JP2016129287A - 露出制御装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】顔検出の誤検知および揺らぎに起因する露出の影響を防止するとともに、物体が横切った際の露出の影響を抑える。
【解決手段】顔検知回路１１６は画像において少なくとも１つの顔領域を検知して検知結果を得る。カメラマイコン１０１は少なくとも１つの顔領域が検知された場合に、所定の選択条件に基づいて検知結果のうちの１つを選択して選択検知結果とし、選択検知結果を用いて露出制御を行っているか否かを判定する。カメラマイコンは選択検知結果を用いて露出制御を行っていないと判定すると、選択検知結果が所定の期間において変化しているか否かを判定して、選択検知結果が変化していないと判定すると最新の検知結果を選択検知結果とし、選択検知結果が変化していると判定すると選択検知結果を変更しない。
【選択図】図５

Description

本発明は、露出制御装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置に関し、特に、動画撮影の際の露出制御に関する。

一般に、デジタルカメラなどの撮像装置において静止画を撮影する際、その測光として撮影画面を複数のエリアに分割して測光が行われる。そして、複数のエリアにおいて明るい部分と暗い部分とのバランスに応じて露出を決める評価測光があり、さらには、特定の狭い領域のみについて測光を行うスポット測光などがある。いずれの側光においても測光領域の決定あるいは分割エリア毎の重み付けの決定の際にはピント合わせを行う焦点検出領域の位置情報が用いられる。

一方、動画撮影の際に用いられる測光においては、被写体の移動および構図の変更に関して、露出の安定性を重視して露出制御が行われる。このため、画面中央に重みを置きつつ比較的広い範囲を平均的に測光する中央部重点平均測光を専用の測光モードとして備える撮像装置がある。

さらに、近年、撮影画像から人物の顔を検知して追尾する手法が撮像装置に用いられている。そして、動画撮影の際に、人物の顔が検知された場合には測光を中央部重点平均測光から顔部分の分割エリア（測光分割領域）に重み付けをおく顔評価測光に切り替える制御を行う撮像装置がある。

この撮像装置においては、人物の顔が検知できないと、中央部重点平均測光を用いて露出制御が行われることになる。この場合、例えば、画面中央が明るく、画面の端に逆光気味の人物が存在する構図であると、画面中央については白飛びが抑止されて適正レベルの露出となるものの、人物の顔については暗めの露出となってしまう。

加えて、人物の顔が検知可能であるか否かが微妙である状態が継続すると、つまり、顔検知可能な状態と顔検知不可の状態が交互に現れると、上記の撮像装置では顔評価測光と中央部重点平均測光とが断続的に切り替えられることになる。その結果、露出が断続的に変化することになって明るさがちらついた動画となる。

上述のような測光の切り替えの発生を抑制するため、顔検出結果についてチャタリング処理、つまり、複数回の顔検出結果を参照して、測光手法を決定する撮像装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１０−４１３９９号公報

ところが、チャタリング処理によって顔検知結果の揺らぎを抑制しようとすると、次のような課題がある。

画面に人物が存在する構図で動画を撮影中に、画面を別の物体が横切ると、複数回の顔検知結果を参照する結果、人物の前を別の物体が横切り始めてから顔検出不可という判定結果がでるまでに遅延が生じる。このため、人物の前を別の物体が横切り始めてから顔検出不可という判定結果がでるまでの間は、横切った物体の明るさを人物の顔の明るさとみなして顔評価測光が行われ、横切った物体に露出制御が影響されるという現象が生じる。

例えば、横切った物体が黒色であると、適正露出であった顔が一時的に露出オーバーとなって露出のふらつきが生じることがある。特に、二人の人物が存在する撮影シーンにおいて、主被写体（主顔）を黒色の物体が横切ると、他方の被写体に対する露出が適正状態から外れてしまうことになる。

そこで、本発明の目的は、顔検出の誤検知および揺らぎに起因する露出の影響を防止するとともに、物体が横切った際の露出の影響を抑えることのできる撮像装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに撮像装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による露出制御装置は、被写体を撮像する際の露出を制御する露出制御装置であって、前記被写体を撮像して得られた画像において少なくとも１つの予め定められた特定領域を検知して検知結果を得る検知手段と、前記検知手段によって少なくとも１つの特定領域が検知された場合に、予め定められた選択条件に基づいて前記検知結果のうちの１つを選択して選択検知結果とする選択手段と、前記選択検知結果を用いて露出制御を行っているか否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段によって前記選択検知結果を用いて露出制御を行っていないと判定されると、前記選択検知結果が所定の期間において変化しているか否かを判定する第２の判定手段とを有し、前記選択手段は、前記第２の判定手段によって前記選択検知結果が変化していないと判定された場合に前記検知手段の最新の検知結果を前記選択検知結果とし、前記第２の判定手段によって前記選択検知結果が変化していると判定された場合に前記選択検知結果を変えないことを特徴とする。

本発明による撮像装置は、前記被写体を撮像して画像を得る撮像手段と、上記の露出制御装置と、前記撮像手段で得られた画像を記録する記録手段と、を有することを特徴とする。

本発明による制御方法は、被写体を撮像する際の露出を制御する露出制御装置の制御方法であって、前記被写体を撮像して得られた画像において少なくとも１つの予め定められた特定領域を検知して検知結果を得る検知ステップと、前記検知ステップで少なくとも１つの特定領域が検知された場合に、予め定められた選択条件に基づいて前記検知結果のうちの１つを選択して選択検知結果とする選択ステップと、前記選択検知結果を用いて露出制御を行っているか否かを判定する第１の判定ステップと、前記第１の判定ステップで前記選択検知結果を用いて露出制御を行っていないと判定されると、前記選択検知結果が所定の期間において変化しているか否かを判定する第２の判定ステップとを有し、前記選択ステップでは、前記第２の判定ステップで前記選択検知結果が変化していないと判定された場合に前記検知ステップでの最新の検知結果を前記選択検知結果とし、前記第２の判定ステップで前記選択検知結果が変化していると判定された場合に前記選択検知結果を変えないことを特徴とする。

本発明による制御プログラムは、被写体を撮像する際の露出を制御する露出制御装置で用いられる制御プログラムであって、前記露出制御装置が備えるコンピュータに、前記被写体を撮像して得られた画像において少なくとも１つの予め定められた特定領域を検知して検知結果を得る検知ステップと、前記検知ステップで少なくとも１つの特定領域が検知された場合に、予め定められた選択条件に基づいて前記検知結果のうちの１つを選択して選択検知結果とする選択ステップと、前記選択検知結果を用いて露出制御を行っているか否かを判定する第１の判定ステップと、前記第１の判定ステップで前記選択検知結果を用いて露出制御を行っていないと判定されると、前記選択検知結果が所定の期間において変化しているか否かを判定する第２の判定ステップとを実行させ、前記選択ステップでは、前記第２の判定ステップで前記選択検知結果が変化していないと判定された場合に前記検知ステップでの最新の検知結果を前記選択検知結果とし、前記第２の判定ステップで前記選択検知結果が変化していると判定された場合に前記選択検知結果を変えないことを特徴とする。

本発明によれば、顔領域などの特定領域検知の際の誤検知および揺らぎに起因する露出の影響を防止するとともに、物体が横切った際の露出の影響を抑えることができる。

従来の撮像装置における動画撮影の一例を説明するための図であり、（Ａ）は顔が検知できた状態の画像を示す図、（Ｂ）は顔が検知できない状態の画像を示す図である。 従来の撮像装置における動画撮影の他の例を説明するための図であり、（Ａ）は人物が一人である場合に物体が横切った状態を示す図、（Ａ）は人物が二人である場合に物体が横切った状態を示す図である。 本発明の実施の形態による撮像装置の一例についてその構成を示す図である。 図３に示すカメラで行われる撮影動作を説明するためのフローチャートである。 図４に示す露出制御を説明するためのフローチャートである。 図５に示す顔使用判定処理を説明するためのフローチャートである。 図１に示すカメラマイコンに記憶された顔リストを説明するための図であり、（ａ）は顔リストの一例を示す図、（ｂ）は並べ替え後の顔リストを示す図である。 図５に示す揺らぎ除去処理を説明するためのフローチャートである。 図８で説明した揺らぎ除去処理による効果を説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。

ここでは、本発明の実施の形態による撮像装置について説明する前に、まず従来の撮像装置において動画撮影を行った場合の露出制御について概説する。

図１は、従来の撮像装置における動画撮影の一例を説明するための図である。そして、図１（Ａ）は顔が検知できた状態の画像を示す図であり、図１（Ｂ）は顔が検知できない状態の画像を示す図である。

いま、図１（Ａ）に示すように、画面の中央が明るく、画面の端に逆光気味の人物が存在する構図を動画撮影するものとする。ここで、撮像装置において人物の顔(特定領域)を正しく検知できると、撮像装置は、前述の評価測光を用いて露出制御を行う。この結果、人物の顔における逆光状態が解消されて顔部分に対して露出が適正な動画を得ることができる。

一方、画像において顔部分が暗い、顔部分が小さい、又は顔の向きによって顔の特徴点が抽出できないなど理由で顔検知ができないと、撮像装置は中央部重点平均測光を用いて露出制御を行う。この結果、画面中央部における高輝度部分に対しては白飛びが抑止された適正露出となるものの、人物の顔部分に対しては露出が低くなってしまう（図１（Ｂ）参照）。

さらに、間欠的に人物の顔検知ができない状態が生じると、撮像装置は評価測光と中央部重点平均測光とを断続的に切り替えて露出制御を行うことになる。このように測光が断続的に切り替えられると、露出が繰り返し変化することになって動画の明るさがちらついてしまう。

このような動画の明るさのちらつきを抑止するため、顔検出結果についてチャタリング処理するようにした撮像装置がある。この撮像装置では、複数回の検出結果を参照して測光手法を決定している。

図２は、従来の撮像装置における動画撮影の他の例を説明するための図である。そして、図２（Ａ）は人物が一人である場合に物体が横切った状態を示す図であり、図２（Ａ）は人物が二人である場合に物体が横切った状態を示す図である。

図２（Ａ）に示すように、画面に一人の人物が存在する構図で動画を撮影中に、画面を別の物体（ここでは車）が横切ったとする。撮像装置では複数回の顔検知結果に基づいて測光手法を決定しているので、測光手法の決定に遅延が生じることになる。この結果、露出制御が別の物体に影響されてしまうという現象が生じる。

別の物体の色が黒いと、顔が適正露出であった動画が一時的に露出オーバーとなって露出にふらつきが生じることになる。特に、図２（Ｂ）に示すように、二人の人物が存在する構図においては、主被写体（図中左側の人物）を黒い物体が横切ると、他方の被写体（図中右側の人物）に対して露出が不適正となってしまう。

図３は、本発明の実施の形態による撮像装置の一例についてその構成を示す図である。

図示の撮像装置は、例えばデジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、カメラ本体１００と交換レンズタイプのレンズユニット２００とを有している。

カメラ本体１００はマイクロコンピュータ（ＣＣＰＵ：以下カメラマイコンと呼ぶ）１０１を備えており、カメラマイコンはカメラ全体の制御を司る。カメラ本体１００において、レンズユニット２００の光軸（光路）上には、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子１０２が配置されている。図示はしないが、この撮像素子１０２には赤外カットフィルタおよびローパスフィルタが備えられている。そして、撮像素子１０２にはレンズユニット２００を介して被写体像（光学像）が結像し、撮像素子１０２は光学像に応じた画像信号（アナログ信号）を出力する。

撮像素子１０２の出力である画像信号はＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１０９によってデジタル画像信号に変換される。そして、デジタル画像信号は信号処理回路１１１に送られる。信号処理回路１１１はデジタル画像信号を所定のパラメータに基づいて画像処理して画像データを生成する。

測光回路（ＡＥ）１０６は信号処理回路１１１の出力である画像データに応じて後述する測光制御を行う。また、焦点検出回路（ＡＦ）１０７は画像データに基づいて後述する焦点検出制御を行う。

ゲイン切換え回路１０８は、撮像素子１０２におけるゲインを切換えるための回路であり、ゲイン切換え回路１０８によるゲインの切換えは、撮影の条件および撮影者の入力などに応じてカメラマイコン１０１によって制御される。

タイミングジェネレータ（ＴＧ）１１０は、カメラマイコン１０１の制御下で撮像素子１０２の出力である画像信号の入力とＡ／Ｄ変換器１０９によるＡ／Ｄ変換のタイミングを同期させる。なお、ここでは、信号処理回路１１１による信号処理の結果得られた画像データを記憶するためのメモリについては説明を省略する。

レンズマウント１３０は、後述するレンズマイコン２０１とのインタフェースであり、レンズマイコン２０１とカメラマイコン１０１との間でデータ通信を行うための通信端子を有している。当該データ通信によって、カメラマイコン１０１は、カメラ本体１００に装着されたレンズユニット２００の種類およびその状態を判別することができる。

入力部１１２は、例えば、カメラを撮影待機状態とする撮影待機ボタン（待機ボタン）１１４および録画開始ボタン（録画ボタン）１１５を備えている。さらに、図示はしないが、入力部１１２はＡＦエリアの任意選択モードと多点／顔追尾モードとを切り替えるためのスイッチやボタン、そして、シャッター速度優先モードと絞り優先モードとを切り替える撮影モード切り替えダイヤルなどを有している。ユーザは入力部１１２によってカメラの設定などを入力することができる。

表示部１１３は、液晶装置および発光素子などを有し、設定されたモードおよびその他の撮影に関する情報などを表示する。顔検出回路１１６は信号処理回路１１１の出力である画像データにおいて人物の顔（顔領域:特定領域）を検知して、顔領域検知結果をカメラマイコン１０１に送る。顔検知回路１１６によって、画像データにおける顔領域の数、各顔領域の画像データにおける位置および大きさ、そして、顔領域の向きなどが特定される。

顔領域の検知手法として、例えば、画像データにおいて目、鼻、および口など顔の特徴部分を抽出して顔領域を特定する手法が用いられる。さらに、画像データにおいて肌色データを抽出して肌色範囲と判定された領域を顔領域として検知するようにしてもよい。また、顔領域の輪郭に注目して、その輪郭を示す楕円形状情報を用いて顔領域を検知するようにしてもよい。

図示のように、カメラマイコン１０１には顔使用判定回路１１７が備えられており、顔使用判定回路１１７は、後述するようにして顔領域検知結果を露出の決定に用いるか否かを判定する。そして、顔使用判定回路１１７による判定結果（顔使用判定結果）は測光回路１０６における測光制御に用いられる。

レンズユニット２００には、マイクロコンピュータ（ＬＰＵ：レンズマイコン）２０１が備えられており、レンズマイコン２０１はレンズユニット２００の動作を制御する。つまり、レンズマイコン２０１はレンズユニット２００を制御するとともに、各種の条件判定を行う。

レンズユニット２００には、複数枚のレンズを有するレンズ群２０２を有している。そして、レンズ群２０２には光軸に沿って移動可能に配置され、焦点調節を行うフォーカスレンズが含まれている。

レンズ駆動部２０３はレンズ群２０２において焦点検出および焦点位置合わせ用の光学系を移動させるためのアクチュエータである。カメラマイコン１０１は焦点検出回路１０７による焦点検出結果に基づいて、レンズ駆動部２０２の制御量、つまり、レンズ群２０２の駆動量（レンズ駆動量）を求める。

カメラマイコン１０１は、算出したレンズ駆動量をレンズマイコン２０１に送る。一方、レンズ群２０２の位置は、エンコーダ２０４によって検知され、レンズ位置情報としてレンズマイコン１０１に送られる。

レンズマイコン２０１はレンズ位置情報を参照しつつ、レンズ駆動量に応じてレンズ駆動部２０３を制御して、レンズ群２０２を合焦位置に移動する。なお、焦点検出の際には、カメラマイコン１０１からレンズマイコン２０１にレンズ群２０２の駆動方向および駆動速度を示す焦点検出用情報が送られる。そして、レンズマイコン２０１は焦点検出用情報に応じてレンズ駆動部２０３を制御してレンズ群２０２を光軸に沿って駆動する。

絞り２０５は、カメラ本体１００に入射する光量を調節するためのものである。絞り制御回路２０６は、レンズマイコン２０１の制御下で絞り２０５を駆動制御する。絞り２０５を制御するために必要な絞り駆動量は、カメラマイコン１０１からレンズマイコン２０１に送られる。なお、レンズ群２０２の焦点距離は単焦点であってもよく、ズームレンズのように焦点距離が可変であってもよい。

図４は、図３に示すカメラで行われる撮影動作を説明するためのフローチャートである。

撮影動作を開始すると、まず、カメラマイコン１０１は撮影待機ボタン１１４が操作されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。撮影待機ボタン１１４が操作されないと、つまり、撮影待機ボタン１１４が押されないと（ステップＳ１０１において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１は待機する。

一方、撮影待機ボタン１１４が操作されると（ステップＳ１０１において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は、最初の露出制御の際の測光手法（測光方式）として中央重点平均測光（中重）を選択する（ステップＳ１０２）。なお、前述のように、中央重点平均測光においては、画面中央に重みをおいて比較的広い範囲を平均的に測光する。

続いて、カメラマイコン１０１は顔検知回路１１６によって画像データにおける顔検出を行う（ステップＳ１０３）。そして、カメラマイコン１０１は、顔検知回路１１６で検知された顔領域検知結果に応じて、顔領域の数、各顔領域の画像データにおける位置およびその大きさ、顔の向きなどを特定して記憶する。

次に、カメラマイコン１０１は、後述するようにして、露出制御を行う（ステップＳ１０４）。そして、カメラマイコン１０１は録画開始ボタン１１５が操作されたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。録画開始ボタン１１５が操作されると（ステップＳ１０５において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は現在録画中であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

現在録画中でないと（ステップＳ１０６において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１はカメラを制御して録画を開始する（ステップＳ１０７）。一方、現在録画中であると（ステップＳ１０６において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は録画を停止する（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０７又はＳ１０８の処理の後、カメラマイコン１０１は撮影待機ボタン１１４が操作されたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。撮影待機ボタン１１４が操作されると（ステップＳ１０９において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は撮影を終了する。

一方、撮影ボタンが操作されないと（ステップＳ１０９において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１はステップＳ１０３の処理に戻る。なお、録画開始ボタン１１５が操作されないと（ステップＳ１０５において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１はステップＳ１０９の処理に進む。

図５は、図４に示す露出制御を説明するためのフローチャートである。

露出制御を開始すると、カメラマイコン１０１は顔検知回路１１６による顔検知結果を参照して、検知された顔領域の数が１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。顔領域の検知数が１以上であると、つまり、画像データに顔領域が存在すると（ステップＳ２０１において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は顔使用判定回路１１７によって検出された顔領域のうち露出制御に使用する顔領域が存在するか否かを判定して、後述するようにして優先順位付けを行う（ステップＳ２０２）。

続いて、カメラマイコン１０１は現在の露出制御において顔領域検知結果が用いられているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。現在の露出制御において顔領域検知結果が用いられていないと（ステップＳ２０３において、ＮＯ）、つまり、現在の露出制御において顔領域検知結果が用いられていない状態で、新たに露出制御に使用する顔領域が検知されると、カメラマイコン１０１は、後述するようにして、顔使用判定結果に対して揺らぎ除去処理を行う（ステップＳ２０４）。

続いて、カメラマイコン１０１は、顔使用判定結果又は揺らぎ除去処理後の顔使用判定結果に応じて新たな露出制御（ＡＥ）で使用する顔領域が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０５）。なお、現在の露出制御において顔領域検知結果が用いられていると（ステップＳ２０３において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１はステップＳ２０５の処理に進む。

新たな露出制御において使用する顔領域が存在すると（ステップＳ２０５において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は測光方式(測光モード)を評価測光とする（ステップＳ２０６）。一方、新たな露出制御において使用する顔領域が存在しないと（ステップＳ２０５において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１は測光方式として中央重点平均測光を選択する（ステップＳ２０７）。

これによって、顔領域を使用しないで露出制御を行っている状態で、新たに顔領域が検出されたとしても、顔領域検知結果が安定的に出力されていないと、直ちに露出制御に顔領域を使用することなく露出制御を継続することになる。ここでは、測光方式として中央重点平均測光を継続して用いることになる。

画像データにおいて顔領域が検知されないと（ステップＳ２０１において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１は現在の露出制御において顔領域検出結果が用いられているか否かを判定する（ステップＳ２０８）。現在の露出制御において顔領域検出結果が用いられていると（ステップＳ２０８において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は人物の顔が消失したとして、所定の時間、露出制御値を固定（ロック）する（ＡＥロック：ステップＳ２０９）。つまり、現在の露出制御において顔領域検知結果が使用されている状態で、露出制御に使用する顔領域が消失してしまった場合には、カメラマイコン１０１は所定の時間ＡＥロックを行う。

この所定の時間は、例えば、５秒であり、ＡＥロックにおいては露出制御の目標値となる測光結果、つまり、被写体輝度の更新を停止する。

なお、露出の固定手法については、特に限定するものではなく、測光結果の更新を継続して、露出制御に用いる制御値、例えば、ＴＶ（シャッタースピード）、ＡＶ（絞り値）、およびＩＳＯ感度を固定するようにしてもよい。

続いて、カメラマイコン１０１は測光方式として中央重点平均測光を選択する（ステップＳ２１０）。なお、現在の露出制御において顔領域検出結果が用いられていないと（ステップＳ２０８において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１はステップＳ２１０の処理に進む。

なお、ステップＳ２０９においてＡＥロックが行われた場合には、測光方式が評価測光から中央重点平均測光に切り替わるものの、直ちに画像における露出が変化することはない。また、ＡＥロック期間中に人物の顔領域が再び検知されて、露出制御に使用できる場合には、測光方式は再び評価測光に戻る。この結果、画像の露出は変化しない。

ステップＳ２０６、Ｓ２０７、又はＳ２１０の処理の後、カメラマイコン１０１は、決定した測光方式を用いて露出制御における目標輝度を求める（ステップＳ２１１）。なお、ＡＥロック中においては目標輝度は更新されない。

続いて、カメラマイコン１０１は目標輝度に応じて露出制御値であるＴＶ、ＡＶ、およびＩＳＯ感度を決定する（ステップＳ２１２）。なお、ＡＥロック中においては、露出制御値は更新されない。そして、カメラマイコン１０１は露出制御を終了して、図４に示すステップＳ１０５の処理に進む。

図６は、図５に示す顔使用判定処理を説明するためのフローチャートである。

顔使用判定処理を開始すると、カメラマイコン１０１は顔検知回路１１６によって人物の顔の特徴点に基づいて画像データにおける顔領域を検知して、顔領域検知結果を得る。そして、カメラマイコン１０１は顔領域検知結果に基づいて、顔領域毎に識別番号（ＩＤ）を付与して、その大きさ、向き、および位置（座標）をリスト化して顔リストとして記憶する。

図７は、図１に示すカメラマイコン１０１に記憶された顔リストを説明するための図である。そして、図７（ａ）は顔リストの一例を示す図であり、図７（ｂ）は並べ替え後の顔リストを示す図である。

図７（ａ）に示すように、画像データにおいて検知された顔領域には、ＩＤが付与されて、顔領域毎にその大きさ、向き、および画像における顔領域の中心位置を示す座標が規定されている。

カメラマイコン１０１は、図７（ａ）に示す顔リストにおいて顔領域を顔の大きさの順に並べ替える（ステップＳ３０１）。そして、カメラマイコン１０１は顔領域の向きを調べて、正面方向又は斜め方向を向く顔領域以外の顔領域を除外する。つまり、ここでは、カメラマイコン１０１は、横向きおよび後向きの顔領域を除外する（ステップＳ３０２）。

なお、カメラマイコン１０１は、例えば、顔領域の向きが正面方向から左右４５度の範囲にない顔領域を除外する。このように、横向きおよび後向きの顔領域を除外することによって、露出制御の際に、例えば、髪毛の色に露出制御が影響を受けることを防止することができる。

このようにして、図７（ａ）に示す顔リストの並べ替えを行うと、例えば、図７（ｂ）に示す並べ替え後の顔リストが得られる。並べ替え後の顔リストにおいては、順位にＩＤ、向き、および座標が対応付けられる。なお、図７（ｂ）において、ＩＤ欄に「無」が挿入された顔領域は除外された顔領域である。

続いて、カメラマイコン１０１は、選択条件に基づいて並べ替え後の顔リストから最も優先順位の高い顔領域(選択検知結果)を選択する。つまり、カメラマイコン１０１は並べ替え後の顔リストにおいて最も優先順位の高い顔領域に係る向きおよび座標（顔使用判定結果）を出力して（ステップＳ３０３）、顔使用判定処理を終了する。そして、カメラマイコン１０１は図５に示すステップＳ２０３の処理に進む。

露出制御においては、ステップＳ３０３で出力された座標の顔領域が用いられる。なお、顔の向きについては正面方向から左右４５度の範囲にある顔領域を用いるようにしたが、誤差を考慮すると被写体の状況によっては顔使用判定結果が安定しないことがある。このため、次のようにして、揺らぎ除去処理が行われることになる。

図８は、図５に示す揺らぎ除去処理を説明するためのフローチャートである。なお、複数の顔領域が検知されている場合には、揺らぎ除去処理はそれぞれの顔領域に対して行われる。

揺らぎ除去処理を開始すると、カメラマイコン１０１は今回の顔使用判定結果Ｆｎと前回の顔使用判定結果Ｆ（ｎ−１）とを比較して、同一であるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。Ｆｎ＝Ｆ（ｎ−１）であれば（ステップＳ４０１において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は繰り返し回数判定用カウンタである変数ｃｏｕｎｔに１を加算する（ステップＳ４０２）。一方、Ｆｎ＝Ｆ（ｎ−１）でないと（ステップＳ４０１において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１は変数ｃｏｕｎｔをゼロにクリアする（ステップＳ４０３）。

ステップＳ４０２又はＳ４０３の処理の後、カメラマイコン１０１は変数ｃｏｕｎｔが所定のカウント値以上、例えば、５以上となったか否かを判定する（ステップＳ４０４）。変数ｃｏｕｎｔが５以上であると（ステップＳ４０４において、ＹＥＳ）、カメラマイコン１０１は顔使用判定結果に対する揺らぎ除去結果Ｆｏｕｔとして最新の顔使用判定結果Ｆｎを用いる（ステップＳ４０５）。そして、カメラマイコン１０１は揺らぎ除去処理を終了して、図５に示すステップＳ２０５の処理に進む。

一方、変数ｃｏｕｎｔが５未満であると（ステップＳ４０４において、ＮＯ）、カメラマイコン１０１は揺らぎ除去処理を終了して、図５に示すステップＳ２０５の処理に進む。

図９は、図３に示すカメラで行われる揺らぎ除去動作を説明するための図である。

いま、顔領域が２回連続して検知された後、顔領域が５回連続して検知されない状態となったとする。この場合、カメラは、露出制御で用いられる顔領域について、顔領域が検知されない状態が４回続くと、顔領域なしと判定することになる。つまり、カメラは顔領域判定結果を複数回参照した後、露出制御で用いられる顔領域を切り替えることになる。これによって、顔領域判定結果の揺らぎに関して画像の露出が過敏に反応することがなくなる。

一方、物体が横切ったことによって人物の顔が遮蔽された場合においても、しばらくの間露出制御において遮蔽された人物に係る顔の座標が用いられることになる。このため、前述のように、露出制御に用いる顔領域が消失した際には、図５のステップＳ２０４に示す揺らぎ除去処理を行わない。

この結果、物体が横切った際に露出制御を移行する顔領域が別に存在する場合には速やかに当該顔領域によって露出制御を行う。そして、別に顔領域が存在しない場合には所定時間の露出を固定して（ＡＥロック）、人物の顔領域が遮蔽されない状態となった後に再び適正な露出制御に復帰することができる。

以上のように、本発明の実施の形態では、露出制御の際に、新たに顔領域が出現した場合には揺らぎ除去処理を行い、露出制御に用いている顔領域が消失した場合には揺らぎ除去処理を行わずに、別の顔領域を露出制御に用いる。これによって、顔領域の誤検知又は検知能力の限界付近における顔領域検知結果の揺らぎに起因する画像の露出に対する影響を抑止することができる。

さらに、本発明の実施形態では、露出制御に用いていた顔領域が消失して、別に顔領域が存在しない場合には、揺らぎ除去処理を行うことなく、所定の期間の露出を固定状態とする。これによって、顔領域の誤検知又は検知能力の限界付近における顔領域検知結果の揺らぎに起因する画像の露出に対する影響を除去することができる。さらには、人物を横切った物体による露出に対する影響も抑止することができる。

上述の説明から明らかなように、図３に示す例では、カメラマイコン１０１および顔検知回路１１６が検知手段として機能し、カメラマイコン１０１が選択手段、第１の判定手段、第２の判定手段、および記録手段として機能する。さらに、カメラマイコン１０１およびレンズマイコン２０１は制御手段として機能する。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を露出制御装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを露出制御装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ カメラ本体
１０１ カメラマイコン（ＣＣＰＵ）
１０２ 撮像素子
１０６ 測光回路（ＡＥ）
１１１ 信号処理回路
１１６ 顔検知回路
１１７ 顔使用判定回路
２００ レンズユニット
２０１ レンズマイコン（ＬＰＵ）
２０６ 絞り制御回路

Claims (9)

1. 被写体を撮像する際の露出を制御する露出制御装置であって、
   前記被写体を撮像して得られた画像において少なくとも１つの予め定められた特定領域を検知して検知結果を得る検知手段と、
   前記検知手段によって少なくとも１つの特定領域が検知された場合に、予め定められた選択条件に基づいて前記検知結果のうちの１つを選択して選択検知結果とする選択手段と、
   前記選択検知結果を用いて露出制御を行っているか否かを判定する第１の判定手段と、
   前記第１の判定手段によって前記選択検知結果を用いて露出制御を行っていないと判定されると、前記選択検知結果が所定の期間において変化しているか否かを判定する第２の判定手段とを有し、
   前記選択手段は、前記第２の判定手段によって前記選択検知結果が変化していないと判定された場合に前記検知手段の最新の検知結果を前記選択検知結果とし、前記第２の判定手段によって前記選択検知結果が変化していると判定された場合に前記選択検知結果を変えないことを特徴とする露出制御装置。
2. 前記露出制御に用いる前記選択検知結果が存在すると、予め設定された第１の測光モードに応じて露出制御を行う制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の露出制御装置。
3. 前記露出制御に用いる前記選択検知結果が存在しないと、前記制御手段は前記第１の測光モードと異なる第２の測光モードに応じて露出制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の露出制御装置。
4. 前記第１の測光モードは前記画像を複数のエリアに分けて前記エリアの各々について測光を行って露出を決定するモードであり、前記第２の測光モードは前記画像の中央に重みをつけて測光を行って露出を決定するモードであることを特徴とする請求項３に記載の露出制御装置。
5. 前記特定領域は、人物の顔領域であり、前記選択手段は、前記選択条件を用いて前記顔領域の向きが所定の範囲から外れる顔領域を除外しその大きさが最も大きい前記顔領域を前記選択検知結果として選択することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の露出制御装置。
6. 露出制御において前記検知結果が用いられている状態で、前記検知手段によって前記特定領域が検知されない状態となった場合に、前記制御手段は所定の時間、露出制御を固定することを特徴とする請求項２又は３に記載の露出制御装置。
7. 前記被写体を撮像して画像を得る撮像手段と、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の露出制御装置と、
   前記撮像手段で得られた画像を記録する記録手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
8. 被写体を撮像する際の露出を制御する露出制御装置の制御方法であって、
   前記被写体を撮像して得られた画像において少なくとも１つの予め定められた特定領域を検知して検知結果を得る検知ステップと、
   前記検知ステップで少なくとも１つの特定領域が検知された場合に、予め定められた選択条件に基づいて前記検知結果のうちの１つを選択して選択検知結果とする選択ステップと、
   前記選択検知結果を用いて露出制御を行っているか否かを判定する第１の判定ステップと、
   前記第１の判定ステップで前記選択検知結果を用いて露出制御を行っていないと判定されると、前記選択検知結果が所定の期間において変化しているか否かを判定する第２の判定ステップとを有し、
   前記選択ステップでは、前記第２の判定ステップで前記選択検知結果が変化していないと判定された場合に前記検知ステップでの最新の検知結果を前記選択検知結果とし、前記第２の判定ステップで前記選択検知結果が変化していると判定された場合に前記選択検知結果を変えないことを特徴とする制御方法。
9. 被写体を撮像する際の露出を制御する露出制御装置で用いられる制御プログラムであって、
   前記露出制御装置が備えるコンピュータに、
   前記被写体を撮像して得られた画像において少なくとも１つの予め定められた特定領域を検知して検知結果を得る検知ステップと、
   前記検知ステップで少なくとも１つの特定領域が検知された場合に、予め定められた選択条件に基づいて前記検知結果のうちの１つを選択して選択検知結果とする選択ステップと、
   前記選択検知結果を用いて露出制御を行っているか否かを判定する第１の判定ステップと、
   前記第１の判定ステップで前記選択検知結果を用いて露出制御を行っていないと判定されると、前記選択検知結果が所定の期間において変化しているか否かを判定する第２の判定ステップとを実行させ、
   前記選択ステップでは、前記第２の判定ステップで前記選択検知結果が変化していないと判定された場合に前記検知ステップでの最新の検知結果を前記選択検知結果とし、前記第２の判定ステップで前記選択検知結果が変化していると判定された場合に前記選択検知結果を変えないことを特徴とする制御プログラム。