KR20100059658A - 촬상장치 및 촬상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 얼굴이 검출되었을 때에 촬영자가 의도하는 얼굴을 쉽게 선택할 수 있고, 선택한 얼굴의 수에 따라 최적의 조리개 또는 포커스 제어를 간결하게 수행하는 것이 가능한 촬상장치 및 촬상방법을 제공하는 것으로, 촬상소자로부터 취득한 화상 데이터로부터 인물의 얼굴을 검출하는 검출수단, 검출수단에 의해 검출된 얼굴들 중에서 하나 또는 복수의 얼굴을 선택하는 선택수단, 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수와 선택수단에 의해 선택된 얼굴의 수에 따라 조리개 제어 및 포커스 제어를 결정하는 촬영 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

촬상장치 및 촬상방법{Imaging apparatus and imaging method}

본 발명은 촬상장치 및 촬상방법에 관한 것이다.

디지털 스틸 카메라 등의 촬상장치에 있어서, 피사체의 얼굴을 검출하여 검출된 얼굴에 핀트를 맞추는 기술이 있다. 이에 의해, 사용자는 인물에 핀트가 맞은 정지화상을 간단히 촬영할 수 있다. 그런데, 피사체에 복수의 얼굴이 포함되는 경우, 예를 들면 북적거리는 곳의 장면 등에서 촬영자가 의도하지 않은 얼굴이 검출되는 경우가 있었다. 그 결과, 본래 촬영자가 핀트를 맞추고자 하는 얼굴에 핀트가 맞지 않거나, 피사계심도의 관계에서 핀트를 맞추고자 하는 복수의 모든 얼굴에 핀트를 맞출 수 없다는 문제가 있었다.

그래서, 피사체에 복수의 얼굴이 포함되는 경우의 촬영시의 제어방법에 관한 기술로서 다음과 같은 것들이 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 복수의 얼굴이 검출된 경우, 가장 중앙에 가까운 얼굴을 선택, 가장 큰 얼굴을 선택, 전부의 얼굴을 선택 및 화면 전체를 균등하게 취급한 것의 4가지에 대해 조리개, 포커스 제어를 수행하여 브라켓 촬영하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 검출된 복수의 얼굴 중에서 선택된 얼굴이 소정의 콘트라스트 값 이상이 되도록 조리개를 제어 하여 촬영하는 기술이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 3 및 4에는, 복수의 얼굴이 검출된 경우에 검출된 복수의 얼굴이 전부 피사계심도에 들어가도록 검출된 복수의 얼굴의 초점거리를 산출하여 조리개를 제어하는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본특허공개 2008-109551호 공보

특허문헌 2: 일본특허공개 2008-85737호 공보

특허문헌 3: 일본특허공개 2008-76981호 공보

특허문헌 4: 일본특허공개 2007-325053호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1의 기술에서는, 1회의 촬영으로 여러장의 정지화상이 생성되기 때문에, 최종적으로 필요한 촬영 이외에도 촬영이 행해지게 되어 쓸데없는 촬영이 강요되는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 2의 기술에서 콘트라스트 값 이상이 되도록 조리개 제어를 수행하는 제어방법은 반드시 피사체에 대한 핀트를 보장할 수 있는 것은 아니다. 또, 특허문헌 2의 기술에서는, 검출된 복수의 얼굴에서 모든 얼굴을 선택하는 경우 등에서 선택조작이 번거로운 문제가 있었다.

특허문헌 3 및 4의 기술에서는, 촬영자가 의도하지 않은 인물에 대해서도 핀트를 맞춰 버리기 때문에 쓸데없는 조리개 제어가 행해지고, 또 과도한 조리개 조이기에 의한 셔터 스피드의 저하에 따른 손떨림이 생기거나, 게인 업에 의한 노이즈가 증대하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 복수의 얼굴이 검출되었을 때에 촬영자가 의도하는 얼굴을 쉽게 선택할 수 있고, 선택한 얼굴의 수에 따라 최적의 조리개 또는 포커스 제어를 간결하게 행할 수 있는, 신규하면서 개량된 촬상장치 및 촬상방법을 제공하는 데에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 관점에 의하면, 촬상소자로부터 취득한 화상 데이터로부터 인물의 얼굴을 검출하는 검출수단과 검출수단에 의해 검출된 얼굴들 중에서 하나 또는 복수의 얼굴을 선택하는 선택수단과 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수와 선택수단에 의해 선택된 얼굴의 수에 따라 조리개 제어 및 포커스 제어를 결정하는 촬영 제어수단을 구비하는 촬상장치가 제공된다.

상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수가 하나이고, 선택수단이 검출된 하나의 얼굴을 선택했을 때, 촬영 제어수단은 조리개 제어에 의한 조리개값을 표준 설정값보다도 작은 값으로 설정한다.

상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이고, 선택수단이 검출된 얼굴들 중 적어도 하나 이상을 선택했을 때, 촬영 제어수단은 선택한 모든 얼굴이 피사계심도 내에 들어가도록 조리개 제어 및 포커스 제어를 결정한다.

상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이고, 선택수단이 검출된 얼굴들을 선택하지 않았을 때, 촬영 제어수단은 검출된 모든 얼굴들이 피사계심도 내에 들어가도록 조리개 제어 및 포커스 제어를 결정한다.

상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이고, 선택수단이 동일한 얼굴을 복수회 선택했을 때, 선택횟수가 많을수록 촬영 제어수단은 해당 얼굴에 대해 합초위치로부터의 어긋남 양이 적어지도록 포커스 제어를 결정한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 촬상소자로부터 취득한 화상 데이터로부터 인물의 얼굴을 검출하는 단계, 검출된 얼굴들 중에서 하나 또는 복수의 얼굴을 선택하는 단계, 및 검출된 얼굴의 수와 선택된 얼굴의 수에 따라 조리개 제어 및 포커스 제어를 결정하는 단계를 포함하는 촬상방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 복수의 얼굴이 검출되었을 때에 촬영자가 의도하는 얼굴을 쉽게 선택할 수 있고, 선택한 얼굴의 수에 따라 최적의 조리개 또는 포커스 제어를 간결하게 수행할 수 있다.

이하에 첨부도면을 참조하면서, 본 발명의 적절한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

(일실시예의 구성)

우선, 본 발명의 일실시예에 관한 촬상장치(100)의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시예에 관한 촬상장치(100)를 나타내는 블록도이다. 촬상장치(100)는, 예를 들면 콤팩트 디지털 스틸 카메라이지만, 본 발명의 촬상장치는 이에 한정되지 않고, 정지화상이 촬영 가능한 비디오 카메라 등이어도 된다.

촬상장치(100)는, 예를 들면 결상광학계(101), CCD(107), 화상 입력 콘트롤러(110), DSP/CPU(120), LED드라이버(131), 발광부(132), 조작부재(135), 드라이버(141, 143, 145), 모터(142, 144, 146), 화상신호 처리회로(152), 압축 처리 회로(154), LCD드라이버(156), LCD(158), VRAM(162), SDRAM(164), 미디어 콘트롤러(166), 기록 미디어(168) 등으로 이루어진다.

결상광학계(101)는, 예를 들면 줌렌즈(102), 조리개(103), 포커스 렌즈(104) 등으로 이루어진다. 결상광학계(101)는 외부의 광 정보를 CCD(107)에 결상시키는 광학계 시스템으로, 피사체로부터의 광을 CCD(107)까지 투과시킨다. 줌렌즈(102)는 초점거리를 변화시켜 화각을 바꾸는 렌즈로서, 모터(146)에 의해 구동된다. 조리개(103)는 투과하는 광량을 조절하는 기구로서, 모터(142)에 의해 구동된다. 포커스 렌즈(104)는, 일측에서 타측으로 또는 상기 타측에서 상기 일측으로 이동함으로써 CCD(107)의 촬상면에 피사체상을 합초(合焦)시킨다. 포커스 렌즈(104)는 모터(144)에 의해 구동된다. 모터(142, 144, 146)는 각각 드라이버(141, 143, 145)로부터 구동신호를 받아 구동된다.

CCD(charge coupled device)(107)는 촬상소자(광전변환소자)의 일례로서, 결상광학계(101)를 투과하여 입사된 광 정보를 전기신호로 변환하는 광전변환이 가능한 복수의 소자로 구성된다. 각 소자는 수광한 광에 따른 전기신호를 생성한다. 본 실시예는, CCD(107)에 한정되지 않고, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 등을 적용해도 된다.

또, CCD(107)의 노광시간을 제어하기 위해, 비촬영시에 광을 차단하고 촬영시에만 광이 조사되도록 메카니컬 셔터(미도시)를 적용할 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 전자 셔터(미도시)를 적용해도 된다. 또, 메카니컬 셔터 또는 전자 셔터의 동작은 DSP/CPU(120)에 접속된 릴리스 버튼(조작부재(135))의 스위치에 의해 행해진다.

CCD(107)의 후단에는 CDS/AMP부(108), A/D변환부(109)가 더 설치된다. CDS/AMP부(상관 이중 샘플링 회로(correlated double sampling)/증폭기(amplifier))(108)는, CCD(107)로부터 출력된 전기신호에 포함되는 저주파 노이즈를 제거함과 동시에, 전기신호를 임의의 레벨까지 증폭한다. A/D변환부(109)는, CDS/AMP부(108)로부터 출력된 전기신호를 디지털 변환하여 디지털 신호를 생성한다. A/D변환부(109)는, 생성한 디지털 신호를 화상 입력 콘트롤러(110)로 출력한다.

화상 입력 콘트롤러(110)는, A/D변환부(109)로부터 출력된 디지털 신호에 대해 처리를 하여 화상처리가 가능하게 되는 화상신호를 생성한다. 화상 입력 콘트롤러(110)는, 생성한 화상신호를 예를 들면 화상신호 처리회로(152)로 출력한다. 또한, 화상 입력 콘트롤러(110)는 SDRAM(164)으로의 화상 데이터의 판독/기입을 제어한다.

DSP/CPU(120)는, 프로그램에 의해 연산처리장치 및 제어장치로서 기능하고, 촬상장치(100) 내에 설치된 각 구성요소의 처리를 제어한다. DSP/CPU(120)는, 예를 들면 포커스 제어나 노출 제어에 기초하여 드라이버(141, 143, 145)로 신호를 출력하여 결상광학계(101)를 구동시킨다. 또한, DSP/CPU(120)는 조작부재(135)로부터의 신호에 기초하여 촬상장치(100)의 각 구성요소를 제어한다. 또, 본 실시예에서는, DSP/CPU(120)가 하나만으로 이루어진 구성이지만, 신호계의 명령과 조작계의 명령을 별도의 CPU에서 행하는 등 복수의 CPU로 구성되어도 된다.

또한, DSP/CPU(120)는 검출부의 일례로서, CCD(107)로부터 얻어진 화상 데이터 내에서 패턴 매칭 등에 의해 하나 또는 복수의 인물의 얼굴을 검출한다.

DSP/CPU(120)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 적정 노광 산출부(122), 노광 제어부(123), AF동작 제어부(124), AF검출영역 설정부(125), 합초위치 산출부(126), 설정 조리개값 산출부(127) 등을 포함할 수 있다.

적정 노광 산출부(122)는, 화상신호 처리회로(152)에서 산출된 AE(auto exposure: 자동노광) 평가값에 기초하여 조리개(103)의 조리개량이나 셔터 속도를 산출한다. 또, AE 평가값은 화상신호의 휘도값에 기초하여 화상신호 처리회로(152)에서 산출된 것이다.

노광 제어부(123)는, 적정 노광 산출부(122)에서 산출된 조리개량을 제어신호로서 드라이버(141)에 출력한다. 드라이버(141)는, 노광 제어부(123)로부터 수신한 제어신호에 기초하여 구동신호를 생성한다. 드라이버(141)는 생성한 구동신호를 모터(142)로 전송한다. 노광 제어부(123)는 그 밖에 노광시간, 게인, CCD(107)의 판독 모드에 의해 노광을 제어한다. 게인은 콘트라스트 값의 산출에 이용된다. CCD(107)의 판독 모드란, 예를 들면 CCD(107)로부터 화상 데이터를 판독할 때의 신 호처리 모드로서, 피사체상이 어두울 때는 화소 가산을 수행하고, 또는 피사체상이 밝을 때는 화소 전부를 그대로 판독하는 등의 처리이다.

AF동작 제어부(124)는, 포커스 제어 개시의 조작신호를 수신하면, 포커스 렌즈(104)를 일방향으로 이동시키는 제어신호를 생성하여, 생성한 제어신호를 드라이버(143)에 출력한다. AF동작 제어부(124)는, 화상신호 처리회로(152)에서 산출된 AF(auto focus: 자동초점) 평가값에 기초하여 포커스 렌즈(104)의 합초위치를 산출한다. 또, AF 평가값은 화상신호의 휘도값에 기초하여 화상신호 처리회로(152)에서 산출된 것이다. AF 평가값은, 예를 들면 화상의 콘트라스트 값이고, 콘트라스트 값이 피크가 되었을 때, 피사체상이 CCD(107)의 촬상면에 합초되어 있다고 판단한다(콘트라스트 검출 방식).

또한, AF동작 제어부(124)는, 피사체상과의 거리에 기초하여 적어도 하나의 주요 피사체상을 결정한다. AF동작 제어부(124)는, 산출의 결과로 얻어진 합초위치를 제어신호로서 드라이버(143)에 출력한다. 드라이버(143)는, AF동작 제어부(124)로부터 수신한 제어신호에 기초하여 구동신호를 생성한다. 드라이버(143)는 생성한 구동신호를 모터(144)로 전송한다.

AF검출영역 설정부(125)는, 반누름(S1)의 타이밍에서 검출된 얼굴의 수와 선택된 얼굴의 수에 기초하여 AF의 검출영역을 설정한다. 설정방법은, 예를 들면 이하의 3가지이다. (1)검출된 얼굴의 수가 하나인 경우, 선택의 유무와 상관없이 그 검출 테두리를 AF의 검출영역으로 한다. (2)복수의 얼굴이 검출되고, 또한 선택이 되지 않은 경우는, 검출된 얼굴의 검출 테두리 전부를 AF의 검출영역으로 한다. (3)복수의 얼굴이 검출되고, 또한 그 중에서 복수의 얼굴이 선택된 경우는, 선택한 검출 테두리 전부를 AF의 검출영역으로 한다.

설정 조리개값 산출부(127)는 DSP/CPU(120)에 의해 검출된 얼굴의 수가 하나이고, 조작부재(135)가 검출된 하나의 얼굴을 선택한 경우, 조작부재(135)가 검출된 얼굴을 선택하지 않은 경우에 비해 조리개를 표준 설정값보다도 개방측, 즉 조리개값을 표준 설정값보다 작은 값으로 설정한다.

합초위치 산출부(126)와 설정 조리개값 산출부(127)는, DSP/CPU(120)에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이고, 조작부재(135)가 검출된 얼굴을 적어도 하나 이상 선택한 경우, 선택한 모든 얼굴의 초점 편차의 결과에서, 선택한 모든 얼굴이 피사계심도 내에 들어가도록 조리개 및 포커스 위치를 설정한다.

타이밍 발생기(121)는, CCD(107)나 CDS/AMP부(108)에 타이밍 신호를 출력하고, CCD(107)를 구성하고 있는 각 화소의 노광기간의 제어나 전하의 판독 제어를 수행한다.

조작부재(135)는, 예를 들면 촬상장치(100)에 설치된 상하좌우 키(십자 키), 전원 스위치, 모드 다이얼, 릴리스 버튼 등이다. 조작부재(135)는, 사용자에 의한 조작에 기초하여 조작신호를 DSP/CPU(120) 등에 전송한다. 예를 들면, 릴리스 버튼은 사용자에 의하여 반누름, 전체누름, 해제가 가능하다. 릴리스 버튼은 반누름(S1조작)되었을 때 포커스 제어 개시의 조작신호를 출력하고, 반누름 해제로 포커스 제어를 종료한다. 또한, 릴리스 버튼은 전체누름(S2조작)되었을 때 촬영 개시의 조작신호를 출력한다.

화상신호 처리회로(152)는, 화상 입력 콘트롤러(110)로부터 화상신호를 수신하고, WB제어값, γ값, 윤곽 강조 제어값 등에 기초하여 화상 처리된 화상신호를 생성한다. 화상신호 처리회로(152)는, 화상신호에 기초하여 AE 평가값 및 AF 평가값을 산출하여 각각을 DSP/CPU(120)로 전송한다.

압축 처리 회로(154)는, 압축 처리 전의 화상신호를 수신하여, 예를 들면 JPEG압축형식 또는 LZW 압축형식 등의 압축형식으로 화상신호를 압축 처리한다. 압축 처리 회로(154)는, 압축 처리로 생성한 화상 데이터를 예를 들면 미디어 콘트롤러(166)로 전송한다.

LCD드라이버(156)는, 예를 들면 VRAM(162)으로부터 화상 데이터를 수신하여 LCD(liquid crystal display: 액정 화면)(158)에 화상을 표시한다. LCD(158)는 촬상장치(100) 본체에 설치된다. LCD(158)가 표시하는 화상은, 예를 들면 VRAM(162)으로부터 판독된 촬영 전의 화상(라이브 뷰 표시), 촬상장치(100)의 각종 설정화면이나 촬상하여 기록된 화상 등이다. 본 실시예에서는, 표시부로서 LCD(158), 표시 구동부로서 LCD드라이버(156)를 사용하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고, 예를 들면 유기EL 디스플레이, 그 표시 구동부 등이어도 된다.

VRAM(video RAM)(162)은 화상 표시용의 메모리로서, 복수의 채널을 가진다. VRAM(162)은, SDRAM(164)으로부터의 화상 표시용의 화상 데이터의 입력과 LCD드라이버(156)로의 화상 데이터의 출력을 동시에 실행할 수 있다. LCD(158)의 해상도나 최대 발색수는 VRAM(162)의 용량에 의존한다.

SDRAM(synchronous DRAM)(164)은, 촬영한 화상의 화상 데이터를 일시적으로 저장한다. SDRAM(164)은, 복수의 화상의 화상 데이터를 기억할 수 있는 기억용량을 가지고 있다. 또한, SDRAM(164)은, 포커스 제어시의 화상신호를 순차적으로 유지하고 화상신호를 출력한다. 또한, SDRAM(164)은 DSP/CPU(120)의 동작 프로그램을 저장한다. SDRAM(164)로의 화상의 판독/기입은 화상 입력 콘트롤러(110)에 의해 제어된다.

미디어 콘트롤러(166)는, 기록 미디어(168)로의 화상 데이터의 기입 또는 기록 미디어(168)에 기록된 화상 데이터나 설정정보 등의 판독을 제어한다. 기록 미디어(168)는, 예를 들면 광디스크(CD, DVD, 블루레이 디스크 등), 광자기 디스크, 자기 디스크, 반도체 기억매체 등이고, 촬영된 화상 데이터를 기록한다. 미디어 콘트롤러(166), 기록 미디어(168)는 촬상장치(100)로부터 착탈 가능하게 구성되어도 된다.

또, 촬상장치(100)에서의 일련의 처리는 하드웨어로 처리해도 되고, 컴퓨터 상의 프로그램에 의한 소프트웨어 처리로 실현해도 된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 촬상장치(100)는, 화상 내의 하나 또는 복수의 얼굴을 검출하는 DSP/CPU(120)(검출수단), 검출된 얼굴에서 하나 또는 복수의 얼굴을 선택하는 조작부재(135)(선택수단), 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수와 선택수단에 의해 선택된 얼굴의 수에 따라 조리개 및 포커스 제어를 다르게 하는 합초위치 산출부(126), 설정 조리개값 산출부(127)(촬영 제어수단)를 구비할 수 있다.

구체적으로는, DSP/CPU(120)에 의해 검출된 얼굴의 수가 하나이고, 조작부재(135)가 검출된 하나의 얼굴을 선택한 경우, 설정 조리개값 산출부(127)는 조작부재(135)가 검출된 얼굴을 선택하지 않은 경우에 비해 조리개를 표준 설정값보다도 개방측으로 설정한다. 이는, 얼굴이 선택되어 있는 경우는 촬영자가 얼굴을 선택하지 않은 경우에 비해 보다 그 피사체를 강조하고자 한다는 의도를 반영하여 피사체의 배경을 흐리게 하기 때문이다.

또한, DSP/CPU(120)에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이고, 조작부재(135)가 검출된 얼굴을 적어도 하나 이상 선택한 경우, 합초위치 산출부(126), 설정 조리개값 산출부(127)는 선택한 모든 얼굴의 초점 편차의 결과로부터, 선택한 모든 얼굴이 피사계심도 내에 들어가도록 조리개 및 포커스 위치를 설정한다. 이에 의해, 제어 대상으로 하고자 하는 피사체를 선택함으로써, 촬영자가 의도하지 않은 피사체의 얼굴을 쉽게 배제할 수 있다.

또, DSP/CPU(120)에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이지만, 조작부재(135)가 검출된 얼굴을 선택하지 않은 경우, 합초위치 산출부(126), 설정 조리개값 산출부(127)는 검출된 얼굴이 전부 선택된 것으로서 취급하고, 모든 얼굴이 피사계심도 내에 들어가도록 조리개 및 포커스 위치를 설정한다.

또한, DSP/CPU(120)에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이고, 조작부재(135)가 같은 얼굴을 복수회 선택한 경우, 선택횟수가 많을수록 합초위치 산출부(126)는 해당 얼굴, 즉 선택횟수가 가장 많은 얼굴에 대해 합초위치로부터의 어긋남 양이 적어지도록 설정한다. 이에 의해, 선택하는 조작의 번거로움을 저감시키면서, 촬영 자가 의도하는 얼굴(피사체)에 대해 핀트를 보증할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예의 촬상장치는 검출한 얼굴의 수와 선택한 얼굴의 수에 기초하여 최적의 조리개 및 포커스 제어를 수행한다. 이에 의해, 피사체 중에서 촬영자가 의도한 인물에 대해 최적의 핀트 상태를 얻을 수 있다.

(일실시예의 동작)

다음으로, 본 실시예에 관한 촬상장치(100)의 동작에 대해 설명한다. 도 2는 본 실시예에 관한 촬상장치(100)의 동작을 나타내는 흐름도이다.

일반적으로 사진 촬영의 피사체는 인물인 경우가 많고, 촬영화면 내에 얼굴(인물)이 포함되는 경우, 그 얼굴이나 인물이 주요 피사체일 가능성이 높다. 따라서, 본 촬영의 사전에 얼굴을 검출하는 것은 포커스 제어(AF)의 대상이 되는 피사체를 검출하기 위한 유효한 수단의 하나이다.

우선, 촬상장치(100)의 전원 ON에 의한 기동(起動)(단계 S101)과 동시에, 예를 들면 1/30초 간격으로 CCD(107)에 의해 피사체상을 촬상한다(단계 S102). 그리고, 촬상 데이터의 일련의 화상처리에 의해 표시용의 데이터로 변환한 후, LCD(158)에서의 표시를 개시한다(단계 S103).

또, AE동작도 동시에 수행한다(단계 S104). AE동작에서는, 촬상 데이터로부터 촬상화상이 적정한 밝기가 되도록 노광시간과 조리개 제어를 수행한다.

이 상태에서 촬영자가 릴리스 버튼을 조작하지 않고(단계 S105) 얼굴 검출 버튼을 누르면(단계 S106), 얼굴 검출 동작이 유효하게 되고, 촬상 데이터를 이용하여 얼굴 검출을 한다(단계 S107). 이 때, 상기와 같이, 예를 들면 1/30초 간격으 로 CCD(107)에 의해 피사체상을 촬상한다(단계 S108). 그리고, 촬상 데이터의 일련의 화상처리에 의해 표시용의 데이터로 변환한 후, LCD(158)에서의 표시를 수행한다(단계 S109). 또, AE동작도 동시에 수행한다(단계 S110).

또, 단계 S105에서 릴리스 버튼이 반누름되면, 단계 S122로 진행되고 AF검출영역은 디폴트 설정된다. 즉, 후술하는 바와 같은 선택조작을 거치지 않고 미리 설정된 룰(예를 들면, 최근 피크값을 AF영역으로 하는 등)로 AF영역을 설정한다.

본 실시예에서는, 얼굴 검출 동작은 통상의 기술을 적용할 수 있기 때문에 간단히 설명한다. 최신의 촬상 데이터와 별도 저장되어 있는 인물의 얼굴의 윤곽 및 눈 등의 특징적인 형상의 데이터를 화상의 각 영역에서 비교(패턴 매칭)함으로써, 화상 중에서 얼굴부분을 검출한다. 또, 형상뿐만 아니라, 화상의 색정보도 이용하여 얼굴 검출을 할 수도 있다. 검출동작에 의해 인물의 얼굴이 검출된 경우, 얼굴의 위치와 얼굴의 크기로 추정되는 얼굴화상의 위치에 얼굴검출 테두리를 피사체 화상과 합성하여 액정에 표시시킨다. 도 3의 (A) 및 도 4의 (A)는 얼굴화상이 검출되기 전의 화면의 일례를 나타낸다. 또한, 도 3의 (B) 및 도 4의 (B)는 얼굴화상이 검출되었을 때의 화면의 일례를 나타낸다. 점선으로 나타내는 테두리가 얼굴화상 검출 테두리이다. 도 3 및 도 4는 촬영된 피사체가 표시된 화면을 나타내는 설명도이다.

다음에, 촬영자가 릴리스 버튼을 조작하지 않고(단계 S111) 얼굴 검출 버튼을 다시 누르면(단계 S112), 화면에 표시되어 있는 얼굴검출 테두리들 중에서 임의의 테두리를 선택할 수 있는 선택화면 모드로 이행한다. 선택화면 모드에서도 상 기와 같이, 예를 들면 1/30초 간격으로 CCD(107)에 의해 피사체상을 촬상한다(단계 S113). 그리고, 촬상 데이터의 일련의 화상처리에 의해 표시용의 데이터로 변환한 후, LCD(158)에서의 표시를 수행한다(단계 S114). 또, AE동작도 동시에 수행한다(단계 S115).

선택화면 모드의 선택화면에서는, 예를 들면 복수의 테두리 중에서 하나의 테두리를 선택 대상의 테두리로 하여 상기 테두리 부분을 점멸시킨다. 이 상태에서 촬영자가 릴리스 버튼을 조작하지 않고(단계 S116), 선택 대상의 테두리를 촬상장치(100)에 설치된 십자 키로 변경할 수 있다(단계 S117, S118). 그리고, 촬상장치(100)에 설치된 결정 버튼에 의해 그 시점에 선택 대상이 되어 있는 테두리가 선택 및 확정되어, 예를 들면 얼굴검출 테두리가 당초의 색과 다른 색으로 바뀐다(단계 S120). 이 조작을 반복함으로써 임의의 복수의 테두리를 선택하는 것이 가능하게 된다. 또, 십자 키 및 결정 버튼에 의한 조작이 아니라, 예를 들면 터치 패널에 의한 조작으로 얼굴검출 테두리를 선택할 수 있도록 해도 된다.

도 3의 (B)의 경우는, 후방에 있는 인물의 얼굴도 검출하고 있고 얼굴검출 테두리가 표시되어 있으나, 촬영자에게는 타인으로서 피사체의 대상외로 하여 AF하는 대상이 되지 않도록 하고자 하는 경우가 있다. 이 경우, 본 실시예에서는, 선택화면 모드에서 도 3의 (B)의 후방에 있는 1명을 제외한 전방의 3명을 선택한다. 또한, 도 4의 (B)와 같이 전원이 피사체의 대상인 단체사진의 경우는, 검출된 모든 얼굴이 AF하는 대상이 되지만, 검출된 수가 많으면 선택하는 조작이 번거로워진다. 그래서, 본 실시예에서는, 전부 선택하고자 하는 경우는 굳이 선택화면 모드에서 선택하지 않고, 선택조작을 거치지 않고 모두 선택된 것으로 취급된다.

단계 S112에서 얼굴검출 버튼이 2번 눌린 후의 선택화면 모드의 상태로 릴리스 버튼에서 반누름 조작(S1)이 되면(단계 S116), AF를 개시한다. 또는, 단계 S112에서 얼굴검출 버튼이 2번 눌리지 않고, 단계 S111에서 릴리스 버튼에서 반누름 조작(S1)이 되면, AF를 개시한다. 반누름(S1)의 타이밍에서의 검출된 얼굴의 수와 선택된 얼굴의 수에 기초하여 AF의 검출영역을 설정한다(단계 S121).

설정방법은, 예를 들면 이하의 3가지이다. (1)검출된 얼굴의 수가 하나인 경우, 선택의 유무와 상관없이 그 검출 테두리를 AF의 검출영역으로 한다. (2)복수의 얼굴이 검출되고, 또한 선택이 되지 않은 경우는, 검출된 얼굴의 검출 테두리 전부를 AF의 검출영역으로 한다. (3)복수의 얼굴이 검출되고, 또한 그 중에서 복수의 얼굴이 선택된 경우는, 선택한 검출 테두리 전부를 AF의 검출영역으로 한다.

그리고, 상기 설정된 검출영역에서 AF를 개시한다. 우선, 일단 포커스 렌즈를 ∞단(원단)의 위치까지 구동시킨 후(단계 S123), 근단(近端)의 위치까지 등속으로 구동하면서 촬상 데이터를 취득한다(단계 S124). 촬상 데이터로부터 검출영역의 콘트라스트 값을 촬상할 때마다 계산하고, 그 값을 AF 평가값으로 한다. 포커스 구동 중에 촬상동작은 1/30초 간격으로 행해지기 때문에, AF 평가값을 산출할 때마다 촬상 데이터의 촬상 타이밍에 대응하는 포커스 위치군(群)도 대응시켜 저장한다(단계 S125). 또, 이 때, 촬상 데이터의 일련의 화상처리에 의해 표시용의 데이터로 변환한 후, LCD(158)에서의 표시를 수행하고 있다(단계 S126).

이 일련의 동작은, 포커스 렌즈가 근단의 위치에 도달할 때까지 계속한다 (단계 S127). AF동작을 완료한 시점에서, 저장한 AF 평가값군으로부터 AF 검출영역마다의 AF 평가값의 최대값(피크값)을 검출한다(단계 S128). 도 5에 나타내는 바와 같이, 검출된 피크값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치가 그 검출영역에서의 합초위치(피크 위치)이다(단계 S129). 도 5는, AF 평가값과 포커스 렌즈 위치의 관계를 나타내는 그래프이다.

상기 일련의 AF동작이 콘트라스트 방식의 포커스 제어이다. 도 6은 AF 평가값과 포커스 렌즈 위치의 관계를 나타내는 그래프로서, 피크 부분을 추출한 것이다. 포커스 렌즈의 위치는 1/30초마다 샘플링되어 있는데, 보다 정확하게 합초위치를 산출하기 위해 피크 값과 그 전후의 데이터에 기초하여 보간 계산에 의해 보다 정확한 합초위치를 산출하는 것이 좋다.

AF 검출영역이 하나인 경우로서, 얼굴검출 후에 얼굴검출 테두리가 선택되지 않은 경우는 본 촬영에 이용하는 조리개를 통상의 F4로 한다(단계 S129). 얼굴검출 테두리가 선택되어 있는 경우는, 촬영자가 보다 그 피사체를 강조하고자 하는 것으로써 주요 피사체의 배경을 흐리게 하기 위해 본 촬영에 이용하는 조리개를 개방측의 F2로 한다(단계 S129).

그리고, AF 검출영역이 하나인 경우는, 그 영역의 피크 위치에 포커스 렌즈를 이동하여 피사체상을 CCD의 촬상면에 합초시킨다(단계 S130).

AF 검출영역이 복수인 경우는, 모든 영역이 피사계심도 내에 들어가는 조리개와 포커스 렌즈 위치를 산출한다(단계 S129). 도 7은 AF 평가값과 포커스 렌즈 위치의 관계를 나타내는 그래프이다.

우선, 각 영역의 피크 위치 중에서 가장 원거리측과 가장 근거리측의 피크 위치를 검출하고, 그 피크 위치의 중앙 위치 및 그 편차(ΔPeak)를 산출한다. 그리고, 산출된 중앙 위치를 피사체상을 CCD의 촬상면에 합초시키기 위한 최종적인 포커스 렌즈 위치로 한다. 예를 들면, 도 3의 (C)의 피사체의 경우에 대해 설명한다. 도 3의 (C)에서 AF 검출영역은 3개이고, 그 AF 평가값과 포커스 렌즈 위치의 관계는 예를 들면 도 7과 같이 된다.

AF 검출영역의 왼쪽에서 순서대로 피크 위치는 48, 54, 60이다. 우선, 3개의 얼굴을 1회씩 선택한 경우를 설명한다. 3개 중에서 가장 먼 피크 위치가 48이고, 가장 가까운 피크 위치가 60이다. 따라서, 최종 합초위치는 그 중앙인 (48+60)/2=54의 위치로 한다. 본 촬영에 이용하는 조리개값은 산출된 편차(ΔPeak)(60-48=12)로부터 산출한다. 그 산출방법은,

조리개값=ΔPeak/2/δ(허용착란원)

이다.

허용착란원이란, 촬상소자면 상에서 점 피사체의 핀트 흐림을 허용하는 최대 직경을 의미하고, 허용착란원은 촬상소자의 크기에 의존하는 값이다. 예를 들면, 35mm의 촬상소자에서는 δ=30μm이다. 포커스 렌즈 위치의 이동량(1STEP)에 대해 촬상면에서의 편차(DF량: 디포커스량)는 촬영 렌즈에 의존한다. 예를 들면, 1STEP이 DF량으로 50μm로 한다. 이에 의해, ΔPeak는 DF량 환산으로 12×50=600μm가 되고, 조리개값은 10(=600/2/30)이 된다. 이상으로부터, 본 촬영시의 포커스 렌즈 위치는 54의 위치로 하고, 조리개값은 F10으로 설정함으로써, 3개의 영역(3 명)의 모든 피사체가 피사계심도 내에 들어가게 된다.

다음에, 3명 중에서 왼쪽의 얼굴을 2회 선택하고, 나머지 2개의 얼굴을 1회만 선택한 경우에 대해 설명한다. 또, 2회 선택하는 경우에는, 그 얼굴의 얼굴검출 테두리를 선택한 후 결정하는 동작을 2회 수행하면 된다. 본 실시예에서는, 2회 선택된 얼굴(왼쪽:피크 위치=48)에 대해 다른 얼굴보다도 합초 어긋남 양을 적게 한다. 예를 들면, 합초 어긋남 양=0이 되도록 목표의 포커스 렌즈 위치를 48로 한다. 그리고, 나머지 2개의 얼굴이 피사계심도 내에 들어가도록 한다. 이 예에서는, 합초 어긋남 양이 가장 커지는 것은 목표의 포커스 렌즈 위치로부터 가장 떨어진 오른쪽의 얼굴(피크 위치=60)이기 때문에, 조리개값=ΔPeak/δ=(60-48)×50μm/30=20이 된다. 따라서, 본 촬영시의 포커스 렌즈 위치는 48의 위치로 하고, 조리개값은 F20으로 설정함으로써, 왼쪽의 얼굴에 대해 합초위치에서 어긋남 양을 가장 적게 하면서, 3개의 영역(3명)의 모든 피사체가 피사계심도 내에 들어가게 된다.

이와 같이 하여, 촬영자의 번거로운 조작을 저감시키면서, 촬영자가 의도하는 인물 피사체에 대해 핀트를 보장할 수 있다.

그 후, 촬영자가 릴리스 버튼을 전체누름(S2) 조작함으로써(단계 S131), 본 촬영이 개시된다(단계 S132). 본 촬영에서는, 촬상 데이터에 대해 일련의 화상처리를 하여 화상 파일을 작성하고, 기록매체에 화상 파일을 저장한다. 한편, 단계 S131에서 전체누름 조작되지 않고 반누름이 계속되는 동안에는 전체누름이 될 때까지 대기하고, 반누름이 해제되었을 때는 단계 S102로 되돌아간다(단계 S132).

이상, 본 실시예에 의하면, 하나 또는 복수의 검출된 얼굴의 수와 그 중에 서 선택된 얼굴의 수(선택되지 않은 경우도 포함되고, 최대는 검출된 얼굴의 수와 같음)에 따라, 촬영자가 의도하는 피사체(얼굴)에 대해 최적의 조리개·포커스 제어를 수행할 수 있다.

예를 들면, 검출된 얼굴이 하나이고 굳이 선택한 경우는, 선택하지 않은 경우에 비해 조리개를 개방측으로 함으로써, 배경을 흐리게 하여 얼굴이 떠오르는 듯한 묘사로 할 수 있다.

또한, 복수의 얼굴에 대해 하나 또는 복수의 얼굴이 선택된 경우, 그 하나 또는 복수의 얼굴의 AF결과에서 선택한 얼굴이 전부 피사계심도에 들어가는 조리개값과 포커스 렌즈 위치로 한다. 한편, 복수의 얼굴에 대해 선택하지 않은 경우는, 모든 얼굴을 선택한 것으로서 모든 얼굴이 피사계심도에 들어가도록 조리개값과 포커스 렌즈 위치로 한다. 이에 의해, 모든 얼굴을 선택하는 조작의 번거로움을 해소할 수 있다.

또한, 복수의 얼굴을 선택하고, 또한 같은 얼굴을 복수회 선택한 경우, 선택횟수가 많을수록 해당 얼굴에 대해 합초위치로부터의 어긋남 양을 적게 한다.

이상, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시예에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속한 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자이면, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종의 변경예 또는 수정예에 상도(想到)할 수 있음은 명백하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

예를 들면, 상기 실시예에서는, 얼굴 검출되어 표시된 얼굴검출 테두리를 촬 영자에 의한 조작에 의해 화면 상에서 선택하는 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 선택을 배제하는 얼굴검출 테두리를 촬영자에 의한 조작에 의해 선택할 수 있도록 해도 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 촬상장치를 나타내는 블록도이다.

도 2a는 도 1에 따른 촬상장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 2b는 도 1에 따른 촬상장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 3은 촬영된 피사체가 표시된 화면을 나타내는 설명도이다.

도 4는 촬영된 피사체가 표시된 화면을 나타내는 설명도이다.

도 5는 AF 평가값과 포커스 렌즈 위치의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 6은 AF 평가값과 포커스 렌즈 위치의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 7은 AF 평가값과 포커스 렌즈 위치의 관계를 나타내는 그래프이다.

**부호의 설명**

100: 촬상장치

101: 결상광학계

102: 줌렌즈

103: 조리개

104: 포커스 렌즈

107: CCD

110: 화상 입력 콘트롤러

120: DSP/CPU

121: 타이밍 발생기

122: 적정 노광 산출부

123: 노광 제어부

124: AF동작 제어부

125: AF검출영역 설정부

126: 합초위치 산출부

127: 설정 조리개값 산출부

135: 조작부재

141, 143, 145: 드라이버

142, 144, 146: 모터

152: 화상신호 처리회로

154: 압축 처리 회로

156: LCD드라이버

158: LCD

162: VRAM

164: SDRAM

166: 미디어 콘트롤러

168: 기록 미디어

Claims (6)

1. 촬상소자로부터 취득한 화상 데이터로부터 인물의 얼굴을 검출하는 검출수단;

   상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴들 중에서 하나 또는 복수의 얼굴을 선택하는 선택수단; 및

   상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수와 상기 선택수단에 의해 선택된 얼굴의 수에 따라 조리개 제어 및 포커스 제어를 결정하는 촬영 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수가 하나이고, 상기 선택수단이 상기 검출된 하나의 얼굴을 선택했을 때, 상기 촬영 제어수단은 상기 조리개 제어에 의한 조리개값을 표준 설정값보다도 작은 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이고, 상기 선택수단이 상기 검출된 얼굴들 중 적어도 하나 이상을 선택했을 때, 상기 촬영 제어수단은 상기 선택한 모든 얼굴이 피사계심도 내에 들어가도록 상기 조리개 제어 및 상기 포커스 제어를 결정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이고, 상기 선택수단이 상기 검출된 얼굴들을 선택하지 않았을 때, 상기 촬영 제어수단은 상기 검출된 모든 얼굴이 피사계심도 내에 들어가도록 상기 조리개 제어 및 상기 포커스 제어를 결정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 검출수단에 의해 검출된 얼굴의 수가 복수이고, 상기 선택수단이 동일한 얼굴을 복수회 선택했을 때, 선택횟수가 많을수록 상기 촬영 제어수단은 해당 얼굴에 대해 합초위치로부터의 어긋남 양이 적어지도록 상기 포커스 제어를 결정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
6. 촬상소자로부터 취득한 화상 데이터로부터 인물의 얼굴을 검출하는 단계;

   상기 검출된 얼굴들 중에서 하나 또는 복수의 얼굴을 선택하는 단계; 및

   상기 검출된 얼굴의 수와 상기 선택된 얼굴의 수에 따라 조리개 제어 및 포커스 제어를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상방법.

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