摄像设备及其控制方法技术

本发明专利技术涉及摄像设备及其控制方法。通过使用对例如面部的被摄体的检测结果，可以精确地进行针对被摄体的稳定焦点调节。即使没有检测到包括被摄体的区域，如果摄像设备的倾斜没有改变，或者如果没有检测到俯仰或平摇操作，则保持在检测到被摄体时使用的焦点检测区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摄像设备，尤其涉及摄像设备的焦点调节方法。
技术介绍
对比度自动调焦(AF)控制是摄像才凡等中所使用的主要AF 控制方法。根据对比度AF控制，生成表示图像信号的聚焦状态 (对比度状态)的AF评价值。在移动调焦透镜时，使用图像传感 器生成AF评价值。然后，搜索AF评价值最大的调焦透镜的位置。然而，在拍摄人体的图像中，由于作为主被摄体的人体和 其背景之间的对比度，在某些情况下，聚焦于背景被摄体而不 是聚焦于人体。为了解决该问题，开发出了具有面部;险测功能的摄像设 备。日本特开2006-22708(H兌明了 一种i殳置与所识别出的面部区 域相对应的焦点检测区域并进行焦点才全测的摄像设备。此外，日本特开2001-215403说明了 一种检测人体的眼睛、 设置与眼睛的区域相对应的焦点检测区域并进行焦点检测的摄 像设备。此外，日本特开2004-212556说明了 一种摄像设备，如果在 摄像期间检测到了被摄体的运动，或者如果检测到了例如平摇 (pan)或俯仰(tilt)(以下简称为平摇)等的照相机运动，则该摄 像设备扩大确定焦点时的焦点检测区域。然而，在使用具有可以拍摄运动图像的实时取景功能的照 相机时，不同于拍摄静止图像的情况，被摄体趋于保持运动。 因此，难以稳定地识别面部，从而4吏得AF控制变得不稳定。如果识别出了面部，那么，通过指定面部作为要聚焦的区 域，可以稳定人体的聚焦状态。然而，如果此人把脸转开或者 闭上眼睛，或者如杲发生照相机抖动，那么面部识别变得困难。在面部的识别根据被摄体的状况而改变的这类|聂像情况 下，如果用于检测焦点的区域根据是否识别出了面部而改变，则将会影响AF评价值，并且不能实现稳定的焦点调节。此外，在拍摄运动图像时，各种被摄体进出画面区域。用 户通常通过将被摄体位置布置在画面的中心来拍摄运动图像。 然而，如果识别出了另一人的面部，并且如果聚焦于该面部， 那么将不会聚焦于用户想要的被摄体。而且，有时难以检测依赖于被摄体的运动、照相才几角度的 改变或例如平摇的摄影工作(camera work)的面部。在这种情况 下，即使如日本特开2004-212556中所述的那样，在检测到照相 才凡运动时，扩大确定焦点时的焦点纟全测区；或，也难以^艮随主祐: 摄体的运动。因此，根据这种焦点检测区域所获得的运动图像 的A F评价值变得不稳定。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种摄像设备，该摄像设备允许使用对例 如面部等的被纟聂体的4全测结果来稳定且精确地进行该#皮:摄体的焦点调节。根据本专利技术的一个方面， 一种摄^f象设备，包括检测单元， 用于从通过摄像获得的图像信号中检测要聚焦的被摄体图像； 设置单元，用于设置用于获取AF评价值的焦点检测区域，其中 所述AF评价值表示摄像光学系统的聚焦状态；焦点调节单元， 用于通过基于从所述焦点检测区域获得的图像信号获取所述 AF评价值并通过基于所述AF评价值移动所述摄像光学系统来7进行焦点调节；以及判断单元，用于判断所述摄像设备的倾斜 是否改变；其中，如果所述检测单元检测到了所述要聚焦的被 摄体图像并且在基于检测结果设置了所述焦点检测区域之后变 得不能检测到该被摄体图像，并且如果判断为所述倾斜没有改 变，则所述设置单元保持所述焦点检测区域的设置。根据本专利技术的另一个方面，一种摄像设备的控制方法，包 括从通过摄像获得的图像信号中检测要聚焦的被摄体图像； 如果检测到了所述要聚焦的被摄体图^f象，则将包括该#:摄体图 像的区域设置为焦点检测区域；通过从所述焦点检测区域的图 像信号中提取高频分量来获取A F评价值；使用所述A F评价值来 调节焦点；判断所述摄像设备的倾斜是否改变；以及如果检测 到了所述要聚焦的被摄体图像并且在基于检测结果设置了所述 焦点检测区域之后变得不能检测到该被摄体图像，并且如果判 断为所述倾斜没有改变，则保持所述焦点检测区域的设置。根据本专利技术的另一个方面， 一种摄像设备，包括检测单 元，用于从通过摄像获得的图像信号中检测要聚焦的被摄体图 像；设置单元，用于设置用于获取AF评价值的焦点;险测区域， 其中所述AF评价值表示摄像光学系统的聚焦状态；焦点调节单 元，用于通过基于从所述焦点检测区域获得的图像信号获取所 述AF评价值并通过基于所述AF评价值移动所述摄像光学系统 来进行焦点调节；以及判断单元，用于判断是否进行了俯仰操 作或平摇操作；其中，如果所述检测单元检测到了所述要聚焦 的被摄体图像并且在基于检测结果设置了所述焦点检测区域之 后变得不能检测到该被摄体图像，并且如果判断为既没有进行 俯仰操作也没有进行平摇操作，则所述设置单元保持所述焦,泉 检测区域的设置。根据本专利技术的另一个方面， 一种摄像设备的控制方法，所述控制方法包括基于通过摄像获得的图像信号检测要聚焦的 被摄体图像；如果检测到了所述要聚焦的被摄体图像，则将包 括该被摄体图像的区域设置为焦点检测区域；通过从所述焦点 检测区域的图像信号中提取高频分量来获取AF评价值；使用所 述AF评价值来调节焦点；判断是否进行了俯仰操作或平摇操 作；以及如果检测到了所述要聚焦的被摄体图像并且基于检测 结果设置了所述焦点检测区域之后变得不能才佥测到该:被摄体图 像，并且如果检测到既没有进行俯仰操作也没有进行平摇操作， 则保持所述焦点检测区域的设置。通过以下参考附图对典型实施例的详细明，本专利技术的其 它特征和方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出本发 明的典型实施例、特征和方面，并与i兌明书一起用来解释本发 明的原理。图1是示出根据本专利技术第 一 典型实施例的摄像机的结构的 框图2是示出根据本专利技术第 一典型实施例的AF控制的流程图3示出根据本专利技术典型实施例的作为A F框所设置的面部框和正常框的设置例子；图4示出根据本专利技术典型实施例的作为A F框所设置的面部框和正常框的另 一设置例子；图5是示出根据本专利技术典型实施例的对比度AF控制处理的流程图6是示出对比度AF方法的自动调焦的原理的图；图7是示出根据本专利技术第一典型实施例的基于倾斜传感器 的放大输出信号来确定摄像机的倾斜所使用的倾斜传感器、放大器电路和其它单元的框图8A和8B示出根据本专利技术第 一典型实施例的摄像机的倾 斜和由倾斜传感器所检测到的倾斜信号之间的关系；图9是示出根据本专利技术第 一 典型实施例的计算倾斜角度和 判断倾斜状态的流程图10A~ IOC示出根据本专利技术第一典型实施例的基于由取 景引起的倾斜检测结果在作为A F框所设置的面部框和正常框 之间的变换；图11是示出根据专利技术第二典型实施例的计算倾斜角度和 判断倾斜状态的流程图12是示出根据本专利技术第三典型实施例的摄像机的结构 的框图13是示出根据本专利技术第三典型实施例的AF控制的流程图14是示出抖动检测单元和用于判断抖动状态的结构的 框图15是示出根据本专利技术第三典型实施例的平摇检测处理 的流程图16是示出根据本专利技术第三典型实施例的^r测平摇所使 用的阈值的图17 A ~ 17 C示出根据本专利技术第三典型实施例的基于平摇 检测结果在作为A F框所:没置的面部框和正常框之间的变换；图18是示出根据本专利技术第四典型实施例的摄像机的结构 的框图19是示出根据本专利技术第四典型实施例的矢量检测单元的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像设备，包括：　检测单元，用于从通过摄像获得的图像信号中检测要聚焦的被摄体图像；　设置单元，用于设置用于获取ＡＦ评价值的焦点检测区域，其中所述ＡＦ评价值表示摄像光学系统的聚焦状态；　焦点调节单元，用于通过基于从所述焦 点检测区域获得的图像信号获取所述ＡＦ评价值并通过基于所述ＡＦ评价值移动所述摄像光学系统来进行焦点调节；以及　判断单元，用于判断所述摄像设备的倾斜是否改变；　其中，如果所述检测单元检测到了所述要聚焦的被摄体图像并且在基于检测结果设 置了所述焦点检测区域之后变得不能检测到该被摄体图像，并且如果判断为所述倾斜没有改变，则所述设置单元保持所述焦点检测区域的设置。

【技术特征摘要】
JP 2008-8-12 2008-208082;JP 2008-9-1 2008-2239171.一种摄像设备，包括检测单元，用于从通过摄像获得的图像信号中检测要聚焦的被摄体图像；设置单元，用于设置用于获取AF评价值的焦点检测区域，其中所述AF评价值表示摄像光学系统的聚焦状态；焦点调节单元，用于通过基于从所述焦点检测区域获得的图像信号获取所述AF评价值并通过基于所述AF评价值移动所述摄像光学系统来进行焦点调节；以及判断单元，用于判断所述摄像设备的倾斜是否改变；其中，如果所述检测单元检测到了所述要聚焦的被摄体图像并且在基于检测结果设置了所述焦点检测区域之后变得不能检测到该被摄体图像，并且如果判断为所述倾斜没有改变，则所述设置单元保持所述焦点检测区域的设置。2. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，如果所述设置单元基于所述检测单元的检测结果设置了所述焦点检领'j区域，则所述焦点调节单元使用基于所设置的所述焦点检测区域的图像信号而获取到的AF评价值与基于预先设置的区域的图像信号而获取到的AF评价值的组合值来进行所述焦点调节；以及，如果所述设置单元基于所述检测单元的检测结果未设置所述焦点检测区域，则所述焦点调节单元基于该预先设置的区域的图像信号来获取要用于所述焦点调节的AF评价值。3. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，所述判断单元包括倾斜传感器，用于检测所述摄像设备的所述倾斜；计算单元，用于基于所述倾斜传感器的检测结果计算所述摄像设备的所述倾斜的改变量；以及判定单元，用于通过将所计算出的所述倾斜的所述改变量与预先设置的阈值进行比较来判断所述倾斜是否改变。4. 根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，还包括焦距获取单元，用于获取所述摄像光学系统的焦距；以及阈值设置单元，用于根据由所述焦距获取单元获取到的所述焦距来设置由所述判定单元使用的阈值。5. 根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，所述焦距越长，所述阈值设置单元设置的阈值越小。6. 根据权利要求l所述的摄像设备，其特征在于，所述要聚焦的被摄体图像是人面部。7. —种摄像设备的控制方法，包括从通过摄像获得的图像信号中检测要聚焦的被摄体图像；如果检测到了所述要聚焦的被摄体图像，则将包括该被摄体图像的区域设置为焦点检测区域；通过从所述焦点检测区域的图像信号中提取高频分量来获取AF评价值；使用所述AF评价值来调节焦点；判断所迷摄像设备的倾斜是否改变；以及如果检测到了所述要聚焦的被摄体图像并且在基于检测...

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