JP2009206801A - Imaging system and adjustment method thereof - Google Patents

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仁保 西田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging system and an adjustment method thereof which reduce image quality deterioration while accurately extracting a face region by varying the image adjustment level of exposure/analog gain to suppress underexposure/overexposure of a signal in the face region when exposure varies. <P>SOLUTION: A digital camera 10 controls an optical system 12, a preprocessing part 16, a signal processing part 18, and a timing signal generator 24 through a system control part 20, varies adjustment levels in acquiring images to detect faces in the image of an abnormal scene including either state of backlighting or excessive front lighting by an operation control function part 64, controls at least the operation of either the optical system 12, the preprocessing part 16, or the timing signal generator 24, permits or prohibits display according to whether to perform face detection and controls the display according to whether faces are detected or not by the display control function part 66 of the system control part 20 in the continuous display mode of the images, and varies the adjustment levels using only non-display images to detect the faces. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像システムおよびその調整方法に関し、とくに、本発明の撮像システムは、ディジタルカメラ、ビデオカメラのような動画表示可能な画像入力装置に関し、また、本発明の撮像調整方法は、逆光または過順光状態のようなシーンでの表示制御、およびこのシーンでの顔検出を可能にする撮像調整や信号処理技術に関するものである。   The present invention relates to an imaging system and an adjustment method thereof, and in particular, the imaging system of the present invention relates to an image input apparatus capable of displaying a moving image such as a digital camera or a video camera. The present invention relates to display control in a scene such as an over-order light state, and imaging adjustment and signal processing technology that enable face detection in this scene.

逆光または過順光状態のような被写体と背景との輝度に大きな差がある環境下では、画面内で輝度平均など行ない、露出を決定することにより、背景が適性露出になっても、被写体部分の画像が黒つぶれや白飛びする問題がある。このような状況では、被写体に顔が含まれていても、顔領域の信号自体が黒つぶれや白飛びすると、固体撮像装置は、顔抽出も困難である。   In an environment where there is a large difference in brightness between the subject and the background, such as in backlighting or over-order lighting conditions, the brightness of the subject is determined by performing an average brightness etc. on the screen and determining the exposure. There is a problem that the image of In such a situation, even if the subject includes a face, the solid-state imaging device is difficult to extract a face if the signal of the face area itself is blacked out or whitened out.

この問題を回避するために、特許文献1および2には、露出・アナログゲインを振り、顔領域が黒つぶれまたは白飛びしていない画像を取得することで顔抽出し、この結果を基に顔領域が適性露出になるように補正するといった技術が開示されている。
特開2004-201228号公報 特開2005-347873号公報
In order to avoid this problem, Patent Documents 1 and 2 disclose exposure and analog gain, face extraction by obtaining an image in which the face area is not blacked out or whiteout, and based on this result, face detection is performed. A technique of correcting so that an area is appropriately exposed is disclosed.
JP 2004-201228 JP JP 2005-347873 A

動画・スルー画のように、連続して、画像を読み出し、表示するような装置において、上述した技術を実施した場合、顔抽出のための露出・ゲイン等の信号調整レベルの変更によって画像が前フレームよりも暗く変化したり、明るく変化したりしてしまう。このため、カメラなど装置を使用するユーザには、不快感を抱かせることになる。   When the above-described technique is implemented in an apparatus that continuously reads and displays images, such as moving images and through-images, the image is moved forward by changing the signal adjustment level such as exposure and gain for face extraction. It changes darker than the frame or changes brighter. For this reason, a user who uses an apparatus such as a camera is uncomfortable.

また、固体撮像装置は、調整レベルを増大させ、光信号を過剰に取得しようとすると、得られた画像には、ブルーミングが発生してしまうことがある。この結果、この画像は壊れてしまう可能性がある。したがって、固体撮像装置は、この画像を画質劣化させるだけでなく、この画像から顔検出も困難にしてしまう懸念を有する。   In addition, when the solid-state imaging device increases the adjustment level and attempts to acquire an optical signal excessively, blooming may occur in the obtained image. As a result, this image may be broken. Therefore, the solid-state imaging device has a concern that not only the image quality of the image deteriorates but also face detection from the image becomes difficult.

本発明はこのような課題に鑑み、逆光状態や過順光状態のような露出変動時に、露出・アナログゲインという画像調整レベルを振って、顔領域の信号の黒つぶれ・白飛びを抑え、確度よく顔領域を抽出しながら、画質劣化を軽減させる撮像システムおよびその調整方法を提供することを目的とする。   In view of such a problem, the present invention controls the image adjustment level of exposure / analog gain at the time of exposure fluctuation such as backlight condition or over-order light condition to suppress blackout / whiteout of the face area signal, and accuracy. An object of the present invention is to provide an imaging system and an adjustment method thereof that can reduce image quality degradation while well extracting a facial region.

本発明は上述の課題を解決するために、被写界からの入射光の入射光量を調節する機構を含む光学調整手段と、調整した入射光をアナログ電気信号に変換する撮像手段と、変換したアナログ電気信号に対してアナログ処理を施し、アナログ処理した信号をディジタル信号に変換し、画像データとして出力する前処理手段と、供給される前記画像データに含まれる顔を検出する顔検出機能を有する信号処理手段と、撮像手段および前処理手段を動作させるタイミング信号を生成するタイミング信号発生手段と、供給されるタイミング信号に応じて駆動信号を生成する駆動手段と、光学調整手段、前処理手段、信号処理手段およびタイミング信号発生手段を制御するシステム制御手段とを含み、このシステム制御手段は、逆光および過順光のいずれかの状態を含む異常シーンの画像に対して、顔の検出を可能にするように画像の取得における調整レベルを変化させて、かつ少なくとも、光学調整手段、前処理手段およびタイミング信号発生手段のいずれかの動作を制御する動作制御機能ブロックと、信号処理手段で処理した画像の連続表示モードにおいて、顔検出する画像か否かに応じて表示禁止/表示を制御し、顔検出された画像を表示し、顔未検出の画像を表示禁止に制御する表示制御機能ブロックとを含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention converts an optical adjustment unit including a mechanism for adjusting the amount of incident light from an object field, an imaging unit that converts the adjusted incident light into an analog electric signal, and Analog processing is performed on the analog electrical signal, the analog processed signal is converted into a digital signal and output as image data, and a face detection function for detecting a face included in the supplied image data is provided. A signal processing unit; a timing signal generating unit that generates a timing signal for operating the imaging unit and the preprocessing unit; a driving unit that generates a driving signal according to the supplied timing signal; an optical adjustment unit; a preprocessing unit; System control means for controlling the signal processing means and the timing signal generating means, and the system control means includes either back light or over-order light. For an image of an abnormal scene including such a state, an adjustment level in image acquisition is changed so as to enable detection of a face, and at least one of an optical adjustment unit, a preprocessing unit, and a timing signal generation unit In the operation control function block that controls the operation and the continuous display mode of the image processed by the signal processing means, display prohibition / display is controlled depending on whether the image is a face detection image, and the face detected image is displayed And a display control function block for controlling display prohibition of images with no face detected.

また、本発明は上述の課題を解決するために、被写界からの入射光の入射光量を調節し、調整した入射光をアナログ電気信号に変換し、変換したアナログ電気信号に対してアナログ処理を施し、アナログ処理した信号をディジタル信号に変換し、画像データとして供給され、供給される画像データの連続表示モードで、前記画像データに信号処理を施し、撮像条件や撮像信号を調整する方法において、この方法は、撮像条件および撮像信号の調整を設定する第1の工程と、この設定に応じて画像を取得する第2の工程と、取得した画像から顔を検出する第3の工程と、顔の検出が成功したか否か判定する第4の工程と、取得した画像が正常な制御に基づき得られた画像か否かを判定する第5の工程と、正常な制御を基に得られた画像を表示させる第6の工程と、異常な制御を基に得られた画像の表示を禁止し、この得られた画像の設定データを一時的に保存する第7の工程と、顔の検出の有無を判定する第8の工程と、顔の未検出に応じて異常なシーンでの顔検出の制御をオンにする第9の工程と、この制御のオンに応じて新たな設定データを設定する第10の工程とを含み、顔の検出および新たな設定データの設定それぞれに応じて第2の工程に戻ることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention adjusts the amount of incident light from the object field, converts the adjusted incident light into an analog electric signal, and performs analog processing on the converted analog electric signal. In the method of converting an analog processed signal into a digital signal, supplying the image data, and performing signal processing on the image data in a continuous display mode of the supplied image data to adjust imaging conditions and imaging signals The method includes a first step of setting an imaging condition and an adjustment of the imaging signal, a second step of acquiring an image according to the setting, a third step of detecting a face from the acquired image, Obtained based on the fourth step for determining whether or not the face detection is successful, the fifth step for determining whether or not the acquired image is an image obtained based on normal control, and normal control Displayed images A sixth step, a seventh step of prohibiting display of an image obtained based on abnormal control, and temporarily storing setting data of the obtained image, and determining whether or not a face is detected An eighth step of turning on face detection control in an abnormal scene according to the undetected face, and a tenth step of setting new setting data in response to the control being turned on. And returning to the second step according to each of face detection and setting of new setting data.

本発明に係る撮像システムおよびその調整方法によれば、システム制御手段で光学調整手段、前処理手段、信号処理手段およびタイミング信号発生手段を制御し、動作制御機能ブロックで逆光および過順光のいずれかの状態を含む異常シーンの画像に対して、顔の検出を可能にするように画像の取得における調整レベルを変化させて、かつ少なくとも、光学調整手段、前処理手段およびタイミング信号発生手段のいずれかの動作を制御し、光学調整手段で被写界からの入射光の入射光量を調節し、タイミング信号発生手段から撮像手段および前処理手段を動作させるタイミング信号を生成し、駆動手段で供給されるタイミング信号に応じて駆動信号を生成し、撮像手段で供給される駆動信号に応じて調整した入射光をアナログ電気信号に変換し、前処理手段で変換したアナログ電気信号に対してアナログ処理を施し、アナログ処理した信号をディジタル信号に変換し、画像データとして出力し、信号処理手段の顔検出機能により供給される画像データに含まれる顔を検出し、信号処理手段で処理した画像の連続表示モードにおいて、システム制御手段の表示制御機能ブロックで顔検出する画像か否かに応じて表示禁止/表示を制御し、顔の検出の有無に応じて表示を制御し、顔の検出に用いる画像を非表示に制御し、非表示の画像だけを用いて調整レベルを可変させて顔検出することにより、表示画像の明るさを変動させることなく、顔検出できない異常なシーンも表示させないように制御して、ユーザに不快感を与えることなく、顔検出することができる。   According to the imaging system and the adjustment method thereof according to the present invention, the system control unit controls the optical adjustment unit, the preprocessing unit, the signal processing unit, and the timing signal generation unit, and the operation control function block selects either backlight or over-order light. For an image of an abnormal scene including such a state, an adjustment level in image acquisition is changed so as to enable detection of a face, and at least one of an optical adjustment unit, a preprocessing unit, and a timing signal generation unit Control the operation, adjust the amount of incident light from the object field by the optical adjustment means, generate a timing signal for operating the imaging means and the preprocessing means from the timing signal generation means, and supply it by the drive means Drive signal is generated according to the timing signal, and the incident light adjusted according to the drive signal supplied by the imaging means is converted into an analog electrical signal. The analog electrical signal converted by the preprocessing means is subjected to analog processing, the analog processed signal is converted into a digital signal, output as image data, and included in the image data supplied by the face detection function of the signal processing means In the continuous display mode of images processed by the signal processing means, display prohibition / display is controlled according to whether or not the face is detected by the display control function block of the system control means, The display is controlled according to the presence or absence, the image used for face detection is controlled to be non-displayed, and the brightness of the display image is varied by detecting the face by varying the adjustment level using only the non-displayed image. Therefore, it is possible to detect the face without giving the user an unpleasant feeling by controlling so that an abnormal scene where the face cannot be detected is not displayed.

次に添付図面を参照して本発明による撮像システムの実施例を詳細に説明する。図1を参照すると、本発明による撮像システムの実施例は、システム制御部20で光学系12、前処理部16、信号処理部18およびタイミング信号発生器24を制御し、動作制御機能部64で逆光および過順光のいずれかの状態を含む異常シーンの画像に対して、顔の検出を可能にするように画像の取得における調整レベルを変化させて、かつ少なくとも、光学系12、前処理部16およびタイミング信号発生器24のいずれかの動作を制御し、光学系12で被写界からの入射光の入射光量を調節し、タイミング信号発生器24から撮像部14および前処理部16を動作させるタイミング信号を生成し、ドライバ26で供給されるタイミング信号80に応じて駆動信号36を生成し、撮像部14で供給される駆動信号36に応じて調整した入射光35をアナログ電気信号38に変換し、前処理部16で変換したアナログ電気信号38に対してアナログ処理を施し、アナログ処理した信号46をディジタル信号48に変換し、画像データとして出力し、信号処理部18の顔検出機能部54により供給される画像データ48に含まれる顔を検出し、信号処理部18で処理した画像の連続表示モードにおいて、システム制御部20の表示制御機能部66で顔検出する画像か否かに応じて表示禁止/表示を制御し、顔の検出の有無に応じて表示を制御して、とくに、顔の検出に用いる画像を非表示に制御し、非表示の画像だけを用いて調整レベルを可変させて顔検出することにより、表示画像の明るさを変動させることなく、顔検出できない異常なシーンも表示させないように制御して、ユーザに不快感を与えることなく、顔検出することができる。   Next, an embodiment of an imaging system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to FIG. 1, in the embodiment of the imaging system according to the present invention, the system control unit 20 controls the optical system 12, the preprocessing unit 16, the signal processing unit 18, and the timing signal generator 24, and the operation control function unit 64 For an image of an abnormal scene including any one of backlight and over-order light, the adjustment level in image acquisition is changed so as to enable face detection, and at least the optical system 12 and the preprocessing unit 16 and the timing signal generator 24 are controlled, the optical system 12 adjusts the amount of incident light from the object scene, and the timing signal generator 24 operates the imaging unit 14 and the preprocessing unit 16. A timing signal to be generated, a driving signal 36 is generated according to the timing signal 80 supplied by the driver 26, and the incident light 35 adjusted according to the driving signal 36 supplied by the imaging unit 14 is converted into an analog electric signal 38. In the pre-processing unit 16 The converted analog electrical signal 38 is subjected to analog processing, the analog processed signal 46 is converted into a digital signal 48, output as image data, and image data 48 supplied by the face detection function unit 54 of the signal processing unit 18 In the continuous display mode of images processed by the signal processing unit 18 and detected by the signal processing unit 18, the display control function unit 66 of the system control unit 20 controls display prohibition / display depending on whether the image is face detection. By controlling the display according to the presence or absence of face detection, in particular, controlling the image used for face detection to be non-displayed, and using only the non-displayed image to vary the adjustment level to detect the face, It is possible to perform face detection without causing discomfort to the user by controlling not to display an abnormal scene in which face detection is not possible without changing the brightness of the display image.

本実施例は、本発明の撮像システムをディジタルカメラ10に適用した場合である。本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。   In this embodiment, the imaging system of the present invention is applied to a digital camera 10. The illustration and description of parts not directly related to the present invention are omitted. In the following description, the signal is indicated by the reference number of the connecting line in which it appears.

ディジタルカメラ10は、図1に示すように、光学系12、撮像部14、前処理部16、信号処理部18、システム制御部20、操作部22、タイミング信号発生器24、ドライバ26、モニタ28、メモリカードインタフェース(IF: InterFace)部30およびストレージ32を含む。   As shown in FIG. 1, the digital camera 10 includes an optical system 12, an imaging unit 14, a preprocessing unit 16, a signal processing unit 18, a system control unit 20, an operation unit 22, a timing signal generator 24, a driver 26, and a monitor 28. A memory card interface (IF: InterFace) unit 30 and a storage 32.

光学系12は、図示しないがレンズおよびレンズ絞りを有し、レンズの位置を移動させて、被写界の画角を広角およびズームに調整し、レンズ絞りにより被写界からの入射光34の光束を所定の光量に設定し、収束させた入射光35を、撮像部14に供給する。撮像部14は、入射光を電気信号に変換する複数の受光素子を有し、受光素子それぞれには、入射光側にマイクロレンズおよびカラーフィルタセグメントが形成されている。複数の受光素子は、2次元状に配置されている。撮像部14は、CCD(Charge Coupled Device)型でもC-MOS(Complementary-Metal-Oxide Semiconductor)型でもよい。本実施例で撮像部14は、CCD型撮像素子を適用している。撮像部14は、後述するドライバ26から供給される駆動信号36に応じて光電変換して得られた電気信号を読み出している。撮像部14は、得られたアナログ電圧信号38を前処理部16に供給する。   Although not shown, the optical system 12 has a lens and a lens diaphragm, moves the position of the lens, adjusts the field angle of the field of view to a wide angle and zoom, and the incident light 34 from the field of view is adjusted by the lens diaphragm. The light beam is set to a predetermined light amount, and the converged incident light 35 is supplied to the imaging unit 14. The imaging unit 14 includes a plurality of light receiving elements that convert incident light into electrical signals, and each of the light receiving elements is formed with a microlens and a color filter segment on the incident light side. The plurality of light receiving elements are two-dimensionally arranged. The imaging unit 14 may be a CCD (Charge Coupled Device) type or a C-MOS (Complementary-Metal-Oxide Semiconductor) type. In this embodiment, the imaging unit 14 uses a CCD type imaging device. The imaging unit 14 reads out an electrical signal obtained by photoelectric conversion in accordance with a drive signal 36 supplied from a driver 26 described later. The imaging unit 14 supplies the obtained analog voltage signal 38 to the preprocessing unit 16.

前処理部16は、アナログ処理部40およびADC(Analog-to-Digital Converter)42を含む。アナログ処理部38は、図示しないが供給される信号の黒レベルをクランプする機能を有するクランプ回路、ノイズを除去する機能を有する相関二重サンプリング回路とノイズ除去した信号に対する増幅機能を有するAGC(Automatic Gain Controller)を含む。クランプ回路、相関二重サンプリング回路およびAGCは、タイミング信号発生器24から供給されるタイミング信号44aおよび44bに応じて動作し、クランプし、ノイズ除去した信号46をADC 42に供給する。ADC 42は、信号46をディジタル変換して画像データ48を出力する。クランプ回路は、供給される制御信号84に応じて入力信号38に対するクランプをオン/オフする。前処理部16は、供給されるアナログ電圧信号38に信号処理を施し、画像データ48を信号処理部18に出力する。   The preprocessing unit 16 includes an analog processing unit 40 and an ADC (Analog-to-Digital Converter) 42. Although not shown, the analog processing unit 38 includes a clamp circuit having a function of clamping a black level of a supplied signal, a correlated double sampling circuit having a function of removing noise, and an AGC (Automatic function having an amplification function for the signal from which noise is removed. Gain Controller). The clamp circuit, the correlated double sampling circuit, and the AGC operate according to the timing signals 44a and 44b supplied from the timing signal generator 24, and supply the clamped and noise-removed signal 46 to the ADC 42. The ADC 42 digitally converts the signal 46 and outputs image data 48. The clamp circuit turns on / off the clamp for the input signal 38 in accordance with the supplied control signal 84. The preprocessing unit 16 performs signal processing on the supplied analog voltage signal 38 and outputs image data 48 to the signal processing unit 18.

信号処理部18は、供給される画像データ48に対してガンマ補正、ホワイトバランス処理、顔検出およびパラメータ演算というディジタル信号処理機能を有する。ガンマ補正機能部50は、供給される画像データ48の色データが実際に出力される際の信号の相対関係を調節して、より自然に近い表示を得るための補正処理である。この補正におけるガンマ値は、画像の明るさの変化に対する電圧換算値の変化の比で、この比が1に近づくのが理想である。ガンマ補正は、素子の特性により機器によってそれぞれ異なった値となることから、元データに忠実な表示を再現したい場合、これらの誤差を修正する処理である。   The signal processing unit 18 has digital signal processing functions such as gamma correction, white balance processing, face detection, and parameter calculation for the supplied image data 48. The gamma correction function unit 50 is a correction process for adjusting the relative relationship of signals when the color data of the supplied image data 48 is actually output to obtain a more natural display. The gamma value in this correction is the ratio of the change in the voltage conversion value to the change in the brightness of the image, and ideally this ratio approaches 1. The gamma correction is a process for correcting these errors when it is desired to reproduce a display faithful to the original data because each device has different values depending on the characteristics of the element.

ホワイトバランス機能部52は、太陽光や蛍光灯といった光源の種類により、変化する被写体の色に対応させる上で白を白に補正する機能である。顔検出機能部54は、被写体の中から、人物の顔領域を抽出する処理機能である。本実施例で顔検出機能部54は、逆光および過順光のいずれの状態にあるか否かを判定する機能を有する。また、パラメータ演算機能部56は、供給される画像データ48を基にレンズ絞りおよびシャッタ速度をどのくらいの値にするか演算する機能である。   The white balance function unit 52 is a function that corrects white to white in order to correspond to the color of the subject that changes depending on the type of light source such as sunlight or fluorescent light. The face detection function unit 54 is a processing function that extracts a human face area from a subject. In the present embodiment, the face detection function unit 54 has a function of determining whether it is in the backlight or over-order light state. The parameter calculation function unit 56 is a function for calculating how much the lens aperture and shutter speed are set based on the supplied image data 48.

なお、信号処理部18には、図示しないが圧縮/伸長処理機能部が含まれている。圧縮/伸長処理機能部は、圧縮の指示に応じて信号処理された画像データに圧縮処理を施して、ストレージ32に記録する。また、圧縮/伸長処理機能部は、再生の指示に応じてストレージ32から圧縮された画像データを読み出して、伸長処理を施す。   The signal processing unit 18 includes a compression / decompression processing function unit (not shown). The compression / decompression processing function unit performs compression processing on the image data that has undergone signal processing in accordance with a compression instruction, and records the image data in the storage 32. In addition, the compression / decompression processing function unit reads the compressed image data from the storage 32 in accordance with a reproduction instruction and performs decompression processing.

信号処理部18は、バス58を介して、演算により得られたパラメータ、ゲイン、および逆光および過順光のいずれの状態にあるかを示すデータ60をシステム制御部20に供給する。また、信号処理部18は、システム制御部20から供給される制御信号に応じて動画表示モードにおいて信号処理された画像データ60をスルー画として、バス58を介して、モニタ28に選択されたフレーム画像を出力する。   The signal processing unit 18 supplies the system control unit 20 with data 60 indicating parameters, gains, and backlight or over-order light obtained by calculation via the bus 58. Further, the signal processing unit 18 uses the image data 60 signal-processed in the moving image display mode according to the control signal supplied from the system control unit 20 as a through image, and the frame selected by the monitor 28 via the bus 58. Output an image.

システム制御部20は、バス58を介して、供給されるデータ62を基に光学系12、信号処理部18、タイミング信号発生器24、モニタ28およびメモリカードIF部30を制御する機能を有する。とくに、本実施例では、逆光および過順光のいずれかの状態を含む異常シーンの画像に対して、顔の検出を可能にするように画像の取得における調整レベルを変化させて、かつ光学系12の図示しない絞り調整機構、前処理部16およびタイミング信号発生器24に対する動作制御機能部64および信号処理部18で処理した画像の連続表示モードにおいて、顔検出する画像か否かに応じてモニタ28に対する表示禁止/表示を制御し、顔検出された画像を表示し、顔未検出の画像を表示禁止に制御する表示制御機能部66を有する。システム制御部20は、供給されるデータ62を基に制御信号を生成し、光学系12、信号処理部18およびタイミング信号発生器24に制御信号68、70および72を、それぞれに供給し、信号処理部18、モニタ28およびメモリカードIF部30に制御信号70を、バス58、ならびに信号線60、74および76のそれぞれを介して供給する。   The system control unit 20 has a function of controlling the optical system 12, the signal processing unit 18, the timing signal generator 24, the monitor 28, and the memory card IF unit 30 based on the data 62 supplied via the bus 58. In particular, in this embodiment, an adjustment level in image acquisition is changed so as to enable detection of a face with respect to an image of an abnormal scene including any one of backlight and excessively forward light, and the optical system. In the continuous display mode of the images processed by the operation control function unit 64 and the signal processing unit 18 for the aperture adjustment mechanism (not shown), the preprocessing unit 16 and the timing signal generator 24, monitoring is performed according to whether or not the image is a face detection image The display control function unit 66 controls display prohibition / display for 28, displays an image with a face detected, and controls display prohibition for an image with no face detected. The system control unit 20 generates a control signal based on the supplied data 62, supplies control signals 68, 70, and 72 to the optical system 12, the signal processing unit 18, and the timing signal generator 24, respectively, A control signal 70 is supplied to the processing unit 18, the monitor 28, and the memory card IF unit 30 via the bus 58 and the signal lines 60, 74, and 76, respectively.

システム制御部20は、前処理部16のアナログゲインを可変させるように制御し、タイミング信号発生器24における電子シャッタの速度を可変させて、1フレームあたりの露光時間の可変制御、駆動周波数の可変制御、生成するタイミング信号に応じて前記撮像手段の画素加算数および画素間引き数のいずれかを可変制御する。また、システム制御部20は、図示しない絞り調整機構に設定される絞り値を可変制御させる。さらに、システム制御部20は、顔の検出に用いる画像に対してOBクランプの制御を解除するように制御する。これらの制御については、後段で信号処理に応じて動作の制御を詳述する。   The system control unit 20 controls the pre-processing unit 16 to vary the analog gain, varies the speed of the electronic shutter in the timing signal generator 24, varies the exposure time per frame, and varies the drive frequency. Either the pixel addition number or the pixel thinning number of the imaging means is variably controlled according to the timing signal to be controlled and generated. Further, the system control unit 20 variably controls the aperture value set in an aperture adjustment mechanism (not shown). Further, the system control unit 20 performs control so as to cancel the control of the OB clamp for the image used for face detection. Regarding these controls, the control of the operation will be described in detail later in accordance with the signal processing.

操作部22は、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モードおよび静止画撮影モードにおけるスルー画表示といった操作に関って設定し、設定および選択したタイミングに応じて指示信号78をシステム制御部20に供給する。   The operation unit 22 is set for operations such as a still image shooting mode, a moving image shooting mode, a playback mode, and a through image display in the still image shooting mode, and an instruction signal 78 is set according to the set and selected timing. To supply.

タイミング信号発生器24は、制御信号72に応じてタイミング信号44a、44bおよび80を生成する機能を有する。また、タイミング信号発生器24は、制御信号72に応じて用いるクロックを所定の周波数に生成する機能を有する。タイミング信号発生器24は、生成したタイミング信号44a、44bおよび80をアナログ処理部40、ADC 42およびドライバ26にそれぞれ、供給する。タイミング信号44aおよび44bは、相関二重サンプリングにおけるサンプリングタイミング信号およびディジタル変換におけるサンプリングタイミング信号である。タイミング信号80は、撮像部14の駆動タイミングを示す信号である。   The timing signal generator 24 has a function of generating timing signals 44a, 44b and 80 in accordance with the control signal 72. The timing signal generator 24 has a function of generating a clock to be used in accordance with the control signal 72 at a predetermined frequency. The timing signal generator 24 supplies the generated timing signals 44a, 44b, and 80 to the analog processing unit 40, the ADC 42, and the driver 26, respectively. The timing signals 44a and 44b are a sampling timing signal in correlated double sampling and a sampling timing signal in digital conversion. The timing signal 80 is a signal indicating the driving timing of the imaging unit 14.

ドライバ26は、供給されるタイミング信号80に応じた駆動信号を生成する機能を有する。ドライバ26は、生成した駆動信号36を撮像部14に供給する。   The driver 26 has a function of generating a drive signal corresponding to the supplied timing signal 80. The driver 26 supplies the generated drive signal 36 to the imaging unit 14.

モニタ28は、信号処理部18からバス58および信号線74を介して供給される画像データを表示する機能を有する。モニタ28は、図示しないがモニタインタフェース(IF)部を含む液晶モニタを用いる。モニタ28は、供給される制御信号70に応じてフレーム画像として表示の可否の制御を受ける。モニタインタフェース(IF)部は、画像データが液晶モニタの駆動が可能な形式に変換する機能を有する。   The monitor 28 has a function of displaying image data supplied from the signal processing unit 18 via the bus 58 and the signal line 74. As the monitor 28, a liquid crystal monitor including a monitor interface (IF) unit (not shown) is used. The monitor 28 is controlled to display or not as a frame image in accordance with the supplied control signal 70. The monitor interface (IF) unit has a function of converting image data into a format in which the liquid crystal monitor can be driven.

メモリカードIF部30は、信号処理部18からバス58および信号線76を介して、供給される画像データを所定の形式に変換して書き込んだり、ストレージ32から所定の形式で蓄積している画像データを、バス58および信号線76を介して読み出したりする機能を有する。したがって、メモリカードIF部30は、バス58やストレージ32の間における画像データのやり取りに介在している。   The memory card IF unit 30 converts the image data supplied from the signal processing unit 18 via the bus 58 and the signal line 76 into a predetermined format and writes it, or stores the image data stored in the predetermined format from the storage 32. Data is read out via the bus 58 and the signal line 76. Therefore, the memory card IF unit 30 is interposed in the exchange of image data between the bus 58 and the storage 32.

ストレージ32は、供給される制御信号70に応じて画像データ60を書き込んだり、ストレージ32が格納するデータを読み出したりする機能を有する。ストレージ32は、信号線82を介してメモリカードIF部30とデータをやり取りする。ストレージ32には、マイクロドライブやメモリカードがある。   The storage 32 has a function of writing the image data 60 according to the supplied control signal 70 and reading the data stored in the storage 32. The storage 32 exchanges data with the memory card IF unit 30 via the signal line 82. The storage 32 includes a micro drive and a memory card.

次に本発明を適用したディジタルカメラ10の動作について記述する。撮影シーンには逆光や過順光の場合がある。一般的にディジタルカメラは、このような場合、画像全体の輝度を基に露出などのパラメータを調整し、さらにゲイン調整した画像レベルで撮影して、画像を得ている。撮影した画像の顔エリアの信号には、いわゆる黒つぶれや白飛びが生じている。そこで、ディジタルカメラは、上述したパラメータを所定の範囲で変化させて、顔エリアが顔検出できるだけの適正な信号に調整している。   Next, the operation of the digital camera 10 to which the present invention is applied will be described. The shooting scene may be backlit or over-ordered. In general, in such a case, a digital camera adjusts parameters such as exposure based on the luminance of the entire image, and captures an image at an image level after gain adjustment, thereby obtaining an image. In the signal of the face area of the photographed image, so-called blackout or whiteout occurs. Therefore, the digital camera adjusts the above-described parameters within a predetermined range to adjust the signal to an appropriate signal that can detect the face in the face area.

従来のディジタルカメラは、このように調整することよって逆光シーンなどの顔検出できない状態から顔エリアの信号を適正にする。しかしながら、この調整して得られた画像を液晶モニタに表示させる、動画・スルー画のような連続撮影の場合、急な画像輝度の変化から、ユーザには、不快感を与えてしまう。   The conventional digital camera adjusts the signal in the face area from the state where the face cannot be detected such as a backlight scene by adjusting in this way. However, in the case of continuous shooting such as a moving image / through image in which an image obtained by this adjustment is displayed on a liquid crystal monitor, an abrupt change in image luminance causes discomfort to the user.

ディジタルカメラ10において動画・スルー画のような連続撮影の動作について図4を参照しながら、手順を記述する。ディジタルカメラ10の電源を投入する。静止画モードに設定する。この設定でディジタルカメラ10は、動画・スルー画表示する際に、画像の撮影に対するパラメータおよびゲインを設定する(ステップS10)。また、フラグを設定する。すなわち、顔検出フラグA=0、異常画像制御フラグB=0および所定の周期フラグC=0である。   With reference to FIG. 4, a procedure will be described for the operation of continuous shooting such as moving images and through images in the digital camera 10. Turn on the digital camera 10. Set to still image mode. With this setting, the digital camera 10 sets parameters and gains for shooting an image when displaying a moving image / through image (step S10). In addition, a flag is set. That is, the face detection flag A = 0, the abnormal image control flag B = 0, and the predetermined cycle flag C = 0.

次に設定に応じて被写界からの入射光を撮像部14で光電変換し、画像データを取得する(ステップS12)。次に取得した画像データから顔を検出する(ステップS14)画像中の顔は、信号処理部18の顔検出機能部54で検出する。顔検出機能部54は、検出結果をシステム制御部20に供給する。   Next, incident light from the object scene is photoelectrically converted by the imaging unit 14 in accordance with the setting to obtain image data (step S12). Next, a face is detected from the acquired image data (step S14). A face in the image is detected by the face detection function unit 54 of the signal processing unit 18. The face detection function unit 54 supplies the detection result to the system control unit 20.

次に顔検出が成功したか否か判定する(ステップS16)。判定は、システム制御部20で行なう。顔検出が成功の場合(YES)、顔検出フラグAの設定に進む(ステップS18へ)。また、顔検出が失敗の場合(NO)、画像が逆光における顔検出の制御画像、すなわち逆光画像か否かの判定処理に進む(ステップS20へ)。   Next, it is determined whether face detection is successful (step S16). The determination is performed by the system control unit 20. If the face detection is successful (YES), the process proceeds to the setting of the face detection flag A (to step S18). If face detection fails (NO), the process proceeds to a determination process of whether or not the image is a control image for face detection in backlight, that is, a backlight image (to step S20).

次にシステム制御部20は、顔検出の成功に応じて顔検出フラグAを“1”に設定する(ステップS18)。   Next, the system control unit 20 sets the face detection flag A to “1” in response to successful face detection (step S18).

次にシステム制御部20は、顔検出の失敗に応じて取得画像に対して正常画像か否かを判定する(ステップS20)。正常な画像と判定した場合(YES)、モニタ表示の制御に進む(ステップS22へ)。また、異常な画像の中、逆光画像と判定した場合、異常対応制御に進む(ステップS24へ)。   Next, the system control unit 20 determines whether the acquired image is a normal image according to the face detection failure (step S20). If it is determined that the image is normal (YES), the process proceeds to monitor display control (to step S22). If it is determined that the image is a backlight image among the abnormal images, the control proceeds to the abnormality handling control (to step S24).

表示制御機能部66は、信号処理部18に該当する取得画像をモニタ28に供給するように制御し、モニタ28に供給された取得画像を正常表示させるように制御する(ステップS22)。   The display control function unit 66 performs control so that the acquired image corresponding to the signal processing unit 18 is supplied to the monitor 28, and performs control so that the acquired image supplied to the monitor 28 is normally displayed (step S22).

また、表示制御機能部66は、異常対応制御としてモニタ28に対して非表示制御し、かつこの画像取得におけるパラメータ、すなわち設定データを図示しないメモリに一時格納する(ステップS24)。   Further, the display control function unit 66 performs non-display control on the monitor 28 as abnormality response control, and temporarily stores the parameters for image acquisition, that is, setting data, in a memory (not shown) (step S24).

正常表示および一時格納処理それぞれの後に、顔検出の判定処理に進む(ステップS26へ)。顔検出の判定処理は、フラグA=1か否かで判定する(ステップS26)。フラグA=1のとき(YES)、顔が検出されたと判定し、設定したパラメータに問題がないと判断し、画像の取得に進む(ステップS12へ)。また、フラグA=0のとき(NO)、接続子AおよびBを介して、異常シーン(逆光)用での顔検出制御の開始に進む(ステップS28へ)。   After each of the normal display and temporary storage processing, the process proceeds to face detection determination processing (to step S26). The face detection determination process is performed based on whether flag A = 1 or not (step S26). When the flag A = 1 (YES), it is determined that a face has been detected, it is determined that there is no problem with the set parameters, and the process proceeds to image acquisition (to step S12). When flag A = 0 (NO), the process proceeds to start of face detection control for an abnormal scene (backlight) via connectors A and B (to step S28).

異常用顔検出制御の開始は、異常画像制御フラグBの値を“1”に設定する(ステップS28)。システム制御部20は、異常画像制御を開始する。次に接続子Cを介して、システム制御部20は、メモリに格納した設定データよりも大きく変化させた設定値を新たな設定データとして設定する(ステップS30)。この設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進み(ステップS12へ)、以後、前述した一連の処理を繰り返し、モニタ28に画像を表示する。   To start the abnormal face detection control, the value of the abnormal image control flag B is set to “1” (step S28). The system control unit 20 starts abnormal image control. Next, the system control unit 20 sets, as new setting data, a setting value that is changed more greatly than the setting data stored in the memory via the connector C (step S30). After this setting, the process proceeds to the acquisition of an image via the connector D (to step S12). Thereafter, the series of processes described above is repeated, and the image is displayed on the monitor 28.

このように動作させることにより、調整レベルを振って制御した際は、該当するフレーム画像を表示させず、その直前に取得したフレーム画像を表示させる。本実施例は、逆光状態における手順を開示したが、これに限定されず、過順光の場合においても同様の手順により顔検出すべく、露出等の画像調整レベルを変化させる際に過順光の画像を表示させないように制御し、顔検出可能な画像を得る。これによって、表示画像は、急な輝度変化が生じないことから、ユーザヘの不快感を回避できる。   By operating in this way, when the control is performed with varying the adjustment level, the corresponding frame image is not displayed, and the frame image acquired immediately before is displayed. In the present embodiment, the procedure in the backlight state is disclosed, but the present invention is not limited to this. The image is controlled so as not to be displayed, and an image capable of detecting the face is obtained. As a result, the display image does not undergo a sudden change in luminance, so that it is possible to avoid discomfort to the user.

また、ディジタルカメラ10は、画像表示と画像の非表示を周期に行なうように表示制御してもよい。この場合について図3に示す。所定の周期により表示制御する場合、図3に示すように、図2の接続子Aを介して、所定の周期に表示設定されているか否かの判定処理を設け、この処理に進む(ステップS32へ)。   Further, the digital camera 10 may perform display control so that image display and image non-display are performed periodically. This case is shown in FIG. In the case of performing display control with a predetermined cycle, as shown in FIG. 3, a determination process for determining whether or not display is set with a predetermined cycle is provided via the connector A of FIG. 2, and the process proceeds to this process (step S32). What).

この判定処理は、たとえばユーザ設定で所定の周期でモニタ28に画像を表示させる設定になっているか否かを判定する(ステップS32)。フラグC=0の場合(NO)、所定の周期での表示を設定するか否かの判断処理に進む(ステップS34へ)。フラグC=1の場合(YES)、所定の周期での表示制御に設定済みと判定し、接続子Bを介して、顔検出制御処理に進む(ステップS28へ)。   In this determination process, for example, it is determined whether or not the user setting is set to display an image on the monitor 28 at a predetermined cycle (step S32). When the flag C = 0 (NO), the process proceeds to a determination process for determining whether or not to set display at a predetermined cycle (to step S34). When the flag C = 1 (YES), it is determined that the display control has been set for a predetermined cycle, and the process proceeds to the face detection control process via the connector B (to step S28).

表示制御の設定判断は、このユーザ設定として、たとえば所定のボタンを押圧すると、割込み処理が機能を発揮し、所定の周期での表示に制御を設定するか否か判断する(ステップS34)。ユーザにより所定の周期での表示制御を設定するように選択されると、ディジタルカメラ10は、フラグCの値を“1”に設定する(ステップS36)。また、割込み処理が機能を発揮するが、所定の周期での表示制御を設定しないように選択されると、ディジタルカメラ10は、フラグCの値を“0”のままに設定する(ステップS38)。   In the display control setting determination, as a user setting, for example, when a predetermined button is pressed, the interrupt process is activated and it is determined whether or not the control is set to display in a predetermined cycle (step S34). When the user selects to set display control at a predetermined cycle, the digital camera 10 sets the value of the flag C to “1” (step S36). In addition, although the interrupt process is functional, if it is selected not to set the display control at a predetermined cycle, the digital camera 10 sets the value of the flag C to “0” (step S38). .

ディジタルカメラ10は、フラグC=1の設定を受けて、表示制御機能部66に所定の周期での表示制御を設定する(ステップS40)。表示制御は、N枚周期中、1枚を表示したり、M枚を表示したりしてもよい。具体的には、飛び飛びに1枚ずつではなく、2枚連続でレベルを可変調整するように制御してもよい。この設定後、ディジタルカメラ10は、接続子Eを介して、レベル調整の設定に進む(ステップS10へ)。また、ディジタルカメラ10は、フラグC=0の設定を受けて、接続子Bを介して、顔検出制御処理に進む(ステップS28へ)。   The digital camera 10 receives the setting of the flag C = 1, and sets display control at a predetermined cycle in the display control function unit 66 (step S40). Display control may display 1 sheet or display M sheets during a cycle of N sheets. Specifically, control may be performed so that the level is variably adjusted in succession, not one at a time. After this setting, the digital camera 10 proceeds to the level adjustment setting via the connector E (to step S10). Further, the digital camera 10 receives the setting of the flag C = 0, and proceeds to the face detection control process via the connector B (to step S28).

このように手順を追加し、周期的に飛び飛びの画像フレームを表示させ、調整レベルを可変制御した飛び飛びの画像フレームを非表示させ、非表示の画像フレームには、直前の画像フレームを表示させることにより、ユーザに急な輝度変化の画像表示によって不快感を与えないだけでなく、動画のような連続画像でもコマ送りのように止まった期間が短くて済むことから、ユーザの不快感を減らすことができる。   In this way, a step-by-step image frame is periodically displayed, a step-by-step image frame whose adjustment level is variably controlled is hidden, and a previous image frame is displayed in the non-display image frame. As a result, not only does the user feel uncomfortable due to the image display of a sudden change in brightness, but the user can also reduce the discomfort of the user because the period during which the continuous image such as a moving image stops like a frame advance can be shortened. Can do.

また、前述した手順は、異常シーンとして逆光の場合を例示しているが、過順光の場合で対応させる。システム制御部20で異常画像制御を開始した後、図4に示すように、接続子Cを介して、システム制御部20は、メモリに格納した設定データよりもアナログゲインを減少させるように制御した設定値を新たな設定データとして設定する(ステップS30a)。この場合、システム制御部20は、図1に示すように、アナログ処理部40にアナログゲインを低下させる制御信号84を出力する。この設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進み(ステップS12へ)、前述した一連の処理を繰り返し、モニタ28に画像を表示する。   Moreover, although the procedure mentioned above illustrated the case of backlight as an abnormal scene, it respond | corresponds in the case of excessive order light. After the abnormal image control is started by the system control unit 20, as shown in FIG. 4, the system control unit 20 controls the analog gain to be smaller than the setting data stored in the memory via the connector C. The set value is set as new setting data (step S30a). In this case, the system control unit 20 outputs a control signal 84 for reducing the analog gain to the analog processing unit 40 as shown in FIG. After this setting, the process proceeds to acquisition of an image via the connector D (to step S12), and the series of processes described above is repeated to display the image on the monitor 28.

この制御により、ディジタルカメラ10は、黒潰れした顔エリアの信号にはアナログゲインを増加させ、白飛びした顔エリアの信号にはアナログゲインを低下させることで、顔エリアの信号を顔検出可能な適正レベルにすることができる。   With this control, the digital camera 10 can detect the face of the face area signal by increasing the analog gain for the black face area signal and decreasing the analog gain for the white face area signal. It can be set to an appropriate level.

同様に、過順光の場合、前述した手順において、システム制御部20で異常画像制御を開始した後、図5に示すように、接続子Cを介して、システム制御部20は、メモリに格納した設定データよりも電子シャッタ速度を速くするように制御した設定値を新たな設定データとして設定する(ステップS30b)。システム制御部20は、図1に示すように、タイミング信号発生器24を制御信号72で制御し、メモリに格納した設定データよりも電子シャッタ速度を速いタイミング信号80をドライバ26に出力する。これにより、撮像部14は、露光量を減少させる。逆光時にシステム制御部20は、図1に示すように、タイミング信号発生器24を制御信号72で制御し、メモリに格納した設定データよりも電子シャッタ速度を遅いタイミング信号80をドライバ26に出力する。これにより、撮像部14は、露光量を増加させる。この設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進み(ステップS12へ)、前述した一連の処理を繰り返し、モニタ28に画像を表示する。   Similarly, in the case of excessive forward light, after the abnormal image control is started by the system control unit 20 in the above-described procedure, the system control unit 20 stores in the memory via the connector C as shown in FIG. The set value controlled to increase the electronic shutter speed faster than the set data is set as new set data (step S30b). As shown in FIG. 1, the system control unit 20 controls the timing signal generator 24 with a control signal 72, and outputs a timing signal 80 having a higher electronic shutter speed than the setting data stored in the memory to the driver 26. Thereby, the imaging unit 14 decreases the exposure amount. As shown in FIG. 1, the system control unit 20 controls the timing signal generator 24 with a control signal 72 and outputs a timing signal 80 whose electronic shutter speed is slower than the setting data stored in the memory to the driver 26 when backlit. . Thereby, the imaging unit 14 increases the exposure amount. After this setting, the process proceeds to acquisition of an image via the connector D (to step S12), and the series of processes described above is repeated to display the image on the monitor 28.

この制御により、ディジタルカメラ10は、過順光および逆光時にそれぞれ顔エリアの信号を顔検出可能なレベルにすることができる。   By this control, the digital camera 10 can set the face area signal to a level at which face detection is possible during over-forward light and backlight.

次にディジタルカメラ10における逆光や過順光に対する他の対処手順の実施例について記述する。表示および非表示の手順は、図2の手順に基本的に同じである。ここでの相違点は、異常シーンとして逆光の場合で対応させる。システム制御部20で異常画像制御を開始した後、図6に示すように、接続子Cを介して、システム制御部20は、メモリに格納した設定データよりも電子シャッタ速度を遅くして、1フレームあたりの露光時間を1フレーム時間以上に任意に設定するように制御した設定値を新たな設定データとして設定する(サブルーチンSUB1)。この設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進み(ステップS12へ)、前述した一連の処理を繰り返し、モニタ28に画像を表示する。   Next, an embodiment of another procedure for dealing with back light and excessive forward light in the digital camera 10 will be described. The display and non-display procedures are basically the same as the procedure in FIG. The difference here is handled in the case of backlight as an abnormal scene. After the abnormal image control is started by the system control unit 20, the system control unit 20 makes the electronic shutter speed slower than the setting data stored in the memory via the connector C as shown in FIG. A setting value controlled so as to arbitrarily set the exposure time per frame to one frame time or more is set as new setting data (subroutine SUB1). After this setting, the process proceeds to acquisition of an image via the connector D (to step S12), and the series of processes described above is repeated to display the image on the monitor 28.

次に露光時間の設定について図7を参照しながら、記述する(サブルーチンSUB1)。メモリに格納した設定データよりも電子シャッタ速度を遅くするため、電子シャッタで表わされるTv(Time value)値をΔTvだけ減少させる(サブステップSS10)。この減少によりシャッタ速度が遅くなるから、露光時間が長くなることを意味する。   Next, the setting of the exposure time will be described with reference to FIG. 7 (subroutine SUB1). In order to make the electronic shutter speed slower than the setting data stored in the memory, the Tv (Time value) value represented by the electronic shutter is decreased by ΔTv (substep SS10). This reduction slows down the shutter speed, meaning that the exposure time becomes longer.

次に露光時間を判定する(サブステップSS12)。電子シャッタで表わされるTv値が所定の値Xより小さい場合(YES)、露光時間が1フレームの露光時間より長くなったと判定し、露光時間の設定に進む(サブステップSS14へ)。所定の値Xは、たとえばディジタルカメラ10が動画においてあらかじめ1秒間に生成するフレーム数での露光時間である。また、電子シャッタで表わされるTv値が所定の値X以上の場合(NO)、この設定値のままで動作させ、リターンに進む。   Next, the exposure time is determined (substep SS12). If the Tv value represented by the electronic shutter is smaller than the predetermined value X (YES), it is determined that the exposure time has become longer than the exposure time of one frame, and the process proceeds to setting the exposure time (go to sub-step SS14). The predetermined value X is, for example, an exposure time in the number of frames that the digital camera 10 generates in advance for one second in a moving image. If the Tv value represented by the electronic shutter is equal to or greater than the predetermined value X (NO), the operation is continued with this set value, and the process proceeds to return.

次に露光時間の設定は、システム制御部20が、図1に示すように、タイミング信号発生器24を制御信号72で制御し、メモリに格納した設定データよりも電子シャッタ速度の遅いタイミング信号80をタイミング信号発生器24に生成させる。タイミング信号発生器24は、生成したタイミング信号80をドライバ26に出力する。これにより、撮像部14は、露光量を増加させる。この設定後、リターンに進む。   Next, the exposure time is set by the system control unit 20 controlling the timing signal generator 24 with the control signal 72 as shown in FIG. 1, and the timing signal 80 having an electronic shutter speed slower than the setting data stored in the memory. Is generated by the timing signal generator 24. The timing signal generator 24 outputs the generated timing signal 80 to the driver 26. Thereby, the imaging unit 14 increases the exposure amount. After this setting, proceed to return.

前述と同様、露光時間の設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進む(ステップS12へ)。露光時間の設定(SUB1)と読出し転送期間の関係を図8に示す。図8(a)は、矢印が示すように、露光期間がフレームを跨がない、すなわち各露光時間が1フレームで予定される露光時間内にあることを示している。したがって、露光により生成された信号電荷の読出しは、次のフレーム期間内で転送されていることがわかる。   As described above, after setting the exposure time, the process proceeds to the acquisition of an image via the connector D (to step S12). FIG. 8 shows the relationship between the exposure time setting (SUB1) and the read transfer period. FIG. 8 (a) shows that the exposure period does not straddle the frames as indicated by the arrows, that is, each exposure time is within the exposure time scheduled for one frame. Therefore, it can be seen that the readout of the signal charge generated by exposure is transferred within the next frame period.

これに対して、図8(b)は、矢印が示す露光期間が複数のフレームに跨る、すなわち各露光時間が1フレームで予定される露光時間以上にある場合があることを示す。フレームBやフレームDの場合である。このように露光時間を長く設定した場合、一例としてフレームAの読出しを完了しても、フレームBがまだ露光中になることから、信号電荷の読出しは、フレームBの露光完了まで待機する。1フレームあたりの時間を長くしても、読み出し転送時間は同じであるから、長くした分だけ前のフレームの読み出し転送時間が余る。したがって、余った待機期間、フレームAの読出し完了からフレームBの露光完了までの時間には、スミア掃出しが行なわれようにしてもよい。これにより、ディジタルカメラ10は、次に読み出される画像へのスミアによる劣化を防ぐことができる。   On the other hand, FIG. 8B shows that the exposure period indicated by the arrow may extend over a plurality of frames, that is, each exposure time may be longer than the exposure time scheduled for one frame. This is the case for frame B and frame D. As described above, when the exposure time is set to be long, even if the reading of the frame A is completed as an example, the frame B is still under exposure, so the reading of the signal charge waits until the exposure of the frame B is completed. Even if the time per frame is increased, the read transfer time is the same, so that the read transfer time of the previous frame is increased by the length. Therefore, smear sweeping may be performed during the remaining waiting period, the time from the completion of reading frame A to the completion of exposure of frame B. As a result, the digital camera 10 can prevent deterioration due to smearing on the next read image.

なお、露光時間の設定は、1.5倍、2倍、3倍、4倍…と自由に設定してもよい。   The exposure time may be set freely as 1.5 times, 2 times, 3 times, 4 times, and so on.

このように動作させることにより、非常に顔エリアが暗い逆光時には露光時間をさらに長くすることで露光量を増やし、より顔検出に適切な画像として出力することができる。   By operating in this way, the exposure time can be increased by further increasing the exposure time when the face area is very dark, and the image can be output as an image more suitable for face detection.

また、本実施例は、異常ソーンとして過順光の場合である。システム制御部20で異常画像制御を開始した後、図9に示すように、接続子Cを介して、システム制御部20は、メモリに格納した設定データよりも電子シャッタ速度を速くして、1フレームあたりの露光時間を1フレーム時間の半分未満に任意に設定するように制御した設定値を新たな設定データとして設定する(サブルーチンSUB2)。この設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進み(ステップS12へ)、前述した一連の処理を繰り返し、モニタ28に画像を表示する。   Moreover, a present Example is a case of over-order light as an abnormal thorn. After the abnormal image control is started by the system control unit 20, the system control unit 20 increases the electronic shutter speed faster than the setting data stored in the memory via the connector C as shown in FIG. A setting value controlled so as to arbitrarily set the exposure time per frame to less than half of one frame time is set as new setting data (subroutine SUB2). After this setting, the process proceeds to acquisition of an image via the connector D (to step S12), and the series of processes described above is repeated to display the image on the monitor 28.

次に露光時間の設定について図10を参照しながら、記述する(サブルーチンSUB2)。メモリに格納した設定データよりも電子シャッタ速度を速くするため、電子シャッタで表わされるTv(Time value)値をΔTvだけ増加させる(サブステップSS20)。この増加によりシャッタ速度が速くなるから、露光時間が短くなることを意味する。   Next, the setting of the exposure time will be described with reference to FIG. 10 (subroutine SUB2). In order to make the electronic shutter speed faster than the setting data stored in the memory, the Tv (Time value) value represented by the electronic shutter is increased by ΔTv (substep SS20). This increase increases the shutter speed, which means that the exposure time is shortened.

次に露光時間を判定する(サブステップSS22)。電子シャッタで表わされるTv値が所定の値Yより大きい場合(YES)、露光時間が1フレームでの露光時間の半分より短くなったと判定し、露光時間の設定に進む(サブステップSS24へ)。所定の値Yは、たとえばディジタルカメラ10が動画においてあらかじめ1秒間に生成するフレーム数での1/2露光時間である。また、電子シャッタで表わされるTv値が所定の値Y以上の場合(NO)、この設定値のままで動作させ、リターンに進む。   Next, the exposure time is determined (substep SS22). If the Tv value represented by the electronic shutter is greater than the predetermined value Y (YES), it is determined that the exposure time has become shorter than half of the exposure time in one frame, and the process proceeds to the setting of the exposure time (to sub-step SS24). The predetermined value Y is, for example, a 1/2 exposure time in the number of frames that the digital camera 10 generates in advance for one second in a moving image. If the Tv value represented by the electronic shutter is equal to or greater than the predetermined value Y (NO), the operation is continued with this set value, and the process proceeds to return.

次に露光時間の設定は、システム制御部20が、図1に示すように、タイミング信号発生器24を制御信号72で制御し、メモリに格納した設定データよりも電子シャッタ速度の速いタイミング信号80をタイミング信号発生器24に生成させる。タイミング信号発生器24は、タイミング信号の生成に使用する駆動周波数を制御信号により、たとえば通常の駆動周波数の倍速い駆動周波数を選択して、タイミング信号を生成する。タイミング信号発生器24は、生成したタイミング信号80をドライバ26に出力する。これにより、撮像部14は、露光量を減少させる。この設定後、リターンに進む。   Next, in setting the exposure time, the system control unit 20 controls the timing signal generator 24 with a control signal 72 as shown in FIG. 1, and a timing signal 80 having an electronic shutter speed faster than the setting data stored in the memory. Is generated by the timing signal generator 24. The timing signal generator 24 selects a driving frequency used for generating the timing signal, for example, a driving frequency that is twice as fast as a normal driving frequency, and generates a timing signal. The timing signal generator 24 outputs the generated timing signal 80 to the driver 26. Thereby, the imaging unit 14 decreases the exposure amount. After this setting, proceed to return.

前述と同様、露光時間の設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進む(ステップS12へ)。駆動周波数、露光時間の設定(SUB2)および読出し転送期間の関係を図11に示す。図11(a)は、矢印で露光時間を示す。ディジタルカメラ10は、露光時間の長短に関係なく、駆動周波数を20MHzに設定して、被写界からの入射光を撮像部14に露光している。したがって、露光により生成された信号電荷の読出しは、次のフレーム期間内で転送されていることがわかる。   As described above, after setting the exposure time, the process proceeds to the acquisition of an image via the connector D (to step S12). FIG. 11 shows the relationship between the drive frequency, exposure time setting (SUB2), and readout transfer period. In FIG. 11 (a), the exposure time is indicated by an arrow. The digital camera 10 sets the drive frequency to 20 MHz and exposes the incident light from the object scene to the imaging unit 14 regardless of the length of the exposure time. Therefore, it can be seen that the readout of the signal charge generated by exposure is transferred within the next frame period.

これに対して、図11(b)は、矢印が示す露光期間が1フレームにおける予定された1/2露光時間未満にある場合があることを示す。本実施例でのシステム制御部20は、図11(b)に示したフレームB、C、E、F、HおよびIの露光において駆動周波数に倍の周波数を使用するように、タイミング信号発生器24を制御信号72で制御する。フレームA、B、D、E、GおよびHの信号電荷は、露光時に使用している駆動周波数が適用されることから、半分の読出し転送時間で済む。モニタ28には、フレームA、DおよびGが表示される。   On the other hand, FIG. 11 (b) shows that the exposure period indicated by the arrow may be less than the planned half exposure time in one frame. The system controller 20 in this embodiment uses a timing signal generator so that a double frequency is used as the driving frequency in the exposure of the frames B, C, E, F, H, and I shown in FIG. 24 is controlled by a control signal 72. The signal charges of the frames A, B, D, E, G, and H require half the read transfer time because the drive frequency used at the time of exposure is applied. Frames A, D and G are displayed on the monitor 28.

このように、画像調整レベルを変化させた画像の1フレームあたりの時間を短くして、取得する画像フレーム数を増加できるだけでなく、読み出し転送期間が短い画像フレームには、通常での駆動よりもスミア量を減少させ、画質劣化を低減できることから、ディジタルカメラ10は、より顔検出に適切な画像として出力することができる。   In this way, not only can the time per frame of the image with the changed image adjustment level be shortened to increase the number of image frames to be acquired, but the image frame with a short readout transfer period can be compared with normal driving. Since the amount of smear can be reduced and image quality deterioration can be reduced, the digital camera 10 can output an image more suitable for face detection.

また、ディジタルカメラ10は、過順光の場合、絞りを小絞り側に狭め、逆光の場合、絞りを開放側に絞りを制御するとよい。すなわち、システム制御部20で異常画像制御を開始した後、図12に示すように、接続子Cを介して、システム制御部20は、過順光の判定にてメモリに格納した設定データよりも絞り値を増加させて、入射光量を絞るように制御した設定値を新たな設定データとして設定する(ステップS30c)。この場合、システム制御部20は、図示しないが、光学系12の絞り調節ドライバに絞りを狭める方向に動作させる制御信号を出力する。この設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進み(ステップS12へ)、前述した一連の処理を繰り返し、モニタ28に画像を表示する。   Further, the digital camera 10 may control the aperture to the small aperture side in the case of excessive forward light, and control the aperture to the open side in the case of backlight. That is, after starting abnormal image control in the system control unit 20, as shown in FIG. 12, the system control unit 20 is connected to the setting data stored in the memory in the determination of overorder light via the connector C. A set value that is controlled to increase the aperture value and reduce the amount of incident light is set as new set data (step S30c). In this case, although not shown, the system control unit 20 outputs a control signal that causes the aperture adjustment driver of the optical system 12 to operate in the direction of narrowing the aperture. After this setting, the process proceeds to acquisition of an image via the connector D (to step S12), and the series of processes described above is repeated to display the image on the monitor 28.

逆光の場合、システム制御部20で異常画像制御を開始した後、図13に示すように、接続子Cを介して、システム制御部20は、逆光の判定にてメモリに格納した設定データよりも絞り値を減少させて、入射光量を増やすように制御した設定値を新たな設定データとして設定する(ステップS30d)。この場合、システム制御部20は、図示しないが、光学系12の絞り調節ドライバに絞りを開放側の方向に動作させる制御信号を出力する。この設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進み(ステップS12へ)、前述した一連の処理を繰り返し、モニタ28に画像を表示する。   In the case of backlight, after starting abnormal image control in the system controller 20, via the connector C, the system controller 20 uses the setting data stored in the memory for determination of backlight as shown in FIG. A setting value that is controlled to increase the amount of incident light by decreasing the aperture value is set as new setting data (step S30d). In this case, although not shown, the system control unit 20 outputs a control signal that causes the aperture adjustment driver of the optical system 12 to operate the aperture in the open side direction. After this setting, the process proceeds to acquisition of an image via the connector D (to step S12), and the series of processes described above is repeated to display the image on the monitor 28.

このように、逆光時は絞りを開放側に、過順光時は小絞り側に絞りを制御することによって、顔エリアの信号量を調節でき、より顔検出に適切な画像として出力することができる。   In this way, the amount of signal in the face area can be adjusted by controlling the aperture to the open side during backlighting, and to the small aperture side during excessive light, so that it can be output as an image more suitable for face detection. it can.

また、この他の手順として、逆光の場合、システム制御部20で異常画像制御を開始した後、図14に示すように、接続子Cを介して、システム制御部20は、逆光の判定にてメモリに格納した設定データよりも画素加算をS倍に増加させて、得られた信号電荷量を増やすように制御した設定値を新たな設定データとして設定する(ステップS30e)。この場合、システム制御部20は、タイミング信号発生器24に画素加算させる制御信号72を出力する。タイミング信号発生器24は、制御信号72に応じて画素加算するようにタイミング信号を生成する。タイミング信号発生器24は、生成したタイミング信号80をドライバ26に出力する。これにより、撮像部14は、画素数を減らしながら、信号電荷量を加算により増加させる。撮像部14は、ドライバ26からの駆動信号36により画素加算数の増加に応じてその加算により減った割合の逆数分だけ画素を読み出すようにし、最終的な画素信号数が一定になるようにする。   Further, as another procedure, in the case of backlighting, after starting abnormal image control in the system control unit 20, the system control unit 20 determines the backlighting via the connector C as shown in FIG. The set value controlled to increase the signal charge amount obtained by increasing the pixel addition by S times than the setting data stored in the memory is set as new setting data (step S30e). In this case, the system control unit 20 outputs a control signal 72 that causes the timing signal generator 24 to perform pixel addition. The timing signal generator 24 generates a timing signal so as to add pixels in accordance with the control signal 72. The timing signal generator 24 outputs the generated timing signal 80 to the driver 26. Thereby, the imaging unit 14 increases the signal charge amount by addition while reducing the number of pixels. The imaging unit 14 reads out pixels by the reciprocal of the ratio reduced by the addition in accordance with the increase in the number of pixel additions by the drive signal 36 from the driver 26 so that the final number of pixel signals becomes constant. .

具体例を示すと、これは、全画素数800万として、画素加算数3を、すなわち2=8に増加させた際に、読み出す画素数は100万画素に設定される。たとえば最終的な画素信号数を100万画素と設定するように、ディジタルカメラ10は、画像を一定な画素数になるようにする。 As a specific example, when the total number of pixels is 8 million and the pixel addition number 3 is increased to 2 3 = 8, the number of pixels to be read is set to 1 million pixels. For example, the digital camera 10 sets the image to a fixed number of pixels so that the final number of pixel signals is set to 1 million pixels.

撮像部14は、画素加算により、たとえば信号電荷量をS倍させる。この設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進み(ステップS12へ)、前述した一連の処理を繰り返し、モニタ28に画像を表示する。過順光の場合、画素加算数は、減少させるとよい。   For example, the imaging unit 14 increases the signal charge amount by S times by pixel addition. After this setting, the process proceeds to acquisition of an image via the connector D (to step S12), and the series of processes described above is repeated to display the image on the monitor 28. In the case of excessive forward light, the number of pixel additions should be reduced.

過順光の場合、システム制御部20で異常画像制御を開始した後、図15に示すように、接続子Cを介して、システム制御部20は、過順光の判定にてメモリに格納した設定データよりも画素間引きさせて、得られた信号電荷量を減らすように制御した設定値を新たな設定データとして設定する(ステップS30f)。この場合、システム制御部20は、画素間引きさせる制御信号72を出力する。タイミング信号発生器24は、制御信号72に応じて画素間引きするようにタイミング信号を生成する。タイミング信号発生器24は、生成したタイミング信号80をドライバ26に出力する。これにより、撮像部14は、この場合、画素間引き数を増やして、信号電荷量を減少させる。   In the case of over-order light, after starting abnormal image control in the system control unit 20, the system control unit 20 stores in the memory in the determination of over-order light via the connector C as shown in FIG. A setting value that is controlled so as to reduce the amount of signal charge obtained by thinning out pixels from the setting data is set as new setting data (step S30f). In this case, the system control unit 20 outputs a control signal 72 for thinning out pixels. The timing signal generator 24 generates a timing signal so as to thin out pixels in accordance with the control signal 72. The timing signal generator 24 outputs the generated timing signal 80 to the driver 26. Thereby, in this case, the imaging unit 14 increases the pixel thinning number and decreases the signal charge amount.

ここで、画素間引き数とは、撮像素子にて読み出し高速化のために行われている画素間引き数のことである。この設定後、接続子Dを介して、画像の取得に進み(ステップS12へ)、すなわち、システム制御部20は、たとえば信号電荷量を1/S倍させる制御信号72をタイミング信号発生器24に出力する。タイミング信号発生器24は、生成したタイミング信号80をドライバ26に供給する。ドライバ26は、生成した駆動信号36を撮像部14に供給する。撮像部14は、供給される駆動信号36に応じて撮像した画像信号38を前処理部16に出力する。このようにディジタルカメラ10は、前述した一連の処理を繰り返し、モニタ28に画像を表示する。   Here, the pixel thinning-out number is a pixel thinning-out number that is performed by the imaging device for reading speed. After this setting, the process proceeds to image acquisition via the connector D (to step S12), that is, the system control unit 20 sends a control signal 72 for increasing the signal charge amount to 1 / S times, for example, to the timing signal generator 24. Output. The timing signal generator 24 supplies the generated timing signal 80 to the driver 26. The driver 26 supplies the generated drive signal 36 to the imaging unit 14. The imaging unit 14 outputs an image signal 38 captured according to the supplied drive signal 36 to the preprocessing unit 16. Thus, the digital camera 10 repeats the series of processes described above and displays an image on the monitor 28.

なお、画素加算や間引きは、撮像部14に限定されるものでなく、スルー画表示のリアルタイム性が損なわれなければ、信号処理部18で行なうようにしてもよい。この場合、各画素データに対する演算によって処理することができるので、顔エリアの解像度を損なうことなく、顔検出することができる。   Note that pixel addition and thinning are not limited to the imaging unit 14, and may be performed by the signal processing unit 18 as long as the real-time property of the through image display is not impaired. In this case, since processing can be performed by calculation for each pixel data, face detection can be performed without impairing the resolution of the face area.

このように、逆光時は画素加算数を増加させ、過順光時は画素加算数を減少させることで、1画素あたりの信号電荷量を調節でき、より顔検出に適切な画像として出力することができる。画素加算数が増加した時は、それに応じてその逆数分だけ画素を読み出すようにし、最終的な画素信号数が一定になるように駆動することから、画素加算による解像度変動がなくなり、画素加算数毎の顔検出制御を用意しなくて済む。   In this way, the amount of signal charge per pixel can be adjusted by increasing the number of pixel additions during backlighting and decreasing the number of pixel additions during excessive forward lighting, and output as an image more suitable for face detection. Can do. When the number of pixel additions increases, pixels are read out by the reciprocal number accordingly, and driving is performed so that the final number of pixel signals is constant, so that there is no fluctuation in resolution due to pixel addition, and the number of pixel additions It is not necessary to prepare for each face detection control.

ところで、逆光状態で露出を可変させ、信号電荷量を増加させると、ブルーミング現象を生じる場合がある。逆光状態の背景のような高輝度部では、信号電荷量が増え過ぎて、受光素子が蓄積できる飽和レベルを越えると、OB(Optical Black)画素領域に信号電荷が漏れ込む可能性がある。この電荷漏れが生じると、ディジタルカメラ10は、クランプする黒レベルが変動してしまう。   By the way, if the exposure is varied in the backlight state and the signal charge amount is increased, a blooming phenomenon may occur. In a high-luminance part such as a backlit background, if the amount of signal charge increases excessively and exceeds a saturation level that can be stored in the light receiving element, the signal charge may leak into the OB (Optical Black) pixel region. When this charge leakage occurs, the black level to be clamped in the digital camera 10 changes.

ここで、電荷漏れが生じて浮いたOB領域から得られた画素信号を黒レベルと設定することから、この黒レベルを用いて、読み込んだ信号ラインは、浮いた信号量だけ通常得られるはずの信号よりも引かれてしまい、結果として、画壊れ状態の画像を取得することになる。   Here, since the pixel signal obtained from the floating OB area caused by charge leakage is set as the black level, the read signal line should normally be obtained by the amount of the floating signal using this black level. As a result, an image in a broken state is acquired.

次にこのような逆光や過順光の状態を有する画像に対してクランプする黒レベルをどのように調整するかについて、図16を参照しながら、手順を記述する。この場合、接続子Aを介して、OBクランプの制御をフリーに切り換える(ステップS42)。実際には、画像調整レベルを可変させる制御が入ったと同時に、OBクランプしない制御に切り換える。すなわち、システム制御部20は、OBクランプしない制御に切り換える制御信号84をアナログ処理部40に供給する。   Next, a procedure will be described with reference to FIG. 16 on how to adjust the black level to be clamped for an image having such a backlight or over-order light state. In this case, the control of the OB clamp is freely switched through the connector A (step S42). Actually, at the same time when the control for changing the image adjustment level is entered, the control is switched to the control without OB clamping. That is, the system control unit 20 supplies the analog processing unit 40 with a control signal 84 for switching to control without OB clamping.

また、システム制御部20は、タイミング信号発生器24にOBクランプしない制御に切り換える制御信号72を供給し、タイミング信号発生器24は、アナログ信号処理部40にOBクランプON/OFFの制御信号を送信し、制御してもよい。   Further, the system control unit 20 supplies a control signal 72 for switching to the control not to perform OB clamping to the timing signal generator 24, and the timing signal generator 24 transmits an OB clamp ON / OFF control signal to the analog signal processing unit 40. And may be controlled.

この後、所定の周期での表示設定にするか否かの判定に進む(ステップS32へ)。   Thereafter, the process proceeds to a determination of whether or not to set the display with a predetermined cycle (to step S32).

このように逆光状態や過順光状態でも顔検出できるように画像レベルの調整を変更するだけでなく、制御する際に、OBクランプしない制御に切り換えることで、飽和レベルを越えた高輝度領域からのブルーミングまたは信号電荷漏れによる画壊れを回避することができ、より顔検出に適切な画像として出力することができる。   In this way, not only the adjustment of the image level is changed so that the face can be detected even in the backlit state or the excessively forward lighted state, but by switching to the control without OB clamping at the time of control, from the high luminance region exceeding the saturation level Image blooming due to blooming or signal charge leakage can be avoided, and an image suitable for face detection can be output.

また、OBクランプのオフ制御は、上述した手順に限定されるものでなく、図17に示すように、新たな設定データの設定(ステップS30)後に、OBクランプの制御をフリーにする(ステップS42)。これにより、画像表示させない方だけOBクランプしないように制御し、画像表示させる場合、通常通り、画像フレームそれぞれに対してOBクランプするように制御する。   Further, the OB clamp off control is not limited to the above-described procedure. As shown in FIG. 17, after the setting of new setting data (step S30), the OB clamp control is freed (step S42). ). As a result, control is performed so that only the person who does not display an image does not perform OB clamping, and when displaying an image, control is performed so that OB clamping is performed for each image frame as usual.

OBクランプしないと、ディジタルカメラ10は、図18Aに示すように、装置自体の発熱や環境温度の変化によってアナログ信号処理部のデバイス精度が変動し、クランプレベルも時間経過とともに、ずれる傾向にあり、クランプレベルが変動する。クランプレベルがずれると、黒レベルもずれてしまい、画質劣化に繋がる。   Without OB clamping, as shown in FIG.18A, the digital camera 10 has a tendency that the device accuracy of the analog signal processing unit fluctuates due to the heat generation of the device itself and the change of the environmental temperature, and the clamp level tends to shift with time, Clamp level varies. If the clamp level is deviated, the black level is also deviated, leading to image quality degradation.

これに対して、ディジタルカメラ10は、図18Bに示すように、システム制御部20で表示の有無に応じて動作制御して、矢印86、88および90の位置でOBクランプする。この定期的なOBクランプ制御によって、このクランプレベル変動を低減させることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 18B, the digital camera 10 controls the operation according to the presence or absence of display by the system control unit 20, and performs OB clamping at the positions of arrows 86, 88, and 90. This periodic OB clamp control can reduce this clamp level fluctuation.

このように、逆光・過順光状態でも、顔検出できるように画像調整レベルを変更するように制御する際に、表示しない画像のみクランプしない制御に切り替えることで、クランプレベルの変動を低減でき、先の手順と組み合わせると、表示しない画像に対するブルーミングによる黒レベル変動を回避でき、より顔検出に適切な画像として出力することができる。   In this way, when controlling to change the image adjustment level so that the face can be detected even in the backlight / over-order light state, by switching to the control that does not clamp only the image that is not displayed, the fluctuation of the clamp level can be reduced, When combined with the previous procedure, it is possible to avoid black level fluctuation due to blooming for an image not to be displayed, and to output an image more suitable for face detection.

本発明に係る撮像システムを適用したディジタルカメラにおける実施例の概略的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the Example in the digital camera to which the imaging system which concerns on this invention is applied. 図1に示したディジタルカメラにおける動作手順のフローチャートである。2 is a flowchart of an operation procedure in the digital camera shown in FIG. 1. 図2に示したディジタルカメラにおける動作手順に所定の周期での表示設定と制御設定の手順を表わすフローチャートである。3 is a flowchart showing display setting and control setting procedures in a predetermined cycle in the operation procedure in the digital camera shown in FIG. 2. 図2に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順を表わす要部のフローチャートである。3 is a flowchart of a main part showing a specific setting procedure in new setting data in the digital camera shown in FIG. 2. 図2に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順を表わす要部のフローチャートである。3 is a flowchart of a main part showing a specific setting procedure in new setting data in the digital camera shown in FIG. 2. 図2に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順(サブルーチンSUB1)を表わす要部のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a main part showing a specific setting procedure (subroutine SUB1) in new setting data in the digital camera shown in FIG. 2; FIG. 図6に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順を表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the specific setting procedure in the new setting data with the digital camera shown in FIG. 図1に示したディジタルカメラにおける露光時間と読出し転送期間の関係を示すタイミングチャートである。2 is a timing chart showing a relationship between an exposure time and a read transfer period in the digital camera shown in FIG. 図2に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順(サブルーチンSUB2)を表わす要部のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a main part showing a specific setting procedure (subroutine SUB2) in new setting data in the digital camera shown in FIG. 2; FIG. 図9に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順を表わすフローチャートである。10 is a flowchart showing a specific setting procedure in new setting data in the digital camera shown in FIG. 9. 図1に示したディジタルカメラにおける駆動周波数、露光時間および読出し転送期間の関係を示すタイミングチャートである。2 is a timing chart showing a relationship among a drive frequency, an exposure time, and a read transfer period in the digital camera shown in FIG. 図2に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順を表わす要部のフローチャートである。3 is a flowchart of a main part showing a specific setting procedure in new setting data in the digital camera shown in FIG. 2. 図2に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順を表わす要部のフローチャートである。3 is a flowchart of a main part showing a specific setting procedure in new setting data in the digital camera shown in FIG. 2. 図2に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順を表わす要部のフローチャートである。3 is a flowchart of a main part showing a specific setting procedure in new setting data in the digital camera shown in FIG. 2. 図2に示したディジタルカメラでの新たな設定データにおける具体的な設定手順を表わす要部のフローチャートである。3 is a flowchart of a main part showing a specific setting procedure in new setting data in the digital camera shown in FIG. 2. 図2に示したディジタルカメラに加えるOBクランプのフリー制御の位置を表わす要部のフローチャートである。It is a flowchart of the principal part showing the position of the free control of the OB clamp added to the digital camera shown in FIG. 図2に示したディジタルカメラに加えるOBクランプのフリー制御の位置を表わす要部のフローチャートである。It is a flowchart of the principal part showing the position of the free control of the OB clamp added to the digital camera shown in FIG. 図1に示したディジタルカメラにおいてクランプのフリー制御によるクランプレベルの変動を表わす図である。It is a figure showing the fluctuation | variation of the clamp level by the free control of a clamp in the digital camera shown in FIG. 図1に示したディジタルカメラにおいてクランプ制御を定期的にオンにした場合のクランプレベルの変動を表わす図である。It is a figure showing the fluctuation | variation of the clamp level at the time of clamp control being turned on regularly in the digital camera shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 ディジタルカメラ
12 光学系
14 撮像部
16 前処理部
18 信号処理部
20 システム制御部
22 操作部
24 タイミング信号発生器
26 ドライバ
28 モニタ
64 動作制御機能部
66 表示制御機能部
10 Digital camera
12 Optical system
14 Imaging unit
16 Preprocessing section
18 Signal processor
20 System controller
22 Operation unit
24 Timing signal generator
26 Drivers
28 Monitor
64 Operation control function section
66 Display control function

Claims (19)

被写界からの入射光の入射光量を調節する機構を含む光学調整手段と、
調整した入射光をアナログ電気信号に変換する撮像手段と、
変換したアナログ電気信号に対してアナログ処理を施し、アナログ処理した信号をディジタル信号に変換し、画像データとして出力する前処理手段と、
供給される前記画像データに含まれる顔を検出する顔検出機能を有する信号処理手段と、
前記撮像手段および前記前処理手段を動作させるタイミング信号を生成するタイミング信号発生手段と、
供給されるタイミング信号に応じて駆動信号を生成する駆動手段と、
前記光学調整手段、前記前処理手段、前記信号処理手段および前記タイミング信号発生手段を制御するシステム制御手段とを含み、
該システム制御手段は、逆光および過順光のいずれかの状態を含む異常シーンの画像に対して、前記顔の検出を可能にするように前記画像の取得における調整レベルを変化させて、かつ少なくとも、前記光学調整手段、前記前処理手段および前記タイミング信号発生手段のいずれかの動作を制御する動作制御機能ブロックと、
前記信号処理手段で処理した画像の連続表示モードにおいて、前記顔検出する画像か否かに応じて表示禁止/表示を制御し、前記顔検出された画像を表示し、顔未検出の画像を表示禁止に制御する表示制御機能ブロックとを含むことを特徴とする撮像システム。
Optical adjustment means including a mechanism for adjusting the amount of incident light from the object scene;
Imaging means for converting the adjusted incident light into an analog electrical signal;
Preprocessing means for performing analog processing on the converted analog electrical signal, converting the analog processed signal into a digital signal, and outputting the image data;
Signal processing means having a face detection function for detecting a face included in the supplied image data;
Timing signal generating means for generating a timing signal for operating the imaging means and the preprocessing means;
Driving means for generating a driving signal in accordance with a supplied timing signal;
System control means for controlling the optical adjustment means, the preprocessing means, the signal processing means and the timing signal generating means,
The system control means changes an adjustment level in the acquisition of the image so as to enable detection of the face with respect to an image of an abnormal scene including any one of backlight and over-order light, and at least An operation control function block for controlling the operation of any of the optical adjustment means, the preprocessing means, and the timing signal generation means;
In the continuous display mode of the image processed by the signal processing means, display prohibition / display is controlled according to whether or not the image is a face detection image, the face detected image is displayed, and a face undetected image is displayed. An imaging system comprising: a display control function block for prohibition control.
請求項1に記載のシステムにおいて、前記システム制御手段は、前記前処理手段のアナログゲインを可変させることを特徴とする撮像システム。   The imaging system according to claim 1, wherein the system control unit varies an analog gain of the preprocessing unit. 請求項1に記載のシステムにおいて、前記システム制御手段は、前記タイミング信号発生手段における電子シャッタの速度を可変させて、1フレームあたりの露光時間を可変させることを特徴とする撮像システム。   2. The imaging system according to claim 1, wherein the system control unit varies the exposure time per frame by varying the speed of the electronic shutter in the timing signal generating unit. 請求項1に記載のシステムにおいて、前記システム制御手段は、前記タイミング信号発生手段における駆動周波数を可変させることを特徴とする撮像システム。   The imaging system according to claim 1, wherein the system control unit varies a driving frequency in the timing signal generation unit. 請求項1に記載のシステムにおいて、前記システム制御手段は、前記光学調整手段に設定される絞り値を可変させることを特徴とする撮像システム。   The imaging system according to claim 1, wherein the system control unit varies an aperture value set in the optical adjustment unit. 請求項1に記載のシステムにおいて、前記システム制御手段は、前記タイミング信号発生手段において生成するタイミング信号に応じて前記撮像手段の画素加算数および画素間引き数のいずれかを可変させることを特徴とする撮像システム。   2. The system according to claim 1, wherein the system control unit varies one of a pixel addition number and a pixel thinning number of the imaging unit in accordance with a timing signal generated by the timing signal generation unit. Imaging system. 請求項1に記載のシステムにおいて、前記システム制御手段は、前記顔の検出に用いる画像に対して光学ブラックのクランプの制御を解除することを特徴とする撮像システム。   The imaging system according to claim 1, wherein the system control unit cancels the control of the optical black clamp on the image used for the face detection. 被写界からの入射光の入射光量を調節し、調整した入射光をアナログ電気信号に変換し、変換したアナログ電気信号に対してアナログ処理を施し、アナログ処理した信号をディジタル信号に変換し、画像データとして供給され、供給される画像データの連続表示モードで、前記画像データに信号処理を施し、撮像条件や撮像信号を調整する方法において、該方法は、
前記撮像条件および前記撮像信号の調整を設定する第1の工程と、
該設定に応じて画像を取得する第2の工程と、
取得した画像から顔を検出する第3の工程と、
前記顔の検出が成功したか否か判定する第4の工程と、
取得した画像が正常な制御に基づき得られた画像か否かを判定する第5の工程と、
正常な制御を基に得られた画像を表示させる第6の工程と、
異常な制御を基に得られた画像の表示を禁止し、該得られた画像の設定データを一時的に保存する第7の工程と、
前記顔の検出の有無を判定する第8の工程と、
前記顔の未検出に応じて異常なシーンでの顔検出の制御をオンにする第9の工程と、
該制御のオンに応じて新たな設定データを設定する第10の工程とを含み、
前記顔の検出および前記新たな設定データの設定それぞれに応じて第2の工程に戻ることを特徴とする撮像調整方法。
Adjust the amount of incident light from the object field, convert the adjusted incident light into an analog electrical signal, apply analog processing to the converted analog electrical signal, convert the analog processed signal into a digital signal, In a method of supplying signal processing as image data and performing signal processing on the image data in a continuous display mode of the supplied image data and adjusting imaging conditions and imaging signals, the method includes:
A first step of setting the imaging condition and the adjustment of the imaging signal;
A second step of acquiring an image according to the setting;
A third step of detecting a face from the acquired image;
A fourth step of determining whether the detection of the face is successful;
A fifth step of determining whether the acquired image is an image obtained based on normal control;
A sixth step of displaying an image obtained based on normal control;
A seventh step of prohibiting display of an image obtained based on abnormal control and temporarily storing setting data of the obtained image;
An eighth step of determining whether or not the face is detected;
A ninth step of turning on face detection control in an abnormal scene according to the undetected face;
A tenth step of setting new setting data in response to turning on of the control,
An imaging adjustment method, wherein the process returns to the second step in accordance with each of the detection of the face and the setting of the new setting data.
請求項8に記載の方法において、該方法は、第9の工程前に、所定の周期での表示するように設定されているか否か判定する第11の工程と、
前記所定の周期での表示を設定禁止する場合、該所定の周期での表示を設定するか否かを判定する第12の工程と、
前記所定の周期での表示を設定し、制御する第13の工程と、
前記所定の周期での表示を禁止するように設定する第14の工程とを含み、
該方法は、前記所定の周期での表示が設定されている場合および第14の工程後、第9の工程に進み、第13の工程後、第1の工程に進むことを特徴とする撮像調整方法。
The method according to claim 8, wherein the method includes an eleventh step of determining whether or not the display is performed in a predetermined cycle before the ninth step;
In the case of prohibiting setting the display at the predetermined cycle, a twelfth step of determining whether or not to set the display at the predetermined cycle;
A thirteenth step of setting and controlling display at the predetermined cycle;
A 14th step of setting to prohibit display in the predetermined cycle,
In this method, when the display at the predetermined cycle is set and after the 14th step, the process proceeds to the 9th step, and after the 13th step, the process proceeds to the first step. Method.
請求項8に記載の方法において、第10の工程は、アナログゲインを減少させる設定データを設定することを特徴とする撮像調整方法。   9. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein the tenth step sets setting data for decreasing the analog gain. 請求項8に記載の方法において、第10の工程は、保存した値より電子シャッタを速く設定することを特徴とする撮像調整方法。   9. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein the tenth step sets the electronic shutter faster than the stored value. 請求項8に記載の方法において、第10の工程は、露光時間を1フレーム以上に設定することを特徴とする撮像調整方法。   9. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein the tenth step sets the exposure time to one frame or more. 請求項8に記載の方法において、第10の工程は、保存した値より駆動周波数を速くして、露光時間を短縮設定することを特徴とする撮像調整方法。   9. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein in the tenth step, the driving frequency is made faster than the stored value and the exposure time is set to be shortened. 請求項8に記載の方法において、第10の工程は、保存した値より絞り値を増加設定することを特徴とする撮像調整方法。   9. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein the tenth step sets the aperture value to be larger than the stored value. 請求項8に記載の方法において、第10の工程は、保存した値より絞り値を減少設定することを特徴とする撮像調整方法。   9. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein the tenth step sets the aperture value to be smaller than the stored value. 請求項8に記載の方法において、第10の工程は、保存した値より画素加算の数を増加設定することを特徴とする撮像調整方法。   9. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein the tenth step sets the number of pixel additions to be larger than the stored value. 請求項8に記載の方法において、第10の工程は、保存した値より画素間引きの数を増加設定することを特徴とする撮像調整方法。   9. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein in the tenth step, the number of pixel thinning is set to increase from the stored value. 請求項8に記載の方法において、該方法は、第11の工程の前に、光学ブラックのクランプ制御をフリーにすることを特徴とする撮像調整方法。   9. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein the optical black clamping control is made free before the eleventh step. 請求項8または18に記載の方法において、該方法は、第10の工程の後に、光学ブラックのクランプ制御をフリーにする特徴とする撮像調整方法。   19. The imaging adjustment method according to claim 8, wherein the optical black clamping control is made free after the tenth step.
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