(57)【要約】【課題】ユーザが設定した構図領域が狭い場合であってもシャッターチャンスを逃すことなく自動撮影を可能にする。【解決手段】撮像装置は、被写体からの光束を撮像して、逐次、画像信号を出力する撮像素子と、撮像画面上で主要被写体を指定する被写体領域を設定する第１設定手段と、設定された被写体領域に基づいて、逐次出力された画像で主要被写体を検出する検出手段と、撮像画面上での主要被写体の位置を構図領域として設定する第２設定手段と、設定された被写体領域の大きさと構図領域の大きさとの大小関係に応じて、構図領域の大きさを変更する変更手段と、検出手段により検出された主要被写体と、構図領域との一致度を判定する判定手段と、一致度が高い場合には撮影処理を施す撮影手段とを備え、変更手段により構図領域の大きさが変更されている場合には、判定手段は、変更手段により変更された構図領域と主要被写体との一致度を判定する。【選択図】図１
2013141157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を介して被写体からの光束を撮像して、逐次、画像信号を出力する撮像素子と、
撮像画面上で主要被写体を指定する被写体領域を設定する第１設定手段と、
前記第１設定手段によって設定された前記被写体領域の画像信号に基づいて、前記撮像素子により逐次出力された画像信号のそれぞれに対応する画像で前記主要被写体を検出する検出手段と、
撮像画面上での前記主要被写体の位置を構図領域として設定する第２設定手段と、
第１設定手段により設定された前記被写体領域の大きさと、前記第２設定手段により設定された前記構図領域の大きさとの大小関係に応じて、前記構図領域の大きさを変更する変更手段と、
前記検出手段により検出された前記主要被写体と、前記構図領域との一致度を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された前記一致度が高い場合には、前記撮像素子から出力された前記画像信号に対して撮影処理を施す撮影手段と、を備え、
前記変更手段により前記構図領域の大きさが変更されている場合には、前記判定手段は、前記変更手段により変更された構図領域と前記主要被写体との一致度を判定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記変更手段は、前記撮像画面に対する前記構図領域の大きさが第１の値よりも小さく、かつ、前記被写体領域の大きさに対する前記構図領域の大きさが第２の値よりも小さい場合に、前記構図領域の大きさを拡大することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記撮影手段は、前記判定手段によって前記主要被写体と前記構図領域との一致度が高いと判定された場合に、露出演算を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記検出手段により前記主要被写体が検出された場合に、検出された主要被写体に対して合焦状態となるように、前記撮影光学系の焦点状態を調節する焦点調節手段をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像素子から出力された前記画像信号に対応する画像を表示する表示手段をさらに備え、
前記表示手段は、前記撮影画面上に前記被写体領域の外周を示す被写体枠と前記構図領域の外周を示す構図枠とを表示させ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、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮影画像内のある被写体を追尾して、ユーザが設定した領域内に被写体が入ったら自動的に撮影を行う撮像装置が知られている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７７１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ユーザが設定した領域が狭い場合、被写体が設定した領域内に入らないときには自動撮影が行われないので、シャッターチャンスを逃すおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明による撮像装置は、撮影光学系を介して被写体からの光束を撮像して、逐次、画像信号を出力する撮像素子と、撮像画面上で主要被写体を指定する被写体領域を設定する第１設定手段と、第１設定手段によって設定された被写体領域の画像信号に基づいて、撮像素子により逐次出力された画像信号のそれぞれに対応する画像で主要被写体を検出する検出手段と、撮像画面上での主要被写体の位置を構図領域として設定する第２設定手段と、第１設定手段により設定された被写体領域の大きさと、第２設定手段により設定された構図領域の大きさとの大小関係に応じて、構図領域の大きさを変更する変更手段と、検出手段により検出された主要被写体と、構図領域との一致度を判定する判定手段と、判定手段により判定された一致度が高い場合には、撮像素子から出力された画像信号に対して撮影処理を施す撮影手段と、を備え、変更手段により構図領域の大きさが変更されている場合には、判定手段は、変更手段により変更された構図領域と主要被写体との一致度を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被写体領域の大きさと構図領域の大きさとの大小関係に応じて、構図領域の大きさを変更し、主要被写体と構図領域との一致度が高い場合に撮影処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態によるデジタルカメラの要部構成を示すブロック図
【図２】初期被写体領域および第１構図領域を指定する領域指定操作を説明する図
【図３】構図領域変更処理を説明する図
【図４】主要被写体追尾処理を説明する図
【図５】一致度判定処理を説明する図
【図６】デジタルカメラの自動撮影モードにおける処理を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して、本発明による一実施の形態におけるカメラを説明する。図１はデジタルカメラ１の要部構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１は、撮影レンズＬ１、撮像素子１０１、制御回路１０２、ＬＣＤ駆動回路１０３、液晶表示器１０４、タッチパネル１０５、操作部１０６、メモリ１０９およびメモリカードインタフェース１０７を備えている。
【０００９】
撮像素子１０１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子により構成され、後述する制御回路１０２の制御に応じて駆動して撮影レンズＬ１を通して入力される被写体像を撮像し、撮像して得た画像信号を制御回路１０２へ出力する。後述するライブビュー表示を行う場合には、撮像素子１０１は、所定の撮影周期（たとえば１／３０秒周期）ごとに被写体像を撮像して得た画像信号を、逐次、制御回路１０２へ出力する。さらに、撮像素子１０１を構成する各画素にはそれぞれ赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの原色フィルターが設けられている。これにより、撮像素子１０１から出力される画像信号はＲＧＢ値で表される。
【００１０】
制御回路１０２は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、制御プログラムに基づいて、デジタルカメラ１の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行したりする演算回路である。制御プログラムは、制御回路１０２内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。制御回路１０２は、画像処理部１０２ａ、画像記録部１０２ｂ、被写体領域設定部１０２ｃ、構図領域設定部１０２ｄ、構図領域変更部１０２ｅ、主要被写体検出部１０２ｆ、判定部１０２ｇ、焦点調節部１０２ｈおよび自動撮影指示部１０２ｉを機能的に備える。画像処理部１０２ａは、撮像素子１０１から入力した画像信号をデジタル画像信号に変換し、そのデジタル画像信号に対して種々の画像処理を施して画像データを生成する。また、画像処理部１０２ａは、メモリカード１０８に記録されている画像データに基づいて、後述する液晶表示器１０４に表示するための表示画像データを生成する。画像記録部１０２ｂは、画像処理部１０２ａにより生成された画像データに対してＪＰＥＧなどの所定の方式により圧縮処理を行い、ＥＸＩＦなどの形式でメモリカード１０８へ記録する。
【００１１】
被写体領域設定部１０２ｃは、ユーザの指定操作に応じて撮影画面上で主要被写体を指定するための初期被写体領域を設定し、液晶表示器１０４上に表示される撮影画面に、初期被写体領域の外周を示す被写体枠を重畳表示させる。構図領域設定部１０２ｄは、ユーザの指定操作に応じて、撮影画面上で第１構図領域を設定し、液晶表示器１０４上の撮影画面に第１構図領域の外周を示す構図枠を重畳表示させる。第１構図領域は、後述する自動撮影モードの際に取得される画像上で、主要被写体がユーザの所望する位置にあるとき、すなわちユーザが所望する構図となったときに撮影が行われることを目的として設定される。
【００１２】
構図領域変更部１０２ｅは、ユーザの指定操作に応じて設定された初期被写体領域と、ユーザの指定操作に応じて設定された第１構図領域との大小関係に応じて、第１構図領域の大きさを変更して第２構図領域を設定する。主要被写体検出部１０２ｆは、ユーザによって指定された主要被写体を、撮像素子１０１により逐次出力された画像信号のそれぞれに対応する画像データ上で検出する。判定部１０２ｇは、主要被写体検出部１０２ｆで検出された主要被写体が、ユーザの指定操作に応じて設定された第１構図領域内に入ったか否かを判定する。なお、構図領域変更部１０２ｅによって第２構図領域が設定されている場合には、判定部１０２ｇは、主要被写体検出部１０２ｆで検出された主要被写体が、第２構図領域内に入ったか否かを判定する。
【００１３】
焦点調節部１０２ｈは、撮像素子１０１から出力された画像信号を用いて、公知のコントラスト方式によって焦点位置を検出して、撮影レンズＬ１に含まれるフォーカスレンズ（不図示）のレンズ駆動量を算出する。そして、焦点調節部１０２ｈは、算出したレンズ駆動量に基づいて、フォーカスレンズを駆動させる。自動撮影指示部１０２ｉは、判定部１０２ｇによって主要被写体が第１構図領域または第２構図領域内に入ったと判定された場合には、撮像素子１０１から得られた画像信号に基づいて被写体輝度を測定し、絞り値や露光時間等を決定する。そして、自動撮影指示部１０２ｉは、画像記録部１０２ｂに指令して、撮像素子１０１から出力された画像信号に基づいて、画像処理部１０２ａによって生成された画像データを、メモリカード１０８に記録させる。なお、被写体領域設定部１０２ｃ、構図領域設定部１０２ｄ、構図領域変更部１０２ｅ、主要被写体検出部１０２ｆ、判定部１０２ｇ、焦点調節部１０２ｈおよび自動撮影指示部１０２ｉについては、詳細を後述する。
【００１４】
ＬＣＤ駆動回路１０３は、制御回路１０２の命令に基づいて液晶表示器１０４を駆動する回路である。液晶表示器１０４は、撮像素子１０１で撮像した画像信号に対応する画像をリアルタイムに表示するライブビュー表示とともに、メモリカード１０８に記録されている画像データに基づいて画像処理部１０２ａで作成された表示画像データに対応する画像の表示を行う。また、液晶表示器１０４は、タッチパネル１０５または操作部１０６の操作に基づき、デジタルカメラ１の各種設定のためのメニュー画面の表示を行う。
【００１５】
液晶表示器１０４にはタッチパネル１０５が設けられている。ユーザが液晶表示器１０４の表面を指で押圧することによって、タッチパネル１０５はデジタルカメラ１を操作するための操作信号を出力する。タッチパネル１０５は、表示範囲上に格子状に区切られた微細な入力領域を有しており、ユーザがこのタッチパネル１０５上を指やタッチペンで押圧すると押圧位置にある入力領域がオンされる。タッチパネル１０５は、オンされた入力領域のタッチパネル１０５上における位置を特定する情報、例えば座標値をタッチパネル１０５の操作信号として制御回路１０２へ出力する。本実施の形態においては、タッチパネル１０５は、ユーザによる後述する初期被写体領域および第１構図領域を指定する操作を受け付けて、初期被写体領域および第１構図領域（たとえば矩形領域）を規定する位置（たとえば２つの頂点）の座標値を制御回路１０２へ出力する。
【００１６】
操作部１０６はユーザによって操作される種々の操作部材に対応して設けられた種々のスイッチを含み、操作部材の操作に応じた操作信号を制御回路１０２へ出力する。操作部材は、たとえばレリーズボタンや、上記のメニュー画面を表示させるためのメニューボタンや、各種の設定等を選択操作する時に操作される十字キー、十字キーにより選択された設定等を決定するための決定ボタン、撮影モードと再生モードとの間でデジタルカメラ１の動作を切替えるモード切替ボタン等を含む。また、操作部１０６により、撮像モードとして静止画撮影モードや動画撮影モード、自動撮影モードの設定が可能である。なお、自動撮影モードにおけるデジタルカメラ１の動作については、説明を後述する。
【００１７】
メモリ１０９は、画像処理、画像圧縮処理の途中や処理後のデータを一時的に格納するバッファメモリとして使用される揮発性記録媒体である。メモリカードインタフェース１０７は、メモリカード１０８が着脱可能なインタフェースである。メモリカードインタフェース１０７は、制御回路１０２の制御に基づいて、画像ファイルをメモリカード１０８に書き込んだり、メモリカード１０８に記録されている画像ファイルを読み出したりするインタフェース回路である。メモリカード１０８はコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどの半導体メモリカードである。
【００１８】
本実施の形態におけるデジタルカメラ１の自動撮影モード時における動作について説明する。本実施の形態のデジタルカメラ１では、自動撮影モードはユーザによる操作部１０６の選択操作に応じて設定される。自動撮影モードでは、ライブビュー表示中にユーザにより指定された主要被写体と、デジタルカメラ１との相対位置が、ユーザによるパンニング操作等に応じて変化した場合であっても、主要被写体に対して合焦するように焦点調節が行われる。そして、主要被写体がユーザにより指定された第１構図領域に入った場合には、自動的に撮影動作が行われ、生成された画像データがメモリカード１０８へ記録される。ただし、ユーザにより指定された初期被写体領域と第１構図領域との大小関係に応じて、第１構図領域の大きさを変更して第２構図領域が設定可能に構成されている。以下、デジタルカメラ１の動作を、（１）初期被写体領域および構図領域設定処理、（２）構図領域変更処理、（３）主要被写体追尾処理、（４）一致度判定処理、に分けて詳細に説明する。
【００１９】
（１）初期被写体領域および構図領域設定処理
図２を用いて、ユーザは、ライブビュー表示中の画像（ライブビュー画像）上から初期被写体領域および第１構図領域を指定する領域指定操作を行う。この場合、ユーザは所望する矩形領域のうち、たとえば対角となる２つの点（左上端と右下端、または左下端と右上端）をタッチパネル１０５を押圧操作することにより指定する。以下、初期被写体領域設定処理と第１構図領域設定処理とに分けて詳細に説明する。
【００２０】
−初期被写体枠設定処理−
図２（ａ）に示すライブビュー画像Ｌｖ上において、ユーザが、初期被写体領域の左上端となる位置Ｐ１（図２（ｂ））を押圧すると、タッチパネル１０５は、押圧された位置Ｐ１の座標値（ｘ１、ｙ１）を示す操作信号を制御回路１０２へ出力する。次に、ユーザが初期被写体領域の右下端となる位置Ｐ２を押圧すると、タッチパネル１０５は、押圧された位置Ｐ２の座標値（ｘ２、ｙ２）を示す操作信号を制御回路１０２へ出力する。被写体領域設定部１０２ｃは、２点の座標値（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）を被写体情報として図示しないメモリに格納する。ユーザのタッチパネル１０５の押圧操作により位置Ｐ１およびＰ２が指定されると、被写体領域設定部１０２ｃは、位置Ｐ１およびＰ２を対角とする矩形領域を初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩとして設定する。さらに、被写体領域設定部１０２ｃは、図２（ｂ）に示すように、ＬＣＤ駆動回路１０３を介して、ユーザにより指定された初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの外周を被写体枠Ｗ１としてライブビュー画像Ｌｖに重畳表示させる。
【００２１】
−構図領域設定処理−
ユーザは、第１構図領域を設定する際についても、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩを設定する場合と同様にしてタッチパネル１０５を押圧操作する。図２（ｂ）に示す被写体枠Ｗ１が表示されたライブビュー画像Ｌｖ上において、ユーザが、第１構図領域の左上端となる位置Ｐ３（図２（ｃ））を押圧すると、タッチパネル１０５は、押圧された位置Ｐ３の座標値（ｘ３、ｙ３）を示す操作信号を制御回路１０２へ出力する。次に、ユーザが第１構図領域の右下端となる位置Ｐ４を押圧すると、タッチパネル１０５は、押圧された位置Ｐ４の座標値（ｘ４、ｙ４）を示す操作信号を制御回路１０２へ出力する。構図領域設定部１０２ｄは、２点の座標値（ｘ３、ｙ３）、（ｘ４、ｙ４）を構図情報として図示しないメモリに格納する。ユーザのタッチパネル１０５の押圧操作により位置Ｐ３およびＰ４が指定されると、構図領域設定部１０２ｄは位置Ｐ３およびＰ４を対角とする矩形領域を第１構図領域Ｒｅ_Ａ１として設定する。さらに、構図領域設定部１０２ｄは、図２（ｃ）に示すように、ＬＣＤ駆動回路１０３を介して、ユーザにより指定された第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の外周を構図枠Ｗ２としてライブビュー画像Ｌｖに重畳表示させる。
【００２２】
（２）構図領域変更処理
上述したようにして初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩおよび第１構図領域Ｒｅ_Ａ１が設定されると、構図領域変更部１０２ｅは、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩと第１構図領域Ｒｅ_Ａ１とが以下の（ａ）、（ｂ）の条件を満たす場合に、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさを拡大する構図領域変更処理を行う。
（ａ）被写体領域設定処理で設定された初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの大きさに対する第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさが、たとえば２倍未満の場合
（ｂ）ライブビュー画像Ｌｖの全領域に対する第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさが、たとえば１／５未満の場合
【００２３】
図３（ａ）に示すように、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１が狭い場合、ユーザは、主要被写体が第１構図領域Ｒｅ_Ａ１に入るようにパンニング操作を行って、所望の構図で撮影を行うのは困難であり、シャッターチャンスを逃すおそれがある。このような場合に、本実施の形態のデジタルカメラ１は、図３（ｂ）に示すように、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１よりも大きい第２構図領域Ｒｅ_Ａ２を設定することによって、所望の構図に近い構図で主要被写体を自動的に撮影可能となるように構成されている。以下、構図領域変更処理について詳細に説明する。
【００２４】
構図領域変更部１０２ｅは、不図示のメモリに格納された被写体情報を参照して、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの面積を算出する。この場合、構図領域変更部１０２ｅは、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩを構成する２点の座標値（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）を用いて、被写体枠Ｗ１で囲まれる初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの面積Ｑ（＝｜ｘ１−ｘ２｜×｜ｙ１−ｙ２｜）を算出する。構図領域変更部１０２ｅは、同様にして、メモリに格納された構図情報を参照して、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１を構成する２点の座標値（ｘ３、ｙ３）、（ｘ４、ｙ４）を用いて、第１構図枠Ｗ２で囲まれる第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の面積Ｑ２（＝｜ｘ３−ｘ４｜×｜ｙ３−ｙ４｜）を算出する。
【００２５】
構図領域変更部１０２ｅは、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの面積Ｑ１および第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の面積Ｑ２を算出すると、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の面積Ｑ２が被写体領域Ｒｅ_Ｓの面積Ｑ１の２倍未満か否かを判定する。すなわち、構図領域変更部１０２ｅは、（Ｑ２／Ｑ１）＜２を満たすか否かを判定する。さらに、構図領域変更部１０２ｅは、ライブビュー画面Ｌｖの全面積Ｑ３に対する第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の面積Ｑ２が１／５未満であるか否かを判定する。すなわち、構図領域変更部１０２ｅは、（Ｑ２／Ｑ３）＜１／５を満たすか否かを判定する。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の面積Ｑ２が、（Ｑ２／Ｑ１）＜２かつ（Ｑ２／Ｑ３）＜１／５の場合には、構図領域変更部１０２ｅは、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさを変更して第２構図領域Ｒｅ_Ａ２を設定する。この場合、構図領域変更部１０２ｅは、第２構図領域Ｒｅ_Ａ２が第１構図領域Ｒｅ_Ａ１よりも大きくなるように変更する。
【００２７】
構図領域変更部１０２ｅは、たとえば第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の水平方向の辺の長さ｜ｘ３−ｘ４｜と、垂直方向の辺の長さ｜ｙ３−ｙ４｜とをそれぞれ５０％ずつ長くなるようにして第２構図領域Ｒｅ_Ａ２を設定する。すなわち、構図領域変更部１０２ｅは、水平方向の辺の長さが｜ｘ３−ｘ４｜×１．５、垂直方向の辺の長さが｜ｙ３−ｙ４｜×１．５となるように第２構図領域Ｒｅ_Ａ２を設定する。この場合、構図枠変更部１０２ｅは、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の中心座標（｜ｘ３−ｘ４｜／２、｜ｙ３−ｙ４｜／２）と第２構図領域Ｒｅ_Ａ２の中心座標（｜ｘ３−ｘ４｜×１．５／２、｜ｙ３−ｙ４｜×１．５／２）とが一致するようにする。この結果、構図領域変更部１０２ｅは、図３（ｂ）の破線で囲まれた領域を、第２構図領域Ｒｅ_Ａ２として設定する。
【００２８】
なお、上記の処理により設定された第２構図領域Ｒｅ_Ａ２の面積が初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの面積Ｑ１の２倍未満の場合には、構図領域変更部１０２ｅは、同様の処理により第２構図領域Ｒｅ_Ａ２の辺の長さ５０％ずつ長くなるように変更する。換言すると、構図領域変更部１０２ｅは、第２構図領域Ｒｅ_Ａ２の面積が初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの面積Ｑ１の２倍以上になるまで、所定の割合で第２構図領域Ｒｅ_Ａ２を拡大する。
【００２９】
（３）主要被写体追尾処理
主要被写体検出部１０２ｆは、撮像素子１０１により撮像された被写界像、すなわちライブビュー画像の内、ユーザが指定した初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩに対応する画像を基準画像(テンプレート画像）としてメモリ１０９に記録する。そして、主要被写体検出部１０２ｆは、撮影周期ごとに撮像素子１０１により繰り返し撮影され、逐次生成される被写界画像の中から、公知のテンプレートマッチング技術を用いて主要被写体の位置を検出する。すなわち、主要被写体検出部１２０ｆは、逐次生成される被写界画像の中から、基準画像と一致または類似する画像領域を検索する。このとき、主要被写体検出部１０２ｆは、撮影周期ごとに繰り返し撮影される被写界画像と基準画像との間で相関関係を演算する。そして、主要被写体検出部１０２ｆは、演算結果のうち基準画像との相関関係が最も高いことを示す演算結果が得られた領域を新たに検出された主要被写体の位置として検出し、新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮとして設定する。
【００３０】
図４に示す被写界画像と被写界次画像とを参照しながら、主要被写体追尾処理について詳細に説明する。図４（ａ）は、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩおよび第１構図領域Ｒｅ_Ａ１が設定された被写界画像を示す。図４（ｂ）は、ユーザによるパンニング操作によってデジタルカメラ１と被写体との相対位置が変化した状態で取得された被写界次画像を示す。なお、図４（ａ）に示す被写界画像は、図２に示すライブビュー画像と同一の画像である。
【００３１】
主要被写体検出部１０２ｆは、ユーザの被写体領域設定処理によって設定された初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩを基準画像５０としてメモリ１０９に記録する。画像信号は画素ごとにＲＧＢ値で表されているので、主要被写体検出部１０２ｆは、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの各画素ごとの画像信号が表すＲＧＢ値に基づいて初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの各画素ごとの色情報を算出し、基準画像５０とする。なお、主要被写体検出部１０２ｆは、撮像素子１０１に含まれる画素のそれぞれの画像信号を、たとえば隣接する８×８個の画素の画像信号をまとめて１つのブロックとするブロック化を行ってもよい。この場合、主要被写体検出部１０２ｆは、隣接する８×８個の画像信号（すなわちＲＧＢ値）を平均化あるいは合計することによりブロック化を行う。そして、主要被写体検出部１０２ｆは、各ブロックごとのＲＧＢ値に基づいて各ブロックごとの色情報を算出し、基準画像５０とすればよい。
【００３２】
次の撮影周期で撮像素子１０１により撮像された被写界画像（被写界次画像）について、主要被写体検出部１０２ｆは、画素ごとに色情報を算出する。主要被写体検出部１０２ｆは、被写界次画像から基準画像５０（すなわち初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩ）と同じサイズの領域を順次切り出す。このとき、主要被写体検出部１０２ｆは、基準画像５０と同じサイズの領域を、１画素ずつずらしながら切り出し領域４７として取得する。そして、主要被写体検出部１０２ｆは、切り出し領域４７のそれぞれと基準画像とを、対応する画素ごとに相関を演算、すなわち画像信号の差分Ｄｉｆｆ_１を算出する。
【００３３】
なお、基準画像５０に対してブロック化が行われている場合には、主要被写体検出部１０２ｆは、被写界次画像についても、８×８個の画素ごとにブロック化を行ったのち、各ブロックごとに色情報を算出する。さらに、主要被写体検出部１０２ｆは、被写界次画像から、基準画像５０と同じサイズの領域を、１ブロックずつずらしながら切り出し領域４７を取得し、切り出し領域のそれぞれと基準画像５０とを、対応するブロックごとに相関を演算する。
【００３４】
例えば、主要被写体検出部１０２ｆは、図４（ｂ）に示すように被写界次画像から順次切り出した領域（図４（ｂ）においては、４７ａ、４７ｂ、４７ｃ）と、基準画像５０とを順次比較し、それぞれの切り出し領域４７ａ、４７ｂ、４７ｃについて差分Ｄｉｆｆ_１を算出する。主要被写体検出部１０２ｆは、これらの差分Ｄｉｆｆ_１の内の最小の値を示す切り出し領域４７を、基準画像５０に最も類似している、類似度が高い領域として検出する。すなわち、主要被写体検出部１０２ｆは、上述のようにして複数の差分Ｄｉｆｆ_１の値のうち最も小さい値を選択し、この最小値を与える切り出し領域４７の中心座標値（Ｍｉｎｄｘ，Ｍｉｎｄｙ）を検出する。図４（ｂ）に示す例では、切り出し領域４７ｃが基準画像５０との差分Ｄｉｆｆ_１が最少となる、類似度が最も高い領域として検出される。そして、図４（ｂ）に示すように、主要被写体検出部１０２ｆは、検出された切り出し領域４７ｃの座標値（Ｍｉｎｄｘ，Ｍｉｎｄｙ）を中心として新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮを設定する。換言すると、主要被写体検出部１０２ｆは、基準画像５０との類似度が最も高い切り出し領域４７を新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮに設定する。
【００３５】
上述のようにして新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮが設定されると、焦点調節部１０２ｈは、新たに設定された被写体領域Ｒｅ_ＳＮ、すなわち被写界次画像中で検出された主要被写体に対して合焦状態となるようにレンズ駆動量を算出し、フォーカスレンズを駆動させる。さらに、図４（ｃ）に示すように、主要被写体検出部１０２ｆは、ＬＣＤ駆動回路１０３を介して、新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮの外周を被写体枠Ｗ１’としてライブビュー画像Ｌｖに重畳表示させる。この場合、主要被写体検出部１０２ｆは、メモリに格納された被写体情報に基づいて、新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮの辺の長さ、すなわち｜ｘ１−ｘ２｜と、｜ｙ１−ｙ２｜とを算出する。そして、主要被写体検出部１０２ｆは、算出した新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮの辺の長さと、新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮの中心座標、すなわち図４（ｂ）の切り出し領域４７ｃの座標値（Ｍｉｎｄｘ、Ｍｉｎｄｙ）とをＬＣＤ駆動回路１０３へ出力する。
【００３６】
（４）一致度判定処理
図５に示す被写界画像と被写界次画像とを参照しながら、一致度判定処理について詳細に説明する。図５（ａ）は、主要被写体追尾処理により新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮが検出された被写界画像を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す状態から、ユーザによるパンニング操作によってデジタルカメラ１と被写体との相対位置が変化した状態で取得された被写界次画像を示す。
【００３７】
判定部１０２ｇは、主要被写体検出部１０２ｆによって検出された主要被写体が、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１または第２構図領域Ｒｅ_Ａ２に入ったか否かを判定する。この場合、判定部１０２ｇは、基準画像５０の色情報と、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の色情報との間で、対応する画素ごとに相関を演算、すなわち画像信号の差分Ｄｉｆｆ_２を算出する。構図領域変更部１０２ｅによって構図領域変更処理が行われている場合には、判定部１０２ｇは、基準画像５０の色情報と、第２構図領域Ｒｅ_Ａ２の色情報との間で、対応する画素ごとに画像信号の差分Ｄｉｆｆ_２を算出する。なお、以下、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１と第２構図領域Ｒｅ_Ａ２とをまとめて説明する場合には構図領域Ｒｅ_Ａとし、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩと新たな被写体領域Ｒｅ_ＳＮとをまとめて説明する場合には被写体領域Ｒｅ_Ｓとする。
【００３８】
判定部１０２ｇは、算出した差分Ｄｉｆｆ_２の値が所定の閾値よりも低いか否かを判定する。この閾値は、基準画像５０と構図領域Ｒｅ_Ａとの一致度を測るための値として予め設定されメモリ（不図示）に記録されている。この閾値は、たとえば被写体領域Ｒｅ_Ｓと構図領域Ｒｅ_Ａとが７０パーセント一致するときの、被写体領域Ｒｅ_Ｓと構図領域Ｒｅ_Ａとの差分値として設定されている。したがって、閾値よりも差分Ｄｉｆｆ_２が低いほど、被写体領域Ｒｅ_Ｓと構図領域Ｒｅ_Ａとの一致度が高いことを示している。
【００３９】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、構図領域Ｒｅ_Ａが被写体領域Ｒｅ_Ｓよりも広い場合、判定部１０２ｇは、被写体領域Ｒｅ_Ｓと同じサイズの領域を、構図領域Ｒｅ_Ａから１画素ずつずらしながら切り出し領域４８（図５においては、切り出し領域４８ａ、４８ｂ、４８ｃ）として取得する。そして、判定部１０２ｇは、切り出し領域４８ａ、４８ｂ、４８ｄのそれぞれと被写体領域Ｒｅ_Ｓとの間で、対応する画素ごとに画像信号の差分Ｄｉｆｆ_２を算出する。判定部１０２ｇは、これらの差分Ｄｉｆｆ_２が上記の閾値よりも低いか否かを判定する。差分Ｄｉｆｆ_２が閾値よりも低い場合、判定部１０２ｇは、主要被写体が構図領域Ｒｅ_Ａの内部に入ったと判定する。
【００４０】
図５（ａ）に示す例では、差分Ｄｉｆｆ_２が閾値よりも高い場合を示している。すなわち、判定部１０２ｇは、主要被写体が構図領域Ｒｅ_Ａの内部に入っていないと判定する。この場合、判定部１０２ｇは、次の撮影周期で取得された被写界次画像について、上述したように一致度判定処理を繰り返し行う。図５（ｂ）に示す例では、基準画像５０と切り出し領域４８ａとの差分Ｄｉｆｆ_２が閾値よりも小さい場合を示している。この場合、判定部１０２ｇは、主要被写体が構図領域Ｒｅ_Ａに入ったと判定する。
【００４１】
主要被写体が構図領域Ｒｅ_Ａの内部に入ったと判定されると、自動撮影指示部１０２ｉは、自動撮影処理を行う。すなわち、自動撮影指示部１０２ｉは、撮像素子１０１から得られた画像信号に基づいて被写体輝度を測定し、絞り値や露光時間等を決定する。自動撮影指示部１０２ｉは、焦点調節部１０２ｈに指令して、検出された主要被写体に対して合焦状態となるようにレンズ駆動量を算出し、フォーカスレンズを駆動させる。そして、自動撮影指示部１０２ｉは、画像記録部１０２ｂに指令して、決定した絞り値と露光時間に従って撮像素子１０１から出力された画像信号に基づいて、画像処理部１０２ａによって生成された画像データを、メモリカード１０８に記録させる。
【００４２】
図６に示すフローチャートを参照しながら、実施の形態によるデジタルカメラ１の動作を説明する。図６の処理は制御回路１０２でプログラムを実行して行われる。このプログラムは、メモリ（不図示）に格納されており、ユーザの操作部１０６の操作に応じて自動撮影モードが設定されると制御回路１０２により起動され、実行される。
【００４３】
ステップＳ１では、制御回路１０２は、液晶表示器１０４にライブビュー画像Ｌｖを表示させてステップＳ２へ進む。この場合、画像処理部１０２ａは、撮像素子１０１から出力された画像信号に対して種々の画像処理を施して画像データを生成し、液晶表示器１０４に表示するための表示画像データを生成する。そして、画像処理部１０２ａは、生成した表示画像データをＬＣＤ駆動回路１０３へ出力して、ライブビュー画像Ｌｖを液晶表示器１０４に表示させる。
【００４４】
ステップＳ２では、被写体領域設定部１０２ｃは、ユーザのタッチパネル１０５の押圧操作に応じて初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩを設定し、ＬＣＤ駆動回路１０３を介して液晶表示器１０４に被写体枠Ｗ１を表示させてステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、構図領域設定部１０２ｄは、ユーザのタッチパネル１０５の押圧操作に応じて第１構図領域Ｒｅ_Ａ１を設定し、ＬＣＤ駆動回路１０３を介して液晶表示器１０４に構図枠Ｗ２を表示させてステップＳ４へ進む。
【００４５】
ステップＳ４では、構図領域変更部１０２ｅは、ステップＳ２で設定された初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩと、ステップＳ３で設定された第１構図領域Ｒｅ_Ａ１との大小関係に応じて、構図領域変更処理の要否を判定する。構図領域変更処理が必要ではない場合には、ステップＳ４が肯定判定されてステップＳ７へ進む。構図領域変更処理が必要な場合には、ステップＳ４が否定判定されてステップＳ５へ進む。ステップＳ５においては、構図領域変更部１０２ｅは、構図領域変更処理を行って、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１よりも大きい第２構図領域Ｒｅ_Ａ２を設定してステップＳ６へ進む。
【００４６】
ステップＳ６では、構図領域変更部１０２ｅは、ステップＳ５で設定された第２構図領域Ｒｅ_Ａ２の面積が初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの面積の２倍以上か否かを判定する。第２構図領域Ｒｅ_Ａ２の面積が初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの面積の２倍以上の場合には、ステップＳ６が肯定判定されてステップＳ６へ進む。第２構図領域Ｒｅ_Ａ２の面積が初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの面積の２倍未満の場合には、ステップＳ６が否定判定されてステップＳ５へ戻る。
【００４７】
ステップＳ７では、主要被写体検出部１０２ｆは、ステップＳ２で設定された初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩを基準画像５０として記録し、この基準画像５０を用いて、被写界画像から主要被写体を検出してステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、焦点調節部１０２ｈは、主要被写体に対して合焦状態となるようにレンズ駆動量を算出し、フォーカスレンズを駆動させてステップＳ９へ進む。
【００４８】
ステップＳ９では、判定部１０２ｇは、被写体領域Ｒｅ_Ｓと構図領域Ｒｅ_Ａとの間で一致度を比較して、一致度が高いか否かを判定する。一致度が低い場合、すなわち被写体領域Ｒｅ_Ｓと構図領域Ｒｅ_Ａとの差分Ｄｉｆｆ_２が閾値以上の場合は、判定部１０２ｇによりステップＳ９が否定判定されてステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、画像処理部１０２ａは、次の撮影周期で撮像素子１０１から出力された画像信号を用いて画像データ、すなわち被写界次画像を生成してステップＳ７へ戻る。
【００４９】
一致度が高い場合、すなわち被写体領域Ｒｅ_Ｓと構図領域Ｒｅ_Ａとの差分Ｄｉｆｆ_２が閾値未満の場合は、判定部１０２ｇによりステップＳ９が肯定判定されてステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、自動撮影指示部１０２ｉは、撮像素子１０１から得られた画像信号に基づいて被写体輝度を測定し、絞り値や露光時間等を決定してステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、焦点調節部１０２ｈは、主要被写体に対して合焦状態となるようにレンズ駆動量を算出し、フォーカスレンズを駆動させてステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３では、自動撮影指示部１０２ｉは、画像記録部１０２ｂに指令して、撮像素子１０１から出力された画像信号に基づいて、画像処理部１０２ａによって生成された画像データを、メモリカード１０８に記録させて処理を終了する。
【００５０】
以上で説明した実施の形態のデジタルカメラ１によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）デジタルカメラ１は、撮像素子１０１と、被写体領域設定部１０２ｃと、構図領域設定部１０２ｄと、構図領域変更部１０２ｅと、主要被写体検出部１０２ｆと、判定部１０２ｇと、自動撮影指示部１０２ｉとを含む。撮像素子１０１は、撮影レンズＬ１を介して被写体からの光束を撮像して、逐次、画像信号を出力する。被写体領域設定部１０２ｃは、撮像画面上で主要被写体を指定する初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩを設定する。主要被写体検出部１０２ｆは、被写体領域設定部１０２ｃによって設定された初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの画像信号に基づいて、撮像素子１０１により逐次出力された画像信号のそれぞれに対応する画像で主要被写体を検出する。構図領域設定部１０２ｄは、撮像画面上での主要被写体の位置を第１構図領域Ｒｅ_Ａ１として設定する。構図領域変更部１０２ｅは、被写体領域設定部１０２ｃにより設定された初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの大きさと、構図領域設定部１０２ｄにより設定された第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさとの大小関係に応じて、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさを変更する。判定部１０２ｇは、主要被写体検出部１０２ｆにより検出された主要被写体と、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１との一致度を判定する。構図領域変更部１０２ｅにより第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさが変更されている場合には、判定部１０２ｇは、第２構図領域Ｒｅ_Ａ２と主要被写体との一致度を判定する。そして、自動撮影指示部１０２ｉは、判定部１０２ｇにより判定された一致度が高い場合には、撮像素子１０１から出力された画像信号に対して撮影処理を施す。換言すると、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさによっては、主要被写体との一致度が高くならないような場合には、第２構図領域Ｒｅ_Ａ２を設定して一致度を判定できる。したがって、主要被写体が、ユーザの所望する構図に近い構図となった場合には自動撮影が行われるので、シャッターチャンスを逃すことを防げる。
【００５１】
（２）構図領域変更部１０２ｅは、撮像画面に対する第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさが第１の値よりも小さく、かつ、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの大きさに対する第１構図領域Ｒｅ_Ａ２の大きさが第２の値よりも小さい場合に、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の大きさを拡大するようにした。したがって、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１が狭く、パンニング操作によって主要被写体を所望の構図にすることが困難な場合であっても、自動撮影処理によってシャッターチャンスを逃すことなく、ユーザが所望する構図に近い構図で画像を取得できる。
【００５２】
（３）液晶表示器１０４に表示されたライブビュー画像Ｌｖ上に、被写体領域Ｒｅ_Ｓの外周を示す被写体枠Ｗ１、Ｗ１’と第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の外周を示す構図枠Ｗ２とを重畳して表示させるようにした。この結果、ユーザは被写体領域Ｒｅ_Ｓと第１構図領域Ｒｅ_Ａ１との位置関係を容易に把握できるので、パンニング操作による構図の変更の際に利便性が高くなる。
【００５３】
以上で説明した実施の形態のデジタルカメラ１を、以下のように変形できる。
（１）自動撮影指示部１０２ｉは、判定部１０２ｇによって被写体領域Ｒｅ_Ｓと構図領域Ｒｅ_Ａとの一致度が高いと判定された場合に、絞りや露光時間を決定しなくてもよい。すなわち、自動撮影指示部１０２ｉは、一致度が高いと判定された場合には、画像記録部１０２ｂに指令して、撮像素子１０１から出力された画像信号に基づいて、画像処理部１０２ａによって生成された画像データを、メモリカード１０８に記録させる。さらには、判定部１０２ｇによって被写体領域Ｒｅ_Ｓと構図領域Ｒｅ_Ａとの一致度が高いと判定された場合に、焦点調節部１０２ｈによる焦点調節を行わなくてもよい。この結果、一致度が高いと判定されてから、メモリカード１０８に記録するための画像データを取得するまでの時間が短縮されるので、レリーズタイムラグを短縮することができる。
【００５４】
（２）焦点調節部１０２ｈが主要被写体検出部１０２ｆによって主要被写体が検出されるごとに焦点調節を行うものに限定されず、図５に示すステップＳ７〜Ｓ１１の間であればどのタイミングで焦点調節を行ってもよい。この場合、たとえば判定部１０２ｇによって被写体領域Ｒｅ_Ｓと構図領域Ｒｅ_Ａとの一致度が高いと判定された場合に、すなわち図５のステップＳ９が肯定判定された場合に、焦点調節部１０２ｈは焦点調節を行うことが好ましい。
【００５５】
（３）初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩ、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の領域指定操作は、タッチパネル１０５により行うものに代えて、操作部１０６に含まれる十字キーと決定キーとを用いて行われてもよい。また、操作部１６がジョイスティックを含むものであれば、ジョイスティックの操作によって領域指定操作を行ってもよい。
【００５６】
（４）初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの領域指定操作の後、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の領域指定操作を行うものとして説明したが、第１構図領域Ｒｅ_Ａ１の領域指定操作の後、初期被写体領域Ｒｅ_ＳＩの領域指定操作を行うようにしてもよい。
【００５７】
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組み合わせて構成しても構わない。
【符号の説明】
【００５８】
１０１  撮像素子、  １０２  制御回路、
１０２ｃ  被写体領域設定部、  １０２ｄ  構図領域設定部、
１０２ｅ  構図領域変更部、  １０２ｆ  主要被写体検出部、
１０２ｇ  判定部、  １０２ｈ  焦点調節部、
１０２ｉ  自動撮影指示部、  １０５  タッチパネル、
１０６  操作部、  １０４  液晶表示器
【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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