JP4711987B2 - 撮像装置および自動露出制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置および自動露出制御方法に関するもので、詳細には、逆光の条件のもとで人物を撮影する場合であっても、人物を適正露光で撮影することができる自動露光制御機能を有する撮像装置およびその自動露出制御方法に関するものである。

従来のデジタルカメラ等の撮像装置では、逆光の条件の下で人物などを撮影すると、明るい背景に合わせた露光量で撮影され、明るい背景の中に人物が黒く写り込み、人物を識別することができないことがある。そこで、自動露出装置を備えた撮像装置において、逆光条件の下でも人物の顔に合わせて露出を決定する技術が提案されている。例えば、画面内で人物の顔を検出し、検出されたエリアを測光エリアとし、測光エリアの測光結果から露出を決定する露出制御方式などがある。

特許文献１に記載されている発明は、上記のような露出制御方式の一つで、撮像手段と、この撮像手段から入力される画像データの中から人物の顔を検出するための顔検出手段と、顔検出手段により検出された人物の顔を測光エリアとして測光する測光手段と、測光手段の人物の顔の測光結果に基づいて露光量を算出し、算出した露光量に基づき露光制御を行なう露出制御手段と、を備えた自動露光機能を有する撮像装置が記載されている。

特許文献１記載の発明によれば、顔検出手段によって人物の顔を的確に検出することができる場合には、所期の効果を得ることができる。しかしながら、逆光条件のもとで人物を撮影すると、人物の顔を検出する前の段階の露出制御で人物の顔が黒くつぶれてしまうことがある。人物の顔が黒くつぶれていると、人物の顔を検出することが困難になり、人物の顔に露出を合わせることができなくなるという問題がある。

そこで、逆光の条件の下でも人物の顔を的確に検出する工夫もなされている。特許文献２に記載されている顔領域検出方法及びその装置に関する発明はその一つで、条件を変えて複数回の測光を行い、複数回の測光で得られた複数枚の画像の中から肌色領域の彩度が最も高い画像を選択し、その画像における肌色の色相を有する領域を検出し、得られた肌色エリアを彩度によって領域分割し、彩度分割された各肌色領域について形状認識を行い、最終的な顔領域を抽出するものである。

特開２００３−１０７５５５号公報 特開２００４−２０１２２８号公報

特許文献２に記載されているような顔領域検出方法及びその装置は、条件を変えて複数回の測光を行い、複数回の測光で得られた複数枚の画像の中から肌色領域の彩度が最も高い画像を選択するなど、複雑な処理を行なうことによって、人物の顔を的確に検出する工夫をしている。また、特許文献２には、顔領域の抽出結果を、明るさ補正などに利用することができる旨の記載もある。したがって、特許文献２記載の発明を撮像装置に組み込めば、逆光条件の下でも人物の顔を適正な露光量で撮影することができるものと推測することができる。しかしながら、特許文献２記載の発明は、上に記載したとおり、顔領域を抽出するまでに複数回の測光を行ない、これらの測光結果を解析するなど、複雑な処理を行なうため、画像処理回路が大掛かりになってコスト高の要因となり、複雑な画像処理に時間を要し、シャッタチャンスに間に合わない、というような問題点がある。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、逆光条件下においても、画面内の人物の顔を的確に検出し、人物の顔を適正露光で撮影することが可能な撮像装置および自動露出制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、自動露光機能を備えた撮像装置において、被写体を撮像し被写体に応じた画像データを入力するための撮像手段と、前記撮像手段による撮像時の撮像条件が逆光であるか否かを判定する逆光判定手段と、前記逆光判定手段により逆光であることが判定されたときには逆光時用の補正を加えた露出制御を行う第１露出制御手段と、前記第１露出制御手段および前記撮像手段から入力される画像データの中から人物の顔を検出するための顔検出手段と、前記顔検出手段により検出された人物の顔のエリアを測光エリアとして測光する測光手段と、前記測光手段の人物の顔の測光結果に基づいて露光量を算出し、算出した露光量に基づき記録用の露出制御を行う第２露出制御手段と、第１露出制御手段および第２露出制御手段以外に通常露出制御手段と、画像を表示するモニタと、を備え、第１露出制御手段による露出制御で顔検出をする際には、モニタでの表示は前記通常露出制御手段の露出制御による画像であることを最も主要な特徴とする。

本発明はまた、逆光判定手段は、画像中の明るいエリアと暗いエリアの輝度差によって逆光を判断するようにしてもよい。

本発明によれば、自動露光機能を備えた撮像装置において、被写体を撮像し被写体に応じた画像データを入力するための撮像手段と、撮像手段による撮像時の撮像条件が逆光であるか否かを判定する逆光判定手段と、逆光判定手段により逆光であることが判定されたときには逆光時用の補正を加えた露出制御を行う第１露出制御手段と、第１露出制御手段および撮像手段から入力される画像データの中から人物の顔を検出するための顔検出手段と、顔検出手段により検出された人物の顔のエリアを測光エリアとして測光する測光手段と、測光手段の人物の顔の測光結果に基づいて露光量を算出し、算出した露光量に基づき記録用の露出制御を行う第２露出制御手段と、第１露出制御手段および第２露出制御手段以外に通常露出制御手段と、画像を表示するモニタを備えているため、人物の顔が黒くつぶれてしまうような逆光状態であっても、逆光状態に対応した補正を加えて露出制御が行なわれ、人物の顔を的確に検出することができる。そして、第２露光制御手段がその人物の顔を測光した結果で露光を制御するため、人物の顔の明るさに対応した適性露光量で撮影することが可能となり、第１露出制御手段による露出制御で顔検出をする際には、上記モニタでの表示は前記通常露出制御手段の露出制御による画像とするので、モニタ上の画像が急激に変化するのを防止することができる。

本発明はまた、上記構成の発明において、逆光判定手段は、画像中の明るいエリアと暗いエリアの輝度差によって逆光を判断するようにしたため、被写体となる人物が画面の端にいても逆光であることを判定することが可能になる。

以下、本発明に係る撮像装置及び自動露出制御方法の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。なお、各図において付した符号は、同じ部材や同じ処理に関しては、極力、同じ符号を付している。

カメラシステムの説明：
図１、図２、図３は、本発明の撮像装置の一例であるデジタルカメラの外観の例を示している。図１、図２、図３において、カメラの正面には、鏡胴ユニット７、リモコン受光部６、測距ユニット５、光学ファインダ４の前面、ストロボ発光部３、ＳＤカード／電池蓋２が配置されている。カメラの上面には、レリーズシャッタＳＷ１、モードダイアルＳＷ２、サブＬＣＤ（液晶ディスプレイ：以下同じ）１が配置されている。
カメラの背面には、光学ファインダ４の接眼部、ＡＦ（オートフォーカス：以下同じ）表示ＬＥＤ（発光ダイオード：以下同じ）８、ストロボの動作表示ＬＥＤ９、ワイド側ズームスイッチＳＷ３、テレ側ズームスイッチＳＷ４、セルフタイマ／削除スイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６、右スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、マクロスイッチＳＷ１０、クイックアクセススイッチＳＷ１５、画像確認スイッチＳＷ１１、ＯＫスイッチＳＷ１２、ＬＣＤモニタ１０、電源スイッチＳＷ１３が配置されている。

図４は、本発明の撮像装置の一例であるデジタルカメラの電気的処理系統の例を示すブロック図である。図１〜図４を使用して、本発明の撮像装置の一例であるデジタルカメラの構成及び動作を説明する。

図１〜図４において、鏡胴ユニット７は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ７−１ａおよびこのズームレンズを駆動するズーム駆動モータ７−１ｂからなるズーム光学系７−１と、フォーカスレンズ７−２ａおよびこのフォーカスレンズを駆動するフォーカス駆動モータ７−２ｂからなるフォーカス光学系７−２と、絞り７−３ａおよびこの絞りを駆動する絞りモータ７−３ｂからなる絞りユニット７−３と、メカシャッタ７−４ａおよびこのメカシャッタを駆動するメカシャッタモータ７−４ｂからなるメカシャッタユニット７−４と、各モータを駆動するモータドライバ７−５と、を有してなる。上記モータドライバ７−５は、リモコン受光部６から入力される信号や、操作部ＫｅｙユニットＳＷ１〜ＳＷ１３の操作によって入力される信号に基づき、後述するデジタルスチルカメラプロセッサ１０４内にあるＣＰＵブロック１０４−３からの駆動指令により駆動制御される。

デジタルスチルカメラプロセッサ１０４とＲＯＭ１０８がバスラインでつながっていて、ＲＯＭ１０８には、ＣＰＵブロック１０４−３にて解読可能なコードで記述された、制御プログラムや制御するためのパラメータが格納されている。このデジタルカメラの電源がオン状態になると、前記プログラムは不図示のメインメモリにロードされ、前記ＣＰＵブロック１０４−３はそのプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的に、ＲＡＭ１０７及びデジタルスチルカメラプロセッサ１０４内にあるＬｏｃａｌＳＲＡＭ１０４−４に保存する。ＲＯＭ１０８として、書き換え可能なフラッシュＲＯＭを使用することにより、制御プログラムや制御するためのパラメータデータを変更することが可能になり、例えば、撮像装置がユーザーの手に渡った後であっても、ネットワークなどを通じて機能のバージョンアップを容易に行うことができる。

ＣＣＤ１０１は、光学画像を光電変換するための固体撮像素子であり、Ｆ／Ｅ（フロントエンド）−ＩＣ１０２は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行うＣＤＳ１０２−１、利得調整を行うＡＧＣ１０２−２、デジタル信号変換を行うＡ／Ｄ（アナログ・デジタル変換器：以下同じ）１０２−３、ＣＣＤ１制御ブロック１０４−１より、垂直同期信号（以下、「ＶＤ」と記す。）、水平同期信号（以下、「ＨＤ」と記す。）が供給され、ＣＰＵブロック１０４−３によって制御されるＣＣＤ１０１、及びＦ／Ｅ−ＩＣ１０２の駆動タイミング信号を発生するタイミング信号発生器（以下「ＴＧ」という）１０２−４を有する。

デジタルスチルカメラプロセッサ１０４は、ＣＣＤ１０１よりＦ／Ｅ―ＩＣ１０２の出力データにホワイトバランス設定やガンマ設定を行い、また、前述したように、ＶＤ信号、ＨＤ信号を供給するＣＣＤ１制御ブロック１０４−１、フィルタリング処理により輝度データ・色差データへの変換を行うＣＣＤ２制御ブロック１０４−２、前述した装置各部の動作を制御するＣＰＵブロック１０４−３、前述した制御に必要なデータ等を、一時的に保存するＬｏｃａｌＳＲＡＭ１０４−４、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ通信を行うＵＳＢブロック１０４−５、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うシリアルブロック１０４−６、ＪＰＥＧ圧縮・伸張を行うＪＰＥＧＣＯＤＥＣブロック１０４−７、画像データのサイズを補間処理により拡大／縮小するＲＥＳＩＺＥブロック１０４−８、画像データを液晶モニタやＴＶなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換するＴＶ信号表示ブロック１０４−９、撮影された画像データを記録するメモリカードの制御を行うメモリカードブロック１０４−１０を有する。

ＳＤＲＡＭ１０３は、前述したデジタルスチルカメラプロセッサ１０４で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。保存される画像データは、例えば、ＣＣＤ１０１から、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２を経由して取り込んで、ＣＣＤ１信号処理ブロック１０４−１でホワイトバランス設定、ガンマ設定が行われた状態の「ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ」や、ＣＣＤ２制御ブロック１０４−２で輝度データ・色差データ変換が行われた状態の「ＹＵＶ画像データ」、ＪＰＥＧＣＯＤＥＣブロック１０４−７で、ＪＰＥＧ圧縮された「ＪＰＥＧ画像データ」などである。

メモリカードスロット１２１は、着脱可能なメモリカードを装着するためのスロットである。内蔵メモリ１２０は、上記メモリカードスロット１２１にメモリカードが装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。ＬＣＤドライバ１１７は、後述するＬＣＤモニタ１０を駆動するドライブ回路であり、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を、ＬＣＤモニタ１０に表示するための信号に変換する機能も有している。ＬＣＤモニタ１０は、撮影前に被写体の状態を監視するための画像表示、撮影した画像を確認するための表示、あるいはメモリカードや前記内臓メモリ１２０に記録した画像データによる画像表示、などを行うためのモニタである。

ビデオＡＭＰ（アンプ）１１８は、ＴＶ信号表示ブロック１０４−９から出力されたビデオ信号を、７５Ωのインピーダンスに変換するためのアンプであり、ビデオジャック１１９は、ＴＶなどの外部表示機器と接続するためのジャックである。ＵＳＢコネクタ１２２は、パソコンなどの外部機器とＵＳＢ接続を行うためのコネクタである。

シリアルドライバ回路１２３−１は、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うために、前述したシリアルブロック１０４−６の出力信号を電圧変換するための回路であり、ＲＳ−２３２Ｃコネクタは、パソコンなどの外部機器とシリアル接続を行う為のコネクタである。

ＳＵＢ−ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ・ＲＡＭをワンチップに内蔵したＣＰＵであり、操作ＫｅｙユニットＳＷ１〜ＳＷ１３やリモコン受光部６の出力信号をユーザーの操作情報として、前述したＣＰＵブロック１０４−３に出力する。また、ＳＵＢ−ＣＰＵ１０９は、前述したＣＰＵブロック１０４−３より出力されるカメラの状態を表わす信号を、後述するサブＬＣＤ１、ＡＦ ＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９，ブザー１１３の制御信号に変換して出力する。サブＬＣＤ１は、例えば、撮影可能枚数などを表示するための表示部であり、ＬＣＤドライバ１１１は、前述したＳＵＢ−ＣＰＵ１０９の出力信号より、前述したサブＬＣＤ１を駆動するためのドライブ回路である。

ＡＦ ＬＥＤ８は、撮影時の合焦状態を表示するためのＬＥＤであり、ストロボＬＥＤ９は、ストロボ充電状態を表すためのＬＥＤである。なお、このＡＦ ＬＥＤ８とストロボＬＥＤ９を、メモリカードアクセス中などの別の表示用途に使用してもよい。操作ＫｅｙユニットＳＷ１〜１３は、ユーザーが操作するＫｅｙ回路であり、リモコン受光部６は、ユーザーが操作したリモコン送信機の信号の受信部である。

音声記録ユニット１１５は、ユーザーが音声信号を入力するマイク１１５−３、入力された音声信号を増幅するマイクＡＭＰ１１５−２、増幅された音声信号を記録する音声記録回路１１５―３からなる。音声再生ユニット１１６は、記録された音声信号をスピーカーから出力できる信号に変換する音声再生回路１１６−１、変換された音声信号を増幅し、スピーカーを駆動するためのオーディオＡＭＰ１１６−２、音声信号を出力するスピーカー１１６−３からなる。

ＡＥ動作の説明
上記のように構成された撮像装置としてのカメラの動作を説明する。レリーズシャッタＳＷ１が半押しされてＳＷ１がオンされると、ＣＰＵ１０４−３は、ＡＥ動作を実行する。具体的には、ＡＥ動作では、顔検出動作モードが設定されている場合には、まず、顔検出処理を実行して人物の顔の検出を行う。具体的には、ＣＣＤ１０１より入力された画像データは、ＣＤＳ１０２−１、ＡＧＣ１０２−２、Ａ／Ｄ１０２−３を含むＦ／Ｅ−ＩＣ１０２で処理された後、デジタルスチルカメラプロセッサ（以後「ＤＳＰ」という）１０４に入力する。この画像データは、ＤＳＰ１０４で信号処理された後、ＳＤＲＡＭ１０３に書き込まれる。ＣＰＵ１０４−３は、ＳＤＲＡＭ１０３に格納された画像データから公知の顔検出技術（例えば、ガボール・ウェーブレット変換＋グラフマッチング）を使用して、人物の顔を検出する。そして、検出した人物の顔を測光エリア（ＡＥエリア）として、ＣＰＵ１０４−３は、ＡＥ評価値（測光結果）を算出する。さらに、このＡＥ評価値に基づき露光量を算出して、この露光量に応じた露出条件、すなわち、
・ＣＣＤ１０１の電子シャッタ速度、
・鏡胴ユニット７の絞り７−３ａの絞り値、
・Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２のＡＧＣ回路１０２−２のゲイン等、
を設定して露出制御を行う。

上記ＡＥ評価値の算出方法を具体的に説明する。図５は、ＣＣＤ１０１の画面（画像フレーム）を複数のエリアＹ１〜Ｙ２５６に分割した場合の分割例を示している。図６は、図５に示す画像フレーム上に被写体の画像が写り込んだ例を示している。

ＤＳＰ１０４は、ＣＣＤ１０１から入力された画像データ（各画素データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ））に基づいて、測光の対象となる上記複数のエリアＹ１〜Ｙ２５６毎に輝度データＹ１〜Ｙ２５６を算出する。以下に輝度データの計算式を示す。以下の計算式において、Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎは、各エリア内の各画素データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の平均値を示している。

エリア１ Ｙ１＝０．２９９Ｒ１＋０．５８７Ｇ１＋０．１１４Ｂ１
エリア２ Ｙ２＝０．２９９Ｒ２＋０．５８７Ｇ２＋０．１１４Ｂ２
・
・
・
エリアｎ Ｙｎ＝０．２９９Ｒｎ＋０．５８７Ｇｎ＋０．１１４Ｂｎ

ここで、顔検出動作モードである場合に、顔のみで測光処理を行う場合には、顔を含むエリアの輝度データを各々算出し、算出したエリアの輝度データの平均値を輝度データＹｙ（ＡＥ評価値）とする。図６に示す例では、Ｙ８８、Ｙ８９、Ｙ１０４、Ｙ１０５、Ｙ１２０、Ｙ１２１のエリアの輝度データの平均値を輝度データＹｙ（ＡＥ評価値）とする。

また、顔検出動作モードである場合に、顔の部分および画面全体で測光処理を行う場合には、顔を含むエリアの輝度データを各々算出し、算出したエリアの輝度データの平均値を輝度データＹｆａｃｅとする。また、画面全体のエリアＹ１〜Ｙ２５６の輝度データを各々算出し、算出した全エリアの輝度データの平均値を輝度データＹａｌｌとする。そして、顔部分の重み付けをｎ１、画面全体の重み付けをｎ２（但し：ｎ１＞ｎ２、ｎ１＋ｎ２＝１）として、輝度データＹｙ（ＡＥ評価値）を、
Ｙｙ＝Ｙｆａｃｅ×ｎ１＋輝度データＹａｌｌ×ｎ２
によって算出する。

通常測光処理の場合には、
１．中央重点測光方式すなわち中央部の明るさに重点を置き、周囲の明るさを加味して輝度データを決定する方式、
２．部分測光方式すなわち画面内のエリア内のみの輝度データの平均値だけで輝度データを決定する方式、
３．スポット測光方式すなわち部分測光と同じ考え方であるが、測光エリアが小さく、１〜２％程度である測光方式、
４．分割測光方式すなわち画面を複数のエリアに分割し、エリア毎に輝度の平均値を求め、それら輝度の分布パターンから輝度データを決定する方式、
のうちのいずれかの方式を使用して輝度データＹｙ（ＡＥ評価値）を算出する。

そして、ＣＰＵ１０４−３は、ＲＯＭ１０８に予め格納されている目標輝度データＹｘの値と、被写体を測光した結果である被写体輝度データＹｙの値が一致した場合に、適正な露出（明るさ）であると判断し、被写体輝度データＹｙが目標輝度データＹｘになるような露光量を算出し、算出した露光量に基づいて、露光条件、すなわち、ＣＣＤ１０１のシャッタスピード、鏡胴ユニット７の絞りの絞り値（開口値）、ＣＣＤ１０１の感度（Ｆ／Ｅ１０２のアンプ回路のゲイン値）を設定する。

具体的には、ＣＰＵ１０４−３は、輝度データＹｙの値を大きくするのであれば、
・ＣＣＤ１０１のシャッタスピードを遅くする。
・絞りの大きさを大きくする。
・ＣＣＤ１０１の感度を高くする。
のいずれか（複数でも良い）を行い、他方、輝度データＹｙの値を小さくするのであれば、上記とは逆のことを行う。

顔検出方法
次に、顔検出方法について説明する。被写体像の中から人物の顔の像を検出する方法として、以下に示すようないくつかの手法が公知となっており、本実施では、そのうちのいずれかの方法を用いるものとする。
１．テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４９、Ｎｏ．６、ｐｐ．７８７−７９７（１９９５）の「顔領域抽出に有効な修正ＨＳＶ表色系の提案」に示されているように、カラー画像をモザイク画像化し、肌色領域に着目して顔領域を抽出する方法。
２．電子情報通信学会誌Ｖｏｌ．７４−Ｄ−ＩＩ、Ｎｏ．１１、ｐｐ．１６２５−１６２７（１９９１）の「静止濃淡情景画像からの顔領域を抽出する手法」に示されているように、髪や目や口など正面人物像の頭部を構成する各部分に関する幾何学的な形状特徴を利用して正面人物の頭部領域を抽出する方法。
３．画像ラボ１９９１−１１（１９９１）の「テレビ電話用顔領域検出とその効果」に示されているように、動画像の場合、フレーム間の人物の微妙な動きによって発生する人物像の輪郭エッジを利用して正面人物像を抽出する方法。

以下、図７、図８を参照しながら、実施例１における逆光状態の検出から顔検出、さらにこれらの検出に基づく露光制御に至る動作について説明する。
図７において、まず、ＣＰＵ１０４−３（図４参照）は、撮影状態が逆光状態であるかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。この判断の結果、逆光状態であると判断した場合、ＣＰＵ１０４−３は、液晶モニタ７の画面表示更新を一時停止する（ステップＳ１０２）。

そして、ＣＰＵ１０４−３は、逆光補正演算処理を実施し、逆光状態でも顔が黒つぶれしないような露出制御値を算出する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３により算出された露出制御値に基づいて作られる画像を顔検出用の画像として取得する（ステップＳ１０４）。図８（Ａ）は、液晶モニタ７に表示される画像データ（モニタリング画像）の表示例を示している。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の画像データに対し、逆光補正の露出制御をして顔検出用に取得された画像の例を示している。この逆光補正の露出制御手段を第１露出制御手段とする。こうして、逆光補正の露出制御をして取得した画像（図８（Ｂ））は、人物の顔が黒くつぶれることなく明るく写り、背景は露出オーバーとなっている。上記逆光補正して取得した画像により、顔検出処理を実施する（ステップＳ１０５）。顔が検出されれば、検出された顔に対し、液晶モニタ７に顔検出枠を表示し（ステップＳ１０７）、顔検出枠内の人物の顔のエリアを測光エリアとして測光し、この測光結果に基づき通常の露出制御で液晶モニタ７の画面表示更新を再開する（ステップＳ１０８）。この人物の顔のエリアを測光エリアとして測光した結果に基づく露出制御手段を第２露出制御手段とする。図８（Ｂ）において顔に対応する部分に表示されている四角形は上記顔検出枠を示している。

ステップＳ１０１において、逆光状態でないと判断された場合には、そのまま通常の露出制御で作られた画像を顔検出用の画像として取得し（ステップＳ１０９）、顔検出処理を実行し（ステップＳ１１０）、顔検出処理を行なう（ステップＳ１１１）。顔を検出した場合には、検出した顔に対し顔検出枠を表示する（ステップＳ１１２）。顔を検出しなかった場合は顔検出枠を表示することなくそのまま顔検出動作を終了する。

以上説明したように、上記実施例によれば、ＣＰＵ１０４−３は、逆光状態と判断した時には顔を検出するための画像として、逆光補正をかけた露出制御で画像を取得するため、人物の顔が黒つぶれすることなく、顔を検出しやすくなる。

本発明の実施例２にかかる撮像装置であるデジタルカメラについて、図９を参照して説明する。実施例２にかかるデジタルカメラのハードウェア構成は、実施例１と同様の構成とすることができる。実施例２にかかるデジタルカメラは、レリーズシャッタＳＷ１が半押しされ、撮影用のＡＥ処理がなされたあと、さらに顔検出処理を続行する場合に、逆光状態か否かを判断し、必要であれば逆光補正処理をした画像を顔検出用の画像として取得するものである。

図９は実施例２にかかるデジタルカメラのＡＥ動作を説明するためのフローチャートである。実施例２にかかるデジタルカメラのＡＥ動作を図９のフローチャートに従って説明する。図９において、まず、前記ＣＰＵ１０４−３は、モニタリング中に人物の顔を検出する（ステップＳ２０１）。その後、レリーズシャッタSW１が半押しされると（ステップＳ２０２）、ＣＰＵ１０４−３は、逆光状態であるか否か判断し（ステップＳ２０３）、逆光状態であれば逆光補正演算処理および撮影用ＡＥ・ＡＦ処理を実施する（ステップＳ２０４・Ｓ２０５）。ステップＳ２０３において逆光状態でないと判断された場合には、逆光演算処理を行なうことなくステップＳ２０５に進み、撮影用ＡＥ・ＡＦ処理を実施する。

実施例２においては、撮影用ＡＥ・ＡＦ処理後も顔検出処理を続行する。上記撮影用ＡＥ・ＡＦ処理のあとステップＳ２０６で逆光状態かどうかの判断をし、逆光状態であると判断された場合には、ＬＣＤモニタ上の画面更新を一時停止する（ステップＳ２０６）。そして逆光補正演算処理を行い（ステップＳ２０８）、逆光補正処理をした画像を顔検出用の画像として取得する（ステップＳ２０９）。逆光補正処理をした結果に基づいて露出制御を行なう機能部分を第１露出制御手段とする。逆光補正処理をして取得した画像に対し、顔検出処理を実施し（ステップＳ２１０）、ＬＣＤモニタ上の画面更新を再開する（ステップＳ２１１）。次に、レリーズシャッタＳＷ１が全押しされたか否かを判断し（ステップＳ２１２）、全押しされた場合には、必要があれば最新の顔情報を用いて演算処理を行い（ステップＳ２１３）、ステップＳ２０５で演算された撮影用ＡＥの露出制御値に基づき、画像を記録する（ステップＳ２１４）。このときの露出制御手段を第２露出制御手段とする。ステップＳ２１１で、レリーズシャッタＳＷ１が全押しされるまでは、ステップＳ２０６に戻り、顔検出処理を繰り返す。

ステップＳ２０５において逆光状態でないと判断した場合には、ＬＣＤモニタの画面更新をそのまま続行し、通常の露出制御による画像を顔検出用の画像として取得し（ステップＳ２１５）、取得した画像に対して顔検出処理を実施する（ステップＳ２１６）。

以上説明したように、上記実施例２によれば、ＣＰＵ１０４−３は、レリーズシャッタＳＷ１が半押しされた後でも、逆光状態であっても被写体の人物の顔を検出することが可能となり、レリーズシャッタＳＷ１が全押しされ、画像を記録する際に、最新の顔情報を使用して、最適な画像を得ることが可能となる。

逆光判定手段、第１露出制御手段、顔検出手段、第２露出制御手段などは、ＲＯＭ１０８内に、所期の動作を行なわせるためのソフトウェアとして制御プログラムに組み込まれている。

本発明に係る撮像装置としてのカメラの例を示す平面図である。 上記カメラの正面図である。 上記カメラの背面図である。 本発明に係る撮像装置としてのカメラの制御系統の構成例を示すブロック図である。 本発明に係る撮像装置に用いることができる撮像素子の画像フレームを複数のエリアに分割した例を示す正面図である。 上記エリア分割した画像フレームに被写体の画像が写り込んだ例を示す正面図である。 本発明に係る撮像装置の実施例１の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る撮像装置のモニタに表示される逆光時のモニタリング画像の例を示すもので、（Ａ）は逆光補正前の例を、（Ｂ）は逆光補正後の露出制御によって顔検出用に取得された画像の例を示す図である。 本発明に係る撮像装置の実施例２の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

７ 鏡胴ユニット
１０ ＬＣＤモニタ
７−５ モータドライバ
１０１ ＣＣＤ
１０４ デジタルスチルカメラプロセッサ
１０４−１ 信号処理ブロック
１０８ 制御プログラム用ＲＯＭ

Claims (3)

1. 自動露光機能を備えた撮像装置において、
   被写体を撮像し被写体に応じた画像データを入力するための撮像手段と、
   前記撮像手段による撮像時の撮像条件が逆光であるか否かを判定する逆光判定手段と、
   前記逆光判定手段により逆光であることが判定されたときには逆光時用の補正を加えた露出制御を行う第１露出制御手段と、
   前記第１露出制御手段および前記撮像手段から入力される画像データの中から人物の顔を検出するための顔検出手段と、
   前記顔検出手段により検出された人物の顔のエリアを測光エリアとして測光する測光手段と、
   前記測光手段の人物の顔の測光結果に基づいて露光量を算出し、算出した露光量に基づき記録用の露出制御を行う第２露出制御手段と、
   前記第１露出制御手段および前記第２露出制御手段以外に通常露出制御手段と、
   画像を表示するモニタと、を備え、
   前記第１露出制御手段による露出制御で顔検出をする際には、前記モニタでの表示は前記通常露出制御手段の露出制御による画像であることを特徴とする撮像装置。
2. 逆光判定手段は、画像中の明るいエリアと暗いエリアの輝度差によって逆光を判断することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
3. 撮像装置における自動露出制御方法であって、
   被写体を撮像手段によって撮像し被写体に応じた画像データを入力する工程と、
   撮像時の撮像条件が逆光であるか否かを逆光判定手段によって判定する工程と、
   逆光であることが判定されたときには第１露出制御手段によって逆光時用の補正を加えた露出制御を行う工程と、
   第１露出制御手段および撮像手段から入力される画像データの中から人物の顔を検出する工程と、
   検出された人物の顔のエリアを測光エリアとして測光する工程と、
   人物の顔の測光結果に基づいて露光量を算出し、算出した露光量に基づき第２露出制御手段によって記録用の露出制御を行う工程と、を備え、
   前記第１露出制御手段による露出制御で顔検出をする際には、前記第１露出制御手段および前記第２露出制御手段以外の通常露出制御手段による露出制御によりモニタに画像を表示することを特徴とする自動露出制御方法。

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