撮像装置
【課題】撮影手順をより一層簡易化する。
【解決手段】フロント側にメインカメラを設けるとともに、リア側にサブカメラを設ける。デジタル信号処理回路１８は、サブカメラで得られた画像から、撮影者であるユーザを検出する。システム制御回路２０は、ユーザを検出するとフォーカス制御や露出制御を自動的に開始する。撮影者であるユーザが被写体を撮影するためにデジタルカメラを構えるだけで、自動的に電源オン、あるいはフォーカス制御が行われる。
【解決手段】フロント側にメインカメラを設けるとともに、リア側にサブカメラを設ける。デジタル信号処理回路１８は、サブカメラで得られた画像から、撮影者であるユーザを検出する。システム制御回路２０は、ユーザを検出するとフォーカス制御や露出制御を自動的に開始する。撮影者であるユーザが被写体を撮影するためにデジタルカメラを構えるだけで、自動的に電源オン、あるいはフォーカス制御が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、特にフォーカス制御や露出制御等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮影して得られた画像から被写体としての人体を検出する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、人体のモデルの輪郭の一部または人体の部位を表す閉曲線からなるテンプレートを記憶するテンプレート管理部と、検出の対象とする画像を入力する画像データ受信部と、入力された画像に対して複数のテンプレートを用いてマッチングを行うことにより、その画像の中から人体を検出する頭部位置検出部を備える物体検出装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、２次元画像に含まれる判定対象物の輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、抽出した輪郭データから輪郭の直線部分と曲線部分の比率を算出する形状値生成手段と、予め決められた閾値と形状値生成手段が算出した輪郭データの直線線分と曲線成分の比率とを比較して人間判定を行う判定手段を備える人間形状判定方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、画像からエッジ画像を形成するエッジ画像抽出部と、所定画素のエッジの方向及び所定画素の近隣領域に存在するエッジ画素のエッジ方向と、所定画素と近隣領域に存在するエッジ画素との空間位置関係によって規定したエッジ画素の個数を画像の特徴量として算出し、人物画像の識別精度を向上する装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、標準的な顔の大きさを記憶し、この大きさと撮影した顔の大きさから被写体の顔までの実際の距離を演算することが開示されている。
【０００７】
また、特許文献５には、頭部と胴部の寸法の比率に基づいて人物か否かを判定する技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献６には、撮影画像内の肌色領域データと、撮影画像内の温度分布データを生成し、肌色領域データと温度分布データとを対比して撮影画像内における人体の肌露出部分を検出し、検出結果に基づいて露出条件に関する撮影モードを変化させる制御部を有することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１４９１４５号公報
【特許文献２】特開２００３−１３２３４０号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１７７７２号公報
【特許文献４】特開２００７−２４８６９８号公報
【特許文献５】特開２００２−２９８１４２号公報
【特許文献６】特開２００６−２１７４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、デジタルカメラ等の撮像装置で得られた画像に被写体としての人物あるいは人間が含まれている場合、上記のような各種方法でその画像に人物あるいは人間が含まれていることを検出することが可能であるが、人物あるいは人間を検出した場合に、その検出情報をどのように応用するかについては未だ十分な検討がなされていない。
【００１１】
例えば、上記の特許文献１では、画像から人体を検出する技術を施設のセキュリティ管理のために用いることが開示されているにとどまり、より積極的にデジタルカメラ自体の撮影制御に用いることについて何らの言及もない。
【００１２】
本発明の目的は、人体を検出し、その検出情報を利用して撮影の手順を自動化できる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、撮像装置であって、被写体側であるフロント側に設けられるメイン光学系と、前記フロント側と反対のリア側に設けられるサブ光学系と、前記メイン光学系で結像された像を電気信号に変換するメイン撮像手段と、前記サブ光学系で結像された像を電気信号に変換するサブ撮像手段と、前記サブ撮像手段で得られた画像信号のエッジパターンを用いて人体を検出する検出手段と、前記検出手段で人体が検出された場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行する制御手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、リア側に設けられたサブ光学系、及びサブ撮像手段で得られた画像信号から人体、すなわち被写体を撮影すべく撮像装置を構えた撮影者たるユーザを検出してフォーカス制御等を実行する。このため、ユーザが単に撮像装置を被写体に向けて構えるだけでフォーカス制御等が自動的に開始される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、ユーザの操作手順が自動化され、撮影操作がより一層簡易化される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態におけるデジタルカメラの構成図である。
【図２】実施形態の処理フローチャートである。
【図３】実施形態の人体検出処理フローチャートである。
【図４】人体検出の模式的説明図である。
【図５】他の実施形態の処理フローチャートである。
【図６】実施形態におけるデジタルカメラの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
まず、本実施形態における撮像装置としてのデジタルカメラの基本構成について説明する。
【００１９】
図１に、本実施形態におけるデジタルカメラの構成ブロック図を示す。本実施形態のデジタルカメラは、撮像光学系として、フロント側（前面側）の撮像光学系とリア側の撮像光学系の２つの光学系を有する。フロント側の撮像光学系は、被写体を撮影するための光学系で、メインカメラと称する。一方、リア側（背面側）の撮像光学系は、ユーザである撮影者を撮影するための光学系で、サブカメラと称する。
【００２０】
メインカメラは、レンズ１０ｆ、シャッタ・絞り１２ｆ、撮像素子１４ｆを備える。ここで、添え字ｆは、フロント（ｆｒｏｎｔ）側にあることを意味する。レンズ１０ｆ、シャッタ・絞り１２ｆを介して被写体像は撮像素子１４ｆに結像する。撮像素子１４ｆは、被写体像を電気信号に変換し、アナログ画像信号としてアナログ前処理回路（アナログフロントエンド）１６に出力する。絞りは、システム制御回路２０からの露出制御信号により駆動制御される（露出制御：ＡＥ）。また、レンズ１０は、システム制御回路２０からのフォーカス制御信号により駆動制御される（フォーカス制御：ＡＦ）。
【００２１】
なお、撮像素子１４には、ＩＲカットフィルタ、光学ローパスフィルタ、カラーフィルタアレイ等の光学フィルタが設けられている。撮像素子１４は、ＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子が用いられる。
【００２２】
サブカメラは、レンズ１０ｒ、絞り１２ｒ、撮像素子１４ｒを備える。ここで、添え字ｒは、リア（ｒｅａｒ）側にあることを意味する。レンズ１０ｒ、絞り１２ｒを介してユーザ像は撮像素子１４ｒに結像する。撮像素子１４ｒは、ユーザ像を電気信号に変換し、アナログ画像信号としてアナログ前処理回路１６に出力する。
【００２３】
なお、本実施形態では、メインカメラとサブカメラに共通にアナログ前処理回路１６を設けているが、フロントカメラとサブカメラで別々にアナログ前処理回路１６を設けてもよい。
【００２４】
アナログ前処理回路（アナログフロントエンド）１６は、アナログアンプ、ゲインコントローラ及びＡＤコンバータを備え、撮像素子１４ｆ，１４ｒからのアナログ画像信号を増幅し、デジタル画像信号に変換してデジタル信号処理回路１８に出力する。
【００２５】
デジタル信号処理回路１８は、供給された被写体像のデジタル画像信号に対し、ゲイン補正（ホワイトバランス調整）、ガンマ補正、同時化処理、ＲＧＢ−ＹＣ変換、ノイズ低減処理、輪郭補正、ＪＰＥＧ圧縮の各処理を実行する。
【００２６】
ゲイン補正（ホワイトバランス調整）は、光源色温度によるＲＧＢのバランスを補正する処理であり、入力されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のゲインをそれぞれ調整する。ゲインを調整する方法としては、光源の種類（太陽光、電灯光）等をユーザが手動で入力し、入力された光源に基づいてゲインを調整する方法、撮影光源下に白やグレーの物体を配置し、これらをカメラで撮影して補正する方法、カメラで光源を自動的に判断して補正する方法（オートホワイトバランス）がある。
【００２７】
ガンマ補正は、撮像素子１４の出力特性をディスプレイの入出力特性（ｓＲＧＢ）に合わせる処理である。
【００２８】
同時化処理は、Ｂａｙｅｒ配列のカラーフィルタを用いた単板撮像方式において１つの画素に１つの色の信号しか存在しないため、足りない色の信号を近隣の画素の色信号から演算して算出する処理である。同時化処理の方法として、近隣の画素の値を平均する方法、注目画素からの距離に応じて加重平均する方法等がある。
【００２９】
ＲＧＢ−ＹＣ変換処理は、同時化処理されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号をＹ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号に変換する処理である。すなわち、
Ｙ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ
Ｃｂ＝Ｂ−Ｙ
Ｃｒ＝Ｒ−Ｙ
により輝度信号のＹ信号、色差信号のＣｂ信号、Ｃｒ信号に変換する。
【００３０】
ノイズ低減処理は、メディアンフィルタ等を用いてパルス性のノイズのような孤立点を除去する処理である。この処理によりノイズは除去されるが同時に解像度も低下するため、通常、色差信号Ｃｂ，Ｃｒに対して実行される。
【００３１】
輪郭補正処理は、光学的ローパスフィルタ等の影響によるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の低下を補正するための処理であり、輪郭抽出処理とノンリニア処理により原画像信号に輪郭信号を付加する。通常、輪郭補正処理は、輝度信号に対して実行される。
【００３２】
ＪＰＥＧ圧縮は、輝度信号のＹ信号、色差信号のＣｂ信号、Ｃｒ信号それぞれを８画素×８画素のブロックに分割し、各ブロック毎にＤＣＴ変換、量子化、ハフマン符号化を順次行い圧縮する。
【００３３】
また、デジタル信号処理回路１８は、サブカメラから得られたデジタル画像信号に対し、ガンマ補正、同時化処理、ＲＧＢ−ＹＣ変換、ノイズ低減処理、輪郭補正の各処理を実行する。なお、サブカメラから得られたデジタル画像信号は、ユーザの人体検出を行うために必要な画像信号であるから、この人体検出に必要な範囲内で信号処理が行われる。すなわち、デジタル信号処理回路１８は、メインカメラのデジタル画像信号と、サブカメラのデジタル画像信号とで同一の信号処理を行う必要はない。
【００３４】
デジタル信号処理回路１８は、以上のような処理を施された画像信号をデータバス２２を介してバッファメモリ２８に格納し、バッファメモリ２８に格納されたメインカメラの画像データを読み出して液晶モニタ２６に表示する。あるいは、画像信号をメモリカード２４に記憶する。
【００３５】
システム制御回路２０は、各種スイッチ（ＳＷ）１９及びセンサ３０から入力された信号に基づき各部の動作を制御する。例えば、シャッタボタンの操作信号に基づいて各部の動作を制御し、撮影して得られた画像信号を液晶モニタ２６に表示し、あるいはメモリカード２４に記憶する。センサ３０は、デジタルカメラの角速度や加速度を検出するセンサである。
【００３６】
また、システム制御回路２０は、撮影に際し、露出制御（ＡＥ）及びフォーカス制御（ＡＦ）を実行する。フォーカス制御に関しては、コントラスト検出式ＡＦとＴＴＬ位相差検出式ＡＦがある。コントラスト検出式ＡＦでは、撮像画像のコントラスト最大点を合焦位置とするもので、現在位置からフォーカスを少し動かし、コントラストが減少した場合に逆方向に、コントラストが増大した場合にさらに同方向に動かし、どちらの方向に動かしても減少する場合に当該位置を合焦位置とするものである（所謂山登り法）。ＴＴＬ位相差検出式ＡＦでは、レンズ透過光を測距ユニットで計測し、レンズの合焦位置を決定するものであり、測距ユニットでは合焦位置からのずれの方向及びずれ量に応じて像が左右に移動することを利用して合焦位置を決定する。
【００３７】
このような構成において、デジタル信号処理回路１８は、サブカメラから得られた画像信号に人体が含まれているか否かを検出する人体検出処理を実行し、その検出結果をシステム制御回路２０に出力する。
【００３８】
システム制御回路２０は、デジタル信号処理回路１８からの人体検出情報を用いて、サブカメラからの画像信号に人体が含まれている場合に、ユーザが撮影のためにデジタルカメラを構えたものとみなし、該検出結果を用いてデジタルカメラの電源をオンする（オートパワーオン）。
【００３９】
すなわち、本実施形態では、被写体に人物が存在するか否かではなく、サブカメラで得られた画像から、デジタルカメラの背面側にユーザである撮影者がいるか否かを検出し、ユーザである撮影者が存在する場合に、撮影の意思を持ってデジタルカメラを構えているものとみなして自動的にデジタルカメラの電源をオンするものである。
【００４０】
従来のデジタルカメラでは、ユーザである撮影者は、デジタルカメラの電源を手動でオンし、被写体の方に向けてデジタルカメラを構え、シャッタボタンを半押しするか、あるいは液晶モニタ２６に表示された画像に適宜タッチすることでフォーカス制御を行っている。本実施形態では、ユーザがデジタルカメラを構えると、サブカメラでユーザを捉え、ユーザの人体が検出された場合に自動的に電源をオンするため、ユーザは従来のように手動で電源をオンする必要がない。
【００４１】
本実施形態では、上記の特許文献６のように、被写体画像から人体を検出しているのではなく、リア側に設けられたサブカメラの画像から人体、すなわちユーザである撮影者を検出し、この検出に基づいてデジタルカメラの撮影条件を制御している点に留意されたい。
【００４２】
なお、システム制御回路２０は、電源を自動的にオンするのではなく、電源オンはユーザの手動に委ね、その後のフォーカス制御や露出制御、ホワイトバランス制御を自動的に開始することもできる。この点についてはさらに後述する。
【００４３】
図２に、本実施形態の処理フローチャートを示す。まず、デジタルカメラに内蔵されたセンサ３０でデジタルカメラの角速度及び加速度を検出する（Ｓ１１）。検出された角速度及び加速度は、システム制御回路２０に供給される。システム制御回路２０は、検出された角速度と加速度が所定の閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１２）。角速度と加速度が所定の閾値を超える場合には、デジタルカメラが移動中であることを意味し、電源はオンしない。角速度と加速度が閾値以下であれば、次に、デジタル信号処理回路１８は、サブカメラからの画像信号を用いて人体を検出する（Ｓ１３）。以下では、人体検出処理をＨＢＤ（Human Body Detection）と称する。ＨＢＤの詳細についてはさらに後述する。ＨＢＤは主に人体の上半身の輪郭を検出する処理である。ＨＢＤの結果は、デジタル信号処理回路１８からシステム制御回路２０に供給される。
【００４４】
システム制御回路２０は、ＨＢＤにより人体が検出された場合に、その大きさが所定の閾値以上か否かを判定する（Ｓ１４）。ＨＢＤにより人体が検出されたとしても、その大きさが閾値より小さい場合には、ユーザが撮影するためにデジタルカメラを構えたものではないとみなし、電源はオンしない。例えば、デジタルカメラから所定距離以上離れた位置にいるユーザ以外の第３者がたまたまサブカメラで撮影された場合等である。検出された人体が所定の閾値以上である場合には、次に、検出された人体の動きが閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１５）。人体の動きを検出するには、サブカメラの画像信号のフレーム間相関を利用すればよい。デジタルカメラのユーザがカメラを構えたもののカメラに対して相対的に静止していない場合には、未だ撮影の準備ができていないものとみなせるから、電源をオンしない。検出された人体の動きが閾値以下であれば、次に、検出された人体がカメラに対して０度、９０度、２７０度のいずれかであるかを判定する（Ｓ１６）。ここで、カメラに対する角度は、カメラを水平に構えたときを０度、カメラを時計回りに回転させて縦位置に構えた場合を９０度、カメラを反時計回りに回転させて縦位置に構えた場合を２７０度とする。それぞれの角度は、プラスマイナス数度の余裕を持たせ、その範囲に含まれるかどうかを判定する。カメラに対する角度は、検出された人体の向き、すなわち頭部の位置から検出される。カメラに対する角度が０度、９０度、２７０度のいずれでもない場合には、ユーザは未だ撮影の準備ができていないものとみなせるから、電源をオンしない。一方、カメラに対する角度が０度、９０度、２７０度のいずれかである場合には、システム制御回路２０は、ユーザがカメラを水平方向あるいは垂直方向に構え、かつ、ある程度静止して構えているものとみなし、撮影するための構えが完了したものとしてデジタルカメラのメイン電源を自動的にオンする（Ｓ１７）。すなわち、デジタルカメラの各部に電力を供給し、メインカメラでの撮影を可能とする。
【００４５】
なお、Ｓ１１〜Ｓ１６の処理は、デジタルカメラの電源をオンする前の処理であり、各処理を実行するための最小限の電力をサブカメラ、アナログ前処理回路１６、デジタル信号回路１８、システム制御回路２０に供給すればよく、メインカメラや液晶モニタは駆動する必要はない。これらの回路はメインカメラ用とは別にサブカメラ専用のものを設けて、その部分のみに予め電源を供給するように構成してもよい。デジタルカメラの電源が自動的にオンされた後は、フォーカス制御や露出制御が行われ、ユーザーがシャッタボタンを操作するとメインカメラで得られた画像がメモリカード２４に記憶され、また液晶モニタ２６に表示される。
【００４６】
図３に、人体検出の処理フローチャートを示す。まず、デジタル信号処理回路１８は、ライブビュー画像を取得する（Ｓ２０１）。次に、得られた画像からエッジを抽出する（Ｓ２０２）。このエッジ抽出処理は、輪郭補正処理における輪郭抽出結果をそのまま援用してもよく、あるいはこれと別個にエッジを抽出してもよい。
【００４７】
エッジを抽出した後、デジタル信号処理回路１８は、抽出されたエッジのパターンが、予め決められた人物の上半身のエッジパターンと一致するか否かを判定する（Ｓ２０３）。
【００４８】
上半身のエッジパターンは、予めテンプレートとしてデジタル信号処理回路１８のメモリに記憶しておく。そして、抽出したエッジパターンが、上半身のエッジパターンと一致する場合には、当該抽出したエッジから人体を検出する（Ｓ２０４）。
【００４９】
図４に、撮影画像５０から人体を検出する処理を模式的に示す。サブカメラで得られた画像５０に人体５２が存在するものとする。人体の頭部には、円弧状のエッジ６０が存在する。また、人体の肩部にも、曲線状のエッジ６２，６４が存在する。これらのエッジ６０，６２，６４をテンプレートとしてメモリに記憶しておき、撮影画像から抽出したエッジにこれらのテンプレート６０，６２，６４と一致するパターンが存在するか否かを判定する。もちろん、サブカメラの画像５０内の人体５２のサイズは種々であるため、相似形のものは一致するとみなすことができる。もちろん、サイズの異なる複数のテンプレートを予め用意してもよい。このように、顔部のエッジと肩部のエッジがともに検出された場合に、被写体から人体を検出することができる。あるいは、頭部の直線状のエッジと、肩部の直線状のエッジとの組み合わせ６６をテンプレートとして用意してもよい。
【００５０】
本実施形態では、ユーザが撮影のためにデジタルカメラを構えたことを、サブカメラの画像に存在する人体を検出することにより検出し、デジタルカメラを構えたユーザを検出した場合に自動的にデジタルカメラの電源をオンしているが、デジタルカメラを構えたユーザを検出した場合に、自動フォーカス（ＡＥ）自動露出（ＡＥ）、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）を自動的に開始することもできる。
【００５１】
図５に、この場合の処理フローチャートを示す。まず、ユーザがデジタルカメラの電源をオンすると（Ｓ２１）、センサ３０でデジタルカメラの角速度及び加速度を検出してシステム制御回路２０に供給する（Ｓ２２）。以後の処理は、図２におけるＳ１２〜Ｓ１６の処理と同様であり、角速度と加速度が所定の閾値以下であるか（Ｓ２３）、サブカメラでＨＢＤを実行し（Ｓ２４）、検出された人体の大きさが所定の閾値以上であるか（Ｓ２５）、人体の動きは所定の閾値以下であるか（Ｓ２６）、カメラに対する角度が０度、９０度、２７０度のいずれかであるか（Ｓ２７）が判定される。そして、これらの判定結果がいずれもＹＥＳである場合、ユーザはカメラを水平あるいは垂直に構えて静止しているものとみなせるから、この状態で自動的にフォーカス制御（ＡＦ）、露出制御（ＡＥ）、ホワイトバランス制御（ＡＷＢ）を実行する（Ｓ２８）。従来のデジタルカメラでは、シャッタボタンを半押し、あるいは液晶モニタ２６に表示された画像にタッチすることでフォーカス制御を開始しているが、本実施形態ではこのような操作が不要となる。つまり、ユーザが構えるだけでフォーカス制御や露出制御が開始される。
【００５２】
その後、ユーザがシャッタボタンを操作することで被写体の撮影が行われ、メインカメラで得られた画像はメモリカード２４に記憶され、また液晶モニタ２６に表示される（Ｓ２９）。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、ユーザが撮影のためにデジタルカメラを構えたことを、サブカメラの画像に存在する人体を検出することにより検出し、ユーザを検出した場合に自動的に電源をオンする、あるいはフォーカス制御や露出制御を自動的に開始するので、ユーザの操作性を著しく簡便化できる。本実施形態によれば、撮影手順が自動化されてユーザの操作の手間が省かれるだけでなく、撮影までの時間が短縮されるので、撮影タイミングを逃すことがない。
【００５４】
また、本実施形態では、人体を検出してフォーカス制御等のトリガとしているから、たとえユーザがサングラスを着用していても人体検出は可能であることから、フォーカス制御等を確実に実行できる利点がある。
【００５５】
本実施形態において、サブカメラはデジタルカメラの背面側に設けられるが、その位置は任意でよく、光学ファインダの近傍、液晶モニタ２６の近傍、スイッチ１９の近傍等に設けることができる。また、サブカメラの焦点距離あるいは画角も任意でよいが、ユーザが撮影する際にデジタルカメラを構えたときにこのユーザの上半身を撮影できる程度の焦点距離あるいは画角に設定しておけばよく、予め実験で決定すればよい。
【００５６】
また、本実施形態では、サブカメラからの画像で人体を検出した場合にシステム制御回路２０はフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御を実行しているが、フォーカス制御のみ、あるいは露出制御のみ、あるいはホワイトバランス制御のみを実行してもよい。すなわち、フォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行すればよい。
【００５７】
また、本実施形態において、ユーザがスイッチ１９を用いて撮影モードから再生モードに切り替えた場合、たとえサブカメラで得られた画像から人体を検出しても、システム制御回路２０はフォーカス制御等を実行しないことが好適である。再生モードにおいては、ユーザは過去に撮影してメモリカード２４に記憶された画像を液晶モニタ２６で確認しており、撮影する意思がないからである。もちろん、撮影モードにおいてサブ撮像素子１４ｒをオンし、再生モードにおいてはサブ撮像素子１４ｒをオフにしてもよい。
【００５８】
また、図５の例において、Ｓ２１で電源オンした後、一定時間経過してもＳ２４で人体を検出しない場合、ユーザは撮影する意思がないものとみなしてシステム制御回路２０は電源を自動的にオフしてもよい。
【００５９】
本実施形態ではデジタルカメラについて説明したが、ビデオカメラにも同様に適用することができる。
【００６０】
また、図２及び図５の例において、カメラの角速度と加速度が所定の閾値以下であった場合に、さらにカメラのピッチ角、ロール角が規定の角度以内であるか否かを判定してもよい。ユーザが被写体に向けてカメラを構える場合、ピッチ角やロール角は規定の角度以内に収まるものと期待されるからである。なお、ヨー角については任意でよい。
【００６１】
さらに、図２の例において、デジタルカメラの電源をオンするに先だってＳ１１〜Ｓ１６の処理を頻繁に実行すると電力消費が大きくなり、デジタルカメラの電池の消耗も大きくなることから、Ｓ１１〜Ｓ１６の処理を実行する頻度を調整することも好適である。例えば、前回処理を実行してから一定の時間間隔で実行する等である。あるいは、センサ３０で角速度、加速度を検出し、一定値以上の角速度及び加速度が検出された場合に、これをトリガとしてＳ１１〜Ｓ１６の処理を実行する等である。ユーザがかばん等からデジタルカメラを取り出して構える際には、一定の角速度及び加速度が発生するから、この動きを検出してＳ１１〜Ｓ１６の処理を実行するものである。Ｓ１２における処理は、この動きの後の静止状態を検出するものといえる。
【００６２】
本実施形態におけるサブカメラは、デジタルカメラ１の背面の任意の位置に設けることができる。図６に、デジタルカメラ１の斜視図の一例を示す。図６（Ａ）は前面、図６（Ｂ）は背面を示す。前面にはメインカメラのレンズ１０ｆ及びストロボ３１が設けられ、上部にはスイッチ１９としてシャッタボタン１９ａ及びズームレバー１９ｂが設けられる。また、背面にはサブカメラのレンズ１０ｒが液晶モニタ２６の近傍に設けられ、レンズ１０ｒの下部には５ｗａｙキー１９ｃが設けられる。レンズ１０ｒは、ユーザがデジタルカメラを構えて液晶モニタ２６を注視した場合に当該ユーザを撮影できる位置に設けられる。サブカメラは、ユーザが液晶モニタ２６を注視しながらデジタルカメラを構えている状態、すなわち、ユーザが顔をデジタルカメラから離して構えている状態を検出するものであり、この状態を検出できる任意の位置にレンズ１０ｒを配置できる。本実施形態では、例えばファインダ―接眼部を備えるカメラにおいて、ユーザがファインダ接眼レンズに眼部を当接させた場合に電源をオンするのではなく、ユーザの顔がデジタルカメラから離間した状態において当該ユーザを検出し、電源を自動的にオンできる点に留意されたい。
【符号の説明】
【００６３】
１ デジタルカメラ、１０ｆ メインカメラのレンズ、１２ｆ メインカメラのシャッタ・絞り、１４ｆ メインカメラの撮像素子、１０ｒ サブカメラのレンズ、１２ｒ サブカメラの絞り、１４ｒ サブカメラの撮像素子、１６ アナログ前処理回路、１８ デジタル信号処理回路、１９ 操作スイッチ（ＳＷ）、２０ システム制御回路、２２ データバス、２４ メモリカード、２６ 液晶モニタ、２８ バッファメモリ、３０ センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、特にフォーカス制御や露出制御等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮影して得られた画像から被写体としての人体を検出する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、人体のモデルの輪郭の一部または人体の部位を表す閉曲線からなるテンプレートを記憶するテンプレート管理部と、検出の対象とする画像を入力する画像データ受信部と、入力された画像に対して複数のテンプレートを用いてマッチングを行うことにより、その画像の中から人体を検出する頭部位置検出部を備える物体検出装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、２次元画像に含まれる判定対象物の輪郭データを抽出する輪郭抽出手段と、抽出した輪郭データから輪郭の直線部分と曲線部分の比率を算出する形状値生成手段と、予め決められた閾値と形状値生成手段が算出した輪郭データの直線線分と曲線成分の比率とを比較して人間判定を行う判定手段を備える人間形状判定方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、画像からエッジ画像を形成するエッジ画像抽出部と、所定画素のエッジの方向及び所定画素の近隣領域に存在するエッジ画素のエッジ方向と、所定画素と近隣領域に存在するエッジ画素との空間位置関係によって規定したエッジ画素の個数を画像の特徴量として算出し、人物画像の識別精度を向上する装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、標準的な顔の大きさを記憶し、この大きさと撮影した顔の大きさから被写体の顔までの実際の距離を演算することが開示されている。
【０００７】
また、特許文献５には、頭部と胴部の寸法の比率に基づいて人物か否かを判定する技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献６には、撮影画像内の肌色領域データと、撮影画像内の温度分布データを生成し、肌色領域データと温度分布データとを対比して撮影画像内における人体の肌露出部分を検出し、検出結果に基づいて露出条件に関する撮影モードを変化させる制御部を有することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１４９１４５号公報
【特許文献２】特開２００３−１３２３４０号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１７７７２号公報
【特許文献４】特開２００７−２４８６９８号公報
【特許文献５】特開２００２−２９８１４２号公報
【特許文献６】特開２００６−２１７４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、デジタルカメラ等の撮像装置で得られた画像に被写体としての人物あるいは人間が含まれている場合、上記のような各種方法でその画像に人物あるいは人間が含まれていることを検出することが可能であるが、人物あるいは人間を検出した場合に、その検出情報をどのように応用するかについては未だ十分な検討がなされていない。
【００１１】
例えば、上記の特許文献１では、画像から人体を検出する技術を施設のセキュリティ管理のために用いることが開示されているにとどまり、より積極的にデジタルカメラ自体の撮影制御に用いることについて何らの言及もない。
【００１２】
本発明の目的は、人体を検出し、その検出情報を利用して撮影の手順を自動化できる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、撮像装置であって、被写体側であるフロント側に設けられるメイン光学系と、前記フロント側と反対のリア側に設けられるサブ光学系と、前記メイン光学系で結像された像を電気信号に変換するメイン撮像手段と、前記サブ光学系で結像された像を電気信号に変換するサブ撮像手段と、前記サブ撮像手段で得られた画像信号のエッジパターンを用いて人体を検出する検出手段と、前記検出手段で人体が検出された場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行する制御手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、リア側に設けられたサブ光学系、及びサブ撮像手段で得られた画像信号から人体、すなわち被写体を撮影すべく撮像装置を構えた撮影者たるユーザを検出してフォーカス制御等を実行する。このため、ユーザが単に撮像装置を被写体に向けて構えるだけでフォーカス制御等が自動的に開始される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、ユーザの操作手順が自動化され、撮影操作がより一層簡易化される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態におけるデジタルカメラの構成図である。
【図２】実施形態の処理フローチャートである。
【図３】実施形態の人体検出処理フローチャートである。
【図４】人体検出の模式的説明図である。
【図５】他の実施形態の処理フローチャートである。
【図６】実施形態におけるデジタルカメラの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
まず、本実施形態における撮像装置としてのデジタルカメラの基本構成について説明する。
【００１９】
図１に、本実施形態におけるデジタルカメラの構成ブロック図を示す。本実施形態のデジタルカメラは、撮像光学系として、フロント側（前面側）の撮像光学系とリア側の撮像光学系の２つの光学系を有する。フロント側の撮像光学系は、被写体を撮影するための光学系で、メインカメラと称する。一方、リア側（背面側）の撮像光学系は、ユーザである撮影者を撮影するための光学系で、サブカメラと称する。
【００２０】
メインカメラは、レンズ１０ｆ、シャッタ・絞り１２ｆ、撮像素子１４ｆを備える。ここで、添え字ｆは、フロント（ｆｒｏｎｔ）側にあることを意味する。レンズ１０ｆ、シャッタ・絞り１２ｆを介して被写体像は撮像素子１４ｆに結像する。撮像素子１４ｆは、被写体像を電気信号に変換し、アナログ画像信号としてアナログ前処理回路（アナログフロントエンド）１６に出力する。絞りは、システム制御回路２０からの露出制御信号により駆動制御される（露出制御：ＡＥ）。また、レンズ１０は、システム制御回路２０からのフォーカス制御信号により駆動制御される（フォーカス制御：ＡＦ）。
【００２１】
なお、撮像素子１４には、ＩＲカットフィルタ、光学ローパスフィルタ、カラーフィルタアレイ等の光学フィルタが設けられている。撮像素子１４は、ＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子が用いられる。
【００２２】
サブカメラは、レンズ１０ｒ、絞り１２ｒ、撮像素子１４ｒを備える。ここで、添え字ｒは、リア（ｒｅａｒ）側にあることを意味する。レンズ１０ｒ、絞り１２ｒを介してユーザ像は撮像素子１４ｒに結像する。撮像素子１４ｒは、ユーザ像を電気信号に変換し、アナログ画像信号としてアナログ前処理回路１６に出力する。
【００２３】
なお、本実施形態では、メインカメラとサブカメラに共通にアナログ前処理回路１６を設けているが、フロントカメラとサブカメラで別々にアナログ前処理回路１６を設けてもよい。
【００２４】
アナログ前処理回路（アナログフロントエンド）１６は、アナログアンプ、ゲインコントローラ及びＡＤコンバータを備え、撮像素子１４ｆ，１４ｒからのアナログ画像信号を増幅し、デジタル画像信号に変換してデジタル信号処理回路１８に出力する。
【００２５】
デジタル信号処理回路１８は、供給された被写体像のデジタル画像信号に対し、ゲイン補正（ホワイトバランス調整）、ガンマ補正、同時化処理、ＲＧＢ−ＹＣ変換、ノイズ低減処理、輪郭補正、ＪＰＥＧ圧縮の各処理を実行する。
【００２６】
ゲイン補正（ホワイトバランス調整）は、光源色温度によるＲＧＢのバランスを補正する処理であり、入力されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のゲインをそれぞれ調整する。ゲインを調整する方法としては、光源の種類（太陽光、電灯光）等をユーザが手動で入力し、入力された光源に基づいてゲインを調整する方法、撮影光源下に白やグレーの物体を配置し、これらをカメラで撮影して補正する方法、カメラで光源を自動的に判断して補正する方法（オートホワイトバランス）がある。
【００２７】
ガンマ補正は、撮像素子１４の出力特性をディスプレイの入出力特性（ｓＲＧＢ）に合わせる処理である。
【００２８】
同時化処理は、Ｂａｙｅｒ配列のカラーフィルタを用いた単板撮像方式において１つの画素に１つの色の信号しか存在しないため、足りない色の信号を近隣の画素の色信号から演算して算出する処理である。同時化処理の方法として、近隣の画素の値を平均する方法、注目画素からの距離に応じて加重平均する方法等がある。
【００２９】
ＲＧＢ−ＹＣ変換処理は、同時化処理されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号をＹ信号、Ｃｂ信号、Ｃｒ信号に変換する処理である。すなわち、
Ｙ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ
Ｃｂ＝Ｂ−Ｙ
Ｃｒ＝Ｒ−Ｙ
により輝度信号のＹ信号、色差信号のＣｂ信号、Ｃｒ信号に変換する。
【００３０】
ノイズ低減処理は、メディアンフィルタ等を用いてパルス性のノイズのような孤立点を除去する処理である。この処理によりノイズは除去されるが同時に解像度も低下するため、通常、色差信号Ｃｂ，Ｃｒに対して実行される。
【００３１】
輪郭補正処理は、光学的ローパスフィルタ等の影響によるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の低下を補正するための処理であり、輪郭抽出処理とノンリニア処理により原画像信号に輪郭信号を付加する。通常、輪郭補正処理は、輝度信号に対して実行される。
【００３２】
ＪＰＥＧ圧縮は、輝度信号のＹ信号、色差信号のＣｂ信号、Ｃｒ信号それぞれを８画素×８画素のブロックに分割し、各ブロック毎にＤＣＴ変換、量子化、ハフマン符号化を順次行い圧縮する。
【００３３】
また、デジタル信号処理回路１８は、サブカメラから得られたデジタル画像信号に対し、ガンマ補正、同時化処理、ＲＧＢ−ＹＣ変換、ノイズ低減処理、輪郭補正の各処理を実行する。なお、サブカメラから得られたデジタル画像信号は、ユーザの人体検出を行うために必要な画像信号であるから、この人体検出に必要な範囲内で信号処理が行われる。すなわち、デジタル信号処理回路１８は、メインカメラのデジタル画像信号と、サブカメラのデジタル画像信号とで同一の信号処理を行う必要はない。
【００３４】
デジタル信号処理回路１８は、以上のような処理を施された画像信号をデータバス２２を介してバッファメモリ２８に格納し、バッファメモリ２８に格納されたメインカメラの画像データを読み出して液晶モニタ２６に表示する。あるいは、画像信号をメモリカード２４に記憶する。
【００３５】
システム制御回路２０は、各種スイッチ（ＳＷ）１９及びセンサ３０から入力された信号に基づき各部の動作を制御する。例えば、シャッタボタンの操作信号に基づいて各部の動作を制御し、撮影して得られた画像信号を液晶モニタ２６に表示し、あるいはメモリカード２４に記憶する。センサ３０は、デジタルカメラの角速度や加速度を検出するセンサである。
【００３６】
また、システム制御回路２０は、撮影に際し、露出制御（ＡＥ）及びフォーカス制御（ＡＦ）を実行する。フォーカス制御に関しては、コントラスト検出式ＡＦとＴＴＬ位相差検出式ＡＦがある。コントラスト検出式ＡＦでは、撮像画像のコントラスト最大点を合焦位置とするもので、現在位置からフォーカスを少し動かし、コントラストが減少した場合に逆方向に、コントラストが増大した場合にさらに同方向に動かし、どちらの方向に動かしても減少する場合に当該位置を合焦位置とするものである（所謂山登り法）。ＴＴＬ位相差検出式ＡＦでは、レンズ透過光を測距ユニットで計測し、レンズの合焦位置を決定するものであり、測距ユニットでは合焦位置からのずれの方向及びずれ量に応じて像が左右に移動することを利用して合焦位置を決定する。
【００３７】
このような構成において、デジタル信号処理回路１８は、サブカメラから得られた画像信号に人体が含まれているか否かを検出する人体検出処理を実行し、その検出結果をシステム制御回路２０に出力する。
【００３８】
システム制御回路２０は、デジタル信号処理回路１８からの人体検出情報を用いて、サブカメラからの画像信号に人体が含まれている場合に、ユーザが撮影のためにデジタルカメラを構えたものとみなし、該検出結果を用いてデジタルカメラの電源をオンする（オートパワーオン）。
【００３９】
すなわち、本実施形態では、被写体に人物が存在するか否かではなく、サブカメラで得られた画像から、デジタルカメラの背面側にユーザである撮影者がいるか否かを検出し、ユーザである撮影者が存在する場合に、撮影の意思を持ってデジタルカメラを構えているものとみなして自動的にデジタルカメラの電源をオンするものである。
【００４０】
従来のデジタルカメラでは、ユーザである撮影者は、デジタルカメラの電源を手動でオンし、被写体の方に向けてデジタルカメラを構え、シャッタボタンを半押しするか、あるいは液晶モニタ２６に表示された画像に適宜タッチすることでフォーカス制御を行っている。本実施形態では、ユーザがデジタルカメラを構えると、サブカメラでユーザを捉え、ユーザの人体が検出された場合に自動的に電源をオンするため、ユーザは従来のように手動で電源をオンする必要がない。
【００４１】
本実施形態では、上記の特許文献６のように、被写体画像から人体を検出しているのではなく、リア側に設けられたサブカメラの画像から人体、すなわちユーザである撮影者を検出し、この検出に基づいてデジタルカメラの撮影条件を制御している点に留意されたい。
【００４２】
なお、システム制御回路２０は、電源を自動的にオンするのではなく、電源オンはユーザの手動に委ね、その後のフォーカス制御や露出制御、ホワイトバランス制御を自動的に開始することもできる。この点についてはさらに後述する。
【００４３】
図２に、本実施形態の処理フローチャートを示す。まず、デジタルカメラに内蔵されたセンサ３０でデジタルカメラの角速度及び加速度を検出する（Ｓ１１）。検出された角速度及び加速度は、システム制御回路２０に供給される。システム制御回路２０は、検出された角速度と加速度が所定の閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１２）。角速度と加速度が所定の閾値を超える場合には、デジタルカメラが移動中であることを意味し、電源はオンしない。角速度と加速度が閾値以下であれば、次に、デジタル信号処理回路１８は、サブカメラからの画像信号を用いて人体を検出する（Ｓ１３）。以下では、人体検出処理をＨＢＤ（Human Body Detection）と称する。ＨＢＤの詳細についてはさらに後述する。ＨＢＤは主に人体の上半身の輪郭を検出する処理である。ＨＢＤの結果は、デジタル信号処理回路１８からシステム制御回路２０に供給される。
【００４４】
システム制御回路２０は、ＨＢＤにより人体が検出された場合に、その大きさが所定の閾値以上か否かを判定する（Ｓ１４）。ＨＢＤにより人体が検出されたとしても、その大きさが閾値より小さい場合には、ユーザが撮影するためにデジタルカメラを構えたものではないとみなし、電源はオンしない。例えば、デジタルカメラから所定距離以上離れた位置にいるユーザ以外の第３者がたまたまサブカメラで撮影された場合等である。検出された人体が所定の閾値以上である場合には、次に、検出された人体の動きが閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１５）。人体の動きを検出するには、サブカメラの画像信号のフレーム間相関を利用すればよい。デジタルカメラのユーザがカメラを構えたもののカメラに対して相対的に静止していない場合には、未だ撮影の準備ができていないものとみなせるから、電源をオンしない。検出された人体の動きが閾値以下であれば、次に、検出された人体がカメラに対して０度、９０度、２７０度のいずれかであるかを判定する（Ｓ１６）。ここで、カメラに対する角度は、カメラを水平に構えたときを０度、カメラを時計回りに回転させて縦位置に構えた場合を９０度、カメラを反時計回りに回転させて縦位置に構えた場合を２７０度とする。それぞれの角度は、プラスマイナス数度の余裕を持たせ、その範囲に含まれるかどうかを判定する。カメラに対する角度は、検出された人体の向き、すなわち頭部の位置から検出される。カメラに対する角度が０度、９０度、２７０度のいずれでもない場合には、ユーザは未だ撮影の準備ができていないものとみなせるから、電源をオンしない。一方、カメラに対する角度が０度、９０度、２７０度のいずれかである場合には、システム制御回路２０は、ユーザがカメラを水平方向あるいは垂直方向に構え、かつ、ある程度静止して構えているものとみなし、撮影するための構えが完了したものとしてデジタルカメラのメイン電源を自動的にオンする（Ｓ１７）。すなわち、デジタルカメラの各部に電力を供給し、メインカメラでの撮影を可能とする。
【００４５】
なお、Ｓ１１〜Ｓ１６の処理は、デジタルカメラの電源をオンする前の処理であり、各処理を実行するための最小限の電力をサブカメラ、アナログ前処理回路１６、デジタル信号回路１８、システム制御回路２０に供給すればよく、メインカメラや液晶モニタは駆動する必要はない。これらの回路はメインカメラ用とは別にサブカメラ専用のものを設けて、その部分のみに予め電源を供給するように構成してもよい。デジタルカメラの電源が自動的にオンされた後は、フォーカス制御や露出制御が行われ、ユーザーがシャッタボタンを操作するとメインカメラで得られた画像がメモリカード２４に記憶され、また液晶モニタ２６に表示される。
【００４６】
図３に、人体検出の処理フローチャートを示す。まず、デジタル信号処理回路１８は、ライブビュー画像を取得する（Ｓ２０１）。次に、得られた画像からエッジを抽出する（Ｓ２０２）。このエッジ抽出処理は、輪郭補正処理における輪郭抽出結果をそのまま援用してもよく、あるいはこれと別個にエッジを抽出してもよい。
【００４７】
エッジを抽出した後、デジタル信号処理回路１８は、抽出されたエッジのパターンが、予め決められた人物の上半身のエッジパターンと一致するか否かを判定する（Ｓ２０３）。
【００４８】
上半身のエッジパターンは、予めテンプレートとしてデジタル信号処理回路１８のメモリに記憶しておく。そして、抽出したエッジパターンが、上半身のエッジパターンと一致する場合には、当該抽出したエッジから人体を検出する（Ｓ２０４）。
【００４９】
図４に、撮影画像５０から人体を検出する処理を模式的に示す。サブカメラで得られた画像５０に人体５２が存在するものとする。人体の頭部には、円弧状のエッジ６０が存在する。また、人体の肩部にも、曲線状のエッジ６２，６４が存在する。これらのエッジ６０，６２，６４をテンプレートとしてメモリに記憶しておき、撮影画像から抽出したエッジにこれらのテンプレート６０，６２，６４と一致するパターンが存在するか否かを判定する。もちろん、サブカメラの画像５０内の人体５２のサイズは種々であるため、相似形のものは一致するとみなすことができる。もちろん、サイズの異なる複数のテンプレートを予め用意してもよい。このように、顔部のエッジと肩部のエッジがともに検出された場合に、被写体から人体を検出することができる。あるいは、頭部の直線状のエッジと、肩部の直線状のエッジとの組み合わせ６６をテンプレートとして用意してもよい。
【００５０】
本実施形態では、ユーザが撮影のためにデジタルカメラを構えたことを、サブカメラの画像に存在する人体を検出することにより検出し、デジタルカメラを構えたユーザを検出した場合に自動的にデジタルカメラの電源をオンしているが、デジタルカメラを構えたユーザを検出した場合に、自動フォーカス（ＡＥ）自動露出（ＡＥ）、自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）を自動的に開始することもできる。
【００５１】
図５に、この場合の処理フローチャートを示す。まず、ユーザがデジタルカメラの電源をオンすると（Ｓ２１）、センサ３０でデジタルカメラの角速度及び加速度を検出してシステム制御回路２０に供給する（Ｓ２２）。以後の処理は、図２におけるＳ１２〜Ｓ１６の処理と同様であり、角速度と加速度が所定の閾値以下であるか（Ｓ２３）、サブカメラでＨＢＤを実行し（Ｓ２４）、検出された人体の大きさが所定の閾値以上であるか（Ｓ２５）、人体の動きは所定の閾値以下であるか（Ｓ２６）、カメラに対する角度が０度、９０度、２７０度のいずれかであるか（Ｓ２７）が判定される。そして、これらの判定結果がいずれもＹＥＳである場合、ユーザはカメラを水平あるいは垂直に構えて静止しているものとみなせるから、この状態で自動的にフォーカス制御（ＡＦ）、露出制御（ＡＥ）、ホワイトバランス制御（ＡＷＢ）を実行する（Ｓ２８）。従来のデジタルカメラでは、シャッタボタンを半押し、あるいは液晶モニタ２６に表示された画像にタッチすることでフォーカス制御を開始しているが、本実施形態ではこのような操作が不要となる。つまり、ユーザが構えるだけでフォーカス制御や露出制御が開始される。
【００５２】
その後、ユーザがシャッタボタンを操作することで被写体の撮影が行われ、メインカメラで得られた画像はメモリカード２４に記憶され、また液晶モニタ２６に表示される（Ｓ２９）。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、ユーザが撮影のためにデジタルカメラを構えたことを、サブカメラの画像に存在する人体を検出することにより検出し、ユーザを検出した場合に自動的に電源をオンする、あるいはフォーカス制御や露出制御を自動的に開始するので、ユーザの操作性を著しく簡便化できる。本実施形態によれば、撮影手順が自動化されてユーザの操作の手間が省かれるだけでなく、撮影までの時間が短縮されるので、撮影タイミングを逃すことがない。
【００５４】
また、本実施形態では、人体を検出してフォーカス制御等のトリガとしているから、たとえユーザがサングラスを着用していても人体検出は可能であることから、フォーカス制御等を確実に実行できる利点がある。
【００５５】
本実施形態において、サブカメラはデジタルカメラの背面側に設けられるが、その位置は任意でよく、光学ファインダの近傍、液晶モニタ２６の近傍、スイッチ１９の近傍等に設けることができる。また、サブカメラの焦点距離あるいは画角も任意でよいが、ユーザが撮影する際にデジタルカメラを構えたときにこのユーザの上半身を撮影できる程度の焦点距離あるいは画角に設定しておけばよく、予め実験で決定すればよい。
【００５６】
また、本実施形態では、サブカメラからの画像で人体を検出した場合にシステム制御回路２０はフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御を実行しているが、フォーカス制御のみ、あるいは露出制御のみ、あるいはホワイトバランス制御のみを実行してもよい。すなわち、フォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行すればよい。
【００５７】
また、本実施形態において、ユーザがスイッチ１９を用いて撮影モードから再生モードに切り替えた場合、たとえサブカメラで得られた画像から人体を検出しても、システム制御回路２０はフォーカス制御等を実行しないことが好適である。再生モードにおいては、ユーザは過去に撮影してメモリカード２４に記憶された画像を液晶モニタ２６で確認しており、撮影する意思がないからである。もちろん、撮影モードにおいてサブ撮像素子１４ｒをオンし、再生モードにおいてはサブ撮像素子１４ｒをオフにしてもよい。
【００５８】
また、図５の例において、Ｓ２１で電源オンした後、一定時間経過してもＳ２４で人体を検出しない場合、ユーザは撮影する意思がないものとみなしてシステム制御回路２０は電源を自動的にオフしてもよい。
【００５９】
本実施形態ではデジタルカメラについて説明したが、ビデオカメラにも同様に適用することができる。
【００６０】
また、図２及び図５の例において、カメラの角速度と加速度が所定の閾値以下であった場合に、さらにカメラのピッチ角、ロール角が規定の角度以内であるか否かを判定してもよい。ユーザが被写体に向けてカメラを構える場合、ピッチ角やロール角は規定の角度以内に収まるものと期待されるからである。なお、ヨー角については任意でよい。
【００６１】
さらに、図２の例において、デジタルカメラの電源をオンするに先だってＳ１１〜Ｓ１６の処理を頻繁に実行すると電力消費が大きくなり、デジタルカメラの電池の消耗も大きくなることから、Ｓ１１〜Ｓ１６の処理を実行する頻度を調整することも好適である。例えば、前回処理を実行してから一定の時間間隔で実行する等である。あるいは、センサ３０で角速度、加速度を検出し、一定値以上の角速度及び加速度が検出された場合に、これをトリガとしてＳ１１〜Ｓ１６の処理を実行する等である。ユーザがかばん等からデジタルカメラを取り出して構える際には、一定の角速度及び加速度が発生するから、この動きを検出してＳ１１〜Ｓ１６の処理を実行するものである。Ｓ１２における処理は、この動きの後の静止状態を検出するものといえる。
【００６２】
本実施形態におけるサブカメラは、デジタルカメラ１の背面の任意の位置に設けることができる。図６に、デジタルカメラ１の斜視図の一例を示す。図６（Ａ）は前面、図６（Ｂ）は背面を示す。前面にはメインカメラのレンズ１０ｆ及びストロボ３１が設けられ、上部にはスイッチ１９としてシャッタボタン１９ａ及びズームレバー１９ｂが設けられる。また、背面にはサブカメラのレンズ１０ｒが液晶モニタ２６の近傍に設けられ、レンズ１０ｒの下部には５ｗａｙキー１９ｃが設けられる。レンズ１０ｒは、ユーザがデジタルカメラを構えて液晶モニタ２６を注視した場合に当該ユーザを撮影できる位置に設けられる。サブカメラは、ユーザが液晶モニタ２６を注視しながらデジタルカメラを構えている状態、すなわち、ユーザが顔をデジタルカメラから離して構えている状態を検出するものであり、この状態を検出できる任意の位置にレンズ１０ｒを配置できる。本実施形態では、例えばファインダ―接眼部を備えるカメラにおいて、ユーザがファインダ接眼レンズに眼部を当接させた場合に電源をオンするのではなく、ユーザの顔がデジタルカメラから離間した状態において当該ユーザを検出し、電源を自動的にオンできる点に留意されたい。
【符号の説明】
【００６３】
１ デジタルカメラ、１０ｆ メインカメラのレンズ、１２ｆ メインカメラのシャッタ・絞り、１４ｆ メインカメラの撮像素子、１０ｒ サブカメラのレンズ、１２ｒ サブカメラの絞り、１４ｒ サブカメラの撮像素子、１６ アナログ前処理回路、１８ デジタル信号処理回路、１９ 操作スイッチ（ＳＷ）、２０ システム制御回路、２２ データバス、２４ メモリカード、２６ 液晶モニタ、２８ バッファメモリ、３０ センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置であって、
被写体側であるフロント側に設けられるメイン光学系と、
前記フロント側と反対のリア側に設けられるサブ光学系と、
前記メイン光学系で結像された像を電気信号に変換するメイン撮像手段と、
前記サブ光学系で結像された像を電気信号に変換するサブ撮像手段と、
前記サブ撮像手段で得られた画像信号のエッジパターンを用いて人体を検出する検出手段と、
前記検出手段で人体が検出された場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置において、
前記制御手段は、検出された前記人体のサイズが所定の閾値以上である場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の撮像装置において、
前記制御手段は、検出された人体のカメラに対する角度が所定の角度である場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の撮像装置において、
前記制御手段は、検出された人体の動きが所定の閾値以下と小さい場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記撮像装置の角速度及び加速度が所定の閾値以下と小さい場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の撮像装置において、
前記サブ光学系は、ユーザが撮像装置から顔を離間させた状態における前記ユーザの像を結像し、
前記検出手段は、ユーザが撮像装置から顔を離間させた状態における前記ユーザを前記人体として検出する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
撮像装置であって、
被写体側であるフロント側に設けられるメイン光学系と、
前記フロント側と反対のリア側に設けられるサブ光学系と、
前記メイン光学系で結像された像を電気信号に変換するメイン撮像手段と、
前記サブ光学系で結像された像を電気信号に変換するサブ撮像手段と、
前記サブ撮像手段で得られた画像信号のエッジパターンを用いて人体を検出する検出手段と、
前記検出手段で人体が検出された場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置において、
前記制御手段は、検出された前記人体のサイズが所定の閾値以上である場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の撮像装置において、
前記制御手段は、検出された人体のカメラに対する角度が所定の角度である場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の撮像装置において、
前記制御手段は、検出された人体の動きが所定の閾値以下と小さい場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１記載の撮像装置において、
前記制御手段は、前記撮像装置の角速度及び加速度が所定の閾値以下と小さい場合に、メイン電源を自動的にオンするか、あるいは前記メイン光学系で結像された像に対するフォーカス制御、露出制御、ホワイトバランス制御の少なくともいずれかを実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の撮像装置において、
前記サブ光学系は、ユーザが撮像装置から顔を離間させた状態における前記ユーザの像を結像し、
前記検出手段は、ユーザが撮像装置から顔を離間させた状態における前記ユーザを前記人体として検出する
ことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７０１４１（Ｐ２０１３−７０１４１Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５８１８（Ｐ２０１１−２０５８１８）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（５９００００８４６）イーストマン コダック カンパニー (1,594)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（５９００００８４６）イーストマン コダック カンパニー (1,594)
【Ｆターム（参考）】
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