JP3167023B2 - 焦点調節装置、ブレ検出装置、動き検出装置、並びに、被写体位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、焦点調節装置、ブレ検出装置、動き検出装
置、並びに、被写体位置検出装置の改良に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

ビデオ・カメラでは、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にな
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。具体的には、被写体像のエツジでは映像信号が急
激に変化し、映像信号の高周波成分が増加する。そし
て、この高周波成分の振幅が増すほど、その被写体像に
ついて合焦状態に近いことになる。

従来の自動合焦装置の概略構成を第11図に示す。第11
図において、レンズ１により撮像素子２の撮像面に被写
体の光学像が形成され、撮像素子２がそれを電気信号に
変える。プリアンプ３が撮像素子２の出力映像信号を増
幅し、プロセス回路４が所定の信号処理をして標準TV信
号として出力する。バンドパスフイルタ５はプリアンプ
３の出力から高周波成分を抽出し、ゲート回路６が、１
画面（即ち１フイールド又は１フレーム）分の信号の
内、合焦検出を行う領域（所謂測距領域）の信号のみを
選択・通過させる。検波回路７はゲート回路６の出力を
検波し、その画面での高周波成分の最大振幅値、即ちピ
ーク値を示す信号を形成する。検波回路７の出力信号は
レンズ１の合焦度を代表しており、それが大きくなる程
合焦状態に近づく。モータ駆動回路８は、撮影画面毎の
検波回路７の出力値に従いモータ９を駆動し、レンズ１
を合焦状態に自動制御するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この従来の自動合焦装置では、ゲート回路６の通過領
域を、画面の中で広めの一定域に設定している例と、画
面中心にやや狭めの一定域に設定している例とがある。
画面内で高周波成分のピーク値を得て合焦信号を形成す
るのは、極く狭いスポツト領域であるから、前者の場
合、別の被写体が合焦検出領域の中に入って来たり、カ
メラが動いて合焦検出領域自体が移動して他の被写体が
合焦検出領域内に入って来たりして、別の被写体にフオ
ーカシングしてしまうことがある。実際の撮影において
撮影者が撮影したいと思う被写体は、意図的に変更しな
い限り同じであるのが普通であるから、このような動作
は好ましくない。

他方、ゲート回路６がより狭い領域のみを通過させる
場合には、他の被写体が合焦検出領域内に入り込む可能
性は低くなるが、目的とする被写体が合焦検出領域から
出てしまう可能性が高まり、合焦動作の再起動が頻繁に
生じることになりがちである。これは、撮影者にとって
みれば、合焦動作の不具合と認識されるため、極力排除
されなければならない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、以上の事情に鑑みなされたもので、精確に
被写体を捉えることのできる焦点調節装置、プレ検出装
置、動き検出装置、並びに、被写体位置検出装置を提供
しようとするものである。

このような目的を達成するために本発明は、撮像面に
結像された被写体像を画像信号に変換して出力する撮像
手段と、前記撮像手段より出力された画像信号から被写
体像のエッジ部分の幅を検出するエッジ幅検出手段と、
前記エッジ幅検出手段にて検出された被写体像のエッジ
部分の幅に基づいてフォーカスエリアを設定するフォー
カスエリア設定手段とを有する焦点調節装置とするもの
である。

また、本発明は、撮像面に結像された被写体像を画像
信号に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段より
出力された画像信号から被写体像のエッジ部分の幅を検
出するエッジ幅検出手段と、前記エッジ幅検出手段にて
検出された被写体像のエッジ部分の幅に基づいてブレ検
出領域を設定するブレ検出領域設定手段とを有するブレ
検出装置とするものである。

また、本発明は、撮像面に結像された被写体像を画像
信号に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段より
出力された画像信号から被写体像のエッジ部分の幅を検
出するエッジ幅検出手段と、前記エッジ幅検出手段にて
検出された被写体像のエッジ部分の幅に基づいて被写体
の動きを検出する動き検出手段とを有する動き検出装置
とするものである。

また、本発明は、撮像面に結像された被写体像を画面
信号に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段より
出力された画像信号から被写体像のエッジ部分の幅を検
出するエッジ幅検出手段と、前記エッジ幅検出手段にて
検出された被写体像のエッジ部分の幅に基づいて被写体
の位置を検出する被写体位置検出手段とを有する被写体
位置検出装置とするものである。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明をビデオカメラに適用した場合を示す
ブロツク図である。第11図に示す従来例の構成と同一構
成部分については同一の符号を付しその説明を省略す
る。

第１図において、10はプリアンプ３より出力された映
像信号中のボケ幅すなわち被写体像のエツジ部分のボケ
量に応じた幅を検出するボケ幅検出回路、12はボケ幅検
出回路10より出力された被写体像の合焦度に応じたエツ
ジ部分のボケ幅の撮像画面上における分布状態を認識
し、ゲート回路６に撮像画面上における通常帯域すなわ
ち合焦検出領域設定用の領域制御信号を出力するボケ幅
分布認識回路であり、ボケ幅検出回路10の出力を２値化
する２値化回路11、２値化回路11の２値化出力を平滑す
る平滑回路13によって構成されている。

以上の構成により、レンズ１によって撮像面に結像さ
れた被写体像は撮像素子２によって映像信号に変換さ
れ、プリアンプ３で所定のレベルに増幅され、プロセス
回路４で同期信号の付加、ガンマ補正、カラーバースト
信号の付加等の処理を行われた後規格化されたテレビジ
ヨン信号として出力される。

一方プリアンプ３より出力された映像信号（同期信
号、ガンマ補正、カラーバースト信号の付加等の行われ
ていないものは）バンドパスフイルタ５へと入力されて
所定の合焦度に応じて増減する高周波成分が抽出され、
ゲート回路６によって撮像画面上に設定された合焦検出
領域に相当する信号のみが検波回路へと通過され、高周
波成分の検波レベルが大となる方向にモータ９を駆動し
てレンズ１を山登り制御によって位置調節する。

またプリアンプ３の映像出力はボケ幅検出回路10へと
供給されて、被写体像のエツジ部分のボケ幅が検出さ
れ、これに応じた信号がシリアルに出力される。このボ
ケ幅検出出力信号はボケ幅分布認識回路12へと供給さ
れ、２値化回路11にてエツジ幅信号が２値化され、平滑
回路13にて平滑され、ゲート回路６に撮像画面上の通過
領域を設定するための領域制御信号として供給される。

すなわち本実施例の装置によれば、被写体像を撮影し
ながら、撮影レンズの焦点調節及び焦点検出領域の設定
をリアルタイムで行うことができる。ここでボケ幅検出
回路10の具体的構成について例を上げて説明する。ボケ
幅検出回路は前述したように合焦度に応じて変化する被
写体像のエツジ部分の幅に応じた信号を出力するもので
あり、このエツジ幅の検出出力は、被写体のコントラス
トや輝度、被写体像のパターン等に依存しない、被写体
像の鮮鋭度を表わしている。このような方式の具体例は
たとえば特願昭62−103616号にも示されている。これは
被写体像のエツジ部分の幅を検出することにより被写体
のコントラスト等によらず、被写体像の鮮鋭度のみを正
確に評価したものである。ここでエツジ幅検出回路の構
成について、第２図、第３図を用いて説明する。

第２図（ａ）は、被写体100を結像した撮像画面を示
すものである。この画面において、たとえば直線ｌ上に
おける映像信号の輝度変化を図示すると、第２図（ｂ）
のようになる。縦軸は輝度レベル、横軸は画面上の位置
を示す。被写体100に焦点が合っているものとすれば、
被写体100の部分の映像信号中の輝度レベルは高く、背
景の部分の輝度レベルは低い。輝度信号中の高周波成分
も同様である。いま被写体像のエツジの部分に注目し、
エッジ部分に相当する輝度差をΔＩ、そのエッジ幅をΔ
Ｘとする。

このエツジ部分の幅ΔＸは、合焦点に近づくほど小さ
く、比合焦になるほど増大し、合焦点で最小の値を取
る。そして、このΔＸは光学系の錯乱円径、撮像素子の
解像力、画像信号処理系の帯域幅によって決定されるも
のであるが、後者の２つは、光学系の合焦、非合金に無
関係であり、前者の錯乱円形は合焦、非合焦状態に応じ
て変化する。ただし被写体の状況、輝度の影響は受けな
い。したがってこのエツジ幅ΔＸを検出し、これを最小
錯乱円形と比較することによって合焦、非合焦判定を正
確に行うことができるわけである。

第３図はボケ（エツジ）幅検出回路10の内部の構成を
示すブロツク図である。

同図において、101はプリアンプ３により出力された
映像信号を微分してdl/dxを求める微分回路、102はその
絶対値|dl/dx|をとる絶対値回路、103はエツジ部分の輝
度差ΔＩを求める回路で、ΔＩはdl/dxを微小区間にお
いてｘ方向に積分することによって得ることができる。

104はΔＩを算出するための積分にもとづく遅延時間
分だけ|dl/dx|を遅延させ、演算タイミングを合わせる
ための遅延回路、105は遅延回路104の出力|dl/dx|を演
算回路103の出力ΔＩで除して（dl/dx）／ΔＩ＝1/Δｘ
の演算を行ことによりエツジ幅Δｘを逆数の形で求める
割算回路である。

そして、ボケ幅検出回路10は、エツジ幅Δｘを逆数の
形で出力するので、この値が増大するほど合焦点に近い
ことになる。

このエツジ幅にもとづく情報自体は、原理的に被写体
の大きさ、明るさ、コントラストに影響されず、映像信
号の中からエツジ部分のボケ幅を実時間的に検出するこ
とができる。

そしてボケ幅検出回路10にプリアンプ３より映像信号
Saがシリアルに入力されると、その映像信号中より被写
体像のエツジ部分に相当するパルス状のボケ幅検出信号
Sbが出力され、このボケ幅検出信号は２値化回路11によ
って、予じめ設定された値と大小比較して２値化され
る。この設定値はレンズの結像性能で決定されるボケ幅
最小値（最小錯乱円径）の数倍程度に設定され、ボケ幅
検出信号によって得られたエツジ部分のボケ幅がこの設
定値以下であれば合焦しているかあるいは合焦点に近い
部分と判断して“1"とし、前記設定値以上であれば、非
合焦部分と判断して“0"とする。

この２値化信号は平滑回路13によって遅延，積分等の
演算を行い、ノイズ成分の除去を行うとともに膨張（太
線化）処理を行うことにより、合焦している被写体像の
エツジ部分及びその近傍の領域を含む大体の領域を同図
中にScで示すようなパルス波形によって得ることができ
る。

この平滑回路13のエツジ部分領域の出力波形は、ゲー
ト回路６へと供給され、バンドパスフイルタ５の高周波
成分出力を通過させる撮像画面上の領域を設定するため
の領域制御信号として引用する。すなわちこの領域制御
信号による撮像画面上の通過領域を図示すると、第４図
に斜線で示すようにピントの合っている被写体のエツジ
部分とその周辺の領域を含む領域となる。同図（ａ）は
撮影している被写体像で、今中央部に存在する人物等の
主要被写体に合焦しており、背景には非合焦であるとす
る。この場合、上述の説明から明らかなように、合焦し
ている被写体のエツジ部分はボケ幅が小さく、ボケ幅検
出回路10の出力はボケ幅分布認識回路12内の２値化回路
11で“1"判定され、平滑回路13を介して太線化処理され
てエツジ部分領域で高レベルとなる第１図中Scの領域制
御信号パルスとしてゲート回路６へと出力される。ゲー
ト回路６はこの領域制御信号パルスによって開放されて
バンドパスフイルタ５の出力を検波回路７へと通過させ
る。したがって映像信号中、合焦している被写体像のエ
ツジ部分に相当する高周波成分のみが検出され、焦点制
御用の信号として用いられる。

一方、非合焦部分はボケ幅が大きいため、ボケ幅検出
回路の出力波形は２値化回路11で“0"判定され、平滑回
路13へと供給されない。したがって非合焦部分について
は、ゲート回路６に対してゲートを開放する領域制御信
号パルスが供給されず、通過領域すなわち合焦検出領域
が設定されない。

以上のことから、第４図（ａ）のように人物等の主要
被写体像に合焦し、背景に合焦していないような撮影画
面の場合、第４図（ｂ）に斜線部で示すように合焦して
いる被写体像のエツジ部分にのみ平滑回路13で太線化さ
れた範囲でゲート回路６が開放されて合焦検出領域が設
定される。そしてこの合焦検出領域内に相当する高周波
成分の増減に応じて自動焦点調節が行われるため、背景
に影響されることなく撮影しようとする主要被写体に確
実に合焦させることができる。

これによって主要撮影対象が移動したり、カメラぶれ
等が生じても、撮像画面内であれば、この撮影対象を追
いかけて（追尾して）フオーカスを合わせ続けることが
できる。

なおビデオカメラで撮影している画像を図示しないビ
デオテープレコーダ等で録画する場合、通常撮影者は自
分の意図する被写体（主たる撮影対象）に合焦したこと
を確認してから録画を開始すれば、以後主たる被写体が
移動しても、その被写体部分に焦点検出領域を自動設定
するから、その被写体に焦点を合せ続けることができ
る。

以上のことから、本実施例の装置において、認識した
焦点検出領域の設定を録画ボタンと連動させ、録画開始
時の画像パターンを追尾させるようにすることにより、
遠近競合を防止することができる。

またレンズの被写界深度が深いとき、主たる撮影対象
と背景のボケ幅の差は小さく、判別精度が低下するが、
このような場合には、一般に遠近競合が生じても目立た
ないため、問題にならない。

また撮像画面内において合焦している被写体が存在し
ない場合は、本装置の機能をOFFとし、撮像画面の中心
に所定のたとえば矩形状の焦点検出領域を設定すればよ
い。

第１図のブロツク図は本発明の原理を示すものである
ので省略したが、録画釦と画像認識を連続させる構成、
または合焦被写体が存在しない場合の焦点検出領域の設
定を行う構成を実現するためにこれらの制御回路14を付
加した構成を第５図のブロツク図に示す。第１図と同一
構成部分は同一符号をもって説明を省略する。

同図において、14はプロセス回路４より出力された映
像信号を記録する。ビデオテープレコーダ（VTR）、15
はVTRの録画開始の指令を行う録画開始ボタン、16はボ
ケ幅分布認識回路12、録画開始ボタン15等の操作に応じ
てゲート回路６の通過領域を制御する制御回路である。

第６図はその合焦検出領域設定動作を示すフローチヤ
ートである。制御フローをスタートすると、まずステツ
プS1でプリアンプ３より出力された映像信号（第１図中
Sa）よりボケ幅検出回路10によってボケ幅信号（第１図
中Sb）を出力し、ステツプS2でボケ幅分布認識回路12に
よって第１図中Scに示す領域制御信号を得、制御回路16
へと出力する。

制御回路16はステツプS3において領域制御信号を撮像
画面内において検出し、合焦部分があるか否かを判別
し、合焦部分が画面内に存在しなければ、ステツプS8へ
進んで画面中央部に所定形状たとえば、矩形の焦点検出
領域を設定した後、ステツプS9へと進んで録画ボタン15
が押圧されているか否かが調べられ、ONならステツプS6
へと進んで録画を開始し、ステツプS7で録画ボタンがOF
Fとなるまで録画を続ける。

一方ステツプS3で領域制御信号（第１図（ｃ））が出
力され合焦部分が存在する場合には、ステツプS4へと進
み、録画ボタン15がONされているか否かが判別され、録
画ボタン15がONされていなければステツプS1へ戻り、ON
されていた場合には、ステツプS5へと進み、録画ボタン
がONされた時点の領域制御信号にもとづいて設定された
焦点検出領域を初期領域として、ステツプS6で録画を開
始する。

このように録画ボタンの操作の時点における焦点検出
領域を初期領域として録画を開始すれば、録画中ずっと
初期撮影対象に焦点を合せ続けることができる。

また合焦部分がない場合には、画面中央に焦点検出領
域をリセットすることにより、不要被写体によって焦点
調整動作が誤動作することがない。

次に、本発明による装置を画像の動き検出領域の設定
に用い、たとえばビデオカメラ等の防振装置に適用した
場合について説明する。

手持ち撮影型のビデオカメラ、特に長焦点レンズを装
着しているものでは、撮影者の歩行、呼吸、また乗り物
等による振動により、画面にゆれを生じ、見苦しい映像
となる。そこで画像信号より画像の動きを検出し、これ
を補正するような防振カメラが提案されている（例えば
特開昭61−269572号）。

このような画像信号を用いて画像の動き検出を行うも
のでは、その画像のどの部分の領域の動きを検出し、ど
の部分の動きを無視するか、すなわち動き検出領域の設
定を的確に行う必要がある。

第７図は、本発明を適用して動き検出領域の設定を行
うようにした防振カメラの構成の一例を示すブロツク図
である。

同図において、第１図の構成と同一構成部分について
は同一符号を用いてその説明を省略する。

同図において、16は防振のための画像の動き検出領域
を撮像画面上に設定し、その検出領域内に相当するボケ
幅検出回路10のエツジ信号出力のみを通過させるゲート
回路、17,18はゲート回路16によって抽出された動き検
出領域内に相当するエツジ信号を特徴点としてそれぞれ
画面の水平走査方向，垂直走査方向についてカウントし
て記憶する水平，垂直方向のエツジカウント回路、19,2
0はそれぞれ水平，垂直方向のエツジカウント回路のカ
ウント出力を、異なる時刻における画面間で比較し、そ
の画像パターンについて水平方向，垂直方向におけるエ
ツジ数の分布の相関をとってヒストグラムを作成し、そ
れぞれ水平，垂直方向における画像の移動方向及び移動
量に応じた信号を出力する水平，垂直相関回路である。

21は水平，垂直相関回路19,20より出力された画像の
移動方向及び移動量に応じた信号に撮影レンズ光学系の
焦点距離情報、被写体距離情報、焦点状態の情報等の外
部情報等に基づいて補正を加える補正回路である。これ
はこれらの外部情報に応じて画像のブレ補正量，補正速
度等を変化させる必要があるからである。

22は撮影レンズ光学系の光軸の角度を変化してブレを
補正する可変頂角プリズム、23はこの可変頂角プリズム
を駆動制御するアクチユエータである。可変頂角プリズ
ムは、たとえば２枚の平行ガラス板間に透明なシリコン
系の樹脂を封入したもので、２枚のガラス板の角度をア
クチユエータ23によって可変することにより光軸の方向
を変化させるものである。

24は補正回路21より出力された補正後の制御信号に基
づいて、画像のブレを補正する方向にアクチユエータ23
を駆動する駆動回路である。

また25はボケ幅分布認識回路12の平滑回路13の出力に
基づいて画像の動き検出領域設定用のゲート回路16を制
御するEX−OR（排他的論理和）回路、26はEX−OR回路25
を制御してゲート回路16による画像の動き検出領域を選
択操作する領域設定用スイツチである。

ボケ幅分布認識回路12の出力は、第１の実施例にて説
明したように、合焦している被写体の大まかなエツジ情
報を持っている。このとき第１の実施例と比較して、平
滑回路のフイルターサイズを大きく設定し、ノイズ除去
効果を高くとることが望ましい。

領域設定用スイツチ26がOFFのときは、EX−OR回路25
のゲートＢが“1"となり、EX−OR回路26はインバータと
して動作し、ボケ幅分布認識回路12の平滑回路13よりゲ
ート回路６に出力される領域制御信号が反転されてゲー
ト回路16に供給される。したがってゲート回路16によっ
て設定される画像の動き検出領域はゲート回路６によっ
て設定される合焦検出領域を除いた外側の領域となる。

いま第８図（ａ）に示されている画面に対し、ゲート
回路６によって第８図（ｂ）に斜線で示されている領域
が合焦検出領域が選択されているとすると、画像の動き
検出領域はその外側に相当する第８図（ｃ）に斜線で示
す領域となる。すなわち焦点を合わせている主要被写体
に対して背景となる領域における画像の動き情報に基づ
いてカメラブレが検出され、可変頂角プリズム22を駆動
してブレ補正が行われる。すなわち撮影中、カメラを移
動しない限り被写体が動いても、背景は静止しているた
め、背景の動き検出を行えば、カメラの移動、ブレを検
出できる。したがって主要被写体の位置、形状が変化し
ても、防振を行うための画像の動き検出領域は常に被写
体をとらえた合焦検出領域の外側となるため、被写体の
動きをカメラブレと誤検出することなく、正確にカメラ
ブレ検出及び補正を行うことができる。

また被写体の位置が画面内において変化しても、合焦
検出領域は、前述したように、被写体を自動追尾してそ
のほぼ輪郭に応じて設定されるため常に正確な動き検出
を行ことが可能となる。

また領域設定スイツチ26がONの場合は、ゲートＢが
“0"となり、EX−OR回路25はスルーになる。すなわちボ
ケ幅分布認識回路12の平滑回路13より出力されてゲート
回路６へと供給される領域制御信号がそのままゲート回
路16へも供給されるため、ゲート回路16によって設定さ
れる画像の動き検出領域はゲート回路６によって設定さ
れる第８図（ｂ）に示す合焦検出領域と同一となる。

この場合は、カメラの画面に対して主要被写体の動き
を検出してこれを補正する動作であるため、移動する被
写体をカメラを移動して追いかけて撮影する場合に好適
である。すなわち、移動する被写体をカメラ移動して追
尾する場合、主要被写体を常に画面内にとらえようとす
るため、主要被写体の撮像画面内における位置変化は小
さく、背景は流れる。したがって主要被写体に対してカ
メラブレを補正するためには、カメラに対する相対的な
位置変化の小さい主要被写体像に対してブレ検出及びブ
レ補正を行うことにより、常に的確にカメラブレを生じ
ることなく被写体を追尾撮影することができる。

このように、カメラを静止して被写体の撮影を行う際
にはスイツチ26をOFFにすることによって、背景の画像
の動きからカメラブレを検出してこれを補正し、カメラ
を移動して、移動する被写体を追いかけて撮影する場合
は、スイツチ26をONにすることによって被写体の動きか
らカメラブレを検出して被写体とカメラ間の相対的なブ
レを補正することができ、その撮影モードに応じて適宜
切り換えて用いることができる。

また、本発明における画像認識装置をビデオカメラの
動き検出に用いた場合について考察する。たとえば第７
図の画像の動き検出手段は、画像の特徴点数のヒストグ
ラムの相関によって動きを検出している。このように特
徴点としての画像のパターンのエツジを用いる際、一般
には、多値濃度階調の画像の濃度レベルの大小によって
エツジを抽出するが、この方法では照明光の強度が変化
した場合、エツジ位置が変化し、動き検出にエラーを生
じる。

そこで、第９図に示す本発明の第４の実施例によれ
ば、ボケ幅検出回路10のエツジ情報をそのまま用いず、
ボケ幅分布認識回路12内の２値化回路11によって所定の
しきい値と比較してエツジ幅が前記しきい値よりも小さ
いものすなわち画像のボケ幅の小さい合焦している部分
のみを特徴点として認識している。すなわちゲート回路
16に、２値化回路11の出力を供給する他は第７図と同一
であり、説明を省略する。

第10図（ａ），（ｂ）はこの様子を示すものであり、
同図（ａ）は画面にとらえられている画像を示し、同図
（ｂ）は同図（ａ）の撮像画面よりボケ幅の小さい部分
すなわち合焦してエツジ幅の小さい部のみを示すもので
ある。この領域を設定するための画像信号処理は前述の
実施例と同様の構成であるが、ボケ幅分布認識回路12の
平滑回路13のフイルターサイズはノイズ除去のためには
小さい方が望ましい。

51はこの２値化回路11を介して得られたエツジ情報よ
り演算された水平（Ｘ）方向のヒストグラム、52は垂直
（Ｙ）方向のヒストグラムを示す。そして前述の実施例
と同様にこれらのヒストグラムから時刻の変化に伴う画
像パターンの変化を検出し、画像の動きを検出すること
ができる。

尚、第10図は第９図において、領域選択スイツチ26を
ONにして主要被写体に関する動き検出を行っている場合
の画像パターンである。すなわち被写体の移動を検出
し、その移動を相殺するように可変頂角プリズムを駆動
し、被写体が常に画面内の同一位置に位置する如く追尾
することができる。

このように、本発明では、エツジの強弱ではなくエツ
ジ幅の大小によってエツジを認識しているので、照明す
なわち明るさの強弱によってエツジ位置が変化すること
がなく、正確で安定した画像の動き検出を行うことがで
きる。

尚、本実施例では、防振カメラの被写体追尾装置に本
発明を適用しているが、これに限定されるものではな
く、画像の動き検出装置として広く利用することができ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、正確に被写体
を捉えることのできる焦点調節装置、ブレ検出装置、動
き検出装置、並びに、被写体位置検出装置を提供できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をビデオカメラ等の自動焦点検出装置に
適用した第１の実施例を示すブロツク図、 第２図はボケ幅検出回路の動作を説明するための図、 第３図はボケ幅検出回路の構成を示すブロツク図、 第４図（ａ），第４図（ｂ）は本発明の第１の実施例の
動作を説明するための図、 第５図は本発明の画像認識装置をビデオカメラに適用し
た第２の実施例を示すブロツク図、 第６図は第５図の実施例の動作を説明するためのフロー
チヤート、 第７図は本発明を防振カメラに適用した第３の実施例を
示すブロツク図、 第８図（ａ），第８図（ｂ），第８図（ｃ）は第７図の
第３の実施例の動作を説明するための図、 第９図は本発明をビデオカメラに適用した第４の実施例
を示すブロツク図、 第10図は第９図の実施例の動作を説明するための図、 第11図は従来のビデオカメラにおける自動焦点調節装置
の一例を示すブロツク図である。

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像面に結像された被写体像を画像信号に
   変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段より出力さ
   れた画像信号から被写体像のエッジ部分の幅を検出する
   エッジ幅検出手段と、前記エッジ幅検出手段にて検出さ
   れた被写体像のエッジ部分の幅に基づいてフォーカスエ
   リアを設定するフォーカスエリア設定手段とを有するこ
   とを特徴とする焦点調節装置。
2. 【請求項２】前記フォーカスエリア設定手段は、前記エ
   ッジ幅検出手段にて検出された被写体像のエッジ部分の
   幅が所定の幅よりも狭いことを判定する位置に応じてフ
   ォーカスエリアを設定することを特徴とする請求項１に
   記載の焦点調節装置。
3. 【請求項３】前記フォーカスエリア設定手段にて設定さ
   れたフォーカスエリアの画像信号の高周波成分に基づい
   て焦点調節を行う焦点調節手段を有することを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の焦点調節装置。
4. 【請求項４】フォーカスエリアを、前記フォーカスエリ
   ア設定手段にて設定される位置に設定するか、画面の中
   央に設定するかを選択する選択操作手段を有することを
   特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の焦点調節装
   置。
5. 【請求項５】フォーカスエリアを、前記フォーカスエリ
   ア設定手段にて設定される位置に設定することと、画面
   の中央に設定することを切り換える切換え手段を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の焦点
   調節装置。
6. 【請求項６】前記フォーカスエリア設定手段は、画面の
   中央に設定されたフォーカスエリアで合焦状態が判定さ
   れた後に作用することを特徴とする請求項１〜５のいず
   れかに記載の焦点調節装置。
7. 【請求項７】前記焦点調節装置は、カメラに適用される
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の焦点
   調節装置。
8. 【請求項８】撮像面に結像された被写体像を画像信号に
   変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段より出力さ
   れた画像信号から被写体像のエッジ部分の幅を検出する
   エッジ幅検出手段と、前記エッジ幅検出手段にて検出さ
   れた被写体像のエッジ部分の幅に基づいてブレ検出領域
   を設定するブレ検出領域設定手段とを有することを特徴
   とするブレ検出装置。
9. 【請求項９】前記ブレ検出領域設定手段は、前記エッジ
   幅検出手段にて検出された被写体像のエッジ部分の幅が
   所定の幅よりも狭いことを判定する位置に応じてブレ検
   出領域を設定することを特徴とする請求項８に記載のブ
   レ検出装置。
10. 【請求項１０】前記ブレ検出領域設定手段にて設定され
    る前記ブレ検出領域を、目的とする被写体に合わせる
    か、背景に合わせるかを選択する選択操作手段を有する
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載のブレ検出装
    置。
11. 【請求項１１】前記ブレ検出領域設定手段にて設定され
    るブレ検出領域を、目的とする被写体に合わせること
    と、背景に合わせることを切り換える切換え手段を有す
    ることを特徴とする請求項８又は９に記載のブレ検出装
    置。
12. 【請求項１２】前記ブレ検出装置は、カメラに適用され
    ることを特徴とする請求項８〜11いずれかに記載のブレ
    検出装置。
13. 【請求項１３】撮像面に結像された被写体像を画像信号
    に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段より出力
    された画像信号から被写体像のエッジ部分の幅を検出す
    るエッジ幅検出手段と、前記エッジ幅検出手段にて検出
    された被写体像のエッジ部分の幅に基づいて被写体の動
    きを検出する動き検出手段とを有することを特徴とする
    動き検出装置。
14. 【請求項１４】前記動き検出手段は、前記エッジ幅検出
    手段にて検出された被写体像のエッジ部分の幅が所定の
    幅よりも狭いことを判定した位置に応じて被写体の動き
    を検出することを特徴とする請求項13に記載の動き検出
    装置。
15. 【請求項１５】前記動き検出装置は、カメラに適用され
    ることを特徴とする請求項13又は14に記載の動き検出装
    置。
16. 【請求項１６】撮像面に結像された被写体像を画像信号
    に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段より出力
    された画像信号から被写体像のエッジ部分の幅を検出す
    るエッジ幅検出手段と、前記エッジ幅検出手段にて検出
    された被写体像のエッジ部分の幅に基づいて被写体の位
    置を検出する被写体位置検出手段とを有することを特徴
    とする被写体位置検出装置。
17. 【請求項１７】前記被写体位置検出手段は、前記エッジ
    幅検出手段にて検出された被写体像のエッジ部分の幅が
    所定の幅よりも狭いことを判定した位置に応じて被写体
    の位置を検出することを特徴とする請求項16に記載の被
    写体位置検出装置。
18. 【請求項１８】前記被写体位置検出装置は、カメラに適
    用されることを特徴とする請求項16又は17に記載の被写
    体位置検出装置。