JPH06245132A - カメラ - Google Patents
カメラInfo
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- JPH06245132A JPH06245132A JP5330980A JP33098093A JPH06245132A JP H06245132 A JPH06245132 A JP H06245132A JP 5330980 A JP5330980 A JP 5330980A JP 33098093 A JP33098093 A JP 33098093A JP H06245132 A JPH06245132 A JP H06245132A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dct
- coefficient
- control
- circuit
- coefficients
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- Granted
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- Image Analysis (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
を可能とするとともに動体等の任意の被写体追尾機能を
有するカメラを提供する。 【構成】DCT演算手段により得られたDCT係数の総
和がしきい値を越えるブロックの集合を被写体と認識し
ている。
Description
焦特性を改善したカメラに関する。
ズ等の光学系を通して得られる被写体像を電気信号に変
換し、この電気信号からコントラスト情報を検出し、検
出されたコントラスト情報値が最大となるように光学系
の位置をフイードバック制御するものがある。かかる方
式によるオートフォーカス制御は、ビデオカメラ等に用
いられる。
に示されている。レンズ2は、レンズ駆動回路1により
位置が駆動制御され、被写体像を撮像素子であるCCD
3に結像する。CCD3で電気信号に変換された画像信
号は、撮像プロセス回路4において、γ補正や色分離等
の処理が施され、A/Dコンバータ(ADC)5により
デジタルデータに変換された後、バッファメモリ6に記
録される。バッファメモリ6からは、周知のように、縦
横N画素(例えば、8画素)のブロックデータが読み出
され、DCT(離散コサイン変換)回路8において直交
変換処理が施される。DCT回路8により直交変換さ
れ、得られた直流(DC)変換係数は、量子化回路9と
レンズAF制御回路40に供給され、一方、AC変換係
数は、量子化回路10とレンズAF制御回路40とに供
給される。レンズAF制御回路40は、交流変換係数を
受け、レンズ駆動回路1を制御してレンズ2を移動さ
せ、DCT回路8で得られるAC変換係数が最大になる
ようにレンズ2の位置を制御、合焦(フォーカス)制御
する。尚、パルス発生(SSG)回路7は、CCD3、
撮像プロセス回路4、A/Dコンバータ5、バッファメ
モリ6およびレンズAF制御回路40を制御するための
水平、垂直同期信号等の各種パルスを生成する。
は、遅延回路11と減算回路12に供給され、減算回路
12の出力として予測誤差が得られる。この予測誤差
は、符号化回路14で符号化されて合成回路16に出力
される。一方、量子化回路10で量子化されたAC変換
係数は、いわゆるジグザグ走査回路13で係数の並べ替
え処理が行われた後、符号化回路15で符号化されて合
成回路16に出力される。合成回路16で合成されたD
C変換係数の予測誤差およびAC変換係数は記録装置1
7に記録される。しかして、これらの各部構成は、シス
テム制御回路18によって全体シーケンスが制御され
る。DCT回路8は、画像符号化の際に用いられること
が多く、コントラスト情報をDCT回路で検出すれば、
DCT回路の共用化が図れるので構成の簡易化・コスト
ダウンにつながる。
カメラの自動焦点(AF)制御は、画面全体エリアにつ
いてDCT演算を行い、得られたDCT係数(AC変換
係数やDC変換係数)に基づいてAF制御を実行してい
る(例えば、特開平3ー216078号公報記載の方
式)。しかしながら、全画面についてDCT演算する
と、演算に時間がかかり合焦速度が遅くなってしまうと
いう問題がある。また、演算量を低減するため、AF制
御に最低限必要なAFエリアの画像だけをDCT演算す
るようにした場合でも、、合焦速度の遅れはやはり残る
だけでなくAF制御に必要な情報量が少なくなる結果、
偽合焦する恐れもある。
持するも高速且つ高精度な合焦を可能とするとともに動
体追尾および任意被写体抽出の機能を有するカメラを提
供することにある。
め、本発明によるカメラは、撮像素子の出力信号をA/
D変換してなるデジタル映像信号に該映像信号に係る画
面を複数ブロックに分割したときのブロック毎にDCT
演算を施してDCT係数を得るためのDCT演算手段
と、上記DCT演算手段により得たDCT係数について
交流域に対応する全係数の総和を上記ブロック毎に算出
するための交流係数総和演算手段と、上記交流係数総和
演算手段による交流係数の総和が所定の閾値を越える上
記ブロックの集合であって上記画面内に設定された特定
領域内に在るものが対応する被写体を特定被写体として
認識するための特定被写体認識手段と、を備えて構成さ
れる。
CT係数の総和がしきい値を越えるブロックの集合を被
写体と認識している。
ながら説明する。図1は、本発明に関連するカメラの一
例を示す構成ブロック図である。図1において、図15
と同一符号が付されている構成部は同様機能を有する構
成部を示す。本例では、バッファメモリ6から、全画面
について、またはAFエリア内について、例えば縦横8
画素のブロックデータをレンズAF演算制御回路30に
供給する。該演算制御回路30は、供給されたブロック
データをDCT演算して変換係数を求める。8画素×8
画素から成るブロックデータをDCT演算して得られる
変換係数Cuvの一例が図2に示されている。図2におい
て、uが大きくなるにつれて、より高い水平周波数成分
となり、vが大きくなるにつれて、より高い垂直周波数
成分となる。したがって、C00がDC成分の大きさを示
し(DC変換係数)、右方向(u:0から7)に向かっ
て水平方向の、より高い高周波成分が、また、C00より
下方向(v:0から7)に向かって垂直方向の、より高
い高周波成分が示されることになる。ここで、DC変換
係数を除いた残りの変換係数をAC変換係数と呼ぶ。
換係数値に基づくAF制御を、レンズ位置が略無限遠距
離にある場合と最至近距離にある場合とで係数値が小さ
く、合焦位置で係数値がピークを示す特徴を利用して行
なっている。
てAF制御が行われるが、AF制御に利用する係数の領
域を固定して、利用する部分のみのAC変換係数をDC
T演算により求めれば合焦速度を向上させることができ
る。例えば、図4のように、斜線部領域(周波数領域を
示す)の変換係数だけをAF制御に利用するようにすれ
ば、斜線部のみのDCT演算で済むので、全領域DCT
演算する場合と比較して約4倍高速化できる。
域を固定させているが、任意に可変させれば、次のよう
な利点も得られる。例えば、AF制御を行う場合、合焦
点が無限遠または最至近方向のどちらにあるのかわから
ないため、レンズを任意の方向に少し駆動し、係数の増
減変化状況を調べ、増方向にレンズを駆動させてAF制
御を行う前処理としての方向判断を行う。
も高周波側の変換係数の変化量が小さいため、方向判断
時には、図5(A)の斜線部に示すような低周波側の変
換係数を利用し、AF制御時には、同図(B)の斜線部
に示すような高周波側の変換係数を利用することができ
る。これは、図6に示すように、合焦位置から離れた
(無限遠と最至近に近い)状態では、レンズ位置変化に
対する高周波側変換係数の変化は小さいのに対して低周
波側変換係数の変化が比較的大きく、一方、合焦位置近
傍では高周波側の係数変化が大きいことに着眼してい
る。
制御スタート時にAFエリア内のDCT演算を全て行
い、変換係数の分布を調べ、例えば、垂直側の周波数成
分が多く含まれているようであれば、図7の斜線部に示
すように、垂直側の変換係数を主にAF制御に利用する
等、自動的に可変させても良い。ここで、ROM等にあ
る程度の変換係数パターンを記憶させておき、AF制御
毎に最適のパターンを抽出したり、ファジィ理論を利用
して変換係数の値が高いところのみを抽出してAF制御
に用いることもできる。
制御させる際には、DC及びAC変換係数の変化から被
写体像に変化があったとき、その都度AF制御に利用す
る係数の領域パターンを最適なものに可変させることも
できる。
してのDCT係数の記録動作処理手順が示されている。
先ず、AF動作用の1段目のトリガ入力を待ち(ステッ
プS1)、AF制御に必要なDCT係数のみの演算でA
F制御を行なった後(ステップS2)、AF制御が終了
するのを待つ(ステップS3)。次に、記録動作指示用
の2段目トリガ入力を待ち(ステップS4)、全領域の
DCT係数を演算し(ステップS5)、メモリカード等
の記憶媒体に係数を記録して(ステップS6)、終了す
る。これによって、AF時は必要最小限の演算が行われ
るため、記録動作への移行が速やかに行われ、よってシ
ャッターチャンス等を逃す恐れが軽減できる。
路30内でソフトウェア処理されているが、DCT処理
をハードウェア構成することができることは勿論であ
る。
影響を軽減する例を説明する。この影響は、DCT演算
で得られる係数が光源のフリッカにより影響を受けるこ
とに起因する。前述のフリッカによる偽合焦動作を図9
を参照して説明する。同図の破線で示す曲線がフリッカ
がないときのレンズ位置と係数値変化との関係を示す特
性である。また、実線で示す特性曲線は、フリッカが存
在するときの特性を示すが、フリッカに起因して、特性
曲線は凹凸が激しく正確な合焦位置からずれたレンズ位
置で偽ピークが生じ、結果的に偽合焦動作が生じてしま
う。
利用してフリッカを抑圧させている。つまり、DC変換
係数は明るいと大きく、暗いと小さくなることを利用
し、AF制御をDC係数の変化を反映させた次式で得ら
れる係数xを用いてAF制御を行う。 x=(AF制御に利用するAC変換係数)×(AF制御
スタート時のDC変換係数)/(現フィールドのDC変
換係数) このような係数xを用いたAF制御によれば、図9に点
線で示すようなフリッカのない滑らかな特性曲線が得ら
れ、安定且つ確実なAF制御が可能となる。また、xの
代わりにy=x×βで示す係数yを用いれば、更にフリ
ッカの影響を抑圧できる。ここで、βは下式で定義され
る係数αに基づいて、図10に示す一例としての変換テ
ーブルから求まる。 α={(AF制御スタート時のDC係数)−(現フィー
ルドのDC係数)}/(AF制御スタート時のDC係
数)×100 [%] βは、明るさに応じて変化するDC変換係数の変化に対
応してその比率どおりにAC係数も変化するとは限らな
いので、これを補償するものであり、実験的に求めるこ
とができる。
られる変換係数を利用して動体追尾や手ぶれ補正のデー
タを得る例を説明する。動体追尾方法としては、特公昭
59ー32743号に、追尾エリアの2次元の映像信号
を各々1次元に投影し、各画像毎の相関を調べ、相関の
高い部分に追尾する方法が開示されている。この方法で
は、追尾エリアを大きくすると、相関に使用するデータ
量が増大し、そのため相関演算の時間が長くなり、追尾
性が悪化する恐れがあったり、被写体の形が急激に変化
した場合に相関がとれなくなって追尾不可能となってし
まうこともある。
映像をDCT演算し、追尾したい被写体に追尾エリアを
ロックする。次に、DCT係数中の全AC変換係数の絶
対値の総和を各ブロック毎に求め、この総和が予め定め
た閾値(Th)以上の部分を追尾したい被写体とみな
す。また、ノイズ抑圧のため、連続する領域のみを抽出
する。その結果、主要な被写体が抽出できる。
足するブロックが同図の斜線領域で示されている。これ
ら斜線領域の中で図11で示した追尾エリア内にあるも
のは、部分gであるから、次画面からは、部分gの被写
体を追尾すれば良い。また、gの被写体の大きさが変化
した場合には、その変化に伴い追尾エリアも逐次変化さ
せることもできる。更に、高速化のために全画面DCT
変換せずに、追尾エリアや追尾エリア周辺のみをDCT
演算するようにしても良い。また、上記閾値Thは、任
意の固定値としても良いし、追尾エリア内、外の全AC
変換係数の絶対値の総和の差分量を見て、例えば、ファ
ジィ等に基づく演算により、自動的に求め、逐次可変さ
せても良い。
の総和としているが、各種条件(被写体の絵柄、背景、
被写体輝度、合焦度合等)を加味し、各条件に最適な領
域に係るAC変換係数のみの絶対値の総和としても良
い。また、AF制御時に使用する領域のAC変換係数の
絶対値の総和としても良い。この最適な領域に係るAC
変換係数は、AC変換係数の分布状況により演算で求め
たり、任意の固定係数を利用できる。更に、本実施例で
は、閾値(Th)以上を被写体とみなしたが、条件によ
って(Th)以下を被写体とみなしても良い。ここで、
DC係数を利用していないが、DC係数の変化のみに着
目して被写体を抽出しても良いし、DC係数とAC係数
の両変化を総合的に判断して被写体を抽出しても良い。
体の抽出が可能となる。このような被写体抽出を利用し
て、画面のズレ量(例えば、手ぶれ量)を検出すること
もできる。例えば、図13(A)のように、画面の4隅
に適切なエリアi,j,k,lを定めておき、図12の
式により各4隅の被写体を抽出し(同図(B)に示
す)、次画面(図14(A))でも同様な処理を行っ
て、図14(B)のような被写体パターンを得る。次
に、図13(B)と図14(B)の各4隅のパターンマ
ッチング処理を行い画面のズレ量を検出する。
4隅を設定したが、画像ズレ量検出のためには、最低1
つのエリアがあれば良いことは明らかであり、また、そ
の数やDCTを行うブロックのサイズ(本実施例では、
8×8画素)も任意であり、コストや精度を考慮して設
定することができる。
アを追加することなく、高速且つ正確な合焦制御が可能
となる。本発明は電子スチルカメラは勿論、ムービー用
カメラ等の他のカメラにも適用できることは明らかであ
る。
ラによれば合焦動作の高速化及び高精度化が図られるだ
けでなく動体等の任意の被写体追尾機能も有する。
ック図である。
算して得られる変換係数を示す図である。
御を説明するための図である。
定する例を示す図である。
断時とAF制御時の利用する変換係数領域を示す図であ
る。
係数との関係を示す図である。
作処理手順を示す図である。
位置と変換係数との関係を示す図である。
変換テーブルの一例を示す図である。
明するための図である。
図である。
図である。
図である。
ック図である。
Claims (1)
- 【請求項1】撮像素子の出力信号をA/D変換してなる
デジタル映像信号に該映像信号に係る画面を複数ブロッ
クに分割したときのブロック毎にDCT演算を施してD
CT係数を得るためのDCT演算手段と、 上記DCT演算手段により得たDCT係数について交流
域に対応する全係数の総和を上記ブロック毎に算出する
ための交流係数総和演算手段と、 上記交流係数総和演算手段による交流係数の総和が所定
の閾値を越える上記ブロックの集合であって上記画面内
に設定された特定領域内に在るものが対応する被写体を
特定被写体として認識するための特定被写体認識手段
と、 を備えたことを特徴とするカメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33098093A JP3279420B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | カメラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33098093A JP3279420B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | カメラ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04860493A Division JP3280452B2 (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | カメラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06245132A true JPH06245132A (ja) | 1994-09-02 |
JP3279420B2 JP3279420B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=18238496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33098093A Expired - Fee Related JP3279420B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | カメラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3279420B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1560425A1 (en) * | 2004-01-27 | 2005-08-03 | Fujinon Corporation | Autofocus system |
JP2006092555A (ja) * | 2004-09-23 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 領域検出方法および領域検出プログラム |
JP2008009053A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Nikon Corp | 追尾装置、オートフォーカス装置、およびカメラ |
JP2009265239A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Nikon Corp | 焦点検出装置、焦点検出方法およびカメラ |
US8253800B2 (en) | 2006-06-28 | 2012-08-28 | Nikon Corporation | Tracking device, automatic focusing device, and camera |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33098093A patent/JP3279420B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7548269B2 (en) | 2004-01-27 | 2009-06-16 | Fujinon Corporation | System for autofocusing a moving object |
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US9639754B2 (en) | 2006-06-28 | 2017-05-02 | Nikon Corporation | Subject tracking apparatus, camera having the subject tracking apparatus, and method for tracking subject |
JP2009265239A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Nikon Corp | 焦点検出装置、焦点検出方法およびカメラ |
Also Published As
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---|---|
JP3279420B2 (ja) | 2002-04-30 |
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