JP2009229586A - Autofocus system - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to an autofocus system, and in particular, to focus while tracking a desired object (person) by automatically moving a position (range) targeted for autofocus (AF) within a shooting range of a camera. It can be related to autofocus system.
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)。 Conventionally, when shooting a scene where the subject moves rapidly, such as soccer, figure skating, or horse racing, for example, with a TV camera, the auto focus (AF) area automatically follows the subject's movement to focus on the subject. Tracking systems are known (see, for example, Patent Document 1).
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。 In an imaging system that converts an image of a subject into an electrical signal (image signal) by an imaging device (CCD or the like) like a television camera, a contrast method is generally employed as an autofocus (AF) method. The contrast method is a method of automatically focusing to the best focus state by detecting the contrast of the subject image from the image signal captured by the image sensor and controlling the focus of the photographic lens so that the contrast becomes the highest. is there.
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。 In AF such as a contrast method, the entire subject within the shooting range of the camera is not targeted for AF, but only the subject within a part of the shooting range is often targeted. In contrast-based AF, an image signal in a range targeted for AF is extracted from image signals captured by the entire imaging area of the image sensor, and focus is performed so that the contrast of the image signal in the extracted range is the highest. By controlling this, the target of AF is limited to only a certain range of subjects. In this specification, the range of the subject to be AF in the shooting range of the camera or the image range of the subject to be AF in the shot image of the camera is referred to as an AF area, and the outline of the AF area is shown. The frame is called an AF frame.
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。
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。 However, in the AF area automatic tracking system as described above, for example, tracking can be performed when the subject is moving at least within the shooting range, but the subject protrudes from the shooting range and disappears from the screen (frame). If the subject is tracked again, and the subject enters the shooting range again (frames in), the subject cannot be recognized by simple pattern recognition. There is a problem that tracking may not be performed again.
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。 Also, for example, when shooting a soccer game, if there are multiple moving subjects within the shooting range, simple pattern recognition will recognize a specific subject and keep track of that subject. There is a problem that the tracking target may change and the image of the subject that should be tracked may be blurred.
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。 In recent years, the face authentication technology installed in digital cameras is effective for extracting people from the shooting range, but it does not recognize a specific person, and there are multiple people in the frame. In this case, there is a problem that if a face is simply an AF frame, a specific person cannot be recognized, so that the target of AF may be switched to another person.
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and solves the above-described problem. When a person to be AF is out of frame or in frame from a shooting range, a desired AF is correspondingly performed. An object of the present invention is to provide an autofocus system capable of automatically tracking an object and performing AF control.
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、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中に、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、前記オートフォーカス手段のオートフォーカス調整をオフにする追尾モードと、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中に、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とき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に他の登録パターンが存在している場合には、前記他の登録パターンを追尾する追尾モードと、を切り替える追尾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。
In order to achieve the above object, the invention according to
これにより、シーンに対応した適切な自動追尾制御が可能となる。 As a result, appropriate automatic tracking control corresponding to the scene becomes possible.
また、請求項2に示すように、前記オートフォーカス調整をオフにする追尾モードにおいて、オートフォーカスオフ中に登録パターンがフレームインした場合に、オートフォーカスオフを維持することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the tracking mode in which the autofocus adjustment is turned off, the autofocus off is maintained when the registered pattern enters the frame during the autofocus off.
また、請求項3に示すように、前記オートフォーカス調整をオフにする追尾モードにおいて、オートフォーカスオフ中に登録パターンがフレームインした場合に、該登録パターンの追尾を開始することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the tracking mode in which the autofocus adjustment is turned off, tracking of the registered pattern is started when the registered pattern is framed in during autofocus off.
また、請求項4に示すように、前記オートフォーカス調整をオフにする追尾モードにおいて、さらに、オートフォーカスオフ中に登録パターンがフレームインした場合にオートフォーカスオフを維持する追尾モードと、オートフォーカスオフ中に登録パターンがフレームインした場合には該登録パターンの追尾を開始する追尾モードと、を切り替える追尾モード切り替え手段を備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the tracking mode for turning off the autofocus adjustment, a tracking mode for maintaining the autofocus off when the registered pattern enters the frame during the autofocus off, and the autofocus off. A tracking mode switching means for switching between a tracking mode in which tracking of the registered pattern is started when a registered pattern is framed is provided.
これにより、撮影状況に応じたよりきめ細かな追尾制御が可能となる。 As a result, finer tracking control according to the shooting situation becomes possible.
また、請求項5に示すように、前記他の登録パターンを追尾する追尾モードにおいて、該他の登録パターンを追尾中に前記追尾対象が再度フレームインした場合に前記他の登録パターンの追尾を続行することを特徴とする。 Further, as described in claim 5, in the tracking mode for tracking the other registered pattern, the tracking of the other registered pattern is continued when the tracking target is framed in again while tracking the other registered pattern. It is characterized by doing.
また、請求項6に示すように、前記他の登録パターンを追尾する追尾モードにおいて、該他の登録パターンを追尾中に前記追尾対象が再度フレームインした場合に前記他の登録パターンの追尾を中止し、前記追尾対象の追尾を再開することを特徴とする。 Further, as described in claim 6, in the tracking mode for tracking the other registered pattern, the tracking of the other registered pattern is stopped when the tracking target is framed in again while tracking the other registered pattern. The tracking of the tracking target is resumed.
さらに、請求項7に示すように、前記他の登録パターンを追尾する追尾モードにおいて、さらに、該他の登録パターンを追尾中に前記追尾対象が再度フレームインした場合に前記他の登録パターンの追尾を続行する追尾モードと、該他の登録パターンを追尾中に前記追尾対象が再度フレームインした場合に前記他の登録パターンの追尾を中止し、前記追尾対象の追尾を再開する追尾モードと、を切り替える追尾モード切り替え手段を備えたことを特徴とする。 Furthermore, as shown in claim 7, in the tracking mode for tracking the other registered pattern, the tracking of the other registered pattern is performed when the tracking target is framed in again while tracking the other registered pattern. A tracking mode in which tracking of the other registered pattern is stopped and tracking of the tracking target is resumed when the tracking target is framed in again while tracking the other registered pattern. A tracking mode switching means for switching is provided.
これらによっても、撮影状況に応じたよりきめ細かな追尾制御が可能となる。 These also enable finer tracking control according to the shooting situation.
以上説明したように、本発明によれば、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制御を行うことができ、シーンに対応した適切な自動追尾制御が可能となる。 As described above, according to the present invention, when a person to be AF is out of frame or in from a shooting range, a desired AF object is automatically tracked and AF control is performed accordingly. Thus, appropriate automatic tracking control corresponding to the scene becomes possible.
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。 Hereinafter, an autofocus system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an imaging system to which an autofocus system according to the present invention is applied. The image pickup system shown in FIG. 1 is an image pickup system used for shooting with a broadcast television camera, for example. In FIG. A
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。
The
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。
The
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。
As shown in the figure, the
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。
The
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。
As will be described in detail later, the
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。
The
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。
When the operator does not change the AF frame, the
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。
The
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。
FIG. 2 shows an example of the AF frame. As shown in FIG. 2, the AF frame indicates the outline of the AF area indicating the AF target range with respect to the shooting range or the shot image by the imaging element of the
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。
When the operation member is operated by the operator, the
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。
On the other hand, while the operating member is not operated and the operator is not instructed to change the setting contents of the AF frame, the AF frame is set and changed in the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The pattern
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。
The pattern data may be registered in advance by the operator associating the pattern data with each
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。
When pattern data indicating a tracking target is registered in the pattern
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。
In addition, when a plurality of tracking targets are registered in the pattern
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。
The frame
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。
The
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。
The
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。 Next, the basic operation of the autofocus system of this embodiment will be described.
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。 FIG. 3 is a flowchart showing the basic operation of the autofocus system of the present embodiment.
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。 In the embodiment shown in FIG. 3, one (one) subject is set as a tracking target, and a registered pattern is detected from a captured image to automatically track.
まず、図3のステップS100において、初期設定を行う。 First, initial setting is performed in step S100 of FIG.
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。
Next, in step S102, it is determined whether or not automatic tracking is performed. This is determined by ON / OFF of the tracking switch that instructs the start and end of automatic tracking of the target in the AF area. The tracking switch is installed in the
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。
If it is determined in step S102 that automatic tracking is OFF, the tracking target is registered in the next step S104, and it is determined whether or not the pattern data (registered pattern) is stored. This is determined by ON / OFF of the
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。 If it is determined in step S104 that the tracking target is registered and the registered pattern is not stored, in the next step S106, the operator manually sets the AF area.
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。 When the AF area is manually set, in the next step S108, it is determined whether AF (autofocus) is ON / OFF. This is also determined by ON / OFF of an AF switch that instructs the start and end of AF (not shown).
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。 When AF is ON, in the next step S110, normal AF processing is performed, and the focus lens is automatically controlled so that the subject in the AF area set above is in focus.
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。 On the other hand, if it is determined in step S108 that AF is OFF, in step S112, the operator manually performs focus control.
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。
If it is determined in step S104 that the tracking target is registered and the registered pattern is stored, the registered pattern is registered and stored in the following procedure. That is, first, in step S <b> 114, the
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。
Next, in step S116, a pattern is sampled from the image acquired by the
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。
In step S118, the pattern data extracted above is registered (stored) in the database of the pattern
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。
In step S120, the
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。 The operator determines whether or not to end the sampling in step S122 depending on whether or not the target that is now being automatically tracked is acceptable.
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。
If it is determined in step S122 that the sampling is to be terminated, in step S124, the
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。
When registration (storage) of the registration pattern is completed in this way, in the next step S126, the
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。
Next, in step S128, a name (name, No., etc.) for the tracking target is registered. When the tracking target name is registered, a name (name, No., etc.) indicating the tracking target such as “
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。 On the other hand, in step S122, if the pattern sampled above and registered in the database is different from the target to be tracked by the operator, the sampling is still finished because the sampling needs to be repeated. If it is determined not to proceed, the process proceeds to step S108 and then returns to step S102.
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。 Also. If it is determined in step S102 that automatic tracking is ON, the process proceeds to step S130, and the following automatic tracking process is executed.
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。
First, in step S <b> 130, the
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。 Although the AF area is currently being automatically tracked, it is determined in step S132 whether the target of the AF area in the captured image has already been found as a registered pattern.
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。
As a result, if it is already found as a registered pattern and the tracking target corresponding to the pattern is automatically tracked, the process proceeds to step S134, and it is determined whether or not the name of the tracking target is displayed. Whether or not to display the name is determined by whether the
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。 If the name display is ON in step S134, it is determined in next step S136 whether or not the name for the tracking target is registered.
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。
If the name is registered, the registered name of the tracking target, for example, “
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。 In step S142, automatic tracking is continued for the tracking target.
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。
If no registered pattern to be tracked is found yet in step S132, the
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。 In step S146, when the same pattern as the registered pattern is found, the process proceeds to step S134, and the above-described processing when the registered pattern has already been found is executed. If the same pattern as the registered pattern is not found, it is determined in step S148 whether collation with all registered pattern data has been completed. If collation with all data has not been completed yet, the process returns to step S144. On the other hand, when collation with all data is completed, a pattern search error is displayed in step S150, and in step S152, automatic tracking for the AF area target is forcibly turned off, and the process proceeds to step S108. .
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。 Next, another configuration example of the imaging system to which the autofocus system according to the present invention is applied will be described.
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。 FIG. 4 is a block diagram showing another configuration example of the imaging system to which the autofocus system according to the present invention is applied.
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。
The imaging system shown in FIG. 4 has substantially the same configuration as the imaging system shown in FIG. 1 described above, and includes a
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。
The
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。
The
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。
In the example illustrated in FIG. 4, only the configuration of the
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。
The
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。
The
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。
In the example shown in FIG. 4, a tracking target named “
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。
The
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。
The
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。
FIG. 5 shows an example of an image displayed on the screen of the
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。 In the case of automatic tracking, when a registered face pattern is automatically recognized in the frame, a name (name, No., etc.) is registered for the tracking target, and the display is ON. The name is displayed near the face frame.
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。
In the case of FIG. 5, there are two registered patterns in the frame, names are also registered for the respective patterns, and “
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。 In some cases, displaying the name in this way makes it difficult to see the screen, so the name may not be displayed (OFF).
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。 Furthermore, when there are a plurality of registered patterns in the frame, if the face frame is displayed for all of them, it is difficult to understand who is tracking, so the face frame of the tracking target (AF target) You may make it display by changing a color.
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。 As described above, in FIG. 5, there are a plurality (two persons) of registered patterns in a frame, and it is possible to select which one of them is a face pattern to be tracked by AF.
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。
There are various methods for selecting an AF area as a tracking target to be tracked by applying this AF. For example, the operator may select the AF area by pressing the
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。 A tracking target (AF area) to be tracked by AF is determined, and automatic tracking is started on the screen, and at the same time, AF is automatically started for the tracking target. When automatic tracking is being executed, the tracking target may be out of frame, but various situations can be considered.
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。 For example, when the tracking target is out of frame, there are cases where no other registered pattern exists in the screen, and there are cases where another registration target still exists in the screen even if the tracking target is out of frame.
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。 Furthermore, when there is no other registered pattern on the screen at this time, the registered pattern that has been tracked until now comes in again, and other registered patterns that are not the target of tracking come in. There is a case. In addition, when another tracking target exists in the screen when the tracking target is out of frame, the target that has been tracked so far may be framed in again.
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。 In these cases, various tracking control methods (tracking modes) such as how to select a tracking target and how to perform automatic tracking can be considered. In the following, this will be described with different cases.
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。 FIG. 6 shows a registration pattern in which, when the registered pattern A is automatically tracked as a tracking target, when the currently tracked pattern A is once out of the frame, the various patterns thereafter appear mainly on the screen. It is the flowchart divided into cases when paying attention to.
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。 As shown in step S201 of FIG. 6, it is assumed that the registered pattern (tracking pattern) A currently being tracked is out of the frame.
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。 At this time, there are a case where no registered pattern exists in the screen and a case where a registered pattern other than the pattern A exists.
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。 Therefore, first, as shown in step S202, consider a case where there is no other registered pattern in the screen after the pattern A is out of frame. In this case, since there is no longer any pattern to be tracked in the screen, AF (autofocus) is turned off as shown in step S203. After that, while the registered pattern does not exist in the screen, the AF is kept off as it is.
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。 After that, it is assumed that the registered pattern is framed in the screen. At this time, as shown in step S204, when the pattern A that has been tracked until now comes in again, and as shown in step S205, other registered patterns B other than the pattern A come in frame. There are cases.
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。 In the case where the pattern A is framed in again in step S204, the pattern A that has been tracked up until now appears again in the screen, so that the tracking of the pattern A is started again as shown in step S206. Once the frame is out, the pattern A is no longer tracked, and the AF may be kept OFF as shown in step S207.
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。 Also, as shown in step S205, when the pattern A that was first tracked out of the frame and there is no registered pattern to be tracked in the screen, another registered pattern B came in the frame. In this case, since the pattern A has been tracked so far, it does not matter if another registered pattern B comes into the frame, so as shown in step S207, AF is still left OFF. Then, since the pattern A has disappeared and the registered pattern B has entered instead, the registered pattern B may be tracked for the time being, as shown in step S208.
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。 Here, the pattern A is tracked again in step S206 only when the pattern A is prioritized as a tracking target, and is not a tracking target even if another registered pattern is framed in. The other registered pattern B in step S208 is tracked after the pattern A is out of the frame, so that anybody can enter the registered pattern anyway.
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。 In step S205, after the pattern A that was first tracked out of the frame and the registered pattern does not exist in the screen, only one registered pattern B is next framed in. Of course, there may be a case where a plurality of registered patterns other than A frame in at the same time and a plurality of registered patterns exist in the screen. At that time, in step S208, any one of the plurality of registered patterns is selected as a tracking target. The selection method will be described later.
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。 Next, as shown in step S209, consider a case where there is a registered pattern other than the pattern A in the screen even after the pattern A is out of frame.
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。 In this case, since there is no tracking pattern A, AF is turned off as shown in step S210 and other registered pattern B existing in the screen is tracked as shown in step S211. You could think so.
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。 In this step S211, when tracking of another registered pattern B is started, if the registered pattern is only the pattern B in the screen, the pattern B should be tracked naturally, but there are a plurality of registered patterns in the screen. In some cases, one tracking pattern must be determined by some method. A method of selecting one registered pattern as a tracking target (tracking pattern) from among a plurality of registered patterns will be described later.
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。 When AF is turned off in step S210, as shown in step S212, when pattern A comes into the screen again in the screen, the situation is the same as in step S204 described above.
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。 That is, in this case, as shown in step S213, even if the pattern A enters the frame again, AF is kept OFF, or the tracking of the pattern A is started again as shown in step S214. Can be considered.
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。 On the other hand, when the other registered pattern B is tracked in step S211, as shown in step S215, if the pattern A comes in the screen again, as shown in step S214, Switch the tracking target from the currently tracked pattern B to the originally tracked pattern A and start tracking the pattern A again, or, as shown in step S216, track the currently tracked pattern B. There are two ways to continue.
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。 After all, the automatic tracking control method shown in FIG. 6 can be summarized as follows.
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。 The flow of steps S201, S202, S203, S204, and S206 and steps S201, S209, S210, S212, and S214 has pattern A as the main tracking target, and if pattern A is out of frame, there is another registered pattern in the screen. The tracking of the pattern A is always prioritized so that the AF is turned off and the tracking of the pattern A is started again when the pattern A enters the frame again.
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。 Also, the flow of steps S201 → S202 → S203 → S205 → S208 is to track another registered pattern B when it enters the frame after the pattern A has gone out of the frame.
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。 In addition, the flow of steps S201 → S202 → S203 → S204 (S205) → S207 and steps S201 → S209 → S210 → S212 → S213 is performed after the pattern A once out of the frame even if the pattern A is tracked until then. Even if the pattern A or another registered pattern enters the frame, the AF remains off all the time.
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。 Thus, the above tracking control flow gives priority to the tracking of the pattern A.
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。 On the other hand, the flow of steps S201 → S209 → S211 follows the pattern A, but if the pattern A is out of frame, if there is another registered pattern in the screen, it will be tracked for the time being. It is to try. Further, in this case, as in the flow from step S215 to S214, the tracking of other registered patterns is only temporary, and if the pattern A enters the frame again, the tracking target is returned to the pattern A, and steps S215 to S216. There are cases where the tracking target is completely switched to another registered pattern as shown in the flow and the tracking of another registered pattern is continued as it is even if the pattern A is framed again.
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。 Then, the tracking control described above with reference to FIG. 6 can be simply expressed as shown in FIG.
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。 That is, when tracking the registered pattern A as a tracking target and the tracking pattern A is out of frame, it is either “turn off AF” or “track other registered pattern B”. If the registered pattern enters the frame when "AF is turned off", whether the previous state ("turn off AF") is maintained or tracking of the registered pattern that has been framed in is started. If the registered pattern A enters the frame when “tracking another registered pattern B” is selected, the previous state (“track other registered pattern B”) is maintained. Or the tracking of the frame-in pattern A is resumed.
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。 As described above, when the pattern A is out of frame, the mode M1 in which AF remains off even if the registered pattern is subsequently framed in. If any registered pattern is in frame after the pattern A is out of frame, the registered pattern is tracked. Mode M2 in which the tracking target is started (especially, the pattern A that has been tracked up to that time is prioritized), and when the pattern A is out of the frame, the tracking target is switched anyway, and another registered pattern B is tracked A mode M4 in which tracking of the pattern A is resumed once the pattern A enters the frame again even if tracking of the other registered pattern B is once performed can be considered.
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。 The above is the most basic tracking control method in the present embodiment. Actually, there may be various complicated cases, but tracking control is performed based on the above basic case.
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。 In practice, the system may have all the above modes, or only some of them. When a plurality of modes are provided, each mode can be switched, and it is preferable that the operator can perform various tracking processes by switching each mode according to, for example, a scene each time.
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。 For example, when the tracking pattern A is out of frame, there are two modes: a mode M1 that keeps AF OFF even if the registered pattern is in frame, and a mode M2 that tracks the registered pattern when the registered pattern is in frame. Therefore, the system configuration may be such that these modes are switched.
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。 Alternatively, after the tracking pattern A is out of frame, another registered pattern B is tracked, and even if the pattern A enters the frame again, the mode M3 in which the pattern B remains tracked, and the pattern A is framed again. If it is turned on, the mode M4 for tracking the pattern A again may be switched.
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。 Alternatively, the combination of the mode M1 and the mode M2 and the combination of the mode M3 and the mode M4 may be switched.
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。 Next, as in the case of step S209 in FIG. 6, when there are a plurality of registered patterns in the screen, which registered pattern is selected as a tracking target from among them will be described.
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。 When there are a plurality of registered patterns in the screen, the method of selecting which registered pattern to select as the tracking target is selected according to the case where the operator selects and the order in which the registered patterns are registered. May automatically select, or the system may automatically select according to a priority set in advance between registered patterns.
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。
First, when registering a pattern, for example, during shooting, the subject in the screen is assigned to each of the
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。 In addition, the pattern may be registered manually by the operator as described above, with names registered, and with priorities assigned.
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。
The order of registration is performed in the order of arrangement of the
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。 In the tracking control in FIG. 6 described above, for example, if the tracking pattern A is out of frame in step S210, the selection of the tracking target of the pattern A is canceled, the AF is turned off, and no other registered pattern is selected as the tracking target. Even if the pattern A enters the frame again, the AF remains off for a long time. Thereby, the mode M1 of FIG. 7 is implement | achieved.
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。 Similarly, when the tracking pattern A is out of frame in step S201 in FIG. 6 and AF is once turned off, the registered pattern is tracked anyway, and in particular, the pattern A is preferentially set as the tracking target. If it is selected, the registered pattern is always searched in the screen. Therefore, when the registered pattern is framed in, the registered pattern is detected and tracking of the registered pattern is started. At this time, the tracking of the pattern A is given priority. In this way, the mode M2 of FIG. 7 is realized.
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。 Also, for example, when it is set to always track the registered pattern with the highest priority, when the currently tracked pattern is out of frame, the priority of the pattern is changed to the lowest. Then, in step S211 in FIG. 6, when the pattern A that has been tracked is out of frame and the pattern B of the next priority is being tracked, even if the pattern A is framed in again in step S215. Since the priority order of the pattern A has already been lowered, the pattern A is not tracked in step S216, and the tracking of the pattern B is continued as it is. Thereby, the mode M3 in FIG. 7 is realized.
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。 Also, for example, when the pattern A that was first tracked during the tracking of the pattern B in step S215 in FIG. 6 enters the frame again, the priority order of the pattern A is set higher than the other registered patterns, and the screen If there are a plurality of registered patterns in the pattern, it is set to preferentially track a registered pattern having a higher priority. In step S214, tracking of the pattern A is started again instead of the pattern B. Thereby, the mode M4 in FIG. 7 is realized.
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。
Thus, by setting the priority for selecting the tracking target, the tracking target can be automatically changed. The mode switching is performed by the
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。 The autofocus system of the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. Of course.
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
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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、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中に、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、前記オートフォーカス手段のオートフォーカス調整をオフにする追尾モードと、
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中に、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とき、前記画像範囲内に前記追尾対象以外に他の登録パターンが存在している場合には、前記他の登録パターンを追尾する追尾モードと、を切り替える追尾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。 Imaging means for imaging a subject image formed by an optical system;
Auto focus means for adjusting the focus of the optical system so that a subject in a predetermined AF area out of the captured image captured by the imaging means is in focus;
Tracking means for moving the AF area in accordance with movement of a subject within an image range imaged by the imaging means;
Pattern registration means for registering a subject to be tracked among the subjects;
Tracking target detection means for detecting a registered pattern registered in the pattern registration means from within a subject within an image range imaged by the imaging means;
Tracking target selection means for selecting a target to be tracked among registered patterns registered in the pattern registration means, and
While tracking the tracking target selected by the tracking target selection unit, when the tracking target detection unit detects that the tracking target has been out of frame from the image range, the autofocus adjustment of the autofocus unit is turned off. Tracking mode to
While tracking the tracking target selected by the tracking target selecting means, when the tracking target detecting means detects that the tracking target is out of frame from the image range, the tracking target is not included in the image range. An autofocus system comprising tracking mode switching means for switching between a tracking mode for tracking the other registered pattern when another registered pattern exists.
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013058921A (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Olympus Imaging Corp | Imaging apparatus |
WO2016056089A1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | 日立マクセル株式会社 | Camera, and image-capturing method |
-
2008
- 2008-03-19 JP JP2008072242A patent/JP2009229586A/en active Pending
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