(57)【要約】【課題】自動合焦処理の精度を向上させる。【解決手段】撮像装置１００であって、撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する画像領域特定部７ａと、特定された注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のＡＦ評価領域を設定する領域設定部７ｅと、これらのＡＦ評価領域内の画像データに基づいて、レンズ部１を合焦させるレンズ駆動部２とを備える。【選択図】図１
2010286772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段と、
この撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する特定手段と、
この特定手段により特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する領域設定手段と、
この領域設定手段により設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる合焦制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記領域設定手段は、矩形状の前記コントラスト評価領域を複数隣接させて設定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３】
前記注目被写体の画像領域の垂直方向及び水平方向の長さの比率に応じて、複数隣接して設定される前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定する決定手段を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、
前記決定手段は、
前記注目被写体の画像領域の形状及び寸法に基づいて設定された仮コントラスト評価領域の寸法に応じて、前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記決定手段により決定された前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数に応じて、前記コントラスト評価領域の寸法を算出する算出手段を更に備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、
前記算出手段は、
前記注目被写体の画像領域の形状及び寸法、並びに前記決定手段により決定された前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数に基づいて、前記コントラスト評価領域の寸法を算出することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、
前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域として設定可能な最小寸法よりも大きいか否かを判定する寸法判定手段を更に備え、
前記領域設定手段は、
前記寸法判定手段による判定の結果、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域の最小寸法よりも大きい場合、前記コントラスト評価領域を複数設定する一方で、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域の最小寸法以下である場合、前記コントラスト評価領域を一つ設定することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記注目被写体の画像領域を囲む最小の矩形を当該注目被写体の画像領域の仮形状として設定する被写体設定手段と、
この被写体設定手段により設定された前記注目被写体の画像領域の仮形状に合わせて前記領域設定手段により設定された複数のコントラスト評価領域について、当該注目被写体の画像領域を所定の割合以上含むか否かを判定する領域判定手段と、
前記複数のコントラスト評価領域のうち、前記領域判定手段により当該注目被写体の画像領域を所定の割合以上含まないと判定されたコントラスト評価領域を評価対象から除外する除外手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記領域設定手段は、前記注目被写体の画像領域の輪郭部分と交わるように前記コントラスト評価領域を設定することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記特定手段は、前記注目被写体の画像領域の形状を逐次特定し、
前記領域設定手段は、前記特定手段により逐次特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を逐次設定することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記合焦制御手段は、
前記領域設定手段により設定された前記複数のコントラスト評価領域のうち、各評価領域内の画像データのコントラスト勾配の検出精度が所定値以上で、且つ、当該撮像装置から最も近い距離にコントラストのピークを有するコントラスト評価領域の出力結果を採用して、前記撮像手段を合焦させることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記領域設定手段は、前記注目被写体の画像領域の水平方向に対して垂直方向を優先して前記コントラスト評価領域を設定することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
撮像手段を備える撮像装置を用いた合焦方法であって、
前記撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する処理と、
特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する処理と、
設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる処理と、
を行うことを特徴とする合焦方法。
【請求項１４】
撮像手段を備える撮像装置のコンピュータを、
前記撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する特定手段、
この特定手段により特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する領域設定手段、
この領域設定手段により設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる合焦制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカス（自動合焦）処理を行う撮像装置、合焦方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラのオートフォーカス（ＡＦ）処理において、撮像フレーム内に複数のＡＦ領域を設定する技術（例えば、特許文献１参照）や、被写体を追尾してＡＦする技術（例えば、特許文献１参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７８５７６号公報
【特許文献２】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】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に係る技術においては、撮像フレーム内の予め決められた位置にＡＦ領域を設定するものであり、ＡＦ対象となる特定の被写体の形状に合わせてＡＦ領域を設定したり、ＡＦ対象となる一の被写体に対して複数のＡＦ領域を設定するものではなかった。このため、部位によってコントラストが異なるような被写体をＡＦの対象とする場合には、コントラストの低い部分にＡＦ領域が設定されてしまい、ＡＦの精度が低下してしまうという問題があった。また、上記特許文献２に係る技術を適用しても、コントラストの低い部分にＡＦ領域が設定されることを防止することはできなかった。
一方、被写体全体を含むように大きなＡＦ領域を設定してしまうと、ＡＦ処理におけるコントラスト勾配が緩くなる虞もあり、この場合にはコントラストのピークを検出する精度が低下してしまうという問題が生じてしまう。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、自動合焦処理の精度を向上させることができる撮像装置、合焦方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の撮像装置は、
撮像手段と、この撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する特定手段と、この特定手段により特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する領域設定手段と、この領域設定手段により設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる合焦制御手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、
前記領域設定手段は、矩形状の前記コントラスト評価領域を複数隣接させて設定することを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、
前記注目被写体の画像領域の垂直方向及び水平方向の長さの比率に応じて、複数隣接して設定される前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定する決定手段を更に備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の撮像装置において、
前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、前記決定手段は、前記注目被写体の画像領域の形状及び寸法に基づいて設定された仮コントラスト評価領域の寸法に応じて、前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定することを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の撮像装置において、
前記決定手段により決定された前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数に応じて、前記コントラスト評価領域の寸法を算出する算出手段を更に備えることを特徴としている。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の撮像装置において、
前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、前記算出手段は、前記注目被写体の画像領域の形状及び寸法、並びに前記決定手段により決定された前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数に基づいて、前記コントラスト評価領域の寸法を算出することを特徴としている。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域として設定可能な最小寸法よりも大きいか否かを判定する寸法判定手段を更に備え、前記領域設定手段は、前記寸法判定手段による判定の結果、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域の最小寸法よりも大きい場合、前記コントラスト評価領域を複数設定する一方で、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域の最小寸法以下である場合、前記コントラスト評価領域を一つ設定することを特徴としている。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記注目被写体の画像領域を囲む最小の矩形を当該注目被写体の画像領域の仮形状として設定する被写体設定手段と、この被写体設定手段により設定された前記注目被写体の画像領域の仮形状に合わせて前記領域設定手段により設定された複数のコントラスト評価領域について、当該注目被写体の画像領域を所定の割合以上含むか否かを判定する領域判定手段と、前記複数のコントラスト評価領域のうち、前記領域判定手段により当該注目被写体の画像領域を所定の割合以上含まないと判定されたコントラスト評価領域を評価対象から除外する除外手段と、を更に備えることを特徴としている。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記領域設定手段は、前記注目被写体の画像領域の輪郭部分と交わるように前記コントラスト評価領域を設定することを特徴としている。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記特定手段は、前記注目被写体の画像領域の形状を逐次特定し、前記領域設定手段は、前記特定手段により逐次特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を逐次設定することを特徴としている。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記合焦制御手段は、前記領域設定手段により設定された前記複数のコントラスト評価領域のうち、各評価領域内の画像データのコントラスト勾配の検出精度が所定値以上で、且つ、当該撮像装置から最も近い距離にコントラストのピークを有するコントラスト評価領域の出力結果を採用して、前記撮像手段を合焦させることを特徴としている。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記領域設定手段は、前記注目被写体の画像領域の水平方向に対して垂直方向を優先して前記コントラスト評価領域を設定することを特徴としている。
【００１８】
請求項１３に記載の発明の合焦方法は、
撮像手段を備える撮像装置を用いた合焦方法であって、前記撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する処理と、特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する処理と、設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる処理と、を行うことを特徴としている。
【００１９】
請求項１４に記載の発明のプログラムは、
撮像手段を備える撮像装置のコンピュータを、前記撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する特定手段、この特定手段により特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する領域設定手段、この領域設定手段により設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる合焦制御手段、として機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、注目被写体の画像領域の形状に合わせて設定された複数のコントラスト評価領域によって自動合焦処理の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した一実施形態の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】撮像装置による自動合焦処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】図２の自動合焦処理の続きを示すフローチャートである。
【図４】図２の自動合焦処理にて抽出される注目被写体の一例を模式的に示す図である。
【図５】図２の自動合焦処理に係る画像の一例を模式的に示す図である。
【図６】図２の自動合焦処理に係る画像の一例を模式的に示す図である。
【図７】図２の自動合焦処理に係る画像の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、本発明を適用した一実施形態の撮像装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
本実施形態の撮像装置１００は、撮像画像（例えば、撮像画像Ｇ２；図６（ａ）参照）内の合焦対象となる注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ２）の画像領域（例えば、画像領域Ａ２；図６（ｂ）参照）の形状を特定し、当該注目被写体の画像領域の形状に合わせてＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２；図６（ｄ）参照）を複数設定して、これらＡＦ評価領域内の画像データに基づいて、レンズ部１を合焦させる。
具体的には、図１に示すように、撮像装置１００は、レンズ部１、レンズ駆動部２、電子撮像部３、ユニット回路４、撮像制御部５、画像生成部６、ＡＦ処理部７、画像処理部８、表示部９、画像記録部１０、操作入力部１１、バッファメモリ１２、プログラムメモリ１３、中央制御部１４等を備えている。
また、レンズ駆動部２、撮像制御部５、画像生成部６、ＡＦ処理部７、画像処理部８、表示部９、画像記録部１０、バッファメモリ１２、プログラムメモリ１３、中央制御部１４は、バスライン１５を介して接続されている。
【００２４】
レンズ部１は、例えば、複数のレンズを備えて構成され、具体的には、フォーカスレンズ、ズームレンズ（何れも図示略）等を備えている。
【００２５】
レンズ駆動部２は、レンズ部１に備わるフォーカスレンズやズームレンズをそれぞれ光軸方向に駆動させる。具体的には、レンズ駆動部２は、フォーカスモータやズームモータ等の駆動源と、中央制御部１４からの制御信号に従って駆動源を駆動させるドライバ等を備えている（何れも図示略）。
【００２６】
電子撮像部３は、レンズ部１の光軸上に配置されている。また、電子撮像部３は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）等のイメージセンサから構成され、レンズ部１の各種レンズを通過した光学像を二次元の画像信号に変換する。
【００２７】
ユニット回路４は、電子撮像部３から出力される被写体の光学像に応じたアナログの撮像信号が入力され、入力された撮像信号を保持するＣＤＳと、その撮像信号を増幅するゲイン調整アンプ(ＡＧＣ)、増幅された撮像信号をデジタルの撮像信号に変換するＡ／Ｄ変換器(ＡＤＣ)等から構成されている。
そして、ユニット回路４は、デジタルの撮像信号を画像生成部６及びＡＦ処理部７に送信する。
【００２８】
撮像制御部５は、中央制御部１４が設定するフレームレートに従ったタイミングで、電子撮像部３やユニット回路４を駆動させる制御を行う。具体的には、撮像制御部５は、ＴＧ(Timing Generator)、電子撮像部３を駆動するドライバ等（何れも図示略）を備え、ＴＧを介してドライバやユニット回路４の動作タイミングを制御する。即ち、中央制御部１４が、プログラムメモリ１３から読み出したプログラム線図に従ってシャッタースピードを設定すると、撮像制御部５のＴＧは、当該シャッタースピードに対応する電荷蓄積時間をシャッターパルスとしてドライバに出力し、ドライバからの駆動パルス信号に従って電子撮像部３を動作させて電荷蓄積時間（露光時間）を制御する。
【００２９】
このように構成されたレンズ部１、電子撮像部３、ユニット回路４及び撮像制御部５は、被写体を撮像する撮像手段を構成している。
【００３０】
画像生成部６は、ユニット回路４から送られてきた画像データに対してγ補正処理、ホワイトバランス処理などの処理を施すとともに、輝度色差信号（ＹＵＶデータ）を生成する。そして、画像生成部６は、生成された輝度色差信号の画像データをバスライン１５を介して中央制御部１４に出力する。
【００３１】
ＡＦ処理部７は、撮像画像（例えば、撮像画像Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３；図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）参照）中の注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３；図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）参照）を特定する画像領域特定部７ａを具備している。
画像領域特定部７ａは、例えば、ユニット回路４から画像データが送られてくる毎に当該画像データに対して、水平方向（横）及び垂直方向（縦）ともに所定倍率の縮小処理を行って、低解像度の画像データ（例えば、横×縦：４０×３０画素；図４参照）Ｌを逐次生成する。そして、画像領域特定部７ａは、低解像度の画像データＬに対して所定の画像認識技術を利用して合焦対象となる注目被写体を特定して画像領域を抽出する。ここで、注目被写体の特定処理は、例えば、色や明るさの変化の連続性から注目被写体の輪郭を抽出することで行っても良いし、予め注目被写体の種類を特定しておき当該注目被写体の特徴情報と比較判定して輪郭を抽出することで行っても良い。
【００３２】
なお、図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）にあっては、画像データを二値化して表しており、ドットなし白抜きで表されている画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３が注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に相当し、ドット有りの黒で表されている画像領域が注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３以外の部分に相当する。
また、注目被写体は、必ずしも一つの被写体として独立している必要はなく、複数の被写体が前後方向に重なった状態であっても良いし、複数の被写体が左右若しくは上下方向に離れて分離した状態であっても良い。
【００３３】
その後、画像領域特定部７ａは、抽出された注目被写体の画像領域の寸法を特定した後、当該注目被写体の画像領域を囲む最小の矩形枠Ｗを当該注目被写体の画像領域の仮形状として設定する。具体的には、画像領域特定部７ａは、注目被写体の画像領域のx軸方向（水平方向）の最大の座標x2と最小の座標x1との差から水平幅xを算出するとともに、ｙ軸方向（垂直方向）の最大の座標y2と最小の座標y1との差から垂直幅yを算出することで（図４参照）、当該水平幅x及び垂直幅yの矩形枠（仮コントラスト評価領域）Ｗを注目被写体の画像領域の仮形状として設定する。
【００３４】
ここで、画像領域特定部７ａは、撮像手段としてのレンズ部１、電子撮像部３、ユニット回路４及び撮像制御部５により撮像された撮像画像内の、合焦対象となる注目被写体の画像領域を囲む最小の矩形枠Ｗを、当該注目被写体の画像領域の仮形状として設定する被写体設定手段を構成している。また、画像領域特定部７ａは、撮像画像内の、注目被写体の画像領域の形状を特定する特定手段を構成している。
【００３５】
また、ＡＦ処理部７は、画像領域特定部７ａにより特定された注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）の寸法がＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３；図５（ｃ）、図６（ｃ）、図７（ｃ）参照）として設定可能な最小寸法よりも大きいか否かを判定する寸法判定部７ｂを具備している。
寸法判定部７ｂは、具体的には、画像領域特定部７ａにより設定された矩形枠Ｗの寸法が、予め設定されている各ＡＦ評価領域の最小寸法よりも大きいか否かを判定する。ＡＦ評価領域の最小寸法は、例えば、低解像度（例えば、横×縦：４０×３０画素）の画像データＬに対して、最小の水平幅Xminが6画素、最小の垂直幅Yminが4画素に設定されている。そして、寸法判定部７ｂによる判定の結果、領域設定部７ｅ（後述）は、矩形枠Ｗの寸法が各ＡＦ評価領域の最小寸法よりも大きい場合、ＡＦ評価領域を複数設定する一方で、矩形枠Ｗの寸法が各ＡＦ評価領域の最小寸法以下である場合、最小寸法のＡＦ評価領域を一つ設定する。
ここで、寸法判定部７ｂは、注目被写体の画像領域の寸法がＡＦ評価領域（コントラスト評価領域）の設定可能な最小寸法よりも大きいか否かを判定する寸法判定手段を構成している。
【００３６】
また、ＡＦ処理部７は、画像領域特定部７ａにより設定された矩形枠（仮コントラスト評価領域）Ｗの寸法に応じて、当該矩形枠Ｗの分割数を決定する分割数決定部７ｃを具備している。
分割数決定部７ｃは、矩形枠Ｗの垂直幅y及び水平幅xの比率（縦横比Rate）に応じて矩形枠Ｗの分割数、即ち、領域設定部により複数設定されるＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の設定数を算出する。具体的には、分割数決定部７ｃは、先ず、矩形枠Ｗの縦横比Rateを垂直幅y及び水平幅xから下記式（１）に従って算出する。
Rate＝（x／y）×100      …式（１）
【００３７】
次に、分割数決定部７ｃは、算出した縦横比Rateに応じて、ＡＦ評価領域の全体形状（例えば、「１×ｎ型」、「２×ｎ型」、「ｎ×ｎ型」、「ｎ×１型」、「ｎ×２型」；ｎは自然数）を決定し、その後、ＡＦ評価領域の全体形状に応じて、矩形枠Ｗの寸法と各ＡＦ評価領域の最小寸法により規定される所定の計算式から矩形枠Ｗの分割数Nx、Nyを算出する。
例えば、分割数決定部７ｃは、縦横比Rateが44よりも小さい場合には、ＡＦ評価領域の全体形状を「１×ｎ型」に決定した後、矩形枠Ｗの垂直幅yをＡＦ評価領域の垂直方向の最小寸法Yminで除算することで矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyを算出する。なお、矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxは、ＡＦ評価領域の全体形状が「１×ｎ型」であるため、「1」となる。
また、例えば、分割数決定部７ｃは、縦横比Rateが44以上で66よりも小さい場合には、ＡＦ評価領域の全体形状を「２×ｎ型」に決定した後、矩形枠Ｗの垂直幅yをＡＦ評価領域の垂直方向の最小寸法Yminで除算することで矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyを算出する。なお、矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxは、ＡＦ評価領域の全体形状が「２×ｎ型」であるため、「2」となる。
また、例えば、分割数決定部７ｃは、縦横比Rateが66以上で266よりも小さい場合には、ＡＦ評価領域の全体形状を「ｎ×ｎ型」に決定した後、矩形枠Ｗの垂直幅yをＡＦ評価領域の垂直方向の最小寸法Yminで除算することで矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyを算出する。なお、矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxは、ＡＦ評価領域の全体形状が「ｎ×ｎ型」であるため、垂直方向の分割数Nyと等しい値となる。
また、例えば、分割数決定部７ｃは、縦横比Rateが266以上で400よりも小さい場合には、ＡＦ評価領域の全体形状を「ｎ×２型」に決定した後、矩形枠Ｗの水平幅xをＡＦ評価領域の水平方向の最小寸法Xminで除算することで矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxを算出する。なお、矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyは、ＡＦ評価領域の全体形状が「ｎ×２型」であるため、「2」となる。
また、例えば、分割数決定部７ｃは、縦横比Rateが400以上の場合には、ＡＦ評価領域の全体形状を「ｎ×１型」に決定した後、矩形枠Ｗの水平幅xをＡＦ評価領域の水平方向の最小寸法Xminで除算することで矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxを算出する。なお、矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyは、ＡＦ評価領域の全体形状が「ｎ×１型」であるため、「1」となる。
ここで、分割数決定部７ｃは、注目被写体の画像領域の垂直方向及び水平方向の長さの比率に応じて、複数隣接して設定されるＡＦ評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定する決定手段を構成している。
なお、上記した縦横比Rate、ＡＦ評価領域（ＡＦ枠）の全体形状や分割数Nx、Nyは一例であって、これらに限られるものではなく、適宜任意に変更することができる。
【００３８】
また、ＡＦ処理部７は、矩形状の各ＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の寸法を算出する寸法算出部７ｄを具備している。
寸法算出部７ｄは、矩形枠Ｗの垂直幅ｙを分割数決定部７ｃにより決定された矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyで除算してＡＦ評価領域の垂直幅Yを算出した後、予め規定されているＡＦ評価領域の形状（例えば、横：縦が４：３の比率等）に従ってＡＦ評価領域の水平幅Xを演算する。
ここで、寸法算出部７ｄは、注目被写体の画像領域の形状及び寸法（矩形枠Ｗの形状及び寸法）、並びに、分割数決定部７ｃにより決定されたＡＦ評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数（矩形枠Ｗの分割数）に応じて、ＡＦ評価領域の寸法を算出する算出手段を構成している。
【００３９】
また、ＡＦ処理部７は、寸法算出部７ｄにより算出された寸法のＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）の形状に合わせて複数設定する領域設定部７ｅを具備している。
領域設定部７ｅは、寸法算出部７ｄによりＡＦ評価領域の寸法が設定される毎に、注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のＡＦ評価領域を逐次設定する。具体的には、領域設定部７ｅは、寸法判定部７ｂにより矩形枠Ｗの寸法が所定のＡＦ評価領域として設定可能な最小寸法よりも大きいと判定された場合に、矩形枠Ｗの水平幅xの中点とＡＦ評価領域（ＡＦ枠）の水平幅Xの中点とが略重なるように矩形状のＡＦ評価領域を複数隣接させて配置する。即ち、領域設定部７ｅは、注目被写体の画像領域の水平方向に対して垂直方向を優先してＡＦ評価領域を設定する。これにより、領域設定部７ｅは、複数のＡＦ評価領域からなる全体として拡張された矩形枠が設定される。
なお、図５（ｃ）、図６（ｃ）、図７（ｃ）にあっては、二値化した画像データに対してＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を設定した状態を表している。
ここで、領域設定部７ｅは、注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のＡＦ評価領域を設定する領域設定手段を構成している。
なお、領域設定部７ｅは、寸法判定部７ｂにより矩形枠Ｗの寸法がＡＦ評価領域Ｐ１の最小寸法以下であると判定された場合には、ＡＦ評価領域Ｐ１を一つだけ設定する（図５（ａ）〜図５（ｃ）参照）。
【００４０】
また、ＡＦ処理部７は、領域設定部７ｅにより設定されたＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）内に注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）を所定の割合以上含むか否かを判定する領域判定部７ｆを具備している。
領域判定部７ｆは、領域判定手段として、注目被写体の画像領域の仮形状としての矩形枠Ｗに合わせて領域設定部７ｅにより設定された複数のＡＦ評価領域について、各ＡＦ評価領域内から注目被写体の画像領域（注目被写体領域）を検出した後、当該注目被写体領域を所定の割合（例えば、５割）以上含むか否かを判定する。
【００４１】
また、ＡＦ処理部７は、領域判定部７ｆの判定結果に応じて、注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）を所定の割合以上含まないＡＦ評価領域を除外する評価対象除外部７ｇを具備している。
評価対象除外部７ｇは、除外手段として、複数のＡＦ評価領域のうち、領域判定部７ｆにより当該注目被写体領域を所定の割合以上含まないと判定されたＡＦ評価領域を無効ＡＦ枠として評価対象から除外する。これにより、領域判定部７ｆにより当該注目被写体領域を所定の割合以上含むと判定されたＡＦ評価領域のみが有効ＡＦ枠として設定される。
【００４２】
また、ＡＦ処理部７は、合焦状態の判定に係るＡＦ評価値を算出する評価値算出部７ｈを具備している。
評価値算出部７ｈは、ユニット回路４からＡＦ処理部７に送られてきた各画像データについてＡＦ評価値を算出する。具体的には、評価値算出部７ｈは、画像領域特定部７ａにより生成された低解像度の画像データ（例えば、横×縦：４０×３０画素；図４参照）Ｌのうち、領域判定部７ｆにより有効ＡＦ枠として設定されたＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の画像データに基づいて、画像のコントラストの高低を示すＡＦ評価値（コントラスト評価値）を算出する。
【００４３】
画像処理部８は、画像生成部６により生成された画像データ（ＹＵＶデータ）を所定の符号化方式（例えば、ＪＰＥＧ方式等）により圧縮・符号化する符号化部（図示略）や、画像記録部１０から読み出された符号化された画像データを当該符号化方式に対応する復号化方式で復号化する復号化部等（何れも図示略）を具備している。
【００４４】
表示部９は、バッファメモリ１２に格納された１フレーム分のＹＵＶデータをビデオ信号に変換した後、ライブビュー画像として表示画面に表示する。具体的には、表示部９は、被写体の撮像により生成された複数の画像フレームに基づいてライブビュー画像を表示したり、本撮像画像として撮像されたレックビュー画像を表示する。
また、画像再生時においては、表示部９は、画像記録部１０から読み出されて画像処理部８にて復号化された画像データに基づく画像を表示する。
【００４５】
画像記録部１０は、例えば、不揮発性メモリ（フラッシュメモリ）等により構成されている。また、画像記録部１０は、画像処理部８の符号化部（図示略）により所定の符号化方式（例えば、ＪＰＥＧ方式やＭＰＥＧ方式等）により圧縮・符号化された静止画像データや動画像データを記憶する。
【００４６】
操作入力部１１は、当該撮像装置１００の所定操作を行うためのものである。具体的には、操作入力部１１は、被写体の撮影指示に係るシャッタボタン、撮像モードや機能等の選択指示に係る選択決定ボタン、ズーム量の調整指示に係るズームボタン等を備え（何れも図示略）、これらのボタンの操作に応じて所定の操作信号を中央制御部１４に出力する。
【００４７】
バッファメモリ１２は、画像データ等を一時保存するバッファであるとともに、中央制御部１４のワーキングメモリ等としても使用される。
【００４８】
プログラムメモリ１３には、当該撮像装置１００の機能に係る各種プログラムやデータが格納されている。また、プログラムメモリ１３には、静止画撮影時、連写時、ライブビュー画像撮影時等の各撮影時における適正な露出値(ＥＶ)に対応する絞り値(Ｆ)とシャッタースピードとの組み合わせを示すプログラム線図を構成するプログラムＡＥデータや、ＥＶ値表も格納されている。
【００４９】
中央制御部１４は、撮像装置１００の各部を制御するワンチップマイコンである。
また、中央制御部１４は、操作入力部１１から出力され入力された操作信号に基づいて、撮像装置１００の各部を制御する。具体的には、中央制御部１４は、操作入力部１１のシャッタボタンの所定操作に従って出力された撮像信号が入力されると、プログラムメモリ１３に記憶されている所定のプログラムに従って、ＴＧにより電子撮像部３及びユニット回路４の駆動タイミングを制御して静止画像を撮影する処理を実行する。この静止画像の撮影によりバッファメモリ１２に格納された１フレーム分のＹＵＶデータは、画像処理部８にてＪＰＥＧ方式等により圧縮され符号化されて、画像記録部１０に静止画像データとして記録される。
【００５０】
また、中央制御部１４は、ＡＦ処理部７の評価値算出部７ｈにより有効ＡＦ枠であるＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の画像データに基づいて算出されたＡＦ評価値に基づいて、所定の制御信号をレンズ駆動部２に出力してフォーカスモータを駆動させることで、レンズ部１の合焦位置を調整する。このとき、中央制御部１４は、ＡＦ処理部７の領域設定部７ｅにより設定された複数のＡＦ評価領域のうち、評価値算出部７ｈにより算出された各評価領域内の画像データのコントラスト勾配の検出精度が所定値以上で、且つ、当該撮像装置１００から最も近い距離にコントラストのピークを有するＡＦ評価領域３の出力結果を採用して、撮像手段を合焦させても良い。即ち、複数の注目被写体に対して複数のＡＦ評価領域が設定された場合であっても、至近優先で一の注目被写体にピントを合わせるようにしても良い。
ここで、中央制御部１４及びレンズ駆動部２は、領域設定部７ｅにより設定されたＡＦ評価領域内の画像データに基づいて、撮像手段を合焦させる合焦制御手段を構成している。
【００５１】
次に、撮像装置１００による合焦方法法に係る自動合焦処理について、図２〜図７を参照して説明する。
図２及び図３は、自動合焦処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図４は、自動合焦処理にて抽出される注目被写体の一例を模式的に示す図である。
自動合焦処理は、ライブビュー画像の表示中に、ユーザによって操作入力部１１のシャッタボタンが所定操作（例えば、半押し操作等）された場合に、中央制御部１４の制御下にて繰り返し実行される処理である。なお、シャッタボタンの操作の有無に関わらずライブビュー画像の表示中に必ず実行するようにしても良い。
【００５２】
図２に示すように、被写体の撮像により生成された撮像画像（例えば、撮像画像Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）の複数の画像フレーム（図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）等参照）に係る画像データがユニット回路４からＡＦ処理部７に送られてくる毎に、ＡＦ処理部７は、当該画像データから注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）を抽出する処理を行う（ステップＳ１）。
具体的には、ＡＦ処理部７の画像領域特定部７ａは、ユニット回路４から送られてきた各画像データに対して所定倍率の縮小処理を行って低解像度の画像データ（例えば、横×縦：４０×３０画素；図４参照）Ｌを生成した後、低解像度の画像データＬに対して所定の画像認識技術を利用して合焦対象となる注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３（図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）等参照）を特定して抽出する。
【００５３】
次に、画像領域特定部７ａは、抽出された注目被写体の画像領域を囲む最小の矩形枠Ｗを当該注目被写体の画像領域の仮形状として設定する（ステップＳ２）。
具体的には、画像領域特定部７ａは、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３のx軸方向（水平方向）の水平幅x及びｙ軸方向（垂直方向）の垂直幅yを算出して（図４参照）、当該水平幅x及び垂直幅yの矩形枠Ｗを設定する。
【００５４】
続けて、ＡＦ処理部７の寸法判定部７ｂは、画像領域特定部７ａにより設定された矩形枠Ｗの寸法が、予め設定されているＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）として設定可能な最小寸法よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。
ここで、矩形枠Ｗの寸法がＡＦ評価領域の最小寸法よりも大きくないと判定されると（ステップＳ３；ＮＯ）、ＡＦ処理部７の領域設定部７ｅは、矩形枠Ｗの中心座標に最小寸法のＡＦ評価領域（ＡＦ枠）の中心座標が重なるように当該最小寸法のＡＦ評価領域Ｐ１（図５（ｃ）参照）を一つ設定する（ステップＳ４）。
その後、中央制御部１４は、領域設定部７ｅにより設定された最小寸法のＡＦ評価領域Ｐ１の縁部分に対応するＡＦ枠表示Ｆ１（図５（ｄ）参照）をライブビュー画像の注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と重なるように表示部９に表示させるとともに（ステップＳ５）、ＡＦ処理部７の評価値算出部７ｈによりＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の画像データに基づいて算出されたＡＦ評価値に基づいて、所定の制御信号をレンズ駆動部２に出力してフォーカスモータを駆動させることで、レンズ部１の合焦位置を調整する。
【００５５】
一方、ステップＳ３にて、矩形枠Ｗの寸法がＡＦ評価領域の最小寸法よりも大きいと判定されると（ステップＳ３；ＹＥＳ）、ＡＦ処理部７の分割数決定部７ｃは、矩形枠Ｗの垂直幅y及び水平幅xの比率（縦横比Rate）を垂直幅y及び水平幅xから下記式（１）に従って算出する（ステップＳ６）。
Rate＝（x／y）×100      …式（１）
【００５６】
その後、ＡＦ処理部７は、矩形枠Ｗの縦横比Rateに応じて処理を分岐させる（ステップＳ７）。
具体的には、縦横比Rateが44よりも小さい場合には、分割数決定部７ｃは、ＡＦ評価領域の全体形状を「１×ｎ型」に決定し（ステップＳ７１１）、続けて、矩形枠Ｗの垂直幅yをＡＦ評価領域の垂直方向の最小寸法Yminで除算することで矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyを算出するとともに、矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxを「1」に設定する（ステップＳ７１２）。
また、縦横比Rateが44以上で66よりも小さい場合には、分割数決定部７ｃは、ＡＦ評価領域の全体形状を「２×ｎ型」に決定し（ステップＳ７２１）、続けて、矩形枠Ｗの垂直幅yをＡＦ評価領域の垂直方向の最小寸法Yminで除算することで矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyを算出するとともに、矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxを「2」に設定する（ステップＳ７２２）。
また、縦横比Rateが66以上で266よりも小さい場合には、分割数決定部７ｃは、ＡＦ評価領域の全体形状を「ｎ×ｎ型」に決定し（ステップＳ７３１）、続けて、矩形枠Ｗの垂直幅yをＡＦ評価領域の垂直方向の最小寸法Yminで除算することで矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyを算出するとともに、矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxを垂直方向の分割数Nyと等しい値に設定する（ステップＳ７３２）。
また、縦横比Rateが266以上で400よりも小さい場合には、分割数決定部７ｃは、ＡＦ評価領域の全体形状を「ｎ×２型」に決定し（ステップＳ７４１）、続けて、矩形枠Ｗの水平幅xをＡＦ評価領域の水平方向の最小寸法Xminで除算することで矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxを算出するとともに、矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyを「2」に設定する（ステップＳ７４２）。
また、縦横比Rateが400以上の場合には、分割数決定部７ｃは、ＡＦ評価領域の全体形状を「ｎ×１型」に決定し（ステップＳ７５１）、続けて、矩形枠Ｗの水平幅xをＡＦ評価領域の水平方向の最小寸法Xminで除算することで矩形枠Ｗの水平方向の分割数Nxを算出するとともに、矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyを「１」に設定する（ステップＳ７５２）。
【００５７】
次に、ＡＦ処理部７の寸法算出部７ｄは、矩形枠Ｗの垂直幅ｙを分割数決定部７ｃにより決定された矩形枠Ｗの垂直方向の分割数Nyで除算してＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３）の垂直幅Yを算出した後、所定のＡＦ評価領域の形状（例えば、横：縦が４：３の比率等）に従ってＡＦ評価領域の水平幅Xを演算することで、ＡＦ評価領域の寸法を算出する（ステップＳ８）。
続けて、ＡＦ処理部７の領域設定部７ｅは、寸法算出部７ｄにより算出された寸法のＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３）を、低解像度の撮像画像Ｌに対して注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ２、Ａ３）の形状に合わせて複数隣接させるように配置する（ステップＳ９；図６（ｃ）、図７（ｃ）等参照）。
【００５８】
そして、領域設定部７ｅは、複数のＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３）の各々について低解像度の撮像画像Ｌの端部からはみ出しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。
ここで、ＡＦ評価領域が撮像画像の端部からはみ出していると判定されると（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、領域設定部７ｅは、撮像画像の端部からはみ出したＡＦ評価領域が存在しないように全てのＡＦ評価領域の配置を調整する（ステップＳ１１）。即ち、注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ２、Ｓ３）が撮像画像の上下左右の各端部に近い部分にある場合には、ＡＦ評価領域が撮像画像の端部からはみ出す場合がある。この場合、各ＡＦ評価領域のＡＦ評価値を平等に判断する上で何れのＡＦ評価領域も撮像画像からはみ出さないように、領域設定部７ｅは、各ＡＦ評価領域の寸法及び形状を変更することなく全てのＡＦ評価領域が撮像画像内に配置されるようにずらす。
【００５９】
続けて、領域設定部７ｅは、全てのＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３）の中心座標を算出した後（ステップＳ１２）、ＡＦ評価領域の寸法が予め設定されているＡＦ評価領域として設定可能な最大寸法（例えば、横×縦：４０×３０画素からなる低解像度の画像データＬに対して、最大の水平幅Xmaxが8画素、最大の垂直幅Ymaxが6画素）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１０にて、ＡＦ評価領域が撮像画像の端部からはみ出していないと判定された場合も（ステップＳ１０；ＮＯ）、領域設定部７ｅは、処理をステップＳ１２に移行させて、それ以降の処理を行う。
【００６０】
そして、ステップＳ１３にて、ＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３）が最大寸法よりも大きいと判定されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、領域設定部７ｅは、既に配置されているＡＦ評価領域の代わりに最大寸法のＡＦ評価領域を中心座標をずらさないように配置する（ステップＳ１４）。即ち、注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ２、Ｓ３）の寸法が大きいために、分割された複数のＡＦ評価領域を注目被写体に対して設定しても各ＡＦ評価領域の寸法が大きくなってしまい、ＡＦ評価領域内のコントラスト評価を適正に行うことができない虞がある。この場合、最大寸法のＡＦ評価領域を設定し直すことで、ＡＦ評価領域が隣接した状態とはならないが、ＡＦ評価領域内のコントラスト評価を適正に行うことができる。
【００６１】
次に、ＡＦ処理部７の領域判定部７ｆは、領域設定部７ｅにより設定された複数のＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３）について、各ＡＦ評価領域内から注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（注目被写体領域）を検出した後（ステップＳ１５）、当該注目被写体領域を所定の割合（例えば、５割）以上含むか否かを判定する（ステップＳ１６）。また、ステップＳ１３にて、ＡＦ評価領域が最大寸法よりも大きくないと判定された場合も（ステップＳ１３；ＮＯ）、領域判定部７ｆは、処理をステップＳ１５に移行させて、それ以降の処理を行う。
【００６２】
そして、ステップＳ１６にて、注目被写体領域を所定の割合以上含まないと判定されると（ステップＳ１６；ＮＯ）、ＡＦ処理部７の評価対象除外部７ｇは、複数のＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３）のうち、注目被写体領域を所定の割合以上含まないＡＦ評価領域を無効ＡＦ枠に設定して評価対象から除外する（ステップＳ１７）。一方、注目被写体領域を所定の割合以上含むと判定されると（ステップＳ１６；ＮＯ）、ＡＦ処理部７の評価対象除外部７ｇは、複数のＡＦ評価領域のうち、注目被写体領域を所定の割合以上含むＡＦ評価領域を有効ＡＦ枠に設定する（ステップＳ１８）。
【００６３】
次に、中央制御部１４は、有効ＡＦ枠に設定されたＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３）の縁部分に対応するＡＦ枠表示Ｆ２、Ｆ３（図６（ｃ）、図７（ｃ）等参照）をライブビュー画像の注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ２、Ｓ３）の形状に合わせて表示部９に表示させるとともに（ステップＳ１９）、ＡＦ処理部７の評価値算出部７ｈにより有効ＡＦ枠であるＡＦ評価領域の画像データに基づいて算出されたＡＦ評価値に基づいて、所定の制御信号をレンズ駆動部２に出力してフォーカスモータを駆動させることで、レンズ部１の合焦位置を調整する。
【００６４】
従って、上記の自動合焦処理によれば、例えば、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すように、「花」などをマクロで撮影する場合には、「花びら」の中心部分を注目被写体Ｓ１として抽出して、当該注目被写体Ｓ１の画像領域Ａ１を囲む矩形枠Ｗの寸法がＡＦ評価領域の最小寸法よりも大きくなくても、最小寸法のＡＦ評価領域Ｐ１（図５（ｃ）参照）を一つ設定して、最小寸法のＡＦ評価領域Ｐ１の縁部分に対応するＡＦ枠表示Ｆ１（図５（ｄ）参照）をライブビュー画像にて注目被写体Ｓ１と重なるように表示する。
これに対して、例えば、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、ピンポン球などの「白いボール」を晴れた日の屋外で撮影する環境のように、被写体にコントラストがない場合であっても、「白いボール」を注目被写体Ｓ２として検出し、当該注目被写体Ｓ２の画像領域Ａ２を囲む矩形枠Ｗの縦横比RateからＡＦ評価領域Ｐ２の設定数を決定した後、各ＡＦ評価領域Ｐ２の寸法を算出することができる。そして、２×２型の４つのＡＦ評価領域Ｐ２を注目被写体Ｓ２の画像領域Ａ２の形状に合わせて隣接させるように設定して（図６（ｃ）参照）、ＡＦ評価領域Ｐ２の縁部分に対応する４つのＡＦ枠表示Ｆ２（図６（ｄ）参照）をライブビュー画像にて注目被写体Ｓ２と重なるように表示する。
また、例えば、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すように、被写体（例えば、積み重ねられた「複数のサイコロ」）が端にある構図であっても、当該「複数のサイコロ」を注目被写体Ｓ３として検出することができ、上記と同様に、１×４型の４つのＡＦ評価領域Ｐ３を注目被写体Ｓ３の画像領域Ａ３の形状に合わせて隣接させるように設定して（図７（ｃ）参照）、ＡＦ評価領域Ｐ３の縁部分に対応する４つのＡＦ枠表示Ｆ３（図７（ｄ）参照）をライブビュー画像にて注目被写体Ｓ３と重なるように表示する。
【００６５】
以上のように、本実施形態の撮像装置１００によれば、撮像画像（例えば、撮像画像Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）内の合焦対象となる注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）の形状を特定し、当該注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３）を設定して、これらのＡＦ評価領域内の画像データに基づいて、レンズ部１を合焦させることができる。即ち、自動合焦処理にて、注目被写体の画像領域の形状を逐次特定し、逐次特定された注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のＡＦ評価領域を逐次設定するので、部位によってコントラストが異なるような注目被写体をＡＦの対象とする場合であってもコントラストの低い部分にＡＦ領域が設定されてしまうことを防止することができ、さらに、注目被写体全体を含むように大きなＡＦ領域を設定する場合のように、ＡＦ評価領域内の画像データにおけるコントラスト勾配が緩くなることを防止することができる。
従って、注目被写体の画像領域の形状に合わせて設定された複数のＡＦ評価領域によって自動合焦処理の精度を向上させることができる。
【００６６】
また、注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）の寸法がＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の最小寸法よりも大きい場合には、矩形状のＡＦ評価領域Ｐ２、Ｐ３を複数隣接させて設定する一方で、注目被写体の画像領域の寸法がＡＦ評価領域の最小寸法以下である場合、最小寸法のＡＦ評価領域Ｐ１を一つ設定するので、注目被写体の画像領域が如何なる寸法であってもＡＦ評価領域の設定を適正に行うことができる。
【００６７】
さらに、注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）の垂直方向及び水平方向の比率に応じて、即ち、注目被写体の画像領域の形状及び寸法に基づいて当該注目被写体の画像領域の仮形状として設定された矩形枠Ｗの寸法に応じて、ＡＦ評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定するので、注目被写体の画像領域の形状及び寸法に応じてＡＦ評価領域の設定数を変化させることができ、複数のＡＦ評価領域の設定を適正に行うことができる。
【００６８】
また、注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）の形状及び寸法並びにＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の垂直方向及び水平方向の設定数に基づいて、ＡＦ評価領域の寸法を算出するので、注目被写体の画像領域の形状や当該画像領域の寸法やＡＦ評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数に応じてＡＦ評価領域の寸法を変化させることができ、複数のＡＦ評価領域の設定を適正に行うことができる。
なお、ＡＦ評価領域の寸法の算出は、ＡＦ評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を基準として行われば良く、必ずしも注目被写体の画像領域の形状及び寸法を基準とする必要はない。
【００６９】
さらに、注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）の仮形状としての矩形枠Ｗに合わせて設定された複数のＡＦ評価領域（例えば、ＡＦ評価領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）について、当該注目被写体の画像領域を所定の割合以上含まない場合に、当該ＡＦ評価領域を評価対象から除外するので、注目被写体の画像領域を囲む矩形枠Ｗに対応する複数のＡＦ評価領域の中から、注目被写体の画像領域に対応しないＡＦ評価領域を無効ＡＦ枠に設定して評価対象から除外することができ、注目被写体の画像領域に対応するＡＦ評価領域のみを有効ＡＦ枠として設定することができ、複数のＡＦ評価領域の設定を適正に行うことができる。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、領域設定部７ｅによるＡＦ評価領域の設定にあっては、注目被写体の画像領域の輪郭部分と交わるように配置しても良い。即ち、注目被写体自体にはコントラストが少ない場合であっても、少なくとも注目被写体とそれ以外の部分との境界にコントラスト差があることから評価値算出部７ｈによってより適正なＡＦ評価値を算出することができ、自動合焦処理をより適正に行うことができる。
【００７１】
また、注目被写体の画像領域の特定にあっては、ユニット回路４から送られてきた画像データから低解像度の画像データＬを生成して当該画像データＬを用いて行うようにしたが、必ずしも低解像度の画像データＬを生成する必要はなく、ユニット回路４から送られてきた画像データ自体を用いて行っても良い。
さらに、注目被写体の画像領域の形状及び寸法を特定するようにしたが、これに限られるものではなく、少なくとも注目被写体の画像領域の形状を特定すれば寸法を特定するか否かは適宜任意に変更することができる。
【００７２】
また、合焦制御手段として、中央制御部１４及びレンズ駆動部２を例示したが、これに限られるものではなく、電子撮像部３を光軸方向に移動させる駆動機構（図示略）を設け、当該駆動機構を中央制御部１４の制御下にて駆動させるようにしても良い。
【００７３】
さらに、撮像装置１００の構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではなく、少なくとも撮像手段、特定手段、領域設定手段、合焦制御手段を備える構成であれば適宜任意に変更することができる。
【００７４】
加えて、上記実施形態にあっては、特定手段、領域設定手段、合焦制御手段としての機能を、中央制御部１４の制御下にて、ＡＦ処理部７が駆動することにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、中央制御部１４によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
即ち、プログラムを記憶するプログラムメモリ１３に、特定処理ルーチン、領域設定処理ルーチン、合焦制御処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、特定処理ルーチンにより中央制御部１４のＣＰＵを、撮像手段により撮像された撮像画像（例えば、撮像画像Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）内の合焦対象となる注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）の形状を特定する特定手段として機能させるようにしても良い。また、領域設定処理ルーチンにより中央制御部１４のＣＰＵを、特定処理ルーチンにより特定された注目被写体（例えば、注目被写体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）の画像領域（例えば、画像領域Ａ１、Ａ２、Ａ３）の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する領域設定手段として機能させるようにしても良い。また、合焦制御処理ルーチンにより、領域設定処理ルーチンにより設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、撮像手段を合焦させる合焦制御手段として機能させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００７５】
１００  撮像装置
１      レンズ部
２      レンズ駆動部
３      電子撮像部
７      ＡＦ処理部
７ａ    画像領域特定部
７ｂ    寸法判定部
７ｃ    分割数決定部
７ｄ    寸法算出部
７ｅ    領域設定部
７ｆ    領域判定部
７ｇ    評価対象除外部
１４    中央制御部
【図１】
2010286772.tif 000003
【図２】
2010286772.tif 000004
【図３】
2010286772.tif 000005
【図４】
2010286772.tif 000006
【図５】
2010286772.tif 000007
【図６】
2010286772.tif 000008
【図７】
2010286772.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月2日(2010.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の撮像装置は、撮像手段と、この撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する特定手段と、この特定手段により特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する領域設定手段と、この領域設定手段により設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる合焦制御手段と、を備えることを特徴としている。
請求項２に記載の発明は更に、前記領域設定手段は、同じ形状を有する複数の前記コントラスト評価領域を、前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて並べて設定することを特徴としている。
請求項３に記載の発明は更に、前記領域設定手段は、複数の前記コントラスト評価領域を隣接させて設定することを特徴としている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項４に記載の発明は更に、前記領域設定手段は、矩形状の前記コントラスト評価領域を複数隣接させて設定することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項５に記載の発明は更に、前記注目被写体の画像領域の垂直方向及び水平方向の長さの比率に応じて、複数隣接して設定される前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定する決定手段を更に備えることを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項６に記載の発明は更に、前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、前記決定手段は、前記注目被写体の画像領域の形状及び寸法に基づいて設定された仮コントラスト評価領域の寸法に応じて、前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定することを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項７に記載の発明は更に、前記決定手段により決定された前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数に応じて、前記コントラスト評価領域の寸法を算出する算出手段を更に備えることを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項８に記載の発明は更に、前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、前記算出手段は、前記注目被写体の画像領域の形状及び寸法、並びに前記決定手段により決定された前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数に基づいて、前記コントラスト評価領域の寸法を算出することを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項９に記載の発明は更に、前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域として設定可能な最小寸法よりも大きいか否かを判定する寸法判定手段を更に備え、前記領域設定手段は、前記寸法判定手段による判定の結果、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域の最小寸法よりも大きい場合、前記コントラスト評価領域を複数設定する一方で、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域の最小寸法以下である場合、前記コントラスト評価領域を一つ設定することを特徴としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項１０に記載の発明は更に、前記注目被写体の画像領域を囲む最小の矩形を当該注目被写体の画像領域の仮形状として設定する被写体設定手段と、この被写体設定手段により設定された前記注目被写体の画像領域の仮形状に合わせて前記領域設定手段により設定された複数のコントラスト評価領域について、当該注目被写体の画像領域を所定の割合以上含むか否かを判定する領域判定手段と、前記複数のコントラスト評価領域のうち、前記領域判定手段により当該注目被写体の画像領域を所定の割合以上含まないと判定されたコントラスト評価領域を評価対象から除外する除外手段と、を更に備えることを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項１１に記載の発明は更に、前記領域設定手段は、前記注目被写体の画像領域の輪郭部分と交わるように前記コントラスト評価領域を設定することを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項１２に記載の発明は更に、前記特定手段は、前記注目被写体の画像領域の形状を逐次特定し、前記領域設定手段は、前記特定手段により逐次特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を逐次設定することを特徴としている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１３に記載の発明は更に、前記合焦制御手段は、前記領域設定手段により設定された前記複数のコントラスト評価領域のうち、各評価領域内の画像データのコントラスト勾配の検出精度が所定値以上で、且つ、当該撮像装置から最も近い距離にコントラストのピークを有するコントラスト評価領域の出力結果を採用して、前記撮像手段を合焦させることを特徴としている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項１４に記載の発明は更に、前記領域設定手段は、前記注目被写体の画像領域の水平方向に対して垂直方向を優先して前記コントラスト評価領域を設定することを特徴としている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項１５に記載の発明は、撮像装置を用いた合焦方法であって、撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する処理と、特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する処理と、設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる処理と、を行うことを特徴としている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１６に記載の発明は、撮像装置を制御するプログラムであって、前記撮像装置を、撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する特定手段と、この特定手段により特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する領域設定手段と、この領域設定手段により設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる合焦制御手段と、して機能させることを特徴としている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段と、
この撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する特定手段と、
この特定手段により特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する領域設定手段と、
この領域設定手段により設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる合焦制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記領域設定手段は、同じ形状を有する複数の前記コントラスト評価領域を、前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて並べて設定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３】
前記領域設定手段は、複数の前記コントラスト評価領域を隣接させて設定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記領域設定手段は、矩形状の前記コントラスト評価領域を複数隣接させて設定することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記注目被写体の画像領域の垂直方向及び水平方向の長さの比率に応じて、複数隣接して設定される前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定する決定手段を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、
前記決定手段は、
前記注目被写体の画像領域の形状及び寸法に基づいて設定された仮コントラスト評価領域の寸法に応じて、前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数を決定することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記決定手段により決定された前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数に応じて、前記コントラスト評価領域の寸法を算出する算出手段を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、
前記算出手段は、
前記注目被写体の画像領域の形状及び寸法、並びに前記決定手段により決定された前記コントラスト評価領域の垂直方向及び水平方向の設定数に基づいて、前記コントラスト評価領域の寸法を算出することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記特定手段は、更に、前記注目被写体の画像領域の寸法を特定し、
前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域として設定可能な最小寸法よりも大きいか否かを判定する寸法判定手段を更に備え、
前記領域設定手段は、
前記寸法判定手段による判定の結果、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域の最小寸法よりも大きい場合、前記コントラスト評価領域を複数設定する一方で、前記注目被写体の画像領域の寸法が前記コントラスト評価領域の最小寸法以下である場合、前記コントラスト評価領域を一つ設定することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記注目被写体の画像領域を囲む最小の矩形を当該注目被写体の画像領域の仮形状として設定する被写体設定手段と、
この被写体設定手段により設定された前記注目被写体の画像領域の仮形状に合わせて前記領域設定手段により設定された複数のコントラスト評価領域について、当該注目被写体の画像領域を所定の割合以上含むか否かを判定する領域判定手段と、
前記複数のコントラスト評価領域のうち、前記領域判定手段により当該注目被写体の画像領域を所定の割合以上含まないと判定されたコントラスト評価領域を評価対象から除外する除外手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記領域設定手段は、前記注目被写体の画像領域の輪郭部分と交わるように前記コントラスト評価領域を設定することを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記特定手段は、前記注目被写体の画像領域の形状を逐次特定し、
前記領域設定手段は、前記特定手段により逐次特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を逐次設定することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記合焦制御手段は、
前記領域設定手段により設定された前記複数のコントラスト評価領域のうち、各評価領域内の画像データのコントラスト勾配の検出精度が所定値以上で、且つ、当該撮像装置から最も近い距離にコントラストのピークを有するコントラスト評価領域の出力結果を採用して、前記撮像手段を合焦させることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記領域設定手段は、前記注目被写体の画像領域の水平方向に対して垂直方向を優先して前記コントラスト評価領域を設定することを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
撮像装置を用いた合焦方法であって、
撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する処理と、
特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する処理と、
設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる処理と、
を行うことを特徴とする合焦方法。
【請求項１６】
撮像装置を制御するプログラムであって、
前記撮像装置を、
撮像手段により撮像された撮像画像内の合焦対象となる注目被写体の画像領域の形状を特定する特定手段と、
この特定手段により特定された前記注目被写体の画像領域の形状に合わせて複数のコントラスト評価領域を設定する領域設定手段と、
この領域設定手段により設定されたコントラスト評価領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段を合焦させる合焦制御手段と、
して機能させることを特徴とするプログラム。