(57)【要約】方法(200)は、焦点調整画像を受け取り(202)、シフトされた焦点調整画像を得るために焦点調整画像をシフトする(204)ことを含む。その方法(200)において、焦点調整画像の焦点測定基準が、焦点調整画像及びシフトされた焦点調整画像から計算され(206)、その焦点測定基準は、自動焦点調整の判定を行う際に１つの因子として使用されるように構成される。自動焦点調整装置(100)は、方法(200)を実施するように構成されたコントローラ(108)を含む。【選択図】図２Ａ及び図２Ｂ
2010517114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調整画像を受け取り（202）、
シフトされた焦点調整画像を得るために前記焦点調整画像をシフトし（204）、及び
前記焦点調整画像及び前記シフトされた焦点調整画像から前記焦点調整画像の焦点測定基準を計算すること（206）を含み、前記焦点測定基準が、自動焦点調整の判定を行う際に１つの因子として用いられるように構成される、方法（200）。
【請求項２】
前記焦点測定基準を計算すること（206）が、前記焦点調整画像内のノイズ及び照明変動のうちの少なくとも一方の影響を受けないように前記焦点測定基準を計算すること（210）（212）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記焦点調整画像内の前記ノイズの影響を受けないように前記焦点調整画像の前記焦点測定基準を計算すること（206）（210）が、前記焦点調整画像の階調度と前記シフトされた焦点調整画像の階調度とを乗算することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記照明変動の影響を受けないように前記焦点測定基準を計算すること（206）（212）が、前記焦点調整画像の階調度と前記シフトされた焦点調整画像の階調度との積を、前記焦点調整画像の画素内の階調レベルの二乗平均で除算することをさらに含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記焦点測定基準を計算すること（206）が、
【数５】
2010517114.tif 000008
に従ってＭ行及びＮ列を有する焦点調整画像の前記焦点測定基準（ＦＭ）を計算すること（206）をさらに含み、ここで、Ｇｘ及びＧｙが前記焦点調整画像の関数である画像を表し、ｍ１、ｍ２、ｋ１及びｋ２が、ＧｘとＧｙとの積を不偏にするシフトであり、バーｆが、前記焦点調整画像の平均濃淡値を表す、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記焦点測定基準を計算すること（206）が、
【数６】
2010517114.tif 000009
に従ってＭ行及びＮ列を有する焦点調整画像の前記焦点測定基準（ＦＭ）を計算すること（206）をさらに含み、Ｇｘ及びＧｙは階調画像であり、ｉ及びｊが前記焦点調整画像内の画素を表し、ｉ＋ｍ１、ｉ＋ｍ２、ｊ＋ｋ１及びｊ＋ｋ２が前記シフトされた焦点調整画像内の画素を表し、バーｆが、前記焦点調整画像の平均濃淡値を表す、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
自動焦点調整装置（100）であって、
焦点を有するレンズ（104）と、
前記レンズ（104）を操作して、前記レンズ（104）の前記焦点を変更するように構成されたレンズモータ（106）と、
前記レンズモータ（106）を自動的に制御して、前記レンズ（104）を合焦させるように構成されたコントローラ（108）とを含み、前記コントローラ（108）がさらに、焦点調整画像をシフトしてシフトされた焦点調整画像を得ると共に、前記焦点調整画像及び前記シフトされた焦点調整画像から前記焦点調整画像の焦点測定基準を計算し、自動焦点調整の判定を行う際に前記焦点測定基準を１つの因子として使用するように構成される、自動焦点調整装置（100）。
【請求項８】
前記コントローラ（108）がさらに、水平方向及び垂直方向のうちの少なくとも一方において前記焦点調整画像を１画素距離だけシフトし、前記シフトされた焦点調整画像を得るように構成される、請求項７に記載の自動焦点調整装置。
【請求項９】
１つ又は複数のコンピュータプログラムを組み込まれるコンピュータ読取り可能記憶媒体であって、前記１つ又は複数のコンピュータプログラムが、焦点調整画像の焦点測定基準を計算するための方法（200）を実施し、前記１つ又は複数のコンピュータプログラムが、
シフトされた焦点調整画像を得るために前記焦点調整画像をシフトし（204）、
前記焦点調整画像及び前記シフトされた焦点調整画像から前記焦点調整画像の焦点測定基準を計算する（206）ためのコンピュータ読取り可能コードを含み、前記焦点測定基準が、自動焦点調整の判定を行う際に１つの因子として使用されるように構成される、コンピュータ読取り可能記憶媒体。
【請求項１０】
前記１つ又は複数のコンピュータプログラムが、ノイズ（210）及び照明変動（212）に影響を受けないように前記焦点調整画像の前記焦点測定基準を計算するためのコンピュータ読取り可能コードをさらに含む、請求項９に記載のコンピュータ読取り可能記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
最新のカメラは、自動焦点調整のための何らかの機構を提供する。自動焦点調整機構は一般に、電子コントローラと、電動式レンズアセンブリとを含む。電子コントローラは一般に、複数の焦点位置において与えられる複数の焦点調整（focusing：合焦）画像を比較するアルゴリズムを実施する。複数の焦点位置は、複数のレンズ焦点位置にわたって電動式レンズアセンブリを段階的に動かし、それにより焦点調整画像毎に焦点を変更することによって得られる。
【０００２】
性能指数（figure of merit：ＦＯＭ）を与えるために、各焦点調整画像の１つの領域に対して計算が実行され、その性能指数は、何らかの方法で、正確な合焦位置に対する焦点調整画像の近さを表す。種々の用途に合わせて、多数の異なるＦＯＭが用いられる。一例では、ＦＯＭ計算は、その領域にわたるエッジ検出アルゴリズム、及び結果として生じる全ての値を合計することを含む。一般に、最大値（例えば、エッジ検出値の和）を与えるレンズ焦点位置を表す画像が、画像を得るための最適化された焦点として扱われる。
【０００３】
別の例では、画像の空間分散がＦＯＭとしての役割を果たす。レンズの焦点が外れている場合、そのぼけが空間的なローパスフィルタのように作用し、分散を減少させる。それゆえ、空間分散は、レンズの焦点が合っている場合に最大にされる。空間分散ＦＯＭは、シーンの照明レベル、並びにシーンの内容およびレンズ焦点設定に依存する。蛍光灯の場合と同様に、照明レベルが時間と共に変化する場合には、照明強度を用いるＦＯＭの分散によって、焦点制御アルゴリズムが機能しなくなる可能性がある。通常、焦点制御アルゴリズムに、照明変動によって引き起こされる焦点ＦＯＭ変化がもたらされる場合には、焦点制御アルゴリズムは、それを焦点位置の誤差として解釈することになり、焦点位置に対する誤った補正を行なうことになる。
【０００４】
焦点制御アルゴリズムによって実施される従来のＦＯＭは、焦点調整画像が比較的大きな物体を含む場合、ノイズがほとんど又は全くない場合、及び焦点調整画像が一定の照明において捕捉される場合のような、理想的な条件下では比較的良好に機能する。しかしながら、理想的な条件に恵まれることはめったになく、ひいては、従来のＦＯＭを利用する焦点制御アルゴリズムは一般に、これらの条件によって悪影響を及ぼされ、その結果として、多くの場合に、画像を得るための焦点位置が最適ではなくなる。例えば、自動焦点調整動作を実行するのに要する時間を最小限に抑えるために、比較的短い時間の間に焦点調整画像が得られ、それによって焦点調整画像は通常、比較的大量のノイズを含むことになる。従って、ノイズが、従来の性能指数を求める際に極めて重要な役割を果たす。
【０００５】
本発明の特徴は、図面に関連する以下の説明から、当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態による、様々な実施形態を実施するように構成された自動焦点調整装置のブロック図を示す。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による、画像の焦点測定基準を計算するための方法の流れ図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による、図２Ａに示された焦点測定基準を計算するステップのさらに詳細な例示を示す。
【０００７】
詳細な説明
簡略化、及び説明のために、本発明は主に、その例示的な一実施形態に関連して説明される。以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多くの具体的な細部が述べられる。しかしながら、これらの具体的な細部に限定することなく、本発明を実施できることは当業者には明らかであろう。また、本発明を不必要に不明瞭にしないように、良く知られた方法および構造は、詳細に説明されていない。
【０００８】
本明細書では、焦点調整画像の焦点測定基準（focus metric）を計算するための方法及び装置が開示される。焦点調整画像は一般に、カメラのような撮像装置が自動焦点調整動作を実行する際に使用することができる、特定のレンズ焦点位置において捕捉される画像を含むことができる。焦点測定基準は、きめ細かい質感を含む画像から大きな別個の物体を含む画像まで、並びに低いコントラストを有する画像から高いコントラストを有する画像までのほとんどのタイプの画像に対して良好に機能するように構成される。また、焦点測定基準は、低いノイズレベルから高いノイズレベルまで、並びに安定した照明条件から変動する照明条件までの様々な照明条件において良好に機能するように構成される。さらに、焦点測定基準は、比較的高感度であるように構成され、それにより、焦点調整画像が焦点から比較的離れている状況であっても、情報を求めることを可能にする。焦点測定基準はさらに、ハードウエアの変更に対して比較的影響を受けないように構成され、かくして、ハードウエアが変更される度に細かく調整される必要はない。
【０００９】
一例によれば、焦点調整画像の「不偏」焦点測定基準は、焦点調整画像、及びその焦点調整画像のシフトしたバージョンから計算され得る。用語「不偏」は概して、計算される焦点測定基準の期待値が、ノイズレベル及び照明条件に無関係であるという特性を意味する。
【００１０】
図１を参照すると、一例による、本発明の様々な実施形態を実施するように構成された自動焦点調整装置１００のブロック図が示される。自動焦点調整装置１００に関する以下の説明は、自動焦点調整装置１００を構成することができる様々な異なる態様の１つの態様にすぎないことは理解されたい。更に、自動焦点調整装置１００が、追加の構成要素を含むことができること、及び本明細書において説明される構成要素のいくつかは、自動焦点調整装置１００の範囲から逸脱することなく、除去及び／又は変更され得ることは理解されたい。
【００１１】
自動焦点調整装置１００は、独立型の装置からなることができるか、又は撮像装置のような別のコンポーネントで用いられるように構成され得る。適切なタイプの撮像装置は、例えば、デジタルカメラ、アナログカメラ、ビデオレコーダ、望遠鏡、顕微鏡、又は自動焦点調整動作を実行するように構成された他のタイプの撮像装置を含むことができる。
【００１２】
図１に示されるように、自動焦点調整装置１００は、レンズ１０４を通じて画像１０２を受け取るように構成される。レンズ１０４は単レンズとして示されているが、レンズ１０４は複数のレンズを表すことができる。更に、レンズ１０４は、レンズモータ１０６の動作を通じて、レンズ１０４の焦点を変更するように操作され得る。
【００１３】
コントローラ１０８は、レンズ１０４からの画像１０２を受け取ることができる。画像１０２は焦点調整画像を含むことができ、コントローラ１０８は、レンズモータ１０６を動作させてレンズ１０４の焦点を変更する際にその焦点調整画像を利用することができる。本明細書において、図２に関連して以下でさらに詳細に説明されるように、コントローラ１０８は、画像１０２を処理して、画像１０２の焦点測定基準を求めることができる。画像１０２の焦点測定基準は、焦点調整画像を、その真の焦点に対する近接性に従って評価するために使用され得る性能指数又は他の値と定義され得る。従って、焦点測定基準は、自動焦点調整の判定を行う際に１つの因子として用いられるように構成され得る。
【００１４】
コントローラ１０８は、様々な処理機能を実行するように構成された、演算装置、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などを含むことができる。更に、又は代替的に、コントローラ１０８は、多数の演算装置のいずれにおいても動作するソフトウエアを含むことができる。
【００１５】
いずれにしても、コントローラ１０８は、記憶装置（図示せず）に格納されているソフトウエア又は他のアルゴリズムのうちの１つ又は複数を実施することができる。記憶装置は、例えば、ＤＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＭＲＡＭ、フラッシュメモリなどのような揮発性メモリ又は不揮発性メモリを含むことができる。更に、又は代替的に、ソフトウエア又は他のアルゴリズムのうちの１つ又は複数は、フロッピー（Ｒ）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、或いは他の光媒体または磁気媒体のような取出し可能媒体に格納され得る。ソフトウエア又は他のアルゴリズムのうちの１つ又は複数は、遠隔的に配置されることができ、コントローラ１０８は、イントラネット、インターネットなどのようなネットワークを介して、ソフトウエア又は他のアルゴリズムのうちの１つ又は複数にアクセスして、実施することができる。
【００１６】
コントローラ１０８によって実行される動作のうちのいくつかが、図２Ａに示され、図２Ａに関連して説明される。より詳細には、図２Ａは、一例による、画像の焦点測定基準を計算するための方法２００の流れ図を示す。方法２００が、一般化された例示を表すこと、及び方法２００の範囲から逸脱することなく、他のステップを追加することができるか、或いは既存のステップを除去、変更または再編成することができることは当業者には明らかであるはずである。
【００１７】
方法２００の説明は、図１に示された自動焦点調整装置１００に関連して行なわれ、従って、図１において挙げられた構成要素を参照する。しかしながら、方法２００は、自動焦点調整装置１００において記載された構成要素に限定されないことは理解されたい。代わりに、方法２００は、図１に記載されたものとは異なる構成を有する焦点調整装置によって実施され得ることは理解されたい。
【００１８】
ステップ２０２において、コントローラ１０８は、自動焦点調整の判定を行う際にコントローラ１０８が処理することができる焦点調整画像を受け取ることができる。ステップ２０４において、コントローラ１０８は、焦点調整画像をシフトして、シフトされた焦点調整画像を得ることができる。より詳細には、例えば、コントローラ１０８は、水平方向及び垂直方向のうちの少なくとも一方において、少なくとも１画素だけ焦点調整画像をシフトして、シフトされた焦点調整画像を生成することができる。別の例では、コントローラ１０８は、水平方向及び垂直方向の双方において焦点調整画像をシフトして、シフトされた焦点調整画像を得ることができる。さらなる例では、コントローラ１０８は、水平方向において１画素距離、及び垂直方向において１画素距離だけ焦点調整画像をシフトして、シフトされた焦点調整画像を得ることができる。
【００１９】
ステップ２０４は、焦点調整画像がシフトされることを記載しているが、そのシフトは、純粋に計算によって実行され得ることは理解されたい。そういうものだから、例えば、シフトされた焦点調整画像における画素（ｎ＋１）を、焦点調整画像における画素（ｎ）のシフトされたバージョンと見なすことができる。従って、ステップ２０４は、別個の焦点調整画像が生成されることを必要とするものと解釈されるべきではない。
【００２０】
いずれにしても、ステップ２０６において、コントローラ１０８は、焦点調整画像及びシフトされた焦点調整画像の双方から、焦点調整画像の焦点測定基準を計算することができる。焦点調整画像の焦点測定基準は、焦点調整画像を真の焦点に対するその近接性に基づいて評価するために使用され得る性能指数又は他の値を表すことができる。
【００２１】
ステップ２０４に関して上述されたように、シフトされた焦点調整画像は、焦点調整画像に対して比較的短い距離だけ、すなわち概ね１つ又は複数の画素だけシフトされる。そういうものだから、シフトされた焦点調整画像及び焦点調整画像は非常に類似している。シフトされた焦点調整画像と焦点調整画像との間の類似性の故に、以下でさらに詳細に説明されるように、焦点調整画像のための焦点測定基準の期待値は、焦点調整画像内に含まれるノイズに依存しない。
【００２２】
ステップ２０８において、コントローラ１０８は、必要に応じて、焦点調整画像の焦点測定基準を処理することができる。多くの場合に、焦点調整画像の焦点測定基準が計算された後に、方法２００が終了できるため、ステップ２０８はオプションのステップと見なされ得る。しかしながら、コントローラ１０８が焦点調整画像の焦点測定基準を処理するように構成される場合には、コントローラ１０８は、焦点測定基準を格納するように構成され得る。更に、又は代替的に、コントローラ１０８は、例えば、最適なレンズ焦点位置に達しているか否かを判断するために、焦点測定基準を処理することができる。
【００２３】
レンズ１０４が最適な焦点位置にあるか否かを判断する際に、コントローラ１０８は、性能指数を最大にするのに適している任意の適切なアルゴリズムを実施することができる。一例として、コントローラ１０８は、種々のレンズ１０４の焦点位置において得られる複数の焦点調整画像の計算された焦点測定基準を比較して、レンズ１０４の焦点位置のうちの何れかが最も高い焦点測定基準値をもたらすかを判断することができ、レンズ１０４のその焦点位置を、レンズ１０４の最適な焦点位置と見なすことができる。
【００２４】
ここで図２Ｂを参照すると、一例による、図２Ａのステップ２０６のさらに詳細な例示が示される。図２Ｂに示されるように、ステップ２１０において、コントローラ１０８は、ノイズの影響を受けないように焦点調整画像の焦点測定基準を計算することができる。ノイズは、画像捕捉装置の電子回路、比較的低い照明、屈折光条件などから生じる可能性がある。更に、ステップ２１２において、コントローラ１０８は、例えば、蛍光灯の下で生じる可能性があるような、照明変動の影響を受けないように焦点調整画像の焦点測定基準を計算することができる。そういうものだから、コントローラ１０８は、焦点調整画像内にノイズ及び照明変動の双方が存在しても、比較的不偏であるように焦点測定基準を計算することができる。
【００２５】
焦点調整画像と、ステップ２０４において得られたシフトされた焦点調整画像は、同一ではないが、それらの画像は同じ、又は概ね同じであるとみなされる。更に、相対的なシフトに起因して、これらの各画像内の画素は異なるため、焦点調整画像内に含まれるノイズは、シフトされた焦点調整画像内に含まれるノイズと相関しない。従って、ステップ２０４の後に、コントローラ１０８は、概ね同一のシーンからなるが、相関していないノイズを有する２つの画像を処理する。それゆえ、ステップ２１０に関して考察されたように、焦点調整画像内に含まれるノイズは、焦点測定基準を計算する際に因子として含まれない。
【００２６】
ステップ２１０において、コントローラ１０８は、ｘ方向における焦点調整画像の階調度（gradient：勾配）と、同じくｘ方向における隣接する画像の階調度とを乗算することによって、且つｙ方向における焦点調整画像の階調度と、同じくｙ方向における隣接する画像の階調度とを乗算することによって、ノイズの影響を受けないように焦点測定基準を計算することができる。言い換えると、コントローラ１０８は、例えば、焦点調整画像の階調度と、ステップ２０４において生成された、シフトされた焦点調整画像の階調度とを乗算することができる。焦点調整画像およびシフトされた焦点調整画像は概ね同一であるため、焦点調整画像およびシフトされた焦点調整画像の信号も概ね同じであるが、焦点調整画像に関連付けられるノイズは、シフトされた焦点調整画像に関連付けられるノイズとは異なる。
【００２７】
この原理は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に関して開発された原理と類似しており、その場合、各焦点設定において同一のシーンの一対の画像を捕捉し、１つの画像の分散ではなく、一対の画像間の共分散を計算することが可能である。理想的な画像の分散とノイズの分散との和に等しい１つの画像の分散の期待値とは異なり、第１の画像内のノイズは、第２の画像内のノイズと相関しないため、共分散の期待値はノイズに無関係である。そういうものだから、この技術を利用するＳＥＭにおける性能指数の期待値は、信号分散だけを表す。例えば、S. J. Erasmus及びK. C. A. Smith著「An Automatic Focusing and Astigmatism Correction System for the SEM and CTEM」（Journal of Microscopy, pp. 127, 185-189 (1982年)）を参照されたい。当該文献の開示は、参照によりその全体が本明細書に援用される。一般に、すべての測定基準に対して、不偏のバージョンは、ノイズにおいても二次である二次要素の代わりに、同じシーンの２つの異なる画像のような、相関していないノイズを有する２つの要素の乗算により、生成され得る。
【００２８】
ステップ２１２において、コントローラ１０８は、ステップ２１０に関して上述された複数の階調度の和を焦点調整画像内の画素の階調レベルの二乗平均値で除算することによって、照明変動の影響を受けないように焦点調整画像の焦点測定基準を計算することができる。ある点において、この除算は、例えば、輝度変動を正規化することによって、合焦シーケンス中に照明変化の適切な補償を提供する。
【００２９】
一例として、及びステップ２１０と２１２と調和して、その焦点測定基準は、正規化された焦点調整画像の不偏二乗階調度の和と定義され得る。更に、又は代替的に、Ｍ行及びＮ列を有する焦点調整画像の焦点測定基準（ＦＭ）は、以下の式によって計算され得る。
【００３０】
【数１】
2010517114.tif 000003
【００３１】
ただし、Ｇｘ及びＧｙは焦点調整画像の関数である画像を表し（ただし、その一方は０であってもよい）、ｍ１、ｍ２、ｋ１及びｋ２は、Ｇｘ及びＧｙの積を不偏にするシフトであり、
2010517114.tif 000004
（以降、バーｆと記す）は、焦点調整画像の平均濃淡値を表す。２つの画像の共通部分にわたって、総和が実行される。
【００３２】
式（１）において、Ｇｘ及びＧｙは階調画像を表すことができ、それらは焦点調整画像の関数である。ｍ１、ｍ２、ｋ１及びｋ２は、画像（ｉ，ｊ）のノイズが画像（ｉ＋ｍ，ｊ＋ｋ）のノイズと相関しないようなシフトである。バーｆは、焦点調整画像の平均濃淡値を表す。例えば、
式（２）：Ｇｘ＝ｃｘ＊ｆ、及び
式（３）：Ｇｙ＝ｃｙ＊ｆ。
【００３３】
式（２）及び（３）において、ｃｘ及びｃｙは畳み込みカーネルであり、ｆは焦点調整画像の濃淡値を表す。
【００３４】
式（１）は、多くの異なるタイプの演算子を利用することができるが、適切な演算子の例は、「不偏階調度二乗」演算子及び「不偏ソーベル二乗」演算子を含む。「不偏階調度二乗」演算子は、以下の畳み込みカーネルを利用する。
【００３５】
【数２】
2010517114.tif 000005
【００３６】
不偏ソーベル二乗演算子は、以下の畳み込みカーネルを利用する。
【００３７】
【数３】
2010517114.tif 000006
【００３８】
別の例は分散の不偏バージョンであり、式（１）からのＧｘ又はＧｙのいずれかが０であり、残りは文字Ｇで表される。この場合、焦点測定基準（ＦＭ）は、以下の式によって計算され得る。
【００３９】
【数４】
2010517114.tif 000007
【００４０】
一般に、同じ又は非常に類似している信号を有するが、相関していないノイズを有する２つの要素の乗算によって二次要素を置き換えることにより、全ての既存の焦点測定基準を、不偏のバーションに置き換えることができる。
【００４１】
方法２００の具現化形態を通じて、比較的迅速且つ効率的に、焦点調整画像の最適な合焦位置に対する近接性を判断することができる。例えば、方法２００によって、従来の性能指数と比べて、焦点調整画像内のノイズによって影響を及ぼされる度合いが小さい焦点測定基準を求めることが可能となり、それによって、従来の自動焦点調整アルゴリズムで通常必要とされるような、ノイズ除去ステップが不要となる。
【００４２】
方法２００において記載される演算は、任意の所望のコンピュータアクセス可能媒体内に、ユーティリティ、プログラム又はサブプログラムとして収容され得る。更に、方法２００は、アクティブ及びイナクティブの双方の様々な形で存在することができるコンピュータプログラムによって具現化され得る。例えば、それは、ソースコード、オブジェクトコード、実行可能コード又は他のフォーマットにおけるプログラム命令から成るソフトウエアプログラム（単数または複数）として存在することができる。上記のいずれも、記憶装置、及び圧縮形式又は非圧縮形式の信号を含むコンピュータ読取り可能媒体上で具現化され得る。
【００４３】
例示的なコンピュータ読取り可能記憶装置は、従来のコンピュータシステムＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及び磁気又は光ディスク、又はテープを含む。例示的なコンピュータ読取り可能信号は、搬送波を用いて変調されるか否かにかかわらず、コンピュータプログラムをホストするか、又は実行するコンピュータシステムがアクセスするように構成され得る信号であり、インターネット又は他のネットワークを通じてダウンロードされる信号を含む。上記の具体的な例は、プログラムをＣＤ−ＲＯＭで配布すること、又はインターネットダウンロードによって配信することを含む。或る意味で、抽象的実体としてのインターネットそのものが、コンピュータ読取り可能媒体である。一般に、同じことがコンピュータネットワークにも当てはまる。従って、上述の機能を実行することが可能な任意の電子装置が、上記で列挙されたそれらの機能を実行することができることは理解されたい。
【００４４】
本明細書において、変形形態のうちのいくつかと共に説明及び例示されてきたものは、本発明の好適な実施形態である。本明細書において用いられる用語、説明及び図面は単なる例示として記載されており、限定することは意図されていない。添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物によって規定されることが意図されている本発明の範囲内で、多くの変形が可能であることは、当業者であれば理解されよう。なお、全ての用語は、別段の指示がない限り、それらの最も広い適切な意味を有することを意図している。
【図１】
2010517114.tif 000010
【図２Ａ】
2010517114.tif 000011
【図２Ｂ】
2010517114.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月29日(2009.9.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調整画像を受け取り（202）、
シフトされた焦点調整画像を得るために前記焦点調整画像をシフトし（204）、及び
【数１】
2010517114.tif 000013
に従ってＭ行及びＮ列を有する焦点調整画像の焦点測定基準（ＦＭ）を計算すること（206）を含み、ここで、Ｇｘ及びＧｙが、信号およびノイズの双方において、前記焦点調整画像の線形関数である画像を表し、ｍ１、ｍ２、ｋ１及びｋ２が、ＧｘとＧｙとの積を（Ｎｉｊ）２の形の要素を含まないようにするように選択された画像のシフトであり、Ｎｉｊが、前記画像のｉｊ番目の画素におけるノイズであり、バーｆが、正規化されたスカラーを表す、方法（200）。
【請求項２】
前記焦点調整画像の前記焦点測定基準を計算すること（206）が、
前記焦点調整画像の階調関数によって得られる画像であるようにＧｘとＧｙを選択し（210）、
前記シフトｍ１、ｍ２、ｋ１及びｋ２の少なくとも１つを１画素より大きくなるように又は１画素に等しくなるように選択することにより、前記焦点調整画像内のノイズの影響を受けないように前記焦点測定基準を計算すること（210）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記焦点調整画像の前記焦点測定基準を計算すること（206）が、
ゼロになるようにＧｘを選択し、
恒等関数を選択することにより前記焦点調整画像になるようにＧｙを選択し、
１画素より大きいか又は１画素に等しくなるように少なくとも前記シフトｍ１、ｍ２、ｋ１及びｋ２を選択することにより、前記焦点調整画像内の前記ノイズの影響を受けないように前記焦点測定基準を計算すること(210)をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記焦点測定基準を計算すること（206）が、前記焦点調整画像の平均階調レベル値になるようにバーｆを選択することにより、前記照明変動の影響を受けないように前記焦点測定基準を計算することをさらに含む、請求項２又は３に記載の方法
【請求項５】
ｉ＋ｍ１、ｉ＋ｍ２、ｊ＋ｋ１及びｊ＋ｋ２が前記シフトされた焦点調整画像内の画素を表す、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
自動焦点調整装置（100）であって、
焦点を有するレンズ（104）と、
前記レンズ（104）を操作して、前記レンズ（104）の前記焦点を変更するように構成されたレンズモータ（106）と、
前記レンズモータ（106）を自動的に制御して、前記レンズ（104）を合焦させるように構成されたコントローラ（108）とを含み、前記コントローラ（108）がさらに、焦点調整画像をシフトしてシフトされた焦点調整画像を得ると共に、
【数２】
2010517114.tif 000014
に従ってＭ行及びＮ列を有する焦点調整画像の焦点測定基準（ＦＭ）を計算し、自動焦点調整の判定を行う際に前記焦点測定基準を１つの因子として使用するように構成され、
ここで、Ｇｘ及びＧｙが、信号およびノイズの双方において、前記焦点調整画像の線形関数である画像を表し、ｍ１、ｍ２、ｋ１及びｋ２が、ＧｘとＧｙとの積を（Ｎｉｊ）２の形の要素を含まないようにするように選択された画像のシフトであり、Ｎｉｊが、前記画像のｉｊ番目の画素におけるノイズであり、バーｆが、正規化されたスカラーを表している、自動焦点調整装置（100）。
【請求項７】
前記コントローラ（108）がさらに、水平方向及び垂直方向のうちの少なくとも一方において前記焦点調整画像を１画素距離だけシフトし、前記シフトされた焦点調整画像を得るように構成される、請求項６に記載の自動焦点調整装置。
【請求項８】
１つ又は複数のコンピュータプログラムを組み込まれるコンピュータ読取り可能記憶媒体であって、前記１つ又は複数のコンピュータプログラムが、焦点調整画像の焦点測定基準を計算するための方法（200）を実施し、前記１つ又は複数のコンピュータプログラムが、
シフトされた焦点調整画像を得るために前記焦点調整画像をシフトし（204）、
【数３】
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に従ってＭ行及びＮ列を有する焦点調整画像の焦点測定基準（ＦＭ）を計算する（206）ためのコンピュータ読取り可能コードを含み、
ここで、Ｇｘ及びＧｙが、信号およびノイズの双方において、前記焦点調整画像の線形関数である画像を表し、ｍ１、ｍ２、ｋ１及びｋ２が、ＧｘとＧｙとの積を（Ｎｉｊ）２の形の要素を含まないようにするように選択された画像のシフトであり、Ｎｉｊが、前記画像のｉｊ番目の画素におけるノイズであり、バーｆが、正規化されたスカラーを表す、コンピュータ読取り可能記憶媒体。
【請求項９】
前記１つ又は複数のコンピュータプログラムが、ノイズ及び照明変動に影響を受けないように前記焦点調整画像の前記焦点測定基準を計算する（210、212）ためのコンピュータ読取り可能コードをさらに含む、請求項８に記載のコンピュータ読取り可能記憶媒体。
【国際調査報告】
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