JP2019168723A - Focus detection device and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焦点状態を検出する構成と焦点状態の表示を制御する構成を備えた焦点検出装置に関する。 The present invention relates to a focus detection apparatus having a configuration for detecting a focus state and a configuration for controlling display of the focus state.
フルハイビジョンや４Ｋなどに対応した高精細ビデオカメラ等において、撮影者がマニュアルによるフォーカス操作（以下、ＭＦ操作）で被写体にピントを合わせる場合、厳密なピント合わせを行うことは容易ではない。特にビューファインダーやパネル等で確認しながらピント合わせを行う場合は、ビューファインダーやパネル等では確認できない程度のピントのずれが生じる場合がある。 In a high-definition video camera or the like compatible with full high-definition or 4K, when a photographer focuses on a subject by manual focus operation (hereinafter referred to as MF operation), it is not easy to perform precise focus. In particular, when focusing is performed while checking with a viewfinder, a panel, or the like, a focus shift that cannot be confirmed with a viewfinder, a panel, or the like may occur.
このような課題を解決するものとして、撮影視野の一部を拡大して液晶モニタに表示する機能を有する装置が知られている。特許文献１では、液晶モニタへの拡大表示において、拡大表示する条件が登録されていない場合に、被写体画像に含まれる特徴部分の位置を画像解析処理によって特定して拡大表示する方法が提案されている。具体的には、一人の人物が大きく写っている画像では、人物の両目部分を同時に拡大表示し、複数の人物が写っている画像では、全ての人物の顔部分を同時に拡大表示する。
In order to solve such a problem, an apparatus having a function of enlarging a part of the photographing field of view and displaying it on a liquid crystal monitor is known.
しかしながら、特許文献１では、拡大表示された画像から合焦方向がどちらにあるのか判断できず、拡大表示された画像を見ながらＭＦ操作を行うため、合焦位置を過ぎてフォーカスレンズを動かしてしまうおそれがある。
However, in
特許文献２では、主撮像部の他に、前ピン評価用と後ピン評価用の副撮像部をそれぞれ備え、前ピン状態と後ピン状態の合焦レベルをそれぞれ算出して、合焦方向を示す合焦状態マーカーを表示する構成が開示されている。
In
特許文献２で開示されている合焦状態マーカーを、特許文献１のように全ての特徴部分に対して表示すると、演算負荷が大きくなる上に、表示が煩雑となる。そこで、合焦状態マーカーを表示する画像領域を選択することが想定されるが、特許文献１では、合焦状態マーカーを表示する画像領域を被写体に応じてどのように設定するのかが開示されていない。また、合焦状態マーカーを表示する画像領域をユーザー操作によって変更する方法についても開示されていない。
When the in-focus state marker disclosed in
本発明の目的は、焦点状態を表示する機能において、被写体の状況に応じた適切な画像領域に対して焦点状態の表示を可能にすることである。 An object of the present invention is to enable display of a focus state with respect to an appropriate image region in accordance with a subject state in a function of displaying a focus state.
上記目的を達成するために、本発明の焦点検出装置は、一対の像信号に基づいて焦点状態を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段が焦点状態を検出するための第１の領域を設定する領域設定手段と、前記第１の領域に対応する領域を示す第１の表示とともに、当該第１の領域において前記焦点検出手段により検出された焦点状態に基づく指標を示す第２の表示を、画像に重畳して表示するよう制御する表示制御手段と、所定の被写体の情報を取得する取得手段と、を有し、前記領域設定手段は、前記取得手段によって前記所定の被写体の情報が取得されていない場合、予め定められた領域に前記第１の領域を設定し、ユーザの操作があった場合には、前記ユーザの操作に応じて前記第１の領域の位置を変更し、前記取得手段によって前記所定の被写体の情報が取得されている場合、当該所定の被写体の情報に基づいて前記第１の領域を設定し、ユーザの操作があった場合には、前記ユーザの操作に応じて前記第１の領域の位置を変更し、前記焦点検出手段が検出する焦点状態は、デフォーカス量、および合焦位置までの方向を含み、前記第２の表示は、デフォーカス量に応じて互いの位置が変化する第１の指標および第２の指標と、合焦位置を示す第３の指標を含むことを特徴とする。 To achieve the above object, a focus detection apparatus according to the present invention includes a focus detection unit that detects a focus state based on a pair of image signals, and a first region for the focus detection unit to detect the focus state. An area setting means for setting and a first display indicating an area corresponding to the first area, and a second display indicating an index based on the focus state detected by the focus detection means in the first area A display control unit that controls to display the image superimposed on the image; and an acquisition unit that acquires information on the predetermined subject. The region setting unit acquires the information on the predetermined subject by the acquisition unit. If not, the first area is set to a predetermined area, and when there is a user operation, the position of the first area is changed according to the user operation, and the acquisition is performed. Previous by means When the information on the predetermined subject is acquired, the first area is set based on the information on the predetermined subject, and when there is a user operation, the first region is set according to the user operation. The focus state detected by the focus detection means includes a defocus amount and a direction to the in-focus position, and the second display shows the mutual position according to the defocus amount. It is characterized by including the 1st parameter | index and 2nd parameter | index which change, and the 3rd parameter | index which shows a focus position.
本発明によれば、焦点状態を表示する機能において、被写体の状況に応じた適切な画像領域に対して焦点状態の表示を行うことが可能になる。 According to the present invention, in the function of displaying the focus state, it is possible to display the focus state for an appropriate image area corresponding to the state of the subject.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is an example as means for realizing the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.
＜第一の実施形態＞
図１は、本実施形態におけるレンズユニット及びカメラ本体からなるレンズ交換式カメラの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態におけるカメラシステムは、レンズユニット１０及びカメラ本体２０から構成されている。レンズユニット１０全体の動作を統括制御するレンズ制御部１０６と、カメラ全体の動作を統括するカメラ制御部２０７がデータを通信している。なお、本実施形態ではレンズ交換式カメラを例に説明するが、レンズと一体型のカメラにおいても本発明を適用可能である。
<First embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a lens interchangeable camera including a lens unit and a camera body in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the camera system according to this embodiment includes a
まず、レンズユニット１０の構成について説明する。レンズユニット１０は、固定レンズ１０１、絞り１０２、フォーカスレンズ１０３、ズームレンズ（不図示）を備えて構成される撮影光学系を有する。絞り１０２は、絞り駆動部１０４によって駆動され、後述する撮像素子２０１への入射光量を制御する。フォーカスレンズ１０３は、フォーカスレンズ駆動部１０５によって駆動され、焦点調節を行う。不図示のズームレンズは、ズームレンズ駆動部によって駆動されることにより、ズームの調節を行う。なお、本実施形態においては、ズームレンズおよびズームレンズ駆動部は必須の構成ではない。
First, the configuration of the
絞り駆動部１０４、フォーカスレンズ駆動部１０５、ズームレンズ駆動部は、レンズ制御部１０６によって制御され、絞り１０２の開口量や、フォーカスレンズ１０３およびズームレンズの位置が決定される。ユーザーによりレンズ操作部１０７を介してフォーカスやズームなどの操作が行われた場合には、レンズ制御部１０６がユーザー操作に応じた制御を行う。本実施形態では、ユーザーがレンズ操作部１０７を介してフォーカスレンズ１０３を移動することで、手動による焦点調節操作（以下、ＭＦ操作）を行うことが可能である。
The
レンズ制御部１０６は、後述するカメラ制御部２０７から受信した制御命令・制御情報に応じて絞り駆動部１０４やフォーカスレンズ駆動部１０５、ズームレンズ駆動部の制御を行い、また、レンズ情報をカメラ制御部２０７に送信する。
The
次に、本実施形態に係る焦点検出装置を備えるカメラ本体２０の構成について説明する。カメラ本体２０は、レンズユニット１０の撮影光学系を通過した光束から撮像信号を生成可能に構成されている。撮像素子２０１は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサーを用いて構成される。撮影光学系を通過した光束が撮像素子２０１の受光面上に結像し、形成された被写体像がフォトダイオードによって入射光量に応じた電荷に変換（光電変換）される。各フォトダイオードに蓄積された電荷は、カメラ制御部２０７の指令に従ってタイミングジェネレータ２０９から与えられる駆動パルスに基づいて、電荷に応じた電圧信号として撮像素子２０１から順次読み出される。
Next, the configuration of the
撮像面位相差検出方式の焦点検出に対応しない撮像素子の場合、例えば図２（Ａ）に示すようなベイヤー配列の画素構成となる。一方、本実施形態の撮像素子２０１は、撮像面位相差検出方式の焦点検出を行うために、図２（Ｂ）に示すように１つの画素に複数（本実施形態では２つ）のフォトダイオードを保持している。光束をマイクロレンズで分離し、この２つのフォトダイオードで結像することで、撮像用と焦点検出用の２つの信号が取得可能になっている。２つのフォトダイオードの信号を加算した信号（Ａ＋Ｂ）が撮像信号であり、個々のフォトダイオードの信号（Ａ、Ｂ）が焦点検出用の２つの像信号になっている。本実施形態では、２つの像信号の取得方法は、２つの像信号のそれぞれを読み出す構成に限られない。例えば処理負荷を考慮して、加算した信号（Ａ＋Ｂ）と一方の像信号（例えばＡ）を読み出し、加算した信号（Ａ＋Ｂ）と一方の像信号（例えばＡ）の差分からもう一方の像信号（例えばＢ）を取得する構成でもよい。後述する焦点検出信号処理部２０４で焦点検出用の２つの像信号に対して相関演算を行い、像ずれ量や各種信頼性情報を算出する。
In the case of an image sensor that does not support focus detection by the imaging surface phase difference detection method, for example, the pixel configuration has a Bayer array as shown in FIG. On the other hand, the
なお、本実施形態では１つの画素に２つのフォトダイオードを有する構成としているが、フォトダイオードの数は２つに限定されず、それ以上であってもよい。また、撮像面位相差検出方式による焦点検出対応の撮像素子の構成として、本実施形態のように１つの画素に複数のフォトダイオードを設ける構成に限らず、撮像素子中に焦点検出用の画素を設ける構成であってもよい。 In the present embodiment, one pixel has two photodiodes, but the number of photodiodes is not limited to two and may be more. In addition, the configuration of the imaging element that supports focus detection using the imaging surface phase difference detection method is not limited to the configuration in which a plurality of photodiodes are provided in one pixel as in the present embodiment, and a pixel for focus detection is included in the imaging element. The structure to provide may be sufficient.
撮像素子２０１から読み出された撮像信号及び焦点検出用信号（以下、焦点検出信号とも言う）は、ＣＤＳ／ＡＧＣコンバータ２０２に入力され、リセットノイズを除去する為の相関二重サンプリング、ゲインの調節、信号のデジタル化を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣコンバータ２０２は、撮像信号をカメラ信号処理部２０３および被写体検出部２１０に、撮像面位相差検出方式による焦点検出用の信号を焦点検出信号処理部２０４に出力する。
An imaging signal and a focus detection signal (hereinafter also referred to as a focus detection signal) read out from the
カメラ信号処理部２０３は、ＣＤＳ／ＡＧＣコンバータ２０２から出力された撮像信号を表示部２０５に送信する。表示部２０５は、ＬＣＤや有機ＥＬ等を用いて構成される表示デバイスであり、撮像信号に基づく画像を表示する。また、撮像信号の記録を行うモードのときには、撮像信号は記録部２０６に記録される。
The camera
焦点検出信号処理部２０４は、ＣＤＳ／ＡＧＣコンバータ２０２から出力された焦点検出用の２つの像信号を基に相関演算を行い、像ずれ量と信頼性情報（二像一致度、二像急峻度、コントラスト情報、飽和情報、キズ情報等）を算出する。そして、算出した像ずれ量と信頼性情報をカメラ制御部２０７へ出力する。相関演算の詳細については、図７及び図８を用いて後述する。
The focus detection
本実施形態においては、ＭＦ操作により焦点調節を行うＭＦモードにおいて、表示部２０５にフォーカスアシスト表示を行うことが可能に構成されている。フォーカスアシスト表示は、画像に重畳して表示されるフォーカスアシスト枠における焦点状態を示す表示である。フォーカスアシスト枠における焦点状態は、焦点検出信号処理部２０４による相関演算結果に基づいて検出される。ユーザーはフォーカスアシスト表示によりデフォーカス量やデフォーカス方向の情報を視認することで、意図に沿ったＭＦ操作を行うことができる。フォーカスアシスト表示の詳細については後述する。これに対して、自動で焦点調節を行うＡＦモードにおいては、焦点検出信号処理部２０４による相関演算結果を用いて焦点調節が行われる。なお、ＡＦモードにおいては、焦点調節を行うための信号を取得する領域を示すＡＦ枠を画像に重畳して表示することが可能に構成されているが、フォーカスアシスト表示は行われないものとする。
In the present embodiment, the focus assist display can be performed on the
カメラ制御部２０７は、カメラ本体２０内の各構成と情報をやり取りして制御を行う。カメラ制御部２０７は、カメラ本体２０内の処理だけでなく、カメラ操作部２０８からの入力に応じて、電源のＯＮ／ＯＦＦ、設定の変更、記録の開始、焦点検出制御の開始、記録画像の確認、焦点検出枠の選択等、ユーザーが操作したカメラ機能を実行する。また、先述したように、カメラ制御部２０７は、レンズユニット１０内のレンズ制御部１０６と情報をやり取りし、撮影光学系の制御命令・制御情報の送信及び、レンズユニット内の情報を取得する。
The
被写体検出部２１０は、顔検出や人体検出などの検出系のブロックであり、ＣＤＳ／ＡＧＣコンバータ２０２から出力された撮像信号に対して公知の検出処理を施し、撮影画面内の特定の被写体領域を検出する。すなわち、被写体検出部２１０は、撮像信号から予め定められた被写体を検出する被写体検出手段を構成する。なお、顔検出は公知の方法を用いて行うこととし、詳細な説明を省略する。
The
（フォーカスアシスト枠表示制御全体について）
次に、カメラ制御部２０７が実行するフォーカスアシスト表示制御全体のシーケンスについて、図３を用いて説明する。図３の処理は、カメラの動作周期に基づいて周期的に実行される。
(Overall focus assist frame display control)
Next, the entire sequence of focus assist display control executed by the
まず、ステップＳ３０１において、カメラ制御部２０７は、被写体検出部２１０に対して撮影画面内の特定の被写体領域を検出する旨の命令を行う。本実施形態においては特定の被写体領域として人物の顔の領域を例に説明する。
First, in step S301, the
次に、ステップＳ３０２において、カメラ制御部２０７は、フォーカスアシスト表示を行う領域（以下、フォーカスアシスト表示領域、またはフォーカスアシスト枠）を設定する処理を行う。フォーカスアシスト表示領域は、後述する焦点検出処理において焦点検出信号処理部２０４により相関演算を行う範囲（焦点検出範囲）に対応する。すなわち、フォーカスアシスト表示領域を設定する処理は、焦点検出範囲を設定する処理と換言することができる。フォーカスアシスト表示領域設定処理の詳細については、図９を用いて後述する。
Next, in step S302, the
次に、ステップＳ３０３では、カメラ制御部２０７は、ユーザーの操作に応じてフォーカスアシスト枠の位置を変更する処理を行う。フォーカスアシスト表示領域変更処理の詳細については、図１３を用いて後述する。
Next, in step S303, the
次に、ステップＳ３０４では、焦点検出信号処理部２０４は、ステップＳ３０２にて設定されたフォーカスアシスト枠に対応する焦点検出範囲において、焦点検出処理を行う。焦点検出処理の詳細については、図６を用いて後述する。
Next, in step S304, the focus detection
次に、ステップＳ３０５において、カメラ制御部２０７は、表示部２０５に対してフォーカスアシスト枠を表示する処理を行い、フォーカスアシスト表示制御を終了する。
Next, in step S305, the
なお、本実施形態において、上述したフォーカスアシスト表示制御は、ＭＦモードのときのみ実行可能な制御であり、ＡＦモードのときは実行されないこととする。 In the present embodiment, the above-described focus assist display control is control that can be executed only in the MF mode, and is not executed in the AF mode.
（焦点検出領域設定処理）
次に、ステップＳ３０４の焦点検出処理を行う領域を設定する処理について図４を用いて説明する。図４は、焦点検出処理で用いる像信号を取得する領域の一例を表した図である。
(Focus detection area setting process)
Next, processing for setting an area for performing focus detection processing in step S304 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a region in which an image signal used for focus detection processing is acquired.
図４（ａ）は、画素アレイ４０１上の焦点検出範囲４０２を示す図である。相関演算を行う為に必要な領域４０４は、焦点検出範囲４０２および相関演算に必要なシフト領域４０３を合わせた領域である。図４（ａ）中のｐ、ｑ、ｓ、ｔは、それぞれｘ軸方向の座標を表す。ｐからｑは領域４０４を表し、ｓからｔは焦点検出範囲４０２を表す。
FIG. 4A is a diagram illustrating a
図４（ｂ）は、焦点検出範囲４０２を５つに分割した焦点検出領域４０５〜４０９を示す図である。一例として、本実施形態では、焦点検出領域単位でピントずれ量を算出し、焦点検出を行う。本実施形態では、分割した複数の焦点検出領域の中から最も信頼できる領域の焦点検出結果を選び、その領域で算出したピントずれ量をフォーカスアシスト表示に用いる。なお、焦点検出範囲の分割数や分割方向は上記に限定されない。
FIG. 4B is a diagram showing focus detection areas 405 to 409 in which the
図４（ｃ）は、図４（ｂ）の焦点検出領域４０５〜４０９を連結した仮の焦点検出領域４１０を示す図である。実施形態の一例として、このように焦点検出領域を連結した領域から算出したピントずれ量をフォーカスアシスト表示に用いても良い。
FIG. 4C is a diagram showing a temporary
なお、焦点検出領域の配置の仕方、領域の広さ等は、本実施形態に挙げた内容に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の形式であれば良い。 In addition, the arrangement method of the focus detection area, the area width, and the like are not limited to those described in the present embodiment, and may be in a form that does not depart from the gist of the invention.
（フォーカスアシスト枠表示の形式について）
次に、本実施形態におけるフォーカスアシスト枠表示の形式について、図５を用いて説明する。図５（ａ）〜（ｃ）では、フォーカスアシスト表示の一例を示している。
(Focus assist frame display format)
Next, the format of the focus assist frame display in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIGS. 5A to 5C show an example of focus assist display.
フォーカスアシスト枠５００は、前述した図４における焦点検出範囲４０２と対応する領域に表示される。ここで、フォーカスアシスト枠と焦点検出範囲は同一である必要はなく、略同じ領域であればよい。図形５０２〜５０７は、デフォーカス量とデフォーカス方向を視覚的に表現する図形であり、破線５０１に沿って移動する。破線５０１は、表示部２０５に表示されない。
The
焦点状態に応じたフォーカスアシスト表示形態の変化について、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて詳しく説明する。まず、図５（ａ）は、フォーカスアシスト枠５００内の被写体に対してフォーカスレンズが至近側にあるときの焦点状態を表した図である。フォーカスレンズが至近側にある場合は、破線５０１の外側に配置された図形５０２と、破線５０１の内側に配置された２つの図形５０３と５０４が表示される。そして、図形５０２が上部で停止した状態で、図形５０３と５０４がデフォーカス量に応じて中心線に対して左右対称に破線５０１に沿って動く。図形５０３と５０４は、デフォーカス量（焦点ずれ量）が大きいほど図形５０２から遠ざかる動きをする。
The change of the focus assist display form according to the focus state will be described in detail with reference to FIGS. First, FIG. 5A is a diagram showing a focus state when the focus lens is on the near side with respect to the subject in the focus assist
図５（ｂ）は、フォーカスアシスト枠５００内の被写体に対してフォーカスレンズが無限遠側にあるときの焦点状態を表した図である。フォーカスレンズが無限遠側にある場合は、破線５０１の内側に配置された図形５０７と、破線５０１の外側に配置された２つの図形５０５と５０６が表示される。そして、図形５０７が上部で停止した状態で、図形５０５と５０６がデフォーカス量に応じて中心線に対して左右対称に破線５０１に沿って動く。図形５０５と５０６は、デフォーカス量（焦点ずれ量）が大きいほど図形５０７から遠ざかる動きをする。
FIG. 5B shows a focus state when the focus lens is on the infinity side with respect to the subject in the focus assist
図５（ｃ）は、フォーカスアシスト枠５００内の被写体に対してフォーカスレンズが合焦位置にあるときの焦点状態を表した図である。図形５０２は図形５０５と５０６が重なった状態、図形５０７は図形５０３と５０４が重なった状態と表現することができる。フォーカスレンズが合焦位置にあるときに、図形５０２と図形５０７が最も接近する。
FIG. 5C is a diagram illustrating a focus state when the focus lens is in the in-focus position with respect to the subject in the focus assist
なお、フォーカスアシスト表示形式については、デフォーカス量とデフォーカス方向が視覚的に分かる方法であれば上述の形式に限られない。また、フォーカスアシスト領域を拡大して表示するようにしてもよい。 The focus assist display format is not limited to the above format as long as the defocus amount and the defocus direction can be visually understood. Further, the focus assist area may be enlarged and displayed.
（焦点検出処理）
次に、図３のステップＳ３０４におけるデフォーカス量を算出するための位相差検出方式による焦点検出処理について、図６を用いて説明する。図６は、位相差検出方式の焦点検出処理の流れを示すフローチャートである。
(Focus detection processing)
Next, focus detection processing by the phase difference detection method for calculating the defocus amount in step S304 in FIG. 3 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a flow of focus detection processing of the phase difference detection method.
まず、ステップＳ６０１では、焦点検出信号処理部２０４は、ステップＳ３０２で設定された焦点検出範囲内の焦点検出領域から一対の像信号を取得する。ステップＳ６０２では、焦点検出信号処理部２０４は、ステップＳ６０１で取得した一対の像信号から相関量を算出する。ステップＳ６０３では、焦点検出信号処理部２０４は、ステップＳ６０２で算出した相関量から相関変化量を算出する。
First, in step S601, the focus detection
ステップＳ６０４では、焦点検出信号処理部２０４は、ステップＳ６０３で算出した相関変化量からピントずれ量を算出する。ステップＳ６０５では、焦点検出信号処理部２０４は、ステップＳ６０４で算出したピントずれ量がどれだけ信頼できるのかを表す信頼性を算出する。信頼性は、前述したように、像信号の二像一致度や二像急峻度等をもとに算出される値である。ステップＳ６０１〜ステップＳ６０５の処理は、図４で説明した焦点検出範囲内に存在する焦点検出領域の数だけ行う。
In step S604, the focus detection
次に、ステップＳ６０６では、カメラ制御部２０７は、焦点検出領域毎にピントずれ量をデフォーカス量に変換する。ステップＳ６０７では、カメラ制御部２０７は、フォーカスアシスト表示に使用する焦点検出領域を決定し、焦点検出処理を終了する。
Next, in step S606, the
（相関演算の詳細説明）
次に、図７及び図８を用いて、図６で説明した位相差検出方式による焦点検出処理について詳細に説明する。
(Detailed explanation of correlation calculation)
Next, focus detection processing by the phase difference detection method described in FIG. 6 will be described in detail with reference to FIGS.
図７は、図４で設定した焦点検出領域から取得した像信号を示す図である。ｓからｔが焦点検出範囲を表し、ｐからｑがシフト量を踏まえた焦点検出演算に必要な範囲である。またｘからｙは、分割した１つ分の焦点検出領域を表す。 FIG. 7 is a diagram showing an image signal acquired from the focus detection area set in FIG. From s to t represents the focus detection range, and from p to q is a range necessary for the focus detection calculation based on the shift amount. X to y represent one divided focus detection area.
図７（ａ）は、シフト前の像信号を波形で表した図である。実線７０１が像信号Ａ（Ａ像）、破線７０２が像信号Ｂ（Ｂ像）を示している。領域７０５から７０９は、図４の分割した各焦点検出領域を表す。
FIG. 7A is a diagram showing a waveform of the image signal before the shift. A
図７（ｂ）は、図７（ａ）のシフト前の像波形に対しプラス方向にシフトした図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）のシフト前の像波形に対しマイナス方向にシフトした図である。相関量を算出する際には、それぞれ矢印の方向に像信号Ａ７０１、像信号Ｂ７０２を１ビットずつシフトする。
FIG. 7B is a diagram in which the image waveform before the shift in FIG. 7A is shifted in the plus direction, and FIG. 7C is a minus with respect to the image waveform before the shift in FIG. It is the figure shifted to the direction. When calculating the correlation amount, the
続いて、相関量ＣＯＲの算出法について説明する。まず、図７（ｂ）と（ｃ）で説明した通り、像信号Ａと像信号Ｂを１ビットずつシフトしていき、そのときの像信号Ａと像信号Ｂの差の絶対値の和を算出する。なお、シフト量をｉで表し、最小シフト数は図７中のｐ−ｓ、最大シフト数は図７中のｑ−ｔである。また、ｘは焦点検出領域の開始座標、ｙは焦点検出領域の終了座標である。これらを用いて、以下の式（１）によって相関量ＣＯＲを算出することができる。 Next, a method for calculating the correlation amount COR will be described. First, as described in FIGS. 7B and 7C, the image signal A and the image signal B are shifted bit by bit, and the sum of the absolute values of the differences between the image signal A and the image signal B at that time is calculated. calculate. The shift amount is represented by i, the minimum shift number is ps in FIG. 7, and the maximum shift number is qt in FIG. Further, x is the start coordinate of the focus detection area, and y is the end coordinate of the focus detection area. Using these, the correlation amount COR can be calculated by the following equation (1).
図８（ａ）は、相関量を波形で示した図である。グラフの横軸はシフト量を示し、縦軸は相関量を示す。相関量波形８０１において、極値周辺の領域８０２、８０３が示されている。この中でも相関量が小さい方ほど、Ａ像とＢ像の一致度が高いといえる。
FIG. 8A is a diagram showing the correlation amount as a waveform. The horizontal axis of the graph indicates the shift amount, and the vertical axis indicates the correlation amount. In the
続いて、相関変化量ΔＣＯＲの算出法について説明する。まず、図８（ａ）の相関量波形より、１シフト飛ばしの相関量の差から相関変化量を算出する。この時、シフト量をｉで表し、最小シフト数は図７中のｐ−ｓ、最大シフト数は図７中のｑ−ｔである。これらを用いて、以下の式（２）によって相関変化量ΔＣＯＲを算出することができる。 Next, a method for calculating the correlation change amount ΔCOR will be described. First, the correlation change amount is calculated from the correlation amount difference of 1-shift skipping from the correlation amount waveform of FIG. At this time, the shift amount is represented by i, the minimum shift number is ps in FIG. 7, and the maximum shift number is qt in FIG. Using these, the correlation change amount ΔCOR can be calculated by the following equation (2).
図８（ｂ）は、相関変化量ΔＣＯＲを波形で示した図である。グラフの横軸はシフト量を示し、縦軸は相関変化量を示す。相関変化量波形８０４において、領域８０５や８０６で相関変化量がプラスからマイナスになる。このように相関変化量が０となるところをゼロクロスと呼ぶ。ゼロクロスにおいて最もＡ像とＢ像の一致度が高く、そのときのシフト量がピントずれ量となる。
FIG. 8B is a diagram showing the correlation change amount ΔCOR as a waveform. The horizontal axis of the graph indicates the shift amount, and the vertical axis indicates the correlation change amount. In the correlation
図８（ｃ）は、図８（ｂ）の領域８０５の部分を拡大したもので、相関変化量波形８０４の一部分８０７が示されている。図８（ｃ）を用いて、ピントずれ量ＰＲＤの算出法について説明する。まず、ピントずれ量は整数部分βと小数部分αに分けられる。小数部分αは、図８（ｃ）中の三角形ＡＢＣと三角形ＡＤＥの相似の関係から、以下の式（３）によって算出することができる。
FIG. 8C is an enlarged view of the
続いて小数部分βは、図８（ｃ）中より以下の式（４）によって算出することができる。
β＝ｋ−１ （４）
Subsequently, the decimal part β can be calculated by the following equation (4) from FIG.
β = k−1 (4)
以上のように、αとβの和からピントずれ量ＰＲＤを算出することができる。 As described above, the focus shift amount PRD can be calculated from the sum of α and β.
また、図８（ｂ）のように複数のゼロクロスが存在する場合は、ゼロクロスでの相関量変化の急峻性ｍａｘｄｅｒ（以下、急峻性と呼ぶ）が大きいところを第１のゼロクロスとする。この急峻性は焦点検出のし易さを示す指標で、値が大きいほど焦点検出し易い点であることを示す。急峻性は以下の式（５）によって算出することができる。
ｍａｘｄｅｒ＝│ΔＣＯＲ［ｋ−１］│＋│ΔＣＯＲ［ｋ］│ （５）
In addition, when there are a plurality of zero crosses as shown in FIG. 8B, a point where the steepness maxder (hereinafter referred to as steepness) of the correlation amount change at the zero cross is large is defined as the first zero cross. This steepness is an index indicating the ease of focus detection, and the larger the value, the easier the focus detection. The steepness can be calculated by the following equation (5).
maxder = | ΔCOR [k−1] | + | ΔCOR [k] | (5)
以上のように、ゼロクロスが複数存在する場合は、急峻性によって第１のゼロクロスを決定する。 As described above, when there are a plurality of zero crosses, the first zero cross is determined based on steepness.
続いて、ピントずれ量の信頼性の算出法について説明する。信頼性は、前記急峻性や、像信号Ａ、Ｂの２像の一致度ｆｎｃｌｖｌ（以下、２像一致度と呼ぶ）によって定義することができる。２像一致度はピントずれ量の精度を表す指標で、値が小さいほど精度が良い。 Next, a method for calculating the reliability of the focus deviation amount will be described. Reliability can be defined by the steepness and the degree of coincidence fnclvl (hereinafter referred to as the degree of coincidence of two images) of the two images of the image signals A and B. The degree of coincidence between the two images is an index representing the accuracy of the amount of focus deviation.
図８（ｄ）は、図８（ａ）の領域８０２の部分を拡大したもので、８０８が相関量波形８０１の一部分が示されている。２像一致度は以下の式（６）によって算出できる。
FIG. 8D is an enlarged view of the
（フォーカスアシスト表示領域設定処理）
次に、図３のステップＳ３０２におけるフォーカスアシスト表示領域設定処理について、図９のフローチャートと図１０を用いて説明する。図９は、本実施形態におけるフォーカスアシスト表示領域設定処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態では、フォーカスアシスト表示領域のサイズは、検出可能な最小の顔サイズより小さい所定のサイズに固定するものとして説明するが、フォーカスアシスト表示領域のサイズを変更可能にしてもよい。また、この所定のサイズを焦点検出可能な最小サイズとしてもよい。
(Focus assist display area setting process)
Next, the focus assist display area setting process in step S302 of FIG. 3 will be described using the flowchart of FIG. 9 and FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the focus assist display area setting process in the present embodiment. In the present embodiment, the size of the focus assist display area is described as being fixed to a predetermined size smaller than the minimum detectable face size, but the size of the focus assist display area may be changeable. Further, this predetermined size may be the minimum size that can be detected by the focus.
まず、ステップＳ９０１では、カメラ制御部２０７は、前述したステップＳ３０１の処理において被写体検出部２１０が人物の顔を検出したか否かを判断する。人物の顔を検出した場合はステップＳ９０２へ移行し、検出していない場合はステップＳ９０３へ移行する。
First, in step S901, the
ステップＳ９０２では、カメラ制御部２０７は、検出された顔のサイズが所定の閾値ＴＨ１より大きいか否かを判断する。検出された顔のサイズが閾値ＴＨ１よりも大きいと判断した場合はステップＳ９０４へ移行し、閾値ＴＨ１以下であると判断した場合はステップＳ９１１に移行する。
In step S902, the
ここで、所定の閾値ＴＨ１は、顔のサイズが閾値ＴＨ１以下の場合に左右いずれかの目（特徴領域）の位置に合わせて設定されたフォーカスアシスト枠が顔枠内に収まらなくなるような値に設定される。閾値ＴＨ１の決定方法としては、例えば、フォーカスアシスト枠の水平方向のサイズの２倍程度の値が想定されるが、これに限定されるものではない。一般的に、人物を撮影する場合は人物の目（左右の目でピント位置が異なる場合が多いため、左右いずれかの目）にピントを合わせることが多い。そのため、ＭＦモードで人物を撮影する場合は、左右いずれかの目の領域にフォーカスアシスト表示を行うことが好ましい。これにより、ユーザーがフォーカスアシスト枠を目の領域に移動するための操作を行う手間を省くことができる。 Here, the predetermined threshold value TH1 is set to a value such that the focus assist frame set in accordance with the position of either the left or right eye (feature region) does not fit within the face frame when the face size is equal to or smaller than the threshold value TH1. Is set. As a method for determining the threshold value TH1, for example, a value of about twice the horizontal size of the focus assist frame is assumed, but is not limited thereto. In general, when shooting a person, the eyes of the person (the right and left eyes often have different focus positions, so the left or right eye) is often focused. For this reason, when photographing a person in the MF mode, it is preferable to perform focus assist display in either the left or right eye area. This saves the user from having to perform an operation for moving the focus assist frame to the eye area.
しかしながら、カメラに対して顔が遠くにあったり、焦点距離が広角側であることによって画像内の人物の顔が小さくなる場合、目とその他の部分のピントの差が分かりにくくなる。図１０（ａ）では、検出された顔（顔枠１００１に対応）のサイズが小さい場面の例を示している。図１０（ａ）のように制御上設定できるサイズのフォーカスアシスト枠１００２を片目（ここでは右目）の位置に合わせて設定してしまうと、枠に占める背景の割合が大きくなる。これが誤検出の原因となり、フォーカスアシスト表示が時間によってばらついたり、ユーザーが誤った焦点状態でピントが合ったと判断してしまう可能性が高くなる。
However, when the face is far away from the camera or the face of the person in the image becomes smaller due to the focal length being on the wide angle side, the difference in focus between the eyes and other parts becomes difficult to understand. FIG. 10A shows an example of a scene where the size of the detected face (corresponding to the face frame 1001) is small. If the focus assist
仮に、制御上設定できるフォーカスアシスト枠のサイズがさらに小さくなって目の領域に合わせて設定できたとしても、焦点検出範囲が非常に小さくなるため、デフォーカス量の検出が困難になる。そのため、大きくボケた状態からアシスト表示の経過を見ながらＭＦ操作でピント合わせを行いたい場合には適していない。 Even if the size of the focus assist frame that can be set for control is further reduced and can be set in accordance with the eye area, the focus detection range becomes very small, making it difficult to detect the defocus amount. For this reason, it is not suitable when it is desired to focus by MF operation while watching the progress of the assist display from a largely blurred state.
そこで、検出された顔のサイズが所定の閾値以下の場合には、ステップＳ９１１において、図１０（ｂ）に示すように、顔枠１００１内に収まるようにフォーカスアシスト枠１００３を設定する。この場合、像信号のコントラストを高めるために、目の領域を含むようにフォーカスアシスト枠１００３を設定することが好ましい。図１０（ｂ）のフォーカスアシスト枠１００３を顔枠１００１内に設定することで、背景の影響を受けなくなるため、誤検出が発生する可能性が低減し、ユーザーがより正確にピントの状態を把握することができる。なお、フォーカスアシスト枠のサイズを変更可能な場合には、顔枠と略同じ領域や、顔枠内において所定比率以上のサイズの領域にフォーカスアシスト枠を設定してもよい。
Therefore, when the detected face size is equal to or smaller than the predetermined threshold value, the focus assist
ここで、人物の顔の中から目の位置を検出する方法としては、例えば、検出した顔のサイズと位置から一般的な割合の（相対的な）位置（例えば、顔の中の上から１／３の位置など）を目の位置とする方法がある。また、被写体検出部２１０がＣＤＳ／ＡＧＣコンバータ２０２から出力された撮像信号に対して公知の検出処理を施し、検出した顔の画像領域内の特定の部位（目や耳、鼻、口など）を検出する方法を用いてもよい。
Here, as a method of detecting the position of the eye from the face of the person, for example, a (relative) position having a general ratio from the detected face size and position (for example, 1 from the top of the face). There is a method of setting the eye position to a position of / 3). In addition, the
一方、検出された顔のサイズが所定の閾値ＴＨ１より大きい場合には、ステップＳ９０４において、カメラ制御部２０７は、検出した顔の向き情報を被写体検出部２１０から受信し、顔の向きを判断する。正面向きであると判断した場合はステップＳ９０５に移行し、横向きであると判断した場合はステップＳ９０６に移行する。ここでは、カメラ（撮影光学系）に対して顔が向いている角度が所定の角度以内であれば正面向きと判定するようにしてもよい。
On the other hand, if the detected face size is larger than the predetermined threshold value TH1, in step S904, the
ステップＳ９０５に進んだ場合、カメラ制御部２０７は、検出した顔の位置情報を被写体検出部２１０から受信し、顔の位置が撮影画面の水平方向における中心に対して、左右どちらの位置に存在しているかを判断する。顔の位置が画面に向かって左側である場合はステップＳ９０７に移行し、顔の位置が画面に向かって右側にある場合はステップＳ９０８に移行する。
When the processing proceeds to step S905, the
ステップＳ９０７において、カメラ制御部２０７は、人物の右目の位置にフォーカスアシスト枠を設定する。具体的な設定方法の一例として、フォーカスアシスト枠の重心位置を右目領域の重心位置に合わせるように設定する方法があるが、他の基準に合わせて設定してもよい。人物の右目の位置にフォーカスアシスト枠を設定すると、ステップＳ９１４に移行する。
In step S907, the
一方、ステップＳ９０８においては、カメラ制御部２０７は、人物の左目の位置にフォーカスアシスト枠を設定し、ステップＳ９１４に移行する。この場合も、フォーカスアシスト枠の重心位置を左目領域の重心位置に合わせるように設定してもよいし、他の基準に合わせて設定してもよい。
On the other hand, in step S908, the
ここで、ステップＳ９０７およびステップＳ９０８において、人物の顔が正面向きの場合に、画面内の顔の位置に応じて人物の右目または左目にフォーカスアシスト枠を設定する理由について説明する。 Here, the reason why the focus assist frame is set in the right eye or the left eye of the person according to the position of the face in the screen when the person's face is facing the front in steps S907 and S908 will be described.
図１０（ｃ）では、人物が正面を向いている場面の一例を示している。人物が正面向きであるということは、カメラのほうを向いているということになる。したがって、ピント面は画面の中心から遠い距離に位置する目のほうが至近側に存在する可能性が高い。一般的に、人物の目にピントを合わせる場合は至近側にある目にピントを合わせることが多いため、本実施形態では、画面の中心からより遠い距離に位置する目にフォーカスアシスト枠を設定する。これにより、ユーザーがフォーカスアシスト枠を至近側の目の位置に移動するための操作を行う手間を省くことができる。 FIG. 10C shows an example of a scene where a person is facing the front. If the person is facing the front, it means that the person is facing the camera. Therefore, it is highly likely that the eye located at a distance farther from the center of the screen is closer to the focus surface. In general, when focusing on the eyes of a person, the eyes on the closest side are often focused. Therefore, in this embodiment, a focus assist frame is set for an eye located at a farther distance from the center of the screen. . As a result, it is possible to save the user from performing an operation for moving the focus assist frame to the position of the closest eye.
上記の理由により、カメラから見て人物が右側（位置１００４）にいる場合は人物の左目にフォーカスアシスト枠１００６を設定し、カメラから見て人物が左側（位置１００５）にいる場合は人物の右目にフォーカスアシスト枠１００７を設定する。
For the above reasons, when the person is on the right side (position 1004) when viewed from the camera, the focus assist
一方、ステップＳ９０６に進んだ場合、カメラ制御部２０７は、検出した顔の向きの情報を被写体検出部２１０から受信し、顔の向いている方向を判断する。ここでは、顔の右側を画面に向けている場合を右向き、顔の左側を画面に向けている場合を左向きとする。顔の向きが右向きの場合はステップＳ９０９に移行し、左向きの場合はステップＳ９１０に移行する。
On the other hand, when the process proceeds to step S906, the
ステップＳ９０９に進んだ場合、カメラ制御部２０７は、ステップＳ９０７と同様に、人物の右目の位置にフォーカスアシスト枠を設定し、ステップＳ９１４に移行する。また、ステップＳ９１０に進んだ場合、カメラ制御部２０７は、ステップＳ９０８と同様に、人物の左目の位置にフォーカスアシスト枠を設定し、ステップＳ９１４に移行する。
When the process proceeds to step S909, the
ここで、ステップＳ９０９およびステップＳ９１０において、人物の顔が向いている方向に応じて人物の右目または左目にフォーカスアシスト枠を設定する理由について説明する。 Here, the reason why the focus assist frame is set in the right eye or the left eye of the person according to the direction in which the person's face is facing in steps S909 and S910 will be described.
図１０（ｄ）および（ｅ）は、人物が左向きの状態を表している。まず、図１０（ｄ）に示すように、人物が左向きの場合に右目の位置にフォーカスアシスト枠１００８を設定すると、前述の顔のサイズが小さい場合と同様に、領域に占める背景の割合が大きくなる。そのため、誤検出が起こりやすくなって、フォーカスアシスト表示が時間によってばらつく可能性が高くなる。これにより、ユーザーがＭＦ操作によってフォーカスレンズを合焦位置に合わせにくくなったり、誤ったフォーカスレンズ位置でピントが合ったと判断してしまう可能性が高くなる。
FIGS. 10D and 10E show a state where the person is facing left. First, as shown in FIG. 10D, when the focus assist
また、人物が左向きであるということは、左目のほうが至近側に存在する。そこで、図１０（ｅ）に示すように、至近側にある左目の位置にフォーカスアシスト枠１００９を設定することで、ユーザーがフォーカスアシスト枠を至近側の目の位置に移動するための操作を行う手間を省くことができる。
In addition, the fact that the person is facing left means that the left eye is on the near side. Therefore, as shown in FIG. 10E, by setting the focus assist
ステップＳ９１４において、カメラ制御部２０７は、ステップＳ９０７〜Ｓ９１１にて設定したフォーカスアシスト枠の顔の領域（顔枠）に対する位置についての情報を記憶する。なお、ここでフォーカスアシスト枠の顔の領域（顔枠）に対するサイズの割合についての情報をさらに記憶してもよい。
In step S914, the
一方、ステップＳ９０１において顔が検出されなかった場合、ステップＳ９０３に進み、カメラ制御部２０７は、顔追尾状態になっているか否かを判断する。顔追尾状態とは、顔を検出している状態から顔を検出していない状態に移行した場合に、顔が検出できなくなる直前の情報と一般的な顔の特徴量から、顔の可能性が高い領域を推定している状態のことを言う。カメラ制御部２０７が顔追尾状態であると判断した場合はステップＳ９１２へ遷移し、顔追尾状態ではないと判断した場合にはステップＳ９１３に遷移する。
On the other hand, if no face is detected in step S901, the process proceeds to step S903, and the
ステップＳ９１２において、カメラ制御部２０７は、ステップＳ９１４にて記憶したフォーカスアシスト枠の顔の領域に対する位置についての情報を読み出す。そして、記憶されていた位置を追尾状態となっている顔の領域（追尾領域）に対する位置に変換してフォーカスアシスト枠を設定する。なお、フォーカスアシスト枠のサイズを変更可能な場合は、ステップＳ９１４にてフォーカスアシスト枠の顔の領域に対するサイズの割合についての情報を記憶し、これを読み出してフォーカスアシスト枠のサイズを設定してもよい。この場合、記憶されていたサイズ（顔枠に対するサイズの割合）を追尾領域に対するサイズに変換してフォーカスアシスト枠を設定する。
In step S912, the
ステップＳ９１２の処理を行う理由について、図１０（ｆ）および（ｇ）を用いて説明する。図１０（ｆ）および（ｇ）は、顔が検出されていた人物が横を向き、顔が検出できなくなり顔追尾状態になった場面を示している。図１０（ｆ）に示すように、追尾領域１０１０の中心にフォーカスアシスト枠１０１１を設定した場合、フォーカスアシスト枠１０１１が人物の目の位置から外れてしまう可能性が高い。そこで、図１０（ｇ）のように、顔追尾状態に入る直前のフォーカスアシスト枠の位置に基づいてフォーカスアシスト枠１０１２を設定することで、フォーカスアシスト枠１０１２が人物の目を含む可能性が高くなる。さらに、図１０（ｇ）の状態から人物が再びカメラのほうを向いて顔が再度検出できるようになると、フォーカスアシスト枠をスムーズに目の位置に設定し続けることができる。
The reason for performing the process of step S912 is demonstrated using FIG.10 (f) and (g). FIGS. 10F and 10G show a scene in which a person whose face has been detected faces sideways and the face cannot be detected and is in a face tracking state. As shown in FIG. 10F, when the focus assist
一方、ステップＳ９１３において、カメラ制御部２０７は、予め記憶されている位置にフォーカスアシスト枠を設定して処理を終了する。本実施形態において、予め記憶されている位置は画面の中央とするが、これに限定されるものではない。なお、顔追尾状態において、追尾している位置の近傍に所定期間顔検出がされなかったり、顔の特徴量が低くなって顔である可能性が低いことを検知すると、顔追尾状態を終了する。顔追尾状態を終了した場合、顔追尾を行っていた位置と異なる位置に顔検出されていれば、検出されている顔に基づいてフォーカスアシスト枠を設定してもよい。また、顔追尾状態を終了した時点で他に検出されている顔がない場合は、フォーカスアシスト枠は予めカメラ制御部２０７に記録されている所定の位置および大きさに設定しても良いし、顔追尾状態を終了した時点の位置とサイズを保持して設定してもよい。
On the other hand, in step S913, the
本実施形態において、ステップＳ９０１にて顔検出している場合やステップＳ９０３にて顔の追尾状態になっている場合、すなわち顔情報が取得されている場合は、顔枠内にフォーカスアシスト枠を設定する（例えば「顔ＭＦモード」とする）。一方、顔検出状態でも顔追尾状態でもない場合、すなわち顔情報が取得されていない場合は、予め記憶されている位置に基づいてフォーカスアシスト枠を設定する（例えば「通常ＭＦモード」とする）。 In this embodiment, when a face is detected in step S901 or when a face tracking state is obtained in step S903, that is, when face information is acquired, a focus assist frame is set in the face frame. (For example, “face MF mode”). On the other hand, when neither the face detection state nor the face tracking state is obtained, that is, when face information is not acquired, a focus assist frame is set based on a previously stored position (for example, “normal MF mode”).
（フォーカスアシスト表示領域変更処理）
次に、図３のステップＳ３０３におけるフォーカスアシスト表示領域変更処理について、図１３を用いて説明する。図１３は、フォーカスアシスト表示領域変更処理の流れを示すフローチャートである。
(Focus assist display area change processing)
Next, the focus assist display area changing process in step S303 in FIG. 3 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the focus assist display area changing process.
まず、ステップＳ１３０１において、カメラ制御部２０７は、カメラ操作部２０８を介した変更操作を受け付け、変更操作が行われたかどうかを判定する。ここでの変更操作とは、例えば十字キーによる入力操作や、表示部２０５へのタッチ操作などが想定されるが、操作部材および操作の形態はこれらに限定されない。変更操作が行われた場合はステップＳ１３０２へ移行し、変更操作が行われていない場合は本フローを終了する。
First, in step S1301, the
ステップＳ１３０２では、カメラ制御部２０７は、上述した顔ＭＦモードか否かを判断する。顔ＭＦモードの場合はステップＳ１３０３へ移行し、顔ＭＦモードでない場合はステップＳ１３０５へ移行する。
In step S1302, the
ステップＳ１３０３では、カメラ制御部２０７は、前述したステップＳ３０１の処理において被写体検出部２１０が複数の顔を検出したか否かを判断する。複数の顔を検出した場合はステップＳ１３０４へ移行し、検出していない場合は本フローを終了する。
In step S1303, the
ステップＳ１３０４では、カメラ制御部２０７は、ステップＳ１３０１で検出された操作に応じて、フォーカスアシスト枠を設定する対象となる主顔を切り替える処理を行う。すなわち、現在フォーカスアシスト枠を表示している顔以外の顔にフォーカスアシスト枠を移動する。主顔を切り替える処理を行うと、本フローを終了する。
In step S1304, the
一方、ステップＳ１３０５に進んだ場合、カメラ制御部２０７は、ステップＳ１３０１で検出された操作に応じて、フォーカスアシスト枠の位置を移動する処理を行う。例えば、十字キーで操作された方向に所定量ずつフォーカスアシスト枠を移動したり、表示部２０５へのタッチ操作により指定された位置にフォーカスアシスト枠を移動する。フォーカスアシスト枠の位置を移動する処理を行うと、本フローを終了する。
On the other hand, when the process proceeds to step S1305, the
このように、本実施形態では、フォーカスアシスト表示中にカメラ操作部２０８を介して変更操作が行われた場合、顔情報の取得状態に応じて処理を変更する。具体的には、複数の顔情報が取得されている場合はフォーカスアシスト枠の設定対象となる顔を切り替える処理を行い、顔情報が取得されていない場合は変更操作に応じてフォーカスアシスト枠の位置を移動する処理を行う。これは、ユーザーがフォーカスアシスト枠位置の変更を意図してカメラ操作部２０８の操作を行う場合も、上述したように、顔情報が取得されている場合は片目の焦点状態を表示することが好ましいためである。
As described above, in the present embodiment, when a change operation is performed via the
以上、ＭＦモード中のフォーカスアシスト枠の設定について説明したが、ＡＦモードにおいては、フォーカスアシスト枠は設定せずに、焦点調節を行うための信号を取得するＡＦ枠を設定する。ここで、ＡＦモード中に顔が検出されている場合に片目の領域にＡＦ枠を設定すると、ＡＦ枠の大きさが小さくなる。そのため、被写体が動いたときなどにＡＦ枠に対する被写体のかかり方が変わりやすくなり、ＡＦが不安定になってしまう恐れがある。そこで、ＡＦモードにおいては、ＡＦ枠を顔領域に対して設定（例えば、顔枠と略同じサイズに設定）することで、安定したＡＦを実現することができる。また、上記の理由により、カメラ操作部２０８を介してＡＦ枠のサイズを変更する操作が行われた場合でも、ＡＦ枠の最小のサイズはフォーカスアシスト枠よりも大きいサイズに設定される。
The setting of the focus assist frame in the MF mode has been described above. In the AF mode, an AF frame for acquiring a signal for performing focus adjustment is set without setting the focus assist frame. Here, when an AF frame is set in one eye area when a face is detected during the AF mode, the size of the AF frame is reduced. For this reason, when the subject moves, the manner in which the subject is applied to the AF frame is likely to change, and the AF may become unstable. Therefore, in the AF mode, stable AF can be realized by setting the AF frame for the face area (for example, by setting the AF frame to approximately the same size as the face frame). For the above reason, even when an operation for changing the size of the AF frame is performed via the
なお、フォーカスアシスト枠のサイズを固定した場合でも、ＡＦモードにおいては、ＡＦ枠のサイズを変更可能とする。これは、フォーカスアシスト表示においては手動操作による厳密なピント調整を行うために小さい焦点検出範囲を設定することが好ましいのに対して、ＡＦ時には被写体のサイズに応じてＡＦ枠を設定することが好ましいためである。 Even when the size of the focus assist frame is fixed, the AF frame size can be changed in the AF mode. In focus assist display, it is preferable to set a small focus detection range in order to perform strict focus adjustment by manual operation, whereas in AF, it is preferable to set an AF frame according to the size of the subject. Because.
以上説明したように、本実施形態では、被写体情報の取得状態に応じてフォーカスアシスト枠の設定を変更する。例えば、所定の被写体（例えば顔）の情報が取得されている場合には、当該所定の被写体へのＭＦ操作によるピント合わせを行うことを考慮して、所定の被写体の領域内にフォーカスアシスト枠を設定する。特に、複数の特徴部分（例えば目）が存在する被写体（例えば顔）の情報が取得されている場合には、被写体の状況に応じて至近側の特徴部分を判定し、フォーカスアシスト表示を行う。これにより、被写体に対して適切な位置に焦点状態を示す表示（フォーカスアシスト表示）を行うことができるので、ユーザーの利便性を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, the setting of the focus assist frame is changed according to the acquisition state of the subject information. For example, when information on a predetermined subject (for example, a face) has been acquired, a focus assist frame is placed in the region of the predetermined subject in consideration of focusing on the predetermined subject by MF operation. Set. In particular, when information of a subject (for example, a face) in which a plurality of characteristic portions (for example, eyes) exist is acquired, the closest characteristic portion is determined according to the state of the subject, and focus assist display is performed. Thereby, since the display (focus assist display) which shows a focus state in the suitable position with respect to a to-be-photographed object can be performed, a user's convenience can be improved.
また、本実施形態では、ユーザーによりフォーカスアシスト枠を変更する操作が行われた場合に、被写体情報の取得状態に応じた処理を行う。例えば、所定の被写体の情報が複数検出されている場合には、ユーザーの操作に応じて、フォーカスアシスト枠を設定する被写体を切り替える処理を行う。これにより、ユーザーの変更意図を被写体に適した方法で反映させてフォーカスアシスト枠を設定することができる。 In the present embodiment, when the user performs an operation to change the focus assist frame, processing according to the acquisition state of the subject information is performed. For example, when a plurality of pieces of information on a predetermined subject are detected, processing for switching a subject for which a focus assist frame is set is performed according to a user operation. Accordingly, the focus assist frame can be set by reflecting the user's intention to change by a method suitable for the subject.
＜第二の実施形態＞
次に、第二の実施形態について図１１および図１２を用いて説明する。本実施形態では、被写界深度に基づいてフォーカスアシスト表示の設定を変更する点が第一の実施形態と異なる。なお、第一の実施形態と同じ項目については同じ番号を付して説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12. This embodiment is different from the first embodiment in that the setting of the focus assist display is changed based on the depth of field. In addition, the same number is attached | subjected about the same item as 1st embodiment, and description is abbreviate | omitted.
図１１は、本実施形態におけるフォーカスアシスト表示領域設定処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態では、フォーカスアシスト表示領域のサイズを変更可能であるものとする。 FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the focus assist display area setting process in the present embodiment. In the present embodiment, it is assumed that the size of the focus assist display area can be changed.
まず、ステップ９０２において、検出した顔のサイズが閾値ＴＨ１より大きい場合に、ステップＳ１１０１へ進む。ステップＳ１１０１において、カメラ制御部２０７は、被写界深度が閾値ＴＨ２より小さいか否かを判断する。被写界深度が閾値ＴＨ２より小さい場合はステップＳ９０４に遷移し、以降でステップＳ９０１と同様の処理を行う。
First, in
一方、被写界深度が閾値ＴＨ２以上である場合はステップＳ１１０２に遷移し、顔枠全体に基づいてフォーカスアシスト枠を設定する。例えば、顔枠と略同じ領域や、顔枠内において所定比率以上のサイズの領域にフォーカスアシスト枠を設定する。ステップＳ１１０２でフォーカスアシスト枠を設定すると、ステップＳ９１４に進み、図９と同様の処理を行う。なお、ステップＳ９０２において検出した顔のサイズが閾値ＴＨ１以下であると判定された場合に、ステップＳ１１０２の処理を行ってもよい。 On the other hand, if the depth of field is greater than or equal to the threshold value TH2, the process proceeds to step S1102, and a focus assist frame is set based on the entire face frame. For example, the focus assist frame is set in a region that is substantially the same as the face frame, or a region that has a size equal to or larger than a predetermined ratio in the face frame. When the focus assist frame is set in step S1102, the process proceeds to step S914, and the same processing as in FIG. 9 is performed. If it is determined in step S902 that the detected face size is equal to or smaller than the threshold value TH1, the process in step S1102 may be performed.
このように、本実施形態では、検出した顔のサイズが閾値ＴＨ１より大きい場合でも、被写界深度が閾値以上の場合は、顔枠全体に基づいてフォーカスアシスト表示を行う。ここで、被写界深度に応じてフォーカスアシスト枠の設定を変更する理由について説明する。 As described above, in this embodiment, even when the detected face size is larger than the threshold value TH1, if the depth of field is equal to or larger than the threshold value, focus assist display is performed based on the entire face frame. Here, the reason why the setting of the focus assist frame is changed according to the depth of field will be described.
被写界深度が顔の奥行き（例えば鼻先から後頭部まで）の長さよりも浅い場合は、顔の各パーツの中でのピントの差が判別できる可能性が高くなる。例えば、顔が右向きになっている場合は、カメラに対して左目と右目の距離差が顔の奥行きとなるため、被写界深度が顔の奥行きの長さよりも浅くなると左目と右目のピントの差が視認できるようになるため、右目にフォーカスアシスト枠を設定する。図１２（ａ）では、顔枠１２０１の中で右目の領域にフォーカスアシスト枠１２０２を設定した状態を示している。
When the depth of field is shallower than the length of the face (for example, from the tip of the nose to the back of the head), there is a high possibility that the difference in focus among the parts of the face can be determined. For example, if the face is facing right, the distance between the left eye and the right eye with respect to the camera is the depth of the face, so if the depth of field is shallower than the length of the face, the left and right eyes are in focus. Since the difference becomes visible, a focus assist frame is set for the right eye. FIG. 12A shows a state where the focus assist
一方、被写界深度が顔の奥行きの長さよりも深い場合は、顔の各パーツの中でのピントの差が判別できなくなる可能性が高くなる。例えば、顔が右を向いて横顔になっている場合は、被写界深度が顔の奥行きの長さよりも深くなると左目と右目のピントの差が視認できなくなる。そこで、より高い精度でデフォーカス量を検出することを優先して、図１２（ｂ）に示すように、顔枠１２０１全体に基づいてフォーカスアシスト枠１２０３を設定する。
On the other hand, when the depth of field is deeper than the depth of the face, there is a high possibility that the difference in focus among the parts of the face cannot be determined. For example, when the face is turned to the right and is a side profile, the difference in focus between the left eye and the right eye cannot be visually recognized if the depth of field becomes deeper than the depth of the face. Therefore, priority is given to detecting the defocus amount with higher accuracy, and the focus assist
このように、本実施形態では被写界深度に応じてフォーカスアシスト枠の設定を変更する。具体的には、被写界深度が浅い場合は、厳密なピント調整を可能にするために、より小さい領域で焦点状態を検出して表示する一方で、被写界深度が深い場合は、焦点検出精度を優先して、より大きい領域で焦点状態を検出して表示する。このような処理を行うことによって、より利便性の高いフォーカスアシスト表示を実現することができる。 Thus, in the present embodiment, the setting of the focus assist frame is changed according to the depth of field. Specifically, when the depth of field is shallow, the focus state is detected and displayed in a smaller area to enable precise focus adjustment, while when the depth of field is deep, the focus is Focusing on detection accuracy, the focus state is detected and displayed in a larger area. By performing such processing, more convenient focus assist display can be realized.
（他の実施形態）
本発明の目的は以下のようにしても達成できる。すなわち、前述した実施形態の機能を実現するための手順が記述されたソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムまたは装置に供給する。そしてそのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ、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して実行する。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本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体および制御プログラム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 as follows. That is, a storage medium storing a program code of software in which a procedure for realizing the functions of the above-described embodiments is stored is supplied to the system or apparatus. A computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads out and executes the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the novel function of the present invention, and the storage medium storing the program code and the control program constitute the present invention.
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどが挙げられる。また、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等も用いることができる。 Examples of the storage medium for supplying the program code include a flexible disk, a hard disk, an optical disk, and a magneto-optical disk. Further, a CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, or the like can also be used.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行可能とすることにより、前述した各実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, by making the program code read by the computer executable, the functions of the above-described embodiments are realized. Furthermore, when the OS (operating system) running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. Is also included.
更に、以下の場合も含まれる。まず記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う。 Furthermore, the following cases are also included. First, the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, based on the instruction of the program code, the CPU or the like provided in the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing.
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述したが、本発明はこれら特定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様々な形態も本発明に含まれる。 Although the present invention has been described in detail based on the preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. It is.
２０ カメラ本体
１０３ フォーカスレンズ
１０５ フォーカスレンズ駆動部
１０６ レンズ制御部
２０１ 撮像素子
２０４ 焦点検出信号処理部
２０７ カメラ制御部
２０８ カメラ操作部
２１０ 被写体検出部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記焦点検出手段が焦点状態を検出するための第１の領域を設定する領域設定手段と、
前記第１の領域に対応する領域を示す第１の表示とともに、当該第１の領域において前記焦点検出手段により検出された焦点状態に基づく指標を示す第２の表示を、画像に重畳して表示するよう制御する表示制御手段と、
所定の被写体の情報を取得する取得手段と、を有し、
前記領域設定手段は、前記取得手段によって前記所定の被写体の情報が取得されていない場合、予め定められた領域に前記第１の領域を設定し、ユーザの操作があった場合には、前記ユーザの操作に応じて前記第１の領域の位置を変更し、前記取得手段によって前記所定の被写体の情報が取得されている場合、当該所定の被写体の情報に基づいて前記第１の領域を設定し、ユーザの操作があった場合には、前記ユーザの操作に応じて前記第１の領域の位置を変更し、
前記焦点検出手段が検出する焦点状態は、デフォーカス量、および合焦位置までの方向を含み、
前記第２の表示は、デフォーカス量に応じて互いの位置が変化する第１の指標および第２の指標と、合焦位置を示す第３の指標を含むことを特徴とする焦点検出装置。 Focus detection means for detecting a focus state based on a pair of image signals;
An area setting means for setting a first area for the focus detection means to detect a focus state;
A first display showing a region corresponding to the first region and a second display showing an index based on the focus state detected by the focus detection means in the first region are superimposed on the image. Display control means for controlling
Obtaining means for obtaining information on a predetermined subject,
The area setting means sets the first area as a predetermined area when the information on the predetermined subject is not acquired by the acquisition means, and when the user performs an operation, the user sets the first area. The position of the first area is changed according to the operation of the first area, and when the information on the predetermined subject is acquired by the acquisition means, the first area is set based on the information on the predetermined subject. When there is a user operation, the position of the first area is changed according to the user operation,
The focus state detected by the focus detection means includes a defocus amount and a direction to the in-focus position,
The focus detection apparatus, wherein the second display includes a first index and a second index whose positions change according to a defocus amount, and a third index indicating a focus position.
前記領域設定手段は、前記取得手段によって前記所定の被写体の情報が取得されていない状態でユーザの操作があった場合には、前記ユーザの操作方向へ前記第１の領域の位置を所定量ずつ移動することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。 The user operation is an operation for specifying a direction,
The area setting means sets the position of the first area by a predetermined amount in the operation direction of the user when a user operation is performed in a state where the information on the predetermined subject is not acquired by the acquisition means. The focus detection apparatus according to claim 1, wherein the focus detection apparatus moves.
前記領域設定手段は、前記取得手段によって前記所定の被写体の情報が取得されていない状態でユーザの操作があった場合には、前記ユーザの操作位置へ前記第１の領域の位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出装置。 The user operation is an operation for specifying a position,
The area setting means changes the position of the first area to the operation position of the user when a user operation is performed in a state where the information of the predetermined subject is not acquired by the acquisition means. The focus detection apparatus according to claim 1.
前記焦点検出工程において焦点状態を検出するための第１の領域を設定する領域設定工程と、
前記第１の領域に対応する領域を示す第１の表示とともに、当該第１の表示において前記焦点検出工程により検出された焦点状態に基づく指標を示す第２の表示を、画像に重畳して表示するよう制御する表示制御工程と、
所定の被写体の情報を取得する取得工程と、を有し、
前記領域設定工程では、前記取得工程によって前記所定の被写体の情報が取得されていない場合、予め定められた領域に前記第１の領域を設定し、ユーザの操作があった場合には、前記ユーザの操作に応じて前記第１の領域の位置を変更し、
前記取得工程によって前記所定の被写体の情報が取得されている場合、当該所定の被写体の情報に基づいて前記第１の領域を設定し、ユーザの操作があった場合には、前記ユーザの操作に応じて前記第１の領域の位置を変更し、
前記焦点検出工程にて検出される焦点状態は、デフォーカス量、および合焦位置までの方向を含み、
前記第２の表示は、デフォーカス量に応じて互いの位置が変化する第１の指標および第２の指標と、合焦位置を示す第３の指標を含むことを特徴とする焦点検出装置の制御方法。 A focus detection step of detecting a focus state based on a pair of image signals;
A region setting step of setting a first region for detecting a focus state in the focus detection step;
A first display indicating a region corresponding to the first region and a second display indicating an index based on the focus state detected by the focus detection step in the first display are superimposed on the image. A display control process for controlling
An acquisition step of acquiring information on a predetermined subject,
In the region setting step, when the information of the predetermined subject is not acquired by the acquisition step, the first region is set to a predetermined region, and when there is a user operation, the user The position of the first area is changed according to the operation of
When the information on the predetermined subject has been acquired by the acquisition step, the first area is set based on the information on the predetermined subject. In response, the position of the first region is changed,
The focus state detected in the focus detection step includes a defocus amount and a direction to the in-focus position,
The second display includes a first index and a second index whose positions change according to a defocus amount, and a third index indicating a focus position. Control method.
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