聚焦装置、聚焦方法以及设置有该聚焦装置的摄像设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种聚焦装置、聚焦方法以及设置有该聚焦装置的摄像设备。该聚焦装置能够根据目标被摄体的检测结果来设置（Ｓ４０２）聚焦区，其中，即使没有再检测到目标被摄体，当假定目标被摄体出现时，使聚焦镜头（１０４）的移动速度较慢。因此，即使不能再检测到目标被摄体，也能够抑制对焦位置显著变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚焦装置和聚焦方法，并且更具体地，涉及能 够根据检测目标被摄体的结果来设置聚焦区的聚焦装置和聚焦 方法。本专利技术还涉及设置有这样的聚焦装置的摄像设备。
技术介绍
已知利用用于检测人像的脸部、运动物体等的被摄体检测 功能的自动聚焦控制在传统上用于以数字照相机为典型的摄像 设备中。这是用于通过从所拍摄的图像检测目标被摄体，在所 检测到的目标被摄体的部分中设置聚焦区，并执行聚焦控制， 来聚焦在诸如人像的脸部的目标被摄体上的技术(参见日本特开2003-107335 )。如果利用这样的自动聚焦控制不能检测到目标被摄体，则 可以想象地，可以通过将聚焦区设置在诸如图像中心的、通常 被认为非常可能包括目标被摄体的区域中，来执行焦点控制。在拍摄电影等时，存在执行用于连续地执行控制以聚焦在 所设置的聚焦区上的连续自动聚焦(AF)的情况。如果将利用 目标被摄体的检测的上述自动聚焦控制应用于连续AF,虽然在 连续检测到目标被摄体时不会产生问题，但是，在诸如不能检 测到目标被摄体的情况下，将产生问题。换而言之，当检测到目标被摄体时，将聚焦区设置在目标 被摄体的部分上，而当不能再检测到目标被摄体时，将聚焦区 设置在图像的中心区域。因此，聚焦区在目标被摄体区域和画 面中心区域之间频繁切换，所以当目标被摄体不在画面的中心 时，对焦位置非常迅速地变化。将参考图8 A至图8 D来说明这种情况。如图8A所示，在拍摄目标被摄体(在这种情况下为人脸) 不处于画面中心区域的场景时，如果检测到目标被摄体810，则 将聚焦区801设置在与目标被摄体的位置相对应的位置处。当在目标被:摄体810将他/她的脸转到侧面等之后，目标被 摄体的检测(在这种情况下，即，脸部的检测)失败时，将聚 焦区802i殳置在画面的中心处。通常，当画面的中心处不存在目 标被摄体时，对焦位置变化。特别地，在拍摄背景中包含远距 离的景物的场景时，对焦位置显著地变化。如果目标纟皮:摄体随后又转回到正面，则;险测到目标被摄体， 并且显示返回图8A所示的状态。对焦位置在目标被摄体和背景 中的被摄体之间的这样的变化导致在图像中发生闪烁的问题， 对于用户来说这是令人心烦的。为了解决这个问题，已经构思了这样的补救方案即使当 不能再检测到目标被摄体时，也利用某种方法来预测目标被摄 体的位置，并且将聚焦区803设置在如图8C所示的所预测的目 标被摄体的位置处。然而，即〗吏可以预测目标一皮^聂体的位置，也难以准确地连 续预测目标被摄体的位置。如果将聚焦区804设置在如图8D所 示的错误预测的目标被摄体的位置处，则没有办法解决这个问 题。
技术实现思路
已经构思本专利技术，以至少解决上述传统技术所遇5 'j的问题 之一。本专利技术提供能够根据目标被摄体的检测结果来设置聚焦 区的聚焦装置和聚焦方法，其中，即使当不能再检测到目标被 摄体时，也能够抑制对焦位置显著地变化。本专利技术还提供设置有该聚焦装置的摄像设备。根据本专利技术的一方面，提供一种聚焦装置，包括检测部件，用于从所拍摄的图像检测聚焦目标；设置部件，用于响应 于所述检测部件检测到所述聚焦目标，设置用于检测聚焦镜头 的聚焦状态的聚焦区；以及焦点调节部件，用于通过基于所述 聚焦区的图像移动所述聚焦镜头，来执行焦点调节，其中，当 响应于所述检测部件检测到所述聚焦目标，所述设置部件设置 了所述聚焦区时，所述焦点调节部件使所述聚焦镜头以第一速 度移动，当在设置了所述聚焦区之后没有再检测到所述聚焦目 标时，所述焦点调节部件还使所述聚焦镜头以第二速度移动， 所述第二速度比所述第 一速度慢。根据本专利技术的另一方面，提供一种摄像设备，包括摄像 部件，用于对被摄体的图像进行光电转换，并输出图像；记录 部件，用于执行控制，以将由所述摄像部件所获得的图像记录 在记录介质中；以及根据权利要求1到4中任一项所述的聚焦装置。根据本专利技术的又一方面，提供一种聚焦方法，包括检测 步骤，用于从所拍摄的图像检测聚焦目标；设置步骤，用于响 应于检测到所述聚焦目标，设置用于检测聚焦镜头的聚焦状态 的聚焦区；以及调节步骤，用于通过基于所述聚焦区的图像移 动所述聚焦镜头，来调节焦点，其中，所述调节步骤包括当在 所述设置步骤中设置了所迷聚焦区时，使所述聚焦镜头以第一 速度移动，所述调节步骤还包括当没有再检测到所述聚焦目标 时，使所述聚焦镜头以第二速度移动，所述第二速度比所述第 一速度慢。根据以下参考附图对示例性实施例的说明，本专利技术的其他 特征将变得显而易见。附图说明图l是示出作为根据本专利技术的实施例的设置有聚焦装置的 摄像设备的例子的数字照相机的示例性配置的框图。图2是用于示出根据本专利技术的实施例的数字照相机的整体 操作的流程图。图3A和图3B是示出根据本专利技术的实施例的数字照相机的 连续AF处理的细节的流程图。图4A和图4B是示出根据本专利技术的实施例的数字照相机中 的连续AF边框设置处理的细节的流程图。图5A至图5D是用于示出根据本专利技术的实施例的数字照相 机中的连续AF边框设置的具体例子的图。图6是用于示出根据本专利技术的实施例的数字照相机的AF操 作的细节的流程图。图7是用于示出根据本专利技术的实施例的数字照相机的摄影 操作的细节的流程图。图8A至图8D是用于示出利用目标被摄体的检测结果来设 置AF边框的传统方法的问题的图。具体实施方式现在将参考附图来详细说明本专利技术的优选实施例。图l是示出作为根据本专利技术的实施例的设置有聚焦装置的摄像设备的例子的数字照相机的示例性配置的图。在根据本实施例的数字照相机100中，镜头单元包括包括变焦装置的摄影镜头101;用于控制光量的可变光圏和快门102;以及用于聚焦于图像传感器的聚焦镜头104。自动曝光控制 (AE)处理单元103控制可变光圈和快门102,并执行自动曝光处理单元105移动聚焦镜头104,并执 行自动聚焦控制。闪光灯预发光(EF)处理单元107控制闪光 灯106闪光。图像传感器108是诸如CCD图像传感器或者CMOS 图像传感器的光电转换元件，并且以像素为单位将目标被摄体 的光学图像转换成电信号。A/D转换单元109将由图像传感器108所输出的电信号转换 成数字像素数据。A/D转换单元109包括用于从由图像传感器 108所输出的信号中去除噪声的相关双采样(CDS)电路、以及 A/D转换之前的非线性放大器电路。图像处理单元110对已经进行A / D转换的像素数据执行颜 色插值处理，以生成彩色图像数据。白平衡(WB)处理单元lll 对由图像处理单元110所生成的彩色图像数据执行白平衡处理。 格式转换单元112将图像数据编码成例如JPEG格式(包括运动 JPKG格式)或者MPEG格式，并对已编码的图像数据进行解码。下文将#1称为DRAM的内部存储器113可以是例如随机 存取存储器(RAM)等。DRAM 113用作用于暂时存储图像的 高速缓冲器，或者用作由格式转换单元112对图像所执行的压縮 和解压缩处理的工作存储器。图像记录单元114包括诸如存储卡 的记录介质以及用于该记录介质的接口 。系统控制单元115包括例如CPU (未示出)和用于存储将由 CPU执行的程序的ROM,并且执行包括稍后将说明的自动聚焦 控制处理的数字照相机10 0的整体操作控制。图像显示存储器 (本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚焦装置，包括：检测部件，用于从所拍摄的图像检测聚焦目标；设置部件，用于响应于所述检测部件检测到所述聚焦目标，设置用于检测聚焦镜头的聚焦状态的聚焦区；以及焦点调节部件，用于通过基于所述聚焦区的图像移动所述聚焦镜头，来执行焦点调节，其中，当响应于所述检测部件检测到所述聚焦目标，所述设置部件设置了所述聚焦区时，所述焦点调节部件使所述聚焦镜头以第一速度移动，当在设置了所述聚焦区之后没有再检测到所述聚焦目标时，所述焦点调节部件还使所述聚焦镜头以第二速度移动，所述第二速度比所述第一速度慢。

【技术特征摘要】
JP 2007-2-9 2007-0312811.一种聚焦装置，包括检测部件，用于从所拍摄的图像检测聚焦目标；设置部件，用于响应于所述检测部件检测到所述聚焦目标，设置用于检测聚焦镜头的聚焦状态的聚焦区；以及焦点调节部件，用于通过基于所述聚焦区的图像移动所述聚焦镜头，来执行焦点调节，其中，当响应于所述检测部件检测到所述聚焦目标，所述设置部件设置了所述聚焦区时，所述焦点调节部件使所述聚焦镜头以第一速度移动，当在设置了所述聚焦区之后没有再检测到所述聚焦目标时，所述焦点调节部件还使所述聚焦镜头以第二速度移动，所述第二速度比所述第一速度慢。2. 根据权利要求l所述的聚焦装置，其特征在于，当所述 检测部件没有检测到所述聚焦目标，并且已经判断为所述聚焦 目标不存在于图像中时，所述焦点调节部件还使所述聚焦镜头 以第三速度移动，所述第三速度比所述第二速度快。3. 根据权利要求2所述的聚焦装置，其特征在于，当在设 置了所述聚焦区之后，在预定长度的时间内没有检测到所述聚 焦目标时，所述焦点调节部件使所述聚焦镜头以所述第三速度 移动。4. 根据权利要求2所述的聚焦装置，其特征在于，当在设 置了所述聚焦区之后没有再检测到所述聚焦目标之后，所述检 测部件没有检测到所述聚焦目标的次数不少于预定次数时，所 述焦点调节部件使所述聚焦镜头以所述第三速度移动。5. 根据权利要求1到4中任一项所述的聚焦装置，其特征在 于，当在所述检测部件不能再检测到所述聚焦目标之后，所述 设置部件将所述聚焦区设置在预定位置时，所述焦点调节部件 还使所述聚焦镜头以第四速度移动，所述第四速度比所述第二速...

【专利技术属性】
技术研发人员：上西正晃，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]