摄像设备及摄像方法技术

本发明专利技术涉及一种具有自动聚焦功能的摄像设备及其摄像方法，所述自动聚焦功能即使对于低亮度、低对比度环境下的被摄物体仍然能够以高精度合焦。摄像设备具有：摄像元件，接受穿过摄影透镜的被摄物体的光；透镜移动装置，使摄影透镜移动；自动焦点检测装置，根据从摄像元件获得的图像数据来确定焦点；其中，自动焦点检测装置根据以使用图像数据而计算出的ＡＦ评价值为基础而得到的平滑微分运算结果，来确定焦点位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有对于被摄物体自动合焦的自动聚焦功能的摄像设 备及其摄像方法，更具体地说，涉及一种即使对于低亮度、低对比度环境下的被摄物体仍然能够以高精度合焦的摄像设备及其摄像方法。
技术介绍
通常的数字静态照相机等等的摄像设备中装载有自动聚焦(以下称为AF)设备，用来对于被摄物体自动合焦。作为AF设备采用的AF控制方法的一 个例子，所知的有登山AF控制方法(例如，参照专利文献l)。该登山AF控 制方法所采用的方式是从摄像元件输出的影像信号求邻近像素的亮度差的 积分值，把该积分值作为表示合焦程度的AF评价值。被摄物体处于合焦状态 的情况下，由于影像信号中被摄物体的轮廓部分清晰，因此此影像信号中邻 近像素间的亮度差变大。也就是，合焦状态下，AF评价值变大。反之，非合 焦状态的情况下，由于被摄物体的轮廓部分模糊，因此此图像信号中邻近像 素间的亮度差变小。也就是，非合焦状态下，AF评价值变小。AF设备在使透 镜移动的同时，按照预定的定时，获取该透镜位置的影像信号，计算出AF评 价值，确定AF评价值的最大值(AF评价值的峰值位置)，把透镜移动至AF评价值最大的位置并使其停止，从而能够对于被摄物体自动合焦。如此，登山 AF控制方法能够通过检测出AF评价值的峰值位置来对于被摄物体合焦。近年，提出了比登山AF控制方法精度更高且高速有实效的AF控制方法 (例如，参见专利文献2)。专利文献2中记载的AF控制方法是通过分别使 用第一模式及第二模式，其中第一模式为以微小的间隔对AF评价值采样，第 二模式为在接近合焦位置之前以粗间隔对AF评价值采样而在合焦位置附近 以微小间隔对AF评价值采样，能够使AF处理高速化，并更加迅速地对被摄物体合焦。然而，关于专利文献2记载的AF控制方法，在被摄物体处于低亮度环境 及低对比度环境的情况下，由于影像信号中大量包含的噪声，导致需要耗时间来检测出AF评价值的峰值。即，由于反复执行AF处理直到检测出AF评价值 的峰值为止，因此需要大量时间来达到合焦。因此，为了解决上述专利文献 2记载的方法中的技术问题，提出了一种如下所述的方法通过使用于影像 信号的过滤器相应于亮度可变，去除影像信号的噪声，来减小AF评价值的偏 差(例如，参见专利文献3)。特公昭39-5265号公报特许第3851027号公报特开2006-145964号公报 另一方面，近年的摄像设备所能够采用的摄像元件(CCD)在高像素化 (高密化)方面改进，邻接像素间的亮度差与以往相比变小，因而在低亮度 低对比度环境下，邻接像素间的亮度差变得微小。因此，在上述的以往的方 法的情况下，由于影像信号中包含的噪声而产生的AF评价值的偏差，难以准 确、高精度、且高速地确定合焦位置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术鉴于上述问题而作出，目的是提供一种摄像设备，即使在影像信 号的邻接像素间的亮度差微小的情况下，仍能够高精度地确定AF评价值的最 大值，并且能够执行更稳定的AF控制。解决技术问题所采用的技术手段本专利技术的摄像设备具有摄像元件，接受穿过摄影透镜的被摄物体的光； 透镜移动装置，使所述摄影透镜移动；自动焦点检测装置，根据从所述摄像 元件获得的图像数据来确定焦点；其中，所述自动焦点检测装置通过平滑微 分运算来确定焦点位置，所述平滑微分运算利用使用所述图像数据而计算出 的AF评价值。而且，本专利技术的特征在于，所述AF评价值是对构成所述图像数据的邻接 像素的亮度差进行积分所得的值，所述平滑微分运算计算出对邻接的AF评价值的差分进行加权累计所得的总计值，加权累计中采用的权重系数是与从AF评价值偏离的程度相应地增大的值。而且，本专利技术的特征在于，通过使求加权累计的值的范围(运算中使用的值的个数)相应于摄影时设定的摄影模式(例如，通常及宏AF模式等等)、 及获得焦点距离及AF评价值时的透镜位置移动量而可变，防止在背景侧合焦 的状态(伪合焦)。本专利技术实现的技术效果根据本专利技术，在摄像设备中，通过对从被摄物体的图像数据计算出的AF 评价值进行平滑微分，检测出合焦点，能够提供高速且高精度的自动聚焦功 能。而且，根据本专利技术，在摄像设备中，能够使在平滑微分运算中使用的AF 评价值的范围根据摄影模式及焦点距离的差别而可变，从而能够在防止伪合 焦的同时提供高速且高精度的自动聚焦功能。附图说明图l是示出本专利技术的摄像设备的示例的正面图2是示出本专利技术的摄像设备的示例的上面图； 图3是示出本专利技术的摄像设备的示例的背面图； 图4是示出本专利技术的摄像设备的示例的功能模块图5是本专利技术的摄像设备中AF处理区域的映像图6是示出本专利技术的摄像设备的AF评价值获取定时等等的时序图7是示出使用本专利技术的摄像设备执行的AF处理的示例的流程图8是示出上述AF处理的详细处理流程的流程图9是示出上述AF处理的详细处理流程的流程图10包括图10A和图10B，示出在本专利技术的摄像设备的AF处理中所获取的 AF评价值的变迁示例；图11包括图11A和图11B，示出在本专利技术的摄像设备的AF处理中所计算出的平滑微分值的变迁示例；图12是示出采用本专利技术的摄像设备执行的AF处理的另一示例的流程图13是示出上述AF处理的详细处理流程的流程图14是示出上述AF处理的详细处理流程的流程图15是示出采用本专利技术的摄像设备执行的AF处理的又一示例的流程图16是示出上述AF处理的详细处理流程的流程图17是示出上述AF处理的详细处理流程的流程图18包括图18A和图18B，示出在本专利技术的摄像设备的AF处理中所获取的 AF评价值和平滑微分值的变迁示例；图19包括图19A和图19B，示出在本专利技术的摄像设备的AF处理中所计算出 的AF评价值和平滑微分值的变迁示例；图20示出本专利技术的摄像设备的摄影模式和聚焦透镜伸縮量的关系；以及图21示出本专利技术的摄像设备的焦点距离和聚焦透镜伸縮量的关系。附图标号说明 7-2a 聚焦透镜 7-2b 聚焦电机 108 ROM具体实施例方式下面，利用附图关于本专利技术的摄像设备的实施例进行说明。图1至图3 示出本专利技术的摄像设备的外观构成示例。图1是正面图，图2是上侧平面图， 图3是背面图。图1中，在作为摄像设备的壳体的照相机本体(CB)的正面， 配置有闪光灯发光部分3、光学取景器4、遥控受光部分6、及包含摄影透镜 的镜筒单元7，在照相机本体(CB)的一侧的侧面部分中，设置有存储卡装 填室及电池装填室的盖2。在图2中，在照相机本体(CB)的上面，配置有点 动按钮(切换器)SW1、模式拨盘SW2、及子屏液晶显示器(子屏LCD)(下 文中，把"液晶显示器"称为"LCD" ) 1。在图3中，在照相机本体(CB)的背面，配置有光学取景器4、 AF用LED ( "LED"是发光二极管)8、闪光灯 LED 9、 LCD监视器IO、电源切换器13、广角方向变焦切换器SW3、望远方向 变焦切换器SW4、自拍定时器的设定及解除切换器SW5、菜单切换器SW6、上 移动及闪光灯集合切换器SW7、右移动切换器SW8、显示器切换器SW9、下移 动及宏切换器SWIO、左移动及图像确认切换器SWll、认可(0K)切换器SW12、 及快速存取切换器SW13。下面，利用图4来说明本专利技术的摄像设备的功能模块。本专利技术的摄像设 备的各种操作(处理)通过作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像设备，包括：　摄像元件，接受穿过摄影透镜的被摄物体的光；　透镜移动装置，使所述摄影透镜移动；　自动焦点检测装置，根据从所述摄像元件获得的图像数据来确定焦点；　其中，所述自动焦点检测装置通过平滑微分运算来确定焦点位置，所述平滑微分运算使用根据所述图像数据而计算出的ＡＦ评价值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤圭，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]