一種自動(dòng)聚焦裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)聚焦裝置和方法，更具體的涉及一種自動(dòng)拍攝聚焦裝置、方法和圖像感應(yīng)裝置，主要在于提取人的特征部分的情況下進(jìn)行自動(dòng)聚焦。
【背景技術(shù)】
[0002]在自動(dòng)聚焦(AF )控制攝像機(jī)中，TV-AF方法是主要使用方法，生成的AF評(píng)價(jià)值信號(hào)，表示圖像傳感器產(chǎn)生的圖像信號(hào)的銳度(對比度)和聚焦透鏡的位置的搜尋，使得AF評(píng)價(jià)值信號(hào)達(dá)到峰值。在視頻信號(hào)的基礎(chǔ)上清晰度的自動(dòng)聚焦控制，例如，在拍攝一個(gè)人的情況下，主要存在集中背景，未集中在人的部位，主被攝體集中背景相反。為了解決這個(gè)問題，已經(jīng)開發(fā)了一種技術(shù)，其中使用的圖像感測裝置，設(shè)置有用于識(shí)別與圖像信號(hào)的圖像中包括的面部的面部識(shí)別功能的人臉識(shí)別結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)聚焦控制。例如，日本專利特開2006-227080號(hào)公開了一種技術(shù)，其中一個(gè)焦點(diǎn)檢測區(qū)域被設(shè)置為包括識(shí)別出的臉部區(qū)域進(jìn)行焦點(diǎn)檢測。此外，日本專利特開2001-215403號(hào)公開了一種技術(shù)，檢測一個(gè)人的眼睛所檢測到的眼睛的基礎(chǔ)上，進(jìn)行焦點(diǎn)檢測。在使用臉部識(shí)別功能如上所述，聚焦控制是不斷進(jìn)行的確認(rèn)的人臉的情況下進(jìn)行焦點(diǎn)檢測。例如，為了把重點(diǎn)放在由面部識(shí)別的面部識(shí)別功能，焦點(diǎn)檢測區(qū)域被設(shè)置為對應(yīng)于識(shí)別出的臉部的位置。焦點(diǎn)檢測區(qū)域在沒有臉已被確認(rèn)的情況中，設(shè)置在預(yù)定的固定位置，諸如，例如在一個(gè)拍攝的圖像，在拍攝的圖像的中心位置的。產(chǎn)生的圖像信號(hào)中的焦點(diǎn)檢測區(qū)域的AF評(píng)價(jià)值的基礎(chǔ)上，進(jìn)行聚焦控制。在主被攝體是人(以下簡稱作為主要的人)的情況中，有一種可能性，該臉部識(shí)別將是困難的，這取決于組合物或攝影師的相機(jī)震動(dòng)的影響的變化的影響，并不總是正確的，需要不斷確認(rèn)。特別是在拍攝運(yùn)動(dòng)圖像的情況下，主要負(fù)責(zé)人經(jīng)常移動(dòng)，因此，相機(jī)會(huì)在人臉識(shí)別失敗，即使相機(jī)在人臉識(shí)別成功，在最后一分鐘，人看起來遠(yuǎn)離或其他主體暫時(shí)掩蓋也是失敗的。如果狀態(tài)的識(shí)別人臉確定哪些地方需要集中。在這種情況下，即存在一個(gè)問題，以穩(wěn)定的方式，如聚焦較慢攝影師所希望的或不能進(jìn)行聚焦操作的人進(jìn)行聚焦將無法控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]1、本發(fā)明的目的。
[0004]本發(fā)明在基于以上情況下，而提出的一種能夠穩(wěn)定地拍攝人物的聚焦裝置。
[0005]2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案。
[0006]本發(fā)明提出一種自動(dòng)聚焦裝置，檢測單元周期性的提供檢測的圖像信號(hào)，設(shè)置單元在檢測單元檢測被測對象時(shí)設(shè)置第一幀和不同于第一幀的第二幀；聚焦單元用于獲取第一幀或者第二幀的圖像信號(hào)至少一種并轉(zhuǎn)換成聚焦信號(hào)，拍攝光學(xué)系統(tǒng)基于聚焦信號(hào)進(jìn)行聚焦控制。更進(jìn)一步，聚焦單元執(zhí)行聚焦控制采用在第一幀采用聚焦信號(hào)，其中聚焦信號(hào)取決于檢測單元檢測對象的圖像信息的頻率。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，提供一種自動(dòng)聚焦方法，包括檢測步驟，周期性的提供檢測對象的圖像信號(hào)；設(shè)置步驟，設(shè)置被測對象的第一幀和不同于第一幀的第二幀圖像；還包括聚焦步驟，獲取第一幀或第二幀至少一種的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成聚焦信號(hào)；并且基于聚焦信號(hào)驅(qū)動(dòng)拍攝光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行聚焦，更進(jìn)一步，聚焦步驟中，聚焦控制中的第一幀的聚焦信號(hào)有檢測步驟中的檢測圖像的頻率所決定。下面根據(jù)【附圖說明】和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施例中的TV-AF控制的流程圖。
[0010]圖3是穩(wěn)定的測定時(shí)間取決于焦距的程序流程圖。
[0011]圖4是穩(wěn)定檢測時(shí)間由快門的速度決定的程序流程圖。
[0012]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中穩(wěn)定的檢測時(shí)間由識(shí)別臉部輪廓的運(yùn)行時(shí)間決定的程序流程圖。
[0013]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中的穩(wěn)定的檢測時(shí)間由拍攝模式?jīng)Q定的程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1所示是本發(fā)明的數(shù)碼相機(jī)100的結(jié)構(gòu)圖,具有自動(dòng)對焦功能。
[0015]在圖1，定焦透鏡101，變焦透鏡102，光圈103，第二定焦透鏡組104和聚焦透鏡105構(gòu)成照相光學(xué)系統(tǒng)。變焦透鏡102的光軸的方向移動(dòng)以改變變焦放大倍數(shù)。聚焦透鏡105具有校正功能和聚焦功能，能夠糾正變焦透鏡102移動(dòng)變換焦距過程中所帶來的震動(dòng)。
[0016]—種圖像傳感器106 ,它可以是任一傳感器例如(XD傳感器或CMOS傳感器,入射的光通過光電轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，圖像信號(hào)為電信號(hào)，并輸出的的圖像信號(hào)。圖像傳感器106根據(jù)定時(shí)脈沖發(fā)生器發(fā)出的不同的脈沖信號(hào)從像素中讀取電荷從以及控制快門。圖像傳感器106在預(yù)定的時(shí)間間隔中連續(xù)讀取信息，例如，一個(gè)空間周期或一個(gè)幀周期中，可以獲取更新的拍攝的運(yùn)動(dòng)圖像在每個(gè)空間周期或幀周期中的圖像信號(hào)。
[0017]—種圖像信號(hào)處理單兀107包括一個(gè)⑶S單兀,用于圖像傳感器106的輸出進(jìn)行采樣；一個(gè)進(jìn)行增益調(diào)整的AGC和一個(gè)用于將模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)A / D轉(zhuǎn)換單元。相機(jī)信號(hào)處理單元108根據(jù)圖像處理單元107生成的視頻信號(hào)中的不同的圖像信息進(jìn)行處理并輸出。
[0018]此外，相機(jī)信號(hào)處理單元108適用于所生成的視頻信號(hào)可以壓縮成標(biāo)準(zhǔn)的壓縮格式如MPEG2格式或H.264 | AVC格式。更進(jìn)一步，控制單元114提供的顯示控制信號(hào)控制相機(jī)信號(hào)處理單元108產(chǎn)生視頻信號(hào)，具體步驟如下:
相機(jī)信號(hào)處理單元108可以將顯示控制信號(hào)所控制的視頻信號(hào)以及圖像傳感器106的圖像信號(hào)并經(jīng)圖像信號(hào)處理單元107輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行疊加，并輸出疊加信號(hào)。實(shí)現(xiàn)在視頻的圖像信號(hào)的基礎(chǔ)上加上一個(gè)預(yù)定的消息或幀指令，然后顯示播放。
[0019]顯示單元109組成的，例如IXD和驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)該顯示單元，并顯示所產(chǎn)生的相機(jī)信號(hào)處理單元108的視頻信號(hào)。一種記錄單元115中記錄從相機(jī)信號(hào)處理單元108的輸出的壓縮的視頻信號(hào)到記錄介質(zhì)上，如磁帶，光盤，或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，并回放記錄在記錄介質(zhì)上的壓縮的視頻信號(hào)。經(jīng)過圖像信號(hào)處理單元107對圖像傳感器106所檢測的所有像素的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，并由控制單元114控制自動(dòng)聚焦門112僅將部分區(qū)域的圖像信息選擇性篩選。在下文中用于在焦點(diǎn)檢測區(qū)域周圍的幀被稱為AF幀。一個(gè)AF信號(hào)處理單元113通過帶通濾波器處理提取的高頻分量，通過AF門112，也稱之為AF幀。AF信號(hào)處理單元113，它是通過AF門112的信號(hào)的亮度的最大值和最小值之間的差從而產(chǎn)生所提取的高頻信號(hào)的亮度差的部件。然后，聚焦信號(hào)產(chǎn)生的亮度差分量。在實(shí)踐中，聚焦信號(hào)是指一個(gè)信號(hào)，它表示從圖像傳感器106的輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的視頻的對比度。由于這銳度根據(jù)照相光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)的不同，使用較鋒利度的信號(hào)作為照相光學(xué)系統(tǒng)的聚焦?fàn)顟B(tài)的評(píng)價(jià)AF評(píng)價(jià)值。面部檢測處理單元116從相機(jī)信號(hào)處理單元108提供的視頻信號(hào)檢測到的圖像中的人的面部區(qū)域(一個(gè)面)進(jìn)行臉部的識(shí)別處理。面部檢測處理單元116進(jìn)行諸如，例如在預(yù)定的周期中，一幀周期或幾個(gè)幀周期的面部識(shí)別處理。面部檢測處理單元116檢測的面部區(qū)域的結(jié)果輸入到下面描述的控制單元114。但是應(yīng)當(dāng)指出，作為公知的臉部識(shí)別處理的臉部檢測處理單元116，例如適用的方法包括已知的肉色區(qū)域中的圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)像素的顏色提取灰度級(jí)和檢測臉部與預(yù)先存儲(chǔ)的面部輪廓相匹配。此外，還公知的方法，在其中的人臉檢測所提取的面部的特征點(diǎn)，如眼睛，鼻子或嘴使用一個(gè)眾所周知的模式識(shí)別技術(shù)。此外，方法的面部識(shí)別處理，這是適用于本發(fā)明，并不限于上述的這些方法，也可以使用其他的方法。變焦驅(qū)動(dòng)單元110包括:一個(gè)驅(qū)動(dòng)變焦透鏡102移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元和驅(qū)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)。一種聚焦驅(qū)動(dòng)單元111包括驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡105移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元和一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)。變焦驅(qū)動(dòng)單元I1的變焦和聚焦驅(qū)動(dòng)單元111的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)，擺動(dòng)馬達(dá)，音圈電機(jī)等構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)?？刂茊卧?14包括，例如，一個(gè)CPU，一個(gè)ROM和RAM，CPU使用RAM作為隨機(jī)存儲(chǔ)器，，根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在ROM中的程序控制整個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)100的操作。還具有控制單元114的非易失性存儲(chǔ)器，并存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器的操縱單元117，所設(shè)定的設(shè)定值等處理，等等。此外，控制單元114的信息發(fā)送到AF門112，以用于在焦點(diǎn)檢測感測到的圖像中包含的面部區(qū)域的位置，由檢測出人臉區(qū)域的結(jié)果的基礎(chǔ)上，將結(jié)果輸入到面部檢測處理單元116。此外，控制單元114控制聚焦驅(qū)動(dòng)單元111的基礎(chǔ)上，通過AF信號(hào)處理單元113的輸出信號(hào)來驅(qū)動(dòng)聚焦透