(57)【要約】【課題】  従来の操作部を設ける撮像装置の場合では、撮像装置を両手で支持しながら、レリーズボタンを操作し、さらに、ＡＦ対象エリアを移動する操作部を操作しなければならない。  【解決手段】  撮像素子からの出力を用いて生成された画像から被写体を検出する検出手段と、複数の被写体が検出された場合に特定被写体を選択する処理を行う特定被写体選択手段と、特定被写体に対してフォーカス制御を行う制御手段と、フォーカス制御の開始を指示する操作部材とを有し、特定被写体選択手段は、操作部材の操作が継続された時間又は操作部材が操作された回数のうち少なくとも一つに応じて選択する特定被写体を変更することを特徴とする【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子からの出力を用いて生成された画像から被写体を検出する検出手段と、
複数の前記被写体が検出された場合に特定被写体を選択する処理を行う特定被写体選択手段と、
前記特定被写体に対してフォーカス制御を行う制御手段と、
前記フォーカス制御の開始を指示する操作部材とを有し、
前記特定被写体選択手段は、前記操作部材の操作が継続された時間又は前記操作部材が操作された回数のうち少なくとも一つに応じて選択する特定被写体を変更することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記特定被写体選択手段は、前記複数の被写体に対する重み付けを行い、重みに応じて前記特定被写体を選択し、
前記特定被写体選択手段は、前記時間又は前記回数のうち少なくとも一つに応じて選択している特定被写体の重みを減らすことで、選択する特定被写体を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
撮像素子からの出力を用いて生成された画像から被写体を検出するステップと、
複数の前記被写体が検出された場合に特定被写体を選択する処理を行う選択ステップと、
前記特定被写体に対してフォーカス制御を行うステップと、
前記フォーカス制御の開始を指示する操作部材の操作を検出するステップとを有し、
前記選択ステップにおいて、前記操作部材の操作が継続された時間又は前記操作部材が操作された回数のうち少なくとも一つに応じて選択する特定被写体を変更することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子を用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子により被写体像を電気的な画像信号に変換し、被写体に対してオートフォーカス（以下、ＡＦ）を行う撮像装置の発明が従来なされている。特許文献１には、特定被写体の移動を検出し、自動でそのＡＦ対象物となる特定被写体の移動に合わせてＡＦ対象エリアを移動させ、ＡＦを行う撮像装置が開示されている。さらに、特許文献２には、ユーザーにより特定被写体を選択し、その特定被写体の移動を検出し自動でＡＦ対象エリアの移動、ＡＦを行う撮像装置が開示されている。特許文献２に開示された撮像装置では、ＡＦ対象エリアをＡＦ対象物が存在する位置に移動させるための操作部材を有し、その操作部材を操作することでＡＦ対象となる特定被写体の切り替えを行う撮像装置が開示されている。また、一般的な撮像装置はレリーズボタンを半押しすることで被写体の特定、ＡＦを開始する。
【特許文献１】特許第２５３７１６９号公報
【特許文献２】特開２００６−１１３２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の操作部を設ける撮像装置の場合では、撮像装置を両手で支持しながら、レリーズボタンを操作し、さらに、ＡＦ対象エリアを移動させる操作部を操作しなければならない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一側面としての撮像装置は、撮像素子からの出力を用いて生成された画像から被写体を検出する検出手段と、複数の被写体が検出された場合に特定被写体を選択する処理を行う特定被写体選択手段と、特定被写体に対してフォーカス制御を行う制御手段と、フォーカス制御の開始を指示する操作部材とを有し、制御手段は、操作部材の操作が継続された時間、又は所定時間内に操作部材が操作された回数のうち少なくとも一つに応じて特定被写体を変更することを特徴とする。
【０００５】
本発明の別の一側面としての撮像装置の制御方法は、撮像素子からの出力を用いて生成された画像から被写体を検出するステップと、複数の被写体が検出された場合に特定被写体を選択する処理を行う選択ステップと、特定被写体に対してフォーカス制御を行うステップと、フォーカス制御の開始を指示する操作部材の操作を検出するステップとを有し、選択ステップにおいて、操作部材の操作が継続された時間又は操作部材が操作された回数のうち少なくとも一つに応じて選択する特定被写体を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、フォーカス制御の開始を指示する操作部材の操作状況に応じて選択される特定被写体が変更されるので、煩わしい操作を必要とすることなくユーザーの意図する被写体を選択する撮像装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の撮像装置１００の構成を示すブロック図である。
【０００８】
図１において、１０１は撮像レンズである。１０２は露出を調節する絞り・シャッターである。１０３はフォーカスレンズである。フォーカス駆動回路１１２は、フォーカスレンズ１０３の位置を移動させて、後述する特定の「顔」を含む領域にピントが合うようにフォーカス制御を行う。１０４は撮像レンズを通過した被写体からの光を光電変換することにより電気信号に変換する撮像素子、１０５は撮像素子１０４から出力されたアナログ出力信号にクランプ処理、ゲイン処理等を行い、アナログ出力信号をデジタル信号に変換するＣＤＳ／ＡＤである。１０６は変換されたデジタル信号から顔の向き、顔の大きさ、顔の信頼度等の顔情報を検出する顔検出回路である。顔検出回路１０６は、検出結果をシステム制御部１１６に送る。なお、システム制御部１１６は、特定被写体選択手段と制御手段に相当する。
【０００９】
１０７は信号処理部であり、デジタル信号に対し、ホワイトバランス処理、画素補間処理、色信号処理、輝度信号処理、拡大縮小等の信号処理を行う。信号処理により生成された画像データは、画像メモリ１０８に記憶される。
【００１０】
記録された画像データは、システム制御部１１６を介して、あるいは直接、記録回路１０９を介して、取り外し可能な記録媒体１１０に記録されたり、表示回路１１７に送られて表示装置１１８に表示されたりする。信号処理回部１０７は、システム制御部１１６の指示により画像メモリに記憶された画像データが入力され、信号処理を行うことも可能である。
【００１１】
システム制御部１１６は、画像データに対して、ＲＯＭ１１９等に記録された、人間の顔の特徴（目、眉毛、口、耳等）を含むテンプレートを用いてパターンマッチング行い、画像データ内に含まれる「顔」（被写体）を検出する。検出された顔に関する輝度、色、輪郭等の特徴は、画像メモリ１０８に記憶される。検出された顔が複数存在するときは、顔の大きさ、向き、輝度等の顔情報により、該複数の顔に対して重み付けを行う。重み付けの結果、最も高い重みが付与された「顔」（特定被写体：以下、主顔という）が選択される。さらに、システム制御部１１６は、逐次取得される画像データに対してパターンマッチングを繰り返し、そこで検出される顔の特徴点と画像メモリ１０８に記憶された顔の特徴点とを比較する。比較した結果得られた差分が所定範囲内である場合には、該顔の移動を検出し、該移動に合わせてオートフォーカス（以下、ＡＦという）を行うエリア（以下、ＡＦ対象エリアという）を自動的に移動させる。これによりシステム制御部１１６は、画面内で顔が移動した場合でも、その顔を追尾してピントを合わせることができる（以下、これを自動追尾ともいう）。被写体の移動によるＡＦ対象エリアの別の移動方法としては、特許文献１の方式を用いてもよい。
【００１２】
システム制御部１１６は、露出制御回路１１１を介して絞り・シャッター１０２を制御することにより自動露出制御（以下、ＡＥ）を行う。
【００１３】
システム制御部１１６に接続されたＲＡＭ１１３には取得された画像データが記録され、この画像データは表示回路１１７を介しＬＣＤ等の表示装置１１８に表示される。
【００１４】
画像メモリ１０８は、撮像した静止画像や動画像を格納する。画像メモリ１０８は、システム制御部１１６の作業領域としても使用することが可能である。
【００１５】
表示装置１１８は、撮像した画像データを逐次表示することにより電子ファインダとしても機能する。さらに表示装置１１８は、電子ファインダ上に、システム制御部１１６によって検出された顔を囲む枠を表示したり、複数の顔が検出された場合には主顔を囲む枠を表示したりする。
【００１６】
記録回路１０９は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体１１０とのインターフェースである。記録回路１０９は、記録媒体１１０と画像データを転送し合うことが可能である。
【００１７】
システム制御部１１６は、撮像装置１００全体の動作を制御する。システム制御部１１６に接続されたＲＡＭ１１３及びＲＯＭ１１９の少なくとも一方には、このシステム制御部１１６の動作用の定数、変数、プログラム等が記憶されている。
【００１８】
図３は、撮像装置１００の外観図である。レリーズボタン１２１は、その半押しを検出するＳＷ１（１１４）と、その全押しを検出するＳＷ２（１１５）とを内蔵している。
【００１９】
ＳＷ１（１１４）によりレリーズボタン１２１が半押しされたことが検出されると、システム制御部１１６は、ＡＥ及びＡＦを開始する。このとき、顔（又は主顔）の自動追尾も行う。さらに、ＳＷ２（１１５）によりレリーズボタン１２１が全押しされたことを検出すると、システム制御部１１６は、記録用の静止画像を生成及び記録する処理を行う。
【００２０】
以下、図２を用いてシステム制御部１１６による顔選択の動作フローについて説明する。以下の説明において、「Ｓ」はステップを意味する。
【００２１】
システム制御部１１６は、撮像モードが開始されると、各種データの初期化を行い（Ｓ２０１）、その後、電子ファインダに表示する画像データを取得し（Ｓ２０２）、該画像データから顔を検出する（Ｓ２０３）。ここでは、複数の顔が検出されたものとして説明を続ける。
【００２２】
そして、システム制御部１１６は、検出された複数の顔に対して、顔の大きさ、向き、輝度等の顔情報によって重み付けを行う（Ｓ２０４）。さらに、重み付け結果を参照し、最も高い重みが付与された顔を主顔として選択し、主顔を囲む枠を表示装置１１８に表示させる（Ｓ２０５）。
【００２３】
システム制御部１１６は、Ｓ２０６において、ＳＷ１（１１４）によりレリーズボタンの半押しが検出されていない場合は、Ｓ２０２に戻る。半押しが検出された場合は、主顔を含むエリア（上記枠の内側の領域又はその周辺の領域）に対して、ＡＥ及びＡＦを行い、主顔に対応する記録されていたタイマーの時間（ｔ）からタイマーを継続してスタートする（Ｓ２０７）。
【００２４】
システム制御部１１６は、主顔の移動に対応して、主顔がＡＦ対象エリアに含まれ続けるように前述した自動追尾を行う（Ｓ２０８）。
【００２５】
ＳＷ２（１１５）によりレリーズボタン１２１の全押しが検出されると（Ｓ２０９）、システム制御部１１６は、タイマーを停止して記録用画像を生成及び記録する撮影処理を行う（Ｓ２１０）。ＳＷ２（１１５）によりレリーズボタン１２１の全押しが検出されず、ＳＷ１（１１４）により半押しが検出されている場合（Ｓ２１１）、システム制御部１１６は、主顔に対する自動追尾を続ける（Ｓ２０８）。システム制御部１１６は、レリーズボタン１２１の半押しが解除された場合は、タイマーを停止する（Ｓ２１２）。これにより、ＳＷ１（１１４）によりレリーズボタン１２１の半押しが検出されてから、その半押しが解除されるまでの経過時間（レリーズボタン１２１の半押しが継続された時間：以下、ＳＷ１操作時間という）を検出することができる。
【００２６】
システム制御部１１６は、Ｓ２１３において、ＳＷ１操作時間（ｔ）が所定時間（ａ）より短い場合は、ＳＷ１操作時間（ｔ）をＲＡＭ１１３に記録する（Ｓ２１６）。また、ＳＷ１操作時間（ｔ）が所定時間（ａ）より短かったレリーズボタン１２１の半押し操作（以下、短時間半押し操作）を１回として、該短時間半押し操作が行われた回数（ｋ）に１を加えて、ＲＡＭ１１３に記録する（Ｓ２１４）。なお、ｋの初期値は０である。システム制御部１１６は、ＳＷ１操作時間（ｔ）が所定時間（ａ）より長い場合は、タイマーによるカウント時間（ｔ）をリセットするとともに、短時間半押し操作の回数（ｋ）もリセットする（Ｓ２１５）。
【００２７】
再び、Ｓ２０２、Ｓ２０３を経た後のＳ２０４においては、以下のように重み付け処理を再度行う。ここでは、レリーズボタン１２１の半押しが検出され始めてから所定の時間内に短時間半押し操作の回数（ｋ）が所定回数を超えた場合、及びＲＡＭ１１３に記録されたＳＷ１操作時間（ｔ）が所定時間（ｂ）（ただし、ａ＞ｂ）よりも短い場合には、システム制御部１１６は、現在選択している主顔に対して付与されている重みを所定量だけ減らす。
【００２８】
ここで、主顔に対して付与されている重みを減らすとは、その重みを直接減らしてもよいし、主顔以外の顔に付与されている重みを所定値増加させることにより、他の顔の重みに対して主顔の重みを相対的に減らしてもよい。
【００２９】
実施例では、記録されたＳＷ１操作時間（ｔ）及び半押し操作の回数（ｋ）により、重みを減らしているが、どちらか一方によって重みの変更を行ってもよい。例えば、記録されたＳＷ１操作時間（ｔ）のみで重みを変更する場合に、所定時間（ｂ）よりも長い特定被写体に対し重みを減らすようにしてもよい。
【００３０】
実施例による実際に撮影をする際の動作の１例を、図４〜６を用いて説明する。
【００３１】
図４の画面内には、被写体として顔１（４０１）と顔２（４０２）が検出された。
【００３２】
システム制御部１１６は、顔の大きさ、向き、輝度等の顔情報を用いて、顔１（４０１）及び顔２（４０２）を重み付けする。ここで顔１（４０１）及び顔２（４０２）は、それぞれｋ１＝０、ｔ１＝０、ｋ２＝０、ｔ２＝０であり、重み付け結果は、顔１（４０１）がＸ１＝１０、顔２（４０２）がＸ２＝７となったとする。従って、システム制御部１１６は、顔１（４０１）を主顔として選択する。
【００３３】
ユーザーがレリーズボタンを半押ししていると、システム制御部１１６は、レリーズボタンの半押しの操作を検出する（Ｓ２０６）。そして、システム制御部１１６は、主顔である顔１（４０１）に対しＡＦを行い合焦マーク（４０３）を表示する。しかし、ユーザーは、意図する被写体は顔２（４０２）であったため０．５秒でレリーズボタンを離したとする。このときに、システム制御部１１６は、レリーズボタンが保持されていたＳＷ１保持時間（ｔ１＝０．５秒）が所定時間（ａ＝３秒）よりも短いので、ＳＷ１によって検出された半押し操作の回数（ｋ）に１を加え、ｋ１＝１とする。システム制御部１１６はｔ１＝０．５及びｋ１＝１をＲＡＭ１１３に記録し、Ｓ２０２に戻る。
【００３４】
システム制御部１１６は、画像データを取得（Ｓ２０２）し、再び顔１（４０１）と顔２（４０２）を検出する（Ｓ２０３）。次に、システム制御部１１６は、半押し操作の回数（ｋ）及び記録されたＳＷ１保持時間（ｔ）を参照して、重み付けを行う（Ｓ２０４）。ここで、顔の大きさ、向き、輝度等の顔情報は、前回と変化がなかったとする。ｋ１＝１より、顔１（４０１）の重みは減らされ、Ｘ１＝１０―３＝７とされる。さらに記録されたＳＷ１の保持時間（ｔ１＝０．５秒）が所定時間（ｂ＝１秒）よりも短いので、顔１（４０１）の重みは、さらに減らされ、Ｘ１＝７−２＝５とされる。
【００３５】
システム制御部１１６は、重み付け結果により、顔１（４０１）（Ｘ１＝５）よりも重みのある顔２（４０２）（Ｘ２＝７）を主顔として選択し、主顔である顔２（４０２）に対しＡＦを行い合焦マーク（４０３）を表示する表示する（Ｓ２０５）。
【００３６】
ユーザーがＳＷ１（１１４）を保持している間は、システム制御部１１６は、図６に示す様に顔又は主顔の移動を検出しＡＦ対象エリアの移動が行われる。そして、ＳＷ２（１１５）によって、レリーズボタンの全押しを検出すると主顔にフォーカスした状態で撮影を行う。
【００３７】
本発明は、本実施例の重み付けの仕方に限定する必要はなく、所定時間（ａ）、所定時間（ｂ）、重みの値及び重みの減少値は任意に決めることができる。
【００３８】
このように、実施例によれば、レリーズボタンを操作しながら、別の操作部材を操作して被写体を選択する必要なく、容易にユーザーの意図する被写体を選択する撮像装置を提供することが可能である。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはなく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例である撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施例の撮像装置の動作を示すフローチャート。
【図３】本発明の実施例である撮像装置の背面図。
【図４】本発明の実施例である撮像装置の主顔選択時のモニタの表示。
【図５】本発明の実施例である撮像装置の主顔変更時のモニタの表示。
【図６】本発明の実施例である撮像装置の主顔自動追尾時のモニタ表示。
【符号の説明】
【００４１】
１００  撮像装置
１０１  撮像レンズ
１０２  絞り・シャッター
１０３  フォーカスレンズ
１０４  撮像素子
１０５  ＣＤＳ／ＡＤ
１０６  顔検出回路
１０７  信号処理部
１０８  画像メモリ
１０９  記録回路
１１０  記録媒体
１１１  露出制御回路
１１２  フォーカス駆動回路
１１３  ＲＡＭ
１１６  システム制御部
１１７  表示回路
１１８  表示装置
１１９  ＲＯＭ
１２１  レリーズボタン
【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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