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JP2013130763A - Imaging device, method for controlling the same, and program - Google Patents

Imaging device, method for controlling the same, and program Download PDF

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Publication number
JP2013130763A
JP2013130763A JP2011280958A JP2011280958A JP2013130763A JP 2013130763 A JP2013130763 A JP 2013130763A JP 2011280958 A JP2011280958 A JP 2011280958A JP 2011280958 A JP2011280958 A JP 2011280958A JP 2013130763 A JP2013130763 A JP 2013130763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
timing
focus
imaging
focus lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011280958A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomonori Shuda
大仁 首田
Takashi Kawai
崇史 川井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2011280958A priority Critical patent/JP2013130763A/en
Publication of JP2013130763A publication Critical patent/JP2013130763A/en
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Abstract

【課題】フォーカス制御の精度を向上させる。
【解決手段】撮像装置は、取得部およびフォーカス制御部を具備する。取得部は、光軸方向においてフォーカスレンズを往復移動させるウォブリング動作中に、第1タイミングで撮像部により生成された第1画像と、第2タイミングで撮像部により生成された第2画像とを取得する。ここで、第1タイミングは、フォーカスレンズの位置がウォブリング動作の移動範囲における一の端部に達したタイミングである。また、第2タイミングは、フォーカスレンズの位置がその移動範囲における他の端部に達したタイミングである。フォーカス制御部は、その取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより、フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行う。
【選択図】図2
The accuracy of focus control is improved.
An imaging apparatus includes an acquisition unit and a focus control unit. The acquisition unit acquires a first image generated by the imaging unit at a first timing and a second image generated by the imaging unit at a second timing during a wobbling operation for reciprocating the focus lens in the optical axis direction. To do. Here, the first timing is a timing at which the position of the focus lens reaches one end in the moving range of the wobbling operation. The second timing is a timing when the position of the focus lens reaches the other end in the moving range. The focus control unit performs focus control by estimating the in-focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
[Selection] Figure 2

Description

本技術は、撮像装置に関する。詳しくは、フォーカス制御を行う撮像装置およびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。   The present technology relates to an imaging apparatus. Specifically, the present invention relates to an imaging apparatus that performs focus control, a control method thereof, and a program that causes a computer to execute the method.

近年、風景や人物等の被写体を撮像して画像(画像データ)を生成し、生成された画像を画像コンテンツとして記録するデジタルビデオカメラ(例えば、カメラ一体型レコーダ)等の撮像装置が広く普及している。また、ユーザ操作による撮像動作の失敗を防止するため、フォーカス制御を自動で行う撮像装置が多数提案されている。   In recent years, imaging devices such as digital video cameras (for example, a camera-integrated recorder) that capture images of subjects such as landscapes and people to generate images (image data) and record the generated images as image contents have become widespread. ing. In addition, in order to prevent a failure of an imaging operation due to a user operation, many imaging devices that automatically perform focus control have been proposed.

例えば、異なる焦点距離で撮像された2つの画像を用いて、フォーカスレンズを移動させる位置を推定する撮像装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   For example, an imaging apparatus that estimates a position to move a focus lens using two images captured at different focal lengths has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−128623号公報JP 2011-128623 A

上述の従来技術では、異なる焦点距離で撮像された2つの画像を用いてフォーカス制御を行うことができるため、フォーカス制御を行うための追加デバイスを撮像装置に設ける必要がない。   In the above-described conventional technology, since focus control can be performed using two images captured at different focal lengths, it is not necessary to provide an additional device for performing focus control in the imaging apparatus.

このように、上述の従来技術では、異なる焦点距離で撮像された2つの画像を用いるため、この2つの画像を適切に取得してフォーカス制御の精度を向上させることが重要となる。   As described above, since the above-described conventional technique uses two images picked up at different focal lengths, it is important to appropriately acquire these two images and improve the accuracy of focus control.

本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、フォーカス制御の精度を向上させることを目的とする。   The present technology has been created in view of such a situation, and aims to improve the accuracy of focus control.

本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、光軸方向においてフォーカスレンズを往復移動させるウォブリング動作中に、上記フォーカスレンズの位置が上記ウォブリング動作の移動範囲における一の端部に達した第1タイミングで撮像部により生成された第1画像と、上記フォーカスレンズの位置が上記移動範囲における他の端部に達した第2タイミングで上記撮像部により生成された第2画像とを取得する取得部と、上記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより上記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備する撮像装置およびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、ウォブリング動作中に、第1タイミングで撮像部により生成された第1画像と、第2タイミングで撮像部により生成された第2画像とを取得し、この取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより、フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うという作用をもたらす。   The present technology has been made to solve the above-described problems. The first aspect of the present technology is that the position of the focus lens is the wobbling operation during the wobbling operation of reciprocating the focus lens in the optical axis direction. The first image generated by the imaging unit at the first timing when reaching one end in the moving range, and the imaging unit at the second timing when the position of the focus lens reaches the other end in the moving range An acquisition unit that acquires the second image generated by the above, and a focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing a two-image matching process using the acquired first image and second image. An imaging device including a focus control unit that performs the control, a control method thereof, and a program that causes a computer to execute the methodThus, during the wobbling operation, the first image generated by the imaging unit at the first timing and the second image generated by the imaging unit at the second timing are acquired, and the acquired first image and first image By performing the two-image matching process using the two images, the focus position of the focus lens is estimated and the focus control is performed.

また、この第1の側面において、上記取得部は、上記撮像部の撮像周期と上記ウォブリング動作の動作周期とに基づいて上記第1タイミングおよび上記第2タイミングの間隔が所定間隔となるように上記第1タイミングおよび上記第2タイミングを決定するようにしてもよい。これにより、撮像部の撮像周期と、ウォブリング動作の動作周期とに基づいて、第1タイミングおよび第2タイミングの間隔が所定間隔となるように、第1タイミングおよび第2タイミングを決定するという作用をもたらす。   Further, in the first aspect, the acquisition unit is configured so that the interval between the first timing and the second timing becomes a predetermined interval based on an imaging cycle of the imaging unit and an operation cycle of the wobbling operation. The first timing and the second timing may be determined. Accordingly, the first timing and the second timing are determined based on the imaging period of the imaging unit and the operation period of the wobbling operation so that the interval between the first timing and the second timing becomes a predetermined interval. Bring.

また、本技術の第2の側面は、撮像部により生成された複数の画像のうちの第1タイミングで生成された第1画像と、上記複数の画像に含まれる所定の周波数を有する光源の振幅の絶対値が上記第1タイミングと同一となる第2タイミングで生成された第2画像とを取得する取得部と、上記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより上記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを具備する撮像装置およびその制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、撮像部により生成された複数の画像のうちの第1タイミングで生成された第1画像と、複数の画像に含まれる所定の周波数を有する光源の振幅の絶対値が第1タイミングと同一となる第2タイミングで生成された第2画像とを取得し、この取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより、フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うという作用をもたらす。   In addition, according to a second aspect of the present technology, the first image generated at the first timing among the plurality of images generated by the imaging unit, and the amplitude of the light source having a predetermined frequency included in the plurality of images. A two-image matching process using the acquisition unit that acquires the second image generated at the second timing at which the absolute value of the first value is the same as the first timing, and the acquired first image and second image Accordingly, there is provided an imaging apparatus including a focus control unit that performs focus control by estimating a focus position of the focus lens, a control method thereof, and a program that causes a computer to execute the method. Thus, the first image generated at the first timing among the plurality of images generated by the imaging unit and the absolute value of the amplitude of the light source having a predetermined frequency included in the plurality of images are the same as the first timing. The second image generated at the second timing is acquired, and by performing the two-image matching process using the acquired first image and second image, the focus position of the focus lens is estimated. This brings about the effect of performing focus control.

また、この第2の側面において、上記取得部は、上記撮像部の撮像周期と上記所定の周波数とに基づいて上記第1タイミングおよび上記第2タイミングの間隔が所定間隔となるように上記第1タイミングおよび上記第2タイミングを決定するようにしてもよい。これにより、撮像部の撮像周期と、所定の周波数とに基づいて、第1タイミングおよび第2タイミングの間隔が所定間隔となるように、第1タイミングおよび第2タイミングを決定するという作用をもたらす。   In the second aspect, the acquisition unit may be configured such that the interval between the first timing and the second timing is a predetermined interval based on the imaging cycle of the imaging unit and the predetermined frequency. The timing and the second timing may be determined. Thereby, the first timing and the second timing are determined based on the imaging cycle of the imaging unit and the predetermined frequency so that the interval between the first timing and the second timing becomes the predetermined interval.

本技術によれば、フォーカス制御の精度を向上させることができるという優れた効果を奏し得る。   According to the present technology, it is possible to achieve an excellent effect that the accuracy of focus control can be improved.

本技術の第1の実施の形態における撮像装置100の内部構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an internal configuration example of an imaging apparatus 100 according to a first embodiment of the present technology. 本技術の第1の実施の形態における撮像装置100の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of functional composition of imaging device 100 in a 1st embodiment of this art. 本技術の第1の実施の形態におけるフォーカス制御部280による2画像マッチング処理の一例を模式的に示す図である。It is a figure showing typically an example of 2 image matching processing by focus control part 280 in a 1st embodiment of this art. 本技術の第1の実施の形態におけるフォーカスレンズの合焦位置からの距離と、2画像マッチング処理の演算結果との相関を示す適合曲線を示す図である。It is a figure which shows the fitting curve which shows the correlation with the distance from the focus position of the focus lens in the 1st Embodiment of this technique, and the calculation result of 2 image matching process. 本技術の第1の実施の形態におけるフォーカス制御部280による2画像マッチング処理に用いられる2つの画像の取得タイミングを模式的に示す図である。It is a figure showing typically acquisition timing of two images used for two image matching processing by focus control part 280 in a 1st embodiment of this art. 本技術の第1の実施の形態における撮像装置100による2画像マッチングAF処理手順の一例を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating an example of a two-image matching AF process procedure by the imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present technology. 本技術の第2の実施の形態におけるフォーカスレンズの合焦位置からの距離と、2画像マッチング処理の演算結果との相関を示す適合曲線を示す図である。It is a figure which shows the fitting curve which shows the correlation with the distance from the focus position of the focus lens in the 2nd Embodiment of this technique, and the calculation result of 2 image matching process. 本技術の第2の実施の形態におけるフォーカス制御部280による2画像マッチング処理に用いられる2つの画像の取得タイミングを模式的に示す図である。It is a figure showing typically acquisition timing of two images used for two image matching processing by focus control part 280 in a 2nd embodiment of this art. 本技術の第2の実施の形態における撮像装置100による2画像マッチングAF処理手順の一例を示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating an example of a two-image matching AF process procedure by the imaging apparatus 100 according to the second embodiment of the present technology.

以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.第1の実施の形態(フォーカス制御:2画像マッチング処理に用いる2画像をウォブリング動作中に所定タイミングで取得する例)
2.第2の実施の形態(フォーカス制御:交流電源により点灯する人工的な光源が被写体に含まれる場合に、2画像マッチング処理に用いる2画像を所定タイミングで取得する例)
Hereinafter, modes for carrying out the present technology (hereinafter referred to as embodiments) will be described. The description will be made in the following order.
1. First Embodiment (Focus control: an example in which two images used for two-image matching processing are acquired at a predetermined timing during a wobbling operation)
2. Second Embodiment (Focus Control: Example in which two images used for two-image matching processing are acquired at a predetermined timing when an artificial light source that is turned on by an AC power source is included in the subject)

<1.第1の実施の形態>
[撮像装置の内部構成例]
図1は、本技術の第1の実施の形態における撮像装置100の内部構成例を示すブロック図である。
<1. First Embodiment>
[Example of internal configuration of imaging device]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an internal configuration example of the imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present technology.

撮像装置100は、撮像レンズ101と、撮像素子102と、アナログ信号処理部103と、A/D(Analog/Digital)変換部104と、デジタル信号処理部105とを備える。また、撮像装置100は、液晶パネル106と、ビューファインダ107と、記録デバイス108と、被写体検出部109と、ジャイロセンサ110と、制御部120とを備える。また、撮像装置100は、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)131を備える。また、撮像装置100は、ROM(Read Only Memory)132と、RAM(Random Access Memory)133とを備える。また、撮像装置100は、操作部140と、TG(Timing Generator)151と、モータドライバ152と、フォーカスレンズ駆動モータ153と、ズームレンズ駆動モータ154とを備える。また、撮像装置100は、例えば、AF(Auto Focus)処理を行うことが可能なデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ(例えば、カメラ一体型レコーダ)により実現される。   The imaging apparatus 100 includes an imaging lens 101, an imaging element 102, an analog signal processing unit 103, an A / D (Analog / Digital) conversion unit 104, and a digital signal processing unit 105. In addition, the imaging apparatus 100 includes a liquid crystal panel 106, a viewfinder 107, a recording device 108, a subject detection unit 109, a gyro sensor 110, and a control unit 120. The imaging apparatus 100 also includes an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) 131. Further, the imaging apparatus 100 includes a ROM (Read Only Memory) 132 and a RAM (Random Access Memory) 133. The imaging apparatus 100 also includes an operation unit 140, a TG (Timing Generator) 151, a motor driver 152, a focus lens drive motor 153, and a zoom lens drive motor 154. The imaging apparatus 100 is realized by, for example, a digital still camera or a digital video camera (for example, a camera-integrated recorder) capable of performing AF (Auto Focus) processing.

撮像レンズ101は、被写体からの光を集光してその集光された光を撮像素子102に供給するレンズであり、ズームレンズ、フォーカスレンズ、アイリス、ND(Neutral Density)機構、シフト防振式手ブレ補正レンズ等から構成されている。ズームレンズは、焦点距離を連続的に変更するためのレンズである。また、フォーカスレンズは、被写体にフォーカス(焦点)を合わせるためのレンズである。また、アイリスは、絞りの径を変化させるためのものである。また、ND機構は、NDフィルタを挿入するための機構である。また、シフト防振式手ブレ補正レンズは、撮像動作時におけるユーザの手の振動を補正するためのレンズである。また、フォーカスレンズは、フォーカスレンズ駆動モータ153により駆動され、被写体に対して前後に移動する。これにより、フォーカス機能が実現される。また、ズームレンズは、ズームレンズ駆動モータ154により駆動され、被写体に対して前後に移動する。これにより、ズーム機能が実現される。   The imaging lens 101 is a lens that collects light from a subject and supplies the collected light to the imaging element 102, and includes a zoom lens, a focus lens, an iris, an ND (Neutral Density) mechanism, and a shift image stabilization type. It consists of a camera shake correction lens and the like. The zoom lens is a lens for continuously changing the focal length. The focus lens is a lens for focusing on the subject. The iris is for changing the diameter of the diaphragm. The ND mechanism is a mechanism for inserting an ND filter. The shift image stabilization type camera shake correction lens is a lens for correcting vibrations of the user's hand during the imaging operation. The focus lens is driven by a focus lens drive motor 153 and moves back and forth with respect to the subject. Thereby, the focus function is realized. The zoom lens is driven by a zoom lens drive motor 154 and moves back and forth with respect to the subject. Thereby, a zoom function is realized.

撮像素子102は、撮像レンズ101を介して入射される被写体からの光を受光して電気的信号(画像信号)に変換させる光電変換素子であり、この変換により生成された画像信号(アナログ信号)をアナログ信号処理部103に供給する。すなわち、撮像レンズ101を介して入射された被写体の光学像が撮像素子102の撮像面に結像され、この状態で撮像素子102が撮像動作を行うことにより、画像信号(アナログ信号)が生成される。また、撮像素子102は、TG151により駆動される。なお、撮像素子102として、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等を用いることができる。   The imaging element 102 is a photoelectric conversion element that receives light from a subject incident through the imaging lens 101 and converts the light into an electrical signal (image signal), and an image signal (analog signal) generated by the conversion. Is supplied to the analog signal processing unit 103. That is, an optical image of a subject incident through the imaging lens 101 is formed on the imaging surface of the imaging element 102, and the imaging element 102 performs an imaging operation in this state, thereby generating an image signal (analog signal). The The image sensor 102 is driven by the TG 151. As the image sensor 102, a charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or the like can be used.

アナログ信号処理部103は、制御部120の制御に基づいて、撮像素子102から供給された画像信号(アナログ信号)についてノイズ除去等のアナログ処理を施すものである。そして、アナログ信号処理部103は、そのアナログ処理が施された画像信号(アナログ信号)をA/D変換部104に供給する。   The analog signal processing unit 103 performs analog processing such as noise removal on the image signal (analog signal) supplied from the image sensor 102 based on the control of the control unit 120. Then, the analog signal processing unit 103 supplies the image signal (analog signal) subjected to the analog processing to the A / D conversion unit 104.

A/D変換部104は、制御部120の制御に基づいて、アナログ信号処理部103から供給された画像信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換するものであり、このA/D変換された画像信号(デジタル信号)をデジタル信号処理部105に供給する。   The A / D conversion unit 104 converts the image signal (analog signal) supplied from the analog signal processing unit 103 into a digital signal based on the control of the control unit 120, and this A / D converted image A signal (digital signal) is supplied to the digital signal processing unit 105.

デジタル信号処理部105は、制御部120の制御に基づいて、A/D変換部104から供給された画像信号(デジタル信号)についてガンマ補正等のデジタル処理を行うものであり、デジタル処理が施された画像信号(デジタル信号)を各部に供給する。例えば、デジタル信号処理部105は、デジタル処理が施された画像信号(デジタル信号)を液晶パネル106およびビューファインダ107に供給して表示させる。また、デジタル信号処理部105は、デジタル処理が施された画像信号(デジタル信号)について圧縮処理を施し、この圧縮処理が施された画像データ(圧縮画像データ)を記録デバイス108に供給して記録させる。   The digital signal processing unit 105 performs digital processing such as gamma correction on the image signal (digital signal) supplied from the A / D conversion unit 104 based on the control of the control unit 120, and is subjected to digital processing. The obtained image signal (digital signal) is supplied to each unit. For example, the digital signal processing unit 105 supplies an image signal (digital signal) that has been subjected to digital processing to the liquid crystal panel 106 and the viewfinder 107 for display. The digital signal processing unit 105 performs compression processing on the digitally processed image signal (digital signal), and supplies the recording device 108 with the compressed image data (compressed image data) for recording. Let

液晶パネル106は、デジタル信号処理部105から供給された画像信号(画像データ)に基づいて各画像を表示する表示パネルである。液晶パネル106は、例えば、デジタル信号処理部105から供給された画像信号(画像データ)をスルー画像として表示する。また、例えば、液晶パネル106は、記録デバイス108に記録されている画像データを一覧画像として表示する。液晶パネル106として、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)パネル等の表示パネルを用いることができる。   The liquid crystal panel 106 is a display panel that displays each image based on the image signal (image data) supplied from the digital signal processing unit 105. For example, the liquid crystal panel 106 displays the image signal (image data) supplied from the digital signal processing unit 105 as a through image. For example, the liquid crystal panel 106 displays the image data recorded in the recording device 108 as a list image. As the liquid crystal panel 106, for example, a display panel such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro Luminescence) panel can be used.

ビューファインダ107は、デジタル信号処理部105から供給された画像信号(画像データ)に基づいて各画像を表示する電子ビューファインダ(EVF(Electronic View Finder)である。   The viewfinder 107 is an electronic view finder (EVF) that displays each image based on the image signal (image data) supplied from the digital signal processing unit 105.

記録デバイス108は、デジタル信号処理部105から供給された画像信号(画像データ)を記録する記録デバイスである。また、記録デバイス108は、記録されている画像データをデジタル信号処理部105に供給する。なお、記録デバイス108は、撮像装置100に内蔵するようにしてもよく、撮像装置100から着脱可能とするようにしてもよい。また、記録デバイス108として、フラッシュメモリやDVテープを用いることができる。   The recording device 108 is a recording device that records the image signal (image data) supplied from the digital signal processing unit 105. In addition, the recording device 108 supplies the recorded image data to the digital signal processing unit 105. Note that the recording device 108 may be built in the imaging apparatus 100 or detachable from the imaging apparatus 100. Further, a flash memory or a DV tape can be used as the recording device 108.

被写体検出部109は、制御部120の制御に基づいて、デジタル信号処理部105から供給された画像信号(画像データ)の解析を行い、その画像に含まれる被写体を検出するものであり、この検出結果(検出情報)を制御部120に出力する。例えば、被写体検出部109は、デジタル信号処理部105から供給された画像信号(画像データ)に対応する画像に含まれる人物の顔を検出し、この検出された顔に関する顔情報を制御部120に出力する。顔検出方法として、例えば、顔の輝度分布情報が記録されているテンプレートと実画像とのマッチングによる顔検出方法(例えば、特開2004−133637参照。)、画像データに含まれる肌色の部分や人間の顔の特徴量等に基づいた顔検出方法等を用いることができる。また、顔検出情報には、検出された顔の画像上における位置およびサイズが含まれる。また、被写体検出部109は、デジタル信号処理部105から供給された画像信号(画像データ)についてAFを追従する被写体を認識する機能を備える。   The subject detection unit 109 analyzes the image signal (image data) supplied from the digital signal processing unit 105 based on the control of the control unit 120 and detects a subject included in the image. The result (detection information) is output to the control unit 120. For example, the subject detection unit 109 detects the face of a person included in an image corresponding to the image signal (image data) supplied from the digital signal processing unit 105, and sends the face information regarding the detected face to the control unit 120. Output. As a face detection method, for example, a face detection method (for example, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133737) based on matching between a template in which luminance distribution information of a face is recorded and an actual image, a skin color part included in image data, or a human being A face detection method or the like based on the face feature amount or the like can be used. Further, the face detection information includes the position and size of the detected face on the image. The subject detection unit 109 has a function of recognizing a subject that follows AF with respect to the image signal (image data) supplied from the digital signal processing unit 105.

ジャイロセンサ110は、撮像装置100の角速度を検出するものであり、検出された角速度を制御部120に出力する。ジャイロセンサ110による撮像装置100の角速度の検出により、撮像装置100の姿勢の変化が検出される。なお、ジャイロセンサ以外の他のセンサ(例えば、加速度センサ)を用いて、撮像装置100の加速度、動き、傾き等を検出し、この検出結果に基づいて、撮像装置100の姿勢およびその変化を検出するようにしてもよい   The gyro sensor 110 detects the angular velocity of the imaging device 100 and outputs the detected angular velocity to the control unit 120. By detecting the angular velocity of the imaging apparatus 100 by the gyro sensor 110, a change in the attitude of the imaging apparatus 100 is detected. It should be noted that the acceleration, movement, tilt, etc. of the imaging apparatus 100 are detected using a sensor other than the gyro sensor (for example, an acceleration sensor), and the orientation of the imaging apparatus 100 and its change are detected based on the detection result. May do

制御部120は、CPU(Central Processing Unit)を備え、ROM132に格納されているプログラムに基づいて、撮像装置100が実行する各種処理の制御を実行する。例えば、制御部120は、被写体にフォーカスを合わせるAF機能、明るさの調節を行うAE(Auto Exposure)機能、ホワイトバランスを行うWB(White Balance)機能等の各機能を実現するための各処理を行う。また、制御部120は、AF、マニュアル操作、ズーム操作に応じたフォーカスの追従等によるフォーカスレンズに関する制御情報や、ズーム操作によるズームレンズに関する制御情報等をモータドライバ152に出力する。   The control unit 120 includes a CPU (Central Processing Unit), and controls various processes executed by the imaging apparatus 100 based on a program stored in the ROM 132. For example, the control unit 120 performs each process for realizing each function such as an AF function for focusing on a subject, an AE (Auto Exposure) function for adjusting brightness, and a WB (White Balance) function for white balance. Do. Further, the control unit 120 outputs to the motor driver 152 control information related to the focus lens based on focus tracking according to AF, manual operation, and zoom operation, control information related to the zoom lens based on the zoom operation, and the like.

EEPROM131は、撮像装置100が電源オフの間もデータを保持することが可能な不揮発性メモリであり、画像データ、各種補助情報、各種設定情報が格納される。   The EEPROM 131 is a non-volatile memory that can hold data even when the imaging apparatus 100 is powered off, and stores image data, various auxiliary information, and various setting information.

ROM132は、制御部120が使用するプログラムや演算パラメータ等を格納するメモリである。   The ROM 132 is a memory that stores programs used by the control unit 120, operation parameters, and the like.

RAM133は、制御部120が使用するプログラムやその実行時において適宜変化するパラメータ等を格納する作業用のメモリである。   The RAM 133 is a working memory that stores programs used by the control unit 120, parameters that change as appropriate during the execution, and the like.

操作部140は、RECボタン(録画ボタン)、ズーム操作、タッチパネル操作等のユーザからの操作入力を受け付けるものであり、受け付けられた操作入力の内容を制御部120に供給する。   The operation unit 140 receives operation input from the user such as a REC button (recording button), zoom operation, touch panel operation, and the like, and supplies the content of the received operation input to the control unit 120.

TG151は、制御部120の制御に基づいて、撮像素子102を駆動させるための駆動制御信号を生成し、撮像素子102を駆動させるものである。   The TG 151 generates a drive control signal for driving the image sensor 102 based on the control of the control unit 120 and drives the image sensor 102.

モータドライバ152は、制御部120の制御に基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ153およびズームレンズ駆動モータ154を駆動させて各レンズ(フォーカスレンズ、ズームレンズ等)を駆動させるものである。すなわち、モータドライバ152は、制御部120から出力された制御信号(各モータを動かすための制御情報)を電圧に変換し、この変換された各電圧をフォーカスレンズ駆動モータ153、ズームレンズ駆動モータ154に出力する。そして、モータドライバ152は、各モータを駆動させて各レンズを駆動させる。   The motor driver 152 drives each lens (focus lens, zoom lens, etc.) by driving the focus lens driving motor 153 and the zoom lens driving motor 154 based on the control of the control unit 120. That is, the motor driver 152 converts a control signal (control information for moving each motor) output from the control unit 120 into a voltage, and the converted voltage is a focus lens driving motor 153 and a zoom lens driving motor 154. Output to. The motor driver 152 drives each motor to drive each lens.

フォーカスレンズ駆動モータ153は、モータドライバ152から出力された電圧に基づいて、フォーカスレンズを移動させるモータである。また、ズームレンズ駆動モータ154は、モータドライバ152から出力された電圧に基づいて、ズームレンズを移動させるモータである。   The focus lens drive motor 153 is a motor that moves the focus lens based on the voltage output from the motor driver 152. The zoom lens drive motor 154 is a motor that moves the zoom lens based on the voltage output from the motor driver 152.

[撮像装置の機能構成例]
図2は、本技術の第1の実施の形態における撮像装置100の機能構成例を示すブロック図である。
[Functional configuration example of imaging device]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present technology.

撮像装置100は、撮像部210と、画像処理部220と、記録制御部230と、コンテンツ記憶部240と、表示制御部250と、表示部260と、制御部270と、画像保持部271と、フォーカス制御部280と、操作受付部290とを備える   The imaging apparatus 100 includes an imaging unit 210, an image processing unit 220, a recording control unit 230, a content storage unit 240, a display control unit 250, a display unit 260, a control unit 270, an image holding unit 271, A focus control unit 280 and an operation reception unit 290 are provided.

撮像部210は、画像データ(画像信号)を生成するものであり、生成された画像データを画像処理部220に出力する。また、撮像部210は、フォーカス制御部280の制御に基づいて、フォーカスレンズを移動させてAF機能を実現する。なお、撮像部210は、例えば、図1に示す撮像レンズ101、撮像素子102、フォーカスレンズ駆動モータ153およびズームレンズ駆動モータ154に対応する。   The imaging unit 210 generates image data (image signal), and outputs the generated image data to the image processing unit 220. Further, the imaging unit 210 realizes an AF function by moving the focus lens based on the control of the focus control unit 280. Note that the imaging unit 210 corresponds to, for example, the imaging lens 101, the imaging element 102, the focus lens driving motor 153, and the zoom lens driving motor 154 shown in FIG.

画像処理部220は、制御部270の指示に基づいて、撮像部210から出力された画像データについて各種画像処理を施すものであり、各種画像処理が施された画像データを記録制御部230、表示制御部250および制御部270に出力する。なお、画像処理部220は、例えば、図1に示すアナログ信号処理部103、A/D変換部104およびデジタル信号処理部105に対応する。   The image processing unit 220 performs various image processing on the image data output from the imaging unit 210 based on an instruction from the control unit 270. The image processing unit 220 displays the image data subjected to the various image processing, The data is output to the control unit 250 and the control unit 270. The image processing unit 220 corresponds to, for example, the analog signal processing unit 103, the A / D conversion unit 104, and the digital signal processing unit 105 illustrated in FIG.

記録制御部230は、制御部270の指示に基づいて、コンテンツ記憶部240に対する記録制御を行うものである。例えば、記録制御部230は、画像処理部220から出力された画像データを画像コンテンツ(静止画ファイルまたは動画ファイル)としてコンテンツ記憶部240に記録させる。なお、記録制御部230は、例えば、図1に示すデジタル信号処理部105および制御部270に対応する。   The recording control unit 230 performs recording control on the content storage unit 240 based on an instruction from the control unit 270. For example, the recording control unit 230 causes the content storage unit 240 to record the image data output from the image processing unit 220 as image content (a still image file or a moving image file). Note that the recording control unit 230 corresponds to, for example, the digital signal processing unit 105 and the control unit 270 illustrated in FIG.

コンテンツ記憶部240は、記録制御部230の制御に基づいて、各種情報(画像コンテンツ等)を記憶する記録媒体である。なお、コンテンツ記憶部240は、例えば、図1に示す記録デバイス108に対応する。   The content storage unit 240 is a recording medium that stores various types of information (such as image content) based on the control of the recording control unit 230. The content storage unit 240 corresponds to, for example, the recording device 108 illustrated in FIG.

表示制御部250は、制御部270の指示に基づいて、画像処理部220から出力された画像を表示部260に表示させるものである。なお、表示制御部250は、例えば、図1に示すデジタル信号処理部105および制御部120に対応する。   The display control unit 250 displays the image output from the image processing unit 220 on the display unit 260 based on an instruction from the control unit 270. The display control unit 250 corresponds to, for example, the digital signal processing unit 105 and the control unit 120 illustrated in FIG.

表示部260は、表示制御部250の制御に基づいて各画像を表示する表示パネルである。なお、表示部260は、例えば、図1に示す液晶パネル106、ビューファインダ107に対応する。   The display unit 260 is a display panel that displays each image based on the control of the display control unit 250. The display unit 260 corresponds to, for example, the liquid crystal panel 106 and the viewfinder 107 illustrated in FIG.

制御部270は、メモリ(図示せず)に格納されている制御プログラムに基づいて撮像装置100における各部を制御するものである。例えば、制御部270は、2画像マッチング処理に用いられる2つの画像を所定タイミングで取得し、この取得された2つの画像をフォーカス制御部280に出力する。なお、この取得方法については、図5、図6を参照して詳細に説明する。また、制御部270は、例えば、図1に示す制御部120に対応する。なお、制御部270は、特許請求の範囲に記載の取得部の一例である。   The control unit 270 controls each unit in the imaging apparatus 100 based on a control program stored in a memory (not shown). For example, the control unit 270 acquires two images used for the two-image matching process at a predetermined timing, and outputs the acquired two images to the focus control unit 280. This acquisition method will be described in detail with reference to FIGS. The control unit 270 corresponds to, for example, the control unit 120 illustrated in FIG. The control unit 270 is an example of an acquisition unit described in the claims.

画像保持部271は、制御部270により取得された画像を一時的に保持する保持部である。なお、画像保持部271は、例えば、図1に示すRAM133に対応する。   The image holding unit 271 is a holding unit that temporarily holds an image acquired by the control unit 270. Note that the image holding unit 271 corresponds to, for example, the RAM 133 illustrated in FIG.

フォーカス制御部280は、制御部270により取得された2つの画像(第1画像および第2画像)を用いて2画像マッチング処理を行うことにより、フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うものである。なお、2画像マッチング処理については、図3を参照して詳細に説明する。また、フォーカス制御部280は、例えば、図1に示す制御部120、モータドライバ152に対応する。   The focus control unit 280 performs the two-image matching process using the two images (first image and second image) acquired by the control unit 270, thereby estimating the focus position of the focus lens and performing focus control. Is what you do. The two-image matching process will be described in detail with reference to FIG. The focus control unit 280 corresponds to, for example, the control unit 120 and the motor driver 152 illustrated in FIG.

操作受付部290は、ユーザにより行われた操作を受け付ける操作受付部であり、受け付けられた操作内容に応じた制御信号(操作信号)を制御部270に出力する。なお、操作受付部290は、例えば、図1に示す操作部140に対応する。   The operation reception unit 290 is an operation reception unit that receives an operation performed by the user, and outputs a control signal (operation signal) corresponding to the received operation content to the control unit 270. Note that the operation reception unit 290 corresponds to, for example, the operation unit 140 illustrated in FIG.

[2画像マッチング処理例]
図3は、本技術の第1の実施の形態におけるフォーカス制御部280による2画像マッチング処理の一例を模式的に示す図である。なお、図3に示す横軸は、フォーカスレンズの位置を示す軸とする。
[Two image matching processing example]
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of the two-image matching process performed by the focus control unit 280 according to the first embodiment of the present technology. Note that the horizontal axis shown in FIG. 3 is an axis indicating the position of the focus lens.

2画像マッチング処理は、フォーカスレンズの位置をずらして生成された2つの画像を適合させることにより合焦位置を推定する処理である(例えば、特開2011−128623号参照。)。また、2画像マッチングAF処理は、2画像マッチング処理により推定された合焦位置に基づいてフォーカスレンズを移動させるAF処理である(例えば、特開2011−128623号参照。)。   The two-image matching process is a process of estimating the in-focus position by matching two images generated by shifting the position of the focus lens (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-128623). The two-image matching AF process is an AF process that moves the focus lens based on the in-focus position estimated by the two-image matching process (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-128623).

図3では、撮像部210により生成された画像331、332を、その生成時におけるフォーカスレンズの位置に配置して示す。また、画像331は、フォーカスレンズの位置Aで生成され、画像332は、フォーカスレンズの位置Bで生成されているものとする。なお、画像331は、画像332よりも鮮明であるものとする。   In FIG. 3, the images 331 and 332 generated by the imaging unit 210 are shown at the position of the focus lens at the time of generation. The image 331 is generated at the position A of the focus lens, and the image 332 is generated at the position B of the focus lens. Note that the image 331 is clearer than the image 332.

2画像マッチング処理では、異なる2つのフォーカスレンズの位置において生成された2つの画像331、332を用いて合焦位置(矢印335)までの距離(矢印336)を推定する。また、この演算を複数回数行うことにより精度を向上させることができる。   In the two-image matching process, the distance (arrow 336) to the in-focus position (arrow 335) is estimated using two images 331 and 332 generated at the positions of two different focus lenses. Further, the accuracy can be improved by performing this calculation a plurality of times.

ここで、画像331および332に関するボケの変化は、次の式1で与えられる画像変換関数Pによってモデル化することができる。なお、式1では、画像331をfで示し、画像332をfで示す。
*P=f … 式1
Here, the blur change regarding the images 331 and 332 can be modeled by the image conversion function P given by the following Expression 1. In Equation 1, it shows an image 331 at f A, shows an image 332 at f B.
f A * P = f B ... Formula 1

ここで、*は、2次元畳み込みを表す。また、画像変換関数Pは、次の式2に示すように、ボケカーネルKによる一連の畳み込みを用いることによって近似することができる。
P=K*K*K*…*K … 式2
Here, * represents a two-dimensional convolution. Further, the image conversion function P can be approximated by using a series of convolutions by the blur kernel K as shown in the following Expression 2.
P = K * K * K * ... * K ... Equation 2

なお、ボケカーネルKとしては、例えば、次の行列を用いることができる。
As the blur kernel K, for example, the following matrix can be used.

ここで、画像331および332のボケの差の量は、式2における畳み込み数によって測定することができる。すなわち、画像331および332が一致するまでの畳み込み数によって測定することができる。なお、この測定の演算結果例については、図4に示す。なお、実際に測定する場合には、2つの画像のボケの差は、反復処理を利用して得ることが好ましい。   Here, the amount of blur difference between the images 331 and 332 can be measured by the number of convolutions in Equation 2. That is, it can be measured by the number of convolutions until the images 331 and 332 match. An example of calculation results of this measurement is shown in FIG. In the actual measurement, it is preferable that the blur difference between the two images is obtained using an iterative process.

[適合曲線例]
図4は、本技術の第1の実施の形態におけるフォーカスレンズの合焦位置からの距離と、2画像マッチング処理の演算結果との相関を示す適合曲線を示す図である。図4に示す横軸は、フォーカスレンズの位置を示し、縦軸は、反復数(式2における畳み込み数)を示す。
[Applicable curve example]
FIG. 4 is a diagram illustrating a fitting curve indicating the correlation between the distance from the focus position of the focus lens and the calculation result of the two-image matching process according to the first embodiment of the present technology. The horizontal axis shown in FIG. 4 indicates the position of the focus lens, and the vertical axis indicates the number of iterations (the number of convolutions in Equation 2).

図4(a)には、2画像マッチング処理に用いる2つの画像の取得時におけるフォーカスレンズの位置が近い場合(幅が狭い場合)における適合曲線の一例を示す。   FIG. 4A shows an example of a fitting curve when the position of the focus lens is close (when the width is narrow) when two images used for the two-image matching process are acquired.

図4(b)には、2画像マッチングに用いる2つの画像の取得時におけるフォーカスレンズの位置が遠い場合(幅が広い場合)における適合曲線の一例を示す。   FIG. 4B shows an example of a fitting curve when the position of the focus lens is far (when the width is wide) when acquiring two images used for two-image matching.

ここで、図4に示す縦軸の反復数(式2における畳み込み数)は、フォーカスレンズの合焦位置までの距離に対応する値となる。具体的には、図4に示す縦軸の反復数が「0」の場合には、フォーカスレンズの位置が合焦位置となっていることを意味する。例えば、図4(a)において、横軸「10」付近が縦軸の反復数が「0」となる位置である。また、図4(b)において、横軸「4」付近が縦軸の反復数が「0」となる位置である。また、反復数が「0」から離れるのに応じて、フォーカスレンズの位置が合焦位置から離れることを意味する。この場合に、反復数の正負の値は、フォーカスレンズの移動方向を意味する。   Here, the number of repetitions of the vertical axis shown in FIG. 4 (the number of convolutions in Equation 2) is a value corresponding to the distance to the focus position of the focus lens. Specifically, when the number of repetitions on the vertical axis shown in FIG. 4 is “0”, it means that the position of the focus lens is the in-focus position. For example, in FIG. 4A, the vicinity of “10” on the horizontal axis is a position where the number of repetitions on the vertical axis is “0”. In FIG. 4B, the vicinity of the horizontal axis “4” is a position where the number of repetitions on the vertical axis is “0”. Further, it means that the position of the focus lens moves away from the in-focus position as the number of repetitions moves away from “0”. In this case, the positive / negative value of the number of repetitions means the moving direction of the focus lens.

ここで、図4(a)および(b)を比較すると、2画像マッチングに用いる画像の幅が広い場合には、その精度が得られているのに対し、2画像マッチングに用いる画像の幅が狭い場合には、その精度が得られない。   Here, comparing FIGS. 4A and 4B, when the width of the image used for the two-image matching is wide, the accuracy is obtained, whereas the width of the image used for the two-image matching is the same. If it is narrow, the accuracy cannot be obtained.

このように、2画像マッチング処理では、2画像を用いて行われる。また、2画像マッチング処理で用いられる2つの画像は、例えば、動画の撮像動作中に取得される。この場合に、2つの画像のそれぞれの取得時におけるフォーカスレンズの位置に十分な差を設け、推定合焦位置の精度を高めることが重要となる。そこで、本技術の第1の実施の形態では、2画像マッチング処理に用いる2つの画像を、フォーカスレンズの位置に十分な差を設けて取得する例を示す。   Thus, the two-image matching process is performed using two images. Further, the two images used in the two-image matching process are acquired, for example, during a moving image capturing operation. In this case, it is important to provide a sufficient difference in the position of the focus lens at the time of acquisition of the two images to increase the accuracy of the estimated focus position. Therefore, in the first embodiment of the present technology, an example in which two images used for the two-image matching process are acquired with a sufficient difference in the position of the focus lens is shown.

[2つの画像の取得タイミング例]
図5は、本技術の第1の実施の形態におけるフォーカス制御部280による2画像マッチング処理に用いられる2つの画像の取得タイミングを模式的に示す図である。
[Two image acquisition timing examples]
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating acquisition timings of two images used for the two-image matching process by the focus control unit 280 according to the first embodiment of the present technology.

図5(a)には、フォーカスレンズの遷移を時系列で示す。また、図5(b)には、撮像部210により生成される画像1乃至12を時系列で示す。なお、図5(a)および(b)に示す横軸は、時間軸を示す。また、図5(a)に示す縦軸は、フォーカスレンズの位置を示す。また、図5(b)には、画像1乃至12と、各処理(411乃至413)との関係を矢印で結んで示す。   FIG. 5A shows the transition of the focus lens in time series. FIG. 5B shows images 1 to 12 generated by the imaging unit 210 in time series. In addition, the horizontal axis shown to Fig.5 (a) and (b) shows a time axis. The vertical axis shown in FIG. 5A indicates the position of the focus lens. FIG. 5B shows the relationship between the images 1 to 12 and the processes (411 to 413) connected by arrows.

本技術の第1の実施の形態では、フォーカス制御部280は、動画の撮像動作中において、フォーカスレンズにウォブリング動作を行わせる。ここで、ウォブリング動作は、図5(a)に示すように、光軸方向においてフォーカスレンズを往復移動させる動作である。例えば、ウォブリングの動作周波数が15Hzである場合には、光軸方向においてフォーカスレンズが1秒間に15回往復移動することを意味する。   In the first embodiment of the present technology, the focus control unit 280 causes the focus lens to perform a wobbling operation during the moving image capturing operation. Here, the wobbling operation is an operation of reciprocating the focus lens in the optical axis direction as shown in FIG. For example, when the operating frequency of wobbling is 15 Hz, it means that the focus lens reciprocates 15 times per second in the optical axis direction.

例えば、撮像部210の撮像周波数(画周期)が60fps(frame per second)であり、ウォブリングの動作周波数が15Hzである場合を想定する。この場合には、撮像部210により4つの画像が撮像される間に、ウォブリング動作が一周期行われることになる。   For example, it is assumed that the imaging frequency (image cycle) of the imaging unit 210 is 60 fps (frame per second) and the wobbling operating frequency is 15 Hz. In this case, the wobbling operation is performed for one cycle while four images are captured by the imaging unit 210.

上述したように、2画像マッチング処理の精度を高めるためには、2画像マッチング処理に用いられる2つの画像の取得時におけるフォーカスレンズの位置を離すことが重要である。   As described above, in order to increase the accuracy of the two-image matching process, it is important to separate the position of the focus lens when acquiring the two images used for the two-image matching process.

そこで、フォーカスレンズにウォブリング動作を行わせている場合には、フォーカスレンズの位置が近傍側(Near)になったタイミングと、フォーカスレンズの位置が遠方側(Far)になったタイミングとに画像を取得することが好ましい。   Therefore, when the wobbling operation is performed on the focus lens, the image is displayed at the timing when the position of the focus lens becomes the near side (Near) and the timing when the position of the focus lens becomes the far side (Far). It is preferable to obtain.

例えば、撮像部210の撮像周波数が60fpsであり、ウォブリングの動作周波数が15Hzである場合を想定する。この場合には、撮像部210により4つの画像が撮像される間に、ウォブリング動作が一周期行われる。このため、「2+4×nフレーム」(n=0、1、2、3、…)間隔で2つの画像を取得することが好ましい。なお、図5(a)では、矢印421乃至426に示すように、「2フレーム」間隔(すなわち、n=0)で2つの画像を取得する例を示す。   For example, a case is assumed where the imaging frequency of the imaging unit 210 is 60 fps and the wobbling operating frequency is 15 Hz. In this case, the wobbling operation is performed for one cycle while four images are captured by the imaging unit 210. For this reason, it is preferable to acquire two images at intervals of “2 + 4 × n frames” (n = 0, 1, 2, 3,...). FIG. 5A shows an example in which two images are acquired at intervals of “2 frames” (that is, n = 0) as indicated by arrows 421 to 426.

このように、制御部270は、例えば、ウォブリング動作中に、第1タイミングで撮像部210により生成された第1画像と、第2タイミングで撮像部210により生成された第2画像とを取得する。ここで、第1タイミングは、例えば、フォーカスレンズの位置がウォブリング動作の移動範囲における一の端部(例えば、近傍側(Near))に達したタイミングである。また、第2タイミングは、フォーカスレンズの位置がウォブリング動作の移動範囲における他の端部(例えば、遠方側(Far))に達したタイミングである。   Thus, for example, during the wobbling operation, the control unit 270 acquires the first image generated by the imaging unit 210 at the first timing and the second image generated by the imaging unit 210 at the second timing. . Here, the first timing is, for example, a timing at which the position of the focus lens reaches one end (for example, near side (Near)) in the moving range of the wobbling operation. The second timing is a timing at which the position of the focus lens reaches another end (for example, far side (Far)) in the moving range of the wobbling operation.

なお、2つの画像の取得タイミングについては、撮像装置100に予め設定しておくようにしてもよく、ユーザ操作により設定するようにしてもよい。例えば、制御部270が、撮像部210の撮像周期と、ウォブリング動作の動作周期とに基づいて第1タイミングおよび第2タイミングの間隔が所定間隔となるように、第1タイミングおよび第2タイミングを決定するようにしてもよい。   Note that the acquisition timing of the two images may be set in the imaging apparatus 100 in advance or may be set by a user operation. For example, the control unit 270 determines the first timing and the second timing so that the interval between the first timing and the second timing becomes a predetermined interval based on the imaging cycle of the imaging unit 210 and the operation cycle of the wobbling operation. You may make it do.

このように、「2+4×nフレーム」(n=0、1、2、3、…)間隔で取得された2つの画像を用いて、フォーカス制御部280が2画像マッチング処理411乃至413を行う。これにより、推定合焦位置の精度を高めることができる。また、フォーカス制御部280は、得られた推定合焦位置の情報に基づいてAF処理(2画像マッチングAF処理)を行う。すなわち、フォーカス制御部280は、その推定合焦位置にフォーカスレンズを移動させるようにフォーカス制御を行う。   In this way, the focus control unit 280 performs the two-image matching processing 411 to 413 using two images acquired at intervals of “2 + 4 × n frames” (n = 0, 1, 2, 3,...). Thereby, the precision of an estimated focus position can be improved. Further, the focus control unit 280 performs AF processing (two-image matching AF processing) based on the obtained information about the estimated in-focus position. That is, the focus control unit 280 performs focus control so as to move the focus lens to the estimated focus position.

ここで、2画像マッチング処理に用いる画像について説明する。2画像マッチング処理を行う場合には、例えば、動画のAF中に撮像画像における中央領域(一定の割合)を切り出して演算に用いることができる。ただし、撮像画像における中央領域ではなく、撮像装置100の利用者により指定された指定領域(撮像画像における領域(例えば、矩形領域))を切り出して演算に用いるようにしてもよい。この場合には、利用者が特にフォーカスを合わせたい被写体にフォーカスを合わせることができる。しかしながら、撮像画像における外周部では、レンズの収差と呼ばれる現象により合焦位置推定精度が悪化し、2画像マッチング処理のみでAF処理を行う2画像マッチングAFモードでの所要時間が延びるおそれがある。このため、撮像画像における中央寄りの領域を指定領域として指定することが好ましい。   Here, an image used for the two-image matching process will be described. In the case of performing the two-image matching process, for example, a center area (a certain ratio) in the captured image can be cut out and used for calculation during AF of a moving image. However, instead of the central area in the captured image, a specified area (area (for example, rectangular area) in the captured image) specified by the user of the imaging apparatus 100 may be cut out and used for the calculation. In this case, the user can focus on the subject that the user wants to focus on. However, at the outer periphery of the captured image, the focus position estimation accuracy deteriorates due to a phenomenon called lens aberration, and there is a possibility that the time required in the two-image matching AF mode in which AF processing is performed only by the two-image matching processing may be extended. For this reason, it is preferable to designate an area closer to the center in the captured image as the designated area.

[撮像装置の動作例]
図6は、本技術の第1の実施の形態における撮像装置100による2画像マッチングAF処理手順の一例を示すフローチャートである。この処理手順では、動画撮像モードの設定時において、撮像部210により画像が生成される毎に行う例を示す。また、この処理手順では、「2フレーム」間隔(すなわち、n=0)で2つの画像を取得する例を示す。
[Operation example of imaging device]
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a two-image matching AF process procedure performed by the imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present technology. In this processing procedure, an example is shown in which each time an image is generated by the imaging unit 210 when the moving image imaging mode is set. In this processing procedure, an example in which two images are acquired at an interval of “2 frames” (that is, n = 0) is shown.

最初に、制御部270は、2画像マッチング処理に用いられる1つの画像(第1画像)を取得済であるか否かを判断する(ステップS901)。そして、第1画像が取得されていない場合には(ステップS901)、制御部270は、フォーカスレンズの位置がウォブリング動作の近傍側または遠方側の何れかのピークに達しているか否かを判断する(ステップS902)。フォーカスレンズの位置が何れのピークにも達していない場合には(ステップS902)、2画像マッチングAF処理の動作を終了する。   First, the control unit 270 determines whether one image (first image) used for the two-image matching process has been acquired (step S901). If the first image has not been acquired (step S901), the control unit 270 determines whether the position of the focus lens has reached either the near side or the far side peak of the wobbling operation. (Step S902). If the position of the focus lens has not reached any peak (step S902), the operation of the two-image matching AF process is terminated.

また、フォーカスレンズの位置がウォブリング動作の近傍側または遠方側の何れかのピークに達している場合には(ステップS902)、制御部270は、2画像マッチング処理に用いる画像(第1画像)を取得する(ステップS903)。このように取得された第1画像については、画像保持部271に一時的に保持される。なお、ステップS903は、特許請求の範囲に記載の第1取得手順の一例である。   In addition, when the position of the focus lens has reached either the near side or the far side peak of the wobbling operation (step S902), the control unit 270 selects an image (first image) used for the two-image matching process. Obtain (step S903). The first image acquired in this way is temporarily held in the image holding unit 271. Step S903 is an example of a first acquisition procedure described in the claims.

また、第1画像が取得されている場合には(ステップS901)、制御部270は、第1画像の取得時のフォーカスレンズの位置がウォブリング動作の近傍側または遠方側の何れであるかを判断する(ステップS904)。   If the first image has been acquired (step S901), the control unit 270 determines whether the position of the focus lens at the time of acquiring the first image is near or far from the wobbling operation. (Step S904).

第1画像の取得時のフォーカスレンズの位置がウォブリング動作の近傍側である場合には(ステップS904)、制御部270は、フォーカスレンズの位置がウォブリング動作の遠方側のピークに達しているか否かを判断する(ステップS905)。フォーカスレンズの位置が遠方側のピークに達していない場合には(ステップS905)、2画像マッチングAF処理の動作を終了する。また、フォーカスレンズの位置が遠方側のピークに達している場合には(ステップS905)、制御部270は、2画像マッチング処理に用いる画像(第2画像)を取得する(ステップS906)。続いて、フォーカス制御部280は、取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことによりフォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行う(ステップS907)。   When the position of the focus lens at the time of acquiring the first image is near the wobbling operation (step S904), the control unit 270 determines whether or not the position of the focus lens has reached the far side peak of the wobbling operation. Is determined (step S905). If the position of the focus lens has not reached the peak on the far side (step S905), the two-image matching AF processing operation is terminated. If the position of the focus lens has reached the far side peak (step S905), the control unit 270 acquires an image (second image) used for the two-image matching process (step S906). Subsequently, the focus control unit 280 performs focus control by estimating the focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image (step S907).

第1画像の取得時のフォーカスレンズの位置がウォブリング動作の遠方側である場合には(ステップS904)、制御部270は、フォーカスレンズの位置がウォブリング動作の近傍側のピークに達しているか否かを判断する(ステップS908)。フォーカスレンズの位置が近傍側のピークに達していない場合には(ステップS908)、2画像マッチングAF処理の動作を終了する。また、フォーカスレンズの位置が近傍側のピークに達している場合には(ステップS908)、制御部270は、2画像マッチング処理に用いる画像(第2画像)を取得する(ステップS909)。なお、ステップS906、S909は、特許請求の範囲に記載の第2取得手順の一例である。   When the position of the focus lens at the time of acquisition of the first image is on the far side of the wobbling operation (step S904), the control unit 270 determines whether or not the position of the focus lens has reached a peak near the wobbling operation. Is determined (step S908). When the position of the focus lens has not reached the peak on the near side (step S908), the operation of the two-image matching AF process is terminated. When the position of the focus lens has reached the peak on the near side (step S908), the control unit 270 acquires an image (second image) used for the two-image matching process (step S909). Steps S906 and S909 are an example of a second acquisition procedure described in the claims.

続いて、フォーカス制御部280は、取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことによりフォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行う(ステップS910)。なお、ステップS907、S910は、特許請求の範囲に記載のフォーカス制御手順の一例である。   Subsequently, the focus control unit 280 performs focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image (step S910). Note that steps S907 and S910 are an example of a focus control procedure described in the claims.

このように、本技術の第1の実施の形態によれば、2画像マッチング処理に必要なフォーカスレンズの位置の差分が大きい2画像を動画の撮像動作中に取得することができる。これにより、動画の撮像動作中における2画像マッチング処理の精度を向上させることができる。すなわち、合焦位置を精度よく推定することができ、フォーカス制御の精度を向上させることができる。   As described above, according to the first embodiment of the present technology, two images having a large difference in the position of the focus lens necessary for the two-image matching process can be acquired during the moving image capturing operation. Thereby, the accuracy of the two-image matching process during the moving image capturing operation can be improved. That is, the in-focus position can be estimated with high accuracy, and the accuracy of focus control can be improved.

<2.第2の実施の形態>
本技術の第1の実施の形態では、2画像マッチング処理に必要なフォーカスレンズの位置の差分が大きい2画像を動画の撮像動作中に取得する例を示した。ここで、交流電源により点灯する人工的な光源が被写体に含まれる場合には、撮像装置の映像周波数と商用電源周波数との組み合わせによっては、フリッカーと呼ばれる現象(フリッカー現象)が発生することがある。このフリッカー現象は、交流電源では電圧が時間によって変動するため発生する。すなわち、交流電源における電圧の時間に応じた変動に合わせて光源の強さが変化するため発生する。
<2. Second Embodiment>
In the first embodiment of the present technology, an example in which two images having a large difference in the position of the focus lens necessary for the two-image matching process is acquired during the moving image capturing operation has been described. Here, when an artificial light source that is turned on by an AC power supply is included in a subject, a phenomenon called flicker (flicker phenomenon) may occur depending on the combination of the video frequency of the imaging apparatus and the commercial power supply frequency. . This flicker phenomenon occurs because the voltage varies with time in an AC power supply. That is, it occurs because the intensity of the light source changes in accordance with the fluctuation of the voltage in the AC power source according to the time.

例えば、フリッカー現象が発生している場合において、2画像マッチング処理を行う場合を想定する。この場合に、異なる時間で2つの画像を取得すると、同一の光源であっても各画像で異なる強さの光が撮像される可能性がある。この場合には、2画像マッチング処理の精度が低下するおそれがある。   For example, it is assumed that the two-image matching process is performed when the flicker phenomenon occurs. In this case, if two images are acquired at different times, there is a possibility that light of different intensity is captured in each image even with the same light source. In this case, the accuracy of the two-image matching process may be reduced.

そこで、本技術の第2の実施の形態では、フリッカー現象が発生している状態において、2画像マッチング処理を行う場合に、合焦位置を精度よく推定する例を示す。なお、本技術の第2の実施の形態における撮像装置の構成については、図1、図2等に示す例と略同様である。このため、本技術の第1の実施の形態と共通する部分については、その説明の一部を省略する。   Therefore, in the second embodiment of the present technology, an example in which the in-focus position is accurately estimated when the two-image matching process is performed in a state where the flicker phenomenon occurs is shown. Note that the configuration of the imaging device according to the second embodiment of the present technology is substantially the same as the example illustrated in FIGS. For this reason, a part of description is abbreviate | omitted about the part which is common in 1st Embodiment of this technique.

[適合曲線例]
図7は、本技術の第2の実施の形態におけるフォーカスレンズの合焦位置からの距離と、2画像マッチング処理の演算結果との相関を示す適合曲線を示す図である。なお、図7に示す適合曲線は、図4に示す適合曲線と同様であり、横軸は、フォーカスレンズの位置を示し、縦軸は、反復数(式2における畳み込み数)を示す。
[Applicable curve example]
FIG. 7 is a diagram illustrating a fitting curve indicating the correlation between the distance from the focus position of the focus lens and the calculation result of the two-image matching process according to the second embodiment of the present technology. The fitting curve shown in FIG. 7 is the same as the fitting curve shown in FIG. 4, the horizontal axis indicates the position of the focus lens, and the vertical axis indicates the number of iterations (the number of convolutions in Equation 2).

図7(a)には、フリッカーがある光源を含む被写体について2画像マッチング処理を行う場合における適合曲線の一例を示す。   FIG. 7A shows an example of a fitting curve when the two-image matching process is performed on a subject including a light source with flicker.

図7(b)には、フリッカーがない光源を含む被写体について2画像マッチング処理を行う場合における適合曲線の一例を示す。   FIG. 7B shows an example of a fitting curve when the two-image matching process is performed on a subject including a light source without flicker.

ここで、図7(a)および(b)を比較すると、フリッカーがない光源を含む被写体について2画像マッチング処理を行う場合には、その演算結果が比較的安定している。これに対して、フリッカーがある光源を含む被写体について2画像マッチング処理を行う場合には、その演算結果が非常に不安定となっている。このため、フリッカー光源を含む被写体を撮像対象とするような場合でも、2画像マッチング処理の精度を向上させることが重要である。   Here, comparing FIGS. 7A and 7B, when the two-image matching process is performed on a subject including a light source without flicker, the calculation result is relatively stable. In contrast, when the two-image matching process is performed on a subject including a light source with flicker, the calculation result is very unstable. For this reason, it is important to improve the accuracy of the two-image matching process even when a subject including a flicker light source is an imaging target.

そこで、本技術の第2の実施の形態では、フリッカー光源を含む被写体を撮像対象とする場合に、2画像マッチング処理に必要な最適な2つの画像を動画の撮像動作中に取得する例を示す。   Therefore, in the second embodiment of the present technology, an example in which two optimal images necessary for the two-image matching process are acquired during a moving image capturing operation when a subject including a flicker light source is an imaging target is shown. .

[2つの画像の取得タイミング例]
図8は、本技術の第2の実施の形態におけるフォーカス制御部280による2画像マッチング処理に用いられる2つの画像の取得タイミングを模式的に示す図である。
[Two image acquisition timing examples]
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating acquisition timings of two images used for the two-image matching process by the focus control unit 280 according to the second embodiment of the present technology.

図8(a)には、電圧の遷移を時系列で示す。また、図8(b)には、撮像部210により生成される画像1乃至12を時系列で示す。なお、図8(a)および(b)に示す横軸は、時間軸を示す。また、図8(a)に示す縦軸は、電圧の値を示す。また、図8(b)には、図5(b)と同様に、画像1乃至12と、各処理(451乃至453)との関係を矢印で結んで示す。   FIG. 8A shows voltage transitions in time series. Further, FIG. 8B shows images 1 to 12 generated by the imaging unit 210 in time series. In addition, the horizontal axis shown to Fig.8 (a) and (b) shows a time axis. Moreover, the vertical axis | shaft shown to Fig.8 (a) shows the value of a voltage. FIG. 8B shows the relationship between the images 1 to 12 and the processes (451 to 453) by arrows, as in FIG. 5B.

本技術の第2の実施の形態では、制御部270は、動画の撮像動作中において、想定されるフリッカー光源について、2つの画像の明るさ(電圧の絶対値)が一致するタイミングで2画像マッチング処理に用いる2つの画像を取得する。以下では、これらの取得タイミングについて詳細に説明する。   In the second embodiment of the present technology, the control unit 270 performs two-image matching at a timing at which the brightness (absolute voltage value) of two images matches for an assumed flicker light source during a moving image capturing operation. Two images used for processing are acquired. Hereinafter, these acquisition timings will be described in detail.

[撮像装置100の撮像周波数が60fpsの場合の取得タイミング例]
ここで、撮像装置100の撮像周波数が60fpsの場合を例にして説明する。
[Example of acquisition timing when imaging frequency of imaging apparatus 100 is 60 fps]
Here, a case where the imaging frequency of the imaging apparatus 100 is 60 fps will be described as an example.

最初に、50Hzの交流電源で駆動する光源を想定する。この場合には、0.01秒間隔で同一の明るさとなるため、(3/60)×n秒(n=1、2、3、…)の時間間隔で2つの画像を取得することが好ましい。すなわち、図8(b)に示すように、3×nフレーム(n=1、2、3、…)間隔(矢印461乃至464)で2つの画像を取得することが好ましい。このような時間間隔で取得された2つの画像は、同一の光源が同じ明るさとなる。   First, a light source driven by a 50 Hz AC power source is assumed. In this case, since the same brightness is obtained at intervals of 0.01 seconds, it is preferable to acquire two images at a time interval of (3/60) × n seconds (n = 1, 2, 3,...). . That is, as shown in FIG. 8B, it is preferable to acquire two images at intervals of 3 × n frames (n = 1, 2, 3,...) (Arrows 461 to 464). Two images acquired at such time intervals have the same brightness from the same light source.

次に、60Hzの交流電源で駆動する光源を想定する。この場合には、撮像装置100の撮像周波数(60fps)と、交流電源の周波数(60Hz)とが同一となるため、どのような時間間隔で2つの画像を取得したとしても、2つの画像は同一の光源が同じ明るさとなる。   Next, a light source driven by a 60 Hz AC power supply is assumed. In this case, since the imaging frequency (60 fps) of the imaging device 100 and the AC power supply frequency (60 Hz) are the same, the two images are the same no matter what time interval is acquired. The light source has the same brightness.

[撮像装置100の撮像周波数が50fpsの場合の取得タイミング例]
次に、撮像装置100の撮像周波数が50fpsの場合を例にして説明する。
[Example of acquisition timing when imaging frequency of imaging apparatus 100 is 50 fps]
Next, the case where the imaging frequency of the imaging apparatus 100 is 50 fps will be described as an example.

最初に、50Hzの交流電源で駆動する光源を想定する。この場合には、撮像装置100の撮像周波数(50fps)と、交流電源の周波数(50Hz)とが同一となるため、どのような時間間隔で2つの画像を取得したとしても、2つの画像は同一の光源が同じ明るさとなる。   First, a light source driven by a 50 Hz AC power source is assumed. In this case, since the imaging frequency (50 fps) of the imaging apparatus 100 and the frequency of the AC power supply (50 Hz) are the same, the two images are the same no matter what time interval is acquired. The light source has the same brightness.

次に、60Hzの交流電源で駆動する光源を想定する。この場合には、(5/50)×n秒(n=1、2、3、…)の時間間隔で2つの画像を取得することが好ましい。すなわち、5×nフレーム(n=1、2、3、…)間隔で2つの画像を取得することが好ましい。このような時間間隔で取得された2つの画像は、同一の光源が同じ明るさとなる。   Next, a light source driven by a 60 Hz AC power supply is assumed. In this case, it is preferable to acquire two images at a time interval of (5/50) × n seconds (n = 1, 2, 3,...). That is, it is preferable to acquire two images at intervals of 5 × n frames (n = 1, 2, 3,...). Two images acquired at such time intervals have the same brightness from the same light source.

[撮像装置100の撮像周波数が48fpsの場合の取得タイミング例]
次に、撮像装置100の撮像周波数が48fpsの場合を例にして説明する。
[Example of acquisition timing when imaging frequency of imaging device 100 is 48 fps]
Next, the case where the imaging frequency of the imaging apparatus 100 is 48 fps will be described as an example.

最初に、50Hzの交流電源で駆動する光源を想定する。この場合には、(12/48)×n秒(n=1、2、3、…)の時間間隔で2つの画像を取得することが好ましい。すなわち、12×nフレーム(n=1、2、3、…)間隔で2つの画像を取得することが好ましい。このような時間間隔で取得された2つの画像は、同一の光源が同じ明るさとなる。   First, a light source driven by a 50 Hz AC power source is assumed. In this case, it is preferable to acquire two images at a time interval of (12/48) × n seconds (n = 1, 2, 3,...). That is, it is preferable to acquire two images at intervals of 12 × n frames (n = 1, 2, 3,...). Two images acquired at such time intervals have the same brightness from the same light source.

次に、60Hzの交流電源で駆動する光源を想定する。この場合には、(4/48)×n秒(n=1、2、3、…)の時間間隔で2つの画像を取得することが好ましい。すなわち、4×nフレーム(n=1、2、3、…)間隔で2つの画像を取得することが好ましい。このような時間間隔で取得された2つの画像は、同一の光源が同じ明るさとなる。   Next, a light source driven by a 60 Hz AC power supply is assumed. In this case, it is preferable to acquire two images at a time interval of (4/48) × n seconds (n = 1, 2, 3,...). That is, it is preferable to acquire two images at intervals of 4 × n frames (n = 1, 2, 3,...). Two images acquired at such time intervals have the same brightness from the same light source.

このように、制御部270は、撮像部210により生成された複数の画像のうち、第1タイミングおよび第2タイミングで生成された2つの画像を取得する。ここで、第1タイミングを任意のタイミングとする場合に、第2タイミングは、複数の画像に含まれる所定の周波数を有する光源の振幅の絶対値(電圧の絶対値)が第1タイミングと同一となるタイミングである。   As described above, the control unit 270 acquires two images generated at the first timing and the second timing among the plurality of images generated by the imaging unit 210. Here, when the first timing is an arbitrary timing, the absolute value of the amplitude (voltage absolute value) of the light source having a predetermined frequency included in the plurality of images is the same as the first timing. Is the timing.

このように、所定間隔で取得された2つの画像を用いて、2画像マッチング処理451乃至453を行うことにより、推定合焦位置の精度を高めることができる。   As described above, the accuracy of the estimated in-focus position can be increased by performing the two-image matching processing 451 to 453 using the two images acquired at predetermined intervals.

なお、2つの画像の取得タイミングについては、撮像装置100に予め設定しておくようにしてもよく、ユーザ操作により設定するようにしてもよい。また、撮像装置100が存在する場所に関する情報を取得して、撮像装置100が自動で設定するようにしてもよい。例えば、GPS(Global Positioning System)ユニットにより算出された位置情報(緯度、経度、高度等)に基づいて、撮像装置100が存在する場所を推定することができる。そして、制御部270は、その推定結果に基づいてその場所の交流電源の周波数を取得し、この交流電源の周波数に応じた2つの画像の取得タイミングを決定することができる。   Note that the acquisition timing of the two images may be set in the imaging apparatus 100 in advance or may be set by a user operation. Further, information regarding a location where the imaging apparatus 100 exists may be acquired and the imaging apparatus 100 may automatically set the information. For example, the location where the imaging device 100 exists can be estimated based on position information (latitude, longitude, altitude, etc.) calculated by a GPS (Global Positioning System) unit. And the control part 270 can acquire the frequency of the alternating current power supply of the location based on the estimation result, and can determine the acquisition timing of two images according to the frequency of this alternating current power supply.

すなわち、制御部270は、撮像部210の撮像周期と、所定の周波数とに基づいて第1タイミングおよび第2タイミングの間隔が所定間隔となるように、第1タイミングおよび第2タイミングを決定することができる。   That is, the control unit 270 determines the first timing and the second timing so that the interval between the first timing and the second timing becomes a predetermined interval based on the imaging cycle of the imaging unit 210 and a predetermined frequency. Can do.

[撮像装置の動作例]
図9は、本技術の第2の実施の形態における撮像装置100による2画像マッチングAF処理手順の一例を示すフローチャートである。この処理手順では、動画撮像モードの設定時において、撮像部210により画像が生成される毎に行う例を示す。また、この処理手順では、撮像装置100の撮像周波数が60fpsであり、50Hzの交流電源で駆動する光源を含む被写体を撮像する例を示す。
[Operation example of imaging device]
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a two-image matching AF process procedure performed by the imaging apparatus 100 according to the second embodiment of the present technology. In this processing procedure, an example is shown in which each time an image is generated by the imaging unit 210 when the moving image imaging mode is set. Further, in this processing procedure, an example is shown in which an imaging frequency of the imaging apparatus 100 is 60 fps and an object including a light source driven by a 50 Hz AC power source is imaged.

最初に、制御部270は、2画像マッチング処理に用いられる1つの画像(第1画像)を取得済であるか否かを判断する(ステップS921)。そして、第1画像が取得されていない場合には(ステップS921)、制御部270は、2画像マッチング処理に用いる画像(第1画像)を取得する(ステップS922)。このように取得された第1画像については、画像保持部271に一時的に保持される。なお、ステップS922は、特許請求の範囲に記載の第1取得手順の一例である。続いて、制御部270は、画像取得カウンタを0とする(ステップS923)。   First, the control unit 270 determines whether one image (first image) used for the two-image matching process has been acquired (step S921). If the first image has not been acquired (step S921), the control unit 270 acquires an image (first image) used for the two-image matching process (step S922). The first image acquired in this way is temporarily held in the image holding unit 271. Step S922 is an example of a first acquisition procedure described in the claims. Subsequently, the control unit 270 sets the image acquisition counter to 0 (step S923).

また、第1画像が取得されている場合には(ステップS921)、制御部270は、画像取得カウンタに1を加算し(ステップS924)、画像取得カウンタが3の倍数となっているか否かを判断する(ステップS925)。画像取得カウンタが3の倍数となっていない場合には(ステップS925)、2画像マッチングAF処理の動作を終了する。   If the first image has been acquired (step S921), the control unit 270 adds 1 to the image acquisition counter (step S924), and determines whether the image acquisition counter is a multiple of 3. Judgment is made (step S925). If the image acquisition counter is not a multiple of 3 (step S925), the two-image matching AF processing operation is terminated.

また、画像取得カウンタが3の倍数となっている場合には(ステップS925)、制御部270は、2画像マッチング処理に用いる画像(第2画像)を取得する(ステップS926)。なお、ステップS926は、特許請求の範囲に記載の第1取得手順の一例である。続いて、フォーカス制御部280は、取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことによりフォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行う(ステップS927)。なお、ステップS927は、特許請求の範囲に記載のフォーカス制御手順の一例である。   If the image acquisition counter is a multiple of 3 (step S925), the control unit 270 acquires an image (second image) used for the two-image matching process (step S926). Note that step S926 is an example of a first acquisition procedure described in the claims. Subsequently, the focus control unit 280 performs focus control by estimating the focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image (step S927). Step S927 is an example of the focus control procedure described in the claims.

このように、本技術の第2の実施の形態によれば、フリッカー光源を含む被写体を撮像対象とする場合でも、2画像マッチング処理に必要な最適な2つの画像を動画の撮像動作中に取得することができる。これにより、動画の撮像動作中における2画像マッチング処理の精度を向上させることができる。すなわち、合焦位置を精度よく推定することができ、フォーカス制御の精度を向上させることができる。   As described above, according to the second embodiment of the present technology, even when a subject including a flicker light source is an imaging target, two optimal images necessary for the two-image matching processing are acquired during the imaging operation of the moving image. can do. Thereby, the accuracy of the two-image matching process during the moving image capturing operation can be improved. That is, the in-focus position can be estimated with high accuracy, and the accuracy of focus control can be improved.

すなわち、本技術の実施の形態によれば、2画像マッチング処理を行う場合に、2画像マッチング処理に用いる2つの画像の取得タイミングを最適化することができる。これにより、合焦位置を精度よく推定することができ、フォーカス制御の精度を向上させることができる。   That is, according to the embodiment of the present technology, when performing the two-image matching process, the acquisition timing of the two images used for the two-image matching process can be optimized. Thereby, the in-focus position can be estimated with high accuracy, and the accuracy of focus control can be improved.

なお、本技術の実施の形態では、撮像部210を備える撮像装置100を例にして説明したが、撮像部を着脱可能な撮像装置(電子機器)に本技術の実施の形態を適用することができる。また、撮像機能付き携帯電話機や撮像機能付き携帯端末装置(例えば、スマートフォン)等の電子機器に本技術の実施の形態を適用することができる。   In the embodiment of the present technology, the imaging device 100 including the imaging unit 210 has been described as an example. However, the embodiment of the present technology may be applied to an imaging device (electronic device) to which the imaging unit can be attached and detached. it can. The embodiment of the present technology can be applied to electronic devices such as a mobile phone with an imaging function and a mobile terminal device with an imaging function (for example, a smartphone).

なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。   The above-described embodiment shows an example for embodying the present technology, and the matters in the embodiment and the invention-specific matters in the claims have a corresponding relationship. Similarly, the invention specific matter in the claims and the matter in the embodiment of the present technology having the same name as this have a corresponding relationship. However, the present technology is not limited to the embodiment, and can be embodied by making various modifications to the embodiment without departing from the gist thereof.

また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(Compact Disc)、MD(MiniDisc)、DVD(Digital Versatile Disk)、メモリカード、ブルーレイディスク(Blu-ray Disc(登録商標))等を用いることができる。   Further, the processing procedure described in the above embodiment may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute these series of procedures or a recording medium storing the program. You may catch it. As this recording medium, for example, a CD (Compact Disc), an MD (MiniDisc), a DVD (Digital Versatile Disk), a memory card, a Blu-ray Disc (registered trademark), or the like can be used.

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1) 光軸方向においてフォーカスレンズを往復移動させるウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記ウォブリング動作の移動範囲における一の端部に達した第1タイミングで撮像部により生成された第1画像と、前記フォーカスレンズの位置が前記移動範囲における他の端部に達した第2タイミングで前記撮像部により生成された第2画像とを取得する取得部と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御部と
を具備する撮像装置。
(2) 前記取得部は、前記撮像部の撮像周期と前記ウォブリング動作の動作周期とに基づいて前記第1タイミングおよび前記第2タイミングの間隔が所定間隔となるように前記第1タイミングおよび前記第2タイミングを決定する前記(1)に記載の撮像装置。
(3) 撮像部により生成された複数の画像のうちの第1タイミングで生成された第1画像と、前記複数の画像に含まれる所定の周波数を有する光源の振幅の絶対値が前記第1タイミングと同一となる第2タイミングで生成された第2画像とを取得する取得部と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御部と
を具備する撮像装置。
(4) 前記取得部は、前記撮像部の撮像周期と前記所定の周波数とに基づいて前記第1タイミングおよび前記第2タイミングの間隔が所定間隔となるように前記第1タイミングおよび前記第2タイミングを決定する前記(3)に記載の撮像装置。
(5) 光軸方向においてフォーカスレンズを往復移動させるウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記ウォブリング動作の移動範囲における一の端部に達した第1タイミングで撮像部により生成された第1画像を取得する第1取得手順と、
前記ウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記移動範囲における他の端部に達した第2タイミングで前記撮像部により生成された第2画像を取得する第2取得手順と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御手順と
を具備する撮像装置の制御方法。
(6) 撮像部により生成された複数の画像のうちの第1タイミングで生成された第1画像を取得する第1取得手順と、
前記複数の画像に含まれる所定の周波数を有する光源の振幅の絶対値が前記第1タイミングと同一となる第2タイミングで生成された第2画像を取得する第2取得手順と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御手順と
を具備する撮像装置の制御方法。
(7) 光軸方向においてフォーカスレンズを往復移動させるウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記ウォブリング動作の移動範囲における一の端部に達した第1タイミングで撮像部により生成された第1画像を取得する第1取得手順と、
前記ウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記移動範囲における他の端部に達した第2タイミングで前記撮像部により生成された第2画像を取得する第2取得手順と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
(8) 撮像部により生成された複数の画像のうちの第1タイミングで生成された第1画像を取得する第1取得手順と、
前記複数の画像に含まれる所定の周波数を有する光源の振幅の絶対値が前記第1タイミングと同一となる第2タイミングで生成された第2画像を取得する第2取得手順と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
In addition, this technique can also take the following structures.
(1) During the wobbling operation for reciprocating the focus lens in the optical axis direction, the first generated by the imaging unit at the first timing when the position of the focus lens reaches one end in the moving range of the wobbling operation. An acquisition unit that acquires an image and a second image generated by the imaging unit at a second timing when the position of the focus lens reaches the other end in the movement range;
An imaging apparatus comprising: a focus control unit that performs focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
(2) The acquisition unit is configured to set the first timing and the second timing such that an interval between the first timing and the second timing is a predetermined interval based on an imaging cycle of the imaging unit and an operation cycle of the wobbling operation. The imaging apparatus according to (1), wherein two timings are determined.
(3) A first image generated at a first timing among a plurality of images generated by the imaging unit, and an absolute value of an amplitude of a light source having a predetermined frequency included in the plurality of images is the first timing. An acquisition unit that acquires a second image generated at a second timing that is the same as
An imaging apparatus comprising: a focus control unit that performs focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
(4) The acquisition unit may be configured such that the first timing and the second timing are set such that an interval between the first timing and the second timing is a predetermined interval based on an imaging cycle of the imaging unit and the predetermined frequency. The imaging device according to (3), wherein:
(5) During the wobbling operation for reciprocating the focus lens in the optical axis direction, the first generated by the imaging unit at the first timing when the position of the focus lens reaches one end in the moving range of the wobbling operation. A first acquisition procedure for acquiring an image;
A second acquisition procedure for acquiring a second image generated by the imaging unit at a second timing when the position of the focus lens reaches the other end in the moving range during the wobbling operation;
A control method for an imaging apparatus, comprising: a focus control procedure for performing focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
(6) a first acquisition procedure for acquiring a first image generated at a first timing among a plurality of images generated by the imaging unit;
A second acquisition procedure for acquiring a second image generated at a second timing at which an absolute value of an amplitude of a light source having a predetermined frequency included in the plurality of images is the same as the first timing;
A control method for an imaging apparatus, comprising: a focus control procedure for performing focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
(7) During the wobbling operation for reciprocating the focus lens in the optical axis direction, the first generated by the imaging unit at the first timing when the position of the focus lens reaches one end in the moving range of the wobbling operation. A first acquisition procedure for acquiring an image;
A second acquisition procedure for acquiring a second image generated by the imaging unit at a second timing when the position of the focus lens reaches the other end in the moving range during the wobbling operation;
A program that causes a computer to execute a focus control procedure for performing focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
(8) a first acquisition procedure for acquiring a first image generated at a first timing among a plurality of images generated by the imaging unit;
A second acquisition procedure for acquiring a second image generated at a second timing at which an absolute value of an amplitude of a light source having a predetermined frequency included in the plurality of images is the same as the first timing;
A program that causes a computer to execute a focus control procedure for performing focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.

100 撮像装置
101 撮像レンズ
102 撮像素子
103 アナログ信号処理部
104 A/D変換部
105 デジタル信号処理部
106 液晶パネル
107 ビューファインダ
108 記録デバイス
109 被写体検出部
110 ジャイロセンサ
120 制御部
131 EEPROM
132 ROM
133 RAM
140 操作部
151 TG
152 モータドライバ
153 フォーカスレンズ駆動モータ
154 ズームレンズ駆動モータ
210 撮像部
220 画像処理部
230 記録制御部
240 コンテンツ記憶部
250 表示制御部
260 表示部
270 制御部
271 画像保持部
280 フォーカス制御部
290 操作受付部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Imaging device 101 Imaging lens 102 Imaging element 103 Analog signal processing part 104 A / D conversion part 105 Digital signal processing part 106 Liquid crystal panel 107 Viewfinder 108 Recording device 109 Subject detection part 110 Gyro sensor 120 Control part 131 EEPROM
132 ROM
133 RAM
140 Operation unit 151 TG
152 motor driver 153 focus lens driving motor 154 zoom lens driving motor 210 imaging unit 220 image processing unit 230 recording control unit 240 content storage unit 250 display control unit 260 display unit 270 control unit 271 image holding unit 280 focus control unit 290 operation reception unit

Claims (8)

光軸方向においてフォーカスレンズを往復移動させるウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記ウォブリング動作の移動範囲における一の端部に達した第1タイミングで撮像部により生成された第1画像と、前記フォーカスレンズの位置が前記移動範囲における他の端部に達した第2タイミングで前記撮像部により生成された第2画像とを取得する取得部と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御部と
を具備する撮像装置。
During a wobbling operation for reciprocating the focus lens in the optical axis direction, a first image generated by the imaging unit at a first timing when the position of the focus lens reaches one end in the moving range of the wobbling operation; An acquisition unit that acquires a second image generated by the imaging unit at a second timing when the position of the focus lens reaches the other end in the moving range;
An imaging apparatus comprising: a focus control unit that performs focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
前記取得部は、前記撮像部の撮像周期と前記ウォブリング動作の動作周期とに基づいて前記第1タイミングおよび前記第2タイミングの間隔が所定間隔となるように前記第1タイミングおよび前記第2タイミングを決定する請求項1記載の撮像装置。   The acquisition unit sets the first timing and the second timing so that an interval between the first timing and the second timing becomes a predetermined interval based on an imaging cycle of the imaging unit and an operation cycle of the wobbling operation. The imaging device according to claim 1 to be determined. 撮像部により生成された複数の画像のうちの第1タイミングで生成された第1画像と、前記複数の画像に含まれる所定の周波数を有する光源の振幅の絶対値が前記第1タイミングと同一となる第2タイミングで生成された第2画像とを取得する取得部と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御部と
を具備する撮像装置。
The first image generated at the first timing among the plurality of images generated by the imaging unit and the absolute value of the amplitude of the light source having a predetermined frequency included in the plurality of images are the same as the first timing. An acquisition unit that acquires the second image generated at the second timing,
An imaging apparatus comprising: a focus control unit that performs focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
前記取得部は、前記撮像部の撮像周期と前記所定の周波数とに基づいて前記第1タイミングおよび前記第2タイミングの間隔が所定間隔となるように前記第1タイミングおよび前記第2タイミングを決定する請求項3記載の撮像装置。   The acquisition unit determines the first timing and the second timing so that an interval between the first timing and the second timing becomes a predetermined interval based on an imaging cycle of the imaging unit and the predetermined frequency. The imaging device according to claim 3. 光軸方向においてフォーカスレンズを往復移動させるウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記ウォブリング動作の移動範囲における一の端部に達した第1タイミングで撮像部により生成された第1画像を取得する第1取得手順と、
前記ウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記移動範囲における他の端部に達した第2タイミングで前記撮像部により生成された第2画像を取得する第2取得手順と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御手順と
を具備する撮像装置の制御方法。
During the wobbling operation for reciprocating the focus lens in the optical axis direction, the first image generated by the imaging unit is acquired at the first timing when the position of the focus lens reaches one end in the moving range of the wobbling operation. A first acquisition procedure,
A second acquisition procedure for acquiring a second image generated by the imaging unit at a second timing when the position of the focus lens reaches the other end in the moving range during the wobbling operation;
A control method for an imaging apparatus, comprising: a focus control procedure for performing focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
撮像部により生成された複数の画像のうちの第1タイミングで生成された第1画像を取得する第1取得手順と、
前記複数の画像に含まれる所定の周波数を有する光源の振幅の絶対値が前記第1タイミングと同一となる第2タイミングで生成された第2画像を取得する第2取得手順と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御手順と
を具備する撮像装置の制御方法。
A first acquisition procedure for acquiring a first image generated at a first timing among a plurality of images generated by the imaging unit;
A second acquisition procedure for acquiring a second image generated at a second timing at which an absolute value of an amplitude of a light source having a predetermined frequency included in the plurality of images is the same as the first timing;
A control method for an imaging apparatus, comprising: a focus control procedure for performing focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
光軸方向においてフォーカスレンズを往復移動させるウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記ウォブリング動作の移動範囲における一の端部に達した第1タイミングで撮像部により生成された第1画像を取得する第1取得手順と、
前記ウォブリング動作中に、前記フォーカスレンズの位置が前記移動範囲における他の端部に達した第2タイミングで前記撮像部により生成された第2画像を取得する第2取得手順と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
During the wobbling operation for reciprocating the focus lens in the optical axis direction, the first image generated by the imaging unit is acquired at the first timing when the position of the focus lens reaches one end in the moving range of the wobbling operation. A first acquisition procedure,
A second acquisition procedure for acquiring a second image generated by the imaging unit at a second timing when the position of the focus lens reaches the other end in the moving range during the wobbling operation;
A program that causes a computer to execute a focus control procedure for performing focus control by estimating a focus position of the focus lens by performing two-image matching processing using the acquired first image and second image.
撮像部により生成された複数の画像のうちの第1タイミングで生成された第1画像を取得する第1取得手順と、
前記複数の画像に含まれる所定の周波数を有する光源の振幅の絶対値が前記第1タイミングと同一となる第2タイミングで生成された第2画像を取得する第2取得手順と、
前記取得された第1画像および第2画像を用いて2画像マッチング処理を行うことにより前記フォーカスレンズの合焦位置を推定してフォーカス制御を行うフォーカス制御手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
A first acquisition procedure for acquiring a first image generated at a first timing among a plurality of images generated by the imaging unit;
A second acquisition procedure for acquiring a second image generated at a second timing at which an absolute value of an amplitude of a light source having a predetermined frequency included in the plurality of images is the same as the first timing;
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