(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッター操作を受け付けるシャッター操作受付手段と、
フォーカスレンズを移動させることによりオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御手段と、
被写体からの入射光を撮像データに変換する撮像手段と、
前記撮像データに含まれる所定の対象物を検出する対象物検出手段と、
前記シャッター操作受付手段により前記シャッター操作が受け付けられていない状態において、前記対象物検出手段により前記所定の対象物が検出されない場合には、前記フォーカスレンズの移動範囲における複数の領域であってこれらの何れかの領域で前記対象物検出手段により前記所定の対象物の検出が可能となる領域である探索領域と焦点距離およびＦ値の組合せとが関連付けられている探索領域情報において現在の焦点距離およびＦ値の組合せに関連付けられている探索領域の中の前記フォーカスレンズが現在存在する探索領域以外の探索領域に前記フォーカスレンズを順次移動させるオートフォーカス制御動作決定手段と
を具備する撮像装置。
【請求項２】
前記オートフォーカス制御動作決定手段は、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが前記探索領域情報に含まれる場合にのみ、前記現在の焦点距離およびＦ値の組合せに関連付けられている探索領域への前記フォーカスレンズの移動を行わせる請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記探索領域は、前記フォーカスレンズの移動範囲において隣接する各領域の一部が互いに重複する複数の領域である請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記探索領域情報には、前記探索領域における少なくとも１つの位置である代表探索位置が前記探索領域毎に関連付けられ、
前記オートフォーカス制御動作決定手段は、前記探索領域情報における前記代表探索位置に前記フォーカスレンズを順次移動させる
請求項１乃至３の何れかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記探索領域情報を記憶する記憶手段をさらに具備する請求項１乃至４の何れかに記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体からの入射光が撮像部により変換されて生成される撮像データに含まれる所定の対象物を検出する対象物検出手段により前記所定の対象物が検出されたか否かを判定する判定手順と、
シャッター操作受付手段によりシャッター操作が受け付けられていない状態において、前記対象物検出手段により前記所定の対象物が検出されない場合には、フォーカスレンズの移動範囲における複数の領域であってこれらの何れかの領域で前記対象物検出手段により前記所定の対象物の検出が可能となる領域である探索領域と焦点距離およびＦ値の組合せとが関連付けられている探索領域情報において現在の焦点距離およびＦ値の組合せに関連付けられている探索領域の中の前記フォーカスレンズが現在存在する探索領域以外の探索領域に前記フォーカスレンズを順次移動させる制御手順と
を具備する撮像装置の制御方法。
【請求項７】
被写体からの入射光が撮像部により変換されて生成される撮像データに含まれる所定の対象物を検出する対象物検出手段により前記所定の対象物が検出されたか否かを判定する判定手順と、
シャッター操作受付手段によりシャッター操作が受け付けられていない状態において、前記対象物検出手段により前記所定の対象物が検出されない場合には、フォーカスレンズの移動範囲における複数の領域であってこれらの何れかの領域で前記対象物検出手段により前記所定の対象物の検出が可能となる領域である探索領域と焦点距離およびＦ値の組合せとが関連付けられている探索領域情報において現在の焦点距離およびＦ値の組合せに関連付けられている探索領域の中の前記フォーカスレンズが現在存在する探索領域以外の探索領域に前記フォーカスレンズを順次移動させる制御手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に、オートフォーカス機能を備える撮像装置およびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人物等の被写体を撮像して画像データとして記録するデジタルスチルカメラ等の撮像装置が急速に普及し、これらの撮像装置の高性能化が進んでいる。また、これらの撮像装置の小型化も進んでおり、携帯が可能な撮像装置が各種提案されている。これにより、ユーザが撮像装置を旅行等に携帯して色々な場所で撮影をすることができる。
【０００３】
また、ユーザ操作による撮影の失敗を防止するため、画像認識技術を用いて各種の撮像条件を自動的に設定するオート制御機能が搭載されている撮像装置が広く普及している。近年では、特に顔検出技術を用いて各種の撮像条件を自動的に設定する撮像装置が提案されている。
【０００４】
例えば、撮像画像から顔を検出し、検出された顔の位置を測距エリアに設定することによって、どのような構図でも、検出された顔にフォーカスを合わせて撮像を行うことができる撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このように、顔検出技術をＡＦ（オートフォーカス：Auto-Focus）制御に利用することによって、様々な構図の撮影において適切なフォーカス制御（ピント合わせ）を行うことができる。
【０００５】
また、ＡＦ制御以外の各撮像条件についても顔検出技術を用いてオート制御を行うことができる。例えば、顔検出技術を用いることによって、自動露出合わせやオートホワイトバランス調整等について、検出された顔の位置を測距エリアに設定することができるため、検出された顔について最適なオート制御を行うことができる。このようなオート制御機能を備える撮像装置を用いて撮像を行うことによって、特別な撮影技術を持たない撮影者でも、人の顔を含む画像を簡単で綺麗に撮像することができる。
【０００６】
しかしながら、顔検出等の画像認識技術は、フォーカスが大きくはずれている撮像画像については、検出や認識をすることができない場合が多い。このため、ある程度のフォーカスを合わせておかなければ、静止画のＡＦの精度向上をさせるための顔検出を行うことができない。
【０００７】
そこで、レリーズボタンが押下される前の状態からＡＦを行う機能であるモニタリングオートフォーカス（または「動画オートフォーカス」）を用いて常時フォーカスを合わせておく撮像装置が提案されている。
【０００８】
例えば、撮像信号のコントラストの大小情報を利用してコントラストの極大地点にフォーカスレンズを移動させることによって、焦点調整を行う撮像装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。そして、モニタリングオートフォーカスとは、このコントラスト極大地点にフォーカスレンズを移動させる動作を、レリーズボタンが押下される前から実行する焦点調整方法である。このモニタリングオートフォーカスを用いることによって、被写体に焦点が合っていないため、画像認識や顔検出をすることができないという不具合を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１０７３３５号公報
【特許文献２】特開平１０−２１３７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の従来技術では、レリーズボタンが押下される前の状態からモニタリングオートフォーカスを行う。このため、レリーズボタンが押下される前の状態から常時フォーカスを合わせておくことができる。これにより、レリーズボタンが押下される前の状態から顔を適切に検出することができる。このため、レリーズボタンが押下された際には、検出された顔に基づいて適切にオート制御を行うことができる。
【００１１】
ここで、近年では、容易に携帯することができるように、撮像装置の小型化が進んでおり、撮像装置に搭載されるバッテリについても小型化が進んでいる。このような小型のバッテリは、供給できる電気容量が少ない場合が多い。しかしながら、レリーズボタンが押下される前の状態からモニタリングオートフォーカスを行う場合には、オートフォーカスを駆動させる時間が長くなるため、消費電力が比較的多くなる。このため、バッテリの使用時間を低減させることになる。これにより、ユーザが撮像装置を旅行等に携帯して色々な場所で撮影をする場合に、撮影枚数が制限されることがある。
【００１２】
このため、撮像装置については、適切にオート制御機能を行うこととともに、消費電力を低減させることが重要である。
【００１３】
そこで、本発明は、適切なオート制御を行うとともに消費電力を低減させることを目的
とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、シャッター操作を受け付けるシャッター操作受付手段と、フォーカスレンズを移動させることによりオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御手段と、被写体からの入射光を撮像データに変換する撮像手段と、上記撮像データに含まれる所定の対象物を検出する対象物検出手段と、上記シャッター操作受付手段により上記シャッター操作が受け付けられていない状態において、上記対象物検出手段により上記所定の対象物が検出されない場合には、上記フォーカスレンズの移動範囲における複数の領域であってこれらの何れかの領域で上記対象物検出手段により上記所定の対象物の検出が可能となる領域である探索領域と焦点距離およびＦ値の組合せとが関連付けられている探索領域情報において現在の焦点距離およびＦ値の組合せに関連付けられている探索領域の中の上記フォーカスレンズが現在存在する探索領域以外の探索領域に上記フォーカスレンズを順次移動させるオートフォーカス制御動作決定手段とを具備する撮像装置およびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、所定の対象物が検出されない場合において、現在の焦点距離およびＦ値の組合せに関連付けられている探索領域の中のフォーカスレンズが現在存在する探索領域以外の探索領域にフォーカスレンズを順次移動させるという作用をもたらす。
【００１５】
また、この第１の側面において、上記オートフォーカス制御動作決定手段は、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが上記探索領域情報に含まれる場合にのみ、上記現在の焦点距離およびＦ値の組合せに関連付けられている探索領域への上記フォーカスレンズの移動を行わせることができる。これにより、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが探索領域情報に含まれる場合にのみ、現在の焦点距離およびＦ値の組合せに関連付けられている探索領域へのフォーカスレンズの移動を行わせるという作用をもたらす。
【００１６】
また、この第１の側面において、上記探索領域を、上記フォーカスレンズの移動範囲において隣接する各領域の一部が互いに重複する複数の領域とすることができる。これにより、フォーカスレンズの移動範囲において隣接する各領域の一部が互いに重複する複数の領域を探索領域として用いるという作用をもたらす。
【００１７】
また、この第１の側面において、上記探索領域情報には、上記探索領域における少なくとも１つの位置である代表探索位置が上記探索領域毎に関連付けられ、上記オートフォーカス制御動作決定手段は、上記探索領域情報における上記代表探索位置に上記フォーカスレンズを順次移動させることができる。これにより、代表探索位置にフォーカスレンズを順次移動させるという作用をもたらす。
【００１８】
また、この第１の側面において、上記探索領域情報を記憶する記憶手段をさらに具備することができる。これにより、記憶手段に記憶されている探索領域情報を用いるという作用をもたらす。
【００１９】
また、本発明の第２の側面は、シャッター操作を受け付けるシャッター操作受付手段と、上記シャッター操作受付手段により上記シャッター操作が受け付けられていない状態においてオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御手段と、被写体からの入射光を撮像データに変換する撮像手段と、上記撮像データに含まれる所定の対象物を検出する対象物検出手段と、上記対象物検出手段により上記所定の対象物が検出された場合には上記オートフォーカス制御を停止させるオートフォーカス制御動作決定手段とを具備する撮像装置およびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、撮像データに含まれる所定の対象物を検出すると、オートフォーカス制御を停止させるという作用をもたらす。
【００２０】
また、この第２の側面において、上記対象物検出手段による上記所定の対象物の検出が不能であるか否かを上記撮像データに含まれる特徴量に基づいて判定する対象物検出不能判定手段をさらに具備し、上記オートフォーカス制御動作決定手段は、上記対象物検出手段による上記所定の対象物の検出が不能であると上記対象物検出不能判定手段により判定された場合には上記オートフォーカス制御を停止させることができる。これにより、所定の対象物の検出が不能であると判定された場合には、オートフォーカス制御を停止させるという作用をもたらす。
【００２１】
また、この第２の側面において、上記対象物検出手段により検出された対象物が上記撮像データに対応する撮像画像の画枠の外に移動するか否かを推定して上記対象物が上記画枠の外に移動すると推定されてから所定時間内に上記対象物が上記対象物検出手段により検出されない場合には被写体変化ありと判定する被写体変化判定手段をさらに具備し、上記オートフォーカス制御動作決定手段は、上記被写体変化判定手段により被写体変化ありと判定されない場合には上記オートフォーカス制御を停止させることができる。これにより、検出された対象物が撮像画像の画枠の外に移動するか否かを推定し、この対象物が記画枠の外に移動すると推定されてから所定時間内に所定の対象物が検出されない場合には、被写体変化ありと判定し、被写体変化ありと判定されない場合にはオートフォーカス制御を停止させるという作用をもたらす。また、この場合において、上記被写体変化判定手段は、上記対象物が上記画枠の外に移動すると推定されてから所定時間内に上記対象物が上記対象物検出手段により検出されない場合において上記撮像データに含まれる特徴量に一定の変化が生じた場合にのみ被写体変化ありと判定することができる。これにより、対象物が画枠の外に移動すると推定されてから所定時間内に所定の対象物が検出されない場合において、撮像データに含まれる特徴量に一定の変化が生じた場合にのみ被写体変化ありと判定するという作用をもたらす。
【００２２】
また、この第２の側面において、上記対象物検出手段は、上記撮像データに含まれる所定の対象物として人の顔を検出することができる。これにより、撮像データに含まれる人の顔を検出するという作用をもたらす。
【００２３】
また、この第２の側面において、上記シャッター操作受付手段により上記シャッター操作が受け付けられた場合には上記シャッター操作が受け付けられた際に検出された対象物に基づいて撮像条件を制御する撮像条件制御手段をさらに具備することができる。これにより、シャッター操作が受け付けられた際に検出された対象物に基づいて撮像条件を制御するという作用をもたらす。
【００２４】
また、この第２の側面において、上記オートフォーカス制御手段は、フォーカスレンズを移動させることにより上記オートフォーカス制御を行い、上記オートフォーカス制御を停止させる直前に上記フォーカスレンズを一定量移動させることができる。これにより、オートフォーカス制御を停止させる直前にフォーカスレンズを一定量移動させるという作用をもたらす。
【００２５】
また、本発明の第３の側面は、シャッター操作を受け付けるシャッター操作受付手段と、上記シャッター操作受付手段により上記シャッター操作が受け付けられていない状態においてオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御手段と、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが所定の範囲に属する場合には上記オートフォーカス制御を停止させるオートフォーカス制御動作決定手段とを具備する撮像装置およびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが所定の範囲に属する場合には、オートフォーカス制御を停止させるという作用をもたらす。
【００２６】
また、この第３の側面において、上記オートフォーカス制御手段は、フォーカスレンズを移動させることにより上記オートフォーカス制御を行い、被写体からの入射光を撮像データに変換する撮像手段と、上記撮像データに含まれる所定の対象物を検出する対象物検出手段と、上記フォーカスレンズの移動範囲のうちの全範囲において上記対象物検出手段により上記所定の対象物の検出が可能である焦点距離およびＦ値の組合せが属する範囲である無条件対象物検出可能範囲を記憶する記憶手段とをさらに具備し、上記オートフォーカス制御動作決定手段は、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが上記無条件対象物検出可能範囲に属する場合には上記オートフォーカス制御を停止させることができる。これにより、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが無条件対象物検出可能範囲に属する場合には、オートフォーカス制御を停止させるという作用をもたらす。
【００２７】
また、この第３の側面において、ズームレンズを駆動させて焦点距離を調整するズームレンズ駆動手段と、アイリスを開閉させて露光を調整するアイリス駆動手段とをさらに具備し、上記オートフォーカス制御動作決定手段は、上記ズームレンズ駆動手段により駆動される上記ズームレンズの位置に基づいて上記現在の焦点距離を取得するとともに上記アイリス駆動手段により開閉される上記アイリスに基づいて上記現在のＦ値を取得することができる。これにより、ズームレンズの位置に基づいて現在の焦点距離を取得するとともに、アイリスに基づいて現在のＦ値を取得するという作用をもたらす。
【００２８】
また、本発明の第４の側面は、シャッター操作を受け付けるシャッター操作受付手段と、上記シャッター操作受付手段により上記シャッター操作が受け付けられていない状態においてオートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御手段と、上記撮像装置の動き量を検出する動き量検出手段と、上記検出された上記撮像装置の動き量に基づいて上記撮像装置が一定の動きをしたか否かを判定する一定動作判定手段と、上記一定動作判定手段により上記撮像装置が一定の動きをしたと判定された場合には上記オートフォーカス制御を停止させるオートフォーカス制御動作決定手段とを具備する撮像装置およびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、撮像装置が一定の動きをしたか否かを判定し、撮像装置が一定の動きをしたと判定された場合には、オートフォーカス制御を停止させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、適切なオート制御を行うとともに消費電力を低減させることができる
という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】撮像装置１００の機能構成例を示すブロック図である。
【図２】撮像装置１００の外観を示す図である。
【図３】撮像部１１０により撮像された撮像画像を概略的に示す図である。
【図４】無条件顔検出可能範囲を測定する場合における測定方法の概略を示す図である。
【図５】無条件顔検出可能範囲マップの一例を示す図である。
【図６】撮像装置１００によるオートフォーカス制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】撮像装置１００によるオートフォーカス制御処理の処理手順のうちの測距枠設定処理手順を示すフローチャートである。
【図８】撮像装置１００による無条件停止判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】撮像部１１０により撮像された撮像画像の遷移を概略的に示す図である。
【図１０】撮像部１１０により撮像された撮像画像の遷移を概略的に示す図である。
【図１１】撮像装置１００による被写体変化判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】撮像装置１００の一部を変形した撮像装置７００の構成例を示すブロック図である。
【図１３】探索領域を測定する場合における測定方法の概略を示す図である。
【図１４】探索領域・代表探索位置マップの一例を示す図である。
【図１５】撮像装置７００によるオートフォーカス制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態における撮像装置１００の機能構成例を示すブロック図である。撮像装置１００は、撮像部１１０と、画像信号取得部１２０と、色相情報生成部１３１と、コントラスト信号生成部１３２と、動きベクトル生成部１３３と、角速度検出部１３５と、ズーム操作受付部１３７と、シャッター操作受付部１３８と、顔検出部１４０と、被写体変化判定部１５０と、無条件停止判定部１６０と、レンズ動作決定部１７０と、オート制御指示部１８０と、ズームレンズモータ１９１と、モータドライバ１９２と、ズームコントローラ１９３と、フォーカスレンズモータ１９４と、モータドライバ１９５と、フォーカスコントローラ１９６と、アイリスモータ１９７と、モータドライバ１９８と、アイリスコントローラ１９９と、無条件顔検出可能範囲マップ記憶部２００とを備える。撮像装置１００は、例えば、顔検出機能およびオートフォーカス機能を備えるデジタルスチルカメラによって実現することができる。
【００３３】
撮像部１１０は、光学系１１１およびイメージャ１１５を備え、光学系１１１を通過した被写体からの入射光を電気信号に光電変換し、光電変換された電気信号を画像信号取得部１２０に出力するものである。光学系１１１は、フォーカスレンズ１１３およびズームレンズ１１２を含むレンズ群を備え、これらのレンズ群およびアイリス１１４を通過した被写体からの入射光をイメージャ１１５に出力するものである。
【００３４】
ズームレンズ１１２は、ズームレンズモータ１９１の駆動によって光軸方向に移動して、焦点距離を調整するレンズである。すなわち、ズームレンズ１１２により、ズーム機能が実現される。
【００３５】
フォーカスレンズ１１３は、フォーカスレンズモータ１９４の駆動によって光軸方向に移動して、フォーカス（焦点：ピント）を調整するレンズである。
【００３６】
アイリス１１４は、アイリスモータ１９７の駆動によって、被写体照度に応じた絞りを調整し、ズームレンズ１１２およびフォーカスレンズ１１３を通過した光の量（すなわち、露出）を決定するものである。
【００３７】
イメージャ１１５は、アイリス１１４を通過した入射光に光電変換処理を施し、光電変換された電気信号を画像信号取得部１２０に出力する撮像素子である。なお、イメージャ１１５は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の素子で構成される。
【００３８】
画像信号取得部１２０は、イメージャ１１５から出力された電気信号に対して各種の信号処理を施し、信号処理が施された画像信号を、色相情報生成部１３１、コントラスト信号生成部１３２、動きベクトル生成部１３３および顔検出部１４０に出力するものである。
【００３９】
色相情報生成部１３１は、画像信号取得部１２０から出力された画像信号について、この画像信号に対応する撮像画像における色相情報を生成するものであり、生成された色相情報を、被写体変化判定部１５０およびオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。
【００４０】
コントラスト信号生成部１３２は、画像信号取得部１２０から出力された画像信号について、この画像信号に対応する撮像画像の任意の領域から高周波成分を抽出してコントラスト信号を生成するものであり、生成されたコントラスト信号を、被写体変化判定部１５０、無条件停止判定部１６０およびオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。
【００４１】
動きベクトル生成部１３３は、画像信号取得部１２０から出力された画像信号について、この画像信号に対応する撮像画像に含まれる各点の動きベクトルを生成するものであり、生成された動きベクトルを、被写体変化判定部１５０、無条件停止判定部１６０およびオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。具体的には、動きベクトル生成部１３３は、連続する２つの撮像画像を比較することにより撮像画像の各点の動きベクトルを生成する。なお、動きベクトルを検出する検出方法として、勾配法やブロックマッチング方法等の検出方法を用いることができる。このように生成された動きベクトルに基づいて、パンニングやチルティング等の撮像装置１００の動きを検出することができる。
【００４２】
角速度検出部１３５は、撮像装置１００に加わった加速度、動き、傾き等を検出する角速度センサであり、検出された各種情報を無条件停止判定部１６０およびオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。角速度検出部１３５は、例えばジャイロセンサにより実現することができる。このように検出された角速度等に基づいて、パンニングやチルティング等の撮像装置１００の動きを検出することができる。
【００４３】
ズーム操作受付部１３７は、使用者により行われるズーム操作を受け付ける操作受付部であり、受け付けられたズーム操作の内容をズームコントローラ１９３に出力する。具体的には、図２（ｂ）に示すＷ（ワイド）ボタンおよびＴ（テレ）ボタンがズーム操作受付部１３７に備えられ、Ｗボタンが押下されている状態では、ズームレンズ１１２がワイド端側（広角側）に移動し、Ｔボタンが押下されている状態では、ズームレンズ１１２がテレ端側（望遠側）に移動する。
【００４４】
シャッター操作受付部１３８は、使用者により行われるシャッター操作を受け付ける操作受付部であり、受け付けられたシャッター操作の内容をオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。具体的には、静止画または動画の撮像を開始するためのレリーズボタンがシャッター操作受付部１３８として備えられている。そして、レリーズボタンが半押しまたは全押しされた場合には、オートフォーカス制御指示部１８１により最適なオートフォーカス制御が行われるとともに、オート制御指示部１８０により撮影に最適なオート制御が行われる。また、レリーズボタンが全押しされた場合には、これらのオートフォーカス制御およびオート制御が行われ、この全押しの際に撮像部１１０により撮像されている撮像画像が所定の記録媒体に記録される。
【００４５】
顔検出部１４０は、画像信号取得部１２０から出力された画像信号に対応する撮像画像から人の顔を検出するものであり、検出された顔に関する顔検出情報を被写体変化判定部１５０、レンズ動作決定部１７０およびオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。なお、顔検出情報は、例えば、検出された顔の位置および大きさ、検出された顔の個数等の顔に関する情報である。
【００４６】
被写体変化判定部１５０は、撮像画像に含まれる被写体に一定の変化が生じたか否かを判定するものであり、この判定結果をレンズ動作決定部１７０に出力する。具体的には、被写体変化判定部１５０は、顔検出部１４０から出力された顔検出情報と、動きベクトル生成部１３３から出力された動きベクトルとに基づいて、顔検出部１４０により検出された顔が撮像画像の画枠の外に移動するか否かを推定し、その顔が撮像画像の画枠の外に移動すると推定された場合には、この画枠の外に移動すると推定されてから所定時間が経過したか否かを判断し、この所定時間内にその顔が撮像画像から検出されない場合には、被写体変化ありと判定する。なお、撮像画像の画枠の外に移動すると推定されてから所定時間内に、その顔が撮像画像から検出されない場合において、色相情報生成部１３１から出力された色相情報と、コントラスト信号生成部１３２から出力されたコントラスト信号とに基づいて、撮像画像に一定の変化が生じたか否かを判断し、撮像画像に一定の変化が生じた場合にのみ、被写体変化ありと判定するようにしてもよい。
【００４７】
無条件停止判定部１６０は、オートフォーカス制御を停止させるための一定の条件である無条件停止の状態になっているか否かを判定するものであり、この判定結果をレンズ動作決定部１７０に出力する。具体的には、無条件停止判定部１６０は、角速度検出部１３５から出力された角速度等の各検出情報、または、動きベクトル生成部１３３から出力された動きベクトルに基づいて、大きなパンニングやチルティング等の撮像装置１００の大きな動きが検出されているか否かを判断し、撮像装置１００の大きな動きが検出されている場合には、フォーカスを合わせるまでもないため、無条件停止の状態であると判定する。また、無条件停止判定部１６０は、コントラスト信号生成部１３２から出力されたコントラスト信号に基づいて、顔検出部１４０が顔を検出することが不能な状態であるか否かを判断し、顔検出が不能な状態であると判断された場合には、無条件停止の状態であると判定する。顔検出が不能な状態とは、例えば、夜等の暗い場所で撮像が行われている場合等のように、仮に顔が存在していたとしても顔を検出することができない状態をいう。
【００４８】
無条件顔検出可能範囲マップ記憶部２００は、フォーカスレンズ１１３の移動範囲のうちの全範囲において、顔検出部１４０により顔の検出が可能である焦点距離およびＦ値の組合せが属する範囲である無条件対象物検出可能範囲を格納する無条件顔検出可能範囲マップを記憶する記憶部である。この無条件顔検出可能範囲マップについては、図５を参照して詳細に説明する。
【００４９】
レンズ動作決定部１７０は、シャッター操作受付部１３８によりシャッター操作が受け付けられる前の状態で、オートフォーカス制御を停止させるか否かを決定するものであり、決定された内容をオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。具体的には、レンズ動作決定部１７０は、ズームコントローラ１９３から出力されたズームレンズ１１２の位置に基づいて取得される焦点距離（現在の焦点距離）と、アイリスコントローラ１９９から出力されたアイリス１１４に基づいて取得されるＦ値（現在のＦ値）との組合せが、無条件顔検出可能範囲マップ記憶部２００に記憶されている無条件顔検出可能範囲マップにおける無条件対象物検出可能範囲に属する場合には、オートフォーカス制御を停止する旨の決定を行う。また、レンズ動作決定部１７０は、顔検出部１４０から出力された顔検出情報に基づいて、撮像画像から顔が検出されているか否かを判断し、撮像画像から顔が検出されている場合には、これ以上厳密にフォーカスを合わせる必要がないため、オートフォーカス制御を停止する旨の決定を行う。さらに、レンズ動作決定部１７０は、直前までのフォーカスが合っている状態で、被写体変化判定部１５０により被写体変化なしと判定された場合には、さらにフォーカスを合わせ直す必要がないため、オートフォーカス制御を停止する旨の決定を行う。また、レンズ動作決定部１７０は、無条件停止判定部１６０により無条件停止と判定された場合には、オートフォーカス制御を停止する旨の決定を行う。一方、レンズ動作決定部１７０は、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが無条件対象物検出可能範囲に属さない場合、撮像画像から顔が検出されていない場合、および、無条件停止判定部１６０により無条件停止と判定されていない場合であって直前の撮像画像のフォーカスが合っていない場合には、オートフォーカス制御を再起動する旨の決定を行う。また、レンズ動作決定部１７０は、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが無条件対象物検出可能範囲に属さない場合、撮像画像から顔が検出されていない場合、および、無条件停止判定部１６０により無条件停止と判定されていない場合であって直前の撮像画像のフォーカスが合っている場合において、被写体変化ありと判定された後にフォーカスが大きくずれていれば、オートフォーカス制御を再起動する旨の決定を行う。
【００５０】
オート制御指示部１８０は、撮像部１１０により撮像された撮像画像を記録する場合において、オートフォーカス、オートエクスポージャ（自動露出）、オートホワイトバランス等が最適な撮影条件となるように各種のオート制御を行うものである。また、オート制御指示部１８０は、レリーズボタンが半押しまたは全押しされた際に、顔検出部１４０により顔が検出されている場合には、検出された顔を含む顔領域に基づいてオート制御を行う。オート制御指示部１８０は、オートフォーカス制御を行うオートフォーカス制御指示部１８１を備える。
【００５１】
オートフォーカス制御指示部１８１は、色相情報生成部１３１、コントラスト信号生成部１３２および動きベクトル生成部１３３から出力された信号の大小や増減に基づいて、フォーカスレンズ１１３の駆動速度や駆動方向を決定するものであり、決定された内容をフォーカスコントローラ１９６に出力する。すなわち、オートフォーカス制御指示部１８１は、オートフォーカス制御を行うものである。なお、本発明の実施の形態では、レリーズボタンが半押しまたは全押しされる前の状態でもオートフォーカス制御指示部１８１がオートフォーカス制御を行う（いわゆる、モニタリングオートフォーカス）例について説明する。このモニタリングオートフォーカスの要否については、ユーザ操作により設定することができる。また、オートフォーカス制御指示部１８１は、フォーカスが合っているか否かを示す合焦情報をレンズ動作決定部１７０に出力する。さらに、オートフォーカス制御指示部１８１は、レンズ動作決定部１７０からオートフォーカス制御を停止する旨の決定が出力された場合には、オートフォーカス制御を停止する。一方、オートフォーカス制御が停止された後にレリーズボタンが半押しまたは全押しされた場合、または、レンズ動作決定部１７０からオートフォーカス制御を再起動する旨の決定が出力された場合には、オートフォーカス制御指示部１８１は、オートフォーカス制御を再起動する。
【００５２】
ズームレンズモータ１９１は、モータドライバ１９２から出力された駆動制御信号に応じて回転することによって、ズームレンズ１１２を光軸方向に移動させて、焦点距離を決定するモータである。
【００５３】
モータドライバ１９２は、ズームコントローラ１９３から出力された制御信号に基づいて、ズームレンズモータ１９１を回転させる駆動制御信号を生成し、この駆動制御信号をズームレンズモータ１９１に出力するものである。
【００５４】
ズームコントローラ１９３は、ズーム操作受付部１３７により受け付けられたズーム操作の内容に基づいて、ズームレンズモータ１９１を回転させるための制御信号を生成し、生成された制御信号をモータドライバ１９２に出力するものである。また、ズームコントローラ１９３は、ズームレンズ１１２の光軸方向における位置を示すズームレンズ位置をレンズ動作決定部１７０およびオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。
【００５５】
フォーカスレンズモータ１９４は、モータドライバ１９５から出力された駆動制御信号に応じて回転することによって、フォーカスレンズ１１３を光軸方向に移動させて、焦点位置を調整するモータである。
【００５６】
モータドライバ１９５は、フォーカスコントローラ１９６から出力された制御信号に基づいて、フォーカスレンズモータ１９４を回転させる駆動制御信号を生成し、この駆動制御信号をフォーカスレンズモータ１９４に出力するものである。
【００５７】
フォーカスコントローラ１９６は、オートフォーカス制御指示部１８１から出力された制御信号に基づいて、フォーカスレンズモータ１９４を回転させるための制御信号を生成し、生成された制御信号をモータドライバ１９５に出力するものである。また、フォーカスコントローラ１９６は、フォーカスレンズ１１３の光軸方向における位置を示すフォーカスレンズ位置をレンズ動作決定部１７０およびオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。
【００５８】
アイリスモータ１９７は、モータドライバ１９８から出力された駆動制御信号に応じて回転することによって、アイリス１１４を開閉させて、Ｆ値（絞り値）を調整するモータである。
【００５９】
モータドライバ１９８は、アイリスコントローラ１９９から出力された制御信号に基づいて、アイリスモータ１９７を回転させる駆動制御信号を生成し、この駆動制御信号をアイリスモータ１９７に出力するものである。
【００６０】
アイリスコントローラ１９９は、オートフォーカス制御指示部１８１から出力された制御信号に基づいて、アイリスモータ１９７を回転させるための制御信号を生成し、生成された制御信号をモータドライバ１９８に出力するものである。また、アイリスコントローラ１９９は、アイリス１１４の開閉により調整されたＦ値（絞り値）をレンズ動作決定部１７０およびオート制御指示部１８０に出力する。
【００６１】
図２は、本発明の実施の形態における撮像装置１００の外観を示す図である。図２（ａ）は、撮像装置１００の外観を示す正面図であり、図２（ｂ）は、撮像装置１００の外観を示す背面図であり、図２（ｃ）は、撮像装置１００の外観を示す平面図である。
【００６２】
撮像装置１００は、レンズ１０１と、ビューファインダ１０２と、モードダイヤル１０３と、上下左右操作ボタン１０４と、液晶表示部１０５と、電源スイッチ１０６と、ズームレンズ１１２と、フォーカスレンズ１１３と、イメージャ１１５と、ズームレンズモータ１９１と、フォーカスレンズモータ１９４と、ズーム操作受付部１３７と、シャッター操作受付部１３８とを備える。ズームレンズ１１２、フォーカスレンズ１１３、イメージャ１１５、ズームレンズモータ１９１、フォーカスレンズモータ１９４、ズーム操作受付部１３７およびシャッター操作受付部１３８については、図１に示すものと同じであるため、同一の符号を付して、ここでの説明を省略する。また、ズームレンズ１１２、フォーカスレンズ１１３、イメージャ１１５、ズームレンズモータ１９１およびフォーカスレンズモータ１９４については、撮像装置１００に内蔵されているものであるため、図２（ｃ）では破線で示す。
【００６３】
レンズ１０１は、外界の光を集光するレンズであり、この入射光がズームレンズ１１２およびフォーカスレンズ１１３を介してイメージャ１１５に出力される。
【００６４】
ビューファインダ１０２は、被写体を撮像する場合において、その撮像範囲をユーザが確認するためのファインダである。
【００６５】
モードダイヤル１０３は、各種の撮影モード等を設定する場合に用いられるダイヤルである。
【００６６】
上下左右操作ボタン１０４は、各種の撮影条件等を設定する場合に用いられる操作ボタンである。
【００６７】
液晶表示部１０５は、イメージャ１１５により光電変換された電気信号に対応する撮像画像等が表示される表示部である。
【００６８】
電源スイッチ１０６は、撮像装置１００の電源をＯＮ／ＯＦＦする場合に用いられるスイッチである。
【００６９】
次に、撮像画像に含まれる顔を検出する顔検出方法について説明する。
【００７０】
顔検出は、例えば、顔の輝度分布情報が記録されているテンプレートと、実画像とのマッチングによって実現することができる（例えば、特開２００４−１３３６３７を参照）。最初に、顔を傾けた時に得られる顔の輝度分布情報テンプレート群を用意しておく。このテンプレートは、顔３次元直交座標系のＸＹＺ軸の各々に対して傾いたものである。そして、実画像に縮小処理をかけた縮小画像を複数種類用意する。続いて、輝度分布情報テンプレート群と、複数種類用意された縮小画像とを順次マッチングさせていく。この輝度分布情報テンプレート群とのマッチングにより実際の顔の傾きを判定する。そして、縮小画像に対して２次元平面上をずらしながら順次マッチングさせた場合に、ある領域がテンプレートにマッチすれば、その領域が顔の存在する位置ということになる。そして、顔の大きさは実画像の縮小率から求めることができる。また、マッチした時に用いたテンプレートから直交３軸周りの顔の回転角（すなわち、ヨー、ピッチ、ロール角）を求めることができる。
【００７１】
これらの顔検出方法では、撮像画像のフォーカスが大きくずれている場合には顔検出ができないことが多いものの、撮像画像のフォーカスが多少ずれている程度であれば顔検出が可能であることが多い。また、顔検出部１４０により撮像画像から顔が検出されている場合であれば、検出された顔に基づいて、オート制御指示部１８０がオート制御を行うことができる。このように撮像画像から顔が検出されている場合には、撮像画像のフォーカスが多少ずれていたとしても、検出された顔に基づいて適切なオート制御を行うことができる。そこで、本発明の実施の形態では、撮像画像から顔が検出されている場合には、シャッター操作受付部１３８によりシャッター操作が受け付けられる前の状態（レリーズボタンが半押しまたは全押しされる前の状態）で行われるオートフォーカス制御（モニタリングオートフォーカス）を停止させる。これにより、モニタリングオートフォーカスを行う設定がされている場合において、適切なオート制御を行うとともに、消費電力を低減させることができる。
【００７２】
しかしながら、人物以外の風景画像を撮像する場合等では、顔を検出することができる状態であるにもかかわらず、顔を検出することができない。また、このような場合には、遠景にフォーカスが合っているため、フォーカスを合わせ直す必要がない場合が多い。このため、このような場合でも適切にオートフォーカス制御を停止させて消費電力を低減させることが重要である。
【００７３】
図３は、撮像部１１０により撮像された撮像画像を概略的に示す図である。図３（ａ）に示す撮像画像３０１は、木３１２および山３１４を背景にして、撮像装置１００から比較的近い位置に存在する人３１０が含まれる撮像画像である。このように、撮像装置１００から比較的近い位置に存在する人３１０が撮像画像に含まれる場合には、フォーカスが多少ずれている場合であっても、フォーカスが大きくずれていなければ、人３１０の顔を検出することができる。例えば、人３１０の顔を含む顔領域３１１が抽出される。
【００７４】
図３（ｂ）に示す撮像画像３０２は、山３１４を背景にして、撮像装置１００から比較的遠い位置（山３１４の手前に存在する木３１２および３１３よりも遠い位置）に存在する人３１４が含まれる撮像画像である。このように、撮像装置１００から比較的遠い位置に存在する人３１４が撮像画像に含まれる場合には、フォーカスのずれにかかわらず、人３１４の顔を検出することができない場合がある。
【００７５】
図３（ｃ）に示す撮像画像３０３は、山３１４を背景にして、山３１４の手前に存在する木３１２および３１３が含まれる撮像画像である。このように、撮像画像に人の顔が含まれていない場合には、フォーカスのずれにかかわらず、人の顔を検出することができない。
【００７６】
このように、図３（ｂ）および（ｃ）に示す撮像画像３０２および３０３の場合には、フォーカスのずれにかかわらず、撮像画像から顔を検出することができない。すなわち、顔検出の要否のみでは適切にオートフォーカス制御を停止させることができない場合がある。
【００７７】
ここで、撮像画像から顔検出がされない状況として、以下に示す（１）乃至（３）の状態を想定することができる。
（１）撮像画像に人が含まれているものの、フォーカスが十分に合っていないため、顔を検出することができない状態
（２）撮像画像にそもそも人が含まれない撮影環境であるため、顔を検出することができない状態（例えば、風景写真の撮影）
（３）撮像画像に人が含まれているとともにフォーカスも合っているものの、撮像装置の顔検出能力を超えているため、顔を検出することができない状態（例えば、撮像画像に含まれる顔が大き過ぎる場合、小さ過ぎる場合、暗過ぎる場合）
【００７８】
上記（１）の場合には、モニタリングオートフォーカスを実行してフォーカスを合わせることによって、顔を検出することができる。そして、顔を検出することができた後には、オートフォーカス制御を停止させることができる。
【００７９】
ここで、フォーカスが合わなくなる状況が発生する原因としては、例えば、（ａ）同一の撮影者が、至近側の被写体を撮影した後に、遠方側に存在する被写体を撮影しようとしている場合や（ｂ）それとは反対に、遠方側の被写体を撮影した後に、至近側に存在する被写体を撮影しようとしている場合が考えられる。
【００８０】
このような発生状況を踏まえると、モニタリングオートフォーカスを継続して実施することによって、顔を検出することができない状況を低減させることができると考えられる。しかしながら、顔検出のためにモニタリングオートフォーカスを継続して実行すると、消費電力を低減させることができない。そこで、上記（１）の場合においても、モニタリングオートフォーカスを実行させてから停止させるか否かを判断すれば、顔を検出できるようになった後、顔検出が適切に行われている状態においてそれ以上不要なオートフォーカス制御を抑制することができる。
【００８１】
一方、上記（２）および（３）の場合には、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、モニタリングオートフォーカスを実行して、フォーカス合わせを継続したとしても、顔を検出することができない。このため、顔検出のためにモニタリングオートフォーカスを継続して実行すると、消費電力を低減することができない。そこで、上記（２）および（３）の場合においても、モニタリングオートフォーカスを実行させるか否かを判断すれば、顔検出が不可能な状況下で無駄なオートフォーカス制御を行うことを抑制することができる。以下では、撮像画像から顔を検出することができない場合においてモニタリングオートフォーカスを停止させるか否かを判断する方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００８２】
撮像画像に含まれる対象物にフォーカスを合わせるために規定されているフォーカスレンズ動作範囲において、このフォーカスレンズ動作範囲中のどの位置にフォーカスレンズが存在していても、顔を検出することが可能なズーム範囲（以下では、無条件顔検出可能範囲と称する）が、レンズによっては存在する。この無条件顔検出可能範囲では、モニタリングオートフォーカスを停止させても顔を検出することができる。そこで、本発明の実施の形態では、この無条件顔検出可能範囲に基づいてモニタリングオートフォーカスを停止させるか否かを判断する。ここで、この無条件顔検出可能範囲は、被写界深度の深さに依存する。また、被写界深度は、焦点距離およびＦ値の大きさに比例する。
【００８３】
図４は、無条件顔検出可能範囲を測定する場合における測定方法の概略を示す図である。図４（ａ）および（ｂ）では、撮像装置１００に備えられるフォーカスレンズ１１３の光軸方向における動作範囲をフォーカスレンズ動作範囲３３０とし、撮像装置１００が人の顔を検出することが可能な範囲を顔検出可能範囲３４０とし、顔検出可能範囲３４０における最至近に存在する人を人３２１とし、顔検出可能範囲３４０における最遠方に存在する人を人３２２として示す。また、この例では、撮像装置１００において、焦点距離およびＦ値を固定して測定を行う。なお、焦点距離は、ズームレンズ１１２の位置から求めることができ、Ｆ値は、アイリス１１４から求めることができる。
【００８４】
図４（ａ）に示すように、フォーカスレンズ動作範囲３３０においてフォーカスレンズ１１３を最至近に停止させた状態で、顔検出可能範囲３４０における最至近に存在する人３２１の顔を検出することができるか否かを測定する。また、同じ状態で、顔検出可能範囲３４０における最至近から最遠方まで人を動かす。この最至近から最遠方までの間に人の顔を検出することができるか否かを測定する。すなわち、図４（ａ）に示す顔検出可能範囲３４０に存在する人の顔を検出することができるか否かが測定される。
【００８５】
続いて、図４（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ動作範囲３３０においてフォーカスレンズ１１３を最遠方に停止させた状態で、顔検出可能範囲３４０における最至近に存在する人３２１の顔を検出することができるか否かを測定する。また、同じ状態で、顔検出可能範囲３４０における最至近から最遠方まで人を動かす。この最至近から最遠方までの間に人の顔を検出することができるか否かを測定する。すなわち、図４（ｂ）に示す顔検出可能範囲３４０に存在する人の顔を検出することができるか否かが測定される。
【００８６】
図４（ａ）に示すフォーカスレンズ１１３を最至近に停止させた状態、または、図４（ｂ）に示すフォーカスレンズ１１３を最遠方に停止させた状態で、顔検出可能範囲３４０において、人の顔を問題なく検出することができる場合には、この測定の際に固定されていた焦点距離およびＦ値の組合せが、無条件顔検出可能範囲に属すると判定することができる。
【００８７】
このように、図４（ａ）および（ｂ）に示す測定を、焦点距離またはＦ値を変更しながら順次行う。この測定結果が焦点距離またはＦ値の組合せに関連付けて無条件顔検出可能範囲マップに記憶される。
【００８８】
図５は、図４で示した測定により求められた測定結果が格納されている無条件顔検出可能範囲マップの一例を示す図である。図５に示す無条件顔検出可能範囲マップ３５０は、無条件顔検出可能範囲マップ記憶部２００に記憶されている。無条件顔検出可能範囲マップ３５０は、モニタリングオートフォーカスを停止させるか否かの境界線を示すものである。
【００８９】
無条件顔検出可能範囲マップ３５０には、図４で示した測定に用いられた焦点距離の値およびＦ値の組合せとともに、この組合せが無条件顔検出可能範囲に属するか否かを示す情報が格納されている。この情報として、例えば、焦点距離の値およびＦ値の組合せが無条件顔検出可能範囲に属する場合には「停止」が格納される。なお、「停止」が格納されている部分を点線の枠３５３で囲んで示す。一方、焦点距離の値およびＦ値の組合せが無条件顔検出可能範囲に属さない場合には「動作」が格納される。なお、「動作」が格納されている部分を点線の枠３５４で囲んで示す。
【００９０】
図５に示す焦点距離３５１は、図４で示した測定に用いられた焦点距離の値を含む一定の範囲を示す。例えば、焦点距離３５１の「５〜８ｍｍ」については、中間の値である６．５ｍｍの値により測定されているものとする。
【００９１】
図５に示すように、焦点距離３５１の値が大きくなるのに応じて、また、Ｆ値が小さくなるに応じて、焦点距離の値およびＦ値の組合せが無条件顔検出可能範囲に属さなくなる。
【００９２】
ここで、撮像装置１００を用いて撮像が行われている場合において、現在の撮像条件が、無条件顔検出可能範囲に属する場合（無条件顔検出可能範囲マップ３５０に「停止」が格納されている焦点距離３５１およびＦ値３５２の組合せである場合）には、モニタリングオートフォーカスを停止していても顔を検出することができる。このように、現在の撮像条件が無条件顔検出可能範囲に属するにもかかわらず顔が検出されていない場合というのは、そもそも顔が存在しない場合か、顔検出部１４０が能力的に顔を検出することが不可能な状態となっている場合である。このため、フォーカスレンズ１１３を停止させて、消費電力を低減させる。
【００９３】
このように、撮像画像から顔が検出されていない場合であっても、焦点距離およびＦ値の組合せに基づいて、モニタリングオートフォーカスを停止させるか否かの判断を容易に行うことができる。なお、測定する焦点距離およびＦ値を増やすことによって、さらに正確な無条件顔検出可能範囲マップを作成することができる。
【００９４】
次に、本発明の実施の形態における撮像装置１００の動作について図面を参照して説明する。
【００９５】
図６は、撮像装置１００によるオートフォーカス制御処理の処理手順を示すフローチャートである。この例では、撮像装置１００を用いて撮像が行われている場合において、対象物として人の顔を検出する場合について説明する。また、撮像装置１００において、モニタリングオートフォーカスが設定されているものとする。
【００９６】
最初に、現在の焦点距離およびＦ値が無条件顔検出可能範囲に属するか否かが判断される（ステップＳ９０１）。すなわち、レンズ動作決定部１７０は、ズームコントローラ１９３およびアイリスコントローラ１９９からの情報により取得された現在の焦点距離およびＦ値の組合せが、無条件顔検出可能範囲マップ記憶部２００に記憶されている無条件顔検出可能範囲マップ３５０の「停止」に属するか否かを判断する。現在の焦点距離およびＦ値が無条件顔検出可能範囲に属する場合には（ステップＳ９０１）、オートフォーカス制御を停止させる（ステップＳ９０８）。すなわち、レンズ動作決定部１７０は、オートフォーカス制御を停止する旨の決定をオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。そして、オートフォーカス制御指示部１８１は、フォーカスコントローラ１９６を制御してフォーカスレンズ１１３の動作を停止させる。
【００９７】
一方、現在の焦点距離およびＦ値が無条件顔検出可能範囲に存在しない場合には（ステップＳ９０１）、撮像部１１０により光電変換された電気信号に対応する撮像画像から人の顔が検出されたか否かが判断される（ステップＳ９０２）。撮像画像から人の顔が検出された場合には（ステップＳ９０２）、オートフォーカス制御を停止させる（ステップＳ９０８）。すなわち、撮像画像から人の顔が検出された旨を示す顔検出情報が顔検出部１４０からレンズ動作決定部１７０に出力された場合には、レンズ動作決定部１７０はオートフォーカス制御を停止する旨の決定をオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。そして、オートフォーカス制御指示部１８１は、フォーカスコントローラ１９６を制御してフォーカスレンズ１１３の動作を停止させる。
【００９８】
なお、撮像画像から人の顔が検出された際にフォーカスレンズ１１３が移動していた方向にフォーカスレンズ１１３を一定量移動させた後に、フォーカスレンズ１１３を停止させるようにしてもよい。これにより、撮像画像から顔が検出された際における被写体の微妙な距離の変化や、撮像装置１００の前後移動による顔の見失い等を防止することができる。
【００９９】
撮像画像から人の顔が検出されていない場合には（ステップＳ９０２）、無条件停止の判定がされたか否かが判断される（ステップＳ９０３）。無条件停止の判定がされている場合には（ステップＳ９０３）、オートフォーカス制御を停止させる（ステップＳ９０８）。すなわち、無条件停止が判定された旨を示す無条件停止判定情報が無条件停止判定部１６０からレンズ動作決定部１７０に出力された場合には、レンズ動作決定部１７０はオートフォーカス制御を停止する旨の決定をオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。そして、オートフォーカス制御指示部１８１は、フォーカスコントローラ１９６を制御してフォーカスレンズ１１３の動作を停止させる。なお、無条件停止の判定については、図８を参照して詳細に説明する。
【０１００】
無条件停止の判定がされていない場合には（ステップＳ９０３）、直前の撮像画像のフォーカスが合っているか否かが判断される（ステップＳ９０４）。直前の撮像画像のフォーカスが合っていない場合には（ステップＳ９０４）、モニタリングオートフォーカスが実行される（ステップＳ９０９）。
【０１０１】
一方、直前の撮像画像のフォーカスが合っている場合には（ステップＳ９０４）、撮像画像に被写体変化があったか否かが判断される（ステップＳ９０５）。撮像画像に被写体変化がない場合には（ステップＳ９０５）、オートフォーカス制御を停止させる（ステップＳ９０８）。すなわち、撮像画像に被写体変化がない旨を示す被写体無変化情報が被写体変化判定部１５０からレンズ動作決定部１７０に出力された場合には、レンズ動作決定部１７０はオートフォーカス制御を停止する旨の決定をオートフォーカス制御指示部１８１に出力する。そして、オートフォーカス制御指示部１８１は、フォーカスコントローラ１９６を制御してフォーカスレンズ１１３の動作を停止させる。なお、無条件停止の判定については、図８を参照して詳細に説明する。なお、被写体変化の判定については、図９乃至図１１を参照して詳細に説明する。
【０１０２】
撮像画像に被写体変化があった場合には（ステップＳ９０５）、測距枠（測距エリア）を設定する測距枠設定処理が実行される（ステップＳ９２０）。なお、この測距枠設定処理については、図７を参照して詳細に説明する。続いて、設定された測距枠において合焦判定（ウォブリング動作）が行われる（ステップＳ９０６）。
【０１０３】
続いて、合焦判定の結果（ステップＳ９０６）、フォーカスが大きくずれているか否かが判断され（ステップＳ９０７）、フォーカスが大きくずれている場合には（ステップＳ９０７）、モニタリングオートフォーカスが実行される（ステップＳ９０９）。一方、フォーカスが大きくずれていない場合には（ステップＳ９０７）、オートフォーカス制御を停止させる（ステップＳ９０８）。すなわち、測距枠が設定された場合において、顔が検出されない状態でもフォーカスが合っていることがある。この場合には、顔が検出されない環境である場合、または、顔があったとしても検出不能状態であると判断し、これ以降のオートフォーカス制御をせずに、フォーカスレンズ１１３を停止させる。
【０１０４】
図７は、撮像装置１００によるオートフォーカス制御処理の処理手順のうちの測距枠設定処理手順（図６に示すステップＳ９２０の処理手順）を示すフローチャートである。
【０１０５】
最初に、撮像画像の特徴量が抽出される（ステップＳ９２１）。続いて、抽出された特徴量に有効な特徴量が存在するか否かが判断される（ステップＳ９２２）。有効な特徴量は、フォーカスに対して不変的な情報量、または変化量が少ない特徴的な情報量であり、例えば、人の肌の色相情報である。
【０１０６】
抽出された特徴量に有効な特徴量が存在する場合には（ステップＳ９２２）、撮像画像において、この有効な特徴量が存在する領域を含む枠内が第１優先測距枠に設定される（ステップＳ９２３）。例えば、撮像画像に人の顔が含まれている場合には、この人の顔の領域から肌の色相情報が抽出されるため、有効な特徴量が存在する。続いて、撮像画像における画面全体または画面中央の領域が第２優先測距枠に設定される（ステップＳ９２４）。
【０１０７】
続いて、第１優先測距枠の測距結果の信頼度が高いか否かが判断される（ステップＳ９２５）。測距枠の測距結果の信頼度は、例えば、画素間の輝度差分に基づいて判断される。例えば、第１優先測距枠に含まれる画素間の輝度差分が小さい場合（いわゆる、ローコントラスト状態）には、第１優先測距枠の測距結果の信頼度が低いと判断される。
【０１０８】
第１優先測距枠の測距結果の信頼度が高い場合には（ステップＳ９２５）、合焦判定の測距枠として、第１優先測距枠が設定される（ステップＳ９２６）。一方、第１優先測距枠の測距結果の信頼度が低い場合には（ステップＳ９２５）、合焦判定の測距枠として、第２優先測距枠が設定される（ステップＳ９２７）。
【０１０９】
また、抽出された特徴量に有効な特徴量が存在しない場合には（ステップＳ９２２）、撮像画像の唯一の測距枠（デフォルト測距枠）として、撮像画像における画面全体または画面中央の領域が設定される（ステップＳ９２８）。そして、合焦判定の測距枠として、デフォルト測距枠が設定される（ステップＳ９２９）。
【０１１０】
次に、モニタリングオートフォーカスを無条件で停止するか否かを判定する無条件停止判定方法について図面を参照して詳細に説明する。
【０１１１】
本発明の実施の形態では、無条件顔検出可能範囲に属するか否か、または、顔が検出されたか否かにかかわらず、一定の条件を満たす場合には、無条件でオートフォーカス制御を停止する。この一定の条件は、例えば、大きなパンニング動作や大きなチルティング動作が検出された場合、被写体やシーンが変化していると判定された場合、顔検出部１４０が何らかの制限により顔検出ができない場合である。これらの一定の条件が満たされている場合には、正確なモニタリングオートフォーカスや顔検出ができない場合が多いと考えられるため、オートフォーカス制御を停止させる。
【０１１２】
パンニングまたはチルティングは、動きベクトル生成部１３３により生成された撮像画像に含まれる各点の動きベクトルに基づいて検出することができる。また、角速度検出部１３５により検出された撮像装置１００の角速度等に基づいて検出することができる。
【０１１３】
また、何らかの制限により、顔検出部１４０が顔検出をすることができない条件となっている場合においては、この条件においてフォーカスレンズを動かしてしまうと、顔検出が可能な範囲を通り越してしまう可能性がある。このため、顔検出ができない条件においては、モニタリングオートフォーカスの動作を停止する。
【０１１４】
図８は、撮像装置１００による無条件停止判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１１５】
最初に、動きベクトル生成部１３３により生成された動きベクトルが、所定値以上になったか否かが判断される（ステップＳ９４１）。動きベクトル生成部１３３により生成された動きベクトルが、所定値以上になった場合には（ステップＳ９４１）、無条件停止と判定される（ステップＳ９４５）。
【０１１６】
続いて、角速度検出部１３５により検出された角速度が、所定値以上になったか否かが判断される（ステップＳ９４２）。角速度検出部１３５により検出された角速度が、所定値以上になった場合には（ステップＳ９４２）、無条件停止と判定される（ステップＳ９４５）。すなわち、ステップＳ９４１では、撮像画像について、大きなパンニングまたはチルティングがあったか否かが判断され、ステップＳ９４２では、センサについて、大きなパンニングまたはチルティングがあったか否かが判断される。
【０１１７】
続いて、顔検出部１４０が顔検出をすることができない条件となっているか否かが判断される（ステップＳ９４３）。顔検出部１４０が顔検出をすることができない条件となっている場合には（ステップＳ９４３）、無条件停止と判定される（ステップＳ９４５）。顔検出部１４０が顔検出をすることができない条件は、例えば、暗すぎるため、顔を検出することができないような場合である。
【０１１８】
一方、動きベクトル生成部１３３により生成された動きベクトルが、所定値以上になっていない場合（ステップＳ９４１）、および、角速度検出部１３５により検出された角速度が、所定値以上になっていない場合（ステップＳ９４２）、および、顔検出部１４０が顔検出をすることができない条件となっていない場合（ステップＳ９４３）には、無条件停止ではないと判定される（ステップＳ９４４）。
【０１１９】
次に、撮像画像に含まれる被写体が変化したか否かを判定する被写体変化判定方法について図面を参照して詳細に説明する。
【０１２０】
オートフォーカス制御を停止させた状態からモニタリングオートフォーカスを起動させる起動条件は、上述した図６に示すように、直前の撮像画像のフォーカスがあっていない場合、または、直前の撮像画像のフォーカスがあっている場合において被写体変化があると判定されるとともにフォーカスが大きくずれている場合である。
【０１２１】
この被写体変化があると判定される場合は、例えば、撮像画像から顔が検出されていた場合において、撮像画像に対応する画面内から人が出ると予測されてから所定時間が経過するとともに、撮像画像に対応する画面内の輝度情報および色相情報が大きく変化した場合である。このように、撮像画像から顔が検出されていた場合において、この検出された顔の動きが検出された後に、この顔が検出されなくなった場合には、一定の条件の下で再起動処理を実行する
【０１２２】
図９は、撮像部１１０により撮像された撮像画像の遷移を概略的に示す図である。図９（ａ）乃至（ｄ）に示す撮像画像４０１乃至４０４は、撮像装置１００を用いて、木４１２および山４１３を背景にして人４１０を撮像する場合における撮像前の遷移を示す画像である。ここで、人４１０について顔を含む顔領域４１１が検出されているものとする。ここでは、例えば、人４１０が撮影場所を探して歩いて移動している場合を示す。
【０１２３】
撮像装置１００は固定しているものの、被写体の対象となっている人４１０が歩いて移動しているため、画面内において、人４１０が左方向に移動している。すなわち、図９（ａ）および（ｂ）では、人４１０が撮像画像４０１および４０２に含まれて顔領域４１１が検出されているものの、図９（ｃ）では、人４１０が撮像画像４０３から出てしまい顔領域４１１が検出されない。しかしながら、人４１０が撮像装置１００の前に戻ってくるため、図９（ｄ）では、人４１０が撮像画像４０４に含まれて顔領域４１１が検出される。
【０１２４】
図９（ａ）および（ｂ）に示すように、所定時間以上連続して顔が検出され、この顔が移動していた場合において、図９（ｃ）に示すように、この顔が検出されなくなり、撮像画像に対応する画角の外に顔が出た場合には、所定時間は被写体変化ありと判定をしない。これは、図９（ｄ）に示すように、移動している顔が短時間のうちに画角の中に再度入ってくる可能性があるためである。この場合には、撮像の対象物である顔の撮像装置１００からの距離がほとんど変化していないため、オートフォーカス制御を行わない。一方、所定時間経過した後に顔を検出することができない場合には、被写体変化ありと判定する。このように、被写体変化ありと判定された場合には、モニタリングオートフォーカスを試みて、顔が存在する可能性を調査することができる。また、所定時間経過した後に顔を検出することができない場合において、輝度および色相の変化を検出して、一定の変化があった場合に、モニタリングオートフォーカスを起動させるようにしてもよい。
【０１２５】
図１０は、撮像部１１０により撮像された撮像画像の遷移を概略的に示す図である。図１０（ａ）および（ｂ）に示す撮像画像４２１および４２２は、撮像装置１００を用いて、木４３３および山４３４を背景にして人４３０を撮像する場合における撮像前後の遷移を示す画像である。ここで、人４３０について顔を含む顔領域４３１が検出されているものとする。例えば、人４３０が撮像を待って静止している場合を示す。図１０（ｃ）に示す撮像画像４２３は、撮像装置１００を用いて、複数の家４３５および山４３６を被写体として撮像する場合における撮像前の遷移を示す画像である。図１０（ｂ）および（ｃ）に示す撮像画像４２２から撮像画像４２３への遷移は、被写体を全く変更するような場合を示すものである。このような場合には、同じような状態で人４３０が再度画角に入る可能性が低いと考えられる。
【０１２６】
このように、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、所定時間以上連続して顔が検出され、この顔が移動していなかった場合、または、この顔が移動していても、画角の中に十分とどまっていると推定されていた場合において、図１０（ｃ）に示すように、顔が検出されなくなった場合には、被写体変化ありと判定する。
【０１２７】
なお、顔が連続して検出されず、断続的に検出されるような場合における被写体変化の判定は、顔がない場合における被写体変化判断に準じる。また、顔の検出が不安定な状態における顔の動き情報は、やはり信頼度が低くなるため、これを用いないようにする。
【０１２８】
図１１は、撮像装置１００による被写体変化判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１２９】
最初に、顔動きフラグおよびカウンタａ乃至ｃが初期化される（ステップＳ９５０）。すなわち、顔動きフラグに「０」がセットされ、カウンタａ乃至ｃがクリアされる。続いて、撮像部１１０により撮像された撮像画像から人の顔が検出されたか否かが判断される（ステップＳ９５１）。撮像画像から人の顔が検出された場合には（ステップＳ９５２）、顔検出カウンタａがインクリメントされ（ステップＳ９５２）、検出された顔の動き量が算出される（ステップＳ９５３）。この顔の動き量は、例えば、動きベクトル生成部１３３により生成された動きベクトルを用いるようにしてもよく、検出された顔の中心位置を基準として、連続する２つの撮像画像における顔の中心位置間の距離を算出して、この距離を顔の動き量とするようにしてもよい。
【０１３０】
続いて、検出された顔に動きがあるか否かが判断される（ステップＳ９５４）。検出された顔に動きがある場合には（ステップＳ９５４）、顔動きカウンタｃがクリアされ（ステップＳ９５５）、顔検出カウンタａが、閾値Ａよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ９５６）。顔検出カウンタａが、閾値Ａよりも大きい場合には（ステップＳ９５６）、算出された顔の動き量に基づいて、この顔の移動先が算出される（ステップＳ９５７）。この移動先の算出は、例えば、算出された顔の動き量と同じ値だけ顔が進むと推定して移動先を求めることができる。また、現在の撮像画像から所定枚数前までの各撮像画像について算出された各顔の動き量の平均値を算出して、この平均値と同じ値だけ顔が進むと推定して移動先を求めることができる。さらに、現在の撮像画像から所定枚数前までの各撮像画像について算出された各顔の動き量の増加または減少等に基づいて各顔の予測動き量を算出して、この予測動き量と同じ値だけ顔が進むと推定して移動先を求めることができる。
【０１３１】
続いて、算出された顔の移動先の位置に基づいて、検出された顔が撮像画像の画枠の外に移動するか否かが判断される（ステップＳ９５８）。検出された顔が撮像画像の画枠の外に移動しないと判断された場合には（ステップＳ９５８）、被写体変化なしと判定される（ステップＳ９６０）。一方、検出された顔が撮像画像の画枠の外に移動すると判断された場合には（ステップＳ９５８）、顔動きフラグに「１」がセットされ（ステップＳ９５９）、被写体変化なしと判定される（ステップＳ９６０）。
【０１３２】
また、検出された顔に動きがない場合には（ステップＳ９５４）、顔動きカウンタｃがインクリメントされ（ステップＳ９６１）、顔動きカウンタｃが、閾値Ｃよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ９６２）。顔動きカウンタｃが閾値Ｃよりも大きい場合には（ステップＳ９６２）、顔動きフラグに「０」がセットされ（ステップＳ９６３）、被写体変化なしと判定される（ステップＳ９６０）。一方、顔動きカウンタｃが閾値Ｃよりも大きくない場合には（ステップＳ９６２）、被写体変化なしと判定される（ステップＳ９６０）。
【０１３３】
また、撮像画像から人の顔が検出されない場合には（ステップＳ９５２）、顔検出カウンタａがクリアされ（ステップＳ９６４）、顔動きフラグに「１」がセットされているか否かが判断される（ステップＳ９６５）。顔動きフラグに「１」がセットされている場合には（ステップＳ９６５）、顔動きフラグカウンタｂがインクリメントされ（ステップＳ９６６）、顔動きフラグカウンタｂが、閾値Ｂよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ９６７）。顔動きフラグカウンタｂが閾値Ｂよりも大きい場合には（ステップＳ９６７）、顔動きフラグカウンタｂがクリアされる（ステップＳ９６８）。そして、顔動きフラグに「０」がセットされ（ステップＳ９６９）、被写体変化なしと判定される（ステップＳ９６０）。一方、顔動きフラグカウンタｂが閾値Ｂよりも大きくない場合には（ステップＳ９６７）、被写体変化なしと判定される（ステップＳ９６０）。
【０１３４】
また、顔動きフラグに「１」がセットされていない場合には（ステップＳ９６５）、撮像画像における輝度および色相の変化があるか否かが判断される（ステップＳ９７０）。例えば、撮像画像における輝度および色相の変化量が所定値以上であった場合に、撮像画像における輝度および色相の変化があると判断される。撮像画像における輝度および色相の変化がある場合には（ステップＳ９７０）、被写体変化ありと判定される（ステップＳ９７１）。一方、撮像画像における輝度および色相の変化がない場合には（ステップＳ９７０）、被写体変化なしと判定される（ステップＳ９６０）。
【０１３５】
続いて、電源がオフされたか否かが判断され（ステップＳ９７２）、電源がオフされていなければ、ステップＳ９５１に戻り、電源がオフされた場合には、被写体変化判定処理の動作を終了する。
【０１３６】
以上では、レリーズボタンが半押しまたは全押しされる前の状態において、一定の条件に基づいて、モニタリングオートフォーカスを停止または再起動する例について説明した。ここでは、レリーズボタンが半押しまたは全押しされる前の状態において、一定の条件に基づいて、フォーカスレンズを探索領域毎に移動させる場合について説明する。すなわち、焦点距離およびＦ値が無条件顔検出可能範囲に属さない場合において、フォーカスレンズ動作範囲における複数の探索位置にフォーカスレンズを順次移動させることにより、顔を検出する例について図面を参照して詳細に説明する。
【０１３７】
例えば、複数の人を撮影する場合において、撮像装置１００から各人までの距離が人によって大きく異なっている場合を考える。この場合には、撮像装置１００からの距離が大きく異なる複数の人の顔を検出する必要がある。しかしながら、焦点距離およびＦ値の組合せが無条件顔検出可能範囲に属さない場合においては、この複数の人の顔を迅速に検出することができない場合が考えられる。そこで、焦点距離およびＦ値の組合せが無条件顔検出可能範囲に属さない場合において、フォーカスレンズ動作範囲に複数の探索領域を設定し、この複数の探索領域のそれぞれの領域に代表探索位置を決定して、この代表探索位置において顔を検出することができるか否かの判断を順次行う。これにより、フォーカスレンズ動作範囲の全ての範囲にフォーカスレンズを移動させる必要がないため、顔を迅速に検出することができる。
【０１３８】
図１２は、図１に示す撮像装置１００の一部を変形した撮像装置７００の構成例を示すブロック図である。撮像装置７００は、図１に示す撮像装置１００において、レンズ動作決定部１７０、オートフォーカス制御指示部１８１および無条件顔検出可能範囲マップ記憶部２００の代わりに、レンズ動作決定部１７１、オートフォーカス制御指示部１８２および記憶部２０１を設けた撮像装置である。なお、レンズ動作決定部１７１、オートフォーカス制御指示部１８２および記憶部２０１以外の構成は、図１に示す撮像装置１００と同様であるため、これらの以外の構成についての説明は省略する。
【０１３９】
記憶部２０１は、無条件対象物検出可能範囲を格納する無条件顔検出可能範囲マップを記憶するとともに、探索領域および代表探索位置と焦点距離およびＦ値の組合せとを関連付けて格納する探索領域・代表探索位置マップを記憶する記憶部である。ここで、探索領域は、フォーカスレンズ１１３の移動範囲における複数の領域であって、隣接する各領域の一部が互いに重複するとともに、これらの複数の領域の何れかの領域で顔検出部１４０により顔の検出が可能となる領域である。また、代表探索位置は、各探索領域においてフォーカスレンズ１１３を停止させる位置である。なお、探索領域および代表探索位置については、図１３および図１４を参照して詳細に説明する。また、記憶部２０１は、記憶されている無条件対象物検出可能範囲と、探索領域および代表探索位置に対応する焦点距離およびＦ値の組合せとをレンズ動作決定部１７１に出力するとともに、探索領域および代表探索位置をオートフォーカス制御指示部１８２に出力する。
【０１４０】
レンズ動作決定部１７１は、シャッター操作受付部１３８によりシャッター操作が受け付けられる前の状態で、フォーカスレンズ１１３を探索領域毎に移動させるか否かを決定するものであり、決定された内容をオートフォーカス制御指示部１８２に出力する。なお、現在の焦点距離およびＦ値との組合せが無条件対象物検出可能範囲に属する場合、撮像画像から顔が検出されている場合、または、無条件停止判定部１６０により無条件停止と判定された場合については、レンズ動作決定部１７０と同様であるため、ここでの説明を省略する。レンズ動作決定部１７１は、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが無条件対象物検出可能範囲に属さない場合、撮像画像から顔が検出されていない場合、および、無条件停止判定部１６０により無条件停止と判定されていない場合には、フォーカスレンズ１１３を探索領域毎に移動する旨の決定を行う。また、レンズ動作決定部１７１は、全ての探索領域にフォーカスレンズ１１３を移動させた後に、被写体変化判定部１５０により被写体変化なしと判定された場合には、さらにフォーカスを合わせ直す必要がないため、フォーカスレンズ１１３を停止する旨の決定を行う。
【０１４１】
オートフォーカス制御指示部１８２は、レンズ動作決定部１７１から出力された決定内容に基づいて、フォーカスレンズ１１３の駆動速度や駆動方向を決定するものであり、決定された内容をフォーカスコントローラ１９６に出力する。具体的には、レンズ動作決定部１７１からフォーカスレンズ１１３を探索領域毎に移動する旨の決定が出力された場合には、フォーカスレンズ１１３を代表探索位置に順次移動させる制御を行う。また、オートフォーカス制御指示部１８２は、レンズ動作決定部１７１からフォーカスレンズ１１３を停止する旨の決定が出力された場合には、フォーカスレンズ１１３を停止させる制御を行う。一方、フォーカスレンズ１１３が停止された後にレリーズボタンが半押しまたは全押しされた場合には、オートフォーカス制御指示部１８２は、オートフォーカス制御を起動する。
【０１４２】
図１３は、探索領域を測定する場合における測定方法の概略を示す図である。図１３（ａ）および（ｂ）では、図４と同様に、フォーカスレンズ動作範囲３３０と、顔検出可能範囲３４０と、人３２１と、人３２２とを示す。なお、これらは、図４で示したものと同じであるため、同一の符号を付してここでの説明を省略する。また、この例では、撮像装置７００において、無条件顔検出可能範囲に属さない焦点距離およびＦ値の組合せを固定して測定を行う。さらに、図１３では、フォーカスレンズ動作範囲３３０に２つの探索領域（第１の探索領域６１０および第２の探索領域６２０）を設定する例について説明する。この探索領域は、互いに重複する重複部分を含む領域とする。
【０１４３】
図１３（ａ）に点線で示すように、第１の探索領域６１０においてフォーカスレンズ１１３を最至近に停止させた状態で、顔検出可能範囲３４０における最至近に存在する人３２１の顔を検出することができるか否かを測定する。また、第１の探索領域６１０においてフォーカスレンズ１１３を最遠方に停止させた状態で、最至近に存在する人３２１の顔を検出することができるか否かを測定する。すなわち、第１の探索領域６１０の何れの位置にフォーカスレンズ１１３を移動させても、顔検出可能範囲３４０における最至近に存在する人３２１の顔を検出することができるか否かを測定する。
【０１４４】
続いて、図１３（ｂ）に点線で示すように、第２の探索領域６２０においてフォーカスレンズ１１３を最至近に停止させた状態で、顔検出可能範囲３４０における最遠方に存在する人３２２の顔を検出することができるか否かを測定する。また、第２の探索領域６２０においてフォーカスレンズ１１３を最遠方に停止させた状態で、最遠方に存在する人３２２の顔を検出することができるか否かを測定する。すなわち、第２の探索領域６２０の何れの位置にフォーカスレンズ１１３を移動させても、顔検出可能範囲３４０における最遠方に存在する人３２２の顔を検出することができるか否かを測定する。
【０１４５】
そして、第１の探索領域６１０において、顔検出可能範囲３４０における最至近に存在する人３２１の顔を問題なく検出することができるとともに、第２の探索領域６２０において、顔検出可能範囲３４０における最遠方に存在する人３２２の顔を問題なく検出することができる場合であって、第１の探索領域６１０および第２の探索領域６２０が互いに重複する領域である場合には、この測定の際に固定されていた焦点距離およびＦ値の組合せについての探索領域として、第１の探索領域６１０および第２の探索領域６２０が設定される。また、設定された探索領域における１つの位置を代表探索位置に設定する。例えば、設定された探索領域の真中部分を代表探索位置に設定することができる。例えば、図１３（ａ）に示すように、第１の探索領域６１０の真中部分の位置を、第１の探索領域６１０における代表探索位置６１１とする。また、図１３（ｂ）に示すように、第２の探索領域６２０の真中部分の位置を、第２の探索領域６２０における代表探索位置６２１とすることができる。
【０１４６】
このように、１組の焦点距離またはＦ値を固定して、図１３（ａ）および（ｂ）に示す測定を、探索領域を変更しながら順次行う。この測定結果が、その焦点距離またはＦ値の組合せについての探索領域として設定される。このようにして求められた探索領域および代表探索位置と焦点距離またはＦ値の組合せとを関連付けて格納する探索領域・代表探索位置マップが記憶部２０１に記憶される。
【０１４７】
図１４は、図１３で示した測定により求められた測定結果が格納されている探索領域・代表探索位置マップの一例を示す図である。図１４に示す探索領域・代表探索位置マップ７５０は、記憶部２０１に記憶されている。
【０１４８】
探索領域・代表探索位置マップ７５０には、図１３で示した測定に用いられた焦点距離７５１およびＦ値７５２の組合せとともに、焦点距離７５１およびＦ値７５２の組合せについて求められた探索領域７５３および代表探索位置７５４が格納されている。探索領域７５３には、例えば、フォーカスレンズ動作範囲における探索領域の範囲として、探索領域の両端の位置情報が記録される。代表探索位置７５４には、フォーカスレンズ動作範囲における位置情報が記録される。なお、測定する焦点距離およびＦ値を増やすことによって、さらに正確な探索領域・代表探索位置マップを作成することができる。
【０１４９】
例えば、焦点距離およびＦ値の組合せが無条件顔検出可能範囲に属さない場合において、撮像画像から顔が検出されていない場合を考える。例えば、現在の焦点距離およびＦ値の組合せが、記憶部２０１に記憶されている探索領域（第１の探索領域６１０および第２の探索領域６２０）に対応する焦点距離およびＦ値の組合せである場合において、現在のフォーカスレンズ１１３の位置が第１の探索領域６１０に含まれている場合には、フォーカスレンズ１１３を第２の探索領域６２０に移動して停止させる。一方、現在のフォーカスレンズ１１３の位置が第２の探索領域６２０に含まれている場合には、フォーカスレンズ１１３を第１の探索領域６１０に移動して停止させる。このように、第１の探索領域６１０および第２の探索領域６２０が探索領域として設定されている焦点距離およびＦ値の組合せの場合において、撮像画像に検出可能な顔が含まれている場合には、第１の探索領域６１０および第２の探索領域６２０の何れかの領域で顔を検出することができる。これにより、焦点距離およびＦ値の組合せが無条件顔検出可能範囲に属さない場合でも、撮像画像に検出可能な顔が含まれている場合には、第１の探索領域６１０および第２の探索領域６２０の何れかの代表探索位置にフォーカスレンズを移動させるのみでよいため、顔の検出を迅速に行うことができる。代表探索位置にフォーカスレンズを移動させて顔の存在を評価する動作を、シーケンシャル領域確認と称し、探索領域を移動して顔の検出の有無を判断することを探索と称する。
【０１５０】
なお、図１３では、２つの探索領域を設定する例について示したが、３以上の探索領域を設定する場合についても同様に適用することができる。探索領域の数はレンズによって異なる。
【０１５１】
この探索領域の決定方法として、例えば、無条件顔検出可能範囲の中で最も条件の厳しくなる焦点距離（すなわち、焦点距離が最も大きくなる地点）について、それぞれのＦ値に対して、探索領域および代表探索位置を求め、この求められた探索領域および代表探索位置を記憶することができる。例えば、探索領域の数ｎは焦点距離によって決まる。また、探索領域の数ｎに応じて、測定時の顔検出可能範囲における人の配置間隔を変更する。
【０１５２】
また、一定の焦点距離範囲毎に探索領域および代表探索位置を求めるようにしてもよい。この場合には、焦点距離が小さく被写界深度が広い条件においては、シーケンシャル領域確認における探索領域を少なくすることができ、探索時間を短くすることが可能である。このため、消費電力を低減させることができる。
【０１５３】
また、探索の順番は、顔が検出されるまで、全ての探索領域を探索する必要がある。ただし、顔が検出された時点で探索を終了する。探索の順序としては、例えば、以下の（１）乃至（４）の方法を選択することができる。
（１）現在の探索領域から遠方側に順次探索していき、最遠方に到達したら最初の探索領域から至近方向に探索する。
（２）現在の探索領域から至近側に順次探索していき、最至近に到達したら最初の探索領域から遠方方向に探索する。
（３）探索領域の最至近から最遠方に順次探索する。
（４）探索領域の最遠方から最至近に順次探索する。
【０１５４】
また、探索が終了した探索領域には、探索済みフラグを立て、フォーカスレンズの移動を停止させる。停止からの復帰条件（すなわち、再探索のトリガ）は、上述したモニタリングオートフォーカスの再起動と同様である。この再起動を行う場合に、探索完了済みフラグは「０」にリセットされる。
【０１５５】
次に、本発明の実施の形態における撮像装置７００の動作について図面を参照して説明する。
【０１５６】
図１５は、撮像装置７００によるオートフォーカス制御処理の処理手順を示すフローチャートである。この例では、撮像装置７００を用いて撮像が行われている場合において、対象物として人の顔を検出する場合について説明する。また、撮像装置７００において、モニタリングオートフォーカスが設定されているものとする。なお、図１５に示すステップＳ９０１乃至Ｓ９０３、Ｓ９０５、Ｓ９０８は、図６に示すステップＳ９０１乃至Ｓ９０３、Ｓ９０５、Ｓ９０８と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【０１５７】
最初に、探索完了済フラグが初期化されて「０」がセットされる（ステップＳ９８０）。そして、無条件停止の判定がされたか否かが判断され（ステップＳ９０３）、無条件停止の判定がされていない場合には、探索完了済フラグに「１」がセットされているか否かが判断される（ステップＳ９８１）。探索完了済フラグに「１」がセットされている場合には（ステップＳ９８１）、ステップＳ９０５に進み、探索完了済フラグに「１」がセットされていない場合には（ステップＳ９８１）、現在のフォーカスレンズ１１３が存在する探索領域の次の探索領域における代表探索位置に、フォーカスレンズ１１３が移動される（ステップＳ９８２）。続いて、探索完了済フラグに「０」がセットされ（ステップＳ９８３）、撮像画像から顔が検出されたか否かが判断される（ステップＳ９８４）。撮像画像から顔が検出された場合には（ステップＳ９８４）、探索完了済フラグに「１」がセットされ（ステップＳ９８６）、ステップＳ９８７に進む。
【０１５８】
一方、撮像画像から顔が検出されない場合には（ステップＳ９８４）、全ての探索領域における代表探索位置にフォーカスレンズ１１３が移動されたか否かが判断される（ステップＳ９８５）。全ての探索領域における代表探索位置にフォーカスレンズ１１３が移動された場合には（ステップＳ９８５）、ステップＳ９８６に進み、全ての探索領域における代表探索位置にフォーカスレンズ１１３が移動されていない場合には（ステップＳ９８５）、ステップＳ９０８に進む。
【０１５９】
そして、電源がオフされたか否かが判断され（ステップＳ９８７）、電源がオフされていなければ、ステップＳ９０１に戻り、電源がオフされた場合には、オートフォーカス制御処理の動作を終了する。
【０１６０】
例えば、レリーズボタンが全押しされた後に、レリーズボタンが離された直後の最初の１回のみについては、フォーカスレンズを探索領域毎に移動させるようにすることができる。また、これ以降は、探索領域を用いないオートフォーカス制御を行うようにすることができる。これにより、撮像動作直後のオートフォーカス制御を迅速に行うことができる。また、探索領域を用いる場合と、探索領域を用いない場合とを、焦点距離に応じて変更するようにしてもよい。
【０１６１】
また、本発明の実施の形態では、被写体の対象物として顔を検出する場合について説明したが、他の対象物またはシーンを検出または認識する場合についても、本発明の実施の形態を適用することができる。例えば、目、鼻、口等の顔の構成パーツ、車、木、家、風景、動物、食べ物等の様々な被写体の検出または認識について本発明の実施の形態を適用することができる。
【０１６２】
また、本発明の実施の形態では、顔が検出された場合等の一定の場合において、オートフォーカス制御を速やかに停止させる例について説明したが、この一定の場合にモニタリングオートフォーカスの動作速度を適宜遅くして停止させるようにしてもよい。
【０１６３】
以上で示したように、本発明の実施の形態によれば、顔が検出された時点でフォーカスレンズの動作を止めることにより、バッテリの消費電力を最小限に抑えることができる。また、顔が検出されない場合においても、顔の検出に必要なフォーカスの合焦度が確保できた時点でフォーカスレンズの動作を止めることにより、フォーカスが合っていないために、検出または認識機能が正常に動作しない状況に陥る可能性を低減させて、消費電力を低減させることができる。なお、顔が検出されていない場合において、十分にフォーカスが合っていない場合には、オートフォーカス制御が実行されるため、検出すべき顔が存在するにもかかわらず、顔を検出することができないという不具合を防止することができる。このようにすることによって、静止画の撮影時においては、検出された顔に基づいて、オートフォーカス、自動露出調整、オートホワイトバランス調整等のオート制御の性能を最大限に発揮することができる。
【０１６４】
また、一定以上の大きなパンニングやチルティング等のように撮像装置が異常な動きをした場合や顔の検出が不能な場合についても、フォーカスレンズの動作を止めることにより、バッテリの消費電力を最小限に抑えることができる。
【０１６５】
さらに、焦点距離およびＦ値の組合せが無条件顔検出可能範囲に属していない場合において、顔が検出されない場合には、焦点距離およびＦ値の組合せに応じた探索領域における代表探索位置にフォーカスレンズを順次移動させて、顔検出の要否を判断することができる。このため、フォーカスレンズの移動を迅速に行うことができるとともに、顔検出の要否に係る消費電力を最小限に抑えることができる。
【０１６６】
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。
【０１６７】
すなわち、請求項１において、シャッター操作受付手段は、例えばシャッター操作受付部１３８に対応する。
【０１６８】
また、請求項１において、オートフォーカス制御手段は、例えばオートフォーカス制御指示部１８２に対応する。また、オートフォーカス制御動作決定手段は、例えばレンズ動作決定部１７１に対応する。
【０１６９】
また、請求項１において、撮像手段は、例えば撮像部１１０に対応する。また、対象物検出手段は、例えば顔検出部１４０に対応する。
【０１７０】
また、請求項５において、記憶手段は、例えば記憶部２０１に対応する。
【０１７１】
また、請求項６または７において、判定手順は、例えばステップＳ９０２に対応する。また、制御手順は、ステップＳ９８１乃至Ｓ９８６に対応する。
【０１７２】
なお、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。
【符号の説明】
【０１７３】
１００、７００  撮像装置
１０１  レンズ
１０２  ビューファインダ
１０３  モードダイヤル
１０４  上下左右操作ボタン
１０５  液晶表示部
１０６  電源スイッチ
１１０  撮像部
１１１  光学系
１１２  ズームレンズ
１１３  フォーカスレンズ
１１４  アイリス
１１５  イメージャ
１２０  画像信号取得部
１３１  色相情報生成部
１３２  コントラスト信号生成部
１３３  ベクトル生成部
１３５  角速度検出部
１３７  ズーム操作受付部
１３８  シャッター操作受付部
１４０  顔検出部
１５０  被写体変化判定部
１６０  無条件停止判定部
１７０、１７１  レンズ動作決定部
１８０  オート制御指示部
１８１、１８２  オートフォーカス制御指示部
１９１  ズームレンズモータ
１９２  モータドライバ
１９３  ズームコントローラ
１９４  フォーカスレンズモータ
１９５  モータドライバ
１９６  フォーカスコントローラ
１９７  アイリスモータ
１９８  モータドライバ
１９９  アイリスコントローラ
２００  無条件顔検出可能範囲マップ記憶部
２０１  記憶部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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