撮像装置
【課題】被写体の追尾精度の低下を防ぎつつ、動きの大きい被写体も適切に追尾対象として設定できるようにする。
【解決手段】デジタルカメラのＣＰＵは、タッチ操作によって追尾対象とする被写体が選択されたことに応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵは、自動追尾ＡＦモードを設定すると、動き検出部に動き検出処理の実行を指示し、被写体の動きの大きさを示す動き量を動き検出部に算出させる。ＣＰＵは、動き検出部から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。ＣＰＵは、動き量が所定値以下であると判定した場合、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。一方、ＣＰＵは、動き量が所定値以上であると判定した場合、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。
【解決手段】デジタルカメラのＣＰＵは、タッチ操作によって追尾対象とする被写体が選択されたことに応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵは、自動追尾ＡＦモードを設定すると、動き検出部に動き検出処理の実行を指示し、被写体の動きの大きさを示す動き量を動き検出部に算出させる。ＣＰＵは、動き検出部から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。ＣＰＵは、動き量が所定値以下であると判定した場合、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。一方、ＣＰＵは、動き量が所定値以上であると判定した場合、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の被写体を自動的に追尾する追尾処理を行う機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コントラスト方式のオートフォーカス（以下、ＡＦと称す）を行う撮像装置が知られている。コントラスト方式のＡＦでは、撮像素子によって得られた撮影画像の一部のエリア（以下、ＡＦエリアと称す）からコントラストに応じたＡＦ評価値を算出し、そのＡＦ評価値が最も高い位置にフォーカスレンズを移動させることによって撮影レンズを自動的に合焦させる。
【０００３】
ＡＦエリアは、撮影範囲の中央やユーザが指定した任意の位置に固定されているのが一般的である。ところが、このようにＡＦエリアが固定されていると、焦点を合わせたい被写体に動きがある際に、その被写体がＡＦエリアから外れてしまい、思うように所望の被写体に焦点が合わせられないことがある。
【０００４】
こうした問題を防ぐため、所定の被写体の動きを自動的に追尾し、その被写体に追従させてＡＦエリアを移動させるようにした撮像装置が、例えば、特許文献１で提案されている。特許文献１では、操作部を操作することによってユーザが所望の被写体を指定した際に、その被写体の画像を基準パターン画像として記憶しておき、この基準パターン画像を基にパターンマッチング処理を行うことにより、その後取得された撮影画像から基準パターン画像と一致する箇所を検出する。そして、検出した箇所に対応する位置にＡＦエリアを移動させることにより、ユーザの所望する被写体にＡＦエリアを追従させるようにしている。このように、撮影対象としたい被写体にＡＦエリアを追従させるようにすれば、被写体に動きがある際にも、その被写体に適切に焦点を合わせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８４７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、パターンマッチング処理によって被写体の自動追尾を行う際、基準パターン画像として設定した画像の焦点があまりにもずれていると、パターンマッチング処理による一致箇所の検出が困難になり、追尾が継続できなくなってしまう場合がある。このように、基準パターン画像の焦点ずれは、被写体の追尾精度の低下を招いてしまう。
【０００７】
これを防ぐためには、基準パターン画像の設定を行う前に一度ＡＦを行い、追尾対象としたい被写体に焦点を合わせる必要がある。しかしながら、被写体の動きが大きい場合にＡＦを行ってしまうと、この間の被写体の移動にともなって追尾対象としたい被写体が基準パターン画像として設定可能な範囲から外れてしまい、異なる被写体が基準パターン画像として設定されてしまうなど、ユーザの所望する被写体が基準パターン画像として適切に設定されなくなってしまうという問題が生じる。また、前述のように、被写体の動きが大きい場合には、ＡＦを行ったとしても追尾対象としたい被写体に適切に焦点が合わせられるとは限らない。このため、所定の被写体を自動的に追尾する撮像装置では、被写体の追尾精度の低下を防ぎつつ、動きの大きい被写体も適切に追尾対象として設定できるようにすることが望まれている。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、被写体の追尾精度の低下を防ぎつつ、動きの大きい被写体も適切に追尾対象として設定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させることによって焦点の調節が可能な撮影レンズと、前記撮影レンズによって結像された被写体像を撮像する撮像素子とを備え、前記撮像素子を駆動することによって時系列的に連続した複数の画像データを取得するとともに、前記撮影レンズを自動的に合焦させるオートフォーカスを行う機能と、所定の被写体を自動的に追尾する追尾処理を行う機能とを有する撮像装置において、前記画像データから所定の領域を抽出することにより、その領域を前記追尾処理の追尾対象として設定する追尾対象設定処理手段と、被写体の動きを検出する動き検出手段と、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記動き検出手段に被写体の動きを検出させ、動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、動きが大きい場合には、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる設定制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
前記動き検出手段は、前記各画像データを基に、被写体の動きを検出することが好ましい。
【００１１】
前記撮影レンズが前面に設けられた本体部と、前記本体部の動きを検出するセンサとを有し、前記動き検出手段は、前記センサの検出結果を基に、被写体の動きを検出する構成としてもよい。
【００１２】
前記設定制御手段は、前記各画像データを基にした被写体の動きの検出と、前記センサの検出結果を基にした被写体の動きの検出との双方で動きが小さいと検出された場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、前記設定制御手段は、前記各画像データを基にした被写体の動きの検出と、前記センサの検出結果を基にした被写体の動きの検出とのどちらかで動きが大きいと検出された場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることが好ましい。
【００１３】
前記画像データを基にＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備え、前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値を前記ＡＦ評価値算出手段に算出させ、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、所定値以上である場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することが好ましい。
【００１４】
前記設定制御手段は、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値が所定値以上で、かつ被写体の動きが大きい場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、前記ＡＦ評価値が所定値以下である場合、及び被写体の動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることが好ましい。
【００１５】
前記撮影レンズが合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた際に、その時の撮影シーンに関連する各種の情報を基準情報として記憶する基準情報記憶手段と、前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準情報を基に、撮影シーンに変動があったか否かを判定するシーン変動チェック処理手段とを備え、前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記シーン変動チェック処理手段に判定を実行させ、撮影シーンに変動がないと判定された場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、撮影シーンに変動があると判定された場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することが好ましい。
【００１６】
前記設定制御手段は、撮影シーンに変動がなく、かつ被写体の動きが大きい場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、撮影シーンに変動がある場合、及び被写体の動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることが好ましい。
【００１７】
前記基準情報記憶手段は、前記撮影レンズのズームレンズの位置、顔検出処理の結果、測光値、前記フォーカスレンズの位置、ＡＦ評価値のいずれかを前記基準情報として記憶することが好ましい。
【００１８】
前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う前に、オートフォーカスを行うか否かを設定するためのＡＦ動作設定手段を備え、前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記ＡＦ動作設定手段による設定を確認し、オートフォーカスを行うと設定されている場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、オートフォーカスを行わないと設定されている場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することが好ましい。
【００１９】
前記ＡＦ動作設定手段の設定には、オートフォーカスを行うか否かを自動的に決定するモードがあり、前記設定制御手段は、オートフォーカスを自動的に決定することが設定されている場合、前記動き検出手段の検出結果、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値、前記シーン変動チェック処理手段の判定結果のいずれかを基に、オートフォーカスを行うか否かを決定することが好ましい。
【００２０】
前記設定制御手段は、前記ＡＦ動作設定手段でオートフォーカスを行わないと設定されている場合に、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値を前記ＡＦ評価値算出手段に算出させ、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合、焦点が合っていないことを示す警告を行うことが好ましい。
【００２１】
前記設定制御手段は、前記ＡＦ動作設定手段でオートフォーカスを行うと設定されている場合に、撮影シーンに変動があったか否かを前記シーン変動チェック処理手段に判定させ、撮影シーンに変動がないと判定された場合、オートフォーカスが省略可能であることを示す報知を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、追尾対象設定処理手段が追尾対象の設定を行う際に、動き検出手段に被写体の動きを検出させ、動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから追尾対象設定処理手段に追尾対象の設定を実行させ、動きが大きい場合には、オートフォーカスを行わずに追尾対象設定処理手段に追尾対象の設定を実行させるようにしたので、被写体の追尾精度の低下を防ぎつつ、動きの大きい被写体も適切に追尾対象として設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】デジタルカメラの正面斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面図である。
【図３】自動追尾ＡＦモード時の動作を概略的に示す説明図である。
【図４】デジタルカメラの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】特徴点追跡の概念を示す説明図である。
【図６】デジタルカメラの動作手順の概略を示すフローチャートである。
【図７】動き検出処理の手順の概略を示すフローチャートである。
【図８】エリアマッチングによる動き検出処理の手順の概略を示すフローチャートである。
【図９】エリアマッチングの概念を示す説明図である。
【図１０】輝度差分画像の作成による動き検出処理の手順の概略を示すフローチャートである。
【図１１】輝度差分画像の作成の概念を示す説明図である。
【図１２】ジャイロセンサを設けた例を示すブロック図である。
【図１３】ジャイロセンサを設けた場合の動作手順の概略を示すフローチャートである。
【図１４】センサによる動き検出処理と画像処理による動き検出処理とを行う例を示すフローチャートである。
【図１５】動き検出処理の前に、現在のＡＦ評価値が所定値以上か否かを判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図１６】ＡＦを行うか否かを現在のＡＦ評価値が所定値以上か否かのみで判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図１７】シーン変動チェック処理部を設けた例を示すブロック図である。
【図１８】動き検出処理の前に、シーン変動チェック処理を行うようにした例を示すフローチャートである。
【図１９】シーン変動チェック処理の概略を示すフローチャートである。
【図２０】ＡＦを行うか否かをシーン変動チェック処理のみで判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図２１】設定記憶部を設けた例を示すブロック図である。
【図２２】自動追尾前ＡＦ動作の設定方法の一例を示す説明図である。
【図２３】ユーザの設定を反映できるようにした例を示すフローチャートである。
【図２４】ＡＦを行うか否かをユーザの設定のみで判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図２５】ＡＦ動作ＯＦＦモードの際に、現在のＡＦ評価値が所定値以上か否かを判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図２６】ユーザに対する警告の一例を示す説明図である。
【図２７】シーン変動チェック処理部と設定記憶部とを設けた例を示すブロック図である。
【図２８】ＡＦ動作ＯＮモードの際に、シーン変動チェック処理を行うようにした例を示すフローチャートである。
【図２９】ユーザに対する報知の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
図１に示すように、デジタルカメラ（撮像装置）２は、略直方体状に形成されたカメラ本体（本体部）４を有している。カメラ本体４の前面には、撮影レンズ１０を保持するレンズ鏡筒１１と、撮影実行の際に被写体を照射するフラッシュ発光部１２とが設けられている。カメラ本体４の上面には、撮影実行を指示するレリーズボタン１４と、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源ボタン１５と、撮影レンズ１０をワイド側もしくはテレ側に変倍させるズーム操作を行うためのズームレバー１６とが設けられている。
【００２５】
レリーズボタン１４は、２段階押しのスイッチとなっている。レリーズボタン１４を軽く押す（半押し）と、ＡＦ（自動焦点調整）やＡＥ（自動露出調整）などの各種の撮影準備処理が実施される。この半押しした状態からレリーズボタン１４をさらに押し込む（全押し）と、デジタルカメラ２に撮影の実行が指示され、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換される。
【００２６】
図２に示すように、カメラ本体４の背面には、液晶ディスプレイ１８、モード選択ボタン１９、メニューボタン２０が設けられている。液晶ディスプレイ１８は、撮影した画像や撮影待機時のいわゆるスルー画、及び各種のメニュー画面などを表示する。デジタルカメラ２は、静止画像を取得する静止画撮影モード、動画像を取得する動画撮影モード、取得した各画像を液晶ディスプレイ１８に再生表示する再生モードなどの複数の動作モードを有している。モード選択ボタン１９は、デジタルカメラ２の各動作モードを切り替える際に操作される。デジタルカメラ２の動作モードは、モード選択ボタン１９の押下操作に応じて順次切り替えられる。メニューボタン２０は、液晶ディスプレイ１８に各種のメニュー画面を表示させる際に操作される。
【００２７】
液晶ディスプレイ１８の前面には、タッチパネル２１（図４参照）が設けられている。タッチパネル２１は、その表面がカメラ本体４の背面と略面一になるように取り付けられている。タッチパネル２１は、指や専用のペンなどで表面が押圧された際に、その位置を検出する。
【００２８】
このデジタルカメラ２では、液晶ディスプレイ１８に表示されるアイコンや画像に合わせて、タッチパネル２１の表面を指で押圧したり、押圧した状態のまま指を移動させたりすることにより、撮影機能の設定や表示する画像の切り替えなどといった各種の操作を直感的に行うことができる。
【００２９】
また、デジタルカメラ２のＡＦ機能には、撮影範囲の中央部分にＡＦエリア２３（図３参照）を固定する通常ＡＦモードと、ユーザが選択した被写体を自動的に追尾し、その被写体にＡＦエリア２３を追従して移動させる自動追尾ＡＦモードとが設けられている。デジタルカメラ２を静止画撮影モード又は動画撮影モードに設定した状態では、通常ＡＦモードが設定されている。自動追尾ＡＦモードは、静止画撮影モード又は動画撮影モードに設定してデジタルカメラ２を撮影待機状態にした後、液晶ディスプレイ１８に表示されたスルー画から任意の被写体を選択することによって設定される。
【００３０】
被写体の選択は、スルー画上の任意の被写体の中から追尾対象としたい被写体をタッチ操作することによって行われる。例えば、図３に示すように、被写体Ｓ１〜Ｓ３を含むフレーム画像２２がスルー画として液晶ディスプレイ１８に表示された状態で、被写体Ｓ１を追尾対象として自動追尾ＡＦモードを実行したい場合、ユーザは、画面上の被写体Ｓ１に対応する部分をタッチ操作する。
【００３１】
デジタルカメラ２は、被写体Ｓ１に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１によって検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。
【００３２】
デジタルカメラ２は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、図３（ａ）に示すように、撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、図３（ｂ）に示すように、タッチパネル２１の検出結果に応じて被写体Ｓ１に対応する部分に移動させる。また、これと同時に、デジタルカメラ２は、被写体Ｓ１を囲うターゲット表示枠２４をフレーム画像２２にオーバーレイ表示し、このターゲット表示枠２４によって、被写体Ｓ１を追尾対象とした自動追尾ＡＦモードの開始をユーザに報知する。
【００３３】
自動追尾ＡＦモードでは、被写体Ｓ１を追尾対象として設定した状態で被写体Ｓ１が移動すると、その移動がデジタルカメラ２によって自動的に検出され、図３（ｃ）に示すように、被写体Ｓ１に合わせてＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４が移動する。これにより、自動追尾ＡＦモードでは、被写体の動きが速い場合などでも、その被写体に撮影レンズ１０の焦点を迅速に合わせることができる。なお、自動追尾ＡＦモードは、例えば、追尾対象の被写体を再びタッチ操作して追尾の終了を指示したり、追尾対象の被写体が撮影範囲から外れるなどして追尾不能な状態に陥ったりすることによって解除される。
【００３４】
図４に示すように、撮影レンズ１０には、光軸方向に移動することによって撮影倍率を変化させるズームレンズ２６、開口面積を変化させることによって光の量を調節する絞り機構２７、及び光軸方向に移動することによって焦点を調節するフォーカスレンズ２８などが設けられている。ズームレンズ２６及びフォーカスレンズ２８には、ギヤなどの伝達機構を介してレンズ駆動モータ３０が接続されている。ズームレンズ２６及びフォーカスレンズ２８の光軸方向への移動は、このレンズ駆動モータ３０の駆動によって行われる。また、レンズ鏡筒１１には、繰出しモータ３１が接続されている。繰出しモータ３１は、ギヤなどの伝達機構を介してレンズ鏡筒１１に駆動力を伝えることにより、レンズ鏡筒１１の繰り出し／繰り込みを行う。
【００３５】
各モータ３０、３１は、モータドライバ３２に接続されている。モータドライバ３２は、デジタルカメラ２の全体を統括的に制御するＣＰＵ（設定制御手段）３４に接続されており、このＣＰＵ３４からの制御信号に基づいて各モータ３０、３１に駆動パルスを送信する。各モータ３０、３１は、この駆動パルスに応じて回転軸を回転駆動する。
【００３６】
撮影レンズ１０の背後には、撮影レンズ１０によって結像された被写体像を撮像するＣＣＤ（撮像素子）３６が配置されている。ＣＣＤ３６には、ＣＰＵ３４によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）３８が接続され、このＴＧ３８から入力されるタイミング信号（クロックパルス）により、電子シャッタのシャッタ速度が決定される。
【００３７】
ＣＣＤ３６から出力された画像データは、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）４０に入力され、ＣＣＤ３６の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ４０から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）４１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４２でデジタルの画像データに変換される。
【００３８】
画像入力コントローラ４３は、バス４４を介してＣＰＵ３４に接続され、ＣＰＵ３４の制御命令に応じて、ＣＣＤ３６、ＣＤＳ４０、ＡＭＰ４１、及びＡ／Ｄ４２の各部を制御する。Ａ／Ｄ４２から出力された画像データは、ＳＤＲＡＭ４５に一時的に記録される。
【００３９】
画像信号処理回路４６は、ＳＤＲＡＭ４５から画像データを読み出して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を施し、この画像データを再度ＳＤＲＡＭ４５に記録する。ＹＣ変換処理回路４７は、画像信号処理回路４６で各種処理を施された画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換する。液晶ドライバ４８は、画像信号処理回路４６、ＹＣ変換処理回路４７を経た画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、アナログのコンポジット信号に変換して液晶ディスプレイ１８に表示する。
【００４０】
圧縮伸長処理回路５０は、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データを所定の形式のファイルフォーマットに変換することにより、画像データから静止画像ファイル又は動画像ファイルを生成する。メディアコントローラ５１は、メディアスロットに着脱自在に装着されたメモリカード５２にアクセスし、生成された静止画像ファイルや動画像ファイルの読み書きを行う。
【００４１】
ＣＰＵ３４には、レリーズボタン１４、ズームレバー１６、モード選択ボタン１９、メニューボタン２０、タッチパネル２１といった各種の操作部材が接続されている。これらの各操作部材は、操作を検出し、その検出結果をＣＰＵ３４に入力する。
【００４２】
また、バス４４には、上記の他に、フラッシュ制御部５３、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４、ＡＦ検出回路（ＡＦ評価値算出手段）５５、動き検出部５６、追尾対象設定処理部５７、追尾処理部５８などが接続されている。フラッシュ制御部５３は、ＣＰＵ３４から送信されるフラッシュ発光信号に応じてフラッシュ発光部１２を発光させる。
【００４３】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４は、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データの輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとの積算値を基に、被写体の輝度を表す測光値を算出し、この算出結果をＣＰＵ３４に送信する。ＣＰＵ３４は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４から送信された測光値を基に、露出量、及びホワイトバランスの適否を判断し、撮影レンズ１０の絞り機構２７やＣＣＤ３６などの動作を制御する。
【００４４】
ＡＦ検出回路５５は、Ａ／Ｄ４２でデジタル化された画像データを基にＡＦエリア２３内のＡＦ評価値を算出し、その算出結果をＣＰＵ３４に送信する。ＣＰＵ３４は、レリーズボタン１４の半押しにともなう撮影準備処理の際に、フォーカスレンズ２８を移動させながら複数の位置におけるＡＦ評価値をＡＦ検出回路５５に算出させる。そして、最もＡＦ評価値が高い位置にフォーカスレンズ２８を移動させることによって撮影レンズ１０を合焦させる。このように、ＣＰＵ３４は、ＡＦ検出回路５５が算出したＡＦ評価値を基に、いわゆるコントラスト方式のＡＦを行う。
【００４５】
動き検出部５６は、ＣＰＵ３４の制御の下、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データを基に、被写体の動き量を検出する動き検出処理を行う。動き検出部５６は、ＣＰＵ３４の指示に応じて動き検出処理を開始すると、まずＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。動き検出部５６は、画像データを読み出したら、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基準画像とし、図５（ａ）に示すように、そのフレーム画像２２から複数の特徴点６０を抽出する。特徴点６０とは、フレーム画像２２の被写体において他の点との区別がし易い点のことであり、例えば、輝度勾配を持ったコーナーなどである。
【００４６】
動き検出部５６は、各特徴点６０の抽出を行ったら、次のフレームのＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、その画像データによって示されるフレーム画像２２を対応画像とする。そして、テンプレートマッチングなどの周知の手法を用いることにより、図５（ｂ）に示すように、対応画像としたフレーム画像２２から各特徴点６０のそれぞれに対応した対応点６２を求める。
【００４７】
動き検出部５６は、各対応点６２を求めたら、図５（ｃ）に示すように、フレーム画像２２上における各特徴点６０の位置及びそれに対応する各対応点６２の位置を基に、各特徴点６０の移動ベクトル６４を算出する。
【００４８】
動き検出部５６は、各移動ベクトル６４を算出したら、それらの各移動ベクトル６４の位置や方向、大きさなどにより、同一の被写体と思われるもの毎に各移動ベクトル６４をグルーピングする。この際、動き検出部５６は、特徴点６０と対応点６２との対応付けが誤対応であると思われる移動ベクトル６４を削除する。
【００４９】
この後、動き検出部５６は、各グループの移動ベクトル６４毎に平均移動ベクトルを求めることにより、各フレーム画像２２のそれぞれに写った各被写体の動きを特定する。そして、動き検出部５６は、各平均移動ベクトルの中から大きさが最大のものを代表移動ベクトルとして決定する。
【００５０】
このように、動き検出部５６は、特徴点６０と対応点６２とを用いた特徴点追跡により、ＹＣ変換後の画像データから最も動きの大きい被写体の動きの大きさ、及び方向を示す代表移動ベクトルを求め、この代表移動ベクトルの大きさを動き量として検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００５１】
追尾対象設定処理部５７は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて自動追尾ＡＦモード時の追尾対象を設定する追尾対象設定処理を行う。ＣＰＵ３４は、タッチパネル２１を介して自動追尾ＡＦモードが設定されたことを検出した際に、追尾対象設定処理の実行を追尾対象設定処理部５７に指示する。また、この際、ＣＰＵ３４は、タッチパネル２１が検出した位置情報を追尾対象設定処理の実行の指示とともに追尾対象設定処理部５７に入力する。
【００５２】
追尾対象設定処理部５７は、ＣＰＵ３４から追尾対象設定処理の実行の指示を受けると、まずＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。追尾対象設定処理部５７は、画像データを読み出したら、その画像データによって示されるフレーム画像２２と、実行の指示とともにＣＰＵ３４から入力された位置情報とを基に、周知のパターンマッチング処理を行うことによってユーザが選択した被写体を特定し、その被写体に対応する領域をフレーム画像２２から抽出する。例えば、図３に示すように、被写体Ｓ１をユーザが選択した場合には、パターンマッチング処理によって被写体Ｓ１を特定し、これに対応する領域を抽出する。この後、追尾対象設定処理部５７は、抽出した画像を追尾対象として設定し、その画像を追尾対象画像としてＳＤＲＡＭ４５に記憶させる。
【００５３】
追尾処理部５８は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて追尾対象設定処理部５７が追尾対象として設定した被写体を追尾する追尾処理を行う。ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７による追尾対象設定処理が完了した後、すなわちＳＤＲＡＭ４５に追尾対象画像が記憶された後、追尾処理部５８に追尾処理の実行を指示する。
【００５４】
追尾処理部５８は、ＣＰＵ３４から追尾処理の実行の指示を受けると、ＹＣ変換後の画像データ及び追尾対象画像をＳＤＲＡＭ４５から読み出す。追尾処理部５８は、これらの読み出しを行ったら、その画像データによって示されるフレーム画像２２と追尾対象画像とを基にパターンマッチング処理を行うことにより、当該フレーム画像２２から追尾対象画像に最も合致する領域を抽出する。追尾処理部５８は、合致する領域の抽出を行ったら、その領域の位置情報を追尾結果としてＣＰＵ３４に入力する。
【００５５】
そして、追尾処理部５８は、ＣＰＵ３４から終了が指示されるまで、次のフレームの画像データが取得される毎に上記の処理を繰り返し行い、追尾対象画像に最も合致する領域の位置情報を順次ＣＰＵ３４に入力する。なお、追尾対象画像は、各フレーム画像２２から合致する領域の抽出を行う毎に、その領域の画像を次のフレームの追尾処理用の追尾対象画像として順次更新するようにしてもよい。
【００５６】
次に、図６及び図７のフローチャートを参照しながら、上記構成によるデジタルカメラ２の作用について説明する。ユーザは、デジタルカメラ２を自動追尾ＡＦモードに設定して撮影を行う場合、電源ボタン１５を押下してデジタルカメラ２の各部を起動させた後、モード選択ボタン１９を押下して静止画撮影モード又は動画撮影モードを選択し、デジタルカメラ２を撮影待機状態にする。
【００５７】
デジタルカメラ２が撮影待機状態になると、ＣＰＵ３４によってＴＧ３８が制御され、これによってＴＧ３８から出力されるタイミング信号によってＣＣＤ３６が駆動される。ＣＣＤ３６は、ＴＧ３８からのタイミング信号に応答して撮像を行い、撮影レンズ１０によって結像された被写体像に応じた撮像信号を出力する。
【００５８】
ＣＣＤ３６から出力された撮像信号は、ＣＤＳ４０、ＡＭＰ４１、Ａ／Ｄ４２を経てデジタルの画像データに変換される。そして、このデジタルの画像データは、画像信号処理回路４６での各種の画像処理、及びＹＣ変換処理回路４７でのＹＣ変換処理が施された後、液晶ドライバ４８でアナログのコンポジット信号に変換され、スルー画として液晶ディスプレイ１８に表示される。このように、デジタルカメラ２は、ＣＣＤ３６を駆動することによって時系列的に連続した複数の画像データを取得し、それらの画像データを順次スルー画として液晶ディスプレイ１８に表示させる。
【００５９】
ユーザは、デジタルカメラ２が撮影待機状態になり液晶ディスプレイ１８にスルー画が表示された後、スルー画に含まれる被写体の中から追尾対象として設定したい所望の被写体を選択する。そして、その被写体を画面上でタッチ操作することにより、自動追尾ＡＦモードの設定を指示する。
【００６０】
デジタルカメラ２のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、動き検出部５６に動き検出処理の実行を指示する。
【００６１】
動き検出部５６は、動き検出処理の実行がＣＰＵ３４から指示されると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出して、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基準画像とし、そのフレーム画像２２から複数の特徴点６０を抽出する。動き検出部５６は、各特徴点６０の抽出を行ったら、次のフレームのＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出して、その画像データによって示されるフレーム画像２２を対応画像とし、そのフレーム画像２２から各特徴点６０のそれぞれに対応した対応点６２を求める。
【００６２】
動き検出部５６は、各対応点６２を求めたら、各特徴点６０の移動ベクトル６４の算出、各移動ベクトル６４のグルーピング、各グループの平均移動ベクトルの算出を行い、各平均移動ベクトルの中から大きさが最大のものを代表移動ベクトルとして決定する。そして、動き検出部５６は、この代表移動ベクトルの大きさを動き量として検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００６３】
ＣＰＵ３４は、動き検出部５６から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以下であると判定すると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。一方、ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以上であると判定すると、ＡＦを行うことなく追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【００６４】
追尾対象設定処理部５７は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて追尾対象設定処理を実行すると、タッチ操作によってユーザが選択した被写体を追尾対象として設定し、その被写体に対応する領域を抽出した追尾対象画像をＳＤＲＡＭ４５に記憶させる。
【００６５】
ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７による追尾対象設定処理が完了すると、これに応じて追尾処理部５８に追尾処理の実行を指示する。また、これと同時に、ＣＰＵ３４は、追尾対象画像を囲うようにターゲット表示枠２４の画像データを生成し、それをスルー画上の対応する位置にオーバーレイ表示させる。
【００６６】
追尾処理部５８は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて追尾処理を開始すると、各フレームの画像データが取得される毎に、そのフレーム画像２２から追尾対象画像に最も合致する領域を抽出し、その領域の位置情報をＣＰＵ３４に入力する。ＣＰＵ３４は、追尾処理部５８から位置情報が入力されると、その位置情報に応じた位置にＡＦエリア２３、及び液晶ディスプレイ１８に表示されたターゲット表示枠２４を移動させる。これにより、デジタルカメラ２を自動追尾ＡＦモードに設定すると、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４が移動する。
【００６７】
このように、本実施形態では、動き量が所定値以下で被写体の動きが小さい（遅い）撮影シーンであると考えられる場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上で被写体の動きが大きい（速い）撮影シーンであると考えられる場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行するようにした。
【００６８】
こうすれば、被写体の動きが小さい撮影シーンの場合には、被写体の情報を正確に取得することができ、追尾処理の精度を向上させることができる。そして、被写体の動きが大きい撮影シーンの場合には、素早く追尾対象設定処理を行うことができ、初めから動いている被写体も適切に追尾対象として設定することができる。
【００６９】
上記実施形態では、特徴点６０と対応点６２とを用いた特徴点追跡によって被写体の動きを検出したが、これに限ることなく、図８のフローチャート、及び図９の説明図に示すように、エリアマッチングによって被写体の動きを検出してもよい。以下、その処理手順について説明する。
【００７０】
動き検出部５６は、ＣＰＵ３４の指示に応じて動き検出処理を開始すると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。動き検出部５６は、画像データを読み出したら、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基準画像とし、このフレーム画像２２に対して各画素の色や高周波成分などを利用したグルーピングを行うことにより、図９（ａ）に示すように、当該フレーム画像２２から特徴的な被写体に対応する部分を示す複数の被写体エリア７０を抽出する。
【００７１】
動き検出部５６は、各被写体エリア７０の抽出を行ったら、次のフレームのＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、その画像データによって示されるフレーム画像２２を対応画像とする。そして、このフレーム画像２２に対して被写体エリア７０毎にエリアマッチングを行うことにより、図９（ｂ）に示すように、対応画像としたフレーム画像２２から各被写体エリア７０のそれぞれに対応した対応エリア７２を求める。
【００７２】
動き検出部５６は、各対応エリア７２を求めたら、図９（ｃ）に示すように、フレーム画像２２上における各被写体エリア７０の中心位置及びそれに対応する各対応エリア７２の中心位置を基に、各被写体エリア７０の移動ベクトル７４を算出する。
【００７３】
動き検出部５６は、各移動ベクトル７４を算出したら、各移動ベクトル７４の中から大きさが最大のものを代表移動ベクトルとして決定する。そして、この代表移動ベクトルの大きさを動き量として検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。このように、基準画像となるフレーム画像２２から特徴的な被写体に対応する部分を示す被写体エリア７０を抽出し、エリアマッチングを行って被写体エリア７０の移動ベクトル７４を算出するようにしても、被写体の動きを検出することができる。
【００７４】
さらには、図１０のフローチャート、及び図１１の説明図に示すように、基準画像と対応画像との差分によって被写体の動きを検出してもよい。以下、その処理手順について説明する。
【００７５】
動き検出部５６は、ＣＰＵ３４の指示に応じて動き検出処理を開始すると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基準画像として記憶する。動き検出部５６は、基準画像を記憶したら、次のフレームのＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、その画像データによって示されるフレーム画像２２を対応画像として記憶する。
【００７６】
この後、動き検出部５６は、基準画像の各画素の輝度値と、これに対応する位置の対応画像の各画素の輝度値との差分を求めることにより、図１１（ｃ）に示すように、これらの各画像の輝度値の差分からなる輝度差分画像７６を作成する。動き検出部５６は、輝度差分画像７６を作成したら、輝度差分画像７６の各画素の輝度値の絶対値を求め、その絶対値が所定の閾値よりも大きい画素の数をカウントする。前記絶対値が所定の閾値よりも大きい画素は、基準画像と対応画像との間で被写体の変動があった部分である。従って、前記カウント数が多いほど被写体の動き量が大きいと考えることができる。
【００７７】
動き検出部５６は、上記カウントを行った後、そのカウント数が多いほど動き量が大きくなるように、カウント数を指標として動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。このように、基準画像と対応画像との輝度値の差分を求めることによっても、被写体の動きを検出することができる。なお、画像処理を利用した被写体の動きの検出方法は、上記に限定されるものではなく、被写体の動きが検出可能な任意の方法でよい。
【００７８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態と機能・構成上同一のものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。図１２に示すように、本実施形態のデジタルカメラ８０の動き検出部８２には、カメラ本体４の動きを検出するジャイロセンサ８４が設けられている。ジャイロセンサ８４は、いわゆる３軸ジャイロであり、カメラ本体４の高さ方向、幅方向、奥行き方向の３軸方向の角速度をカメラ本体４の動きとして検出し、その動きに応じた信号を出力する。
【００７９】
動き検出部８２は、ＣＰＵ３４から動き検出処理の実行が指示された際に、ジャイロセンサ８４の出力を参照し、その出力を基に被写体の動きの大きさを示す動き量を生成する。一般に、動きの大きい被写体を撮影する場合には、被写体が撮影範囲から外れてしまうことを防ぐため、その移動にカメラ本体４を追従させる（いわゆるパンニング）。従って、動き検出部８２は、カメラ本体４の動きが大きいほど被写体の動きも大きいとして動き量を生成する。動き検出部８２は、動き量を生成したら、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００８０】
次に、図１３に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態の作用について説明する。デジタルカメラ８０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、動き検出部８２に動き検出処理の実行を指示する。
【００８１】
動き検出部８２は、動き検出処理の実行がＣＰＵ３４から指示されたことに応答して、ジャイロセンサ８４の出力を参照する。そして、その出力を基に被写体の動きの大きさを示す動き量を生成し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００８２】
ＣＰＵ３４は、動き検出部８２から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。以下、上記第１の実施形態と同様に、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。そして、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【００８３】
このように、カメラ本体４の動きを検出するジャイロセンサ８４を用いて被写体の動きを検出するようにしても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態では、ジャイロセンサ８４によってカメラ本体４の動きを検出するようにしたが、これに限ることなく、他のセンサなどを用いてカメラ本体４の動きを検出してもよい。また、本実施形態では、動き検出部８２にセンサを設けたが、センサの位置は任意の位置でよい。さらには、手振れ防止用のジャイロセンサなどを動き検出用として用いるようにしてもよい。
【００８４】
［第３実施形態］
次に、図１４に示すフローチャートを参照しながら、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態の構成は、上記第２の実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００８５】
デジタルカメラ８０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、センサを利用した動き検出処理の実行を動き検出部８２に指示する。
【００８６】
動き検出部８２は、動き検出処理の実行がＣＰＵ３４から指示されたことに応答して、ジャイロセンサ８４の出力を参照する。そして、その出力を基に被写体の動きの大きさを示す動き量を生成し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００８７】
ＣＰＵ３４は、動き検出部８２から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以上であると判定すると、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。一方、ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以下であると判定すると、画像処理を利用した動き検出処理の実行を動き検出部８２に指示する。
【００８８】
動き検出部８２は、動き検出処理の実行がＣＰＵ３４から指示されると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。そして、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基に、特徴点追跡、エリアマッチング、フレーム間の輝度値の差分などの画像処理を行うことにより、当該フレーム画像２２から被写体の動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００８９】
ＣＰＵ３４は、動き検出部８２から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を再び行う。ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以上であると判定すると、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。一方、ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以下であると判定すると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【００９０】
以下、上記各実施形態と同様に、ＣＰＵ３４からの指示に応じて追尾対象設定処理部５７で追尾対象設定処理を実行し、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【００９１】
このように、本実施形態では、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理との双方で動き量が所定値以下であると判定された場合に、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理との一方でも動き量が所定値以上であると判定された場合に、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行するようにした。
【００９２】
このように、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理とを行うようにすれば、被写体の動きをより高精度に検出することができる。なお、本実施形態では、センサを利用した動き検出処理を先に行うようにしたが、これとは反対に、画像処理を利用した動き検出処理を先に行うようにしてもよい。但し、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理とでは、センサを利用した動き検出処理の方が比較的処理速度が速い。従って、本実施形態で示すように、センサを利用した動き検出処理を先に行った方が、動きの大きい被写体をより迅速に検出することができる。すなわち、各動き検出処理は、処理速度の速いものを先に行うことが好ましい。
【００９３】
また、本実施形態では、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理との一方でも動き量が所定値以上であると判定された場合に、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行するようにしたが、本実施形態では、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理との双方で動き量が所定値以上であると判定された場合に、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行するようにしてもよい。
【００９４】
［第４実施形態］
次に、図１５に示すフローチャートを参照しながら、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、本実施形態の構成は、上記第２の実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００９５】
デジタルカメラ８０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値をＡＦ検出回路５５に算出させ、そのＡＦ評価値を取得する。
【００９６】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値を取得したら、そのＡＦ評価値が所定値以上か否かの判定を行う。ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値が所定値以下であると判定すると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【００９７】
一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値が所定値以上であると判定すると、動き検出処理の実行を動き検出部８２に指示する。動き検出部８２は、ＣＰＵ３４から指示されたことに応答して動き検出処理を実行することにより、被写体の動きの大きさを示す動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。この際、動き検出部８２による動き検出処理は、センサを利用したものでもよいし、画像処理を利用したものでもよい。
【００９８】
ＣＰＵ３４は、動き検出部８２から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。以下、上記各実施形態と同様に、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。そして、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【００９９】
このように、本実施形態では、動き検出処理を実行する前に、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値を取得し、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行うようにした。こうすれば、全く焦点が合っていない状態の被写体が追尾対象として設定され、追尾処理が継続できなくなったり、焦点が合っていない状態で撮影が実行されたりすることを、より適切に防ぐことができる。また、現在のフォーカスレンズ２８の位置の１点だけのＡＦ評価値を基に判定を行うので、処理に大幅な時間が掛かることもない。
【０１００】
また、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値が所定値以上である場合には、追尾対象としたい被写体に焦点が合っている可能性が高い。そこで、図１６に示すフローチャートのように、ＡＦ評価値が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行い、ＡＦ評価値が所定値以上である場合には、ＡＦや動き検出処理を行うことなく直ちに追尾対象設定処理を行うようにしてもよい。
【０１０１】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１７に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１００には、上記各実施形態で説明した各部に加えて、顔検出部１０２と、シーン変動チェック処理部１０４とが設けられている。
【０１０２】
顔検出部１０２は、ＣＰＵ３４の制御の下、ＹＣ変換後の画像データから顔画像を検出する顔検出処理を行う。ＣＰＵ３４は、例えば、メニューボタン２０の押下によって液晶ディスプレイ１８に表示されるメニュー画面の顔検出機能のＯＮ／ＯＦＦの設定項目において、顔検出機能のＯＮが設定された際に、顔検出部１０２に顔検出処理の実行を指示する。顔検出部１０２は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて顔検出処理を実行すると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。そして、周知のパターンマッチング技術を用いることにより、当該画像データによって示されるフレーム画像２２から顔画像を抽出し、その顔画像の位置情報を検出結果としてＣＰＵ３４に入力する。ＣＰＵ３４は、顔検出部１０２から位置情報が入力されると、その位置情報に基づいて顔画像に対応する部分を囲う顔検出枠を生成し、それをスルー画にオーバーレイ表示させることにより、検出した顔をユーザに報知する。
【０１０３】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて、撮影シーンに変動があったか否かを判定するシーン変動チェック処理を行う。シーン変動チェック処理部１０４には、基準情報記憶メモリ１０６が設けられている。シーン変動チェック処理部１０４は、撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた際に、その時の撮影シーンに関連する各種の情報を基準情報として基準情報記憶メモリ１０６に記憶させる。
【０１０４】
シーン変動チェック処理部１０４は、例えば、本撮影が実行されたとき、レリーズボタン１４の半押しに応じて撮影準備処理が実行されたとき、スルー画表示中に連続的に焦点合わせ行うコンティニュアスＡＦが動作しているときに、撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われたと判断して、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報を記憶させる。
【０１０５】
また、シーン変動チェック処理部１０４は、例えば、ズームレンズ２６の位置、顔検出部１０２による顔検出処理の有無、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４が算出した測光値、フォーカスレンズ２８の位置、及びその位置におけるＡＦ評価値などを、撮影シーンに関連する情報として基準情報記憶メモリ１０６に記憶させる。さらに、顔検出処理が行われていた場合には、その顔検出処理によって検出された顔画像の数や、検出された顔画像そのものを撮影シーンに関連する情報として基準情報記憶メモリ１０６に記憶させる。なお、撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作、及び撮影シーンに関連する情報は、上記に限定されるものではない。
【０１０６】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＣＰＵ３４からシーン変動チェック処理の実行が指示されると、それに応答して撮影シーンに関連する各種の情報を取得する。シーン変動チェック処理部１０４は、各情報を取得したら、それらの各情報と、基準情報記憶メモリ１０６に記憶されている基準情報とを比較する。そして、シーン変動チェック処理部１０４は、対応する各情報の全てが一致している場合に、撮影シーンに変動がないと判定し、対応する各情報のいずれか１つでも一致しないものがある場合に、撮影シーンに変動があったと判定する。また、シーン変動チェック処理部１０４は、上記のようにシーン変動チェック処理を行った後、撮影シーンの変動の有無の判定結果をＣＰＵ３４に入力する。
【０１０７】
次に、図１８及び図１９に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による本実施形態の作用について説明する。デジタルカメラ１００のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、シーン変動チェック処理の実行をシーン変動チェック処理部１０４に指示する。
【０１０８】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＣＰＵ３４からシーン変動チェック処理の実行が指示されると、これに応答して撮影シーンに関連する各種の情報を取得する。シーン変動チェック処理部１０４は、各情報を取得したら、まずズームレンズ２６の位置に変動があったか否かの判定を行う。シーン変動チェック処理部１０４は、取得したズームレンズ２６の位置と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶されたズームレンズ２６の位置とを比較し、これらの各値の差分が所定値以下である場合に、ズームレンズ２６の位置に変動がないと判定し、所定値以上である場合に、ズームレンズ２６の位置に変動があったと判定する。
【０１０９】
シーン変動チェック処理部１０４は、ズームレンズ２６の位置に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、ズームレンズ２６の位置に変動がないと判定すると、続いて顔検出部１０２による顔検出処理の結果に変動があったか否かの判定を行う。
【０１１０】
シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理の結果の判定を開始すると、顔検出部１０２が現在行っている顔検出処理の結果と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶された顔検出処理の結果とを比較し、顔検出処理が行われているか否かを確認する。また、シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理が行われている場合、検出された顔画像の数が一致するか否かを確認し、顔画像の数も一致している場合には、さらに検出された各顔画像のパターンマッチングを行って、対応する各顔画像の内容が一致しているか否かを確認する。そして、シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理の実行の有無、顔画像の数、顔画像の内容の全てが一致している場合に、顔検出処理の結果に変動がないと判定し、いずれか１つでも一致していない場合に、顔検出処理の結果に変動があったと判定する。
【０１１１】
シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理の結果に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理の結果に変動がないと判定すると、続いてＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４が算出した測光値に変動があったか否かの判定を行う。
【０１１２】
シーン変動チェック処理部１０４は、測光値の判定を開始すると、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４から取得した測光値と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶された測光値とを比較し、これらの各測光値の差分が所定値以下である場合に、測光値に変動がないと判定し、所定値以上である場合に、測光値に変動があったと判定する。
【０１１３】
シーン変動チェック処理部１０４は、測光値に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、測光値に変動がないと判定すると、続いてフォーカスレンズ２８の位置に変動があったか否かの判定を行う。
【０１１４】
シーン変動チェック処理部１０４は、フォーカスレンズ２８の位置の判定を開始すると、取得したフォーカスレンズ２８の位置と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶されたフォーカスレンズ２８の位置とを比較し、これらの各値の差分が所定値以下である場合に、フォーカスレンズ２８の位置に変動がないと判定し、所定値以上である場合に、フォーカスレンズ２８の位置に変動があったと判定する。
【０１１５】
シーン変動チェック処理部１０４は、フォーカスレンズ２８の位置に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、フォーカスレンズ２８の位置に変動がないと判定すると、続いてそのフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値に変動があったか否かの判定を行う。
【０１１６】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＡＦ評価値の判定を開始すると、ＡＦ検出回路５５から取得したＡＦ評価値と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶されたＡＦ評価値とを比較し、これらの各値の差分が所定値以下である場合に、ＡＦ評価値に変動がないと判定し、所定値以上である場合に、ＡＦ評価値に変動があったと判定する。
【０１１７】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＡＦ評価値に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、ＡＦ評価値に変動がないと判定すると、撮影シーンに変動がなかったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。
【０１１８】
ＣＰＵ３４は、撮影シーンに変動があったことを示す情報がシーン変動チェック処理部１０４から入力されると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【０１１９】
一方、ＣＰＵ３４は、撮影シーンに変動がなかったことを示す情報がシーン変動チェック処理部１０４から入力されると、動き検出処理の実行を動き検出部５６に指示する。動き検出部５６は、ＣＰＵ３４から指示されたことに応答して動き検出処理を実行することにより、被写体の動きの大きさを示す動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。この際、動き検出部５６による動き検出処理は、センサを利用したものでもよいし、画像処理を利用したものでもよい。
【０１２０】
ＣＰＵ３４は、動き検出部５６から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。以下、上記各実施形態と同様に、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。そして、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【０１２１】
このように、本実施形態では、動き検出処理を実行する前に、撮影シーンに変動があったか否かを判定し、撮影シーンに変動があった場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行うようにした。撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた状態から撮影シーンが変動している場合には、追尾対象としたい被写体に焦点が合っていない可能性が高い。そこで、上記のように、撮影シーンに変動があったか否かを判定し、変動がある場合に直ぐにＡＦを行うようにすれば、比較的時間の掛かる動き検出処理を行う手間を省き、より適切かつ迅速に追尾対象設定処理を行うことができる。
【０１２２】
また、撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた状態から撮影シーンが変動していない場合、すなわち前回の操作と同じ撮影シーンを見ている状態で自動追尾ＡＦモードが設定された場合には、追尾対象としたい被写体に焦点が合っている可能性が高い。そこで、図２０に示すフローチャートのように、撮影シーンに変動があった場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行い、撮影シーンに変動がない場合には、ＡＦや動き検出処理を行うことなく直ちに追尾対象設定処理を行うようにしてもよい。
【０１２３】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図２１に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１１０には、上記各実施形態で説明した各部に加えて、設定記憶部１１２が設けられている。設定記憶部１１２は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶媒体である。この設定記憶部１１２には、追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かをユーザが設定した際に、その設定情報が記憶される。
【０１２４】
追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かの設定は、図２２に示すように、メニューボタン２０を押下することによって液晶ディスプレイ１８に表示される自動追尾前ＡＦ動作設定用のメニュー画面（ＡＦ動作設定手段）１１４によって行われる。
【０１２５】
メニュー画面１１４には、追尾対象設定処理の前に必ずＡＦを行うようにするＡＦ動作ＯＮモードに設定するためのＯＮ用ラジオボックス１１５と、追尾対象設定処理の前にＡＦを行わないようにするＡＦ動作ＯＦＦモードに設定するためのＯＦＦ用ラジオボックス１１６と、追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かを自動的に決定するＡＦ動作自動モードに設定するための自動用ラジオボックス１１７とが設けられている。
【０１２６】
ＣＰＵ３４は、各ラジオボックス１１５〜１１７に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１で検出すると、そのタッチ操作に対応する位置にチェックマーク１１８を表示させる。これにより、タッチ操作に応じたモードが設定されたことをユーザに報知する。また、ＣＰＵ３４は、チェックマーク１１８を表示させるとともに、その操作に応じたモードの設定情報を設定記憶部１１２に記憶させる。
【０１２７】
このように、追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かの設定は、メニュー画面１１４を液晶ディスプレイ１８に表示させた後、所望のモードの各ラジオボックス１１５〜１１７に対応する部分をタッチ操作することによって設定される。なお、各モードの設定方法は、メニュー画面１１４に限ることなく、例えば、専用のスライドスイッチなどで行ってもよい。
【０１２８】
次に、図２３に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による本実施形態の作用について説明する。デジタルカメラ１１０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、設定記憶部１１２に記憶された設定情報を参照することにより、ユーザが設定した自動追尾前ＡＦ動作のモードを確認する。
【０１２９】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されていることを確認すると、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示し、ＡＦを行うことなく直ぐに追尾対象設定処理を行う。一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されていることを確認すると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【０１３０】
また、ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作自動モードが設定されていることを確認すると、動き検出処理の実行を動き検出部５６に指示する。動き検出部５６は、ＣＰＵ３４から指示されたことに応答して動き検出処理を実行することにより、被写体の動きの大きさを示す動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。この際、動き検出部５６による動き検出処理は、センサを利用したものでもよいし、画像処理を利用したものでもよい。
【０１３１】
ＣＰＵ３４は、動き検出部５６から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。以下、上記各実施形態と同様に、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。そして、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【０１３２】
このように、本実施形態では、設定記憶部１１２に記憶された設定情報を参照することによってユーザが設定した自動追尾前ＡＦ動作のモードを確認し、そのモードに応じた処理を行うようにしたので、追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かについてユーザの意図を反映させることができる。
【０１３３】
本実施形態では、ＡＦ動作自動モードが設定されていることを確認した際に、動き検出処理を実行し、動き量が所定値以上か否かによってＡＦを行うか否かを判定するようにしたが、これに限ることなく、例えば、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値を取得し、そのＡＦ評価値が所定値以上か否かによってＡＦを行うか否かを判定してもよいし、シーン変動チェック処理を実行し、撮影シーンに変動があったか否かによってＡＦを行うか否かを判定してもよい。
【０１３４】
また、本実施形態では、自動追尾前ＡＦ動作の設定として、ＡＦ動作ＯＮモードとＡＦ動作ＯＦＦモードとＡＦ動作自動モードとを設け、ＡＦ動作自動モードが設定されている場合に、上記各処理を実行するようにしたが、これに限ることなく、自動追尾前ＡＦ動作の設定をＡＦ動作ＯＮモードとＡＦ動作ＯＦＦモードのみとし、図２４に示すフローチャートのように、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されている場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行い、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されている場合には、ＡＦや動き検出処理を行うことなく直ちに追尾対象設定処理を行うようにしてもよい。
【０１３５】
［第７実施形態］
次に、図２５に示すフローチャートを参照しながら、本発明の第７の実施形態について説明する。なお、本実施形態の構成は、上記第６の実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【０１３６】
デジタルカメラ１１０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、設定記憶部１１２に記憶された設定情報を参照することにより、ユーザが設定した自動追尾前ＡＦ動作のモードを確認する。
【０１３７】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されていることを確認すると、上記第６の実施形態と同様に、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。また、ＡＦ動作自動モードが設定されていることを確認した場合にも、上記第６の実施形態と同様に、動き検出処理、及び動き量が所定値以上か否かの判定を行い、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。
【０１３８】
一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されていることを確認すると、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値をＡＦ検出回路５５に算出させ、そのＡＦ評価値を取得する。ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値を取得したら、そのＡＦ評価値が所定値以上か否かの判定を行う。
【０１３９】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値が所定値以上であると判定すると、ユーザの設定通りにＡＦを行うことなく追尾対象設定処理を実行する。一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値が所定値以下であると判定すると、図２６に示すように、追尾対象として選択された被写体に焦点が合っていないことを警告するアイコン１２０を液晶ディスプレイ１８に表示させることにより、ユーザに対して警告を行う。また、この際、ＣＰＵ３４は、アイコン１２０とともに、自動追尾前ＡＦ動作のモードをＡＦ動作ＯＦＦモード又はＡＦ動作ＯＮモードに設定するためのダイアログボックス１２２を液晶ディスプレイ１８に表示させ、モードをＡＦ動作ＯＦＦモードのままにするかＡＦ動作ＯＮモードに変更するかをユーザに選択させる。
【０１４０】
ＣＰＵ３４は、ダイアログボックス１２２のＡＦ動作ＯＦＦモードに対応する部分がタッチ操作された場合、ＡＦを行うことなく追尾対象設定処理を実行する。一方、ＣＰＵ３４は、ダイアログボックス１２２のＡＦ動作ＯＮモードに対応する部分がタッチ操作された場合、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。この際、設定記憶部１１２に記憶されている設定情報は、ダイアログボックス１２２での設定に応じてＡＦ動作ＯＦＦモードからＡＦ動作ＯＮモードに書き換えてもよいし、ＡＦ動作ＯＦＦモードのままにしておいてもよい。
【０１４１】
そして、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【０１４２】
このように、本実施形態では、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されている際に、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値が所定値以上か否かの判定を行い、所定値以下である場合、すなわちユーザが追尾対象として選択した被写体に焦点が合っていない場合に、警告を行うようにした。こうすれば、ユーザの意図を反映させつつ、設定の変更を忘れた場合などでも、全く焦点が合っていない状態の被写体が追尾対象として設定され、追尾処理が継続できなくなったり、焦点が合っていない状態で撮影が実行されたりすることを適切に防ぐことができる。なお、本実施形態では、液晶ディスプレイ１８にアイコン１２０を表示させることによってユーザに警告を行ったが、これに限ることなく、例えば、警告音などの音声で警告を行ってもよい。
【０１４３】
［第８実施形態］
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。図２７に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１３０は、上記第５の実施形態と同様の顔検出部１０２、シーン変動チェック処理部１０４、及び上記第６の実施形態と同様の設定記憶部１１２が設けられている。
【０１４４】
次に、図２８に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による本実施形態の作用について説明する。デジタルカメラ１３０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、設定記憶部１１２に記憶された設定情報を参照することにより、ユーザが設定した自動追尾前ＡＦ動作のモードを確認する。
【０１４５】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されていることを確認すると、上記第６の実施形態と同様に、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示し、ＡＦを行うことなく直ぐに追尾対象設定処理を行う。また、ＡＦ動作自動モードが設定されていることを確認した場合にも、上記第６の実施形態と同様に、動き検出処理、及び動き量が所定値以上か否かの判定を行い、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。
【０１４６】
一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されていることを確認すると、シーン変動チェック処理の実行をシーン変動チェック処理部１０４に指示する。
【０１４７】
ＣＰＵ３４は、撮影シーンに変動があったことを示す情報がシーン変動チェック処理部１０４から入力された場合、追尾対象としたい被写体に焦点が合っていない可能性が高いと判断し、ユーザの設定通りにＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。
【０１４８】
一方、ＣＰＵ３４は、撮影シーンに変動がなかったことを示す情報がシーン変動チェック処理部１０４から入力された場合、追尾対象としたい被写体に焦点が合っている可能性が高いと判断し、図２９に示すように、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する高速ロックが可能であることを示すアイコン１３２を液晶ディスプレイ１８に表示させることにより、高速ロックが可能であることをユーザに対して報知する。また、この際、ＣＰＵ３４は、アイコン１３２とともに、自動追尾前ＡＦ動作のモードをＡＦ動作ＯＦＦモード又はＡＦ動作ＯＮモードに設定するためのダイアログボックス１２２を液晶ディスプレイ１８に表示させ、モードをＡＦ動作ＯＮモードのままにするかＡＦ動作ＯＦＦモードに変更するかをユーザに選択させる。
【０１４９】
ＣＰＵ３４は、ダイアログボックス１２２のＡＦ動作ＯＦＦモードに対応する部分がタッチ操作された場合、ＡＦを行うことなく追尾対象設定処理を実行する。一方、ＣＰＵ３４は、ダイアログボックス１２２のＡＦ動作ＯＮモードに対応する部分がタッチ操作された場合、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。
【０１５０】
そして、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【０１５１】
このように、本実施形態では、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されている際に、シーン変動チェック処理を行い、撮影シーンに変動がなかった場合に、ＡＦが省略可能であることをユーザに報知するようにした。こうすれば、ユーザが設定の変更を忘れた場合などに不要にＡＦが行われることを防ぎ、ユーザの意図を反映させつつ、より適切かつ迅速に追尾対象設定処理を行うことができる。なお、本実施形態では、液晶ディスプレイ１８にアイコン１３２を表示させることによってユーザに報知を行ったが、これに限ることなく、例えば、音声で報知を行ってもよい。
【０１５２】
上記各実施形態では、タッチパネル２１のタッチ操作によって追尾対象とする被写体を選択するようにしたが、追尾対象の選択方法は、これに限定されるものではない。例えば、顔検出を行うことによって抽出された顔画像を追尾対象としてもよい。上記各実施形態では、コントラスト方式のＡＦを行うようにしたが、ＡＦの方式は、これに限ることなく、位相差方式やアクティブ方式などの他の方式でもよい。上記各実施形態では、ＣＣＤ３６を撮像素子として示したが、撮像素子は、これに限ることなく、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサなどでもよい。上記各実施形態では、デジタルカメラに本発明を適用した例を示したが、本発明は、これに限ることなく、他の撮像装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１５３】
２ デジタルカメラ（撮像装置）
４ カメラ本体（本体部）
１０ 撮影レンズ
２８ フォーカスレンズ
３４ ＣＰＵ（設定制御手段）
３６ ＣＣＤ（撮像素子）
５５ ＡＦ検出回路（ＡＦ評価値算出手段）
５６ 動き検出部（動き検出手段）
５７ 追尾対象設定処理部（追尾対象設定処理手段）
８４ ジャイロセンサ（センサ）
１０４ シーン変動チェック処理部（シーン変動チェック処理手段）
１０６ 基準情報記憶メモリ（基準情報記憶手段）
１１４ メニュー画面（ＡＦ動作設定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の被写体を自動的に追尾する追尾処理を行う機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コントラスト方式のオートフォーカス（以下、ＡＦと称す）を行う撮像装置が知られている。コントラスト方式のＡＦでは、撮像素子によって得られた撮影画像の一部のエリア（以下、ＡＦエリアと称す）からコントラストに応じたＡＦ評価値を算出し、そのＡＦ評価値が最も高い位置にフォーカスレンズを移動させることによって撮影レンズを自動的に合焦させる。
【０００３】
ＡＦエリアは、撮影範囲の中央やユーザが指定した任意の位置に固定されているのが一般的である。ところが、このようにＡＦエリアが固定されていると、焦点を合わせたい被写体に動きがある際に、その被写体がＡＦエリアから外れてしまい、思うように所望の被写体に焦点が合わせられないことがある。
【０００４】
こうした問題を防ぐため、所定の被写体の動きを自動的に追尾し、その被写体に追従させてＡＦエリアを移動させるようにした撮像装置が、例えば、特許文献１で提案されている。特許文献１では、操作部を操作することによってユーザが所望の被写体を指定した際に、その被写体の画像を基準パターン画像として記憶しておき、この基準パターン画像を基にパターンマッチング処理を行うことにより、その後取得された撮影画像から基準パターン画像と一致する箇所を検出する。そして、検出した箇所に対応する位置にＡＦエリアを移動させることにより、ユーザの所望する被写体にＡＦエリアを追従させるようにしている。このように、撮影対象としたい被写体にＡＦエリアを追従させるようにすれば、被写体に動きがある際にも、その被写体に適切に焦点を合わせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８４７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、パターンマッチング処理によって被写体の自動追尾を行う際、基準パターン画像として設定した画像の焦点があまりにもずれていると、パターンマッチング処理による一致箇所の検出が困難になり、追尾が継続できなくなってしまう場合がある。このように、基準パターン画像の焦点ずれは、被写体の追尾精度の低下を招いてしまう。
【０００７】
これを防ぐためには、基準パターン画像の設定を行う前に一度ＡＦを行い、追尾対象としたい被写体に焦点を合わせる必要がある。しかしながら、被写体の動きが大きい場合にＡＦを行ってしまうと、この間の被写体の移動にともなって追尾対象としたい被写体が基準パターン画像として設定可能な範囲から外れてしまい、異なる被写体が基準パターン画像として設定されてしまうなど、ユーザの所望する被写体が基準パターン画像として適切に設定されなくなってしまうという問題が生じる。また、前述のように、被写体の動きが大きい場合には、ＡＦを行ったとしても追尾対象としたい被写体に適切に焦点が合わせられるとは限らない。このため、所定の被写体を自動的に追尾する撮像装置では、被写体の追尾精度の低下を防ぎつつ、動きの大きい被写体も適切に追尾対象として設定できるようにすることが望まれている。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、被写体の追尾精度の低下を防ぎつつ、動きの大きい被写体も適切に追尾対象として設定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、フォーカスレンズを光軸方向に移動させることによって焦点の調節が可能な撮影レンズと、前記撮影レンズによって結像された被写体像を撮像する撮像素子とを備え、前記撮像素子を駆動することによって時系列的に連続した複数の画像データを取得するとともに、前記撮影レンズを自動的に合焦させるオートフォーカスを行う機能と、所定の被写体を自動的に追尾する追尾処理を行う機能とを有する撮像装置において、前記画像データから所定の領域を抽出することにより、その領域を前記追尾処理の追尾対象として設定する追尾対象設定処理手段と、被写体の動きを検出する動き検出手段と、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記動き検出手段に被写体の動きを検出させ、動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、動きが大きい場合には、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる設定制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
前記動き検出手段は、前記各画像データを基に、被写体の動きを検出することが好ましい。
【００１１】
前記撮影レンズが前面に設けられた本体部と、前記本体部の動きを検出するセンサとを有し、前記動き検出手段は、前記センサの検出結果を基に、被写体の動きを検出する構成としてもよい。
【００１２】
前記設定制御手段は、前記各画像データを基にした被写体の動きの検出と、前記センサの検出結果を基にした被写体の動きの検出との双方で動きが小さいと検出された場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、前記設定制御手段は、前記各画像データを基にした被写体の動きの検出と、前記センサの検出結果を基にした被写体の動きの検出とのどちらかで動きが大きいと検出された場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることが好ましい。
【００１３】
前記画像データを基にＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備え、前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値を前記ＡＦ評価値算出手段に算出させ、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、所定値以上である場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することが好ましい。
【００１４】
前記設定制御手段は、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値が所定値以上で、かつ被写体の動きが大きい場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、前記ＡＦ評価値が所定値以下である場合、及び被写体の動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることが好ましい。
【００１５】
前記撮影レンズが合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた際に、その時の撮影シーンに関連する各種の情報を基準情報として記憶する基準情報記憶手段と、前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準情報を基に、撮影シーンに変動があったか否かを判定するシーン変動チェック処理手段とを備え、前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記シーン変動チェック処理手段に判定を実行させ、撮影シーンに変動がないと判定された場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、撮影シーンに変動があると判定された場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することが好ましい。
【００１６】
前記設定制御手段は、撮影シーンに変動がなく、かつ被写体の動きが大きい場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、撮影シーンに変動がある場合、及び被写体の動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることが好ましい。
【００１７】
前記基準情報記憶手段は、前記撮影レンズのズームレンズの位置、顔検出処理の結果、測光値、前記フォーカスレンズの位置、ＡＦ評価値のいずれかを前記基準情報として記憶することが好ましい。
【００１８】
前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う前に、オートフォーカスを行うか否かを設定するためのＡＦ動作設定手段を備え、前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記ＡＦ動作設定手段による設定を確認し、オートフォーカスを行うと設定されている場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、オートフォーカスを行わないと設定されている場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することが好ましい。
【００１９】
前記ＡＦ動作設定手段の設定には、オートフォーカスを行うか否かを自動的に決定するモードがあり、前記設定制御手段は、オートフォーカスを自動的に決定することが設定されている場合、前記動き検出手段の検出結果、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値、前記シーン変動チェック処理手段の判定結果のいずれかを基に、オートフォーカスを行うか否かを決定することが好ましい。
【００２０】
前記設定制御手段は、前記ＡＦ動作設定手段でオートフォーカスを行わないと設定されている場合に、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値を前記ＡＦ評価値算出手段に算出させ、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合、焦点が合っていないことを示す警告を行うことが好ましい。
【００２１】
前記設定制御手段は、前記ＡＦ動作設定手段でオートフォーカスを行うと設定されている場合に、撮影シーンに変動があったか否かを前記シーン変動チェック処理手段に判定させ、撮影シーンに変動がないと判定された場合、オートフォーカスが省略可能であることを示す報知を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、追尾対象設定処理手段が追尾対象の設定を行う際に、動き検出手段に被写体の動きを検出させ、動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから追尾対象設定処理手段に追尾対象の設定を実行させ、動きが大きい場合には、オートフォーカスを行わずに追尾対象設定処理手段に追尾対象の設定を実行させるようにしたので、被写体の追尾精度の低下を防ぎつつ、動きの大きい被写体も適切に追尾対象として設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】デジタルカメラの正面斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面図である。
【図３】自動追尾ＡＦモード時の動作を概略的に示す説明図である。
【図４】デジタルカメラの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】特徴点追跡の概念を示す説明図である。
【図６】デジタルカメラの動作手順の概略を示すフローチャートである。
【図７】動き検出処理の手順の概略を示すフローチャートである。
【図８】エリアマッチングによる動き検出処理の手順の概略を示すフローチャートである。
【図９】エリアマッチングの概念を示す説明図である。
【図１０】輝度差分画像の作成による動き検出処理の手順の概略を示すフローチャートである。
【図１１】輝度差分画像の作成の概念を示す説明図である。
【図１２】ジャイロセンサを設けた例を示すブロック図である。
【図１３】ジャイロセンサを設けた場合の動作手順の概略を示すフローチャートである。
【図１４】センサによる動き検出処理と画像処理による動き検出処理とを行う例を示すフローチャートである。
【図１５】動き検出処理の前に、現在のＡＦ評価値が所定値以上か否かを判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図１６】ＡＦを行うか否かを現在のＡＦ評価値が所定値以上か否かのみで判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図１７】シーン変動チェック処理部を設けた例を示すブロック図である。
【図１８】動き検出処理の前に、シーン変動チェック処理を行うようにした例を示すフローチャートである。
【図１９】シーン変動チェック処理の概略を示すフローチャートである。
【図２０】ＡＦを行うか否かをシーン変動チェック処理のみで判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図２１】設定記憶部を設けた例を示すブロック図である。
【図２２】自動追尾前ＡＦ動作の設定方法の一例を示す説明図である。
【図２３】ユーザの設定を反映できるようにした例を示すフローチャートである。
【図２４】ＡＦを行うか否かをユーザの設定のみで判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図２５】ＡＦ動作ＯＦＦモードの際に、現在のＡＦ評価値が所定値以上か否かを判定するようにした例を示すフローチャートである。
【図２６】ユーザに対する警告の一例を示す説明図である。
【図２７】シーン変動チェック処理部と設定記憶部とを設けた例を示すブロック図である。
【図２８】ＡＦ動作ＯＮモードの際に、シーン変動チェック処理を行うようにした例を示すフローチャートである。
【図２９】ユーザに対する報知の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
図１に示すように、デジタルカメラ（撮像装置）２は、略直方体状に形成されたカメラ本体（本体部）４を有している。カメラ本体４の前面には、撮影レンズ１０を保持するレンズ鏡筒１１と、撮影実行の際に被写体を照射するフラッシュ発光部１２とが設けられている。カメラ本体４の上面には、撮影実行を指示するレリーズボタン１４と、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源ボタン１５と、撮影レンズ１０をワイド側もしくはテレ側に変倍させるズーム操作を行うためのズームレバー１６とが設けられている。
【００２５】
レリーズボタン１４は、２段階押しのスイッチとなっている。レリーズボタン１４を軽く押す（半押し）と、ＡＦ（自動焦点調整）やＡＥ（自動露出調整）などの各種の撮影準備処理が実施される。この半押しした状態からレリーズボタン１４をさらに押し込む（全押し）と、デジタルカメラ２に撮影の実行が指示され、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換される。
【００２６】
図２に示すように、カメラ本体４の背面には、液晶ディスプレイ１８、モード選択ボタン１９、メニューボタン２０が設けられている。液晶ディスプレイ１８は、撮影した画像や撮影待機時のいわゆるスルー画、及び各種のメニュー画面などを表示する。デジタルカメラ２は、静止画像を取得する静止画撮影モード、動画像を取得する動画撮影モード、取得した各画像を液晶ディスプレイ１８に再生表示する再生モードなどの複数の動作モードを有している。モード選択ボタン１９は、デジタルカメラ２の各動作モードを切り替える際に操作される。デジタルカメラ２の動作モードは、モード選択ボタン１９の押下操作に応じて順次切り替えられる。メニューボタン２０は、液晶ディスプレイ１８に各種のメニュー画面を表示させる際に操作される。
【００２７】
液晶ディスプレイ１８の前面には、タッチパネル２１（図４参照）が設けられている。タッチパネル２１は、その表面がカメラ本体４の背面と略面一になるように取り付けられている。タッチパネル２１は、指や専用のペンなどで表面が押圧された際に、その位置を検出する。
【００２８】
このデジタルカメラ２では、液晶ディスプレイ１８に表示されるアイコンや画像に合わせて、タッチパネル２１の表面を指で押圧したり、押圧した状態のまま指を移動させたりすることにより、撮影機能の設定や表示する画像の切り替えなどといった各種の操作を直感的に行うことができる。
【００２９】
また、デジタルカメラ２のＡＦ機能には、撮影範囲の中央部分にＡＦエリア２３（図３参照）を固定する通常ＡＦモードと、ユーザが選択した被写体を自動的に追尾し、その被写体にＡＦエリア２３を追従して移動させる自動追尾ＡＦモードとが設けられている。デジタルカメラ２を静止画撮影モード又は動画撮影モードに設定した状態では、通常ＡＦモードが設定されている。自動追尾ＡＦモードは、静止画撮影モード又は動画撮影モードに設定してデジタルカメラ２を撮影待機状態にした後、液晶ディスプレイ１８に表示されたスルー画から任意の被写体を選択することによって設定される。
【００３０】
被写体の選択は、スルー画上の任意の被写体の中から追尾対象としたい被写体をタッチ操作することによって行われる。例えば、図３に示すように、被写体Ｓ１〜Ｓ３を含むフレーム画像２２がスルー画として液晶ディスプレイ１８に表示された状態で、被写体Ｓ１を追尾対象として自動追尾ＡＦモードを実行したい場合、ユーザは、画面上の被写体Ｓ１に対応する部分をタッチ操作する。
【００３１】
デジタルカメラ２は、被写体Ｓ１に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１によって検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。
【００３２】
デジタルカメラ２は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、図３（ａ）に示すように、撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、図３（ｂ）に示すように、タッチパネル２１の検出結果に応じて被写体Ｓ１に対応する部分に移動させる。また、これと同時に、デジタルカメラ２は、被写体Ｓ１を囲うターゲット表示枠２４をフレーム画像２２にオーバーレイ表示し、このターゲット表示枠２４によって、被写体Ｓ１を追尾対象とした自動追尾ＡＦモードの開始をユーザに報知する。
【００３３】
自動追尾ＡＦモードでは、被写体Ｓ１を追尾対象として設定した状態で被写体Ｓ１が移動すると、その移動がデジタルカメラ２によって自動的に検出され、図３（ｃ）に示すように、被写体Ｓ１に合わせてＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４が移動する。これにより、自動追尾ＡＦモードでは、被写体の動きが速い場合などでも、その被写体に撮影レンズ１０の焦点を迅速に合わせることができる。なお、自動追尾ＡＦモードは、例えば、追尾対象の被写体を再びタッチ操作して追尾の終了を指示したり、追尾対象の被写体が撮影範囲から外れるなどして追尾不能な状態に陥ったりすることによって解除される。
【００３４】
図４に示すように、撮影レンズ１０には、光軸方向に移動することによって撮影倍率を変化させるズームレンズ２６、開口面積を変化させることによって光の量を調節する絞り機構２７、及び光軸方向に移動することによって焦点を調節するフォーカスレンズ２８などが設けられている。ズームレンズ２６及びフォーカスレンズ２８には、ギヤなどの伝達機構を介してレンズ駆動モータ３０が接続されている。ズームレンズ２６及びフォーカスレンズ２８の光軸方向への移動は、このレンズ駆動モータ３０の駆動によって行われる。また、レンズ鏡筒１１には、繰出しモータ３１が接続されている。繰出しモータ３１は、ギヤなどの伝達機構を介してレンズ鏡筒１１に駆動力を伝えることにより、レンズ鏡筒１１の繰り出し／繰り込みを行う。
【００３５】
各モータ３０、３１は、モータドライバ３２に接続されている。モータドライバ３２は、デジタルカメラ２の全体を統括的に制御するＣＰＵ（設定制御手段）３４に接続されており、このＣＰＵ３４からの制御信号に基づいて各モータ３０、３１に駆動パルスを送信する。各モータ３０、３１は、この駆動パルスに応じて回転軸を回転駆動する。
【００３６】
撮影レンズ１０の背後には、撮影レンズ１０によって結像された被写体像を撮像するＣＣＤ（撮像素子）３６が配置されている。ＣＣＤ３６には、ＣＰＵ３４によって制御されるタイミングジェネレータ（ＴＧ）３８が接続され、このＴＧ３８から入力されるタイミング信号（クロックパルス）により、電子シャッタのシャッタ速度が決定される。
【００３７】
ＣＣＤ３６から出力された画像データは、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）４０に入力され、ＣＣＤ３６の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ４０から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）４１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４２でデジタルの画像データに変換される。
【００３８】
画像入力コントローラ４３は、バス４４を介してＣＰＵ３４に接続され、ＣＰＵ３４の制御命令に応じて、ＣＣＤ３６、ＣＤＳ４０、ＡＭＰ４１、及びＡ／Ｄ４２の各部を制御する。Ａ／Ｄ４２から出力された画像データは、ＳＤＲＡＭ４５に一時的に記録される。
【００３９】
画像信号処理回路４６は、ＳＤＲＡＭ４５から画像データを読み出して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像処理を施し、この画像データを再度ＳＤＲＡＭ４５に記録する。ＹＣ変換処理回路４７は、画像信号処理回路４６で各種処理を施された画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換する。液晶ドライバ４８は、画像信号処理回路４６、ＹＣ変換処理回路４７を経た画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、アナログのコンポジット信号に変換して液晶ディスプレイ１８に表示する。
【００４０】
圧縮伸長処理回路５０は、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データを所定の形式のファイルフォーマットに変換することにより、画像データから静止画像ファイル又は動画像ファイルを生成する。メディアコントローラ５１は、メディアスロットに着脱自在に装着されたメモリカード５２にアクセスし、生成された静止画像ファイルや動画像ファイルの読み書きを行う。
【００４１】
ＣＰＵ３４には、レリーズボタン１４、ズームレバー１６、モード選択ボタン１９、メニューボタン２０、タッチパネル２１といった各種の操作部材が接続されている。これらの各操作部材は、操作を検出し、その検出結果をＣＰＵ３４に入力する。
【００４２】
また、バス４４には、上記の他に、フラッシュ制御部５３、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４、ＡＦ検出回路（ＡＦ評価値算出手段）５５、動き検出部５６、追尾対象設定処理部５７、追尾処理部５８などが接続されている。フラッシュ制御部５３は、ＣＰＵ３４から送信されるフラッシュ発光信号に応じてフラッシュ発光部１２を発光させる。
【００４３】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４は、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データの輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとの積算値を基に、被写体の輝度を表す測光値を算出し、この算出結果をＣＰＵ３４に送信する。ＣＰＵ３４は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４から送信された測光値を基に、露出量、及びホワイトバランスの適否を判断し、撮影レンズ１０の絞り機構２７やＣＣＤ３６などの動作を制御する。
【００４４】
ＡＦ検出回路５５は、Ａ／Ｄ４２でデジタル化された画像データを基にＡＦエリア２３内のＡＦ評価値を算出し、その算出結果をＣＰＵ３４に送信する。ＣＰＵ３４は、レリーズボタン１４の半押しにともなう撮影準備処理の際に、フォーカスレンズ２８を移動させながら複数の位置におけるＡＦ評価値をＡＦ検出回路５５に算出させる。そして、最もＡＦ評価値が高い位置にフォーカスレンズ２８を移動させることによって撮影レンズ１０を合焦させる。このように、ＣＰＵ３４は、ＡＦ検出回路５５が算出したＡＦ評価値を基に、いわゆるコントラスト方式のＡＦを行う。
【００４５】
動き検出部５６は、ＣＰＵ３４の制御の下、ＹＣ変換処理回路４７でＹＣ変換された画像データを基に、被写体の動き量を検出する動き検出処理を行う。動き検出部５６は、ＣＰＵ３４の指示に応じて動き検出処理を開始すると、まずＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。動き検出部５６は、画像データを読み出したら、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基準画像とし、図５（ａ）に示すように、そのフレーム画像２２から複数の特徴点６０を抽出する。特徴点６０とは、フレーム画像２２の被写体において他の点との区別がし易い点のことであり、例えば、輝度勾配を持ったコーナーなどである。
【００４６】
動き検出部５６は、各特徴点６０の抽出を行ったら、次のフレームのＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、その画像データによって示されるフレーム画像２２を対応画像とする。そして、テンプレートマッチングなどの周知の手法を用いることにより、図５（ｂ）に示すように、対応画像としたフレーム画像２２から各特徴点６０のそれぞれに対応した対応点６２を求める。
【００４７】
動き検出部５６は、各対応点６２を求めたら、図５（ｃ）に示すように、フレーム画像２２上における各特徴点６０の位置及びそれに対応する各対応点６２の位置を基に、各特徴点６０の移動ベクトル６４を算出する。
【００４８】
動き検出部５６は、各移動ベクトル６４を算出したら、それらの各移動ベクトル６４の位置や方向、大きさなどにより、同一の被写体と思われるもの毎に各移動ベクトル６４をグルーピングする。この際、動き検出部５６は、特徴点６０と対応点６２との対応付けが誤対応であると思われる移動ベクトル６４を削除する。
【００４９】
この後、動き検出部５６は、各グループの移動ベクトル６４毎に平均移動ベクトルを求めることにより、各フレーム画像２２のそれぞれに写った各被写体の動きを特定する。そして、動き検出部５６は、各平均移動ベクトルの中から大きさが最大のものを代表移動ベクトルとして決定する。
【００５０】
このように、動き検出部５６は、特徴点６０と対応点６２とを用いた特徴点追跡により、ＹＣ変換後の画像データから最も動きの大きい被写体の動きの大きさ、及び方向を示す代表移動ベクトルを求め、この代表移動ベクトルの大きさを動き量として検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００５１】
追尾対象設定処理部５７は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて自動追尾ＡＦモード時の追尾対象を設定する追尾対象設定処理を行う。ＣＰＵ３４は、タッチパネル２１を介して自動追尾ＡＦモードが設定されたことを検出した際に、追尾対象設定処理の実行を追尾対象設定処理部５７に指示する。また、この際、ＣＰＵ３４は、タッチパネル２１が検出した位置情報を追尾対象設定処理の実行の指示とともに追尾対象設定処理部５７に入力する。
【００５２】
追尾対象設定処理部５７は、ＣＰＵ３４から追尾対象設定処理の実行の指示を受けると、まずＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。追尾対象設定処理部５７は、画像データを読み出したら、その画像データによって示されるフレーム画像２２と、実行の指示とともにＣＰＵ３４から入力された位置情報とを基に、周知のパターンマッチング処理を行うことによってユーザが選択した被写体を特定し、その被写体に対応する領域をフレーム画像２２から抽出する。例えば、図３に示すように、被写体Ｓ１をユーザが選択した場合には、パターンマッチング処理によって被写体Ｓ１を特定し、これに対応する領域を抽出する。この後、追尾対象設定処理部５７は、抽出した画像を追尾対象として設定し、その画像を追尾対象画像としてＳＤＲＡＭ４５に記憶させる。
【００５３】
追尾処理部５８は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて追尾対象設定処理部５７が追尾対象として設定した被写体を追尾する追尾処理を行う。ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７による追尾対象設定処理が完了した後、すなわちＳＤＲＡＭ４５に追尾対象画像が記憶された後、追尾処理部５８に追尾処理の実行を指示する。
【００５４】
追尾処理部５８は、ＣＰＵ３４から追尾処理の実行の指示を受けると、ＹＣ変換後の画像データ及び追尾対象画像をＳＤＲＡＭ４５から読み出す。追尾処理部５８は、これらの読み出しを行ったら、その画像データによって示されるフレーム画像２２と追尾対象画像とを基にパターンマッチング処理を行うことにより、当該フレーム画像２２から追尾対象画像に最も合致する領域を抽出する。追尾処理部５８は、合致する領域の抽出を行ったら、その領域の位置情報を追尾結果としてＣＰＵ３４に入力する。
【００５５】
そして、追尾処理部５８は、ＣＰＵ３４から終了が指示されるまで、次のフレームの画像データが取得される毎に上記の処理を繰り返し行い、追尾対象画像に最も合致する領域の位置情報を順次ＣＰＵ３４に入力する。なお、追尾対象画像は、各フレーム画像２２から合致する領域の抽出を行う毎に、その領域の画像を次のフレームの追尾処理用の追尾対象画像として順次更新するようにしてもよい。
【００５６】
次に、図６及び図７のフローチャートを参照しながら、上記構成によるデジタルカメラ２の作用について説明する。ユーザは、デジタルカメラ２を自動追尾ＡＦモードに設定して撮影を行う場合、電源ボタン１５を押下してデジタルカメラ２の各部を起動させた後、モード選択ボタン１９を押下して静止画撮影モード又は動画撮影モードを選択し、デジタルカメラ２を撮影待機状態にする。
【００５７】
デジタルカメラ２が撮影待機状態になると、ＣＰＵ３４によってＴＧ３８が制御され、これによってＴＧ３８から出力されるタイミング信号によってＣＣＤ３６が駆動される。ＣＣＤ３６は、ＴＧ３８からのタイミング信号に応答して撮像を行い、撮影レンズ１０によって結像された被写体像に応じた撮像信号を出力する。
【００５８】
ＣＣＤ３６から出力された撮像信号は、ＣＤＳ４０、ＡＭＰ４１、Ａ／Ｄ４２を経てデジタルの画像データに変換される。そして、このデジタルの画像データは、画像信号処理回路４６での各種の画像処理、及びＹＣ変換処理回路４７でのＹＣ変換処理が施された後、液晶ドライバ４８でアナログのコンポジット信号に変換され、スルー画として液晶ディスプレイ１８に表示される。このように、デジタルカメラ２は、ＣＣＤ３６を駆動することによって時系列的に連続した複数の画像データを取得し、それらの画像データを順次スルー画として液晶ディスプレイ１８に表示させる。
【００５９】
ユーザは、デジタルカメラ２が撮影待機状態になり液晶ディスプレイ１８にスルー画が表示された後、スルー画に含まれる被写体の中から追尾対象として設定したい所望の被写体を選択する。そして、その被写体を画面上でタッチ操作することにより、自動追尾ＡＦモードの設定を指示する。
【００６０】
デジタルカメラ２のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、動き検出部５６に動き検出処理の実行を指示する。
【００６１】
動き検出部５６は、動き検出処理の実行がＣＰＵ３４から指示されると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出して、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基準画像とし、そのフレーム画像２２から複数の特徴点６０を抽出する。動き検出部５６は、各特徴点６０の抽出を行ったら、次のフレームのＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出して、その画像データによって示されるフレーム画像２２を対応画像とし、そのフレーム画像２２から各特徴点６０のそれぞれに対応した対応点６２を求める。
【００６２】
動き検出部５６は、各対応点６２を求めたら、各特徴点６０の移動ベクトル６４の算出、各移動ベクトル６４のグルーピング、各グループの平均移動ベクトルの算出を行い、各平均移動ベクトルの中から大きさが最大のものを代表移動ベクトルとして決定する。そして、動き検出部５６は、この代表移動ベクトルの大きさを動き量として検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００６３】
ＣＰＵ３４は、動き検出部５６から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以下であると判定すると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。一方、ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以上であると判定すると、ＡＦを行うことなく追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【００６４】
追尾対象設定処理部５７は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて追尾対象設定処理を実行すると、タッチ操作によってユーザが選択した被写体を追尾対象として設定し、その被写体に対応する領域を抽出した追尾対象画像をＳＤＲＡＭ４５に記憶させる。
【００６５】
ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７による追尾対象設定処理が完了すると、これに応じて追尾処理部５８に追尾処理の実行を指示する。また、これと同時に、ＣＰＵ３４は、追尾対象画像を囲うようにターゲット表示枠２４の画像データを生成し、それをスルー画上の対応する位置にオーバーレイ表示させる。
【００６６】
追尾処理部５８は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて追尾処理を開始すると、各フレームの画像データが取得される毎に、そのフレーム画像２２から追尾対象画像に最も合致する領域を抽出し、その領域の位置情報をＣＰＵ３４に入力する。ＣＰＵ３４は、追尾処理部５８から位置情報が入力されると、その位置情報に応じた位置にＡＦエリア２３、及び液晶ディスプレイ１８に表示されたターゲット表示枠２４を移動させる。これにより、デジタルカメラ２を自動追尾ＡＦモードに設定すると、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４が移動する。
【００６７】
このように、本実施形態では、動き量が所定値以下で被写体の動きが小さい（遅い）撮影シーンであると考えられる場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上で被写体の動きが大きい（速い）撮影シーンであると考えられる場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行するようにした。
【００６８】
こうすれば、被写体の動きが小さい撮影シーンの場合には、被写体の情報を正確に取得することができ、追尾処理の精度を向上させることができる。そして、被写体の動きが大きい撮影シーンの場合には、素早く追尾対象設定処理を行うことができ、初めから動いている被写体も適切に追尾対象として設定することができる。
【００６９】
上記実施形態では、特徴点６０と対応点６２とを用いた特徴点追跡によって被写体の動きを検出したが、これに限ることなく、図８のフローチャート、及び図９の説明図に示すように、エリアマッチングによって被写体の動きを検出してもよい。以下、その処理手順について説明する。
【００７０】
動き検出部５６は、ＣＰＵ３４の指示に応じて動き検出処理を開始すると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。動き検出部５６は、画像データを読み出したら、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基準画像とし、このフレーム画像２２に対して各画素の色や高周波成分などを利用したグルーピングを行うことにより、図９（ａ）に示すように、当該フレーム画像２２から特徴的な被写体に対応する部分を示す複数の被写体エリア７０を抽出する。
【００７１】
動き検出部５６は、各被写体エリア７０の抽出を行ったら、次のフレームのＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、その画像データによって示されるフレーム画像２２を対応画像とする。そして、このフレーム画像２２に対して被写体エリア７０毎にエリアマッチングを行うことにより、図９（ｂ）に示すように、対応画像としたフレーム画像２２から各被写体エリア７０のそれぞれに対応した対応エリア７２を求める。
【００７２】
動き検出部５６は、各対応エリア７２を求めたら、図９（ｃ）に示すように、フレーム画像２２上における各被写体エリア７０の中心位置及びそれに対応する各対応エリア７２の中心位置を基に、各被写体エリア７０の移動ベクトル７４を算出する。
【００７３】
動き検出部５６は、各移動ベクトル７４を算出したら、各移動ベクトル７４の中から大きさが最大のものを代表移動ベクトルとして決定する。そして、この代表移動ベクトルの大きさを動き量として検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。このように、基準画像となるフレーム画像２２から特徴的な被写体に対応する部分を示す被写体エリア７０を抽出し、エリアマッチングを行って被写体エリア７０の移動ベクトル７４を算出するようにしても、被写体の動きを検出することができる。
【００７４】
さらには、図１０のフローチャート、及び図１１の説明図に示すように、基準画像と対応画像との差分によって被写体の動きを検出してもよい。以下、その処理手順について説明する。
【００７５】
動き検出部５６は、ＣＰＵ３４の指示に応じて動き検出処理を開始すると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基準画像として記憶する。動き検出部５６は、基準画像を記憶したら、次のフレームのＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出し、その画像データによって示されるフレーム画像２２を対応画像として記憶する。
【００７６】
この後、動き検出部５６は、基準画像の各画素の輝度値と、これに対応する位置の対応画像の各画素の輝度値との差分を求めることにより、図１１（ｃ）に示すように、これらの各画像の輝度値の差分からなる輝度差分画像７６を作成する。動き検出部５６は、輝度差分画像７６を作成したら、輝度差分画像７６の各画素の輝度値の絶対値を求め、その絶対値が所定の閾値よりも大きい画素の数をカウントする。前記絶対値が所定の閾値よりも大きい画素は、基準画像と対応画像との間で被写体の変動があった部分である。従って、前記カウント数が多いほど被写体の動き量が大きいと考えることができる。
【００７７】
動き検出部５６は、上記カウントを行った後、そのカウント数が多いほど動き量が大きくなるように、カウント数を指標として動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。このように、基準画像と対応画像との輝度値の差分を求めることによっても、被写体の動きを検出することができる。なお、画像処理を利用した被写体の動きの検出方法は、上記に限定されるものではなく、被写体の動きが検出可能な任意の方法でよい。
【００７８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態と機能・構成上同一のものについては、同符号を付し、詳細な説明を省略する。図１２に示すように、本実施形態のデジタルカメラ８０の動き検出部８２には、カメラ本体４の動きを検出するジャイロセンサ８４が設けられている。ジャイロセンサ８４は、いわゆる３軸ジャイロであり、カメラ本体４の高さ方向、幅方向、奥行き方向の３軸方向の角速度をカメラ本体４の動きとして検出し、その動きに応じた信号を出力する。
【００７９】
動き検出部８２は、ＣＰＵ３４から動き検出処理の実行が指示された際に、ジャイロセンサ８４の出力を参照し、その出力を基に被写体の動きの大きさを示す動き量を生成する。一般に、動きの大きい被写体を撮影する場合には、被写体が撮影範囲から外れてしまうことを防ぐため、その移動にカメラ本体４を追従させる（いわゆるパンニング）。従って、動き検出部８２は、カメラ本体４の動きが大きいほど被写体の動きも大きいとして動き量を生成する。動き検出部８２は、動き量を生成したら、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００８０】
次に、図１３に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態の作用について説明する。デジタルカメラ８０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、動き検出部８２に動き検出処理の実行を指示する。
【００８１】
動き検出部８２は、動き検出処理の実行がＣＰＵ３４から指示されたことに応答して、ジャイロセンサ８４の出力を参照する。そして、その出力を基に被写体の動きの大きさを示す動き量を生成し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００８２】
ＣＰＵ３４は、動き検出部８２から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。以下、上記第１の実施形態と同様に、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。そして、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【００８３】
このように、カメラ本体４の動きを検出するジャイロセンサ８４を用いて被写体の動きを検出するようにしても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態では、ジャイロセンサ８４によってカメラ本体４の動きを検出するようにしたが、これに限ることなく、他のセンサなどを用いてカメラ本体４の動きを検出してもよい。また、本実施形態では、動き検出部８２にセンサを設けたが、センサの位置は任意の位置でよい。さらには、手振れ防止用のジャイロセンサなどを動き検出用として用いるようにしてもよい。
【００８４】
［第３実施形態］
次に、図１４に示すフローチャートを参照しながら、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態の構成は、上記第２の実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００８５】
デジタルカメラ８０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、センサを利用した動き検出処理の実行を動き検出部８２に指示する。
【００８６】
動き検出部８２は、動き検出処理の実行がＣＰＵ３４から指示されたことに応答して、ジャイロセンサ８４の出力を参照する。そして、その出力を基に被写体の動きの大きさを示す動き量を生成し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００８７】
ＣＰＵ３４は、動き検出部８２から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以上であると判定すると、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。一方、ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以下であると判定すると、画像処理を利用した動き検出処理の実行を動き検出部８２に指示する。
【００８８】
動き検出部８２は、動き検出処理の実行がＣＰＵ３４から指示されると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。そして、その画像データによって示されるフレーム画像２２を基に、特徴点追跡、エリアマッチング、フレーム間の輝度値の差分などの画像処理を行うことにより、当該フレーム画像２２から被写体の動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。
【００８９】
ＣＰＵ３４は、動き検出部８２から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を再び行う。ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以上であると判定すると、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。一方、ＣＰＵ３４は、動き量が所定値以下であると判定すると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【００９０】
以下、上記各実施形態と同様に、ＣＰＵ３４からの指示に応じて追尾対象設定処理部５７で追尾対象設定処理を実行し、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【００９１】
このように、本実施形態では、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理との双方で動き量が所定値以下であると判定された場合に、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理との一方でも動き量が所定値以上であると判定された場合に、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行するようにした。
【００９２】
このように、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理とを行うようにすれば、被写体の動きをより高精度に検出することができる。なお、本実施形態では、センサを利用した動き検出処理を先に行うようにしたが、これとは反対に、画像処理を利用した動き検出処理を先に行うようにしてもよい。但し、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理とでは、センサを利用した動き検出処理の方が比較的処理速度が速い。従って、本実施形態で示すように、センサを利用した動き検出処理を先に行った方が、動きの大きい被写体をより迅速に検出することができる。すなわち、各動き検出処理は、処理速度の速いものを先に行うことが好ましい。
【００９３】
また、本実施形態では、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理との一方でも動き量が所定値以上であると判定された場合に、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行するようにしたが、本実施形態では、センサを利用した動き検出処理と画像処理を利用した動き検出処理との双方で動き量が所定値以上であると判定された場合に、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行するようにしてもよい。
【００９４】
［第４実施形態］
次に、図１５に示すフローチャートを参照しながら、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、本実施形態の構成は、上記第２の実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００９５】
デジタルカメラ８０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値をＡＦ検出回路５５に算出させ、そのＡＦ評価値を取得する。
【００９６】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値を取得したら、そのＡＦ評価値が所定値以上か否かの判定を行う。ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値が所定値以下であると判定すると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【００９７】
一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値が所定値以上であると判定すると、動き検出処理の実行を動き検出部８２に指示する。動き検出部８２は、ＣＰＵ３４から指示されたことに応答して動き検出処理を実行することにより、被写体の動きの大きさを示す動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。この際、動き検出部８２による動き検出処理は、センサを利用したものでもよいし、画像処理を利用したものでもよい。
【００９８】
ＣＰＵ３４は、動き検出部８２から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。以下、上記各実施形態と同様に、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。そして、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【００９９】
このように、本実施形態では、動き検出処理を実行する前に、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値を取得し、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行うようにした。こうすれば、全く焦点が合っていない状態の被写体が追尾対象として設定され、追尾処理が継続できなくなったり、焦点が合っていない状態で撮影が実行されたりすることを、より適切に防ぐことができる。また、現在のフォーカスレンズ２８の位置の１点だけのＡＦ評価値を基に判定を行うので、処理に大幅な時間が掛かることもない。
【０１００】
また、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値が所定値以上である場合には、追尾対象としたい被写体に焦点が合っている可能性が高い。そこで、図１６に示すフローチャートのように、ＡＦ評価値が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行い、ＡＦ評価値が所定値以上である場合には、ＡＦや動き検出処理を行うことなく直ちに追尾対象設定処理を行うようにしてもよい。
【０１０１】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１７に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１００には、上記各実施形態で説明した各部に加えて、顔検出部１０２と、シーン変動チェック処理部１０４とが設けられている。
【０１０２】
顔検出部１０２は、ＣＰＵ３４の制御の下、ＹＣ変換後の画像データから顔画像を検出する顔検出処理を行う。ＣＰＵ３４は、例えば、メニューボタン２０の押下によって液晶ディスプレイ１８に表示されるメニュー画面の顔検出機能のＯＮ／ＯＦＦの設定項目において、顔検出機能のＯＮが設定された際に、顔検出部１０２に顔検出処理の実行を指示する。顔検出部１０２は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて顔検出処理を実行すると、ＹＣ変換後の画像データをＳＤＲＡＭ４５から読み出す。そして、周知のパターンマッチング技術を用いることにより、当該画像データによって示されるフレーム画像２２から顔画像を抽出し、その顔画像の位置情報を検出結果としてＣＰＵ３４に入力する。ＣＰＵ３４は、顔検出部１０２から位置情報が入力されると、その位置情報に基づいて顔画像に対応する部分を囲う顔検出枠を生成し、それをスルー画にオーバーレイ表示させることにより、検出した顔をユーザに報知する。
【０１０３】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＣＰＵ３４からの指示に応じて、撮影シーンに変動があったか否かを判定するシーン変動チェック処理を行う。シーン変動チェック処理部１０４には、基準情報記憶メモリ１０６が設けられている。シーン変動チェック処理部１０４は、撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた際に、その時の撮影シーンに関連する各種の情報を基準情報として基準情報記憶メモリ１０６に記憶させる。
【０１０４】
シーン変動チェック処理部１０４は、例えば、本撮影が実行されたとき、レリーズボタン１４の半押しに応じて撮影準備処理が実行されたとき、スルー画表示中に連続的に焦点合わせ行うコンティニュアスＡＦが動作しているときに、撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われたと判断して、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報を記憶させる。
【０１０５】
また、シーン変動チェック処理部１０４は、例えば、ズームレンズ２６の位置、顔検出部１０２による顔検出処理の有無、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４が算出した測光値、フォーカスレンズ２８の位置、及びその位置におけるＡＦ評価値などを、撮影シーンに関連する情報として基準情報記憶メモリ１０６に記憶させる。さらに、顔検出処理が行われていた場合には、その顔検出処理によって検出された顔画像の数や、検出された顔画像そのものを撮影シーンに関連する情報として基準情報記憶メモリ１０６に記憶させる。なお、撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作、及び撮影シーンに関連する情報は、上記に限定されるものではない。
【０１０６】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＣＰＵ３４からシーン変動チェック処理の実行が指示されると、それに応答して撮影シーンに関連する各種の情報を取得する。シーン変動チェック処理部１０４は、各情報を取得したら、それらの各情報と、基準情報記憶メモリ１０６に記憶されている基準情報とを比較する。そして、シーン変動チェック処理部１０４は、対応する各情報の全てが一致している場合に、撮影シーンに変動がないと判定し、対応する各情報のいずれか１つでも一致しないものがある場合に、撮影シーンに変動があったと判定する。また、シーン変動チェック処理部１０４は、上記のようにシーン変動チェック処理を行った後、撮影シーンの変動の有無の判定結果をＣＰＵ３４に入力する。
【０１０７】
次に、図１８及び図１９に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による本実施形態の作用について説明する。デジタルカメラ１００のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、シーン変動チェック処理の実行をシーン変動チェック処理部１０４に指示する。
【０１０８】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＣＰＵ３４からシーン変動チェック処理の実行が指示されると、これに応答して撮影シーンに関連する各種の情報を取得する。シーン変動チェック処理部１０４は、各情報を取得したら、まずズームレンズ２６の位置に変動があったか否かの判定を行う。シーン変動チェック処理部１０４は、取得したズームレンズ２６の位置と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶されたズームレンズ２６の位置とを比較し、これらの各値の差分が所定値以下である場合に、ズームレンズ２６の位置に変動がないと判定し、所定値以上である場合に、ズームレンズ２６の位置に変動があったと判定する。
【０１０９】
シーン変動チェック処理部１０４は、ズームレンズ２６の位置に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、ズームレンズ２６の位置に変動がないと判定すると、続いて顔検出部１０２による顔検出処理の結果に変動があったか否かの判定を行う。
【０１１０】
シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理の結果の判定を開始すると、顔検出部１０２が現在行っている顔検出処理の結果と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶された顔検出処理の結果とを比較し、顔検出処理が行われているか否かを確認する。また、シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理が行われている場合、検出された顔画像の数が一致するか否かを確認し、顔画像の数も一致している場合には、さらに検出された各顔画像のパターンマッチングを行って、対応する各顔画像の内容が一致しているか否かを確認する。そして、シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理の実行の有無、顔画像の数、顔画像の内容の全てが一致している場合に、顔検出処理の結果に変動がないと判定し、いずれか１つでも一致していない場合に、顔検出処理の結果に変動があったと判定する。
【０１１１】
シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理の結果に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、顔検出処理の結果に変動がないと判定すると、続いてＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４が算出した測光値に変動があったか否かの判定を行う。
【０１１２】
シーン変動チェック処理部１０４は、測光値の判定を開始すると、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５４から取得した測光値と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶された測光値とを比較し、これらの各測光値の差分が所定値以下である場合に、測光値に変動がないと判定し、所定値以上である場合に、測光値に変動があったと判定する。
【０１１３】
シーン変動チェック処理部１０４は、測光値に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、測光値に変動がないと判定すると、続いてフォーカスレンズ２８の位置に変動があったか否かの判定を行う。
【０１１４】
シーン変動チェック処理部１０４は、フォーカスレンズ２８の位置の判定を開始すると、取得したフォーカスレンズ２８の位置と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶されたフォーカスレンズ２８の位置とを比較し、これらの各値の差分が所定値以下である場合に、フォーカスレンズ２８の位置に変動がないと判定し、所定値以上である場合に、フォーカスレンズ２８の位置に変動があったと判定する。
【０１１５】
シーン変動チェック処理部１０４は、フォーカスレンズ２８の位置に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、フォーカスレンズ２８の位置に変動がないと判定すると、続いてそのフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値に変動があったか否かの判定を行う。
【０１１６】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＡＦ評価値の判定を開始すると、ＡＦ検出回路５５から取得したＡＦ評価値と、基準情報記憶メモリ１０６に基準情報として記憶されたＡＦ評価値とを比較し、これらの各値の差分が所定値以下である場合に、ＡＦ評価値に変動がないと判定し、所定値以上である場合に、ＡＦ評価値に変動があったと判定する。
【０１１７】
シーン変動チェック処理部１０４は、ＡＦ評価値に変動があったと判定すると、撮影シーンに変動があったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。一方、シーン変動チェック処理部１０４は、ＡＦ評価値に変動がないと判定すると、撮影シーンに変動がなかったことを示す情報をＣＰＵ３４に入力し、シーン変動チェック処理を終了する。
【０１１８】
ＣＰＵ３４は、撮影シーンに変動があったことを示す情報がシーン変動チェック処理部１０４から入力されると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【０１１９】
一方、ＣＰＵ３４は、撮影シーンに変動がなかったことを示す情報がシーン変動チェック処理部１０４から入力されると、動き検出処理の実行を動き検出部５６に指示する。動き検出部５６は、ＣＰＵ３４から指示されたことに応答して動き検出処理を実行することにより、被写体の動きの大きさを示す動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。この際、動き検出部５６による動き検出処理は、センサを利用したものでもよいし、画像処理を利用したものでもよい。
【０１２０】
ＣＰＵ３４は、動き検出部５６から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。以下、上記各実施形態と同様に、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。そして、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【０１２１】
このように、本実施形態では、動き検出処理を実行する前に、撮影シーンに変動があったか否かを判定し、撮影シーンに変動があった場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行うようにした。撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた状態から撮影シーンが変動している場合には、追尾対象としたい被写体に焦点が合っていない可能性が高い。そこで、上記のように、撮影シーンに変動があったか否かを判定し、変動がある場合に直ぐにＡＦを行うようにすれば、比較的時間の掛かる動き検出処理を行う手間を省き、より適切かつ迅速に追尾対象設定処理を行うことができる。
【０１２２】
また、撮影レンズ１０が合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた状態から撮影シーンが変動していない場合、すなわち前回の操作と同じ撮影シーンを見ている状態で自動追尾ＡＦモードが設定された場合には、追尾対象としたい被写体に焦点が合っている可能性が高い。そこで、図２０に示すフローチャートのように、撮影シーンに変動があった場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行い、撮影シーンに変動がない場合には、ＡＦや動き検出処理を行うことなく直ちに追尾対象設定処理を行うようにしてもよい。
【０１２３】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図２１に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１１０には、上記各実施形態で説明した各部に加えて、設定記憶部１１２が設けられている。設定記憶部１１２は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶媒体である。この設定記憶部１１２には、追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かをユーザが設定した際に、その設定情報が記憶される。
【０１２４】
追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かの設定は、図２２に示すように、メニューボタン２０を押下することによって液晶ディスプレイ１８に表示される自動追尾前ＡＦ動作設定用のメニュー画面（ＡＦ動作設定手段）１１４によって行われる。
【０１２５】
メニュー画面１１４には、追尾対象設定処理の前に必ずＡＦを行うようにするＡＦ動作ＯＮモードに設定するためのＯＮ用ラジオボックス１１５と、追尾対象設定処理の前にＡＦを行わないようにするＡＦ動作ＯＦＦモードに設定するためのＯＦＦ用ラジオボックス１１６と、追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かを自動的に決定するＡＦ動作自動モードに設定するための自動用ラジオボックス１１７とが設けられている。
【０１２６】
ＣＰＵ３４は、各ラジオボックス１１５〜１１７に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１で検出すると、そのタッチ操作に対応する位置にチェックマーク１１８を表示させる。これにより、タッチ操作に応じたモードが設定されたことをユーザに報知する。また、ＣＰＵ３４は、チェックマーク１１８を表示させるとともに、その操作に応じたモードの設定情報を設定記憶部１１２に記憶させる。
【０１２７】
このように、追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かの設定は、メニュー画面１１４を液晶ディスプレイ１８に表示させた後、所望のモードの各ラジオボックス１１５〜１１７に対応する部分をタッチ操作することによって設定される。なお、各モードの設定方法は、メニュー画面１１４に限ることなく、例えば、専用のスライドスイッチなどで行ってもよい。
【０１２８】
次に、図２３に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による本実施形態の作用について説明する。デジタルカメラ１１０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、設定記憶部１１２に記憶された設定情報を参照することにより、ユーザが設定した自動追尾前ＡＦ動作のモードを確認する。
【０１２９】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されていることを確認すると、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示し、ＡＦを行うことなく直ぐに追尾対象設定処理を行う。一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されていることを確認すると、ＡＦ検出回路５５のＡＦ評価値を基にしたコントラスト方式のＡＦを行うことにより、追尾対象として設定された被写体に撮影レンズ１０を合焦させる。この後、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示する。
【０１３０】
また、ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作自動モードが設定されていることを確認すると、動き検出処理の実行を動き検出部５６に指示する。動き検出部５６は、ＣＰＵ３４から指示されたことに応答して動き検出処理を実行することにより、被写体の動きの大きさを示す動き量を検出し、その動き量をＣＰＵ３４に入力する。この際、動き検出部５６による動き検出処理は、センサを利用したものでもよいし、画像処理を利用したものでもよい。
【０１３１】
ＣＰＵ３４は、動き検出部５６から動き量が入力されると、その動き量が所定値以上か否かの判定を行う。以下、上記各実施形態と同様に、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。そして、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【０１３２】
このように、本実施形態では、設定記憶部１１２に記憶された設定情報を参照することによってユーザが設定した自動追尾前ＡＦ動作のモードを確認し、そのモードに応じた処理を行うようにしたので、追尾対象設定処理の前にＡＦを行うか否かについてユーザの意図を反映させることができる。
【０１３３】
本実施形態では、ＡＦ動作自動モードが設定されていることを確認した際に、動き検出処理を実行し、動き量が所定値以上か否かによってＡＦを行うか否かを判定するようにしたが、これに限ることなく、例えば、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値を取得し、そのＡＦ評価値が所定値以上か否かによってＡＦを行うか否かを判定してもよいし、シーン変動チェック処理を実行し、撮影シーンに変動があったか否かによってＡＦを行うか否かを判定してもよい。
【０１３４】
また、本実施形態では、自動追尾前ＡＦ動作の設定として、ＡＦ動作ＯＮモードとＡＦ動作ＯＦＦモードとＡＦ動作自動モードとを設け、ＡＦ動作自動モードが設定されている場合に、上記各処理を実行するようにしたが、これに限ることなく、自動追尾前ＡＦ動作の設定をＡＦ動作ＯＮモードとＡＦ動作ＯＦＦモードのみとし、図２４に示すフローチャートのように、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されている場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を行い、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されている場合には、ＡＦや動き検出処理を行うことなく直ちに追尾対象設定処理を行うようにしてもよい。
【０１３５】
［第７実施形態］
次に、図２５に示すフローチャートを参照しながら、本発明の第７の実施形態について説明する。なお、本実施形態の構成は、上記第６の実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【０１３６】
デジタルカメラ１１０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、設定記憶部１１２に記憶された設定情報を参照することにより、ユーザが設定した自動追尾前ＡＦ動作のモードを確認する。
【０１３７】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されていることを確認すると、上記第６の実施形態と同様に、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。また、ＡＦ動作自動モードが設定されていることを確認した場合にも、上記第６の実施形態と同様に、動き検出処理、及び動き量が所定値以上か否かの判定を行い、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。
【０１３８】
一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されていることを確認すると、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値をＡＦ検出回路５５に算出させ、そのＡＦ評価値を取得する。ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値を取得したら、そのＡＦ評価値が所定値以上か否かの判定を行う。
【０１３９】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値が所定値以上であると判定すると、ユーザの設定通りにＡＦを行うことなく追尾対象設定処理を実行する。一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ評価値が所定値以下であると判定すると、図２６に示すように、追尾対象として選択された被写体に焦点が合っていないことを警告するアイコン１２０を液晶ディスプレイ１８に表示させることにより、ユーザに対して警告を行う。また、この際、ＣＰＵ３４は、アイコン１２０とともに、自動追尾前ＡＦ動作のモードをＡＦ動作ＯＦＦモード又はＡＦ動作ＯＮモードに設定するためのダイアログボックス１２２を液晶ディスプレイ１８に表示させ、モードをＡＦ動作ＯＦＦモードのままにするかＡＦ動作ＯＮモードに変更するかをユーザに選択させる。
【０１４０】
ＣＰＵ３４は、ダイアログボックス１２２のＡＦ動作ＯＦＦモードに対応する部分がタッチ操作された場合、ＡＦを行うことなく追尾対象設定処理を実行する。一方、ＣＰＵ３４は、ダイアログボックス１２２のＡＦ動作ＯＮモードに対応する部分がタッチ操作された場合、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。この際、設定記憶部１１２に記憶されている設定情報は、ダイアログボックス１２２での設定に応じてＡＦ動作ＯＦＦモードからＡＦ動作ＯＮモードに書き換えてもよいし、ＡＦ動作ＯＦＦモードのままにしておいてもよい。
【０１４１】
そして、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【０１４２】
このように、本実施形態では、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されている際に、現在のフォーカスレンズ２８の位置におけるＡＦ評価値が所定値以上か否かの判定を行い、所定値以下である場合、すなわちユーザが追尾対象として選択した被写体に焦点が合っていない場合に、警告を行うようにした。こうすれば、ユーザの意図を反映させつつ、設定の変更を忘れた場合などでも、全く焦点が合っていない状態の被写体が追尾対象として設定され、追尾処理が継続できなくなったり、焦点が合っていない状態で撮影が実行されたりすることを適切に防ぐことができる。なお、本実施形態では、液晶ディスプレイ１８にアイコン１２０を表示させることによってユーザに警告を行ったが、これに限ることなく、例えば、警告音などの音声で警告を行ってもよい。
【０１４３】
［第８実施形態］
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。図２７に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１３０は、上記第５の実施形態と同様の顔検出部１０２、シーン変動チェック処理部１０４、及び上記第６の実施形態と同様の設定記憶部１１２が設けられている。
【０１４４】
次に、図２８に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による本実施形態の作用について説明する。デジタルカメラ１３０のＣＰＵ３４は、所定の被写体に対応する部分がタッチ操作されたことをタッチパネル２１が検出すると、その検出に応答してＡＦ機能の設定を通常ＡＦモードから自動追尾ＡＦモードに切り替える。ＣＰＵ３４は、自動追尾ＡＦモードを設定すると、まず撮影範囲の中央に固定されていたＡＦエリア２３を、タッチパネル２１の検出結果に応じた位置に移動させる。この後、ＣＰＵ３４は、設定記憶部１１２に記憶された設定情報を参照することにより、ユーザが設定した自動追尾前ＡＦ動作のモードを確認する。
【０１４５】
ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＦＦモードが設定されていることを確認すると、上記第６の実施形態と同様に、追尾対象設定処理部５７に追尾対象設定処理の実行を指示し、ＡＦを行うことなく直ぐに追尾対象設定処理を行う。また、ＡＦ動作自動モードが設定されていることを確認した場合にも、上記第６の実施形態と同様に、動き検出処理、及び動き量が所定値以上か否かの判定を行い、動き量が所定値以下である場合には、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行し、動き量が所定値以上である場合には、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する。
【０１４６】
一方、ＣＰＵ３４は、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されていることを確認すると、シーン変動チェック処理の実行をシーン変動チェック処理部１０４に指示する。
【０１４７】
ＣＰＵ３４は、撮影シーンに変動があったことを示す情報がシーン変動チェック処理部１０４から入力された場合、追尾対象としたい被写体に焦点が合っていない可能性が高いと判断し、ユーザの設定通りにＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。
【０１４８】
一方、ＣＰＵ３４は、撮影シーンに変動がなかったことを示す情報がシーン変動チェック処理部１０４から入力された場合、追尾対象としたい被写体に焦点が合っている可能性が高いと判断し、図２９に示すように、ＡＦを行わずに追尾対象設定処理を実行する高速ロックが可能であることを示すアイコン１３２を液晶ディスプレイ１８に表示させることにより、高速ロックが可能であることをユーザに対して報知する。また、この際、ＣＰＵ３４は、アイコン１３２とともに、自動追尾前ＡＦ動作のモードをＡＦ動作ＯＦＦモード又はＡＦ動作ＯＮモードに設定するためのダイアログボックス１２２を液晶ディスプレイ１８に表示させ、モードをＡＦ動作ＯＮモードのままにするかＡＦ動作ＯＦＦモードに変更するかをユーザに選択させる。
【０１４９】
ＣＰＵ３４は、ダイアログボックス１２２のＡＦ動作ＯＦＦモードに対応する部分がタッチ操作された場合、ＡＦを行うことなく追尾対象設定処理を実行する。一方、ＣＰＵ３４は、ダイアログボックス１２２のＡＦ動作ＯＮモードに対応する部分がタッチ操作された場合、ＡＦを行ってから追尾対象設定処理を実行する。
【０１５０】
そして、ＣＰＵ３４は、追尾対象設定処理が完了した後、追尾処理部５８に追尾処理を実行させることにより、追尾対象として設定した被写体の移動に追従してＡＦエリア２３及びターゲット表示枠２４を移動させる。
【０１５１】
このように、本実施形態では、ＡＦ動作ＯＮモードが設定されている際に、シーン変動チェック処理を行い、撮影シーンに変動がなかった場合に、ＡＦが省略可能であることをユーザに報知するようにした。こうすれば、ユーザが設定の変更を忘れた場合などに不要にＡＦが行われることを防ぎ、ユーザの意図を反映させつつ、より適切かつ迅速に追尾対象設定処理を行うことができる。なお、本実施形態では、液晶ディスプレイ１８にアイコン１３２を表示させることによってユーザに報知を行ったが、これに限ることなく、例えば、音声で報知を行ってもよい。
【０１５２】
上記各実施形態では、タッチパネル２１のタッチ操作によって追尾対象とする被写体を選択するようにしたが、追尾対象の選択方法は、これに限定されるものではない。例えば、顔検出を行うことによって抽出された顔画像を追尾対象としてもよい。上記各実施形態では、コントラスト方式のＡＦを行うようにしたが、ＡＦの方式は、これに限ることなく、位相差方式やアクティブ方式などの他の方式でもよい。上記各実施形態では、ＣＣＤ３６を撮像素子として示したが、撮像素子は、これに限ることなく、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサなどでもよい。上記各実施形態では、デジタルカメラに本発明を適用した例を示したが、本発明は、これに限ることなく、他の撮像装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１５３】
２ デジタルカメラ（撮像装置）
４ カメラ本体（本体部）
１０ 撮影レンズ
２８ フォーカスレンズ
３４ ＣＰＵ（設定制御手段）
３６ ＣＣＤ（撮像素子）
５５ ＡＦ検出回路（ＡＦ評価値算出手段）
５６ 動き検出部（動き検出手段）
５７ 追尾対象設定処理部（追尾対象設定処理手段）
８４ ジャイロセンサ（センサ）
１０４ シーン変動チェック処理部（シーン変動チェック処理手段）
１０６ 基準情報記憶メモリ（基準情報記憶手段）
１１４ メニュー画面（ＡＦ動作設定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを光軸方向に移動させることによって焦点の調節が可能な撮影レンズと、前記撮影レンズによって結像された被写体像を撮像する撮像素子とを備え、前記撮像素子を駆動することによって時系列的に連続した複数の画像データを取得するとともに、前記撮影レンズを自動的に合焦させるオートフォーカスを行う機能と、所定の被写体を自動的に追尾する追尾処理を行う機能とを有する撮像装置において、
前記画像データから所定の領域を抽出することにより、その領域を前記追尾処理の追尾対象として設定する追尾対象設定処理手段と、
被写体の動きを検出する動き検出手段と、
前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記動き検出手段に被写体の動きを検出させ、動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、動きが大きい場合には、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる設定制御手段とを設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記動き検出手段は、前記各画像データを基に、被写体の動きを検出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮影レンズが前面に設けられた本体部と、
前記本体部の動きを検出するセンサとを有し、
前記動き検出手段は、前記センサの検出結果を基に、被写体の動きを検出することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記設定制御手段は、前記各画像データを基にした被写体の動きの検出と、前記センサの検出結果を基にした被写体の動きの検出との双方で動きが小さいと検出された場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、前記設定制御手段は、前記各画像データを基にした被写体の動きの検出と、前記センサの検出結果を基にした被写体の動きの検出とのどちらかで動きが大きいと検出された場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像データを基にＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備え、
前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値を前記ＡＦ評価値算出手段に算出させ、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、所定値以上である場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記設定制御手段は、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値が所定値以上で、かつ被写体の動きが大きい場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、前記ＡＦ評価値が所定値以下である場合、及び被写体の動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮影レンズが合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた際に、その時の撮影シーンに関連する各種の情報を基準情報として記憶する基準情報記憶手段と、
前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準情報を基に、撮影シーンに変動があったか否かを判定するシーン変動チェック処理手段とを備え、
前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記シーン変動チェック処理手段に判定を実行させ、撮影シーンに変動がないと判定された場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、撮影シーンに変動があると判定された場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記設定制御手段は、撮影シーンに変動がなく、かつ被写体の動きが大きい場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、撮影シーンに変動がある場合、及び被写体の動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記基準情報記憶手段は、前記撮影レンズのズームレンズの位置、顔検出処理の結果、測光値、前記フォーカスレンズの位置、ＡＦ評価値のいずれかを前記基準情報として記憶することを特徴とする請求項７又は８記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う前に、オートフォーカスを行うか否かを設定するためのＡＦ動作設定手段を備え、
前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記ＡＦ動作設定手段による設定を確認し、オートフォーカスを行うと設定されている場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、オートフォーカスを行わないと設定されている場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記ＡＦ動作設定手段の設定には、オートフォーカスを行うか否かを自動的に決定するモードがあり、
前記設定制御手段は、オートフォーカスを自動的に決定することが設定されている場合、前記動き検出手段の検出結果、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値、前記シーン変動チェック処理手段の判定結果のいずれかを基に、オートフォーカスを行うか否かを決定することを特徴とする請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記設定制御手段は、前記ＡＦ動作設定手段でオートフォーカスを行わないと設定されている場合に、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値を前記ＡＦ評価値算出手段に算出させ、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合、焦点が合っていないことを示す警告を行うことを特徴とする請求項１０又は１１記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記設定制御手段は、前記ＡＦ動作設定手段でオートフォーカスを行うと設定されている場合に、撮影シーンに変動があったか否かを前記シーン変動チェック処理手段に判定させ、撮影シーンに変動がないと判定された場合、オートフォーカスが省略可能であることを示す報知を行うことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１】
フォーカスレンズを光軸方向に移動させることによって焦点の調節が可能な撮影レンズと、前記撮影レンズによって結像された被写体像を撮像する撮像素子とを備え、前記撮像素子を駆動することによって時系列的に連続した複数の画像データを取得するとともに、前記撮影レンズを自動的に合焦させるオートフォーカスを行う機能と、所定の被写体を自動的に追尾する追尾処理を行う機能とを有する撮像装置において、
前記画像データから所定の領域を抽出することにより、その領域を前記追尾処理の追尾対象として設定する追尾対象設定処理手段と、
被写体の動きを検出する動き検出手段と、
前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記動き検出手段に被写体の動きを検出させ、動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、動きが大きい場合には、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる設定制御手段とを設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記動き検出手段は、前記各画像データを基に、被写体の動きを検出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮影レンズが前面に設けられた本体部と、
前記本体部の動きを検出するセンサとを有し、
前記動き検出手段は、前記センサの検出結果を基に、被写体の動きを検出することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記設定制御手段は、前記各画像データを基にした被写体の動きの検出と、前記センサの検出結果を基にした被写体の動きの検出との双方で動きが小さいと検出された場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、前記設定制御手段は、前記各画像データを基にした被写体の動きの検出と、前記センサの検出結果を基にした被写体の動きの検出とのどちらかで動きが大きいと検出された場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像データを基にＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出手段を備え、
前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値を前記ＡＦ評価値算出手段に算出させ、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、所定値以上である場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記設定制御手段は、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値が所定値以上で、かつ被写体の動きが大きい場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、前記ＡＦ評価値が所定値以下である場合、及び被写体の動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮影レンズが合焦もしくは合焦に近い状態にあると思われる操作が行われた際に、その時の撮影シーンに関連する各種の情報を基準情報として記憶する基準情報記憶手段と、
前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準情報を基に、撮影シーンに変動があったか否かを判定するシーン変動チェック処理手段とを備え、
前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記シーン変動チェック処理手段に判定を実行させ、撮影シーンに変動がないと判定された場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、撮影シーンに変動があると判定された場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記設定制御手段は、撮影シーンに変動がなく、かつ被写体の動きが大きい場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、撮影シーンに変動がある場合、及び被写体の動きが小さい場合には、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させることを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記基準情報記憶手段は、前記撮影レンズのズームレンズの位置、顔検出処理の結果、測光値、前記フォーカスレンズの位置、ＡＦ評価値のいずれかを前記基準情報として記憶することを特徴とする請求項７又は８記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う前に、オートフォーカスを行うか否かを設定するためのＡＦ動作設定手段を備え、
前記設定制御手段は、前記追尾対象設定処理手段が前記追尾対象の設定を行う際に、前記ＡＦ動作設定手段による設定を確認し、オートフォーカスを行うと設定されている場合に、オートフォーカスを行ってから前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させ、オートフォーカスを行わないと設定されている場合に、オートフォーカスを行わずに前記追尾対象設定処理手段に前記追尾対象の設定を実行させる制御態様を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記ＡＦ動作設定手段の設定には、オートフォーカスを行うか否かを自動的に決定するモードがあり、
前記設定制御手段は、オートフォーカスを自動的に決定することが設定されている場合、前記動き検出手段の検出結果、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値、前記シーン変動チェック処理手段の判定結果のいずれかを基に、オートフォーカスを行うか否かを決定することを特徴とする請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記設定制御手段は、前記ＡＦ動作設定手段でオートフォーカスを行わないと設定されている場合に、現在の前記フォーカスレンズの位置におけるＡＦ評価値を前記ＡＦ評価値算出手段に算出させ、そのＡＦ評価値が所定値以下である場合、焦点が合っていないことを示す警告を行うことを特徴とする請求項１０又は１１記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記設定制御手段は、前記ＡＦ動作設定手段でオートフォーカスを行うと設定されている場合に、撮影シーンに変動があったか否かを前記シーン変動チェック処理手段に判定させ、撮影シーンに変動がないと判定された場合、オートフォーカスが省略可能であることを示す報知を行うことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１１−２１１５３１（Ｐ２０１１−２１１５３１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７７９０５（Ｐ２０１０−７７９０５）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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