JP4381910B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は撮像装置に係り、特に、デジタルカメラ等の撮像装置に関する。

従来、撮像装置、特にデジタルカメラにおける感度の調整方法としては、シャッタスピードと絞りの大きさを調整する方法、及び撮像素子であるＣＣＤから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタルアンプの補正値を調整する方法が知られている。また、デジタル値に変換された画像データを補正することによって、感度を更に調整する方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の技術では、シャッタスピードと絞りの大きさを調整することによって感度を調整するとともに、撮影によって得られた被写体画像全体の画像データを補正することによって感度を一律に調整している。この画像データの補正による感度の調整時には、被写体画像全体の画像データについて、絞りに依存する感度補正精度の低下を抑制するための補正値を用いて被写体画像全体の感度を補正している。

また、撮影によって得られた被写体画像の画像データを補正することによって感度を更に調整するときに、被写体画像全体の画像データについて、被写体画像全体の輝度に応じた補正を行うことによって被写体画像全体の感度を調整する技術も知られている。具体的には、低照度下では感度を増すように被写体画像全体を調整し、高照度下では感度を下げるように被写体画像全体を調整している。このため、絞りの精度誤差による感度補正精度の低下を抑制することができる。
特開２００２―３３０３３４号公報

しかしながら、上記従来技術では、被写体画像全体の輝度に基づいて、被写体画像全体の感度を一律に調整している。このため、被写体画像の中に特に注視される人物の顔領域が含まれる場合であっても、感度が被写体画像全体で一律に調整されるため、顔領域の感度の調整が適切に行われず、顔領域の画質劣化を引き起こす場合があった。

本発明は被写体画像に含まれる顔領域に含まれる眼鏡領域と、顔領域の眼鏡領域以外の領域の各々の感度を適切に調整する撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、被写体を撮影して被写体画像の画像データを出力する撮像手段と、前記画像データに基づいて被写体画像の中の人物の顔領域及び顔領域に含まれる眼鏡領域を抽出する抽出手段と、抽出された前記眼鏡領域の輝度及び抽出された前記顔領域の眼鏡領域以外の領域の輝度各々を算出する算出手段と、前記眼鏡領域の輝度及び前記眼鏡領域以外の領域の輝度各々が高くなるほど感度が低くなるように補正する眼鏡領域用補正値及び眼鏡領域以外の領域用補正値各々を演算する演算手段と、前記眼鏡領域用補正値に基づいて、前記画像データの眼鏡領域に対応する画像データを補正すると共に、前記眼鏡領域以外の領域用補正値に基づいて前記画像データの前記顔領域の眼鏡領域以外の領域に対応する画像データを補正することによって、前記眼鏡領域及び前記顔領域の眼鏡領域以外の領域各々の感度を調整する調整手段と、を備えている。

本発明の撮像装置の撮像手段は、被写体を撮影することによって被写体画像の画像データを出力する。抽出手段は、撮像手段から出力された画像データに基づいて、被写体画像に含まれる人物の顔領域、及び顔領域に含まれる眼鏡領域を抽出する。算出手段は、抽出手段によって抽出された顔領域に含まれる眼鏡領域の輝度と、顔領域の眼鏡領域以外の領域の輝度各々を算出する。演算手段は、算出手段によって算出された眼鏡領域の輝度、及び顔領域の眼鏡領域以外の領域の輝度各々に基づいて、輝度が高くなるほど感度が低くなるように補正するための眼鏡領域用補正値及び眼鏡領域以外の領域用補正値各々を演算する。すなわち、言い換えると、輝度が低くなるほど感度が高くなるように補正するための眼鏡領域用補正値及び眼鏡領域以外の領域用補正値各々を演算することもできる。調整手段は、演算手段によって演算された眼鏡領域用補正値に基づいて、顔領域の眼鏡領域に対応する画像データを補正することによって、顔領域の眼鏡領域の感度を調整する。また、調整手段は、顔領域の眼鏡領域以外の領域用補正値に基づいて、顔領域の眼鏡領域以外の領域に対応する画像データを補正することによって、顔領域の眼鏡領域以外の領域の感度を調整する。

このように、本発明の撮像装置では、画像データの内の顔領域に含まれる眼鏡領域に対応する画像データ、及び顔領域の眼鏡領域以外の領域に対応する画像データ各々を、眼鏡領域及び眼鏡領域以外の領域各々の輝度に基づいて演算した眼鏡領域用補正値及び眼鏡領域以外の領域用補正値各々に基づいて補正することができる。従って、被写体画像に含まれる顔領域に含まれる眼鏡領域と、顔領域の眼鏡領域以外の領域各々の感度を適切に調整することができる。

前記調整手段は、ホワイトバランスを補正するための基準補正値を前記眼鏡領域用補正値に基づいて調整した調整値に応じて前記眼鏡領域に対応する画像データを補正するとともに、前記基準補正値を前記眼鏡領域以外の領域用補正値に基づいて調整した調整値に応じて前記顔領域の眼鏡領域以外の領域に対応する画像データを補正することによって、前記眼鏡領域及び前記顔領域の眼鏡領域以外の領域の感度の調整とともに、ホワイトバランスを調整することができる。

ホワイトバランスを補正するための基準補正値を前記眼鏡領域用補正値に基づいて調整した調整値に応じて前記眼鏡領域に対応する画像データを補正するとともに、前記基準補正値を前記眼鏡領域以外の領域用補正値に基づいて調整した調整値に応じて前記顔領域の眼鏡領域以外の領域に対応する画像データを補正することによって、眼鏡領域及び前記顔領域の眼鏡領域以外の領域の各々に対応する画像データについて、眼鏡領域及び前記顔領域の眼鏡領域以外の領域の感度の調整と、ホワイトバランスの調整の双方を行うことができる。

上記に示したように、本発明の撮像装置は、被写体画像に含まれる顔領域に含まれる眼鏡領域と、顔領域の眼鏡領域以外の領域各々の感度を適切に調整することができる、という効果を有する。

以下、本発明をデジタルカメラに適用した実施の形態を図面に基づき説明する。

図１（Ａ）に示すように、本発明の撮像装置としてのデジタルカメラ１０の正面には、低照度の場合に発光されるストロボ１２と、撮影される被写体像からの光が入射するファインダー窓１４と、被写体像を結像させるための光学ユニット１６と、が設けられている。また、デジタルカメラ１０の側面には、撮影によって得られた画像データをデジタルデータとして記憶する可搬型の記録メディア１８（図２参照、図１では省略）を装着可能なスロット２０が設けられている。

なお、光学ユニット１６は、沈胴式の光学レンズであり、撮影時以外は、デジタルカメラ１０本体の筐体２２内に沈胴されており、撮影時には、光軸方向に伸縮可能な鏡筒１６Ａが伸長されて、図１（Ａ）に示すように筐体２２の外部に現れるようになっている。また、この光学ユニット１６は、鏡筒１６Ａ内に、撮影レンズ４０、フォーカスレンズ４２、及び絞り・シャッタ機構４４を含んでいる（図２参照）。撮影レンズ４０は、１枚又は複数枚のレンズで構成された単一の焦点距離（固定焦点）のレンズでも良いし、ズームレンズや望遠／広角の二焦点切替式レンズの如く焦点距離可変のものでもよい。

一方、デジタルカメラ１０の背面には、図１（Ｂ）に示すように、撮影によって得られた被写体画像、各種メニュー、及びパラメータ等を表示するＬＣＤ２４、ファインダー窓１４から入射した光が図示を省略した光学部材を介して案内され、撮影する被写体像の構図を決定する際に撮影者によって覗かれるファインダー接眼部２６、及び撮影倍率をアップ又はダウンしたり、ＬＣＤ２４に表示されたメニュー画面から所望のメニュー項目又はズーム倍率の設定や各種パラメータ等を選択する際に撮影者によって操作される十字ボタン２８が設けられている。

更に、デジタルカメラ１０の上面には、デジタルカメラ１０の各部への電源電力の供給／供給停止の切り替えを行う電源スイッチ３０、撮影の指示入力のために撮影者によって押圧操作されるシャッタスイッチ（所謂レリーズスイッチ）３２、及び撮影モードを選択する際に撮影者によって回転操作されるモードダイヤル３４が設けられている。レリーズスイッチ３２は、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）、及び当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）の２段階の押圧操作が可能に構成されている。詳細は後述するがデジタルカメラ１０では、レリーズボタン３２を半押し状態にすることによりＡＥ（AutomaticExposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、及び絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御されるとともに、ＡＷＢ補正値（ホワイトバランスを補正するための基準補正値）の演算、及び詳細を後述する感度を調整するための補正値が設定されると共に、感度及びホワイトバランスの双方を調整するための調整値の演算が行われる。その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。なお、ホワイトバランスを調整するための基準補正値の演算は、上記のように自動で行っても良いが、手動又は半自動で行うことができる。

次に本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の構成を説明する。

図２に示すように、デジタルカメラ１０は、光学ユニット１６の光軸後方に配置されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）５０、ＣＤＳ回路５２、アナログ／デジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」と称す）５４、ＣＣＤ駆動信号発生部５６、モータドライバ５８、ストロボ制御部１３、及びデジタルカメラ１０の全体的な動作を司る主制御部６０を備えている。

ＣＤＳ回路５２は、ＣＣＤ５０から読み出された被写体像を示す出力信号を相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）処理すると共にＲ、Ｇ、Ｂの各色信号に色分解処理して各色信号の信号レベルの調整を行う。Ａ／Ｄ変換器５４は、ＣＤＳ回路５２により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＣＣＤ駆動信号発生部５６は、ＣＣＤ５０を駆動するためのタイミング信号を生成する。モータドライバ５８は、光学ユニット１６に含まれる撮影レンズ４０を移動（鏡筒の伸縮）させるためのズームモータ、フォーカスレンズ４２を移動させるためのＡＦ（Auto Focus）モータ、及び絞り・シャッタ機構４４を駆動するアイリスシャッタモータの各モータを駆動する。モータドライバ５８は、更に、撮影レンズ４０のズーム位置を検知するための検知センサ５８Ａを含んでいる。ストロボ制御部１３は、ストロボ１２発光を制御する。主制御部６０は、デジタルカメラ１０の全体的な動作を司る。

主制御部６０は、画像入力制御部６２、画像信号処理回路６４、ＶＲＡＭ６６、表示制御部６８、圧縮伸長処理回路７０、メディア制御部７２、ＡＦ検出回路７４、ＡＥ（Auto Exposure）・ＡＷＢ（Auto WhitＷＢalance）検出回路７６、感度調整部９０、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）７８、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）８０、及びＣＰＵ８２が、バス８４により相互に接続されている。また、ＣＰＵ８２は、ＣＣＤ駆動信号発生部５６、モータドライバ５８と接続されている。さらに、ＣＰＵ８２は、十字ボタン２８、電源スイッチ３０、シャッタスイッチ３２、及びモードダイヤル３４と接続されている。

画像入力制御部６２は、Ａ／Ｄ変換器５４によるデジタル変換後のデジタル信号を被写体を表す被写体画像の画像データとして入力する。画像信号処理回路６４は、入力された画像データに対して所定のデジタル信号処理を行う。ＶＲＡＭ６６は、ＬＣＤ２４に表示する画像データを格納する。表示制御部６８は、ＶＲＡＭ６６に格納された画像データに基づく画像を表示するようにＬＣＤ２４の表示を制御する。圧縮伸長処理回路７０は、入力された画像データを圧縮・伸長する。メディア制御部７２は、スロット２０に装填された記録メディア１８に対して各種情報を読み書きする。ＡＦ検出回路７４は、入力された画像データに基づいて最適な焦点位置を検出する。ＡＥ・ＡＷＢ検出回路７６は、入力された画像データに基づいて最適な露出及びホワイトバランスを調整する。感度調整部９０は、入力された被写体画像の画像データに基づいて感度を調整する（詳細後述）。ＳＤＲＡＭ７８は、ワークメモリとして用いられる。ＥＥＰＲＯＭ８０は、各種プログラムやパラメータ等の情報が予め記憶されている。ＣＰＵ８２は、上記各部を制御する。

なお、一般に、ＣＣＤ５０には、シャッターゲートを介してシャッタードレインが設けられており、シャッターゲートをシャッターゲートパルスによって駆動することにより、蓄積した信号電荷をシャッタードレインに掃き出すことができる。すなわち、ＣＣＤ５０は、シャッターゲートパルスによって各センサに蓄積される電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、所謂電子シャッター機能を有しており、絞り・シャッタ機構４４のシャッタ機能の代わりにこの電子シャッター機能を用いるようにしてもよい。

次に、上記実施の形態に係るデジタルカメラ１０の作用を説明する。

図３には、ＣＰＵ８２で実行される処理ルーチンを示した。電源スイッチ３０によりデジタルカメラ１０に電源が投入されるとステップ１００へ進み、シャッタスイッチ３２が半押し状態になったと判断されると、ステップ１０２へ進む。ステップ１０２では、被写体画像１フレーム分のＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ）を求め、この撮影ＥＶに基づいて露光制御値として絞り値とシャッタースピードと
を決定する、ＡＥ制御が行なわれる。

次のステップ１０４では、被写体輝度（撮影ＥＶ）と、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇといった色情報とを用いて光源種を判別し、光源の色温度に関わらずに、白い被写体が白く色再現されるようにホワイトバランスを調整するためのデジタルゲイン（以下、基準補正値という）を定める。

なお、上記ステップ１０２及びステップ１０４の処理は、本実施の形態では、ＣＣＤ５０から取得される画像データに基づいて行う場合を説明するが、周知の測光センサやＡＦ投光／受光センサからなる測距センサ等を用いて行うようにしてもよい。

次のステップ１０６では、画像データに基づいて感度を調整するための補正値を設定するとともに、上記ステップ１０４で設定された基準補正値を感度を調整するための補正値に基づいて調整した、感度及びホワイトバランスの双方を調整するための調整値を算出する調整値算出処理が実行される（詳細後述）。

次のステップ１０８では、シャッタスイッチ３２が全押し状態であるか否かを判別し、否定された場合には、上記ステップ１００へ戻り、肯定されるとステップ１１０へ進み、撮影処理が行なわれた後に本ルーチンを終了する。撮影処理は、上記ステップ１０２で決定した絞り値になるように絞り・シャッタ機構４４を駆動し、ＣＣＤ５０から被写体画像の画像データが、ＣＤＳ５２及びＡ／Ｄ変換器５４を介して主制御部６０に入力される。主制御部６０では、入力された画像データに対して、上記ステップ１０６で調整された顔領域の調整値及び被写体画像の顔領域以外の領域の調整値各々に基づいて、顔領域及び被写体画像の顔領域以外の領域に対応する画像データ各々を補正することによって、顔領域のホワイトバランスの調整とともに、感度の調整を行ない、被写体画像の顔領域以外の領域のホワイトバランスの調整とともに感度の調整を行う。感度及びホワイトバランスが調整された画像データは、更にガンマ処理及びシャープネス処理等の所定の処理が行なわれ、圧縮伸長処理回路７０で圧縮処理が行なわれた後、メディア制御部７２を介して、記録メディア１８に記録される。

次にステップ１０６の調整値算出処理について図４を用いて説明する。

ステップ２００では、得られた画像データに基づいて被写体画像の中の人物の顔領域を抽出する顔領域抽出処理が実行される。ステップ２００の処理は、例えば、顔領域を認識するための輪郭情報テンプレートをＥＥＰＲＯＭ８０に予め記憶し、被写体画像から人物の顔領域の輪郭を抽出して抽出した輪郭と、輪郭情報テンプレートとを比較することによって、顔領域を抽出する。

次のステップ２０２では、上記ステップ２００で抽出した顔領域に対応する画像データに基づいて、顔領域の輝度Ｎを算出する輝度算出処理が実行される。

ここで、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、予めＥＥＰＲＯＭ８０に、顔領域の感度を調整するための輝度のしきい値Ｖ１、しきい値Ｖ１より高いしきい値Ｖ２が予め記憶されると共に、３種類の補正値Ｇ１、Ｇ２、及びＧ３各々が記憶されている。なお、補正値Ｇ１は、輝度がしきい値Ｖ１より低いときに補正値Ｇ２より感度が高くなるように補正するための補正値である。補正値Ｇ２は、輝度がしきい値Ｖ１からＶ２の範囲内にあるときに、補正値Ｇ３より感度が高くなるように補正するための補正値である。補正値Ｇ３は、輝度がしきい値Ｖ３以上のときに感度を補正するための補正値である。

次のステップ２０４では、上記ステップ２０２で算出した輝度Ｎが予め定めたしきい値Ｖ１より低い値か否かを判別し、肯定されるとステップ２０６で、顔領域の補正値として補正値Ｇ１を設定する。

一方、上記ステップ２０４で否定されると、ステップ２０８において輝度Ｎがしきい値Ｖ２より低いか否かを判断する。ステップ２０８で肯定されると、ステップ２１０で補正値Ｇ２を設定する。一方、ステップ２０８で否定されると、ステップ２１２で補正値Ｇ３を設定する。

上記ステップ２０４乃至ステップ２１２の処理によって、顔領域の輝度が高くなるほど感度が低くなるように補正する補正値が、顔領域の輝度に応じて設定される。

次にステップ２１４では、被写体画像の顔領域以外の領域に、感度調整不要を示す情報Ｇ０を設定する。

次にステップ２１６では、上記ステップ１０４のＡＷＢ調整処理によって調整された、ホワイトバランスを補正するための基準補正値を読込み、次のステップ２１８において、各領域毎の感度及びホワイトバランスの双方を調整するための調整値を算出した後に、本ルーチンを終了する。ステップ２１８の処理では、具体的には、ホワイトバランスを補正するための基準補正値と、設定された顔領域の補正値とを乗算することによって顔領域の調整値を算出する。また、写体画像の顔領域以外の領域については、感度調整不要を示す情報Ｇ０が設定されているので、ホワイトバランスを補正するための基準補正値を変更することなく被写体画像の顔領域以外の領域の調整値とする。

このように、上記ステップ２００乃至ステップ２１８の処理が実行されることによって、被写体画像の中の人物の顔領域を抽出して輝度を算出し、算出した輝度に基づいて顔領域の感度を調整するための補正値を算出するとともに、ホワイトバランスを補正するための基準補正値を補正値に基づいて調整した調整値を算出することができる。このステップ２００乃至ステップ２１８の処理、すなわちステップ１０６の調整値算出処理によって算出された、顔領域の感度及びホワイトバランスの双方を調整するための調整値が算出された後に、上述のように、ステップ１１０において撮影処理が実行されると、被写体画像の顔領域以外の領域のホワイトバランスを調整することが出来るとともに、顔領域の感度及びホワイトバランスを調整することができる。

以上説明したように、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、被写体画像の中の人物の顔領域の感度を調整するための補正値を求めることができる。また、更に、ホワイトバランスを調整するための基準補正値を、顔領域の補正値に基づいて調整して、顔領域の感度及びホワイトバランスを調整するための調整値を算出することができる。また、シャッタスイッチ３２が全押し状態となったときに実行される撮影処理において、シャッタスイッチ３２の半押し状態のときに算出した顔領域の調整値に基づいて、ＣＣＤ５０から入力された画像データの顔領域に対応する画像データを補正するとともに、被写体画像の顔領域以外の領域の調整値に基づいて、画像データの被写体画像の顔領域以外の領域に対応する画像データを補正することができるので、被写体画像の顔領域以外の領域のホワイトバランスを調整するとともに、顔領域のホワイトバランスの調整と感度の調整とを行うことができる。

従って、被写体画像に含まれる人物の顔領域の感度を適切に調整することができ、画質劣化を抑制することができる。

また、顔領域の輝度が高くなる程感度を低下させるように、顔領域の感度を調整しているので、例えば、ストロボ１２の発光下における撮影処理が実行された場合であっても、顔領域の白飛びを防ぐことができる。

なお、本実施の形態では、３段階に感度を調整する例について説明したが４段階以上または連続的に感度を調整するようにしてもよい。また、顔領域の補正値を算出する式を用いて補正値を演算してもよい。

［第２の実施の形態］
上記実施の形態では、被写体画像から顔領域を抽出し、顔領域の補正値を算出して、画像データの顔領域に対応する画像データを補正することによって、顔領域の感度を調整する場合を説明したが、本実施の形態では、顔領域に含まれる眼鏡領域及び眼鏡領域以外の領域各々の補正値を算出して、各領域の感度を調整する場合を説明する。

なお、本実施の形態は、上記第1の実施の形態と略同様の構成のため、同一部分には同一符号を付与して詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、上記ステップ１０６（図３参照）の調整値算出処理では、図５に示す処理ルーチンが実行されて、ステップ３００へ進み、得られた画像データに基づいて被写体画像の中の人物の顔領域を抽出する顔領域抽出処理が実行される。

次にステップ３０２では、上記ステップ３００で抽出した顔領域の中の眼鏡領域を抽出する。ステップ３０２の処理は、例えば、眼鏡領域を認識するための輪郭情報テンプレートをＥＥＰＲＯＭ８０に記憶し、被写体画像から人物の顔領域の眼鏡領域の輪郭を抽出して抽出した輪郭と、該輪郭情報テンプレートとを比較することによって、眼鏡領域を抽出する。

次のステップ３０４では、上記ステップ３０２で抽出した眼鏡領域の輝度Ｍを算出する輝度算出処理が実行される。ステップ３０４の処理は、上記ステップ２０２の処理と略同様に、抽出した眼鏡領域に対応する画像データに基づいて算出する。

ここで、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、予めＥＥＰＲＯＭ８０に、眼鏡領域の感度を調整するための輝度のしきい値Ｖ１ｇ、及び輝度Ｖ１より高いしきい値Ｖ２ｇ、が予め記憶されると共に、３種類の補正値Ａ１ｇ、Ａ２ｇ、及びＡ３ｇ各々が記憶されている。なお、補正値Ａ１ｇは、輝度がしきい値Ｖ１ｇより小さいときに補正値Ａ２ｇより感度が高くなるように補正するための補正値である。また、補正値Ａ２ｇは、輝度がしきい値Ｖ１ｇからＶ２ｇの範囲内にあるときに、補正値Ａ３ｇより感度が高くなるように補正するための補正値である。また、補正値Ａ３ｇは、輝度がしきい値Ｖ２ｇより大きいときに感度を補正するための補正値である。

次のステップ３０６では、上記ステップ３０４で算出した輝度Ｍが予め定めたしきい値Ｖ１ｇより低い値か否かを判別し、肯定されるとステップ３０８で眼鏡領域の補正値として補正値Ａ１ｇを設定する。

一方、上記ステップ３０６で否定されると、ステップ３１０において、輝度Ｍがしきい値Ｖ２ｇより低いか否かを判断する。ステップ２０８で肯定されると、ステップ３１２で補正値Ａ２ｇを設定する。上記ステップ３１０で否定されると、ステップ３１４で補正値Ａ３ｇを設定する。

上記ステップ３０６乃至ステップ３１４の処理によって、眼鏡領域の輝度が高くなるほど感度が低くなるように補正する補正値が、眼鏡領域の輝度に応じて設定される。

次にステップ３１６では、上記ステップ３０４と略同様に、上記ステップ３０２で抽出した眼鏡領域以外の領域の輝度Ｏを算出する。ここで、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、更に、ＥＥＰＲＯＭ８０に、眼鏡領域以外の領域の感度を調整するための輝度のしきい値として、しきい値Ｖ１ｆ、及びしきい値Ｖ１ｆより高いしきい値Ｖ２ｆ、が予め記憶されると共に、３種類の補正値Ａ１ｆ、Ａ２ｆ、及びＡ３ｆが記憶されている。なお、補正値Ａ１ｆは、補正値Ａ２ｆより感度が高くなるように補正するための補正値であり、補正値Ａ２ｆは、補正値Ａ３ｆより感度が高くなるように補正するための補正値である。

次のステップ３１８では、上記ステップ３１６で算出した眼鏡領域以外の領域の輝度Ｏが予め定めたしきい値Ｖ１ｆより低い値か否かを判別し、肯定されるとステップ３２０で眼鏡領域以外の領域の補正値として補正値Ａ１ｆを設定する。

一方、上記ステップ３１８で否定されると、ステップ３２２において、輝度Ｏがしきい値Ｖ２ｇより低いか否かを判断する。ステップ３１８で肯定されると、ステップ３２０で補正値Ａ２ｆを設定する。上記ステップ３２２で否定されると、ステップ３２６で補正値Ａ３ｆを設定する。

上記ステップ３１６乃至ステップ３２６の処理によって、眼鏡領域以外の領域の輝度が高くなるほど感度が低くなるように補正する補正値が、顔領域の眼鏡領域以外の領域の輝度に応じて設定される。

次のステップ３２７では、被写体画像の顔領域以外の領域に、感度調整不要を示す情報Ｇ０を設定する。

次のステップ３２８では、上記ステップ１０４のＡＷＢ調整処理によって調整された、ホワイトバランスを補正するための基準補正値を読込み、次のステップ３３０において、ステップ３２８で読込んだホワイトバランスを調整するための基準補正値と、上記ステップ３０６乃至ステップ３１４の処理によって設定した眼鏡領域の補正値とを乗算することによって、眼鏡領域の調整値を算出する。また、基準補正値と、顔領域の眼鏡領域以外の領域の補正値とを乗算することによって、顔領域の眼鏡領域以外の領域の調整値を算出する。被写体画像の顔領域以外の領域については、感度調整不要を示す情報Ｇ０が設定されているので、基準補正値を変更せずに調整値とする。

このように、上記ステップ３００乃至ステップ３３０の処理が実行されて、被写体画像の人物の顔領域内の眼鏡領域、顔領域内の眼鏡領域以外の領域、及び被写体画像の顔領域以外の領域各々の調整値が算出された後に、シャッタスイッチ３２が全押し状態となると、上記第１の実施例で説明したステップ１１０の処理と略同様に撮影処理が実行される。本実施の形態では、撮影処理が実行されると、算出した顔領域内の眼鏡領域、顔領域内の眼鏡領域以外の領域、及び被写体画像の顔領域以外の領域各々の調整値に基づいて、撮影によって得られた被写体画像の画像データの顔領域に含まれる眼鏡領域、顔領域内の眼鏡領域以外の領域、及び被写体画像の顔領域以外の領域各々に対応する画像データ各々を補正する。このため、被写体画像の顔領域以外のホワイトバランスを調整することができるとともに、顔領域内の眼鏡領域及び顔領域内の眼鏡領域以外の領域各々の感度及びホワイトバランスを調整することができる。

以上説明したように、第２の実施の形態のデジタルカメラ１０では、被写体画像の中の人物の顔領域に含まれる眼鏡領域の感度を調整するための補正値、及び顔領域の眼鏡領域以外の領域の感度を調整するための補正値各々を求めることができる。従って、顔領域に含まれる眼鏡領域及び顔領域の眼鏡領域以外の領域各々の感度を調整するための補正値を、各眼鏡領域及び眼鏡領域以外の領域毎に求めることができる。また、更に、ホワイトバランスを調整するための基準補正値を、眼鏡領域及び眼鏡領域以外の領域各々の補正値に基づいて調整することによって、顔領域の眼鏡領域及び顔領域の眼鏡領域以外の領域各々の感度及びホワイトバランスの双方を調整するための調整値を算出することができる。

また、更に、撮影処理時に、顔領域内の眼鏡領域及び顔領域内の眼鏡領域以外の領域各々の調整値に基づいて、ＣＣＤ５０から入力された画像データの顔領域に含まれる眼鏡領域、及び顔領域の眼鏡領域以外の領域各々に対応する画像データを補正することができるので、顔領域内の眼鏡領域及び顔領域内の眼鏡領域以外の領域毎に、感度及びホワイトバランスを調整することができる。また、顔領域以外の領域に対応する画像データのホワイトバランスを調整することもできる。

従って、被写体画像に含まれる顔領域内の眼鏡領域、及び顔領域内の眼鏡領域以外の領域各々について、各領域の輝度に応じて感度を適切に調整することができる。

［第３の実施の形態］
上記実施の形態では、被写体画像から顔領域を抽出、または、顔領域の眼鏡領域及び顔領域の眼鏡領域以外の領域を抽出し、抽出した各領域各々の補正値を算出して、撮影によって得られた画像データの各領域に対応する画像データを補正することによって、各領域の感度を調整する場合を説明したが、本実施の形態では、被写体画像から抽出した顔領域を複数のエリアに分割して各エリア毎に補正値を算出して、顔領域の感度を分割したエリア毎に調整する場合を説明する。

なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態と略同様の構成のため、同一部分には同一符号を付与して詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、上記第１の実施の形態で説明した調整値算出処理（図３、ステップ１０６参照。）において、図６に示す処理ルーチンが実行されて、ステップ４００へ進み、上記ステップ２００の処理と同様に、被写体画像の中の人物の顔領域を抽出する顔領域抽出処理が実行される。

次にステップ４０２では、上記ステップ４００で抽出した顔領域を複数エリアに分割する分割処理を実行する。ステップ４０２の処理は、例えば、領域を分割するための分割数を予め定めておいて、抽出した領域が該分割数となるように分割するようにすればよい。また、その他の方法として、予め被写体画像を複数のエリアに分割し、抽出した顔領域に対応する予め分割したエリアを特定することによって、顔領域を複数エリアに分割するようにしてもよい。

次のステップ４０４では、上記ステップ４０２で分割したエリアの内の１つのエリアの輝度Ｐを算出する輝度算出処理が実行される。

ここで、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、予めＥＥＰＲＯＭ８０に、顔領域の感度を調整するための輝度のしきい値Ｖｉｎ１、及びしきい値Ｖｉｎ１より高いしきい値Ｖｉｎ２が予め記憶されると共に、２種類の補正値Ｇｉｎ１、及びＧｉｎ２各々が予め記憶されている。なお、補正値Ｇｉｎ１は、輝度Ｐがしきい値Ｖｉｎ１より低いときに補正値Ｇｉｎ２より感度が高くなるように補正するための補正値である。また、補正値Ｇｉｎ２は、輝度Ｐがしきい値Ｖｉｎ１からＶｉｎ２の範囲内にあるときに、感度を補正するための補正値である。

次のステップ４０６では、上記ステップ４０４で算出した輝度Ｐがしきい値Ｖｉｎ１より低い値か否かを判別し、肯定されるとステップ４０８で顔領域に含まれる上記ステップ４０４で算出したエリアに対応する補正値として補正値Ｇｉｎ１を設定する。

一方、上記ステップ４０６で否定されると、ステップ４１０において輝度Ｐがしきい値Ｖｉｎ２より低いか否かを判断する。ステップ４１０で肯定されると、ステップ４１２で補正値Ｇｉｎ２を設定する。ステップ４１０で否定されると、ステップ４１４で感度調整不要を示す情報Ｇ０を設定する。

次のステップ４１６では、上記ステップ４０４で分割した顔領域に含まれる複数エリアの全てのエリアについて、補正値を設定した場合には、ステップ４１８へ進み、未設定のエリアがある場合には、上記ステップ４０４へ戻る。

次のステップ４１６では、上記ステップ４０２の処理と略同様に、被写体画像の顔領域以外の領域を複数エリアに分割する分割処理を実行する。

次のステップ４２０では、上記ステップ４１８で分割した各エリアの内の１つのエリアの輝度Ｑを算出する輝度算出処理が実行される。

ここで、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、予めＥＥＰＲＯＭ８０に更に被写体画像の顔領域以外の領域の感度を調整するための輝度のしきい値Ｖｏｕｔ１、及びしきい値Ｖｏｕｔ１より高いしきい値Ｖｏｕｔ２、が予め記憶されると共に、２種類の補正値Ｇｏｕｔ１、及びＧｏｕｔ２が記憶されている。なお、補正値Ｇｉｎ１は、輝度Ｑがしきい値Ｖｏｕｔ１より低いときに補正値Ｇｉｎ２より感度が高くなるように補正するための補正値である。また、補正値Ｇｉｎ２は、輝度Ｑがしきい値Ｖｏｕｔ１より高くＶｏｕｔ２より低いときに補正するための補正値である。

次のステップ４２２では、上記ステップ４２０で算出した輝度Ｑがしきい値Ｖｏｕｔ１より低い値か否かを判別し、肯定されるとステップ４２４で被写体画像の顔領域以外の領域に含まれる上記ステップ４２０で算出したエリアに対応する補正値として補正値Ｇｏｕｔ１を設定する。

一方、上記ステップ４２２で否定されると、ステップ４２６において、輝度Ｑがしきい値Ｖｏｕｔ２より低いか否かを判断する。ステップ４２６で肯定されると、ステップ４２８で補正値Ｇｏｕｔ２を設定する。ステップ４２６で否定されると、ステップ４３０で感度調整不要を示す情報Ｇ０を設定する。

次のステップ４３２では、上記ステップ４１８で分割した被写体画像の顔領域以外の領域に含まれる複数エリアの全てのエリアについて、補正値を設定した場合には、ステップ４３４へ進み、未設定のエリアがある場合には、上記ステップ４２０へ戻る。

次のステップ４３４では、上記ステップ１０４のＡＷＢ調整処理によって調整された、ホワイトバランスを補正するための基準補正値を読込み、次のステップ４３６において、顔領域のエリア各々、及び被写体画像の顔領域以外の領域のエリア各々の調整値を算出した後に、本ルーチンを終了する。具体的には、ステップ４３６の処理は、ホワイトバランスを調整するための基準補正値と、上記ステップ４０４乃至ステップ４１４の処理によって設定した顔領域を複数エリアに分割した各エリア各々に対応する補正値とを乗算することによって、顔領域の各エリアの感度及びホワイトバランスを調整するための調整値を算出する。同様に、上記ステップ４２０乃至ステップ４３０の処理によって設定した被写体画像の顔領域以外の領域を複数エリアに分割した各エリア各々に対応する補正値と、基準補正値とを乗算することによって、被写体画像の顔領域以外の各エリアの調整値を算出する。

上記ステップ４００乃至ステップ４３６の処理が実行された後に、更にシャッタスイッチ３２が全押し状態となると、上記第１の実施例で説明したステップ１１０の処理と略同様に撮影処理が実行される。

本実施の形態の撮影処理では、顔領域の複数エリア各々、及び被写体画像の顔領域以外の領域の複数エリア各々の調整値に基づいて、撮影によって得られた画像データの顔領域の複数エリア各々、及び被写体画像の顔領域以外の領域の複数エリア各々に対応する画像データ各々を補正することによって、被写体画像の人物の顔領域内を複数エリアに分割したエリア各々、及び被写体画像の顔領域以外の領域を複数エリアに分割したエリア各々の感度及びホワイトバランスの調整を行う。

以上説明したように、第３の実施の形態のデジタルカメラ１０では、被写体画像の中の人物の顔領域を複数のエリアに分割し、各エリア毎に対応する画像データの感度を調整するための補正値を求めることができる。また、被写体画像の顔領域以外の領域についても複数のエリアに分割し、各エリア毎に対応する画像データの感度を調整するための補正値を求めることができる。このため、第１の実施の形態及び第２の実施の形態に比べて、更に、詳細に顔領域の感度の補正値を定めることができる。

また、更に、ホワイトバランスを調整するための基準補正値を各エリアの補正値に基づいて調整することによって、顔領域及び被写体画像の顔領域以外の領域各々に含まれるエリア各々に対応する感度及びホワイトバランスの双方を調整するための調整値を算出することができる。

また、撮影処理において、被写体画像の人物の顔領域内を複数エリアに分割したエリア各々、及び被写体画像の顔領域以外の領域を複数エリアに分割したエリア各々の調整値に基づいて、撮影によって得られた画像データの、顔領域内を複数エリアに分割したエリア各々に対応する画像データ、及び被写体画像の顔領域以外の領域を複数エリアに分割したエリア各々に対応する画像データ各々を補正することができる。このため、顔領域内及び被写体画像の顔領域以外の領域各々の感度及びホワイトバランスを、各領域の分割されたエリア毎に詳細に調整することができる。

なお、本実施の形態では、被写体画像の顔領域及び被写体画像の顔領域以外の領域を複数エリアに分割して各エリア毎の補正値を算出する場合を説明したが、更に顔領域に含まれる眼鏡領域を抽出して、眼鏡領域を複数エリアに分割するとともに、顔領域内の眼鏡領域以外の領域を複数エリアに分割し、分割したエリア毎に補正値を算出するようにしてもよい。このようにすれば、更に詳細に被写体画像の人物の顔領域の感度を調整することができる。

［第４の実施の形態］
上記実施の形態では、顔領域、顔領域の眼鏡領域及び顔領域の眼鏡領域以外の領域、または顔領域を複数エリア分割した各エリアの輝度に基づいて各領域または各領域の各エリア毎の補正値を算出する場合を説明したが、本実施の形態では、被写体画像中の人物までの距離に基づいて、各領域の補正値を算出する場合を説明する。

なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態と略同様の構成のため、同一部分には同一符号を付与して詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、上記第１の実施の形態で説明した調整値算出処理（図３、ステップ１０６参照。）において、図７に示す処理ルーチンが実行されて、ステップ５００へ進み、上記ステップ２００の処理と同様に被写体画像の中の人物の顔領域を抽出する顔領域抽出処理が実行される。

次のステップ５０２では、顔領域と被写体画像の顔領域以外の領域の面積比を算出する。次のステップ５０４では、検知センサ５８Ａによって検知されたズーム位置を読み取ることによって、ズーム倍率を読み取るズーム倍率読取処理が実行される。

次にステップ５０６では、デジタルカメラ１０と被写体画像中の人物との距離ｄを算出する距離ｄ算出処理が実行される。ステップ５０６の処理では、上記ステップ５０２で算出した顔領域と被写体画像の顔領域以外の領域との面積比と、上記ステップ５０４で読み取ったズーム倍率とに基づいて、デジタルカメラ１０と被写体画像中の人物との距離ｄを算出する。距離ｄの算出は、例えば、予め顔の面積比及びズーム倍率と、デジタルカメラ１０から被写体画像中の人物までの距離と、の関係を示すルックアップテーブルを予めＥＥＰＲＯＭ８０に記憶し、該ルックアップテーブルに基づいて、距離ｄを算出するようにすればよい。また、距離ｄを算出するための演算式を用いても良い。

ここで、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、予めＥＥＰＲＯＭ８０に、顔領域の感度を調整するための距離のしきい値として、しきい値ｄ１と、しきい値ｄ１より大きいしきい値ｄ２が予め記憶されると共に、３種類の補正値Ａ１、Ａ２、及びＡ３が記憶されている。なお、補正値Ａ３は、距離ｄがしきい値ｄ１より小さいときに補正値Ａ２より感度が高くなるように補正するための補正値である。また、補正値Ａ２は、距離ｄがしきい値ｄ１からｄ２の範囲内にあるときに補正値Ａ１より感度が高くなるように補正するための補正値である。また補正値Ａ３は、距離ｄがしきい値ｄ２より大きいときに感度を補正するための補正値である。

次のステップ５０８では、上記ステップ５０６で算出した距離ｄがしきい値ｄ１より小さい値か否かを判別し、肯定されるとステップ５１０で顔領域の補正値として補正値Ａ１を設定する。

一方、上記ステップ５０８で否定されると、ステップ５１２において、距離ｄがしきい値ｄ２より小さいか否かを判断する。ステップ５１２で肯定されると、ステップ５１４で、顔領域の補正値として補正値Ａ２を設定する。

一方、ステップ５１２で否定されると、ステップ５１６で補正値Ａ３を設定する。

次のステップ５１８では、上記ステップ１０４のＡＷＢ調整処理によって調整された、ホワイトバランスを補正するための基準補正値を読込み、次のステップ５２０において、顔領域の感度とホワイトバランスを調整するための調整値を算出した後に、本ルーチンを終了する。ステップ５２０の処理は、上記ステップ５１８で取得したホワイトバランスを調整するための基準補正値と、上記ステップ５０６乃至ステップ５１６の処理によって設定した顔領域の補正値とを乗算することによって、顔領域の感度及びホワイトバランスの双方を調整するための調整値を算出する。

上記ステップ５００乃至ステップ５２０の処理が実行されて、顔領域の調整値が算出された後に、更にシャッタスイッチ３２が全押し状態となると、上記第１の実施例で説明したステップ１１０の処理と略同様に撮影処理が実行される。

本実施の形態の撮影処理では、算出した顔領域の調整値に基づいて、ＣＣＤ５０から入力された画像データの顔領域に対応する画像データを補正することによって、被写体画像の人物の顔領域の感度及びホワイトバランスの双方を調整する。

以上説明したように、第４の実施の形態のデジタルカメラ１０では、被写体画像中の人物の顔領域を抽出し、顔領域と被写体画像の顔領域以外の領域との面積比と、ズーム倍率と、からデジタルカメラ１０と被写体画像中の人物との距離ｄを算出し、距離ｄに基づいて被写体画像の人物の顔領域に対応する画像データの感度を調整するための補正値を求める。このように、被写体画像に含まれる人物との距離に基づいて、被写体画像に含まれる人物の顔領域の感度を調整する補正値を求めることができるので、容易に顔領域の感度を調整する補正値を求めることができる。

なお、本実施の形態では、デジタルカメラ１０と被写体画像中の人物との距離ｄは、顔領域と被写体画像の顔領域以外の領域との面積比、及び設定されたズーム倍率に基づいて算出する場合を説明したが、デジタルカメラ１０に、デジタルカメラ１０と被写体の人物との間の距離を検出するための測距センサを設けて、該測距センサによって検出された信号に基づいて、デジタルカメラ１０と被写体画像の中の人物との距離を求めるようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの正面（Ａ）及び背面（Ｂ）を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのＣＰＵで実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る調整値算出処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る調整値算出処理を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る調整値算出処理を示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係る調整値算出処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１５ 撮像部
５８Ａ 検知センサ
６０ 主制御部
９０ 感度調整部

Claims (2)

1. 被写体を撮影して被写体画像の画像データを出力する撮像手段と、
   前記画像データに基づいて被写体画像の中の人物の顔領域及び顔領域に含まれる眼鏡領域を抽出する抽出手段と、
   抽出された前記眼鏡領域の輝度及び抽出された前記顔領域の眼鏡領域以外の領域の輝度各々を算出する算出手段と、
   前記眼鏡領域の輝度及び前記眼鏡領域以外の領域の輝度各々が高くなるほど感度が低くなるように補正する眼鏡領域用補正値及び眼鏡領域以外の領域用補正値各々を演算する演算手段と、
   前記眼鏡領域用補正値に基づいて、前記画像データの眼鏡領域に対応する画像データを補正すると共に、前記眼鏡領域以外の領域用補正値に基づいて前記画像データの前記顔領域の眼鏡領域以外の領域に対応する画像データを補正することによって、前記眼鏡領域及び前記顔領域の眼鏡領域以外の領域各々の感度を調整する調整手段と、
   を備えた撮像装置。
2. 前記調整手段は、ホワイトバランスを補正するための基準補正値を前記眼鏡領域用補正値に基づいて調整した調整値に応じて前記眼鏡領域に対応する画像データを補正するとともに、前記基準補正値を前記眼鏡領域以外の領域用補正値に基づいて調整した調整値に応じて前記顔領域の眼鏡領域以外の領域に対応する画像データを補正することによって、前記眼鏡領域及び前記顔領域の眼鏡領域以外の領域の感度の調整とともに、ホワイトバランスを調整する請求項１に記載の撮像装置。

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