JP2009229570A - オートフォーカスシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 追尾対象とする被写体（人物の顔等）のパターンデータを登録しておき、自動追尾実行時には、そのパターンデータに基づいて、撮影画像の中から追尾対象とする被写体を検出し、その被写体の位置に合わせてＡＦエリアを設定することにより、事前に登録した被写体をＡＦの対象として自動追尾することができるオートフォーカスシステムを提供する。
【解決手段】追尾装置１６のパターンデータ記憶部３２には、人物に顔画像を特定するためのパターンデータが登録される。顔認識自動追尾モードを選択すると登録されたパターンデータと一致する顔画像が検出されると共に、その顔画像に追尾するようにＡＦエリアが設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、オートフォーカスシステムに係り、特に、カメラの撮影範囲のうちオートフォーカス（ＡＦ）の対象とする位置（範囲）を自動で移動させて所望の物体（人物）を追尾しながらピント合わせをすることができるオートフォーカスシステムに関する。

従来、例えばテレビカメラなどで、サッカーやフィギュアスケートあるいは競馬など、被写体の動きの激しいシーンを撮影する場合において、被写体にピントを合わせる目的でオートフォーカス（ＡＦ）エリアが被写体の動きについて行くＡＦエリア自動追尾システムが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

テレビカメラのように撮像素子（ＣＣＤ等）により被写体の画像を電気信号（画像信号）に変換する撮像システムでは、オートフォーカス（ＡＦ）の方式として一般的にコントラスト方式が採用されている。コントラスト方式は、撮像素子により取り込まれた画像信号から被写体画像のコントラストを検出し、そのコントラストが最も高くなるように撮影レンズのフォーカスを制御することによって最良ピント状態に自動でピント合わせを行う方式である。

コントラスト方式のようなＡＦでは、カメラの撮影範囲内にある被写体の全体をＡＦの対象とするのではなく、撮影範囲のうちの一部の範囲にある被写体のみを対象とすることが多い。コントラスト方式のＡＦでは、撮像素子の撮像エリア全体により取り込まれた画像信号のうち、ＡＦの対象とする範囲の画像信号を抽出し、その抽出した範囲の画像信号のコントラストが最も高くなるようにフォーカスを制御することによってＡＦの対象を一部の範囲の被写体のみに限定している。尚、本明細書ではカメラの撮影範囲のうちＡＦの対象とする被写体の範囲、又はカメラの撮影画像のうちＡＦの対象とする被写体の画像範囲をＡＦエリアといい、そのＡＦエリアの輪郭を示す枠をＡＦ枠というものとする。

放送用のレンズシステムでは、例えばフィギュアスケートのように動きの速い被写体を画面内に納めるべくカメラマンがパン／チルト（Ｐ／Ｔ）、ズーム操作をするが、そのような状況でＡＦエリアを動かすことは非常に困難である。このような場合に、上記のようなＡＦエリア自動追尾システムが有効である。
特開２００６−２６７２２１号公報

しかしながら、例えばサッカーの試合を撮影する場合のように、撮影範囲内に同じように動く被写体が複数あった場合には、単純なパターン認識では、特定の被写体を認識してその被写体をずっと追尾し続けることができず、追尾対象が変わってしまい、本来追尾しなければならない被写体の画像がボケてしまう可能性があるという問題がある。

また、近年デジタルカメラに搭載されている顔認識技術では、単に撮影範囲の中から人物を抽出するには有効であるが、特定の人物を認識するものではなく、複数の人物がフレーム内に存在する場合には、単に顔をＡＦ枠とすると特定の人物を認識することができないためＡＦの対象が別の人物に切り替わってしまう可能性があるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、上述した問題を解決し、特定の被写体（人物の顔等）をＡＦの対象として自動追尾することができるオートフォーカスシステムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のオートフォーカスシステムは、光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された撮影画像のうち、所定のＡＦエリア内の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス調整を行うオートフォーカス手段と、追尾対象とする被写体を特定するためのパターンデータを登録するパターン登録手段と、前記パターン登録手段に登録されたパターンデータに基づき、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の中から前記追尾対象とする被写体を検出する追尾対象検出手段と、前記追尾対象検出手段により検出された前記追尾対象とする被写体の移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項２に記載のオートフォーカスシステムは、請求項１に記載の発明において、前記追尾対象検出手段は、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の中から前記パターン登録手段に登録されたパターンデータの被写体と同じ種類の被写体を検出する被写体検出手段を備え、前記パターン登録手段により登録されたパターンデータに基づき、前記被写体検出手段により検出された被写体の中から前記追尾対象とする被写体を検出することを特徴としている。

請求項３に記載のオートフォーカスシステムは、請求項１、又は、２に記載の発明において、前記パターン登録手段によるパターンデータを登録する際に、該パターンデータを登録した前記追尾対象とする被写体を識別する名称を登録する名称登録手段を備え、前記追尾対象検出手段により前記追尾対象とする被写体が検出された場合に、現在の撮影画像を表示するビューファインダの画面において、前記検出された被写体に対応付けて前記名称登録手段により登録された名称を表示することを特徴としている。

請求項４に記載のオートフォーカスシステムは、請求項３に記載の発明において、前記ビューファインダの画面において、前記名称の表示をオン／オフする選択手段を備えたことを特徴としている。

請求項５に記載のオートフォーカスシステムは、請求項１、２、３、又は、４に記載の発明において、前記パターン登録手段は、前記追尾対象とする被写体を前記撮像手段により撮像し、該撮像された撮影画像から前記追尾対象とする被写体のパターンデータを読み取り、登録することを特徴としている。

請求項６に記載のオートフォーカスシステムは、請求項１、２、３、４、又は、５に記載の発明において、前記追尾対象とする被写体は、特定の人物の顔であることを特徴としている。

請求項７に記載のオートフォーカスシステムは、請求項２に記載の発明において、前記パターンデータは、特定の人物の顔であり、前記被写体検出手段は、人物の顔画像を認識する手段であることを特徴としている。

本願発明によれば、事前にパターン登録した被写体のみを自動追尾し、ＡＦによりピントを合わせることができる。

本発明によれば、特定の被写体（人物の顔等）をＡＦの対象として自動追尾することができるようになる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るオートフォーカスシステムについて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るオートフォーカスシステムが適用される撮像システムの全体構成を示したブロック図である。同図に示す撮像システムは、例えば放送用テレビカメラでの撮影に用いられる撮像システムであり、同図にはレンズ交換可能なカメラヘッド１０、カメラヘッド１０のレンズマウントに装着される撮影レンズ（光学系）を備えたレンズ装置１２、操作部１４を含む追尾装置１６等が示されている。

カメラヘッド１０には、撮像素子（例えばＣＣＤ）や所要の信号処理回路等が搭載されており、レンズ装置１２の撮影レンズにより結像された像は、撮像素子により光電変換された後、信号処理回路によって所要の信号処理が施される。信号処理回路によって生成される所定形式の映像信号は、カメラヘッド１０の映像信号出力端子等から外部機器に出力される。

また、カメラヘッド１０には、ビューファインダ（モニタ）１８が設定されており、そのビューファインダ１８にカメラヘッド１０の撮像素子により現在撮影されているリアルタイムの映像（撮影映像）等が構図の確認等のために表示されるようになっている。即ち、カメラヘッド１０からは撮像素子で現在撮影されている撮影映像の映像信号が出力され、その映像信号が、追尾装置１６の後述する映像合成部３６を介してビューファインダ１８に入力され、現在撮影されているリアルタイムの映像としてビューファインダ１８の画面に表示されるようになっている。尚、ビューファインダ１８は、カメラヘッド１０以外の任意の場所に設定、又は、配置されたものであってもよい。

レンズ装置１２は、カメラヘッド１０のレンズマウントに装着される図示しない撮影レンズ（光学系）を備えており、その撮影レンズにより被写体がカメラヘッド１０の撮像素子の撮像面に結像される。撮影レンズには、その構成部としてフォーカスレンズ群、ズームレンズ群、絞りなどの撮影条件を調整するための可動部が設けられており、それらの可動部は、図示しないモータ（サーボ機構）によって電動駆動されるようになっている。例えば、フォーカスレンズ群やズームレンズ群は光軸方向に移動し、フォーカスレンズ群が移動することによってフォーカス（被写体距離）調整が行われ、ズームレンズ群が移動することによって焦点距離（ズーム倍率）調整が行われる。尚、オートフォーカスのみの制御に関するシステムにおいては、少なくともフォーカスレンズ群が電動で駆動できればよく、その他の可動部は手動でのみ駆動可能であってもよい。また、所定の可動部を操作者の操作に従って電動駆動する場合には、図示しない操作手段（レンズ装置１２に接続されるコントローラの操作手段等）から操作者の操作に従って出力されるコントロール信号に基づいて可動部の動作が制御されるが詳細は省略する。

また、同図に示すように、レンズ装置１２には、レンズ装置１２全体を統括制御するレンズＣＰＵ２０、オートフォーカス（ＡＦ）処理を実行するＡＦ処理部２２、ＡＦ用撮像回路２４等が搭載されている。ＡＦ用撮像回路２４は、ＡＦ処理用の映像信号を取得するためにレンズ装置１２に配置されており、撮像素子（ＣＣＤ等）や撮像素子の出力信号を所定形式の映像信号として出力する処理回路等を備えている。尚、ＡＦ用撮像回路２４の撮像素子をＡＦ用撮像素子という。また、ＡＦ用撮像回路２４から出力される映像信号は輝度信号とする。ＡＦ用撮像素子の撮像面には、撮影レンズの光路上に配置されたハーフミラー等によってカメラヘッド１０の撮像素子に入射する被写体光から分岐された被写体光が結像するようになっている。ＡＦ用撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離（ピントが合う被写体の距離）は、カメラヘッド１０の撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離に一致するように構成されており、ＡＦ用撮像素子により取り込まれる被写体画像は、カメラヘッド１０の撮像素子により取り込まれる被写体画像と略一致している。尚、両者の撮影範囲に関しては完全に一致している必要はなく、例えば、ＡＦ用撮像素子の撮影範囲の方がカメラヘッド１０の撮像素子の撮影範囲を包含する大きな範囲であってもよい。

ＡＦ処理部２２は、ＡＦ用撮像回路２４から映像信号を取得し、その映像信号に基づいて被写体画像のコントラストの高低を示す焦点評価値を算出する。例えば、ＡＦ用撮像素子から得られた映像信号の高域周波数成分の信号をハイパスフィルタによって抽出した後、その高域周波数成分の信号のうち、ＡＦの対象範囲であるＡＦエリア（ＡＦによりピントを合わせる対象とする被写体範囲）に対応する範囲の信号を１画面（１フレーム）分ずつ積算する。このようにして１画面分ごとに得られる積算値は被写体画像のコントラストの高低を示し、焦点評価値としてレンズＣＰＵ２０に与えられる。尚、ＡＦエリアの範囲は後述のようにレンズＣＰＵ２０により指定される。

レンズＣＰＵ２０は、詳細を後述するようにＡＦエリアの範囲（輪郭）を示すＡＦ枠の情報（ＡＦ枠情報）を追尾装置１６の操作部１４から取得してそのＡＦ枠情報により指定されたＡＦ枠内の範囲をＡＦエリアとしてＡＦ処理部２２に指定する。図２にＡＦエリア（ＡＦ枠）の一例が示されており、撮影範囲内において四角形状のＡＦエリアが設定され、その輪郭がＡＦ枠に相当する。レンズＣＰＵ２０は、このようなＡＦエリアをＡＦ処理部２２に指定し、そのＡＦエリア内の画像（映像信号）により求められる焦点評価値をＡＦ処理部２２から取得する。このようにしてＡＦ用撮像回路２４から１画面分の映像信号が取得されるごとに（ＡＦ処理部２２で焦点評価値が求められるごとに）ＡＦ処理部２２から焦点評価値を取得すると共に、取得した焦点評価値が最大（極大）、即ち、ＡＦエリアの被写体画像のコントラストが最大となるようにフォーカスレンズ群を制御する。例えば、焦点評価値に基づくフォーカスレンズ群の制御方式として山登り方式が一般的に知られており、フォーカスレンズ群を焦点評価値が増加する方向に移動させて行き、焦点評価値が減少し始める点を検出すると、その位置にフォーカスレンズ群を設定する。これにより、ＡＦエリア内の被写体に自動でピントが合わせられる。

尚、本実施の形態では、上記のようにＡＦ処理部２２において、被写体画像のコントラストを検出するための映像信号をレンズ装置１２に搭載されたＡＦ用撮像回路２４から取得するようにしているが、カメラヘッド１０の撮像素子により撮影されて得られた映像信号をカメラヘッド１０から取得してもよい。また、ＡＦの方式も、上記のようなコントラスト方式に限らない。

追尾装置１６は、所定の被写体（人物の顔等）がＡＦエリア内となるように、その被写体を画面上で追尾するための装置であり、操作部１４、画像処理部２６、画像入力部２８、追尾処理部３０、パターンデータ記憶部３２、枠情報生成部３４及び映像合成部３６などを備えている。

追尾装置１６では、基本的な処理として、レンズ装置１２のＡＦ処理部２２で使用するＡＦエリア（ＡＦ枠）を設定（決定）するＡＦエリア設定処理と、追尾対象とした物体を自動追尾する自動追尾処理と、撮影映像中の人物の顔画像を認識（検出）すると共に、認識した顔画像の個人を特定する人物特定処理、人物特定処理により特定する人物の顔画像のパターンを登録するパターン登録処理、ビューファインダ１８に撮影映像と共にＡＦ枠や追尾枠（顔枠）を表示させる枠表示処理等が行われ、これらの処理は追尾処理部３０により統括的に行われるようになっている。

ＡＦエリア設定処理は、ＡＦエリア（ＡＦ枠）の範囲（位置、大きさ、形状）を設定し、設定したＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠情報をレンズ装置１２のレンズＣＰＵ２０に送信する処理であり、これによってレンズＣＰＵ２０によりＡＦ処理部２２において使用するＡＦエリアがＡＦ枠情報に従って設定される。

後述のように自動追尾の実行時（自動追尾のオン時）には、追尾処理部３０により自動追尾処理が実行され、ＡＦの対象とする追尾対象の位置に応じてＡＦエリアの位置等が変更、設定される。そして、追尾処理部３０により設定されたＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠情報が、操作部１４を介してレンズ装置１２のレンズＣＰＵ２０に送信される。

一方、自動追尾の非実行時（自動追尾のオフ時）には、操作者が操作部１４によりＡＦエリアの範囲を変更する操作を行わない限りＡＦエリアの範囲は固定される。例えば、初期状態では、画面（撮影範囲）の中央に所定の大きさの四角形の領域としてＡＦエリアが設定される。

操作者が操作部１４のＡＦエリア設定用の操作部材を操作した場合には、そのマニュアル操作に従ってＡＦエリアの範囲が変更される。但し、本実施の形態では操作者はＡＦエリアの位置のみを変更できるものとする。操作部１４には、トラックボール１４ａが設けられており、操作者がこのトラックボール１４ａを操作すると、現在のＡＦエリアの位置に対してその操作方向及び操作量に応じた移動方向及び移動量だけ移動させた新たなＡＦエリアの位置が求められる。そして、その位置に変更されたＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠情報がレンズ装置１２のレンズＣＰＵ２０に送信され、トラックボール１４ａの操作に従ってＡＦエリアの位置が設定される。

尚、自動追尾がオンの状態のときであっても操作部１４によりＡＦエリアの範囲を変更するマニュアル操作が行われた場合には、そのマニュアル操作によるＡＦエリアの変更が、追尾処理部３０における自動追尾によるＡＦエリアの変更よりも優先されるようになっている。

また、操作部１４には、図示していないが、各操作部材の操作を検出する検出回路（センサ、スイッチ等）の他にそれらの検出回路の出力信号に基づいてＡＦ枠情報等の必要な情報を生成してレンズ装置１２や追尾処理部３０に出力する簡易な処理部を備えているが、必ずしもそのような処理部を設ける必要はない。即ち、操作部１４の処理部で行われる処理は、操作部１４の検出回路の出力を取得した追尾処理部３０で全て行い、追尾処理部３０からレンズＣＰＵ２０に必要な情報（ＡＦ枠情報等）を直接送信するようにしてもよい。又は、追尾処理部３０とレンズＣＰＵ２０の各々において自己の処理に必要な出力信号を操作部１４の検出回路から直接取得するようにしてもよい。

更に、操作部１４は、追尾装置１６に含まれる構成要素であるが、追尾装置１６とは別体の装置とし、ケーブルなどで追尾装置１６に接続するようにしてもよい。

自動追尾処理は、自動追尾がオンの状態のときに、追尾対象（後述）として設定された物体を画面上で自動追尾する処理である。追尾処理を開始する前の段階では、追尾対象とする物体の画像領域、又は、追尾対象とする物体の画像含む画像領域が決められており、例えば、後述の人物特定処理において検出された人物の顔の画像領域やＡＦエリアの画像領域等がこれに相当する。自動追尾の方法は周知であるため詳細な説明は省略するが、追尾処理部３０は、自動追尾処理を実行する際に、レンズ装置１２のＡＦ用撮像回路２４で順次撮影されるフレーム画像（撮影画像）をＡＦ処理部２２及び追尾装置１６の画像入力部２８を介して画像処理部２６に順次取り込む。そして、自動追尾を開始した初期のフレーム画像から順次、追尾対象とする物体の画像領域を検出してその画像内での位置を追尾する。画像内に複数の追尾対象が存在している場合であっても各々追尾可能である。

人物特定処理は、撮影画像に含まれる人物の顔（顔画像）を顔認識処理により認識（検出）すると共に、認識した顔の個人を特定する処理である。本実施の形態では、自動追尾の種類（モード）として、エリア自動追尾モードと顔認識自動追尾モードとがあり、エリア自動追尾モードは、現在設定されているＡＦエリア内の任意の物体をＡＦの対象として追尾する追尾対象とし、顔認識自動追尾モードは、撮影画像内に含まれる特定の人物の顔をＡＦの対象として追尾する追尾対象とする。尚、エリア自動追尾モードは、操作部１４の図示しないエリア自動追尾スイッチがオンされたときに実行され、顔認識自動追尾モードは、操作部１４の顔認識自動追尾スイッチがオンされたときに実行される。

人物特定処理は、顔認識自動追尾モードにおいて行われる処理であり、顔認識自動追尾モードがオンされると、追尾処理部３０は、レンズ装置１２のＡＦ用撮像回路２４で順次撮影されるフレーム画像をＡＦ処理部２２及び追尾装置１６の画像入力部２８を介して画像処理部２６に順次取り込む処理を開始する。そして、画像処理部２６に取り込んだ初期のフレーム画像に対して、周知の顔認識処理を行いフレーム画像内に含まれる人物の顔（顔画像）を検出する。例えば、人物の顔の一般的な形状、色に基づいて顔画像が検出される。

顔認識処理により顔画像を検出すると、続いて周知の顔認証処理により、検出した顔画像の個人を特定する。例えば、特定する個人の顔のパターンデータが事前にパターンデータ記憶部３２に登録されており、顔認識処理により検出された顔画像がパターンデータ記憶部３２に登録されているパターンデータに一致すればそのパターンデータの顔の人物として特定される。本実施の形態では、パターンデータ記憶部３２には複数の人物の顔のパターンデータを登録させておくことができ、いずれかの人物のパターンデータに一致すれば、その顔画像の人物が特定される。

このように人物特定処理により撮影画像内に特定の人物の顔画像が特定された場合には、その顔画像がＡＦの対象として自動追尾する追尾対象に設定される。複数の人物の顔画像が特定された場合には、ＡＦの対象として自動追尾する顔画像がいずれか一人の人物のものに選出される。例えば、パターンデータ記憶部３２に複数の人物のパターンデータを記憶した場合には、それらの人物の二人以上の顔画像が同時に撮影映像内に存在した場合に、どの人物の顔画像をＡＦの対象として選出するかの優先順位を予め決めておくようにしてもよいし、操作者が所定の操作により指定するようにしてもよい。

パターン登録処理は、上記のように人物特定処理により特定する個人の顔画像のパターンを事前にパターンデータとして登録する処理であり、操作者が顔認識自動追尾モードを実行する前に少なくとも一人の人物の顔画像のパターンを登録しておくために、操作部１４のパターン登録モードスイッチをオンしてパターン登録モードをオンにすると実行される。

パターン登録モードがオンされると、追尾処理部３０は、レンズ装置１２のＡＦ用撮像回路２４で順次撮影されるフレーム画像をＡＦ処理部２２及び追尾装置１６の画像入力部２８を介して画像処理部２６に順次取り込む処理を開始する。そして、画像処理部２６に取り込んだ初期のフレーム画像に対して、周知の顔認識処理を行いフレーム画像内に含まれる人物の顔画像を検出する。検出された顔画像は、後述の枠表示処理によりビューファインダ１８に撮影映像と共に撮影映像に重畳表示される枠（顔枠）表示によって操作者が認識できるようになっている。

操作者は、検出された顔画像が複数存在する場合には、登録したい顔画像を選択する。例えば、初期の段階ではいずれかの顔画像が選択されている状態にある。このとき、ビューファインダ１８では顔枠の色の違い等によって選択されている顔画像と選択されていない他の顔画像とが識別可能となっている。操作者は、現在選択されている顔画像に対して、例えば登録したい顔画像の方向に操作部１４のトラックボール１４ａを操作すると、選択される顔画像をその登録したい顔画像に変更することができる。尚、カメラの撮影方向を変更して選択したい顔画像をＡＦエリアに合わせる（選択したい顔枠をＡＦエリアに重ねる）ことによって所望の顔画像を選択できるようにしてもよい。また、撮影本番時でなければ、撮影画角を自由に変更することが可能であるため、カメラをパン／チルト操作すると共にズーム操作を行って、所望の顔画像のみが撮影画像内に含まれるようにすることによって所望の顔画像のみを選択できるようにしてもよい。尚、初めから登録したい人物の顔画像のみを撮影した状態でパターン登録モードをオンすれば、上記のような登録する顔画像の選択という作業は不要となる。

このようにして、登録する人物の顔画像が選択されると、追尾処理部３０は、その顔画像のパターンデータをサンプリングする。このとき、登録する一人の人物に対して複数のパターンデータを登録しておくことが可能となっており、操作者は、登録する人物の顔画像を撮影しながら、その人物が顔の向きを変えるなどして、必要な方向から顔を撮影したときの顔画像のパターンデータがサンプリングできたと判断した場合に所定の操作によりサンプリングを終了させる。これによって、登録する人物の顔画像を立体的に撮影したときのパターンデータが得られる。このようにしてサンプリングしたパターンデータは、その人物を識別する名称と共にパターンデータ記憶部３２に登録される。

操作部１４には、図１に示されている複数の押しボタン式のスイッチ１４ｂが設けられており、例えば、パターン登録モードをオンにする際等に、複数のスイッチ１４ｂのいずれかをオンして、パターンデータを登録する人物に対応付けるスイッチを指定しておくことによって、そのオンしたスイッチに一人の人物を対応させてパターンデータを登録することができるようになっている。そして、上記顔認識追尾モードにおいて、パターンデータが登録された人物のうちどの人物の顔をＡＦの対象として追尾するかを、その人物に対応させたスイッチをオンすることによって選択できるようになっている。尚、パターンデータが登録された順に、登録した人物とスイッチ１４ｂとの対応付けを自動的に行うようにしてもよい。

また、パターンデータを登録する際には、登録した人物の名称などの情報を登録でき、そのデータもパターンデータと共にパターンデータ記憶部３２に登録されるようになっている。名称などの入力は、パソコン等の文字入力装置を備えた装置を追尾装置１６に接続して、その装置で入力された情報を取り込むようにしてもよいし、操作部１４に文字入力装置を設けるか又は接続できるようにし、その文字入力装置から入力できるようにしてもよい。

枠表示処理は、ビューファインダ１８に撮影映像に重畳させてＡＦ枠や追尾枠（顔枠）等の枠画像を表示する処理である。追尾処理部３０は、撮影映像上でのＡＦ枠や追尾対象を囲む四角形状の枠の位置や大きさを決定すると、その情報を枠情報生成部３４に与え、それらの枠の画像を生成させる。尚、単に枠の画像のみでなく、枠の色や、枠に付随する文字情報なども追尾処理部３０の指示によって生成される。枠情報生成部３４により生成された枠の画像は映像合成部３６に与えられる。映像合成部３６にはカメラヘッド１０の撮像素子により現在撮影されている撮影映像の映像信号が入力されており、映像合成部３６は、その撮影映像と枠情報生成部３４から与えられた枠の画像を合成した映像信号を生成し、ビューファインダ１８に出力する。これにより、ビューファインダ１８には撮影映像に重畳してＡＦ枠や追尾枠（顔枠）等の画像が対応する位置に表示される。

また、顔枠に対して例えば「ＦＵＪＩ＃１」のような名称の表示、及び画面下の方にＡＦ駆動中である旨を示す表示などが行われる。

次に、図１に示したオートフォーカスシステムの基本的な処理手順（第１の実施の形態）について図３のフローチャートを用いて説明する。

レンズ装置１２のレンズＣＰＵ２０及び追尾装置１６の追尾処理部３０は、電源が投入されると、まず、初期設定を行う（ステップＳ１００）。続いて、追尾処理部３０は、顔認識自動追尾スイッチがオンされたか否か判定する（ステップＳ１０２）。顔認識自動追尾スイッチがオンされた場合には顔認識自動追尾モードの処理が実行されるが、このときの処理手順については後述する。

ステップＳ１０２において、ＮＯと判定した場合には、続いて、パターン登録モードスイッチがオンされたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。パターン登録モードスイッチがオンされた場合にはパターンデータの登録処理（パターン登録処理）が行われるが、このときの処理手順については後述する。

ステップＳ１０４において、ＮＯと判定した場合には、エリア手動設定の処理を実行する（ステップＳ１０６）。即ち、操作者が操作部１４のトラックボール１４ａを操作すると、その操作に従ってＡＦエリアの範囲が設定される。

次に、エリア自動追尾スイッチがオンされたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ＹＥＳと判定した場合には、追尾処理部３０は、上記のようにエリア自動追尾モードにおける自動追尾処理を開始し（ステップＳ１１０）、ステップＳ３００に移行する。即ち、追尾処理部３０は、エリア自動追尾スイッチがオンされたときのＡＦエリア内の被写体を追尾対象とし、ＡＦエリアの位置をその追尾対象の位置に合わせて変更する。ステップＳ１０８において、ＮＯと判定した場合には、自動追尾処理をオフ（停止）させ（ステップＳ１１２）、ステップＳ３００に移行する。

続いて、ステップＳ３００に移行すると、レンズＣＰＵ２０は、ＡＦのオン／オフを判定する。この判定処理は、図示を省略するＡＦの開始及び終了を指示するＡＦスイッチのオン／オフに基づいて判定される。

ステップＳ３００において、ＹＥＳと判定した場合には、ＡＦ処理を行う（ステップＳ１３２）。これにより、上で設定されたＡＦエリア内の被写体に対して焦点が合うようにフォーカスレンズが自動的に制御される。

ステップＳ３００において、ＮＯと判定した場合には、操作者が手動で行うフォーカス操作に従ってフォーカス制御を行う（ステップＳ１３４）。以上のステップＳ１３２又はステップＳ１３４の処理が終了すると、ステップＳ１０２に戻る。

一方、上記ステップＳ１０４において、ＹＥＳ、即ち、パターン登録モードスイッチがオンされ、パターン登録モードであると判定した場合、追尾処理部３９は上記パターン登録処理を、下記の手順で実行する。

まず、追尾装置１６の追尾処理部３０は、レンズ装置１２のＡＦ用撮像回路２４で順次撮影されるフレーム画像の画像処理部２６への取込みを開始する（ステップＳ１１４）。続いて追尾処理部３０は、画像処理部２６に取り込まれた画像に対して顔認識処理を実行し、画像内に含まれる人物の顔画像を認識（検出）する（ステップＳ１１６）。尚、画像内に複数の顔画像が存在する場合でも１つの顔画像を認識した時点で次のステップＳ１１８に移行する。また、追尾処理部３０は、顔画像を検出すると、上記枠表示処理によりビューファインダ１８に表示される撮影映像に、認識した顔画像の顔枠を重畳表示する。

次に、追尾処理部３０は、ステップＳ１１６において認識した顔画像を追尾対象として、自動追尾処理を開始する（ステップ１１８）。ビューファインダ１８の顔枠も顔画像の移動に合わせて変更する。

次いで、顔認識処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ１２０）。例えば、ステップＳ１１６の顔認識処理において新たに検出される顔画像がない場合には顔認識の処理を終了する。

ステップＳ１２０において、ＮＯと判定した場合には、ステップＳ１１６に戻り、顔認識処理を繰り返す。

ステップＳ１２０において、ＹＥＳと判定した場合には、ステップＳ１１６において認識された顔画像の中から、操作者が登録したい顔画像を選択する（ステップＳ１２２）。

次に、追尾処理部３０は、登録する顔画像として選択された顔画像のパターンデータのサンプリングを行う（ステップＳ１２４）。サンプリングしたパターンデータは、パターンデータ記憶部３２のデータベースに登録（記憶）される。

続いて、選択された顔画像を追尾するための自動追尾処理を開始する（ステップＳ１２６）。そして、サンプリングを終了するか否かを判定する（ステップＳ１２８）。サンブリングを終了するか否かは、例えば操作者が所定のスイッチにより指示できるようになっている。

ここで、ＮＯと判定した場合には、ステップＳ１２４の処理に戻り、サンプリングを継続する。即ち、登録する人物の顔を、できるだけ多くの方向（角度）から撮影したときのパターンデータが得られるまでパターンデータのサンプリングを繰り返す。従って、一人の人物に対して複数のパターンデータがパターンデータ記憶部３２のデータベースに登録される。

ステップＳ１２８において、ＹＥＳと判定した場合、登録した顔画像の人物を識別するための名称（名前及びＮｏ．など）を登録する（ステップＳ１３０）。名称の登録を行っておくと、顔認識追尾モードにおいて、登録した顔画像が検出された場合に、図１に示すようにビューファインダ１８の表示画面にその顔画像の顔枠に「ＦＵＪＩ＃１」のような名称を表示することができる。

以上のパターン登録処理が終了すると、追尾処理部３０は、パターン登録モードをオフに切り替える（ステップＳ１３２）。そして、パターンデータを登録した顔画像を含むようにＡＦエリアを設定し、その顔画像をＡＦの対象として自動追尾するための自動追尾処理を開始する（ステップＳ１３４）。即ち、登録した顔画像を追尾対象として自動追尾すると共にその顔画像の移動に合わせてＡＦエリアを変更する。尚、顔枠をＡＦエリアとしてもよい。ステップＳ１３４の自動追尾処理の開始後、ステップＳ３００に移行する。

上記ステップＳ１０２において、ＹＥＳ、即ち、顔認識自動追尾スイッチがオンされたと判定した場合には、顔認識自動追尾モードの処理を以下のような手順で実行する。

まず、追尾装置１６の追尾処理部３０は、レンズ装置１２のＡＦ用撮像回路２４で順次撮影されるフレーム画像の画像処理部２６への取込みを開始する（ステップＳ１３６）。続いて追尾処理部３０は、画像処理部２６に取り込まれた画像に対して顔認識処理を実行し、画像内に含まれる人物の顔画像を認識（検出）する（ステップＳ１３８）。尚、画像内に複数の顔画像が存在する場合でも１つの顔画像を認識した時点で次のステップＳ１４０に移行する。また、追尾処理部３０は、顔画像を検出すると、上記枠表示処理によりビューファインダ１８に表示される撮影映像に、認識した顔画像の顔枠を重畳表示する。

次に、ステップ１３８で認識した人物の顔画像のパターンをサンプリングし、パターンデータ記憶部３２のデータベースに記憶されたパターンデータの中から同一のパターンを検索する（ステップＳ１４０）。

続いて、ビューファインダ１８において、検出された顔画像に対して名称を表示するか否かを判定する（ステップＳ１４２）。名称を表示するか否かは、例えば、所定のスイッチのオン／オフによって操作者が指定できるようになっている。

ステップＳ１４２において、ＮＯと判定した場合には、ステップＳ１５０に移行し、ＹＥＳと判定した場合には、続いて、ステップＳ１４０における検索において、データベースに登録されたパターンデータの中に、検出された顔画像と同一のパターンが発見されたか否かを判定する（ステップＳ１４４）。

ステップＳ１４４において、ＹＥＳと判定した場合には、そのパターンデータに対応して登録されていた名称を、例えば「ＦＵＪＩ＃１」などを、検出された顔画像に対応させてビューファインダ１８に表示させる（ステップＳ１４６）。ステップＳ１４４において、ＮＯと判定した場合には、「？？」の文字を検出された顔画像に対応させてビューファインダ１８に表示させる（ステップ１４８）。これにより操作者は、ビューファインダ１８に表示されている各顔画像がパターン登録されているか否かを簡単に確認することができる。

ステップＳ１４６又はステップＳ１４８の処理が終了すると、又は、ステップＳ１４２においてＮＯと判定した場合、ステップＳ１３８において検出した顔画像を自動追尾する自動追尾処理を開始する（ステップＳ１５０）。このとき、ビューファインダ１８において撮影画像に重畳表示する顔枠の位置も自動追尾処理によって検出した顔画像の位置に合わせて移動させる。

ステップＳ１５０の処理が終了すると、次に、画像内に含まれる全ての顔画像に対して上記処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ１５２）。ステップＳ１３８の顔認識処理において新たな顔画像が検出されなかった場合には、このステップＳ１５２の判定処理において、ＹＥＳと判定され、そうでなければＮＯと判定されてステップＳ１３８に戻り、顔認識処理から繰り返し実行する。

ステップＳ１５２において、ＹＥＳと判定した場合には、次に、上記ステップＳ１３６〜Ｓ１５２の処理において検出された顔画像のうち、パターンデータが登録されている顔画像が1つ以上発見されたか否かを判定する（ステップＳ１５４）。

このステップＳ１５４において、ＮＯと判定した場合にはレンズ装置１２におけるＡＦ処理をオフにして（ステップＳ１５６）、ステップＳ３００に移行する。

一方、ステップＳ１５４において、ＹＥＳと判定した場合には、プリセットがオンされているか否かを判定する（ステップＳ１５８）。即ち、操作部１４のスイッチ１４ｂのうち、パターンデータが登録された人物に対応付けされたいずれかのスイッチがオンされているか否かを判定する。

ステップＳ１５８において、ＮＯと判定した場合には、予め決められた所定の規則にしたがって、ＡＦの対象とする顔画像を選択する（ステップＳ１６０）。例えば、操作部１４のスイッチ１４ｂに番号を付しておき、パターンデータが登録された人物の顔画像が複数検出された場合には、対応付けされたスイッチ１４ｂに番号が最も小さいものをＡＦの対象とする。パターンデータが登録された人物の顔画像が１つのみ検出された場合には、その顔画像をＡＦの対象として選択する。

次に、ステップＳ１６０において、ＡＦの対象として選択した顔画像が、それまでＡＦの対象となっていた顔画像の人物と異なるか否かを判定する（ステップＳ１６２）。このとき、ＹＥＳと判定した場合には、ＡＦの対象とする顔画像を選択した顔画像に変更する（ステップＳ１６４）。即ち、尚、選択した顔画像の顔枠、又は、その顔画像を含む所定の大きさの枠をＡＦ枠（ＡＦエリア）として設定する。そして、レンズ装置１２におけるＡＦ処理をオンにし（ステップＳ１６６）、ステップＳ３００に移行する。

ステップＳ１６２において、ＮＯと判定した場合には、ＡＦの対象を変更することなく、ステップＳ１６６に移行する。

上記ステップＳ１５８において、ＹＥＳと判定した場合、即ち、操作部１４のスイッチ１４ｂのいずれかがオンされている場合、そのスイッチに対応する人物の顔画像が存在するか否かを判定する（ステップＳ１６８）。ＹＥＳと判定した場合には、その人物の顔画像をＡＦの対象として選択し（ステップＳ１７０）、ステップＳ１６２に移行する。

ステップＳ１６８において、ＮＯと判定した場合には、いずれの顔画像もＡＦの対象としないものとし（ステップＳ１７２）、レンズ装置１２におけるＡＦ処理をオフにした後（ステップＳ１７４）、ステップＳ３００に移行する。

図４は、上記顔認識自動追尾モードを実施した結果、ビューファインダ１１８の画面に表示される画像の例を示す。図４に示すのは、サッカーの試合の映像を自動追尾している場合の画像であり、画面内の認識された顔画像に対してそれぞれ顔枠が例えば水色で表示されている。

また、パターンデータが登録されている顔画像には、その名称（名前及びＮｏ．など）が顔枠の近くに表示される。図４の場合には、３人の顔画像が認識され、そのうち２人の顔画像はパターンデータが登録された人物の顔画像であることから、それらの人物の名称が顔画像（顔枠）に対してそれぞれ「ＸＸＸＸ＃１」及び「ＹＹＹＹ＃２」と表示されている。また、画面後方のカメラマンらしき人物の顔画像は、パターンデータが登録されていないため、その顔画像に対してはその名称が「＃？？」と表示され、これらの人物が登録されていないことが操作者にわかるようになっている。

尚、パターンデータが登録されていない顔画像に対しては未登録であることを示す情報であれば「＃？？」のような表示以外であってもよい。また、所定のスイッチによって、名称の表示を行うか否かを操作者が選択することができるようになっており、同図のように名称の表示がオンされた場合には、画面が見づらくなるため、名称の表示（未登録であること示す情報の表示も含む）をＯＦＦして被写体を見やすくすることも可能である。

さらに、画面内に複数の人物の顔画像が検出されると、すべての顔画像に対して顔枠が表示されるため、ＡＦの対象として追尾する追尾対象に設定されたのかが解りにくい。そこで、ＡＦの対象として追尾する追尾対象に設定された顔画像の顔枠、即ち、ＡＦ枠は、例えば、水色で表示され、それ以外の顔枠は黄色で表示されるようになっている。但し、使用する色に関してはこれに限らない。また、他の方法によってＡＦの対象として追尾する追尾対象に設定された顔画像と、それ以外の顔画像とを識別可能にしてもよい。

また、ＡＦの対象として追尾する追尾対象に設定された顔画像の顔枠をＡＦ枠とするのではなく、顔枠とは別のＡＦ枠を、ＡＦの対象として追尾する追尾対象に設定された顔画像の顔枠の位置に合わせて設定し、ビューファインダ１８に表示させるようにしてもよい。

次に、本発明に係るオートフォーカスシステムが適用される撮像システムの他の実施の形態について説明する。

図５は、本発明に係るオートフォーカスシステムが適用される撮像システムの他の構成例を示すブロック図である。

図５に示す撮像システムも前述した図１に示す撮像システムとその構成は略同様であり、図１に示す撮像システムと同一又は類似の構成要素には図１と同一符号を付しその説明は省略する。同図における追尾装置１１６は、図３のフローチャートで説明したような自動追尾機能を、ズーム及びフォーカスのプリセット機能と共に備えたもので、例えば、そのプリセット機能を備えたいわゆるショットボックスと呼ばれる装置に自動追尾機能を組み込んだ態様に相当する。

プリセット機能は、レンズ装置１２におけるズーム及びフォーカスの位置を事前に登録しておくと、所定のスイッチ操作によって、任意の位置に設定されているズーム及びフォーカスの位置を、事前に登録した位置に再現することができる機能である。同図においては、このプリセット機能を実施するための構成は省略しているが、操作部１１４には、プリセット機能を実施するための構成が示されている。

同図における操作部１１４は、手動でＡＦ枠の移動方向及び移動量を指定する操作部材としてトラックボール１４ａの代わりに十字キー１１４ａを備えるとともに、ズーム（Ｚ）及びフォーカス（Ｆ）のプリセット位置を登録及び再生し、又は、追尾対象（人物の顔画像）を登録及び選択をするためのショットスイッチ１１４ｂと、追尾対象の名称を登録する場合の確認用表示パネル１１４ｃ、登録されたズーム（Ｚ）及びフォーカス（Ｆ）のプリセット位置を示すインジケータ１１４ｄと、追尾装置１１６の機能（モード）を切り替えるスライドスイッチ１１４ｅ、プリセット位置の登録や人物の顔のパターンデータの登録を指示するメモスイッチ１１４Ｆ等を有している。

本実施の形態の追尾装置１１６では、スライドスイッチ１１４ｅの設定位置を切り替えることにより、ズーム及びフォーカスのプリセットモード（Ｚ＋Ｆモード）、と、顔認識自動追尾モード（ＯＢＪモード）と、複合モード（Ｚ＋Ｆ＋ＯＢＪモード）の３種類のモードを選択できるようになっている。

Ｚ＋Ｆモードは、ショットボックスとしての通常の機能であるズームとフォーカスのプリセット位置への再生を行うためのモードであり、ＯＢＪモードは、上記第１の実施の形態で説明した顔認識自動追尾モードの処理により特定の人物の顔画像をＡＦの対象として自動追尾するためのモードであり、複合モードは、Ｚ＋ＦモードとＯＢＪモードを統合したモードであり、ズームとフォーカスのプリセット位置への再生を行うと共に、顔認識自動追尾モードの処理により特定の人物の顔画像をＡＦの対象として自動追尾するためのモードである。尚、Ｚ＋Ｆモードは、ズームとフォーカスのいずれか一方のみをプリセット位置に再生するモードであってもよい。

図６のフローチャートを用いて、追尾装置１１６における各モードに関する処理について説明する。尚、本フローチャートは追尾装置１１６において行われる処理の一部を示すもので、他の処理と共に繰り返し実行される処理である。

まず、メモスイッチ１１４Ｆがオンされたか否かが判定される（ステップＳ５００）。ＹＥＳと判定された場合には、スライドスイッチ１１４ｅがＺ＋Ｆモードに設定されているか否かが判定される（ステップＳ５０２）。ここでＹＥＳと判定された場合には、ズームとフォーカスのプリセット位置の登録処理が実行される（ステップＳ５０４）。即ち、図５の１〜４番までの４つのショットスイッチ１１４ｂのうち、操作者がいずれかのスイッチをオンすると、レンズ装置１２における現在のズーム位置とフォーカス位置とが追尾装置１１６に読み取られ、それらのズーム位置とフォーカス位置とが、オンされたショットスイッチに対応付けされたプリセット位置として登録（記憶）される。登録されたプリセット位置は、そのプリセット位置が登録されたショットスイッチに対応する位置のインジケータ１１４ｄに表示されるようになっている。尚、ショットスイッチ１１４ｂを操作者がオンすることなく、１番から順に未登録のショットスイッチ１１４ｂに対応付けてプリセット位置を登録するようにしてもよい。ステップＳ５０４の処理が終了すると、ステップＳ５２０に移行する。

ステップＳ５０２において、ＮＯと判定された場合、スライドスイッチ１１４ｅがＯＢＪモードに設定されているか否かが判定される（ステップＳ５０６）。ここでＹＥＳと判定された場合には、特定の人物の顔画像のパターンデータを登録するパターン登録処理が実行される（ステップＳ５０８）。即ち、第１の実施の形態において図３のフローチャートのステップＳ１１４〜Ｓ１３２に示した処理が実行される。このとき１〜４番までのショットスイッチ１１４ｅの各々に異なる人物の顔画像のパターンデータを登録することができるが、どの番号のショットスイッチ１１４ｅに登録するかは、Ｚ＋Ｆモード時と同様に登録する番号のショットスイッチ１１４ｅを操作者がオンするようにしてもよいし、１番から順に未登録のショットスイッチ１１４ｅに登録するようにしてもよい。また、パターンデータを登録した人物を識別する名称も図示しない文字入力装置により登録可能であり、その名称が登録されたショットスイッチに対応する確認用表示パネル１１４ｃに表示されるようになっている。ステップＳ５０８の処理が終了すると、ステップＳ５２０に移行する。

ステップＳ５０６において、ＮＯと判定された場合には、スライドスイッチ１１４ｅがＺ＋Ｆ＋ＯＢＪモードに設定されている状態であり、まず、ステップＳ５０４と同様にズームとフォーカスのプリセット位置の登録処理が実行される（ステップＳ５１０）。続いて、ステップＳ５０８と同様にパターン登録処理が実行される（ステップＳ５１２）。
これによって、ズームとフォーカスのプリセット位置と、顔画像のパターンデータが登録される。これらのデータは、プリセット位置を登録する際に操作者がオンした番号のショットスイッチに対応づけて登録される。但し、ショットスイッチ１１４ｂを操作者がオンすることなく、１番から順に未登録のショットスイッチ１１４ｅに対応付けてプリセット位置及び顔画像のパターンデータを登録するようにしてもよい。また、登録されたプリセット位置はインジケータ１１４ｄに表示され、登録された人物の名称は確認用表示パネル１１４ｃに表示されるようになっている。ステップＳ５１２の処理が終了すると、ステップＳ５２０に移行する。

上記ステップＳ５００において、ＮＯと判定された場合、又は、上記ステップＳ５０４、Ｓ５０８、Ｓ５１２のいずれかが終了した場合、次に、ショットスイッチ１１４ｅのいずれかがオンされたか否かが判定される（ステップＳ５２０）。

この判定処理によりＹＥＳと判定された場合には、スライドスイッチ１１４ｅがＺ＋Ｆモードに設定されているか否かが判定される（ステップＳ５２２）。ここでＹＥＳと判定された場合には、レンズ装置１２のズームとフォーカスを、オンされたショットスイッチに対応付けて登録されたプリセット位置に再生する処理が実行される（ステップＳ５２４）。ステップＳ５２４の処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了し、他の処理に移行する。

ステップＳ５２２において、ＮＯと判定された場合、スライドスイッチ１１４ｅがＯＢＪモードに設定されているか否かが判定される（ステップＳ５２６）。ここでＹＥＳと判定された場合には、図３のステップ１３６〜ステップＳ１７４に示したような顔認識自動追尾モードの処理が実行され、オンされたショットスイッチに対応付けて登録されたパターンデータに一致する顔画像がＡＦの対象として自動追尾する追尾対象に設定される（ステップＳ５２８）。そして、レンズ装置１２においてＡＦ処理が実行される（ステップＳ５３０）。尚、図３のステップ１３６〜ステップＳ１７４では、撮影映像内に含まれる全ての顔画像を検出し、検出された顔画像を、パターンデータが登録された全ての人物の顔画像と照合して顔枠や名称等を表示するようにしているが、本実施の形態では、ショットデータに対応付けて登録された人物の顔画像のみを検出し、その顔画像をＡＦの対象として追尾する追尾対象に設定すればよい。ステップＳ５３０の処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了し、他の処理に移行する。

ステップＳ５２６において、ＮＯと判定された場合には、スライドスイッチ１１４ｅがＺ＋Ｆ＋ＯＢＪモードに設定されている状態であり、まず、ステップＳ５２４と同様にレンズ装置１２のズームとフォーカスを、オンされたショットスイッチに対応付けて登録されたプリセット位置に再生する処理が実行される（ステップＳ５３２）。続いて、ステップＳ５２８と同様に顔認識自動追尾モードの処理が実行され、オンされたショットスイッチに対応付けて登録されたパターンデータに一致する顔画像がＡＦの対象として自動追尾する追尾対象に設定される（ステップＳ５３４）。そして、レンズ装置１２においてＡＦ処理が実行される（ステップＳ５３６）。ステップＳ５３６の処理が終了すると、本フローチャートの処理を終了し、他の処理に移行する。

尚、図５の操作部１１４は、ショットスイッチ１１４ｅが４つ設けられている場合（登録数が４つの場合）を示したが、ショットスイッチ１１４ｅは４つに限らない。

また、図５の追尾装置１１６は、スライドスイッチ１１４ｅの設定位置を切り替えることにより、Ｚ＋Ｆモードと、ＯＢＪモードと、Ｚ＋Ｆ＋ＯＢＪモードの３種類のモードを選択できるようになっているが、これらのモードのうち、いずれか２つのモードのみを選択可能としてもよい。また、Ｚ＋Ｆ＋ＯＢＪモードのみでもよい。

以上、上記実施の形態では人物の顔画像のパターンデータを登録し、顔認識自動追尾モードにおいて、登録した顔画像をＡＦの対象として自動追尾できるようにした場合について説明したが、顔画像以外の物体（被写体）であっても顔画像と同様にパターンデータを登録しておき、その物体を自動追尾することも可能である。例えば登録した物体と同じ種類の物体を、その種類の物体が共通に有する形状パターン、又は、色等に基づいて撮影画像の中から検出する。そして、検出した物体の中から、登録した物体をパターンデータに基づいて検出し、ＡＦの対象として自動追尾することができる。

本発明に係るオートフォーカスシステムが適用される撮像システムの全体構成を示したブロック図である。 ＡＦエリア（ＡＦ枠）の例を示す説明図である。 本実施の形態のオートフォーカスシステムの基本的な処理手順を示すフローチャートである。 ビューファインダの画面に表示された画像の例を示す説明図である。 本発明に係るオートフォーカスシステムが適用される撮像システムの他の構成例を示すブロック図である。 図５におけるオートフォーカスシステムの追尾装置が備えるモードごとの処理内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…カメラヘッド、１２…レンズ装置、１４…操作部、１４ａ…トラックボール、１４ｂ…スイッチ、１６…追尾装置、１８…ビューファインダ、２０…レンズＣＰＵ、２２…ＡＦ処理部、２４…ＡＦ用撮像回路、２６…画像処理部、２８…画像入力部、３０…追尾処理部、３２…パターンデータ記憶部、３４…枠情報生成部、３６…映像合成部

Claims (7)

1. 光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された撮影画像のうち、所定のＡＦエリア内の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス調整を行うオートフォーカス手段と、
   追尾対象とする被写体を特定するための特定のパターンデータを登録するパターン登録手段と、
   前記パターン登録手段に登録されたパターンデータに基づき、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の中から前記追尾対象とする被写体を検出する追尾対象検出手段と、
   前記追尾対象検出手段により検出された前記追尾対象とする被写体の移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、
   を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
2. 前記追尾対象検出手段は、
   前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の中から前記パターン登録手段に登録されたパターンデータの被写体と同じ種類の被写体を検出する被写体検出手段を備え、前記パターン登録手段により登録されたパターンデータに基づき、前記被写体検出手段により検出された被写体の中から前記追尾対象とする被写体を検出することを特徴とする請求項１のオートフォーカスシステム。
3. 前記パターン登録手段によるパターンデータを登録する際に、該パターンデータを登録した前記追尾対象とする被写体を識別する名称を登録する名称登録手段を備え、
   前記追尾対象検出手段により前記追尾対象とする被写体が検出された場合に、現在の撮影画像を表示するビューファインダの画面において、前記検出された被写体に対応付けて前記名称登録手段により登録された名称を表示することを特徴とする請求項１、又は、２のオートフォーカスシステム。
4. 前記ビューファインダの画面において、前記名称の表示をオン／オフする選択手段を備えたことを特徴とする請求項３のオートフォーカスシステム。
5. 前記パターン登録手段は、前記追尾対象とする被写体を前記撮像手段により撮像し、該撮像された撮影画像から前記追尾対象とする被写体のパターンデータを読み取り、登録することを特徴とする請求項１、２、３、又は、４のオートフォーカスシステム。
6. 前記パターンデータは、特定の人物の顔であることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は、５のオートフォーカスシステム。
7. 前記パターンデータは、特定の人物の顔であり、前記被写体検出手段は、人物の顔画像を認識する手段であることを特徴とする請求項２のオートフォーカスシステム。

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