JP2009229585A

JP2009229585A - オートフォーカスシステム

Info

Publication number: JP2009229585A
Application number: JP2008072241A
Authority: JP
Inventors: Tokuji Kanayama; 篤司金山
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: JP5048559B2

Abstract

【課題】ＡＦ対象が撮影範囲からフレームアウトしたりフレームインしたりする場合に、それに対応して所望のＡＦ対象を自動で追尾しＡＦ制御を行う。
【解決手段】選択された追尾対象を追尾しているとき、画像範囲内に前記追尾対象以外に１つ他の登録パターンが存在している場合に、前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトしたら、前記画像範囲内に存在する前記他の登録パターンを追尾するとともに、その後前記画像範囲内に前記フレームアウトした前記追尾対象が再度フレームインしたことが検出されたとしても、前記他の登録パターンの追尾を続ける。
【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、上記のようなＡＦエリア自動追尾システムにおいては、例えば、被写体が少なくとも撮影範囲内で移動している場合は追尾できるが、被写体が撮影範囲からはみ出して画面上からいなくなってしまった（フレームアウトした）場合には追尾対象を失ってしまい、再度撮影範囲内にその被写体が入ってきた（フレームインした）場合に、単純なパターン認識ではその被写体を認識することができず、その被写体を再度追尾しない場合があるという問題がある。

また、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証技術では、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、ＡＦ対象の人物が撮影範囲からフレームアウトしたりフレームインしたりする場合に、それに対応して所望のＡＦ対象を自動で追尾しＡＦ制御を行うことの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に記載の発明は、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、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移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、前記パターン登録手段に登録された登録パターンのうち追尾すべき対象を選択する追尾対象選択手段と、を備え、前記追尾対象選択手段によって選択された追尾対象を追尾しているとき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に１つ他の登録パターンが存在している場合に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトしたことを検知したら、前記画像範囲内に存在する前記他の登録パターンを追尾するとともに、その後前記画像範囲内に前記フレームアウトした前記追尾対象が再度フレームインしたことが前記追尾対象検出手段によって検出されたとしても、前記他の登録パターンの追尾を続けることを特徴とするオートフォーカスシステムを提供する。

これにより、現在追尾している対象以外に他の登録パターンが画像範囲内に存在する場合には、追尾対象がフレームアウトしても自動的に他の登録パターンを追尾しそのまま他の登録パターンの追尾を続行するため操作者による操作を必要とすることなく容易に自動追尾を行うことができる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、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、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移動に合0わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、前記パターン登録手段に登録された登録パターンのうち追尾すべき対象を選択する追尾対象選択手段と、を備え、前記追尾対象選択手段によって選択された追尾対象を追尾しているとき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に１つ他の登録パターンが存在している場合に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトしたことを検知したら、前記画像範囲内に存在する前記他の登録パターンを追尾するとともに、その後前記画像範囲内に前記フレームアウトした前記追尾対象が再度フレームインしたことが前記追尾対象検出手段によって検出された場合には、前記他の登録パターンの追尾を中止して前記追尾対象の追尾を再開することを特徴とするオートフォーカスシステムを提供する。

これにより、一つ追尾対象を選択した場合には、その対象がフレームアウトやフレームインを繰り返しても画像範囲内に存在する限りその対象を自動的に追尾することが可能となる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、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、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移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、前記パターン登録手段に登録された登録パターンのうち追尾すべき対象を選択する追尾対象選択手段とを備えるとともに、さらに、前記追尾対象選択手段によって選択された追尾対象を追尾しているとき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に１つ他の登録パターンが存在している場合、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトしたことを検知したら、前記画像範囲内に存在する前記他の登録パターンを追尾し、その後前記画像範囲内に前記フレームアウトした前記追尾対象が再度フレームインしたことが前記追尾対象検出手段によって検出されたとしても前記他の登録パターンの追尾を続ける追尾モードと、前記追尾対象選択手段によって選択された追尾対象を追尾しているとき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に１つ他の登録パターンが存在している場合、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトしたことを検知したら、前記画像範囲内に存在する前記他の登録パターンを追尾し、その後前記画像範囲内に前記フレームアウトした前記追尾対象が再度フレームインしたことが前記追尾対象検出手段によって検出された場合には前記他の登録パターンの追尾を中止して前記追尾対象の追尾を再開する追尾モードとを切り替えるモード切り替え手段を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステムを提供する。

これにより、状況に応じて追尾モードを切り替えることができ、シーンに応じた自動追尾が可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、追尾対象が撮影範囲からフレームアウトしたりフレームインしたりする場合に、それに対応して所望の追尾対象を自動で追尾しＡＦ制御を行うことができ、シーンに応じた追尾制御が可能となる。

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で撮像された映像を表示し、構図の確認等に用いられるためのビューファインダ（モニタ）１８が追尾装置１６に設置されている。ビューファインダ１８にはカメラヘッド１０からの映像信号が与えられ、カメラヘッド１０で撮影されているリアルタイムの画像（映像）がビューファインダ１８の画面上に表示されるようになっている。また、ビューファインダ１８の画面上にはオートフォーカス（ＡＦ）の対象とするＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠等の情報も表示することができる。

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、本実施の形態のようにオートフォーカス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の対象とするＡＦエリア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。そして、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枠内の被写体に自動でピントが合わせられる。

追尾装置１６は、操作者が指定した対象物を画面上で追尾しながらその対象物の移動に合わせてＡＦポイントを移動させ、ＡＦ枠の位置を自動で変更する装置であり、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などを含んでいる。

操作者によるＡＦ枠の変更の操作が行われていない場合には、追尾装置１６は自動でＡＦ枠を変更する。また、操作者がＡＦ枠の変更の操作を行った場合には、その操作が追尾装置１６よりも優先されて操作者の操作に従ってＡＦ枠が変更されるようになっている。

操作部１４には、上記ＡＦ枠の位置、形状、大きさ等のＡＦ枠の設定内容を操作者が指定するための操作部材として、ＡＦ枠の移動方向及び移動量を指定するトラックボール１４ａが設けられている。また、操作部１４には、画面内のどの被写体をＡＦをかけて追尾する追尾対象とするかを登録し、また選択する操作部材として、押しボタン式のスイッチ１４ｂが設けられている。図１に示すようにスイッチ１４ｂは複数設けられ、各スイッチ１４ｂに追尾対象をそれぞれ対応付けて登録することによりＡＦをかけて追尾する追尾対象を複数登録することができるようにしてもよい。登録する追尾対象のパターンデータ（登録パターン）は、後述するパターンデータ記憶部３２のデータベースに記憶される。

図２に、ＡＦ枠の例を示す。図２に示すように、ＡＦ枠は、カメラヘッド１０の撮像素子での撮影範囲又は撮影画像に対してＡＦの対象範囲を示すＡＦエリアの輪郭を示す。

操作部１４は、その操作部材が操作者により操作されると、その操作に従ってＡＦ枠の位置等の設定内容を設定、変更する。尚、本実施の形態ではＡＦ枠の形状は矩形に制限されているものとする。また、操作部１４の操作部材によるＡＦ枠の位置や大きさ等の設定内容の変更は、操作前におけるＡＦ枠の設定内容を基準にしてその後の操作部材の操作量に対応する変更量分だけ設定内容に変更を加えることによって行われるようになっている。例えばＡＦ枠の位置はトラックボール１４ａの回転方向及び回転量に対応する方向及び移動量分だけＡＦ枠が縦横方向に変位する。また、ＡＦ枠の撮影範囲（撮影画像）上での位置（本実施の形態では矩形のＡＦ枠の中心位置）を決める点をＡＦポイントというものとすると、ＡＦ枠の位置はＡＦポイントの位置を設定することによって決まる。

一方、操作部材が操作されずに操作者によるＡＦ枠の設定内容の変更が指示されていない間は、後述する追尾処理部３０において、ＡＦ枠が設定され、また変更される。操作部１４は、操作者の操作により設定、変更されたＡＦ枠の設定内容を示すＡＦ枠情報をレンズＣＰＵ２０からの要求に従ってレンズＣＰＵ２０に対して送信するとともに、追尾処理部３０に対して送信する。また、追尾処理部３０において設定、変更されたＡＦ枠の設定内容を示すＡＦ枠情報は操作部１４を介してレンズＣＰＵ２０に送信される。これによって追尾処理部３０で追尾処理を行うためのＡＦの対象範囲がＡＦ枠の範囲に設定される。

画像入力部２８は、上述したＡＦ用撮像回路２４により得られた映像信号（輝度信号）をＡＦ処理部２２を介して取得し、撮影範囲のうち画像処理部２６により指定された範囲の画像（画像データ）を画像処理部２６に与える。

画像処理部２６は、画像入力部２８から取得した画像データに対して所定の画像処理を施し追尾処理部３０に送る。

追尾処理部３０は、送られた画像データから上で設定されたＡＦ枠によって決まるＡＦエリアにおいて、パターンデータ記憶部３２に記憶されているパターンデータ（登録パターン）を用いて、セキュリティを目的とした公知の顔（物体）認証技術によって個人の顔（物体）を識別・認識し、追尾対象であるＡＦエリア中の特定の人物（物体）を追尾しＡＦをかけ、その対象物の移動に追従させてＡＦポイントを移動させる。

パターンデータ記憶部３２は、ＡＦエリアの特定の人物（物体）をＡＦをかけて追尾する追尾対象として認識するために必要なパターンデータを登録・記憶しておくものである。このとき複数のスイッチ１４ｂの各一つのスイッチに対して一つのパターンデータ（登録パターン）が対応するように登録することにより、追尾対象のパターンデータ（登録パターン）を複数（複数人分）登録することができる。

このパターンデータの登録は、操作者が各スイッチ１４ｂにパターンデータを対応付けて予め登録するようにしてもよいし、撮影中に追尾処理部３０が画面内にいる人物のパターンデータをシステムが各スイッチ１４ｂに自動的に割りつけて登録するようにしてもよい。図１に示した例では、スイッチ１４ｂは５つあるので、最大５人まで登録することができるが、この登録可能な人数は特に限定されるものではない。

パターンデータ記憶部３２に追尾対象を示すパターンデータが登録されているとき、操作者がスイッチ１４ｂの一つを押すと、その押されたスイッチ１４ｂに対応するパターンデータの追尾対象が選択される。追尾対象が選択されている場合には、撮影中その選択された追尾対象が画面内に存在するか否かが常に検索され、選択された追尾対象を発見した場合にはその追尾対象である被写体を追尾すると同時にＡＦが開始されるようになっている。なお、図示は省略するが、操作部１４には、この他に自動追尾の開始及び終了を指示する自動追尾スイッチが設けられている。

また、パターンデータ記憶部３２に追尾対象が複数登録されている場合には、画面内に複数の登録パターンが存在する場合や、画面から登録パターンがフレームアウトしたり画面に登録パターンがフレームインしたりする場合に、どの登録パターンを追尾するか自動的に選択可能なように、その複数の登録パターンそれぞれに優先順位を付けておくようにしてもよい。このとき、各スイッチ１４ｂに対応付けして登録した順番（スイッチの番号順）をそのまま優先順位としてもよい。

枠情報生成部３４は、追尾処理部３０からＡＦ枠情報を受け取り、ビューファインダ１８の表示画面に表示される画像にＡＦ枠を重ねて表示するために表示用のＡＦ枠のデータを生成するものである。

映像合成部３６は、カメラヘッド１０から送られる画像データ（映像信号）と枠情報生成部３４から送られる表示用に生成された枠情報データとを合成してビューファインダ１８に表示するための合成映像を生成してビューファインダ１８に送るものである。

ビューファインダ１８には、画面上の対応する位置にＡＦ枠が重ねて表示された画像が表示される。さらに、ＡＦ枠内の追尾対象である登録パターンの人物の顔に枠を表示するようにしてもよい。この顔の枠の表示をＯＮ／ＯＦＦするスイッチは上記スイッチ１４ｂで兼ねてもよい。また、図１に示すように、その顔枠に対してその追尾対象を特定するための、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を表示するようにしてもよい。

次に、本実施の形態のオートフォーカスシステムの基本的な動作について説明する。

図３は、本実施の形態のオートフォーカスシステムの基本的な動作を示すフローチャートである。

図３に示す実施の形態は、一人（一つ）の被写体を追尾対象とし、撮影画像中からその登録パターンを検出して自動追尾するものである。

まず、図３のステップＳ１００において、初期設定を行う。

次に、ステップＳ１０２において、自動追尾を行うか否かを判断する。これは、ＡＦエリアの対象の自動追尾の開始及び終了を指示する追尾スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって判断される。追尾スイッチは、図示を省略するが、例えば操作部１４に設置される。

ステップＳ１０２において自動追尾ＯＦＦと判定された場合には、次のステップＳ１０４において、追尾対象を登録し、そのパターンデータ（登録パターン）を記憶するか否か判断する。これは、前述したスイッチ１４ｂのＯＮ／ＯＦＦによって判断される。

ステップＳ１０４の判断で追尾対象を登録してその登録パターンを記憶しないとされた場合には、次のステップＳ１０６において、操作者は手動でＡＦエリアの設定を行う。

ＡＦエリアを手動設定したら、次のステップＳ１０８において、ＡＦ（オートフォーカス）のＯＮ／ＯＦＦを判断する。これも図示を省略するＡＦの開始及び終了を指示するＡＦスイッチのＯＮ／ＯＦＦによって判断される。

ＡＦがＯＮの場合には、次のステップＳ１１０において、通常のＡＦ処理を行い、上で設定されたＡＦエリア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。

一方、ステップＳ１０８でＡＦがＯＦＦと判断された場合には、ステップＳ１１２において、操作者が手動でフォーカス制御を行う。

また、ステップＳ１０４の判断で追尾対象を登録してその登録パターンを記憶するとされた場合には、以下の手順で登録パターンを登録し記憶する。すなわち、まずステップＳ１１４において、追尾装置１６の画像処理部２６は、画像入力部２８を介して画像を取得する。

次に、ステップＳ１１６において、画像処理部２６で取得した画像からパターンのサンプリングを行う。画像中から被写体人物の顔を検出し、特定の個人を追尾対象として認識するために必要なパターンデータを抽出する。

ステップＳ１１８において、上で抽出されたパターンデータは追尾処理部３０を介して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。

ステップＳ１２０において、追尾処理部３０は、今登録した登録パターンの示す追尾対象を追尾するとともにＡＦを開始する。操作者はビューファインダ１８で追尾対象を確認する。

操作者は、今自動追尾している対象でよいか否かに応じて、ステップＳ１２２においてサンプリングを終了するか否かを判断する。

ステップＳ１２２においてサンプリングを終了すると判断した場合には、ステップＳ１２４において、登録パターンの登録（記憶）を指示するスイッチ１４ｂをＯＦＦにする。

このようにして登録パターンの登録（記憶）が終了すると、次のステップＳ１２６において、追尾処理部３０はＡＦエリアの対象に対し今登録した追尾対象の追尾を強制的に開始する内部的なスイッチをＯＮにして自動追尾処理を開始する。

次にステップＳ１２８において、追尾対象に対する名称（名前及びＮｏ．など）の登録を行う。この追尾対象の名称の登録を行っておくと、図１に示すようにビューファインダ１８の表示画面に「ＦＵＪＩ＃１」のような追尾対象を示す名称（名前及びＮｏ．など）を表示することができる。この名称の登録は、例えば操作部１４に設けられた図示を省略した英数字キーを用いて行うことができる。名称を登録した後、ステップＳ１３０に進み、自動追尾処理を実行する。

一方、ステップＳ１２２において、上でパターンをサンプリングしてデータベースに登録したパターンが操作者が追尾しようとしていた対象と違っていた場合など、サンプリングのやり直しが必要となるなどの理由で、サンプリングをまだ終了しないと判断した場合には、ステップＳ１０８に進んだ後、ステップＳ１０２に戻る。

また。ステップＳ１０２において自動追尾ＯＮと判定された場合には、ステップＳ１３０に進み、以下の自動追尾処理を実行する。

まず、ステップＳ１３０において、画像処理部２６は、画像入力部２８を介してレンズ装置１２から現在撮影中のＡＦエリア内の画像を取得する。画像処理部２６は、取得した画像から顔を検出し、登録パターンと比較するのに必要なデータを取得する。

現在ＡＦエリア自動追尾中の状態にあるが、ステップＳ１３２において、撮影画像中のＡＦエリアの対象が登録パターンとして既に発見されているか否か判断する。

その結果、既に登録パターンとして発見されており、そのパターンに対応する追尾対象が自動追尾されている場合には、ステップＳ１３４に進み、その追尾対象の名称を表示するか否かを判断する。名称を表示するか否かの判断は、その登録パターンに対応するスイッチ１４ｂが表示ＯＮか表示ＯＦＦかによって判断される。なお、本実施形態では、スイッチ１４ｂは、パターンの登録を指示するスイッチと名称の表示を指示するスイッチとを兼ねるようにしているが、もちろんこれらを別々のスイッチにしてもよい。

ステップＳ１３４において名称表示ＯＮの場合には、次のステップＳ１３６において、その追尾対象についての名称が登録されているか否かを判定する。

名称が登録されている場合には、ステップＳ１３８においてその追尾対象の登録された名称、例えば「ＦＵＪＩ＃１」など、を表示し、また名称が登録されていない場合には、ステップＳ１４０において例えば「＃？？」と表示する。これにより操作者は、ビューファインダ１８の画面に表示されている各被写体が登録されているか否かを簡単に確認することができる。

そして、ステップＳ１４２においてその追尾対象について自動追尾を続行する。

また、ステップＳ１３２においてまだ追尾対象たる登録パターンが発見されていない場合には、ステップＳ１４４において、追尾処理部３０は、上でサンプリングされパターンデータ記憶部３２のデータベースに登録されている登録パターンと同一のパターンを、画像処理部２６から受け取ったＡＦエリアの画像から検索する。

ステップＳ１４６において、登録パターンと同一のパターンが発見された場合には、ステップＳ１３４へ進み、上述した既に登録パターンが発見されている場合の処理を実行する。また、登録パターンと同一のパターンが発見されなかった場合には、ステップＳ１４８において、すべての登録パターンデータとの照合が終了したか否か判断する。まだすべてのデータとの照合が終了していない場合には、ステップＳ１４４へ戻る。一方、すべてのデータとの照合が終了した場合には、ステップＳ１５０において、パターン検索エラーを表示し、引き続きステップＳ１５２において、ＡＦエリアの対象に対する自動追尾を強制的にＯＦＦにして、ステップＳ１０８へ進む。

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構成例について説明する。

図４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４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、カメラヘッド１１０、レンズ装置１１２、操作部１１４を含む追尾装置１１６及びビューファインダ１１８等から構成されている。

カメラヘッド１１０には、例えばＣＣＤ等の撮像素子や所要の信号処理回路等が搭載されている。レンズ装置１１２は、カメラヘッド１１０のレンズマウントに装着される図示しない撮影レンズを備えており、その撮影レンズにより被写体がカメラヘッド１１０の撮像素子の撮像面に結像されるようになっている。また、レンズ装置１１２は、レンズＣＰＵ１２０、ＡＦ処理部１２２、ＡＦ用撮像回路１２４等が搭載されている。

追尾装置１１６は、操作部１１４、画像処理部１２６、画像入力部１２８、追尾処理部１３０、パターンデータ記憶部１３２、枠情報生成部１３４及び映像合成部１３６などを含んでいる。

なお、図４に示す例においては、操作部１１４の構成のみが図１に示したものと異なっており、操作部１１４以外については、前述した図１におけるものと同様の構成である。そこで、操作部１１４以外の各部の細かい構成については詳しい説明を省略することとする。

図４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、追尾対象の登録や選択をするためのスイッチ１１４ｂ及び追尾対象の名称を登録する場合の確認用表示パネル１１４ｃ、ズーム（Ｚ）及びフォーカス（Ｆ）の状態を示すインジケータ１１４ｄ、さらに後述する追尾モードを選択するためのスライドスイッチ１１４ｅ等を有している。

スイッチ１１４ｂは、図１における操作部１４のスイッチ１４ｂと同様に追尾対象を登録し、また選択するためのものである。各スイッチ１１４ｂにそれぞれ対応せさせて追尾対象を登録することができる。また各追尾対象を識別するために各追尾対象に対して名称を登録することができる。名称の登録は、例えば図示を省略したキーにより英数字を入力することによって行われる。確認用表示パネル１１４ｃには、入力された名称が表示される。

図４に示す例では、スイッチ１１４ｂの１に「ＸＸＸＸ＃１」という名称の追尾対象が登録され、スイッチ１１４ｂの２に「ＹＹＹＹ＃２」という名称の追尾対象が登録されている。

インジケータ１１４ｄは、各スイッチ１１４ｂ毎にそれぞれＺ（ズーム）とＦ（フォーカス）の１組が設けられており、それぞれズーム及びフォーカスの状態が表示されるようになっている。

スライドスイッチ１１４ｅは、追尾モードを切り替えるもの（追尾モード切り替え手段）ある。追尾モードについては詳しくは後述する。図４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種類のモードが選択できるようになっているが、モードの設定はこれに限定されるものではなく、後述するようにモードＭ１〜Ｍ４のようにより多くのモードを設定してこれらを切り替えることを可能としてもよい。

図５に、ビューファインダ１１８の画面に表示された画像の例を示す。図５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に対してそれぞれ顔枠が表示されている。

また自動追尾の場合には、フレーム内において、登録された顔パターンが自動的に認識され、その追尾対象に対して名称（名前及びＮｏ．など）が登録され、表示ＯＮになっている場合には、その名称がその顔枠の近くに表示される。

図５の場合には、フレーム内に２人の登録パターンが存在し、それぞれのパターンに対して名称も登録されており、顔枠に対してそれぞれ「ＸＸＸＸ＃１」及び「ＹＹＹＹ＃２」と名称（名前及びＮｏ．など）が表示されている。また、画面後方のカメラマンらしき人物は登録されておらず、その顔枠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。

なお、場合によっては、このように名称を表示していると画面が見づらくなるため、名称の表示をしない（ＯＦＦ）ようにしてもよい。

さらに、フレーム内に登録パターンが複数存在する場合には、そのすべてに対して顔枠を表示していると、誰を追尾しているのか解りにくいので、追尾対象（ＡＦ対象）の顔枠の色を変えて表示するようにしてもよい。

このように、図５では、フレーム内に複数（２人）の登録パターンが存在するが、そのうちどちらを、ＡＦをかけて追尾する追尾対象の顔パターンとするか、を選択することができる。

このＡＦをかけて追尾する追尾対象としてＡＦエリアを選択する方法には様々な方法があり、例えば、操作者が操作部１１４のスイッチ１１４ｂを押して選択してもよいし、予め登録パターンに優先順位をつけておき、画面内に複数の登録パターンが存在するとき、その中で最も優先順位の高い登録パターンを自動的に選択するようにしてもよい。またあるいは、スイッチ１１４ｂに対応させて登録する際の登録順（登録Ｎｏ．順）により自動的に選択するようにしてもよい。登録順と優先順位は似ているが、必ずしも一致するものではない。登録された後からその登録順とは異なるように優先順位を設定することができ、また優先順位を変更することも可能である。

ＡＦをかけて追尾する追尾対象（ＡＦエリア）が決定され、画面内で自動追尾が開始されると同時にその追尾対象に対して自動的にＡＦも開始される。そして自動追尾を実行している際、その追尾対象がフレームアウトすることがあるが、その後の状況として様々なケースが考えられる。

例えば、追尾対象がフレームアウトしたとき、画面内に他の登録パターンが存在しない場合と、追尾対象がフレームアウトしてもまだ他の登録対象が画面内に存在している場合がある。

さらにこのとき画面内に他の登録パターンが存在していない場合に、いままで追尾していた登録パターンが再度フレームインして来る場合と、追尾対象ではない他の登録パターンがフレームインして来る場合がある。また、追尾対象がフレームアウトしたとき他の登録対象が画面内に存在している場合に、いままで追尾していた対象が再度フレームインして来る場合もある。

これらの場合に、追尾対象をどのように選択し、自動追尾をどのように行うかという様々な追尾制御の方法（追尾モード）が考えられる。以下、これについて場合を分けながら説明して行く。

図６は、追尾対象として登録パターンＡを自動追尾しているとき、今追尾しているパターンＡが画面から一旦フレームアウトした場合に、その後の様々な状況を、主に画面に登場する登録パターンに注目して場合分けしたフローチャートである。

図６のステップＳ２０１に示すように、今追尾中の登録パターン（追尾パターン）Ａが画面からフレームアウトしたとする。

このとき画面内には登録パターンが全く存在しない場合と、パターンＡ以外の他の登録パターンが存在する場合とがある。

そこでまず最初に、ステップＳ２０２に示すように、パターンＡがフレームアウトした後、画面内には他の登録パターンが存在しない場合を考える。この場合には、もはや画面内に何ら追尾すべきパターンは存在しないので、ステップＳ２０３に示すように、ＡＦ（オートフォーカス）をＯＦＦにする。そしてその後、画面内に登録パターンが存在しない間は、そのままずっとＡＦをＯＦＦの状態とする。

その後、画面内に登録パターンがフレームインしたとする。このとき、ステップＳ２０４に示すように、先程まで追尾していたパターンＡが再度フレームインして来る場合と、ステップＳ２０５に示すように、パターンＡ以外の他の登録パターンＢがフレームインして来る場合とがある。

ステップＳ２０４で、再度パターンＡがフレームインした場合の対応としては、いままで追尾していたパターンＡが再び画面内に現れたのだから、ステップＳ２０６に示すように再度パターンＡの追尾を開始する場合と、一度フレームアウトしたらもうパターンＡの追尾は行わず、ステップＳ２０７に示すようにＡＦをＯＦＦにしたままにするという場合が考えられる。

また、ステップＳ２０５に示すように、最初に追尾していたパターンＡがフレームアウトして画面内に追尾すべき登録パターンが存在しなくなったときに、他の登録パターンＢがフレームインして来た場合には、いままでパターンＡを追尾してきたのだから、他の登録パターンＢがフレームインして来ても関係ないので、ステップＳ２０７に示すように、やはりＡＦをＯＦＦのままにしておくという場合と、パターンＡはいなくなって代わりに登録パターンＢが入ってきたのだから、ステップＳ２０８に示すように、取り敢えず登録パターンＢを追尾するという場合が考えられる。

ここで、ステップＳ２０６の再度パターンＡを追尾するというのは、あくまでパターンＡが追尾対象として優先される場合であり、他の登録パターンがフレームインしたとしても追尾対象とはされない。また、ステップＳ２０８の他の登録パターンＢを追尾するというのは、パターンＡがフレームアウトした後は、誰でもいいからとにかく登録パターンが入ってきたらそれを追尾対象とするというものである。

なお、ステップＳ２０５では、最初に追尾していたパターンＡがフレームアウトして画面内に登録パターンが存在しなくなった後、次に登録パターンＢが１人のみフレームインして来るとしたが、パターンＡ以外の複数の登録パターンが同時にフレームインして、画面内に複数の登録パターンが存在するようになる場合ももちろん有り得る。そのときステップＳ２０８においては、その複数の登録パターンのうちのいずれか１つのパターンを追尾対象として選択することとなるが、その選択方法については後述する。

次にステップＳ２０９に示すように、パターンＡがフレームアウトした後でも画面内にパターンＡ以外の他の登録パターンが存在する場合について考える。

この場合の対応としては、追尾パターンＡはいないのだから、ステップＳ２１０に示すようにＡＦをＯＦＦにする場合と、ステップＳ２１１に示すように、画面内に存在する他の登録パターンＢを追尾する場合とが考えられる。

このステップＳ２１１で、他の登録パターンＢの追尾を開始する場合、画面内に登録パターンがパターンＢしかいない場合には、当然パターンＢを追尾すればよいが、画面内に登録パターンが複数存在する場合には、何らかの方法で１つの追尾パターンを決定しなければならない。複数の登録パターンの中から一つの登録パターンを追尾対象（追尾パターン）として選択する方法については後述する。

ステップＳ２１０でＡＦをＯＦＦにしている場合に、ステップＳ２１２に示すように、画面内に再度パターンＡがフレームインして来た場合は、前述したステップＳ２０４における状況と同じである。

すなわち、この場合、ステップＳ２１３に示すように、たとえ再度パターンＡがフレームインしたとしてもＡＦをＯＦＦのままにするか、あるいはステップＳ２１４に示すように、再度パターンＡの追尾を開始するという２通りが考えられる。

また、一方ステップＳ２１１において他の登録パターンＢを追尾するようにしたときに、ステップＳ２１５に示すように、画面内に再度パターンＡがフレームインして来た場合は、ステップＳ２１４に示すように、現在追尾しているパターンＢから元々追尾していたパターンＡに追尾対象を切り替えて再度パターンＡの追尾を開始するか、あるいはステップＳ２１６に示すように、その現在追尾しているパターンＢの追尾をそのまま続行するという２通りが考えられる。

結局、図６に示す自動追尾制御方法は、以下のように纏めることができる。

ステップＳ２０１→Ｓ２０２→Ｓ２０３→Ｓ２０４→Ｓ２０６及びステップＳ２０１→Ｓ２０９→Ｓ２１０→Ｓ２１２→Ｓ２１４という流れは、パターンＡをメインの追尾対象として、パターンＡがフレームアウトすれば画面内に他の登録パターンがあってもなくてもＡＦをＯＦＦにし、再度パターンＡがフレームインした場合には再びパターンＡの追尾を開始するというように、常にパターンＡの追尾を優先するものである。

また、ステップＳ２０１→Ｓ２０２→Ｓ２０３→Ｓ２０５→Ｓ２０８という流れは、パターンＡがフレームアウトした後、他の登録パターンＢがフレームインした場合にはそれを追尾するものである。

また、ステップＳ２０１→Ｓ２０２→Ｓ２０３→Ｓ２０４（Ｓ２０５）→Ｓ２０７及びステップＳ２０１→Ｓ２０９→Ｓ２１０→Ｓ２１２→Ｓ２１３という流れは、それまでパターンＡを追尾していても、一旦パターンＡがフレームアウトした後は、パターンＡあるいは他の登録パターンがフレームインしても、ずっとＡＦをＯＦＦにしたままとするものである。

このように以上の追尾制御の流れは、パターンＡの追尾を優先したものである。

これに対して、ステップＳ２０１→Ｓ２０９→Ｓ２１１という流れは、パターンＡを追尾していても、パターンＡがフレームアウトした場合には、もし画面内に他の登録パターンが存在すれば取り敢えずそれを追尾しようというものである。また、この場合ステップＳ２１５→Ｓ２１４の流れのように他の登録パターンの追尾はあくまでも仮のもので再度パターンＡがフレームインすれば追尾対象をパターンＡに戻すようにする場合と、ステップＳ２１５→Ｓ２１６の流れのように追尾対象を完全に他の登録パターンに切り替えてしまい再度パターンＡがフレームインしてもそのまま他の登録パターンの追尾を続行する場合とがある。

すると、上で図６を用いて説明した追尾制御は、図７のように簡単に表すことができる。

すなわち、追尾対象として登録パターンＡを追尾しているときに、追尾パターンＡがフレームアウトした場合には、「ＡＦをＯＦＦする」か「他の登録パターンＢを追尾する」かのいずれかであり、「ＡＦをＯＦＦする」とした場合に登録パターンがフレームインした場合には、それまでの状態（「ＡＦをＯＦＦする」）を維持するか、フレームインした登録パターンの追尾を開始するかのいずれかとし、また、「他の登録パターンＢを追尾する」とした場合に登録パターンＡがフレームインした場合には、それまでの状態（「他の登録パターンＢを追尾する」）を維持するか、フレームインしたパターンＡの追尾を再開するかのいずれかとする。

このように、パターンＡがフレームアウトしたらその後登録パターンがフレームインしてもとにかくＡＦをＯＦＦにしたままというモードＭ１、パターンＡがフレームアウトした後何か登録パターンがフレームインしたらその登録パターンの追尾を開始する（特に、登録パターンのうちそれまで追尾していたパターンＡを優先する）というモードＭ２、パターンＡがフレームアウトしたらとにかく追尾対象を切り替えて他の登録パターンＢの追尾を行うというモードＭ３、及び一旦は他の登録パターンＢの追尾を行っていても再度パターンＡがフレームインしたらパターンＡの追尾を再開するというモードＭ４が考えられる。

以上が本実施の形態における、最も基本的な追尾制御の方法である。なお、実際には様々な複雑なケースが有り得るが、以上の基本的なケースを基に追尾制御が行われる。

実際には、システムは上記すべてのモードを備えていてもよいし、そのうちのいくつかのモードのみを備えていてもよい。そして、複数モードを備えている場合には、各モードは切り替え可能であり、操作者は上記各モードをその都度例えばシーンに応じて切り替えて様々な追尾処理を実行できるようにすることが好ましい。

例えば、上記追尾パターンＡがフレームアウトしたらたとえ登録パターンがフレームインしてもＡＦをＯＦＦのままにするモードＭ１と、登録パターンがフレームインしたらその登録パターンを追尾するモードＭ２との２つのモードを持って、これらのモードを切り替えるようなシステム構成としてもよい。

またあるいは、追尾パターンＡがフレームアウトした後他の登録パターンＢを追尾していて、そこへ再度パターンＡがフレームインしてもパターンＢの追尾のままとするモードＭ３と、再度パターンＡがフレームインしたらパターンＡを再び追尾するモードＭ４との２つのモードを切り替えるようにしてもよい。

あるいはさらに、上記モードＭ１及びモードＭ２の組み合わせと、モードＭ３とモードＭ４との組み合わせとを切り替えるようにしてもよい。

次に、上記図６のステップＳ２０９における場合のように、画面内に複数の登録パターンが存在するとき、その中からどの登録パターンを追尾対象として選択するか、その選択方法について説明する。

画面内に複数の登録パターンが存在する場合に、その中からどの登録パターンを追尾対象として選択するかという選択方法には、操作者が選択する場合と、その登録パターンの登録された順番に従ってシステムが自動的に選択する場合と、登録パターンの間に予め設定された優先順位に従って同じくシステムが自動的に選択する場合がある。

まずパターンの登録に際しては、例えば撮影中に、図１の操作部１４のスイッチ１４ｂあるいは図４のスイッチ１１４ｂの各々に対して、画面内の被写体がそれぞれ割りつけられて自動的にナンバリングされて登録されるようになっている。これによれば、最大、スイッチの数分だけパターンを登録することができる。そして、操作者が登録パターンを選択する場合には、操作者がスイッチ１４ｂ（あるいは１１４ｂ）の例えば２番目のスイッチを押せば、その２番目のスイッチに対して割り付けられた登録パターンが選択されるようになっている。

また、パターンの登録は、前述したように操作者が手動で、名称を登録し、さらに優先順位を付けながら登録するようにしてもよい。

また、登録の順番はスイッチ１４ｂ（あるいは１１４ｂ）の配列順に行われる。この登録の順序と優先順位は必ずしも一致しない。例えば、上記のようにシステムによって自動的にナンバリングされて各スイッチに割りつけられてパターンが登録された場合には、そのスイッチの順番とは異なる順位の優先順位を操作者が付与することができる。

前述した図６における追尾制御で、例えば、ステップＳ２１０で追尾パターンＡがフレームアウトしたらパターンＡの追尾対象の選択を解除し、ＡＦをＯＦＦにして、他の登録パターンを追尾対象として選択しないとすると、パターンＡが再びフレームインしたとしても、ずっとＡＦがＯＦＦされたままの状態となる。これにより、図７のモードＭ１が実現される。

また、同様に、図６のステップＳ２０１で追尾パターンＡがフレームアウトして、一旦ＡＦがＯＦＦされた場合には、とくかく登録パターンを追尾するようにし、特にパターンＡを優先的に追尾対象として選択しておけば、常に画面内で登録パターンを検索しているので、登録パターンがフレームインした場合には、その登録パターンが検出されてその登録パターンの追尾が開始される。このとき特にパターンＡの追尾が優先される。このようにして図７のモードＭ２が実現される。

また、例えば、常に最も優先順位の高い登録パターンを追尾するように設定されているとき、今追尾しているパターンがフレームアウトした場合には、そのパターンの優先順位を最下位に変更するようにすれば、図６のステップＳ２１１において、いままで追尾していたパターンＡがフレームアウトした後、次の優先順位のパターンＢを追尾していたとき、ステップＳ２１５において再度パターンＡがフレームインしたとしても、すでにパターンＡの優先順位は下がっているので、ステップＳ２１６においてパターンＡは追尾されずパターンＢの追尾がそのまま続行されることとなる。これにより、図７のモードＭ３が実現される。

また、例えば、図６のステップＳ２１５においてパターンＢを追尾中に最初に追尾していたパターンＡが再度フレームインしたとき、他の登録パターンよりもパターンＡの優先順位の方を高く設定し、画面内に複数の登録パターンが存在するときは優先順位の高い登録パターンを優先的に追尾するように設定しておけば、ステップＳ２１４においてパターンＢに代わって再度パターンＡの追尾が開始される。これにより、図７のモードＭ４が実現される。

このように追尾対象の選択を優先順位を設定することによって、追尾対象の変更を自動的に行うことができる。上記モードの切り替えは、操作部１１４のスライドスイッチ１１４ｅによって行われる。また、操作者が操作部１４（１１４）を介して手動で追尾対象を選択することによって上記各モードの設定あるいは切り替えを行うようにしてもよい。

以上、本発明のオートフォーカスシステムについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

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全体構成を示したブロック図である。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動作を示すフローチャートである。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。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。追尾中の対象がフレームアウトした後の追尾制御の様子を示すフローチャートである。図６に示す追尾制御を纏めて示す説明図である。

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

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、
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移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、
前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、
前記パターン登録手段に登録された登録パターンのうち追尾すべき対象を選択する追尾対象選択手段と、
を備え、前記追尾対象選択手段によって選択された追尾対象を追尾しているとき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に１つ他の登録パターンが存在している場合に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトしたことを検知したら、前記画像範囲内に存在する前記他の登録パターンを追尾するとともに、その後前記画像範囲内に前記フレームアウトした前記追尾対象が再度フレームインしたことが前記追尾対象検出手段によって検出されたとしても、前記他の登録パターンの追尾を続けることを特徴とするオートフォーカスシステム。
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、
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移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、
前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、
前記パターン登録手段に登録された登録パターンのうち追尾すべき対象を選択する追尾対象選択手段と、
を備え、前記追尾対象選択手段によって選択された追尾対象を追尾しているとき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に１つ他の登録パターンが存在している場合に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトしたことを検知したら、前記画像範囲内に存在する前記他の登録パターンを追尾するとともに、その後前記画像範囲内に前記フレームアウトした前記追尾対象が再度フレームインしたことが前記追尾対象検出手段によって検出された場合には、前記他の登録パターンの追尾を中止して前記追尾対象の追尾を再開することを特徴とするオートフォーカスシステム。
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、
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移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、
前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、
前記パターン登録手段に登録された登録パターンのうち追尾すべき対象を選択する追尾対象選択手段とを備えるとともに、
さらに、前記追尾対象選択手段によって選択された追尾対象を追尾しているとき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に１つ他の登録パターンが存在している場合、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトしたことを検知したら、前記画像範囲内に存在する前記他の登録パターンを追尾し、その後前記画像範囲内に前記フレームアウトした前記追尾対象が再度フレームインしたことが前記追尾対象検出手段によって検出されたとしても前記他の登録パターンの追尾を続ける追尾モードと、
前記追尾対象選択手段によって選択された追尾対象を追尾しているとき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に１つ他の登録パターンが存在している場合、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトしたことを検知したら、前記画像範囲内に存在する前記他の登録パターンを追尾し、その後前記画像範囲内に前記フレームアウトした前記追尾対象が再度フレームインしたことが前記追尾対象検出手段によって検出された場合には前記他の登録パターンの追尾を中止して前記追尾対象の追尾を再開する追尾モードとを切り替えるモード切り替え手段を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。