JP2011114646A - Tracking device, focusing device, and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、追尾装置、焦点調節装置、および、撮像装置に関する。 The present invention relates to a tracking device, a focus adjustment device, and an imaging device.
撮像対象を含む画像をテンプレート画像とし、このテンプレート画像に類似した画像の位置を撮像対象の位置として認識することにより、撮像対象を追尾する。そして、この追尾した位置に対する焦点検出結果に基づいて、撮影光学系の焦点調節を行う焦点調節装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 An image including the imaging target is used as a template image, and the imaging target is tracked by recognizing the position of an image similar to the template image as the position of the imaging target. A focus adjustment device that performs focus adjustment of the photographing optical system based on the focus detection result for the tracked position is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に示す画像追尾装置にあっては、たとえば、追尾の対象となる被写体の像が小さい場合、追尾性能が悪くなるという問題がある。 However, the image tracking device disclosed in Patent Document 1 has a problem that, for example, when the image of a subject to be tracked is small, the tracking performance is deteriorated.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被写体の像が小さい場合であっても、当該特定の対象を適切に追尾することができる追尾装置、焦点調節装置、および、撮像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a subject image is small, a tracking device, a focus adjustment device, and an imaging device that can appropriately track the specific target Is to provide.
この発明は、光学系による像を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像のうち、特定の対象の像に対応する画像を基準画像として設定する設定部と、前記画像内の、前記基準画像に対応する像の位置を繰り返し認識し、前記特定の対象を追尾する追尾部と、前記特定の対象の像の大きさに基づいて、前記基準画像を変更する変更部と、を備えることを特徴とする追尾装置である。 The present invention includes an imaging unit that captures an image by an optical system, a setting unit that sets, as a reference image, an image corresponding to a specific target image among images captured by the imaging unit, A tracking unit that repeatedly recognizes the position of the image corresponding to the reference image and tracks the specific target; and a change unit that changes the reference image based on the size of the image of the specific target. This is a tracking device.
また、この発明は、上記に記載の追尾装置と、前記追尾部によって前記特定の対象を追尾した位置に対応して前記焦点検出部によって検出される焦点状態に基づいて、前記光学系を焦点調節する焦点調節部と、を備えることを特徴とする焦点調節装置である。 The present invention also focuses the optical system on the basis of the tracking state described above and a focus state detected by the focus detection unit corresponding to a position where the specific target is tracked by the tracking unit. And a focus adjusting unit.
また、この発明は、上記に記載の焦点調節装置と、前記光学系による像を記録する記録部と、を備えることを特徴とする撮像装置である。 According to another aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus comprising: the focus adjustment apparatus described above; and a recording unit that records an image by the optical system.
この発明によれば、被写体の像が小さい場合であっても、適切に追尾することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately track even when the image of the subject is small.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、一実施の形態による焦点調節装置を備えたデジタル一眼レフカメラ(以下、カメラという)の構成を示す図である。なお、本発明の焦点調節装置および撮像装置に関わる機器および装置以外のカメラの一般的な機器および装置については図示と説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a digital single-lens reflex camera (hereinafter referred to as a camera) including a focus adjustment device according to an embodiment. It should be noted that illustrations and descriptions of general devices and apparatuses of cameras other than the devices and apparatuses related to the focus adjustment apparatus and the imaging apparatus of the present invention are omitted.
一実施の形態のカメラはカメラボディ100にレンズ鏡筒200が装着され、レンズ鏡筒200は各種の撮影レンズに交換可能である。なお、この一実施の形態ではレンズ交換式カメラを例に上げて説明するが、本発明はレンズ交換式カメラに限定されず、レンズ固定式カメラに対しても適用できる。
In a camera according to an embodiment, a
レンズ鏡筒200は、ズーミングレンズおよびフォーカスレンズなどの複数のレンズから構成される撮影光学系(光学系)1と、レンズ駆動用モータ14と、を備えている。撮影光学系1のうち、焦点を調整するフォーカスレンズは、レンズ駆動用モータ14により光軸方向に駆動される。これにより、撮影光学系1の焦点が調節される。
The
カメラボディ100は、メインミラー2、焦点板3、ペンタプリズム4、接眼レンズ5、撮像部6、サブミラー7、位相差検出方式の焦点検出装置8(以下、焦点検出装置8とする)、測光用レンズ15、測光センサー16、操作部材18、焦点調節装置300、制御部400、および、記録部500を備えている。
The
撮像部6はCCDやCMOSなどから構成され、撮影光学系1により結像した特定の対象の像(被写体像)を電気信号に変換して出力する。この撮像部6から出力される電気信号を記録することにより、特定の対象の像が撮像される。以降の説明においては、特定の対象の像を、被写体像と称して説明する。
The
焦点検出装置8は、図2に示すように撮像画面上に対応付けて複数の焦点検出位置(複数の測距領域)を備えており、複数の焦点検出位置ごとに検出される焦点検出信号を焦点調節装置300に出力する。
As shown in FIG. 2, the
焦点調節装置300は、焦点検出装置8から入力された焦点検出信号に基づいて、撮影光学系1の焦点調節状態を示すデフォーカス量を求め、求めたデフォーカス量に基づいて、レンズ駆動用モータ14を介して撮影光学系1の焦点を調節する。
The
撮影時以外は、メインミラー2とサブミラー7が図1に示すように撮影光路中に置かれる。このとき、撮影光学系1を透過した被写体からの光の一部は、メインミラー2に反射されて焦点板3へ導かれ、焦点板3上に被写体像を結像する。 Except for shooting, the main mirror 2 and the sub mirror 7 are placed in the shooting optical path as shown in FIG. At this time, a part of the light from the subject that has passed through the photographing optical system 1 is reflected by the main mirror 2 and guided to the focusing screen 3, and an object image is formed on the focusing screen 3.
焦点板3上の被写体像は、ペンタプリズム4と接眼レンズ5を介して撮影者に観測可能となるとともに、その光束は、ペンタプリズム4と測光用レンズ15を介して測光用センサー16へ導かれる。
The subject image on the focusing screen 3 can be observed by the photographer via the
測光センサー16は、被写体像に対応した撮影画面を複数の領域に分割して各領域ごとの輝度に応じた測光信号を、焦点調節装置300に出力する。
The
撮影時は、メインミラー2とサブミラー7が撮影光路から退避(ミラーアップ)され、撮影光学系1を透過した被写体からの光束が撮像部6へ導かれ、撮像部6の撮像面に結像された被写体像が撮像される。
At the time of shooting, the main mirror 2 and the sub mirror 7 are retracted (mirror-up) from the shooting optical path, and the light flux from the subject that has passed through the shooting optical system 1 is guided to the
制御部400は、カメラボディ100が備えるメインミラー2、撮像部6、サブミラー7、焦点検出装置8、測光センサー16、焦点調節装置300、および、記録部500を制御する。
The
記録部500は、撮影光学系1を介して撮像部6により撮像された被写体像を記録する。たとえば、このカメラボディ100にはカードメモリ等の取り外しが可能な記憶媒体が接続部を介して接続される。そして、この記録部500は、撮像部6により撮像された被写体像をこの記憶媒体に記録する。
The
操作部18は、ユーザにより操作されることにより、ユーザの操作に応じた信号を、制御部400に出力する。この操作部18は、たとえば、撮影光学系1の焦点調節を行う動作を起動するスイッチであるレリーズ半押しスイッチSW1(以降、スイッチSW1とする)を備えている。
When operated by the user, the
<焦点調節装置300の構成>
次に、焦点調節装置300の構成について説明する。この焦点調節装置300は、AF−CCD制御部9、デフォーカス演算部(焦点検出部)10、フォーカスエリア位置決定部11、レンズ駆動量演算部12、レンズ駆動制御部13、および、追尾装置17を備えている。
<Configuration of
Next, the configuration of the
AF−CCD制御部9は、上述した被写体からの光の他の一部に基づいて、焦点検出装置8が備える電荷蓄積型の光電変換素子からなるラインセンサに電荷を蓄積させる制御をするとともに、蓄積された電荷を焦点検出装置8から読み出して、デフォーカス演算部10に出力する。
The AF-
デフォーカス演算部10は、AF−CCD制御部9を介して焦点検出装置8から読み出された出力に基づいて、撮影光学系1による像面内に設定された複数の焦点検出位置に対して撮影光学系1の焦点状態を算出する。
The defocus calculation unit 10 performs a plurality of focus detection positions set in the image plane by the photographing optical system 1 based on the output read from the
追尾装置17は、測光センサー16から出力された測光信号、すなわち、撮影画面を複数の領域に分割して各領域ごとの輝度に応じた測光信号に基づいて、撮影光学系1による像のうち、基準画像に対応する被写体像の位置を対象位置として繰り返し認識し、当該特定の対象を追尾する。この基準画像とは、後述する基準画像記憶部23に記憶されている画像、すなわち、テンプレート画像のことである。
The
フォーカスエリア位置決定部11は、追尾装置17により認識された対象位置に基づいて、デフォーカス演算部10により算出された複数の焦点検出位置に対して撮影光学系1の焦点状態のうち、いずれかの焦点検出位置に対する撮影光学系1の焦点状態を選択する。
The focus area
レンズ駆動量演算部12は、フォーカスエリア位置決定部11によって選択された対象位置に対応する焦点検出位置に対してデフォーカス演算部10によって検出される焦点状態(デフォーカス量)に基づいてレンズ駆動量を算出し、当該算出したレンズ駆動量に基づいてレンズ駆動制御部13を介してレンズ駆動用モータ14を制御することにより、撮影光学系1の焦点調節を行う。
The lens drive
レンズ駆動制御部13は、レンズ駆動量演算部12から出力されるレンズ駆動量に基づいてレンズ駆動用モータ14を制御し、撮影光学系1の焦点調節を行う。
The lens drive controller 13 controls the
<追尾装置17の構成>
次に、追尾装置17の構成について説明する。追尾装置17は、設定部20、変更部21、追尾部22、および、基準画像記憶部23を備えている。
<Configuration of the
Next, the configuration of the
基準画像記憶部23には、基準画像(テンプレート画像)が記憶される。 The reference image storage unit 23 stores a reference image (template image).
設定部20は、撮像部6によって撮像された画像のうち被写体像に対応する画像を、基準画像として基準画像記憶部23に記憶することにより、撮像部6によって撮像された画像のうち被写体像に対応する画像を、基準画像として設定する。
The setting unit 20 stores an image corresponding to the subject image in the image captured by the
たとえば、設定部20は、起動時やフォーカス処理が開始された場合に、すなわち、所定の初回追尾制御の場合に、撮影光学系1による像のうち、自動被写体認識技術により選択された被写体像、または、操作部18の操作によりユーザに選択された被写体像を、基準画像記憶部23に基準画像として記憶する。ここでいう自動被写体認識技術とは、たとえば、顔認識技術や移動体検出技術である。
For example, when the setting unit 20 starts up or when focus processing is started, that is, in the case of predetermined initial tracking control, the subject image selected by the automatic subject recognition technique among the images by the photographing optical system 1, Alternatively, the subject image selected by the user through the operation of the
変更部21は、被写体像の大きさに基づいて、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像を変更する。
The changing
追尾部22は、撮影光学系1による測光センサー16を介した画像内の、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像に対応する像の位置を繰り返し認識し、特定の対象を追尾する。
The tracking unit 22 repeatedly recognizes the position of the image corresponding to the reference image stored in the reference image storage unit 23 in the image via the
<本実施形態のカメラによる焦点調節の動作>
次に、図3のフローチャートを用いて、本実施形態のカメラによる焦点調節の動作について説明する。以降においては、撮影光学系1の焦点調節を行う動作をAF(オートフォーカス)動作と称して説明する。また、焦点調節をAFと称して説明する。また、焦点検出位置をAFエリアまたはエリアと称する。
<Operation of Focus Adjustment by Camera of this Embodiment>
Next, the focus adjustment operation by the camera of the present embodiment will be described using the flowchart of FIG. In the following, the operation for adjusting the focus of the photographic optical system 1 will be referred to as an AF (autofocus) operation. The focus adjustment will be described as AF. The focus detection position is referred to as an AF area or area.
まず、ステップS101において、制御部400は、スイッチSW1がONされているか否かを判定する。ここで、スイッチSW1の半押しは、AF動作の起動に対応するため、スイッチSW1がOFFからONへ変化したことに応じて、制御部400がAF動作を開始することになる。
First, in step S101, the
このステップS101で判定した結果が、スイッチSW1がONされていない場合には、制御部400はステップS101からの処理を繰り返す。一方、このステップS101で判定した結果が、スイッチSW1がONされている場合には、制御部400は次のステップS102に処理を進める。
If the result of determination in step S101 is that the switch SW1 is not turned on, the
次に、ステップS102において、制御部400は、AF動作が初回AF動作であるか否かを判定する。ここで、初回AF動作とは、上述したステップS101でOFFからONに切り替わった直後であって、AFの演算結果が何も出力されていない段階のことである。
Next, in step S102, the
このステップS102で判定した結果が初回AF動作である場合には、制御部400は処理をステップS103に進める。一方、このステップS102で判定した結果が初回AF動作でない場合には、制御部400は処理をステップS104に進める。
When the result determined in step S102 is the first AF operation, the
ステップS103において、AF動作が開始された直後であるため、制御部400の制御に基づいて、追尾装置17により所定の初回追尾制御を行う。この初回追尾制御については、後に図4を用いて詳細に説明する。
Since it is immediately after the AF operation is started in step S103, predetermined initial tracking control is performed by the
また、ステップS104において、AF動作が継続中であり、既に追尾制御が行われているため、制御部400の制御に基づいて、追尾装置17により追尾演算処理を行う。この追尾演算処理については、後に図5を用いて詳細に説明する。
In step S104, since the AF operation is ongoing and tracking control has already been performed, the
上述のステップS103またはステップS104に続いて、次のステップS105において、制御部400の制御に基づいて、AF−CCD制御部9は、焦点検出装置8に対して蓄積制御を行わせる。なお、制御部400は、ステップS101でスイッチSW1がONされていれば、ステップS102〜ステップS104の動作と並行して本処理を実行してもよい。
Subsequent to step S103 or step S104 described above, in the next step S105, the AF-
次に、ステップS106において、制御部400の制御に基づいて、AF−CCD制御部9は、ステップS105で蓄積した電荷を焦点検出装置8から読み出し、A/D変換してデフォーカス演算部10に出力する。
Next, in step S <b> 106, based on the control of the
次に、ステップS107において、制御部400の制御に基づいて、デフォーカス演算部10は、焦点検出装置8から入力された電荷信号に基づいて相関演算により像ズレ量を求め、この求めた像ズレ量に基づいてデフォーカス量を算出する。
Next, in step S107, based on the control of the
なお、上述したステップS105からステップS107の処理は、焦点検出装置8が備えるAFエリアのうち、追尾の領域に相当するAFエリア、または、焦点検出装置8が備え持つ全てのAFエリアについて実行されてもよい。
It should be noted that the processing from step S105 to step S107 described above is executed for the AF area corresponding to the tracking area or all the AF areas included in the
次に、ステップS108において、制御部400は、所定エリア数のデフォーカス量の演算が終了したか否かを判定する。ここでいう所定数とは、たとえば、焦点検出装置8が備えるAFエリアのうち、追尾の領域に相当するAFエリア数や、焦点検出装置8が備える全てのAFエリア数である。
Next, in step S108, the
このステップS108の判定結果として所定エリア数のデフォーカス量の演算が終了していない場合には、制御部400は、ステップS105からの処理を繰り返す。一方、ステップS108の判定結果として所定エリア数のデフォーカス量の演算が終了した場合には、制御部400は、次のステップS109に処理を進める。
If the calculation of the defocus amount for the predetermined number of areas is not completed as a result of the determination in step S108, the
次に、ステップS109において、制御部400の制御に基づいて、フォーカスエリア位置決定部11はエリア決定処理を実行する。
Next, in step S109, based on the control of the
次に、ステップS110において、制御部400の制御に基づいて、レンズ駆動量演算部12は、ステップS109のエリア決定処理により選択されたエリアに基づいてレンズ駆動量演算を実行する。
Next, in step S110, based on the control of the
次に、ステップS111において、制御部400の制御に基づいて、レンズ駆動制御部13は、ステップS110のレンズ駆動量演算の結果に応じてレンズ駆動用モータ14を介してフォーカスレンズの位置を変更することにより、撮影光学系1の焦点調節を行う。
Next, in step S111, based on the control of the
次に、ステップS112において、制御部400は、テンプレート画像の再取得の判定処理を実行する。
Next, in step S <b> 112, the
<ステップS103:初回追尾制御>
次に、図4のフローチャートを用いて、図3のステップS103における初回追尾制御について説明する。
まず、ステップS201において、追尾装置17の設定部20は、追尾初期画像中のAFエリアに対応する領域の画像の被写体の色情報を記憶部に記憶する。この記憶部とは、例えば、追尾装置17の設定部20が備える記憶部であってもよい。
<Step S103: Initial tracking control>
Next, the initial tracking control in step S103 of FIG. 3 will be described using the flowchart of FIG.
First, in step S201, the setting unit 20 of the
次に、ステップS202において、追尾装置17の設定部20は、追尾初期画像中のAFエリアの周辺部で、被写体色情報と同様な色情報を示す同色情報を検出する。
次に、ステップS203において、追尾装置17の設定部20は、検出した同色情報を初期被写体領域とする。
Next, in step S202, the setting unit 20 of the
Next, in step S203, the setting unit 20 of the
次に、ステップS204において、追尾装置17の設定部20は、追尾初期画像中の被写体追尾領域を以降の追尾処理に用いるテンプレート画像として基準画像記憶部23に記憶する。
次に、ステップS205において、追尾装置17の設定部20は、被写体追尾領域を所定画素ずつ拡大した領域を探索領域に設定する。
Next, in step S204, the setting unit 20 of the
Next, in step S205, the setting unit 20 of the
<ステップS104:追尾演算処理>
次に、図5のフローチャートを用いて、図3のステップS104における追尾演算処理について説明する。
<Step S104: Tracking Calculation Process>
Next, the tracking calculation process in step S104 of FIG. 3 will be described using the flowchart of FIG.
まず、ステップS301において、追尾装置17の追尾部22は、追尾画像の探索領域から、基準画像記憶部23から読み出したテンプレート画像と同じサイズの領域を順次切り出し、切り出した画像とテンプレート画像とを対比し、画素ごとに色情報の差分を演算する。
First, in step S301, the tracking unit 22 of the
次に、ステップS302において、追尾装置17の追尾部22は、色情報の差が最も小さい領域を探索し、その領域を新しい追尾領域に決定する。ここで、追尾装置17の変更部21は、新しい追尾被写体領域の画像情報を用いて、基準画像記憶部23に記憶されているテンプレート画像の画像情報を変更してもよい。
Next, in step S302, the tracking unit 22 of the
次に、ステップS303において、追尾装置17の追尾部22は、新しい追尾領域の周辺に所定画素ずつ拡大した領域を、新しい探索領域として設定する。
Next, in step S303, the tracking unit 22 of the
<ステップS109:テンプレート画像再取得を行う処理>
次に、図6のフローチャートを用いて、図3のステップS112におけるテンプレート画像再取得を行う処理について説明する。
<Step S109: Template Image Reacquisition Processing>
Next, the template image re-acquisition process in step S112 of FIG. 3 will be described using the flowchart of FIG.
まず、ステップS501において、制御部400に、装着されているレンズの情報が入力される。このレンズの情報とは、たとえば、レンズの種類、焦点距離の他、現在のフォーカスレンズの位置などの情報を含んでいるものとする。
First, in step S <b> 501, information on the attached lens is input to the
一例としては、制御部400は、レンズ鏡筒200が備えるレンズ情報記憶部から、レンズ鏡筒200とカメラボディ100との電気的な接続部を介して、このレンズの情報を読み出す。
As an example, the
次に、ステップS502において、制御部400は、被写体距離が無限側であるか否かを判定する。無限側であるか否かの判定は、レンズの距離エンコーダーの指標がレンズの最も無限側に相当しているか否かより判定される。例えば、レンズの距離エンコーダーの指標をDe[i]として、De[i]の範囲が(i=0〜30)であるとする。そして、De[0]を至近端、De[30]を無限端、とした場合、たとえば、i≧29ならば、上記判定を満たすとする。なお、本条件は各々のレンズによって変更させてもよい。
Next, in step S502, the
ステップS502において、被写体距離が無限側であると判定された場合には、次のステップS503において、制御部400は、テンプレート画像の再取得要求を、追尾装置17に対して出力する。このテンプレート画像の再取得要求が制御部400から入力されたことに応じて、追尾装置17の変更部21は、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像を変更する。
If it is determined in step S502 that the subject distance is on the infinity side, in the next step S503, the
ステップS503に続いて、または、ステップS502において被写体距離が無限側でないと判定された場合、制御部400は、図6に示す処理をリターンし、処理を図3のステップS112に後続する処理に進める。
Subsequent to step S503 or when it is determined in step S502 that the subject distance is not infinite, the
この図6のフローチャートを用いて説明においては、ステップS502およびステップS503の処理を制御部400が実行するものとして説明したが、この処理は、追尾装置17の変更部21が実行してもよい。
すなわち、追尾装置17の変更部21が、特定の対象までの距離情報に基づいて、被写体像の大きさを求め、当該求めた被写体像の大きさが、基準画像の大きさに応じた所定値よりも小さい場合に、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像を変更してもよい。
In the description using the flowchart of FIG. 6, it has been described that the processing of step S502 and step S503 is executed by the
That is, the changing
このようにして、追尾装置17の変更部21が、被写体像の大きさに基づいて、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像を変更する。たとえば、追尾装置17の変更部21は、被写体像が小さい場合には、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像を変更する。
In this way, the changing
これにより、被写体像が小さい場合、基準画像が適切に変更される。そして、追尾装置17の追尾部22は、この変更された基準画像に対応する像の位置を繰り返し認識し、特定の対象を追尾する。
従って、追尾装置17は、被写体像が小さい場合であっても、当該特定の対象を適切に追尾することができる。
Thereby, when the subject image is small, the reference image is appropriately changed. Then, the tracking unit 22 of the
Accordingly, the
<ステップS112:テンプレート画像再取得を行う処理の変形例1>
図7は、テンプレート画像再取得を行う処理を示すフローチャートであり、図6の変形例である。
<Step S112: Modification 1 of Template Image Reacquisition Processing>
FIG. 7 is a flowchart showing a process of performing template image reacquisition, and is a modification of FIG.
まず、ステップS601において、制御部400は、図6のステップS501と同様の処理を実行する。
First, in step S601, the
次に、ステップS602において、制御部400は、被写体の像倍率の算出を行う。
In step S602, the
次に、ステップS603において、制御部400は、ステップS602で算出した像倍率が小さいか否かを判定する。像倍率が小さいと判断されれば、制御部400は、次のステップS604で、テンプレート画像再取得要求を追尾装置17に対して出力する。このテンプレート画像の再取得要求が制御部400から入力されたことに応じて、追尾装置17の変更部21は、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像を変更する。
Next, in step S603, the
なお、この像倍率の判定は、例えば、焦点距離f、被写体距離Dとして、像倍率の閾値をBthmaxとして、Bthmax≧f/D×Kであれば、像倍率が小さいと判定する。このKは、通常はK=1とし、条件によっては1以外のものを適用する場合ものとする。なお、像倍率でなく、実際の被写体の大きさを条件としてもよい。 The image magnification is determined, for example, when the focal length f and the subject distance D are set, and the threshold of the image magnification is Bthmax. If Bthmax ≧ f / D × K, the image magnification is determined to be small. This K is normally set to K = 1, and a value other than 1 is applied depending on conditions. The actual size of the subject may be used as a condition instead of the image magnification.
ここで、被写体の像倍率の一例について説明する。たとえば、被写体を人と仮定した場合、像倍率は何倍くらいかについて説明する。
一例として、人の顔の場合、人の顔の大きさは、約23cm(直径)であるとする。ここで、たとえば、後述する図10に示す被写体追尾領域を1辺5mmとすると、5/230 = 1/46倍であれば、追尾領域の全域に人の顔が入る。よって、これより像倍率が小さい場合には、被写体追尾領域全域に被写体が入らないのでテンプレート画像を再取得すればよい。
Here, an example of the image magnification of the subject will be described. For example, assuming that the subject is a person, how many times the image magnification is will be described.
As an example, in the case of a human face, the size of the human face is about 23 cm (diameter). Here, for example, if a subject tracking area shown in FIG. 10 described later is 5 mm on a side, if 5/230 = 1/46, a human face enters the entire tracking area. Therefore, when the image magnification is smaller than this, since the subject does not enter the entire subject tracking area, the template image may be reacquired.
この図7のフローチャートを用いて説明においては、ステップS602、ステップS603、および、ステップS604の処理を制御部400が実行するものとして説明したが、この処理は、追尾装置17の変更部21が実行してもよい。
In the description using the flowchart of FIG. 7, it has been described that the processing of step S602, step S603, and step S604 is executed by the
すなわち、追尾装置17の変更部21が、距離情報と撮影光学系1の焦点距離とに応じた像倍率に基づいて、対象の像の大きさを求め、当該求めた被写体像の大きさが、基準画像の大きさに応じた所定値よりも小さい場合に、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像を変更してもよい。
That is, the
この図7の場合も、図6の場合と同様に、追尾装置17は、被写体像が小さい場合であっても、当該特定の対象を適切に追尾することができる。
In the case of FIG. 7 as well, as in the case of FIG. 6, the
<ステップS112:テンプレート画像再取得を行う処理の変形例2>
図8は、テンプレート画像再取得を行う処理を示すフローチャートであり、図6または図7の変形例である。
<Step S112: Modification Example 2 of Processing for Reacquiring Template Image>
FIG. 8 is a flowchart showing a process of performing template image reacquisition, and is a modification of FIG. 6 or FIG.
まず、ステップS701において、制御部400は、図6のステップS501または図7のステップS601と同様の処理を実行する。
First, in step S701, the
次に、ステップS702において、制御部400は、被写体追尾情報を入力する(図10(a)参照)。
Next, in step S702, the
次に、ステップS703において、制御部400は、デフォーカス演算部10から、追尾領域内のデフォーカス量の分布を入力する。(図10(b)参照)。
In step S <b> 703, the
次に、ステップS704において、制御部400は、被写体の大きさを算出する(被写体領域を特定する)。たとえば、図10(c)に示すように、制御部400は、追尾領域に含まれるAFエリアのデフォーカス量によりグループ化し、図10(d)に示すように、実際に被写体が存在すると思われる領域を特定する。
Next, in step S704, the
次に、ステップS705において、制御部400は、被写体領域が追尾領域未満であるか否かを判定する。この追尾領域は、テンプレート画像の大きさを示す。
Next, in step S705, the
このステップS705において追尾領域未満であると判定された場合には、次のステップS706において、制御部400は、テンプレート画像の再取得要求を、追尾装置17に対して出力する。このテンプレート画像の再取得要求が制御部400から入力されたことに応じて、追尾装置17の変更部21は、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像を変更する。
If it is determined in step S705 that the area is less than the tracking area, in step S706, the
ステップS706に続いて、または、ステップS705において追尾領域未満でないと判定された場合、制御部400は、図8に示す処理をリターンし、処理を図3のステップS112に後続する処理に進める。
Subsequent to step S706 or when it is determined in step S705 that the area is not less than the tracking area, the
このステップS705とステップS706との処理により、例えば、制御部400は、図9(a)の場合は大きさを加味したテンプレート画像再取得を行うが、図9(b)の場合は大きさを加味したテンプレート画像再取得は行わない。なお、この図9は被写体の色情報を抽出した際の一例である。図9(a)は被写体が遠い、または、被写体が小さい場合の図であり、図9(b)は図9(a)に比べて、被写体が近い、または、被写体が大きい場合の図である。
By the processing in step S705 and step S706, for example, the
また、図10は、図9(a)の被写体追尾領域に対して、デフォーカス量を算出し、上述したように、被写体の存在領域の特定をする手順の一例である。 FIG. 10 is an example of a procedure for calculating the defocus amount for the subject tracking area of FIG. 9A and specifying the subject existing area as described above.
図8のフローチャートを用いて上記の説明においては、ステップS703、ステップS704、ステップS705、および、ステップS706の処理を制御部400が実行するものとして説明したが、この処理は、追尾装置17の変更部21が実行してもよい。
In the above description using the flowchart of FIG. 8, it has been described that the processing of step S703, step S704, step S705, and step S706 is executed by the
すなわち、変更部21は、焦点状態に基づいて複数の焦点検出位置をグルーピングし、当該グルーピングした焦点検出位置が存在する範囲に基づいて被写体像の大きさを推定する。そして、変更部21は、当該推定した被写体像の大きさが、基準画像の大きさに応じた所定値よりも小さい場合に、基準画像を変更するようにしてもよい。
That is, the changing
この図8の場合も、図6または図7の場合と同様に、追尾装置17は、被写体像が小さい場合であっても、当該特定の対象を適切に追尾することができる。
In the case of FIG. 8 as well, as in the case of FIG. 6 or FIG. 7, the
上記に説明した本実施形態による追尾装置17によれば、追尾装置17の変更部21が、被写体像の大きさに基づいて、基準画像記憶部23に記憶されている基準画像を変更する。これにより、たとえば、被写体像が小さい場合、基準画像が適切に変更される。そして、追尾装置17の追尾部22は、この変更された基準画像に対応する像の位置を繰り返し認識し、特定の対象を追尾する。
従って、追尾装置17は、被写体像が小さい場合であっても、当該特定の対象を適切に追尾することができる。
According to the
Accordingly, the
なお、上述した追尾装置17、追尾装置17が備える各構成、焦点調節装置300、または、制御部400は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。
なお、この追尾装置17、追尾装置17が備える各構成、焦点調節装置300、または、制御部400は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この追尾装置17、追尾装置17が備える各構成、焦点調節装置300、または、制御部400はメモリおよびCPU(中央演算装置)により構成され、追尾装置17、追尾装置17が備える各構成、焦点調節装置300、または、制御部400の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
Note that the
It should be noted that the
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
1…撮影光学系、6…撮像部、10…デフォーカス演算部、11…フォーカスエリア位置決定部、12…レンズ駆動量演算部、17…追尾装置、20…設定部、21…変更部、22…追尾部、23…基準画像記憶部、300…焦点調節装置、500…記録部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging optical system, 6 ... Imaging part, 10 ... Defocus calculating part, 11 ... Focus area position determination part, 12 ... Lens drive amount calculating part, 17 ... Tracking apparatus, 20 ... Setting part, 21 ... Change part, 22 ... Tracking unit, 23 ... Reference image storage unit, 300 ... Focus adjustment device, 500 ... Recording unit
Claims (7)
前記撮像部によって撮像された画像のうち、特定の対象の像に対応する画像を基準画像として設定する設定部と、
前記画像内の、前記基準画像に対応する像の位置を繰り返し認識し、前記特定の対象を追尾する追尾部と、
前記特定の対象の像の大きさに基づいて、前記基準画像を変更する変更部と、
を備えることを特徴とする追尾装置。 An imaging unit for imaging an image by an optical system;
A setting unit that sets, as a reference image, an image corresponding to a specific target image among images captured by the imaging unit;
A tracking unit that repeatedly recognizes a position of an image corresponding to the reference image in the image and tracks the specific target;
A changing unit that changes the reference image based on the size of the image of the specific object;
A tracking device comprising:
前記変更部は、
前記特定の対象の像の大きさが、前記基準画像の大きさに応じた所定値よりも小さい場合に、前記基準画像を変更する、
ことを特徴とする追尾装置。 The tracking device according to claim 1,
The changing unit is
Changing the reference image when the size of the image of the specific target is smaller than a predetermined value corresponding to the size of the reference image;
A tracking device characterized by that.
前記変更部は、
前記特定の対象までの距離情報に基づいて、前記特定の対象の像の大きさを求める、
ことを特徴とする追尾装置。 In the tracking device according to claim 1 or 2,
The changing unit is
Obtaining the size of the image of the specific object based on distance information to the specific object;
A tracking device characterized by that.
前記変更部は、
前記距離情報と前記光学系の焦点距離とに応じた像倍率に基づいて、前記対象の像の大きさを求める、
ことを特徴とする追尾装置。 The tracking device according to claim 3,
The changing unit is
Obtaining a size of the target image based on an image magnification according to the distance information and a focal length of the optical system;
A tracking device characterized by that.
前記光学系の画面内の複数の位置に対応して設定された複数の焦点検出位置に対する前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部、
を備えており、
前記変更部は、
前記焦点状態に基づいて前記複数の焦点検出位置をグルーピングし、当該グルーピングした前記焦点検出位置が存在する範囲に基づいて前記特定の対象の像の大きさを推定する、
ことを特徴とする追尾装置。 In the tracking device according to any one of claims 1 to 4,
A focus detection unit that detects a focus state of the optical system with respect to a plurality of focus detection positions set corresponding to a plurality of positions in the screen of the optical system;
With
The changing unit is
Grouping the plurality of focus detection positions based on the focus state, and estimating the size of the image of the specific target based on a range in which the grouped focus detection positions exist;
A tracking device characterized by that.
前記追尾部によって前記特定の対象を追尾した位置に対応して前記焦点検出部によって検出される焦点状態に基づいて、前記光学系を焦点調節する焦点調節部と、
を備えることを特徴とする焦点調節装置。 The tracking device according to any one of claims 1 to 5,
A focus adjustment unit for adjusting the focus of the optical system based on a focus state detected by the focus detection unit corresponding to a position where the specific target is tracked by the tracking unit;
A focus adjusting apparatus comprising:
前記光学系による像を記録する記録部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 A focusing device according to claim 6;
A recording unit for recording an image by the optical system;
An imaging apparatus comprising:
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