JP5789937B2 - 画像追尾装置及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像追尾装置及び撮像装置に関するものである。

撮影した画像内において、追尾対象の被写体を囲む領域を決定し、その領域の色情報をテンプレート画像として記憶するとともに、テンプレート画像に類似していると判断された複数の領域から１つの追尾領域を決定する画像追尾装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１８７３３１号公報

しかし、色情報が類似している被写体が画面内に複数存在する場合は、上記の決定方法では誤追尾を発生しやすくなる。

本発明の課題は、誤追尾の少ない画像追尾装置及び撮像装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。

請求項１に記載の発明は、オートフォーカスが行われている現フォーカスエリアを含む被写体領域をテンプレートとして記憶する記憶部と、前記現フォーカスエリアを含む第１の探索範囲内において、前記テンプレートと類似性の高い第１領域を探索する第１探索手段と、前記第１の探索範囲及び前記第１の探索範囲外の領域を含む第２の探索範囲内において、前記テンプレートと類似性の高い第２領域を探索する第２探索手段と、前記第１領域及び前記第２領域を、前記テンプレートと比較してそれぞれの前記テンプレートに対する類似度合いを求め、前記第１領域及び前記第２領域のうちの一方の類似度合いが高い場合、類似度合いが高い方の領域を優先し、前記類似度合いが同程度の場合は、前記第１領域を優先し、次にオートフォーカスを行う次フォーカスエリアを決定するエリア決定手段と、を備えたことを特徴とする画像追尾装置である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像追尾装置において、前記第１の探索範囲の設定は、前記第１領域あるいは前記第２領域のオートフォーカスエリアから次フォーカスエリアが決定された場合は、そのオートフォーカスエリアの周辺に前記第１の探索範囲を設定することを特徴とする画像追尾装置である。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像追尾装置において、前記探索範囲の設定は、前記第１領域あるいは前記第２領域のオートフォーカスエリアから次フォーカスエリアが決定されない場合は、前記第１の探索範囲を変更しないことを特徴とする画像追尾装置である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像追尾装置を備える撮像装置である。
請求項５に記載の発明は、複数のＡＦエリアのうち少なくとも１つの前記ＡＦエリアを決定し、決定された前記ＡＦエリアの焦点状態を用いて焦点制御を行う制御部と、決定された前記ＡＦエリアの領域を含み決定された前記ＡＦエリアの領域よりも広い第１の探索範囲と、前記第１の探索範囲及び前記第１の探索範囲外の領域を含む第２の探索範囲とを設定する設定部と、前記第１の探索範囲を探索することにより前記ＡＦエリアの領域の情報を含む基準画像との類似性が高い第１領域の画像を検出し、前記第２の探索範囲を探索することにより前記基準画像との類似性が高い第２領域の画像を検出する探索部とを含み、前記制御部は、前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合いが前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いよりも高いとき、前記第１領域の情報を用いて前記ＡＦエリアを決定し、前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いが前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合いよりも高いとき、前記第２領域の情報を用いて前記ＡＦエリアを決定し、前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合い及び前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いが等しい場合は、前記第１領域の情報を用いて前記ＡＦエリアを決定することを特徴とする撮像装置である。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載された撮像装置であって、少なくとも１つの前記ＡＦエリアの焦点状態を検出する焦点検出部を含み、前記制御部は、前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合いが前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いよりも高い場合、前記第１領域に含まれる前記ＡＦエリアの焦点状態を用いて前記ＡＦエリアを決定し、前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いが前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合いよりも高い場合、前記第２領域に含まれる前記ＡＦエリアの焦点状態を用いて前記ＡＦエリアを決定することを特徴とする撮像装置である。
請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載された撮像装置であって、前記制御部により決定された前記ＡＦエリアの領域の画像を含む前記基準画像を記憶する記憶部を含むことを特徴とする撮像装置である。

本発明によれば、誤追尾の少ない画像追尾装置及び撮像装置を提供することができる。

本発明に係る焦点検出装置の一実施形態を適用したカメラの概念構成図である。 撮影光学系の撮影画面内に設定されたＡＦエリアを示す図である。 本実施形態のＡＦ処理を示すフローチャートである。 図３のＳ１０３における追尾制御部の初回追尾制御を示すフローチャートである。 追尾制御部が被写体を追尾する方法を説明する図である。 図３のＳ１０４の追尾演算処理を示すフローチャートである。 図３のＳ１０９のエリア決定処理を示すフローチャートである。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る焦点検出装置の一実施形態を適用したカメラ１の概念構成図である。
本実施形態のカメラ１は、カメラ本体１０と、当該カメラ本体１０に着脱可能な撮像レンズ２０と、によって構成された、いわゆるデジタル一眼レフカメラである。
撮像レンズ２０は、鏡筒２１の内部に、結像光学系を構成する複数のレンズ群Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と、レンズ駆動用モータ２２と、を備えている。レンズ群Ｌ２は、光軸ＯＡ方向に移動して結像位置を調節可能な焦点調節レンズであって、レンズ駆動用モータ２２によって焦点調節移動駆動されるようになっている。レンズ駆動用モータ２２は、後述するカメラ本体１０が備える制御装置３０によって制御される。

カメラ本体１０は、撮像素子１１と、クイックリターンミラー１２Ａと、サブミラー１２Ｂと、ファインダー光学系１３と、測光部１４と、位相差ＡＦ検出部１５と、操作部材１６と、制御装置３０と、を備えている。

撮像素子１１は、被写体光を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子であって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各画素が所定の配列パターンで配列されている。撮像素子１１は、撮像レンズ２０の結像光学系による結像面の画像情報を電気信号に変換して撮像し、各画素に対応する色情報や輝度情報に応じた画像信号を制御装置３０に出力する。

クイックリターンミラー１２Ａは、撮像レンズ２０の結像光学系から撮像素子１１に至る光路中に介在する作用位置と、光路中に介在しない退避位置との間を移動可能に設けられている。クイックリターンミラー１２Ａは、作用位置において、入射光束をファインダー光学系１３（ファインダースクリーン１３Ａ）へと反射する。また、クイックリターンミラー１２Ａの一部には、入射光束の一部を透過する半透過領域が形成されている。

サブミラー１２Ｂは、クイックリターンミラー１２Ａの背面側に設けられている。サブミラー１２Ｂは、クイックリターンミラー１２Ａの半透過領域を透過した入射光束を位相差ＡＦ検出部１５に向けて反射させる。

ファインダー光学系１３は、ファインダースクリーン１３Ａと、ペンタプリズム１３Ｂと、接眼レンズ１３Ｃと、により構成されている。
ファインダースクリーン１３Ａは、撮像素子１１と光学的に等価な位置に設けられており、クイックリターンミラー１２Ａによって導かれた入射光束が結像する。ペンタプリズム１３Ｂおよび接眼レンズ１３Ｃは、このファインダースクリーン１３Ａ上に結像した被写体像を、正立像として撮影者が視認し得るようになっている。

測光部１４は、測光用レンズ１４Ａと、測光センサ１４Ｂとを備えている。
測光用レンズ１４Ａは、ペンタプリズム１３Ｂを介したファインダースクリーン１３Ａに結像した被写体像を測光センサ１４Ｂに導く。
測光センサ１４Ｂは、撮像素子１１と同様に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各画素が所定の配列パターンで配列されており、レンズ光学系により結像される結像面の画像情報を撮像する。
そして測光センサ１４Ｂは、各画素に対応する色情報や輝度情報に応じた測光信号を制御装置３０へ出力する。制御装置３０は、測光センサ１４Ｂからの測光信号に基づいて結像面の明るさを検出し、露出を決定する。また、制御装置３０は、測光センサ１４Ｂからの測光信号に基づいて、後述の追尾制御部３６により追尾制御を行う。

操作部材１６は、カメラ１の操作を行うための図示しない各種スイッチ類によって構成される。たとえば、カメラ１の動作モードを選択するためのモード選択スイッチ、ＡＦ（オートフォーカス）エリアを選択するためのエリア選択スイッチ、焦点調節（ＡＦ）の開始および撮影を指示するためのレリーズボタンなどが含まれる。

図２は、撮影光学系の撮影画面１７内に設定されたＡＦエリアａを示す図である。位相差ＡＦ検出部１５は、撮像領域１７の所定位置に、本実施形態では５１点のＡＦエリア（焦点検出エリア、測距点）が設けられている。

また、位相差ＡＦ検出部１５は、ＡＦエリアの列に対応して配置されたラインセンサを有している。ラインセンサは、一対の電荷蓄積型光電変換素子アレイ（ＣＣＤラインセンサ等）である。撮像レンズ２０の異なる領域を通過して２つに分けられた（一対の）光束が、集光レンズによって集光され、一対の被写体像がラインセンサに再結像される。そして、ラインセンサＳは、一対の被写体像に対して、設定された時間、電荷の蓄積を行って、一対の被写体像の輝度分布に対応したＡＦ用像検知信号を、後述する制御装置３０に出力する。このラインセンサの電荷蓄積時間は、後述する制御装置３０におけるＡＦ−ＣＣＤ制御部３１によって制御される。

制御装置３０は、ＣＰＵやメモリ等によって構成されており、当該カメラ１の動作制御を行う。また、これらの処理や制御において必要な情報を一時的に記憶する。
上述したように、制御装置３０は、測光センサ１４Ｂからの測光信号に基づいて結像面の明るさを検出し、露出を決定する。

さらに制御装置３０は、焦点調節（ＡＦ）に関連する機能部として、図１中に示すように、ＡＦ−ＣＣＤ制御部３１と、デフォーカス演算部３２と、フォーカスエリア位置決定部３３と、レンズ駆動量演算部３４と、レンズ駆動制御部３５と、追尾制御部３６と、を備えている。

ＡＦ−ＣＣＤ制御部３１は、位相差ＡＦ検出部１５に設けられたラインセンサＳからＡＦ用像検知信号を読み出し、デフォーカス演算部３２へ出力する。

追尾制御部３６は、測光センサ１４Ｂにより撮像した被写界像の内、撮影者が手動で指定した追尾対象位置、あるいはカメラ１が自動で設定した追尾対象位置に対応する画像をテンプレート画像（基準画像）として図示しないメモリに記憶させる。その後に繰り返し撮影される画像の中から、テンプレート画像と一致または類似する画像領域を検索することによって合焦目標対象の位置を認識する。

デフォーカス演算部３２は、追尾制御部３６によって認識された目標対象の位置する画像領域などに対して、ＡＦ−ＣＣＤ制御部３１によって読み出されたラインセンサＳのＡＦ用像検知信号に基づいて、撮像レンズ２０の焦点調節状態（ピントのずれ量）を表すデフォーカス量を算出する。

フォーカスエリア位置決定部３３は、デフォーカス演算部３２によって算出されたデフォーカス量に基づいて、撮像レンズ２０を最終的に合焦させるＡＦエリアを決定する。

レンズ駆動量演算部３４は、使用者によって、または、フォーカスエリア位置決定部３３によって決定されたＡＦエリアに対応して、デフォーカス演算部３２によって算出されたデフォーカス量に基づいて、撮像レンズ２０が有する焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）の駆動量を演算する。
ここでは、焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）の駆動位置の目標となるレンズ目標位置を演算することにより、レンズ駆動量の演算を行う。なお、レンズ目標位置は、デフォーカス量がほぼ０となる焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）の位置に相当する。

レンズ駆動制御部３５は、レンズ駆動量演算部３４によって演算されたレンズ駆動量、すなわち焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）に対するレンズ目標位置に基づいて、撮像レンズ２０のレンズ駆動用モータ２２へ駆動制御信号を出力する。この駆動制御信号に応じて、レンズ駆動用モータ２２が焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）を駆動して、レンズ目標位置へ移動させることにより、焦点調節を行う。

上記のように構成されたカメラ１は、制御装置３０により制御され、下記のフローチャートに従い、ＡＦおよび撮影を行う。
図３は、本実施形態のＡＦ処理を示すフローチャートである。
まず、制御装置３０は、Ｓ１０１においてレリーズボタン（操作部材）１６の操作によりスイッチ（ＳＷ）ＯＮされているかどうか判定する。ＳＷは、カメラ１の半押し開始に相当し、ＯＦＦからＯＮになるときにＡＦ動作が開始されるものとする。

Ｓ１０１がＹＥＳの場合、Ｓ１０２において、制御装置３０は、ＡＦ動作が初回ＡＦ動作であるかどうかを判定する。すなわち、ＳＷがＯＦＦからＯＮに切り替わった直後でＡＦの演算結果が何も出力されていない段階は、初回ＡＦ動作となる。
初回ＡＦ動作の場合（Ｓ１０２，ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ進み、Ｓ１０３で制御装置３０は、追尾制御部３６により初回追尾制御を行う。初回追尾制御の詳細は後述の図４に示すフローチャートで説明する。
Ｓ１０２，ＮＯで進むＳ１０４は、ＡＦ動作開始後で既に追尾制御も行われている場合である。制御装置３０は、追尾制御部３６により追尾演算のサブルーチンを行う。追尾演算のサブルーチンは後述の図６に示すフローチャートで説明する。

Ｓ１０３及びＳ１０４の後進むＳ１０５において制御装置３０は、ＡＦ−ＣＣＤ制御部３１より指示し、位相差ＡＦ検出部１５（ラインセンサ）に蓄積制御を行わせる。なお、Ｓ１０２〜Ｓ１０４の動作と並行して本処理を行っても良い。
Ｓ１０６において制御装置３０は、ＡＦ−ＣＣＤ制御部３１により位相差ＡＦ検出部１５（ラインセンサ）で蓄積した電荷のＡ／Ｄ変換を行い、信号を読み出す。

Ｓ１０７において制御装置３０は、読み出した電荷信号から相関演算により像ズレ量を求め、デフォーカス演算部３２によりデフォーカス量を算出する。
Ｓ１０８において、制御装置３０は、所定エリア数のデフォーカス量の演算が終了したかどうかを判定する。ここでいう所定数は、追尾の領域に相当するＡＦエリア数とする。位相差ＡＦ検出部１５が備え持つ全てのエリアが高速に演算可能であれば全てのＡＦエリアの演算を行ってもよい。

Ｓ１０８、ＹＥＳの場合Ｓ１０９において、制御装置３０は、フォーカスエリア位置決定部３３によりエリア決定処理のサブルーチンを行う。詳細は、後述の図７に示すフローチャートで説明する。
Ｓ１１０において、決定された採用エリアのデフォーカス量に基づいて制御装置３０は、レンズ駆動量演算部３４によりレンズ駆動量演算を行う。
Ｓ１１１において、制御部はＳ１１０のレンズ駆動量演算の結果に従い、レンズ駆動制御部３５によりレンズ駆動用モータ２２を駆動し、焦点調節レンズ（レンズ群Ｌ２）をレンズ目標位置へ移動させることにより、焦点調節を行う。

図４は、図３のＳ１０２における追尾制御部３６の初回追尾制御を示すフローチャートである。図５は、追尾制御部３６が被写体を追尾する方法を説明する図である。

Ｓ２０１において、追尾初期画像中のＡＦエリア（図５に示すＡＦエリアａ１）に対応する領域の画像の被写体の色情報を記憶する。
Ｓ２０２において、追尾初期画像中のＡＦエリアａ１の周辺部で、ＡＦエリアａ１の色情報と同様な色情報を示す領域を検出する。
Ｓ２０３において、検出した領域を初期の被写体領域Ａとする。
Ｓ２０４において、その被写体領域Ａの色情報を以降の追尾処理に用いるテンプレート画像としてメモリに記憶する。
Ｓ２０５において被写体領域Ａを所定画素ずつ拡大した領域を探索範囲に設定する。ここで、探索範囲は狭い探索範囲ｎ、及び狭い探索範囲ｎより広い探索範囲ｗの２種類設定されるものとする。

図６は、図３のＳ１０４の追尾演算処理を示すフローチャートである。
Ｓ３０１において、探索範囲ｎ及び探索範囲ｗからテンプレート画像の被写体領域Ａ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。
Ｓ３０２において色情報の差分が最も小さい領域Ｂを探索し、その領域を新しい追尾領域に決定する。ここで、新しい追尾被写体領域の画像情報を用いてテンプレート画像の画像情報を更新しても良い。
本実施形態では、色情報の差分が最も小さい領域Ｂ、つまりテンプレート画像に対して類似性が高い領域について、狭い探索範囲ｎおよび広い探索範囲ｗからそれぞれ、図４に示すように、追尾領域Ｂｎ、追尾領域Ｂｗを決定している。

Ｓ３０３において、新しい追尾領域の周辺の所定画素ずつ拡大した領域を新しい探索範囲とする。Ｓ３０２で複数の新しい追尾領域が出力された場合は、それぞれに探索範囲を設定するものとする。

図７は、図３のＳ１０９のエリア決定処理を示すフローチャートである。
Ｓ４０１において、狭い探索範囲ｎと広い探索範囲ｗにおいてそれぞれ決定された追尾領域Ｂｎと追尾領域Ｂｗの類似性があるかどうかを判定する。どちらかの追尾領域で類似性があれば類似性ありとする（Ｓ４０１，ＹＥＳ）。この類似性は、実数を閾値で分けてもよいし、閾値をある範囲毎に分割して、類似性ありの度合いを示したものでもよい。

類似性ありの場合（Ｓ４０１，ＹＥＳ）へ進み、Ｓ４０２において、それぞれの追尾領域Ｂｎ，Ｂｗの類似性ｂｎ，ｂｗを比較して、追尾領域Ｂｎの類似性ｂｎが追尾領域Ｂｗの類似性ｂｗ以上か否かを判定する。追尾領域Ｂｎの類似性ｂｎが追尾領域Ｂｗの類似性ｂｗ以上の場合（Ｓ４０２，ＹＥＳ）、Ｓ４０３に進む。
Ｓ４０３において、追尾領域Ｂｎに相当するＡＦエリアの中から焦点調節に用いるエリアを決定する判定を行う。すなわち、追尾領域Ｂｎに相当するＡＦエリアの中から、前回のフォーカス状態から所定の閾値を満たし、かつ、デフォーカス量が最小となるエリアを探索する。
このように、本実施形態では、追尾領域Ｂｎの類似性ｂｎと追尾領域Ｂｗの類似性ｂｗとが同程度の場合、狭い探索範囲ｎにおける追尾領域Ｂｎが優先されてＡＦエリアが探索される。

Ｓ４０４において、採用エリアが決定したか否かを判定する。
Ｓ４０４で採用エリアが決定されなかった場合（Ｓ４０４，ＮＯ）、Ｓ４０５において、追尾領域Ｂｗに相当するＡＦエリアの中から焦点調節に用いるエリアを決定する判定を行う。追尾領域Ｂｗに相当するＡＦエリアのデフォーカス量から、前回のフォーカス状態から所定の閾値を満たし、かつ、デフォーカス量が最小となるエリアを探索する。そして、Ｓ４０６において、採用エリアが決定したか否かを判定する。

Ｓ４０６において採用エリアが決定されなかった場合（Ｓ４０６，ＮＯ）、またはＳ４０１において追尾領域Ｂｎ及び追尾領域Ｂｗのテンプレートに対する類似性がないと判定された場合、Ｓ４０７において追尾領域Ｂｎ，Ｂｗ以外のＡＦエリアの採用判定を行う。Ｓ４０６より進み、すなわち追尾領域の判定を行った場合には、本処理は予備的に実施してもよい。例えば、連写中で演算時間が足りない場合などは、省略してもよい。

Ｓ４０８において、採用エリアが決定したか否かを判定する。Ｓ４０８において採用ＡＦエリアが決定しなかった場合、Ｓ４０９において採用ＡＦエリアは前回採用ＡＦエリアとする。採用エリアは必ずしも前回採用ＡＦエリアとする必要性はなく、未定としてもよいし、残りのＡＦエリアから再度採用ＡＦエリアを決める処理を行っても良い。

Ｓ４０９が終了後、またＳ４０４，Ｓ４０６，Ｓ４０８でＹＥＳの場合Ｓ４１０において、複数の追尾領域のうち、採用ＡＦエリアとなったＡＦエリアの情報を追尾機能へ出力する。情報は、ＡＦエリアの位置やどの判定を通過して採用ＡＦエリアが決定したか、などである。これは追尾機能が次回の基準とする追尾領域を複数ある中から選択するのに用いたり、探索範囲をどのエリアを基準に設定させたりするかを判断するために参照する目的で使用される。

例えば、探索範囲においては、Ｓ４０３やＳ４０５の追尾領域のＡＦエリアから採用ＡＦエリアが決定された場合は、採用ＡＦエリアの周辺に探索範囲を設定し、Ｓ４０７で追尾領域以外のＡＦエリアから採用ＡＦエリアが決定された場合は、探索範囲を前回から変更しない、等の判定を行う。

Ｓ４０２において追尾領域Ｂｎの類似性ｂｎが追尾領域Ｂｗの類似性ｂｗより小さい場合（Ｓ４０２，ＮＯ）、Ｓ４１１に進む。
Ｓ４１１において、追尾領域Ｂｗに相当するＡＦエリアの中から焦点調節に用いるエリアを決定する判定を行う。すなわち、追尾領域Ｂｗに相当するＡＦエリアの中から、前回のフォーカス状態から所定の閾値を満たし、かつ、デフォーカス量が最小となるエリアを探索する。
Ｓ４１２において、採用エリアが決定したか否かを判定する。
Ｓ４１２で採用エリアが決定されなかった場合（Ｓ４１２，ＮＯ）、Ｓ４１３において、追尾領域Ｂｎに相当するＡＦエリアの中から焦点調節に用いるエリアを決定する判定を行う。追尾領域Ｂｎに相当するＡＦエリアのデフォーカス量から、前回のフォーカス状態から所定の閾値を満たし、かつ、デフォーカス量が最小となるエリアを探索する。そして、Ｓ４１４において、採用エリアが決定したか否かを判定する。

Ｓ４１４において採用エリアが決定されなかった場合（Ｓ４１４，ＮＯ）、Ｓ４１５において追尾領域Ｂｎ，Ｂｗ以外のＡＦエリアの採用判定を行う。

Ｓ４１６において、採用エリアが決定したか否かを判定する。Ｓ４１６において採用ＡＦエリアが決定しなかった場合、Ｓ４１７において採用ＡＦエリアは前回採用ＡＦエリアとする。採用エリアは必ずしも前回採用ＡＦエリアとする必要性はなく、未定としてもよいし、残りのＡＦエリアから再度採用ＡＦエリアを決める処理を行っても良い。Ｓ４１７が終了後、Ｓ４１０へ進む。

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
本実施形態では、追尾演算処理において、テンプレート画像を中心として広がる狭い探索範囲と広い探索範囲とにおいて、テンプレート画像と類似性の高い領域を検索する。そして狭い領域で探索された領域を優先させて次回追尾するＡＦエリアを検索する。これにより、類似する被写体がカメラからの距離が略等しい範囲に広がっている場合、誤追尾が発生しづらくなり、被写体の連続性・捕捉能力を保持しつつ、焦点調節し続けることが可能になる。

１：カメラ、３０：画像追尾装置、１５：位相差ＡＦ検出装置、３１：ＡＦ−ＣＣＤ制御部、３２：デフォーカス演算部、３３：フォーカスエリア位置決定部、３４：レンズ駆動量演算部、ａ１：フォーカスエリア、ｎ：狭い探索範囲、ｗ：広い探索範囲、Ｂｎ：追尾領域、Ｂｗ：追尾領域

Claims (7)

1. オートフォーカスが行われている現フォーカスエリアを含む被写体領域をテンプレートとして記憶する記憶部と、
   前記現フォーカスエリアを含む第１の探索範囲内において、前記テンプレートと類似性の高い第１領域を探索する第１探索手段と、
   前記第１の探索範囲及び前記第１の探索範囲外の領域を含む第２の探索範囲内において、前記テンプレートと類似性の高い第２領域を探索する第２探索手段と、
   前記第１領域及び前記第２領域を、前記テンプレートと比較してそれぞれの前記テンプレートに対する類似度合いを求め、前記第１領域及び前記第２領域のうちの一方の類似度合いが高い場合、類似度合いが高い方の領域を優先し、前記類似度合いが同程度の場合は、前記第１領域を優先し、次にオートフォーカスを行う次フォーカスエリアを決定するエリア決定手段と、
   を備えたことを特徴とする画像追尾装置。
2. 請求項１に記載の画像追尾装置において、
   前記第１の探索範囲の設定は、前記第１領域あるいは前記第２領域のオートフォーカスエリアから次フォーカスエリアが決定された場合は、そのオートフォーカスエリアの周辺に前記第１の探索範囲を設定することを特徴とする画像追尾装置。
3. 請求項１または２に記載の画像追尾装置において、
   前記探索範囲の設定は、前記第１領域あるいは前記第２領域のオートフォーカスエリアから次フォーカスエリアが決定されない場合は、前記第１の探索範囲を変更しないことを特徴とする画像追尾装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の画像追尾装置を備える撮像装置。
5. 複数のＡＦエリアのうち少なくとも１つの前記ＡＦエリアを決定し、決定された前記ＡＦエリアの焦点状態を用いて焦点制御を行う制御部と、
   決定された前記ＡＦエリアの領域を含み決定された前記ＡＦエリアの領域よりも広い第１の探索範囲と、前記第１の探索範囲及び前記第１の探索範囲外の領域を含む第２の探索範囲とを設定する設定部と、
   前記第１の探索範囲を探索することにより前記ＡＦエリアの領域の情報を含む基準画像との類似性が高い第１領域の画像を検出し、前記第２の探索範囲を探索することにより前記基準画像との類似性が高い第２領域の画像を検出する探索部とを含み、
   前記制御部は、前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合いが前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いよりも高いとき、前記第１領域の情報を用いて前記ＡＦエリアを決定し、前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いが前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合いよりも高いとき、前記第２領域の情報を用いて前記ＡＦエリアを決定し、前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合い及び前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いが等しい場合は、前記第１領域の情報を用いて前記ＡＦエリアを決定することを特徴とする撮像装置。
6. 請求項５に記載された撮像装置であって、
   少なくとも１つの前記ＡＦエリアの焦点状態を検出する焦点検出部を含み、
   前記制御部は、前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合いが前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いよりも高い場合、前記第１領域に含まれる前記ＡＦエリアの焦点状態を用いて前記ＡＦエリアを決定し、
   前記第２領域の画像と前記基準画像との類似度合いが前記第１領域の画像と前記基準画像との類似度合いよりも高い場合、前記第２領域に含まれる前記ＡＦエリアの焦点状態を用いて前記ＡＦエリアを決定することを特徴とする撮像装置。
7. 請求項５又は請求項６に記載された撮像装置であって、
   前記制御部により決定された前記ＡＦエリアの領域の画像を含む前記基準画像を記憶する記憶部を含むことを特徴とする撮像装置。

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