(57)【要約】【課題】無限遠に在る被写体を適切に撮像することができる撮像装置、記憶装置、及び撮像プログラムを提供する。【解決手段】撮像装置１００は、ＡＦレンズ１１２を介して撮像する撮像部１１０と、撮像された被写体の画像特徴量を算出する特徴量算出部１４１と、撮像された被写体のうち、無限遠に在る被写体を画像特徴量に基づいて検出する検出部１４３と、無限遠に在る被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向にＡＦレンズ１１２を駆動させるＣＰＵ１９０と、を備える。【選択図】図１
2014021373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合焦レンズを介して撮像する撮像部と、
撮像された被写体の画像特徴量を算出する特徴量算出部と、
撮像された前記被写体のうち、無限遠に在る前記被写体を前記画像特徴量に基づいて検出する検出部と、
無限遠に在る前記被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向に前記合焦レンズを駆動させる制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像された画像から被写体領域を抽出する領域抽出部
を備え、
前記特徴量算出部は、前記画像特徴量として、前記被写体領域の輝度を算出し、
前記検出部は、前記被写体領域のうち、前記被写体領域の輝度が予め定められた輝度以上である前記被写体領域を、前記被写体として検出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】
前記検出部は、自装置から前記被写体までの距離と前記画像特徴量とに基づいて、無限遠に在る前記被写体のうちから、予め定められた被写体を検出し、
前記制御部は、前記予め定められた被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向に合焦レンズを駆動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記検出部は、無限遠に在る前記被写体である空を、空の画像特徴量に基づいて検出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、無限遠に合焦させる前記合焦レンズのレンズ位置の近傍で、前記合焦レンズを駆動させてコントラストスキャンを実行し、該コントラストスキャンの結果に基づいて、前記被写体に合焦させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記撮像部により撮像された画像の所定領域に対してコントラストスキャンを実行し、該コントラストスキャンの結果により検出されたコントラストのピーク値が、予め定められたピーク値未満である場合、前記所定領域の周辺に対してコントラストスキャンを更に実行することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記被写体に対して予め定められたピーク値以上のコントラストが、コントラストスキャンにより検出された場合、前記ピーク値を示すレンズ位置まで合焦レンズを駆動させることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記制御部は、画像における予め定められた位置に前記被写体が撮像されている場合、無限遠に合焦させる方向に合焦レンズを駆動させることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
無限遠に在る被写体に対するコントラストスキャンにより検出されたコントラストのピーク値を示すレンズ位置を記憶することを特徴とする記憶装置。
【請求項１０】
合焦レンズを介して撮像する撮像部と、
撮像された被写体の画像特徴量を算出する特徴量算出部と、
自装置から前記被写体までの距離と前記画像特徴量とに基づいて、無限遠に在る前記被写体のうちから、予め定められた被写体を検出する検出部と、
前記予め定められた被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向に前記合焦レンズを駆動させる制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
コンピュータに、
撮像部が、合焦レンズを介して撮像する手順と、
特徴量算出部が、撮像された被写体の画像特徴量を算出する手順と、
検出部が、撮像された前記被写体のうち、無限遠に在る前記被写体を前記画像特徴量に基づいて検出する手順と、
制御部が、無限遠に在る前記被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向に前記合焦レンズを駆動させる手順と、
を実行させるための撮像プログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、
撮像部が、合焦レンズを介して撮像する手順と、
特徴量算出部が、撮像された被写体の画像特徴量を算出する手順と、
検出部が、自装置から前記被写体までの距離と前記画像特徴量とに基づいて、無限遠に在る前記被写体のうちから、予め定められた被写体を検出する手順と、
制御部が、前記予め定められた被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向に前記合焦レンズを駆動させる手順と、
を実行させるための撮像プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、記憶装置、及び撮像プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像特徴量のヒストグラムに基づいて、撮像された画像から領域を抽出し、抽出した領域を識別する画像処理装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１００７９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、特許文献１に開示された画像処理装置を備える撮像装置は、無限遠に在る被写体（例えば、空、山）を適切に撮像することができない場合がある。例えば、前記撮像装置は、被写体までの距離を測距する必要があるので、無限遠に在る被写体に合焦させるまでの時間が長い。また、例えば、前記撮像装置は、無限遠に在る被写体であるか否かを識別するために、画像における被写体の位置を仮定する必要があり、仮定された位置以外に撮像された被写体を識別することができない。また、無限遠に在る被写体は、コントラストが低い場合が多いため、特にコントラスト式のオートフォーカスでは合焦させることが難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、無限遠に在る被写体を適切に撮像することができる撮像装置、記憶装置、及び撮像プログラ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】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、合焦レンズを介して撮像する撮像部と、撮像された被写体の画像特徴量を算出する特徴量算出部と、撮像された前記被写体のうち、無限遠に在る前記被写体を前記画像特徴量に基づいて検出する検出部と、無限遠に在る前記被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向に前記合焦レンズを駆動させる制御部と、を備えることを特徴とする撮像装置である。
【０００７】
また、本発明は、無限遠に在る被写体に対するコントラストスキャンにより検出されたコントラストのピーク値を示すレンズ位置を記憶することを特徴とする記憶装置である。
【０００８】
また、本発明は、合焦レンズを介して撮像する撮像部と、撮像された被写体の画像特徴量を算出する特徴量算出部と、自装置から前記被写体までの距離と前記画像特徴量とに基づいて、無限遠に在る前記被写体のうちから、予め定められた被写体を検出する検出部と、前記予め定められた被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向に前記合焦レンズを駆動させる制御部と、を備えることを特徴とする撮像装置である。
【０００９】
また、本発明は、コンピュータに、撮像部が、合焦レンズを介して撮像する手順と、特徴量算出部が、撮像された被写体の画像特徴量を算出する手順と、検出部が、撮像された前記被写体のうち、無限遠に在る前記被写体を前記画像特徴量に基づいて検出する手順と、制御部が、無限遠に在る前記被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向に前記合焦レンズを駆動させる手順と、を実行させるための撮像プログラムである。
【００１０】
また、本発明は、コンピュータに、撮像部が、合焦レンズを介して撮像する手順と、特徴量算出部が、撮像された被写体の画像特徴量を算出する手順と、検出部が、自装置から前記被写体までの距離と前記画像特徴量とに基づいて、無限遠に在る前記被写体のうちから、予め定められた被写体を検出する手順と、制御部が、前記予め定められた被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向に前記合焦レンズを駆動させる手順と、を実行させるための撮像プログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮像装置は、無限遠に在る被写体を適切に撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における、レンズ鏡筒と、撮像装置と、記憶媒体との構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態における、空による被写体領域を画像特徴量に基づいて撮像する動作手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態における、空による被写体領域を検出するためのプロファイルの例を示す表である。
【図４】本発明の第２実施形態における、被写体領域の例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態における、空による被写体領域を画像特徴量と距離とに基づいて撮像する動作手順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】
【００１３】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１には、レンズ鏡筒と、撮像装置と、記憶媒体との構成が、ブロック図により表されている。撮像装置１００は、レンズ鏡筒１１１から入射される光学像を撮像し、静止画形式の画像、又は動画形式の画像列を、記憶媒体２００に記憶させる。
【００１４】
まず、レンズ鏡筒１１１の構成を説明する。
レンズ鏡筒１１１は、焦点調整レンズ（合焦レンズ）（以下、「ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）レンズ」という）１１２と、レンズ駆動部１１６と、ＡＦエンコーダ１１７と、鏡筒制御部１１８を備える。なお、レンズ鏡筒１１１は、撮像装置１００に着脱可能に接続されてもよいし、撮像装置１００と一体であってもよい。
【００１５】
ＡＦレンズ１１２は、レンズ駆動部１１６により駆動され、撮像部１１０（後述）の撮像素子１１９の受光面（光電変換面）に、光学像を導く。
【００１６】
ＡＦエンコーダ１１７は、ＡＦレンズ１１２の移動を検出し、ＡＦレンズ１１２の移動量に応じた信号を、鏡筒制御部１１８に出力する。ここで、ＡＦレンズ１１２の移動量に応じた信号とは、例えば、ＡＦレンズ１１２の移動量に応じて位相が変化するサイン（ｓｉｎ）波信号であってもよい。
【００１７】
鏡筒制御部１１８は、撮像装置１００のＣＰＵ１９０（後述）から入力される駆動制御信号に応じて、レンズ駆動部１１６を制御する。ここで、駆動制御信号とは、至近に合焦させるＡＦレンズ１１２のレンズ位置から、無限遠に合焦させるＡＦレンズ１１２のレンズ位置までの範囲（以下、「レンズ駆動範囲」という）で、ＡＦレンズ１１２を光軸方向に駆動させるための制御信号である。鏡筒制御部１１８は、駆動制御信号に応じて、例えば、レンズ駆動部１１６に出力するパルス電圧のステップ数を変更する。
【００１８】
また、鏡筒制御部１１８は、ＡＦレンズ１１２の移動量に応じた信号に基づいて、レンズ鏡筒１１１におけるＡＦレンズ１１２の位置（フォーカスポジション）を、撮像装置１００のＣＰＵ１９０に出力する。ここで、鏡筒制御部１１８は、例えば、ＡＦレンズ１１２の移動量に応じた信号を、ＡＦレンズ１１２の移動方向に応じて積算することで、レンズ鏡筒１１１におけるＡＦレンズ１１２の移動量（位置）を算出してもよい。
【００１９】
レンズ駆動部１１６は、鏡筒制御部１１８による制御に応じてＡＦレンズ１１２を駆動し、レンズ鏡筒１１１内でＡＦレンズ１１２を光軸方向に移動させる。
【００２０】
次に、撮像装置１００の構成を説明する。
撮像装置１００は、撮像部１１０と、画像処理装置１４０と、表示部１５０と、バッファメモリ部１３０と、操作部１８０と、記憶部１６０と、ＣＰＵ１９０と、通信部１７０とを備える。
【００２１】
撮像部１１０は、撮像素子１１９と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１２０とを備える。撮像部１１０は、設定された撮像用情報に基づいて、ＣＰＵ１９０により制御される。
【００２２】
撮像素子１１９は、光電変換面を備え、レンズ鏡筒１１１（光学系）により光電変換面に結像された光学像を電気信号に変換して、Ａ／Ｄ変換部１２０に出力する。撮像素子１１９は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）で構成されていてもよい。また、撮像素子１１９は、光電変換面の一部の領域について、光学像を電気信号に変換するようにしてもよい（画像切り出し）。
【００２３】
また、撮像素子１１９は、操作部１８０を介してユーザから画像記憶指示（撮像トリガー）を受け付けた際に得られる画像を、Ａ／Ｄ変換部１２０を介して記憶媒体２００に記憶させる。一方、撮像素子１１９は、操作部１８０を介してユーザから画像記憶指示を受け付けていない状態において、連続的に得られる画像をスルー画像として、バッファメモリ部１３０及び表示部１５０に、Ａ／Ｄ変換部１２０を介して出力する。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換部１２０は、撮像素子１１９によって変換された電気信号をデジタル化して、デジタル信号である画像をバッファメモリ部１３０に記憶させる。
【００２５】
操作部１８０は、例えば、電源スイッチ、シャッタボタン、マルチセレクタ（十字キー）、又はその他の操作キーを備え、ユーザによって操作されることでユーザの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に応じた信号をＣＰＵ１９０に出力する。
【００２６】
画像処理装置１４０は、記憶部１６０に記憶されている画像処理用情報に基づいて、バッファメモリ部１３０に一時的に記憶されている画像を画像処理する。ここで、画像処理装置１４０は、予め定められた露光量で被写体が撮像された画像から、画像特徴量に基づいて被写体領域を抽出する。画像処理された画像は、通信部１７０を介して記憶媒体２００に記憶される。
【００２７】
また、画像処理装置１４０は、抽出した被写体領域を撮像するための撮像用情報、及び被写体領域を画像処理するための画像処理用情報の少なくとも一方を、被写体領域のタグ情報及びブラウズ用情報として記憶部１６０に記憶させる。
【００２８】
ここで、撮像用情報及び画像処理用情報とは、例えば、被写体領域の位置（例えば、画像の上側領域）を示す情報、被写体領域の画像特徴量（例えば、輝度、色情報）を示す情報、絞り値（Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｖａｌｕｅ：Ａｖ）、露光量（露出値）（ＥＶ）、画像のホワイトバランス（カラーバランス）、画像のシーン（例えば、ポートレート、風景シーン、夜景シーン、夕景シーン、朝焼けシーン、花火シーン）、画像の種別（タイプ）（例えば、晴天、曇天、雨天、夕景、朝焼け、夜景、花火）、撮像された画像の向きとしての縦横を示す情報、及び、被写体領域の優先度である。
【００２９】
また、画像処理装置１４０は、抽出された被写体領域のうち、予め定められた被写体（例えば、空、山、看板）による被写体領域を、露光量、絞り値／減光値（ＮＤ）すなわち被写体輝度ＢＶ値、領域の輝度（明るさ）又は色情報、及び画像における被写体領域の位置に基づいて検出する。画像処理装置１４０の詳細については後述する。
【００３０】
表示部１５０は、撮像部１１０によって得られた画像、及び操作画面等を表示する。表示部１５０は、例えば、液晶ディスプレイである。
【００３１】
バッファメモリ部１３０は、撮像部１１０によって撮像された画像を、一時的に記憶する。
【００３２】
記憶部１６０は、各種データ（例えば、撮像用情報、画像処理用情報）を、被写体領域のタグ情報及びブラウズ用情報として記憶する。また、記憶部１６０は、無限遠に在る被写体（例えば、空、山）に対するコントラストスキャンにより検出されたコントラストのピーク値を示すレンズ位置を記憶する。ここで、無限遠に在る被写体とは、例えば、予め定められた距離以上、撮像装置１００から離れた位置に在る被写体である。
【００３３】
ＣＰＵ１９０（制御部）は、撮像用情報に基づいて、撮像部１１０を制御する。また、ＣＰＵ１９０は、撮像用情報に基づく撮像処理（プレ処理）として、例えば、焦点調整（ＡＦ）の設定、露出調整（ＡＥ）の設定、ホワイトバランス調整（ＡＷＢ）の設定、被写体像（オブジェクト）の追尾の設定、画像の種別判定の設定、色補正処理の設定、被写体像の拡大表示の設定、パンニング表示の設定、ズーム倍率に連動した明るさの最適化の設定を制御する。
【００３４】
ＣＰＵ１９０は、撮像用情報に基づく撮像処理（プレ処理）として、例えば、連写するか否かの設定、合焦させる被写体像の切り替えの設定、焦点距離の連続変更の設定、撮像装置１００の発光部（不図示）が発光する閃光の発光量の変更の設定、露光量ＥＶの変更の設定、及び、シャッタ速度Ｔｖの変更を実行するか否かの設定を制御する。
【００３５】
ＣＰＵ１９０は、画像処理用情報に基づくポスト処理として、例えば、トーンカーブ（階調カーブ）の設定を制御する。また、ＣＰＵ１９０は、操作部１８０から入力された「操作入力に応じた信号」に基づいて、静止画形式又は動画形式の画像を、画像処理装置１４０に画像処理させる。
【００３６】
ＣＰＵ１９０は、無限遠に在る被写体による被写体領域を撮像するか否か、すなわち、コントラストスキャンを実行する対象の位置（ＡＦポイント）と、無限遠に在る被写体による被写体領域の位置とが一致するか否かを判定する。
【００３７】
ＣＰＵ１９０は、被写体が無限遠に在る場合、無限遠に合焦させるレンズ位置までＡＦレンズ１１２を駆動させる。ここで、ＣＰＵ１９０は、撮像用情報に基づいてレンズ鏡筒１１１の鏡筒制御部１１８に駆動制御信号を出力することで、被写体領域に合焦させるよう焦点を調節する。
【００３８】
なお、ＣＰＵ１９０は、無限遠に合焦させるレンズ位置の近傍で、ＡＦレンズ１１２を駆動させてコントラストスキャンを実行し、このコントラストスキャンの結果に基づいて、被写体に合焦させてもよい。ここで、ＣＰＵ１９０は、被写体に対して予め定められたピーク値以上のコントラストが、コントラストスキャンにより検出された場合、そのピーク値を示すレンズ位置までＡＦレンズ１１２を駆動させる。また、ＣＰＵ１９０は、コントラストスキャンにより検出されたピーク値を示すレンズ位置を、記憶部１６０に記憶させる。
【００３９】
また、ＣＰＵ１９０は、撮像部１１０により撮像された画像の中心（画角中心）領域に対してコントラストスキャンを実行し、検出されたコントラストのピーク値が予め定められたピーク値未満である場合、その中心領域の周辺に対してコントラストスキャンを更に実行してもよい。ここで、中心領域の周辺とは、例えば、画角中心を含む予め定められた拡大領域でもよいし、画角中心を含まない予め定められた領域でもよい。これにより、ＣＰＵ１９０は、画角中心に撮像された空が一様でエッジ（コントラスト）がない場合でも、画角中心の周辺に撮像された山などの遠景による被写体領域のコントラストのピーク値を検出することができる。
【００４０】
通信部１７０は、取り外し可能な記憶媒体２００（カードメモリ等）と接続され、記憶媒体２００に対する各種データ（例えば、画像データ、タグ情報、ブラウズ用情報）の書込み、読み出し又は消去を実行する。
【００４１】
記憶媒体２００は、撮像装置１００に対して着脱可能に接続される記憶部であって、各種データ（例えば、タグ情報、ブラウズ用情報）と、画像データとを対応付けて記憶する。なお、記憶媒体２００は、撮像装置１００と一体であってもよい。
【００４２】
次に、画像処理装置１４０の詳細について説明する。
画像処理装置１４０は、特徴量算出部１４１と、領域抽出部１４２と、検出部１４３とを備える。
【００４３】
特徴量算出部１４１は、撮像部１１０が撮像した画像を、バッファメモリ部１３０から取得する。また、特徴量算出部１４１は、バッファメモリ部１３０から取得した画像における複数の特徴毎に、その画像特徴量（例えば、輝度（明るさ）、色情報（カラーバランス、色温度））を算出し、算出した画像特徴量を領域抽出部１４２に出力する。
【００４４】
領域抽出部１４２は、特徴量算出部１４１が算出した画像特徴量を取得する。また、領域抽出部１４２は、予め定められた露光量で被写体が撮像された画像を、バッファメモリ部１３０から取得し、取得した画像から画像特徴量に基づいて被写体領域を抽出する。
【００４５】
ここで、領域抽出部１４２は、画像特徴量の種別毎と、その画像特徴量のレベル毎とに応じて画像から生成された複数の分割画像から、被写体領域を抽出する。例えば、領域抽出部１４２は、「輝度信号Ｙ、色差信号Ｕ及びＶ」毎と、その画像特徴量のレベル毎とに応じて画像から生成された、ＹＵＶの３種類×３レベル（＝９枚）の画像から、被写体領域を抽出する。また、領域抽出部１４２は、被写体領域にラベルを割り当てる（ラベリング）。
【００４６】
検出部１４３は、領域抽出部１４２により抽出された被写体領域のうち、無限遠に在る被写体による被写体領域を、画像特徴量に基づいて検出する。また、検出部１４３は、無限遠に在る被写体による被写体領域のうち、予め定められた被写体による被写体領域を、予め定められた輝度、及び画像における被写体領域の位置（座標）に基づいて検出する。ここで、予め定められた被写体とは、例えば、空、山、又は看板である。以下では、一例として、予め定められた被写体が空であるものとして説明を続ける。
【００４７】
検出部１４３は、空による被写体領域（空マスク）を、空の画像特徴量に基づいて検出する。例えば、被写体領域が、空による被写体領域であると判定されるための条件には、
１Ａ）予め定められた露光量、絞り値、減光値（ＮＤ）で撮像された場合、被写体領域の輝度（明るさ）が、空の画像特徴量として予め定められた輝度以上であること
がある。さらに、
２Ａ）撮像された画像における被写体領域の位置が、予め定められた位置（例えば、画像の上側領域）にあること
３Ａ）予め定められた露光量、絞り値、減光値で撮像された場合、被写体領域の色情報が、空の画像特徴量として固有範囲（既知範囲）であること
が条件に加えられてもよい。
【００４８】
次に、撮像装置１００の動作手順を説明する。
図２は、空による被写体領域を画像特徴量に基づいて撮像する動作手順を示すフローチャートである。特徴量算出部１４１は、撮像された画像（スルー画像、又はスルー画像列）を、バッファメモリ部１３０から取り込み（ステップＳ１）、取り込んだ画像に対して、基本的な画像処理を実行する（ステップＳ２）。
【００４９】
領域抽出部１４２は、リサイズした画像を、バッファメモリ部１３０を介して画像特徴量（例えば、輝度Ｙ，色差Ｕ，色差Ｖ）毎に読み込む（ステップＳ３）。領域抽出部１４２は、読み込んだ画像における複数の画像特徴量について、近似している画像特徴量に基づいて被写体領域を抽出する（ステップＳ４）。また、領域抽出部１４２は、抽出した被写体領域に対してラベリングを実行することにより、ラベルを割り当てる（ステップＳ５）。
【００５０】
領域抽出部１４２は、ノイズと推定される領域が画像にある場合、それらの領域を画像から除去する。また、領域抽出部１４２は、背景と推定される領域が画像にある場合、その領域を画像から除去する（ステップＳ６）。
【００５１】
検出部１４３は、無限遠に在る被写体による被写体領域を検出する（ステップＳ７）。検出部１４３は、被写体輝度ＢＶ値を測光した結果としての露光量（さらに、絞り値、減光値（ＮＤ）が考慮されてもよい）で撮像された被写体領域の輝度（明るさ）（又は、色情報が考慮されてもよい）、及び画像における被写体領域の位置に基づいて、無限遠に在る被写体による被写体領域のうちから、空による被写体領域を検出する（ステップＳ８）。
【００５２】
ＣＰＵ１９０は、空による被写体領域を撮像するか否か、すなわち、コントラストスキャンを実行する対象の位置（ＡＦポイント）と、空による被写体領域の位置とが一致するか否かを判定する。ＣＰＵ１９０は、空による被写体領域を撮像する場合、無限遠に合焦させるレンズ位置までＡＦレンズ１１２を駆動させる（ステップＳ９）。撮像部１１０は、露光（撮像処理）を実行する（ステップＳ１０）。
【００５３】
また、ＣＰＵ１９０は、空による被写体領域を撮像する場合、ステップＳ９を実行する代わりに、無限遠に合焦させるレンズ位置の近傍（一定範囲）でＡＦレンズ１１２を駆動させて、コントラストスキャンを実行し、このコントラストスキャンの結果に基づいて、空による被写体領域に合焦させてもよい（ステップＳ１１）。
【００５４】
以上のように、撮像装置１００は、撮像する撮像部１１０と、撮像された被写体の画像特徴量（例えば、輝度）を算出する特徴量算出部１４１と、無限遠に在る前記被写体を、被写体輝度ＢＶ値、前記画像特徴量（例えば、輝度）に基づいて検出する検出部１４３と、無限遠に在る前記被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向にＡＦレンズ１１２を駆動させるＣＰＵ１９０（制御部）と、を備える。
【００５５】
この構成により、ＣＰＵ１９０は、無限遠に在る前記被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向にＡＦレンズ１１２を駆動させる。これにより、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体を適切に撮像することができる。例えば、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体（例えば、空、山）に合焦（ＡＦ）させるまでの時間を短くすることができる（スキャン時間及び撮像ラグの短縮）。また、撮像装置１００は、被写体が低コントラストである場合でも、画角及びズーム倍率に関係なく無限遠に在る被写体に、コントラストスキャンすることなく合焦させることができる。また、被写体の抽出とその特徴量が無限被写体の性質を備えている場合、撮像装置１００は、測距することなく、被写体領域に合焦させることができる。
【００５６】
また、撮像された画像から被写体領域（例えば、空による被写体領域）を抽出する領域抽出部１４２を備え、特徴量算出部１４１は、前記画像特徴量として、前記被写体領域の輝度を算出し、検出部１４３は、前記被写体領域のうち、前記被写体領域の輝度が予め定められた輝度以上である前記被写体領域を、前記被写体として検出する。
この構成により、検出部１４３は、前記被写体領域のうち、前記被写体領域の輝度が予め定められた輝度以上である前記被写体領域を、前記被写体（例えば、空、山）として検出する。これにより、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体を、被写体領域の輝度に基づいて適切に撮像することができる。
【００５７】
また、特徴量算出部１４１は、撮像された空の画像特徴量を算出し、検出部１４３は、無限遠に在る前記被写体である空を、空の画像特徴量に基づいて検出する。
これにより、撮像装置１００は、無限遠に在る空を適切に撮像することができる。
【００５８】
また、ＣＰＵ１９０は、無限遠に合焦させるレンズ位置の近傍（一定範囲）でＡＦレンズ１１２を駆動させてコントラストスキャンを実行し、該コントラストスキャンの結果に基づいて、前記被写体に合焦させる。
これにより、撮像装置１００は、工場出荷時に調整済みのレンズ位置が、時間経過、温度特性、又は撮像装置の姿勢差により変化した場合でも、無限遠に在る被写体に合焦させることができる。また、撮像装置１００は、被写体が無限遠より手前に在る場合でも、合焦の精度を確保することができる。
【００５９】
また、ＣＰＵ１９０は、撮像部１１０により撮像された画像に検出された、無限遠に在る被写体による領域（所定領域、例えば、中心領域、又は、任意の位置に在る領域）に対してコントラストスキャンを実行し、該コントラストスキャンの結果により検出されたコントラストのピーク値が、予め定められたピーク値未満である場合、前記所定領域の周辺に対してコントラストスキャンを更に実行する。
これにより、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体が低コントラストである場合（例えば、被写体である空が一様でエッジが無いために、コントラストの評価ができない場合）でも、前記中心領域の周辺のコントラストに基づいて、無限遠に在る被写体に合焦させることができる。但し、この場合、撮像装置１００は、無限遠に無い直近の物体のエッジのコントラストを評価してしまうことが無いよう、合焦した際のレンズの位置に制限を設けることで、無限遠に無い直近の物体のエッジの影響を排除することが必要である。
【００６０】
また、ＣＰＵ１９０は、前記被写体に対して予め定められたピーク値以上のコントラストが、コントラストスキャンにより検出された場合、前記ピーク値を示すレンズ位置までＡＦレンズ１１２を駆動させる。
これにより、撮像装置１００は、工場出荷時に調整済みのレンズ位置が、時間経過、温度特性、又は撮像装置の姿勢差により変化した場合でも、無限遠に在る被写体に合焦させることができる。なお、このレンズ位置は、工場出荷時の無限レンズ位置（初期値）を校正又は追加補正するための情報として、記憶される。また、記憶されたレンズ位置は、時間が経過した場合、又は、温度が変化した場合に、再度、更新されてもよい。
また、撮像装置１００は、被写体が無限遠より手前に在る場合でも、合焦の精度を確保することができる。
【００６１】
また、ＣＰＵ１９０は、画像における予め定められた位置に前記被写体（例えば、空）が撮像されている場合、無限遠に合焦させる方向にＡＦレンズ１１２を駆動させる。
この構成により、撮像装置１００は、例えば、空による被写体領域を撮像するか否か、すなわち、ＡＦポイントの位置と空による被写体領域の位置とが一致するか否かを判定し、空による被写体領域を撮像する場合には、無限遠に合焦させる方向にＡＦレンズ１１２を駆動させる。これにより、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体（例えば、空、山）に合焦（ＡＦ）させるまでの時間を、被写体までの距離を測距する場合と比較して短くすることができる。
【００６２】
［第２実施形態］
第２実施形態では、ＣＰＵ１９０が、自装置から被写体までの距離（測距された奥行き）を測定する点が、第１実施形態と相違する。以下では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００６３】
撮像装置１００の構成を説明する。
ＣＰＵ１９０（制御部）は、表示部１５０にスルー画を表示させている状態で、自装置から被写体までの距離（奥行き）を測定する。ここで、ＣＰＵ１９０は、自装置から被写体までの距離を、例えば、位相差検出方式又はコントラストスキャンにより測定する。ＣＰＵ１９０は、予め定められた被写体が検出部１４３により検出された場合、無限遠に合焦させる方向にＡＦレンズ１１２を駆動させる。
【００６４】
なお、ＣＰＵ１９０は、無限遠に合焦させるＡＦレンズ１１２のレンズ位置の近傍で、ＡＦレンズ１１２を駆動させてコントラストスキャンを実行し、このコントラストスキャンの結果に基づいて、被写体に合焦させてもよい。ここで、無限遠に合焦させるＡＦレンズ１１２のレンズ位置の近傍とは、例えば、無限遠に合焦させるＡＦレンズ１１２のレンズ位置を含むレンズ駆動範囲の一部である。
【００６５】
記憶部１６０は、被写体領域を検出するために予め定められたプロファイルデータを記憶する。図３には、空による被写体領域を検出するためのプロファイル（以下、「空用プロファイル」という）の例が示されている（ＩＳＯ感度１００）。空用プロファイルの項目には、一例として、画像の種別と、露光量ＥＶと、検知用カラーバランスＣＢと、設定用カラーバランスと、カラーマトリクスとがある。
【００６６】
画像の種別（タイプ）には、例えば、晴天シーンと、曇天シーンと、雨天シーンと、夕景シーンと、朝焼けシーンと、夜景シーンと、花火シーンとがある。さらに、画像の各種別には、被写体領域が撮像された緯度及び経度と、撮像装置に対する被写体の方位、被写体領域を撮像した際の日時と、撮像装置１００が備えるセンサ（不図示）により測定された撮像装置のチルト角とが定められていてもよい。
【００６７】
露光量ＥＶは、被写体領域が撮像された際（撮像時）の画像の種別毎の露光量である。露光量ＥＶと、輝度 (Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｖａｌｕｅ：Ｂｖ)と、感度Ｓｖ (Ｓｐｅｅｄ Ｖａｌｕｅ：Ｓｖ)と、絞り値Ａｖと、シャッタ速度(Ｔｉｍｅ Ｖａｌｕｅ：Ｔｖ）とには、露光量ＥＶ＝輝度Ｂｖ＋感度Ｓｖ＝絞り値Ａｖ＋シャッタ速度Ｔｖという関係がある。
【００６８】
検知用カラーバランスＣＢ（Ｒ：Ｇ：Ｂ）は、画像の種別毎に予め測定された、空による被写体領域として固有の色情報である。季節、緯度及び経度、撮像時刻、並びに、空の状態に応じて、空のカラーバランス（分光、色温度）は変化するものの、例えば、晴天の場合であれば、空のカラーバランスは、固有のカラーバランス範囲に概ね収まる。
【００６９】
設定用カラーバランスは、画像の種別毎に予め定められたホワイトバランス係数（基準ホワイトバランス）である。空による被写体領域を撮像する際、ＣＰＵ１９０は、撮像部１１０に基準ホワイトバランス係数を定める。これにより、撮像部１１０は、基準ホワイトバランス係数に基づいて、空による被写体領域を撮像することができる。
【００７０】
カラーマトリクスは、画像の種別毎の画像処理用情報として予め定められたカラーマトリクスである。設定用カラーバランスは、カラーマトリクス代わりに、例えば、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいて適切に定められてもよい。
【００７１】
図１に戻り、撮像装置１００の構成の説明を続ける。検出部１４３は、撮像用情報及び画像処理用情報として、画像の種別（例えば、晴天、曇天、雨天、夕景、朝焼け、夜景、花火）を定める。ここで、検出部１４３は、空用プロファイルの各項目と、撮像された被写体領域の各項目とをパターン照合することにより、画像の種別を定める。例えば、検出部１４３は、空用プロファイルの検知用カラーバランスと、撮像された被写体領域のカラーバランス（画像特徴量）とをパターン照合する。パターン照合により一致する項目が閾値以上である画像の種別が在る場合、検出部１４３は、一致する項目が閾値以上である画像の種別を、撮像された画像の種別と定める。
【００７２】
また、検出部１４３は、撮像された画像の種別に基づいて、撮像用情報及び画像処理用情報として、画像のホワイトバランス（カラーバランス）を定める。例えば、検出部１４３は、空用プロファイルにおいて、撮像された空の種別に対応するホワイトバランス（カラーバランス）を、撮像用情報及び画像処理用情報として定める。
【００７３】
また、検出部１４３は、撮像用情報及び画像処理用情報として、画像のシーンを定める。例えば、検出部１４３は、風景が撮像されている画像であるか否かを、空による被写体領域の面積に基づいて判定し、判定結果を表示部１５０に表示させる。検出部１４３は、例えば、空による被写体領域の面積が閾値以上である場合、風景が撮像されている画像（風景シーン）であると判定する。
【００７４】
また、検出部１４３は、全ての被写体領域が、無限遠に在る被写体による被写体領域である場合、風景が撮像されている画像（風景シーン）であると判定する。検出部１４３は、シーン判定の結果をＣＰＵ１９０に通知する。なお、シーン判定の結果は、画像処理に反映されてもよい。例えば、夕焼けシーンであると判定された場合、赤色の彩度を上げる画像処理が、画像に施されてもよい。風景シーンであると判定された場合、空気による霞を低減するため、コントラストがやや強調されてもよいし、エッジを強調する画像処理が、画像に施されてもよい。
【００７５】
図４には、被写体領域の例が示されている。図４（Ａ）には、抽出された被写体領域の例が示されている。図４（Ａ）では、被写体領域３００、３０２、３０３及び３０４が画像に抽出されたとする。また、図４（Ｂ）には、抽出された被写体領域のうち、無限遠に在る被写体による被写体領域（背景マスク）の例が示されている。図４（Ｂ）では、無限遠に在る被写体による被写体領域として、被写体領域３００、３０３及び３０４が画像に抽出されたとする。
【００７６】
検出部１４３は、画像特徴量と、自装置から被写体までの距離（奥行き）とに基づいて、予め定められた被写体（例えば、空）を検出する。例えば、検出部１４３は、被写体領域のカラーバランスが空用プロファイルデータの検知用カラーバランスと一致し、且つ、その被写体領域が無限遠に在る場合、その被写体領域が空による被写体領域であると判定する。これにより、空による被写体領域として、例えば、被写体領域３０４が検出される（雲の真ん中が空いている構図）。
【００７７】
次に、撮像装置１００の動作手順を説明する。
図５は、空による被写体領域を画像特徴量と距離とに基づいて撮像する動作手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１９０は、予め定められた基準露光量、及び基準ホワイトバランス（検知用カラーバランス）を撮像部１１０に設定し、撮像部１１０に撮像させる（ステップＳａ１）。撮像部１１０は、基準露光量及び基準ホワイトバランスに基づいて、スルー画を露光する（撮像処理）（ステップＳａ２）。
【００７８】
領域抽出部１４２は、画像特徴量に基づいて被写体領域を抽出する。検出部１４３は、領域抽出部１４２により抽出された被写体領域のうち、無限遠に在る被写体による被写体領域を、画像特徴量に基づいて検出する。検出部１４３は、無限遠に在る被写体による被写体領域を示す情報（領域条件）を、記憶部１６０に記憶させる（ステップＳａ３）。
【００７９】
ＣＰＵ１９０は、自装置から各被写体までの距離（奥行き）を測定する。ここで、測定した距離が無限遠である場合、ＣＰＵ１９０は、その被写体による被写体領域の内側及び外側の両方について、その被写体までの距離を測定する（ステップＳａ４）。また、ＣＰＵ１９０は、無限遠に在る被写体までの距離を測定する（ステップＳａ５）。
【００８０】
検出部１４３は、画像特徴量（例えば、カラーバランス）と、自装置から被写体までの距離（奥行き）とに基づいて、空による被写体領域を検出する（ステップＳａ６）。ＣＰＵ１９０は、画像記憶指示（撮像トリガー）があるか否かを判定する（ステップＳａ７）。画像記憶指示がある場合（ステップＳａ７−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１９０は、空による被写体領域を撮像するか否か、すなわち、コントラストスキャンを実行する対象の位置（ＡＦポイント）と、空による被写体領域の位置とが一致するか否かを判定する（ステップＳａ８）。
【００８１】
空による被写体領域を撮像する場合（ステップＳａ８−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１９０は、無限遠に合焦させるレンズ位置を含む一定範囲内まで、ＡＦレンズ１１２を駆動させる（ステップＳａ９）。ＣＰＵ１９０は、この一定範囲内でＡＦレンズ１１２を駆動させるコントラストスキャンにより、予め定められた値（空用プロファイル内に格納されている値でもよい）に基づく閾値以上のコントラストのピーク値が検出されたか否かを判定する（ステップＳａ１０）。
【００８２】
閾値以上のコントラストのピーク値が検出されない場合（ステップＳａ１０−Ｎｏ）、ＣＰＵ１９０は、無限遠に合焦させるレンズ位置までＡＦレンズ１１２を駆動させる（ステップＳａ１１）。撮像部１１０は、露光（撮像処理）を実行する（ステップＳａ１２）。  一方、閾値以上のコントラストのピーク値が検出された場合（ステップＳａ１０−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１９０は、ピーク値を示すレンズ位置までＡＦレンズ１１２を駆動させる（ステップＳａ１３）。そして、ＣＰＵ１９０は、ステップＳａ１２に処理を進める。
【００８３】
また、ステップＳａ８において、空による被写体領域を撮像しない場合（ステップＳａ８−Ｎｏ）、ＣＰＵ１９０は、所定の通常撮像処理を実行する（ステップＳａ１４）。
【００８４】
以上のように、撮像装置１００は、撮像する撮像部１１０と、撮像された被写体の画像特徴量（例えば、輝度、色情報）を算出する特徴量算出部１４１と、自装置から前記被写体までの距離（測距された奥行き）と前記画像特徴量（プロファイルデータ）とに基づいて、無限遠に在る前記被写体のうちから、予め定められた被写体（例えば、空、山）を検出する検出部１４３と、前記予め定められた被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向にＡＦレンズ１１２を駆動させるＣＰＵ１９０と、を備える。
【００８５】
この構成により、ＣＰＵ１９０は、前記予め定められた被写体が検出された場合、無限遠に合焦させる方向にＡＦレンズ１１２を駆動させる。これにより、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体を、適切に撮像することができる。例えば、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体（例えば、空、山）に合焦（ＡＦ）させるまでの時間を短くすることができる。また、撮像装置１００は、低コントラストの遠景に対しても、低コントラスト閾値を利用して合焦させることができる。また、例えば、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体であるか否かを識別するために、画像における被写体の位置を限定（例えば、画像の上側領域に限定）しなくても、限定された位置以外に撮像された被写体を識別して撮像することができる。
【００８６】
また、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体を、適切に露出調整（ＡＥ）することができる。また、撮像装置１００は、無限遠に在る被写体を含むシーンを、適切に判定することができる。また、撮像装置１００は、遮蔽物の間に空が僅かに見えている（例えば、木々の真ん中が空いている）特異な構図を、適切に撮像することができる。また、空は無限遠に在るため、焦点を再度調整する必要性がないので、撮像装置１００は、無限遠に焦点を固定すること（置きピン）が可能である。
【００８７】
［第３実施形態］
第３実施形態では、オンザフライ調整（ユーザの操作による現場調整）が実行される点が、第１実施形態及び第２実施形態と相違する。以下では、第１実施形態及び第２実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００８８】
無限遠に合焦させるＡＦレンズ１１２のレンズ位置の調整は、撮像装置１００の工場出荷時に行われるのが一般的である。第３実施形態では、ＣＰＵ１９０は、無限遠に在り且つコントラストが高い被写体（例えば、空とその直下の建物）を利用して、無限遠に合焦させるＡＦレンズ１１２のレンズ位置を再調整する。
【００８９】
操作部１８０は、ユーザによる操作入力により、シーンモードの指定を受け付ける。以下では、一例として、風景を撮像するためのシーンモードである「風景シーン」が指定されたものとして説明を続ける。また、撮像部１１０は、撮像装置１００が保持されていることにより、無限遠に在る空に向けられているとする。
【００９０】
検出部１４３は、空による被写体領域を、空の画像特徴量に基づいて検出する。ここで、検出部１４３は、領域抽出部１４２により抽出された被写体領域でなく、バッファメモリ部１３０から取得した画像から、空による被写体領域を、空の画像特徴量に基づいて検出してもよい。
【００９１】
被写体領域が、空による被写体領域であると判定されるための条件には、
１Ｂ）予め定められた露光量、絞り値、減光値（ＮＤ）で撮像された場合、すなわち、測光された被写体輝度ＢＶ値が所定値以上であり、且つ、被写体領域の輝度（明るさ）が、空の画像特徴量として予め定められた輝度以上であること
がある。さらに、
２Ｂ）撮像された画像における被写体領域の位置が、予め定められた位置（例えば、画像の上側領域）にあること
３Ｂ）予め定められた露光量、絞り値、減光値で撮像された場合、被写体領域の色情報が、空の画像特徴量として固有範囲（既知範囲）であること
が条件に加えられてもよい。
【００９２】
また、ＣＰＵ１９０は、空による被写体領域であると判定されるための条件を満たす被写体領域（マスク）と、その被写体領域の境界を含む領域とに対し、自装置から被写体までの距離を、例えば、位相差検出方式又はコントラストスキャンにより測定する。
【００９３】
ＣＰＵ１９０は、検出されたコントラストのピーク値を示すレンズ位置が、無限遠に合焦させるレンズ位置（再調整前）に対して無限側に在る場合、検出されたコントラストのピーク値を示すレンズ位置を、無限遠に合焦させるレンズ位置（再調整後）として、記憶部１６０に記憶させる。また、ＣＰＵ１９０は、検出されたコントラストのピーク値を示すレンズ位置が、無限遠に合焦させるレンズ位置（再調整前）に対して至近側に在り、且つ、一定範囲内に在る場合、検出されたコントラストのピーク値を示すレンズ位置を、無限遠に合焦させるレンズ位置（再調整後）として、記憶部１６０に記憶させる。
【００９４】
以上のように、記憶部１６０は、無限遠に在る被写体に対するコントラストスキャンにより検出されたコントラストのピーク値を示すレンズ位置を記憶する。
これにより、記憶部１６０を備える撮像装置１００は、撮像装置１００は、工場出荷時に調整済みのレンズ位置が、時間経過、温度特性、又は撮像装置の姿勢差により変化した場合でも、無限遠に在る被写体に合焦させることができる。また、記憶部１６０を備える撮像装置１００は、被写体が無限遠より手前に在る場合でも、合焦の精度を確保することができる。また、記憶部１６０を備える撮像装置１００は、撮像装置１００及びレンズ鏡筒１１１が修理部門に戻されなくても、オンザフライ調整を実行することができる。
【００９５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００９６】
例えば、検出部１４３は、被写体領域に他の被写体領域の色又は彩度が、どの程度混ざっているかに基づいて、被写体領域を識別してもよい。ここで、検出部１４３は、空色が混ざっている緑色の被写体領域を、山による被写体領域であると識別してもよい。
【００９７】
また、上記に説明した撮像装置を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、実行処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
【００９８】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００９９】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１００】
１００…撮像装置、１１０…撮像部、１１１…レンズ鏡筒、１４０…画像処理装置、１４１…特徴量算出部、１４２…領域抽出部１４２…検出部、１６０…記憶部、１９０…ＣＰＵ（制御部）
【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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