JP2621285B2 - Focus control circuit - Google Patents

Focus control circuit

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JP2621285B2
JP2621285B2 JP63018848A JP1884888A JP2621285B2 JP 2621285 B2 JP2621285 B2 JP 2621285B2 JP 63018848 A JP63018848 A JP 63018848A JP 1884888 A JP1884888 A JP 1884888A JP 2621285 B2 JP2621285 B2 JP 2621285B2
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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、例えばビデオカメラのオートフォーカスに
用いられるコントラスト検出方式のフォーカス制御回路
に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contrast detection type focus control circuit used for auto focus of a video camera, for example.

[発明の概要] 本発明は、ビデオ信号中のスペクトル成分を検出して
フォーカス制御を行うフォーカス制御回路において、 被写体の移動が遠方向か近方向かを判別する方向判別
手段を設け、この方向判別手段の結果よりフォーカスレ
ンズの移動方向を決定することにより、 被写体が遠方向に移動したときにはフォーカスレンズ
を遠方向に、被写体が近方向に移動したときにはフォー
カスレンズを近方向に移動できるため、追従性がよく、
又、フォーカスレンズの移動による揺動を極力押さえる
ことができる。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a focus control circuit for detecting a spectral component in a video signal and performing focus control, wherein direction determining means for determining whether the movement of a subject is far or near is provided. By determining the moving direction of the focus lens from the result of the means, the focus lens can be moved in the far direction when the subject moves in the far direction, and the focus lens can be moved in the near direction when the subject moves in the near direction. egoism,
Further, the swing caused by the movement of the focus lens can be suppressed as much as possible.

[従来の技術] ビデオカメラのオートフォーカス方式には、合焦方式
の原理から分類すると、測距方式とピント検出方式があ
る。測距方式は、被写体までの距離を測距し、これに応
じてレンズを位置制御するものである。ピント検出方式
は、撮像面でのピントを検出し、ピントが合った位置に
レンズを位置制御するものである。
[Related Art] The video camera's autofocus method includes a distance measurement method and a focus detection method when classified based on the principle of a focusing method. The distance measuring method measures the distance to a subject and controls the position of a lens in accordance with the distance. The focus detection method detects focus on an imaging surface and controls the position of a lens at a position where focus is achieved.

ピント検出方式に分類されるもののひとつに、コント
ラスト検出方式がある。コントラスト検出方式は、レン
ズが合焦位置に近づくと、撮像画像のエッジが明瞭にな
っていくことを利用してフォーカス制御を行うものであ
る。撮像画像のエッジが明瞭になっていくことは、ビデ
オ信号中の高域成分が増加していくことに対応する。
One of the focus detection methods is a contrast detection method. The contrast detection method performs focus control using the fact that the edge of a captured image becomes clearer as the lens approaches a focus position. The sharpening of the edge of the captured image corresponds to an increase in the high frequency component in the video signal.

コントラスト検出方式のオートフォーカス回路の従来
例が第5図に示されている。
A conventional example of a contrast detection type autofocus circuit is shown in FIG.

第5図において、フォーカスレンズ20はモータ21によ
って位置変位し被写体からの光はフォーカスレンズ20を
介して撮像素子22に投光される。撮像素子22は被写体か
らの光をビデオ信号に変換しこのビデオ信号は信号処理
系回路23及びアンプ24を介してバンドパスフィルタ(BP
F)25に出力される。バンドパスフィルタ25は例えば周
波数200KHz〜2MHzの成分を通過させバンドパスフィルタ
25の出力が検波器26に供給される。検波器26は入力信号
を両波整流しこの検波器26の出力がA/D変換器27に供給
される。A/D変換器27はマイコン29から送られてくるフ
ォーカスエリア設定信号に基づいて、フォーカスエリア
に対応する信号のみをA/D変換しこのディジタル信号が
積分回路28に供給される。積分回路28はA/D変換器27の
ディジタル信号を積分し、この積分回路28の出力がフォ
ーカス評価値としてマイコン29に供給される。そして、
マイコン29で、例えば第6図に示すように山登り制御の
アルゴリズムにより、積分回路28の出力が最大になるフ
ォーカスレンズ20の位置が検索される。即ち、マイコン
29からモータドライブ回路30にモータ駆動命令が与えら
れ、積分回路28から出力されるフォーカス評価値が最大
となるようにフォーカスレンズ20が位置制御される。
In FIG. 5, a focus lens 20 is displaced by a motor 21 and light from a subject is projected to an image sensor 22 via the focus lens 20. The image sensor 22 converts light from a subject into a video signal, and the video signal is passed through a signal processing system circuit 23 and an amplifier 24 to a band-pass filter (BP).
F) Output to 25. The band-pass filter 25 passes, for example, a component having a frequency of 200 KHz to 2 MHz.
The output of 25 is supplied to the detector 26. The detector 26 performs double-wave rectification on the input signal, and the output of the detector 26 is supplied to the A / D converter 27. The A / D converter 27 A / D converts only the signal corresponding to the focus area based on the focus area setting signal sent from the microcomputer 29, and supplies this digital signal to the integration circuit. The integration circuit 28 integrates the digital signal of the A / D converter 27, and the output of the integration circuit 28 is supplied to the microcomputer 29 as a focus evaluation value. And
The microcomputer 29 searches for the position of the focus lens 20 at which the output of the integration circuit 28 is maximized by, for example, a hill-climbing control algorithm as shown in FIG. That is, the microcomputer
A motor drive command is given from 29 to the motor drive circuit 30, and the position of the focus lens 20 is controlled so that the focus evaluation value output from the integration circuit 28 is maximized.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、合焦後に被写体がカメラに対し遠ざか
る方向(以下、「遠方向」という)又は近付く方向(以
下、「近方向」という)に移動すると、再び山登り制御
のアルゴリズムにより合焦動作をやり直す。この合焦動
作は、被写体の移動方向が不明であるためフォーカスレ
ンズを一旦近方向(又は遠方向)に移動させてフォーカ
ス評価値を比較し評価値が大きい値となっていればその
まま近方向(又は遠方向)に移動し、評価値が小さな値
となっていれば反対方向の遠方向(又は近方向)に移動
するよう制御される。従って、被写体に移動方向とフォ
ーカスレンズの移動方向が一致しない場合には画面の追
従性が悪く、又、フォーカスレンズの移動が多いため画
面の揺動が激しく見苦しいという欠点があった。
[Problem to be Solved by the Invention] However, if the subject moves in a direction away from the camera (hereinafter, referred to as “far direction”) or in a direction approaching (hereinafter, referred to as “near direction”) after focusing, the hill climbing control is performed again. The focusing operation is performed again by the algorithm. In this focusing operation, since the moving direction of the subject is unknown, the focus lens is temporarily moved in the near direction (or far direction), and the focus evaluation values are compared. Or, if the evaluation value is a small value, it is controlled to move in the opposite far (or near) direction. Therefore, when the moving direction of the subject and the moving direction of the focus lens do not coincide with each other, there is a drawback that the followability of the screen is poor, and that since the focus lens moves a lot, the screen swings violently and is unsightly.

そこで、本発明は被写体の移動方向を認識することに
より追従性がよく、且つ、画面の揺動を極力防止したフ
ォーカス制御回路を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a focus control circuit that has good followability by recognizing the moving direction of a subject and that minimizes screen swing.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明のフォーカス制御回
路は、被写体からの光信号をビデオ信号に変換する撮像
手段と、画枠のフォーカスエリア内における前記ビデオ
信号中のスペクトル成分を検出するスペクトル検出手段
とを有し、スペクトル成分量を検出してフォーカス位置
を算出するフォーカス制御回路において、前記画枠内に
検出エリアを設け、この検出エリア内における所定時間
間隔を隔てた二つのビデオ信号に基づくデータを比較し
て前記フォーカスエリア内の被写体の移動ベクトルを演
算するベクトル演算手段と、このベクトル演算手段が演
算した移動ベクトルに基づいて被写体の移動が遠方向か
近方向かを判別する方向判別手段とを備え、この方向判
別手段の結果よりフォーカスレンズの移動方向を制御し
たものである。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, a focus control circuit according to the present invention comprises: an imaging unit for converting an optical signal from a subject into a video signal; A focus control circuit for detecting a spectral component amount and calculating a focus position, wherein a detection area is provided in the image frame, and a predetermined time interval in the detection area is set. A vector calculating means for comparing data based on the two separated video signals to calculate a movement vector of the subject in the focus area; and moving the subject in a far or near direction based on the movement vector calculated by the vector calculation means. Direction discriminating means for discriminating the direction of movement of the focus lens based on the result of the direction discriminating means. The direction is controlled.

[作用] ベクトル演算手段での現在の検出エリア内のデータと
それ以前のデータを比較し、フォーカスエリア内の被写
体の移動ベクトルを演算し、この演算結果より方向判別
手段で被写体の移動方向を判別し、遠方向であればフォ
ーカスレンズを遠方向に、近方向であればフォーカスレ
ンズを近方向にそれぞれ移動する。
[Operation] The data in the current detection area by the vector calculation means is compared with the data before it, a movement vector of the subject in the focus area is calculated, and the direction of the movement of the subject is determined by the direction determination means from the calculation result. Then, the focus lens is moved in the far direction if it is in the far direction, and the focus lens is moved in the near direction if it is in the near direction.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図乃至第4図(d)において本発明の実施例が示
され、この実施例ではビデオカメラに本発明のフォーカ
ス制御回路を適用した場合が示されている。
FIGS. 1 to 4D show an embodiment of the present invention. In this embodiment, a case where the focus control circuit of the present invention is applied to a video camera is shown.

第1図において、モータ1でフォーカスレンズ2の位
置が可変されフォーカスレンズ2を介して被写体aが撮
像素子3に結像される。撮像素子3は被写体aからの光
をビデオ信号に変換し撮像素子3の出力は信号処理系回
路4に供給される。信号処理系回路4は例えばR,G,Bの
各信号を所定比率で加算して輝度信号を作成し、この信
号はアンプ5を介してバンドパスフィルタ6とA/D変換
器7にそれぞれ送られる。スペクトル検出手段であるバ
ンドパスフィルタ6は例えば周波数200KHz〜2MHzの成分
を通過させるフィルタで、このバンドパスフィルタ6で
輝度信号中の直流成分及びノイズ成分以外の全てのスペ
クトル成分が取り出される。このバンドパスフィルタ6
の出力が検波器8に供給され検波器8はバンドパスフィ
ルタ6の出力を両波整流する。両波整流された検波器8
の出力はA/D変換器9に供給されサンプリングクロック
でディジタル化されこのディジタル信号が積分回路10に
出力される。サンプリングクロックとしては例えば周波
数fscのカラーサブキャリアが用いられる。積分器10は
フォーカスエリア制御回路15で設定されたフォーカスエ
リアA内のディジタル信号であるデータを積分し、この
積分データがディジタルコントローラ13に送られる。デ
ィジタルコントローラ13は山登り制御のアルゴリズムに
より積分回路10の出力が最大になるフォーカスレンズ2
の位置を検索するべくモータドライブ回路16にモータ駆
動命令を発する。モータドライブ回路16はモータ駆動命
令を与えられた場合にはモータ駆動信号をモータ1に出
力しモータ1が駆動される。モータ1の回転は周波数発
生器(FG)17でピックアップされこの周波数発生器(F
G)17の出力はディジタルコントローラ13に送られフィ
ードバック制御される。
In FIG. 1, the position of a focus lens 2 is changed by a motor 1, and an image of a subject a is formed on an image sensor 3 via the focus lens 2. The image sensor 3 converts light from the subject a into a video signal, and the output of the image sensor 3 is supplied to a signal processing circuit 4. The signal processing system circuit 4 creates a luminance signal by adding, for example, each of R, G, and B signals at a predetermined ratio, and sends this signal to the band-pass filter 6 and the A / D converter 7 via the amplifier 5. Can be The band-pass filter 6 serving as a spectrum detecting means is a filter that passes a component having a frequency of, for example, 200 KHz to 2 MHz. The band-pass filter 6 extracts all the spectral components other than the DC component and the noise component in the luminance signal. This bandpass filter 6
Is supplied to a detector 8, which rectifies the output of the band-pass filter 6 in both waves. Double-wave rectified detector 8
Is supplied to an A / D converter 9 and digitized by a sampling clock, and this digital signal is output to an integrating circuit 10. For example, a color subcarrier having a frequency fsc is used as the sampling clock. The integrator 10 integrates data as a digital signal in the focus area A set by the focus area control circuit 15, and the integrated data is sent to the digital controller 13. The digital controller 13 is a focus lens 2 in which the output of the integration circuit 10 is maximized by a hill-climbing control algorithm.
A motor drive command is issued to the motor drive circuit 16 in order to search for the position. When a motor drive command is given, the motor drive circuit 16 outputs a motor drive signal to the motor 1 so that the motor 1 is driven. The rotation of the motor 1 is picked up by a frequency generator (FG) 17 and this frequency generator (F)
G) The output of 17 is sent to the digital controller 13 for feedback control.

一方、前記A/D変換器7は前記アンプ5からの輝度信
号をサンプリングロックでディジタル化しこのディジタ
ル化された輝度信号を第1のメモリ11に送出する。第1
のメモリ11に取り込まれたデータは第2のメモリ12に転
送され、第1のメモリ11と第2のメモリ12の記憶容量は
検出エリアBのデータを記憶できる容量を有する。この
第1のメモリ11と第2のメモリ12とはその書き込み・読
み出しがディジタルコントローラ13で制御され数フレー
ム間隔で第1のメモリ11に検出エリアB内のデータを取
り込み、且つ、既に第1のメモリ11に取り込んだデータ
を第2のメモリ12に転送する。これを順次繰り返すこと
により第2のメモリ12には先のデータB(x,y)が第1
のメモリ11には後のデータB′(x′,y′)が取り込ま
れる。前記検出エリアBは、第2図に示すように、画枠
C内でフォーカスエリアAを含み、且つ、フォーカスエ
リアAよりも大きく設定される。第1のメモリ11と第2
のメモリ12の出力はそれぞれ対応するアドレスのデータ
が同期されてベクトル演算回路14に出力される。ベクト
ル演算回路14は第1のメモリ11と第2のメモリ12から送
られてくるデータに基づいて被写体aの移動ベクトルS
を演算する。移動ベクトルSの演算方法には種々の方法
があるが、ここでは相互相関関数による方法で求める。
On the other hand, the A / D converter 7 digitizes the luminance signal from the amplifier 5 by sampling lock and sends the digitized luminance signal to the first memory 11. First
The data captured in the memory 11 is transferred to the second memory 12, and the storage capacity of the first memory 11 and the second memory 12 has a capacity capable of storing the data of the detection area B. The first memory 11 and the second memory 12 are controlled by the digital controller 13 to write and read the data in the detection area B into the first memory 11 at intervals of several frames. The data captured in the memory 11 is transferred to the second memory 12. By repeating this sequentially, the previous data B (x, y) is stored in the second memory 12 in the first memory.
The following data B '(x', y ') is fetched into the memory 11 of FIG. As shown in FIG. 2, the detection area B includes the focus area A within the image frame C and is set to be larger than the focus area A. First memory 11 and second memory
The output of the memory 12 is output to the vector operation circuit 14 in synchronization with the data of the corresponding address. The vector operation circuit 14 calculates the movement vector S of the subject a based on the data sent from the first memory 11 and the second memory 12.
Is calculated. There are various methods for calculating the movement vector S. Here, the movement vector S is obtained by a method using a cross-correlation function.

時刻t1においてf1(x,y)なる値をとる画像が、時刻t
2においてf2(x,y)≒f1(x−ξ2,y−η)となった
とする。そこで、 φ(ξ,η)=∫f1(x,y)f2(X+ξ,y+η)dxdy なる相互相関関数を求めると、ξ=ξ2,η=ηにおい
てφ(ξ,η)は最大値をとる。従って、これから移動
量(ξ2)あるいは速度を求めることが可能であ
る。以下、具体的に説明する。
An image having a value of f 1 (x, y) at time t 1 is calculated at time t 1
It is assumed that f 2 (x, y) ≒ f 1 (x−ξ 2 , y−η 2 ) in 2 . Then, when the cross-correlation function of φ (ξ, η) = ∫f 1 (x, y) f 2 (X + ξ, y + η) dxdy is obtained, φ (ξ, η) is given by ξ = ξ 2 , η = η 2 Take the maximum value. Therefore, it is possible to obtain the movement amount (ξ 2 , η 2 ) or the speed from this. Hereinafter, a specific description will be given.

いま、第3図に示す如く、時刻t=0でg(x,y)な
る値をとっていた画像において、動物体が画像中で速度
(α,β)で移動し、時刻t=τでg(x−ατ,y−β
τ)となったものとする。
Now, as shown in FIG. 3, in the image having a value of g (x, y) at time t = 0, the moving object moves at a speed (α, β) in the image, and at time t = τ. g (x-ατ, y-β
τ).

ただし、τは充分小さいものとする。 However, it is assumed that τ is sufficiently small.

ここで、g(x−ατ,y−βτ)をテーラー展開して
第1次の項のみを採用すると、 となる。ここでt=τとt=0の時刻における画像の差
を、 d(x,y)=g(x−ατ,y−βτ)−g(x,y) と表わせば、式(1)は となる。
Here, when g (x-ατ, y-βτ) is Taylor-expanded and only the first-order term is adopted, Becomes Here, if the difference between the images at the time of t = τ and t = 0 is expressed as d (x, y) = g (x−ατ, y−βτ) −g (x, y), the expression (1) becomes Becomes

これは、 すなわち、 V・grad g(x,y)=−d(x,y)/τ ここに・はスカラー積、i,jはそれぞれx,y方向の単位
ベクトルと書き表わすことができる。
this is, That is, V · grad g (x, y) = − d (x, y) / τ where • is a scalar product, and i and j can be written as unit vectors in the x and y directions, respectively.

(V+ΔV)[grad g(x,y)+Δg] =−d(x,y)/τ と表わすことができる。これを、 −V・grad g(x,y) =−d(x,y)/τ+e(x,y) と整理して記す。(V + ΔV) [grad g (x, y) + Δg] = − d (x, y) / τ. This is arranged and described as -V · grad g (x, y) = − d (x, y) / τ + e (x, y).

e(x,y)は誤差である。 e (x, y) is the error.

ここで、∂f/∂x=a,∂f/∂y=b,−d(x,y)/τ
=dとおき、各点の値をサフィックスiで区別すれば、 aiα+biβ=di=ei となる。α,βを求める方法として、誤差の二乗和Σei
2を最小にする方法をとれば、 が求める条件である。これより、速度ベクトルVとし
て、 を得る。そして、V・τより移動ベクトルSを算出する
ことができる。
Here, ∂f / ∂x = a, ∂f / ∂y = b, −d (x, y) / τ
= D, and the value of each point is distinguished by a suffix i, then a i α + b i β = d i = e i . As a method for obtaining α and β, the sum of squares of the error Σe i
If you take the method of minimizing 2 , Is the condition required. From this, as the velocity vector V, Get. Then, the movement vector S can be calculated from V · τ.

ベクトル演算回路14は、この移動ベクトルSのデータ
を方向判別手段である方向判別回路18に送出する。方向
判別回路18は、被写体aの各部分の移動ベクトルSに基
づいて被写体aの移動が「遠方向」か「近方向」かを判
別する。この判別は、第4図(a)に示すように、被写
体aが遠方向に移動した場合には検出エリアB内の被写
体aは小さくなり各筒所の移動ベクトル(S1,S2,…)の
方向は中心方向に向く。そして、この各筒所の移動ベク
トル(S1,S2,…)のx成分を全て加算すると、その特性
線図は第4図(b)に示すようになる。
The vector operation circuit 14 sends the data of the movement vector S to a direction discriminating circuit 18 which is a direction discriminating means. The direction determination circuit 18 determines whether the movement of the subject a is “far” or “near” based on the movement vector S of each part of the subject a. As shown in FIG. 4 (a), when the subject a moves in the far direction, the subject a in the detection area B becomes small and the movement vectors (S 1 , S 2 ,. The direction of ()) is directed toward the center. When all the x components of the movement vector (S 1 , S 2 ,...) Of each cylinder location are added, the characteristic diagram becomes as shown in FIG. 4 (b).

反対に、第4図(c)に示すように、被写体aが近方
向に移動した場合には検出エリアB内の被写体aは大き
くなり各箇所の移動ベクトル(S1,S2,…)の方向は放射
状方向に向く。そして、各箇所の移動ベクトル(S1,S2,
…)のx成分を全て加算すると、その特性線図は第4図
(d)に示すようになる。第4図(a)及び第4図
(c)に示すように座標を設定し、第4図(b)と第4
図(d)を比較すると、第4図(b)の場合は、xの値
が大きくなるに従ってその積分値が+→0→−と変位
し、第4図(d)の場合は、−→0→+と変位し逆の関
係になる。
Conversely, as shown in FIG. 4C, when the subject a moves in the near direction, the subject a in the detection area B becomes large, and the movement vector (S 1 , S 2 ,...) The direction is radial. Then, the movement vector (S 1 , S 2 ,
..) are all added, the characteristic diagram becomes as shown in FIG. 4 (d). The coordinates are set as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (c), and FIG.
When comparing FIG. 4 (d), in the case of FIG. 4 (b), as the value of x increases, the integral value shifts from + → 0 → −, and in the case of FIG. It is displaced from 0 to + and the relationship is reversed.

即ち、被写体aが遠方向に移動した場合には、移動ベ
クトルSの特性線図が第4図(b)に示すようになり、
被写体aが近方向に移動した場合には、移動ベクトルS
の特性線図が第4図(d)に示すようになり、これによ
って被写体aの移動が遠方向か近方向か否かを判別す
る。この判別結果はディジタルコントローラ13に出力さ
れる。
That is, when the subject a moves in the far direction, the characteristic diagram of the movement vector S becomes as shown in FIG.
When the subject a moves in the near direction, the movement vector S
FIG. 4 (d) shows a characteristic diagram of the above-mentioned case, and it is determined whether the movement of the subject a is in the far direction or the near direction. This determination result is output to the digital controller 13.

ディジタルコントローラ13は、方向判別回路18が遠方
向を示す信号を出力した場合には、モータドライブ回路
16にフォーカスレンズ2を遠方向に移動するモータ駆動
命令を発し、反対に方向判別回路18が近方向を示す信号
を出力した場合にはモータドライブ回路16にフォーカス
レンズ2を近方向に移動するモータ駆動命令を発する。
When the direction determination circuit 18 outputs a signal indicating the far direction, the digital controller 13
When the direction discriminating circuit 18 outputs a signal indicating the near direction, a motor driving command is issued to the motor drive circuit 16 to move the focus lens 2 in the near direction. Issue a drive command.

そして、ディジタルコントローラ13は前記したように
山登り制御のアルゴリズムにより積分回路10の出力が最
大になるフォーカスレンズ2の位置を検索する。
Then, the digital controller 13 searches for the position of the focus lens 2 at which the output of the integrating circuit 10 becomes maximum by the hill-climbing control algorithm as described above.

以下、上記構成の作用について説明する。 Hereinafter, the operation of the above configuration will be described.

第2図に示すように、画枠CのフォーカスエリアA内
に目的とする被写体aを捕らえると、撮像素子3がこの
被写体aからの光をビデオ信号に変換する。このビデオ
信号がバンドパスフィルタ6、検波器8及びA/D変換器
9を介して所定のデータに変換されフォーカスエリアA
内のデータが積分回路10で積分される。この積分データ
がディジタルコントローラ13に送出されディジタルコン
トローラ13は山登り制御のアルゴリズムにより積分値が
最大となるようフォーカスレンズ2を位置制御する。
As shown in FIG. 2, when the target subject a is captured in the focus area A of the image frame C, the image sensor 3 converts the light from the subject a into a video signal. This video signal is converted into predetermined data via a band pass filter 6, a detector 8 and an A / D converter 9, and
Are integrated by the integration circuit 10. The integrated data is sent to the digital controller 13, and the digital controller 13 controls the position of the focus lens 2 by using the hill-climbing control algorithm so that the integrated value becomes maximum.

今、被写体aがカメラから遠ざかる方向(遠方向)に
移動すると、この状態のビデオ信号データが第1のメモ
リ11に取り込まれる。同時に第1のメモリ11に取り込ま
れていたビデオ信号データ(数フレーム前のもの)が第
2のメモリ12に転送され、この第1のメモリ11と第2の
メモリ12の各データがベクトル演算回路14に送られる。
そして、上述したようにベクトル演算回路14で被写体a
の移動ベクトルSが演算されこの演算結果に基づいて方
向判別回路18で移動ベクトルSのx成分を積分してその
特性より被写体aの移動が遠方向であることが判別され
る。ディジタルコントローラ13はフォーカスレンズ2を
遠方向に移動すべくモータドライブ回路16にモータ駆動
命令を発する。すると、常に積分回路10から送られてく
るフォーカス評価値は徐々に大きな値を示し、直ちにフ
ォーカス評価値が最大となるフォーカスレンズ2の位置
を検索する。
Now, when the subject a moves away from the camera (far direction), the video signal data in this state is loaded into the first memory 11. At the same time, the video signal data (several frames before) taken in the first memory 11 is transferred to the second memory 12, and each data of the first memory 11 and the second memory 12 is transferred to the vector operation circuit. Sent to 14.
Then, as described above, the subject a
Is calculated, and the direction discriminating circuit 18 integrates the x component of the motion vector S based on the calculation result, and it is determined from the characteristic that the movement of the subject a is in the far direction. The digital controller 13 issues a motor drive command to the motor drive circuit 16 to move the focus lens 2 in the far direction. Then, the focus evaluation value always sent from the integration circuit 10 gradually shows a large value, and the position of the focus lens 2 at which the focus evaluation value becomes the maximum is immediately searched.

尚、この実施例では検出エリアB内における所定時間
間隔を隔てたビデオ信号に基づくデータを同時に得るの
に二つのメモリ11,12を用いたが、一つのメモリでもよ
く、又、ディレイ回路によってデータを得てもよい。ま
た、この実施例では被写体aの移動を演算するのにビデ
オ信号を用いて行ったが、検波器8の出力を用いて被写
体aの移動を演算することもできる。
In this embodiment, two memories 11 and 12 are used to simultaneously obtain data based on video signals separated by a predetermined time interval in the detection area B. However, one memory may be used. May be obtained. In this embodiment, the movement of the subject a is calculated using the video signal. However, the movement of the subject a can be calculated using the output of the detector 8.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、ビデオ信号中のス
ペクトル成分を検出してフォーカス制御を行うフォーカ
ス制御回路において、被写体の移動が遠方向か近方向か
を判別する方向判別手段を設けたので、被写体が遠方向
(又は近方向)に移動したときにはフォーカスレンズを
先ず遠方向(又は近方向)に移動できるため画面の追従
性がよく、又、フォーカスレンズの移動による画面の揺
動が極力押さえられるという効果を有する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in a focus control circuit that performs focus control by detecting a spectral component in a video signal, direction discrimination for discriminating whether the movement of a subject is far or near. Since the means is provided, when the subject moves in the far direction (or the near direction), the focus lens can be first moved in the far direction (or the near direction), so that the screen can follow the screen well. There is an effect that the swing is suppressed as much as possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図乃至第4図(d)は本発明の実施例を示し、第1
図はフォーカス制御回路のブロック図、第2図は画枠の
画面を示す図、第3図は移動ベクトルの演算を説明する
図、第4図(a)は被写体が遠方向に移動した場合の移
動ベクトルを示す図、第4図(b)はその移動ベクトル
のx成分を加算したときの特性線図、第4図(c)は被
写体が近方向に移動した場合の移動ベクトルを示す図、
第4図(d)はその移動ベクトルのx成分を加算したと
きの特性線図であり、第5図は従来のフォーカス制御回
路のブロック図であり、第6図は積分データの特性線図
である。 3……撮像素子(撮像手段)、6……バンドパスフィル
タ(スペクトル検出手段)、14……ベクトル演算回路
(ベクトル演算手段)、18……方向判別回路(方向判別
手段)、a……被写体、A……フォーカスエリア、B…
…検出エリア、C……画枠。
FIGS. 1 to 4D show an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a focus control circuit, FIG. 2 is a diagram showing a screen of an image frame, FIG. 3 is a diagram for explaining calculation of a movement vector, and FIG. FIG. 4 (b) is a diagram showing a movement vector, FIG. 4 (b) is a characteristic diagram when the x component of the movement vector is added, and FIG. 4 (c) is a diagram showing a movement vector when the subject moves in the near direction.
FIG. 4D is a characteristic diagram when the x component of the movement vector is added, FIG. 5 is a block diagram of a conventional focus control circuit, and FIG. 6 is a characteristic diagram of the integral data. is there. 3... Imaging element (imaging means), 6... Band-pass filter (spectrum detecting means), 14... Vector computing circuit (vector computing means), 18... Direction discriminating circuit (direction discriminating means), a. , A ... Focus area, B ...
... Detection area, C ... Image frame.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被写体からの光信号をビデオ信号に変換す
る撮像手段と、 画枠のフォーカスエリア内における前記ビデオ信号中の
スペクトル成分を検出するスペクトル検出手段とを有
し、スペクトル成分量を検出してフォーカス位置を算出
するフォーカス制御回路において、 前記画枠内に検出エリアを設け、この検出エリア内にお
ける所定時間間隔を隔てた二つのビデオ信号に基づくデ
ータを比較して前記フォーカスエリア内の被写体の移動
ベクトルを演算するベクトル演算手段と、 このベクトル演算手段が演算した移動ベクトルに基づい
て被写体の移動が遠方向か近方向かを判別する方向判別
手段とを備え、 この方向判別手段の結果よりフォーカスレンズの移動方
向を制御したことを特徴とするフォーカス制御回路。
1. An image pickup means for converting an optical signal from a subject into a video signal, and a spectrum detection means for detecting a spectrum component in the video signal in a focus area of an image frame, wherein a spectrum component amount is detected. A focus control circuit that calculates a focus position by providing a detection area in the image frame; comparing data based on two video signals separated by a predetermined time interval in the detection area; And a direction determining means for determining whether the movement of the subject is far or near based on the movement vector calculated by the vector calculating means. A focus control circuit, wherein a movement direction of a focus lens is controlled.
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