被摄体测距设备、摄像设备和被摄体测距方法技术

一种被摄体测距设备、摄像设备和被摄体测距方法，其包括：第一测距单元，用于基于包括预测被摄体移动至的位置的一系列轨迹的移动轨迹信息，在所述轨迹上的多个预测位置处进行测距；存储单元，用于存储在所述多个预测位置处的测距的结果；以及控制单元，用于当所述被摄体在实际摄像操作中到达所述预测位置时，基于在所述预测位置处的测距的结果进行调焦操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种被摄体测距设备和包括被摄体测距设备的摄像设备。本专利技术尤其涉及一种用于预先识别被摄体的移动轨迹、并且通过使用包括被摄体的位置信息的移动轨迹信息来跟踪被摄体的被摄体测距设备，以及一种用于拍摄拍摄对象被摄体的图像的、包括被摄体测距设备的摄像设备。
技术介绍
传统上，由于拍摄运动被摄体的图像不仅需要高速曝光控制和调焦(焦点调节状态)控制，而且还需要考虑到测距和曝光之间的时滞的预测，因而不容易。在本说明书中，还可以将进行焦点调节但没有进行测距的情况称为测距。然而，在诸如体育运动、摩托车运动、运动会和电车摄影等的这类状况下拍摄运动被摄体的图像时，由于被摄体沿诸如跑道、环形赛道和铁路线路等的预定轨迹移动，因而跟踪对象被摄体的移动轨迹是可预测的。因此，如果照相机预先存储被摄体的移动轨迹信息，则在进行困难的运动被摄体的摄像时该信息将是有用的。一些照相机设置有触摸面板液晶显示器(LCD)。使用这类触摸面板界面允许用户在构图固定的情况下通过在触摸面板上描绘被摄体的移动轨迹，将跟踪对象运动被摄体的运动预先输入给照相机。图1示出汽车比赛的示例性情况。在该情况下，跟踪对象被摄体是汽车，并且它的轨迹沿环形赛道具有发夹弯道(hairpin curve)形状。因此，用户可以在触摸面板上通过描绘图1所示的箭头，向照相机输入移动轨迹信息。另一方面，一些数字照相机和数字摄像机设置有实时取景模式，在该模式下，图像数据从图像传感器顺次输出至诸如背面的LCD等的显示设备，从而允许用户实时观察被摄体的状态。此外，通常，对于在除曝光时以外光不会进入图像传感器的数字单镜头反光照相机，用于进行测光的自动曝光(AE)传感器能够在除曝光定时以外的定时获取被摄体的图像信号。因此，如在实时取景模式下一样，可以实时观察被摄体。此外，通过设置像素数量增大或使用颜色滤波器的AE图像传感器、或者通过设置用于观察被摄体的不同于AE传感器的类似图像传感器，总是可以获取包含更高分辨率颜色信息的被摄体的图像信号。利用可以实时获取被摄体的图像信号的上述结构，对图像信号进行适当处理和操作使得数字照相机和数字摄像机能够自动确定跟踪对象被摄体存在的范围、并且连续跟踪被摄体。美国8253800号专利(对应于日本特开2008-46354号)所述的技术登记聚焦的测距点附近与被摄体具有相同色相的区域，并且基于色相信息，计算被摄体在画面上的位置来跟踪被摄体。实时检测被摄体存在的位置使得能够进行针对释放快门按钮时摄像对象被摄体的位置来优化的曝光和调焦控制。因此，由于被摄体跟踪功能使得失败照片的数量减少，因而对于摄像设备来说提供该功能优点明显。然而，对于上述结构，如果在画面的其它部分中存在具有与跟踪对象被摄体的色相相同的色相的被摄体，则被摄体跟踪功能可能将相关被摄体识别为跟踪对象被摄体、并且进行跟踪。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种被摄体测距设备包括:第一测距单元，用于基于包括预测被摄体移动至的位置的一系列轨迹的移动轨迹信息，进行在所述轨迹上的多个预测位置处的测距；存储单元，用于存储在所述多个预测位置处的测距的结果；以及控制单元，用于在所述被摄体在实际摄像操作中到达所述预测位置的情况下，基于在所述预测位置处的测距的结果进行调焦操作。根据本专利技术的其它方面，一种摄像设备，其包括:根据所述的被摄体测距设备；以及图像传感器，用于获取所述被摄体的图像信息。根据本专利技术的其它方面，一种被摄体测距方法，其包括以下步骤:基于包括预测被摄体移动至的位置的一系列轨迹的移动轨迹信息，进行在所述轨迹上的多个预测位置处的测距；存储在所述多个预测位置处的测距的结果；以及在所述被摄体在实际摄像操作中到达所述预测位置的情况下，基于在所述预测位置处的测距的结果进行调焦操作。根据本专利技术的典型实施例，通过基于所准备的包括与跟踪对象被摄体的位置有关的信息的移动轨迹信息进行用于跟踪跟踪对象被摄体的计算，提高跟踪精度。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。【附图说明】图1示出跟踪对象被摄体的要拍摄图像的例子。图2是示出根据本专利技术典型实施例的照相机的截面图。图3A和3B示出根据本专利技术典型实施例的照相机的相位差自动调焦(AF)传感器的测距点(焦点检测区域)的布局。图4是示出根据本专利技术典型实施例的处理的流程图。图5A和5B示出根据本专利技术典型实施例进行基于对比度检测系统的AF操作的区域。【具体实施方式】本专利技术的典型实施例的特征在于，通过使用包括与预测被摄体在构图内移动至的位置有关的信息的移动轨迹信息，将所检测到的被摄体的图像信息与针对至少上述预测位置的图像信息进行比较来进行用于被摄体跟踪的计算，从而识别各时刻的被摄体的位置。具体地，基于被摄体的移动轨迹信息，在针对假定被摄体移动的方向的区域中，优先进行用于被摄体跟踪的计算。可以将诸如照相机等的摄像设备配置成包括该被摄体测距设备。下面参考【附图说明】第一典型实施例。本典型实施例说明能够基于相位差AF系统进行自动调焦、具有如图3A所示的用于取景器的47个测距点布局的数字单镜头反光照相机。在下面的说明中，作为示例性摄像状况，假定拍摄如图1所示在环形道的发夹弯道转弯的汽车的图像。图2是示出根据本典型实施例的数字单镜头反光照相机的截面图。参考图2，摄像镜头102被安装在照相机本体101的前面。摄像镜头102是可经由安装件触点组112与照相机本体101电连接的可更换镜头。摄像镜头102包括用于调整取入照相机的光量的光圈113。主镜103是半透半反镜。在取景器观察状态下，主镜103被倾斜设置在摄像光路上，并且将来自摄像镜头102的摄像光束反射至取景器光学系统。另一方面，透射光经由副镜104入射到AF单元105。在摄像状态下，主镜103缩回至摄像光路外部。AF单元105是具有如图3A所示的测距点布局的相位差检测AF传感器。相位差检测AF系统是众所周知的技术，并且省略对控制的详细说明。概况是，相位差检测AF系统通过在焦点检测线传感器上形成摄像镜头102的二次成像面，检测摄像镜头102的焦点调节状态(即，进行测距)，并且基于该检测的结果，驱动调焦透镜(未示出)来进行自动调焦检测或调节。图像传感器108形成来自摄像镜头102的成像光束的图像。照相机本体101还包括低通滤波器106和焦平面快门107。取景器光学系统包括设置在摄像镜头102的预期成像面上的调焦板109、用于改变取景器光路的五棱镜110和拍摄者通过其可以观察调焦板109以监视摄像画面的目镜114。使用AE单元111来进行测光。假定AE单元111包括四分之一视频图形阵列(QVGA)的红色、绿色和蓝色(RGB)像素(320X240=76800像素)，并且能够拍摄被摄体的实时图像信号。释放按钮115是具有半按下和完全按下状态的两阶段按压开关。当半按下释放按钮115时，进行诸如AE和AF操作等的拍摄准备操作。当完全按下释放按钮115时，使图像传感器108曝光，并且进行摄像处理。下面，将释放按钮115的半按下状态称为开关I (SWl)的ON状态，并且将其完全按下状态称为开关2 (SW2)的ON状态。触摸面板显示器116被装配至照相机本体101的背面。触摸面板显示器116允许拍摄者进行如上所述的用于预先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被摄体测距设备，其包括：第一测距单元，用于基于包括预测被摄体移动至的位置的一系列轨迹的移动轨迹信息，进行在所述轨迹上的多个预测位置处的测距；存储单元，用于存储在所述多个预测位置处的测距的结果；以及控制单元，用于在所述被摄体在实际摄像操作中到达所述预测位置的情况下，基于在所述预测位置处的测距的结果进行调焦操作。

【技术特征摘要】
2012.07.26 JP 2012-1653371.一种被摄体测距设备，其包括: 第一测距单元，用于基于包括预测被摄体移动至的位置的一系列轨迹的移动轨迹信息，进行在所述轨迹上的多个预测位置处的测距； 存储单元，用于存储在所述多个预测位置处的测距的结果；以及 控制单元，用于在所述被摄体在实际摄像操作中到达所述预测位置的情况下，基于在所述预测位置处的测距的结果进行调焦操作。2.根据权利要求1所述的被摄体测距设备，其中，还包括跟踪单元，所述跟踪单元用于检测所述被摄体的移动、并且跟踪所述被摄体， 其中，所述跟踪单元将在所述实际摄像操作中所检测到的被摄体的图像信息与所述预测位置处的所述被摄体的图像信息进行比较，并且识别所述被摄体在所述实际摄像操作中移动至的位置。3.根据权利要求1所述的被摄体测距设备，其中，所述控制单元基于在所述多个预测位置处的测距的结果，计算与在所述实际摄像操作中所述被摄体可能存在的测距范围相对应的预测调焦透镜驱动范围，并且将所述实际摄像操作中的调焦操作时的调焦透镜驱动范围限制成所述预测调焦透镜驱动范围。4.根据权利要求1所述的被摄体测距设备，其中，当所述实际摄像操作中的调焦操作时的测距的结果的可靠性低于预定阈值时，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原淳史，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：