專利名稱：攝像裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在等待攝影時確定與場景相關(guān)的對焦位置的攝像裝置，并且涉及該攝像裝置的控制方法。
背景技術(shù)：
為了縮短攝影執(zhí)行中的時滯，近來的數(shù)字照相機(jī)(攝像裝置)具有用
于在等待攝影時，在圖像顯示器上顯示瀏覽圖像(through-image)并且連續(xù)執(zhí)行用于調(diào)焦的AF (auto-focus:自動對焦)的連續(xù)AF功能。
該連續(xù)AF功能在以下方面是有利的能夠通過連續(xù)對焦來容易地執(zhí)行成幀；并且如果在按下釋放按鈕時或在此之前己經(jīng)獲得對焦位置，則能夠通過從對焦位置掃描預(yù)定范圍來縮短時滯。
此外，提出了通過確定場景并通過根據(jù)所確定的場景來確定掃描方向以限定掃描范圍來縮短時滯的技術(shù)(參照例如日本特開第2006-023383號公報)。另一項(xiàng)提出的技術(shù)通過限定攝影條件以與從在攝像裝置中預(yù)先設(shè)置的多個場景中選擇的一個場景對應(yīng)來縮短時滯(參照例如日本特開第2001-311977號公t艮)。
但是，連續(xù)AF功能適于優(yōu)先維持瀏覽圖像的視覺質(zhì)量，即使發(fā)生場景變化，也不掃描整個場景。因此，當(dāng)在場景變化后立即按下釋放按鈕時，必須掃描整個場景，導(dǎo)致造成問題的較長時滯。
在日本特開第2006-023383號公報中公開的技術(shù)中，聚焦透鏡從其停止位置驅(qū)動到根據(jù)確定的場景決定的方向上，如果對焦位置相對于透鏡停止位置位于聚焦透鏡驅(qū)動方向的相反側(cè)，則造成時滯更加延長的問題。
在日本特開第2001-311977號公報中公開的技術(shù)中，攝影時的對焦位置被固定，造成了不能根據(jù)對象狀態(tài)實(shí)現(xiàn)滿意的對焦的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠以縮短的時滯實(shí)現(xiàn)對焦攝影的攝像裝置，并且提供該攝像裝置的控制方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種攝像裝置，該攝像裝置包括攝像單元，其適于通過對聚焦透鏡形成的對象圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換來獲取圖像；焦點(diǎn)檢測單元，其適于在沿光軸方向移動所述聚焦透鏡的同時檢測所述圖像的對焦?fàn)顟B(tài)；以及狀態(tài)檢測單元，其適于檢測獲取所述圖像時的攝影場景的狀態(tài)，其中，所述焦點(diǎn)檢測單元在所述狀態(tài)檢測單元檢測到攝影場景變化的情況下將所述聚焦透鏡移動到移動開始位置，并且其中，所述焦點(diǎn)檢測單元在所述狀態(tài)檢測單元檢測到己經(jīng)決定攝影場景的情況下，在移動所述聚焦透鏡的同時檢測對焦?fàn)顟B(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種控制方法，該控制方法包括攝像步驟，通過對聚焦透鏡形成的對象圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換來獲取圖像；焦點(diǎn)檢測步驟，在沿光軸方向移動所述聚焦透鏡的同時檢測所述圖像的對焦?fàn)顟B(tài)；以及狀態(tài)檢測步驟，檢測獲取所述圖像時的攝影場景的狀態(tài)，其中，在所述焦點(diǎn)檢測步驟中，在所述狀態(tài)檢測步驟中檢測到攝影場景變化的情況下將所述聚焦透鏡移動到移動開始位置，并且其中，在所述焦點(diǎn)檢測步驟中，在所述狀態(tài)檢測步驟中檢測到已經(jīng)決定攝影場景的情況下，在移動所述聚焦透鏡的同時檢測對焦?fàn)顟B(tài)。
本發(fā)明使得能夠以縮短的時滯實(shí)現(xiàn)對焦攝影。
通過以下參照附圖對示例性實(shí)施例的具體描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。


圖1是示出作為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的攝像裝置的數(shù)字照相機(jī)的
外觀的立體圖2是圖1所示的數(shù)字照相機(jī)的示例結(jié)構(gòu)的框圖3是示出由數(shù)字照相機(jī)執(zhí)行的攝影處理的步驟的流程圖4A和圖4B是示出在圖3的步驟S303中執(zhí)行的快速攝影模式處理
的流程圖；圖5A和圖5B是示出在圖4A的步驟S404中執(zhí)行的場景判斷處理的步驟的流程圖6A和圖6B是示出在圖4B的步驟S415和S422中執(zhí)行的場景變化判斷處理的步驟的流程圖7是示出在圖5B的步驟S513和圖6A的歩驟S600中執(zhí)行的人臉檢測處理的步驟的流程圖；以及
圖8是示出在圖4B的步驟S421中執(zhí)行的微掃描處理的步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖具體說明本發(fā)明。圖1是示出作為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的攝像裝置的數(shù)字照相機(jī)的外觀的立體圖。
如圖1所示，數(shù)字照相機(jī)100包括顯示圖像和各種信息的圖像顯示器28、光學(xué)取景器120、用于接通/切斷電源的電源開關(guān)72、快門開關(guān)61以及用于模式切換的模式切換按鈕60。
數(shù)字照相機(jī)100還包括用于連接外部裝置的連接線纜111、用于連接線纜111與數(shù)字照相機(jī)100之間的連接的連接器112、以及由用戶操作的操作單元70。
操作單元70包括例如按鈕和觸摸屏的操作部件。例如，操作部件包括刪除按鈕、菜單按鈕、設(shè)置按鈕、十字四向按鈕(向上、向下、向右和向左按鈕)以及轉(zhuǎn)盤73等。
記錄介質(zhì)200由存儲卡、硬盤等實(shí)現(xiàn)。記錄介質(zhì)插槽201用于容納記錄介質(zhì)200。
圖2用框圖示出數(shù)字照相機(jī)100的示例結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，數(shù)字照相機(jī)IOO包括具有光圈功能的快門101,拍攝透鏡(包括聚焦透鏡)103以及以下多個單元。
攝像部件22由用于將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號的CCD、 CMOS設(shè)備等實(shí)現(xiàn)，并且用作通過對由聚焦透鏡形成的對象圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換來獲取圖像的攝像單元。
6用于模擬到數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器23用于將從攝像部件22或音
頻控制器11輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
護(hù)罩102適于覆蓋拍攝透鏡103和攝像部件22以防止對透鏡103和設(shè)備22的沾污和損壞。光學(xué)取景器120使用戶能夠在沒有圖像顯示在圖像顯示器28上的情況下確定攝影構(gòu)圖。
在存儲器控制器15和系統(tǒng)控制器50的控制下，時序發(fā)生器12將時鐘信號和控制信號提供給攝像部件22、音頻控制器ll、 A/D轉(zhuǎn)換器23以及D/A轉(zhuǎn)換器13。
圖像處理器24針對來自A/D轉(zhuǎn)換器23或存儲器控制器15的數(shù)據(jù)執(zhí)行例如像素插值和縮小等的調(diào)整大小處理以及顏色轉(zhuǎn)換處理，并且根據(jù)拍攝的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的運(yùn)算。系統(tǒng)控制器50根據(jù)運(yùn)算結(jié)果執(zhí)行曝光控制和測距控制。
由此執(zhí)行TTL-AF (通過鏡頭自動對焦)處理、AE (自動曝光)處理和EF (電子閃光)處理。通過使用AF評價值來執(zhí)行AF處理。
圖像處理器24通過提取來自A/D轉(zhuǎn)換器23的圖像數(shù)據(jù)的高頻分量并且在預(yù)定區(qū)域內(nèi)對該高頻分量的絕對值進(jìn)行積分來獲得AF評價值。
圖像處理器24使用拍攝的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的運(yùn)算，并且根據(jù)運(yùn)算結(jié)果執(zhí)行TTLAWB (自動白平衡)處理。
來自A/D轉(zhuǎn)換器23的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像處理器24和存儲器控制器15或經(jīng)由控制器15寫入到存儲器32。
存儲器32存儲音頻數(shù)據(jù)、圖像文件的文件頭、靜止圖像以及動態(tài)圖像。為了這個目的，存儲器32具有足以存儲期望數(shù)量的靜止圖像和/或預(yù)定時間長度的動態(tài)圖像和/或預(yù)定時間長度的音頻數(shù)據(jù)的存儲容量。
適于通過ADCT (自適應(yīng)離散余弦變換)壓縮/解壓縮圖像數(shù)據(jù)的壓縮/解壓縮單元16由快門101觸發(fā)以讀取存儲在存儲器32中的拍攝的圖像，針對該讀取的圖像執(zhí)行壓縮處理，并且將壓縮后的圖像寫入到存儲器32中。
壓縮/解壓縮單元16讀取從記錄單元19等讀入到存儲器32中的壓縮圖像，針對該讀取的數(shù)據(jù)執(zhí)行解壓縮處理，并且將解壓縮后的數(shù)據(jù)寫入到存儲器32中。通過系統(tǒng)控制器50的文件單元將由所述單元16寫入到存儲器32中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文件，并且經(jīng)由接口 (I/F) 18將結(jié)果文件發(fā)送到記錄介質(zhì)200并且記錄在其中。
存儲器32還用作圖像顯示存儲器。經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)換器13將寫入到存儲器32中的顯示用的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像顯示器28并且由顯示器28進(jìn)行顯
不o
從麥克風(fēng)10輸出的音頻信號經(jīng)由例如由放大器實(shí)現(xiàn)的音頻控制器11發(fā)送到A/D轉(zhuǎn)換器23。 A/D轉(zhuǎn)換器23將音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，接著在存儲器控制器15的控制下將該數(shù)字信號存儲到存儲器32中。
記錄在記錄介質(zhì)200中的音頻信號數(shù)據(jù)被讀入到存儲器32中，經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)換器13發(fā)送到音頻控制器11，并且由揚(yáng)聲器14發(fā)聲。
非易失性存儲器56由例如存儲用于系統(tǒng)控制器50的操作的常量、程序等的EEPROM的電可擦除可記錄存儲器實(shí)現(xiàn)。
系統(tǒng)控制器50控制整個數(shù)字照相機(jī)100。系統(tǒng)存儲器52用于展開用于系統(tǒng)控制器50的操作的常量、變量和從非易失性存儲器56讀取的程序等。
第一快門開關(guān)62、第二快門開關(guān)64和操作單元70構(gòu)成用于將操作指示輸入到系統(tǒng)控制器50的操作單元。
通過操作模式切換按鈕60，操作模式能夠在靜止圖像記錄模式、動態(tài)圖像記錄模式和再現(xiàn)模式等之間變化。
在部分操作(半按下)數(shù)字照相機(jī)100的快門開關(guān)61時，第一快門開關(guān)62接通以給出開始AF處理、AE處理、AWB處理和EF處理等的指示。
在完全操作(完全按下)快門開關(guān)61時，第二快門開關(guān)64接通以指示開始從攝像部件22的信號讀取到將圖像數(shù)據(jù)寫入到記錄介質(zhì)200的一系列攝像處理的操作。
通過選擇性操作顯示在圖像顯示器28上的多個功能圖標(biāo)，將適于場景的功能分配給操作單元70的多個操作部件，由此這些操作部件用作多個功能按鈕。
功能按鈕包括例如結(jié)束按鈕、返回按鈕、圖像移動按鈕、跳轉(zhuǎn)按鈕、
8光圈收縮按鈕和屬性變更按鈕等。在按下菜單按鈕時，用于各種設(shè)置的菜單畫面顯示在圖像顯示器28上。用戶(攝影者)能夠通過使用顯示在顯示
器28上的菜單畫面、四向按鈕和設(shè)置按鈕直觀地執(zhí)行多種設(shè)置。
電源開關(guān)72用于接通/切斷電源。電源控制器39包括電池檢測電路、DC-DC轉(zhuǎn)換器以及用于選擇通電的塊的開關(guān)電路等，并且檢測電池裝/卸、電池類型和電池剩余容量。
根據(jù)檢測結(jié)果和來自系統(tǒng)控制器50的指示，電源控制器39控制DC-DC轉(zhuǎn)換器以向包括記錄介質(zhì)200的各部提供期望時段的期望電壓。
電源單元30例如由堿性電池或鋰電池的一次電池，或例如NiCd電池、NiMH電池或Li電池等二次電池或AC適配器實(shí)現(xiàn)。電源單元30和電源控制器39由連接器33、 34連接。
RTC (實(shí)時時鐘)40在其中結(jié)合有電源單元并且即使關(guān)閉電源單元30也能夠計(jì)時。系統(tǒng)控制器50使用在啟動時從RTC40獲取的日期和時間執(zhí)行時間控制。
系統(tǒng)控制器50根據(jù)從角速度傳感器140獲取的關(guān)于照相機(jī)的角速度信息執(zhí)行防抖控制。角速度信息還能夠用于確定由用戶引起的照相機(jī)移動。
系統(tǒng)控制器50根據(jù)從加速度傳感器150獲取的關(guān)于照相機(jī)的加速度信息，確定用戶怎樣操作照相機(jī)并且確定照相機(jī)是否正在落下等。
設(shè)置連接記錄介質(zhì)200和接口 18的連接器35。記錄介質(zhì)裝/卸檢測單元98檢測記錄介質(zhì)200是否與連接器35連接。
記錄介質(zhì)200包括記錄單元19、與數(shù)字照相機(jī)100的接口 (I/F) 37以及連接記錄介質(zhì)200和數(shù)字照相機(jī)100的連接器36。
通信單元110能夠執(zhí)行基于RS232C、 USB、正EE1394、 P1284、 SCSI、調(diào)制解調(diào)器、LAN和無線通信等的通信處理。
連接器(在無線通信情況下為天線)112將外部裝置與通信單元110連接。
(整體處理)
圖3以流程圖的形式示出由數(shù)字照相機(jī)100的系統(tǒng)控制器50執(zhí)行的攝影處理的步驟。
9參照圖3，在操作電源開關(guān)72以接通電源時，系統(tǒng)控制器50對標(biāo)志和控制變量等進(jìn)行初始化(步驟S301),并且確定是否通過模式切換按鈕60設(shè)置快速攝影模式(步驟S302)。
如果在步驟S302中確定設(shè)置了快速攝影模式，則處理進(jìn)行到稍后參照圖4A和圖4B描述的快速攝影模式處理(步驟S303)。如果設(shè)置了其他模式，則控制器50進(jìn)行到步驟S304以執(zhí)行與通過模式切換按鈕60選擇的模式對應(yīng)的其他模式處理，并且接著進(jìn)行到步驟S305。
作為其他模式處理，有靜止圖像攝影模式處理、動態(tài)圖像攝影處理和圖像再現(xiàn)模式處理等。
在步驟S305中，系統(tǒng)控制器50確定電源開關(guān)72是否在電源切斷位置。如果電源開關(guān)72設(shè)置在電源接通位置，則系統(tǒng)控制器50返回到步驟S302。另一方面，如果電源開關(guān)72設(shè)置在電源切斷位置，則系統(tǒng)控制器50進(jìn)行到步驟S306以執(zhí)行結(jié)束處理。
在結(jié)束處理中，圖像顯示器28上的顯示變化到攝影結(jié)束指示，關(guān)閉護(hù)罩102以保護(hù)攝像部件22，將包括標(biāo)志和控制變量等的參數(shù)、設(shè)置值和設(shè)置模式存儲到非易失性存儲器56中，并且切斷不需要的電源。攝影處理在結(jié)束處理完成時完成。(快速攝影模式處理)
圖4A和圖4B以流程圖的方式示出在圖3的步驟S303中執(zhí)行的快速攝影模式處理的步驟。
參照圖4A和圖4B，在開始快速攝影模式處理時，系統(tǒng)控制器50將圖像顯示器28設(shè)置為瀏覽顯示關(guān)閉狀態(tài)(步驟S401)，并且顯示促使用戶使用光學(xué)取景器120的指示。
在瀏覽顯示關(guān)閉狀態(tài)，不進(jìn)行瀏覽顯示，從而使得來自攝像部件22的圖像數(shù)據(jù)不在圖像顯示器28上顯示。因此能夠在防止由聚焦透鏡的較大運(yùn)動產(chǎn)生圖像模糊并且防止在適于連續(xù)AF的曝光時產(chǎn)生用戶可見的拖影的同時，實(shí)現(xiàn)快速AF。
在快速攝影模式處理中，與AF處理同時執(zhí)行用于自動控制曝光以達(dá)到適于AF的曝光的AE控制和用于維持期望的白平衡的AWB控制。接著，系統(tǒng)控制器50根據(jù)由電源控制器39檢測的電源單元30的電池
的剩余容量、記錄介質(zhì)200的有無和剩余容量，確定在數(shù)字照相機(jī)100的操作中是否有問題(步驟S402)。如果存在電池或記錄介質(zhì)的剩余容量不足或任何其他問題，控制器50通過使用圖像顯示器28或揚(yáng)聲器14提供視覺或聲音警告(步驟S403)，并且返回到步驟S401。
如果在步驟S402中確定在照相機(jī)100的操作中沒有問題，則系統(tǒng)控制器50執(zhí)行稍后參照圖5A和圖5B描述的場景判斷處理(步驟S404)?？刂破?0根據(jù)寫入到系統(tǒng)存儲器52中并且表示場景判斷處理的結(jié)果的信息，確定用戶是否決定了待攝影的場景(步驟S405)。
如果在步驟S405中確定還沒有決定待攝影的場景，則控制器50返回到步驟S404中的場景判斷處理。
另一方面，如果在步驟S405中確定已經(jīng)決定了待攝影的場景，則系統(tǒng)控制器50確定在稍后參照圖7描述的人臉撿測處理中是否檢測到了人臉(步驟S406)。
如果在步驟S406中確定已經(jīng)檢測到了人臉，則系統(tǒng)控制器50設(shè)置與在人臉檢測處理中檢測到的人臉大小相稱的掃描范圍(步驟S407)。具體而言，用稍后參照圖7描述的方法根據(jù)人臉大小估計(jì)對象人臉與照相機(jī)100之間的距離。接著，將以估計(jì)的距離為中心的預(yù)定距離范圍設(shè)置為掃描范圍。
接著，系統(tǒng)控制器50將聚焦透鏡移動到根據(jù)在人臉檢測處理中檢測到人臉大小假定的掃描開始位置(步驟S408)。在從掃描范圍的遠(yuǎn)側(cè)進(jìn)行掃描的情況下，聚焦透鏡移動到掃描范圍的遠(yuǎn)側(cè)端。在從掃描范圍的近側(cè)進(jìn)行掃描的情況下，聚焦透鏡移動到掃描范圍的近側(cè)端。
另一方面，如果在步驟S406中確定沒有檢測到人臉，則系統(tǒng)控制器50根據(jù)確定為用戶根據(jù)場景判斷處理的結(jié)果決定的場景來估計(jì)對象與照相機(jī)100之間的距離，并且根據(jù)該估計(jì)的距離設(shè)置與場景對應(yīng)的掃描范圍(步驟S409)。例如，如果確定場景是遠(yuǎn)景，則將以估計(jì)的遠(yuǎn)距離為中心的距離范圍設(shè)置為掃描范圍。接著，在掃描范圍內(nèi)設(shè)置掃描開始位置，并且將聚焦透鏡移動到掃描開始位置。接著，系統(tǒng)控制器50在步驟S407或S409中設(shè)置的掃描范圍內(nèi)執(zhí)行掃描(步驟S410)。
在掃描中，在移動聚焦透鏡的同時獲取AF評價值，并且檢測AF評價值具有其局部最大值的聚焦透鏡位置，即對焦位置。如果景深比較深，則難以達(dá)到局部最大值。為了避免這種情況，在開放光圈(即，景深比較淺)的狀態(tài)下進(jìn)行掃描。
接著，系統(tǒng)控制器50確定是否達(dá)到了對焦?fàn)顟B(tài)(步驟S411)。如果滿足了 AF評價值在掃描范圍內(nèi)具有其局部最大值、該局部最大值等于或大于預(yù)定的評價值、以及局部最大值附近的AF評價值均小于局部最大值至少預(yù)定值的確定條件，則確定為已經(jīng)達(dá)到了對焦?fàn)顟B(tài)。
如果在步驟S411中確定已經(jīng)達(dá)到了對焦?fàn)顟B(tài)，則系統(tǒng)控制器50將聚焦透鏡移動到與AF評價值的局部最大值對應(yīng)的峰值位置(對焦位置)(步驟S412)。接著，控制器50確定對焦位置上的AF評價值(步驟S413)，并且確認(rèn)在前次與此次的對焦位置之間AF評價值是否發(fā)生了變化(步驟S414)。
如果在步驟S414中確定AF評價值已經(jīng)發(fā)生了變化，則系統(tǒng)控制器50開始稍后參照圖8描述的微掃描處理的執(zhí)行(步驟S421)。
在AF評價值的變化較小的情況下，能夠通過執(zhí)行微掃描再次達(dá)到對焦?fàn)顟B(tài)的可能性較高，使得能夠減少掃描的執(zhí)行次數(shù)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電效果。
另一方面，如果在步驟S414中確定AF評價值沒有發(fā)生變化，則系統(tǒng)控制器50執(zhí)行稍后參照圖6描述的場景變化判斷處理(步驟S415)。系統(tǒng)控制器50根據(jù)表示場景變化判斷處理的結(jié)果且被寫入到系統(tǒng)存儲器52中的信息，確定場景是否已經(jīng)變化(步驟S416)。
如果在步驟S416中確定場景已經(jīng)變化，則系統(tǒng)控制器50將聚焦透鏡移動到掃描開始位置(步驟S417)，并且返回到步驟S404中的場景判斷處理。
在從遠(yuǎn)側(cè)執(zhí)行掃描的該實(shí)施例中，在步驟S417中將聚焦透鏡移動到超無限遠(yuǎn)位置。如果從近側(cè)進(jìn)行掃描，則可以將聚焦透鏡移動到超近位置。根據(jù)透鏡單元結(jié)構(gòu)等確定是從遠(yuǎn)側(cè)還是從近側(cè)執(zhí)行掃描。
通過將聚焦透鏡預(yù)先移動到掃描開始位置，能夠以縮短的時滯執(zhí)行在
決定場景后立即進(jìn)行的掃描。
如果在步驟S411中確定沒有達(dá)到對焦?fàn)顟B(tài)，則系統(tǒng)控制器50確定是
否已經(jīng)檢測到人臉(步驟S418)。如果已經(jīng)檢測到人臉，則控制器50將聚
焦透鏡移動到聚焦透鏡能夠聚焦于根據(jù)檢測的人臉大小假定的距離處的對
象的位置(步驟S419)。
另一方面，如果在步驟S418中確定沒有檢測到人臉，則系統(tǒng)控制器 50將聚焦透鏡移動到聚焦透鏡能夠聚焦于與決定的場景對應(yīng)的距離處的 對象的位置(步驟S420)。例如，在決定的場景是風(fēng)景時，將聚焦透鏡移 動到景深中包含無限遠(yuǎn)距離的最近位置。
接著，系統(tǒng)控制器50開始稍后參照圖8描述的微掃描處理的執(zhí)行(步 驟S421)，并且同時執(zhí)行稍后參照圖6A和圖6B描述的場景變化判斷處理 (步驟S422)。
接著，系統(tǒng)控制器50確定在微掃描處理中是否找到了對焦位置(步驟 S423)。如果沒有找到對焦位置(例如，聚焦透鏡已經(jīng)到達(dá)其可移動極限 位置而沒有檢測到對焦位置)，則控制器50將聚焦透鏡移動到掃描開始位 置(步驟S417)。
另一方面，如果在步驟S423中確定已經(jīng)找到對焦位置，則系統(tǒng)控制 器50將對焦位置附近的區(qū)域設(shè)置為掃描范圍并且在該范圍內(nèi)執(zhí)行掃描(步 驟S424)，并且返回到步驟S411以確定是否達(dá)到對焦?fàn)顟B(tài)。
系統(tǒng)控制器50根據(jù)表示場景變化判斷處理的結(jié)果且被寫入到系統(tǒng)存 儲器52的信息，確定是否發(fā)生了場景變化(步驟S425)。如果沒有發(fā)生場 景變化，則控制器50返回到步驟S422中的場景變化判斷處理。如果確定 已經(jīng)發(fā)生場景變化，則控制器50將聚焦透鏡移動到掃描開始位置(步驟 S417)。
在將聚焦透鏡移動到掃描開始位置后，縮小光圈，由此景深變深且能 夠容易地檢測對象。
系統(tǒng)控制器50和步驟S410、 S411以及S417用作用于在沿光軸方向移動聚焦透鏡的同時檢測圖像的對焦?fàn)顟B(tài)的焦點(diǎn)檢測單元。
系統(tǒng)控制器50和步驟S404、 S415以及S416用作用于檢測在圖像獲 取時的攝影場景的狀態(tài)的狀態(tài)檢測單元。
在狀態(tài)檢測單元檢測到攝影場景變化時，焦點(diǎn)檢測單元將聚焦透鏡移 動到移動開始位置，并且在檢測到已經(jīng)決定了攝影場景時，在移動聚焦透 鏡的同時檢測對焦?fàn)顟B(tài)。
系統(tǒng)控制器50和步驟S406用作用于從圖像檢測待聚焦的對象的對象 檢測單元。
在狀態(tài)檢測單元檢測到已經(jīng)決定攝影場景的情況下，聚焦撿測單元在 移動聚焦透鏡的同時檢測對焦?fàn)顟B(tài)，并且之后在微小移動聚焦透鏡的同時 重復(fù)檢測對焦?fàn)顟B(tài)的操作。
由狀態(tài)檢測單元用來確定攝影場景已經(jīng)變化的閾值與由狀態(tài)檢測單元 用來確定已經(jīng)決定攝影場景的閾值不同。通過使用不同的閾值，能夠防止 在根據(jù)閾值的場景變化判斷與場景決定判斷之間頻繁發(fā)生變化。 (場景判斷處理)
圖5A和圖5B以流程圖的形式示出在圖4A的步驟S404中執(zhí)行的場 景判斷處理的步驟。
參照圖5A和圖5B，系統(tǒng)控制器50從拍攝的圖像的圖像數(shù)據(jù)獲取關(guān) 于該拍攝的圖像的亮度數(shù)據(jù)(步驟S501)，并且從圖像數(shù)據(jù)獲取關(guān)于該圖 像的顏色數(shù)據(jù)(步驟S502)。
接著，控制器50從角速度傳感器140獲取照相機(jī)100的角速度(數(shù)據(jù)) (步驟S503)，并且從加速度傳感器150獲取照相機(jī)100的加速度(數(shù)據(jù)) (步驟S504)。
接著，系統(tǒng)控制器50確定所獲取的數(shù)據(jù)數(shù)量是否等于或大于2 (步驟 S505)。如果所獲取的數(shù)據(jù)數(shù)量不等于或大于2，則控制器50返回到步驟 S501以獲取關(guān)于下一個圖像的亮度數(shù)據(jù)。
如果已經(jīng)獲取了兩個或兩個以上的數(shù)據(jù)，則系統(tǒng)控制器50確定前次獲 取的亮度數(shù)據(jù)與此次獲取的亮度數(shù)據(jù)之間的差是否等于或小于預(yù)定值(步 驟S506)。如果亮度數(shù)據(jù)之間的差不等于或小于預(yù)定值，則系統(tǒng)控制器50清除判
斷計(jì)數(shù)(步驟S507)，并返回到步驟S501。另一方面，如果亮度數(shù)據(jù)差 等于或小于預(yù)定值，則控制器50確定前次獲取的顏色數(shù)據(jù)與此次獲取的 顏色數(shù)據(jù)之間的差是否等于或小于預(yù)定值(步驟S50S)。
如果顏色數(shù)據(jù)差不等于或小于預(yù)定值，則系統(tǒng)控制器50清除判斷計(jì) 數(shù)(步驟S507)并返回到步驟S501。另一方面，如果顏色數(shù)據(jù)差等于或 小于預(yù)定值，則控制器50確定所獲取的角速度數(shù)據(jù)是否等于或小于預(yù)定 值(步驟S509)。
如果角速度數(shù)據(jù)大于預(yù)定值，則系統(tǒng)控制器50清除判斷計(jì)數(shù)(步驟 S507)并返回到步驟S501。如果角速度數(shù)據(jù)等于或小于預(yù)定值，則控制 器50確定加速度數(shù)據(jù)是否等于或小于預(yù)定值(步驟S510)。
如果加速度數(shù)據(jù)大于預(yù)定值，則系統(tǒng)控制器50清除判斷計(jì)數(shù)(步驟 S507)并返回到步驟S501。如果加速度數(shù)據(jù)等于或小于預(yù)定值，則控制 器50確定判斷計(jì)數(shù)是否等于或大于預(yù)定值(步驟S511 )。
如果判斷計(jì)數(shù)不等于或大于預(yù)定值，則系統(tǒng)控制器50對判斷計(jì)數(shù)加1 (步驟S512)并返回到步驟S501。如果判斷計(jì)數(shù)等于或大于預(yù)定值，則 控制器50執(zhí)行稍后參照圖7描述的人臉檢測處理(步驟S513)。
接著，系統(tǒng)控制器50根據(jù)決定的亮度信息、顏色信息和人臉檢測結(jié)果， 確定場景并將表示確定的場景的信息存儲到系統(tǒng)存儲器52中(步驟S514)。 例如，如果圖像以亮綠色示出并且如果沒有檢測到人臉，則場景被確定為 風(fēng)景場景。
(場景變化判斷處理)
圖6A和圖6B以流程圖的形式示出在圖4B的步驟S415和S422中執(zhí) 行的場景變化判斷處理的步驟。
如圖6A所示，系統(tǒng)控制器50執(zhí)行后述的人臉檢測處理(步驟S600)。 接著，系統(tǒng)控制器50從拍攝的圖像的圖像數(shù)據(jù)獲取關(guān)于該圖像的亮度數(shù) 據(jù)(步驟S601)。
接著，控制器50從圖像數(shù)據(jù)獲取關(guān)于圖像的顏色數(shù)據(jù)(步驟S602)， 從角速度傳感器140獲取表示數(shù)字照相機(jī)100的角速度的數(shù)據(jù)(步驟
15S603)，并且從加速度傳感器150獲取表示數(shù)字照相機(jī)100的加速度的數(shù) 據(jù)(步驟S604)。
接著，系統(tǒng)控制器50確定所獲取的數(shù)據(jù)數(shù)量是否等于或大于2 (步驟 S605)。如果所獲取的數(shù)據(jù)數(shù)量小于2，則控制器50返回步驟S601以獲取 關(guān)于下一個圖像的亮度數(shù)據(jù)。
如果所獲取的數(shù)據(jù)數(shù)量等于或大于2，則控制器50比較此次人臉檢測 的結(jié)果和前次人臉檢測的結(jié)果，從而確定人臉檢測結(jié)果是否相互不同(步 驟S606)。如果在前次人臉檢測中已經(jīng)檢測到人臉但是在此次人臉檢測中 沒有檢測到人臉等，則兩次檢測結(jié)果不同。
如果在兩次檢測結(jié)果間存在差異，則控制器50使系統(tǒng)存儲器52存儲 表示已發(fā)生場景變化的信息(步驟S607)。如果此次人臉檢測結(jié)果與前次 人臉檢測結(jié)果相同，則控制器50確定在此次循環(huán)中獲取的亮度數(shù)據(jù)與前次 循環(huán)中獲取的亮度數(shù)據(jù)之間的差是否等于或大于預(yù)定值(步驟S608)。
如果在這些亮度數(shù)據(jù)間存在等于或大于預(yù)定值的差，則控制器50使系 統(tǒng)存儲器52存儲表示已發(fā)生場景變化的信息(步驟S607)。如果亮度數(shù)據(jù) 差小于預(yù)定值，則控制器50確定前次獲取的顏色數(shù)據(jù)與此次獲取的顏色數(shù) 據(jù)之間的差是否等于或大于預(yù)定值(步驟S609)。
如果顏色數(shù)據(jù)差等于或大于預(yù)定值，則系統(tǒng)控制器50使系統(tǒng)存儲器 52存儲表示已發(fā)生場景變化的信息(步驟S607)。如果顏色數(shù)據(jù)差小于預(yù) 定值，則控制器50確定獲取的角速度數(shù)據(jù)是否等于或大于預(yù)定值(步驟 S610)。
如果角速度數(shù)據(jù)等于或大于預(yù)定值，則系統(tǒng)控制器50使系統(tǒng)存儲器 52存儲表示已發(fā)生場景變化的信息(步驟S607)。如果角速度數(shù)據(jù)小于預(yù) 定值，則控制器50確定加速度數(shù)據(jù)是否等于或大于預(yù)定值(步驟S611)。
如果加速度數(shù)據(jù)等于或大于預(yù)定值，則控制器50使系統(tǒng)存儲器52存 儲表示已發(fā)生場景變化的信息(步驟S607)。如果加速度數(shù)據(jù)小于預(yù)定值， 則系統(tǒng)控制器50使系統(tǒng)存儲器52存儲表示沒有發(fā)生場景變化的信息(步 驟S612)。
將在場景變化判斷處理中的用于與亮度數(shù)據(jù)差、顏色數(shù)據(jù)差、角速度數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)的各個比較的預(yù)定值設(shè)為大于在場景判斷處理中使用的 預(yù)定值。因此，能夠防止在場景判斷處理中判斷為已經(jīng)決定了場景之后立 即判斷為場景變化。
(人臉檢測處理)
圖7以流程圖的形式示出在圖5B的步驟S513和圖6A的步驟S600 中執(zhí)行的人臉檢測處理的步驟。
參照圖7，系統(tǒng)控制器50將用于人臉檢測的圖像數(shù)據(jù)從存儲器32發(fā) 送到圖像處理器24 (步驟S701)。圖像處理器24對圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用水平帶 通濾波(步驟S702)，并且對圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用垂直帶通濾波(步驟S703)， 從而檢測圖像數(shù)據(jù)的邊緣分量。接著，控制器50針對檢測到的邊緣分量執(zhí) 行模式匹配(步驟S704)，從而提取眼、鼻、嘴和耳候選的組。
系統(tǒng)控制器50從在步驟S704中提取的眼候選組中確定滿足預(yù)置條件 (例如兩個眼睛之間的距離及其傾度)的候選對作為眼對，并且移除不形 成眼對的候選，從而縮小了眼候選組(步驟S705)。
接著，系統(tǒng)控制器50將縮小的眼候選組和其他與之對應(yīng)的人臉形成部 分(鼻、嘴和耳)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，由此確定人臉候選，并且接著對人臉候選應(yīng) 用預(yù)置非人臉條件過濾(步驟S706)從而檢測人臉?？刂破?0根據(jù)檢測 結(jié)果輸出人臉信息(步驟S707)，并完成人臉檢測處理。
如上所述，通過使用顯示為瀏覽圖像的圖像數(shù)據(jù)，能夠從圖像數(shù)據(jù)中 提取特征量并且能夠檢測對象信息。在本實(shí)施例中，已經(jīng)說明了將人臉信 息用作對象信息的情況，但是，紅眼信息或其他信息也能夠用作對象信息。 (微掃描處理)
圖8以流程圖的形式示出在圖4B的步驟S421中執(zhí)行的微掃描處理的 步驟。
如圖8所示，系統(tǒng)控制器50在微掃描開始時聚焦透鏡停止的位置獲取 AF評價值(步驟S801)，并且接著將聚焦透鏡沿預(yù)定方向(例如朝向近側(cè)) 移動預(yù)定量(步驟S802)。
接著，系統(tǒng)控制器50在移動后的聚焦透鏡位置獲取AF評價值(步驟 S803)，并且比較移動前和移動后的聚焦透鏡位置的AF評價值(步驟
17S804)。
如果聚焦透鏡移動后的AF評價值大于透鏡移動前的AF評價值，則 控制器50對表示AF評價值已經(jīng)在遞增方向上增加的遞增計(jì)數(shù)增加1 (步 驟S805)，并且將聚焦透鏡沿與此前相同的方向移動預(yù)定量(步驟S806)。
接著控制器50確定聚焦透鏡是否到達(dá)其可移動極限位置(歩驟S807)。
如果未到達(dá)聚焦透鏡的可移動極限位置，則控制器50在聚焦透鏡位置 獲取AF評價值(步驟S808)，并且返回到步驟S804。如果聚焦透鏡到達(dá) 其可移動極限位置，則完成微掃描處理。
如果在步驟S804中確定在聚焦透鏡移動后的AF評價值小于移動前的 AF評價值，則系統(tǒng)控制器50確定遞增計(jì)數(shù)是否等于或大于l(步驟S809)。
如果遞增計(jì)數(shù)等于或大于1，則控制器50存儲透鏡移動前的聚焦透鏡 位置作為峰值位置(步驟S810)，并且完成微掃描處理。
如果遞增計(jì)數(shù)等于0，則系統(tǒng)控制器50將聚焦透鏡沿與在此之前移動 聚焦透鏡的方向(例如，朝向近側(cè))相反的方向(例如，朝向遠(yuǎn)側(cè))移動 預(yù)定量。
接著，控制器50在聚焦透鏡位置獲取AF評價值(步驟S808)，并且
返回到步驟S804。
應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明也可以通過對系統(tǒng)或裝置提供存儲有實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例
的功能的軟件程序的程序代碼的存儲介質(zhì)并且使系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)(或 CPU或MPU)讀出并執(zhí)行存儲在存儲介質(zhì)中的程序代碼來實(shí)現(xiàn)。
在這種情況下，從存儲介質(zhì)讀取的程序代碼自身實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施 的功 能，因此該程序代碼和存儲有該程序代碼的存儲介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。
用于提供程序代碼的存儲介質(zhì)的示例包括軟(注冊商標(biāo))盤、硬盤、 磁光盤、CD-ROM、 CD國R、 CD-RW、 DVD-ROM、 DVD-RAM、 DVD-RW、 DVD+RW、磁帶、非易失性存儲卡和ROM。程序代碼可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)下載。
此外，應(yīng)當(dāng)理解上述示例性實(shí)施例的功能不僅可以通過執(zhí)行由計(jì)算機(jī) 讀出的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，還可以通過使在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的OS (操作系統(tǒng)) 等根據(jù)程序代碼的指令執(zhí)行部分或全部的實(shí)際操作來實(shí)現(xiàn)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解上述實(shí)施例的功能可以通過將從所述存儲介質(zhì)讀出的程序代碼寫入設(shè)置在插入到計(jì)算機(jī)中的擴(kuò)展板的存儲器中或?qū)懭朐O(shè)置在與 計(jì)算機(jī)連接的擴(kuò)展單元的存儲器中，然后使設(shè)置在擴(kuò)展板或擴(kuò)展單元中的 CPU等根據(jù)所述程序代碼的指令執(zhí)行部分或全部的實(shí)際操作來實(shí)現(xiàn)。
雖然參照示例性實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā) 明并不限于所公幵的示例性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)對以下權(quán)利要求書的范圍給予最 寬泛的解釋，以使其涵蓋所有這些變型例以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
本申請要求2008年9月9日提交的日本特愿2008-230895號的優(yōu)先權(quán)， 該申請的全部內(nèi)容通過引用并入于此。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，該攝像裝置包括攝像單元，其適于通過對聚焦透鏡形成的對象圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換來獲取圖像；焦點(diǎn)檢測單元，其適于在沿光軸方向移動所述聚焦透鏡的同時檢測所述圖像的對焦?fàn)顟B(tài)；以及狀態(tài)檢測單元，其適于檢測獲取所述圖像時的攝影場景的狀態(tài)，其中，所述焦點(diǎn)檢測單元在所述狀態(tài)檢測單元檢測到攝影場景變化的情況下，將所述聚焦透鏡移動到移動開始位置，并且其中，所述焦點(diǎn)檢測單元在所述狀態(tài)檢測單元檢測到已經(jīng)決定攝影場景的情況下，在移動所述聚焦透鏡的同時檢測對焦?fàn)顟B(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，該攝像裝置還包括對象檢測單元，其適于從所述圖像檢測待對焦的對象，其中， 在所述對象檢測單元檢測到所述對象的情況下，在所述聚焦透鏡移動 到與所檢測到的對象對應(yīng)的位置后執(zhí)行在所述狀態(tài)檢測單元檢測到已經(jīng)決 定攝影場景時執(zhí)行的對焦?fàn)顟B(tài)檢測，而在所述對象檢測單元沒有檢測到對 象的情況下，從所述移動開始位置開始執(zhí)行所述對焦?fàn)顟B(tài)檢測。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所 獲取的圖像的亮度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所 獲取的圖像的顏色。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所 述攝像裝置的加速度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述狀態(tài)檢測單元檢測所 述攝像裝置的角速度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，在所述狀態(tài)檢測單元檢測 到已經(jīng)決定攝影場景的情況下，所述焦點(diǎn)檢測單元在移動所述聚焦透鏡的 同時檢測對焦?fàn)顟B(tài)，并且之后在微小移動所述聚焦透鏡的同時重復(fù)檢測對 焦?fàn)顟B(tài)的操作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，由所述狀態(tài)檢測單元用來 確定攝影場景變化的閾值與由所述狀態(tài)檢測單元用來確定已經(jīng)決定攝影場 景的閾值不同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述焦點(diǎn)檢測單元根據(jù)已 經(jīng)決定的所述攝影場景的信息來限制對焦檢測范圍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，在所述聚焦透鏡的所述移動開始位置縮小光圈。
11. 一種攝像裝置的控制方法，該控制方法包括攝像步驟，通過對聚焦透鏡形成的對象圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換來獲取圖像;焦點(diǎn)檢測步驟，在沿光軸方向移動所述聚焦透鏡的同時檢測所述圖像 的對焦?fàn)顟B(tài)；以及狀態(tài)檢測步驟，檢測獲取所述圖像時的攝影場景的狀態(tài)，其中，在由所述狀態(tài)檢測步驟檢測到攝影場景變化的情況下，在所述焦點(diǎn)檢 測步驟中，將所述聚焦透鏡移動到移動開始位置，并且其中，在由所述狀態(tài)檢測步驟檢測到已經(jīng)決定攝影場景的情況下，在 所述焦點(diǎn)檢測步驟中，在移動所述聚焦透鏡的同時檢測對焦?fàn)顟B(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供攝像裝置及控制方法，攝像裝置能夠以縮短的時滯實(shí)現(xiàn)對焦攝影。所述攝像裝置的系統(tǒng)控制器在沿光軸方向移動聚焦透鏡的同時檢測圖像的對焦?fàn)顟B(tài)，并且檢測獲取圖像時的攝影場景的狀態(tài)。在檢測到攝影場景的變化時，系統(tǒng)控制器將聚焦透鏡移動到移動開始位置。在檢測到攝影者已經(jīng)決定攝影場景時，所述控制器在移動聚焦透鏡的同時檢測對焦?fàn)顟B(tài)。
文檔編號H04N5/232GK101674403SQ20091017144
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者巖崎直樹, 芝上玄志郎 申請人:佳能株式會社