KR20070118036A - 촬상 장치와 촬상 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

촬상 장치와 촬상 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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KR20070118036A
KR20070118036A KR1020070055980A KR20070055980A KR20070118036A KR 20070118036 A KR20070118036 A KR 20070118036A KR 1020070055980 A KR1020070055980 A KR 1020070055980A KR 20070055980 A KR20070055980 A KR 20070055980A KR 20070118036 A KR20070118036 A KR 20070118036A
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요시또 데라시마
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

효율적이고 정확한 포커스 제어를 행하는 구성을 실현한다. 입력 화상으로부터 얼굴 영역을 검출하고, 검출한 얼굴의 크기에 기초하여 피사체 거리를 산출하고, 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 위치를 추정하여, 짧은 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하고, 그 설정 범위에서 렌즈를 이동시켜서 포커스 정위치를 결정한다. 본 구성에 의해, 이동시키는 렌즈 거리가 짧아져, 고속의 포커스 제어가 가능해진다. 또한, 인종, 성별, 연령, 체격 등의 피사체 정보에 기초하여, 피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 구성으로 했으므로, 피사체에 적응한 보다 정확한 포커스 제어가 실현된다.
화상 정보, 유저 입력부, 얼굴 검출부, 화상 해석부, 얼굴의 크기 기준값[Wref] 산출부, 얼굴의 추정 거리[Df] 산출부, 디바이스 기인 오차 산출부, AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf) 산출부), 우선 순위 해석부, 포커스 제어부, 콘트라스트 신호 생성부, 포커스 렌즈 구동부, 표시 제어부, 피사체 거리 산출부

Description

촬상 장치와 촬상 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 프로그램{IMAGING APPARATUS, CONTROL METHOD OF IMAGING APPARATUS, AND COMPUTER PROGRAM}
도 1은 본 발명의 촬상 장치의 외관 구성예에 대하여 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 촬상 장치의 하드웨어 구성예에 대하여 설명하는 도면.
도 3은 포커스 제어에서의 렌즈 구동예에 대하여 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 촬상 장치의 오토 포커스 제어 시퀀스에 대하여 설명하는 플로우차트를 나타내는 도면.
도 5는 얼굴의 크기에 기초하는 피사체 거리 산출 처리에 대하여 설명하는 도면.
도 6은 얼굴의 크기에 기초하여 산출한 피사체 거리 정보와 포커스 렌즈의 동작 범위의 설정예에 대하여 설명하는 도면.
도 7은 얼굴의 크기 기준값 산출부의 구성 및 처리에 대하여 설명하는 도면.
도 8은 얼굴의 크기 기준값 산출부에서 적용하는 기준값 산출 테이블의 예에 대하여 설명하는 도면.
도 9는 얼굴의 크기 기준값 산출부에서 적용하는 기준값 산출 테이블의 예에 대하여 설명하는 도면.
도 10은 얼굴의 크기 기준값 산출부에서 적용하는 기준값 산출 테이블의 예 에 대하여 설명하는 도면.
도 11은 얼굴의 크기에 기초하여 산출한 피사체 거리 정보와 포커스 렌즈의 동작 범위의 설정예에 대하여 설명하는 도면.
도 12는 피사체의 우선 순위 설정 처리 시퀀스의 일례에 대하여 설명하는 플로우차트를 나타내는 도면.
도 13은 피사체의 우선 순위 설정 처리 시퀀스의 일례에 대하여 설명하는 플로우차트를 나타내는 도면.
도 14는 피사체의 우선 순위 설정 처리 시퀀스의 일례에 대하여 설명하는 플로우차트를 나타내는 도면.
도 15는 합초 표시예에 대하여 설명하는 도면.
도 16은 우선 순위가 설정된 피사체에 대한 포커스 제어 처리예에 대하여 설명하는 도면.
도 17은 우선 순위가 설정된 피사체에 대한 포커스 제어 처리예에 대하여 설명하는 도면.
도 18은 본 발명의 촬상 장치에서의 처리 및 기능을 설명하는 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 100: 촬상 장치
11: 전원 스위치
12: 릴리즈 스위치
13, 117: 모니터
14: 이미저
15: 줌 버튼
16: 조작 버튼
17: 뷰 파인더
18, 101, 201, 302, 401, 450: 포커스 렌즈
19, 102: 줌 렌즈
20: 모드 다이얼
21: 포커스 렌즈 모터(M1)
22: 줌 렌즈 모터(M2)
103, 303: 촬상 소자
104: 아날로그 신호 처리부
105: A/D 변환부
106: 타이밍 제네레이터(TA)
107: 수직 드라이버
108: 디지털 신호 처리부
110: 제어부
111: 자이로
112: 모터 드라이버
113, 114: 모터
115: 기록 디바이스
116: 뷰 파인더(EVF)
118: 조작부
119: 메모리(EEPROM)
120: 메모리(ROM)
121: 메모리(RAM)
301: 피사체 위치
310, 504: 얼굴의 크기 기준값(Wref) 산출부
311: 인종별 기준값 산출 테이블
312: 성별 기준값 산출 테이블
313: 연령별 기준값 산출 테이블
314: 체격별 기준값 산출 테이블
320: 데이터 처리부
331: 화상 해석부
332, 501: 유저 입력부
421, 422, 423: 얼굴(화상)
431, 432, 433: 합초 틀
500: 화상 정보
502: 얼굴 검출부
503: 화상 해석부
505: 얼굴의 추정 거리[Df] 산출부
506: 디바이스 기인 오차 산출부
507: AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf) 산출부)
508: 우선 순위 해석부
509: 포커스 제어부
510: 콘트라스트 신호 생성부
511: 포커스 렌즈 구동부
512: 표시 제어부
520: 피사체 거리 산출부
[특허 문헌 1] 일본 특개평04-000421호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특개2003-107335호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특개소60-254207호 공보
본 발명은, 촬상 장치와 촬상 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 또한, 상세하게는, 목적으로 하는 피사체에 대한 신속하고 정확한 오토 포커스 처리를 행하는 것을 가능하게 한 촬상 장치와 촬상 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
최근의 많은 스틸 카메라나 비디오 카메라 등의 촬상 장치에는, 피사체에 대 한 포커스를 자동적으로 맞추는 오토 포커스(AF) 기구가 탑재되어 있다. 또한, 최근, 오토 포커스(AF) 기능을 구비한 카메라에서, 화면 내의 복수의 에리어를 측거하고, 그 중에서 가장 촬영자에게 가까운 것, 화면의 중앙에 가까운 것이라고 하는 다양한 우선순위 짓기의 결과로서 최적의 에리어를 선출하고, 그 에리어에 대하여 핀트가 맞도록 하여 렌즈를 구동하는 기능, 소위 「멀티 AF」, 「다점 측거 AF」가 널리 채용되고 있다. 이 기능을 적용함으로써 주요 피사체가 반드시 화면의 중앙에 존재하지는 않는 경우에도, 촬영자가 특별한 조작을 하지 않고 주요 피사체에 대한 적절한 핀트 맞춤이 가능해진다. 또한, 오토 포커스 제어 구성에 대해서는, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재되어 있다.
그러나, 이와 같은 멀티 AF나 다점 측거 AF도 만능이 아니라, 특정한 구도에 대해서만 유효한 구성이다. 일반적인 카메라의 촬영에서는 인간이 주요 피사체로 되는 케이스가 매우 많지만, 촬영 화상에서의 인물의 위치는 다양하여 여러 구도가 있다. 원래 촬상 장치에서의 측거 에리어가 설정되어 있지 않은 위치에 목적 피사체가 있는 케이스도 있다. 이와 같은 경우, 멀티 AF나 다점 측거 AF를 적용하여도 인물에 대한 포커스는 적절하게 행해지지 않는다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 촬상 장치에서 화상으로부터 얼굴을 인식하고, 측거 에리어를 인식된 얼굴의 위치로 설정함으로써, 어떤 구도에서도 얼굴에 핀트를 맞추는 것을 가능하게 한 구성이 제안되어 있다. 예를 들면, 특허 문헌 2에 이와 같은 얼굴 인식에 기초하는 포커스 제어 구성이 개시되어 있다. 이 얼굴 인식에 기초하는 포커스 제어에 의해 다양한 구도의 촬영에서 적절한 포커스 제어 (핀트 맞춤)가 가능해진다.
그러나, 셔터 찬스를 놓치지 않기 위해서는, 시간이 걸리는 처리는 부적당하다. 즉, 단순히 얼굴에 측거 에리어를 맞추는 것만의 AF에서는 불충분하여, AF 고속화를 위한 연구가 필요해진다. 신속하게 포커스 제어를 행하고, 셔터 찬스를 놓치지 않는다고 하는 관점으로부터 포커스 제어 처리를 제안한 구성으로서는, 예를 들면 특허 문헌 3이 있다. 특허 문헌 3에서는, 특정한 피사체를 인식하여 추미하면서 측거를 실행하고 포커스 제어를 신속하게 실행하여 셔터 찬스를 놓치지 않는 촬영을 가능하게 하는 장치를 제안하고 있다.
그러나, 이와 같은 주요 피사체를 추적하는 AF에서는, 촬영자에게 있어서의 주요 피사체는 무엇인가? 라고 하는 것이 과제로 된다. 이 과제의 하나의 해결 방법으로서, 화상으로부터 얼굴을 인식하고, 얼굴을 주요 피사체로 판정하는 방법이 있다고 생각된다. 그러나, 이 방법에서는, 복수의 인물이 존재하는 씬에서는, 어느 인물을 주요 피사체로 설정할지가 문제된다.
이와 같이, 오토 포커스(AF)에는 다양한 해결해야 할 문제가 있지만, 이상적인 오토 포커스(AF)를 실현하기 위해 요구되는 기본적인 기능으로서는, 다음 3가지 점이 가장 중요한 항목이라고 생각된다.
1. 주요 피사체에 확실하게 핀트를 맞춘다
2. 단시간에 핀트를 맞춘다
3. 복수의 주요 피사체 후보로부터 핀트를 맞출 피사체를 확실하면서 신속하게 선택한다
또한, 또 하나의 기본적인 요구로서 코스트 다운이 있다. 상기한 기능을 실현하기 위해 가격이 높아지는 것은 바람직하지 않다. 예를 들면, 고가의 측거 센서 등의 외부 측거 장치 등을 이용하지 않고 확실하고 신속하게 포커스 제어를 실현시키는 구성이 기대된다.
본 발명은, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 목적으로 하는 피사체에 대한 신속하고 정확한 오토 포커스 처리를 행하는 것을 가능하게 한 촬상 장치와 촬상 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 측면은, 촬상 장치에서 입력하는 입력 화상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 얼굴 검출부와, 얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하여 피사체 거리를 산출하는 피사체 거리 산출부와, 상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 위치를 추정하여, 포커스 렌즈의 전체 가동 범위보다 짧은 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 렌즈 동작 범위 산출부와, 상기 렌즈 동작 범위 산출부가 설정한 렌즈 동작 범위 내에서, 포커스 렌즈를 이동시켜서 포커스 렌즈 설정 위치를 결정하는 포커스 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치에 있다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 피사체 거리 산출부는, 얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하는 피사체 거리 산출 처리에서, 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보를 입력받고, 입력받은 피사체 정보에 기초하여, 피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보는, 촬상 장치에서 입력받는 입력 화상의 화상 해석부에서의 해석 결과로서 상기 피사체 거리 산출부에 입력되는 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보는, 촬상 장치에서의 유저 입력부를 통하여 상기 피사체 거리 산출부에 입력되는 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 피사체 거리 산출부는, 피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 구성이며, 얼굴의 크기의 기준값을, 하나의 값이 아니라, 임의의 값의 범위를 갖는 기준값으로서 산출하여, 범위를 갖는 기준값을 적용하여, 범위를 갖는 피사체 거리를 산출하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 피사체 거리 산출부는, 얼굴의 템플릿 매칭 처리에서 발생하는 오차를 고려하여, 피사체 거리의 범위 Dfn~Dff를 산출하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출부는, 상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여, 촬상 장치의 디바이스에 기인하는 오차를 고려한 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 촬상 장치는, 또한, 상기 얼굴 검출부가 검출한 복수의 얼굴의 우선 순위를 설정하는 우선 순위 해석부를 가지며, 상기 우선 순위 해석부는, 얼굴의 크기, 또는, 얼굴의 중앙에의 가깝기, 또는 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보를 지표로 하여 얼굴의 우선 순위 결정 처리를 실행하는 구성이며, 상기 렌즈 동작 범위 산출부는, 상기 우선 순위 해석부가 결정한 얼굴의 우선 순위 정보에 기초하여 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출부는, 상기 우선 순위 해석부가 결정한 가장 우선도가 높은 얼굴에 대응하는 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출부는, 상기 우선 순위 해석부가 결정한 우선도 순의 복수의 얼굴에 대응하는 피사체 거리 정보에 기초하여 산출되는 복수의 포커스 렌즈 동작 범위를 포함하는 범위를 최종적인 포커스 렌즈 동작 범위로서 설정하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치의 일 실시 양태에서, 상기 촬상 장치는, 또한, 상기 포커스 제어부에서의 포커스 렌즈 설정 위치의 결정에 기초하여 합초 성공이라고 판단된 모니터 출력 화상 내의 얼굴 영역에 합초 성공을 나타내는 합초 표시 를 행하는 표시 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2 측면은, 촬상 장치에서, 오토 포커스 제어를 실행하는 촬상 장치 제어 방법으로서, 얼굴 검출부에서, 촬상 장치에서 입력받는 입력 화상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 얼굴 검출 스텝과, 피사체 거리 산출부에서, 얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하여 피사체 거리를 산출하는 피사체 거리 산출 스텝과, 렌즈 동작 범위 산출부에서, 상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 위치를 추정하여, 포커스 렌즈의 전체 가동 범위보다 짧은 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 렌즈 동작 범위 산출 스텝과, 포커스 제어부에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출부가 설정한 렌즈 동작 범위 내에서，포커스 렌즈를 이동시켜서 포커스 렌즈 설정 위치를 결정하는 포커스 제어 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법에 있다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 피사체 거리 산출 스텝은, 얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하는 피사체 거리 산출 처리에서, 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보를 입력받고, 입력받은 피사체 정보에 기초하여, 피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보는, 촬상 장치에서 입력받는 입력 화상의 화상 해석부에서의 해석 결과로서 상기 피사체 거리 산출부에 입력되는 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보는, 촬상 장치에서의 유저 입력부를 통하여 상기 피사체 거리 산출부에 입력되는 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 피사체 거리 산출 스텝은, 피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 구성으로서, 얼굴의 크기의 기준값을, 하나의 값이 아니라, 임의의 값의 범위를 갖는 기준값으로서 산출하여, 범위를 갖는 기준값을 적용하여, 범위를 갖는 피사체 거리를 산출하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 피사체 거리 산출 스텝은, 얼굴의 템플릿 매칭 처리에서 발생하는 오차를 고려하여, 피사체 거리의 범위 Dfn~Dff를 산출하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출 스텝은, 상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여, 촬상 장치의 디바이스에 기인하는 오차를 고려한 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 촬상 장치 제어 방법은, 또한, 우선 순위 해석부에서, 상기 얼굴 검출부가 검출한 복수의 얼굴의 우선 순위를 설정하는 우선 순위 해석 스텝을 가지며, 상기 우선 순위 해석 스텝은, 얼굴의 크기, 또는, 얼굴의 중앙에의 가깝기, 또는 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보를 지표로 하여 얼굴의 우선 순위 결정 처리 를 실행하는 스텝이며, 상기 렌즈 동작 범위 산출 스텝은, 상기 우선 순위 해석부가 결정한 얼굴의 우선 순위 정보에 기초하여 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출 스텝은, 상기 우선 순위 해석부가 결정한 가장 우선도가 높은 얼굴에 대응하는 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출 스텝은, 상기 우선 순위 해석부가 결정한 우선도 순의 복수의 얼굴에 대응하는 피사체 거리 정보에 기초하여 산출되는 복수의 포커스 렌즈 동작 범위를 포함하는 범위를 최종적인 포커스 렌즈 동작 범위로서 설정하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치 제어 방법의 일 실시 양태에서, 상기 촬상 장치 제어 방법은, 또한, 표시 제어부에서, 상기 포커스 제어부에서의 포커스 렌즈 설정 위치의 결정에 기초하여 합초 성공으로 판단된 모니터 출력 화상 내의 얼굴 영역에 합초 성공을 나타내는 합초 표시를 행하는 표시 제어 스텝을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제3 측면은, 촬상 장치에서, 오토 포커스 제어를 실행시키는 컴퓨터 프로그램으로서, 얼굴 검출부에서, 촬상 장치에서 입력받는 입력 화상으로부터 얼굴 영역을 검출시키는 얼굴 검출 스텝과, 피사체 거리 산출부에서, 얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하여 피사체 거리를 산출시키는 피사체 거리 산출 스텝과, 렌즈 동작 범위 산출부에서, 상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 위치를 추정하여, 포커스 렌즈의 전체 가동 범위보다 짧은 포커스 렌즈 동작 범위를 설정시키는 렌즈 동작 범위 산출 스텝과, 포커스 제어부에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출부가 설정한 렌즈 동작 범위 내에서, 포커스 렌즈를 이동시켜서 포커스 렌즈 설정 위치를 결정시키는 포커스 제어 스텝을 실행시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램에 있다.
또한, 본 발명의 컴퓨터 프로그램은, 예를 들면, 다양한 프로그램 코드를 실행 가능한 범용 컴퓨터 시스템에 대하여, 컴퓨터 판독 가능한 형식으로 제공하는 기억 매체, 통신 매체, 예를 들면, CD나 FD, MO 등의 기억 매체, 혹은, 네트워크 등의 통신 매체에 의해 제공 가능한 컴퓨터 프로그램이다. 이와 같은 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 형식으로 제공함으로써, 컴퓨터 시스템 상에서 프로그램에 따른 처리가 실현된다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징이나 이점은, 후술하는 본 발명의 실시예나 첨부하는 도면에 기초하는 보다 상세한 설명에 의해 명확해질 것이다. 또한, 본 명세서에서 시스템이란, 복수의 장치의 논리적 집합 구성이며, 각 구성의 장치가 동일 케이스 내에 있는 것에는 한하지 않는다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 촬상 장치와 촬상 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 프로그램의 상세에 대하여 설명한다.
본 발명은, 목적으로 하는 피사체에 대한 신속하고 정확한 오토 포커스를 가능하게 한 구성을 개시하는 것이다. 본 발명의 촬상 장치에서는，포커스 제어의 방법으로서, 렌즈를 통하여 취득된 촬상 데이터의 콘트라스트의 고저를 판단하는 방법을 기본적으로 이용한다. 촬상 화상의 특정 영역을 포커스 제어용의 신호 취득 영역(공간 주파수 추출 에리어)으로서 설정하고, 이 특정 영역의 콘트라스트가 높을수록 포커스가 맞고, 콘트라스트가 낮으면 포커스가 어긋나 있다고 판정하여, 콘트라스트를 보다 높게 하는 위치에 렌즈를 구동하여 조정하는 방식이다.
구체적으로는, 특정 영역의 고주파 성분을 추출하여, 추출한 고주파 성분의 적분 데이터를 생성하고, 생성한 고주파 성분 적분 데이터에 기초하여 콘트라스트의 고저를 판정하는 방법이 적용된다. 즉, 콘트라스트의 고저 판정을 위하여 특정 영역의 고주파 성분 적분값을 산출하고, 이것을 평가값(AF 평가값)으로서 이용한다. 평가값이 최대로 되도록 포커스 렌즈를 구동함으로써 오토 포커스가 실현된다. 오토 포커스를 행하기 위해서는, 전술한 평가값을 지침으로 하여 렌즈를 구동시키는 것이 필요해진다. 렌즈 구동 기구로서는 예를 들면 보이스 코일 모터 등이 이용된다.
본 발명은, 이와 같은 콘트라스트 식별 처리를 이용한 포커스 제어에서, 또한 목적 피사체로서의 인물의 얼굴의 크기를 판정하고, 그 크기에 기초하여 피사체의 거리를 추정하여, 이 추정 정보를 적용하여 포커스 제어 범위를 좁혀서 신속한 포커스 제어를 가능하게 한다. 또한, 본 발명은, 얼굴의 크기의 개인차, 인종차, 연령차, 성별차 등을 고려하여, 얼굴의 크기에 기초하는 피사체의 거리 추정을 보 다 정확하게 실행하는 것을 가능하게 하는 것이다.
우선, 도면을 참조하여, 본 발명의 촬상 장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 촬상 장치(10)의 외관을 도시하는 도면이다. 도 1의 (a)는, 촬상 장치(10)의 상면도, (b)는 정면도, (c)는 배면도이다. (a) 상면도의 렌즈 부분은 단면도로서 도시되어 있다. 촬상 장치(10)는, 전원 스위치(11), 화상 받아들임 타이밍을 설정하는 트리거 수단, 즉 셔터로서 기능하는 릴리즈 스위치(12), 촬상 장치에 의해 촬영되는 화상(스루 화상)이나 조작 정보 등을 표시하는 모니터(13), 촬상 소자(CCD)로서의 이미저(14), 줌 제어를 행하기 위한 줌 버튼(15), 각종 조작 정보를 입력하는 조작 버튼(16), 촬상 장치에 의해 촬영되는 화상(스루 화상)을 확인하기 위한 뷰 파인더(17), 포커스 조정에서 구동되는 포커스 렌즈(18), 줌 조정 시에 구동되는 줌 렌즈(19), 촬영 모드를 설정하기 위한 모드 다이얼(20), 포커스 렌즈(18)를 구동하기 위한 포커스 렌즈 모터(M1)(21), 줌 렌즈(19)를 구동하기 위한 줌 렌즈 모터(M2)(22)를 갖는다.
피사체 화상은, 뷰 파인더(17) 및 모니터(13)에 표시된다. 뷰 파인더(17) 및 모니터(13)는 예를 들면 LCD에 의해 구성되고, 렌즈를 통하는 피사체 화상이 동화상으로서 투영된다. 이 동화상은 스루 화상이라고 불린다. 유저는, 뷰 파인더(17) 또는 모니터(13)를 확인하고, 촬영하는 목표 피사체를 확인하여, 셔터로서의 릴리즈 스위치(12)를 누름으로써 화상의 기록 처리가 실행되게 된다.
도 2를 참조하여 본 발명의 촬상 장치(100)의 내부 구성에 대하여 설명한다. 본 발명의 촬상 장치는, 오토 포커스 기능을 갖는 촬상 장치이다. 포커스 렌 즈(101), 줌 렌즈(102)를 통하는 입사광은, 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자(103)에 입력되고, 촬상 소자(103)에서 광전 변환된다. 광전 변환 데이터는, 아날로그 신호 처리부(104)에 입력되어, 아날로그 신호 처리부(104)에서 노이즈 제거 등의 처리가 이루어져, A/D 변환부(105)에서 디지털 신호로 변환된다. A/D 변환부(105)에서 디지털 변환된 데이터는, 예를 들면 플래시 메모리 등에 의해 구성되는 기록 디바이스(115)에 기록된다. 또한, 모니터(117), 뷰 파인더(EVF)(116)에 표시된다. 모니터(117), 뷰 파인더(EVF)(116)에는 촬영의 유무에 관계없이, 렌즈를 통하는 화상이 스루 화상으로서 표시된다.
조작부(118)는, 도 1을 참조하여 설명한 카메라 본체에 있는 릴리즈 스위치(12), 줌 버튼(15), 각종 조작 정보를 입력하는 조작 버튼(16), 촬영 모드를 설정하기 위한 모드 다이얼(20) 등을 포함하는 조작부이다. 제어부(110)는, CPU를 가지며, 촬상 장치가 실행하는 각종 처리의 제어를 미리 메모리(ROM)(120) 등에 저장된 프로그램에 따라서 실행한다. 메모리(EEPROM)(119)는 불휘발성 메모리로서, 화상 데이터, 각종 보조 정보, 프로그램 등이 저장된다. 메모리(ROM)(120)는, 제어부(CPU)(110)가 사용하는 프로그램이나 연산 파라미터 등을 저장한다. 메모리(RAM)(121)는, 제어부(CPU)(110)에서 사용하는 프로그램이나, 그 실행에서 적절히 변화되는 파라미터 등을 저장한다. 자이로(111)는, 촬상 장치의 기울기, 흔들림 등을 검출한다. 검출 정보는, 제어부(CPU)(110)에 입력되어 손떨림 방지 등의 처리가 실행된다.
모터 드라이버(112)는 포커스 렌즈(101)에 대응하여 설정된 포커스 렌즈 구 동 모터(113), 줌 렌즈(102)에 대응하여 설정된 줌 렌즈 구동 모터(114)를 구동한다. 수직 드라이버(107)는, 촬상 소자(CCD)(103)를 구동한다. 타이밍 제너레이터(106)는, 촬상 소자(103) 및 아날로그 신호 처리부(104)의 처리 타이밍의 제어 신호를 생성하고, 이들의 각 처리부의 처리 타이밍을 제어한다.
얼굴 검출부(130)는, 렌즈를 통하여 입력되는 화상 데이터의 해석을 행하고, 화상 데이터 내의 인물의 얼굴을 검출한다. 얼굴 검출 정보는, 제어부(110)에 보내어지고, 제어부(110)에서는, 검출된 얼굴 정보에 기초하여, 목적 피사체로서의 인물의 얼굴의 크기를 판정하고, 그 크기에 기초하여 피사체의 거리를 추정한다. 또한, 이 추정 정보를 적용하여 포커스 제어 범위를 좁혀서 신속한 포커스 제어를 행한다. 또한, 얼굴의 크기에 기초하는 피사체 거리의 추정 처리 시에, 얼굴의 크기의 개인차, 인종차, 연령차, 성별차 등을 고려한 처리를 행함으로써 정확한 거리 추정을 실현한다.
본 발명의 촬상 장치에서는, 전술한 바와 같이, 포커스 제어에서, 렌즈를 통하여 취득된 촬상 데이터의 콘트라스트의 고저를 판단하는 방법을 기본적으로 이용하지만, 이 콘트라스트 식별 처리를 이용한 포커스 제어에서, 또한, 목적 피사체로서의 인물의 얼굴의 크기를 판정하고, 그 크기에 기초하여 피사체의 거리를 추정하여, 이 추정 정보를 적용하여 포커스 제어 범위를 좁혀서 신속한 포커스 제어를 가능하게 한다.
콘트라스트에 기초하는 포커스 위치의 판정 처리에서는, 특정 영역의 고주파 성분 적분값을 산출하고, 이것을 평가값(AF 평가값)으로서 이용한다. 평가값이 최 대로 되도록 포커스 렌즈를 구동함으로써 오토 포커스가 실현된다. 구체적인 오토 포커스 제어 처리에는, AF 평가값이 정점을 킵하도록 포커스 렌즈에 서보를 동작시키는 방법(등산법)이나, 특정한 영역을 특정한 간격의 평가값 데이터를 취하여 그들의 평가값의 최대값을 취한 포커스 위치에 포커스 렌즈를 이동시키는 방법(후보 범위 서치법) 등이 있다.
AF 평가값이 정점을 킵하도록 포커스 렌즈에 서보를 동작시키는 등산법은, 항상 최적의 핀트를 제공하지만 경우에 따라서는 핀트가 맞을 때까지의 시간이 걸리고, 또한, 특정한 영역을 특정한 간격의 평가값 데이터를 취하여 그들의 평가값의 최대값을 취한 포커스 위치에 포커스 렌즈를 이동시키는 후보 범위 서치법은 대략 어떤 씬이라도 단시간에 핀트가 맞지만, 핀트가 맞는 것은 어느 특정한 순간에 한정되어 피사체가 움직이면 핀트가 어긋난다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 촬상 장치에서는, 얼굴 검출부(130)에서, 화상 데이터 내의 인물의 얼굴을 검출하고, 제어부(110)에서 검출된 얼굴 정보에 기초하여, 목적 피사체로서의 인물의 얼굴의 크기를 판정하고, 그 크기에 기초하여 피사체의 거리를 추정하여, 전술한 등산 AF법, 끝점간 서치 AF법에 기초하는 포커스 위치 탐색 처리의 동작 범위를 좁혀서 설정하고, 그 설정 영역 내에서 등산 AF법, 끝점간 서치 AF법중 어느 하나의 방법에 기초하는 포커스 위치 탐색 처리를 실행하여 신속한 포커스 제어를 행하는 것이다. 또한, 얼굴의 크기에 기초하는 피사체의 거리의 추정 시에, 얼굴의 크기의 개인차, 인종차, 연령차, 성별차 등을 고려한 피사체의 거리 추정을 행하여, 정확한 거리 추정을 실현한다.
도 3에, (a) 종래의 포커스 제어에서의 포커스 렌즈 동작 범위와, (b) 본 발명에 따른 얼굴 검출에 기초하는 추정 거리 정보를 적용한 포커스 제어에서의 포커스 렌즈 동작 범위를 나타낸다. 일반적인 오토 포커스 제어를 행하는 경우, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포커스 렌즈(201)의 동작 범위를 지근측 리미트로부터 무한측 리미트의 전체 범위로 설정하고, 이 범위에서 포커스 렌즈(201)를 이동시켜, 렌즈를 통하여 취득된 촬상 데이터의 특정 영역의 콘트라스트의 고저를 판정한다. 즉, 콘트라스트의 고저 판정을 위하여 특정 영역의 고주파 성분 적분값을 산출하고, 이것을 평가값(AF 평가값)으로 해서, AF 평가값이 최대로 되는 위치를 포커스 위치로 한다. 이와 같은 처리를 행하면, 포커스 렌즈(201)의 동작 범위가 커서, 포커스 제어의 실행 시간이 길어진다고 하는 문제가 있다.
한편, 도 3의 (b) 본 발명에 따른 얼굴 검출에 기초하는 추정 거리 정보를 적용한 포커스 제어에서는, 목적 피사체로서의 인물의 얼굴의 크기를 판정하고, 그 크기에 기초하여 피사체의 거리를 추정하여, 이 추정 정보를 적용하여 포커스 제어 범위를 좁혀서 신속한 포커스 제어를 실행한다. 즉, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 목적 피사체로서의 인물의 얼굴의 크기에 기초하여 피사체의 거리를 추정하고, 이 거리(DF)를 중심으로 하여, 미리 설정된 오차 범위를 포함하는 영역을 포커스 렌즈(201)의 동작 범위(Rf)로서 설정하고, 이 동작 범위(Rf)에서만, 포커스 렌즈(201)를 이동시켜, 콘트라스트의 고저를 판정하여 포커스 위치를 결정한다. 이 처리에서는, 포커스 렌즈(201)의 동작 범위가 좁혀져, 포커스 위치의 특정에 필요로 하는 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
구체적인 처리 시퀀스는, 이하와 같다. 또한, 촬상 소자의 콘트라스트 신호차를 구하는 영역, 즉 콘트라스트의 고저 판정을 위하여 설정하는 특정 영역은, 스루 화상으로부터 검출되는 얼굴 영역을 포함하는 영역으로 한다. 이 영역으로부터 얻어지는 콘트라스트 신호에 기초하여, 다음과 같은 동작을 실시함으로써 AF의 고속화를 실현한다.
1. 셔터를 누르기 전에는, 콘트라스트 신호가 최대로 되는 위치에 서보를 동작시킨다. 이때의 포커스 제어에서의 렌즈 동작 범위는, Rf로 한정한다.
2. 셔터를 누를 때, 콘트라스트 신호가 최대값 근방을 유지하고 있으면, 즉 콘트라스트가, 미리 설정된 임계값 이상이며, 또한, 콘트라스트의 변동이 포커스 포지션 변화에 의해 대부분 변화되지 않는 영역에 있을 때에는, 그대로 캡처한다. 절반을 누르면, 로크한다.
3. 셔터를 눌렀을 때에, 콘트라스트 신호가 최대값 부근에 없는 경우, 렌즈 동작 범위 Rf를 「후보 범위 서치법」에 의해, 콘트라스트가 최대로 되는 위치를 검출하고, 그 위치에 포커스 포지션을 이동시킨 후, 캡처한다. 절반을 누르면, 로크한다.
4. 얼굴의 검출 결과가 변경될 때마다 렌즈의 동작 범위 Rf를 갱신한다.
이상의 설명에 대응하는 구체적인 포커스 제어 처리 시퀀스에 대해서, 도 4에 도시하는 플로우차트를 참조하여 설명한다. 우선, 스텝 S101에서, 촬상 장치에 의해 취득되는 피사체 화상(스루 화상)으로부터 목적 피사체의 얼굴 영역을 검출하고, 검출한 목적 피사체로서의 인물의 얼굴의 크기를 판정하고, 그 크기에 기초하 여 피사체의 거리를 추정한다.
스텝 S102에서 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 목적 피사체로서의 인물의 얼굴의 크기에 기초하여 추정한 거리(DF)를 중심으로 하여, 미리 설정된 오차 범위를 포함하는 영역을 포커스 렌즈의 동작 범위, 즉 AF 동작 범위로서 설정한다. 스텝 S103에서는, 동화상용의 오토 포커스 처리, 즉, 모니터에 표시되는 화상을 목적 피사체로서의 인물의 얼굴에 핀트 맞춘 화상으로서 표시하기 위한 오토 포커스 제어를 실행한다. 스텝 S104에서 셔터 누름이 검출되지 않는 한, 스텝　S101~S103의 처리는 계속하여 실행된다.
스텝 S104에서, 셔터 누름이 검출되면, 스텝 S105로 진행하여, 콘트라스트 신호가 최대값 근방을 유지하고 있는지의 여부, 즉 콘트라스트가, 미리 설정한 임계값 이상인지를 판정한다.
스텝 S105에서, 콘트라스트가 미리 설정한 임계값 이상이라고 판정된 경우에는, 정확한 포커스 제어가 이루어지고 있는 것으로 판단하고, 스텝 S107로 진행하여, 포커스 제어를 완료하고, 스텝 S108에서 화상의 촬영(캡쳐) 처리를 행한다. 한편, 스텝 S105에서, 콘트라스트가 미리 설정한 임계값 이상이라고 판정되지 않은 경우에는, 정확한 포커스 제어가 이루어지고 있지 않다고 판단하고, 스텝 S106으로 진행하여, 정지 화상 촬영을 위한 오토 포커스 제어를 실행한다. 이 경우의 포커스 렌즈의 이동 범위는, 앞에서 도 3의 (b)를 참조하여 설명한 목적 피사체로서의 인물의 얼굴의 크기에 기초하는 추정 거리(DF)를 중심으로 하여, 미리 설정된 오차 범위를 포함하는 동작 범위(Rf)이다. 이 처리에서, 얼굴 영역을 포함하는 특정 영 역의 콘트라스트의 고저에 기초하여 포커스 위치를 특정하고, 스텝 S108로 진행하여, 포커스 제어를 완료하고, 스텝 S108에서 화상의 촬영(캡쳐) 처리를 행한다.
본 발명의 최대의 포인트는, 얼굴의 크기에 의해 얼굴까지의 거리를 구하는 경우에, 거리의 오차 정보를 이용하여, 최대한 좁은 AF 범위를 결정하는 방법에 있다. 이에 의해 단시간에서의 AF를 실현할 수 있다.
본 발명의 촬상 장치에 의해 촬영되는 화상 데이터로부터 목적 피사체의 인물의 얼굴을 특정하여, 그 얼굴에 의한 거리 추정을 실행한다. 이하, 이 처리의 구체적인 처리 구성에 대하여 설명한다. 설명은, 이하의 항목 순으로 행한다.
(1) 얼굴의 인식 처리
(2) 얼굴까지의 거리 산출 및 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf) 설정 방법
(3) 복수의 얼굴이 존재하는 경우의 오토 포커스 처리
(1) 얼굴의 인식 처리
우선, 촬상 장치에 의해 취득되는 화상 데이터로부터 인물의 얼굴을 특정하는 방법에 대하여 설명한다. 얼굴의 인식, 추미 기술로서는, 이미 다양한 기술이 개시되어 있어, 이 기존 기술을 적용하는 것이 가능하다. 예를 들면 특개2004-133637에 개시되는 바와 같은, 얼굴의 휘도 분포 정보를 기록한 템플릿의 실화상에의 매칭에 의해 실현할 수 있다. 우선 실화상에 축소 처리를 행한 화상을 복수종류 준비한다. 거기에 얼굴을 기울였을 때에 얻어지는 얼굴의 휘도 분포 정보 템플릿군을 준비해 두고, 그들을 순차적으로 매칭시켜 간다. 이 템플릿은, 얼굴 3차원 직교 좌표계의 XYZ축의 각각에 대하여 기운 것이며, 이 템플릿과의 매칭에 의해 실 제의 얼굴의 기울기를 판정하는 것이다.
축소된 화상에 대하여 2차원 평면 상을 어긋나게 하면서 순차적으로 매칭시켰을 때에, 임의의 영역이 템플릿에 매치하면, 그 영역이 얼굴이 존재하는 위치로 되고, 크기는, 실화상의 축소율으로부터 구할 수 있다. 또한 그때에 이용한 템플릿으로부터 직교 3축 주위의 회전각, 요, 피치, 롤 각을 구할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진, 얼굴의 크기, 위치, 회전 각도를 이용하여, 얼굴의 거리의 추정을 실행하여 오토 포커스 제어를 행함으로써, 앞에서 도 3의 (b)를 참조하여 설명한 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)를 작게 설정하는 것이 가능해진다.
(2) 얼굴까지의 거리 산출 및 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf) 설정 방법
이하, 구체적인 얼굴까지의 거리의 산출 방법과, 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)의 설정 방법에 대하여 설명한다. 본 발명이 제안하는 얼굴의 크기에 기초하는 거리 산출 방법에서는, 구한 거리(도 3의 (b)에 도시하는 (DF))에 거리 오차 정보를 포함시켜서 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)를 설정하는 구성으로 하고 있다.
본 발명의 촬상 장치에서는, 촬상 장치에 의해 촬영되는 화상에 포함되는 얼굴의 크기에 의해 얼굴까지의 거리를 구한다. 이 처리에 대해서, 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5에는, 피사체 위치(301), 포커스 렌즈(302), 촬상 소자(303)를 도시하고 있다. 피사체 위치(301)에는 인물의 얼굴이 존재한다. 얼굴의 크기(얼굴의 폭)는 Wf이다.
얼굴의 실제의 크기(Wf)를 알면 렌즈의 기본적인 물리 법칙으로부터, 얼굴까지의 거리, 즉 피사체 거리(DF), 즉, 포커스 렌즈(302)부터 피사체 위치(301)까지 의 피사체 거리(Df)는 이하의 수학식에 의해 구할 수 있다.
Figure 112007041674711-PAT00001
상기 수학식에서의 각 기호의 설명을 이하에 기재한다.
인간의 얼굴의 크기 기준값:　Wref
촬상 소자의 폭:　Wi
촛점 거리:　f
촬상 화상에서의 사람의 얼굴의 크기의 픽셀수(촬상 소자 검출값):　Wf
사람의 얼굴 검출에 사용한 화상의 크기의 픽셀수(촬상 소자 검출값): Ww
인간의 얼굴의 크기 기준값(Wref)은, 미리 정한 고정값을 이용할 수 있다. 또한, 이 얼굴 크기 기준값(Wref)을, 개인차, 인종차, 연령차, 성별차 등을 고려한 값으로 설정한 처리를 행하는 것이 가능하고, 이 처리에 의해, 더욱 정확한 거리 추정을 실현하는 것이 가능해진다. 이 처리 구성에 대해서는, 후단에서 설명한다.
촬상 장치는, 촬영되는 화상(스루 화상)에 기초하여, 전술한 수학식 1을 적용하여 피사체 거리(Df)를 산출하고, 산출한 피사체 거리(DF)를 중심으로 하여, 미리 설정한 오차 범위를 포함하여 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)를 설정한다.
만약 얼굴의 크기로부터 구한 오차가 제로라고 하는 모델을 상정하면, 이 위치에 포커스 렌즈를 이동시켰을 때에 핀트가 어긋나는 요인은, 각종 디바이스의 개체차, 제조에서의 오차에 한정된다. 즉 이들의 오차를 조정에 의해 제거할 수 있 으면, 원리적으로는, 등산 AF나 특정 범위 서치 AF를 이용하지 않아도, 얼굴의 크기만으로 양호한 핀트의 사진이 얻어지게 된다.
그러나, 실제는 그들의 오차를 완전하게 제거할 수는 없다. 구체적으로는, 촛점 거리 방향으로 비선계한 핀트 이동, 디바이스의 온도 특성에 의한 핀트 위치의 이동, 각종 디바이스 사이에 존재하는 히스테리시스에 의한 것이다. 그들의 크기를, 줌의 위치, 포커스의 위치마다 데이터 테이블로서 가지며, 테이블 사이의 데이터를 선형 보완하는 형태로, 오차 범위를 지근측에 σn, 무한측에 σf로서 설정하면, 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)는, 얼굴까지의 거리를 :　Df로 했을 때에,
Figure 112007041674711-PAT00002
로서 설정된다. 즉, 도 6에 도시하는 바와 같이 포커스 렌즈(302)의 동작 범위(Rf)가 설정된다.
따라서, 예를 들면 콘트라스트 판정에 기초하는 포커스 제어의 하나의 방법인 등산 방법으로 콘트라스트 신호의 최대값을 찾아야 할 범위는 동작 범위(Rf)로서 설정할 수 있고, 셔터를 눌렀을 때에 서치해야 할 범위의 최대값도 상기 범위로서 설정 가능해져, 종래와 비교하여 짧은 거리의 렌즈 이동 범위가 설정되어 단시간에서의 포커스 제어가 가능해진다.
그러나, 이와 같은 얼굴의 크기에 기초하는 거리 추정 처리에는, 이하와 같은 문제가 있다.
문제점 1. 인종차, 성별차, 연령차, 체격차에 의한 얼굴의 크기 변동이 있다.
문제점 2. 템플릿 매칭의 능력 한계(실화상 축소율의 분해능 등).
[문제점 1의 해결 방법]
첫번째 문제의 해결책은, 얼굴 크기 기준값: Wref를, 피사체에 대응하는 인종, 성별, 연령, 체격에 따른 적절한 값으로 설정하는 것이며, 이를 위해서, 다양한 인종, 성별, 연령, 체격에 대응하는 기준값 Wref를 산출하여 이용하는 구성이다. 예를 들면, 다양한 인종, 성별, 연령, 체격에 대응하는 기준값 Wref를 산출하기 위한 테이블 데이터를 유지하고, 화상 해석 결과 또는 유저 입력 정보에 기초하여 피사체에 대응하는 인종, 성별, 연령, 체격 정보를 취득하고, 이들의 취득 정보에 기초하여 테이블로부터, 피사체에 따른 얼굴 크기 기준값:　Wref를 구하는 구성이다.
촬상 장치에 의해 촬영되는 화상에 포함되는 얼굴 화상의 해석에 의해, 그 얼굴을 갖는 인물의 인종, 성별, 연령, 체격을 추정하는 것이 가능하다. 즉, 얼굴의 파트를 식별하여, 미리 등록된 인종, 성별, 연령, 체격에 대응하는 파트 정보와의 매칭을 실행하여, 피사체의 인종, 성별, 연령, 체격을 추정한다. 혹은, 촬영자 등의 유저가, 피사체 정보로서 인종, 성별, 연령, 체격에 관한 피사체 정보를 입력하고, 이 입력 정보를 적용하는 구성으로 하여도 된다.
이와 같이 화상 해석 또는 유저 입력 정보로서 피사체의 인종, 성별, 연령, 체격 정보를 취득하여, 피사체에 따른 적정한 얼굴 크기 기준값:　Wref를 구한다. 도 7을 참조하여 이 처리예에 대하여 설명한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 촬상 장치는, 얼굴의 크기 기준값(Wref) 산출부(310)를 가지며, 얼굴의 크기 기준값(Wref) 산출부(310)는, 인종별 기준값 산출 테이블(311), 성별 기준값 산출 테이블(312), 연령별 기준값 산출 테이블(313), 체격별 기준값 산출 테이블(314)과, 데이터 처리부(320)를 갖는다.
화상 해석부(331)는, 촬상 장치에 의해 촬영되는 화상에 포함되는 얼굴 화상의 해석에 의해, 그 얼굴을 갖는 인물의 인종, 성별, 연령, 체격을 추정한다. 즉, 얼굴의 파트를 식별하여, 미리 등록된 인종, 성별, 연령, 체격에 대응하는 파트 정보와의 매칭을 실행하여, 피사체의 인종, 성별, 연령, 체격을 추정하고, 그 추정 정보를 얼굴의 크기 기준값(Wref) 산출부(310)에 입력한다. 혹은, 유저 입력부(332)를 통하여 촬영자 등의 유저가, 피사체 정보로서의 인종, 성별, 연령, 체격에 관한 피사체 정보를 입력하고, 이 입력 정보를 얼굴의 크기 기준값(Wref) 산출부(310)에 입력한다.
얼굴의 크기 기준값(Wref) 산출부(310)는, 화상 해석부(331) 또는, 유저 입력부(332)를 통하여 입력받은 피사체 정보에 기초하여, 피사체에 따른 최적의 기준값(Wref)을, 각 테이블을 적용하여 산출한다. 실제의 출력은, 어느 정도의 변동을 고려한 기준값 범위 Wref=(Wref+ΔWrefb)~(Wref-ΔWrefs)를 산출한다. 상정되는 큰 쪽에의 어긋남을 ΔWrefb, 상정되는 작은 쪽에의 어긋남을 ΔWrefs로 하여 고려한 결과를 출력한다.
테이블(7) 데이터 구성예를 도 8~도 10을 참조하여 설명한다. 도 8의 (a) 는, 인종별 기준값 산출 테이블, 도 8의 (b)는, 인종, 성별 기준값 산출 테이블, 도 9의 (c)는 인종, 성별, 연령별 기준값 산출 테이블, 도 10의 (d)는 인종, 성별, 연령, 체격별 기준값 산출 테이블이다. 도 7에 도시하는 구성예에서는, 인종, 성별, 연령, 체격의 개별의 테이블을 설정한 예를 설명했지만, 테이블 구성은, 개별의 테이블로 할 뿐만 아니라, 도 8~도 10에 도시하는 양태와 같은 각종 설정이 가능하다.
예를 들면, 화상 해석부(331) 또는, 유저 입력부(332)를 통하여 입력받은 피사체 정보에 기초하여, 인종만을 추정/단정할 수 있을 때에는, 도 8의 (a)에 도시하는 인종별 기준값 산출 테이블을 이용한다. 만일 인종의 판단을 할 수 없는 경우, 「공통」의 데이터가 이용되게 된다.
화상 해석부(331) 또는, 유저 입력부(332)를 통하여 입력받은 피사체 정보에 기초하여, 인종과 성별을 추정/판단할 수 있는 경우에는, 도 8의 (b)에 도시하는 인종, 성별 기준값 산출 테이블이 이용된다. 만일 아시아계 인종이며, 남성이라고 하게 되면, 도 8의 (b)에 도시하는 A열의 데이터가 이용되게 된다. 한편, 예를 들면 인종은 판별할 수 없지만 성별은 여성으로 추정/단정할 수 있는 경우, 인종은 공통, 성별은 여성이라고 하는 도 8의 (b)에 도시하는 B열의 데이터를 이용하게 된다.
마찬가지로 하여, 연대까지 추정/단정할 수 있으면, 도 9의 (c)에 도시하는 인종, 성별, 연령별 기준값 산출 테이블이 이용되게 되고, 만일 아시아계 인종의 남성이며, 12세 이상이라는 것을 알면, 도 9의 (c)에 도시하는 C열의 데이터를 이 용하면 되고, 어떠한 이유에서 연대를 추정할 수 없었던 경우에는, 도 9의 (c)에 도시하는 D열의 데이터를 이용하면 된다. 마찬가지로 하여, 체격까지 추정/단정할 수 있으면, 도 10의 (d)에 도시하는 인종, 성별, 연령, 체격별 기준값 산출 테이블을 이용하여 최적의 기준값 Wref=(Wref+ΔWrefb)~(Wref-ΔWrefs)를 산출한다.
이와 같이, 화상 해석 또는 유저 입력 정보로서 피사체의 인종, 성별, 연령, 체격 정보를 취득하여, 피사체에 따른 적정한 얼굴 크기 기준값:　Wref를 구하는 것이 가능해서, 산출한 기준값: Wref를 적용함으로써, 보다 정확한 피사체까지의 거리(DF)를 산출하는 것이 가능해진다. 또한, 기준값: Wref의 적용 처리 및 피사체까지의 거리(Df)의 산출 처리 시에는, 얼굴의 가로 폭, 얼굴의 세로의 길이 중 어느 하나를 적용하는 구성, 또한, 양자를 병용하는 처리 구성이 가능하다. 또한, 기울기를 고려한 처리 구성으로 하여도 된다.
[문제점 2의 해결 방법]
다음으로, 전술한 문제점 2, 즉, 템플릿 매칭의 능력 한계(실화상 축소율의 분해능 등)에 대한 해결 방법에 대하여 설명한다. 전술한 바와 같이, 촬영 화상으로부터 안료 틀을 특정하기 위하여 템플릿 매칭이 실행된다. 즉, 얼굴의 다양한 기울기에 대응하는 얼굴의 휘도 분포 정보 템플릿군을 준비해 두고, 촬영 화상에 축소 처리를 행한 축소 화상과의 매칭을 행하는 처리이다. 축소된 화상에 대하여 2차원 평면 상을 어긋나게 하면서 순차적으로 매칭시켰을 때에, 임의의 영역이 템플릿에 매치하면, 그 영역이 얼굴이 존재하는 위치로 되고, 크기는, 실화상의 축소율로부터 구할 수 있다.
그러나, 템플릿 매칭의 능력 한계(실화상 축소율의 분해능 등)라고 하는 문제가 존재한다. 이 문제에 대한 대책으로서는, 이들의 오차를 미리 고려한 처리를 행하는 것이 유효한 대책이다. 검출 오차는, 인종차나 성별차, 연령차라고 하는 것과는 독립적으로 발생할 수 있는 문제이다. 얼굴의 템플릿에 다양한 얼굴의 데이터를 기록시키는 것, 및 매칭을 확인하는 위치의 수를 증가시킴으로써 정밀도를 높이는 것을 기대할 수 있지만, 어떻게 해도 한계가 있다. 예를 들면, 촬영된 화상 내의 얼굴이 어두운 경우에는 오차가 커지고, 또한 얼굴이 기울면 오차가 커진다. 검출 오차는, 원래의 성능의 한계, 검출에 불리한 밝기, 얼굴의 기울기, 이들의 상황에 의해 발생하는 것으로서, 이와 같은 상황에 따른 오차를 고려한 처리를 행한다.
구체적인 처리예에 대하여 설명한다. 촬영 화상으로부터 검출된 얼굴의 크기 Wf에 대하여, 밝기 검출 장치에 의한 밝기 정보 등을 이용하여, 템플릿 매칭에서, 가장 작게 판정할 때의 얼굴의 크기:　Ws, 가장 크게 판정할 때의 얼굴의 크기: Wb를 구한다. 이들은, 검출 오차의 발생 요인, 즉, 검출 처리 성능의 한계, 검출에 불리한 밝기, 얼굴의 기울기, 이들의 상황에 의해 발생하는 오차 요인을 고려하여 결정한다.
다음으로，앞에서, 도 7~도 10을 참조하여 설명한 인종, 성별, 연령, 체격의 기준값 산출 테이블을 적용한 처리에 의해, 얼굴의 크기 기준값 Wref=(Wref+ΔWrefb)~(Wref-ΔWrefs)를 산출한다. 이것은, 상정되는 큰 방향에의 어긋남을 ΔWrefb, 작은 방향에의 어긋남을 ΔWrefs로 하여 피사체까지의 거리를 일정한 범위 로 설정한 예이다.
이때, 얼굴의 크기 기준값(Wref), 촬상 화상에서의 사람의 얼굴의 크기의 픽셀수(촬상 소자 검출값)(Wf)에 대해서,
Wref=Wref+ΔWrefb,
Wr=Ws
로서 설정하고, 앞에서 설명한 피사체 거리(Df) 산출식, 즉,
[수학식 1]
Figure 112007041674711-PAT00003
상기 수학식에 상기, Wref=Wref+ΔWrefb, Wr=Ws를 대입하여 얻어지는 결과 (Dff)가, 가장 먼 쪽으로 오차가 확대되는 케이스이다.
한편，Wref, Wf에 대해서,
Wref=Wref-ΔWrefs,
Wr=Wb
로서 설정하고, 피사체 거리(DF) 산출식, 즉,
[수학식 1]
Figure 112007041674711-PAT00004
상기 수학식에, Wref=Wref-ΔWrefs, \r=Wb를 대입하여 얻어지는 결과 (Dfn)이, 가장 지근 방향으로 오차가 확대되는 케이스이다.
즉, 도 11에 도시하는 바와 같이, 피사체 화상의 얼굴의 크기로부터 산출하 는 피사체 거리(Df)를 일점으로 하지 않고, 템플릿 매칭 등의 화상 해석에서의 오차와, 사람에 의한 오차를 고려한 범위로서 설정한다. 즉, 도 11에 도시하는 바와 같이, Dfn~Dff로서 설정한다.
이 피사체 거리(Dfn~Dff)에 대하여, 또한, 미리 산출되는 오차 범위를 포함시켜 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)를 설정한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 촛점 거리 방향으로 비선계한 핀트 이동, 디바이스의 온도 특성에 의한 핀트 위치의 이동, 각종 디바이스 사이에 존재하는 히스테리시스 등을 고려한 오차 범위를 지근측에 σn, 무한측에 σf로서 설정하면, 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)는,
Figure 112007041674711-PAT00005
상기 수학식 3에 의해 산출된다.
본 발명의 구성에서는, 이와 같이, 피사체 화상의 얼굴의 크기로부터 산출하는 피사체 거리(Df)를 일점으로 하지 않고, 템플릿 매칭 등의 화상 해석에서의 오차와, 사람에 의한 오차를 고려한 특정한 「범위:　Dfn~Dff」로 파악하여, 오차를 고려한 설정으로 되어 있다. 이것이, 본 발명의 중요한 특징의 하나이다.
(3) 복수의 얼굴이 존재하는 경우의 오토 포커스 처리
다음으로, 화상 내에 복수의 얼굴이 존재하는 경우의 오토 포커스 처리의 상세에 대하여 설명한다. 화상 내에 얼굴이 복수 존재할 때에는, 모든 얼굴에 대하여 이상과 마찬가지의 처리를 실행하여, 그들의 각 얼굴에 대응하는 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)를 구한다.
여기서 중요해지는 것이 얼굴의 선택 방법이지만, 하나의 지표는 얼굴의 크기, 즉 카메라에 대한 가깝기이다. 이미 하나의 지표는, 중앙에의 가깝기이다. 이들을 적응적으로 변화시킬 필요가 있다.
따라서, 얼굴의 크기가, 미리 정한 임계값(Flim)보다도 큰 경우, 그것을 최우선하고, 또한 임계값(Flim)을 초과한 얼굴이 복수 존재하는 경우에는 큰 순으로 우선순위를 짓는다. 동일한 크기의 얼굴이 존재하는 경우에는, 중앙에 가까운 순으로 우선도를 높게 한다. 모든 얼굴의 크기가 임계값(Flim) 이하일 때에는, 중앙에 가까울수록 우선 순위를 높이는 것으로 하고, 중심으로부터 동일한 거리에 있을 때에는 얼굴의 크기가 큰 순으로 한다. 이에 의해, 가장 우선 순위가 높은 하나의 얼굴을 선택한다. 이 처리에 대해서, 도 12, 도 13에 도시하는 플로우차트를 참조하여 설명한다.
도 12, 도 13에 도시하는 처리는, 도 2에 도시하는 촬상 장치의 제어부(110)의 제어하에 실행된다. 우선, 스텝 S201에서, 피사체 지정 정보(인종, 연령, 성별, 체격 정보)가 존재하는지의 여부를 판정한다. 피사체 지정 정보는, 유저 입력부로서의 조작부로부터 입력된다.
피사체 지정 정보(인종, 연령, 성별, 체격 정보)가 존재하지 않는 경우에는, 스텝 S204로 진행한다. 피사체 지정 정보(인종, 연령, 성별, 체격 정보)가 존재하는 경우, 스텝 S202로 진행하여, 피사체 지정 정보에 합치하는 얼굴만을 선택하고, 스텝 S203으로 진행하여, 선택된 얼굴에 대하여 피사체 우선 순위 설정 처리를 실 행한다. 피사체 우선 순위 설정 처리의 상세에 대해서는, 도 13의 플로우를 참조하여 후단에서 설명한다.
스텝 S203에서, 피사체 지정 정보에 합치하는 얼굴의 우선 순위 설정 처리가 완료되면, 스텝 S204로 진행하여, 우선 순위가 설정되어 있지 않은 얼굴만을 선택하고, 스텝　S205로 진행하여, 선택된 얼굴에 대하여 피사체 우선 순위 설정 처리를 실행한다. 피사체 우선 순위 설정 처리의 상세에 대해서는, 도 13의 플로우를 참조하여 후단에서 설명한다.
마지막으로, 스텝 S206으로 진행하여, 스텝 S203에서 결정된 피사체 지정 정보에 대응하는 얼굴의 우선 순위와, 스텝 S205에서 결정된 우선 순위를 통합하여 종합적인 우선 순위의 설정 처리를 실행한다. 피사체 지정 정보에 대응하는 얼굴의 우선 순위를 피사체 지정 정보에 대응하지 않는 얼굴의 우선 순위보다 높게 하는 우선 순위 설정 처리가 실행된다.
다음으로, 스텝 S203, 및 S205에서 실행되는 우선 순위 설정 처리의 상세 처리에 대해서, 도 13에 도시하는 플로우차트를 참조하여 설명한다. 우선, 스텝 S301에서, 처리 대상으로 되는 촬영 화상(스루 화상) 내에 얼굴이 복수 있는지의 여부를 판정한다. 복수 없는 경우에는, 우선 순위의 설정은 불필요하므로, 처리를 종료한다.
처리 대상으로 되는 촬영 화상(스루 화상) 내에 얼굴이 복수 있는 경우에는, 스텝 S302로 진행하여, 복수 있는 얼굴로부터 하나의 처리 대상으로서는 얼굴을 선택한다. 다음으로, 스텝 S303에서, 선택한 얼굴의 크기가 미리 설정된 임계 값(Flim)보다 큰지의 여부를 판정한다. 큰 경우, 스텝 S304로 진행하여, 그 얼굴을 우선 순위가 높은 그룹 (A)로 분류한다. 작은 경우, 스텝 S305로 진행하여, 그 얼굴을 우선 순위가 낮은 그룹 (B)로 분류한다.
다음으로, 스텝 S306에서, 모든 얼굴의 그풉핑이 종료하였는지의 여부를 판정하여, 미처리된 얼굴이 있는 경우에는, 스텝 S302로 되돌아가, 마찬가지의 처리를 반복한다. 스텝 S306에서, 모든 얼굴의 그룹핑이 종료했다고 판정하면, 스텝 S307로 진행하여, 우선 순위가 높은 그룹 (A)의 얼굴을 큰 순으로 우선 순위 설정한다. 동일한 크기라면 중앙에 가까운 순으로 우선 순위를 설정한다. 다음으로, 스텝 S308로 진행하여, 우선 순위가 낮은 그룹 (B)의 얼굴을 중앙에 가까운 순으로 우선 순위 설정한다. 등거리에 있는 경우에는, 큰 순으로 우선 순위를 설정한다. 이와 같은 처리에 의해, 화상에 포함되는 얼굴의 우선 순위를 설정한다.
또한, 우선 순위의 설정 방법은, 이 방법에 한하지 않고, 다양한 방법이 적용 가능하다. 예를 들면, 도 14에 도시하는 플로우에 따른 처리로 하여 실행하여도 된다. 도 14에 도시하는 플로우는, 인종, 연령, 성별의 각각에 대해서, 지정 정보에 합치하는 얼굴만을 선택하고, 선택된 얼굴에 대하여 개별로 우선 순위를 설정하고, 이들 개별의 우선 순위 정보에 기초하여 마지막으로 종합적인 우선 순위를 설정하는 방법이다.
도 14에 도시하는 플로우에 대하여 설명한다. 우선, 스텝 S401에서, 피사체 지정 정보로서의 인종 지정 정보가 존재하는지의 여부를 판정한다. 인종 지정 정보가 존재하지 않는 경우에는, 스텝 S404로 진행한다. 인종 지정 정보가 존재하는 경우, 스텝 S402로 진행하여, 지정 정보에 합치하는 얼굴만을 선택하고, 스텝 S403에서 선택된 얼굴에 대하여 피사체 우선 순위 설정 처리를 실행한다. 피사체 우선 순위 설정 처리는, 앞에서 도 13의 플로우를 참조하여 설명한 처리로 된다.
또한, 스텝 S404에서, 피사체 지정 정보로서의 연령 지정 정보가 존재하는지의 여부를 판정한다. 연령 지정 정보가 존재하지 않는 경우에는, 스텝 S407로 진행한다. 연령 지정 정보가 존재하는 경우, 스텝 S405로 진행하여, 지정 정보에 합치하는 얼굴만을 선택하고, 스텝 S406에서 선택된 얼굴에 대하여 피사체 우선 순위 설정 처리를 실행한다. 피사체 우선 순위 설정 처리는, 앞에서 도 13의 플로우를 참조하여 설명한 처리로 된다.
또한, 스텝 S407에서, 피사체 지정 정보로서의 성별 지정 정보가 존재하는지의 여부를 판정한다. 성별 지정 정보가 존재하지 않는 경우에는, 스텝 S410으로 진행한다. 성별 지정 정보가 존재하는 경우, 스텝 S408로 진행하여, 지정 정보에 합치하는 얼굴만을 선택하고, 스텝 S409에서 선택된 얼굴에 대하여 피사체 우선 순위 설정 처리를 실행한다. 피사체 우선 순위 설정 처리는, 앞에서 도 13의 플로우를 참조하여 설명한 처리로 된다. 다음으로, 스텝 S410에서, 우선 순위가 설정되어 있지 않은 얼굴만을 선택하고, 스텝 S411로 진행하여, 선택된 얼굴에 대하여 피사체 우선 순위 설정 처리를 실행한다. 이 처리도 도 13에 도시하는 플로우에 따른 처리로 된다.
마지막으로, 스텝 S412로 진행하여, 스텝 S403, S406, S409, S411에서 결정된 우선 순위를 통합하여 종합적인 우선 순위의 설정 처리를 실행한다. 이 통합적 인 우선 순위 설정 룰은, 유저 설정에 의해 다양한 룰이 적용 가능하다.
이와 같은 우선 순위 설정 처리에 의해, 우선 순위가 가장 높아진 얼굴을 얼굴 1로 하고, 이하, 얼굴 2, 3, 4로 하여 우선 순위가 설정된 경우의 오토 포커스 처리에 대해서, 도 15, 도 16을 참조하여 설명한다. 이와 같이 복수의 얼굴을 포함하는 화상을 촬영하는 경우의 오토 포커스 제어에서는，무엇을 중시하는지에 따라 제어 방법이 서로 달라진다. 즉,
(a) 고속화를 중시하는 경우,
(b) 많은 얼굴에 대한 합초 판정을 행하는 것을 중시하는 경우,
(c) 고속이면서, 가능한 한 많은 얼굴에 합초시키는 것을 중시하는 경우,
이들 중 어느 방향이라고 할지는, 유저를 선택할 수 있으면 합리적이고, 구체적인 실현 방법은 이하와 같다.
(a) 고속화를 중시하는 경우,
고속화를 중시하는 경우, 가장 우선도가 높은 [얼굴 1]에 대응하여 오토 포커스에서의 렌즈 동작 범위(Rf)를 설정한다. 즉, 가장 우선도가 높은 [얼굴 1]의 피사체 거리(Dfn~Dff)를 산출하고, 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)를 설정한다. 즉, 앞에서 설명한 바와 같이, 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)는, 가장 우선도가 높은 [얼굴 1]의 피사체 거리(Dfn~Dff)를 적용하여,
Rf=(Dfn-σn)~(Dff+σf)
로서 설정하고, 이 범위만을 AF로 하고, 결과적으로 다른 얼굴 2, 3, …이, 미리 설정된 허용 초점 심도 내에 있다고 판정되면, 그 얼굴에 합초 표시를 행한 다. 합초 표시란, 모니터나 뷰 파인더에 표시되는 화상 내에 제시하는 합초가 완료된 것을 나타내는 식별 정보로서, 예를 들면, 얼굴 1을 둘러싸는 틀을 합초 틀로서 표시한다. 유저는 이 합초 표시를 확인하여 셔터를 눌러 촬영함으로써 확실한 촬영이 가능해진다.
합초 표시의 예를 도 15에 도시한다. 도 15에 도시하는 예는, 촬상 장치의 카메라의 모니터에 표시되는 화상에 합초 표시를 행한 예이다. 상기한 오토 포커스 처리에 의해, 가장 우선도가 높은 [얼굴 1]에 대응하여 렌즈 동작 범위(Rf)를 설정하고 포커스 렌즈를 구동하여 포커스 포인트를 결정한다. 이 경우, 당연히, 얼굴 1, 421에는, 합초 틀(431)이 설정되어서 표시된다. 또한, 이 포커스 포인트에서, 얼굴 2, 422, 얼굴 3, 423에 대해서도, 미리 설정된 허용 초점 심도 내에 있다고 판정되면, 그 얼굴에 합초 틀(432, 433)의 표시를 행한다. 유저는 이 합초 표시를 확인하고 셔터를 눌러 촬영함으로써 확실한 촬영이 가능해진다.
(b) 많은 얼굴에 대한 합초 판정을 행하는 것을 중시하는 경우,
많은 얼굴에 대한 합초 판정을 행하는 것을 중시하는 경우에는, 합초시킬 피사체를 놓치지 않기 위해서, 각 얼굴의 AF 범위의 합집합을 AF의 범위로서의 렌즈 동작 범위(Rf)로서 설정하고, 이 렌즈 동작 범위(Rf)에서, 콘트라스트 판정에 기초하는 합초 위치의 서치를 실행하여, 주요 피사체의 심도 내에 있는 얼굴에 합초 표시를 행한다.
도 16을 참조하여 이 오토 포커스 제어 처리에 대하여 설명한다. 도 16에는, 얼굴 1, 2, 3의 각각에 대한 피사체 거리(Dfn~Dff)를 적용하여 산출되는 포커 스 렌즈(450)의 동작 범위(Rf)를 도시하고 있다. 즉,
Rf=(Dfn-σn)~(Dff+σf)
에 대해서, 얼굴 1, 2, 3의 각각에 대하여 개별로 동작 범위(Rf)가 설정된다.
이들 많은 얼굴 1, 2, 3에 대한 합초 판정을 행하는 것을 중시하는 경우에는, 합초시킬 피사체를 놓치지 않기 위해서, 얼굴 1, 2, 3의 각각에서 구해진 동작 범위(Rf)를 모두 포함하는 범위(합집합), 즉 도면에 도시하는 P1~Q1 사이를 AF의 범위로서의 렌즈 동작 범위(Rf)로서 설정하고, 이 P1Q1 사이의 렌즈 동작 범위(Rf)에서, 콘트라스트 판정에 기초하는 합초 위치의 서치를 실행하여, 주요 피사체의 심도 내에 있는 얼굴에 합초 표시를 행한다.
(c) 고속이면서, 가능한 한 많은 얼굴에 합초시키는 것을 중시하는 경우,
고속이면서, 가능한 한 많은 얼굴에 합초시키는 것을 중시하는 경우, 각 우선 순위가 설정된 피사체 얼굴 1, 2, 3, …에 대해서, 각각, 피사체 거리(Dfn~Dff)를 적용하여, AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))
Rf=(Dfn-σn)~(Dff+σf)
를 산출한다.
다음으로, 피사체 얼굴 2, 3, …에 대하여 설정된 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))가, 가장 중요한 피사체인 [얼굴 1]의 피사체 거리(Dfn~Dff)에 중복하는 영역을 갖는지의 여부를 판정한다. [얼굴 1]의 피사체 거리(Dfn~Dff)에 중복하는 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))를 갖는 얼굴 2, 3, …에 대해서는, AF 동작 범 위(렌즈 동작 범위(Rf))의 확장 영역으로서, 그 합으로 되는 범위를 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))로 한다. 한편，[얼굴 1]의 피사체 거리(Dfn~Dff)에 중복하는 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))를 갖지 않는 얼굴 4, 5, …가 있을 때에는, 그들에 대하여 AF 범위는 확대하지 않는다. 또한, 각 얼굴이 얼굴 1의 피사계 심도 내에 있는지의 여부를 판정하여, 피사계 심도 내에 있는 것이 확인된 경우에는, 이들의 얼굴에 대해서도 합초 틀을 표시한다. 이에 의해 (a)의 방법에서는 놓칠 가능성이 있는 얼굴에 대해서도 합초 확인이 이루어지는 포커스 제어 처리가 가능해진다.
도 17을 참조하여 이 오토 포커스 제어 처리에 대하여 설명한다. 도 17에는, 얼굴 1, 2, 3의 각각에 대한 피사체 거리(Dfn~Dff)를 적용하여 산출되는 포커스 렌즈(450)의 동작 범위(Rf)를 도시하고 있다. 즉,
Rf=(Dfn-σn)~(Dff+σf)
에 대해서, 얼굴 1, 2, 3의 각각에 대하여 개별로 동작 범위(Rf)가 설정된다.
고속이면서, 가능한 한 많은 얼굴에 합초시키는 것을 중시하는 경우, 각 우선 순위가 설정된 피사체 얼굴 1, 2, 3에 대해서, 각각, 피사체 거리(Dfn~Dff)를 적용하여, AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))
Rf=(Dfn-σn)~(Dff+σf)
를 산출한다.
다음으로, 피사체 얼굴 2, 3에 대하여 설정된 AF 동작 범위(렌즈 동작 범 위(Rf))가, 가장 중요한 피사체인 [얼굴 1]의 피사체 거리(Dfn~Dff)에 중복하는 영역을 갖는지의 여부를 판정한다. [얼굴 2]에 대응하는 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))는, [얼굴 1]의 피사체 거리(Dfn~Dff)에 중복하는 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))를 갖는다. 따라서, [얼굴 2]에 대해서는, AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))의 확장 영역으로서, 그 합으로 되는 범위를 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))로 한다.
한편，[얼굴 3]에 대응하는 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))는, [얼굴(1)]의 피사체 거리(Dfn~Dff)에 중복하는 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))를 갖지 않는다. 따라서, [얼굴 3]에 대해서는, AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))의 확장 영역으로 하지 않는다. 도 17의 구성의 경우, [얼굴 1]과 [얼굴 2]의 AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))의 합집합으로서 설정되는 도면에 도시하는 P2~Q2 사이를 AF의 범위로서의 렌즈 동작 범위(Rf)로서 설정하고, 이 P2Q2 사이의 렌즈 동작 범위(Rf)에서, 콘트라스트 판정에 기초하는 합초 위치의 서치를 실행하여, 주요 피사체의 심도 내에 있는 얼굴에 합초 표시를 행한다. 즉 각 얼굴이 얼굴 1의 피사계 심도 내에 있는지의 여부를 판정하여, 피사계 심도 내에 있는 것이 확인된 경우에는, 이들 얼굴에 대해서도 합초 틀을 표시한다.
전술한 바와 같은 오토 포커스 제어 처리를 실행함으로써, 가장 중요한 얼굴에 대하여 피사계 심도 내에 있는 얼굴에는 합초 마크를 나타내게 함으로써, 보다 유저에게 있어서 사용성이 좋은 사진이 얻어지게 된다. 이것은, 예를 들면 동료끼리의 집합 사진이나, 모친과 아기의 사진 등, 핀트를 맞추고자 하는 피사체가 복수 있는 씬에 특히 유효하다. 또한，AF의 속도보다도, 보다 많은 얼굴에 합초시키려고 하는 경우, 초점 심도 환산으로 1심도분을 AF 동작 범위에 덧붙여, 그 범위 내에 있는 얼굴에 대해서는 모두 합초 틀을 나타낸다고 하는 방법을 실행하여도 된다.
마지막으로, 도 18을 참조하여 본 발명의 촬상 장치에서 실행되는 처리를 행하기 위한 기능 구성에 대하여 설명한다. 전술한 처리는, 앞에서 도 2를 참조하여 설명한 하드웨어 구성을 적용하여, 주로 제어부(110)의 제어하에 실행되는 프로그램에 따라서 실행된다. 도 18은, 이 처리를 실행할 때에 적용하는 기능을 중심으로 하여 설명하기 위한 블록도이다.
촬상 장치에서 취득된 화상 정보(500)는, 도 2를 참조하여 설명한 촬상 소자, 디지털 신호 처리부 등을 통하여 얼굴 검출부(502)에 입력된다. 얼굴 검출부(502)에서는, 전술한 바와 같이, 예를 들면 얼굴의 휘도 분포 정보를 기록한 템플릿의 실화상에의 매칭 처리에 의해, 화상 정보(500)로부터 얼굴 영역을 특정하여 검출한다.
얼굴 검출부(502)가 검출한 얼굴 검출 정보를 포함하는 화상 정보는, 화상 해석부(503), 피사체 거리 산출부(520)의 얼굴의 크기 기준값[Wref] 산출부(504), 얼굴의 추정 거리[Df] 산출부(505), 또한, 우선 순위 해석부(508)에 출력된다. 화상 해석부(503)는, 앞에서, 도 7을 참조하여 설명한 화상 해석 처리를 실행한다. 즉, 화상 해석부(503)는, 촬상 장치에 의해 촬영되는 화상에 포함되는 얼굴 화상의 해석에 의해, 그 얼굴을 갖는 인물의 인종, 성별, 연령, 체격을 추정한다. 즉, 얼 굴의 파트를 식별하여, 미리 등록된 인종, 성별, 연령, 체격에 대응하는 파트 정보와의 매칭을 실행하여, 피사체의 인종, 성별, 연령, 체격을 추정하고, 그 추정 정보를 얼굴의 크기 기준값[Wref] 산출부(504)에 입력한다. 또한, 이들의 피사체 정보는, 유저 입력부(501)를 통하여 유저가 입력하는 구성으로 하여도 된다.
피사체 거리 산출부(520)의 얼굴의 크기 기준값[Wref] 산출부(504)는, 화상 해석부(503) 또는, 유저 입력부(501)를 통하여 입력된 피사체 정보에 기초하여, 피사체에 따른 최적의 기준값(Wref)을, 각 테이블을 적용하여 산출한다. 산출 처리는, 앞에서, 도 7~도 10을 참조하여 설명한 바와 같이, 테이블을 참조하여 어느 정도의 변동을 고려한 기준값 범위 Wref=(Wref+ΔWrefb)~(Wref-ΔWrefs)를 산출한다. 즉, 상정되는 큰 쪽에의 어긋남을 ΔWrefb, 상정되는 작은 쪽에의 어긋남을 ΔWrefs로 하여 고려한 결과를 출력한다.
피사체 거리 산출부(520)의 얼굴의 추정 거리[Df] 산출부(505)에서는 얼굴의 템플릿 매칭 처리에서 발생하는 오차, 즉, 검출 성능, 밝기, 얼굴의 기울기 등에 기초하는 오차를 고려하여, 피사체 거리의 범위 Dfn~Dff를 산출한다. 이 피사체 거리의 산출의 기본식은, 앞에서 설명한 수학식, 즉,
[수학식 1]
Figure 112007041674711-PAT00006
이다. 상기 수학식에서의 각 기호의 설명을 이하에 기재한다.
인간의 얼굴의 크기 기준값:　Wref
촬상 소자의 폭:　Wi
촛점 거리:　f
촬상 화상에서의 사람의 얼굴의 크기의 픽셀수(촬상 소자 검출값):　Wf
사람의 얼굴 검출에 사용한 화상의 크기의 픽셀수(촬상 소자 검출값): Ww
상기 수학식에서, 템플릿 매칭에서, 가장 작게 판정할 때의 얼굴의 크기: Ws, 가장 크게 판정할 때의 얼굴의 크기: Wb를 산출하고, 얼굴의 크기 기준값 Wref=(Wref+ΔWrefb)~(Wref-ΔWrefs)를 고려하여, 상기 수학식 1을 적용하여, 피사체 거리의 범위 Dfn~Dff를 산출한다.
즉
Wref=Wref+ΔWrefb,
Wr=Ws
로서 설정하고, 수학식: Df=Wref×(f/Wi)×(Ww/Wf)를 계산하여, 가장 먼 곳으로 오차가 확대되는 경우의 결과(Dff)를 산출하고,
또한，
Wref=Wref-ΔWrefs,
Wr=Wb
를 설정하고, 수학식: Df=Wref×(f/Wi)×(Ww/Wf)를 계산하여, 가장 지근 방향으로 오차가 확대되는 경우의 결과(Dfn)를 산출하고,
피사체 거리의 범위 Dfn~Dff를 산출한다.
이 피사체 거리 정보: Dfn~Dff는, AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf) 산출 부)(507)에 입력된다. AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf) 산출부)(507)는, 또한, 피사체 거리(Dfn~Dff)에 대하여, 디바이스 기인 오차 산출부(506)가 산출하는 오차 범위를 포함시켜서 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)를 설정한다. 디바이스 기인 오차 산출부(506)는, 촛점 거리 방향으로 비선계의 핀트 이동, 디바이스의 온도 특성에 의한 핀트 위치의 이동, 각종 디바이스 사이에 존재하는 히스테리시스 등을 고려한 오차 범위를 산출한다. 이 오차를 지근측에 σn, 무한측에 σf로 한다.
AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf) 산출부)(507)는 지근측에 σn, 무한측에 σf의 오차를 가산하여, 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)를,
Rf=(Dfn-σn)~(Dff+σf)
로서 설정한다. 이 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf) 정보가, 포커스 제어부(509)에 입력되어서, 포커스 렌즈 구동부(511)에 대한 구동 커맨드를 출력하고, 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)에서 포커스 렌즈가 이동되어, 각 이동 포인트에서, 콘트라스트 신호 생성부(510)의 생성하는 콘트라스트 정보로부터 AF 평가값을 산출하고, AF 평가값이 높은 위치에 포커스 위치를 결정하는 처리가 실행된다. 이 포커스 제어에 의해 합초가 이루어진 피사체에는, 도 15를 참조하여 설명한 합초 틀을 표시하도록 표시 제어부(512)가 처리를 행한다.
또한, 화상 정보(500)에 복수의 얼굴이 포함되는 경우에는, 우선 순위 해석부(508)에서 각 얼굴의 우선 순위의 판정이 실행된다. 우선 순위의 설정 처리는, 앞에서 설명한 바와 같이, 얼굴의 크기나 중앙에의 가깝기 등을 지표로 한 처리가 실행된다. 또한, 유저 입력부(501)를 통하여 입력된 지정 정보, 예를 들면, 인종, 연령, 성별, 체격 등의 지정 정보에 기초하여 우선 순위의 설정이 실행된다. 이 처리는, 앞에서, 도 12~도 14를 참조하여 설명한 처리이다.
우선 순위 해석부(508)에서 결정된 우선 순위 정보는, AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf) 산출부)(507)에 입력되고, 이 경우, AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf) 산출부)(507)는 우선 순위 정보에 기초하여, AF 동작 범위(렌즈 동작 범위(Rf))를 산출한다. 구체적으로는, 앞에서 설명한 바와 같이,
(a) 고속화를 중시하는 경우,
(b) 많은 얼굴에 대한 합초 판정을 행하는 것을 중시하는 경우(도 16),
(c) 고속이면서, 가능한 한 많은 얼굴에 합초시키는 것을 중시하는 경우(도 17),
이들 케이스에 의해 서로 다른 처리가 실행된다.
이 처리에 의해 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)를 결정하고, 결정 정보를 포커스 제어부(509)에 입력하고, 포커스 렌즈 구동부(511)에 대한 구동 커맨드를 출력하여, 포커스 렌즈의 동작 범위(Rf)에서 콘트라스트에 기초하는 포커스 위치 설정이 실행된다. 포커스 제어에 의해 합초가 이루어진 피사체에는, 도 15를 참조하여 설명한 합초 틀을 표시하도록 표시 제어부(512)가 처리를 행한다.
이상, 특정한 실시예를 참조하면서, 본 발명에 대하여 자세히 해석해 왔다. 그러나, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 그 실시예의 수정이나 대용을 이룰 수 있는 것은 자명하다. 즉, 예시라고 하는 형태로 본 발명을 개시해 온 것으로서, 한정적으로 해석되어서는 안 되다. 본 발명의 요지를 판단하기 위해 서는, 특허 청구의 범위의 란을 참작해야만 한다.
또한, 명세서 중에서 설명한 일련의 처리는 하드웨어, 또는 소프트웨어, 혹은 양자의 복합 구성에 의해 실행하는 것이 가능하다. 소프트웨어에 의한 처리를 실행하는 경우는, 처리 시퀀스를 기록한 프로그램을, 전용의 하드웨어에 내장된 컴퓨터 내의 메모리에 인스톨하여 실행시키거나, 혹은, 각종 처리가 실행 가능한 범용 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하여 실행시키는 것이 가능하다.
예를 들면, 프로그램은 기록 매체로서의 하드디스크나 ROM(Read Only Memory)에 미리 기록해 둘 수 있다. 혹은, 프로그램은 플렉서블 디스크, CD-ROM(Compact Disc Read　Only　Memory),　MO(Magneto optical) 디스크,　DVD(Digital　Versatile　Disc), 자기 디스크, 반도체 메모리 등의 리무버블 기록 매체에, 일시적 혹은 영속적으로 저장(기록)해 둘 수 있다. 이와 같은 리무버블 기록 매체는, 소위 패키지 소프트웨어로서 제공할 수 있다.
또한, 프로그램은, 전술한 바와 같은 리무버블 기록 매체로부터 컴퓨터에 인스톨하는 것 외에, 다운로드 사이트로부터, 컴퓨터에 무선 전송하거나, LAN(Local Area Network), 인터넷이라고 하는 네트워크를 통해서, 컴퓨터에 유선으로 전송하고, 컴퓨터에서는, 그와 같이 하여 전송되어 오는 프로그램을 수신하여, 내장하는 하드디스크 등의 기록 매체에 인스톨할 수 있다.
또한, 명세서에 기재된 각종 처리는, 기재에 따라서 시계열로 실행될 뿐만 아니라, 처리를 실행하는 장치의 처리 능력 혹은 필요에 따라 병렬적으로 혹은 개별로 실행되어도 된다. 또한, 본 명세서에서 시스템이란, 복수의 장치의 논리적 집합 구성으로서, 각 구성의 장치가 동일 케이스 내에 있는 것에는 한하지 않는다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 구성에서는, 촬상 장치에서의 오토 포커스 처리에서, 입력 화상으로부터 얼굴 영역을 검출하고, 검출한 얼굴의 크기에 기초하여 피사체 거리를 산출하고, 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 위치를 추정한다. 또한, 이 추정한 포커스 위치에 기초하여, 포커스 렌즈의 전체 가동 범위보다 짧은 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하고, 설정한 렌즈 동작 범위 내에서, 포커스 렌즈를 이동시켜서 포커스 렌즈 설정 위치를 결정한다. 본 구성에 따르면, 포커스 제어에서 이동시키는 렌즈의 거리를 짧게 설정하는 것이 가능해져, 고속의 포커스 제어가 실현된다.
또한, 본 발명의 일 실시예의 구성에 따르면, 피사체 거리 산출 처리에서, 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보를 입력받고, 입력받은 피사체 정보에 기초하여, 피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 구성으로 했으므로, 피사체에 적응한 보다 정확한 피사체 거리를 산출 가능해져, 정확한 포커스 제어가 실현된다.
또한, 본 발명의 일 실시예의 구성에 따르면, 우선 순위 해석부에서, 얼굴 검출부가 검출한 복수의 얼굴의 우선 순위를, 예를 들면, 얼굴의 크기, 또는, 얼굴의 중앙에의 가깝기, 또는 인종, 성별, 연령, 체격 등의 피사체 정보 등을 지표로 하여 결정하고, 결정한 얼굴의 우선 순위 정보에 기초하여 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 구성으로 했으므로, 복수의 얼굴이 검출된 경우에도, 보다 우선도가 높은 얼굴에 대한 포커스 제어를 효율적으로 행할 수 있다.

Claims (23)

  1. 촬상 장치에서 입력받는 입력 화상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 얼굴 검출부와,
    얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하여 피사체 거리를 산출하는 피사체 거리 산출부와,
    상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 위치를 추정하여, 포커스 렌즈의 전체 가동 범위보다 짧은 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 렌즈 동작 범위 산출부와,
    상기 렌즈 동작 범위 산출부가 설정한 렌즈 동작 범위 내에서, 포커스 렌즈를 이동시켜서 포커스 렌즈 설정 위치를 결정하는 포커스 제어부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피사체 거리 산출부는,
    얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하는 피사체 거리 산출 처리에서, 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보를 입력받고, 입력받은 피사체 정보에 기초하여, 피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보는, 촬상 장치에서 입력받는 입력 화상의 화상 해석부에서의 해석 결과로서 상기 피사체 거리 산출부에 입력되는 정보인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보는, 촬상 장치에서의 유저 입력부를 통하여 상기 피사체 거리 산출부에 입력되는 정보인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피사체 거리 산출부는,
    피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 구성이며, 얼굴의 크기의 기준값을, 하나의 값이 아니라, 임의의 값의 범위를 갖는 기준값으로서 산출하고, 범위를 갖는 기준값을 적용하여, 범위를 갖는 피사체 거리를 산출하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 피사체 거리 산출부는,
    얼굴의 템플릿 매칭 처리에서 발생하는 오차를 고려하여, 피사체 거리의 범 위 Dfn~Dff를 산출하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 동작 범위 산출부는,
    상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여, 촬상 장치의 디바이스에 기인하는 오차를 고려한 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 장치는,
    상기 얼굴 검출부가 검출한 복수의 얼굴의 우선 순위를 설정하는 우선 순위 해석부를 더 가지며,
    상기 우선 순위 해석부는,
    얼굴의 크기, 또는, 얼굴의 중앙에의 가깝기, 또는 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도　어느 하나의 피사체 정보를 지표로 하여 얼굴의 우선 순위 결정 처리를 실행하는 구성이며,
    상기 렌즈 동작 범위 산출부는,
    상기 우선 순위 해석부가 결정한 얼굴의 우선 순위 정보에 기초하여 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 렌즈 동작 범위 산출부는,
    상기 우선 순위 해석부가 결정한 가장 우선도가 높은 얼굴에 대응하는 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 렌즈 동작 범위 산출부는,
    상기 우선 순위 해석부가 결정한 우선도 순의 복수의 얼굴에 대응하는 피사체 거리 정보에 기초하여 산출되는 복수의 포커스 렌즈 동작 범위를 포함하는 범위를 최종적인 포커스 렌즈 동작 범위로서 설정하는 처리를 실행하는 구성인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 장치는,
    상기 포커스 제어부에서의 포커스 렌즈 설정 위치의 결정에 기초하여 합초 성공이라고 판단된 모니터 출력 화상 내의 얼굴 영역에 합초 성공을 나타내는 합초 표시를 행하는 표시 제어부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  12. 촬상 장치에서, 오토 포커스 제어를 실행하는 촬상 장치 제어 방법으로서,
    얼굴 검출부에서, 촬상 장치에서 입력받는 입력 화상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 얼굴 검출 스텝과,
    피사체 거리 산출부에서, 얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하여 피사체 거리를 산출하는 피사체 거리 산출 스텝과,
    렌즈 동작 범위 산출부에서, 상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 위치를 추정하여, 포커스 렌즈의 전체 가동 범위보다 짧은 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 렌즈 동작 범위 산출 스텝과,
    포커스 제어부에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출부가 설정한 렌즈 동작 범위 내에서, 포커스 렌즈를 이동시켜서 포커스 렌즈 설정 위치를 결정하는 포커스 제어 스텝
    을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 피사체 거리 산출 스텝은,
    얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하는 피사체 거리 산출 처리에서, 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보를 입력받고, 입력받은 피사체 정보에 기초하여, 피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보는, 촬상 장치에서 입력받는 입력 화상의 화상 해석부에서의 해석 결과로서 상기 피사체 거리 산출부에 입력되는 정보인 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보는, 촬상 장치에서의 유저 입력부를 통하여 상기 피사체 거리 산출부에 입력되는 정보인 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 피사체 거리 산출 스텝은,
    피사체에 따른 얼굴의 크기의 기준값을 적용한 피사체 거리 산출 처리를 실행하는 구성으로서, 얼굴의 크기의 기준값을, 하나의 값이 아니라, 임의의 값의 범위를 갖는 기준값으로서 산출하고, 범위를 갖는 기준값을 적용하여, 범위를 갖는 피사체 거리를 산출하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 피사체 거리 산출 스텝은,
    얼굴의 템플릿 매칭 처리에서 발생하는 오차를 고려하여, 피사체 거리의 범위 Dfn~Dff를 산출하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  18. 제12항에 있어서
    상기 렌즈 동작 범위 산출 스텝은,
    상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여, 촬상 장치의 디바이스에 기인하는 오차를 고려한 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 촬상 장치 제어 방법은,
    우선 순위 해석부에서, 상기 얼굴 검출부가 검출한 복수의 얼굴의 우선 순위를 설정하는 우선 순위 해석 스텝을 더 가지며,
    상기 우선 순위 해석 스텝은,
    얼굴의 크기, 또는, 얼굴의 중앙에의 가깝기, 또는 인종, 성별, 연령, 체격 중 적어도 어느 하나의 피사체 정보를 지표로 하여 얼굴의 우선 순위 결정 처리를 실행하는 스텝이며,
    상기 렌즈 동작 범위 산출 스텝은,
    상기 우선 순위 해석부가 결정한 얼굴의 우선 순위 정보에 기초하여 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 렌즈 동작 범위 산출 스텝은,
    상기 우선 순위 해석부가 결정한 가장 우선도가 높은 얼굴에 대응하는 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 렌즈 동작 범위를 설정하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 렌즈 동작 범위 산출 스텝은,
    상기 우선 순위 해석부가 결정한 우선도 순의 복수의 얼굴에 대응하는 피사체 거리 정보에 기초하여 산출되는 복수의 포커스 렌즈 동작 범위를 포함하는 범위를 최종적인 포커스 렌즈 동작 범위로서 설정하는 처리를 실행하는 스텝인 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  22. 제12항에 있어서.
    상기 촬상 장치 제어 방법은,
    표시 제어부에서, 상기 포커스 제어부에서의 포커스 렌즈 설정 위치의 결정에 기초하여 합초 성공이라고 판단된 모니터 출력 화상 내의 얼굴 영역에 합초 성 공을 나타내는 합초 표시를 행하는 표시 제어 스텝을 더 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치 제어 방법.
  23. 촬상 장치에서, 오토 포커스 제어를 실행시키는 컴퓨터 프로그램으로서,
    얼굴 검출부에서, 촬상 장치에서 입력받는 입력 화상으로부터 얼굴 영역을 검출시키는 얼굴 검출 스텝과,
    피사체 거리 산출부에서, 얼굴 검출부가 검출한 얼굴의 크기에 기초하여 피사체 거리를 산출시키는 피사체 거리 산출 스텝과,
    렌즈 동작 범위 산출부에서, 상기 피사체 거리 산출부가 산출한 피사체 거리 정보에 기초하여 포커스 위치를 추정하여, 포커스 렌즈의 전체 가동 범위보다 짧은 포커스 렌즈 동작 범위를 설정시키는 렌즈 동작 범위 산출 스텝과,
    포커스 제어부에서, 상기 렌즈 동작 범위 산출부가 설정한 렌즈 동작 범위 내에서, 포커스 렌즈를 이동시켜서 포커스 렌즈 설정 위치를 결정시키는 포커스 제어 스텝
    을 실행시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
KR1020070055980A 2006-06-09 2007-06-08 촬상 장치와 촬상 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 프로그램 KR20070118036A (ko)

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