JP2596631B2 - Automatic focusing device - Google Patents
Automatic focusing deviceInfo
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- JP2596631B2 JP2596631B2 JP2103607A JP10360790A JP2596631B2 JP 2596631 B2 JP2596631 B2 JP 2596631B2 JP 2103607 A JP2103607 A JP 2103607A JP 10360790 A JP10360790 A JP 10360790A JP 2596631 B2 JP2596631 B2 JP 2596631B2
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- motion vector
- main subject
- screen
- circuit
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Links
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、撮像素子から得られる映像信号を基にレ
ンズの焦点合わせを行なう、ビデオカメラ等に用いる自
動合焦装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic focusing device used for a video camera or the like, which focuses a lens on the basis of a video signal obtained from an image sensor.
［従来の技術］ 従来より自動合焦装置としては色々な方式が提案され
ているが、撮像手段より得られる映像信号を用いる方法
としては、映像信号に含まれている高周波成分を抽出し
たり微分値を求め、これらの絶対値が増大する方向へレ
ンズを駆動して自動合焦調節を行なう方式が広く用いら
れている。レンズ系を通して得られた被写体像は、ピン
トが合っている時（すなわち合焦状態の時）その輪郭等
が最もはっきりし、ピントがいずれの方向にずれてもぼ
やけてくる。このために、この被写体像を撮像するビデ
オカメラの出力映像信号は、合焦状態の時その高周波成
分のレベルが最大となる。[Prior Art] Conventionally, various methods have been proposed as an automatic focusing device. As a method of using a video signal obtained from an imaging unit, a method of extracting a high-frequency component contained in the video signal or performing differentiation is used. A method of obtaining a value and driving a lens in a direction in which these absolute values increase to perform automatic focusing adjustment is widely used. The subject image obtained through the lens system has the sharpest outline and the like when in focus (that is, when in focus), and is blurred regardless of the direction of focus. For this reason, the level of the high-frequency component of the output video signal of the video camera that captures the subject image is maximized when the subject is in focus.
そこで、この映像信号の高周波成分が最大となるよう
にレンズの位置を制御することにより合焦させるもの
で、このような方式を一般に「山登りサーボ方式」と称
している。Therefore, focusing is performed by controlling the position of the lens such that the high-frequency component of the video signal is maximized, and such a method is generally called a “hill-climbing servo method”.
第８図はこの「山登りサーボ方式」の代表的な構成を
示す図である。同図において、１はレンズ、２はレンズ
１によって撮像面上に結像された映像を電気信号に変換
する撮像素子、３は撮像素子２より出力された映像信号
を増幅するプリアンプ、４はプリアンプ３の出力をNTSC
等の規格化された映像信号に変換するプロセス回路、５
はプリアンプ３の出力より高周波成分のみを抽出するバ
ンドパスフィルタ（以下BPFと称す。）、11はBPF5の出
力を１画面（１フィールドまたは１フレーム）分の信号
のうち、合焦検出を行なう領域のみの信号を選択し、通
過させるゲート回路、12はゲート回路11の出力を検波す
る検波回路、13は検波回路12の出力に基づいてレンズ駆
動用モータを駆動するためのモータ駆動回路、14はレン
ズ位置を移動して焦点調節を行なうレンズ駆動用モータ
である。FIG. 8 is a diagram showing a typical configuration of the "hill climbing servo system". In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a lens; 2, an imaging device that converts a video image formed on the imaging surface by the lens 1 into an electric signal; 3, a preamplifier that amplifies a video signal output from the imaging device 2; Output 3 from NTSC
Process circuit for converting to standardized video signals such as 5
Is a band-pass filter (hereinafter, referred to as BPF) for extracting only high-frequency components from the output of the preamplifier 3, and 11 is an area where the output of the BPF 5 is used to detect in-focus among signals for one screen (one field or one frame). A gate circuit that selects and passes only the signal, 12 is a detection circuit that detects the output of the gate circuit 11, 13 is a motor drive circuit that drives a lens driving motor based on the output of the detection circuit 12, and 14 is This is a lens driving motor that adjusts the focus by moving the lens position.
上記構成によれば、レンズ１を介して撮像素子２の撮
像面上に結像された映像は電気信号に変換され、プリア
ンプ３によって所定のレベルに増幅される。そして映像
信号はレンズの位置，すなわち被写体に対する合焦状態
に応じてその高周波成分が変化し、合焦点に近づくにつ
れて高周波成分が増大する性質があり、高周波成分が最
大値に達した時に合焦状態になる。According to the above configuration, a video image formed on the imaging surface of the imaging device 2 via the lens 1 is converted into an electric signal, and is amplified by the preamplifier 3 to a predetermined level. The high-frequency component of the video signal changes according to the position of the lens, that is, the focus state with respect to the subject, and the high-frequency component increases as it approaches the focal point. When the high-frequency component reaches the maximum value, the focus state is reached. become.
第９図はレンズ位置に対する映像信号中の高周波成分
の変化を示すもので、高周波成分が最大値なるＡ点が合
焦点となり合焦点から離れるにつれて高周波成分が減少
することがわかる。従って、高周波成分が最大となるよ
うな方向にレンズを停止させることによって合焦状態を
得ることができる。FIG. 9 shows the change of the high frequency component in the video signal with respect to the lens position. It can be seen that the point A where the high frequency component has the maximum value is the focal point, and the higher frequency component decreases as the distance from the focal point increases. Therefore, the in-focus state can be obtained by stopping the lens in such a direction that the high-frequency component is maximized.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来の自動合焦装置において、ゲー
ト回路11での映像信号通過領域，すなわち合焦検出領域
は、画面の中央部に固定して設定されているため、被写
体が多少動いたり、カメラが動いたりして画面内におけ
る主要被写体の位置変化が生じた場合、画面中央に位置
する他の被写体にピントを合わせてしまうといった危険
性があった。これを防止するものとして、特開昭64−49
484号や特開昭64−71382号においてはゲート回路11を可
変としているが、ゲート回路11の領域決定は基本的に合
焦状態の検出と同じ方式で行なうため、合焦状態がうま
く動作しない場合にはゲート領域決定もうまく動作しな
い可能性が高いという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional automatic focusing apparatus, the video signal passing area in the gate circuit 11, that is, the focus detection area is fixedly set at the center of the screen. When the position of the main subject in the screen changes due to a slight movement of the subject or a movement of the camera, there is a risk that another subject located at the center of the screen may be focused. To prevent this, JP-A-64-49
Although the gate circuit 11 is variable in Japanese Patent No. 484 and JP-A-64-71382, the area of the gate circuit 11 is basically determined in the same manner as the detection of the focused state, so that the focused state does not work well. In such a case, there is a problem that it is highly likely that the gate region determination does not work well.
本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、主要被写体の画面内における位置変化が生じたとし
ても、該主要被写体に追従して継続して合焦させ得るこ
とができ、さらに主要被写体の動きを正確に検出できる
自動合焦装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in order to solve the above problems, and even if the position of a main subject in a screen changes, it is possible to continuously focus on the main subject, and to further focus on the main subject. It is an object of the present invention to provide an automatic focusing device that can accurately detect the movement of a subject.
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本願の自動合焦装置は、
時間的に連続した２つの画像情報の複数点の相関関係の
累積情報から画像の動きを検出する動きベクトル検出手
段と、この動きベクトル検出手段の出力から主要被写体
の動きを検出し主要被写体の動きに追従するようにゲー
ト領域を変更するゲート領域制御手段と、主要被写体が
画面の一部分か大部分かを判定する判定手段と、主要被
写体が画面の大部分の時には画面の多くの部分から動き
ベクトルを検出し、主要被写体が画面の一部分の時には
合焦検出領域の近傍だけから動きベクトルを検出するよ
うに映像内容に従って動きベクトルを検出する領域を可
変する領域可変手段を備えている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, an automatic focusing device of the present application is provided with:
A motion vector detecting means for detecting the motion of the image from the accumulated information of the correlation of a plurality of points of two pieces of image information which are temporally continuous; and a motion of the main subject by detecting the motion of the main subject from the output of the motion vector detecting means. A gate area control means for changing a gate area so as to follow the main object; a judgment means for judging whether the main subject is a part or most of the screen; and a motion vector from many parts of the screen when the main subject is a large part of the screen. Is provided, and when the main subject is a part of the screen, an area changing means for changing the area for detecting the motion vector according to the video content so as to detect the motion vector only from the vicinity of the focus detection area.
［作用］ 動きベクトル検出手段により画像の動きを（方向と大
きさ）を検出し、その画像の動きに従ってゲート領域制
御手段でゲート領域を変更することにより被写体に追従
させることができ、また、判定手段及び領域可変手段に
より、主要被写体が画面の一部分か否かに応じて動きベ
クトルを検出する領域を可変するので、主要被写体の動
きを正確に検出できる。[Operation] The motion of the image is detected by the motion vector detection means (direction and size), and the gate area is changed by the gate area control means according to the motion of the image, so that the subject can be tracked. The region for detecting the motion vector is changed according to whether the main subject is a part of the screen or not by the means and the region changing unit, so that the movement of the main subject can be accurately detected.
［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第７図に基づ
いて説明する。Embodiment of the Invention Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第１図は本発明の自動合焦装置のブロック図であり、
同図において、１はレンズ、２はレンズ１によって撮像
面上に結像された映像を電気信号に変換する撮像素子、
３は撮像素子２より出力された映像信号を増幅するプリ
アンプ、４はプリアンプ３の出力をNTSC等の規格化され
た映像信号に変換するプロセス回路、５はプリアンプ３
の出力より高周波成分のみを抽出するバンドパスフィル
タ（以下BPFと称す。）、６は時間的に連続する２画面
から画像の動きを検出する動きベクトル検出回路（手
段）、７は動きベクトル検出回路６の出力に合わせてゲ
ート領域を変更するゲート領域制御回路（手段）、８は
ゲート領域を表示するためにビデオ信号に重畳させるゲ
ート領域重畳回路（手段）、９はゲート領域を重畳した
映像を見るためのビューファインダー、10はゲート領域
制御回路７にゲート領域の補正や変更を入力するための
ポインティングデバイスであり、ゲート領域指定手段を
構成する。11はゲート領域制御回路７の指令を受け、PB
F5の出力を１画面（１フィールドまたは１フレーム）分
の信号のうち、合焦検出を行なう領域のみの信号を選択
し、通過させるゲート回路、12はゲート回路11の出力を
検波する検波回路、13は検波回路12の出力に基づいてレ
ンズ駆動用モータを駆動するためのモータ駆動回路、14
はレンズ位置を移動して焦点調節を行なうレンズ駆動用
モータである。FIG. 1 is a block diagram of the automatic focusing apparatus of the present invention,
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a lens, 2 denotes an image sensor that converts a video image formed on the imaging surface by the lens 1 into an electric signal,
Reference numeral 3 denotes a preamplifier for amplifying a video signal output from the image pickup device 2, 4 denotes a process circuit for converting the output of the preamplifier 3 into a standardized video signal such as NTSC, and 5 denotes a preamplifier 3.
A band-pass filter (hereinafter, referred to as a BPF) for extracting only high-frequency components from the output of the image sensor 6, a motion vector detecting circuit (means) 6 for detecting image motion from two temporally continuous screens, and a motion vector detecting circuit 7 A gate area control circuit (means) for changing the gate area in accordance with the output of 6, a gate area superimposing circuit (means) 8 for superimposing on the video signal to display the gate area, and 9 for displaying an image in which the gate area is superimposed. A view finder 10 for viewing is a pointing device for inputting correction or change of the gate area to the gate area control circuit 7, and constitutes a gate area designating means. 11 receives a command from the gate area control circuit 7 and
A gate circuit that selects and passes a signal of only an area where focus detection is performed among signals for one screen (one field or one frame) of the output of F5, 12 is a detection circuit that detects the output of the gate circuit 11, 13 is a motor drive circuit for driving the lens drive motor based on the output of the detection circuit 12, 14
Reference numeral denotes a lens driving motor for moving the lens position and performing focus adjustment.
レンズ１を介して撮像素子２の撮像面上に結像された
映像は電気信号に変換され、プリアンプ３によって所定
のレベルに増幅され、プロセス回路４によってビデオ信
号に変換され、さらに高周波成分が最大となるような方
向にレンズを停止させるように制御することによって合
焦状態を得ることは従来と同じである。The image formed on the imaging surface of the image sensor 2 via the lens 1 is converted into an electric signal, amplified to a predetermined level by the preamplifier 3, converted to a video signal by the process circuit 4, and further converted to a high frequency component. Obtaining an in-focus state by controlling the lens to stop in such a direction as described above is the same as in the related art.
本発明の特徴は、動きベクトル検出回路６により主要
被写体の動きを検出し、その主要被写体の動きに従って
ゲート領域を移動させる。すなわち主要被写体に追従し
て自動合焦動作させることである。また、この自動合焦
装置をより使い勝手のよいものにするために、ユーザー
がゲート領域の補正や変更を入力するためのポインティ
ングデバイス10及びユーザーが視覚的にゲート領域を確
認することができるようにゲート領域重畳回路８でビデ
オ信号に重畳させて表示する。The feature of the present invention is that the motion of the main subject is detected by the motion vector detection circuit 6, and the gate area is moved according to the motion of the main subject. That is, the automatic focusing operation is performed following the main subject. Also, in order to make the automatic focusing device more user-friendly, the pointing device 10 for the user to input correction and change of the gate area and the user can visually confirm the gate area. The display is superimposed on the video signal by the gate area superimposing circuit 8.
次に第２図及び第３図に従って、動きベクトル検出回
路６について説明する。Next, the motion vector detection circuit 6 will be described with reference to FIGS.
フレーム間の画像移動量を検出するためには、本来、
画像内の全画素についてどの方向にどれだけ動いたかを
算出するのが理想的であり、これ以上の動きベクトル検
出精度はない。しかし、大規模なハードウェアと時間を
要し、実現困難である。そこで、一般には、画面のいく
つかの画素（以下、代表点と称す。）に着目し、これら
の画素の移動量から画面全体の動きベクトルを決定する
方法がとられている。In order to detect the amount of image movement between frames,
It is ideal to calculate in which direction and how much the pixel has moved in all the pixels in the image, and there is no further motion vector detection accuracy. However, it requires large-scale hardware and time, and is difficult to realize. Therefore, a method is generally employed in which attention is paid to some pixels on the screen (hereinafter, referred to as representative points), and a motion vector of the entire screen is determined from the movement amounts of these pixels.
第２図は一般的な代表点演算回路のブロック図ある。
第３図は第２図の従来例における画像のブロック及び代
表点との関係を示している図である。１フィールドの画
像を所定個数のブロック31に分け、各ブロック毎に中央
に１つの代表点Rij（32）を設けている。各ブロック毎
に１フレーム前の代表点とブロック内の全画素Si+x i+y
（33）とのレベル差を演算している。FIG. 2 is a block diagram of a general representative point arithmetic circuit.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between blocks and representative points of an image in the conventional example of FIG. One field image is divided into a predetermined number of blocks 31, and one representative point R ij (32) is provided at the center of each block. For each block, the representative point one frame before and all pixels S i + x i + y in the block
The level difference from (33) is calculated.
第２図において、入力映像信号（ア）はまずA/D変換
器21でA/D変換され、代表点32となるべきブロック31内
の所定の画素がラッチ回路22を経由して代表点メモリ23
に書き込まれる。代表点メモリ23に収納されたデータ
は、１フレーム遅延されて読み出され、ラッチ回路24を
経由して絶対値回路26に送られる。他方、A/D変換され
た映像信号のデータはラッチ回路25を経由して絶対値回
路26に送出される。ラッチ回路24より出力される１フレ
ーム前の代表点信号（イ）とラッチ回路25より出力され
た現フレームの画素信号（ウ）は絶対値回路26にて演算
され差の絶対値が算出される。これらの演算はブロック
単位に行なわれ、この絶対値回路26の出力信号（エ）は
ゲート回路40で動きベクトル検出領域だけの信号が選択
され、累積加算テーブル27の各ブロック内の画素の同一
アドレスに対応するテーブルにつぎつぎと加算される。
このテーブルの加算結果がテーブル値比較回路28に入力
され、最終的に加算結果の最小なところのアドレスをも
って１フレームで画像位置がどの方向にどれだけ移動し
たか、すなわち動きベクトル値（オ）が決まる。2, an input video signal (A) is first subjected to A / D conversion by an A / D converter 21. A predetermined pixel in a block 31 to be a representative point 32 is passed through a latch circuit 22 to a representative point memory. twenty three
Is written to. The data stored in the representative point memory 23 is read out with a delay of one frame, and sent to the absolute value circuit 26 via the latch circuit 24. On the other hand, the A / D converted video signal data is sent to the absolute value circuit 26 via the latch circuit 25. The absolute value circuit 26 calculates the absolute value of the difference between the representative point signal (a) one frame before output from the latch circuit 24 and the pixel signal (c) of the current frame output from the latch circuit 25. . These operations are performed on a block basis. As the output signal (d) of the absolute value circuit 26, a signal of only the motion vector detection area is selected by the gate circuit 40, and the same address of the pixel in each block of the cumulative addition table 27 is selected. Are successively added to the table corresponding to.
The result of addition of this table is input to the table value comparison circuit 28, and finally the direction and how much the image position has moved in one frame with the address of the minimum value of the addition result, that is, the motion vector value (E) is Decided.
すなわち、代表点Rijと水平方向x,垂直方向ｙの位置
関係にある信号Si+x i+yの差の絶対値を求め、各代表点
について同じ位置関係にあるxyについて加算して累積加
算テーブルDxyとする。That is, the absolute value of the difference between the representative point R ij and the signal S i + x i + y in the horizontal direction x and the vertical direction y is obtained, and for each representative point, xy having the same positional relationship is added and accumulated. Let it be an addition table Dxy .
このとき、Dxy Dxy＝Σ|Rij−Si+x i+y|で示される。At this time, D xy D xy = Σ | R ij −S i + x i + y |
そしてこのDxyの中での最小値のｘとｙを水平方向及
び垂直方向の動きベクトルとする。And x and y minimum value among the D xy in the horizontal direction and the vertical direction of the motion vector.
主要被写体が画面の大部分で同じように動いている場
合には累積加算を行なうブロック数は多いほど動きベク
トルの検出精度が向上するが、主要被写体が画面の一部
でそこだけ動いている場合には主要被写体（ゲート領
域）の近傍のブロックだけから求めた方が動きベクトル
の検出精度が向上する。When the main subject moves in the same way over most of the screen, the accuracy of detecting the motion vector improves as the number of blocks performing the cumulative addition increases, but the main subject moves only in a part of the screen The accuracy of detecting a motion vector can be improved by obtaining the motion vector only from the blocks near the main subject (gate area).
従って、累積加算を行なうブロック数は映像内容に従
って適応的に変えることにより主要被写体の動きを正確
に検出することができる。Therefore, the movement of the main subject can be accurately detected by adaptively changing the number of blocks for performing the cumulative addition according to the video content.
ここで例えば、代表点の信号レベルのヒストグラムの
分散から被写体が一部分か大部分か判定できる。具体的
には、合焦検出領域の代表点の信号レベルの平均値±α
の範囲に全代表点の何パーセントが属しているかを算出
し、合焦検出領域の代表点の信号レベルの平均値±αの
範囲に属している比率が高い時は主要被写体が画面の大
部分で、低い時は主要被写体が画面の一部分であると判
定でき、これを主要被写体の判定手段と定義する。動き
ベクトル検出を行なう領域は例えば合焦検出領域と同じ
領域にするとし、水平方向，垂直方向ともにブロックカ
ウンタ，領域スタートレジスタ（以後RSR），領域エン
ドレジスタ（以後RER）を設け、ブロックカウンタがRSR
以上RER以下のブロックを検出領域とする。Here, for example, it is possible to determine whether the subject is part or most from the variance of the histogram of the signal level of the representative point. Specifically, the average value ± α of the signal levels of the representative points in the focus detection area
Calculate what percentage of all the representative points belong to the range, and when the ratio that belongs to the range of the average signal level ± α of the representative points of the focus detection area is high, the main subject When it is low, it can be determined that the main subject is a part of the screen, and this is defined as a main subject determination unit. The area where the motion vector is detected is, for example, the same area as the focus detection area. A block counter, an area start register (hereinafter RSR) and an area end register (hereinafter RER) are provided in both the horizontal and vertical directions.
A block which is equal to or larger than the RER is set as a detection area.
動きベクトル検出により検出領域を平行に移動する時
にはRSR,RERの値を同時に増減させ、被写体の大きさ判
定により検出領域を大きくする時にはRSRを減少しRERを
増加し、検出領域を小さくする時にはRSRを増加しRERを
減少させる。これを領域可変手段と定義する。When moving the detection area in parallel by motion vector detection, the values of RSR and RER are simultaneously increased and decreased.When the detection area is enlarged by subject size judgment, RSR is decreased and RER is increased, and when the detection area is reduced, RSR is increased. Increase and decrease RER. This is defined as area variable means.
以上のことをさらに詳述する。例えば、ヒストグラム
作成手段41で代表点の信号レベルの濃度ヒストグラムを
作成し、主要被写体大きさ判定手段42で濃度ヒストグラ
ムの分散から被写体の大きさを判定し、被写体大きさ信
号（カ）とする。具体的には、合焦検出領域の代表点の
信号レベルの平均値±αの範囲に、全代表点数の何パー
セントが属しているのかをヒストグラム作成手段41から
算出し、主要被写体大きさ判定手段42で合焦検出領域の
代表点の信号レベルの平均値±αにに属している比率が
高い時には主要被写体が画面の大部分で、低い時は被写
体が画面の一部分であると判定する。The above is described in more detail. For example, the histogram creation unit 41 creates a density histogram of the signal level of the representative point, and the main subject size determination unit 42 determines the size of the subject from the variance of the density histogram, and sets it as the subject size signal (f). Specifically, the histogram creation means 41 calculates what percentage of the total number of representative points belongs to the range of the average value ± α of the signal levels of the representative points in the focus detection area, and the main subject size determination means When the ratio belonging to the average ± α of the signal levels of the representative points of the focus detection area is high in 42, it is determined that the main subject is a large part of the screen, and when it is low, the main subject is a part of the screen.
例えば、代表点の信号レベルの濃度ヒストグラムが第
４図（ａ）のような場合、すなわち合焦検出領域の代表
点の信号レベルの平均値±αに全代表点の20％しか属し
ていない場合は主要被写体が画面の一部分であると判定
し、第４図（ｂ）のような場合、すなわち焦検出領域の
代表点の信号レベルの平均値±αに全代表点の37％も属
している場合は主要被写体が画面の大部分であると判定
する。For example, when the density histogram of the signal levels of the representative points is as shown in FIG. 4A, that is, when only 20% of all the representative points belong to the average ± α of the signal levels of the representative points in the focus detection area. Determines that the main subject is a part of the screen, and in the case shown in FIG. 4 (b), that is, 37% of all representative points belong to the average ± α of signal levels of representative points in the focus detection area. In this case, it is determined that the main subject is the majority of the screen.
次に、動きベクトル検出を行なう領域を合焦検出領域
と同じ領域とした時の動きベクトル検出回路６で得られ
た動きベクトル信号（オ）と被写体大きさ信号（カ）の
結果からどのようにゲート領域制御回路７で作成する合
焦検出領域を制御するかを第５図に基づいて説明する。Next, from the results of the motion vector signal (e) and the subject size signal (f) obtained by the motion vector detection circuit 6 when the area for performing the motion vector detection is the same as the focus detection area, Whether the focus detection area created by the gate area control circuit 7 is controlled will be described with reference to FIG.
ゲート領域制御回路７では、水平方向，垂直方向とも
にブロックカウンタ,RSR,RERを設け、ブロックカウンタ
がRSR以上RER以下のブロックを検出領域とし、水平検出
領域と垂直検出領域の論理積を合焦検出領域とする。The gate area control circuit 7 has a block counter, RSR, and RER in both the horizontal direction and the vertical direction. The block counter sets a block having a range of RSR or more and RER or less as a detection area, and detects a logical product of the horizontal detection area and the vertical detection area. Area.
第５図（ａ）のように水平RSR,水平RER,垂直RSR,垂直
RERが設定され、合焦検出領域が得られている時に被写
体が右に動いたという動きベクトル信号（オ）が入力さ
れると、水平RSR,水平RERの値を同時に増加させること
により、第５図（ｂ）のように合焦検出領域を右に動か
すことができる。これが領域可変手段の機能である。As shown in Fig. 5 (a), horizontal RSR, horizontal RER, vertical RSR, vertical
When the motion vector signal (E) indicating that the subject has moved to the right while the RER is set and the in-focus detection area is obtained is input, the values of the horizontal RSR and the horizontal RER are simultaneously increased. The focus detection area can be moved to the right as shown in FIG. This is the function of the area changing means.
また第５図（ａ）の状態で被写体が大きく画面の大部
分であるという被写体大きさ信号（カ）の情報が入力さ
れると、水平RSR,垂直RSRを減少させ、水平RER,垂直RER
を増加させることにより、第５図（ｃ）に示すように合
焦検出領域を大きくすることができる。Also, in the state of FIG. 5 (a), when the information of the subject size signal (f) indicating that the subject is large and the majority of the screen is input, the horizontal RSR and the vertical RSR are reduced, and the horizontal RER and the vertical RER are reduced.
Is increased, the focus detection area can be increased as shown in FIG. 5 (c).
次に第６図に従ってポインティングデバイス10につい
て説明する。ここで用いるポインティングデバイスとし
ては使い勝手から上下左右（x,y方向）への移動指令が
直接行なえるものが望ましい。従って、第６図（ａ）の
ように４方向のキースイッチや第６図（ｂ）のようなジ
ョイステックや第６図（ｃ）のようなローラボール等が
考えられる。一般的に、ローラボールは１軸に対して２
つの信号が出力され（第６図（ｄ）に示すように、ｘ軸
に対してXA、XB,y軸に対してYA、YB）それぞれ２つの信
号の位相関係によってアップまたはダウンが指令され
る。Next, the pointing device 10 will be described with reference to FIG. The pointing device used here is desirably a device capable of directly issuing a movement command in the up, down, left, and right directions (x, y directions) for convenience. Therefore, a four-way key switch as shown in FIG. 6 (a), a joystick as shown in FIG. 6 (b), a roller ball as shown in FIG. 6 (c) and the like are conceivable. Generally, a roller ball is 2 for one axis.
Two signals are output (as shown in FIG. 6 (d), XA for the x-axis, XB for the x-axis, YA, YB for the y-axis). .
次に第７図に従ってゲート領域重畳回路８について説
明する。尚、第７図（イ）に示すゲート領域重畳回路８
はクランプ回路8a,分圧可変抵抗8b,切換スイッチ回路8c
より成り、この回路の各部分（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ）に同一符号の第７図（ロ）に示す各波形が現われ
る。動作を説明すると、クランプされ（Ｃ）の重畳すべ
きタイミングで（Ｂ）のDCレベルに切り替えて、重畳信
号（Ｄ）としてビューファインダー等に出力する。ビュ
ーファインダーに表示する映像としては例えば第７図
（ハ）のＥに示したような映像が考えられ、この表示領
域が動きベクトル検出及びポインティングデバイスの指
令により上下左右に移動する。Next, the gate region superimposing circuit 8 will be described with reference to FIG. Incidentally, the gate region superimposing circuit 8 shown in FIG.
Is a clamp circuit 8a, a voltage dividing variable resistor 8b, and a changeover switch circuit 8c.
And each part (A), (B), (C),
Each waveform shown in FIG. 7 (b) of the same reference sign appears in (D). In operation, the DC level is switched to the DC level (B) at the timing to be clamped (C) to be superimposed, and is output as a superimposed signal (D) to a viewfinder or the like. An image displayed on the viewfinder is, for example, an image shown in E of FIG. 7 (c), and the display area moves up, down, left, and right in response to motion vector detection and a command from a pointing device.
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の自動合焦装置によれ
ば、ゲート領域を変更するようにしたので、主要被写体
の画面内における位置変化が生じたとしても、該主要被
写体に追従して継続して合焦させ得る。また、判定手段
及び領域可変手段を設けたので、主要被写体の動きを正
確に検出できる。また、時間的に連続した２つの画像情
報の複数点の相関関係の累積情報から画像の動きを検出
する動きベクトル検出手段を備えているので、少ないメ
モリで精度良くベクトルを検出できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the automatic focusing apparatus of the present invention, since the gate area is changed, even if the position of the main subject in the screen changes, the main subject is not changed. It is possible to follow and focus continuously. In addition, since the determination means and the area changing means are provided, the movement of the main subject can be accurately detected. In addition, since the motion vector detecting means for detecting the motion of the image from the accumulated information of the correlation between a plurality of points of two pieces of image information that are temporally continuous is provided, the vector can be detected accurately with a small memory.
第１図ないし第７図は本発明の自動合焦装置の一実施例
を示し、第１図は構成例を示すブロック図、第２図は動
きベクトル検出回路の構成例を示すブロック図、第３図
は動きベクトル検出回路のブロックと代表点の関係を示
す図、第４図，第５図は主要被写体の大きさ判定手段と
領域可変手段の詳細を示す図、第６図はポインティング
デバイスを説明するための図、第７図はゲート領域重畳
回路及び動作を説明するための図である。 第８図，第９図は従来の自動合焦装置の一例を示し、第
８図は構成例を示すブロック図、第９図はレンズの繰り
出し量と検波回路の出力の関係を表す図である。 ６……動きベクトル検出回路（手段）、７……ゲート領
域制御回路（手段）、８……ゲート領域重畳回路（手
段）、10……ポインティングデバイス（ゲート領域指定
手段）、42……主要被写体大きさ判定手段（判定手
段）。1 to 7 show an embodiment of the automatic focusing apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a motion vector detection circuit. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the blocks of the motion vector detection circuit and the representative points, FIGS. 4 and 5 are diagrams showing details of the main subject size determining means and the area variable means, and FIG. 6 is a diagram showing a pointing device. FIG. 7 is a diagram for explaining the gate region superimposing circuit and the operation. 8 and 9 show an example of a conventional automatic focusing apparatus, FIG. 8 is a block diagram showing an example of a configuration, and FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a lens extension amount and an output of a detection circuit. . 6: motion vector detecting circuit (means), 7: gate area control circuit (means), 8: gate area superimposing circuit (means), 10: pointing device (gate area specifying means), 42: main subject Size determining means (determining means).
Claims (1)
られる映像信号に基づいて光学系の合焦状態を自動制御
する自動合焦装置において、 時間的に連続した２つの画像情報の複数点の相関関係の
累積情報から画像の動きを検出する動きベクトル検出手
段と、この動きベクトル検出手段の出力から主要被写体
の動きを検出し主要被写体の動きに追従するようにゲー
ト領域を変更するゲート領域制御手段と、主要被写体が
画面の一部分か大部分かを判定する判定手段と、主要被
写体が画面の大部分の時には画面の多くの部分から動き
ベクトルを検出し、主要被写体が画面の一部分の時には
合焦検出領域の近傍だけから動きベクトルを検出するよ
うに映像内容に従って動きベクトルを検出する領域を可
変する領域可変手段とを備えたことを特徴とする自動合
焦装置。An automatic focusing device for automatically controlling a focusing state of an optical system based on a video signal obtained in a focusing detection area designated in a photographing screen, comprising: A motion vector detecting means for detecting the motion of the image from the accumulated information of the correlation of the plurality of points; and detecting the motion of the main subject from the output of the motion vector detecting means and changing the gate area so as to follow the motion of the main subject. Gate area control means, determination means for determining whether the main subject is a part or most of the screen, and when the main subject is a large part of the screen, motion vectors are detected from many parts of the screen; At the time of, a region changing means for changing a region for detecting a motion vector according to video content so as to detect a motion vector only from the vicinity of the focus detection region, Automatic focusing device.
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