JP2009065577A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影者自身が撮像装置を持って撮影者が自らを被写体として撮影するとき、カメラに特別な機構を付加しなくても、撮影者の顔をカメラの撮影画角内に確実に入れて撮影できる撮像装置および撮像方法を得る。
【解決手段】固体撮影素子面に結像する撮影画像の中から人物の顔の位置を検出する顔検出手段と、画像内の所定位置に所定サイズで、顔検出手段で検出された人物の顔を配置する領域を設定する顔配置領域設定手段と、顔検出手段で検出された人物の顔の位置が、顔配置設定手段により設定された顔配置領域内に位置するように案内するガイド手段と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラなどの撮像装置および撮像方法に関するもので、特に撮影者自らが被写体となって撮影する場合に好適な撮像装置および撮像方法に関するものである。

カメラなどの撮像装置により撮像装置の所有者自らが被写体となって撮影するには、以下のような方法をとる。
１．カメラを三脚に固定し、セルフタイマ機能を使用して撮影する。
２．近くにいる第三者に撮影操作を依頼して撮影を行う。
３．撮影者自身が撮影レンズを自分に向けた状態でカメラ本体を手指で把持しつつ腕を伸ばして撮影する。

上記３．の方法で撮影する場合、画面内に撮影者自らが入っているかどうか、さらには、撮影者自らが被写体として画面上のどの位置にあるのかすなわち構図がどのようになっているのかの確認が問題になる。この問題を解決するために、カメラにミラーユニットを設け、撮影者自身を被写体として撮影する際にミラーをカメラから起立させて撮影者自身に向け、ミラーに写る撮影者自身の位置を確認した上で撮影ができるようにしたカメラが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、レンズカバーの表面を鏡面状に形成しておき、シャッタボタンの操作に応じてレンズカバーが開閉して撮影が行われるようにしたデジタルカメラが提案されている（例えば、特許文献２参照）。いわゆる「自分撮りモード」で撮影を行う場合、撮影者はレンズカバーに写っている像により、被写体としての撮影者自身の画像が、撮影者が意図しているとおりの位置にあるかどうかを確認することができる。

特許文献１，２に記載されているカメラのほかに、液晶モニタを回転させる機構を設け、液晶モニタを撮影者自身に向けることにより、液晶モニタに表示されるスルー画像より撮影者自身の位置を確認した上で撮影ができるようにしたデジタルカメラがある。また、レンズ部分を回転させる機構を設け、液晶モニタを撮影者自身に向けた状態でレンズも撮影者自身に向けることにより、液晶モニタに表示されるスルー画像より撮影者自身の位置を確認した上で撮影ができるようにしたデジタルカメラもある。

さらに、レンズおよび撮像素子をカメラの前後に設け、撮影者自身を被写体として撮影する際には、カメラ後方のレンズおよび撮像素子が有効になるように切り替えることにより、液晶モニタに表示されるスルー画像より撮影者自身の位置を確認した上で撮影することができるデジタルカメラもある。

さらに、本願発明の技術思想に関連のある従来の技術として、特許文献３には、「自分撮り」や、「依頼撮り」において、ユーザ自身すなわち被写体となる撮影者自身が撮影時における手ぶれ発生を認識できるようにする目的で、「自分撮りモード」や「依頼撮りモード」による撮影時、カメラ前面のセルフタイマランプを点滅表示させ、ユーザに対して手ぶれ発生を告知するカメラが開示されている。

特許文献４には、撮影者自身を被写体として撮影する場合において、撮影者にピントが合っていない状態で撮影が行われることによる撮影失敗を防止する目的で、被写体が撮影光学系の最至近距離よりも近くに位置している状態にあるか否かを検出するための検出手段と、この検出手段により被写体が撮影光学系の最至近距離よりも近くに位置している状態にあると検出されたときに発光して警告する、カメラ本体の前面に設けられた発光手段とを有するカメラが開示されている。一般的にカメラが具備している表示手段を用いて、それを本来の表示とは別のカメラの状態を告知することに利用するものである。

特許文献５には、良好な構図の画像を容易に撮影することができる撮影装置を提供する目的で、撮影する画像の中から人物の顔の位置を顔検出部によって検出し、その顔の位置が画像内の所定位置に配置されるように、修正すべきカメラの向きを音声ガイドとして出力する撮影装置が開示されている。顔検出手段で検出された人物の顔の位置が、画像内の所定位置に位置するようにガイドする点で、後述の本願発明の一部構成部分と類似している。

特開２００２−０８２３７１号公報 特開２００５−２６６２２１号公報 特開２００２−３２８４０８号公報 特開２００２−３５０７１７号公報 特開２００５−２６９５６２号公報

撮影者自身がカメラを保持して撮影者自身を被写体として撮影するために、特許文献１に記載されているカメラのように、ミラーを付加し、特許文献２に記載されているカメラのように、液晶モニタを回転させる機構を付加し、さらに、レンズおよび撮像素子を複数備えたカメラは、いずれも、デザイン上の制約があり、これに加えて、カメラ寸法の大型化、コストアップといった問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、撮影者自身が撮像装置を持って撮影者が自らを被写体として撮影するとき、カメラに特別な機構を付加しなくても、撮影者の顔をカメラの撮影画角内に確実に入れて撮影することができる撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。

本発明は、固体撮影素子面に結像する撮影画像の中から人物の顔の位置を検出する顔検出手段と、画像内の所定位置に所定サイズで、前記顔検出手段で検出された人物の顔を配置する領域を設定する顔配置領域設定手段と、前記顔検出手段で検出された人物の顔の位置が、前記顔配置設定手段により設定された顔配置領域内に位置するように案内するガイド手段と、を備えていることを最も主要な特徴とする。

カメラに特別な機構を付加しなくても、撮影者が自らを被写体として撮影するとき、撮影者の顔をカメラの撮影画角内へ確実に入れて撮影することができる。
撮影者の顔検出状態を、カメラが一般的に具備しているＬＥＤやランプ、ブザー、スピーカーなどの部材を利用して状態を知らせることができ、新たな機能部品を付加しなくても、新たな撮影ガイド機能を付加することができる。

以下、本発明にかかる撮像装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
本発明にかかる撮像装置は、レンズを通った光を固体撮像素子で受け、固体撮像素子のアナログ信号をデジタル信号に変換してメモリに記録するデジタル方式の撮像装置、例えばデジタルカメラを想定している。まず、撮像装置としてのデジタルカメラの実施例についてその外観に現れている構成を説明する。

図１において、デジタルカメラ本体３０の前面および上面には、ＰＯＷＥＲ（電源）ボタン１、シャッタボタン２、フラッシュ発光部３、ＡＦ（「オートフォーカス」を意味する。以下同じ）補助光／セルフタイマランプ４、レンズカバー５、マイク６、スピーカー７、レンズ８が配置されている。ただし、レンズ８は沈胴式であって、図１（ａ）はカメラ本体３０内にレンズ８が収納され、レンズカバー５が閉じられることによってレンズ８は外から見ることはできない。図１（ｂ）はレンズ８がカメラ本体３０からカメラ本体３０の前面側に進出して撮影可能な態様になっている。

図２（ａ）に示すように、デジタルカメラ本体３０の背面には、液晶モニタ９、ズームレバー（望遠）／（広角）１０、モード切替スイッチ１１、再生ボタン１２、ＡＤＪ．ボタン１３、削除／セルフタイマボタン１４、↑／ＭＯＤＥボタン１５、→／クイックレビューボタン１６、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン１７、↓／マクロボタン１８、←／フラッシュボタン１９、ＤＩＳＰ．ボタン２０、ＡＶ出力端子２１、ＵＳＢ端子２２が配置されている。図２（ｂ）に示すように、デジタルカメラ本体３０の底面には、三脚ネジ穴２３、バッテリ／カードカバー２４が配置されている。バッテリ／カードカバー２４を開けると、バッテリ挿入部とカード挿入部が露呈し、ここにバッテリと記憶カードを装填するように構成されている。

モード切替スイッチ１１は、２ポジションのスライドスイッチで構成されており、その位置によりデジタルカメラの動作モードを設定できる。静止画撮影や動画撮影などのカメラの操作は、このモード切替スイッチ１１を切り替えてから行う。デジタルカメラのモードは、「シーンモード」、「静止画撮影モード」の２種類ある。「静止画撮影モード」は、静止画を撮影するときに使用し、「シーンモード」は、「ポートレートモード」、「フェイスモード」、「スポーツモード」、「遠景モード」、「夜景モード」、「高感度モード」、「ズームマクロモード」、「白黒モード」、「セピアモード」、「斜め補正モード」、「文字モード」、「動画撮影モード」などがある。再生ボタン１２は、デジタルカメラのモードを「再生モード」へ指示するボタンとして機能する。撮影モード時、このボタンが押されると、最後に撮った静止画が液晶モニタ９に表示される。

レンズ８は、沈胴式のズームレンズで構成されており、ＰＯＷＥＲ（電源）ボタン１によりカメラの電源が投入され、モード切替スイッチ１１によりカメラのモードを撮影モードに設定することにより、デジタルカメラ本体３０から繰り出される。ズームレバー（望遠）／（広角）１０は、シャッタボタン２の周囲にある３ポジションのレバーで構成されており、レンズ８のズームを指示する手段として機能する。デジタルカメラは、撮影モードに設定されているとき、上記ズームレバー（望遠）／（広角）１０を望遠側に操作すると、レンズ８は望遠側へのズームを行い、ズームレバー（望遠）／（広角）１０を広角側に操作すると、レンズ８は広角側へのズームを行い、レンズ８の焦点距離を連続的に変化させる。また、再生モードに設定されているとき、ズームレバー（望遠）／（広角）１０を操作することにより、再生中の画像の表示倍率を変化させることができる。すなわち、ズームレバー（望遠）／（広角）１０を広角側へ操作すると、再生中の画像が縮小表示され、ズームレバー（望遠）／（広角）１０を望遠側へ操作すると、再生中の画像が拡大表示される。

シャッタボタン２は、２段式のスイッチで構成されており、半押し操作と押し切り操作が可能である。デジタルカメラは、このシャッタボタン２の半押し操作により、ＡＥ（「自動露出」の意味。以下同じ）／ＡＦが作動し、押し切り操作により、ＡＷＢ（オートホワイトバランス」の意味。以下同じ）が作動し撮影を実行する。液晶モニタ９は、カラー表示が可能な液晶ディスプレイで構成されており、再生モード時には撮影済み画像を表示するための画像表示パネルとして利用されるとともに、各種設定操作を行なう際のユーザインターフェース表示パネルとして利用される。また、撮影モード時には、必要に応じてライブビュー画像が表示されて、画角確認用の電子ファインダとして利用される。

「↑／ＭＯＤＥボタン１５」、「→／クイックレビューボタン１６」、「↓／マクロボタン１８」、「←／フラッシュボタン１９」は、それぞれ上下左右４方向の指示を入力する方向指示手段として機能する。例えば、メニュー画面でメニュー項目の選択などに使用される。ＭＥＮＵ／ＯＫボタン１７は、各モードの通常画面からメニュー画面への遷移を指示するボタン（ＭＥＮＵボタン）として機能するととともに、選択内容の確定、処理の実行等を指示するボタン（ＯＫボタン）として機能する。

ＤＩＳＰ．ボタン２０は、液晶モニタ９のマークの表示／非表示を切り替えるなど、画面の表示状態の変更を指示するボタンとして機能する。また、撮影モード時に、このボタンが１回押されるごとに、ヒストグラム表示→グリッドガイド表示→表示なし→液晶モニタオフ→通常のマーク表示→ヒストグラム表示→・・・とように順に切り替えられる。再生モード時に、このボタンが１回押されるごとに、ヒストグラム表示→ハイライト表示→表示なし→通常のマーク表示→ヒストグラム表示→・・・と切り替えられる。また、このボタンは、入力操作のキャンセルや一つ前の操作状態に戻すことを指示するボタンとしても機能する。

現在、図１、図２に示すような形態のデジタルカメラが最も普及しているが、いわゆる自分撮りを容易にするための複雑な機構は一般的に備えていない。このような形態のデジタルカメラで「自分撮り」を行う場合、撮影者には液晶モニタ９が見えないため、ライブビュー画像を見ることができず、撮影者の顔が、画角からはみ出ているか否か、画面内に撮影者自身が入っているとしても、画面内のどの位置に入っているのかを判断することができない。カメラの前面が鏡面処理されている場合は、カメラの前面に撮影者の顔が映るので、これを撮影者自身が観察することによって撮影者自身が被写体として画角内に存在しているかどうかを推測することができる。しかし、このような場合を除き、一般的には画角からはみ出ているか否かの状態を知る術がない。

ところで、デジタルカメラの場合、全体の動作を中央処理装置（ＣＰＵ）によって統括制御するように構成されている。ＣＰＵは、ＰＯＷＥＲ（電源）ボタン１、シャッタボタン２、ズームレバー（望遠）／（広角）１０、モード切替スイッチ１１、再生ボタン１２、ＡＤＪ．ボタン１３、削除／セルフタイマボタン１４、↑／ＭＯＤＥボタン１５、→／クイックレビューボタン１６、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン１７、↓／マクロボタン１８、←／フラッシュボタン１９、ＤＩＳＰ．ボタン２０などの操作部から入力される操作信号に基づき所定の制御プログラムに従ってデジタルカメラの全体を統括制御する。

図３は、デジタルカメラ本体３０内部の制御系統の構成例を示す。バスを介してＣＰＵ４０と接続されたフラッシュＲＯＭ５８には、ＣＰＵ４０が実行する制御プログラムおよび制御に必要な各種データ、ユーザ設定情報などのデジタルカメラの動作に関する各種設定情報等が格納されている。ＳＤＲＡＭ５４からなるメモリは、ＣＰＵ４０の演算作業用領域、画像データ、すなわち、Ｒａｗ−ＲＧＢ画像データ５５、ＹＵＶ画像データ５６、圧縮伸張画像データ５７等の一時記憶領域として利用される。

鏡胴ユニット１００は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ８１、フォーカスレンズ８２、それらを制御するレンズ駆動部８６、絞り８３、それらを制御する絞り駆動部８７、メカシャッタ８４、メカシャッタ８４を制御するシャッタ駆動部８８からなる。レンズ駆動部８６、絞り駆動部８７、シャッタ駆動部８８は、ＣＰＵ４０からの駆動指令により駆動制御される。

デジタルカメラの電源がオン状態になると、制御プログラムはメモリ（ＳＤＲＡＭ）５４にロードされ、ＣＰＵ４０はその制御プログラムに従い装置各部の動作を制御する。それとともに制御に必要なデータ等を、一時的にメモリ（ＳＤＲＡＭ）５４に保存する。フラッシュＲＯＭ５８は、書き換え可能な半不揮発性メモリであることから、記録されている制御プログラムや制御に必要な各種データ、ユーザ設定情報を変更することが可能であり、機能のバージョンアップが容易であるという特徴をもつ。

デジタルカメラは、前記ＰＯＷＥＲ（電源）ボタン１を撮影位置に合わせることで、撮影モードに設定され、撮影が可能になる。そして、撮影モードに設定されることにより、レンズ８１，８２が前記カメラ本体３０から繰り出され、撮影スタンバイ状態になる。この撮影モードの下、レンズ８１，８２を通過した被写体光は、絞り８３を介して固体撮像素子の受光面に結像される。固体撮像素子は、ＣＣＤ８５で構成されており、その受光面には、所定の配列構造（ベイヤー、Ｇストライプなど）で配列された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを介して多数のフォトダイオード（受光素子）が二次元的に配置されている。

レンズ８１，８２を通過した被写体光は、ＣＣＤ８５の各フォトダイオードによって受光され、入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ４０の制御のもとにタイミングジェネレータ（ＴＧ）８９から与えられる駆動パルスに基づいて、信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出され、アナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）４２に加えられる。アナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）４２は、入力された画素ごとのＲＧＢ信号をサンプリングホールド（相関二重サンプリング処理）するとともに、増幅し、Ａ／Ｄ変換器４３に出力する。Ａ／Ｄ変換器４３は、アナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）４２から出力されたアナログＲＧＢ信号をデジタルＲＧＢ信号に変換して出力し、このデジタルのＲＧＢ信号が、センサ入力制御部４４を介し、Ｒａｗ−ＲＧＢ画像データ５５としてメモリ（ＳＤＲＡＭ）５４に取り込まれる。

画像信号処理部４６は、メモリ５４に取り込まれたＲａｗ−ＲＧＢ画像データ５５をＣＰＵ４０の指令に従って処理し、輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）へ変換し、ＹＵＶ画像データを生成する。すなわち、この画像信号処理部４６は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含む画像処理手段として機能し、ＣＰＵ４０からの指令に従ってメモリ５４を活用しながら、入力されたＲＧＢ信号を信号処理することにより、輝度信号および色差信号（輝度／色差信号）を生成する。生成された輝度／色差信号は、ＹＵＶ画像データ５６としてメモリ（ＳＤＲＡＭ）５４に格納される。

撮影画像を液晶モニタ９に出力する場合は、ＹＵＶ画像データ５６が、メモリ（ＳＤＲＡＭ）５４からＯＳＤＭＩＸ部４８に送られる。ＯＳＤＭＩＸ部４８は、入力されたＹＵＶ画像データ５６の輝度／色差信号に文字や図形などのオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）データを重ね合わせて合成され、ビデオエンコーダ６５および液晶モニタ信号処理部４９に出力する。これにより、所要の撮影情報等が画像データに重ねて表示される。ビデオエンコーダ６５は、入力されたＹＵＶ画像データ５６の輝度／色差信号を表示用のデジタル表示出力信号（たとえばＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換し、Ｄ／Ａ変換器６６にてデジタル表示出力信号をアナログビデオ出力信号に変換する。ビデオＡＭＰ６７は、Ｄ／Ａ変換器６６から出力されたアナログビデオ信号を、７５Ωインピーダンス変換し、テレビなどの外部表示機器と接続するためのＡＶ出力端子６４へ出力する。これにより、ＣＣＤ８５で撮像された画像がテレビなどの外部表示機器に表示される。

一方、液晶モニタ信号処理部４９は、入力されたＹＵＶ画像データ５６の輝度／色差信号を液晶モニタ９の入力信号形式であるＲＧＢ信号へ変換し、液晶モニタ９へ出力する。これにより、ＣＣＤ８５で撮像された画像が液晶モニタ９に表示される。ＣＣＤ８５から画像信号を定期的に取り込み、その画像信号から生成される輝度／色差信号によってメモリ（ＳＤＲＡＭ）５４内のＹＵＶ画像データ５６を定期的に書き換え、液晶モニタ９およびＡＶ出力端子６４に出力することにより、ＣＣＤ８５で撮像される画像がリアルタイムに表示される。撮影者は、この液晶モニタ９にリアルタイムに表示される画像（ライブビュー画像）を見ることにより、撮影画角を確認することができる。

撮影はシャッタボタン２の押下によって行なわれる。撮影に先立ち、撮影者は、画角を調整する必要があるとき、ズームレバー（望遠）／（広角）１０を操作し、ズームレンズ８１をズーミングさせて画角を調整する。シャッタボタン２が半押しされると、フォーカスオン信号がＣＰＵ４０に入力され、ＣＰＵ４０はＡＥ／ＡＦ処理を実施する。

まず、センサ入力制御部４４を介してＣＣＤ８５から取り込まれた画像信号がＡＦ検出部５１並びにＡＥ／ＡＷＢ検出部５２に入力される。ＡＥ／ＡＷＢ検出部５２は、１画面を複数のエリア（例えば、１６×１６）に分割し、分割エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算する回路を含み、その積算値をＣＰＵ８５に提供する。ＣＰＵ８５は、ＡＥ／ＡＷＢ検出部５２から得た積算値に基づいて被写体の明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出する。そして、求めた撮影ＥＶ値と所定のプログラム線図から絞り値とシャッタスピードを決定し、これに従いＣＣＤ８５の電子シャッタと絞り駆動部８７を制御して適正な露光量を得る。また、ＡＥ／ＡＷＢ検出部５２は、自動ホワイトバランス調整時、分割エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号の色別の平均積算値を算出し、その算出結果をＣＰＵ８５に提供する。ＣＰＵ８５は、得られたＲの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値から分割エリアごとにＲ／ＧおよびＢ／Ｇの比を求め、求めたＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値の、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ色空間における分布等に基づいて、光源種判別を行う。そして、判別された光源種に適したホワイトバランス調整値に従って、たとえば、各比の値がおよそ１（つまり、１画面においてＲＧＢの積算比率がＲ：Ｇ：Ｂ≒１：１：１）になるように、ホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランス補正値）を制御し、各色チャンネルの信号に補正をかける。

ＡＦ検出部５１は、上記Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、所定のフォーカスエリア（たとえば、画面中央部）内の信号を切り出すＡＦエリア抽出部およびＡＦエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成されている。ＡＦ検出部５１で求めた積算値のデータはＣＰＵ４０に通知される。ＣＰＵ４０は、レンズ駆動部８６を制御してフォーカスレンズ８２を移動させながら、複数のＡＦ検出ポイントで焦点評価値（ＡＦ評価値）を演算し、評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、求めた合焦位置にフォーカスレンズ８２が移動するように、レンズ駆動部８６を制御する。以上のように、シャッタボタン２の半押しによって、ＡＥ／ＡＦ処理が行なわれる。

この後、撮影者がシャッタボタン２を押し切ると、ＣＰＵ４０にシャッタオン信号が入力され、ＣＰＵ４０は、撮影、記録処理を開始する。すなわち、ＣＰＵ４０は測光結果に基づき決定された絞り値に従い、絞り駆動部８７を制御して絞り８３を動かし、シャッタ速度値に従いシャッタ駆動部８８を制御してメカシャッタ８４の開閉動作を制御してＣＣＤ８５の露光時間を制御し、ＣＣＤ８５を適正な光量で露光する。

ＣＣＤ８５から出力された画像信号は、アナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）４２、Ａ／Ｄ変換器４３、センサ入力制御部４４を介してメモリ（ＳＤＲＡＭ）５４に取り込まれ、画像信号処理部４６において輝度／色差信号に変換されたのち、ＹＵＶ画像データ５６としてメモリ（ＳＤＲＡＭ）５４に格納される。メモリ（ＳＤＲＡＭ）５４に格納されたＹＵＶ画像データ５６は、圧縮伸張処理部４７に加えられ、所定の圧縮フォーマット（たとえばＪＰＥＧ形式）に従って圧縮された後、再びメモリ（ＳＤＲＡＭ）５４に圧縮伸張画像データ５７として格納され、所定の画像記録フォーマット（たとえばＥｘｉｆ形式）の画像ファイルとされたのち、カード制御部５０を介して記憶カード（たとえばＳＤカード）６９に記録される。

以上のようにして記憶カード６９に記録された画像は、前記再生ボタン１２が押されることにより、以下のように動作してモニタ９で再生表示される。再生ボタン１２の押下により、デジタルカメラの動作モードが再生モードに設定され、ＣＰＵ４０は、カード制御部５０にコマンドを出力し、記憶カード６９から最後に記録された画像ファイルを読み出させる。読み出された画像ファイルの圧縮画像データは、圧縮伸張処理部４７に加えられ、非圧縮の輝度／色差信号に伸張されたのち、ＯＳＤＭＩＸ部４８および液晶モニタ信号処理部４９を介して液晶モニタ９に出力される。これにより、記憶カード６９に記録されている画像が液晶モニタ９に再生表示される。

その他の機能ないしは動作として以下のものがある。パソコンなどの外部機器とデジタルカメラとの間でＵＳＢ通信を行うには、ＵＳＢ端子６０を介して外部機器と接続し、ＣＰＵ４０は、ＵＳＢ制御部５９を制御することにより、ＵＳＢ通信を行う。
シャッタ音、操作音などの音声信号データはフラッシュＲＯＭ５８に格納されている。ＣＰＵ４０が音声信号処理部４５を制御し、上記音声データを読み出し音声信号処理部を介してオーディオＣＯＤＥＣ６１へ出力する。オーディオＣＯＤＥＣ６１は、入力された音声信号を増幅するマイクアンプや、前記スピーカー７を駆動するためのオーディオアンプを内蔵している。オーディオＣＯＤＥＣ６１には、ユーザが音声信号を入力する前記マイク６、音声信号を出力する上記スピーカー７が接続されていて、マイク６により音声を電気信号に変換してメモリに記録し、この音声信号を読み出してスピーカー７から出力することができる。

最近のデジタルカメラは、「フェイスモード」を搭載している機種がある。このフェイスモードは、被写体として画面内にある人物の顔を自動的に認識し、ピント、露出、ホワイトバランスを人物の顔に合わせて最適に調整して撮影することができる撮影モードである。被写体が画像の中心にいない場合や、複数の顔がある場合（最大数人のレベル）でも、カメラが顔を認識し、顔に合った最適な条件で撮影する。フェイスモードに設定されているデジタルカメラは、顔を検出すると、液晶モニタ９に表示された画像に、例えば図４に示すような顔検出枠Ｋ１を表示する。一旦顔を検出すると、次は検出した顔を追尾する「顔追尾」状態となり、デジタルカメラは顔検出枠Ｋ１を動かしながら検出した顔を追尾し続ける。

この顔検出技術は、既に公知の技術である。本実施例にかかるデジタルカメラは、顔検出部５３にて顔を検出し、以下のようにして上記機能を実現する。画像信号処理部４６で生成された輝度／色差信号が図３に示す制御系統中の顔検出部５３に出力されると、顔検出部５３は、入力された輝度／色差信号から、画像内の顔を抽出する。顔の抽出は、たとえば、画像内の人間の顔にある様々な明暗差（目はほほより暗く、あごは唇より明るい、などの法則を複数持つ）を捉えることにより、または肌色データを抽出することにより、画像中の人物の顔を検出する。顔検出部５３で検出された顔の位置データは、ＣＰＵ４０に出力される。ＣＰＵ４０は、検出された顔の位置にしたがい、ＯＳＤＭＩＸ部４８に対して図４に示す顔検出枠Ｋ１を設定する。ＯＳＤＭＩＸ部４８では入力されたＹＵＶ画像データ（ライブビュー画像）の輝度／色差信号に、顔検出枠のオンスクリーンディスプレイデータを重ね合わせて合成され、ビデオエンコーダ６５および液晶モニタ信号処理部４９に出力する。これにより、図４のような顔検出枠Ｋ１を表示する。

さて、上記のように、本実施例のデジタルカメラでは、撮影時に液晶モニタ９にライブビュー画像を表示させることができるように構成されており、この液晶モニタ９に表示されるライブビュー画像を見ることで、撮影しょうとする画像の構図等を容易に決定できるようになっている。
しかしながら、前述の「自分撮り」や「依頼撮り」を行う場合、撮影者（依頼者）自身は液晶モニタ９が見えないため、撮影者（依頼者）自身が撮影する画像の構図等を決定することができない。そこで、本実施例のデジタルカメラには、撮影を補助する機能として顔検出技術を用いた撮影ガイド機能が備えられている。以下、この撮影ガイド機能について説明する。

本発明の１つ目のポイントとなる、「実際に写る範囲Ｍ」と「顔配置枠Ｓ９」の関係を図５に示す。本発明の実施例では、液晶モニタ９の視野率は、実際に写る範囲Ｍを「１」とした場合、液晶モニタ９で見えている範囲を１００パーセント（視野率１００パーセント）として説明している。つまり実際に写る範囲Ｍは液晶モニタ９に写る範囲と一致する。本発明の実施例では、実際に写る範囲Ｍ内に人物の顔が存在するように撮影ガイドを行うのではなく、人物の顔を配置する指標として顔配置枠Ｓ９を準備する。また、この顔配置枠Ｓ９は、実際に写る範囲Ｍと同じ位置、形状、大きさではなく、画面上の任意の位置に任意の大きさで配置するようにする。この理由は、顔配置枠Ｓ９を実際に写る範囲Ｍと同じにすると、検出した人物の顔が顔配置枠Ｓ９内に存在するかどうかをガイドした結果、画面いっぱいに顔が写り込んで背景をしっかり写すことができず、どこで、どのような状況で撮影されたのかがわからない、「ここはどこ？」という写真になる可能性がある。そこで、本発明の実施例では、自分撮りにおいて、実際に写る範囲において、人物の顔と背景の両方が適切な割合で写るようにガイドするようにした。

本発明の２つ目のポイントは、図６に示すように、設定した顔配置枠内に顔が存在することを検出した場合、顔配置枠内の顔が１つであるのか、または２つ以上であるのかを分けていることである。図６（ａ）は、顔配置枠Ｓ１内において検出した顔が１つの場合、図６（ｂ）は、顔配置枠Ｓ７内において検出した顔が２つ以上の場合を示す。顔が２つ以上の場合、顔の位置をガイドするとき、どの顔を基準としてガイドするのか、決めるのが難しい。顔検出の結果、画面内に占める人物の顔の割合が適切になるようにガイドするのが望ましい。そこで、本発明の実施例では、顔配置枠Ｓ１またはＳ７の内側に存在する顔が２つ以上であることを検出した場合は、それらをまとめて１つのグループとみなし、図６（ｂ）に示すように顔検出グループ枠Ｇ１を生成するようにした。そして、この顔検出グループ枠Ｇ１が顔配置枠Ｓ１またはＳ７の内側に属するように撮影ガイドを行うようにした。

本発明の３つ目のポイントは、画面内に占める人物の顔の割合が適切になるように、顔配置枠Ｓ９の位置、および大きさを変更可能としたことである。人物の顔が、図６（ａ）に示すように１つの場合と、図６（ｂ）に示すように２つ以上の場合、同じ大きさの顔配置枠Ｓ９（図５参照）で撮影ガイドを行うと、人物の顔が２つ以上の場合は顔が１つの場合と比較して、画面内の人物が占める割合が大きくなる。また、人物の顔が横（水平）方向に複数並ぶと、顔配置枠Ｓ９の形状は、正方形に近い形よりは横（水平）方向の辺が長い長方形に設定すると撮影ガイドを行いやすい。

そこで、図７（ａ）（ｂ）に符号Ｓ１〜Ｓ８で示すように、位置、大きさ、形状を異にした各種の顔配置枠を準備しておき、任意の顔配置枠を選択し、また、変更することができるようにした。これにより、撮影者の意図に沿った撮影ガイドを行うことができる。これらの変更は、撮影者が任意に選択できるようにし、あるいはデジタルカメラが任意に選択するように構成する。図７（ａ）は、顔が１つの場合であって、デジタルカメラはＳ１〜Ｓ５で示す顔配置枠の中からいずれかを前記顔配置枠Ｓ９として設定する。

図７（ａ）に実線の矩形範囲で示す顔配置枠Ｓ１は中央重点、図７（ａ）に破線の矩形範囲で示す顔配置枠Ｓ２は、Ｓ１とＳ４に一部が重なっている左上重点、図７（ａ）に破線の矩形範囲で示す顔配置枠Ｓ３は、Ｓ１とＳ５に一部が重なっている右上重点、図７（ａ）に破線の矩形範囲で示す顔配置枠Ｓ４は、Ｓ１とＳ２に一部が重なっている左下重点、図７（ａ）に破線の矩形範囲で示す顔配置枠Ｓ５は、Ｓ１とＳ３に一部が重なっている右下重点である。

図７（ｂ）は、顔が２つ以上の場合であって、デジタルカメラはＳ６〜Ｓ８で示す顔配置枠の中からいずれかを顔配置枠Ｓ９として設定する。図７（ｂ）に実線で示す矩形範囲Ｓ６は中央重点、図７（ｂ）に破線で示す矩形範囲Ｓ７は、Ｓ６とＳ８に一部が重なっている上方重点、図７（ｂ）に破線で示す矩形範囲Ｓ８は、Ｓ６とＳ７に一部が重なっている下方重点である。

撮影者は、図７（ａ）（ｂ）に示すＯＳＤによるハイライトカーソルＣ１およびＣ２を、前記↑／ＭＯＤＥボタン１５、→／（クイックレビュー）ボタン１６、↓／（マクロ）ボタン１８、←／（フラッシュ）ボタン１９のいずれかを選択して押すことにより移動させることができる。そこで、撮影者は、意図する位置に人物の顔の位置が属するように、すなわち、撮影ガイドを行う位置に、ハイライトカーソルＣ１またはＣ２を移動させた後、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン１７を押して位置を確定する。

顔配置枠Ｓ９の位置は、図７に示すようにＳ１〜Ｓ８の候補を絞って選択させるのではなく、撮影者が任意の座標位置に設定できるように構成すると、さらに撮影者の意図に沿った撮影ガイドを行うことができる。

本発明の２つ目のポイントである、撮影者が設定した顔配置枠から顔検出グループ枠を生成する方法を図８、図９にて説明する。この例では、撮影者が設定した顔配置枠Ｓ６〜Ｓ８のうちＳ７が選択されており、検出した人物の顔の個数が３個の場合を例に説明している。図８（ａ）の例では、検出した顔の個数は３つである。図８（ｂ）は、図８（ａ）の場合の顔検出枠Ｋ７〜Ｋ９、顔検出グループ枠Ｇ２の位置と座標の関係を示す。また、図９は、撮影者による任意の座標位置設定動作の例を示す。以下、図８を参照しながら、図９に示す動作を説明する。

ステップＳ１０において、顔検出部５３の検出結果に基づき、検出した人物の顔の周囲を取り囲むように顔検出枠Ｋ７、Ｋ８及びＫ９を生成する。次のステップＳ１１において、顔検出部５３の検出結果に基づき検出した人物の顔が１つか否かを判定する。判定の結果、人物の顔が１つの場合はステップＳ１７へ、２つ以上の場合は、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２において、撮影者が設定した顔配置枠Ｓ６〜Ｓ８のうち１つを選択して設定する。ここでは、例えばＳ７が選択されているものとする。次のステップＳ１３において、検出した顔の個数は複数であるから、検出した顔全ての顔検出枠Ｋ７〜Ｋ９のｘ及びｙ座標を比較し、顔検出グループ枠Ｇ２（ｘ１，ｙ１）座標を設定する。図８（ｂ）の場合、ｘ座標Ｇ２（ｘ１）は、Ｋ７（ｘ１）、Ｋ８（ｘ１）、Ｋ９（ｘ１）のうち最小値を、Ｇ２（ｙ１）は、Ｋ７（ｙ１）、Ｋ８（ｙ１）、Ｋ９（ｙ１）のうち最大値を選択する。

次のステップＳ１４では、顔検出グループ枠Ｇ２（ｘ２，ｙ２）座標を設定する。図８（ｂ）の場合、ｘ座標Ｇ２（ｘ２）は、Ｋ７（ｘ２）、Ｋ８（ｘ２）、Ｋ９（ｘ２）のうち最小値を、Ｇ２（ｙ２）は、Ｋ７（ｙ２）、Ｋ８（ｙ２）、Ｋ９（ｙ２）のうち最小値を選択する。ステップＳ１５では、顔検出グループ枠Ｇ２（ｘ３，ｙ３）座標を設定する。図８（ｂ）の場合、ｘ座標Ｇ２（ｘ３）は、Ｋ７（ｘ３）、Ｋ８（ｘ３）、Ｋ９（ｘ３）のうち最大値を、Ｇ２（ｙ３）は、Ｋ７（ｙ３）、Ｋ８（ｙ３）、Ｋ９（ｙ３）のうち最大値を選択する。次のステップＳ１６では、顔検出グループ枠Ｇ２（ｘ４，ｙ４）座標を設定する。図８（ｂ）の場合、ｘ座標Ｇ２（ｘ４）は、Ｋ７（ｘ４）、Ｋ８（ｘ４）、Ｋ９（ｘ４）のうち最大値を、Ｇ２（ｙ４）は、Ｋ７（ｙ４）、Ｋ８（ｙ４）、Ｋ９（ｙ４）のうち最小値を選択する。以上により顔検出グループ枠Ｇ２矩形領域の全ての座標を算出することができるので、顔検出グループ枠Ｇ２を生成する。

顔検出部５３の検出結果、人物の顔が１つの場合、顔検出グループ枠Ｇ２の設定は不要である。本実施例では、検出した顔の個数により顔検出グループ枠Ｇ２の位置、大きさを変更するので、ステップＳ１７において、顔配置枠Ｓ１〜Ｓ５のうちのいずれか１つを撮影者が選択し、選択した顔配置枠を設定する。

本発明の実施例にかかるデジタルカメラは、顔検出状態を、図１０に示すように、デジタルカメラの前面に配置されている前記ＡＦ補助光／セルフタイマランプ４の光を利用して、その点滅状態を変化させることにより、撮影者の顔検出状態、すなわち、顔配置枠から撮影者自身の顔がどの位置にあるか、をガイドする。本来、ＡＦ補助光／セルフタイマランプ４は、ＡＦのための補助光を照射し、または、セルフタイマによる撮影時に、点滅間隔を変えることによって残り時間を知らせるといった、本来の用途がある。図示の実施例では、ＡＦ補助光／セルフタイマランプ４を、本来の用途とは別に、いわゆる自分撮影などの場合に、顔検出状態の表示用途としても使用している。

表１は、ＡＦ補助光／セルフタイマランプ４の点滅動作と、これによる顔検出状態の対応関係の例を示している。
表１

ランプの点滅動作と顔検出状態の対応関係は任意に定めることができるが、表１に示す例では以下のような関係に設定されている。
（１）開始ガイド
長い間隔の点滅
顔検出を開始したが、１つも顔を検出していない
（２）右修正ガイド
短・長点滅の繰り返し
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が右に寄っている。
（３）左修正ガイド
長・短点滅の繰り返し
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が左に寄っている。
（４）上修正ガイド
長・短・長点滅の繰り返し
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が上に寄っている。
（５）下修正ガイド
長・短・短点滅の繰り返し
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が下に寄っている。
（６）修正完了ガイド
短い間隔の点滅
顔検出（グループ）枠が、顔配置枠内に入り、かつ上下方向または左右方向の中央付近にある。
（７）撮影可能ガイド
点灯
顔検出（グループ）枠が、顔配置枠内に入り、かつ上下方向と左右方向共に中央付近にある。

このガイド表示により、撮影者はデジタルカメラを上下左右いずれかに動かすべき方向を知ることができるので、正確にフレーミングすることができる。画面中央に自身の顔をフレーミングしたいのであれば、ＡＦ補助光／セルフタイマランプ４を（６）の状態になるようにカメラを動かしてフレーミングし、撮影を行う。撮影者は、自身の顔を画面の中央ではなく、画面右側や左側で撮影したいかもしれない。本発明の上記実施例による撮影ガイドであれば、意図的に（２）や（３）の状態で撮影することにより、このような要求にも対応することができる。

撮影者の要求を満たす上記のような撮影ガイドは、ランプの点滅に代えてブザー音で行うようにしてもよい。図１１は、ブザー音で撮影ガイドを行う場合のイメージを示す。この実施例にかかるデジタルカメラは、顔検出状態を、図１１のようにブザー音を使用し、表２に示すようにブザーによる断続音を変化させて、撮影者の顔検出状態（顔配置枠から撮影者自身の顔がどの位置にあるか）をガイドする。本来、カメラに備えられているブザーは、セルフタイマによる撮影時、メニュー操作時などに動作して、撮影者に注意を喚起するといった本来の用途がある。図示の実施例では、上記のような本来の用途を持っているブザーを、本来の用途とは別に、いわゆる自分撮影などの場合に、顔検出状態の表示用途としても使用している。

表２は、ブザー音と顔検出状態の関係を示している。
表２

ブザーの発音動作と顔検出状態の対応関係は任意に定めることができるが、表２に示す例では以下のような関係に設定されている。
（１）開始ガイド
単音の遅い繰り返し
顔検出を開始したが、１つも顔を検出していない
（２）右修正ガイド
短・長音の繰り返し
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が右に寄っている。
（３）左修正ガイド
長・短音の繰り返し
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が左に寄っている。
（４）上修正ガイド
長・短・長音の繰り返し
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が上に寄っている。
（５）下修正ガイド
長・短・短音の繰り返し
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が下に寄っている。
（６）修正完了ガイド
単音３回
顔検出（グループ）枠が、顔配置枠内に入り、かつ上下方向または左右方向の中央付近にある。
（７）撮影可能ガイド
長音
顔検出（グループ）枠が、顔配置枠内に入り、かつ上下方向と左右方向共に中央付近にある。

表２に示すような、音による撮影ガイドの実施例においても、表１に示すような光による撮影ガイドの実施例と同様に、いわゆる自分撮影の場合などにおいて、撮影者の意図に合致した撮影を行うことができる。表２に示すような、音による撮影ガイドの実施例は、これを単独で実施してもよいし、表１に示すような光による撮影ガイドと組み合わせて実施してもかまわない。

撮影者の要求を満たす上記のような撮影ガイドは、ランプの点滅またはブザー音に代えて音声による言葉を発することで行うようにしてもよい。図１２は、音声で撮影ガイドを行う場合のイメージを示す。この実施例では、顔検出状態を、図１２に示すように、前記スピーカー７からの音声を利用し、表３に示すように音声を変化させて、撮影者の顔検出状態、すなわち、顔配置枠から撮影者自身の顔がどの位置にあるかをガイドする。

表３は、音声ガイドと顔検出状態の関係を示す。
表３

表３に示す例では、音声ガイドと顔検出状態の関係が以下のように定められている。
（１）開始ガイド
「自分撮りモードを開始します。」
顔検出を開始したが、１つも顔を検出していない。
（２）右修正ガイド
「カメラを右に向けて下さい。」
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が右に寄っている。
（３）左修正ガイド
「カメラを左に向けて下さい。」
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が左に寄っている。
（４）上修正ガイド
「カメラを上に向けて下さい。」
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が上に寄っている。
（５）下修正ガイド
「カメラを下に向けて下さい。」
１つまたは複数の顔を検出し、顔配置枠に対して顔検出（グループ）枠が下に寄っている。
（６）修正完了ガイド
「止めて下さい。」
顔検出（グループ）枠が、顔配置枠内に入り、かつ上下方向または左右方向の中央付近にある。
（７）撮影可能ガイド
「撮影して下さい。」
顔検出（グループ）枠が、顔配置枠内に入り、かつ上下方向と左右方向共に中央付近にある。
この実施例では、左右方向の撮影位置をガイドし、その後上下方向の撮影位置をガイドするように構成されている。

図１３は、以上説明した音声による撮影ガイドの概念を示す。図１３（ａ）に示すように、実際に写る範囲Ｍの中央やや右上寄りの位置にある顔検出グループ枠Ｇ３を、顔配置枠Ｓ７内に位置させるには、カメラの向きを左斜め下方向に向ける必要がある。左右方向のズレを修正するために、「カメラを左に向けて下さい」という音声ガイドを出力する。撮影者は、この音声ガイドに従いカメラの向きを左方向に向ける。左右方方向のズレが修正され、顔配置枠Ｓ７内に顔検出グループ枠Ｇ３が入ると、「止めて下さい」という音声ガイドを出力する。このガイドに従ってカメラを止めると、図１３（ｂ）に示すように左右方向のズレが修正される。続いて、図１３（ｂ）に示す状態で、上下方向のズレを修正するために、「カメラを下方向に向けて下さい」という音声ガイドを出力する。撮影者は、この音声ガイドに従いカメラの向きを下方向に向ける。上下方向のズレが修正され、顔配置枠Ｓ７内に顔検出グループ枠Ｇ３が入ると、「止めて下さい」という音声ガイドを出力する。ガイドに従いカメラを止めると、図１３（ｃ）に示すように、上下左右方向のズレが修正された状態で、「撮影して下さい」という音声ガイドを出力する。撮影者は、この音声ガイドに従いシャッタボタン２を押し切り、撮影を行う。

図１４は、カメラ内部における撮影ガイドの処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ２０において、検出した顔位置（顔検出（グループ）枠）が、顔配置枠に属しているかを求め、顔配置枠に属するための修正方向を算出する。次に、ステップＳ２１で、上記算出の結果から左右方向の修正の有無を判定する。左右方向の修正がなければ、ステップＳ２７に進み、左右方向の修正があれば、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、その修正方向が、右方向か否かを判定する。修正方向が右方向であれば、ステップＳ２３に進み、修正方向が右方向でなければ、つまり左方向であれば、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２３では、右方向のガイドを実行する（表１（２）、表２（２）、表３（２）参照）。撮影者は、このガイドに従ってカメラの向きを修正する。ステップＳ２４では、左方向のガイドを実行する（表１（３）、表２（３）、表３（３）参照）。撮影者は、このガイドに従ってカメラの向きを修正する。この修正により画像中の被写体の左右方向の顔の位置が変化するので、ＣＰＵ４０は、ステップＳ２５で、変化した顔の位置から左右方向のズレが修正されたか否か判定し、修正されたと判定すると、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、ユーザ（撮影者）自身または撮影補助者によるカメラの向きの修正を止めさせるべく、修正完了ガイドを実行する（表１（６）、表２（６）、表３（６）参照）。音声ガイドの場合、「止めて下さい」という音声をスピーカー７から出力する。これにより、被写体の顔の位置の左右方向のズレが修正される。

次に、ステップＳ２７で上下方向の修正の有無を判定し、上下方向の修正がなければ、ステップＳ３３に進み、修正が必要であればステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、修正方向が上方向か否かを判定する。修正方向が上方向であればステップＳ２９に進み、上方向でなければ、つまり下方向であれば、ステップＳ３０に進む。ステップＳ２９では、上方向に向けるべき旨のガイドを実行する（表１（４）、表２（４）、表３（４）参照）。音声ガイドの場合、「カメラを上に向けて下さい」という音声をスピーカー７から出力する。ステップＳ３０では、下方向に向けるべき旨のガイドを実行する（表１（５）、表２（５）、表３（５）参照）。音声ガイドの場合、「カメラを下に向けて下さい」という音声をスピーカー７から出力する。撮影者は、この音声ガイドに従ってカメラの向きを修正する。この修正により画像中における被写体の上下方向の顔の位置が変化するので、ＣＰＵは、ステップＳ３１において、変化した顔の位置から上下方向のズレが修正されたか否か判定し、修正されたと判定すると、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、ユーザによるカメラの向きの修正を止めさせるべく、修正完了ガイドを実行する（表１（６）、表２（６）、表３（６）参照）。音声ガイドの場合、「止めて下さい」という音声をスピーカー７から出力する。このガイドに基づきカメラの移動を停止することにより、被写体の顔の位置の左右方向のズレが修正される。

以上、一連の修正処理により、画像中における被写体の顔の位置が、顔配置枠の中央に位置するので、ステップＳ３３において、撮影可能ガイドを実行する（表１（７）、表２（７）、表３（７）参照）。音声ガイドの場合、「撮影して下さい」という音声をスピーカー７から出力する。これで撮影ガイドの処理を終了する。

本実施例にかかるデジタルカメラは、図１５（ｂ）に示すように、１１種類の静止画撮影用シーンモードを持ち、そのうち１つに「自分撮りモード」を備えている。「自分撮りモード」を選択するには、デジタルカメラ本体３０のモード切替スイッチ１１を「ＳＣＥＮＥ」に合わせ（図１５（ａ）参照）、↑／ＭＯＤＥボタン１５を押す。液晶モニタ９に図１５（ｂ）のようなシーン選択画面が表示される。撮影者は、↑／ＭＯＤＥボタン１５、→／クイックレビューボタン１６、↓／マクロボタン１８、←／フラッシュボタン１９を使用して、上下左右４方向へカーソルを動かしシーンモードを選択する。ＭＥＮＵ／ＯＫボタン１７を押すと、シーンモードが決定される。

「自分撮りモード」では、被写体の顔検出を開始し、人物の顔を検出すると、その人物の顔に対してピント、露出、ホワイトバランスを調整する。同時に、スピーカー７からの音声ガイド（表３）により、被写体の顔が顔配置枠に属するように撮影ガイドをする。この動作を図１６に示す。

図１６において、まず、ステップＳ４０で、「自分撮りモード」の設定有無を判定する。デジタルカメラ本体３０のモード切替スイッチ１１をＳＣＥＮＥに合わせた後、ＭＯＤＥボタンを押して液晶モニタ９上に表示されるシーンモード選択画面にあるアイコンを、↑↓←→ボタンを押して選択し、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン１７を押し、確定操作を行うことにより「自分撮りモード」を設定する。（図１５参照）。次に、ステップＳ４１で、検出開始をユーザへ知らせるために、開始ガイドを実行する（表１（１）、表２（１）、表３（１）参照）。次に、ステップＳ４２で、前記ＣＣＤ８５から得た画像に基づき、顔検出部５３で人物の顔位置の検出を行なう。さらに、ステップＳ４３で、顔検出部５３の検出結果に基づき、撮影する画像中に人物の顔があるか否か判定する。判定の結果、撮影する画像中に人物の顔がないと判定すると、本処理を終了する。一方、ステップＳ４３で、撮影する画像の中に人物の顔が検出されると、ステップＳ４４に進み、その人物の顔の数に基づいて、顔配置枠設定処理（図９参照）を実行する。続いて、ステップＳ４５で、顔検出（グループ）枠が顔配置枠領域に属しているか否か判定し、その結果に対してガイドを行う撮影ガイド処理（図１４参照）を実行する。撮影者は、撮影ガイドにより、被写体すなわち撮影者自身の顔またはグループを構成する人物の顔が望んだ位置（画面中央、画面右側など）にあると判断したら、シャッタボタン２を押し切り撮影を行えば良い。

ここまで説明してきた実施例にかかるデジタルカメラは、撮影者自らが手持ちで撮影を行い、撮影したいタイミングでシャッタボタン２を押し切り撮影を行うことが前提である。この場合、ミニ三脚や一脚などをカメラの三脚ネジ穴１５へ取り付けて、その三脚の”脚”を手で持ち、シャッタボタン２に指がかからない状態での撮影スタイルには対応できない。そこで、本発明の別の実施例では、セルフタイマの機能の１つとして「自分撮り２秒モード」を用意する。図１７は、セルフタイマボタンの操作により、本来のセルフタイマとしての機能と自分撮り機能とを選択するイメージを示す。カメラ本体３０に設けられている削除／セルフタイマボタン１４は、１回押すごとに、１０秒（図１７（ｂ））→２秒（図１７（ｃ））→自分撮り２秒（図１７（ｄ））→セルフタイマ解除（図１７（ａ））・・・と順に切り替わる。自分撮り２秒に設定してシャッタボタン２を押し切ると、ピントが固定され、撮影ガイドを行い、撮影ガイドが終了するとＡＦ補助光／セルフタイマランプ４が２秒間点滅して撮影される。図１８はこの撮影モードでの撮影ガイドを示す。

まず、ステップＳ５０で「自分撮り２秒モード」の設定有無を判定する。「自分撮り２秒モード」に設定されていれば、次に、ステップＳ５１で、シャッタボタン２を押し切ったか否かを判定する。シャッタボタン２を押し切っていれば、ピントを７０〜８０ｃｍに固定する。続いて、ステップＳ５２で、検出開始をユーザへ知らせるために、開始ガイドを実行する（表１（１）、表２（１）、表３（１）参照）。ステップＳ５３で、ＣＣＤ８５から得た画像データに基づき、顔検出部５３で人物の顔位置の検出を行なう。ステップＳ５４で、顔検出部５３の検出結果に基づき、撮影する画像中に人物の顔があるか判定する。判定の結果、撮影する画像中に人物の顔がないと判定すると、ステップＳ５９に進み、「自分撮り２秒モード」撮影機能の終了指示の有無を判定する。

一方、ステップＳ５４で、撮影する画像の中に人物の顔が検出されると、ステップＳ５５で、ピント、露出、ホワイトバランスを調整し、その人物の顔の数に基づいて、顔配置枠設定処理（図９参照）を実行する。次に、ステップＳ５６で、顔検出（グループ）枠が顔配置枠領域に属しているか判定し、その結果に対してガイドを行う撮影ガイド処理（図１４参照）を実行する。次に、ステップＳ５７で、撮影ガイド処理の結果、音声ガイドの場合、「撮影して下さい」という音声がスピーカー７から出力されなければ、ステップＳ５９に進み、「自分撮り２秒モード」撮影機能の終了指示の有無を判定する。検出された顔の位置が、顔配置枠に属していると判定すると、ステップＳ５８で、ＡＦ補助光／セルフタイマランプ４を２秒間点滅した後、自動的に撮影を実行し、撮影した画像をカードに記録する。この後、ステップＳ５９で「自分撮り２秒モード」撮影機能の終了指示の有無を判定し、終了指示がないと判定すると、ステップＳ５３に戻り、再度、人物の顔位置の検出が行なわれる。一方、終了指示ありと判定すると、「自分撮り２秒モード」撮影機能を終了する。
このように、「自分撮り２秒モード」撮影機能による自動撮影を行えば、撮影者自身を顔配置枠に属するように配置した構図の画像を自動で撮影することができる。

以上、いずれの実施例にかかるデジタルカメラであっても、顔検出（グループ）枠を、あらかじめ設定した顔配置枠に属するようにガイドすることで、撮影者の意図した構図での画像を撮影することができることを示した。しかし、撮影者の腕の長さや顔の大きさは、人により多少異なってくる。そこで、次に説明する実施例では、この問題に対応するために、焦点距離を変更することにより、画面内の人物が占める割合が適切となるようにしている。図１９に、この実施例の動作を示す。

図１９において、まず、ステップＳ６０で、「自分撮りモード」の設定有無を判定する。撮影者は、デジタルカメラ本体３０のモード切替スイッチ１１をＳＣＥＮＥに合わせた後、ＭＯＤＥボタンを押して液晶モニタ９上に表示されるシーンモード選択画面にあるアイコンを、↑↓←→ボタンを押して選択し、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン１７を押し、確定操作を行うことにより「自分撮りモード」を設定する。（図１５参照）。次のステップＳ６１では、検出開始をユーザへ知らせるために、ＣＰＵ４０は、開始ガイドを実行する（表１（１）、表２（１）、表３（１）参照）。次のステップＳ６２で、ＣＰＵ４０は、ＣＣＤ８５から得た画像に基づき、顔検出部５３で人物の顔位置の検出を行なう。ステップＳ６３で、ＣＰＵ４０は、顔検出部５３の検出結果に基づき、撮影する画像中に人物の顔があるか判定する。判定の結果、撮影する画像中に人物の顔がないと判定すると、本処理を終了する。

一方、ステップＳ６３で、撮影する画像の中に人物の顔が検出されると、ステップＳ６４で、ＣＰＵ４０は、その人物の顔の数に基づいて、顔配置枠設定処理（図９参照）を実行する。次のステップＳ６５で、ＣＰＵ４０は、顔検出（グループ）枠と顔配置枠の面積を比較し、後述する焦点距離設定処理を実行する。さらに、ステップＳ６６で、ＣＰＵ４０は、顔検出（グループ）枠が顔配置枠領域に属しているか判定し、その結果に対してガイドを行う撮影ガイド処理（図１４参照）を実行する。撮影者は、撮影ガイドにより、被写体が望んだ位置（画面中央、画面右側など）にあると判断したら、シャッタボタン２を押し切り撮影を行う。

画面内の人物が占める割合が適切となるように、焦点距離を変更すると先に述べた。図２０は、この焦点距離設定の概念図である。図２０（ａ）では、３５ｍｍサイズのフイルム対応カメラに換算して４０ｍｍの焦点距離で自分撮りを実施した場合の例を示している。この場合、顔検出枠Ｋ１２の面積ＫＡ１２＝（Ｋ１２（ｘ３）−Ｋ１２（ｘ１））×（Ｋ１２（ｙ２）−Ｋ１２（ｙ１））と顔配置枠Ｓ５の面積ＳＡ５＝（Ｓ５（ｘ３）−Ｓ５（ｘ１））×（Ｓ５（ｙ２）−Ｓ５（ｙ１））がほぼ等しいため、画面内の人物の顔が占める割合が大きくなり、背景の割合が小さくなってしまい、画面内に占める人物の顔の割合が適切であるとは言い難い。そこで、図２０（ｂ）のように、焦点距離を３５ｍｍサイズのカメラ換算で２８ｍｍの焦点距離に変更し、顔検出枠をＫ１２からＫ１３とする。これにより、画面内の人物の顔が占める割合が小さくなり、画面内に占める人物の顔の割合が適切となる。

図２１は、このような焦点距離変更動作を示す。ステップＳ７０において、ＣＰＵ４０は、現在設定されている顔配置枠Ｓ９の面積ＳＡ９を算出する。図２０（ａ）に示す例の場合、設定されている顔配置枠Ｓ９はＳ５で、Ｓ５の面積ＳＡ５がＳＡ９と等しくなる。次のステップＳ７１で、ＣＰＵ４０は、顔配置枠の面積ＳＡ９より上限閾値Ｌ１、および下限閾値Ｌ２を算出する。Ｌ１およびＬ２は前記フラッシュＲＯＭ５８に格納されている固定値であり、面積ＳＡ９が決まると自動的にＬ１およびＬ２が決定される。例えばＬ１＝ＳＡ５×０．８、Ｌ２＝ＳＡ５×０．２とする。次のステップＳ７２で、ＣＰＵ４０は、顔検出（グループ）枠Ｇ４の面積ＧＡ４を算出する。図２０（ａ）に示す例の場合、検出している人物の顔は１つなので、顔検出グループ枠＝顔検出枠Ｋ１２となり、Ｋ１２の面積ＫＡ１２がＧ４と等しくなる。

次のステップＳ７３で、ＣＰＵ４０は、ＧＡ４とＬ１の値を比較し、ＧＡ４がＬ１より大きければステップＳ７４へ進み、そうでなければステップＳ７５へ進む。ステップＳ７４で、ＣＰＵ４０は、ＧＡ４とＬ２の値を比較し、ＧＡ４がＬ２より小さければ焦点距離設定処理を終了する。ステップＳ７５では、ＧＡ４がＬ１より小さい場合、画面に占める人物の顔の割合が大きすぎると判断し、ズームレンズを広角側へ移動させ、焦点距離が小さくなるようにする。例えば図２０（ａ）から図２０（ｂ）のように３５ｍｍ換算で４０ｍｍから２８ｍｍへ変更する。次に、ステップＳ７６で撮影ガイドを実施する。音声ガイドの場合、「広角側にズームします」という音声をスピーカー７から出力する。

次に、ステップＳ７７で、ＧＡ４がＬ２より小さい場合、画面に占める人物の顔の割合が小さすぎると判断し、ズームレンズを望遠側へ移動させ、焦点距離が大きくなるようにする。例えば図２０（ｂ）から図２０（ａ）のように３５ｍｍ換算で２８ｍｍから４０ｍｍへ変更する。次に、ステップＳ７８で撮影ガイドを実施する。音声ガイドの場合、「望遠側にズームします」という音声をスピーカー７から出力する。

本実施例では、ステップＳ７５およびステップＳ７７にて、デジタルカメラ３０が自動的に焦点距離を変更するよう構成しているが、ステップＳ７５およびステップＳ７７を省略し、ステップＳ７６およびステップＳ７８の音声ガイドにて撮影者にズーム操作を行ってもらうように撮影ガイドを行う。例えば「広角側にズームしてください」、「望遠側にズームしてください」としてもよい。
撮影ガイドは、以上説明したように光、音、音声により行うようにしてもよいし、振動モータ、バイブレータなどを用いて、振動によって行うようにしてもよい。
本発明によれば、いわゆる「自分撮りモード」で撮影する場合に限らず、第三者に撮影操作を依頼してカメラユーザー自身を撮影してもらう場合であっても、カメラユーザーが意図している構図に誘導し撮影することが可能である。

本発明にかかる撮像装置であるデジタルカメラの実施例を示すもので、（ａ）は正面側から見た斜視図、（ｂ）はレンズ部分の斜視図である。 上記デジタルカメラを示す（ａ）は背面側から見た斜視図、（ｂ）は底面側から見た斜視図である。 上記デジタルカメラの内部の制御系統を示すブロック図である。 上記デジタルカメラのモニタに表示される被写体像の例を示す図である。 上記モニタに写る被写体の範囲と顔配置枠の関係の一例を示す図である。 上記モニタに写る被写体の範囲と顔配置枠の関係の別の例を示す図である。 上記モニタに表示される各種顔配置枠の例を示す図である。 上記モニタに表示される被写体像の例と撮影者が任意に設定できる顔配置枠を座標で表わした例を示す図である。 本発明の実施例における顔配置枠設定動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例における顔検出状態の表示例を示す斜視図である。 本発明の実施例における顔検出状態の別の表示例を示す斜視図である。 本発明の実施例における顔検出状態のさらに別の表示例を示す斜視図である。 音声による撮影ガイドの例を順に示す概念図である。 撮影ガイドの動作を示すフローチャートである。 静止画撮影用シーンモードを持つ上記デジタルカメラにおいて「自分撮りモード」を選択する様子と各モードの選択画面の例を示す図である。 本発明の実施例における自分撮りモード時の動作を示すフローチャートである。 セルフタイマボタンの操作により自分撮りモードに設定する場合の設定手順を示す概念図である。 上記自分撮りモードでの撮影ガイド動作例を示すフローチャートである。 上記自分撮りモードでの別の撮影ガイド動作例を示すフローチャートである。 画面内の人物が占める割合が適切となるような焦点距離設定の概念図である。 上記焦点距離設定動作を示すフローチャートである。

符号の説明

６ マイク
７ スピーカー
９ 液晶モニタ
３０ カメラ本体
４０ ＣＰＵ
４１ 操作部
５３ 顔検出部
５４ メモリ
５８ フラッシュＲＯＭ
８４ ＣＣＤ

Claims (16)

1. 固体撮像素子を用いて画像を撮像する撮像装置において、
   固体撮影素子面に結像する撮影画像の中から人物の顔の位置を検出する顔検出手段と、
   画像内の所定位置に所定サイズで、前記顔検出手段で検出された人物の顔を配置する領域を設定する顔配置領域設定手段と、
   前記顔検出手段で検出された人物の顔の位置が、前記顔配置設定手段により設定された顔配置領域内に位置するように案内するガイド手段と、を備えていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記顔検出手段は、検出した人物の顔の個数が複数の場合、それらをグループ化して１つの人物の顔と同じとして扱うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記顔配置領域設定手段は、撮影する視野より小さい領域を、画像内の任意位置に設定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記顔配置領域設定手段は、前記顔検出手段により検出した人物の顔の個数及び大きさの比率に基づき、顔配置領域の大きさを設定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
5. 前記ガイド手段は、光、音、振動のいずれかにて案内をすることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
6. 前記ガイド手段は、音声によって案内をすることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
7. 請求項１記載の撮像装置であって、前記顔検出手段より検出された人物の顔の位置が、前記顔配置領域設定手段により設定した顔配置領域内の所定位置に位置すると、前記ガイド手段による案内を行った後に、自動的に撮影を行う自動撮影制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
8. 請求項１記載の撮像装置であって、前記顔配置領域設定手段により設定した顔配置領域と、前記顔検出手段より検出された人物の顔の大きさの比率に基づき、前記ガイド手段による案内を行った後に、焦点距離を変更する焦点距離制御手段を有することを特徴とする撮像装置。
9. 固体撮像素子を用いて画像を撮像する撮像方法において、
   固体撮影素子面に結像する撮影画像の中から人物の顔の位置を検出する顔検出プロセスと、
   画像内の所定位置に所定サイズで、前記顔検出手段で検出された人物の顔を配置する領域を設定する顔配置領域設定プロセスと、
   前記顔検出手段で検出された人物の顔の位置が、前記顔配置設定手段により設定された顔配置領域内に位置するように案内するガイドプロセスと、を備えていることを特徴とする撮像方法。
10. 前記顔検出プロセスは、検出した人物の顔の個数が複数の場合、それらをグループ化して１つの人物の顔と同じとして扱うことを特徴とする請求項９記載の撮像方法。
11. 前記顔配置領域設定プロセスは、撮影する視野より小さい領域を、画像内の任意位置に設定することを特徴とする請求項９記載の撮像方法。
12. 前記顔配置領域設定プロセスは、前記顔検出プロセスにより検出した人物の顔の個数及び大きさの比率に基づき、顔配置領域の大きさを設定することを特徴とする請求項９記載の撮像方法。
13. 前記ガイドプロセスは、光、音、振動のいずれかにて案内をすることを特徴とする請求項９記載の撮像方法。
14. 前記ガイドプロセスは、音声によって案内をすることを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
15. 請求項１記載の撮像方法であって、前記顔検出プロセスより検出された人物の顔の位置が、前記顔配置領域設定プロセスにより設定した顔配置領域内の所定位置に位置すると、前記ガイドプロセスによる案内を行った後に、自動的に撮影を行う自動撮影制御プロセスを有することを特徴とする撮像方法。
16. 請求項１記載の撮像方法であって、前記顔配置領域設定プロセスにより設定した顔配置領域と、前記顔検出プロセスより検出された人物の顔の大きさの比率に基づき、前記ガイドプロセスによる案内を行った後に、焦点距離を変更する焦点距離制御プロセスを有することを特徴とする撮像方法。

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