變焦控制設(shè)備和變焦控制方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本發(fā)明涉及用于控制變焦操作的變焦控制設(shè)備和變焦控制方法?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]傳統(tǒng)上，已知有具有通過驅(qū)動(dòng)變焦透鏡來進(jìn)行光學(xué)變倍(光學(xué)變焦)的功能和通過放大所拍攝圖像的一部分來進(jìn)行電子變倍(電子變焦)的功能這兩者的攝像設(shè)備。還已知有具有自動(dòng)變焦功能的攝像設(shè)備，其中該自動(dòng)變焦功能根據(jù)從被攝體(對象)中所檢測到的信息來自動(dòng)改變變焦位置。[0003]日本特開2012-95019論述了配備有保持被攝體圖像的大小恒定的自動(dòng)變焦功能的照相機(jī)的結(jié)構(gòu)。日本特開2012-95019還論述了如下方法，其中在該方法中，用戶在使用自動(dòng)變焦功能的情況下，能夠從諸如“面部特寫”、“上半身特寫”和“全身”等的多個(gè)選項(xiàng)中選擇構(gòu)圖圖案。維持被攝體圖像的大小的自動(dòng)變焦控制基于所選擇的構(gòu)圖圖案來確定用作變焦控制的基準(zhǔn)的被攝體圖像的大小。例如，在選擇“全身”的情況下，進(jìn)行使用作被攝體的人物的全身圖像設(shè)置在攝像面內(nèi)的變焦操作。[0004]此外，日本特開2011-259285論述了自動(dòng)變焦功能中的可被設(shè)置成使被攝體不太可能移動(dòng)到框外的變焦速度的設(shè)置。日本特開2011-259285還論述了在像面內(nèi)從像面中心到被攝體的距離長的情況下或者在像面內(nèi)被攝體的大小大的情況下減小變焦速度。[0005]然而，在日本特開2011-259285的情況下，在變焦速度的設(shè)置中僅考慮到像面內(nèi)的被攝體的位置。因此，在日本特開2011-259285所論述的用于設(shè)置變焦速度的方法中，在如日本特開2012-95019所論述的基于構(gòu)圖來進(jìn)行自動(dòng)變焦的情況下，根據(jù)所選擇的構(gòu)圖，被攝體有可能移動(dòng)到框外?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種變焦控制設(shè)備，包括:獲取部件，用于獲取與從圖像中所檢測到的被攝體的大小有關(guān)的信息；設(shè)置部件，用于設(shè)置變焦控制所用的被攝體的基準(zhǔn)大?。灰约翱刂撇考?，用于基于所獲取到的信息所表示的被攝體的大小和所設(shè)置的所述基準(zhǔn)大小來進(jìn)行所述變焦控制，其中，在所述變焦控制中，所述控制部件根據(jù)所設(shè)置的所述基準(zhǔn)大小在第一控制和第二控制之間進(jìn)行切換，以及在所述第一控制中，以逐漸增大的方式更新要設(shè)置的變焦速度，并且在所述第二控制中，不更新要設(shè)置的變焦速度。[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種變焦控制方法，包括以下步驟:獲取與從圖像中所檢測到的被攝體的大小有關(guān)的信息；設(shè)置變焦控制所用的被攝體的基準(zhǔn)大??；以及基于所獲取到的信息所表示的被攝體的大小和所設(shè)置的所述基準(zhǔn)大小來進(jìn)行所述變焦控制，其中，所述變焦控制根據(jù)所設(shè)置的所述基準(zhǔn)大小在第一控制和第二控制之間進(jìn)行切換，以及在所述第一控制中，以逐漸增大的方式更新要設(shè)置的變焦速度，并且在所述第二控制中，不更新要設(shè)置的變焦速度。[0008]通過以下參考附圖對典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。【附圖說明】[0009]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的數(shù)字照相機(jī)的結(jié)構(gòu)示例的框圖。[0010]圖2示出焦距和針對各被攝體距離的調(diào)焦透鏡的位置之間的關(guān)系的示例。[0011]圖3A和3B示出用于防止被攝體(物體)移動(dòng)到像面(框)外的處理。[0012]圖4A、4B和4C示出用于防止被攝體(人物)移動(dòng)到像面(框)外的處理。[0013]圖5A、5B、5C、5D、5E和5F示出用于防止被攝體(人物)的大小在像面內(nèi)發(fā)生改變的處理。[0014]圖6A、6B、6C和6D示出在被攝體是人物的情況下的構(gòu)圖圖案的設(shè)置。[0015]圖7是示出自動(dòng)變焦功能的處理的流程的流程圖。[0016]圖8A、8B和8C是示出用于指定被攝體的處理的流程圖。[0017]圖9是示出用于設(shè)置基準(zhǔn)大小的處理的流程圖。[0018]圖10是示出自動(dòng)變焦控制的處理的流程圖。[0019]圖11是示出變焦操作的流程圖。[0020]圖12是示出用于設(shè)置變焦速度的處理的流程圖。[0021]圖13是示出用于更新大小保持控制中的變焦速度的處理的流程圖。[0022]圖14是示出變焦速度相對于大小比率的設(shè)置的示例的曲線圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0023]利用硬件、固件、軟件或它們的任何組合來實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)施例的元件。術(shù)語硬件通常是指具有諸如電子零件、電磁零件、光學(xué)零件、光電零件、機(jī)械零件、機(jī)電零件等的物理結(jié)構(gòu)的元件。硬件實(shí)現(xiàn)可以包括模擬或數(shù)字電路、裝置、處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯裝置(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或任何電子裝置。術(shù)語軟件通常是指邏輯結(jié)構(gòu)、方法、過程、程序、例程、處理、算法、公式、函數(shù)、表達(dá)式等。術(shù)語固件通常是指以硬件結(jié)構(gòu)(例如，閃速存儲(chǔ)器、ROM、EPROM)實(shí)現(xiàn)或體現(xiàn)的邏輯結(jié)構(gòu)、方法、過程、程序、例程、處理、算法、公式、函數(shù)、表達(dá)式等。固件的示例可以包括微碼、可寫控制存儲(chǔ)器、微程序控制結(jié)構(gòu)。在以軟件或固件實(shí)現(xiàn)的情況下，實(shí)施例的元件可以是用以進(jìn)行所需任務(wù)的代碼段。軟件/固件可以包括用以執(zhí)行一個(gè)實(shí)施例中所述的操作的實(shí)際代碼、或者仿真或模擬這些操作的代碼?？梢詫⒊绦蚧虼a段存儲(chǔ)在處理器或機(jī)器可訪問介質(zhì)中?！疤幚砥骺勺x或可訪問介質(zhì)”或者“機(jī)器可讀或可訪問介質(zhì)”可以包括可以存儲(chǔ)信息的任何介質(zhì)?？梢赃M(jìn)行存儲(chǔ)的處理器可讀或機(jī)器可訪問介質(zhì)的示例包括存儲(chǔ)介質(zhì)、電子電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置、只讀存儲(chǔ)器(R0M)、閃速存儲(chǔ)器、通用串行總線(USB)存儲(chǔ)棒、可擦除可編程ROM(EPROM)、軟盤、致密盤(⑶)R0M、光盤、硬盤等。機(jī)器可訪問介質(zhì)可以體現(xiàn)在制造品中。機(jī)器可訪問介質(zhì)可以包括機(jī)器進(jìn)行訪問的情況下使該機(jī)器進(jìn)行上述的操作或動(dòng)作的信息或數(shù)據(jù)。機(jī)器可訪問介質(zhì)還可以包括內(nèi)部所嵌入的程序代碼、一個(gè)或多個(gè)指令。程序代碼可以包括用以進(jìn)行上述的操作或動(dòng)作的機(jī)器可讀代碼、一個(gè)或多個(gè)指令。這里，術(shù)語“信息”或“數(shù)據(jù)”是指為了機(jī)器可讀的目的而進(jìn)行編碼后的任何類型的信息。因此，“信息”或“數(shù)據(jù)”可以包括程序、代碼、數(shù)據(jù)、文件等。[0024]可以利用各種部件基于應(yīng)用根據(jù)特定特征、功能來實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的全部或一部分。這些部件可以包括硬件、軟件或固件或者它們的任何組合。硬件、軟件或固件元件可以具有彼此連接的若干模塊。硬件模塊經(jīng)由機(jī)械連接、電氣連接、光學(xué)連接、電磁連接或任何物理連接而連接至另一模塊。軟件模塊經(jīng)由函數(shù)、過程、方法、子程序或子例程調(diào)用、跳轉(zhuǎn)、鏈接、參數(shù)、變量以及自變量傳遞、函數(shù)返回等而連接至另一模塊。軟件模塊連接至另一模塊以接收變量、參數(shù)、自變量、指針等以及/或者生成或傳遞結(jié)果、更新后的變量、指針等。固件模塊經(jīng)由上述的硬件連接方法和軟件連接方法的任何組合而連接至另一模塊。硬件、軟件或固件模塊可以連接至另一硬件、軟件或固件模塊中的任一個(gè)。模塊還可以是用以與在平臺(tái)上運(yùn)行的操作系統(tǒng)進(jìn)行交互的軟件驅(qū)動(dòng)程序或接口。模塊還可以是用以對硬件裝置進(jìn)行配置、設(shè)置、初始化以及與該硬件裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收的硬件驅(qū)動(dòng)器。設(shè)備可以包括硬件模塊、軟件模塊和固件模塊的任何組合。[0025]以下將參考附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的各種典型實(shí)施例、特征和方面。圖1是示出作為配備有根據(jù)本典型實(shí)施例的變焦控制設(shè)備的攝像設(shè)備的示例的數(shù)字照相機(jī)100的結(jié)構(gòu)示例的框圖。數(shù)字照相機(jī)100被配置為能夠進(jìn)行自動(dòng)變焦功能。[0026]鏡筒101在內(nèi)部保持透鏡單元。變焦透鏡102沿著光軸可移動(dòng)以調(diào)節(jié)焦距，由此光學(xué)地改變視角(移動(dòng)變焦位置)。調(diào)焦透鏡103沿著光軸可移動(dòng)以調(diào)節(jié)焦點(diǎn)。圖像穩(wěn)定透鏡104是用于校正照相機(jī)抖動(dòng)所引起的圖像的模糊的校正透鏡。光圈和快門105被配置為調(diào)節(jié)曝光控制所使用的光量。在本典型實(shí)施例中，數(shù)字照相機(jī)100是一體地包括鏡筒101和照相機(jī)本體的攝像設(shè)備。然而，這并非限制性的。本典型實(shí)施例還可應(yīng)用于包括照相機(jī)本體和可移除地安裝至該照相機(jī)本體的可更換鏡頭的攝像系統(tǒng)。[0027]穿過鏡筒101的光被包括電荷耦合器件(CXD)傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器的圖像傳感器106所接收。圖像傳感器106進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以將被攝體圖像轉(zhuǎn)換成電氣信號，這樣生成所拍攝圖像信號。將該所拍攝圖像信號輸入至圖像處理電路107。圖像處理電路107對所輸入的所拍攝圖像信號進(jìn)行諸如像素插值處理和顏色轉(zhuǎn)換處理等的各種處理操作，并且將圖像數(shù)據(jù)(經(jīng)過了各種處理操作的圖像數(shù)據(jù))輸出至圖像存儲(chǔ)器108。圖像存儲(chǔ)器108是包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)的存儲(chǔ)單元。[0028]包括薄膜晶體管(TFT)驅(qū)動(dòng)型液晶顯示器(IXD)的顯示單元109顯示所拍攝圖像(圖像數(shù)據(jù))。顯示單元109還連同所拍攝圖像一起顯示特定信息(例如，拍攝信息)。這樣顯示實(shí)時(shí)取景所用的信息可以實(shí)現(xiàn)用于使得操作員(用戶)能夠調(diào)整視角的電子取景器(EVF)功能。[0029]光圈和快門驅(qū)動(dòng)單元110基于通過利用圖像處理電路107的圖像處理所獲取到的亮度信息來計(jì)算曝光控制值(光圈值和快門速度)，并且基于該計(jì)算結(jié)果來驅(qū)動(dòng)光圈和快門105。這樣使得能夠進(jìn)行自動(dòng)曝光(AE)控制。圖像穩(wěn)定透鏡驅(qū)動(dòng)單元111基于來自諸如陀螺儀傳感器等的角速度傳感器的信息來計(jì)算施加至數(shù)字照相機(jī)100的抖動(dòng)量，并且以抵消(減少)所計(jì)算出的抖動(dòng)量的方式驅(qū)動(dòng)圖像穩(wěn)定透鏡104。[0030]調(diào)焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元112驅(qū)動(dòng)調(diào)焦透鏡103。在本典型實(shí)施例中，數(shù)字照相機(jī)100進(jìn)行使用對比度方法的自動(dòng)調(diào)焦(AF)控制。因此，調(diào)焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元112基于通過利用圖像處理電路107的圖像處理所獲取到的針對拍攝光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)信息(對比度評價(jià)值)來以聚焦于被攝體的方式驅(qū)動(dòng)調(diào)焦透鏡103。然而，這并非限制性的。在本典型實(shí)施例中，數(shù)字照相機(jī)100可被配置為進(jìn)行諸如相位差A(yù)F方法等的除對比度方法以外的AF控制、或者諸如對比度方法和其它方法的組合等的使用多個(gè)方法的AF控制。[0031]變焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元113根據(jù)變焦操作指示來驅(qū)動(dòng)變焦透鏡102。操作單元117被配置為包括用作用于使得操作員能夠指示數(shù)字照相機(jī)100進(jìn)行變焦的變焦操作構(gòu)件的變焦桿或變焦按鈕。系統(tǒng)控制單元114檢測變焦操作指示所使用的變焦操作構(gòu)件的操作量和操作方向，基于所檢測到的量和方向來計(jì)算變焦驅(qū)動(dòng)速度和驅(qū)動(dòng)方向，并且根據(jù)該計(jì)算結(jié)果來沿著光軸驅(qū)動(dòng)變焦透鏡102。[0032]將通過攝像操作所生成的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由接口單元(以下稱為“I/F單元”)115發(fā)送至記錄單元116，然后記錄在記錄單元116上。將該圖像數(shù)據(jù)記錄在安裝至數(shù)字照相機(jī)100的諸如存儲(chǔ)卡等的外部記錄介質(zhì)(記錄單元116)或內(nèi)置于數(shù)字照相機(jī)100的非易失性存儲(chǔ)器118上，或者記錄在外部記錄介質(zhì)和非易失性存儲(chǔ)器118這兩者上。[0033]操作單元117除上述的變焦操作構(gòu)件外，還包括用于發(fā)出用以開始拍攝的指示的釋放開關(guān)和用于發(fā)出用以開始或結(jié)束自動(dòng)變焦功能的指示的自動(dòng)變焦操作開關(guān)。將從操作單元117輸出的信號發(fā)送至以下所述的系統(tǒng)控制單元114。存儲(chǔ)器118除程序數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)外，還存儲(chǔ)數(shù)字照相機(jī)100的設(shè)置信息以及以下所述的自動(dòng)變焦功能中的諸如放大位置等的信息。[0034]包括諸如中央處理單元(CPU)等的計(jì)算單元的系統(tǒng)控制單元114通過根據(jù)操作員的操作向各單元發(fā)送控制指示來控制數(shù)字照相機(jī)100整體。系統(tǒng)控制單元114執(zhí)行存儲(chǔ)器118中所存儲(chǔ)的各種控制程序，諸如用于進(jìn)行圖像傳感器106的控制、AE/AF控制和變焦控制(包括自動(dòng)變焦處理)的程序等。[0035]為了在通過光學(xué)變焦改變視角時(shí)維持聚焦?fàn)顟B(tài)，在諸如鏡筒101等的后焦點(diǎn)型鏡筒的情況下，要根據(jù)變焦透鏡102的位置來使調(diào)焦透鏡103移動(dòng)至適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)位置。將這種控制稱為“計(jì)算機(jī)變焦(CZ)控制”。圖2示出變焦透鏡102的焦距和針對各被攝體距離的焦點(diǎn)位置之間的關(guān)系。在圖2中，將變焦透鏡102的焦距和獲得聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點(diǎn)位置之間的關(guān)系用曲線圖表示為針對到被攝體的各距離的數(shù)據(jù)表。在本典型實(shí)施例中，將該數(shù)據(jù)表稱為“調(diào)焦凸輪表”(focuscamtable)。在圖2中，橫軸表示與變焦位置相對應(yīng)的焦距，并且縱軸表示焦點(diǎn)位置。在各曲線圖線的旁邊示出從數(shù)字照相機(jī)100到被攝體的距離(被攝體距離)。[0036]系統(tǒng)控制單元114在AF控制期間，通過控制調(diào)焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元112以使調(diào)焦透鏡103在預(yù)定范圍內(nèi)移動(dòng)來進(jìn)行掃描操作。然后，系統(tǒng)控制單元114使用掃描操作期間所獲取到的對比度評價(jià)值，利用已知方法來檢測用作聚焦位置的焦點(diǎn)位置。系統(tǒng)控制單元114可以使用當(dāng)前變焦位置和所檢測到的焦點(diǎn)位置，通過參考調(diào)焦凸輪表來測量被攝體距離。[0037]接著，說明與系統(tǒng)控制單元114中的自動(dòng)變焦功能相關(guān)聯(lián)的控制。如圖1所示，系統(tǒng)控制單元114包括CZ控制單元119、電子變焦控制單元120、自動(dòng)變焦控制單元122和被攝體檢測單元123。[0038]根據(jù)本典型實(shí)施例的數(shù)字照相機(jī)100具有光學(xué)變焦功能和電子變焦功能。CZ控制單元119和變焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元113進(jìn)行光學(xué)變焦。CZ控制單元119在變焦操作期間按預(yù)定控制周期的間隔來檢測變焦透鏡102的變焦位置。然后，CZ控制單元119使調(diào)焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元112以針對通過與所檢測到的變焦位置相對應(yīng)的AF控制所測量到的被攝體距離而跟隨調(diào)焦凸輪表的方式來驅(qū)動(dòng)調(diào)焦透鏡103。這樣使得能夠在保持聚焦?fàn)顟B(tài)的同時(shí)進(jìn)行光學(xué)變焦操作。[0039]另一方面，電子變焦控制單元120和圖像存儲(chǔ)器108進(jìn)行電子變焦。電子變焦控制單元120通過從傳送至圖像存儲(chǔ)器108的圖像數(shù)據(jù)中剪切對象區(qū)域來實(shí)現(xiàn)電子變焦功能。此外，電子變焦控制單元120通過在按圖像傳感器106所捕捉到的圖像的幀當(dāng)前第1頁1 2 3 4 5 6