JPH08160283A - Automatic focusing device - Google Patents

Automatic focusing device

Info

Publication number
JPH08160283A
JPH08160283A JP6300713A JP30071394A JPH08160283A JP H08160283 A JPH08160283 A JP H08160283A JP 6300713 A JP6300713 A JP 6300713A JP 30071394 A JP30071394 A JP 30071394A JP H08160283 A JPH08160283 A JP H08160283A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
video signal
focus
value
circuit
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
JP6300713A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisanori Hirose
久敬 広瀬
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP6300713A priority Critical patent/JPH08160283A/en
Publication of JPH08160283A publication Critical patent/JPH08160283A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To obtain a focusing point with high accuracy regardless of the contents of a picked-up image. CONSTITUTION: A video signal picked up by an image picture device through a focusing lens 1 becomes the video signal of television by means of a processing circuit 3 and supplied to an image feature extracting part 20. Two video signals of the current frame and one frame before are obtained by means of a delay circuit 24 through a filter circuit 22. An image correlation detecting circuit 26 divides the images of two video signals into plural blocks and obtains the distribution of the sum of frame difference absolute values of signals of two corresponding blocks. Form this distribution, an image feature extracting circuit 28 imparts position information 8 indicating a region containing a few of high frequency components to a circuit 4, makes the video signal pass through and adjusts the lens 1 so as to maximize the high frequency components by means of a BPF circuit 5, detecting circuit 6 and a motor 7. A part such as the sky and a lateral stripe pattern is removed and focus adjustment is accurately performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等のカメ
ラに装備される自動焦点調節装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focusing device mounted on a camera such as a video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオカメラ等の映像機器に用いられて
いる自動焦点調節装置としては、CCD等の撮像素子か
ら得られる映像信号中の高周波成分を抽出し、その高周
波成分が最大となるように撮影レンズを駆動して焦点合
わせを行う、いわゆる山登り方式のものが知られてい
る。すなわち、被写体像のエッジでは映像信号レベルが
急激に変化し、映像信号の高周波成分が増加するため、
この高周波成分が増加するほど合焦状態に近いと考える
ことができる。このような自動焦点調節方式は、焦点調
節用の特殊な光学部材が不要であり、遠方でも近くでも
距離によらず正確にピントを合わせることができる等の
長所を有する。
2. Description of the Related Art As an automatic focus adjusting device used in video equipment such as a video camera, a high frequency component is extracted from a video signal obtained from an image pickup device such as a CCD so that the high frequency component becomes maximum. A so-called hill-climbing system is known in which a photographing lens is driven to perform focusing. That is, the video signal level changes sharply at the edge of the subject image, and the high frequency component of the video signal increases,
It can be considered that the closer to the focused state, the closer the high frequency component increases. Such an automatic focus adjustment method does not require a special optical member for focus adjustment, and has an advantage that it can accurately focus regardless of the distance regardless of the distance.

【0003】次にこの種の自動焦点調節方式につて図9
を用いて説明する。フォーカスレンズ1は、フォーカス
モータ7によって光軸方向に移動することにより焦点合
わせを行う。このレンズ1を通った光は撮像素子2の撮
像面上に結像されて電気信号に光電変換され、映像信号
として出力される。この映像信号はカメラのプロセス回
路3に入力されて、標準テレビジョン方式の映像信号に
変換されるとともに、バンドパスフィルタ(以下BPF
とする)5に入力されて映像信号中の高周波成分を抽出
される。この高周波成分は検波回路6に入力されて高周
波成分の絶対量に相当する信号が抽出される。
Next, an automatic focusing system of this kind will be described with reference to FIG.
Will be explained. The focus lens 1 performs focusing by moving in the optical axis direction by the focus motor 7. The light passing through the lens 1 is imaged on the image pickup surface of the image pickup device 2, photoelectrically converted into an electric signal, and output as a video signal. This video signal is input to the process circuit 3 of the camera and converted into a video signal of a standard television system, and a band pass filter (hereinafter referred to as BPF).
And the high frequency component in the video signal is extracted. This high frequency component is input to the detection circuit 6 and a signal corresponding to the absolute amount of the high frequency component is extracted.

【0004】この検波回路6の抽出信号は、図3(a)
に示すようにフォーカスレンズ1の繰り出し量により変
化しある位置で最大値を持つ。これは、フォーカスレン
ズ1の繰り出し量が変化すると、撮像素子2の撮像面に
投影される光学像の焦点状態が変化し、これは合焦状
態、いわゆるピントがあった状態では投影された光学像
の鮮鋭度が最大となり、撮像素子2で映像信号に変換さ
れた場合、それに含まれる高周波成分の絶対量が最大と
なるからである。次に、フォーカスモータ7は、フォー
カスレンズ1の位置を検波回路6の出力信号が大きくな
るような方向へ移動させて、検波回路6の出力が最大と
なる位置でフォーカスレンズ1を止めるように動作す
る。
The extracted signal of the detection circuit 6 is shown in FIG.
As shown in, the maximum value is obtained at a certain position, which varies depending on the amount of extension of the focus lens 1. This is because when the amount of extension of the focus lens 1 changes, the focus state of the optical image projected on the image pickup surface of the image pickup element 2 changes, and this is the in-focus state, that is, the projected optical image when there is so-called focus. Sharpness becomes maximum, and when converted into a video signal by the image sensor 2, the absolute amount of high-frequency components contained therein becomes maximum. Next, the focus motor 7 moves the position of the focus lens 1 in such a direction that the output signal of the detection circuit 6 becomes large, and stops the focus lens 1 at the position where the output of the detection circuit 6 becomes maximum. To do.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、検波回路6の出力信号の出力レベルが被写体の種
類やコントラストによって変化し、被写体によっては焦
点を正確に制御することができないという問題点があっ
た。すなわち、従来例の場合、図3(a)に示すよう
に、通常の被写体ではノイズが少なく、検波回路6の出
力信号レベルが大きいのでフォーカスモータ7の制御が
容易であるが、被写体の中に空などが大きい面積で映っ
ている場合には、図3(b)に示すように、映像信号の
高周波成分が少なくなる上にノイズ成分が増えるため、
検波回路6の出力信号レベルが低くなるとともに、周辺
部がノイズによって持ち上がった特性を示す、したがっ
て、ピークの位置がはっきりしなくなるため、合焦近傍
でハンチングを繰り返すことがあった。
However, in the conventional example, there is a problem in that the output level of the output signal of the detection circuit 6 changes depending on the type and contrast of the subject, and the focus cannot be accurately controlled depending on the subject. there were. That is, in the case of the conventional example, as shown in FIG. 3A, a normal subject has less noise and the output signal level of the detection circuit 6 is high, so that the focus motor 7 can be controlled easily, but When the sky is reflected in a large area, as shown in FIG. 3B, the high frequency component of the video signal is reduced and the noise component is increased.
Since the output signal level of the detection circuit 6 becomes low and the peripheral portion shows a characteristic that is raised by noise, and therefore the position of the peak becomes unclear, hunting may be repeated in the vicinity of the focus.

【0006】本発明は、上述の問題点を解消するために
なされたもので、空や、低照度時の被写体のようなコン
トラストの低い被写体を撮影しているときでも、ハンチ
ングのない、素早い焦点調節ができる自動焦点調節装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a quick focus without hunting even when photographing a low-contrast subject such as the sky or a subject at low illuminance. It is an object of the present invention to provide an automatic focus adjustment device that can be adjusted.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明において
は、フォーカスレンズを通じて撮像されることにより得
られる映像信号の画像の特徴を抽出する画像特徴抽出手
段と、上記画像特徴抽出手段で抽出された画像の特徴に
応じて上記フォーカスレンズを合焦点に調節する焦点調
節手段とを設けている。
According to a first aspect of the invention, an image feature extracting means for extracting features of an image of a video signal obtained by imaging through a focus lens, and the image feature extracting means for extracting the features. And a focus adjusting means for adjusting the focus lens to a focal point according to the characteristics of the image.

【0008】請求項2の発明においては、映像信号の画
像における高周波成分の少い領域を検出し、その領域の
位置情報を出力する画像特徴手段と、映像信号から上記
位置情報が示す領域の信号を除去した信号から高周波成
分を検出し、この高周波成分が最大値となるようにフォ
ーカスレンズの位置を制御する焦点調節手段とを設けて
いる。
According to the second aspect of the present invention, the image characteristic means for detecting a region having a small amount of high frequency components in the image of the video signal and outputting the position information of the region, and the signal of the region indicated by the position information from the video signal. A focus adjusting means is provided for detecting a high frequency component from the signal from which is removed, and controlling the position of the focus lens so that the high frequency component has a maximum value.

【0009】[0009]

【作用】請求項1の発明によれば、撮像された画像の特
徴が抽出され、その特徴に応じてフォーカスレンズの合
焦点調節が制御されるので、画像の内容に応じて常に適
切な調節が行われ、合焦点を精度よく得ることができ
る。
According to the first aspect of the present invention, the feature of the imaged image is extracted, and the focus adjustment of the focus lens is controlled according to the feature, so that appropriate adjustment is always performed according to the content of the image. The focus is obtained accurately.

【0010】請求項2の発明によれば、撮像した画像の
高周波成分の少ない領域を検出し、その領域の信号を除
去した映像信号の高周波成分を検出し、この高周波成分
が最大値となるようにフォーカスレンズが調節されるの
で、被写体の空などのように高周波成分の少ない部分が
焦点調節の対象から外され、高周波成分の多い部分のみ
について焦点調節が行われ、このため画像の内容に拘ら
ず常に精度良く合焦点を得ることができると共に、山登
り方向による焦点調節に用いて最適なものとなる。
According to the second aspect of the present invention, a region of the picked-up image having a small amount of high frequency components is detected, and the high frequency component of the video signal from which the signal in the region is removed is detected so that the high frequency component becomes maximum. Since the focus lens is adjusted to, the part with a low high frequency component such as the sky of the subject is excluded from the focus adjustment target, and the focus is adjusted only on the part with a high frequency component. The focus can always be obtained with high precision, and is optimal for focus adjustment according to the hill climbing direction.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

〔第1の実施例〕図1は本発明の第1の実施例を示すブ
ロック図である。図1において、フォーカスレンズ1
は、フォーカスレンズ駆動用のモータ7によって光軸方
向へ移動されることにより、焦点合わせを行う。このレ
ンズ1を通った光は撮像素子2の撮像面上に結像されて
電気信号に光電変換され、映像信号として出力される。
この映像信号はカメラのプロセス回路3に入力されて、
標準テレビジョン方式の映像信号に変換されるととも
に、ゲート回路4を介して、バンドパスフィルタ(以下
BPFとする)5に入力される。一方標準テレビジョン
方式の映像信号は、画像特徴抽出部20に入力されて、
上記映像信号に含まれる焦点調節に不適当な領域を示す
位置情報8を出力してゲート回路4にゲート信号として
入力する。尚、ゲート回路4、BPF回路5、検波回路
6及びモータ7により焦点調節手段が構成される。
[First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the focus lens 1
Is moved in the optical axis direction by the motor 7 for driving the focus lens to perform focusing. The light passing through the lens 1 is imaged on the image pickup surface of the image pickup device 2, photoelectrically converted into an electric signal, and output as a video signal.
This video signal is input to the process circuit 3 of the camera,
The video signal is converted into a video signal of a standard television system, and is input to a bandpass filter (hereinafter referred to as BPF) 5 via the gate circuit 4. On the other hand, the video signal of the standard television system is input to the image feature extraction unit 20,
The position information 8 indicating an area unsuitable for focus adjustment included in the video signal is output and input to the gate circuit 4 as a gate signal. The gate circuit 4, the BPF circuit 5, the detection circuit 6 and the motor 7 constitute a focus adjusting means.

【0012】次に画像特徴抽出部20において、入力映
像信号から画像の特徴を抽出する動作について説明す
る。フィルタ回路22では、入力映像信号の輝度変化に
よる誤動作を防止したり、ノイズによる影響を少なくす
るために、入力映像信号からDC成分と不要な高周波成
分とを除去する空間BPF処理を行う。尚、信号の情報
量を少なくするために上記空間BPF処理した信号を2
値化しても良い。空間BPF処理された映像信号は、そ
のまま画像相関検出回路26に入力されるとともに遅延
手段において1フレーム(または1フィールド)遅延さ
れる。この遅延された映像信号は画像相関検出回路26
に入力される。
Next, the operation of the image feature extraction section 20 for extracting the feature of the image from the input video signal will be described. The filter circuit 22 performs a spatial BPF process of removing a DC component and an unnecessary high frequency component from the input video signal in order to prevent a malfunction due to a change in luminance of the input video signal and reduce an influence of noise. In order to reduce the information amount of the signal, the spatial BPF processed signal is
It may be valued. The video signal subjected to the spatial BPF processing is directly input to the image correlation detection circuit 26 and is delayed by one frame (or one field) by the delay means. The delayed video signal is output to the image correlation detection circuit 26.
Is input to

【0013】画像相関検出回路26では、入力した2つ
の映像信号の画像を図2(a)のように複数のブロック
に分割し、それぞれのブロックにおいて、前フレームの
画素データと現フレームの画素データとの差分絶対値和
を求め、その差分絶対値和の分布の情報を相関値の分布
として出力する。画像特徴抽出回路28では、画像相関
検出回路26の出力信号である相関値の分布情報から入
力映像信号の特徴を求める。
The image correlation detection circuit 26 divides the images of the two input video signals into a plurality of blocks as shown in FIG. 2A, and in each block, pixel data of the previous frame and pixel data of the current frame are divided. And the difference absolute value sum is calculated, and the information of the distribution of the difference absolute value sum is output as the correlation value distribution. The image feature extraction circuit 28 obtains the feature of the input video signal from the distribution information of the correlation value which is the output signal of the image correlation detection circuit 26.

【0014】例えば、被写体が空である場合の入力映像
信号のブロックの相関値の分布は、図2(c)に示すよ
うにピークの無い分布となる。一方、被写体が山とか家
などの場合の映像信号のブロックの相関値の分布は図2
(b)に示すように鋭いピークのある分布となる。従っ
て、画像相関検出回路26の出力信号である相関値の分
布に鋭いピークがあるかどうかを検出し、ピークの無い
ブロックの分布を求めることによって被写体のどの位置
に空があるかがわかる。相関値の分布に鋭いピークがあ
るかどうかは、分布の最大値や、最大値と平均値の差、
あるいは最大値と最大値近傍の値との差などを求めるこ
とにより判定することができる。
For example, the distribution of the correlation values of the blocks of the input video signal when the subject is empty is a distribution without peaks as shown in FIG. 2 (c). On the other hand, when the subject is a mountain or a house, the distribution of the correlation value of the block of the video signal is shown in FIG.
The distribution has a sharp peak as shown in (b). Therefore, by detecting whether or not there is a sharp peak in the distribution of the correlation value, which is the output signal of the image correlation detection circuit 26, and finding the distribution of the blocks having no peak, it is possible to know at which position of the subject the sky is present. Whether there is a sharp peak in the distribution of correlation values, the maximum value of the distribution, the difference between the maximum value and the average value,
Alternatively, it can be determined by obtaining a difference between the maximum value and a value near the maximum value.

【0015】また、窓にかかるブラインドや横縞の入っ
た模様などの被写体は、焦点を合わせることが苦手な被
写体である。すなわち、現状の自動焦点調節装置ではコ
スト上の問題(部品点数の増加)から垂直方向のバンド
パスフィルタを構成するのが困難であり、水平方向のバ
ンドパスフィルタの出力からのみ合焦用の信号を得てい
る。従って、窓にかかるブラインドや横縞の入った模様
などの被写体では水平方向にエッジが無いので、バンド
パスフィルタの出力信号のレベルが低く、焦点調節が困
難になっている。しかし、このような窓にかかるブライ
ンドや横縞の入った模様などの被写体においても、画像
相関検出回路26の出力信号は、水平方向にピークがつ
ながるような分布を示すので、このような分布が現れる
ブロックの分布を求めることにより、苦手な被写体のあ
る位置を知ることができる。
Further, subjects such as window blinds and patterns with horizontal stripes are subjects that are difficult to focus on. In other words, it is difficult to construct a vertical bandpass filter in the current automatic focus adjustment device due to cost problems (increase in the number of parts), and the focusing signal is output only from the output of the horizontal bandpass filter. Is getting Therefore, since there is no edge in the horizontal direction in a subject such as a window blind or a pattern with horizontal stripes, the level of the output signal of the bandpass filter is low and focus adjustment becomes difficult. However, even in an object such as a blind or a pattern with horizontal stripes on the window, the output signal of the image correlation detection circuit 26 has a distribution in which peaks are connected in the horizontal direction, and thus such a distribution appears. By obtaining the distribution of blocks, it is possible to know the position where the subject is not good.

【0016】このようにして空や横縞の模様のある部分
などの映像信号に含まれるエッジなどのような合焦点検
出に必要な高周波成分の少ない領域の位置を検出し、そ
の位置情報8をゲート信号として図1に示すようにゲー
ト回路4に出力する。ゲート回路4では、入力された位
置情報8によって撮像素子2からの映像信号を通過させ
るか遮断するかの制御を行う。すなわち、空や横縞の模
様のある部分などの高周波成分の少ない領域の映像信号
は遮断し、高周波成分の多い領域の映像信号のみをBP
F5に出力する。BPF5では、映像信号中の高周波成
分を抽出して検波回路9に出力する。検波回路6では高
周波成分の絶対量に相当する信号をフォーカスレンズ駆
動用のモータ7に出力する。このモータ7はフォーカス
レンズ1の位置を、検波回路6の出力信号が大きくなる
ような方向へ移動させて、検波回路6の出力が最大とな
る位置でフォーカスレンズ1を止めるように動作する。
In this way, the position of a region having a small amount of high frequency components necessary for focus detection such as an edge included in a video signal such as a sky or a portion having a horizontal stripe pattern is detected, and the position information 8 is gated. The signal is output to the gate circuit 4 as shown in FIG. The gate circuit 4 controls whether to pass or block the video signal from the image sensor 2 according to the input position information 8. That is, the video signal in a region having a small amount of high frequency components such as a sky or a portion having a horizontal stripe pattern is blocked, and only the video signal in a region having a large amount of high frequency components is BP.
Output to F5. The BPF 5 extracts the high frequency component in the video signal and outputs it to the detection circuit 9. The detection circuit 6 outputs a signal corresponding to the absolute amount of the high frequency component to the motor 7 for driving the focus lens. The motor 7 moves the position of the focus lens 1 in a direction in which the output signal of the detection circuit 6 becomes large, and stops the focus lens 1 at the position where the output of the detection circuit 6 becomes maximum.

【0017】このときの様子について図3を用いて説明
する。通常の被写体の場合は、入力映像信号に含まれる
高周波成分が多いので、フォーカスレンズ1の繰り出し
量と検波回路6の出力との関係は図3(a)のようにな
る。このときはピークが鋭い形になるので、ピークの最
大値の位置がはっきりして焦点調節が容易となる。また
入力映像信号に空が多く映っている場合には、フォーカ
スレンズ1の繰り出し量と検波回路6の出力との関係は
図3(b)のように、空が映っている部分ではノイズ成
分が多いので、周辺部分の検波出力が持ち上がってい
る。これとともに焦点があっている部分でも高周波成分
が少ないので、検波出力レベルが低いままとなる。従っ
て、周辺部が持ち上がり、ピークが低くなるので、焦点
の合う位置がはっきりせず、焦点調節が困難になってい
る。
The state at this time will be described with reference to FIG. In the case of a normal subject, since the high frequency component contained in the input video signal is large, the relationship between the extension amount of the focus lens 1 and the output of the detection circuit 6 is as shown in FIG. At this time, since the peak has a sharp shape, the position of the maximum value of the peak is clear and focus adjustment becomes easy. Further, when a lot of sky is reflected in the input video signal, the relationship between the extension amount of the focus lens 1 and the output of the detection circuit 6 is as shown in FIG. Since there are many, the detection output of the peripheral part has risen. At the same time, since the high frequency component is small even in the focused portion, the detection output level remains low. Therefore, the peripheral portion is lifted up and the peak is lowered, so that the focus position is not clear and the focus adjustment becomes difficult.

【0018】本実施例によれば、画面特徴抽出部20で
検出された空が映っている位置を示す位置情報8によ
り、図4に示すように入力映像信号に含まれる空の映っ
ている斜線部分を遮断(カット)して空の部分のノイズ
を除去することにより、図3(c)に示すように、検波
出力の周辺部分のレベルを下げるようにしている。これ
によって検波出力のピークが鋭くなり、焦点調節が容易
にできるようになる。
According to this embodiment, the position information 8 indicating the position where the sky is detected, which is detected by the screen feature extraction unit 20, is shown by the oblique line in which the sky included in the input video signal is reflected as shown in FIG. By cutting (cutting) the portion to remove noise in the empty portion, the level of the peripheral portion of the detection output is lowered as shown in FIG. 3 (c). As a result, the peak of the detection output becomes sharp and focus adjustment becomes easy.

【0019】〔第2の実施例〕上述した第1の実施例に
おいては、各領域毎に前フレームの代表点のデータある
いは、前フレームの画素データと現フレームの前記各領
域に対応する画素データとのフレーム差分絶対値和を検
出し、このフレーム差分絶対値和の分布から各領域にお
ける入力映像信号の特徴を抽出しているが、以下に述べ
る方法によっても、各領域における入力映像信号の特徴
を抽出することができる。図5に第2の実施例を示す。
図5において、30は画像特徴抽出部、32は所定の周
波数成分を抽出するための2次元バンドパスフィルタ、
34は上記2次元バンドパスフィルタ32の出力信号を
2値化するための2値化回路、36は2値化された信号
をN画素×M画素からなる所定の領域に分割するブロッ
ク分割回路、38は上記分割された領域毎に、その領域
に含まれるノイズ量を検出するノイズ検出回路である。
他の部分は図1の同一符号部分と対応する。
[Second Embodiment] In the first embodiment described above, the data of the representative point of the previous frame or the pixel data of the previous frame and the pixel data corresponding to each of the regions of the current frame are provided for each area. The feature of the input video signal in each area is extracted from the distribution of the sum of the frame difference absolute values of and, and the feature of the input video signal in each region is also extracted by the method described below. Can be extracted. FIG. 5 shows a second embodiment.
In FIG. 5, 30 is an image feature extraction unit, 32 is a two-dimensional bandpass filter for extracting a predetermined frequency component,
Reference numeral 34 is a binarization circuit for binarizing the output signal of the two-dimensional bandpass filter 32, 36 is a block division circuit for dividing the binarized signal into a predetermined region of N pixels × M pixels, Reference numeral 38 denotes a noise detection circuit that detects the amount of noise included in each of the divided areas.
The other portions correspond to the same reference numerals in FIG.

【0020】次に動作について説明する。プロセス回路
3からの入力信号は画像特徴抽出部30に入力されて、
明るさの変化による輝度信号の変化や高周波成分を除去
するために、2次元バンドパスフィルタ32によって所
定の周波数成分が抽出される。2値化回路34では、D
C成分、高周波成分を除去された映像信号に対して0レ
ベルと交差する点で2値化処理を行う。このような処理
を行うことにより、入力映像信号の信号強度が変化して
も2値化画像パターンは変化しないようになる。次にブ
ロック分割回路36では、2値化された画像パターンを
N画素×M画素からなる領域に分割して、各領域毎にそ
の領域の2値化画像パターンのデータをノイズ量検出回
路38に出力する。
Next, the operation will be described. The input signal from the process circuit 3 is input to the image feature extraction unit 30,
A predetermined frequency component is extracted by the two-dimensional bandpass filter 32 in order to remove a change in the brightness signal due to a change in brightness and a high frequency component. In the binarization circuit 34, D
Binarization processing is performed on the video signal from which the C component and the high frequency component have been removed, at the point where it crosses the 0 level. By performing such processing, the binary image pattern does not change even if the signal strength of the input video signal changes. Next, in the block division circuit 36, the binarized image pattern is divided into regions of N pixels × M pixels, and the data of the binarized image pattern in that region is supplied to the noise amount detection circuit 38 for each region. Output.

【0021】ノイズ量検出回路38では、2値化画像パ
ターンの画素の0レベルから1レベルに変化する回数
と、1レベルから0レベルに変化する回数とを数え、そ
の回数を所定の値と比較し、所定の値より大きい時は、
その領域はノイズが多いので不適当な領域と判断し、ま
た、所定の値より小さい時は、その領域は適当な領域と
判断する。2値化した画像パターンの変化する回数を数
えるには、0レベルから1レベルに変化する信号をクロ
ックとするカウンタをノイズ量検出回路38に設ければ
良い、すなわち水平方向と垂直方向にそれぞれ走査し
て、各方向のカウンタの出力値を所定の値と比較する。
The noise amount detection circuit 38 counts the number of times the pixels of the binarized image pattern change from 0 level to 1 level and the number of changes from 1 level to 0 level, and compares the number of times with a predetermined value. However, if it is larger than the specified value,
The area is judged to be an unsuitable area because there is a lot of noise, and when it is smaller than a predetermined value, the area is judged to be an appropriate area. In order to count the number of changes of the binarized image pattern, a counter having a signal changing from 0 level to 1 level as a clock may be provided in the noise amount detection circuit 38, that is, scanning in the horizontal and vertical directions respectively. Then, the output value of the counter in each direction is compared with a predetermined value.

【0022】通常の被写体の場合、2値化画像パターン
は図6(a)に示すように、0レベルのパターンと1レ
ベルのパターンがはっきり出力されるので、ノイズ量検
出回路38におけるカウンタの水平方向の出力値は、1
ラインの走査で0レベルから1レベルに変化する回数を
khとすると、およそ(kh×N)の値に近い値が出力
される。図6(a)においては、khは約3である。ま
た、カウンタの垂直方向の出力値は、1ラインの走査で
0レベルから1レベルに変化する回数をkvとすると、
およそ(kv×M)の値に近い値が出力される。
In the case of a normal subject, as the binary image pattern, as shown in FIG. 6A, a 0 level pattern and a 1 level pattern are clearly output, so that the horizontal level of the counter in the noise amount detection circuit 38 is increased. Direction output value is 1
Assuming that the number of times the level is changed from 0 level to 1 level by scanning a line is kh, a value close to a value of (kh × N) is output. In FIG. 6A, kh is about 3. Also, the vertical output value of the counter is kv, where the number of changes from 0 level to 1 level in one line scan is kv
A value close to the value of (kv × M) is output.

【0023】一方、空などの被写体が映っている領域で
は、図6(b)のようにノイズ成分が多いので、ノイズ
量検出回路36におけるカウンタの水平方向の出力値
は、(kh×N)の値より大きい値が出力され、また、
カウンタの垂直方向の出力値も、(kv×M)の値より
大きい値が出力される。従って、例えばカウンタの出力
値が、1.2×(kh×N)、1.2×(kv×M)、
あるいは、その合計値と比較して大きいかどうかで、そ
の領域に空があるかどうかが判定できる。空などの自動
焦点調節を行うのに苦手な被写体の部分の位置情報8
は、ゲート回路4に入力されて、苦手な被写体の部分は
自動焦点調節を行う信号から除去される。
On the other hand, in an area where a subject such as the sky is reflected, there are many noise components as shown in FIG. 6B, so the horizontal output value of the counter in the noise amount detection circuit 36 is (kh × N). A value greater than the value of is output, and
The output value in the vertical direction of the counter is also larger than the value of (kv × M). Therefore, for example, the output value of the counter is 1.2 × (kh × N), 1.2 × (kv × M),
Alternatively, it can be determined whether or not there is a sky in the area based on whether or not it is larger than the total value. Position information of the subject that is difficult to perform automatic focus adjustment such as the sky 8
Is input to the gate circuit 4, and the portion of the subject which is not good is removed from the signal for performing the automatic focus adjustment.

【0024】〔第3の実施例〕第2の実施例において、
2値化回路34の前にコアリング手段を設けることによ
り、ノイズ量検出回路38の構成を簡素化できる。図7
に第3の実施例を示す。図7において、31は画像特徴
抽出部であり、33は2次元バンドパスフィルタ32の
出力信号から微小ノイズ成分を除去して2値化回路34
に出力するためのコアリング処理回路である。他の部分
は図2の同一符号部分と対応する。
[Third Embodiment] In the second embodiment,
By providing the coring means before the binarization circuit 34, the configuration of the noise amount detection circuit 38 can be simplified. Figure 7
The third embodiment is shown in FIG. In FIG. 7, reference numeral 31 is an image feature extraction unit, and 33 is a binarization circuit 34 that removes a minute noise component from the output signal of the two-dimensional bandpass filter 32.
It is a coring processing circuit for outputting to. The other portions correspond to the same reference numerals in FIG.

【0025】動作は第2の実施例と同じに行われるが、
2次元バンドパスフィルタ32の出力信号にコアリング
処理回路33により微小ノイズを除去するコアリング処
理を行ってから2値化を行う。このため2値化パターン
にノイズによる影響をなくすことができる。すなわち図
8(b)に示すように、空などが映っている被写体で
は、特定の周波数成分が少ないので2値化パターンは0
レベル又は1レベルの状態が多くなる。
The operation is the same as in the second embodiment, except that
The output signal of the two-dimensional band-pass filter 32 is subjected to coring processing for removing minute noise by the coring processing circuit 33, and then binarized. Therefore, the influence of noise on the binarized pattern can be eliminated. That is, as shown in FIG. 8B, since the specific frequency component is small in a subject in which the sky is reflected, the binarization pattern is 0.
There are many levels or one level states.

【0026】従って、図8(a)のような通常の被写体
の場合はノイズ量検出回路38におおけるカウンタの水
平方向の出力値はおよそ(kh×N)の値に近い値が出
力される。また、カウンタの垂直方向の出力量はおよそ
(kh×M)の値に近い値が出力される。一方、空など
の被写体が映っている領域では、コアリング処理によっ
て、ノイズ量検出回路36におけるカウンタの水平方向
の出力値はほとんど0に近い値となる。また、カウンタ
の垂直方向の出力値もほとんど0に近い値となる。従っ
て、例えばカウンタの主力値が0.5×(kh×N)、
0.5×(kv×M)、あるいは、その合計値と比較し
て小さいかどうかで、その領域に空がRかどうかが判定
できる。
Therefore, in the case of an ordinary subject as shown in FIG. 8A, the horizontal output value of the counter in the noise amount detection circuit 38 is a value close to a value of (kh × N). . Further, the output amount of the counter in the vertical direction is a value close to a value of (kh × M). On the other hand, in an area where a subject such as the sky is shown, the horizontal output value of the counter in the noise amount detection circuit 36 becomes a value close to 0 due to the coring process. Also, the output value of the counter in the vertical direction is close to 0. Therefore, for example, the main value of the counter is 0.5 × (kh × N),
Whether or not the sky is R can be determined by 0.5 × (kv × M), or whether it is smaller than the total value.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、撮像された画像の特徴を抽出し、その特徴に応
じてフォーカスレンズの合焦点調節を制御するように構
成したので、画像の内容に拘らず常に適切な調節が行わ
れ、合焦点を精度よく得ることができる効果がある。
As described above, according to the invention of claim 1, the feature of the picked-up image is extracted, and the focus adjustment of the focus lens is controlled according to the feature. Regardless of the content of the image, appropriate adjustment is always performed, and there is an effect that the in-focus point can be accurately obtained.

【0028】また、請求項2の発明によれば、撮像した
画像の高周波成分の少い領域を検出し、その領域の信号
を除去した映像信号の高周波成分を検出し、この高周波
成分が最大値となるようにフォーカスレンズを調節する
ように構成したので、焦点調節の苦手な空や横縞のよう
な被写体であっても輝度良く合焦点を得ることができる
効果がある。特に山登り方式による焦点調節に用いて最
適なものとなる。
According to the second aspect of the present invention, a region of the picked-up image having a small amount of high frequency components is detected, and the high frequency component of the video signal from which the signal in the region is removed is detected. Since the focus lens is adjusted so as to satisfy the above condition, there is an effect that even an object such as a sky or horizontal stripes, which is poor in focus adjustment, can be focused with good brightness. Especially, it is most suitable for the focus adjustment by the mountain climbing method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】被写体による相関値の分布の違いを説明する説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a difference in distribution of correlation values depending on a subject.

【図3】レンズの繰り出し量と検出出力の関係を説明す
る特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a lens extension amount and a detection output.

【図4】図1のゲート回路の動作を説明する説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation of the gate circuit of FIG.

【図5】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】2値化パターンの様子を説明する説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state of a binarized pattern.

【図7】本発明の第3の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図8】第3の実施例の2値化パターンの様子を説明す
る説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a state of a binarized pattern according to a third embodiment.

【図9】従来の自動焦点調節装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram showing a conventional automatic focus adjustment device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フォーカスレンズ 2 撮像素子 4 ゲート回路 5 バンドパスフィルタ(BPF) 6 検波回路 7 フォーカスレンズ駆動用モーター 20、30、31 画像特徴抽出部 24 遅延回路 26 画像相関検出回路 28 画像特徴抽出回路 33 コアリング処理回路 34 2値化回路 36 ブロック分割回路 38 ノイズ量検出回路 1 Focus Lens 2 Image Sensor 4 Gate Circuit 5 Band Pass Filter (BPF) 6 Detection Circuit 7 Focus Lens Driving Motor 20, 30, 31 Image Feature Extraction Section 24 Delay Circuit 26 Image Correlation Detection Circuit 28 Image Feature Extraction Circuit 33 Coring Processing circuit 34 Binarization circuit 36 Block division circuit 38 Noise amount detection circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フォーカスレンズを通じて撮像されるこ
とにより得られる映像信号の画像の特徴を抽出する画像
特徴抽出手段と、 上記画像特徴抽出手段で抽出された画像の特徴に応じて
上記フォーカスレンズを合焦点に調節する焦点調節手段
とを備えた自動焦点調節装置。
1. An image feature extracting means for extracting image features of an image signal obtained by being imaged through a focus lens, and the focus lens according to the image features extracted by the image feature extracting means. An automatic focus adjusting device having a focus adjusting means for adjusting the focus.
【請求項2】 上記画像特徴抽出手段は、画像における
高周波成分の少い領域を検出し、その領域の位置情報を
出力するように構成され、上記焦点調節手段は、映像信
号から上記位置情報が示す領域の信号を除去した信号の
高周波成分を検出し、この高周波成分が最大値となるよ
うに上記フォーカスレンズの位置を制御するように構成
されている請求項1記載の自動焦点調節装置。
2. The image feature extracting means is configured to detect an area having a low frequency component in an image and output position information of the area, and the focus adjusting means extracts the position information from a video signal. The automatic focusing apparatus according to claim 1, wherein a high-frequency component of a signal obtained by removing a signal in the indicated area is detected, and the position of the focus lens is controlled so that the high-frequency component has a maximum value.
【請求項3】 上記画像特徴抽出手段は、現フレーム又
は現フィールドの映像信号と1フレーム前又は1フィー
ルド前の映像信号の2つの画像をそれぞれ複数の領域に
分割し、2つの画像の対応する2つの領域の信号の差分
絶対値和を求め、この差分絶対値の分布に基づいて位置
情報を生成するように構成されている請求項1又は2記
載の自動焦点調節装置。
3. The image feature extracting means divides two images of a video signal of the current frame or current field and a video signal of one frame before or one field before into a plurality of regions, respectively, and the two images correspond to each other. 3. The automatic focus adjustment device according to claim 1, wherein the automatic focus adjustment device is configured to obtain a sum of absolute differences between signals in two areas and generate position information based on a distribution of the absolute differences.
【請求項4】 上記画像特徴抽出手段は、映像信号を2
値化した後、その画像を複数の領域に分割し、各領域毎
の信号のノイズ量を検出し、ノイズ量の少い領域を示す
位置情報を出力するように構成されている請求項1記載
の自動焦点調節装置。
4. The image feature extracting means outputs the video signal as 2
The image is divided into a plurality of regions after the binarization, the noise amount of the signal for each region is detected, and the position information indicating the region having a small noise amount is output. Auto focus device.
【請求項5】 上記画像特徴抽出手段は、映像信号の微
小ノイズの除去を行った後、2値化を行うように構成さ
れている請求項4記載の自動焦点調節装置。
5. The automatic focusing apparatus according to claim 4, wherein the image feature extracting means is configured to perform binarization after removing minute noise of the video signal.
【請求項6】 上記画像特徴抽出手段は、上記差分絶対
値の分布における最大値、最大値と平均値との差の値、
最大値と最大値近傍の値との差の値、あるいは最大値、
最小値、平均値などのうちの少くとも一つの値から演算
することによって上記位置情報を検出するように構成さ
れている請求項3記載の自動焦点調節装置。
6. The image feature extracting means includes a maximum value in the distribution of the difference absolute values, a value of a difference between the maximum value and an average value,
The value of the difference between the maximum value and the value near the maximum value, or the maximum value,
The automatic focusing apparatus according to claim 3, wherein the position information is detected by calculating from at least one of a minimum value and an average value.
【請求項7】 上記画面特徴抽出手段は、上記2値化さ
れた信号における各領域毎の0レベルと1レベルとの分
布に基づいて位置情報を得るように構成されている請求
項4又は5記載の自動焦点調節装置。
7. The screen feature extracting means is configured to obtain position information based on a distribution of 0 level and 1 level for each region in the binarized signal. The described automatic focus adjustment device.
【請求項8】 上記画面特徴抽出手段は、2値化された
信号が0レベルから1レベルに又は1レベルから0レベ
ルに変化する回数が所定のしきい値より大きい又は小さ
い領域を示す位置情報を出力するように構成されている
請求項4又は5記載の自動焦点調節装置。
8. The position information indicating the area in which the number of times that the binarized signal changes from 0 level to 1 level or from 1 level to 0 level is larger or smaller than a predetermined threshold value by the screen feature extraction means. 6. The automatic focusing device according to claim 4, wherein the automatic focusing device is configured to output.
JP6300713A 1994-12-05 1994-12-05 Automatic focusing device Pending JPH08160283A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6300713A JPH08160283A (en) 1994-12-05 1994-12-05 Automatic focusing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6300713A JPH08160283A (en) 1994-12-05 1994-12-05 Automatic focusing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08160283A true JPH08160283A (en) 1996-06-21

Family

ID=17888205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6300713A Pending JPH08160283A (en) 1994-12-05 1994-12-05 Automatic focusing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08160283A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008185603A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Olympus Corp Automatic focusing device and method
US20110292210A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Fujitsu Limited Measurement device, control device, and storage medium
KR101401683B1 (en) * 2009-10-14 2014-06-03 연세대학교 산학협력단 Apparatus for detecting focus robust to low light noise and spot highlight

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008185603A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Olympus Corp Automatic focusing device and method
KR101401683B1 (en) * 2009-10-14 2014-06-03 연세대학교 산학협력단 Apparatus for detecting focus robust to low light noise and spot highlight
US20110292210A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Fujitsu Limited Measurement device, control device, and storage medium
JP2011250114A (en) * 2010-05-26 2011-12-08 Fujitsu Ltd Measuring device and control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8264591B2 (en) Method and system for generating focus signal
US6738197B2 (en) Autofocusing apparatus
GB2504857A (en) Auto-focus image system
JPH09243904A (en) Method for detecting compositional change of image
JPH05344406A (en) Camera
KR100423939B1 (en) Autofocus control apparatus and method
JPH04133576A (en) Image pickup device
JP2957800B2 (en) Automatic focusing device
US6507367B2 (en) Image pickup apparatus for varying filter characteristics for focus adjustment
JP3167023B2 (en) Focus adjustment device, blur detection device, motion detection device, and subject position detection device
JP2008185823A (en) Focus detector and camera
JP6482247B2 (en) FOCUS ADJUSTMENT DEVICE, IMAGING DEVICE, FOCUS ADJUSTMENT DEVICE CONTROL METHOD, AND PROGRAM
JPH08160283A (en) Automatic focusing device
JPH0754968B2 (en) Focus detection device
US8471950B2 (en) Signal processor for adjusting image quality of an input picture signal
JP2832029B2 (en) Automatic focusing device
WO2012076992A1 (en) Auto-focus image system
JP2810403B2 (en) Automatic focusing device
JP4629259B2 (en) Automatic focus control device
JP3263570B2 (en) Automatic focusing device
JPH0915482A (en) Automatic in-focus device
US11792534B2 (en) Signal processing device, signal processing method, and image capture device
JP2742741B2 (en) Auto focus device
JP4576027B2 (en) AF system
JP2005345962A (en) Solid-state imaging apparatus and focus control unit