JPS61122617A - カメラの自動焦点制御方法 - Google Patents
カメラの自動焦点制御方法Info
- Publication number
- JPS61122617A JPS61122617A JP59244302A JP24430284A JPS61122617A JP S61122617 A JPS61122617 A JP S61122617A JP 59244302 A JP59244302 A JP 59244302A JP 24430284 A JP24430284 A JP 24430284A JP S61122617 A JPS61122617 A JP S61122617A
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- image
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- image forming
- distance
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はカメラの自動焦点調整方法、殊に結像面面の鮮
明度検出方法に関する。
明度検出方法に関する。
面をモニタしつつ或は、テレビカメラの場合はテレビ受
像機ヲモニタしなから入偽的に行うのが一般的であるが
、これを自動的に調整する方法も各種考案されている。
像機ヲモニタしなから入偽的に行うのが一般的であるが
、これを自動的に調整する方法も各種考案されている。
従来、自動焦点調整方法としては、超音波による測距装
置を用いこれとレンズ移動機構と組合せたもの、或はカ
メラ前面の所定距離隔てた２点の夫々の結像が一致する
如くレンズを移動せしめ九所謂光学的測距儀を用いたも
の等がある。
置を用いこれとレンズ移動機構と組合せたもの、或はカ
メラ前面の所定距離隔てた２点の夫々の結像が一致する
如くレンズを移動せしめ九所謂光学的測距儀を用いたも
の等がある。
しかし、前者の超音波を用いる方法は、比較的簡単に距
離測定が可能であるものの結像面面とは無関係に被写体
とカメラとの距離を計測するものであるから、カメラが
ズーム機能を有して結像の倍率が変化する場合の測距精
度に難点がある。又後者の三角測距方法ではこれを自動
焦点調整に適用せんとすれば、２つの結像の一致点を判
別する手段が別途必要となり複雑とならざるを得ない。
離測定が可能であるものの結像面面とは無関係に被写体
とカメラとの距離を計測するものであるから、カメラが
ズーム機能を有して結像の倍率が変化する場合の測距精
度に難点がある。又後者の三角測距方法ではこれを自動
焦点調整に適用せんとすれば、２つの結像の一致点を判
別する手段が別途必要となり複雑とならざるを得ない。
特に遠隔地に設置したテレビカメラの自動焦点調整に適
用し種々カメラの方向或は被写体位置が変化する場合、
更にはこれら映像信号全通信回線を介して所−〇場所に
伝送する場合のこれらテレビカメラの自動焦点調整方法
としては上記従来の方法はいづれも最適なものとは云い
難い。
用し種々カメラの方向或は被写体位置が変化する場合、
更にはこれら映像信号全通信回線を介して所−〇場所に
伝送する場合のこれらテレビカメラの自動焦点調整方法
としては上記従来の方法はいづれも最適なものとは云い
難い。
（発明の目的）
本発明は９以上説明したような従来のカメラ自動焦点調
整方法の欠点金補い、特にテレビカメラの自動焦点調整
方法に適した方法を提供することを目的とする。
整方法の欠点金補い、特にテレビカメラの自動焦点調整
方法に適した方法を提供することを目的とする。
（発明の構成）
本発明はこの目的達成のため以下の如き構成音とる。
即ち、テレビカメラの映倫信号はブック／管に表示する
関係から電気信号、所謂ビデオ信号に変換される。
関係から電気信号、所謂ビデオ信号に変換される。
本発明はこのように電気信号に変換された映６ 像
信号から結像の鮮明度を検出するものであって、該結像
面面を所要の画素に分割すると共に、左右又は上下に隣
接する前記画素の明暗或は色相等全比較しその差分を抽
出し、該差分の総和が最大になる如くカメラの焦点調整
機構を制御するよう構成する。
信号から結像の鮮明度を検出するものであって、該結像
面面を所要の画素に分割すると共に、左右又は上下に隣
接する前記画素の明暗或は色相等全比較しその差分を抽
出し、該差分の総和が最大になる如くカメラの焦点調整
機構を制御するよう構成する。
（実施例）
以下本発明を図示し九実施例に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図（ａｌ （ｂｌ及び（ｃｌは夫々本発明の詳細な
説明するための図である。
説明するための図である。
先づ、同図（ａｔは適正なピントによってブラウン管に
表示された円形画像を示す図である。
表示された円形画像を示す図である。
今、この画面ｆｔ１’６ Ｘ １６の画素に分割し、夫
々の画素の明暗を例えばＯから３までの４段階に区分し
て表示すると、同図（４）の如くなる。
々の画素の明暗を例えばＯから３までの４段階に区分し
て表示すると、同図（４）の如くなる。
即ち、該結像内の内部に位置する各画素濃度は３．外部
はＯであるとする。この状態から被写像が移動する等し
てピントがずれると、同図（ｃｌに示す如く画面上の結
像がボケ、その結果該結像全体が若干膨張すると同時に
結像の輪郭部がはっきりせずその濃度変化が緩慢となっ
て輪郭部に中間濃度部分を生ずる。
はＯであるとする。この状態から被写像が移動する等し
てピントがずれると、同図（ｃｌに示す如く画面上の結
像がボケ、その結果該結像全体が若干膨張すると同時に
結像の輪郭部がはっきりせずその濃度変化が緩慢となっ
て輪郭部に中間濃度部分を生ずる。
今、このような２つの状態に於ける各画面中央矢印部の
水平方向画素列Ｍｎｔ？抽出すると夫々第１図（ｄｌ及
び（ｅ）となる。
水平方向画素列Ｍｎｔ？抽出すると夫々第１図（ｄｌ及
び（ｅ）となる。
次にこの画素列Ｍｎの隣接するものの濃度差ΔＭｉ求め
ると夫々同図（ｆ）及び（ｇ）に示す如くなり、更にこ
れらの差、即ち２次差分ΔＪｎを求めると夫々（ｈｌ及
び（ｉｌに示す如くなる。
ると夫々同図（ｆ）及び（ｇ）に示す如くなり、更にこ
れらの差、即ち２次差分ΔＪｎを求めると夫々（ｈｌ及
び（ｉｌに示す如くなる。
このようにして求めた各画素列の２次差分の和Ｋ ｎ
＝ ｌΔＪｎＩＩ比較するとこの図から明らかな如く、
ビットの合った結像図（ｂｌではＫｎ＝１２又ピントの
ずれた結像（ｃｌではＫ ｎ ＝ ４となってビ。
＝ ｌΔＪｎＩＩ比較するとこの図から明らかな如く、
ビットの合った結像図（ｂｌではＫｎ＝１２又ピントの
ずれた結像（ｃｌではＫ ｎ ＝ ４となってビ。
／トが合っ光結像の２次差分和Ｋｎが大きくなることが
わかる。
わかる。
即ち１本発明はこのように結像輪郭部の濃淡或は色相の
差分がピントのずれに応、じて変化し、適切なピントに
てこれが最大となる現象を利用して自動焦点調整を行う
ものである。
差分がピントのずれに応、じて変化し、適切なピントに
てこれが最大となる現象を利用して自動焦点調整を行う
ものである。
以下、その具体的な方法を実施例によって説明する。
第２図は本発明を適用したスロースキャンテレビ（ＳＳ
ＴＶ）用カメラの１勅焦点調整装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
ＴＶ）用カメラの１勅焦点調整装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
同図に於いて、１はテレビカメラであって。
これに付属する作像管２は結像を電気信号に変換してビ
デオ信号Ａｔ−出力し９図示を省略した受像装置に伝送
すると共に、その−ｇｔ−Ａ／Ｄ変換器３に入力する。
デオ信号Ａｔ−出力し９図示を省略した受像装置に伝送
すると共に、その−ｇｔ−Ａ／Ｄ変換器３に入力する。
更に該Ａ／Ｄ変換器でビデオ信号をデジタル信号に変換
し念のちこれを上述の如く画面全所要数の画素に区分し
夫々の画素の濃淡を数値化して画像メモリ４に記憶する
と共に次段の制御部５に於いてこれら記憶した画素の濃
淡差分の全画面又は画面の一部に於ける和５＝ＥＫｎを
検出しつつモータ駆動部６ｔ−介して前記テレビカメラ
１に付加したレンズ移動用モータ７を制御し、その焦点
距離ｔ−ｆ化せしめるよう構成する。
し念のちこれを上述の如く画面全所要数の画素に区分し
夫々の画素の濃淡を数値化して画像メモリ４に記憶する
と共に次段の制御部５に於いてこれら記憶した画素の濃
淡差分の全画面又は画面の一部に於ける和５＝ＥＫｎを
検出しつつモータ駆動部６ｔ−介して前記テレビカメラ
１に付加したレンズ移動用モータ７を制御し、その焦点
距離ｔ−ｆ化せしめるよう構成する。
このように構成した５ＳＴＶ の自動焦点調整装置の
制御アルゴリズムの一例全第３図に示したフローチャー
トｔ−用いて説明する。
制御アルゴリズムの一例全第３図に示したフローチャー
トｔ−用いて説明する。
同図に於いて、先づステップ１に於いてレンズの焦点距
離Ｌｉ初期値ＬＯに設定しステップ２に於いてこのとき
の画像の画素濃淡差分和Ｓ１を前記制御部５に於いて検
出すると共にステップ３でこの差分を画像メモリー４に
記憶せしめる。
離Ｌｉ初期値ＬＯに設定しステップ２に於いてこのとき
の画像の画素濃淡差分和Ｓ１を前記制御部５に於いて検
出すると共にステップ３でこの差分を画像メモリー４に
記憶せしめる。
次にステップ４ではモータ７を駆動してカメラの焦点距
離りを微かΔＬ大きくしてＬ＝Ｌｏ＋ΔＬとすると共に
、ステップ５で再度画素濃淡差分和Ｓ＋を検出して、こ
れと前記ステップ３に於いて記憶したＳ２との比較を行
いその差Δ５＝８１−８２を求める。
離りを微かΔＬ大きくしてＬ＝Ｌｏ＋ΔＬとすると共に
、ステップ５で再度画素濃淡差分和Ｓ＋を検出して、こ
れと前記ステップ３に於いて記憶したＳ２との比較を行
いその差Δ５＝８１−８２を求める。
亭
このとき、前記Ｓが正であれば、４に点距離をΔＬ大き
くしたことによって、より画像が鮮明になったことにな
り、更に少し長くする事によりもっと画像が鮮明になる
可能性があるし、その逆にΔＳが負であれば、レンズ焦
点距離結像を若干長くしたことにより９画像がボケ九こ
とへ になるから焦点距離金もりと短くすべきであ
ることが分る。
くしたことによって、より画像が鮮明になったことにな
り、更に少し長くする事によりもっと画像が鮮明になる
可能性があるし、その逆にΔＳが負であれば、レンズ焦
点距離結像を若干長くしたことにより９画像がボケ九こ
とへ になるから焦点距離金もりと短くすべきであ
ることが分る。
従ってこのようにステップ９に於いてΔＳの正負を判定
し、正ならばステップ４へ戻ってしもし負ならば、ステ
ップ１０に進めて逆にΔＬだけ短くしてステップ５に戻
る。
し、正ならばステップ４へ戻ってしもし負ならば、ステ
ップ１０に進めて逆にΔＬだけ短くしてステップ５に戻
る。
以上のステップを繰り返えし行い焦点距離の微少変化に
よる画素濃淡差分和ΔＳの変化全最大ならしめる如く制
御することによって画像をより鮮明にする。
よる画素濃淡差分和ΔＳの変化全最大ならしめる如く制
御することによって画像をより鮮明にする。
閘上記実施例では横に隣接する画素の濃淡を比較する場
合金示したが９画面に横縞図形を結像する可能性がある
場合は二次差分の積算は。
合金示したが９画面に横縞図形を結像する可能性がある
場合は二次差分の積算は。
横方向だけでなく縦方向についても行う必要がある。
又画素に分割しそれらの濃淡差の二次差分全積算する領
域としては、目的に応じて夫々適宜設定すればよく１例
えば主として撮映せんとする被写体とその背景に遠近差
がある場合画面全体にわ九って前記差分を求めるとかえ
って必要 。
域としては、目的に応じて夫々適宜設定すればよく１例
えば主として撮映せんとする被写体とその背景に遠近差
がある場合画面全体にわ九って前記差分を求めるとかえ
って必要 。
とする鮮明度を表わさない事になるので、一般的には画
面の中央部の限られた区域について積算することが望し
い。
面の中央部の限られた区域について積算することが望し
い。
しかし逆に上記実施例の如＜ ５ＳＴＶにこれを適用す
る場合、第２図に示したフローチャートに従った制御は
画面スキャン時間に比べて極めて早くできるから画面全
体にわたって画素分割数を多くして設定し、該画面の水
平方向スキャンごとに焦点調整を行うようにすれば遠近
差のある被写体を全画面にわ九って鮮明に写すことが可
能となる。
る場合、第２図に示したフローチャートに従った制御は
画面スキャン時間に比べて極めて早くできるから画面全
体にわたって画素分割数を多くして設定し、該画面の水
平方向スキャンごとに焦点調整を行うようにすれば遠近
差のある被写体を全画面にわ九って鮮明に写すことが可
能となる。
即ち１画面上方部分が遠方の山岳であり下部にスキャン
するに従って被写体が接近する場合を想定すれば、上述
の如く水平方向への一スキャンごとに焦点調整を補正す
ることによって前記画面の上方部に於いては遠方の山岳
にピントが合い９画面の下部に移動すれば近接する被写
体にピントが合う如く自動的に調整されることになるか
ら被写体に遠近の差がある場合でも全画面にわたって鮮
面に結像せしめることが可能となる。
するに従って被写体が接近する場合を想定すれば、上述
の如く水平方向への一スキャンごとに焦点調整を補正す
ることによって前記画面の上方部に於いては遠方の山岳
にピントが合い９画面の下部に移動すれば近接する被写
体にピントが合う如く自動的に調整されることになるか
ら被写体に遠近の差がある場合でも全画面にわたって鮮
面に結像せしめることが可能となる。
尚本発明は以上説明した実施例に限定する必要はなく、
その構成或は制御アルゴリズムは他にも種々考え得るも
のを適用してもよい。又テレビカメラの如くビデオ信号
が介在するもののみならず１通常のカメラであっても一
担画像を電気信号に変換して上述の制御を行なえば本発
明を適用可能なること明らかであろう。
その構成或は制御アルゴリズムは他にも種々考え得るも
のを適用してもよい。又テレビカメラの如くビデオ信号
が介在するもののみならず１通常のカメラであっても一
担画像を電気信号に変換して上述の制御を行なえば本発
明を適用可能なること明らかであろう。
（発明の効果）
本発明は以上説明した如く９画像そのものの鮮明度を電
気信号に変換してこれを検出しつつ焦点調整金自動的に
行うものであるから応答性に優れ、かつ画像に即し之焦
点調整、％に５ＳＴＶ用カメラに適した自動焦点調整方
法をもたらすうえで著効を奏する。
気信号に変換してこれを検出しつつ焦点調整金自動的に
行うものであるから応答性に優れ、かつ画像に即し之焦
点調整、％に５ＳＴＶ用カメラに適した自動焦点調整方
法をもたらすうえで著効を奏する。
第１図は本発明の詳細な説明するための図であって、（
ａ）はピントが合って結像した映像画面を示す図、（ｂ
）は画面を画素に分割し夫々の画素の明暗を数値表示し
た模式図、（Ｃ）はピントがずれた場合の同様の模式図
、（ｄ）は前記（ａｔに示した画面中央矢印部横列の画
素を抜き出した部分的画素列、（ｅ）は前記（ｃｌに示
し友画面の同様の画素列、 （ｆｌ （ｇｌ （ｈｌ及
び（ｉｌは前記（ｄｉ及びｔｅｌに示した画素列の濃淡
−次差分及び２次差分を示す（２）、第２囚は本発明を
適用した５ＳＴｖ用カメラの自動焦点調整装置の一実施
例を示すブロック図、第３図は前記第２図に示した装置
の制御アルゴリズムの一実施例を示すフローチャート図
である。 １・・・・・・・・・カメラ、 ２・・・・−・・・
・作像管。 ３・・・・・・・・−Ａ／Ｄ変換器、 ４・・・・・
・・・・画像メモリ９ ５・・・・・・・・・制御部、
６・・・・−・・・・モータ駆動部、 ７・・・
・−・・・・モータ。 特許出願人 東洋通信機株式会社 へ Ｉ＠１ 図
ａ）はピントが合って結像した映像画面を示す図、（ｂ
）は画面を画素に分割し夫々の画素の明暗を数値表示し
た模式図、（Ｃ）はピントがずれた場合の同様の模式図
、（ｄ）は前記（ａｔに示した画面中央矢印部横列の画
素を抜き出した部分的画素列、（ｅ）は前記（ｃｌに示
し友画面の同様の画素列、 （ｆｌ （ｇｌ （ｈｌ及
び（ｉｌは前記（ｄｉ及びｔｅｌに示した画素列の濃淡
−次差分及び２次差分を示す（２）、第２囚は本発明を
適用した５ＳＴｖ用カメラの自動焦点調整装置の一実施
例を示すブロック図、第３図は前記第２図に示した装置
の制御アルゴリズムの一実施例を示すフローチャート図
である。 １・・・・・・・・・カメラ、 ２・・・・−・・・
・作像管。 ３・・・・・・・・−Ａ／Ｄ変換器、 ４・・・・・
・・・・画像メモリ９ ５・・・・・・・・・制御部、
６・・・・−・・・・モータ駆動部、 ７・・・
・−・・・・モータ。 特許出願人 東洋通信機株式会社 へ Ｉ＠１ 図
Claims (1)
- カメラのレンズと結像面との距離を自動的に調整しピン
ト合せを行う場合の結像鮮明度判断手段に於いて、前記
結像面の全部又は一部を所要数の画素に分割すると共に
、隣接する前記画素の明暗或は色相の差分を抽出し、該
差分を最大ならしめる如く前記レンズと結像面間の距離
若しくは他の焦点調整手段を制御するようにしたことを
特徴とするカメラの自動焦点制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244302A JPH0616134B2 (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | カメラの自動焦点制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59244302A JPH0616134B2 (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | カメラの自動焦点制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61122617A true JPS61122617A (ja) | 1986-06-10 |
| JPH0616134B2 JPH0616134B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=17116714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59244302A Expired - Lifetime JPH0616134B2 (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | カメラの自動焦点制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616134B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211470A (ja) * | 1986-12-11 | 1988-09-02 | ハネウエル・インコーポレーテツド | 映像発生装置 |
| JP2010257282A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Alps Electric Co Ltd | 障害物検知装置、および当該装置を搭載した車両 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5279945A (en) * | 1975-12-25 | 1977-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | Focal regulator |
| JPS5413330A (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-31 | Olympus Optical Co Ltd | Automatic focus adjusting system |
| JPS584858A (ja) * | 1981-06-23 | 1983-01-12 | ラッセル株式会社 | ネツト |
-
1984
- 1984-11-19 JP JP59244302A patent/JPH0616134B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5279945A (en) * | 1975-12-25 | 1977-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | Focal regulator |
| JPS5413330A (en) * | 1977-07-01 | 1979-01-31 | Olympus Optical Co Ltd | Automatic focus adjusting system |
| JPS584858A (ja) * | 1981-06-23 | 1983-01-12 | ラッセル株式会社 | ネツト |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63211470A (ja) * | 1986-12-11 | 1988-09-02 | ハネウエル・インコーポレーテツド | 映像発生装置 |
| JP2010257282A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Alps Electric Co Ltd | 障害物検知装置、および当該装置を搭載した車両 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0616134B2 (ja) | 1994-03-02 |
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