JP2010025985A - 撮像装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、撮像素子から画像データを得る撮像装置において、画像データを細分化して評価対象のエリアを確定する手段と、該確定したエリアに対してAF評価値を取得する手段と、撮影レンズの位置を移動させながら、前記取得したAF評価値に対して合焦点判定を行うと共に、ピーク位置を判定する手段と、該判定したピーク位置の周辺エリアをグルーピングする手段と、該グルーピングしたグループの中で、最も近い距離のフォーカス位置を示すグループを選択処理する手段と、該選択したグループのエリアを表示するエリア表示手段とを備えた。
【選択図】図6
Description
前記山登りAF制御は、撮像素子が出力する映像信号(画像データ)から近接画素の輝度差の積分値を求め、この輝度差の積分値を、合焦度合いを示すAF評価値とする。合焦状態にあるときは被写体の輪郭部分がはっきりしており、近接画素間の輝度差が大きくなるのでAF評価値が大きくなる。非合焦状態のときは、被写体の輪郭部分がぼやけるため、画素間の輝度差は小さくなるので、AF評価値が小さくなる。そして、AF動作実行時は、レンズを移動させながらこのAF評価値を順次取得していき、AF評価値が最も大きくなったところ、即ち、ピーク位置を合焦点として、レンズを停止させる。
また、AFを取得する際のエリアを複数用いて行う技術も提案されている(例えば、特許文献3参照)。
また、図16に示すように、遠近混在被写体の場合、背景側に合焦してしまう(後ピン状態)可能性が高いため、より細分化されたエリアによってAFを行う必要があった。更に、被写体の形状が複雑であればあるほど、AF時のエリアは細分化しなければ精度が達成できないという問題点もある。
前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてAF評価値を取得するAF評価値取得手段と、
前記各小領域のAF評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定する合焦エリア判定手段と、
前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするエリア群グルーピング手段と、
該エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループのエリアを表示するエリア表示手段と、
を備えたことを特徴とする。
前記合焦エリア判定手段は、前記各小領域について合焦位置を有する合焦エリアが存在しないと判定された場合に、前記小領域を合成した合成領域について、合焦位置を有する合焦エリアを判定することを特徴とする。
前記エリア群グルーピング手段がグルーピングするエリアのエリア形状パターンを1つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか1つを選択してグルーピングを行うことを特徴とする。
前記エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループの中で、最も近い距離のフォーカス位置を示すグループを選択処理するグループ選択処理手段を更に備え、
前記エリア表示手段は、前記グループ選択処理手段が選択したグループのエリアを表示することを特徴とする。
前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてAF評価値を取得するステップと、
前記各小領域のAF評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定するステップと、
前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするステップと、
該グルーピングしたグループのエリアを表示するステップと、
を備えたことを特徴とする。
前記合焦点検出に欠落箇所があった場合に、該欠落箇所を含む前記グルーピングしたエリアを、同一AF評価値として補間処理するステップを備えたことを特徴とする。
また、請求項7記載の発明は、請求項5または請求項6記載の撮像方法において、
前記グルーピングする周辺エリアのエリア形状パターンを1つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか1つを選択してグルーピングするステップを備えたことを特徴とする。
先ず、本発明を適用するデジタルスチルカメラのハードウェア構成の実施形態について、図1および図2を参照しつつ、説明する。図1(A),(B),(C)は、本発明を適用するデジタルスチルカメラの外観図であって(A)は正面図、(B)は上面図、(C)は背面図である。図2は、前記デジタルスチルカメラのシステム構成の実施形態を示すブロック図である。
また、カメラ本体CBの正面には、撮影レンズを含む鏡筒ユニット7、光学ファインダ4、ストロボ発光部3、測距ユニット5、リモコン受光部6、メモリカード装填室および電池装填室の蓋2が配置されている。
図2に示すように、デジタルスチルカメラの各部はデジタルスチルカメラプロセッサ104(以下、単に「プロセッサ104」と記す)によって制御されるように構成されている。
プロセッサ104は、CCD1信号処理ブロック104−1、CCD2信号処理ブロック104−2、CPUブロック104−3、ローカルSRAM104−4,USBブロック104−5、シリアルブロック104−6、JPEG・CODECブロック104−7、RESIZEブロック104−8、TV信号表示ブロック104−9、メモリカードコントローラブロック104−10を有してなり、これらは相互にバスラインで接続されている。
前記USBブロック104−5は、USBコネクタ122につながっており、前記シリアルブロック104−6は、シリアルドライバ回路123−1を介してRS−232Cコネクタにつながっている。前記TV表示ブロック104−9は、LCDドライバ117を介してLCDモニタ10につながっており、また、ビデオアンプ118を介してビデオジャック119につながっている。前記メモリカードコントローラブロック104−10は、メモリカードスロット121のカード接点との接点につながっている。
図1に示すモードダイアルSW2を記録モードに設定することで、カメラが記録モードで起動する。モードダイアルSW2の設定は、図2における操作部に含まれるモードスイッチの状態が記録モードONになったことをCPUが検知し、モータドライバ7−5を制御して、鏡胴ユニット7を撮影可能な位置に移動させる。更にCCD101、F/E−IC102、LCDディスプレイ10等の各部に電源を投入して動作を開始させる。各部の電源が投入されると、ファインダモードの動作が開始される。
第1の実施例にかかるデジタルカメラの動作を説明する。
AFに関する全体のフローに関しては、図6に示すフローを用いる。
先ず、カメラは電源ON後、ファインダモードの状態である。
モードダイアルSW2の状態を確認し、AFモードがシングルAFモードもしくは、全域AFモードであるかどうかを確認する(6−1)。全域モード(Aモード)であった場合は、全域エリア設定処理(6−2)を行い、ファインダモードを図5のようにし、シングルAFモード(Sモード)であった場合には、シングルエリア設定処理(6−3)を行い、ファインダモードを図4のようにする(6−4)。
先ず、フォーカス光学系位置を開始位置へと移動する(6−6)。ここでは至近位置へ移動する。至近位置に関しては光学系によって異なる場合があるが、一般的には30cm前後が好ましい。
次に、レンズ駆動処理(6−7)により、フォーカス光学系を微小な間隔で無限遠位置まで駆動していく(6−7)。ここではフォーカスモータ7−2bとしてパルスモータを利用しているため、30cmから無限遠までを1パルスずつ駆動させることになる。その際にフォーカス光学系を微小駆動させながらAF評価値取得処理により、AFエリアに対するAF評価値を取得する(6−8)。以上の動作をフォーカス位置が無限遠になるまで行う。
先ず、取得された各AFエリアに対するAF評価値から、合焦点判定処理(7−1)を行う。ここではAF評価値の信頼性評価を行うとともに、評価値の中でのピーク位置を判定する。もし、信頼性があるピーク位置があった場合(7−2)は、そのエリア位置(エリア番号)を格納しておく。
もし、ピーク位置が無かった場合(7−2)はNG判定を行い、エリア選択処理を終了する(7−4)。
図6に戻り、エリア選択処理(6−11)が終わると、次にエリア表示処理を行う(6−12)。エリア表示処理では、エリア選択処理(6−11)にて選択されたグループに相当する範囲を表示するようにしている。図12がグループに対する表示エリアの例である。例えば、図10(A)のような人物が被写体の場合は、結果として図14に示した人物のみを含んだ表示エリアとなる。エリア選択処理(6−11)でNG判定をされている場合に関しては、図4に示すように、シングルAFモードのAF枠を表示するようにしている。
以上が、第1の実施例のデジタルカメラの動作に関する説明である。
第2の実施例にかかるデジタルカメラの動作を説明する。
AFに関する全体のフローに関しては、図6のフローを用いる。基本動作に関しては、第1の実施例と同じである。
先ず、カメラは電源ON後、ファインダモードの状態である。
モードダイアルSW2の状態を確認し、AFモードがシングルAFモードもしくは、全域AFモードであるかどうかを確認する(6−1)。全域モードで(Aモード)あった場合は、全域エリア設定処理(6−2)を行い、ファインダモードを図5のようにし、シングルAFモード(Sモード)であった場合には、シングルエリア設定処理(6−3)を行い、ファインダモードを図4のようにする(6−4)。
先ず、フォーカス光学系位置を開始位置へと移動する(6−6)。ここでは至近位置へ移動する。至近位置に関しては光学系によって異なる場合があるが、一般的には30cm前後が好ましい。
次に、レンズ駆動処理(6−7)により、フォーカス光学系を微小な間隔で無限遠位置まで駆動していく(6−7)。ここではフォーカスモータ7−2bとしてパルスモータを利用しているため、30cmから無限遠までを1パルスずつ駆動させることになる。その際に、フォーカス光学系を微小駆動させながらAF評価値取得処理により、AFエリアに対するAF評価値を取得する(6−8)。以上の動作をフォーカス位置が無限遠になるまで行う。
先ず、取得された各AFエリアに相当するAF評価値から、合焦点判定処理(13−1)を行う。ここではAF評価値の信頼性評価を行うとともに、評価値の中でのピーク位置を判定する。もしも、信頼性があるピーク位置があった場合(13−2)は、そのエリア位置(エリア番号)を格納しておく。
グルーピングに関しての探索としては、図15のような分割されたAFエリアの中で、左上の位置から右方向に順次探索を行っていく。ここで、実際の被写体に関しては、図10(A)のような人物の場合、人物そのもののコントラストは低いことから、その人物の範囲のエリア全てが信頼性のあるピーク位置を得られるかどうかは分からない(図10(B))。そのため、グルーピングをする際には、そのグループテンプレートの3/4以上のエリアが合焦エリアであった場合には、そのエリア群をグループとして判定するような補間処理を行う。グループテンプレートは〔1〕から〔8〕の順に用いて、グルーピングをしていく。
グループ番号が最大グループ番号(図8では〔8〕)を超えない場合(13−4)は、そのグループ内のエリア評価値を加算したものをそのグループの評価値として、再度合焦判定処理(13−5)を行う。細分化したエリアでのAF評価値は細かい被写体を捉えられる反面、そのエリア面積の小ささのために、信頼性が得られにくい。そのため、その評価値を重ね合わせたエリアで再度合焦判定を行うことによって、細分化されたエリアではピーク位置が検出できないような低コントラストの被写体等でも検出することが可能となる。
図6に戻り、エリア選択処理(6−11)が終わると、次にエリア表示処理を行う(6−12)。エリア表示処理では、エリア選択処理(6−11)にて選択されたグループに相当する、範囲を表示するようにしている。図12がグループに対する表示エリアの例である。例えば、図10(A)のような人物が被写体の場合は、結果として図14に示すような人物のみを含んだ表示エリアとなる。エリア選択処理(6−11)でNG判定をされている場合に関しては、シングルAFモードのAF枠を表示するようにしている。
以上が第2の実施例のデジタルカメラに関する説明である。
また、グルーピング処理を行う際に、グループテンプレートを矩形の8種類用意したが、被写体形状は種々のものが想定されることから、この限りではなくエリアの組み合わせにより多くのグループにて判定することが好ましい。
10…LCDモニタ
101…CCD
103…SDRAM
104…デジタルスチルカメラプロセッサ
104−1,104−2…信号処理ブロック
Claims (7)
- 撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、該撮像素子から画像データを得る撮像装置において、
前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてAF評価値を取得するAF評価値取得手段と、
前記各小領域のAF評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定する合焦エリア判定手段と、
前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするエリア群グルーピング手段と、
該エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループのエリアを表示するエリア表示手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1記載の撮像装置において、
前記合焦エリア判定手段は、前記各小領域について合焦位置を有する合焦エリアが存在しないと判定された場合に、前記小領域を合成した合成領域について、合焦位置を有する合焦エリアを判定することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1または請求項2記載の撮像装置において、
前記エリア群グルーピング手段がグルーピングするエリアのエリア形状パターンを1つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか1つを選択してグルーピングを行うことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の撮像装置において、
前記エリア群グルーピング手段がグルーピングしたグループの中で、最も近い距離のフォーカス位置を示すグループを選択処理するグループ選択処理手段を更に備え、
前記エリア表示手段は、前記グループ選択処理手段が選択したグループのエリアを表示することを特徴とする撮像装置。 - 撮影レンズを通過してきた被写体からの光を受光する撮像素子を備え、該撮像素子から画像データを得る撮像方法において、
前記撮影レンズの位置を移動させながら、前記画像データを複数の小領域に細分化した各小領域についてAF評価値を取得するステップと、
前記各小領域のAF評価値を用いて、合焦位置を有する合焦エリアを判定するステップと、
前記合焦エリアの周辺に、前記合焦位置またはその近傍の合焦位置を有する周辺合焦エリアが存在する場合に、前記合焦エリアと前記周辺合焦エリアとをグルーピングするステップと、
該グルーピングしたグループのエリアを表示するステップと、
を備えたことを特徴とする撮像方法。 - 請求項5記載の撮像方法において、
前記合焦点検出に欠落箇所があった場合に、該欠落箇所を含む前記グルーピングしたエリアを、同一AF評価値として補間処理するステップを備えたことを特徴とする撮像方法。 - 請求項5または請求項6記載の撮像方法において、
前記グルーピングする周辺エリアのエリア形状パターンを1つ以上備え、該エリア形状パターンの何れか1つを選択してグルーピングするステップを備えたことを特徴とする撮像方法。
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