JPH11102437A

JPH11102437A - 撮像装置及び撮像方法

Info

Publication number: JPH11102437A
Application number: JP26049697A
Authority: JP
Inventors: Teruo Hieda; 輝夫稗田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】被写体の条件の変化に左右されず精度の高い
検出を行うことのできる撮像装置及び撮像方法を提供す
ること。【解決手段】撮像された画像中の目的対象物の位置を
求める撮像装置であって、予め記憶された目的対象物の
基準画像と、撮像された画像中の比較対象領域の画像間
の相関度を検出する相関演算部（１５）と、前記比較対
象領域の位置を適宜変更するアドレスカウンタ（１２）
と、前記相関演算部により検出された、前記アドレスカ
ウンタにより変更された各位置の比較対象領域の画像と
前記基準画像との相関度を記憶するメモリ（１８）と、
前記メモリに記憶された相関度の内、最も高い相関度が
検出された比較対象領域の位置を、前記目的対象物の画
像中の位置として判定するマイクロコンピュータ（１
１）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置及び撮像方
法に関し、特に、画面上の特定の被写体の位置を検出す
る方式の撮像装置及び撮像方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、撮影した画像の中から、特定の被
写体の位置を検出する撮像装置としていくつかの方法が
提案されているが、例えば、次のような方法がある。ａ．特定の被写体の色を設定し、撮影した画像の色情報
をもとに、画面上の被写体の位置を検出する方法ｂ．画面を所定数のブロックに分割し、それらのブロッ
クの相互の輝度差から、被写体の位置を検出する方法ｃ．被写体の輪郭情報から被写体の位置を検出する方法例えば、人物の位置を検出する場合、ａの方法では、２
つの色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが肌色を表す領域、つまり
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙで表される平面上で左上の肌色付近の領
域に該当する画像信号を抽出し、その抽出された画像信
号の画面上の重心を求めて、それを人物の位置としてい
た。

【０００３】また、ｂの方法では、まず、画面を例えば
水平に８分割、垂直に８分割、合計６４分割し、それぞ
れの分割部分の輝度信号の積分値を求める。この求めた
積分値の画面全体の平均値を背景の輝度値とし、それに
対し所定量以上大きいかあるいは小さい部分を被写体の
位置とする方式であった。

【０００４】また、ｃの方法では輝度信号を２次元微分
した後、２値化することにより輪郭信号を求め、その輪
郭信号の中から閉曲線を求め、閉曲線の中心を被写体の
中心とする方式であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例には以下のような欠点があった。

【０００６】上述のように、被写体の色情報のみや、分
割された領域の輝度の積分値や、輪郭信号をもとに特定
の被写体の位置を求めた場合、検出された位置の精度が
悪い。これは色差信号は輝度信号と比較して帯域が狭く
精度を上げるのが難しいため、また、ブロック分割した
場合は、分割した数以上の精度が得られないため、更
に、輪郭信号を用いた場合は高周波ノイズ成分の影響を
受け易いためである。

【０００７】また、検出したい被写体と他の被写体との
区別がつきにくい場合に、目的の被写体に似た被写体を
誤検出してしまう事があった。ａの方法のように色信号
を用いて目的の被写体を検出する場合は、例えば目的の
被写体が木であり、同一画面内に目的の被写体である木
と似た色の木造建物の壁が存在する場合など、複数の近
似色の被写体が同一画面内の存在する時に誤検出してし
まうことがあった。また、ｂの方法のようにブロック分
割を行う場合、被写体と背景との輝度差が大きくなけれ
ば検出できず、また、ｃの方法のように輪郭を用いた場
合には、背景の模様などの状況によっては誤検出してし
まうことがあった。

【０００８】また、画面の中に検出する被写体が複数あ
る場合には、色信号を用いて重心を検出すると２つの被
写体の間の位置が検出されてしまうという問題があっ
た。

【０００９】さらに、検出したい被写体の状態、例えば
照明の状態や背景の状態、あるいは被写体の方向が少々
変化しただけで、被写体が検出されなくなってしまうと
いう欠点があった。例えば、ｃの方法のように輪郭を用
いた場合、被写体の一部でも背景との輝度差がなくなる
と輪郭が閉曲線にならずに開曲線になってしまい、被写
体が検出不能になってしまう。

【００１０】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、被写体の条件の変化に左右されず精度の高い
検出を行うことのできる撮像装置及び撮像方法を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の撮像装置は撮像された画像中の目的対象
物の位置を求める撮像装置であって、予め記憶された目
的対象物の基準画像と、撮像された画像中の比較対象領
域の画像間の相関度を検出する検出手段と、前記比較対
象領域の位置を変更する変更手段と、前記検出手段によ
り検出された、前記変更手段により変更された各位置の
比較対象領域の画像と前記基準画像との相関度を記憶す
る第１記憶手段と、前記第１記憶手段に記憶された相関
度の内、最も高い相関度が検出された比較対象領域の位
置を、前記目的対象物の画像中の位置として判定する判
定手段とを有する。

【００１２】また、本発明の撮像方法は撮像された画像
中の目的対象物の位置を求める撮像方法であって、予め
記憶された目的対象物の基準画像と、撮像された画像中
の比較対象領域の画像間の相関度を検出する検出工程
と、前記比較対象領域の位置を変更する変更工程と、前
記検出工程で検出された、前記変更工程で変更された各
位置の比較対象領域の画像と前記基準画像との相関度を
記憶する記憶工程と、前記記憶工程で記憶された相関度
の内、最も高い相関度が検出された比較対象領域の位置
を、前記目的対象物の画像中の位置として判定する判定
工程とを有する。

【００１３】上記構成によれば、撮影画像と、基準画像
とを所定領域の範囲で相関検出を行うため、被写体の少
々の条件の変化に左右されず精度の高い検出を行うこと
ができる。

【００１４】好ましくは、前記判定手段により求められ
た前記画像中の目的対象物の位置に対応する比較対象領
域の画像データと、前記基準画像の画像データとに基づ
いて、前記基準画像を更新する。

【００１５】上記構成により、特定の被写体を撮影する
頻度が高くなれば、その特定の被写体に対して、検出精
度が向上し、また、不特定多数の被写体を撮影する頻度
が高くなれば、不特定多数の被写体に対して、検出精度
が高くなるという効果がある。

【００１６】また、好ましくは、目的対象物に対応する
固定の基準画像を記憶する第２記憶手段を更に有し、前
記判定手段により求められた前記画像中の目的対象物の
位置に対応する比較対象領域の画像データと、前記検出
手段で用いられる基準画像の画像データと、前記第２記
憶手段に記憶された固定基準画像の画像データとに基づ
いて、前記検出手段で用いられる基準画像を更新する。

【００１７】上記構成によれば、予め固定基準画像の画
像データを設定しておくことにより、被写体が誤認識さ
れた場合にそのデータが強く反映された基準画像に更新
されてしまう事を防ぐことができ、以降の誤動作を防ぐ
ことができる。

【００１８】また、好ましくは、前記検出手段で用いら
れる基準画像を更新するタイミングを指示する指示手段
を更に有し、前記指示手段により前記検出手段で用いら
れる基準画像の更新を指示された場合に前記基準画像を
更新する。

【００１９】上記構成によれば、操作者が望みの被写体
を基準画像に反映させることができるため、撮像する被
写体に応じたより適切な被写体検出を行うことができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００２１】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図で
ある。

【００２２】図１の（ａ）において、１は光軸を動かす
機構を有する光学系、２は撮像素子であるＣＣＤ、３は
チルト方向に光軸を動かすモータ、４はレンズを保持す
る保持部材、５はパン方向に光軸を動かすモータ、６は
ＣＣＤ２の駆動パルスおよび各部のタイミングパルスを
生成するタイミング信号発生回路、７はＣＣＤ２の出力
信号をディジタル画像信号に変換するＡ／Ｄコンバー
タ、８はモータ５を駆動するモータ駆動回路、９はモー
タ３を駆動するモータ駆動回路、１０はディジタル画像
信号にクランプ、クリップ、ガンマ補正などの信号処理
をしてビデオ信号を形成する信号処理部、１１はマイク
ロコンピュータ、１２はアドレスカウンタ、１３はラス
ター書き込みとランダムアクセス読み出しが可能なフレ
ームメモリ、１４は比較データを保存するためのランダ
ムアクセス書き込みとランダムアクセス読み出しが可能
な、不揮発性のメモリ、１５は２つの入力信号の相関値
を差分の２乗演算または、差分の絶対値演算により求め
る相関演算部、１６はマイクロコンピュータ１１からの
制御信号によりリセットされた後、所定期間入力信号を
積分する積分器、１７は２つの入力信号の大小を比較す
るコンパレータ、１８は位置データ、積分値データを書
き込み、ＦＩＦＯ動作により読み出しを行うメモリ、１
９はフレームメモリ１３及びメモり１４から入力された
２つのデータにそれぞれ設定された重みを加えた後加算
する重み付け回路である。

【００２３】図１（ｂ）は光学系１及び周辺部を光軸方
向から見た図で、２０，２１は駆動軸である。モータ３
の回転は駆動軸２０を介して光学系１の光軸をチルト
（仰状）方向に動かし、モータ５の回転は駆動軸２１、
保持部材４、駆動軸２０を介して光学系１の光軸をパン
（左右）方向に動かす。モータ５及び３は、後述するマ
イクロコンピュータ１１の制御に従ってモータ駆動回路
８、９が駆動する。

【００２４】不図示の被写体像は光学系１によりＣＣＤ
２の受光面に結像されて光電変換され、タイミング信号
発生回路６から発生される駆動パルスに応じて順次転送
され、撮像信号として読み出される。

【００２５】ＣＣＤ２の出力である画像信号は、Ａ／Ｄ
コンバータ７によりアナログディジタル変換されてディ
ジタル撮像信号になり、信号処理部１０により信号処理
されてビデオ信号になる。このビデオ信号は、フレーム
メモリ１３に書き込まれる。ここでのフレームメモリ１
３へのビデオ信号の書き込みは、タイミング信号発生回
路６が発生する同期パルスに応じてＣＣＤ２と同期した
ラスター書き込みにより行われる。こうしてフレームメ
モリ１３に書き込まれたデータは、マイクロコンピュー
タ１１により設定された設定値に応じてアドレスカウン
タ１２が発生した第１のアドレスに従って読み出され、
相関演算部１５に入力される。

【００２６】メモリ１４に保持されている比較データ
は、検出する被写体の基準となる画像（比較画像）を示
すデータであり、例えば人物を被写体として検出すると
きは、初期値として複数の人物の画像の平均値等の値が
設定される。また、この比較画像はフレームメモリ１３
に書き込まれたデータが示す画像（撮像画像）よりも小
さい画像である。比較データはマイクロコンピュータ１
１により設定された設定値に応じてアドレスカウンタ１
２が発生した第２のアドレスに応じて読み出され、相関
演算回路１５の他方の入力として入力される。

【００２７】図２は比較画像と撮像画像との関係の例を
示す模式図である。図２に示すように、比較画像の比較
データと、比較画像の大きさに相当する撮像画像部分の
画像データとが相関演算回路１５に入力することにな
る。従って、第１，第２のアドレスは以下の関係を有す
る。

【００２８】即ち、まず第２のアドレスはメモリ１４の
内容を順次全て読み出すように発生される。また、第１
のアドレスは、第２のアドレスに対し水平または／及び
垂直方向に所定量（後述するＸ方向及びＹ方向のオフセ
ット値により定まる）シフトされた位置のアドレスを示
す。第２のアドレスによりメモリ１４の比較データのす
べてを１回読み出す間、このシフト量は一定である。

【００２９】このシフト量はフレームメモリにビデオ信
号が１度書き込まれると、水平、垂直共に０に初期化さ
れる（図２の（ａ）の状態）。メモリ１４に記憶されて
いる比較データ全てが１回読み出される度に、シフト量
は水平方向に所定量ずつ増加される（図２の（ｂ），
（ｃ）の状態）。こうして水平方向にシフト量を所定量
ずつ増加しながら第１及び第２のアドレスを発生する処
理を繰り返し、もしその増加されたシフト量がフレーム
メモリ１３に記憶された撮像画像の水平方向の長さと比
較画像の水平方向の長さの差を超過した場合は（図２の
（ｄ）の状態）、水平方向のシフト量を０に戻して垂直
方向にシフト量を所定量増加する（図２の（ｅ）の状
態）。このように水平方向及び垂直方向にシフトしなが
ら処理を続け、その増加された垂直方向のシフト量が、
フレームメモリ１３に記憶された撮像画像の垂直方向の
長さと比較画像の垂直方向の長さとの差を超過すると
（図２の（ｆ）の状態）、フレームメモリ１３の内容は
信号処理部１０から出力されるビデオ信号を新たに記憶
することにより更新される。それと同時に、水平及び垂
直方向のシフト量はそれぞれ０にリセットされる。

【００３０】相関演算部１５では、フレームメモリ１３
及びメモり１４から入力された２つの入力の間の相関値
を前述の方法で求め、相関値を出力する。

【００３１】積分器１６ではマイクロコンピュータ１１
の設定により、メモリ１４の全比較データを読み出す
間、相関演算部１５より出力される比較データとそれに
対応する撮像画像の画像データとの相関値を積分する
（差分の２乗値または絶対値の和）。これにより、メモ
リ１４の比較データと、上述のシフト量（オフセット
値）分シフトされたアドレスに対応する部分のフレーム
メモリ１３に記憶された画像データとの相関度が算出さ
れる事になる。相関演算部１５に入力される２つの画像
の類似度が高いほど相関値は低くなるので、積分器１６
により積分して得られた積分値が小さいほど相関度が高
く、逆に積分値が大きいほど相関値が低いことを示す。

【００３２】この積分器１６の出力の積分値はコンパレ
ータ１７によりマイクロコンピュータ１１により設定さ
れる所定の閾値と比較される。この閾値は通常の場合に
おいてフレームメモリ１３に保持されている画像とメモ
リ１４に保持されている比較データの画像とが、相当な
率で類似している時に積分器１６の出力として得られる
値に設定され、例えば生産時に予め設定されているもの
である。

【００３３】コンパレータ１７の出力はメモリ１８の書
き込み制御端子ＷＥに入力される。このＷＥは積分値が
閾値以下（相関度が高い）であることを示す場合にイネ
ーブルになり、メモリ１８に、書き込みデータとして入
力されている積分器１６の積分値ＷＤ１と、アドレスカ
ウンタ１２からのアドレスＷＤ２を書き込ませる。この
動作により、フレームメモリ１３に記憶されている画像
データの内、メモリ１４に保持されている比較データの
画像と比較して相関度が高い画像部分の右下のコーナー
を示すアドレスが、前述の積分器１６の積分値とともに
保存されることになる。

【００３４】そして、マイクロコンピュータ１１からの
制御によりフレームメモリ１３に保存された画像の全て
の部分についてメモリ１４に保持されている比較データ
との相関検出が行われると、マイクロコンピュータ１１
はメモリ１８の読み出し制御信号ＲＥを出力し、メモリ
１８に保存された全ての相関度（積分値）とアドレスと
の組を読み込む。マイクロコンピュータ１１はすべての
データのうち最も相関度の高い（つまり積分値が最小）
組のアドレスを抜き出し、そのアドレスに基づいてフレ
ームメモリ１３に保存された画像中、対応する画像部分
の中心点を求め、それを被写体の位置とする。

【００３５】この検出した被写体の画像位置の撮像画像
中心からのオフセット値をマイクロコンピュータ１１で
求め、このオフセット値をもとにモータ駆動８、９に駆
動信号を送り、その信号に応じてモータ駆動８、９はそ
れぞれモータ５、３を駆動し、モータ５、３は光学系１
のそれぞれパン方向、チルト方向の光軸を動かす。この
動作により、メモリ１４の比較データと相関度の最も大
きい被写体を光学系１の光軸の中心に位置させるように
動作することが可能になる。

【００３６】こうして光学系１の光軸の中心にメモリ１
４に設定された比較データに対応する撮像画像部分の中
心部に動かした後、マイクロコンピュータ１１はアドレ
スカウンタ１２を制御して、フレームメモリ１３に記憶
された内容の中から上述の処理によって求められた相関
度の最も高い画像部分と、メモリ１４の比較データとを
読み出す。両者のデータは重み付け回路１９に入力され
る。

【００３７】重み付け回路１９では、入力された２つの
画像データに対し所定の重み付けをした後に加算して出
力する。この所定の重み付けはフレームメモリ１３の出
力側を１／ａ、メモリ１４の出力側を（ａ−１）／ａと
する。ａの値は例えば撮影されたデータを強く比較デー
タとして反映させたい時には１６、３２など小さく、撮
影されたデータの比較データへの反映を弱くしたい時に
は２５６、５１２など大きな値に設定する。

【００３８】この様にして重み付けされたデータはメモ
リ１４に再び書き込まれる。これにより、光学系１の光
軸の中心にメモリ１４に設定された被写体を位置した時
のフレームメモリ１３上のデータがメモリ１４に書き込
まれ、次に被写体を光学系１の光軸の中心に設定する動
作を行う際の比較データになる。

【００３９】比較データは上述のような動作で重み付け
されて更新されるため、特定の被写体を撮影する頻度が
高ければその特定の被写体に強く依存したデータに更新
され、不特定の被写体を撮影する頻度が高ければ、特性
の被写体には依存しないデータに徐々に更新される。更
新の割合は前述した重み付けの値を変えることにより変
更する事が可能である。

【００４０】以下に、図１中のマイクロコンピュータ１
１による制御を、図３を参照にして説明する。図３は、
フレームメモリ１３に記憶された１画像を処理する場合
のマイクロコンピュータ１１の制御手順を示すフローチ
ャートである。

【００４１】ステップＳ１００で処理が開始した後、ス
テップＳ１０１でアドレスカウンタ１２が発生するアド
レスの内フレームメモリ１３の読み出し用の第１のアド
レスのＸ方向のオフセット値ＯＦＦＳＥＴ＿Ｘ（水平方
向のシフト量）及びＹ方向のオフセット値ＯＦＦＳＥＴ
＿Ｙ（垂直方向のシフト量）を０に初期化する。次に、
ステップＳ１０２で積分器１６の値を０に初期化した
後、積分を開始させる。

【００４２】ステップＳ１０３で、アドレスカウンタ１
２にフレームメモリ１３とメモリ１４からデータを読み
出すための第１及び第２のアドレスを発生させる。ここ
で発生されるフレームメモリ１３読み出し用の第１のア
ドレスは、第２のアドレスから前述のＯＦＦＳＥＴ＿
Ｘ、ＯＦＦＳＥＴ＿Ｙの値分オフセットされた値であ
る。このステップＳ１０３で、前述のようにメモリ１４
に保持されている比較データを全て読み出す分のアドレ
スに相当する第１及び第２のアドレスが発生され、メモ
リ１３及び１４のそれぞれの出力に基づいて相関演算部
１５により相関値が演算され、積分器１６において相関
演算部１５の出力を積分することになる。

【００４３】第１及び第２のアドレスが発生終了した時
点でステップＳ１０４において積分を終了し、コンパレ
ータ１７に対し閾値を所定時間（少なくともコンパレー
タ１７での比較に要する時間が経過する間）設定する。
この時、前述のようにコンパレータ１７に入力される積
分器１６の積分値がこの閾値以下の場合には、ステップ
Ｓ１０４−１でメモリ１８にその積分値とその時の第１
のアドレスとをメモリ１８に保存してステップＳ１０５
へ進む。また、積分値が閾値を超える場合はメモリ１８
にデータの保存を行わずに、そのままステップＳ１０５
へ進む。

【００４４】ステップＳ１０５で、ＯＦＦＳＥＴ＿Ｘを
所定値増加する。ステップＳ１０６でＯＦＦＳＥＴ＿Ｘ
がフレームメモリ１３に保存されている画像データの横
幅と比較画像の横幅との差（Ｘ＿ＭＡＸ）を越えていな
ければ（ＯＦＦＳＥＴ＿Ｘ≦Ｘ＿ＭＡＸ）ステップＳ１
０２に戻り、積分器１６の値をリセットしてから次の相
関値の積分動作を開始する。ステップＳ１０６でＯＦＦ
ＳＥＴ＿Ｘがフレームメモリ１３に保存されている画像
データの横幅と比較画像の横幅との差を越えていれば
（ＯＦＦＳＥＴ＿Ｘ＞Ｘ＿ＭＡＸ）、ステップＳ１０７
に進む。

【００４５】ステップＳ１０７では、ＯＦＦＳＥＴ＿Ｘ
を０にし、ＯＦＦＳＥＴ＿Ｙを所定値増加させる。ステ
ップＳ１０８でＯＦＦＳＥＴ＿Ｙがフレームメモリ１３
に保存されている画像データの縦幅と比較画像の縦幅と
の差（Ｙ＿ＭＡＸ）を越えていなければ（ＯＦＦＳＥＴ
＿Ｙ≦Ｙ＿ＭＡＸ）ステップＳ１０２に戻り、再度相関
値の積分動作を行う。ステップＳ１０８でＯＦＦＳＥＴ
＿Ｙがフレームメモリ１３に保存されている画像データ
の縦幅と比較画像の縦幅との差を越えていれば（ＯＦＦ
ＳＥＴ＿Ｙ＞Ｙ＿ＭＡＸ）フレームメモリ１３の全ての
画像と、メモリ１４の比較データとの相関値の計算を終
えた事になるため、ステップＳ１０９でメモリ１８から
全ての積分値と、第１のアドレスのデータを読み出す。

【００４６】ステップＳ１１０で、読み出した全ての積
分値のうち最小値を求め、その最小の積分値（相関度は
最大）に対応する第１のアドレスを比較データに対応す
る被写体の位置として得る。ステップＳ１１１でこの求
めたアドレス値から、画面のサイズとＣＣＤ２の水平、
垂直画素数をもとに光軸のオフセット値を計算する。ス
テップＳ１１２で、求めた光軸のオフセット値が水平、
垂直共に０で有るか判断し、０でない場合はステップＳ
１１３で光軸オフセットからモータ３、５の駆動量を計
算し、ステップＳ１１４で、モータ駆動８、９を介して
モータ５、３をそれぞれ駆動する。

【００４７】また、ステップＳ１１２で求めた光軸のオ
フセット値が水平・垂直共に０である場合は、ステップ
Ｓ１１５でフレームメモリ１３から上述の処理により得
られた相関値が最大となる画像部分の画像データおよび
メモリ１４から比較データを読み出し、重み付け回路１
９で上述した処理により所定の重みをつけた後、メモリ
１４に更新された比較データとして書き込み、ステップ
Ｓ１１６で終了する。

【００４８】以上の動作を、タイミング信号発生回路６
が発生するＣＣＤの駆動タイミングの１フレーム分の期
間に１回行う事により、フレームメモリ１３に記憶され
た撮影画像の中でメモリ１４に書き込まれた比較データ
に最も相関度の高い被写体の画面中央の位置を、光学系
１の光軸の中心に移動させるように動作させ、また、光
学系１の光軸の中心であった時は、比較データを更新す
る。

【００４９】上記第１の実施形態によれば、撮像画像と
比較画像との相関度を検出し、検出された相関度に基づ
いて被写体の位置を求めるため、明るさや背景の状態な
どの被写体を含む画像の条件に左右されず、精度の高い
検出を行うことが可能となる。

【００５０】また、相関度の高い撮像画像の画像部分と
比較画像のデータを重み付け処理して得られたデータを
新たな比較データとすることにより、特定の被写体を撮
影する頻度が高くなれば、その特定の被写体に対して、
検出精度が向上し、また、不特定多数の被写体を撮影す
る頻度が高くなれば、不特定多数の被写体に対して、検
出精度が高くなるという効果がある。

【００５１】なお、図２においては、撮像画像に対して
比較画像がかなり大きく描かれているが、比較画像の大
きさはこれに限られるものではなく、小さくしてもよい
ことはいうまでもない。比較画像のサイズを小さくする
ことにより、検出目的の被写体が画像の周辺部にある場
合により適切な検出が可能となる。

【００５２】また、メモリ１４に複数の比較画像を記憶
しておき、ユーザーが選択できるようにしてもよい。

【００５３】また、上記第１の実施形態においては、第
１のアドレスをシフトさせたが、本発明はこれに限られ
るものではなく、例えば、フレームメモリ１３から画像
データをすべて読み出すようにし、撮像画像の比較対象
部分の画像データを読み出しているときに、タイミング
を合わせて該画像データと比較データとを相関演算部１
５に入力するように制御してもよい。これは比較データ
の読み出し開始のタイミングを遅延させることにより実
現することができる。

【００５４】（第２の実施形態）次に、本発明における
第２の実施形態を説明する。

【００５５】図４は、本発明の第２の実施形態にかかる
撮像装置の構成を示すブロック図である。

【００５６】同図において、図１と同様の構成について
は同一符号を付してその詳細説明を省略する。２００は
固定の比較データを有するＲＯＭ（リードオンリーメモ
り）である。

【００５７】フレームメモリ１３のデータとメモリ１４
のデータとの相関値を積分器１６により積分して、その
積分値をコンパレータ１７でマイクロコンピュータ１１
から与えられる閾値と比較し、積分値が閾値以下であれ
ばメモリ１８に積分値とその時の第１のアドレスを保存
する。上記の動作を繰り返してフレームメモリ１３内の
全ての画像データと比較データとを比較し、メモリ１８
に保存された全ての積分値とアドレスとをマイクロコン
ピュータ１１で読み取り、最小値を求める。その最小値
に対応するアドレスに基づいて、撮像画像上で比較画像
に対応する部分画像を求め、その画像の中心部と画面の
中心部とのオフセットを求め、このオフセットの値に応
じてモータを駆動する。ここまでの動作は、上述の第１
の実施形態と同一である。

【００５８】ここで第２の実施形態では、オフセットが
０でフレームメモリ１３、メモリ１４からの出力を重み
付け回路１９に入力する際に、メモリ１４のアドレスに
対応するＲＯＭ２００のデータも読み出し、同時に重み
付け回路１９に入力する。この時の重み付けとしては、
フレームメモリ１３のデータを１／ａ、ＲＯＭ２００の
データをｂ／ａ、メモリ１４のデータを（ａ−ｂ−１）
／ａとする。このうち、ａを大きくすればフレームメモ
リ１３の内容を弱く反映するのは第１の実施形態の動作
と同じである。また、ｂを大きくすればＲＯＭ２００か
ら読み出される固定のデータが大きく反映され、被写体
のデータによりメモリ１４の内容が変化される時に、所
定の固定データが反映される。

【００５９】被写体が誤認識された場合にそのデータを
強く反映した比較データに更新されてしまう事を防ぐこ
とができ、以降の誤動作を防ぐことができる。

【００６０】（第３の実施形態）図５は本発明の第３の
実施形態にかかる撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。

【００６１】同図において、図１と同様の構成について
は同一符号を付してその詳細説明を省略する。２０１は
操作者が押すスイッチである。

【００６２】この実施例では、メモリ１４の比較データ
の更新は、メモリ１４の比較データと相関度の最も大き
い被写体が光学系１の光軸の中心に位置した時に行われ
るのではなく、操作者がスイッチ２０１により指示した
時に行われる。

【００６３】この構成では、操作者が、メモリ１４の比
較データとして更新したい被写体を画面の所定の位置に
撮影した状態で、スイッチ２０１を押す。すると、マイ
クロコンピュータ１１は、フレームメモリ１３の上述所
定位置に対応する部分の画像データと、メモリ１４の比
較データとを読み出すようにアドレスカウンタ１２を設
定し、それぞれのデータが重み付け回路１９により重み
付け加算される。そして、メモリ１４に更新された比較
データとして書き込まれる。

【００６４】図６は図５のマイクロコンピュータ１１の
制御手順を示すフローチャートである。

【００６５】図３のフローチャートと動作が異なる点
は、ステップＳ１１１で最小積分値に対応するアドレス
値に基づいて光軸のオフセット値を計算した後、オフセ
ット値の値に関わらずすぐにステップＳ１１３で光軸の
オフセット値からモータの駆動量を計算している点と、
スイッチ２０１がマイクロコンピュータ１１の割り込み
端子に接続されていて、操作者によりスイッチ２０１が
押されると、フレームメモリ１３の所定部分の画像デー
タと、メモリ１４の比較データとを読み出し、重み付け
して新しい比較データとしてメモリ１４に書き込む動作
を行う点である。これにより、前述のように操作者がメ
モリ１４の比較データとして更新したい被写体を画面の
所定の位置に撮影した状態でスイッチ２０１を押すと、
フレームメモリ１３の所定位置に対応する部分の画像デ
ータと、メモリ１４の比較データが重み付け回路１９に
より重み付け加算された後メモリ１４に更新データとし
て書き込まれる。

【００６６】上記第３の実施形態によれば、操作者が望
みの被写体を比較データに反映させることができるた
め、撮像する被写体に応じたより適切な被写体検出を行
うことができる。

【００６７】なお、本発明は、複数の機器（例えば、カ
メラヘッドと信号処理装置）から構成されるシステムに
適用しても、一つの機器からなる装置に適用してもよ
い。

【００６８】また、上記第１乃至第３の実施形態におい
て、重み付け回路１９で行われる演算は上記の演算に限
られるものではない。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、撮影画像と、比較デー
タとを所定領域の範囲で相関検出を行うため、被写体の
少々の条件の変化に左右されず精度の高い検出が行える
効果がある。

【００７０】また、特定の被写体を撮影する頻度が高く
なれば、その特定の被写体に対して、検出精度が向上
し、また、不特定多数の被写体を撮影する頻度が高くな
れば、不特定多数の被写体に対して、検出精度が高くな
るという効果がある。

【００７１】また、予め固定の比較データを設定してお
くことにより、被写体が誤認識された場合にそのデータ
が強く反映された比較データに更新されてしまう事を防
ぐことができ、以降の誤動作を防ぐことができる。

【００７２】更に、操作者が望みの被写体を比較データ
に反映させることができるため、撮像する被写体に応じ
たより適切な被写体検出を行うことができる。

【００７３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における撮像装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】比較画像と撮像画像との関係を表す模式図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施形態におけるマイクロコン
ピュータの制御手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明の第２の実施形態における撮像装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】本発明の第３の実施形態における撮像装置の構
成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第３の実施形態におけるマイクロコン
ピュータの制御手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１光学系２ＣＣＤ３、５モータ４保持部材２０、２１駆動軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像された画像中の目的対象物の位置を
求める撮像装置であって、予め記憶された目的対象物の基準画像と、撮像された画
像中の比較対象領域の画像間の相関度を検出する検出手
段と、前記比較対象領域の位置を変更する変更手段と、前記変更手段により変更された各位置の比較対象領域の
画像と前記基準画像間の、前記検出手段により検出され
る相関度を記憶する第１記憶手段と、前記第１記憶手段に記憶された相関度の内、最も高い相
関度が検出された比較対象領域の位置を、前記目的対象
物の画像中の位置として判定する判定手段とを有するこ
とを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記検出手段は、前記基準画像と前記比
較対象領域の画像間で対応する画素の画像データの相関
値を演算する相関値演算手段と、前記相関値演算手段か
ら出力される相関値を積分して画像間の相関度を示す積
分値を得る積分手段とを有することを特徴とする請求項
１に記載の撮像装置。
【請求項３】前記検出手段により検出された相関度と
所定値とを比較する比較手段を更に有し、前記第１記憶
手段は、前記比較手段により積分値が所定値以下である
と判断された場合に、該積分値と比較対象領域の最初の
画素位置とを関連付けて記憶することを特徴とする請求
項２に記載の撮像装置。
【請求項４】前記変更手段は、前記比較対象領域の位
置を垂直及び水平方向に所定量ずつシフトすることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】前記変更手段は、前記検出手段による画
像間相関度の検出が終わる度に、前記比較対象領域の位
置を前記所定量ずつシフトすることを特徴とする請求項
４に記載の撮像装置。
【請求項６】前記判定手段により求められた前記画像
中の目的対象物の位置と、撮像された画像の中心位置と
のオフセット値を求めるオフセット値演算手段と、前記
オフセット値演算手段により求められたオフセット値に
基づいて、前記目的対象物の位置が前記画像を撮像した
撮像手段の中心に位置するように前記撮像手段を動かす
駆動手段とを更に有することを特徴とする請求項１乃至
５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】前記判定手段により求められた前記画像
中の目的対象物の位置に対応する比較対象領域の画像デ
ータと、前記基準画像の画像データとに基づいて、前記
基準画像を更新することを特徴とする請求項１から６の
いずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】目的対象物に対応する固定の基準画像を
記憶する第２記憶手段を更に有し、前記判定手段により
求められた前記画像中の目的対象物の位置に対応する比
較対象領域の画像データと、前記検出手段で用いられる
基準画像の画像データと、前記第２記憶手段に記憶され
た固定基準画像の画像データとに基づいて、前記検出手
段で用いられる基準画像を更新することを特徴とする請
求項１乃至６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】前記検出手段で用いられる基準画像を更
新するタイミングを指示する指示手段を更に有し、前記
指示手段により前記検出手段で用いられる基準画像の更
新を指示された場合に前記基準画像を更新することを特
徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１０】撮像された画像中の目的対象物の位置
を求める撮像方法であって、予め記憶された目的対象物の基準画像と、撮像された画
像中の比較対象領域の画像間の相関度を検出する検出工
程と、前記比較対象領域の位置を変更する変更工程と、前記検出工程で検出された、前記変更工程で変更された
各位置の比較対象領域の画像と前記基準画像との相関度
を記憶する記憶工程と、前記記憶工程で記憶された相関度の内、最も高い相関度
が検出された比較対象領域の位置を、前記目的対象物の
画像中の位置として判定する判定工程とを有することを
特徴とする撮像方法。
【請求項１１】前記検出工程は、前記基準画像と前記
比較対象領域の画像間で対応する画素の画像データの相
関値を演算する相関値演算工程と、前記相関値演算工程
で得られた相関値を積分して画像間の相関度を示す積分
値を得る積分工程とを有することを特徴とする請求項１
０に記載の撮像方法。
【請求項１２】前記検出工程で検出された相関度と所
定値とを比較する比較工程を更に有し、前記記憶工程で
は、前記比較工程で積分値が所定値以下であると判断さ
れた場合に、該積分値と比較対象領域の最初の画素位置
とを関連付けて記憶することを特徴とする請求項１１に
記載の撮像方法。
【請求項１３】前記変更工程では、前記比較対象領域
の位置を垂直及び水平方向に所定量ずつシフトすること
を特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の撮
像方法。
【請求項１４】前記変更工程では、前記検出工程での
画像間相関度の検出が終わる度に、前記比較対象領域の
位置を前記所定量ずつシフトすることを特徴とする請求
項１３に記載の撮像方法。
【請求項１５】前記判定工程で求められた前記画像中
の目的対象物の位置と、撮像された画像の中心位置との
オフセット値を求めるオフセット値演算工程と、前記オ
フセット値演算工程で求められたオフセット値に基づい
て、前記目的対象物の位置が前記画像を撮像した撮像手
段の中心に位置するように前記撮像手段を動かす駆動工
程とを更に有することを特徴とする請求項１０乃至１４
のいずれかに記載の撮像方法。
【請求項１６】前記判定工程で求められた前記画像中
の目的対象物の位置に対応する比較対象領域の画像デー
タと、前記基準画像の画像データとに基づいて、前記基
準画像を更新することを特徴とする請求項１０から１５
のいずれかに記載の撮像方法。
【請求項１７】目的対象物に対応する固定の基準画像
が予め記憶されており、前記判定工程で求められた前記
画像中の目的対象物の位置に対応する比較対象領域の画
像データと、前記検出工程で用いられる基準画像の画像
データと、固定基準画像の画像データとに基づいて、前
記検出工程で用いられる基準画像を更新することを特徴
とする請求項１０乃至１５のいずれかに記載の撮像方
法。
【請求項１８】前記検出工程で用いられる基準画像を
更新するタイミングを指示する指示工程を更に有し、前
記指示工程により前記検出工程で用いられる基準画像の
更新を指示された場合に前記基準画像を更新することを
特徴とする請求項１０乃至１７のいずれかに記載の撮像
方法。