專利名稱：攝像設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像設(shè)備、控制該攝像設(shè)備的方法和存儲介質(zhì)， 尤其涉及被配置為檢測攝像畫面內(nèi)的被攝體區(qū)域并基于檢測結(jié)
果進(jìn)行調(diào)焦控制的攝像設(shè)備。
背景技術(shù)：
在攝像機(jī)等攝像設(shè)備的自動調(diào)焦(AF)控制中，TV-AF方法 占主導(dǎo)地位在TV-AF方法中，生成作為表示使用攝像元件所 生成的視頻信號的銳度(對比度狀態(tài))的A F評價值信號，并且搜 索作為表示該AF評價值信號呈現(xiàn)為最大值時的調(diào)焦透鏡位置。
此外，存在具有人臉檢測功能以在拍攝人物的情況下穩(wěn)定 地聚焦于人物被攝體的已知攝像設(shè)備。例如，已經(jīng)提出了如下 的攝像設(shè)備，在該攝像設(shè)備中，設(shè)置包括所識別出的臉部檢測 區(qū)域的焦點檢測區(qū)域，然后進(jìn)行焦點檢測(參見例如日本特開 2006-227080)。此外，已經(jīng)提出了如下的攝像設(shè)備，在該攝像 設(shè)備中，檢測人眼，并基于所檢測到的人眼進(jìn)行焦點檢測(參見 例如日本特開2001-215403)。
AF方法包括外部測距方法(外部相位差4企測方法)，在外部 測距方法中，測距傳感器被設(shè)置為與攝像透鏡分開，并且基于 表示由測距傳感器所檢測到的被攝體距離的信息來計算調(diào)焦透
鏡的聚焦位置。然后，將調(diào)焦透鏡移動至所計算出的聚焦位置。 在外部相位差檢測方法中，將從被攝體接收到的光束
(optical flux)分割成兩部分，并且由一對光4妻收元件陣列(線傳 感器)分別接收分割后的光束分量。然后，檢測形成在各個線傳 感器上的圖像之間的偏移量，即，兩個圖像之間的相位差，并且使用三角測量技術(shù)基于該相位差來確定被攝體距離。然后， 將調(diào)焦透鏡移動至在該被攝體距離聚焦被攝體的位置(聚焦位 置)。
AF方法包^舌內(nèi)部(TTL)相位差4企測方法。
在內(nèi)部相位差檢測方法中，將已通過攝像透鏡的出瞳 (emission pupil)的光束分割為兩部分，并且由 一 對焦點4企測傳 感器分別接收分割后的光束分量。然后，通過基于各自接收到 的光量檢測輸出圖像之間的偏移量，即在光束分割方向上的相 對位置偏移量，來直接獲得攝像透鏡的焦,泉偏移量和焦,泉偏移 方向，并且基于該攝像透鏡的焦點偏移量和焦點偏移方向移動 調(diào)焦透鏡。
此外，還提出了作為內(nèi)部相位差檢測方法和TV-AF方法的 組合的混合AF方法。在混合AF方法中，使用內(nèi)部相位差檢測方 法將調(diào)焦透鏡移動至聚焦位置附近，然后使用T V- A F方法將調(diào) 焦透鏡更精確地移動至聚焦位置(參見例如日本特開平 05-064056 (第

段，圖l等))。已經(jīng)提出了將外部相 位差檢測方法和TV-AF方法結(jié)合的其它混合AF方法(參見例如 曰本特開2005-234325 (第
段，圖3等》。
在日本特開2005畫234325提出的混合AF方法中，根據(jù)TV-AF 方法和外部相位差檢測方法中各個信號的變化量，選擇T V- AF 方法和外部相位差4企測方法之一用于調(diào)焦控制。
通過將混合AF方法和臉部檢測功能相結(jié)合進(jìn)行焦點檢測， 攝像設(shè)備不僅能夠進(jìn)行穩(wěn)定的聚焦于主人物被攝體，而且還能 夠進(jìn)行從出現(xiàn)圖像模糊的狀態(tài)開始的快速聚焦。
然而，當(dāng)被攝體正在移動時，或者當(dāng)出現(xiàn)由攝像者導(dǎo)致的 照相機(jī)抖動時，并不總是可以通過相位差4僉測方法獲得針對臉 部檢測區(qū)域的調(diào)焦透鏡的聚焦位置。即使在檢測到人臉之后進(jìn)行穩(wěn)定聚焦的情況下，有時出現(xiàn)以下情況當(dāng)暫時不能荻得針 對臉部檢測區(qū)域的調(diào)焦透鏡的聚焦位置、但獲得了針對背景的 調(diào)焦透鏡的聚焦位置時，基于調(diào)焦透鏡的當(dāng)前位置不接近針對 臉部檢測區(qū)域的調(diào)焦透鏡的聚焦位置的判斷，將調(diào)焦透鏡移動 至針對背景的調(diào)焦透鏡的聚焦位置。這使得攝像者感到不適。
此外，當(dāng)采用外部相位差檢測方法時，使用了與攝像透鏡
的主光學(xué)系統(tǒng)不同的光學(xué)系統(tǒng)，這引起了視差(parallax)。由于 該原因，畫面上沖企測到人臉的臉部^r測區(qū)域，可能不同于通過 外部相位差檢測方法所確定的測距區(qū)域。在這種情況下，即使 當(dāng)檢測到主人物被攝體的臉部并且正在進(jìn)行穩(wěn)定聚焦時，通過 外部相位差檢測方法所獲得的調(diào)焦透鏡的聚焦位置有時也與背 景被攝體相對應(yīng)。在這種情況下，判斷為已出現(xiàn)圖像模糊，并 且聚焦背景被攝體，這使攝像者感到不適。此外，當(dāng)主人物被 才聶體的臉部4企測區(qū)域和通過外部相位差 一企測方法所確定的測距 區(qū)域彼此重疊時，對主人物被攝體進(jìn)行快速聚焦，這可能產(chǎn)生 不穩(wěn)定的聚焦。
此外，在從整個畫面模糊的狀態(tài)開始進(jìn)行快速聚焦的情況 下，主人物被攝體的臉部檢測區(qū)域和通過外部相位差檢測方法 所確定的測距區(qū)域并不總是相互一致。因此，如果這兩個區(qū)域 相互不一致，則有時出現(xiàn)以下情況首先聚焦背景，然后聚焦 主人物被攝體，這使得不可能快速進(jìn)行穩(wěn)定聚焦。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供 一 種能夠在不使攝像者感到不適的情況下快速 對攝像者所期望的被攝體進(jìn)行穩(wěn)定聚焦的攝像設(shè)備、用于控制 該攝像設(shè)備的方法和存儲用于實現(xiàn)該方法的程序的存儲介質(zhì)。
在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種攝像設(shè)備，包括圖像傳感器，用于拍攝由包括調(diào)焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)形成的圖
像信號；檢測單元，用于基于由所述圖像傳感器拍攝到的所述 圖像信號，檢測被攝體區(qū)域；第一生成單元，用于基于由所述 圖像傳感器拍攝到的所述圖像信號，生成與所述攝像光學(xué)系統(tǒng) 的聚焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)聯(lián)的第一信息；以及控制單元，用于根據(jù)所述 檢測單元是否檢測到所述被攝體區(qū)域，對使用所述第一信息的 第 一調(diào)焦控制和第二調(diào)焦控制至少之一 的執(zhí)行進(jìn)行控制。
在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種攝像設(shè)備，包括圖 像傳感器，用于拍攝由包括調(diào)焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)形成的圖 像信號；設(shè)置單元，用于設(shè)置所述圖像信號的待聚焦被攝體區(qū) 域；以及控制單元，用于根據(jù)由所述設(shè)置單元設(shè)置的所述待聚 焦被攝體區(qū)域的位置，控制第 一 調(diào)焦控制和第二調(diào)焦控制的執(zhí) 行，其中，所述第一調(diào)焦控制基于來自所述圖像傳感器的輸出 信號且使用與所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)聯(lián)的第 一 信 息，所述第二調(diào)焦控制使用與所述第 一信息不同的第二信息。
在本發(fā)明的第三方面中，提供了一種攝像設(shè)備的控制方法， 所述攝像設(shè)備配置有圖像傳感器，所述圖像傳感器用于拍攝由 包括調(diào)焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像信號，所述控制方法 包括基于由所述圖像傳感器拍攝到的所述圖像信號，檢測是 否存在被攝體區(qū)域；基于來自所述圖像傳感器的輸出信號，生 成與所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)聯(lián)的第 一信息；以及根 據(jù)是否檢測到被攝體區(qū)域，對使用所述第 一信息的第 一調(diào)焦控 制和第二調(diào)焦控制至少之 一 的執(zhí)行進(jìn)行控制。
在本發(fā)明的第四方面中，提供了一種存儲計算機(jī)程序代碼 的存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)程序代碼在執(zhí)行于計算機(jī)上時使所述 計算機(jī)執(zhí)行攝像設(shè)備的控制方法，所述攝像設(shè)備配置有用于拍 攝由包括調(diào)焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像信號的圖像傳感
10器，其中，所述控制方法包括基于由所述圖像傳感器拍攝到 的所述圖像信號，檢測是否存在被攝體區(qū)域；基于來自所述圖 像傳感器的輸出信號，生成與所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)相 關(guān)聯(lián)的第一信息；以及根據(jù)是否檢測到被攝體區(qū)域，對使用所 述第 一信息的第 一調(diào)焦控制和第二調(diào)焦控制至少之一 的執(zhí)行進(jìn) 行控制。
本發(fā)明實施例的期望優(yōu)點在于，可以在不使攝像者不適的 情況下快速對攝像者所期望的被攝體進(jìn)行穩(wěn)定聚焦。
根據(jù)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征和 優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1是作為根據(jù)本發(fā)明第 一 實施例的攝像設(shè)備的攝像機(jī)的 主要部分的框圖。
圖2是由在圖l中出現(xiàn)的微計算機(jī)執(zhí)行的調(diào)焦控制處理的流 程圖。
圖3是在圖2的調(diào)焦控制處理中的步驟中4丸行的TV-AF處理 的流程圖。
圖4是圖3的繼續(xù)。
圖5是在圖2的調(diào)焦控制處理中的步驟中執(zhí)行的混合AF處 理的流程圖。
圖6是圖2的調(diào)焦控制處理的第 一 變形例的流程圖。 圖7是圖2的調(diào)焦控制處理的第二變形例的流程圖。 圖8是圖2的調(diào)焦控制處理的第三變形例的流程圖。 圖9是圖2的調(diào)焦控制處理的第四變形例的流程圖。 圖IO是用于解釋在圖3的TV-AF處理中的步驟中執(zhí)行的調(diào) 焦透鏡的微驅(qū)動的圖。圖ll是用于解釋在圖3的TV-AF處理中的步驟中執(zhí)行的調(diào) 焦透鏡的登山驅(qū)動(hill-climb driving)的圖。
圖12A是示出用于解釋攝像機(jī)中安裝有外部測距傳感器的 情況的外部測距傳感器與透鏡之間關(guān)系的圖。
圖12B是示出用于解釋攝像機(jī)中安裝有外部測距傳感器的 情況的遠(yuǎn)攝側(cè)攝像畫面的圖。
圖12C是示出用于解釋攝像機(jī)中安裝有外部測距傳感器的 情況的廣角側(cè)攝像畫面的圖。
圖13是用于解釋在調(diào)焦透鏡移動至聚焦位置期間檢測到人 臉的情況的圖。
圖14是作為本發(fā)明第二實施例的攝像設(shè)備的攝像機(jī)的主要 部分的框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，以下將參考示出實施例的附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。 首先，將說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的攝像設(shè)備。盡管在
本實施例中，攝像設(shè)備是攝像機(jī)，但這并非限制性的，還可以
采用數(shù)字靜止照相機(jī)等其它類型的攝像設(shè)備。
圖1是作為根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備的攝像機(jī)的主要部分
的框圖。
參考圖l,附圖標(biāo)記101表示第一固定透鏡組；附圖標(biāo)記102 表示在沿光軸方向移動時進(jìn)行變倍或變焦操作以改變焦距的變 倍透鏡；并且附圖標(biāo)記103表示光圈(diaphragm)。此外，附圖標(biāo) 記104表示第二固定透鏡組；并且附圖標(biāo)記105表示焦點補(bǔ)償器 透鏡(在下文，簡稱為"調(diào)焦透鏡")，該焦點補(bǔ)償器透鏡配備 有用于對由于變倍操作而引起的焦平面的偏移進(jìn)行校正的功能 和調(diào)焦功能兩者。第一固定透鏡組IOI、變倍透鏡102、光圈103、第二固定透鏡組10 4和調(diào)焦透鏡10 5構(gòu)成了攝像光學(xué)系統(tǒng)。
附圖標(biāo)記106表示作為由CCD傳感器或CMOS傳感器實現(xiàn) 的光電轉(zhuǎn)換元件的攝像元件。攝像元件106拍攝由攝像光學(xué)系統(tǒng) 形成的被攝體圖像，并輸出表示所拍攝到的被攝體圖像的視頻 信號。附圖標(biāo)記10 7表示對來自攝像元件10 6的輸出進(jìn)行采樣并 進(jìn)行增益調(diào)節(jié)的CDS/AGC電路。
附圖標(biāo)記108表示照相機(jī)信號處理電^各。照相機(jī)信號處理電 路108對來自CDS/AGC電路107的輸出信號進(jìn)行各種類型的圖 -像處理以生成一見頻信號。附圖標(biāo)記109表示由例如LCD實現(xiàn)的監(jiān) 視器。監(jiān)視器109基于來自照相機(jī)信號處理電路108的視頻信號 顯示圖像。附圖標(biāo)記115表示記錄部。在記錄部115中，將來自 照相機(jī)信號處理電路108的視頻信號記錄在磁帶、光盤或半導(dǎo)體 存儲器等的記錄介質(zhì)上。
附圖標(biāo)記110表示用于移動變倍透鏡102的變焦驅(qū)動源。附 圖標(biāo)記lll表示用于移動調(diào)焦透鏡105的調(diào)焦驅(qū)動源。變焦驅(qū)動 源110和調(diào)焦驅(qū)動源111均由步進(jìn)電動機(jī)、DC電動4幾、振動電動 機(jī)或音圈電動機(jī)等致動器形成。
信號的AF門，AF門僅通過用于焦點檢測的區(qū)域的信號。
AF信號處理電路113從已通過AF門112的各信號中提取高 頻分量、亮度差分量(已通過AF門112的信號的亮度水平的最大 值和最小值之間的差)等，以生成AF評價值信號。將該AF評價 值信號輸出至照相機(jī)/AF微計算機(jī)(在下文，筒稱為"微計算機(jī)") 114。 AF評價值信號表示基于從攝像元件106輸出的信號而生成 的視頻信號的銳度(對比度狀態(tài))。該視頻信號的銳度根據(jù)攝像 光學(xué)系統(tǒng)的焦點狀態(tài)而變化，因此該AF評價值信號最終表示攝 像光學(xué)系統(tǒng)的焦點狀態(tài)。微計算機(jī)1 1 4控制攝像機(jī)的整體操作，并且進(jìn)行調(diào)焦控制以
控制調(diào)焦驅(qū)動源111來移動調(diào)焦透鏡105 。樣i計算機(jī)114通過 TV-AF方法執(zhí)行調(diào)焦控制(下文中，簡稱為"TV-AF")。
臉部檢測部16對視頻信號進(jìn)行已知的人臉檢測處理，以在 攝像畫面中沖企測人臉區(qū)域。檢測結(jié)果發(fā)送至微計算機(jī)114。 ^U十 算機(jī)114基于檢測結(jié)果向AF門112發(fā)送信息，從而將用于焦點檢 測的區(qū)域添加至攝像畫面內(nèi)包括臉部區(qū)域的位置。
應(yīng)當(dāng)注意，對于人臉檢測處理，已經(jīng)公開了例如以下的方 法基于由圖像數(shù)據(jù)所表示的像素的色階顏色(gradation color) 提取淺桃紅色區(qū)域、并基于該淺桃紅色區(qū)域和預(yù)先設(shè)置的臉部 輪廓板之間的匹配度來4全測人臉的方法，以及通過4吏用已知的 圖案識別技術(shù)提取包括眼睛、鼻子和嘴的臉部特征點來進(jìn)行人 臉才全測的方法。在本實施例中，人臉^r測的方法不限于上述方 法，還可以采用任何其它適當(dāng)?shù)姆椒ā?br> 附圖標(biāo)記117表示外部測距單元。外部測距單元117可以采 用傳統(tǒng)的外部相位差檢測方法、超聲波傳感器方法和紅外線傳 感器方法等中的任意一個。將來自外部測距單元117的測距信息 和關(guān)于測距可靠性的信息捕獲至微計算機(jī)114 ，以被轉(zhuǎn)換成與調(diào) 焦透鏡105的聚焦位置有關(guān)的信息。對于測距可靠性，在外部相 位差檢測方法的情況下，例如，基于分割后的光束之間在光束 分割方向上的相對位置偏移量來進(jìn)行測距，因此通常將兩個分 割圖像之間的相關(guān)性視為測距可靠性(ranging reliability)。
接著，將說明由微計算機(jī)114執(zhí)行的調(diào)焦控制處理。
圖2是由在圖l中出現(xiàn)的微計算機(jī)114執(zhí)行的調(diào)焦控制處理 的流程圖。基于微計算機(jī)114中所存儲的計算機(jī)程序，按從攝像 元件10 6讀出用以生成例如 一 場圖像的攝像信號的時間間隔，重 復(fù)執(zhí)行本處理。臉檢測的
臉部檢測部116，獲取表示是否存在臉部檢測區(qū)域的信息(步驟 S201)。
然后，基于所獲取的信息，判斷是否可通過臉部檢測部116 檢測到人臉區(qū)域(步驟S202)。
臉區(qū)域(步驟S^2中為"是，，)，則基于攝像畫面中檢測到了人 臉的位置處的位置信息，由微計算機(jī)114在AF門112中自動設(shè)置 預(yù)定AF框(在下文，簡稱為"臉部框"，并且用作所附權(quán)利要求 書中"第一焦點檢測區(qū)域"的例子)(步驟S20"。控制該臉部框 以跟隨要拍攝包括該臉部檢測區(qū)域的圖像的被攝體。該位置信 息可以是表示檢測到人臉的區(qū)域的中心位置或者臉部的眼睛、 鼻子或嘴等特征,泉的位置的信息。
然后，獲取從AF信號處理電路113輸出的關(guān)于臉部框的AF 評價值信號(所附權(quán)利要求書中"第一焦點區(qū)域信息"的例子) (步驟S204)(所附權(quán)利要求書中"第一生成單元"的操作的例子)。
然后，使用所獲取的關(guān)于臉部框的A F評價值信號的A F評價 值(所附權(quán)利要求書中"第一信息"的例子)，執(zhí)行下文中參考 圖3和4所述的TV-AF處理(所附權(quán)利要求書中"第 一調(diào)焦控制" 的例子)(步驟S205)。換言之，測量所檢測到的臉部的銳度或?qū)?比度，以尋找光學(xué)系統(tǒng)中的調(diào)焦透鏡的聚焦(即，銳度最高的) 位置。在圖3和4中的TV-AF處理中，通過在監(jiān)—見AF評價值時驅(qū) 動調(diào)焦透鏡105來調(diào)節(jié)焦點，獲得了聚焦?fàn)顟B(tài)，使得AF評價值 達(dá)到最大值(銳度最高的圖像)。在下文參考圖3和4所述的 TV-AF處理中，在實現(xiàn)了聚焦?fàn)顟B(tài)的狀況下判斷是否需要再驅(qū) 動調(diào)焦透鏡105,因此還包括用于維持聚焦?fàn)顟B(tài)的處理，例如，在已實現(xiàn)最大值并且已設(shè)置為聚焦?fàn)顟B(tài)之后判斷是否出現(xiàn)AF 評價值的降低等。
如果在圖2的步驟S202中判斷為臉部檢測部116不能檢測 到人臉區(qū)域(步驟S202中為"否，，)，則在AF門112中設(shè)置中心與 攝像畫面的中央部分對齊的固定AF框(下文中，簡稱為"標(biāo)準(zhǔn) 框"或"通用框"，并且用作所附權(quán)利要求書中"第二焦點檢測 區(qū)域"的例子)(步驟S206)。
然后，獲取^從AF信號處理電路113輸出的關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)框的AF 評價值信號(所附權(quán)利要求書中"第二焦點區(qū)域信息"的例子) (步驟S207)。
然后，使用所獲取的關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)fi的AF評價值信號的AF評價 值，執(zhí)行下文中參考圖5說明的利用混合AF方法的調(diào)焦控制處 理(下文中，簡稱為"混合AF處理，，)(步驟S208)。在圖5的混合 AF處理中，^使用TV-AF方法和相位差^r測方法的組合來進(jìn)行聚焦。
在執(zhí)行步驟S205或S208之后，存儲從設(shè)置在AF門112中的 AF框所獲取的AF評價值的歷史記錄作為歷史記錄信息(步驟 S209)。
然后，存儲所獲取的調(diào)焦透鏡10 5的聚焦位置的歷史記錄作 為歷史記錄信息(步驟S210),之后終止本處理。
圖3和4是在圖2所示調(diào)焦控制處理的步驟S205中執(zhí)行的 TV-AF處理的流程圖。在下文參考圖5所述的混合AF處理的步 驟S401中也執(zhí)行了本處理，因此，在考慮了在圖5的混合AF處 理中執(zhí)行TV-AF處理的情況下來解釋呈現(xiàn)了圖3和4的流程圖。
參考圖3，首先，判斷TV-AF的模式是否是微驅(qū)動模式(步 驟S301)。在下文將說明該微驅(qū)動模式。
如果在步驟S 3 01中判斷為T V- A F的模式是微驅(qū)動模式(步驟S301中為"是")，則產(chǎn)生調(diào)焦透鏡105的微驅(qū)動(步驟S302)。 在下文將參考圖IO來說明該微驅(qū)動。
然后，判斷是否已達(dá)到聚焦?fàn)顟B(tài)(步驟S303)。 如果在步驟S303中判斷為已達(dá)到聚焦?fàn)顟B(tài)(步驟S303中為 "是")，則停止調(diào)焦透鏡105的微驅(qū)動(步驟S304)。
然后，將與調(diào)焦透鏡105的聚焦位置相關(guān)聯(lián)的AF評價值存 儲在微計算機(jī)114的存儲器(未示出)中(步驟S305)。
然后，將當(dāng)前模式改變?yōu)樵衮?qū)動判斷模式(步驟S306)。 然后，取消相位差使用模式(步驟S307)。該相位差使用模 式用于，僅當(dāng)滿足特定條件時，允許通過外部測距相位差檢測 方法來執(zhí)行調(diào)焦控制(下文中，稱為"外部測距AF，，)，從而允 許將調(diào)焦透鏡105移動至外部測距聚焦位置。在步驟S307中取
的結(jié)果已經(jīng)停止了調(diào)焦透鏡105，并且需要防止可能產(chǎn)生不必要 的視頻圖像模糊的、將調(diào)焦透鏡10 5移動至通過外部測距A F獲 得的外部測距聚焦位置。
如果在步驟S 3 0 3中判斷為尚未達(dá)到聚焦?fàn)顟B(tài)(步驟S 3 0 3中 為"否")，則確定使調(diào)焦透鏡105達(dá)到聚焦位置要將調(diào)焦透鏡 105從當(dāng)前位置沿哪個方向移動(步驟S308)。
然后，判斷在步驟S308中是否可確定使調(diào)焦透鏡105達(dá)到 聚焦位置要將調(diào)焦透鏡105移動的方向(下文中，稱為"聚焦方 向，，)(步驟S309)。
如果在步驟S309中判斷為不能確定聚焦方向(步驟S309中 為"否")，則處理返回步驟S308。如果判斷為可確定聚焦方向 (步驟S309中為"是，，)，則將TV-AF的模式改變?yōu)橐韵聟⒖紙D 11所述的登山驅(qū)動模式(步驟S310)。
如果在步驟S301中判斷為TV-AF的模式不是微驅(qū)動模式(步驟S3(H中為"否")，則判斷TV-AF的模式是否是登山驅(qū)動 模式(步驟S311)。
如果在步驟S311中判斷為TV-AF的模式是登山驅(qū)動模式 (步驟S311中為"是")，則以預(yù)定速度對調(diào)焦透鏡105進(jìn)行登山 驅(qū)動(即，對其進(jìn)行聚焦位置檢測控制)(步驟S312)。
然后，判斷在調(diào)焦透鏡105的登山驅(qū)動時AF評價值是否已 超過峰值(步驟S313)。
如果在步驟S313中判斷為AF評價值已超過峰值(步驟S313 中為"是")，則使調(diào)焦透鏡105返回至在調(diào)焦透鏡105的登山驅(qū) 動時AF評價值達(dá)到峰值的位置(下文中，稱為"峰值位置")(步 驟S314)。
然后，判斷調(diào)焦透鏡105是否已返回至峰值位置(步驟 S315)。
如果在步驟S315中判斷為調(diào)焦透鏡105未返回至峰值位置 (步驟S315中為"否")，則處理返回步驟S314，而如果調(diào)焦透 鏡105已返回至峰值位置(步驟S315中為"是，，)，則將TV-AF的 模式改變?yōu)槲Ⅱ?qū)動模式(步驟S316)。
然后，取消相位差使用模式(步驟S317)。此時，已經(jīng)確定 了登山驅(qū)動模式下的聚焦位置(峰值位置)，并且已將調(diào)焦透鏡 105移動至該聚焦位置。因此，執(zhí)行步驟S317,以防止可能產(chǎn) 生不必要的視頻圖像模糊的、通過外部測距A F將調(diào)焦透鏡10 5 驅(qū)動至外部測距聚焦位置。
如果在步驟S311中判斷為TV-AF的模式不是登山驅(qū)動模式 (步驟S311中為"否")，則處理進(jìn)入圖4中的步驟S318,在步驟 S318中，判斷當(dāng)前模式是再驅(qū)動判斷模式還是基于相位差的驅(qū) 動模式(步驟S318)。
如果在步驟S318中判斷為當(dāng)前模式是再驅(qū)動判斷模式，則處理進(jìn)入步驟S319,在步驟S319中，通過比較存儲在微計算機(jī) 114的存儲器(未示出)中的AF評價值與當(dāng)前AF評價值，判斷這 兩個AF評價值之間的差是否大于預(yù)定值，即判斷AF評價值的變 化是否大。
如果在步驟S319中判斷為AF評價值的變化大(步驟S319中 為"是")，則將TV-AF的模式改變?yōu)槲Ⅱ?qū)動模式(步驟S320)。
如果在步驟S319中判斷為AF評價值的變化小(步驟S319中 為"否，，)，則停止驅(qū)動調(diào)焦透鏡105(步驟S321)。
如果在步驟S318中判斷為模式是基于相位差的驅(qū)動模式， 即如果正在朝外部測距聚焦位置移動調(diào)焦透鏡105，則將外部測 距聚焦位置設(shè)置為目標(biāo)位置，并且判斷調(diào)焦透鏡105是否已達(dá)到 目標(biāo)位置(步驟S322)。
如果在步驟S322中判斷為調(diào)焦透鏡105已達(dá)到目標(biāo)位置(步 驟S322中為"是")，則將當(dāng)前模式切換至微驅(qū)動模式(步驟 S323)。更具體地，將模式從外部測距AF切換至TV-AF的微驅(qū)動 模式。
然后，取消基于相位差的驅(qū)動模式(步驟S324)。 在執(zhí)行步驟S307、 S310、 S317、 S320、 S321或S324之后，
本處理終止。
圖IO是用于解釋在圖3的TV-AF處理的步驟S302中執(zhí)行的 調(diào)焦透鏡105的微驅(qū)動的圖。
參考圖10，橫軸表示時間，并且縱軸表示調(diào)焦透鏡105的位 置。此外，圖IO的上部示出視頻信號的垂直同步信號。
如圖IO所示，在時間Ta捕荻到與時間段A期間累積在攝像 元件106中的電荷(由圖IO中的陰影橢圓形所表示)相關(guān)聯(lián)的AF 評價值EVA,并且在時間TB捕獲到與時間段B期間累積在攝像元 件106中的電荷相關(guān)聯(lián)的AF評價值EVs。此外，在時間Tc,比較
19AF評價值EVA和EVs，并且如果EVb〉EVa,則移動微驅(qū)動的驅(qū) 動(振動)中心。另一方面，如果￡￥八〉￡￥3,則不移動:t展動中心。 微驅(qū)動是用于判斷使A F評價值增加的調(diào)焦透鏡10 5的移動方向 的操作，或者是用于在如上所述移動調(diào)焦透鏡105時定位AF評 價值變?yōu)樽畲蟮恼{(diào)焦透鏡10 5的位置(峰值位置)的操作。
可以將為了基于AF評價值的變化判斷是否已達(dá)到聚焦?fàn)?態(tài)而對調(diào)焦透鏡10 5的微驅(qū)動進(jìn)行的控制稱為聚焦檢查控制。
此外，可以將為了基于AF評價值的變化判斷聚焦方向而對 調(diào)焦透鏡10 5的微驅(qū)動進(jìn)行的控制稱為聚焦方向判斷控制。
圖ll是用于解釋在圖3的TV-AF處理的步驟S311中執(zhí)行的 調(diào)焦透鏡105的登山驅(qū)動的圖。
在圖11中，橫軸表示調(diào)焦透鏡105的位置，并且縱軸表示 AF評價值。
如圖ll所示，在由A所示的移動中，AF評價值超過峰值然 后減小，因此可以確認(rèn)存在峰值位置(聚焦位置)。在這種情況 下，使調(diào)焦透鏡105返回至峰值位置附近，然后終止登山驅(qū)動， 之后將驅(qū)動操作切換至微驅(qū)動。另一方面，在由B所示的移動 中，AF評價值單調(diào)減小而沒有到達(dá)峰值，因此可以判斷為正沿 錯誤方向驅(qū)動調(diào)焦透鏡105。在這種情況下，反轉(zhuǎn)驅(qū)動調(diào)焦透鏡 105的方向，然后繼續(xù)登山驅(qū)動。如上所述，登山驅(qū)動是用于確 定在調(diào)焦透鏡105的驅(qū)動期間所獲得的AF評價值變?yōu)樽畲蟮姆?值位置、或者確定在移動調(diào)焦透鏡105時靠近峰值位置處的位置 的操作。
圖5是在圖2的調(diào)焦控制處理的步驟S208中執(zhí)行的混合AF 處理的流程圖。
如圖5所示，執(zhí)行圖3和4所示的TV-AF處理(步驟S401)。在 該TV-AF處理中，通過在監(jiān)視AF評價值時驅(qū)動調(diào)焦透鏡105來達(dá)到聚焦?fàn)顟B(tài)，然后為了判斷在已達(dá)到聚焦?fàn)顟B(tài)的狀態(tài)下是否
有必要再驅(qū)動調(diào)焦透鏡105，判斷AF評價值是否減小了 。因而， T V- A F處理包括用于維持聚焦?fàn)顟B(tài)的處理。
然后，從外部測距單元117獲取被攝體距離信息(所附權(quán)利 要求書中"第二信息"的例子)(步驟S402)(所附權(quán)利要求書中 "第二生成單元"的操作的例子)。
然后，基于所獲取的被攝體距離信息計算外部測距聚焦位 置(步驟S403)。
然后，判斷當(dāng)前模式是否是相位差使用模式(步驟S404)。
如果在步驟S404中判斷為當(dāng)前模式不是相位差使用模式 (步驟S404中為"否，，)，則設(shè)置閾值以用于判斷對比度和被攝 體距離的變化是否大(步驟S405)。
然后，使用對比度信息、被攝體距離信息和閾值來判斷對 比度和被攝體距離的變化是否大(步驟S406)。更具體地，判斷 在緊前循環(huán)中獲取的對比度信息與在當(dāng)前循環(huán)中獲取的對比度 信息之間的變化是否大于相關(guān)的閣值。同時，判斷在緊前循環(huán) 中獲取的被攝體距離信息與在當(dāng)前循環(huán)中獲取的被攝體距離信 息之間的變化是否大于相關(guān)的閾值。
在本實施例中，微計算機(jī)114基于從AF信號處理電路113獲 得的已通過了 AF門112的信號，確定在各像素行處亮度水平的 最大值和最小值之間的差，并且使用該差的最大值作為對比度 信息。代替對比度信息，可以將與對比度信息一樣也表示對比 度狀態(tài)的AF評價值與闞值進(jìn)行比較。
如果在步驟S406中判斷為對比度和被攝體距離的變化大 (步驟S406中為"是")，則將當(dāng)前模式切換至相位差使用模式(步 驟S術(shù))。
另 一 方面，如果在步驟S406中判斷為對比度和被攝體距離中的至少一個變化小(步驟S406中為"否")，則處理返回步驟 S401。更具體地，如果對比度和被攝體距離中的至少一個變化 小，則按上述用于讀出攝像信號的時間間隔，僅重復(fù)執(zhí)行TV-AF處理。
雖然在本實施例中判斷被攝體距離信息的變化是否大于相 關(guān)的閾值，但還可以將基于被攝體距離信息在步驟S403中計算 出的外部測距聚焦位置的變化用于步驟S406中的判斷。該判斷 等同于對被攝體距離信息的變化的判斷。
應(yīng)當(dāng)注意，作為用于基于被攝體距離信息(或者外部測距聚 焦位置信息)而移動調(diào)焦透鏡105的第 一判斷步驟，即用于判斷 是否進(jìn)行外部測距AF，執(zhí)行步驟S406。簡言之，將用于通過外 部測距A F驅(qū)動調(diào)焦透鏡10 5的條件(時機(jī))卩艮制為，不僅被攝體的 對比度狀態(tài)大幅變化而且被攝體距離也大幅變化的情況。
結(jié)果，當(dāng)盡管被攝體距離未大幅變化并且被攝體處于聚焦 的事實、但AF評價值由于被攝體的圖案等的變化而大幅變化 時，可以防止由于調(diào)焦透鏡105的位置不必要地移動至外部測距 聚焦位置而導(dǎo)致出現(xiàn)視頻圖像模糊，該視頻圖像模糊通常是在 這種情況下將調(diào)焦透鏡105移動至外部測距聚焦位置而引起的。
如果在步驟S404中判斷為當(dāng)前模式是相位差使用模式(步 驟S404中為"是")，或在執(zhí)行步驟S407之后，判斷當(dāng)前模式是 否是基于相位差的驅(qū)動模式(步驟S408)。
如果在步驟S408中判斷為當(dāng)前模式是基于相位差的驅(qū)動 模式，即如果已將模式設(shè)置為基于相位差的驅(qū)動模式并且調(diào)焦 透鏡105正朝外部測距聚焦位置移動(步驟S408中為"是")，則 處理返回步驟S401。
另一方面，如果在步驟S408中判斷為當(dāng)前模式不是基于相 位差的驅(qū)動模式(步驟S408中為"否")，則設(shè)置焦點偏移量閾值以用于判斷是否將調(diào)焦透鏡1 0 5移動至外部測距聚焦位置，即
用于判斷是否執(zhí)行外部測距AF (步驟S409)?？紤]了由外部測距 單元117在檢測被攝體距離時的變化而設(shè)置了該閾值。
然后，計算在步驟S403中獲得的外部測距聚焦位置與調(diào)焦 透鏡105的當(dāng)前位置之間的差(絕對值)，并判斷該差是否大于在 步驟S409中設(shè)置的焦點偏移量閾值(步驟S410)。
作為用于判斷是否進(jìn)行外部測距AF的第二判斷步驟，執(zhí)行 步驟S410。簡言之，將用于通過外部測距AF驅(qū)動調(diào)焦透鏡105 的條件(時機(jī))限制為，外部測距聚焦位置與調(diào)焦透鏡10 5的當(dāng)前 位置之間的差大的情況。
當(dāng)不滿足在第二判斷步驟中進(jìn)行判斷所使用的條件時，由 于與TV-AF相比外部測距AF在聚焦精確度方面差，因此不進(jìn)行 外部測距A F 。如果將調(diào)焦透鏡10 5疏忽地移動至外部測距聚焦 位置，則出現(xiàn)TV-AF和外部測距AF之間的獵振(hunting)或者視 頻圖像的模糊。
如果在步驟S 410中判斷為差大于焦點偏移量閾值(步驟 S410中為"是")，則將當(dāng)前模式切換至基于相位差的驅(qū)動模式 (步驟S411)。
然后，朝外部測距聚焦位置移動調(diào)焦透鏡105(步驟S412)。 另 一方面，如果在步驟S410中判斷為差小于焦點偏移量閾
值(步驟S410中為"否")，則取消相位差使用模式(步驟S413)。 在執(zhí)行步驟S412或S413之后，本處理終止。 要理解，僅通過示例說明了混合AF處理中的AF切換，然而，
在TV-AF和外部測距AF之間切換的方法不限于上述方法。
才艮據(jù)圖2中的調(diào)焦控制處理，由于通過相位差才企測方法不是
始終可以獲取調(diào)焦透鏡105在臉部檢測區(qū)域中的聚焦位置，因此
根據(jù)是否已檢測到人臉而選擇(限制)調(diào)焦控制方法。結(jié)果，在檢測到人臉之后的穩(wěn)定聚焦期間，當(dāng)相位差檢測方法暫時不能 確定針對臉部4全測區(qū)域的調(diào)焦透鏡1 0 5的聚焦位置J旦確定了針
對背景的調(diào)焦透鏡105的聚焦位置時，由于判斷為調(diào)焦透鏡105 不在臉部#r測區(qū)域的聚焦位置附近，因此可以防止調(diào)焦透鏡10 5 移動至背景的聚焦位置。此外，在基于一個圖像執(zhí)行的臉部檢 測處理中，當(dāng)被攝體未聚焦時臉部檢測頻率較低，而當(dāng)調(diào)焦透 鏡105位于聚焦位置附近時，臉部檢測頻率較高。因此，當(dāng)檢測 到人臉時，優(yōu)選判斷為調(diào)焦透鏡105已位于聚焦位置附近，并且 僅通過TV-AF方法進(jìn)行穩(wěn)定且高精確度的聚焦。未檢測到臉部 的情況與調(diào)焦透鏡105不位于聚焦位置附近的情況相對應(yīng)，或者 與圖像內(nèi)不存在主人物被攝體的情況相對應(yīng)。混合AF控制增加 了當(dāng)調(diào)焦透鏡105不位于聚焦位置附近時的響應(yīng)性，并且當(dāng)調(diào)焦 透鏡10 5位于聚焦位置附近時，混合A F控制進(jìn)行穩(wěn)定且高精確 度的聚焦。這使得攝像者能夠以提高了的響應(yīng)性進(jìn)行穩(wěn)定且高 精確度的調(diào)焦控制以聚焦主被攝體，從而減少了攝像者的不適。 接著，將說明由微計算機(jī)114執(zhí)行的調(diào)焦控制處理的變形例。
首先，將說明調(diào)焦控制處理的第一變形例。
圖6是圖2中調(diào)焦控制處理的第 一變形例的流程圖。
圖6中的處理與圖2中的處理基本相同。因此，利用相同的
步驟編號來表示與圖2中相同的步驟，并且省略對其的重復(fù)說
明。在下面，將僅說明與圖2中的處理不同的點。
在圖6的處理中，當(dāng)在圖2的處理中可4全測到臉部區(qū)域時，
基于AF評價值判斷聚焦度，由此判斷調(diào)焦透鏡105是否位于聚
焦位置附近。
如圖6所示，在執(zhí)行步驟S204之后，使用所獲取的關(guān)于臉 部框的A F評價值信號的A F評價值進(jìn)行簡易的聚焦度判斷(步驟S501)。在不管所拍攝到的視頻圖像中是否存在對比度都不能獲 得信號的預(yù)定高頻分量時，只要可以使用所拍攝到的視頻圖像
的亮度信號判斷為出現(xiàn)圖像模糊，步驟S501中的判斷可以盡可 能簡單。例如，可以采用以下方法將(各行的高頻分量輸出的 最大值)除以(各行的亮度信號的最大值和最小值之間的差的最 大值)，并且由分級1 10來表示所獲得的結(jié)果。
然后，基于步驟S501中的判斷結(jié)果，判斷攝像畫面是否模 糊(步驟S502)。
如果在步驟S502中判斷為調(diào)焦透鏡105位于聚焦位置附 近，即如果攝像畫面沒有模糊(步驟S502中為"否")，則執(zhí)行 步-腺S205中的TV-AF處理。
另 一方面，如果在步驟S502中判斷為攝像畫面模糊(步驟 S502中為"是，，)，則執(zhí)行步驟S208中的混合AF處理。
通常，在^r測到臉部區(qū)域的情況下，當(dāng)攝像畫面模糊時， 可能是誤檢測到臉部區(qū)域。在這種情況下，聚焦被延遲了處理 誤檢測所需要的時間。此外，當(dāng)被攝體被離焦時，如果僅通過 TV-AF處理進(jìn)行調(diào)焦，則需要時間以到達(dá)聚焦?fàn)顟B(tài)，這使攝像 者感到不適。因此，通過混合AF方法將調(diào)焦透鏡移動至聚焦位 置附近是有效的。
根據(jù)圖6中的調(diào)焦控制處理，可以對攝像者所期望的被攝體 進(jìn)行穩(wěn)定快速的聚焦。
接著，將說明調(diào)焦控制處理的第二變形例。
圖7是圖2中的調(diào)焦控制處理的第二變形例的流程圖。
圖7中的處理與圖2中的處理基本相同。因此，利用相同的 步驟編號來表示與圖2中相同的步驟，并且省略對其的重復(fù)說 明。在下面，將V又說明與圖2中的處理不同的點。
在圖7的處理中，當(dāng)在圖2的處理中可斥企測到臉部區(qū)域時，
25判斷焦點檢測區(qū)域和外部測距區(qū)域是否相互重疊。
如圖7所示，在執(zhí)行步驟S204之后，基于焦距判斷外部測 距區(qū)域在畫面上存在于何處(步驟S601)。在步驟S601中，不僅 可以基于焦距進(jìn)行判斷，而且可以基于由外部測距傳感器所獲 取的被攝體距離進(jìn)行判斷。具體地，例如，假定攝像機(jī)被配置 為當(dāng)被攝體距離是3m時被攝體處于畫面的中央部分，如果如圖 12 A所示安裝了相對于攝像透鏡的外部測距傳感器，則在圖12 B 所示的遠(yuǎn)攝側(cè)和圖12C所示的廣角側(cè)之間，外部測距區(qū)域占據(jù) 畫面的大小不同，并且在廣角側(cè)上較小。此外，外部測距區(qū)域 的位置根據(jù)被攝體距離是位于近距側(cè)還是無限遠(yuǎn)側(cè)而變化。當(dāng) 被攝體距離位于近距側(cè)時，外部測距區(qū)域位于才聶像畫面的畫面 中央右側(cè)，而當(dāng)被攝體距離位于無限遠(yuǎn)側(cè)時，外部測距區(qū)域位 于損H象畫面的畫面中央左側(cè)。
然后，判斷在步驟S601中確定的外部測距區(qū)域與臉部#企測 區(qū)域是否相互重疊(步驟S602)。
如果在步驟S602中判斷為外部測距區(qū)域和臉部檢測區(qū)域 不重疊(步驟S602中為"否")，則執(zhí)行步驟S205的TV-AF處理。
另 一 方面，如果在步驟S 6 02中判斷為外部測距區(qū)域和臉部 檢測區(qū)域相互重疊時(步驟S602中為"是")，則執(zhí)行步驟S208 中的混合AF處理。
根據(jù)圖7的調(diào)焦控制處理，當(dāng)外部測距區(qū)域和臉部檢測區(qū)域 相互重疊時，在通過外部測距方法所確定的調(diào)焦透鏡的聚焦位 置中還捕獲到主人物被攝體，因此通過對除主人物被攝體以外 的被攝體的誤測距不能聚焦背景。因此，執(zhí)行混合AF控制，由 此能夠以提高了的響應(yīng)性進(jìn)行聚焦操作。另一方面，當(dāng)外部測 距區(qū)域和臉部測區(qū)域沒有相互重疊時，通常在通過外部測距 方法所確定的調(diào)焦透鏡的聚焦位置中對除主人物被攝體以外的被攝體進(jìn)行測距，因此發(fā)生主人物被攝體被離焦。因此，僅通
過TV-AF控制進(jìn)行聚焦操作。這使得可以對攝像者所期望的被
攝體進(jìn)行穩(wěn)定快速的聚焦。
接著，將說明調(diào)焦控制處理的第三變形例。
圖8是圖2中的調(diào)焦控制處理的第三變形例的流程圖。 圖8中的處理與圖2中的處理基本相同。因此，利用相同的 步驟編號來表示與圖2中相同的步驟，并且省略對其的重復(fù)說 明。在下面，將僅說明與圖2中的處理不同的點。
在圖8的處理中，當(dāng)在圖2的處理中可才企測到臉部區(qū)域時， 根據(jù)表示通過臉部檢測而被檢測為人臉的對象實際上是人臉的 確定性(certainty)的可靠度，在TV-AF處理和混合AF處理之間選 擇AF控制。
參考圖8，在執(zhí)行步驟S204之后，不僅獲取了所檢測到的 臉部區(qū)域在畫面上的位置及其大小，而且獲取了表示被檢測為 人臉的對象實際上是人臉的確定性的可靠度(步驟S701)(所附 權(quán)利要求書中"可靠性檢測單元"的操作的例子)。例如，基于 臉部檢測處理中圖案匹配時的匹配度，或者基于臉部眼睛、嘴、 鼻子、眉毛的形狀等所檢測到的特征點的數(shù)量，來判斷可靠度。 只要能夠表示被檢測為人臉的對象實際上是人臉的確定性，可 以基于任何其它適當(dāng)?shù)囊貋砼袛嘣摽煽慷取ｋS著可靠度越高， 所檢測到的對象是人臉的可能性越高，并且隨著可靠度越低， 檢測結(jié)果越有可能是錯誤的。
然后，判斷可靠度是否低于預(yù)定閾值(所附權(quán)利要求書中 "第一預(yù)定值"的例子)(步驟S702)。
如果在步驟S702中判斷為可靠度高于預(yù)定閾值(步驟S702 中為"否")，則執(zhí)行步驟SMS中的TV-AF處理。
另 一方面，如果在步驟S702中判斷為可靠度低于預(yù)定閾值(步驟S702中為"是，，)，則執(zhí)行步驟S208中的混合AF處理。
根據(jù)圖8中的調(diào)焦控制處理，當(dāng)可靠度低于預(yù)定閾值時，盡 管已經(jīng)檢測到臉部區(qū)域，但誤^r測到該臉部區(qū)域的可能性高， 并且還存在由于攝像畫面的模糊而降低可靠度的可能性。因此， 通過混合A F方法將調(diào)焦透鏡10 5的位置移動至聚焦位置附近， 從而實現(xiàn)更可靠的臉部檢測。另一方面，當(dāng)可靠度高于預(yù)定閾 值時，已經(jīng)檢測到臉部區(qū)域的可能性高，并且由于調(diào)焦透鏡105 位于聚焦位置附近，因此已精確地實現(xiàn)了檢測。因此，通過 T V- A F控制進(jìn)行穩(wěn)定且高精確度的聚焦操作。這使得可以對攝 像者所期望的被攝體進(jìn)行穩(wěn)定快速的聚焦。
基于根據(jù)何種程度的可靠性足以避免誤檢測而對各種被攝 體進(jìn)行拍攝的結(jié)杲，可以從經(jīng)驗上確定要與閾值進(jìn)行比較的表 示被檢測為人臉的對象實際上是人臉的確定性的可靠度。 接著，將說明調(diào)焦控制處理的第四變形例。 圖9是圖2中的調(diào)焦控制處理的第四變形例的流程圖。 圖9中的處理與圖2中的處理基本相同。因此，利用相同的 步驟編號來表示與圖2中相同的步驟，并且省略對其的重復(fù)說 明。在下面，將僅說明與圖2中的處理不同的點。
圖9中的處理與圖2中的處理的區(qū)別在于，在圖2的處理中所 包括的AF處理中，通過相位差才全測方法在調(diào)焦透鏡105移動至 聚焦位置期間對臉部檢測進(jìn)行控制。
特別當(dāng)如圖13所示使用外部測距傳感器時，如上參考圖 12A~12C所示，針對可在外部測距區(qū)域中測距的祐^聶體的調(diào)焦 透鏡105的聚焦位置，未必是針對主人物被攝體的調(diào)焦透鏡105 的聚焦位置。因此，通過相位差4企測方法所確定的調(diào)焦透鏡105 的聚焦位置，不同于針對主人物被攝體的調(diào)焦透鏡10 5的聚焦位 置。在這種情況下，如果將調(diào)焦透鏡105的位置移動至通過相位差檢觀'j方法所確定的調(diào)焦透鏡1 0 5的聚焦位置，則主人物被攝體
#皮離焦。
參考圖9，在執(zhí)行步驟S204之后，判斷當(dāng)前是否正在朝通 過相位差^r測方法所確定的調(diào)焦透鏡105的聚焦位置移動調(diào)焦 透鏡105(步驟S801)。
如果在步驟S801中判斷為沒在移動調(diào)焦透鏡105(步驟S801 中為"否")，則執(zhí)行步驟S20S中的TV-AF處理。
另 一方面，如果在步驟S801中判斷為調(diào)焦透鏡105正在移 動(步驟S801中為"是，，)，則基于相位差檢測的結(jié)果正從遠(yuǎn)離 聚焦位置的位置開始移動的調(diào)焦透鏡105，可以到達(dá)可檢測到臉 部的、接近主人物被攝體的聚焦位置的位置。因此，設(shè)置閾值(所 附權(quán)利要求書中"第二預(yù)定值，，的例子)，以在檢測到臉部的調(diào) 焦透鏡105的當(dāng)前位置與調(diào)焦透鏡105基于相位差檢測的結(jié)果正 朝著移動的聚焦位置之間進(jìn)行比較(步驟S 8 02)。可以基于焦深 (focal depth)或焦距來設(shè)置該閾值。在這種情況下，焦深越小， 該閾值被設(shè)置為越小，而焦深越大，該閾值被設(shè)置為越大。
然后，在檢測到臉部的調(diào)焦透鏡105的當(dāng)前位置與調(diào)焦透鏡 10 5基于相位差檢測的結(jié)果正朝著移動的聚焦位置之間進(jìn)行比 較，并且判斷該差(所附權(quán)利要求書中的"第三信息"的例子) 是否大于在步驟S802中設(shè)置的閾值(步驟S803)。
如果在步驟S803中判斷為差大于閾值(步驟S803中為 "是")，則通過相位差^r測方法所確定的調(diào)焦透鏡105的聚焦 位置不同于主人物被攝體的聚焦位置，并因此聚焦背景被攝體 而不聚焦主人物被攝體。結(jié)果，停止基于相位差檢測的結(jié)果對 調(diào)焦透鏡105的位置的移動(步驟S804)，然后執(zhí)行步驟S205中的 TV-AF處理。
如果在步驟S803中判斷為差小于閾值(步驟S803中為"否")，則可判斷為通過相位差檢測方法所確定的調(diào)焦透鏡105 的聚焦位置與主人物被攝體的聚焦位置大致相同。因此，執(zhí)行
步驟S208中的混合AF處理。
根據(jù)圖9中的調(diào)焦控制處理，可以對由攝像者所期望的被攝 體進(jìn)行穩(wěn)定快速的聚焦。
接著，將說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的攝像設(shè)備。
與根據(jù)上述第 一 實施例的使用了外部相位差檢測(外部測 距)方法的攝像設(shè)備相比，根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備的不同之處 僅在于，采用了 TTL(內(nèi)部測距)相位差檢測方法。因此，省略對 相同的結(jié)構(gòu)和效果的重復(fù)^L明，并且以下將但j兌明本實施例與 第 一 實施例的結(jié)構(gòu)和效果的不同點。
圖14是作為根據(jù)本實施例的攝像設(shè)備的攝像機(jī)的主要部分 的框圖。
如圖14所示，攝像機(jī)具有包括從被攝體側(cè)順序布置的第一 固定透鏡組IOI、變倍透鏡102、調(diào)焦透鏡105、光圈103和第二 固定透鏡組12 0的攝像光學(xué)系統(tǒng)。
附圖標(biāo)記121表示半棱鏡(或分束器)。半棱鏡121布置在調(diào) 焦透鏡105和光圈103之間。半棱鏡121將從調(diào)焦透鏡105指向光 圈103的光束分離成下文中所述的指向攝像元件106的第一光束 分量和指向AF傳感器124的第二單獨的光束分量。在運(yùn)動圖像 拍攝期間光圏103持續(xù)工作，因此，位于光圈103上游，即位于 接近被攝體的位置處的半棱鏡121用于對入射光束進(jìn)行分離。
附圖標(biāo)記122表示將來自半棱鏡121的光束分量反射至AF 傳感器124的輔助反射鏡，并且附圖標(biāo)記123表示使由輔助反射 鏡122所反射的光束分量在AF傳感器124上形成圖像的成像透 鏡。AF傳感器124具有一對用于相位差檢測AF的光接收元件陣 列(線傳感器)。附圖標(biāo)記125表示計算來自AF傳感器124的兩個
30線傳感器各自的兩個圖像信號之間的相位差的AF電路。
微計算機(jī)114基于來自AF電路125的相位差信息(所附權(quán)利 要求書中"第二信息"的例子)確定焦點偏移量和焦點偏移方向。 代替被攝體距離信息，如上所述構(gòu)造成的攝像機(jī)能夠通過 獲得焦點偏移量和焦點偏移方向而進(jìn)行與在上述調(diào)焦控制處理 各自中的混合AF處理類似的混合AF處理。
此外，在圖9的調(diào)焦控制處理的情況下，在步驟S802中， 微計算機(jī)114基于來自AF電路125的相位差信息計算焦點偏移 量和焦點偏移方向。此外，計算基于相位差檢測方法的調(diào)焦透 鏡105的聚焦位置(內(nèi)部測距聚焦位置)，然后在步驟S803中，判 斷內(nèi)部測距聚焦位置與調(diào)焦透鏡105的當(dāng)前位置之間的差是否 大于閾值。
可執(zhí)行上述調(diào)焦控制處理中所選擇的處理的組合，而不將 這些處理各自看作為惟一的要由攝像機(jī)執(zhí)行的調(diào)焦控制處理。
如迄今為止所述，在通過組合TV-AF方法和相位差A(yù)F方法 進(jìn)行AF控制的情況下，以及在使用臉部檢測處理對攝像者所期 望的被攝體進(jìn)行精確且穩(wěn)定的聚焦的情況下，上述實施例提供 了以下有利效果
當(dāng)檢測到人臉時，僅采用了TV-AF方法。此外，當(dāng)4企測到 人臉時，通過基于AF評價值判斷聚焦度，判斷測距區(qū)域和臉部 檢測區(qū)域是否相互一致，或者判斷表示被檢測為人臉的對象實 際上是人臉的確定性的可靠度是否低于預(yù)定閾值，如果調(diào)焦透 鏡接近聚焦位置并且所檢測到的臉部基本聚焦，則通過T V- A F 處理來執(zhí)行穩(wěn)定的高精確度聚焦，由此可以對攝像者所期望的 被攝體進(jìn)行穩(wěn)定、高精確度和快速的聚焦。此外，即使檢測到 了臉部并且調(diào)焦透鏡接近主人物被攝體的聚焦位置時，也可抑 制通過相位差A(yù)F控制對除主人物被攝體以外的被攝體執(zhí)行聚焦。這使得可以對攝像者所期望的被攝體進(jìn)行穩(wěn)定快速的聚焦。 要理解，還可以通過以下來實現(xiàn)本發(fā)明為系統(tǒng)或設(shè)備提 供存儲有實現(xiàn)上述實施例的任意的功能的軟件的程序代碼，并
且使該系統(tǒng)或設(shè)備的計算機(jī)(或CPU或MPU)讀出并執(zhí)行該存儲
介質(zhì)中所存儲的程序代碼。
在這種情況下，從存儲介質(zhì)讀取的程序代碼自身實現(xiàn)了上 述實施例的任意的功能，因此，程序代碼和存儲了該程序代碼 的存儲介質(zhì)構(gòu)成了本發(fā)明的實施例。
用于提供程序代碼的存儲介質(zhì)的例子包括軟(floppy,注 冊商標(biāo))盤、硬盤、磁光盤、如CD-ROM、 CD-R、 CD-RW、 DVD-ROM、 DVD-RAM、 DVD-RW或DVD+RW等的光盤、磁 帶、非易失性存儲卡和ROM?？蛇x地，可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)下載該程序。
此外，要理解，不僅可以通過執(zhí)行由計算才幾讀出的程序代 碼來實現(xiàn)上述實施例的 <壬意的功能，而且可以通過^f吏運(yùn)行在計 算機(jī)上的O S (操作系統(tǒng))等基于程序代碼的指令進(jìn)行部分或全部 實際操作來實現(xiàn)上述實施例的任意的功能。
此外，要理解，可以通過以下來實現(xiàn)上述實施例的任意的 功能將從存儲介質(zhì)讀出的程序代碼寫入設(shè)置在插入至計算機(jī) 中的功能擴(kuò)展板上的存儲器中或者設(shè)置在連接至計算機(jī)的擴(kuò)展 單元中的存儲器中，然后使設(shè)置在功能擴(kuò)展板或擴(kuò)展單元中的 C P U等基于程序代碼的指令進(jìn)行部分或全部實際操作。
盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解， 本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符 合最寬的解釋，以包含所有這類修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。
本申請要求2008年7月4日提交的日本專利申請 2008-175620的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用包含其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種攝像設(shè)備，包括圖像傳感器，用于拍攝由包括調(diào)焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像信號；檢測單元，用于基于由所述圖像傳感器拍攝到的所述圖像信號，檢測被攝體區(qū)域；第一生成單元，用于基于由所述圖像傳感器拍攝到的所述圖像信號，生成與所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)聯(lián)的第一信息；以及控制單元，用于根據(jù)所述檢測單元是否檢測到所述被攝體區(qū)域，對使用所述第一信息的第一調(diào)焦控制和第二調(diào)焦控制至少之一的執(zhí)行進(jìn)行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述 檢測單元檢測到所述被攝體區(qū)域時，所述控制單元用于限制所 述第二調(diào)焦控制的執(zhí)行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 判斷單元，所述判斷單元用于基于所述第一信息判斷所述調(diào)焦 透鏡是否位于聚焦位置附近，以及其中，在所述檢測單元檢測到所述被攝體區(qū)域并且所述判 斷單元判斷為所述調(diào)焦透鏡位于聚焦位置附近的情況下，所述 控制單元用于限制所述第二調(diào)焦控制的執(zhí)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 第二傳感器，用于輸出在檢測所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦距時使用的信號，第二生成單元，用于基于從所述第二傳感器輸出的所述信 號生成在所述第二調(diào)焦控制時使用的第二信息，其中，所述第 二信息是依賴于所述焦距的信息，以及定位單元，用于定位由所述第二傳感器檢測的檢測區(qū)域，以及其中，在所述檢測單元檢測到所述被攝體區(qū)域的情況下， 的位置來限制所述第二調(diào)焦控制的執(zhí)行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述 檢測單元檢測到所述被攝體區(qū)域的情況下，如果所述定位單元 的定位結(jié)果表示由所述檢測單元檢測到的所述被攝體區(qū)域和由 所述定位單元定位出的所述檢測區(qū)域相互不重疊，則所述控制 單元用于限制所述第二調(diào)焦控制的執(zhí)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 可靠性檢測單元，所述可靠性檢測單元用于檢測表示所述被攝 體區(qū)域中被檢測為被攝體的對象是真實被攝體的確定性的可靠 度，以及其中，在所述;^企測單元檢測到所述被攝體區(qū)域的情況下， 所述控制單元用于根據(jù)由所述可靠性檢測單元檢測到的所述可 靠度來限制所述第二調(diào)焦控制的執(zhí)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述 檢測單元檢測到所述被攝體區(qū)域的情況下，如果由所述可靠性 檢測單元;f企測到的所述可靠度高于第 一 預(yù)定值，貝'J所述控制單 元用于限制所述第二調(diào)焦控制的執(zhí)行。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述 檢測單元檢測到所述被攝體區(qū)域的情況下，如果正通過所述第 二調(diào)焦控制驅(qū)動所述調(diào)焦透鏡，則所述控制單元用于限制所述 第二調(diào)焦控制的執(zhí)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述 檢測單元檢測到所述被攝體區(qū)域的情況下，如果在通過所述第 二調(diào)焦控制驅(qū)動所述調(diào)焦透4竟的過程中，與所述第一信息和所述第二信息不同的第三信息滿足特定條件，則所述控制單元用 于限制所述第二調(diào)焦控制的執(zhí)行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括位置纟企測單元，所述位置纟企測單元用于4企測所述調(diào)焦透鏡的位 置，以及其中，所述第三信息表示使用所述笫二信息計算出的所述 調(diào)焦透鏡的聚焦位置與由所述位置檢測單元在所述檢測單元檢 測到所述被攝體區(qū)域時檢測到的所述調(diào)焦透鏡的位置之間的 差，以及其中，所述特定條件是所述差大于第二預(yù)定值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括變倍透鏡，所述變倍透鏡被配置為能夠改變所述焦距，以及 其中，所述控制單元用于根據(jù)所述焦距設(shè)置所述第二預(yù)定值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述 焦距越長，所述第二預(yù)定值被設(shè)置為越大。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述 檢測單元檢測到所述被攝體區(qū)域的情況下，當(dāng)正通過所述第二 調(diào)焦控制驅(qū)動所述調(diào)焦透鏡時，所述控制單元用于停止通過所 述第二調(diào)焦控制驅(qū)動所述調(diào)焦透鏡。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在所述 檢測單元檢測到所述被攝體區(qū)域的情況下，當(dāng)正通過所述第二 調(diào)焦控制驅(qū)動所述調(diào)焦透鏡時，如果所述第三信息滿足所述特 定條件，則所述控制單元用于停止通過所述第二調(diào)焦控制驅(qū)動 所述調(diào)焦透鏡。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述第 一生成單元用于基于由所述檢測單元檢測到的所述被攝體區(qū)域，根據(jù)以跟隨被攝體的方式移動的第 一 焦點檢測區(qū)域生成第一焦點區(qū)域信息，并且用于根據(jù)與所述第 一 焦點;險測區(qū)域不同 的第二焦點檢測區(qū)域生成第二焦點區(qū)域信息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述 第二焦點檢測區(qū)域是不跟隨被攝體的固定檢測區(qū)域，以及其中，在所述檢測單元已檢測到所述被攝體區(qū)域的狀態(tài)下， 所述第一調(diào)焦控制用于基于所述第一焦點區(qū)域信息和所述第二 焦點區(qū)域信息來調(diào)節(jié)焦點。
17. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述第 二生成單元用于生成與到被攝體的距離相關(guān)聯(lián)的所述第二信 ,自-
18. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述第二生成單元用于生成與所述調(diào)焦透鏡從聚焦位置的偏移量和所述調(diào)焦透鏡朝所述聚焦位置移動的方向相關(guān)聯(lián)的所述第二信 自
19. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述檢 測單元用于基于從所述圖像傳感器輸出的所述圖像信號來檢測 人臉區(qū)域。
20. —種攝像設(shè)備，包括圖像傳感器，用于拍攝由包括調(diào)焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)形 成的圖像信號；設(shè)置單元，用于設(shè)置所述圖像信號的待聚焦被攝體區(qū)域；以及控制單元，用于根據(jù)由所述設(shè)置單元設(shè)置的所述待聚焦被 攝體區(qū)域的位置，控制第 一調(diào)焦控制和第二調(diào)焦控制的執(zhí)行， 其中，所述第一調(diào)焦控制基于來自所述圖像傳感器的輸出信號 且使用與所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)聯(lián)的第 一 信息，所述第二調(diào)焦控制使用與所述第一信息不同的第二信息。
21. —種攝像設(shè)備的控制方法，所述攝像設(shè)備配置有圖像 傳感器，所述圖像傳感器用于拍攝由包括調(diào)焦透鏡的攝像光學(xué) 系統(tǒng)形成的圖像信號，所述控制方法包括基于由所述圖像傳感器拍攝到的所述圖像信號，檢測是否 存在被攝體區(qū)域；基于來自所述圖像傳感器的輸出信號，生成與所述攝像光 學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)聯(lián)的第一信息；以及根據(jù)是否檢測到被攝體區(qū)域，對使用所述第 一信息的第一 調(diào)焦控制和第二調(diào)焦控制至少之一 的執(zhí)行進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備及其控制方法。該攝像設(shè)備能夠?qū)z像者所期望的被攝體進(jìn)行穩(wěn)定快速的聚焦。在作為攝像設(shè)備的攝像機(jī)中，攝像元件拍攝由包括調(diào)焦透鏡的攝像光學(xué)系統(tǒng)所形成的被攝體圖像并從而輸出視頻信號。臉部檢測部基于該視頻信號檢測臉部檢測區(qū)域。AF信號處理電路生成AF評價值信號。外部測距單元生成被攝體距離信息。微計算機(jī)使用AF評價值信號的AF評價值進(jìn)行TV-AF處理，并且使用被攝體距離信息進(jìn)行外部測距AF處理。微計算機(jī)根據(jù)由臉部檢測部的檢測結(jié)果控制執(zhí)行這兩種調(diào)焦控制處理。
文檔編號H04N5/232GK101621625SQ200910150699
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者石井和憲 申請人:佳能株式會社