焦点検出・測光装置
【課題】主要被写体が人物などの場合、目などにピントを合わせ、なおかつ目などの色に影響を受けずに適正な露出が簡単な操作で得られるカメラにおける焦点検出・測光装置を提供する。
【解決手段】カメラにおける焦点検出・測光装置は、少なくとも測光に使用可能なエリアセンサー２で被写体認識を行う被写体認識手段１２を有する。焦点検出・測光装置は、被写体認識手段による被写体認識の結果、被写体が顔であると判断されたとき、測光位置を焦点検出位置と独立して設定できる様にし、自動的に、顔の中の測光位置を髪と目以外の領域に設定する。
【解決手段】カメラにおける焦点検出・測光装置は、少なくとも測光に使用可能なエリアセンサー２で被写体認識を行う被写体認識手段１２を有する。焦点検出・測光装置は、被写体認識手段による被写体認識の結果、被写体が顔であると判断されたとき、測光位置を焦点検出位置と独立して設定できる様にし、自動的に、顔の中の測光位置を髪と目以外の領域に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラに係り、特にカメラにおける焦点検出・測光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラの焦点検出装置は、多点焦点検出に対応したものが製品化されている。また、測光装置も多点測光に対応したものが製品化されている。多点焦点検出と多点測光を兼ね備えた製品では、焦点検出位置と測光位置を連動させているものがある。また、焦点検出位置と測光位置をビューファインダー上のタッチパネルで独立して設定可能に構成した電子スチルカメラも提案されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６-７０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、焦点検出位置と測光位置を連動させる従来例では、被写体が人物などの顔であるとき、ピントを合わせたい位置が目である場合、目の色に影響を受け、適正露出が得られない場合がある。また、焦点検出位置と測光位置をタッチパネルで独立して設定する電子スチルカメラでは、操作が煩雑になりがちであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明の焦点検出・測光装置は、少なくとも測光に使用可能なエリアセンサーで被写体認識を行う被写体認識手段を有し、前記被写体認識手段による被写体認識の結果、被写体が顔であると判断されたとき、測光位置を焦点検出位置と独立して設定できる様にし、自動的に、顔の中の測光位置を髪と目以外の領域に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被写体認識を行っているので、主要被写体が人物や動物などの場合、目などにピントを合わせ、なおかつ目や髪の色に影響を受けずに適正な露出が簡単な操作で得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の焦点検出・測光装置の実施例を有するカメラのブロック図。
【図２】焦点検出・測光装置の実施例の主要部分の動作を示すフローチャート。
【図３】被写体の一例、及び焦点検出・測光位置の実施例が表示する形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、エリアセンサーによる被写体認識結果から測光位置を焦点検出位置と独立して設定する構成をとり、被写体認識の結果、被写体が人などの顔であるとき、たとえ焦点検出位置は目の領域に設定されたとしても測光位置は髪と目以外の領域に設定する。これにより、従来、目にピントを合わせたいが測光は肌で合わせたい様な場合、自動焦点検出と連動測光では対応できなかった点が解決される。
【０００９】
（実施例１）
以下に、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の焦点検出・測光位置の実施例１を含むデジタルスチルカメラの一例の回路構成を示すブロック図である。図１において、１は撮影レンズ、２は撮像素子である。被写体からの光は撮影レンズ１を通して撮像素子２に結像する。撮像素子２は、少なくとも測光に使用可能なエリアセンサーである。本実施例では、撮影レンズ１はフォーカス調整手段と絞り調整手段を有し、撮像素子２は電子シャッター機能を有している。３は信号処理回路で、撮像素子２からの信号に対し、アナログゲイン等の処理を施す。４はA/Dコンバーターで、信号処理回路３からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００１０】
５はバッファメモリーで、A/Dコンバーターから出力されたデジタル信号を記憶する。６は画像処理手段で、バッファメモリーに記憶された信号から画像データーを生成する。生成された画像データーは画像メモリー７に記憶される。８はモニターで、画像メモリー７に記憶された画像データーを表示する。モニター８はTFTモニター等で構成されている。このモニターが、デジタルスチルカメラのファインダー機能を兼ねている。
【００１１】
９は制御回路で、デジタルスチルカメラ全体の動作の制御を行う。１０はフォーカス検出手段で、画像メモリー７の画像データーから画像のコントラスト成分を抽出し、フォーカス情報を出力する。１１は露出検出手段で、画像メモリー７の画像データーから、露出状態の情報を出力する。１２は、前記エリアセンサーで被写体認識を行う被写体認識手段である画像認識手段で、画像メモリー７の画像データーについて、被写体認識を行い、人物や動物などの顔であるかどうかの認識を行う。また、顔が認識された場合、顔の目、髪、その他の部分の領域を判定する。本実施例において、フォーカス検出手段１０と露出検出手段１１の信号及び画像認識手段１２の判定結果に基づき、制御回路９は撮影レンズ１のフォーカスと絞り及び撮像素子２のシャッター速度をコントロールする。
【００１２】
１３は圧縮・復号手段で、記録時には画像メモリー７の画像データーに対してJPEG等の圧縮を行い、再生時にはJPEG等のデーターの復号を行う。１４はメディアコントローラーで、着脱式の記録メディア１５の書き込み、読み出し等のコントロールを行う。１６はモード設定手段で、従来の焦点検出・測光方式（中央焦点検出、任意点焦点検出等、焦点検出点連動測光、平均測光等）と、被写体判別焦点検出・測光モードの切り替えを行う。被写体判別焦点検出・測光モードでは、制御回路９は、被写体が顔であると判断されたとき、自動的にまたは撮影者により設定された焦点検出位置と独立して測光位置を設定できる様にし、自動的に、顔の中の測光位置を髪と目以外の領域に設定する。つまり、被写体が顔であると判断されたとき、自動的にまたは撮影者による前もっての設定で焦点検出位置が目に設定されたとしても、測光位置は、自動的に、顔の中の髪と目以外の領域に設定される。
【００１３】
１７はレリーズスイッチで、レリーズスイッチ１７は、撮影スタンバイを指示する第１ストローク（以後S１と称する）と撮影開始を指示する第２ストローク（以後S２と称する）を持つ２段スイッチになっている。測光方式、焦点検出方式については、従来の技術で実現できるので、説明は省略する。ただし、焦点検出方式は、上述したコントラスト検出方式に限られず、撮像素子からの信号を用いた位相差検出方式、別個設けた２次結像光学系を含む焦点検出手段による位相差検出方式などを用いてもよい。
【００１４】
上記構成において、デジタルスチルカメラの電源が投入されると、回路が作動を始める。すなわち、撮影レンズ１により撮像素子２に結像した被写体像が、信号処理回路３、A/Dコンバーター４、バッファメモリー５、画像処理手段６を介し画像メモリー７に記憶され、モニター８に表示される。この動作が始まると、モニター８が電子ファインダーとして機能を開始する。本実施例では、ファインダーとしてのみ機能しているこの期間は、フォーカスは固定で、露出は画面全体の平均測光で露出値が決定されている。
【００１５】
図２のフローチャートを用いて、本実施例の詳細な動作例について説明する。
モード設定手段１６が被写体判別焦点検出・測光モードに設定されている時にレリーズスイッチ１７が半押しされ、S１オンとなると（ステップ１０１）、図２のフローチャートに従って処理が始まる。ステップ１０２では、画像メモリー７から、画像全体のデーターが画像認識手段１２に送られる。ここで送られる、画像データーの一例を図３（ａ）に示す。ステップ１０３では、画像認識手段１２は画像データーのパターン解析を行い、画像データーの主要被写体が人物などの顔であるかどうかのデーターを出力する。
【００１６】
ステップ１０４では、画像認識手段１２のデーターから、主要被写体が人物などの顔であると判定された時には、ステップ１０５に進み、その他の場合はステップ１０７に進む。ステップ１０５では、AF（オートフォーカス）焦点検出位置を画像認識手段１２から得られた目の位置に合わせる。ステップ１０６では、測光位置を画像認識手段１２から得られた髪と目以外の領域（例えば、頬の位置）に合わせる。その後、ステップ１０９に進む。
【００１７】
一方、主要被写体が人物などの顔でない場合、ステップ１０７で、所定のアルゴリズムに基づき、AF焦点検出位置を決定する。ここで使用されるアルゴリズムは従来技術で実現されるが、例えば高コントラスト被写体等が選択される。ステップ１０８では、ステップ１０７で決定されたAF焦点検出位置と同じ位置に測光位置を合わせる。
【００１８】
ステップ１０９では、ステップ１０５またはステップ１０７で決定されたAF位置のコントラストがピークになるように、撮影レンズ１をコントロールして、AFを行う。その後、フォーカス距離は、S１オンが保たれている間、ロックされている。ステップ１１０では、ステップ１０６またはステップ１０８で決定された測光位置の輝度を測定し、その領域が適正露出となるように、所定のプログラム線図に基づき、シャッター速度と絞り値の組み合わせを決定する。この時の測光はスポット測光で行われる。ステップ１１１では、モニター８にAF位置と測光位置を所定のアイコンでスーパーインポーズ表示する。この画面の一例を図３（ｂ）に示す。この図３（ｂ）で示された例は顔認識が行われた場合を示している。ステップ１１２では、フォーカス位置と測光状態がロックされ、撮影スタンバイが完了する。
【００１９】
画像認識手段１２と制御回路９を主要部とする本実施例の焦点検出・測光装置により、上記動作が行われる。その後、S２オンになれば、撮影動作が実行され、撮影動作に伴い画像メモリー７に蓄えられた撮影画像は圧縮・復号手段１３によりJPEG圧縮され、メディアコントローラー１４で記録メディア１５に書き込まれ、撮影動作が終了する。
【００２０】
本実施例では、露出はスポット測光で実施されているが、スポット測光に限らず、ステップ１１０での処理は、例えば、測光位置に重みを置き、周辺も加味した測光を行うことも可能である。本実施例によれば、モードを被写体判別焦点検出・測光モードに設定しておけば、主要被写体が人物や動物などの場合、目などにピントを合わせ、なおかつ目や髪の色に露出が影響を受けず適正な露出が得られる。また、画面全体で被写体認識を行っているので、フレーミングの自由度も確保されている。
【符号の説明】
【００２１】
１…レンズ系、２…撮像素子（エリアセンサー）、９…制御回路、１０…フォーカス検出手段、１１…露出検出手段、１２…画像認識手段（被写体認識手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラに係り、特にカメラにおける焦点検出・測光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラの焦点検出装置は、多点焦点検出に対応したものが製品化されている。また、測光装置も多点測光に対応したものが製品化されている。多点焦点検出と多点測光を兼ね備えた製品では、焦点検出位置と測光位置を連動させているものがある。また、焦点検出位置と測光位置をビューファインダー上のタッチパネルで独立して設定可能に構成した電子スチルカメラも提案されている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６-７０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、焦点検出位置と測光位置を連動させる従来例では、被写体が人物などの顔であるとき、ピントを合わせたい位置が目である場合、目の色に影響を受け、適正露出が得られない場合がある。また、焦点検出位置と測光位置をタッチパネルで独立して設定する電子スチルカメラでは、操作が煩雑になりがちであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明の焦点検出・測光装置は、少なくとも測光に使用可能なエリアセンサーで被写体認識を行う被写体認識手段を有し、前記被写体認識手段による被写体認識の結果、被写体が顔であると判断されたとき、測光位置を焦点検出位置と独立して設定できる様にし、自動的に、顔の中の測光位置を髪と目以外の領域に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被写体認識を行っているので、主要被写体が人物や動物などの場合、目などにピントを合わせ、なおかつ目や髪の色に影響を受けずに適正な露出が簡単な操作で得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の焦点検出・測光装置の実施例を有するカメラのブロック図。
【図２】焦点検出・測光装置の実施例の主要部分の動作を示すフローチャート。
【図３】被写体の一例、及び焦点検出・測光位置の実施例が表示する形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、エリアセンサーによる被写体認識結果から測光位置を焦点検出位置と独立して設定する構成をとり、被写体認識の結果、被写体が人などの顔であるとき、たとえ焦点検出位置は目の領域に設定されたとしても測光位置は髪と目以外の領域に設定する。これにより、従来、目にピントを合わせたいが測光は肌で合わせたい様な場合、自動焦点検出と連動測光では対応できなかった点が解決される。
【０００９】
（実施例１）
以下に、本発明の実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の焦点検出・測光位置の実施例１を含むデジタルスチルカメラの一例の回路構成を示すブロック図である。図１において、１は撮影レンズ、２は撮像素子である。被写体からの光は撮影レンズ１を通して撮像素子２に結像する。撮像素子２は、少なくとも測光に使用可能なエリアセンサーである。本実施例では、撮影レンズ１はフォーカス調整手段と絞り調整手段を有し、撮像素子２は電子シャッター機能を有している。３は信号処理回路で、撮像素子２からの信号に対し、アナログゲイン等の処理を施す。４はA/Dコンバーターで、信号処理回路３からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００１０】
５はバッファメモリーで、A/Dコンバーターから出力されたデジタル信号を記憶する。６は画像処理手段で、バッファメモリーに記憶された信号から画像データーを生成する。生成された画像データーは画像メモリー７に記憶される。８はモニターで、画像メモリー７に記憶された画像データーを表示する。モニター８はTFTモニター等で構成されている。このモニターが、デジタルスチルカメラのファインダー機能を兼ねている。
【００１１】
９は制御回路で、デジタルスチルカメラ全体の動作の制御を行う。１０はフォーカス検出手段で、画像メモリー７の画像データーから画像のコントラスト成分を抽出し、フォーカス情報を出力する。１１は露出検出手段で、画像メモリー７の画像データーから、露出状態の情報を出力する。１２は、前記エリアセンサーで被写体認識を行う被写体認識手段である画像認識手段で、画像メモリー７の画像データーについて、被写体認識を行い、人物や動物などの顔であるかどうかの認識を行う。また、顔が認識された場合、顔の目、髪、その他の部分の領域を判定する。本実施例において、フォーカス検出手段１０と露出検出手段１１の信号及び画像認識手段１２の判定結果に基づき、制御回路９は撮影レンズ１のフォーカスと絞り及び撮像素子２のシャッター速度をコントロールする。
【００１２】
１３は圧縮・復号手段で、記録時には画像メモリー７の画像データーに対してJPEG等の圧縮を行い、再生時にはJPEG等のデーターの復号を行う。１４はメディアコントローラーで、着脱式の記録メディア１５の書き込み、読み出し等のコントロールを行う。１６はモード設定手段で、従来の焦点検出・測光方式（中央焦点検出、任意点焦点検出等、焦点検出点連動測光、平均測光等）と、被写体判別焦点検出・測光モードの切り替えを行う。被写体判別焦点検出・測光モードでは、制御回路９は、被写体が顔であると判断されたとき、自動的にまたは撮影者により設定された焦点検出位置と独立して測光位置を設定できる様にし、自動的に、顔の中の測光位置を髪と目以外の領域に設定する。つまり、被写体が顔であると判断されたとき、自動的にまたは撮影者による前もっての設定で焦点検出位置が目に設定されたとしても、測光位置は、自動的に、顔の中の髪と目以外の領域に設定される。
【００１３】
１７はレリーズスイッチで、レリーズスイッチ１７は、撮影スタンバイを指示する第１ストローク（以後S１と称する）と撮影開始を指示する第２ストローク（以後S２と称する）を持つ２段スイッチになっている。測光方式、焦点検出方式については、従来の技術で実現できるので、説明は省略する。ただし、焦点検出方式は、上述したコントラスト検出方式に限られず、撮像素子からの信号を用いた位相差検出方式、別個設けた２次結像光学系を含む焦点検出手段による位相差検出方式などを用いてもよい。
【００１４】
上記構成において、デジタルスチルカメラの電源が投入されると、回路が作動を始める。すなわち、撮影レンズ１により撮像素子２に結像した被写体像が、信号処理回路３、A/Dコンバーター４、バッファメモリー５、画像処理手段６を介し画像メモリー７に記憶され、モニター８に表示される。この動作が始まると、モニター８が電子ファインダーとして機能を開始する。本実施例では、ファインダーとしてのみ機能しているこの期間は、フォーカスは固定で、露出は画面全体の平均測光で露出値が決定されている。
【００１５】
図２のフローチャートを用いて、本実施例の詳細な動作例について説明する。
モード設定手段１６が被写体判別焦点検出・測光モードに設定されている時にレリーズスイッチ１７が半押しされ、S１オンとなると（ステップ１０１）、図２のフローチャートに従って処理が始まる。ステップ１０２では、画像メモリー７から、画像全体のデーターが画像認識手段１２に送られる。ここで送られる、画像データーの一例を図３（ａ）に示す。ステップ１０３では、画像認識手段１２は画像データーのパターン解析を行い、画像データーの主要被写体が人物などの顔であるかどうかのデーターを出力する。
【００１６】
ステップ１０４では、画像認識手段１２のデーターから、主要被写体が人物などの顔であると判定された時には、ステップ１０５に進み、その他の場合はステップ１０７に進む。ステップ１０５では、AF（オートフォーカス）焦点検出位置を画像認識手段１２から得られた目の位置に合わせる。ステップ１０６では、測光位置を画像認識手段１２から得られた髪と目以外の領域（例えば、頬の位置）に合わせる。その後、ステップ１０９に進む。
【００１７】
一方、主要被写体が人物などの顔でない場合、ステップ１０７で、所定のアルゴリズムに基づき、AF焦点検出位置を決定する。ここで使用されるアルゴリズムは従来技術で実現されるが、例えば高コントラスト被写体等が選択される。ステップ１０８では、ステップ１０７で決定されたAF焦点検出位置と同じ位置に測光位置を合わせる。
【００１８】
ステップ１０９では、ステップ１０５またはステップ１０７で決定されたAF位置のコントラストがピークになるように、撮影レンズ１をコントロールして、AFを行う。その後、フォーカス距離は、S１オンが保たれている間、ロックされている。ステップ１１０では、ステップ１０６またはステップ１０８で決定された測光位置の輝度を測定し、その領域が適正露出となるように、所定のプログラム線図に基づき、シャッター速度と絞り値の組み合わせを決定する。この時の測光はスポット測光で行われる。ステップ１１１では、モニター８にAF位置と測光位置を所定のアイコンでスーパーインポーズ表示する。この画面の一例を図３（ｂ）に示す。この図３（ｂ）で示された例は顔認識が行われた場合を示している。ステップ１１２では、フォーカス位置と測光状態がロックされ、撮影スタンバイが完了する。
【００１９】
画像認識手段１２と制御回路９を主要部とする本実施例の焦点検出・測光装置により、上記動作が行われる。その後、S２オンになれば、撮影動作が実行され、撮影動作に伴い画像メモリー７に蓄えられた撮影画像は圧縮・復号手段１３によりJPEG圧縮され、メディアコントローラー１４で記録メディア１５に書き込まれ、撮影動作が終了する。
【００２０】
本実施例では、露出はスポット測光で実施されているが、スポット測光に限らず、ステップ１１０での処理は、例えば、測光位置に重みを置き、周辺も加味した測光を行うことも可能である。本実施例によれば、モードを被写体判別焦点検出・測光モードに設定しておけば、主要被写体が人物や動物などの場合、目などにピントを合わせ、なおかつ目や髪の色に露出が影響を受けず適正な露出が得られる。また、画面全体で被写体認識を行っているので、フレーミングの自由度も確保されている。
【符号の説明】
【００２１】
１…レンズ系、２…撮像素子（エリアセンサー）、９…制御回路、１０…フォーカス検出手段、１１…露出検出手段、１２…画像認識手段（被写体認識手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも測光に使用可能なエリアセンサーで被写体認識を行う被写体認識手段を有し、
前記被写体認識手段による被写体認識の結果、被写体が顔であると判断されたとき、測光位置を焦点検出位置と独立して設定できる様にし、自動的に、顔の中の測光位置を髪と目以外の領域に設定することを特徴とする焦点検出・測光装置。
【請求項２】
被写体が顔であると判断されたとき、焦点検出位置は顔の目の領域に設定することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出・測光装置。
【請求項３】
被写体が顔であると判断されたとき、測光位置として顔の髪と目以外の領域に重きを置いた測光をすることを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出・測光装置。
【請求項１】
少なくとも測光に使用可能なエリアセンサーで被写体認識を行う被写体認識手段を有し、
前記被写体認識手段による被写体認識の結果、被写体が顔であると判断されたとき、測光位置を焦点検出位置と独立して設定できる様にし、自動的に、顔の中の測光位置を髪と目以外の領域に設定することを特徴とする焦点検出・測光装置。
【請求項２】
被写体が顔であると判断されたとき、焦点検出位置は顔の目の領域に設定することを特徴とする請求項１に記載の焦点検出・測光装置。
【請求項３】
被写体が顔であると判断されたとき、測光位置として顔の髪と目以外の領域に重きを置いた測光をすることを特徴とする請求項１または２に記載の焦点検出・測光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−６３３８５（Ｐ２０１２−６３３８５Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５２０８（Ｐ２０１０−２０５２０８）
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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