JP4558269B2 - Digital camera - Google Patents
Digital camera Download PDFInfo
- Publication number
- JP4558269B2 JP4558269B2 JP2002366559A JP2002366559A JP4558269B2 JP 4558269 B2 JP4558269 B2 JP 4558269B2 JP 2002366559 A JP2002366559 A JP 2002366559A JP 2002366559 A JP2002366559 A JP 2002366559A JP 4558269 B2 JP4558269 B2 JP 4558269B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaluation data
- frequency
- luminance signal
- image
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる山登り方式による自動焦点(以下、AF)制御を実施するデジタルカメラに関し、特に、低輝度画像中の高輝度被写体を撮影するのに適したデジタルカメラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、デジタルカメラでは、CCDを利用したパッシブ型のAF制御が一般的になってきている。パッシブ型のAF制御は、アクティブ型のAF制御に比べて、装置の製造コストが安価である等のメリットを有する。
【0003】
また、パッシブ型、アクティブ型を問わず、AF制御には、焦点出しに要する時間の短縮化と焦点出しの正確さが一般に望まれている。
【0004】
これらの課題を解決するための従来のデジタルカメラ(例えば、特許文献1)を、以下説明する。図4は、従来のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【0005】
図4において、フォーカスレンズ1は、入力された光学的信号である画像の焦点を合わせるものであり、CCD2は、フォーカスレンズ1から入力された画像を光学的信号から電気的信号に変換するものであり、輝度信号生成手段3は、CCD2で生成された電気的信号に基づいて輝度信号を生成するものであり、レンズ駆動手段4は、モータ等からなり、フォーカスレンズ1をフォーカスレンズ1の光軸方向(矢印A方向又はB方向)に駆動するものである。
【0006】
また、低周波フィルタ5は輝度信号生成手段3で生成された輝度信号から所定帯域の空間周波数成分を低周波評価データとして取得するフィルタであり、高周波フィルタ6は輝度信号生成手段3で生成された輝度信号から、低周波フィルタ5で取得する低周波評価データよりも帯域の平均値が高周波側にシフトした空間周波数成分を高周波評価データとして取得するフィルタである。
【0007】
ここで、図5を用いて、低周波フィルタ5および高周波フィルタ6の特性を説明する。図5は、低周波フィルタ5および高周波フィルタ6の振幅特性を示す特性図である。図5において、横軸は輝度信号の空間周波数を示し、縦軸はフィルタの振幅特性を示す。図5から明らかなように、低周波フィルタ5は輝度信号の低周波成分まで透過するのに対して、高周波フィルタ6は輝度信号の高周波成分しか透過しない。
【0008】
また、低周波フィルタ5または高周波フィルタ6を透過する評価データは、フォーカスレンズの位置に伴い変化して、図7に示す軌跡を形成する。ここで、図7は、通常の明るさの画像を撮像したときの低周波フィルタ5または高周波フィルタ6を透過する評価データの軌跡を示す模式図であり、横軸はフォーカスレンズの位置であり、縦軸は評価データの強度を示す。
【0009】
次に、演算処理手段57は、マイコン等からなり、まず、低周波フィルタ5で生成された低周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御し、その後に、高周波フィルタ6で生成された高周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御することにより、オートフォーカス動作を制御するものである。
【0010】
以上のように構成されたデジタルカメラの動作を図4および図6を用いて説明する。図6は、従来のデジタルカメラのオートフォーカス動作を示すフローチャートである。
【0011】
フォーカスレンズ1に入力される画像をCCD2で電気的信号に変換して、撮像が開始されると(S51)、輝度信号生成手段3はCCD2で生成された電気的信号から輝度信号を生成する(S52)。次に、低周波フィルタ5は輝度信号から低周波評価データを生成し、演算処理手段57はその低周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御し、その制御により、レンズ駆動手段4はフォーカスレンズ1を矢印A方向またはB方向に移動する(S53)。以上の動作の結果、演算処理手段57が合焦点を検出できた場合(S54)にはステップS55に移行する一方、演算処理手段57が合焦点を検出できなかった場合(S54)にはステップS58に移行する。
【0012】
ステップS55では、高周波フィルタ6は輝度信号から高周波評価データを生成し、演算処理手段57はその高周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御し、その制御により、レンズ駆動手段4はフォーカスレンズ1を矢印A方向またはB方向に移動する。ステップS55の動作の結果、演算処理手段57が合焦点を検出できた場合(S56)には、画像の記録のために画像の圧縮変換等の動作に移行する(S57)。一方、演算処理手段57が合焦点を検出できなかった場合(S56)には、合焦が不可能であると判断して撮像を中止する(S58)。
【0013】
次に、図4に示す構成を有し、図6に示す動作をする従来のデジタルカメラを用いて、通常の明るさの画像を、フォーカスレンズ1が図7中のC0の位置にある状態から撮像を開始する際の動作を図4〜7を用いて説明する。ここで、通常の明るさとは、昼間の屋外や照明をつけているときの屋内における明るさをいい、夜間の屋外のような暗い状況を除外する意味である。
【0014】
CCD2は、フォーカスレンズ1が図7中のC0の位置にある状態で、通常の明るさの画像を撮像し(S51)、輝度信号生成手段3は輝度信号を生成し(S52)、低周波フィルタ5は輝度信号から低周波評価データを生成する(S53)。そして、フォーカスレンズ1を位置C0の近傍で矢印A方向またはB方向に変動させると、演算処理手段57は、フォーカスレンズ1を矢印A方向に移動させることにより低周波評価データが増加することを検知できる。そこで、演算処理手段57は、レンズ駆動手段4を制御してフォーカスレンズ1を矢印A方向に駆動する(図7中の▲2▼)。その後、演算処理手段57はフォーカスレンズ1を矢印A方向に移動しても低周波評価データが変化しないフォーカスレンズ1の位置(図7中の▲3▼)を検知できる(S54)。
【0015】
次に、演算処理手段57は、高周波フィルタ6からの高周波評価データを受けて、フォーカスレンズ1を矢印A方向に移動すると高周波評価データが増加することを検知する。そこで、演算処理手段57は、レンズ駆動手段4を制御してフォーカスレンズ1を矢印A方向に駆動する(図7中の▲4▼)。その後、演算処理手段57はフォーカスレンズ1を矢印A方向に移動しても高周波評価データが変化しないフォーカスレンズ1の位置としてC1を検知できる(S56)。
【0016】
以上のように、従来のデジタルカメラは、低周波評価データに基づくオートフォーカス動作をした後、高周波評価データに基づくオートフォーカス動作を行うようにしたため、フォーカスレンズ1が合焦点位置からある程度外れている場合でも低周波評価データの軌跡の傾きが大きいため、即座にオートフォーカス動作を開始でき、さらに、最終的には高周波評価データに基づいてオートフォーカス動作を行うので、焦点が正確にあった画像を撮像することが可能である。
【0017】
仮に、低周波評価データに基づくオートフォーカス動作をしないで、撮像開始後直ぐに高周波評価データに基づくオートフォーカス動作をすると、フォーカスレンズ1が合焦点位置からある程度外れている状態から撮像を開始した場合には、そのフォーカスレンズ1の位置での高周波評価データの傾きは小さいため、フォーカスレンズ1を矢印A方向またはB方向のどちらに移動すれば良いのかがわからず、結果としてオートフォーカス動作に長時間を要することとなる。
【0018】
【特許文献1】
特開昭63−157578号公報
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、通常の明るさの画像を撮像する際には有効であるが、夜景等の全体が暗い画像を撮像する際には問題点を有する。以下、この問題点について説明する。
【0020】
ここで、模式図8に示す画像20を撮像する場合を検討する。画像20は、夜の高速道路を写したものである。図8において、21は自動車が走行するための路面であり、22は夜間走行のための照明を提供する照明ポールであり、23a、bは蛍光灯やハロゲンランプ等の高輝度光源である。従って、画像20は、高輝度光源23a、bの近傍が明るく、その他の部分は暗いという画像である。
【0021】
模式図9に示すように、輝度信号生成手段3が生成した画像20の輝度信号から生成された評価データは、画面全体が暗いために、高輝度光源の影響でスミアなどの低周波のノイズが発生し、低周波評価データも高周波評価データも、通常の明るさの画像を撮像したときより、軌跡の形状がなだらかになる。特に、低周波評価データは、低周波ノイズの影響を受けやすく、山型を示さずほとんど平坦な形状となる。低周波評価データの形状が平坦では、演算処理手段7は、評価データの増減によって合焦点位置を判定しているので、フォーカスレンズ1を図1における矢印A方向またはB方向のどちらに移動すれば良いのかが判定できない。そこで、演算処理手段7は合焦点の検出が不能と判断するか、評価データを高周波評価データに切替えて、合焦点を検知することとなる。
【0022】
その結果、従来のデジタルカメラでは、画像20のような全体が暗い画像を撮像した際には、オートフォーカスが不能と判定されるか、合焦点までに長時間を要するという問題点を有する。
【0023】
なお、図9は、画像全面が暗く、部分的に高輝度被写体を有する画像を撮像したときの低周波フィルタ5または高周波フィルタ6を透過する評価データの軌跡を示す模式図であり、横軸はフォーカスレンズの位置であり、縦軸は評価データの強度を示す。
【0024】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、撮像画像全体が暗い場合でも、撮像画像内の高輝度被写体に焦点を迅速に合わせることができるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のデジタルカメラは、入力された光学的信号である画像の焦点を合わせるフォーカスレンズと、フォーカスレンズから入力された画像を光学的信号から電気的信号に変換する撮像素子と、撮像素子で生成された電気的信号に基づいて輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、輝度信号生成手段で生成された輝度信号から所定帯域の空間周波数成分を低周波評価データとして取得する低周波フィルタと、輝度信号生成手段で生成された輝度信号から、低周波フィルタで取得する低周波評価データよりも帯域の平均値が高周波側にシフトした空間周波数成分を高周波評価データとして取得する高周波フィルタと、フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動手段と、ユーザーの操作において夜景モードが設定されておらず、かつ自動モードにおいても夜景を撮影していると判断していない場合、前記低周波評価データに基づいて前記レンズ駆動手段を制御した後に、前記高周波評価データに基づいて前記レンズ駆動手段を制御し、ユーザーの操作により夜景モードを設定している場合、または自動モードにより夜景を撮影していると判断した場合、前記低周波評価データに基づいて前記レンズ駆動手段を制御することをせずに、前記高周波評価データのみに基づいて前記レンズ駆動手段を制御する演算処理手段とを備えた構成を有している。
【0026】
この構成によって、通常の明るさの撮像画像なのか、高輝度被写体が存在し、全体が暗い撮像画像なのかを、輝度信号に基づいて自動的に検知することができる。さらに、高輝度被写体が存在し、全体が暗い撮像画像の場合には、そのような画像について適した自動焦点動作を行うので、このような場合でも、迅速に高輝度被写体に焦点を合わせることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜3、5及び図7〜9を用いて説明する。
【0028】
(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態におけるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図1において、従来と同一の構成要素には同一番号を付与し説明を省略する。
【0029】
本発明の実施の形態におけるデジタルカメラが従来のデジタルカメラと異なる点は、従来のデジタルカメラの演算処理手段57が、低周波フィルタ5で生成された低周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御し、その後に高周波フィルタ6で生成された高周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御するのに対して、演算処理手段7は、輝度信号生成手段7で生成された輝度信号に基づいて、低周波フィルタ5で生成された低周波評価データと高周波フィルタ6で生成された高周波評価データとのいずれかを選択し、選択した低周波評価データまたは高周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御する点にある。
【0030】
また、バッファ8は、輝度信号生成手段3で生成された輝度信号の強度を記憶するものである。より詳しくは、撮像画像を複数の評価ブロックに分割して、各評価ブロック毎に輝度信号の強度を累積して記憶するものである。また、操作手段9は、モードダイヤル等からなり、ユーザーの操作により、演算処理手段7に対して、自動モードか夜景モードかのいずれかを指示するものである。なお、CCD2は本発明の撮像素子の一例である。
【0031】
本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの動作を図1及び図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【0032】
CCD2がフォーカスレンズ1から入力された光学的信号である画像を電気的信号に変換することにより、撮像を開始し(S1)、輝度信号生成手段3はCCD2で生成された電気的信号から輝度信号を生成し、バッファ8は、1つの評価ブロック内の輝度信号の強度の平均値(以下、レベルy(n)という。nは、1,2、・・・n、・・・であり、何番目の評価ブロックかを示す。)を評価ブロック毎に記憶し、さらに全画面の輝度信号の強度の平均値(以下、レベルYという。)を記憶する(S2)。次に、操作手段9が、自動モードを指示している場合(S3)にはステップS4に移行し、夜景モードを指示している場合にはステップS9に移行する。
【0033】
次に、ステップS4において、演算処理手段7は、バッファ8からレベルYおよびレベルy(1)を取得し、レベルy(1)がレベルYの所定倍率以上であれば、ステップS9に移行し、所定倍率未満であればステップS5に移行する。そして、ステップS5において、演算処理手段7は、全評価ブロックについて、レベルy(n)とレベルYとの比較評価を行ったかどうかを判定し、全評価ブロックについて評価をしていない場合には、次の評価ブロックについて(S6)、ステップS4の評価を行う。その結果、ステップS4でレベルy(n)がレベルYの所定倍率以上になる評価ブロックがあると判定されるまで、評価ブロックを更新しながら(S6)ステップS4で評価され続ける。一方、全評価ブロックについてステップS4の評価をしたにも関わらず、ステップS4の判定基準を満たす評価ブロックが無かった場合には、ステップS7に移行する。
【0034】
次に、ステップS7において、低周波フィルタ5は輝度信号から低周波評価データを生成し、演算処理手段7はその低周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御し、その制御により、レンズ駆動手段4はフォーカスレンズ1を矢印A方向またはB方向に移動する。以上の動作の結果、演算処理手段7が合焦点を検出できた場合(S8)にはステップS9に移行する一方、演算処理手段7が合焦点を検出できなかった場合(S8)にはステップS12に移行する。
【0035】
ステップS9では、高周波フィルタ6は輝度信号から高周波評価データを生成し、演算処理手段7はその高周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御し、その制御により、レンズ駆動手段4はフォーカスレンズ1を矢印A方向またはB方向に移動する。ステップS9の動作の結果、演算処理手段7が合焦点を検出できた場合(S10)には、画像の記録のために画像の圧縮変換等の動作に移行する(S11)。一方、演算処理手段7が合焦点を検出できなかった場合(S10)には、合焦が不可能であると判断して撮像を中止する(S12)。
【0036】
以上の動作の結果、ユーザーが操作手段9を操作して夜景モードに設定している場合(S3)、または測定した輝度信号の強度から夜景を撮影していると演算処理手段7が判定した場合(S4においてYesと判定した場合)には、低周波評価データによるAF動作(S7)は行わずに、直ちに高周波評価データによるAF動作(S9)を行うことになる。
【0037】
以上の図1に示す構成を有し、図2に示す動作をする本発明の実施の形態に係るデジタルカメラを用いて、模式図8に示す画像20を自動モードで撮像した場合の動作を図1〜3、8および9を用いて説明する。なお、図3は、図8に示す画像に評価ブロック24およびAF評価枠25を追記した模式図である。
【0038】
画像20の撮像を開始すると(S1)、輝度信号生成手段3は輝度信号を生成し、バッファ8は輝度信号の強度を記憶する(S2)。このとき、画像20は、図3に示すように、画面全体を複数の評価ブロック24に分割され、バッファ8は、この評価ブロック24毎にレベルy(n)(n=1、2、・・・、144)を記憶する。
【0039】
次に、夜景モードかどうかを判断すると(S3)、自動モードであるので、ステップS4に移行する。すると、演算処理手段7は、撮像画面20の全画面の輝度信号の強度の平均値であるレベルYと、画像20内の27番目であってAF評価枠25内の1番目である評価ブロックの輝度信号の強度の平均値であるレベルy(27)を比較する。そうすると、この評価ブロック内には明るい被写体がないので、レベルy(27)がレベルYの所定倍率未満となり、ステップ5に移行する。次に、画像20内の28番目であってAF評価枠25内の2番目である評価ブロックの判定に移行して(S4)、この評価ブロックも高輝度被写体を含まないため、ステップ5に移行する。次に、画像20内の29番目であってAF評価枠25内の3番目である評価ブロックの判定に移行する(S4)。すると、画像20は高輝度光源23a、bの近傍を除いて暗い画像であるためレベルYの値は小さいのに対して、この評価ブロックには高輝度光源23aが含まれるためレベルy(29)の値が大きく、レベルy(29)がレベルYの所定倍率以上であることにより、ステップS9に移行するよう演算処理手段7は判定する。すなわち、演算処理手段7は、画像20が全体としては暗いものの高輝度被写体を含む画像であることを判定するのである。
【0040】
その後、演算処理手段7は、フォーカスレンズ1の位置がC0である状態(図9中の▲1▼)から、フォーカスレンズ1の位置を変動させてみる(図9中の▲2▼)。すると、フォーカスレンズ1がC1近傍にあるときに高周波評価データが増加することを検知し、フォーカスレンズ1を矢印A方向に移動すれば合焦点を検知できることを判断する。その後、演算処理手段7は、高周波評価データに基づいてAF動作を行い(図9中の▲3▼)、C2を合焦点として検知する(S10)。その結果、高輝度光源23aおよび23bに焦点が合った画像を撮像することができる。最後に、画像20の記録のために圧縮変換等の動作を開始する(S11)。
【0041】
以上のように、ユーザーは自動モードに設定しておけば、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラは、画像20が全体としては暗く、部分的に高輝度被写体を有する画像であることを自動的に判定でき、そのような画像20に適する高周波評価データを用いてAF制御を行うことができる。
【0042】
なお、画像20が仮に高輝度光源23のような高輝度被写体がない場合には、画像20はどこにも明るいところがなく、焦点を合わせるべき箇所が見つからないので、焦点を合わせることは不可能である。この点に関しては、従来のデジタルカメラを用いた場合も同様である。
【0043】
次に、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラを用いて、通常の明るさの撮像画像を自動モードで撮像した場合の動作を図1、2および7を用いて説明する。
【0044】
このような通常の明るさの画像の撮像を開始すると(S1)、輝度信号生成手段3は輝度信号を生成し、バッファ8は輝度信号の強度を記憶する(S2)。次に、夜景モードかどうかを判断すると(S3)、自動モードであるので、ステップS4に移行する。すると、演算処理手段7は、撮像画像の全画面の輝度信号の強度の平均値であるレベルYと、AF評価枠内の1番目の評価ブロックの輝度信号の強度の平均値であるレベルyを比較する。そうすると、撮像画像は全体として満遍なく明るい画像であるため、レベルyはレベルYの所定倍率未満となり、次の評価ブロックに関するステップS4の評価に移行する(S6)。次々に、評価ブロックを更新しつつステップS4の評価を行う結果、全評価ブロックについてステップS4の評価を行うこととなるが、撮像画像が全体として満遍なく明るい画像であるため、レベルyがレベルYの所定倍率以上の評価ブロックは見つからず(S5)、低周波評価データによるAF動作(S7)に移行する。
【0045】
ステップS7に移行すると、低周波フィルタ5は輝度信号から低周波評価データを生成し、演算処理手段7はその低周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御する。ここで、低周波フィルタ5が生成する低周波評価データは、撮像画像の全体が明るいため、低周波ノイズの影響が少なく、図7に示すような山型になる。
【0046】
次に、フォーカスレンズ1を位置C0の近傍で矢印A方向またはB方向に変動させると、演算処理手段7は、フォーカスレンズ1を矢印A方向に移動させることにより低周波評価データが増加することを検知できる。そこで、演算処理手段7は、レンズ駆動手段4を制御してフォーカスレンズ1を矢印A方向に駆動する(図7中の▲2▼)。その後、演算処理手段7はフォーカスレンズ1を矢印A方向に移動しても低周波評価データが変化しないフォーカスレンズ1の位置(図7中の▲3▼)を検知できる(S8)。
【0047】
次に、演算処理手段7は、高周波フィルタ6からの高周波評価データを受けて、フォーカスレンズ1を矢印A方向に移動すると高周波評価データが増加することを検知する。そこで、演算処理手段7は、レンズ駆動手段4を制御してフォーカスレンズ1を矢印A方向に駆動する(図7中の▲4▼)。その後、演算処理手段7はフォーカスレンズ1を矢印A方向に移動しても高周波評価データが変化しないフォーカスレンズ1の合焦点位置としてC1を検知できる(S10)。
【0048】
以上のように、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラは、通常の明るさの撮像画像においても迅速に焦点を合わせることが可能である。
【0049】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラは、輝度信号生成手段3で生成された輝度信号に基づいて、低周波フィルタ5で生成された低周波評価データと高周波フィルタ6で生成された高周波評価データとのいずれかを選択し、選択した低周波評価データまたは高周波評価データに基づいてレンズ駆動手段4を制御する演算処理手段7を有するため、夜景であることを自動的に検知でき、かつ、夜景においても迅速に高輝度被写体に焦点を合わせることができる。
【0050】
なお、本発明の実施の形態では、図2のステップS4の判定において、所定倍率としたが、具体的には、例えば3倍程度である。但し、3倍とは異なる倍率にしても良い。倍率を低くすると、ステップS4において「Yes」の判定をする場合の頻度が増し、倍率を高くすると「No」の判定をする場合の頻度が増す。
【0051】
また、本発明の実施の形態では、撮像画像全面を12×12の144に分割して、評価ブロック毎に図2に示すステップS4の評価を行ったが、分割数は144に限らず、分割数を増しても構わない。
【0052】
【発明の効果】
以上のように本発明は、撮像画像全体が暗い場合でも、撮像画像内の高輝度被写体に焦点を迅速に合わせることができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるデジタルカメラの構成を示すブロック図
【図2】同実施の形態1におけるデジタルカメラの動作を示すフローチャート
【図3】評価ブロックとAF評価枠とを追加した画像を示す模式図
【図4】従来のデジタルカメラの構成を示すブロック図
【図5】低周波フィルタおよび高周波フィルタの振幅特性の空間周波数特性を示す特性図
【図6】従来のデジタルカメラの動作を示すフローチャート
【図7】通常の明るさの画像を撮像した場合の高周波評価データおよび低周波評価データを示す模式図
【図8】全体が暗く高輝度被写体を有する画像を示す模式図
【図9】全体が暗く高輝度被写体を有する画像を撮像した場合の高周波評価データおよび低周波評価データを示す模式図
【符号の説明】
1 フォーカスレンズ
2 CCD
3 輝度信号生成手段
4 レンズ駆動手段
5 低周波フィルタ
6 高周波フィルタ
7 演算処理手段
8 バッファ
9 操作手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital camera that performs automatic focus (hereinafter referred to as AF) control using a so-called hill-climbing method, and more particularly to a digital camera that is suitable for photographing a high-luminance subject in a low-luminance image.
[0002]
[Prior art]
In recent years, passive AF control using a CCD has become common for digital cameras. The passive AF control has advantages such as a lower manufacturing cost of the apparatus than the active AF control.
[0003]
In addition, regardless of whether it is a passive type or an active type, it is generally desired that the AF control shortens the time required for focusing and the accuracy of focusing.
[0004]
A conventional digital camera (for example, Patent Document 1) for solving these problems will be described below. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional digital camera.
[0005]
In FIG. 4, a
[0006]
The
[0007]
Here, the characteristics of the
[0008]
Further, the evaluation data transmitted through the
[0009]
Next, the arithmetic processing means 57 comprises a microcomputer or the like, and first controls the lens driving means 4 based on the low frequency evaluation data generated by the
[0010]
The operation of the digital camera configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing an autofocus operation of a conventional digital camera.
[0011]
When an image input to the
[0012]
In step S55, the
[0013]
Next, using the conventional digital camera having the configuration shown in FIG. 4 and the operation shown in FIG. 6, an image of normal brightness is obtained from the state where the
[0014]
The
[0015]
Next, the arithmetic processing means 57 receives the high frequency evaluation data from the
[0016]
As described above, since the conventional digital camera performs the autofocus operation based on the high frequency evaluation data after performing the autofocus operation based on the low frequency evaluation data, the
[0017]
If the autofocus operation based on the high frequency evaluation data is performed immediately after the start of imaging without performing the autofocus operation based on the low frequency evaluation data, the imaging is started from a state where the
[0018]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 63-157578
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional configuration is effective when capturing an image of normal brightness, but has a problem when capturing an image of a dark night scene or the like as a whole. Hereinafter, this problem will be described.
[0020]
Here, the case where the image 20 shown in the schematic diagram 8 is captured will be considered. The image 20 shows a night highway. In FIG. 8,
[0021]
As shown in the schematic diagram 9, the evaluation data generated from the luminance signal of the image 20 generated by the luminance signal generating means 3 is dark on the entire screen, and therefore low-frequency noise such as smear due to the influence of the high-intensity light source. The low-frequency evaluation data and the high-frequency evaluation data have a smoother trajectory than when an image with normal brightness is captured. In particular, the low-frequency evaluation data is easily affected by low-frequency noise, and does not show a mountain shape and is almost flat. If the shape of the low-frequency evaluation data is flat, the arithmetic processing means 7 determines the in-focus position by increasing or decreasing the evaluation data. Therefore, if the
[0022]
As a result, the conventional digital camera has a problem that it is determined that autofocus is not possible when an entire dark image such as the image 20 is captured, or a long time is required until focusing.
[0023]
FIG. 9 is a schematic diagram showing a trajectory of evaluation data transmitted through the low-
[0024]
The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a digital camera that can quickly focus on a high-luminance subject in a captured image even when the entire captured image is dark.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a digital camera of the present invention includes a focus lens that focuses an image that is an input optical signal, and an imaging that converts the image input from the focus lens from an optical signal to an electrical signal. Element, luminance signal generating means for generating a luminance signal based on an electrical signal generated by the imaging element, and obtaining a spatial frequency component of a predetermined band as low frequency evaluation data from the luminance signal generated by the luminance signal generating means The spatial frequency component in which the average value of the band is shifted to the high frequency side from the low frequency evaluation data acquired by the low frequency filter is acquired as the high frequency evaluation data from the low frequency filter to be generated and the luminance signal generated by the luminance signal generation means. a high frequency filter, a lens driving unit that drives the focus lens, Contact night view mode at the user's operation is set Not, and if even in the automatic mode is not determined that the photographing night scenes, the after controlling the lens driving means on the basis of the low-frequency evaluation data, controls the lens driving means on the basis of the frequency evaluation data However, when the night view mode is set by the user's operation or when it is determined that the night view is taken by the automatic mode, the lens driving unit is not controlled based on the low frequency evaluation data. And an arithmetic processing means for controlling the lens driving means based only on the high-frequency evaluation data.
[0026]
With this configuration, it is possible to automatically detect whether a captured image has normal brightness or a high-luminance subject and the entire captured image is dark based on the luminance signal. Furthermore, in the case where a high-brightness subject exists and the captured image is dark as a whole, a suitable auto-focus operation is performed on such an image, so even in such a case, the high-brightness subject can be focused quickly. it can.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0028]
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same reference numerals are given to the same components as those in the prior art, and the description thereof is omitted.
[0029]
The digital camera in the embodiment of the present invention is different from the conventional digital camera in that the
[0030]
The buffer 8 stores the intensity of the luminance signal generated by the luminance signal generating means 3. More specifically, the captured image is divided into a plurality of evaluation blocks, and the intensity of the luminance signal is accumulated and stored for each evaluation block. The operation means 9 is composed of a mode dial or the like, and instructs the arithmetic processing means 7 to either the automatic mode or the night view mode by a user operation. The
[0031]
The operation of the digital camera according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the digital camera according to the embodiment of the present invention.
[0032]
Imaging is started by the
[0033]
Next, in step S4, the arithmetic processing means 7 obtains the level Y and the level y (1) from the buffer 8, and if the level y (1) is equal to or greater than the predetermined magnification of the level Y, the process proceeds to step S9. If it is less than the predetermined magnification, the process proceeds to step S5. In step S5, the arithmetic processing means 7 determines whether or not the comparative evaluation between the level y (n) and the level Y has been performed for all the evaluation blocks, and when all the evaluation blocks are not evaluated, For the next evaluation block (S6), the evaluation in step S4 is performed. As a result, until it is determined in step S4 that there is an evaluation block whose level y (n) is equal to or higher than the predetermined magnification of level Y, the evaluation block is updated (S6) and the evaluation is continued in step S4. On the other hand, when all the evaluation blocks have been evaluated in step S4, but no evaluation block satisfies the determination criterion in step S4, the process proceeds to step S7.
[0034]
Next, in step S7, the low-
[0035]
In step S9, the
[0036]
As a result of the above operation, when the user operates the
[0037]
FIG. 1 shows the operation when the image 20 shown in the schematic diagram 8 is captured in the automatic mode using the digital camera according to the embodiment of the present invention having the configuration shown in FIG. 1 and performing the operation shown in FIG. 1 to 3, 8 and 9 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram in which an evaluation block 24 and an AF evaluation frame 25 are added to the image shown in FIG.
[0038]
When imaging of the image 20 is started (S1), the luminance
[0039]
Next, when it is determined whether or not the night view mode is set (S3), since it is the automatic mode, the process proceeds to step S4. Then, the arithmetic processing means 7 calculates the level Y, which is the average value of the luminance signal intensity of the entire screen of the imaging screen 20, and the evaluation block which is the 27th in the image 20 and the first in the AF evaluation frame 25. The level y (27) that is the average value of the intensity of the luminance signal is compared. Then, since there is no bright subject in this evaluation block, the level y (27) becomes less than the predetermined magnification of level Y, and the process proceeds to step 5. Next, the process proceeds to determination of the evaluation block which is the 28th in the image 20 and the second in the AF evaluation frame 25 (S4). Since this evaluation block also does not include a high brightness subject, the process proceeds to step 5. To do. Next, the process proceeds to the determination of the 29th evaluation block in the image 20 and the 3rd evaluation block in the AF evaluation frame 25 (S4). Then, since the image 20 is a dark image except for the vicinity of the high-intensity light sources 23a and 23b, the value of the level Y is small. On the other hand, since this evaluation block includes the high-intensity light source 23a, the level y (29) When the value y is large and the level y (29) is greater than or equal to the predetermined magnification of level Y, the arithmetic processing means 7 determines to proceed to step S9. That is, the arithmetic processing means 7 determines that the image 20 is an image including a high-luminance subject although it is dark as a whole.
[0040]
Thereafter, the arithmetic processing means 7 changes the position of the
[0041]
As described above, if the user sets the automatic mode, the digital camera according to the embodiment of the present invention automatically determines that the image 20 is an image that is dark as a whole and has a partially bright subject. The AF control can be performed using the high-frequency evaluation data suitable for the image 20.
[0042]
Note that if the image 20 does not have a high-luminance subject such as the high-intensity light source 23, the image 20 has no bright place anywhere, and a spot to be focused cannot be found. . The same applies to the case where a conventional digital camera is used.
[0043]
Next, an operation in the case where a captured image with normal brightness is captured in the automatic mode using the digital camera according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0044]
When imaging of such an image with normal brightness is started (S1), the luminance
[0045]
In step S7, the
[0046]
Next, when the
[0047]
Next, the arithmetic processing means 7 receives the high frequency evaluation data from the
[0048]
As described above, the digital camera according to the embodiment of the present invention can quickly focus on a captured image with normal brightness.
[0049]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the digital camera according to the embodiment of the present invention is generated by the
[0050]
In the embodiment of the present invention, the predetermined magnification is used in the determination in step S4 in FIG. 2, but specifically, it is about 3 times, for example. However, the magnification may be different from three times. If the magnification is lowered, the frequency when “Yes” is determined in step S4 increases, and if the magnification is increased, the frequency when “No” is determined increases.
[0051]
In the embodiment of the present invention, the entire captured image is divided into 12 × 12 144 and the evaluation in step S4 shown in FIG. 2 is performed for each evaluation block. However, the number of divisions is not limited to 144, and the division is performed. You can increase the number.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides an excellent effect that a high-intensity subject in a captured image can be focused quickly even when the entire captured image is dark.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera according to
1
3 Luminance signal generating means 4 Lens driving means 5
Claims (1)
前記フォーカスレンズから入力された画像を光学的信号から電気的信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子で生成された電気的信号に基づいて輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、
前記輝度信号生成手段で生成された輝度信号から所定帯域の空間周波数成分を低周波評価データとして取得する低周波フィルタと、
前記輝度信号生成手段で生成された輝度信号から、前記低周波フィルタで取得する低周波評価データよりも帯域の平均値が高周波側にシフトした空間周波数成分を高周波評価データとして取得する高周波フィルタと、
前記フォーカスレンズを駆動するレンズ駆動手段と、
ユーザーの操作において夜景モードが設定されておらず、かつ自動モードにおいても夜景を撮影していると判断していない場合、前記低周波評価データに基づいて前記レンズ駆動手段を制御した後に、前記高周波評価データに基づいて前記レンズ駆動手段を制御し、ユーザーの操作により夜景モードを設定している場合、または自動モードにより夜景を撮影していると判断した場合、前記低周波評価データに基づいて前記レンズ駆動手段を制御することをせずに、前記高周波評価データのみに基づいて前記レンズ駆動手段を制御する演算処理手段とを有することを特徴とするデジタルカメラ。A focus lens that focuses the image that is the input optical signal;
An image sensor for converting an image input from the focus lens from an optical signal to an electrical signal;
A luminance signal generating means for generating a luminance signal based on an electrical signal generated by the image sensor;
A low frequency filter for obtaining a spatial frequency component of a predetermined band as low frequency evaluation data from the luminance signal generated by the luminance signal generating means;
A high-frequency filter that acquires, as high-frequency evaluation data, a spatial frequency component in which the average value of the band is shifted to the high-frequency side from the low-frequency evaluation data acquired by the low-frequency filter from the luminance signal generated by the luminance signal generation unit;
Lens driving means for driving the focus lens;
When the night view mode is not set by the user's operation and it is not determined that the night view is taken even in the automatic mode, the high frequency is controlled after controlling the lens driving means based on the low frequency evaluation data. When the lens driving means is controlled based on the evaluation data and the night view mode is set by the user's operation, or when it is determined that the night view is shot in the automatic mode , the low frequency evaluation data is used to A digital camera comprising: arithmetic processing means for controlling the lens driving means based only on the high-frequency evaluation data without controlling the lens driving means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002366559A JP4558269B2 (en) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | Digital camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002366559A JP4558269B2 (en) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | Digital camera |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004198699A JP2004198699A (en) | 2004-07-15 |
JP2004198699A5 JP2004198699A5 (en) | 2006-01-19 |
JP4558269B2 true JP4558269B2 (en) | 2010-10-06 |
Family
ID=32763725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002366559A Expired - Fee Related JP4558269B2 (en) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | Digital camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4558269B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5106146B2 (en) * | 2008-01-22 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | Automatic focus adjustment device |
JP2010092027A (en) | 2008-09-09 | 2010-04-22 | Panasonic Corp | Imaging apparatus |
WO2014073441A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-15 | 富士フイルム株式会社 | Imaging device and method for controlling operation thereof |
JP6603892B2 (en) | 2015-05-14 | 2019-11-13 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Imaging device |
-
2002
- 2002-12-18 JP JP2002366559A patent/JP4558269B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004198699A (en) | 2004-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI389557B (en) | Imaging apparatus having focus control function | |
JP4466400B2 (en) | Imaging apparatus and program thereof | |
JP6202860B2 (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
CN1856021A (en) | Image-taking apparatus and focusing method | |
JP5425424B2 (en) | Flash light emitting method and apparatus | |
JP2008070611A (en) | Imaging apparatus, exposure condition adjustment method and program | |
US8208804B2 (en) | Imaging apparatus and control method therefor | |
JP4944393B2 (en) | Imaging device | |
WO1998052351A1 (en) | Automatic focusing device | |
JP2005173269A (en) | Optical equipment | |
JP6253245B2 (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
JP2009069696A (en) | Imaging device and focusing control method | |
JP5857610B2 (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
JP4855155B2 (en) | Imaging apparatus and imaging method using the same | |
JP4558269B2 (en) | Digital camera | |
US20140078326A1 (en) | Focus control device, method for controlling focus and image pickup apparatus | |
JP5765935B2 (en) | Focus adjustment apparatus and method | |
JP2009290537A (en) | Imaging device | |
JP5219905B2 (en) | Electronic camera | |
JP4170194B2 (en) | Imaging device | |
JP4185740B2 (en) | Automatic focus adjustment device, imaging device, reliability determination method, program, and storage medium | |
JP4902946B2 (en) | Auto focus camera | |
JPH05264887A (en) | Focus detecting device | |
JP2005122016A (en) | Automatic focusing camera | |
JP4496051B2 (en) | Imaging device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051122 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051122 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20051213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080605 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080617 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080818 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080909 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100514 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100721 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4558269 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |