(57)【要約】【課題】スルー画像表示および撮影の際、顔検出率が低下した場合でも、簡易な構成で顔検出の有無を推定し、迅速かつ良好な露出制御を行う。【解決手段】顔検出部３２３が顔領域を検出した場合、ＣＰＵ３２０は一定期間内において顔領域が検出されたことを示す顔検出結果と露出制御値を記憶する。顔領域が検出されない場合、ＣＰＵ３２０は記憶された過去から現在までの２０フレームにおける顔検出回数が５より大きいかどうかを判断する。５より大きい場合、シャッタ・絞り・ゲイン制御部３２９はＣＰＵ３２０により記憶された、前回顔領域が検出されたフレームに関する露出制御値を使用して、露出条件を設定する。５以下の場合、露出制御値算出部３２７は全ブロックＹ値を基に露出制御値を算出する。【選択図】図５
2014207618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の画像を繰り返し検出し、前記検出した画像を表示するモニタリングを行う撮像装置であって、
前記画像全体の輝度値を取得する第１輝度値取得手段と、
前記繰り返し検出された画像毎に顔領域を検出する顔検出手段と、
一定期間内において前記顔領域が検出されたことを示す顔検出結果を記憶する顔検出結果記憶手段と、
前記顔検出結果を基に前記顔領域の輝度値を取得する第２輝度値取得手段と、
前記モニタリング中に前記顔領域が検出された場合には、前記第１輝度値取得手段と前記第２輝度値取得手段により取得された輝度値と画像全体の輝度値の目標値を基に露出制御値を算出する露出制御値算出手段と、
前記算出された露出制御値を常に記憶する顔検出露出制御値記憶手段と、
前記モニタリング中に前記顔領域が検出されなかった場合には、前記一定期間内に所定数以上の前記画像において前記顔領域が検出されたときに、前記顔検出露出制御値記憶手段から取得した前記露出制御値を用いる露出制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記露出制御手段は、前記顔領域が検出されなかった場合には、前回の前記顔領域が検出された前記画像における前記顔領域の色情報と今回の前記画像における前回検出された顔領域と同じ領域の色情報との差が一定の範囲内であるかを判定し、一定範囲内であれば前記顔検出露出制御値記憶手段から取得した前記露出制御値を用い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】
前記モニタリング以外の動作から前記モニタリングに戻った直後において、
前記露出制御手段は、前記モニタリング中に前記顔領域が検出されなかった場合には、前回の前記モニタリングが終了する直前の前記一定期間内に所定数以上の前記画像において前記顔領域が検出されたときに、前記顔検出露出制御値記憶手段から取得した前記露出制御値を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記顔検出結果記憶手段は、所定の期間、前記顔検出結果を記憶し、
前記顔検出露出制御値記憶手段は、前記所定の期間、前記露出制御値を記憶し、
前記モニタリング以外の動作から前記モニタリングに戻った直後において、前記記憶された顔検出結果および露出制御値が存在する場合に、
前記露出制御手段は、前記記憶された顔検出結果および露出制御値を用い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】
被写体の画像を繰り返し検出し、前記検出した画像を表示するモニタリングを行う撮像方法であって、
前記画像全体の輝度値を取得する第１輝度値取得方法と、
前記繰り返し検出された画像毎に顔領域を検出する顔検出方法と、
一定期間内において前記顔領域が検出されたことを示す顔検出結果を記憶する顔検出結果記憶方法と、
前記顔検出結果を基に前記顔領域の輝度値を取得する第２輝度値取得方法と、
前記モニタリング中に前記顔領域が検出された場合には、前記第１輝度値取得方法と前記第２輝度値取得方法により取得された輝度値と画像全体の輝度値の目標値を基に露出制御値を算出する露出制御値算出方法と、
前記算出された露出制御値を常に記憶する顔検出露出制御値記憶方法と、
前記モニタリング中に前記顔領域が検出されなかった場合には、前記一定期間内に所定数以上の前記画像において前記顔領域が検出されたときに、前記顔検出露出制御値記憶方法により取得された前記露出制御値を用いる露出制御方法と、
を含むことを特徴とする撮像方法。
【請求項６】
前記露出制御方法は、前記顔領域が検出されなかった場合には、前回の前記顔領域が検出された前記画像における前記顔領域の色情報と今回の前記画像における前回検出された顔領域と同じ領域の色情報との差が一定の範囲内であるかを判定し、一定範囲内であれば前記顔検出露出制御値記憶方法により取得した前記露出制御値を用いることを特徴とする請求項５に記載の撮像方法。
【請求項７】
前記モニタリング以外の動作から前記モニタリングに戻った直後には、前記一定期間は、前回の前記モニタリングが終了する直前の一定期間であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の撮像方法。
【請求項８】
被写体の画像を繰り返し検出し、前記検出した画像を表示するモニタリングを行う撮像装置に用いられ、自動露出制御演算処理を実行するための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であって、
前記自動露出制御演算処理は、
前記画像全体の輝度値を取得する第１輝度値取得処理と、
前記繰り返し検出された画像毎に顔領域を検出する顔検出処理と、
一定期間内において前記顔領域が検出されたことを示す顔検出結果を記憶する顔検出結果記憶処理と、
前記顔検出結果を基に前記顔領域の輝度値を取得する第２輝度値取得処理と、
前記モニタリング中に前記顔領域が検出された場合には、前記第１輝度値取得処理と前記第２輝度値取得処理により取得された輝度値と画像全体の輝度値の目標値を基に露出制御値を算出する露出制御値算出処理と、
前記算出された露出制御値を常に記憶する顔検出露出制御値記憶処理と、
前記モニタリング中に前記顔領域が検出されなかった場合には、前記一定期間内に所定数以上の前記画像において前記顔領域が検出されたときに、前記顔検出露出制御値記憶処理により取得された前記露出制御値を用いる露出制御処理と、
を含むことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の顔を撮影する際に良好な露出制御をすることができる撮像装置、撮像方法および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラ等の撮像装置において、被写体の画像を例えば１／３０秒毎の表示周期で撮像して電子ビューファインダにそのスルー画像を表示する構成が知られている。また、人の顔を撮影する際に良好な露出制御を行うことができるカメラとして特許文献１に開示されたものが知られている。このカメラでは、表示装置の表示周期に関わらず、ある一定のタイミングでそのときに存在する表示装置用の画像信号を用いて顔検出を実施し、メモリに顔情報が保存される。シャッタボタンが半押しされると、この時の最新の顔情報がメモリから読み出される。
【０００３】
一方、連写時に顔検出ができないときに顔の位置や大きさを推定するカメラとして特許文献２に開示されたものが知られている。このカメラでは、連写処理の前後で液晶モニタにスルー画像が表示され、このスルー画像において所定間隔で顔検出が繰り返し行われ、顔情報がメモリに記憶される。顔が検出されない場合に、メモリに記憶された直前の顔情報から顔の位置情報や顔の大きさが推定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０７４３９４号公報
【特許文献２】特開２００８−２６３４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のカメラでは、シャッタボタンが押下された時に、メモリに保存された最新の顔情報が用いられる。このようなカメラでは、直前の顔情報において本来顔が検出されるべきところ、顔検出結果が未検出だった場合、顔検出がない場合の通常の露出制御が行われ、適切な制御が行われない。また、特許文献２のカメラでは、連写時すなわち撮影時に関する露出制御において顔が未検出の際に顔情報が推定される。このように顔の位置や大きさを記憶してこれらの情報を基に顔の位置や大きさを推定する制御では、未検出結果が出た直後に演算を行う必要があり、スルー画像の表示周期と比較して時間がかかるという問題がある。
【０００６】
本発明は、スルー画像表示および撮影の際、顔検出率が低下した場合でも、簡易な構成で顔検出の有無を推定し、迅速かつ良好な露出制御ができる撮像装置、撮像方法および記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る撮影装置は、被写体の画像を繰り返し検出し、検出した画像を表示するモニタリングを行う撮像装置であって、画像全体の輝度値を取得する第１輝度値取得手段と、繰り返し検出された画像毎に顔領域を検出する顔検出手段と、一定期間内において顔領域が検出されたことを示す顔検出結果を記憶する顔検出結果記憶手段と、顔検出結果を基に顔領域の輝度値を取得する第２輝度値取得手段と、モニタリング中に顔領域が検出された場合には、第１輝度値取得手段と第２輝度値取得手段により取得された輝度値と画像全体の輝度値の目標値を基に露出制御値を算出する露出制御値算出手段と、算出された露出制御値を常に記憶する顔検出露出制御値記憶手段と、モニタリング中に顔領域が検出されなかった場合には、一定期間内に所定数以上の画像において顔領域が検出されたときに、顔検出露出制御値記憶手段から取得した露出制御値を用いる露出制御手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
好ましくは、露出制御手段は、顔領域が検出されなかった場合には、前回の顔領域が検出された画像における顔領域の色情報と今回の画像における前回検出された顔領域と同じ領域の色情報との差が一定の範囲内であるかを判定し、一定範囲内であれば顔検出露出制御値記憶手段から取得した露出制御値を用いる。
【０００９】
また、好ましくは、モニタリング以外の動作からモニタリングに戻った直後において、露出制御手段は、モニタリング中に顔領域が検出されなかった場合には、前回のモニタリングが終了する直前の一定期間内に所定数以上の画像において顔領域が検出されたときに、顔検出露出制御値記憶手段から取得した露出制御値を用いる。
【００１０】
また、好ましくは、顔検出結果記憶手段は、所定の期間、顔検出結果を記憶し、顔検出露出制御値記憶手段は、所定の期間、露出制御値を記憶し、モニタリング以外の動作からモニタリングに戻った直後において、記憶された顔検出結果および露出制御値が存在する場合に、露出制御手段は、記憶された顔検出結果および露出制御値を用いる。
【００１１】
本発明に係る撮影方法は、被写体の画像を繰り返し検出し、検出した画像を表示するモニタリングを行う撮像方法であって、画像全体の輝度値を取得する第１輝度値取得方法と、繰り返し検出された画像毎に顔領域を検出する顔検出方法と、一定期間内において顔領域が検出されたことを示す顔検出結果を記憶する顔検出結果記憶方法と、顔検出結果を基に顔領域の輝度値を取得する第２輝度値取得方法と、モニタリング中に顔領域が検出された場合には、第１輝度値取得方法と第２輝度値取得方法により取得された輝度値と画像全体の輝度値の目標値を基に露出制御値を算出する露出制御値算出方法と、算出された露出制御値を常に記憶する顔検出露出制御値記憶方法と、モニタリング中に顔領域が検出されなかった場合には、一定期間内に所定数以上の画像において顔領域が検出されたときに、顔検出露出制御値記憶方法により取得された露出制御値を用いる露出制御方法と、を含む。
【００１２】
好ましくは、露出制御方法は、顔領域が検出されなかった場合には、前回の顔領域が検出された画像における顔領域の色情報と今回の画像における前回検出された顔領域と同じ領域の色情報との差が一定の範囲内であるかを判定し、一定範囲内であれば顔検出露出制御値記憶方法により取得した露出制御値を用いる。
【００１３】
また好ましくは、モニタリング以外の動作からモニタリングに戻った直後には、一定期間は、前回のモニタリングが終了する直前の一定期間である。
【００１４】
本発明に係る記録媒体は、被写体の画像を繰り返し検出し、検出した画像を表示するモニタリングを行う撮像装置に用いられ、自動露出制御演算処理を実行するための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であって、自動露出制御演算処理は、画像全体の輝度値を取得する第１輝度値取得処理と、繰り返し検出された画像毎に顔領域を検出する顔検出処理と、一定期間内において顔領域が検出されたことを示す顔検出結果を記憶する顔検出結果記憶処理と、顔検出結果を基に顔領域の輝度値を取得する第２輝度値取得処理と、モニタリング中に顔領域が検出された場合には、第１輝度値取得処理と第２輝度値取得処理により取得された輝度値と画像全体の輝度値の目標値を基に露出制御値を算出する露出制御値算出処理と、算出された露出制御値を常に記憶する顔検出露出制御値記憶処理と、モニタリング中に顔領域が検出されなかった場合には、一定期間内に所定数以上の画像において顔領域が検出されたときに、顔検出露出制御値記憶処理により取得された露出制御値を用いる露出制御処理と、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スルー画像表示および撮影の際、顔検出率が低下した場合でも、簡易な構成で顔検出の有無を推定し、迅速かつ良好な露出制御ができる撮像装置、撮像方法および記録媒体を得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１または第２の実施形態を適用したデジタルカメラの外観図である。
【図２】第１または第２の実施形態に係るデジタルカメラのシステム構成図である。
【図３】図２のＣＰＵ内部の処理部を示す図である。
【図４】第１または第２の実施形態に係るデジタルカメラのモニタリング動作と静止画撮影動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係るＡＥ演算を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係るＡＥ演算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】
【００１７】
以下、第１の実施形態を図面を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれデジタルカメラすなわち撮像装置の平面図、正面図、背面図である。デジタルカメラ１０の上面側には、レリーズボタン（シャッタボタン）１１、電源ボタン１３、撮影・再生切替ダイアル１５が設けられている。撮影・再生切替ダイアル１５表面には、再生モードアイコン１７、静止画撮影モードアイコン１９等のアイコンが表示され、各アイコンがダイアル指標２１の位置に合わせられることにより、撮影モードと再生モードが選択される。
【００１８】
デジタルカメラ１０の正面（前面）側には、ズーム／フォーカスレンズを有する鏡胴ユニット２５、ストロボ発光部２７、光学ファインダ２９が設けられている。デジタルカメラ１０の背面側には、液晶モニタ（ＬＣＤ）３１、光学ファインダ２９の接眼レンズ部３３、広角側ズーム（Ｗ）スイッチ３５、望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ３７、メニュー（ＭＥＮＵ）ボタン３９、確定ボタン（ＯＫボタン）４１等が設けられている。また、図示しないが、デジタルカメラ１０の側面内部には、撮影した画像データを保存するためのメモリカードが収容されるメモリカード収容部が設けられている。
【００１９】
図２はデジタルカメラのシステム構成図である。デジタルカメラには、ＣＣＤ１００が設けられ、アナログフロントエンド部（ＡＦＥ部）２００に接続されている。ＡＦＥ部２００は信号処理部３００に接続され、信号処理部３００には、ＳＤＲＡＭ４００とＬＣＤディスプレイ４１０とＲＯＭ４２０と操作部４３０が接続され、また、メモリカード４４０が着脱可能に取付られる。ＣＣＤ１００の前にはズーム／フォーカスレンズ５１０とメカシャッタ５２０が設けられ、これらはモータドライバ５３０により駆動される。
【００２０】
鏡胴ユニット２５に設けられたズーム／フォーカスレンズ５１０を通過して光線が入射し、ＣＣＤ１００の受光面上に被写体像が結像する。ＣＣＤ１００には、ＣＣＤ１００を構成する複数の画素毎に色分解フィルタとしてのＲＧＢ原色フィルタが配けられる。ＣＣＤ１００はＲＧＢ三原色に対応した電気信号であるアナログＲＧＢ画像信号を出力する。ＡＦＥ部２００はＣＣＤ１００から出力される画像信号をデジタルデータに変換して出力する。信号処理部３００はＡＦＥ部２００から出力されるデジタルデータを処理する。ＳＤＲＡＭ４００は信号処理部３００から出力されるデータを一時的に保存する。ＬＣＤディスプレイ４１０は信号処理部３００から出力される画像データを表示する。メモリカード４４０は信号処理部３００から出力されるデータを保存する。ＲＯＭ４２０は露出制御等の制御プログラムを記憶する。
【００２１】
モータドライバ５３０は信号処理部３００のＣＰＵ（制御部）３２０からの駆動信号を入力してズーム／フォーカスレンズ５１０、メカシャッタ５２０等を駆動する。操作部４３０は、デジタルカメラ１０（図１参照）に設けられているレリーズボタン１１、電源ボタン１３、撮影・再生切替ダイアル１５、広角側ズームスイッチ３５、望遠側ズームスイッチ３７、メニューボタン３９、確定ボタン４１等である。操作部４３０を操作することにより動作指示信号が発生し、ＣＰＵ３２０に入力される。モータドライバ５３０は、ＣＰＵ３２０からの駆動信号により駆動制御される。
【００２２】
ＡＦＥ部２００は、ＴＧ（タイミング信号発生部）２０１とＣＤＳ（相関２重サンプリング部）２０３とＡＧＣ（アナログ利得制御部）２０５とＡ／Ｄ変換部２０７を備える。ＴＧ２０１はＣＣＤ１００の電子シャッタを駆動するタイミング信号を出力する。ＣＤＳ２０３はＣＣＤ１００から出力される電気信号であるアナログＲＧＢ画像信号のノイズを低減する。ＡＧＣ２０５はＣＤＳ２０３にてノイズが低減された画像信号の出力を調整する。Ａ／Ｄ変換部２０７はＡＧＣ２０５で出力が調整された画像信号をデジタル信号（ＲＡＷ−ＲＧＢデータ）に変換する。
【００２３】
信号処理部３００は、ＣＣＤインターフェース（ＣＣＤＩ／Ｆ）３０１とメモリコントローラ３０３とＹＵＶ変換部３０５とリサイズ処理部３０７と表示出力制御部３０９とデータ圧縮部３１１とメディアインターフェース（メディアＩ／Ｆ）３１３とＣＰＵ３２０を備える。ＣＣＤＩ／Ｆ３０１はＡＦＥ部２００のＴＧ２０１へ画面水平同期信号（ＨＤ）と画面垂直同期信号（ＶＤ）を出力する。これらの同期信号に同期してＣＤＳ２０３、ＡＧＣ２０５、Ａ／Ｄ変換部２０７は各処理を行い、ＣＣＤＩ／Ｆ３０１にはＡ／Ｄ変換部２０７により出力されるＲＡＷ−ＲＧＢデータが入力される。メモリコントローラ３０３はＳＤＲＡＭ４００を制御する。
【００２４】
ＹＵＶ変換部３０５は入力されたＲＡＷ−ＲＧＢデータをＹＵＶ形式の画像データ（ＹＵＶデータ）に変換する。ＹＵＶデータは表示や記録が可能な画像データである。リサイズ処理部３０７は表示や記録が行われるときの設定された画像データのサイズに合わせて画像データのサイズを変更する。表示出力制御部３０９は画像データの表示出力を制御し、これを基にＬＣＤディスプレイ４１０やＴＶは画像データを表示する。データ圧縮部３１１は記録するデータ量を小さくするためにＹＵＶデータをＪＰＥＧ形式等の画像データに圧縮する。メディアＩ／Ｆ３１３はメモリカード４４０との間で画像データの書き込みまたは読み出しを行う。
【００２５】
撮影者が操作部４３０を操作することによって所定の動作指示信号がＣＰＵ３２０に入力される。ＣＰＵ３２０は、操作部４３０からの操作入力情報とＲＯＭ４２０に記憶された露出制御等の制御プログラムに基づき、デジタルカメラ全体のシステム制御を行う。ＳＤＲＡＭ４００は、ＲＡＷ−ＲＧＢ保存部４０１、ＹＵＶ保存部４０３、ＪＰＥＧ保存部４０５、ＯＳＤ（On-Screen Display）保存部４０７を備える。ＲＡＷ−ＲＧＢ保存部４０１はＣＣＤＩ／Ｆ３０１に入力されたＲＡＷ−ＲＧＢデータを保存する。ＹＵＶ保存部４０３はＹＵＶ変換部３０５により変換されたＹＵＶデータを保存する。さらに、ＪＰＥＧ保存部４０５はＪＰＥＧ形式等の圧縮画像データを保存する。
【００２６】
図３は図２のＣＰＵ３２０内部の処理部を示す図である。ＣＰＵ３２０には、１フレーム分の画像データであるＲＡＷ−ＲＧＢデータが一定間隔（例えば１／３０秒）毎に、すなわち繰り返し入力される。全ブロックＹ値取得部３２１（第１輝度値取得手段）は、ＲＡＷ−ＲＧＢデータを、１６×１６（＝２５６）のブロックに等分割する。したがって例えば１画面（１フレーム）が約１０００万画素を有している場合、各分割ブロックは約３．９万画素を有する。本実施形態では、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の各画素数の比率は、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１であり、各分割ブロックはＲ画素＝約０．９７５万画素、Ｇ画素＝約１．９５万画素、Ｂ画素＝０．９７５万画素から構成される。全ブロックＹ値取得部３２１は画素毎のＲＡＷ−ＲＧＢデータに基づき、次に述べるように分割されたブロックのそれぞれについてＲＧＢ積算値を算出する。
【００２７】
ＲＧＢ積算値は、分割ブロックのそれぞれについて、全画素におけるＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分毎にＲＡＷ−ＲＧＢデータが加算平均されることにより算出される。上記の例では、９７５０個のＲ成分のデータが加算平均されることによりＲ成分に関するＲＧＢ積算値が算出される。１９５００個のＧ成分のデータが加算平均されることによりＧ成分に関するＲＧＢ積算値が算出される。また、９７５０個のＢ成分のデータが加算平均されることによりＢ成分に関するＲＧＢ積算値が算出される。
【００２８】
次に、全ブロックＹ値取得部３２１は、ブロック毎にＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に関するＲＧＢ積算値を用いて式（１）によりブロック毎のＹ値（輝度値）を生成する。
輝度値＝Ｒ×０．２９９＋Ｇ×０．５８７＋Ｂ×０．１１４    ・・・（１）
ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂは、それぞれＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に関するブロック毎のＲＧＢ積算値である。このようにして、全ブロックＹ値取得部３２１は２５６個の各ブロックについての輝度値を演算により求める。
【００２９】
顔検出部３２３（顔検出手段）は、ＳＤＲＡＭ４００に保存された画像データから公知の顔検出技術（例えば、ガボール・ウェーブレット変換＋グラフマッチング）を使用して、人物の顔を検出する。顔検出部３２３は一定間隔（例えば１／３０秒）毎に、すなわち繰り返し１フレーム分の画像データから顔領域を検出する。
【００３０】
顔エリアＹ値取得部３２５（第２輝度値取得手段）は、顔領域が検出された際には、顔領域が含まれるブロックの輝度値を取得する。すなわち顔エリアＹ値取得部３２５は顔検出結果を基に顔領域の輝度値を取得する。さらに顔エリアＹ値取得部３２５は、現在のフレームに関して顔領域が検出された場合、全ブロックＹ値取得部３２１から取得した全ブロックの輝度値である全ブロックＹ値と顔領域が含まれるブロックの輝度値である顔エリアＹ値に関し、顔エリアＹ値に重みづけした加重平均することにより、そのフレームにおける被写体輝度データＹ値を算出する。
【００３１】
露出制御値算出部３２７（露出制御値算出手段）は、ＲＯＭ４２０に予め保存されている目標輝度データＹ値と、被写体を測光した結果である被写体輝度データＹ値が一致した場合に、露出すなわち明るさが適正であると判断する。目標輝度データＹ値と被写体輝度データＹ値が一致しない場合には、露出制御値算出部３２７は、被写体輝度データＹ値が目標輝度データＹ値になるような露出制御値を算出する。
【００３２】
シャッタ・絞り・ゲイン制御部３２９（露出制御手段）は、顔領域が検出された場合には、露出制御値算出部３２７が算出した露出制御値に基づいて、露出条件、すなわち、ＣＣＤのシャッタスピード、絞り値（開口値）、ＣＣＤの感度（ゲイン値）、メカシャッタのシャッタスピードを設定する。シャッタ・絞り・ゲイン制御部３２９は、顔領域が検出されなかった場合には、一定期間（例えば現在までの過去２０フレーム）内に所定数（例えば５フレーム）以上の画像において顔領域が検出されたときに、前回の顔検出時の露出制御値を用いる。これに対し、全ブロックＹ値取得部３２１は、現在のフレームに関して顔領域が未検出であり、現在までの過去２０フレームの顔検出回数が所定数以下の場合、全ブロックＹ値を加算平均することにより被写体輝度データＹ値を算出する。
【００３３】
ＣＰＵ３２０は上述した各動作をモニタリング中にフレーム毎（すなわち１／３０秒毎）に行う。ここでモニタリングは、レリーズボタン１１（図１参照）が半押しまたは全押しされておらず、電子ファインダとして機能する液晶モニタ３１（図１参照）に撮影画像または撮影動画等のスルー画像が表示されている状態である。モニタリング時には、ＣＣＤＩ／Ｆ３０１が画素数の間引き処理を行いながら、１／３０秒毎に１フレーム分の画像データが読み出される。すなわち、モニタリング中には被写体の画像が１／３０秒毎に検出され、検出された画像が表示される。このように画像が液晶モニタに表示されることにより、画像を撮影するための構図の確認等が可能となる。
【００３４】
図４はデジタルカメラ１０のモニタリング中の静止画撮影の動作を示すフローチャートである。図１〜３を参照して説明する。本実施形態のデジタルカメラ１０は、静止画撮影モード時には、以下に説明するようなモニタリング中に静止画撮影を行う。まず、ステップ６０１において電源ボタン１３がＯＮされ、撮影・再生切替ダイアル１５により撮影モード（静止画撮影モード）が選択される。デジタルカメラ１０が起動されると、ＣＰＵ３２０はモータドライバ５３０に制御信号を出力し、これによりズーム／フォーカスレンズ５１０は所定位置に移動させられる。また、ＣＣＤ１００、ＡＦＥ部２００、信号処理部３００、ＳＤＲＡＭ４００、ＲＯＭ４２０および液晶モニタ３１等が起動する。
【００３５】
次にステップ６０２〜６０４に示されるモニタリングが行われる。ステップ６０２ではＡＥ（自動露出）演算が行われ、適正な露出制御値が決定される。この露出制御値に基づいて、露出条件が設定される。
【００３６】
ステップ６０３ではＡＷＢ（オートホワイトバランス）演算が行われ、各ブロックのＲＧＢ積算値に基づき被写体の光源の色に合わせたＡＷＢの制御値が決定される。ＳＤＲＡＭ４００から読み出されたＲＡＷ−ＲＧＢデータは、ＹＵＶデータに変換され、ＳＤＲＡＭ４００にＹＵＶデータが一時的に保存される。ＹＵＶデータに変換される際、画像データのホワイトバランスはＡＷＢ演算により決定された制御値に調整される。ＡＥ演算とＡＷＢ演算は、モニタリング中には連続的に行われている。ステップ６０４においてＳＤＲＡＭ４００から読み出されたＹＵＶ信号は、液晶モニタ３１へ伝送され、スルー画像が表示される。
【００３７】
次にステップ６０５〜６１０に示される静止画撮影が行われる。ステップ６０５においてレリーズボタン１１が半押しされた場合、ステップ６０６においてＡＦ（自動合焦）動作が実行され、いわゆる山登り方式に従ってフォーカスレンズが合焦位置に移動し、被写体像が合焦する。
【００３８】
ステップ６０７においてレリーズボタン１１が全押しされた場合、ステップ６０８におけるＡＥ演算では、露光時にＣＰＵ３２０からモータドライバ５３０への露出条件に基づく駆動指令によりメカシャッタ５２０が開閉してＣＣＤ１００が露光されるとともに、ＣＣＤ１００からアナログＲＧＢ画像信号が出力される。そしてステップ６０９においてＡＷＢ演算が行われＲＡＷ−ＲＧＢデータがＹＵＶデータに変換されＳＤＲＡＭ４００に一時的に保存される。
【００３９】
その後、一時的に保存されたＹＵＶデータはＳＤＲＡＭ４００から読み出されて、記録画素数に対応するサイズに圧縮される。圧縮されたデータは、ＳＤＲＡＭ４００に一時的に保存された後、ステップ６１０においてメモリカード４４０に保存される。なお、レリーズボタン１１が半押しまたは全押しされない場合やメモリカード４４０への保存が完了した場合は、ステップ６０２へ戻りモニタリングが継続される。
【００４０】
図５はＡＥ演算を示すフローチャートである。このＡＥ演算は、図４のステップ６０２とステップ６０８の処理すなわちモニタリングおよび静止画撮影に共通である。ステップ７０１において全ブロックＹ値取得部３２１は全ブロックＹ値を取得する。ステップ７０２において顔検出部３２３が顔領域を検出した場合、ＣＰＵ３２０（顔検出結果記憶手段）は一定期間（例えば２０フレーム）内において顔領域が検出されたことを示す顔検出結果を記憶する。ステップ７０３において顔エリアＹ値取得部３２５は顔エリアＹ値を取得する。ステップ７０４において露出制御値算出部３２７は全ブロックＹ値と顔エリアＹ値から露出制御値を算出する。ステップ７０５においてＣＰＵ３２０（顔検出露出制御値記憶手段）は算出された露出制御値を常に記憶する。またステップ７０６において、ステップ７０４で算出された露出制御値を基にシャッタ・絞り・ゲイン制御部３２９は露出条件を設定する。
【００４１】
一方、ステップ７０２において顔領域が検出されない場合、ステップ７０７においてＣＰＵ３２０は記憶された現在までの過去２０フレームにおける顔検出回数がｎ（例えばｎ＝５）より大きいかどうかを判断する。顔検出回数が５より大きい場合、ステップ７０８においてシャッタ・絞り・ゲイン制御部３２９はＣＰＵ３２０により記憶された、前回顔領域が検出されたフレームに関する露出制御値を使用して、露出条件を設定する。顔検出回数が５以下の場合、ステップ７０９において露出制御値算出部３２７は全ブロックＹ値を基に露出制御値を算出する。算出された露出制御値を基にシャッタ・絞り・ゲイン制御部３２９は露出条件を設定する。
【００４２】
このように本実施形態では、人の顔を撮影する際、顔検出結果が未検出の場合には現在までの過去２０フレームの顔検出回数が５より大きいかどうかが判断されて、記憶された露出制御値が使用されるか、または全ブロックＹ値を基に露出制御値が算出される。すなわち、逆光等により現在までの過去２０フレームにおける顔検出回数が、例えば１、２回の場合には、顔検出されなかったものと推定され、全ブロックＹ値を基に露出制御値が算出される。また顔検出回数が、例えば６、７回の場合には、顔検出されたものと推定されて、記憶された露出制御値を基に露出制御が行われる。したがって、顔が逆光または低輝度の場合であっても、スルー画像表示および撮影の際、現在のフレームにおいて顔領域を検出することができないために露出制御が不安定になることが回避され、迅速かつ良好な露出制御が可能となる。
【００４３】
図６は第２の実施形態に係るＡＥ演算を示すフローチャートである。なお、デジタルカメラの外観とシステム構成とモニタリング中の静止画撮影の動作は第１の実施形態と共通である。
【００４４】
第２の実施形態における第１の実施形態との違いは、図６のＡＥ演算においてステップ８０１が追加されたことである。本実施形態では顔領域が検出されなかった場合にさらに色情報に基づき顔領域の有無についての判断が行われる。ステップ７０２において顔領域が検出されなかった場合には、ステップ７０７において記憶された現在までの過去２０フレームにおける顔検出回数がｎ（例えばｎ＝５）以下のとき、ステップ８０１において、前回の顔領域が検出されたフレームにおける、顔領域が含まれるブロックのＲＧＢ積算値（色情報）と、今回のフレームにおける前回検出された顔領域と同じ領域が含まれるブロックのＲＧＢ積算値との差が一定の範囲内であるかが判定される。これらの差が一定範囲内であれば、ステップ７０８において、前回顔領域が検出されたフレームに関する露出制御値が使用される。一方、これらの差が一定範囲よりも大きければ、ステップ７０９において全ブロックＹ値から露出制御値が算出される。
【００４５】
このように本実施形態では、一度顔領域が検出された後、逆光または低輝度により顔領域が検出されないフレームが続いた場合でも、前回顔領域が検出されたフレームにおける、顔領域が含まれるブロックのＲＧＢ積算値と、今回のフレームにおける前回検出された顔領域と同じ領域が含まれるブロックのＲＧＢ積算値との差が一定の範囲内であるかがさらに判定される。したがって第１の実施形態よりも、顔の撮影に適しており、かつ、安定した露出制御が可能となる。
【００４６】
なお、デジタルカメラがメニュー画面表示動作や再生モード、すなわちモニタリング以外の動作からモニタリングに戻った直後には、図５、６のステップ７０７において、前回モニタリングが終了する直前の２０フレームの顔検出回数に基づいて露出制御値が決定される。これにより、モニタリングに戻った直後に顔検出部がまだ顔領域を検出できていない時でも顔検出の有無を推定し、迅速かつ良好な露出制御ができる。また、モニタリングが再開された直後の一定期間（例えば２０フレーム）には記憶された露出制御値が使用されてもよい。また、本実施形態は、上記のモニタリング以外の動作からモニタリングに戻った直後においてのみ適用され、これ以外では適用されなくてもよい。また、顔検出結果および露出制御値は、所定の期間のみ記憶されてもよい。この場合、デジタルカメラがモニタリング以外の動作からモニタリングに戻った直後において、記憶された顔検出結果および露出制御値が存在するときに、記憶された顔検出結果および露出制御値が用いられる。
【００４７】
また、ステップ７０５（図５、６）において、常に最新の顔検出結果から算出された露出制御値のみが記憶されてもよい。また、顔検出結果は１フレーム内に少なくとも１つの顔が検出されたことを示す。この他の実施形態として、１フレーム内の顔領域が含まれるブロックの位置が一度記憶され、このブロック周辺の所定範囲ブロック内で顔領域の検出の有無が判定され、現在までの過去２０フレームの顔検出回数が判断されてもよい。また、検出された顔情報が登録され、登録された顔情報と一致する顔に関して顔領域の検出の有無が判定されてもよい。
【００４８】
また、ＹＵＶデータの「ＹＵＶ」は、輝度データ「Ｙ」と、色差（輝度データと青色「Ｂ」成分データの差分「Ｕ」と、輝度データと赤色「Ｒ」成分データの差分「Ｖ」）の情報で色を表現する形式である。また、ブロックの分割数は２５６個に限定されないが好ましくは４以上である。また、ブロックの分割は等分割であることは必要ではないが、好ましくは全ての分割ブロックが等面積かつ同形状に等分割される。また、１フレーム分の画像データであるＲＡＷ−ＲＧＢデータは、ＣＰＵ３２０に一定間隔（例えば１／３０秒）毎に入力されなくてもよい。また、顔領域は、１フレーム分の画像データから一定間隔（例えば１／３０秒）毎に検出されなくてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０  デジタルカメラ
１１  レリーズボタン（シャッタボタン）
１３  電源ボタン
１５  撮影・再生切替ダイアル
１７  再生モードアイコン
１９  静止画撮影モードアイコン
２１  ダイアル指標
２５  鏡胴ユニット
２７  ストロボ発光部
２９  光学ファインダ
３１  液晶モニタ（ＬＣＤ）
３３  接眼レンズ部
３５  広角側ズーム（Ｗ）スイッチ
３７  望遠側ズーム（Ｔ）スイッチ
３９  メニュー（ＭＥＮＵ）ボタン
４１  確定ボタン（ＯＫボタン）
１００  ＣＣＤ
２００  アナログフロントエンド部（ＡＦＥ部）
２０１  ＴＧ（タイミング信号発生部）
２０３  ＣＤＳ（相関２重サンプリング部）
２０５  ＡＧＣ（アナログ利得制御部）
２０７  Ａ／Ｄ変換部
３００  信号処理部
３０１  ＣＣＤインターフェース（ＣＣＤＩ／Ｆ）
３０３  メモリコントローラ
３０５  ＹＵＶ変換部
３０７  リサイズ処理部
３０９  表示出力制御部
３１１  データ圧縮部
３１３  メディアインターフェース（メディアＩ／Ｆ）
３２０  制御部（ＣＰＵ）
３２１  全ブロックＹ値取得部
３２３  顔検出部
３２５  顔エリアＹ値取得部
３２７  露出制御値算出部
３２９  シャッタ・絞り・ゲイン制御部
４００  ＳＤＲＡＭ
４０１  ＲＡＷ−ＲＧＢ保存部
４０３  ＹＵＶ保存部
４０５  ＪＰＥＧ保存部
４０７  ＯＳＤ（On-Screen Display）保存部
４１０  ＬＣＤディスプレイ
４２０  ＲＯＭ
４３０  操作部
４４０  メモリカード
５１０  ズーム／フォーカスレンズ
５２０  メカシャッタ
５３０  モータドライバ
【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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