(57)【要約】【課題】複数の被写体が画角内で重なり合うように存在している場合でも、使用者の意図する被写体に的確に合焦することが可能なカメラを提供する。【解決手段】カメラは、光学像を電気信号に変換する撮像部、撮像部で得た電気信号をカラー画像データに変換する画像処理部、光学系の合焦距離を変化させる光学系駆動部、カラー画像中の第１部分領域に含まれる画素の色情報から第１部分領域の代表色を取得し記憶する代表色取得部、カラー画像中の第２部分領域について、代表色に所定の範囲内で近似する色情報を有する画素を抽出する画素抽出部、画素抽出部で抽出された画素により構成される第３部分領域の輝度値を元に第３部分領域のコントラスト評価値を算出するコントラスト評価値算出部、及び光学系駆動部を制御して合焦距離を所定値ずつ変化させて、コントラスト評価値のピークを検出し、ピークが検出された合焦距離に光学系を合焦させるＡＦ制御部を有する。【選択図】図３
2009069303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を介して結像される被写体の光学像を撮像素子により電気信号に変換する撮像部と、
上記撮像部で得られた上記被写体の上記電気信号をカラー画像データに変換する画像処理部と、
上記光学系の合焦距離を変化させる光学系駆動部と、
上記カラー画像データ中の第１の部分領域に含まれる画素の色情報から該第１の部分領域を代表する代表色を取得して記憶する代表色取得部と、
上記カラー画像中の第２の部分領域について、上記代表色に所定の範囲内で近似する色情報を有する画素を抽出する画素抽出部と、
上記画素抽出部により抽出された画素により構成される第３の部分領域の輝度値をもとに該第３の部分領域のコントラスト評価値を算出するコントラスト評価値算出部と、
上記光学系駆動部を制御して上記光学系の上記合焦距離を所定値ずつ変化させながら、上記コントラスト評価値算出部により上記コントラスト評価値を算出することで上記コントラスト評価値のピークを検出し、該ピークが検出された合焦距離に上記光学系を合焦させるＡＦ制御部と、
を有することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
入力部を具備し、
上記代表色取得部は、使用者から上記入力部を介して入力された指示に基づいて、上記代表色を取得することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
表示部を具備し、
上記代表色取得部は、該表示部に表示された上記カラー画像データに対して使用者が上記指示部を介して上記第１の部分領域の位置を指定する、または使用者が視野を変更して視野内の所定の領域と上記第１の部分領域とを一致させることにより、上記代表色を取得することを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
【請求項４】
上記代表色取得部が取得する上記代表色の色相値は、上記第１の部分領域に含まれる全ての画素の色相値の中央値又は平均値であることを特徴とする請求項２又は３に記載のカメラ。
【請求項５】
上記代表色取得部は、使用者により、再度の代表色の取得が指示された場合であっても、指示により取得した最新の代表色の色相値が、前回取得した代表色の色相値に所定の範囲内で近似する場合には、上記最新の代表色を破棄することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のカメラ。
【請求項６】
上記画素抽出部は、第２の部分領域内の画素の色相値を算出し、該色相値が上記代表色の色相値と所定の範囲内で近似する画素を抽出することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のカメラ。
【請求項７】
上記画素抽出部は、第２の部分領域内の画素の輝度値を算出し、該輝度値が第１の閾値以下または第２の閾値以上である画素については抽出しないことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のカメラ。
【請求項８】
上記第１の部分領域は、上記第２の部分領域と同じか含まれることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のカメラ。
【請求項９】
上記コントラスト評価値算出部は、第３の部分領域の画素について隣り合った画素の全ての組の輝度差の絶対値を合計し、該合計値をその隣り合った画素の組の数で割った値をコントラスト評価値とすることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データのコントラスト値に基づいてオートフォーカスを行うカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラにおけるオートフォーカス方法として、フォーカシングレンズを移動させながら被写体を撮像して複数の画像を取得し、該画像中のＡＦ評価領域内におけるコントラストを検出し、該コントラストが最大値となるフォーカシングレンズの位置を合焦位置とするコントラスト検出方式のオートフォーカス（以下、コントラストＡＦと称する）が知られている。
【０００３】
このようなコントラストＡＦでは、複数の被写体が重なり合うように位置している場合、使用者が意図する被写体に合焦することが困難であるという問題があった。この問題を解決するために、例えば特開２００４−２１９４６１号公報には、人物の肌色の評価値を予め定めておき、複数あるＡＦ評価領域のうち、前記肌色が基準よりも多く存在するＡＦ評価領域を選択して合焦動作を行うことにより、人物により的確に合焦することが可能とする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２１９４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開２００４−２１９４６１号公報に開示の技術では、一つのＡＦ評価領域内に一つの被写体が存在する場合には、使用者の意図する合焦結果が得られるものであるが、一つのＡＦ評価領域内に複数の被写体が存在する場合には、やはり使用者の意図通りの合焦結果を得ることは困難である。
【０００５】
また、特開２００４−２１９４６１号公報に開示の技術は、予め肌色を定めるものであるが、人物の肌の色は撮影条件や個人差により異なる色となるため、あらゆる条件化において当該技術を適用することは困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数の被写体が画角内で重なり合うように存在している場合であっても、使用者の意図する被写体に的確に合焦することが可能なカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るカメラは、光学系を介して結像される被写体の光学像を撮像素子により電気信号に変換する撮像部と、上記撮像部で得られた上記被写体の上記電気信号をカラー画像データに変換する画像処理部と、上記光学系の合焦距離を変化させる光学系駆動部と、上記カラー画像データ中の第１の部分領域に含まれる画素の色情報から該第１の部分領域を代表する代表色を取得して記憶する代表色取得部と、上記カラー画像中の第２の部分領域について、上記代表色に所定の範囲内で近似する色情報を有する画素を抽出する画素抽出部と、上記画素抽出部により抽出された画素により構成される第３の部分領域の輝度値をもとに該第３の部分領域のコントラスト評価値を算出するコントラスト評価値算出部と、上記光学系駆動部を制御して上記光学系の上記合焦距離を所定値ずつ変化させながら、上記コントラスト評価値算出部により上記コントラスト評価値を算出することで上記コントラスト評価値のピークを検出し、該ピークが検出された合焦距離に上記光学系を合焦させるＡＦ制御部と、を有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下に述べる本実施形態は、一般にデジタルスチルカメラ、デジタルカメラ、電子カメラ等と称されるカメラに本発明を適用したものである。
【０００９】
図１は、デジタルカメラの正面側を示す斜視図である。図２は、デジタルカメラの背面側を示す斜視図である。図３は、デジタルカメラの主要な構成を示すブロック図である。
【００１０】
図１及び図２に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１の前面部には、撮像部２及び閃光発光装置４が配設されている。ここで、前面とは、撮影時に撮影対象である被写体に臨む面のことを指す。また、デジタルカメラ１の上面部には操作スイッチである撮影指示を行うためのレリーズスイッチ３及び、デジタルカメラ１の起動動作及びシャットダウン動作を指示するための電源スイッチ５が配設されている。
【００１１】
本実施形態では、レリーズスイッチ３は、ストローク量（押下量）に連動してオン状態となる２つの第１レリーズスイッチ及び第２レリーズスイッチを具備して構成されている。レリーズスイッチ３を全ストローク量の途中まで押下する、いわゆる半押し操作を行うと第１レリーズスイッチがオン状態となり、レリーズスイッチ３をこの半押し操作よりもさらに押下する、いわゆる全押し操作を行うと第２レリーズスイッチがオン状態となる。
【００１２】
デジタルカメラ１の背面部には、撮影時に被写体像を周期的に更新して表示（ライブビュー表示）したり、撮影した画像を表示したり、撮影条件や動作モードの変更を行うためのメニューを表示したりするための表示部である液晶表示装置１１が配設されている。
【００１３】
また、デジタルカメラ１の背面部には、ズーム指示スイッチ６、ＡＦ指定色取得スイッチ７、ＡＦ切替スイッチ８、ＯＫスイッチ９及び十字方向スイッチ１０が配設されている。
【００１４】
ズーム指示スイッチ６は、撮影時における撮像部２のズーム指示を行うためのスイッチである。また、十字方向スイッチ１０は、デジタルカメラ１の動作モードやパラメータの設定の変更指示を行うためのスイッチであり、ＯＫスイッチ９は確認や決定の指示を入力するためのスイッチである。
【００１５】
上述した、使用者がデジタルカメラ１に指示を入力するための複数のスイッチは、操作部１２を構成するものである。すなわち、操作部１２は、本実施形態では、レリーズスイッチ３、電源スイッチ５、ズーム指示スイッチ６、ＡＦ指定色取得スイッチ７、ＡＦ切替スイッチ８、ＯＫスイッチ９及び十字方向スイッチ１０を具備して構成される。
【００１６】
なお、操作部１２は、上述した複数のスイッチの機能が一つのスイッチ等の入力装置に集約される構成であってもよいし、液晶表示装置１１上にタッチパネルが配設されて複数のスイッチの機能が該タッチパネルに集約される形態であってもよい。
【００１７】
また、デジタルカメラ１の側面部や底面部には、図示しないが、電源である充電式電池を収容する電池室、撮影した画像を記録する記録媒体であるメモリカード１３を収容するカード収容室、外部装置であるパーソナルコンピュータや外部記録装置との通信を行うための通信用インターフェイスであるＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）端子等が配設されている。
【００１８】
上述のような構成を有するデジタルカメラ１の主要構成を、ブロック図として図３に示す。  
撮像部２は、撮像レンズ２１及びフォーカシングレンズ２２からなる光学系であるレンズユニットと、光学系駆動部であるレンズ駆動部２３と、撮像素子２０と、図示しないズーム機構を具備して構成される。なお、撮像部には、絞り装置、ＮＤフィルタ、シャッタ装置、ローパスフィルタ、ミラー、プリズム等が適宜に配設される。
【００１９】
撮像素子２０は、複数の画素部が配列されて構成される受光面を具備し、撮像レンズ２１及びフォーカシングレンズ２２により該受光面上に結像された被写体の光学像を電気信号に光電変換し画像信号として出力する。
【００２０】
フォーカシングレンズ２２は、レンズユニットの光軸に沿って進退可能に配設されている。該フォーカシングレンズ２２を、アクチュエータを具備したレンズ駆動部２３により移動させることによりレンズユニットの合焦距離が変化する。
【００２１】
制御部であるコントローラ３０は、演算装置３１、画像処理装置４０、記憶装置３２、ＡＦコントローラ３３、入出力装置、電力制御装置等の複数の回路部を具備して構成され、デジタルカメラ１の動作を制御する制御装置である。
【００２２】
コントローラ３０を構成する複数の回路部は、制御ラインやバスラインでそれぞれ電気的に接続されている。演算装置３１は、プログラムコードに従って上記回路部を制御する。
【００２３】
画像処理装置４０は、撮像素子２０から出力された画像信号に対して、γ補正、色変換、画素変換、圧縮伸長等の所定の処理を施して画像データを生成する回路である。
【００２４】
また、本実施形態の画像処理装置４０は、詳しくは後述するＡＦ指定色取得処理を実行する代表色取得部であるＡＦ指定色取得部４１と、ＡＦ評価領域判定処理を実行する画素抽出部である領域判定部４２と、コントラスト計算処理を実行するコントラスト評価値算出部であるコントラスト評価部４２とを具備して構成されている。
【００２５】
記憶装置３２は、高速に読み書き可能なＲＡＭであり、画像データの一時的な格納及びコントローラ３０のワークエリア等として使用される。また、該記憶装置３２には、後述する代表色であるＡＦ指定色の情報が記憶される。
【００２６】
ＡＦ制御部であるＡＦコントローラ３３は、演算装置３１からの指令に基づいて撮像部２のレンズ駆動部２３の動作を制御する回路である。
【００２７】
本実施形態のデジタルカメラ１は、撮像部２により取得された画像データの所定の領域であるＡＦ領域内のコントラストを検出し、該コントラストが最大となるフォーカシングレンズ２２の位置を合焦位置とする、いわゆるコントラスト検出方式のオートフォーカスが可能なものである。
【００２８】
上述のように構成されたコントローラ３０は、図示しないＲＯＭに記録されているプログラムコードを読み出し、実行することにより、デジタルカメラ１の全体の動作を制御する。
【００２９】
また、デジタルカメラ１には、上述した複数の操作スイッチからなる操作部１２と、メモリカード１３と、表示装置駆動回路５０が配設されている。
【００３０】
メモリカード１３は、半導体の不揮発メモリや、小型のハードディスクドライブ等を具備し、デジタルカメラ１に着脱自在に構成された記録媒体である。
【００３１】
表示装置駆動回路５０は、液晶表示装置１１を駆動し、画像処理装置４０により生成された画像データに基づいた表示を行う回路である。
【００３２】
以下に、上述の構成を有する本実施形態のデジタルカメラ１の撮影動作時において、コントローラ３０により実行される撮影処理について図４から図１３を参照して説明する。図４は撮影処理のメインルーチンのフローチャートである。
【００３３】
撮影処理では、まずステップＳ０１において、代表色であるＡＦ指定色を新たに取得するか否かを使用者に問う表示を液晶表示装置１１に表示し、この問いに対する使用者からの指示の入力の判定を行う。ここで、ＡＦ指定色とは、デジタルカメラ１の使用者により指定された色についての情報である。
【００３４】
ステップＳ０１において、使用者から新たにＡＦ指定色を取得するとの指示がなされたと判定した場合には、次にステップＳ０３において、後述するＡＦ指定色取得処理を実行し、ステップＳ０４へ移行する。
【００３５】
一方、ステップＳ０１において、使用者からＡＦ指定色の取得は行わないとの指示がなされたと判定した場合には、ステップＳ０２へ移行する。ステップＳ０２において、記憶装置３２内にＡＦ指定色の情報が記憶されているか否かを判定する。
【００３６】
ステップＳ０２おいて、ＡＦ指定色の情報が記憶装置内３２内に記憶されていないと判定した場合には、ＡＦ指定色を取得する必要があるため、ステップＳ０３へ移行してＡＦ指定色取得処理を実行し、ステップＳ０４へ移行する。ＡＦ指定色の情報が記憶装置３２内に記憶されていると判定した場合には、ステップＳ０３をスキップしてステップＳ０４へ移行する。
【００３７】
ステップＳ０４以降の処理は、レリーズスイッチ３を半押しの状態にまで押下した時に開始される。ステップＳ０４において、撮像部２により取得された画像データに対してＡＦ評価領域判定処理を実行する。該ＡＦ評価領域判定処理は、詳しくは後述するが、ＡＦ領域内における、合焦位置を判定するためのコントラスト値Ｃを検出するために用いる複数の画素からなる第３の部分領域である評価領域を決定するものである。
【００３８】
次に、ステップＳ０５において、詳しくは後述するが、取得した画像データの上記評価領域内におけるコントラスト値（コントラスト評価値）Ｃを算出するコントラスト計算処理を実行する。
【００３９】
次に、ステップＳ０６及びステップＳ０７において、算出したコントラスト値Ｃと過去に算出したコントラスト値Ｃの変化の履歴から、コントラスト値のＣピーク値（最大値）が検出されたか否かを判定する。
【００４０】
そして、ステップＳ０７において算出したコントラスト値Ｃのピーク値が得られたと判定した場合には、該コントラスト値Ｃのピーク値が取得されたフォーカシングレンズ２２の位置が合焦位置であるとして、該合焦位置へフォーカシングレンズ２２を移動させる。そして合焦動作完了の表示を液晶表示装置１１又は他の表示装置に表示し、ステップＳ１１へ移行する。
【００４１】
一方、ステップＳ０７においてコントラスト値Ｃのピーク値がまだ得られていないと判定した場合には、ステップＳ０８へ移行し、フォーカシングレンズ２２の所定の移動ステップ数により定義される可動範囲内の全てについてコントラスト計算処理を実行したか否かを判定する。
【００４２】
ステップＳ０８において、フォーカシングレンズ２２の可動範囲の全域においてコントラスト計算処理を実行したと判定した場合には、合焦が不可能である旨を液晶表示装置１１又は他の表示装置に表示し、ステップＳ１１へ移行する。
【００４３】
一方、ステップＳ０８において、フォーカシングレンズ２２の可動範囲の全域においてコントラスト計算処理を実行していない、すなわちフォーカシングレンズ２２が可動範囲の端部にまで達していないと判定した場合には、ステップＳ０９において、所定の移動量だけフォーカシングレンズ２２の位置を移動させる。そしてステップＳ０４へ戻り、上述した処理を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ１１においては、上述のように合焦完了もしくは合焦不可能の表示をした状態で、使用者からの以下に説明する４種類のユーザ操作のいずれかがなされるまで待機する。このユーザ操作を、図５に表として示す。
【００４５】
この４種類のユーザ操作は、それぞれ表の左側に示した４種類の指示内容に対応するものである。
【００４６】
第１のユーザ操作として、使用者がレリーズスイッチ３の押下を一旦やめて指を離し、再びレリーズスイッチ３を半押しの状態にまで押下した場合には、使用者からの指示内容は「ＡＦを再実行」となる。
【００４７】
第２のユーザ操作として、使用者がレリーズスイッチ３の押下をやめてＡＦ切替スイッチ８を押下した場合には、使用者からの指示内容は「撮影せずに終了」となる。
【００４８】
第３のユーザ操作として、使用者がレリーズスイッチ３の押下をやめてＡＦ指定色取得スイッチ７を押下した場合には、使用者からの指示内容は「ＡＦ指定色を変更」となる。
【００４９】
第４のユーザ操作として、使用者がレリーズスイッチ３を全押しの位置まで押下した場合には、使用者からの指示内容は「撮影を実行」となる。
【００５０】
上記４種類のユーザ操作のいずれかがなされた後に、次のステップＳ１２からステップＳ１４において、実行されたユーザ操作の種類を判定する。実行されたユーザ操作が「ＡＦを再実行」であれば、ステップＳ０４へ戻り、上記処理を再び実行する（ステップＳ１２のＹＥＳ）。実行されたユーザ操作が「撮影せずに終了」であれば、本撮影処理を終了する（ステップＳ１３のＹＥＳ）。
【００５１】
実行されたユーザ操作が「撮影開始」であれば（ステップＳ１４のＹＥＳ）、ステップＳ１５へ移行し、撮像部２による撮像を実行し、得られた画像データに対して所定の画像処理を施してメモリカード１３に記憶する。
【００５２】
以下に、上述したステップＳ０３におけるＡＦ指定色取得処理を図６のフローチャートを参照して説明する。ＡＦ指定色取得処理は、使用者がＡＦ指定色として指定する色の情報を取得する処理である。
【００５３】
まず、ステップＳ２１において、液晶表示装置１１に、ライブビュー表示を行い、さらに該ライブビュー表示上に図７に示すようなＡＦ指定色取得操作画面を重畳して表示し、使用者からのＡＦ指定色取得指示が入力されるまで待機する。
【００５４】
ＡＦ指定色取得操作画面は、ターゲット６０とＡＦ指定色表示枠６１とにより構成されている。ターゲット６０は、矩形の枠状の表示である。該ターゲット６０枠内に使用者が焦点を合わせたい被写体が導入された状態においてデジタルカメラ１を操作し、使用者がＡＦ指定色取得スイッチ７を押下することにより、ＡＦ指定色取得指示が入力される。
【００５５】
ＡＦ指定色表示枠６１は、液晶表示装置１１の画面の例えば左下隅に配置される枠状の表示であり、過去に取得されたＡＦ指定色の情報が記憶装置内３２内に記憶されている場合には、この枠内に該ＡＦ指定色が表示される。
【００５６】
次に、ステップＳ２２において、ＡＦ指定色取得指示が入力された直後に撮像部２により取得された画像データから、枠状のターゲット６０内に相当する第１の部分領域であるＡＦ指定色取得領域の画素の色情報を抽出し、該色情報を公知のＨＳＩ変換することにより、ＡＦ指定色取得領域内の画素の色相、彩度及び明度を算出する。
【００５７】
本実施形態では、撮像部２により取得される画像データを構成する各画素は、ＲＧＢ色空間により定義される色情報（以下、ＲＧＢ色情報と称する）を有するものである。ステップＳ２２においては、ＡＦ指定色取得領域内の画素のＲＧＢ色情報を、例えば６角錐モデルと称されるＨＳＩ変換モデルを用いて、色相、彩度及び明度により定義される色情報（以下、ＨＳＩ色情報と称する）に変換する。なお、ＨＳＩ変換モデルは、他のモデルが用いられるものであってもよい。
【００５８】
次に、ステップＳ２３において、上記ＨＳＩ色情報から、ＡＦ指定色取得領域内の全画素の色相の中央値又は平均値を算出し、ＡＦ指定色取得領域内において該色相の中央値又は平均値に最も近い色相の値を有する画素を代表画素として定義する。そして、該代表画素のＨＳＩ色情報を、ＡＦ指定色の色情報として取得する。
【００５９】
次に、ステップＳ２４において、既に記憶装置３２内にＡＦ指定色の情報が記憶されているか否かを判定する。ここで、記憶装置３２内にＡＦ指定色の情報が記憶されていないと判定した場合には、ステップＳ２８へ移行し、ステップＳ２３で取得したＡＦ指定色の色情報を記憶装置３２に記憶する。
【００６０】
一方、ステップＳ２４において、記憶装置３２内に既にＡＦ指定色の情報が記憶されていると判定した場合には、ステップＳ２５へ移行し、代表画素のＨＳＩ色情報が、記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色に近似しているか否かを判定する。ステップＳ２５においては、例えば代表画素の色相、彩度及び明度と、ＡＦ指定色の色相、彩度及び明度とのそれぞれの値の差が所定のしきい値以下である場合に、代表画素のＨＳＩ色情報が記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色に近似していると判定する。
【００６１】
ステップＳ２５において、代表画素のＨＳＩ色情報と記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色とは近似していないと判定した場合には、ステップＳ２７へ移行して記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色を消去し、ステップＳ２８において代表画素のＨＳＩ色情報を新たなＡＦ指定色の色情報として記憶装置３２に記憶する。
【００６２】
一方、ステップＳ２５において、代表画素のＨＳＩ色情報と記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色とが近似していると判定した場合には、ステップＳ２６へ移行し、ターゲット６０の枠内の色が前回指定したＡＦ指定色と近似している旨の警告表示を液晶表示装置１１に表示して、使用者に対して現在とは異なる色をＡＦ指定色として指定するよう促す。そして、ステップＳ２１へ戻り、上記処理を再実行する。
【００６３】
本実施形態において、ステップＳ２５からステップＳ２６に示すように、代表画素のＨＳＩ色情報と記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色とが近似している場合にエラーとして処理するのは、本ＡＦ指定色取得処理は使用者がＡＦ指定色を変更を明確に意図して実行されるものだからである。すなわち、ＡＦ指定色取得処理が実行された場合においては、使用者は過去に指定したＡＦ指定色とは明らかに異なる色を新たなＡＦ指定色として指定したいとの意図を有するものであり、ここで過去に指定したＡＦ指定色に近似した色をＡＦ指定色に指定し直すことは使用者の意図に反するものであると判断されるからである。
【００６４】
このようなステップＳ２５における判定を行うことにより、本実施形態によれば、使用者の意図に反して近似した色を再びＡＦ指定色として定義してしまうことを防止することができる。
【００６５】
なお、ステップＳ２６において警告表示を行った後にＡＦ指定色の決定を強行する旨の指示がなされた場合には、ステップＳ２７へ移行し、記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色を消去し、ステップＳ２８において代表画素のＨＳＩ色情報を新たなＡＦ指定色の色情報として記憶装置３２に記憶するような分岐が設けられてもよい。
【００６６】
また、ステップＳ２５において、代表画素のＨＳＩ色情報と記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色とが近似していると判定した場合には、現在の代表画素とは所定の値だけ異なる色相を有する画素を新たな代表画素として自動的に定義し直し、ステップＳ２５へ戻って判定を繰り返す形態であってもよい。
【００６７】
次に、上述したステップＳ０４におけるＡＦ評価領域判定処理を図８のフローチャートを参照して説明する。ＡＦ評価領域判定処理は、ＡＦ領域内においてコントラストＡＦ用のコントラスト値を検出する対象となる評価領域を決定するものである。
【００６８】
まず、ステップＳ３１において、撮像部２により撮像を行い画像データを取得する。  
そして、ステップＳ３２からステップＳ３４のループ処理において、取得した画像データの所定の領域であるＡＦ領域内の全ての画素について、当該画素の色情報がＡＦ指定色の色情報に近似しているか否かを判定するＡＦ指定色判定処理を実施する。
【００６９】
具体的には、ステップＳ３２において、取得した画像データのＡＦ領域内の所定の座標の画素のＲＧＢ色情報を取得し、該ＲＧＢ色情報をＨＳＩ変換によりＨＳＩ色情報へ変換する。
【００７０】
次に、ステップＳ３２において、取得したＨＳＩ色情報について後述するＡＦ指定色判定処理を実行し、該ＡＦ指定色判定処理の結果を評価領域の情報として記憶装置３２内に記憶する。
【００７１】
そして、ステップＳ３４において、ＡＦ領域内の全ての画素についてＡＦ指定色判定処理を実行したか否かを判定する。ステップＳ３４において、まだＡＦ領域内の全ての画素についてＡＦ指定色判定処理を実行していないと判定した場合には、ステップＳ３２に戻り、まだＡＦ指定色判定処理を実行していない座標の画素に対して上述した処理を繰り返す。
【００７２】
ステップＳ３４において、ＡＦ領域内の全ての画素についてＡＦ指定色判定処理を実行したと判定した場合には、本ＡＦ評価領域判定処理を終了する。
【００７３】
次に、上述したステップＳ３３におけるＡＦ指定色判定処理を、図９のフローチャートを参照して説明する。
【００７４】
まず、ステップＳ４１において、取得したＨＳＩ色情報の明度の値が所定の範囲内であるか否かを判定する。ここで、明度について判別するのは、取得したＨＳＩ色情報の明度が所定の値よりも高いもしくは所定の値よりも低い場合、すなわち当該画素の色が明るすぎるもしくは暗すぎる場合、後述するステップにおける色相の判定が困難となるからである。
【００７５】
したがって、ステップＳ４１において、取得したＨＳＩ色情報の明度の値が所定の範囲内ではない、すなわち取得したＨＳＩ色情報の明度が所定のレベルよりも高すぎる又は低すぎると判定した場合には、ステップＳ４４へ移行し、当該画素の色情報はコントラストＡＦ用のコントラスト値を検出する対象としてふさわしくないものとして破棄し、本ＡＦ指定色判定処理を終了する。
【００７６】
一方、ステップＳ４１において、取得したＨＳＩ色情報の明度の値が所定の範囲内であると判定した場合には、ステップＳ４２へ移行する。
【００７７】
ステップＳ４２において、取得したＨＳＩ色情報の色相の値と、記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色の色相の値との差が、所定の許容範囲内であるか否かを判定する。
【００７８】
ステップＳ４２において、取得したＨＳＩ色情報の色相の値と、記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色の色相の値との差は所定の許容範囲外であると判定した場合には、ステップＳ４４へ移行し、当該画素の色情報はコントラストＡＦ用のコントラスト値を検出する対象としてふさわしくないものとして破棄し、本ＡＦ指定色判定処理を終了する。
【００７９】
一方、ステップＳ４２において、取得したＨＳＩ色情報の色相の値と、記憶装置３２内に記憶されているＡＦ指定色の色相の値との差は所定の許容範囲内であると判定した場合には、ステップＳ４３へ移行し、当該画素の座標情報（位置情報）と、ＨＳＩ色情報を関連付けて評価領域の情報として記憶装置３２に記憶し、本ＡＦ指定色判定処理を終了する。
【００８０】
次に、上述したステップＳ０６におけるコントラスト計算処理を、図１０から図１２のフローチャートを参照して説明する。コントラスト計算処理は、上述したＡＦ評価領域判定処理により決定された評価領域内におけるコントラスト値を算出する処理である。
【００８１】
まず、ステップＳ５１において、図１１のフローチャートに示す水平コントラスト加算処理を実行する。
【００８２】
水平コントラスト加算処理について説明する。水平コントラスト加算処理は、画像データの上記評価領域として記憶されている複数の画素の集合において、水平方向に隣接する一対の画素を抽出し、該水平方向に隣接する一対の画素間の輝度の差分の絶対値の合計を算出するものである。
【００８３】
以下の説明では、図１３に示すように、画像データは、水平方向をＨ軸、垂直方向をＶ軸とした場合に、Ｈ軸方向にＸｍａｘ個、Ｖ軸方向にＹｍａｘ個の画素がマトリクス状に配列されて構成されるものとする。そして、所定の画素の座標を（ｘ，ｙ）で表示するものとする。ここで、変数ｘは１〜Ｘｍａｘの自然数、変数ｙは１〜Ｙｍａｘの自然数である。例えば、画像データの左上隅の画素の座標は（１，１）と表記し、その対角の右下隅の画素の座標は（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）と表記する。
【００８４】
水平コントラスト加算処理では、まず、ステップＳ６１において、変数ｘ及び変数ｙの値を１とする。また変数Ｂｈ及びｎを定義し、該変数Ｂｈ及びｎの値を０とする。
【００８５】
次にステップＳ６２において、画像データ中の座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ＋１，ｙ）が、評価領域の情報として記憶装置３２内に記憶されているか否かを判定する。すなわち、Ｈ軸方向（水平方向）に隣接する一対の画素が共に評価領域として記憶されているか否かを判定する。
【００８６】
ステップＳ６２において、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ＋１，ｙ）は、評価領域の情報として記憶装置３２内に記憶されていないと判定した場合には、ステップＳ６６へ移行する。
【００８７】
一方、ステップＳ６２において、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ＋１，ｙ）は、評価領域の情報として記憶装置３２内に記憶されていると判定した場合には、ステップＳ６３へ移行し、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ＋１，ｙ）の一対の隣接する画素のＨＳＩ色情報から輝度値を算出する。
【００８８】
次に、ステップＳ６４において、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ＋１，ｙ）の一対の隣接する画素間の輝度値の差分の絶対値を算出し、該輝度値の差分の絶対値を累計する。具体的には、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ＋１，ｙ）の一対の隣接する画素間の輝度値の差分の絶対値ΔＢを算出し、変数ＢｈにΔＢを加算する。すなわちＢｈ＝Ｂｈ＋ΔＢを計算する。
【００８９】
次に、ステップＳ６５において、輝度値の差分の絶対値を累計した回数を算出する。具体的には、ｎ＝ｎ＋１の計算を実行する。
【００９０】
次にステップＳ６６において、ｘ＝ｘ＋１の計算を実行する。すなわち、画像データ中における隣接しあう評価領域の検出を行う領域を水平方向に１画素ずらす。
【００９１】
次にステップＳ６７においてｘの値がＸｍａｘ−１であるか否かを判定する。ここで、ｘの値がＸｍａｘ−１でなければ、現在のｙの値の行についてまだ隣接しあう評価領域の検出が右端まで行われていないため、ステップＳ６２へ戻り、上述した処理を繰り返す。
【００９２】
一方、ｘの値がＸｍａｘ−１であれば、現在のｙの値の行の左端から右端まで隣接しあう評価領域の検出が終了したこととなるため、ステップＳ６８において、ｘ＝１，ｙ＝ｙ＋１の計算を行う。
【００９３】
そして、ステップＳ６９において、ｙの値がＹｍａｘよりも大きいか否かを判定する。ここで、ｙの値がＹｍａｘ以下であれば、ステップＳ６２へ戻り上述した処理を繰り返す。
【００９４】
一方、ステップＳ６９においてｙの値がＹｍａｘよりも大きければ、画像データの全ての領域について、評価領域と判定された水平方向に隣接する一対の画素間の輝度値の差分の絶対値の加算が行われたものとして、本処理を終了する。
【００９５】
上述した水平コントラスト加算処理が終了した時点において、Ｂｈの値が、評価領域中において水平方向に隣接する一対の画素間の輝度差の絶対値の総和を示し、ｎの値が加算を行った回数を示す。
【００９６】
このステップＳ５１の水平コントラスト加算処理が終了した後に、ステップＳ５２において図１２のフローチャートに示す垂直コントラスト加算処理を実行する。
【００９７】
垂直コントラスト加算処理は、画像データの上記評価領域として記憶されている複数の画素の集合において、垂直方向に隣接する一対の画素を抽出し、該垂直方向に隣接する一対の画素間の輝度の差分の絶対値の合計を算出するものである。
【００９８】
垂直コントラスト加算処理では、まず、ステップＳ７１において、変数ｘ及び変数ｙの値を１とする。また変数Ｂｖ及びｍを定義し、該変数Ｂｖ及びｍの値を０とする。
【００９９】
次にステップＳ７２において、画像データ中の座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ，ｙ＋１）が、評価領域の情報として記憶装置３２内に記憶されているか否かを判定する。すなわち、Ｖ軸方向（垂直方向）に隣接する一対の画素が共に評価領域として記憶されているか否かを判定する。
【０１００】
ステップＳ７２において、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ，ｙ＋１）は、評価領域の情報として記憶装置３２内に記憶されていないと判定した場合には、ステップＳ７６へ移行する。
【０１０１】
一方、ステップＳ７２において、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ，ｙ＋１）は、評価領域の情報として記憶装置３２内に記憶されていると判定した場合には、ステップＳ７３へ移行し、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ，ｙ＋１）の一対の隣接する画素のＨＳＩ色情報から輝度値を算出する。
【０１０２】
次に、ステップＳ７４において、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ，ｙ＋１）の一対の隣接する画素間の輝度値の差分の絶対値を算出し、該輝度値の差分の絶対値を累計する。具体的には、座標（ｘ，ｙ）及び（ｘ，ｙ＋１）の一対の隣接する画素間の輝度値の差分の絶対値ΔＢを算出し、変数ＢｖにΔＢを加算する。すなわちＢｖ＝Ｂｖ＋ΔＢを計算する。
【０１０３】
次に、ステップＳ７５において、輝度値の差分の絶対値を累計した回数を算出する。具体的には、ｍ＝ｍ＋１の計算を実行する。
【０１０４】
次にステップＳ７６において、ｙ＝ｙ＋１の計算を実行する。すなわち、画像データ中における隣接しあう評価領域の検出を行う領域を垂直方向に１画素ずらす。
【０１０５】
次にステップＳ７７においてｙの値がＹｍａｘ−１であるか否かを判定する。ここで、ｙの値がＹｍａｘ−１でなければ、現在のｘの値の列についてまだ隣接しあう評価領域の検出が下端まで行われていないため、ステップＳ７２へ戻り、上述した処理を繰り返す。
【０１０６】
一方、ｙの値がＹｍａｘ−１であれば、現在のｘの値の列の上端から下端まで隣接しあう評価領域の検出が終了したこととなるため、ステップＳ７８において、ｘ＝ｘ＋１，ｙ＝１の計算を行う。
【０１０７】
そして、ステップＳ７９において、ｘの値がＸｍａｘよりも大きいか否かを判定する。ここで、ｘの値がＸｍａｘ以下であれば、ステップＳ７２へ戻り上述した処理を繰り返す。
【０１０８】
一方、ステップＳ７９においてｘの値がＸｍａｘよりも大きければ、画像データの全ての領域について、評価領域と判定された垂直方向に隣接する一対の画素間の輝度値の差分の絶対値の加算が行われたものとして、本処理を終了する。
【０１０９】
上述した垂直コントラスト加算処理が終了した時点において、Ｂｖの値が、評価領域中において垂直方向に隣接する一対の画素間の輝度差の絶対値の総和を示し、ｍの値が加算を行った回数を示す。
【０１１０】
このステップＳ５２の垂直コントラスト加算処理が終了した後に、ステップＳ５３において
上記Ｂｈ及びＢｖの和を、上記ｎ及びｍの和で除算した値Ｃを求める。すなわちＣ＝（Ｂｈ＋Ｂｖ）／（ｎ＋ｍ）の計算を実行し、該値Ｃをコントラスト値として定義する。
【０１１１】
上述した本実施形態のデジタルカメラ１は、撮像部２により取得した画像データの所定の領域であるＡＦ評価領域におけるコントラスト値Ｃを算出し、該コントラスト値Ｃの変化に基づいて合焦距離を検出する、いわゆるコントラストＡＦを行うものである。
【０１１２】
そして、本実施形態においては、上記ＡＦ評価領域は、画像データを構成する画素のうちの、使用者により指定指示がなされたＡＦ指定色に近似した色情報を有する画素により構成される。すなわち、本実施形態においては、ＡＦ指定色に近似した色を有する画素群を用いてコントラストＡＦが行われる。
【０１１３】
このため、本実施形態のデジタルカメラ１によれば、使用者が合焦させたい主要被写体の色をＡＦ指定色として指定することにより、該主要被写体の一部に他の被写体が重なっている場合においても、確実に主要被写体のＡＦ指定色に近似した箇所に合焦させることが可能となるのである。
【０１１４】
例えば、格子状の金網越しに存在する人物の顔を主要被写体として撮影する場合には、使用者が主要被写体である顔の色をＡＦ指定色として指定操作することにより、顔の手前側に金網が存在する場合においても、金網に影響されることなく人物の顔に合焦される。
【０１１５】
また、本実施形態によれば、ＡＦ指定色は使用者の明示的な指示操作により設定されるものであるため、使用者は、被写体のどの箇所に合焦されたのかを明確かつ容易に認識することが可能となる。
【０１１６】
また、上述した本実施形態において、隣接する画素間の輝度差の絶対値の総和（Ｂｈ＋Ｂｖ）をコントラスト値とするのではなく、該隣接する画素間の輝度差の絶対値の総和（Ｂｈ＋Ｂｖ）を加算回数（ｎ＋ｍ）で除算した値をコントラスト値Ｃとして算出している。
【０１１７】
このように、評価領域における隣接する画素間の輝度差の絶対値の総和（Ｂｈ＋Ｂｖ）を加算回数（ｎ＋ｍ）で除算することにより、合焦状態を判定するためのコントラスト値Ｃの値が、評価領域の面積（画素数）に影響されて変動してしまうことを防止することができる。
【０１１８】
例えば、本実施形態のようにＡＦ指定色に近似した色の領域を評価領域として定義した場合、ＡＦ動作中に被写体の位置や光線の状態が変化した場合に、評価領域の面積が変化してしまうことが考えられる。
【０１１９】
しかしながら、本実施形態によれば、合焦状態を判定するためのコントラスト値Ｃの値は、評価領域の面積の変化による影響が除外されているため、コントラスト値Ｃのピーク値を評価領域の面積の変化に影響されることなく算出することができ、より高い精度で合焦を行うことができるのである。
【０１２０】
上述した実施形態に基づいて、以下の構成を提案することができる。すなわち、  
（付記１）  
光学系を介して入力した光像を撮像素子により所定タイミングごと電気信号に変換する撮像手段と、  
上記撮像手段で得られた被写体の電気信号をデジタルカラー画像に変換する変換処理手段と、  
上記光学系の合焦位置を決める焦点レンズを光軸方向に移動させる光学系駆動手段と、  
撮影者の指示により、上記デジタルカラー画像中の第１の部分領域に含まれる画素の色を表す色度値からその領域の色を代表する代表色の色度値を取得して記憶する代表色取得手段と、  
上記デジタルカラー画像中の第２の部分領域について、上記代表色取得手段で取得した上記代表色の色度値から所定色度値以内の色度値を有する画素を抽出する画素抽出手段と、  
上記画素抽出手段で抽出された画素の明るさを表す輝度値をもとに上記第２部分領域のコントラストを表すコントラスト評価値を算出するコントラスト評価値算出手段と、  
上記光学系駆動部を制御して上記焦点レンズを所定値ずつ移動させながら、上記コントラスト評価値算出手段でコントラスト評価値を算出してコントラスト評価値のピークを検出し、検出された評価値のピーク位置に上記焦点レンズを移動させるＡＦ制御手段と、  
を有することを特徴とするカメラ。
【０１２１】
（付記２）  
上記画素抽出手段は、輝度値が第１の閾値以下または第２の閾値以上の画素は抽出しないことを特徴とする付記１に記載のカメラ。
【０１２２】
（付記３）  
上記第１の部分領域は、上記第２の部分領域と同じか含まれることを特徴とする付記２に記載のカメラ。
【０１２３】
（付記４）  
上記コントラスト評価値算出手段は、上記画素抽出手段で抽出した画素について隣り合った画素の全ての組の輝度差の絶対値を合計し、その合計値をその隣り合った画素の組の数で割った値をコントラスト評価値とすることを特徴とする付記２又は３に記載のカメラ。
【０１２４】
（付記５）  
上記色情報取得手段は、再度代表色の色度値を取得するよう撮影者が指示した場合であっても、指示により取得された代表色の色度値が前回取得した代表色の色度値より所定の値以上異ならない場合には、代表色の色度値として記憶されないことを特徴とする付記２から４いずれか一項に記載のカメラ。
【０１２５】
（付記６）  
上記代表色取得手段が取得する代表色の色度値は、上記第１の部分領域に含まれる画素の色度値の中央値又は平均値であることを特徴とする付記２に記載のカメラ。
【０１２６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うカメラもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【０１２７】
本発明に係るカメラは、上述の実施形態で説明したデジタルカメラの形態に限らず、撮像部を備えた録音機器、携帯電話、ＰＤＡ、ゲーム機、デジタルビデオカメラ、デジタルメディアプレーヤー、テレビ、ＧＰＳ、時計等の他の電子機器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】デジタルカメラの正面側を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側を示す斜視図である。
【図３】デジタルカメラの主要な構成を示すブロック図である。
【図４】デジタルカメラの撮影時において実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図５】ユーザ操作の種類を示す表である。
【図６】ＡＦ指定色取得処理のフローチャートである。
【図７】ＡＦ指定色取得操作画面の構成を示す図である。
【図８】ＡＦ評価領域判定処理のフローチャートである。
【図９】ＡＦ指定色判定処理のフローチャートである。
【図１０】コントラスト計算処理のフローチャートである。
【図１１】水平コントラスト加算処理のフローチャートである。
【図１２】垂直コントラスト加算処理のフローチャートである。
【図１３】画像データの構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  デジタルカメラ、  ２  撮像部、  １１  液晶表示装置、  １２  操作部  、  １３  メモリカード、  ２０  撮像素子、  ２１  撮像レンズ、  ２２  フォーカシングレンズ、  ２３  レンズ駆動部、  ３０  コントローラ、  ３１  演算装置、  ３２  記憶装置、  ３３  ＡＦコントローラ、  ４０  画像処理装置、  ４１  領域判定部、  ４２  コントラスト評価部
【図１】
2009069303.tif 000003
【図２】
2009069303.tif 000004
【図３】
2009069303.tif 000005
【図４】
2009069303.tif 000006
【図５】
2009069303.tif 000007
【図６】
2009069303.tif 000008
【図７】
2009069303.tif 000009
【図８】
2009069303.tif 000010
【図９】
2009069303.tif 000011
【図１０】
2009069303.tif 000012
【図１１】
2009069303.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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