JP2009218689A - 測光装置、及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】顔に対して適切な測光結果を得ることができる測光装置、当該測光装置を備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】被写体を撮像することにより得られる被写体を示す画像情報を出力する撮像手段と、撮像手段により出力された画像情報のうち、当該画像情報が示す画像内の所定の領域を示す画像情報から輝度を検出する輝度検出手段と、画像情報が示す画像から、顔を検出する顔検出手段と、画像情報が示す画像を、輝度検出手段により輝度を検出する対象となる複数の領域に分割する分割手段であって、顔検出手段により検出された顔の位置に対応する領域の大きさを、顔の位置に対応しない領域の大きさと比較して小さい複数の小領域に分割する分割手段と、分割手段により分割された複数の小領域を示す各々の画像情報から輝度検出手段により検出された複数の輝度に基づき、被写体の輝度を導出することにより測光を行う測光手段と、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、測光装置、及び撮像装置に関し、特に顔に対して適切な測光結果が得られる測光装置、及び当該測光装置を備えた撮像装置に関する。

従来より、顔検出を用いた制御を行う装置が提案されている。例えば、特許文献１には、検出された顔に対する測光結果と被写体全体の測光結果を元に露出を制御する技術が開示されている。また、特許文献２には、顔の検出結果に基づき、ストロボ発光制御を行う技術が開示されている。

更に、特許文献３には、顔を検出するために、被写体を示す画像を分割して顔を検出する際に、分割の粗密度を示すパラメータを制御する技術が開示されている。また、特許文献４には、色情報から人物を抽出し、人物の顔の濃度を推定する技術が開示されている。
特開２００３−１０７５５５号公報 特開２００３−１０７５６７号公報 特開平８−１２２９４４号公報 特開平９−１７１２２０号公報

このような技術背景において、顔に対する測光を行う場合、上述した各特許文献に記載の技術では、顔以外の被写体である背景などを含んだ画像データを用いて測光を行うため、適切な測光結果を得ることが困難であるという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み、顔に対して適切な測光結果を得ることができる測光装置、当該測光装置を備えた撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、被写体を撮像することにより得られる前記被写体を示す画像情報を出力する撮像手段と、前記撮像手段により出力された画像情報のうち、当該画像情報が示す画像内の所定の領域を示す画像情報から輝度を検出する輝度検出手段と、前記画像情報が示す画像から、顔を検出する顔検出手段と、前記画像情報が示す画像を、前記輝度検出手段により輝度を検出する対象となる複数の領域に分割する分割手段であって、前記顔検出手段により検出された前記顔の位置に対応する領域の大きさを、前記顔の位置に対応しない領域の大きさと比較して小さい複数の小領域に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された前記複数の小領域を示す各々の画像情報から前記輝度検出手段により検出された複数の輝度に基づき、前記被写体の輝度を導出することにより測光を行う測光手段と、を有する。

請求項１の発明では、撮像手段が被写体を撮像することにより得られる前記被写体を示す画像情報を出力し、輝度検出手段が前記撮像手段により出力された画像情報のうち、当該画像情報が示す画像内の所定の領域を示す画像情報から輝度を検出し、顔検出手段が前記画像情報が示す画像から、顔を検出し、分割手段が前記画像情報が示す画像を、前記輝度検出手段により輝度を検出する対象となる複数の領域に分割するものであって、前記顔検出手段により検出された前記顔の位置に対応する領域の大きさを、前記顔の位置に対応しない領域の大きさと比較して小さい複数の小領域に分割し、測光手段が前記分割手段により分割された前記複数の小領域を示す各々の画像情報から前記輝度検出手段により検出された複数の輝度に基づき、前記被写体の輝度を導出することにより測光を行う。

このように、顔の領域を顔を含まない領域の大きさと比較して小さい小領域に分割することで、背景などを顔以外の被写体を排除することが出来る結果、顔に対して適切な測光結果を得ることができる測光装置を提供することができる。

なお、顔の位置に対応する領域として小領域に分割すべき範囲は、顔の少なくとも一部と重なる部分、その全体または大部分に顔が含まれる部分、顔の全体または主要部（中心部や目の位置）を囲む例えば四角形状の範囲内の部分、大領域のうち、顔の一部を含む部分、顔の主要部（中心部や目の位置）を含む部分、またはその大部分を顔が占める部分等であってもよい。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、測光手段は、前記顔の位置に対応しない領域から前記輝度検出手段により検出された複数の輝度に更に基づいて測光を行うようにしてもよい。

請求項２の発明によれば、人の顔を含まない領域から検出された輝度を用いることで、全体の領域を考慮した測光を行うことができる。

また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記測光手段は、前記輝度検出手段により検出された複数の輝度のうちの中央値を前記被写体の輝度として導出するようにしてもよい。

請求項３によれば、中央値の輝度は、画角ずれが生じた場合でも顔の領域の輝度である可能性が高い。この中央値に基づき測光することで画角ずれが生じた場合でも適切に測光することが可能となる。

また、請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項の発明において、前記測光手段は、前記輝度検出手段により検出された複数の輝度を、当該輝度が検出された小領域の位置に応じて重み付け平均することで得られる値を前記被写体の輝度として導出するようにしてもよい。

請求項４の発明によれば、小領域全体がなす図形の中心付近を重視した重み付けとすると、中央付近は人の顔である可能性が高いため、より適切な測光結果を得ることができる。

また、請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項の発明において、前記被写体に対して発光する発光手段と、前記測光手段により導出された前記被写体の輝度に基づき、前記発光手段の光量を導出する光量導出手段と、を更に有するようにしても良い。

請求項５の発明によれば、測光手段により適切な測光結果が得られる結果、光量導出手段はそれに基づき光量を導出するので、適切な光量を導出することができる。

また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記光量導出手段は、前記被写体のうちの前記通常領域の輝度に基づき導出された光量と、前記被写体のうちの前記小領域の輝度に基づき導出された光量とを重み付け平均することで得られる値を前記発光手段の光量として導出するようにしてもよい。

請求項６の発明によれば、小領域と通常領域との２つの領域から得られる輝度を考慮した発光手段の光量を導出することができる。

請求項７の発明は、請求項５又は請求項６の発明において、前記光量導出手段は、前記発光手段により発光されていない状態で前記測光手段により導出された前記被写体の輝度、及び前記前記発光手段により発光されている状態で前記測光手段により導出された前記被写体の輝度に基づき、前記発光手段の光量を導出するようにしてもよい。

請求項７の発明によれば、発光されていない状態と、発光されている状態との２つの状態で得られた輝度に基づくことにより、更に適切に光量を導出できるところ、人の顔の領域を小領域としていることによって、より適切な光量を導出することができる。

また、請求項８の発明は、請求項７の発明において、手ぶれにより生じた前記画像情報が示す被写体のぶれ量を検出する手ぶれ検出手段を更に有し、前記分割手段は、前記手ぶれ検出手段により検出されたぶれ量が大きいほど、前記小領域の大きさを大きくするようにしても良い。

請求項８の発明によれば、ぶれ量が大きい場合、非発光露光と発光露光とで被写体がずれる可能性がたかいため、通常の小領域の大きさよりは大きい小領域とする。これにより取得される輝度の平均値を安定させることができるため、手ぶれが生じた場合でも適切に測光することが可能となる
また、請求項９の発明は、請求項１〜請求項８のいずれか１項の発明において、前記分割手段は、前記顔の位置に対応しない領域の大きさと比較して小さい複数の小領域に分割する顔分割モードと、前記顔の位置に対応しない領域の大きさと同じ大きさの領域に分割する通常モードで動作することが可能であり、前記分割手段を、前記顔分割モード又は前記通常モードのいずれのモードで動作するかを設定する設定手段を更に有するようにしてもよい。

請求項９の発明によれば、ユーザがいずれのモードで動作させるかを選択することができるため、ユーザに対する自由度を向上させることができる。

また、請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記設定手段により設定されたモードを表示する表示手段を更に有するようにしても良い。

請求項１０の発明によれば、ユーザがいずれのモードで動作しているかを容易に確認することができる。

また、請求項１１の発明は、請求項９又は請求項１０の発明において、前記分割手段により分割された小領域の大きさ、前記小領域の数、前記顔の位置に対応しない領域の面積に対する小領域の面積の割合、及び前記モードのうちの少なくともひとつを記録するようにしてもよい。

請求項１１の発明によれば、撮影することで得られた画像情報に対して後に画像処理を行う際の各種パラメータの調整が可能となる。

また、請求項１２の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の測光装置を備えた撮像装置である。

請求項１２によれば、請求項１〜請求項１１の発明の効果を有する撮像装置を提供することができる。

本発明によれば、顔に対して適切な測光結果を得ることができる測光装置、当該測光装置を備えた撮像装置を提供することができるという効果が得られる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

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

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０のレリーズボタン５６Ａは、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。

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

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

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

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

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

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

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

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

ＣＣＤ２４の出力端はアナログ信号処理部２６の入力端に、アナログ信号処理部２６の出力端はＡＤＣ２８の入力端に、ＡＤＣ２８の出力端はデジタル信号処理部３０の入力端に、各々接続されている。従って、ＣＣＤ２４から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部２６によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ２８によってデジタル画像データ（画像情報）に変換された後にデジタル信号処理部３０に入力される。このように撮像系は、被写体を撮像することにより得られる被写体を示すデジタル画像データを出力するものである。

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

更に、デジタルカメラ１０は、可搬型のメモリカード５２をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース５０と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸長処理を行う圧縮・伸長処理回路５４と、手ぶれにより生じたデジタル画像データが示す被写体のずれ量を検出する手ぶれ検出部５８と、撮像系により出力されたデジタル画像データから、当該デジタル画像データが示す画像から、顔を検出する顔検出部６０と、を含んで構成されている。上記手ぶれ検出部５８は、ジャイロセンサ等のハードウェアによるものでも良いし、特徴点抽出、動き検出等ソフトウェアによるものでも良い。

なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、メモリ４８としてＶＲＡＭ（Video RAM）、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ、フラッシュメモリのうちのいずれか１つ以上が用いられ、メモリカード５２としてスマートメディア（Smart Media(登録商標)）が用いられている。本実施の形態では、種々の画像情報が記録されるが、それらはこのメモリ４８に記録される。

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

一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ２４に供給するタイミングジェネレータ３２が備えられており、ＣＣＤ２４の駆動はＣＰＵ４０によりタイミングジェネレータ３２を介して制御される。また後述する電子シャッタの直接的な制御は、このタイミングジェネレータ３２により行われる。

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

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

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

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

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

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

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

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

そして、デジタル信号処理部３０は、生成した所定ビットのデジタル画像データに対しＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号をメモリ４８の上記所定領域とは異なる領域に格納する。従って、デジタル信号処理部３０は、ＣＰＵ４０の制御により、デジタル画像データのうち、当該デジタル画像データが示す画像内の所定の領域を示す画像情報から輝度を検出することができる。

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

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

以上が本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の構成となっている。以下、上記デジタルカメラ１０のＣＰＵ４０により実行される測光処理等について説明する。

まず、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０による測光処理の概要について説明する。図３（Ａ）（Ｂ）は、デジタル信号処理部３０により輝度を検出する対象となる複数の領域に分割された画像を示す図である。このうち、図３（Ａ）は、デジタル信号処理部３０が輝度を検出する通常の領域である通常領域に分割された画像を示している。一方、図３（Ｂ）は、デジタル信号処理部３０が輝度を検出する顔を含む領域である小領域に分割された画像を示している。

このように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、顔の位置に対応する領域の大きさを、顔の位置に対応しない領域の大きさと比較して小さい複数の小領域に分割するようになっている。

次に図４に示されるフローチャートを用いて、ユーザによりレリーズボタン５６Ａを押下されてから、測光して撮影するまでの一連の処理の基本的な流れについて説明する。なお、以下に説明するフローチャートは、上述したＣＰＵ４０により実行されるものである。

まず、ステップ１０１で、顔検出部６０により顔検出が開始され、ステップ１０２で、ユーザにより上述した半押し状態とされたか否か判断し、半押し状態となると、ステップ１０３で、上述したＡＥ／ＡＦ機能を実行する。なお、上述した顔検出は、後述する測光処理が終了するまでは少なくとも実行されるものとする。

その後、ステップ１０４で上述した全押し状態とされたか否か判断し、全押し状態となると、ステップ１０５で測光処理を行い、ステップ１０６で撮影する。

以上が測光して撮影するまでの一連の処理の基本的な流れである。このフローチャートにおいて、ステップ１０１〜ステップ１０５までが測光装置としての処理であり、ステップ１０１〜ステップ１０６までが撮像装置としての処理である。以下、上記測光処理の詳細についてフローチャートを用いて説明する。

このように、顔の位置に対応する領域にあわせた小領域のみに対して測光することにより、通常の測光を行う際の演算処理を流用できる。このことは、回路を用いて測光する場合に、画像全体を小領域に分割する場合と比較して、その回路規模を大きくすることなく適切な測光をすることを意味する。

まず、図５を用いて、測光処理（その１）について説明する。まず、ステップ２０１で顔検出部６０により顔が検出されたか否かを判断し、肯定判断した場合には、ステップ２０２で、顔が検出された位置に対応する領域を通常領域と比較して小さい小領域に分割する。一方、否定判断した場合には、ステップ２０６で画像を通常領域にのみ分割する。

次のステップ２０３で、調光露光（非発光）を行う。この調光露光（非発光）とは、フラッシュ４４により発光されていない状態で露光することを意味し、以下の説明では非発光露光と表現することがある。次のステップ２０４で、調光露光（プリ発光）を行う。この調光露光（プリ発光）とは、フラッシュ４４により発光されている状態で露光することを意味、以下の説明では発光露光と表現することがある。

これらステップ２０３、２０４では、ステップ２０２で小領域に分割した場合には、分割された複数の小領域を示す各々の画像情報からデジタル信号処理部３０により検出された複数の輝度に基づき、被写体の輝度を導出している。

次のステップ２０５で、フラッシュ４４の光量を導出する調光演算を行い、処理を終了する。

この調光演算は、適切な測光結果に基づき行われるものであるため、フラッシュ４４の適切な光量を導出することができる。

この調光演算処理の一例について、図６のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ３０１で、非発光露光で得られた輝度を取得する。次のステップ３０２で、発光露光で得られた輝度を取得する。

次のステップ３０３で、輝度の差分を取得する。具体的には、非発光露光時に輝度を検出した領域に対応する発光露光時の領域で得られた２つの輝度の差分を取得する。次に、ステップ３０４で、非発光測光と発光測光での反射輝度を取得する。

そして、ステップ３０５で発光倍率演算をし、ステップ３０６で、発光時間演算をすることにより、フラッシュ４４の光量を決定する。

なお、上記発光倍率演算は、（目標輝度−非発光輝度）／反射輝度であり、これにより発光倍率を求めることができる。

また、上述したステップ３０３での輝度の差分を取得する場合に、輝度が検出された小領域の位置に応じて重み付け平均することで得られる値を用いるようにしてもよい。例えば、小領域全体がなす図形の中心付近を重視した重み付けとすると、中央付近は顔である可能性が高いため、より適切な測光結果を得ることができる。

次に、図７を用いて、顔の位置に対応する領域だけではなく、顔の位置に対応しない領域からデジタル信号処理部３０により検出された複数の輝度に更に基づいて測光を行う処理について説明する。

図７は、通常領域の輝度に更に基づく場合の領域例を示す図である。同図に示されるように、顔の位置に対応する領域は小領域に分割され、顔の位置に対応しない領域は通常領域に分割される。この場合も、上述した測光処理（その１）により実現できるが、調光演算処理（図６参照）では、測光処理（その１）においては小領域のみが対象であったが、小領域と通常領域を対象とした処理を行うようにする。

このように小領域と通常領域を用いる場合、小領域と通常領域とで得られた光量のいずれを重視するか重み付けするようにしても良い。この場合は、図８で示される測光処理（その２）となる。

まず、ステップ４０１で顔検出部６０により顔が検出されたか否かを判断し、肯定判断した場合には、ステップ４０２で、顔が検出された位置に対応する領域を通常領域と比較して小さい小領域に分割する。一方、否定判断した場合には、ステップ４０８で画像を通常領域にのみ分割する。

次のステップ４０３で、調光露光（非発光）を行い、ステップ４０４で、調光露光（プリ発光）を行う。次のステップ４０５で、通常領域における調光演算（演算結果をＣｎとする）を行い、ステップ４０６で、小領域における調光演算（演算結果をＣｆとする。なお、顔未検出の場合はＣｆ＝０とする）を行う。

そして、次のステップ４０７で、光量をＣｈとし、重み係数をα（０＜α≦１）としたとき、Ｃｈ＝Ｃｎ（１−α）＋Ｃｆαを計算することで光量を導出して処理を終了する。

このように、被写体のうちの通常領域の輝度に基づき導出された光量と、被写体のうちの小領域の輝度に基づき導出された光量とを重み付け平均することで得られる値をフラッシュ４４の光量として導出するようにすることで、２つの領域から得られる輝度を考慮したフラッシュ４４の光量を導出することができる。

次に、小領域に対する調光演算において、反射光を基準として選別された小領域で検出された輝度を用いる処理について説明する。

反射光を基準とした場合、具体的には、図９に示されるような髪の毛の部分を除いた太線で囲まれた小領域が選別されることとなる。これは、髪の毛を除く顔の位置に対応する領域は反射光量が大きいため選別されるが、背景及び髪の毛は反射光量が小さいため選別されない。

このようにすることにより、背景の影響を受けることなく、髪の毛を除く顔の位置に対応する領域に対する適切な測光結果が得られる。なお、調光演算の際に特に太線で囲まれた枠の中央を重点とした重み係数を用いてもよい。これは中央付近ではさらに背景の影響を受けることがないためであり、これにより適切な測光を行うことができる。

この反射光を基準とする測光処理（その３）を、図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートは、顔検出部６０により顔が検出されたものとしている。まず、ステップ５０１で、顔が検出された位置に対応する領域を通常領域と比較して小さい小領域に分割する。次のステップ５０２で、調光露光（非発光）を行う。ここで、得られた各小領域の輝度をＸijとする。添え字ｉは、図３（Ｂ）に示した小領域の行番号を示し、添え字ｊは、列番号を示す。

次のステップ５０３で、調光露光（プリ発光）を行う。ここで、得られた各小領域の輝度をＹijとする。添え字ｉ、ｊは、Ｘの場合と同じである。次のステップ５０４で、Ｙij−Ｘij≧Ｔ（Ｔは所定の閾値）となる小領域を選別し、上記ステップ５０４で選別された小領域を用いてステップ５０５で調光演算を行い、処理を終了する。

このように、所定の閾値以上の差が生じない領域を除外することにより、例えば顔の位置がずれたとしても、顔領域ではない領域は排除されるため、顔に対する適切な測光結果を得ることができる。

次に、デジタル信号処理部３０により検出された複数の輝度のうちの中央値を被写体の輝度として導出する処理を、図１１のフローチャートを用いて説明する。

中央値の輝度は、画角ずれが生じた場合でも顔の位置に対応する領域の輝度である可能性が高い。この中央値に基づき測光することで画角ずれが生じた場合でも適切に測光することが可能となる。なお、このフローチャートは、顔検出部６０により顔が検出されたものとしている。

まず、ステップ６０１で、顔が検出された位置に対応する領域を通常領域と比較して小さい小領域に分割する。次のステップ６０２で、調光露光（非発光）を行い、次のステップ６０３で、調光露光（プリ発光）を行う。

次のステップ６０４で、各調光露光において輝度が中央値となった領域を選別し、上記ステップ６０４で選別された小領域を用いてステップ６０５で調光演算を行い、処理を終了する。

次に、手ぶれ検出部５８により検出されたぶれ量が大きいほど、小領域の大きさを大きくする処理について説明する。図１２（Ａ）は通常の小領域を示し、図１２（Ｂ）は、ぶれにより大きく分割された小領域を示している。ぶれ量が大きい場合、非発光露光と発光露光とで被写体がずれる可能性がたかいため、通常の小領域の大きさよりは大きい小領域とする。これにより取得される輝度の平均値を安定させることができるため、手ぶれが生じた場合でも適切に測光することが可能となる。

このぶれ量が大きいほど、小領域の大きさを大きくする処理を、図１３のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ７０１で顔検出部６０により顔が検出されたか否かを判断し、肯定判断した場合には、ステップ７０２で、ぶれ量を検出し、ステップ７０３で顔が検出された位置に対応する領域を通常領域と比較して小さく、かつぶれ量に応じた大きさの小領域に分割する。一方、ステップ７０１で否定判断した場合には、ステップ７０７で画像を通常領域にのみ分割する。

次のステップ７０４で、調光露光（非発光）を行い、次のステップ７０５で、調光露光（プリ発光）を行う。そして、ステップ７０６で調光演算を行い、処理を終了する。

なお、上述した説明では、手ぶれによるぶれ量を用いていたが、被写体の動きや焦点距離、或いは顔検出から調光までのタイムラグなどを指標にするようにしてもよい。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０は、上述した説明において、顔の位置に対応しない領域の大きさと比較して小さい複数の小領域に分割する処理を行うものとして説明したが、このような小領域に分割する顔分割モードと、顔の位置に対応しない領域の大きさと同じ大きさの領域に分割する通常モードのうちの、いずれかのモードで動作することを可能とするようにしても良い。

これらのモードをユーザが設定する場合は、例えば図１４に示されるようなＬＣＤ３８に表示される設定画面を用いて、操作部５６により行うようにしても良い。同図に示されるように、この画面には、調光設定として、「通常」、「顔検出」、「顔エリア検出分割」の３つ設定が可能なようになっている。このうち、「通常」が通常モードを示し、「顔エリア検出分割」が顔分割モードを示している。また、「顔検出」は顔を検出するが、小領域に分割はしないモードを示している。

このような画面でユーザにより設定された場合、図１５に示される処理が行われる。なお、この処理では、ユーザが「通常」又は「顔エリア検出分割」を選択するものとする。

まず、ステップ８０１で、ユーザの選択内容により分岐し、「通常」を選択された場合には、ステップ８０３で通常モードで動作する設定として処理を終了し、「顔エリア検出分割」を選択された場合には、顔分割モードで動作する設定として処理を終了する。

上記処理により、ユーザがいずれのモードで動作させるかを選択することができるため、ユーザに対する自由度を向上させることができる。

なお、ＬＣＤ３８には、顔分割モードで動作していることを示すアイコンや、顔分割モードで動作していないことを示すアイコン等を表示するようにしても良い。或いはモード毎に顔検出した際にＬＣＤ３８に表示される枠の形状や色を変更するようにしても良い。これにより、ユーザがいずれのモードで動作しているかを容易に確認することができる。

以上説明した測光して撮影の後に撮影した画像情報が記録されるが、そのとき図１６に示されるような測光処理に関する情報を記録するようにしても良い。この記録を行う測光関連情報記録処理は、図１７のフローチャートに示されるように、ステップ９０１で、小領域の大きさ、小領域の数、顔の位置に対応しない領域の面積に対する小領域の面積の割合、及びモードのうちの少なくともひとつを記録して処理を終了するものである。

なお、図１６に示される「顔検出」は、顔分割モードで動作した場合には「あり」となり、そうでない場合には「なし」となる。また、「小領域サイズ」は、顔の位置に対応しない領域（通常領域）一つ分の面積に対する小領域一つ分の面積の割合を示す。「中心位置」は、小領域全体がなす図形の中心の位置を、予め定められた座標における位置として示しているものである。「小領域数」は、小領域の数を示している。

これらの情報により、撮影することで得られた画像情報に対して後に画像処理を行う際の各種パラメータの調整が可能となる。

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

実施の形態に係るデジタルカメラの外観上の構成を示す図である。 実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の構成を示す図である。 輝度を検出する対象となる複数の領域に分割された画像を示す図である。 ユーザによりレリーズボタンを押下されてから、測光して撮影するまでの一連の処理を示すフローチャートである。 測光処理（その１）を示すフローチャートである。 調光演算処理を示すフローチャートである。 通常領域の輝度に更に基づく場合の領域例を示す図である。 測光処理（その２）を示すフローチャートである。 輝度の差が所定の閾値以上の領域（太線枠内）を示す図である。 測光処理（その３）を示すフローチャートである。 測光処理（その４）を示すフローチャートである。 ぶれにより大きく分割された小領域を示す図である。 測光処理（その５）を示すフローチャートである。 ユーザがモードを設定する設定画面を示す図である。 設定処理を示すフローチャートである。 測光処理に関して記録される情報を示す図である。 測光関連情報記録処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
３０ デジタル信号処理部
４０ ＣＰＵ
４４ フラッシュ
４８ メモリ
５２ メモリカード
５６Ａ レリーズボタン
５８ 手ぶれ検出部
６０ 顔検出部

Claims (12)

1. 被写体を撮像することにより得られる前記被写体を示す画像情報を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段により出力された画像情報のうち、当該画像情報が示す画像内の所定の領域を示す画像情報から輝度を検出する輝度検出手段と、
   前記画像情報が示す画像から、顔を検出する顔検出手段と、
   前記画像情報が示す画像を、前記輝度検出手段により輝度を検出する対象となる複数の領域に分割する分割手段であって、前記顔検出手段により検出された前記顔の位置に対応する領域の大きさを、前記顔の位置に対応しない領域の大きさと比較して小さい複数の小領域に分割する分割手段と、
   前記分割手段により分割された前記複数の小領域を示す各々の画像情報から前記輝度検出手段により検出された複数の輝度に基づき、前記被写体の輝度を導出することにより測光を行う測光手段と、
   を有する測光装置。
2. 前記測光手段は、前記顔の位置に対応しない領域から前記輝度検出手段により検出された複数の輝度に更に基づいて測光を行う請求項１に記載の測光装置。
3. 前記測光手段は、前記輝度検出手段により検出された複数の輝度のうちの中央値を前記被写体の輝度として導出する請求項１又は請求項２に記載の測光装置。
4. 前記測光手段は、前記輝度検出手段により検出された複数の輝度を、当該輝度が検出された小領域の位置に応じて重み付け平均することで得られる値を前記被写体の輝度として導出する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の測光装置。
5. 前記被写体に対して発光する発光手段と、
   前記測光手段により導出された前記被写体の輝度に基づき、前記発光手段の光量を導出する光量導出手段と、
   を更に有する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の測光装置。
6. 前記光量導出手段は、前記被写体のうちの前記通常領域の輝度に基づき導出された光量と、前記被写体のうちの前記小領域の輝度に基づき導出された光量とを重み付け平均することで得られる値を前記発光手段の光量として導出する請求項５に記載の測光装置。
7. 前記光量導出手段は、前記発光手段により発光されていない状態で前記測光手段により導出された前記被写体の輝度、及び前記前記発光手段により発光されている状態で前記測光手段により導出された前記被写体の輝度に基づき、前記発光手段の光量を導出する請求項５又は請求項６に記載の測光装置。
8. 手ぶれにより生じた前記画像情報が示す被写体のぶれ量を検出する手ぶれ検出手段を更に有し、
   前記分割手段は、前記手ぶれ検出手段により検出されたぶれ量が大きいほど、前記小領域の大きさを大きくする請求項７に記載の測光装置。
9. 前記分割手段は、前記顔の位置に対応しない領域の大きさと比較して小さい複数の小領域に分割する顔分割モードと、前記顔の位置に対応しない領域の大きさと同じ大きさの領域に分割する通常モードで動作することが可能であり、
   前記分割手段を、前記顔分割モード又は前記通常モードのいずれのモードで動作するかを設定する設定手段を更に有する請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の測光装置。
10. 前記設定手段により設定されたモードを表示する表示手段を更に有する請求項９に記載の測光装置。
11. 前記分割手段により分割された小領域の大きさ、前記小領域の数、前記顔の位置に対応しない領域の面積に対する小領域の面積の割合、及び前記モードのうちの少なくともひとつを記録する記録手段を更に有する請求項９又は請求項１０に記載の測光装置。
12. 請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の測光装置を備えた撮像装置。

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