JP2022049404A - Control apparatus, imaging apparatus, control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置、撮像装置、制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, an image pickup device, a control method, and a program.
特許文献1には、「撮影シーンに基づいて、コントラストAFによる撮影レンズの初期駆動方向を決定している。」と記載されている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 特開2010-217615号公報
[Prior Art Document]
[Patent Document]
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-217615
コントラストAFを実行中に、撮像装置に撮像される画像の明るさが変化することで、コントラストAFにより合焦状態を示すフォーカスレンズの位置を適切に特定できない場合がある。 During the execution of contrast AF, the brightness of the image captured by the image pickup device changes, so that the position of the focus lens indicating the in-focus state may not be properly specified by the contrast AF.
本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置を制御する制御装置でよい。制御装置は、撮像装置に撮像される第1撮像画像について予め定められたアルゴリズムに従って導出される第1輝度値を取得するように構成される回路を備えてよい。回路は、第1撮像画像の第1輝度値に基づいて、第1撮像画像の第1領域の第1画像の各画素の輝度値を補正するように構成されてよい。回路は、補正された第1画像に予め定められたフィルタ処理を施すように構成されてよい。回路は、フィルタ処理された第1画像についてコントラスト評価値を導出するように構成されてよい。回路は、コントラスト評価値に基づいてコントラストAFを実行するように構成されてよい。 The control device according to one aspect of the present invention may be a control device that controls the image pickup device. The control device may include a circuit configured to acquire a first luminance value derived according to a predetermined algorithm for the first image captured by the image pickup device. The circuit may be configured to correct the luminance value of each pixel of the first image in the first region of the first captured image based on the first luminance value of the first captured image. The circuit may be configured to apply a predetermined filtering process to the corrected first image. The circuit may be configured to derive a contrast rating value for the filtered first image. The circuit may be configured to perform contrast AF based on the contrast evaluation value.
回路は、第1輝度値が予め定められた輝度値より大きい場合、第1画像の各画素の輝度値が小さくなるように、第1画像の各画素の輝度値を補正するように構成されてよい。回路は、第1輝度値が予め定められた輝度値より小さい場合、第1画像の各画素の輝度値が大きくなるように、第1画像の各画素の輝度値を補正するように構成されてよい。 The circuit is configured to correct the luminance value of each pixel of the first image so that the luminance value of each pixel of the first image becomes smaller when the first luminance value is larger than the predetermined luminance value. good. The circuit is configured to correct the luminance value of each pixel of the first image so that the luminance value of each pixel of the first image becomes larger when the first luminance value is smaller than the predetermined luminance value. good.
回路は、コントラストAFを開始したときに撮像装置に撮像される撮像画像について予め定められたアルゴリズムに従って導出される輝度値に基づいて、予め定められた輝度値を決定するように構成されてよい。 The circuit may be configured to determine a predetermined luminance value based on a luminance value derived according to a predetermined algorithm for the captured image captured by the image pickup apparatus when the contrast AF is started.
回路は、第1輝度値に基づいて、予め定められた条件に従って係数を決定するように構成されてよい。回路は、第1画像の各画素の輝度値を係数に従って補正するように構成されてよい。 The circuit may be configured to determine the coefficients according to predetermined conditions based on the first luminance value. The circuit may be configured to correct the luminance value of each pixel of the first image according to a coefficient.
回路は、第1輝度値が予め定められた輝度値より大きい場合、1より小さい予め定められた第1係数を係数として決定するように構成されてよい。回路は、第1輝度値が予め定められた輝度値より小さい場合、1より大きい予め定められた第2係数を係数として決定するように構成されてよい。 The circuit may be configured to determine as a coefficient a predetermined first coefficient less than 1 if the first luminance value is greater than the predetermined luminance value. The circuit may be configured to determine as a coefficient a predetermined second coefficient greater than 1 if the first luminance value is less than the predetermined luminance value.
回路は、コントラストAFを開始したときに撮像装置に撮像される撮像画像について予め定められたアルゴリズムに従って導出される輝度値に基づいて、予め定められた輝度値を決定するように構成されてよい。 The circuit may be configured to determine a predetermined luminance value based on a luminance value derived according to a predetermined algorithm for the captured image captured by the image pickup apparatus when the contrast AF is started.
回路は、第1画像の各画素の輝度値に係数を乗算することで、第1画像の各画素の輝度値を補正するように構成されてよい。 The circuit may be configured to correct the luminance value of each pixel of the first image by multiplying the luminance value of each pixel of the first image by a coefficient.
回路は、撮像装置に撮像される撮像画像について予め定められたアルゴリズムに従って導出される輝度値に基づいて、自動露出制御を実行するように構成されてよい。 The circuit may be configured to perform automatic exposure control based on the luminance values derived according to a predetermined algorithm for the captured image captured by the imaging device.
回路は、予め定められたアルゴリズムに従って、撮像画像の各画素の輝度値に予め割り当てられた重み付けを行うことで、撮像画像の輝度値を導出するように構成されてよい。 The circuit may be configured to derive the luminance value of the captured image by performing a predetermined weighting on the luminance value of each pixel of the captured image according to a predetermined algorithm.
回路は、補正された第1画像に、予め定められたフィルタとして、無限インパルス応答フィルタを施すように構成されてよい。 The circuit may be configured to apply an infinite impulse response filter to the corrected first image as a predetermined filter.
本願発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置と、フォーカスレンズと、フォーカスレンズを介して結像された像を撮像するイメージセンサとを備えてよい。 The image pickup apparatus according to one aspect of the present invention may include the control device, a focus lens, and an image sensor that captures an image formed through the focus lens.
本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置を制御する制御方法でよい。制御方法は、撮像装置に撮像される第1撮像画像について予め定められたアルゴリズムに従って導出される第1輝度値を取得する段階を備えてよい。制御方法は、第1撮像画像の第1輝度値に基づいて、撮像画像の第1領域の第1画像の各画素の輝度値を補正する段階を備えてよい。制御方法は、補正された第1画像に予め定められたフィルタ処理を施す段階を備えてよい。制御方法は、フィルタ処理された第1画像についてコントラスト評価値を導出する段階を備えてよい。制御方法は、コントラスト評価値に基づいてコントラストAFを実行する段階を備えてよい。 The control method according to one aspect of the present invention may be a control method for controlling an image pickup apparatus. The control method may include a step of acquiring a first luminance value derived according to a predetermined algorithm for the first captured image captured by the imaging device. The control method may include a step of correcting the luminance value of each pixel of the first image in the first region of the captured image based on the first luminance value of the first captured image. The control method may include a step of applying a predetermined filtering process to the corrected first image. The control method may include a step of deriving a contrast evaluation value for the filtered first image. The control method may include a step of performing contrast AF based on the contrast evaluation value.
本発明の一態様に係るプログラムは、上記制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムでよい。 The program according to one aspect of the present invention may be a program for operating a computer as the control device.
本発明の一態様によれば、コントラストAFを実行中に、撮像装置に撮像される画像の明るさが変化しても、コントラストAFにより合焦状態を示すフォーカスレンズの位置をより適切に特定できる。 According to one aspect of the present invention, even if the brightness of the image captured by the image pickup device changes during the contrast AF, the position of the focus lens indicating the in-focus state can be more appropriately specified by the contrast AF. ..
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The outline of the above invention does not list all the necessary features of the present invention. A subcombination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means of solving the invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the following embodiments. It is clear from the description of the claims that the form with such changes or improvements may be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。 The claims, description, drawings, and abstracts include matters subject to copyright protection. The copyright holder will not object to any person's reproduction of these documents as long as they appear in the Patent Office files or records. However, in other cases, all copyrights are reserved.
本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、(1)操作が実行されるプロセスの段階または(2)操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び/またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び/またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路(IC)及び/またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理AND、論理OR、論理XOR、論理NAND、論理NOR、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックアレイ(PLA)等の様なメモリ要素等を含んでよい。 Various embodiments of the present invention may be described with reference to flowcharts and block diagrams, wherein the block is (1) a stage of the process in which the operation is performed or (2) a device having a role of performing the operation. May represent a "part" of. Specific steps and "parts" may be implemented by programmable circuits and / or processors. Dedicated circuits may include digital and / or analog hardware circuits. It may include integrated circuits (ICs) and / or discrete circuits. The programmable circuit may include a reconfigurable hardware circuit. Reconfigurable hardware circuits include logical AND, logical OR, logical XOR, logical NAND, logical NOR, and other logical operations, flip-flops, registers, field programmable gate arrays (FPGA), programmable logic arrays (PLA), etc. It may include a memory element such as.
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー(登録商標)ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROMまたはフラッシュメモリ)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスクリードオンリメモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイ(登録商標)ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。 The computer readable medium may include any tangible device capable of storing instructions executed by the appropriate device. As a result, the computer-readable medium having the instructions stored therein will include the product, including instructions that can be executed to create means for performing the operation specified in the flowchart or block diagram. Examples of computer-readable media may include electronic storage media, magnetic storage media, optical storage media, electromagnetic storage media, semiconductor storage media, and the like. More specific examples of computer-readable media include floppy (registered trademark) disks, diskettes, hard disks, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), erasable programmable read-only memory (EPROM or flash memory), Electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), static random access memory (SRAM), compact disc read-only memory (CD-ROM), digital versatile disc (DVD), Blu-ray® disc, memory stick, An integrated circuit card or the like may be included.
コンピュータ可読命令は、1または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはSmalltalk(登録商標)、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「C」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク(WAN)を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。 Computer-readable instructions may include either source code or object code written in any combination of one or more programming languages. Source code or object code includes traditional procedural programming languages. Traditional procedural programming languages are assembler instructions, instruction set architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine-dependent instructions, microcodes, firmware instructions, state setting data, or Smalltalk®, JAVA®, C ++. It may be an object-oriented programming language such as, and a "C" programming language or a similar programming language. Computer-readable instructions are used locally or on a local area network (LAN), wide area network (WAN), etc., to the processor or programmable circuit of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing device. ) May be provided. The processor or programmable circuit may execute computer-readable instructions to create means for performing the operations specified in the flowchart or block diagram. Examples of processors include computer processors, processing units, microprocessors, digital signal processors, controllers, microcontrollers, and the like.
図1は、本実施形態に係る撮像装置100の機能ブロックの一例を示す。撮像装置100は、撮像部102及びレンズ部200を備える。撮像部102は、イメージセンサ120、撮像制御部110、メモリ170、表示部160、及び操作部162を有する。
FIG. 1 shows an example of a functional block of the
イメージセンサ120は、CCDまたはCMOSにより構成されてよい。イメージセンサ120は、複数のレンズ210を介して結像する光学像を電気信号に変換する。イメージセンサ120は、複数のレンズ210を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部110に出力する。撮像制御部110は、CPUまたはMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部110は、操作部162からの動作命令に応じて、撮像装置100を制御してよい。
The
メモリ170は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。メモリ170は、撮像制御部110がイメージセンサ120などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ170は、撮像装置100の筐体の内部に設けられてよい。メモリ170は、撮像装置100の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
The
表示部160は、イメージセンサ120から出力された画像を表示してよい。表示部160は、撮像装置100の各種の設定情報を表示してよい。表示部160は、液晶ディスプレイ、タッチパネルディスプレイなどでよい。表示部160は、複数の液晶ディスプレイ、またはタッチパネルディスプレイを含んでよい。
The
レンズ部200は、複数のレンズ210、レンズ移動機構212、及びレンズ制御部220を有する。複数のレンズ210は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ210の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ部200は、撮像部102に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ移動機構212は、複数のレンズ210の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させる。レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ制御命令に従って、レンズ移動機構212を駆動して、1または複数のレンズ210を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。
The
撮像制御部110は、AE制御部112、及びAF制御部114を有する。AE制御部112は、撮像装置100により撮像される撮像画像が適正露出になるように自動露光制御を実行する。AE制御部112は、撮像画像の輝度値に基づいて、絞り値、露光時間、及びISO感度などを決定する。AE制御部112は、予め定められたAEアルゴリズムに従って、撮像画像の輝度値を導出する。
The image
図2は、撮像画像の一例を示す。撮像画像は、wピクセル×hピクセルの画素群で構成される。AE制御部112は、撮像画像をmピクセル×nピクセルのタイル群に分割して、タイルごとに輝度値を導出する。AE制御部112は、タイル内の各画素の輝度値に予め定められた重み付けを行って、タイルの輝度値を導出する。図3は、タイル内の各画素に割り当てられる重み付けの一例を示す。AE制御部112は、タイル内の各画素の輝度値に重み付けを行った後、重み付けされた各画素の輝度値の平均値を導出することで、タイルの輝度値を導出してよい。さらに、AE制御部112は、各タイルの輝度値の平均値を導出することで、撮像画像の輝度値を導出してよい。撮像画像の輝度値は、撮像画像全体の明るさを示す値でよい。撮像画像の輝度値は、撮像画像全体の平均の明るさを示す値でよい。撮像画像の輝度値は、撮像画像のうち適正露出を決定するときに参照される一部の領域の画像の明るさを示す値でよい。
FIG. 2 shows an example of a captured image. The captured image is composed of a pixel group of w pixels × h pixels. The
AE制御部112は、撮像画像内の予められたAE対象領域の画像の輝度値を、撮像画像の輝度値として導出してよい。AE制御部112は、AE対象領域の画像をタイルに分割して、タイル内の各画素値に予め定められた重み付けを行って、タイルの輝度値を導出してよい。そして、AE制御部112は、AE対象領域の画像の各タイルの輝度値の平均値を導出することで、撮像画像の輝度値を導出してよい。
The
AF制御部112は、フォーカスレンズの複数の位置での複数のコントラスト評価値に基づいて、図4に示すようにコントラスト評価値のピークP0を検出し、所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置F0を決定する。すなわち、AF制御部112は、コントラストAF処理により、所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置を決定する。
The
AF制御部114は、撮像画像にフィルタ処理を施して平滑化処理した後、フィルタ処理後の撮像画像について予め定められたAFアルゴリズムに従ってコントラスト評価値を導出する。AF制御部114は、撮像画像の予め定められたAF領域内の画像にフィルタ処理を施した後、フィルタ処理後の画像について予め定められたAFアルゴリズムに従ってコントラスト評価値を導出する。
The
AF制御部114は、撮像画像に無限インパルス応答(IIR)フィルタを施することで平滑化処理を行ってよい。図5は、AF制御部114で利用されるIIRフィルタの一例を示す。IIRフィルタは、直接型IIのIIRフィルタを2段連結することで構成されてよい。IIRフィルタの段数は、2段に限定されない。AF制御部114は、IIRフィルタによりフィルタ処理された撮像画像について予め定められたAFアルゴリズムに従ってコントラスト評価値を導出してよい。
The
ここで、AF制御部114が、コントラストAFを実行中に撮像画像の明るさが変化すると、所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置F0を適切に決定できない場合がある。コントラストAFを実行中に撮像画像の明るさが変化すると、例えば、図6に示すように、所望の被写体が合焦状態になるコントラスト評価値のピークP0以外に、コントラスト評価値の極大点P1または極大点P2が現れることがある。このような場合、AF制御部114が所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置F0を適切に決定できない場合がある。
Here, if the brightness of the captured image changes while the
画像の明るさは、撮像装置100により撮像される環境の明るさの変化、またはAE制御部112で実行される自動露光制御による適正露出の変化などにより、変化する。
The brightness of the image changes due to a change in the brightness of the environment imaged by the
本実施形態では、コントラストAFを実行中に撮像画像の明るさが変化しても、適切にコントラスト評価値のピークを検出できるように、撮像画像の各画素の輝度値を補正した後、フィルタ処理を施す。AF制御部114は、IIRフィルタに入力するときに各画素の輝度値を、撮像画像の明るさの変化に応じて補正する。図5に示すIIRフィルタを用いる場合、AF制御部114は、画素の輝度値を示すX[n]に乗算する係数Aの値を、撮像画像の明るさの変化に応じて変更する。輝度値は、画素の明るさを示す指標であり、画素値でよい。AF制御部114は、例えば、図5に示すアンプ130のゲインを調整することで係数Aを変更する。これにより、図6に示すようなコントラスト評価値の極大点が現れることを抑制でき、コントラスト評価値のピークを適切に検出できる。
In the present embodiment, even if the brightness of the captured image changes during the execution of contrast AF, the brightness value of each pixel of the captured image is corrected and then filtered so that the peak of the contrast evaluation value can be appropriately detected. To give. The
より具体的には、AF制御部114は、AE制御部112から撮像画像の輝度値を取得する。AF制御部114は、AE制御部112が自動露光制御を実行するためにAEアルゴリズムに従って導出した撮像画像の輝度値を取得する。
More specifically, the
AF制御部114は、コントラスト評価値を導出する対象の撮像画像の輝度値に基づいて予め定められた条件に従って係数を決定する。AF制御部114は、対象の撮像画像の輝度値が明るくなる方向に変化した場合には、対象の撮像画像が暗くなるように係数を決定する。一方、AF制御部114は、対象の撮像画像の輝度値が暗くなる方向に変化した場合には、対象の撮像画像が明るくなるように係数を決定する。
The
AF制御部114は、対象の撮像画像の輝度値が予め定められた輝度値より大きい場合、1より小さい予め定められた第1係数A1を係数Aとして決定してよい。AF制御部114は、対象の撮像画像の輝度値が予め定められた輝度値より小さい場合、1より大きい予め定められた第2係数A2を係数Aとして決定してよい。A1は、例えば、0.8でよい。A2は、例えば、1.2でよい。
When the luminance value of the captured image of the target is larger than the predetermined luminance value, the
AF制御部114は、コントラストAFを開始したときに撮像装置100に撮像される撮像画像についてAE制御部112によりAEアルゴリズムに従って導出される輝度値に基づいて、予め定められた輝度値を決定してよい。AF制御部114は、コントラストAFを開始したときに、AE制御部112により導出される撮像画像の輝度値を予め定められた輝度値に決定してよい。
The
AF制御部114は、対象の撮像画像の合焦対象領域の画像の各画素の輝度値を係数Aに従って補正する。AF制御部114は、画像の各画素の輝度値に係数Aを乗算することで、画像の各画素の輝度値を補正してよい。
The
AF制御部114は、補正された画像にIIRフィルタを適用することでフィルタ処理を施す。AF制御部114は、フィルタ処理された画像についてコントラスト評価値を導出する。AF制御部114は、コントラスト評価値に基づいてコントラストAFを実行する。
The
図7は、コントラストAFを実行する手順の一例を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of a procedure for executing contrast AF.
AF制御部114は、コントラストAFを開始すると、AE制御部112により導出される最初のフレーム(撮像画像)の輝度値を基準輝度値L0として取得する(S100)。次いで、AF制御部114は、フォーカスレンズを移動させながら(S102)、AE制御部112により導出される次の対象のフレームの輝度値Lnを取得する(S104)。対象のフレームは、コントラスト評価値を導出する対象のフレームである。
When the contrast AF is started, the
次いで、AF制御部114は、Ln/L0が1より大きいか否かを判定する(S106)。Ln/L0が1より大きい場合、AF制御部114は、係数Aを0.8に決定する(S108)。AF制御部114は、Ln/L0が1より小さい場合、係数Aを1.2に決定する(S110)。なお、Ln/L0=1の場合には、AF制御部114は、係数Aを1.0に決定してよい。
Next, the
AF制御部114は、係数Aに従って対象のフレームの各画像の輝度値を補正する(S112)。AF制御部114は、対象のフレームの各画素の輝度値に係数Aを乗算することで、対象のフレームの各画像の輝度値を補正する。
The
AF制御部114は、補正後の対象のフレームにIIRフィルタを適用して、対象のフレームにフィルタ処理を施す(S114)。AF制御部114は、IIRフィルタの適用後の対象のフレームのコントラスト評価値を予め定められたAFアルゴリズムに従って導出する(S116)。
The
AF制御部114は、コントラスト評価値のピークを検出したかどうかを判定する(S118)。コントラスト評価値のピークを検出していなければ、AF制御部114は、さらにフォーカスレンズを移動させながら、S102以降の処理を繰り返す。一方、コントラスト評価値のピークを検出していれば、AF制御部114は、コントラスト評価値のピークに対応する位置にフォーカスレンズを移動させて、コントラスAFを終了する(S120)。
The
以上の通り、本実施形態によれば、コントラスト評価値を導出する画像の各画素の輝度値を、撮像画像の明るさの変化に応じて補正する。これにより、コントラストAFを実行中に撮像画像の明るさが変化しても、適切にコントラスト評価値のピークを検出できる。 As described above, according to the present embodiment, the brightness value of each pixel of the image from which the contrast evaluation value is derived is corrected according to the change in the brightness of the captured image. As a result, even if the brightness of the captured image changes during the execution of contrast AF, the peak of the contrast evaluation value can be appropriately detected.
上記のような撮像装置100は、移動体に搭載されてもよい。撮像装置100は、図8に示すような、無人航空機(UAV)に搭載されてもよい。UAV10は、UAV本体20、ジンバル50、複数の撮像装置60、及び撮像装置100を備えてよい。ジンバル50、及び撮像装置100は、撮像システムの一例である。UAV10は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、UAVの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。
The
UAV本体20は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。UAV本体20は、複数の回転翼の回転を制御することでUAV10を飛行させる。UAV本体20は、例えば、4つの回転翼を用いてUAV10を飛行させる。回転翼の数は、4つには限定されない。また、UAV10は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。
The UAV
撮像装置100は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル50は、撮像装置100を回転可能に支持する。ジンバル50は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル50は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも1つを中心に撮像装置100を回転させることで、撮像装置100の姿勢を変更してよい。
The
複数の撮像装置60は、UAV10の飛行を制御するためにUAV10の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。2つの撮像装置60が、UAV10の機首である正面に設けられてよい。更に他の2つの撮像装置60が、UAV10の底面に設けられてよい。正面側の2つの撮像装置60はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の2つの撮像装置60もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置60により撮像された画像に基づいて、UAV10の周囲の3次元空間データが生成されてよい。UAV10が備える撮像装置60の数は4つには限定されない。UAV10は、少なくとも1つの撮像装置60を備えていればよい。UAV10は、UAV10の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも1つの撮像装置60を備えてもよい。撮像装置60で設定できる画角は、撮像装置100で設定できる画角より広くてよい。撮像装置60は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。
The plurality of
遠隔操作装置300は、UAV10と通信して、UAV10を遠隔操作する。遠隔操作装置300は、UAV10と無線で通信してよい。遠隔操作装置300は、UAV10に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのUAV10の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、UAV10の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、UAV10が位置すべき高度を示してよい。UAV10は、遠隔操作装置300から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、UAV10を上昇させる上昇命令を含んでよい。UAV10は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。UAV10は、上昇命令を受け付けても、UAV10の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。
The
図9は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ1200の一例を示す。コンピュータ1200にインストールされたプログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の1または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ1200に当該オペレーションまたは当該1または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ1200に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、CPU1212によって実行されてよい。
FIG. 9 shows an example of a
本実施形態によるコンピュータ1200は、CPU1212、及びRAM1214を含み、それらはホストコントローラ1210によって相互に接続されている。コンピュータ1200はまた、通信インタフェース1222、入力/出力ユニットを含み、それらは入力/出力コントローラ1220を介してホストコントローラ1210に接続されている。コンピュータ1200はまた、ROM1230を含む。CPU1212は、ROM1230及びRAM1214内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。
The
通信インタフェース1222は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ1200内のCPU1212によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ROM1230はその中に、アクティブ化時にコンピュータ1200によって実行されるブートプログラム等、及び/またはコンピュータ1200のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、CR-ROM、USBメモリまたはICカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるRAM1214、またはROM1230にインストールされ、CPU1212によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ1200に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ1200の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。
The
例えば、通信がコンピュータ1200及び外部デバイス間で実行される場合、CPU1212は、RAM1214にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース1222に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース1222は、CPU1212の制御の下、RAM1214、またはUSBメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
For example, when communication is executed between the
また、CPU1212は、USBメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がRAM1214に読み取られるようにし、RAM1214上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU1212は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
Further, the
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU1212は、RAM1214から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM1214に対しライトバックする。また、CPU1212は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU1212は、第1の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
Various types of information such as various types of programs, data, tables, and databases may be stored in recording media and processed. The
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ1200上またはコンピュータ1200近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ1200に提供する。
The program or software module described above may be stored on a
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the claims that the form with such changes or improvements may be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operation, procedure, step, and step in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, specification, and drawings is particularly "before" and "prior to". It should be noted that it can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if the scope of claims, the specification, and the operation flow in the drawings are explained using "first", "next", etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It's not a thing.
10 UAV
20 UAV本体
50 ジンバル
60 撮像装置
100 撮像装置
102 撮像部
110 撮像制御部
112 AE制御部
114 AF制御部
120 イメージセンサ
130 アンプ
160 表示部
162 操作部
170 メモリ
200 レンズ部
210 レンズ
212 レンズ移動機構
220 レンズ制御部
300 遠隔操作装置
1200 コンピュータ
1210 ホストコントローラ
1212 CPU
1214 RAM
1220 入力/出力コントローラ
1222 通信インタフェース
1230 ROM
10 UAV
20 UAV
1214 RAM
1220 Input /
Claims (13)
前記撮像装置に撮像される第1撮像画像について予め定められたアルゴリズムに従って導出される第1輝度値を取得し、
前記第1撮像画像の前記第1輝度値に基づいて、前記第1撮像画像の第1領域の第1画像の各画素の輝度値を補正し、
補正された前記第1画像に予め定められたフィルタ処理を施し、
前記フィルタ処理された前記第1画像についてコントラスト評価値を導出し、
前記コントラスト評価値に基づいてコントラストAFを実行するように構成される回路を備える制御装置。 It is a control device that controls the image pickup device.
The first luminance value derived according to a predetermined algorithm for the first captured image captured by the image pickup device is acquired, and the first luminance value is acquired.
Based on the first luminance value of the first captured image, the luminance value of each pixel of the first image in the first region of the first captured image is corrected.
A predetermined filter process is applied to the corrected first image, and the corrected image is subjected to a predetermined filter process.
A contrast evaluation value is derived for the filtered first image, and the contrast evaluation value is derived.
A control device including a circuit configured to perform contrast AF based on the contrast evaluation value.
前記第1輝度値が予め定められた輝度値より大きい場合、前記第1画像の各画素の輝度値が小さくなるように、前記第1画像の各画素の輝度値を補正し、
前記第1輝度値が予め定められた輝度値より小さい場合、前記第1画像の各画素の輝度値が大きくなるように、前記第1画像の各画素の輝度値を補正するように構成される、請求項1に記載の制御装置。 The circuit is
When the first luminance value is larger than a predetermined luminance value, the luminance value of each pixel of the first image is corrected so that the luminance value of each pixel of the first image becomes smaller.
When the first luminance value is smaller than the predetermined luminance value, the luminance value of each pixel of the first image is corrected so that the luminance value of each pixel of the first image becomes large. , The control device according to claim 1.
前記コントラストAFを開始したときに前記撮像装置に撮像される撮像画像について前記予め定められたアルゴリズムに従って導出される輝度値に基づいて、前記予め定められた輝度値を決定するように構成される、請求項2に記載の制御装置。 The circuit is
It is configured to determine the predetermined luminance value based on the luminance value derived according to the predetermined algorithm for the image captured by the imaging apparatus when the contrast AF is started. The control device according to claim 2.
前記第1輝度値に基づいて、予め定められた条件に従って係数を決定し、
前記第1画像の各画素の輝度値を前記係数に従って補正するように構成される、請求項1に記載の制御装置。 The circuit is
Based on the first luminance value, the coefficient is determined according to a predetermined condition, and the coefficient is determined.
The control device according to claim 1, wherein the luminance value of each pixel of the first image is corrected according to the coefficient.
前記第1輝度値が予め定められた輝度値より大きい場合、1より小さい予め定められた第1係数を前記係数として決定し、
前記第1輝度値が前記予め定められた輝度値より小さい場合、1より大きい予め定められた第2係数を前記係数として決定するように構成される、請求項4に記載の制御装置。 The circuit is
When the first luminance value is larger than the predetermined luminance value, a predetermined first coefficient smaller than 1 is determined as the coefficient.
The control device according to claim 4, wherein when the first luminance value is smaller than the predetermined luminance value, a predetermined second coefficient larger than 1 is determined as the coefficient.
前記コントラストAFを開始したときに前記撮像装置に撮像される撮像画像について前記予め定められたアルゴリズムに従って導出される輝度値に基づいて、前記予め定められた輝度値を決定するように構成される、請求項5に記載の制御装置。 The circuit is
It is configured to determine the predetermined luminance value based on the luminance value derived according to the predetermined algorithm for the image captured by the imaging apparatus when the contrast AF is started. The control device according to claim 5.
前記第1画像の各画素の輝度値に前記係数を乗算することで、前記第1画像の各画素の輝度値を補正するように構成される、請求項5に記載の制御装置。 The circuit is
The control device according to claim 5, wherein the luminance value of each pixel of the first image is multiplied by the coefficient to correct the luminance value of each pixel of the first image.
フォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを介して結像された像を撮像するイメージセンサと
を備える撮像装置。 The control device according to any one of claims 1 to 10.
Focus lens and
An image pickup device including an image sensor that captures an image formed through the focus lens.
前記撮像装置に撮像される第1撮像画像について予め定められたアルゴリズムに従って導出される第1輝度値を取得する段階と、
前記第1撮像画像の前記第1輝度値に基づいて、前記撮像画像の第1領域の第1画像の各画素の輝度値を補正する段階と、
補正された前記第1画像に予め定められたフィルタ処理を施す段階と、
前記フィルタ処理された前記第1画像についてコントラスト評価値を導出する段階と、
前記コントラスト評価値に基づいてコントラストAFを実行する段階と
を備える制御方法。 It is a control method that controls the image pickup device.
A step of acquiring a first luminance value derived according to a predetermined algorithm for the first captured image captured by the image pickup device, and a step of acquiring the first luminance value.
A step of correcting the luminance value of each pixel of the first image in the first region of the captured image based on the first luminance value of the first captured image.
At the stage of applying a predetermined filter process to the corrected first image, and
A step of deriving a contrast evaluation value for the filtered first image, and a step of deriving the contrast evaluation value.
A control method including a step of executing contrast AF based on the contrast evaluation value.
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JP2017207702A (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | オリンパス株式会社 | Focus detection device and focus detection method |
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