(57)【要約】【課題】ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムにおいて、追尾対象を見失った場合に適切に対処し不具合を生じることなく、カメラマンの負担を軽減する。【解決手段】撮像手段により撮像された撮影画像のうち、所定のＡＦエリア内の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス調整を行うオートフォーカス手段と、撮像された画像範囲内の被写体の移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、前記画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、前記追尾対象を追尾中に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたことを検知したとき、前記オートフォーカス手段のオートフォーカス調整をオフにするか、オンのままとするかを選択する手段を備える。【選択図】図３
2010230870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮影画像のうち、所定のＡＦエリア内の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス調整を行うオートフォーカス手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、
前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、
前記追尾対象を追尾中に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたことを検知したとき、前記オートフォーカス手段のオートフォーカス調整をオフにするか、オンのままとするかを選択するＡＦオンオフ選択手段を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
【請求項２】
光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮影画像のうち、所定のＡＦエリア内の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス調整を行うオートフォーカス手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、
前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、
前記追尾対象を追尾中に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたことを検知したとき、前記ＡＦエリアの輪郭を示すＡＦ枠を前記画像範囲内の所定の位置に移動させるか、前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたときの前記ＡＦ枠の位置のままにしておくかを選択するＡＦ枠位置選択手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
【請求項３】
光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮影画像のうち、所定のＡＦエリア内の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス調整を行うオートフォーカス手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、
前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、
前記追尾対象を追尾中に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたことを検知したとき、前記オートフォーカス手段のオートフォーカス調整をオフにするか、オンのままとするかを選択するＡＦオンオフ選択手段と、
前記追尾対象を追尾中に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたことを検知したとき、前記ＡＦエリアの輪郭を示すＡＦ枠を前記画像範囲内の所定の位置に移動させるか、前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたときの前記ＡＦ枠の位置のままにしておくかを選択するＡＦ枠位置選択手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オートフォーカスシステムに係り、特に、ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばテレビカメラなどで、サッカーやフィギュアスケートあるいは競馬など、被写体の動きの激しいシーンを撮影する場合において、被写体にピントを合わせる目的でオートフォーカス（ＡＦ）エリアが被写体の動きについていくＡＦエリア自動追尾システムが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
テレビカメラのように撮像素子（ＣＣＤ等）により被写体の画像を電気信号（画像信号）に変換する撮像システムでは、オートフォーカス（ＡＦ）の方式として、一般的にコントラスト方式が採用されている。コントラスト方式は、撮像素子により取り込まれた画像信号から被写体画像のコントラストを検出し、そのコントラストが最も高くなるように撮影レンズのフォーカスを制御することによって、最良ピント状態に自動でピント合わせを行う方式である。
【０００４】
コントラスト方式のようなＡＦでは、カメラの撮影範囲内にある被写体の全体をＡＦの対象とするのではなく、撮影範囲のうちの一部の範囲にある被写体のみを対象とすることが多い。コントラスト方式のＡＦでは、撮像素子の撮像エリア全体により取り込まれた画像信号のうち、ＡＦの対象とする範囲の画像信号を抽出し、その抽出した範囲の画像信号のコントラストが最も高くなるようにフォーカスを制御することによってＡＦの対象を一部の範囲の被写体のみに限定している。尚、本明細書ではカメラの撮影範囲のうちＡＦの対象とする被写体の範囲、又はカメラの撮影画像のうちＡＦの対象とする被写体の画像範囲をＡＦエリアといい、そのＡＦエリアの輪郭を示す枠をＡＦ枠というものとする。
【０００５】
放送用のレンズシステムでは、例えばフィギュアスケートのように動きの速い被写体を画面内に納めるべくカメラマンがパン／チルト（Ｐ／Ｔ）、ズーム操作をするが、そのような状況でＡＦエリアを動かすことは非常に困難である。このような場合に、上記のようなＡＦエリア自動追尾システムが有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２６７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムにおいて、追尾対象が画面から外れたとき、あるいはズームをＷＩＤＥ側に引いて追尾対象の顔が検出・認識できなくなったときなどにおいては、追尾対象を再度指定する必要があったが、本番中など時間に追われているときは、フォーカスデマンドから手を離さなければならなかったり、視線をそらさなければならないなど、カメラマンにとって余分な作業となるという問題があった。
【０００８】
また、ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムにおいて、追尾対象が画面から外れたときなどにおいては、追尾システムは終了しているが、ＡＦシステムは別システムなので動いたままとなっているが、この状態では、枠は残っているので、その中に囲まれた部分の被写体位置によってはピントがずれてしまったりして映像に不具合が生じてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムにおいて、追尾対象が画面から外れたりして追尾対象を見失った場合に適切に対処し、不具合を生じることなく、またカメラマンの負担を軽減したオートフォーカスシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された撮影画像のうち、所定のＡＦエリア内の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス調整を行うオートフォーカス手段と、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、前記追尾対象を追尾中に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたことを検知したとき、前記オートフォーカス手段のオートフォーカス調整をオフにするか、オンのままとするかを選択するＡＦオンオフ選択手段を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステムを提供する。
【００１１】
これにより、ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムにおいて、追尾対象が画面から外れたりして追尾対象を見失った場合に適切に対処し、ピントがぼけるような不具合を生じることなく、またカメラマンの負担を軽減することができる。
【００１２】
また同様に、前記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された撮影画像のうち、所定のＡＦエリア内の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス調整を行うオートフォーカス手段と、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、前記追尾対象を追尾中に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたことを検知したとき、前記ＡＦエリアの輪郭を示すＡＦ枠を前記画像範囲内の所定の位置に移動させるか、前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたときの前記ＡＦ枠の位置のままにしておくかを選択するＡＦ枠位置選択手段と、を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステムを提供する。
【００１３】
これにより、ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムにおいて、追尾対象が画面から外れたりして追尾対象を見失った場合に適切に対処し、またカメラマンの負担を軽減することができる。
【００１４】
また同様に、前記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、光学系により結像された被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された撮影画像のうち、所定のＡＦエリア内の被写体にピントが合うように前記光学系のフォーカス調整を行うオートフォーカス手段と、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体の移動に合わせて前記ＡＦエリアを移動させる追尾手段と、前記被写体のうち追尾対象とすべき被写体を登録するパターン登録手段と、前記撮像手段によって撮像された画像範囲内の被写体中から前記パターン登録手段に登録された登録パターンを検出する追尾対象検出手段と、前記追尾対象を追尾中に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたことを検知したとき、前記オートフォーカス手段のオートフォーカス調整をオフにするか、オンのままとするかを選択するＡＦオンオフ選択手段と、前記追尾対象を追尾中に、前記追尾対象検出手段が前記画像範囲内から前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたことを検知したとき、前記ＡＦエリアの輪郭を示すＡＦ枠を前記画像範囲内の所定の位置に移動させるか、前記追尾対象がフレームアウトまたはロストしたときの前記ＡＦ枠の位置のままにしておくかを選択するＡＦ枠位置選択手段と、を備えたことを特徴とするオートフォーカスシステムを提供する。
【００１５】
これにより、ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムにおいて、追尾対象が画面から外れたりして追尾対象を見失った場合に適切に対処し、不具合を生じることなく、またカメラマンの負担を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムにおいて、追尾対象が画面から外れたりして追尾対象を見失った場合に適切に対処し、ピントがぼけるような不具合を生じることなく、またカメラマンの負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るオートフォーカスシステムが適用される撮像システムの全体構成を示したブロック図である。
【図２】ＡＦ枠の例を示す説明図である。
【図３】本実施形態のオートフォーカスシステムの基本的な動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るオートフォーカスシステムについて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係るオートフォーカスシステムが適用される撮像システムの全体構成を示したブロック図である。同図に示す撮像システムは、例えば放送用テレビカメラでの撮影に用いられる撮像システムであり、同図にはレンズ交換可能なカメラヘッド１０、カメラヘッド１０のレンズマウントに装着される撮影レンズ（光学系）を備えたレンズ装置１２、操作部１４を含む追尾装置１６等が示されている。
【００２０】
カメラヘッド１０には、図示を省略するが撮像素子（例えばＣＣＤ）や所要の信号処理回路等が搭載されており、レンズ装置１２の撮影レンズにより結像された像は、撮像素子により光電変換された後、信号処理回路によって所要の信号処理が施される。信号処理回路によって生成される所定形式の映像信号は、カメラヘッド１０の映像信号出力端子等から外部機器に出力される。また、カメラヘッド１０で撮像された映像を表示し、構図の確認等に用いられるためのビューファインダ（モニタ）１８が追尾装置１６に設置されている。ビューファインダ１８には、カメラヘッド１０からの映像信号が与えられ、カメラヘッド１０で撮影されているリアルタイムの画像（映像）が、ビューファインダ１８の画面上に表示されるようになっている。また、ビューファインダ１８の画面上には、オートフォーカス（ＡＦ）の対象とするＡＦエリアの範囲を示すＡＦ枠等の情報も表示することができる。
【００２１】
レンズ装置１２は、カメラヘッド１０のレンズマウントに装着される図示しない撮影レンズ（光学系）を備えており、その撮影レンズにより、被写体がカメラヘッド１０の撮像素子の撮像面に結像される。撮影レンズには、その構成部としてフォーカスレンズ群、ズームレンズ群、絞りなどの撮影条件を調整するための可動部が設けられており、それらの可動部は、図示しないモータ（サーボ機構）によって電動駆動されるようになっている。例えば、フォーカスレンズ群やズームレンズ群は光軸方向に移動し、フォーカスレンズ群が移動することによってフォーカス（被写体距離）調整が行われ、ズームレンズ群が移動することによって焦点距離（ズーム倍率）調整が行われる。尚、本実施の形態のようにオートフォーカスに関するシステムにおいては、少なくともフォーカスレンズ群が電動で駆動できればよく、その他の可動部は手動でのみ駆動可能であってもよい。また、所定の可動部を操作者の操作に従って電動駆動する場合には、図示しない操作手段（レンズ装置１２に接続されるコントローラの操作手段等）から操作者の操作に従って出力されるコントロール信号に基づいて可動部の動作が制御されるが詳細は省略する。
【００２２】
また、同図に示すように、レンズ装置１２には、レンズ装置１２全体を統括制御するレンズＣＰＵ２０、オートフォーカス（ＡＦ）処理を実行するＡＦ処理部２２、ＡＦ用撮像回路２４等が搭載されている。ＡＦ用撮像回路２４は、ＡＦ処理用の映像信号を取得するためにレンズ装置１２に配置されており、撮像素子（ＣＣＤ等）や撮像素子の出力信号を所定形式の映像信号として出力する処理回路等を備えている。尚、ＡＦ用撮像回路２４の撮像素子をＡＦ用撮像素子という。また、ＡＦ用撮像回路２４から出力される映像信号は輝度信号とする。ＡＦ用撮像素子の撮像面には、撮影レンズの光路上に配置されたハーフミラー等によってカメラヘッド１０の撮像素子に入射する被写体光から分岐された被写体光が結像するようになっている。ＡＦ用撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離（ピントが合う被写体の距離）は、カメラヘッド１０の撮像素子の撮像エリアに対する撮影範囲及び被写体距離に一致するように構成されており、ＡＦ用撮像素子により取り込まれる被写体画像は、カメラヘッド１０の撮像素子により取り込まれる被写体画像と一致している。尚、両者の撮影範囲に関しては完全に一致している必要はなく、例えば、ＡＦ用撮像素子の撮影範囲の方がカメラヘッド１０の撮像素子の撮影範囲を包含する大きな範囲であってもよい。
【００２３】
ＡＦ処理部２２は、ＡＦ用撮像回路２４から映像信号を取得し、その映像信号に基づいて被写体画像のコントラストの高低を示す焦点評価値を算出する。例えば、ＡＦ用撮像素子から得られた映像信号の高域周波数成分の信号をハイパスフィルタによって抽出した後、その高域周波数成分の信号のうちＡＦの対象とするＡＦエリアに対応する範囲の信号を１画面（１フレーム）分ずつ積算する。このようにして１画面分ごとに得られる積算値は被写体画像のコントラストの高低を示し、焦点評価値としてレンズＣＰＵ２０に与えられる。尚、ＡＦエリアの範囲は後述のようにレンズＣＰＵ２０により指定される。
【００２４】
レンズＣＰＵ２０は、詳細を後述するようにＡＦエリアの範囲（輪郭）を示すＡＦ枠の情報（ＡＦ枠情報）を操作部１４から取得して、そのＡＦ枠情報により指定されたＡＦ枠内の範囲をＡＦエリアとしてＡＦ処理部２２に指定する。そして、そのＡＦエリア内の画像（映像信号）により求められる焦点評価値をＡＦ処理部２２から取得する。このようにしてＡＦ用撮像回路２４から１画面分の映像信号が取得されるごとに（ＡＦ処理部２２で焦点評価値が求められるごとに）ＡＦ処理部２２から焦点評価値を取得すると共に、取得した焦点評価値が最大（極大）、即ち、ＡＦエリアの被写体画像のコントラストが最大となるようにフォーカスレンズ群を制御する。例えば、焦点評価値に基づくフォーカスレンズ群の制御方式として山登り方式が一般的に知られており、フォーカスレンズ群を焦点評価値が増加する方向に移動させて行き、焦点評価値が減少し始める点を検出すると、その位置にフォーカスレンズ群を設定する。これにより、ＡＦ枠内の被写体に自動でピントが合わせられる。
【００２５】
追尾装置１６は、操作者が指定した対象物を画面上で追尾しながら、その対象物の移動に合わせてＡＦポイントを移動させ、ＡＦ枠の位置を自動で変更する装置であり、操作部１４、画像処理部２６、画像入力部２８、追尾処理部３０、パターンデータ記憶部３２、枠情報生成部３４及び映像合成部３６などを含んでいる。
【００２６】
操作者によるＡＦ枠の変更の操作が行われていない場合には、追尾装置１６は自動でＡＦ枠を変更する。また、操作者がＡＦ枠の変更の操作を行った場合には、その操作が追尾装置１６よりも優先されて操作者の操作に従ってＡＦ枠が変更されるようになっている。
【００２７】
操作部１４には、上記ＡＦ枠の位置、形状、大きさ等のＡＦ枠の設定内容を操作者が指定するための操作部材として、ＡＦ枠の移動方向及び移動量を指定するトラックボール（図示省略）が設けられている。また、操作部１４には、画面内のどの被写体をＡＦをかけて追尾する追尾対象とするかを登録し、また選択する操作部材として、押しボタン式のスイッチ（登録・選択スイッチ）が設けられている。登録・選択スイッチを複数設けて、各登録・選択スイッチに追尾対象をそれぞれ対応付けて登録することによりＡＦをかけて追尾する追尾対象を複数登録することができるようにしてもよい。登録する追尾対象のパターンデータ（登録パターン）は、後述するパターンデータ記憶部３２のデータベースに記憶される。
【００２８】
図２に、ＡＦ枠の例を示す。図２に示すように、ＡＦ枠は、カメラヘッド１０の撮像素子での撮影範囲又は撮影画像に対してＡＦの対象範囲を示すＡＦエリアの輪郭を示す。
【００２９】
操作部１４は、その操作部材が操作者により操作されると、その操作に従ってＡＦ枠の位置等の設定内容を設定、変更する。尚、本実施の形態では、ＡＦ枠の形状は矩形に制限されているものとする。また、操作部１４の操作部材によるＡＦ枠の位置や大きさ等の設定内容の変更は、操作前におけるＡＦ枠の設定内容を基準にして、その後の操作部材の操作量に対応する変更量分だけ設定内容に変更を加えることによって行われるようになっている。
【００３０】
例えばＡＦ枠の位置は、トラックボールの回転方向及び回転量に対応する方向及び移動量分だけＡＦ枠が縦横方向に変位する。また、ＡＦ枠の撮影範囲（撮影画像）上での位置（本実施の形態では矩形のＡＦ枠の中心位置）を決める点をＡＦポイントというものとすると、ＡＦ枠の位置はＡＦポイントの位置を設定することによって決まる。
【００３１】
一方、操作部材が操作されずに操作者によるＡＦ枠の設定内容の変更が指示されていない間は、後述する追尾処理部３０において、ＡＦ枠が設定され、また変更される。操作部１４は、操作者の操作により設定、変更されたＡＦ枠の設定内容を示すＡＦ枠情報を、レンズＣＰＵ２０からの要求に従ってレンズＣＰＵ２０に対して送信するとともに、追尾処理部３０に対して送信する。また、追尾処理部３０において設定、変更されたＡＦ枠の設定内容を示すＡＦ枠情報は、操作部１４を介してレンズＣＰＵ２０に送信される。これによって、追尾処理部３０で追尾処理を行うためのＡＦの対象範囲が、ＡＦ枠の範囲に設定される。
【００３２】
画像入力部２８は、上述したＡＦ用撮像回路２４により得られた映像信号（輝度信号）をＡＦ処理部２２を介して取得し、撮影範囲のうち画像処理部２６により指定された範囲の画像（画像データ）を画像処理部２６に与える。
【００３３】
画像処理部２６は、画像入力部２８から取得した画像データに対して所定の画像処理を施し追尾処理部３０に送る。
【００３４】
追尾処理部３０は、送られた画像データから上で設定されたＡＦ枠によって決まるＡＦエリアにおいて、パターンデータ記憶部３２に記憶されているパターンデータ（登録パターン）を用いて、セキュリティを目的とした公知の顔（物体）認証技術によって個人の顔（物体）を識別・認識し、追尾対象であるＡＦエリア中の特定の人物（物体）を追尾しＡＦをかけ、その対象物の移動に追従させてＡＦポイントを移動させる。
【００３５】
パターンデータ記憶部３２は、ＡＦエリアの特定の人物（物体）を、ＡＦをかけて追尾する追尾対象として認識するために必要なパターンデータを登録・記憶しておくものである。このとき上述した複数の登録・選択スイッチの各一つのスイッチに対して一つのパターンデータ（登録パターン）が対応するように登録することにより、追尾対象のパターンデータ（登録パターン）を複数（複数人分）登録することができる。
【００３６】
このパターンデータの登録は、操作者が各登録・選択スイッチにパターンデータを対応付けて予め登録するようにしてもよいし、撮影中に追尾処理部３０が画面内にいる人物のパターンデータをシステムが各登録・選択スイッチに自動的に割りつけて登録するようにしてもよい。登録・選択スイッチを設置する数は任意であり、登録・選択スイッチに登録可能な人数は特に限定されるものではない。
【００３７】
パターンデータ記憶部３２に追尾対象を示すパターンデータが登録されているとき、操作者が登録・選択スイッチの一つを押すと、その押された登録・選択スイッチに対応するパターンデータの追尾対象が選択される。追尾対象が選択されている場合には、撮影中その選択された追尾対象が画面内に存在するか否かが常に検索され、選択された追尾対象を発見した場合にはその追尾対象である被写体を追尾すると同時にＡＦが開始されるようになっている。
【００３８】
なお、図示は省略するが、操作部１４には、この他に自動追尾の開始及び終了を指示する自動追尾スイッチが設けられている。さらに、操作部１４には、ＡＦ開始スイッチ及びこのＡＦ開始スイッチがモーメンタリ（Momentary)モードか、コンティニュアス（Continuous)モードかを切り換えるＡＦモード切換スイッチ、また詳しくは後述するが、追尾対象が撮影画面から外れたり（フレームアウトしたり）あるいは追尾対象を見失ったり（ロストしたり）した後、ＡＦ枠を追尾対象がフレームアウトまたはロストしたときの位置のままにしておくか、ＡＦ枠を所定位置（例えば画面中央など）にもどすかを選択するＡＦ枠位置選択スイッチが設けられている。また、ＡＦモード切換スイッチは、追尾対象が撮影画面から外れたときに、ＡＦをそのままオンにしておくか、オフ（ストップ）にするかを選択するＡＦ枠位置選択スイッチとしても兼用される。
【００３９】
また、パターンデータ記憶部３２に追尾対象が複数登録されている場合には、画面内に複数の登録パターンが存在する場合や、画面から登録パターンがフレームアウトしたり画面に登録パターンがフレームインしたりする場合に、どの登録パターンを追尾するか自動的に選択可能なように、その複数の登録パターンそれぞれに優先順位を付けておくようにしてもよい。
【００４０】
枠情報生成部３４は、追尾処理部３０からＡＦ枠情報を受け取り、ビューファインダ１８の表示画面に表示される画像にＡＦ枠を重ねて表示するために、表示用のＡＦ枠のデータを生成するものである。
【００４１】
映像合成部３６は、カメラヘッド１０から送られる画像データ（映像信号）と枠情報生成部３４から送られる表示用に生成された枠情報データとを合成して、ビューファインダ１８に表示するための合成映像を生成してビューファインダ１８に送るものである。
【００４２】
ビューファインダ１８には、画面上の対応する位置にＡＦ枠が重ねて表示された画像が表示される。さらに、ＡＦ枠内の追尾対象である登録パターンの人物の顔に枠を表示するようにしてもよい。この顔の枠の表示をＯＮ／ＯＦＦするスイッチは上記登録・選択スイッチで兼ねてもよい。
【００４３】
次に、本実施形態のオートフォーカスシステムの基本的な動作について説明する。
【００４４】
図３は、本実施形態のオートフォーカスシステムの基本的な動作を示すフローチャートである。
【００４５】
まず、図３のステップＳ１００において、予め設定された追尾対象に対してＡＦ枠を設定する。ＡＦ枠の設定は、前述したように、操作部１４に設けられたトラックボールによって行われる。カメラマンによって、追尾対象及びＡＦの設定が正しくできたと判断されたら、次のステップＳ１０５において、自動追尾スイッチをオンして追尾が開始される。なお、このとき操作部１４には別途ＡＦ開始スイッチが設けられているが、自動追尾が開始されると同時にＡＦも開始されるようになっていることが好ましい。
【００４６】
次に、ステップＳ１１０において、画像を取り込む。画像は、追尾装置１６の画像入力部２８を介して画像処理部２６へ取り込まれる。
【００４７】
次に、ステップＳ１１５において、今取り込んだ画像を今後追尾を続行して行くための基準パターンとしてパターンデータ記憶部３２に登録する。
【００４８】
次に、ステップＳ１２０において、次の画像を取り込む。すなわち、画像処理部２６は、画像入力部２８を介してレンズ装置１２から現在撮影中のＡＦエリア内の画像を取得する。画像処理部２６は、取得した画像から顔を検出し、登録された基準パターンと比較するのに必要なデータを取得する。
【００４９】
そして次のステップＳ１２５において、パターンマッチングを行う。
【００５０】
その結果、ステップＳ１３０において、マッチングした場合には、次のステップＳ１３５において追尾対象が撮影画面内で移動したか否か判断する。そして、移動したと判断された場合には、次のステップＳ１４０において、移動後の被写体位置に合わせてＡＦ枠を更新する。なお、ステップＳ１３５の判断で、追尾対象が移動していないとされた場合には、ＡＦ枠はそのままとする。
【００５１】
次に、ステップＳ１４５において、基準パターンを最新の画像で更新し、ステップＳ１２０にもどり、次の画像を取り込む。以後、以上の処理を繰り返す。
【００５２】
また、ステップＳ１３０の判断で、マッチングしていないとされた場合には、追尾対象が撮影画面から外れた（フレームアウトした）か、あるいはズームをＷＩＤＥ側に引いて追尾対象の顔が検出・認識できなくなったときなど追尾対象を見失った（ロストした）場合と考えられる。
【００５３】
この場合には、ステップＳ１５０に進み、ＡＦをオフ（ストップ）するか、オンのままにしてそのまま続行するかを判断する。この判断は、前述した操作部１４に設けられたＡＦモード切換スイッチによって判断される。すなわち、ＡＦモード切換スイッチがモーメンタリ（Momentary)モードの場合にはＡＦをオフ（ストップ）することとし、ＡＦモード切換スイッチがコンティニュアス（Continuous)モードの場合にはＡＦをオンのままとし、ＡＦを続行するものとする。このように、本実施形態においては、ＡＦモード切換スイッチを、追尾対象をロストした際に、ＡＦのオンオフを選択するためのスイッチとしても兼用している。もちろん、このようにスイッチを兼用せずにＡＦのオンオフ選択用のスイッチを別途設けてもよい。
【００５４】
ステップＳ１５０においてＡＦモード切換スイッチがモーメンタリ（Momentary)モードでＡＦオフが選択された場合には、次のステップＳ１５５においてＡＦがオフ（ストップ）される。また、ステップＳ１５０においてＡＦモード切換スイッチがコンティニュアス（Continuous)モードの場合にはＡＦをオンのままとする。
【００５５】
このように、追尾対象を見失った場合にＡＦをオフにすると、ピンぼけもなく、惚けることもない。一方、追尾対象を見失ったところからもう一回追尾をスタートさせたい場合には、見失っている被写体がある方へ探しにいって被写体が再度フレームに入ってきたとき、ＡＦがオンになっていると、そこにピントが合い、またそこから追尾が再開されるので、一度追尾対象を見失ってもすぐに追いかけたいときにはＡＦをオンにしておく方が好ましい。
【００５６】
次に、ステップＳ１６０において、このように追尾対象を見失った場合、ＡＦ枠を所定位置にもどすか、追尾対象を見失ったときのＡＦ枠の位置にそのままおいておくのかを選択する。
【００５７】
ステップＳ１６０において、ＡＦ枠を所定位置にもどすことを選択した場合には、カメラマンはＡＦ枠位置選択スイッチを操作して、ＡＦ枠を所定位置にもどす。この所定位置としては、特に限定されないが、例えば画面中央や、あるいは中央よりはやや上の位置などの予め設定された位置が考えられる。
【００５８】
また、ステップＳ１６０で、ＡＦ枠を追尾対象を見失ったときの位置のままとすることを選択した場合には、ＡＦ枠をそのときの位置のままにしておく。
【００５９】
このように本実施形態は、追尾対象を見失ったとき、ＡＦ枠は中央等の所定位置にもどすか、そのままの位置においておくか、さらにそのときＡＦはオンのままにするかそれともオフにするかという４種類の対応を２つのスイッチで選択するものである。
【００６０】
例えば、追尾が終了して、再び追尾対象を指定する場合、追尾対象を再度捉えるには画面の中央で捉えた方が便利である。しかし、場合によっては追尾中にＷＩＤＥ側に引いて、被写体の顔の検出・認識ができなくなった後、ＴＥＬＥ側にアップして追尾を続行する場合も考えられる。そこで、本実施形態は、追尾が外れたときに、ＡＦ枠を画面中央等の所定位置にもどすか、追尾対象を見失った位置で停止させるかをカメラマンが選択できるようにして次のスタートが容易にできるようにしたものである。
【００６１】
また、追尾が終了した場合には今まで追尾していた位置でＡＦを止めてしまえば、不具合が起こり難くなり、再び追尾対象を捉える場合にも便利である。しかし、場合によっては、そのまま追尾をさせたくてＡＦを止めたくない場合も考えられる。そこで、本実施形態は、追尾が外れたときに、ＡＦ機能を停止させるのか、そのままＡＦ機能を働かせ続けるのかをカメラマンが選択できるようにしたものである。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＡＦ枠追尾機能を備えたオートフォーカスシステムにおいて、追尾対象が画面から外れたりして追尾対象を見失った場合に適切に対処し、不具合を生じることなく、またカメラマンの負担を軽減することができる。
【００６３】
以上、本発明のオートフォーカスシステムについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６４】
１０…カメラヘッド、１２…レンズ装置、１４…操作部、１６…追尾装置、１８…ビューファインダ、２０…レンズＣＰＵ、２２…ＡＦ処理部、２４…ＡＦ用撮像回路、２６…画像処理部、２８…画像入力部、３０…追尾処理部、３２…パターンデータ記憶部、３４…枠情報生成部、３６…映像合成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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