JP2009077266A - Digital camera, focus area selecting method of digital camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スルー画表示中の画像から複数の人物の顔を検出し、その中から選択された主顔をフォーカスエリアとして撮影レンズのピントを合せるデジタルカメラと、このデジタルカメラのフォーカスエリア選択方法に関する。 The present invention relates to a digital camera that detects the faces of a plurality of persons from an image that is being displayed as a through image, and focuses a photographing lens using a main face selected from the faces as a focus area, and a focus area selection method for the digital camera About.
撮影レンズを透過した被写体像を撮像素子で撮像し、この撮像素子から出力された画像をモニタにスルー画表示させる際に、画像から人物の顔を自動検出し、検出した顔領域に対して焦点調整、露出調整等を行う顔検出機能を備えたデジタルカメラが知られている。この顔検出は、画像中から部分画像を順次に切り出し、切り出した部分画像を目の配置等の特徴を表す特徴量と照合して、人物の顔であるか否かを判定している(例えば、特許文献1参照)。 When a subject image that has passed through the photographic lens is picked up by an image pickup device and the image output from the image pickup device is displayed on the monitor as a through image, the human face is automatically detected from the image, and the focus is applied to the detected face area. There is known a digital camera having a face detection function for performing adjustment, exposure adjustment, and the like. In this face detection, partial images are sequentially cut out from the image, and the cut-out partial images are collated with feature amounts representing features such as eye arrangement to determine whether the face is a person's face (for example, , See Patent Document 1).
特許文献1記載の発明では、顔検出により複数の顔が検出されたときに、撮影画角の中央から近い顔が、オートフォーカス制御を行う際のフォーカスエリアに設定されている。また、特許文献1〜3記載の発明では、専用の操作部材、またはメニュー操作用の十字キーを使用して、検出された複数の顔の中から、フォーカスエリアに用いる顔を選択することができる。
顔検出により検出された複数の顔の中から特定の顔を選択するには、デジタルカメラを被写体に向けて構えた状態で専用の操作部材、または十字キー等を操作しなければならない。しかし、デジタルカメラを撮影のために構えるときには、レリーズボタンを半押し操作してフォーカスロックすることが多い。レリーズボタンを半押し操作した状態で、他の操作部を操作するのは非常に難しいので、フレーミングがずれてしまうことがある。フレーミングがずれると、スルー画中の顔の位置、更には顔の数も変化することがあり、顔を選択する操作を行ってもユーザーが望んでいた顔が選択されない可能性がある。 In order to select a specific face from a plurality of faces detected by face detection, it is necessary to operate a dedicated operation member, a cross key, or the like while holding the digital camera facing the subject. However, when holding a digital camera for shooting, the release button is often pressed halfway to lock the focus. Since it is very difficult to operate other operation units with the release button pressed halfway, framing may be shifted. If the framing is shifted, the position of the face in the through image and the number of faces may also change, and the face desired by the user may not be selected even if an operation for selecting the face is performed.
本発明は、上記問題を解決するために、顔選択の操作性を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the operability of face selection in order to solve the above problems.
上記課題を解決するために、本発明のデジタルカメラは、半押し操作と、半押し操作よりも深く押し込まれる全押し操作とが可能なレリーズボタンと、撮像手段から出力された画像を表示手段に表示させるスルー画表示中に、画像から人物の顔を検出する顔検出手段と、顔の検出数が複数であるときに、所定の基準に基づいて複数の顔の顔選択順位を決定し、顔選択順位が最も高い顔を初期顔として設定する顔選択順位決定手段と、顔の検出数が、1つであるときにはその顔を、複数であるときには初期顔をフォーカスエリアとなる主顔として選択し、レリーズボタンが2回以上連続して半押し操作されたときには、半押し操作の回数と同じ顔選択順位の顔を主顔として選択する主顔選択手段とを備えたものである。 In order to solve the above problems, a digital camera of the present invention uses a release button capable of a half-press operation and a full-press operation deeper than the half-press operation, and an image output from an imaging unit as a display unit. When a through image is displayed, a face detection unit for detecting a human face from an image and a face selection order of a plurality of faces are determined based on a predetermined criterion when the number of detected faces is plural, Face selection order determining means for setting the face with the highest selection order as the initial face, and selecting the face as the main face as the focus area when the number of detected faces is 1, and selecting the face when there are multiple faces. When the release button is pressed halfway continuously for two or more times, a main face selecting means for selecting a face having the same face selection order as the number of half-pressing operations as a main face is provided.
また、レリーズボタンの連続した半押し操作が、主顔の変更を意図したものであるか否かを判定し、主顔の変更を意図していると判定したときに主顔選択部に主顔変更指示を行う主顔変更判定手段を設けたものである。 In addition, it is determined whether the half-press operation of the release button is intended to change the main face, and when it is determined that the main face is intended to be changed, the main face selection unit displays the main face. Main face change determination means for giving a change instruction is provided.
主顔変更判定手段は、レリーズボタンの半押し操作時に顔検出手段によって画像から複数の顔が検出されたときに、その後の半押し操作の解除に応じてタイマを作動させ、タイマの作動から所定時間内にレリーズボタンが再び半押し操作されたときに、主顔の変更を意図していると判定する。 The main face change determining means activates a timer in response to the release of the subsequent half-pressing operation when a plurality of faces are detected from the image by the face detecting means during the half-pressing operation of the release button. When the release button is pressed halfway again within the time, it is determined that the main face is intended to be changed.
主顔選択部は、主顔変更判定手段から主顔変更指示を受けたときに、現在の主顔の次に顔選択順位が高い顔を新たな主顔として選択する。 When receiving a main face change instruction from the main face change determination unit, the main face selection unit selects a face having the next highest face selection order after the current main face as a new main face.
更に、レリーズボタンの再半押し操作が所定時間内になされたときに、画像のシーンが、の半押し操作時に対して変更されているか否かを検出するシーン変更検出手段を設けたものである。主顔選択手段は、シーンの変更が検出されたときに、再半押し操作時に設定された初期顔を主顔として選択するようにしている。 Furthermore, a scene change detecting means is provided for detecting whether or not the scene of the image has been changed with respect to the half-pressing operation when the release button is pressed halfway again within a predetermined time. . The main face selection means selects the initial face set at the time of half-pressing operation as the main face when the change of the scene is detected.
シーン変更検出手段は、レリーズボタンの再半押し操作時とその直前になされた半押し操作時に検出された顔の数及び顔選択順位を比較し、顔検出数または顔選択順位が異なるときにシーンが変更されているものと判定している。 The scene change detection means compares the number of faces and the face selection order detected during the half-pressing operation of the release button again and the half-pressing operation performed immediately before the release button. Is determined to have been changed.
別のシーン変更検出手段は、画像から検出された顔の領域の測光値を算出する測光値算出部と、レリーズボタンの再半押し操作時とその直前になされた半押し操作時の測光値の差分を求める差分演算部と、差分と予め設定されている閾値とを比較し、前分が閾値以上であるときにシーンが変更されているものと判定するシーン判定部とから構成したものである。 Another scene change detection means includes a photometric value calculation unit for calculating a photometric value of the face area detected from the image, and a photometric value at the time when the release button is pressed halfway again and at the time of the halfway press performed immediately before the release button. A difference calculation unit for obtaining a difference and a scene determination unit that compares the difference with a preset threshold value and determines that the scene has been changed when the previous part is equal to or greater than the threshold value. .
更に別のシーン変更検出手段は、顔検出手段で検出された複数の顔の位置等を含む顔検出情報を取得する顔検出情報取得部と、レリーズボタンの再半押し操作時とその直前になされた半押し操作時の顔検出情報に基づいて、各顔同士の位置の差分を求める差分演算部と、差分と予め設定されている閾値とを比較し、差分が閾値以下であるときに同一の顔であると判定する同一顔判定部とを有し、同一ではない顔があったときにシーンが変更されているものと判定している。 Still another scene change detection means is a face detection information acquisition section for acquiring face detection information including the positions of a plurality of faces detected by the face detection means, and the release button is pressed halfway and immediately before that. Based on the face detection information at the time of half-press operation, the difference calculation unit for obtaining the difference between the positions of the faces is compared with the difference and a preset threshold, and the same when the difference is equal to or less than the threshold The same face determination unit that determines that the face is included, and determines that the scene has been changed when there is a face that is not the same.
また、差分演算部により、各顔同士の顔サイズの差分を求め、同一顔判定部は、顔サイズの差分と予め設定されている閾値とを比較し、差分が閾値以下であるときに同一の顔であると判定している。 Further, the difference calculation unit obtains a difference in face size between the faces, and the same face determination unit compares the difference in face size with a preset threshold value, and the same when the difference is equal to or less than the threshold value. Judged to be a face.
顔選択順位決定手段は、画像の画角中央から、各顔の位置までの距離、もしくは顔の大きさ、あるいはこれらの組み合わせに基づいて顔選択順序を決定している。 The face selection order determining means determines the face selection order based on the distance from the center of the angle of view of the image to the position of each face, the size of the face, or a combination thereof.
また、表示手段に主顔とこの主顔の次に選択される顔とが他の顔と区別できるように画像をスルー画表示させる表示制御手段を設けたものである。更に、画像の上に顔の周囲に配置される顔選択枠を重畳させて表示手段に表示させるオンスクリーン制御部を設け、主顔と、この主顔の次に選択される顔と、その他の顔の周囲に表示される各顔選択枠を異なる形態または異なる色で表示させるようにしている。 Further, the display means is provided with display control means for displaying a through image so that the main face and the face selected next to the main face can be distinguished from other faces. Furthermore, an on-screen control unit for superimposing a face selection frame arranged around the face on the image and displaying it on the display means is provided, and a main face, a face selected next to the main face, and other Each face selection frame displayed around the face is displayed in a different form or a different color.
また、本発明のフォーカスエリア選択方法は、スルー画表示に用いられる画像から、人物の顔が検出されるステップと、顔の検出数が複数であるときに、所定の基準に基づいて複数の顔の顔選択順位を決定し、選択順位が最も高い顔を初期顔として設定するステップと、顔の検出数が1つであるときにはその顔を、複数であるときには初期顔をフォーカスエリアとなる主顔として選択するステップと、レリーズボタンの半押し操作を検出するステップと、レリーズボタンが2回以上連続して半押し操作されたときに、半押し操作の回数と同じ顔選択順位の顔を主顔として選択するステップとを含むものである。 The focus area selection method of the present invention includes a step of detecting a human face from an image used for live view display, and a plurality of faces based on a predetermined criterion when the number of detected faces is plural. The step of determining the face selection order of the face, setting the face with the highest selection order as the initial face, and the face when the number of detected faces is one, and the face when the number of faces is the primary face as the focus area A step of selecting the release button, a step of detecting a half-press operation of the release button, and a face having the same face selection order as the number of half-press operations when the release button is pressed halfway continuously twice or more. And selecting as a step.
本発明のデジタルカメラ及びフォーカスエリア選択方法によれば、レリーズボタンの半押し操作でフォーカスエリアとして用いられる主顔を変更することができるので、操作性が向上し、顔選択操作時のデジタルカメラのぶれを防止することができる。 According to the digital camera and the focus area selection method of the present invention, the main face used as the focus area can be changed by half-pressing the release button, so that the operability is improved and the digital camera at the time of the face selection operation is improved. Shake can be prevented.
また、撮影時に通常発生するレリーズボタンの半押し操作と、主顔の変更を意図した半押し操作とを識別できるようにしたので、ユーザが意図しないにも関わらずフォーカスエリアが変更されるような誤動作は発生しない。 Also, since the half-press operation of the release button that normally occurs at the time of shooting and the half-press operation intended to change the main face can be identified, the focus area can be changed regardless of the user's intention. No malfunction occurs.
更に、レリーズボタンの半押し操作時のシーンの変化を検出し、シーンが変化していないときにのみ主顔を変更するようにしたので、シーンの変化により顔の無い領域や、ユーザが意図しない顔が主顔に設定される等の誤動作は発生しない。 Furthermore, the change in the scene when the release button is pressed halfway is detected, and the main face is changed only when the scene is not changing. There is no malfunction such as setting the face as the main face.
また、シーンの変化は、顔検出数及び顔選択順位、測光値、各顔の位置及びサイズなどを比較して検出するので、光や陰の変化によるシーン変化、被写体やデジタルカメラのわずかなぶれによるシーン変化も確実に検出することができる。 In addition, scene changes are detected by comparing the number of face detection and face selection order, photometric value, position and size of each face, etc., so scene changes due to changes in light and shade, slight blurring of subjects and digital cameras It is possible to reliably detect a scene change caused by.
更に、スルー画表示される画像に対し、主顔と、この主顔の次に選択される顔と、その他の顔とが識別可能な顔選択枠を表示するので、ユーザが所望する主顔を容易に選択させることができる。 In addition, a face selection frame that can identify the main face, the face selected next to the main face, and other faces is displayed for the through-image display image. It can be easily selected.
図1に示すように、本実施形態のデジタルカメラ2は、長方体のカメラ本体3を有している。カメラ本体3の前面には、撮影レンズ4が組み込まれたレンズ鏡筒5と、被写体に向けてフラッシュ光を照射するフラッシュ発光部6が設けられている。カメラ本体3の上面には、動作モードを静止画撮影モード、動画撮影モード等の間で切り替えるモードダイヤル7と、撮影操作に用いられるレリーズボタン8が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
レリーズボタン8は、半押し操作と、この半押し操作よりも深く押下される全押し操作の2段階の押圧操作が可能な押しボタンである。レリーズボタン8が半押し操作されると、撮影レンズ4のピントをフォーカスエリアに合せるAF制御と、被写体輝度に合せて露出を自動調整するAE制御とが実施される。また、レリーズボタン8が全押し操作されたときには撮影が行われる。
The
図2に示すように、カメラ本体3の側面には、メモリカード11が挿脱されるカードスロット12が設けられている。メモリカード11には、静止画、または動画の画像ファイルが記憶される。カメラ本体3の背面には、デジタルカメラ2の電源のオン/オフを切り替える際にスライド操作される電源操作部13が設けられている。
As shown in FIG. 2, a
電源操作部13の下方には、液晶ディスプレイパネル(LCD)からなるモニタ16が設けられている。モニタ16には、静止画撮影モード及び動画撮影モードにおいてスルー画が表示され、再生モードでは撮影済みの画像が再生表示される。更に、モニタ16には、各種設定メニューが表示され、デジタルカメラ2の設定変更にも利用される。なお、スルー画表示とは、カメラ本体3に内蔵された撮像素子が所定のフレームレートで撮像を行ない、この撮像された画像がモニタ16に表示される処理であり、モニタ16をビューファインダとして機能させる。
Below the power
モニタ16の側方には、撮影レンズ4の焦点距離を変更する一対のズームボタン19、上下左右に配された4個のボタンからなり、各種操作に汎用的に用いられる十字ボタン20、メニュー呼び出しや各種設定時の確定操作に用いられる決定ボタン21等が設けられている。また、十字ボタン20の周囲には、感度、記録画素数、色調等の設定が可能な画質設定ボタン22、顔検出モードのオン/オフを切り替える顔検出ボタン23、撮影モードと再生モードとを切り替える再生ボタン24、モニタ16の表示内容を切り替える表示切替ボタン25等が設けられている。
On the side of the
顔検出ボタン23は、デジタルカメラ2が静止画撮影モードにセットされたときに操作可能となる。顔検出モードがオンされると、スルー画表示のために撮像された画像から人物の顔が検出され、検出された顔の領域がフォーカスエリアとして設定される。また、モニタ16に表示されるスルー画には、検出された顔の周囲に顔検出枠が表示される。本実施形態のデジタルカメラ2は、この顔検出により複数の顔が検出されたときに、レリーズボタン8の半押し操作でフォーカスエリアとして用いる顔を選択することができる。
The
図3に示すように、デジタルカメラ2は、データバスDBに接続されたCPU28が各部を統括的に制御する。システムメモリ29は、CPU28に制御プログラム等を提供するROMと、ROMから読み出されたプログラムがCPU28によって実行される実行エリアとなるRAMとを備えている。
As shown in FIG. 3, in the
また、データバスDBには、入出力インターフェース(以下、I/Oと呼ぶ)32が接続されている。I/O32は、レリーズスイッチ33等の各操作部材の操作を検出するスイッチから入力された操作信号をデータバスDBを介してCPU28に入力する。レリーズスイッチ33は、レリーズボタン8の半押し操作を検出してR1信号を出力し、全押し操作を検出してR2信号を出力する。
In addition, an input / output interface (hereinafter referred to as I / O) 32 is connected to the data bus DB. The I /
また、データバスDBには、カードインターフェース(以下、カードI/Fと呼ぶ)36が接続されてる。カードI/F36には、カードスロット12の奥に組み込まれ、挿入されたメモリカード11と電気的に接続されるカードコネクタ37が接続されている。カードI/F36は、メモリカード11に対して画像ファイルの書き込み/読み出しを行う。
A card interface (hereinafter referred to as a card I / F) 36 is connected to the data bus DB. The card I /
撮影レンズ4は、焦点距離を変更するズームレンズ40と、被写体像を撮像素子の受光面に結像させるフォーカスレンズ41とから構成されている。また、詳しくは図示しないが、撮影レンズ4は、ズームレンズ及びフォーカスレンズの他に、モータ及びモータドライバと、モータにより駆動されてズームレンズ40及びフォーカスレンズ41を撮影光軸方向で移動させる機構部等を含んでいる。モータドライバは、データバスDBを介してCPU28に制御されている。
The photographing
ズームレンズ40とフォーカスレンズ41の間には、撮像素子への入射光量を調節する絞り機構44が配置されている。この絞り機構44は、撮影光路を開閉する絞り板、モータ及びモータドライバ、モータにより駆動されて絞り板を移動させる機構部等を含み、モータドライバはデータバスDBを介してCPU28に制御されている。
Between the
撮影光軸方向においてフォーカスレンズ41の背後に配置される撮像素子には、例えばCCDイメージセンサ(以下、CCDと省略する)47が用いられている。CCD47は、撮影レンズ4及び絞り機構44を介して入射した被写体像を光電変換し、電気的な画像信号に変換する。CCD47は、画素ごとに所定の分光特性を持つカラーフィルタ(例えば、R(赤),G(緑),B(青)の原色カラーフィルタ)が配された単板式のカラーイメージセンサであり、画像信号は、各画素に対応した色の画素信号からなる。
For example, a CCD image sensor (hereinafter abbreviated as “CCD”) 47 is used as an imaging element disposed behind the
CCD47は、電子的に露光時間(電荷蓄積時間)を調節する電子シャッタ機能を備えており、絞り機構44と協働して露出を変更する。なお、CCD47は、CCDドライバ50により駆動され、CCDドライバ50は、データバスDBを介してCPU28に制御されている。また、CCD47に代えて、CMOSタイプのイメージセンサを用いてもよい。
The
アナログ信号処理部53は、CCD47から入力されたアナログの画像信号に対して相関二重サンプリング(CDS)処理を施して、CCD47のアンプ雑音とリセット雑音とを除去し、これらの雑音を除去した撮像信号を増幅する。この信号増幅率は、ISO感度の設定値に応じて変更される。
The analog
アナログ信号処理部53から出力された画像信号は、A/D変換器56に入力され、デジタル信号からなる画像データに変換される。デジタル信号処理部57は、A/D変換器56から出力された画像データに色補間、輝度信号と色差信号とに変換するYC変換、ガンマ補正などの各種信号処理を施し、フレームメモリ58に記憶する。
The image signal output from the analog
LCDドライバ61は、モニタ16を駆動してフレームメモリ58から読み出した画像データをスルー画表示させる。オンスクリーン制御部62は、モニタ16に表示される画像に重畳させて各種文字情報やキャラクタ情報等を表示させる。また、顔検出モード下では、検出された顔の周囲に顔選択枠を表示させる。
The
圧縮/伸張部65は、撮影後にフレームメモリ58に記憶された画像データを圧縮処理してJPEG等の画像ファイルに変換し、カードI/F36、カードコネクタ37を介してメモリカード11に記憶させる。また、再生モード時にメモリカード11に記憶されている画像ファイルを再生表示する際には、画像ファイルを伸張処理して画像データに変換し、LCDドライバ61によりモニタ16に画像を表示させる。
The compression /
積算部68は、AE制御時にフレームメモリ58に記録された画像データの輝度信号を積算し、この積算により得られた輝度積算値に基づいて測光値を算出する。この測光値は画像全体の平均測光値であり、例えば、顔検出回路71により検出された顔の領域と、背景の領域について別々に測光値を算出し、各測光値に重み付けをして加算した後、画像の面積に基づいて算出される。
The integrating
積算部68で算出された測光値は、CPU28に入力される。CPU28は、測光値と撮影感度から露出値を算出し、この露出値と予め設定されているプログラム線図とに基づいて絞り値及びシャッタ速度を決定する。絞り機構44及びCCD47は、CPU28により決定された絞り値及びシャッタ速度で撮影を行う。
The photometric value calculated by the integrating
また、積算部68は、AF制御時に輝度信号の高周波成分を積算してAF評価値を算出し、これをCPU28に入力する。なお、顔検出モード下では、フォーカスエリアとして設定された顔の領域からAF評価値を算出する。CPU28は、フォーカスレンズ41を撮影光軸に沿って移動させながら、その都度AF評価値を確認し、AF評価値が最大となる位置にフォーカスレンズ41を移動させる。
Further, the integrating
顔検出回路71は、フレームメモリ58に記憶された画像データから人物の顔を検出する。図4に示すように、顔検出回路71は、顔検出部74、特徴辞書75、顔検出情報取得部76、顔選択順位決定部77、顔情報メモリ78、シーン変更検出部79等から構成されている。また、CPU28は、顔検出回路71により検出された顔からフォーカスエリアとして用いられる主顔を選択する主顔選択部80と、主顔選択部80に主顔の変更を指示する主顔変更判定部81として機能する。
The
顔検出部74は、フレームメモリ58に記憶されている画像データから部分画像を順次に切り出し、切り出した部分画像を特徴量と照合して、人物の顔を検出している。特徴量は、目の配色、配置等、人物の顔の特徴を表す情報であり、特徴辞書75に記憶されている。
The
顔検出部74は、画像データから複数の顔が検出されたときに、例えば、画像の左上から順に各顔に対して顔検出番号が付与する。図5に示す画像84のように、例えば2つの顔85,86が検出された場合には、顔検出番号「1」、「2」がそれぞれ付与される。
When a plurality of faces are detected from the image data, the
顔検出情報取得部76は、顔検出部74による顔の検出結果を受けて画像データを解析し、検出された顔に関する顔検出情報を取得する。この顔検出情報には、顔の位置を表す顔位置情報と、顔の大きさを表す顔サイズ情報等が含まれる。
The face detection
顔位置情報は、画像データにより表される画像の画角中央から顔の中心位置までの水平画素数X及び垂直画素数Yと、画角中央と顔中心との直線距離Dからなる。なお、直線距離Dは、水平画素数X及び垂直画素数Yをそれぞれ乗算して加算(D=X2+Y2)することにより、簡易的に取得される。また、顔サイズ情報は、検出された顔を矩形の枠で仮想的に囲んだときの1辺の画素数Tである。図5に示す画像84の画角中央をE、顔85,86の中心位置それぞれF,Gとしたとき、顔位置情報及び顔サイズ情報は、X1,Y1,D1,T1及びX2,Y2,D2,T2となる。
The face position information includes a horizontal pixel number X and a vertical pixel number Y from the center of the field angle of the image represented by the image data to the center position of the face, and a linear distance D between the center of the field angle and the face center. Note that the straight line distance D is simply obtained by multiplying the horizontal pixel number X and the vertical pixel number Y, respectively, and adding (D = X 2 + Y 2 ). The face size information is the number T of pixels on one side when the detected face is virtually surrounded by a rectangular frame. When the center of the angle of view of the image 84 shown in FIG. 5 is E and the center positions of the
顔選択順位決定部77は、顔検出情報に基づいて、画像の画角中央に近い順、すなわち直線距離Dの短い順に顔選択順位を付与する。また、同じ直線距離Dを有する顔が複数存在するときには、顔サイズ情報が参照され、顔サイズの大きな顔に上位の顔選択順位が与えられる。
The face selection
例えば、図5に示す画像84では、顔86の直線距離D2が顔85の直線距離D1よりも短いため、顔検出番号「2」の顔86が顔選択順位「1」となり、顔検出番号「1」の顔85は顔選択順位「2」となる。なお、顔選択順位から最初に選択される顔を容易に識別するため、顔選択順位「1」の顔には、初期顔という識別名が付与される。
For example, in the image 84 shown in FIG. 5, since the straight line distance D2 of the
顔情報メモリ78は、顔選択順位決定部77から入力された顔位置情報、顔サイズ情報、顔選択順位からなる顔情報を顔検出番号に関連づけて記憶している。顔情報メモリ78は、例えば、第1記憶領域78a、第2機構領域78bに分けられており、顔情報は最初に第1記憶領域78aに記憶される。そして、新たな顔情報が入力される際に、古い顔情報は第2記憶領域78bに移動され、第1記憶領域78aに記憶可能となる。これにより、スルー画表示中に前後する2画像分の顔情報が一時的に記憶可能となる。
The
主顔選択部80は、顔検出情報及び顔選択情報に基づいて、フォーカスエリアとして用いられる主顔を選択する。主顔選択部80は、顔検出情報取得部76から入力された顔検出情報を解析し、顔が検出されなかったときには主顔を選択しない。また、顔が1つしか検出されていないときには、その顔を主顔として選択する。更に、複数の顔が検出されていたときには、顔情報メモリ78の第1記憶領域78a内の顔選択順位を参照して、初期顔を主顔として選択する。
The main
CPU28は、主顔選択部80により選択された主顔の位置を顔情報メモリ78から取得し、主顔の領域をフォーカスエリアとして用いてAF制御及びAE制御を行う。なお、CPU28は、顔が検出されなかった場合には、例えば画角中央などの通常設定領域をフォーカスエリアに設定し、AF制御及びAE制御を行う。
The
主顔選択部80は、レリーズボタン8の半押し操作の回数、すなわちレリーズスイッチ33から入力されるR1信号の数に応じて主顔を変更する。例えば、1回目のR1信号入力時に複数の顔が検出され、このときに選択された主顔を変更したい場合には、1回目のレリーズボタン8の半押し操作を解除して、すぐに2回目、または3回目の半押し操作を行えばよい。主顔選択部80は、連続したレリーズボタン8の半押し操作に応じて、主顔を顔選択順位の順にシフトさせる。すなわち、1回目の半押し操作では顔選択順位が1の初期顔が主顔となるが、2回目の半押し操作では顔選択順位が2の顔が主顔となる。
The main
なお、撮影時には、レリーズボタン8の半押し操作が複数回なされる場合が多々あるので、このような半押し操作と、主顔の変更操作とを識別する必要がある。主顔変更判定部81は、レリーズスイッチのR1信号が連続して入力されたときに、その半押し操作が主顔の変更を意図したものか否かを判定する。
It should be noted that since the half-press operation of the
主顔変更判定部81は、R1信号の入力時に主顔選択部80の顔選択結果を参照する。複数の顔が検出されていた場合には、その後のR1信号の入力終了に応じてタイマ90を作動させる。主顔変更判定部81は、タイマ90の作動から所定時間内にR1信号が再び入力されたときに、主顔の変更を意図した操作であると判定し、主顔変更指示を主顔選択部80に送信する。主顔選択部80は、現在の主顔の次に顔選択順位が高い顔を新たな主顔として選択する。
The main face
また、レリーズボタン8の1回目の半押し操作と2回目の半押し操作で、スルー画のシーンが変化することがある。シーンの変化は、被写体の移動、デジタルカメラ2の移動、光や陰による撮影条件の変化等、様々な要因によって生じる。そのため、2回目または複数回目の半押し操作時にシーンが変化していると、顔が存在しない位置がフォーカスエリアに設定されたり、ユーザーの意図と異なる顔が主顔として選択されるという問題がある。
In addition, the through-image scene may be changed by the first half-pressing operation and the second half-pressing operation of the
シーン変更検出部79は、レリーズボタン8の半押し操作時に、スルー画のシーンがその直前の半押し操作時に対して変更されているか否かを検出する。具体的には、レリーズボタン8の2回目以降の半押し操作時に顔情報メモリ78を参照し、第1記憶領域78aと第2記憶領域78bとに記憶されている顔検出数、顔選択順位を比較する。そして、顔検出数と顔選択順位の少なくとも一方が一致しないときにスルー画のシーンが変更されていると判定する。
The scene
シーン変更検出部79のシーン判定結果は、主顔選択部80に入力される。主顔選択部80は、シーンが変更されていないときには、現在の主顔の次の顔選択順位の顔を新たな主顔に選択する。また、シーンが変更されている場合には、最後になされたレリーズボタン8の半押し操作により設定された初期顔、すなわち顔情報メモリ78の第1記憶領域78aに記憶されている初期顔を主顔として選択する。
The scene determination result of the scene
主顔選択部80は、顔検出回路71による顔検出結果を4つのステートとして識別し、デジタルカメラ2の制御に利用している。図6のステート表93示すように、ステート「1」は、顔が検出されていない状態を表している。ステート「2」は、顔が1つだけ検出され、主顔選択の余地がない状態を表している。ステート「3」は、顔が複数検出されているとともに、前回の顔検出時の画像に対しシーンが変更されている状態を表している。ステート「4」は、顔が複数検出されているとともに、前回の顔検出時の画像に対しシーンが変更されていない状態を表している。
The main
次に、上記実施形態の作用について、図7,8のフローチャートを参照して説明する。デジタルカメラ2は、電源操作部13の操作により電源がオンする。CPU28は、モードダイヤル7により静止画撮影モードに設定されると、スルー画表示を開始させる(S1)。
Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The
スルー画表示中のCCD47は、所定のフレームレート(例えば、30fps)で撮像を行ない、画像信号を出力する。この画像信号は、アナログ信号処理部53、A/D変換器56、デジタル信号処理部57を経て画像データに変換され、フレームメモリ58に記憶される。LCDドライバ61は、モニタ16にフレームメモリ58から読み出した画像データをスルー画表示させる。
The
スルー画表示中には、一定時間間隔でAF制御、AE制御が実施されるので、表示されるスルー画は、ピント及び露出が適正な画像となる。なお、スルー画表示中のAE制御では、シャッタ速度を変えることができないので、絞り機構44により絞りが調整される。また、絞りの調整で適切な露出が得られない場合には、アナログ信号処理部53による画像信号の増幅率が変更される。
During live view display, AF control and AE control are performed at regular time intervals, and thus the live view displayed is an image with proper focus and exposure. In the AE control during the live view display, the shutter speed cannot be changed, so that the aperture is adjusted by the
スルー画表示中に顔検出ボタン23が操作されると、顔検出モードに移行し、CPU28は顔検出回路71にスルー画からの顔検出を開始させる。顔検出部74は、特徴辞書75の特徴量に基づいて、フレームメモリ58内の画像データから人物の顔を検出する(S2)。なお、顔検出モードの開始直後は、ステートが「1」にセットされる。
When the
顔検出情報取得部76は、スルー画の画像データを解析して、検出された顔の顔検出情報を取得する(S3)。主顔選択部80は、顔検出情報から顔の検出数を取得し(S4)、顔が検出されなかったときにステートを「1」に設定し(S5)、顔情報メモリ78をクリアする(S6)。CPU28は、フォーカスエリアを画角中央等の通常設定領域に設定する(S7)。顔は検出されていないため、顔選択枠は表示されない(S8)。
The face detection
また、顔が1つだけ検出されていた場合には(S9)、主顔選択部80は、ステートを「2」に設定し(S10)、顔情報メモリ78をクリアする(S11)。そして、検出された顔を主顔として選択する。(S12)。CPU28は、主顔をフォーカスエリアとして設定(S13)し、オンスクリーン制御部62により、スルー画の顔の周囲に顔選択枠を表示させる(S14)。
If only one face has been detected (S9), the main
図9に示すように、例えばスルー画表示用の画像95から7つの顔96a〜96gが検出されたときには、顔検出部74は、画像95の左上から順に顔検出番号「1」〜「7」を付与する。なお、顔の中央に顔検出番号を図示しているが、モニタ16に表示されるスルー画には顔検出番号は表示されない。
As illustrated in FIG. 9, for example, when seven faces 96 a to 96 g are detected from the through
顔検出情報取得部76は、画像95の画像データを解析して、各顔96a〜96gの顔検出情報を取得する(S3)。顔選択順位決定部77は、顔検出情報に含まれる顔位置情報及び顔サイズ情報に基づいて顔選択順位、及び初期顔を決定する(S15)。
The face detection
図10は、顔検出番号「1」〜「7」に、顔検出情報と顔選択順位とが関連づけられた顔情報98を示している。顔選択順位は、画角中央に対する直線距離Dが短い順となる。この例では、顔検出番号「3」の顔96cと、顔検出番号「6」の顔96fの直線距離Dが最短となるが、同一値なので、顔サイズ情報が参照される。その結果、顔の大きさで勝る顔検出番号「6」が初期顔として設定される。
FIG. 10 shows face
顔情報メモリ78は、第1記憶領域78aの内容を第2記憶領域78bに移動し(S16)、新たに生成された顔情報を第1記憶領域78aに記憶させる(S17)。
The
主顔選択部80は、現在のステートを確認し(S18)、「1」または「2」の場合には、「3」に設定し(S19)、初期顔を主顔に選択する(S20)。CPU28は、主顔をフォーカスエリアとして設定(S13)し、オンスクリーン制御部62により、スルー画の顔の周囲に顔選択枠を表示させる(S14)。
The main
図11(A)に示すように、オンスクリーン制御部62は、2つ以上の顔が検出されたときには、全ての顔の周囲に顔選択枠を表示する。この顔選択枠は、主顔である顔検出番号「6」の主顔選択枠100と、この主顔の次に顔選択順位の高い顔検出番号「3」の次選択枠101と、その他の顔の顔選択枠102とで形状及び色が変えられている。これにより、現在選択されている主顔と、主顔の変更操作により次に選択される顔をユーザーに知らせることができる。
As shown in FIG. 11A, when two or more faces are detected, the on-
レリーズボタン8が半押し操作、または全押し操作されるまで、以上の処理によるスルー画表示及び顔検出が繰り返される。S18でのステート確認時に、現在のステートが「3」または「4」である場合には、シーン変更検出部79によるシーン判定が実施される(S21)。シーン変更検出部79は、顔情報メモリ78を参照して第1記憶領域78aと第2記憶領域78bに記憶されている顔検出数及び顔選択順位を比較し、同じ場合にはシーンの変更がないと判定し、少なくとも一方が異なる場合にはシーン変更ありと判定する。
Until the
主顔選択部80は、シーン変更されていない場合にステートを「4」に設定する(S22)。このときには、主顔は変更されない(S23)。また、シーンが変更されている場合には、ステートを「3」に設定し(S19)、シーン変更後の画像から選択された初期顔を主顔に選択する(S20)。
The main
レリーズボタン8が半押し操作されると(S24)、主顔選択部80により再び現在のステートが確認される(S25)。ステートが「1」、「2」、「3」の場合には、撮影用のAE制御及びAF制御が実行される(S26)、撮影レンズ4をピント位置で固定するフォーカスロックが実行される。
When the
レリーズボタン8の半押し操作が解除されると(S27)、再度現在のステートが確認され(S28)、ステートが「3」、「4」のときにタイマ90が作動される(S29)。
When the half-press operation of the
タイマ90の作動後、再びレリーズボタン8が半押し操作されると(S24)、主顔変更判定部81により、レリーズボタン8の連続操作が主顔の変更を意図したものか否かが判定される。主顔変更判定部81は、レリーズボタン8の2回目の半押し操作がタイマ90の作動から所定時間以内であるか否かを確認し(S30)、所定時間以内であるときに、主顔変更を意図した操作であると判定し、主顔選択部80に主顔変更指示を送信する。
When the
主顔選択部80は、顔情報メモリ78を参照して現在の主顔の次に顔選択順位の高い顔を新たな主顔として選択する(S31)。CPU28は、新たな主顔をフォーカスエリアとして設定(S32)し、オンスクリーン制御部62により、スルー画の顔の周囲に顔選択枠を表示させる(S33)。
The main
図11(B)に示すように、オンスクリーン制御部62は、新しい主顔である顔選択順位「3」の顔96cの周囲に主顔用の主顔選択枠100を表示させ、次点の顔96dの周囲に次選択枠101を表示させる。また、前回の主顔であった顔96fを含む他の顔の周囲に、通常の顔選択枠102を表示させる。
As shown in FIG. 11B, the on-
レリーズボタン8が全押し操作されると(S34)、CCD47により撮影が実行される(S35)。撮影によりCCD47から出力された画像信号は、アナログ信号処理部53、A/D変換器56、デジタル信号処理部57を経て画像データに変換され、フレームメモリ58に記憶される。圧縮/伸張部65は、フレームメモリ58内の画像データを圧縮処理してJPEG等の画像ファイルに変換し、カードI/F36は画像ファイルをメモリカード11に記憶させる。
When the
以上説明したように、レリーズボタン8の連続した半押し操作によりフォーカスエリアとなる主顔を変更できるので非常に操作性がよく、変更操作によりデジタルカメラがぶれることはない。また、レリーズボタン8が半押し操作される時間間隔により、主顔の変更を意図した操作か否かを判定できるので、ユーザの意図しない操作により主顔が変更されることはない。
As described above, the main face as the focus area can be changed by half-pressing the
なお、上記実施形態では、シーンが変更されているか否かを顔検出数及び顔選択順位の変化で判定していたが、光や陰による撮影条件の変化等に起因するシーンの変化は検出することができない。そこで、画像から検出された顔の測光値の変化からシーンの変化を判定してもよい。 In the above embodiment, whether or not the scene has been changed is determined by the change in the number of face detections and the face selection order, but changes in the scene due to changes in shooting conditions due to light or shade are detected. I can't. Therefore, the change in the scene may be determined from the change in the photometric value of the face detected from the image.
測光値によるシーン判定を行うには、図12に示すように、シーン変更検出部79に、測光値メモリ110、差分演算部111、シーン判定部112を設ける。また、図7に示すフローチャートのS19、S21、S22の間に、図13に示すステップを挿入する。
In order to perform scene determination based on photometric values, a scene
測光値メモリ110には、CPU28が積算部68から入力された積算輝度値から顔領域の平均測光値を算出するごとに記憶される。この測光値メモリ110は、顔情報メモリ78と同様に2つの記憶領域を有し、スルー画表示中に前後する2画像分の測光値が一時的に記憶可能である。差分演算部111は、測光値メモリ110の2つの領域から測光値を読み出し(S40)、これらの測光値の差分を演算する(S41)。シーン判定部112は、この差分と予め設定されている閾値とを比較し、差分が閾値以上であるときにシーンが変更されていると判定する(S42)。
The
このシーン判定により、光や陰による撮影条件の変化等に起因するシーンの変化も確実に検出することができ、より高画質な撮影を行うことができる。 By this scene determination, it is possible to reliably detect a change in scene caused by a change in shooting conditions due to light or shadow, and to perform shooting with higher image quality.
また、上述した顔検出数及び顔選択順位の比較、測光値の比較では、顔の検出数が変わらない程度の被写体やデジタルカメラの移動を検出することができない。そこで、各顔の位置及び顔サイズを比較してシーンの変化を判定してもよい。 In addition, in the comparison of the number of detected faces, the selection order of faces, and the comparison of photometric values, it is impossible to detect the movement of the subject or the digital camera to the extent that the number of detected faces does not change. Therefore, the change of the scene may be determined by comparing the position and face size of each face.
測光値によるシーン判定を行うため、図14に示すように、シーン変更検出部79に、差分演算部115、同一判定部116を設ける。また、図15に示すフローチャートのS19、S21、S22の間に、図15に示すステップを挿入する。
In order to perform scene determination based on photometric values, as shown in FIG. 14, the scene
差分演算部115は、顔情報メモリ78の第1記憶領域78a及び第2記憶領域78bから、顔選択順位「1」の顔位置情報及び顔サイズ情報を読み出す(S45)。そして、第1記憶領域78aと第2記憶領域78bの水平画素数Xの差分K1を演算する。同様に、垂直画素数Yの差分K2、顔サイズTの差分K3をそれぞれ演算する(S46)。
The
同一判定部116は、差分K3と予め設定されている閾値N3を比較し、差分K3が閾値N3以下であるときに、同一の顔であると判定する(S47)。また、差分K1と閾値N1、差分K2と閾値N2をそれぞれ比較し、ともに閾値以下であるときに同一の顔であると判定する(S48)。第1記憶領域78aに次の顔選択順位の顔があるときには(S49)、第1記憶領域78aから次の顔検出情報が読み出され(S50)、再び差分K1〜K3が演算されて(S46)閾値N1〜N3と比較される(S47,S48)。
The
また、閾値との比較により同一の顔ではないと判定された場合には、第2記憶領域48bの次の顔選択順位の顔の有無が確認される(S51)。次の顔選択順位の顔があるときには、第2記憶領域78bから次の顔検出情報が読み出され(S52、)再び差分K1〜K3が演算されて(S46)閾値N1〜N3と比較される(S47,S48)。 If it is determined that the faces are not the same by comparison with the threshold value, the presence / absence of the face of the next face selection order in the second storage area 48b is confirmed (S51). When there is a face of the next face selection order, the next face detection information is read from the second storage area 78b (S52), and the differences K1 to K3 are calculated again (S46) and compared with the threshold values N1 to N3. (S47, S48).
以上の手順を繰り返すことにより、第1記憶領域78aと第2記憶領域78bの各顔同士の位置及びサイズを比較することができ、全ての顔同士の比較が終了したときに、シーンに変更が判定される。これによれば、わずかなシーンの変化も確実に検出することができ、より高画質な撮影を行うことができる。なお、顔位置情報と顔サイズ情報の両方を比較したが、いずれか一方のみの比較でもよい。 By repeating the above procedure, the positions and sizes of the faces in the first storage area 78a and the second storage area 78b can be compared. When all the faces have been compared, the scene is changed. Determined. According to this, even a slight change in the scene can be detected reliably, and shooting with higher image quality can be performed. Although both the face position information and the face size information are compared, only one of them may be compared.
なお、上記実施形態では、シーンの変更検出に、顔検出数及び顔選択順位、測光値、顔位置情報及び顔サイズ情報のいずれかを用いるようにしたが、これらを適宜組み合わせてシーン変更を検出してもよい。また、静止画撮影時に主顔の変更を行えるようにしたが、動画撮影時に行うことも本発明に含まれる。更に、デジタルカメラを例に説明したが、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話機等、撮影機能を有する各種機器にも適用可能である。 In the above embodiment, any one of the number of face detections, face selection order, photometric value, face position information, and face size information is used for scene change detection, but scene changes are detected by appropriately combining these. May be. Further, the main face can be changed at the time of still image shooting. However, the present invention also includes that at the time of moving image shooting. Furthermore, although a digital camera has been described as an example, the present invention can also be applied to various devices having a photographing function such as a video camera and a mobile phone with a camera.
2 デジタルカメラ
8 レリーズボタン
16 モニタ
23 顔検出ボタン
28 CPU
33 レリーズスイッチ
47 CCD
62 オンスクリーン制御部
68 積算部
71 顔検出回路
74 顔検出部
75 特徴辞書
76 顔検出情報取得部
77 顔選択順位決定部
78 顔情報メモリ
79 シーン変更検出部
80 主顔選択部
81 主顔変更判定部
90 タイマ
84,95 画像
85,86,96 顔
93 ステート表
98 顔情報
100 主顔選択枠
101 次選択枠
102 顔選択枠
110 測光値メモリ
111,115 差分演算部
112 シーン判定部
116 同一判定部
2
33
62 On-
Claims (13)
撮像手段から出力された画像を表示手段に表示させるスルー画表示中に、前記画像から人物の顔を検出する顔検出手段と、
前記顔の検出数が複数であるときに、所定の基準に基づいて前記複数の顔の顔選択順位を決定し、前記顔選択順位が最も高い顔を初期顔として設定する顔選択順位決定手段と、
前記顔の検出数が、1つであるときにはその顔を、複数であるときには前記初期顔をフォーカスエリアとなる主顔として選択し、前記レリーズボタンが2回以上連続して半押し操作されたときには、前記半押し操作の回数と同じ顔選択順位の顔を前記主顔として選択する主顔選択手段とを備えたことを特徴とするデジタルカメラ。 A release button capable of half-press operation and full-press operation that is pressed deeper than half-press operation;
A face detection unit that detects a human face from the image during a through image display in which an image output from the imaging unit is displayed on the display unit;
Face selection order determining means for determining the face selection order of the plurality of faces based on a predetermined criterion when the number of detected faces is plural and setting the face with the highest face selection order as an initial face; ,
When the number of detected faces is one, select that face, and when it is more than one, select the initial face as the main face as a focus area, and when the release button is pressed halfway continuously twice or more A digital camera comprising main face selection means for selecting faces having the same face selection order as the number of half-press operations as the main face.
前記顔の検出数が複数であるときに、所定の基準に基づいて前記複数の顔の顔選択順位を決定し、前記選択順位が最も高い顔を初期顔として設定するステップと、
前記顔の検出数が、1つであるときにはその顔を、複数であるときには前記初期顔をフォーカスエリアとなる主顔として選択するステップと、
レリーズボタンの半押し操作を検出するステップと、
前記レリーズボタンが2回以上連続して半押し操作されたときに、前記半押し操作の回数と同じ顔選択順位の顔を前記主顔として選択するステップとを含むことを特徴とするデジタルカメラのフォーカスエリア選択方法。 Detecting a human face from an image used for live view display;
Determining the face selection order of the plurality of faces based on a predetermined criterion when the number of detected faces is plural, and setting the face with the highest selection order as an initial face;
Selecting the face when the number of detected faces is 1, and selecting the initial face as a main face as a focus area when there are a plurality of faces;
Detecting a half-press operation of the release button;
And a step of selecting a face having the same face selection order as the number of half-press operations as the main face when the release button is pressed halfway continuously twice or more. Focus area selection method.
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