(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローリングシャッター画像センサ（７０２）とフォーカスレンズ構成（７０８）とを備えるカメラ（７００）のフォーカスを設定するためのオートフォーカスの方法（６００）であって、前記オートフォーカスの方法は以下のステップ：
前記ローリングシャッター画像センサによって一又は複数の画像フレーム（１００；１００ａ−ｆ）をキャプチャするステップ（Ｓ６０２）であって、前記ローリングシャッター画像センサは複数のピクセル領域（１０６ａ−ｄ）を含み、画像フレームをキャプチャしている間に前記ローリングシャッター画像センサが一度に１つのピクセル領域からピクセルデータ（１０４）を読み出す、キャプチャするステップ（Ｓ６０２）と、
前記ピクセルデータに関連付けられ、且つ前記複数のピクセル領域からピクセルデータを読み出している間に測定された複数のカメラ動きレベルを示す、動きデータ（１１２）を作成するために、ピクセルデータを読み出している間に前記カメラのカメラ動きレベル（１０２）を連続的に測定するステップ（Ｓ６０４）であって、前記複数のピクセル領域の中の少なくとも１つのピクセル領域は、カメラ動きレベルに関連付けられる、測定するステップ（Ｓ６０４）と、
前記一又は複数の画像フレームの各画像フレームを複数のフォーカスウィンドウ（１０８ａ−ｃ）に分割するオートフォーカスアルゴリズムを使用して前記カメラの前記フォーカスを設定するステップ（Ｓ６１４）であって、各フォーカスウィンドウが前記複数のピクセル領域の一又は複数のピクセル領域のピクセルデータを含む、設定するステップ（Ｓ６１４）とを含み、
前記複数のフォーカスウィンドウの各フォーカスウィンドウに対して前記オートフォーカスアルゴリズムが、
前記フォーカスウィンドウに含まれる前記ピクセルデータに基づいて前記フォーカスウィンドウのフォーカス測度を計算するステップ（Ｓ６０６）と、
前記フォーカスウィンドウに含まれる前記ピクセルデータに関連付けられる前記動きデータに基づいて、前記フォーカスウィンドウの動きレベルを計算するステップ（Ｓ６０８）と、
高い動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度が、低い動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度よりも低い重みで重みづけされるように、少なくとも前記フォーカスウィンドウの前記動きレベルによって前記フォーカスウィンドウの前記フォーカス測度を重みづけすることにより、前記フォーカスウィンドウの重みづけされたフォーカス測度を計算するステップ（Ｓ６１２）と
を含む、方法。
【請求項２】
一又は複数の画像フレームをキャプチャする前記ステップが、１つの画像フレーム（１００）のみをキャプチャするステップを含み、
フォーカス測度を計算する前記ステップが、前記フォーカスウィンドウに含まれる前記ピクセルデータから位相ベースのフォーカス測度（２０６、２１２）を計算するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カメラの前記フォーカスを設定する前記ステップが、前記１つの画像フレームのみの前記複数のフォーカスウィンドウの各フォーカスウィンドウの前記重みづけされたフォーカス測度の平均値を計算するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
一又は複数の画像フレームをキャプチャする前記ステップが、複数の画像フレーム（１００ａ−ｆ）をキャプチャするステップであって、各画像フレームが、前記フォーカスレンズ構成の異なるフォーカス設定を使用して前記カメラによってキャプチャされる、キャプチャするステップを含み、
前記オートフォーカスアルゴリズムにより、前記複数の画像フレームの各画像フレームが複数のフォーカスウィンドウに分割され、
フォーカス測度を計算する前記ステップが、コントラストベースのフォーカス測度を計算するステップを含み、
重みづけされたフォーカス測度を計算する前記ステップが、前記フォーカスウィンドウの前記動きレベルと、前記複数の画像フレームの他の画像フレーム各々の対応するフォーカスウィンドウの前記動きレベルとを使用して、統合された動きレベルを計算するステップ（Ｓ６１０）と、高い統合された動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度が、低い統合された動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度よりも低い重みで重みづけされるように、前記統合された動きレベルによって前記フォーカス測度を重みづけするステップとを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
統合された動きレベルを計算する前記ステップが、前記フォーカスウィンドウの前記動きレベルと、前記複数の画像フレームの他の画像フレーム各々の前記対応するフォーカスウィンドウの前記動きレベルとの合計を計算するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
統合された動きレベルを計算する前記ステップが、前記フォーカスウィンドウの前記動きレベルと、前記複数の画像フレームの前記他の画像フレーム各々の前記対応するフォーカスウィンドウの前記動きレベルの最大の動きレベルを計算するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記カメラ動きレベルが、前記ピクセルデータに関連付けられる前記動きデータが、各ピクセル領域の各読み出しに対して個別のカメラ動きレベルを含むように、前記画像センサの各ピクセル領域の各読み出しについて測定される、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記カメラ動きレベルが所定のカメラ動きレベル（１１４）を下回る時に、前記動きデータを第１の値に設定するステップと、
前記カメラ動きレベルが前記所定のカメラ動きレベル以上である時に、前記動きデータを第２の値に設定するステップと
を更に含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記動きデータの前記第２の値の結果として、前記動きデータに関連付けられるピクセルデータを含むフォーカスウィンドウの前記フォーカス測度が、０の重みによって重みづけされる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記カメラ動きレベルが、第１の所定のカメラ動きレベル（１１６）を下回る時に、前記動きデータを第１の値に設定するステップと、
前記カメラ動きレベルが第２の所定のカメラ動きレベル（１１８）を上回る時に、前記動きデータを第２の値に設定するステップと、
前記カメラ動きレベルが、前記第１と前記第２の所定のカメラ動きレベルの間である時に、前記動きデータを、前記第１と前記第２の値の間の別の値に設定するステップであって、前記別の値は前記カメラ動きレベルに関するものである、設定するステップと
を更に含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記統合された動きレベルが第１の所定の動きレベルを下回る時に、前記統合された動きレベルによって前記フォーカス測度を重みづけする前記ステップが、前記フォーカス測度を第１の重みで重みづけするステップを含み、
前記統合された動きレベルが第２の所定の動きレベルを上回る時に、前記統合された動きレベルによって前記フォーカス測度を重みづけするステップが、前記フォーカス測度を第２の重みで重みづけするステップを含み、
前記統合された動きレベルが前記第１と第２の所定の動きレベルの間である時に、前記統合された動きレベルによって前記フォーカス測度を重みづけするステップが、前記フォーカス測度を前記第１と前記第２の重みの間の別の重みで重みづけするステップであって、前記別の重みが前記統合された動きレベルに関するものである、重みづけするステップとを含む、請求項４又は請求項４に従属する場合に請求項５から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記カメラ動きレベルを連続的に測定するステップが、
前記カメラの動きセンサ（７０６）から、前記動きセンサによって感知されたカメラの動きに関連する入力を受信するステップを含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記カメラ動きレベルを連続的に測定するステップが、
前記カメラのパン／チルト、ＰＴモータ（７０４）から、前記ＰＴモータによって誘発されたカメラの動きに関連する入力を受信するステップ
を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
処理能力を有する装置によって実行されると、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法の少なくとも一部を実施するように適合された命令を実行可能なコンピュータプログラム。
【請求項１５】
ローリングシャッター画像センサ（７０２）とフォーカスレンズ構成（７０８）とを備えるカメラ（７００）のフォーカスを設定するための装置（７１０）であって、
前記ローリングシャッター画像センサによってキャプチャされた（Ｓ６０２）一又は複数の画像フレーム（１００；１００ａ−ｆ）に関するピクセルデータ（１０４）を受信することであって、前記ローリングシャッター画像センサは複数のピクセル領域（１０６ａ−ｄ）を含み、画像フレームをキャプチャしている間に前記ローリングシャッター画像センサが一度に１つのピクセル領域からピクセルデータを読み出す、受信することと、
前記ピクセルデータに関連付けられ且つ前記複数のピクセル領域からピクセルデータを読み出している間に測定された複数のカメラ動きレベル（１０２）を示す動きデータ（１１２）を受信することであって、ピクセルデータを読み出している間に前記カメラの前記カメラ動きレベルが連続的に測定され（Ｓ６０４）、前記複数のピクセル領域の各ピクセル領域が、０又は１のカメラ動きレベルと関連付けられる、受信することと、
前記一又は複数の画像フレームの各画像フレームを複数のフォーカスウィンドウ（１０８ａ−ｃ）に分割するオートフォーカスアルゴリズムを使用して、前記カメラの前記フォーカスを設定する（Ｓ６１４）ことであって、各フォーカスウィンドウが、前記複数のピクセル領域の一又は複数のピクセル領域のピクセルデータを含む、設定することとを実施するように適合され、
前記オートフォーカスアルゴリズムが、前記複数のフォーカスウィンドウの各フォーカスウィンドウに対して、
前記フォーカスウィンドウに含まれる前記ピクセルデータに基づいて前記フォーカスウィンドウのフォーカス測度を計算する（Ｓ６０６）ことと、
前記フォーカスウィンドウに含まれる前記ピクセルデータに関連付けられる前記動きデータに基づいて、前記フォーカスウィンドウの動きレベルを計算する（Ｓ６０８）ことと、
高い動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度が、低い動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度よりも低い重みで重みづけされるように、少なくとも前記フォーカスウィンドウの前記動きレベルによって、前記フォーカスウィンドウの前記フォーカス測度を重みづけすることによって前記フォーカスウィンドウの重みづけされたフォーカス測度を計算する（Ｓ６１２）ことと
を含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、カメラのフォーカスを設定するためのオートフォーカスアルゴリズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばデジタルカメラ及び他の同様の機構等の画像キャプチャ装置は、より一般的なものになってきている。高所得者向けのプロのカメラとしてのみ入手可能であったが、今日、上記装置は携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント、及び他のポータブルな電子機器に備わっている。多くのポータブル電子機器で利用可能な画像キャプチャ装置には、オートフォーカス機能が含まれる。オートフォーカスシステムは、適切なフォーカスを自動的に決定する画像処理回路を使用し、これによりユーザがそれを行う必要がなくなっている。
【０００３】
上記オートフォーカス機構の１つの不利点は、比較的遅いことでありうる。例えば、電子機器（例えば、携帯電話等のポータブル電子機器、又は例えばネットワークに接続された監視カメラ等の固定電子機器）に組み込まれたある画像キャプチャシステムでは、オートフォーカスシステムは、インテリジェントなトライアル・アンド・エラーを通して、レンズを、ピントが合った画像に対応する特定位置へ移動させなければならない。オートフォーカスシステムはこれを、画像を観察して、レンズを移動させ、別の画像をキャプチャして、それを再び観察して、フォーカスが適切であるかどうかを決定することによって行う。このプロセスは、最適なレンズ位置が見つかるまで繰り返される。オートフォーカス動作が行われている時に画像キャプチャ装置が動いていると、時間が大幅に延びうる。例えば、ユーザの手の震え、あるいは移動プラットフォームは、画像キャプチャ装置が大幅に動く原因となりうる。上記動きにより結果的に、オートフォーカス機能にフォーカスを達成する一貫した被写体がないため、画像がぼやけうる。更に、フォーカスが最終的に達成されても、上記の動きにより、オートフォーカス動作が完了するのに更に時間がかかることになる。
【０００４】
文献ＵＳ８２７４５９６（モトローラ・モビリティ社）は、オートフォーカス（ＡＦ）プロセスを実行する前に、画像センサに入る画像が十分に安定しているか否かを決定するための方法及び画像キャプチャ装置に関するものである。画像が安定しているか否かは、例えばジャイロ又は加速度計等のハードウェアによって決定されうる。ＡＦプロセスは、画像が安定しない限り実施されず、ＡＦプロセスの速度が速まらないため、本明細書の開示内容により、ぼやけた画像の問題が解決しうる。逆に、カメラが動いている時は、ＡＦプロセスが遅延する。
【発明の概要】
【０００５】
上述に鑑み、本発明の目的は、上記の欠点のうちの１つ又は幾つかを解決するもしくは少なくとも低減させることである。概して、上記の目的は添付の独立特許クレームによって達成される。
【０００６】
第１の態様によれば、本発明は、ローリングシャッター画像センサとフォーカスレンズ構成とを備えるカメラのフォーカスを設定するオートフォーカスの方法によって実現され、オートフォーカスの方法は以下のステップ：
−  ローリングシャッター画像センサによって一又は複数の画像フレームをキャプチャすることであって、ローリングシャッター画像センサは複数のピクセル領域を含み且つ画像フレームをキャプチャしている間に一度に１つのピクセル領域からピクセルデータを読み出す、キャプチャするステップと、
−  ピクセルデータに関連付けられ且つ複数のピクセル領域からピクセルデータを読み出している間に測定された複数のカメラ動きレベルを示す動きデータを作成するために、ピクセルデータを読み出している間にカメラのカメラ動きレベルを連続的に測定するステップと、
−  一又は複数の画像フレームの各画像フレームを複数のフォーカスウィンドウに分割するオートフォーカスアルゴリズムを使用してカメラのフォーカスを設定するステップであって、各フォーカスウィンドウが複数のピクセル領域の一又は複数のピクセル領域のピクセルデータを含む、設定するステップと
を含む。
【０００７】
更に、オートフォーカスアルゴリズムは、複数のフォーカスウィンドウの各フォーカスウィンドウに対し、
−  フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに基づいてフォーカスウィンドウのフォーカス測度を計算することと、
−  フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに関連付けられる動きデータに基づいてフォーカスウィンドウの動きレベルを計算することと、
−  少なくともフォーカスウィンドウの動きレベルによってフォーカスウィンドウのフォーカス測度を重みづけすることによって、フォーカスウィンドウの重みづけされたフォーカス測度を計算することと
を含む。
【０００８】
ローリングシャッター画像センサは、単一の時点で現場の画像をキャプチャしないが、その代わりに、普通は垂直方向又は水平方向のいずれかにおいて現場全体をスキャンし、これにより異なる時点でピクセルデータを読み出すセンサである。つまり、現場の画像の全ての部分が、ぴったり同じ時に記録されるわけではない。従って、本明細書における「ピクセル領域」という語は、例えばローリングシャッター画像センサのピクセルの行又はピクセルの列として理解すべきである。ピクセル領域はまた、ローリングシャッター画像センサの複数の行又は列も含みうる。カメラのカメラ動きレベルは、上記のようにピクセルデータを読み出している間に連続的に測定される。カメラ動きレベルは例えば、ローリングシャッター画像センサの各ピクセル領域に対して測定されうる、あるいは他の全てのピクセル領域に対して測定されうる。しかしながら、カメラ動きレベルは、１つのピクセル領域が、他のピクセル領域に関連付けられる動きデータとは異なる（測定されたカメラ動きレベルを示す）動きデータに関連付けられうるように、複数のピクセル領域からピクセルデータを読み出している間に少なくとも２つの時点で測定される。
【０００９】
本発明者らは、オートフォーカス（ＡＦ）アルゴリズムを使用してカメラのフォーカスを設定する際に、個別のピクセル領域に関連付けられる上記異なる動きデータが有益に使用されうることに気が付いた。オートフォーカスアルゴリズムは、各フォーカスウィンドウが、複数のピクセル領域の一又は複数のピクセル領域のピクセルデータを含むように、一又は複数の画像フレームの各画像フレームを、複数のフォーカスウィンドウに分割する。これは、画像フレームの第１のフォーカスウィンドウが、カメラ（及び従ってローリングシャッター画像センサ）が動いている間に読み出されたピクセルデータを含み、同じ画像フレームの別のフォーカスウィンドウが、カメラが完全に静止していた（あるいはより少なく又は多く移動していた）間に読み出されたピクセルデータを含みうることを意味する。フォーカスウィンドウのフォーカス測度を計算している時にカメラの動き（複数可）を考慮することによって、カメラが動いている間に読み出されたピクセルデータを含むフォーカスウィンドウのフォーカス測度の重要性はカメラの動きが少ない、あるいは０の間に読み出されたピクセルデータを含むフォーカスウィンドウのフォーカス測度の重要性と比べて低下しうる。
【００１０】
フォーカス測度の重みづけは、各フォーカスウィンドウの動きレベルを計算することによって実施される。例えば動きレベルは、フォーカスウィンドウにおけるピクセルデータに関連付けられる（動きデータによって示される）カメラの最大限の動きであってよい、又は動きレベルは、フォーカスウィンドウにおけるピクセルデータに関連付けられる（動きデータによって示される）カメラの平均の動きであってよい。フォーカスウィンドウの動きレベルを計算する他の方法も採用されうる。
【００１１】
フォーカスウィンドウのフォーカス測度の重要性を計算する際に、特定のフォーカスウィンドウの動きレベルが次に使用される。つまり、少なくともフォーカスウィンドウの動きレベルによってフォーカスウィンドウのフォーカス測度を重みづけすることによって、フォーカスウィンドウの重みづけされたフォーカス測度が計算されるということである。
【００１２】
本発明は従って、カメラが動いている間に読み出されたピクセルデータから生じたフォーカス測度は、カメラの動きが少ない時に読み出されたピクセルデータから生じたフォーカス測度とは重みづけが異なりうるため、改善されたオートフォーカスアルゴリズムを提供する。これは次に、ピクセルデータの他の部分が例えばカメラが大きく動いていない時に読み出された場合、カメラが大きく動いている間にピクセルデータの一部が読み出される画像フレームをやはり使用することが可能になる。結果的に、ピクセルデータが読み出されている間にカメラが動いた時にでもＡＦが実施されうるため、ＡＦアルゴリズムの速度が上がりうる。更に、本発明のオートフォーカスアルゴリズムは、カメラが動いている間に読み出されたピクセルデータから生じたフォーカス測度が上述したように低く重みづけされうるため、より正確な結果が得られうる。
【００１３】
幾つかの実施形態によれば、一又は複数の画像フレームをキャプチャするステップは、１つの画像フレームのみをキャプチャすることを含み、フォーカス測度を計算するステップは、フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータから位相ベースのフォーカス測度を計算することを含む。この実施形態によれば、重みづけされたフォーカス測度を計算するステップは、高い動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度が、低い動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度がよりも低い重みで重みづけされるように、フォーカス測度を重みづけすることを含む。
【００１４】
位相の検出は、入射光を対の画像に分割し、それらを比較することによって達成される。位相検出オートフォーカスセンサは、被写体の（１つの画像フレームのみから生成された）２つのオフセット画像を比較して、それらの間の位相差、あるいは分離誤差を計算する。画像がぴったりと合わない（すなわち分離誤差が０ではない）場合、被写体はピントが合っていない。画像間の分離誤差は、フォーカスをどれぐらい変えるべきかを決定するために使用され、２つの画像の相対位置は、現在のフォーカス設定と比べて新しいフォーカスが更に近づくあるいは遠のく必要があるか否かを決定するために使用される。ローリングシャッター画像センサを有するカメラについては、フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータを読み出している間、カメラが異なった動きをしうるため、各フォーカスウィンドウに異なる分離誤差が生じ得る。高い動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度が、低い動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度よりも低い重みで重みづけされるようにフォーカス測度を重みづけすることによって、カメラが動いている間に読み出されたピクセルデータの（分離誤差から生じた）フォーカス測度は、カメラの動きが小さい間に読み出されたピクセルデータのフォーカス測度よりも正確ではないため、改善されたオートフォーカスアルゴリズムが達成されうる。
【００１５】
幾つかの実施形態によれば、カメラのフォーカスを設定するステップは、１つの画像フレームのみの複数のフォーカスウィンドウ各々の重みづけされたフォーカス測度の平均値を計算することを含む。この実施形態により、カメラのフォーカスを設定するための計算の複雑性が低減しうる。
【００１６】
幾つかの実施形態によれば、一又は複数の画像フレームをキャプチャするステップは、複数の画像フレームをキャプチャすることを含む、各画像フレームは、フォーカスレンズ構成の異なるフォーカス設定を使用してカメラによってキャプチャされる。この実施形態によれば、オートフォーカスアルゴリズムによって、複数の画像フレームが各々、複数のフォーカスウィンドウに分割される。複数の画像フレームの各画像フレームは従って、複数のフォーカスウィンドウに分割され、結果的に、例えば第１の画像フレームのフォーカスウィンドウは、他の画像フレーム各々のフォーカスウィンドウに対応する。コントラストベースのフォーカス測度は次に、各フォーカスウィンドウのフォーカス測度を計算するために使用されうる。重みづけされたフォーカス測度を計算するステップは、フォーカスウィンドウの動きレベルと、複数の画像フレームの他の画像フレーム各々の対応するフォーカスウィンドウの動きレベルとを使用して統合された動きレベルを計算することと、高い統合された動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度が、低い統合された動きレベルを有するフォーカスウィンドウのフォーカス測度よりも低い重みで重みづけされるように、統合された動きレベルによってフォーカス測度を重みづけすることとを含みうる。
【００１７】
本明細書における「統合された動きレベル」という語は、統合された動きレベルを計算するために、複数の動きレベル（複数の画像フレームの中の各対応するフォーカスウィンドウに対して１つ）が組み合わされたものと理解すべきである。幾つかの実施形態によれば、前記複数の動きレベルが、統合された動きレベルを形成するために合計される。他の実施形態によれば、前記複数の動きレベル間の最大、平均又は中間値が、統合された動きレベルとして使用される。つまり、特定のフォーカスウィンドウの統合された動きレベルを形成するために、各フォーカスウィンドウに対し、異なる時点で測定された複数の（潜在的に異なる）動きレベルが組み合わされる。
【００１８】
コントラストベースのフォーカスアルゴリズムは、レンズを通してセンサ領域又はフォーカスウィンドウ内のコントラストを測定することによって達成されうる。例えばフォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータの隣接するピクセル又は近くのピクセル間の強度差、又はフォーカス測度は、正確な画像のフォーカスと共に増加する。異なるフォーカスを使用して複数の画像フレームをキャプチャし、複数の画像フレームの対応するフォーカスウィンドウ間のフォーカス測度を比較することによって、カメラの正確なフォーカスが設定されうる。本実施形態では、対応するフォーカスウィンドウのセットのフォーカス測度の重要性が有益に低く重みづけされ得、ここでフォーカスウィンドウの少なくとも１つは、カメラが動いている間にキャプチャされたピクセルデータを含む。
【００１９】
例えば、ヒルクライムアルゴリズムが使われた場合、２つのフォーカスウィンドウのいずれかに含まれるピクセルデータをキャプチャしている間にカメラが動いてしまうと、２つのフォーカス測度間の比較の結果に誤差が出うるため、第１の画像フレームのフォーカスウィンドウと、第２の画像フレームの対応するフォーカスウィンドウとの間の比較が低く重みづけされうる。
【００２０】
幾つかの実施形態によれば、統合された動きレベルを計算することは、フォーカスウィンドウの動きレベルと、複数の画像フレームの他の画像フレーム各々の対応するフォーカスウィンドウの動きレベルの合計を計算することを含む。これは、対応するフォーカスウィンドウのセットの１を越えるフォーカスウィンドウの計算されたフォーカス測度にカメラの動きが影響し、セットのうちの１つのフォーカスウィンドウのみがカメラが動いている間に読み出されたピクセルデータを含む場合よりも、セットのフォーカス測度間の比較の正確さに影響を与えうる場合に有益でありうる。
【００２１】
幾つかの実施形態によれば、統合された動きレベルを計算することが、フォーカスウィンドウの動きレベルの最大の動きレベルと、複数の画像フレームの他の画像フレーム各々の対応するフォーカスウィンドウの動きレベルとを計算することを含む。この実施形態により、統合された動きレベルを計算することにおける計算の複雑性が低減しうる。
【００２２】
幾つかの実施形態によれば、ピクセルデータに関連する動きデータが、各ピクセル領域の各読み出しに対する個別のカメラ動きレベルを含むように、画像センサの各ピクセル領域の各読み出しに対してカメラの動きレベルが測定される。これにより、オートフォーカスアルゴリズムの正確性が改善されうる。
【００２３】
幾つかの実施形態によれば、カメラ動きレベルが所定のカメラ動きレベルを下回る時に、動きデータが第１の値に設定され、カメラ動きレベルが所定のカメラの動きレベル以上である時に、動きデータが第２の値に設定される。例えば、所定のカメラ動きレベルを下回る全てのカメラ動きレベル（すなわち、カメラの動き）が計算されたフォーカス測度に影響しないと解釈され得、その結果、カメラの動きを無視することができる。これにより、オートフォーカスアルゴリズムの計算の複雑性が低減し、アルゴリズムの速度も上がりうる。
【００２４】
幾つかの実施形態によれば、動きデータの第２の値により、結果的に、動きデータに関連しているピクセルデータを含むフォーカスウィンドウのフォーカス測度が０の重みで重みづけされる。これにより、カメラのフォーカスが設定されている時に、カメラが所定のカメラ動きレベルより更に動いている間にフォーカスウィンドウに含まれる全てのピクセルデータが読み出されるとすぐに、このフォーカスウィンドウのフォーカス測度は完全に無視されることを意味する。コントラストベースのフォーカス測度が採用される場合、これは、カメラのフォーカスが設定される時に、対応するフォーカスウィンドウのセットのフォーカスウィンドウ全てのフォーカス測度（上述した複数の画像フレームの各画像フレームに対して１つ）の重みが０になり、従って完全に無視されることを意味する。
【００２５】
幾つかの実施形態によれば、カメラ動きレベルが、第１の所定のカメラ動きレベルを下回る時に、動きデータが第１の値に設定され、カメラ動きレベルが第２の所定のカメラ動きレベルを上回る時に、動きデータを第２の値に設定するステップと、カメラ動きレベルが、第１及び第２の所定のカメラ動きレベルの間である時に、動きデータが、第１と第２の値の間の別の値に設定され、別の値はカメラ動きレベルに関連するものである。例えば、動きデータが０から１までの数によって表され得、０はカメラの動きがないことを表し、１はカメラの最大限の動きを表す場合、本実施形態は下記のように実行されうる。カメラ動きレベルが第１の所定のカメラ動きレベルを下回る時に、動きデータが０（すなわち動きがない）に設定され得、カメラ動きレベルが第２の所定のカメラ動きレベルを上回る時に、動きデータが１（すなわち最大の動き）に設定され得、第１と第２の所定のカメラ動きレベルの間である時に、動きデータが、カメラ動きレベルに依存して０から１までの数に設定されうる。カメラ動きレベルと動きデータの間の平行移動は従って、シグモイド関数と同様であってよい。
【００２６】
カメラ動きレベルが、所定のカメラ動きレベルの特定レベルを上回る及び下回る一定の動きデータ値に閾値化されるため、これにより、オートフォーカスアルゴリズムの計算の複雑性が低減し、アルゴリズムの速度も上がりうる。
【００２７】
同様に、コントラストベースのフォーカス測度が採用された時に、幾つかの実施形態によれば、統合された動きレベルが第１の所定の動きレベルを下回る時に、統合された動きレベルによってフォーカス測度を重みづけするステップが、第１の重みでフォーカス測度を重みづけすることを含む。この実施形態によれば、統合された動きレベルが第２の所定の動きレベルを上回る時に、統合された動きレベルによってフォーカス測度を重みづけするステップが、第２の重みでフォーカス測度を重みづけすることを含む。更に、この実施形態によれば、統合された動きレベルが第１と第２の所定の動きレベルの間である時に、統合された動きレベルによってフォーカス測度を重みづけするステップが、第１と第２の重みの間の別の重みでフォーカス測度を重みづけすることを含み、別の重みは統合された動きレベルに関連するものである。この実施形態は概して、動きデータの閾値化に関連する上述した実施形態と同じ特徴及び利点を有しうる。
【００２８】
幾つかの実施形態によれば、カメラ動きレベルを連続的に測定することは、カメラの動きセンサから入力を受信するステップを含み、入力は、動きセンサによって感知されたカメラの動きに関連するものである。動きセンサは例えば、振動センサ、ジャイロスコープ、加速度計、赤外線センサ等の任意の適切な種類の動きセンサであってよい。上記センサはすでにカメラに存在していてよく、従ってこの理由のためにも採用されうる。あるいは、又は加えて、幾つかの実施形態によれば、カメラ動きレベルを連続的に測定することが、カメラのパン／チルト、ＰＴ、モータから入力を受信するステップを含み、入力は、ＰＴモータによって誘発されたカメラの動きに関連するものである。これは、上記入力がカメラが実際に動く前に受信され得るために有益であり得、従って、アルゴリズムは、カメラが動くであろうことを知っていることを有益に利用しうる。
【００２９】
第３の態様では、本発明は、処理能力を有する装置によって実行されると、第１の態様の方法の少なくとも一部を実施するように適合された命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を含む、コンピュータプログラム製品を提供する。幾つかの実施形態によれば、コンピュータプログラム製品は、第１の態様の方法全体を実施するように適合された命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を含む。他の実施形態によれば、コンピュータプログラム製品は、オートフォーカスアルゴリズムに関連する第１の態様の方法のステップを実施するように適合された命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を含む。
【００３０】
第３の態様では、本発明は、ローリングシャッター画像センサとフォーカスレンズ構成とを備えるカメラのフォーカスを設定するための装置を提供し、本装置は、
−  ローリングシャッター画像センサによってキャプチャされた一又は複数の画像フレームに関連するピクセルデータを受信することであって、ローリングシャッター画像センサが複数のピクセル領域を備え且つ画像フレームをキャプチャしている間に一度に１つのピクセル領域からピクセルデータを読み出す、受信することと、
−  ピクセルデータに関連付けられ、複数のピクセル領域からピクセルデータを読み出している間に測定された複数のカメラ動きレベルを示す動きデータを受信することであって、カメラのカメラ動きレベルが、ピクセルデータを読み出している間に連続的に測定される、受信することと、
一又は複数の画像フレームの各画像フレームを複数のフォーカスウィンドウに分割するオートフォーカスアルゴリズムを使用して、カメラのフォーカスを設定することであって、各フォーカスウィンドウが複数のピクセル領域の一又は複数のピクセル領域のピクセルデータを含む、設定することとを実施するように適合され、
オートフォーカスアルゴリズムが、複数のフォーカスウィンドウの各フォーカスウィンドウに対して、
フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに基づいてフォーカスウィンドウのフォーカス測度を計算することと、
フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに関連付けられる動きデータに基づいて、フォーカスウィンドウの動きレベルを計算することと、
少なくともフォーカスウィンドウの動きレベルによってフォーカスウィンドウのフォーカス測度を重みづけすることによって、フォーカスウィンドウの重みづけされたフォーカス測度を計算することと
を含む、装置。
【００３１】
上記装置は、カメラにおいて実装されうる、又はカメラとは別の、カメラに有線で又は無線で連結された装置であってよい。
【００３２】
第２及び第３の態様は、一般的に、第１態様と同じ特徴及び利点を有しうる。
【００３３】
本発明の上記及び追加の目的、特徴、利点は、付随する図面を参照しつつ、本発明の実施形態の以下の例示的かつ非限定的な詳細説明を通して、より明確に理解されるであろう。図面では類似要素に対して同じ参照番号が使用されている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ローリングシャッター画像センサによるピクセルデータの読み出しが動きデータに関連付けられる、ローリングシャッター画像センサによってキャプチャされた画像フレームを示す図である。
【図２】ａ〜ｂは、測定されたカメラ動きレベルと、結果的な動きデータとの間のマッピング機能の例を示す図である。
【図３】図１の画像フレームの位相ベースのフォーカス測度のグラフ表示の図である。
【図４】本発明の実施形態に係るコントラストベースのフォーカス測度を使用してどのようにカメラのフォーカスが設定されるかを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るコントラストベースのフォーカス測度のためのヒルクライムアルゴリズムを使用してどのようにカメラのフォーカスが設定されるかを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るカメラ測度のフォーカスを設定するためのオートフォーカスの方法を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るカメラのフォーカスを設定するための装置を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るカメラのフォーカスを設定するための装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
ローリングシャッター画像センサを有するカメラでは、ピクセルのライン（行または列）がわずかに異なる時点で読み出されるため、ある読み出しは（例えばジャイロ又は加速度計によって、又はＰＴ信号を用いて感じられる）振動に影響され、あるものは影響されない場合がある。これを図１に示す。図１の実施例では、ローリングシャッター画像センサは４つのピクセル領域を含む。カメラの前の現場をキャプチャしている間に、ローリングシャッター画像センサは４セットのピクセルデータ１０６ａ−ｄを読み出す。つまり、画像フレーム１００のピクセルデータは、ピクセル１０４の４つの行１０６ａ−ｄを含む。カメラの振動及び／又は他の動きが連続的に測定されるため、各ピクセル１０４はカメラ動きレベル１０２（図１の矢印で表される、矢印の長さは動く量を表し、矢印の方向は概略的に動く方向を表す）と関連付けられ得る。カメラの動きレベル１０２は、各ピクセル領域に対して、又は他の全てのピクセル領域に対して、又は画像フレーム１００に含まれるピクセルデータを読み出している間に任意の他の回数だけ測定されうることに注意すべきである。測定された動きレベルは、ピクセルデータに関連付けられる動きデータを作成するために使用される。
【００３６】
幾つかの実施形態によれば、動きデータは、測定された動きレベルの単純なデジタル表示であってよい。
【００３７】
他の実施形態によれば、動きデータは、測定された動きレベルのマッピングされたデジタル表示を表すものであってよい。上記マッピングを、図２ａ−ｂに示す。
【００３８】
例えば、図２ａにおいて、カメラ動きレベル１０２が所定のカメラ動きレベル１１４を下回る時に、動きデータ１１２は第１の値に設定され得、カメラ動きレベル１０２が所定のカメラ動きレベル１１４以上である時に、動きデータ１１２は第２の値に設定されうる。この実施形態は例えば、（カメラ動きレベル１０２が所定のカメラ動きレベル１１４以上である場合に）後のオートフォーカスアルゴリズムでの使用から画像フレーム１００のピクセルデータ１０４の一部を省略し、所定のカメラ動きレベル１１４を下回るカメラ動きレベル１０２に関連づけられるピクセルデータ１０４の部分を後にオートフォーカスアルゴリズムで使用する時に影響されないままであるように使用されうる。
【００３９】
図２ｂに、カメラ動きレベル１０２が第１の所定のカメラ動きレベル１１６を下回る時に、動きデータ１１２が第１の値に設定される別のマッピング機能を示す。カメラ動きレベル１０２が第２の所定のカメラ動きレベル１１８を上回る時に、動きデータ１１２は第２の値に設定され、カメラ動きレベルが第１の所定のカメラ動きレベル１１６と第２の所定のカメラ動きレベル１１８との間である時に、動きデータ１１２は第１と第２の値の間の別の値に設定され、別の値はカメラ動きレベル１０２に関するものである。図２ａに示す実施形態と同様に、この実施形態により、後にオートフォーカスアルゴリズムで使用される時に、（第２の所定のカメラ動きレベル１１８以上のカメラ動きレベル１０２に関連づけられる）ピクセルデータの一部を省略し、（第１の所定のカメラ動きレベル１１６を下回るカメラ動きレベル１０２に関連づけられる）ピクセルデータの別の部分をそのまま残すことが達成され得る。しかしながら、図２ａの実施形態とは逆に、第１の所定のカメラ動きレベル１１６と第２の所定のカメラ動きレベル１１８との間のカメラ動きレベル１０２に関連づけられるピクセルデータの重要性は、後にオートフォーカスアルゴリズムにおいて使用される時に、前記ピクセルデータを読み出している間にカメラの動き量に従って変化しうる。
【００４０】
オートフォーカスのために、画像フレームが複数のフォーカスウィンドウ１０８ａ−ｂに分割される。図１において、各フォーカスウィンドウ１０８ａ−ｂは２行のピクセルを含む、例えば上方のフォーカスウィンドウ１０８ａは上方２行１０６ａ−ｂのピクセルを含む。他の実施形態によれば、各フォーカスウィンドウは、１行、３行、５行、又は任意の他の適切な数の行のピクセルを含みうる。更に、フォーカスウィンドウは幾つかの実施形態によれば、全部の行を含まない場合があるが、代わりに、各画像フレーム１００が水平及び垂直の両方の方向においてフォーカスウィンドウに分割されうる。
【００４１】
動きデータは、各フォーカスウィンドウ１０８ａ−ｂの動きレベルを計算するために使用される。動きレベルは、フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに関連づけられる全ての動きデータの加算を使用して計算されうる。動きレベルはまた、フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに関連づけられる任意の動きデータの最大値、又はフォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに関連づけられる全ての動きデータの平均値にも基づいて計算されうる。フォーカスウィンドウの動きレベルを計算する任意の他の適切な方法が使用されうる。
【００４２】
フォーカスウィンドウの動きレベルは次に、少なくともフォーカスウィンドウの動きレベルによってフォーカスウィンドウのフォーカス測度を重みづけすることによって、フォーカスウィンドウの重みづけされたフォーカス測度を計算するために使用されうる。フォーカスウィンドウのフォーカス測度は、フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに基づいて計算される。ピクセルデータからのフォーカス測度の計算は周知の手法であり、従って、本明細書では簡単に説明するのみである。
【００４３】
図３に、図１の画像フレームの位相ベースのフォーカス測度のグラフ化したものを示す。この場合、オートフォーカスアルゴリズムには、１つの画像フレームのみが必要とされる。上方のグラフ表示は、上方のフォーカスウィンドウ１０８ａに関し、下方のグラフ表示は、下方のフォーカスウィンドウ１０８ｂに関する。手短に言うと、点線の曲線２０２は、フォーカスウィンドウ１０８ａのピクセルデータから引き出された第１のオフセット画像のフォーカスのグラフ表示であり、実線の曲線２０４は、フォーカスウィンドウ１０８ａのピクセルデータから引き出された第２のオフセット画像のフォーカスのグラフ表示である。２つの曲線２０２、２０４の最大値間の距離２０６は、位相差（又は分離誤差）に対応する。フォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度は、距離２０６を使用して引き出される。下方のグラフ表示は、同様の方法でフォーカスウィンドウ１０８ｂのフォーカス測度を示すものであり、２つの曲線２０８、２１０の最大値間の距離２１２は、位相差、又は分離誤差に対応する。フォーカスウィンドウ１０８ｂのフォーカス測度は、距離２１２から引き出される。
【００４４】
距離２０６は２０ピクセルの分離誤差を表し、距離２１２は２５ピクセルの分離誤差を表す。ここで注記すべきは、２０及び２５という数は、一般的原理の説明を簡単にするために単に使われる例としてのみ解釈されるべき点である。異なる数値が使用され得、分離誤差も例えば、位相差の度合い等の他の用語で表現されうる。２つの分離誤差の重みづけが全く適用されない場合、オートフォーカスアルゴリズムの結果が、カメラのフォーカスは２２．５ピクセル（２０＋２５の平均値）の分離誤差に基づいて設定されることになりうる。分離誤差は、対象物が前のフォーカス位置、あるいは後ろのフォーカス位置にあるのかを知るために計算される。分離誤差は、（例えばフォーカスリングの動き等によって）要求されるカメラのフォーカスの変化量の予測として使われるフォーカス測度（フォーカス距離、フォーカス誤差等）に変換される。しかしながら、図１で明らかなように、上方のフォーカスウィンドウ１０８ａに含まれるピクセルデータ１０６ａ−ｂは、カメラが動いている間に読み出されたものであるが、下方のフォーカスウィンドウ１０８ｂに含まれるピクセルデータ１０６ｃ−ｄは、カメラが動いていない間に読み出されたものである。本発明は、少なくともフォーカスウィンドウの動きレベルに基づいてフォーカス測度を重みづけすることに関するものであるため、上方のフォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度は、カメラのフォーカスが設定される時に下方のフォーカスウィンドウ１０８ｂのフォーカス測度よりも重要性が低いと見なされうる。
【００４５】
例えば、上方のフォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータを読み出している間に測定されたカメラ動きレベルは、図２ａと併せて記載されるように、所定のカメラ動きレベルを上回りうる。この場合、図２ａと併せて記載されるマッピング機能が採用された場合、動きデータ１１２の第２の値により結果的に、フォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度が０の重みによって重みづけされ、カメラのフォーカスを設定している時に上方のフォーカスウィンドウ１０８ａからのフォーカス測度は完全に無視されうる。これは同様に、下方のフォーカスウィンドウ１０８ｂからのフォーカス測度のみが採用されるため、結果的にカメラのフォーカスは、２５ピクセルの分離誤差に基づいて設定されうるということを意味する。
【００４６】
別の実施例によれば、上方のフォーカスウィンドウ１０８ａからのフォーカス測度は０．２の重みで重みづけされ、下方のフォーカスウィンドウ１０８ｂからのフォーカス測度は０．８の重みで重みづけされる。この場合、カメラのフォーカスは、２４ピクセルの分離誤差（２０＊０．２＋２５＊０．８）に基づいて設定されうる。言い換えれば、カメラのフォーカスは、１つの画像フレーム１００のみの複数のフォーカスウィンドウ１０８ａ−ｂ各々の重みづけされたフォーカス測度の平均値に基づいて設定される。
【００４７】
ここで注記すべきは、本明細書に記載される重みは膨大な数の異なる方法で計算されうるという点である。例えば、図２ａ−ｂに記載されたマッピング機能と同様の動きデータの所定の閾値化が採用されうる。更に、重みは、例えば１／（１＋合計（動きデータ））等の動きデータの逆数として計算されうる。
【００４８】
重みは、フォーカス測度で乗算する前に正規化されうる。
【００４９】
図４は、コントラストベースのフォーカス測度が採用されるＡＦアルゴリズムの実装態様を表した図である。この実装態様では、複数の画像フレーム１００ａ−ｆがキャプチャされ、各画像フレームは、異なるフォーカス設定のフォーカスレンズ構成を使用してキャプチャされる。
【００５０】
ＡＦアルゴリズムは、複数の画像フレーム１００ａ−ｆを各々、複数のフォーカスウィンドウ１０８ａ−ｃに分割する。フォーカスウィンドウのフォーカス測度は、例えばフォーカスウィンドウのピクセルデータにソーベル演算子を使用する等によりフォーカスウィンドウのコントラスト量を決定することによって計算される。図４に、フォーカスレンズ構成の異なるフォーカス設定に対して、各フォーカスウィンドウ１０８ａ−ｃのフォーカス測度がどのように変化するかを示す。図４において、フォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度が実線４０４によって表され、フォーカスウィンドウ１０８ｂのフォーカス測度は破線４０８によって表され、フォーカスウィンドウ１０８ｃのフォーカス測度は点線４０６によって表される。
【００５１】
図４において分かるように、フォーカスウィンドウ１０８ｂ−ｃのフォーカス測度は全て、画像フレーム１００ｄに対して使用されるフォーカス設定に到達するまで増加し、その後減少する。しかしながら、フォーカスウィンドウ１０８ａについては、画像フレーム１００ｃと画像フレーム１００ｄとの間でフォーカス測度が下落する。
【００５２】
（黒点４０２で表される）異なるフォーカスウィンドウからのフォーカス測度の単純平均が使用される場合、オートフォーカスアルゴリズムは、画像１００ｃのフォーカス設定が最適であると決定する。しかしながら、画像フレーム１００ｄのフォーカスウィンドウ１０８ａに含まれるピクセルデータはこのフォーカスウィンドウのフォーカス測度に大きく影響するカメラ動きレベルの間に読み出されたため、画像１００ａ−ｆ全てのフォーカスウィンドウ１０８ａに関するフォーカス測度の読み出しの重要性は低減されるべきである。
【００５３】
フォーカスウィンドウ１０８ａに対して計算された全てのフォーカス測度に対し、各画像フレーム１００ａ−ｆのフォーカスウィンドウ１０８ａの動きレベルを使用して統合された動きレベルが計算されるため、この結論に到達する。言い換えると、この統合された動きレベルがフレーム１００ｄの高い動きレベルに影響されるため、複数の画像フレーム１００ａ−ｆ全てのフォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度の重要性は低減されるべきである。画像フレーム１００ａ−ｆのフォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度は従って、フォーカスウィンドウ１０８ｂ−ｃのフォーカス測度よりも低い重みで重みづけされる。
【００５４】
例えば、フォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度の重みが０であるということは、このフォーカスウィンドウのフォーカス測度の読み出しが省略されうることを意味する。図４を再び参照すると、フォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度に対応する実線４０４が無視される時、画像１００ｄに使用されるフォーカス設定により最高の平均値が得られ、従って、オートフォーカスアルゴリズムは次に、画像１００ｄのフォーカス設定がその代わりに最適であると結論付ける。
【００５５】
記載の統合された動きレベルもまた、図２ａ−ｂ及び図３と併せて上述したのと同様の方法で、重みにマッピングされうると言うことができる。
【００５６】
常に、カメラのフォーカスレンズ構成の全ての可能なフォーカス設定に対して画像フレームをキャプチャする代わりに、ヒルクライムアルゴリズムが採用されうる。これは、フォーカスウィンドウに対するフォーカス測度（又は例えば平均フォーカス測度）が増加する限りは別のフォーカス設定がテストされるが、フォーカス測度が減少し始めた時は別のフォーカス設定のテストは行われず、カメラのフォーカスを設定するためにこれまでに最適な結果が得られたフォーカス設定が使用されることを意味する。
【００５７】
このアルゴリズムについては、現在のフォーカス設定のフォーカス測度は、前のフォーカス設定のフォーカス測度とのみ比較される。この結果、本発明の背景では、オートフォーカスの方法は一度に２つの画像フレームのみを使用する。ヒルクライムアルゴリズムの使用における以外は、図５にグラフ表示された分のフォーカス測度の読み出し及び状況は、図４のものと等しい。図５（破線エリア５０２内部）に示すように、（フォーカス測度４０２の平均値を使用する）通常のオートフォーカスアルゴリズムの使用により、結果的に、カメラのフォーカスを設定する時に、画像フレーム１００ｃに対して使用されたフォーカスレンズ構成のフォーカス設定が選択される。
【００５８】
しかしながら、画像１００ｄのフォーカスウィンドウ１０８ａのピクセルデータがキャプチャされる瞬間にカメラが動いていると想定されるため、画像１００ｃ−ｄ両方のフォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度は、画像フレーム１００ｄにおいて、画像フレーム１００ｃの動きレベルから計算される高い統合された動きレベルに基づいて重みづけされるべきである。その方法で、画像フレーム１００ｃと画像フレーム１００ｄとの間におけるフォーカスウィンドウ１０８ａのフォーカス測度（実線４０４）の下落の重要性が低下し、ヒルクライムアルゴリズムは少なくともあと１つのフォーカス設定（画像フレーム１００ｅ）について継続し、その後画像フレーム１００ｄにおいて使用されたフォーカス設定が最適であると決定する。
【００５９】
ローリングシャッター画像センサと、フォーカスレンズ構成を備えるカメラのフォーカスを設定するための装置をここで、図６〜８と併せて説明する。装置７１０は図７ではカメラ７００内部に実装されており、図８では装置７１０は、カメラ７００とは別々に実装されるが、カメラ７００と連通している。カメラ７００は、複数のピクセル領域（例えばピクセルの行又は列）を備えるローリングシャッター画像センサ７０２を備える。ローリングシャッター画像センサ７０２は、カメラを使用して画像フレームをキャプチャしている間に、一度に１つのピクセル領域からピクセルデータを読み出すように構成されている。
【００６０】
カメラはまた、ローリングシャッター画像センサ７０２によってピクセルデータを読み出している間に、カメラ動きレベルを連続的に測定するＳ６０４ための動きレベル測定装置７０３も備える。動きレベル測定装置７０３は例えば、動きセンサ７０６（振動センサ、ジャイロスコープ、加速度計、赤外線センサ等）であってよい。あるいは、又は加えて、動きレベル測定装置７０３は、カメラのパン／チルト、ＰＴ、モータ７０４から、ＰＴモータ７０４によって誘発されたカメラの動きに関連する入力を受信し得る。
【００６１】
カメラ７００は更に、フォーカスレンズ構成７０８を備える。
【００６２】
カメラ７００のフォーカスを設定するための装置７１０は、ローリングシャッター画像センサ７０２によってキャプチャＳ６０２された一又は複数の画像フレームに関するピクセルデータを受信するように適合され、更に、ピクセルデータに関連付けられ且つローリングシャッター画像センサ７０２の複数のピクセル領域からピクセルデータを（ローリングシャッター画像センサ７０２によって）読み出している間に動きレベル測定装置７０３によって測定されたＳ６０４複数のカメラ動きレベルを示す動きデータを受信するように適合されている。図８の実施形態では、上記データは、有線を介して、又は例えばブルートゥース、ＷｉＦｉ等のいずれかの無線通信プロトコル等を使用して、任意の好適な通信手段によってカメラ７００のフォーカスを設定するために、装置７１０によって受信されうる。
【００６３】
カメラ７００のフォーカスを設定するための装置７１０は、装置７１０によって実行されるオートフォーカスアルゴリズムを使用して（フォーカスレンズ構成７０８を介して）カメラのフォーカスを設定するように適合されている。装置７１０は例えば、オートフォーカスアルゴリズムを実行するように適合された命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品を実行可能なプロセッサ（例えば、既存のコンピュータプロセッサ、又は適切なシステム用の特殊用途コンピュータプロセッサ）を備えうる。
【００６４】
オートフォーカスアルゴリズム機能は、図１〜５と併せて更に詳しく上述したように、複数のフォーカスウィンドウの各フォーカスウィンドウに対して、フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに基づいてフォーカスウィンドウのフォーカス測度を計算するＳ６０６ことと、フォーカスウィンドウに含まれるピクセルデータに関連付けられる動きデータに基づいてフォーカスウィンドウの動きレベルを計算するＳ６０８ことと、少なくともフォーカスウィンドウの動きレベルによりフォーカスウィンドウのフォーカス測度を重みづけすることによって、フォーカスウィンドウの重みづけされたフォーカス測度を計算するＳ６１２こととを含む。
【００６５】
任意選択的に、コントラストベースのオートフォーカスアルゴリズムが採用される場合、オートフォーカスアルゴリズムは更に、フォーカスウィンドウの動きレベルと、複数の画像フレームの他の画像フレーム各々の対応するフォーカスウィンドウの動きレベルとを使用して、統合された動きレベルを計算するＳ６１０ことを含む。この場合、ステップＳ６０６で計算されたフォーカス測度は、統合された動きの動きレベルによって重みづけされる。
【００６６】
最後に、例えばオートフォーカスアルゴリズムの出力を使用して、カメラのフォーカスが設定Ｓ６１４される。
【００６７】
図面では、方法ステップの特定の順番が示されうるが、ステップの順番は図示したものと異なっていてよい。また、２つ以上のステップを同時に、又は部分的に同時に実施することができる。例えば、ローリングシャッター画像センサ７０２を使用して一又は複数の画像フレームをキャプチャするＳ６０２ステップと、動きデータを作成するためにカメラのカメラ動きレベルを測定するＳ６０４ステップとを、例えばカメラ７００の個別のプロセッサ、又はカメラ７００の単一のプロセッサの個別のスレッドを使用して同時に実施されることが好ましい。上記の変更は、選択されたソフトウェアおよびハードウェアシステムに依存し、また設計者の選択に依存する。上記の変更は全て、本開示の範囲内である。
【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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