JP5769534B2 - Imaging apparatus, imaging method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、多眼方式の撮像装置において、被写体へ高速にピント位置を調整するオートフォーカス機能を備える多眼式カメラシステム用の多眼式撮像装置、撮像方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a multi-lens imaging apparatus, an imaging method, and a program for a multi-lens camera system having an autofocus function for adjusting a focus position to a subject at high speed in a multi-lens imaging apparatus.
オートフォーカス(以下、AF)とは、カメラのピント位置に係る調整を、ユーザが操作設定することなく自動化して実行する機能である。このAFを実現する方式にはいくつかの方式があり、そのうちコントラスト検出型と呼ばれる方式は、カメラの小型化が容易である事から多くのコンパクトカメラに採用されている。ここで、コントラスト検出型とは、イメージセンサー上で被写体の画像のコントラストが最も高くなるレンズ位置を合焦状態とする方式である。 The auto focus (hereinafter referred to as AF) is a function that automates and performs adjustments related to the focus position of the camera without the user setting operation. There are several methods for realizing the AF, and a method called a contrast detection type is adopted in many compact cameras because the camera can be easily downsized. Here, the contrast detection type is a method in which the lens position where the contrast of the image of the subject is the highest on the image sensor is brought into focus.
この方式の課題は、合焦画像を検出するまでの時間が、比較的長いという点にある。その結果、この方式では、高速に移動する被写体にピントを合わせる事が困難になる。つまり、ピントを合わせている間に、被写体がフレームアウトして撮影できないことが起こりうる。 The problem with this method is that the time until a focused image is detected is relatively long. As a result, with this method, it is difficult to focus on a subject that moves at high speed. In other words, it may happen that the subject is out of frame and cannot be shot while focusing.
そこで、多眼方式の撮像装置において、各撮像部のピント位置を予めずらして撮影し、撮影した複数の画像から最もピントの合っている画像を最終画像とする方式が発明されている(特許文献1,2)。 In view of this, in a multi-lens imaging device, a method has been invented in which the focus position of each imaging unit is shifted in advance and the most focused image is selected as the final image from the captured images (Patent Document) 1, 2).
しかしながら、特許文献1、2で提案されている方式には、正確なピント位置を定める事ができない、或いは必要な撮像部の数が増えるという課題がある。なぜなら、この方式で選択可能なピント位置は、予めずらしたピント位置のみだからである。例えば、撮像部の数が3つなら、ピント位置は3つのみ選択可能であるが、被写体が予め設定されたピント位置に存在する場合もあれば、そうでない場合もあり、3つのいずれも最終画像として適さないことも在りうる。
However, the methods proposed in
そこで、本発明は、多眼方式の撮像装置において、高速に精度良くピント位置を決定することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to determine a focus position at high speed with high accuracy in a multi-lens imaging apparatus.
本発明は、複数の撮像部と、前記複数の撮像部の各々に対し、フォーカス位置を移動させる範囲を規定する第1の移動範囲を、前記複数の撮像部に対する第1の移動範囲群において移動範囲が互いに重複しないように、設定する設定手段と、前記複数の撮像部により撮像された画像のフォーカスの度合いを評価する評価手段と、前記評価手段による評価に基づいて、前記複数の撮像部に共通のフォーカス位置を決定する決定手段とを有し、前記複数の撮像部はそれぞれ、前記第1の移動範囲において、フォーカス位置を第1の移動間隔で移動させながら複数の画像を撮像し、前記設定手段は、前記第1の移動範囲群のうち、前記評価手段により最もフォーカスの度合いが高いと評価された画像が撮像された第1の移動範囲に応じて、前記複数の撮像部の各々に対し、フォーカス位置を移動させる範囲を規定する前記第1の移動範囲よりも狭い第2の移動範囲を、前記複数の撮像部に対する第2の移動範囲群において移動範囲が互いに重複しないように、更に設定し、前記複数の撮像部はそれぞれ、前記第2の移動範囲において、フォーカス位置を前記第1の移動間隔よりも狭い第2の移動間隔で移動させながら複数の画像を撮像し、前記決定手段は、前記第2の移動範囲群で撮像された画像の中で、前記評価手段により最もフォーカスの度合いが高いと判定された画像に対応するフォーカス位置を、前記複数の撮像部に共通のフォーカス位置として決定することを特徴とする撮像装置である。 The present invention provides a plurality of imaging units and a first movement range that defines a range in which a focus position is moved for each of the plurality of imaging units in a first movement range group for the plurality of imaging units. Based on the evaluation by the setting means for setting, the evaluation means for evaluating the degree of focus of the images captured by the plurality of imaging units, and the evaluation by the evaluation unit so that the ranges do not overlap each other, Determining means for determining a common focus position, and each of the plurality of imaging units captures a plurality of images while moving the focus position at a first movement interval in the first movement range, The setting unit includes the plurality of the plurality of moving ranges according to a first moving range in which an image evaluated as having the highest degree of focus by the evaluating unit is captured in the first moving range group. For each of the imaging units, a second movement range that is narrower than the first movement range that defines a range for moving the focus position is overlapped with each other in the second movement range group for the plurality of imaging units. Further, the plurality of image pickup units pick up a plurality of images while moving the focus position at a second movement interval narrower than the first movement interval in the second movement range. And the determining means determines the focus position corresponding to the image determined to have the highest focus degree by the evaluation means among the images captured in the second moving range group as the plurality of imaging units. The image pickup apparatus is characterized in that it is determined as a common focus position.
本発明に係る多眼式撮像装置および撮像方法によれば、高速で精度の高い合焦点画像を提供することができる。 According to the multi-lens imaging device and the imaging method according to the present invention, it is possible to provide a focused image with high speed and high accuracy.
(実施形態1)
図1は、本発明に係る複数の撮像部を備えた多眼方式による多眼式撮像装置の一例を示した図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a multi-lens imaging apparatus using a multi-ocular system including a plurality of imaging units according to the present invention.
100は、多眼式撮像装置の筐体である。筐体の内部に、カラー画像を取得することが可能な9個の撮像部101〜109、及び撮影ボタン110が設けられている。なお、9個の撮像部101〜109は、正方格子上に均等に配置されている。
ユーザが撮影ボタン110を押下すると、撮像部101〜109が被写体の光情報をセンサ(撮像素子)で受光し、受光した信号がA/D変換されて、複数のカラー画像(デジタルデータ)が同時に取得される。
When the user presses the
このような多眼式撮像装置により、同一の被写体を複数の視点位置から撮像したカラー画像群を得ることができる。 With such a multi-lens imaging device, it is possible to obtain a group of color images obtained by imaging the same subject from a plurality of viewpoint positions.
なお、ここでは撮像部の数を9個として例示しているが、撮像部の数は9個に限定されない。多眼式撮像装置が複数の撮像部を備えていれば、本発明は適用可能である。 Here, the number of image pickup units is exemplified as nine, but the number of image pickup units is not limited to nine. The present invention can be applied if the multi-lens imaging device includes a plurality of imaging units.
また、ここでは9個の撮像部が正方格子上に均等に配置される例について説明したが、撮像部の配置は任意である。例えば、放射状や直線状に配置してもよいし、まったくランダムに配置してもよい。 In addition, although an example in which nine imaging units are equally arranged on a square lattice has been described here, the arrangement of the imaging units is arbitrary. For example, they may be arranged radially or linearly, or may be arranged at random.
図2は、多眼式撮像装置100の内部構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the
201は中央処理装置(CPU)であり、以下に述べる各部を統括的に制御する。
202はRAMであり、CPU201の主メモリ、ワークエリア等として機能する。
203はROMであり、カメラパラメータ(画角やカメラモード)、CPU201で実行される制御プラグラム等を格納している。
A
204は各種データの転送経路となるバスである。例えば、撮像部101〜109によって取得されたデジタルデータはこのバス204を介して所定の処理部に送られる。
A
205はユーザの指示を受け取る操作部であり、ボタンやモードダイヤルなどが含まれる。
An
206は撮影画像や文字の表示を行う表示部であり、例えば、液晶ディスプレイが用いられる。表示部206はタッチスクリーン機能を有していても良く、その場合はタッチスクリーンを用いたユーザ指示を操作部205の入力として扱うことも可能である。
207は表示制御部207であり、表示部206に表示される撮影画像や文字の表示制御を行う。
208は撮像部制御部であり、フォーカスを合わせる、シャッターを開く・閉じる、絞りを調節するなどの、CPU201からの指示に基づいた撮像系の制御を行う。撮像部制御部のAFに関する処理の詳細については後述する。
An imaging
209はデジタル信号処理部であり、バス204を介して受け取ったデジタルデータに対し、ホワイトバランス処理、ガンマ処理、ノイズ低減処理などの各種処理を行う。
A digital
210はエンコーダ部であり、デジタルデータをJPEGやMPEGなどのファイルフォーマットに変換する処理を行う。
An
211は外部メモリ制御部であり、PCやその他のメディア(例えば、ハードディスク、メモリーカード、CFカード、SDカード、USBメモリ)に繋ぐためのインターフェースである。
An external
212は画像処理部であり、撮像部101〜109で取得されたカラー画像群或いは、デジタル信号処理部209から出力されるカラー画像群から、ぶれのない画像を選び出し出力する処理を行う。画像処理部212の詳細については後述する。
An
なお、多眼式撮像装置の構成要素は上記以外にも存在するが、本件発明の主眼ではないので、説明を省略する。 In addition, although the component of a multi-lens imaging device exists besides the above, since it is not the main point of this invention, description is abbreviate | omitted.
図3は、撮像部101〜109の内部構成を示す図である。なお、撮像部101〜109の内部構成はそれぞれ同一である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration of the
撮像部101〜109は、レンズ301〜303、絞り304、シャッター305、光学ローパスフィルタ306、iRカットフィルタ307、カラーフィルタ308、センサ309及びA/D変換部310で構成される。
The
レンズ301〜303は夫々、ズームレンズ301、フォーカスレンズ302、ぶれ補正レンズ303である。センサ309は、例えばCMOSやCCDなどのセンサである。
The
センサ309で被写体の光量を検知すると、検知された光量がA/D変換部310によってデジタル値に変換され、デジタルデータとなってバス204に出力される。
When the light amount of the subject is detected by the
<発明の原理>
次に、図4を用いて、多眼式撮像装置におけるAFの動作を説明する。図4(a)は、通常のカメラモジュールにおいて多眼式のコントラスト検出方式に係るAFの動作を説明するための図である。なお、ここでは、3眼式の多眼カメラを例に挙げるが、撮像部の数が2個以上ならいくつでも良い。このカメラシステムは、撮像部が持つフォーカスレンズの可動可能な全範囲について、ピント位置を決定するためのコントラスト算出を行う。つまり、撮像部101、102、103は独立して最短被写体距離から遠方までコントラスト算出を順次行い、コントラストが最大となる被写体距離をフォーカス位置と決定する。よって、コントラスト計算におけるコストがほぼゼロと仮定した場合、AFに必要な時間は、フォーカスレンズが最短被写体距離から最遠方まで移動するのに要した時間となる。
<Principle of the invention>
Next, AF operation in the multi-lens imaging device will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a diagram for explaining an AF operation according to a multi-view contrast detection method in a normal camera module. Here, a trinocular multi-lens camera is taken as an example, but any number of imaging units may be used as long as the number is two or more. This camera system performs contrast calculation for determining the focus position for the entire movable range of the focus lens of the imaging unit. That is, the
図4(b)は、本発明に係る多眼式撮像装置におけるAFの動作を説明するための図である。この場合、撮像部101についてのコントラスト測定は区間Aを、撮像部102についてのコントラスト測定は区間Bを、撮像部103についてのコントラスト測定は区間Cに設定されている。このように、各区間は重複しないように設定される。各撮像部のフォーカスレンズは、設定された区間において駆動される。そして、測定が終了し、それぞれの区間の最大コントラストの中で最大値(図5に示すピーク)に対応する被写体距離がフォーカス位置として決定される。例えば、図6に示すように、三つの縦線で示す位置が最終的なフォーカス位置として決定される。すなわち、各撮像装置は、設定された駆動範囲内でフォーカスレンズを駆動して画像を撮像する。そして、撮像された各画像についてフォーカスの程度を示すコントラスト値を算出して評価することにより、最適なフォーカス位置を決定する。
FIG. 4B is a diagram for explaining the AF operation in the multi-lens imaging apparatus according to the present invention. In this case, the contrast measurement for the
図4(b)に示す区間A,B,Cがそれぞれ等距離であり、各撮像部が持つフォーカスレンズの移動速度が等しいと仮定すると、AFに必要な時間は、撮像部101,102,103のフォーカスレンズが区間A,B,Cを移動する時間に等しい。つまり、本発明におけるAFに必要な時間は、図4(a)に示す従来の方式よりも1/3にすることができる。これは、多眼カメラの台数に応じてさらに短くすることができる。
Assuming that the sections A, B, and C shown in FIG. 4B are equidistant and the moving speeds of the focus lenses of the imaging units are equal, the time required for AF is the
説明した発明の原理に関係する処理部は撮像部制御部208と、画像処理部212である。そこで、以下ではこれら2つの処理内容について説明する。
The processing units related to the principle of the described invention are the imaging
<撮像部制御部208の構成>
図7は、撮像部制御部208の構成の中で、本発明の原理に関わりのある処理部のみを記載しており、撮像部制御部208は、カメラ情報読込部500と、フォーカス位置探索範囲決定部501とから構成される。
<Configuration of Imaging
FIG. 7 shows only the processing unit related to the principle of the present invention in the configuration of the imaging
カメラ情報読込部500は、カメラ本体の情報だけではなく、各撮像部の情報を読み込む。尚、カメラ情報読込部500の詳細については後述する。
The camera
フォーカス位置探索範囲決定部501は、各撮像部のフォーカス位置探索処理開始位置Siと終了位置Eiを設定する。SiとEi、及びフォーカス位置探索範囲決定部501の詳細については後述する。なお、SiとEiの範囲がフォーカスレンズの駆動範囲となる。
The focus position search
また、本実施例では、撮像部のカメラ特性は同一であるものとし、フォーカスレンズの可動範囲は9mmとする。また、以下では、説明を簡単にする為、撮像部の数Nを3つとするが、撮像部の数によらず構成は同じである。 In the present embodiment, the camera characteristics of the imaging unit are the same, and the movable range of the focus lens is 9 mm. In the following, the number N of image pickup units is set to three for simplicity of explanation, but the configuration is the same regardless of the number of image pickup units.
<画像処理部212の構成図>
図13に示すように、画像処理部212は、第一コントラストAF部1300と、第二コントラストAF部1301、第三コントラストAF部1302、最大値検出部1303、フォーカス位置決定部1304で構成されている。
<Configuration of
As shown in FIG. 13, the
第一コントラストAF部1300、第二コントラストAF部1301、第三コントラストAF部1302は、撮像部101,102,103から出力される各画像に対し、コントラスト値を算出する。そして、最大となるコントラスト値を出力する。コントラストAF方式は、撮像素子からの信号に基づいて生成された映像信号の中から高周波成分を抽出する。そして、この高周波成分のレベルを所定のサンプリング間隔で観察して、高周波成分のレベルがピークに向かう方向に焦点調節レンズを駆動する方式(以下、コントラストAF(オートフォーカス)方式)である。このことによって、最終的に高周波成分のレベルが所定のピーク範囲に到達することをもって合焦と判定するものである。
The first
最大値検出部1303は、各コントラストAF部1300,1301,1302から出力される最大コントラストの中から更に最大値を検出する。
The maximum
フォーカス位置決定部1304は、1303が出力するコントラスト値に対応するフォーカスレンズの位置を決定する。
The focus
次に、図10に示すフローチャートを参照して、撮像部制御部208と画像処理部212によって行なわれる本発明に係るフォーカス位置を決定するためのAF処理の詳細を説明する。
Next, the details of the AF processing for determining the focus position according to the present invention performed by the imaging
AF処理が始まると、まず、ステップ1001において、カメラ情報読込部500は、ROMに格納されているカメラパラメータPを読み込む。
When the AF process starts, first, in
次に、ステップ1002において、得られたカメラパラメータPを基に、フォーカス位置探索範囲決定部501は、各撮像部(個眼)のAF開始位置Si,i=0,1,2と、終了位置Ei,i=0,1,2を決定する。なお、i=0,1,2は、撮像部101,102,103に対応する。
Next, in
次に、ステップ1003では、各撮像部のフォーカスレンズが開始位置Siから、終了位置Eiまで移動する。その際、フォーカスレンズは、カメラモジュールで規定されている最低移動量M=0.001[mm]ずつ移動する。なお、1回の移動ごとに、撮影された画像から、第一コントラストAF部1300、第二コントラストAF部1301、及び第三コントラストAF部1302は、コントラスト検出型AFに基づいて最大コントラスト値Ci,i=0,1,2を計測する。さらに、それら最大コントラスト値Ci,i=0,1,2を計測した時の、フォーカスレンズの位置fiを記録する。
Next, in
最後に、ステップ1004において、各撮像部について得られる最大コントラスト値Ciのうち、最大となる最大値Cmを特定し、Cmに対応するフォーカスレンズの位置をfiの中から抽出する。以上のAF処理により、最終的なフォーカス位置を決定する。
Finally, in
<カメラ情報読み込み処理>
カメラ情報読込部500は、図8に示すように、カメラ台数取得部600と、フォーカスレンズ可動範囲取得部601とから構成される。
<Camera information reading process>
As shown in FIG. 8, the camera
カメラ台数取得部600は、撮像部の数を取得する。
The camera
フォーカスレンズ可動範囲取得部601は、各撮像部のフォーカスレンズが移動できる範囲を取得する。
The focus lens movable
図11のフローチャートは、図10のステップ1001の詳細を示している。このフローチャートを参照して、カメラ情報読み込み部500によるカメラパラメータPの取得処理の詳細を説明する。
The flowchart in FIG. 11 shows details of
まず、ステップ1101において、カメラ台数取得部600は、カメラ台数N=3[台]を取得する。
First, in step 1101, the camera
次に、ステップ1102において、フォーカスレンズ可動範囲取得部601は、フォーカスレンズの可動範囲d=9[mm]を取得する。なお、フォーカスレンズの稼動範囲dを概念的に示したのが図15である。
Next, in step 1102, the focus lens movable
このように、カメラパラメータを取得して処理が終了する。 In this way, the camera parameters are acquired and the process ends.
<フォーカス位置探索範囲決定処理>
フォーカス位置探索範囲決定部501は、図9に示すようにフォーカスレンズ移動距離算出部700と、撮像部フォーカス探索範囲決定部701とから構成される。
<Focus position search range determination process>
As shown in FIG. 9, the focus position search
フォーカスレンズ移動距離算出部700は、各撮像部がどのような範囲に対してコントラスト値算出処理を行うかを決定する。撮像部フォーカス探索範囲決定部701は、各撮像部について、コントラスト値算出処理を実行する際に必要となる開始位置と終了位置とを決定する。
The focus lens movement
図12のフローチャートは、図10のステップ1002の詳細を示している。このフローチャートを参照して、フォーカス位置探索範囲決定部501によるフォーカス位置探索範囲決定処理の詳細を説明する。
The flowchart in FIG. 12 shows details of
ステップ1201において、フォーカスレンズ移動距離算出部700は、可動範囲dを撮像部の数Nで分割することにより、各個のAF測距範囲Dを決定する(式1)。このDは、図4(b)に示す撮像部101,102,103のAF対象区間A,B,Cに対応する。
In step 1201, the focus lens moving
次に、ステップ1202では、撮像部フォーカス探索範囲決定部701が、図4(b)に示す撮像部101,102,103に対応する矢印の起点Si(i=0,1,2)を以下の式2に基づいて決定する。i=0,1,2は、それぞれ撮像部101,102,103の起点に対応している。
Next, in step 1202, the imaging unit focus search range determination unit 701 sets the arrow origin Si (i = 0, 1, 2) corresponding to the
aは初期値を調整するパラメータであり、今回は0が入る。各個のAFの測定は、それぞれSiから開始されて、Dだけ移動して、コントラスト値算出処理は終了する。なお、フォーカスレンズの制御モータなどの制限上、厳密にDだけ移動する事は難しい場合がある為、式3の様に精度を考慮した設定にすることもできる。
a is a parameter for adjusting the initial value, and 0 is entered this time. Each AF measurement starts from Si, moves by D, and the contrast value calculation process ends. Since it may be difficult to move by exactly D due to limitations of the focus lens control motor and the like, it may be set in consideration of accuracy as in
以上のように処理して、フォーカス位置探索範囲決定部501は、開始位置と、終了位置とを決定する。
By performing the processing as described above, the focus position search
以上、実施形態による説明の通り、本発明は、各撮像部におけるフォーカスレンズの移動範囲を限定することによりAFに係る処理の時間を短縮することができる。 As described above, according to the embodiment, the present invention can shorten the processing time related to AF by limiting the movement range of the focus lens in each imaging unit.
(実施形態2)
まず、図14と図16を利用して、本発明の実施形態2に係る動作原理について説明する。
(Embodiment 2)
First, the operation principle according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 16.
<動作原理>
実施形態1では、フォーカスレンズの可動範囲全てに対してコントラスト値算出処理を行っている。フォーカス処理にかかる時間は、レンズが可動範囲全てを走査する時間であるため、実施形態1では、可動範囲を分割して限定する事により、AF処理の高速化を実現している。これに対し実施形態2では、フォーカスレンズの可動範囲の一部だけを走査する事で、さらに高速化するものである。
<Operating principle>
In the first embodiment, the contrast value calculation process is performed on the entire movable range of the focus lens. Since the time required for the focus processing is the time required for the lens to scan the entire movable range, in the first embodiment, the AF processing is speeded up by dividing and limiting the movable range. On the other hand, in the second embodiment, the speed is further increased by scanning only a part of the movable range of the focus lens.
なお、レンズの可動範囲の一部とは、カメラモードに応じて設定されるものである。例えば、図16(a)は、遠方にある山や木の撮影を想定して設定された各撮像部のAF測距範囲を示している。実施形態1では、図16に示すdをフォーカス可能な範囲として全てカバーするように各撮像部のAF範囲を設定している。しかし、実施形態2では、被写体が遠方にある事を前提としているので、AF測距範囲が遠方のみをカバーするように処理する。例えば、図16(b)は、人物写真など、被写体が比較的近距離に存在する場合を想定している為、AF測距範囲は、中距離の範囲内のみをカバーしている。また、図16(c)は、マクロ撮影を想定しており、AF測距範囲は、撮像装置からごく近距離のみをカバーしている。つまり、カメラモードが風景の時、AF測距範囲は、図16(a)のようになり、人物の時、図16(b)、マクロの時、図16(c)となる。 The part of the movable range of the lens is set according to the camera mode. For example, FIG. 16A shows an AF distance measurement range of each image pickup unit set on the assumption of shooting a distant mountain or tree. In the first embodiment, the AF range of each imaging unit is set so as to cover all d illustrated in FIG. 16 as a focusable range. However, in the second embodiment, since it is assumed that the subject is far away, processing is performed so that the AF distance measurement range covers only far away. For example, FIG. 16B assumes a case where a subject such as a portrait is present at a relatively short distance, and therefore the AF distance measurement range covers only the middle distance range. FIG. 16C assumes macro photography, and the AF distance measurement range covers only a very short distance from the imaging apparatus. That is, when the camera mode is landscape, the AF distance measurement range is as shown in FIG. 16A, when it is a person, FIG. 16B, and when it is macro, it is FIG. 16C.
なお、実施形態2は、実施形態1と比較して撮像部制御部208の構成だけが異なる。よって、以下では、実施形態2における撮像部制御部1200の構成のみを説明する。
The second embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the imaging
<撮像部制御部208の構成>
図14は、実施形態2に係る撮像部制御部208の構成を示している。撮像部制御部208は、モード切替部1400と、カメラ情報読込部500と、フォーカス位置探索範囲決定部501から構成されている。
<Configuration of Imaging
FIG. 14 illustrates a configuration of the imaging
モード切替部1400は、ユーザ或いは、CPUにより決定されるカメラモードに応じて、式1及び式2に示すa,dの値を変更する。なお、カメラ情報読込部500と、フォーカス位置探索範囲決定部501は実施形態1と同じ動作をする。
The
次に、図17のフローチャートを参照して、フォーカス位置探索範囲決定部501の動作の詳細を説明する。
Next, details of the operation of the focus position search
探索範囲算出処理がスタートすると、まず、S1701で、カメラモード(mode)を取得する。例えば、カメラモードが風景の場合はmode=0、人物の場合はmode=1、マクロの場合はmode=2のように設定されており、現在設定されているモードに応じた、モードを識別するための数値を取得する。 When the search range calculation process starts, first, in S1701, a camera mode (mode) is acquired. For example, mode = 0 is set when the camera mode is landscape, mode = 1 is set when the camera is a person, and mode = 2 is set when the camera is macro. The mode is identified according to the currently set mode. Get the numeric value for.
次に、S1702で、取得したmodeの値を判別する。modeの値に応じて、処理がS1703、S1704、S1705に進む。 Next, in S1702, the value of the acquired mode is determined. Depending on the value of mode, the process proceeds to S1703, S1704, and S1705.
取得したmodeが0の場合、S1703で、a=6*90/9=60、d=3×90/9に設定する。 If the acquired mode is 0, a = 6 * 90/9 = 60 and d = 3 × 90/9 are set in S1703.
取得したmodeが1の場合、S1704で、a=2*90/9、d=3×90/9に設定する。 If the acquired mode is 1, in S1704, a = 2 * 90/9 and d = 3 × 90/9 are set.
取得したmodeが2の場合、S1705で、a=0、d=90/9に設定する。 If the acquired mode is 2, a = 0 and d = 90/9 are set in S1705.
以上の処理手順に従ってa、dの値が設定されると、探索範囲算出処理が終了する。 When the values of a and d are set according to the above processing procedure, the search range calculation process ends.
尚、本実施形態では、奥行き方向(レンズから被写体の方向)のAF測距範囲を分割しているが、水平・垂直方向を撮像部の画角や設置場所に応じて分割するようにしても構わない。 In this embodiment, the AF distance measurement range in the depth direction (from the lens to the subject) is divided. However, the horizontal and vertical directions may be divided according to the angle of view and the installation location of the imaging unit. I do not care.
ここで、図18は、画角が異なる二つの撮像部で構成された二眼式の多眼カメラを上から見下ろした模式図である。この多眼カメラは、各撮像部で撮影した画像を重ね合わせることにより高画質化する。よって、最終的にユーザが取得する高画質画像は、図18に示す太線で囲まれた、両方の撮像部に投影した被写体のみが存在する事になる。ここで、撮像部101に着目すると、被写体は画角の右半分のみに存在する。つまり、画角の左半分にはAF処理を施す必要はない。図19は、図18に対応したプレビュー画面内のAF測距範囲を表している。撮像部101は、図19(a)のプレビュー画面に、撮像部102は、図19(b)に対応している。図19において、実線で示す矩形はAF測距領域を表し、破線で示す矩形はAF測距しない領域である。図19に示す通り、撮像部102は、画面全体でAFを行い、撮像部101では、右側だけでAF測距する。このように、撮像部の画角に応じて、被写体が存在しない領域に対してはAF処理を省いて、AFの速度を向上させることが可能になる。
Here, FIG. 18 is a schematic view of a twin-lens multi-lens camera composed of two imaging units having different angles of view as viewed from above. This multi-lens camera achieves high image quality by superimposing images taken by each imaging unit. Therefore, the high-quality image finally acquired by the user includes only the subject projected on both imaging units surrounded by the bold line shown in FIG. Here, when focusing on the
より具体的な例について、図20を参照して説明する。 A more specific example will be described with reference to FIG.
θ1=60°、とθ2=20°とはそれぞれ、撮像部101、102の画角を表している。l=10mmは、カメラ間の基線長を表し、h1は、AF測距の不必要な領域の範囲を示し、h2は被写体が存在する為、AF測距が必要となる領域の範囲を示す。カメラモードが人物に設定されており、距離d=5000mm以内に被写体が存在する場合、h1とh2の比率は式4のようになる。
θ1 = 60 ° and θ2 = 20 ° represent the angles of view of the
よって、このモードでは、図19を画面全体の10/(10+7)に相当するh1の範囲についてAF測距されない。 Therefore, in this mode, AF ranging is not performed for the range of h1 in FIG. 19 corresponding to 10 / (10 + 7) of the entire screen.
(実施形態3)
まず、図21を用いて、実施形態3に係る発明の動作原理について説明する。なお、図21は、実施形態3に係るAF処理において、各撮像部のフォーカスレンズを移動させる範囲を概念的に表した図である。
(Embodiment 3)
First, the operation principle of the invention according to
<発明の原理>
実施形態1では、各撮像部がAF測距範囲を分担した。その際に実施されるAF処理において、フォーカスレンズはカメラモジュールで規定されている最小移動量ずつ移動している。一方、本実施形態では、図21(a)に示すように、まず、各AF測距範囲を3回だけコントラスト値を算出する。つまり、荒くコントラストAFする。次に、図21(b)に示すように、最もコントラスト値が大きかった区間を3分割して、それぞれ3回AF測距する。この動作を繰り返し、最終的に図21(c)に示すようにフォーカス位置を決定する。
<Principle of the invention>
In the first embodiment, each imaging unit shares the AF range. In the AF processing performed at that time, the focus lens moves by the minimum movement amount defined by the camera module. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 21A, first, a contrast value is calculated for each AF distance measurement range only three times. That is, the contrast AF is rough. Next, as shown in FIG. 21B, the section with the largest contrast value is divided into three, and AF distance measurement is performed three times. This operation is repeated, and finally the focus position is determined as shown in FIG.
<画像処理部2200の構成>
次に、本実施形態において特徴となる画像処理部2200の構成を説明する。
<Configuration of
Next, the configuration of the
図22に示すように、画像処理部2200は、画像処理部2202,2203と、パラメータ変更部2201と、で構成されている。なお、画像処理部2200は、図2に示す画像処理部212である。パラメータ変更部2201は、パラメータsi、ei、Mを変更する。
As illustrated in FIG. 22, the
次に、画像処理部2200の動作を図23のフローチャートを参照して詳細に説明する。
Next, the operation of the
まず、画像処理が開始すると、ステップ2301で、フォーカスレンズの最小動き量Mを0.1[mm]に設定する。なお、フォーカスレンズは最小で0.01[mm]ずつ移動可能である。
First, when image processing starts, in
次に、ステップ2302で、画像処理部212と同じ画像処理を行う。つまり、最小動き量Mが0.1[mm]に設定されていることにより、図21(a)に示すように、荒いコントラストAF処理が実行される。
Next, in
次に、ステップ2303で、si、ei、Mの値を変更する。具体的には、ステップ2302で得られた各撮像部の最大コントラスト値を算出した区間、例えばk2(図21(a))で最大コントラスト値を検出すれば、si及びeiは、k2区間内に図21(b)のように再設定される。そして、Mは0.01[mm]に設定される。
Next, in
次に、ステップ2304では、再設定されたsi、ei、Mに応じて画像処理部212と同じ動作をする。その結果、図21(c)に示すように最終的なフォーカス位置が決定される。本実施例では、AFを二回に分けてピント位置を追い込んだが、フォーカスレンズの可動域が長い場合は、当該動作を所定の回数繰り返すようにしてAF処理を行い、ピント位置を追い込んでも良い。
Next, in step 2304, the same operation as that of the
(その他の実施形態)
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
(Other embodiments)
The object of the present invention can also be achieved by executing the following processing. That is, a storage medium that records a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus is stored in the storage medium. This is the process of reading the code. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
Claims (5)
前記複数の撮像部の各々に対し、フォーカス位置を移動させる範囲を規定する第1の移動範囲を、前記複数の撮像部に対する第1の移動範囲群において移動範囲が互いに重複しないように、設定する設定手段と、
前記複数の撮像部により撮像された画像のフォーカスの度合いを評価する評価手段と、
前記評価手段による評価に基づいて、前記複数の撮像部に共通のフォーカス位置を決定する決定手段と
を有し、
前記複数の撮像部はそれぞれ、前記第1の移動範囲において、フォーカス位置を第1の移動間隔で移動させながら複数の画像を撮像し、
前記設定手段は、前記第1の移動範囲群のうち、前記評価手段により最もフォーカスの度合いが高いと評価された画像が撮像された第1の移動範囲に応じて、前記複数の撮像部の各々に対し、フォーカス位置を移動させる範囲を規定する前記第1の移動範囲よりも狭い第2の移動範囲を、前記複数の撮像部に対する第2の移動範囲群において移動範囲が互いに重複しないように、更に設定し、
前記複数の撮像部はそれぞれ、前記第2の移動範囲において、フォーカス位置を前記第1の移動間隔よりも狭い第2の移動間隔で移動させながら複数の画像を撮像し、
前記決定手段は、前記第2の移動範囲群で撮像された画像の中で、前記評価手段により最もフォーカスの度合いが高いと判定された画像に対応するフォーカス位置を、前記複数の撮像部に共通のフォーカス位置として決定することを特徴とする撮像装置。 A plurality of imaging units;
For each of the plurality of imaging units, a first movement range that defines a range in which a focus position is moved is set so that the movement ranges do not overlap with each other in the first movement range group for the plurality of imaging units. Setting means;
Evaluation means for evaluating the degree of focus of images captured by the plurality of imaging units;
A determination unit that determines a focus position common to the plurality of imaging units based on the evaluation by the evaluation unit;
Each of the plurality of imaging units captures a plurality of images while moving a focus position at a first movement interval in the first movement range,
Each of the plurality of imaging units is set according to a first movement range in which an image evaluated as having the highest degree of focus by the evaluation unit is captured in the first movement range group. On the other hand, the second movement range that is narrower than the first movement range that defines the range in which the focus position is moved is set so that the movement ranges do not overlap with each other in the second movement range group for the plurality of imaging units. Set further
Each of the plurality of imaging units captures a plurality of images while moving a focus position at a second movement interval narrower than the first movement interval in the second movement range;
The determination unit is configured to share a focus position corresponding to an image determined to have the highest degree of focus by the evaluation unit among images captured in the second moving range group in the plurality of imaging units. An imaging apparatus characterized by being determined as a focus position.
前記複数の撮像部の各々に対し、フォーカス位置を移動させる範囲を規定する第1の移動範囲を、前記複数の撮像部に対する第1の移動範囲群において移動範囲が互いに重複しないように、設定する第1の設定工程と、
前記複数の撮像部の各々によって、前記第1の移動範囲において、フォーカス位置を第1の移動間隔で移動させながら複数の画像を撮像する第1の撮像工程と、
前記第1の移動範囲群のうち、前記評価手段により最もフォーカスの度合いが高いと評価された画像が撮像された第1の移動範囲に応じて、前記複数の撮像部の各々に対し、フォーカス位置を移動させる範囲を規定する前記第1の移動範囲よりも狭い第2の移動範囲を、前記複数の撮像部に対する第2の移動範囲群において移動範囲が互いに重複しないように、設定する第2の設定工程と、
前記複数の撮像部の各々によって、前記第2の移動範囲において、フォーカス位置を前記第1の移動間隔よりも狭い第2の移動間隔で移動させながら複数の画像を撮像する第2の撮像工程と、
前記第2の移動範囲群で撮像された画像の中で、前記評価手段により最もフォーカスの度合いが高いと判定された画像に対応するフォーカス位置を、前記複数の撮像部に共通のフォーカス位置として決定する決定工程と
を含むことを特徴とする撮像方法。 An imaging method executed by an imaging apparatus having a plurality of imaging units and an evaluation unit that evaluates a degree of focus of an image captured by the plurality of imaging units,
For each of the plurality of imaging units, a first movement range that defines a range in which a focus position is moved is set so that the movement ranges do not overlap with each other in the first movement range group for the plurality of imaging units. A first setting step;
A first imaging step of imaging a plurality of images while moving a focus position at a first movement interval in each of the plurality of imaging units in the first movement range;
A focus position is determined for each of the plurality of imaging units according to a first movement range in which an image evaluated as having the highest focus degree by the evaluation unit is picked up in the first movement range group. A second movement range that is narrower than the first movement range that defines the range in which the movement is to be performed is set so that the movement ranges do not overlap each other in the second movement range group for the plurality of imaging units. A setting process;
A second imaging step in which each of the plurality of imaging units captures a plurality of images while moving a focus position at a second movement interval narrower than the first movement interval in the second movement range; ,
A focus position corresponding to an image determined to have the highest degree of focus by the evaluation unit among images captured in the second moving range group is determined as a focus position common to the plurality of imaging units. An imaging method comprising: a determining step to perform.
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