(57)【要約】【課題】　デジタルカメラなどの電子撮像装置で、パッシブオートフォーカスの処理に伴う負荷を軽減し、フォーカシング速度を向上させる。　　【解決手段】　所定の焦点調節状態（合焦前）に入力される画像１６０を４つの領域１７０、１７２、１７４、１７６に分割し、画像処理によって鮮明なエッジを多く含む領域１７０を選択する。焦点調節状態を変えた後、選択された領域１７０の画像についてのみ画像処理を行い、焦点調節状態が合焦状態に近づいたか否かを判定する。以後、焦点調節状態の変更と画像処理とを交互に繰り返し、焦点調節状態が撮影に適した状態になったら焦点調節を停止する。【選択図】　　図６Ｂ
2004126574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　電子撮像装置でフォーカシングする方法であって、
　前記電子撮像装置内のフォーカス設定を変更しながら、前記電子撮像装置内の少なくとも１つのフォト・センサの少なくとも１つの領域から複数のデータサンプルを捕捉することと、
　前記複数のデータサンプルが捕捉されている間に、前記データサンプルが捕捉される前記少なくとも１つの領域のサイズを縮小することと、
　最適なフォーカス設定を識別するために前記複数のデータサンプルを解析することとを含むことを特徴とするフォーカシング方法。
【請求項２】
　前記少なくとも１つの領域の前記サイズは、
　前記フォーカス設定の変更により影響される複数の画素を識別するために前記複数のデータサンプルのうち、少なくとも２個を比較することと、
　前記フォーカス設定の変更により影響される前記複数の画素の大多数を含む少なくとも１つのより小さい領域を選択することとによって縮小されることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング方法。
【請求項３】
　前記少なくとも１つの領域の前記サイズは、
　２つの連続したインスタンスに対応する前記複数のデータサンプルのフォーカス測度を計算することと、
　前記フォーカス設定の変更に起因して前記フォーカス測度が最も変化した領域を識別するため、前記フォーカス測度を比較することと、
　前記フォーカス測度が最も変化した前記領域を少なくとも部分的に含む少なくとも１つのより小さい領域を選択することと
によって縮小されることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング方法。
【請求項４】
　前記少なくとも１つの領域の前記サイズを縮小するステップは、前記少なくとも１つの領域から少なくとも１つのより小さい領域を選択することを含むことを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング方法。
【請求項５】
　前記少なくとも１つのより小さい領域を選択することは、前記フォーカス設定の変更により影響される複数のより小さい領域のうちから選択することを含み、前記少なくとも１つのより小さい領域は、前記少なくとも１つのフォト・センサ内における位置を加味することを特徴とする請求項４に記載のフォーカシング方法。
【請求項６】
　前記少なくとも１つの領域の境界は、少なくとも１つの前のより大きい領域内のどの画素が前記フォーカス設定の変更により最も影響されるかに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載のフォーカシング方法。
【請求項７】
　電子撮像装置であって、
　少なくとも１つのフォト・センサと、
　フォーカス調整可能レンズアセンブリと、
　前記フォト・センサおよび前記フォーカス調整可能レンズアセンブリに接続され、前記フォーカス調整可能レンズアセンブリをフォーカシングするための命令を有する制御システムとを備え、前記命令は、
　　前記少なくとも１つのフォト・センサから複数のデータサンプルを捕捉する間に前記フォーカス調整可能レンズアセンブリのフォーカス設定を変更する命令と、
　　後の段階で前記フォーカシング中に前記データサンプルを捕捉する対象となる領域のサイズを縮小するための命令と、
　　最適なフォーカス設定であることを識別するために前記データサンプルを解析するための命令とを備えることを特徴とする電子撮像装置。
【請求項８】
　前記少なくとも１つのフォト・センサは、ランダムアクセス可能な光センサを備えることを特徴とする請求項７に記載の電子撮像装置。
【請求項９】
　前記領域の前記サイズを縮小する前記命令は、
　前の段階での前記データサンプル中において、前記フォーカス設定の変更により最も影響される部分を識別する命令と、当該部分の少なくとも一部を含む領域を選択する命令とを含み、当該領域の大きさは前の段階における領域の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の電子撮像装置。
【請求項１０】
　撮像装置であって、
　前記撮像装置内のレンズのフォーカス設定を調整する手段と、
　前記撮像装置内の電子式フォト・センサから画像を捕捉する画像捕捉手段であって、前記画像は異なるフォーカス設定状態で捕捉される、画像捕捉手段と、
　最適なフォーカス設定であるかどうかを判定するために前記画像を解析する手段と、
　後のフォーカシングプロセス中に捕捉される画像の画素数が減じられるように前記画像内の画素数を減じる手段と
を備え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、電子撮像装置のフォーカシング、とりわけ撮像素子を介して入力された画像に基づいてフォーカシングを行うパッシグフォーカス機能を有する電子撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　電子撮像装置は広範囲の用途で使用され、着実に安価かつ使用しやすくなっている。デジタルカメラのような電子撮像装置は通常、２次元フォト・センサを用いて光を電気信号に変換する。フォト・センサは、数千ないし数百万にもおよぶ感光セルの２次元アレイを含み、各セルは画像の１個の画像要素（すなわち画素）を捕捉する。画像がフォト・センサ上にフォーカシングされると、電荷がフォト・センサセルに蓄積される。電荷の大きさは画像の光の大きさに対応する。すなわち、より明るい光はより大きい電荷を生成する。こうして、フォト・センサ上にフォーカシングされた画像の光は、フォト・センサ全体で変化する電荷のパターンを生成する。フォト・センサ全体にわたって電荷の大きさが解析され、電子撮像装置内に画像の電子的表現として記憶される。デジタルカメラのようなデジタル撮像装置では、電荷の大きさはアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器で数値に変換される。
【０００３】
　電荷結合素子（ＣＣＤ）およびコンプリメンタリ金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサを含む数種の２次元フォト・センサが、電子撮像装置で一般に使用されている。ＣＣＤ内の電荷は、フォト・センサ全体にわたり直列にシフトすなわち移動され、出力でそれが１つずつ読み出されることにより読み出される。ＣＣＤ内の電荷は、必要であれば増幅され、外部Ａ／Ｄ変換器により読み出される。ＣＣＤフォト・センサは、ノイズの影響をあまり受けないため高品質な画像を提供するが、大量の電力を消費し、シリアル方式でビットごとに信号を読み出されなければならない。ＣＭＯＳセンサは一般にＣＣＤよりもノイズの影響を受けやすいが、標準的なシリコン集積回路生産ラインで製造可能であるためはるかに安価である。通常のＣＭＯＳセンサ内の各セルは、内部で電荷を増幅し従来の配線を通じてそれを移動させるためのいくつかのトランジスタを含む。行（横方向の並び）０から出発し、所望の行にシフトするための入力パルスを提供して、各行が一般にアクセス可能である。その後、クロック入力を用いて、選択された行の所望の画素にアクセスする。こうして、画像全体を出力にシフトすることなく、所望の画像データ部分にのみアクセス可能である。
【０００４】
　ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤのようなフォト・センサを有する電子撮像装置のための、アクティブおよびパッシブフォーカシングを含むいくつかの主要なフォーカシング技法が存在する。アクティブフォーカシングは、電子撮像装置から合焦対象物に赤外光を照射することを含む。電子撮像装置内のフォト・センサは、合焦対象物から反射された赤外光を受け、それを送出された赤外光と比較して、電子撮像装置から合焦対象物までの距離を求める。その後、電子撮像装置内のレンズを、その距離に従って正しいフォーカス位置に設定することが可能となる。アクティブフォーカシングは、非常に高速であり得るが、電子撮像装置のコストを上昇させ、またいくつかの種類の合焦対象物ではうまく働かない。
【０００５】
　パッシブフォーカシングは、連続して画像を入力しながら、電子撮像装置内のレンズを調整し、画像どうしを比較して電子撮像装置がいつ正しくフォーカシングされたかを判定する。例えば、電子撮像装置は、画像内の隣接する画素間に最大強度差を生じるフォーカス位置を探索してもよい。パッシブフォーカシングは、高価で複雑な追加的構成要素を必要としないため、安価な撮像装置に好適である。しかし、従来のパッシブフォーカシングはアクティブフォーカシングよりもかなり遅い。この事態は、ほとんどの電子撮像装置におけるすでに長いディレイタイム（画像捕捉に際して生じる遅延）をさらに悪化させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　本発明は、パッシブフォーカシングに要する時間を短縮し、電子撮像装置のディレイタイムを短縮可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　本発明の一実施形態は、電子撮像装置をフォーカシングするために使用されるフォーカス視野を効果的に縮小することによって、電子撮像装置でパッシブフォーカシングに要する時間を短縮する。パッシブフォーカシングプロセス中、画像は相異なるフォーカス設定で繰り返し捕捉され、使用されたフォーカス設定のいずれが最良であるかを判定するために、最大コントラスト探索法のような適当な技法を用いて画像データが解析される。
【０００８】
　このパッシブフォーカシングプロセス中、画像は、電子撮像装置内のＣＭＯＳセンサのようなランダムアクセス可能なフォト・センサを用い、フォーカス設定を変えながら捕捉される。パッシブフォーカシングプロセスが実行されているとき、画像は、その画像内でフォーカス変化に最も影響される少なくとも１つの領域を識別するために解析される。パッシブフォーカシングプロセスのために捕捉される後続の画像は、ランダムアクセス可能なフォト・センサ全体からではなく、最も影響される領域から捕捉される。（別法として、ＣＣＤのようなシーケンシャルアクセス可能なフォト・センサも、不要な画像データを捨てることにより使用可能である。）変化する領域を識別するプロセスは、フォーカシングプロセス中に繰り返し実行することが可能であり、前に捕捉した画像の、より大きな領域中から、より小さな領域を連続して選択し、サンプリングを行うことにより、処理されるデータの量を減らし、電子撮像装置でパッシブフォーカシングするのに必要な時間を短縮する。
【０００９】
　本発明の例示的実施形態は添付図面に示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
　図面および説明は、概して、フォーカシング中に使用するためサンプルされる画像のフォーカス視野を縮小することによって、自動フォーカシングが既存の従来の方法よりも格段に高速になり得る電子撮像装置を開示している。
【００１１】
　本明細書で使用される「フォーカス視野」という用語は、電子撮像装置が正しくフォーカシングされているかどうかを判定するために使用される電子画像内の１つまたは複数の領域を指す。
【００１２】
　電子撮像装置は、この撮像装置内のフォト・センサにより捕捉される画像データに基づいて正しいフォーカス設定を識別する任意の適当なフォーカスアルゴリズムを用いて自動的にフォーカシングされる。パッシブオートフォーカスプロセス中、電子撮像装置内のフォーカス設定を変更しながら、画像すなわちデータサンプルがフォト・センサから繰り返し捕捉される。データサンプルは、最適なフォーカス設定を判定するために、多くの種類のパッシブオートフォーカスアルゴリズムを用いて解析される。それらのアルゴリズムのほとんどはプロセッサの能力を集中的に必要とする計算を使用する。しかし、これらのプロセッサの能力を集中的に必要とする計算は、パッシブオートフォーカスプロセス中に解析されるデータサンプル内のフォーカス視野を縮小することによって格段に減らすことが可能となる。
【００１３】
　１つの例示的実施形態では、電子撮像装置はランダムアクセス可能なフォト・センサを有する。これは、フォト・センサの出力全体を読み出すことを必要とせずに、画像を部分的にフォト・センサから捕捉され得ることを意味する。フォト・センサから読み出される部分画像、すなわち部分領域は、連続して行われるデータサンプリング中に逐次縮小される。こうして、パッシブオートフォーカスプロセス中に、データ入力および処理の両方の時間が格段に短縮され得る。
【００１４】
　別の例示的実施形態では、電子撮像装置は電荷結合デバイス（ＣＣＤ）のようなシーケンシャルアクセス可能なフォト・センサを有する。このフォト・センサでは画像全体のデータが読み出されなければならない。この実施形態では、フォーカス設定が連続して行われるときに、フォーカス設定が変えられる都度、画像全体が捕捉されるが、所望の縮小データサンプルを形成するために画像の部分が捨てられ、縮小データサンプルが、後で詳細に説明するように解析される。こうして、パッシブオートフォーカスプロセス中の処理時間が短縮され得る。
【００１５】
　パッシブオートフォーカシングしながら縮小されたフォーカス視野を使用する電子撮像装置は、フォト・センサおよびフォーカス調整可能レンズアセンブリを有するいかなる種類の撮像装置を備えてもよい。本明細書では、縮小されたフォーカス視野を用い、高速化されたパッシブオートフォーカスプロセスはデジタルカメラに関して説明されるが、いかなる特定の種類の撮像装置（撮影装置、画像入力装置等）とともに使用することにも限定されないことに留意することが重要である。オートフォーカスプロセスについて詳細に説明する前に、フォト・センサおよびフォーカス調整可能レンズアセンブリを有する例示的なデジタルカメラについて説明する。
【００１６】
　ここで図１〜図３を参照すると、例示的なデジタルカメラ１０は、デジタルカメラ１０により必要とされるさまざまなシステムおよび構成要素を収容するようなサイズのハウジング部分すなわち本体１４を備える。例えば、本明細書に示され説明される実施形態では、本体１４は、フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２、フォト・センサ８０、フォト・センサ８０により収集される画像データを記憶するためのストレージデバイス８４、および画像データを処理およびデータフォーマットを設定する（以下、これを単に「フォーマットする」と表現する）ための画像処理システム８２を収容するようなサイズを有する。フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２は、光がデジタルカメラ１０に入るように本体１４に配置される。本体１４はまた、電池のような電源を収容するようなサイズであってもよい。シャッタ制御ボタン１６、モードダイヤル２０、ズーム制御スイッチ２２、および必要に応じたその他のもの（例えば、２４、２６、および３０）のような制御ボタンが、本体１４の外側に設けられる。デジタルカメラ１０は、本体１４の外側に取り付けられたフラッシュ３２のような照明システムを有してもよい。ビューファインダ窓３４および３６ならびに表示装置４０および４２もまた本体１４の外側に配置される。上記のシステムや装置等のそれぞれについて次に説明する。
【００１７】
　画像光（イメージライト）は、フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２を通ってデジタルカメラ１０に入る。フォト・センサ８０は、フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２によりフォト・センサ８０にフォーカシングされる画像光を検出する。上記のように、１つの例示的実施形態では、フォト・センサ８０は、ＣＭＯＳセンサ（１００、図４）のようなランダムアクセス可能なフォト・センサを備える。本明細書において「ランダムアクセス可能なフォト・センサ」という用語は、アレイ出力全体を読み出すことなく、アレイ中の一部からの出力が読み出し可能な、光を電気信号に変換する任意の種類の２次元光センサアレイを指すために使用される。例えば、ＣＭＯＳセンサでは、単一の画像要素（画素）または小さい画素群がアドレス可能かつ読み出し可能である。通常のＣＭＯＳセンサでは、２次元アレイは個々のセルすなわち画素からなり、そのそれぞれが光への露出に応答して電荷を収集すなわち蓄積する。所与のセルすなわち画素に集積される電荷の量は露光の強度および継続時間に関連しているため、ＣＭＯＳセンサを用いて、ＣＭＯＳセンサにフォーカシングされる画像の明暗のスポットを検出することが可能である。
【００１８】
　本明細書で使用される画像光という用語は、可視光であるかそれ以外であるかにかかわらず、フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２によりフォト・センサ８０の表面にフォーカシングされる光を指す。画像光は、本質的に３段階でデジタル信号に変換され得る。第１に、フォト・センサ内の各画素が、入射光を電荷に変換する。第２に、画素からの電荷がアナログ増幅器により増幅される。最後に、増幅されたアナログ電荷がアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器によりデジタル化され、増幅された電荷の電圧レベルを数値で表す。その後、デジタルデータは、所望により処理および／または記憶されることが可能である。
【００１９】
　ＣＭＯＳセンサでは、それぞれの画素ごとに、アナログ電荷を増幅し、センサを通ってＡ／Ｄ変換器への配線上に送出するいくつかのトランジスタが含まれ、それにより各画素は個別にアクセス可能である。ＣＭＯＳセンサ１００内のアドレスバス１０２およびデータバス１０４は、個々の画素をアドレス指定し、読み出し可能に設けられる。
【００２０】
　ランダムアクセス可能なフォト・センサは、別法として、各領域の中では全部を読み出されなければならないが、領域ごとに個別にアクセス可能な、複数のシリアルアクセス可能な領域を有するセンサを備えてもよい。この例示的フォト・センサ１１０は図５に示されており、個別にアクセス可能な４個のセンサ領域１１２、１１４、１１６および１２０を有する。４個のセンサ領域１１２、１１４、１１６および１２０は互いに隣接し、結合して単一の画像を捕捉する。各センサ領域１１２、１１４、１１６および１２０は、シリアルデータライン１２２、１２６、１３２、および１３６ならびにそれらに関連するクロック信号１２４、１３０、１３４、および１４０によりアクセスされるかまたは読み出される。こうして、各領域はＣＣＤのように全体として読み出されなければならないが、４個の領域は個別にアクセス可能であり、それにより画像の部分が読み出されることが可能である。
【００２１】
　別の例示的実施形態では、フォト・センサ８０はＣＣＤのようなシリアルアクセス可能なフォト・センサを備えるが、他のデバイスも使用可能である。シリアルアクセス可能なフォト・センサからは、画像全体のデータが一度に読み出されなければならない。通常のＣＣＤは、個別のセルすなわち画素のアレイを備え、そのそれぞれが、ＣＭＯＳセンサの場合と同様に、光への露出に応答して電荷を収集すなわち蓄積する。ＣＣＤでは、各画素により集積される電荷はフォト・センサ全体にわたりシリアルにシフトされ、アレイの１つのコーナーで読み出され得ることから、画像全体が読み出されることが必要である。
【００２２】
　上で説明した、異なる種類のフォト・センサは、単に例示したのにすぎず、縮小フォーカス視野を有するパッシブフォーカシングアルゴリズムがいかなる特定の種類または構成のフォト・センサにも限定されないことを説明するために含まれている。フォーカシングアルゴリズムは、光を電気信号に変換するいかなる種類のフォト・センサにも適合可能であるが、より大きな利益はＣＭＯＳセンサのようなランダムアクセス可能なフォト・センサにより提供され得る。
【００２３】
　ストレージデバイス８４は、フォト・センサ８０により捕捉された画像データを記憶するために、デジタルカメラ１０の本体１４に配置される。ストレージデバイス８４は、リムーバブルタイプの書き換え可能不揮発性メモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、もしくは任意の他の磁気、光、または他の固体記憶媒体のような、任意の適当な種類のメモリを備える。
【００２４】
　画像処理システム８２は、ストレージデバイス８４への記憶の前または後のいずれかに、画像データを処理およびフォーマットするために、デジタルカメラ１０の本体１４に配置される。画像処理システム８２は、マイクロプロセッサおよび関連するメモリを備えてもよい。別法として、画像処理システム８２は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のようなハードコードされたデバイスを備えてもよい。画像処理システム８２は、他にも処理すべき内容があるが、とりわけ、画像表示装置４２での表示用に画像をスケーリングするために画像データを処理する。例えば、画像処理システム８２はフィルタリングおよびデモザイク(de-mosaic)機能を実行してもよい。
【００２５】
　フォーカス制御システム９０は、以下で説明するように、フォーカス視野を縮小することを含むパッシブオートフォーカスプロセスを制御するために、デジタルカメラ１０に設けられる。フォーカス制御システム９０は、画像処理システム８２と同じマイクロプロセッサまたはハードコードされたデバイスにより実施されることも可能であり、またはマイクロプロセッサおよびメモリ、ＡＳＩＣ、状態遷移機械（ステートマシン）およびプログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）等のような、デジタルカメラ１０内の別個の構成要素であってもよい。フォーカス制御システム９０においてパッシブオートフォーカスプロセスを指示する命令は、メモリに記憶されたファームウェアコードを含んでもよく、もしくは制御システム９０内にハードコードされてもよく、または任意の他の適当な所望の態様で実施されてもよい。
【００２６】
　画像表示装置４２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または任意の他の適当な表示装置を備える。デジタルカメラ１０上の英数字等の表示装置４０もまた、ＬＣＤまたは任意の他の適当な表示装置を備え、ストレージデバイス８４に捕捉されて記憶されることが可能な画像の齣数やデジタルカメラ１０の現在のモードなどのようなステータス情報を示すために使用される。
【００２７】
　デジタルカメラ１０はまた、オーディオシステムのような他の構成要素を含んでもよい。しかし、デジタルカメラは当技術分野で既知であり、本発明の教示を熟知した後であれば当業者により提供され得るので、本発明の一実施形態で利用されるデジタルカメラ１０については、本発明の一実施形態で利用可能なさまざまな補助的システムおよびデバイス（例えば、電池システムおよびストレージデバイス）とともに、本明細書ではこれ以上詳細には説明しない。
【００２８】
　デジタルカメラ１０の動作中、デジタルカメラ１０は、モードダイヤル２０のような制御部材のうちの１つによりオンオフされ、一齣または複数齣の撮影モードのようなモードが選択される。デジタルカメラ１０は、フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２が被写体に向くように構えられる。被写体は、ビューファインダ３４および３６を通して、または画像表示装置４２上で確認されてもよい。フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２がズームレンズである場合、焦点距離は、ズーム制御スイッチ２２のような制御ボタンを押すことにより調整される。
【００２９】
　シャッタ制御ボタン１６が押されると、パッシブオートフォーカスプロセスがフォーカス制御システム９０により開始され、フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２内のフォーカスレンズ要素は、合焦対象物からの画像光がフォト・センサ８０にフォーカシング（結像）するように調整される。必要であれば、フラッシュ３２が被写体を照明する。次に、フォト・センサ８０は、フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２によりフォト・センサ８０に導かれた画像光を電気的画像データに変換し、このデータはストレージデバイス８４に記憶される。次に、画像処理システム８２が画像データを処理し、捕捉された画像を表示装置４２に表示する。
【００３０】
　−　パッシブオートフォーカスアルゴリズム　−
　電子撮像装置におけるフォーカス視野の縮小についての説明に進む前に、パッシブオートフォーカスアルゴリズムについて簡単に説明する。上記のように、電子撮像装置はいかなる特定のパッシブオートフォーカスアルゴリズムとともに使用することにも限定されず、多くの適当なアルゴリズムが知られている。したがって電子撮像装置（デジタルカメラ）１０は、フォト・センサ８０により捕捉されるデータに基づいてフォーカシングが適切に設定されているのを識別するいかなるパッシブオートフォーカスアルゴリズムを使用するようにも適合され得る。既存のパッシブオートフォーカスアルゴリズムは通常、あるフォーカス設定状態からそれとは異なるフォーカス設定状態にいたる範囲の中で、途中で画像を捕捉しながら、フォーカス調整可能レンズアセンブリ１２を動かす。その後、どのフォーカス設定で最も鮮明な、すなわち適切にフォーカシングされた画像が得られるかを判定するために、画像が解析される。通常、パッシブオートフォーカスアルゴリズムは、どのくらい良好に画像がフォーカシングされているかを何らかの形で反映する数値を算出する。本明細書ではこの数値をフォーカス測度という。
【００３１】
　いくつかの適用可能なパッシブオートフォーカスアルゴリズムが以下の論文に記載されている。すなわち、G. Ligthart, and F.C.A. Groen著"A Comparison of Different Autofocus Algorithms," Proc. of IEEE Int. Conf. on Pattern Recognition, pp.597-600, 1982、Je-Ho Lee等著"Implementation of a Passive Automatic Focusing Algorithm for Digital Still Camera," IEEE Trans. on Consumer Electronics, 41(3):449-454, Aug 1995、E. Krotkov著"Focusing," Intl. Journal of Computer Vision, vol.1, no.3, October 1987, pp.223-237、および、M. Subbarao, T. Choi and A. Nikzad著"Focusing Techniques," Proceedings SPIE, Boston, Massachusetts, Vol 1823, pp.163-174, November 1992。
【００３２】
　本明細書に記載される電子撮像装置の例示的実施形態は、エッジ検出、特にＴｅｎｅｎｇｒａｄオートフォーカスアルゴリズムに基づくパッシブオートフォーカスアルゴリズムを使用するようになっている。このアルゴリズムは、画像内の各画素にＳｏｂｅｌ演算子のような演算子を乗じることによりエッジ検出マスクを適用して、画像内の水平および垂直勾配の強さを求める。Ｓｏｂｅｌ水平および垂直演算子、すなわちくりこみカーネルは次の通りである。
【００３３】
【数１】
2004126574.tif 000003
　Ｔｅｎｅｎｇｒａｄオートフォーカスアルゴリズムにより計算されるフォーカス測度は勾配マグニチュードと呼ばれ、各画素ごとに次のように計算される。
　　Ｓ＝ｉx2＋ｉy2
　勾配マグニチュードは、次式のように画像部分についての勾配マグニチュードの和をとることにより、画像全体に対して（または画像の部分に対して）も計算され得る。
　　Σ（Ｓ，Ｓ＞Ｔについて）
　ここで、Ｔは０のしきい値である。一般に、フォーカシングされる画像がより鮮明であるほど、エッジ、したがって勾配はより明確であり、画像はより大きいコントラストを有するため、結果として得られる全勾配マグニチュードは大きい。上記のようにＴｅｎｅｎｇｒａｄオートフォーカスアルゴリズムをＳｏｂｅｌ演算子とともに適用するため、サンプル画像が捕捉され、各画素にＳｏｂｅｌ演算子を乗じ、各画素ごとに勾配マグニチュードを計算した後、画像全体にわたって和をとることにより全勾配マグニチュードを生成する。電子撮像装置内のフォーカス設定は次の位置に移動され、新しい画像が捕捉され、その画像に対する全勾配マグニチュードが計算される。最適なフォーカス設定に近づくとサンプル画像の勾配マグニチュードは上昇し、最適なフォーカス設定を過ぎるとサンプル画像の勾配マグニチュードは下降し始めるであろう。
【００３４】
　本明細書において「最適なフォーカス設定」という用語は、許容できると判定されるフォーカス設定を指すために使用される。これは必ずしも、可能な最良のフォーカス設定であるとは限らない。というのは、可能な最良のフォーカス設定はある程度主観的であり、異なるパッシブオートフォーカスアルゴリズムが異なるフォーカス設定を最適であると識別する可能性があるからである。
【００３５】
　−　フォーカス視野縮小　−
　次に、パッシブオートフォーカスプロセスを高速化するために使用されるフォーカス視野縮小についてさらに詳細に説明する。サンプル画像が捕捉され、各画像についてフォーカス測度を求めるために解析されるとき、フォーカス視野、すなわち各サンプル画像内の画素数が縮小される。これは、各フォーカス設定における各サンプル画像に対するフォーカス測度を計算する際に解析しなければならないサンプルデータの量を大幅に減らすことができる。
【００３６】
　フォーカス視野を縮小するため、各画像内でフォーカス（焦点調節状態）変更により影響される画素または画素群が識別される。画像の内容によっては、雲のない空の画像の部分を構成する画素のようにフォーカス状態判定に役立つ特徴物を含まないものでは、ある画素はフォーカス変更による実質的な影響を受けないこともあるが、前景の被写体の画像を構成する他の画素はフォーカス変更により大きく影響されることがある。視界内のすべての物体が狭い被写界深度内に位置するような他の画像では、すべての画素がフォーカス変更によりある程度影響されるかもしれない。この場合、フォーカス変更により最も影響される画素が、フォーカス測度を計算する際に使用するために識別されることになる。
【００３７】
　フォーカス変更により最も影響されにくい画素を捨てることにより、フォーカス測度は、全画像のうちの小部分について計算されるため、フォーカス測度計算は大幅に単純化および高速化される。
【００３８】
　フォーカス変更によりどの画素が最も影響されるかを識別するために使用される方法は、使用されるパッシブオートフォーカスアルゴリズムによって決まる。本明細書に記載される例示的実施形態では、フォーカス変更により最も影響される画素は、一連の画像サンプル内の画素または領域についての差分フォーカス測度を計算することによって識別される。差分フォーカス測度は、連続する画像サンプル間で画素または領域についての勾配マグニチュードの差の絶対値を単にとることにより計算され得る。したがって、画素または領域が２つの連続する画像サンプル間で実質的に同一である場合、すなわちその画素または領域が２つのサンプル間でフォーカス変更により影響されていない場合、差分フォーカス測度は０に近くなりうる。フォーカス変更により大きく影響される画素または領域の場合、差分フォーカス測度はより大きくなりうる。これは、その特定の画素または領域がフォーカス変更によってより強く影響されており、後のフォーカス測度計算に含める対象としての良い候補であることを示している。
【００３９】
　フォーカス変更により影響される画素または領域を識別する他の適宜の方法も使用可能である。例えば、他のパッシブオートフォーカスアルゴリズムは、影響される画素を識別する他の方法につながる他の種類のフォーカス測度を生成するかもしれない。影響される画素を識別する１つの代替方法は、フォーカス測度に対してではなく画像データに対して直接作用する。この代替方法では、後続フレーム内の画素値どうしの差の絶対値が計算され得る。
【００４０】
　領域がフォーカス変更により影響されていると識別する方式としては、所望されるいかなる方式を用いてもよい。例えば、領域ごとの差分フォーカス測度を最高から最低までソートし、最高の差分フォーカス測度を有する領域を選択してもよい。別法として、領域ごとの差分フォーカス測度に対して所定のしきい値または百分率を設定し、ある領域の差分フォーカス測度がある一定値、またはその画像内の最大領域差分フォーカス測度のある一定百分率を超える場合に、その領域はフォーカス変更により影響されていると識別されるようにしてもよい。
【００４１】
　画像内の対象エリア内に上述したような領域があるかどうかというような他の情報もまた、後のフォーカス測度計算で使用するためのフォーカス領域を選択するときに考慮に入れてよい。任意の所与の画像内には、フォーカス変更により影響される領域が複数存在する可能性があり、対象エリア内の領域に優先順位が与えられてもよい。画像フレームのある一定のエリアに対して他のエリアに比して重みづけすることは、本来フォーカス対象とすべき被写体が大ぼけしているような状況で、フォーカス変更にともなってフォーカス測度が変化するくらいに近いところまでフォーカシングされる前の段階で、その被写体を含む領域が、フォーカス測度差分が小さかったために捨てられしまう（フォーカシングの対象から外されてしまう）ことを防ぐのに役立ち得る。例えば、フレーム（撮影範囲）の中心付近のフォーカススポットは、フレームの周辺部よりも強く重みづけされてよい。したがって、２つの領域、すなわち、フレームの中心付近の領域および周辺部付近の領域双方がフォーカス変更により影響される場合、フレームの中心付近の領域を選択するほうが、たとえ周辺付近の領域よりも中心付近の領域の方がフォーカス変更による影響が少なかったとしても、より良い結果を得られる可能性がある。また、パッシブオートフォーカスアルゴリズムの対象として、複数の領域を選択することも有効であり得る。
【００４２】
　電子撮像装置１０はまた、フォーカス視野縮小をオンまたはオフにする機能、最小許容領域サイズ、および画像内のエリアの重みづけのような、領域選択をユーザが設定可能としてもよい。
【００４３】
　フォーカス視野縮小は図６Ａ〜図６Ｃに例示されている。図６Ａは、地平線１６４により分割された、特徴（コントラスト）のない空１９０および前景１９２の中の樹木１６２の画像１６０の図示を含む。画像１６０は、電子撮像装置１０内のフォト・センサ８０の出力全体を含む。図６Ｂに示されているように、画像１６０は、領域１７０、１７２、１７４および１７６に分割されることが可能であり、各領域１７０、１７２、１７４および１７６ごとにフォーカス測度が計算される。フォーカス変更により最も影響される領域を選択するため、各領域１７０、１７２、１７４および１７６ごとに１つずつの、４つの差分フォーカス測度が計算される。これらの４つの差分フォーカス測度を計算するため、全画像１６０の２つのサンプルが、それぞれ異なるフォーカス設定（焦点調節状態）で捕捉される。その結果、２個のサンプルのそれぞれの各領域ごとに１つずつ、計８個のフォーカス測度が計算される。続いて２個のサンプル画像の各領域についてフォーカス測度の差の絶対値が計算される。その後、結果として得られる４つの差分フォーカス測度は最大の、すなわちフォーカス変更により最も影響される領域のものを識別するために比較され得る。
【００４４】
　図６Ａ〜図６Ｃの例示的画像の場合、画像１６０の左上象限の領域１７０は、フォーカス変更により最も影響される可能性が高い。というのは、それが樹木１６２の大部分を含むからである。特徴のない空１９０は、フォーカス変更により影響される多くのエッジを含む可能性が低い。前景１９２は大きいが、広範囲の距離範囲にわたり広がっている。したがって、サンプル間でフォーカス変更により一度に大きく影響されるのはその一部のみであろう。さらに、本明細書で説明されるオートフォーカシングのエッジ検出方法を使用すると、前景１９２は、フォーカシングのための良好な被写体であるためには、多くのエッジまたは高いコントラストを含む必要があろう。こうして樹木１６２は、画像１６０内で最大の差分フォーカス測度を生じる可能性が高く、しかも樹木は左上領域１７０に大部分含まれている。換言すると、フォーカス変更により影響される画素の大多数は左上領域１７０に位置する。
【００４５】
　捕捉される第３のサンプル画像は、左上領域１７０からの画像データのみを含んでいればよく、ランダムアクセス可能なフォト・センサ８０が使用されるか否かに応じて、残りの領域１７２、１７４、および１７６からの画像データは、フォト・センサ８０がランダムアクセス可能であれば読み出されず、ランダムアクセス不能であれば読み出した後に捨てられる。
【００４６】
　図６Ｃに示されているように、フォーカス視野は、繰り返し縮小され得る。左上領域１７０は再び細分され、４個の新しい象限１８０、１８２、１８４および１８６が生成される。左上領域１７０からの第３のサンプル内の画像データは、左上領域１７０からの第２のサンプル内の画像データと比較され、４個の新しい象限１８０、１８２、１８４および１８６に対するフォーカス測度および差分フォーカス測度が、第２および第３のデータサンプルに基づいて生成される。次に、４個の新しい象限１８０、１８２、１８４および１８６に対する新しい差分フォーカス測度を比較することによって、新しい小領域が選択され得る。この場合、樹木１６２の大部分は新しい象限１８６内にあるため、それがフォーカス変更により最も影響されると識別される可能性が高い。第４のフォーカス設定での第４のデータサンプルは、全画像１６０の画像データの１６分の１だけである新しい象限１８６からの画像データを含んでいればよい。こうして、パッシブオートフォーカスプロセスは、処理されるデータの量を大幅に減らすことによってずっと高速になり得る。
【００４７】
　上記のように、フォーカス視野縮小は、フォーカシングプロセス中に所望により繰り返してもよく、または１回だけ実行してもよい。フォーカス視野縮小の繰り返しは再帰的に実行され得る。その場合、より大きい前の領域から、より小さい領域が引き続き選択される。フォーカス視野縮小が繰り返し実行される場合、フォーカス領域が縮小され過ぎないように最小領域サイズを設定してもよく、それにより、使用される各データサンプルが正確なフォーカス計算に十分な大きさのフォーカス視野を有することが保証される。
【００４８】
　図６Ａ〜図６Ｃに示した例はフォーカス視野を狭めるために一つ前のステップにおける領域をさらに４分割しているが、このときの分割数を１６とするなど、他の方法で画像１６０を分割するほうがより効率的である可能性もある。分割数は、処理の速度および効率を向上させるように選択され得る。分割数が大きくなると、フォーカシングプロセスで使用される画像データの量はより急速に減少するが、差分フォーカス測度の計算および比較に伴う処理がわずかに複雑になる可能性がある。
【００４９】
　なお、画像データの新たに識別される小領域を、差分フォーカス測度の計算用に前に記憶されたより大きい領域から取り出すことができる限り、パッシブオートフォーカスプロセス中にフォーカス視野を縮小することは、いかなる追加的なデータサンプルを捕捉することも必要としないことに留意されたい。例えば、図６Ａで２個の全画像が異なるフォーカス設定で捕捉され、結果として４個の差分フォーカス測度が得られる。捕捉される第３のデータサンプルは、図６Ｂに示される左上領域１７０のみから、第３のフォーカス設定で取ればよい。このとき、第２のデータサンプルの画像データがメモリから取り出され、４個のより小さい象限１８０、１８２、１８４および１８６に分割される場合、追加的データサンプルを捕捉することを必要とせずに、その画像データを左上領域１７０から取られた第３のデータサンプルと比較することができる。
【００５０】
　メモリ使用量は、画像データがもはや不要になり次第、電子撮像装置１０内のメモリからその画像データを削除することによって最適化され得る。画像データがいつ削除され得るかに関する詳細は、領域がどのように選択されるか、領域が規則的形状を有するかそれとも不規則な形状を有するか、およびフォーカス視野縮小が１段階で実行されるか、それとも繰り返し行われるかに左右される。例えば、上で説明し図６Ａ〜図６Ｃに示した例では、それぞれの後続のフォーカス設定でフォーカスが改善される（合焦状態に近づく）と仮定すると、フォーカス測度および差分フォーカス測度が最初の２つのサンプルについて計算され次第、第１のサンプルは削除されてよい。また、左上象限１７０がオートフォーカスプロセスで使用するための次の領域として選択され次第、第２のサンプル内の残りの３つの領域からのデータはメモリから削除されてよい。以下同様である。
【００５１】
　図６Ａ〜図６Ｃの例は、四角形などの規則的形状を有する領域を選択する例を示していた。別法として、不規則形状の領域すなわち画素群がオートフォーカスプロセスに含めるために選択されてもよい。これらの領域すなわち画素群もまた、例えば上記のような差分フォーカス測度を使用することによって、フォーカス変更により最も影響されるものを識別することにより選択される。ここで図７Ａを参照すると、支柱２０４上の一時停止(stop)標識２０２の画像２００が示されている。図７Ｂに示す不規則領域２０６を選択するために、差分フォーカス測度が画像２００内の各画素ごとに計算される。不規則領域２０６の形状は、どのようなパッシブオートフォーカスアルゴリズムが使用されるかに応じて異なり得る。Ｔｅｎｅｎｇｒａｄエッジ検出アルゴリズムを使用している本例では、フォーカス変更により影響される不規則領域２０６は、一時停止標識２０２および支柱２０４のエッジを包囲する部分となる。
【００５２】
　不規則領域２０６に含まれる画素は、フォーカス変更により影響されるかどうかに基づいて、所望のいかなる方式で選択されてもよい。例えば、差分フォーカス測度に対して所定のしきい値または百分率を設定し、画素に対する差分フォーカス測度が、ある一定値、またはその画像内の最大差分フォーカス測度のある一定百分率を超える場合に、その画素は不規則領域２０６に含まれるようにしてもよい。
【００５３】
　なお、図７Ｂに示したような不規則領域は、ＣＣＤのようなシリアルアクセス可能なフォト・センサでは単独で、すなわち不要な画像データも捕捉することなしには、捕捉することはできないであろう。不規則領域は、画像全体を読み出し、不要な画像データを捨てることにより取り出されるものではあるが、ＣＭＯＳセンサのようなランダムアクセス可能なフォト・センサを使用すると最も効率的である。さらに、画像データがランダムアクセス可能なフォト・センサからどのように取得されるかに応じて、不規則形状領域のエッジおよび枝葉（派生部分）を切り落とすことによってやや規則的な形状の領域を作成することにより、ブロック読み出し操作を可能にすることが有利となり得る。
【００５４】
　図７Ａのサンプル画像２００の例示的な露光画像データ、フォーカス測度および差分フォーカス測度を図８Ａ〜図８Ｇのマトリクスに示す。例示的な露光画像データは、わずか２５６個の画素を有する８ビット階調白黒画像からなるように大幅に単純化されていることに留意されたい。実際のカラー画像データははるかに複雑であり、赤、緑および青（ＲＧＢ）成分と、２４ビットまたはそれより大きいビット幅の数百万個の画素を有する。しかし、実際の露光画像データの処理は、既存のパッシブオートフォーカスアルゴリズムについて既知であり、差分フォーカス測度計算は、いかなるパッシブオートフォーカスアルゴリズムにも適応し得る。
【００５５】
　例示的な一時停止標識２０２および支柱２０４は背景よりも明るいため、図８Ａのマトリクスに見られる露光画像データは、一時停止標識２０２および支柱２０４を含むエリア２２０のデータのほうが背景２２２のデータよりも大きい。一時停止標識２０２および支柱２０４は１３〜１９の値の範囲の露光画像データを有するのに対して、背景は１〜３の値の範囲の露光画像データを有する。なお、一時停止標識２０２および支柱２０４は、図８Ａに示されるものでは鮮鋭にフォーカシングされていないため、それらの周りに、背景と一時停止標識２０２および支柱２０４との間のぼやけた領域から生じた５〜７の値の範囲の露光画像データ値を有する縁が存在する。
【００５６】
　図８Ａの画像データに対する例示的なフォーカス測度（今の場合、勾配マグニチュード）を図８Ｂのマトリクスに示す。図８Ｂのマトリクスはくりこみカーネル（上記のＳｏｂｅｌ演算子）を用いて計算されたため、列Ａ（２２４）および列Ｐ（２２６）ならびに行１（２３０）および行１６（２３２）を含む外側マトリクス位置は空白のままである。図８Ｂのマトリクス内でそれぞれ計算されたフォーカス測度は、図８Ａの画像データにおいて計算されたフォーカス測度の位置を包囲する８個の画素に基づいている。図８Ｂのマトリクスにおいて外縁に位置する画素の場合、その画素を包囲する四つの辺のうち、一部の辺を形成する画素が存在しないため、外側マトリクス位置についてはフォーカス測度は計算されていない。これらのマトリクス位置についてフォーカス測度を計算するためのさまざまな方法が存在するが、それらは、パッシブオートフォーカシング中に電子撮像装置内でフォーカス視野を縮小することについての今の説明には重要ではない。
【００５７】
　例示的実施形態により使用されるエッジ検出オートフォーカシング技法によれば、背景２２２、ならびに一時停止標識２０２および支柱２０４を含むエリア２２０の内部のような、エッジが現れないエリアでは、低いフォーカス測度（例えば０）が生じることに留意されたい。より高いフォーカス測度（例えば、１〜２５６）は、一時停止標識２０２および支柱２０４のエッジに現れる。結果として得られる全勾配マグニチュード、すなわち図８Ａの画像全体に対するフォーカス測度は５８５９である。
【００５８】
　画像の第２のサンプルが第２のフォーカス設定で捕捉される。その例示的画像データを図８Ｃのマトリクスに示す。一時停止標識２０２および支柱２０４は依然として１３〜１９の値の範囲の画像データを有し、背景は依然として１〜３の値の範囲の画像データを有する。しかしこのサンプルでは、画像はより鮮明にフォーカシングされているため、背景２２２と一時停止標識２０２および支柱２０４との間にぼやけた縁は存在しない。したがって、図８Ｃの画像データから計算された図８Ｄのマトリクスに示されるフォーカス測度は、より鮮明なエッジを示している。なお、フォーカス測度値の範囲は、一時停止標識２０２および支柱２０４について１〜２６４の範囲であり、ほぼ同一であるが、大きいマグニチュード（例えば、１００を超えるマグニチュード）を有するフォーカス測度が多くなっていることに留意されたい。全勾配マグニチュード、すなわち図８Ｃの画像全体に対するフォーカス測度は７５５８であり、図８Ａの場合より鮮明にフォーカシングされている（７５５８＞５８５９）ことを示している。
【００５９】
　図８Ａおよび図８Ｃの画像に対する差分フォーカス測度を図８Ｅのマトリクスに示す。これらは、図８Ｂと図８Ｄのフォーカス測度の差の絶対値をとることにより計算される。０より大きい差分フォーカス測度は、図８Ａおよび図８Ｃに示した第１と第２の画像の間のフォーカス設定の変更により影響された画素を示している。上記のように、領域は、さまざまな態様でこれらの影響された画素に基づいて選択され得る。
【００６０】
　図８Ｆのマトリクスは、規則的形状を有するフォーカス領域２５０、２５２、２５４、２５６の選択によるフォーカス視野縮小を例示している。画像は、左上２５０、右上２５２、左下２５４および右下２５６の、規則的形状を有する４象限に分割されている。差分フォーカス測度が４個の象限２５０、２５２、２５４および２５６のそれぞれについて計算される。差分フォーカス測度は、左上象限２５０では３７５、右上象限２５２では５３６、左下象限２５４では５１６、そして右下象限２５６では１７１５である。したがって、期待されるように、一時停止標識２０２および支柱２０４のエッジ上の画素の大多数を含む右下象限２５６が最高の差分フォーカス測度を有する。それゆえ、右下象限２５６が対象エリア内にあるかどうか等のような他の要因にもよるが、おそらく右下象限２５６が後のサンプルで使用するためのフォーカス領域として選択されるであろう。
【００６１】
　図８Ｇのマトリクスは、不規則形状を有するフォーカス領域の選択によるフォーカス視野縮小を例示している。この例では、５０パーセントというしきい値百分率が使用されている。画像内の最大差分フォーカス測度の５０パーセントより大きい差分フォーカス測度を有する画素が、不規則フォーカス領域に含められることになる。最大差分フォーカス測度は１４３であるので、５０パーセントレベルは７１．５である。したがって、７２以上の差分フォーカス測度を有する画素が選択されることになる。（これらは、図８Ｇのマトリクスにおいて強調された縁２６０で示されている。）なお、全画素数が２５６個だけであるこの例示的画像では、不規則フォーカス領域は非連結部分を含むことに留意されたい。ずっと多数の画素を有する実際の画像では、不規則フォーカス領域は、選択された画素の、より大きい隣接ブロックを含む可能性が高くなる。しかし、上記のように、不規則フォーカス領域の部分は、フォト・センサ８０からの画像データの読み出しを単純化するために、またパッシブオートフォーカスアルゴリズムにおける計算を管理するために、所望に応じて選択され得る。
【００６２】
　次に図９を参照して、フォーカス視野を縮小することを含む、電子撮像装置におけるオートフォーカス動作について要約する。いくつかのデータサンプルが、電子撮像装置内の少なくとも１つのフォト・センサの領域から捕捉される（２７０）。データサンプルが捕捉される（２７０）と、フォーカス設定が電子撮像装置内で変更される。複数のデータサンプルが捕捉されている間に、データサンプルが捕捉される領域のサイズが縮小される（２７２）。領域サイズは、所望であれば繰り返し縮小され得る（２７０）。データサンプルは、最適なフォーカス設定を識別するために解析される（２７４）。上記のように、このプロセスは、最適なフォーカス設定が識別されるまで継続する。理解されるべきであるが、図９の流れ図中のいかなるブロックまたはプロセスステップも、プロセス内の特定の論理機能またはステップを実施するための１つまたは複数の実行可能な命令を含むモジュール、セグメント、もしくはコードのブロックまたは電子的ハードウェアを表し得る。特定の例示的なステップが記載されているが、代替実施形態も可能であることに留意することが重要である。例えば、ステップは、所望される機能に応じて、一部または全部を並行して行うことを含めて、図示のものとは異なる順序で実行され得る。
【００６３】
　こうして、メモリを大幅に増大させる必要もなく、電子撮像装置に複雑なハードウェアを追加することなしに、フォーカシングプロセスで使用されるデータサンプルのフォーカス視野を縮小することによって、電子撮像装置内の自動フォーカシングプロセスを従来のオートフォーカスアルゴリズムよりも格段に高速にすることが可能となる。
【００６４】
　本明細書では本発明の例示的実施形態について詳細に説明したが、本発明の概念は他の方法でもさまざまに具現化され使用され得ること、そして添付の特許請求の範囲は従来技術による限定を除きこのようなさまざまな変形を含むように解釈されるべく意図されていることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】フォーカス調整可能レンズを有する電子撮像装置（デジタルカメラ）の例示的実施形態の前面斜視図である。
【図２】図１の電子撮像装置の例示的実施形態の後面斜視図である。
【図３】電子撮像装置の例示的実施形態のブロック図である。
【図４】単一のランダムアクセス可能なフォト・センサの実施形態の図である。
【図５】単一の統合された画像を捕捉するように結合した複数の隣接するフォト・センサの実施形態の図である。
【図６Ａ】電子撮像装置の実施形態により生成される例示的画像の図である。
【図６Ｂ】矩形フォーカス領域に分割された、図６Ａの例示的画像の図である。
【図６Ｃ】さらに小さい矩形フォーカス領域に分割された、図６Ａおよび図６Ｂの例示的画像の図である。
【図７Ａ】電子撮像装置の実施形態により生成される例示的画像の図である。
【図７Ｂ】より小さい不規則フォーカス領域が識別された、図７Ａの例示的画像の図である。
【図８Ａ】電子撮像装置の実施形態により生成される例示的画像データを含むマトリクスである。画像データは第１のフォーカス設定で捕捉されている。
【図８Ｂ】図８Ａの画像データに基づく例示的なフォーカス測度データを含むマトリクスである。フォーカス測度データはＴｅｎｅｎｇｒａｄエッジ検出パッシブオートフォーカスアルゴリズムにより生成されている。
【図８Ｃ】電子撮像装置の実施形態により生成される第２の例示的画像データを含むマトリクスである。画像データは第２のフォーカス設定で捕捉されている。
【図８Ｄ】図８Ｃの画像データに基づく例示的なフォーカス測度データを含むマトリクスである。フォーカス測度データはＴｅｎｅｎｇｒａｄエッジ検出パッシブオートフォーカスアルゴリズムにより生成されている。
【図８Ｅ】図８Ｂおよび図８Ｄのフォーカス測度データに基づく差分フォーカス測度を含むマトリクスである。
【図８Ｆ】図８Ｅの差分フォーカス測度に基づく矩形フォーカス領域の選択を示すマトリクスである。
【図８Ｇ】図８Ｅの差分フォーカス測度に基づく不規則フォーカス領域の選択を示すマトリクスである。
【図９】電子撮像装置をフォーカシングするための例示的動作の流れ図である。
【符号の説明】
【００６６】
　１０　電子撮像装置（デジタルカメラ）
　１２　フォーカス調整可能レンズアセンブリ
　８０　フォト・センサ
　８２　画像処理システム
　８４　ストレージデバイス
　９０　フォーカス制御システム
１００　フォト・センサ（ＣＭＯＳセンサ）
１６０、２００　画像
１７０、１７２、１７４、１７６　領域
１８０、１８２、１８４、１８６　象限
【図１】
2004126574.tif 000004
【図２】
2004126574.tif 000005
【図３】
2004126574.tif 000006
【図４】
2004126574.tif 000007
【図５】
2004126574.tif 000008
【図６Ａ】
2004126574.tif 000009
【図６Ｂ】
2004126574.tif 000010
【図６Ｃ】
2004126574.tif 000011
【図７Ａ】
2004126574.tif 000012
【図７Ｂ】
2004126574.tif 000013
【図８Ａ】
2004126574.tif 000014
【図８Ｂ】
2004126574.tif 000015
【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
2004126574.tif 000017
【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
2004126574.tif 000020
【図９】
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