JP6843604B2 - 情報処理装置及び情報処理方法 - Google Patents
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Description
(情報処理装置の構成の説明−レンズユニット)
図2は、第1の実施形態に係る情報処理装置の一例であるデジタルカメラの機能構成例を示すブロック図である。本実施形態のデジタルカメラは、レンズ交換式一眼レフカメラであり、レンズユニット100とカメラ本体120とを有する。レンズユニット100は図中央の点線で示されるマウントMを介して、カメラ本体120に装着される。
カメラ本体120は、光学系(光学ローパスフィルタ121及び撮像素子122)と、駆動/制御系とを有する。レンズユニット100の第1レンズ群101、絞り102、第2レンズ群103及びフォーカスレンズ104並びにカメラ本体120の光学ローパスフィルタ121は撮影光学系を構成する。
このように、本実施形態のデジタルカメラは、位相差AFとコントラストAFの両方を実行可能であり、状況に応じてこれらのいずれか一方を選択的に使用したり、組み合わせて使用したりすることができる。
以下、位相差AF部129及びコントラストAF部130の動作についてさらに説明する。最初に、位相差AF部129の動作について説明する。
次に、図5を用いて、コントラストAFについて説明する。コントラストAFは、カメラMPU125とコントラストAF部130が連携してフォーカスレンズ104の駆動と評価値の算出を繰り返し行うことで実現される。
本実施形態では、各種の評価値の算出に水平ライン方向及び垂直ライン方向の2方向の情報が用いられる。そのため、水平方向及び垂直方向の直交する2方向の被写体のコントラスト情報に対応した焦点検出を行うことができる。
図6(a)及び図6(b)は、撮影範囲220内における焦点検出領域219の一例を示す図である。図6(a)は、撮影範囲220内に配置された焦点検出領域219を示す図である。上述したように、位相差AF及びコントラストAFは、いずれも焦点検出領域219に対応する画素211から得られた信号に基づいて行われる。焦点検出領域219は、5行5列の複数の焦点検出領域を含み得る。なお、後述する距離マップ検出領域も焦点検出領域219と同様にして領域の設定が可能である。したがって、距離マップ検出領域に関する説明においても焦点検出領域と共通の符号を用いるものとし、これらに共通する説明は省略又は簡略化することもある。
次に、図1を参照して、本実施形態のデジタルカメラ及び付属アプリケーションにおいて行われ得るAF処理及び距離マップ生成動作のフローに関して説明する。
ステップS21において、カメラMPU125は、距離マップ生成時の複数の距離マップ検出領域219(x,y)を、図6(a)、図6(b)のように設定する。ここで設定される複数の焦点検出領域219(x,y)は、図6(a)のようにあらかじめ設定された領域であってもよく、主被写体の検出座標によって決定される領域であってもよい。例えば、図6(a)、図6(b)の例では、距離マップ検出領域219(2,4)、219(3,4)に主被写体である人が検出可能である。
MTF_P_RH(f,x,y)
=(rh(0)×x+rh(1)×y+rh(2))×f2
+(rh(3)×x+rh(4)×y+rh(5))×f
+(rh(6)×x+rh(7)×y+rh(8)) (1)
K_AF_H=1
K_AF_V=0
K_AF_R=0
K_AF_G=1
K_AF_B=0
K_AF_Fq1=1
K_AF_Fq2=0
K_AF_Fq3=0
K_AF_Fq4=0
K_IMG_H=0.5
K_IMG_V=0.5
K_IMG_R=0.25
K_IMG_G=0.5
K_IMG_B=0.25
K_IMG_Fq1=0
K_IMG_Fq2=0
K_IMG_Fq3=1
K_IMG_Fq4=0
MTF_P_RH(f)=Arh×f2+Brh×f+Crh (2)
MTF_P_AF(f)
=K_AF_R×K_AF_H×MTF_P_RH1(f)
+K_AF_R×K_AF_V×MTF_P_RV1(f)
+K_AF_G×K_AF_H×MTF_P_GH1(f)
+K_AF_G×K_AF_V×MTF_P_GV1(f)
+K_AF_B×K_AF_H×MTF_P_BH1(f)
+K_AF_B×K_AF_V×MTF_P_BV1(f) (3)
MTF_P_IMG(f)
=K_IMG_R×K_IMG_H×MTF_P_RH2(f)
+K_IMG_R×K_IMG_V×MTF_P_RV2(f)
+K_IMG_G×K_IMG_H×MTF_P_GH2(f)
+K_IMG_G×K_IMG_V×MTF_P_GV2(f)
+K_IMG_B×K_IMG_H×MTF_P_BH2(f)
+K_IMG_B×K_IMG_V×MTF_P_BV2(f) (4)
P_IMG
=MTF_P_IMG(1)×K_IMG_Fq1
+MTF_P_IMG(2)×K_IMG_Fq2
+MTF_P_IMG(3)×K_IMG_Fq3
+MTF_P_IMG(4)×K_IMG_Fq4 (5)
P_AF
=MTF_P_AF(1)×K_AF_Fq1
+MTF_P_AF(2)×K_AF_Fq2
+MTF_P_AF(3)×K_AF_Fq3
+MTF_P_AF(4)×K_AF_Fq4 (6)
BP(n)=P_AF−P_IMG (7)
cDEF(n)=DEF(n)−BP(n) (8)
n=1から25まで25回の処理が完了すると、ステップS29においてループ処理が終了する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態では、瞳領域EP1aでのBP補正情報BP_Aを、瞳領域TLのBP補正情報BP_TLで代用している。本実施形態を適用することにより、瞳領域ごとのBP補正情報をあらかじめメモリ等に記憶させることなく、瞳領域に対応したBP補正情報を参照することが可能になる。これにより、BP補正情報を記憶させるために要する記憶容量を低減させることができる。
ステップS101において、瞳分割の数npの回数のループ処理に入る。ここで、瞳分割の数npは、撮影光学系の射出瞳面上に投影される光電変換部の数である。例えば、図4(b)及び図10(a)に示す例ではnp=2となる。換言すると、瞳領域EP1aに対応する処理と瞳領域EP1aに対応する処理の2回の処理が順次行われる。
同様に、なお、瞳領域EP1aに対応する垂直方向の瞳領域割合をP_A_Vと表記し、瞳領域EP1bに対応する垂直方向の瞳領域割合をP_B_Vと表記する。図10(a)より、瞳領域割合P_A_Vは、瞳領域EP1aと瞳領域EP1bを合わせた瞳領域に対応する瞳領域割合P_TL_Hと同一である。したがって、ステップS103において、カメラMPU125は、瞳領域割合P_A_Vを1に設定する。
np=1から2まで2回の処理が完了すると、ステップS106においてループ処理が終了する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態では、瞳領域分割がさらに多分割になり、射出瞳面距離Zepとセンサ瞳面距離Sepとが一致しない場合のBP補正情報の選択方法の一例について説明する。本実施形態が第1、第2の実施形態と異なる点は、各瞳領域の重心に応じて、各瞳領域のBP補正情報を瞳領域TLのBP補正情報BP_TLのF値変化についてのテーブルから参照するか否かを判定する点である。第2の実施形態では、瞳領域EP1aでのBP補正情報BP_Aを、瞳領域TLのBP補正情報BP_TLで代用する方法を示しているが、両者の瞳領域が大きく異なる場合には、本実施形態の動作を適用することでより高精度な補正が可能となる。
よって、ステップS201では、あらかじめ記憶されている光電変換部の位置と瞳領域の対応関係を利用して、焦点検出領域ごとに用いる瞳領域を選択する。
第1乃至第3の実施形態では、BP補正情報を用いて算出されるBP補正値及び距離マップはデフォーカス値の次元で記載されているが、これに限られるものではない。
Claims (17)
- 撮影光学系の第1の瞳領域を通過した光束に基づく第1の画像信号と、前記撮影光学系の前記第1の瞳領域と異なる第2の瞳領域を通過した光束に基づく第2の画像信号と、を取得する画像信号取得手段と、
前記第1の瞳領域に対応する前記撮影光学系の第1の収差情報と、前記第2の瞳領域に対応する前記撮影光学系の第2の収差情報と、を取得する収差情報取得手段と、
前記第1の画像信号及び前記第2の画像信号の少なくとも一方に基づいて第1のデフォーカス情報を算出する算出手段と、
前記第1の収差情報と、前記第2の収差情報とに基づいて前記第1のデフォーカス情報を補正して第2のデフォーカス情報を生成する補正手段と、
前記第2のデフォーカス情報に基づいて距離マップを生成する距離マップ生成手段と、
を有し、
前記第1の収差情報は、重心が同一の複数の瞳領域に対応した複数の収差情報を有し、
前記第2の収差情報は、前記重心が同一の複数の瞳領域に対応した複数の収差情報のうちの1つに基づくことを特徴とする情報処理装置。 - 前記補正手段は、前記第1の収差情報と前記第2の収差情報に加えて、前記第1のデフォーカス情報を算出するのに用いた画像信号内の領域の位置座標、前記第1のデフォーカス情報を算出するのに用いた光の色及び前記第1のデフォーカス情報を算出するのに用いた信号の空間周波数の少なくとも1つに基づいて前記第1のデフォーカス情報を補正することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記第1の収差情報及び前記第2の収差情報は、前記第1のデフォーカス情報を算出するのに用いた画像信号内の領域の位置座標、前記第1のデフォーカス情報を算出するのに用いた光の色及び前記第1のデフォーカス情報を算出するのに用いた信号の空間周波数の少なくとも1つに依存するMTF(Modulation Transfer Function)についての情報を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の情報処理装置。
- 前記重心が同一の複数の瞳領域に対応した複数の収差情報のうちの1つに基づいて前記第2の収差情報を取得するか否かを、前記第2の瞳領域の重心の座標に基づいて判定する判定手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記第2の瞳領域は前記第1の瞳領域に含まれる領域であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記画像信号取得手段は、前記撮影光学系の異なる瞳領域を通過した光束を受光する複数の光電変換部を有する撮像素子から出力される前記第1の画像信号及び前記第2の画像信号を取得することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記第1の瞳領域は、前記複数の光電変換部全体で受光される光束が通過する瞳領域に対応することを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。
- 前記第2のデフォーカス情報の生成は、焦点検出を行う複数の検出領域の各々に対応して複数回行われ、
距離マップ生成手段は、複数の前記第2のデフォーカス情報と前記複数の検出領域の座標に基づいて距離マップを生成することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記第1のデフォーカス情報は、前記第1の画像信号及び前記第2の画像信号に基づく複数の信号の間の相対的な像ずれ量であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記第1のデフォーカス情報は、デフォーカス値であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記第1のデフォーカス情報は、デフォーカス情報の算出に用いた画像内の領域に対応する被写体が合焦する位置に前記撮影光学系のレンズが動くよう定められた前記レンズの駆動量であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記距離マップは、前記第1の画像信号及び前記第2の画像信号に基づく複数の信号の間の相対的な像ずれ量、デフォーカス値及びレンズの駆動量の少なくとも1つの分布を示すマップであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記算出手段は、前記第1の画像信号及び前記第2の画像信号に基づく複数の信号の間の相対的な像ずれ量を算出することにより前記第1のデフォーカス情報を算出することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記算出手段は、前記第1の画像信号又は前記第2の画像信号により形成される画像のコントラストに基づいて前記第1のデフォーカス情報を算出することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記第1の画像信号及び前記第2の画像信号に基づいて生成される複数の視差画像から1つ以上の視差画像を選択して表示用又は記録用の撮影画像を生成する撮影画像生成手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 撮影光学系の第1の瞳領域を通過した光束に基づく第1の画像信号と、前記撮影光学系の前記第1の瞳領域と異なる第2の瞳領域を通過した光束に基づく第2の画像信号と、を取得する画像信号取得工程と、
前記第1の瞳領域に対応する前記撮影光学系の第1の収差情報と、前記第2の瞳領域に対応する前記撮影光学系の第2の収差情報と、を取得する収差情報取得工程と、
前記第1の画像信号及び前記第2の画像信号の少なくとも一方に基づいて第1のデフォーカス情報を算出する算出工程と、
前記第1の収差情報と、前記第2の収差情報とに基づいて前記第1のデフォーカス情報を補正して第2のデフォーカス情報を生成する補正工程と、
前記第2のデフォーカス情報に基づいて距離マップを生成する距離マップ生成工程と、
を有し、
前記第1の収差情報は、重心が同一の複数の瞳領域に対応した複数の収差情報を有し、
前記第2の収差情報は、前記重心が同一の複数の瞳領域に対応した複数の収差情報のうちの1つに基づくことを特徴とする情報処理方法。 - コンピュータに、
撮影光学系の第1の瞳領域を通過した光束に基づく第1の画像信号と、前記撮影光学系の前記第1の瞳領域と異なる第2の瞳領域を通過した光束に基づく第2の画像信号と、を取得する画像信号取得工程と、
前記第1の瞳領域に対応する前記撮影光学系の第1の収差情報と、前記第2の瞳領域に対応する前記撮影光学系の第2の収差情報と、を取得する収差情報取得工程と、
前記第1の画像信号及び前記第2の画像信号の少なくとも一方に基づいて第1のデフォーカス情報を算出する算出工程と、
前記第1の収差情報と、前記第2の収差情報とに基づいて前記第1のデフォーカス情報を補正して第2のデフォーカス情報を生成するデフォーカス値補正工程と、
前記第2のデフォーカス情報に基づいて距離マップを生成する距離マップ生成工程と、
を実行させるプログラムであって、
前記第1の収差情報は、重心が同一の複数の瞳領域に対応した複数の収差情報を有し、
前記第2の収差情報は、前記重心が同一の複数の瞳領域に対応した複数の収差情報のうちの1つに基づくことを特徴とするプログラム。
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