(57)【要約】【課題】本発明は、探索領域を用いて被写体を追尾する撮像装置において、被写体の追跡精度をより向上できる。【解決手段】本発明の撮像装置は、被写体を撮像して画像データを順次生成する撮像手段と、前記順次生成される画像データに対して被写体を探索するための探索領域を設定する探索領域設定手段と、前記探索領域から検出された特徴情報に基づき、被写体の追尾枠を設定する追尾枠設定手段と、を備える。そして、前記探索領域設定手段は、前記画像データに対して設定された追尾枠の移動ベクトルを複数用いて、前記画像データ内の前記探索領域の設定位置を決定する。【選択図】図９
2011234173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像データを順次生成する撮像手段と、
前記順次生成される画像データに対して被写体を探索するための探索領域を設定する探索領域設定手段と、
前記探索領域から検出された特徴情報に基づき、被写体の追尾枠を設定する追尾枠設定手段と、
を備え、
前記探索領域設定手段は、
前記画像データに対して設定された追尾枠の移動ベクトルを複数用いて、前記画像データ内の前記探索領域の設定位置を決定する、
撮像装置。
【請求項２】
前記探索領域設定手段は、
前記複数の移動ベクトルの縦成分又は横成分が同じ方向を向いている場合に限り、前記複数の移動ベクトルを用いて前記画像データ内の前記探索領域の設定位置を決定する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記探索領域設定手段は、前記移動の大きさが所定値以上の移動ベクトルを利用する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記探索領域設定手段は、
前記探索領域の調整前の設定位置と調整後の設定位置との距離に応じて、探索領域の大きさ又は形状を調整する、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記追尾枠設定手段は、
前記探索領域内に所定条件を満たす被写体の特徴が発見されない場合、前記探索領域の設定位置に追尾枠を設定する、
請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に対する追尾機能を備える撮像装置に関する。例えば、追尾機能を備えるデジタルカメラ、ビデオカメラなどに適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置としては、下記の特許文献１に記載されるようなものが存在する。
【０００３】
この撮像装置は、被写体像を形成する光学系と、光学系によって形成された被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、生成された画像データのうち追尾枠内の被写体像（追尾対象となる被写体）の特徴を抽出する抽出手段と、抽出された被写体像の特徴に基づいて、被写体像の相対的な移動を検出する検出手段と、当該検出された被写体像の相対的な移動に応じて、追尾枠を移動する追尾枠移動手段と、を備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２５４１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、追尾機能を有する撮像装置では、画像データ内の被写体に追尾枠を設定するため、探索領域を用いて追尾枠を設定するものがある。これは、画像データ内の追尾枠に対して、少ない処理量で追尾枠を設定するためである。
【０００６】
探索領域を用いた追尾機能を簡単に説明する（図３）。撮像装置は、画像データを取得する。撮像装置は、取得した画像データに対して、ユーザの指示に基づき追尾枠を設定する。撮像装置は、追尾枠内の画像データの特徴情報を記憶する。次に、撮像装置は、新たに画像データ（図３の画像データＸ）を取得する。撮像装置は、新たに取得した画像データに対して、探索領域を設定する（図３のＡ及びＢ）。具体的に撮像装置は、一つ前の画像データで追尾枠が設定された位置を基準にして、探索領域を設定する（図３のＡ及びＢ）。撮像装置は、探索領域内の画像データから、記憶した特徴情報を用いて、追尾枠を設定する（図３のＣ）。このようにして、撮像装置は、画像データに探索領域を設定し、追尾枠を設定する。
【０００７】
しかしながら、上記探索領域を用いた追尾機能を有する撮像装置では、被写体の移動速度が速い場合、被写体を追跡できなくなるといったことがある。特に、徒競走をしている被写体やブランコに乗っている被写体などを撮影する際には、被写体の移動速度が変化するため、被写体を追跡できないといったことが多くなる。
【０００８】
そこで本発明は、上記課題を解決するために、探索領域を用いて被写体を追尾する撮像装置において、被写体の追跡精度をより向上できる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】
【０００９】
本発明の撮像装置は、被写体を撮像して画像データを順次生成する撮像手段と、前記順次生成される画像データに対して被写体を探索するための探索領域を設定する探索領域設定手段と、前記探索領域から検出された特徴情報に基づき、被写体の追尾枠を設定する追尾枠設定手段と、を備える。そして、前記探索領域設定手段は、前記画像データに対して設定された追尾枠の移動ベクトルを複数用いて、前記画像データ内の前記探索領域の設定位置を決定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、探索領域を用いて被写体を追尾する場合であっても、被写体の追跡精度をより向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係るデジタルカメラの斜視図
【図２】本実施の形態に係るデジタルカメラの構成図
【図３】探索領域を用いた追尾機能を説明するための図
【図４】本実施の形態に係る色情報のヒストグラムを説明するための図
【図５】本実施の形態に係るデジタルカメラの動作例を説明するためのフローチャート
【図６】本実施の形態に係るデジタルカメラの動作例を説明するためのフローチャート
【図７】本実施の形態に係る表示画面用の画像データの遷移例を示す図
【図８】本実施の形態に係る表示画面用の画像データの遷移例を示す図
【図９】本実施の形態に係るデジタルカメラの動作例を説明するためのフローチャート
【図１０】本実施の形態に係る移動ベクトルを説明するための図
【図１１】本実施の形態に係る移動ベクトル（Ｘ方向）及び調整ベクトルを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施の形態について、図面を参照して説明を行なう。以下、本実施の形態のデジタルカメラ１を具体的に説明する。
【００１３】
＜１．本実施の形態の概要＞
デジタルカメラ１は、画像データに対して探索領域を設定する場合、過去の追尾枠の位置情報、及び、過去の追跡枠の複数の移動ベクトルに基づいて、探索領域を設定する。これによって、デジタルカメラ１は、探索領域を用いて被写体を追尾する場合であっても、高い精度で追尾を実現できる。
【００１４】
＜２．構成例（図１、２）＞
本実施の形態のデジタルカメラ１の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係るデジタルカメラ１の斜視図である。図２は、本実施の形態に係るデジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。以下、構成の具体例を説明する。
【００１５】
光学系１１は、被写体からの光学信号を集光してＣＣＤイメージセンサー１２上に被写体像を形成する。光学系１１は、対物レンズ１１１とズームレンズ１１２とフォーカスレンズ１１３と絞り／シャッタ１１４とを含む。
【００１６】
ズームレンズ１１２は、ズーム駆動部１１５によって駆動され、被写体像の写る範囲（画角）を調整する。すなわち、ズームレンズ１１２は、焦点距離を調整可能である。フォーカスレンズ１１３は、フォーカス駆動部１１６によって駆動され、ピントの調節を行なう。ズーム駆動部１１５は、ズームレンズ１１２を移動するためのカム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ１７からの制御に応じて、ズームレンズ１１２を駆動させる。フォーカス駆動部１１６は、フォーカスレンズ１１３を移動するためのカム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成される。フォーカス駆動部１１６は、コントローラ１７からの制御に応じて、フォーカスレンズ１１３を駆動させる。
【００１７】
また、絞り／シャッタ１１４は、絞りとシャッタを兼用した部材である。絞り／シャッタ１１４は、絞り／シャッタ駆動部１１７によって駆動される。絞りは、５枚の羽根によって構成され、光学系１１を通る光の量を調整するものである。また、シャッタは、開けたり閉じられたりして、ＣＣＤイメージセンサー１２に当たる光の量を時間的に調整するものである。絞り／シャッタ駆動部１１７は、カム機構やカム機構を駆動するためのアクチュエータなどを備えて構成され、コントローラ１７からの制御に応じて、絞り／シャッタを駆動する。
【００１８】
ＣＣＤイメージセンサー１２は、光学系１１によって形成された被写体像を撮像して画像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサー１２は、タイミングジェネレータ１２１から供給されるパルス信号に基づいて、被写体像を撮像し、画像データを生成する。タイミングジェネレータ１２１は、ＬＳＩなどの集積回路によって構成され、ＣＣＤイメージセンサー１２にパルス信号を供給する。ここでタイミングジェネレータ１２１がＣＣＤイメージセンサー１２に供給するパルス信号は、例えば、１秒間に３０回のフレーム読み出しパルス信号を供給する。これによって、ＣＣＤイメージセンサー１２では、３０分の１秒ごとのフレームの画像データを取得できるようになる。なお、ＣＣＤイメージセンサー１２には、原色フィルターが設けられ、ＲＧＢ信号が生成されているものとする。
【００１９】
ＡＤコンバータ１３は、ＣＣＤイメージセンサー１２で生成された画像データをデジタルデータに変換する。
【００２０】
画像処理部１４は、ＡＤコンバータ１３でデジタルデータに変換された画像データに対して所定の処理を施す。所定の処理としては、ガンマ変換、ＹＣ変換、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理などが考えられるが、これに限定されるものではない。
【００２１】
画像処理部１４は、ＡＤコンバータ１３から出力された画像データに対して、ホワイトバランスのゲイン乗算処理とガンマ変換を行なった後、ＹＣ変換を行なう。画像処理部１４は、ＹＣ変換によって、Ｙ信号と、Ｃｂ信号と、Ｃｒ信号とを含む画像データを生成する。
【００２２】
そして画像処理部１４は、ＹＣ変換した画像データを用いて、一部に設定される領域内の色情報を取得する。同様に、画像処理部１４は、ＹＣ変換した画像データを用いて、一部に設定される領域内のコントラスト情報を取得する。これらの情報を用いて、画像処理部１４は追尾動作を実現できるようにしている。
【００２３】
画像処理部１４の処理を具体的に説明する。まず、色情報を取得する処理を説明する。画像処理部１４は、領域内の画像データを取得する。画像処理部１４は、領域内の各画素の色相を求める。色相は、０〜３５９度の位相角で表すことができる。本実施の形態では、赤色を０度に対応させている。
【００２４】
このようにして求められた位相を利用して、本実施の形態では、色情報を記録できるようにしている。なお、本実施の形態では、０〜３５９度の位相角を４０分割して、分割された各単位に、各画素を割り当てている。そのため、画像処理部１４は、分割された各単位（色単位「０」〜「３９」、例えば、色単位「０」は０〜８度に対応）に対応する画素が、どれだけ存在するかを計算して、色情報としてバッファメモリ１５に記録している。例えば、色情報は、色単位「０」が１００画素、色単位「１」が４８画素、色単位「２」が２３画素、・・・のような情報である。このように計算された色情報を、ヒストグラムで表現すると、例えば、図４（Ｂ）のようになる。図４（Ｂ）の横軸は、分割した各単位（色単位）を示し、縦軸は、画素数を示す。
【００２５】
次に、コントラスト情報を取得する画像処理部１４の処理を説明する。画像処理部１４は、領域内の画像データを取得する。画像処理部１４は、領域内の高周波成分を計算する。具体的に画像処理部１４は、領域内の画像データに対して、ＤＣＴ（離散的コサイン変換）を行う。これによって、画像処理部１４は、領域内の画像データについて、高周波成分と低周波成分の割合を数値化したコントラスト情報を取得する。画像処理部１４は、取得したコントラスト情報を、バッファメモリ１５に記憶する。
【００２６】
バッファメモリ１５は、画像処理部１４で画像処理を行う際、および、コントローラ１７で制御処理を行う際に、ワークメモリとして作用する。バッファメモリ１５は、例えば、ＤＲＡＭなどで実現可能である。
【００２７】
フラッシュメモリ１６は、内蔵メモリとして用いられる。フラッシュメモリ１６は、画像処理された画像データの他に、コントローラ１７の制御のためのプログラムや設定値などを記憶可能である。
【００２８】
コントローラ１７は、デジタルカメラ１の各部を制御する。コントローラ１７は、マイクロコンピュータで実現してもよく、ハードワイヤードな回路で実現しても良い。
【００２９】
カードスロット１８は、メモリカード１９を着脱するためのスロットである。カードスロット１８は、メモリカード１９を制御する機能を有するようにしてもよい。メモリカード１９は、フラッシュメモリなどを内蔵する。メモリカード１９は、画像処理部１４によって画像処理された画像データを格納可能である。
【００３０】
液晶モニタ２０は、画像データおよびデジタルカメラ１の各種設定等を表示する。
【００３１】
操作部２１は、デジタルカメラ１の外装に取り付けられた操作部材の総称である。操作部２１としては、十字キーや押下釦等が考えられる。
【００３２】
本実施の形態では、操作部の一つの押下釦として、シャッタスイッチ２１１がある。シャッタスイッチ２１１は、デジタルカメラ１の上面に設けられるものであり、使用者からの半押しおよび全押しを検知できるようにしたものである。使用者によって半押し又は全押し操作が行なわれると、シャッタスイッチ２１１は操作に応じた操作信号をコントローラ１７に出力する。
【００３３】
また本実施の形態では、操作部２１の一つの部材としてズームレバー２１２が備えられている。ズームレバー２１２は、使用者からの操作に応じて、デジタルカメラ１の焦点距離を変更するものである。ズームレバー２１２は、使用者に操作されると、操作信号をコントローラ１７に出力する。これによって、コントローラ１７は、ズームレンズ１１２に対して焦点距離を変更するための制御信号を送ることができる。
【００３４】
＜３．動作例（図５〜６）＞
本実施の形態に係るデジタルカメラ１の動作例を説明する。図５〜６は、デジタルカメラ１の動作例を示すフローチャートである。以下、具体的に説明する。
【００３５】
＜３．１  ユーザによる追尾枠の設定動作（図５）＞
まず、ＣＣＤイメージセンサー１２で生成される画像データに対して、ユーザの指示により、追尾枠を設定する動作（図５）を説明する。コントローラ１７は、タイミングジェネレータ１２１を制御して、ＣＣＤイメージセンサー１２に画像データを生成させる。画像処理部１４は、ＣＣＤイメージセンサー１２で生成された画像データを取得する（Ｓ１）。コントローラ１７は、操作部２１（図示しない十字キー及び決定ボタン）が操作されて、追尾すべき被写体が決定されたか否かを判別する（Ｓ２）。より詳しくは、コントローラ１７は、液晶モニタ２０の中央に、被写体を決定するため決定領域を表示する。そして、コントローラ１７は、ユーザからの十字キーに対する操作に応じて、決定領域を移動させる。そして、コントローラ１７は、ユーザからの決定キーに対する操作に応じて、決定領域の位置に存在する被写体を追尾すべき被写体として決定する。つまり、ユーザは、十字キーの操作によって決定領域を移動し、決定キーの操作によって決定領域内に存在する被写体を追尾すべき被写体として決定する。
【００３６】
コントローラ１７は、ステップＳ２で追尾すべき被写体が決定されていなければ、ステップＳ１の動作を繰り返す。この際、画像処理部１４は、取得した画像データを表示画面として液晶モニタ２０に表示させる（Ｓ９）。一方、コントローラ１７は、ステップＳ２で追尾すべき被写体が決定された場合、その被写体に対して追尾枠を設定するよう画像処理部１４を制御する（Ｓ３）。例えば、画像処理部１４は、図７のように、画像データＴ１に対して追尾枠を設定する。この際画像処理部１４は、追尾枠が設定された画面の位置（第１の位置情報）をバッファメモリ１５に記憶する（Ｓ３）。例えば、画像処理部１４は、追尾枠内の左上端の画素の位置（ｍ,ｎ）をバッファメモリ１５に記憶する。そして、コントローラ１７は、画像処理部１４を制御して、追尾枠内の色情報をバッファメモリ１５に記憶させる（Ｓ４）。また、コントローラ１７は、画像処理部１４を制御して、追尾枠内のコントラスト情報をバッファメモリ１５に記憶させる（Ｓ５）。コントローラ１７は、画像処理部１４を制御して、追尾枠が設定された画像データを表示画面として液晶モニタ２０に表示させる（Ｓ６）。
【００３７】
この後、コントローラ１７は、追尾枠内の画像データに対してコンティニュアスＡＦ動作を実行する（Ｓ７）。そしてコントローラ１７は、画像処理部１４を制御して、図１０の追尾継続動作を行なう。なお、コンティニュアスＡＦの動作は、一般的な動作であるため、説明は省略する。
【００３８】
＜３．２  追尾継続動作（図６）＞
次に、ユーザ操作によって追尾枠が設定された後の追尾継続動作（図６）を説明する。図６の動作については、コントローラ１７の制御に基づく画像処理部１４の動作であるため、画像処理部１４を主体にして動作を説明する。
【００３９】
以下では、図６の動作例について、図７及び図８に基づいて説明する。図７、図８において、画像データＴ１〜Ｔ５は、ＣＣＤイメージセンサー１２で順次生成された画像データを示している。また、図７において、画像データＴ１は、追尾枠設定時の画像データを示している。以下、図７から図８にかけての画像データの遷移における各動作例を一つ一つ説明する。
【００４０】
＜３．２．１  画像データＴ２に対して追尾枠を設定する際の動作例＞
この動作例では、バッファメモリ１５に、画像データＴ１で得られた追尾枠の位置情報と色情報が記憶されている。以下、具体的に説明する。
【００４１】
画像処理部１４は、ＣＣＤイメージセンサー１２で生成された画像データを取得する（Ｖ１）。次に画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された位置情報、及び、過去の追尾枠の移動ベクトルに基づいて、ステップＶ１で取得した画像データに探索領域を設定する（Ｖ２）。
【００４２】
探索領域の設定は、図９の動作に基づいて行なわれる。具体的に動作については、後述する。画像データＴ２では、過去の移動ベクトルが存在しないため、画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された位置情報に基づいて、探索領域を設定する。なお、本実施の形態では、３つのダミーデータ（移動ベクトル（０，０））がバッファメモリ１５に記憶されている。そのため、画像処理部１４は、図９において、ダミーデータである移動ベクトルを用いて、探索処理を行うように構成されている。
【００４３】
画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された色情報に基づいて、所定の条件を満たす色情報が、探索領域内に存在するか否かを判別する（Ｖ３）。所定の条件については、特に限定されず、過去の技術に基づいて様々なパラメータを設定できる。
【００４４】
画像処理部１４は、所定の条件を満たす色情報が探索領域内に存在しない場合、追尾動作を終了する。
【００４５】
一方、画像処理部１４は、所定の条件を満たす色情報が探索領域内に存在する場合、最も条件に適した領域に、図７のＴ２のような位置に、追尾枠を設定する（Ｖ４）。
【００４６】
そして、画像処理部１４は、設定された追尾枠内の色情報・移動ベクトル・位置情報をバッファメモリ１５に記憶する（Ｖ５）。移動ベクトルについて、画像処理部１４は、以下のように算出し、記憶する。
【００４７】
画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された位置情報（左上端）から、画像データＴ２に設定された追尾枠の位置情報（左上端）に対する、移動ベクトルを算出する。移動ベクトルは、左上端を＋、右下端を−として、以下のように表すことができる（図１０）。
【００４８】
例えば、追尾枠が、左に５画素、上に６画素、動いた場合、移動ベクトルは、移動ベクトル（＋５、＋６）のように表現できる。同様に、追尾枠が、右に３画素、下に１０画素、動いた場合、移動ベクトルは、移動ベクトル（−３、−１０）のように表現できる。画像処理部１４は、このような移動ベクトルを、バッファメモリ１５に記憶する。ここで、本実施の形態では、過去の移動ベクトルを３つ記憶可能に構成されている。したがって、画像処理部１４は、新たな移動ベクトルを記憶する場合、記憶領域が一杯であれば、最も古い移動ベクトルを消去して、新たな移動ベクトルを記憶する。なお、本実施の形態では、図１０のように、左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向として説明を行なう。
【００４９】
これによって、画像処理部１４は、バッファメモリ１５の色情報及び位置情報を更新する。また、画像処理部１４は、バッファメモリ１５の移動ベクトルを追加する。
【００５０】
図６の説明に戻って、画像処理部１４は、設定した追尾枠内のコントラスト情報をバッファメモリ１５に記憶する（Ｖ６）。つまり、画像処理部１４は、バッファメモリ１５のコントラスト情報を更新する。
【００５１】
そして画像処理部１４は、追尾枠を含む画像データを表示画面として液晶モニタ２０に表示させる（Ｖ７）。この後、コントローラ１７では、追尾枠内の画像データに対してコンティニュアスＡＦ動作を実行する（Ｖ８）。
【００５２】
画像データＴ３及び画像データＴ４の動作は、説明を省略するが、上記画像データＴ１と同様である。
【００５３】
＜３．２．２  画像データＴ５に対して追尾枠を設定する際の動作例＞
この動作例では、バッファメモリ１５に、画像データＴ４で得られた位置情報と色情報とが記憶されている。また、バッファメモリ１５に、画像データＴ２、Ｔ３、Ｔ４における移動ベクトルが記憶されている。以下、具体的に説明する。
【００５４】
画像処理部１４は、ＣＣＤイメージセンサー１２で生成された画像データを取得する（Ｖ１）。
【００５５】
次に画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された位置情報、及び、過去の追尾枠の移動ベクトルに基づいて、ステップＶ１で取得した画像データに探索領域を設定する（Ｖ２）。
【００５６】
探索領域の設定は、図９の動作に基づいて行なわれる。具体的に動作については、後述する。画像データＴ５では、過去の移動ベクトルが３つ存在するので、画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された移動ベクトル及び位置情報に基づいて、探索領域を設定する。
【００５７】
なお、画像データＴ５において、ステップＴ３以降の動作は、画像データＴ２の動作と同様である。
【００５８】
＜３．３  探索領域設定動作（図９）＞
次に、探索領域設定動作（図９）を説明する。図９の動作については、コントローラ１７の制御に基づく画像処理部１４の動作であるため、画像処理部１４を主体にして動作を説明する。本実施の形態では、Ｘ方向及びＹ方向を独立した移動として考える。したがって、以下のように動作する。なお、以下の説明では、時間軸順で以下のように表す。
【００５９】
３つ前の画像データで取得：移動ベクトル（Ｘｍ３，Ｙｍ３）
２つ前の画像データで取得：移動ベクトル（Ｘｍ２，Ｙｍ２）
１つ前の画像データで取得：移動ベクトル（Ｘｍ１，Ｙｍ１）
まず、画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された移動ベクトルを補正する（Ｗ１）。具体的には、画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された各々の移動ベクトルに対して、Ｘ方向の移動量が所定値（例えば、４画素）以下である場合、移動量を０にする。また、画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された各々の移動ベクトルに対して、Ｙ方向の移動量が所定値（例えば、４画素）以下である場合、移動量を０にする。このように移動量が小さいものを補正する理由は、デジタルカメラの手振れの影響を軽減するためである。例えば、移動ベクトル（＋ｖ、−ｈ）のｖが所定値以下である場合、画像処理部１４は、移動ベクトル（＋ｖ、−ｈ）を移動ベクトル（０、−ｈ）に補正する。
【００６０】
次に、画像処理部１４は、Ｘ方向の移動が連続して同一方向で所定個（例えば、３個）以上存在するか否かを判別する（Ｗ２）。つまり、画像処理部１４は、Ｘ方向の移動が同一方向で３個連続しない場合、ステップＷ４に移行する。なお、移動量が０である場合、方向がないものとして取り扱う。
【００６１】
つまり、例えば、Ｗ１で補正されたデータが、移動ベクトルＡ（−７、＋１０）、移動ベクトルＢ（０、＋４）、移動ベクトルＣ（−５、＋７）、である場合、Ｘ方向で同一方向に移動していないものとして、画像処理部１４は、Ｗ２でＮＯと判断する。
【００６２】
なお、参考までに、Ｗ２においてＹＥＳとＮＯとなるデータ例を列挙する。
【００６３】
［Ｗ２でＹＥＳとなる例］
移動ベクトル（＋８、＋７）、（＋１０、＋９）、（＋７、＋５）
移動ベクトル（＋８、−７）、（＋６、＋４）、（＋７、−５）
［Ｗ２でＮＯとなる例］
移動ベクトル（０、＋７）、（＋１０、＋９）、（０、＋５）
移動ベクトル（＋８、−７）、（−９、＋４）、（＋７、−５）
図９の説明に戻って、画像処理部１４は、Ｗ２でＮＯの場合、Ｘ方向の調整ベクトルを０とする（Ｗ７）。
【００６４】
一方、画像処理部１４は、Ｗ２でＹＥＳの場合、Ｗ１で補正されたデータに基づいて、Ｘ方向の調整ベクトルを生成する。Ｘ方向の調整ベクトルの向きは、Ｘ方向の移動の向きと同じになる。つまり、Ｘ方向の移動が＋である場合、Ｘ方向の調整ベクトルの向きは、＋になる。また、大きさは、以下のように求められる。
【００６５】
画像処理部１４は、移動ベクトルの移動の傾向に基づいて、以下のパターンに分ける。
【００６６】
Ｘｍ３＜Ｘｍ２＜Ｘｍ１：加速大
Ｘｍ３＞Ｘｍ２＞Ｘｍ１：減速大
Ｘｍ３＜Ｘｍ２＞Ｘｍ１：加速小
Ｘｍ３＞Ｘｍ２＜Ｘｍ１：減速小
上記以外              ：定常
画像処理部１４は、上記分けたパターンに応じて、Ｘ方向の調整量を得る。
【００６７】
［加速大ｏｒ減速大の処理］
画像処理部１４は、以下の数式１で調整量を求めることができる。これにより、最後の加速の傾きを基に予測することができるようになる。
【００６８】
【数１】
2011234173.tif 000003
【００６９】
［加速小ｏｒ減速大の処理］
画像処理部１４は、上記加速大又は減速大の際と同様に、数式１で調整量を求めることができる。これも最後の加速の傾きを基に予測するためである。
【００７０】
［定常の処理］
画像処理部１４は、調整量を０とする。つまり、定常処理では、調整なしとなる。
【００７１】
以上の処理により、Ｘ方向の調整ベクトルの向き及び調整量を決定できる。例えば、図１１のようになる。図１１は、横軸が時間、縦軸が移動量になる。そして、図のベクトルが移動ベクトルに対応し、ベクトル予測が調整ベクトルに対応する。図のベクトルは、ブランコのように重力に沿って落下と上昇を繰り返す場合の座標位置をベクトル量に換算したものである。すなわち、図１１に示すように、移動ベクトル３、４、５によれば、６のタイミングの調整ベクトル（Ｘ方向）は、実際に発生するであろう６の移動ベクトルに近似させることができる。よって、画像処理部１４は、上記処理により、より正確な予測を可能にしている。
【００７２】
なお、画像処理部１４は、上記に加えて、加速と減速の変化点の予測を用いて調整ベクトルを補正する。これは、ブランコのような振り子運動を予測する際に必要となる。
【００７３】
具体的には、画像処理部１４は、移動ベクトルにおいて、加速方向の最大のタイミング（Ｔｕ）と、減速方向の最大のタイミング（Ｔｄ）を検出する。例えば、図１１では、タイミング９がＴｄ、タイミング２３がＴｕとなる。ここで振り子運動では、ＴｕとＴｄが周期的に現れるため、この情報を用いて、次の加速と減速の変化点を予測する。上記図１１では、タイミング３７が次の加速と減速の変化点と予測できる。
【００７４】
このように、画像処理部１４は、予測した次の加速と減速の変化点を用いて、調整ベクトルを補正する。より詳しくは、画像処理部１４は、タイミング３７の前後の５ＶＤ区間（タイミング３５〜３９）を予測する際、調整ベクトルに制限をかける。例えば、画像処理部１４は、タイミング３８で得られた調整ベクトルに対して０．７５を乗算する。これによって、被写体の追従がより確実にできるようになる。
【００７５】
図９の説明に戻って、画像処理部１４は、Ｗ２及びＷ３と同様の処理を、Ｙ方向の移動に対しても行う（Ｗ４及びＷ５、Ｗ８）。
【００７６】
そして画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された位置情報、及び、Ｘ及びＹ方向の調整ベクトルに基づいて、探索領域を設定する（Ｗ６）。具体的には、画像処理部１４は、バッファメモリ１５に記憶された位置情報を調整ベクトルで補正する。そして、画像処理部１４は、補正後の位置情報に基づいて、探索領域を設定する。
【００７７】
これによって、画像処理部１４は、追尾枠の設定精度を向上できる。
【００７８】
（他の実施の形態）
本発明の実施の形態として、上記実施の形態を例示した。しかし、本発明は、上記実施の形態に限定されず、他の実施の形態においても実現可能である。そこで、本発明の他の実施の形態を以下まとめて説明する。
【００７９】
本実施の形態では、撮像素子として、ＣＣＤイメージセンサー１２を用いた。しかし、これに限られず、ＣＭＯＳイメージセンサーを用いてもよい。このように構成すれば、装置全体の消費電力を抑えることが可能になる。
【００８０】
本実施の形態では、絞りとシャッタを兼用した絞り／シャッタ１１４を備えるようにしたが、これに限られず、絞りとシャッタとを別々に設けるようにしても良い。この場合、例えば、シャッタは光学系内に設けず、絞りだけを光学系に設けるとよい。この際、シャッタは、光学系とＣＣＤイメージセンサーの間に設けるとよい。このようにすれば、シャッタを光学系と別の部材で設けたので、レンズ交換タイプのデジタルカメラにも適用できるようになる。
【００８１】
本実施の形態では、表示部として液晶モニタ２０を用いた。しかし、これに限られず、有機ＥＬディスプレイを用いることもできる。
【００８２】
本実施の形態では、色情報に基づく追尾動作を説明した。しかし、これに限られず、コントラスト情報に基づいて追尾動作を実現してもよい。つまり、追尾動作を実現する特徴情報は、どのような情報であってもよい。
【００８３】
また、本実施の形態では、色情報の分離を、色相角を用いて行なうようにした。しかし、これに限られず、色情報の分離を、色相角と彩度を用いるようにしてもよい。この場合、本実施の形態では、位相角全体を４０分割としているところを、他の実施の形態では、例えば、位相角全体を２０分割し、彩度を２分割すればよい。また、色情報の分離を、彩度のみで行ってもよい。
【００８４】
なお、本実施の形態に加えて、以下のことを追加してもよい。
【００８５】
例えば、画像処理部１４は、探索領域を、調整ベクトルの大きさに応じて拡大又は縮小してもよい。つまり、画像処理部１４は、調整ベクトルの大きさが所定値よりも大きければ、基準となる探索領域よりも大きい探索領域を用いる。一方、画像処理部１４は、調整ベクトルの大きさが所定値よりも小さければ、基準となる探索領域よりも小さい探索領域を用いる。なお、探索領域を、基準の領域に対して、部分的に拡大又は縮小してもよい。
【００８６】
また、例えば、図６のステップＶ３でＮＯとなった場合、画像処理部１４は、調整ベクトルで調整された位置情報に追尾枠を設定してもよい。このようにすれば、一時的な追尾枠の設定の失敗を補填できる。このようにすれば、被写体の見失い状態から復帰することも可能になる。
【００８７】
すなわち、本発明は上記実施の形態に限られず、様々な形態で実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話等に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１  デジタルカメラ
１１  光学系
１１１  対物レンズ
１１２  ズームレンズ
１１３  フォーカスレンズ
１１４  絞り／シャッタ
１１５  ズーム駆動部
１１６  フォーカス駆動部
１１７  絞り／シャッタ駆動部
１２  ＣＣＤイメージセンサー
１２１  タイミングジェネレータ
１３  ＡＤコンバータ
１４  画像処理部
１５  バッファメモリ
１６  フラッシュメモリ
１７  コントローラ
２０  液晶モニタ
２１  操作部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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