(57)【要約】フォーカスレンズにより結像された被写体像を撮像素子にて光電変換し、得られた画像信号に含まれる輝度信号を時間微分して生成したフォーカス微分信号値を１フレーム期間内で積分してＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出部と、ＡＦ評価値算出部から入力されたＡＦ評価値を基にしてＡＦ評価値が最大となるようフォーカスレンズの位置を動作制御する制御部とを備えた撮像装置において、ＡＦ評価値算出部は、各画素値の特徴を抽出し暗所での逆光シーンか否かを判断する高輝度領域判定部と、被写体の輪郭成分の帯域判定を行う帯域判定部と、を有し、帯域判定部では、高輝度領域判定部が暗所での逆光シーンと判断した場合に逆光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分での低輝度領域側のフォーカス微分信号値を積分の対象から除外し、高輝度領域側のフォーカス微分信号値のみを積分の対象としてＡＦ評価値を算出する。
2017081998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズにより結像された被写体像を撮像素子にて光電変換し、得られた画像信号に含まれる輝度信号の高周波数成分を取得し、取得した輝度信号を時間微分して生成したフォーカス微分信号からフォーカス微分信号値を求め、当該フォーカス微分信号値を１フレーム期間内で積分してＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出部と、当該ＡＦ評価値算出部から入力されたＡＦ評価値を基にして、当該ＡＦ評価値が最大となるよう前記フォーカスレンズの位置を動作制御する制御部とを備えた撮像装置において、
前記ＡＦ評価値算出部は、
各画素値の特徴を抽出し、暗所での逆光シーンか否かを判断する高輝度領域判定部と、
被写体の輪郭成分の帯域判定を行う帯域判定部と、を有し、
前記帯域判定部では、前記高輝度領域判定部が暗所での逆光シーンと判断した場合に、逆光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分での低輝度領域側のフォーカス微分信号値を前記積分の対象から除外し、フォーカスすべき被写体の輪郭成分での高輝度領域側のフォーカス微分信号値のみを前記積分の対象として前記ＡＦ評価値を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、前記高輝度領域判定部は、前記フォーカスレンズの位置情報の時間的変化量と、前記逆光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分の時間的変化量との差分の相関関係に基づいて、暗所での逆光シーンか否かを判断することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、前記制御部は、前記ＡＦ評価値算出部から入力された前記ＡＦ評価値を前記フォーカスレンズの位置情報と合わせて記憶する記憶部を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コントラスト検出方式によるオートフォーカス機能を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、撮像レンズの撮像した被写体の像を撮像素子に投影して映像信号を得るとともに、撮像レンズのフォーカス位置を制御して被写体に対して合焦点を得るようにしたオートフォーカス方法において、被写体が逆光であるか否かを判別し、この判別の結果、被写体に対するオートフォーカスの検出エリアを、逆光のときと逆光ではないときとで切り換え、逆光のときには、撮像素子の出力信号のうち、検出エリアにおける被写体のエッジから被写体に対する合焦点位置を検出するようにしたオートフォーカス方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０２０３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、監視用途において、フォーカスすべき被写体の近くに、照明光等の強い光源が直接映り込んだスポット光が存在するような、夜間などの暗所での逆光シーンに遭遇する場合がある。一般的なコントラスト検出方式のオートフォーカス方法では、映像信号の高周波成分（微分成分）が最大となる位置にフォーカスレンズを移動させている。
しかしながら、暗所での逆光シーンでは、照明光が直接映り込んで生じたスポット光等の高輝度（ハイライト）領域と周辺暗部のような低輝度領域との間のコントラスト差分は、本来合焦時に見られる被写体の輪郭成分のコントラスト差分より相対的に高くなる。そのため、特に、被写体からの微分信号成分が比較的少ないシーンにおいて、微分信号をそのままフォーカス信号（ＡＦ評価値）に用いると、スポット光の影響を強く受けることとなり、オートフォーカスの正常動作が難しくなる。即ち、照明のスポット光は、合焦位置からずれるほど広がって、輪郭も大きくなり、フォーカス信号を大きくする。
そこで、暗所での逆光シーンにおいて、如何に照明光等による高輝度領域と低輝度領域間の境界からの微分信号と、本来合焦時に見られる被写体の輪郭成分の微分信号とを区別し、ＡＦ評価値として加算判定を行うかが課題となる。【０００５】
本発明は、このような従来の事情に鑑みなされたものであり、撮像すべき被写体の近くにスポット光などの照明光が存在する暗所での逆光シーンを撮像する場合に、フォーカス検波性能の向上を図ることが可能な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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、フォーカスレンズにより結像された被写体像を撮像素子にて光電変換し、得られた画像信号に含まれる輝度信号の高周波数成分を取得し、取得した輝度信号を時間微分して生成したフォーカス微分信号からフォーカス微分信号値を求め、当該フォーカス微分信号値を１フレーム期間内で積分してＡＦ評価値を算出するＡＦ評価値算出部と、当該ＡＦ評価値算出部から入力されたＡＦ評価値を基にして、当該ＡＦ評価値が最大となるよう前記フォーカスレンズの位置を動作制御する制御部とを備えた撮像装置において、前記ＡＦ評価値算出部は、各画素値の特徴を抽出し、暗所での逆光シーンか否かを判断する高輝度領域判定部と、被写体の輪郭成分の帯域判定を行う帯域判定部と、を有し、前記帯域判定部では、前記高輝度領域判定部が暗所での逆光シーンと判断した場合に、逆光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分での低域側のフォーカス微分信号値を前記積分の対象から除外し、フォーカスすべき被写体の輪郭成分での高域側のフォーカス微分信号値のみを前記積分の対象として前記ＡＦ評価値を算出することを特徴とする。【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、上記した撮像装置において、前記高輝度領域判定部は、前記フォーカスレンズの位置情報の時間的変化量と、前記逆光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分の時間的変化量との差分の相関関係に基づいて、暗所での逆光シーンか否かを判断することを特徴とする。【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、上記した撮像装置において、前記制御部は、前記ＡＦ評価値算出部から入力された前記ＡＦ評価値を前記フォーカスレンズの位置情報と合わせて記憶する記憶部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮像すべき被写体の近くにスポット光などの照明光が存在する暗所での逆光シーンを撮像する場合に、フォーカス検波性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る撮像装置のＡＦ評価値算出部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】フォーカスレンズを所定のスピードで動かしながら暗所逆光シーンを撮像したときの画像例である。
【図４】本発明の一実施形態に係る撮像装置のＡＦ評価値算出部での信号処理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】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る撮像装置について説明する。
本発明の一実施形態に係る撮像装置は、ＡＦ評価値算出部に、高輝度領域判定部や帯域判定部を設けることで、照明光等による高輝度領域と低輝度領域間の境界によって形成された輪郭成分（低域のフォーカス微分信号成分）の検出を低減し、フォーカスすべき被写体の輪郭成分（高域のフォーカス微分信号成分）がＡＦ評価値として最大となるような工夫により、フォーカス検波性能の向上が図れるものである。
【００１２】
［撮像装置の制御構成］
本発明の一実施形態に係る撮像装置の制御構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す撮像装置１は、例えばデジタルビデオカメラである。
本発明の一実施形態に係る撮像装置１は、ズームレンズ１０と、フォーカスレンズ２０と、絞り機構部３０と、撮像素子４０と、撮像素子制御部５０と、Ａ／Ｄ変換部６０と、絞り駆動部７０と、フォーカスレンズ駆動部８０と、ズームレンズ駆動部９０と、画像信号処理部１００と、ＡＦ評価値算出部１１０と、表示部１２０と、ＣＰＵ１３０と、記憶部１４０と、画像記録媒体１５０と、操作部１６０とから構成されている。
【００１３】
ズームレンズ１０は、被写体を拡大するためのレンズである。フォーカスレンズ２０は、被写体にピントを合わせるためのレンズである。絞り機構部３０は、絞り・フィルタなどを含み、露光量を調節するための機構部である。
撮像素子４０は、ズームレンズ１０およびフォーカスレンズ２０を介して入力された画像を電気信号（画像信号）に光電変換し、Ａ／Ｄ変換部６０に出力する。また、撮像素子４０は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary   Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像素子である。
Ａ／Ｄ変換部６０は、撮像素子４０がＣＣＤの場合、撮像素子４０からの画像信号（アナログ画像データ）に相関二重サンプリング処理を施すＣＤＳ（Correlated  Double  Sampling）、自動ゲイン制御を施すＡＧＣ（Automatic  Gain  Control）、Ａ／Ｄ変換を施すＡＤＣ（Analog  Digital  Conversion）からなる。
【００１４】
画像信号処理部１００は、撮像素子４０、Ａ／Ｄ変換部６０を通じてデジタル変換された画像信号を受け取り、固定パターンノイズ除去、シェーディング補正、デモザイキング（ベイヤーフィルタのセンサの場合）、時間/空間フィルタ処理、サイズ変換、色補正、ガンマ等の処理をしてＣＰＵ１３０に出力すると共に、ＡＦ評価値算出部１１０に対して輝度信号（Ｙ）を出力する。なお、表示部１２０に表示される画像信号は、撮像素子制御部５０によって時系列的に変化するものとする。
ＡＦ評価値算出部１１０は、画像信号処理部１００より入力された輝度信号（Ｙ）を基にＡＦ（Automatic  Focus）評価値を算出し、算出したＡＦ評価値をＣＰＵ１３０に出力する。なお、詳細については後述する。
【００１５】
撮像素子制御部５０は、撮像素子４０に駆動信号を与え、露出タイミングを電気的に制御する電子シャッター機能を実現する。
フォーカスレンズ駆動部８０は、ＣＰＵ１３０から供給される制御信号に従って、図示していないパルスモータを駆動して、フォーカスレンズ２０を光軸方向に沿って移動させる。フォーカスレンズ駆動部８０は、フォーカスレンズ２０の位置を検出してＣＰＵ１３０に知らせることができる場合があるが、その絶対精度は低い。
ズームレンズ駆動部８０は、ＣＰＵ１３０から供給される制御信号に従って、図示していないパルスモータを駆動して、ズームレンズ１０を光軸方向に沿って移動させる。
絞り駆動部７０は、ＣＰＵ１３０から供給される制御信号に従って、絞り機構部３０を駆動し、例えば、絞り機構部３０の絞り機構を光量に応じて開閉する。
なお、各駆動部７０、８０、９０は、記憶部１４０よりＣＰＵ１３０にロードされたプログラムによって制御される。
【００１６】
ＣＰＵ１３０は、記憶部１４０よりロードされたプログラムによって、撮像装置１の信号処理、全制御を行う。また、ＣＰＵ１３０は、最大ＡＦ評価値検出手段１３０ａを有し、フォーカスレンズ２０を所定のＡＦサンプリング範囲内で移動させ、１フレーム毎に、ＡＦ評価値算出部１１０から入力されたＡＦ評価値をフォーカスレンズ位置情報と共に記憶し、記憶したＡＦ評価値の中から、最大ＡＦ評価値検出手段１３０ａで検出した最大ＡＦ評価値を合焦点とみなして、フォーカスレンズ駆動部８０を介して合焦時のフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズ２０を移動させる。また、ＣＰＵ１３０は、画像信号処理部１００より画像信号の輝度データを受け取り、それをＡＥ（Automatic  Exposure）評価値として判定し、絞り駆動部７０に指示して、絞り機構部３０の絞り機構を開閉し、同時に撮像素子制御部５０に指示して、シャッタースピードを可変し、最適な光量を調整する。
【００１７】
記憶部１４０は、各種プログラムを記憶する媒体である。画像記録媒体１５０は、撮影した画像を記録する媒体である。操作部１６０は、シャッターボタン入力等を外部から指示する機構である。表示部１２０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）モニタや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）モニタが使用される。また、表示部１２０は、人の指の接触を感知するタッチパネル式であっても構わない。
【００１８】
［ＡＦ評価値算出部の制御構成］
次に、本発明の一実施形態に係る撮像装置１のＡＦ評価値算出部１１０の制御構成について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る撮像装置のＡＦ評価値算出部の構成の一例を示すブロック図である。
本発明のＡＦ評価値算出部１１０は、ＨＰＦ（High-pass  filter）１１１と、絶対値化処理部１１２と、高輝度領域判定部１１５と、帯域判定部１１６と、時間差分抽出部１１８と、加算判定部１１７と、同一フレーム内積分回路１１４と、フォーカスゲート信号生成部１１３とから構成されている。
【００１９】
ＨＰＦ１１１は、画像信号処理部１００から入力された１フレームの全画素の輝度信号（Ｙ）に対して、１画素毎に水平方向の高周波成分を算出する。一例として、輝度信号（Ｙ）の時間微分により、水平方向に隣接する画素の輝度の差分を得て、微分信号（ｄＹ／ｄｔ）として出力する。
絶対値化処理部１１２は、微分信号成分の大きさを抽出するため、ＨＰＦ１１１から入力された微分信号（ｄＹ／ｄｔ）を絶対値化し、微分信号値（|ｄＹ／ｄｔ|）として加算判定部１１７、帯域判定部１１６および時間差分抽出部１１８に出力する。
高輝度領域判定部１１５は、画像信号処理部１００から入力された輝度信号（Ｙ）から、逆光シーンにおける高輝度領域と見なせる画素値の特徴を抽出して、高輝度領域の有無を判定し、高輝度領域情報を帯域判定部１１６に出力する。例えば、輝度が（飽和レベル付近の）第１所定値以上でかつ（水平方向の）隣接画素との差が第２所定値以下の画素の塊（ブロブ）であって、その周辺の輝度が第３所定値以下である場合に、高輝度領域と判定する。フォーカス移動中は、一度判定した高輝度領域を記憶し、記憶した領域周辺で第１所定値を少しずつ下げることで、非合焦に移動しても高輝度領域の検出を維持できるようにするとよい。
高輝度領域判定部１１５は、より多くのスポット光を高輝度領域として検出することが望ましいが、高輝度領域にスポット光以外のもの（被写体）が多少含まれても問題ない。また、現在の処理フレームでリアルタイムに高輝度領域を判定できない場合は、1つ前のフレームに基づく判定結果を出力してもよい。
【００２０】
帯域判定部１１６は、絶対値化処理部１１２からの微分信号値を基に、各高輝度領域の輪郭成分の周波数帯域判定を行い、加算判定部１１７に出力する。帯域判定は、帯域判定部１１６内にＨＰＦや微分回路を設けて入出力の振幅を比較する方法の他、ＨＰＦ１１１からの微分信号において正（又は負）の値が連続する回数や、微分信号の移動平均値等によっても判定できる。ＨＰＦ１１１から帯域判定部１１６までは、画素毎に動作する。
時間差分抽出部１１８は、絶対値化処理部１１２から入力された微分信号値を１フレーム分記憶するメモリを有し、微分信号値のフレーム間の時間的変化量を抽出し、加算判定部１１７に出力する。この時間的変化量は、各高輝度領域の輪郭においてのみ抽出できれば十分であり、メモリは各高輝度領域付近のみを記録するようにしてもよい。
フォーカスゲート信号生成部１１３は、フォーカス検波エリアを示すフォーカスゲート信号を生成し、同一フレーム内積分回路１１４に出力する。
加算判定部１１７は、帯域判定部１１６からの帯域判定情報に基づいて、絶対値化処理部１１２から入力された微分信号値に対して、被写体に由来する高域の微分信号値は加算し、ハイライト領域の輪郭に由来する低域の微分信号値は加算しないよう制御する。
同一フレーム内積分回路１１４は、フォーカスゲート信号生成部１１３から入力されたフォーカスゲート信号に基づいて、加算判定部１１７から入力された同一フレーム内の微分信号値を積分し、フレーム期間毎にＡＦ評価値としてＣＰＵ１３０に出力する。
【００２１】
［ＡＦ評価値算出部の動作］
次に、ＡＦ評価値算出部１１０の動作について、図２および図３を参照して説明する。
図３は、フォーカスレンズを所定のスピードで動かしながら暗所逆光シーンを撮像したときの画像例である。
図３（ａ）は撮像装置１が合焦時に暗所逆光シーンを撮像した画像５００であって、５０１は照明光による高輝度領域を、５０２はフォーカスすべき所定の被写体を示している。図３（ｂ）は図３（ａ）の画像５００をＨＰＦ処理した微分画像５１０であって、５１１は照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分を、５１２はフォーカスすべき所定の被写体５０２により形成された輪郭成分を示している。ここで、照明光と被写体は、撮像装置１からほぼ同じ距離に存在しているものとする。
また、図３（ｃ）は撮像装置１が非合焦時に暗所逆光シーンを撮像した画像５２０であって、５２１は照明光による高輝度領域を示しており、図３（ｄ）は図３（ｃ）の画像５２０をＨＰＦ１１１により時間微分した画像５３０であって、５３１は照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分を示している。
また、図３（ｅ）は図３（ｃ）よりも合焦位置から更に離れた非合焦時に暗所逆光シーンを撮像した画像５４０であって、５４１は照明光による高輝度領域を示しており、図３（ｆ）は図３（ｅ）の画像５４０をＨＰＦ１１１により時間微分した画像５５０であって、５５１は照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分を示している。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、照明光に対して合焦すると、照明光による高輝度領域５０１は比較的狭く、また、図３（ｂ）に示すように、暗部において、所定の被写体により形成された輪郭成分５１２は、被写体の持つディティールによって比較的高輝度領域の周波数成分となりうる。
【００２３】
また、撮像装置１が非合焦時には、図３（ｃ）および（ｅ）に示すように、照明光による高輝度領域５２１および５４１は、円形に広がる。暗所撮影時は絞り機構部３０の絞りは最大に開くため、高輝度領域５２１の形状は絞りの形状に関係なく丸くなり（玉ボケ）、内部の輝度は比較的一定であり、輪郭においては領域５２１の内側から外側へ向かって輝度が最大値から最小値付近まで大きく変化（減少）するが、その変化は比較的緩やか（単調）である。また、図３（ｄ）および（ｆ）に示すように、照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分５３１および５５１は、幅が広く、比較的低輝度領域の周波数成分となりうる。
【００２４】
本実施形態においては、高輝度領域判定部１１５が、逆光シーンと見なせる画素値の特徴を抽出する。また、本来フォーカス位置を合わせようとしている所定の被写体の輪郭成分５１２（図３（ｂ）参照）は比較的高輝度領域であるのに対し、誤検出の要因となる照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分５１１、５３１および５５１（図３（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）参照）は比較的低輝度領域であることに着目し、帯域判定部１１６は、低輝度領域側のフォーカス微分信号値が照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分５１１、５３１および５５１と判定する。加算判定部１１７では、低域側のフォーカス微分信号値をＡＦ評価値としての加算対象から除外し、フォーカスすべき被写体の輪郭成分である高輝度領域側のフォーカス微分信号値のみを加算対象にする。
【００２５】
なお、図３に示すように、合焦位置からフォーカス位置のずれ量が増大するにつれて、照明光による高輝度領域５０１、５２１および５４１もその広さが拡大することから、上記輪郭成分５１１、５３１および５５１も増大する。つまり、本来のフォーカス評価値と逆の挙動を示す。
このとき、ＣＰＵ１３０にてフォーカスレンズ２０のフォーカス位置情報の時間的変化量を検出すると同時に、照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分の時間的変化量を検出すれば、両者の差分の相関関係から（単調増加である場合）暗所逆光シーンであると推定することができると考えられる。時間差分抽出部１１８がこれに係る処理を行う。
【００２６】
［ＡＦ評価値算出部での信号処理］
次に、本発明の一実施形態に係る撮像装置１のＡＦ評価値算出部１１０での信号処理について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る撮像装置のＡＦ評価値算出部での信号処理を示すフローチャートである。
フォーカス検波エリア（１フレーム）において、１画素毎に輝度信号（Ｙ）の画素値が最大値に到達しているか否かの判定を行い（ステップＳ１０１）、画素値が最大値に到達している場合（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０２に進め、画素値が最大値に到達していない場合（ＮＯ）、処理をステップＳ１０５に進める。
次に、ステップＳ１０１で輝度信号の画素値が最大値に到達している場合には、最大画素値の画素に隣接する画素の画素値も最大画素値であるか（画素値の差分が零）、つまり、最大画素値が連続しているか否かの判定を行い（ステップＳ１０２）、該当していれば（ＹＥＳ）、暗所逆光シーンでの照明光による高輝度領域の特徴として抽出する。
通常の自動露光制御では、オートフォーカス検出対象となっている画素領域における輝度信号の画素値の積算値は適正値（適正な映像出力レベル）に設定されていることが多いため、最大画素値（明部・高輝度領域）と検出画素全体の加算平均値との間に一定の差が生じることから、両者の画素値を比較し、画素値の差分が一定以上か否かを判定し（ステップＳ１０３）、該当する場合、高輝度領域と低輝度領域が併存していることになり、逆光シーンでの照明光による高輝度領域と周辺暗部の低輝度領域が存在する輝度分布であるものと判断する。
【００２７】
更に、検出精度を高める手段として、合焦時の暗所逆光シーンの時間微分画像における照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分５１１と５３１の差分および５３１と５５１の差分を比較し、常に正であり、且つ当該時刻のフォーカスレンズ２０のフォーカス位置情報の差分も同時に検出し、両者の相関関係から、フォーカス位置情報の差分に対して上記輪郭成分の差分量が単調増加であるかを判定する（ステップＳ１０４）。
つまり、“フォーカス位置が合焦点から非合焦点に移動しているとき、低輝度領域側のフォーカス微分信号値の変化量が常に正（単調増加）である”の判断は、フォーカス位置のピーク位置（合焦位置）情報とフォーカス位置の変化量情報から、合焦位置に接近しているか、または合焦位置から遠ざかっているかの判断を行う。
なお、ピーク位置（合焦位置）情報の取得手段については、ＡＦ実行前に高輝度領域側のフォーカス微分信号値のフレーム内積分値がピークとなるときにフォーカス位置情報として一度ＣＰＵ１３０側に記録させておく。
更に、帯域判定部１１６にて低輝度領域寄りであると判定された場合（ステップＳ１０６）、当該フォーカス微分信号値はＡＦ評価値としては無効な値として扱い加算対象から除外する（ステップＳ１０７）。一方、該当しない場合は、従来通り、フォーカス検波エリア内であれば、ＡＦ評価値として加算した後（ステップＳ１０５）、同一フレーム内積分回路１１４で同一フレーム内のフォーカス微分信号値を積分し、フレーム期間毎にＡＦ評価値としてＣＰＵ１３０に出力される（ステップＳ１０８）。
なお、上記したように、ＣＰＵ１３０では、フォーカスレンズ２０の位置を所定のＡＦサンプリング範囲内で変化させ、１フレーム毎に、ＡＦ評価値算出部１１０から入力されたＡＦ評価値をフォーカスレンズ位置情報と共に記憶し、記憶したＡＦ評価値の中から、最大ＡＦ評価値検出手段１３０ａで検出した最大ＡＦ評価値を合焦点とみなして、フォーカスレンズ駆動部８０を介して合焦時のフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズ２０を移動させる。
【００２８】
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る撮像装置によれば、撮像すべき被写体の近くにスポット光などの照明光が存在する暗所での逆光シーンを撮像する場合に、被写体の輪郭成分のフォーカス微分信号のみが積分加算され、ＡＦ評価値の極大値が合焦時に見られる本来の被写体の輪郭成分のピークに極力近づけることができ、照明光等による高輝度領域と低輝度領域間の境界によるコントラスト差分の影響を低減し、フォーカス検波性能の向上を図ることができる。
【００２９】
なお、上記実施形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができる。例えば、高輝度領域の輪郭に由来する微分信号を積分から除外する代わりに、高輝度領域の輪郭に由来する微分信号だけを積分して、全ての輪郭成分の積分結果から減算しても、計算としては等価である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、オートフォーカス機能を有するデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラを製造する産業で利用される。
【符号の説明】
【００３１】
１：撮像装置、１０：ズームレンズ、２０：フォーカスレンズ、３０：絞り機構部、４０：撮像素子、５０：撮像素子制御部、６０：Ａ／Ｄ変換部、７０：絞り駆動部、８０：フォーカスレンズ駆動部、９０：ズームレンズ駆動部、１００：画像信号処理部、１１０：ＡＦ評価値算出部、１１１：ＨＰＦ、１１２：絶対値化処理部、１１３：フォーカスゲート信号生成部、１１４：同一フレーム内積分回路、１１５：高輝度領域判定部、１１６：帯域判定部、１１７：加算判定部、１１８：時間差分抽出部、１２０：表示部、１３０：ＣＰＵ、１３０ａ：最大ＡＦ評価値検出手段、１４０：記憶部、１５０：画像記録媒体、１６０：操作部、５００：合焦時の暗所逆光シーン画像、５０１：照明光による高輝度領域、５０２：フォーカスすべき所定の被写体、５１０：時間微分画像、５１１：照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分、５１２：フォーカスすべき所定の被写体５０２の輪郭成分、５２０：非合焦時の暗所逆光シーン画像、５２１：照明光による高輝度領域、５３０：時間微分画像、５３１：照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分、５４０：更に非合焦時（特にＮｅａｒ端寄り）の暗所逆光シーン画像、５４１：照明光による高輝度領域、５５０：時間微分画像、５５１：照明光による高輝度領域と低輝度領域の境界により形成された輪郭成分。  
【図１】
2017081998.tif 000003
【図２】
2017081998.tif 000004
【図３】
2017081998.tif 000005
【図４】
2017081998.tif 000006
【国際調査報告】
2017081998.tif 000007
2017081998.tif 000008
2017081998.tif 000009
2017081998.tif 000010