(57)【要約】【課題】被写体が動いたりぶれたりしたときも正確に顔に焦点を合わせる。【解決手段】  ＡＦ評価値検出部１０９は、検出された顔領域の位置に基づき、次に供給されるスルームービーにおける顔領域の検出範囲を設定する。同時に、ＡＦ評価値検出部１０９は、検出された顔領域のサイズを所定の縮小率で縮小したサイズを、次に供給されるスルームービーにおける検出顔サイズに設定する。ＡＦ評価値検出部１０９は、次回に供給されたスルームービーのうち、設定された顔領域検出範囲内で、設定されたサイズの顔領域を検出する。顔領域検出範囲および顔領域のサイズは、顔検出の度に制限され、顔検出からピント合わせまでのタイムラグが従来の顔検出ＡＦよりも小さくなり、顔へのピント合わせが正確になる。【選択図】  図３
2008164839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部と、前記フォーカスレンズの焦点距離を調節する焦点調節部とを備える撮影装置であって、
前記撮影部から順次供給される任意のコマ画像である第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出する顔検出部と、
前記顔検出部が前記第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、前記撮影部から前記第１のコマ画像以降に供給される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを前記顔検出部に設定する顔検出設定部と、
前記顔検出部が前記第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、前記撮影部から前記第２のコマ画像以降に供給される第３のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定する合焦領域設定部と、
前記合焦領域設定部の設定した前記第３のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出する算出部と、
を備え、
前記焦点調節部は、前記算出部の算出した合焦評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの焦点距離を調節する撮影装置。
【請求項２】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部と、前記フォーカスレンズの焦点距離を調節する焦点調節部とを備える撮影装置であって、
前記撮影部から順次供給されるコマ画像を一時的に格納する一時的格納部と、
前記一時的格納部に格納された任意のコマ画像である第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出する顔検出部と、
前記顔検出部が前記第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、前記一時的格納部に前記第１のコマ画像以降に格納される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを前記顔検出部に設定する顔検出設定部と、
前記顔検出部が前記第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、前記第２のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定する合焦領域設定部と、
前記合焦領域設定部の設定した前記第２のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出する算出部と、
を備え、
前記焦点調節部は、前記算出部の算出した合焦評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの焦点距離を調節する撮影装置。
【請求項３】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部と、前記フォーカスレンズの焦点距離を調節する焦点調節部とを備える撮影装置であって、
前記撮影部から順次供給されるコマ画像を一時的に格納する一時的格納部と、
顔検出を行うコマ画像の供給元として前記一時的格納部または前記撮影部を選択する顔検出コマ画像供給元選択部と、
前記コマ画像供給元選択部の選択したコマ画像の供給元から供給される第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出する顔検出部と、
前記顔検出部が前記第１のコマ画像から検出した顔領域の位置に基づいて、前記第１のコマ画像以降に供給される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを設定する顔検出設定部と、
合焦評価値算出領域を設定するコマ画像の供給元として前記一時的格納部または前記撮影部を選択する合焦コマ画像供給元選択部と、
前記顔検出部が前記第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズと前記第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズとを比較することで、顔領域の位置およびサイズの変動が所定の閾値未満であるか否かを判断し、前記変動が所定の閾値未満であると判断した場合は前記顔検出コマ画像供給元選択部および前記合焦コマ画像供給元選択部に前記撮影部を選択させ、前記変動が所定の閾値以上であると判断した場合は前記顔検出コマ画像供給元選択部および前記合焦コマ画像供給元選択部に前記一時的格納部を選択させる制御部と、
前記顔検出部が前記第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、前記合焦コマ画像供給元選択部の選択したコマ画像の供給元から供給された第３のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定する合焦領域設定部と、
前記合焦領域設定部の設定した前記第３のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出する算出部と、
を備え、
前記焦点調節部は、前記算出部の算出した合焦評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの焦点距離を調節する撮影装置。
【請求項４】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部を備える撮影装置で用いられる合焦方法であって、
前記撮影部から順次供給される任意のコマ画像である第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出するステップと、
前記第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、前記撮影部から前記第１のコマ画像以降に供給される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを設定するステップと、
前記第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、前記撮影部から前記第２のコマ画像以降に供給される第３のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定するステップと、
設定した前記第３のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出するステップと、
前記算出部の算出した合焦評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの焦点距離を調節するステップと、
を含む合焦方法。
【請求項５】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部を備える撮影装置で用いられる合焦方法であって、
前記撮影部から順次供給されるコマ画像を一時的に格納するステップと、
格納された任意のコマ画像である第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出するステップと、
前記第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、前記第１のコマ画像以降に格納される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを設定するステップと、
前記第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、前記第２のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定するステップと、
設定した前記第２のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出するステップと、
算出した合焦評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの焦点距離を調節するステップと、
を含む合焦方法。
【請求項６】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部を備える撮影装置で用いられる合焦方法であって、
前記撮影部から順次供給されるコマ画像を一時的格納媒体に格納するステップと、
顔検出を行うコマ画像の供給元として前記一時的格納媒体または前記撮影部を選択するステップと、
選択した顔検出を行うコマ画像の供給元から供給される第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出するステップと、
前記第１のコマ画像から検出した顔領域の位置に基づいて、前記第１のコマ画像以降に供給される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを設定するステップと、
合焦評価値算出領域を設定するコマ画像の供給元として前記一時的格納媒体または前記撮影部を選択する合焦コマ画像供給元選択部と、
前記第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズと前記第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズとを比較することで、顔領域の位置およびサイズの変動が所定の閾値未満であるか否かを判断し、前記変動が所定の閾値未満であると判断した場合は前記顔検出コマ画像供給元および前記合焦コマ画像供給元として前記撮影部を選択し、前記変動が所定の閾値以上であると判断した場合は前記顔検出コマ画像供給元および前記合焦コマ画像供給元として前記一時的格納媒体を選択するステップと、
前記第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、選択された合焦コマ画像供給元から供給された第３のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定するステップと、
設定した前記第３のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出するステップと、
算出した合焦評価値に基づいて、前記フォーカスレンズの焦点距離を調節するステップと、
を含む合焦方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮影装置の合焦に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、顔検出に用いた画像でＡＥ／ＡＦ／ＡＷＢなどの制御を行い、被写体の動きやぶれが生じる場合の合焦精度を上げている。
【０００３】
特許文献２では、合焦時の被写体との推定距離から人物の顔サイズを特定し、特定したサイズで顔検出をすることで、顔検出時間を短縮する。
【０００４】
特許文献３では、画像データと付属情報とから、顔検知領域を決定し、部分的に顔検知処理を実行する。
【特許文献１】特開２００５−３１８５５４号公報
【特許文献２】特開２００６−２５２３８号公報
【特許文献３】特開２００５−２１５７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
顔検出を行い、顔領域において自動焦点調節を行う技術は従来から知られている。しかし、従来技術では、顔検出に要する時間が必要であり、かつコントラストＡＦにおいてフォーカス位置を探索する時間も必要であるから、事前に検出された顔領域でＡＦを行うと、被写体の動きやぶれなどにより正確に顔に焦点を合わせることが困難であった。本発明は、被写体が動いたりぶれたりしたときも正確に顔に焦点を合わせる技術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、フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部と、フォーカスレンズの焦点距離を調節する焦点調節部とを備える撮影装置であって、 撮影部から順次供給される任意のコマ画像である第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出する顔検出部と、顔検出部が第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、撮影部から第１のコマ画像以降に供給される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを顔検出部に設定する顔検出設定部と、顔検出部が第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、撮影部から第２のコマ画像以降に供給される第３のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定する合焦領域設定部と、合焦領域設定部の設定した第３のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出する算出部と、を備え、焦点調節部は、算出部の算出した合焦評価値に基づいて、フォーカスレンズの焦点距離を調節する。
【０００７】
この発明によると、第１のコマ画像で検出された顔領域の位置およびサイズから、以降の第２のコマ画像で検出する顔領域の位置およびサイズを限定するから、顔検出までに要する時間を大幅に短縮することができる。そうすると、顔検出から合焦評価値算出までの間の被写体の動きやぶれの影響が抑えられ、結果的に、顔に対する合焦の精度を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部と、フォーカスレンズの焦点距離を調節する焦点調節部とを備える撮影装置であって、撮影部から順次供給されるコマ画像を一時的に格納する一時的格納部と、 一時的格納部に格納された任意のコマ画像である第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出する顔検出部と、顔検出部が第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、一時的格納部に第１のコマ画像以降に格納される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを顔検出部に設定する顔検出設定部と、顔検出部が第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、第２のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定する合焦領域設定部と、合焦領域設定部の設定した第２のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出する算出部と、を備え、焦点調節部は、算出部の算出した合焦評価値に基づいて、フォーカスレンズの焦点距離を調節する。
【０００９】
この発明によると、顔領域を検出するコマ画像および合焦評価値算出領域を設定するコマ画像は、同一（第２のコマ画像）であるから、合焦評価値の算出対象領域を検出された顔領域と一致させることができ、顔に対する正確な合焦調節ができる。
【００１０】
しかも、第１のコマ画像で検出された顔領域の位置およびサイズから、以降の第２のコマ画像で検出する顔領域の位置およびサイズを限定するから、顔検出までに要する時間を大幅に短縮することができ、正確かつ素早い合焦調節ができる。
【００１１】
また、本発明は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部と、フォーカスレンズの焦点距離を調節する焦点調節部とを備える撮影装置であって、撮影部から順次供給されるコマ画像を一時的に格納する一時的格納部と、顔検出を行うコマ画像の供給元として一時的格納部または撮影部を選択する顔検出コマ画像供給元選択部と、 コマ画像供給元選択部の選択したコマ画像の供給元から供給される第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出する顔検出部と、顔検出部が第１のコマ画像から検出した顔領域の位置に基づいて、第１のコマ画像以降に供給される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを設定する顔検出設定部と、合焦評価値算出領域を設定するコマ画像の供給元として一時的格納部または撮影部を選択する合焦コマ画像供給元選択部と、顔検出部が第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズと第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズとを比較することで、顔領域の位置およびサイズの変動が所定の閾値未満であるか否かを判断し、変動が所定の閾値未満であると判断した場合は顔検出コマ画像供給元選択部および合焦コマ画像供給元選択部に撮影部を選択させ、変動が所定の閾値以上であると判断した場合は顔検出コマ画像供給元選択部および合焦コマ画像供給元選択部に一時的格納部を選択させる制御部と、顔検出部が第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、合焦コマ画像供給元選択部の選択したコマ画像の供給元から供給された第３のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定する合焦領域設定部と、合焦領域設定部の設定した第３のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出する算出部と、を備え、焦点調節部は、算出部の算出した合焦評価値に基づいて、フォーカスレンズの焦点距離を調節する。
【００１２】
この発明によると、顔領域の位置およびサイズの変動の大小に応じて、撮影部からのコマ画像または一時的格納部のコマ画像のいずれで顔検出を行うかを選択する。すなわち、顔領域の変動が大きければ一時的格納部のコマ画像を用いることで、顔検出の正確性を確保できる。一方、顔領域の変動が小さければ、一時的格納部でなく撮影部からのコマ画像で顔検出を行うから、電力消費を抑えつつ、顔検出の正確性も可及的に確保できる。
【００１３】
本発明は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部を備える撮影装置で用いられる合焦方法であって、 撮影部から順次供給される任意のコマ画像である第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出するステップと、第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、撮影部から第１のコマ画像以降に供給される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを設定するステップと、第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、撮影部から第２のコマ画像以降に供給される第３のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定するステップと、設定した第３のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出するステップと、算出部の算出した合焦評価値に基づいて、フォーカスレンズの焦点距離を調節するステップと、を含む。
【００１４】
本発明は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部を備える撮影装置で用いられる合焦方法であって、撮影部から順次供給されるコマ画像を一時的に格納するステップと、 格納された任意のコマ画像である第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出するステップと、第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、第１のコマ画像以降に格納される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを設定するステップと、第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、第２のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定するステップと、設定した第２のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出するステップと、算出した合焦評価値に基づいて、フォーカスレンズの焦点距離を調節するステップと、を含む。
【００１５】
本発明は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を介して受光した被写体像を画像データに変換する撮影部を備える撮影装置で用いられる合焦方法であって、撮影部から順次供給されるコマ画像を一時的格納媒体に格納するステップと、顔検出を行うコマ画像の供給元として一時的格納媒体または撮影部を選択するステップと、選択した顔検出を行うコマ画像の供給元から供給される第１のコマ画像から、人物の顔領域を検出するステップと、第１のコマ画像から検出した顔領域の位置に基づいて、第１のコマ画像以降に供給される第２のコマ画像における顔領域の検出範囲およびサイズを設定するステップと、合焦評価値算出領域を設定するコマ画像の供給元として一時的格納媒体または撮影部を選択する合焦コマ画像供給元選択部と、第１のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズと第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズとを比較することで、顔領域の位置およびサイズの変動が所定の閾値未満であるか否かを判断し、変動が所定の閾値未満であると判断した場合は顔検出コマ画像供給元および合焦コマ画像供給元として撮影部を選択し、変動が所定の閾値以上であると判断した場合は顔検出コマ画像供給元および合焦コマ画像供給元として一時的格納媒体を選択するステップと、第２のコマ画像から検出した顔領域の位置およびサイズに基づいて、選択された合焦コマ画像供給元から供給された第３のコマ画像における合焦評価値の算出領域を設定するステップと、設定した第３のコマ画像の合焦評価値の算出領域における画像データに基づいて合焦評価値を算出するステップと、算出した合焦評価値に基づいて、フォーカスレンズの焦点距離を調節するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、第１のコマ画像で検出された顔領域の位置およびサイズから、以降の第２のコマ画像で検出する顔領域の位置およびサイズを限定するから、顔検出までに要する時間を大幅に短縮することができ、結果的に、顔に対する合焦の精度を向上させることができる。
【００１７】
本発明によると、顔領域を検出するコマ画像および合焦評価値算出領域を設定するコマ画像は、同一（第２のコマ画像）であるから、合焦評価値の算出対象領域を検出された顔領域と一致させることができ、顔に対する正確な合焦調節ができる。しかも、第１のコマ画像で検出された顔領域の位置およびサイズから、以降の第２のコマ画像で検出する顔領域の位置およびサイズを限定するから、顔検出までに要する時間を大幅に短縮することができ、正確かつ素早い合焦調節ができる。
【００１８】
本発明によると、顔領域の位置およびサイズの変動の大小に応じて、撮影部からのコマ画像または一時的格納部のコマ画像のいずれで顔検出を行うかを選択する。すなわち、顔領域の変動が大きければ一時的格納部のコマ画像を用いることで、顔検出の正確性を確保できる。一方、顔領域の変動が小さければ、一時的格納部でなく撮影部からのコマ画像で顔検出を行い、電力消費を抑えつつ、顔検出の正確性も可及的に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の好ましい第１の実施形態に係るデジタルカメラ１００の要部ブロック図である。まず、同図のデジタルカメラ１００において、中央処理装置（ＣＰＵ）１１２は、レリーズスイッチやモードダイヤル等の各種のボタンやキーからの入力に基づいてデジタルカメラ１００内の各回路を統括制御する。
【００２０】
また、デジタルカメラ１００は、撮像レンズ（フォーカスレンズおよびズームレンズを含む）１４からの被写体光を光電変換してアナログ画像信号を出力するＣＣＤ１０２ａ、ＣＣＤ１０２ａからのアナログ信号に対してＣＤＳ処理・ゲイン処理などを行うとともに、デジタルのＲ，Ｇ，Ｂ画像データにＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１０２ｂを含むＡＦＥ（アナログフロントエンド回路）１０２を備える。
【００２１】
モードダイヤルなどによって静止画撮影モードが設定されると、ＣＰＵ１１２は、動画（スルー画）を表示部に表示させ、撮影画角を確認可能にする。即ち、撮像レンズ１４を通過した光は、ＣＣＤ１０２ａに入射する。ＣＣＤ１０２ａの受光面には、フォトセンサが平面的に配列されており、該受光面上の有効画素領域に結像された被写体像は、各フォトセンサによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。こうして蓄積された信号電荷は、図示せぬドライバ回路から与えられるパルス信号に基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出され、それぞれＡ／Ｄ変換部１０２ｂに加えられる。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換部１０２ｂは、供給された画像信号をデジタル画像データに変換し、撮像回路１０８に出力する。
【００２３】
撮像回路１０８は、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、ＹＣ処理回路、輝度・色差信号生成回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、撮影画像に対する輪郭補正を含む画像処理を行う輪郭処理部、画像のノイズ低減処理を行うノイズ低減処理部等を含む画像処理手段であり、ＣＰＵ１１２からのコマンドに従って画像データを処理する。
【００２４】
図示は省略するが、撮像回路１０８から出力された画像データは、輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｌ信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、図示しないＶＲＡＭに格納される。
【００２５】
顔検出部２０は、撮像回路１０８から逐次出力されるデジタル画像データ（スルー画像）から人物の顔部分を含む領域である顔領域を検出する。顔領域の検出方法としては、例えば本出願人による特開平９−１０１５７９号公報において開示された技術を適用することができる。
【００２６】
この技術は、撮影した画像の各画素の色相が肌色の範囲に含まれるか否かを判定して肌色領域と非肌色領域とに分割すると共に、画像中のエッジを検出して画像中の各箇所をエッジ部分又は非エッジ部分に分類する。そして、肌色領域内に位置し非エッジ部分に分類された画素からなり、かつエッジ部分と判定された画素で囲まれた領域を顔候補領域として抽出し、抽出した顔候補領域が人物の顔に相当する領域かを判定し、この判定結果に基づき顔領域として検出するものである。また、この他に、特開２００３−２０９６８３号公報や特開２００２−１９９２２１号公報に記載される方法で顔領域を検出することもできる。
【００２７】
一方、Ａ／Ｄ変換部１０２ｂでデジタル信号に変換された画像データは、図示しないハイパスフィルタ（ＨＰＦ）でＧ画素成分のみ抽出される。そして、図示しない積算処理部で抽出されたＧ画素成分に積算処理が施されてＡＦ評価値検出部１０９に送られる。
【００２８】
ＡＦ評価値検出部１０９は、積算処理部から送られた１画面分のＧ画素成分積算値の内、顔検出部２０が検出した顔領域に基づいて評価値算出エリアを設定し、該エリアにおける積算値の平均値を算出して、これをオートフォーカス（ＡＦ）評価値とする。ＡＦ評価値は、所定周期の経過毎に算出され、算出の度に更新記憶される。この評価値算出エリアの設定の仕方は後述する。
【００２９】
ＣＰＵ１１２は、ＡＦ評価値検出部１０９の算出したＡＦ評価値に従って被写体の合焦を判定する。その判断方法は任意であるが、例えばＡＦ評価値が極大点の近傍に略到達しているか否かを判断し、極大点に略達している場合は合焦していると判断し、その他の場合は合焦していないと判断する。あるいは、ＡＦ評価値が所定の閾値を超えていれば合焦していると判断することもできる。
【００３０】
ＡＦ評価値検出部１０９は、ＣＰＵ１１２がモータドライバ１１１を駆動制御してレンズ１４を可動範囲内、即ち無限遠側の端点（ＩＮＦ点）から至近側の端点（ＮＥＡＲ点）の間で移動させている間に順次振幅値の計算を実行し、最大振幅を検出した時に検出値をＣＰＵ１１２に送信する。
【００３１】
ＣＰＵ１１２は、この検出値を取得して対応する合焦位置に、レンズ１４を移動させるようにモータドライバ１１１に指令を出す。モータドライバ１１１は、ＣＰＵ１１２の指令に応じてレンズ１４を合焦位置に移動させる。これは一般的に、自動焦点調節動作（ＡＦ動作）と呼ばれる。
【００３２】
図２は、本実施形態に係るＡＦ動作のシーケンスを示す図である。
【００３３】
まず、撮影モードの設定に合わせ、ＣＣＤ１０２ａからの継続的なコマ画像（スルームービー）ＭＶ１、ＭＶ２、・・の供給が開始すると、撮像回路１０８から順次供給されるスルームービーに合わせて、撮像回路１０８における画像処理が行われる。画像処理されたスルームービーはＶＲＡＭに一旦格納され、所定形式の映像信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換されて、図示しない表示系に逐次供給される。
【００３４】
一方、レリーズスイッチの半押し（Ｓ１オン）が検知されると、顔検出部２０は、撮像回路１０８から供給されたスルームービーから顔検出を試みる。この結果、顔の存在領域（顔領域）が検出される。
【００３５】
ＡＦ評価値検出部１０９は、検出された顔領域の位置に基づき、次に供給されるスルームービーにおける顔領域の検出範囲を設定する。同時に、ＡＦ評価値検出部１０９は、検出された顔領域のサイズを所定の縮小率で縮小したサイズを、次に供給されるスルームービーにおける検出顔サイズに設定する。ＡＦ評価値検出部１０９は、次回に供給されたスルームービーのうち、設定された顔領域検出範囲内で、設定されたサイズの顔領域を検出する。従って、いわゆる全域サーチは行わず、顔領域検出範囲および顔領域のサイズは、顔検出の度に制限される。
【００３６】
例えば図３（ａ）のようなデフォルトの検出顔サイズの顔領域Ｆａ１、あるいは図３（ｂ）のようなデフォルトの顔サイズの顔領域Ｆｂ１が、被写体の顔の近傍位置で検出されたとする。
【００３７】
この場合、図３（ａ）のような矩形の顔領域Ｆ１に対しては、顔領域Ｆ１と同一の中心座標を有する所定サイズの矩形領域Ｄａを、次回のスルームービーにおける顔領域検出範囲とする。あるいは、図３（ｂ）のような矩形の顔領域Ｆ２に対しては、顔領域Ｆ２と同一の中心座標を有する所定サイズ矩形領域Ｄｂを、次回のスルームービーにおける顔領域検出範囲とする。
【００３８】
なお、次に供給されるスルームービーにおける顔検出範囲のサイズは任意である。図３（ａ）・図３（ｂ）では一例として、矩形領域Ｄ１・Ｄ２のサイズは、それぞれ該顔領域Ｆ１・Ｆ２を４倍したものとなっている。
【００３９】
さらに、例えば図３（ａ）・図３（ｂ）のような検出顔サイズの顔領域Ｆａ１・Ｆｂ１が検出された場合、Ｆａ１・Ｆｂ１を所定の倍率（例えば０．８倍）だけ縮小した検出顔サイズの顔領域Ｆａ２・Ｆｂ２を、次に供給されるスルームービーにおける検出顔サイズに設定する。
【００４０】
次回のスルームービーにおける顔検出範囲は、スルームービー供給から顔検出完了までのタイムラグにおける被写体の顔領域の移動範囲がカバーされるよう決定されることが好ましい。
【００４１】
例えば、被写体の動きベクトルを算出し、現在の顔検出領域を動きベクトル検出に沿って移動した矩形領域を、次回のスルームービーにおける顔検出範囲としてもよい。このように被写体の位置と動きを考慮して次回のスルームービーにおける顔検出範囲を決定してもよい。
【００４２】
ただし、顔検出範囲が小さければ小さいほど、次回のスルームービーにおける顔検出が高速になる。従って、本実施形態の顔検出ＡＦは、２コマ分のタイムラグ間における被写体の動きがあまり激しくなく、より小さい顔検出範囲を設定できる場合に、特に正確性の効果を発揮する。
【００４３】
説明の簡略のため、上記のタイムラグの間における顔領域の移動範囲が、次に供給されるスルームービーにおける顔検出範囲内であるとする。
【００４４】
以後、スルームービー供給の度に、次回のスルームービーにおける顔検出範囲の決定および検出顔領域の縮小を繰り返す。図３（ａ）に示すように、あるスルームービーで顔領域Ｆａ１が検出されると、次回以降のスルームービーの検出顔領域のサイズは、Ｆａ２、Ｆａ３・・と順次に縮小されていく。また、図３（ｂ）に示すように、あるスルームービーで顔領域Ｆｂ１が検出されると、次回以降のスルームービーの検出顔領域のサイズは、Ｆｂ２、Ｆｂ３・・と順次に縮小されていく。
【００４５】
この場合、顔検出部２０は、順次決定された顔検出範囲内で、限定された顔領域の検出を試み、限定された範囲で効率的に限定された大きさの顔領域の検出がされるから、スルームービー供給から顔検出完了までのタイムラグ時間が大幅に短縮され、顔検出の即時性が確保される（図２（ｂ）参照）。
【００４６】
そして、ＡＦ評価値検出部１０９は、順次縮小されたサイズの検出顔領域に対するＡＦ評価値のピークを顔検出以降のスルームービーから探索し、顔に対してピントを合わせる。
【００４７】
本実施形態では、あるスルームービーＡＦｎ（ｎ＝１、２・・）から検出された顔領域を基準にして、スルームービーＡＦｎ＋２のピント合わせ（顔検出ＡＦ）が行うことができるから、顔へのピント合わせの正確性が従来よりも確保できることに注意を要する。
【００４８】
すなわち、図２（ａ）に示すように、Ｓ１オン前の顔検出では、顔検出部２０が撮像回路１０８からスルームービーの供給を受けたときからそのスルームービーについて顔検出が完了するまでに要した時間に相当するタイムラグ（ここでは３コマ分）が生じる。例えば顔検出部２０が「ＭＶ１」について顔検出を完了したときには、撮像回路１０８から「ＭＶ４」の供給が開始している。従来の顔検出では、いわば、「ＭＶ１」について検出された顔領域が、３コマ後の「ＭＶ４」における顔検出ＡＦに利用されるため、顔へのピント合わせが正確とは言えない。
【００４９】
一方、図２（ｂ）に示すように本実施形態の顔検出によると、例えば顔検出部２０がスルームービー「ＡＦ１」について顔検出を完了したときには、撮像回路１０８から「ＡＦ３」の供給は完了していない。従って、「ＡＦ１」について検出された顔領域は、２コマ後の「ＡＦ３」におけるピント合わせに利用することができる。このように、顔検出からピント合わせまでのタイムラグが従来の顔検出ＡＦよりも小さく、顔へのピント合わせが正確である。
【００５０】
本実施形態では上記のような顔検出からピント合わせまでのタイムラグを短縮しうるが、完全にタイムラグを除去する方法は、以下の第２実施形態で説明する。
【００５１】
＜第２実施形態＞
図４は第２実施形態に係るカメラ２００のブロック図である。このカメラ２００は、第１実施形態のカメラ１００と共通する構成を一部有しているが、さらに、ＳＤＲＡＭコントローラ７５、ＳＤＲＡＭ７４、ＤＭＡＣ（ダイレクトメモリアクセスコントローラ）８１、表示回路８３、信号処理部１１０を備えている。
【００５２】
信号処理部１１０は、撮像回路１０８から入力されたＣＣＤ−ＲＡＷ画像データをＹＣ信号に変換し、得られたＹＣ信号を、ＤＭＡＣ８１がいったんＳＤＲＡＭコントローラ７５に転送し、ＳＤＲＡＭ７４に書き込まれる。その上で、ＤＭＡＣ８１は、ＳＤＲＡＭコントローラ７５がＳＤＲＡＭ７４から読み出したＹＣ信号を、表示回路８３、ＡＦ評価値検出部１０９あるいは顔検出部２０に転送する。
【００５３】
ＤＭＡＣ８１経由でＳＤＲＡＭ７４から表示回路８３に転送されたＹＣ信号は、表示回路８３で表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換された後、ＬＣＤやテレビなどの表示装置に出力され、ＣＣＤ１０２ａで撮影した画像を映像として出力することが可能である。
【００５４】
図５は、本実施形態に係るＡＦ動作のシーケンスを示す図である。
【００５５】
図５（ａ）は、図２（ａ）と同様、Ｓ１オン前のスルームービー出力・表示・顔検出を示す。
【００５６】
図５（ｂ）は、Ｓ１オン後のムービースルー画出力・表示・顔検出を示す。
【００５７】
まず、ＤＭＡＣ８１は、ＳＤＲＡＭ７４から継続的に読み出されたスルームービーを順次顔検出部２０へ転送する。顔検出部２０は、ＤＭＡＣ８１経由でスルームービーを受け取ると、第１実施形態と同様、顔検出と次回の顔検出範囲・サイズの設定とを行う。
【００５８】
ＤＭＡＣ８１は、顔検出部２０が顔検出を行うべきスルームービーと同一のスルームービーを、ＡＦ評価値検出部１０９にも転送している。
【００５９】
ＡＦ評価値検出部１０９は、ＤＭＡＣ８１から転送を受けたスルームービーについて、顔検出部２０の検出した顔領域を評価値算出エリアに設定し、該エリアからＡＦ評価値を算出し、合焦位置を探索する。
【００６０】
第１実施形態では、顔検出されたスルームービーはＡＦｎ、評価値算出エリアの設定されるスルームービーはＡＦｎ＋２であったが、本実施形態では第１実施形態と異なり、評価値算出エリアの設定されるスルームービーが、顔検出されたスルームービーと一致している。従って、検出された顔領域をそのまま評価値算出エリアとすれば、顔に対して正確に焦点を合わせることができる。
【００６１】
＜第３実施形態＞
第１実施形態のカメラ１００は、回路構成が単純であり、電力消費が小さいというメリットがある。一方、第２実施形態のカメラ２００は、電力消費は大きいが、顔に対する合焦が正確であるというメリットがある。本実施形態では、この双方のメリットを備えるカメラを提供する。
【００６２】
図６は第３実施形態に係るカメラ３００のブロック図である。この構成の一部は、第１・２実施形態と同様であるが、顔検出部２０は選択部２０ａを、ＡＦ評価値検出部１０９は選択部１０９ａを備えている。
【００６３】
選択部２０ａは、顔検出部２０へのスルームービーの供給元を、撮像回路１０８またはＳＤＲＡＭ７４のいずれか一方に選択する機能を有する。選択部２０ａがスルームービーの供給元を撮像回路１０８に選択した場合、顔検出部２０は、第１実施形態と同様、撮像回路１０８からのスルームービーから顔検出を行う。選択部２０ａがスルームービーの供給元をＳＤＲＡＭ７４に選択した場合、顔検出部２０は、第２実施形態と同様、ＳＤＲＡＭ７４からＤＭＡＣ８１を経由して供給されたスルームービーから顔検出を行う。
【００６４】
一方、選択部１０９ａは、ＡＦ評価値検出部１０９へのスルームービーの供給元を、撮像回路１０８またはＳＤＲＡＭ７４のいずれか一方に選択する機能を有する。選択部１０９ａがスルームービーの供給元を撮像回路１０８に選択した場合、ＡＦ評価値検出部１０９は、第１実施形態と同様、撮像回路１０８からのスルームービーからＡＦ評価値の算出を行う。選択部１０９ａがスルームービーの供給元をＳＤＲＡＭ７４に選択した場合、ＡＦ評価値検出部１０９は、第２実施形態と同様、ＳＤＲＡＭ７４からＤＭＡＣ８１を経由して供給されたスルームービーからＡＦ評価値の算出を行う。
【００６５】
選択部２０ａおよび選択部１０９ａによるスルームービーの供給元の選択は、ＣＰＵ１１２が制御する。
【００６６】
すなわち、まずＣＰＵ１１２は、スルームービーの供給元として、選択部２０ａに撮像回路１０８を選択させる。
【００６７】
Ｓ１オンとなった場合、顔検出部２０は、撮像回路１０８からのスルームービーから顔検出と次回のスルームービーの顔検出範囲・サイズの設定を行う。
【００６８】
ＣＰＵ１１２は、顔検出部２０が前回検出した顔領域の位置およびサイズと今回検出した顔領域の位置およびサイズとを比較し、顔領域の位置・サイズの変動が所定の大きさ未満（例えば両顔領域の中心座標間の距離が、前回検出された顔領域の対角線の長さの半分未満であり、かつサイズ比が１０％未満）であるか否かを判断する。
【００６９】
ＣＰＵ１１２は、顔領域の位置・サイズの変動が所定の大きさ未満であると判断した場合、スルームービーの供給元として、選択部２０ａに撮像回路１０８を選択させるとともに、選択部１０９ａに撮像回路１０８を選択させる。以後、第１実施形態と同様の合焦位置探索が行われる。これは、顔の位置・サイズの変動があまり大きくない場合、第１実施形態のような顔検出ＡＦでも十分正確性を確保できると考えられるからである。そして、この場合、ＳＤＲＡＭ７４からＡＦ評価値検出部１０９へのスルームービー供給がカットされるから、無駄な電力消費を減らすことができる。
【００７０】
一方、ＣＰＵ１１２は、顔領域の位置・サイズの変動が所定の大きさ未満でないと判断した場合、スルームービーの供給元として、選択部２０ａにＳＤＲＡＭ７４を選択させるとともに、選択部１０９ａにＳＤＲＡＭ７４を選択させる。以後、第２実施形態と同様の合焦位置探索が行われる。これは、顔の位置変動が大きい場合、第２実施形態のような顔検出ＡＦで正確性を確保する必要があるからである。
【００７１】
以後、レリーズスイッチの全押し（Ｓ２オン）がされるまで、上記のような顔領域の位置・サイズ変動の判断およびスルームービー供給元の選択を繰り返す。
【００７２】
このように、顔の位置・サイズの変動の大小に応じて顔検出部２０・ＡＦ評価値検出部１０９へのスルームービー供給元を変えることで、省電力化と顔検出ＡＦの正確性のバランスを保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１実施形態に係るカメラのブロック図
【図２】第１実施形態に係る顔検出のシーケンス図
【図３】今回のスルームービーの顔領域の検出結果に応じて決定される、次回のスルームービーの顔検出範囲および顔領域サイズの一例を示す図
【図４】第２実施形態に係るカメラのブロック図
【図５】第２実施形態に係る顔検出およびＡＦ評価値算出のシーケンス図
【図６】第３実施形態に係るカメラのブロック図１４：撮像レンズ、２０：顔検出部、２０ａ：選択部、７４：ＳＤＲＡＭ、８１：ＤＭＡＣ、１０２：ＡＦＥ、１０２ａ：ＣＣＤ、１０８：撮像回路、１０９：ＡＦ評価値検出部、１０９ａ：選択部、１１２：ＣＰＵ
【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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