに応じた顔判別閾値が閾値算出回路23によって算出される（ステップ34）。たとえば，大きい顔画像の検出精度を向上させたい場合には，設定されたスキャン領域のサイズが大きければ，その閾値を上げる。逆に小さい顔画像の検出精度を向上させたい場合には，設定されたスキャン領域のサイズが小さければ，その閾値を上げる。また，大きい顔画像の未検出を防ぐためには，設定されたスキャン領域のサイズが大きければ，その閾値を下げる。小さい画像の未検出を防ぐためには，設定されたスキャン領域のサイズが小さければ，その閾値を下げる。

スキャン領域の移動位置ごとで顔スコアが算出される（ステップ35）。算出された顔スコアが，算出された閾値より大きければ（ステップ36でＹＥＳ），その顔スコアが算出されたスキャン領域の位置およびそのスキャン領域の大きさが検出結果として記憶される（ステップ37）。算出されたスコアが，算出された閾値以下であれば（ステップ36でＮＯ），その算出されたスコアが与えられるときのスキャン領域内の画像は顔画像とは判定されないのでステップ37の処理はスキップされる。

すべてのサイズのスキャン領域を用いて被写体像の走査が終了していなければ（ステップ38でＮＯ），スキャン領域が異なる大きさのものに設定されて（ステップ33），スキャン領域の大きさに応じた閾値算出処理等が繰り返される（ステップ34〜38）。

すべての大きさのスキャン領域について被写体像の走査（上述した顔スコア算出処理等を含む）が終了すると（ステップ38でＹＥＳ），記憶された検出結果にもとづいて，顔画像に枠が表示される（ステップ39，図３参照）。その後，シャッタ・レリーズ・ボタンが全押しされることにより，被写体が再び撮像され，被写体像を表す画像データがメモリ・カードに記録される。

図５は，自動合焦制御の処理手順を示すフローチャートである。

この自動合焦制御においては，顔画像検出処理が行われ，顔画像が検出された場合には，その顔画像が合焦させられる。顔画像検出処理においては，大きさの大きいスキャン領域から小さいスキャン領域に順に上述したように顔画像検出処理が行われる。顔画像が検出されると，その後の顔画像検出処理は停止させられる。検出された顔画像が合焦するように自動合焦制御が行われる。ポートレート撮影に代表されるように，被写体が人物である場合には，検出されるべき顔画像が大きいことが多い。この実施例においては，大きい順に顔画像が検出され，顔画像が検出されると顔画像検出処理が停止させられるので，自動合焦制御を迅速に終わらせることができる。

シャッタ・レリーズ・ボタンが半押しされると（ステップ40でＹＥＳ），被写体が撮像され，被写体像を表す画像データが顔スコア算出回路８に入力する（ステップ41）。

最初に，最も大きいサイズのスキャン領域が顔スコア算出回路８に設定される（ステップ42）。スキャン領域が被写体像の全体にわたって移動させられながら，それぞれの移動位置において顔スコアが算出される（ステップ43）。

算出された顔スコアが閾値を超えると（ステップ44でＹＥＳ），検出結果が記憶される（ステップ45）。検出された顔画像が合焦するように，撮像レンズ１が位置決めされる（ステップ46）。その後，シャッタ・レリーズ・ボタンの全押しに応答して，再び被写体が撮像され，被写体像を表す画像データがメモリ・カード26に記録される。

算出された顔スコアが閾値以上とならなければ（ステップ44でＮＯ），すべての大きさのスキャン領域について被写体像の走査が終了していなければ（ステップ47でＮＯ），次に小さいスキャン領域が設定される（ステップ48）。設定された次に小さいスキャン領域内の画像について顔スコアが算出される（ステップ43）。このように，大きいスキャン領域から小さいスキャン領域に変更させられながら顔スコア算出処理が繰り返され，顔画像が検出されると上述のように，顔画像検出処理が停止され，その検出された顔画像が合焦するように自動合焦制御が行われる。

すべての大きさのスキャン領域を用いて被写体像を走査しても閾値を超える顔スコアが得られない場合には（ステップ44でＮＯ，ステップ47でＹＥＳ），所定の領域（たとえば，被写体像の中心部分）が合焦するように通常の自動合焦制御が行われる（ステップ49）。

図６は，他の実施例を示すもので，階調補正処理手順を示すフローチャートである。この図において，図５に示す処理と同一の処理については同一符号を付して説明を省略する。

上述した自動合焦制御が大きいスキャン領域から小さいスキャン領域に順に変更させられて顔スコアが算出されているのに対して，この実施例においては逆に小さいスキャン領域から大きいスキャン領域に順に変更させられて顔スコアが算出される。顔画像が検出されたことにより顔画像検出処理が停止させられる。小さい顔画像が早く検出される。階調補正により顔画像の逆光を補正する場合には，顔画像が小さいことが多い。小さい顔画像が早く検出されることにより，迅速に逆光補正を終わらせることができる。

最初に，最も小さなスキャン領域が設定される（ステップ42Ａ）。設定されたスキャン領域が被写体像全体に渡って走査され，顔スコアが算出される（ステップ43）。算出された顔スコアが閾値より大きければ（ステップ44でＹＥＳ），その顔スコアを与えるスキャン領域内の画像にもとづいて信号処理回路22において階調補正が行われる（ステップ46Ａ）。たとえば，被写体像のうち，顔画像部分とその他の画像部分との明るさの差が一定範囲内となるように被写体像が補正される。

算出された顔スコアが閾値より以下であれば（ステップ44でＮＯ），すべての大きさのスキャン領域について被写体像の走査が終了していなければ（ステップ47でＮＯ），次に大きいスキャン領域が設定される（ステップ48Ａ）。再び顔スコア算出処理（ステップ43）および顔スコアと閾値との比較処理（ステップ44）が行われる。

すべてのスキャン領域について被写体像の走査が行われても閾値を超えた顔スコアが得られない場合には，通常の階調補正処理（たとえば，被写体像の中の最大輝度と最小輝度との差が一定範囲内となるような補正）が行われる（ステップ49Ａ）。

図７および図８は，他の実施例を示すものであり，自動合焦制御についてのものである。この実施例においては，検出すべき顔画像のサイズに応じて，顔画像の判別に用いられる閾値を変更するものである。

図７は，検出すべき顔画像サイズと閾値との関係を示している。

顔画像サイズがＳ１までの比較的小さい場合には，閾値は大きい値Ｌ１に設定されている。顔画像サイズがＳ１〜Ｓ２の間は，顔画像サイズに応じて閾値はＬ１からＬ２に，序々に小さくなる。顔画像サイズがＳ２を超えて大きくなると，閾値は比較的小さな値Ｌ２とされる。

顔画像サイズが小さいほど閾値が大きくなるので，小さい顔画像の検出精度は向上する。顔画像サイズが大きいほど閾値が小さくなるので，大きい顔画像の検出率が向上する。自動合焦制御では，大きな顔画像の検出要求が多い。大きい顔画像の検出率が向上し，自動合焦制御に適したものとなる。

図８は，自動合焦制御の処理手順を示すフローチャートである。この図において図５に示す処理と同じ処理については同一符号を付して説明を省略する。

この処理においては，スキャン領域が設定されると，その設定されたスキャン領域の大きさ（すなわち，顔画像サイズの大きさ）に応じて図７に示すように閾値が算出される（ステップ50）。算出された閾値を用いて顔スコアの比較が行われる（ステップ44）。上述したように，自動合焦制御に適するように大きい顔画像の検出率を向上させ，かつ小さい顔画像については検出精度を向上させることができる。

図９および図10は，他の実施例を示すものであり，階調補正についてのものである。この実施例においても検出すべき顔画像のサイズに応じて，顔画像の判別に用いられる閾値を変更するものである。

図９は，検出すべき顔画像サイズと閾値との関係を示している。

上述した自動合焦制御と異なり，顔画像サイズがＳ３までの比較的小さい場合には，閾値は小さい値Ｌ３に設定されている。顔画像サイズがＳ３〜Ｓ４の間は，顔画像サイズに応じて閾値はＬ３からＬ４に，序々に大きくなる。顔画像サイズがＳ４を超えて大きくなると，閾値は比較的大きな値Ｌ４とされる。

顔画像サイズが小さいほど閾値が小さくなるので，小さい顔画像の検出率は向上する。顔画像サイズが大きいほど閾値が大きくなるので，大きい顔画像の検出精度は向上する。逆光補正のような階調補正では，小さな顔画像が検出されることが多い。小さな顔画像の検出率が向上し，逆光補正に適したものとなる。

図10は，逆光補正の処理手順を示すフローチャートである。この図において，図４に示す処理と同じ処理については同じ符号を付して説明を省略する。

スキャン領域が設定されると（ステップ33），設定されたスキャン領域の大きさに応じた閾値が図９に示すように算出される（ステップ34Ａ）。算出された閾値を用いて顔スコアの比較が行われる（ステップ36）。上述したように，逆光補正に適するように小さい顔画像の検出率を向上させ，かつ大きい顔画像については検出精度を向上させることができる。検出結果にもとづいて階調補正が行なわれる(ステップ51)。

上述した逆光補正は自動露光制御にも適用できる。ステップ51の階調補正の代わりに自動露光制御が行なわれる。

上述の実施例において複数個の顔画像が検出される場合にはそれら複数個の顔画像の籾付けを行ってそれぞれの処理を実行するようにしてもよい。

さらに，上述の実施例においては顔画像を検出していたが，顔画像に限らず目の画像その他の対象画像を検出するものでもよい。

ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。 被写体像とスキャン領域との関係を示している。 被写体像と検出された顔画像を示す枠との関係を示している。 撮影モードの処理手順を示すフローチャートである。 自動合焦制御の処理手順を示すフローチャートである。 階調補正処理の処理手順を示すフローチャートである。 検出すべき顔画像サイズと閾値との関係を示している。 自動合焦制御の処理手順を示している。 検出すべき顔画像サイズと閾値との関係を示している。 階調補正処理の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

３ ＣＣＤ
８ 顔スコア算出回路（顔らしさ算出手段）
９ 閾値判別回路（対象画像決定手段）
23 閾値算出回路（しきい値決定手段）
ａ１〜ａ５ スキャン領域（検出枠）
Ｉ１，Ｉ２ 被写体像

Claims (11)

1. 被写体を撮像し，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子，
   上記固体電子撮像素子から出力される画像データによって表される被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出する対象画像らしさ算出手段，
   上記対象画像らしさ算出手段に用いられた検出枠のサイズにもとづいて，上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値が超えた場合に対象画像と判断されるしきい値を決定するしきい値決定手段，
   上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値のうち，上記しきい値決定手段によって決定されたしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定する対象画像決定手段，ならびに
   上記対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠のサイズを変更して，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段によるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を繰り返すように上記対象画像らしさ算出手段，上記しきい値決定手段および上記対象画像決定手段を制御する制御手段，
   を備えた撮像装置。
2. 上記固体電子撮像素子の受光面前方に移動可能に配置された撮像レンズをさらに備え，
   上記制御手段が，上記対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠が大きいサイズから小さいサイズに順に変更されて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を繰り返すように上記対象画像らしさ算出手段，上記しきい値決定手段および上記対象画像決定手段を制御し，かつ上記対象画像決定手段により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を停止するものであり，
   上記対象画像決定手段により決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記撮像レンズを合焦位置に位置決めする撮像レンズ位置決め手段，
   をさらに備えた請求項１に記載の撮像装置。
3. 上記しきい値決定手段が，対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠が小さいサイズのときのしきい値よりも大きいサイズのときのしきい値の方が小さいものである，
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 被写体を撮像し，受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子，
   上記固体電子撮像素子から出力される画像データによって表される被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像の全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出する対象画像らしさ算出手段，
   上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値のうち，所定のしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定する対象画像決定手段，ならびに
   上記対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠が大きいサイズから小さいサイズに順に変更されて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を繰り返すように上記画像らしさ算出手段，上記しきい値決定手段および上記対象画像決定手段を制御し，かつ上記対象画像決定手段により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における決定処理を停止する制御手段，ならびに
   上記対象画像決定手段により決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記撮像レンズを合焦位置に位置決めする撮像レンズ位置決め手段，
   を備えた撮像装置。
5. 与えられる被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出する対象画像らしさ算出手段，
   上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値のうち，所定のしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定する対象画像決定手段，ならびに
   上記対象画像らしさ算出手段による算出において用いられる検出枠が小さいサイズから大きいサイズに順に変更されて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を繰り返すように上記対象画像算出手段，上記しきい値決定手段，および上記対象画像決定手段を制御し，かつ上記対象画像決定手段により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出手段における算出処理，上記しきい値決定手段におけるしきい値決定処理および上記対象画像決定手段における対象画像決定処理を停止する制御手段，ならびに
   上記対象画像決定手段により決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記対象画像を逆光補正する逆光補正手段，
   を備えた被写体像の逆光補正装置。
6. 上記対象画像らしさ算出手段による算出に用いられた検出枠のサイズにもとづいて，上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値を超えた場合に対象画像と判定されるしきい値を決定するしきい値決定手段をさらに備え，
   上記対象画像決定手段が，上記しきい値決定手段によって決定されたしきい値を超えた対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定するものである，
   請求項５に記載の逆光補正装置。
7. 被写体像の中から検出すべき対象画像のサイズを設定するサイズ設定手段，
   上記サイズ設定手段によって設定された対象画像サイズに対応する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれ上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出する対象画像らしさ算出手段，
   上記サイズ設定手段によって設定された対象画像サイズにもとづいて上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値を超えた場合に対象画像と判定されるしきい値を決定するしきい値決定手段，および
   上記対象画像らしさ算出手段によって算出された対象画像らしさの値のうち上記しきい値決定手段によって決定されたしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定する対象画像決定手段，
   を備えた対象画像検出装置。
8. 受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，
   上記固体電子撮像素子から出力される画像データによって表される被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出し，
   対象画像らしさ算出処理に用いられた検出枠のサイズにもとづいて，算出された対象画像らしさの値が超えた場合に対象画像と判断されるしきい値を決定し，
   算出された対象画像らしさの値のうち，決定されたしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定し，
   上記対象画像らしさ算出処理による算出において用いられる検出枠のサイズを変更して，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を繰り返す，
   撮像装置の制御方法。
9. 受光面上に結像した被写体像を表す画像データを出力する固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，
   上記固体電子撮像素子から出力される画像データによって表される被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像の全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出し，
   算出された対象画像らしさの値のうち，所定のしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定し，
   上記対象画像らしさ算出処理による算出において用いられる検出枠を大きいサイズから小さいサイズに順に変更して，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を繰り返し，かつ上記対象画像決定処理により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を停止し，
   決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記撮像レンズを合焦位置に位置決めする，
   撮像装置の制御方法。
10. 与えられる被写体像の中から対象画像を検出する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれの移動位置において上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出し，
    算出された対象画像らしさの値のうち，所定のしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定し，
    上記対象画像らしさ算出処理による算出において用いられる検出枠を小さいサイズから大きいサイズに順に変更して，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を繰り返し，かつ上記対象画像決定処理により対象画像が決定されたことに応じて，上記画像らしさ算出処理，上記しきい値決定処理および上記対象画像決定処理を停止し，
    上記対象画像決定処理により決定された対象画像を表す対象画像データにもとづいて，上記対象画像を逆光補正する，
    被写体像の逆光補正装置の制御方法。
11. 被写体像の中から検出すべき対象画像のサイズを設定するサイズ設定し，
    設定された対象画像サイズに対応する検出枠を上記被写体像全体に渡って所定距離ずつ移動させながら，それぞれ上記検出枠内の画像がもつ対象画像らしさの値を算出し，
    設定された対象画像サイズにもとづいて上記対象画像らしさ算出処理によって算出された対象画像らしさの値を超えた場合に対象画像と判定されるしきい値を決定し，
    上記対象画像らしさ算出処理によって算出された対象画像らしさの値のうち上記しきい値決定処理によって決定されたしきい値を超えて対象画像らしさの値が算出されたときの上記検出枠内の画像を対象画像として決定する，
    対象画像検出装置の制御方法。

Images