JP2531238B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP2531238B2 JP2531238B2 JP63109643A JP10964388A JP2531238B2 JP 2531238 B2 JP2531238 B2 JP 2531238B2 JP 63109643 A JP63109643 A JP 63109643A JP 10964388 A JP10964388 A JP 10964388A JP 2531238 B2 JP2531238 B2 JP 2531238B2
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- Japan
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- circuit
- tracking
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、撮像面の所定領域からの出力ビデオ信号を
基に焦点調節又は光量調節を行う撮像装置に関する。
基に焦点調節又は光量調節を行う撮像装置に関する。
ビデオ・カメラでは、出力ビデオ信号の高周波成分に
より撮像面上の光学像の精細度を検出し、当該高周波成
分が最大になるように撮影レンズのフォーカシング位置
を制御したり、出力ビデオ信号の平均輝度レベルにより
アイリスの絞り程度を制御したりしている。この方法
は、１画面分のビデオ信号を処理対象としており、これ
に対して、撮像面上の指定領域の内外の平均ビデオ信号
レベル差が最大になるように、被写体検出領域を画面上
で移動させ、当該被写体検出領域からのビデオ信号に基
づき測距領域又は測光領域を設定するスポット測距・測
光方式が提案されている（特願昭62−277382号、特願昭
62−277384号）。
より撮像面上の光学像の精細度を検出し、当該高周波成
分が最大になるように撮影レンズのフォーカシング位置
を制御したり、出力ビデオ信号の平均輝度レベルにより
アイリスの絞り程度を制御したりしている。この方法
は、１画面分のビデオ信号を処理対象としており、これ
に対して、撮像面上の指定領域の内外の平均ビデオ信号
レベル差が最大になるように、被写体検出領域を画面上
で移動させ、当該被写体検出領域からのビデオ信号に基
づき測距領域又は測光領域を設定するスポット測距・測
光方式が提案されている（特願昭62−277382号、特願昭
62−277384号）。
上記のスポット方式は、被写体のビデオ信号レベル
と、背景のビデオ信号レベルとの差が一般に大きいこと
に着目したものであるが、被写体と背景とでビデオ信号
レベルの差が小さいときには、被写体を追尾精度が低下
するという問題点がある。
と、背景のビデオ信号レベルとの差が一般に大きいこと
に着目したものであるが、被写体と背景とでビデオ信号
レベルの差が小さいときには、被写体を追尾精度が低下
するという問題点がある。
そこで本発明は、被写体と背景とのビデオ信号レベル
差が小さいときにも、被写体検出領域を被写体に追尾さ
せうる撮像装置を提示することを目的とする。
差が小さいときにも、被写体検出領域を被写体に追尾さ
せうる撮像装置を提示することを目的とする。
本発明に係る撮像装置は、撮像面内の指定領域の内と
外の平均ビデオ信号レベルの差が最大になるように被写
体検出領域を移動する第１の追尾方式と、撮像面内で最
もコントラストの大きい点に基づき被写体検出領域を移
動する第２の追尾方式と、当該第１及び第２の追尾方式
を組み合わせて被写体検出領域を移動する第３の追尾方
式とを具備することを特徴とする。
外の平均ビデオ信号レベルの差が最大になるように被写
体検出領域を移動する第１の追尾方式と、撮像面内で最
もコントラストの大きい点に基づき被写体検出領域を移
動する第２の追尾方式と、当該第１及び第２の追尾方式
を組み合わせて被写体検出領域を移動する第３の追尾方
式とを具備することを特徴とする。
被写体と背景のビデオ信号レベル差が小さくでも、第
２の追尾方式により被写体を追尾できる。また、第１の
追尾方式と第２の追尾方式とを組み合わせた第３の追尾
方式を設けることにより、あらゆる被写体の状況に対応
でき、且つ第１の追尾方式と第２の追尾方式との間での
切換が第３の追尾方式を介してスムーズに行われるよう
になり、従って、追尾方式の切換によっても動作が不自
然にならなくなる。
２の追尾方式により被写体を追尾できる。また、第１の
追尾方式と第２の追尾方式とを組み合わせた第３の追尾
方式を設けることにより、あらゆる被写体の状況に対応
でき、且つ第１の追尾方式と第２の追尾方式との間での
切換が第３の追尾方式を介してスムーズに行われるよう
になり、従って、追尾方式の切換によっても動作が不自
然にならなくなる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明を焦点調節用に適用した一実施例の構
成ブロック図を示す。第１図において、10はフォーカシ
ング用レンズであり、モータ12により位置調節される。
14はレンズ10により撮像面に結像した光学像を電気信号
に変換し、ビデオ信号の形態で出力する例えばCCDなど
の撮像素子、16はアンプ、18はアンプ16の出力を輝度信
号Ｙと２つの色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）に変換す
る信号処理回路、20は信号処理回路18からのコンポーネ
ント信号をコンポジット信号に変換するエンコーダであ
る。
成ブロック図を示す。第１図において、10はフォーカシ
ング用レンズであり、モータ12により位置調節される。
14はレンズ10により撮像面に結像した光学像を電気信号
に変換し、ビデオ信号の形態で出力する例えばCCDなど
の撮像素子、16はアンプ、18はアンプ16の出力を輝度信
号Ｙと２つの色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）に変換す
る信号処理回路、20は信号処理回路18からのコンポーネ
ント信号をコンポジット信号に変換するエンコーダであ
る。
BPF22は輝度信号Ｙの高周波成分を抽出し、ゲート回
路24に供給する。ゲート回路24は、ゲート・パルス発生
回路26からのゲート・パルスに従い、第４図に示すよう
に撮像画面上の所定位置に設定された測距枠内の測距領
域内に対応するビデオ信号を通過させ、ピーク検出回路
28に印加する。ピーク検出回路28は詳細は後述するが、
ゲート回路24を通過した信号の内、フィールド周期で最
高のピーク値及びその位置を検出し、ピーク値を山登り
サーボ回路30に、水平及び垂直のピーク位置情報を追尾
制御回路32に印加する。山登りサーボ回路30は現フィー
ルドのピーク値を前フィールドのピーク値と比較してレ
ンズ10の移動方向を決定し、モータ駆動回路33は決定さ
れた移動方向にモータ12を駆動する。
路24に供給する。ゲート回路24は、ゲート・パルス発生
回路26からのゲート・パルスに従い、第４図に示すよう
に撮像画面上の所定位置に設定された測距枠内の測距領
域内に対応するビデオ信号を通過させ、ピーク検出回路
28に印加する。ピーク検出回路28は詳細は後述するが、
ゲート回路24を通過した信号の内、フィールド周期で最
高のピーク値及びその位置を検出し、ピーク値を山登り
サーボ回路30に、水平及び垂直のピーク位置情報を追尾
制御回路32に印加する。山登りサーボ回路30は現フィー
ルドのピーク値を前フィールドのピーク値と比較してレ
ンズ10の移動方向を決定し、モータ駆動回路33は決定さ
れた移動方向にモータ12を駆動する。
輝度差検出回路34は、ゲート・パルス発生回路36から
のゲート・パルスによって第４図に示すように撮像画面
上の所定位置に指定される領域（被写体検出領域）の中
と外の平均輝度レベルの差を計算し、計算結果を追尾制
御回路32に供給する。追尾制御回路32は、詳細は後述す
るが、ピーク検出回路28からのピーク位置情報と、輝度
差検出回路34からの平均輝度レベル差に従い、ゲート・
パルス発生回路26,36を制御する。追尾制御回路32は実
際は、追尾制御のためのプログラムを具備するマイクロ
コンピュータからなる。
のゲート・パルスによって第４図に示すように撮像画面
上の所定位置に指定される領域（被写体検出領域）の中
と外の平均輝度レベルの差を計算し、計算結果を追尾制
御回路32に供給する。追尾制御回路32は、詳細は後述す
るが、ピーク検出回路28からのピーク位置情報と、輝度
差検出回路34からの平均輝度レベル差に従い、ゲート・
パルス発生回路26,36を制御する。追尾制御回路32は実
際は、追尾制御のためのプログラムを具備するマイクロ
コンピュータからなる。
第２図を参照してピーク検出回路28の詳細を説明す
る。fVは垂直同期信号である。ゲート回路24の出力はピ
ーク・ホールド回路40及び比較回路42に印加される。ピ
ーク・ホールド回路40はフィールド周期でリセットされ
る。比較回路42にはピーク・ホールド回路40にホールド
されたピーク値も印加されており、従って、ピーク・ホ
ールド回路40でホールドされるピーク値が更新される度
に、パルスを出力する。カウンタ44は周波数nfH（fHは
水平同期周波数、ｎは整数）のクロックを計数し、カウ
ンタ46は周波数mfV（fVは水平同期周波数、ｍは整数）
のクロックを計数する。つまり、カウンタ44の計数値は
第４図に示す撮像面において水平位置を示し、カウンタ
46の計数値は垂直位置を示す。サンプル・ホールド（S/
H）回路48,50は、比較回路42の出力パルスに応答して、
それぞれカウンタ44,46の計数値をサンプル・ホールド
する。１フィールドの終了時には、S/H回路48は１フィ
ールド画面における最大ピークの水平位置を示し、S/H
回路50はその垂直位置を示す。S/H回路48,50及びカウン
タ46はフィールド周期でリセットされ、カウンタ44は水
平走査周期でリセットされる。
る。fVは垂直同期信号である。ゲート回路24の出力はピ
ーク・ホールド回路40及び比較回路42に印加される。ピ
ーク・ホールド回路40はフィールド周期でリセットされ
る。比較回路42にはピーク・ホールド回路40にホールド
されたピーク値も印加されており、従って、ピーク・ホ
ールド回路40でホールドされるピーク値が更新される度
に、パルスを出力する。カウンタ44は周波数nfH（fHは
水平同期周波数、ｎは整数）のクロックを計数し、カウ
ンタ46は周波数mfV（fVは水平同期周波数、ｍは整数）
のクロックを計数する。つまり、カウンタ44の計数値は
第４図に示す撮像面において水平位置を示し、カウンタ
46の計数値は垂直位置を示す。サンプル・ホールド（S/
H）回路48,50は、比較回路42の出力パルスに応答して、
それぞれカウンタ44,46の計数値をサンプル・ホールド
する。１フィールドの終了時には、S/H回路48は１フィ
ールド画面における最大ピークの水平位置を示し、S/H
回路50はその垂直位置を示す。S/H回路48,50及びカウン
タ46はフィールド周期でリセットされ、カウンタ44は水
平走査周期でリセットされる。
次に、第３図を参照して輝度差検出回路34の詳細を説
明する。信号処理回路18から出力される輝度信号Ｙはゲ
ート回路52,54に印加される。ゲート回路52はゲート・
パルス発生回路36からのゲート・パルスに従い、追尾制
御回路32による指定領域（第４図）の輝度信号のみを通
過させ、積分回路56はそれを積分する。面積補正回路58
は積分回路56による積分値を指定領域の面積で正規化
（平均化）する。これは、検出領域の内外の面積が異な
ることから、各領域に応じた積分値も異なるので、各領
域の広さに応じてその積分値を補正する必要があるから
である。またゲート回路54は、インバータ60で反転され
たゲート・パルスによって制御されており、即ち、上記
指定領域外（第４図）の輝度信号を通過させる。積分回
路62はゲート回路54の出力を積分し、上述と同様に面積
補正回路64により積分値を平均化する。減算回路66は面
積補正回路58の出力から面積補正回路64の出力を減算
し、絶対値回路68は減算回路66の出力の絶対値を出力す
る。絶対値回路68の出力ΔＦが追尾制御回路32に供給さ
れる。
明する。信号処理回路18から出力される輝度信号Ｙはゲ
ート回路52,54に印加される。ゲート回路52はゲート・
パルス発生回路36からのゲート・パルスに従い、追尾制
御回路32による指定領域（第４図）の輝度信号のみを通
過させ、積分回路56はそれを積分する。面積補正回路58
は積分回路56による積分値を指定領域の面積で正規化
（平均化）する。これは、検出領域の内外の面積が異な
ることから、各領域に応じた積分値も異なるので、各領
域の広さに応じてその積分値を補正する必要があるから
である。またゲート回路54は、インバータ60で反転され
たゲート・パルスによって制御されており、即ち、上記
指定領域外（第４図）の輝度信号を通過させる。積分回
路62はゲート回路54の出力を積分し、上述と同様に面積
補正回路64により積分値を平均化する。減算回路66は面
積補正回路58の出力から面積補正回路64の出力を減算
し、絶対値回路68は減算回路66の出力の絶対値を出力す
る。絶対値回路68の出力ΔＦが追尾制御回路32に供給さ
れる。
第５図、第６図及び第７図を参照して、追尾制御回路
32の動作アルゴリズムを説明する。本実施例では、輝度
差追尾モード、ピーク追尾モード、及び輝度差追尾モー
ドとピーク追尾モードを組み合わせた組合せ追尾モード
の３つの追尾モードを具備し、追尾モードの切換のため
の閾値をTH1,TH2とし、TH1＞TH2とする。
32の動作アルゴリズムを説明する。本実施例では、輝度
差追尾モード、ピーク追尾モード、及び輝度差追尾モー
ドとピーク追尾モードを組み合わせた組合せ追尾モード
の３つの追尾モードを具備し、追尾モードの切換のため
の閾値をTH1,TH2とし、TH1＞TH2とする。
第５図において、追尾モードの選択（又は電源の投
入）により先ず、輝度差検出回路34からの輝度差信号Δ
Ｆを、予め設定した閾値TH1と比較する（S1）。ΔＦがT
H1より大きい場合には、撮像面上の検出領域の内外の輝
度差が充分大きく、換言すれば被写体と背景との輝度差
が大きく輝度差による追尾が適していることを意味し、
輝度差追尾モードになり（S2）、輝度差追尾モードで輝
度差が最大となる位置に設定される被写体検出領域に測
距枠、即ち測距領域を合わせ（S3）、S1に戻る。また、
ΔＦがTH2以下の場合、即ち被写体と背景との輝度差が
あまり大きくない場合には（S4）、ピーク追尾モードに
なる（S5）。ピーク追尾モードでは、撮像画面上におい
て、ピーク検出回路28で検出されるピーク位置を中心に
被写体検出領域が設定される。このように設定された被
写体検出領域に測距枠を合わせ（S6）、S1に戻る。
入）により先ず、輝度差検出回路34からの輝度差信号Δ
Ｆを、予め設定した閾値TH1と比較する（S1）。ΔＦがT
H1より大きい場合には、撮像面上の検出領域の内外の輝
度差が充分大きく、換言すれば被写体と背景との輝度差
が大きく輝度差による追尾が適していることを意味し、
輝度差追尾モードになり（S2）、輝度差追尾モードで輝
度差が最大となる位置に設定される被写体検出領域に測
距枠、即ち測距領域を合わせ（S3）、S1に戻る。また、
ΔＦがTH2以下の場合、即ち被写体と背景との輝度差が
あまり大きくない場合には（S4）、ピーク追尾モードに
なる（S5）。ピーク追尾モードでは、撮像画面上におい
て、ピーク検出回路28で検出されるピーク位置を中心に
被写体検出領域が設定される。このように設定された被
写体検出領域に測距枠を合わせ（S6）、S1に戻る。
ΔＦがTH1以下でTH2より大きいときには（S4）、組合
せ追尾モードになる（S7）。組合せ追尾モードでは、輝
度差追尾モード（S2）により設定される被写体検出領域
（第７図のＡ）とピーク追尾モード（S5）により設定さ
れる被写体検出領域（第７図のＢ）との中間に被写体検
出領域（第７図のＣ）を設定し、各追尾モードを両方と
も考慮して設定された被写体検出領域（第７図のＣ）に
測距枠を合わせ（S8）、S1に戻る。
せ追尾モードになる（S7）。組合せ追尾モードでは、輝
度差追尾モード（S2）により設定される被写体検出領域
（第７図のＡ）とピーク追尾モード（S5）により設定さ
れる被写体検出領域（第７図のＢ）との中間に被写体検
出領域（第７図のＣ）を設定し、各追尾モードを両方と
も考慮して設定された被写体検出領域（第７図のＣ）に
測距枠を合わせ（S8）、S1に戻る。
第６図は第５図のステップS3の輝度差追尾モードの基
本フローチャートを示す。基本原理を簡単に説明する
と、第４図に示すようにｍ×ｎ個の区画に分割し、指定
領域を例えば、１区画ずつ上、下、左又は右にシフト
し、それぞれの位置における指定領域内外の平均輝度レ
ベルの差の絶対値を計算し、それが最大になる位置に被
写体が移動したと判断して、被写体検出領域を移動す
る。第６図を説明する。輝度差検出回路34の出力ΔＦを
取り込み、変数F1に代入する（S10）。指定領域を１区
画分右にシフトして（S11）、輝度差検出回路34の出力
ΔＦを取り込み、変数F2に代入する（S12）。F1とF2を
比較し（S13）、F2≦F1の場合には、右シフトによって
もΔＦが大きくならないことを示しているので、指定領
域を左にシフトする（S14）。そして、被写体検出領域
を指定領域に合わせる（S15）。
本フローチャートを示す。基本原理を簡単に説明する
と、第４図に示すようにｍ×ｎ個の区画に分割し、指定
領域を例えば、１区画ずつ上、下、左又は右にシフト
し、それぞれの位置における指定領域内外の平均輝度レ
ベルの差の絶対値を計算し、それが最大になる位置に被
写体が移動したと判断して、被写体検出領域を移動す
る。第６図を説明する。輝度差検出回路34の出力ΔＦを
取り込み、変数F1に代入する（S10）。指定領域を１区
画分右にシフトして（S11）、輝度差検出回路34の出力
ΔＦを取り込み、変数F2に代入する（S12）。F1とF2を
比較し（S13）、F2≦F1の場合には、右シフトによって
もΔＦが大きくならないことを示しているので、指定領
域を左にシフトする（S14）。そして、被写体検出領域
を指定領域に合わせる（S15）。
S16〜S21では、１区画分の上シフトを試みて、その結
果に応じて被写体検出領域を移動し、S22〜S27では、１
区画分の左シフトを試みて、その結果に応じて被写体検
出領域を移動し、S28〜S33では、１区画分の下シフトを
試みて、その結果に応じて被写体検出領域を移動する。
S33の後、S10に戻る。
果に応じて被写体検出領域を移動し、S22〜S27では、１
区画分の左シフトを試みて、その結果に応じて被写体検
出領域を移動し、S28〜S33では、１区画分の下シフトを
試みて、その結果に応じて被写体検出領域を移動する。
S33の後、S10に戻る。
上記説明では、焦点調節を例にとったが、勿論、本発
明は、焦点調節に限らず光量調整などにも適用できる。
明は、焦点調節に限らず光量調整などにも適用できる。
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によ
れば、被写体と背景とで平均ビデオ信号レベルの差が小
さいときにも、良好な被写体追尾を実現できる。また、
被写体検出領域を中間的に決定する第３の追尾モードを
設けたので、追尾モードの切換によっても動作が不自然
になることがなく、あらゆる状況において常に最適な追
尾モードで被写体を追尾できる。
れば、被写体と背景とで平均ビデオ信号レベルの差が小
さいときにも、良好な被写体追尾を実現できる。また、
被写体検出領域を中間的に決定する第３の追尾モードを
設けたので、追尾モードの切換によっても動作が不自然
になることがなく、あらゆる状況において常に最適な追
尾モードで被写体を追尾できる。
第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
第１図のピーク検出回路28の詳細ブロック図、第３図は
第１図の輝度差検出回路34の詳細ブロック図、第４図は
撮像面の区画化の説明図、第５図は第１図の追尾制御回
路32の基本動作のフローチャート、第６図は第５図の輝
度差追尾モードの詳細なフローチャート、第７図は各追
尾方式で決定される被写体検出領域の位置関係例であ
る。 10……フォーカシング用レンズ、12……モータ、14……
撮像素子、16……アンプ、18……信号処理回路、20……
エンコーダ、22……BPF、24……ゲート回路、26,36……
ゲート・パルス発生回路、28……ピーク検出回路、30…
…山登りサーボ回路、32……追尾制御回路、33……モー
タ駆動回路、34……輝度差検出回路
第１図のピーク検出回路28の詳細ブロック図、第３図は
第１図の輝度差検出回路34の詳細ブロック図、第４図は
撮像面の区画化の説明図、第５図は第１図の追尾制御回
路32の基本動作のフローチャート、第６図は第５図の輝
度差追尾モードの詳細なフローチャート、第７図は各追
尾方式で決定される被写体検出領域の位置関係例であ
る。 10……フォーカシング用レンズ、12……モータ、14……
撮像素子、16……アンプ、18……信号処理回路、20……
エンコーダ、22……BPF、24……ゲート回路、26,36……
ゲート・パルス発生回路、28……ピーク検出回路、30…
…山登りサーボ回路、32……追尾制御回路、33……モー
タ駆動回路、34……輝度差検出回路
フロントページの続き (72)発明者 山田 邦彦 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 須田 浩史 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 藤原 昭広 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内
Claims (1)
- 【請求項１】撮像面内の指定領域の内と外の平均ビデオ
信号レベルの差が最大になるように被写体検出領域を移
動する第１の追尾方式と、撮像面内で最もコントラスト
の大きい点に基づき被写体検出領域を移動する第２の追
尾方式と、当該第１及び第２の追尾方式を組み合わせて
被写体検出領域を移動する第３の追尾方式とを具備する
ことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109643A JP2531238B2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109643A JP2531238B2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01279679A JPH01279679A (ja) | 1989-11-09 |
| JP2531238B2 true JP2531238B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=14515482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63109643A Expired - Fee Related JP2531238B2 (ja) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531238B2 (ja) |
-
1988
- 1988-05-02 JP JP63109643A patent/JP2531238B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01279679A (ja) | 1989-11-09 |
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