CN111698417A - 摄像设备、摄像控制方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像设备、摄像控制方法和存储介质。为了提供即使在诸如被摄体变化的情况等的场景变化的情况下也能够通过控制焦点位置和倾斜角度这两者而以高速进行最佳倾斜控制的倾斜控制装置，提供了摄像设备，包括：倾斜控制单元，用于通过驱动摄像器件和摄像光学***其中至少之一来进行倾斜控制；调焦透镜驱动单元，用于驱动调焦透镜；以及控制单元，其具有用于使用倾斜控制单元和调焦透镜驱动单元其中至少之一来进行焦点校正的多个控制模式，并且根据图像画面上显示的被摄体区域的数量来选择多个控制模式其中之一。

Description

摄像设备、摄像控制方法和存储介质

技术领域

本发明涉及能够进行倾斜控制的摄像设备等。

背景技术

通常，存在如下的情况：通过在诸如屋檐下等的高处安装监视照相机并且使该照相机的光轴指向斜向下，来监视路边的行人或者对车辆或其车牌号进行摄像。在这种情况下，由于照相机的光轴是斜向下的，因此当进行摄像时聚焦的焦平面是与光轴垂直的平面，并且在许多情况下该焦平面与作为实际摄像对象的被摄体的摄像面不一致。

为此，聚焦的区域是画面的一部分，而其它区域为离焦。

关于这样的问题，通常已知应用了用于通过进行使透镜或摄像器件相对偏斜的控制(在下文中称为倾斜控制)来扩大景深范围的沙姆定律(Scheimpflug principle)的摄像设备。

然而，当针对近距离处的被摄体和远距离处的被摄体这两者进行预定角度的倾斜控制时，可能存在被摄***置的高度之间的差、或者被摄体自身的高度之间的差等，由此可能存在用于使近距离处的被摄体和远距离处的被摄体这两者聚焦的多个倾斜角度。为此，仅使用一个倾斜角度，不能进行用于聚焦于位于近距离处的被摄体和位于远距离处的被摄体这两者的倾斜控制。监视照相机识别从近距离到远距离的被摄体是重要的。

此外，当被摄***置变化时，需要根据被摄***置的变化来进行适当的倾斜控制。在这种情况下，尽管通过仅控制倾斜角度可以聚焦于多个被摄体中的一个被摄体，但是通过该方式不能聚焦于位于多个区域中的被摄体。为此，不仅需要改变倾斜角度，还需要控制调焦透镜的位置。

在日本特开平11-242154中，描述了如下的技术：在摄像区域内获取多个区域的调焦信息，在预定时间段内使用调焦信息进行自动调焦，并且在随后的定时进行倾斜控制和自动调焦。

然而，在日本特开平11-242154中描述的摄像设备中，不能同时控制倾斜控制和自动调焦。由此，在进行自动调焦之后，在该状态下进行倾斜控制，因此对于自动调焦和倾斜控制这两者需要相当多的时间，使得存在难以实时跟随被摄***置的变化的问题。

本发明的目的是提供一种即使在被摄体变化等的情况下也能够通过优化调焦透镜驱动和倾斜控制来高速进行最佳的倾斜控制的摄像设备。

发明内容

为了实现上述目标，根据本发明的一个方面，提供了一种摄像设备，包括：倾斜控制单元，用于通过驱动摄像器件和摄像光学***其中至少之一来进行倾斜控制；调焦透镜驱动单元，用于驱动调焦透镜；以及控制单元，其具有用于使用所述倾斜控制单元和所述调焦透镜驱动单元其中至少之一来进行焦点校正的多个控制模式，并且用于根据图像画面上显示的被摄体区域的数量来选择所述多个控制模式其中之一。

一种摄像设备，包括：倾斜角度控制单元，用于进行通过使摄像器件偏斜来改变作为所述摄像器件和与摄像光学***的光轴垂直的平面之间的角度的倾斜角度的倾斜控制；调焦透镜驱动单元，用于驱动调焦透镜；位置信息获取单元，用于获取图像画面的第一区域的位置信息和所述图像画面的第二区域的位置信息；散焦量检测单元，用于检测所述第一区域和所述第二区域的散焦量；计算单元，用于基于所述第一区域和所述第二区域各自的位置信息和散焦量，来计算所述倾斜角度和所述调焦透镜的驱动量；以及控制单元，用于控制所述倾斜角度控制单元，以使所述摄像器件偏斜至所述计算单元所计算出的倾斜角度，以及控制所述调焦透镜驱动单元，以将所述调焦透镜驱动所述计算单元所计算出的所述调焦透镜的驱动量。

一种摄像控制方法，包括：倾斜控制步骤，用于通过驱动摄像器件和摄像光学***其中至少之一来进行倾斜控制；调焦透镜驱动步骤，用于驱动调焦透镜；以及控制步骤，其具有用于使用所述倾斜控制步骤和所述调焦透镜驱动步骤其中至少之一来进行焦点校正的多个控制模式，并且用于根据图像画面上显示的被摄体区域的数量来选择所述多个控制模式其中之一。

一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储使计算机执行控制处理的计算机程序，所述控制处理包括：倾斜控制步骤，用于通过驱动摄像器件和摄像光学***其中至少之一来进行倾斜控制；调焦透镜驱动步骤，用于驱动调焦透镜；以及控制步骤，其具有用于使用所述倾斜控制步骤和所述调焦透镜驱动步骤其中至少之一来进行焦点校正的多个控制模式，并且用于根据图像画面上显示的被摄体区域的数量来选择所述多个控制模式其中之一。

通过以下参考附图对典型实施例的描述，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例1的摄像设备的结构示例的框图。

图2是示出进行倾斜控制的场景的示例的图。

图3是示出倾斜控制方法的图。

图4是示出存在多个倾斜角度的示例1的图。

图5是示出存在多个倾斜角度的示例2的图。

图6是示出摄像场景的示例的图。

图7是示出摄像场景的另一示例的图。

图8是示出根据本发明的实施例1的调焦透镜驱动和倾斜控制的图。

图9是示出在存在三个以上被摄体的情况下的调焦透镜驱动和倾斜控制的图。

图10是示出在不存在被摄体等的情况下期望聚焦的代表性平面的示例的图。

图11是示出根据本发明的实施例1的多个控制模式的流程图。

图12是示出根据实施例2的摄像场景的一个示例的图。

图13是示出根据实施例3的处理流程的一个示例的流程图。

具体实施方式

在下文中，将使用参考附图的实施例详细描述本发明的优选实施例。

<实施例1>

图1是示出根据本发明的实施例1的摄像设备的结构的框图。

作为根据本实施例的摄像光学***的镜头单元包括通过在光轴方向上移动来改变焦距的变焦透镜101、通过在光轴方向上移动来进行焦点控制的调焦透镜102、以及调整进入摄像器件106的光量的光圈单元103。图1中示出的摄像光学***是一个示例，并且无需包括变焦透镜101、调焦透镜102和光圈单元103全部。

穿过了摄像光学***的光通过带通滤波器(下文中被称为BPF)104和滤色器105在摄像器件106上形成作为光学图像的被摄体图像。

BPF 104可以选择性地从摄像光学***的光路退避。通过摄像器件106对被摄体图像进行光电转换，由此形成摄像信号。

从摄像器件106输出的模拟摄像信号被自动增益控制(AGC)107调整增益，被AD转换器108转换为数字信号，然后被输入到照相机信号处理单元109。

照相机信号处理单元109对数字摄像信号进行各种类型的图像处理(例如，伽马转换和白平衡调整等)，由此生成视频信号。通过在监视装置111中包括的显示单元上显示该视频信号作为图像，可以显示如图6、7、10和12所示的图像画面。

经由通信单元110，通过使用有线或无线通信的网络，将视频信号输出到至少一个监视装置111。此外，通信单元110接收来自监视装置111中包括的诸如外部PC等的外部控制装置的命令，并将与命令相对应的控制信号发送至摄像设备的倾斜/焦点控制单元115。

在该实施例中，包括监视装置111等的***将被称为摄像设备。在该实施例的图1中，除了监视装置111以外的构件被容纳在一个壳体内部并且构成安全照相机。

焦点评价值计算单元112从AD转换器108或照相机信号处理单元109接收RGB的像素值或亮度值，并且计算用于倾斜控制或自动调焦(下文中被称为AF)的焦点评价值。例如，通过将监视装置111的显示单元上显示的图像画面划分成多个被摄体区域，针对各被摄体区域，基于图像的对比度和高频分量来计算焦点评价值。可以使用诸如相位差AF方法或红外AF方法等的任何方法获取焦点评价值，只要该焦点评价值可以被用于焦点调整即可。

此外，例如，用于显示图像画面的显示单元可以选择性地连接至照相机信号处理单元109的输出侧，并且可以允许也在安全照相机侧监视图像画面。

被摄体判断单元113对来自照相机信号处理单元109的视频信号进行图像识别，并且检测图像画面上的特定被摄体。特定被摄体是由用户任意指定的或是预先设置为默认的被摄体(例如，人、面部或车辆等)，但是不限于这些示例。

来自焦点评价值计算单元112的焦点评价值以及来自被摄体判断单元113的被摄体识别结果被输入至倾斜/调焦透镜驱动量计算单元114。此外，倾斜/调焦透镜驱动量计算单元114基于焦点评价值、被摄体识别结果以及来自倾斜/焦点控制单元115的倾斜角度信息和焦点位置信息，来计算对于场景最佳的倾斜角度和焦点位置。通过将计算出的倾斜角度和焦点位置发送至倾斜/焦点控制单元115来控制倾斜角度和焦点位置。

倾斜/焦点控制单元115具有作为计算机的CPU，并且作为控制单元基于存储器(图中未示出)中存储的计算机程序来执行整个设备的各种操作。倾斜/焦点控制单元115基于通过通信单元110的来自诸如外部PC等的外部控制装置的指示，以AF或手动调焦(下文中被称为MF)进行调焦透镜驱动。此外，倾斜/焦点控制单元115从摄像器件驱动单元116和调焦驱动单元117接收当前透镜位置信息，并且将当前位置发送至倾斜/调焦透镜驱动量计算单元114。此外，倾斜/焦点控制单元115通过将由倾斜/调焦透镜驱动量计算单元114计算出的倾斜角度和焦点位置发送至摄像器件驱动单元116和调焦驱动单元117，来进行驱动控制。

摄像器件驱动单元116用作倾斜控制单元(倾斜角度控制单元)，并且基于由倾斜/焦点控制单元115指定的倾斜角度来使摄像器件106倾斜。通过使摄像器件106偏斜，改变作为摄像器件106和与摄像光学***的光轴垂直的平面之间的角度的倾斜角度。

在该实施例中，用于使摄像器件106倾斜的转动轴(倾斜轴)被布置为在水平方向(摄像器件的长度方向)上穿过摄像面的中心，并且控制摄像器件106围绕该转动轴相对于摄像光学***倾斜。

有鉴于此，为了进行倾斜控制，代替使摄像器件倾斜，可以控制摄像光学***的一些透镜相对于摄像器件倾斜。

调焦驱动单元117基于倾斜/焦点控制单元115指示的焦点设置位置，来控制调焦透镜102的位置。

作为进行倾斜控制的场景的示例，将假设图2中所示的场景。图2是示出进行倾斜控制的场景的示例的图。

示出了存在近距离处的被摄体和远距离处的被摄体的情况。在不进行倾斜控制的AF或MF的调焦操作中，聚焦于位于近距离的被摄体或者位于远距离的被摄体。

图3是示出倾斜控制方法的图，并且如图3所示的倾斜控制是用于例如通过使摄像器件106倾斜来将聚焦的(焦)平面设置为与诸如地面等的水平面平行的控制。以这种方式，针对平行于地面的平面，位于近距离处的被摄体和位于远距离处的被摄体进入景深并可以保持被聚焦。

基于沙姆定律，使用以下等式(1)来计算倾斜角度b。

b＝arctan(f/(Ltanα))(等式1)

这里，f是焦距，L是被摄体距离，并且α是光轴和焦平面之间的角度。

图4和5是示出存在多个最佳倾斜角度的示例1和示例2的图。在如图4所示的被摄体正在行走的表面的高度变化的情况下，或者在如图5所示的存在具有不同高度的多个被摄体的情况下等，对于各被摄体而言最佳倾斜角度是不同的。同样地，在位于与倾斜转动轴所穿过的摄像器件中心相对应的图像画面中心处的被摄体通过AF或MF等而处于离焦的情况下，对于各被摄体而言最佳倾斜角度是不同的。换言之，针对在图像画面上显示的被摄体，存在多个最佳倾斜角度。图6和7是示出在图像画面上显示的图像的示例的图，并且在如图6和7所示的在不同距离处存在具有不同高度的多个被摄体的情况下等，被摄体可能处于离焦。

此外，即使在各被摄体根据时间的经过而移动或消失的情况下，在传统倾斜控制中也存在被摄体根据场景中的变化而离焦的情况。

此外，在存在具有不同高度的多个被摄体的情况下，在许多情况下，仅使用倾斜控制可能不能进行最佳控制。

将参考图8描述其一个示例。图8是示出调焦透镜驱动和倾斜控制的图。

将考虑画面上存在被摄体人801(第一区域)和被摄体车辆802(第二区域)作为对象被摄体的情况。调焦透镜102的当前倾斜角度和位置具有在图8的上部所示的位置关系。这里，x是为了聚焦于被摄体人801而应当被减小为零的、相对于摄像光学***的摄像面的焦点校正量(散焦量)。此外，y是为了聚集于被摄体车辆802而应当被减小为零的、相对于摄像光学***的焦平面的焦点校正量(散焦量)。在许多情况下，仅通过进行倾斜控制可能难以聚焦于被摄体人801和被摄体车辆802这两者。

为此，在该实施例中，一起进行使用调焦透镜的焦点校正和使用倾斜控制的焦点校正。将描述在该情况下它们的驱动量的计算方法的示例。如在图8的上部中，从穿过摄像器件106的摄像面中心的倾斜轴到被摄体图像的距离(图像高度)，对于被摄体人801将由k1[μm]表示，并且对于被摄体车辆802将由k2[μm]表示。这里，k1和k2分别地与图像画面的第一区域的位置信息和图像画面的第二区域的位置信息相对应。此外，根据调焦透镜102的移动的、摄像面上的焦点校正量将由β表示。

作为计算β的示例，存在根据调焦透镜102的灵敏度和调焦透镜102的驱动量的乘积来计算β的方法。另一方面，在倾斜角度由θ[°]表示的情况下，根据倾斜角度的焦点校正量是α＝tanθ与从倾斜轴到被摄体图像的距离k1和k2的乘积。

由此，获得以下等式。

x＝k1×α+β (等式2)

y＝k2×α-β (等式3)

通过求解联立方程，获得如下等式。

β＝(k2×x-k1×y)/(k1+k2) (等式4)

α＝(x+y)/(k1+k2) (等式5)

因此，倾斜角度θ可以使用以下等式计算。

θ＝arctan((x+y)×(k1+k2)) (等式6)

此外，例如，为了近似计算调焦透镜的驱动量(调焦透镜驱动量)γ，可以使用γ＝β/(调焦透镜的灵敏度)来计算。此外，对于更精确的计算，可以求解与灵敏度相对应的高阶方程或者多项式。

调焦透镜驱动量γ的计算方法可以被各种变形或近似等，并且可以采用使用这样的变形或近似等的计算方法。

将描述在图像画面上存在三个以上被摄体的情况。图9是示出在图像画面上存在三个以上被摄体的情况下的调焦透镜驱动和倾斜控制的图。在如图9中的存在位于近距离处和远距离处的被摄体的情况下，通过仅进行倾斜控制和调焦透镜驱动可能不能聚焦于全部被摄体。

针对位于远距离处的被摄体人901、位于中间距离处的被摄体人902和位于近距离处的被摄体人903的相对于摄像光学***的焦平面的焦点校正量(散焦量；模糊量)将分别由a[μm]、b[μm]和c[μm]表示。

将描述在该情况下的计算方法的示例。首先，作为第一方法，存在将诸如a[μm]、b[μm]和c[μm]等的焦点校正量中的最大值控制为最小的方法。通过进行调焦透镜驱动和倾斜控制，将a[μm]、b[μm]和c[μm]中的最大值控制为最小。根据该方法，在如图9中的场景中的被摄体的模糊可以被抑制为最小。作为第二方法，存在计算容许焦点范围(即，景深)并且将诸如a[μm]、b[μm]和c[μm]等的焦点校正量控制在该景深内的方法。

景深是使用摄像器件106的每个像素的单元间距和光圈值所确定的值。当景深由FΔ表示时，可以通过求解下面等式来计算。

FΔ≥k1’×α+β (等式6)

FΔ≥k2’×α+β (等式7)

FΔ≥k3’×α-β (等式8)

通过求解以上描述的等式6至等式8来计算α和β，并且根据α和β计算倾斜角度θ和调焦透镜驱动量γ。

在a[μm]、b[μm]和c[μm]在景深内的情况下，用户不会察觉图像模糊，并且不需要如第一方法那样使a[μm]、b[μm]和c[μm]中的最大值最小。在使用第二方法进行控制的情况下，如果要聚焦的被摄体不在景深内，则还可以利用使用第一方法的驱动控制。

通常，将近距离处的景深和远距离处的景深相比较，远距离侧具有用于倾斜控制的更大的景深，因此，优先对近距离处的被摄体进行倾斜控制和调焦透镜驱动也是有效的。为此，通过使用用于测量至被摄体的距离的测距单元，可以测量至多个被摄体的距离，并且可以优先针对相对靠近摄像器件的被摄体进行倾斜控制和调焦透镜驱动。

此外，消失也可以被认为是被摄体变化。在这种情况下，存在聚焦于地面等的平面上的错误的可能性。此外，由于还存在可能错误地设置了与期望聚焦的优选焦平面不同的平面的情况，因此应当考虑应对这些情况的方法。

图10是示出在不存在被摄体等的情况下期望聚焦的代表性平面的示例的图。如在图10中，根据当安装安全照相机时的背景场景和安全照相机的主对象被摄体，例如，假定主被摄体是人等，期望聚焦的平面可以被设置为例如地面等上方偏移1.6m的平面。通过进行控制使得设置上述平面，可以增大画面内的聚焦区域的比例。换言之，可以防止大的模糊。期望聚焦的平面可以是用户确定的平面或预先确定的平面。此外，考虑如下方法：通过从存储器中读取历史，可以获得过去调焦透镜频繁停止的位置和倾斜角度，然后通过对这些位置和倾斜角度进行加权，可以实现适合于场景的位置和倾斜角度。

接着，将参考图11中所示的流程图描述根据实施例1的选择多个控制模式的示例。

在该实施例中，存在用于使用上述倾斜控制单元和调焦透镜驱动单元其中至少之一来进行焦点校正的多个控制模式。此外，存在根据在图像画面上显示的被摄体区域的数量来选择多个控制模式其中之一的特点。

在S1101中进行扫描。扫描是使得摄像器件106的倾斜角度或调焦透镜102的位置在一个方向上逐渐变化的驱动控制。在S1102中，焦点评价值计算单元112在扫描期间针对图像画面上显示的多个区域之中的各区域计算评价值。

在S1103中，被摄体判断单元113判断存在被摄体的区域。存在被摄体的区域是在S1102中针对各区域所计算的评价值为高的区域，或者是通过图像识别发现诸如人或车辆等的要聚焦的被摄体的区域。

在S1104中，判断存在被摄体的区域的数量(在图像画面上显示的被摄体区域的数量)。在S1104中被摄体区域的数量被判断为一个的情况下，在S1105中选择第一控制模式，在第一控制模式中，使用倾斜控制和调焦透镜驱动其中之一来进行焦点校正，使得存在被摄体的区域被聚焦。

更具体地，例如在图像画面的垂直中心附近不存在被摄体的情况下，使用倾斜控制进行焦点校正。换言之，在从图像画面的垂直中心至被摄体的距离(图像高度)长于预定值的情况下进行倾斜控制，并且在从图像画面的垂直中心至被摄体的距离(图像高度)短于预定值的情况下使用调焦透镜驱动进行焦点校正。

在S1104中存在被摄体的区域的数量是两个的情况下，在S1106中选择第二控制模式。在第二控制模式中，使用倾斜控制和调焦透镜驱动这两者来进行焦点校正。更具体地，例如，通过使用如上所述的等式2至等式5，来计算焦点校正量使得存在被摄体的两个区域都被聚焦。

换言之，通过使用在S1102中计算出的针对各区域的评价值，来获取针对各区域的评价值变为峰值的调焦透镜位置，例如如等式2和等式3中表示的x和y。基于图像画面上的区域的位置，来获取等式2和等式3中表示的k1和k2。然后，使用等式4和等式5，来计算倾斜角度θ和调焦透镜驱动量γ。

随后，基于上述倾斜角度θ和调焦透镜驱动量γ，来进行倾斜控制和调焦透镜驱动。

有鉴于此，用于计算针对各区域的焦点校正量的方法不限于上述方法，并且可以使用外部测量传感器，或者使用各像素包括彼此之间具有视差的多个光电转换单元的摄像面相位差图像传感器，来获取至被摄体的距离。

在S1104中判断为存在被摄体的区域的数量是三个以上的情况下，与S1106同样地，在S1107中选择第二控制模式。换言之，使用倾斜控制和调焦透镜驱动这两者来进行焦点校正。这里，尽管选择相同的第二控制模式，但是具体计算方法(计算算法)与S1106不同。如上所述，例如，使用等式6至等式8来计算倾斜角度θ和调焦透镜驱动量γ，使得存在被摄体的区域的焦点校正量(模糊量)的最大值变得最小。然后，基于通过上述方法计算出的倾斜角度θ和调焦透镜驱动量γ，来进行倾斜控制和调焦透镜驱动。

在这种情况下，进行控制使得存在被摄体的区域进入容许模糊圈的直径内。尽管在存在被摄体的区域的数量等于或大于预定数量“三个”的情况下，处理前进到步骤S1107，但是预定数量可以例如等于或大于“四个”。在这样的情况下，在存在被摄体的区域的数量是两个或三个的情况下，处理前进到S1106。作为另一实施例，在存在被摄体的区域的数量等于或大于两个的情况下，处理可以前进到步骤S1107，并且可以省略步骤S1106。

在S1104中没有存在被摄体的区域的情况下，换言之，在判断为在图像画面上不存在被摄体的情况下，在S1108中选择第三控制模式，在第三控制模式中，进行控制使得使用预先设置的焦点校正量。换言之，调焦透镜驱动位置和倾斜角度返回到紧挨在诸如扫描等的控制开始之前的、过去的调焦透镜驱动位置和倾斜角度。可选地，可以存储过去的调焦透镜驱动和倾斜控制中最频繁停止的位置，并且可以使用最频繁停止的位置作为默认来进行调焦透镜驱动和倾斜控制。换言之，过去的调焦透镜驱动位置和倾斜角度以及过去的焦点校正量的历史被存储在存储器中，并且基于历史信息来控制焦点位置和倾斜角度。

此外，还可以在被摄体的区域没有变化的情况下，进行与在没有存在被摄体的区域的情况下的控制同样的控制。

如上所述，在实施例1中，在S1103中自动判断图像画面上的被摄体区域的数量。然后，根据数量选择用于使用倾斜控制单元和调焦透镜驱动单元其中至少之一的焦点校正的多个控制模式其中之一。因此，被摄体不会根据被摄体的变化而变得离焦，并且可以实现对于情形最佳的倾斜控制和调焦透镜驱动。

<实施例2>

接着，将参考图12描述本发明的实施例2。在实施例2中，由客户指定拍摄图像的任意区域，并且控制焦点位置和倾斜角度。

图12是示出根据实施例2的摄像场景的一个示例的图。针对图12中所示的被摄体A1201和被摄体B1202，用户使用区域指定单元(触摸板或鼠标等)来指定这两个区域。在该实施例中，用户使用区域指定单元通过指定区域自身、各区域的角部、宽度和高度等来设置指定区域。

此外，作为另一方法，可以预先在图像画面上显示具有预定大小的预定框，并且可以将该框移动至任意位置以指定位置，并且执行确定操作。通过使用如上所述的方法，例如可以容易地设置第一指定区域1203，并且随后还可以同样容易地设置第二指定区域1204。

以这种方法，代替在如图11中所示的步骤S1101至S1103中的执行图像画面上的被摄体区域的自动判断，用户可以手动指定图像画面上的被摄体区域。在这种情况下，用户指定的图像画面上的被摄体区域的数量与步骤S1104中的存在被摄体的区域的数量相对应。

<实施例3>

在实施例2中，在用户手动指定图像画面上的被摄体区域之后，在步骤S1104中判断存在被摄体的区域的数量。然而，在实施例3中，在不判断区域的数量的情况下控制倾斜角度和焦点位置。

图13是示出根据实施例3的处理流程的一个示例的流程图。

首先，在S1301中，如上所述，用户设置包括如图12所示的指定区域A(第一区域)(1203)和指定区域B(第二区域)(1204)的任意两个指定区域。这里，指定区域A将被称为评价范围A，并且指定区域B将被称为评价范围B。

接着，在S1302中，根据两个指定区域(评价范围)的图像高度，来获取实施例1中描述的k1和k2。换言之，将由k1[μm]表示从穿过摄像器件106的摄像面的中心的倾斜轴至评价范围A的中心的距离(图像高度)，并且将由k2[μm]表示从倾斜轴至评价范围B的中心的距离(图像高度)。换言之，S1302用作用于获取第一区域相对于图像画面的垂直中心的位置信息和第二区域相对于图像画面的垂直中心的位置信息的位置信息获取单元。

然后，在S1303中存储初始焦点位置，在S1304中计算针对评价范围A的校正量(相对于焦平面的散焦量)x，并且随后，在S1305中计算针对评价范围B的校正量(相对于焦平面的散焦量)y。换言之，S1303用作用于检测第一区域和第二区域各自的散焦量的散焦量检测单元。

计算方法与实施例1中描述的方法相同。

在S1306中，计算倾斜角度θ和焦点校正量β。

如实施例1中所描述，使用等式6将倾斜角度θ获取为θ＝arctan((x+y)/(k1+k2))。

基于上述计算结果的值，在S1307中，可以通过控制倾斜角度和焦点位置来进行倾斜控制。

在该实施例3中，尽管示出了存在两个被摄体的情况，但是通过从多个被摄体之中选择任意被摄体，也可以聚焦于用户期望聚焦的被摄体。

此外，对于该实施例中没有描述的、在选择区域的数量大于两个或者选择区域的数量小于两个的情况下进行的处理，可以通过与实施例1中描述的在多个焦点位置的情况下进行的处理同样的处理来应对。

尽管在该实施例中指定区域具有矩形形状，但是可以采用任何指定方法和任何形状，只要可以实现区域指定的目的即可。

在上述实施例1至实施例3中，例如，尽管在倾斜控制中改变摄像器件的倾斜角度，但是也可以改变透镜的倾斜角度。此外，不仅可以使用水平方向上的倾斜控制，还可以使用垂直方向上的倾斜控制。

此外，在上述实施例1至实施例3中，描述了通过使用CPU等使用等式进行计算来导出计算结果的示例。然而，代替使用等式的计算，可以在存储器中存储对应于这些等式的表，并且可以使用该表直接导出与基于等式的计算结果同样的结果。

本发明不限于上述实施例，可以基于本发明的主要构思进行各种变形，并且不意图从本发明的范围中排除这些变形。

此外，作为根据本实施例的控制的一部分和整体，实现上述实施例的功能的计算机程序可以通过网络或各种存储介质被提供给摄像设备或摄像控制装置。然后，摄像设备或摄像控制装置的计算机(或者CPU或MPU等)可以被配置为读取并执行该程序。在这种情况下，程序和存储程序的存储介质构成本发明。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附的权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这些修改以及等同结构和功能。

本申请要求2019年3月15日提交的日本专利申请2019-48401和2019年11月11日提交的日本专利申请2019-204141的权益，由此通过整体引用而包含于此。

Claims (19)

1.一种摄像设备，包括：

倾斜控制单元，用于通过驱动摄像器件和摄像光学***其中至少之一来进行倾斜控制；

调焦透镜驱动单元，用于驱动调焦透镜；以及

控制单元，其具有用于使用所述倾斜控制单元和所述调焦透镜驱动单元其中至少之一来进行焦点校正的多个控制模式，并且用于根据图像画面上显示的被摄体区域的数量来选择所述多个控制模式其中之一。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制单元计算相对于所述摄像光学***的焦平面的焦点校正量。

3.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，所述控制单元基于所述图像画面上的相对于倾斜轴的位置的距离来计算所述焦点校正量。

4.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制单元基于所述调焦透镜的灵敏度来计算所述调焦透镜的驱动量。

5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述图像画面上显示的被摄体区域的数量是一个的情况下，所述控制单元选择用于使用所述倾斜控制单元和所述调焦透镜驱动单元其中之一来进行焦点校正的第一控制模式。

6.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述图像画面上显示的被摄体区域的数量等于或大于两个的情况下，所述控制单元选择用于使用所述倾斜控制单元和所述调焦透镜驱动单元来对被摄体进行焦点校正的第二控制模式。

7.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，在所述图像画面上没有显示被摄体区域的情况下，所述控制单元选择用于进行预定焦点校正量的第三控制模式。

8.根据权利要求7所述的摄像设备，其中，所述预定焦点校正量是基于过去的历史而预先设置的。

9.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述图像画面上显示的被摄体区域的数量等于或大于预定数量的情况下，所述控制单元进行所述倾斜控制单元和所述调焦透镜驱动单元的控制，使得针对多个被摄体的焦点校正量中的最大值变为最小。

10.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述图像画面上显示的被摄体区域的数量等于或大于预定数量的情况下，所述控制单元进行所述倾斜控制单元和所述调焦透镜驱动单元的控制，使得针对多个被摄体的焦点校正量在景深内。

11.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括测距单元，所述测距单元用于测量至被摄体的距离，

其中，在所述图像画面上显示的被摄体区域的数量等于或大于预定数量的情况下，所述控制单元进行所述倾斜控制单元和所述调焦透镜驱动单元的控制，使得相对靠近所述摄像器件的被摄体优先。

12.根据权利要求9至11所述的摄像设备，其中，所述预定数量是三个。

13.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括外部控制装置，所述外部控制装置用于通过网络与所述控制单元进行通信。

14.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制单元自动判断所述图像画面上的被摄体区域。

15.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括区域指定单元，所述区域指定单元用于使得用户能够指定所述图像画面上显示的被摄体区域。

16.一种摄像设备，包括：

倾斜角度控制单元，用于进行通过使摄像器件偏斜来改变作为所述摄像器件和与摄像光学***的光轴垂直的平面之间的角度的倾斜角度的倾斜控制；

调焦透镜驱动单元，用于驱动调焦透镜；

位置信息获取单元，用于获取图像画面的第一区域的位置信息和所述图像画面的第二区域的位置信息；

散焦量检测单元，用于检测所述第一区域和所述第二区域的散焦量；

计算单元，用于基于所述第一区域和所述第二区域各自的位置信息和散焦量，来计算所述倾斜角度和所述调焦透镜的驱动量；以及

控制单元，用于控制所述倾斜角度控制单元，以使所述摄像器件偏斜至所述计算单元所计算出的倾斜角度，以及控制所述调焦透镜驱动单元，以将所述调焦透镜驱动所述计算单元所计算出的所述调焦透镜的驱动量。

17.根据权利要求16所述的摄像设备，其中，所述控制单元进行所述倾斜角度控制单元和所述调焦透镜驱动单元的控制，使得满足等式θ＝arctan((x+y)/(k1+k2))，其中，θ是倾斜角度，x是所述第一区域的散焦量，y是所述第二区域的散焦量，以及k1和k2是从与倾斜轴相对应的位置至所述图像画面上的所述第一区域和所述第二区域的距离，其中所述倾斜轴穿过摄像面的中心。

18.一种摄像控制方法，包括：

倾斜控制步骤，用于通过驱动摄像器件和摄像光学***其中至少之一来进行倾斜控制；

调焦透镜驱动步骤，用于驱动调焦透镜；以及

控制步骤，其具有用于使用所述倾斜控制步骤和所述调焦透镜驱动步骤其中至少之一来进行焦点校正的多个控制模式，并且用于根据图像画面上显示的被摄体区域的数量来选择所述多个控制模式其中之一。

19.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储使计算机执行控制处理的计算机程序，所述控制处理包括：

倾斜控制步骤，用于通过驱动摄像器件和摄像光学***其中至少之一来进行倾斜控制；

调焦透镜驱动步骤，用于驱动调焦透镜；以及

控制步骤，其具有用于使用所述倾斜控制步骤和所述调焦透镜驱动步骤其中至少之一来进行焦点校正的多个控制模式，并且用于根据图像画面上显示的被摄体区域的数量来选择所述多个控制模式其中之一。

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