專利名稱：焦點調(diào)節(jié)設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種提取拍攝的被攝體的特征部分并基于提 取結(jié)果進(jìn)行焦點檢測的焦點檢測設(shè)備及其控制方法。
背景技術(shù)：
在才聶^象才幾的自動調(diào)焦(AF)控制中，TV-AF方法已成為主流， 該TV-AF方法用于生成表示由圖像傳感器所生成的視頻信號的 銳度(對比度狀態(tài))的A F評價值并且搜索A F評價值最大的調(diào)焦 透鏡的位置。然而，存在下面的問題例如，當(dāng)拍攝人物時， 由于對比度的關(guān)系，不是聚焦于主被攝體的人物，而聚焦于背 景。
為了解決這一問題，已知一種具有面部識別功能的攝像設(shè) 備。例如，攝像設(shè)備(例如，參見日本特開2006-227080號公報) 在包括所識別出的面部區(qū)域的區(qū)域中設(shè)置用于檢測對焦 (in-focus)狀態(tài)的焦點檢測區(qū)域，并且進(jìn)行焦點檢測?？蛇x地， 攝像設(shè)備(例如，參見日本特開2001-215403號公報)檢測人的眼 睛，并且參考所檢測到的眼睛進(jìn)行焦點檢測。
在4吏用上述面部識別功能的焦點纟僉測中，當(dāng)已識別出面部 時，在所識別出的面部部分中進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)，以使得立即處理 用戶想要的被攝體人物。然而，在運動圖像拍攝處理的情況下， 通常在畫面上出現(xiàn)接踵而至的各種被攝體。在這種情況下，如 果每一次都對所識別出的面部進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)，則當(dāng)在畫面的邊 緣臨時出現(xiàn)偶然經(jīng)過的路人時，將對該人物進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。最 終沒有對用戶想要的人物進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。換句話說，通常，在 拍攝運動圖像時，用戶通常拍攝圖像以使得將被攝體配置在畫面的中央。然而，當(dāng)在畫面的邊緣識別到面部時，可能對處于 邊緣的面部進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。結(jié)果，沒有對用戶想要的被攝體進(jìn) 行焦點調(diào)節(jié)。
此外，在上述狀況下，識別臨時出現(xiàn)在畫面邊緣的凈皮攝體 人物的面部，并且將要進(jìn)行對處于邊緣的人物面部的焦點調(diào)節(jié)， 但是，此后，該人物可能從畫面永久消失。在這種情況下，將 進(jìn)行不穩(wěn)定的焦點調(diào)節(jié)，從而使得對位于畫面中央的被攝體將 再次進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)，這最終將使用戶感到麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種能夠?qū)τ脩粝胍谋粩z體進(jìn)行穩(wěn)定的焦 點調(diào)節(jié)的焦點檢測設(shè)備及其控制方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面， 一種焦點調(diào)節(jié)設(shè)備包括檢測單 元，用于從拍攝到的圖像檢測要聚焦的被攝體圖像；設(shè)置單元， 用于在所述拍攝到的圖像中設(shè)置焦點檢測區(qū)域；以及焦點調(diào)節(jié) 單元，用于根據(jù)基于來自所述焦點檢測區(qū)域的輸出信號的AF評 價值，調(diào)節(jié)攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)，其中，所述設(shè)置單元被 配置成設(shè)置跟隨由所述檢測單元檢測到的被攝體圖像的第 一 焦 點檢測區(qū)域和不跟隨由所述檢測單元檢測到的被攝體圖像的第 二焦點檢測區(qū)域，并且所述焦點調(diào)節(jié)單元纟皮配置成以依賴于畫 面內(nèi)的被攝體圖像的大小、畫面內(nèi)的被攝體圖像的位置和拍攝 模式中的至少 一個的比率，對基于所述第 一焦點檢測區(qū)域和所 述第二焦點檢測區(qū)域中的輸出信號的AF評價值進(jìn)行加權(quán)相加， 以基于所述加權(quán)相加的結(jié)果調(diào)節(jié)所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)?態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的 一 個方面， 一 種焦點調(diào)節(jié)設(shè)備的控制方法包 括從拍攝到的圖像檢測要聚焦的被攝體圖像；在所述拍攝到
5的圖像中設(shè)置焦點檢測區(qū)域；獲取AF評價值，以根據(jù)基于來自 所述焦,泉檢觀'J區(qū)域的輸出信號的A F評價值，調(diào)節(jié)攝像光學(xué)系統(tǒng) 的對焦?fàn)顟B(tài)，從而進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)；設(shè)置跟隨所檢測到的被攝體 圖像的第 一焦點檢測區(qū)域和不跟隨所檢測到的被攝體圖像的第 二焦點檢測區(qū)域；以及以依賴于畫面內(nèi)的^U聶體圖〗象的大小、 畫面內(nèi)的被攝體圖像的位置和拍攝模式中的至少 一 個的比率， 對基于所述第 一焦點;險測區(qū)域和所述第二焦點檢測區(qū)域中的輸 出信號的AF評價值進(jìn)行加權(quán)相加，以基于所述加權(quán)相加的結(jié)果 調(diào)節(jié)所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)。
通過以下參考附圖對典型實施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其 它特征和方面將變得明顯。


包括在說明書中并構(gòu)成說明書 一部分的附圖示出了本發(fā) 明的典型實施例、特征和方面，并與說明書一起用來解釋本發(fā) 明的原理。
圖1是示出攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖2是示出根據(jù)典型實施例的AF處理的過程的流程圖； 圖3A和圖3B是示出畫面上的焦點檢測區(qū)域的設(shè)置位置的 圖像圖4是示出#^居其它典型實施例的AF處理的過程的流程
圖5是示出根據(jù)其它典型實施例的AF處理的過程的流程圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的各種典型實施例、特征和方面。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明典型實施例的攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)。在本典 型實施例中，將說明攝像機(jī)，但是本發(fā)明可應(yīng)用于數(shù)字靜止照
相機(jī)和顯微:鏡以及其它焦點;險測設(shè)備。
如圖1所示，攝像光學(xué)系統(tǒng)包括第一固定透鏡101、在光軸 方向上移動并進(jìn)行變焦的變倍透鏡10 2和光圈10 3 。 4聶像光學(xué)系 統(tǒng)還包括第二固定透鏡104和焦點補(bǔ)償器透鏡105(以下稱為調(diào) 焦透鏡)，其中，調(diào)焦透鏡105具有用以校正與變焦相關(guān)聯(lián)的焦 平面的移動的功能以及調(diào)焦功能。
圖像傳感器106是包括電荷耦合器件(CCD)傳感器和互補(bǔ) 金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary meal oxide semiconductor, CMOS)傳感器的光電轉(zhuǎn)換元件。相關(guān)雙采樣(CDS)/自動增益控 制(AGC)電路107進(jìn)行圖像傳感器106的輸出的采樣，并且進(jìn)行 增益調(diào)整。
照相機(jī)信號處理電路108對來自CDS/AGC電路107的輸出 信號進(jìn)行各種圖像處理，并生成視頻信號。監(jiān)視器109包括液晶 顯示器(LCD)等，并且顯示來自照相機(jī)信號處理電路108的視頻 信號。記錄單元115將來自照相機(jī)信號處理電路108的視頻信號 記錄在磁帶、光盤或半導(dǎo)體存儲器等的記錄介質(zhì)上。
變焦驅(qū)動單元110使變倍透鏡10 2移動。調(diào)焦驅(qū)動單元111 使調(diào)焦透鏡105移動。變焦驅(qū)動單元110和調(diào)焦驅(qū)動單元111包括 步進(jìn)電動才幾、直流(DC)電動機(jī)、振動型電動4幾和音圏電動機(jī)等 的致動器。
AF門112僅允許來自CDS/AGC電路107的所有像素的輸出 信號中的用于焦點檢測的區(qū)域的信號通過。
AF信號處理電路113從已通過AF門112的信號中提取高頻 成分和亮度差成分(已通過AF門112的信號的亮度水平的最大值和最小值之間的差)等，從而生成AF評價值作為第 一信息。 將A F評價值輸出至照相機(jī)/ A F微計算機(jī)114 。 A F評價值表示基于 來自圖像傳感器106的輸出信號所生成的圖片的銳度(對比度狀 態(tài))。然而，由于銳度根據(jù)攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)而改變，因 而A F評價值結(jié)果成為表示攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)的信號。
照相機(jī)/AF微計算機(jī)(以下簡稱為微計算機(jī))l 14控制整個攝 像才幾的，喿作，并且通過控制調(diào)焦驅(qū)動單元111以 <吏調(diào)焦透4竟105 移動來進(jìn)行調(diào)焦控制。孩i計算才幾114以TV-AF方法進(jìn)行調(diào)焦控 制，以基于如上所述的圖片的銳度進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)(以下簡稱為 TV-AF)。
面部檢測單元116對于圖像信號進(jìn)行面部識別處理，以檢 測拍攝畫面中的人物的面部區(qū)域。面部檢測單元116將檢測結(jié)果 發(fā)送至微計算機(jī)114。微計算機(jī)114基于上述檢測結(jié)果，向AF門 U2發(fā)送信息，以將用于焦點檢測的區(qū)域添加至包括畫面中的面 部區(qū)域的位置。
此外，作為面部識別處理，例如，存在這樣一種方法乂人 圖像數(shù)據(jù)所表示的各像素的灰度級顏色提取膚色區(qū)域，并且基 于與預(yù)先準(zhǔn)備的面部的輪廓樣板(contour plate)的匹配度來檢 測面部。此外，存在一種通過使用已知模式識別技術(shù)提取眼睛、 鼻子和嘴等面部的特征部分來進(jìn)行面部;險測的方法。面部識別
的方法不局限于上述方法，還可以使用任意方法。
接著，將參考圖2說明第 一 典型實施例中由微計算機(jī)114進(jìn)
行的A F控制(調(diào)焦控制)。根據(jù)存儲在微計算機(jī)114中的計算機(jī)程
序執(zhí)行該AF控制。
在步-驟S201,樣i計算才幾114開始處理。以用于生成例如一
個場圖像的來自圖像傳感器106的圖像信號的讀取周期，重復(fù)該
流程圖所示的處理。在步驟S202，微計算機(jī)114基于由面部4全測單元116對拍攝 到的圖像所進(jìn)行的面部識別處理的結(jié)果，獲取有無識別出的面 部。在步驟S203,微計算機(jī)114基于有無識別出的面部，判斷 是否成功進(jìn)行了面部識別。如果成功進(jìn)行了面部識別(步驟S203 為"是")，則處理進(jìn)入步驟S204。如果面部識別失敗(步驟S203 為"否")，則處理進(jìn)入步驟S210。
在步驟S210，由于面部識別失敗，因而樣i計算才幾114向AF 門112設(shè)置焦點檢測區(qū)域(以下稱為普通框)。傳統(tǒng)地設(shè)置普通框 用于進(jìn)行普通焦點調(diào)節(jié)控制，并且普通框不跟隨被攝體。接著， 在步驟S211，微計算機(jī)114從普通框獲取AF評價值，然后處理 進(jìn)入步驟S208。
另一方面，如果成功進(jìn)行了面部識別，則微計算機(jī)114向 AF門112設(shè)置包括步驟S204中所識別出的面部區(qū)域的焦點4企測 區(qū)域(以下稱為面部框)和普通框，其中，該焦點4企測區(qū)域跟隨 被攝體移動。接著，在步驟S205,微計算機(jī)114從面部框和普 通框獲取各自的AF評價值，并且處理進(jìn)入步驟S206。在該處理 中獲取的各AF評價值是根據(jù)焦點檢測區(qū)域的區(qū)域大小、信號的 亮度值和信號的對比度值中的至少 一 個而標(biāo)準(zhǔn)化后的A F評價 值。
在步驟S206,纟鼓計算機(jī)114獲取與面部檢測單元116在面部 識別處理中在畫面上識別出面部的位置有關(guān)的信息。該位置信 息可以是已識別到面部的區(qū)域的中心位置或者是眼睛、鼻子和 嘴等面部的特征點的位置。
接著，在步驟S207,根據(jù)在步驟S206獲得的與畫面上的位 置有關(guān)的信息，向在面部框中所獲取的AF評價值(對各區(qū)域標(biāo) 準(zhǔn)化后的AF評^f介值)施加4又重。
換句話說，孩￡計算機(jī)114通過乘以以下面的方式依賴于與畫面上的位置有關(guān)的信息的第 一 預(yù)定比率，來重新計算A F評價 值。如果面部框存在于畫面的中心附近，則增大面部框的AF評 價值的權(quán)重，并且如果面部框存在于畫面的邊緣，則減小面部 框的權(quán)重。
通常，這是因為用戶常常在將主被攝體配置于畫面中央附 近時拍攝照片。如果每一次都使用面部框的AF評價值進(jìn)行焦點 調(diào)節(jié)，尤其在運動圖像拍攝處理期間，不同于主被攝體的被攝 體可能在拍攝時頻繁進(jìn)入畫面內(nèi)。在這種情況下，如果識別在 畫面邊緣出現(xiàn)的不想要的人物被攝體的面部，則對用戶不想要 的被攝體進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。此外，如果在微計算機(jī)114驅(qū)動調(diào)焦透 鏡以對不想要的被攝體進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)之后該不想要的被攝體立 即移出畫面，則樣i計算機(jī)114可能再次驅(qū)動調(diào)焦透鏡來進(jìn)行焦點 調(diào)節(jié)以聚焦于位于中央的被攝體。在這種情況下，焦點調(diào)節(jié)似 乎存在波動，并且該調(diào)節(jié)可能變得不穩(wěn)定。
這樣，如果發(fā)生了如上所述的焦點調(diào)節(jié)，則將使用戶感到 麻煩。由于該原因，需要根據(jù)與畫面上所識別出的面部的位置 有關(guān)的信息來改變面部框的A F評價值的權(quán)重，并且對于在畫面 邊緣所識別出的面部，設(shè)計為減小面部框的AF評價值的權(quán)重。
現(xiàn)在，可以將如上所述的第一預(yù)定比率作為比率數(shù)據(jù)的值 詳細(xì)存儲在存儲器中，其中，根據(jù)與畫面上的位置有關(guān)的所有 信息來存儲所述第一預(yù)定比率?？蛇x地，可以預(yù)先將畫面分成 兩個或多個區(qū)域，并且可以存儲第一預(yù)定比率作為分割后的畫 面的各區(qū)域的比率數(shù)據(jù)的值。此外，考慮到在用戶將主被攝體 配置在畫面上時的人物面部的位置，可以確定比率lt據(jù)以使得 注重上部分而不是畫面的中央。
在步驟S208,微計算機(jī)114對已重新計算出的面部框的AF 評價值和普通一醫(yī)的AF評〗介值進(jìn)行加^又相加，并且生成由此得到
10的主要在TV-AF處理中進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)時使用的AF評價值。
作為例子，將參考圖3A和圖3B說明步驟S207和S208中所進(jìn) 行的處理。圖3A是人物存在于畫面中央的情況，并且圖3B是人 物存在于畫面邊緣的情況。在圖3A的情況下，以下面的等式給 出在步驟S 2 0 8所生成的由此得到的A F評價值(A)。
由此得到的AF評價值(A) = a(A) x (面部框的AF評價值)+(普 通框的AF評價值) (1)
此外，在圖3B的情況下，以下面的等式給出在步驟S208所 生成的由此得到的AF評價值(B)。
由此得到的AF評價值(B) = a(B)x(面部框的AF評價值)+(普 通框的AF評價值) (2)
在這些情況下，a(A)和a(B)是通過下面的關(guān)系式表示的如 上所述的第一預(yù)定比率。
a(A)〉a(B) (3)
在步驟S209 ，使用在步驟S208所生成的由此得到的AF評價 值執(zhí)行TV-AF處理。在TV-AF處理中，在監(jiān)視由此得到的AF評 價值以使得由此得到的AF評價值最大時，驅(qū)動調(diào)焦透鏡105以 獲得對焦?fàn)顟B(tài)。此外，TV-AF處理還包括用于維持聚焦例如在 對焦?fàn)顟B(tài)下判斷由此得到的AF評價值是否存在減小以決定是 否需要再驅(qū)動調(diào)焦透鏡的處理。
不跟隨被攝體的被稱為普通框的固定焦點檢測區(qū)域的數(shù) 量不局限于一個，而是可以存在多個區(qū)域。
接著參考圖4說明第二典型實施例中的AF控制。
在本典型實施例中，對于與上述典型實施例通用的組件， 使用相同的附圖標(biāo)記，并且不重復(fù)對它們的說明。
根據(jù)本典型實施例，開始AF處理(S401)。對于步驟S202 S207,進(jìn)行與圖2所示的相同的AF處理。在圖4的AF處理中，根據(jù)在面部識別處理中所識別出的面部區(qū)域的大小信息，通過
將面部框的AF評價值乘以第二預(yù)定比率，來生成由此得到的AF
評價值。
更具體地，在步驟S412,微計算機(jī)114獲取與面部檢測單 元116在面部識別處理中所識別出的面部的大小有關(guān)的信息。接 著，在步驟S413，根據(jù)所識別出的面部的大小信息，向在面部 框中所獲取的AF評^介值施加權(quán)重。更具體地，如果面部的大小 大，則增大面部框的AF評價值的權(quán)重。另一方面，如果面部的 大小小，則減小面部框的AF評價值的權(quán)重。因此，通過乘以依 賴于所識別出的面部的大小的第二預(yù)定比率，來重新計算AF評 價值。
這里，對焦點檢測區(qū)域的各區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化后的AF評價值進(jìn)行 加權(quán)。然而，在不標(biāo)準(zhǔn)化面部框的AF評價值的情況下，可以使 用針對每一 大小的不同的AF評價值作為加權(quán)后的由此得到的 AF評價值。
通常，用戶在將主人物被攝體配置在前側(cè)時拍攝人物的照 片。由于該原因，主人物被攝體的面部的大小變大。另一方面， 在遠(yuǎn)景被攝體的情況下，根據(jù)背景的對比度條件，可能無意地 聚焦于高對比度的背景上。此時，可能沒有對主人物被攝體進(jìn)
行焦點調(diào)節(jié)。在這種情況下，為了對前面的人物進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)， 需要增大面部框的A F評價值的權(quán)重。
另外，在畫面上可能存在多個人物。在這種情況下，如果 同等地對待后面的人物被攝體和前面的人物被攝體的面部框的 AF評價值，則后面的人物的AF評價值可能根據(jù)被攝體條件而變 得較大。在這種情況下，難以對前面的人物進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。為 了降低這一影響，需要隨著面部區(qū)域的大小的增大而增大AF評 價值的權(quán)重。可以將第二預(yù)定比率作為比率數(shù)據(jù)的值進(jìn)行存儲，其中， 根據(jù)面部的大小信息將所述第二預(yù)定比率詳細(xì)存儲在存儲器 中。可選地，可以預(yù)先將面部的大小信息分成兩個或多個大小， 并且可以存儲分割后的各大小信息的比率數(shù)據(jù)。
此外，對于步驟S207中的第一預(yù)定比率和步驟S413中的第 二預(yù)定比率，可以單獨保持預(yù)定比率作為存儲數(shù)據(jù)。然而，可 以預(yù)先存儲將與畫面上的位置有關(guān)的信息和面部的大小信息彼
還可以根據(jù)通過畫面上的位置信息和面部的大小信息任意確定 的信息，獲取一個第三預(yù)定比率，并且通過乘以面部框的AF評 價值重新計算AF評價值，以計算由此得到的AF評價值。
此外，在本典型實施例中，不僅包括從面部檢測單元116 獲得的所識別出的面部的大小信息，而且還包括所識別出的畫 面上的位置信息。然而，本典型實施例不限于此。可以^f義利用 所識別出的面部的大小信息。
接著參考圖5說明第三典型實施例中的A F控制。
在本典型實施例中，對于與上述典型實施例通用的組件使 用相同的附圖標(biāo)記，并且不重復(fù)對它們的i^L明。
在本典型實施例中，進(jìn)行上述典型實施例中所述的AF處 理，從而根據(jù)攝像設(shè)備的工作模式改變相加面部框的AF評價值 時的權(quán)重，以生成由此得到的AF評價值，從而進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。 作為具體例子，以第二典型實施例的AF處理作為基準(zhǔn)，這同樣 可適用于第一典型實施例的AF處理。
更具體地，在步驟S514和步驟S517,樣i計算一幾114判斷拍 攝模式，即是運動圖像拍攝模式還是靜止圖像拍攝模式。在運 動圖像拍攝模式的情況下(步驟S514和步驟S517為"是")，在步 驟S515和步驟S518，通過乘以分別依賴于與畫面上的位置有關(guān)的信息和面部的大小信息的第四預(yù)定比率和第六預(yù)定比率，對
面部框的AF評價值進(jìn)行加權(quán)。然后，在步驟S208,微計算機(jī)114 在相加通過乘以各預(yù)定比率所重新計算出的面部框的AF評價 值和普通框的AF評價值時進(jìn)行加權(quán)，并且在步驟S209使用由此 得到的AF評價值執(zhí)行TV-AF處理。在靜止圖像拍攝模式的情況 下(步驟S514和步驟S517為"否")，在步驟S516和步驟S519,通 過乘以分別依賴于與畫面上的位置有關(guān)的信息和面部的大小信 息的第五預(yù)定比率和第七預(yù)定比率，對面部框的A F評價值進(jìn)行 加權(quán)。然后，在步驟S208,微計算機(jī)114在相加通過乘以各預(yù) 定比率重新計算出的面部框的AF評價值和普通框的AF評價值 時進(jìn)行加權(quán)，并且在步驟S209使用由此得到的AF評價值執(zhí)行 TV-AF處理。
在這種情況下，關(guān)于在運動圖像拍攝模式和靜止圖像拍攝 模式中各自使用的預(yù)定比率，與運動圖像拍攝模式相比，靜止 圖像拍攝模式具有較高的比率。這源自下面的原因。在運動圖 像拍攝模式中，人物被攝體不斷移動，因而在某些情況下，不 能進(jìn)行穩(wěn)定的面部識別。因此，如果面部框的AF評價值的影響 增大的太多，則在面部識別情況和未識別情況之間，AF評價值 會頻繁變化，并且焦點調(diào)節(jié)將變得不穩(wěn)定。另一方面，在靜止 圖像拍攝模式的情況下，用戶常常預(yù)先確定拍攝的構(gòu)圖，并且 要作為被攝體的人物通常處于穩(wěn)定狀態(tài)。因為該原因，焦點調(diào) 節(jié)極少變得不穩(wěn)定。此外，在靜止圖像拍攝模式的情況下，為 了防止錯失快門機(jī)會，有必要使得易于聚焦于主人物被攝體。
這里，類似于上述典型實施例，可以存儲第四預(yù)定比率、 第五預(yù)定比率、第六預(yù)定比率和第七預(yù)定比率作為比率數(shù)據(jù)的 值?？梢愿鶕?jù)拍攝模式、與畫面上所識別出的面部的位置有關(guān) 的信息和面部的大小信息，將比率數(shù)據(jù)的值詳細(xì)存儲在存儲器中?？蛇x地，可以根據(jù)拍攝模式預(yù)先將與畫面上的位置有關(guān)的 信息和面部的大小信息分成兩個或多個部分，并且可以存儲比 率數(shù)據(jù)的值。此外，根據(jù)拍攝模式可以預(yù)先存儲將與畫面上所 識別出的面部的位置有關(guān)的信息和面部的大小信息彼此組合并 關(guān)聯(lián)起來的預(yù)定比率作為存儲數(shù)據(jù)。在這種情況下，在運動圖
像拍攝模式下，微計算機(jī)114通過將面部框的AF評價值乘以運 動圖像拍攝模式中的第八預(yù)定比率，重新計算由此得到的A F評 價值。第八預(yù)定比率依賴于由與畫面上所識別出的面部的位置 有關(guān)的信息和面部的大小信息而確定出的信息。此外，在靜止 圖像拍攝模式下，微計算機(jī)114通過將面部框的AF評價值乘以 靜止圖像拍攝模式中的第九預(yù)定比率，重新計算由此得到的AF 評價值。第九預(yù)定比率依賴于由與畫面上所識別出的面部的位 置有關(guān)的信息和面部的大小信息所確定出的信息。
此外，在這里所述的典型實施例中，微計算機(jī)114通過將 面部框的AF評價值乘以依賴于與畫面上所識別出的面部的位 置有關(guān)的信息、大小信息和拍攝模式的預(yù)定比率，生成由此得 到的AF評價值。然而，典型實施例不限于此。也就是說，還可 以將普通框的AF評價值乘以預(yù)定比率。例如，在第一典型實施 例的情況下，根據(jù)與畫面上所識別出的面部的位置有關(guān)的信息， 可以使用與面部框的AF評價值相乘的第一預(yù)定比率來生成由 此得到的AF評價值。此外，根據(jù)與畫面上所識別出的面部的位 置有關(guān)的信息，可以使用與普通框的AF評價值相乘的第十預(yù)定 比率來生成由此得到的AF評價值。當(dāng)應(yīng)用上述等式(l)、 (2)時，
由此得到的AF評價值(A，)=a(A)x(面部框的AF評價值)+(3(A) x(普通框的AF評價值) (1，)
由此得到的AF評價值(B，)=a(B)x(面部框的AF評價 值)+(3(B)x(普通框的AF評價值) (2，)其中，|3(A)、 p(B)是第十預(yù)定比率，并且下面的關(guān)系可以
成立
P(A)〈p(B) (3，)
如果人物的面部存在于畫面的邊纟彖，則減小面部才醫(yī)的AF 評價值的權(quán)重，并且增大普通框的AF評價值。另一方面，如果 人物的面部存在于畫面中央，則為了使得更易于可靠地聚焦于 人物，增大面部框的AF評價值的權(quán)重，并且減小普通框的AF 評價值。這樣，考慮到畫面上主被攝體人物的配置，可以將依 賴于畫面上所識別出的面部的位置信息的各框的第一預(yù)定比率 和第十預(yù)定比率的矩陣數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。在這種情況下， 微計算機(jī)114在步驟S208使用這些值對各AF評價值進(jìn)行加權(quán)相 加，以生成由此得到的AF評1介值。
如上所述，當(dāng)在面部識別處理中識別出人物被攝體的面部 時，微計算機(jī)114設(shè)置面部框和普通框以進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)操作，其 中，面部框包括所識別出的面部的區(qū)域并且跟隨人物被攝體， 普通框不跟隨人物被攝體。通過面部框的A F評價值和普通框的 AF評價值的加權(quán)相加，生成由此得到的AF評1"介值。在進(jìn)行焦點 調(diào)節(jié)操作時使用由此得到的AF評價值。
然后，在相加面部框的AF評價值和普通框的AF評價值以 生成由此得到的AF評價值時，微計算機(jī)114以預(yù)定比率進(jìn)行面 部框和普通框的AF評價值的加權(quán)相加，其中，利用各自的加權(quán) 百分?jǐn)?shù)獲得所述預(yù)定比率。所述預(yù)定比率依賴于所識別出的面 部在畫面上的位置的信息、面部的大小信息或拍攝模式。通過 該處理，改變面部框的AF評價值的權(quán)重。結(jié)果，用戶可以對想 要的主被攝體進(jìn)行穩(wěn)定的焦點調(diào)節(jié)。因此，可以減少在運動圖 像拍攝處理期間可能發(fā)生的不穩(wěn)定現(xiàn)象(例如，作為對在拍攝處 理期間臨時進(jìn)入畫面邊緣的用戶不想要的被攝體進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)的結(jié)果，使得焦點調(diào)節(jié)不穩(wěn)定地波動)。
此外，根據(jù)背景的被攝體條件，可能對背景上的高對比度 被攝體而不是對主被攝體的人物無意地進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)。因此， 主被攝體的人物可能失焦。同樣可以減少這一現(xiàn)象。
此外，在靜止圖像拍攝模式的情況下，通過使用與運動圖 像拍攝模式中的預(yù)定比率不同的預(yù)定比率，可以進(jìn)行用戶不會 錯失快門機(jī)會的焦點調(diào)節(jié)。因此，對用戶想要的主被攝體的人 物可以進(jìn)行穩(wěn)定的焦點調(diào)節(jié)，并且可以在焦點調(diào)節(jié)中減少用戶 的麻煩。
在上述典型實施例中，將與所拍攝圖像中的檢測到的面部 的位置相對應(yīng)的焦,泉4企測區(qū)域設(shè)置為面部框。當(dāng)實現(xiàn)聚焦時， 在畫面上示出對與面部相對應(yīng)的焦點4全測區(qū)的聚焦。然而， 利用其它類型的圖像檢測，特定被攝體作為要聚焦的被攝體圖 像可以是檢測的被攝體。例如，可以想到從背景切出并檢測被 攝體圖像。另外，通過從外部輸入單元輸入畫面上的位置，并 且檢測正在觀看取景器的拍攝者的視線，可以確定畫面上的位 置。
盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解， 本發(fā)明不局限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍 符合最寬的解釋，以包含所有修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，包括檢測單元，用于從拍攝到的圖像檢測要聚焦的被攝體圖像；設(shè)置單元，用于在所述拍攝到的圖像中設(shè)置焦點檢測區(qū)域；以及焦點調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)基于來自所述焦點檢測區(qū)域的輸出信號的AF評價值，調(diào)節(jié)攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)，其中，所述設(shè)置單元被配置成設(shè)置跟隨由所述檢測單元檢測到的被攝體圖像的第一焦點檢測區(qū)域和不跟隨由所述檢測單元檢測到的被攝體圖像的第二焦點檢測區(qū)域，并且所述焦點調(diào)節(jié)單元被配置成以依賴于畫面內(nèi)的被攝體圖像的大小、畫面內(nèi)的被攝體圖像的位置和拍攝模式中的至少一個的比率，對基于所述第一焦點檢測區(qū)域和所述第二焦點檢測區(qū)域中的輸出信號的AF評價值進(jìn)行加權(quán)相加，以基于所述加權(quán)相加的結(jié)果調(diào)節(jié)所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，所 述焦點調(diào)節(jié)單元^皮配置成進(jìn)行如下的加^又相加當(dāng)所述第一焦點#企測區(qū)域位于畫面的中央時，基于所述第一焦點檢測區(qū)域中 的輸出信號的AF評價值的比率最高，并且隨著所述第一焦點檢 測區(qū)域的位置越靠近畫面的邊緣，基于所述第 一焦點檢測區(qū)域 中的輸出信號的AF評價值的比率越低。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，所 述焦點調(diào)節(jié)單元^皮配置成進(jìn)行如下的加權(quán)相加所述第 一 焦點檢測區(qū)域越大，基于所述第一焦點檢測區(qū)域中的輸出信號的AF 評價值的比率越高，并且所述第一焦點檢測區(qū)域越小，基于所 述第 一 焦點檢測區(qū)域中的輸出信號的A F評價值的比率越低。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，所 述焦點調(diào)節(jié)單元纟皮配置成進(jìn)行如下的加權(quán)相加與運動圖像拍攝模式下相比，在靜止圖像拍攝模式下基于所述第 一 焦點檢測區(qū)域中的輸出信號的A F評價值的比率較高。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的焦點調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，由 所述檢測單元檢測到的所述被攝體圖像是基于拍攝到的圖像的 畫面內(nèi)的人物的面告p區(qū)i或。
6. —種焦點調(diào)節(jié)設(shè)備的控制方法，所述焦點調(diào)節(jié)設(shè)備用于 調(diào)節(jié)攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)，所述控制方法包括從拍攝到的圖像檢測要聚焦的被攝體圖像； 在所述拍攝到的圖像中設(shè)置焦點檢測區(qū)域； 獲取AF評價值，以根據(jù)基于來自所述焦點檢測區(qū)域的輸出信號的AF評價值，調(diào)節(jié)所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)，從而進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)；設(shè)置跟隨所檢測到的被攝體圖像的第 一 焦點檢測區(qū)域和不 跟隨所檢測到的被攝體圖像的第二焦點檢測區(qū)域；以及以依賴于畫面內(nèi)的被攝體圖像的大小、畫面內(nèi)的被攝體圖 像的位置和拍攝模式中的至少一個的比率，對基于所述第一焦 點檢測區(qū)域和所述第二焦點檢測區(qū)域中的輸出信號的AF評價 值進(jìn)行加權(quán)相加，以基于所述加權(quán)相加的結(jié)果調(diào)節(jié)所述攝像光 學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焦點調(diào)節(jié)設(shè)備及其控制方法。該焦點調(diào)節(jié)設(shè)備包括檢測單元，用于從拍攝到的圖像檢測要聚焦的被攝體圖像；設(shè)置單元，用于在所述拍攝到的圖像中設(shè)置焦點檢測區(qū)域；以及焦點調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)基于來自所述焦點檢測區(qū)域的輸出信號的AF評價值，調(diào)節(jié)攝像光學(xué)系統(tǒng)的對焦?fàn)顟B(tài)。對于跟隨所檢測到的被攝體圖像的區(qū)域和不跟隨所檢測到的被攝體圖像的區(qū)域，設(shè)置第一焦點檢測區(qū)域和第二焦點檢測區(qū)域。焦點調(diào)節(jié)單元以依賴于畫面內(nèi)的被攝體圖像的大小、畫面內(nèi)的被攝體圖像的位置和拍攝模式中的至少一個的比率，對基于第一焦點檢測區(qū)域和第二焦點檢測區(qū)域中的輸出信號的AF評價值進(jìn)行加權(quán)相加。
文檔編號H04N5/232GK101621624SQ200910150058
公開日2010年1月6日 申請日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者石井和憲 申請人:佳能株式會社