JP2010056738A - Image capturing apparatus and method of controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置及び撮像装置の制御方法に関し、特に顔検出等の被写体の特徴部位を検出することが可能な撮像装置及び撮像装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera or a video camera and a control method for the imaging apparatus, and more particularly to an imaging apparatus capable of detecting a characteristic part of a subject such as face detection and a control method for the imaging apparatus.
デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置において、被写体が人物である場合に、人物の顔領域を検出し、検出した顔領域に基づいて焦点調節や露出制御を行うものがある。 Some imaging devices such as digital cameras and video cameras detect a person's face area when the subject is a person, and perform focus adjustment and exposure control based on the detected face area.
従来の顔検出では、撮像された映像信号に基づいて顔領域を検出しているが、顔領域の検出方法あるいは撮像環境によって、顔領域が検出できないこと、あるいは検出精度が悪くなることなどが問題となっている。 In conventional face detection, the face area is detected based on the captured video signal. However, the face area cannot be detected or the detection accuracy deteriorates depending on the face area detection method or imaging environment. It has become.
そこで、顔検出をしているときは、顔検出をしていないときよりズームレンズを広角側に制御し、被写界深度を広くすることで顔検出の精度を高めるようにした撮像装置が提案されている(特許文献1)。
上記特許文献1では、顔検出の精度を高めるためにズームレンズを広角側に制御しているが、ある画角においての顔検出に関するもので、ズーム操作中の顔検出に関しては特に述べられていない。 In Patent Document 1, the zoom lens is controlled to the wide-angle side in order to increase the accuracy of face detection. However, it relates to face detection at a certain angle of view, and does not particularly describe face detection during a zoom operation. .
ズーム操作中は、画像周辺部においては撮像した画像が流れてしまう。このため、顔検出ができなくなったり、顔検出の精度が低下したりして、例えば検出した顔領域を示す顔枠が表示/非表示と切り替わるだけでなく、検出した顔を対象に焦点調節や露出制御を行っている場合にはハンチングを起こしてしまう。 During the zoom operation, the captured image flows around the periphery of the image. For this reason, face detection becomes impossible or face detection accuracy decreases, for example, not only the face frame indicating the detected face area is switched between display and non-display, but also the focus adjustment or focusing on the detected face is performed. When exposure control is performed, hunting occurs.
このことはズームレンズの駆動速度に依存し、駆動速度が速いほどその影響は大きいものとなる。ビデオカメラ等の動画撮影においては、デジタルカメラ等の静止画撮影とは違い、ズーム操作中の映像も記録されるため、ズーム操作中にも安定した顔検出動作ができることが望ましい。 This depends on the driving speed of the zoom lens. The higher the driving speed, the greater the influence. In moving image shooting with a video camera or the like, unlike still image shooting with a digital camera or the like, an image during zoom operation is also recorded, so it is desirable that stable face detection operation can be performed even during zoom operation.
そこで、本発明は、動画撮影のズーム操作中であっても安定した被写体の特徴部位の検出動作を可能にすることができる撮像装置及び撮像装置の制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus and a control method for the imaging apparatus that can enable a stable detection operation of a characteristic part of a subject even during a zoom operation for moving image shooting.
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体の特徴部位を検出する検出手段と、被写体の倍率を変更するズームレンズの移動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ズームレンズの移動中に前記検出手段により前記被写体の特徴部位が検出されない場合に、前記ズームレンズの移動速度を減速或いは停止させるように制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention includes a detection unit that detects a characteristic part of a subject, and a control unit that controls movement of a zoom lens that changes the magnification of the subject. The moving speed of the zoom lens is controlled to be reduced or stopped when the characteristic portion of the subject is not detected by the detecting means during the movement of the zoom lens.
本発明の撮像装置の制御方法は、被写体の倍率を変更するズームレンズを制御する制御ステップと、被写体の特徴部位を検出する検出ステップと、を備え、前記制御ステップは、前記ズームレンズの移動中に前記検出ステップで前記被写体の特徴部位が検出されない場合に、前記ズームレンズの駆動速度を減速或いは停止させるように制御する。 An imaging apparatus control method according to the present invention includes a control step for controlling a zoom lens that changes a magnification of a subject, and a detection step for detecting a characteristic part of the subject, wherein the control step is during movement of the zoom lens. When the characteristic part of the subject is not detected in the detection step, the zoom lens driving speed is controlled to be reduced or stopped.
本発明によれば、ズーム操作中の撮像画像の流れによる被写体の特徴部位の検出への影響を小さくして該検出精度を向上させることができるので、ズーム操作中であっても安定した被写体の特徴部位の検出動作が可能となる。 According to the present invention, the detection accuracy can be improved by reducing the influence of the flow of the captured image during the zoom operation on the detection of the characteristic part of the subject. The detection operation of the characteristic part is possible.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態である撮像装置の装置構成を説明するためのブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram for explaining an apparatus configuration of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態の撮像装置には、第1固定レンズ群101、被写体の倍率を変更するズームレンズ102、絞り103、第2固定レンズ群104、及びフォーカスレンズ105が配置されている。フォーカスレンズ105は、焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正するいわゆるコンペ機能を兼ね備えたレンズ群である。
As shown in FIG. 1, the imaging apparatus of the present embodiment includes a first
ズームレンズ駆動源110は、ズームレンズ102を移動させ、フォーカスレンズ駆動源111は、フォーカスレンズ105を移動させる。ズームレンズ駆動源110及びフォーカスレンズ駆動源111は、それぞれモータ及びドライバを有している。ズームレンズ駆動源110及びフォーカスレンズ駆動源111は、カメラ制御部115で算出される目標位置と駆動速度に基づき各レンズを移動させる。逆にいうと、カメラ制御部115は、目標位置と駆動速度を求めて各レンズの移動を制御する。
The zoom
撮像素子106は、例えばCMOSセンサ、CCDセンサなどで構成される。カメラ信号処理回路107は、撮像素子106の出力信号を、表示装置108及び記録装置109に対応した信号に変換する。記録装置109は、動画や静止画を記録するものであり、記録媒体として、磁気テープ、半導体メモリ、DVDなどが用いられる。
The
カメラ制御部115は、ズームスイッチ116からの出力信号に基づいてズームレンズ102、フォーカスレンズ105の目標位置を算出し、ズームレンズ駆動源110、フォーカスレンズ駆動源111を制御して各レンズを移動させるよう制御する。カメラ制御部115には、ズームレンズ102をワイド方向、テレ方向に移動させるためのズームスイッチ116が接続されている。ズームスイッチ116は、その押圧に応じて電圧が変化する回路構成になっている。
The
カメラ制御部115は、ズームスイッチ116が操作されたときにその電圧変化を検出し、その電圧変化に応じて可変速ズームの何速目のズーム速度でズームレンズ102を移動させるかを決定する。また、カメラ制御部115は、顔検出処理回路112における顔検出結果に応じたズームレンズ移動速度の制御も行う。さらに、カメラ制御部115は、顔検出結果に応じてフォーカスレンズ駆動源111を制御し、フォーカスレンズ105を移動させることで焦点調節も行う。
The
顔検出処理回路112は、カメラ信号処理回路107の出力である映像信号から被写体の特徴部位を抽出して被写体の顔領域や顔の大きさの検出を行う。カメラ制御部115は、この顔検出処理回路112の顔検出結果に応じてズームレンズ102の駆動速度を決定し、ズームレンズ駆動源110を制御する。なお、本実施形態では、顔検出処理回路112はカメラ制御部115とは別構成にて説明しているが、カメラ制御部115内でソフトウェアにて顔検出処理機能を実現することも可能である。
The face
顔枠表示信号発生回路114は、顔検出処理回路112の検出結果に応じて顔枠などの表示枠の信号を発生させ、この表示枠の信号は、信号合成処理回路113により、カメラ信号処理回路107から出力される映像信号と合成されて表示装置108に出力される。表示装置108でのこの表示枠の表示の有無により、ユーザは顔検出結果を知ることができる。
The face frame display
次に、図2を参照して、動画撮影の顔検出中にズーム操作が行われた際のズームレンズの移動速度制御について説明する。なお、図2での各処理は、不図示のROMやハードディスク等に記憶されたプログラムがRAMにロードされて、カメラ制御部115のCPU等により実行される。
Next, the movement speed control of the zoom lens when a zoom operation is performed during moving image shooting face detection will be described with reference to FIG. 2 is executed by the CPU or the like of the
まず、ステップS101では、カメラ制御部115は、ズームレンズ102が移動中であるか否かを判断する。
First, in step S101, the
そして、カメラ制御部115は、ズームレンズ102が移動中である場合は、ステップS102へ進み、ズームレンズ102が移動中でない場合は、ズームレンズ102の移動速度を変更する必要はないため処理を終了する。
If the
ステップS102では、カメラ制御部115は、顔検出処理回路112からの映像信号内に被写体の顔領域が検出されているか否かを判断する。
In step S102, the
そして、カメラ制御部115は、顔領域が検出されていないと判断した場合は、顔領域の検出に失敗したものとしてステップS103に進む。また、カメラ制御部115は、顔領域が検出されたと判断した場合は、現在のズームレンズ102の移動速度でも顔領域の検出精度が保証されていると言えることから、ズームレンズ102の移動速度を変更しないで処理を終了する。
If the
ステップS103では、カメラ制御部115は、ズームレンズ102の移動速度を減速するようにズームレンズ駆動源110を制御し、処理を終了する。なお、本実施形態では、顔領域の検出に失敗した場合に、ズームレンズ102の移動速度を顔検出中よりも遅い速度に設定しているが、ズームレンズ102の移動速度を0にしてズームレンズ102を停止させるようにしてもよい。
In step S <b> 103, the
以上説明したように、本実施形態では、動画撮影のズーム操作中に顔領域の検出ができない場合に、ズームレンズ102の駆動速度を減速させるか、或いは停止させている。これにより、動画撮影のズーム操作中の撮像画像の流れによる顔検出への影響を小さくして顔領域の検出精度を向上させることができ、動画撮影のズーム操作中であっても安定した顔領域の検出動作が可能となる。
As described above, in this embodiment, when the face area cannot be detected during the zoom operation for moving image shooting, the driving speed of the
(第2の実施形態)
次に、図3及び図4を参照して、本発明の第2の実施形態である撮像装置について説明する。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIG.3 and FIG.4, the imaging device which is the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
図3は、本発明の第2の実施形態である撮像装置の装置構成を説明するためのブロック図である。なお、上記第1の実施形態と重複する部分については、図に同一符号を付してその説明を省略する。 FIG. 3 is a block diagram for explaining a device configuration of an imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the part which overlaps with the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to a figure and the description is abbreviate | omitted.
図3に示すように、本実施形態の撮像装置は、被写体までの距離検出を行うための測距センサ117を有する。
As shown in FIG. 3, the imaging apparatus of the present embodiment includes a
カメラ制御部115は、測距センサ117で測定した被写体までの距離に基づいてフォーカスレンズ105の目標位置を決定し、フォーカスレンズ駆動源111を制御する。本実施形態では、測距センサ117を撮影レンズとは独立して設ける、外測位相差検出方式として説明する。
The
外測位相差検出方式では、被写体から受光した光束を2分割し、2分割した光束を一組の焦点検出用センサによりそれぞれ受光する。そして、その受光量に応じて出力される信号のズレ量、すなわち、光束の分割方向の相対的位置ズレ量を検出することで、三角測量から被写体距離を求める。その他、外部測距センサを用いる方式として、超音波センサを用いて伝搬速度を測定する方式やコンパクトカメラによく使用される赤外線センサを用いて三角測量する方式などがあるが、特に限定されず、いずれの方式を用いてもよい。 In the external measurement phase difference detection method, a light beam received from an object is divided into two, and the two divided light beams are received by a set of focus detection sensors. Then, the subject distance is obtained from triangulation by detecting the amount of deviation of the signal output in accordance with the amount of received light, that is, the amount of relative positional deviation in the beam splitting direction. In addition, as a method using an external distance measuring sensor, there are a method for measuring propagation velocity using an ultrasonic sensor and a method for performing triangulation using an infrared sensor often used for compact cameras, but it is not particularly limited. Any method may be used.
次に、図4を参照して、動画撮影の顔検出中にズーム操作が行われた際のズームレンズの移動速度制御について説明する。なお、図4での各処理は、不図示のROMやハードディスク等に記憶されたプログラムがRAMにロードされて、カメラ制御部115のCPU等により実行される。
Next, with reference to FIG. 4, the moving speed control of the zoom lens when a zoom operation is performed during the face detection for moving image shooting will be described. Each process in FIG. 4 is executed by the CPU or the like of the
まず、ステップS201では、カメラ制御部115は、ズームレンズ102が移動中であるか否かを判断する。
First, in step S201, the
そして、カメラ制御部115は、ズームレンズ102が移動中である場合は、ステップS202へ進み、ズームレンズ102が移動中でない場合は、ズームレンズ102の移動速度を変更する必要はないため処理を終了する。
If the
ステップS202では、カメラ制御部115は、顔検出処理回路112からの映像信号内に被写体の顔領域が検出されているか否かを判断する。
In step S202, the
そして、カメラ制御部115は、顔領域が検出されていないと判断した場合は、顔領域の検出に失敗したものとしてステップS203に進む。一方、カメラ制御部115は、顔領域が検出されたと判断した場合は、現在のズームレンズ102の移動速度でも顔領域の検出精度が保証されていると言えることから、ズームレンズ102の移動速度を変更しないで処理を終了する。
If the
ステップS203では、カメラ制御部115は、測距センサ117から得られる被写体までの検出距離値に変化があるか否かを判断する。
In step S <b> 203, the
そして、カメラ制御部115は、測距センサ117から得られる被写体までの検出距離値に変化がない場合は、ステップS204へ進む。一方、カメラ制御部115は、検出距離値に変化がある場合は、撮影している被写体を捉えられず、被写体が変わったか、あるいは顔検出すべき被写体が存在しなくなったと考えられるため、ズームレンズ102の移動速度を変更しないで処理を終了する。
If the detected distance value to the subject obtained from the
ステップS204では、カメラ制御部115は、ズームレンズ102の移動速度を減速させるか、或いは停止させるようにズームレンズ駆動源110を制御し、処理を終了する。
In step S204, the
なお、測距センサ117は、センサ個体による誤差や温度による誤差等を持つため、測距値にばらつきが生じる。本実施形態では、ステップS203で検出距離値が変化している場合には処理をスキップしてズームレンズ102の移動速度を変更しないようにしているが、測距値のばらつきを考慮してある幅分の誤差以内であればステップS204へ進むようにしてもよい。
Note that the
また、上記のステップS203では測距センサ117から得られる被写体までの検出距離値に変化がないか否かを判定した。しかし、入射した光束を2分割し一対のラインセンサによりそれぞれ受光して当該ラインセンサ上の2像の位相差を基に合焦位置までのデフォーカス量を算出する、位相差検出方式を用いて、被写体までの距離に変化があるか否かを判定してもよい。この場合も、合焦位置までのデフォーカス量に対応する被写体までの距離に変化がない場合は、ステップS204に進み、変化がある場合は、ズームレンズ102の移動速度を変更しないで処理を終了する。
In step S203, it is determined whether or not the detected distance value from the
また、上述した実施形態では、被写体の特徴部位を検出する手段の一例として、顔検出処理回路112を用い、検出の対象物を人の顔としているが、例えば、動物、車など、人の顔以外の特定の対象物を検出するようにしても構わない。更に、外部入力手段から撮像画面内の位置を入力したり、ファインダーを見ている撮影者の視線を検出して撮像画面内の位置を決定して、対象物を検出するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the face
なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 In addition, this invention is not limited to what was illustrated by said each embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。 The object of the present invention is achieved by executing the following processing. That is, a storage medium in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus, and a computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus is stored in the storage medium. This is the process of reading the code.
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。 Moreover, the following can be used as a storage medium for supplying the program code. For example, floppy (registered trademark) disk, hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM or the like. Alternatively, the program code may be downloaded via a network.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, the present invention includes a case where the function of the above embodiment is realized by executing the program code read by the computer. In addition, an OS (operating system) running on the computer performs part or all of the actual processing based on an instruction of the program code, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. Is also included.
更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。 Furthermore, a case where the functions of the above-described embodiment are realized by the following processing is also included in the present invention. That is, the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, based on the instruction of the program code, the CPU or the like provided in the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing.
101 第1固定レンズ群
102 ズームレンズ
103 絞り
104 第2固定レンズ群
105 フォーカスレンズ
106 撮像素子
107 カメラ信号処理回路
108 表示装置
109 記録装置
110 ズームレンズ駆動源
111 フォーカスレンズ駆動源
112 顔検出処理回路
113 信号合成処理回路
114 顔枠表示信号発生回路
115 カメラ制御部
116 ズームスイッチ
117 測距センサ
Claims (4)
被写体の倍率を変更するズームレンズの移動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ズームレンズの移動中に前記検出手段により前記被写体の特徴部位が検出されない場合に、前記ズームレンズの移動速度を減速或いは停止させるように制御することを特徴とする撮像装置。 Detection means for detecting a characteristic part of the subject;
Control means for controlling the movement of the zoom lens for changing the magnification of the subject,
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the moving speed of the zoom lens to be reduced or stopped when the characteristic part of the subject is not detected by the detecting means during the movement of the zoom lens.
前記制御手段は、前記被写体までの距離に変化がない場合に前記ズームレンズの移動速度を減速或いは停止させ、前記被写体までの距離に変化がある場合に前記ズームレンズの移動速度を減速或いは停止をしないように制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A distance detecting means for detecting a change in the distance to the subject;
The control means decelerates or stops the moving speed of the zoom lens when there is no change in the distance to the subject, and decelerates or stops the moving speed of the zoom lens when there is a change in the distance to the subject. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is controlled so as not to occur.
前記制御ステップは、前記ズームレンズの移動中に前記検出ステップで前記被写体の特徴部位が検出されない場合に、前記ズームレンズの駆動速度を減速或いは停止させるように制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A control step for controlling the zoom lens for changing the magnification of the subject, and a detection step for detecting a characteristic part of the subject,
In the imaging apparatus, the control step controls the driving speed of the zoom lens to be decelerated or stopped when the characteristic portion of the subject is not detected in the detection step during the movement of the zoom lens. Control method.
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