JP4925168B2 - Imaging method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ピント位置を変更するためのフォーカス用レンズ群、および焦点距離を変更するためのズーム用レンズ群を有する撮像レンズを通して撮像面上に結像させた被写体の像を撮像する撮像方法および装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging method for capturing an image of a subject formed on an imaging surface through an imaging lens having a focusing lens group for changing a focus position and a zoom lens group for changing a focal length, and It relates to the device.
従来より、撮像レンズを通して撮像面上に結像させた被写体の像を撮像する撮像装置が知られている。このような撮像装置としては、撮像レンズの焦点距離(倍率)を変更して撮像面に結像させる被写体の像を拡大あるいは縮小させるズーム機能、および自動的に撮像レンズのピント位置を被写体の位置に合わせるオートフォーカス機能を備えたデジタルスチルカメラが知られている。なお、上記ピント位置は、撮像面上に正しく結像される像に対応する被写体(物点)の位置であり、撮像レンズのピント位置に位置する被写体の像は撮像面上にピントが合った状態で結像される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging apparatus that captures an image of a subject formed on an imaging surface through an imaging lens is known. Such an imaging device includes a zoom function that changes the focal length (magnification) of the imaging lens to enlarge or reduce the image of the subject that is imaged on the imaging surface, and automatically sets the focus position of the imaging lens to the position of the subject. There is known a digital still camera equipped with an autofocus function for adjusting to the camera. The focus position is the position of the subject (object point) corresponding to the image that is correctly formed on the imaging surface, and the image of the subject that is positioned at the focus position of the imaging lens is in focus on the imaging surface. The image is formed in a state.
上記のような撮像装置においては、被写体に対してピント位置を合わせた状態で、ズーム機能による撮像レンズの倍率(以後、ズーム倍率ともいう)の変更を行なうと、ピント位置が上記被写体からずれるため、そのずれ分をオートフォーカス機能により補正している。 In the imaging apparatus as described above, if the magnification of the imaging lens by the zoom function (hereinafter also referred to as zoom magnification) is changed in a state where the subject is in focus, the focus position shifts from the subject. The deviation is corrected by the autofocus function.
上記オートフォーカスの動作は瞬時に完了するわけではなく、すなわち、例えば撮像された被写体の画像のコントラストを判定してピント位置を求めるコントラスト法等によるピント位置の検出等は瞬時に行えるわけではなく、ズーム機能の動作中およびズーム機能の動作終了直後は撮像面上における被写体の像は一旦ボケた状態となり、ズーム機能の動作終了後しばらくしてから撮像面上にピントの合った被写体の像が結像される。 The autofocus operation is not completed instantaneously, that is, for example, the focus position detection by the contrast method for determining the focus position by determining the contrast of the image of the captured subject cannot be performed instantaneously, While the zoom function is in operation and immediately after the zoom function is finished, the subject image on the imaging surface is once blurred, and after a while after the zoom function operation is finished, the focused subject image is formed on the imaging surface. Imaged.
このようなズーム機能の動作の遅れに伴うピント位置のずれを補正する方式として、位置が固定された被写体を主に撮像する監視カメラで採用された方式が知られている(特許文献1参照)。この方式を採用した監視カメラは、壁面等に固定された状態で使用され、例えば監視対象となる窓までの距離をこの監視カメラのオートフォーカス機能により測定してその距離を予め記憶させておく。そして、窓を監視しつつ監視カメラのズーム機能を動作させるときには、上記予め記憶された窓までの距離を用いて監視カメラのフォーカス用レンズ群を上記窓にピントが合うように移動させ、上記ズーム倍率変更に伴うピント位置のずれを補正している。 As a method for correcting the shift of the focus position due to such a delay in the operation of the zoom function, a method adopted in a surveillance camera that mainly images a subject whose position is fixed is known (see Patent Document 1). . A surveillance camera adopting this method is used while being fixed to a wall surface or the like. For example, the distance to a window to be monitored is measured by the autofocus function of the surveillance camera, and the distance is stored in advance. When the zoom function of the surveillance camera is operated while monitoring the window, the focus lens group of the surveillance camera is moved so as to focus on the window using the distance to the previously stored window, and the zoom is performed. The focus position shift caused by the magnification change is corrected.
より具体的には、監視カメラを上記窓に向け、監視カメラのズーム倍率を設定するとともに、オートフォーカス機能により窓にピントを合わせる。そして、上記監視カメラの向き、監視カメラのズーム用レンズ群の位置およびフォーカス用レンズ群の位置をプリセット情報としてこの監視カメラに記憶させる。これにより、監視カメラで上記窓を監視する状態がプリセットされる。 More specifically, the monitoring camera is pointed at the window, the zoom magnification of the monitoring camera is set, and the window is focused by the autofocus function. Then, the direction of the monitoring camera, the position of the zoom lens group of the monitoring camera, and the position of the focusing lens group are stored in the monitoring camera as preset information. Thereby, the state which monitors the said window with a surveillance camera is preset.
ここで、監視対象となる窓までの距離は、上記プリセットしたフォーカス用レンズ群の位置(すなわち、監視カメラのズーム倍率、あるいは焦点距離)に対応させて記憶される。この距離情報を用いて、上記窓にピント位置が合った状態とするためのズーム用レンズ群の位置とフォーカス用レンズ群の位置との関係を予めトラッキング曲線として求めておく。これにより、ズーム用レンズ群がどのような位置にあっても、上記ズーム用レンズ群の位置に対応するトラッキング曲線上の点に対応せしめるようにフォーカス用レンズ群の位置を移動させれば、監視カメラのピント位置を上記窓に合わせた状態とすることができる。 Here, the distance to the monitoring target window is stored in correspondence with the preset position of the focusing lens group (that is, the zoom magnification or focal length of the monitoring camera). Using this distance information, the relationship between the position of the zoom lens group and the position of the focus lens group for obtaining a state where the window is in focus is obtained in advance as a tracking curve. As a result, regardless of the position of the zoom lens group, if the position of the focus lens group is moved so as to correspond to the point on the tracking curve corresponding to the position of the zoom lens group, The focus position of the camera can be adjusted to the window.
上記のように設定した後、監視カメラで上記監視対象となる窓以外の領域についてズーム倍率を変更したりピント位置を変更したりして監視している最中に、その監視カメラに対して上記プリセットされた監視状態に戻るように命令すると、監視カメラが上記窓に向けられ、上記トラッキング曲線を利用してピント位置を上記窓に合わせつつズーム倍率が変更され、自動的に上記プリセット状態に戻る。このとき、監視カメラのズーム倍率変更中には上記トラッキング曲線を利用したピント位置の補正が行なわれる。 After setting as described above, while monitoring the area other than the window to be monitored with the monitoring camera by changing the zoom magnification or changing the focus position, the monitoring camera When instructed to return to the preset monitoring state, the surveillance camera is directed to the window, the zoom magnification is changed while the focus position is adjusted to the window using the tracking curve, and the camera automatically returns to the preset state. . At this time, the focus position is corrected using the tracking curve while the zoom magnification of the surveillance camera is changed.
上記予め記憶された被写体までの距離とトラッキング曲線を用いてピント位置を窓に合わせる方式は、オートフォーカス機能によりピント位置をリアルタイムで窓に合わせる方式に比して演算量を少なくすることができるので、ズーム倍率の変更に伴うピント位置のずれの補正をより早く完了させることができ、上記ズーム倍率変更中に生じる画像のボケの度合いをより小さくすることができる。
ところで、上記ズーム倍率変更中に生じるピント位置のずれをトラッキング曲線を利用して補正する方式は、予め定められた被写体、例えば窓に対して適用されるものであるが、任意の顔を被写体としてズーム倍率を変更する場合にも、上記と同様にトラッキング曲線を利用してズーム倍率変更中に生じるピント位置のずれの補正を行ないたいという要請がある。 By the way, the method of correcting the focus position shift occurring during the zoom magnification change using the tracking curve is applied to a predetermined subject, for example, a window, but an arbitrary face as a subject. Even when the zoom magnification is changed, there is a demand to correct the focus position shift that occurs during the zoom magnification change using the tracking curve in the same manner as described above.
また、上記のように、監視対象となる被写体までの距離をオートフォーカス機能を用いて測定する場合においては、ズーム倍率を低倍側(広角側)にしたときの被写界深度は、ズーム倍率を高倍側(望遠側)にしたときの被写界深度より深くなるため、広角側での測距精度は望遠側での測距精度より低くなる。そのため、広角側で被写体までの距離を測定した場合には、正確なトラッキング曲線を得ることができず、ズーム倍率変更中のピント位置のずれを補正する効果を享受しにくい場合がある。例えば、被写界深度が深く測距精度の低い広角側で監視対象となる被写体までの距離情報を得、その被写体を監視しながらズーム倍率を被写界深度の浅い望遠側に変更するときには、正確なトラッキングング曲線を求めることができず広角側では目立たなかったピント位置のずれが望遠側では目立つようになるため、上記補正による効果がほとんど得られない場合もある。なお、広角側ほどではないが望遠側においても被写界深度による測距精度の低下は生じる。そのため、被写界深度の影響によって上記補正精度を低下させることなくズーム倍率変更中に生じるピント位置のずれを補正したいという要請もある。 As described above, when measuring the distance to the subject to be monitored using the autofocus function, the depth of field when the zoom magnification is set to the low magnification side (wide angle side) is the zoom magnification. Since it becomes deeper than the depth of field when is set to the high magnification side (telephoto side), the ranging accuracy on the wide angle side is lower than the ranging accuracy on the telephoto side. Therefore, when the distance to the subject is measured on the wide-angle side, an accurate tracking curve cannot be obtained, and it may be difficult to enjoy the effect of correcting the focus position shift during zoom magnification change. For example, when obtaining distance information to the subject to be monitored on the wide-angle side with a deep depth of field and low ranging accuracy, and changing the zoom magnification to the telephoto side with a shallow depth of field while monitoring the subject, Since an accurate tracking curve cannot be obtained and the focus position shift that is not noticeable on the wide angle side becomes noticeable on the telephoto side, the effect of the above correction may be hardly obtained. Note that although not as wide as the wide-angle side, the distance measurement accuracy is reduced due to the depth of field on the telephoto side. For this reason, there is also a demand for correcting a focus position shift that occurs during zoom magnification change without lowering the correction accuracy due to the influence of the depth of field.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ピント位置を被写体となる任意の顔に合わせた状態でズーム倍率を変更するときに生じるピント位置のずれをより正確に補正することができる撮像方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can more accurately correct a shift in the focus position that occurs when the zoom magnification is changed in a state where the focus position is set to an arbitrary face as a subject. An object is to provide an imaging method and apparatus.
本発明の撮像装置は、ピント位置を変更するためのフォーカス用レンズ群、および焦点距離を変更するためのズーム用レンズ群を有する撮像レンズを備え、該撮像レンズを通して撮像面上に結像させた被写体の像を撮像する撮像装置において、予め定められた標準顔寸法情報を記憶させた標準顔寸法記憶手段と、顔であるか否かを判別するための判別情報を記憶させた判別情報記憶手段と、撮像レンズを通して撮像された画像中から顔を表す画像を前記判別情報に基づいて検出する検出手段と、前記画像中から顔を表す画像が検出されたときに、前記標準顔寸法情報、前記顔を撮像したときの撮像レンズの焦点距離を示す焦点距離情報、および前記顔を撮像したときの前記撮像面上での前記顔の大きさを示す撮像寸法情報を得、前記各情報を用いて前記撮像レンズから前記顔までの実際の距離を求める距離演算手段と、前記ズーム用レンズ群による焦点距離の変更中に、前記撮像レンズから前記実際の距離だけ離れた位置を常に前記撮像レンズのピント位置にせしめるように前記フォーカス用レンズ群を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。 An imaging apparatus of the present invention includes an imaging lens having a focus lens group for changing a focus position and a zoom lens group for changing a focal length, and forms an image on an imaging surface through the imaging lens. In an imaging apparatus that captures an image of a subject, a standard face size storage unit that stores predetermined standard face size information, and a discrimination information storage unit that stores discrimination information for determining whether the subject is a face Detection means for detecting an image representing a face from an image captured through an imaging lens based on the discrimination information, and when the image representing a face is detected from the image, the standard face dimension information, The focal length information indicating the focal length of the imaging lens when the face is imaged, and the imaging dimension information indicating the size of the face on the imaging surface when the face is imaged are obtained. And a distance calculating means for obtaining an actual distance from the imaging lens to the face, and a position away from the imaging lens by the actual distance is always changed during the change of the focal length by the zoom lens group. And a control means for controlling the focusing lens group so as to be brought into a focus position.
本発明の撮像方法は、ピント位置を変更するためのフォーカス用レンズ群、および焦点距離を変更するためのズーム用レンズ群を有する撮像レンズを通して撮像面上に結像させた被写体の像を撮像する撮像方法において、予め定められた標準顔寸法情報および顔であるか否かを判別するための判別情報を記憶させておき、前記撮像レンズを通して撮像された画像中から顔を表す画像を前記判別情報に基づいて検出し、前記画像中から顔を表す画像が検出されたときに、前記標準顔寸法情報、前記顔を撮像したときの撮像レンズの焦点距離を示す焦点距離情報、および前記顔を撮像したときの前記撮像面上での前記顔の大きさを示す撮像寸法情報を得、前記各情報を用いて前記撮像レンズから前記顔までの実際の距離を求め、前記ズーム用レンズ群による焦点距離の変更中に、前記撮像レンズから前記実際の距離だけ離れた位置を常に前記撮像レンズのピント位置にせしめるように前記フォーカス用レンズ群を制御することを特徴とするものである。 The imaging method of the present invention captures an image of a subject imaged on an imaging surface through an imaging lens having a focus lens group for changing a focus position and a zoom lens group for changing a focal length. In the imaging method, predetermined standard face dimension information and discrimination information for discriminating whether or not the face is stored are stored, and an image representing a face from an image taken through the imaging lens is stored in the discrimination information. When the image representing the face is detected from the image, the standard face dimension information, the focal length information indicating the focal length of the imaging lens when the face is imaged, and the face are imaged. Imaging dimension information indicating the size of the face on the imaging surface is obtained, an actual distance from the imaging lens to the face is obtained using the information, and the zoom lens While changing the focal length by the group, it is characterized in that for controlling the focusing lens group so allowed to the focus position of the imaging lens from the actual always the imaging lens position apart distance.
前記ピント位置は、撮像面上に正しく結像される像に対応する物点の位置であり、撮像レンズのピント位置に位置する被写体の像は撮像面上にピントが合った状態で結像される。 The focus position is the position of the object point corresponding to the image that is correctly imaged on the imaging surface, and the image of the subject located at the focus position of the imaging lens is focused on the imaging surface. The
前記標準顔寸法記憶手段に記憶させる顔の大きさは、人の顔の幅としたり、人の顔の長さとすることができる。前記人の顔の幅は、大人の顔の幅の平均値を採用することができる。また、前記人の顔の長さは、大人の顔の長さの平均値を採用することができる。 The face size stored in the standard face size storage means can be the width of a human face or the length of a human face. As the width of the human face, an average value of the width of an adult face can be adopted. Moreover, the average value of the length of an adult's face can be employ | adopted for the length of the said person's face.
前記制御手段は、前記制御を、前記ズーム用レンズ群の焦点距離を広角側から望遠側へ変更するときにのみに行なうものとすることができる。 The control means may perform the control only when the focal length of the zoom lens group is changed from the wide angle side to the telephoto side.
前記検出手段により顔の検出を行なうときに撮像される画像はスルー画とすることができる。 An image captured when the detection unit detects a face can be a through image.
前記距離演算手段は、顔に対してピントを合わせた状態でこの顔を撮像したときに得た焦点距離情報および撮像寸法情報を用いて前記演算を行なうものとしたり、撮像レンズの焦点距離が広角側に設定されているときにのみ前記演算を行なうものとすることができる。なお、焦点距離が広角側に設定されているとは、撮像レンズの焦点距離が、その焦点距離の変更可能範囲の最大値と最小値との間の中間値(中間値=(最大値+最小値)/2)よりも小さい値に設定されていることを意味する。 The distance calculation means performs the calculation using focal length information and imaging dimension information obtained when the face is imaged in a state where the face is in focus, or the focal length of the imaging lens is wide angle The calculation can be performed only when set to the side. Note that the focal length is set to the wide-angle side means that the focal length of the imaging lens is an intermediate value between the maximum value and minimum value of the focal length changeable range (intermediate value = (maximum value + minimum value). Value) / 2) means that it is set to a smaller value.
本発明の撮像方法および装置は、予め定められた標準顔寸法情報、および顔であるか否かを判別するための判別情報を記憶させておき、撮像レンズを通して撮像された画像中から顔を表す画像を前記判別情報に基づいて検出し、その画像中から顔を表す画像が検出されたときに、標準顔寸法情報、前記顔を撮像したときの撮像レンズの焦点距離を示す焦点距離情報、および前記顔を撮像したときの撮像面上での前記顔の大きさを示す撮像寸法情報を得、前記各情報を用いて撮像レンズから顔までの実際の距離を求め、ズーム用レンズ群による焦点距離の変更中に、撮像レンズから前記実際の距離だけ離れた位置を常に撮像レンズのピント位置にせしめるようにフォーカス用レンズ群を制御するようにしたので、ピント位置を任意の顔に合わせた状態でズーム倍率を変更するときに生じるピント位置のずれをより正確に補正することができる。 The imaging method and apparatus of the present invention stores predetermined standard face size information and discrimination information for discriminating whether or not a face is present, and represents a face from an image taken through an imaging lens. When an image is detected based on the discrimination information and an image representing a face is detected from the image, standard face dimension information, focal length information indicating a focal length of the imaging lens when the face is imaged, and Imaging dimension information indicating the size of the face on the imaging surface when the face is imaged is obtained, the actual distance from the imaging lens to the face is obtained using each information, and the focal length by the zoom lens group Since the focus lens group is controlled so that the position away from the imaging lens by the actual distance is always the focus position of the imaging lens during the change of the focus, the focus position is adjusted to an arbitrary face. Deviation of the focus position caused when changing the zoom magnification in a state can be more accurately corrected.
すなわち、従来の補正方式では、被写体までの距離を予めプリセット情報として記憶させておくことにより、ズーム倍率を変更するときに生じる被写体からのピント位置のずれをトラッキング曲線を用いて補正していたが、本発明の撮像方法および装置では、標準顔寸法情報を記憶させておくことにより、従来のように被写体までの距離を予めプリセット情報として記憶させておくことなく、任意の被写体である顔までの距離を測距することができる。これにより、ピント位置を任意の顔に合わせてズーム倍率を変更するときにも上記トラッキング曲線を用いた補正を適用することができる。 In other words, in the conventional correction method, the distance to the subject is stored in advance as preset information, so that the shift of the focus position from the subject that occurs when the zoom magnification is changed is corrected using the tracking curve. In the imaging method and apparatus of the present invention, by storing the standard face size information, the distance to the subject can be stored as preset information as in the prior art, and the face to an arbitrary subject can be detected. The distance can be measured. Accordingly, the correction using the tracking curve can be applied even when the zoom magnification is changed by adjusting the focus position to an arbitrary face.
また、従来のオートフォーカス機能を用いた補正方式では、被写界深度の影響による測距精度の低下により、上記ピント位置の補正精度が低下することがあったが、本発明の撮像方法および装置では、上記被写界深度の影響を受けることなく被写体となる顔までの距離を測距することができ、ズーム倍率変更中に生じるピント位置のずれをより正確に補正ることが可能である。 In addition, in the conventional correction method using the autofocus function, the focus position correction accuracy may be reduced due to a decrease in distance measurement accuracy due to the influence of the depth of field. Thus, it is possible to measure the distance to the subject face without being affected by the depth of field, and it is possible to more accurately correct the shift of the focus position that occurs during the zoom magnification change.
なお、上記顔の大きさを、人の顔の幅としたり、人の顔の長さとすれば、顔までの実際の距離をより確実に求めることができ、ピント位置を任意の顔に合わせてズーム倍率を変更するときに生じるピント位置のずれの正確な補正をより確実に行なうことができる。 If the size of the face is the width of the person's face or the length of the person's face, the actual distance to the face can be determined more reliably, and the focus position can be adjusted to any face. It is possible to more accurately correct the focus position shift that occurs when the zoom magnification is changed.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1および図2は、本発明の実施形態による撮像方法を実施する撮像装置の1例であるデジタルスチルカメラ(以下、単にデジタルカメラという)を示すものであり、図1はデジタルスチルカメラを前面側から見た様子を示す図、図2は上記デジタルスチルカメラを背面側から見た様子を示す図、図3は上記デジタルカメラの主に電気的な構成を示すブロック図、図4は上記ブロック図中の顔検出ズーム時ピント補正部の構成を詳しく示すブロック図、図5は上記デジタルカメラによる処理の全体の流れを示すフロー図、図6は顔を検出してズーム時のピントを補正する顔検出処理の流れを示すフロー図、図7は被写体となった顔と撮像レンズと撮像面との位置関係を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 and 2 show a digital still camera (hereinafter simply referred to as a digital camera) as an example of an imaging apparatus that performs an imaging method according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 2 is a view showing the digital still camera as seen from the back side, FIG. 3 is a block diagram showing mainly the electrical configuration of the digital camera, and FIG. 4 is the block shown above. FIG. 5 is a flowchart showing the overall flow of processing by the digital camera, and FIG. 6 is a flowchart for detecting the face and correcting the focus during zooming. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of face detection processing, and FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship among the face that is the subject, the imaging lens, and the imaging surface.
上記デジタルカメラ1は、ピント位置を変更させるためのフォーカス用レンズ群20a、および焦点距離を変更させるためのズーム用レンズ群20bを有する撮像レンズ20を備え、その撮像レンズ20を通してCCD58の光電変換面である撮像面58a上に結像させた被写体の像を撮像するものである。
The
上記デジタルカメラ1は、上記図4のブロック図等に示すように、顔であるか否かを判別するための判別情報Hjを記憶させておく判別情報記憶部81と、撮像レンズ20を通して撮像された画像中から被写体となった顔を表す画像を判別情報Hjに基づいて検出する検出部82と、顔の大きさを示すための予め定められた標準顔寸法情報を記憶させておく標準顔寸法記憶部83と、上記撮像された画像中から被写体となった顔Kを示す画像が検出されたときに、上記標準顔寸法情報、上記被写体となった顔Kを撮像したときの撮像レンズ20の焦点距離を示す焦点距離情報、および上記被写体となった顔Kを撮像したときの撮像面58a上での上記被写体となった顔Kの大きさを示す撮像寸法情報を得、上記各情報を用いて撮像レンズ20から上記被写体となった顔Kまでの実際の距離Lを求める距離演算部84と、ズーム用レンズ群20bによる焦点距離の変更中に、撮像レンズ20から上記実際の距離Lだけ離れた位置を常に撮像レンズ20のピント位置にせしめるようにフォーカス用レンズ群20aを制御する制御部85とを備えている。
As shown in the block diagram of FIG. 4 and the like, the
上記、顔の大きさを示すための予め定められた標準顔寸法情報としては、大人の顔の幅の標準寸法の1例である150mm、大人の顔の長さの標準寸法の1例である220mm、あるいは、大人の顔の目の間隔の1例である80mm等の値を示す情報を採用することができる。ここでは、上記大人の顔の幅の標準寸法である150mmを標準顔寸法情報として標準顔寸法記憶部83に記憶させておく。
The predetermined standard face dimension information for indicating the size of the face is 150 mm, which is an example of the standard dimension of the adult face width, and an example of the standard dimension of the adult face length. Information indicating a value such as 220 mm or 80 mm, which is an example of an interval between eyes of an adult face, can be employed. Here, 150 mm, which is the standard dimension of the adult face width, is stored in the standard face
なお、上記判別情報記憶部81、検出部82、標準顔寸法記憶部83、距離演算部84、制御部85等が、顔検出ズーム時ピント補正部65を構成している。
The discrimination
以下、上記デジタルカメラ1について、さらに詳しく説明する。
Hereinafter, the
図2に示す通りこのデジタルカメラ1のボディ本体10の背面には、ユーザによる操作のためのインターフェースとして、動作モードスイッチ11D、撮像モードスイッチ11S、メニュー切替操作ボタン12、ズームレバー13が設けられている。また、上記インターフェースとして、表示カーソル移動ボタン、表示戻しボタン、表示切替ボタン等(図示は省略)も設けられている。
As shown in FIG. 2, an operation mode switch 11 </ b> D, an imaging mode switch 11 </ b> S, a menu
さらに、上記背面には、被写体を確認するためのファインダ17および、撮像および再生された画像を表示させるための液晶モニタ18が設けられている。またボディ本体10の上面には、シャッタボタン19が設けられている。
Further, a
また図1に示すようにボディ本体10の前面には、撮像レンズ20、電源スイッチを兼ねた横方向にスライドするレンズカバー21、ファインダ窓23、フラッシュ24、およびセルフタイマーランプ25が設けられている。
As shown in FIG. 1, an
動作モードスイッチ11Dは、撮像モード、再生モードの各動作モードを切り替えるためのスライドスイッチである。メニュー切替操作ボタン12は、押下したり回転させたりすることによって、撮像モードの詳細設定、フラッシュ発光モードの詳細設定、記録画素数や感度等の設定等を行うための各種メニューを液晶モニタ18に表示させ、液晶モニタ18に表示されたメニューに基づく選択・設定等を行なうためのボタンである。
The operation mode switch 11D is a slide switch for switching each operation mode of the imaging mode and the reproduction mode. When the menu switching
ズームレバー13は、上下方向に移動させることによって、撮像レンズの焦点距離を望遠側/広角側に調節するためのレバーである。
The
なお、上記表示カーソル移動ボタンは各種設定時に液晶モニタ18に表示されるメニュー画面中のカーソルを左右に移動させるためのボタン、表示戻しボタンは各種設定操作を中止させてメニュー画面を1つ前の画面に戻すためのボタンである。また、表示切替ボタンは、液晶モニタ18の表示のON/OFF、各種ガイド表示、文字表示のON/OFF等を切り替えるためのボタンである。
The display cursor movement button is a button for moving the cursor in the menu screen displayed on the liquid crystal monitor 18 to the left and right at various settings, and the display return button is used to cancel various setting operations and return to the previous menu screen. It is a button for returning to the screen. The display switching button is a button for switching ON / OFF of display on the
以上説明した各ボタンおよびレバーの操作による設定内容等は、液晶モニタ18中の表示や、ファインダ内のランプ、スライドレバーの位置等によって確認可能となっている。また液晶モニタ18は、撮像の際に被写体確認用の後述するスルー画を表示させることにより、電子ビューファインダとして機能する他、撮像後の静止画や動画の再生表示、各種設定メニューの表示を行う。
The setting contents and the like by the operation of each button and lever described above can be confirmed by the display on the
上記スルー画は、上記撮像モードが選択されている間、シャッタボタンを押すことなく所定時間間隔で撮像され液晶モニタ18に表示される画像である。スルー画として撮像された画像を構成する画素数は、本画像を構成する画素数の1/16程度である。上記本画像は、シャッタボタンを全押し状態にして本撮像したときに得られる記録に残すための画像であり、本画像を示す画像データは外部記録メディア70へ記録される。なお、スルー画および後述するプレ画像として撮像され取得された画像は記録されない。
The through image is an image that is captured at a predetermined time interval and displayed on the liquid crystal monitor 18 without pressing the shutter button while the imaging mode is selected. The number of pixels constituting the image captured as the through image is about 1/16 of the number of pixels constituting the main image. The main image is an image to be recorded for recording when the shutter button is fully pressed and the main image is taken, and image data indicating the main image is recorded on the
図2および図3に示される通りこのデジタルカメラ1は、撮像した画像の画像データを、例えばExif形式の画像ファイルに変換して、本体に着脱可能な外部記録メディア70へ記録する。画像ファイルには、画像データの他に付帯情報が格納される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
このデジタルカメラ1には、前述の動作モードスイッチ11D、撮像モードスイッチ11S、メニュー切替操作ボタン12、ズームレバー13、シャッタボタン19、電源スイッチを兼ねるレンズカバー21等のスイッチ類、および、その他の表示カーソル移動ボタン、表示戻しボタン、表示切替ボタン等のスイッチ類の操作内容をCPU(中央演算装置)75に伝えるためのインターフェース部である操作系制御部74が設けられている。
This
また、撮像レンズ20の構成要素として、フォーカス用レンズ群20aおよびズーム用レンズ群20bが設けられている。それらのレンズは各々、モータとモータドライバからなるフォーカスレンズ駆動部51、同様のズームレンズ駆動部52によって駆動され、光軸方向に移動可能である。フォーカスレンズ駆動部51はAF処理部62から出力されるフォーカス駆動量データに基づいてフォーカス用レンズ群20aを移動させ、そしてズームレンズ駆動部52はズームレバー13の操作量データに基づいてズーム用レンズ群20bを移動させる。
As components of the
上記オートフォーカス部は、フォーカス用レンズ群20a、フォーカスレンズ駆動部51、AF処理部62、CPU75等から構成されている。
The autofocus unit includes a focusing
また絞り54は、モータとモータドライバとからなる絞り駆動部55によって駆動される。この絞り駆動部55は、AE(自動露出)/AWB(オートホワイトバランス)処理部63から出力される絞り値データに基づいて絞り径の調整を行う。
The
シャッター56はメカニカルシャッタであり、モータとモータドライバとからなるシャッター駆動部57によって駆動される。シャッター駆動部57は、シャッタボタン19の押下により発生する信号と、AE/AWB処理部63から出力されるシャッター速度データとに応じて、シャッター56の開閉の制御を行う。
The
上記フォーカス用レンズ群20a、ズーム用レンズ群20b、絞り54、およびシャッター56等からなる光学系の後方には、撮像素子であるCCD58が備えられている。CCD58は、多数の受光素子が2次元的に配列されてなる撮像面58aを有しており、光学系を通過した被写体光がこの撮像面58aに結像され光電変換される。撮像面58aの前方には、撮像面58a上の各画素に光を集光させるためのマイクロレンズアレイ(図示せず)と、R,G,B各色のフィルタが規則的に配列されてなるカラーフィルタレイ(図示せず)とが配置されている。CCD58は、CCD制御部59から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、画素毎に蓄積された電荷を1ラインずつシリアルのアナログ画像信号として出力する。各画素において電荷を蓄積する時間、すなわち露出時間は、CCD制御部59から与えられる電子シャッター駆動信号によって決定される。
A
CCD58が出力するアナログ画像信号は、アナログ信号処理部60に入力される。このアナログ信号処理部60は、アナログ信号のノイズを除去する相関2重サンプリング回路(CDS)と、アナログ信号のゲインを調節するオートゲインコントローラ(AGC)と、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ(ADC)とからなる。このデジタル信号に変換された画像データは、画素毎にR,G,Bの濃度値を持つCCD−RAWデータである。
The analog image signal output from the
タイミングジェネレータ72はタイミング信号を発生させるものであり、このタイミング信号がシャッター駆動部57、CCD制御部59、アナログ信号処理部60に入力されて、シャッタボタン19の操作と、シャッター56の開閉、CCD58の電荷の取込み、アナログ信号処理部60の処理の同期が取られる。フラッシュ制御部73は、フラッシュ24の発光動作を制御する。
The
画像入力コントローラ61は、上記アナログ信号処理部60から入力された画像データ(CCD−RAWデータ)をフレームメモリ68に書き込む。このフレームメモリ68は、画像データに対して後述の各種デジタル画像処理(信号処理)を行う際に使用する作業用メモリであり、例えば、一定周期のバスクロック信号に同期してデータ転送を行うSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)から構成されている。
The
表示制御部71は、例えばフレームメモリ68に格納された画像データをスルー画として液晶モニタ18に表示させるためのものであり、輝度(Y)信号と色(C)信号を一緒にして1つの信号としたコンポジット信号に変換して、液晶モニタ18に出力する。
The
AF処理部62及びAE/AWB処理部63は、プレ画像に基づいて撮像条件を決定する。このプレ画像は、撮影条件を設定するために取得される画像であり、例えば、シャッタボタン19が半押し状態にされることによって発生した半押し信号を検出したCPU75がCCD58に被写体の撮像を実行させた結果、フレームメモリ68に格納された画像データによる画像である。なお、このプレ画像を構成する画素数はスルー画を構成する画素数と同等である。
The
上記AF処理部62は、上記プレ画像あるいは上記スルー画に基づいて画像のコントラストが最大となるピント位置を検出し、フォーカス駆動量データを出力する。
The
本実施形態においては、通常のピント位置の検出方式として、撮像された画像中のピントが合った被写体についてはコントラストが高くなるという特徴を利用してピント位置を検出するパッシブ方式が適用されている。なおこの点については、後にさらに詳しく説明する。 In the present embodiment, as a normal focus position detection method, a passive method that detects the focus position using the feature that the contrast is high for a focused subject in a captured image is applied. . This point will be described in more detail later.
AE/AWB処理部63は、上記プレ画像に基づいて被写体の明るさを測定し、絞り値やシャッター速度等を決定し、絞り値データやシャッター速度データを出力するとともに(AE)、撮像時のホワイトバランスを自動調整する(AWB)。
The AE /
画像処理部64は、上記本撮像で得られた本画像の画像データに対してガンマ補正,シャープネス補正,コントラスト補正などの画質補正処理を施すとともに、CCD−RAWデータを、輝度信号であるYデータと、青色色差信号であるCbデータ及び赤色色差信号であるCrデータとからなるYCデータに変換するYC処理を行う。
The
上記本画像は、シャッタボタン19が全押しされることによって実行される撮像においてCCD58から取り込まれる画像であり、アナログ信号処理部60、画像入力コントローラ61経由でフレームメモリに格納される画像データによる画像である。本画像の画素数の上限はCCD58の画素数によって決定されるが、例えば、ファイン、ノーマルなどの設定により、記録画素数を変更することができる。一方、スルー画やプレ画像を構成する画素数は、本画像を構成する画素数よりも少なく、例えば、スルー画やプレ画像を構成する画素数は、本画像を構成する画素数の1/16程度の画素数である。
The main image is an image captured from the
圧縮/伸長処理部67は、画像処理部64によって補正・変換処理が行われた本画像のデータに対して、例えばJPEGなどの圧縮形式で圧縮処理を行い、画像ファイルを生成する。この画像ファイルには、Exifフォーマット等に基づいて付帯情報が格納されたタグが付加される。また、この圧縮/伸長処理部67は、再生モードにおいて、外部記録メディア70から圧縮された画像ファイルを読み出し、伸長処理を行う。伸長後の画像データは液晶モニタ18に出力される。
The compression /
メディア制御部69は、外部記録メディア70にアクセスして画像ファイルの書き込みと読み込みの制御を行う。
The
CPU75は、動作モードスイッチ11D等の操作系やAF処理部62等の各種処理部からの信号に応じて、デジタルカメラ1の本体各部を制御する。またデータバス76は、画像入力コントローラ61、各種処理部62〜67、フレームメモリ68、各種制御部69、71、およびCPU75に接続されており、このデータバス76を介してデジタル画像データ等のやり取り、および撮像条件を設定するための情報伝達や制御等が行われる。
The
以下、上記構成のデジタルカメラ1によって撮像がなされるとき、CPU75によって制御される処理について、図5に示すフローチャートを参照して説明する。なお、この撮像がなされるときAF処理部62やAE/AWB処理部63等が行う基本的な処理は上に説明した通りであり、ここでは、特に各部の処理については必要の無い限り省略して、CPU75によって制御される処理の流れを中心に説明する。
Hereinafter, a process controlled by the
まず、図5に示すようにステップP1から処理がスタートし、ステップP2移行して動作モードが撮像モードであるか再生モードであるかが判別される。ここで、動作モードスイッチ11Dで指定された動作モードが再生モードであると判別された場合、再生処理がなされる。この再生処理は、前述のように外部記録メディア70から画像ファイルを読み出し、それが示す画像を液晶モニタ18に出力させる処理である。この再生処理が終了すると、処理の流れは後述するステップP11に移行する。
First, as shown in FIG. 5, the process starts from step P1, and the process proceeds to step P2 to determine whether the operation mode is the imaging mode or the reproduction mode. Here, when it is determined that the operation mode designated by the operation mode switch 11D is the reproduction mode, reproduction processing is performed. This reproduction processing is processing for reading an image file from the
一方、上記ステップP2において動作モードが撮像モードであると判別された場合、次のステップP3において撮像モードの種類が判別される。 On the other hand, when it is determined in step P2 that the operation mode is the imaging mode, the type of imaging mode is determined in the next step P3.
ここで、撮像モードスイッチ11Sで指定された撮像モードが顔検出ズーム時ピント補正モードである場合にはステップP4の顔を検出してズーム時にピント補正する顔検出処理が実行され、撮像モードが通常モードである場合には上記ステップP4の処理は実行されることなく通常の撮像モードに移行する。
Here, when the imaging mode designated by the
以下、上記顔検出処理について、上記図4、図6、図7、および、被写体となった顔の大きさと撮像レンズの焦点距離と撮像面上に結像された上記顔の大きさとの関係を示す図8、顔検出に基づくトラッキング曲線を示す図9等を参照して顔検出について説明する。 Hereinafter, with respect to the face detection process, the relationship between the size of the face that is the subject, the focal length of the imaging lens, and the size of the face imaged on the imaging surface will be described. The face detection will be described with reference to FIG. 8 and FIG. 9 showing a tracking curve based on face detection.
フローチャートのステップP401から顔検出処理をスタートし、ステップP402の顔を検出する検出処理に移行する。ステップP402では、撮像レンズ20を通して撮像されたスルー画がデータバス76を通して検出部82に入力されるとともに、判別情報記憶部81から顔であるか否かを判別する判別情報Hjが検出部82に入力され、検出部82がスルー画中から上記判別情報Hjに基づいて顔を表す画像を検出する。なお、上記顔検出処理には、例えば前述の特許文献1や特開2005−242640号公報等に記載されている従来公知の手法を適用することができる。
The face detection process is started from step P401 in the flowchart, and the process proceeds to a detection process for detecting a face in step P402. In step P402, the through image captured through the
次に、ステップP403の処理に移行し、検出部82によって顔が検出された場合には、被写体となった顔の大きさを求めるステップP404の処理に移行し、顔が検出されなかった場合には、ステップP407の顔検出を行なわない通常のオートフォーカス制御に移行する。
Next, the process proceeds to step P403, and when the face is detected by the
ステップP404では、撮像レンズ20から被写体となった顔Kまでの距離を求める。このステップP404では、距離演算部84は、標準顔寸法記憶部83から、大人の顔の幅W1の標準寸法の値、例えば150mmを標準顔寸法情報として得るとともに、CPU75から、上記被写体となった顔Kを撮像したときの撮像レンズ20の焦点距離の値Fを焦点距離情報として得る。
In Step P404, the distance from the
さらに、上記距離演算部84は、画像処理部64から、上記被写体となった顔Kを撮像したときの撮像面58a上での上記顔Kの大きさを示す撮像寸法情報を得る。ここでは、画像処理部64により、撮像面58a上での顔Kの幅W2に対応する受光素子数に基づいて上記顔Kの撮像面58a上での幅W2の値、例えば3mmが求められ、この値が上記撮像寸法情報として距離演算部84へ入力される。
Further, the
距離演算部84は、上記標準顔寸法情報である大人の顔の幅W1の標準寸法の値150mmと、撮像レンズ20の焦点距離の値Fと、撮像面58a上での顔Kの幅W1の値3mmとから、撮像レンズ20から被写体となった顔Kまでの実際の距離Lを求める。
The
そして、ズーム用レンズ群20bが移動したか否かを判断するステップP405の処理に移行する。ズームレンズ駆動部52を駆動させるための処理を行うCPU75が、ズーム用レンズ群20bが移動したと判断したときには、顔検出ズームトラッキングによるフォーカス制御を行なうステップP406に移行する。一方、上記CPU75が、ズーム用レンズ群20bが移動していないと判断したときには、ステップP310のリターン処理へ移行する。
Then, the process proceeds to the process of Step P405 for determining whether or not the
上記ステップP406では、制御部85のトラッキング曲線取得部85aが取得した上記距離演算部84で求められた実際の距離Lに対応するトラッキング曲線Tkを用いて、制御部85のトラッキング制御部85bがズーム倍率変更時のピント位置のずれを補正する。上記顔検出に基づいて取得されたトラッキング曲線Tkは、上記被写体となった顔Kにピント位置が合った状態とするためのズーム用レンズ群の位置Pzとフォーカス用レンズ群の位置Pfとの関係を示すものである。
In step P406, the
そして、制御部85のトラッキング制御部85bが、ズーム用レンズ群20bによるズーム倍率(焦点距離)の変更中に、撮像レンズ20から上記実際の距離Lだけ離れた位置を常に撮像レンズ20のピント位置にせしめるようにフォーカス用レンズ群20aを制御する。
Then, the
例えば、実際距離Lが5mの場合には、図9中のトラッキング曲線Tk3で示される関係を満たすように、トラッキング制御部85bが、ズーム用レンズ群20bの移動に応じてフォーカス用レンズ群20aを制御する。
For example, when the actual distance L is 5 m, the
なお、トラッキング曲線取得部85aは、距離演算部84で求められた実際の距離Lに対応するトラッキング曲線Tkを、予め入力され記憶された撮像レンズ20の設計値データ等に基づいて求めるようにしてもよい。
The tracking
また、予め想定される複数種類の実際の距離、例えば、L=1m、2m、5m、無限大に対応する各トラッキング曲線Tk1、Tk2、Tk5、Tkzを関数の形式でトラッキング曲線取得部85aに記憶させておき、このトラッキング曲線取得部85aが、上記距離演算部84で求められた実際の距離Lに対応するトラッキング曲線Tkを、上記予め記憶された各トラッキング曲線Tk1、Tk2、Tk5、Tkzを補完して求めるようにしてもよい。なお上記トラッキング曲線を補完して求める手法については特開2003−57526号公報等を参照することができる。
In addition, tracking curves Tk1, Tk2, Tk5, and Tkz corresponding to a plurality of types of actual distances assumed in advance, for example, L = 1m, 2m, 5m, and infinity are stored in the tracking
そして、ズーム用レンズ群20bの移動が停止するとステップP310に移行しリターン処理が実行される。
Then, when the movement of the
一方、上記ステップP403の処理で顔が検出されずに、ステップP407のピント位置を初期設定位置に設定する処理に移行すると、通常のオートフォーカス手法によるピント合わせが実行される。すなわち、顔を検出することなく行なわれる従来より知られているオートフォーカス処理が実行される。 On the other hand, when the process shifts to the process of setting the focus position in step P407 to the initial setting position without detecting the face in the process of step P403, the focus by the normal autofocus method is executed. That is, a conventionally known autofocus process that is performed without detecting a face is executed.
その後、ステップP408のズーム用レンズ群20bが移動したか否かを判断するの処理に移行する。ステップP408では、ズームレンズ駆動部52を駆動させるための処理を行うCPU75が、ズーム用レンズ群20bが移動したと判断したときには、顔検出を行なうことなく通常のズームトラッキングによるフォーカス制御を行なうステップP409に移行する。上記CPU75が、ズーム用レンズ群20bが移動していないと判断したときには、ステップP310のリターン処理へ移行する。
Thereafter, the process proceeds to a process of determining whether or not the
なお、従来より知られている上記通常のズームトラッキングによるフォーカス制御については、特開2003−57526号公報等を参照することができる。 Note that JP-A-2003-57526 and the like can be referred to for conventionally known focus control by the normal zoom tracking.
上記ステップP310のリターン処理により、上記ステップP4の顔検出処理からステップP5に移行する。 As a result of the return process in step P310, the process proceeds from the face detection process in step P4 to step P5.
ステップP5では、シャッタボタン19が全押しまたは半押しされている状態であると判定された場合に、ピント合わせが実行されるステップP6の処理へ移行する。一方、シャッタボタン19が押されていない状態の場合、すなわちシャッタボタン19の全押しまたは半押し状態が解除された状態の場合には、再度、顔検出処理を行うステップP4の処理に移行する。
In Step P5, when it is determined that the
上記ステップP6の合焦処理では、AF処理部62にAF処理の指示が出され、合焦処理がなされる。
In the focusing process in step P6, an AF processing instruction is issued to the
合焦処理がなされると、次にステップP7の処理において、AE/AWB処理部63による露出決定の指示が出され、露出決定がなされる。
When the focusing process is performed, in the process of step P7, an instruction for determining the exposure is issued by the AE /
露出決定がなされると、次にステップP8において、シャッタボタン19が全押し状態か、半押し状態か、押されていない状態かが判別される。
When exposure is determined, it is then determined in step P8 whether the
シャッタボタン19が押されていない状態、すなわち全押しおよび半押し状態の両方が解除された状態の場合には、再度、顔検出処理を行うステップP4に戻る。
When the
また、シャッタボタン19が半押し状態と判別された場合には、再度、ステップP7の露出合わせ処理が実行される。
If it is determined that the
ここで、シャッタボタン19が全押しされたと判別された場合には、被写体の本撮像を行うステップP9の処理に移行する。
If it is determined that the
ステップP9における本撮像が終了すると、次にステップP10において、本撮像で撮像された画像を液晶モニタ18に表示し、その画像を外部記録メディア70に記録する処理がなされる。次にステップP11において、レンズカバー21が閉められて電源がオフにされたか否かが判別される。電源オフになっていない場合、処理はステップP2に戻って、次の被写体を撮像するための処理が開始される。電源オフになっている場合は、ステップP13において処理が終了する。
When the main imaging in step P9 is completed, next, in step P10, an image captured by the main imaging is displayed on the
上記のような本発明の手法によれば、従来、予め定められた被写体に対して焦点距離(ズーム倍率)を変更するときに生じるピント位置のずれをトラッキング曲線を用いて補正していたが、本発明の撮像方法および装置では、標準顔寸法情報を記憶させておくことにより、任意の顔を撮像する場合にも上記ズーム倍率を変更するときに生じるピント位置のずれをトラッキング曲線を用いて補正することができる。さらに、被写体となった顔の大きさと、撮像レンズの焦点距離と、撮像面上での上記顔の大きさとに基づいて上記顔までの距離を求めるので、被写界深度の影響を受けることなく顔までの距離を測定することができ、従来に比して、ズーム倍率変更中に生じるピント位置のずれをより正確に補正することができる。 According to the method of the present invention as described above, the focus position shift that occurs when the focal length (zoom magnification) is changed with respect to a predetermined subject has been conventionally corrected using the tracking curve. In the imaging method and apparatus of the present invention, by storing the standard face dimension information, the focus position shift that occurs when the zoom magnification is changed even when an arbitrary face is imaged is corrected using the tracking curve. can do. Furthermore, since the distance to the face is obtained based on the size of the face that is the subject, the focal length of the imaging lens, and the size of the face on the imaging surface, it is not affected by the depth of field. The distance to the face can be measured, and the focus position shift that occurs during zoom magnification change can be corrected more accurately than in the past.
従来のオートフォーカス機能により被写体までの距離を求める方式は、被写界深度の影響により測距精度が低下、特に広角側の測距精度が低下していたが、上記本発明によれば、被写界深度にかかわらず、すなわち広角側でも望遠側でも略同じ測距精度を得ることができ、より正確なピント位置の補正が可能となる。 In the conventional method of obtaining the distance to the subject by the autofocus function, the distance measurement accuracy is lowered due to the influence of the depth of field, and in particular, the distance measurement accuracy on the wide angle side is lowered. Regardless of the depth of field, that is, substantially the same distance measurement accuracy can be obtained on both the wide-angle side and the telephoto side, and more accurate focus position correction is possible.
なお、上記ステップP6では、被写体となる顔の領域に対し、互に異なる複数のピント位置において求めた合焦評価値に基づく合焦評価分布を得、この合焦評価値分布中における合焦評価値のピーク値に対応する位置にフォーカス用レンズ群を位置させる。以下、この処理について合焦評価値分布を示す図10を参照し詳しく説明する。 In step P6, a focus evaluation distribution based on the focus evaluation values obtained at a plurality of different focus positions is obtained for the face area to be the subject, and the focus evaluation in the focus evaluation value distribution is obtained. The focus lens group is positioned at a position corresponding to the peak value. Hereinafter, this process will be described in detail with reference to FIG. 10 showing the focus evaluation value distribution.
ステップP6の処理ではまず、フォーカスレンズ駆動部51が、AF処理部62から出力される駆動データに基づいてフォーカス用レンズ群20aを動作範囲内の全域で光軸方向に移動させる。本実施形態においては、この合焦動作範囲(サーチ範囲)は、一例として最至近側で60cm、最遠方側で無限遠に有る物体にそれぞれ合焦させる範囲である。このようにフォーカス用レンズ群20aを移動させるときに前述のプレ撮像が複数回実行され撮像された画像データがフレームメモリ68に格納される。このプレ撮像はフォーカス用レンズ群20aを1方向へ段階的に移動させつつ実施され、AF処理部62は各位置毎に撮像された画像のコントラストに対応する合焦評価値を求める。そのためにAF処理部62は、上記プレ画像を示す画像データをフィルタリング処理してその高周波成分を求め、その高周波成分の絶対値を積分した値を合焦評価値とする。ここで、そのためにAF処理部62は、上記プレ画像を示す画像データをフィルタリング処理してその高周波成分を求め、その高周波成分の絶対値を積分した値を合焦評価値とする。上記のように、撮像レンズ20のピント位置を1方向に移動させて(フォーカス用レンズ群20aを1方向へ移動させて)連続的に求められた合焦評価値を、フォーカス用レンズ群20aの位置に応じて示した合焦評価値分布Hを図10に示す。
In the process of step P6, first, the focus
次に、本撮像に適したピント位置の決定がなされる。ここではAF処理部62が、図10に示す、ピント位置を移動させながら連続的求められた合焦評価値分布のピーク値を示す位置Lpを補間処理等によって求め、その位置Lpを本撮像において設定するフォーカス用レンズ群20aの位置とする。
Next, the focus position suitable for the main imaging is determined. Here, the
なお上述の補間処理等によってフォーカス用レンズ群20aの位置Lpを決定する他、実際に求められた合焦評価値の中で最大値を取った位置(図10の例ならば位置Lo)をピーク位置としたり、そのような最大値が2つ存在した場合はそれらの中でより至近側にある位置をピーク位置とする、等の手法を採用してもよい。
In addition to determining the position Lp of the focusing
また、フォーカス用レンズ群20aを動作範囲内全域に移動させることは必ずしも必要ではなく、例えば特開2004−48446号公報に示されるような「山登り合焦動作」を採用すれば、フォーカス用レンズ群20aを動作範囲中の一部の範囲内に移動させれば済む。そのようにすれば、合焦動作の高速化が実現される。
Further, it is not always necessary to move the focusing
上記のようにして合焦処理が終了すると上記説明済みのステップ7の露出合わせ処理に移行する。 When the focusing process is completed as described above, the process proceeds to the exposure adjustment process in step 7 described above.
なお、制御部85は、上記制御を、前記ズーム用レンズ群20bの焦点距離を広角側から望遠側へ変更するときにのみに行なうものとすることができる。
The control unit 85 can perform the control only when the focal length of the
また、検出部82により顔の検出を行なうときに撮像される画像はスルー画でなく、プレ画像等であってもよい。
Further, the image captured when the
また、距離演算部84は、顔に対してピントを合わせた状態でこの顔を撮像したときに得た焦点距離情報および撮像寸法情報を用いて演算を行なうものとしたり、撮像レンズの焦点距離が広角側に設定されているときにのみ演算を行なうものとすることができる。
The
以上のように、上記実施形態は本発明をデジタルスチルカメラに適用したものであるが、本発明は静止画を撮像し記録するデジタルスチルカメラに限らず、動画を撮像し記録するビデオカメラ、あるいは長時間に亘って予め定められた場所の動画あるいは静止画を撮像し記録する監視用カメラ等の撮像装置全般に適用可能である。 As described above, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a digital still camera. However, the present invention is not limited to a digital still camera that captures and records a still image, or a video camera that captures and records a moving image, or The present invention is applicable to all imaging devices such as a surveillance camera that captures and records a moving image or a still image at a predetermined location over a long period of time.
1 デジタルカメラ
20 撮像レンズ
20a フォーカ用スレンズ
20b ズーム用スレンズ
51 フォーカス用レンズ駆動部
52 ズーム用スレンズ駆動部
58 CCD
58a 撮像面
65 顔検出ズーム時ピント補正部
75 CPU
81 判別情報記憶部
82 検出部
83 標準顔寸法記憶部
84 距離演算部
85 制御部
Hj 判別情報
DESCRIPTION OF
81 Discrimination
Claims (5)
予め定められた標準顔寸法情報を記憶させた標準顔寸法記憶手段と、
顔であるか否かを判別するための判別情報を記憶させた判別情報記憶手段と、
前記撮像レンズを通して撮像された画像中から顔を表す画像を前記判別情報に基づいて検出する検出手段と、
前記画像中から顔を表す画像が検出されたときに、前記標準顔寸法情報、前記顔を撮像したときの撮像レンズの焦点距離を示す焦点距離情報、および前記顔を撮像したときの前記撮像面上での前記顔の大きさを示す撮像寸法情報を得、前記各情報を用いて前記撮像レンズから前記顔までの実際の距離を求める距離演算手段と、
前記ズーム用レンズ群による焦点距離の変更中に、前記検出手段および前記距離演算手段により前記撮像レンズから前記顔までの実際の距離を求めて、該実際の距離だけ離れた位置を常に前記撮像レンズのピント位置にせしめるように前記フォーカス用レンズ群を制御する、顔検出ズームトラッキングによるフォーカス制御を行う制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。 An imaging lens having an imaging lens having a focusing lens group for changing a focus position and a zoom lens group for changing a focal length, and imaging an image of a subject formed on an imaging surface through the imaging lens In the device
Standard face dimension storage means for storing predetermined standard face dimension information;
Discrimination information storage means for storing discrimination information for discriminating whether or not it is a face;
Detecting means for detecting an image representing a face from images picked up through the imaging lens based on the discrimination information;
When an image representing a face is detected from the image, the standard face size information, focal length information indicating a focal length of an imaging lens when the face is imaged, and the imaging surface when the face is imaged Distance calculation means for obtaining imaging dimension information indicating the size of the face above and obtaining an actual distance from the imaging lens to the face using the information,
While changing the focal length by the zoom lens group, said detection means and said distance calculating means by seeking the actual distance from the imaging lens to the face, always the imaging lens position apart the actual distance An image pickup apparatus comprising: control means for performing focus control by face detection zoom tracking for controlling the focus lens group so that the focus lens group is brought into a focus position.
予め定められた標準顔寸法情報、および顔であるか否かを判別するための判別情報を記憶させておき、
(a)前記撮像レンズを通して撮像された画像中から顔を表す画像を前記判別情報に基づいて検出する工程と、
(b)前記画像中から顔を表す画像が検出されたときに、前記標準顔寸法情報、前記顔を撮像したときの撮像レンズの焦点距離を示す焦点距離情報、および前記顔を撮像したときの前記撮像面上での前記顔の大きさを示す撮像寸法情報を得、前記各情報を用いて前記撮像レンズから前記顔までの実際の距離を求める工程と、
(c)前記ズーム用レンズ群が移動したことを検出したときに、前記撮像レンズから前記顔までの実際の距離を求めて、該実際の距離だけ離れた位置を常に前記撮像レンズのピント位置にせしめるように前記フォーカス用レンズ群を制御する、顔検出ズームトラッキングによるフォーカス制御を行う工程と、
(d)前記ズーム用レンズ群による焦点距離の変更中に、工程(a)〜(c)の繰り返しを可能とする工程と、
を有することを特徴とする撮像方法。 In an imaging method for capturing an image of a subject formed on an imaging surface through an imaging lens having a focusing lens group for changing a focus position and a zoom lens group for changing a focal length,
Predetermined standard face dimension information and discrimination information for discriminating whether or not the face is stored are stored.
A step of detecting, based on (a) the imaging lens the determination information image representing a face from within the captured image which through,
(B) When an image representing a face is detected from the image, the standard face dimension information, focal length information indicating a focal length of an imaging lens when the face is imaged, and when the face is imaged and give the imaging size information indicating the size of the face on the imaging surface, Ru obtains the actual distance from the imaging lens by using the respective information to the face step,
When (c) lens group the zoom detects that it has moved to seek the actual distance from the imaging lens to the face, the position apart the actual distance always focus position of the imaging lens A step of performing focus control by face detection zoom tracking , controlling the focusing lens group so that
(D) enabling the repetition of steps (a) to (c) during the change of the focal length by the zoom lens group ;
An imaging method characterized by comprising:
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