JP2675807B2 - Imaging device - Google Patents
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- JP2675807B2 JP2675807B2 JP63057760A JP5776088A JP2675807B2 JP 2675807 B2 JP2675807 B2 JP 2675807B2 JP 63057760 A JP63057760 A JP 63057760A JP 5776088 A JP5776088 A JP 5776088A JP 2675807 B2 JP2675807 B2 JP 2675807B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオ信号にもとづいて被写体に合焦させる
撮像装置に関するものである。The present invention relates to an image pickup apparatus for focusing an object on the basis of a video signal.
従来よりビデオ・カメラ等の撮像装置においては、ビ
デオ信号の高周波成分により撮影画面の精細度を検出
し、その高周波成分が最大となるようにフオーカシング
・レンズ位置を制御することにより、カメラを合焦状態
に自動制御する方式が知られている。すなわち被写体の
境界線部分では映像信号が急激に変化し、映像信号の高
周波成分が増加する。そしてその高い周波数成分が増加
し、且つそのレベルが大きくなるほど、合焦状態に近い
ことがわかっている。2. Description of the Related Art Conventionally, in image pickup devices such as video cameras, the focus of the camera is detected by detecting the definition of the shooting screen by the high frequency component of the video signal and controlling the focusing lens position so that the high frequency component is maximized. A method of automatically controlling the state is known. That is, the video signal changes abruptly at the boundary of the subject, and the high frequency component of the video signal increases. It is known that the higher the high frequency component and the higher its level, the closer to the in-focus state.
ところで、被写体を撮影している際、被写体が移動し
たり、またカメラ側が移動することにより、被写体がカ
メラに対して相対的に移動すると、その移動によって高
周波成分が低下したり、また合焦検出領域より被写体が
外れると自動焦点調節装置が他の物に合焦するなど、き
わめて不都合な問題が生じるため、被写体の移動を検出
して合焦検出領域を被写体に追尾させ、被写体が移動し
ても、被写体を追尾して被写体に合焦し続けるようにし
た自動追尾装置が提案されている。By the way, when the subject moves relative to the camera when the subject moves or the camera moves while shooting the subject, the movement reduces the high-frequency component, and the focus detection is performed. If the subject moves out of the area, the autofocusing device will focus on other objects, which causes extremely inconvenient problems.Therefore, the movement of the subject is detected, the focus detection area is tracked to the subject, and the subject moves. Also, an automatic tracking device has been proposed which tracks a subject and keeps the subject in focus.
従来の追尾装置は、被写体の色,輝度分布等の特徴を
記憶して時間経過ごとに比較し、その変化から被写体の
移動を検知する方式、また、垂直,水平方向の相関を異
なる時間で比較する方式等、多くの方法が提案されてい
る。The conventional tracking device stores characteristics such as color and brightness distribution of a subject, compares them with the passage of time, detects movement of the subject from the change, and compares vertical and horizontal correlations at different times. Many methods have been proposed, such as a method of doing.
しかしながらこれらの方法は被写体の状況によって特
徴を正確に検出できなかったり、また、構成が複雑とな
り、さらに比較的大きなメモリを要する等、多くの問題
点を有しているものであった。However, these methods have many problems such that the characteristics cannot be accurately detected depending on the situation of the subject, the configuration is complicated, and a relatively large memory is required.
これに対して撮影画面上に設定された指定領域の内外
における平均映像信号レベルの差を算出し、その差が最
大となるように合焦検出領域を移動する方法が提案さ
れ、構成が簡略化され、大きな成果をあげている。On the other hand, a method has been proposed in which the difference between the average video signal levels inside and outside the specified area set on the shooting screen is calculated, and the focus detection area is moved so that the difference is maximized. Have been made and have made great achievements.
しかしながら、その後の研究の結果、上述の指定領域
内外の平均映像信号レベルの差による被写体追尾方式を
さらに改善する余地のあることがわかって来た。However, as a result of subsequent research, it has become clear that there is room for further improvement of the subject tracking method based on the difference between the average video signal levels inside and outside the designated area.
すなわち、被写体と背景との間の輝度差が小さいとき
には他の物体の影響を受けやすく、被写体の移動の検出
精度が低下し、被写体の移動に対する追随性能を十分に
得られない恐れがある。That is, when the difference in brightness between the subject and the background is small, it is likely to be affected by other objects, the detection accuracy of the subject's movement decreases, and there is a possibility that sufficient tracking performance for the movement of the subject cannot be obtained.
本発明は上述した問題点を解決するためになされたも
ので、その特徴とするところは、撮影画面内に設定され
た合焦検出領域内の被写体像に基づいて合焦検出を行う
ようになされた撮像装置であって、前記撮影画面内を移
動可能に設定された所定領域の内外の平均輝度レベルの
差が最大となる前記撮影画面上の位置に前記合焦検出領
域を設定する第1の追尾手段と、前記撮影画面内におい
て、コントラストの最大となる位置に前記合焦検出領域
を設定する第2の追尾手段と、前記所定領域の内外の平
均輝度レベルの差に応じて前記第1及び第2の追尾手段
を適応的に切換え制御し、前記平均輝度レベルが所定値
以下のとき前記第2の追尾手段を動作させる制御手段と
を備えた撮像装置にある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is characterized in that focus detection is performed based on a subject image in a focus detection area set in a shooting screen. An image pickup apparatus according to claim 1, wherein the focus detection area is set at a position on the shooting screen where a difference between average luminance levels inside and outside a predetermined area set to be movable in the shooting screen is maximum. Tracking means, a second tracking means for setting the focus detection area at a position where the contrast is maximized in the photographing screen, and the first and the second tracking means according to the difference between the average luminance levels inside and outside the predetermined area. An image pickup apparatus comprising: a control unit that adaptively controls switching of the second tracking unit, and that operates the second tracking unit when the average brightness level is equal to or lower than a predetermined value.
また本発明の他の特徴は、撮影画面内に設定された合
焦検出領域内の被写体像に基づいて合焦検出を行うよう
になされた撮像装置であって、前記撮影画面内におい
て、前記合焦検出領域の内外の平均輝度レベルの差が最
大となるように前記合焦検出領域の位置を設定する第1
の領域設定手段と、前記撮影画面内において、コントラ
ストの最大となる位置に前記合焦検出領域を設定する第
2の領域設定手段と、前記合焦検出領域の内外の平均輝
度レベルの差に応じて前記第1及び第2の領域設定手段
を適応的に切換え制御し、平均輝度レベルの差が所定値
以下のとき、前記第2の領域設定手段を動作させる制御
手段とを備えた撮像装置にある。Another feature of the present invention is an image pickup apparatus configured to perform focus detection based on a subject image in a focus detection area set in a shooting screen, wherein First, the position of the focus detection area is set so that the difference between the average luminance levels inside and outside the focus detection area is maximized.
According to the difference between the average brightness level inside and outside the focus detection area, and the second area setting means for setting the focus detection area at the position where the contrast is maximum in the photographing screen. To adaptively control the switching of the first and second area setting means, and to operate the second area setting means when the difference between the average brightness levels is less than a predetermined value. is there.
また本発明の他の特徴は、撮影画面内における被写体
像の移動を検出して所定の追尾領域を追尾させる撮像装
置であって、前記撮影画面内において、前記追尾領域を
その内外の平均輝度レベルの差が大きくなる方向に移動
させる第1の追尾手段と、前記撮影画面内において、コ
ントラストが大きくなる方向に前記追尾領域を移動させ
る第2の追尾手段と、前記追尾領域の内外の平均輝度レ
ベルの差に応じて前記第1及び第2の追尾手段を適応的
に切換え制御し、前記平均輝度レベルの差が所定値以下
のとき前記第2の追尾手段を動作させる制御手段とを備
えた撮像装置にある。Another feature of the present invention is an imaging device for detecting a movement of a subject image within a shooting screen to track a predetermined tracking region, wherein in the shooting screen, the tracking region has an average brightness level inside and outside thereof. The first tracking means for moving the tracking area in a direction in which the contrast increases, and the second tracking means for moving the tracking area in the direction in which the contrast increases in the photographing screen; and the average brightness level inside and outside the tracking area. And a control means for adaptively controlling the switching of the first and second tracking means according to the difference between the first and second tracking means, and operating the second tracking means when the difference between the average luminance levels is equal to or less than a predetermined value. On the device.
また本発明の他の特徴は、画面内に所定の映像信号を
抽出するための所定の検出領域を移動可能に設定する領
域設定手段と、前記検出領域内外における平均輝度レベ
ルの差に基づいて前記領域設定手段を制御し、前記平均
輝度レベルの差が大きくなるように前記検出領域の位置
を制御する第1の領域制御手段と、前記検出領域内にお
けるコントラストに関する評価値に基づいて前記領域設
定手段を制御し、前記コントラストが大きくなるよう
に、前記検出領域の位置を制御する第2の領域制御手段
と、前記第1の領域制御手段と前記第2の領域制御手段
とを適応的に切換え制御し、前記第1の領域制御手段と
前記第2の領域制御手段の一方が動作不能となったと
き、他方に動作を切り換える制御手段とを備えた撮像装
置にある。Another feature of the present invention is that, based on a difference between an average brightness level inside and outside the detection area, area setting means for movably setting a predetermined detection area for extracting a predetermined video signal in the screen, First area control means for controlling the area setting means to control the position of the detection area so that the difference in the average luminance level becomes large, and the area setting means based on an evaluation value regarding the contrast in the detection area. To control the position of the detection area so as to increase the contrast, and adaptively switch between the first area control means and the second area control means. However, when one of the first area control means and the second area control means becomes inoperable, the image pickup apparatus includes the control means for switching the operation to the other.
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
本発明の自動合焦装置は第4図に示すように、撮影画面
上1上に焦点合せを行うための合焦検出領域Aと被写体
の移動を検出して追尾する追尾ゲートBとを設定可能に
構成され、追尾領域Bで被写体の位置を検出し、その被
写体に合焦検出領域を合せるようにしたものである。第
1図は本発明に係る自動合焦装置の一実施例の構成ブロ
ツク図を示す。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 4, the automatic focusing apparatus of the present invention can set a focus detection area A for focusing on the photographing screen 1 and a tracking gate B for detecting and tracking the movement of the subject. In the tracking area B, the position of the subject is detected, and the focus detection area is aligned with the subject. FIG. 1 is a block diagram showing the construction of an embodiment of an automatic focusing device according to the present invention.
第1図において、101はフオーカシング用のレンズで
あり、モータ105により位置調節される。CCD等の撮像素
子102は、レンズ101により撮像面に結像した被写体像を
電気信号に変換し、ビデオ信号の形態で出力する。アン
プ103は撮像素子102からのビデオ信号を増幅し、プロセ
ス回路104はガンマ補正,ブランキング処理,同期信号
の付加等所定の信号処理を施してテレビジヨン信号をビ
デオ出力端子Voutに供給する。バンドパスフイルタ107
は、アンプ103から出力されるビデオ信号から合焦検出
に必要な高周波成分を抽出する。バンドパスフイルタの
代わりに微分回路とその出力を絶対値化する絶対値回路
を用いてもよい。ゲート回路108はゲートパルス発生回
路109からのゲートパルスに従い、1フイールドのビデ
オ信号の合焦検出領域A内の信号をピーク値/ピーク位
置検出回路111に供給する。これは撮影画面上で見る
と、撮影画面上の所定の領域内の信号のみを抽出してピ
ーク値/ピーク位置検出回路111へと供給してピーク値
/ピーク位置検出回路については後述するが、フイール
ド周期でゲート回路108の出力の中で最も高いレベルを
示す位置を水平,垂直の位置情報H,Vとしてそれぞれマ
イコン112に供給し、その最も高いレベルをモータ駆動
回路106に供給する。輝度差検出回路110についても後述
するが、マイコン112からのデータ信号Gによって撮像
画面上の追尾領域Bの中と外の平均輝度レベルの差を計
算しマイコン112にデータFを供給する。マイコン112は
ピーク位置情報と追尾領域B内外の輝度差をもとにゲー
トパルス発生回路109を制御し、撮影画面上における合
焦領域Aの位置を制御する。モータ駆動回路106はフイ
ールド周期でピーク値/ピーク位置検出回路111より供
給されるコントラストのピーク値をもとにいわゆる山登
りサーボの要領でピーク値が最大となるように、モータ
駆動方向を決定する。In FIG. 1, 101 is a focusing lens, whose position is adjusted by a motor 105. The image pickup element 102 such as CCD converts the subject image formed on the image pickup surface by the lens 101 into an electric signal and outputs it in the form of a video signal. The amplifier 103 amplifies the video signal from the image pickup device 102, and the process circuit 104 performs predetermined signal processing such as gamma correction, blanking processing and addition of a synchronization signal, and supplies a television signal to the video output terminal Vout. Band pass filter 107
Extracts high-frequency components necessary for focus detection from the video signal output from the amplifier 103. A differentiating circuit and an absolute value circuit for converting its output into an absolute value may be used instead of the band pass filter. The gate circuit 108 supplies the signal in the focus detection area A of the 1-field video signal to the peak value / peak position detection circuit 111 according to the gate pulse from the gate pulse generation circuit 109. When viewed on the shooting screen, this is because only signals within a predetermined area on the shooting screen are extracted and supplied to the peak value / peak position detection circuit 111, and the peak value / peak position detection circuit will be described later. The position showing the highest level in the output of the gate circuit 108 in the field cycle is supplied to the microcomputer 112 as horizontal and vertical position information H and V, and the highest level is supplied to the motor drive circuit 106. The brightness difference detection circuit 110 will also be described later, but the difference between the average brightness levels inside and outside the tracking area B on the imaging screen is calculated by the data signal G from the microcomputer 112, and the data F is supplied to the microcomputer 112. The microcomputer 112 controls the gate pulse generation circuit 109 based on the peak position information and the brightness difference between the inside and outside of the tracking area B to control the position of the focusing area A on the photographing screen. The motor drive circuit 106 determines the motor drive direction based on the peak value of the contrast supplied from the peak value / peak position detection circuit 111 in the field cycle so that the peak value becomes maximum in the manner of so-called hill climbing servo.
次にピーク値/ピーク位置検出回路111の詳細につい
て第2図をもとに説明する。ゲート回路108の出力は第
1のピーク検出回路201に供給される。Next, details of the peak value / peak position detection circuit 111 will be described with reference to FIG. The output of the gate circuit 108 is supplied to the first peak detection circuit 201.
このピーク検出回路201は、BPF107による高周波成分
を検波し、合焦検出領域の1水平走査毎に入力信号のピ
ーク値をホールドする回路である。第4図は撮影画面の
区分状態を示すが、サンプル・ホールド回路202は、第
4図の水平分割に対応する水平走査周波数fHのn倍の周
波数のクロツクによりピーク検出回路201の出力値をホ
ールドし、比較回路203によって、このサンプル・ホー
ルド回路202の出力とピーク検出回路201の出力とを比較
する。比較回路203は、ピーク検出回路201の出力が変化
するタイミングで立ち上がるパルス信号を出力する。ピ
ーク検出回路201の出力変化は、その変化部分が被写体
像の或る種の境界であることを意味し、その変化が急峻
である程、合焦状態に近いことになる。The peak detection circuit 201 is a circuit that detects a high frequency component by the BPF 107 and holds the peak value of the input signal for each horizontal scanning of the focus detection area. Although FIG. 4 shows the divided state of the photographing screen, the sample and hold circuit 202 determines the output value of the peak detection circuit 201 by the clock having a frequency n times the horizontal scanning frequency f H corresponding to the horizontal division of FIG. The output is held by the comparison circuit 203, and the output of the sample and hold circuit 202 is compared with the output of the peak detection circuit 201. The comparison circuit 203 outputs a pulse signal that rises at the timing when the output of the peak detection circuit 201 changes. The output change of the peak detection circuit 201 means that the changed portion is a certain kind of boundary of the subject image, and the steeper the change, the closer to the in-focus state.
カウンタ204は、周波数nfHのクロツクを計数し、デー
タ・ホールド回路205は、比較回路203からのパルス信号
に応じて、カウンタ204の計数値をホールドする。デー
タ・ホールド回路205のホールド値Hは、ピーク検出回
路201の出力変化(即ち、BPF107の出力のピーク)がn
分割の水平区画のどの区画に位置するかをパルスカウン
ト数によって示し、図示例では、合焦検出領域A内に水
平方向で複数のピークがあるときにはその最大ピークの
位置を示す。The counter 204 counts the clock of the frequency nf H , and the data hold circuit 205 holds the count value of the counter 204 according to the pulse signal from the comparison circuit 203. The hold value H of the data hold circuit 205 is n when the output change of the peak detection circuit 201 (that is, the peak of the output of the BPF 107) is n.
The pulse count number indicates which one of the divided horizontal sections is located. In the illustrated example, when there are a plurality of peaks in the focus detection area A in the horizontal direction, the position of the maximum peak is shown.
第2のピーク検出回路206は、第1のピーク検出回路2
01の出力を受け、合焦検出領域での垂直方向のピーク値
をホールドする。サンプル・ホールド回路207及び比較
回路208は、サンプル・ホールド回路202及び比較回路20
3と同様に、ピーク検出回路206の出力の変化時点を示す
信号を形成する。但し、サンプル・ホールド回路207へ
のサンプリング・クロツクの周波数は、垂直同期信号周
波数fVのm倍(第4図の垂直方向の分割数に対応する)
である。この結果、比較回路208の出力は、垂直方向の
どの区画でピーク検出回路206の出力が変化したかを示
す。The second peak detection circuit 206 is the first peak detection circuit 2
The output of 01 is received and the vertical peak value in the focus detection area is held. The sample and hold circuit 207 and the comparison circuit 208 are the sample and hold circuit 202 and the comparison circuit 20.
Similar to 3, it forms a signal indicating the point of time when the output of the peak detection circuit 206 changes. However, the frequency of the sampling clock to the sample and hold circuit 207 is m times the vertical synchronizing signal frequency f V (corresponding to the number of divisions in the vertical direction in FIG. 4).
It is. As a result, the output of the comparison circuit 208 indicates in which section in the vertical direction the output of the peak detection circuit 206 has changed.
カウンタ209は周波数mfVのクロツクを計数し、データ
・ホールド回路210は比較回路208からのパルス信号に応
じて、カウンタ209の保持値をホールドする。データ・
ホールド回路210のホールド値Vは、ピーク検出回路206
の出力変化(即ち、BPF107の出力のピーク)が検出した
ピークがm分割の垂直区画のどの区画に位置するかを示
し、図示例では、合焦検出領域内に垂直方向で複数のピ
ークがあるときにはその最大ピークの位置を示す。The counter 209 counts the clock of the frequency mf V , and the data hold circuit 210 holds the held value of the counter 209 according to the pulse signal from the comparison circuit 208. data·
The hold value V of the hold circuit 210 is the peak detection circuit 206.
Output change (that is, the peak of the output of the BPF 107) indicates which of the m vertical divisions the detected peak is located. In the illustrated example, there are a plurality of vertical peaks in the focus detection area. Sometimes the position of the maximum peak is shown.
図示はしていないが、カウンタ204は水平走査の開始
時にクリアされ、ピーク検出回路201,206及びカウンタ2
09は、垂直走査の開始時にクリアされる。Although not shown, the counter 204 is cleared at the start of horizontal scanning, and the peak detection circuits 201 and 206 and the counter 2
09 is cleared at the start of vertical scanning.
尚、ピーク検出回路206で検出されるピーク値は撮影
画像全体の最大値であり、合焦度を示す信号としてモー
タ駆動回路106に供給される。The peak value detected by the peak detection circuit 206 is the maximum value of the entire captured image and is supplied to the motor drive circuit 106 as a signal indicating the degree of focus.
次に輝度差検出回路110の詳細について第3図をもと
に説明する。第3図において、アンプ103の出力である
ビデオ信号の輝度成分がゲート回路303に供給される
と、そのゲート回路303はマイコン112からの制御信号G
によって指示された撮影画面上の所定の追尾領域Bの位
置に対応するゲートパルスを作るゲートパルス発生回路
301からのゲートパルスに従った1フイールド内の追尾
領域Bのビデオ信号を得、積分回路305へ供給し、続い
て積分値を追尾領域の面積で正規化するための面積補正
回路307に供給する。また、反転、ゲート回路304はイン
バータ302によって反転されたゲートFパルス発生回路3
01からのゲートパルスに従った、1フイールド内の前記
ゲート回路303による追尾領域とは反対の指定領域(画
面全体から先の追尾領域を除いた領域)のビデオ信号を
得、積分回路306に供給し、続いて積分値を面積で正規
化するための面積補正回路308に供給する。面積補正回
路307,308は各ゲートの内外の面積がそれぞれ異なるこ
とから、積分回路305,306の出力をそのまま比較するこ
とができないため、各積分値をその抽出された領域の面
積によって正規化し、比較できる形にするものである。
これらの面積補正回路307,308から出力された信号が供
給される引算回路309では面積補正回路307,308出力の差
を算出し、この差情報を絶対値回路310へ供給する。絶
対値回路310より出力されたFデータはマイコン112に供
給される。Next, details of the brightness difference detection circuit 110 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, when the luminance component of the video signal output from the amplifier 103 is supplied to the gate circuit 303, the gate circuit 303 outputs the control signal G from the microcomputer 112.
Gate pulse generation circuit for generating a gate pulse corresponding to a position of a predetermined tracking area B on the photographing screen instructed by
The video signal of the tracking area B within one field according to the gate pulse from 301 is obtained and supplied to the integrating circuit 305, and then to the area correction circuit 307 for normalizing the integrated value with the area of the tracking area. . Further, the inversion / gate circuit 304 is a gate F pulse generation circuit 3 inverted by the inverter 302.
According to the gate pulse from 01, a video signal of a designated area (area excluding the previous tracking area from the entire screen) opposite to the tracking area by the gate circuit 303 in one field is obtained and supplied to the integrating circuit 306. Then, the integrated value is supplied to the area correction circuit 308 for normalizing the integrated value with the area. Since the area correction circuits 307 and 308 have different internal and external areas of the gates, respectively, the outputs of the integration circuits 305 and 306 cannot be compared as they are. Therefore, each integrated value is normalized by the area of the extracted region and a comparison is made. To do.
The subtraction circuit 309 to which the signals output from the area correction circuits 307 and 308 are supplied calculates the difference between the outputs of the area correction circuits 307 and 308, and supplies this difference information to the absolute value circuit 310. The F data output from the absolute value circuit 310 is supplied to the microcomputer 112.
次にマイコン112で行われる追尾アルゴリズムについ
て、第5図〜第7図をもとに説明する。Next, the tracking algorithm executed by the microcomputer 112 will be described with reference to FIGS.
第5図は追尾方式選択アルゴリズムでstep501で輝度
差検出回路110で算出される追尾領域B内外の平均輝度
の差(以下Fデータと称す)と所定の閾値THとの比較を
行いFデータがTHより大きいときはstep502の輝度差追
尾アルゴリズムに移行し、THより小さいときはstep503
のコントラスト追尾アルゴリズムに移行する。第6図は
コントラスト追尾アルゴリズムを示しstep601でピーク
値/ピーク位置検出回路111から供給される撮影画面上
におけるピーク位置の水平・垂直座標をもとにピーク位
置を求め、step602で第4図に示す合焦検出領域の中心
がstep601で求めたピーク位置になるようにゲートパル
ス発生回路109を制御し、第5図のstep501に移る。第7
図は輝度差追尾アルゴリズムを示す。フローチヤートの
説明の前に原理を簡単に述べると、前記追尾領域Bを例
えば1区画分ずつ上,下,左,右にシフトし、それぞれ
の位置における追尾領域B内外の輝度レベルの平均値の
差の絶対値の最大となる方向に被写体が移動したと判断
し、合焦検出領域を1区画単位で移動するというもので
ある。以下、第7図のフローチヤートを説明する。step
701で輝度差検出回路110から供給されるFデータを取込
み、これをF1とし、step702で追尾領域Bを第4図に示
す撮影画面上を1区画分右方向へシフトする命令を輝度
差検出回路110へ送る。step703で再びFデータを取込ん
で、これをF2とし、step704でF1とF2の大小関係を求めF
2>F1のときはstep706に移行し、F2≦F1のときはstep70
5で追尾領域Bを1区画分左方向へシフトした後step706
で合焦検出領域を追尾領域Bに合せる。以下同様にし
て、step707からstep712で1区画分上方向にシフトした
ときの結果に応じて、追尾領域Bを移動し、step713か
らstep718で1区画分左方向にシフトしたときの結果に
応じて追尾領域Bを移動し、step719からstep724で1区
画分下方向にシフトしたときの結果に応じて追尾領域B
を移動した後、第5図のstep501に移行する。FIG. 5 is a tracking method selection algorithm. In step 501, the difference in average brightness inside and outside the tracking area B (hereinafter referred to as F data) calculated by the brightness difference detection circuit 110 is compared with a predetermined threshold value TH, and F data is TH. When it is larger than TH, it shifts to the brightness difference tracking algorithm of step 502, and when it is smaller than TH, step 503
Shift to the contrast tracking algorithm. FIG. 6 shows a contrast tracking algorithm. In step 601, the peak position is obtained based on the horizontal / vertical coordinates of the peak position on the photographic screen supplied from the peak value / peak position detection circuit 111, and in step 602 it is shown in FIG. The gate pulse generation circuit 109 is controlled so that the center of the focus detection area becomes the peak position obtained in step 601, and the process proceeds to step 501 in FIG. Seventh
The figure shows the luminance difference tracking algorithm. The principle is briefly described before the description of the flow chart. For example, the tracking area B is shifted up, down, left, and right by one division, and the average value of the brightness levels inside and outside the tracking area B at each position is calculated. It is determined that the subject has moved in the direction in which the absolute value of the difference is maximum, and the focus detection area is moved in units of one section. The flow chart of FIG. 7 will be described below. step
At step 701, the F data supplied from the brightness difference detection circuit 110 is fetched, set as F1, and at step 702 a command for shifting the tracking area B to the right by one section on the photographing screen shown in FIG. 4 is issued to the brightness difference detection circuit. Send to 110. F data is fetched again in step 703 and is taken as F2. In step 704, the magnitude relationship between F1 and F2 is calculated and F
When 2> F1, go to step 706, and when F2 ≦ F1, step70
After shifting the tracking area B by one division to the left at 5, step706
The focus detection area is aligned with the tracking area B at. Similarly, in the same manner, the tracking area B is moved according to the result when shifting one section upwards from step 707 to step 712, and the tracking is performed according to the result when shifting one section leftward from step 713 to step 718. The tracking area B is moved according to the result of moving the area B and shifting downward by one section from step 719 to step 724.
After moving, shifts to step 501 in FIG.
以上の動作を繰り返すことにより、追尾領域Bをその
内外の輝度差が最大となるように移動し、被写体を追尾
してそのFデータをマイコン112へと供給し、ゲート回
路108は、上記マイコン112の指示に応じてゲートパルス
発生回路109を制御し、ゲートパルス発生回路109からの
ゲートパルスに従って1フイールド内の合焦検出領域A
内の信号を通過させるようになし、追尾領域Bの位置に
合焦検出領域Aを設定することができ、被写体が移動し
ても被写体に焦点を合せ続けることができる。By repeating the above operation, the tracking area B is moved so that the brightness difference between the inside and outside thereof is maximized, the object is tracked and the F data thereof is supplied to the microcomputer 112, and the gate circuit 108 causes the microcomputer 112 to The gate pulse generation circuit 109 is controlled in accordance with the instruction of A, and the focus detection area A within one field is controlled according to the gate pulse from the gate pulse generation circuit 109.
The focus detection area A can be set at the position of the tracking area B, and the focus can be kept on the subject even if the subject moves.
尚、上述の実施例では、追尾領域を被写体に追尾させ
て被写体の位置を検出し、その位置に合焦検出領域を説
定しているが、合焦領域と追尾領域を別個に制御せず、
同一領域で兼用しても本発明の実施に何等支障はない。In the above embodiment, the tracking area is tracked by the object to detect the position of the object, and the focus detection area is set at that position. However, the focus area and the tracking area are not separately controlled. ,
Even if they are used in the same area, there is no problem in implementing the present invention.
またさらに合焦検出領域を他のたとえば光量検出領域
と兼用することも可能である。Further, the focus detection area can also be used as another light amount detection area, for example.
以上述べたように、本発明における撮像装置によれ
ば、被写体と背景との間の平均輝度差が小さく被写体の
移動の検出が困難な場合においても、ピーク値による追
尾に切り換えることにより、被写体を確実に追尾するこ
とができ、常に被写体に確実に合焦させることができる
ものである。As described above, according to the imaging apparatus of the present invention, even when the average luminance difference between the subject and the background is small and it is difficult to detect the movement of the subject, the tracking is switched to the peak value to detect the subject. It is possible to reliably track and always reliably focus on the subject.
また被写体の移動を検出するための大規模なメモリ等
も不要であり、構成の簡略化にも効果を有するものであ
る。Further, a large-scale memory or the like for detecting the movement of the subject is not required, which is effective in simplifying the configuration.
第1図は本発明における撮像装置の一実施例を示すブロ
ツク図、第2図は第1図に示すブロツク図におけるピー
ク値/ピーク位置検出回路の内部構成を示すブロツク
図、第3図は第1図に示すブロツク図における輝度差検
出回路の内部構成を示すブロツク図、第4図は撮影画面
を説明するための図、第5図は追尾方式を選択するアル
ゴリズムを示すフローチヤート、第6図はコントラスト
追尾アルゴリズムを示すフローチヤート、第7図は輝度
差追尾アルゴリズムを示すフローチヤートである。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the image pickup apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the internal structure of the peak value / peak position detection circuit in the block diagram shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the internal structure of the luminance difference detection circuit in the block diagram shown in FIG. 1, FIG. 4 is a diagram for explaining the shooting screen, FIG. 5 is a flow chart showing an algorithm for selecting a tracking method, FIG. Is a flow chart showing a contrast tracking algorithm, and FIG. 7 is a flow chart showing a luminance difference tracking algorithm.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 (56)参考文献 特開 平1−120180(JP,A) 特開 平1−71382(JP,A) 特開 昭53−22459(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hiroshi Suda, Hiroshi Suda, 770 Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki, Kanagawa Canon Inc., Tamagawa Plant (72) Kunihiko Yamada, 770, Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki, Kanagawa Canon Inc., Tamagawa Business In-house (56) Reference JP-A-1-120180 (JP, A) JP-A-1-71382 (JP, A) JP-A-53-22459 (JP, A)
Claims (4)
被写体像に基づいて合焦検出を行うようになされた撮像
装置であって、 前記撮影画面内を移動可能に設定された所定領域の内外
の平均輝度レベルの差が最大となる前記撮影画面上の位
置に前記合焦検出領域を設定する第1の追尾手段と、 前記撮影画面内において、コントラストの最大となる位
置に前記合焦検出領域を設定する第2の追尾手段と、 前記所定領域の内外の平均輝度レベルの差に応じて前記
第1及び第2の追尾手段を適応的に切換え制御し、前記
平均輝度レベルが所定値以下のとき前記第2の追尾手段
を動作させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。1. An image pickup apparatus configured to perform focus detection based on a subject image in a focus detection area set in a shooting screen, the predetermined image pickup device set to be movable in the shooting screen. First tracking means for setting the focus detection area at a position on the shooting screen where the difference between the average brightness levels inside and outside the area is maximum; and within the shooting screen, the first tracking means sets the focus detection area at the position where the contrast is maximum. The second tracking means for setting the focus detection area and the first and second tracking means are adaptively switched and controlled according to the difference between the average brightness level inside and outside the predetermined area, and the average brightness level is predetermined. An image pickup apparatus comprising: a control unit that operates the second tracking unit when the value is less than or equal to a value.
被写体像に基づいて合焦検出を行うようになされた撮像
装置であって、 前記撮影画面内において、前記合焦検出領域の内外の平
均輝度レベルの差が最大となるように前記合焦検出領域
の位置を設定する第1の領域設定手段と、 前記撮影画面内において、コントラストの最大となる位
置に前記合焦検出領域を設定する第2の領域設定手段
と、 前記合焦検出領域の内外の平均輝度レベルの差に応じて
前記第1及び第2の領域設定手段を適応的に切換え制御
し、平均輝度レベルの差が所定値以下のとき、前記第2
の領域設定手段を動作させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。2. An imaging device configured to perform focus detection based on a subject image in a focus detection area set in a shooting screen, wherein the focus detection area of the focus detection area is set in the shooting screen. A first area setting unit that sets the position of the focus detection area so that the difference between the average brightness level of the inside and the outside becomes maximum; and the focus detection area at the position of the maximum contrast in the photographing screen. The second area setting means to be set and the first and second area setting means are adaptively switched and controlled according to the difference between the average brightness levels inside and outside the focus detection area, and the difference between the average brightness levels is When it is less than a predetermined value, the second
An image pickup apparatus comprising: a control unit that operates the area setting unit.
して所定の追尾領域を追尾させる撮像装置であって、 前記撮影画面内において、前記追尾領域をその内外の平
均輝度レベルの差が大きくなる方向に移動させる第1の
追尾手段と、 前記撮影画面内において、コントラストが大きくなる方
向に前記追尾領域を移動させる第2の追尾手段と、 前記追尾領域の内外の平均輝度レベルの差に応じて前記
第1及び第2の追尾手段を適応的に切換え制御し、前記
平均輝度レベルの差が所定値以下のとき前記第2の追尾
手段を動作させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。3. An image pickup apparatus for detecting a movement of a subject image within a photographing screen to trace a predetermined tracking area, wherein the tracking area has a large difference in average luminance level between the inside and outside of the tracking area. In accordance with the difference between the average luminance level inside and outside the tracking area, and the first tracking means for moving the tracking area in the direction in which the contrast increases in the photographing screen. Control means for adaptively switching between the first and second tracking means, and operating the second tracking means when the difference between the average luminance levels is equal to or less than a predetermined value. Image pickup device.
所定の検出領域を移動可能に設定する領域設定手段と、 前記検出領域内外における平均輝度レベルの差に基づい
て前記領域設定手段を制御し、前記平均輝度レベルの差
が大きくなるように前記検出領域の位置を制御する第1
の領域制御手段と、 前記検出領域内におけるコントラストに関する評価値に
基づいて前記領域設定手段を制御し、前記コントラスト
が大きくなるように、前記検出領域の位置を制御する第
2の領域制御手段と、 前記第1の領域制御手段と前記第2の領域制御手段とを
適応的に切換え制御し、前記第1の領域制御手段と前記
第2の領域制御手段の一方が動作不能となったとき、他
方に動作を切り換える制御手段と、 を備えたことを特徴とする撮像装置。4. An area setting means for movably setting a predetermined detection area for extracting a predetermined video signal in a screen, and the area setting means based on a difference between average luminance levels inside and outside the detection area. A first position for controlling the position of the detection area so that the difference between the average luminance levels becomes large.
Area control means, and second area control means for controlling the position of the detection area so as to increase the contrast by controlling the area setting means based on an evaluation value regarding the contrast in the detection area, When the first area control means and the second area control means are adaptively switched and controlled so that one of the first area control means and the second area control means becomes inoperable, the other An image pickup apparatus, comprising: a control unit that switches the operation to.
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---|---|---|---|---|
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1988
- 1988-03-11 JP JP63057760A patent/JP2675807B2/en not_active Expired - Fee Related
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EP1746459A1 (en) | 2005-07-21 | 2007-01-24 | Fujinon Corporation | Automatic focusing apparatus with focus tracking for moving object |
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