(57)【要約】【課題】動体と主要被写体との位置関係を考慮した自動撮影のための撮影制御を行う撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、撮像素子を備える。本撮影を行うために使用されるレリーズボタンを備える。撮像素子の撮像領域上において合焦した領域を含む第１領域を決定し、第１領域の周囲の第２領域における第１動体の特定を行い、第１動体の動きと第１領域との位置関係に基づいて、レリーズボタンの操作と関係なく、本撮影が行われるように撮影制御を行う制御部を備える。制御部は、第１動体が第１領域と重なる位置に移動すると判断した場合には、レリーズボタンが本撮影のために操作される前に撮影制御を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
本撮影を行うために使用される操作部材と、
前記撮像素子の撮像領域上において合焦した領域を含む第１領域を決定し、前記第１領域の周囲の第２領域における第１動体の特定を行い、前記第１動体の動きと前記第１領域との関係に基づいて、前記操作部材の操作と関係なく、前記本撮影が行われるように撮影制御を行う制御部とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１動体が前記第１領域と重なる位置に移動すると判断した場合に、前記撮影制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御部は、露光時間を考慮して、前記撮影制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、合焦のために測距を行い、前記測距の結果に基づいて前記合焦した領域と前記撮像装置との第１距離、及び前記第１動体と前記撮像装置との第２距離を算出し、前記第１、第２距離を考慮して、前記第１動体が前記第１領域と重なる位置に移動するか否かの判断を行うことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記合焦した領域における第２動体の特定を行い、前記第１領域の決定後は、前記合焦した領域とは無関係で、且つ前記第２動体の動きに応じて前記第１領域の位置や大きさを制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御部は、電子ズーム機能が使用されている状態であっても、前記第１領域を除く前記撮像領域の全体が、前記第２領域であるとして、前記第１動体の特定を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に自動撮影のための撮影制御を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レリーズボタンの全押し操作、あるいはリモコン操作などレリーズボタンの全押し操作に相当する使用者の操作に基づいて本撮影動作が開始されるが、これらの操作に関係なく、一定条件下で本撮影を自動的に行う撮像装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、顔認識機能により、顔領域を判別した時に、レリーズボタンの全押し動作が行われる前に、自動的に本撮影を行う撮像装置を開示する。
【特許文献１】特開２００３−９２７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、かかる顔領域とは別に動体がある場合に、該動体との位置関係は考慮されない。このため、動体が顔領域と重なる位置に移動した場合には、動体に邪魔されて顔領域が隠れた状態で本撮影が行われる場合が起こり得る。
【０００５】
したがって本発明の目的は、動体と主要被写体との位置関係を考慮した自動撮影のための撮影制御を行う撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撮像装置は、撮像素子と、本撮影を行うために使用される操作部材（レリーズボタン）と、撮像素子の撮像領域上において合焦した領域を含む第１領域を決定し、第１領域の周囲の第２領域における第１動体の特定を行い、第１動体の動きと第１領域との関係に基づいて、操作部材の操作と関係なく、本撮影が行われるように撮影制御を行う制御部とを備える。
【０００７】
これにより、第１動体の動きと、第１領域に含まれる主要被写体との位置関係が一定条件を満たす場合に、操作部材（レリーズボタン）の操作に関わらず自動的に本撮影が可能になる。一定条件としては、第１動体と第１領域の重なり合いをさける条件の他、第１動体と第１領域が一定距離の関係になる条件が考えられる。
【０００８】
好ましくは、制御部は、第１動体が第１領域と重なる位置に移動すると判断した場合に、撮影制御を行う。
【０００９】
これにより、第１領域に含まれる主要被写体に、第１動体が重ならないように撮影タイミングの制御（撮影制御）が可能になる。
【００１０】
さらに好ましくは、制御部は、露光時間を考慮して、撮影制御を行う。
【００１１】
第１動体が第１領域と重なる位置に移動すると判断した場合には、撮影制御として、第１動体が第１領域に重なる前に、露光時間が終了するようなタイミングで、レリーズスイッチがオン状態にされて、本撮影が行われる。
【００１２】
また、好ましくは、制御部は、合焦のために測距を行い、測距の結果に基づいて合焦した領域と撮像装置との第１距離、及び第１動体と撮像装置との第２距離を算出し、第１、第２距離を考慮して、第１動体が第１領域と重なる位置に移動するか否かの判断を行う。
【００１３】
合焦のために、位相差検出方式（コントラストＡＦなど他の方式でもよい）で測距を行うことによって、合焦した領域と撮像装置１との第１距離、及び第１動体と撮像装置１との第２距離を算出することが可能になるため、第１、第２距離の大小関係に基づいて、上述のレリーズ制御を更に精度高く行うことが出来る。具体的には、第１距離が第２距離よりも短い場合には、第１動体が合焦した領域よりも前（撮像装置側）に位置することが無いため、第１動体と第１領域が重なると判断した場合であっても、操作部材（レリーズボタン）が使用者によって全押しされるまで本撮影は行わない。一方、第１距離が第２距離よりも短くない場合には、第１動体が合焦した領域よりも前で重なる可能性があるため、第１動体と第１領域が重なると判断した場合には、これらが重ならないタイミングでレリーズスイッチがオン状態にされ、本撮影が行われる。
【００１４】
また、好ましくは、制御部は、合焦した領域における第２動体の特定を行い、第１領域の決定後は、合焦した領域とは無関係で、且つ第２動体の動きに応じて第１領域の位置や大きさを制御する。
【００１５】
主要被写体も動体（第２動体）である場合には、主要被写体の動きをも考慮して、撮影制御を行う。具体的には、制御部は、合焦した領域における第２動体の特定を行い、第１領域の決定後は、合焦した領域とは無関係で、且つ第２動体の動きに応じて第１領域の位置や大きさを制御する。これにより、第１領域の位置などが変動し、第１動体が、変動した第１領域に重なる位置に移動するか否かを判断することが可能になる。
【００１６】
また、好ましくは、制御部は、電子ズーム機能が使用されている状態であっても、第１領域を除く撮像領域の全体が、第２領域であるとして、第１動体の特定を行う。
【００１７】
電子ズーム機能により、撮像領域の一部の領域で得られた画像だけをスルー画像として表示している場合でも、該一部の領域（スルー画像に対応する撮像領域）だけでなく、撮像領域全体を第２領域として第１動体の特定を行うことにより、広い範囲で第１動体の動きを把握することが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によれば、動体と主要被写体との位置関係を考慮した自動撮影のための撮影制御を行う撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本実施形態について、図を用いて説明する。撮像装置１は、デジタルカメラである。撮像装置１の撮像に関する部分は、撮像装置１の電源のオンオフ状態の切り替えのために使用される電源ボタン９、レリーズボタン（操作部材）１３、各部の制御を行う制御部３０、レンズ駆動部４５、露出制御部４７、レンズ５１、ＣＭＯＳなどの撮像素子５３、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）５５、ＤＳＰ（映像信号処理回路）６０、顔検出部６３、記録部７０、及び表示部９０を備える（図１参照）。
【００２０】
被写体像は、レンズ５１を介した光学像として、撮像素子５３で撮像される。撮像により得られた画像データは、ＡＦＥ５５でアナログ信号からデジタル信号に変換され、ＤＳＰ６０で画像処理が施される。かかる動作が一定時間（１／３０秒）ごとに行われ、表示部９０に、画像データに基づいてスルー画像が表示される（ライブビュー表示）。
【００２１】
レリーズボタン１３は、半押しすることにより測光スイッチ（不図示）がオン状態にされ測光やレンズ駆動部４５による測距及び合焦動作が行われる。測光は、撮像素子５３における撮像で得られた画像データに基づいて行われる。具体的には、ＤＳＰ６０は、画像処理において生成される輝度信号から測光領域における輝度値（被写体の明るさに関する情報）を求め、これを測光結果として、制御部３０に出力する。制御部３０は、輝度値に基づいて適正な露出（絞りや露光時間）を算出する（露出演算）。露出演算後、ＡＥロックされ、レリーズボタン１３が全押しされて本撮影が行われるか、後述する撮影制御により一定条件下で自動的に本撮影が行われるまでの間、露出条件は固定される。測距は、撮像で得られた画像データから、ＡＦ領域に対応する部分（測距点）の画像のコントラストなどに基づいて行われる。合焦動作終了後、ＡＦロックされ、レリーズボタン１３が全押しされて本撮影が行われるか、後述する撮影制御により一定条件下で自動的に本撮影が行われるまでの間、レンズ５１の位置が固定される。
【００２２】
本実施形態では、レリーズボタン１３の半押し後に、測光や測距を開始する形態で説明したが、電源ボタン９を使って撮像装置１の電源がオン状態にされた後、常時測光や測距を行う形態であってもよい。この場合は、レリーズボタン１３が半押しされると、測光や測距動作が停止され、半押しされる直前の測光や測距結果が、本撮影に使用される。
【００２３】
ＡＦロックされると、制御部３０は、撮像素子５３の撮像領域上において合焦した領域を含む第１領域を、主要被写体を含む領域であるとして、位置や大きさを特定し一時記憶する。たとえば、測距点が複数あり、合焦した測距点が複数ある場合には、合焦した測距点を含む一定範囲を、合焦した領域とする。図２〜図４は、正方形で１１個の測距点を有し、そのうちの黒塗りの正方形で表される３個の測距点で合焦し、白抜きの正方形で表される７個の測距点で合焦していない状態を示す。第１領域の大きさは、後述する第１動体の移動速度や、露光時間の長さに基づいて変動する。たとえば、第１動体の速度が速い場合や、露光時間が長い場合には、第１領域が大きく設定され、第１領域と合焦した領域との大きさの比が大きくなる。第１動体の速度が遅い場合や、露光時間が短い場合には、第１領域が小さめに設定され（合焦した領域に近い大きさに設定され）、該比が小さくなる（１に近づく）。
【００２４】
また、ＡＦロックされた後からは、複数のフレーム画像（図２、図３参照）に基づいて、第１領域の周囲の第２領域における第１動体の特定が行われる。具体的には、制御部３０による動きベクトルの検出により、第１動体の大きさ、移動方向、及び移動速度が決定される。第１動体の大きさ、移動方向、及び移動速度などは、最低２つのフレーム画像があれば特定出来るが、３つ以上のフレーム画像があれば、加速度なども考慮してこれらを特定出来るため、更に高精度に第１動体の移動予測が可能になる。なお、第１動体の特定は、顔検出部６３による顔認識機能に基づき、認識された顔領域を含む一定領域を第１動体とする形態であってもよい。
【００２５】
第１動体を特定する領域、すなわち第２領域は、第１領域を除く撮像素子５３の撮像領域の全体であるのが望ましい。特に、電子ズーム機能により、撮像領域の一部の領域で得られた画像だけをスルー画像として表示している場合でも、該一部の領域（スルー画像に対応する撮像領域）だけでなく、撮像領域全体を第２領域として第１動体の特定を行うことにより、広い範囲で第１動体の動きを把握することが可能になる。
【００２６】
レリーズボタン１３は、全押しすることによりレリーズスイッチ（不図示）がオン状態にされ、制御部３０で算出された露出で撮像が行われるように、露出制御部４７により絞りや露光時間が制御された状態で、本撮影が行われる。撮像により得られた画像データに対応する画像は、ＤＳＰ６０における画像処理後に、表示部９０に表示され、画像データは記録部７０に記録される。
【００２７】
また、制御部３０は、第１領域と、第１動体との位置関係から、第１動体が第１領域と重なる位置に移動すると判断した場合には、レリーズボタン１３が全押しされる前であっても、これらが重ならないタイミングでレリーズスイッチがオン状態して、本撮影が行われるように撮影制御を行う。
【００２８】
具体的には、制御部３０は、複数のフレーム画像（図２、図３参照）に基づいて検出される第１動体の動きベクトルから、第１動体の特定に使用されたフレームより後のフレームで得られる画像における第１動体の動きを予測し、第１動体が第１領域と重なる位置に移動するか否かを判断する。重なる位置に移動すると判断した場合には、撮影制御として、第１動体が第１領域に重なる前に、露光時間が終了するようなタイミングで、レリーズスイッチがオン状態にされて、本撮影が行われる（図４参照）。すなわち、測距結果と動体判別結果により、第１動体の位置、動きベクトル、第１動体と第１領域との距離を求め、設定された露光時間に応じてタイミングが決定される。重なる位置に移動しないと判断した場合には、レリーズボタン１３が使用者によって全押しされるまで、本撮影は行われない。
【００２９】
次に、電源ボタン９がオン状態にされて、撮像装置１の電源がオン状態にされてから、本撮影が行われるまでの手順を図５のフローチャートを用いて説明する。電源ボタン９を使って撮像装置１の電源がオン状態にされると、ステップＳ１１で、一定時間ごとの撮像によりスルー画像表示が行われる。ステップＳ１２で、制御部３０は、使用者によりレリーズボタン１３が半押しされたか否かを判断する。半押しされていない場合は、ステップＳ１２が繰り返される。半押しされた場合には、ステップＳ１３に進められる。
【００３０】
ステップＳ１３で、測光スイッチがオン状態にされ測光やレンズ駆動部４５による測距及び合焦動作が行われる。露出演算後、ＡＥロックされ、レリーズボタン１３が全押しされて本撮影が行われるか、撮影制御により自動的に本撮影が行われるまでの間、露出条件は固定される。合焦動作終了後、ステップＳ１４で、ＡＦロックされ、レリーズボタン１３が全押しされて本撮影が行われるか、撮影制御により自動的に本撮影が行われるまでの間、レンズ５１の位置が固定される。
【００３１】
ＡＦロックされると、ステップＳ１５で、制御部３０は、第１領域を特定し、その位置や大きさを一時記憶する。また、ＡＦロックされた後からは、制御部３０は、複数のフレーム画像に基づいて、第２領域における第１動体の特定を行う。
【００３２】
ステップＳ１６で、制御部３０は、使用者によりレリーズボタン１３が全押しされたか否かを判断する。全押しされていない場合は、ステップＳ１７に進められる。全押しされた場合には、ステップＳ１８で、レリーズボタン１３の全押し操作に基づいて本撮影が行われる。
【００３３】
ステップＳ１７で、制御部３０は、第１領域と、第１動体との位置関係から、第１動体が第１領域と重なる位置に移動するか否かを判断する。重なる位置に移動すると判断した場合には、ステップＳ１８に進められ、撮影制御が行われ、レリーズボタン１３が全押しされる前であっても、これらが重ならないタイミングでレリーズスイッチがオン状態にされ、本撮影が行われる。重なる位置に移動しないと判断した場合には、ステップＳ１６に戻される。ステップＳ１８の本撮影後は、ステップＳ１２に戻され、撮像装置１の電源がオフ状態にされるまで、ステップＳ１２〜Ｓ１８の動作が繰り返される。
【００３４】
これにより、第１領域に含まれる主要被写体に、第１動体が重ならないように撮影タイミングの制御が可能になる。また、第１領域の大きさを、第１動体の移動速度や露光時間に応じて第１領域の大きさを制御するため、高い精度で主要被写体と第１動体とが重なった状態での撮影を回避することが可能になる。
【００３５】
さらに、第１動体の動きと第１領域との関係に基づいて、第１動体が第１領域と一定距離または一定の位置関係になる時に露光時間が終了するようなタイミングで、レリーズスイッチがオン状態にされて本撮影が行われると、第１動体と主要被写体とを、互いに重ならない状態で撮影することが可能になる。この場合、第１動体と第１領域との重なり合いを条件とせず、これらが一定距離にあるか否か、または一定の位置関係にあるか否かだけを撮影制御の条件とする形態であってもよい。
【００３６】
また、合焦のために、位相差検出方式（コントラストＡＦなど他の方式でもよい）で測距を行うことによって、合焦した領域と撮像装置１との第１距離、及び第１動体と撮像装置１との第２距離を算出することが可能になるため、第１、第２距離の大小関係に基づいて、上述のレリーズ制御を更に精度高く行うことが出来る。具体的には、第１距離が第２距離よりも短い場合には、第１動体が合焦した領域よりも前（撮像装置１側）に位置することが無いため、第１動体と第１領域が重なると判断した場合であっても、レリーズボタン１３が使用者によって全押しされるまで本撮影は行わない。一方、第１距離が第２距離よりも短くない場合には、第１動体が合焦した領域よりも前で重なる可能性があるため、第１動体と第１領域が重なると判断した場合には、これらが重ならないタイミングでレリーズスイッチがオン状態にされ、本撮影が行われる。
【００３７】
また、主要被写体も動体である場合には、主要被写体の動きをも考慮して、撮影制御を行う形態であってもよい。具体的には、制御部３０は、合焦した領域における第２動体の特定を行い、第１領域の決定後は、合焦した領域とは無関係で、且つ第２動体の動きに応じて第１領域の位置や大きさを制御する。これにより、第１領域の位置などが変動し、第１動体が、変動した第１領域に重なる位置に移動するか否かを判断することが可能になる。第２動体の特定は、第１動体の特定と同様に、複数のフレーム画像から、動きベクトルを検出することにより行われるが、顔認識機能に基づき、認識された顔領域を含む一定領域を第２動体とする形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態における撮像装置の構成図である。
【図２】第１動体を特定するために使用されるフレーム画像の１つを示す図である。
【図３】図２の後であって、第１動体を特定するために使用されるフレーム画像の１つを示す図である。
【図４】撮影制御を行った本撮影で得られる画像を示す図である。
【図５】本撮影が行われるまでの動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１  撮像装置
９  電源ボタン
１３  レリーズボタン
３０  制御部
４５  レンズ駆動部
４７  露出制御部
５１  レンズ
５３  撮像素子
５５  ＡＦＥ
６０  ＤＳＰ
６３  顔検出部
７０  記録部
９０  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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