對焦控制裝置以及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對焦控制裝置以及方法。
【背景技術】
[0002]作為現(xiàn)有技術，在監(jiān)視攝像機和DVD (Digital Versatile Disc)攝像機等眾多的攝像裝置中搭載有自動調(diào)整焦距的自動對焦功能。作為上述自動對焦功能中的合焦方式，已知有對比度方式，其利用拍攝圖像的對比度信號的振幅變?yōu)樽畲笾档奈恢谜锰幱诤辖範顟B(tài)這一原理來調(diào)整焦距。
[0003]在攝像裝置中，隨著對焦透鏡沿著其光軸方向移動，拍攝圖像變?yōu)樯⒕蹱顟B(tài)或者合焦狀態(tài)，并且對比度信號的振幅也隨之發(fā)生變化。在最基本的對比度方式中，首先使對焦透鏡沿著其光軸方向移動，然后根據(jù)移動前后的對比度信號的振幅的大小檢測出合焦方向，并使對焦透鏡朝著該合焦方向移動。
[0004]可是，在自動對焦功能的合焦方式中，往往難以將焦點對準黑暗場所中的點光源。其原因是，在點光源不處于合焦狀態(tài)時，點光源的像與合焦時相比擴大，對比度信號的振幅變?yōu)樽畲笾禃r的透鏡位置有時會出現(xiàn)在與合焦位置不同的位置。為了解決這一問題，在專利文獻I中公開了一種技術，其將拍攝圖像分割成多個區(qū)域，針對各個區(qū)域評價亮度等級，并根據(jù)亮度等級來選擇自動對焦控制時的曝光條件。
[0005]在先技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I日本國專利特開2007-065048號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]可是，僅僅改變曝光條件，在某些透鏡位置，仍然有可能出現(xiàn)所拍攝到的點光源的像擴大的現(xiàn)象，導致經(jīng)常難以合焦。
[0009]本發(fā)明是在考慮了以上情況的基礎上作出的，本發(fā)明公開了一種對焦控制裝置以及方法，其在被拍攝體為點光源等的條件下，也能夠合焦。
[0010]解決方案
[0011]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種攝像裝置，其是進行對焦控制的攝像裝置，其特征在于，具有對比度信號生成部分和控制部分，該對比度信號生成部分將攝像畫面分割成多個區(qū)域，針對各個分割區(qū)域，根據(jù)圖像信號提取頻率分量，并根據(jù)頻率分量生成第一對比度信號，該控制部分針對各個分割區(qū)域，根據(jù)圖像信號提取亮度強度，根據(jù)亮度強度的大小放大或者縮小分割區(qū)域的第一對比度信號的大小而求出第二對比度信號，并且求出作為第二對比度信號的合計值的透鏡位置評價值，根據(jù)透鏡位置評價值進行對焦控制。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，在進行對焦控制時，即使被拍攝體是點光源等被拍攝體，也能夠提高合焦精度。
【附圖說明】
[0014]圖1是表示本實施方式所涉及的攝像裝置的整體結(jié)構的方塊圖。
[0015]圖2是本實施方式的檢波框的形狀和位置的說明圖。
[0016]圖3表示作為攝像畫面的被拍攝體存在有黑暗場所的街燈等點光源的場合。
[0017]圖4是焦點沒有對準點光源的被拍攝體的狀態(tài)下的攝像畫面的示意圖。
[0018]圖5表示在存在有點光源的被拍攝體的場合對焦透鏡組偏離了合焦位置時的對比度信號的特性。
[0019]圖6表示求取本實施例的透鏡位置評價值VFMB時的圖像與檢波區(qū)域。
[0020]圖7表示本實施例的透鏡位置評價值VFMB的一例。
[0021]圖8的列表表示亮度強度與偏移值之間的關系。
[0022]圖9表示與本實施例的自動對焦控制處理有關的具體的自動對焦控制處理內(nèi)容。
【具體實施方式】
[0023]以下參照附圖對本發(fā)明的一實施方式進行詳細說明。
[0024](I)攝像裝置I的結(jié)構
[0025]圖1是表示本實施方式所涉及的攝像裝置I的整體結(jié)構的方塊圖。
[0026]攝像裝置I的透鏡單元2具有對來自被拍攝體的光束進行縮放的變焦透鏡組3、調(diào)整受光光量的光圈4以及具有焦點調(diào)節(jié)功能的對焦透鏡組5。
[0027]在透鏡單元2中設置有例如由光遮斷器等構成的透鏡原點檢測器6以及溫度檢測器7。透鏡原點檢測器6檢測變焦透鏡組3和對焦透鏡組5的絕對位置，并且將檢測結(jié)果作為透鏡絕對位置信息發(fā)送到控制部分19。溫度檢測器7檢測透鏡單元2內(nèi)的溫度，并且將檢測結(jié)果作為透鏡單元內(nèi)溫度信息發(fā)送到搭載在攝像裝置I上的控制部分19或者能夠與攝像裝置I進行通信的系統(tǒng)。并且，具有分別對變焦透鏡組3、光圈4以及對焦透鏡組5進行驅(qū)動的電動機26?28。電動機26?28根據(jù)分別來自電動機驅(qū)動器23?25的電動機控制信號進行驅(qū)動。
[0028]攝像元件8在由CCD等構成的攝像元件8的受光面上形成被拍攝體的光學圖像。對形成在受光面上的被拍攝體的光學圖像進行光電轉(zhuǎn)換，將所得的攝像信號發(fā)送到雜波去除電路9。并且，在雜波去除電路9中實施規(guī)定的雜波去除處理后，輸入至自動增益控制電路(AGC:Auto Gain Controller) 10中。在AGC中，將圖像信號放大到最適當?shù)碾娖?，并在之后將其輸出到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(A/D) 11，在轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，作為數(shù)字攝像信號輸出到攝像機信號處理部分12。
[0029]攝像機信號處理部分12具有信號轉(zhuǎn)換電路13、AE(Auto Exposure,自動曝光)信號生成電路14以及對比度信號生成部分15。
[0030]信號轉(zhuǎn)換電路13對模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(A/D) 11輸出的數(shù)字攝像信號進行規(guī)定的信號處理。例如將數(shù)字攝像信號變換為以NTSC(Nat1nal Televis1n StandardsCommittee，美國國家電視標準委員會)規(guī)格或者PAL(Phase Alternating Line，逐行倒相)規(guī)格等規(guī)定的電視方式為基準的標準電視信號后輸出到外部。
[0031]在AE(Auto Exposure，自動曝光)信號生成電路14中，根據(jù)上述電視信號，生成具有與當前的拍攝圖像的明亮度、透鏡單元2的光圈4的開度以及自動增益控制的增益等相對應的信號電平的自動光圈(Auto Iris)信號AE，并將其發(fā)送到控制部分19。
[0032]此外，對比度信號生成部分15中設置有高通濾波電路16a?i以及積分器17a?1高通濾波電路16a?i能夠自由變更截止頻率的值。在此，由高通濾波電路16a?i以及積分器17a?i構成的對比度信號生成部分15設置成能夠從任意的電視信號的區(qū)域獲取值。對比度信號生成部分15能夠通過高通濾波電路(HPF)組16a?i分別提取圖2所示那樣的檢波區(qū)域A?I的亮度信號的高頻分量。
[0033]圖2是本實施方式的檢波框的形狀和位置的說明圖。其中示出了劃分為9個大小相同的檢波區(qū)域的示例。但是，檢波區(qū)域的形狀、位置和大小可以任意設定。
[0034]以下返回圖1進行說明。對比度信號生成部分15根據(jù)分別在積分器組17a?i中提取出的高頻分量進行積分處理，生成第一對比度信號VFa?i。攝像機信號處理部分12對上述第一對比度信號VFa?i進行合計，生成對比度信號VFs。將由此獲得的對比度信號VFs輸出到控制部分19中。
[0035]控制部分19具有未圖示的CPU (Central Processing Unit，中央處理單元)以及內(nèi)部存儲器20等。內(nèi)部存儲器20具有后焦點調(diào)整程序18、自動光圈數(shù)據(jù)處理部分(AEP) 21以及自動對焦數(shù)據(jù)處理部分(AFP)22。此外，根據(jù)自動光圈信號AE求出當前的拍攝圖像的明亮度，并且計算相對于光圈4的開度以及自動增益控制的增益等的評價值即自動光圈評價值。并且，根據(jù)自動光圈評價值、基于來自透鏡原點檢測器6的透鏡絕對位置信息而獲得的表示當前的變焦倍率的變焦倍率信息、從溫度檢測器7輸出的透鏡單元內(nèi)溫度信息以及存儲在內(nèi)部存儲器20內(nèi)的追蹤曲線數(shù)據(jù)來生成第一電動機控制信號和第二電動機控制信號，并將該等信號分別輸出到電動機驅(qū)動電路23，24。此后，電動機驅(qū)動電路23根據(jù)第一電動機控制信號對電動機26進行驅(qū)動控制，使透鏡單元2的變焦透鏡組3沿著其光軸方向移動。另一方面，電動機驅(qū)動電路24根據(jù)第二電動機控制信號對驅(qū)動透鏡單元2的光圈的第二電動機27進行驅(qū)動控制，由此進行自動光圈控制。此外，控制部分19根據(jù)自動對焦評價值檢測合焦方向以及合焦位置，根據(jù)檢測結(jié)果生成第三電動機控制信號，并將其輸出到第三電動機驅(qū)動電路25。此后，第三電動機驅(qū)動電路25根據(jù)第三電動機控制信號對第三電動機28進行驅(qū)動控制，使透鏡單元2的對焦透鏡組5沿著其光軸方向移動，由此進行自動對焦控制。
[0036](2)本實施例的自動對焦控制方式
[0037]以下說明在上述攝像裝置中拍攝圖3所示那樣的被拍攝體的場合對焦透鏡組5偏離了合焦位置時的第一對比度信號VFs。
[0038]圖3表示作為攝像畫面的被拍攝體存在有黑暗場所的街燈等點光源的場合。在拍攝上述被拍攝體時，在對焦透鏡組5偏離了合焦位置的場合，圖3中的點光源的像與合焦時相比擴大，拍攝到的圖像如圖4所示。圖4