成像裝置、成像裝置控制方法和計算機程序的制作方法

文檔序號：2809591閱讀：151來源：國知局

專利名稱：成像裝置、成像裝置控制方法和計算機程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及成像裝置、成像裝置控制方法和計算機程序，并且更具體
而言涉及能夠實現對目標對象(target subject)的快速且準確的自聚焦處理的成像裝置、成像裝置控制方法和計算機程序。
背景技術：
近年來，對于大量的成像裝置，例如靜止相機、攝像機等等，實現了用于自動聚焦在對象上的自聚焦(AF)機構。
關于自聚焦控制技術，已知一種確定通過透鏡獲得的成像數據的對比度水平的技術。具體而言，該技術是這樣一種技術，其中成像圖像的特定區(qū)域被設置為用于聚焦控制的信號獲得區(qū)域(空間頻率提取區(qū)域)，判定該特定區(qū)域的對比度越高，成像圖像就越處于對焦狀態(tài)，而對比度越低，成像圖像就越處于失焦狀態(tài)，并且驅動透鏡以移動位置來增強對比度，從而調節(jié)聚焦。這種聚焦控制處理布置例如在日本未實審專利申請公布No. 10-21373中有所描述。
具體而言，應用了這樣一種方法，其中提取出特定區(qū)域的高頻分量，生成所提取出的高頻分量的積分數據，并且基于所生成的高頻分量積分數據確定對比度水平。也就是說，在將聚焦透鏡移動到多個位置的同時獲得多個圖像，并且對每個圖像的亮度信號進行由高通濾波器表示的濾波處理，從而獲得指示每個圖像的對比度強度的AF評估值。此時，當在某一聚焦位置處存在處于對焦狀態(tài)的對象的情況下，相對于聚焦位置的AF評估值繪出了諸如圖1中所示的曲線。該曲線的峰值位置P1，圖像的對比度值變?yōu)樽畲蟮奈恢檬菆D像處于對焦狀態(tài)的焦點位置。該方法是用于檢測對比度強度的峰值的，并且也被稱為爬升方法(climbing method)。
利用該方法，可以執(zhí)行聚焦操作，該操作是利用反映到成像器的圖像
的信息的聚焦控制，除了成像光學系統(tǒng)以外不需要提供測距光學系統(tǒng)，因此，該方法己被廣泛地用于近年來的數字相機。
因此，利用自聚焦控制，計算出特定區(qū)域的高頻分量積分值以確定對比度水平，從而將其用作評估值(AF評估值)。驅動聚焦透鏡以使得評估值變?yōu)樽畲螅瑥亩鴮崿F自聚焦。為了執(zhí)行自聚焦，需要利用上述評估值作為指示符來驅動透鏡。至于透鏡驅動機構，例如采用了音圈馬達等等。
但是注意，采用對比度提取方法(用于利用這種對比度作為指標值來
選擇聚焦位置)的自聚焦(下文中簡寫為"AF")設備傾向于聚焦在包括大量高頻分量的背景上。例如，如圖2所示，位于中心框架20 (它是等同于在成像裝置處拍攝的拍攝圖像的總體區(qū)域的屏幕總體框架10的中心部位)等處的期望對象處于失焦狀態(tài)，因此，在某些情況下發(fā)生被稱為背景聚焦的現象，其中背景被錯誤地聚焦。
尤其是，在對象是面部等的情況下這種背景聚焦明顯地發(fā)生。這是因為面部相比于背景部分來說對比度較低，并且因此，具有高對比度的背景部分被取作屏幕總體框架10的最佳聚焦位置。
如果可以識別出正確的對象，則可以聚焦在正確對象上。也就是說，在對于諸如圖2中所示的設置正確的對象被取作人物面部的情況下，通過識別出該面部、設置檢測對比度以執(zhí)行面部框架30的聚焦控制的測距區(qū) 域(檢測框架)、并通過受限于測距區(qū)域(檢測框架)的對比度提取來執(zhí) 行聚焦控制，可以執(zhí)行對目標對象的正確聚焦控制，
對于通常的照相機拍攝，存在大量的這種情況，其中人物是主要對象，但是人物在要拍攝的圖像內取各種位置，并且因此，有各種類型的圖示組成。為了處理這種問題，已提出了這樣一種布置，其中在成像裝置處從圖像識別面部，并且測距區(qū)域被設置到所識別面部的位置，從而無論組成如何都可以執(zhí)行在面部上的聚焦。例如，基于這種面部識別的聚焦控制布置己在日本未實審專利申請公布No. 2003-107335中得到公開。這種基于面部識別的聚焦控制能夠在拍攝各種類型組成時實現合適的聚焦控制 (聚焦)。
具有這種面部識別功能的某些數字靜止相機已得到采用，其中該功能
被用在拍攝包括面部的圖像的情況下。但是注意，這種攝像機還沒有商業(yè) 化。攝像機是用于拍攝運動圖像的，其中發(fā)生了面部區(qū)域自身的移動，因此在攝取運動圖像時將面部識別應用于自聚焦經常是失敗的，從而當前狀態(tài)是實際實現起來是困難的。
關于將來自圖像數據的人物提取技術應用于照相機的布置，例如有日
本未實審專利申請公布No. 2004-317699，其中公開了一種用于基于面部尺寸高速確定聚焦位置的布置。另外，用于基于三角測量原理執(zhí)行到對象的距離測量的距離估計技術己在日本未實審專利申請公布No. 2001-215403 中得到描述。
另外，用于執(zhí)行切換對比度提取區(qū)域(例如，在圖2所示的中心框架 20和面部框架30之間)的處理已在上述日本未實審專利申請公布No. 2004-317699、日本未實審專利申請公布No. 2006-33440等中得到公開。
另外，日本未實審專利申請公布No. 2006-227080公開了一種技術，其中考慮到面部對比度較低的情況，通過將人體部位加到面部來設置測距區(qū)域(檢測框架)。另外，在日本未實審專利申請公布No. 2005-86682中公開了一種在包括多個面部的情況下與面部框架的優(yōu)先順序的規(guī)范有關的技術。
但是注意，這些現有技術是與數字靜止相機相對應的應用，并且如上所述，在將面部框架應用于由攝像機攝取的運動圖像作為這種測距區(qū)域 (檢測框架)的情況下，需要針對攝像機的每個框架檢測面部框架。另外，當增大框架尺寸的情況下，發(fā)生了背景聚焦問題，并且當減小框架尺寸時，很容易發(fā)生由于在框架外面或者框架的低對比度而導致沒有正確執(zhí) 行聚焦的問題，因此，聚焦位置發(fā)生波動。這些各種問題阻止了實際的實現。
注意，在面部區(qū)域被用作測距區(qū)域(檢測框架)的情況下，存在一個問題，來自被設置到面部區(qū)域的檢測框架的檢測信號變得不穩(wěn)定，但是例如，日本未實審專利申請公布No. 2006-162215已公開了這樣一種布置作為針對該問題的解決方案之一，其中在沒有執(zhí)行來自檢測框架的檢測的情況下，檢測框架保持在面部檢測區(qū)域處。注意，除了基于上述對比度判定的聚焦位置設置以外，還公開了一種技術，其中基于從照相機獲得的圖像的面部尺寸來測量到面部的距離以估計聚焦位置。但是注意，面部尺寸在成年人和小孩之間是不同的。因此，對于基于面部尺寸的距離估計，希望執(zhí)行基于面部類型分類(例如成年人的面部、小孩的面部等等)的估計。例如在日本未實審專利申請公布No.
2003-242486、 11-175724、 8-106519、 2001-167110和2001-331799等中公
開了一種技術，其中通過對面部的特征量等分類來進行對面部屬性(成年人、小孩等)的判定，并且該判定結果被用于根據從照相機獲得的圖像的面部尺寸來估計到面部的距離。

發(fā)明內容
如上所述，數字相機經常采用這樣一種布置，其中在成像裝置處從圖像中識別出面部，并且測距區(qū)域被設置到所識別面部的位置以便可以聚焦在面部上，但是對于攝像機來說，發(fā)生了面部區(qū)域自身的移動，因此在攝取運動圖像時將面部識別應用于自聚焦經常失敗，從而當前狀態(tài)是該布置還未投入實用。
已經認識到，需要提供一種可以供攝像機利用面部識別技術執(zhí)行穩(wěn)定的聚焦控制的成像裝置、成像裝置控制方法和計算機程序。
另外，已經認識到，需要提供一種抑制了背景聚焦的發(fā)生、正確地跟蹤了主要對象并且執(zhí)行了穩(wěn)定的聚焦控制的成像裝置、成像裝置控制方法和計算機程序。
根據本發(fā)明實施例的數據處理設備包括面部檢測單元，被配置為檢測來自從成像單元輸入的輸入圖像的面部區(qū)域，所述成像單元被配置為對包括面部的對象成像；設置單元，被配置為基于由面部檢測單元檢測到的
面部的面部尺寸來計算對象距離，并且在計算出的對象距離作為焦距的聚
焦透鏡位置之前和之后設置用作聚焦透鏡工作范圍的限度；檢測單元，被配置為在由設置單元設置的限度內移動聚焦透鏡，并且檢測其中與從包括由面部檢測單元檢測到的面部的面部框架獲得的對比度強度相對應的檢測值等于或大于預定閾值的焦點；以及控制單元，被配置為在預定設置時間
內已檢測到焦點的情況下確定其焦點作為聚焦位置。
控制單元在預定設置時間內未檢測到焦點的情況下可以取消由設置單元設置的限度。
控制單元可以基于預定的規(guī)定面部尺寸的上限數據和下限數據來設置以下限度
近端限度[Fc—near—new]，禾口遠端工作限度[Fc—far—new]，作為用作聚焦透鏡工作范圍的限度。
控制單元可以根據檢測定時，在由設置單元設置的限度內移動聚焦透鏡時對執(zhí)行擺動處理的執(zhí)行定時進行控制來確定焦點位置，其中所述檢測定時是根據包括由面部檢測單元檢測到的面部的面部框架而確定的。
數據處理設備還可以包括計算單元，被配置為計算采用由面部檢測單元檢測到的面部的以下(a)至(c)中的任何一項的分數
(a) 面部尺寸，
(b) 距面部圖像中心的距離，以及
(c) 上一次面部是否被檢測為主要對象；其中控制單元選擇具有由計算單元計算出的高分數的面部作為用作聚
焦對象的主要面部。
控制單元可以跟蹤已由控制單元設置的主要面部，并且在跟蹤失敗的情況下選擇下一主要面部。
利用設置限度內的聚焦控制運行時間段，控制單元可以基于采用由面部檢測單元檢測到的面部計算出的對象距離，在檢測到屏幕或面部框架的移動等于或大于預定閾值的情況下，或者在輸入變焦、搖攝和傾斜操作信息中的任何一種的情況下，消除所述限度。
控制單元可以基于由面部檢測單元檢測到的面部特征來確定人物的屬性，基于所述屬性執(zhí)行對面部尺寸的估計，并且采用所估計的面部尺寸計算對象距離。
數據處理設備還可以包括成像單元，被配置為對包括面部的對象成像。
根據本發(fā)明實施例的數據處理方法包括以下步驟檢測來自從成像單元輸入的輸入圖像的面部區(qū)域，所述成像單元被配置為對包括面部的對象成像；基于在檢測步驟中檢測到的面部的面部尺寸來計算對象距離，并且在計算出的對象距離作為焦距的聚焦透鏡位置之前和之后設置用作聚焦透鏡工作范圍的限度；在設置步驟中設置的限度內移動聚焦透鏡，并且檢測其中與從包括在檢測步驟中檢測到的面部的面部框架獲得的對比度強度相對應的檢測值等于或大于預定閾值的焦點；以及在預定設置時間內已檢測到焦點的情況下確定其焦點作為聚焦位置。
注意，根據本發(fā)明實施例的計算機程序是可以例如通過計算機可讀形式的記錄介質或通信介質提供給能夠執(zhí)行各種類型的程序代碼的通用計算機系統(tǒng)的計算機程序。以計算機可讀格式提供這種程序實現了與計算機系統(tǒng)上的程序相對應的處理。
本發(fā)明的另外目的、特征和優(yōu)點將從基于本發(fā)明的后述實施例和附圖的更詳細的描述中變清楚。注意，本說明書中所用的系統(tǒng)是多個設備的邏輯組配置，而并不限于每個組成設備在同一外殼內的情形。
對于本發(fā)明實施例的布置，利用成像裝置的自聚焦處理，從輸入圖像中檢測出面部區(qū)域，基于檢測到的面部的尺寸計算對象距離，并且基于計算出的對象距離信息估計聚焦位置。另外，基于所估計的聚焦位置設置短于聚焦透鏡的總體工作范圍的聚焦透鏡工作范圍，并且在所設置的聚焦透鏡工作范圍內移動聚焦透鏡以確定聚焦透鏡設置位置。根據這一布置，在聚焦控制下要移動的透鏡的距離可以設置得更短，從而實現了高速聚焦控制。

圖1是用于描述具有聚焦控制的透鏡驅動示例的示圖；圖2是用于描述利用成像裝置的檢測框架的設置的示圖；圖3是用于描述成像裝置的硬件配置示例的示圖；圖4是用于描述面部檢測單元的配置的示圖5A是圖示根據現有技術的聚焦控制的聚焦透鏡工作范圍的示圖，
圖5B是圖示根據已應用了根據本發(fā)明實施例的基于面部檢測的估計距離信息的聚焦控制的聚焦透鏡工作范圍的示圖6是用于描述用于根據由成像裝置在一次圖像拍攝中包括的面部尺寸來獲得直到面部的距離的處理的示圖7是用于描述基于面部尺寸計算出的聚焦透鏡工作范圍和對象距離信息的設置示例的示圖8是用于描述聚焦控制配置的示圖9是用于描述用于執(zhí)行AF評估值的計算的評估值計算單元的處理的示圖IO是用于描述擺動處理的示圖11是用于描述利用成像裝置的各種類型的框架設置的示圖；圖12是用于描述利用成像裝置的用戶接口的顯示示例的示圖；圖13是用于描述基于面部尺寸的距離估計處理的示圖14是用于描述采用基于面部尺寸的距離估計信息的近端工作限度 [Fc—mear—new]到遠端工作限度[Fc—far—new]的設置處理的示圖15是用于描述利用成像裝置的各種類型的框架設置的示圖16圖示了用于描述在包括要聚焦的對象的面部框架(即，要被設
置為測距區(qū)域的面部框架)的初始設置時運行的處理序列的流程圖17圖示了用于描述基于到對象的距離信息(該信息是基于面部尺
寸計算出的)的聚焦限度的設置和取消，以及基于聚焦限度設置的聚焦控
制處理的序列的流程圖18圖示了用于描述要根據基于面部尺寸的距離估計信息設置的聚焦限度，即聚焦透鏡的移動限度(近端限度FcNear和遠端限度FcFar)狀態(tài)更新處理的流程圖；以及
圖19圖示了用于描述要根據基于面部尺寸的距離估計信息設置的聚焦限度，即聚焦透鏡的移動限度(近端限度FcNear和遠端限度FcFar)狀態(tài)更新處理的流程圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述根據本發(fā)明實施例的成像裝置、成像裝置控制方法和計算機程序的細節(jié)。對于本發(fā)明的實施例，在利用能夠快速對目標對象進行正確的自聚焦的成像裝置(尤其是利用用作用于攝取運動圖像的攝像機的成像裝置)拍攝時，從拍攝的圖像框架中檢測人的面部以對檢測的面部執(zhí)行聚焦控制。
圖3是示出作為根據本發(fā)明實施例的數據處理裝置的成像裝置100的
功能配置示例的框圖。成像透鏡101在內部包括用于連續(xù)改變焦距的變焦
透鏡、用于調節(jié)聚焦的聚焦透鏡、用于改變光圈的孔徑光闌、用于插入調
節(jié)ND (中性)濾光片(該濾光片用于調節(jié)亮度，同時減少根據光圈的衍射效應)的ND機構、用于校正拍攝時的抖動的防振動抖動校正透鏡，等等。
利用成像透鏡101，在成像器件102上形成了對象圖像。至于成像器件，采用了被廣泛用作固態(tài)成像器件的CCD或CMOS型成像器件。
成像裝置100包括用于在成像器件102上會聚圖片的成像透鏡101、用于設置成像器件的圖像捕捉定時的定時發(fā)生器(TG) 109、用于驅動透鏡上的變焦透鏡的致動器111、用于驅動透鏡上的聚焦透鏡的致動器 112、用于驅動它們的馬達驅動器110、以及用于控制聚焦或變焦透鏡的透鏡位置的控制單元120.
在小型攝像機的情況下，經常采用一種被稱為內聚焦型的透鏡來作為聚焦透鏡，這種透鏡根據被稱為跟蹤曲線的曲線、在微計算機的控制下與變焦透鏡的移動銜接，并且聚焦和變焦透鏡通過微計算機接口，并且通過前置驅動器和驅動器IC由透鏡馬達控制。
成像器件102的捕捉信號經過模擬信號處理單元103、 A/D轉換單元 104和數字信號處理單元105的信號處理。每個處理單元的處理由控制單元120控制。
從成像器件102輸出的光電轉換數據被輸入到模擬信號處理單元 103，并且在模擬信號處理單元103處經過諸如噪聲去除等處理，并且在 A/D轉換單元104處被轉換為數字信號。在A/D轉換單元104處轉換的數字數據被輸入到數字信號處理單元105，并且在數字信號處理單元105處
經過各種類型的圖像處理，例如輪廓增強、伽馬校正、閃光去除等。數字信號處理單元105至控制單元120至少包括自動聚焦機構、自動曝光機構、自動白平衡調節(jié)機構等，以及控制信號和包括在透鏡單元中的馬達，以實現最佳聚焦位置、最佳亮度和最佳顏色再現。
在數字信號處理單元105處處理后的圖片信號被輸出或存儲到由液晶面板等配置而成的監(jiān)視器106、取景器107或記錄設備108。
成像裝置100還包括用于檢測用戶輸入的操作單元114、作為用于存儲設置的存儲器的諸如EEPROM或閃存之類的非易失性存儲器115、存儲由控制單元120運行的程序等的存儲器(ROM) 116、用作由控制單元 120運行的程序的工作區(qū)域的RAM117、以及面部檢測單元200。
面部檢測單元200接收來自數字信號處理單元105的拍攝圖像，并且執(zhí)行用于檢測拍攝框架內的面部區(qū)域的處理。關于面部檢測單元200的面部識別和跟蹤技術，已公開了各種技術，并且該技術可以應用于面部檢測單元200。例如，如在日本未審査專利申請公布No. 2004-133637中所示出的，該技術可以通過匹配某一模板來實現，在該模板中，利用實際圖像記錄有面部的亮度分布信息。具體而言，首先，準備通過對實際圖像進行壓縮處理而獲得的多種類型的圖像。另外，準備在傾斜面部時獲得的面部亮度分布信息模板組，并且對壓縮的實際圖像和模板順序進行匹配。模板相對于面部三維正交坐標系統(tǒng)的X、 Y和Z軸中的每一個軸進行傾斜，并且通過與模板的匹配來確定面部的實際傾斜。
當在兩維平面上移動圖像的同時在壓縮圖像和模板之間進行順序匹配時，如果圖像的某一區(qū)域與模板匹配，則其區(qū)域是面部所存在的位置，并且從實際圖像的壓縮比可以獲得面部的尺寸。另外，從這時采用的模板可以獲得旋轉角、斜度、圍繞正交的三個軸的滾動角。通過利用這樣獲得的面部尺寸、位置和旋轉角執(zhí)行對到面部的距離的估計來執(zhí)行自聚焦控制。采用到面部的距離的估計信息使得聚焦透鏡的工作范圍(Rf)能夠被設置得很小。
將參考圖4描述面部檢測單元200的配置。如圖4所示，面部檢測單元200包括預處理單元201、尺寸調整處理單元202、分類和圖像匹配處
理單元203、特征量分析和人物屬性分析單元204、尺寸和位置穩(wěn)定化處理單元205和同步處理單元206。
預處理單元201從輸入自數字信號處理單元105的拍攝圖像框架中提取皮膚區(qū)域或去除不必要的頻率分量。尺寸調整處理單元202是用于執(zhí)行圖像框架內各種面部尺寸的調節(jié)的處理單元，并且將這些尺寸轉換為適合于面部檢測單元200的匹配處理的定義尺寸。
分類和圖像匹配處理單元203執(zhí)行分類以對每個面部方向或屬性執(zhí)行不同的檢測處理，并且利用預先注冊的面部特征信息來執(zhí)行匹配處理。特征量分析和人物屬性分析單元204提取面部特征點的位置，并且基于提取出的特征量來確定人物的屬性。注意，屬性包括如果是靜止的則是照片、性別判定、年齡估計等，在性別判定中，對在特征點布局是更接近于女性圖案的布局情況下作出該人物是女性的判定，在年齡估計中，從面部的眼睛和嘴巴的位置來估計年齡?？刂茊卧?20基于由特征量分析和人物屬性分析單元204確定的屬性來執(zhí)行面部尺寸的估計，并且執(zhí)行應用估計的面部尺寸的對象距離計算。
尺寸和位置穩(wěn)定化處理單元205執(zhí)行用于防止從圖像框架檢測到的面部波動或消失的穩(wěn)定化處理。同步處理單元206執(zhí)行用于屏幕信息檢測定時和面部信息檢測定時之間的同步的處理。
注意，面部檢測單元200將從拍攝圖像框架獲得的諸如面部的形狀、位置、尺寸之類的特征點記錄在設置在面部檢測單元200內的存儲器中，或者記錄在圖3所示的存儲器115至117之一中，并且特征量分析和人物屬性分析單元204基于所記錄的特征點信息來確定人物屬性。
控制單元120輸入包括面部尺寸的檢測信息作為來自面部檢測單元 200的面部檢測信息，執(zhí)行對從成像裝置100到檢測的面部的距離的估計，設置特定面部作為用作聚焦對象的目標對象，跟蹤設置的目標對象，并且執(zhí)行用于聚焦在其目標對象上的聚焦控制。
根據本發(fā)明實施例的成像裝置從要拍攝的圖像數據確定用作目標對象的人物的面部，并且根據其面部執(zhí)行距離估計。如上所述，面部檢測單元 200從由成像裝置獲得的圖像數據確定人物的面部。控制單元120利用通
過面部檢測處理獲得的面部尺寸等來執(zhí)行到面部的距離的估計，以執(zhí)行自聚焦控制。采用到面部的距離的估計信息使得聚焦透鏡的工作范圍(Rf) 能夠被設置得很小。
圖5A圖示了根據現有技術的聚焦控制的聚焦透鏡工作范圍，圖5B圖示了根據應用了根據本發(fā)明實施例的基于面部檢測的估計距離信息的聚焦控制的聚焦透鏡工作范圍。如圖5A所示，在執(zhí)行通常自聚焦控制的情況下，聚焦透鏡251的工作范圍被設置為從近端限度到無限遠端限度的整個范圍，聚焦透鏡251在該范圍內移動，并且確定通過透鏡獲得的成像數據的特定區(qū)域的對比度水平。也就是說，特定區(qū)域的高頻分量積分值被計算以確定對比度水平，這被取作評估值(AF評估值)，并且AF評估值變?yōu)?最大的位置被取作聚焦位置。執(zhí)行這種處理導致一個問題，即聚焦透鏡 251的工作范圍很大，并且聚焦控制的運行持續(xù)時間延長。
另一方面，利用根據圖5B所示的應用了本發(fā)明實施例的基于面部檢測的估計距離信息的聚焦控制，用作目標對象的人物的面部尺寸被確定，并且基于該尺寸估計對象距離，該估計信息被應用來使聚焦控制范圍縮小，從而執(zhí)行快速聚焦控制。也就是說，如圖5B所示，基于用作目標對象的人物的面部尺寸估計出對象距離，并且包括誤差范圍的預定區(qū)域被設置為以該距離(DF)為中心的聚焦透鏡251的工作范圍(Rf)，聚焦透鏡 251只在工作范圍(Rf)內移動，并且確定對比度水平來確定聚焦位置。利用該處理，聚焦透鏡251的工作范圍被縮小，從而可以使用于確定聚焦位置所必需的持續(xù)時間縮短。
將描述用于計算到面部的距離的特定方法和用于設置聚焦透鏡工作范圍(Rf)的特定方法。利用基于面部尺寸的距離計算方法，進行了這樣的布置，其中聚焦透鏡工作范圍(Rf)被設置為使得所獲得的距離(圖5中所示的(Df))包括距離誤差信息。
通過根據本發(fā)明實施例的成像裝置，利用包括在由成像裝置拍攝的圖像中的面部的尺寸來獲得到面部的距離。該處理將參考圖6描述。在圖6 中，圖示了對象位置301、聚焦透鏡302和成像器件303。在對象位置301 處有人物的面部。面部尺寸(面部寬度)為Wf。
如果實際面部尺寸(Wf)已知，則利用下面的表達式(1.1)、根據關于透鏡的基本物理規(guī)則可以獲得到面部的距離，即對象距離(Df)，也
就是從聚焦透鏡302到對象位置301的對象距離(Df)。 Df = Wref x (f / Wi) x (Ww / Wf) ... (1.1)
下面將描述上述表達式內的每個符號。 Wref:人面部尺寸參考值 Wi:成像器件寬度
f:焦距
Wf:在成像圖像內具有人面部尺寸的像素數(成像器件檢測值) Ww:具有用于人面部檢測的圖像尺寸的像素數(成像器件檢測值)
預定的固定值可以用作人面部尺寸參考值(Wref)。注意，可以執(zhí)行用于將該面部尺寸參考值(Wrcf)設置為考慮到個體差異、人種差異、年齡差異、性別差異等的值的處理，并且根據該處理，可以實現進一步的精確距離估計。
成像裝置通過基于拍攝圖像(透過圖像)應用上述表達式(1.1)來計算對象距離(Df)，并且該距離包括以計算出的對象距離(Df)為中心的預定誤差范圍，以設置聚焦透鏡工作范圍(Rf)。
如果假設一個模型，其中從面部尺寸獲得的誤差為零，則在將聚焦透鏡移動到該位置時失焦的原因受限于各種類型器件的個體差異，以及制造時的誤差。換句話說，如果這些誤差通過調節(jié)被去除，則僅利用面部尺寸而不采用爬升AF或特定范圍搜索AF就可以獲得良好聚焦的圖像。
但是注意，實際上，很難完全去除這些誤差。具體而言，在焦距方向上的非線性焦點移動、由于器件的溫度屬性引起的焦點位置的移動、以及各種類型器件之間存在的滯后對該問題有影響。如果認為對于每個變焦位置和每個焦點位置這些尺寸被保存在數據表中，并且誤差范圍在近端被設置為cm而在無限遠端被設置為af，從而使表之間的數據經線性插值，則當到面部的距離為Df時，聚焦透鏡工作范圍(Rf)被設置如下。
Rf=Df-cm~Df+cjf ...(1.2)
具體而言，聚焦透鏡302的工作范圍(Rf)被設置為如圖7所示。
因此，例如，需要搜索對比度信號的最大值的范圍可以利用爬升方法而被設置為工作范圍(Rf)，爬升方法是一種基于對比度判定的聚焦控制方法，在快門被按下時要搜索的范圍的最大值也可以被設置為上述范圍，并且因此，相比于現有技術設置了短距離透鏡移動范圍，以在短時間內實現聚焦控制。
將參考圖8描述控制單元120執(zhí)行的聚焦控制布置?？刂茊卧?20執(zhí)
行用于將焦點對準從運動圖像框架檢測到的特定面部的處理。該處理是根
據記錄在存儲器(ROM) 116中的程序執(zhí)行的。圖8是以分割塊的形式圖示在該聚焦控制處理下運行的處理的框圖。
聚焦控制處理被運行為采用下述單元的處理檢測框架設置單元 351、評估值計算單元352、自聚焦(AF)模式判定單元353、距離估計單元354、聚焦方向判定單元355以及減速和加速條件判定單元356，如圖8 所示。注意，圖8所示的組件是分開示出的以描述在控制單元120處執(zhí)行的處理，并且這些組件不需要以硬件形式存在以運行處理。根據程序可運行這些處理的配置就足夠了。
檢測框架設置單元351將用作測距區(qū)域的檢測框架，設置為從圖像框架檢測到并且被選為聚焦對象的面部區(qū)域。評估值計算單元352計算在由檢測框架設置單元351設置的檢測框架內獲得的AF評估值，即與先前參考圖1等所描述的圖像對比度強度相對應的AF評估值。
自聚焦(AF)模式判定單元353基于由評估值計算單元352計算出的評估值來確定由成像裝置執(zhí)行的自聚焦模式。該處理將在后面描述。
距離估計單元354執(zhí)行應用了被選為聚焦對象的面部區(qū)域中包括的面部尺寸的距離估計處理。該處理等同于參考圖6所述的處理。聚焦方向判定單元355采用由距離估計單元354計算出的估計距離信息來確定聚焦方向。減速和加速條件判定單元356類似地采用由距離估計單元354計算出的估計距離信息來調節(jié)AF時的控制速度，例如聚焦透鏡的移動速度，等等。
將參考圖9描述關于評估值計算單元352的用于執(zhí)行要在由檢測框架設置單元351設置的檢測框架內獲得的AF評估值的計算的處理。如上所
述，參考圖9所描述的爬升方法可用作自聚焦控制的基本處理。關于用戶
攝像機的自聚焦(AF)控制，通常采用一種被稱為被動型對比度提取AF 的方法，該方法用于基于從成像器件獲得的圖片的對比度信息來適配聚焦。關于對比度提取AF，通過基于用于提取成像圖片的高頻的數字濾波器(高通濾波器)的輸出，計算透鏡的操作方向來獲得使對比度最大化的方向，從而控制聚焦位置。
換句話說，在將聚焦透鏡移動到多個位置的同時獲得多個圖像，并且每個圖像的亮度信號經過由高通濾波器表示的濾波處理，從而獲得指示每個圖像的對比度強度的AF評估值。利用濾波器，基于設在成像區(qū)域中的焦點檢測區(qū)域內的成像信號，提取出與圖像的銳點(acimiination)相同的預定頻帶的多個高頻分量。具體而言，濾波器包括可以在離開模糊狀態(tài) (或者甚至在模糊狀態(tài)下)的AF速度提取出的第一高頻分量Fa和只有在更接近于聚焦狀態(tài)的狀態(tài)下才從其獲得一個值的第二高頻分量Fh。
執(zhí)行用于最大化每個值(Fa和Fh)自身以及其比率(Fh/Fa)的大小的控制，但是用于減小由于噪聲引起的誤差操作的簡單易行的方法是，從通過相加(積分)整個屏幕的高頻分量獲得的所有積分值中減去作為成比例地計算出的噪聲量的核心值(coring value)，并且其結果被最大化，從而最大化了對比度，同時消除了噪聲和除主要對象之外的對象，從而以安全的方式實現聚焦。
關于根據現有技術用作攝像機的AF評估值的F檢測值的計算，共同的是使用作為所有積分值的屏幕的幾乎所有區(qū)域的數據以根據以下表達式執(zhí)行計算。
F檢測值=Fh (或Fa) - oc x所有積分值
但是，對于根據本發(fā)明實施例的成像裝置，確定用作要聚焦的聚焦對象的面部，區(qū)分包括所確定的面部的面部區(qū)域的高頻分量的積分值，并且根據以下表達式計算用作與作為聚焦目標的面部相對應的AF評估值的[F 檢測值—面部]。
F檢測值_面部=Fh (或Fa) - od x所有積分值(整個屏幕的平均值)-a2x所有積分值(只有包括面部的區(qū)域)
上述表達式中包括的al和a2是用作噪聲分量的核心值，并且在檢測面部時被平滑地切換。
將參考圖9描述聚焦控制處理。在圖9中，以與先前參考圖1所述相同的方式，水平軸等同于聚焦透鏡位置，垂直軸等同于與對比度強度相對應的檢測值(AF評估值)。如圖9所示，利用聚焦控制處理，執(zhí)行以下模式中的每一種的切換控制。
(a) 爬升模式400，其中聚焦透鏡被從極大模糊狀態(tài)開始控制，直到檢測到作為高頻檢測值的最大點的峰值為止，以及
(b) 搜尋模式(hunting mode) 402，其中通過搜尋圍繞作為對比度量的指標的檢測值焦點的檢測值，來高精度地向檢測值的斜坡重復往復運動。
另外，還應用了以下模式
(c) 擺動模式401，其中通過在搜尋且到達聚焦峰值附近時前后搖擺透鏡，而使AF向焦點檢測方向前進。
.在擺動模式401的運行期間峰值保持在某一范圍內的情況下，聚焦透鏡進入空閑狀態(tài)，并且AF進入待命狀態(tài)，直到檢測值變化為至。當從待命狀態(tài)恢復時，需要重啟成像裝置，從而進入評估模式。
圖8中所示的AF模式判定單元353基于由評估值計算單元352這樣計算出的評估值來確定由成像裝置運行的自聚焦模式，并且執(zhí)行適當的模式切換。
注意，用于確定已檢測到焦點的判定條件在上面曾描述過的下述情況中被滿足
(1) 可以在離開模糊狀態(tài)(或者甚至在模糊狀態(tài)下)的AF速度提取出的第一高頻分量Fa，以及
(2) 只有在更接近于聚焦狀態(tài)的狀態(tài)下才從其獲得一個值的第二高頻分量Fh中，
作為這兩個高頻分量之間的比率的Fh/Fa足夠大，并且檢測值相比于噪聲量具有足夠大的對比度值，噪聲量依賴于照度而有所不同(Fh足夠大)。
注意，聚焦位置有效地以易于使用的方式表示如下。
新的聚焦位置[fc一new]可以利用下面的表達式表示，該表達式采用當前聚焦位置[fcjos]、聚焦前進方向[fc一dir]、聚焦速度[fc一spd]、以及由于擺動引起的透鏡振動[fc—wob]來表示，聚焦前進方向[fLdir]被控制以便容易地以穩(wěn)定方式向一個方向前進以防止其波動，聚焦速度[fc—spd]由向該方向前進的概率和聚焦的工作模式、以及檢測值的增大量控制。 fc一new = fc_pos + fc—spd x fc—dir (= 1 or -1) ± fc—wob 當由檢測值的增大量控制的聚焦速度[fc—spd]較小(或者零)，并且由于擺動引起的透鏡振動[fc—wob]較大時，擺動變?yōu)橛糜诖_定聚焦的方向和速度的主要觸發(fā)因素，另一方面，當[fc—spd]較大，而[fc—wob]較小時，爬
升變?yōu)橛糜诖_定聚焦的方向和速度的主要觸發(fā)因素。
注意，如圖IOA和IOB所示，由于擺動引起的透鏡振動[fc—wob]的增加和減少是與屏幕的曝光周期同步地重復的。圖10A圖示了在時間軸 (t)作為水平軸的情況下，在成像裝置處獲得的圖像框架tl、 411-tl至 t3、 413-t3。對每個圖像框架設置了包括用作由面部檢測單元檢測的聚焦對象的面部區(qū)域的面部框架412。
圖10B圖示了擺動處理序列，水平軸是與圖IOA相同的時間軸 (t)。由于擺動引起的透鏡振動[fc—wob]被運行為用于在近端和遠端振動聚焦透鏡的處理，并且關于圖中所示的示例，透鏡的振動是在[+fc—wob]和 [-fc—wob]之間循環(huán)執(zhí)行的，并且面部框架412的中心位置的曝光定時被應用于擺動的同步處理。換句話說，對于每個框架，執(zhí)行擺動控制以使得面部框架412的中心位置的曝光定時變?yōu)樵跀[動處理時正側設置部分的中心和負側設置部分的中心。
圖8中所示的AF模式判定單元353執(zhí)行以下模式的切換控制，如參
考圖9至10B所描述的。
(a) 爬升模式，其中聚焦透鏡被從極大模糊狀態(tài)開始控制，直到檢測到作為高頻檢測值的最大點的峰值為止，
(b) 搜尋模式，其中通過搜尋圍繞作為對比度量的指標的檢測值焦點的檢測值，來高精度地向檢測值的斜坡重復往復運動。以及
(C)擺動模式，其中通過在搜尋且到達焦點附近時前后搖擺透鏡，
而使AF向焦點檢測方向前進。
換句話說，AF模式判定單元353基于由評估值計算單元352計算出的評估值來確定成像裝置運行的自聚焦模式，并且執(zhí)行適當的模式切換。
注意，例如，利用諸如圖11中所示的圖像框架411，關于面部框架 412和聚焦評估量，即
(1) 可以在離開模糊狀態(tài)(或者甚至在模糊狀態(tài)下)的AF速度提取出的第一高頻分量Fa，以及
(2) 只有在更接近于聚焦狀態(tài)的狀態(tài)下才從其獲得一個值的第二高頻分量Fh，
在匹配這兩個Fh和Fa的檢測框架的情況下，利用用于設置面部框架 412并執(zhí)行檢測的檢測處理，在采用全局快門型(global shutter type) CCD 的情況下，可以通過將聚焦透鏡的實際位置與檢測定時相同步來正確地執(zhí) 行AF處理，但是在采用諸如CMOS之類的巻簾式快門型成像器件的情況下，面部的檢測框架的中心位置被讀出的定時變?yōu)槊娌康闹行奈恢玫臋z測定時，從而需要執(zhí)行與檢測定時和檢測位置有關的校正。
具體而言，對于用于設置等同于圖10B中所示的擺動的中心位置421 的聚焦位置的定時，需要使擺動相位受到曝光定時的校正，這是利用作為 Lface的面部框架412的中心位置、作為Ltop的屏幕頂部、作為Lbottom 的屏幕底部(但是Lbottom > Ltop)、以及作為[shut—cycle]415的快門周期實現的，例如如圖10A所示。也就是說，這可以用以下表達式表示。
Wob一center一new = Wob—center + {Lface - (Ltop + Lbottom) / 2} / (Ltop -Lbottom) x shut_cycle
因此，希望控制擺動的定時。
注意，對于設置為測距區(qū)域的檢測框架，如圖11所示，有至少兩個框架，用于計算核心值的整個屏幕的屏幕總體框架431和用于提取中心對象的中心框架435。每個框架的檢測值被恒定地計算，并且對于作為包括面部的框架的面部框架412，這可以用作用于提取對比度量的框架，也可以不用作該框架。
注意，如參考圖1所描述的，照相機包括取景器(EVF) 107和用于采用液晶面板顯示視頻屏幕的監(jiān)視器106，并且希望照相機具有這樣一種布置，其中不僅可以在拍攝期間確認照相機的成像結果，而且可以選擇是采用對面部施加高優(yōu)先級的AF還是采用根據現有技術的對屏幕中心部位的對象施加高優(yōu)先級的AF。
例如，諸如圖12所示的用戶界面被輸出到監(jiān)視器106，并且在用戶選擇面部識別開啟(包括框架)選擇部分471的情況下，面部識別功能被激活為以在面部識別區(qū)域上顯示面部框架。在用戶選擇面部識別開啟(排除框架)選擇部分472的情況下，面部識別功能被激活但不顯示面部識別區(qū) 域。在用戶選擇面部識別關閉選擇部分473的情況下，在控制單元120的控制下執(zhí)行諸如采用根據現有技術的中心優(yōu)先方法而不采用面部識別AF 之類的控制。
注意，對于運動圖像拍攝，通常采用用于優(yōu)先拍攝屏幕的中心部位的對象的中心優(yōu)先AF，而對于專業(yè)拍攝，需要有意識地選擇對象，因此通常采用手動聚焦(MF)。一般而言，經常執(zhí)行的是對面部優(yōu)先的拍攝，這取決于照相人的意圖而決定需要增強對象的哪一部分。因此，并不總是需要對面部優(yōu)先，因此希望使得面部優(yōu)先功能能夠被開啟/關閉。
接下來，將描述圖8中所示的距離估計單元354的處理。利用根據本發(fā)明實施例的成像裝置，距離估計單元354采用由檢測單元從被拍攝圖像面部檢測到的面部的尺寸(面部尺寸)來獲得到面部的距離。該處理的基本布置先前已參考圖6描述。
現在，將進一步詳細描述基于面部尺寸對到對象的距離的估計處理。基于面部尺寸對到對象的距離的估計處理的基本概念在于
在包括在圖像框架中的面部較小的情況下，其到面部的距離較遠，
在包括在圖像框架中的面部較大的情況下，其到面部的距離較近。
如先前參考圖6所描述的，如果面部的實際尺寸(Wf)是已知的，則圖6中所示的對象距離(Df)，即從聚焦透鏡302到對象位置301的對象距離(Df)可以利用下面的表達式根據與透鏡有關的基本物理規(guī)則獲得。
<formula>formula see original document page 22</formula>
Wref:人面部尺寸參考值
Wi:成像器件寬度 f:焦距
Wf:成像圖像內具有人面部尺寸的像素數(成像器件檢測值) WW:具有用于人面部檢測的圖像尺寸的像素數(成像器件檢測值) 如果假設一個模型，其中從面部尺寸獲得的誤差為零，則在將聚焦透鏡移動到該位置時該位置處于對焦狀態(tài)。但是注意，如先前參考圖7所描
述的，當考慮到各種誤差起因時，誤差范圍在近端被設置為an，而在無限遠端被設置為af，并且到面部的距離為Df，則執(zhí)行如下的用于設置聚焦透鏡工作范圍(Rf)的處理。
Rf=Df-cm~Df+af …(1.2)
如上所述，用于確定聚焦透鏡工作范圍(Rf)的誤差起因的示例包括由于器件的溫度屬性引起的焦點位置的移動，以及各種類型器件之間存在的滯后，等等，但是利用基于面部尺寸(Wref)的距離(Df)計算表達式，即
Df = Wref x (f / Wi) x (Ww / Wf)
需要通過將面部尺寸(Wref)設置為一個參考值來將誤差考慮在內。關于上述表達式，預定的固定值被用作人面部尺寸參考值(Wref)，但是面部的尺寸取決于個人而變化，因此希望作出這樣一種布置，其中通過將某一面部尺寸量考慮在內來確定聚焦透鏡工作范圍(Rf)。下面將描述該處理。
例如，假設包括在圖像中的面部的實際面部尺寸(橫向寬度L)是 [Lreal]。
但是，該實際面部尺寸(橫向寬度L) ， g卩[Lreal]是無法獲得的，因此假設作為人物的面部尺寸的范圍小面部寬度為[Lsmall]，并且大面部寬度為[Lbig]。
注意，對于本示例，示出了采用面部橫向寬度[L]作為面部尺寸的示例，但是也可以采用橫向高度。
如圖13所示，如果假設要由成像裝置拍攝的圖像在成像器件上的面部寬度為a，則實際距離S、實際面部寬度L、成像器件上圖像的面部寬度
a以及透鏡焦距f之間的關系利用以下表達式表示。
L (面部寬度)/ s (距離)=a (成像器件上的距離)/ f (透鏡焦距) 也就是說，到對象的距離[s]由以下表達式表示。 s = f x L / a
到對象的距離[s]利用上述表達式來計算。
該表達式是等同于先前參考圖6所描述的表達式(1.1)的表達式。但是注意，現在，如果考慮到作為人物的面部尺寸的范圍小面部寬度為[Lsmall]，并且大面部寬度為[Lbig]，
則在小面部人物的情況下到對象的距離[s—small]為 s—small = f x Lsmall / a
并且在大面部人物的情況下到對象的距離[s—big]為 s—big = f x Lbig / a
因此，下面的范圍需要被考慮在內作為到對象的距離。 [s—small]至[s—big]
與實際拍攝人物的面部[Lreal]相對應的實際距離[s一real]如下。 s—small S s—real S s—big
因此，希望通過如下設置來確定聚焦透鏡工作范圍，將距離[s—small]設置為遠端聚焦預測位置，并且將距離[s一big]設置為近端聚焦預測位置。
如果假設作為在移動聚焦透鏡以執(zhí)行聚焦控制的情況下的聚焦透鏡工作范圍，近端為[Fc—near],遠端為[Fc—far],則下面的關系成立 Fc—near 〉 Fc—far,
并且如果假設用于從距離獲得焦點位置的函數為Fc(s)，則下面的關系成立。
Fc—near 2 Fc(s—big) > Fc(s—small) 2 Fc—far
現在，要被設置為聚焦透鏡工作范圍的新部分的設置數據，即以下兩
個點近端限度[Fc—near—new]，以及遠端工作限度[Fc一far—new]
可以利用下面的表達式來計算。
Fc—near—new = MAX(MIN(Fc—near, Fc(s一big)), Fc一far)，并且
Fc—far—new = MIN(MAX(Fc一far, Fc(s—small)), Fc—near)。
從而，從近端限度[Fc—near_new]至遠端工作限度[Fc一far一new]的范圍
被再次設置為聚焦透鏡工作范圍，從而實現了對被選為聚焦對象的面部的距離估計運動圖像AF。因此，從近端限度[Fc—near一new]至遠端工作限度 [Fc一far一new]的范圍被設置，例如如圖14所示。也就是說，在控制下執(zhí)行了自聚焦處理，以使得遠端限度[Fc一far—new]被設置為小面部(臨時設置為大約10 cm)的估計距離，而近端限度[Fc一near—new]被設置為大面部 (臨時設置為大約30 cm)的估計距離，以限制聚焦透鏡的移動范圍，在這些限度范圍內移動聚焦透鏡，并且在這些限度附近放慢AF的工作速度。
注意，如果獲得了更加正確的面部尺寸數據，則獲得了正確的距離信息，并且因此，希望采用這樣一種布置，其中采用基于所檢測面部的特征信息估計的面部屬性，例如諸如該人物是成年人還是小孩、年齡、性別等之類的面部屬性來進一步限制面部尺寸范圍。
另外，在到對象的距離被估計以確定聚焦透鏡工作范圍的情況下，希望根據其他誤差起因來執(zhí)行設置。例如，希望根據景深來確定聚焦透鏡工作范圍。在這種情況下，執(zhí)行這樣的處理，其中當聚焦在具有任意距離的對象上時，景深包括前沿和尾沿，聚焦限度位置被設置為更接近按照焦深利用大面部Lbig估計的距離的位置(近端)，并且聚焦限度位置被設置為遠離按照焦深利用小面部Lsmall估計的距離的位置(遠端)。
一般而言，景深取決于焦距、光圈和可允許混淆圓，并且具體而言計算如下。這里，距離(下文中稱為"超焦距")被計算為使得在聚焦在對象上時焦深的尾沿剛好包括無限距離。
如果假設
超焦距為H，透鏡焦距為f，透鏡光圈值為N，并且可允許混淆圓的直徑為C，則其關系為
H = f2/Nc。
接下來，計算在聚焦在具有任意距離的對象上時景深的前沿和尾沿。
如果假設對象距離為s，作為更接近按照焦深利用大面部Lbig估計的距離的位置(近端)的聚焦限度位置為Dn(s)，并且作為遠離按照焦深利用小面部Lsmall估計的距離的位置(遠端)的聚焦限度位置為Df(s)，則 Dn(s)和Df(s)可以利用以下表達式獲得。
Dn(s) = s(H - f) / (H + s -2f)
Df(s) = s(H - f) / (H - s)
如果假設對象面部的橫向長度為L，并且該長度自身的誤差為AL，則希望將min Dn(s)至max Df(s)設置為聚焦限度范圍，并且為其添加容限以確定聚焦工作范圍。例如，可以進行這樣的布置，其中需要基于在成長之后成年人的面部來執(zhí)行距離估計，在小面部一側提供距離誤差容限，并且在該狀態(tài)下估計距離。
圖8中所示的距離估計單元354利用這種方法來設置聚焦透鏡工作范圍，并且利用該設置的范圍，基于由聚焦方向判定單元355以及減速和加速條件判定單元356確定的各種類型條件來執(zhí)行聚焦透鏡的控制，從而執(zhí) 行用于維持對特定對象的面部的聚焦的聚焦控制。
注意，在多個面部被包括在由成像裝置拍攝的圖像中的情況下，需要選擇要聚焦的面部(主要對象)。
主要對象例如是基于諸如面部尺寸、距離面部中心的遠近度、這是否是要檢測的對象等等之類的信息來選擇的。與靜止圖像不同，小面部成為主要對象的機會極小，但是較大的面部成為主要對象的機會則非常大，因此，只有具有足夠大的尺寸的面部才會被選為主要對象的面部，并且作為利用中心優(yōu)先AF的檢測目標。
將描述面部優(yōu)先順序的特定設置處理示例。面部優(yōu)先順序設置分數[P]是基于以下表達式計算的。
P =[面部尺寸]X [Wi] + [距面部圖像中心的距離]X + [取決于上一
次面部是否被檢測為主要對象的附加點S]
每個面部的優(yōu)先順序設置分數[P]是根據上述表達式計算的。 Wi和Wj是關于[面部尺寸]和[距面部圖像中心的距離]的權重參數。具有根據上述表達式計算出的高分數的面部被選為用作聚焦對象的對象面部。注意，在移動圖像的情況下，需要對于每個框架或者對于具有預定間隔的每個框架執(zhí)行分數計算，并且根據計算出的分數切換優(yōu)先對象。在這種情況下，與[取決于上一次面部是否被檢測為主要對象的附加點S] 和[面部尺寸]相對應的加權參數[Wi]充分增大，從而可以執(zhí)行穩(wěn)定的處理。
注意，控制單元120基于面部估計距離管理對象的重要性、出現時間
等等。要管理的示例是面部ID、面部寬度、面部估計距離、對象的重要性(分數)、作為主要面部的出現時間、出現時間和出現頻率。
聚焦方向判定單元355、減速和加速條件判定單元356執(zhí)行在由距離估計單元354設置的聚焦透鏡工作范圍內的聚焦透鏡的控制，并且生成用于執(zhí)行用于維持對特定對象的聚焦(即，用于跟蹤主要對象)的聚焦控制的數據。下面將描述主要對象跟蹤算法的多個算法示例。第一算法
第一算法是將重點放在主要面部的連續(xù)性上的主要對象跟蹤算法。在上述具有最高面部優(yōu)先順序設置分數[P]的面部已被選為主要對象，并且獲得了例如圖15中所示的圖像框架500的情況下，只有包括設置在圖像總體框架501的中心處的中心框架502的面部框架511被用作面部區(qū) 域。不包括中心框架502的面部框架512不被采用。
注意，即使面部框架的一部分偏離了中心框架502，或者面部尺寸被壓縮，面部也會被跟蹤。在面部框架完全偏離中心框架502時，對面部的搜索再次開始，包括與中心框架502的重疊區(qū)域的面部框架的最大面部作為對象被跟蹤。在丟失面部的情況下，常用的中心框架502被用作要聚焦
的區(qū)域。第二算法
第二算法是將重點放在作為主要面部的出現時間上的主要對象跟蹤算法。
利用圖15中所示的示例，最大面部(其中面部框架的一部分被包括
在中心框架502中)被選為主要對象。面部被跟蹤，直到面部框架的一部分偏離了中心框架502，或者作為主要面部的出現持續(xù)時間很長的面部出現在中心框架中為止。具有作為主要對象的最常出現持續(xù)時間的面部被跟
蹤o
第三算法
第三算法是以易于使用的方式與中心優(yōu)先相結合地執(zhí)行主要面部的跟蹤的主要對象跟蹤算法。
簡單而言，利用該算法，執(zhí)行具有中心優(yōu)先的自聚焦(AF)，并且當具有某一尺寸或更大的面部出現在中心框架502內時，面部被跟蹤，并且在更大面部出現在中心框架中的情況下，后一面部被識別為要跟蹤的對象。
圖8中所示的聚焦方向判定單元355以及減速和加速條件判定單元 356例如根據上述算法中的任何一個生成用于跟蹤主要對象的控制數據。注意，在用于跟蹤主要對象的該控制數據的生成處理時，執(zhí)行了數據生成，其遵循這樣一個條件，即在由距離估計單元354設置的聚焦透鏡工作范圍內執(zhí)行聚焦透鏡控制。
將參考圖16至19所示的流程圖描述與由根據本發(fā)明實施例的成像裝置執(zhí)行的聚焦控制有關的處理序列。
首先，在描述該流程圖之前，將整體描述由根據本發(fā)明實施例的成像裝置執(zhí)行的聚焦控制的特征。對于根據本發(fā)明實施例的成像裝置，從運動圖像拍攝框架中檢測出特定對象的面部，并且執(zhí)行聚焦控制以便將聚焦維持在其面部上。利用這一處理，基于對比度強度測量執(zhí)行對焦點的搜索，應用基于所檢測的面部的面部尺寸對從照相機到面部的距離的估計，并且對聚焦透鏡的移動范圍設置限度，從而能夠進行高速焦點判定。
對于基于面部尺寸的距離估計，為了執(zhí)行正確的距離估計，理想情況下是獲得對象面部的實際的精確尺寸信息，但是在實際的拍攝過程中很難得知實際的面部尺寸。因此，希望采用這樣一種布置，其中基于在面部檢測時從面部圖像獲得的特征信息，對于對象的面部是成年人還是小孩，或玩偶、照片、小孩、嬰兒等進行估計，或者估計年齡，從而采用在成像裝置中注冊的與其估計信息相對應的面部尺寸信息。在采用攝像機的普通用戶的情況下，經常執(zhí)行嬰兒或小孩的拍攝，并且在采用嬰兒作為對象的情況下，希望基于所檢測面部的特征信息確定對象是嬰兒，并且通過應用小面部尺寸信息來執(zhí)行對面部的距離估計。
注意，作為一種從對象的移動不僅確定對象的年齡還確定了對象是否是人物的布置，可以進行這樣的布置，其中對實際人物的面部信息和其他面部信息進行區(qū)分，并且只有實際面部被選為聚焦對象。作為關于對象的面部是否是人物的面部的判定處理，例如，可以進行這樣的布置，其中檢測面部一部分的移動，并且在該部分停留給定長時間的情況下，判定對象的面部是人物的面部。
注意，對于根據本發(fā)明實施例的成像裝置，進行這樣一種布置，其中基于對比度強度測量來執(zhí)行焦點的搜索，應用基于所檢測面部的面部尺寸對從照相機到面部的距離的估計，并且對于聚焦透鏡的移動范圍設置限度，從而能夠進行高速焦點判定，但是例如，對于根據檢測框架的對比度測量，存在無法立即找到峰值的可能性，并且在這種情況下，聚焦處理失敗。
在聚焦在用作聚焦對象的主要面部以解決該問題的情況下，對于被設置為聚焦透鏡移動范圍的聚焦限度范圍內的峰值檢測時間設置了上限，所述聚焦透鏡移動范圍是根據基于面部尺寸估計的距離而設置的。另外，可以進行這樣的布置，其中在從峰值丟失時起的某一時間段之后執(zhí)行聚焦限度的取消。
另外，可以進行這樣的布置，其中采用聚焦限度的控制被設置為僅在用作聚焦對象的面部處于已經在前一框架內檢測到的對象距離的附近的情況下才有效，并且在面部遠離所檢測的對象距離旁邊的情況下，執(zhí)行用于
取消采用聚焦限度的控制的處理。類似地，可以進行這樣的布置，其中多次重復地執(zhí)行基于對比度強度的評估值的峰值檢測，同時反轉限度內的遠端邊沿和近端邊沿，并且在即使利用該處理也沒有檢測到峰值的情況下，取消已經設置的聚焦限度?；蛘?，可以進行這樣的布置，其中聚焦限度的范圍被逐漸延伸。
在某一時間段內無法充分獲得峰值的情況下(具體而言，在沒有滿足這樣的條件的情況下，其中高頻檢測值和較低高頻檢測值之間的比率等于或大于某一值，該值是通過從在面部的檢測設置區(qū)域處的檢測值減去核心值而獲得的值)，聚焦限度被取消。
注意，被設置為聚焦透鏡移動范圍(該范圍是根據基于面部尺寸估計的距離而設置的)的聚焦限度被取消的機會的示例包括
面部丟失的情況，
另一對象插入面部前方的情況，以及
面部自身不被設置為要識別的對象的情況，在這些情況下限度被取消。
在這種情況下，當隨著峰值進入面部距離的估計距離內對象的聚焦透鏡位置停止時，聚焦限度被再次設置。
特別地，在用作聚焦對象的對象移動的情況下，需要多加小心。用于提取面部的檢測周期不足使得難以執(zhí)行面部的跟蹤。另外，即使在面部被充分跟蹤的情況下，當用戶操作照相機以執(zhí)行例如搖攝、傾斜、變焦等之類的處理時，可能很容易發(fā)生跟蹤延遲。另外，如果面部框架偏離了屏幕中心部位，則在某些情況下其面部在變焦期間移到框外，因此希望在變焦、搖攝和傾斜操作期間取消基于面部尺寸設置的聚焦限度范圍。
例如，控制單元輸入用于抖動校正的加速度(gyro)傳感器信息、面部檢測框架的移動自身、變焦桿的操作信息等等，并且根據這些輸入，執(zhí) 行用于取消基于面部尺寸設置的聚焦限度范圍或者消除限度的處理。
將描述在以下情況下的聚焦限度取消處理示例其中控制單元輸入面
部檢測框架，即被設置為與面部區(qū)域相對應的檢測值(AF評估值)的獲
取區(qū)域的面部框架的移動信息，并且該移動等于或大于指定值(閾值)。
控制單元120例如計算與輸入框架有關的在預先設置的給定長時間內的面部框架(檢測框架)的移動量平均值、對面部框架尺寸的比率[面部框架移動量平均值/面部框架尺寸]，并且將該計算結果與預先設置的閾值或更長時間內是否已成功，并且在跟蹤未成功的情況下，控制單元120進行到步驟S104，并且在對所檢測面部的面部框架已設置的情況下，維持面部框架，并且基于采用中心框架的檢測值(AF評估值)的對比度強度來執(zhí)行自聚焦處理。
另一方面，在步驟S103中判定對面部的跟蹤在預定的規(guī)定持續(xù)時間 [Tdicovery]或更長內已成功的情況下，控制單元120進行到步驟S105，設置對于所檢測面部的面部框架，并且將其當作檢測框架(用于AF評估值計算的框架)。另外，控制單元120基于面部尺寸執(zhí)行距離估計，并且基于所估計的距離設置用于縮窄聚焦移動范圍的上限和下限的聚焦限度。
也就是說，控制單元120基于距離估計信息來設置到一般以估計的距離為中心的之前和之后的某一范圍的聚焦透鏡工作范圍，該聚焦透鏡工作范圍是基于通常的對比度強度的。具體而言，如先前參考圖5B所描述的，控制單元120基于用作目標對象的人物面部的尺寸來設置包括以對象距離估計信息(DF)為中心的預定誤差范圍的區(qū)域，作為聚焦透鏡工作范圍(Rf)，僅在該工作范圍(Rf)內移動聚焦透鏡，并且開始用于確定對比度水平以確定聚焦位置的處理。
在步驟S106中，控制單元120通過固定被設置為聚焦對象的主要面部來執(zhí)行跟蹤處理。注意，上述第一至第三算法中的任何一個被應用于主要面部的選擇。也就是說，控制單元120執(zhí)行以下算法中的任何一個來選擇主要面部。
第一算法，用于選擇具有最大優(yōu)先順序設置分數[P]并且包括中心框架的面部作為主要面部，
第二算法，用于優(yōu)先選擇這樣一個面部作為主要面部，該面部具有作為主要面部的長注冊持續(xù)時間，并且遵循包括中心框架的面部被選為主要面部的原則，以及
第三算法，用于選擇在執(zhí)行中心優(yōu)先自聚焦(AF)時表現為具有某一尺寸或更大的面部作為主要面部。
控制單元120這樣執(zhí)行對一次設置的主要面部的跟蹤，并且在跟蹤成
功的情況下，繼續(xù)利用其主要面部作為聚焦對象的處理，但是在跟蹤失敗的情況下，執(zhí)行用于選擇下一主要面部的處理。
在步驟S107中正執(zhí)行上述算法期間發(fā)生主要面部改變條件從而使對
主要面部的跟蹤失敗的情況下，控制單元120進行到步驟S108，改變用作聚焦對象的主要面部，返回步驟S106，并且執(zhí)行利用改變后的主要面部作為聚焦對象的處理。
注意，在發(fā)生主要面部改變條件從而使對主要面部的跟蹤失敗的情況下，控制單元120執(zhí)行用于改變用作聚焦對象的主要面部的處理，但是特定的主要面部改變條件的示例包括檢測到屏幕或面部框架的移動等于或大于預定閾值，以及輸入變焦、搖攝和傾斜操作信息中的一項。
具體而言，對于設置限度(該設置限度基于利用由面部檢測單元200 檢測到的面部計算出的對象距離)內的聚焦控制的運行時間段，在檢測到屏幕或面部框架的移動等于或大于預定閾值的情況下，或者在檢測到變焦、搖攝和傾斜操作信息中的一項的輸入的情況下，控制單元120執(zhí)行用于取消或消除上述限度的處理。
接下來，將參考圖17中所示的流程圖描述基于聚焦限度的設置和取消的聚焦控制處理的序列，聚焦限度是基于到基于面部尺寸計算出的對象的距離信息的。注意，圖17中所示的流程是在控制單元120的控制下執(zhí) 行的。
首先，在步驟S201中，控制單元120確定面部框架是否已被設置為主要面部。在未設置面部框架的情況下，控制單元120進行到步驟S202，并且執(zhí)行通常的自聚焦處理，B卩，例如采用在屏幕的中心部位處設置的中心框架的檢測值(AF評估值)進行的基于對比度強度的自聚焦處理。
在步驟S201中判定面部框架已被設置為主要面部的情況下，控制單元120進行到步驟S203。在步驟S203中，控制單元120根據面部尺寸執(zhí) 行到其面部的距離的估計，并且對聚焦范圍應用限度(近端限度FcNear和遠端限度FcFar)。
接下來，在步驟S204中，在基于聚焦限度的設置開始聚焦控制的同時，控制單元120設置或修改核心值和減速條件以使得AF與面部匹配。例如，如參考圖14所描述的，控制單元120執(zhí)行自聚焦處理，例如遠端
限度被設置為小面部(臨時設置約10 cm)的估計距離，近端限度被設置為大面部(臨時設置約30 cm)的估計距離的控制，從而聚焦透鏡移動范圍受限，聚焦透鏡僅在該限度范圍內移動，并且在限度附近AF工作速度放慢。
也就是說，如先前參考圖5B所描述的，該處理是這樣的處理，其中利用基于用作作為中心的目標對象的人物的面部尺寸的對象距離估計信息 (DF)，包括預定誤差范圍的范圍被設置為聚焦透鏡工作范圍(Rf)，聚焦透鏡僅在該工作范圍(Rf)內移動，確定對比度水平，從而確定聚焦位置。
接下來，在步驟S205中，控制單元120在基于聚焦限度設置開始聚焦控制的同時啟動定時器，在預定的規(guī)定持續(xù)時間[TimeTh]內維持聚焦限度，并且監(jiān)視在該持續(xù)時間[TimeTh]內是否發(fā)生從面部框架獲得的檢測值 (AF評估值)變?yōu)殚撝?Ft)或更大的狀態(tài)。
在步驟S206中，控制單元120確定檢測值是否變?yōu)殚撝?Ft)或更大，并且所檢測的位置被確定為接近焦點，并且在檢測值沒有變?yōu)殚撝?(Ft)或更大并且所檢測的位置不被確定為接近焦點的情況下，控制單元 120進行到步驟S208，并且在經過預定的規(guī)定持續(xù)時間[TimeTh]之后，取消根據距離估計信息設置的聚焦范圍限度(近端限度FcNear，遠端限度 FcFar)，其中距離估計信息是基于在步驟S202中設置的面部尺寸的。
在步驟S206中判定檢測值變?yōu)殚撝?Ft)或更大并且所檢測的位置被確定為接近焦點的情況下，控制單元120維持根據基于面部尺寸的距離估計信息設置的聚焦范圍限度(近端限度FcNear，遠端限度FcFar)以執(zhí)行聚焦控制，執(zhí)行對主要面部的跟蹤，并且繼續(xù)聚焦控制。在步驟S207中判定己執(zhí)行諸如變焦、搖攝或傾斜之類的操作的情況下，控制單元120進行到步驟S208，并且取消聚焦限度。
因此，當面部框架被設置為主要面部時，控制單元120根據面部尺寸將聚焦工作范圍限度應用到遠端和近端兩者，從限度的開始啟動定時器 Th，并且設置聚焦限度，直到不滿足作為取消條件的焦點條件(1)變
焦，(2)搖攝、傾斜，以及(3)某一持續(xù)時間。當限度條件被取消時，
控制單元120進入對面部的重鎖定操作，只要面部被連續(xù)檢測到即可。
接下來，將參考圖18中所示的流程圖描述要根據基于面部尺寸的距離估計信息設置的聚焦限度(即，聚焦透鏡移動限度(近端限度FcNear，遠端限度FcFar))的狀態(tài)更新處理。注意，圖18中所示的流程圖是在控制單元120的控制下執(zhí)行的。
首先，在步驟S301中，控制單元120確定當前狀態(tài)是否是聚焦限度取消狀態(tài)，g卩，要根據基于面部尺寸的距離估計信息設置的聚焦限度還未被設置的狀態(tài)。在聚焦限度已被設置的狀態(tài)的情況下，控制單元120進行到步驟S302，并且響應于檢測到新的面部，將其面部當作用作聚焦對象的主要面部以執(zhí)行基于面部尺寸的距離估計，并且根據距離估計信息設置聚焦限度，艮卩，聚焦透鏡移動限度(近端限度FcNear，遠端限度FcFar)。
另一方面，在步驟S301中判定當前狀態(tài)是聚焦限度取消狀態(tài)，即要根據基于面部尺寸的距離估計信息設置的聚焦限度還未被設置的狀態(tài)的情況下，控制單元120進行到步驟S303，確定利用焦距估計位置處的面部框架是否滿足聚焦條件。該處理是用于確定從與用作目標對象的人物面部相對應設置的面部框架中獲得的檢測值(AF評估值)是否變?yōu)殚撝?Ft)或更大的處理，并且聚焦狀態(tài)得以確認。
在聚焦狀態(tài)被確認的情況下，控制單元120進行到步驟S305，執(zhí)行基于面部尺寸的距離估計，并且根據距離估計信息設置聚焦限度，S卩，聚焦透鏡移動限度(近端限度FcNear，遠端限度FcFar)。
另一方面，在步驟S303中的判定未確認聚焦狀態(tài)的情況下，控制單元120進行到步驟S304，并且繼續(xù)通常的聚焦控制，其中根據基于面部尺寸的距離估計信息的聚焦限度還未被設置。
因此，作為通常的對比度AF的運行結果，當在當前聚焦位置處滿足聚焦條件時，在從面部尺寸估計的距離范圍包括面部的情況下，控制單元 120執(zhí)行聚焦控制，其中根據基于面部尺寸的距離估計信息的聚焦限度已被設置。注意，在使用聚焦限度開始的同時，控制單元120控制并減小等同于上述噪聲抑制量的核心值，縮緊AF減速條件，抑制AF的波動，并
且執(zhí)行控制以便很容易地聚焦。注意，在不能容易地執(zhí)行利用面部尺寸的距離估計的情況下，可以進行這樣的布置，其中當聚焦位置到達距離估計區(qū)域并且在中心部位處存在主要對象時，控制單元120執(zhí)行用于減小核心值以放慢聚焦控制的處理速度的處理。
與圖18類似，圖19是用于描述要根據基于面部尺寸的距離估計信息
設置的聚焦限度(即，聚焦透鏡移動限度(近端限度FcNear，遠端限度 FcFar))的狀態(tài)更新處理的流程圖。
與圖18中所示的流程圖的差別在于步驟S401,步驟S402至步驟 S405的處理與圖18所示的流程圖中的步驟S302至S305相同。對于本處理的示例，在步驟S401中，控制單元120確定當前狀態(tài)是否是聚焦限度取消狀態(tài)，即要根據基于面部尺寸的距離估計信息設置的聚焦限度還未被設置的狀態(tài)，并且還確定是否正在執(zhí)行對面部的跟蹤。也就是說，在步驟 S401中，控制單元120跟蹤利用預先獲得的面部標識符(ID)區(qū)分的特定面部，并且確定其跟蹤面部是否是用于在取消聚焦限度之前設置聚焦限度并受到距離估計的面部。
在步驟S401中的判定結果為"否"的情況下，S卩，在聚焦限度已被設置的情況下，或者在沒有執(zhí)行對面部的跟蹤的情況下，控制單元120進行到步驟S402，并且響應于檢測到新的面部，將其面部當作用作聚焦對象的主要面部，以執(zhí)行基于面部尺寸的距離估計，并且根據距離估計信息設置聚焦限度，即，聚焦透鏡移動限度(近端限度FcNear，遠端限度 FcFar)。
另一方面，在步驟S401中的判定結果為"是"的情況下，控制單元 120進行到步驟S403，并且確定關于焦距估計位置處的面部框架是否滿足聚焦條件。這是用于確定從與用作目標對象的人物面部相對應設置的面部框架中獲得的檢測值(AF評估值)是否變?yōu)殚撝?Ft)或更大的處理，并且聚焦狀態(tài)得以確認。
在聚焦狀態(tài)被確認的情況下，控制單元120進行到步驟S405，執(zhí)行基于面部尺寸的距離估計，并且根據距離估計信息設置聚焦限度，即，聚焦透鏡移動限度(近端限度FcNear，遠端限度FcFar)。
另一方面，在步驟S403中的判定未確認聚焦狀態(tài)的情況下，控制單元120進行到步驟S404，并且繼續(xù)通常的聚焦控制，其中根據基于面部尺寸的距離估計信息的聚焦限度還未被設置。
本說明書中描述的處理系列可以由硬件、軟件或其組合來執(zhí)行。在通過軟件執(zhí)行處理的情況下，記錄有處理序列的程序可以被安裝以在嵌入在專用硬件中的計算機內的存儲器中運行，或者該程序可以被安裝以在可以運行各種類型處理的通用計算機中運行。例如，程序可以預先記錄在記錄介質中。程序可以從記錄介質安裝到計算機中，并且也可以通過諸如LAN (局域網)或因特網之類的網絡接收，并安裝在諸如內置硬盤等的記錄介質中。
注意，本說明書中描述的各種類型處理不僅可以按遵循給出的順序的時間順序執(zhí)行，而且可以根據用于運行處理的設備的處理能力或者按照需要并行地或個別執(zhí)行。另外，對于本說明書，術語"系統(tǒng)"表示多個設備的邏輯組布置，它并不限于各自具有不同配置的設備被容納在同一機殼內的布置。
已參考特定實施例詳細描述了本發(fā)明。但是注意，很明顯本領域技術人員可以執(zhí)行對實施例的各種修改和替換，而不脫離本發(fā)明的實質。也就是說，本發(fā)明是以示例性方式公開的，而不應當限制性地加以解釋。在確定本發(fā)明的實質時應當參考權利要求。本領域技術人員應當理解，取決于設計需求和其他因素可能發(fā)生各種修改、組合、子組合和變更，只要它們在權利要求或其等同物的范圍內。
本發(fā)明包含與2007年9月14日向日本專利局遞交的日本專利申請JP 2007-238694有關的主題，該申請的全部內容通過引用結合于此。
權利要求
1. 一種數據處理設備，包括面部檢測單元，被配置為檢測來自從成像裝置輸入的輸入圖像的面部區(qū)域，所述成像裝置被配置為對包括面部的對象成像；設置單元，被配置為基于由所述面部檢測單元檢測到的面部的面部尺寸來計算對象距離，以及在計算出的對象距離作為焦距的聚焦透鏡位置之前和之后設置用作聚焦透鏡工作范圍的限度；檢測單元，被配置為在由所述設置單元設置的限度內移動聚焦透鏡，以及檢測焦點，其中在所述焦點處與從包括由所述面部檢測單元檢測到的面部的面部框架獲得的對比度強度相對應的檢測值等于或大于預定閾值；以及控制單元，被配置為在預定設置時間內已檢測到焦點的情況下將其焦點確定為聚焦位置。
2. 如權利要求1所述的數據處理設備，其中所述控制單元在預定設置時間內未檢測到焦點的情況下取消由所述設置單元設置的限度。
3. 如權利要求1所述的數據處理設備，其中所述控制單元基于預定的規(guī)定面部尺寸的上限數據和下限數據來設置以下限度近端限度[Fcjear—new]，和遠端工作限度[Fc—far—new]，作為用作所述聚焦透鏡工作范圍的限度。
4. 如權利要求1所述的數據處理設備，其中所述控制單元根據檢測定時在由所述設置單元設置的限度內移動聚焦透鏡時對用于運行擺動處理的運行定時進行控制來確定聚焦位置，所述檢測定時是根據包括由所述面部檢測單元檢測到的面部的面部框架的。
5. 如權利要求1所述的數據處理設備，還包括計算單元，被配置為計算采用由所述面部檢測單元檢測到的面部的以下(a)至(C)中的任何一項的分數(a) 面部尺寸，(b) 距面部圖像中心的距離，以及(C)上一次面部是否被檢測為主要對象；其中所述控制單元選擇具有由所述計算單元計算出的高分數的面部作為用作聚焦對象的主要面部。
6. 如權利要求5所述的數據處理設備，其中所述控制單元跟蹤已由所述控制單元設置的主要面部，并且在跟蹤失敗的情況下選擇下一主要面部。
7. 如權利要求1所述的數據處理設備，其中，利用設置限度內的聚焦控制運行時間段，基于采用由所述面部檢測單元檢測到的面部計算出的對象距離，所述控制單元在檢測到屏幕或面部框架的移動等于或大于預定閾值的情況下，或者在輸入變焦、搖攝和傾斜任何一種的操作信息的情況下，消除所述限度。
8. 如權利要求1所述的數據處理設備，其中所述控制單元基于由所述面部檢測單元檢測到的面部特征來確定人物的屬性，基于所述屬性執(zhí)行對面部尺寸的估計，以及采用所估計的面部尺寸計算對象距離。
9. 如權利要求1所述的數據處理設備，還包括成像裝置，被配置為對包括面部的對象成像。
10. —種數據處理方法，包括以下步驟檢測來自從成像裝置輸入的輸入圖像的面部區(qū)域，所述成像裝置被配置為對包括面部的對象成像；基于在所述檢測中檢測到的面部的面部尺寸來計算對象距離，并且在計算出的對象距離作為焦距的聚焦透鏡位置之前和之后設置用作聚焦透鏡工作范圍的限度；在所述設置中設置的限度內移動聚焦透鏡，并且檢測焦點，其中在所述焦點處與從包括在所述檢測中檢測到的面部的面部框架獲得的對比度強度相對應的檢測值等于或大于預定閾值；以及在預定設置時間內已檢測到焦點的情況下將其焦點確定為聚焦位置。
11. 一種數據處理設備，包括面部檢測單元，被配置為檢測來自從成像單元輸入的輸入圖像的面部區(qū)域，所述成像單元被配置為對包括面部的對象成像；設置單元，被配置為基于由所述面部檢測單元檢測到的面部的面部尺寸來計算對象距離，以及在計算出的對象距離作為焦距的聚焦透鏡位置之前和之后設置用作聚焦透鏡工作范圍的限度；檢測單元，被配置為在由所述設置單元設置的限度內移動聚焦透鏡，以及檢測焦點，其中在所述焦點處與從包括由所述面部檢測單元檢測到的面部的面部框架獲得的對比度強度相對應的檢測值等于或大于預定閾值；以及控制單元，被配置為在預定設置時間內已檢測到焦點的情況下將其焦點確定為聚焦位置。
12. —種數據處理方法，包括以下步驟檢測來自從成像單元輸入的輸入圖像的面部區(qū)域，所述成像單元被配置為對包括面部的對象成像；基于在所述檢測中檢測到的面部的面部尺寸來計算對象距離，并且在計算出的對象距離作為焦距的聚焦透鏡位置之前和之后設置用作聚焦透鏡工作范圍的限度；在所述設置中設置的限度內移動聚焦透鏡，并且檢測焦點，其中在所述焦點處與從包括在所述檢測中檢測到的面部的面部框架獲得的對比度強度相對應的檢測值等于或大于預定閾值；以及在預定設置時間內已檢測到焦點的情況下將其焦點確定為聚焦位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種成像裝置、成像裝置控制方法和計算機程序。數據處理設備包括面部檢測單元，被配置為檢測來自從成像單元輸入的輸入圖像的面部區(qū)域，所述成像單元被配置為對包括面部的對象成像；設置單元，被配置為基于由面部檢測單元檢測到的面部的面部尺寸來計算對象距離，并且利用計算出的對象距離作為焦距來設置用作聚焦透鏡位置之前和之后的聚焦透鏡工作范圍的限度；檢測單元，被配置為在由設置單元設置的限度內移動聚焦透鏡，并且檢測焦點，在焦點處與從包括由面部檢測單元檢測到的面部的面部框架獲得的對比度強度相對應的檢測值等于或大于預定閾值；以及控制單元，被配置為在預定設置時間內已檢測到焦點的情況下確定其焦點作為聚焦位置。
文檔編號G02B7/28GK101387732SQ200810149678
公開日2009年3月18日申請日期2008年9月16日優(yōu)先權日2007年9月14日
發(fā)明者川井崇史, 熊谷史裕, 索羅吉·特里特亞帕拉賽爾特申請人:索尼株式會社

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