專利名稱：攝像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在諸如數(shù)字照相機(jī)和攝像機(jī)等的攝像設(shè)備中使用的自動調(diào)焦技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上已提出一種基于視頻信號中的顏色信息或亮度信息追蹤運動被攝體的技術(shù)。此時，用戶必須持續(xù)聚焦于被追蹤的運動被攝體。例如，日本特開2005-338352提出了一種改變AF區(qū)域的范圍以追蹤所指定的目標(biāo)被攝體的運動的自動調(diào)焦設(shè)備。而且，日本特開2005-141068提出了以下自動調(diào)焦設(shè)備設(shè)置多個測距區(qū)域，并將基于各焦點評價值所選擇的測距區(qū)域的焦點評價值相加，從而允許高精度的測距。此外，日本特開平5-145822提出了以下運動被攝體追蹤設(shè)備從同一視頻信號判斷被攝體的追蹤區(qū)域，并使用該區(qū)域中的特定頻率成分進(jìn)行AF控制。然而，在日本特開2005-338352中，如圖8A所示，如果例如追蹤區(qū)域“a”包括諸如背景等的除目標(biāo)被攝體以外的部分，則設(shè)備可能由于例如聚焦于背景等而不能聚焦于目標(biāo)被攝體。而且，在日本特開2005-141068中，在假定被攝體在整個畫面中運動的情況下，當(dāng)用戶持續(xù)聚焦于運動被攝體時，需要將整個畫面設(shè)置為測距區(qū)域，從而需要大量處理時間。此外，在日本特開平5-145822中，必須通過判斷被攝體區(qū)域、然后計算該區(qū)域中的特定頻率成分來進(jìn)行AF控制，從而需要大量處理時間。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題做出本發(fā)明，本發(fā)明在可能的最短時間段內(nèi)追蹤用戶所指定的被攝體以持續(xù)聚焦于被攝體。根據(jù)本發(fā)明，提供一種攝像設(shè)備，包括圖像傳感器，用于對由攝像光學(xué)系統(tǒng)形成的被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；檢測單元，用于基于從來自所述圖像傳感器的輸出信號所獲得的圖像的顏色信息和亮度信息中至少之一，檢測所述圖像傳感器的畫面上存在要聚焦的目標(biāo)被攝體的被攝體區(qū)域；設(shè)置單元，用于以所述檢測單元所檢測到的被攝體區(qū)域為基準(zhǔn)， 設(shè)置用于檢測所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)的多個焦點檢測區(qū)域；選擇單元，用于從所述多個焦點檢測區(qū)域中選擇存在所述目標(biāo)被攝體的焦點檢測區(qū)域；以及調(diào)焦單元，用于通過基于在所述選擇單元所選擇的焦點檢測區(qū)域中來自所述圖像傳感器的輸出信號來移動所述攝像光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)行調(diào)焦，其中，所述多個焦點檢測區(qū)域的整個范圍比所述被攝體區(qū)域?qū)?，并且所述多個焦點檢測區(qū)域中的各個焦點檢測區(qū)域小于對所述被攝體區(qū)域所能夠設(shè)置的最小大小。通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的攝像設(shè)備的操作的流程圖；圖3是用于說明圖2中的追蹤中AF操作的流程圖；圖4是用于說明圖2中的聚焦判斷操作的流程圖；圖5是用于說明圖3中的聚焦判斷的圖；圖6是用于說明圖3中的框選擇和焦點移動的流程圖；圖7是用于說明圖2中的正常AF操作的流程圖；圖8A、8B和8C是用于說明圖3中的多個AF框的設(shè)置的圖；圖9A和9B是用于說明根據(jù)第二實施例的圖2中的追蹤中AF操作的流程圖；以及圖10AU0B和IOC是用于說明圖9中的多個AF框的設(shè)置的圖。
具體實施例方式第一實施例以下將參考圖1 圖8C說明本發(fā)明的第一實施例。圖1是示出作為根據(jù)本發(fā)明的攝像設(shè)備的第一實施例的數(shù)字照相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。參考圖1，附圖標(biāo)記101表示包括變焦機(jī)構(gòu)的攝像鏡頭(攝像光學(xué)系統(tǒng))；附圖標(biāo)記102表示控制光量的光圈和快門；附圖標(biāo)記103表示AE處理單元；附圖標(biāo)記104表示用于聚焦于圖像傳感器106的調(diào)焦透鏡；以及附圖標(biāo)記105表示AF處理單元。附圖標(biāo)記106表示圖像傳感器，該圖像傳感器用作用于將利用攝像鏡頭101成像的被攝體所反射的光(被攝體圖像)轉(zhuǎn)換成電信號、并輸出通過轉(zhuǎn)換獲得的圖像信號作為輸出信號的光接收部件或光電轉(zhuǎn)換部件。附圖標(biāo)記107表示A/D轉(zhuǎn)換單元，該A/D轉(zhuǎn)換單元包括用于消除從圖像傳感器106輸出的噪聲的CDS電路和用于在A/D轉(zhuǎn)換之前進(jìn)行非線性放大的非線性放大器電路。附圖標(biāo)記108表示圖像處理單元；附圖標(biāo)記109表示格式轉(zhuǎn)換單元；附圖標(biāo)記110表示高速內(nèi)部存儲器(以例如隨機(jī)存取存儲器為代表，并在以下稱為DRAM)；以及附圖標(biāo)記111 表示包括諸如存儲卡等的記錄介質(zhì)及其接口的圖像記錄單元。附圖標(biāo)記112表示控制諸如攝像序列等的系統(tǒng)的系統(tǒng)控制單元(以下稱為CPU)； 以及附圖標(biāo)記113表示圖像顯示存儲器(以下稱為VRAM)。附圖標(biāo)記114表示圖像顯示單元，圖像顯示單元114顯示圖像、進(jìn)行用于操作輔助的顯示、顯示照相機(jī)狀態(tài)并且在攝像時顯示攝像畫面和追蹤區(qū)域或測距區(qū)域。附圖標(biāo)記115表示用于在外部操作照相機(jī)的操作單元；附圖標(biāo)記116為用于選擇例如追蹤AF模式的攝像模式切換器；以及附圖標(biāo)記117為用于對系統(tǒng)供電的主開關(guān)。附圖標(biāo)記118表示用于進(jìn)行諸如AF和AE等的攝像待機(jī)操作的開關(guān)(以下稱為開關(guān)SWl)；以及附圖標(biāo)記119表示用于在操作開關(guān)SWl之后進(jìn)行攝像的開關(guān) (以下稱為開關(guān)SW2)。DRAM 110用作例如作為臨時圖像存儲部件的高速緩沖器或圖像壓縮/擴(kuò)展時的工作存儲器。操作單元115包括例如菜單切換器，用于進(jìn)行諸如攝像設(shè)備的攝像功能的設(shè)置和圖像回放時的設(shè)置等的各種設(shè)置；變焦桿，用于發(fā)出執(zhí)行攝像鏡頭的變焦操作的指示； 操作模式切換器，用于在攝像模式和回放模式之間進(jìn)行切換；以及觸摸面板或選擇按鈕，用于指定圖像中的特定位置。附圖標(biāo)記120表示被攝體追蹤單元，用于在操作單元115選擇畫面內(nèi)(畫面上)的任意被攝體時，基于由圖像處理單元108處理后的視頻信號中的顏色信息或亮度信息，檢測和追蹤該被攝體。被攝體追蹤單元120例如存儲所選擇的被攝體區(qū)域中包括的顏色信息和亮度信息中至少之一，并使用所存儲的信息、從與選擇了被攝體的圖像不同的圖像中提取與所選擇的被攝體區(qū)域具有最高相關(guān)性的區(qū)域。注意，被攝體追蹤單元120在檢測所選擇的被攝體時不需要使用焦點評價值。以下將參考圖2 8C詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的數(shù)字照相機(jī)的操作。參考圖2，在步驟S201中，用戶使用操作單元115選擇畫面內(nèi)的任意被攝體以檢測追蹤操作是否正在進(jìn)行。如果在步驟S201中判斷為“是”，則處理進(jìn)入步驟S202 ；否則，處理直接進(jìn)入步驟S203。此時，可以僅在通過攝像模式切換器116選擇了追蹤AF模式時進(jìn)行追蹤操作。在步驟S202中，進(jìn)行追蹤中AF操作(將在后面說明)，并且處理進(jìn)入步驟S203。 在步驟S203中，檢查開關(guān)SWl的狀態(tài)。如果開關(guān)SWl接通，則處理進(jìn)入步驟S204 ；否則，處理返回至步驟S201。在步驟S204中，檢查聚焦標(biāo)志(將在后面說明)是否為TRUE(真)。 如果在步驟S204中判斷為“是”，則處理直接進(jìn)入步驟S206 ；否則，處理進(jìn)入步驟S205。在步驟S205中，進(jìn)行正常AF操作(將在后面說明)。在步驟S206中，進(jìn)行追蹤中AF操作(將在后面說明)，并且處理進(jìn)入步驟S207。 在步驟S207中，檢查開關(guān)SWl的狀態(tài)。如果開關(guān)SWl接通，則處理進(jìn)入步驟S208 ；否則，處理返回至步驟S201。在步驟S208中，檢查開關(guān)SW2的狀態(tài)。如果開關(guān)SW2接通，則處理進(jìn)入步驟S209 ；否則，處理返回至步驟S206。在步驟S209中，進(jìn)行攝像操作，并且處理返回至步驟S201。圖3是用于說明圖2的步驟S202和S206中的追蹤中AF操作的流程圖。首先，在步驟S301中，以將當(dāng)前位置定義為掃描范圍(1)的中心的方式設(shè)置掃描范圍(1)，并且處理進(jìn)入步驟S302。注意，將可以確保給定的AF精度的最窄的可能范圍設(shè)置為掃描范圍(1) 以避免由于焦點的變化而引起的實時圖像分辨率的劣化。在步驟S302中，基于步驟S301中確定的掃描范圍(1)將調(diào)焦透鏡104移動至掃描開始位置，并且處理進(jìn)入步驟S303。在步驟S303中，獲取由被攝體追蹤單元120所獲得的、包括例如當(dāng)前追蹤被攝體區(qū)域的中心位置和大小的追蹤信息，并且處理進(jìn)入步驟S304。 在步驟S304中，參考步驟S303中獲取的追蹤信息來設(shè)置多個AF框(焦點檢測區(qū)域)，并且處理進(jìn)入步驟S305。這里將參考圖8B詳細(xì)說明設(shè)置多個AF框的方法。在這種情況下，在將步驟S303 中獲得的追蹤區(qū)域(圖8B中的區(qū)域“a”)的中心位置定義為AF框的中心時，設(shè)置NXM個 AF框作為多個AF框(圖8B中，N = 3并且M = 3)。在可以確保給定的AF精度的范圍內(nèi)， 將各AF框的大小設(shè)置得盡可能小以防止聚焦于背景。因此，各AF框的大小小于可以對追蹤被攝體區(qū)域設(shè)置的最小大小。而且，為了即使在被攝體落在追蹤區(qū)域之外的情況下也聚焦于被攝體，設(shè)置各AF框的大小以使得設(shè)置多個AF框的整個范圍比追蹤區(qū)域?qū)?。在步驟S 305中，CPU 112將表示在步驟S304中所設(shè)置的多個AF框的各個中在當(dāng)前調(diào)焦透鏡位置處的聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點評價值存儲在DRAM 110中，并且處理進(jìn)入步驟S306。 在步驟S306中，獲取調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置，CPU 112將該當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)存儲在DRAM 110中，并且處理進(jìn)入步驟S307。在步驟S307中，CPU 112檢查調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置是否與掃描結(jié)束位置相同。如果在步驟S307中判斷為“是”，則處理進(jìn)入步驟S309 ；否則， 處理進(jìn)入步驟S308。
在步驟S308中，AF處理單元105將調(diào)焦透鏡104在掃描結(jié)束的方向上移動預(yù)定量，并且處理返回至步驟S303。在步驟S309中，計算步驟S305中所獲取的焦點評價值具有峰值的聚焦位置，并且處理進(jìn)入步驟S310。在步驟S310中，進(jìn)行聚焦判斷(將在后面說明)，并且處理進(jìn)入步驟S311。在步驟S311中，進(jìn)行框選擇和焦點移動(將在后面說明)， 并且處理結(jié)束。以下將參考圖4和5說明圖3的步驟S310中的聚焦判斷的子例程。除了例如同一框包括近焦距處和遠(yuǎn)焦距處的被攝體的情況以外，焦點評價值具有山的形狀，如圖5所示，其中，橫軸表示調(diào)焦透鏡位置，以及縱軸表示焦點評價值。因此，可以通過根據(jù)焦點評價值的最大值和最小值之間的差、以等于或大于特定值(SlopeThr)的斜率傾斜的部分的長度、以及傾斜部分的梯度判斷山的形狀，來進(jìn)行聚焦判斷。將通過聚焦判斷獲得的判斷結(jié)果如下輸出為“好”或“差”。好(〇)被攝體具有足夠的對比度，并存在于落入掃描距離范圍內(nèi)的距離處。差(X)被攝體具有不足的對比度或位于落入掃描距離范圍之外的距離處。而且，在“差”判斷結(jié)果中，針對當(dāng)被攝體在近聚焦方向上位于掃描距離范圍外時所獲得的判斷結(jié)果，判斷為“中等(Δ ) ”。圖4是用于說明圖3的步驟S310中的聚焦判斷的流程圖。首先，在步驟S401中， 獲得焦點評價值的最大值和最小值。在步驟S402中，獲得焦點評價值最大的掃描點，并且處理進(jìn)入步驟S403。在步驟S403中，根據(jù)掃描點和焦點評價值獲得用于判斷山的形狀的長度L和SL (見圖幻，并且處理進(jìn)入步驟S404。在步驟S404中，判斷山的形狀是否具有近聚焦側(cè)的端點。當(dāng)焦點評價值最大的掃描點為預(yù)定掃描范圍的近聚焦位置(距離信息)、并且與近聚焦位置相對應(yīng)的掃描點處的焦點評價值和同與近聚焦位置相對應(yīng)的掃描點相比離遠(yuǎn)聚焦位置近一個點的掃描點處的焦點評價值之間的差等于或大于預(yù)定值時，判斷為近聚焦側(cè)的端點。如果在步驟S404中判斷為“是”，則處理進(jìn)入步驟S409 ；否則，處理進(jìn)入步驟S405。在步驟S405中，判斷山的形狀是否具有遠(yuǎn)聚焦側(cè)的端點。當(dāng)焦點評價值最大的掃描點為預(yù)定掃描范圍的遠(yuǎn)聚焦位置、并且與遠(yuǎn)聚焦位置相對應(yīng)的掃描點處的焦點評價值和同與遠(yuǎn)聚焦位置相對應(yīng)的掃描點相比離近聚焦位置近一個點的掃描點處的焦點評價值之間的差等于或大于預(yù)定值時，判斷為遠(yuǎn)聚焦側(cè)的端點。如果在步驟S405中判斷為“是”，則處理進(jìn)入步驟S408 ；否則，處理進(jìn)入步驟S406。在步驟S406中，判斷以等于或大于特定值的斜率傾斜的部分的長度L是否等于或大于預(yù)定值，傾斜部分的斜率的平均值SL/L是否等于或大于預(yù)定值，以及焦點評價值的最大值(Max)和最小值(Min)之間的差是否等于或大于預(yù)定值。如果在步驟S406中判斷為 “是”，則處理進(jìn)入步驟S407 ；否則，處理進(jìn)入步驟S408。在步驟S407中，所獲得的焦點評價值具有山的形狀，被攝體具有好的對比度，并且調(diào)焦是可能的，所以將“好”判斷為判斷結(jié)果。在步驟S408中，所獲得的焦點評價值不具有山的形狀，被攝體具有差的對比度，并且調(diào)焦是不可能的，所以將“差”判斷為判斷結(jié)果。 在步驟S409中，所獲得的焦點評價值不具有山的形狀，但在接近近聚焦位置的方向上持續(xù)升高，并且可能在近聚焦側(cè)具有被攝體峰值，所以將“中等”判斷為判斷結(jié)果。以上述方式進(jìn)行聚焦判斷。
圖6是用于說明圖3的步驟S311中的框選擇和焦點移動的流程圖。首先，在步驟 S601中，檢查在多個AF框中是否存在判斷為“中等”的框。如果在步驟S601中判斷為“是”， 則處理進(jìn)入步驟S602 ；否則，處理進(jìn)入步驟S604。在步驟S602中，選擇被判斷為“中等”的框，并且處理進(jìn)入步驟S603。注意，如果存在被判斷為“中等”的多個框，則選擇焦點評價值的峰值位置離近聚焦位置最近的框。如果存在焦點評價值的峰值位置相同的多個框，則預(yù)先確定框選擇的優(yōu)先順序。在步驟S604中，檢查在多個AF框中是否存在被判斷為“好”的框。如果在步驟 S604中判斷為“是”，則處理進(jìn)入步驟S605 ；否則，處理進(jìn)入步驟S607。在步驟S605中，從被判斷為“好”的框中選擇焦點評價值的峰值位置離近聚焦位置最近的框，并且處理進(jìn)入步驟S606。如果存在焦點評價值的峰值位置相同的多個框，則預(yù)先確定框選擇的優(yōu)先順序。 在步驟S606中，將聚焦標(biāo)志改變?yōu)門RUE，并且處理進(jìn)入步驟S603。在步驟S607中，選擇所設(shè)置的多個AF框中的中心框，并且處理進(jìn)入步驟S608。在步驟S608中，將調(diào)焦透鏡104移動至步驟S301中所設(shè)置的掃描范圍(1)的中心位置，并且
處理結(jié)束。例如，如果如圖8C所示獲得多個AF框的聚焦判斷結(jié)果，則選擇被判斷為“中等”的中間行左側(cè)的框，并且將焦點驅(qū)動至該框的焦點評價值的峰值位置。圖7是用于說明圖2的步驟S205中的正常AF操作的流程圖。在步驟S701中，設(shè)置采用可以進(jìn)行攝像的整個距離范圍的掃描范圍0)，并且處理進(jìn)入步驟S702。在步驟S702 中，使用操作單元115選擇畫面內(nèi)的任意被攝體，以檢查追蹤操作是否正在進(jìn)行。如果在步驟S702中判斷為“是”，則處理進(jìn)入步驟S703 ；否則，處理進(jìn)入步驟S705。在步驟S703中， 獲取由被攝體追蹤單元120所獲得的、包括例如當(dāng)前追蹤被攝體區(qū)域的中心位置和大小的追蹤信息，并且處理進(jìn)入步驟S704。在步驟S704中，基于步驟S703中獲取的追蹤信息設(shè)置 AF框，并且處理進(jìn)入步驟S706。盡管在這種情況下僅設(shè)置一個AF框，但可以設(shè)置多個AF 框。注意，當(dāng)僅設(shè)置一個AF框時，可以將AF框的大小設(shè)置得比追蹤區(qū)域的大小大。在步驟S705中，在畫面中心設(shè)置AF框，并且處理進(jìn)入步驟S706。在這種情況下， 也可以設(shè)置一個或多個AF框。在步驟S706中，基于步驟S701中確定的掃描范圍(2)將調(diào)焦透鏡104移動至掃描開始位置，并且處理進(jìn)入步驟S707。在步驟S707中，CPU112將步驟 S704或S705中所設(shè)置的AF框中當(dāng)前調(diào)焦透鏡位置處的焦點評價值存儲在DRAM 110中，并且處理進(jìn)入步驟S708。在步驟S708中，獲取調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置，并且CPU112將該當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)存儲在DRAM 110中，并且處理進(jìn)入步驟S709。在步驟S709中，CPU 112檢查調(diào)焦透鏡104 的當(dāng)前位置與掃描結(jié)束位置是否一致。如果在步驟S709中判斷為“是”，則處理進(jìn)入步驟 S711 ；否則，處理進(jìn)入步驟S710。在步驟S710中，AF處理單元105將調(diào)焦透鏡104在掃描結(jié)束的方向上移動預(yù)定量，并且處理返回至步驟S707。在步驟S711中，計算步驟S707中所獲取的焦點評價值具有峰值的聚焦位置，并且處理進(jìn)入步驟S712。在步驟S712中，進(jìn)行上述聚焦判斷，并且處理進(jìn)入步驟S713。在步驟S713中，檢查在步驟S712中的聚焦判斷時是否判斷為“好”。如果在步驟S713中判斷為 “是”，則處理進(jìn)入步驟S714 ；否則，處理進(jìn)入步驟S715。在步驟S714中，將調(diào)焦透鏡104移動至焦點評價值的峰值位置，并且處理結(jié)束。在步驟S715中，將調(diào)焦透鏡104移動至原來(home)位置，并且處理結(jié)束。如上所述，根據(jù)上述第一實施例，通過在將追蹤區(qū)域的中心位置定義為多個AF框的中心時將多個AF框設(shè)置為落入比追蹤區(qū)域?qū)挼姆秶鷥?nèi)，設(shè)備可以在追蹤區(qū)域包括背景的情況下持續(xù)聚焦于目標(biāo)被攝體。第二實施例第二實施例與第一實施例的不同在于多個AF框的設(shè)置和框選擇。以下將參考圖 2、9、10AU0B和IOC說明第二實施例的追蹤中AF操作。圖9A和9B是用于說明根據(jù)第二實施例的圖2的步驟S202和S206中的追蹤中AF 操作的流程圖。首先，在步驟S901中，以將當(dāng)前位置定義為掃描范圍(1)的中心的方式設(shè)置掃描范圍(1)，并且處理進(jìn)入步驟S902。注意，將可以確保給定的AF精度的最窄的可能范圍設(shè)置為掃描范圍(1)，以避免由于焦點的變化而引起的實時圖像分辨率的劣化。在步驟 S902中，基于步驟S901中確定的掃描范圍(1)將調(diào)焦透鏡104移動至掃描開始位置，并且處理進(jìn)入步驟S903。在步驟S903中，獲取由被攝體追蹤單元120所獲得的追蹤信息，并且處理進(jìn)入步驟S904。這里，追蹤信息意思是通過分割畫面而獲得的多個塊中、基于顏色信息或亮度信息被判斷為包括所追蹤的被攝體的塊的區(qū)域(以下稱為追蹤被攝體區(qū)域)。與判斷中使用的圖像幀的曝光時刻相關(guān)聯(lián)地存儲該信息。例如，如果將圖IOA中由實線圍繞的區(qū)域“a”判斷為追蹤被攝體區(qū)域，則相互關(guān)聯(lián)地存儲該區(qū)域和判斷中使用的幀的曝光時刻 t = to。在步驟S904中，基于步驟S903中獲取的追蹤信息設(shè)置多個AF框，并且處理進(jìn)入步驟S905。此時，在將追蹤被攝體區(qū)域(圖IOB中的區(qū)域“b”)的重心位置定義為AF框的中心時，設(shè)置作為多個AF框的NXM個AF框(圖IOB的區(qū)域“a”中，N = 7并且M= 7)。 該追蹤被攝體區(qū)域(圖IOB中的區(qū)域“b”)與圖IOA中的區(qū)域“a”相同。而且，根據(jù)判斷追蹤被攝體區(qū)域時所使用的畫面分割塊的大小和位置來設(shè)置各AF框。在步驟S905中，將步驟S904中設(shè)置的多個AF框中的各AF框中調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置處的焦點評價值存儲在DRAM110中，并且處理進(jìn)入步驟S906。此時，與獲取焦點評價值的圖像幀的曝光時刻(例如，t = tl)相關(guān)聯(lián)地存儲焦點評價值。在步驟S906中，獲取調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置，并且CPU 112將該當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)存儲在DRAM 110中，并且處理進(jìn)入步驟S907。在步驟S907中，如在步驟S903中一樣，獲取被攝體追蹤單元120所獲得的追蹤信息，并且處理進(jìn)入步驟S908。例如，如果將圖IOC中的斜線區(qū)域“b”判斷為追蹤被攝體區(qū)域，則相互關(guān)聯(lián)地存儲該區(qū)域和判斷中使用的幀的曝光時刻t = tl。在步驟S 908中，CPU 112檢查調(diào)焦透鏡104的當(dāng)前位置與掃描結(jié)束位置是否一致。如果在步驟S908中判斷為“是”，則處理進(jìn)入步驟S910 ；否則，處理進(jìn)入步驟S909。在步驟S909中，AF處理單元105將調(diào)焦透鏡104在掃描結(jié)束的方向上移動預(yù)定量，并且處理返回至步驟S904。在步驟S910中，基于步驟S905中獲取的焦點評價值以及步驟S903和 S907中獲取的追蹤信息，選擇同一圖像幀中與追蹤被攝體區(qū)域一致的AF框。計算這些區(qū)域的新的焦點評價值，并且處理進(jìn)入步驟S911。例如，如果在步驟S904中設(shè)置多個AF框，如圖IOC的區(qū)域“a”所例示，獲得并存儲步驟S904中所設(shè)置的AF框的焦點評價值，而與獲取焦點評價值的圖像幀的曝光時刻t=tl時的被攝體位置無關(guān)。之后，當(dāng)被攝體追蹤單元120從在時刻t = tl時曝光的圖像幀中選擇追蹤被攝體區(qū)域(圖IOC中的區(qū)域“b”)時，通過從所存儲的焦點評價值中讀出新選擇的追蹤被攝體區(qū)域的焦點評價值，并將新選擇的追蹤被攝體區(qū)域的焦點評價值相加， 來獲得新的焦點評價值。此時，如果因為例如僅一個AF框與追蹤被攝體區(qū)域一致而不能獲得給定的AF精度，則可以獲得附近的預(yù)定數(shù)量的AF框的和。這里將說明不采用在從時刻t = tl時曝光的圖像幀中檢測到追蹤被攝體區(qū)域之后獲得在時刻t = tl時針對圖像幀的AF框的焦點評價值的配置的原因。被攝體追蹤單元120進(jìn)行以下算術(shù)運算從圖像獲得亮度信息和顏色信息中至少之一，并提取與預(yù)先存儲的追蹤被攝體區(qū)域具有最高相關(guān)性的區(qū)域，這需要比獲得AF框的焦點評價值所需的處理時間更長的處理時間。因此，為了在檢測到追蹤被攝體區(qū)域之后設(shè)置AF框并獲得焦點評價值，必須將圖像幀存儲在另一存儲器中以獲得焦點評價值。與之相反，如在此實施例中那樣，獲得前一圖像幀中所設(shè)置的AF框的焦點評價值的配置不需要將圖像幀存儲在另一存儲器中以獲得焦點評價值。在步驟S911中，計算在步驟S910中計算出的焦點評價值具有峰值的聚焦位置，并且處理進(jìn)入步驟S912。在步驟S912中，進(jìn)行上述聚焦判斷，并且處理進(jìn)入步驟S913。在步驟S913中，檢查是否將“差”判斷為步驟S912中的判斷結(jié)果。如果在步驟S913中判斷為 “是”，則處理進(jìn)入步驟S915 ；否則，處理進(jìn)入步驟S914。在步驟S914中，將調(diào)焦透鏡104移動至焦點評價值的峰值位置，并且處理結(jié)束。在步驟S915中，將調(diào)焦透鏡104移動至步驟 S901中所設(shè)置的掃描范圍(1)的中心位置，并且處理結(jié)束。如上所述，根據(jù)第二實施例，基于過去的追蹤信息來設(shè)置多個AF框并獲取AF框的焦點評價值，然后基于當(dāng)前的追蹤信息從多個AF框中選擇AF框并計算新的焦點評價值，從而使得可以在不會無用地增長處理時間的情況下持續(xù)聚焦于運動目標(biāo)被攝體。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、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種攝像設(shè)備，包括圖像傳感器，用于對由攝像光學(xué)系統(tǒng)形成的被攝體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；檢測單元，用于基于從來自所述圖像傳感器的輸出信號所獲得的圖像的顏色信息和亮度信息中至少之一，檢測所述圖像傳感器的畫面上存在要聚焦的目標(biāo)被攝體的被攝體區(qū)域；設(shè)置單元，用于以所述檢測單元所檢測到的被攝體區(qū)域為基準(zhǔn)，設(shè)置用于檢測所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)的多個焦點檢測區(qū)域；選擇單元，用于從所述多個焦點檢測區(qū)域中選擇存在所述目標(biāo)被攝體的焦點檢測區(qū)域；以及調(diào)焦單元，用于通過基于在所述選擇單元所選擇的焦點檢測區(qū)域中來自所述圖像傳感器的輸出信號來移動所述攝像光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)行調(diào)焦，其中，所述多個焦點檢測區(qū)域的整個范圍比所述被攝體區(qū)域?qū)?，并且所述多個焦點檢測區(qū)域中的各個焦點檢測區(qū)域小于對所述被攝體區(qū)域所能夠設(shè)置的最小大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)置單元以將所述被攝體區(qū)域的中心位置定義為所述多個焦點檢測區(qū)域的中心的方式來設(shè)置所述多個焦點檢測區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述選擇單元基于所述多個焦點檢測區(qū)域中的被攝體距離信息來選擇存在所述目標(biāo)被攝體的焦點檢測區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述選擇單元基于所述多個焦點檢測區(qū)域中的被攝體的顏色信息和亮度信息中至少之一來選擇存在所述目標(biāo)被攝體的焦點檢測區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述選擇單元基于與針對所述多個焦點檢測區(qū)域分別獲取表示所述攝像光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)的焦點評價值的圖像相同的圖像中的被攝體的顏色信息和亮度信息中至少之一，選擇存在所述目標(biāo)被攝體的焦點檢測區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)焦單元基于由所述選擇單元所選擇的焦點檢測區(qū)域中來自所述圖像傳感器的輸出信號之和，進(jìn)行調(diào)焦。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備。攝像設(shè)備包括圖像傳感器；檢測單元，用于基于從圖像傳感器獲得的圖像的顏色信息和亮度信息中至少之一來檢測被攝體區(qū)域；設(shè)置單元，用于參考檢測單元所檢測到的被攝體區(qū)域設(shè)置多個焦點檢測區(qū)域；選擇單元，用于從多個焦點檢測區(qū)域選擇焦點檢測區(qū)域；以及調(diào)焦單元，用于通過基于焦點檢測區(qū)域中的來自圖像傳感器的輸出信號移動攝像光學(xué)系統(tǒng)，來進(jìn)行調(diào)焦，其中，多個焦點檢測區(qū)域的整個范圍比被攝體區(qū)域?qū)挘⑶叶鄠€焦點檢測區(qū)域中的各焦點檢測區(qū)域小于可以針對被攝體區(qū)域設(shè)置的最小大小。
文檔編號H04N5/232GK102377942SQ20111022776
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者上西正晃 申請人:佳能株式會社