撮像装置、ＡＦ評価値算出方法、及びプログラム
【課題】ＡＦの設定をより正確に行うこと。
【解決手段】ＣＭＯＳセンサ１１５は、光学レンズ装置１１１により第１の座標系の平面（歪曲補正前座標系の受光面）において結像する際に歪曲が生じた画像を原画像として撮像し、その原画像のデータ（歪曲ＲＡＷ２０１）を出力する。ＣＰＵ１２０は、原画像に対して歪曲補正が施された結果得られる補正画像（補正ＹＵＶ２０３）の第２の座標系（歪曲補正後座標系）で、合焦すべき範囲であるＡＦ検波領域を設定する。ＡＦ検波部１５１は、原画像のデータのうち、第２の座標系で表現された画素位置がＡＦ検波領域内に含まれる１以上の画素のデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出する。
【解決手段】ＣＭＯＳセンサ１１５は、光学レンズ装置１１１により第１の座標系の平面（歪曲補正前座標系の受光面）において結像する際に歪曲が生じた画像を原画像として撮像し、その原画像のデータ（歪曲ＲＡＷ２０１）を出力する。ＣＰＵ１２０は、原画像に対して歪曲補正が施された結果得られる補正画像（補正ＹＵＶ２０３）の第２の座標系（歪曲補正後座標系）で、合焦すべき範囲であるＡＦ検波領域を設定する。ＡＦ検波部１５１は、原画像のデータのうち、第２の座標系で表現された画素位置がＡＦ検波領域内に含まれる１以上の画素のデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、ＡＦ評価値算出方法、及びプログラムに関し、特に、ＡＦの設定をより正確に行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置の中には、光学レンズを介して被写体を撮像すると、その撮像画像には光学レンズの影響により歪曲が生じているため、当該撮像画像のデータに対して歪曲を無くす補正（以下、「歪曲補正」と呼ぶ）を施しているものもある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の撮像装置の中には、コントラストＡＦ方式にてＡＦ処理（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｏｃｕｓ処理、オートフォーカス処理）を実行しているものもある。
【０００４】
コントラストＡＦ方式によるＡＦ処理において、例えば特許文献２に記載の手法が広く用いられている。特許文献２に記載の手法とは、画像信号に含まれる周波数成分（直流成分を除く）が合焦位置で最大になることを利用して、画像信号に含まれる周波数成分の量を評価値として合焦状態を検出する、といった手法をいう。
このようなＡＦ処理の手法を、以下、「ＡＦ検波」と呼ぶ。ＡＦ検波により検出される評価値は、撮像画像の一領域から検出される。このような評価値を、以下、「ＡＦ評価値」と呼び、ＡＦ評価値が検出される当該一領域を、以下、「ＡＦ検波領域」と呼ぶ。即ち、ＡＦ検波領域内の各画素の各々に対応する画像信号に含まれる周波数成分の量が積分され、その結果得られる積分値がＡＦ評価値として検出される。
また、このＡＦ検波領域を設定するための枠が、ライフビュー画像上に設定される。このような枠を、以下、「ＡＦ枠」と呼ぶ。即ち、このようなライブビュー画像と共に表示されているＡＦ枠に基づいて、ＡＦ検波領域が設定されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１８３８７号公報
【特許文献２】特開平３−１６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＡＦ枠が設定されるライブビュー画像は、歪曲補正後の画像である。従って、ＡＦ検波領域は、このようなＡＦ枠が設定されたライブビュー画像の座標系、即ち、歪曲補正後の画像の座標系（以下、「歪曲補正後座標系」と呼ぶ）で設定される。
一方、ＡＦ検波は、歪曲補正前の撮像画像の座標系（以下、「歪曲補正前座標系」と呼ぶ）で行われる。
よって、歪曲補正後座標系のＡＦ枠に対応して設定される実際のＡＦ検波領域と、歪曲補正前座標系で本来設定されるべき理想的なＡＦ検波領域との間には、ズレが生じてしまうことになる。
【０００７】
さらに以下、ＡＦ枠に対応して設定される実際のＡＦ検波領域と、理想的なＡＦ検波領域との間に生ずるズレについて詳細に説明する。
【０００８】
図６は、一般的な従来の撮像装置が有する各種機能のうち、ＡＦ検波の機能を実現するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
【０００９】
従来の撮像装置は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ１１と、前処理部１２と、ＡＦ検波部１３と、メモリ１４と、ＹＵＶ生成部１５と、歪曲補正部１６と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７と、表示制御部１８と、を備えている。
【００１０】
ＣＭＯＳセンサ１１は、図示せぬ所定の収差が生ずる光学レンズによりその受光面に結像される際に歪曲が生じた画像を撮像し、その撮像画像の画像信号を、画素単位で走査方向の順番で順次出力する。
【００１１】
前処理部１２は、ＣＭＯＳセンサ１１から順次出力される画素単位の画像信号を、黒レベルの補正等の前処理を実行した上で、ＡＦ検波部１３とメモリ１４とにそれぞれ供給する。
【００１２】
ＡＦ検波部１３は、Ｙ生成部３１と、ＡＦ検波フィルタ部３２と、ブロック積分部３３と、センサ座標供給部３４と、を備えている。
【００１３】
Ｙ生成部３１は、ＣＭＯＳセンサ１１から出力されて前処理部１２を介して供給される画素単位の画像信号から、ＡＦ検波の対象となる輝度成分を生成する。
ＡＦ検波フィルタ部３２は、Ｙ生成部３１により生成された画素単位の輝度成分から、周波数成分（直流成分を除く）を抽出して、ＡＦ検波値としてブロック積分部３３に供給する。
ブロック積分部３３は、ＡＦ検波フィルタ部３２から画素単位で供給されるＡＦ検波値のうち、ＡＦ検波領域内の各画素のＡＦ検波値を積算することで、ＡＦ評価値を算出する。
センサ座標供給部３４は、ブロック積分部３３に供給されたＡＦ検波値に対応する画素位置を、ＣＭＯＳセンサ１１の座標、即ち歪曲補正前座標系の座標としてブロック積分部３３に通知する。すると、ブロック積分部３３は、ＡＦ検波フィルタ部３２から供給されたＡＦ検波値が、ＡＦ検波領域内の画素に対応するものであるか否かを、センサ座標供給部３４から通知される歪曲補正前座標系の座標に基づいて判断する。
【００１４】
このように、ＡＦ検波部１３は、ＣＭＯＳセンサ１１から出力されて前処理部１２を介して供給される撮像画像の画像信号、即ち、後述する歪曲補正部１６により歪曲補正がなされる前の画像信号に対して、ＡＦ検波を実行する。
【００１５】
ＣＭＯＳセンサ１１から出力された撮像画像の画像信号はまた、前処理部１２を介してデジタルの画像信号としてメモリ１４に供給される。
ここで、デジタルの画像信号を、以下、「データ」と呼ぶ。そして、ＣＭＯＳセンサ１１から出力された画素単位のデータの１フレーム分の集合体、即ち、ＣＭＯＳセンサ１１の入力画角内の全画素のデータの集合体を、以下、「フレーム画像データ」と呼ぶ。メモリ１４の記憶の単位は、このようなフレーム画像データとされている。
即ち、メモリ１４は、ＣＭＯＳセンサ１１から出力されて前処理部１２を介して供給されるフレーム画像データ５１を記憶する。このフレーム画像データ５１は、上述したように歪曲が生じているＲＡＷ画像の画像データである。そこで、このようなフレーム画像データ５１を、以下、「歪曲ＲＡＷ５１」と呼ぶ。
【００１６】
ＹＵＶ生成部１５は、歪曲ＲＡＷ５１をメモリ１４から読み出して、輝度信号（Ｙ）と、青色成分の差分信号（Ｕ）と、赤色成分の差分信号（Ｖ）との３要素からなるフレーム画像データ５２を生成し、メモリ１４に記憶させる。
ここで、フレーム画像データ５２には依然として歪曲が生じている。そこで、このようなフレーム画像データ５２を、以下、「歪曲ＹＵＶ５２」と呼ぶ。
【００１７】
歪曲補正部１６は、歪曲ＹＵＶ５２をメモリ１４から読み出して、歪曲補正を行い、その結果得られるフレーム画像データを、補正ＹＵＶ５３としてメモリ１４に記憶させる。
【００１８】
図７は、ＡＦ検波部１３がＡＦ検波を行う場合の、ＡＦ枠５５と、歪曲ＹＵＶ５２との関係を示している。
【００１９】
ＡＦ検波は、図７に示す歪曲ＹＵＶ５２の座標系、即ち、歪曲補正前座標系で行われる。
しかしながら、図７に示すように、従来においては、歪曲補正後座標系のＡＦ枠５５に対応して実際のＡＦ検波領域が設定される。即ち、正確なＡＦ評価値を求めることは困難になるという問題があった。
【００２０】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＡＦの設定をより正確に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の第１の観点によると、
所定の収差が生ずる光学レンズを有し、コントラストＡＦ方式にて合焦を行う撮像装置において、
前記光学レンズにより歪曲が生じる画像を原画像として撮像し、当該原画像のデータを出力する撮像手段と、
この撮像手段により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正手段と、
この補正手段により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段と、
前記原画像のデータのうち、前記設定手段により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段と、
を備える撮像装置を提供する。
【００２２】
本発明の第２の観点によると、
前記撮像手段から出力された前記原画像のデータに基づいて、前記原画像を構成する各画素にＡＦ検波値を生成する第１の生成手段と、
この第１の生成手段により生成された前記各画素のＡＦ検波値に対して、当該各画素の位置を前記原画像が属する座標系から前記補正画像が属する座標系に変換する変換手段と、
をさらに備え、
前記ＡＦ評価値算出手段は、前記第１の生成手段により生成された前記各画素のＡＦ検波値のうち、前記変換手段により座標系が変換された前記画素の位置が前記合焦すべき範囲に含まれている１以上の画素のＡＦ検波値を用いて、前記ＡＦ評価値を算出する算出手段と、
を備える撮像装置を提供する。
【００２３】
本発明の第３の観点によると、
画像を表示する表示手段と、
前記補正手段によりデータとして生成された前記補正画像に対して、前記設定手段により設定された前記合焦すべき範囲を示す矩形の枠を前記表示手段に重畳させて表示するよう制御する表示制御手段と、
をさらに備える撮像装置を提供する。
【００２４】
本発明の第４の観点によると、
前記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値に基づいて、前記光学レンズの合焦制御を実行する合焦制御手段と、
さらに備える撮像装置を提供する。
【００２５】
本発明の第５の観点によると、
撮像部から原画像のデータとして出力される、所定の収差が生ずる光学レンズにより歪曲が生ずる画像のデータを用いてコントラストＡＦ方式による合焦を行うためのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出方法において、
前記撮像部により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正ステップと、
この補正ステップの処理により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段と、
前記原画像のデータのうち、前記設定ステップの処理により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出ステップと、
を含むＡＦ評価値算出方法を提供する。
【００２６】
本発明の第６の観点によると、
撮像部から原画像のデータとして出力される、所定の収差が生ずる光学レンズにより歪曲が生ずる画像のデータを用いてコントラストＡＦ方式による合焦を行う撮像装置を制御するコンピュータを、
前記撮像部により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正手段と、
この補正手段により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段、
前記原画像のデータのうち、前記設定手段により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段、
として機能させるプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ＡＦの設定をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の撮像装置が有する各種機能のうち、ＡＦ検波の機能を実現するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図２の撮像装置の座標変形補正部による座標補正の処理と、ＡＦ枠との関係を模式的に示す図である。
【図４】図２の撮像装置が実行するＡＦ処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】図２の撮像装置の表示部に表示されるライブビュー画像とＡＦ枠との一例を示す図である。
【図６】従来の撮像装置が有する各種機能のうち、ＡＦ検波の機能を実現するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図６の従来の撮像装置がＡＦ検波を行う場合の、ＡＦ枠と、歪曲ＹＵＶとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置１００のハードウェアの構成を示すブロック図である。撮像装置１００は、例えばデジタルカメラにより構成することができる。
【００３１】
撮像装置１００は、光学レンズ装置１１１と、ＡＦ機構１１２と、シャッタ装置１１３と、アクチュエータ１１４と、ＣＭＯＳセンサ１１５と、前処理部１１６と、ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１１７と、信号処理部１１８と、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１９と、ＣＰＵ１２０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２２と、表示制御部１２３と、表示部１２４と、操作部１２５と、メモリカード１２６と、を備える。
【００３２】
光学レンズ装置１１１は、例えばフォーカスレンズやズームレンズ等で構成される。
フォーカスレンズは、ＣＭＯＳセンサ１１５の受光面に被写体像を結像させるため光学レンズである。ズームレンズは、焦点距離を一定の範囲で自在に変化させる光学レンズである。
このような所定の収差が生ずる光学レンズによりＣＭＯＳセンサ１１５の受光面に被写体像が結像される際に、上述した歪曲が生じる。
【００３３】
ＡＦ機構１１２は、ＡＦ評価値に基づくＣＰＵ１２０の制御に従って、フォーカスレンズを移動させることで、ＡＦ枠内の被写体にフォーカス（焦点）を合わせる。なお、以下、このようなＣＰＵ１２０の制御を、「レンズ制御」と呼ぶ。
【００３４】
シャッタ装置１１３は、例えばシャッタ羽根等から構成される。シャッタ装置１１３は、ＣＭＯＳセンサ１１５へ入射する光束を遮断する機械式のシャッタとして機能する。シャッタ装置１１３はまた、ＣＭＯＳセンサ１１５へ入射する光束の光量を調節する絞りとしても機能する。
【００３５】
アクチュエータ１１４は、ＣＰＵ１２０の制御に従って、シャッタ装置１１３のシャッタ羽根を開閉させる。
【００３６】
ＣＭＯＳセンサ１１５には、光学レンズ装置１１１からシャッタ装置１１３を介して、歪曲が生じた被写体像が入射される。そこで、ＣＭＯＳセンサ１１５は、ＴＧ１１７から供給されるクロックパルスに従って、一定時間毎に被写体像を光電変換（撮像）して画像信号を画素毎に蓄積し、蓄積した画像信号を出力する。
【００３７】
前処理部１１６は、ＴＧ１１７から供給されるクロックパルスに従って、ＣＭＯＳセンサ１１５から順次出力される画素単位の画像信号を、黒レベルの補正等の前処理を実行した上で画像データとして、信号処理部１１８とＤＲＡＭ１１９とにそれぞれ出力する。
【００３８】
ＴＧ１１７は、ＣＰＵ１２０の制御に従って、一定時間毎にクロックパルスをＣＭＯＳセンサ１１５と前処理部１１６とにそれぞれ供給する。
【００３９】
信号処理部１１８は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成される。信号処理部１１８は、ＣＰＵ１２０の制御に従って、前処理部１１６から供給された画像データやＤＲＡＭ１１９に記憶された画像データ等の各種デジタル信号を処理対象として、各種各様の信号処理を実行する。
例えば、信号処理部１１８は、ＡＦ検波を実行する。ＡＦ検波の詳細については、図２以降の図面を参照して後述する。
【００４０】
ＤＲＡＭ１１９は、前処理部１１６から供給された画像データや信号処理部１１８により信号処理が実行された後の画像データを一時的に記憶する。この場合のＤＲＡＭ１１９の記録の単位は、フレーム画像データとなる。
【００４１】
ＣＰＵ１２０は、撮像装置１００全体の動作を制御する。
ＲＡＭ１２１は、ＣＰＵ１２０が各処理を実行する際にワーキングエリアとして機能する。
ＲＯＭ１２２は、撮像装置１００が各処理を実行するのに必要なプログラムやデータを記憶する。
ＣＰＵ１２０は、ＲＡＭ１２１をワーキングエリアとして、ＲＯＭ１２２に記憶されているプログラムとの協働により各種処理を実行する。
【００４２】
例えば、ＣＰＵ１２０は、撮像画像の記録処理の前等の所定のタイミングで、ＣＭＯＳセンサ１１５の撮像動作を継続させ、その間に信号処理部１１８により逐次生成されるフレーム画像データ（後述する図２の補正ＹＵＶ２０３等）を、ＤＲＡＭ１１９に一時的に記憶させる。なお、以下、かかるＣＰＵ１２０の一連の処理を、「スルー撮像」と呼ぶ。
【００４３】
また、ＣＰＵ１２０は、表示制御部１２３を制御して、スルー撮像時にＤＲＡＭ１１９に記録された各フレーム画像データ（後述する図２の補正ＹＵＶ２０３等）を順次読み出して、各々に対応するフレーム画像を表示部１２４に表示させる。なお、以下、かかるＣＰＵ１２０の一連の処理を、「スルー表示」と呼ぶ。また、スルー表示されているフレーム画像を、「スルー画像」又は、上述したように「ライブビュー画像」と呼ぶ。
【００４４】
換言すると、表示制御部１２３は、ＣＰＵ１２０の制御に従って、ＤＲＡＭ１１９やメモリカード１２６に記憶されているフレーム画像データ（後述する図２の補正ＹＵＶ２０３等）を読み出して、対応するフレーム画像を表示部１２４に表示させる。
【００４５】
ＣＰＵ１２０は、さらに、ＡＦ枠を設定して、表示制御部１２３を制御して、ライブビュー画像の上に表示させることもできる（後述する図５参照）。この場合、ＣＰＵ１２０は、歪曲補正後座標系のＡＦ枠により囲まれる領域を、ＡＦ検波領域として設定する。
そして、ＣＰＵ１２０は、信号処理部１１８を制御して、ＡＦ検波を実行する。ＡＦ検波の詳細については、図２以降の図面を参照して後述する。
【００４６】
操作部１２５は、ユーザによる各種ボタンの操作を受け付ける。操作部１２５は、例えば電源釦、十字釦、決定釦、メニュー釦、レリーズ釦等を備える。
操作部１２５は、受け付けた各種ボタンの操作に対応する信号を、ＣＰＵ１２０に供給する。ＣＰＵ１２０は、操作部１２５からの信号に基づいてユーザの操作内容を解析し、その操作内容に応じた処理を実行する。
例えば、撮像画像の記録の指示操作が割り当てられた釦が押下された場合、ＣＰＵ１２０は、記録の指示があったと解釈し、後述する補正ＹＵＶ２０３をメモリカード１２６等に記録させる。
【００４７】
換言すると、メモリカード１２６は、このようなＣＰＵ１２０の記録制御によって、補正ＹＵＶ２０３等を記録する。メモリカード１２６はまた、必要に応じて各種データを記録する。
【００４８】
図２は、このような構成の撮像装置１００の信号処理部１１８が有する各種機能のうち、ＡＦ検波の機能を実現するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
【００４９】
撮像装置１００の信号処理部１１８は、ＡＦ検波部１５１と、ＹＵＶ生成部１５２と、歪曲補正部１５３と、を備えている。
【００５０】
ここで、ＡＦ検波部１５１を除く機能ブロック、即ち、ＹＵＶ生成部１５２及び歪曲補正部１５３の各々は、図６のＹＵＶ生成部１５及び歪曲補正部１６の各々と基本的に同様の構成と機能を有している。
このため、歪曲ＲＡＷ２０１、歪曲ＹＵＶ２０２、及び補正ＹＵＶ２０３の各々は、図６の歪曲ＲＡＷ５１、歪曲ＹＵＶ５２、及び補正ＹＵＶ５３の各々と基本的に同様の構造を有している。
従って、以下、これらの説明は適宜省略し、主に、図６とは異なるＡＦ検波部１５１について説明する。
【００５１】
ＡＦ検波部１５１は、Ｙ生成部１６１と、ＡＦ検波フィルタ部１６２と、ブロック積分部１６３と、センサ座標供給部１６４と、座標変形補正部１６５と、を備えている。
【００５２】
Ｙ生成部１６１は、ＣＭＯＳセンサ１１５から出力されて前処理部１１６を介して供給される画素単位の画像信号から、ＡＦ検波の対象となる輝度成分を生成する。
ＡＦ検波フィルタ部１７２は、Ｙ生成部１６１により画素単位で生成される輝度成分から、周波数成分（直流成分を除く）を抽出して、ＡＦ検波値としてブロック積分部１６３に供給する。
ブロック積分部１６３は、ＡＦ検波フィルタ部１６２から画素単位で供給されるＡＦ検波値のうち、ＡＦ検波領域内の各画素のＡＦ検波値を積算することで、ＡＦ評価値を算出する。
【００５３】
センサ座標供給部１６４は、ブロック積分部１６３に供給されたＡＦ検波値に対応する画素の画素位置（以下、「注目画素位置」と呼ぶ）を、ＣＰＵ１２０を介してＲＯＭ１２２（図１）等から取得し、ＣＭＯＳセンサ１１５の座標として座標変形補正部１６５に供給する。
即ち、歪曲ＲＡＷ２０１を構成する各画素のデータは、ＣＭＯＳセンサ１１５から前処理部１１６を介して、走査方向の順番で順次信号処理部１１８に供給される。その結果、Ｙ生成部１６１によって、画素単位で走査方向の順番で輝度成分が順次生成されて、ＡＦ検波フィルタ部１６２に供給される。
そこで、センサ座標供給部１６４は、画素単位で走査方向の順番でＡＦ検波フィルタ部１６２に順次供給される輝度成分のＣＭＯＳセンサ１１５上の座標を、ＲＯＭ１２２等から取得する。そして、センサ座標供給部１６４は、取得した当該座標を注目画素位置として、座標変形補正部１６５に供給する。
【００５４】
ここで、ＣＭＯＳセンサ１１５の座標系は歪曲補正前座標系であるのに対して、ＡＦ枠が設定される座標系は歪曲補正後座標系である。
そこで、座標変形補正部１６５は、歪曲補正前座標系で示される注目画素位置の座標を、歪曲補正後座標系の座標、即ち、補正ＹＵＶ２０３の座標（以下、「変形補正後座標」と呼ぶ）に変換する。
注目画素位置の変形補正後座標は、ブロック積分部１６３に供給される。すると、ブロック積分部１６３は、ＡＦ検波フィルタ部１６２から供給されたＡＦ検波値が、ＡＦ検波領域内の画素に対応するものであるか否かを、座標変形補正部１６５から供給された注目画素位置の変形補正後座標に基づいて判断する。
【００５５】
以下、注目画素位置の変形補正後座標についてさらに詳しく説明する。
【００５６】
座標変形補正部１６５には、歪曲補正前座標系で表現されるＣＭＯＳセンサ１１５の各画素の座標が、走査方向の順番にセンサ座標供給部１６４から順次供給されてくる。このような歪曲補正前座標系の座標が座標変形補正部１６５に供給されるタイミングは、画素単位のＡＦ検波値がブロック積分部１６３に供給されるタイミングと同期している。従って、所定のタイミングでセンサ座標供給部１６４から座標変形補正部１６５に供給された座標は、当該所定のタイミングでブロック積分部１６３に供給されたＡＦ検波値に対応する画素位置、即ち注目画素位置についての歪曲補正前座標系の座標を示している。
【００５７】
座標変形補正部１６５は、このような歪曲補正前座標系の注目画素位置の座標を、所定のアルゴリズムに従って変形補正後座標に変換する。
具体的には本実施形態では、次のようなアルゴリズムに従って、歪曲補正前座標系の注目画素位置の座標は、変形補正後座標に変換される。
【００５８】
本実施形態では、例えば、歪曲を伴う実際の像高と、理想的な像高との比率を格納するテーブルが、ＲＯＭ１２２等に予め記憶されているとする。
【００５９】
ここで、ＣＭＯＳセンサ１１５における注目画素位置の座標、即ち歪曲補正前座標系における注目画素位置の座標を（ｘｓ，ｙｓ）と記述するものとする。また、歪曲補正前座標系における光学中心の座標を（ｘｃｅｎｔ，ｙｃｅｎｔ）と記述するものとする。
そして、ＲＯＭ１２２等に予め記憶されているテーブルによる、実際の像高ｉｈから理想的な像高に変換する関数を、Ｆｄｉｓｔ（ｉｈ）と定義するものとする。
ここで、実際の像高ｉｈは、式（１）のように表わされる。
ｉｈ ＝ ｓｑｒｔ｛（ｘｓ−ｘｃｅｎｔ）＾２＋（ｙｓ−ｙｓｅｎｔ）＾２｝
・・・（１）
この場合、歪曲補正前座標系における注目画素位置の座標（ｘｓ，ｙｓ）に対して、その変形補正後座標を（ｘｉ，ｙｉ）と記述すると、変形補正後座標のＸ座標ｘｉは式（２）のように表わされ、変形補正後座標のＹ座標ｙｉは式（３）のように表わされる。
ｘｉ ＝ （ｘｓ−ｘｃｅｎｔ）×Ｆｄｉｓｔ（ｉｈ） ＋ ｘｃｅｎｔ
・・・（２）
ｙｉ ＝ （ｙｓ−ｙｃｅｎｔ）×Ｆｄｉｓｔ（ｉｈ） ＋ ｙｃｅｎｔ
・・・（３）
【００６０】
従って、座標変形補正部１６５は、ＲＯＭ１２２等に予め記憶されているテーブルを用いて、式（２），（３）の演算を実行することで、歪曲補正前座標系における注目画素位置の座標（ｘｓ，ｙｓ）を、変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）に変換することが容易にできる。
【００６１】
図３は、座標変形補正部１６５による座標補正の処理と、ＡＦ枠との関係を模式的に示す図である。
【００６２】
図３において、矢印２６１と矢印２６２とは、ＣＭＯＳセンサ１１５の走査順、即ち、ブロック積分部１６３に対する画素単位のＡＦ検波値の入力順を示している。
【００６３】
矢印２６１は、座標変形補正部１６５による座標補正前のＣＭＯＳセンサ１１５上の座標系、即ち歪曲補正前座標系における走査順を示している。従って、１つの矢印２６１が、歪曲補正前座標系における１つのライン位置を示している。
ここで、便宜上、矢印２６１は、歪曲補正前座標系で表わされる歪曲ＹＵＶ２０２の上に図示されている。
【００６４】
一方、矢印２６２は、座標変形補正部１６５による座標補正後の座標系、即ち歪曲補正後座標系における走査順を示している。従って、１つの矢印２６２が、歪曲補正後座標系における１つのライン位置を示している。
即ち、座標変形補正部１６５により、歪曲補正前座標系における各矢印２６１の各々で示されるライン位置が、歪曲補正後座標系における各矢印２６２の各々で示されるライン位置に変換されることになる。
このような変換は、歪曲補正部１５３による歪曲補正と等価の処理である。
即ち、歪曲補正部１５３は、ＣＭＯＳセンサ１１５の入力画角と同サイズの歪曲ＹＵＶ２０２の中から、歪曲した領域のデータを切り出す。なお、このようにして歪曲ＹＵＶ２０２から切り出される領域を、以下、「ＹＵＶ切出領域」と呼ぶ。次に、歪曲補正部１５３は、ＹＵＶ切出領域のデータを変形補正することで、ＣＭＯＳセンサ１１５の入力画角と同サイズの補正ＹＵＶ２０３を生成する。
このため、矢印２６２は、便宜上、歪曲補正後座標系で表わされる補正ＹＵＶ２０３の上に図示されている。
【００６５】
このようにして、座標変形補正部１６５からは、歪曲補正後座標系で表わされる矢印２６２に沿って、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）がブロック積分部１６３に順次供給されることになる。
【００６６】
ここで、ブロック積分部１６３は、上述したように、注目画素位置がＡＦ検波領域に存在するか否かを判定する。この場合の注目画素位置の座標は、歪曲補正後座標系で表わされた変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）であり、かつ、実際のＡＦ検波領域も、同様の歪曲補正後座標系で表わされたＡＦ枠２７２から設定される。
即ち、図３の手前側の補正ＹＵＶ２０３の上に便宜的に描画された矢印２６２上の注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）が、図３の手前側の補正ＹＵＶ２０３に設定された矩形のＡＦ枠２７２内の実際のＡＦ枠検波領域に存在するか否かが判定される。
この場合、ＣＭＯＳセンサ１１５上の歪曲補正前座標系の視点からすると、実際のＡＦ検波領域を設定するためのＡＦ枠２７１の配置位置は、理想的なＡＦ検波領域の配置位置と一致する。
即ち、この段落の冒頭に記載したブロック積分部１６３の処理は、歪曲補正前座標系における理想的な配置位置に存在するＡＦ枠（図３の奥側の歪曲ＹＵＶ２０２上の歪曲したＡＦ枠２７１）内の領域を実際のＡＦ検波領域として設定して、歪曲補正前座標系における注目画素位置の座標（図３の奥側の補正ＹＵＶ２０３の上に便宜的に描画された矢印２６１上の座標）を用いてＡＦ検波を行う処理と同様の効果を奏する。このようにして、ＡＦ検波領域をより理想的な位置に近付けて設定した上で、ＡＦ検波の実行が可能になる。
【００６７】
さらに、ブロック積分部１６３の処理と、特許文献１に記載の処理とでは次のような差異がある。
【００６８】
即ち、特許文献１に記載の処理では、歪曲補正前の座標系における理想的な配置位置に存在するＡＦ枠（図３の奥側の歪曲ＹＵＶ２０２上の歪曲したＡＦ枠５５に相当）内の領域が、実際のＡＦ検波領域として設定される。
この場合、実際のＡＦ検波領域の形状は歪曲したものとなるため、左上端と右下端の座標だけで、実際のＡＦ検波領域を表現することは不可能である。
従って、注目画素位置がＡＦ検波領域内か否かを判定する処理は煩雑となり、その分だけ、正確なＡＦ評価値を求めることは困難になる。即ち、正確なＡＦの設定は困難になる。
【００６９】
これに対して、ブロック積分部１６３の処理で用いる実際のＡＦ検波領域は、歪曲補正後座標系のＡＦ枠内の領域である。即ち、図３の手前側の補正ＹＵＶ２０３に設定された矩形のＡＦ枠２７２内の領域が、実際のＡＦ検波領域として用いられる。
この場合、実際のＡＦ検波領域の形状は矩形のままであるため、例えば後述する図４のステップＳ２１に示すように、歪曲補正後座標系における左上端と右下端の座標だけを特定するだけで、実際のＡＦ検波領域を表現することができる。
その結果、後述する図４のステップＳ２５に示すように、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）と、左上端と右下端の座標とを比較するだけで、注目画素位置がＡＦ検波領域内か否かを容易かつ正確に判定することができる。
これにより、特許文献１と比較して、より正確なＡＦ評価値を求めることができ、ひいてはより正確なＡＦの設定が可能になる。
【００７０】
次に、図４を参照して、図２の機能的構成を有する撮像装置１００が実行する処理のうち、ＡＦ処理について説明する。
【００７１】
図４は、ＡＦ処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７２】
ステップＳ２１において、ＣＰＵ１２０は、歪曲補正後座標系のＡＦ枠を設定し、当該ＡＦ枠内の領域をＡＦ検波領域として設定して、ブロック積分部１６３に通知する。
即ち、ＣＭＯＳセンサ１１５から出力されて前処理部１１６を介してＤＲＡＭ１１９に記憶された歪曲ＲＡＷ２０１は、ＹＵＶ生成部１５２により歪曲ＹＵＶ２０２となり、さらに、歪曲補正部１５３により歪曲補正がなされて、補正ＹＵＶ２０３となる。このような歪曲補正後座標系の補正ＹＵＶ２０３上でＡＦ枠は設定される。
設定されたＡＦ枠は、補正ＹＵＶ２０３と共に、表示制御部１２３の制御により表示部１２４に表示される。また、当該ＡＦ枠内の領域がＡＦ検波領域として設定されて、ブロック積分部１６３に通知される。
なお、本実施形態では、ＡＦ枠は矩形の枠であり、歪曲補正後座標系の左上端の座標が（ｘ０，ｙ０）となり、歪曲補正後座標系の右下端の座標が（ｘ１，ｙ１）となるように設定されるものとする。この場合、ＡＦ検波領域は、歪曲補正後座標系の左上端の座標（ｘ０，ｙ０）と、歪曲補正後座標系の右下端の座標（ｘ１，ｙ１）とのみで表現することができる。
【００７３】
ステップＳ２２において、ブロック積分部１６３は、ＡＦ検波値の積分値を初期化する。ここで、積分値をＳｕｍと記述すると、Ｓｕｍ＝０となるように初期設定される。
【００７４】
ステップＳ２３において、ブロック積分部１６３は、注目画素位置のＡＦ検波値Ｆｌｔ及び変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を取得する。
ここで、注目画素位置は、後述するステップＳ２７の処理で更新されるが、ステップＳ２２の処理後にステップＳ２３の処理が実行された時点では、ＣＭＯＳセンサ１１５の左上端の画素の画素位置が設定されている。
ＡＦ検波フィルタ部１６２は、注目画素位置の輝度成分から周波数成分（直流成分を除く）を抽出して、注目画素位置のＡＦ検波値（以下、「Ｆｌｔ」と記述する）としてブロック積分部１６３に供給する。
このとき、座標変形補正部１６５は、上述した式（２）及び式（３）の演算を行うことで、歪曲補正後座標系で表現された注目画素位置、即ち注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を算出し、ブロック積分部１６３に供給する。
そこで、ステップＳ２３において、ブロック積分部１６３は、注目画素位置のＡＦ検波値Ｆｌｔ及び変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を取得する。
【００７５】
ステップＳ２４において、ブロック積分部１６３は、ステップＳ２３の処理で取得した注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を用いて、枠内判定をする。
即ち、ブロック積分部１６３は、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）が、ステップＳ２１の処理で歪曲補正後座標系において設定された矩形のＡＦ検波領域内に含まれているか否かを判定する。
具体的には本実施形態では、次の式（４）と式（５）で示される不等式を両方とも満たすか否かが判定される。
【００７６】
ｘ０ ≦ ｘｉ ≦ ｘ１ ・・・（４）
ｙ０ ≦ ｙｉ ≦ ｙ１ ・・・（５）
【００７７】
式（４）と式（５）とのうち少なくとも一方の不等式が満たされない場合とは、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）がＡＦ検波領域内に含まれない場合を意味する。
このような場合、ステップＳ２４においてＮＯであると判定されて、ステップＳ２５の処理は実行されずに、即ち、ステップＳ２３の処理で取得されたＡＦ検波値Ｆｌｔは積算されずに、処理はステップＳ２６に進む。
【００７８】
これに対して、式（４）と式（５）と何れの不等式も満たされる場合とは、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）がＡＦ検波領域内に含まれる場合を意味する。
このような場合、ステップＳ２４においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５において、ブロック積分部１６３は、これまでの積分値Ｓｕｍに対して、ステップＳ２３の処理で取得したＡＦ検波値Ｆｌｔを積算し、その積算値を新たな積分値Ｓｕｍとする（Ｓｕｍ＝Ｓｕｍ＋Ｆｌｔ）。
【００７９】
このようにして、ステップＳ２５の処理が終了するか、又はステップＳ２４の処理でＮＯであると判定されると、処理はステップＳ２６に進む。ステップＳ２６において、ブロック積分部１６３は、１フレーム分の処理が終了したか否かを判定する。
【００８０】
注目画素位置が、ＣＭＯＳセンサ１１５においてフレーム内の最後に走査される画素の位置でない場合、即ち右下端の画素でない場合、ステップＳ２６においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ２７に進む。
ステップＳ２７において、ブロック積分部１６３は、注目画素位置を走査方向に１画素分ずらす。これにより、処理はステップＳ２３に戻され、それ以降の処理が繰り返される。
【００８１】
即ち、ＣＭＯＳセンサ１１５から前処理部１１６を介して入力される歪曲ＲＡＷ２０１の各輝度成分の各々が、注目画素位置の輝度成分としてＹ生成部１６１により順次生成されてブロック積分部１６３に順次出力される毎に、ステップＳ２３乃至Ｓ２７のループ処理が繰り返される。
これにより、ＡＦ検波領域内の各輝度成分の各々に対応するＡＦ検波値ＦＬｔが順次積分されて、積分値Ｓｕｍが更新されていく。
そして、ＣＭＯＳセンサ１１５においてフレーム内の最後に走査される画素の位置が注目画素位置になって、ステップＳ２４の処理でＮＯであると判定されるか、或いは、ステップＳ２５の処理が実行されると、次のステップＳ２６においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ２８に進む。
【００８２】
ステップＳ２８において、ブロック積分部１６３は、積分値Ｓｕｍを、ＡＦ評価値として検出する。
【００８３】
このようにして検出されたＡＦ評価値がＣＰＵ１２０に取得されると、処理はステップＳ２９に進む。
ステップＳ２９において、ＣＰＵ１２０は、当該ＡＦ評価値を用いて、レンズ制御及びＡＦ枠表示制御を実行する。
これにより、ＡＦ処理は終了となる。
【００８４】
以上説明したＡＦ処理は、所定間隔毎に繰り返し実行される。その結果、ＡＦ評価値が一番高くなる位置にフォーカスレンズが移動する。そして、ライブビュー画像上のＡＦ枠のうち、合焦しているＡＦ枠が、合焦していないＡＦ枠とは異なる表示形態で表示される。
図５は、ライブビュー画像上のＡＦ枠の表示例を示している。
図５に示すように、ライブビュー画像２０３は、補正ＹＵＶ２０３の上に、複数のＡＦ枠２７２が重畳されて構成される。
これらの複数のＡＦ枠２７２のうち、合焦しているＡＦ枠２７２Ｆが、合焦していないＡＦ枠２７２Ｎとは異なる表示形態で表示される。
なお、合焦しているＡＦ枠２７２Ｆの表示形態は、合焦していないＡＦ枠２７２Ｎと区別してユーザが視認できる表示形態であれば足り、例えば、図５に示すように太線で表示してもよいし、線の色を変えて表示してもよい。
【００８５】
以上説明した内容をまとめると、本実施形態に係る撮像装置１００は、コントラストＡＦ方式にてＡＦ処理を実行すべく、図１に示すように、光学レンズ装置１１１と、ＣＭＯＳセンサ１１５と、信号処理部１１８と、ＣＰＵ１２０と、を備えている。
ＣＭＯＳセンサ１１５は、光学レンズ装置１１１により第１の座標系の平面（歪曲補正前座標系の受光面）において結像する際に歪曲が生じた画像を原画像として撮像し、その原画像のデータ（歪曲ＲＡＷ２０１）を出力する。
ＣＰＵ１２０は、原画像に対して歪曲補正が施された結果得られる補正画像（補正ＹＵＶ２０３）の第２の座標系（歪曲補正後座標系）で、合焦すべき範囲であるＡＦ検波領域を設定する。
ＡＦ検波部１５１は、原画像のデータのうち、第２の座標系で表現された画素位置がＡＦ検波領域内に含まれる１以上の画素のデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出する。
【００８６】
このような本実施形態に係る撮像装置１００は、ＡＦの設定をより正確に行うことができる。
即ち、ＡＦ検波領域を第２の座標系で表わす一方で、原画像の各画素の画素位置を第１の座標系で表わした状態で、ＡＦ検波を行うと、［発明が解決しようとする課題］で上述したように、ＡＦ枠に対応して設定される実際のＡＦ検波領域と、理想的なＡＦ検波領域との間にズレが生じる。即ち、ＡＦ検波領域を適切に設定することができない。
従って、ＡＦ検波領域を適切に設定するためには、ＡＦ検波領域と、原画像の各画素の画素位置との座標系をあわせる必要がある。
しかしながら、特許文献１のように、ＡＦ検波領域と、原画像の各画素の画素位置とを第１の座標系であわせると、ＡＦ検波領域の形状は、図３の奥側の歪曲ＹＵＶ２０２上に便宜的に描画された歪曲したＡＦ枠２７１の形状と同様に、歪曲したものとなる。このような歪曲されたＡＦ検波領域内に画素が含まれるか否かの判断は煩雑なものとなるため、正確なＡＦ評価値を求めることは困難になる。即ち、正確なＡＦの設定は困難になる。
これに対して、本実施の形態では、ＡＦ検波領域と、原画像の各画素の画素位置とを第２の座標系であわせるため、ＡＦ検波領域の形状は、図３の手前側の補正ＹＵＶ２０３上に便宜的に描画された矩形のＡＦ枠２７２の形状と同様に、矩形等の簡素な形状とすることができる。このような簡素な形状のＡＦ検波領域内に画素が含まれるか否かの判断は非常に容易なものとなる。具体的には本実施形態では、上述した式（４）と式（５）で示される不等式を両方とも満たすか否かといった非常に容易な判定処理が実行される。これにより、より正確なＡＦ評価値を求めることが可能になり、その結果、より正確なＡＦの設定が可能になる。
【００８７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００８８】
例えば、上述の実施形態では、ＡＦ検波に用いられる検波値は、撮像画像を構成する全画素について取得され、取得された全画素分の検波値のうち、ＡＦ検波領域に属する画素の検波値のみが積分されることによってＡＦ評価値が算出された。しかしながら、ＡＦ評価値の算出手法は、特にこれに限定されない。
例えば、ＡＦ検波領域内の画素についてのみ検波値を取得して、それらを積分することによってＡＦ評価値を算出するようにしてもよい。この場合のＡＦ処理は、上述した実施形態の図４のＡＦ処理と比較すると、例えば次のようになる。
即ち、図４のステップＳ２１及びＳ２２と等価な処理が実行された後、ステップＳ２３に対応する処理として、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を取得する処理が実行される。即ち、この時点では、注目画素位置の検波値Ｆｌｔは取得されない。
そして、ステップＳ２４の枠内判定でＹＥＳであると判定された場合、即ち、ＡＦ検波領域内に注目画素位置が存在する場合、注目画素位置の検波値Ｆｌｔが取得される。そして、ステップＳ２５と等価な処理で、取得された検波値Ｆｌｔの積算が実行される。これにより、ステップＳ２６以降の処理と等価な処理が実行される。
これに対して、ステップＳ２４の枠内判定でＮＯであると判定された場合、即ち、注目画素位置がＡＦ検波領域外である場合、注目画素位置の検波値Ｆｌｔは取得されず、その結果、検波値Ｆｌｔの積算も実行されずに、処理はステップＳ２６以降の処理と等価な処理が実行される。
なお、ステップＳ２６以降の処理と等価な処理については、その説明は省略する。
【００８９】
また例えば、上述の実施形態では、光学レンズの影響による画像の歪曲の仕方は、説明の簡略上固定としていたが、光学レンズの状況に応じて異なる場合がある。例えばズームレンズの位置、即ちズーム値に応じて、歪曲の仕方が異なる場合がある。
このような場合には、例えばズーム値等光学レンズの状況を検出し、その検出結果に基づいて、歪曲補正の仕方や補正量を変化させるようにしてもよい。
同様に、歪曲補正前座標系で示される注目画素位置の座標を、歪曲補正後座標系の座標、即ち変形補正後座標に変換する場合の変換の仕方や変化量も、ズーム値等光学レンズの状況の検出結果に基づいて変化させるようにしてもよい。
【００９０】
また例えば、上述の実施形態では、撮像素子として、ＣＭＯＳセンサ１１５が採用されていた。しかしながら、本発明が適用可能な撮像素子は、任意の撮像素子を採用することができる。
【００９１】
また例えば、上述した実施形態では、本発明が適用される撮像装置は、デジタルカメラとして構成される例として説明した。しかしながら、本発明は、デジタルカメラに特に限定されず、光学レンズによる撮像機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には例えば、本発明は、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
【００９２】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
【００９３】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
【００９４】
このようなプログラムを含む記録媒体は、図示はしないが、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図１のＲＯＭ１２２や、図示せぬハードディスク等で構成される。
【００９５】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【００９６】
１００・・・画像処理装置、１１１・・・光学レンズ装置、１１２・・・ＡＦ機構、１１３・・・シャッタ装置、１１４・・・アクチュエータ、１１５・・・ＣＭＯＳセンサ、１１６・・・前処理部、１１７・・・ＴＧ、１１８・・・信号処理部、１１９・・・ＤＲＡＭ、１２０・・・ＣＰＵ、１２１・・・ＲＡＭ、１２２・・・ＲＯＭ、１２３・・・表示制御部、１２４・・・表示部、１２５・・・操作部、１２６・・・メモリカード、１５１・・・ＡＦ検波部、１５２・・・ＹＵＶ生成部、１５３・・・歪曲補正部、１６１・・・Ｙ生成部、１６２・・・ＡＦ検波フィルタ部、１６３・・・ブロック積分部、１６４・・・センサ座標供給部、１６５・・・座標変形補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、ＡＦ評価値算出方法、及びプログラムに関し、特に、ＡＦの設定をより正確に行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置の中には、光学レンズを介して被写体を撮像すると、その撮像画像には光学レンズの影響により歪曲が生じているため、当該撮像画像のデータに対して歪曲を無くす補正（以下、「歪曲補正」と呼ぶ）を施しているものもある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の撮像装置の中には、コントラストＡＦ方式にてＡＦ処理（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｏｃｕｓ処理、オートフォーカス処理）を実行しているものもある。
【０００４】
コントラストＡＦ方式によるＡＦ処理において、例えば特許文献２に記載の手法が広く用いられている。特許文献２に記載の手法とは、画像信号に含まれる周波数成分（直流成分を除く）が合焦位置で最大になることを利用して、画像信号に含まれる周波数成分の量を評価値として合焦状態を検出する、といった手法をいう。
このようなＡＦ処理の手法を、以下、「ＡＦ検波」と呼ぶ。ＡＦ検波により検出される評価値は、撮像画像の一領域から検出される。このような評価値を、以下、「ＡＦ評価値」と呼び、ＡＦ評価値が検出される当該一領域を、以下、「ＡＦ検波領域」と呼ぶ。即ち、ＡＦ検波領域内の各画素の各々に対応する画像信号に含まれる周波数成分の量が積分され、その結果得られる積分値がＡＦ評価値として検出される。
また、このＡＦ検波領域を設定するための枠が、ライフビュー画像上に設定される。このような枠を、以下、「ＡＦ枠」と呼ぶ。即ち、このようなライブビュー画像と共に表示されているＡＦ枠に基づいて、ＡＦ検波領域が設定されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１８３８７号公報
【特許文献２】特開平３−１６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＡＦ枠が設定されるライブビュー画像は、歪曲補正後の画像である。従って、ＡＦ検波領域は、このようなＡＦ枠が設定されたライブビュー画像の座標系、即ち、歪曲補正後の画像の座標系（以下、「歪曲補正後座標系」と呼ぶ）で設定される。
一方、ＡＦ検波は、歪曲補正前の撮像画像の座標系（以下、「歪曲補正前座標系」と呼ぶ）で行われる。
よって、歪曲補正後座標系のＡＦ枠に対応して設定される実際のＡＦ検波領域と、歪曲補正前座標系で本来設定されるべき理想的なＡＦ検波領域との間には、ズレが生じてしまうことになる。
【０００７】
さらに以下、ＡＦ枠に対応して設定される実際のＡＦ検波領域と、理想的なＡＦ検波領域との間に生ずるズレについて詳細に説明する。
【０００８】
図６は、一般的な従来の撮像装置が有する各種機能のうち、ＡＦ検波の機能を実現するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
【０００９】
従来の撮像装置は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ１１と、前処理部１２と、ＡＦ検波部１３と、メモリ１４と、ＹＵＶ生成部１５と、歪曲補正部１６と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１７と、表示制御部１８と、を備えている。
【００１０】
ＣＭＯＳセンサ１１は、図示せぬ所定の収差が生ずる光学レンズによりその受光面に結像される際に歪曲が生じた画像を撮像し、その撮像画像の画像信号を、画素単位で走査方向の順番で順次出力する。
【００１１】
前処理部１２は、ＣＭＯＳセンサ１１から順次出力される画素単位の画像信号を、黒レベルの補正等の前処理を実行した上で、ＡＦ検波部１３とメモリ１４とにそれぞれ供給する。
【００１２】
ＡＦ検波部１３は、Ｙ生成部３１と、ＡＦ検波フィルタ部３２と、ブロック積分部３３と、センサ座標供給部３４と、を備えている。
【００１３】
Ｙ生成部３１は、ＣＭＯＳセンサ１１から出力されて前処理部１２を介して供給される画素単位の画像信号から、ＡＦ検波の対象となる輝度成分を生成する。
ＡＦ検波フィルタ部３２は、Ｙ生成部３１により生成された画素単位の輝度成分から、周波数成分（直流成分を除く）を抽出して、ＡＦ検波値としてブロック積分部３３に供給する。
ブロック積分部３３は、ＡＦ検波フィルタ部３２から画素単位で供給されるＡＦ検波値のうち、ＡＦ検波領域内の各画素のＡＦ検波値を積算することで、ＡＦ評価値を算出する。
センサ座標供給部３４は、ブロック積分部３３に供給されたＡＦ検波値に対応する画素位置を、ＣＭＯＳセンサ１１の座標、即ち歪曲補正前座標系の座標としてブロック積分部３３に通知する。すると、ブロック積分部３３は、ＡＦ検波フィルタ部３２から供給されたＡＦ検波値が、ＡＦ検波領域内の画素に対応するものであるか否かを、センサ座標供給部３４から通知される歪曲補正前座標系の座標に基づいて判断する。
【００１４】
このように、ＡＦ検波部１３は、ＣＭＯＳセンサ１１から出力されて前処理部１２を介して供給される撮像画像の画像信号、即ち、後述する歪曲補正部１６により歪曲補正がなされる前の画像信号に対して、ＡＦ検波を実行する。
【００１５】
ＣＭＯＳセンサ１１から出力された撮像画像の画像信号はまた、前処理部１２を介してデジタルの画像信号としてメモリ１４に供給される。
ここで、デジタルの画像信号を、以下、「データ」と呼ぶ。そして、ＣＭＯＳセンサ１１から出力された画素単位のデータの１フレーム分の集合体、即ち、ＣＭＯＳセンサ１１の入力画角内の全画素のデータの集合体を、以下、「フレーム画像データ」と呼ぶ。メモリ１４の記憶の単位は、このようなフレーム画像データとされている。
即ち、メモリ１４は、ＣＭＯＳセンサ１１から出力されて前処理部１２を介して供給されるフレーム画像データ５１を記憶する。このフレーム画像データ５１は、上述したように歪曲が生じているＲＡＷ画像の画像データである。そこで、このようなフレーム画像データ５１を、以下、「歪曲ＲＡＷ５１」と呼ぶ。
【００１６】
ＹＵＶ生成部１５は、歪曲ＲＡＷ５１をメモリ１４から読み出して、輝度信号（Ｙ）と、青色成分の差分信号（Ｕ）と、赤色成分の差分信号（Ｖ）との３要素からなるフレーム画像データ５２を生成し、メモリ１４に記憶させる。
ここで、フレーム画像データ５２には依然として歪曲が生じている。そこで、このようなフレーム画像データ５２を、以下、「歪曲ＹＵＶ５２」と呼ぶ。
【００１７】
歪曲補正部１６は、歪曲ＹＵＶ５２をメモリ１４から読み出して、歪曲補正を行い、その結果得られるフレーム画像データを、補正ＹＵＶ５３としてメモリ１４に記憶させる。
【００１８】
図７は、ＡＦ検波部１３がＡＦ検波を行う場合の、ＡＦ枠５５と、歪曲ＹＵＶ５２との関係を示している。
【００１９】
ＡＦ検波は、図７に示す歪曲ＹＵＶ５２の座標系、即ち、歪曲補正前座標系で行われる。
しかしながら、図７に示すように、従来においては、歪曲補正後座標系のＡＦ枠５５に対応して実際のＡＦ検波領域が設定される。即ち、正確なＡＦ評価値を求めることは困難になるという問題があった。
【００２０】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＡＦの設定をより正確に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の第１の観点によると、
所定の収差が生ずる光学レンズを有し、コントラストＡＦ方式にて合焦を行う撮像装置において、
前記光学レンズにより歪曲が生じる画像を原画像として撮像し、当該原画像のデータを出力する撮像手段と、
この撮像手段により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正手段と、
この補正手段により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段と、
前記原画像のデータのうち、前記設定手段により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段と、
を備える撮像装置を提供する。
【００２２】
本発明の第２の観点によると、
前記撮像手段から出力された前記原画像のデータに基づいて、前記原画像を構成する各画素にＡＦ検波値を生成する第１の生成手段と、
この第１の生成手段により生成された前記各画素のＡＦ検波値に対して、当該各画素の位置を前記原画像が属する座標系から前記補正画像が属する座標系に変換する変換手段と、
をさらに備え、
前記ＡＦ評価値算出手段は、前記第１の生成手段により生成された前記各画素のＡＦ検波値のうち、前記変換手段により座標系が変換された前記画素の位置が前記合焦すべき範囲に含まれている１以上の画素のＡＦ検波値を用いて、前記ＡＦ評価値を算出する算出手段と、
を備える撮像装置を提供する。
【００２３】
本発明の第３の観点によると、
画像を表示する表示手段と、
前記補正手段によりデータとして生成された前記補正画像に対して、前記設定手段により設定された前記合焦すべき範囲を示す矩形の枠を前記表示手段に重畳させて表示するよう制御する表示制御手段と、
をさらに備える撮像装置を提供する。
【００２４】
本発明の第４の観点によると、
前記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値に基づいて、前記光学レンズの合焦制御を実行する合焦制御手段と、
さらに備える撮像装置を提供する。
【００２５】
本発明の第５の観点によると、
撮像部から原画像のデータとして出力される、所定の収差が生ずる光学レンズにより歪曲が生ずる画像のデータを用いてコントラストＡＦ方式による合焦を行うためのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出方法において、
前記撮像部により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正ステップと、
この補正ステップの処理により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段と、
前記原画像のデータのうち、前記設定ステップの処理により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出ステップと、
を含むＡＦ評価値算出方法を提供する。
【００２６】
本発明の第６の観点によると、
撮像部から原画像のデータとして出力される、所定の収差が生ずる光学レンズにより歪曲が生ずる画像のデータを用いてコントラストＡＦ方式による合焦を行う撮像装置を制御するコンピュータを、
前記撮像部により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正手段と、
この補正手段により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段、
前記原画像のデータのうち、前記設定手段により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段、
として機能させるプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ＡＦの設定をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置のハードウェアの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の撮像装置が有する各種機能のうち、ＡＦ検波の機能を実現するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図２の撮像装置の座標変形補正部による座標補正の処理と、ＡＦ枠との関係を模式的に示す図である。
【図４】図２の撮像装置が実行するＡＦ処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】図２の撮像装置の表示部に表示されるライブビュー画像とＡＦ枠との一例を示す図である。
【図６】従来の撮像装置が有する各種機能のうち、ＡＦ検波の機能を実現するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図６の従来の撮像装置がＡＦ検波を行う場合の、ＡＦ枠と、歪曲ＹＵＶとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置１００のハードウェアの構成を示すブロック図である。撮像装置１００は、例えばデジタルカメラにより構成することができる。
【００３１】
撮像装置１００は、光学レンズ装置１１１と、ＡＦ機構１１２と、シャッタ装置１１３と、アクチュエータ１１４と、ＣＭＯＳセンサ１１５と、前処理部１１６と、ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１１７と、信号処理部１１８と、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１９と、ＣＰＵ１２０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２２と、表示制御部１２３と、表示部１２４と、操作部１２５と、メモリカード１２６と、を備える。
【００３２】
光学レンズ装置１１１は、例えばフォーカスレンズやズームレンズ等で構成される。
フォーカスレンズは、ＣＭＯＳセンサ１１５の受光面に被写体像を結像させるため光学レンズである。ズームレンズは、焦点距離を一定の範囲で自在に変化させる光学レンズである。
このような所定の収差が生ずる光学レンズによりＣＭＯＳセンサ１１５の受光面に被写体像が結像される際に、上述した歪曲が生じる。
【００３３】
ＡＦ機構１１２は、ＡＦ評価値に基づくＣＰＵ１２０の制御に従って、フォーカスレンズを移動させることで、ＡＦ枠内の被写体にフォーカス（焦点）を合わせる。なお、以下、このようなＣＰＵ１２０の制御を、「レンズ制御」と呼ぶ。
【００３４】
シャッタ装置１１３は、例えばシャッタ羽根等から構成される。シャッタ装置１１３は、ＣＭＯＳセンサ１１５へ入射する光束を遮断する機械式のシャッタとして機能する。シャッタ装置１１３はまた、ＣＭＯＳセンサ１１５へ入射する光束の光量を調節する絞りとしても機能する。
【００３５】
アクチュエータ１１４は、ＣＰＵ１２０の制御に従って、シャッタ装置１１３のシャッタ羽根を開閉させる。
【００３６】
ＣＭＯＳセンサ１１５には、光学レンズ装置１１１からシャッタ装置１１３を介して、歪曲が生じた被写体像が入射される。そこで、ＣＭＯＳセンサ１１５は、ＴＧ１１７から供給されるクロックパルスに従って、一定時間毎に被写体像を光電変換（撮像）して画像信号を画素毎に蓄積し、蓄積した画像信号を出力する。
【００３７】
前処理部１１６は、ＴＧ１１７から供給されるクロックパルスに従って、ＣＭＯＳセンサ１１５から順次出力される画素単位の画像信号を、黒レベルの補正等の前処理を実行した上で画像データとして、信号処理部１１８とＤＲＡＭ１１９とにそれぞれ出力する。
【００３８】
ＴＧ１１７は、ＣＰＵ１２０の制御に従って、一定時間毎にクロックパルスをＣＭＯＳセンサ１１５と前処理部１１６とにそれぞれ供給する。
【００３９】
信号処理部１１８は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成される。信号処理部１１８は、ＣＰＵ１２０の制御に従って、前処理部１１６から供給された画像データやＤＲＡＭ１１９に記憶された画像データ等の各種デジタル信号を処理対象として、各種各様の信号処理を実行する。
例えば、信号処理部１１８は、ＡＦ検波を実行する。ＡＦ検波の詳細については、図２以降の図面を参照して後述する。
【００４０】
ＤＲＡＭ１１９は、前処理部１１６から供給された画像データや信号処理部１１８により信号処理が実行された後の画像データを一時的に記憶する。この場合のＤＲＡＭ１１９の記録の単位は、フレーム画像データとなる。
【００４１】
ＣＰＵ１２０は、撮像装置１００全体の動作を制御する。
ＲＡＭ１２１は、ＣＰＵ１２０が各処理を実行する際にワーキングエリアとして機能する。
ＲＯＭ１２２は、撮像装置１００が各処理を実行するのに必要なプログラムやデータを記憶する。
ＣＰＵ１２０は、ＲＡＭ１２１をワーキングエリアとして、ＲＯＭ１２２に記憶されているプログラムとの協働により各種処理を実行する。
【００４２】
例えば、ＣＰＵ１２０は、撮像画像の記録処理の前等の所定のタイミングで、ＣＭＯＳセンサ１１５の撮像動作を継続させ、その間に信号処理部１１８により逐次生成されるフレーム画像データ（後述する図２の補正ＹＵＶ２０３等）を、ＤＲＡＭ１１９に一時的に記憶させる。なお、以下、かかるＣＰＵ１２０の一連の処理を、「スルー撮像」と呼ぶ。
【００４３】
また、ＣＰＵ１２０は、表示制御部１２３を制御して、スルー撮像時にＤＲＡＭ１１９に記録された各フレーム画像データ（後述する図２の補正ＹＵＶ２０３等）を順次読み出して、各々に対応するフレーム画像を表示部１２４に表示させる。なお、以下、かかるＣＰＵ１２０の一連の処理を、「スルー表示」と呼ぶ。また、スルー表示されているフレーム画像を、「スルー画像」又は、上述したように「ライブビュー画像」と呼ぶ。
【００４４】
換言すると、表示制御部１２３は、ＣＰＵ１２０の制御に従って、ＤＲＡＭ１１９やメモリカード１２６に記憶されているフレーム画像データ（後述する図２の補正ＹＵＶ２０３等）を読み出して、対応するフレーム画像を表示部１２４に表示させる。
【００４５】
ＣＰＵ１２０は、さらに、ＡＦ枠を設定して、表示制御部１２３を制御して、ライブビュー画像の上に表示させることもできる（後述する図５参照）。この場合、ＣＰＵ１２０は、歪曲補正後座標系のＡＦ枠により囲まれる領域を、ＡＦ検波領域として設定する。
そして、ＣＰＵ１２０は、信号処理部１１８を制御して、ＡＦ検波を実行する。ＡＦ検波の詳細については、図２以降の図面を参照して後述する。
【００４６】
操作部１２５は、ユーザによる各種ボタンの操作を受け付ける。操作部１２５は、例えば電源釦、十字釦、決定釦、メニュー釦、レリーズ釦等を備える。
操作部１２５は、受け付けた各種ボタンの操作に対応する信号を、ＣＰＵ１２０に供給する。ＣＰＵ１２０は、操作部１２５からの信号に基づいてユーザの操作内容を解析し、その操作内容に応じた処理を実行する。
例えば、撮像画像の記録の指示操作が割り当てられた釦が押下された場合、ＣＰＵ１２０は、記録の指示があったと解釈し、後述する補正ＹＵＶ２０３をメモリカード１２６等に記録させる。
【００４７】
換言すると、メモリカード１２６は、このようなＣＰＵ１２０の記録制御によって、補正ＹＵＶ２０３等を記録する。メモリカード１２６はまた、必要に応じて各種データを記録する。
【００４８】
図２は、このような構成の撮像装置１００の信号処理部１１８が有する各種機能のうち、ＡＦ検波の機能を実現するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
【００４９】
撮像装置１００の信号処理部１１８は、ＡＦ検波部１５１と、ＹＵＶ生成部１５２と、歪曲補正部１５３と、を備えている。
【００５０】
ここで、ＡＦ検波部１５１を除く機能ブロック、即ち、ＹＵＶ生成部１５２及び歪曲補正部１５３の各々は、図６のＹＵＶ生成部１５及び歪曲補正部１６の各々と基本的に同様の構成と機能を有している。
このため、歪曲ＲＡＷ２０１、歪曲ＹＵＶ２０２、及び補正ＹＵＶ２０３の各々は、図６の歪曲ＲＡＷ５１、歪曲ＹＵＶ５２、及び補正ＹＵＶ５３の各々と基本的に同様の構造を有している。
従って、以下、これらの説明は適宜省略し、主に、図６とは異なるＡＦ検波部１５１について説明する。
【００５１】
ＡＦ検波部１５１は、Ｙ生成部１６１と、ＡＦ検波フィルタ部１６２と、ブロック積分部１６３と、センサ座標供給部１６４と、座標変形補正部１６５と、を備えている。
【００５２】
Ｙ生成部１６１は、ＣＭＯＳセンサ１１５から出力されて前処理部１１６を介して供給される画素単位の画像信号から、ＡＦ検波の対象となる輝度成分を生成する。
ＡＦ検波フィルタ部１７２は、Ｙ生成部１６１により画素単位で生成される輝度成分から、周波数成分（直流成分を除く）を抽出して、ＡＦ検波値としてブロック積分部１６３に供給する。
ブロック積分部１６３は、ＡＦ検波フィルタ部１６２から画素単位で供給されるＡＦ検波値のうち、ＡＦ検波領域内の各画素のＡＦ検波値を積算することで、ＡＦ評価値を算出する。
【００５３】
センサ座標供給部１６４は、ブロック積分部１６３に供給されたＡＦ検波値に対応する画素の画素位置（以下、「注目画素位置」と呼ぶ）を、ＣＰＵ１２０を介してＲＯＭ１２２（図１）等から取得し、ＣＭＯＳセンサ１１５の座標として座標変形補正部１６５に供給する。
即ち、歪曲ＲＡＷ２０１を構成する各画素のデータは、ＣＭＯＳセンサ１１５から前処理部１１６を介して、走査方向の順番で順次信号処理部１１８に供給される。その結果、Ｙ生成部１６１によって、画素単位で走査方向の順番で輝度成分が順次生成されて、ＡＦ検波フィルタ部１６２に供給される。
そこで、センサ座標供給部１６４は、画素単位で走査方向の順番でＡＦ検波フィルタ部１６２に順次供給される輝度成分のＣＭＯＳセンサ１１５上の座標を、ＲＯＭ１２２等から取得する。そして、センサ座標供給部１６４は、取得した当該座標を注目画素位置として、座標変形補正部１６５に供給する。
【００５４】
ここで、ＣＭＯＳセンサ１１５の座標系は歪曲補正前座標系であるのに対して、ＡＦ枠が設定される座標系は歪曲補正後座標系である。
そこで、座標変形補正部１６５は、歪曲補正前座標系で示される注目画素位置の座標を、歪曲補正後座標系の座標、即ち、補正ＹＵＶ２０３の座標（以下、「変形補正後座標」と呼ぶ）に変換する。
注目画素位置の変形補正後座標は、ブロック積分部１６３に供給される。すると、ブロック積分部１６３は、ＡＦ検波フィルタ部１６２から供給されたＡＦ検波値が、ＡＦ検波領域内の画素に対応するものであるか否かを、座標変形補正部１６５から供給された注目画素位置の変形補正後座標に基づいて判断する。
【００５５】
以下、注目画素位置の変形補正後座標についてさらに詳しく説明する。
【００５６】
座標変形補正部１６５には、歪曲補正前座標系で表現されるＣＭＯＳセンサ１１５の各画素の座標が、走査方向の順番にセンサ座標供給部１６４から順次供給されてくる。このような歪曲補正前座標系の座標が座標変形補正部１６５に供給されるタイミングは、画素単位のＡＦ検波値がブロック積分部１６３に供給されるタイミングと同期している。従って、所定のタイミングでセンサ座標供給部１６４から座標変形補正部１６５に供給された座標は、当該所定のタイミングでブロック積分部１６３に供給されたＡＦ検波値に対応する画素位置、即ち注目画素位置についての歪曲補正前座標系の座標を示している。
【００５７】
座標変形補正部１６５は、このような歪曲補正前座標系の注目画素位置の座標を、所定のアルゴリズムに従って変形補正後座標に変換する。
具体的には本実施形態では、次のようなアルゴリズムに従って、歪曲補正前座標系の注目画素位置の座標は、変形補正後座標に変換される。
【００５８】
本実施形態では、例えば、歪曲を伴う実際の像高と、理想的な像高との比率を格納するテーブルが、ＲＯＭ１２２等に予め記憶されているとする。
【００５９】
ここで、ＣＭＯＳセンサ１１５における注目画素位置の座標、即ち歪曲補正前座標系における注目画素位置の座標を（ｘｓ，ｙｓ）と記述するものとする。また、歪曲補正前座標系における光学中心の座標を（ｘｃｅｎｔ，ｙｃｅｎｔ）と記述するものとする。
そして、ＲＯＭ１２２等に予め記憶されているテーブルによる、実際の像高ｉｈから理想的な像高に変換する関数を、Ｆｄｉｓｔ（ｉｈ）と定義するものとする。
ここで、実際の像高ｉｈは、式（１）のように表わされる。
ｉｈ ＝ ｓｑｒｔ｛（ｘｓ−ｘｃｅｎｔ）＾２＋（ｙｓ−ｙｓｅｎｔ）＾２｝
・・・（１）
この場合、歪曲補正前座標系における注目画素位置の座標（ｘｓ，ｙｓ）に対して、その変形補正後座標を（ｘｉ，ｙｉ）と記述すると、変形補正後座標のＸ座標ｘｉは式（２）のように表わされ、変形補正後座標のＹ座標ｙｉは式（３）のように表わされる。
ｘｉ ＝ （ｘｓ−ｘｃｅｎｔ）×Ｆｄｉｓｔ（ｉｈ） ＋ ｘｃｅｎｔ
・・・（２）
ｙｉ ＝ （ｙｓ−ｙｃｅｎｔ）×Ｆｄｉｓｔ（ｉｈ） ＋ ｙｃｅｎｔ
・・・（３）
【００６０】
従って、座標変形補正部１６５は、ＲＯＭ１２２等に予め記憶されているテーブルを用いて、式（２），（３）の演算を実行することで、歪曲補正前座標系における注目画素位置の座標（ｘｓ，ｙｓ）を、変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）に変換することが容易にできる。
【００６１】
図３は、座標変形補正部１６５による座標補正の処理と、ＡＦ枠との関係を模式的に示す図である。
【００６２】
図３において、矢印２６１と矢印２６２とは、ＣＭＯＳセンサ１１５の走査順、即ち、ブロック積分部１６３に対する画素単位のＡＦ検波値の入力順を示している。
【００６３】
矢印２６１は、座標変形補正部１６５による座標補正前のＣＭＯＳセンサ１１５上の座標系、即ち歪曲補正前座標系における走査順を示している。従って、１つの矢印２６１が、歪曲補正前座標系における１つのライン位置を示している。
ここで、便宜上、矢印２６１は、歪曲補正前座標系で表わされる歪曲ＹＵＶ２０２の上に図示されている。
【００６４】
一方、矢印２６２は、座標変形補正部１６５による座標補正後の座標系、即ち歪曲補正後座標系における走査順を示している。従って、１つの矢印２６２が、歪曲補正後座標系における１つのライン位置を示している。
即ち、座標変形補正部１６５により、歪曲補正前座標系における各矢印２６１の各々で示されるライン位置が、歪曲補正後座標系における各矢印２６２の各々で示されるライン位置に変換されることになる。
このような変換は、歪曲補正部１５３による歪曲補正と等価の処理である。
即ち、歪曲補正部１５３は、ＣＭＯＳセンサ１１５の入力画角と同サイズの歪曲ＹＵＶ２０２の中から、歪曲した領域のデータを切り出す。なお、このようにして歪曲ＹＵＶ２０２から切り出される領域を、以下、「ＹＵＶ切出領域」と呼ぶ。次に、歪曲補正部１５３は、ＹＵＶ切出領域のデータを変形補正することで、ＣＭＯＳセンサ１１５の入力画角と同サイズの補正ＹＵＶ２０３を生成する。
このため、矢印２６２は、便宜上、歪曲補正後座標系で表わされる補正ＹＵＶ２０３の上に図示されている。
【００６５】
このようにして、座標変形補正部１６５からは、歪曲補正後座標系で表わされる矢印２６２に沿って、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）がブロック積分部１６３に順次供給されることになる。
【００６６】
ここで、ブロック積分部１６３は、上述したように、注目画素位置がＡＦ検波領域に存在するか否かを判定する。この場合の注目画素位置の座標は、歪曲補正後座標系で表わされた変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）であり、かつ、実際のＡＦ検波領域も、同様の歪曲補正後座標系で表わされたＡＦ枠２７２から設定される。
即ち、図３の手前側の補正ＹＵＶ２０３の上に便宜的に描画された矢印２６２上の注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）が、図３の手前側の補正ＹＵＶ２０３に設定された矩形のＡＦ枠２７２内の実際のＡＦ枠検波領域に存在するか否かが判定される。
この場合、ＣＭＯＳセンサ１１５上の歪曲補正前座標系の視点からすると、実際のＡＦ検波領域を設定するためのＡＦ枠２７１の配置位置は、理想的なＡＦ検波領域の配置位置と一致する。
即ち、この段落の冒頭に記載したブロック積分部１６３の処理は、歪曲補正前座標系における理想的な配置位置に存在するＡＦ枠（図３の奥側の歪曲ＹＵＶ２０２上の歪曲したＡＦ枠２７１）内の領域を実際のＡＦ検波領域として設定して、歪曲補正前座標系における注目画素位置の座標（図３の奥側の補正ＹＵＶ２０３の上に便宜的に描画された矢印２６１上の座標）を用いてＡＦ検波を行う処理と同様の効果を奏する。このようにして、ＡＦ検波領域をより理想的な位置に近付けて設定した上で、ＡＦ検波の実行が可能になる。
【００６７】
さらに、ブロック積分部１６３の処理と、特許文献１に記載の処理とでは次のような差異がある。
【００６８】
即ち、特許文献１に記載の処理では、歪曲補正前の座標系における理想的な配置位置に存在するＡＦ枠（図３の奥側の歪曲ＹＵＶ２０２上の歪曲したＡＦ枠５５に相当）内の領域が、実際のＡＦ検波領域として設定される。
この場合、実際のＡＦ検波領域の形状は歪曲したものとなるため、左上端と右下端の座標だけで、実際のＡＦ検波領域を表現することは不可能である。
従って、注目画素位置がＡＦ検波領域内か否かを判定する処理は煩雑となり、その分だけ、正確なＡＦ評価値を求めることは困難になる。即ち、正確なＡＦの設定は困難になる。
【００６９】
これに対して、ブロック積分部１６３の処理で用いる実際のＡＦ検波領域は、歪曲補正後座標系のＡＦ枠内の領域である。即ち、図３の手前側の補正ＹＵＶ２０３に設定された矩形のＡＦ枠２７２内の領域が、実際のＡＦ検波領域として用いられる。
この場合、実際のＡＦ検波領域の形状は矩形のままであるため、例えば後述する図４のステップＳ２１に示すように、歪曲補正後座標系における左上端と右下端の座標だけを特定するだけで、実際のＡＦ検波領域を表現することができる。
その結果、後述する図４のステップＳ２５に示すように、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）と、左上端と右下端の座標とを比較するだけで、注目画素位置がＡＦ検波領域内か否かを容易かつ正確に判定することができる。
これにより、特許文献１と比較して、より正確なＡＦ評価値を求めることができ、ひいてはより正確なＡＦの設定が可能になる。
【００７０】
次に、図４を参照して、図２の機能的構成を有する撮像装置１００が実行する処理のうち、ＡＦ処理について説明する。
【００７１】
図４は、ＡＦ処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７２】
ステップＳ２１において、ＣＰＵ１２０は、歪曲補正後座標系のＡＦ枠を設定し、当該ＡＦ枠内の領域をＡＦ検波領域として設定して、ブロック積分部１６３に通知する。
即ち、ＣＭＯＳセンサ１１５から出力されて前処理部１１６を介してＤＲＡＭ１１９に記憶された歪曲ＲＡＷ２０１は、ＹＵＶ生成部１５２により歪曲ＹＵＶ２０２となり、さらに、歪曲補正部１５３により歪曲補正がなされて、補正ＹＵＶ２０３となる。このような歪曲補正後座標系の補正ＹＵＶ２０３上でＡＦ枠は設定される。
設定されたＡＦ枠は、補正ＹＵＶ２０３と共に、表示制御部１２３の制御により表示部１２４に表示される。また、当該ＡＦ枠内の領域がＡＦ検波領域として設定されて、ブロック積分部１６３に通知される。
なお、本実施形態では、ＡＦ枠は矩形の枠であり、歪曲補正後座標系の左上端の座標が（ｘ０，ｙ０）となり、歪曲補正後座標系の右下端の座標が（ｘ１，ｙ１）となるように設定されるものとする。この場合、ＡＦ検波領域は、歪曲補正後座標系の左上端の座標（ｘ０，ｙ０）と、歪曲補正後座標系の右下端の座標（ｘ１，ｙ１）とのみで表現することができる。
【００７３】
ステップＳ２２において、ブロック積分部１６３は、ＡＦ検波値の積分値を初期化する。ここで、積分値をＳｕｍと記述すると、Ｓｕｍ＝０となるように初期設定される。
【００７４】
ステップＳ２３において、ブロック積分部１６３は、注目画素位置のＡＦ検波値Ｆｌｔ及び変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を取得する。
ここで、注目画素位置は、後述するステップＳ２７の処理で更新されるが、ステップＳ２２の処理後にステップＳ２３の処理が実行された時点では、ＣＭＯＳセンサ１１５の左上端の画素の画素位置が設定されている。
ＡＦ検波フィルタ部１６２は、注目画素位置の輝度成分から周波数成分（直流成分を除く）を抽出して、注目画素位置のＡＦ検波値（以下、「Ｆｌｔ」と記述する）としてブロック積分部１６３に供給する。
このとき、座標変形補正部１６５は、上述した式（２）及び式（３）の演算を行うことで、歪曲補正後座標系で表現された注目画素位置、即ち注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を算出し、ブロック積分部１６３に供給する。
そこで、ステップＳ２３において、ブロック積分部１６３は、注目画素位置のＡＦ検波値Ｆｌｔ及び変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を取得する。
【００７５】
ステップＳ２４において、ブロック積分部１６３は、ステップＳ２３の処理で取得した注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を用いて、枠内判定をする。
即ち、ブロック積分部１６３は、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）が、ステップＳ２１の処理で歪曲補正後座標系において設定された矩形のＡＦ検波領域内に含まれているか否かを判定する。
具体的には本実施形態では、次の式（４）と式（５）で示される不等式を両方とも満たすか否かが判定される。
【００７６】
ｘ０ ≦ ｘｉ ≦ ｘ１ ・・・（４）
ｙ０ ≦ ｙｉ ≦ ｙ１ ・・・（５）
【００７７】
式（４）と式（５）とのうち少なくとも一方の不等式が満たされない場合とは、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）がＡＦ検波領域内に含まれない場合を意味する。
このような場合、ステップＳ２４においてＮＯであると判定されて、ステップＳ２５の処理は実行されずに、即ち、ステップＳ２３の処理で取得されたＡＦ検波値Ｆｌｔは積算されずに、処理はステップＳ２６に進む。
【００７８】
これに対して、式（４）と式（５）と何れの不等式も満たされる場合とは、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）がＡＦ検波領域内に含まれる場合を意味する。
このような場合、ステップＳ２４においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５において、ブロック積分部１６３は、これまでの積分値Ｓｕｍに対して、ステップＳ２３の処理で取得したＡＦ検波値Ｆｌｔを積算し、その積算値を新たな積分値Ｓｕｍとする（Ｓｕｍ＝Ｓｕｍ＋Ｆｌｔ）。
【００７９】
このようにして、ステップＳ２５の処理が終了するか、又はステップＳ２４の処理でＮＯであると判定されると、処理はステップＳ２６に進む。ステップＳ２６において、ブロック積分部１６３は、１フレーム分の処理が終了したか否かを判定する。
【００８０】
注目画素位置が、ＣＭＯＳセンサ１１５においてフレーム内の最後に走査される画素の位置でない場合、即ち右下端の画素でない場合、ステップＳ２６においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ２７に進む。
ステップＳ２７において、ブロック積分部１６３は、注目画素位置を走査方向に１画素分ずらす。これにより、処理はステップＳ２３に戻され、それ以降の処理が繰り返される。
【００８１】
即ち、ＣＭＯＳセンサ１１５から前処理部１１６を介して入力される歪曲ＲＡＷ２０１の各輝度成分の各々が、注目画素位置の輝度成分としてＹ生成部１６１により順次生成されてブロック積分部１６３に順次出力される毎に、ステップＳ２３乃至Ｓ２７のループ処理が繰り返される。
これにより、ＡＦ検波領域内の各輝度成分の各々に対応するＡＦ検波値ＦＬｔが順次積分されて、積分値Ｓｕｍが更新されていく。
そして、ＣＭＯＳセンサ１１５においてフレーム内の最後に走査される画素の位置が注目画素位置になって、ステップＳ２４の処理でＮＯであると判定されるか、或いは、ステップＳ２５の処理が実行されると、次のステップＳ２６においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ２８に進む。
【００８２】
ステップＳ２８において、ブロック積分部１６３は、積分値Ｓｕｍを、ＡＦ評価値として検出する。
【００８３】
このようにして検出されたＡＦ評価値がＣＰＵ１２０に取得されると、処理はステップＳ２９に進む。
ステップＳ２９において、ＣＰＵ１２０は、当該ＡＦ評価値を用いて、レンズ制御及びＡＦ枠表示制御を実行する。
これにより、ＡＦ処理は終了となる。
【００８４】
以上説明したＡＦ処理は、所定間隔毎に繰り返し実行される。その結果、ＡＦ評価値が一番高くなる位置にフォーカスレンズが移動する。そして、ライブビュー画像上のＡＦ枠のうち、合焦しているＡＦ枠が、合焦していないＡＦ枠とは異なる表示形態で表示される。
図５は、ライブビュー画像上のＡＦ枠の表示例を示している。
図５に示すように、ライブビュー画像２０３は、補正ＹＵＶ２０３の上に、複数のＡＦ枠２７２が重畳されて構成される。
これらの複数のＡＦ枠２７２のうち、合焦しているＡＦ枠２７２Ｆが、合焦していないＡＦ枠２７２Ｎとは異なる表示形態で表示される。
なお、合焦しているＡＦ枠２７２Ｆの表示形態は、合焦していないＡＦ枠２７２Ｎと区別してユーザが視認できる表示形態であれば足り、例えば、図５に示すように太線で表示してもよいし、線の色を変えて表示してもよい。
【００８５】
以上説明した内容をまとめると、本実施形態に係る撮像装置１００は、コントラストＡＦ方式にてＡＦ処理を実行すべく、図１に示すように、光学レンズ装置１１１と、ＣＭＯＳセンサ１１５と、信号処理部１１８と、ＣＰＵ１２０と、を備えている。
ＣＭＯＳセンサ１１５は、光学レンズ装置１１１により第１の座標系の平面（歪曲補正前座標系の受光面）において結像する際に歪曲が生じた画像を原画像として撮像し、その原画像のデータ（歪曲ＲＡＷ２０１）を出力する。
ＣＰＵ１２０は、原画像に対して歪曲補正が施された結果得られる補正画像（補正ＹＵＶ２０３）の第２の座標系（歪曲補正後座標系）で、合焦すべき範囲であるＡＦ検波領域を設定する。
ＡＦ検波部１５１は、原画像のデータのうち、第２の座標系で表現された画素位置がＡＦ検波領域内に含まれる１以上の画素のデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出する。
【００８６】
このような本実施形態に係る撮像装置１００は、ＡＦの設定をより正確に行うことができる。
即ち、ＡＦ検波領域を第２の座標系で表わす一方で、原画像の各画素の画素位置を第１の座標系で表わした状態で、ＡＦ検波を行うと、［発明が解決しようとする課題］で上述したように、ＡＦ枠に対応して設定される実際のＡＦ検波領域と、理想的なＡＦ検波領域との間にズレが生じる。即ち、ＡＦ検波領域を適切に設定することができない。
従って、ＡＦ検波領域を適切に設定するためには、ＡＦ検波領域と、原画像の各画素の画素位置との座標系をあわせる必要がある。
しかしながら、特許文献１のように、ＡＦ検波領域と、原画像の各画素の画素位置とを第１の座標系であわせると、ＡＦ検波領域の形状は、図３の奥側の歪曲ＹＵＶ２０２上に便宜的に描画された歪曲したＡＦ枠２７１の形状と同様に、歪曲したものとなる。このような歪曲されたＡＦ検波領域内に画素が含まれるか否かの判断は煩雑なものとなるため、正確なＡＦ評価値を求めることは困難になる。即ち、正確なＡＦの設定は困難になる。
これに対して、本実施の形態では、ＡＦ検波領域と、原画像の各画素の画素位置とを第２の座標系であわせるため、ＡＦ検波領域の形状は、図３の手前側の補正ＹＵＶ２０３上に便宜的に描画された矩形のＡＦ枠２７２の形状と同様に、矩形等の簡素な形状とすることができる。このような簡素な形状のＡＦ検波領域内に画素が含まれるか否かの判断は非常に容易なものとなる。具体的には本実施形態では、上述した式（４）と式（５）で示される不等式を両方とも満たすか否かといった非常に容易な判定処理が実行される。これにより、より正確なＡＦ評価値を求めることが可能になり、その結果、より正確なＡＦの設定が可能になる。
【００８７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００８８】
例えば、上述の実施形態では、ＡＦ検波に用いられる検波値は、撮像画像を構成する全画素について取得され、取得された全画素分の検波値のうち、ＡＦ検波領域に属する画素の検波値のみが積分されることによってＡＦ評価値が算出された。しかしながら、ＡＦ評価値の算出手法は、特にこれに限定されない。
例えば、ＡＦ検波領域内の画素についてのみ検波値を取得して、それらを積分することによってＡＦ評価値を算出するようにしてもよい。この場合のＡＦ処理は、上述した実施形態の図４のＡＦ処理と比較すると、例えば次のようになる。
即ち、図４のステップＳ２１及びＳ２２と等価な処理が実行された後、ステップＳ２３に対応する処理として、注目画素位置の変形補正後座標（ｘｉ，ｙｉ）を取得する処理が実行される。即ち、この時点では、注目画素位置の検波値Ｆｌｔは取得されない。
そして、ステップＳ２４の枠内判定でＹＥＳであると判定された場合、即ち、ＡＦ検波領域内に注目画素位置が存在する場合、注目画素位置の検波値Ｆｌｔが取得される。そして、ステップＳ２５と等価な処理で、取得された検波値Ｆｌｔの積算が実行される。これにより、ステップＳ２６以降の処理と等価な処理が実行される。
これに対して、ステップＳ２４の枠内判定でＮＯであると判定された場合、即ち、注目画素位置がＡＦ検波領域外である場合、注目画素位置の検波値Ｆｌｔは取得されず、その結果、検波値Ｆｌｔの積算も実行されずに、処理はステップＳ２６以降の処理と等価な処理が実行される。
なお、ステップＳ２６以降の処理と等価な処理については、その説明は省略する。
【００８９】
また例えば、上述の実施形態では、光学レンズの影響による画像の歪曲の仕方は、説明の簡略上固定としていたが、光学レンズの状況に応じて異なる場合がある。例えばズームレンズの位置、即ちズーム値に応じて、歪曲の仕方が異なる場合がある。
このような場合には、例えばズーム値等光学レンズの状況を検出し、その検出結果に基づいて、歪曲補正の仕方や補正量を変化させるようにしてもよい。
同様に、歪曲補正前座標系で示される注目画素位置の座標を、歪曲補正後座標系の座標、即ち変形補正後座標に変換する場合の変換の仕方や変化量も、ズーム値等光学レンズの状況の検出結果に基づいて変化させるようにしてもよい。
【００９０】
また例えば、上述の実施形態では、撮像素子として、ＣＭＯＳセンサ１１５が採用されていた。しかしながら、本発明が適用可能な撮像素子は、任意の撮像素子を採用することができる。
【００９１】
また例えば、上述した実施形態では、本発明が適用される撮像装置は、デジタルカメラとして構成される例として説明した。しかしながら、本発明は、デジタルカメラに特に限定されず、光学レンズによる撮像機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には例えば、本発明は、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
【００９２】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
【００９３】
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
【００９４】
このようなプログラムを含む記録媒体は、図示はしないが、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図１のＲＯＭ１２２や、図示せぬハードディスク等で構成される。
【００９５】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【００９６】
１００・・・画像処理装置、１１１・・・光学レンズ装置、１１２・・・ＡＦ機構、１１３・・・シャッタ装置、１１４・・・アクチュエータ、１１５・・・ＣＭＯＳセンサ、１１６・・・前処理部、１１７・・・ＴＧ、１１８・・・信号処理部、１１９・・・ＤＲＡＭ、１２０・・・ＣＰＵ、１２１・・・ＲＡＭ、１２２・・・ＲＯＭ、１２３・・・表示制御部、１２４・・・表示部、１２５・・・操作部、１２６・・・メモリカード、１５１・・・ＡＦ検波部、１５２・・・ＹＵＶ生成部、１５３・・・歪曲補正部、１６１・・・Ｙ生成部、１６２・・・ＡＦ検波フィルタ部、１６３・・・ブロック積分部、１６４・・・センサ座標供給部、１６５・・・座標変形補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の収差が生ずる光学レンズを有し、コントラストＡＦ方式にて合焦を行う撮像装置において、
前記光学レンズにより歪曲が生じる画像を原画像として撮像し、当該原画像のデータを出力する撮像手段と、
この撮像手段により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正手段と、
この補正手段により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段と、
前記原画像のデータのうち、前記設定手段により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像手段から出力された前記原画像のデータに基づいて、前記原画像を構成する各画素にＡＦ検波値を生成する第１の生成手段と、
この第１の生成手段により生成された前記各画素のＡＦ検波値に対して、当該各画素の位置を前記原画像が属する座標系から前記補正画像が属する座標系に変換する変換手段と、
をさらに備え、
前記ＡＦ評価値算出手段は、前記第１の生成手段により生成された前記各画素のＡＦ検波値のうち、前記変換手段により座標系が変換された前記画素の位置が前記合焦すべき範囲に含まれている１以上の画素のＡＦ検波値を用いて、前記ＡＦ評価値を算出する算出手段と、
を備え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】
画像を表示する表示手段と、
前記補正手段によりデータとして生成された前記補正画像に対して、前記設定手段により設定された前記合焦すべき範囲を示す矩形の枠を前記表示手段に重畳させて表示するよう制御する表示制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値に基づいて、前記光学レンズの合焦制御を実行する合焦制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像部から原画像のデータとして出力される、所定の収差が生ずる光学レンズにより歪曲が生ずる画像のデータを用いてコントラストＡＦ方式による合焦を行うためのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出方法において、
前記撮像部により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正ステップと、
この補正ステップの処理により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段と、
前記原画像のデータのうち、前記設定ステップの処理により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出ステップと、
を含むことを特徴とするＡＦ評価値算出方法。
【請求項６】
撮像部から原画像のデータとして出力される、所定の収差が生ずる光学レンズにより歪曲が生ずる画像のデータを用いてコントラストＡＦ方式による合焦を行う撮像装置を制御するコンピュータを、
前記撮像部により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正手段と、
この補正手段により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段、
前記原画像のデータのうち、前記設定手段により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
所定の収差が生ずる光学レンズを有し、コントラストＡＦ方式にて合焦を行う撮像装置において、
前記光学レンズにより歪曲が生じる画像を原画像として撮像し、当該原画像のデータを出力する撮像手段と、
この撮像手段により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正手段と、
この補正手段により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段と、
前記原画像のデータのうち、前記設定手段により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像手段から出力された前記原画像のデータに基づいて、前記原画像を構成する各画素にＡＦ検波値を生成する第１の生成手段と、
この第１の生成手段により生成された前記各画素のＡＦ検波値に対して、当該各画素の位置を前記原画像が属する座標系から前記補正画像が属する座標系に変換する変換手段と、
をさらに備え、
前記ＡＦ評価値算出手段は、前記第１の生成手段により生成された前記各画素のＡＦ検波値のうち、前記変換手段により座標系が変換された前記画素の位置が前記合焦すべき範囲に含まれている１以上の画素のＡＦ検波値を用いて、前記ＡＦ評価値を算出する算出手段と、
を備え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】
画像を表示する表示手段と、
前記補正手段によりデータとして生成された前記補正画像に対して、前記設定手段により設定された前記合焦すべき範囲を示す矩形の枠を前記表示手段に重畳させて表示するよう制御する表示制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ＡＦ評価値算出手段により算出されたＡＦ評価値に基づいて、前記光学レンズの合焦制御を実行する合焦制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
撮像部から原画像のデータとして出力される、所定の収差が生ずる光学レンズにより歪曲が生ずる画像のデータを用いてコントラストＡＦ方式による合焦を行うためのＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出方法において、
前記撮像部により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正ステップと、
この補正ステップの処理により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段と、
前記原画像のデータのうち、前記設定ステップの処理により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出ステップと、
を含むことを特徴とするＡＦ評価値算出方法。
【請求項６】
撮像部から原画像のデータとして出力される、所定の収差が生ずる光学レンズにより歪曲が生ずる画像のデータを用いてコントラストＡＦ方式による合焦を行う撮像装置を制御するコンピュータを、
前記撮像部により出力された前記原画像のデータに対して歪曲補正をする補正手段と、
この補正手段により歪曲補正された結果得られる補正画像のデータに対して、合焦すべき範囲を設定する設定手段、
前記原画像のデータのうち、前記設定手段により設定された合焦すべき範囲内に含まれるデータに基づいて、ＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２１５２５８（Ｐ２０１１−２１５２５８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８１５６９（Ｐ２０１０−８１５６９）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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