(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調整レンズの位置調節に用いるコントラスト値を算出する領域を抽出する領域抽出装置であって、
画像に含まれる複数の被写体領域のうち、色情報又は輝度情報により第１被写体領域を抽出する第１領域抽出部と、
複数の前記被写体領域のうち、前記画像の画角中心を含む領域に前記被写体領域の少なくとも一部の領域が含まれている第２被写体領域を抽出する第２領域抽出部と、
前記第１被写体領域及び前記第２被写体領域のうち、前記コントラスト値を算出する特定被写体領域を選択する判定部と、
を備える領域抽出装置。
【請求項２】
前記判定部は、動いている領域を前記特定被写体領域として選択する請求項１に記載の領域抽出装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記第１被写体領域及び前記第２被写体領域の輝度情報により前記特定被写体領域を選択する請求項１又は請求項２に記載の領域抽出装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記第１被写体領域及び前記第２被写体領域の彩度情報により前記特定被写体領域を選択する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の領域抽出装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記第１被写体領域及び前記第２被写体領域のうち、特定の色相を有する被写体領域を前記特定被写体領域として選択する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の領域抽出装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記第１被写体領域及び前記第２被写体領域のうち、特定の彩度を有する被写体領域を前記特定被写体領域として選択する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の領域抽出装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の領域抽出装置を備える撮像装置。
【請求項８】
コンピュータに、
画像に含まれる複数の被写体領域のうち、色情報又は輝度情報により第１被写体領域を抽出する手順と、
複数の前記被写体領域のうち、前記画像の画角中心を含む領域に前記被写体領域の少なくとも一部の領域が含まれている第２被写体領域を抽出する手順と、
前記第１被写体領域及び前記第２被写体領域のうち、焦点調整レンズの位置調節に用いるコントラスト値を算出する特定被写体領域を選択する手順と、
を実行させるための領域抽出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像から領域を抽出する領域抽出装置、撮像装置、及び領域抽出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像の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は、撮像された画像から人が注目する領域を抽出すること、すなわち、主要被写体の領域を抽出することができなかった。
【０００５】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、撮像された画像から主要被写体の領域を抽出することができる領域抽出装置、撮像装置、及び領域抽出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、焦点調整レンズの位置調節に用いるコントラスト値を算出する領域を抽出する領域抽出装置であって、画像に含まれる複数の被写体領域のうち、色情報又は輝度情報により第１被写体領域を抽出する第１領域抽出部と、複数の前記被写体領域のうち、前記画像の画角中心を含む領域に前記被写体領域の少なくとも一部の領域が含まれている第２被写体領域を抽出する第２領域抽出部と、前記第１被写体領域及び前記第２被写体領域のうち、前記コントラスト値を算出する特定被写体領域を選択する判定部と、を備える領域抽出装置である。
【０００７】
また、本発明は、領域抽出装置を備える撮像装置である。
【０００８】
また、本発明は、コンピュータに、画像に含まれる複数の被写体領域のうち、色情報又は輝度情報により第１被写体領域を抽出する手順と、複数の前記被写体領域のうち、前記画像の画角中心を含む領域に前記被写体領域の少なくとも一部の領域が含まれている第２被写体領域を抽出する手順と、前記第１被写体領域及び前記第２被写体領域のうち、焦点調整レンズの位置調節に用いるコントラスト値を算出する特定被写体領域を選択する手順と、を実行させるための領域抽出プログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、領域抽出装置は、撮像された画像から主要被写体の領域を抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態における、レンズ鏡筒１１１と、領域抽出装置１４０を備える撮像装置１００と、記憶媒体２００との構成を表すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における、画像から領域を抽出する方法を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態における、画角中心から領域を抽出する方法を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態における、画角中心の近傍から領域を抽出する方法を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態における、彩度Ｓ（Ｃ）のヒストグラムと、その部分拡大図である。
【図６】本発明の一実施形態における、画角中心の近傍の色相ヒストグラムの一例が表された図である。
【図７】本発明の一実施形態における、画角中心の近傍から抽出した領域の一例が表された図である。
【図８】本発明の一実施形態における、指定された位置から抽出した領域の一例が表された図である。
【図９】本発明の一実施形態における、指定された位置から抽出した領域に合焦させる場合の撮像装置１００の操作例を表す図である。
【図１０】本発明の一実施形態における、被写体を検出した位置に基づいて、抽出した領域の一例が表された図である。
【図１１】本発明の一実施形態における、人及び動物が撮像された画像から領域を抽出する処理の手順を表すフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態における、領域に合焦させるまでの処理の手順を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一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１１１と、領域抽出装置１４０を備える撮像装置１００と、記憶媒体２００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、得られた画像を静止画又は動画の画像として、記憶媒体２００に記憶させる。
【００１２】
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（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。
【００１３】
ＡＦレンズ１１２は、レンズ駆動部１１６により駆動され、後述する撮像部１１０の撮像素子１１９の受光面（光電変換面）に、光学像を導く。
【００１４】
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。
【００１５】
鏡筒制御部１１８は、撮像装置１００のＣＰＵ１９０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、ＡＦレンズ１１２を光軸方向に駆動させる制御信号である。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。
【００１６】
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、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。
【００１７】
レンズ駆動部１１６は、鏡筒制御部１１８の制御に応じてＡＦレンズ１１２を駆動し、ＡＦレンズ１１２をレンズ鏡筒１１１内で光軸方向に移動させる。
【００１８】
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、領域抽出装置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。
【００１９】
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、設定された撮像条件（例えば絞り値、露出値等）に従って、ＣＰＵ１９０により制御される。
【００２０】
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）。
【００２１】
また、撮像素子１１９は、操作部１８０を介してユーザからの撮影指示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の撮影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。
【００２２】
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に出力する。
【００２３】
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。また、操作部１８０は、画像内の所定位置をユーザが指定するため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領域抽出装置１４０に出力する。なお、操作部１８０は、領域抽出装置１４０に備えられていてもよい。
【００２４】
領域抽出装置１４０は、記憶部１６０に記憶されている画像処理条件に基づいて、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。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。また、領域抽出装置１４０は、画像の特徴量により定まる領域を、バッファメモリ部１３０に一時的に記憶されている画像から抽出する。また、領域抽出装置１４０は、抽出した領域を示す情報を記憶部１６０などに記憶させる。ここで、領域を示す情報とは、例えば、領域の分布を表す情報、及び領域の特徴量を表す情報などである。また、領域抽出装置１４０は、画像から抽出した領域に優先度を設定する。領域抽出装置１４０の詳細については、後述する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
記憶部１６０は、シーン判定の際にＣＰＵ１９０によって参照される判定条件と、シーン判定によって判断されたシーン毎に対応付けられた撮像条件と、領域を示す情報等とを記憶する。
【００２８】
ＣＰＵ１９０は、設定された撮像条件（例えば、絞り値、露出値）に従って、撮像部１１０を制御する。また、ＣＰＵ１９０は、領域を示す情報を、領域抽出装置１４０から取得する。また、ＣＰＵ１９０は、領域を示す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、画像から抽出された領域のうち、領域抽出装置１４０が設定した優先度が高い領域に合焦させるよう焦点を調節する。
【００２９】
また、ＣＰＵ１９０は、領域を示す情報に基づいて、画像処理のプレ処理又はポスト処理として、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、夜景か否かの判定の設定、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、などを制御する。
【００３０】
また、ＣＰＵ１９０は、領域を示す情報に基づいて、トーンカーブ（階調カーブ）の設定、静止画及び動画の同時撮影を実行するか否かの設定などを制御する。
【００３１】
また、ＣＰＵ１９０は、領域を示す情報に基づいて、プレ処理又はポスト処理として、連写するか否かの設定、及び、連写において、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、露光量の変更の設定、又はシャッタスピードの変更を実行するか否かの設定などを制御する。
【００３２】
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、領域抽出装置１４０に画像処理させる。
【００３３】
通信部１７０は、カードメモリ等の取り外しが可能な記憶媒体２００と接続され、この記憶媒体２００への情報（画像データ、領域を示す情報など）の書込み、読み出し、あるいは消去を行う。
【００３４】
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、情報（画像データ、領域を示す情報など）を記憶する。なお、記憶媒体２００は、撮像装置１００と一体であってもよい。
【００３５】
次に、領域抽出装置１４０の詳細について説明する。
領域抽出装置１４０は、特徴量算出部１４１と、領域抽出部１４２と、判定部１４３と、優先度設定部１４４と、記憶部１４５とを備える。
【００３６】
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（例えば、色相、彩度、明度、テクスチャ、エッジ）毎に、その特徴量を算出し、算出した特徴量を領域抽出部１４２に出力する。
【００３７】
領域抽出部１４２は、特徴量算出部１４１が算出した特徴量を取得する。また、領域抽出部１４２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、領域抽出部１４２は、取得した画像に含まれる領域であって特徴量毎に定まる領域を、画像から抽出する。ここで、領域抽出部１４２が抽出する領域は、例えば、撮像部１１０が撮像した画像に含まれる被写体像の領域である。
【００３８】
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、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。領域抽出部１４２は、撮像部１１０により撮像された画像から、画像特徴量（例えば、色情報（色相、色差）、彩度、輝度）に基づいて領域を抽出する。
【００３９】
また、領域抽出部１４２は、画像特徴量に定められた一定範囲（区分）と、その範囲外とに２値化された画像（以下、「２値画像」という）から領域（以下、「第１領域」という）を抽出し、抽出した第１領域にラベルを割り当てる（ラベリング）。また、領域抽出部１４２は、抽出した第１領域の位置にＡＦ評価領域を定める。ここで、ＡＦ評価領域とは、コントラスト・オートフォーカス（ＡＦ）により、コントラスト値が評価される領域である。
【００４０】
領域抽出部１４２は、撮像された画像内の所定位置から領域（以下、「第２領域」という）を抽出する（特例的マスク）。例えば、領域抽出部１４２は、画角中心又は画角中心の近傍における画像特徴量に基づいて、画角中心又は画角中心の近傍から第２領域を抽出する。また、領域抽出部１４２は、固有種別の被写体が撮像された領域を検出する処理（例えば、顔検出処理）により検出された領域の位置に基づいて、第２領域を抽出し、抽出した第２領域にラベルを割り当てる（ラベリング）。また、領域抽出部１４２は、操作入力により操作部１８０を介して指定された画像内の位置から、第２領域を抽出する。領域抽出部１４２の動作の詳細ついては、後述する。
【００４１】
判定部１４３は、各領域の分布に基づいて、複数の第１領域及び第２領域のうちから、優先度を設定する対象として、１つ以上の領域を選択する（最終マスク）。
【００４２】
より具体的には、判定部１４３は、予め定められた条件（例えば、領域の分布条件）を、第１領域又は第２領域が満たすか否かを判定する。例えば、判定部１４３は、ノイズと推定される領域（例えば、所定閾値よりも面積が小さい領域）が画像にある場合、それらの領域を、画像から除去（足きり）する。また、例えば、判定部１４３は、背景と推定される領域（例えば、所定閾値よりも面積が大きい領域）が画像にある場合、その領域を画像から除去する。また、例えば、判定部１４３は、例えば、固まりの度合いが大きい領域、すなわち、重心からの慣性モーメントが小さい領域を選択し、他の領域（慣性モーメントが小さくない領域）を足きりする。判定部１４３は、除去されていない第１領域及び第２領域の分布を表す情報を、記憶部１４５、記憶部１６０及び記憶媒体２００のうち少なくとも１つに記憶させる。
【００４３】
優先度設定部１４４は、予め定められた条件を満たす第１領域及び第２領域に、画像における「領域の優先度」を定める。この「領域の優先度」とは、人がより注目しているであろう領域の優先度である。優先度設定部１４４は、設定した「領域の優先度」を、領域を示す情報として、記憶部１４５、記憶部１６０及び記憶媒体２００に、領域毎に記憶させる。
【００４４】
領域の優先度は、次のように定められてもよい。以下では、優先度を示す数字が小さいほど、領域の優先度が高いものとする。また、以下に示す優先度は、一例である。
【００４５】
優先度１．
動いている領域（動いている領域が画像に複数ある場合、画角からはみ出していない領域、又は画角の中央に分布する領域）。また、パンニングしたことにより、動いている領域が画像に広く分布している場合は、動いていない領域。
これらの領域は、優先度「１」に設定される。
人は、動いている領域及びパンニングした際に変化量の少ない領域に注目するためである。
【００４６】
優先度２．
画角（構図）、奥行（パースペクト）、被写体距離（デプス、深度）に関する領域。画角の中央付近に分布する領域。画像に奥行がある場合、至近側に分布する領域のうち、画角からはみ出していない領域であって、面積が所定の範囲内である（極端に大きくない）領域。
これらの領域は、優先度「２」に設定される。
主要な被写体像の領域が、至近から無限までの広い範囲に存在する可能性があるためである。
【００４７】
優先度３．
人の顔検出、動物（ペット）の顔検出、顔が検出された領域における肌色検出、動物の毛並みのテクスチャ（模様）、又は植物のテクスチャに基づいて抽出された領域。
これらの領域は、優先度「３」に設定される。
人または動物が撮像されている場合、人は、その顔に注目するためである。
【００４８】
優先度４．
特異である特徴量（例えば、色相環において不連続である色相）がある領域。背景の領域とそれ以外の領域とに分割された領域。彩度が高い領域。周囲と比較して明度が著しく異なる領域。周囲と比較して色相（色合い）が著しく異なる領域。テクスチャ（模様）が周囲と異なる領域。周囲と比較して空間周波数（画像周波数）が高い領域。ある特徴量において不連続な分布が一定量あり、その特徴量に基づいてラベリングされた結果、領域が形成された場合に、画像において違和感がある領域。
これらの領域は、優先度「４」に設定される。
【００４９】
優先度５．
特定の色相又は彩度に基づいて抽出された領域。
これらの領域は、優先度「５」に設定される。
人は、赤色、黄色、肌色の領域に注目するためである。
【００５０】
優先度６．
明度（明暗）に基づいて抽出された領域。
これらの領域は、優先度「６」に設定される。
【００５１】
優先度７．
テクスチャ（模様）に基づいて抽出された領域。
これらの領域は、優先度「７」に設定される。
【００５２】
優先度８．
空間周波数（画像周波数）に基づいて抽出された領域。
これらの領域は、優先度「８」に設定される。
【００５３】
優先度９．
縦又は横に延びたエッジで囲まれた領域であって、一定以上の太さがある領域。
これらの領域は、優先度「９」に設定される。
【００５４】
次に、領域抽出部１４２及び判定部１４３の動作の詳細を説明する。
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、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。領域抽出部１４２は、撮像部１１０により撮像された画像から、画像特徴量（例えば、色情報（色相、色差）、彩度、輝度）に基づいて領域を抽出する。ここで、領域抽出部１４２が抽出する領域は、バッファメモリ部１３０から取得した画像に含まれる、被写体の領域である。
【００５５】
また、領域抽出部１４２は、２値画像から第１領域を抽出し、抽出した第１領域にラベルを割り当てる（ラベリング）。ここで、２値画像は、画像特徴量が閾値（上限及び下限）により区分されることで生成された画像である。また、この閾値は、画像における画像特徴量のヒストグラムの平均値（Ａｖｅ）及び標準偏差（σ）に基づいて、例えば、「平均値＋係数×標準偏差」と定められてもよい。
【００５６】
図２には、画像から領域を抽出する方法を説明するための図が表されている。領域抽出部１４２は、撮像部１１０が撮像した画像から、輝度に基づく画像（以下、「Ｙ画像」という）３００Ｙを抽出する。領域抽出部１４２は、撮像部１１０が撮像した画像の輝度（入力値）を補正（例えば、ガンマ補正）し、補正した輝度（出力値）を算出する。
【００５７】
領域抽出部１４２は、補正した輝度（出力値）を、複数の範囲に区分する。図２では、一例として、補正した輝度は、区分１〜４に区分されたとする。領域抽出部１４２は、区分毎に２値画像を生成する。区分１の上限が「平均値＋Ｋ１×標準偏差」であり、区分１の下限が「平均値＋Ｋ２×標準偏差」である場合、区分１の２値画像には、高輝度領域が含まれる。
【００５８】
領域抽出部１４２は、区分１の２値画像に含まれている高輝度領域の分布を探索することにより、この探索結果を表す領域画像に、高輝度領域を抽出する。同様に、領域抽出部１４２は、区分２の２値画像に含まれている中輝度領域を探索することにより、領域画像に中輝度領域を抽出する。また、領域抽出部１４２は、区分４の２値画像に含まれている低輝度領域を探索することにより、領域画像に低輝度領域を抽出する。
【００５９】
同様に、領域抽出部１４２は、補正した色情報Ｃｒを、複数の範囲に区分する。図２では、一例として、補正した色情報Ｃｒは、区分５〜８に区分されたとする。領域抽出部１４２は、区分毎に２値画像を生成する。区分５の上限が「平均値＋Ｋ３×標準偏差」であり、区分５の下限が「平均値＋Ｋ４×標準偏差」である場合、区分５の２値画像には、赤色系領域が含まれる。
【００６０】
領域抽出部１４２は、区分５の２値画像に含まれる赤色系領域の分布を探索することにより、この探索結果を表す領域画像に、赤色系領域（不図示）を抽出する。同様に、領域抽出部１４２は、区分６の２値画像に含まれる桃色系領域を探索することにより、この探索結果を表す領域画像に、桃色系領域（不図示）を抽出する。また、領域抽出部１４２は、区分８の２値画像に含まれる緑色系領域を探索することにより、領域画像に緑色系領域（不図示）を抽出する。
【００６１】
同様に、領域抽出部１４２は、補正した色情報Ｃｂを、複数の範囲に区分する。図２では、一例として、補正した色情報Ｃｂは、区分９〜１２に区分されたとする。領域抽出部１４２は、区分毎に２値画像を生成する。区分９の上限が「平均値＋Ｋ５×標準偏差」であり、区分９の下限が「平均値＋Ｋ６×標準偏差」である場合、区分９の２値画像には、青色系領域が含まれる。
【００６２】
領域抽出部１４２は、区分９の２値画像に含まれる青色系領域の分布を探索することにより、この探索結果を表す領域画像に、青色系領域（不図示）を抽出する。同様に、領域抽出部１４２は、区分１０の２値画像に含まれる水色系領域を探索することにより、この探索結果を表す領域画像に、水色系領域（不図示）抽出する。また、領域抽出部１４２は、区分１２の２値画像に含まれる黄色系領域を探索することにより、この探索結果を表す領域画像に、黄色系領域（不図示）を抽出する。
【００６３】
判定部１４３は、各領域の分布に基づいて、複数の第１領域及び第２領域のうちから、優先度を設定する対象として、１つ以上の領域を選択する。図２では、領域画像に抽出された複数の第１領域のうち、一例として、第１領域３４０Ｙ及び第１領域３５０Ｙが、優先度を設定する対象として、判定部１４３により選択されたとする。領域抽出部１４２は、ＡＦ評価領域３６０を第１領域３４０Ｙの位置に定め、ＡＦ評価領域３７０を第１領域３５０Ｙの位置に定める。
【００６４】
さらに、領域抽出部１４２及び判定部１４３は、以下に説明する１つ以上の場合の領域抽出処理を実行する。
＜画像の画角中心から領域を抽出する場合＞
図３には、画角中心から領域を抽出する方法を説明するための図が表されている。領域抽出部１４２は、Ｙ（輝度）画像３００Ｙの画角中心３１０Ｙから、輝度分布における一定範囲の輝度（Ｙ±Ｋ・α）を有する画素により構成される第２領域３２０Ｙを抽出する。また、領域抽出部１４２は、Ｃｒ（色差）画像３００Ｃｒの画角中心３１０Ｃｒから、色差分布における一定範囲の色差（Ｃｒ±Ｋ・β）を有する画素により構成される第２領域３３０Ｃｒを抽出する。また、領域抽出部１４２は、Ｃｂ（色差）画像３００Ｃｂの画角中心３１０Ｃｂから、色差分布における一定範囲の色差（Ｃｂ±Ｋ・γ）を有する画素により構成される第２領域を抽出する。ここで、輝度（Ｙ）又は色差（Ｃｒ，Ｃｂ）などの特徴量を有する画素が画像に無いなどの理由により、いずかの特徴量による第２領域が抽出されないことがあってもよい。
【００６５】
なお、画像の特徴量は、Ｙ・Ｃｒ・Ｃｂに限る必要はなく、例えば、ＲＧＢ、テクスチャ（模様）、又は画像における空間周波数など、領域を抽出することができる特徴量であればよい。
【００６６】
判定部１４３は、複数の第２領域のうち、固まりの度合いが大きい第２領域、すなわち、重心からの慣性モーメントが小さい第２領域を選択する。ここで、図３では、判定部１４３は、画像３００Ｙから抽出した第２領域３２０Ｙの固まりの度合いと、画像３００Ｃｒから抽出した第２領域３３０Ｃｒの固まりの度合いとを比較し、固まりの度合いがより大きい第２領域３２０Ｙを選択したとする。
【００６７】
また、領域抽出部１４２は、判定部１４３が選択した第２領域を抽出した際に用いた特徴量と同じ特徴量に基づいて、選択した第２領域の近傍から、更に精度良く第２領域を抽出してもよい。例えば、図３では、輝度に基づいて第２領域３２０Ｙが抽出されているので、領域抽出部１４２は、判定部１４３が選択した第２領域３２０Ｙの近傍から、強調された輝度に基づいて更に精度良く第２領域を抽出してもよい。
【００６８】
また、判定部１４３は、第１領域及び第２領域のうち評価が高い領域（例えば、面積が大きい領域）を、画像特徴量の種別毎に選択する。
【００６９】
＜画像の画角中心の近傍から領域を抽出する場合＞
領域抽出部１４２は、画角中心の近傍（例えば、画角中心から、予め定められた距離までの範囲）から第２領域を抽出する。図４には、画角中心の近傍から領域を抽出する方法を説明するための図が表されている。領域抽出部１４２は、画角中心の近傍に定められた領域４１０内に複数の位置を定める。図４では、一例として、５つの位置が予め定められている。
【００７０】
領域抽出部１４２は、予め定められた各位置におけるＹ（輝度）に基づいて、各位置から領域をそれぞれ抽出する。また、領域抽出部１４２は、各位置におけるＣｒ（色差）に基づいて、各位置から領域を抽出する。また、領域抽出部１４２は、各位置におけるＣｂ（色差）に基づいて、各位置から領域を抽出する。ここで、輝度又は色差などの画像特徴量を有する画素が無いなどの理由により、いずかの画像特徴量による第２領域が抽出されないことがあってもよい。
【００７１】
判定部１４３は、領域４１０内の位置４７０ａにおける画像の各特徴量に基づいて抽出した各第２領域のうち、最も評価が高い（例えば、最も密度が高い）第２領域を選択する。位置４７０ｂ〜位置４７０ｅについても同様である。図４では、輝度に基づいて抽出された第２領域４２０Ｙ及び第２領域４３０Ｙが、領域抽出部１４２により選択されたとする。
【００７２】
また、領域抽出部１４２は、判定部１４３が選択した第２領域の近傍から、その第２領域を抽出した際に用いた特徴量と同じ画像特徴量に基づいて、更に精度良く第２領域を抽出してもよい。例えば、図４では、輝度に基づいて第２領域４２０Ｙが抽出されているので、領域抽出部１４２は、選択した第２領域４２０Ｙ及び第２領域４３０Ｙの近傍から、強調された輝度に基づいて更に精度良く第２領域を抽出してもよい。
【００７３】
また、判定部１４３は、第１領域及び第２領域のうち評価が高い領域（例えば、至近側に分布する領域）を、画像特徴量の種別毎に選択する。
【００７４】
＜ヒストグラムに基づいて領域を抽出する場合＞
領域抽出部１４２は、画角中心の近傍における画像の特徴量について、ヒストグラムを生成する。図５には、彩度Ｓ（Ｃ）のヒストグラムと、その部分拡大図とが表されている。横軸は彩度Ｓ（Ｃ）を表す。また、横軸は頻度を表す。また、領域抽出部１４２は、画像の特徴量のヒストグラムに基づいて、第２領域を抽出する。
【００７５】
領域抽出部１４２は、彩度Ｓのヒストグラムを走査することにより、相対的に頻度が高い彩度ピークＳ１をヒストグラムから検出し、検出した彩度ピークＳ１を部分拡大する。領域抽出部１４２は、部分拡大した彩度ピークＳ１を更に走査することにより、彩度ピークＳ１の偏差σを算出する。また、領域抽出部１４２は、彩度ピークＳ１を中心とする３σ範囲に含まれる彩度を有する隣接画素からなる第２領域を、画像から抽出する。
【００７６】
図６には、画角中心の近傍の色相ヒストグラムの一例が表されている。横軸は色相ｈを表す。また、横軸は頻度を表す。領域抽出部１４２は、色相ヒストグラムを走査することにより、相対的に頻度が高い（特異な色相と予測される）色相ピークｈ１を、ヒストグラムから検出する。また、領域抽出部１４２は、色相ピークｈ１の偏差σを算出し、色相ピークｈ１を中心とする３σ範囲に含まれる色相を有する隣接画素からなる第２領域を、画像から抽出する。
【００７７】
また、領域抽出部１４２は、色相ヒストグラムを更に走査することにより、不連続となっているヒストグラム領域（不連続領域）に含まれる色相ｈ２を検出する。また、領域抽出部１４２は、色相ｈ２の偏差σを算出し、色相ｈ２を中心とする「ｈ２±Δ／２」範囲に含まれる色相を有する隣接画素からなる第２領域を、画像から抽出する。
【００７８】
図７には、画角中心の近傍から抽出した領域の一例が表されている。第２領域５２０は、画像５００の画角中心の近傍に定められた領域５１０における画像の特徴量のヒストグラムに基づいて、領域抽出部１４２により抽出される。
【００７９】
＜指定された位置から領域を抽出する場合＞
領域抽出部１４２は、操作入力により指定された画像内の所定位置に在る領域から、第２領域を抽出する。領域抽出部１４２には、操作入力に応じた操作入力信号が、例えば、操作部１８０から入力される。ここで、所定位置とは、例えば、ユーザが表示部１５０を押下した画面内の位置、又は、ユーザの視線入力により指定された画面内の位置である。
【００８０】
図８には、指定された位置から抽出した領域の一例が表されている。図８では、操作入力により指定された画像６００内の位置に、領域６１０が定められている。領域抽出部１４２は、階調が細分化された画像特徴量、例えば、階調が細分化された輝度（Ｙ）及び色差（Ｃｒ、Ｃｂ）に基づいて、領域６１０の近傍から第２領域６２０を抽出する。また、領域抽出部１４２は、領域６１０を含むＡＦ評価領域６３０を画像に定める。
【００８１】
また、領域抽出部１４２は、第２領域６２０の輪郭線を全て含むように、ＡＦ評価領域６３０を拡大する。これにより、領域抽出部１４２は、コントラスト・オートフォーカスに用いられるコントラスト値（信号対雑音比）を高くすることができる。
【００８２】
図９には、指定された位置から抽出した領域に合焦させる場合の撮像装置１００の操作例が表されている。図９（Ａ）に示す一例では、ユーザが、カメラアングルを変更し、撮りたい被写体を画角中心に合わせたとする。領域抽出部１４２は、その被写体にＡＦ評価領域６４０を定める。そして、ユーザが操作部１８０を押下操作した場合、領域抽出部１４２は、合焦させる対象の領域を定める。例えば、領域抽出部１４２は、合焦させる対象の領域として、ＡＦ評価領域６４０内の被写体の領域を定めたとする。以降、領域抽出部１４２は、ユーザがカメラアングルを変更した場合でも、ＡＦ評価領域６４０内の被写体の領域に合焦させる。
【００８３】
また、図９（Ｂ）に示す一例では、画像内に複数の被写体が撮像されていることにより、ＡＦ評価領域６５０〜ＡＦ評価領域６７０が、各被写体の領域に定められているとする。ユーザが操作部１８０をダイヤル操作した場合、領域抽出部１４２は、合焦させる対象の領域を定める。例えば、領域抽出部１４２は、合焦させる対象の領域として、ＡＦ評価領域６６０内の被写体の領域を定めたとする。以降、領域抽出部１４２は、ユーザがカメラアングルを変更した場合でも、ＡＦ評価領域６６０内の被写体の領域に合焦させる。
【００８４】
＜被写体を検出した位置に基づいて、領域を抽出する場合＞
領域抽出部１４２は、顔検出処理の結果が示す画像内の位置に基づいて、第２領域を抽出する。ここで、顔検出処理には、人の顔の位置及び向き等を検出するための処理のほか、動物の顔の位置及び向き等を検出するための処理が含まれている。
【００８５】
図１０には、被写体を検出した位置に基づいて、抽出した領域の一例が表されている。撮像された画面８００に対する顔検出処理により、被写体の顔の位置８４０及び向きが検出されたとする。領域抽出部１４２は、位置８４０から第２領域８３０を抽出し、抽出した第２領域８３０にラベルを割り当てる（ラベリング）。
【００８６】
また、領域抽出部１４２は、被写体の顔の向きと、被写体の顔の位置８４０とに基づいて、被写体の胴体が撮像されていると推測される位置８５０〜位置８７０を定める。ここで、被写体の顔の位置と、被写体の顔の向きと、被写体の胴体が撮像されていると推測される位置との対応関係を表す情報は、記憶部１４５に予め記憶されているとする。また、領域抽出部１４２は、位置８５０〜位置８７０から、被写体の胴体が撮像されていると推測される第２領域８８０を抽出し、抽出した第２領域８８０にラベルを割り当てる。
【００８７】
＜人及び動物が撮像された画像から領域を抽出する場合＞
図１１は、人及び動物が撮像された画像から領域を抽出する処理の手順を表すフローチャートである。領域抽出部１４２は、領域を抽出する処理に用いる変数などを初期化する（ステップＳ１）。特徴量算出部１４１は、撮像された画像がリサイズされたクロップ画像（６４×４０画素）を、バッファメモリ部１３０を介して画像特徴量毎に読み込む（ステップＳ２）。
【００８８】
特徴量算出部１４１は、クロップ画像に対して顔検出処理を実行し、処理結果を領域抽出部１４２に出力する。領域抽出部１４２は、クロップ画像に人の顔が検出されたか否かを、処理結果に基づいて判定する（ステップＳ３）。
【００８９】
クロップ画像に人の顔が検出された場合（ステップＳ３−Ｙｅｓ）、領域抽出部１４２は、人の顔を含む枠画像を表示し、表示した枠の内側の面積が一定値（例えば、クロップ画像の面積に対して、１６分の１の面積）以上あるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００９０】
表示した枠の内側の面積が一定値未満である場合（ステップＳ４−Ｎｏ）、領域抽出部１４２は、人の顔が撮像されている領域と、胴体が撮像されていると推測される領域とを、人の顔が検出された位置に基づいて抽出する（ステップＳ５）。また、領域抽出部１４２は、輝度及び色差（ＹＵＶ，ＹＣｒＣｂ)等に基づいて、クロップ画像の例えば画角中心の近傍から、第２領域を抽出する（ステップＳ６）。
【００９１】
判定部１４３は、予め定められた条件に基づいて、領域抽出部１４２が抽出した第１領域及び第２領域に対して、足きり及び統合を実行する。例えば、判定部１４３は、所定閾値よりも面積が小さい複数の領域が画像内で近接している場合、それらの領域を統合する（ステップＳ７）。また、判定部１４３は、第１領域及び第２領域のうち評価が高い順に領域（例えば、１位〜４位の領域）を、画像特徴量の種別毎に選択する（ステップＳ８）。
【００９２】
また、優先度設定部１４４は、判定部１４３が選択した第１領域及び第２領域に、優先度を設定する。また、領域抽出部１４２は、優先度設定部１４４が設定した優先度が最も高い領域に、ＡＦ評価領域を設定する（ステップＳ９）。ＣＰＵ１９０は、ＡＦ評価領域のコントラスト値に基づいて、焦点調整（ＡＦ）処理を実行する。
【００９３】
なお、ＣＰＵ１９０は、領域抽出部１４２が選択した領域の画像特徴量に基づいて、領域を画像から切り出す処理、被写体を分類する処理、ダイナミックレンジを調整する処理、画像を強調する処理、露出調整（ＡＥ）、ホワイトバランス調整（ＡＷＢ）、被写体像（オブジェクト）の追尾、夜景か否かの判定、色補正処理、被写体像の拡大表示、パンニング表示、ズーム倍率に連動した明るさの最適化などを制御する。
【００９４】
一方、ステップＳ３において、クロップ画像に人の顔が検出されていない場合（ステップＳ３−Ｎｏ）、領域抽出部１４２は、クロップ画像に動物（ペット）の顔が検出されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。クロップ画像に動物の顔が検出されている場合（ステップＳ１０−Ｙｅｓ）、領域抽出部１４２は、胴体が撮像されていると推測される第２領域を、動物の顔の周辺から抽出する（ステップＳ１１）。
【００９５】
また、領域抽出部１４２は、動物の顔を含む枠画像を表示し、表示した枠の内側の面積が一定値（例えば、クロップ画像の面積に対して、１６分の１の面積）以上あるか否かを判定する（ステップＳ１２）。表示した枠の内側の面積が一定値以上ある場合（ステップＳ１２−Ｙｅｓ）、領域抽出部１４２は、処理をステップＳ９に進める。
【００９６】
一方、ステップＳ４において、表示した枠の内側の面積が一定値以上ある場合（ステップＳ４−Ｙｅｓ）、領域抽出部１４２は、上半身が撮像されていると推測される領域を、人の顔の周辺から抽出する（ステップＳ１３）。領域抽出部１４２は、処理をステップＳ９に進める。
【００９７】
また、ステップＳ１０において、クロップ画像に動物の顔が検出されていない場合（ステップＳ１０−Ｎｏ）、領域抽出部１４２は、処理をステップＳ６に進める。また、ステップＳ１２において、表示した枠の内側の面積が一定値未満である場合（ステップＳ１２−Ｎｏ）、領域抽出部１４２は、処理をステップＳ６に進める。
【００９８】
次に、領域抽出装置の処理の手順を説明する。
図１２は、領域に合焦させるまでの処理の手順を表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Ｓａ１）、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Ｓａ２）。
【００９９】
領域抽出部１４２は、撮像された画像がリサイズされたクロップ画像（６４×４０画素）を、バッファメモリ部１３０を介して画像特徴量毎に読み込む（ステップＳａ３）。領域抽出部１４２は、クロップ画像における複数の画像特徴量に基づいて、２値化画像を作成する（ステップＳａ４）。また、領域抽出部１４２は、２値化画像から第１領域及び第２領域を抽出し、抽出した領域にラベルを割り当てる（ステップＳａ５）。
【０１００】
判定部１４３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（足きり）する（ステップＳａ６）。また、判定部１４３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Ｓａ７）。
【０１０１】
優先度設定部１４４は、予め定められた条件を満たす第１領域及び第２領域に、画像における「領域の優先度」を定める（ステップＳａ８）。また、領域抽出部１４２は、優先度設定部１４４が優先度を定めた領域を、ＡＦ評価領域に合うよう矩形に整形する（ステップＳａ９）。ＣＰＵ１９０は、ＡＦ評価領域のコントラスト値に基づいて、コントラスト・スキャン（焦点調整処理）を実行する（ステップＳａ１０）。また、ＣＰＵ１９０は、コントラスト・スキャンの結果に基づいて、至近に在る被写体が撮像されている領域を優先し、その領域に合焦させる（ステップＳａ１１）。
【０１０２】
以上のように、領域抽出装置１４０は、撮像された画像から画像特徴量（例えば、色情報（色相、色差）、彩度、輝度）に基づいて第１領域（例えば、第１領域３４０Ｙ、第１領域３５０Ｙ）を抽出し、且つ、前記画像に定められた位置から画像特徴量に基づいて第２領域（例えば、第２領域３２０Ｙ、第２領域４２０Ｙ、第２領域４３０Ｙ）（特例的マスク）を抽出する領域抽出部１４２と、予め定められた条件（例えば、領域の分布条件）を前記第１領域及び前記第２領域の少なくとも一方が満たすか否かを判定し、前記第１領域及び前記第２領域のうち、前記予め定められた条件を満たす前記第１領域及び前記第２領域（最終マスク）を選択する判定部１４３と、判定部１４３が選択した前記第１領域及び前記第２領域の分布を記憶する記憶部１４５と、を備える。
この構成により、領域抽出部１４２は、撮像された画像から画像特徴量に基づいて第１領域を抽出し、前記画像に定められた位置から画像特徴量に基づいて第２領域を抽出する。また、判定部１４３は、予め定められた条件を満たす前記第１領域及び前記第２領域を選択する。これにより、領域抽出装置は、撮像された画像から主要被写体の領域を抽出することができる。
【０１０３】
また、領域抽出部１４２は、画角中心（例えば、画角中心３１０Ｙ）又は前記画角中心の近傍（例えば、位置４７０ａ）における画像特徴量に基づいて、前記画角中心の近傍から前記第２領域を抽出する。
これにより、領域抽出装置は、画角中心又は前記画角中心の近傍に撮像された画像から、主要被写体の領域を抽出することができる。
【０１０４】
また、領域抽出部１４２は、検出された顔の位置（例えば、位置８４０）に基づいて、前記第２領域（例えば、第２領域８３０、第２領域８８０）を抽出する。
これにより、領域抽出装置は、検出された顔の位置に基づいて、撮像された画像から主要被写体の領域を抽出することができる。
【０１０５】
また、領域抽出装置１４０は、前記画像に定められた位置を指定するための操作入力を受け付ける操作部１８０を備え、領域抽出部１４２は、前記操作入力により指定された前記画像に定められた位置に基づいて、前記第２領域を抽出する。
これにより、領域抽出装置は、前記操作入力により指定された前記画像に定められた位置に撮像された画像から、主要被写体の領域を抽出することができる。
【０１０６】
また、判定部１４３は、前記第１領域及び前記第２領域に予め定められた分布条件（例えば、固まりの度合い）に基づいて、前記分布条件を満たす前記第１領域及び前記第２領域を選択する。
これにより、領域抽出装置は、撮像された画像から主要被写体の領域を、予め定められた分布条件に基づいて抽出することができる。
【０１０７】
また、領域抽出部１４２は、画像特徴量のヒストグラムに基づいて、前記第２領域を抽出する。
これにより、領域抽出装置は、撮像された画像から主要被写体の領域を、画像特徴量のヒストグラムに基づいて抽出することができる。
【０１０８】
また、撮像装置１００は、前記第１領域及び前記第２領域に優先度を定める優先度設定部１４４を有する領域抽出装置１４０と、前記第１領域及び前記第２領域のうち、前記優先度設定部が定めた優先度が高い領域に合焦させるよう、焦点を調節するＣＰＵ１９０と、前記優先度が高い領域に合焦した状態の前記画像を撮像する撮像部１１０と、を備える。
この構成により、撮像装置は、優先度が高い領域に合焦させるよう焦点を調節する。これにより、撮像装置は、撮像された画像から抽出した主要被写体の領域に合焦した状態の画像を、撮像することができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
例えば、領域抽出装置１４０は、記憶媒体２００に記憶されていた画像に含まれる被写体像の領域の分布を表す情報、及びその領域の特徴量を表す情報を、記憶媒体２００に記憶させてもよい。
【０１１１】
また、上記に説明した領域抽出装置、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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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】
【０１１４】
１００…撮像装置、１１０…撮像部、１１１…レンズ鏡筒、１４０…領域抽出装置、１４１…特徴量算出部、１４２…領域抽出部、１４３…判定部、１４４…優先度設定部、１４５…記憶部
【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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【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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