JP2009017038A

JP2009017038A - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP2009017038A
Application number: JP2007174347A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Fukushi; 和人福士
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2009-01-22

Abstract

【課題】被写体に複数の人の顔がある場合に、合焦の対象となる人の顔を自動的に設定するデジタルカメラを提供する。
【解決手段】被写体を示す画像情報を出力する撮像手段と、撮像手段を用いた撮影により得られた画像情報に基づいて、当画像情報により示される被写体に含まれる人の顔の特徴を示す特徴情報を導出する導出手段と、予め指定された人の顔に対して導出手段により導出された特徴情報である指定特徴情報を予め記憶する記憶手段と、撮像手段により出力された画像情報から、被写体に含まれる人の顔を検出する検出手段と、検出手段により検出された全ての人の顔の各々に対して導出手段により導出された特徴情報である検出特徴情報と、検出特徴情報が導出された人の顔の被写体における位置とが対応づけられた対応情報を作成する作成手段と、検出特徴情報、指定特徴情報、及び対応情報に基づいて、撮像手段を用いた合焦処理を実行する実行手段と、を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、デジタルカメラに関し、特に複数の人の顔が含まれる被写体の撮影に好適なデジタルカメラに関する。

複数の人の顔が含まれる被写体の撮影をする場合、各人の顔とカメラの距離は異なるものとなる。例えば、結婚式における全体写真など、主被写体と副被写体である新郎新婦とそうではない人が混在する場合、主副被写体に合焦されていない失敗写真を撮影してしまうことが多い。

このような人の顔を含む被写体の撮影に関連する技術として、特許文献１、２には、被写体の顔を検出し、合焦させる技術が開示されている。

また、特許文献３には、被写体の人の顔を検出し、複数の人の顔が検出された場合に、どの顔に合焦させるかを選択することができる技術が開示されている。
特開２００１−２１５４０３号公報特開２００３−１０７３３５号公報特開２００６−２１１１３９号公報

しかしながら、特許文献１、２、３に開示された技術では、被写体に複数の人の顔がある場合に、合焦の対象となる人の顔を設定するのが困難であった。

本発明は上記問題点に鑑み、被写体に複数の人の顔がある場合に、合焦の対象となる人の顔を自動的に設定するデジタルカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、被写体を撮像して当該被写体を示す画像情報を出力する撮像手段と、前記撮像手段を用いた撮影により得られた前記画像情報に基づいて、当該画像情報により示される被写体に含まれる人の顔の特徴を示す特徴情報を導出する導出手段と、予め指定された人の顔に対して前記導出手段により導出された特徴情報である指定特徴情報を予め記憶する記憶手段と、前記撮像手段により出力された画像情報から、前記被写体に含まれる人の顔を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された全ての人の顔の各々に対して前記導出手段により導出された特徴情報である検出特徴情報と、該検出特徴情報が導出された人の顔の前記被写体における位置とが対応づけられた対応情報を作成する作成手段と、前記検出特徴情報、前記指定特徴情報、及び前記対応情報に基づいて、前記撮像手段を用いた合焦処理を実行する実行手段と、を有する。

ここで、請求項１の発明は、撮像手段が被写体を撮像して当該被写体を示す画像情報を出力し、導出手段が前記撮像手段を用いた撮影により得られた前記画像情報に基づいて、当該画像情報により示される被写体に含まれる人の顔の特徴を示す特徴情報を導出し、記憶手段には、予め指定された人の顔に対して前記導出手段により導出された特徴情報である指定特徴情報を予め記憶され、検出手段が前記撮像手段により出力された画像情報から、前記被写体に含まれる人の顔を検出し、作成手段が前記検出手段により検出された全ての人の顔の各々に対して前記導出手段により導出された特徴情報である検出特徴情報と、該検出特徴情報が導出された人の顔の前記被写体における位置とが対応づけられた対応情報を作成し、実行手段が前記検出特徴情報、前記指定特徴情報、及び前記対応情報に基づいて、前記撮像手段を用いた処理を実行する。このように、被写体に複数の人の顔がある場合に、検出特徴情報、指定特徴情報、及び対応情報に基づいて、撮像手段を用いた合焦処理を実行するので、合焦の対象となる人の顔を自動的に設定することができる。

また、本発明は、請求項２の発明ように、前記指定特徴情報及び前記検出特徴情報は数値情報であり、前記実行手段は、前記検出特徴情報のうち、前記指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報を検索し、検索された検出特徴情報に対して前記対応情報により対応づけられている位置に存在する人の顔に対して合焦する合焦処理を実行するようにしても良い。

請求項２の発明によれば、指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報を検索するので、合焦の対象となる人の顔を自動的に設定することができる。

また、本発明は、請求項３の発明のように、前記指定特徴情報及び前記検出特徴情報は数値情報であり、前記実行手段は、前記検出特徴情報のうち、前記指定特徴情報が示す値との差が所定範囲内の値を示す前記検出特徴情報を検索し、検索された各々の検出特徴情報に対して前記対応情報により対応づけられている位置に存在する各々の人の顔の全てに対して合焦する合焦処理を実行するようにしても良い。

請求項３の発明によれば、指定特徴情報が示す値との差が所定範囲内の値を示す検出特徴情報を検索するので、合焦の対象となる人の顔を自動的に設定することができる。

また、本発明は、請求項４の発明のように、前記指定特徴情報及び前記検出特徴情報は数値情報であり、前記実行手段は、前記検出特徴情報のうち、予め定められた２つの指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報を各々検索し、検索された２つの検出特徴情報に対して前記対応情報により対応づけられている各々の位置に存在する人の顔に対して合焦する合焦処理を実行するようにしても良い。

請求項４の発明によれば、予め定められた２つの指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報を各々検索するので、合焦の対象となる人の顔を自動的に設定することができる。

また、請求項３又は請求項４の発明は、請求項５の発明のように、前記撮像手段と、前記人の顔との距離を測定する測距手段を更に有し、前記実行手段による前記合焦処理は、合焦する全ての人の顔に対して前記測距手段により得られた距離のうちの最大距離、及び最小距離に基づき合焦距離を導出し、該合焦距離、予め定められたレンズ焦点距離、及び予め定められた許容錯乱円に基づき、合焦する全ての人の顔に対して合焦可能なように絞り値を更に導出することで被写界深度を設定する処理であるようにしても良い。

請求項５の発明によれば、複数の人の顔に合焦するための被写界深度を合焦距離を導出することで設定することができる。

本発明によれば、被写体に複数の人の顔がある場合に、合焦の対象となる人の顔を自動的に設定するデジタルカメラを提供することができるという効果が得られる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるための光学部材であるレンズ２１と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ２０と、ストロボ４４と、が備えられている。また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際に押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッターボタン）５６Ａと、顔ロックボタン６０と、電源スイッチ５６Ｂと、が備えられている。

上記顔ロックボタン６０は、人の顔の特徴情報をデジタルカメラ１０に記憶する際に用いられる。また、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０のレリーズボタン５６Ａは、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。

そして、デジタルカメラ１０では、レリーズボタン５６Ａを半押し状態にすることにより被写体の明るさが測光され、測光された被写体の明るさに基づきＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、及び絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。

一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ２０の接眼部と、撮影された被写体像やメニュー画面等を表示するための上記ＬＣＤ３８と、撮影を行うモードである撮影モード及び撮影によって得られた被写体像をＬＣＤ３８に再生表示するモードである再生モードの何れかのモードに設定する際にスライド操作されるモード切替スイッチ５６Ｃと、が備えられている。

また、デジタルカメラ１０の背面には、十字カーソルボタン５６Ｄと、撮影時にストロボ４４を強制的に発光させるモードである強制発光モードを設定する際に押圧操作される強制発光スイッチ５６Ｅと、が更に備えられている。

なお、十字カーソルボタン５６Ｄは、ＬＣＤ３８の表示領域における上・下・左・右の４方向の移動方向を示す４つの矢印キーと、それら矢印キーの中央に存在する決定キーとを含んで構成されている。

次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を説明する。

デジタルカメラ１０は、前述のレンズ２１を含んで構成された光学ユニット２２と、レンズ２１の光軸後方に配設された電荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」という。）２４と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部２６と、を含んで構成されている。

また、デジタルカメラ１０は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）２８と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部３０と、を含んで構成されている。

なお、デジタル信号処理部３０は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するメモリ４８の所定領域に直接記憶させる制御も行う。

ＣＣＤ２４の出力端はアナログ信号処理部２６の入力端に、アナログ信号処理部２６の出力端はＡＤＣ２８の入力端に、ＡＤＣ２８の出力端はデジタル信号処理部３０の入力端に、各々接続されている。従って、ＣＣＤ２４から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部２６によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ２８によってデジタル画像データに変換された後にデジタル信号処理部３０に入力される。

一方、デジタルカメラ１０は、被写体像やメニュー画面等をＬＣＤ３８に表示させるための信号を生成してＬＣＤ３８に供給するＬＣＤインタフェース３６と、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ４０と、撮影により得られたデジタル画像データ等を記憶するメモリ４８と、メモリ４８に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース４６と、を含んで構成されている。

更に、デジタルカメラ１０は、可搬型のメモリカード５２をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース５０と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸長処理を行う圧縮・伸長処理回路５４と、を含んで構成されている。

なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、メモリ４８としてＶＲＡＭ（Video RAM）、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ、フラッシュメモリのうちのいずれか１つ以上が用いられ、メモリカード５２としてスマートメディア（Smart Media(登録商標)）が用いられている。

デジタル信号処理部３０、ＬＣＤインタフェース３６、ＣＰＵ４０、メモリインタフェース４６、外部メモリインタフェース５０、及び圧縮・伸長処理回路５４はシステムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ４０は、デジタル信号処理部３０の作動の制御、圧縮・伸長処理回路５４の作動の制御、ＬＣＤ３８に対するＬＣＤインタフェース３６を介した各種情報の表示、メモリ４８及びメモリカード５２へのメモリインタフェース４６、及び外部メモリインタフェース５０を介したアクセスを各々行うことができる。

一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ２４に供給するタイミングジェネレータ３２が備えられており、ＣＣＤ２４の駆動はＣＰＵ４０によりタイミングジェネレータ３２を介して制御される。

更に、デジタルカメラ１０にはモータ駆動部３４が備えられており、光学ユニット２２に備えられた図示しない焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータの駆動もＣＰＵ４０によりモータ駆動部３４を介して制御される。

すなわち、本実施の形態に係るレンズ２１は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更（変倍）が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ、及び絞り駆動モータは含まれるものであり、これらのモータは各々ＣＰＵ４０の制御によりモータ駆動部３４から供給された駆動信号によって駆動される。

更に、前述のレリーズボタン５６Ａ、電源スイッチ５６Ｂ、モード切替スイッチ５６Ｃ、十字カーソルボタン５６Ｄ、及び強制発光スイッチ５６Ｅ、顔ロックボタン６０（同図では、「操作部５６」と総称。）はＣＰＵ４０に接続されており、ＣＰＵ４０は、これらの操作部５６に対する操作状態を常時把握できる。

また、デジタルカメラ１０には、ストロボ４４とＣＰＵ４０との間に介在されると共に、ＣＰＵ４０の制御によりストロボ４４を発光させるための電力を充電する充電部４２が備えられている。更に、ストロボ４４はＣＰＵ４０にも接続されており、ストロボ４４の発光はＣＰＵ４０によって制御される。

次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の撮影時における全体的な動作について簡単に説明する。

まず、ＣＣＤ２４は、光学ユニット２２を介した撮影を行い、被写体像を示すＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）毎のアナログ信号をアナログ信号処理部２６に順次出力する。アナログ信号処理部２６は、ＣＣＤ２４から入力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を施した後にＡＤＣ２８に順次出力する。

ＡＤＣ２８は、アナログ信号処理部２６から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ毎のアナログ信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂの信号（デジタル画像データ）に変換してデジタル信号処理部３０に順次出力する。デジタル信号処理部３０は、内蔵しているラインバッファにＡＤＣ２８から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦メモリ４８の所定領域に直接格納する。

メモリ４８の所定領域に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ４０による制御に応じてデジタル信号処理部３０により読み出され、所定の物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって所定ビット、例えば８ビットのデジタル画像データを生成する。

そして、デジタル信号処理部３０は、生成した所定ビットのデジタル画像データに対しＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号をメモリ４８の上記所定領域とは異なる領域に格納する。

なお、ＬＣＤ３８は、ＣＣＤ２４による連続的な撮影によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されており、ＬＣＤ３８をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号を、ＬＣＤインタフェース３６を介して順次ＬＣＤ３８に出力する。これによってＬＣＤ３８にスルー画像が表示されることになる。

ここで、レリーズボタン５６Ａがユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにＡＥ機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点でメモリ４８に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸長処理回路５４によって所定の圧縮形式（本実施の形態では、ＪＰＥＧ形式）で圧縮した後に外部メモリインタフェース５０を介してメモリカード５２に記録する。

なお、本実施の形態においては、ＡＦ機能のみ、又はＡＥ機能のみで動作させることも可能となっている。

次に、デジタルカメラ１０のソフトウェア構成について説明する。以下の説明では、３つのソフトウェア構成について説明するが、一度説明した符号に対する説明は省略する。まず最初に図３を用いて、ＡＦ機能のみを動作させる場合の構成について説明する。

ＡＦ機能のみを動作させる場合のソフトウェア構成は、撮影制御部７０、顔検出部７２、指定特徴情報管理部７４、検索部７６、距離導出部７８、ＡＦ制御部８０、及びレンズ制御部８２を含む。

撮影制御部７０は、撮影全般に係る処理を行うもので、撮像系（図２参照）により被写体を撮像して当該被写体を示す画像情報（以下、撮影画像と記す）を出力する。出力先は、顔検出部７２、及び距離導出部７８である。顔検出部７２は、撮影制御部７０により出力された撮影画像から、被写体に含まれる人の顔を検出する。この顔検出部７２で行われる顔検出アルゴリズムは従来から用いられているもので良い。

また、顔検出部に７２には、特徴情報導出部７２Ａが含まれる。特徴情報導出部７２Ａは、撮影画像に基づいて、当該撮影画像により示される被写体に含まれる人の顔の特徴を示す特徴情報を導出する。この特徴情報は例えば例えば１６ビットなどの数値で示される数値情報であり、人の顔の位置は撮影画像を２次元空間とみなした座標により示される。上記特徴情報として、例えば目と鼻の位置関係から導出される値などが挙げられる。

本実施の形態における顔検出部７２は、顔ロックボタン６０がユーザにより押下されている状態で予め指定された人に対して撮影することで得られた画像情報から人の顔を検出し、その特徴情報を導出する場合と、顔ロックボタン６０が押下されていない状態（すなわち、通常の撮影時）で被写体に含まれる人の顔を検出し、その特徴情報を導出する場合とがある。

以下の説明では、前者の予め指定された人の顔に対して特徴情報導出部７２Ａにより導出された特徴情報を指定特徴情報と記す。また後者の通常の撮影時に検出された全ての人の顔の各々に対して特徴情報導出部７２Ａにより導出された特徴情報を検出特徴情報と記す。

更に顔検出部７２は、当該顔検出部７２により検出された全ての人の顔の各々に対して特徴情報導出部７２Ａにより導出された特徴情報である検出特徴情報と、その検出特徴情報が導出された人の顔の前記被写体における位置とが対応づけられた対応情報を作成する。この対応情報は例えばメモリ４８に記憶される。

上記検出特徴情報の例として、ｋを特徴情報とした場合、ｋ＝50702という一つの値のみからなる構造の情報となる。この構造は指定特徴情報でも同様である。また、対応情報は、ｋを指定特徴情報とし、（ｘ、ｙ）が位置を示すとした場合、ｋ＝50702（ｘ、ｙ）、という構造の情報となる。

指定特徴情報管理部７４は、上記指定特徴情報を記憶し、管理するものであり、検索部７６に指定特徴情報を出力する。この指定特徴情報管理部７４は、複数の人の顔から導出される複数の特徴情報を記憶し、管理することが可能であり、特に主被写体の人の顔の特徴情報と、副被写体の人の顔の特徴情報を管理することが可能となっている。また、指定特徴情報は、上記メモリ４８や、メモリカード５２により記憶されている。

検索部７６は、検出特徴情報と指定特徴情報とを比較し、条件に適合した検出特徴情報を検索し、その検出特徴情報に対して上記対応情報により対応づけられている位置を出力するものである。

上記条件は、本実施の形態では３つある。そのうちの１つ目の条件により検索される検出特徴情報は、指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報である。２つ目の条件により検索される検出特徴情報は、指定特徴情報が示す値との差が所定範囲内の値を示す検出特徴情報である。３つ目の条件により検索される検出特徴情報は、予め定められた２つの指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報である。

上記３つ目の条件に示される２つの指定特徴情報とは、本実施の形態では、主被写体に対応する特徴情報及び副被写体に対応する特徴情報とする。

距離導出部７８は、検索部７６により出力された位置に存在する人の顔と撮像系（特にＣＣＤ２４：図２参照）との距離を測定するものである。この距離導出部７８は、例えば測距センサを用いても良いし、ＡＦ機能を用いて顔に合焦した際のレンズ２１の位置を用いて距離を測定するようにしても良い。

ＡＦ制御部８０は、上記ＡＦ機能を実現するためのものであり、図３の場合は、距離導出部７８から出力された距離に存在する被写体に対して合焦するようにレンズ制御部８２によりレンズ２１を制御する。

次に、図４を用いて、ＡＥ機能のみを動作させる場合の構成について説明する。このＡＥ機能は、複数の人の顔に合焦させる場合、合焦する全ての人の顔に対して合焦可能なように絞り値を更に導出することで被写界深度を設定するために用いられる。従って、本実施の形態では、ＡＦ機能を用いずに、単に被写界深度を設定する処理も合焦処理としている。

同図に示されるように、ＡＥ機能のみを動作させる場合のソフトウェア構成は、撮影制御部７０、顔検出部７２、指定特徴情報管理部７４、検索部７６、測光部８４、ＡＥ制御部８６、及び絞り制御部８８を含む。

図４に示される構成において、図３と異なる点についてのみ説明する。まず、撮影制御部７０は、測光部８４に対して撮影画像を出力する。また、検索部７６も測光部８４に対してＡＥ対象位置を出力する。

測光部８４は、上記輝度信号Ｙにより被写体の光の強さを測光し、測光した光の強さをＡＥ制御部８６に出力する。ＡＥ制御部８６は、上記ＡＥ機能を実現するためのものであり、図４の場合は、測光部８４から出力された光の強さに応じて、全ての人の顔に対して合焦可能なように絞り制御部８８により絞り値を制御し、被写界深度を設定する。

次に、図５を用いて、ＡＦ機能及びＡＥ機能を動作させる場合の構成について説明する。この場合のソフトウェア構成は、撮影制御部７０、顔検出部７２、指定特徴情報管理部７４、検索部７６、距離導出部７８、ＡＦ制御部８０、レンズ制御部８２、測光部８４、ＡＥ制御部８６、及び絞り制御部８８を含む。

図５に示される構成において、図３、図４と異なる点についてのみ説明する。まず、撮影制御部７０は、距離導出部７８及び測光部８４に対して撮影画像を出力する。また、検索部７６は、距離導出部７８にＡＦ対象位置を出力し、測光部８４に対してＡＥ対象位置を出力する。

同図に示される構成により、デジタルカメラ１０は、合焦する全ての人の顔に対して合焦することが可能となる。

以上説明した構成によりＣＰＵ４０により実行される処理を説明する。最初に図６を用いて、指定特徴情報を記憶する処理について説明する。まず、ステップ１０１で、顔ロックボタン６０がユーザにより押下されたか否かを判断し、押下されたと判断すると、ステップ１０２で、顔検出処理を行う。次のステップ１０３で、顔が検出されたか否かを判断し、検出されたと判断すると、ステップ１０４で、被写体の中央で検出された顔の特徴情報を導出する。次のステップ１０５で、導出された特徴情報を指定特徴情報として記憶し、ステップ１０６で、顔登録フラグｖにＴＲＵＥを代入し、処理を終了する。

この顔登録フラグは、指定特徴情報が記憶されているか否か示すもので、ＴＲＵＥが登録されていることを示し、ＦＡＬＳＥが登録されていないことを示している。

また、上記処理を繰り返すことで、複数の指定特徴情報を記憶することも可能であり、更に、指定特徴情報が主被写体を示すものか、或いは副被写体を示すものか等の情報も記憶することが可能である。更に、上記処理では被写体の中央で検出された顔に対する処理が示されているが、処理対象とする顔をユーザにより選択可能とするようにしても良い。

次に、上記１つ目の条件により撮影する場合の処理を、図７のフローチャートを用いて説明する。この場合は、対象となる指定特徴情報が１つの場合の処理である。まず、ステップ２０１で、レリーズボタン５６Ａがユーザにより押下されたか否か判断し、押下されたと判断すると、ステップ２０２で、被写体を示す撮影画像に対して顔検出処理を行う。次のステップ２０３で、検出特徴情報とその検出特徴情報が導出された人の顔の被写体における位置とが対応づけられた対応情報であるリストをメモリ４８に作成する。このリスト例は以下の通りである。
ｋ１＝50702（ｘ１，ｙ１）
ｋ２＝221（ｘ２，ｙ２）
ｋ３＝39578（ｘ３，ｙ３）
ｋ４＝64985（ｘ４，ｙ４）
・・・
ｋｎ＝4056（ｘｎ，ｙｎ）
次のステップ２０４で、顔登録フラグｖがＴＲＵＥか否か判断する。このステップ２０４で否定判断した場合には、指定特徴情報が記憶されていないため、ステップ２０７で、被写体の中央の位置に存在する人の顔を主被写体とし、ステップ２０８へ処理が進む。

一方、ステップ２０４で肯定判断した場合には、ステップ２０５で、検出特徴情報から指定特徴情報一致するか、または最も値が近い検出特徴情報を検索する。例えば、指定特徴情報ｋ＝65403の場合、上記ｋ１〜ｋｎに一致するものは存在しないため、最も値が近いｋ４が検索される。

次のステップ２０６で、検索された特徴情報に対応する位置に存在する人の顔を主被写体とする。上記例の場合、ｋ４＝64985（ｘ４，ｙ４）に対応する人の顔が主被写体となる。

そして、ステップ２０８で、撮影状態を設定する処理として、上記主被写体に対して合焦処理を行うことで、ステップ２０９で撮影し、処理を終了する。

上記処理によれば、指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報を検索するので、合焦の対象となる人の顔を自動的に設定することができる。

なお、上述したステップ２０２からステップ２０８までは上述した半押し状態で実行され、ステップ２０９は、全押し状態となった際に実行される。

次に、上記２つ目の条件により撮影する場合の処理を、図８のフローチャートを用いて説明する。この場合は、対象となる指定特徴情報が複数の場合の処理である。

まず、ステップ３０１で、レリーズボタン５６Ａがユーザにより押下されたか否か判断し、押下されたと判断すると、ステップ３０２で、被写体を示す撮影画像に対して顔検出処理を行う。次のステップ３０３で、検出特徴情報とその検出特徴情報が導出された人の顔の被写体における位置とが対応づけられた対応情報であるリストをメモリ４８に作成する。このリストは、図７で説明した通りである。

次のステップ３０４で、顔登録フラグｖがＴＲＵＥか否か判断する。このステップ３０４で否定判断した場合には、指定特徴情報が記憶されていないため、ステップ３０７で、被写体内で検出された顔全ての顔に対して測距し、最大距離Ｄｆと最小距離Ｄｎを取得し、ステップ３０９へ処理が進む。

一方、ステップ３０４で肯定判断した場合には、ステップ３０５で、指定特徴情報が示す値との差が所定範囲内の値を示す検出特徴情報を検索する。次のステップ３０６で、検索された特徴情報に対応する位置に存在する全ての人の顔に対して測距する。

これにより、上記リストに距離ｄを加えた情報が得られる。この情報の例は、以下の通りである（距離ｄの単位はｍｍ（ミリメートル））。
ｋ１＝50702、ｄ１＝2513（ｘ１，ｙ１）
ｋ２＝221、ｄ２＝1982（ｘ２，ｙ２）
ｋ３＝39578、ｄ３＝2755（ｘ３，ｙ３）
ｋ４＝64985、ｄ４＝1850（ｘ４，ｙ４）
・・・
ｋｎ＝4056、ｄｎ＝3711（ｘｎ，ｙｎ）
次のステップ３０７で、最大距離Ｄｆと最小距離Ｄｎを取得する。上記例の場合、Ｄｆ＝1850、Ｄｎ＝2513である。次のステップ３０９で、合焦距離ｓ＝(Ｄｎ+Ｄｆ)/２を導出する。上記例の場合、ｓ＝2181となる。次のステップ３１０で、絞り値Ｎを導出する。この絞り値Ｎは、同図に示される絞り値を求める一般的な式により導出することができる。なお、この式において、ｆはレンズ焦点距離を示し、ｃは許容錯乱円を示している。

例えば、ｆ＝５０ｍｍ、ｃ＝０．０１９ｍｍの場合、絞り値Ｎ＝１１となる。このようにして導出されたｓとＮを用いてステップ３１１で撮影状態を設定し、撮影すると処理が終了する。

以上説明したように、図８で説明した処理における合焦処理は、合焦する全ての人の顔に対して距離導出部７８により得られた距離のうちの最大距離、及び最小距離に基づき合焦距離を導出し、該合焦距離、予め定められたレンズ焦点距離ｆ、及び予め定められた許容錯乱円ｃに基づき、合焦する全ての人の顔に対して合焦可能なように絞り値を更に導出することで被写界深度を設定する処理である。

上述した処理によれば、指定特徴情報が示す値との差が所定範囲内の値を示す検出特徴情報を検索するので、合焦の対象となる人の顔を自動的に設定することができる。

なお、上述したステップ３０２からステップ３１０までは上述した半押し状態で実行され、ステップ３１１は、全押し状態となった際に実行される。

次に、上記３つ目の条件により撮影する場合の処理を、図９のフローチャートを用いて説明する。この場合は、対象となる指定特徴情報が主被写体と副被写体の場合の処理である。

まず、ステップ４０１で、レリーズボタン５６Ａがユーザにより押下されたか否か判断し、押下されたと判断すると、ステップ４０２で、被写体を示す撮影画像に対して顔検出処理を行う。次のステップ４０３で、検出特徴情報とその検出特徴情報が導出された人の顔の被写体における位置とが対応づけられた対応情報であるリストをメモリ４８に作成する。このリストは、図７で説明した通りである。

次のステップ４０４で、顔登録フラグｖがＴＲＵＥか否か判断する。このステップ４０４で否定判断した場合には、指定特徴情報が記憶されていないため、ステップ４０９で、被写体内で検出された顔全ての顔に対して測距し、最大距離Ｄｆと最小距離Ｄｎを取得し、ステップ４１０へ処理が進む。

一方、ステップ４０４で肯定判断した場合には、ステップ４０５で、２つの指定特徴情報（主被写体、副被写体の指定特徴情報）に一致するか、又は最も値が近い検出特徴情報を各々検索する。次のステップ４０６で、検索された検出特徴情報に対応する位置に存在する各々の人の顔に対して測距する。これにより、ステップ４０７で、撮像系（図２参照）と主被写体との距離Ｄｍと副被写体との距離Ｄｓ得られる。

次のステップ４０８で、Ｄｎ＝Ｄｍ−｜Ｄｍ−Ｄｓ｜/２、Ｄｆ＝Ｄｍ＋｜Ｄｍ−Ｄｓ｜/２を計算する。

次のステップ４１０で、合焦距離ｓ＝(Ｄｎ+Ｄｆ)/２を導出する。そして、ステップ４１１で、絞り値Ｎを導出する。この絞り値Ｎは、同図に示される絞り値を求める一般的な式により導出することができる。なお、この式において、ｆはレンズ焦点距離を示し、ｃは許容錯乱円を示している。次のステップ４１２でｓとＮを用いて撮影状態を設定し、撮影すると処理が終了する。

以上説明したように、図９で説明した処理における合焦処理は、合焦する全ての人の顔に対して距離導出部７８により得られた距離のうちの最大距離、及び最小距離に基づき合焦距離を導出し、該合焦距離、予め定められたレンズ焦点距離ｆ、及び予め定められた許容錯乱円ｃに基づき、合焦する全ての人の顔に対して合焦可能なように絞り値を更に導出することで被写界深度を設定する処理である。

上述した処理によれば、予め定められた２つの指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報を各々検索するので、合焦の対象となる人の顔（主被写体、副被写体）を自動的に設定することができる。

なお、上述したステップ４０２からステップ４１１までは上述した半押し状態で実行され、ステップ４１２は、全押し状態となった際に実行される。

また、以上説明した図７〜図９に示したフローチャートにおける合焦処理は、ＡＦ機能及びＡＥ機能、或いはいずれか一方のみを用いたものとしても良い。

以上説明した各フローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。

本実施の形態に係るデジタルカメラの外観上の構成を示す図である。本実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の構成を示す図である。ＡＦ機能のみを動作させる場合のソフトウェア構成を示す図である。ＡＥ機能のみを動作させる場合のソフトウェア構成を示す図である。ＡＦ機能及びＡＥ機能を動作させる場合のソフトウェア構成を示す図である。指定特徴情報を記憶する処理を示すフローチャートである。対象となる指定特徴情報が１つの場合の処理を示すフローチャートである。対象となる指定特徴情報が複数の場合の処理を示すフローチャートである。対象となる指定特徴情報が主被写体と副被写体の場合の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０デジタルカメラ
２１レンズ
３２タイミングジェネレータ
３４モータ駆動部
４８メモリ
５２メモリカード
６０顔ロックボタン
７０撮影制御部
７２顔検出部
７４指定特徴情報管理部
７６検索部
７８距離導出部
８０ＡＦ制御部
８２レンズ制御部
８４測光部
８６ＡＥ制御部
８８絞り制御部

Claims

被写体を撮像して当該被写体を示す画像情報を出力する撮像手段と、
前記撮像手段を用いた撮影により得られた前記画像情報に基づいて、当該画像情報により示される被写体に含まれる人の顔の特徴を示す特徴情報を導出する導出手段と、
予め指定された人の顔に対して前記導出手段により導出された特徴情報である指定特徴情報を予め記憶する記憶手段と、
前記撮像手段により出力された画像情報から、前記被写体に含まれる人の顔を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された全ての人の顔の各々に対して前記導出手段により導出された特徴情報である検出特徴情報と、該検出特徴情報が導出された人の顔の前記被写体における位置とが対応づけられた対応情報を作成する作成手段と、
前記検出特徴情報、前記指定特徴情報、及び前記対応情報に基づいて、前記撮像手段を用いた合焦処理を実行する実行手段と、
を有するデジタルカメラ。
前記指定特徴情報及び前記検出特徴情報は数値情報であり、
前記実行手段は、前記検出特徴情報のうち、前記指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報を検索し、検索された検出特徴情報に対して前記対応情報により対応づけられている位置に存在する人の顔に対して合焦する合焦処理を実行する請求項１に記載のデジタルカメラ。
前記指定特徴情報及び前記検出特徴情報は数値情報であり、
前記実行手段は、前記検出特徴情報のうち、前記指定特徴情報が示す値との差が所定範囲内の値を示す前記検出特徴情報を検索し、検索された各々の検出特徴情報に対して前記対応情報により対応づけられている位置に存在する各々の人の顔の全てに対して合焦する合焦処理を実行する請求項１に記載のデジタルカメラ。
前記指定特徴情報及び前記検出特徴情報は数値情報であり、
前記実行手段は、前記検出特徴情報のうち、予め定められた２つの指定特徴情報に一致するか、若しくは一致する検出特徴情報が存在しない場合には最も値が近い検出特徴情報を各々検索し、検索された２つの検出特徴情報に対して前記対応情報により対応づけられている各々の位置に存在する人の顔に対して合焦する合焦処理を実行する請求項１に記載のデジタルカメラ。
前記撮像手段と、前記人の顔との距離を測定する測距手段を更に有し、
前記実行手段が実行する前記合焦処理は、合焦する全ての人の顔に対して前記測距手段により得られた距離のうちの最大距離、及び最小距離に基づき合焦距離を導出し、該合焦距離、予め定められたレンズ焦点距離、及び予め定められた許容錯乱円に基づき、合焦する全ての人の顔に対して合焦可能なように絞り値を更に導出することで被写界深度を設定する処理である請求項３又は請求項４に記載のデジタルカメラ。