JP2010039200A - 焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影目的である被写体、特に人物の顔に対して安定して合焦させること。
【解決手段】ＡＦ処理部２２は、特徴部位検出部１８により画像データから検出した被写体の特徴部位を含む焦点検出エリアを判断し、判断された特徴部位を含む複数の焦点検出エリアのうちから選択して、焦点検出対応エリアを設定し、その焦点検出対応エリアの画像データに基づいて焦点検出を行い、求められた複数の焦点位置から焦点位置を選択することで、特徴部位の大きさにかかわらず特徴位置に対する適切な合焦エリアを設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、人物の顔等の特定被写体に自動的に焦点を合わせる焦点検出装置に関する。

近年のデジタルスチルカメラでは、１つまたは複数の焦点検出エリアを有し、特定被写体、特に人物の顔に自動的に焦点を合わせる焦点検出装置を備えるのもがある。これら焦点検出装置の多くは、撮像素子からの映像信号により被写体の高周波成分であるコントラストを検出し、このコントラストが最大になるようにフォーカスレンズの位置を制御して焦点を合わせるオートフォーカス（ＡＦ）方式が用いられている。例えば、特許文献１には、複数の焦点検出エリアのうち顔の輪郭を囲む矩形領域を焦点検出対応エリアとして焦点調節を行う技術が記載されている。
特開２００６−２２７０８０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された方式で人物を撮影した場合、顔の大きさによっては一つの焦点検出エリアに顔の大部分が含まれる場合や、一つの焦点検出エリア内に顔と背景の映像が混在する場合がある。

焦点検出エリアに顔の大部分が含まれる場合、顔は平坦であるためエリア内の映像信号が低コントラスト状態となり、精度良く焦点を検出できない問題点がある。これはフォーカスレンズの移動量に対してコントラストの変化が少ないことが原因である。

例えば、図１２（Ａ）に示すように、焦点検出エリア１と人物の顔が重なった場合、破線部分の焦点検出エリア１の面積内に顔の大部分が含まれるため、この部分を焦点検出対応エリアとして選択すると、顔はローコントラストのため合焦できない場合も考えられる。

また、焦点検出エリア内に顔と背景の映像が混在する場合では、顔のコントラストよりも背景のコントラストが高くなる傾向が強いため、背景に合焦させてしまうことがある。

例えば、図１２（Ｂ）に示すように、破線部分の焦点検出エリア１を焦点検出対応エリアとして選択すると、このエリアは背景が多いため、コントラストの高い背景に合焦してしまう可能性もある。ここで各焦点検出エリア１に含まれる顔面積の大さにかかわらず、単純に最至近を合焦位置として選択すると、その人物よりも手前に存在する撮影者が望まない障害物に合焦してしまう可能性もある。

また、複数の焦点検出エリア１を備えた焦点検出装置においては、焦点検出エリア１毎にコントラストを検出可能であるが、焦点検出エリア１が必ずしも撮影目的である被写体と重なるとは限らない。さらに、顔の大きさは被写体距離や個人によって異なるため、同様の現象が発生する可能性もある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、撮影目的である被写体、特に人物の顔に対して安定して合焦させることができる焦点検出装置を提供することを目的とする。

本発明の焦点検出装置の一態様は、
画像データから被写体の特徴部位を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した特徴部位を含む焦点検出エリアを判断する判断手段と、
前記判断手段により判断された特徴部位を含む複数の焦点検出エリアのうちから選択して、焦点検出対応エリアを設定する設定手段と、
前記焦点検出対応エリアの画像データに基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、
前記焦点検出手段により求められた複数の焦点位置から焦点位置を選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮影目的である被写体、特に人物の顔に対して安定して合焦させることができる焦点検出装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る焦点検出装置を適用したデジタルスチルカメラ１０の構成を示す図である。該デジタルスチルカメラ１０においてカメラ本体は、光学系１１、撮像素子１２、ＡＧＣ／ＣＤＳ部１３と、Ａ／Ｄ変換部１４、信号処理部１５、レンズ制御部１６、撮像制御部１７、特徴部位検出部１８、画像メモリ１９、画像処理部２０、ＡＥ処理部２１、ＡＦ処理部２２、表示部２３及び操作部２４を有する。

光学系１１を通過して撮像素子１２に入った光は、撮像制御部１７の制御の下、該撮像素子１２により電気信号に変換され、該撮像素子１２よりＡＧＣ／ＣＤＳ部１３に入力される。そして、その電気信号は、該ＡＧＣ／ＣＤＳ部１３にて、ゲイン調整や、ノイズ除去のためのＣＤＳ（相関二重サンプリング）等の前処理が施された後、Ａ／Ｄ変換部１４でデジタル信号に変換されて、信号処理部１５に入力される。

信号処理部１５は、その入力されたデジタル信号から、ＡＦ用信号、ＡＥ用信号、画像処理用信号、等の映像信号及び画像データを生成する。画像メモリ１９には、その信号処理された画像データが記録され、この画像データから特徴部位検出部１８において被写体の特徴部位である人物の顔が検出される。このとき、「顔」が存在する位置である画面上の座標も求められる。

一方、上記信号処理部１５で生成した映像信号のうち、ＡＦ用信号は、ＡＦ処理部２２に入力される。ＡＦ処理部２２では、特徴部位検出部１８から得られた「顔」が存在す画面上の座標から、「顔」が含まれる焦点検出エリア（顔検出ＡＦエリア）が求められ、顔検出ＡＦエリア及びその他の焦点検出エリアに対する被写体の高周波成分であるコントラストが生成される。ＡＦ処理部２２では、各エリアのコントラストが最大になるようにフォーカスレンズ駆動命令をレンズ制御部１６へ送り、光学系１１を光軸方向へ移動させる。各エリアの最大コントラストが得られたレンズ位置を各エリアの合焦位置とし、各合焦位置から最適な合焦位置を選択する。

また、ＡＥ用信号は、ＡＥ処理部２１に入力される。ＡＥ処理部２１では、入力されたＡＥ処理部２１ではＡＥ用信号から被写体輝度を算出し、シャッタ速度や絞り値等の露出条件を決定する。この露出条件は、撮像制御部１７や図示しない絞り駆動部等に送られ、その条件に従った露出制御が行われる。

また、画像処理用信号は、画像処理部２０に入力される。画像処理部２０は、入力された画像処理用信号に対してカラー化などの画像処理を行う。上記撮像素子１２は、単板の撮像素子であるため、カラー化の処理が必要である。単板の映像信号から補間演算により輝度信号、色差信号を生成してカラー画像データを生成する。さらには、画像処理として、ガンマ補正、コントラスト補正、輪郭強調処理などを行う。また、このような画像処理が行われた画像データに対して、例えばＪＰＥＧ等の圧縮形式で圧縮処理を行って、画像ファイルを生成し、図示しない記録媒体に書き込む。こうして記録媒体に記録された画像データは、該画像処理部２０によって伸張処理が行われ、その伸張後の画像データは、ＬＣＤ等の表示部２３に画像として表示される。また、該画像処理部２０は、上記画像処理用信号を画像処理した画像データ又は上記画像メモリ１９に書き込まれた画像データを、上記表示部２３で表示可能なフォーマットに変換して、そこにスルー画として表示させる機能も備える。

なお、操作部２４は、電源ボタン、２段階押し式の撮影ボタン、メニューボタン、十字キー等のユーザが操作する各種ボタンやキーを含む。

このような構成のデジタルスチルカメラ１０における顔検出ＡＦ処理の流れについて、図２に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図２に示す処理は、操作部２４における撮影ボタンの半押し（１ｓｔレリーズ）で開始される。

まず、画像データから被写体の特徴部位、即ち顔を検出する検出手段である特徴部位検出部１８で、画像メモリ１９に書き込まれている画像データから顔の有無が検出される（ステップＳ１１）。特徴部位検出部１８からＡＦ処理部２２には、顔検出情報が入力され、ＡＦ処理部２２は、その顔検出情報に基づいて、画像データに顔が有ったか判別する（ステップＳ１２）。

ここで、顔が無かったと判別した場合には、通常のＡＦ動作を行う。即ち、全ての焦点検出エリアに対して山登りＡＦ動作を実行し（ステップＳ１３）、合焦判断を行って、合焦することが可能な焦点検出エリアである合焦エリアが有るか判定する（ステップＳ１４）。ここで、１つでも合焦エリアが有れば、それら合焦エリアから最終的な合焦エリアを決定して（ステップＳ１５）、レンズ制御部１６によりその合焦エリアの合焦位置にフォーカスレンズを駆動させる（ステップＳ１６）。また、上記ステップＳ１４において、全ての焦点検出エリアで合焦エリア無しと判定された場合には、エラー処理を行う（ステップＳ１７）。

これに対して、上記ステップＳ１２において、顔が有ったと判別した場合には、顔検出情報に含まれる画面上の顔座標から、顔を含む焦点検出エリア（以下、顔検出ＡＦエリアと称する。）を算出し、各顔検出ＡＦエリアに対して優先グループ分けを行う（ステップＳ１８）。

図３は、このステップＳ１８の顔検出ＡＦエリア算出処理のフローチャートを示す図である。

まず、上記特徴部位検出部１８によって検出された顔のうちの１つを選択する（ステップＳ１８１）。例えば、複数の顔が検出された場合は、その内の１番大きい顔を選択する。

例えば、図４に実線で示すように、焦点検出エリア１が、左上をエリア番号１として合計２５個のエリアが存在しているとする。このうち、検出された一つの顔又は選択した第１の顔の領域が破線部分であったとすると、顔が含まれる焦点検出エリア１つまり顔検出ＡＦエリア２のエリア番号は、８、９、１３、１４、１８、１９である。ＡＦ処理部２２は、まず、焦点検出エリア１の中から、このような顔検出ＡＦエリア２を判断する。即ち、ＡＦ処理部２２は、顔検出ＡＦエリアを判断する判断手段として機能する。

ここで、各顔検出ＡＦエリア２内の顔部分が含まれる面積（実線と破線で囲まれた部分（丸数字１〜丸数字６）の面積。以下、顔検出ＡＦエリア内顔面積と称する。）をＭ１、各焦点検出エリア面積（実線枠部分１〜２５の面積。以下、ＡＦエリア面積と称する。）をＭ２、顔領域面積（破線枠部分）をＭ３とする。これらＭ１、Ｍ２、Ｍ３の関係を図５に示す。図５は図４のエリア番号８の焦点検出エリア１（顔検出ＡＦエリア２）を拡大したものである。ハッチングを付してある部分の面積が顔検出ＡＦエリア内顔面積Ｍ１、実線枠部分の面積がエリア番号８の焦点検出エリア１（顔検出ＡＦエリア２）の焦点検出エリア面積Ｍ２、破線枠部分の面積が顔領域面積Ｍ３である。

而して、ＡＦ処理部２２は、上記ステップＳ１８１で選択した顔の顔領域面積Ｍ３を算出し（ステップＳ１８２）、更に、顔が含まれる各焦点検出エリア１（顔検出ＡＦエリア２）に対して、顔検出ＡＦエリア内顔面積Ｍ１を算出する（ステップＳ１８３）。なお、焦点検出エリア面積Ｍ２にいては、一定であるため、算出する必要はなく、先見情報としてＡＦ処理部２２に予め設定されている。

ＡＦ処理部２２は、次に、上記ステップＳ１８２及びステップＳ１８３で算出したそれぞれの面積Ｍ３，Ｍ１と、上記先見情報として予め設定されている１つの焦点検出エリア面積Ｍ２とから、各顔検出ＡＦエリア２の条件Ａ及び条件Ｂの面積比率を求める（ステップＳ１８４）。ここで、２つの条件Ａ、Ｂの面積比率は、
＜条件Ａ＞ ＝ Ｍ１／Ｍ２
＜条件Ｂ＞ ＝ Ｍ１／Ｍ３
のように設定する。

そして、このステップＳ１８４で求められた各顔検出ＡＦエリア２の条件Ａ及びＢの面積比率と、条件Ａ及びＢそれぞれの面積比率しきい値（スレッシュ）とから、優先度のグループ分けを行う（ステップＳ１８５）。即ち、それぞれの条件の中で面積比率のスレッシュを設定し、スレッシュ範囲にある焦点検出エリアを各条件共通のグループに分ける。

図６は、条件Ａ、条件Ｂの面積比率スレッシュに対応した優先グループ分けの例を示す図である。ここでは、条件Ａの面積比率スレッシュとして、スレッシュＡ−１、Ａ−２が設定されており、優先グループ１から３の３つのグループに分けられている。また、条件Ｂの面積比率スレッシュとしては、スレッシュＢ−１、Ｂ−２が設定されており、同様に３つのグループに分けられている。ここで、面積比率の値を、条件ＡではスレッシュＡ−１＞スレッシュＡ−２、条件ＢではスレッシュＢ−１＞スレッシュＢ−２に設定している。よって、図６での各優先グループの優先度は、
優先グループ１ ＞ 優先グループ２ ＞ 優先グループ３
となり、優先グループ１に「１」の優先度を、優先グループ２に「２」の優先度を、優先グループ３に「３」の優先度を、それぞれ付与する。

図６の例においては、条件Ａの優先グループ１（優先度「１」）に該当する顔検出ＡＦエリア２は、エリア番号１３、１８の焦点検出エリア１、優先グループ２（優先度「２」）に該当する顔検出ＡＦエリア２は、エリア番号８、１４の焦点検出エリア１、優先グループ３（優先度「３」）に該当する顔検出ＡＦエリア２は、エリア番号９、１９の焦点検出エリア１、となっている。同様に、条件Ｂの優先グループ１（優先度「１」）に該当する顔検出ＡＦエリア２は、エリア番号１３の焦点検出エリア１、優先グループ２（優先度「２」）に該当する顔検出ＡＦエリア２は、エリア番号８、１４、１８の焦点検出エリア１、優先グループ３（優先度「３」）に該当する顔検出ＡＦエリア２は、エリア番号９、１９の焦点検出エリア１、となっている。

以上のようにして、１つの顔に関して顔検出ＡＦエリア２の判断及びその優先グループ分けが終了したならば、ＡＦ処理部２２は、他にも顔が有るか判別する（ステップＳ１８６）。そして、他の顔が有れば、次の顔を選択して（ステップＳ１８７）、上記ステップＳ１８２〜ステップＳ１８５を繰り返す。

而して、上記ステップＳ１８６において他の顔が無いと判別したならば、全顔検出ＡＦエリア２に対する優先度を決定する（ステップＳ１８８）。即ち、１つの顔検出ＡＦエリア２が条件Ａ、Ｂの面積比率に関して異なる優先グループにグループ分けされて異なる優先度が付与された場合には、高い方の優先度を当該顔検出ＡＦエリア２の優先度として決定する。

以上のようなステップＳ１８の顔検出ＡＦエリア算出処理により各顔検出ＡＦエリアに対して優先グループ分けが行われたならば、ＡＦ処理部２２は、次に、顔検出ＡＦエリアに対して山登りＡＦ動作を実行し（ステップＳ１９）、優先グループごとの各顔検出ＡＦエリアの合焦判断処理を行う（ステップＳ２０）。

図７は、このステップＳ２０の顔検出ＡＦエリア合焦判断処理のフローチャートを示す図である。

ＡＦ処理部２２は、まず、当該ＡＦ処理部２２が備える図示しない記憶手段に、前回のＡＦ結果が記憶されているか否かを判別する（ステップＳ２０１）。即ち、図２のフローチャートに示す本顔検出ＡＦ処理は、操作部２４における撮影ボタンの半押し状態が継続中は繰り返し実施されるものであり、ＡＦ処理部２２は、後述するように本顔検出ＡＦ処理の終了時に、合焦エリアに設定された顔検出ＡＦエリア２を前回のＡＦ結果として記憶し、この記憶した前回のＡＦ結果を次回の顔検出ＡＦ処理で利用するようにしている。そこで、まず最初に、そのような前回のＡＦ結果の有無を判別する。

ここで、前回のＡＦ結果が記憶されている場合には、前回のＡＦ結果、及び前回の顔情報を読み出し（ステップＳ２０２）、その読み出した前回のＡＦ結果により合焦エリアに設定された顔検出ＡＦエリア２に対して、当該エリアを選択候補とするか否かの判定を行う（ステップＳ２０３）。そして、当該顔検出ＡＦエリア２について合焦、かつ顔情報が更新されていないと判断されたならば、当該顔検出ＡＦエリア２を含む優先グループを選択候補として（ステップＳ２０４）、該顔検出ＡＦエリア合焦判断処理を終了する。このように、前回のＡＦ結果を利用することで、高速な処理が可能となり、また前回と同じ被写体に合焦しやすくなり、合焦する被写体の継続性が保たれるので違和感がなくなる。

これに対して、上記ステップＳ２０１で前回のＡＦ結果が記憶されていないと判別した場合、あるいは、上記ステップＳ２０３で当該顔検出ＡＦエリア２について合焦でない、または顔情報が更新されたと判断された場合には、上記ステップＳ１８で得られた各優先グループのうち、最も優先度の高いグループに該当する顔検出ＡＦエリア２を、当該エリアの画像データに基づいて焦点検出を行う焦点検出対応エリアとして選択する（ステップＳ２０５）。図６に示した例では、優先度が「１」である優先グループ１の条件Ａ、条件Ｂのいずれかに含まれるエリア番号１３、１８の顔検出ＡＦエリア２が該当する。ここで、エリア番号１８の顔検出ＡＦエリア２は、条件Ｂでは優先グループ２に該当するが、条件Ａで優先グループ１に該当しているため、該エリア番号１８の顔検出ＡＦエリア２は優先グループ１に含めている。このように、ＡＦ処理部２２は、複数の顔検出ＡＦエリア２のうちから選択して、焦点検出対応エリアを設定する設定手段として機能する。

そして、ＡＦ処理部２２は、このグループに該当する焦点検出対応エリアに対して、当該エリアの画像データに基づいて焦点検出を行って、合焦判定を行う（ステップＳ２０６）。このように、ＡＦ処理部２２は、焦点検出対応エリアの画像データに基づいて焦点検出を行う焦点検出手段として機能する。ここで１つでも合焦と判断された焦点検出対応エリアが存在すれば、上記ステップＳ２０４へ進み、該当する顔検出ＡＦエリア群を選択候補として、該顔検出ＡＦエリア合焦判断処理を終了する。

逆に、合焦と判断された焦点検出対応エリアが１つも存在しない場合には、優先度を１つ下げ（ステップＳ２０７）、その優先度を１つ下げた優先グループに該当する顔検出ＡＦエリア２の有無を判別する（ステップＳ２０８）。ここで、その優先グループに顔検出ＡＦエリア２がある場合には、その顔検出ＡＦエリア２を焦点検出対応エリアとして、上記ステップＳ２０６へ戻り、この優先グループに該当する顔検出対応エリアに対して合焦判定を行う。図６の例でいうと、優先グループ２に該当するエリア番号８、１４の顔検出ＡＦエリア２に対して合焦判定を行うことになる。

そして、上記ステップＳ２０８で、優先度を１つ下げた優先グループに該当する焦点検出対応エリアが無く、さらに下位の優先グループにも該当するエリアが無いと判別した場合は、該顔検出ＡＦエリア合焦判断処理を終了する。

以上のようなステップＳ２０の顔検出ＡＦエリア合焦判断処理により優先グループごとの各顔検出ＡＦエリアの合焦判断が行われたならば、ＡＦ処理部２２は、次に、上その合焦判断の結果により、顔検出ＡＦエリア２内で合焦したエリアが有ったか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、合焦したエリアが無ければ、上記ステップＳ１４へ進む。

これに対して、合焦しているエリアが有れば、各優先グループ内で合焦している顔検出ＡＦエリア２から、最終的な合焦エリアを決定する顔検出ＡＦエリア選択判定処理を行う（ステップＳ２２）。即ち、ＡＦ処理部２２は、焦点検出手段により求められた複数の焦点位置から焦点位置を選択する選択手段として機能する。

図８は、このステップＳ２２の顔検出ＡＦエリア選択判定処理のフローチャートを示す図である。

ＡＦ処理部２２は、まず、上記ステップＳ２０４で選択候補として選択された優先グループに該当する顔検出ＡＦエリア群において、複数の顔検出ＡＦエリア２（焦点検出対応エリア）が存在するかを判断する（ステップＳ２２１）。そして、１つの顔検出ＡＦエリア２のみ存在する場合には、その顔検出ＡＦエリア２を合焦エリアとして決定する（ステップＳ２２２）。

これに対して、複数の顔検出ＡＦエリア２が存在する場合は、それら複数エリアの合焦位置すなわち被写体距離が同一であるかを判定する（ステップＳ２２３）。そして、同一でない場合には、最も至近側にある合焦位置の顔検出ＡＦエリア２を選択し（ステップＳ２２４）、それを合焦エリアとして決定する（ステップＳ２２２）。

また、上記ステップＳ２２３で合焦位置（被写体距離）が同一であると判定した場合には、合焦位置が同一である顔検出ＡＦエリア２に対し条件Ｂの面積比率で比較し、条件Ｂの面積比率が同一か否かを判別する（ステップＳ２２５）、ここで、同一でない場合には、条件Ｂの面積比率が大きい方の顔検出ＡＦエリア２を選択し（ステップＳ２２６）、それを合焦エリアとして決定する（ステップＳ２２２）。また、条件Ｂの面積比率が同一の場合は、予め設定されたＡＦエリア選択優先度に従って顔検出ＡＦエリア２を選択し（ステップＳ２２７）、それを合焦エリアとして決定する（ステップＳ２２２）。この予め設定されたＡＦエリア選択優先度としては、例えば、中央に近い顔検出ＡＦエリア２を高優先度とするようなものである。

以上のようなステップＳ２２の顔検出ＡＦエリア選択判定処理により最終的な合焦エリアの決定が行われたならば、ＡＦ処理部２２は、次に、上記ステップＳ１６に進んで、その決定された合焦エリアの合焦位置にフォーカスレンズを駆動を行う。

以上説明したような本実施形態では、図４乃至図６で説明した面積比率条件Ａでは、顔部分が小さいと割合が小さくなり、大きいと割合が大きくなる。逆に、条件Ｂでは、顔部分が小さいと割合が大きくなり、大きいと割合が小さくなる。例えば、条件Ａだけでは、面積比率が小さいエリアでは背景が多く含まれている可能性が高く、合焦エリアの選択方法によっては顔位置に合焦しない可能性がある。

ここで、あるスレッシュを大きく設定して面積比率が小さいエリアを除外すると、顔全体が小さい場合は選択候補エリアが少なくなるが、ローコントラストである顔は合焦できない場合もあるため、候補は多いほうが良い。

逆に、スレッシュを小さくして面積比率が小さいエリアも選択候補に入れると、背景が多く含まれるという現象になってしまう。また、被写体距離によって顔の大きさは変化し、さらに同一距離でも顔の大きさは人物により異なるため面積比率が小さいものを除外、または信頼性を下げるためのスレッシュを一概に設定することは困難である。

そこで、本実施形態では、条件Ａに加えて条件Ｂという２種類以上の面積比率から焦点検出対応エリアを選択することで、顔部分の大きさにかかわらず顔位置に対する適切な合焦エリアを設定することができる。

図４乃至図６を参照した前述の説明における顔検出ＡＦエリア２の優先グループ分けは、検出された顔が１つの場合についての例であるが、複数の顔が検出された場合の優先度分けは、顔ごとの優先グループに対して優先度付けを行ってもよい。また、全ての顔に対して共通の優先グループ分けを行ってもよい。

例えば、図９は破線で示された顔Ａ、顔Ｂ、顔Ｃの３つの顔が検出された場合の例である。各顔に対する顔検出ＡＦエリア２は、顔Ａではエリア番号７、８、１２、１３の焦点検出エリア１であり、顔Ｂではエリア番号８、９、１３、１４の焦点検出エリア１、顔Ｃではエリア番号９、１０、１４、１５の焦点検出エリア１である。

ここで、図６と同様に２つの面積比率条件Ａ、Ｂを求め、設定されている各条件の面積比率スレッシュによって、スレッシュ範囲にある顔検出ＡＦエリア２を共通のグループに分ける。

ここで、各顔に優先順位を付けるとして、例えば顔領域面積Ｍ３で優先順位を付けるとする。いま、各顔の顔領域面積Ｍ３が、顔Ａ＞顔Ｂ＞顔Ｃとなっていたとすると、顔Ａの顔検出ＡＦエリア２が最も優先度が高く、顔Ｃの顔検出ＡＦエリア２が最も低い。このように顔ごとの優先度に対してエリア優先度付けを行っている例が、図１０である。図１０では、顔領域面積Ｍ３の最も大きい顔Ａの優先グループ１（条件ＡでスレッシュＡ−１以上、条件ＢでスレッシュＢ−１以上）であるエリア番号７の顔検出ＡＦエリア２に対して最も高い優先度「１」が設定されている。即ち、通常の撮影では、主要被写体が最も大きく写るように構図するのが普通であるため、最も大きい顔を選択することがユーザの意図に沿ったＡＦ動作となる確率が高い。

また、図１１に示すように、各顔に優先度は設けず、全ての顔に対して共通の優先グループ分けを行うようにしても良い。図１１に示す例では、各顔Ａ、Ｂ、Ｃの優先グループ「１」に含まれる顔検出ＡＦエリア２が全て優先度「１」に設定されている。

また、図７を参照したステップＳ２０の顔検出ＡＦエリア合焦判断処理の説明では、同一優先グループの条件Ａ、Ｂに該当する顔検出ＡＦエリア２のうち、どちらか一方の条件でエリアが存在すれば、該当する優先グループのＡＦエリア群を選択候補としているが（条件ＡとＢのＯＲ条件）、同一優先グループの条件ＡとＢ両方に該当するＡＦエリアを選択候補としても良い（条件ＡとＢのＡＮＤ条件）。

さらに、図８を参照したステップＳ２２の顔検出ＡＦエリア選択判定処理の説明では、ステップＳ２２５で条件Ｂの面積比率が同一でないと判別したとき、ステップＳ２２６で条件比率Ｂの大きい方の顔検出ＡＦエリア２を選択しているが、もう一方の条件比率Ａの大きい方の顔検出ＡＦエリア２を選択するようにしても良い。あるいは、算出されているいずれかの面積で最大のものが該当する顔検出ＡＦエリア２を選択するようにしても良い。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

例えば、上記特徴部位検出部１８やＡＦ処理部２２の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、デジタルスチルカメラ１０の全体を制御する図示しないカメラマイコンに供給し、当該カメラマイコンがこのプログラムを実行することによって、上記機能を実現することも可能である。

また、本焦点検出装置が適用される機器は、ビデオカメラ等の他の機器であっても良く、デジタルスチルカメラ１０に限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る焦点検出装置を適用したデジタルスチルカメラの構成を示す図である。 図２は、顔検出ＡＦ処理の流れを説明するためのフローチャートを示す図である。 図３は、図２中の顔検出ＡＦエリア算出処理のフローチャートを示す図である。 図４は、焦点検出エリアと顔の領域との関係を示す図である。 図５は、顔検出ＡＦエリア内顔面積Ｍ１、焦点検出エリア面積Ｍ２及び顔領域面積Ｍ３の関係を示す図である。 図６は、条件Ａ、条件Ｂの面積比率スレッシュに対応した優先グループ分けの例を示す図である。 図７は、図２中の顔検出ＡＦエリア合焦判断処理のフローチャートを示す図である。 図８は、図２中の顔検出ＡＦエリア選択判定処理のフローチャートを示す図である。 図９は、焦点検出エリアと３つの顔の領域との関係を示す図である。 図１０は、３つの顔が検出された場合の条件Ａ、条件Ｂの面積比率スレッシュに対応した優先グループ分けの例を示す図である。 図１１は、３つの顔が検出された場合の条件Ａ、条件Ｂの面積比率スレッシュに対応した優先グループ分けの別の例を示す図である。 図１２は、焦点検出エリアと顔の関係を示す図である。

符号の説明

１…焦点検出エリア、 ２…ＡＦエリア、 １０…デジタルスチルカメラ、 １１…光学系、 １２…撮像素子、 １３…ＡＧＣ／ＣＤＳ部、 １４…Ａ／Ｄ変換部、 １５…信号処理部、 １６…レンズ制御部、 １７…撮像制御部、 １８…特徴部位検出部、 １９…画像メモリ、 ２０…画像処理部、 ２１…ＡＥ処理部、 ２２…ＡＦ処理部、 ２３…表示部、 ２４…操作部、 Ｍ１…ＡＦエリア内顔面積、 Ｍ２…焦点検出エリア面積、 Ｍ３…顔領域面積。

Claims (6)

1. 画像データから被写体の特徴部位を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出した特徴部位を含む焦点検出エリアを判断する判断手段と、
   前記判断手段により判断された特徴部位を含む複数の焦点検出エリアのうちから選択して、焦点検出対応エリアを設定する設定手段と、
   前記焦点検出対応エリアの画像データに基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、
   前記焦点検出手段により求められた複数の焦点位置から焦点位置を選択する選択手段と、
   を備えることを特徴とする焦点検出装置。
2. 前記設定手段は、前記焦点検出エリアの面積と焦点検出エリア内の特徴部位が含まれる領域の面積の比率を算出し、前記面積比率を所定値と比較して焦点検出対応エリアを設定することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
3. 前記設定手段は、前記特徴部位の面積と焦点検出エリア内の特徴部位が含まれる領域の面積の比率を算出し、前記面積比率を所定値と比較して焦点検出対応エリアを設定することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。
4. 前記設定手段は、所定範囲の面積比率に対応する焦点検出エリアをグループ分けして優先度を決定し、決定された優先度の高い焦点検出エリアを焦点検出対応エリアに設定することを特徴とする請求項２または３に記載の焦点検出装置。
5. 前記焦点検出手段により合焦と検出された焦点検出対応エリアを記憶する合焦エリア記憶手段を更に備え、
   前記選択手段は、前記合焦エリア記憶手段に合焦と記憶されている焦点検出対応エリアで検出された焦点位置を優先して選択することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の焦点検出装置。
6. 前記設定手段は、複数の特徴部位が存在する場合に、前記特徴部位の面積が大きい方を優先とするように優先度を決定することを特徴とする請求項４に記載の焦点検出装置。

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