(57)【要約】【課題】被写界深度が浅い場合であっても至近端から無限遠までの合焦可能な全距離範囲において被写体の顔検出が可能であり、かつ顔検出するために要する時間を短縮できるようにすることを目的とする。【解決手段】撮影レンズを介して被写体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から所定の対象画像を検出する対象画像検出手段と、前記対象画像検出手段による対象画像の検出結果に応じて、前記撮影レンズのフォーカス位置を所定量移動させるフォーカス制御手段とを有し、前記対象画像検出手段は、前記フォーカス制御手段により所定量移動された撮影レンズのフォーカス位置において、対象画像の検出を再度、行うことを特徴とする。【選択図】図２
2010008711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを介して被写体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から所定の対象画像を検出する対象画像検出手段と、
前記対象画像検出手段による対象画像の検出結果に応じて、前記撮影レンズのフォーカス位置を所定量移動させるフォーカス制御手段とを有し、
前記対象画像検出手段は、前記フォーカス制御手段により所定量移動された撮影レンズのフォーカス位置において、対象画像の検出を再度、行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記対象画像検出手段は、前記対象画像検出手段による対象画像の検出結果が、検出可能と判定する基準を満たす場合、対象画像の検出を終了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】
前記フォーカス制御手段は、前記対象画像検出手段による対象画像の検出結果が検出可能と判定する基準を満たない場合、前記撮影レンズのフォーカス位置を所定量移動させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記所定量は、前記撮影レンズの被写界深度に基づいて決められることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記フォーカス制御手段は、前記撮影レンズのフォーカス位置を至近側から無限遠側に所定量移動させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記対象画像検出手段は、前記フォーカス制御手段により所定量移動された撮影レンズのフォーカス位置が所定位置より無限遠側の場合、対象画像の検出を行わないことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記対象画像検出手段により検出された対象画像が撮影画像の所定領域内であるか否かを判定する領域判定手段を更に有し、
前記対象画像検出手段は、前記領域判定手段において前記対象画像検出手段により検出された対象画像が所定領域内でないと判定される場合、対象画像の検出を再度、行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記対象画像検出手段により検出された対象画像が所定サイズより大きいか否かを判定するサイズ判定手段を更に有し、
前記対象画像検出手段は、前記サイズ判定手段において前記対象画像検出手段により検出された対象画像が所定サイズより大きくないと判定される場合、対象画像の検出を再度、行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記対象画像検出手段により検出された対象画像が撮影画像の所定領域内であるか否かを判定する領域判定手段と、
前記対象画像検出手段により検出された対象画像が所定サイズより大きいか否かを判定するサイズ判定手段とを更に有し、
前記対象画像検出手段は、前記領域判定手段において前記対象画像検出手段により検出された対象画像が所定領域内でないと判定される場合又は前記サイズ判定手段において前記対象画像検出手段により検出された対象画像が所定サイズより大きくないと判定される場合、対象画像の検出を再度、行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記所定の対象画像は、人物の顔であること特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記所定の対象画像は、主被写体である人物の顔であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮影レンズを介して被写体を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮像された撮影画像から所定の対象画像を検出する対象画像検出ステップと、
前記対象画像検出ステップによる対象画像の検出結果に応じて、前記撮影レンズのフォーカス位置を所定量移動させるフォーカス制御ステップと、
前記フォーカス制御ステップにより所定量移動された撮影レンズのフォーカス位置において、対象画像の検出を再度、行うステップと
を有することを特徴とする撮像装置における撮像方法。
【請求項１３】
撮影レンズを介して被写体を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにより撮像された撮影画像から所定の対象画像を検出する対象画像検出ステップと、
前記対象画像検出ステップによる対象画像の検出結果に応じて、前記撮影レンズのフォーカス位置を所定量移動させるフォーカス制御ステップと、
前記フォーカス制御ステップにより所定量移動された撮影レンズのフォーカス位置において、対象画像の検出を再度、行うステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像された画像から対象画像を検出することができる撮像装置、撮像方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のデジタルカメラ等の撮像装置は、ユーザが失敗なく撮影できるように様々な機能、例えば、良好な画像を得るために撮影したい被写体に対して、自動でピントを合わせるオートフォーカス機能等を有している。更に、近年では人物を撮影するとき、撮像装置の画像認識処理によって、被写体となる人物の顔を検出し、検出した顔にピントが合うようにオートフォーカスを行う機能を有するものもある。
【０００３】
このような人物の顔を検出する技術については、多くの方法が提案されている。例えば、測光データを色相と彩度とに変換し、この２次元ヒストグラムを作成、解析することで顔領域を判断する方法がある。また、人物の顔の形状に相当する顔候補領域を抽出し、その領域内の特徴量から顔領域を決定する方法がある。しかし、上述した顔検出技術では画像認識処理に用いる撮影画像がボケた状態の場合は顔検出の精度が落ちてしまい、撮像装置は、顔の位置にピントが合うようにオートフォーカスを行うことができない。
【０００４】
そこで、所定のレンズ位置に撮影レンズのフォーカスレンズを移動させて、パンフォーカス処理を行ってから画像認識処理することで、被写体の顔がどの位置にあるかを検出し、検出した顔にピントが合うようにオートフォーカスを行う方法がある（特許文献１）。
また、あらかじめ設定された複数の撮影レンズのフォーカス位置で画像を撮影し、被写体の顔が鮮鋭に写っている画像をもとに顔を検出する方法がある（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０８９８号公報
【特許文献２】特開２００７−０５９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、撮影レンズの被写界深度が浅い場合、特許文献１のように所定のレンズ位置にフォーカスレンズを移動させて、パンフォーカス処理を行うだけでは、一度に至近端から無限遠までの合焦可能な全距離範囲において顔検出ができないことがある。そのため、撮影したい人物の顔が検出できず撮影したい人物に全くピントが合わない場合があった。
また、特許文献２のような方法では、撮影レンズの被写界深度が浅い場合、撮影レンズのフォーカス位置が異なる多数の画像を撮影する必要があり、顔の検出に多大な時間を要してしまう。
【０００７】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、被写界深度が浅い場合であっても至近端から無限遠までの合焦可能な全距離範囲において被写体の顔検出が可能であり、かつ顔検出するために要する時間を短縮できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、撮影レンズを介して被写体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から所定の対象画像を検出する対象画像検出手段と、前記対象画像検出手段による対象画像の検出結果に応じて、前記撮影レンズのフォーカス位置を所定量移動させるフォーカス制御手段とを有し、前記対象画像検出手段は、前記フォーカス制御手段により所定量移動された撮影レンズのフォーカス位置において、対象画像の検出を再度、行うことを特徴とする。
本発明の撮像装置における撮像方法は、撮影レンズを介して被写体を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップにより撮像された撮影画像から所定の対象画像を検出する対象画像検出ステップと、前記対象画像検出ステップによる対象画像の検出結果に応じて、前記撮影レンズのフォーカス位置を所定量移動させるフォーカス制御ステップと、前記フォーカス制御ステップにより所定量移動された撮影レンズのフォーカス位置において、対象画像の検出を再度、行うステップとを有することを特徴とする。
本発明のプログラムは、撮影レンズを介して被写体を撮像する撮像ステップと、前記撮像ステップにより撮像された撮影画像から所定の対象画像を検出する対象画像検出ステップと、前記対象画像検出ステップによる対象画像の検出結果に応じて、前記撮影レンズのフォーカス位置を所定量移動させるフォーカス制御ステップと、前記フォーカス制御ステップにより所定量移動された撮影レンズのフォーカス位置において、対象画像の検出を再度、行うステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被写界深度が浅い場合であっても合焦可能な全距離範囲において被写体である人物の顔を検出できると共に、顔を検出するために要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、撮像装置の構成を示すブロック図である。図１に示す撮像装置は、複数の撮影レンズを交換可能な交換レンズシステムにおける撮像装置の構成を示している。すなわち、図１に示す撮像装置は、撮像装置本体１００と、撮像装置本体１００に交換可能に装着される撮影レンズ３００とを含んで構成されている。
【００１１】
まず、撮像装置本体１００について図１を参照して説明する。
撮像装置本体１００は、シャッター１２、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８を含んでいる。シャッター１２は、露光量を制御する。撮像素子１４は、光学像を電気信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１６は、撮像素子１４のアナログ信号出力をディジタル信号（画像データ）に変換する。タイミング発生回路１８は、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給する。なお、タイミング発生回路１８は、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。
【００１２】
また、撮像装置本体１００は、画像処理回路２０、システム制御回路５０、顔検出部５８、メモリ制御回路２２を含んでいる。
画像処理回路２０は、Ａ／Ｄ変換器１６からの画像データ又はメモリ制御回路２２からの画像データに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路２０は、画像データを用いて所定の演算処理を行う。更に、画像処理回路２０は、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行う。
【００１３】
システム制御回路５０は、撮像装置全体の制御を行う。システム制御回路５０は、画像処理回路２０による演算結果に基づいて、後述するシャッター制御部３６、撮影レンズ３００側のフォーカス制御部３４２及び絞り制御部３４４に対して、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理等の制御を行う。なお、システム制御回路５０は、領域判定手段、サイズ判定手段の一例に対応する。
【００１４】
顔検出部５８は、対象画像を検出する。本実施形態に係る顔検出部５８は、対象画像として人物の顔を検出する。ここで、顔検出部５８は、対象画像検出手段の一例に対応する。顔検出部５８は、画像処理回路２０からの画像データ又はメモリ制御回路２２からの画像データに対して所定の顔検出動作を行う。なお、顔検出部５８で行う顔検出動作は、画像データを用いる方法であれば、特に上述した処理方法に限定されるものではない。
【００１５】
メモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０及び圧縮伸長回路３２を制御する。メモリ制御回路２２は、画像処理回路２０で処理された画像データ、又はＡ／Ｄ変換器１６で変換された画像データを画像表示メモリ２４又はメモリ３０に書き込む。
【００１６】
また、撮像装置本体１００は、画像表示部２８、メモリ３０、圧縮伸長回路３２を含んでいる。画像表示部２８は、例えば液晶モニタであり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データを、Ｄ／Ａ変換器２６を介して表示する。なお、画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することができる。画像表示部２８では、システム制御回路５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることができる。画像表示部２８の表示をＯＦＦにした場合、撮像装置本体１００の電力消費を大幅に低減することができる。
【００１７】
メモリ３０は、撮影した静止画像や動画像を記憶するための記憶部である。メモリ３０は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を記憶するのに十分な記憶量を有している。したがって、メモリ制御回路２２は、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射撮影やパノラマ撮影の場合であっても、高速かつ大量の画像データをメモリ３０に書き込むことができる。なお、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することができる。
【００１８】
圧縮伸長回路３２は、適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する処理を行う。圧縮伸長回路３２は、メモリ３０に記憶された画像データを読み込んで圧縮処理又は伸長処理を行い、処理を行った画像データをメモリ３０に書き込む。
【００１９】
また、撮像装置本体１００は、シャッター制御部３６、ＡＦ部４２、測光部４６を含んでいる。シャッター制御部３６は、測光部４６からの測光情報に基づいて、撮影レンズ３００側の絞り３１２を制御する絞り制御部３４４と連携しながら、シャッター１２を制御する。
ＡＦ部４２は、オートフォーカスの制御を行う。ＡＦ部４２は、撮影レンズ３００を通過した光束をカメラマウント１０６、ミラー１３０及び図示しないＡＦ用サブミラーを介して、ＡＦ部４２に入射させ、撮像素子１４上における撮影レンズ３００の合焦状態を測定する。なお、画像処理回路２０による撮像素子１４の画像データを演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０が撮影レンズ３００のフォーカス制御部３４２に対してＡＦ制御を行うこともできる。また、ＡＦ部４２による測定結果と、画像処理回路２０による撮像素子１４の画像データを演算した演算結果とを用いてＡＦ制御を行ってもよい。
【００２０】
測光部４６は、ＡＥ処理を行う。測光部４６は、撮影レンズ３００を通過した光束を、カメラマウント１０６、ミラー１３０及び図示しない測光用レンズを介して、測光部４６に入射させて、画像の露出状態を測定する。また、測光部４６は、フラッシュ４８と連携することによりＥＦ処理機能も有する。なお、上述したＡＦ部４２と同様に、画像処理回路２０による撮像素子１４の画像データを演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０がシャッター制御部３６と撮影レンズ３００の絞り制御部３４４とに対してＡＥ制御を行うこともできる。
【００２１】
また、撮像装置本体１００は、インターフェース３８、コネクタ１２２、フラッシュ４８、メモリ５２、表示部５４、不揮発性メモリ５６を含んでいる。
インターフェース３８は、撮像装置本体１００と撮影レンズ３００とを電気的に接続するインターフェースである。コネクタ１２２は、撮像装置本体１００を撮影レンズ３００と電気的に接続する。
フラッシュ４８は、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。
メモリ５２は、システム制御回路５０の動作用の定数、変数及びプログラム等を記憶する記憶部である。
【００２２】
表示部５４は、システム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置やスピーカー等の表示部である。表示部５４は、撮像装置本体１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数又は複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に配置されている。
【００２３】
なお、表示部５４の表示内容のうちＬＣＤ等に表示するものは、例えば、記録枚数や残撮影可能枚数等の撮影枚数に関する情報や、シャッタースピード、絞り値、露出補正、フラッシュ等の撮影条件に関する情報、電池残量や日付・時刻等である。また、光学ファインダ１０４内に表示するものは、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示及び露出補正表示等である。
不揮発性メモリ５６は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。
【００２４】
撮像装置本体１００は、モードダイアルスイッチ６０、シャッタースイッチ（ＳＷ１）６２、シャッタースイッチ（ＳＷ２）６４、画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６、クイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチ及び操作部７０を含んでいる。これらは、ユーザがシステム制御回路５０に対して、各種の動作指示を入力するためのものであり、例えばスイッチ、ダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数又は複数の組み合わせで構成される。
モードダイアルスイッチ６０は、電源オフ、オート撮影モード、マニュアル撮影モード、パノラマ撮影モード、マクロ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。
【００２５】
シャッタースイッチ（ＳＷ１）６２は、図示しないシャッターボタンが半押しされるとＯＮとなり、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理及びＥＦ処理等の動作開始を指示する。
シャッタースイッチ（ＳＷ２）６４は、図示しないシャッターボタンが全押しされるとＯＮとなり、撮影に関する一連の処理の動作開始を指示する。ここで、撮影に関する処理とは、露光処理、現像処理及び記録処理等である。露光処理では、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む。現像処理では、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像を行う。記録処理では、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００、２１０に画像データを書き込む。
【００２６】
画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６は、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定することができる。例えば、ユーザが画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ６６をＯＦＦに設定することで、光学ファインダ１０４を用いて撮影を行うときに、液晶モニタ等からなる画像表示部２８への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることができる。
【００２７】
クイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチ６８は、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定することができる。なお、本実施形態では特に、画像表示部２８をＯＦＦとした場合におけるクイックレビュー機能の設定をする機能を備える。
操作部７０は、各種ボタンやタッチパネル等からなっている。各種ボタンには、メニューボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマー切り替えボタン、選択移動ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン等がある。
【００２８】
撮像装置本体１００は、電源制御部８０、コネクタ８２、コネクタ８４、電源部８６、インターフェース９０、インターフェース９４、コネクタ９２、コネクタ９６、記録媒体着脱検知部９８を含んでいる。
電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ／ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されている。電源制御部８０は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な時間、記録媒体を含む各部へ供給する。
【００２９】
コネクタ８２及びコネクタ８４は、電源部８６と撮像装置本体１００とを接続する。
電源部８６は、アルカリ電池、リチウム電池等の一次電池、ＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池及びＡＣアダプタ等である。
インターフェース９０及びインターフェース９４は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインターフェースである。
コネクタ９２及びコネクタ９６は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００、２１０と撮像装置本体１００とを接続する。
また、記録媒体着脱検知部９８は、コネクタ９２、９６に記録媒体２００、２１０が装着されているか否かを検知する。
【００３０】
なお、本実施形態では記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタを２系統有する場合について説明しているが、インターフェース及びコネクタは単数又は複数、何れかの系統数を備える構成としてもよい。また、異なる規格のインターフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としてもよい。また、インターフェース及びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成してよい。
【００３１】
また、インターフェース及びコネクタにＬＡＮカードやモデムカード等の各種通信カードを接続することで、コンピュータやプリンタ等の他の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を送受信することができる。
【００３２】
また、撮像装置本体１００は、光学ファインダ１０４、ミラー１３０、通信部１１０、コネクタ１１２、コネクタ１２２を含んでいる。
光学ファインダ１０４では、撮影レンズ３００を通過した光束を、カメラマウント１０６、ミラー１３０を介して導き、ユーザが光学像として視認することができる。したがって、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用することなく、ユーザは光学ファインダ１０４のみを用いて撮影を行うことができる。また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示及び露出補正表示等が配置されている。
【００３３】
ミラー１３０は、半透過部を有し、撮影レンズ３００を通過した光束を、光学ファインダ１０４に反射すると共に、中央付近の一部の光束を透過させて、図示しないＡＦ用サブミラーを介してＡＦ部４２へ導く。なお、ミラー１３０は、クイックリターンミラーの構成であっても、可動機構なしの全面ハーフミラーであってもよい。
【００３４】
通信部１１０は、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信等の各種通信機能を有する。
コネクタ１１２は、通信部１１０により撮像装置本体１００を他の機器と接続するコネクタである。なお、無線通信の場合、コネクタ１１２は、アンテナとなる。
コネクタ１２２は、撮像装置本体１００と撮影レンズ３００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を送受信すると共に、各種電圧の電流を供給する機能を備えている。また、コネクタ１２２は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としてもよい。
【００３５】
また、撮像装置本体１００には、記憶媒体２００、２１０を接続することができる。ここで、記憶媒体２００、２１０は、メモリカードやハードディスク等である。記録媒体２００、２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、２１２と、撮像装置本体１００とのインターフェース２０４、２１４と、撮像装置本体１００と接続を行うコネクタ２０６、２１６とを備えている。
【００３６】
次に、撮影レンズ３００について図１を参照して説明する。
撮影レンズ３００は、交換レンズタイプであり、撮像装置本体１００に装着可能である。
撮影レンズ３００には、レンズマウント３０６、レンズ３１１、絞り３１２、コネクタ３２２、インターフェース３３８を含んでいる。
レンズマウント３０６は、撮影レンズ３００を撮像装置本体１００に機械的に結合する。レンズマウント３０６と撮像装置本体１００のカメラマウント１０６とが接続されることにより、撮影レンズ３００は、撮像装置本体１００に取り付けられる。なお、カメラマウント１０６及びレンズマウント３０６内には、撮影レンズ３００を撮像装置本体１００と電気的に接続する各種機能が含まれている。
【００３７】
レンズ３１１は、被写体の焦点調節を行うフォーカスレンズが含まれている。
コネクタ３２２は、撮影レンズ３００を撮像装置本体１００と電気的に接続するコネクタである。コネクタ３２２は、撮像装置本体１００と撮影レンズ３００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を送受信すると共に、各種電圧の電流を供給される又は供給する機能を備えている。なお、コネクタ３２２は電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としてもよい。
インターフェース３３８は、撮影レンズ３００を撮像装置本体１００のコネクタ１２２と接続するためのインターフェースである。
【００３８】
撮影レンズ３００には、ズーム制御部３４０、フォーカス制御部３４２、絞り制御部３４４、レンズシステム制御部３４６を含んでいる。
ズーム制御部３４０は、レンズ３１１のズーミングを制御する。
フォーカス制御部３４２は、レンズ３１１のフォーカスレンズ動作を制御する。ここで、フォーカス制御部３４２は、フォーカス制御手段の一例に対応する。なお、撮影レンズ３００がズーム機能のない単焦点レンズタイプであればズーム制御部３４０を設けなくてもよい。
【００３９】
絞り制御部３４４は、測光部４６からの測光情報に基づいて、シャッター１２を制御するシャッター制御部３６と連携しながら、絞り３１２を制御する。
レンズシステム制御部３４６は、撮影レンズ３００全体を制御する。レンズシステム制御部３４６は、撮影レンズ動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリの機能を備えている。その他、撮影レンズ固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値等を記憶する不揮発メモリの機能も備えている。また、後述する移動位置情報を算出する機能を備えていてもよい。
以上が、本実施形態に係る撮像装置の構成である。
【００４０】
次に、撮像装置の動作について説明する。
まず、対象画像を検出する動作について図２のフローチャートを参照して説明する。なお、図２に示すフローチャートは、画像表示部２８を電子ファインダとして用いる場合（以下、ライブビュー時という）における動作である。また、このライブビュー時には、ミラー１３０がクイックリターン機構により撮影光束外へ退避している。また、以下の動作は、撮像装置において必要な機能を自動的に設定するオート撮影モードにおける動作である。更に、撮影モードの設定とは別に、顔検出を行うかどうかの設定を行うことができる。
【００４１】
まず、ステップＳ２０１において、システム制御回路５０は、ユーザがシャッターボタンを半押ししたか否か、すなわちＳＷ１がオンされたか否かを判定する。ＳＷ１がオンされない場合、システム制御回路５０は、ＳＷ１がオンされるまで待機する。ＳＷ１がオンされた場合、ステップＳ２０２に処理を進める。
ステップＳ２０２では、システム制御回路５０は、顔検出を行う設定（以下、顔検出モードという）が選択されているか否かを判定する。顔検出モードが選択されている場合、ステップＳ２０３に処理を進める。顔検出モードが選択されていない場合、ステップＳ２０７に処理を進める。
【００４２】
ステップＳ２０３では、システム制御回路５０は、装着された撮影レンズ３００の各種情報（例えば、レンズ情報等）を読み取る。システム制御回路５０は、撮影レンズ３００からレンズ情報を取得するとき、インターフェース３８を介して撮影レンズ３００と通信を行い、レンズ情報を取得する。ここで、レンズ情報にはレンズ固有情報、焦点距離、絞り値、フォーカスレンズ位置等の情報が含まれる。
【００４３】
ステップＳ２０４では、システム制御回路５０は、装着されている撮影レンズ３００の各種情報に基づいて顔検出に必要な被写界深度とフォーカスレンズの駆動位置とを算出する。なお、フォーカスレンズの駆動位置は、被写界深度情報に基づいて、至近から無限遠を顔検出に適切なステップに分割した複数位置であり、詳細は後述する。
【００４４】
ここで、被写界深度の算出について説明する。顔検出に必要な被写界深度ｄは、基本的に前方被写界深度ｄfと後方被写界深度ｄbとを加算したものである。ここで、前方被写界深度ｄfは、レンズ側から見た被写体の前方の被写界深度である。また、後方被写界深度ｄbは、レンズ側から見た被写体の後方の被写界深度である。そして、各被写界深度は、以下の（式１）、（式２）、（式３）で算出される。
（式１）ｄf＝δ×Ｆ×ｘ2／（ｆ2＋δ×Ｆ×ｘ）
（式２）ｄb＝δ×Ｆ×ｘ2／（ｆ2―δ×Ｆ×ｘ）
（式３）ｄ＝ｋ×（ｄf＋ｄb）
【００４５】
ここで、δ：許容錯乱円、Ｆ：絞り値、ｘ：被写体距離、ｆ：焦点距離、ｋ：顔検出用の係数である。なお、許容錯乱円は、撮像素子１４のセルピッチによって決まり、撮像素子１４の大きさと画素数とから算出される。許容錯乱円の値は不揮発性メモリ５６等に予め記憶されており、また算出された被写界深度は不揮発性メモリ５６に記憶される。
【００４６】
ステップＳ２０５では、顔検出部５８は、撮像素子１４から画像データを取得し、取得した画像データから対象画像の検出を行う。本実施形態では、対象画像として被写体の顔を検出する場合について説明する。このように顔検出部５８は、ステップＳ２０４において算出された結果に関わらず、まず現在のフォーカスレンズ位置にて１回目の顔検出を行う。なお、顔検出に関する詳細な動作は公知であり、その説明は省略する。
【００４７】
ステップＳ２０６では、システム制御回路５０が、ステップＳ２０５における顔検出結果を判定する。すなわち、システム制御回路５０が、顔検出結果が検出可能と判定する基準を満たすか否かを判定する。具体的には、ここでは単に顔検出が成功した場合、基準を満たし、顔検出が不能の場合、基準を満たさないものとする。
顔検出が成功した場合、ステップＳ２０７に処理を進める。一方、顔検出が不能であると判定された場合、顔検出部５８は、現在のフォーカスレンズ位置における被写界深度内に人物の顔が存在しないと判定して、ステップＳ２０８以降のフォーカスレンズを移動した後に再度、顔検出を行う処理に進める。
【００４８】
ステップＳ２０７では、システム制御回路５０は、顔検出された撮影画面内の所定領域においてＡＦ部４２及び測光部４６を介して、ＡＦ処理及びＡＥ処理等の制御を行う。また、画像処理回路２０は、最終的に得られた画像データに基づいて、ＴＴＬ方式のＡＷＢ処理も行う。なお、ＡＦ部４２及び測光部４６を動作させるためには、システム制御回路５０は、ライブビューを一時中断しクイックリターン機構を動作させて、ミラー１３０を撮影光束内の所定位置にＡＦ処理及びＡＥ処理の時間のみ戻す。また、システム制御回路５０は、処理後、速やかにミラー１３０を退避させる。
【００４９】
なお、上述したように、画像処理回路２０による撮像素子１４の画像データを演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０が、撮影レンズ３００のフォーカス制御部３４２、絞り制御部３４４に対してＡＦ制御及びＡＥ制御を行う構成としてもよい。この場合、システム制御回路５０は、ミラー１３０を撮影光束外へ退避したままにしてもよい。ＡＦ処理、ＡＥ処理及びＡＷＢ処理に関する動作についての説明は省略する。
【００５０】
一方、ステップＳ２０８では、システム制御回路５０は、ＳＷ１オン後の顔検出処理が１回目であるか否かを判定する。１回目である場合、ステップＳ２０９に処理を進める。２回目以降である場合、ステップＳ２１０に処理を進める。
【００５１】
ステップＳ２０９では、初期のフォーカス位置における被写界深度内では顔検出ができなかったため、システム制御回路５０は、フォーカス制御部３４２に対して、撮影レンズ３００のフォーカスレンズ位置をデフォルトの位置に移動するように指示する。なお、本実施形態におけるデフォルトの位置は、ステップＳ２０４において、システム制御回路５０が予め取得している。
【００５２】
一方、ステップＳ２１０の処理に進む場合、顔検出部５８は、２回目以降の顔検出においても、そのフォーカスレンズ位置における被写界深度内で顔検出ができなかったものである。したがって、ステップＳ２１０では、システム制御回路５０は、フォーカス制御部３４２に対して、フォーカスレンズ位置を所定量だけ無限遠側へ移動するように指示する。この所定量は、ステップＳ２０４において、システム制御回路５０が予め算出している。
【００５３】
ステップＳ２１１では、システム制御回路５０は、フォーカスレンズ位置が所定値より至近側にあるか否かを判定する。至近側にある場合、ステップＳ２０５に処理を進める。このステップＳ２１１の処理を行うことで、至近から無限遠への顔検出サーチが検出不能な場合であっても、永遠に顔検出を行わないように制限をかけることができる。したがって、フォーカスレンズ位置が予め定められた所定値より至近側にない場合、至近側から無限遠側までサーチした結果、被写体の顔を検出することができなかったこととなり、システム制御回路５０は、顔検出動作を終了する。このとき、システム制御回路５０は、例えば画像表示部２８を介してユーザに検出不能であることを出力する。
【００５４】
このように、本実施形態における顔検出は、初回フォーカスレンズ位置で顔検出が不能な場合、システム制御回路５０がフォーカス制御部３４２を介して、フォーカスレンズ位置を至近側のデフォルト位置に駆動して、顔検出部５８が顔検出を行う。
その後、フォーカス制御部３４２がフォーカスレンズ位置を所定量無限遠側に移動しながら順次、顔検出部５８が顔検出を行い、予め定められた無限遠側の所定値までサーチする。顔検出部５８は順次、顔検出している途中において、顔検出できた場合、即座に顔検出処理を終了し、次の処理を行うようにしている。したがって、撮像装置は、高速で確実な顔検出をすることができる。
【００５５】
次に、ステップＳ２１２では、システム制御回路５０がステップＳ２０６においてＡＦ処理、ＡＥ処理及びＡＷＢ処理を行った画像データを画像表示部２８に表示する。また、システム制御回路５０は、ステップＳ２０５で検出した主被写体の顔部分に、例えば四角赤枠を重ねて表示する等して、主被写体の顔部分をユーザに通知する。
【００５６】
その後、ステップＳ２１３において、システム制御回路５０は、ユーザが所定時間内にシャッターボタン６２を全押ししたか否か、すなわちＳＷ２がオンされたか否かを判定する。ＳＷ２がオンされた場合、ステップＳ２１４に処理を進め、撮影処理を行う。また、所定時間内にＳＷ２がオンされなかった場合、ステップＳ２０１に戻り、再び顔検出を行う。
【００５７】
次に、図２に示すフローチャートをより理解しやすくするために被写体距離、顔検出に関する被写界深度及び顔検出タイミングの関係について、図３を参照して説明する。なお、図２に示すフローチャートで説明したように、実際の動作は撮影レンズ３００のフォーカス制御を行うことで顔検出を行っているが、図３では理解しやすいようにフォーカスレンズ位置を被写体側の距離に換算して説明する。
【００５８】
図３に示すカメラ３０１は、図１に示す撮像装置本体１００と撮影レンズ３００とを含んでいる。カメラ３０１の前方には、主被写体である人物３０２が距離Ｌ隔てた位置に存在している。図３に示す３０３ａ、３０３ｂは、カメラ３０１の撮影画角を示している。ここでは、人物３０２は、撮影画角内に位置している。
【００５９】
図３に示す３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０４ｄは、図３の状態で図２のフローチャートによる顔検出を行った場合において、撮影レンズ１００のフォーカスレンズ位置を被写体側の距離に換算した被写体距離位置をそれぞれ示す。そして、矢印で示す３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃ、３０５ｄはそれぞれの被写体距離位置に対応した被写界深度を示す。
まず、顔検出動作を開始する前の現在のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を３０４ａとする。そのときの被写界深度は３０５ａとなる。したがって、図２に示すフローチャートのステップＳ２０５で説明したように、顔検出部５８は、顔検出の１回目では、そのままのフォーカスレンズ位置で顔検出を行う。すなわち、被写界深度３０５ａが１回目の顔検出を行う被写体距離範囲となる。
【００６０】
しかし、図３に示すように、この範囲には人物３０２の顔は存在しない。したがって、ステップＳ２０９で説明したように、フォーカス制御部３４２は、フォーカスレンズ位置を至近側のデフォルト位置に移動して、図中の被写体距離３０４ｂとする。このとき、至近側デフォルト位置での被写界深度は３０５ｂとなる。なお、被写界深度３０５ｂの最至近側の被写体距離３０７が、撮影レンズ３００において人物撮影を行った場合に想定される最至近距離となるように、ステップＳ２０４においてフォーカスレンズ位置が算出されている。顔検出部５８は、この被写界深度３０５ｂにおいて、２回目の顔検出を行う。
【００６１】
しかし、図３に示すように、この範囲には人物３０２の顔は存在しない。したがって、ステップＳ２１０で説明したように、フォーカス制御部３４２は、フォーカスレンズ位置を無限遠側に所定量移動させて、図中の被写体距離３０４ｃとする。このとき、被写体距離３０４ｃに対応した被写界深度が３０５ｃとなる。ここで、前回の被写界深度３０５ｂと今回の被写界深度３０５ｃとは、被写界深度３０５ｂの無限遠側と被写界深度３０５ｃの至近側とでほぼ一致する。システム制御回路５０は、このように隣接する被写界深度の境界がほぼ一致するフォーカスレンズ位置をステップＳ２０４で算出する。顔検出部５８は、この被写界深度３０５ｃにおいて、３回目の顔検出を行う。
なお、本実施形態では被写界深度３０５ｂの無限遠側と被写界深度３０５ｃの至近側とがほぼ一致するようにフォーカスレンズ位置を設定したが、確実に人物の顔検出を行うことができるように、ある程度重複する位置関係になるように設定してもよい。
【００６２】
しかし、図３に示すように、この範囲には人物３０２の顔は存在しない。したがって、ステップＳ２１０で説明したように、フォーカス制御部３４２は、フォーカスレンズ位置を無限遠側に所定量移動させて、図中の被写体距離３０４ｄとする。このとき、被写体距離３０４ｄに対応した被写界深度は３０５ｄとなる。また、フォーカス制御部３４２は、フォーカスレンズ位置を前回同様、最適な被写界深度となるように設定されたフォーカスレンズ位置に移動させる。顔検出部５８は、この被写界深度３０５ｄにおいて、４回目の顔検出を行う。
【００６３】
顔検出部５８は、図３に示すように、この範囲で人物３０２の顔検出をすることができる。したがって、システム制御回路５０は、顔検出動作を終了し、図２に示すフローチャートのステップＳ２０７以降の処理を行う。
なお、無限遠側の被写体距離３０８は顔検出サーチ範囲の制限距離を示している。ステップＳ２１１で説明したように、顔検出部５８は、この制限位置より至近側であるか否かを判定し、至近側である場合、顔検出を行わない。すなわち、被写体距離３０７から被写体距離３０８までが、カメラ３０１の顔検出サーチ範囲となる。したがって、至近から無限遠まで、確実で迅速な顔検出を実現することが可能となる。
【００６４】
なお、上述した説明では、システム制御回路５０は、撮影レンズ１００に関する情報の取得をＳＷ１オンに連動して行うようにしたが、この場合に限られない。例えば、撮影レンズ３００を撮像装置本体１００に取り付けたとき、システム制御回路５０は、インターフェース３８を介して即座に通信を行い、レンズ情報を取得するようにしてもよい。
また、撮影レンズのＦナンバーについては、被写界深度に影響を与えるので顔検出中は固定値とすることが望ましい。すなわち、フォーカスレンズ位置を移動する所定量は、顔検出を行うときのＦナンバーでの被写界深度に基づいて算出する。なお、Ｆナンバーの変動を許容する場合は、１回の顔検出を行う度に撮影レンズ１００と通信してレンズ情報を取得する構成とする必要がある。なお、撮影レンズのズーミング操作、すなわち焦点距離変化についても、Ｆナンバーと同様である。
【００６５】
また、上述した説明では、所定時間内にシャッターボタン６４が全押しされず、ＳＷ２がオンされなかった場合、顔検出部５８は、再び顔検出を行うようにする場合についてのみ説明したが、この場合に限られない。例えば、シャッターボタン６２が半押しされ、ＳＷ１がオンされている間は再び顔検出を行わないようにしてもよい。
また、上述した説明では、顔検出モードを選択している場合、顔検出部５８は、シャッターボタン６２が半押しされ、ＳＷ１がオンされてから顔検出を行うようにする場合についてのみ説明したが、この場合に限られない。例えば、ライブビュー時には、顔検出部５８は、ＳＷ１がオンされてから顔検出する場合に限られず、所定の時間毎に自動で顔検出を行うようにしてもよい。このとき、顔検出のためにフォーカスレンズを動かすと、ライブビュー中の画像のピントも動くことになりライブビュー画面が見にくくなるので、フォーカスレンズの位置を移動させることなく顔検出を行うようにしてもよい。
【００６６】
また、上述した説明では、撮影モードがオート撮影モードに設定されている場合についてのみ説明したが、この場合に限られず、顔検出が有効である撮影モードであればその他の撮影モードであってもよい。なお、マクロ撮影モードや風景撮影モード等の顔検出を必要としない撮影モードの場合は、顔検出モードが選択されていても顔検出を行わないようにしてもよい。
また、上述した説明では、複数の撮影レンズを交換可能な交換レンズシステムを例にして説明したが、この場合に限られない。例えば、撮像装置本体１００と撮影レンズ３００とが一体に構成された撮像装置にも本発明は適用することができる。
【００６７】
このように、本実施形態によれば、予め決められた回数、顔検出を行うのではなく、撮影レンズの被写界深度に合わせて至近から無限遠にサーチする構成とした。また、顔検出できた時点で即座に顔検出動作を終了するような構成としたので、正確でかつ高速に顔検出を行うことができる。
【００６８】
（第２の実施形態）
本実施形態では、複数人の顔が存在する場合に対応することができる実施形態である。第１の実施形態では、至近側からサーチし、顔を検出した時点で顔検出を終了する、いわゆる近優先のアルゴリズムを採用した。本実施形態では、複数人から主被写体を推定するための処理を付加している。なお、撮像装置における全体の動作は図２に示すフローチャートと同様である。本実施形態では、撮像装置は図２に示すフローチャートのステップＳ２０６の顔検出結果を判定する処理において、所定の対象画像として主被写体である人物の顔を検出する。
【００６９】
図４は、本実施形態における図２に示すフローチャートのステップＳ２０６処理内の主被写体推定のフローチャートを示す。
まず、ステップＳ４０１において、システム制御回路５０は、顔検出結果が成功したか不能であったかを判定する。成功した場合、ステップＳ４０２に処理を進める。不能の場合、ステップＳ４０８に処理を進める。第１の実施形態では、このステップＳ４０１に相当する処理のみで顔検出結果を判定していたが、本実施形態に係る撮像装置は、ステップＳ４０２〜ステップＳ４０６の処理を経て主被写体を推定する。
【００７０】
ステップＳ４０２では、システム制御回路５０は、顔検出部５８により検出された顔の撮影画面内における位置が第１のエリア内に存在するか否かを判定する。すなわち、システム制御回路５０は、検出された顔が撮影画像のうち所定領域内にあるか否かを判定する。ここで、図５を参照して、撮影画面内におけるエリアについて説明する。図５には、撮影画面範囲５０１を示している。撮影画面範囲５０１には、中央付近に第１のエリア５０２と、第１のエリア５０２より一回り大きな第２のエリア５０３とが設定されている。すなわち、ステップＳ４０２では、システム制御回路５０は、検出された顔の撮影画面５０１内における位置が、第１のエリア５０２内に存在するか否かを判定する。第１のエリア５０２内に存在する場合、ステップＳ４０３に処理を進める。存在しない場合、ステップＳ４０４に処理を進める。なお、顔の位置としては、検出された顔範囲の重心位置を用いてもよいし、目の位置を用いてもよい。
【００７１】
ステップＳ４０３では、システム制御回路５０は、検出された顔の大きさが、予め不揮発性メモリ５６等に格納されている第１のテンプレートより大きいか否かを判定する。すなわち、システム制御回路５０は、検出された顔が所定サイズより大きいか否かを判定する。ここで、検出した顔の大きさと比較するテンプレートについて、図６を参照して説明する。
図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、それぞれ撮影画面５０１の大きさに対するテンプレートが示されている。ここで、テンプレートとは顔の大きさを示すものである。図６（Ａ）には、第１のテンプレート６０１が示されている。また、図６（Ｂ）には、第２のテンプレート６０２が示されている。また、図６（Ｃ）には、第３のテンプレート６０３が示されている。これらのテンプレートは予め不揮発性メモリ５６等に格納されている。
【００７２】
撮影画面５０１に対する各テンプレートの大きさは、第１のテンプレート６０１が小さく、第３のテンプレート６０３が大きい。すなわち、大きさの関係は、第１のテンプレート６０１＜第２のテンプレート６０２＜第３のテンプレート６０３となっている。なお、各テンプレートには目安として、顔の大きさに合わせた体部分を点線で示している。
ステップＳ４０３において、システム制御回路５０は、顔検出部５８により検出された顔の大きさが第１のテンプレート６０１より大きいか否かを判定する。大きい場合、ステップＳ４０７に処理を進める。大きくない場合、ステップＳ４０４に処理を進める。
【００７３】
ステップＳ４０４では、システム制御回路５０は、顔検出部５８により検出された顔の撮影画面内における位置が第２のエリア５０３内に存在するか否かを判別する。第２のエリア５０３内に存在する場合、ステップＳ４０５に処理を進める。存在しない場合、ステップＳ４０６に処理を進める。
【００７４】
ステップＳ４０５では、システム制御回路５０は、顔検出部５８により検出された顔の大きさが、第２のテンプレート６０２より大きいか否かを判定する。検出された顔の大きさが第２のテンプレート６０２より大きい場合、ステップＳ４０７に処理を進める。大きくない場合、ステップＳ４０６に処理を進める。
【００７５】
ステップＳ４０６では、システム制御回路５０は、更に顔検出部５８により検出された顔の大きさが、第３のテンプレート６０３より大きいか否かを判定する。検出された顔の大きさが第３のテンプレート６０３より大きい場合、ステップＳ４０７に処理を進める。大きくない場合、ステップＳ４０８に処理を進める。
【００７６】
最後に、ステップＳ４０７では、システム制御回路５０は、ステップＳ４０２〜ステップＳ４０６の処理において、判定の対象としている検出された顔を主被写体であると判定し、“Ｙｅｓ”を返す。一方、ステップＳ４０８では、システム制御回路５０は、顔検出が不能又は検出された顔を主被写体ではないと判定し、“Ｎｏ”を返す。
このような判定処理により、本実施形態では、画面内に複数人の顔が存在する場合であっても、主被写体を正確で高速に見つけることが可能である。なお、上述では検出された顔が撮影画像のうち所定領域内にあるか否かを判定するステップと、検出された顔が撮影画像のうち所定領域内にあるか否かを判定するステップとの両方の判定を経て、主被写体となる人物の顔を推定する場合について説明した。しかしながら、この場合に限られず、上述したステップの何れか一方の判定ステップにより主被写体となる人物の顔を推定してもよい。
【００７７】
次に、撮影画面５０１内に複数人が存在する場合において、上述した判定処理について図７及び図８を参照して説明する。図７は、画像表示部２８に表示されるライブビュー画像を示す図である。また、図８は、図７に示す人物の被写体距離、被写界深度及び顔検出タイミングの関係を示す図である。これらの図を用いて図４のフローチャートにおける動作をより理解しやすいように説明する。
【００７８】
図７に示す撮影画面５０１内には、４人の人物７０１、７０２、７０３、７０４が存在している。このとき主被写体は人物７０２であり、自動車との記念撮影を行っている。そして、至近側の人物７０１と無限遠側の人物７０３、７０４が写りこんでいるが、本実施形態の顔検出による検出結果は主被写体である人物７０２を的確に検出している。すなわち、人物７０２に撮影レンズ３００のピントが合った状態となっている。なお、人物７０２には、顔検出した部分に枠線７０５が表示されている。
【００７９】
図８は、図７に示す人物７０１、７０２、７０３、７０４をカメラ３０１からの被写体距離順に示している。図８を参照して、図７に示す主被写体人物７０２の顔を検出した動作処理について説明する。なお、図７では理解しやすいようにフォーカスレンズ位置を被写体側の距離に換算して説明する。
【００８０】
図８に示す８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄは、図７の撮影画面に図４のフローチャートによる顔検出を行った場合において、撮影レンズ１００のフォーカスレンズ位置を被写体側の距離に換算した被写体距離位置をそれぞれ示す。そして、矢印で示す８０５ａ、８０５ｂ、８０５ｃ、８０５ｄはそれぞれの被写体距離位置に対応した被写界深度を示す。
【００８１】
まず、顔検出動作を開始する前の現在のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を８０４ａとする。そのときの被写界深度は８０５ａとなる。
図２で説明したように、１回目の顔検出はそのままのフォーカスレンズ位置で行われるので、被写界深度８０５ａが１回目の顔検出を行う被写体距離範囲となる。
【００８２】
しかし、図８に示すように、この範囲には人物の顔が存在しないので、フォーカス制御部３４２は、フォーカスレンズ位置を至近側のデフォルト位置に移動して、図中の被写体距離８０４ｂとする。このとき、至近側デフォルト位置での被写界深度は８０５ｂとなる。顔検出部５８は、この被写界深度８０５ｂにおいて、２回目の顔検出を行う。
【００８３】
顔検出部５８は、図８に示すように、この範囲での人物７０１の顔を検出できる。したがって、システム制御回路５０は、図４に示すフローチャートのステップＳ４０２以降の処理を行う。
まず、ステップＳ４０２では、システム制御回路５０は、人物７０１の顔が第１のエリア５０２内に存在しないと判定するので、ステップＳ４０４に処理を進める。ステップＳ４０４でも、システム制御回路５０は、人物７０１の顔が第２のエリア５０３内に存在しないと判定するので、ステップＳ４０６に処理を進める。
ステップＳ４０６では、システム制御回路５０は、検出された人物７０１の顔の大きさが第３のテンプレート６０３より大きくないと判定するために、ステップＳ４０８に進め、顔検出結果として“Ｎｏ”と判定する。
【００８４】
したがって、フォーカス制御部３４２は、次にフォーカスレンズ位置を無限遠側に所定量移動して、図８に示す被写体距離８０４ｃとする。このとき、被写体距離８０４ｃに対応した被写界深度は８０５ｃとなる。顔検出部５８は、この被写界深度８０５ｃにおいて、３回目の顔検出を行う。
【００８５】
しかし、図８に示すように、この範囲には人物の顔が存在しないので、フォーカス制御部３４２は、フォーカスレンズ位置を無限遠側に所定量移動して、図中の被写体距離８０４ｄとする。このとき、被写体距離８０４ｄに対応した被写界深度は８０５ｄとなる。顔検出部５８は、この被写界深度３０５ｄにおいて、４回目の顔検出を行う。
【００８６】
顔検出部５８は、図８に示すように、この範囲での人物７０２の顔を検出できる。したがって、システム制御回路５０は、図４に示すフローチャートのステップＳ４０２以降の処理を行う。
まず、ステップＳ４０２では、システム制御回路５０は、人物７０２の顔が第１のエリア５０２内に存在しないと判定するので、ステップＳ４０４に処理を進める。ステップＳ４０４では、システム制御回路５０は、人物７０２の顔が第２のエリア５０３内に存在すると判定するので、ステップＳ４０５に処理を進める。
【００８７】
ステップＳ４０５では、システム制御回路５０は、検出された人物７０２の顔の大きさが第２のテンプレート６０２より大きいと判定するために、ステップＳ４０７に進み、顔検出結果として“Ｙｅｓ”と判定する。
システム制御回路５０は、顔検出動作を終了し、主被写体として人物７０２を選択して図２に示すフローチャートのステップＳ２０７以降の処理に進める。
【００８８】
以上のような処理を行うことで、システム制御回路５０は、図７に示すようなライブビュー画像を表示することができる。すなわち、図７ではシステム制御回路５０は、主被写体である人物７０２を的確に検出しているために、人物７０２に撮影レンズ３００のピント及び露出が合っている。また、システム制御回路５０は、顔検出した部分に枠線７０５を表示している。なお、人物７０２以外の人物７０１、７０３、７０４は、ピントがぼけた状態となっている。
【００８９】
なお、第１の実施形態及び第２の実施形態の説明では、顔検出部５８が対象画像を検出する場合について説明したが、システム制御回路５０が対象画像を検出してもよい。
また、システム制御回路５０が顔検出結果を判定したり、検出された顔が撮影画像のうち所定領域内にあるか否かを判定したり、検出された顔が所定サイズより大きいか否かを判定したりする場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、顔検出部５８が上述した判定をしてもよい。
【００９０】
このように、本実施形態では、撮影レンズの被写界深度に合わせて至近から無限遠にサーチしながら主被写体を推定する構成としている。また、顔検出できた時点で即座に顔検出動作を終了するような構成としたので、正確で高速に顔検出を行うことができる。
なお、本実施形態では、主被写体の推定に顔の位置と大きさとをパラメータとして使用する場合について説明したが、これに限られない。例えば、被写体の顔の特徴点をあらかじめ撮像装置に記憶しておいて、主被写体の認識を行う構成としてもよい。
【００９１】
上述した本発明の実施形態における撮像装置を構成する各手段、又は撮像方法の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭ等に記憶されたプログラムが動作することによっても実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
【００９２】
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム又は記録媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器からなるシステムに適用してもよい。
【００９３】
なお、本発明は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム又は装置に直接、又は遠隔から供給する。そして、そのシステム又は装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【００９４】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
【００９５】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、上述した実施形態の機能が実現される。更に、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても上述した実施形態の機能が実現され得る。
【００９６】
更に、その他の方法として、まず記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。そして、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても上述した実施形態の機能が実現される。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、銀塩カメラなどにおいて被写体の顔など対象画像を検出する手段を備える撮像装置に用いられて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】撮像装置本体及び撮像レンズの構成を示すブロック図である。
【図２】顔検出に関する動作を示すフローチャートである。
【図３】被写体距離、被写界深度及び顔検出タイミングの関係を示す概略図である。
【図４】第２の実施形態に係る主被写体推定の動作を示すフローチャートである。
【図５】撮影画面内におけるエリアを説明するための図である。
【図６】撮影画面の大きさに対するテンプレートの大きさを説明するための図である。
【図７】撮影画面内に複数人が存在する場合において表示されるライブビュー画像を示す図である。
【図８】第２の実施形態に係る被写体距離、被写界深度及び顔検出タイミングの関係を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９９】
１００  撮像装置本体
３００  撮影レンズ
１４    撮像素子
５０    システム制御回路
５８    顔検出部
３４２  フォーカス制御部
【図１】
2010008711.tif 000003
【図２】
2010008711.tif 000004
【図３】
2010008711.tif 000005
【図４】
2010008711.tif 000006
【図５】
2010008711.tif 000007
【図６】
2010008711.tif 000008
【図７】
2010008711.tif 000009
【図８】
2010008711.tif 000010