JP5384173B2 - Auto focus system - Google Patents
Auto focus system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5384173B2 JP5384173B2 JP2009091433A JP2009091433A JP5384173B2 JP 5384173 B2 JP5384173 B2 JP 5384173B2 JP 2009091433 A JP2009091433 A JP 2009091433A JP 2009091433 A JP2009091433 A JP 2009091433A JP 5384173 B2 JP5384173 B2 JP 5384173B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame
- size
- face area
- area
- face
- 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
Landscapes
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Description
本発明はオートフォーカスシステムに係り、特に、オートフォーカス(AF)によりピントを合わせる被写体の範囲を示すAF枠(AFエリア)を所定の被写体に自動追尾させるAF枠自動追尾の機能を備えたオートフォーカスシステムに関する。 The present invention relates to an autofocus system, and in particular, an autofocus having an AF frame autotracking function for automatically tracking an AF frame (AF area) indicating a range of a subject to be focused by autofocus (AF) to a predetermined subject. About the system.
従来、カメラのフォーカスを自動的に合わせるオートフォーカス(AF)システムにおいては、どこにフォーカスを合わせるかをカメラに対して指示しなければならない。このとき、一般のカメラなどでは、フォーカスを合わせる位置は撮影範囲のセンターに固定されていて、例えば撮影範囲の中央にいる人物等にフォーカスが合うようになっている。 Conventionally, in an autofocus (AF) system that automatically adjusts the focus of a camera, the camera must be instructed where to focus. At this time, in a general camera or the like, the position to be focused is fixed at the center of the shooting range, and for example, the person in the center of the shooting range is focused.
しかし、動いている被写体を撮影する場合などにおいては、このようにフォーカスを合わせる位置が固定されていては都合が悪い。そこで、例えば、テレビカメラなどで、スポーツのように被写体の動きの激しいシーンを撮影する場合において、被写体にピントを合わせる目的でオートフォーカスエリア(AFエリア)が被写体の動きについて行くAFエリア自動追尾システムが知られている(例えば、特許文献1等参照)。 However, when shooting a moving subject, it is inconvenient if the focus position is fixed in this way. Therefore, for example, when shooting a scene where the subject moves rapidly, such as sports, with a TV camera or the like, an AF area automatic tracking system in which the autofocus area (AF area) follows the subject movement for the purpose of focusing on the subject. Is known (see, for example, Patent Document 1).
また、撮影された画像中から人物の顔を表す画像を検出し、その被写体となった顔に対して自動的にピントを合わせたり、あるいは上記検出された画像中の顔を表す顔領域が拡大されるように自動的にズーム倍率を変更させるデジタルカメラが知られている(例えば、特許文献2等参照)。 Also, an image representing a person's face is detected from the captured image, and the face that is the subject is automatically focused, or the face area representing the face in the detected image is enlarged. A digital camera that automatically changes the zoom magnification is known (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、画面全体に対する被写体の顔領域の割合が小さいシーンにおいて、AF枠で囲まれる領域の大きさを被写体の顔領域に合わせると、AF評価値の変化が小さくなりピント精度が低下してしまう。 However, in a scene where the ratio of the face area of the subject to the entire screen is small, if the size of the area surrounded by the AF frame is matched with the face area of the subject, the change in the AF evaluation value becomes small and the focus accuracy is lowered.
また、画面全体に対する被写体の顔領域の割合が大きいシーンにおいて、AF枠で囲まれる領域の大きさを被写体の顔領域に合わせると、オートフォーカス時のデータが多くなりすぎて処理時間が間に合わなくなってしまう。 Also, in a scene where the ratio of the subject's face area to the entire screen is large, if the size of the area surrounded by the AF frame is adjusted to the subject's face area, the amount of data during autofocus will increase and the processing time will not be in time. End up.
その一方で、顔検出のためには、画面全体に対する被写体の顔領域の割合に関わらず、確実に被写体の顔領域を検出して追尾させたい。 On the other hand, for face detection, it is desirable to reliably detect and track the face area of the subject regardless of the ratio of the face area of the subject to the entire screen.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、画面全体に対する被写体の顔領域の大きさに関わらず、被写体の顔領域を検出して追尾させつつ、ピント精度の低下を防止し、オートフォーカスの処理時間を適切な時間内に収めることができるオートフォーカスシステムを提供すること、を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and prevents the reduction in focus accuracy while detecting and tracking the face area of the subject regardless of the size of the face area of the subject with respect to the entire screen. An object of the present invention is to provide an autofocus system capable of keeping the processing time of focus within an appropriate time.
前記目的を達成するために本発明のオートフォーカスシステムは、被写体の顔領域を検出する顔領域検出手段と、前記顔領域検出手段により検出された前記顔領域の大きさが所定の範囲内に収まっているか否かを判定する顔領域判定手段と、前記顔領域判定手段により前記顔領域の大きさが前記所定の範囲内に収まっていないと判定されたときは、オートフォーカスによりピントを合わせる領域を示すAF枠で囲まれる領域の大きさを、追尾する前記顔領域を示す追尾枠で囲まれる領域の大きさと異ならせるように設定するAF枠設定手段であって、前記AF枠で囲まれる領域の大きさを前記所定の範囲内に収めるように設定するAF枠設定手段と、前記追尾枠で囲まれる領域の大きさを前記顔領域検出手段により検出された前記顔領域の大きさに一致させるように設定する追尾枠設定手段と、を有し、前記AF枠設定手段は、前記顔領域の大きさが前記所定の範囲の下限値よりも小さいときは、前記AF枠で囲まれる領域の大きさを前記下限値に一致させるように設定し、前記顔領域の大きさが前記所定の範囲の上限値よりも大きいときは、前記AF枠で囲まれる領域の大きさを前記上限値に一致させるように設定すること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, an autofocus system according to the present invention includes a face area detecting means for detecting a face area of a subject, and a size of the face area detected by the face area detecting means within a predetermined range. A face area determining means for determining whether or not the face area size is not within the predetermined range by the face area determining means. AF frame setting means for setting the size of the area surrounded by the AF frame to be different from the size of the area surrounded by the tracking frame indicating the face area to be tracked . AF frame setting means for setting the size to fall within the predetermined range; and the size of the area surrounded by the tracking frame is the size of the face area detected by the face area detection means. Tracking frame setting means for setting the size of the face area to be matched with each other, and the AF frame setting means is surrounded by the AF frame when the size of the face area is smaller than a lower limit value of the predetermined range. When the size of the face area is larger than the upper limit value of the predetermined range, the size of the area surrounded by the AF frame is set to the upper limit value. It is characterized by being set to match the value .
本発明によれば、画面全体に対する被写体の顔領域の大きさに関わらず、被写体の顔領域を検出して追尾させつつ、ピント精度の低下を防止し、オートフォーカスの処理時間を適切な時間内に収めることができる。 According to the present invention, regardless of the size of the face area of the subject with respect to the entire screen, the face area of the subject is detected and tracked, and the focus accuracy is prevented from being lowered. Can fit in.
かかる態様によれば、画面全体に対する被写体の顔領域の大きさに関わらず、確実に被写体の顔領域を検出して追尾させることができる。 According to this aspect, it is possible to reliably detect and track the face area of the subject regardless of the size of the face area of the subject with respect to the entire screen.
かかる態様によれば、確実にピント精度の低下を防止し、オートフォーカスの処理時間を適切な時間内に収めることができる。 According to this aspect, it is possible to reliably prevent a reduction in focus accuracy and to keep the autofocus processing time within an appropriate time.
かかる態様によれば、より確実にピント精度の低下を防止することができる。 According to this aspect, it is possible to more reliably prevent a decrease in focus accuracy.
かかる態様によれば、より確実にオートフォーカスの処理時間を適切な時間内に収めることができる。 According to this aspect, the autofocus processing time can be kept within an appropriate time more reliably.
本発明の一態様として、前記AF枠設定手段は、前記顔領域判定手段により前記顔領域の大きさが前記所定の範囲内に収まっていると判定されたときは、前記AF枠で囲まれる領域の大きさを前記顔領域検出手段により検出された前記顔領域の大きさと一致させるように設定すること、を特徴とする。 As one aspect of the present invention, the AF frame setting unit is an area surrounded by the AF frame when the face area determination unit determines that the size of the face area is within the predetermined range. Is set so as to coincide with the size of the face area detected by the face area detecting means.
本発明によれば、画面全体に対する被写体の顔領域の大きさに関わらず、被写体の顔領域を検出して追尾させつつ、ピント精度の低下を防止し、オートフォーカスの処理時間を適切な時間内に収めることができる。 According to the present invention, regardless of the size of the face area of the subject with respect to the entire screen, the face area of the subject is detected and tracked, and the focus accuracy is prevented from being lowered. Can fit in.
以下、添付図面を参照して、本発明に係るAF枠自動追尾システムについて詳細に説明する。 Hereinafter, an AF frame automatic tracking system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係るAF枠自動追尾システムの全体構成を示したブロック図である。同図のAF枠自動追尾システム1には、テレビカメラ10と、AF枠自動追尾装置を構成する画像処理ユニット18及びAF枠操作部20とから構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an AF frame automatic tracking system according to the present invention. The AF frame automatic tracking system 1 shown in FIG. 1 includes a
テレビカメラ10は、ハイビジョンテレビ[HD(High Definition)TV]方式に対応したHDカメラからなるカメラ本体14と、カメラ本体14のレンズマウントに装着される撮影レンズ(光学系)を備えたレンズ装置12とから構成される。
The
カメラ本体14には、撮像素子(例えばCCD)や所要の信号処理回路等が搭載されており、レンズ装置12の撮影レンズにより結像された像は、撮像素子により光電変換された後、信号処理回路によって所要の信号処理が施されてHDTV方式の映像信号(HDTV信号)として、カメラ本体14の映像信号出力端子等から外部に出力される。
The
また、カメラ本体14には、ビューファインダ16が設置されており、そのビューファインダ16にテレビカメラ10の撮影映像が表示されるようになっている。また、ビューファインダ16には、撮影映像以外の各種情報が表示されるようになっており、例えば、現在の設定されているAF枠および追尾枠の範囲(位置、大きさ、形状)を示す画像(枠画像)が撮影映像に重畳されて表示されるようになっている。AF枠はオートフォーカス(AF)によりピントを合わせる被写体の範囲(輪郭)を示す。追尾枠は、顔検出のために追尾する被写体の顔領域の範囲(輪郭)を示す。
In addition, a
レンズ装置12は、カメラ本体14のレンズマウントに装着される撮影レンズ(ズームレンズ)を備えており、その撮影レンズにより、被写体30がカメラ本体14の撮像素子の撮像面に結像されるようになっている。
The
撮影レンズには、図示を省略するが、その構成要素としてフォーカスレンズ群、ズームレンズ群、絞りなどの撮影条件を調整するための可動部が設けられており、それらの可動部は、モータ(サーボ機構)によって電動駆動されるようになっている。例えば、フォーカスレンズ群やズームレンズ群は光軸方向に移動し、フォーカスレンズ群が移動することによってフォーカス(被写体距離)調整が行われ、またズームレンズ群が移動することによって焦点距離(ズーム倍率)調整が行われる。 Although not shown, the photographic lens is provided with movable parts for adjusting photographing conditions such as a focus lens group, a zoom lens group, and a diaphragm as its constituent elements. The mechanism is electrically driven. For example, the focus lens group and the zoom lens group move in the optical axis direction, the focus (subject distance) adjustment is performed by moving the focus lens group, and the focal length (zoom magnification) is adjusted by moving the zoom lens group. Adjustments are made.
尚、AFに関するシステムにおいては、少なくともフォーカスレンズ群が電動で駆動できればよく、その他の可動部は手動でのみ駆動可能であってもよい。 In the AF-related system, it is sufficient that at least the focus lens group can be driven electrically, and other movable parts may be driven only manually.
また、レンズ装置12には、AFユニット40及び図示しないレンズCPU等が搭載されている。レンズCPUはレンズ装置12全体を統括制御するものである。また、AFユニット40は、AFによるフォーカス制御(自動ピント調整)を行うために必要な情報を取得するための処理部であり、図示を省略するが、AF処理部、AF用撮像回路等から構成されている。
The
AF用撮像回路はAF処理用の映像信号を取得するためにレンズ装置12に配置されており、CCD等の撮像素子(AF用撮像素子という)やAF用撮像素子の出力信号を所定形式の映像信号として出力する処理回路等を備えている。尚、AF用撮像回路から出力される映像信号は輝度信号である。
The AF imaging circuit is disposed in the
AF用撮像素子の撮像面には、撮影レンズの光路上に配置されたハーフミラー等によってカメラ本体14の撮像素子に入射する被写体光から分岐された被写体光が結像するようになっている。AF用撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離(ピントが合う被写体の距離)は、カメラ本体14の撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離に一致するように構成されている。そして、AF用撮像素子により取り込まれる被写体画像は、カメラ本体14の撮像素子により取り込まれる被写体画像と一致している。なお、両者の撮影範囲に関しては完全に一致している必要はなく、例えば、AF用撮像素子の撮影範囲の方がカメラ本体14の撮像素子の撮影範囲を包含する大きな範囲であってもよい。
On the imaging surface of the AF imaging element, subject light branched from subject light incident on the imaging element of the
AF処理部は、AF用撮像回路から映像信号を取得し、その映像信号に基づいてAFの対象範囲とするAFエリア(AF枠)の範囲内における被写体画像のコントラストの高低を示す焦点評価値を算出する。例えば、AF用撮像素子から得られた映像信号から高域周波数成分の信号をハイパスフィルタによって抽出した後、その高域周波数成分の信号のうち後述のようにして設定されるAFエリアに対応する範囲の信号を1画面(1フレーム)分ずつ積算する。このようにして1画面分ごとに得られる積算値はAFエリア内の被写体画像のコントラストの高低を示し、その積算値が焦点評価値としてレンズCPUに与えられる。 The AF processing unit acquires a video signal from the AF imaging circuit, and based on the video signal, calculates a focus evaluation value indicating the level of contrast of the subject image within an AF area (AF frame) that is an AF target range. calculate. For example, a high frequency component signal is extracted from a video signal obtained from an AF image sensor by a high-pass filter, and then a range corresponding to an AF area set as described later in the high frequency component signal. Are integrated for each screen (one frame). The integrated value obtained for each screen in this manner indicates the level of contrast of the subject image in the AF area, and the integrated value is given to the lens CPU as a focus evaluation value.
レンズCPUは、AFエリアの範囲(輪郭)を示すAF枠の情報(AF枠情報)を、後述するように画像処理ユニット18から取得し、そのAF枠情報により指定されたAF枠内の範囲をAFエリアとしてAF処理部に指定する。そして、そのAFエリア内の画像(映像信号)により求められる焦点評価値をAF処理部から取得する。
The lens CPU obtains AF frame information (AF frame information) indicating the range (contour) of the AF area from the
このようにしてAF用撮像回路から1画面分の映像信号が取得されるごとに(AF処理部で焦点評価値が求められるごとに)AF処理部から焦点評価値を取得すると共に、取得した焦点評価値が最大(極大)、即ち、AF枠内の被写体画像のコントラストが最大となるようにフォーカスレンズ群を制御する。 In this way, every time a video signal for one screen is acquired from the AF imaging circuit (each time the focus evaluation value is obtained by the AF processing unit), the focus evaluation value is acquired from the AF processing unit, and the acquired focus is obtained. The focus lens group is controlled so that the evaluation value is maximum (maximum), that is, the contrast of the subject image in the AF frame is maximum.
例えば、焦点評価値に基づくフォーカスレンズ群の制御方式として山登り方式が一般的に知られており、フォーカスレンズ群を焦点評価値が増加する方向に移動させて行き、焦点評価値が減少し始める点を検出すると、その位置にフォーカスレンズ群を設定する。これにより、AF枠内の被写体に自動でピントが合わせられる。 For example, a hill-climbing method is generally known as a control method for a focus lens group based on a focus evaluation value, and the focus evaluation value starts to decrease by moving the focus lens group in a direction in which the focus evaluation value increases. Is detected, the focus lens group is set at that position. Thereby, the subject in the AF frame is automatically focused.
尚、上述のAF処理部は、焦点評価値を算出するために、レンズ装置12に搭載されたAF用撮像素子から映像信号を取得しているが、カメラ本体14の撮像素子より撮影された映像の映像信号をカメラ本体14から取得するような構成としてもよい。また、AF枠内の被写体に自動でピントを合わせるためのAF手段はどのようなものであってもよい。
Note that the above-described AF processing unit obtains a video signal from the AF image sensor mounted on the
ここで、AFエリア200は、図2に示すようにカメラ本体14における撮像素子の撮像エリア202(又は撮影範囲)に対して四角形状の領域として設定され、その輪郭を示す枠204がAF枠を示し、撮像素子のAFエリア200(AF枠204内)の範囲で撮影される被写体がAFによりピントを合わせる対象となる。
Here, as shown in FIG. 2, the
尚、本明細書では、撮像エリア202に対するAF枠204(AFエリア200)の範囲は、AF枠204の位置、大きさ、及び、形状(縦横比)の3つの要素によって決まるものとし、AF枠の位置、大きさ、及び、形状の3つの要素のうち、少なくとも1つの要素が変更された場合にはAF枠の範囲が変更されたものとする。
In the present specification, the range of the AF frame 204 (AF area 200) with respect to the
また、レンズ装置12は、ケーブルを介して、又は、直接的にカメラ本体14と接続され、レンズ装置12とカメラ本体14の各々に設けられたシリアル通信インターフェース(SCI)12a,14aを通じて各種情報のやり取りが行えるようになっている。これによりAFユニット40において現在設定されているAF枠の情報もカメラ本体14に送信され、カメラ本体14内での処理によってビューファインダ16に表示される撮影映像に現在設定されているAF枠の位置、大きさ、形状に対応したAF枠の画像が重畳表示されるようになっている。
The
画像処理ユニット18は、AF枠制御装置の構成要素であり、例えば、筐体内に納められて、レンズ装置12の撮影レンズの鏡胴側部やカメラ本体14の筐体外壁面等に設置される。尚、画像処理ユニット18をレンズ装置12やカメラ本体14に設置する位置はこれに限らず他の任意の位置に設置するようにしてもよく、また、レンズ装置12やカメラ本体14以外の部分に配置するようにしてもよい。
The
画像処理ユニット18は、SCI18aを備えており、そのSCI18aは、レンズ装置12に接続され、SCI12aを通じてレンズCPUとの間で各種信号のやり取りが行えるようになっている。これにより、AF枠設定部59により設定されたAF枠の範囲を指定するAF枠情報が、画像処理ユニット18からレンズ装置12のレンズCPUに与えられ、そのAF枠情報に基づいてAFユニット40におけるAF枠の範囲が設定される。
The
また、画像処理ユニット18には映像信号を取り込むための映像入力コネクタが設けられており、その映像入力コネクタにカメラ本体14の映像出力コネクタがダウンコンバータ42を介してケーブルで接続される。これによって、カメラ本体14の映像出力コネクタから出力されたHDTV信号が、ダウンコンバータ42によって、標準テレビ[NTSC(National Television System Committee)]方式の映像信号(SDTV信号)に変換(ダウンコンバート)されて、画像処理ユニット18に入力されるようになっている。
The
詳細は後述するが画像処理ユニット18は、AF枠自動追尾処理を実行する際に、カメラ本体14から入力された映像信号から1コマ分の撮撮画像を順次取り込み、撮影画像の中から所定の追尾対象の被写体を検出する処理を行う。そして、AFによりその被写体にピントが合わせられるようにAF枠の範囲、およびその被写体の顔を検出するための追尾枠の範囲を決定し、決定したAF枠の範囲および追尾枠の範囲をレンズ装置12のレンズCPUに送信する。尚、画像処理ユニット18の構成及び処理内容については後述する。
Although details will be described later, when executing the AF frame automatic tracking process, the
AF枠操作部20は、AF枠制御装置の構成要素であり、画像処理ユニット18と一体の装置として設けられる。尚、AF枠操作部20の一部又は全てが、画像処理ユニット18とは別体の装置として構成され、画像処理ユニット18とケーブル等で接続される態様であってもよい。本実施の形態では、AF枠の大きさを手動操作により変更するためのサイズ操作部材60(例えば、ツマミ)、AF枠の形状を手動操作により変更するための形状操作部材62(例えば、ツマミ)、AF枠自動追尾の開始を指示する追尾開始スイッチ64、AF枠自動追尾の停止を指示する追尾停止スイッチ66が設けられており、これらの操作部材60、62、64、66の設定状態が、画像処理ユニット18内のCPU50により読み取られるようになっている。
The AF
尚、本実施の形態では、AF枠操作部20の操作部材として、AF枠の位置をユーザの手動操作により上下左右に移動させるための位置操作部材(例えば、ジョイスティックやトラックボール)は設けられていない。これはスペースが確保できない場合に対応したもので、もし、位置操作部材を設けるスペースがあれば位置操作部材を設けて、AF枠の位置もマニュアルで変更できるようにしてもよい。ただし、本願発明では、必ずしも必要ではない。
In the present embodiment, a position operation member (for example, a joystick or a trackball) is provided as an operation member of the AF
次に画像処理ユニット18の構成及び処理内容について説明する。
Next, the configuration and processing contents of the
画像処理ユニット18は、SCI18a、画像処理ユニット18における処理を統括するCPU50、デコーダ(A/D変換器)52、顔領域検出部54、顔領域判定部56、追尾枠設定部58、AF枠設定部59等を備えている。
The
SCI18aは、上述のようにレンズ装置12のSCI12aとの間でシリアル通信を行うためのインターフェース回路であり、上記AF枠情報等をレンズ装置12に送信する。
The
デコーダ52は、上記ダウンコンバータ42から画像処理ユニット18に入力されるテレビカメラ10の撮影映像の映像信号(SDTV信号)を、画像処理ユニット18においてデジタル処理可能なデータに変換するための回路であり、アナログのSDTV信号をデジタルデータの映像信号に変換するA/D変換処理等を行っている。
The decoder 52 is a circuit for converting the video signal (SDTV signal) of the video captured by the
顔領域検出部54は、デコーダ52から画像データを取り込み、被写体の顔領域を検出して顔検出枠を設定する顔領域検出手段である。 The face area detection unit 54 is a face area detection unit that captures image data from the decoder 52, detects the face area of the subject, and sets a face detection frame.
顔領域判定部56は、顔領域検出部54で検出された被写体の顔領域(顔検出枠で囲まれた領域)の大きさが所定の範囲内に収まっているか否かを判定する顔領域判定手段である。 The face area determination unit 56 determines whether or not the size of the face area (area surrounded by the face detection frame) of the subject detected by the face area detection unit 54 is within a predetermined range. Means.
追尾枠設定部58は、追尾する被写体の顔領域の範囲(輪郭)を示す追尾枠を設定する追尾枠設定手段である。
The tracking
AF枠設定部59は、顔領域判定部56における判定結果に応じて、オートフォーカス(AF)によりピントを合わせる被写体の範囲(輪郭)を示すAF枠を設定するAF枠設定手段である。
The AF
尚、画像処理ユニット18は、CPU50により書込み・読出し可能なメモリ等も備えており、処理データの記憶などに適宜使用される。
The
続いて、上記のごとく構成された画像処理ユニット18によるAF枠自動追尾の処理について説明する。図3は、画像処理ユニットにおけるAF枠自動追尾の処理手順を示したフローチャートである。AF枠設定部59は、AF枠自動追尾を実行していない状態では、まず、AF枠の範囲を設定するAF枠設定処理を行う(ステップS2)。このAF枠設定処理では、AF枠の位置(中心位置)を撮影範囲(撮像エリア)の中心位置となるように設定すると共に、AF枠の大きさと形状を、AF枠操作部のサイズ操作部材60と、AF枠の形状を手動操作により変更するための形状操作部材62の設定状態に従って設定する。そして、このようにして設定したAF枠の範囲(位置、大きさ、形状)を示すAF枠情報を、SCI18aを通じてレンズ装置12のレンズCPUに送信する。これによって、レンズ装置12のAFユニット40において設定されるAF枠の範囲がAF枠情報により指定した範囲となる。
Next, the AF frame automatic tracking process by the
AF枠自動追尾の開始が指示されると、AF枠自動追尾を実行するための処理を開始する(ステップS4)。 When the start of AF frame automatic tracking is instructed, processing for executing AF frame automatic tracking is started (step S4).
続いて顔領域検出部54は、デコーダ52から1コマ分の撮影画像の画像データを取り込む(ステップS6)。そして、その撮影画像の中に含まれる任意の人物の顔(顔画像)を検出する周知の顔検出処理を行う(ステップS8)。尚、AF枠の範囲を含むAF枠の周辺部分に限定して顔検出処理を行うようにしてもよい。 Subsequently, the face area detection unit 54 captures image data of a captured image for one frame from the decoder 52 (step S6). Then, a well-known face detection process for detecting the face (face image) of an arbitrary person included in the captured image is performed (step S8). Note that the face detection process may be performed only on the periphery of the AF frame including the range of the AF frame.
ここで、上記のようにAF自動追尾の実行に移行するまでの操作者(カメラマン)の操作について説明すると、AF自動追尾が実行されていない状態ではステップS2のAF枠設定処理によりAF枠が撮影画像(撮影画角)の中央に固定された状態となっている。操作者は、まず、そのAF枠の範囲内に追尾対象としたい被写体が含まれるようにテレビカメラの撮影画角をパン/チルト操作などによって設定する。そして、AF枠の範囲内にその追尾対象としたい被写体が含まれる状態となった場合には、自動開始スイッチを押す。これによって、AF枠の範囲内に設定したその被写体が追尾対象の被写体としてAF枠自動追尾が開始するようになっている。 Here, the operation of the operator (cameraman) until the transition to the execution of the AF automatic tracking as described above will be described. When the AF automatic tracking is not executed, the AF frame is photographed by the AF frame setting process in step S2. It is fixed in the center of the image (shooting angle of view). First, the operator sets the shooting angle of view of the television camera by pan / tilt operation or the like so that the subject to be tracked is included within the range of the AF frame. When the subject to be tracked is included in the AF frame range, the automatic start switch is pressed. As a result, AF frame automatic tracking is started with the subject set within the AF frame as the subject to be tracked.
また、操作者は、追尾対象としたい被写体が、顔であるか否かを意識することなく、追尾対象としたい被写体をAF枠の範囲内となるように撮影画角を操作すれば、その被写体が顔であるか否かが自動的に判断され、顔であれば顔検出処理によるAF枠自動追尾が自動的に選択されて実行され、顔以外であればパターンマッチング処理によるAF枠自動追尾が自動的に選択されて実行されるようになっている。 In addition, if the operator operates the shooting angle of view so that the subject to be tracked is within the range of the AF frame without being aware of whether or not the subject to be tracked is a face, the subject If it is a face, AF frame automatic tracking by face detection processing is automatically selected and executed. If it is not a face, AF frame automatic tracking by pattern matching processing is automatically performed. It is automatically selected and executed.
図3に戻って、次にAF枠設定部59は、まず、AF枠の範囲内に検出された顔に適合する位置、大きさ、形状の範囲となるようにAF枠の範囲を変更(更新)する(ステップS10)。例えば、その顔をステップS8の顔検出処理により検出した際の顔と認識した範囲をAF枠の範囲に変更する。
Returning to FIG. 3, the AF
次に顔領域検出部54は、AF枠の範囲を更新すると、デコーダ52から1コマ分の撮影画像の画像データを取り込む(ステップS12)。そして、ステップS8と同様に、その撮影画像の中に含まれる任意の人物の顔を検出する顔検出処理を行う(ステップS14)。 Next, when the range of the AF frame is updated, the face area detection unit 54 takes in image data of a captured image for one frame from the decoder 52 (step S12). Then, as in step S8, face detection processing is performed to detect the face of an arbitrary person included in the captured image (step S14).
ステップS14における顔検出処理により、顔が検出されたか否かを判定する(ステップS16)。このステップS16においてNOと判定した場合には、ステップS12の画像データを取り込みに戻る。 It is determined whether or not a face has been detected by the face detection process in step S14 (step S16). If it is determined NO in step S16, the process returns to capturing image data in step S12.
一方、このステップS16においてYESと判定した場合には、顔領域判定部56において顔領域検出部54にて検出された顔領域を示す顔検出枠の大きさがWAKU_MINよりも小さいか否かを判定する(ステップS18)。ここで、WAKU_MINとは、画面上に設定するAF枠の最小幅として定めた値である。例えば、画面上に設定するAF枠について画面の横方向または縦方向、または任意の方向の最小画素数を定めた値である。図3(b)に示す例においては、画面の横方向の総画素数を640画素とするときに、WAKU_MIN=64画素としている。 On the other hand, if YES is determined in step S16, the face area determination unit 56 determines whether the size of the face detection frame indicating the face area detected by the face area detection unit 54 is smaller than WAKU_MIN. (Step S18). Here, WAKU_MIN is a value determined as the minimum width of the AF frame set on the screen. For example, it is a value that defines the minimum number of pixels in the horizontal or vertical direction of the screen or an arbitrary direction for the AF frame set on the screen. In the example shown in FIG. 3B, when the total number of pixels in the horizontal direction of the screen is 640 pixels, WAKU_MIN = 64 pixels.
このステップS18においてNOと判定した場合には、顔領域判定部56においてさらに、顔領域検出部54にて検出された顔領域を示す顔検出枠の大きさがWAKU_MAXよりも大きいか否かを判定する(ステップS20)。ここで、WAKU_MAXとは、画面上に設定するAF枠の最大幅として定めた値である。例えば、画面上に設定するAF枠について画面の横方向または縦方向、または任意の方向の最大画素数を定めた値である。図3(b)に示す例においては、画面の横方向の総画素数を640画素とするときに、WAKU_MAX=320画素としている。 If NO is determined in step S18, the face area determination unit 56 further determines whether or not the size of the face detection frame indicating the face area detected by the face area detection unit 54 is larger than WAKU_MAX. (Step S20). Here, WAKU_MAX is a value determined as the maximum width of the AF frame set on the screen. For example, it is a value that defines the maximum number of pixels in the horizontal or vertical direction of the screen or an arbitrary direction for the AF frame set on the screen. In the example shown in FIG. 3B, when the total number of pixels in the horizontal direction of the screen is 640 pixels, WAKU_MAX = 320 pixels.
このステップS20においてNOと判定した場合には、追尾枠設定部58において追尾枠で囲まれた領域の大きさを顔検出枠で囲まれた領域の大きさと同じ大きさに設定する(ステップS22)。そして、AF枠設定部59においてAF枠で囲まれた領域の大きさも顔検出枠で囲まれた領域の大きさと同じ大きさに設定する(ステップS24)。このように、ステップS24に進んだ場合には、従来と同様に、図4(b)に示すように、追尾枠で囲まれた領域の大きさとAF枠で囲まれた領域の大きさをともに同じ大きさに設定し、その大きさは顔検出枠で囲まれた領域の大きさと同じに設定する。
If NO is determined in step S20, the tracking
一方、ステップS18においてYESと判定した場合には、追尾枠設定部58において追尾枠で囲まれた領域の大きさを顔検出枠で囲まれた領域の大きさと同じ大きさに設定する(ステップS26)。しかし、AF枠設定部59においてAF枠で囲まれた領域の幅は、WAKU_MINに設定する(ステップS28)。このように、ステップS28に進んだ場合には、AF枠で囲まれた領域の大きさを追尾枠で囲まれた領域の大きさと異なるものとする。具体的には、図4(a)に示すように、画面の横方向のAF枠の幅をWAKU_MINに設定して、AF枠は追尾枠よりも大きくなるように設定する。
On the other hand, if YES is determined in step S18, the tracking
これにより、図4(a)に示すように画面全体に対する被写体の顔領域の割合が小さいシーンにおいて、AF枠が小さくなり過ぎることがなく、AF評価値において必要な変化量を認識することができ、ピント精度が維持される効果が得られる。その一方で、画面全体に対して被写体の顔領域の割合が小さくなっても、追尾枠は顔を検出した範囲を忠実に捉えているので、被写体の顔の追尾を行なうことができる。 As a result, as shown in FIG. 4A, in a scene where the ratio of the face area of the subject to the entire screen is small, the AF frame does not become too small, and a necessary change amount in the AF evaluation value can be recognized. The effect of maintaining the focus accuracy can be obtained. On the other hand, even if the ratio of the face area of the subject to the entire screen becomes small, the tracking frame faithfully captures the range in which the face is detected, and thus the face of the subject can be tracked.
このようなステップS28に続いて、ステップS12の画像データを取り込みに戻る。 Following such step S28, the process returns to capturing of the image data in step S12.
また、ステップS20においてYESと判定した場合には、追尾枠設定部58において追尾枠で囲まれた領域の大きさを顔検出枠で囲まれた領域の大きさと同じ大きさに設定する(ステップS30)。しかし、AF枠設定部59においてAF枠で囲まれた領域の大きさの幅はWAKU_MAXにする(ステップS32)。このように、ステップS32に進んだ場合には、AF枠で囲まれた領域の大きさを追尾枠で囲まれた領域の大きさと異なるものとする。具体的には、図4(c)に示すように、AF枠の幅をWAKU_MAXに設定して、AF枠は追尾枠よりも小さくなるように設定する。
If YES is determined in step S20, the tracking
これにより、図4(c)に示すように画面全体に対する被写体の顔領域の割合が大きいシーンにおいて、AF枠が大きくなり過ぎることがなく、データ量が多くならないので、AFの処理時間が長くならない効果が得られる。その一方で、画面全体に対する被写体の顔領域の割合が大きくても、追尾枠は顔を検出した範囲を網羅しているので、被写体の顔の追尾を確実に行なうことができる。 As a result, in a scene where the ratio of the face area of the subject to the entire screen is large as shown in FIG. 4C, the AF frame does not become too large and the amount of data does not increase, so the AF processing time does not increase. An effect is obtained. On the other hand, even if the ratio of the face area of the subject to the entire screen is large, the tracking frame covers the range in which the face is detected, so that the tracking of the face of the subject can be performed reliably.
尚、操作者によりAF枠自動追尾の停止を指示する操作、即ち、追尾停止スイッチがオンされると、AF枠自動追尾の処理を停止し、ステップS6に戻る。即ち、AF枠が撮像範囲の中央に戻されて固定され、AF枠自動追尾が実行されなくなる。 When the operator instructs to stop the AF frame automatic tracking, that is, when the tracking stop switch is turned on, the AF frame automatic tracking process is stopped, and the process returns to step S6. That is, the AF frame is returned to the center of the imaging range and fixed, and AF frame automatic tracking is not executed.
以上のように、本発明では、撮影シーンに応じてAF枠と追尾枠の大きさを変えることにより、被写体を追尾しながらAFを高精度かつ迅速に行なうことができる。 As described above, in the present invention, by changing the sizes of the AF frame and the tracking frame according to the shooting scene, AF can be performed with high accuracy and speed while tracking the subject.
具体的には、被写体の顔領域を検出する顔領域検出部54と、顔領域検出部54により検出された顔領域の大きさが所定の範囲内に収まっているか否かを判定する顔領域判定部56と、顔領域判定部56により顔領域の大きさが所定の範囲内に収まっていないと判定されたときは、AF枠で囲まれる領域の大きさを、追尾枠で囲まれる領域の大きさと異ならせるように設定するAF枠設定部59とを有するので、画面全体に対する被写体の顔領域の大きさに関わらず、被写体の顔領域を検出して追尾させつつ、ピント精度の低下を防止し、オートフォーカスの処理時間を適切な時間内に収めることができる。
Specifically, a face area detection unit 54 that detects the face area of the subject, and a face area determination that determines whether the size of the face area detected by the face area detection unit 54 is within a predetermined range. When the size of the face area is determined not to be within the predetermined range by the unit 56 and the face area determination unit 56, the size of the area surrounded by the AF frame is set to the size of the area surrounded by the tracking frame. The AF
以上、本発明のオートフォーカスシステムについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 The autofocus system of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Of course.
1…オートフォーカスシステム、10…テレビカメラ、12…レンズ装置、14…カメラ本体、16…ビューファインダ、18…画像処理ユニット、20…AF枠操作部、40…AFユニット、50…CPU、52…デコーダ、54…顔領域検出部、56…顔領域判定部、58…追尾枠設定部、59…AF枠設定部、60…サイズ操作部材、62…形状操作部材、64…追尾開始スイッチ、66…追尾停止スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Autofocus system, 10 ... Television camera, 12 ... Lens apparatus, 14 ... Camera body, 16 ... Viewfinder, 18 ... Image processing unit, 20 ... AF frame operation part, 40 ... AF unit, 50 ... CPU, 52 ... Decoder 54... Face area detection unit 56. Face
Claims (2)
前記顔領域検出手段により検出された前記顔領域の大きさが所定の範囲内に収まっているか否かを判定する顔領域判定手段と、
前記顔領域判定手段により前記顔領域の大きさが前記所定の範囲内に収まっていないと判定されたときは、オートフォーカスによりピントを合わせる領域を示すAF枠で囲まれる領域の大きさを、追尾する前記顔領域を示す追尾枠で囲まれる領域の大きさと異ならせるように設定するAF枠設定手段であって、前記AF枠で囲まれる領域の大きさを前記所定の範囲内に収めるように設定するAF枠設定手段と、
前記追尾枠で囲まれる領域の大きさを前記顔領域検出手段により検出された前記顔領域の大きさに一致させるように設定する追尾枠設定手段と、を有し、
前記AF枠設定手段は、前記顔領域の大きさが前記所定の範囲の下限値よりも小さいときは、前記AF枠で囲まれる領域の大きさを前記下限値に一致させるように設定し、前記顔領域の大きさが前記所定の範囲の上限値よりも大きいときは、前記AF枠で囲まれる領域の大きさを前記上限値に一致させるように設定すること、
を特徴とするオートフォーカスシステム。 Face area detecting means for detecting the face area of the subject;
Face area determination means for determining whether or not the size of the face area detected by the face area detection means is within a predetermined range;
When the face area determining means determines that the size of the face area is not within the predetermined range, the size of the area surrounded by the AF frame indicating the area to be focused by autofocus is tracked. AF frame setting means for setting to be different from the size of the area surrounded by the tracking frame indicating the face area to be set , so that the size of the area surrounded by the AF frame falls within the predetermined range AF frame setting means to perform,
Tracking frame setting means for setting the size of the area surrounded by the tracking frame to match the size of the face area detected by the face area detection means,
When the size of the face area is smaller than the lower limit value of the predetermined range, the AF frame setting means sets the size of the area surrounded by the AF frame to match the lower limit value, When the size of the face area is larger than the upper limit value of the predetermined range, the size of the area surrounded by the AF frame is set to match the upper limit value;
Auto-focus system according to claim.
を特徴とする請求項1記載のオートフォーカスシステム。 The AF frame setting means determines the size of the area surrounded by the AF frame when the face area determination means determines that the size of the face area is within the predetermined range. Setting to match the size of the face area detected by the detecting means;
The autofocus system according to claim 1 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009091433A JP5384173B2 (en) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Auto focus system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009091433A JP5384173B2 (en) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Auto focus system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010243731A JP2010243731A (en) | 2010-10-28 |
JP5384173B2 true JP5384173B2 (en) | 2014-01-08 |
Family
ID=43096817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009091433A Expired - Fee Related JP5384173B2 (en) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Auto focus system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5384173B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102460838B1 (en) | 2015-08-28 | 2022-10-28 | 삼성전자주식회사 | Auto-focus Method of Camera Using Face Detection, And Apparatus For Controlling Camera |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2663452B2 (en) * | 1987-09-11 | 1997-10-15 | キヤノン株式会社 | Automatic focusing device |
JP2003107335A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Ricoh Co Ltd | Image pickup device, automatic focusing method, and program for making computer execute the method |
JP4596246B2 (en) * | 2004-12-28 | 2010-12-08 | 富士フイルム株式会社 | Auto focus system |
JP2006211139A (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Imaging apparatus |
JP4218720B2 (en) * | 2006-09-22 | 2009-02-04 | ソニー株式会社 | IMAGING DEVICE, IMAGING DEVICE CONTROL METHOD, AND COMPUTER PROGRAM |
-
2009
- 2009-04-03 JP JP2009091433A patent/JP5384173B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010243731A (en) | 2010-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4525089B2 (en) | Auto focus system | |
US8823857B2 (en) | Image apparatus | |
JP2006258944A (en) | Autofocus system | |
JP4641424B2 (en) | Imaging device | |
JP2010096962A (en) | Auto focus system with af frame auto-tracking function | |
CN106101519B (en) | Observation device | |
US8988579B2 (en) | Imaging apparatus | |
WO2012099175A1 (en) | Auto focus system | |
JP2013013050A (en) | Imaging apparatus and display method using imaging apparatus | |
JP5455361B2 (en) | Auto focus system | |
JP2010124120A (en) | Autofocus system | |
JP2006267221A (en) | Auto focus system | |
JP5896763B2 (en) | Optical instrument and method for autofocusing | |
JP2007264049A (en) | Imaging method and apparatus | |
JP5384172B2 (en) | Auto focus system | |
JP4596246B2 (en) | Auto focus system | |
JP2010230870A (en) | Auto focus system | |
JP2005338352A (en) | Autofocus system | |
JP2006058431A (en) | Autofocusing system | |
JP2011217311A (en) | Imaging apparatus and method of controlling the same | |
JP2006267220A (en) | Auto focus system | |
JP5081133B2 (en) | Auto focus system | |
JP2006113265A (en) | Autofocus system | |
JP2006258943A (en) | Autofocus system | |
JP5384173B2 (en) | Auto focus system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121010 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121012 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130425 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130920 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131002 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5384173 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |