JPH01160263A - Automatic focusing device for video camera - Google Patents

Automatic focusing device for video camera

Info

Publication number
JPH01160263A
JPH01160263A JP62319686A JP31968687A JPH01160263A JP H01160263 A JPH01160263 A JP H01160263A JP 62319686 A JP62319686 A JP 62319686A JP 31968687 A JP31968687 A JP 31968687A JP H01160263 A JPH01160263 A JP H01160263A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus adjustment
correlation
adjustment device
frequency component
high frequency
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.)
Pending
Application number
JP62319686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Ota
太田 純二
Hiroo Aisu
愛須 啓雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamron Co Ltd
Original Assignee
Tamron Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tamron Co Ltd filed Critical Tamron Co Ltd
Priority to JP62319686A priority Critical patent/JPH01160263A/en
Publication of JPH01160263A publication Critical patent/JPH01160263A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To reduce the time of a focusing device controlled remarkably by an erroneous signal by detecting the moving quantity of a camera or an object by means of two-dimensional correlation operation between two fields, discriminating the degree of the reliability depending on the quantity of detection and not using the focus when the reliability thereof is low. CONSTITUTION:The correlation operation of a correlation arithmetic unit 22 is executed for lots of number of times while deviating a data corresponding to the midpoint of the pattern among data stored in the 1st storage device 20 and the position of the midpoint of the pattern stored in the 2nd storage device little by little. A microcomputer 11 finds out the correlation value having a maximum value among lots of correlation values to be read, obtains the deviated quantity between two sets of data when the correlation is calculated to operate it as the quantity of an object moved on the pattern from the preceding field till this field, that is, the object moving quantity. If the the object moving quantity is extremely large, the quantity is not used for the control of a motor 4. Furthermore, if the correlation value does not reach a prescribed value, the value is not used to control the motor 4.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラの自動焦点調節装置に関するも
のであり、特に、撮像素子から得られる映像信号の高周
波成分が最大となるようにレンズを駆動する自動焦点調
節装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an automatic focus adjustment device for a video camera, and in particular drives a lens so that the high frequency component of a video signal obtained from an image sensor is maximized. The present invention relates to an automatic focus adjustment device.

従来の技術 上述のビデオカメラの自動焦点装置の従来技術の例とし
て、NHK技術研究(第17巻第1号)に記載された“
山登り方式”と呼ばれているものが知られている。これ
は、最初に焦点調節装置をどちらか一方の方向へ駆動さ
せてこれによる映像信号の高周波成分の増減を検出し、
増加の場合はさらに同一方向へ、減少した場合は反対方
向へ焦点調整装置を合焦駆動させる様に構成される。
2. Prior Art As an example of the prior art of the above-mentioned autofocus device for a video camera, the "
A method known as the "mountain climbing method" is known. In this method, the focusing device is first driven in one direction and the resulting increase or decrease in the high frequency components of the video signal is detected.
The configuration is such that the focus adjustment device is further driven in the same direction if the number increases, and in the opposite direction if the number decreases.

通常、この合焦駆動させる駆動装置にはモーターが使用
されるが、モーターの応答速度が遅いため、合焦方向検
出にはピエゾ素子を使用し、合焦駆動にはモーターを使
用する方式も知られている。
Normally, a motor is used as the drive device to drive this focus, but since the response speed of the motor is slow, there is also a method that uses a piezo element to detect the focus direction and a motor to drive the focus. It is being

すなわち、これは応答速度の速いピエゾ素子の使用によ
り、方向検出にかかる時間を短縮している。
In other words, this uses a piezo element with a fast response speed to shorten the time required for direction detection.

このピエゾ素子を使用した従来の自動焦点調節装置の構
成を第3図のブロック図を用いて説明する。1は撮像レ
ンズで、このレンズの前群には焦点調節用モーター4が
取付けられており、このモーター4を駆動することによ
り、撮像素子2の受光面上にできる撮像レンズlの像の
焦点調節する。
The configuration of a conventional automatic focus adjustment device using this piezo element will be explained using the block diagram of FIG. Reference numeral 1 denotes an imaging lens, and a focus adjustment motor 4 is attached to the front group of this lens. By driving this motor 4, the focus of the image of the imaging lens l formed on the light receiving surface of the image sensor 2 is adjusted. do.

また、このモーター4は、モータードライブ回路13を
介してマイクロコンビニ−ター11に接続され、マイク
ロコンビニ−ター111こより自由1ご制御できるよう
になっている。
Further, this motor 4 is connected to a microcombinator 11 via a motor drive circuit 13, so that it can be freely controlled by the microcombinator 111.

撮像素子2は、ピエゾ振動子5に支持された構造になっ
ており、ピエゾ振動子5が振動すると、撮像レンズ1の
結像面上で光軸方向に振動する。
The image sensor 2 has a structure supported by a piezo vibrator 5, and when the piezo vibrator 5 vibrates, it vibrates in the optical axis direction on the imaging plane of the image pickup lens 1.

このピエゾ振動子5は、ピエゾドライバー12を介して
マイクロコンピュータ−11に接続されている。
This piezo vibrator 5 is connected to a microcomputer 11 via a piezo driver 12.

一方、撮像素子2から得られる映像信号はビデオカメラ
回路3により処理され、得られた輝度信号はバイパスフ
ィルター6へ供給される。さらに、ビデオカメラ回路3
からは、撮像素子2の走査に同期した垂直同期信号及び
水平同期信号がマイクロコンビコーター11に供給され
ている。バイパスフィルター6に供給された輝度信号は
、高周波成分のみが通過し検波器7に供給され、そこで
整流検波される。この検波器7により整流された信号は
画角ゲート8に供給され、画角ゲート8では画面中央の
検出領域の有効成分のみが通過し積分器9へ伝達される
。ここで、画角ゲート8のゲートを開閉する制御信号は
マイクロコンピュータ−11より供給される。
On the other hand, the video signal obtained from the image sensor 2 is processed by the video camera circuit 3, and the obtained luminance signal is supplied to the bypass filter 6. Furthermore, the video camera circuit 3
, a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal synchronized with the scanning of the image sensor 2 are supplied to the micro combi coater 11 . The luminance signal supplied to the bypass filter 6 passes only the high frequency component and is supplied to the detector 7, where it is rectified and detected. The signal rectified by the detector 7 is supplied to the angle of view gate 8, where only the effective component in the detection area at the center of the screen passes through and is transmitted to the integrator 9. Here, a control signal for opening and closing the view angle gate 8 is supplied from a microcomputer 11.

積分器9には、各フィールドの先頭でリセット信号が供
給される。従って、積分器9にはlフィールドの間の画
面中央部の高周波成分が積分される。この積分器9の出
力は合焦の度合いにより増減する信号で、焦点量と呼ば
れる。この焦点量はADコンバーター10に供給され、
各フィールドの終了時にAD変換されマイクロコンピュ
ータ−11へ読込まれる。
A reset signal is supplied to the integrator 9 at the beginning of each field. Therefore, the integrator 9 integrates the high frequency component at the center of the screen during the l field. The output of the integrator 9 is a signal that increases or decreases depending on the degree of focus, and is called a focal amount. This focal amount is supplied to the AD converter 10,
At the end of each field, the data is AD converted and read into the microcomputer 11.

第4図は、前記焦点量を縦軸に、合焦位置からの変位量
を横軸にとり、典型的な被写体における焦点量をグラフ
にしたものである。ここで、27は前記焦点量の曲線、
28.30.32はピエゾ素子5の振動による変位を示
しており、29.31.33はその振動により焦点量が
変動するようすをグラフに示したものである。この内2
8.29の組は焦点調整装置が合焦点から大きく外れた
時のグラフ、30.31はほぼ焦点におけるグラフ、3
2.33は反対方向に合焦点から外れた時のグラフであ
る。このグラフから、ピエゾ素子の振動に起因する焦点
量の変動成分の位相は、合焦点からのずれ方向により変
わることが理解できる。ここで、マイクロコンピュータ
−11は読込んだ焦点量より、変動成分の位相を演算し
、その位相より合焦方向を検出し、検出した方向にモー
ター4等の合焦系を駆動する。
FIG. 4 is a graph of the focal amount for a typical subject, with the vertical axis representing the focal amount and the horizontal axis representing the amount of displacement from the in-focus position. Here, 27 is the focal amount curve;
28, 30, and 32 show the displacement due to vibration of the piezo element 5, and 29, 31, and 33 are graphs showing how the focal amount changes due to the vibration. 2 of these
8.29 is a graph when the focus adjustment device is far out of focus, 30.31 is a graph almost at focus, 3
2.33 is a graph when moving out of focus in the opposite direction. From this graph, it can be understood that the phase of the fluctuation component of the focal amount due to the vibration of the piezo element changes depending on the direction of deviation from the focal point. Here, the microcomputer 11 calculates the phase of the variable component from the read focus amount, detects the focusing direction from the phase, and drives the focusing system such as the motor 4 in the detected direction.

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構成を持つ従来の自動焦点調節装置
においては、焦点量の増減のみで合焦判定するためピエ
ゾ素子5やモーター4などの合焦装置の駆動による焦点
量の変動と、他の原因、例えば、撮影の途中にビデオカ
メラを動かしたり被写体が動いた時などのようにビデオ
カメラに対する被写体自体の位置が変化したことによる
焦点量の変動との区別ができず、そのまま合焦方向の判
別に使用するため誤動作をするという欠点があった。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional automatic focusing device having such a configuration, since focus is determined only by increasing/decreasing the focal amount, it is difficult to determine the focus by driving the focusing device such as the piezo element 5 or the motor 4. It is important to distinguish between fluctuations in focus and fluctuations in focus caused by other causes, such as changes in the position of the subject relative to the video camera, such as when the video camera is moved or the subject moves during recording. This has the disadvantage of causing malfunctions as it is used directly to determine the focus direction.

通常、この欠点を除くために、焦点量の変動が極端に大
きくその変動がピエゾ素子やモータが駆動したためとは
考えられないような場合は、前述のごとく被写体自体が
変化したためと判断し、合焦装置を停止させ焦点量の変
化が小さくなるまで待つなどの制御をする等の対策が取
られている。
Normally, in order to eliminate this drawback, if the fluctuation in the amount of focus is extremely large and cannot be considered to be due to the drive of the piezo element or motor, it is determined that the fluctuation is due to a change in the subject itself, as described above, and the Countermeasures have been taken, such as stopping the focusing device and waiting until the change in the amount of focus becomes small.

しかし、このような対策では、焦点量の変動が極端に大
きな時でなければ使用できず、問題を十分に解決できる
対策ではなかった。又、この対策では、上述のごとく誤
動作が予想される期間は合焦装置を停止してしまうため
、応答速度が遅くなる新たな欠点が発生していた。
However, such a measure can only be used when the fluctuation in the amount of focus is extremely large, and is not a measure that can sufficiently solve the problem. Furthermore, with this measure, the focusing device is stopped during the period when a malfunction is expected as described above, resulting in a new drawback that the response speed is slow.

本発明はこれ等の欠点に鑑みて成されたもので、カメラ
や被写体が動くなどの被写体自体に変化があった時でも
誤動作をせず、さらには、応答速度についても何ら犠牲
をもたらすことのない自動焦点調節装置を提供すること
を目的とする。
The present invention was developed in view of these drawbacks, and it does not malfunction even when there is a change in the subject itself, such as movement of the camera or subject, and furthermore, it does not cause any sacrifice in response speed. The purpose is to provide an automatic focus adjustment device that does not require any automatic focusing.

問題点を解決するための手段 本発明は、映像信号をサンプリングし適当な閾値で二値
化する二値化器、カメラ回路より供給される水平及び垂
直同期信号によりタイミングを取りながら二値化データ
を二次元的に配置し記憶する第一の記憶装置、このデー
タを次のフィールドまで記憶しておく第二の記憶装置、
この二つの記憶装置のデータを人力信号とする相関演算
器、およびこ゛の相関演算から得られる多数個の相関値
を読込み判断して焦点量検出装置を制御し、得られた焦
点量により焦点調節装置の制御するマイクロコンピュー
タで構成される自動焦点調節装置である。
Means for Solving the Problems The present invention includes a binarizer that samples a video signal and binarizes it with an appropriate threshold value, and a binarizer that samples the video signal and binarizes the binarized data while keeping timing with the horizontal and vertical synchronizing signals supplied from the camera circuit. a first storage device that arranges and stores the data two-dimensionally; a second storage device that stores this data until the next field;
A correlation calculator uses the data in these two storage devices as a human input signal, and a large number of correlation values obtained from this correlation calculation are read and determined to control the focus amount detection device, and focus adjustment is performed based on the obtained focus amount. This is an automatic focus adjustment device that is comprised of a microcomputer that controls the device.

ここで焦点量検出装置は、映像信号の高周波成分を受は
デジタル信号に変換するADコンバータ、そのデジタル
信号を記憶する第三の記憶装置、前記ADコンバータか
らの直接の信号と第三の記憶装置からの信号の両方の信
号を入力信号とする絶対値演算器、及び絶対値演算器か
らの信号を加算演算しコンピュータへ出力する加算器か
ら構成される。
Here, the focus amount detection device includes an AD converter that receives a high frequency component of a video signal and converts it into a digital signal, a third storage device that stores the digital signal, and a direct signal from the AD converter and a third storage device. It consists of an absolute value calculator which receives both signals from the absolute value calculator as input signals, and an adder which adds the signals from the absolute value calculator and outputs the result to the computer.

作  用 本発明では、二つのフレームの二値化画像を得て記憶し
、二つの画像の間の相関演算を実行することにより、フ
レーム間の相関度と、カメラまたは被写体が動いた移動
量を実時間で得られ、その相関度及び移動量の大小によ
り合焦信号の信頼度の判定をするため、焦点調整装置の
制御における誤動作の機会を格段に減少させることがで
きる。
In the present invention, by obtaining and storing binary images of two frames and performing a correlation calculation between the two images, the degree of correlation between frames and the amount of movement of the camera or subject are determined. Since the reliability of the focusing signal is determined in real time based on the degree of correlation and the magnitude of the amount of movement, it is possible to significantly reduce the chance of malfunction in controlling the focus adjustment device.

また本発明では、前述のごとく相関演算によりカメラま
たは被写体の動いた移動量を得ることができ、その移動
量により補正された新たな検出傾・域が設定され、その
新領域を記憶されたデータに適用することにより、その
新領域でも焦点量が検出される。その補正された断検出
領域から得られる焦点量は被写体の動きによる影響を排
除することができ、カメラまたは被写体が動いている時
でも正しい合焦判定が可能となるため、応答速度が格段
に改良される。
In addition, in the present invention, as described above, the amount of movement of the camera or the subject can be obtained by the correlation calculation, a new detection inclination/area corrected by the amount of movement is set, and the new area is stored in the data. By applying this method, the focal amount can be detected even in that new area. The amount of focus obtained from the corrected disconnection detection area can eliminate the effects of subject movement, making it possible to determine correct focus even when the camera or subject is moving, significantly improving response speed. be done.

実施例 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。第1
図は本発明の一実施例を示すブロックダイヤグラムであ
る。ここで、図中の各要素のうち第3図に示した従来技
術と共通する要素は同じ番号を付してその説明を省略す
る。その構成にふいて従来技術と変わる所はバイパスフ
ィルター6の出力信号を処理するADコンバータ14以
下が変わったことと、ビデオカメラ回路3から出力され
る映像信号がバイパスフィルター6だけでなく新たに設
けられたバンドパスフィルター18にも供給され、以下
の相関演算を実行するために必要な各要素が加えられた
ことである。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. 1st
The figure is a block diagram showing one embodiment of the present invention. Here, among the elements in the figure, the elements common to those of the prior art shown in FIG. 3 are given the same numbers, and the explanation thereof will be omitted. The difference in configuration from the conventional technology is that the AD converter 14 and below, which process the output signal of the bypass filter 6, have been changed, and the video signal output from the video camera circuit 3 has been newly installed in addition to the bypass filter 6. It is also supplied to the band-pass filter 18, and each element necessary to execute the following correlation calculation is added.

バイパスフィルター6から出力される映像信号の高周波
成分は、ADコンバータ14によりAD変換され、その
一方は絶対値演算器15を通して加算器17に入り、も
う一方は第三記憶装置16に供給され記憶される。
The high frequency component of the video signal output from the bypass filter 6 is AD converted by the AD converter 14, one of which is input to the adder 17 through the absolute value calculator 15, and the other is supplied to the third storage device 16 and stored therein. Ru.

この絶対値演算器15は、第3図の従来技術においては
検波器7に相当し、ADコンバータ14より入力される
正負のデータから絶対値を得る働きをする。加算器17
は、従来技術における積分器9に相当し、絶対値演算器
15より出力される信号のうち、検出領域内の信号を加
算演算し、領域内の高周波成分の積分をする働きをする
This absolute value calculator 15 corresponds to the detector 7 in the prior art shown in FIG. 3, and functions to obtain an absolute value from positive and negative data input from the AD converter 14. Adder 17
corresponds to the integrator 9 in the prior art, and functions to perform addition operations on signals within the detection area among the signals output from the absolute value calculator 15, and to integrate high frequency components within the area.

これら絶対値演算器15と加算器17の二つの要素は、
ADコンバータ14から信号が出力されるごとに実時間
で動作する時と、その実時間動作の空時間に第三記憶装
置16に記憶されているデータを処理する場合の二種類
の動作をする。このうち、実時間で動作する時は画面中
央の固定した領域のデータについて演算され、後者の記
憶装置16のデータが供給され動作する時は検出領域は
新たに設定され直し、新しい検出領域のデータのみが演
算される。これらの各要素の制御はマイクロコンピュー
タ11より各要素へ制御信号が出力されることによりな
される。かくして、マイクロコンピュータ11には、各
フィールドごとに検出領域が異なる2種類の焦点量が加
算器17より出力され読込まれる。
These two elements, the absolute value calculator 15 and the adder 17, are
Two types of operations are performed: one is to operate in real time every time a signal is output from the AD converter 14, and the other is to process data stored in the third storage device 16 during idle time of the real-time operation. When operating in real time, calculations are performed on data in a fixed area at the center of the screen, and when data from the latter storage device 16 is supplied and operating, the detection area is newly set, and the data in the new detection area is calculated. only are calculated. Control of each of these elements is performed by outputting control signals from the microcomputer 11 to each element. In this way, two types of focal amounts having different detection areas for each field are output from the adder 17 and read into the microcomputer 11.

一方、ビデオカメラ回路3から出力される映像信号はバ
ンドパスフィルター18へも供給され、このバンドパス
フィルター18では映像信号に含まれる信号のうち中間
域の周波数成分のみが次段の二値化器19に伝達される
。このバンドパスフィルター18が使用される理由は、
相関演算に供される信号に高周波成分が含まれていると
焦点調節装置の動きにより敏感に増減し相関度が低下す
るため、この相関値を使用し実施される被写体の移動量
の演算に誤差が発生するためである。
On the other hand, the video signal output from the video camera circuit 3 is also supplied to the bandpass filter 18, and in this bandpass filter 18, only the frequency components in the intermediate range of the signals included in the video signal are passed to the next stage binarizer. 19. The reason why this bandpass filter 18 is used is as follows.
If the signal used for correlation calculation contains a high frequency component, it will increase or decrease sensitively due to the movement of the focus adjustment device and the degree of correlation will decrease, so errors may occur in the calculation of the amount of movement of the subject performed using this correlation value. This is because

二値化器19に入力された信号は、適当なサンプリング
周期でサンプリングされ、さらに適当な閾値で二値化さ
れ二値信号に変換される。このサンプリング周波数は、
通常、バンドパスフィルターの高周波側カットオフ周波
数の二倍程度の周波数が選ばれ、約I MHz程度とな
る。この二値化器19から出力される時系列の二値信号
は、第一記憶装置20に入力され、マイクロコンピュー
タ11から出力される制御信号により同期が取られ、ビ
デオ画面のごとく二次元的に配置され記憶される。この
第一記憶装置20に記憶されたデータは、相関演算器2
2へ出力され相関演算に供されるのであるが、その後は
次のフィールドのデータが人力されるまでに、画面中央
の部分に相当するデータのみが第二記憶装置21に転送
され記憶される。
The signal input to the binarizer 19 is sampled at an appropriate sampling period, further binarized using an appropriate threshold value, and converted into a binary signal. This sampling frequency is
Usually, a frequency approximately twice the high-frequency cutoff frequency of the bandpass filter is selected, which is approximately I MHz. The time-series binary signal output from the binarizer 19 is input to the first storage device 20, synchronized by the control signal output from the microcomputer 11, and is displayed two-dimensionally like a video screen. placed and stored. The data stored in this first storage device 20 is stored in the correlation calculator 2
After that, only the data corresponding to the center part of the screen is transferred to the second storage device 21 and stored therein until the data of the next field is entered manually.

ここで、相関演算器22の相関演算は、第一記憶装置2
0に記憶されたデータのうち第二記憶装置21に記憶さ
れた画面中央の部分に相当するデータと、第二記憶装置
21に記憶されているデータとを二次元的な分布を持つ
データとして扱って行われ、第二記憶装置21に記憶さ
れた画面中央の部分の位置を少しづつずらしながら多数
回実施される。第2図はこの相関演算器22の動作を説
明する図で、23は第一記憶装置20に記憶されている
今フィールドの二値データを二次元の分布を持つものと
して表記したもので、24.25及び26は第二記憶装
置21に記憶されている前フイールドにおける二値デー
タを同じく二次元の分布を持つものとして表記したもの
である。
Here, the correlation calculation of the correlation calculation unit 22 is performed by the first storage device 2.
0, the data stored in the second storage device 21 corresponding to the center part of the screen and the data stored in the second storage device 21 are treated as data having a two-dimensional distribution. This is repeated a number of times while gradually shifting the position of the central portion of the screen stored in the second storage device 21. FIG. 2 is a diagram explaining the operation of the correlation calculator 22, where 23 represents the binary data of the current field stored in the first storage device 20 as having a two-dimensional distribution, and 24 .25 and 26 represent the binary data in the previous field stored in the second storage device 21 as having the same two-dimensional distribution.

第2図において、24はこの多数回実施される相関演算
のうちの最もずらしたフィールドを示し、25は基準位
置におけるフィールド、26は反対側に最もずらした時
のフィールドである。図のごとく、この相関演算は第二
記憶装置のデータを図の24の位置に置いた状態から初
めて、縦及び横方向へ少しづつすらし25から26の位
置まで多数回繰返される。また、この相関演算は各フィ
ールドにおけるあき時間に実施され、その結果、多数個
の相関値で構成される一組の相関データが各フィールド
ごとに出力されマイクロコンピュータ11に読込まれる
In FIG. 2, 24 indicates the most shifted field of the correlation calculations performed a large number of times, 25 is the field at the reference position, and 26 is the field when the most shifted to the opposite side. As shown in the figure, this correlation calculation is repeated many times starting with the data in the second storage device placed at position 24 in the figure, little by little in the vertical and horizontal directions from 25 to 26. Further, this correlation calculation is performed during free time in each field, and as a result, a set of correlation data consisting of a large number of correlation values is output for each field and read into the microcomputer 11.

マイクロコンピユータ11では、読込まれた多数個の相
関値の中から最大の値を持つ相関値を見付は出し、その
相関値が演算された時の二組のデータの間のずらし量を
求め、前フィールドから今フィールドの間に被写体が画
面上を動いた量、すなわち被写体移動量として演算する
。ここで、その被写体移動量が極端に大きい時は非常に
速いスピードで被写体あるいはカメラが動いたことが考
えられ合焦方向の判定演算に適しないとしてモーター4
の制御には使用しない。また、相関値が所定の値に達し
ない時は、二つの比較される画面の間に相関が小さく、
この時も加算器17から得られる焦点量は信頼度が低い
としてモーター4の制御には使用しない。
The microcomputer 11 finds the correlation value with the largest value from among the many read correlation values, and calculates the amount of shift between the two sets of data when that correlation value is calculated. This is calculated as the amount by which the subject moved on the screen between the previous field and the current field, that is, the amount of subject movement. Here, if the amount of movement of the subject is extremely large, it is thought that the subject or camera moved at a very fast speed, and the motor 4
It is not used for control. Also, when the correlation value does not reach a predetermined value, the correlation between the two compared screens is small.
At this time as well, the focal amount obtained from the adder 17 is not used for controlling the motor 4 because the reliability is low.

次に、相関値が所定の値以上であり、被写体移動量が前
記の場合はど極端に大きくないが所定の値を越える場合
は、加算器17から実時間で出力される焦点量は被写体
の移動による影響が大きいとし、新たに、前記第三記憶
装置16、絶対値演算器15及び加算器17を起動して
焦点量を再検出する。この際、マイクロコンビ具−夕1
1は該被写体移動量の分だけ補正した新しい検出領域を
設定し、制御信号の形で加算器17に出力しコントロー
ルする。この時、加算器17からは被写体移動量すなわ
ちカメラまたは被写体の移動が補正された正しい焦点量
が検出される。
Next, if the correlation value is greater than a predetermined value and the amount of subject movement is not extremely large in the above case, but exceeds the predetermined value, the focus amount output from the adder 17 in real time is Assuming that the influence of movement is large, the third storage device 16, absolute value calculator 15, and adder 17 are newly activated to detect the focal amount again. At this time, micro combination tool - evening 1
1 sets a new detection area corrected by the amount of movement of the subject and outputs it to the adder 17 in the form of a control signal for control. At this time, the adder 17 detects the correct focal amount in which the amount of movement of the subject, that is, the movement of the camera or the subject is corrected.

発明の効果 本発明では、二つのフィールド間の二次元相関演算によ
りカメラや被写体の動きや量を検出し、その検出結果の
大小より信頼度の高低を判断して信頼度の低い時の焦点
量は使用しないように制御する方法を取る。この方法は
、従来の方法と比べ被写体や焦点調節装置の状態にあま
り影響を受けることがなく常時検出できるため、焦点調
節装置が誤った信号で制御される時間を大幅に短縮し誤
動作を減少させることができ、また移動量が小さく信頼
度が高くなれば即座に通常の制御に戻ることも可能にな
るため、応答速度についても大幅な改善ができる。
Effects of the Invention In the present invention, the movement and amount of the camera and subject are detected by two-dimensional correlation calculation between two fields, and the degree of reliability is determined based on the magnitude of the detection result, and the focus amount when reliability is low is determined. Take measures to control it so that it is not used. Compared to conventional methods, this method is less affected by the condition of the subject or the focus adjustment device and can be detected at all times, which greatly reduces the time the focus adjustment device is controlled by incorrect signals and reduces malfunctions. Furthermore, if the amount of movement is small and the reliability is high, it becomes possible to immediately return to normal control, so the response speed can also be significantly improved.

さらに、カメラや被写体が動いた移動量を実時間で検出
でき、その移動した分だけ検出領域を変え再度焦点量の
検出することができ、正しい合焦方向の判定ができるた
め、そのような時でも焦点調節装置の制御が可能になり
、応答速度が大幅に改善されその実用的効果は大きい。
Furthermore, the amount of movement of the camera or subject can be detected in real time, the detection area can be changed by the amount of movement, and the focus amount can be detected again, making it possible to determine the correct focusing direction. However, it has become possible to control the focus adjustment device, and the response speed has been greatly improved, which has great practical effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるビデオカメラの自動焦点調節装置
の一実施例を示すブロック図、第2図は第1図中符号2
2で示した相関演算器の動作を説明するグラフ図、第3
図は従来のビデオカメラの自動焦点調節装置のブロック
図、第4図は同従来例の動作説明図である。 1・・・撮影レンズ、 2・・・撮像素子、 3・・・ビデオカメラ回路 4・・・モーター、 6・・・バイパスフィルター、 11・・・マイクロコンビニ−ター 13・・・ピエゾドライバー、 15・・・絶対値演算器、 16・・・第三記憶装置、 20・・・第一記憶装置、 21・・・第二記憶装置、 22・・・相関演算器。 第4図 焦
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an automatic focus adjustment device for a video camera according to the present invention, and FIG.
Graph diagram explaining the operation of the correlation calculator shown in 2, 3rd
The figure is a block diagram of a conventional automatic focus adjustment device for a video camera, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Photographing lens, 2...Imaging element, 3...Video camera circuit 4...Motor, 6...Bypass filter, 11...Microcombinator 13...Piezo driver, 15 ...Absolute value calculator, 16...Third storage device, 20...First storage device, 21...Second storage device, 22...Correlation calculator. Figure 4

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)撮像レンズとその結像面に配された撮像素子との
間の光路長を変動させ、前記撮像素子より得られる映像
信号のうち画面中央の有効部分の高周波成分を検出して
、前記光路長の変動方向と検出された高周波成分の増減
とにより合焦方向を判別する焦点調節装置を駆動するビ
デオカメラの自動焦点調節装置において、 前記映像信号を適当な閾値で二値化する二値化変換器と
、前記二値化された時系列データを二次元的に配置し記
憶する第一の記憶装置と、前記の記憶されたデータをさ
らに次のフィールドまで記憶する第二記憶装置とを持ち
、その第二記憶装置に記憶された前フィールドの二値化
データと第一の記憶装置に記憶された今フィールドにお
ける二値化データとの間の二次元相関演算を二組のデー
タの間の相対的な位置をずらしながら多数回実施して多
数個の相関値を得、前記得られた多数個の相関値のうち
最大の相関値が所定の値以下の時、前記高周波成分の増
減より得られる合焦方向の判別の信頼度が低いとして、
焦点調節装置の制御信号から排除することを特徴とする
ビデオカメラの自動焦点調節装置。
(1) By varying the optical path length between the imaging lens and the imaging element disposed on its imaging plane, and detecting the high frequency component of the effective part at the center of the screen of the video signal obtained from the imaging element, In an automatic focus adjustment device for a video camera that drives a focus adjustment device that determines a focusing direction based on a direction of variation in optical path length and an increase or decrease in a detected high-frequency component, the video signal is binarized using an appropriate threshold value. a first storage device that arranges and stores the binarized time series data two-dimensionally, and a second storage device that stores the stored data up to the next field. A two-dimensional correlation operation between the binarized data of the previous field stored in the second storage device and the binarized data of the current field stored in the first storage device is performed between the two sets of data. A large number of correlation values are obtained by performing the experiment many times while shifting the relative positions of the As the reliability of the obtained focusing direction is low,
An automatic focus adjustment device for a video camera, characterized in that the automatic focus adjustment device is excluded from a control signal of the focus adjustment device.
(2)前記演算された多数個の相関値のうち最大の相関
値が得られる位置と基準位置との間の変位を結像面にお
ける被写体の移動量とし、この演算された移動量が所定
の値より大きい時、前記高周波成分の増減より得られた
合焦方向の判別の信頼度が低いとして、焦点調節装置の
制御信号から排除することを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載のビデオカメラの自動焦点調節装置。
(2) The displacement between the position where the maximum correlation value is obtained among the many calculated correlation values and the reference position is defined as the amount of movement of the subject on the imaging plane, and this calculated amount of movement is determined as a predetermined amount. When the value is larger than the above value, the reliability of the determination of the focusing direction obtained from the increase/decrease of the high frequency component is considered to be low, and it is excluded from the control signal of the focus adjustment device. Automatic focus adjustment device for video cameras.
(3)映像信号の高周波成分を検出する前記検出領域を
前記の演算された被写体の移動量だけ移動させ、その設
定された領域において新たに高周波成分を検出し、その
新たに検出された高周波成分と前フィールドおける高周
波成分を比較し、その増減より合焦方向を判定し、焦点
調節装置の制御をすることを特徴とする特許請求の範囲
第1項又は第2項に記載のビデオカメラの自動焦点調節
装置。
(3) Move the detection area for detecting the high frequency component of the video signal by the calculated amount of movement of the subject, detect a new high frequency component in the set area, and detect the newly detected high frequency component. The automatic video camera according to claim 1 or 2, characterized in that a high frequency component in a previous field is compared with the high frequency component in the previous field, a focusing direction is determined based on the increase or decrease, and a focus adjustment device is controlled. Focusing device.
(4)前記二値化変換器の前にバンドパスフィルターを
配置し、映像信号のうち中間周波数成分のみを取出して
二値化することを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第3項のうちのいずれか1項に記載のビデオカメラの
自動焦点調節装置。
(4) Claims 1 to 3 are characterized in that a bandpass filter is disposed before the binarization converter, and only intermediate frequency components of the video signal are extracted and binarized. The automatic focus adjustment device for a video camera according to any one of the items.
JP62319686A 1987-12-17 1987-12-17 Automatic focusing device for video camera Pending JPH01160263A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62319686A JPH01160263A (en) 1987-12-17 1987-12-17 Automatic focusing device for video camera

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62319686A JPH01160263A (en) 1987-12-17 1987-12-17 Automatic focusing device for video camera

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01160263A true JPH01160263A (en) 1989-06-23

Family

ID=18113052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62319686A Pending JPH01160263A (en) 1987-12-17 1987-12-17 Automatic focusing device for video camera

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01160263A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0507627A2 (en) * 1991-04-03 1992-10-07 Sharp Kabushiki Kaisha Automatic focusing device and method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6267973A (en) * 1985-09-19 1987-03-27 Canon Inc Automatic focusing device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6267973A (en) * 1985-09-19 1987-03-27 Canon Inc Automatic focusing device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0507627A2 (en) * 1991-04-03 1992-10-07 Sharp Kabushiki Kaisha Automatic focusing device and method
US5337084A (en) * 1991-04-03 1994-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Automatic focusing device utilizing a trend of variation and degree of reliability of a focusing evaluation value signal to improve image focusing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4922346A (en) Automatic focusing apparatus having a variable focusing speed and particularly suited for use with interlaced scanning
EP0249817B1 (en) Automatic focusing circuit
KR100423939B1 (en) Autofocus control apparatus and method
US8422878B2 (en) Imaging apparatus performing auto focusing function with plurality of band pass filters and auto focusing method applied to the same
JPH0783446B2 (en) Autofocus device such as video camera
JP3557222B2 (en) Automatic focusing device
JPS60183879A (en) Focus detector
JP2749961B2 (en) Imaging device
JP3167023B2 (en) Focus adjustment device, blur detection device, motion detection device, and subject position detection device
JPH01160263A (en) Automatic focusing device for video camera
JP2554051B2 (en) Autofocus device
JP4574559B2 (en) Imaging device, focus position detection device, and focus position detection method
JP2663451B2 (en) Automatic focusing device
US4871906A (en) Focus detecting device using correlation
JPH02280579A (en) Automatic focusing device
JP2675807B2 (en) Imaging device
JP2624244B2 (en) Automatic focusing device
JPH10164424A (en) Automatic focus device
KR100287199B1 (en) Apparatus and method for automatically adjusting focus
JPH11275448A (en) Image pickup device and storage medium readable by computer
JP3489280B2 (en) Imaging device and focus display method thereof
JP2912778B2 (en) Auto focus device
JP2002311326A (en) Image pickup device
JPS6078413A (en) Auto-focusing device
JPH02172369A (en) Automatic focus adjusting device