撮像装置
【課題】顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人の顔を検出しないときであっても、適切なオートフォーカス動作をすること。
【解決手段】進退可能なフォーカスレンズ１０１ｃを含み光学画像を生成する光学系１０１と、光学画像を画像信号に変換する撮像素子３０１と、光学画像が撮像素子３０１に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを進退させる合焦手段３０５ｂと、画像信号に基づく画像において人の顔の位置とどの程度人の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段３０５ｃと、画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段３０５ｃと、評価値が閾値よりも低い場合は光学画像が撮像素子の評価値が最も高い位置を含む一部の隣接した領域のうちコントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように合焦手段３０５ｂを制御する制御手段３０５ｂと、を備える。
【解決手段】進退可能なフォーカスレンズ１０１ｃを含み光学画像を生成する光学系１０１と、光学画像を画像信号に変換する撮像素子３０１と、光学画像が撮像素子３０１に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを進退させる合焦手段３０５ｂと、画像信号に基づく画像において人の顔の位置とどの程度人の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段３０５ｃと、画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段３０５ｃと、評価値が閾値よりも低い場合は光学画像が撮像素子の評価値が最も高い位置を含む一部の隣接した領域のうちコントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように合焦手段３０５ｂを制御する制御手段３０５ｂと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人物の顔を検出し、検出した人物の顔にピントを合わせることができる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、人物の顔を検出し、検出した人物の顔にピントを合わせることができる撮像装置が多数製品化されている。この分野については、特許文献１から特許文献３等を始めとして、多数の先行技術文献が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５０２３号公報
【特許文献２】特開２００９−１４７５７４号公報
【特許文献３】特開２００９−６０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人物の顔の検出は、所定のアルゴリズムを実行するソフトウエアや、これを回路化したハードウエアによって行なわれる。人物の顔の検出は、どの程度人物の顔らしいかを示す評価値が所定の閾値よりも高いか低いかによって行なわれる。結果的に人物の顔を検出してもしなくても、評価値は存在する。
【０００５】
人物の顔を検出すれば、検出した人物の顔にピントを合わせる。一方、人物の顔を検出しなければ、顔検出オートフォーカスから多点オートフォーカス等に自動的に切り替える。しかし、使用者が顔検出オートフォーカスを選択しているということは、被写体に人物の顔が含まれる蓋然性が極めて高い。にもかかわらず、多点オートフォーカス等に自動的に切り替えると、使用者の意図しない被写体にピントが合ってしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決し、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、適切なオートフォーカス動作をすることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、光軸方向に進退可能なフォーカスレンズを含み被写体の光学画像を生成する光学系と、前記光学画像を画像信号に変換する撮像素子と、前記光学画像が前記撮像素子に合焦するように前記フォーカスレンズを進退させる合焦手段と、前記画像信号に基づく画像において人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段と、前記画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段と、前記評価値が第一の閾値よりも高い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記人物の顔の位置に合焦するように前記合焦手段を制御し、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記評価値が最も高い位置を含む一部の隣接した前記領域のうち前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
【０００８】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、最も人物の顔らしいと評価できる位置を含む一部の隣接した領域のうちコントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置にピントを合わせることができる。
【０００９】
また、本発明の撮像装置は、光軸方向に進退可能なフォーカスレンズを含み被写体の光学画像を生成する光学系と、前記光学画像を画像信号に変換する撮像素子と、前記光学画像が前記撮像素子に合焦するように前記フォーカスレンズを進退させる合焦手段と、前記画像信号に基づく画像において人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段と、前記画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段と、前記評価値が第一の閾値よりも高い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記人物の顔の位置に合焦するように前記合焦手段を制御し、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記評価値が最も高い位置を含む前記領域の重み付けを最も高くし複数の前記領域のうち重み付け後の前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００１０】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、最も人物の顔らしいと評価できる位置を含む領域の重み付けを最も高くし複数の領域のうち重み付け後のコントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置にピントを合わせることができる。
【００１１】
また、前記制御手段は、前記評価値が第二の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記複数の領域のうち前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する、ことを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出せず、かつ、評価値が著しく低いときは、多点オートフォーカスに自動的に切り替えることができる。
【００１３】
また、前記制御手段は、前記コントラストのピーク値の最大値が第三の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記領域のうち中央に存在する領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する、ことを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出せず、かつ、評価値が著しく低く、さらに、多点オートフォーカスによってもコントラストのピーク値が有意となる領域の位置を特定できないときは、一点オートフォーカスに自動的に切り替えることができる。
【００１５】
また、本発明の撮像装置は、前記光学画像を合焦させる前記撮像素子の位置を決定するための方法を選択する選択手段を、さらに備え、前記制御手段は、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記選択手段によって選択された方法に基づいて前記光学画像を合焦させる前記撮像素子の位置を決定する、ことを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときは、使用者が選択した方法に基づいてピントを合わせる位置を決定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、適切なオートフォーカス動作をすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの外観図
【図２】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのブロック図
【図３】ＡＦ領域の配置を説明する図
【図４】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのオートフォーカス動作を説明するフローチャート
【図５】評価値が最も高い位置を重視した多点オートフォーカスを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施の形態）
（１．外観）
図１は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの外観図である。図１（ａ）は、正面図であり、図１（ｂ）は、背面図である。
【００２０】
デジタルカメラ１００の正面には、撮像光学系１０１とフラッシュ１０２が配されている。撮像光学系１０１は、被写体光をデジタルカメラ１００内の撮像素子に結像させる。フラッシュ１０２は、暗所での撮影において、閃光を発して撮影光量の不足を補う。デジタルカメラ１００の上面には、シャッターボタン１０３が配されている。シャッターボタン１０３を押下すると、撮像素子に結像した被写体光に基づく画像データがメモリカード等の記録媒体に記録される。
【００２１】
デジタルカメラ１００の背面には、液晶モニター１０４、モードダイヤル１０５、各種操作ボタン１０６が配されている。液晶モニター１０４には、撮像素子に結像した被写体光に基づく画像が表示される。従って、液晶モニター１０４に表示された画像を観察しながら撮影のための構図を決定することができる。また、液晶モニター１０４は、記録媒体に記録された画像データに基づく画像を表示することができる。
【００２２】
モードダイヤル１０５を操作することで、デジタルカメラ１００の動作モードを決定することができる。デジタルカメラ１００の動作モードには、撮影モードと再生モードがある。撮影モードは、シャッターボタン１０３を押下することにより、撮像素子に結像した被写体光に基づく画像データをメモリカード等の記録媒体に記録することができる動作モードである。撮影モードは、さらに全自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッター速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、シーン別撮影モードに細分される。
【００２３】
再生モードは、記録媒体に記録された画像データに基づく画像を液晶モニター１０４に表示することができる動作モードである。各種操作ボタン１０６を操作することによって、撮影モードと再生モードにおける、さらに詳細な設定をすることができる。すなわち、撮影モードにおいては、オートフォーカス動作の方法の選択、露出補正、ホワイトバランス調整、フラッシュ１０２の発光に関する設定等を行うことができる。また、再生モードにおいては、液晶モニター１０４に表示された画像の拡大や縮小、液晶モニター１０４に同時に表示する画像の数の設定、メモリカード等の記録媒体に記録された画像データの検索等を行うことができる。
（２．構成）
図２は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのブロック図である。撮像光学系１０１は、被写体光を撮像素子であるＣＣＤイメージセンサー３０１に結像させる。撮像光学系１０１は、複数のレンズ群で構成されている。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００においては、撮像光学系１０１内にズームレンズ１０１ａ、絞り１０１ｂ、フォーカスレンズ１０１ｃを配している。
【００２４】
ＣＣＤイメージセンサー３０１は、結像した被写体光に基づく画像信号を出力する。ＡＦＥ３０２は、ＣＣＤイメージセンサー３０１の出力する画像信号を補間し、ホワイトバランス調整とガンマ補正を施して画像データに変換し、信号処理ＬＳＩ３０５内の前処理部３０５ａに出力する。前処理部３０５ａは、ＡＦＥ３０２から出力された画像データをＹＣデータに変換してからバス３０３を経由してＳＤＲＡＭ３０４に格納する。
【００２５】
信号処理ＬＳＩ３０５は、前処理部３０５ａとＣＰＵ３０５ｂと画像処理部３０５ｃと記憶部３０５ｄによって構成されている。ＣＰＵ３０５ｂは、デジタルカメラ１００全体の制御を行う。ＣＰＵ３０５ｂは、シャッターボタン１０３、モードダイヤル１０５、各種操作ボタン１０６の操作を監視する。ＣＰＵ３０５ｂは、ズームレンズ１０１ａ、絞り１０１ｂ、フォーカスレンズ１０１ｃの動作を制御することができる。ズームレンズ１０１ａ、絞り１０１ｂ、フォーカスレンズ１０１ｃには、それぞれを動作させるためのステッピングモータ等のアクチュエータが存在するが、図示を省略している。ＣＰＵ３０５ｂは、ズームレンズ１０１ａを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させることによって、ＣＣＤイメージセンサー３０１に結像する被写体光の倍率を変化させることができる。ＣＰＵ３０５ｂは、絞り１０１ｂを動作させることによって、ＣＣＤイメージセンサー３０１に結像する被写体光の光量を調整することができる。ＣＰＵ３０５ｂは、フォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させることによって、被写体光をＣＣＤイメージセンサー３０１に合焦させることができる。
【００２６】
画像処理部３０５ｃは、前処理部３０５ａによってＳＤＲＡＭ３０４に格納されたＹＣデータを液晶モニター１０４による表示に適した表示データに変換し、バス３０３を経由して液晶モニター１０４に出力する。画像処理部３０５ｃは、ＹＣデータにおける指定された領域のコントラストを求めることができる。画像処理部３０５ｃは、ＹＣデータに含まれる人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力することができる。
【００２７】
シャッターボタン１０３の半押しによってオートフォーカス動作が開始され、全押しによって撮影が行われる。オートフォーカス動作の方法には、顔検出オートフォーカス、多点オートフォーカス、一点オートフォーカスがある。各種操作ボタン１０６を操作することによって、オートフォーカス動作の方法を選択することができる。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００においては、オートフォーカス動作の方法として顔検出オートフォーカスを選択した場合、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法を選択することができる。顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法を選択するか否かは任意であって、選択しなくても構わない。
【００２８】
画像処理部３０５ｃは、ＳＤＲＡＭ３０４に格納されたＹＣデータが、シャッターボタン１０３の全押しによって格納されたＹＣデータであるときは、メモリカード３０６への記録に適した圧縮データに変換し、バス３０３を経由してメモリカード３０６に記録する。
【００２９】
メモリカード３０６に記録された圧縮データは、画像処理部３０５ｃによって、液晶モニター１０４による表示に適した表示データに変換され、バス３０３を経由して液晶モニター１０４に表示される。
【００３０】
記憶部３０５ｄには、ＣＰＵ３０５ｂを動作させるためのプログラムが記憶されている。記憶部３０５ｄには、ＣＰＵ３０５ｂが顔検出オートフォーカス、多点オートフォーカス、一点オートフォーカスを行なうためのプログラムが記憶されている。
【００３１】
信号処理ＬＳＩ３０５は、前処理部３０５ａとＣＰＵ３０５ｂと画像処理部３０５ｃと記憶部３０５ｄによって構成されているが、これらの機能を複数のＬＳＩに分けて構成してももちろん構わない。通常、ＣＭＯＳプロセスで作られる信号処理ＬＳＩにフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを混載するとコストが上がるので、記憶部３０５ｄを信号処理ＬＳＩとは別のフラッシュメモリで構成しても構わない。
（３．動作）
（３−１．オートフォーカス動作の方法）
画像処理部３０５ｃは、前処理部３０５ａによってＳＤＲＡＭ３０４に格納されたＹＣデータからコントラストを求めることができる。ＣＰＵ３０５ｂは、このコントラストが最大になるようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させることによって、いわゆるコントラスト方式のオートフォーカス動作を行なうことができる。
【００３２】
このとき、コントラストを求める画像の領域を選択することができる。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００においては、以下に示すオートフォーカス動作の方法を選択することが可能である。
【００３３】
（１）顔検出オートフォーカス
人物の顔が検出された領域のコントラストを求める。画像処理部３０５ｃは、画像の中に含まれる人物の顔がどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する。ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第一の閾値よりも高い場合は人物の顔が検出されたと判断する。画像の中に複数の人物の顔が検出されたときは、さらに、１）評価値が最も高い人物の顔の領域のコントラストを求める、２）被写体距離が最も近い人物の顔の領域のコントラストを求める、３）最も大きい人物の顔の領域のコントラストを求める、４）記憶部３０５ｄに記憶された人物の顔と最も類似する人物の顔の領域のコントラストを求める、５）各種操作ボタン１０６によって選択された人物の顔の領域のコントラストを求める、の中からコントラストを求める画像の領域を選択することができる。この選択は、使用者が予め各種操作ボタン１０６を操作することによって行なっておく。人物の顔が移動すれば、コントラストを求める画像の領域も移動する。
【００３４】
（２）多点オートフォーカス
画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域のコントラストを求める。それぞれの領域をＡＦ領域とよぶ。コントラストのピーク値が最大となるＡＦ領域に合焦させる。図３は、ＡＦ領域の配置を説明する図である。図３（ａ）は、２３のＡＦ領域を設けた場合の例を示している。図３（ａ）においては、ＡＦ領域の配置を説明するために全てのＡＦ領域の枠を表示しているが、実際には、合焦したＡＦ領域の枠のみが表示される。オートフォーカス動作が完了すると、コントラストのピーク値が最大となったＡＦ領域の枠が表示される。コントラストのピーク値が最大となるＡＦ領域に合焦させたときに、コントラストが焦点深度内となるＡＦ領域が別に存在すると、コントラストのピーク値が最大となったＡＦ領域の枠に加えて、コントラストが焦点深度内となるＡＦ領域の枠も表示する。
【００３５】
（３）一点オートフォーカス
画像の中央のＡＦ領域のコントラストを求める。図３（ｂ）は、画像の中央にＡＦ領域を設けた場合の例を示している。コントラストのピーク値の絶対値に関わらず、コントラストがピーク値となるフォーカスレンズ１０１ｃの位置でもって合焦とする。
（３−２．オートフォーカス動作）
本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００のオートフォーカス動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのオートフォーカス動作を説明するフローチャートである。使用者は、オートフォーカス動作の方法として、顔検出オートフォーカスを選択している。また、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法は選択されていない。
【００３６】
シャッターボタン１０３の半押しによってオートフォーカス動作が開始される。画像処理部３０５ｃは、画像の中に含まれる人物の顔がどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する。ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第一の閾値よりも高い場合は（Ｓ１０１においてＹ）、人物の顔が検出されたと判断して、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１の人物の顔が検出された位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させる（Ｓ１０２）。なお、画像の中に複数の人物の顔が検出された場合は、前記（３．動作）（３−１．オートフォーカス動作の方法）（１）顔検出オートフォーカスのようにコントラストを求める画像の領域を選択することができる。
【００３７】
一方、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第一の閾値よりも低い場合は（Ｓ１０１においてＮ）、ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値を第二の閾値と比較する（Ｓ１０３）。
【００３８】
ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第二の閾値よりも高い場合は（Ｓ１０３においてＹ）、評価値が最も高い位置を重視した多点オートフォーカスを行なう（Ｓ１０４）。具体的な方法として、以下の二つの方法を例示する。図５は、評価値が最も高い位置を重視した多点オートフォーカスを説明する図である。
【００３９】
（１）ＡＦ領域限定
図５（ａ）は、コントラストを求めるＡＦ領域を限定する方法を説明する図である。黒丸は、評価値が最も高い位置を示している。この方法においては、評価値が最も高い位置を含むＡＦ領域とこれに隣接した七つのＡＦ領域についてコントラストを求める。図５（ａ）においては、コントラストを求めるＡＦ領域を実線によって、コントラストを求めないＡＦ領域を破線によって、それぞれ示している。ＣＰＵ３０５ｂは、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１のコントラストを求めるＡＦ領域のうちコントラストのピーク値が最も高くなるＡＦ領域の位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させる（Ｓ１０４）。
【００４０】
（２）ＡＦ領域重み付け
図５（ｂ）は、ＡＦ領域に重み付けを行なう方法を説明する図である。黒丸は、評価値が最も高い位置を示している。この方法においては、評価値が最も高い位置を含むＡＦ領域の重み付けを１．０とし、評価値が最も高い位置を含むＡＦ領域から離れたＡＦ領域は、重み付けを低くする。図５（ｂ）においては、評価値が最も高い位置を含むＡＦ領域に隣接するＡＦ領域の重み付けを０．９とし、これらのＡＦ領域の外側のＡＦ領域の重み付けを０．７とし、さらに、これらのＡＦ領域の外側のＡＦ領域の重み付けを０．７とし、さらに、これらのＡＦ領域の外側のＡＦ領域の重み付けを０．５としている。ＣＰＵ３０５ｂは、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１の重み付け後のコントラストのピーク値が最も高くなるＡＦ領域の位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させる（Ｓ１０４）。
【００４１】
ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第二の閾値よりも低い場合は（Ｓ１０３においてＮ）、評価値を考慮しない多点オートフォーカスを行なう（Ｓ１０５）。多点オートフォーカスを行なうことによって、全てのＡＦ領域のコントラストのピーク値を得ることができる。そこで、ＣＰＵ３０５ｂは、全てのＡＦ領域のコントラストのピーク値の最大値を第三の閾値と比較する（Ｓ１０６）。
【００４２】
ＣＰＵ３０５ｂは、全てのＡＦ領域のコントラストのピーク値の最大値が第三の閾値よりも高い場合は（Ｓ１０６においてＹ）、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１のコントラストのピーク値が最も高くなるＡＦ領域の位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させる（Ｓ１０４）。一方、ＣＰＵ３０５ｂは、全てのＡＦ領域のコントラストのピーク値の最大値が第三の閾値よりも小さい場合は（Ｓ１０６においてＮ）、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１の中央のＡＦ領域の位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系の光軸方向に移動させる（Ｓ１０７）。
【００４３】
以上のように、本発明の撮像装置は、使用者がオートフォーカス動作の方法として顔検出オートフォーカスを選択している場合であっても、どの程度人物の顔らしいかを示す評価値が第一の閾値よりも低いときは、評価値が最も高い位置を重視した多点オートフォーカスを行なう。したがって、人物の顔が存在する可能性が一定程度見込まれるＡＦ領域を重視した多点オートフォーカスを行なうから、使用者の意図した位置にピントを合わせることができる可能性を向上させることができる。
（その他の実施の形態）
実施の形態においては、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法は選択されていないこととした。ここでは、各種操作ボタン１０６を操作することによって、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法を選択した場合について説明する。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００においては、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法として、多点オートフォーカスと一点オートフォーカスのいずれかを選択することができる。図４を再度参照して説明する。
【００４４】
（１）多点オートフォーカスを選択した場合
使用者が顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法として多点オートフォーカスを選択した場合、Ｓ１０１におけるＮの判断によってＳ１０３ではなくＳ１０５に分岐する。
【００４５】
（２）一点オートフォーカスを選択した場合
使用者が顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法として一点オートフォーカスを選択した場合、Ｓ１０１におけるＮの判断によってＳ１０３ではなくＳ１０７に分岐する。
【００４６】
これによって、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときは、使用者が選択した方法に基づいてピントを合わせる位置を決定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、適切なオートフォーカス動作をすることができるので、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付携帯電話等の撮像装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１００ デジタルカメラ
１０１ 撮像光学系
１０１ａ ズームレンズ
１０１ｂ 絞り
１０１ｃ フォーカスレンズ
１０２ フラッシュ
１０３ シャッターボタン
１０４ 液晶モニター
１０５ モードダイヤル
１０６ 各種操作ボタン
３０１ ＣＣＤイメージセンサー
３０２ ＡＦＥ
３０３ バス
３０４ ＳＤＲＡＭ
３０５ 信号処理ＬＳＩ
３０５ａ 前処理部
３０５ｂ ＣＰＵ
３０５ｃ 画像処理部
３０５ｄ 記憶部
３０６ メモリカード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人物の顔を検出し、検出した人物の顔にピントを合わせることができる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、人物の顔を検出し、検出した人物の顔にピントを合わせることができる撮像装置が多数製品化されている。この分野については、特許文献１から特許文献３等を始めとして、多数の先行技術文献が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５０２３号公報
【特許文献２】特開２００９−１４７５７４号公報
【特許文献３】特開２００９−６０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人物の顔の検出は、所定のアルゴリズムを実行するソフトウエアや、これを回路化したハードウエアによって行なわれる。人物の顔の検出は、どの程度人物の顔らしいかを示す評価値が所定の閾値よりも高いか低いかによって行なわれる。結果的に人物の顔を検出してもしなくても、評価値は存在する。
【０００５】
人物の顔を検出すれば、検出した人物の顔にピントを合わせる。一方、人物の顔を検出しなければ、顔検出オートフォーカスから多点オートフォーカス等に自動的に切り替える。しかし、使用者が顔検出オートフォーカスを選択しているということは、被写体に人物の顔が含まれる蓋然性が極めて高い。にもかかわらず、多点オートフォーカス等に自動的に切り替えると、使用者の意図しない被写体にピントが合ってしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決し、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、適切なオートフォーカス動作をすることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、光軸方向に進退可能なフォーカスレンズを含み被写体の光学画像を生成する光学系と、前記光学画像を画像信号に変換する撮像素子と、前記光学画像が前記撮像素子に合焦するように前記フォーカスレンズを進退させる合焦手段と、前記画像信号に基づく画像において人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段と、前記画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段と、前記評価値が第一の閾値よりも高い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記人物の顔の位置に合焦するように前記合焦手段を制御し、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記評価値が最も高い位置を含む一部の隣接した前記領域のうち前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
【０００８】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、最も人物の顔らしいと評価できる位置を含む一部の隣接した領域のうちコントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置にピントを合わせることができる。
【０００９】
また、本発明の撮像装置は、光軸方向に進退可能なフォーカスレンズを含み被写体の光学画像を生成する光学系と、前記光学画像を画像信号に変換する撮像素子と、前記光学画像が前記撮像素子に合焦するように前記フォーカスレンズを進退させる合焦手段と、前記画像信号に基づく画像において人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段と、前記画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段と、前記評価値が第一の閾値よりも高い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記人物の顔の位置に合焦するように前記合焦手段を制御し、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記評価値が最も高い位置を含む前記領域の重み付けを最も高くし複数の前記領域のうち重み付け後の前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００１０】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、最も人物の顔らしいと評価できる位置を含む領域の重み付けを最も高くし複数の領域のうち重み付け後のコントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置にピントを合わせることができる。
【００１１】
また、前記制御手段は、前記評価値が第二の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記複数の領域のうち前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する、ことを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出せず、かつ、評価値が著しく低いときは、多点オートフォーカスに自動的に切り替えることができる。
【００１３】
また、前記制御手段は、前記コントラストのピーク値の最大値が第三の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記領域のうち中央に存在する領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する、ことを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出せず、かつ、評価値が著しく低く、さらに、多点オートフォーカスによってもコントラストのピーク値が有意となる領域の位置を特定できないときは、一点オートフォーカスに自動的に切り替えることができる。
【００１５】
また、本発明の撮像装置は、前記光学画像を合焦させる前記撮像素子の位置を決定するための方法を選択する選択手段を、さらに備え、前記制御手段は、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記選択手段によって選択された方法に基づいて前記光学画像を合焦させる前記撮像素子の位置を決定する、ことを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときは、使用者が選択した方法に基づいてピントを合わせる位置を決定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、適切なオートフォーカス動作をすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの外観図
【図２】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのブロック図
【図３】ＡＦ領域の配置を説明する図
【図４】本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのオートフォーカス動作を説明するフローチャート
【図５】評価値が最も高い位置を重視した多点オートフォーカスを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施の形態）
（１．外観）
図１は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラの外観図である。図１（ａ）は、正面図であり、図１（ｂ）は、背面図である。
【００２０】
デジタルカメラ１００の正面には、撮像光学系１０１とフラッシュ１０２が配されている。撮像光学系１０１は、被写体光をデジタルカメラ１００内の撮像素子に結像させる。フラッシュ１０２は、暗所での撮影において、閃光を発して撮影光量の不足を補う。デジタルカメラ１００の上面には、シャッターボタン１０３が配されている。シャッターボタン１０３を押下すると、撮像素子に結像した被写体光に基づく画像データがメモリカード等の記録媒体に記録される。
【００２１】
デジタルカメラ１００の背面には、液晶モニター１０４、モードダイヤル１０５、各種操作ボタン１０６が配されている。液晶モニター１０４には、撮像素子に結像した被写体光に基づく画像が表示される。従って、液晶モニター１０４に表示された画像を観察しながら撮影のための構図を決定することができる。また、液晶モニター１０４は、記録媒体に記録された画像データに基づく画像を表示することができる。
【００２２】
モードダイヤル１０５を操作することで、デジタルカメラ１００の動作モードを決定することができる。デジタルカメラ１００の動作モードには、撮影モードと再生モードがある。撮影モードは、シャッターボタン１０３を押下することにより、撮像素子に結像した被写体光に基づく画像データをメモリカード等の記録媒体に記録することができる動作モードである。撮影モードは、さらに全自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッター速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、シーン別撮影モードに細分される。
【００２３】
再生モードは、記録媒体に記録された画像データに基づく画像を液晶モニター１０４に表示することができる動作モードである。各種操作ボタン１０６を操作することによって、撮影モードと再生モードにおける、さらに詳細な設定をすることができる。すなわち、撮影モードにおいては、オートフォーカス動作の方法の選択、露出補正、ホワイトバランス調整、フラッシュ１０２の発光に関する設定等を行うことができる。また、再生モードにおいては、液晶モニター１０４に表示された画像の拡大や縮小、液晶モニター１０４に同時に表示する画像の数の設定、メモリカード等の記録媒体に記録された画像データの検索等を行うことができる。
（２．構成）
図２は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのブロック図である。撮像光学系１０１は、被写体光を撮像素子であるＣＣＤイメージセンサー３０１に結像させる。撮像光学系１０１は、複数のレンズ群で構成されている。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００においては、撮像光学系１０１内にズームレンズ１０１ａ、絞り１０１ｂ、フォーカスレンズ１０１ｃを配している。
【００２４】
ＣＣＤイメージセンサー３０１は、結像した被写体光に基づく画像信号を出力する。ＡＦＥ３０２は、ＣＣＤイメージセンサー３０１の出力する画像信号を補間し、ホワイトバランス調整とガンマ補正を施して画像データに変換し、信号処理ＬＳＩ３０５内の前処理部３０５ａに出力する。前処理部３０５ａは、ＡＦＥ３０２から出力された画像データをＹＣデータに変換してからバス３０３を経由してＳＤＲＡＭ３０４に格納する。
【００２５】
信号処理ＬＳＩ３０５は、前処理部３０５ａとＣＰＵ３０５ｂと画像処理部３０５ｃと記憶部３０５ｄによって構成されている。ＣＰＵ３０５ｂは、デジタルカメラ１００全体の制御を行う。ＣＰＵ３０５ｂは、シャッターボタン１０３、モードダイヤル１０５、各種操作ボタン１０６の操作を監視する。ＣＰＵ３０５ｂは、ズームレンズ１０１ａ、絞り１０１ｂ、フォーカスレンズ１０１ｃの動作を制御することができる。ズームレンズ１０１ａ、絞り１０１ｂ、フォーカスレンズ１０１ｃには、それぞれを動作させるためのステッピングモータ等のアクチュエータが存在するが、図示を省略している。ＣＰＵ３０５ｂは、ズームレンズ１０１ａを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させることによって、ＣＣＤイメージセンサー３０１に結像する被写体光の倍率を変化させることができる。ＣＰＵ３０５ｂは、絞り１０１ｂを動作させることによって、ＣＣＤイメージセンサー３０１に結像する被写体光の光量を調整することができる。ＣＰＵ３０５ｂは、フォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させることによって、被写体光をＣＣＤイメージセンサー３０１に合焦させることができる。
【００２６】
画像処理部３０５ｃは、前処理部３０５ａによってＳＤＲＡＭ３０４に格納されたＹＣデータを液晶モニター１０４による表示に適した表示データに変換し、バス３０３を経由して液晶モニター１０４に出力する。画像処理部３０５ｃは、ＹＣデータにおける指定された領域のコントラストを求めることができる。画像処理部３０５ｃは、ＹＣデータに含まれる人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力することができる。
【００２７】
シャッターボタン１０３の半押しによってオートフォーカス動作が開始され、全押しによって撮影が行われる。オートフォーカス動作の方法には、顔検出オートフォーカス、多点オートフォーカス、一点オートフォーカスがある。各種操作ボタン１０６を操作することによって、オートフォーカス動作の方法を選択することができる。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００においては、オートフォーカス動作の方法として顔検出オートフォーカスを選択した場合、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法を選択することができる。顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法を選択するか否かは任意であって、選択しなくても構わない。
【００２８】
画像処理部３０５ｃは、ＳＤＲＡＭ３０４に格納されたＹＣデータが、シャッターボタン１０３の全押しによって格納されたＹＣデータであるときは、メモリカード３０６への記録に適した圧縮データに変換し、バス３０３を経由してメモリカード３０６に記録する。
【００２９】
メモリカード３０６に記録された圧縮データは、画像処理部３０５ｃによって、液晶モニター１０４による表示に適した表示データに変換され、バス３０３を経由して液晶モニター１０４に表示される。
【００３０】
記憶部３０５ｄには、ＣＰＵ３０５ｂを動作させるためのプログラムが記憶されている。記憶部３０５ｄには、ＣＰＵ３０５ｂが顔検出オートフォーカス、多点オートフォーカス、一点オートフォーカスを行なうためのプログラムが記憶されている。
【００３１】
信号処理ＬＳＩ３０５は、前処理部３０５ａとＣＰＵ３０５ｂと画像処理部３０５ｃと記憶部３０５ｄによって構成されているが、これらの機能を複数のＬＳＩに分けて構成してももちろん構わない。通常、ＣＭＯＳプロセスで作られる信号処理ＬＳＩにフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを混載するとコストが上がるので、記憶部３０５ｄを信号処理ＬＳＩとは別のフラッシュメモリで構成しても構わない。
（３．動作）
（３−１．オートフォーカス動作の方法）
画像処理部３０５ｃは、前処理部３０５ａによってＳＤＲＡＭ３０４に格納されたＹＣデータからコントラストを求めることができる。ＣＰＵ３０５ｂは、このコントラストが最大になるようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させることによって、いわゆるコントラスト方式のオートフォーカス動作を行なうことができる。
【００３２】
このとき、コントラストを求める画像の領域を選択することができる。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００においては、以下に示すオートフォーカス動作の方法を選択することが可能である。
【００３３】
（１）顔検出オートフォーカス
人物の顔が検出された領域のコントラストを求める。画像処理部３０５ｃは、画像の中に含まれる人物の顔がどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する。ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第一の閾値よりも高い場合は人物の顔が検出されたと判断する。画像の中に複数の人物の顔が検出されたときは、さらに、１）評価値が最も高い人物の顔の領域のコントラストを求める、２）被写体距離が最も近い人物の顔の領域のコントラストを求める、３）最も大きい人物の顔の領域のコントラストを求める、４）記憶部３０５ｄに記憶された人物の顔と最も類似する人物の顔の領域のコントラストを求める、５）各種操作ボタン１０６によって選択された人物の顔の領域のコントラストを求める、の中からコントラストを求める画像の領域を選択することができる。この選択は、使用者が予め各種操作ボタン１０６を操作することによって行なっておく。人物の顔が移動すれば、コントラストを求める画像の領域も移動する。
【００３４】
（２）多点オートフォーカス
画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域のコントラストを求める。それぞれの領域をＡＦ領域とよぶ。コントラストのピーク値が最大となるＡＦ領域に合焦させる。図３は、ＡＦ領域の配置を説明する図である。図３（ａ）は、２３のＡＦ領域を設けた場合の例を示している。図３（ａ）においては、ＡＦ領域の配置を説明するために全てのＡＦ領域の枠を表示しているが、実際には、合焦したＡＦ領域の枠のみが表示される。オートフォーカス動作が完了すると、コントラストのピーク値が最大となったＡＦ領域の枠が表示される。コントラストのピーク値が最大となるＡＦ領域に合焦させたときに、コントラストが焦点深度内となるＡＦ領域が別に存在すると、コントラストのピーク値が最大となったＡＦ領域の枠に加えて、コントラストが焦点深度内となるＡＦ領域の枠も表示する。
【００３５】
（３）一点オートフォーカス
画像の中央のＡＦ領域のコントラストを求める。図３（ｂ）は、画像の中央にＡＦ領域を設けた場合の例を示している。コントラストのピーク値の絶対値に関わらず、コントラストがピーク値となるフォーカスレンズ１０１ｃの位置でもって合焦とする。
（３−２．オートフォーカス動作）
本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００のオートフォーカス動作について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラのオートフォーカス動作を説明するフローチャートである。使用者は、オートフォーカス動作の方法として、顔検出オートフォーカスを選択している。また、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法は選択されていない。
【００３６】
シャッターボタン１０３の半押しによってオートフォーカス動作が開始される。画像処理部３０５ｃは、画像の中に含まれる人物の顔がどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する。ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第一の閾値よりも高い場合は（Ｓ１０１においてＹ）、人物の顔が検出されたと判断して、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１の人物の顔が検出された位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させる（Ｓ１０２）。なお、画像の中に複数の人物の顔が検出された場合は、前記（３．動作）（３−１．オートフォーカス動作の方法）（１）顔検出オートフォーカスのようにコントラストを求める画像の領域を選択することができる。
【００３７】
一方、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第一の閾値よりも低い場合は（Ｓ１０１においてＮ）、ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値を第二の閾値と比較する（Ｓ１０３）。
【００３８】
ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第二の閾値よりも高い場合は（Ｓ１０３においてＹ）、評価値が最も高い位置を重視した多点オートフォーカスを行なう（Ｓ１０４）。具体的な方法として、以下の二つの方法を例示する。図５は、評価値が最も高い位置を重視した多点オートフォーカスを説明する図である。
【００３９】
（１）ＡＦ領域限定
図５（ａ）は、コントラストを求めるＡＦ領域を限定する方法を説明する図である。黒丸は、評価値が最も高い位置を示している。この方法においては、評価値が最も高い位置を含むＡＦ領域とこれに隣接した七つのＡＦ領域についてコントラストを求める。図５（ａ）においては、コントラストを求めるＡＦ領域を実線によって、コントラストを求めないＡＦ領域を破線によって、それぞれ示している。ＣＰＵ３０５ｂは、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１のコントラストを求めるＡＦ領域のうちコントラストのピーク値が最も高くなるＡＦ領域の位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させる（Ｓ１０４）。
【００４０】
（２）ＡＦ領域重み付け
図５（ｂ）は、ＡＦ領域に重み付けを行なう方法を説明する図である。黒丸は、評価値が最も高い位置を示している。この方法においては、評価値が最も高い位置を含むＡＦ領域の重み付けを１．０とし、評価値が最も高い位置を含むＡＦ領域から離れたＡＦ領域は、重み付けを低くする。図５（ｂ）においては、評価値が最も高い位置を含むＡＦ領域に隣接するＡＦ領域の重み付けを０．９とし、これらのＡＦ領域の外側のＡＦ領域の重み付けを０．７とし、さらに、これらのＡＦ領域の外側のＡＦ領域の重み付けを０．７とし、さらに、これらのＡＦ領域の外側のＡＦ領域の重み付けを０．５としている。ＣＰＵ３０５ｂは、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１の重み付け後のコントラストのピーク値が最も高くなるＡＦ領域の位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させる（Ｓ１０４）。
【００４１】
ＣＰＵ３０５ｂは、画像処理部３０５ｃの出力する評価値が第二の閾値よりも低い場合は（Ｓ１０３においてＮ）、評価値を考慮しない多点オートフォーカスを行なう（Ｓ１０５）。多点オートフォーカスを行なうことによって、全てのＡＦ領域のコントラストのピーク値を得ることができる。そこで、ＣＰＵ３０５ｂは、全てのＡＦ領域のコントラストのピーク値の最大値を第三の閾値と比較する（Ｓ１０６）。
【００４２】
ＣＰＵ３０５ｂは、全てのＡＦ領域のコントラストのピーク値の最大値が第三の閾値よりも高い場合は（Ｓ１０６においてＹ）、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１のコントラストのピーク値が最も高くなるＡＦ領域の位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系１０１の光軸方向に移動させる（Ｓ１０４）。一方、ＣＰＵ３０５ｂは、全てのＡＦ領域のコントラストのピーク値の最大値が第三の閾値よりも小さい場合は（Ｓ１０６においてＮ）、撮像光学系１０１を通過した被写体光がＣＣＤイメージセンサー３０１の中央のＡＦ領域の位置に合焦するようにフォーカスレンズ１０１ｃを撮像光学系の光軸方向に移動させる（Ｓ１０７）。
【００４３】
以上のように、本発明の撮像装置は、使用者がオートフォーカス動作の方法として顔検出オートフォーカスを選択している場合であっても、どの程度人物の顔らしいかを示す評価値が第一の閾値よりも低いときは、評価値が最も高い位置を重視した多点オートフォーカスを行なう。したがって、人物の顔が存在する可能性が一定程度見込まれるＡＦ領域を重視した多点オートフォーカスを行なうから、使用者の意図した位置にピントを合わせることができる可能性を向上させることができる。
（その他の実施の形態）
実施の形態においては、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法は選択されていないこととした。ここでは、各種操作ボタン１０６を操作することによって、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法を選択した場合について説明する。本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ１００においては、顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法として、多点オートフォーカスと一点オートフォーカスのいずれかを選択することができる。図４を再度参照して説明する。
【００４４】
（１）多点オートフォーカスを選択した場合
使用者が顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法として多点オートフォーカスを選択した場合、Ｓ１０１におけるＮの判断によってＳ１０３ではなくＳ１０５に分岐する。
【００４５】
（２）一点オートフォーカスを選択した場合
使用者が顔検出オートフォーカスに失敗したときに行なうオートフォーカス動作の方法として一点オートフォーカスを選択した場合、Ｓ１０１におけるＮの判断によってＳ１０３ではなくＳ１０７に分岐する。
【００４６】
これによって、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときは、使用者が選択した方法に基づいてピントを合わせる位置を決定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、使用者が顔検出オートフォーカスを選択している場合であって、人物の顔を検出しないときであっても、適切なオートフォーカス動作をすることができるので、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付携帯電話等の撮像装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１００ デジタルカメラ
１０１ 撮像光学系
１０１ａ ズームレンズ
１０１ｂ 絞り
１０１ｃ フォーカスレンズ
１０２ フラッシュ
１０３ シャッターボタン
１０４ 液晶モニター
１０５ モードダイヤル
１０６ 各種操作ボタン
３０１ ＣＣＤイメージセンサー
３０２ ＡＦＥ
３０３ バス
３０４ ＳＤＲＡＭ
３０５ 信号処理ＬＳＩ
３０５ａ 前処理部
３０５ｂ ＣＰＵ
３０５ｃ 画像処理部
３０５ｄ 記憶部
３０６ メモリカード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に進退可能なフォーカスレンズを含み被写体の光学画像を生成する光学系と、
前記光学画像を画像信号に変換する撮像素子と、
前記光学画像が前記撮像素子に合焦するように前記フォーカスレンズを進退させる合焦手段と、
前記画像信号に基づく画像において人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段と、
前記画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段と、
前記評価値が第一の閾値よりも高い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記人物の顔の位置に合焦するように前記合焦手段を制御し、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記評価値が最も高い位置を含む一部の隣接した前記領域のうち前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
光軸方向に進退可能なフォーカスレンズを含み被写体の光学画像を生成する光学系と、
前記光学画像を画像信号に変換する撮像素子と、
前記光学画像が前記撮像素子に合焦するように前記フォーカスレンズを進退させる合焦手段と、
前記画像信号に基づく画像において人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段と、
前記画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段と、
前記評価値が第一の閾値よりも高い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記人物の顔の位置に合焦するように前記合焦手段を制御し、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記評価値が最も高い位置を含む前記領域の重み付けを最も高くし複数の前記領域のうち重み付け後の前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記評価値が第二の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記複数の領域のうち前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記コントラストのピーク値の最大値が第三の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記領域のうち中央に存在する領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記光学画像を合焦させる前記撮像素子の位置を決定するための方法を選択する選択手段を、
さらに備え、
前記制御手段は、
前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記選択手段によって選択された方法に基づいて前記光学画像を合焦させる前記撮像素子の位置を決定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項１】
光軸方向に進退可能なフォーカスレンズを含み被写体の光学画像を生成する光学系と、
前記光学画像を画像信号に変換する撮像素子と、
前記光学画像が前記撮像素子に合焦するように前記フォーカスレンズを進退させる合焦手段と、
前記画像信号に基づく画像において人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段と、
前記画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段と、
前記評価値が第一の閾値よりも高い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記人物の顔の位置に合焦するように前記合焦手段を制御し、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記評価値が最も高い位置を含む一部の隣接した前記領域のうち前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
光軸方向に進退可能なフォーカスレンズを含み被写体の光学画像を生成する光学系と、
前記光学画像を画像信号に変換する撮像素子と、
前記光学画像が前記撮像素子に合焦するように前記フォーカスレンズを進退させる合焦手段と、
前記画像信号に基づく画像において人物の顔の位置とどの程度人物の顔らしいかを示す評価値を出力する顔検出手段と、
前記画像信号に基づく画像を複数の領域に分割しそれぞれの領域についてコントラストを算出するコントラスト算出手段と、
前記評価値が第一の閾値よりも高い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記人物の顔の位置に合焦するように前記合焦手段を制御し、前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記評価値が最も高い位置を含む前記領域の重み付けを最も高くし複数の前記領域のうち重み付け後の前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記評価値が第二の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記複数の領域のうち前記コントラストのピーク値が最も高くなる領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記コントラストのピーク値の最大値が第三の閾値よりも低い場合は前記光学画像が前記撮像素子の前記領域のうち中央に存在する領域の位置に合焦するように前記合焦手段を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記光学画像を合焦させる前記撮像素子の位置を決定するための方法を選択する選択手段を、
さらに備え、
前記制御手段は、
前記評価値が前記第一の閾値よりも低い場合は前記選択手段によって選択された方法に基づいて前記光学画像を合焦させる前記撮像素子の位置を決定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１９１６１７（Ｐ２０１１−１９１６１７Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９０４５（Ｐ２０１０−５９０４５）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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