(57)【要約】【課題】本発明は、被写体に当たる光の状態が変化した場合であっても、画像データに対して、より高い精度で特徴領域を設定できる撮像装置を提供する。【解決手段】デジタルカメラ１は、光学系１１によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成するＣＣＤイメージセンサー１２と、順次生成される画像データに対して、この画像データの一部を示す特徴領域を設定する画像処理部１４と、画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を取得する画像処理部１４と、被写体に当たる光の状態を監視する画像処理部１４と、を備える。そして画像処理部１４は、監視した被写体に当たる光の状態の変化に応じて、取得した特徴情報と別の情報で特徴領域を設定するか否かを決定する。【選択図】図２
2010251954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成する撮像手段と、
前記順次生成される画像データに対して、当該画像データの一部を示す特徴領域を設定する設定手段と、
前記画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を取得する取得手段と、
前記被写体に当たる光の状態を監視する監視手段と、
を備え、
前記設定手段は、
前記監視手段が監視した前記被写体に当たる光の状態の変化に応じて、前記取得した特徴情報と別の情報で前記特徴領域を設定するか否かを決定する、
撮像装置。
【請求項２】
前記別の情報は、前記設定手段が以前に特徴領域を設定した画像データの位置に関する情報である、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記監視手段は、前記順次生成される画像データに基づいて、前記被写体に当たる光の状態を監視する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像データに特徴領域を設定する前において、当該画像データにおける被写体の位置を推測する推測手段と、
前記監視手段で監視した被写体に当たる光の状態のうち、前記推測手段で推測した被写体の位置に対応する情報を抽出する抽出手段と、をさらに備え、
前記設定手段は、前記抽出した情報の変化に応じて、前記取得した特徴情報と別の情報で前記特徴領域を設定する、
請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記推測手段は、前記設定手段によって画像データに特徴領域が設定された位置を監視し、当該監視によって前記画像データにおける被写体の位置を推測する、
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記監視手段は、前記画像データを複数の領域に分割して、当該複数の領域毎に被写体に当たる光の状態を監視する、
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記被写体に当たる光の状態は、被写体の色温度を示す情報、又は、被写体の輝度を示す情報である、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
光学系によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成する撮像手段と、
前記順次生成される画像データに対して、当該画像データの一部を示す特徴領域を順次設定する設定手段と、
前記画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を取得する取得手段と、
前記被写体に当たる光の状態を監視する監視手段と、
を備え、
前記設定手段は、
前記監視手段が監視した前記被写体に当たる光の状態の変化に応じて、前記取得した特徴情報に基づいて特徴領域を設定するか否かを決定する、
撮像装置。
【請求項９】
光学系によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成する撮像手段と、
前記順次生成される画像データに対して、当該画像データの一部を示す特徴領域を順次設定する設定手段と、
前記画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を取得する取得手段と、
前記被写体に当たる光の状態を監視する監視手段と、
を備える撮像装置の特徴領域設定方法であって、
前記撮像手段が、被写体像を撮像し、画像データを生成する第１のステップと、
前記監視手段が、前記第１のステップで生成した画像データに基づいて、被写体に当たる光の状態を監視する第２のステップと、
前記第１のステップよりも前に生成された画像データに基づく被写体に当たる光の状態から前記第２のステップで監視した被写体に当たる光の状態への変化に基づいて、前記特徴情報と別の情報で前記特徴領域を設定するか否かを決定する第３のステップと、
前記第３のステップで前記別の情報で前記特徴領域を設定すると決定した場合、前記設定手段が、前記別の情報に基づいて特徴領域を設定する第４のステップと、
を有する特徴領域設定方法。
【請求項１０】
光学系によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成する撮像手段と、
前記順次生成される画像データに対して、当該画像データの一部を示す特徴領域を設定する設定手段と、
前記画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の情報を、所定情報で色情報に変換する変換手段と、
前記被写体に当たる光の状態を監視する監視手段と、
を備え、
前記設定手段は、
ある画像データに対して特徴領域を設定する際、
前記監視手段が監視した前記被写体に当たる光の状態に応じて前記所定情報を補正し、当該補正した所定情報に基づき当該画像データを色情報に変換し、当該変換された特徴情報及び前記変換手段で以前の画像データにおいて変換された色情報によって、当該画像データに前記特徴領域を設定する、
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に対する追尾機能を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置には、下記に記載されるようなものが存在する。
【０００３】
この撮像装置は、撮像素子で順次生成される画像データに、特徴領域を設定し、特徴領域と画像データを表示画像として表示させるものである。
【０００４】
具体的に、この撮像装置は、被写体像を撮像して画像データを順次生成する撮像素子と、撮像素子で順次生成された画像データの一部に特徴領域を設定する画像処理部と、特徴領域が設定された画像データを表示するモニタとを備える。そして撮像装置は、以下のような制御で画像データの一部に特徴領域を設定し続ける。撮像素子は、画像データを順次生成し、画像処理部に順次入力しているものとする。
【０００５】
まず、画像処理部は、ユーザの指示（十字キーの下ボタンの押下）に従って、撮像素子で生成された画像データ（１枚目の画像データとする）の予め決められた領域に特徴領域を設定する。このような場合、ユーザは、図３のように、画像データの中心部に所望の被写体を位置させて、十字キーの下ボタンを押下することで、画像データ内の所望の被写体像に特徴領域を設定できる。また、画像処理部は、１枚目の画像データに設定された特徴領域内の画像データの色情報を記憶する。そして画像処理部は、次の画像データ（２枚目の画像データ）に特徴領域を設定する動作に移行する。
【０００６】
画像処理部は、２枚目の画像データにおいて、先ほど記憶した色情報と近似する領域を検索する。画像処理部は、最も近似する領域に特徴領域を設定する。そして、画像処理部は、２枚目の画像データに設定された特徴領域内の画像データの色情報を記憶する。この後、画像処理部は、次の３枚目の画像データに特徴領域を設定するための動作に移行する。
【０００７】
これらの動作を繰り返すことで、画像処理部は、撮像素子から順次生成される画像データに特徴領域を設定し続ける。
【０００８】
なお、上記に追尾機能に関連する技術は、特許文献１等に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２８２５３５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、上記のような撮像装置では、被写体に当たる光の状態が変化した場合、画像データに対する特徴領域の設定精度が悪くなることがある。被写体に当たる光の状態が変化したとは、例えば、被写体が日向にいる場合において、被写体が移動して日陰に入った場合や太陽が雲に隠れて被写体が日陰に入った場合などである。
【００１１】
そこで本発明は、被写体に当たる光の状態が変化した場合であっても、画像データに対して、より高い精度で特徴領域を設定できる撮像装置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】
【００１２】
すなわち、本発明の撮像装置は、光学系によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成する撮像手段と、前記順次生成される画像データに対して、当該画像データの一部を示す特徴領域を設定する設定手段と、前記画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を取得する取得手段と、前記被写体に当たる光の状態を監視する監視手段と、を備える。そして、前記設定手段は、前記監視手段が監視した前記被写体に当たる光の状態の変化に応じて、前記取得した特徴情報と別の情報で前記特徴領域を設定するか否かを決定する。
【００１３】
このようにすれば、撮像装置は、被写体に当たる光の状態の変化に応じて、特徴情報と別の情報で特徴領域を設定するか否かを決定できる。このため、撮像装置は、被写体に当たる光の状態が変化した場合、以前取得した特徴情報と別の情報に基づいて特徴領域を設定できる。
【００１４】
また、好ましくは、前記別の情報は、前記設定手段が以前に特徴領域を設定した画像データの位置に関する情報である。
【００１５】
また、好ましくは、前記監視手段は、前記順次生成される画像データに基づいて、前記被写体に当たる光の状態を監視する。
【００１６】
また、好ましくは、前記画像データに特徴領域を設定する前において、当該画像データにおける被写体の位置を推測する推測手段と、前記監視手段で監視した被写体に当たる光の状態のうち、前記推測手段で推測した被写体の位置に対応する情報を抽出する抽出手段と、をさらに備え、前記設定手段は、前記抽出した情報の変化に応じて、前記取得した特徴情報と別の情報で前記特徴領域を設定する。
【００１７】
また、好ましくは、前記推測手段は、前記設定手段によって画像データに特徴領域が設定された位置を監視し、当該監視によって前記画像データにおける被写体の位置を推測する。
【００１８】
また、好ましくは、前記監視手段は、前記画像データを複数の領域に分割して、当該複数の領域毎に被写体に当たる光の状態を監視する。
【００１９】
また、好ましくは、前記被写体に当たる光の状態は、被写体の色温度を示す情報、又は、被写体の輝度を示す情報である。
【００２０】
また、本発明の他の撮像装置は、光学系によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成する撮像手段と、前記順次生成される画像データに対して、当該画像データの一部を示す特徴領域を順次設定する設定手段と、前記画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を取得する取得手段と、前記被写体に当たる光の状態を監視する監視手段と、を備え、前記設定手段は、前記監視手段が監視した前記被写体に当たる光の状態の変化に応じて、前記取得した特徴情報に基づいて特徴領域を設定するか否かを決定する。
【００２１】
また、本発明の撮像装置の特徴領域設定方法は、撮像装置が、光学系によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成する撮像手段と、前記順次生成される画像データに対して、当該画像データの一部を示す特徴領域を順次設定する設定手段と、前記画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を取得する取得手段と、前記被写体に当たる光の状態を監視する監視手段と、を備える。
【００２２】
そして、特徴領域設定方法は、前記撮像手段が、被写体像を撮像し、画像データを生成する第１のステップと、前記監視手段が、前記第１のステップで生成した画像データに基づいて、被写体に当たる光の状態を監視する第２のステップと、前記第１のステップよりも前に生成された画像データに基づく被写体に当たる光の状態から前記第２のステップで監視した被写体に当たる光の状態への変化に基づいて、前記特徴情報と別の情報で前記特徴領域を設定するか否かを決定する第３のステップと、前記第３のステップで前記別の情報で前記特徴領域を設定すると決定した場合、前記設定手段が、前記別の情報に基づいて特徴領域を設定する第４のステップと、を有する。
【００２３】
また、本発明の他の撮像装置は、光学系によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成する撮像手段と、前記順次生成される画像データに対して、当該画像データの一部を示す特徴領域を設定する設定手段と、前記画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の情報を、所定情報で色情報に変換する変換手段と、前記被写体に当たる光の状態を監視する監視手段と、を備え、前記設定手段は、ある画像データに対して特徴領域を設定する際、前記監視手段が監視した前記被写体に当たる光の状態に応じて前記所定情報を補正し、当該補正した所定情報に基づき当該画像データを色情報に変換し、当該変換された特徴情報及び前記変換手段で以前の画像データにおいて変換された色情報によって、当該画像データに前記特徴領域を設定する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、撮像装置は、被写体に当たる光の状態が変化した場合であっても、順次生成される画像データに対して、より高い精度で特徴領域を設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるデジタルカメラの斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかるデジタルカメラのブロック構成図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る画像データに特徴領域を設定するための動作を説明するための図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る特徴領域が設定された箇所の特徴情報を説明するための図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係るＨＳＶ色空間を説明するための図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る画像データの色温度を説明するための図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係るデジタルカメラの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、実施の形態１に係るデジタルカメラ１の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態２に係るデジタルカメラ１の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る色の分離境界設定を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２に係る色の分離境界設定を説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２に係る色の分離境界設定を説明するための図である。
【図１３】図１３は、他の実施の形態に係る色温度の変化を説明するための図である。
【図１４】図１４は、他の実施の形態に係る画像データにおける被写体位置の推測を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施例１）
＜１．本実施の形態の概要＞
デジタルカメラ１は、被写体に当たる光の状態が変化した場合であっても、順次生成される画像データに対して、高い精度で特徴領域を設定する。具体的にデジタルカメラ１は、生成される画像データの被写体の色温度が所定値以上変化している場合、特徴情報と替えて、過去に特徴領域を設定した位置を示す被写体位置に基づいて、画像データに特徴領域を設定する。
＜２．デジタルカメラ１の構成＞
＜２−１．全体構成の概要＞
図１は、本実施の形態に係るデジタルカメラ１の斜視図である。図２は、本実施の形態に係るデジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。以下、具体的に構成を説明する。
【００２７】
光学系１１は、被写体からの光学信号を集光してＣＣＤイメージセンサー１２上に被写体像を形成する。光学系１１は、対物レンズ１１１とズームレンズ１１２とフォーカスレンズ１１３と絞り／シャッタ１１４とを含む。
【００２８】
ズームレンズ１１２は、ズーム駆動部１１５によって駆動され、被写体像の写る範囲（画角）を調整する。すなわち、ズームレンズ１１２は、焦点距離を調整可能である。フォーカスレンズ１１３は、フォーカス駆動部１１６によって駆動され、ピントの調節を行なう。ズーム駆動部１１５は、ズームレンズ１１２を移動するためのカム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ１７からの制御に応じて、ズームレンズ１１２を駆動させる。フォーカス駆動部１１６は、フォーカスレンズ１１３を移動するためのカム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ１７からの制御に応じて、フォーカスレンズ１１３を駆動させる。
【００２９】
また、絞り／シャッタ１１４は、絞りとシャッタを兼用した部材である。絞り／シャッタ１１４は、絞り／シャッタ駆動部１１７によって駆動される。絞りは、例えば、５枚の羽根によって構成され、光学系１１を通る光の量を調整するものである。また、シャッタは、開けたり閉じられたりして、ＣＣＤイメージセンサー１２に当たる光の量を時間的に調整するものである。絞り／シャッタ駆動部１１７は、カム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ１７からの制御に応じて、絞り／シャッタ１１４を駆動する。
【００３０】
なお、本実施の形態では、絞りとシャッタを兼用した絞り／シャッタ１１４を備えるようにしたが、これに限られず、絞りとシャッタとを別々に設けるようにしても良い。この場合、例えば、シャッタは光学系内に設けず、絞りだけを光学系に設けるとよい。この際、シャッタは、光学系とＣＣＤイメージセンサーの間に設けるとよい。このようにすれば、シャッタを光学系と別の部材で設けたので、レンズ交換タイプのデジタルカメラにも適用できるようになる。
【００３１】
ＣＣＤイメージセンサー１２は、光学系１１によって形成された被写体像を撮像して画像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサー１２は、タイミングジェネレータ１２１から供給されるパルス信号に基づいて、被写体像を撮像し、画像データを生成する。タイミングジェネレータ１２１は、ＬＳＩなどの集積回路によって構成され、ＣＣＤイメージセンサー１２にパルス信号を供給する。ここでタイミングジェネレータ１２１がＣＣＤイメージセンサー１２に供給するパルス信号は、例えば、1秒間に３０回のフレーム読み出しパルス信号を供給する。これによって、ＣＣＤイメージセンサー１２では、３０分の１秒ごとのフレームの画像データを取得できるようになる。ＣＣＤイメージセンサー１２で生成された画像データは、ＡＤコンバータ１３を介して、順次画像処理部１４に入力される。なお、ＣＣＤイメージセンサー１２には、カラーフィルタが設けられている。本実施の形態では、太陽光（５５００Ｋ）を基準に作られた、原色のカラーフィルタが設けられているものとする。
【００３２】
ＡＤコンバータ１３は、ＣＣＤイメージセンサー１２で生成された画像データをデジタルデータに変換する。
【００３３】
画像処理部１４は、デジタルデータに変換された画像データに対して所定の処理を施す。所定の処理としては、ガンマ変換、ＹＣ変換、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理などが考えられるが、これに限定されるものではない。なお、画像処理部１４は、所定の処理に加えて、画像データに特徴領域を順次設定する追尾機能を実現する。追尾機能の詳細については、後述する。
【００３４】
バッファメモリ１５は、画像処理部１４で画像処理を行う際、および、コントローラ１７で制御処理を行う際に、ワークメモリとして作用する。バッファメモリ１５は、例えば、ＤＲＡＭなどで実現可能である。
【００３５】
フラッシュメモリ１６は、内蔵メモリとして用いられる。フラッシュメモリ１６は、画像処理された画像データの他に、コントローラ１７の制御のためのプログラムや設定値などを記憶可能である。
【００３６】
コントローラ１７は、デジタルカメラ１全体を制御するための制御手段である。コントローラ１７は、マイクロコンピュータで実現してもよく、ハードワイヤードな回路で実現しても良い。要するに、本発明の制御手段は、自装置を制御できるものであればよい。なお、コントローラ１７の各種制御については、後述する。
【００３７】
ぶれ検出器３０は、ジャイロセンサーなどで構成されるものであり、自装置の振動を検出する。ぶれ検出器３０は、デジタルカメラ１の長手方向の水平軸を中心とした上下方向の回転振動を検知する第１のジャイロセンサーと、デジタルカメラ１の鉛直軸を中心とした左右方向の回転振動を検知する第２のジャイロセンサーとを備える。そして、ぶれ検出器３０は、自装置の振動を検知して、振動量に対応するアナログ信号をコントローラ１７に出力する。この際、ぶれ検出器３０から出力されたアナログ信号（電圧値）は、ＡＤ変換手段によってデジタル信号に変換され、コントローラ１７に入力される。ここで本実施の形態の振動量は、デジタルカメラ１の振幅の大きさに対応させたものである。そのため、電圧値の大きさは、振幅の大きさに対応するように構成されている。本実施の形態では、振幅のピークとピークの差の大きさを出力するようにしている。例えば、出力値としては、２８０ｍＶ（pk-pk）や、１３０ｍＶ（pk-pk）などが出力される。
【００３８】
カードスロット１８は、メモリカード１９を着脱するためのスロットである。カードスロット１８は、メモリカード１９を制御する機能を有するようにしてもよい。メモリカード１９は、フラッシュメモリなどを内蔵する。メモリカード１９は、画像処理部１４によって画像処理された画像データを格納可能である。
【００３９】
液晶モニタ２０は、画像データおよびデジタルカメラ１の各種設定等を表示する。なお、液晶モニタ２０に替えて、有機ELディスプレイなどを用いることもできる。
【００４０】
操作部２１は、デジタルカメラ１の外装に取り付けられた操作部材の総称である。操作部２１としては、十字キーや押下釦等が考えられる。
【００４１】
本実施の形態では、操作部の一つの押下釦として、シャッタスイッチ２１１がある。シャッタスイッチ２１１は、デジタルカメラ１の上面に設けられるものであり、使用者からの半押しおよび全押しを検知するようにしたものである。使用者によって半押し又は全押し操作が行なわれると、シャッタスイッチ２１１は操作に応じた操作信号をコントローラ１７に出力する。
【００４２】
また本実施の形態では、操作部２１の一つの部材としてズームレバー２１２が備えられている。ズームレバー２１２は、使用者からの操作に応じて、デジタルカメラ１の焦点距離の変更を検知するものである。ズームレバー２１２は、使用者に操作されると、操作信号をコントローラ１７に出力する。これによって、コントローラ１７は、ズームレンズ１１２に対して焦点距離を変更するための制御信号を送ることができる。
【００４３】
さらに本実施の形態では、操作部２１の一つの部材としてモードダイヤル２１３が備えられている。モードダイヤル２１３は、使用者からの操作に応じて、デジタルカメラ１の動作モードの変更を検知するものである。モードダイヤル２１３は、使用者に操作されると、操作信号をコントローラ１７に出力する。コントローラ１７では、モードダイヤル２１３からの操作信号に応じて、複数の動作モードから一つの動作モードを選択し、選択した動作モードでデジタルカメラ１の各部を制御する。動作モードには、撮影モードや再生モードなどが含まれている。
【００４４】
加えて、本実￥施の形態では、操作部２１の一つの部材として十字キー２１４が備えられている。十字キー２１４は、使用者に操作されると、操作信号をコントローラ１７に出力する。
【００４５】
なお、コントローラ１７は、操作部２１からの操作信号を、必要に応じて画像処理部１４に送信する。つまり、コントローラ１７は、操作部２１からの操作信号に応じて、画像処理部１４に指示を出す。
＜３．デジタルカメラ１の追尾動作＞
本実施の形態における追尾動作について図７，８を用いて説明する。なお、この動作例は、デジタルカメラ１の設定を次のようにすると、開始する。デジタルカメラ１の電源をＯＦＦからＯＮにする。次に、デジタルカメラ１の動作モードを所定の撮影モード（追尾機能を実現可能なモード）に設定する。そして、ユーザからの指示（十字キーの上ボタンの操作）に応じて、追尾動作をＯＮにする。つまり、所定の撮影モードにおいて、十字キーの上ボタンを操作すると、追尾動作のＯＮ及びＯＦＦを切替できる。
【００４６】
以下、具体例を説明する。以下では、画像処理部１４がユーザの指示に応じて画像データに特徴領域を設定する動作（図７）、および、画像処理部１４が設定された特徴領域を新たな画像データに設定し続ける動作（追従動作）（図８）を説明する。
＜３−１．画像処理部１４の特徴領域の設定動作（図７）＞
画像処理部１４の特徴領域の設定動作を説明する。画像処理部１４は、順次画像データを取得し、所定の画像処理を施す（Ｓ１）。ここで画像処理部１４は、ステップＳ１の動作を、ユーザの指示（十字キーの下ボタンの操作）を受け付けるまで継続する（Ｓ２のＮＯ）。
【００４７】
画像処理部１４は、ユーザの指示を受け付けると（Ｓ２のＹＥＳ）、画像データの予め決められた領域に特徴領域を設定する（Ｓ３）。例えば、画像処理部１４は、図３のように、画像データ８０Ａを取得した際において、ユーザからの十字キーの下ボタンが押下された場合、画像データ８０Ａの予め決められた領域に特徴領域を設定する。これによって画像処理部１４は、特徴領域５０の設定された画像データ８０Ａを表示画面として液晶モニタ２０に表示できる。つまり、画像処理部１４は、コントローラ１７を介して十字キーの下ボタンの操作指示を受け付けると、画像データの予め決められた領域に特徴領域５０を設定する。ここで画像処理部１４は、画像データ及びこの画像データに設定された特徴領域を表示画面として液晶モニタ２０に表示させる。
【００４８】
図７の説明に戻って、画像処理部１４は、画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を記憶する。また、画像処理部１４は、この特徴領域が設定された箇所を示す情報（被写体位置）をバッファメモリ１５に記憶する（Ｓ４）。例えば、画像処理部１４は、図４のように、画像データから特徴領域５０内の画像データを抽出する。そして画像処理部１４は、抽出された画像データの色情報を取得し、特徴情報としてバッファメモリ１５に記憶する。また、画像処理部１４は、特徴領域が設定されている箇所（例えば、左上端の画素位置）を、被写体位置としてバッファメモリ１５に記憶する。例えば、画像データ全体の画素が横１６００×縦１２００である場合であって、画像データの左上端の画素位置を横０×縦０とした場合、画像処理部１４は、特徴領域内の左上端の画素位置を横６００×縦４００のような情報としてバッファメモリ１５に記憶できる。
【００４９】
具体的に、画像処理部１４は、以下のように色情報を記憶する。まず、画像処理部１４は、画像データから特徴領域５０内の画像データを抽出する。ここでＣＣＤイメージセンサー１２は、原色のカラーフィルタを通過して得られた画像データを生成しているものとする。この場合、画像データは、各画素がＲＧＢの何れかに対応する。このため、画像処理部１４は、画像データの各々の画素に対して補間（補色）処理を行う。これによって、各々の画素に、三原色の情報を揃えることができる。
【００５０】
画像処理部１４は、このようにして補間処理が行われた画像データを、ＲＧＢからＨＳＶ色空間に変換する。ＨＳＶ色空間において、色相は、０〜３６０度の範囲で表すことができる。例えば、色相は、色温度が５５００Ｋ基準である場合、図５のように、Ｒ＝０／Ｇ＝１２０／Ｂ＝２４０度の位置関係で表現できる。ここで本実施の形態では、色相の角度に応じて、複数の色から一つの色に割り当てるように構成されている。例えば、色の分離境界設定は、色温度が５５００Ｋ基準である場合、図５の右に示すように、赤は３３１度〜３０度、黄色は３１度〜９０度、緑は９１度〜１５０度、シアンは１５１度〜２１０度、青は２１１度〜２７０度、マゼンダは２７１度〜３３０度のように規定できる。したがって、該当色が図５のように位置する場合、該当色の角度は６５度であり、割り当てられる色は黄色になる。このようにして、図４の右図のように、画像データを、縦軸が画素数、横軸が色のヒストグラムとして表現できるようになる。なお、彩度は、０〜１００パーセントの範囲で表すことができる。彩度は、図５において、内側が０で外側が１００になるように記載されている。さらに明度は、０〜１００パーセントの範囲で表すことができる。
【００５１】
これによって、画像処理部１４は、ＨＳＶ色空間に変換された特徴領域内の画像データの色情報を、バッファメモリ１５に記憶させることができる。
【００５２】
次に画像処理部１４は、図６の左図のように、画像データ８０Ａ全体の色温度を算出（推定）する（Ｓ６）。具体的には、画像処理部１４は、画像データ８０Ａを２５６分割して、各ブロックの色温度情報を生成する。例えば、画像処理部１４は、各ブロックのＲ／ＧとＢ／Ｇの比率に基づいて、色温度情報を生成する。そして画像処理部１４は、各ブロックの色温度情報の平均値を得る。これによって、画像処理部１４は、画像データ８０Ａ全体の色温度を５５００Ｋと算出（推定）することができる。
【００５３】
なお、このように画像処理部１４が各ブロックのＲ／ＧとＢ／Ｇの比率に基づいて色温度情報を生成する理由は、色温度が低い場合、Ｒ成分が多くなり、色温度が高い場合、Ｂ成分が多くなるからである。色温度の算出方法は、一般的な技術であるので、上記実施の形態に限られない。
＜３−２．画像処理部１４の特徴領域の追従動作（図８）＞
画像処理部１４の特徴領域の追従動作を説明する。画像処理部１４は、画像データ８０Ａに続く新たな画像データ８０Ｂを取得する（Ｔ１）。画像処理部１４は、図６の右図のように、画像データ８０Ｂ全体の色温度（例えば、７０００Ｋ）を算出する（Ｔ２）。
【００５４】
画像処理部１４は、画像データ８０Ａで算出した色温度と画像データ８０Ｂで算出した色温度を比較して、色温度に所定値以上の変化があるか否かを判別する（Ｔ３）。所定値には、例えば、１０００Ｋを用いることができる。
【００５５】
画像処理部１４は、ステップＴ３で所定値以上の変化がないと判断した場合、バッファメモリ１５に記憶した特徴情報に基づき特徴領域を設定する（Ｔ４）。具体的に画像処理部１４は、新たな画像データの中から、バッファメモリ１５に記憶した特徴情報と近似する領域を検索する。そして画像処理部１４は、画像データにおいて、最も近似する領域に特徴領域を設定する。ここで画像処理部１４は、画像データ及びこの画像データに設定された特徴領域を表示画面として液晶モニタ２０に表示させる。
【００５６】
一方画像処理部１４は、ステップＴ３で所定値以上の変化があると判断した場合、バッファメモリ１５に記憶した被写体位置に基づいて画像データに特徴領域を設定する（Ｔ５）。具体的に画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された被写体位置（例えば、横６００×縦４００）に、特徴領域の左上端が来るように画像データ８０Ｂに特徴領域を設定する。ここで画像処理部１４は、画像データ及びこの画像データに設定された特徴領域を表示画面として液晶モニタ２０に表示させる。
【００５７】
そして画像処理部１４は、画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を記憶する。また、画像処理部１４は、この特徴領域が設定された箇所を示す情報（被写体位置）をバッファメモリ１５に記憶する（Ｔ６）。
【００５８】
この後、画像処理部１４は、ステップＴ１の動作に移行し、次の画像データに対して、特徴領域を設定する。このようにして、画像処理部１４は、ＣＣＤイメージセンサー１２で順次生成される画像データに特徴領域を順次設定し続ける。
【００５９】
このようにすれば、デジタルカメラ１は、被写体に当たる光の状態が変化した場合に、以前に取得した特徴情報と異なる情報で特徴領域を設定できるので、より高い精度で追尾機能を実現できる。
＜４．本実施の形態と本発明の対応関係＞
デジタルカメラ１は、本発明の撮像装置に対応する。また、ＣＣＤイメージセンサー１２は、本発明の撮像手段に対応する。また、画像処理部１４は、本発明の設定手段、取得手段、及び監視手段の一例である。
＜５．まとめ＞
実施の形態１のデジタルカメラ１は、光学系１１によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成するＣＣＤイメージセンサー１２と、順次生成される画像データに対して、この画像データの一部を示す特徴領域を設定する画像処理部１４と、画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の特徴情報を取得する画像処理部１４と、被写体に当たる光の状態を監視する画像処理部１４と、を備える。そして画像処理部１４は、監視した被写体に当たる光の状態の変化に応じて、取得した特徴情報と別の情報で特徴領域を設定するか否かを決定する。
【００６０】
このようにすれば、デジタルカメラ１は、被写体に当たる光の状態が変化した場合に、以前に取得した特徴情報と異なる情報で特徴領域を設定できる。これによって、デジタルカメラ１は、より高い精度で追尾機能を実現できる。
【００６１】
（実施例２）
＜１．本実施の形態の概要＞
デジタルカメラ１は、被写体に当たる光の状態が変化した場合であっても、順次生成される画像データに対して、高い精度で特徴領域を設定する。具体的にデジタルカメラ１は、画像データの被写体の色温度に応じて、画像データを特徴情報に変換するための分離情報を補正し、補正した分離情報を用いて、画像データに特徴領域を設定する。
＜２．デジタルカメラ１の構成＞
デジタルカメラ１の構成は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。
＜３．デジタルカメラ１の動作＞
デジタルカメラ１の動作例は、実施例１の動作と異なる部分のみを説明する。具体的には、図８のステップＴ５の部分が異なる。実施例２では、ステップＴ５に替えて、ステップＴ５１とステップＴ５２の動作が行なわれる。以下図９を用いて具体的に説明する。
【００６２】
画像処理部１４は、ステップＴ３で所定値以上の変化があると判断した場合、新たな画像データ８０Ｂを特徴情報に変換するための分離情報（分離境界設定）を補正する（Ｓ５１）。
【００６３】
具体例を説明する（図１０）。画像処理部１４は、新たな画像データにおいて色温度が低くなった場合、つまり、画像データの色温度が５５００Ｋから３０００Ｋに変化した場合、分離情報（分離境界設定）を、赤と黄色の色相角が狭くなるよう補正する。例えば、画像処理部１４は、赤色の色の分離境界設定が３５１度〜３０度になるように補正する。また、画像処理部１４は、黄色の色の分離境界設定が３１度〜７０度になるように補正する。一方で画像処理部１４は、緑色の色の分離境界設定が広くなるよう（７１度〜１５０度になるよう）に補正する。また、画像処理部１４は、マゼンダの色の分離境界設定が２７１度〜３５０度になるように補正する。なお、このように補正する理由は、約５５００Ｋ（Ｄａｙｌｉｇｈｔ）の白い光が被写体に当たっている状態では黄色の色相角が約５０度となり、一方、色温度が低く、赤味（オレンジ味）を帯びた３０００Ｋ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ）の光が被写体に当たっている状態では、黄色の色相角が赤方向にシフトして、約４０度となるからである。つまり、Ｔｕｎｇｓｔｅｎの光の下では、黄色（約４０度）とオレンジ色（約３０度）となり、色分離が悪くなるため、黄色の追尾性能が悪化するからである。
【００６４】
また、別の例を説明する（図１１、図１２）。この例では、肌色を新たな分離色として設けることとする。肌色は、赤色の色相角において、彩度が低いものと定義できる。つまり、５５００Ｋ環境下では、色相角３３１〜３０度において、彩度０〜５０パーセントを肌色とし、彩度５１〜１００パーセントを赤色として色を割り当てることができる。
【００６５】
このように肌色が設けられた際において、画像処理部１４は、新たな画像データにおいて色温度が高くなった場合、つまり、画像データの色温度が５５００Ｋから１００００Ｋに変化した場合、バッファメモリ１５から読み出した色情報（特徴情報）を、彩度に関する肌色の分離境界を、図１１のように、下げるようにする。具体的には、彩度に関する肌色の分離境界を、０〜５０パーセントから、０〜４０パーセントに補正する。これによって、色温度が１００００Ｋ付近の日陰の環境下では、追尾性能の低下を防止することができる。
【００６６】
なお、このように補正する理由は、肌色が赤色と比べると、彩度が低く、環境光の影響を受けやすいからである。肌色は、約５５００Ｋ（Ｄａｙｌｉｇｈｔ）の白い光から、１００００Ｋの光に変化すると、色相角がマゼンダ方向にシフトすると共に、彩度が０パーセント方向にシフトする傾向がある。このため、上記のように肌色の分離境界を調整することで、追尾性能の低下を防ぐことができる。
【００６７】
画像処理部１４は、特徴情報に基づいて、画像データ８０Ｂ内に特徴領域を設定する（Ｓ５２）。具体的に、画像処理部１４は、補正された分離境界情報に基づいて得られる画像データ８０Ｂの特徴情報と、バッファメモリ１５に記憶された特徴情報と比較して、最も近似する領域を探索する。画像処理部１４は、探索結果に応じて、画像データ８０Ｂに特徴領域を設定する。ここで画像処理部１４は、画像データ及びこの画像データに設定された特徴領域を表示画面として液晶モニタ２０に表示させる。
【００６８】
ステップＴ５２の後、画像処理部１４は、ステップＴ６に移行する。
【００６９】
このようにすれば、デジタルカメラ１は、被写体に当たる光の状態が変化した場合であっても、以前に取得した特徴情報と、補正した分離境界情報に基づく新たな画像データの特徴情報を比較して、新たな画像データに特徴領域を設定できる。これによって、デジタルカメラ１は、より高い精度で追尾機能を実現できる。
＜４．本実施の形態と本発明の対応関係＞
画像処理部１４は、本発明の変換手段の一例である。
＜５．まとめ＞
実施の形態２のデジタルカメラ１は、光学系１１によって形成された被写体像を撮像して、画像データを順次生成するＣＣＤイメージセンサー１２と、順次生成される画像データに対して、この画像データの一部を示す特徴領域を設定する画像処理部１４と、画像データにおいて特徴領域が設定された箇所の情報を、分離情報で色情報に変換する画像処理部１４と、被写体に当たる光の状態を監視する画像処理部１４と、を備える。そして画像処理部１４は、ある画像データに対して特徴領域を設定する際、監視した被写体に当たる光の状態に応じて分離情報を補正し、この補正した分離情報に基づき画像データを特徴情報に変換し、この変換された特徴情報及び以前の画像データにおいて変換された特徴情報によって、画像データに特徴領域を設定する。
【００７０】
このようにすれば、デジタルカメラ１は、被写体に当たる光の状態が変化した場合であっても、以前に取得した特徴情報と、補正した分離境界情報に基づく新たな画像データの特徴情報を比較して、新たな画像データに特徴領域を設定できる。これによって、デジタルカメラ１は、より高い精度で追尾機能を実現できる。
【００７１】
（他の実施の形態）
本発明の実施の形態として、実施の形態１、２を例示した。しかし、本発明は、実施の形態１、２に限定されず、他の実施の形態においても実現可能である。そこで、本発明の他の実施の形態を以下まとめて説明する。
【００７２】
本実施の形態では、撮像素子としてＣＣＤイメージセンサー１２を例示した。しかし、ＣＣＤイメージセンサー１２に替えて、他の撮像素子を用いてもよい。他の撮像素子としては、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサーなどを用いることができる。ＣＭＯＳイメージセンサーを用いることにより、消費電力を低減できる。また、ＣＭＯＳイメージセンサーを用いることにより、画像データにのるノイズを減らすことも可能である。すなわち、撮像素子は、被写体像を撮像して画像データを生成するものであればどのようなものであってもよい。
【００７３】
また、本実施の形態では、タイミングジェネレータ１２１がＣＣＤイメージセンサー１２に供給するパルス信号を、例えば、1秒間に３０回のフレーム読み出しパルス信号を供給するように構成したが、これに限られない。例えば、1秒間に５０回や６０回のパルス信号を供給するようにしてもよい。要するに、タイミングジェネレータは、フレーム読み出しのためのパルス信号を供給できるものであればよい。
【００７４】
また、本実施の形態では、画像処理部１４が十字キーのしたボタンの操作指示を受け付けると、画像データの予め決められた領域に特徴領域を設定するように構成した。しかし、これに限られず、画像処理部１４は、ユーザの指示を受け付け、画像データの任意の領域に特徴領域を設定するようにしてもよい。画像処理部１４は、ユーザの指示に基づかず、画像データの任意の領域に特徴領域を設定するようにしてもよい。
【００７５】
また、本実施の形態では、ステップＳ６において、画像データ全体の色温度を算出するようにした。しかし、これに限られず、画像データの一部の色情報を算出するようにしてもよい。この場合、画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された被写体位置に基づいて、過去に特徴領域が設定された領域及びこの領域周辺の画像データから色温度を産出すればよい。
【００７６】
また、本実施の形態では、ステップＴ３で画像データの色温度に変化があるか否かを判別するようにしたが、これに限られず、画像データの輝度に変化があるか否かを判断するようにしてもよい。
【００７７】
また、本実施の形態に替えて、以下のように構成してもよい。画像処理部１４は、ステップＳ６で、画像データを複数の領域に分割し、領域毎に色温度を算出する（図１３）。同様に、画像処理部１４は、ステップＴ２で、画像データを複数の領域に分割し、領域毎に色温度を算出する（図１３）。そして画像処理部１４は、ステップＴ３の前に、被写体位置を推定する。具体的には、画像処理部１４は、特徴領域を設定した被写体位置の軌跡に基づいて、画像データ８０Ｂでの被写体位置を推測する（図１４）。被写体位置の推測方法は、例えば、アルゴリズムで実現でき、特に限定されない。
【００７８】
本実施の形態では、ステップＴ３において、色温度の変化が所定値以上であるか否かを判断するようにした。しかし、これに限られず、任意の値以上であるか否かに基づいて判断するようにしてもよい。任意の値には、色温度の高さに応じた値を設定するとよい。これは、色温度の高いときと低いときとで、視覚特性が異なるためである。
【００７９】
この場合、例えば、色温度が高いときに、任意の値が大きくなるように設定するとよい。すなわち、色温度が低いときは、任意の値が小さくなる。このようにする理由は、色温度が、黒体放射軸に沿って非線形な特性を持っているからである。具体的に説明する。色温度は、黒体を加熱したときの色と比較して同じ色の黒体の温度で表示されるものである。ここで黒体を加熱していくと、黒体は、徐々に光（電磁波）を放射する。黒体の放射の全エネルギーは、絶対温度の４乗に比例するといわれている（シュテファン＝ボルツマンの法則）。従って、色温度は、黒体放射の全エネルギーに対応しているため、色温度が高くなるにつれて、光の変化が大きくなる。よって、他の実施の形態では、任意の値を、色温度の高さに応じて調整するようにする。このようにすれば、より好ましい位置に特徴領域を設定できる。
【００８０】
本実施の形態では、ステップＴ５１の一例で、色温度が低くなった場合、赤と黄色の分離境界設定を狭くなるようにし、緑、マゼンダの分離境界設定を広くなるようにした。しかし、これに限られず、赤と黄色の分離境界設定を狭くなるようにした場合、緑、マゼンダ、青、シアンの全ての色分離境界設定を広くするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどに適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１    デジタルカメラ
１１    光学系
１１２    ズームレンズ
１１３    フォーカスレンズ
１１５    ズーム駆動部
１１６    フォーカス駆動部
１２    ＣＣＤイメージセンサー
１２１    タイミングジェネレータ
１３    ＡＤコンバータ
１４    画像処理部
１５    バッファメモリ
１６    フラッシュメモリ
１７    コントローラ
１８    カードスロット
１９    メモリカード
２０    液晶モニタ
２１    操作部
５０    特徴領域
８０    画像データ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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