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JP2010021846A - Image capturing apparatus and program - Google Patents

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JP2010021846A
JP2010021846A JP2008181382A JP2008181382A JP2010021846A JP 2010021846 A JP2010021846 A JP 2010021846A JP 2008181382 A JP2008181382 A JP 2008181382A JP 2008181382 A JP2008181382 A JP 2008181382A JP 2010021846 A JP2010021846 A JP 2010021846A
Authority
JP
Japan
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imaging
image
mode
output
imaging signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2008181382A
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Japanese (ja)
Inventor
Kengo Enomoto
健悟 榎本
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Olympus Imaging Corp
Original Assignee
Olympus Imaging Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform auto-focusing with a higher degree of precision. <P>SOLUTION: A drive control part 3 allows an image sensor 2 to output image capturing signals in a first mode to output image capturing signals corresponding to a predetermined number of pixels of all pixels in the image sensor 2. A lens drive control part 5 performs auto-focus control based on the image capturing signals output by the image sensor 2 in the first mode. A face detection part 8 determines an area where feature portions of a subject image are imaged from an image based on the image capturing signal output by the image sensor 2 in the first mode. The drive control part 3 allows the image sensor 2 to output the image capturing signals in a second mode to output the image capturing signals corresponding to the image for the area detected by the face detection part 8. The lens drive control part 5 performs auto-focus control based on the image capturing signals output by the image sensor 2 in the second mode. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像を撮影する撮像装置および撮像装置の動作を制御するためのプログラムに関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that captures an image and a program for controlling the operation of the imaging apparatus.

デジタルカメラは、液晶ディスプレイなどの表示部を有している。また、表示部は、本撮影前のプレビュー用となるライブビュー画像を所定の時間間隔で更新して表示する。デジタルカメラの撮影時において、このようなプレビュー用の画像表示(プレビュー表示)は被写体の撮影状況を把握するために非常に有用である。   The digital camera has a display unit such as a liquid crystal display. In addition, the display unit updates and displays a live view image for preview before the main shooting at a predetermined time interval. Such image display for preview (preview display) at the time of photographing with a digital camera is very useful for grasping the photographing state of the subject.

また、オートフォーカス制御方式として、撮像素子からの撮像信号を用いる山登り方式がある。山登り方式は、撮像素子による画像のコントラスト等の合焦用評価値が最も大きくなるレンズ位置を合焦位置とする合焦制御方式である。この山登り方式は、被写体との距離を測定する測距センサを個別に設ける必要がないという利点を有しているため、多くのデジタルカメラにおいて採用されている。   As an autofocus control method, there is a hill-climbing method that uses an image signal from an image sensor. The hill-climbing method is a focusing control method in which the lens position where the evaluation value for focusing such as the contrast of the image by the image sensor becomes the largest is the focusing position. This hill-climbing method has the advantage that it is not necessary to provide a distance measuring sensor for measuring the distance to the subject, and is therefore used in many digital cameras.

撮像素子はライブビュー表示用には比較的広いエリアを読み出し、オートフォーカス用の読み出しは高速化を実現するために一部のエリアを読み出している。このような技術においては、下記の特許文献1に記載するものが存在する。この従来技術は撮像素子の全撮像エリアの画像データをメモリに一度記憶した後、全撮像エリアの画像データから狭い領域の画像データを切り出し、切り出した領域の画像データに基づいてオートフォーカスの処理を行う。
特開2002−23049号公報
The image sensor reads a relatively wide area for live view display, and the autofocus readout reads a part of the area in order to realize high speed. In such a technique, there is one described in Patent Document 1 below. In this prior art, after image data of all imaging areas of the image sensor is once stored in a memory, image data of a narrow area is cut out from the image data of all the imaging areas, and autofocus processing is performed based on the image data of the cut out area. Do.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-23049

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、広いエリアの画像データの中央部分を切り出した画像データを用いてオートフォーカスを行っている。これにより、広いエリアの画像データの中央部分以外の場所に被写体の特徴部分が存在する場合、被写体の特徴部分にフォーカスが合うとは限らない。よって、オートフォーカスの精度が低下するという問題がある。   However, in the technique described in Patent Document 1, autofocus is performed using image data obtained by cutting out a central portion of image data in a wide area. As a result, when the feature portion of the subject exists in a place other than the central portion of the image data of the wide area, the feature portion of the subject is not always in focus. Therefore, there is a problem that the accuracy of autofocus is lowered.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、より高精度にオートフォーカスを行うことが可能な撮像装置を提供することを特徴とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an imaging apparatus capable of performing autofocus with higher accuracy.

本発明は、撮像光学系により結像された被写体像を、複数の画素で光電変換することにより撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像素子が前記撮像信号を出力する動作を制御する駆動制御部と、オートフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、前記撮像信号に基づいた画像から前記被写体像の特徴部分が撮像されている領域を検出する検出部と、を備え、前記駆動制御部は、前記撮像素子内の全画素のうちの所定数の画素に対応する前記撮像信号を出力させる第1のモードで、前記撮像素子に前記撮像信号を出力させ、前記フォーカス制御部は、前記撮像素子が前記第1のモードで出力した前記撮像信号に基づいてオートフォーカス制御を行い、前記検出部は、前記撮像素子が前記第1のモードで出力した前記撮像信号に基づいた画像から前記被写体像の特徴部分が撮像されている領域を検出し、前記駆動制御部はさらに、前記検出部が検出した前記領域の画像に対応する前記撮像信号を出力させる第2のモードで、前記撮像素子に前記撮像信号を出力させ、前記フォーカス制御部はさらに、前記撮像素子が前記第2のモードで出力した前記撮像信号に基づいてオートフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置である。   The present invention relates to an imaging device that generates an imaging signal by photoelectrically converting a subject image formed by an imaging optical system using a plurality of pixels, and drive control that controls an operation of the imaging device outputting the imaging signal. A focus control unit that performs autofocus control, and a detection unit that detects a region in which a characteristic part of the subject image is captured from an image based on the imaging signal, and the drive control unit includes: In the first mode in which the imaging signal corresponding to a predetermined number of pixels among all the pixels in the imaging device is output, the imaging device is configured to output the imaging signal, and the focus control unit is configured to output the imaging signal from the imaging device. Autofocus control is performed based on the imaging signal output in the first mode, and the detection unit is an image based on the imaging signal output by the imaging element in the first mode. In the second mode, the area in which the characteristic part of the subject image is captured is detected, and the drive control unit further outputs the imaging signal corresponding to the image of the area detected by the detection unit. The imaging apparatus is characterized in that the imaging signal is output to an element, and the focus control unit further performs autofocus control based on the imaging signal output by the imaging element in the second mode.

また、本発明の撮像装置において、前記被写体像は人物の像である場合、前記検出部は前記被写体像の顔部分が撮像されている領域を判断することを特徴とする。   In the imaging apparatus of the present invention, when the subject image is a human image, the detection unit determines an area where the face portion of the subject image is captured.

また、本発明の撮像装置において、前記撮像素子は、前記第1のモードと比較し、前記第2のモードにおいて高フレームレートで前記撮像信号を出力することを特徴とする。   In the imaging device of the present invention, the imaging device outputs the imaging signal at a high frame rate in the second mode as compared with the first mode.

また、本発明は、撮像光学系により結像された被写体像を、複数の画素で光電変換することにより撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置の動作を制御するためのプログラムであって、前記撮像素子が前記撮像信号を出力する動作を制御する駆動制御ステップと、オートフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、前記撮像信号に基づいた画像から前記被写体像の特徴部分が撮像されている領域を検出する検出ステップと、を前記撮像装置に実行させ、前記駆動制御ステップは、前記撮像素子内の全画素のうちの所定数の画素に対応する前記撮像信号を出力させる第1のモードで、前記撮像素子に前記撮像信号を出力させ、前記フォーカス制御ステップは、前記撮像素子が前記第1のモードで出力した前記撮像信号に基づいてオートフォーカス制御を行い、前記検出ステップは、前記撮像素子が前記第1のモードで出力した前記撮像信号に基づいた画像から前記被写体像の特徴部分が撮像されている領域を検出し、前記駆動制御ステップはさらに、前記検出ステップで検出した前記領域の画像に対応する前記撮像信号を出力させる第2のモードで、前記撮像素子に前記撮像信号を出力させ、前記フォーカス制御ステップはさらに、前記撮像素子が前記第2のモードで出力した前記撮像信号に基づいてオートフォーカス制御を行うことを特徴とするプログラムである。   The present invention also provides a program for controlling the operation of an image pickup apparatus including an image pickup device that generates an image pickup signal by photoelectrically converting a subject image formed by an image pickup optical system using a plurality of pixels. A drive control step for controlling the operation of the imaging device to output the imaging signal, a focus control step for performing autofocus control, and a region in which a characteristic part of the subject image is captured from an image based on the imaging signal In the first mode, the image capturing apparatus executes the detection step, and the drive control step outputs the image signal corresponding to a predetermined number of pixels among all the pixels in the image sensor. The image pickup device outputs the image pickup signal, and the focus control step is performed based on the image pickup signal output by the image pickup device in the first mode. And the detection step detects an area in which a characteristic part of the subject image is captured from an image based on the imaging signal output by the imaging element in the first mode, and performs the driving control. The step is a second mode in which the imaging signal corresponding to the image of the area detected in the detection step is output, and the imaging signal is output to the imaging element, and the focus control step further includes the imaging element. Is a program that performs autofocus control based on the imaging signal output in the second mode.

本発明によれば、より高精度にオートフォーカスを行うことができる。   According to the present invention, autofocus can be performed with higher accuracy.

以下、図面を参照し、本発明の第一の実施形態を説明する。図1は本実施形態による撮像装置の構成を示した構成図である。撮像装置は撮影レンズ1と、撮像素子2と、駆動制御部3と、読み出し設定部4と、レンズ駆動制御部5と、AF(Auto−Focus、オートフォーカス)評価演算部6と、画像処理部7と、顔検出部8と、表示制御部9と、表示部10と、CPU11と、シャッタースイッチ12とを備えている。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment. The imaging apparatus includes a photographing lens 1, an imaging element 2, a drive control unit 3, a readout setting unit 4, a lens drive control unit 5, an AF (Auto-Focus, autofocus) evaluation calculation unit 6, and an image processing unit. 7, a face detection unit 8, a display control unit 9, a display unit 10, a CPU 11, and a shutter switch 12.

はじめに、撮像装置の概略を説明する。撮影レンズ1は光学像を結像する。撮像素子2は光学像を光電変換し撮像信号を出力する。この撮像信号はアナログ信号であり、図示せぬアナログ/デジタル変換部によりデジタル信号に変換される。読み出し設定部4は、撮像素子2が出力する撮像信号の読み出し領域や読み出し方法などを設定する。駆動制御部3は、読み出し設定部4の設定に基づいて撮像素子2の駆動を制御する。レンズ駆動制御部5は、撮影レンズ1の駆動制御を行う。AF評価演算部6は、アナログ/デジタル変換部が変換したデジタル信号を用いてAF評価値を演算する。画像処理部7は、画像の処理を行う。具体的には、画像処理部7は、アナログ/デジタル変換部が変換したデジタル信号をカラー信号に変換するなどの画像処理を行う。顔検出部8は、画像処理部7が出力したカラー信号に基づく画像中に含まれる顔を検出する。表示制御部9は、画像処理部7が出力したカラー信号に基づく画像を表示部10に表示するための制御を行う。表示部10は画像を表示する。CPU11は撮像装置全体を制御する。シャッタースイッチ12は、撮像命令を受け付ける。   First, an outline of the imaging apparatus will be described. The taking lens 1 forms an optical image. The image sensor 2 photoelectrically converts the optical image and outputs an image signal. This imaging signal is an analog signal and is converted into a digital signal by an analog / digital conversion unit (not shown). The readout setting unit 4 sets the readout area and readout method of the imaging signal output from the imaging device 2. The drive control unit 3 controls the drive of the image sensor 2 based on the setting of the readout setting unit 4. The lens drive control unit 5 performs drive control of the photographing lens 1. The AF evaluation calculation unit 6 calculates an AF evaluation value using the digital signal converted by the analog / digital conversion unit. The image processing unit 7 performs image processing. Specifically, the image processing unit 7 performs image processing such as converting a digital signal converted by the analog / digital conversion unit into a color signal. The face detection unit 8 detects a face included in the image based on the color signal output from the image processing unit 7. The display control unit 9 performs control for displaying an image based on the color signal output from the image processing unit 7 on the display unit 10. The display unit 10 displays an image. The CPU 11 controls the entire imaging apparatus. The shutter switch 12 receives an imaging command.

次に、撮像装置の詳細について説明する。撮影レンズ1は、レンズ駆動制御部5によって駆動され、撮像素子2上に結像する像の合焦状態を変化させるように構成される。自動合焦時には、AF評価演算部6が演算するAF評価値に基づいてCPU11は撮影レンズの駆動量を決定する。レンズ駆動制御部5は、CPU11が決定した撮影レンズの駆動量に基づいて撮影レンズ1を駆動する。なお、レンズ駆動制御部5と、AF評価演算部6と、CPU11とを含んでフォーカス制御部は構成される。   Next, details of the imaging apparatus will be described. The photographic lens 1 is driven by the lens drive controller 5 and is configured to change the in-focus state of the image formed on the image sensor 2. At the time of automatic focusing, the CPU 11 determines the driving amount of the photographing lens based on the AF evaluation value calculated by the AF evaluation calculation unit 6. The lens drive control unit 5 drives the photographing lens 1 based on the driving amount of the photographing lens determined by the CPU 11. The focus control unit includes the lens drive control unit 5, the AF evaluation calculation unit 6, and the CPU 11.

撮像素子2は、画素加算読み出しと、間引き読み出しと、水平および垂直方向の切り出し読み出しとを行うことが可能な素子である。画素加算読み出しは、複数の画素で1つの撮像信号を出力する読み出し方法である。例えば、隣接する4画素で1つの撮像信号を出力する。間引き読み出しは、複数並んでいる画素のうち、一定間隔で撮像信号を出力する画素を設定する読み出し方法である。例えば、3画素ごとに撮像信号を出力し、その間の2つの画素は撮像信号を出力しない。水平および垂直方向の切り出し読み出しは、複数並んでいる画素のうち、撮像信号を出力する画素の領域を定める読み出し方法である。例えば、複数の画素のうち、水平方向1000画素・垂直方向500画素で定めた領域に含まれる画素が撮像信号を出力する。なお、水平および垂直方向の切り出し読み出しでは、撮像素子2が出力する撮像信号の量は少ないため、高速に撮像信号を出力することができる。   The image sensor 2 is an element capable of performing pixel addition readout, thinning readout, and horizontal and vertical cutout readout. Pixel addition readout is a readout method in which one imaging signal is output from a plurality of pixels. For example, one imaging signal is output from four adjacent pixels. Thinning-out readout is a readout method in which pixels that output an imaging signal at a constant interval among a plurality of pixels arranged in a row are set. For example, an imaging signal is output for every three pixels, and the two pixels therebetween do not output an imaging signal. The horizontal and vertical cutout readout is a readout method for determining an area of a pixel that outputs an imaging signal among a plurality of pixels arranged in a row. For example, among a plurality of pixels, pixels included in an area defined by 1000 pixels in the horizontal direction and 500 pixels in the vertical direction output an imaging signal. Note that in the horizontal and vertical cutout readout, the amount of image pickup signal output by the image pickup device 2 is small, so that the image pickup signal can be output at high speed.

AF評価演算部6は、シャッタースイッチ12がユーザの操作によって半押し状態となった場合に、コントラス方式の自動合焦制御を行うための評価値演算を行う。顔検出部8は、画像処理部7が出力したカラー信号中に含まれる顔を検出する。続いて、顔検出部8は、検出した顔が含まれる領域(顔のエリア)を検出する。例えば、顔のエリアは、検出した顔の位置を中心とする水平方向1000画素・垂直方向500画素で定めた領域である。   The AF evaluation calculation unit 6 calculates an evaluation value for performing contrast-type automatic focusing control when the shutter switch 12 is half-pressed by a user operation. The face detection unit 8 detects a face included in the color signal output from the image processing unit 7. Subsequently, the face detection unit 8 detects an area (face area) including the detected face. For example, the face area is an area defined by 1000 pixels in the horizontal direction and 500 pixels in the vertical direction centering on the detected face position.

表示制御部9は、画像処理部7が出力したカラー信号に基づく画像を表示部10に表示するための制御として、画像処理部7が出力するカラー信号の解像度を変換するなどの処理を行う。また、表示のタイミングを調整する。表示部10は、LCD(Liquid Crystal Display、液晶ディスプレイ)やEVF(Electronic View Finder、電子ビューファインダ)などの表示装置である。   The display control unit 9 performs processing such as converting the resolution of the color signal output from the image processing unit 7 as control for displaying an image based on the color signal output from the image processing unit 7 on the display unit 10. In addition, the display timing is adjusted. The display unit 10 is a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or EVF (Electronic View Finder).

次に、図2を参照して撮像素子2が撮像信号を出力するタイミングと、表示部10がライブビュー画像を表示するタイミングと、AF評価演算部6がAF評価値演算を行うタイミングとの関係を説明する。図2は、撮像素子2の読み出しモード(符号201の部分)と、撮像素子2が撮像信号を出力するタイミング(符号202の部分)と、表示部10がライブビュー画像を表示するタイミング(符号203の部分)と、AF評価演算部6がAF評価値の演算を行うタイミング(符号204の部分)と、撮像素子2の読み出しモードに応じた画像210,211(符号205の部分)と、撮像素子2が出力した撮像信号が使用される用途(符号206の部分)とを示している。   Next, referring to FIG. 2, the relationship between the timing at which the imaging device 2 outputs the imaging signal, the timing at which the display unit 10 displays the live view image, and the timing at which the AF evaluation calculation unit 6 performs the AF evaluation value calculation. Will be explained. FIG. 2 shows the readout mode of the image sensor 2 (part 201), the timing at which the image sensor 2 outputs an imaging signal (part 202), and the timing at which the display unit 10 displays the live view image (reference numeral 203). ), The timing at which the AF evaluation calculation unit 6 calculates the AF evaluation value (part 204), images 210 and 211 (part 205) corresponding to the reading mode of the image sensor 2, and the image sensor 2 shows an application (portion 206) in which the imaging signal output is used.

読み出しモードが「加算」の場合、撮像素子2はフレームレートNfps(Frames Per Second)で撮像する。すなわち撮像素子2は(1/N)秒ごとに撮像する。また、読み出しモードが「切り出し」の場合、撮像素子2はフレームレート3Nfpsで撮像する。すなわち撮像素子2は(1/3N)秒ごとに撮像する。これは、水平および垂直方向の切り出し読み出しでは、撮像素子2は高速に撮像することができるためである。   When the reading mode is “addition”, the image sensor 2 captures an image at a frame rate Nfps (Frames Per Second). That is, the image sensor 2 captures an image every (1 / N) seconds. When the readout mode is “cutout”, the image sensor 2 captures an image at a frame rate of 3 Nfps. That is, the image sensor 2 captures an image every (1 / 3N) second. This is because the image sensor 2 can capture images at high speed in horizontal and vertical cutout readout.

また、AF評価演算部6は、撮像素子2が撮像したすべての撮像信号に基づいてAF評価値の演算を行う。すなわち、AF評価演算部6は、読み出しモードが「加算」の場合、(1/N)秒ごとにAF評価値の演算を行い、読み出しモードが「切り出し」の場合、(1/3N)秒ごとにAF評価値の演算を行う。   Further, the AF evaluation calculation unit 6 calculates an AF evaluation value based on all the imaging signals imaged by the imaging element 2. That is, the AF evaluation calculation unit 6 calculates the AF evaluation value every (1 / N) seconds when the reading mode is “addition”, and every (1 / 3N) seconds when the reading mode is “cutout”. The AF evaluation value is calculated.

また、読み出しモードがどの場合にでも、表示部10はフレームレート(N/2)fpsで画像を表示する。すなわち表示部10は(2/N)秒ごとに表示する画像を更新する。   In any reading mode, the display unit 10 displays an image at a frame rate (N / 2) fps. That is, the display unit 10 updates the image to be displayed every (2 / N) seconds.

なお、読み出しモードが「加算」の場合、撮像素子2は、撮像素子2の有効画素領域全体(広い領域)の撮像信号を出力する。画像210はこの撮像信号に基づいた画像である。なお、読み出しモードが「加算」の場合、撮像素子2は複数の画素で1つの撮像信号を出力する。また、読み出しモードが「切り出し」の場合、撮像素子2は、顔画像が含まれる領域の撮像信号を出力する画素から撮像信号を出力する。画像211はこの撮像信号に基づいた画像である。   When the readout mode is “addition”, the image sensor 2 outputs an image signal of the entire effective pixel area (wide area) of the image sensor 2. An image 210 is an image based on this imaging signal. When the readout mode is “addition”, the image sensor 2 outputs one image signal with a plurality of pixels. When the readout mode is “cutout”, the imaging device 2 outputs an imaging signal from a pixel that outputs an imaging signal of an area including a face image. An image 211 is an image based on this imaging signal.

図示する例では、ファーストレリーズ検出から顔エリア検出まで、読み出しモードは「加算」に設定されている。また、顔エリア検出後、読み出しモードは「切り出し」と「加算」とが(1/N)秒ごとに交互に設定されている。すなわち、ファーストレリーズ検出後においても、撮像素子2は(2/N)秒ごとに読み出しモード「加算」で撮像信号を出力する。これにより、表示部10は(2/N)秒ごとに表示する画像を更新した場合においても、読み出しモード「加算」で出力された撮像信号に基づいた画像を表示することができる。   In the illustrated example, the reading mode is set to “addition” from the first release detection to the face area detection. In addition, after the face area is detected, in the readout mode, “cutout” and “addition” are alternately set every (1 / N) seconds. That is, even after the first release is detected, the imaging device 2 outputs the imaging signal in the read mode “addition” every (2 / N) seconds. Thereby, the display unit 10 can display an image based on the imaging signal output in the read mode “addition” even when the image to be displayed is updated every (2 / N) seconds.

また、AF評価演算部6は、読み出しモードが「切り出し」の場合、(1/3N)秒ごとにAF評価値の演算を行う。これにより、読み出しモードが「切り出し」の場合においては、より高速なAF評価値演算を行うことができる。   Further, the AF evaluation calculation unit 6 calculates an AF evaluation value every (1 / 3N) second when the reading mode is “cutout”. Thereby, when the reading mode is “cutout”, it is possible to perform faster AF evaluation value calculation.

次に、図3を参照して撮像装置1の動作を説明する。
(ステップS10)CPU11は、シャッタースイッチ12がファーストレリーズ(シャッタースイッチ12の半押し)を受け付けたか否か判断する。CPU11がファーストレリーズを受け付けたと判断した場合はステップS11に進み、それ以外はステップS10を再度実行する。
(ステップS11)読み出し設定部4は、読み出しモードを「加算」に設定する。続いて、駆動制御部3は、読み出しモード「加算」に基づいて撮像素子2の駆動制御を行う。撮像素子2は、撮像素子2の有効画素領域全体の撮像信号を出力する。続いて、アナログ/デジタル変換部は、撮像信号をデジタル信号に変換する。続いて、画像処理部7は、デジタル信号に基づいてカラー信号を作成する。続いて、表示制御部9は、カラー信号を表示部10がライブビュー画像として表示できるように制御を行う。表示部10はライブビュー画像を表示する。その後、ステップS12に進む。
Next, the operation of the imaging apparatus 1 will be described with reference to FIG.
(Step S10) The CPU 11 determines whether or not the shutter switch 12 has accepted the first release (half-pressing of the shutter switch 12). If the CPU 11 determines that the first release has been received, the process proceeds to step S11. Otherwise, step S10 is executed again.
(Step S11) The read setting unit 4 sets the read mode to “addition”. Subsequently, the drive control unit 3 performs drive control of the image sensor 2 based on the readout mode “addition”. The image sensor 2 outputs an image signal of the entire effective pixel area of the image sensor 2. Subsequently, the analog / digital conversion unit converts the imaging signal into a digital signal. Subsequently, the image processing unit 7 creates a color signal based on the digital signal. Subsequently, the display control unit 9 performs control so that the display unit 10 can display the color signal as a live view image. The display unit 10 displays a live view image. Thereafter, the process proceeds to step S12.

(ステップS12)AF評価演算部6は、ステップS11で撮像素子2が出力したデジタル信号に基づいてAF評価値を算出する。その後、ステップS13に進む。
(ステップS13)CPU11は、ステップS12で算出したAF評価値が予め設定している範囲内の値であるか否か判断する。CPU11が、ステップS12で算出したAF評価値が予め設定した範囲内の値であると判断した場合はステップS14に進み、それ以外はステップS16に進む。
(Step S12) The AF evaluation calculation unit 6 calculates an AF evaluation value based on the digital signal output from the image sensor 2 in Step S11. Thereafter, the process proceeds to step S13.
(Step S13) The CPU 11 determines whether or not the AF evaluation value calculated in step S12 is within a preset range. If the CPU 11 determines that the AF evaluation value calculated in step S12 is within a preset range, the process proceeds to step S14, otherwise the process proceeds to step S16.

(ステップS14)顔検出部8は、ステップS11で画像処理部7が作成したカラー信号に含まれる顔画像の検出を開始する。その後、ステップS15に進む。
(ステップS15)CPU11は、顔検出部8が顔画像を検出したか否か判断する。検出したと判断した場合はステップS17に進み、それ以外はステップS16に進む。
(Step S14) The face detection unit 8 starts detecting a face image included in the color signal created by the image processing unit 7 in step S11. Thereafter, the process proceeds to step S15.
(Step S15) The CPU 11 determines whether or not the face detection unit 8 has detected a face image. If it is determined that it has been detected, the process proceeds to step S17. Otherwise, the process proceeds to step S16.

(ステップS16)レンズ駆動制御部5は、ステップS12で算出したAF評価値に基づいて撮影レンズ1の駆動を行い、フォーカスを合わせる。その後、ステップS11に戻る。ステップS16の処理で撮影レンズ1のフォーカスが徐々に合うため、ステップS11からステップS16の処理を繰り返すことで、AF評価値の値は最適な値に近づく。なお、ステップS16で用いるAF評価値は、複数の画素で1つの撮像信号を出力するモードである読み出しモード「加算」で読み出した撮像信号に基づいた値である。よって、この時点ではフォーカスは荒く合う。   (Step S16) The lens drive control unit 5 drives the photographing lens 1 based on the AF evaluation value calculated in Step S12 to adjust the focus. Then, it returns to step S11. Since the photographing lens 1 is gradually focused in step S16, the AF evaluation value approaches the optimum value by repeating steps S11 to S16. Note that the AF evaluation value used in step S16 is a value based on the imaging signal read in the readout mode “addition”, which is a mode in which one imaging signal is output from a plurality of pixels. Therefore, the focus is rough at this point.

(ステップS17)読み出し設定部4は、読み出しモードを「切り出し」と「加算」とを(1/N)秒ごとに交互に設定する。駆動制御部3は、読み出しモード「切り出し」および「加算」に基づいて撮像素子2の駆動制御を行う。撮像素子2は、読み出しモードに応じた撮像信号を出力する。読み出しモードが「切り出し」の場合、切り出す範囲はステップS15で検出した顔画像を含んだ領域である。また、読み出しモードが「切り出し」の場合、撮像素子2は(1/3N)秒ごとに撮像信号を出力する。続いて、アナログ/デジタル変換部は、撮像信号をデジタル信号に変換する。続いて、画像処理部7は、デジタル信号に基づいてカラー信号を作成する。続いて、表示制御部9は、読み出しモードが「加算」の場合、カラー信号を表示部10がライブビュー画像として表示できるように制御を行い、表示部10はカラー画像を表示する。その後、ステップS18に進む。   (Step S <b> 17) The read setting unit 4 alternately sets “cutout” and “addition” as read modes every (1 / N) seconds. The drive control unit 3 performs drive control of the image sensor 2 based on the readout modes “cutout” and “addition”. The image sensor 2 outputs an image signal corresponding to the read mode. When the reading mode is “cutout”, the cutout range is an area including the face image detected in step S15. When the readout mode is “cutout”, the imaging device 2 outputs an imaging signal every (1 / 3N) second. Subsequently, the analog / digital conversion unit converts the imaging signal into a digital signal. Subsequently, the image processing unit 7 creates a color signal based on the digital signal. Subsequently, when the reading mode is “addition”, the display control unit 9 performs control so that the display unit 10 can display a color signal as a live view image, and the display unit 10 displays a color image. Thereafter, the process proceeds to step S18.

(ステップS18)AF評価演算部6は、ステップS17でアナログ/デジタル変換部が出力したデジタル信号に基づいてAF評価値を算出する。その後、ステップS19に進む。
(ステップS19)CPU11は、ステップS18で算出したAF評価値が予め設定している範囲内の値であるか否か判断する。CPU11がステップS18で算出したAF評価値が予め設定している範囲内の値であると判断した場合はステップS21に進み、それ以外はステップS20に進む。なお、精度の高いフォーカスを行うため、予め設定している範囲は、ステップS13の範囲と比較してステップS19の範囲の方がより狭い。
(Step S18) The AF evaluation calculation unit 6 calculates an AF evaluation value based on the digital signal output from the analog / digital conversion unit in step S17. Thereafter, the process proceeds to step S19.
(Step S19) The CPU 11 determines whether or not the AF evaluation value calculated in step S18 is a value within a preset range. If the CPU 11 determines that the AF evaluation value calculated in step S18 is within a preset range, the process proceeds to step S21, and otherwise the process proceeds to step S20. In order to perform focusing with high accuracy, the range set in advance is smaller in step S19 than in step S13.

(ステップS20)レンズ駆動制御部5は、ステップS18で算出したAF評価値に基づいて撮影レンズ1の駆動を行い、フォーカスを合わせる。その後、ステップS17に戻る。ステップS20の処理で撮影レンズ1のフォーカスが徐々に合うため、ステップS17からステップS20の処理を繰り返すことで、AF評価値の値は最適な値に近づく。ステップS20で用いるAF評価値は、読み出しモード「加算」で撮像素子2が出力した撮像信号と、読み出しモード「切り出し」で撮像素子2が出力した撮像信号とに基づいている。さらに読み出しモード「切り出し」の場合、撮像素子2は(1/3N)秒ごとに撮像信号を出力する。これにより、高速にフォーカスを合わせることができる。   (Step S20) The lens drive control unit 5 drives the photographing lens 1 based on the AF evaluation value calculated in Step S18 to adjust the focus. Then, it returns to step S17. Since the photographing lens 1 is gradually focused in step S20, the AF evaluation value approaches the optimum value by repeating steps S17 to S20. The AF evaluation value used in step S20 is based on the imaging signal output by the imaging device 2 in the readout mode “addition” and the imaging signal output by the imaging device 2 in the readout mode “cutout”. Further, in the readout mode “cutout”, the imaging device 2 outputs an imaging signal every (1 / 3N) second. Thereby, the focus can be adjusted at high speed.

(ステップS21)CPU11は、フォーカスが合ったことを操作者に知らせる表示である合焦サイン画像を表示制御部9に入力する。表示制御部9は、合焦サイン画像を表示部10に表示させる制御を行う。表示部10は合焦サイン画像を表示する。その後、処理を終了する。なお、表示部10に合焦サイン画像が表示された場合、操作者はシャッタースイッチ12を全押しする(セカンドレリーズ)。CPU11は、シャッタースイッチ12が全押しされた場合、シャッターを切る。   (Step S <b> 21) The CPU 11 inputs an in-focus sign image, which is a display notifying the operator that the focus has been achieved, to the display control unit 9. The display control unit 9 performs control to display the in-focus sign image on the display unit 10. The display unit 10 displays an in-focus sign image. Thereafter, the process ends. When the focus sign image is displayed on the display unit 10, the operator fully presses the shutter switch 12 (second release). The CPU 11 releases the shutter when the shutter switch 12 is fully pressed.

なお、ステップS20で、音声を用いて合焦したことを操作者に知らせても良い。また、ステップS20ではフォーカスが合っているためシャッターを自動で切っても良い。また、ステップS17で読み出しモードが「切り出し」の場合、切り出す範囲はステップS15で検出した顔が含まれる領域としたが、ユーザが設定した固定領域でも良い。   Note that in step S20, the operator may be notified of the in-focus state using voice. In step S20, since the focus is on, the shutter may be automatically released. Further, when the reading mode is “cutout” in step S17, the cutout range is an area including the face detected in step S15, but may be a fixed area set by the user.

また、ステップS20では、読み出しモード「加算」で撮像素子2が出力した撮像信号と、読み出しモード「切り出し」で撮像素子2が出力した撮像信号とに基づいたAF評価値を用いてレンズ駆動制御部5はフォーカスを合わせたが、読み出しモード「切り出し」で撮像素子2が出力した撮像信号に基づいたAF評価値のみを用いてレンズ駆動制御部5はフォーカスを合わせてもよい。   In step S20, the lens drive control unit uses an AF evaluation value based on the imaging signal output by the imaging device 2 in the readout mode “addition” and the imaging signal output by the imaging device 2 in the readout mode “cutout”. 5 is focused, but the lens drive controller 5 may focus using only the AF evaluation value based on the imaging signal output from the imaging device 2 in the readout mode “cutout”.

上述したとおり、本実施形態によれば、全体の画像を撮像した撮像信号を用いて大まかにフォーカスを合わせ、特徴部分を検出できるような撮像信号を取得する。続いて、特徴部分を検出し、検出した特徴部分を撮像した撮像信号を用いてオートフォーカスを行う。これにより、特徴部分が全体の画像のどの部分に存在していても、特徴部分にフォーカスを高精度で合わせることができる。すなわち、被写体が急に動いた場合でも、高速にフォーカスを追従させることができる。   As described above, according to the present embodiment, an imaging signal that can be roughly focused using an imaging signal obtained by capturing an entire image and that can detect a characteristic portion is acquired. Subsequently, the feature portion is detected, and autofocus is performed using an imaging signal obtained by imaging the detected feature portion. As a result, the feature portion can be focused with high accuracy regardless of the portion of the entire image. That is, even when the subject moves suddenly, the focus can be followed quickly.

また、最初に大まかにフォーカスを合わせ、フォーカスが大まかに合った状態で撮像した特徴部分の撮像信号に基づいてフォーカスを合わせるため、より高速に特徴部分にフォーカスを合わせることができる。   In addition, since the focus is first adjusted roughly based on the imaging signal of the feature portion imaged in a state where the focus is roughly in focus, the feature portion can be focused more quickly.

また、所定の間隔で全体の画像を撮像しているため、特徴部分を撮像している際においても、表示部は常に全体の画像を表示部に表示することができる。すなわち、ライブビュー画像として全体の画像を表示部に表示しつつ、より高速にフォーカスを合わせることができる。   Further, since the entire image is captured at a predetermined interval, the display unit can always display the entire image on the display unit even when the characteristic portion is captured. That is, it is possible to focus at higher speed while displaying the entire image as a live view image on the display unit.

なお、上述した実施形態における撮像装置の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   Note that the whole or a part of the functions of the image pickup apparatus in the above-described embodiment records a program for realizing these functions on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is stored in a computer system. You may implement | achieve by making it read in and executing. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。   The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system that serves as a server or a client in that case may also be included that holds a program for a certain time. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

本発明の一実施形態における撮像装置の構成を示した構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態において、撮像素子がデジタル信号を出力するタイミングを示した図である。In this embodiment, it is the figure which showed the timing which an image pick-up element outputs a digital signal. 本実施形態における撮像装置の動作手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the operation | movement procedure of the imaging device in this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・撮影レンズ、2・・・撮像素子、3・・・駆動制御部、4・・・読み出し設定部、5・・・レンズ駆動制御部、6・・・AF評価演算部、7・・・画像処理部、8・・・顔検出部、9・・・表示制御部、10・・・表示部、11・・・CPU、12・・・シャッタースイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shooting lens, 2 ... Image sensor, 3 ... Drive control part, 4 ... Reading setting part, 5 ... Lens drive control part, 6 ... AF evaluation calculating part, 7 ..Image processing unit, 8 ... Face detection unit, 9 ... Display control unit, 10 ... Display unit, 11 ... CPU, 12 ... Shutter switch

Claims (4)

撮像光学系により結像された被写体像を、複数の画素で光電変換することにより撮像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像素子が前記撮像信号を出力する動作を制御する駆動制御部と、
オートフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、
前記撮像信号に基づいた画像から前記被写体像の特徴部分が撮像されている領域を検出する検出部と、
を備え、
前記駆動制御部は、前記撮像素子内の全画素のうちの所定数の画素に対応する前記撮像信号を出力させる第1のモードで、前記撮像素子に前記撮像信号を出力させ、
前記フォーカス制御部は、前記撮像素子が前記第1のモードで出力した前記撮像信号に基づいてオートフォーカス制御を行い、
前記検出部は、前記撮像素子が前記第1のモードで出力した前記撮像信号に基づいた画像から前記被写体像の特徴部分が撮像されている領域を検出し、
前記駆動制御部はさらに、前記検出部が検出した前記領域の画像に対応する前記撮像信号を出力させる第2のモードで、前記撮像素子に前記撮像信号を出力させ、
前記フォーカス制御部はさらに、前記撮像素子が前記第2のモードで出力した前記撮像信号に基づいてオートフォーカス制御を行う
ことを特徴とする撮像装置。
An imaging element that generates an imaging signal by photoelectrically converting a subject image formed by the imaging optical system with a plurality of pixels;
A drive control unit that controls the operation of the imaging device outputting the imaging signal;
A focus control unit for performing autofocus control;
A detection unit for detecting a region in which a characteristic part of the subject image is captured from an image based on the imaging signal;
With
The drive control unit causes the imaging element to output the imaging signal in a first mode in which the imaging signal corresponding to a predetermined number of pixels among all the pixels in the imaging element is output;
The focus control unit performs autofocus control based on the imaging signal output by the imaging element in the first mode,
The detection unit detects an area in which a characteristic portion of the subject image is captured from an image based on the imaging signal output by the imaging element in the first mode;
The drive control unit further causes the imaging element to output the imaging signal in a second mode in which the imaging signal corresponding to the image of the region detected by the detection unit is output,
The focus control unit further performs autofocus control based on the imaging signal output by the imaging element in the second mode.
前記被写体像は人物の像である場合において、前記検出部は前記被写体像の顔部分が撮像されている領域を判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 1, wherein when the subject image is a human image, the detection unit determines an area in which a face portion of the subject image is captured.
前記撮像素子は、前記第1のモードと比較し、前記第2のモードにおいて高フレームレートで前記撮像信号を出力する
ことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の撮像装置。
3. The image pickup device according to claim 1, wherein the image pickup device outputs the image pickup signal at a high frame rate in the second mode as compared with the first mode. 4. Imaging device.
撮像光学系により結像された被写体像を、複数の画素で光電変換することにより撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置の動作を制御するためのプログラムであって、
前記撮像素子が前記撮像信号を出力する動作を制御する駆動制御ステップと、
オートフォーカス制御を行うフォーカス制御ステップと、
前記撮像信号に基づいた画像から前記被写体像の特徴部分が撮像されている領域を検出する検出ステップと、
を前記撮像装置に実行させ、
前記駆動制御ステップは、前記撮像素子内の全画素のうちの所定数の画素に対応する前記撮像信号を出力させる第1のモードで、前記撮像素子に前記撮像信号を出力させ、
前記フォーカス制御ステップは、前記撮像素子が前記第1のモードで出力した前記撮像信号に基づいてオートフォーカス制御を行い、
前記検出ステップは、前記撮像素子が前記第1のモードで出力した前記撮像信号に基づいた画像から前記被写体像の特徴部分が撮像されている領域を検出し、
前記駆動制御ステップはさらに、前記検出ステップで検出した前記領域の画像に対応する前記撮像信号を出力させる第2のモードで、前記撮像素子に前記撮像信号を出力させ、
前記フォーカス制御ステップはさらに、前記撮像素子が前記第2のモードで出力した前記撮像信号に基づいてオートフォーカス制御を行う
ことを特徴とするプログラム。
A program for controlling the operation of an imaging apparatus including an imaging element that generates an imaging signal by photoelectrically converting a subject image formed by an imaging optical system with a plurality of pixels,
A drive control step for controlling an operation in which the imaging element outputs the imaging signal;
A focus control step for performing autofocus control;
A detection step of detecting a region in which a characteristic part of the subject image is captured from an image based on the imaging signal;
To the imaging device,
In the first mode in which the drive control step outputs the imaging signal corresponding to a predetermined number of pixels among all the pixels in the imaging element, the imaging element is caused to output the imaging signal,
The focus control step performs autofocus control based on the imaging signal output by the imaging device in the first mode,
The detecting step detects an area in which a characteristic part of the subject image is captured from an image based on the imaging signal output by the imaging element in the first mode;
The drive control step further causes the imaging element to output the imaging signal in a second mode in which the imaging signal corresponding to the image of the region detected in the detection step is output,
The focus control step further performs autofocus control based on the imaging signal output by the imaging device in the second mode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015094925A (en) * 2013-11-14 2015-05-18 キヤノン株式会社 Focus adjustment device, focus adjustment method and program, and imaging device having focus adjustment device

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