(57)【要約】【課題】合焦画像の生成を適正に行う。【解決手段】撮像装置１００であって、所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号の処理対象領域に対して、被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する領域画像生成部２ｃと、生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する評価値算出部２ｄと、算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する評価値特定部２ｅと、特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択するフィルタ選択部２ｆと、を備えている。【選択図】図１
2013186355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する記憶手段と、
所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号を取得する取得手段と、
この取得手段により取得された画像信号の所定領域に対して、前記記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する第１生成手段と、
この第１生成手段により生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する算出手段と、
この算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する特定手段と、
この特定手段により特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択する選択手段と、
を備えたことを特徴とする自動合焦装置。
【請求項２】
前記所定の光学系は、前記画像信号のフィルタを用いた復元処理を前提とした形態の被写体像を結像する復元処理前提光学系を含み、
前記第１生成手段は、前記取得手段により取得された画像信号の所定領域に前記復元処理を施して処理済み領域画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の自動合焦装置。
【請求項３】
前記所定の光学系は、被写界深度を拡張する深度拡張光学系を含み、
前記取得手段は、前記深度拡張光学系を通った被写体の分散像から変換された画像信号を取得し、
前記第１生成手段は、前記取得手段により取得された被写体の分散像の画像信号の所定領域に前記復元処理を施して分散のない処理済み領域画像を生成することを特徴とする請求項２に記載の自動合焦装置。
【請求項４】
前記画像信号の略全域にかけて前記所定領域を複数設定する第１設定手段を更に備え、
前記第１生成手段は、前記第１設定手段により設定された複数の所定領域の各々について、前記複数のフィルタの各々に対応する処理済み領域画像を複数生成し、
前記特定手段は、前記複数の所定領域の各々について、前記算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定し、
前記選択手段は、前記複数の所定領域の各々について、前記特定手段により特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを選択することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自動合焦装置。
【請求項５】
前記取得手段により取得された画像信号の各々の所定領域に対して、前記選択手段により選択されたフィルタを用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、合焦画像を生成する第２生成手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の自動合焦装置。
【請求項６】
前記所定領域を所定数設定する第２設定手段を更に備え、
前記第１生成手段は、前記第２設定手段により設定された所定数の所定領域内の各画素について、前記複数のフィルタの各々に対応する処理済み領域画像を複数生成し、
前記特定手段は、前記所定数の所定領域内の各画素について、前記算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定し、
前記選択手段は、前記所定数の所定領域の各々について、各画素毎に前記特定手段により特定された最も高い評価値を集計して、当該集計結果を基準として何れか一のフィルタを特定し、特定されたフィルタの中でフィルタ係数と対応付けられた被写体距離が最も短いフィルタを選択することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自動合焦装置。
【請求項７】
前記所定領域を一つ設定する第２設定手段を更に備え、
前記第１生成手段は、前記第２設定手段により設定された一つの所定領域内の各画素について、前記複数のフィルタの各々に対応する処理済み領域画像を複数生成し、
前記特定手段は、前記所定領域内の各画素について、前記算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定し、
前記選択手段は、前記所定領域について、各画素毎に前記特定手段により特定された最も高い評価値を集計して、当該集計結果を基準として何れか一のフィルタを選択することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自動合焦装置。
【請求項８】
前記取得手段により取得された画像信号に対して、前記選択手段により選択されたフィルタを用いて所定のフィルタ処理を施し、合焦画像を生成する第２生成手段を更に備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の自動合焦装置。
【請求項９】
前記所定領域を一つ設定する第３設定手段と、
前記第３設定手段により設定された一の所定領域を基準として、前記選択手段により選択されたフィルタのフィルタ係数を前記所定領域からの距離に応じて補正したフィルタ係数を算出し、当該補正後のフィルタ係数を用いて、前記取得手段により取得された画像信号に対して所定のフィルタ処理を施し、合焦画像を生成する第２生成手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自動合焦装置。
【請求項１０】
被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する記憶手段を備える自動合焦装置を用いた自動合焦方法であって、
所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号を取得する処理と、
取得された画像信号の所定領域に対して、前記記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する処理と、
生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する処理と、
算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する処理と、
特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択する処理と、
を含むことを特徴とする自動合焦方法。
【請求項１１】
被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する記憶手段を備える自動合焦装置のコンピュータを、
所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号を取得する取得手段、
この取得手段により取得された画像信号の所定領域に対して、前記記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する第１生成手段、
この第１生成手段により生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する算出手段、
この算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する特定手段、
この特定手段により特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択する選択手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動合焦装置、自動合焦方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光波面変調素子を通過した被写体の分散像の画像信号から分散のない画像信号を復元する撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この撮像装置は、被写体までの距離に応じて光波面変調素子に起因する分散に対応した変換係数を選択して、当該変換係数を用いてコンボリューション演算を行って、画像信号の復元を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１７４１３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、上記特許文献１の場合、変換係数の選択のためには測距センサ等の被写体までの距離を測定する手段が必要となる。さらに、距離測定を正確に行うことができなかった場合には、画像信号の復元を適正に行うことができないといった問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、合焦画像の生成を適正に行うことができる自動合焦装置、自動合焦方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る自動合焦装置は、
被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する記憶手段と、所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号を取得する取得手段と、この取得手段により取得された画像信号の所定領域に対して、前記記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する第１生成手段と、この第１生成手段により生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する算出手段と、この算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する特定手段と、この特定手段により特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択する選択手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、本発明に係る自動合焦方法は、
被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する記憶手段を備える自動合焦装置を用いた自動合焦方法であって、所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号を取得する処理と、取得された画像信号の所定領域に対して、前記記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する処理と、生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する処理と、算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する処理と、特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択する処理と、を含むことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係るプログラムは、
被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する記憶手段を備える自動合焦装置のコンピュータを、所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号を取得する取得手段、この取得手段により取得された画像信号の所定領域に対して、前記記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する第１生成手段、この第１生成手段により生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する算出手段、この算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する特定手段、この特定手段により特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択する選択手段、として機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、合焦画像の生成を適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用した実施形態１の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の撮像装置による自動合焦処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】図２の自動合焦処理における合焦画像生成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図２の自動合焦処理に係る画像の一例を模式的に示す図である。
【図５】本発明を適用した実施形態２の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５の撮像装置による自動合焦処理における合焦画像生成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図６の合焦画像生成処理の続きを示すフローチャートである。
【図８】図６の自動合焦処理に係る画像の一例を模式的に示す図である。
【図９】変形例１の撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の撮像装置による自動合焦処理に係る画像の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１２】
［実施形態１］
図１は、本発明を適用した実施形態１の撮像装置１００の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、実施形態１の撮像装置１００は、具体的には、撮像部１と、画像処理部２と、メモリ３と、画像記録部４と、表示制御部５と、表示部６と、操作入力部７と、中央制御部８とを備えている。
また、撮像部１、画像処理部２、メモリ３、画像記録部４、表示制御部５及び中央制御部８は、バスライン９を介して接続されている。
【００１３】
撮像部１は、撮像手段として、所定の被写体を撮像してフレーム画像を生成する。
具体的には、撮像部１は、光学系１ａと、電子撮像部１ｂと、撮像制御部１ｃとを備えている。
【００１４】
光学系１ａは、被写体の映像を光学的に取り込むものであり、各種のレンズを有している。具体的には、光学系１ａは、電子撮像部１ｂにより変換された画像信号に対してフィルタを用いた復元処理を施すことを前提とした形態の被写体像を結像する復元処理前提光学系を有して構成されている。即ち、図示は省略するが、復元処理前提光学系は、被写体側に露出された物体側レンズと、被写体の光学像を電子撮像部１ｂに結像させるための結像レンズとの間に、結像レンズによる電子撮像部１ｂの受光面への結像の波面を変形させる光波面変調素子（波面形成用光学素子）を具備している。光波面変調素子は、例えば、３次元的曲面を有する位相板等から構成されている。
また、復元処理前提光学系（位相板）を通った被写体の光学像は、電子撮像部１ｂの受光面上でピントのどこにも合わない分散像を形成する。即ち、光波面変調素子によって、電子撮像部１ｂの受光面上に、像形成の中心的役割をなす深度の深い光束とボケ部分であるフレアーとが形成され、被写体像が分散した状態となる。このように、復元処理前提光学系を通った被写体の光学像は、被写界深度が拡張されることから、復元処理前提光学系は、被写界深度を拡張する深度拡張光学系を含んでいると言える。
【００１５】
なお、光波面変調素子として例示した位相板は、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。例えば、光波面変調素子としては、波面を変形させるものであればどのようなものでもよく、厚みが変化する光学素子、屈折率が変化する光学素子、レンズ表面へのコーディングにより厚み、屈折率が変化する光学素子、光の位相分布を変調可能な液晶素子等であっても良い。
【００１６】
電子撮像部１ｂは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）等のイメージセンサ（撮像素子）から構成されている。そして、電子撮像部１ｂは、光学系１ａを通った被写体の光学像を二次元の画像信号に変換する。例えば、電子撮像部１ｂは、上記の光学系１ａを通った被写体の分散像を画像信号に変換する。
【００１７】
撮像制御部１ｃは、被写体の撮像を制御する。即ち、撮像制御部１ｃは、図示は省略するが、タイミング発生器、ドライバなどを備えている。そして、撮像制御部１ｃは、タイミング発生器、ドライバにより電子撮像部１ｂを走査駆動して、レンズを通った被写体の光学像を電子撮像部１ｂにより所定周期毎に二次元の画像信号に変換させ、当該電子撮像部１ｂの撮像領域から１画面分ずつフレーム画像を読み出して画像処理部２に出力させる。
【００１８】
なお、撮像制御部１ｃは、ＡＥ（自動露出処理）、ＡＷＢ（自動ホワイトバランス）等の被写体を撮像する際の条件の調整制御を行っても良い。
【００１９】
画像処理部２は、電子撮像部１ｂから転送された各フレーム画像の被写体の分散像の画像信号から分散のない画像信号を生成する。具体的には、画像処理部２は、画像取得部２ａと、第１領域設定部２ｂと、領域画像生成部２ｃと、評価値算出部２ｄと、評価値特定部２ｅと、フィルタ選択部２ｆと、第１合焦画像生成部２ｇと、フィルタ記憶部２ｈとを具備している。
なお、画像処理部２の各部は、例えば、所定のロジック回路から構成されているが、当該構成は一例であってこれに限られるものではない。
【００２０】
画像取得部２ａは、被写体像の画像信号を取得する。
即ち、画像取得部２ａは、取得手段として、撮像部１の光学系１ａを通った被写体の光学像から電子撮像部１ｂにより変換された画像信号を取得する。具体的には、画像取得部２ａは、電子撮像部１ｂにより生成された被写体の分散像の画像信号を取得する。
【００２１】
第１領域設定部２ｂは、フィルタ処理の処理対象領域Ａ１を複数設定する。
即ち、第１領域設定部２ｂは、第１設定手段として、画像取得部２ａにより取得された被写体の分散像の画像信号に対応する分散画像Ｐ１内で、当該画像の略全域にかけて処理対象領域（所定領域）Ａ１を複数設定する（図４（ａ）参照）。具体的には、第１領域設定部２ｂは、分散画像Ｐ１を構成する全ての画素を処理対象領域Ａ１として、例えば、所定位置（例えば、左上隅部等）から順次設定する。
なお、図４（ａ）にあっては、分散画像Ｐ１を模式的に表している。
【００２２】
領域画像生成部２ｃは、処理対象領域Ａ１の画像信号に対して所定のフィルタ処理を施して、処理済み領域画像を複数生成する。
即ち、領域画像生成部２ｃは、第１生成手段として、画像取得部２ａにより取得された被写体の分散像の画像信号の処理対象領域Ａ１に対して、フィルタ記憶部２ｈに記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する。具体的には、領域画像生成部２ｃは、第１領域設定部２ｂにより分散画像Ｐ１の各画素毎に設定された複数の処理対象領域Ａ１、…の各々について、フィルタ記憶部２ｈに記憶されている第１〜第３フィルタの各々を用いて復元処理を行って、分散のない処理済み領域画像を３つずつ生成する。
【００２３】
評価値算出部２ｄは、処理済み領域画像のコントラストの評価値を算出する。
即ち、評価値算出部２ｄは、算出手段として、領域画像生成部２ｃにより生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する。具体的には、評価値算出部２ｄは、各処理済み領域画像の画像データを取得して、当該処理済み領域画像のコントラストの高低を示す評価値を算出する。
【００２４】
評価値特定部２ｅは、複数のコントラストの評価値の中で最も高い評価値を特定する。
即ち、評価値特定部２ｅは、特定手段として、評価値算出部２ｄにより算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する。具体的には、評価値特定部２ｅは、複数の処理対象領域Ａ１、…の各々について、評価値算出部２ｄにより算出された第１〜第３フィルタを用いて生成された３つの処理済み領域画像のコントラストの評価値を比較して、この中で最も高い評価値を特定する。
【００２５】
フィルタ選択部２ｆは、複数のフィルタの中で、合焦画像Ｐ２（図４（ｂ）参照）の生成処理に用いられるフィルタを選択する。
即ち、フィルタ選択部２ｆは、選択手段として、評価値特定部２ｅにより特定されたコントラストの評価値の最も高い処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像Ｐ２の生成処理に用いられるフィルタとして選択する。具体的には、フィルタ選択部２ｆは、複数の処理対象領域Ａ１、…の各々について、評価値特定部２ｅにより特定されたコントラストの評価値の最も高い処理済み領域画像の復元処理に用いられたフィルタを第１〜第３フィルタの中から選択する。
【００２６】
第１合焦画像生成部２ｇは、合焦画像Ｐ２を生成する。
即ち、第１合焦画像生成部２ｇは、第２生成手段として、画像取得部２ａにより取得された画像信号に対応する分散画像Ｐ１内で、各処理対象領域Ａ１に対して、フィルタ選択部２ｆにより選択されたフィルタを用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、合焦画像Ｐ２を生成する。具体的には、第１合焦画像生成部２ｇは、分散画像Ｐ１の各画素毎に、当該画素に対応させて設定された処理対象領域Ａ１についてフィルタ選択部２ｆにより選択されたフィルタを用いて復元処理を行って、分散のない画像を生成し、各画素に対応する画像を組み合わせて合焦画像Ｐ２を生成する。
【００２７】
フィルタ記憶部２ｈは、フィルタ係数の異なる複数のフィルタを記憶する。
即ち、フィルタ記憶部２ｈは、記憶手段として、当該装置本体から被写体までの距離（被写体距離）に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する。
ここで、フィルタ係数とは、光学系１ａを通った被写体の光学像の点拡がり関数（Point spread function）が、復元処理にて所定値となるように復元するための係数のことである。また、フィルタ係数としては、例えば、所定のフィルタのカーネルのサイズを規定する係数が挙げられる。
具体的には、例えば、フィルタ記憶部２ｈは、被写体距離としての「至近」と第１フィルタ係数とが対応付けられた第１フィルタと、被写体距離としての「無限遠」と第２フィルタ係数とが対応付けられた第２フィルタと、被写体距離として至近と無限遠との間の「中間」と第３フィルタ係数とが対応付けられた第３フィルタとを記憶している。
【００２８】
また、画像処理部２は、合焦画像Ｐ２のＹＵＶ色空間に対応するＹＵＶデータを生成し、当該ＹＵＶデータに対して各種の画像処理や圧縮等を施してファイル化する。そして、画像処理部２は、ファイル化された画像データを画像記録部４に転送する。
【００２９】
メモリ３は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等により構成され、画像処理部２や中央制御部８等によって処理されるデータ等を一時的に格納する。
【００３０】
画像記録部４は、例えば、不揮発性メモリ（フラッシュメモリ）等により構成され、画像処理部２の符号化部（図示略）により所定の圧縮形式（例えば、ＪＰＥＧ形式等）で符号化された記録用の画像データを記録する。
なお、画像記録部４は、例えば、記録媒体（図示略）が着脱自在に構成され、装着された記録媒体からのデータの読み出しや記録媒体に対するデータの書き込みを制御する構成であっても良い。
【００３１】
表示制御部５は、メモリ３に一時的に格納されている表示用の画像データを読み出して表示部６に表示させる制御を行う。
具体的には、表示制御部５は、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）、ＶＲＡＭコントローラ、デジタルビデオエンコーダなどを備えている。そして、デジタルビデオエンコーダは、中央制御部８の制御下にてメモリ３から読み出されてＶＲＡＭ（図示略）に格納されている輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒを、ＶＲＡＭコントローラを介してＶＲＡＭから定期的に読み出して、これらのデータを元にビデオ信号を発生して表示部６に出力する。
【００３２】
表示部６は、例えば、液晶表示パネルであり、表示制御部５からのビデオ信号に基づいて撮像部１により撮像された画像などを表示画面に表示する。具体的には、表示部６は、静止画撮像モードや動画撮像モードにて、撮像部１及び撮像制御部１ｃによる被写体の撮像により生成された複数のフレーム画像を所定のフレームレートで逐次更新しながらライブビュー画像を表示する。また、表示部６は、静止画として記録される画像（レックビュー画像）を表示したり、動画として記録中の画像を表示する。
【００３３】
操作入力部７は、当該撮像装置１００の所定操作を行うためのものである。具体的には、操作入力部７は、被写体の撮像指示に係るシャッタボタン、撮像モードや機能等の選択指示に係る選択決定ボタン、ズーム量の調整指示に係るズームボタン等（何れも図示略）の操作部を備え、当該操作部の各ボタンの操作に応じて所定の操作信号を中央制御部８に出力する。
【００３４】
中央制御部８は、撮像装置１００の各部を制御するものである。具体的には、中央制御部８は、図示は省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備え、撮像装置１００用の各種処理プログラム（図示略）に従って各種の制御動作を行う。
【００３５】
次に、撮像装置１００による自動合焦処理について、図２〜図４を参照して説明する。
図２は、自動合焦処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００３６】
以下に説明する自動合焦処理は、ユーザによる操作入力部７の所定操作に基づいて、メニュー画面に表示された複数の動作モードの中から合焦画像生成モードが選択指示された場合に実行される処理である。
【００３７】
＜自動合焦処理＞
図２に示すように、撮像部１は、所定の撮像フレームレートで被写体の撮像を行い（ステップＳ１）、中央制御部８のＣＰＵは、ユーザによる操作入力部７のシャッタボタンの所定操作に基づいて、撮像画像の記録指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２）。
ここで、記録指示が入力されていないと判定されると（ステップＳ２；ＮＯ）、中央制御部８のＣＰＵは、処理をステップＳ１に戻し、それ以降の処理の実行を制御する。
【００３８】
ステップＳ１にて、記録指示が入力されたと判定されると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、画像処理部２の画像取得部２ａは、撮像部１の光学系１ａを通った被写体の光学像から電子撮像部１ｂにより変換された被写体の分散像の画像信号を取得する（ステップＳ３）。
【００３９】
次に、画像処理部２は、合焦画像Ｐ２を生成する合焦画像生成処理（図３参照）を行う（ステップＳ４）。
ここで、合焦画像生成処理について図３を参照して詳細に説明する。図３は、合焦画像生成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００４０】
＜合焦画像生成処理＞
図４に示すように、画像処理部２の第１領域設定部２ｂは、被写体の分散像の画像信号に対応する分散画像Ｐ１内の所定位置の一の画素（例えば、左上隅部の画素等）を処理対象領域Ａ１として設定する（ステップＳ１１）。
次に、領域画像生成部２ｃは、フィルタ記憶部２ｈに記憶されている第１〜第３フィルタの中で、何れか一のフィルタ（例えば、第１フィルタ等）を指定した後（ステップＳ１２）、指定されたフィルタを用いた復元処理を処理対象領域Ａ１の画素に施して、分散のない処理済み領域画像を生成する（ステップＳ１３）。
【００４１】
続けて、評価値算出部２ｄは、領域画像生成部２ｃにより生成された処理済み領域画像のコントラストの高低を示す評価値を算出して、メモリ３に一時的に記憶させる（ステップＳ１４）。
次に、画像処理部２は、処理対象領域Ａ１の画素に対して、全てのフィルタを用いて復元処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ１５）。ここで、全てのフィルタを用いて復元処理を行っていないと判定されると（ステップＳ１５；ＮＯ）、領域画像生成部２ｃは、フィルタ番号を＋１インクリメントして、第１〜第３フィルタの中で、使用されたフィルタとは異なる次のフィルタ（例えば、第２フィルタ等）を指定した後（ステップＳ１６）、処理をステップＳ１３に移行させる。
【００４２】
ステップＳ１３にて、領域画像生成部２ｃは、指定されたフィルタ（例えば、第２フィルタ等）を用いた復元処理を処理対象領域Ａ１の画素に施して、分散のない処理済み領域画像を生成する。そして、ステップＳ１４にて、評価値算出部２ｄは、領域画像生成部２ｃにより生成された処理済み領域画像のコントラストの高低を示す評価値を算出した後、ステップＳ１５にて、画像処理部２は、処理対象領域Ａ１の画素に対して、全てのフィルタを用いて復元処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００４３】
上記の各処理は、ステップＳ１５にて、全てのフィルタを用いて復元処理を行ったと判定（ステップＳ１５；ＹＥＳ）されるまで繰り返し実行される。
これにより、処理対象領域Ａ１の画素に対して、全てのフィルタを用いた処理対象領域Ａ１画像のコントラストの評価値が算出される。
【００４４】
そして、ステップＳ１５にて、全てのフィルタを用いて復元処理を行ったと判定されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、評価値特定部２ｅは、処理対象領域Ａ１の画素に対して、評価値算出部２ｄにより算出された３つのコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する（ステップＳ１７）。
続けて、フィルタ選択部２ｆは、第１〜第３フィルタの中で、評価値特定部２ｅにより特定されたコントラストの評価値の最も高い処理済み領域画像の復元処理に用いられたフィルタを選択し、この選択したフィルタを示す情報を現在の処理対象領域Ａ１の画素の選択フィルタ情報としてメモリ３に一時的に記憶する（ステップＳ１８）。
これにより、合焦画像Ｐ２の生成に際して、当該処理対象領域Ａ１の画素の画像信号の復元処理に用いられるフィルタが特定される。
【００４５】
次に、画像処理部２は、分散画像Ｐ１の全ての画素について処理したか否かを判定する（ステップＳ１９）。ここで、全ての画素について処理していないと判定されると（ステップＳ１９；ＮＯ）、第１領域設定部２ｂは、画素番号を＋１インクリメントして、分散画像Ｐ１内で、次の画素（例えば、右隣りの画素等）を処理対象領域Ａ１として設定した後（ステップＳ２０）、処理をステップＳ１２に移行させる。
そして、次の画素を処理対象領域Ａ１として、ステップＳ１２以降の各処理が実行され、ステップＳ１８にて、当該処理対象領域Ａ１の画素の画像信号の復元処理に用いられるフィルタが特定される。
【００４６】
上記の各処理は、ステップＳ１９にて全ての画素について処理したと判定（ステップＳ１９；ＹＥＳ）されるまで繰り返し実行される。
これにより、分散画像Ｐ１の全ての画素について、復元処理に用いられるフィルタが特定される。
【００４７】
そして、ステップＳ１９にて、全ての画素について処理したと判定されると（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、第１合焦画像生成部２ｇは、分散画像Ｐ１の各画素毎に、フィルタ選択部２ｆにより選択され、メモリ３に一時的に記憶されている選択フィルタ情報が示すフィルタを用いて画像信号の復元処理を行って分散のない画像を生成し、各画素に対応する分散のない画像を合成して合焦画像Ｐ２を生成した後（ステップＳ２１）、合焦画像生成処理を終了する。
なお、例えば、メモリ３に、領域画像生成部２ｃにより第１〜第３フィルタを用いて生成された全ての画素に対応する処理済み領域画像を記憶しておき、第１合焦画像生成部２ｇは、各画素についてフィルタ選択部２ｆにより選択されたフィルタを用いて生成された処理済み領域画像を取得して合焦画像Ｐ２を生成しても良い。これにより、第１合焦画像生成部２ｇは、フィルタ選択部２ｆにより選択されたフィルタを用いて画像信号の復元処理を改めて行う必要がなくなる。
【００４８】
図２に戻り、画像処理部２は、合焦画像Ｐ２のＹＵＶ色空間に対応するＹＵＶデータを生成し、当該ＹＵＶデータに対して各種の画像処理や圧縮等を施してファイル化した後、画像記録部４は、生成された合焦画像Ｐ２の画像データを記録する。
これにより、自動合焦処理を終了する。
【００４９】
以上のように、実施形態１の撮像装置１００によれば、所定の光学系１ａを通った被写体像から変換された画像信号の処理対象領域Ａ１に対して、被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施して処理済み領域画像を複数生成することができる。具体的には、画像信号のフィルタを用いた復元処理を前提とした形態の被写体像を結像する復元処理前提光学系を通った被写体像から変換された画像信号の処理対象領域Ａ１に復元処理を施して処理済み領域画像を生成することができる。特に、被写界深度を拡張する深度拡張光学系等を通った被写体の分散像から変換された画像信号の処理対象領域Ａ１に復元処理を施して分散のない処理済み領域画像を生成することができる。
そして、複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値を比較して最も高い評価値を特定し、最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像Ｐ２の生成処理に用いられるフィルタとして選択するので、測距センサ等の測距手段を用いなくとも被写体までの距離に応じた最適なフィルタ係数のフィルタを選択することができ、距離測定の不正確さに起因する不適正なフィルタ処理の実行を防止することができる。結果として、被写体像から変換された画像信号に対して、選択されたフィルタを用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施して、合焦画像Ｐ２の生成を適正に行うことができる。
【００５０】
また、画像信号の略全域にかけて設定された複数の処理対象領域Ａ１、…の各々について、複数のフィルタの各々に対応する処理済み領域画像を複数生成し、複数の処理対象領域Ａ１、…の各々について、算出された複数のコントラストの評価値の中で最も高い評価値を特定し、複数の処理対象領域Ａ１、…の各々について、特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを選択するので、処理対象領域Ａ１毎に被写体までの距離に応じた最適なフィルタ係数のフィルタを選択することができる。特に、処理対象領域Ａ１を一画素毎に設定することで、各画素毎に最適なフィルタ係数のフィルタを選択して所定のフィルタ処理をそれぞれ行うことで、全ての画素でピントの合った合焦画像Ｐ２を生成することができる。
【００５１】
［実施形態２］
図５は、本発明を適用した実施形態２の撮像装置２００の概略構成を示すブロック図である。
なお、実施形態２の撮像装置２００は、以下に詳細に説明する以外の点で上記実施形態１の撮像装置１００と略同様の構成をなし、詳細な説明は省略する。
【００５２】
図５に示すように、実施形態２の撮像装置２００の画像処理部２は、画像取得部２ａ、領域画像生成部２ｃ、評価値算出部２ｄ、評価値特定部２ｅ、フィルタ選択部２ｆ及びフィルタ記憶部２ｈに加えて、第２領域設定部２ｉと、第２合焦画像生成部２ｊとを具備している。
【００５３】
第２領域設定部２ｉは、第２設定手段として、画像取得部２ａにより取得された被写体の分散像の画像信号に対応する分散画像Ｐ１内で、処理対象領域（所定領域）Ｂ１を所定数（例えば、３つ）設定する。具体的には、第２領域設定部２ｉは、分散画像Ｐ１内で所定の大きさの第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃを所定方向（例えば、水平方向等）に並設させるように設定する。
なお、第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃの位置及び大きさは、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
また、図８（ａ）にあっては、分散画像Ｐ１を模式的に表している。
【００５４】
領域画像生成部２ｃは、第２領域設定部２ｉにより設定された所定数の処理対象領域Ｂ１内の各画素について、複数のフィルタの各々に対応する処理済み領域画像を複数生成する。具体的には、領域画像生成部２ｃは、第２領域設定部２ｉにより分散画像Ｐ１内で設定された第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃ内の各画素について、フィルタ記憶部２ｈに記憶されている第１〜第３フィルタの各々を用いて復元処理を施して、分散のない処理済み領域画像を３つずつ生成する。
【００５５】
評価値特定部２ｅは、所定数の処理対象領域Ｂ１内の各画素について、評価値算出部２ｄにより算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する。
即ち、評価値算出部２ｄは、領域画像生成部２ｃにより生成された第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃ毎に、当該処理対象領域Ｂ１内の全ての画素について、第１〜第３フィルタに対応させるように処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ３つずつ算出する。そして、評価値特定部２ｅは、各処理対象領域Ｂ１内の各画素について、評価値算出部２ｄにより算出されたコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する。
【００５６】
フィルタ選択部２ｆは、所定数の処理対象領域Ｂ１の各々について、各画素毎に評価値特定部２ｅにより特定された最も高い評価値を集計して、当該集計結果を基準として何れか一のフィルタを特定し、特定されたフィルタの中でフィルタ係数と対応付けられた被写体距離が最も短いフィルタを選択する。
即ち、フィルタ選択部２ｆは、第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃの各々について、当該処理対象領域Ｂ１内の全ての画素について特定されたコントラストの評価値の最も高い処理済み領域画像の復元処理に用いられたフィルタをフィルタの種類毎に集計し、集計結果が最も高くなったフィルタを特定する。そして、フィルタ選択部２ｆは、第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃの各々について特定された３つのフィルタを比較して、フィルタ係数と対応付けられた被写体距離が最も短くなるフィルタを、合焦画像Ｐ２の生成処理に用いられるフィルタとして選択する。
【００５７】
第２合焦画像生成部２ｊは、合焦画像Ｐ２（図８（ｂ）参照）を生成する。
即ち、第２合焦画像生成部２ｊは、第２生成手段として、画像取得部２ａにより取得された画像信号に対して、フィルタ選択部２ｆにより選択されたフィルタを用いて所定のフィルタ処理を施し、合焦画像Ｐ２を生成する。具体的には、第２合焦画像生成部２ｊは、分散画像Ｐ１の各画素毎に、フィルタ選択部２ｆにより選択されたフィルタを用いて復元処理を行って、分散のない画像を生成し、各画素に対応する画像を組み合わせて合焦画像Ｐ２を生成する。
【００５８】
次に、撮像装置２００による自動合焦処理について、図２、図６〜図８を参照して説明する。
なお、実施形態２の撮像装置２００による自動合焦処理は、以下に詳細に説明する以外の点で上記実施形態１の撮像装置１００による自動合焦処理と略同様であり、詳細な説明は省略する。
【００５９】
＜自動合焦処理＞
図２に示すように、上記実施形態１の撮像装置１００による自動合焦処理と略同様に、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を行い、ステップＳ４にて、画像処理部２は、合焦画像Ｐ２を生成する合焦画像生成処理を行う（ステップＳ４）。
ここで、合焦画像生成処理について図６及び図７を参照して詳細に説明する。図６及び図７は、合焦画像生成処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００６０】
＜合焦画像生成処理＞
図６に示すように、画像処理部２の第２領域設定部２ｉは、被写体の分散像の画像信号に対応する分散画像Ｐ１内で第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃを設定する（ステップＳ３１）。続けて、領域画像生成部２ｃは、第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃの中で、何れか一の処理対象領域Ｂ１（例えば、第１処理対象領域Ｂ１ａ等）を指定した後（ステップＳ３２）、当該処理対象領域Ｂ１内の所定位置の一の画素（例えば、左上隅部の画素等）を処理対象画素Ｃとして指定する（ステップＳ３３）。
【００６１】
その後、領域画像生成部２ｃは、上記実施形態１の合焦画像生成処理と略同様に、何れか一のフィルタ（例えば、第１フィルタ等）を指定した後（ステップＳ１２）、指定されたフィルタを用いた復元処理を処理対象画素Ｃに施して、分散のない処理済み領域画像を生成する（ステップＳ１３）。
続けて、評価値算出部２ｄは、上記実施形態１の合焦画像生成処理と略同様に、領域画像生成部２ｃにより生成された処理済み領域画像のコントラストの高低を示す評価値を算出して、メモリ３に一時的に記憶させる（ステップＳ１４）。
次に、画像処理部２は、上記実施形態１の合焦画像生成処理と略同様に、処理対象画素Ｃに対して、全てのフィルタを用いて復元処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ１５）。ここで、全てのフィルタを用いて復元処理を行っていないと判定されると（ステップＳ１５；ＮＯ）、領域画像生成部２ｃは、フィルタ番号を＋１インクリメントして、第１〜第３フィルタの中で、使用されたフィルタとは異なる次のフィルタ（例えば、第２フィルタ等）を指定した後（ステップＳ１６）、処理をステップＳ１３に移行させる。
【００６２】
上記の各処理は、ステップＳ１５にて、全てのフィルタを用いて復元処理を行ったと判定（ステップＳ１５；ＹＥＳ）されるまで繰り返し実行される。
これにより、処理対象画素Ｃに対して、全てのフィルタを用いた処理済み領域画像のコントラストの評価値が算出される。
【００６３】
そして、ステップＳ１５にて、全てのフィルタを用いて復元処理を行ったと判定されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、評価値特定部２ｅは、上記実施形態１の合焦画像生成処理と略同様に、処理対象画素Ｃに対して、評価値算出部２ｄにより算出された３つのコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する（ステップＳ１７）。
続けて、フィルタ選択部２ｆは、第１〜第３フィルタの中で、評価値特定部２ｅにより特定されたコントラストの評価値の最も高い処理済み領域画像の復元処理に用いられたフィルタを選択し、この選択したフィルタを示す情報を現在の処理対象領域Ｂ１内における処理対象画素Ｃの選択フィルタ情報としてメモリ３に一時的に記憶する（ステップＳ１８）。
これにより、処理対象画素Ｃに対してコントラストの評価値が最も高くなるフィルタが特定される。
【００６４】
次に、画像処理部２は、処理対象領域Ｂ１（例えば、第１処理対象領域Ｂ１ａ等）内の全ての画素について処理したか否かを判定する（ステップＳ３４）。ここで、全ての画素について処理していないと判定されると（ステップＳ３４；ＮＯ）、領域画像生成部２ｃは、画素番号を＋１インクリメントして、処理対象領域Ｂ１内で、次の画素（例えば、右隣りの画素等）を処理対象画素Ｃとして設定した後（ステップＳ３５）、処理をステップＳ１２に移行させる。
そして、次の画素を処理対象画素Ｃとして、ステップＳ１２以降の各処理が実行され、ステップＳ１８にて、当該処理対象画素Ｃに対してコントラストの評価値が最も高くなるフィルタが特定される。
【００６５】
上記の各処理は、ステップＳ３４にて全ての画素について処理したと判定（ステップＳ３４；ＹＥＳ）されるまで繰り返し実行される。
これにより、第１処理対象領域Ｂ１ａの全ての画素について、コントラストの評価値が最も高くなるフィルタが特定される。
【００６６】
そして、ステップＳ３４にて、全ての画素について処理したと判定されると（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、図７に示すように、画像処理部２は、全ての処理対象領域Ｂ１について処理したか否かを判定する（ステップＳ３６）。ここで、全ての処理対象領域Ｂ１について処理していないと判定されると（ステップＳ３６；ＮＯ）、領域画像生成部２ｃは、領域番号を＋１インクリメントして、第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃの中で、次の処理対象領域Ｂ１（例えば、第２処理対象領域Ｂ１ｂ等）を指定した後（ステップＳ３７）、処理をステップＳ３３に移行させる。
ステップＳ３３以降の各処理が実行されることで、第２処理対象領域Ｂ１ｂの全ての画素について、コントラストの評価値が最も高くなるフィルタが特定される。
【００６７】
上記の各処理は、ステップＳ３６にて、全ての処理対象領域Ｂ１について処理したと判定（ステップＳ３６；ＹＥＳ）されるまで繰り返し実行される。
これにより、全ての処理対象領域Ｂ１の各画素について、コントラストの評価値が最も高くなるフィルタが特定される。
【００６８】
次に、フィルタ選択部２ｆは、第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃ毎に、各処理対象領域Ｂ１内の全ての画素について特定され、メモリ３に一時的に記憶されている選択フィルタ情報が示すフィルタ（コントラストの評価値が最も高くなるフィルタ）をフィルタの種類毎に集計し、集計結果が最も高くなった一のフィルタを特定する（ステップＳ３８）。そして、フィルタ選択部２ｆは、第１〜第３処理対象領域Ｂ１ａ〜Ｂ１ｃの各々について特定されたフィルタの中で、フィルタ係数と対応付けられた被写体距離が最も短くなるフィルタを選択する（ステップＳ３９）。
そして、第２合焦画像生成部２ｊは、分散画像Ｐ１の各画素毎に、フィルタ選択部２ｆにより選択された一のフィルタを用いて画像信号の復元処理を行って分散のない画像を生成し、各画素に対応する分散のない画像を合成して合焦画像Ｐ２を生成した後（ステップＳ４０）、合焦画像生成処理を終了する。
【００６９】
図２に戻り、上記実施形態１の撮像装置１００による自動合焦処理と略同様に、画像処理部２は、合焦画像Ｐ２のＹＵＶ色空間に対応するＹＵＶデータを生成し、当該ＹＵＶデータに対して各種の画像処理や圧縮等を施してファイル化した後、画像記録部４は、生成された合焦画像Ｐ２の画像データを記録する。
これにより、自動合焦処理を終了する。
【００７０】
以上のように、実施形態２の撮像装置２００によれば、所定数の処理対象領域Ｂ１内の各画素について、複数のフィルタの各々に対応する処理済み領域画像を複数生成し、さらに、算出された複数のコントラストの評価値の中で最も高い評価値を特定し、所定数の処理対象領域Ｂ１の各々について、各画素毎に特定された最も高い評価値を集計して、当該集計結果を基準として何れか一のフィルタを特定し、特定されたフィルタの中でフィルタ係数と対応付けられた被写体距離が最も短いフィルタを選択するので、被写体に対する相対的な前後位置がずれている領域があっても、被写体距離が最も短いフィルタを用いて所定のフィルタ処理を行うことで、少なくとも最も近い位置に存する被写体にピントの合った合焦画像Ｐ２を生成することができる。
また、処理対象領域Ｂ１を所定数設定することで、全ての画素を処理対象領域Ｂ１とする場合に比べて処理に係る時間を短縮することができ、処理能力のあまり高くない演算装置を搭載した撮像装置２００であっても、合焦画像Ｐ２の生成処理の高速化を図ることができる。
【００７１】
なお、上記実施形態２では、分散画像Ｐ１内で処理対象領域Ｂ１を３つ（複数）設定するようにしたが、処理対象領域Ｂ１の設定数は一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
例えば、第２領域設定部２ｉは、分散画像Ｐ１の所定位置（例えば、略中央部、顔検出部等）に一の処理対象領域Ｂ１を設定した後、上記実施形態２の合焦画像生成処理と略同様にして、フィルタ選択部２ｆは、当該処理対象領域Ｂ１内の全ての画素についてコントラストの評価値が最も高くなるフィルタを特定する。そして、フィルタ選択部２ｆは、特定されたフィルタをフィルタの種類毎に集計し、集計結果が最も高くなった一のフィルタを特定する。これにより、第２合焦画像生成部２ｊは、分散画像Ｐ１の各画素毎に、フィルタ選択部２ｆにより選択された一のフィルタを用いて画像信号の復元処理を行って分散のない画像を生成し、各画素に対応する分散のない画像を合成して合焦画像Ｐ２の画像データを生成するようにしても良い。
従って、このような構成とすることで、所謂、「スポットＡＦ」と略同等の機能を実現することができ、少なくとも処理対象領域Ｂ１に存する被写体にピントの合った合焦画像Ｐ２を生成することができる。
また、例えば、第２領域設定部２ｉは、分散画像Ｐ１の略全域を処理対象領域Ｂ１として設定するようにすることもできる。
【００７２】
＜変形例１＞
また、上記のように、分散画像Ｐ１内に一の処理対象領域Ｂ１を設定する場合には、フィルタ選択部２ｆにより選択された一のフィルタのフィルタ係数を処理対象領域Ｂ１からの距離に応じて補正しても良い。
以下に、変形例１の撮像装置について、図９及び図１０を参照して説明する。
図９は、変形例１の撮像装置３００の概略構成を示すブロック図である。
【００７３】
図９に示すように、変形例１の撮像装置３００の画像処理部２は、画像取得部２ａ、領域画像生成部２ｃ、評価値算出部２ｄ、評価値特定部２ｅ、フィルタ選択部２ｆ及びフィルタ記憶部２ｈに加えて、第３領域設定部２ｋと、第３合焦画像生成部２ｌとを具備している。
【００７４】
第３領域設定部２ｋは、第３設定手段として、画像取得部２ａにより取得された被写体の分散像の画像信号に対応する分散画像Ｐ１内で、処理対象領域（所定領域）Ｂ１を一つ設定する。具体的には、第３領域設定部２ｋは、分散画像Ｐ１の所定位置（例えば、略中央部等）に所定の大きさの処理対象領域Ｂ１を設定する。
ここで、画像処理部２は、分散画像Ｐ１内から被写体の顔を検出する顔検出部（図示略）を具備し、当該顔検出部により検出された顔の位置に処理対象領域Ｂ１を設定するようにしても良い。
なお、処理対象領域Ｂ１の位置及び大きさは、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
また、図１０（ａ）にあっては、分散画像Ｐ１を模式的に表している。
【００７５】
フィルタ選択部２ｆは、第３領域設定部２ｋにより設定された一の処理対象領域Ｂ１内の全ての画素についてコントラストの評価値が最も高くなるフィルタを特定する。そして、フィルタ選択部２ｆは、特定されたフィルタをフィルタの種類毎に集計し、集計結果が最も高くなった一のフィルタを特定する。
【００７６】
第３合焦画像生成部（第２生成手段）２ｌは、フィルタ選択部２ｆにより選択されたフィルタのフィルタ係数を処理対象領域Ｂ１からの距離に応じて補正したフィルタ係数を算出する。即ち、一般的に、光学系１ａは中央部よりも端部側で各種の収差が発生し易くなるため、例えば、略中央部に設定された処理対象領域Ｂ１からの距離に応じてフィルタ係数を補正することで、収差の影響を低減させることができる。さらに、主要な被写体に対する相対的な前後位置がずれている領域は、処理対象領域Ｂ１からの距離に応じて変化させた補正値を用いてフィルタ係数を補正することで、合焦画像Ｐ２の略全域でピントの合った状態となり易くすることができる。
なお、第３合焦画像生成部２ｌは、例えば、フィルタ選択部２ｆにより選択されたフィルタ（例えば、「至近」の第１フィルタ等）の被写体距離を基準として、一の処理対象領域Ｂ１の周囲に被写体距離の区分で隣り合うフィルタ（例えば、「中間」の第３フィルタ等）を用いて処理する領域Ｂ２を設定し、さらに、その周囲に被写体距離の区分で隣り合うフィルタ（例えば、「無限遠」の第２フィルタ等）を用いて処理する領域Ｂ３を設定することで、結果として補正されたフィルタ係数を特定するようにしても良い（図１０（ａ）参照）。
このとき、フィルタ選択部２ｆにより選択された「至近」の第１フィルタを用いて処理する領域Ｂ１と、「中間」の第３フィルタを用いて処理する領域Ｂ２との境界部分は、第１及び第３フィルタのフィルタ係数の中間値となるように、同様に、「中間」の第３フィルタを用いて処理する領域Ｂ２と、「無限遠」の第２フィルタを用いて処理する領域Ｂ３との境界部分は、第２及び第３フィルタのフィルタ係数の中間値となるように、フィルタ係数を補正しても良い。
【００７７】
そして、第３合焦画像生成部２ｌは、算出された補正後のフィルタ係数を用いて、画像取得部２ａにより取得された画像信号に対して復元処理（所定のフィルタ処理）を行って、分散のない画像を生成し、各画素に対応する画像を組み合わせて合焦画像Ｐ２（図１０（ｂ）参照）を生成する。
【００７８】
従って、一の処理対象領域Ｂ１を基準として、選択されたフィルタのフィルタ係数を処理対象領域Ｂ１からの距離に応じて補正したフィルタ係数を算出し、当該補正後のフィルタ係数を用いて画像信号に対して所定のフィルタ処理を施し、合焦画像Ｐ２を生成するので、光学系１ａの各種の収差や主要な被写体に対する相対的な前後位置等を考慮した合焦画像Ｐ２を生成することができる。
【００７９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態にあっては、処理済み領域画像のコントラストの評価値を基準として、合焦画像Ｐ２の生成に用いられるフィルタを特定するようにしたが、例えば、処理済み領域画像の高周波成分から所定の演算式に従って解像感を算出して、当該解像感を基準としてフィルタを特定しても良い。
【００８０】
また、上記実施形態では、光学系１ａとして、復元処理前提光学系を例示して説明したが、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。例えば、電子撮像部１ｂの受光面側に複数の方向からの光線を受光するための複数のマイクロレンズをアレイ状に配設し、光線の角度や輝度情報を記録することができるようにしても良い。このような構成とすることで、撮像距離に応じた複数の画像を復元可能となるが、撮像距離に応じた複数の画像の中には、略全域にピントが合っていない画像も含まれるため、当該画像からピントが合っている合焦画像Ｐ２を生成する際に、上記実施形態１、２等のようにして、被写体までの距離に応じた最適なフィルタ係数のフィルタを選択することで、合焦画像Ｐ２の生成を適正に行うことができる。
【００８１】
さらに、撮像装置１００、２００、３００の構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではない。また、自動合焦装置として、撮像装置１００、２００、３００を例示したが、これに限られるものではなく、本発明に係る自動合焦処理を実行可能なものであれば如何なる構成であっても良い。
【００８２】
加えて、上記実施形態にあっては、取得手段、第１生成手段、算出手段、特定手段、選択手段としての機能を、中央制御部８の制御下にて、画像取得部２ａ、領域画像生成部２ｃ、評価値算出部２ｄ、評価値特定部２ｅ、フィルタ選択部２ｆが駆動することにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、中央制御部８によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
即ち、プログラムを記憶するプログラムメモリ（図示略）に、取得処理ルーチン、第１生成処理ルーチン、算出処理ルーチン、特定処理ルーチン、選択処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、取得処理ルーチンにより中央制御部８のＣＰＵを、所定の光学系１ａを通った被写体像から変換された画像信号を取得する取得手段として機能させるようにしても良い。また、第１生成処理ルーチンにより中央制御部８のＣＰＵを、取得手段により取得された画像信号の所定領域に対して、記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する第１生成手段として機能させるようにしても良い。また、算出処理ルーチンにより中央制御部８のＣＰＵを、第１生成手段により生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する算出手段として機能させるようにしても良い。また、特定処理ルーチンにより中央制御部８のＣＰＵを、算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する特定手段として機能させるようにしても良い。また、選択処理ルーチンにより中央制御部８のＣＰＵを、特定手段により特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像Ｐ２の生成処理に用いられるフィルタとして選択する選択手段として機能させるようにしても良い。
【００８３】
同様に、第１設定手段、第２生成手段、第２設定手段、第３設定手段についても、中央制御部８のＣＰＵによって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
【００８４】
さらに、上記の各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＲＯＭやハードディスク等の他、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを所定の通信回線を介して提供する媒体としては、キャリアウェーブ（搬送波）も適用される。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する記憶手段と、
所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号を取得する取得手段と、
この取得手段により取得された画像信号の所定領域に対して、前記記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する第１生成手段と、
この第１生成手段により生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する算出手段と、
この算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する特定手段と、
この特定手段により特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択する選択手段と、
を備えたことを特徴とする自動合焦装置。
＜請求項２＞
前記所定の光学系は、前記画像信号のフィルタを用いた復元処理を前提とした形態の被写体像を結像する復元処理前提光学系を含み、
前記第１生成手段は、前記取得手段により取得された画像信号の所定領域に前記復元処理を施して処理済み領域画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の自動合焦装置。
＜請求項３＞
前記所定の光学系は、被写界深度を拡張する深度拡張光学系を含み、
前記取得手段は、前記深度拡張光学系を通った被写体の分散像から変換された画像信号を取得し、
前記第１生成手段は、前記取得手段により取得された被写体の分散像の画像信号の所定領域に前記復元処理を施して分散のない処理済み領域画像を生成することを特徴とする請求項２に記載の自動合焦装置。
＜請求項４＞
前記画像信号の略全域にかけて前記所定領域を複数設定する第１設定手段を更に備え、
前記第１生成手段は、前記第１設定手段により設定された複数の所定領域の各々について、前記複数のフィルタの各々に対応する処理済み領域画像を複数生成し、
前記特定手段は、前記複数の所定領域の各々について、前記算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定し、
前記選択手段は、前記複数の所定領域の各々について、前記特定手段により特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを選択することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自動合焦装置。
＜請求項５＞
前記取得手段により取得された画像信号の各々の所定領域に対して、前記選択手段により選択されたフィルタを用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、合焦画像を生成する第２生成手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の自動合焦装置。
＜請求項６＞
前記所定領域を所定数設定する第２設定手段を更に備え、
前記第１生成手段は、前記第２設定手段により設定された所定数の所定領域内の各画素について、前記複数のフィルタの各々に対応する処理済み領域画像を複数生成し、
前記特定手段は、前記所定数の所定領域内の各画素について、前記算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定し、
前記選択手段は、前記所定数の所定領域の各々について、各画素毎に前記特定手段により特定された最も高い評価値を集計して、当該集計結果を基準として何れか一のフィルタを特定し、特定されたフィルタの中でフィルタ係数と対応付けられた被写体距離が最も短いフィルタを選択することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自動合焦装置。
＜請求項７＞
前記所定領域を一つ設定する第２設定手段を更に備え、
前記第１生成手段は、前記第２設定手段により設定された一つの所定領域内の各画素について、前記複数のフィルタの各々に対応する処理済み領域画像を複数生成し、
前記特定手段は、前記所定領域内の各画素について、前記算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定し、
前記選択手段は、前記所定領域について、各画素毎に前記特定手段により特定された最も高い評価値を集計して、当該集計結果を基準として何れか一のフィルタを選択することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自動合焦装置。
＜請求項８＞
前記取得手段により取得された画像信号に対して、前記選択手段により選択されたフィルタを用いて所定のフィルタ処理を施し、合焦画像を生成する第２生成手段を更に備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の自動合焦装置。
＜請求項９＞
前記所定領域を一つ設定する第３設定手段と、
前記第３設定手段により設定された一の所定領域を基準として、前記選択手段により選択されたフィルタのフィルタ係数を前記所定領域からの距離に応じて補正したフィルタ係数を算出し、当該補正後のフィルタ係数を用いて、前記取得手段により取得された画像信号に対して所定のフィルタ処理を施し、合焦画像を生成する第２生成手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自動合焦装置。
＜請求項１０＞
被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する記憶手段を備える自動合焦装置を用いた自動合焦方法であって、
所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号を取得する処理と、
取得された画像信号の所定領域に対して、前記記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する処理と、
生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する処理と、
算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する処理と、
特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択する処理と、
を含むことを特徴とする自動合焦方法。
＜請求項１１＞
被写体距離に対応させてフィルタ係数を異なせた複数のフィルタを記憶する記憶手段を備える自動合焦装置のコンピュータを、
所定の光学系を通った被写体像から変換された画像信号を取得する取得手段、
この取得手段により取得された画像信号の所定領域に対して、前記記憶手段に記憶されている複数のフィルタの各々を用いて所定のフィルタ処理をそれぞれ施し、処理済み領域画像を複数生成する第１生成手段、
この第１生成手段により生成された複数の処理済み領域画像のコントラストの評価値をそれぞれ算出する算出手段、
この算出手段により算出された複数のコントラストの評価値を比較して、最も高い評価値を特定する特定手段、
この特定手段により特定された最も高い評価値の処理済み領域画像に対応するフィルタを、合焦画像の生成処理に用いられるフィルタとして選択する選択手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【００８６】
１００、２００、３００  撮像装置
１      撮像部
２      画像処理部
２ａ    画像取得部
２ｂ    第１領域設定部
２ｃ    領域画像生成部
２ｄ    評価値算出部
２ｅ    評価値特定部
２ｆ    フィルタ選択部
２ｇ    第１合焦画像生成部
２ｈ    フィルタ記憶部
２ｉ    第２領域設定部
２ｊ    第２合焦画像生成部
２ｋ    第３領域設定部
２ｌ    第３合焦画像生成部
８      中央制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図４】
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【図８】
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【図１０】
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