JP5360191B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus.
撮像画像データを解析して肌色の色相を有する領域を検出するとともに、撮影光学系の焦点距離を取得して実際に撮影される顔の最大サイズを予測し、肌色領域の内の最大サイズよりも大きな領域を排除して顔領域を検出するようにした顔領域検出方法が知られている。例えば、先行技術文献としては次のものがある。 Analyzing the captured image data to detect areas with flesh-colored hues and obtaining the focal length of the imaging optical system to predict the maximum size of the face that will actually be photographed. There is known a face area detection method in which a large area is excluded and a face area is detected. For example, there are the following as prior art documents.
しかしながら、上述した従来の顔領域検出方法では、撮影光学系のピントが人物の顔に合っていないと顔の大きさを正しく予測することができず、顔領域を正確に検出することができないという問題がある。 However, in the conventional face area detection method described above, the face size cannot be correctly predicted unless the focus of the photographing optical system matches the face of the person, and the face area cannot be accurately detected. There's a problem.
(1)請求項1の発明による撮像装置は、結像光学系による像を撮像する撮像部と、前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、前記焦点検出部により合焦と見なせるか否かを判定する合焦判定部と、前記撮像部により撮像された画像の画像処理を行う画像処理部と、を含み、前記画像処理部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき、撮影シーンの判別処理を行い、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、顔の検出処理を行うことを特徴とする。
(2)請求項2の発明による撮像装置は、結像光学系による像を撮像する撮像部と、前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、前記焦点検出部により合焦と見なせるか否かを判定する合焦判定部と、前記撮像部により撮像された画像の画像処理を行う画像処理部と、焦点調節状態の制御を行う制御部と、を含み、前記画像処理部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき背景の検出処理を行い、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき顔の検出処理を行い、前記制御部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき、前記背景以外の領域に対応する焦点検出エリアを用いて焦点調節状態の制御を行い、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて焦点調節状態の制御を行うことを特徴とする。
(3)請求項3の発明による撮像装置は、結像光学系による像を撮像する撮像部と、前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、前記焦点検出部により合焦と見なせるか否かを判定する合焦判定部と、前記撮像部により撮像された画像の画像処理を行う画像処理部と、露出の制御を行う制御部と、を含み、前記画像処理部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき背景の検出処理を行い、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき顔の検出処理を行い、前記制御部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき、前記背景以外の領域に対応する焦点検出エリアを用いて露出の制御を行い、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて露出の制御を行うことを特徴とする。
(4)請求項4の発明による撮像装置は、請求項1に記載された撮像装置であって、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて焦点調節状態の制御を行う制御部を有することを特徴とする。
(5)請求項5の発明による撮像装置は、請求項1に記載された撮像装置であって、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて露出の制御を行う制御部を有することを特徴とする。
(6)請求項6の発明による撮像装置は、請求項5に記載された撮像装置であって、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて焦点調節状態の制御を行う制御部を有することを特徴とする。
(1) An imaging apparatus according to a first aspect of the present invention includes an imaging unit that captures an image by an imaging optical system, a focus detection unit that detects a focus adjustment state of the imaging optical system, and an in-focus state by the focus detection unit. anda row cormorant image processing section the image processing of the captured image and determining in-focus determination section, by the imaging unit whether regarded as the image processing unit, focusing by the focusing determination unit when it is determined not regarded as performs determination processing of the photographic scene, said when it is determined that can be regarded as a focus by the focus determining unit, characterized in that intends line detection process of the face.
(2) An image pickup apparatus according to a second aspect of the invention includes an image pickup unit that picks up an image by an image forming optical system, a focus detection unit that detects a focus adjustment state of the image forming optical system, and an in-focus state by the focus detection unit. and determining focus determination section whether regarded as comprising a row cormorant image processing section the image processing of the image captured by the imaging unit, and a control unit for controlling the focusing state, wherein the image processing Department performs detection processing of the background when it is determined not to be regarded as focused by the focusing determination unit, have rows detection process of the face when it is determined that can be regarded as a focus by the focusing determination unit, When the focus determination unit determines that the focus cannot be regarded as in-focus, the control unit controls a focus adjustment state using a focus detection area corresponding to a region other than the background, and the focus determination unit When it is determined that the focus can be considered, the area of the face And performing control of the focus adjustment state using focus detection area for response.
(3) An image pickup apparatus according to a third aspect of the present invention is focused by an image pickup unit that picks up an image by an image forming optical system, a focus detection unit that detects a focus adjustment state of the image forming optical system, and the focus detection unit. and determining focus determination section whether regarded as the includes a row cormorant image processing section the image processing of the image captured by the imaging unit, and a control unit for controlling the exposure, the image processing unit performs detection processing of the background when it is determined not to be regarded as focused by the focusing determination unit, have rows detection process of the face when it is determined that can be regarded as a focus by the focusing determination unit, the control When the focus determination unit determines that the focus cannot be considered, the unit performs exposure control using a focus detection area corresponding to a region other than the background, and the focus determination unit Focus detection corresponding to the face area when it is determined that And performing exposure control with the rear.
(4) An imaging apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the imaging apparatus according to the first aspect, wherein the focus corresponding to the face region is determined when the focus determination unit determines that the focus can be considered. It has a control part which controls a focus adjustment state using a detection area, It is characterized by the above-mentioned.
(5) The imaging device according to the invention of
(6) An imaging apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the imaging apparatus according to the fifth aspect, wherein the focal point corresponding to the face region is determined when the in-focus determining unit determines that the in-focus state can be considered. It has a control part which controls a focus adjustment state using a detection area, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、撮像した画像の中から人物の顔の領域を正確に検出することができる
。
According to the present invention, it is possible to accurately detect a human face area from a captured image.
撮影画面内に設定された複数の焦点検出エリアにおいて撮影レンズの焦点調節状態(この一実施の形態ではデフォーカス量)を検出し、いずれかのエリアのデフォーカス量に基づいて撮影レンズを合焦駆動する自動焦点調節(AF)機能と、撮影画像の中の追尾対象の被写体の画像をテンプレート画像(基準画像)として記憶し、繰り返し撮像される画像の中でテンプレート画像と同一または類似した画像の位置を検索しながら(テンプレートマッチング)追尾対象の被写体を追尾する画像追尾機能とを備え、AF機能と画像追尾機能により撮影レンズを駆動しながら対象を追尾する撮像装置(一眼レフデジタルスチルカメラ)の一実施の形態を説明する。 The focus adjustment state of the photographic lens (in this embodiment, the defocus amount) is detected in a plurality of focus detection areas set in the photographic screen, and the photographic lens is focused based on the defocus amount in one of the areas. The automatic focus adjustment (AF) function to be driven and the image of the subject to be tracked in the photographed image are stored as a template image (reference image). An imaging device (single-lens reflex digital still camera) that has an image tracking function that tracks a subject to be tracked while searching for a position (template matching) and tracks the target while driving a photographing lens with an AF function and an image tracking function An embodiment will be described.
図1は、一実施の形態の撮像装置(一眼レフデジタルスチルカメラ)1の構成を示す。なお、図1では本願発明と直接関係のないカメラの機器および回路についての図示と説明を省略する。一実施の形態のカメラ1は、カメラ本体2に交換レンズ3が交換可能に装着される。カメラ本体2には被写体像を撮像して画像を記録するための第1撮像素子4が設けられる。この第1撮像素子4はCCDやCMOSなどにより構成することができる。撮影時にはクイックリターンミラー5およびサブミラー6が実線で示す撮影光路外の位置に退避してシャッター7が開放され、撮影レンズ8により第1撮像素子4の受光面に被写体像が結像される。
FIG. 1 shows a configuration of an imaging apparatus (single-lens reflex digital still camera) 1 according to an embodiment. In FIG. 1, illustration and description of camera devices and circuits not directly related to the present invention are omitted. In a camera 1 according to an embodiment, an
カメラ本体2の底部には、撮影レンズ8の焦点調節状態を検出するための焦点検出光学系9と測距素子10が設けられている。この一実施の形態では、瞳分割位相差検出方式による焦点検出方法を採用した例を示す。焦点検出光学系9は、撮影レンズ8を通過した対の焦点検出用光束を測距素子10の受光面へ導き、対の光像を結像させる。測距素子10は例えば対のCCDラインセンサーを備え、対の光像に応じた焦点検出信号を出力する。撮影前にはクイックリターンミラー5およびサブミラー6が破線で示すような撮影光路内の位置に設定されており、撮影レンズ8からの対の焦点検出用光束はクイックリターンミラー5のハーフミラー部を透過し、サブミラー6により反射されて焦点検出光学系9および測距素子10へ導かれる。
At the bottom of the
カメラ本体2の上部にはファインダー光学系が設けられている。撮影前にはクイックリターンミラー5およびサブミラー6が破線で示す位置にあり、撮影レンズ8からの被写体光はクイックリターンミラー5に反射されてファインダースクリーン11へ導かれ、ファインダースクリーン11上に被写体像が結像する。有機EL表示素子12は、ファインダースクリーン11上に結像された被写体像に焦点検出エリアマークなどの情報を重畳表示するとともに、被写体像外の位置に露出値などの種々の撮影情報を表示する。ファインダースクリーン11上の被写体像はペンタダハプリズム13および接眼レンズ14を介してファインダー接眼窓15へ導かれ、撮影者が被写体像を視認することができる。
A finder optical system is provided on the upper part of the
また、カメラ本体2上部のファインダー光学系には、被写体追尾や測光のために被写体像を撮像する第2撮像素子16が設けられる。この第2撮像素子16については詳細を後述する。ファインダースクリーン11に結像した被写体像は、ペンタダハプリズム13、プリズム17および結像レンズ18を介して第2撮像素子16の受光面に再結像される。第2撮像素子16は被写体像に応じた画像信号を出力する。撮影前にファインダースクリーン11上に結像された被写体像は、ペンタダハプリズム13、プリズム17および結像レンズ18を介して第2撮像素子16へ導かれ、第2撮像素子16の受光面に被写体像が再結像される。詳細を後述するが、この第2撮像素子16により撮像された被写体像に基づいて追尾制御と露出演算が行われる。
The finder optical system at the top of the
カメラ本体2にはまた、ボディ駆動制御装置19、操作部材20などが設けられる。ボディ駆動制御装置19は、詳細を後述するマイクロコンピューターとメモリ、A/D変換器などの周辺部品から構成され、カメラ1の種々の制御と演算を行う。操作部材20には、シャッターボタン、焦点検出エリア選択スイッチ、撮影モード選択スイッチなどのカメラ1を操作するためのスイッチやセレクターが含まれる。
The
交換レンズ3には、ズーミングレンズ8a、フォーカシングレンズ8b、絞り21、レンズ駆動制御装置22などが設けられる。なお、この一実施の形態では撮影レンズ8をズーミングレンズ8a、フォーカシングレンズ8bおよび絞り21で体表的に表すが、撮影レンズ8の構成は図1に示す構成に限定されない。レンズ駆動制御装置22は図示しないマイクロコンピューターとメモリ、駆動回路、アクチュエーターなどの周辺部品から構成され、レンズ8a、8bおよび絞り21の駆動制御とそれらの位置検出を行う。レンズ駆動制御装置22に内蔵されるメモリには、交換レンズ3の焦点距離や開放絞り値などの情報が記憶されている。
The
ボディ駆動制御装置19とレンズ駆動制御装置22はレンズマウント部の接点23を介して通信を行い、ボディ駆動制御装置19からレンズ駆動制御装置22へレンズ駆動量や絞り値などの情報を送信し、レンズ駆動制御装置22からボディ駆動制御装置19へレンズ情報や絞り情報を送信する。
The body
図2はボディ駆動制御装置19の詳細な構成を示す。なお、本願発明と直接関係のない制御機能については図示と説明を省略する。ボディ駆動制御装置19は素子制御回路19a、A/D変換器19b、マイクロコンピューター19c、メモリ19dなどを備えている。素子制御回路19aは第2撮像素子16の電荷の蓄積と読み出しを制御する。A/D変換器19bは、第2撮像素子16から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。マイクロコンピューター19cは、ソフトウエア形態により背景領域/顔領域抽出部19e、露出制御部19f、焦点検出演算部19gおよびレンズ駆動量演算部19hを構成する。メモリ19dは、画像追尾用のテンプレート画像やデフォーカス量などの情報、あるいは撮影レンズ8の焦点距離、開放F値、絞り値、像ズレ量からデフォーカス量への変換係数などのレンズ情報を記憶する。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the body
背景領域/顔領域抽出部19eは、第2撮像素子16により撮像した被写体像から背景領域または顔領域を抽出する。この背景領域と顔領域の抽出処理については詳細を後述する。露出演算部19fは、第2撮像素子16により撮像した画像信号に基づいて露出値(シャッター速度および絞り値)を演算する。
The background area / face
焦点検出演算部19gは、測距素子10から出力される対の光像に応じた焦点検出信号に基づいて撮影レンズ8の焦点調節状態、ここではデフォーカス量を検出する。なお、詳細を後述するが、撮影レンズ8の撮影画面内には複数の焦点検出エリアが設定されており、測距素子10は焦点検出エリアごとに対の光像に応じた焦点検出信号を出力し、焦点検出演算部19gは焦点検出エリアごとに対の光像に応じた焦点検出信号に基づいてデフォーカス量を検出する。レンズ駆動量演算部19hは検出されたデフォーカス量をレンズ駆動量に変換する。
The focus
図3は第2撮像素子16による被写体の撮像例を示す。第2撮像素子16は、マトリクス状に配列された複数の画素26(光電変換素子;この例では横22個×縦15個=330個)を備えている。この一実施の形態では、第2撮像素子16の横方向の画素26の座標をi(=1〜22)で表すとともに、縦方向の画素26の座標をj(=1〜15)で表し、左上隅の画素26の座標を原点(1,1)とする。
FIG. 3 shows an example of imaging of a subject by the
各画素26は図4に示すように3個の部分26a、26b、26cに分割され、これらの部分26a、26b、26cにはそれぞれ赤R、緑G、青Bの原色フィルターが設けられている。これにより、各画素26ごとに被写体像のRGB信号を出力することができる。第2撮像素子16により図3(a)に示すような被写体を撮像した場合には、第2撮像素子16の各画素26から図3(b)に示すような画像信号が出力される。
As shown in FIG. 4, each
この一実施の形態では、基本的には撮影画像から顔領域を抽出し、人物の顔の部分に正しくピントを合わせるとともに、人物の顔の部分が適切な明るさになるように露出制御を行う。しかしながら、上述したように撮影レンズ8のピントが人物の顔に合っていないと顔のサイズを正しく予測することができず、顔領域を正確に抽出することができない。
In this embodiment, basically, a face area is extracted from a photographed image, and the focus of the person's face is correctly focused, and exposure control is performed so that the face of the person has appropriate brightness. . However, as described above, if the photographing
そこで、この一実施の形態では、撮影レンズ8のピントがぼけている状態では顔領域の抽出処理を行わず、代わりに背景領域の抽出処理を行う。そして、抽出した背景領域以外の部分が主要被写体の領域であると判断し、主要被写体部分に正しくピントを合わせるとともに、主要被写体部分が適切な明るさになるように露出制御を行う。
Therefore, in this embodiment, when the photographing
ここで、ボディ駆動制御装置19で実行される背景領域の抽出方法と顔領域の抽出方法について説明する。まず、背景領域の抽出において、第2撮像素子16のすべての画素26の画像信号に対して色相Hue[i,j]を算出し、次の条件式(1)と条件式(2)を用
いて被写体領域の判別を行う。
ABS(Hue[i,j]−Hue[i,1])<ThHue ・・・(1)、
M1[i,j−1]≠0 ・・・(2)
条件式(1)において、ABS( )は入力された色相の差の絶対値を返す関数であり、ThHueは実験等により決定される判定しきい値である。なお、j≠1を満たすM1[i,
j]の初期値は0であり、M1[i,1]の初期値は1である。
Here, a background area extraction method and a face area extraction method executed by the body
ABS (Hue [i, j] −Hue [i, 1]) <ThHue (1),
M1 [i, j-1] ≠ 0 (2)
In the conditional expression (1), ABS () is a function that returns the absolute value of the input hue difference, and ThHue is a determination threshold value determined by experiments or the like. M1 [i, satisfying j ≠ 1
The initial value of j] is 0, and the initial value of M1 [i, 1] is 1.
画像の最上部の行の座標[i,1]の領域は背景である可能性が高いから、この領域の色
相を背景の基準色相とし、この背景領域の基準色相と背景領域に隣接する他の領域の色相とを順次比較する。背景領域の基準色相と背景領域に隣接する他の領域の色相との差が判定しきい値ThHueより小さければ、背景領域に隣接する他の領域を背景領域ととして当
該座標のM1[i,j]を1とする。なお、条件式(1)、(2)による背景領域の抽出演
算は、各列ともjの小さい方から大きい方へ順に実行する。この背景領域の抽出演算によって、M1[i,j]が1となっている画素26が背景として抽出された領域である。
Since the area of the coordinates [i, 1] in the top row of the image is highly likely to be the background, the hue of this area is set as the reference hue of the background, and the reference hue of this background area and other adjacent to the background area The hue of the area is sequentially compared. If the difference between the reference hue of the background area and the hue of another area adjacent to the background area is smaller than the determination threshold ThHue, the other area adjacent to the background area is set as the background area, and M1 [i, j ] Is 1. It should be noted that the background region extraction calculation according to the conditional expressions (1) and (2) is executed in order from the smallest j to the largest in each column. By this background region extraction calculation, the
第2撮像素子16により図3(a)に示すような被写体を撮像した場合には、第2撮像素子16の各画素26から図3(b)に示すような画像信号が出力され、これらの画像信号に基づいて上述した背景領域の抽出演算を行うと、図5に示すような背景領域の抽出結果が得られる。図5において、ハッチングで示す画素26の領域が抽出された背景領域である。
When the subject as shown in FIG. 3A is imaged by the
次に、顔領域の抽出方法を説明する。第2撮像素子16のすべての画素26の画像信号に対して色相Hue[i,j]を算出し、次の条件式(3)を満たす画素26を顔候補領域と
して抽出する。
HueLoConst<Hue[i,j]<HueHiConst ・・・(3)
条件式(3)において、HueLoConst、HueHiConstは人肌の色相の下限と上限であり、例えば0°、30°とする。
Next, a method for extracting a face area will be described. The hue Hue [i, j] is calculated for the image signals of all the
HueLoConst <Hue [i, j] <HueHiConst (3)
In conditional expression (3), HueLoConst and HueHiConst are the lower and upper limits of the hue of human skin, for example, 0 ° and 30 °.
第2撮像素子16により図3(a)に示すような被写体を撮像した場合には、第2撮像素子16の各画素26から図3(b)に示すような画像信号が出力され、これらの画像信号に基づいて上述した顔候補領域の抽出演算を行うと、図6(a)に示すような顔候補領域の抽
出結果が得られる。図6(a)において、ハッチングで示す画素26の領域が抽出された顔候補領域である。
When the subject as shown in FIG. 3A is imaged by the
また、人物の顔幅に相当する第2撮像素子16の画素数FaceWidth(推定顔画素数)
を次式(4)により算出する。
FaceWidth=FwTyp・f/(Distance・SensorPitch) ・・・(4)
(4)式において、FwTypは人物の顔幅と推定される長さを設定するための定数(例え
ば160mm)であり、Distanceはレンズ駆動制御装置22から取得した撮影レンズ8
の撮影距離、SensorPitchは第2撮像素子16の画素26のピッチである。なお、この
一実施の形態では、クイックリターンミラー5から結像レンズ18までの光路において像倍率が変化しないように構成している。
Further, the number of pixels FaceWidth (estimated face pixel number) of the
Is calculated by the following equation (4).
FaceWidth = FwTyp · f / (Distance · SensorPitch) (4)
In Formula (4), FwTyp is a constant (for example, 160 mm) for setting the estimated length of the person's face, and Distance is the photographing
The imaging distance, SensorPitch is the pitch of the
(4)式で算出した推定顔画素数FaceWidth(画素単位)と、条件式(3)により算
出した顔候補領域(画素単位)とを比較し、両者が一致する場合にはそれらの領域を顔領域と判定する。今、(4)式で算出した推定顔画素数FaceWidthが5画素であったとす
ると、図6(a)に示す二つの顔候補領域の内、推定顔画素数FaceWidthが5画素でない
図中の右側の2×3画素の領域は、色相が人肌と類似していても顔ではないと判断する。一方、図中の左側の5×5画素の領域は、色相が人肌と類似しており、かつ推定顔画素数FaceWidthの画素数と顔候補領域の画素数が等しい、つまり顔候補領域の横幅と推定顔
幅とが等しいから、顔領域と判定する。図6(b)に抽出結果の顔領域を示す。
The estimated face pixel number FaceWidth (pixel unit) calculated by the expression (4) is compared with the face candidate area (pixel unit) calculated by the conditional expression (3). It is determined as an area. Now, assuming that the estimated face pixel number FaceWidth calculated by the equation (4) is 5 pixels, the right side in the figure in which the estimated face pixel number FaceWidth is not 5 pixels among the two face candidate regions shown in FIG. This 2 × 3 pixel area is determined not to be a face even if the hue is similar to human skin. On the other hand, the 5 × 5 pixel area on the left side in the figure has a hue similar to that of human skin, and the estimated face pixel count FaceWidth is equal to the face candidate area pixel count, that is, the width of the face candidate area And the estimated face width are equal to each other. FIG. 6B shows a face area as a result of extraction.
図7は一実施の形態の撮影動作を示すフローチャートである。図7により一実施の形態の動作を説明する。操作部材20のレリーズ半押しスイッチによりシャッターボタンの半押し操作が検出されると、ボディ駆動制御装置19はこの撮影動作を開始する。ステップ1において、第2撮像素子16により撮像を行い、各画素26の画像信号をメモリ19dに記憶する。続くステップ2では、測距素子10から出力される焦点検出信号に基づいて撮影レンズ8のデフォーカス量を検出する。
FIG. 7 is a flowchart showing the shooting operation of the embodiment. The operation of the embodiment will be described with reference to FIG. When the half-pressing operation of the shutter button is detected by the release half-pressing switch of the operation member 20, the body
ステップ3において、焦点検出結果のデフォーカス量が合焦判定しきい値以内にあって撮影レンズ8が合焦しているか否かを判定する。合焦していないときはステップ4へ進んで上述した背景領域の抽出処理を行い、合焦しているときはステップ5へ進んで上述した顔領域の抽出処理を行う。ここで、背景領域の抽出を行った場合は、背景以外の領域に主要被写体が存在するとし、背景以外の領域を主要被写体領域とする。一方、顔領域の抽出を行った場合は、顔領域を主要被写体領域とする。
In
ステップ6において、主要被写体領域に対応する焦点検出エリアで焦点調節を行うとともに、主要被写体領域で露出制御を行う。背景領域の抽出を行った場合は、背景領域以外の主要被写体領域に対応する焦点検出エリアの焦点検出結果に基づいて撮影レンズ8の焦点調節を行う。顔領域の抽出を行った場合は、主要被写体領域すなわち顔領域に対応する焦点検出エリアの焦点検出結果に基づいて撮影レンズ8の焦点調節を行う。なお、主要被写体領域に対応する焦点検出エリアが複数個存在する場合は、例えば複数の焦点検出結果の内の最至近の焦点検出結果に基づいて焦点調節を行う。
In
また、背景領域の抽出を行った場合は、第2撮像素子16の各画素26の画像信号の内の、背景領域以外の主要被写体領域に対応する画素26の画像信号に基づいて露出演算を行い、シャッター速度と絞り値を算出する。一方、顔領域の抽出を行った場合は、第2撮像素子16の各画素26の画像信号の内の、主要被写体領域すなわち顔領域に対応する画素26の画像信号に基づいて露出演算を行い、シャッター速度と絞り値を算出する。
When the background area is extracted, the exposure calculation is performed based on the image signal of the
ステップ7で、主要被写体領域に対応する焦点検出エリアで検出されたデフォーカス量
が合焦判定しきい値以内にあって撮影レンズ8が合焦しているか否かを判定し、合焦していないときはステップ9へ進み、シャッターボタンが半押しのままか否かを判別する。シャッターボタンが半押しのままであればステップ1へ戻り、上述した処理を繰り返す。一方、シャッターボタンが開放されているときは撮影動作を終了する。
In
ステップ7で主要被写体領域の被写体に合焦しているときはステップ8へ進み、操作部材20のレリーズスイッチによりシャッターレリーズ操作が行われたか否かを判別する。シャッターレリーズ操作がない場合はステップ9へ進み、シャッターボタンの半押し操作の有無に応じて上述した処理を行う。一方、シャッターレリーズ操作が行われたときはステップ10へ進み、撮影動作を行う。すなわち、絞り21を露出演算結果の絞り値に設定するとともに、シャッター7を露出演算結果の秒時だけ開放して第1撮像素子4を露光し、第1撮像素子4により撮像を行う。
If the subject in the main subject area is in focus in
撮像後のステップ11で、第1撮像素子4から出力される画像信号に対して周知の画像処理を施し、メモリカードなどの記録媒体(不図示)に記録するとともに、モニター(不図示)に表示する。
In step 11 after imaging, the image signal output from the
このように、一実施の形態によれば、撮影レンズ8の焦点検出結果が合焦と判定されてから、撮像した画像の中から人物の顔領域、すなわち人物の顔に対応する画像の検出を行うようにしたので、撮像画像の中から人物の顔領域を正確に検出することができる。
As described above, according to the embodiment, after the focus detection result of the
なお、撮像された画像の中から人物の肌色領域を顔候補領域として検出する顔候補領域検出処理と、撮影距離に基づいて人物の顔幅を推定する顔幅推定処理とを行い、顔候補領域の内の横幅が顔幅と一致する顔候補領域を顔領域とする顔領域検出処理において、焦点検出結果が合焦と判定されるまでは顔候補領域の検出処理を行い、焦点検出結果が合焦と判定されてから顔幅推定処理を行うようにしてもよい。通常、撮影レンズ8が合焦した後は、直ちに第2撮像素子4を露光して撮影を行うのが望ましく、顔候補領域検出処理を合焦と判定されるまでに実行することによって合焦後、速やかに撮影を行うことができ、ピントの合った写真を撮ることができる。
A face candidate area detection process for detecting a human skin color area as a face candidate area from the captured image and a face width estimation process for estimating the face width of the person based on the shooting distance are performed. In the face area detection process in which the face candidate area whose horizontal width matches the face width is the face area, the face candidate area detection process is performed until the focus detection result is determined to be in focus, and the focus detection result matches. The face width estimation process may be performed after the focus is determined. Normally, it is desirable that the
また、上述した一実施の形態では、焦点検出結果が合焦と判定されるまでは背景領域の検出処理、すなわち背景に対応する画像の検出を行い、焦点検出結果が合焦と判定されてから顔領域の検出処理を行う例を示したが、合焦と判定されるまでに実行する処理は背景領域の検出処理に限定されず、顔領域の検出処理と異なる画像判別処理、例えば撮像画像に基づく撮影シーンの判別処理などを行うようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, until the focus detection result is determined to be in focus, the background region detection process, that is, the image corresponding to the background is detected, and the focus detection result is determined to be in focus. Although an example of performing the face area detection process has been shown, the process executed until it is determined to be in focus is not limited to the background area detection process, and an image discrimination process different from the face area detection process, for example, a captured image Based on the shooting scene determination process, it may be performed.
《発明の一実施の形態の変形例》
上述した一実施の形態では、撮影レンズ8が合焦状態にあれば直ちに顔領域の抽出処理を行う例を示したが、一般に顔領域の抽出処理は背景領域の抽出処理に比べて演算時間が長く、かつまた、撮影画像の全範囲から顔領域の抽出処理を行うと、背景にある人肌の色相と類似した領域を顔領域と誤認するおそれがある。
<< Modification of Embodiment of Invention >>
In the above-described embodiment, an example in which the face area extraction process is performed immediately when the
そこで、この変形例では、図8に示すように、ステップ3で撮影レンズ8が合焦していると判定された場合でも、ステップ5Aでいったん背景領域の抽出処理を行い、その後にステップ5Bで顔領域の抽出処理を行う。ここで、ステップ5Bにおける顔領域の抽出処理では、第2撮像素子16により撮像した画像の内、背景領域の抽出処理で抽出された背景領域を除外し、主要被写体領域に対してのみ顔領域の抽出処理を行う。
Therefore, in this modification, as shown in FIG. 8, even if it is determined in
これにより、最終的に顔領域を抽出するまでの演算時間を短縮できる上に、主要被写体領域のみを対象にして顔領域の抽出処理を行うので、背景にある人肌の色相と類似した領
域を顔領域と誤認することがなく、顔領域をより正確に抽出できる。
As a result, the calculation time until the face area is finally extracted can be shortened, and the face area is extracted only for the main subject area, so that the area similar to the hue of the human skin in the background can be obtained. The face area can be extracted more accurately without being mistaken for the face area.
なお、上述した一実施の形態では、焦点検出光学系9と測距素子10により位相差検出方式の焦点検出を行う例を示したが、撮影レンズ8の焦点調節状態を検出する方法は上述した一実施の形態の方法に限定されず、例えば第1撮像素子4または第2撮像素子16により撮像された画像に基づいてコントラスト検出方式の焦点検出を行ってもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the focus detection by the phase difference detection method is performed by the focus detection
また、上述した一実施の形態では第2撮像素子16により撮像された画像に基づいて顔領域と背景領域の検出処理を行う例を示したが、第1撮像素子4により撮像された画像に基づいてそれらの検出処理を実行してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the detection process of the face area and the background area is performed based on the image captured by the
さらに、画像の中から顔領域と背景領域を検出する方法は上述した一実施の形態の方法に限定されるものではない。 Furthermore, the method for detecting the face region and the background region from the image is not limited to the method of the above-described embodiment.
上述した一実施の形態では、本願発明を一眼レフデジタルスチルカメラに適用した一実施の形態とその変形例を説明したが、本願発明は一眼レフデジタルスチルカメラ以外の例えばコンパクトカメラやビデオカメラにも適用することができる。また、上述した一実施の形態では画像追尾機能を備えたカメラに適用した例を説明したが、画像追尾機能のないカメラにも適用できる。 In the above-described one embodiment, one embodiment in which the present invention is applied to a single-lens reflex digital still camera and a modification example thereof have been described. Can be applied. Moreover, although the example applied to the camera provided with the image tracking function was described in the above-described embodiment, the present invention can also be applied to a camera without the image tracking function.
8 撮影レンズ
9 焦点検出光学系
10 測距素子
16 第2撮像素子
19 ボディ駆動制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点検出部により合焦と見なせるか否かを判定する合焦判定部と、
前記撮像部により撮像された画像の画像処理を行う画像処理部と、を含み、
前記画像処理部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき、撮影シーンの判別処理を行い、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、顔の検出処理を行うことを特徴とする撮像装置。 An imaging unit for imaging an image by the imaging optical system;
A focus detection unit for detecting a focus adjustment state of the imaging optical system;
A focus determination unit that determines whether the focus detection unit can be regarded as in-focus;
Anda row Cormorant image processing section the image processing of the image captured by the imaging unit,
The image processing unit performs a shooting scene determination process when it is determined that the in-focus determination unit cannot be regarded as in-focus, and when the in-focus determination unit determines that it can be regarded as in-focus , imaging device, characterized in that intends line detection processing.
前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点検出部により合焦と見なせるか否かを判定する合焦判定部と、
前記撮像部により撮像された画像の画像処理を行う画像処理部と、
焦点調節状態の制御を行う制御部と、を含み、
前記画像処理部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき背景の検出処理を行い、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき顔の検出処理を行い、
前記制御部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき、前記背景以外の領域に対応する焦点検出エリアを用いて焦点調節状態の制御を行い、
前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて焦点調節状態の制御を行うことを特徴とする撮像装置。 An imaging unit for imaging an image by the imaging optical system;
A focus detection unit for detecting a focus adjustment state of the imaging optical system;
A focus determination unit that determines whether the focus detection unit can be regarded as in-focus;
And line Cormorant image processing section the image processing of the image captured by the imaging unit,
A control unit for controlling the focus adjustment state ,
The image processing unit performs a background detection process when it is determined by the focus determination unit that it cannot be regarded as in focus, and performs a face detection process when the focus determination unit determines that it can be regarded as a focus. There line,
The control unit, when it is determined by the focus determination unit that it can not be regarded as in-focus, performs a focus adjustment state control using a focus detection area corresponding to a region other than the background,
An imaging apparatus that controls a focus adjustment state using a focus detection area corresponding to the face area when the focus determination unit determines that the focus can be considered .
前記結像光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点検出部により合焦と見なせるか否かを判定する合焦判定部と、
前記撮像部により撮像された画像の画像処理を行う画像処理部と、
露出の制御を行う制御部と、を含み、
前記画像処理部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき背景の検出処理を行い、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき顔の検出処理を行い、
前記制御部は、前記合焦判定部により合焦と見なせないと判定されたとき、前記背景以外の領域に対応する焦点検出エリアを用いて露出の制御を行い、前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて露出の制御を行うことを特徴とする撮像装置。 An imaging unit for imaging an image by the imaging optical system;
A focus detection unit for detecting a focus adjustment state of the imaging optical system;
A focus determination unit that determines whether the focus detection unit can be regarded as in-focus;
And line Cormorant image processing section the image processing of the image captured by the imaging unit,
A control unit for controlling exposure ,
The image processing unit performs a background detection process when it is determined by the focus determination unit that it cannot be regarded as in focus, and performs a face detection process when the focus determination unit determines that it can be regarded as a focus. There line,
The control unit performs exposure control using a focus detection area corresponding to a region other than the background when the focus determination unit determines that the focus cannot be considered, and the focus determination unit performs focus control. An image pickup apparatus that controls exposure using a focus detection area corresponding to the face area when it is determined that it can be regarded as a focus .
前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて焦点調節状態の制御を行う制御部を有することを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1,
An imaging apparatus comprising: a control unit that controls a focus adjustment state using a focus detection area corresponding to the face area when the focus determination unit determines that the focus can be considered .
前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて露出の制御を行う制御部を有することを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1,
An imaging apparatus comprising: a control unit that controls exposure using a focus detection area corresponding to the face area when the focus determination unit determines that the focus can be considered .
前記合焦判定部により合焦と見なせると判定されたとき、前記顔の領域に対応する焦点検出エリアを用いて焦点調節状態の制御を行う制御部を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging apparatus according to claim 5, wherein
An imaging apparatus comprising: a control unit that controls a focus adjustment state using a focus detection area corresponding to the face area when the focus determination unit determines that the focus can be considered .
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