JP4122865B2 - Autofocus device - Google Patents

Description

【００３８】
より具体的には、肌色画素数演算部２４は、肌色画素に対応する（Ｕ，Ｖ）の組合せがＵＶ空間における第２象限の所定範囲内に存在するという性質を利用して、肌色画素を検出する。詳細には、肌色画素数演算部２４は、その（Ｕ，Ｖ）の組合せが領域ＲＡおよび領域ＲＢ（図３参照）の少なくとも一方に存在する画素を、肌色画素として検出する。ここで、図３に示すように、領域ＲＡは、ＴＨ１４＜Ｕ＜ＴＨ１２、且つ、ＴＨ１６＜Ｖ＜ＴＨ１８、を満たす矩形領域であり、領域ＲＢは、ＴＨ１３＜Ｕ＜ＴＨ１１、且つ、ＴＨ１５＜Ｖ＜ＴＨ１７、を満たす矩形領域である。領域ＲＡおよび領域ＲＢの和領域（領域ＲＡおよび領域ＲＢの両方を包含する領域）は、ＵＶ平面における肌色領域を近似した領域に相当する。このような近似を用いることにより、合焦評価領域ＦＲｉの各画素が肌色画素であるか否かを的確かつ高速に検出することができる。
【００３９】
そして、合焦制御部２５は、各合焦評価領域ＦＲｉ内の肌色画素数ＳＶが所定の閾値ＴＨ２０よりも大きい（ＳＶ＞ＴＨ２０）ときに、その合焦評価領域ＦＲｉが肌色成分を多く含む領域（以下、肌色エリア（ないし肌色領域）とも称する）であると判定する。言い換えれば、各合焦評価領域ＦＲｉ内の全画素に対する肌色画素数の割合が所定の閾値よりも大きくなると、その合焦評価領域ＦＲｉは肌色エリアと判定される。このように、合焦制御部２５は、ＳＶ＞ＴＨ２０という条件Ｄ１を満たす領域を肌色エリアとして判定する。
【００４０】
また、合焦制御部２５は、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうちの肌色エリアの有無に応じて、フォーカス制御を変更する。
【００４１】
具体的には、少なくとも１つの肌色エリアが存在する場合には、その少なくとも１つの肌色エリアのうち条件Ｄ２（後述）を満たすものが存在するときにのみ主被写体の画像が合焦状態に近いと判定する一方で、全ての肌色エリアが条件Ｄ２を満たさないときには主被写体の画像が合焦状態に近くないと判定する。これにより、肌色の被写体（主被写体）と肌色でない被写体（非主被写体）とが存在する場合において、肌色でない被写体（非主被写体）のみが合焦状態になる「擬合焦」の発生確率を低減して、肌色の人物をより的確に合焦状態にすることができる。
【００４２】
また、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち１つも肌色エリアが存在しない場合には、条件Ｄ２（後述）を満たす合焦評価領域ＦＲｉが存在するときにのみ主被写体の画像が合焦状態に近いと判定する一方で、条件Ｄ２を満たす合焦評価領域ＦＲｉが１つも存在しないときには主被写体の画像が合焦状態に近くないと判定する。これにより、人物以外のみを被写体とする場合において、その被写体をより的確に合焦状態にすることができる。
【００４３】
＜コントラスト値＞
次に、コントラスト値Ｃについて説明する。
【００４４】
コントラスト演算部２２は、図４に示すような構成となっている。すなわち、コントラスト演算部２２は、注目画素と、その注目画素の近隣に位置し、かつ注目画素と一定の位置関係を有する画素との差分絶対値を求める差分演算部２２１、及び、その差分演算結果を累積加算していく累積加算部２２２、を備えて構成される。差分演算部２２１は合焦評価領域ＦＲｉに含まれる全ての画素が注目画素として選択されるまで演算を行い、累積加算部２２２は合焦評価領域ＦＲｉに含まれる各画素が注目画素として選択されたときに求められる差分絶対値を順次累積加算していき、最終的に合焦評価領域ＦＲｉについてのコントラスト値Ｃを求める。
【００４５】
なお、コントラスト演算部２２においてコントラスト値Ｃを求める際には、画像メモリ１４から得られるＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データに基づいて演算を行うようにしてもよいし、また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データから一旦輝度データを生成し、その輝度データに基づいて演算を行うようにしてもよい。
【００４６】
図５は、フォーカシングレンズ１２のレンズ位置を遠側から近側に移動させた場合に、各レンズ位置において撮影される画像からコントラスト演算部２２がコントラスト値Ｃを求めた場合のコントラスト値Ｃの変化を示す図である。図５に示すように、コントラスト値Ｃは合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態となるときに最大値を示す。このため、図５に示すコントラスト曲線においては、レンズ位置ＰＡが合焦位置となる。
【００４７】
また、図５に示すように、レンズ位置ＰＢにおいては手ぶれ等が発生し、コントラスト値Ｃに疑似ピークが発生している。一般に、コントラスト方式のオートフォーカス制御を行う場合においてコントラスト値Ｃが一定値Ｃ１よりも小さい場合にはローコントラストであると判断してそのようなピーク位置を合焦位置と特定することはないが、疑似ピークが一定値Ｃ１以上の値を示している場合には、そのような疑似ピークを誤って合焦位置と判断する可能性がある。
【００４８】
このような疑似ピークに起因する悪影響は、次述するエッジ成分を考慮することによって低減することができる。この実施の形態では、上記のような疑似ピークを誤って合焦位置と判断することがないようにするために、エッジ演算部２３においてエッジ成分に関する演算が行われる。
【００４９】
＜エッジ数、エッジ幅重心値＞
次に、エッジ数ＥＮ、エッジ幅重心値ＥＷについて説明する。
【００５０】
図６はエッジ演算部２３の構成を示すブロック図である。エッジ演算部２３は合焦評価領域ＦＲｉの画像成分について水平方向に隣接画素間での差分値を求めることによってエッジ成分が存在するか否かを判定し、エッジ成分が存在する場合にはそのエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷを求めるように構成される。このため、エッジ演算部２３は、差分演算部２３１、エッジ幅検出部２３２、エッジ数カウント部２３３、ヒストグラム作成部２３４、及びエッジ幅重心値演算部２３５を備える。
【００５１】
図７はエッジ演算部２３における演算処理の概念を示す図である。なお、図７において画素Ｘ１〜Ｘ９は合焦評価領域ＦＲｉにおいて水平方向に連続して配置される画素を示している。
【００５２】
差分演算部２３１は水平方向に隣接する画素の各色成分の画素データを入力すると、その画素に対応する輝度値を求め、その直前の画素の輝度値との差分値を求める。例えば、図７において差分演算部２３１が画素Ｘ２についての各色成分の画素データを入力すると、画素Ｘ２の輝度値を求め、画素Ｘ１の輝度値と画素Ｘ２の輝度値との差分値（Ｘ２−Ｘ１）を求める。
【００５３】
このときの差分演算は、例えば、注目画素の輝度値からその直前の画素の輝度値を減算するという演算が行われ、演算結果となる差分値の符号が正であれば右肩上がりのエッジ成分が検出され、負であれば右肩下がりのエッジ成分が検出されることになる。ただし、この実施の形態では最終的にエッジ数ＥＮとエッジ幅重心値ＥＷとを求めればよく、各エッジ成分が右肩上がりか右肩下がりかを厳密に区別する必要はない。
【００５４】
そして差分演算部２３１は画素Ｘ３についての画素データを入力すると、その輝度値を求めて、画素Ｘ３の輝度値と画素Ｘ２の輝度値との差分値を求める。以後、差分演算部２３１は、水平方向に分布する画素Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，…の画素データを順次入力する都度、輝度値の算出演算を行うとともに、その画素の輝度値とその直前の画素の輝度値との差分演算処理を行う。
【００５５】
差分演算部２３１で算出される差分値はエッジ幅検出部２３２に与えられる。エッジ幅検出部２３２には、第１の閾値ＴＨ１と第２の閾値ＴＨ２とが予め設定されている。第１の閾値ＴＨ１は隣接画素間での差分値がエッジ成分を構成するか否かを判断するための閾値であり、第２の閾値ＴＨ２はそのエッジ成分が十分な強度を有しているか否かを判断するための閾値である。
【００５６】
エッジ幅検出部２３２は、差分演算部２３１から輝度値の差分値が得られると、その差分値と閾値ＴＨ１とを比較する。この結果、差分値が閾値ＴＨ１以上であれば、その画素はエッジ成分を構成するものとしてエッジ幅カウント値を１だけ増加させる。例えば、図７に示す画素Ｘ４と画素Ｘ３との差分値を入力した場合、その差分値は閾値ＴＨ１を超えているため、エッジ幅検出部２３２はエッジ幅カウント値を１だけ増加させる。以後同様の処理を繰り返し、画素Ｘ５と画素Ｘ４との差分値、画素Ｘ６と画素Ｘ５との差分値、及び、画素Ｘ７と画素Ｘ６との差分値のそれぞれは、閾値ＴＨ１を超えているため、エッジ幅検出部２３２はそれぞれの判定処理においてエッジ幅カウント値を１だけ増加させることになる。
【００５７】
そして、画素Ｘ８と画素Ｘ７との差分値が得られると、その差分値は閾値ＴＨ１よりも小さいため、エッジ成分の終端部であることを認識し、それまでエッジ幅カウント値を増加させてきた、差分値の総和と第２の閾値ＴＨ２とを比較する。図７の場合は、画素Ｘ７と画素Ｘ３との輝度値の差分値が閾値ＴＨ２以上であるため、十分な強度を有するエッジ成分であることが検出される。そして、エッジ幅検出部２３２はそれまでカウントされたエッジ幅カウント値をそのエッジ成分のエッジ幅として特定する。このように隣接画素間の差分値が閾値ＴＨ１よりも小さくなった場合であってエッジ幅カウント値が１以上である場合には、エッジ成分が検出されていることとなり、そのエッジ成分の強度が所定の強度（閾値ＴＨ２）以上であれば、そのエッジ成分を有効なエッジ成分として認識する。
【００５８】
一方、隣接画素間の差分値が閾値ＴＨ１よりも小さくなった場合であってエッジ幅カウント値が１以上である場合であっても、そのエッジ成分の強度が所定の強度（閾値ＴＨ２）未満であれば、そのエッジ成分は有効なエッジ成分ではないものと認定する。
【００５９】
なお、隣接画素間の差分値が閾値ＴＨ１よりも小さい場合であってもエッジ幅カウント値が０であれば、エッジ成分が有効であるか否かの判断は行う必要がなく、順次に入力する差分値が閾値ＴＨ１以上であるか否かの判定を進めていけばよい。
【００６０】
図７の例の場合は、画素Ｘ４と画素Ｘ３との差分値が得られたときにはじめてエッジ幅カウント値が１となり、その後順次エッジ幅カウント値が増加していき、最終的に画素Ｘ８と画素Ｘ７との差分値が得られてエッジ成分の終端部が認識されたときにはエッジ幅カウント値は４となっている。そして、画素Ｘ３〜Ｘ７によって構成されるエッジ成分が閾値ＴＨ２を超えているため、該エッジ成分は有効なものとして認識されることになる。
【００６１】
そして、エッジ幅検出部２３２において有効なエッジ成分が検出された場合には、その検出されたエッジ成分のエッジ幅カウント値がヒストグラム作成部２３４に与えられるとともに、エッジ数カウント部２３３にエッジ数のカウント指示が与えられる。
【００６２】
エッジ幅検出部２３２はヒストグラム作成部２３４に対してエッジ幅カウント値を与えると、エッジ幅カウント値を０にリセットし、それ以後に入力する差分値に基づいてエッジ幅検出処理を繰り返すことで、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分全体について有効なエッジ成分の検出を行う。
【００６３】
エッジ数カウント部２３３は、予めエッジ数カウント値を０に初期化しており、エッジ幅検出部２３２からエッジ数のカウント指示が与えられる度に、エッジ数カウント値を１だけ増加させていく。これにより、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分に含まれる有効なエッジ成分を計数していくことが可能になり、最終的にエッジ数ＥＮが出力される。
【００６４】
図８はフォーカシングレンズ１２の各レンズ位置において得られる画像からエッジ数ＥＮを求めた場合のレンズ位置とエッジ数との関係を示す図である。図８に示すように、合焦評価領域ＦＲｉに含まれる画像成分が合焦状態にあるときには鮮鋭な画像が得られるため、エッジ数は最大値を示す。このため、フォーカシングレンズ１２のレンズ位置ＰＡが合焦位置となる。また、合焦評価領域ＦＲｉに含まれる画像成分が合焦状態から遠ざかるにつれて画像の鮮鋭度は低下し、ある程度ぼけた状態となると、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分からは有効なエッジ成分は検出されなくなる。このため、ノイズの影響がないものとすると、フォーカシングレンズ１２がレンズ位置ＰＣ〜ＰＤの範囲内の位置にあるときにはエッジ数ＥＮは０以外の値を示すが、レンズ位置ＰＣ〜ＰＤの範囲外の位置にあるときにはエッジ数ＥＮは０となる。
【００６５】
また、ノイズの影響をある程度考慮したとしても、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるときには、エッジ数ＥＮは閾値Ｎ１より大きな値をとり、合焦状態に近い状態にないときには、エッジ数ＥＮは閾値Ｎ１以下の値をとることが多いと考えられる。
【００６６】
したがって、エッジ数カウント部２３３においてカウントされるエッジ数ＥＮの値を参照すれば、フォーカシングレンズ１２があるレンズ位置にあるときに、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるか否かを判断することが可能になる。
【００６７】
また、ヒストグラム作成部２３４は、エッジ幅検出部２３２から得られるエッジ幅カウント値に基づいて、合焦評価領域ＦＲｉに含まれるエッジ成分のヒストグラムを作成する。
【００６８】
図９はエッジ成分のヒストグラムを示す図である。なお、図９において分布曲線Ｈ１は合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるときを示しており、また、分布曲線Ｈ２は合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にないときを示している。
【００６９】
図９に示すように、ヒストグラム作成部２３４は、エッジ幅検出部２３２から得られるエッジ幅カウント値に基づいて、フォーカシングレンズ１２があるレンズ位置にあるときの画像成分からエッジ幅に関するヒストグラムを作成すると、エッジ幅の分布状態は画像成分の合焦状態に応じた分布を示す。つまり、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるときには、画像の鮮鋭度が増すのでエッジ幅は全体的に小さくなり、エッジ幅の分布状態もエッジ幅の比較的小さい領域に分布することになる。これに対して、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態から遠ざかるにつれて画像の鮮鋭度は低下し、エッジ幅の分布状態はエッジ幅の比較的大きな領域に分布するように移行する。そして、ある程度ぼけた状態となると、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分からは有効なエッジ成分は検出されなくなるため、エッジ幅分布曲線は全く得られなくなる。
【００７０】
ヒストグラム作成部２３４においてエッジ成分のヒストグラムが作成されると、エッジ幅重心値演算部２３５が機能し、そのヒストグラムからエッジ幅重心値ＥＷが求められる。エッジ幅重心値演算部２３５は、エッジ成分のヒストグラム分布に基づいて加重平均演算を行うことにより、エッジ幅の平均値を求め、その結果得られる値をエッジ幅重心値ＥＷとする。
【００７１】
例えば、図９の分布曲線Ｈ２に示すヒストグラム分布の場合、エッジ幅重心値演算部２３５は加重平均演算を行うことによってエッジ幅重心値ＥＷ２を求める。また、図９の分布曲線Ｈ１に示すヒストグラム分布の場合、エッジ幅重心値演算部２３５は加重平均演算を行うことによってエッジ幅重心値ＥＷ１を求める。
【００７２】
なお、エッジ幅重心値ＥＷ１は、画像成分が合焦状態に近づくにつれて次第に小さくなり、ある値に収束していくこととなる。
【００７３】
図１０は、フォーカシングレンズ１２の各レンズ位置において得られる画像からエッジ幅重心値ＥＷを求めた場合のレンズ位置とエッジ幅重心値との関係を示す図である。図１０に示すように、合焦評価領域ＦＲｉに含まれる画像成分が合焦状態にあるときには鮮鋭な画像が得られるため、エッジ幅重心値は極小値を示す。このため、フォーカシングレンズ１２のレンズ位置ＰＡが合焦位置となる。また、合焦評価領域ＦＲｉに含まれる画像成分が合焦状態から遠ざかるにつれて画像の鮮鋭度は低下するのでエッジ幅重心値ＥＷは増加し、ある程度ぼけた状態となると、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分からは有効なエッジ成分は検出されなくなる。つまり、エッジ幅重心値ＥＷとレンズ位置との関係をみると、図１０に示すようにエッジ幅重心値ＥＷはＭ字型特性を示す。
【００７４】
このため、ノイズの影響がないものとすると、フォーカシングレンズ１２がレンズ位置ＰＥ〜ＰＦの範囲内の位置にあるときにはエッジ幅重心値ＥＷは０以外の値を示すが、レンズ位置ＰＥ〜ＰＦの範囲外の位置にあるときにはエッジ幅重心値ＥＷは０となる。なお、レンズ位置ＰＥは図８に示したレンズ位置ＰＣにほぼ一致し、レンズ位置ＰＦは図８に示したレンズ位置ＰＤにほぼ一致する。
【００７５】
また、ノイズの影響をある程度考慮したとしても、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるときには、エッジ幅重心値ＥＷは閾値Ｗ１より大きくかつ閾値Ｗ２より小さな値をとり、合焦状態に近い状態にないときには、エッジ幅重心値ＥＷは閾値Ｗ１以下又は閾値Ｗ２以上の値をとることが多いと考えられる。
【００７６】
したがって、エッジ幅重心値演算部２３５において求められるエッジ幅重心値ＥＷの値を参照すれば、フォーカシングレンズ１２があるレンズ位置にあるときに、合焦評価領域ＦＲｉの画像成分が合焦状態に近い状態にあるか否かを判断することが可能になる。
【００７７】
合焦制御部２５は、エッジ演算部２３から得られるエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷに基づいて合焦評価領域ＦＲｉの合焦状態を評価する。
【００７８】
合焦制御部２５は撮影レンズ１１に含まれるフォーカシングレンズ１２を段階的に駆動させ、或るレンズ位置における画像内の或る合焦評価領域ＦＲｉから導かれるエッジ数ＥＮが所定値（図８に示す閾値Ｎ１）より大きな値を示し、かつ、そのときのエッジ幅重心値ＥＷが所定範囲（図１０に示す閾値Ｗ１より大きくかつ閾値Ｗ２未満）内の値を示すという条件Ｄ２を満たす場合には、そのレンズ位置が合焦位置ＰＡに近い位置にあると判断する。つまり、合焦制御部２５は、エッジ数ＥＮが所定値（図８に示す閾値Ｎ１）より大きな値を示し、かつ、そのときのエッジ幅重心値ＥＷが所定範囲（図１０に示す閾値Ｗ１より大きくかつ閾値Ｗ２未満）内の値を示すという条件が、レンズ位置が合焦位置の近傍にあると判定する条件（合焦位置近傍判定条件）であるとして、合焦位置近傍判定を行うのである。
【００７９】
そして合焦位置近傍判定によってレンズ位置が合焦位置ＰＡに近い位置にないと判断した場合には、コントラスト値Ｃが増加するようなレンズ駆動方向を特定してその方向にフォーカシングレンズ１２を高速駆動する。この高速駆動によって、効率的に合焦位置近傍にフォーカシングレンズ１２を移動させることができ、効率的にオートフォーカス制御を行って合焦評価領域ＦＲｉの画像成分を迅速に合焦状態に導くことが可能になる。
【００８０】
上記のような構成により、合焦評価領域抽出部２１はフォーカシングレンズ１２が或るレンズ位置にあるときの画像信号から合焦評価領域の画像成分を抽出し、そしてコントラスト演算部２２はその画像成分に基づいてコントラスト値Ｃを求めて、合焦制御部２５に与えることができる。また、エッジ演算部２３はその画像成分に基づいてエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷを求め、合焦制御部２５に与えることができる。そして合焦制御部２５は、エッジ演算部２３から得られるエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷに基づいてフォーカシングレンズ１２が合焦位置近傍に位置するか否かを判断し、合焦位置近傍に位置しないと判断される場合にはコントラスト値Ｃがピークを示していてもそのレンズ位置を合焦位置として採用しないように実現される。
【００８１】
この結果、疑似ピークを示すレンズ位置が合焦位置として誤検知されることを良好に防止することが可能になる。これは、デフォーカス量が大きい場合にはエッジ成分が検出されない、という性質を利用するものである。より具体的には、デフォーカス量が大きい場合には、エッジ数ＥＮおよびエッジ幅重心値ＥＷが、それぞれ、ゼロないし非常に小さな値となるため、合焦位置近傍に位置すると判断するための条件が満たされなくなるのである。
【００８２】
＜Ｂ．動作＞
次に、上記のような構成のデジタルカメラ１においてオートフォーカス制御を行う際の処理シーケンスについて説明する。図１１〜図１４はオートフォーカス制御の処理シーケンスを示すフローチャートである。図１１は、オートフォーカス制御の全体の流れを示すフローチャートであり、図１２、図１３、図１４は、それぞれ、その一部の流れを示す図である。
【００８３】
まず、シャッタボタンが半押し状態にされてオートフォーカス制御が開始されると、オートフォーカス制御部２０は撮影レンズ１１内のフォーカシングレンズ１２をレンズ初期位置に移動させ、そのレンズ初期位置においてＣＣＤ撮像素子１３から得られる画像からコントラスト値を求める。
【００８４】
そして、レンズ微小駆動ルーチン（ステップＳ１０）が実行される。具体的には、合焦制御部２５は、フォーカシングレンズ１２をレンズ初期位置から近側に１２Ｆδ分移動させる方向判定駆動を行う（図１２、ステップＳ１１）。ここで、Ｆは撮影レンズ１１のＦナンバであり、δはいわゆる許容錯乱円であり、デジタルカメラ１の場合はＣＣＤ撮像素子１３の１〜２画素間のピッチに相当する。そしてオートフォーカス制御部２０は、そのレンズ位置においてＣＣＤ撮像素子１３から得られる画像からコントラスト値を求める。
【００８５】
なお、ステップＳ１１においてコントラスト値を求める際には、オートフォーカス制御部２０においてコントラスト演算部２２が機能することになる。また、方向判定駆動量は１２Ｆδ分に限るものではない。
【００８６】
次に、オートフォーカス制御部２０において合焦制御部２５が機能し、レンズ初期位置におけるコントラスト値と１２Ｆδ駆動後のレンズ位置におけるコントラスト値とを比較してフォーカシングレンズ１２のレンズ駆動方向を決定する（ステップＳ１２）。すなわち、レンズ初期位置におけるコントラスト値と１２Ｆδ駆動後のレンズ位置におけるコントラスト値とのうちのコントラスト値が大きくなる方向にフォーカシングレンズ１２の合焦位置が存在するものと推定し、コントラスト値が大きくなる方向をレンズ駆動方向として決定する。
【００８７】
続いて、オートフォーカス制御部２０はレンズ駆動形態を決定する（ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ２１〜Ｓ２３）。レンズ駆動形態には、フォーカシングレンズ１２の合焦位置を検出するためにフォーカシングレンズ１２を微小駆動させる駆動形態と、フォーカシングレンズ１２を粗いピッチで高速駆動することによってフォーカシングレンズ１２を合焦位置近傍に高速移動させる駆動形態とがある。
【００８８】
オートフォーカス制御部２０のエッジ演算部２３は、その時点で得られる画像に基づいて、各合焦評価領域ＦＲｉにおけるエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷを算出する（ステップＳ１３）。また、肌色画素数演算部２４は、その時点で得られる画像に基づいて、各合焦評価領域ＦＲｉにおける肌色画素数ＳＶを算出する（ステップＳ１４）。
【００８９】
その後、合焦制御部２５は、フォーカシングレンズ１２が合焦位置近傍に位置するか否かを判断する（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。
【００９０】
具体的には、まず、複数の合焦評価領域ＦＲｉの中で「肌色エリア」が存在するか否かが判定される（ステップＳ２１）。より詳細には、上述したように、その肌色画素数ＳＶが所定の閾値ＴＨ２０よりも大きい（ＳＶ＞ＴＨ２０）という条件Ｄ１を満たす合焦評価領域ＦＲｉは、肌色エリアであると判定される。
【００９１】
このような肌色エリアが少なくとも１つ存在するときにはステップＳ２２に進み、肌色エリアが１つも存在しないときにはステップＳ２３に進む。
【００９２】
ステップＳ２２においては、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０）に移行するか、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）に移行するかを決定する。
【００９３】
具体的には、「肌色エリア（すなわち、条件Ｄ１を満たす合焦評価領域ＦＲｉ）」のうち、エッジ数ＥＮが所定値Ｎ１より大きな値を示し、かつ、エッジ幅重心値ＥＷが所定範囲（閾値Ｗ１より大きくかつ閾値Ｗ２未満）内の値を示すという条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を満たすものが１つでも存在する場合には、合焦制御部２５は、主被写体（より正確には被写体の画像）が合焦状態に近いと判定し、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）へ進む。
【００９４】
一方、肌色エリアは存在するにもかかわらず、いずれの肌色エリアもこの条件Ｄ２を満たさない場合には、合焦制御部２５は、主被写体が合焦状態に近くないものと判定し、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０）へ進む。
【００９５】
このように、肌色エリアが存在する場合において、近傍スキャンルーチンへ進むのは、条件Ｄ２を満たす肌色エリアが存在するときのみである。そして、「肌色エリア以外の合焦評価領域」（以下、非肌色エリアとも称する）が条件Ｄ２を満たすときであっても、近傍スキャンルーチンには進まず、高速スキャンルーチンに進む。すなわち、非肌色エリアの情報を基準にして近傍スキャンルーチンに進むことがないので、非肌色エリアの被写体（たとえば背景被写体）のみが合焦状態になる「擬合焦」の発生確率を低減することができる。
【００９６】
ステップＳ２３においても、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０）に移行するか、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）に移行するかを決定する。ここで、ステップＳ２３に進んでくるのは、肌色エリアが存在しないときである。
【００９７】
このステップＳ２３では、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち、エッジ数ＥＮが所定値Ｎ１より大きな値を示し、かつ、エッジ幅重心値ＥＷが所定範囲（閾値Ｗ１より大きくかつ閾値Ｗ２未満）内の値を示すという条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を満たす合焦評価領域ＦＲｉが１つでも存在する場合には、合焦制御部２５は、主被写体が合焦状態に近いと判定して、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）へ進む。一方、いずれの合焦評価領域ＦＲｉもこの条件Ｄ２を満たさない場合には、合焦制御部２５は、主被写体は合焦状態に近くないものと判定して、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０）へ進む。
【００９８】
つぎに、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０）について説明する。高速スキャンルーチンの詳細な処理手順は図１３のフローチャートに示されている。
【００９９】
まず、合焦制御部２５はレンズ駆動方向に対してフォーカシングレンズ１２を高速駆動するための残り駆動量が十分にあるかどうかを判定し（ステップＳ３１）、十分な残り駆動量が存在する場合にはステップＳ３３に進み、十分な残り駆動量が存在しない場合にはステップＳ３２に進んでレンズ駆動方向を反転させる。この実施の形態では、高速駆動を行う際の駆動量として駆動ピッチが２０Ｆδに設定されるため、ステップＳ３１における判断では、フォーカシングレンズ１２の残り駆動量が２０Ｆδ以上存在するか否かを確認する処理となる。そして２０Ｆδ以上の残り駆動量が存在しない場合には、ステップＳ３２においてレンズ駆動方向を反転させてステップＳ３３に進む。
【０１００】
そして、合焦制御部２５は、決定されたレンズ駆動方向にフォーカシングレンズ１２を駆動ピッチ＝２０Ｆδで高速駆動する（ステップＳ３３）。これにより、合焦位置近傍にないフォーカシングレンズ１２が微小ピッチ（例えば４Ｆδ）で駆動されて合焦位置を検出するまでに長時間を要することを回避することができ、オートフォーカス制御の効率化を図ることが可能になる。
【０１０１】
つぎに、複数の合焦評価領域（ＡＦエリア）ＦＲｉのそれぞれについて、コントラスト値Ｃが算出される（ステップＳ３４）。コントラスト値Ｃは、コントラスト演算部２２によって、高速駆動後のレンズ位置において得られる画像に基づいて算出される。
【０１０２】
そして、このとき得られたコントラスト値が前回求められたコントラスト値よりも小さいか否かの判定を行う（ステップＳ３５）。この判定によって、高速駆動によってフォーカシングレンズ１２が合焦位置を超えたかどうかを判定すること、言い換えれば、コントラストの変化曲線におけるピークを超えたかどうかを判定することができる。
【０１０３】
このレンズ移動前後のコントラスト値の比較動作（ステップＳ３５）は、複数の合焦評価領域ＦＲｉの全てについて行われる。
【０１０４】
そして、いずれの合焦評価領域ＦＲｉのコントラスト値も前回求められたコントラスト値よりも小さくならない場合には、コントラストの変化曲線におけるピークを越えていない、すなわちフォーカシングレンズ１２が合焦位置を未だ超えていないと判断し、ステップＳ３３に戻り、再び、ステップＳ３３，Ｓ３４，Ｓ３５の処理が繰り返される。
【０１０５】
一方、いずれかの合焦評価領域ＦＲｉのコントラスト値が前回求められたコントラスト値よりも小さくなった場合には、コントラストの変化曲線におけるピークを越えた、すなわちフォーカシングレンズ１２が合焦位置を超えたと判断し、ステップＳ３６に進む。
【０１０６】
ステップＳ３６においては、複数の合焦評価領域（ＡＦエリア）ＦＲｉのそれぞれについて、エッジ数ＥＮ、エッジ幅重心値ＥＷ、および肌色画素数ＳＶが算出される（ステップＳ３４）。エッジ数ＥＮはエッジ数カウント部２３３により算出され、エッジ幅重心値ＥＷはエッジ幅重心値演算部２３５により算出され、肌色画素数ＳＶは肌色画素数演算部２４により算出される。複数の合焦評価領域ＦＲｉにおける各値は、高速駆動後のレンズ位置において得られる画像に基づいて算出される。
【０１０７】
その後、合焦制御部２５は、フォーカシングレンズ１２が合焦位置近傍に位置するか否かを判断する（ステップＳ３７〜Ｓ３９）。これらの動作は、ステップＳ２１〜ステップＳ２３と同様の動作である。
【０１０８】
具体的には、まず、複数の合焦評価領域ＦＲｉの中で「肌色エリア」が存在するか否かが判定される（ステップＳ３７）。より詳細には、上述したように、条件Ｄ１（ＳＶ＞ＴＨ２０）を満たす合焦評価領域ＦＲｉは、肌色エリアであると判定される。
【０１０９】
このような肌色エリアが少なくとも１つ存在するときにはステップＳ３８に進み、肌色エリアが１つも存在しないときにはステップＳ３９に進む。
【０１１０】
ステップＳ３８においては、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０）を続行するか、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）に移行するかを決定する。具体的には、肌色エリアのうち、条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を満たすものが１つでも存在する場合には、合焦制御部２５は、主被写体が合焦状態に近いと判定し、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）へ進む。一方、肌色エリアは存在するにもかかわらず、いずれの肌色エリアもこの条件Ｄ２を満たさない場合には、合焦制御部２５は、主被写体が合焦状態に近くないものと判定し、ステップＳ４０に進み、高速スキャンルーチンを続行する。
【０１１１】
このように、肌色エリアが存在する場合において、近傍スキャンルーチンへ進むのは、条件Ｄ２を満たす肌色エリアが少なくとも１つ存在するときのみである。そして、「肌色エリア以外の合焦評価領域」（すなわち非肌色エリア）が条件Ｄ２を満たすときであっても、近傍スキャンルーチンには進まず、高速スキャンルーチンを続行する。すなわち、非肌色エリアの情報を基準にして近傍スキャンルーチンに進むことがないので、非肌色エリアの被写体（たとえば背景被写体）のみが合焦状態になる「擬合焦」の発生確率を低減することができる。
【０１１２】
ステップＳ３９においても、高速スキャンルーチン（ステップＳ３０）を続行するか、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）に移行するかを決定する。ステップＳ３９に進んでくるのは、肌色エリアが存在しないときである。ここでは、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち、条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を満たす合焦評価領域ＦＲｉが１つでも存在する場合には、合焦制御部２５は、主被写体が合焦状態に近いと判定して、近傍スキャンルーチン（ステップＳ５０）へ進む。一方、いずれの合焦評価領域ＦＲｉもこの条件Ｄ２を満たさない場合には、合焦制御部２５は、主被写体は合焦状態に近くないものと判定して、ステップＳ４０に進み、高速スキャンルーチンを続行する。
【０１１３】
ステップＳ４０において、合焦制御部２５は、フォーカシングレンズ１２の移動可能範囲内の全域についてフォーカシングレンズ１２を高速駆動したか、すなわち全域スキャンを終了したかを判断する。
【０１１４】
そしてフォーカシングレンズ１２を高速駆動するための可動範囲が未だ残されている場合には、ステップＳ３３に戻って、フォーカシングレンズ１２を駆動ピッチ＝２０Ｆδで高速駆動し、ステップＳ３４以降の処理を再び行う。
【０１１５】
これに対し、現在のレンズ駆動方向に対して高速駆動するための可動領域が残されていない場合には、ステップＳ４１に進む。ステップＳ４１においては、合焦制御部２５は、それまでに得られたコントラスト値のうちから最大値を決定し、その最大値を示すレンズ位置近傍へフォーカシングレンズ１２を駆動させる。
【０１１６】
デジタルカメラ１で被写体を撮影する場合、被写体の種類によってはエッジ成分を良好に抽出することが出来ない場合もある。そのため、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷが合焦位置近傍判定条件（条件Ｄ２）を満たさない場合に、オートフォーカス制御が不可能であるとするよりも、コントラスト値に基づいてオートフォーカス制御を行う方が好ましいと考えられる。そのため、この実施の形態では、フォーカシングレンズ１２を全域スキャンさせても合焦位置近傍判定条件Ｄ２を満足するような合焦位置近傍のレンズ位置を特定することができなかった場合に、ステップＳ４１においてコントラスト値が最大値を示すレンズ位置近傍にフォーカシングレンズ１２を駆動することで、エッジ成分を良好に抽出することができないような被写体を撮影する場合にも、合焦位置近傍にフォーカシングレンズ１２を移動させてオートフォーカス制御を行うことができるように構成している。
【０１１７】
以上のような処理が終了すると、高速スキャンルーチンの処理は終了する。
【０１１８】
続いて図１４のフローチャートを参照しながら、近傍スキャンルーチンについて説明する。図１４は、近傍スキャンルーチンの詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【０１１９】
まず、合焦制御部２５は所定の微小ピッチｐ（例えばｐ＝４Ｆδ）でフォーカシングレンズ１２をコントラスト値が大きくなる方向に駆動させる（ステップＳ５１）。そしてコントラスト演算部２２が、その移動後のレンズ位置においてＣＣＤ撮像素子１３から得られる画像に基づいてコントラスト値を求める（ステップＳ５２）。また、コントラスト値Ｃとともにエッジ数ＥＮも求められる。エッジ数ＥＮは、エッジ数カウント部２３３により算出される。
【０１２０】
ここで、値Ｃ，ＥＮは、全ての合焦評価領域ＦＲｉについて求める必要はない。たとえば、条件Ｄ１を満たす合焦評価領域ＦＲｉ（すなわち肌色エリア）が存在する場合には、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち肌色エリアについてのみ値Ｃ，ＥＮを求めるようにしてもよい。たとえば、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうちに３つの肌色エリアが存在する場合には、この３つの肌色エリアについてのみ値Ｃ，ＥＮを求めるようにしてもよい。あるいは、条件Ｄ２をさらに満たす肌色エリアについてのみ値Ｃ，ＥＮを求めるようにしてもよい。このように、値Ｃ，ＥＮを算出すべき合焦評価領域ＦＲｉの数を減らすことにより、演算処理の負荷を軽減することができる。
【０１２１】
ステップＳ５３に進み、合焦制御部２５は、複数のエリアの中から、撮影レンズのフォーカス制御の対象となるエリア（対象エリア）を選択する。
【０１２２】
具体的には、条件Ｄ１を満たす合焦評価領域ＦＲｉ（すなわち肌色エリア）が存在する場合には、肌色エリアが対象エリアとして選択される。
【０１２３】
また、複数の肌色エリアが存在する場合には、それら複数の肌色エリアのうち、最もそのエッジ数ＥＮが大きな肌色エリアが対象エリアとして選択されることが好ましい。これは、人物をより鮮明な画像（いわゆるピントがあった画像）として表現するためには、コントラスト曲線におけるピーク値が大きくなるような被写体に対応する肌色エリアを選択し、その選択した肌色エリアの情報を基準にしてオートフォーカス制御を行うことが好ましいからである。たとえば、人物の顔のうち、目、鼻、口、などのエッジ数が大きくなる部分の方が、頬などのエッジ数が小さくなる部分に比べて、そのコントラスト曲線のピーク値も高くなると考えられる。そのため、エッジ数が大きな肌色エリアを対象エリアとして選択することによって、コントラスト曲線のピーク値が大きくなるエリアを対象エリアとして選択することを意図するのである。このように、被写体の状況をエッジ数で判別することによって、対象エリアを複数の合焦評価領域の中からより的確に選択することが可能である。
【０１２４】
また、条件Ｄ１を満たす合焦評価領域ＦＲｉ（すなわち肌色エリア）が存在しない場合には、好ましくは、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち、最もそのエッジ数ＥＮが大きな合焦評価領域ＦＲｉが対象エリアとして選択される。
【０１２５】
つぎに、ステップＳ５４，Ｓ５５において、合焦制御部２５は対象エリアのコントラスト値の評価処理（ステップＳ５４）を行うとともに、その評価結果に基づいて分岐処理（ステップＳ５５）を行う。
【０１２６】
具体的には、合焦制御部２５は、対象エリアのコントラスト値がピークを示すレンズ位置（合焦位置）を特定することが可能かどうかを判断する。
【０１２７】
今回算出されたコントラスト値が前回値に比べて大きくなっている場合には、合焦制御部２５は、未だピーク位置は検知されておらず合焦位置を特定することができないと判断する。この場合には、ステップＳ５１に戻り、コントラスト値が増加するレンズ駆動方向に対して微小ピッチ（ｐ＝４Ｆδ）でのレンズ駆動およびコントラスト値の演算処理等（ステップＳ５２〜Ｓ５５）を繰り返すことになる。
【０１２８】
これに対して今回算出されたコントラスト値が前回値よりも小さくなった場合には、合焦制御部２５は、前回のコントラスト値に対応するレンズ位置をピーク位置として検知する。そして、ステップＳ５６に進んで、特定された合焦位置へ撮影レンズ１１のフォーカシングレンズ１２を駆動する。なお、このとき必要に応じてコントラスト値の補間処理を行ってコントラスト値が最大値を示すレンズ位置を求め、そのレンズ位置を合焦位置として特定するようにしてもよい。
【０１２９】
なお、微小ピッチでのレンズ駆動を所定回数行っても合焦位置を特定することができない場合には、被写体自体のコントラストが低いものとして特定のレンズ位置にフォーカシングレンズ１２を駆動するように構成してもよい。なお、特定のレンズ位置としては、例えばオートフォーカス制御を開始する前のレンズ位置や、無限遠方に被写体が存在するものと仮定して最も遠側のレンズ位置等とすることが考えられる。
【０１３０】
このように、近傍スキャンルーチンにおいては、対象エリアに関する情報（具体的にはコントラスト値）に基づいてフォーカス制御が行われる。
【０１３１】
以上で、この実施の形態におけるオートフォーカス制御が終了する。上記のオートフォーカス制御では、各合焦評価領域の肌色画素数に基づいて複数の合焦評価領域の中から対象エリアを選択し、選択された対象エリアに関する情報に基づいて撮影レンズのフォーカス制御が行われる。したがって、フォーカス制御の対象となるエリアである対象エリアを複数の合焦評価領域の中から的確に選択することが可能になる。すなわち、主被写体としての人物をより的確に合焦状態にすることが可能である。
【０１３２】
また、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷを評価した上で対象エリアを選択して、フォーカシングレンズ１２が合焦位置近傍に位置するか否かを判断しているので、コントラスト値Ｃが疑似ピークを示す場合であってもそのような疑似ピークが存在するレンズ位置付近は合焦位置近傍であると判断される可能性は低い。そのため、この実施の形態におけるオートフォーカス制御を適用することによって、疑似ピーク位置を合焦位置と誤認識することを防止することができ、疑似ピークによる影響を解消して被写体を適切に合焦状態とすることが可能になる。
【０１３３】
このように、このデジタルカメラ１によれば、疑似ピークによる影響を解消しつつ、主被写体としての人物をより的確に合焦状態にすることが可能である。すなわち、より正確なＡＦ制御を行うことが可能である。
【０１３４】
また、上記のオートフォーカス制御では、複数の合焦評価領域ＦＲｉのうち、所定の閾値ＴＨ２０よりも大きな肌色画素数ＳＶを有するという条件Ｄ１（ＳＶ＞ＴＨ２０）を満たす合焦評価領域（すなわち肌色エリア）が少なくとも１つ存在する場合において、条件Ｄ２（すなわち、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２）を全ての肌色エリアが満たさないときには、この条件Ｄ２を肌色エリアのいずれかが満たす場合に比べて撮影レンズが高速に駆動される。したがって、フォーカシングレンズ１２を合焦位置近傍に迅速に移動させることができ、オートフォーカス制御の迅速化を達成することができる。また、肌色エリアが少なくとも１つ存在する場合において、条件Ｄ２を満たす非肌色エリアが仮に存在したとしても全ての肌色エリアが条件Ｄ２を満たさないときには、合焦制御部２５は、そのような非肌色エリアを対象エリアとして選択せず且つ主被写体の画像が合焦状態に近くないと判定するので、人物以外の背景被写体のみが合焦状態になる「擬合焦」の発生確率を低減することができる。
【０１３５】
＜Ｃ．その他＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１３６】
たとえば、判定処理における等号成立時には、いずれの分岐処理を行うようにしてもよい。たとえば、条件Ｄ１として、ＳＶ＞ＴＨ２０ではなく、ＳＶ≧ＴＨ２０を採用するようにしてもよい。あるいは、条件Ｄ２として、ＥＮ≧Ｎ１、且つ、Ｗ１≦ＥＷ≦Ｗ２、などを採用するようにしてもよい。
【０１３７】
また、上記実施形態においては、合焦制御部２５がエッジ成分の評価を行う際にエッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷの双方を評価対象としている。具体的には、条件Ｄ２として、ＥＮ＞Ｎ１、且つ、Ｗ１＜ＥＷ＜Ｗ２、を採用している。これは、一般に、画像のエッジ成分は画像の高周波成分であることからノイズの影響を受けやすいという性質を有しているためである。このように、上記実施形態では、エッジ成分に関する異なる指標値として、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷという２つの指標値を用いることにより、ノイズの影響を低減して、より信頼性の高い合焦位置近傍判定を行うように実現しているのである。
【０１３８】
ただし、これに限定されず、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷのうちの一方のみに基づいて合焦位置近傍判定を行うようにしてもよい。たとえば、エッジ数ＥＮが所定値（図８に示す閾値Ｎ１）より大きな値を示すこと（ＥＮ＞Ｎ１）のみを条件Ｄ２として採用してもよい。なお、エッジ幅重心値ＥＷはエッジ数ＥＮに比べて合焦位置近傍でノイズの影響を受けやすくなるので、エッジ数ＥＮ及びエッジ幅重心値ＥＷのうちの一方を評価対象とする場合には、エッジ数ＥＮを評価対象とすることが好ましい。
【０１３９】
さらに、上記実施形態においては、図１３のステップＳ３４，Ｓ３５において、コントラスト値がピークを越えたか否かを判定しているが、このような判定処理を行わないようにしても良い。
【０１４０】
また、上記実施形態においては、高速スキャンルーチンと近傍スキャンルーチンとを組み合わせてオートフォーカス制御を行っているが、これに限定されない。ただし、上記実施形態のように両ルーチンを組み合わせることによれば、より高速なオートフォーカス制御を実現することが可能になる。
【０１４１】
さらに、上記実施形態においては、図１４のステップＳ５３において、１つの合焦評価領域を対象エリアとして選択しているが、これに限定されない。たとえば、所定の閾値Ｎ１より大きなエッジ数ＥＮを有する複数の肌色エリアを選択しておき、その後、選択した複数の肌色エリアについてのコントラストのピーク値のうちの最大値に対応するレンズ位置にフォーカシングレンズ１２を駆動するようにしてもよい。
【０１４２】
また、上記実施形態においては、近傍スキャンルーチンにおいて、対象エリアのコントラスト値Ｃに基づいてフォーカス制御を行う場合について例示したが、これに限定されない。たとえば、対象エリアのコントラスト値Ｃを考慮せず、対象エリアのエッジ数ＥＮ（およびエッジ幅重心値ＥＷ）に基づいて、フォーカス制御を行うようにしてもよい。ただし、一般に、エッジ成分はノイズの影響を受けやすいのに対してコントラスト値はノイズの影響を受けにくいため、合焦位置近傍ではコントラスト値に基づいて合焦状態の評価を行うことが好ましい。合焦位置近傍に到達すれば擬合焦の発生可能性は少なくなるので、合焦位置近傍ではコントラスト値Ｃに基づいてフォーカス制御を行うことにより、さらに高精度に合焦位置を特定することが可能である。
【０１４３】
さらに、上述したオートフォーカス制御部２０はオートフォーカス制御を行うためのオートフォーカス装置としても機能し、カメラ等の撮影装置に適用されれば、複数の合焦評価領域の中から適切に対象エリアを選択し、疑似ピークを合焦位置として誤認識することのない適切なオートフォーカス制御を行うことが可能になる。そのため、上述したオートフォーカス制御部２０はデジタルカメラ１以外の装置に対しても適用することが可能である。
【０１４４】
また、上記実施形態においては、シャッタボタンが半押し状態とされたタイミングでオートフォーカス制御を行う場合を例示したが、オートフォーカス制御を行うタイミングはそれに限定されるものではない。たとえば、撮影時のライブビュー画像の表示時において常にオートフォーカス制御を行うようにしてもよい。
【０１４５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１ないし請求項５に記載の発明によれば、各合焦評価領域のエッジ数および肌色情報に基づいて複数の合焦評価領域の中からフォーカス制御の対象領域が選択され、当該選択された対象領域に関する情報に基づいてフォーカス制御が行われるので、疑似ピークによる影響を解消しつつ、主被写体としての人物をより的確に合焦状態にすることが可能である。
【０１４６】
特に、請求項２に記載の発明によれば、フォーカス制御の対象領域を複数の合焦評価領域の中からより的確に選択することが可能である。
【０１４７】
また、請求項４に記載の発明によれば、対象領域を複数の合焦評価領域の中からより的確に選択することが可能である。
【０１４８】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、肌色エリアが少なくとも１つ存在する場合においては、非肌色エリアのいずれかが第２条件を満たすときであっても肌色エリアの全てが第２条件を満たさないときには、主被写体の画像が合焦状態に近くないと判定されるので、擬合焦の発生確率を低減することができる。また、このとき、肌色領域のいずれかが第２条件を満たすときに比べて撮影レンズが高速に駆動されるので、撮影レンズを効率的に合焦位置近傍に移動させ、フォーカス制御の迅速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】合焦評価領域の一例を示す図である。
【図３】ＵＶ平面における肌色画素の分布状態を示す図である。
【図４】コントラスト演算部の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】コントラスト値の変化の一例を示す図である。
【図６】エッジ演算部の詳細構成を示すブロック図である。
【図７】エッジ演算部における演算処理の概念を示す図である。
【図８】レンズ位置とエッジ数との関係を示す図である。
【図９】エッジ幅のヒストグラムを示す図である。
【図１０】レンズ位置とエッジ幅重心値との関係を示す図である。
【図１１】オートフォーカス制御動作の流れを示すフローチャートである。
【図１２】レンズ微小駆動ルーチンにおける動作を示すフローチャートである。
【図１３】高速スキャンルーチンにおける動作を示すフローチャートである。
【図１４】近傍スキャンルーチンにおける動作を示すフローチャートである。
【図１５】従来技術の問題点を説明する概念図である。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ
１０ 撮影機能部
１１ 撮影レンズ
１２ フォーカシングレンズ
２０ オートフォーカス制御部
Ｃ コントラスト値
ＥＮ エッジ数
ＥＷ エッジ幅重心値
ＦＲｉ 合焦評価領域
Ｇ１ 画像
ＨＭ 人物
ＳＶ 肌色画素数
ＴＲ 樹木
Ｘ１〜Ｘ９ 画素[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an autofocus device that inputs an image signal and performs focus control of a photographing lens.
[0002]
[Prior art]
In general, in autofocus control in a digital camera, the contrast of an image is detected from an image signal obtained by photographing a subject, and the image is focused by driving the photographing lens to a lens position where the contrast value shows a peak. A method that leads to a condition is used.
[0003]
In this method, the contrast of the image is low when the image of the main subject is blurred, the contrast gradually increases as the image of the main subject approaches the in-focus state, and the contrast becomes maximum when the image is completely in-focus. It is based on the principle of becoming. Therefore, in this autofocus control, the contrast is detected at each lens position while driving the photographing lens at a predetermined pitch, the lens position where the contrast reaches a peak is specified as the in-focus position of the photographing lens, and the in-focus position. In addition, a control mode is adopted in which the photographic lens (more precisely, the focusing lens) is moved. Such a control form specifies the position where the evaluation value for AF such as contrast is optimized (in many cases maximized) as the focusing position of the photographing lens while moving the focusing lens. This is called “mountain climbing method”.
[0004]
In such a control technique, a focus evaluation area (hereinafter also referred to as “AF area”) for calculating an AF evaluation value such as contrast is provided not only with a single area but also with a plurality of areas. Exists. In that case, one of the plurality of AF areas is selected as a focus control target area (target area), and control is performed so that the subject in the AF area is in focus.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when providing a plurality of AF areas, if an AF area that is shooting a subject other than the main subject is selected as a focus control target area, a non-human subject within the target area is combined. It will be in a focus state. As a result, the main subject that should originally be in focus may be out of focus (so-called out of focus).
[0006]
For example, as shown in FIG. 15, a background subject other than a person HM as a main subject (in the figure, FR5) in any one of a plurality of AF areas FRi provided in the photographed image G1 (FR5 in the figure). When only the tree TR) is included, when the local maximum value of the AF evaluation value is detected in the AF area (FR5), the lens position corresponding to the maximum value is determined as the focus position. The
[0007]
However, this lens position is a lens position where the background subject is in focus, and is not a lens position where the main subject is in focus. Therefore, when the background subject and the main subject are present at positions having different distances from the camera, the main subject is not in focus. That is, the lens position that brings the non-main subject into focus is erroneously detected as the lens position that brings the main subject into focus, and so-called “pseudo-focus” occurs.
[0008]
As described above, when the focus control target area is not accurately selected from the plurality of AF areas, there is a problem in that the lens position that brings the main subject into focus may not be accurately detected.
[0009]
In addition to the above-described problems, when the target area is selected using only the contrast, the pseudo focus state is changed to the original focus due to the pseudo peak in the contrast change curve. There is a problem of misrecognizing it as a focus state.
[0010]
When shooting with a digital camera, if camera shake, subject blur, etc. occur, another subject may be included in the image instantaneously at a certain lens position. A pseudo peak will be shown. Therefore, even if the lens position where the contrast shows a peak is detected by the conventional autofocus control, the peak may be a pseudo peak due to camera shake or the like and not a peak indicating that the main subject is actually in focus. In this case, there arises a problem that the main subject cannot be properly focused. In particular, in recent years, zooming at a high magnification has been advanced in a photographing lens of a digital camera, and this problem has become serious.
[0011]
Thus, there is a problem that AF control is not performed accurately due to erroneous detection of a pseudo peak related to contrast.
[0012]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and is an autofocus device (automatic) that can more accurately bring a person as a main subject into focus while eliminating the influence of a pseudo peak. It is an object to provide a focusing device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an autofocus device that performs focus control of a photographing lens based on an image composed of an image signal obtained by photoelectrically converting a subject image, wherein the image Within In advance Edge number detection means for detecting the number of edges in each of the plurality of set focus evaluation areas, skin color information detection means for detecting skin color information in each of the plurality of focus evaluation areas, and each focus evaluation area Control means for selecting a focus control target area from the plurality of focus evaluation areas based on the number of edges and the skin color information, and performing the focus control based on information on the selected target area; It is characterized by providing.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the autofocus device according to the first aspect of the present invention, the autofocus device further comprises an edge width centroid value calculating means for obtaining an edge width centroid value in each of the plurality of focus evaluation areas, The target area is selected from the plurality of focus evaluation areas based on the edge width centroid value of each focus evaluation area.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the autofocus device according to the first aspect of the invention, the skin color information is the number of skin color pixels, and the control means is based on a predetermined first threshold value among the plurality of focus evaluation areas. A focus evaluation area that satisfies both the first condition that the number of flesh-color pixels is larger and the second condition that the number of edges is larger than a predetermined second threshold is selected as the target area. And
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the autofocus device according to the third aspect of the invention, the control means is configured such that two or more focusing evaluation areas of the plurality of focusing evaluation areas are the first condition and the second condition. If both conditions are satisfied, a focus evaluation area having the maximum number of edges is selected as the target area from among the focus evaluation areas satisfying both the conditions.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the autofocus device according to the first aspect of the invention, the control means has a first skin color pixel number greater than a predetermined first threshold value among the plurality of focus evaluation regions. When there is at least one skin color area that is a focus evaluation area that satisfies the condition, and all the skin color areas do not satisfy the second condition that the number of edges is larger than a predetermined second threshold, the image of the main subject Is determined to be close to the in-focus state, and the photographing lens is driven at a higher speed than when any one of the skin color regions satisfies the second condition.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
<A. Configuration>
<Outline of configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera 1 to which an autofocus device according to the present invention is applied.
[0020]
The digital camera 1 inputs a photographing function unit 10 that realizes a photographing function for photographing a subject, and an image signal generated by performing a photographing operation in the photographing function unit 10 to perform focus control of the photographing lens 11. An autofocus control unit 20 that performs, an overall control unit 50 that controls the overall operation of the digital camera 1 including the photographing function unit 10 and the autofocus control unit 20, an operation unit 60 that includes operation buttons such as a shutter button, A lens driving unit 70 that drives the photographing lens 11 based on a control signal from the autofocus control unit 20 is provided.
[0021]
The photographing function unit 10 photoelectrically converts a subject lens incident through the photographing lens 11 including the focusing lens 12 movable along the optical axis direction by driving the lens driving unit 70 and image data (pixels). Color data for the image data obtained from the image memory 14, the image memory 14 for temporarily storing the image data from the CCD image pickup device 13, the image data from the CCD image pickup device 13, and the image data obtained from the image memory 14 An image processing unit 15 that performs predetermined image processing such as conversion processing and image compression processing, a liquid crystal display unit 16 that displays a display image subjected to image processing for image display in the image processing unit 15, and an image processing unit 15 includes a recording medium 17 for recording a photographed image subjected to image processing for image recording.
[0022]
The shooting function unit 10 controls the overall control unit 50 to perform a live view image shooting operation for displaying the live view image on the liquid crystal display unit 16 before the main shooting, and the recording medium 17 when the shutter button is fully pressed. And a main photographing operation for photographing an image for recording. In the live view image capturing operation, relatively simple image processing is performed in the image processing unit 15 as compared with the actual capturing operation. Even if the liquid crystal display unit 16 is in the off state, at least during the autofocus control, the photographing operation by the CCD image sensor 13 is performed.
[0023]
In addition, the autofocus control unit 20 extracts the focus evaluation area from the image memory 14 based on a plurality of focus evaluation areas (hereinafter also referred to as “AF areas”) set in advance to evaluate the focus state of the image. A focus evaluation region extraction unit 21 that extracts image components of the image, a contrast calculation unit 22 that obtains a contrast value C of the image based on the image components of each focus evaluation region, and an image component of each focus evaluation region An edge calculation unit 23 that calculates the edge number EN and the edge width centroid value EW by performing calculation related to the edge component of the image, and a skin color pixel number calculation unit 24 that calculates the number of skin color pixels of the image based on the image component of each focus evaluation area. And determining the focus state of the image based on the contrast value C, the edge number EN, the edge width centroid value EW, and the skin color pixel number SV, and specifying the focus position of the photographic lens 11. Constituted by a focusing control unit 25 sends a control signal for the lens driving the lens driving unit 70. Note that the functions of the above-described units in the autofocus control unit 20 may be realized by the CPU executing a predetermined program.
[0024]
For example, when the shutter button is half-pressed, the overall control unit 50 causes the autofocus control unit 20 to function so that the image component in the focus evaluation area is in an appropriate focus state, and is thus fully pressed. Sometimes, the photographing function unit 10 is controlled to perform the main photographing operation. In addition, the overall control unit 50 causes the photographing function unit 10 to sequentially capture images as a live view image capturing operation before the actual photographing, and displays sequentially updated images on the liquid crystal display unit 16 or the autofocus control unit 20. Control to give to.
[0025]
The lens driving unit 70 moves the focusing lens 12 from, for example, the far side toward the near side based on a control signal given from the focusing control unit 25 of the autofocus control unit 20. The driving pitch at this time is designated by the focus control unit 25. Then, the lens position (in-focus position) at which the image component in the focus evaluation area is in focus is specified in the auto-focus control unit 20, and the focus position is designated by the lens drive unit 70 from the focus control unit 25. In this case, the focusing lens 12 is moved to the designated lens position, and an image in a state where the image component in the focus evaluation area is focused is formed on the CCD image sensor 13.
[0026]
When performing autofocus control in the digital camera 1 configured as described above, the autofocus control unit 20 merely evaluates the contrast of the image from the image components in the focus evaluation area each time the focusing lens 12 is driven. If it is determined from the edge component of the image component whether the focusing lens 12 is in the vicinity of the in-focus position, and if it is determined from the edge component that the focusing lens 12 is not in the vicinity of the in-focus position, the contrast is Even when a peak is shown, the peak position is not adopted as the in-focus position. In addition, an area (hereinafter also referred to as a target area or a target area) that is a target for focus control of the photographing lens is selected from a plurality of focus evaluation areas, and based on information on the target area (such as a contrast value). Auto focus control is performed. The target area can also be expressed as “focus evaluation area to be used for the focusing operation”.
[0027]
<Focus evaluation area>
FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a plurality of focus evaluation areas. Here, seven focus evaluation areas FR1 to FR7 are illustrated as the focus evaluation area FR. The image G1 is an image obtained by the photographing operation of the CCD image sensor 13.
[0028]
In this embodiment, as shown in FIG. 2A, focus evaluation areas FR1 to FR7 are set at substantially the center of the image G1, and the autofocus control unit 20 includes the focus evaluation areas FR1 to FR7. The contrast and edge components of the image are evaluated based on the image components that are generated. Note that the focus evaluation areas FR1 to FR7 illustrated in FIG. 2A are examples, and other focus evaluation areas may be set when actually applied to the digital camera 1 or the like. Further, the plurality of focus evaluation areas may be provided so as to overlap each other. For example, as shown in FIG. 2B, a plurality of focus evaluation areas FR1 to FR11 may be provided in a state in which a part of them is overlapped with each other.
[0029]
The focus control unit 25 selects a region satisfying a predetermined condition (described later) from the plurality of focus evaluation regions FRi (i = 1,..., K; here K = 7). A focus control target area (target area) is selected, and the focus control of the photographic lens is performed based on the contrast value related to the selected target area.
[0030]
In the autofocus control unit 20, first, the focus evaluation area extraction unit 21 extracts image components corresponding to a plurality of focus evaluation areas FRi from the image stored in the image memory 14.
[0031]
The CCD image pickup device 13 has a so-called Bayer array pixel arrangement structure, and when a photographing operation is performed by the CCD image pickup device 13, R (red), G (green), and B for the entire screen according to the Bayer arrangement. (Blue) Pixel data of each color component is stored in the image memory 14.
[0032]
For this reason, when the focus evaluation area extraction unit 21 extracts image components of the focus evaluation area FRi, pixel data of each color component corresponding to the focus evaluation area FRi is extracted.
[0033]
The image components extracted by the focus evaluation area extraction unit 21 are given to the contrast calculation unit 22, the edge calculation unit 23, and the skin color pixel number calculation unit 24. The contrast calculation unit 22 calculates the contrast value C, the edge calculation unit 23 calculates the edge number EN and the edge width centroid value EW, and the skin color pixel number calculation unit 24 calculates the skin color pixel number SV.
[0034]
Next, each of these values C, EN, EW, SV and the calculation operation of each value will be described.
[0035]
<Skin color area>
First, the skin color pixel number SV will be described.
[0036]
The skin color pixel number calculation unit 24 converts the pixel data of the color components (R, G, B) into another color space representation (Y, U, V) based on the following formula 1, and converts the converted UV space Pixels within a predetermined range are detected as skin color pixels.
[0037]
[Expression 1]

[0038]
More specifically, the skin color pixel number calculation unit 24 uses the property that the combination of (U, V) corresponding to the skin color pixel exists within a predetermined range in the second quadrant in the UV space, To detect. Specifically, the flesh color pixel number calculation unit 24 detects a pixel whose combination (U, V) exists in at least one of the region RA and the region RB (see FIG. 3) as a flesh color pixel. Here, as shown in FIG. 3, the region RA is a rectangular region that satisfies TH14 <U <TH12 and TH16 <V <TH18, and the region RB is TH13 <U <TH11 and TH15 <V. It is a rectangular area satisfying <TH17. The sum area of the area RA and the area RB (area including both the area RA and the area RB) corresponds to an area that approximates the skin color area on the UV plane. By using such an approximation, it is possible to accurately and rapidly detect whether each pixel in the focus evaluation area FRi is a skin color pixel.
[0039]
Then, when the skin color pixel number SV in each focus evaluation area FRi is larger than a predetermined threshold value TH20 (SV> TH20), the focus control area 25 includes an area where the focus evaluation area FRi contains a lot of skin color components. (Hereinafter, also referred to as a skin color area (or skin color area)). In other words, when the ratio of the number of skin color pixels to all the pixels in each focus evaluation area FRi becomes larger than a predetermined threshold, the focus evaluation area FRi is determined as a skin color area. In this way, the focus control unit 25 determines a region that satisfies the condition D1 of SV> TH20 as a skin color area.
[0040]
Further, the focus control unit 25 changes the focus control according to the presence or absence of a skin color area in the plurality of focus evaluation areas FRi.
[0041]
Specifically, when at least one skin color area exists, the image of the main subject is close to the in-focus state only when at least one skin color area satisfies the condition D2 (described later). On the other hand, when all the skin color areas do not satisfy the condition D2, it is determined that the image of the main subject is not close to the focused state. As a result, when there is a skin-colored subject (main subject) and a non-skin-colored subject (non-main subject), the occurrence probability of “pseudo-focus” in which only the non-skin-colored subject (non-main subject) is in focus is reduced. It can reduce and it can make a skin-colored person into a focused state more correctly.
[0042]
If no flesh color area exists among the plurality of focus evaluation areas FRi, the image of the main subject is close to the focus state only when the focus evaluation area FRi that satisfies the condition D2 (described later) exists. On the other hand, when there is no in-focus evaluation area FRi that satisfies the condition D2, it is determined that the image of the main subject is not close to the in-focus state. As a result, when only a subject other than a person is used as a subject, the subject can be brought into focus more accurately.
[0043]
<Contrast value>
Next, the contrast value C will be described.
[0044]
The contrast calculation unit 22 is configured as shown in FIG. That is, the contrast calculation unit 22 calculates a difference absolute value between the pixel of interest and a pixel located in the vicinity of the pixel of interest and having a certain positional relationship with the pixel of interest, and the difference calculation result Is cumulatively added. The difference calculation unit 221 performs calculation until all the pixels included in the focus evaluation region FRi are selected as the target pixel, and the cumulative addition unit 222 selects each pixel included in the focus evaluation region FRi as the target pixel. The difference absolute values that are sometimes obtained are sequentially accumulated and added, and finally the contrast value C for the focus evaluation area FRi is obtained.
[0045]
Note that when the contrast calculation unit 22 obtains the contrast value C, the calculation may be performed based on the pixel data of the R, G, and B color components obtained from the image memory 14. Luminance data may be once generated from the pixel data of each color component of G and B, and calculation may be performed based on the luminance data.
[0046]
FIG. 5 shows a change in the contrast value C when the contrast calculation unit 22 obtains the contrast value C from an image photographed at each lens position when the lens position of the focusing lens 12 is moved from the far side to the near side. FIG. As shown in FIG. 5, the contrast value C indicates the maximum value when the image component in the focus evaluation area FRi is in focus. For this reason, in the contrast curve shown in FIG. 5, the lens position PA is the in-focus position.
[0047]
Further, as shown in FIG. 5, camera shake or the like occurs at the lens position PB, and a pseudo peak occurs in the contrast value C. In general, when contrast-type autofocus control is performed, if the contrast value C is smaller than a certain value C1, it is determined that the contrast is low contrast, and such a peak position is not specified as an in-focus position. When the pseudo peak indicates a value equal to or greater than the predetermined value C1, such a pseudo peak may be erroneously determined as the in-focus position.
[0048]
The adverse effect caused by such a pseudo peak can be reduced by considering the edge component described below. In this embodiment, in order to prevent the false peak as described above from being erroneously determined as the in-focus position, the edge calculation unit 23 performs calculation related to the edge component.
[0049]
<Number of edges, center value of edge width>
Next, the number of edges EN and the edge width centroid value EW will be described.
[0050]
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the edge calculation unit 23. The edge calculation unit 23 determines whether or not an edge component exists by obtaining a difference value between adjacent pixels in the horizontal direction for the image component in the focus evaluation area FRi. The number EN and the edge width centroid value EW are configured to be obtained. Therefore, the edge calculation unit 23 includes a difference calculation unit 231, an edge width detection unit 232, an edge number count unit 233, a histogram creation unit 234, and an edge width centroid value calculation unit 235.
[0051]
FIG. 7 is a diagram showing the concept of calculation processing in the edge calculation unit 23. In FIG. 7, pixels X1 to X9 indicate pixels that are continuously arranged in the horizontal direction in the focus evaluation area FRi.
[0052]
When the difference calculation unit 231 receives pixel data of each color component of a pixel adjacent in the horizontal direction, the difference calculation unit 231 obtains a luminance value corresponding to the pixel and obtains a difference value from the luminance value of the immediately preceding pixel. For example, in FIG. 7, when the difference calculation unit 231 inputs pixel data of each color component for the pixel X2, the luminance value of the pixel X2 is obtained, and the difference value (X2-X1) between the luminance value of the pixel X1 and the luminance value of the pixel X2 )
[0053]
The difference calculation at this time is, for example, an operation of subtracting the luminance value of the immediately preceding pixel from the luminance value of the target pixel, and if the sign of the difference value resulting from the calculation is positive, the edge component that rises to the right Is detected, and if it is negative, a falling edge component is detected. However, in this embodiment, the number of edges EN and the edge width centroid value EW need only be finally obtained, and it is not necessary to strictly distinguish whether each edge component rises to the right or to the right.
[0054]
When the difference calculation unit 231 receives pixel data for the pixel X3, the difference calculation unit 231 obtains the luminance value and obtains the difference value between the luminance value of the pixel X3 and the luminance value of the pixel X2. Thereafter, each time the pixel data of the pixels X4, X5, X6,... Distributed in the horizontal direction are sequentially input, the difference calculation unit 231 performs calculation calculation of the luminance value, and calculates the luminance value of the pixel and the immediately preceding pixel. Difference calculation processing with the luminance value is performed.
[0055]
The difference value calculated by the difference calculation unit 231 is given to the edge width detection unit 232. In the edge width detection unit 232, a first threshold value TH1 and a second threshold value TH2 are set in advance. The first threshold value TH1 is a threshold value for determining whether or not the difference value between adjacent pixels constitutes an edge component, and the second threshold value TH2 is whether or not the edge component has sufficient strength. This is a threshold value for determining whether or not.
[0056]
When the difference value of the brightness value is obtained from the difference calculation unit 231, the edge width detection unit 232 compares the difference value with the threshold value TH1. As a result, if the difference value is greater than or equal to the threshold value TH1, the edge width count value is incremented by 1 assuming that the pixel forms an edge component. For example, when the difference value between the pixel X4 and the pixel X3 illustrated in FIG. 7 is input, the difference value exceeds the threshold value TH1, and thus the edge width detection unit 232 increases the edge width count value by one. Thereafter, the same processing is repeated, and the difference value between the pixel X5 and the pixel X4, the difference value between the pixel X6 and the pixel X5, and the difference value between the pixel X7 and the pixel X6 exceed the threshold value TH1, The edge width detection unit 232 increases the edge width count value by 1 in each determination process.
[0057]
When the difference value between the pixel X8 and the pixel X7 is obtained, the difference value is smaller than the threshold value TH1, so that it is recognized that the edge component is the terminal portion, and the edge width count value has been increased until then. The sum of the difference values is compared with the second threshold value TH2. In the case of FIG. 7, since the difference value of the luminance value between the pixel X7 and the pixel X3 is equal to or greater than the threshold value TH2, it is detected that the edge component has sufficient strength. Then, the edge width detection unit 232 specifies the edge width count value counted so far as the edge width of the edge component. As described above, when the difference value between adjacent pixels is smaller than the threshold value TH1 and the edge width count value is 1 or more, an edge component is detected, and the intensity of the edge component is If the intensity is greater than or equal to a predetermined intensity (threshold value TH2), the edge component is recognized as an effective edge component.
[0058]
On the other hand, even when the difference value between adjacent pixels is smaller than the threshold value TH1 and the edge width count value is 1 or more, the strength of the edge component is less than a predetermined strength (threshold value TH2). If there is, it is determined that the edge component is not an effective edge component.
[0059]
Even if the difference value between adjacent pixels is smaller than the threshold value TH1, if the edge width count value is 0, it is not necessary to determine whether or not the edge component is valid, and input sequentially. The determination of whether or not the difference value is greater than or equal to the threshold value TH1 may be advanced.
[0060]
In the case of the example in FIG. 7, the edge width count value becomes 1 only when the difference value between the pixel X4 and the pixel X3 is obtained, and then the edge width count value sequentially increases. The edge width count value is 4 when the difference value from the pixel X7 is obtained and the end portion of the edge component is recognized. Since the edge component constituted by the pixels X3 to X7 exceeds the threshold value TH2, the edge component is recognized as effective.
[0061]
When an effective edge component is detected by the edge width detection unit 232, the edge width count value of the detected edge component is given to the histogram creation unit 234, and the edge number count unit 233 stores the number of edges. A count instruction is given.
[0062]
When the edge width detection unit 232 gives the edge width count value to the histogram creation unit 234, the edge width count value is reset to 0, and the edge width detection process is repeated based on the difference value input thereafter, Effective edge components are detected for all image components in the focus evaluation area FRi.
[0063]
The edge number count unit 233 initializes the edge number count value to 0 in advance, and increments the edge number count value by 1 each time an edge number count instruction is given from the edge width detection unit 232. This makes it possible to count effective edge components included in the image components in the focus evaluation area FRi, and finally output the edge number EN.
[0064]
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the lens position and the number of edges when the number of edges EN is obtained from an image obtained at each lens position of the focusing lens 12. As shown in FIG. 8, since the sharp image is obtained when the image component included in the focus evaluation area FRi is in a focused state, the number of edges indicates the maximum value. For this reason, the lens position PA of the focusing lens 12 is the in-focus position. In addition, the sharpness of the image decreases as the image components included in the focus evaluation area FRi move away from the in-focus state, and when the image components in the focus evaluation area FRi are blurred to some extent, an effective edge component is detected. It will not be done. Therefore, assuming that there is no influence of noise, the edge number EN shows a value other than 0 when the focusing lens 12 is in a position within the range of the lens positions PC to PD, but is outside the range of the lens positions PC to PD. When in the position, the edge number EN is zero.
[0065]
Even if the influence of noise is taken into consideration to some extent, when the image component in the focus evaluation area FRi is in a state close to the in-focus state, the edge number EN takes a value larger than the threshold value N1, and the state is close to the in-focus state. When there is no edge, it is considered that the edge number EN often takes a value equal to or less than the threshold value N1.
[0066]
Therefore, referring to the value of the edge number EN counted by the edge number counting unit 233, when the focusing lens 12 is at a certain lens position, the image component in the focus evaluation region FRi is in a state close to the in-focus state. It becomes possible to determine whether or not.
[0067]
Further, the histogram creation unit 234 creates a histogram of edge components included in the focus evaluation area FRi based on the edge width count value obtained from the edge width detection unit 232.
[0068]
FIG. 9 is a diagram showing a histogram of edge components. In FIG. 9, the distribution curve H1 shows a state where the image component in the focus evaluation area FRi is in a state close to the focus state, and the distribution curve H2 shows the image component in the focus evaluation area FRi in the focus state. It shows when not in a state close to.
[0069]
As shown in FIG. 9, the histogram creation unit 234 creates a histogram related to the edge width from the image component when the focusing lens 12 is at a certain lens position based on the edge width count value obtained from the edge width detection unit 232. The edge width distribution state indicates a distribution according to the focused state of the image component. That is, when the image component of the focus evaluation region FRi is in a state close to the focus state, the sharpness of the image is increased, so that the edge width is reduced as a whole, and the edge width distribution state is also a region where the edge width is relatively small. Will be distributed. On the other hand, the sharpness of the image decreases as the image components in the focus evaluation area FRi move away from the focused state, and the edge width distribution state shifts to be distributed in a region having a relatively large edge width. When the image is blurred to some extent, an effective edge component is not detected from the image components in the focus evaluation area FRi, so that no edge width distribution curve can be obtained.
[0070]
When the histogram of the edge component is created in the histogram creation unit 234, the edge width centroid value calculation unit 235 functions, and the edge width centroid value EW is obtained from the histogram. The edge width centroid value calculation unit 235 obtains an average value of the edge width by performing a weighted average calculation based on the histogram distribution of the edge component, and sets the obtained value as the edge width centroid value EW.
[0071]
For example, in the case of the histogram distribution indicated by the distribution curve H2 in FIG. 9, the edge width centroid value calculator 235 obtains the edge width centroid value EW2 by performing a weighted average calculation. In the case of the histogram distribution indicated by the distribution curve H1 in FIG. 9, the edge width centroid value calculator 235 obtains the edge width centroid value EW1 by performing a weighted average calculation.
[0072]
Note that the edge width centroid value EW1 gradually decreases as the image component approaches the in-focus state, and converges to a certain value.
[0073]
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the lens position and the edge width centroid value when the edge width centroid value EW is obtained from the image obtained at each lens position of the focusing lens 12. As shown in FIG. 10, since the sharp image is obtained when the image component included in the focus evaluation area FRi is in focus, the edge width centroid value shows a minimum value. For this reason, the lens position PA of the focusing lens 12 is the in-focus position. Further, since the sharpness of the image decreases as the image component included in the focus evaluation area FRi moves away from the focus state, the edge width centroid value EW increases. Effective edge components are not detected from the components. That is, looking at the relationship between the edge width centroid value EW and the lens position, as shown in FIG. 10, the edge width centroid value EW exhibits an M-shaped characteristic.
[0074]
Therefore, if there is no influence of noise, when the focusing lens 12 is at a position within the range of the lens positions PE to PF, the edge width centroid value EW shows a value other than 0, but the range of the lens positions PE to PF. When the position is outside, the edge width centroid value EW is zero. The lens position PE substantially coincides with the lens position PC shown in FIG. 8, and the lens position PF substantially coincides with the lens position PD shown in FIG.
[0075]
Even if the influence of noise is considered to some extent, when the image component of the focus evaluation area FRi is in a state close to the focus state, the edge width centroid value EW takes a value larger than the threshold W1 and smaller than the threshold W2. When the state is not close to the in-focus state, it is considered that the edge width centroid value EW often takes a value equal to or less than the threshold value W1 or equal to or greater than the threshold value W2.
[0076]
Therefore, referring to the value of the edge width centroid value EW obtained by the edge width centroid value calculation unit 235, when the focusing lens 12 is at a certain lens position, the image component in the focus evaluation area FRi is close to the in-focus state. It becomes possible to determine whether or not it is in a state.
[0077]
The focus control unit 25 evaluates the focus state of the focus evaluation area FRi based on the number of edges EN and the edge width centroid value EW obtained from the edge calculation unit 23.
[0078]
The focus control unit 25 drives the focusing lens 12 included in the photographic lens 11 in a stepwise manner, and the number of edges EN derived from a certain focus evaluation area FRi in the image at a certain lens position is a predetermined value (see FIG. 8). When the condition D2 is satisfied, the edge width centroid value EW indicates a value within a predetermined range (greater than the threshold value W1 and less than the threshold value W2 shown in FIG. 10). Then, it is determined that the lens position is close to the in-focus position PA. That is, the focus control unit 25 indicates that the number of edges EN is larger than a predetermined value (threshold value N1 shown in FIG. 8), and the edge width centroid value EW at that time is a predetermined range (from the threshold value W1 shown in FIG. 10). The condition indicating that the value is larger and less than the threshold value W2) is a condition for determining that the lens position is in the vicinity of the in-focus position (in-focus position vicinity determination condition), and the in-focus position vicinity determination is performed. .
[0079]
If it is determined by the focus position vicinity determination that the lens position is not close to the focus position PA, a lens drive direction in which the contrast value C increases is specified, and the focusing lens 12 is driven in that direction at high speed. To do. By this high speed driving, the focusing lens 12 can be efficiently moved in the vicinity of the in-focus position, and the auto focus control can be efficiently performed to quickly lead the image component in the in-focus evaluation area FRi to the in-focus state. It becomes possible.
[0080]
With the above-described configuration, the focus evaluation area extraction unit 21 extracts the image component of the focus evaluation area from the image signal when the focusing lens 12 is at a certain lens position, and the contrast calculation unit 22 performs the image component. The contrast value C can be obtained based on the above and given to the focus control unit 25. In addition, the edge calculation unit 23 can obtain the number of edges EN and the edge width centroid value EW based on the image components and provide them to the focusing control unit 25. Then, the focus control unit 25 determines whether or not the focusing lens 12 is positioned in the vicinity of the focus position based on the number of edges EN and the edge width centroid value EW obtained from the edge calculation unit 23, If it is determined that the lens is not positioned, the lens position is not adopted as the in-focus position even if the contrast value C shows a peak.
[0081]
As a result, it is possible to satisfactorily prevent the lens position showing the pseudo peak from being erroneously detected as the in-focus position. This utilizes the property that edge components are not detected when the defocus amount is large. More specifically, when the defocus amount is large, the number of edges EN and the edge width centroid value EW are zero or very small values, respectively, and therefore the condition for determining that the position is in the vicinity of the in-focus position. Will not be satisfied.
[0082]
<B. Operation>
Next, a processing sequence when performing autofocus control in the digital camera 1 configured as described above will be described. 11 to 14 are flowcharts showing a processing sequence of autofocus control. FIG. 11 is a flowchart showing the overall flow of autofocus control, and FIGS. 12, 13, and 14 are diagrams showing a part of the flow.
[0083]
First, when the shutter button is pressed halfway and the autofocus control is started, the autofocus control unit 20 moves the focusing lens 12 in the photographing lens 11 to the lens initial position, and the CCD image sensor at the lens initial position. The contrast value is obtained from the image obtained from the image 13.
[0084]
Then, a lens minute driving routine (step S10) is executed. Specifically, the focus control unit 25 performs direction determination driving for moving the focusing lens 12 from the initial lens position to the near side by 12Fδ (FIG. 12, step S11). Here, F is the F number of the photographic lens 11, and δ is a so-called permissible circle of confusion. In the case of the digital camera 1, it corresponds to the pitch between one or two pixels of the CCD image sensor 13. The autofocus control unit 20 obtains a contrast value from an image obtained from the CCD image sensor 13 at the lens position.
[0085]
When the contrast value is obtained in step S11, the contrast calculation unit 22 functions in the autofocus control unit 20. Further, the direction determination drive amount is not limited to 12Fδ.
[0086]
Next, the focusing control unit 25 functions in the autofocus control unit 20, and compares the contrast value at the initial lens position with the contrast value at the lens position after 12Fδ driving to determine the lens driving direction of the focusing lens 12 ( Step S12). That is, it is estimated that the in-focus position of the focusing lens 12 exists in the direction in which the contrast value of the contrast value at the initial lens position and the contrast value at the lens position after 12Fδ driving increases, and the direction in which the contrast value increases. Is determined as the lens driving direction.
[0087]
Subsequently, the autofocus control unit 20 determines the lens driving mode (steps S13, S14, S21 to S23). The lens driving mode includes a driving mode in which the focusing lens 12 is finely driven in order to detect the in-focus position of the focusing lens 12, and a high-speed driving of the focusing lens 12 at a rough pitch to bring the focusing lens 12 near the in-focus position. There is a drive form that moves at high speed.
[0088]
The edge calculation unit 23 of the autofocus control unit 20 calculates the number of edges EN and the edge width centroid value EW in each focus evaluation area FRi based on the image obtained at that time (step S13). Further, the flesh color pixel number calculation unit 24 calculates the flesh color pixel number SV in each focusing evaluation area FRi based on the image obtained at that time (step S14).
[0089]
Thereafter, the focus control unit 25 determines whether or not the focusing lens 12 is positioned near the focus position (steps S21 to S23).
[0090]
Specifically, first, it is determined whether or not a “skin color area” exists in the plurality of focus evaluation areas FRi (step S21). More specifically, as described above, the focus evaluation area FRi that satisfies the condition D1 that the number of skin color pixels SV is larger than the predetermined threshold value TH20 (SV> TH20) is determined to be a skin color area.
[0091]
When at least one such skin color area exists, the process proceeds to step S22, and when no skin color area exists, the process proceeds to step S23.
[0092]
In step S22, it is determined whether to move to a high-speed scan routine (step S30) or to a neighborhood scan routine (step S50).
[0093]
Specifically, in the “skin color area (that is, the focus evaluation area FRi that satisfies the condition D1)”, the edge number EN indicates a value larger than the predetermined value N1, and the edge width centroid value EW is within a predetermined range (threshold value). When there is even one satisfying the condition D2 (that is, EN> N1 and W1 <EW <W2) indicating a value within the range greater than W1 and less than the threshold value W2, the focus control unit 25 Then, it is determined that the main subject (more precisely, the image of the subject) is close to the in-focus state, and the process proceeds to the proximity scan routine (step S50).
[0094]
On the other hand, when none of the flesh color areas satisfy the condition D2 even though the flesh color area exists, the focus control unit 25 determines that the main subject is not close to the in-focus state, and performs high-speed scanning. Proceed to the routine (step S30).
[0095]
As described above, when the skin color area exists, the process proceeds to the neighborhood scan routine only when the skin color area that satisfies the condition D2 exists. Even when the “focus evaluation area other than the skin color area” (hereinafter also referred to as a non-skin color area) satisfies the condition D2, the process does not proceed to the neighborhood scan routine but proceeds to the high speed scan routine. That is, since the process does not proceed to the neighborhood scan routine based on the information of the non-skin color area, the probability of occurrence of “pseudo-focus” in which only the subject in the non-skin color area (for example, the background subject) is in focus is reduced. Can do.
[0096]
Also in step S23, it is determined whether to shift to the high-speed scan routine (step S30) or to the vicinity scan routine (step S50). Here, the process proceeds to step S23 when there is no skin color area.
[0097]
In this step S23, among the plurality of focus evaluation areas FRi, the edge number EN indicates a value larger than the predetermined value N1, and the edge width centroid value EW is within a predetermined range (greater than the threshold W1 and less than the threshold W2). If there is at least one in-focus evaluation area FRi that satisfies the condition D2 indicating value (that is, EN> N1 and W1 <EW <W2), the focus control unit 25 focuses the main subject in focus. It is determined that the state is close, and the process proceeds to the neighborhood scan routine (step S50). On the other hand, when none of the focus evaluation areas FRi satisfy the condition D2, the focus control unit 25 determines that the main subject is not close to the focus state, and proceeds to the high-speed scan routine (step S30). move on.
[0098]
Next, the high-speed scan routine (step S30) will be described. The detailed processing procedure of the high-speed scan routine is shown in the flowchart of FIG.
[0099]
First, the focus control unit 25 determines whether or not there is a remaining drive amount for driving the focusing lens 12 at a high speed in the lens drive direction (step S31), and when there is a sufficient remaining drive amount. Advances to step S33, and if there is not a sufficient remaining drive amount, advances to step S32 to reverse the lens drive direction. In this embodiment, since the driving pitch is set to 20Fδ as the driving amount when performing high-speed driving, in the determination in step S31, it is confirmed whether or not the remaining driving amount of the focusing lens 12 is 20Fδ or more. It becomes. If there is no remaining drive amount of 20Fδ or more, the lens drive direction is reversed in step S32 and the process proceeds to step S33.
[0100]
Then, the focusing control unit 25 drives the focusing lens 12 at a high speed with a driving pitch = 20Fδ in the determined lens driving direction (step S33). Thereby, it can be avoided that it takes a long time for the focusing lens 12 not in the vicinity of the in-focus position to be driven at a fine pitch (for example, 4Fδ) to detect the in-focus position, and the efficiency of the autofocus control can be improved. It becomes possible to plan.
[0101]
Next, the contrast value C is calculated for each of the plurality of focus evaluation areas (AF areas) FRi (step S34). The contrast value C is calculated by the contrast calculation unit 22 based on the image obtained at the lens position after high-speed driving.
[0102]
Then, it is determined whether or not the contrast value obtained at this time is smaller than the previously obtained contrast value (step S35). This determination makes it possible to determine whether or not the focusing lens 12 has exceeded the in-focus position by high-speed driving, in other words, whether or not the peak in the contrast change curve has been exceeded.
[0103]
This contrast value comparison operation before and after the lens movement (step S35) is performed for all of the plurality of focus evaluation regions FRi.
[0104]
If the contrast value of any focus evaluation area FRi does not become smaller than the previously obtained contrast value, it does not exceed the peak in the contrast change curve, that is, the focusing lens 12 has not yet exceeded the focus position. It is determined that there is not, the process returns to step S33, and the processes of steps S33, S34, and S35 are repeated again.
[0105]
On the other hand, when the contrast value of any focus evaluation area FRi is smaller than the previously obtained contrast value, the peak in the contrast change curve is exceeded, that is, the focusing lens 12 exceeds the focus position. Judge and proceed to step S36.
[0106]
In step S36, the number of edges EN, the edge width centroid value EW, and the number of skin color pixels SV are calculated for each of the plurality of focus evaluation areas (AF areas) FRi (step S34). The edge number EN is calculated by the edge number counting unit 233, the edge width centroid value EW is calculated by the edge width centroid value calculating unit 235, and the flesh color pixel number SV is calculated by the flesh color pixel number calculating unit 24. Each value in the plurality of focus evaluation areas FRi is calculated based on an image obtained at the lens position after high-speed driving.
[0107]
Thereafter, the focus control unit 25 determines whether or not the focusing lens 12 is positioned near the focus position (steps S37 to S39). These operations are the same as steps S21 to S23.
[0108]
Specifically, first, it is determined whether or not a “skin color area” exists in the plurality of focus evaluation areas FRi (step S37). More specifically, as described above, the focus evaluation area FRi that satisfies the condition D1 (SV> TH20) is determined to be a skin color area.
[0109]
When at least one skin color area exists, the process proceeds to step S38, and when no skin color area exists, the process proceeds to step S39.
[0110]
In step S38, it is determined whether to continue the high-speed scan routine (step S30) or shift to the neighborhood scan routine (step S50). Specifically, when there is at least one skin color area that satisfies the condition D2 (that is, EN> N1 and W1 <EW <W2), the focus control unit 25 determines that the main subject is It is determined that the in-focus state is close, and the process proceeds to the proximity scan routine (step S50). On the other hand, when none of the flesh-color areas satisfies the condition D2 even though the flesh-color area exists, the focus control unit 25 determines that the main subject is not close to the focus state, and step S40. Go to and continue the fast scan routine.
[0111]
As described above, when the skin color area exists, the process proceeds to the neighborhood scan routine only when there is at least one skin color area that satisfies the condition D2. Even when the “focus evaluation area other than the skin color area” (that is, the non-skin color area) satisfies the condition D2, the high-speed scan routine is continued without proceeding to the neighborhood scan routine. That is, since the process does not proceed to the neighborhood scan routine based on the information of the non-skin color area, the probability of occurrence of “pseudo-focus” in which only the subject (eg, the background subject) in the non-skin color area is in focus is reduced. Can do.
[0112]
Also in step S39, it is determined whether to continue the high-speed scan routine (step S30) or shift to the neighborhood scan routine (step S50). The process proceeds to step S39 when there is no skin color area. Here, when there is at least one in-focus evaluation area FRi that satisfies the condition D2 (that is, EN> N1 and W1 <EW <W2) among the plurality of in-focus evaluation areas FRi, the focus control is performed. The unit 25 determines that the main subject is close to the in-focus state, and proceeds to the proximity scan routine (step S50). On the other hand, if none of the focus evaluation areas FRi satisfy the condition D2, the focus control unit 25 determines that the main subject is not close to the focus state, and proceeds to step S40 to perform a high-speed scan routine. To continue.
[0113]
In step S40, the focusing control unit 25 determines whether the focusing lens 12 is driven at high speed for the entire range within the movable range of the focusing lens 12, that is, whether the entire range scan is finished.
[0114]
If there is still a movable range for driving the focusing lens 12 at a high speed, the process returns to step S33, the focusing lens 12 is driven at a high speed with a drive pitch = 20Fδ, and the processes after step S34 are performed again.
[0115]
On the other hand, if there is no remaining movable area for high-speed driving in the current lens driving direction, the process proceeds to step S41. In step S41, the focusing control unit 25 determines the maximum value from the contrast values obtained so far, and drives the focusing lens 12 in the vicinity of the lens position indicating the maximum value.
[0116]
When a subject is photographed with the digital camera 1, an edge component may not be extracted satisfactorily depending on the type of subject. Therefore, when the number of edges EN and the edge width centroid value EW do not satisfy the in-focus position vicinity determination condition (condition D2), the autofocus control is performed based on the contrast value rather than being impossible. It is considered preferable to do so. Therefore, in this embodiment, when it is not possible to specify a lens position near the in-focus position that satisfies the in-focus position determination condition D2 even if the focusing lens 12 is scanned over the entire area, in step S41, By driving the focusing lens 12 in the vicinity of the lens position where the contrast value is the maximum value, even when shooting a subject in which the edge component cannot be satisfactorily extracted, the focusing lens 12 is moved in the vicinity of the in-focus position. Thus, the auto focus control can be performed.
[0117]
When the above process is completed, the high-speed scan routine process is completed.
[0118]
Next, the neighborhood scan routine will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 14 is a flowchart showing a detailed processing procedure of the neighborhood scan routine.
[0119]
First, the focus control unit 25 drives the focusing lens 12 in a direction in which the contrast value increases at a predetermined minute pitch p (for example, p = 4Fδ) (step S51). The contrast calculation unit 22 obtains a contrast value based on the image obtained from the CCD image sensor 13 at the lens position after the movement (step S52). In addition, the number of edges EN is obtained together with the contrast value C. The edge number EN is calculated by the edge number counting unit 233.
[0120]
Here, the values C and EN do not have to be obtained for all the focus evaluation areas FRi. For example, when there is a focus evaluation area FRi (that is, a skin color area) that satisfies the condition D1, the values C and EN may be obtained only for the skin color area of the plurality of focus evaluation areas FRi. For example, when there are three skin color areas in the plurality of focus evaluation areas FRi, the values C and EN may be obtained only for these three skin color areas. Alternatively, the values C and EN may be obtained only for the skin color area that further satisfies the condition D2. In this way, by reducing the number of focus evaluation areas FRi for which the values C and EN are to be calculated, the processing load can be reduced.
[0121]
Proceeding to step S53, the focus control unit 25 selects an area (target area) to be subject to focus control of the taking lens from a plurality of areas.
[0122]
Specifically, when a focus evaluation area FRi (that is, a skin color area) that satisfies the condition D1 exists, the skin color area is selected as the target area.
[0123]
When there are a plurality of skin color areas, it is preferable that a skin color area having the largest edge number EN is selected as the target area among the plurality of skin color areas. In order to express a person as a clearer image (a so-called focused image), a skin color area corresponding to a subject whose peak value in the contrast curve is large is selected, and the selected skin color area is selected. This is because it is preferable to perform autofocus control based on information. For example, in a person's face, a portion where the number of edges such as eyes, nose, mouth, etc. is large is considered to have a higher peak value of the contrast curve than a portion where the number of edges such as cheeks is small. . Therefore, by selecting a skin color area with a large number of edges as the target area, it is intended to select an area where the peak value of the contrast curve is large as the target area. As described above, by determining the state of the subject based on the number of edges, the target area can be more accurately selected from a plurality of focus evaluation regions.
[0124]
In addition, when there is no focus evaluation area FRi (that is, a skin color area) that satisfies the condition D1, it is preferable to focus on the focus evaluation area FRi having the largest edge number EN among the plurality of focus evaluation areas FRi. Selected as an area.
[0125]
Next, in steps S54 and S55, the focusing control unit 25 performs a contrast value evaluation process (step S54) of the target area, and performs a branch process (step S55) based on the evaluation result.
[0126]
Specifically, the focus control unit 25 determines whether it is possible to specify a lens position (focus position) at which the contrast value of the target area exhibits a peak.
[0127]
When the contrast value calculated this time is larger than the previous value, the focus control unit 25 determines that the peak position has not been detected yet and the focus position cannot be specified. In this case, the process returns to step S51, and the lens drive and contrast value calculation processing (steps S52 to S55) at a minute pitch (p = 4Fδ) are repeated in the lens drive direction in which the contrast value increases. .
[0128]
On the other hand, when the contrast value calculated this time becomes smaller than the previous value, the focus control unit 25 detects the lens position corresponding to the previous contrast value as the peak position. In step S56, the focusing lens 12 of the photographing lens 11 is driven to the specified in-focus position. At this time, if necessary, the contrast value may be interpolated to obtain the lens position where the contrast value is the maximum value, and the lens position may be specified as the in-focus position.
[0129]
If the in-focus position cannot be specified even after a predetermined number of times of lens driving at a minute pitch, the focusing lens 12 is driven to a specific lens position on the assumption that the contrast of the subject itself is low. May be. Note that the specific lens position may be, for example, the lens position before the start of autofocus control or the farthest lens position on the assumption that a subject is present at infinity.
[0130]
Thus, in the proximity scan routine, focus control is performed based on information (specifically, contrast value) regarding the target area.
[0131]
This completes the autofocus control in this embodiment. In the above autofocus control, a target area is selected from a plurality of focus evaluation areas based on the number of skin color pixels in each focus evaluation area, and focus control of the photographing lens is performed based on information on the selected target area. Done. Therefore, it is possible to accurately select a target area, which is an area to be subjected to focus control, from a plurality of focus evaluation areas. That is, it is possible to bring the person as the main subject into a focused state more accurately.
[0132]
In addition, since the target area is selected after evaluating the edge number EN and the edge width centroid value EW, it is determined whether or not the focusing lens 12 is located in the vicinity of the in-focus position. Even in the case of ## EQU3 ## it is unlikely that the vicinity of the lens position where such a pseudo peak exists is determined to be near the in-focus position. Therefore, by applying the autofocus control in this embodiment, it is possible to prevent the false peak position from being mistakenly recognized as the in-focus position, and to eliminate the influence of the false peak and to properly focus the subject. It becomes possible.
[0133]
As described above, according to the digital camera 1, it is possible to more accurately bring the person as the main subject into a focused state while eliminating the influence of the pseudo peak. That is, more accurate AF control can be performed.
[0134]
In the autofocus control described above, a focus evaluation area (that is, a skin color area) that satisfies a condition D1 (SV> TH20) having a skin color pixel number SV larger than a predetermined threshold TH20 among a plurality of focus evaluation areas FRi. ) Is present, and when all skin color areas do not satisfy the condition D2 (that is, EN> N1 and W1 <EW <W2), if any one of the skin color areas satisfies the condition D2 In comparison, the photographic lens is driven at high speed. Therefore, the focusing lens 12 can be quickly moved to the vicinity of the in-focus position, and the autofocus control can be speeded up. Further, in the case where there is at least one skin color area, even if there is a non-skin color area satisfying the condition D2, if all the skin color areas do not satisfy the condition D2, the focus control unit 25 will not allow such a non-skin color area. Since the area is not selected as the target area and it is determined that the image of the main subject is not close to the in-focus state, it is possible to reduce the probability of occurrence of “pseudo-focus” in which only the background subject other than the person is in the in-focus state. it can.
[0135]
<C. Other>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the contents described above.
[0136]
For example, any branching process may be performed when an equal sign is established in the determination process. For example, instead of SV> TH20, SV ≧ TH20 may be adopted as the condition D1. Alternatively, EN ≧ N1 and W1 ≦ EW ≦ W2 may be adopted as the condition D2.
[0137]
In the above embodiment, when the focus control unit 25 evaluates the edge component, both the number of edges EN and the edge width centroid value EW are evaluated. Specifically, EN> N1 and W1 <EW <W2 are adopted as the condition D2. This is because the edge component of an image is generally a high-frequency component of an image and thus has a property of being easily affected by noise. As described above, in the above embodiment, by using two index values, ie, the edge number EN and the edge width centroid value EW, as different index values regarding the edge component, the influence of noise is reduced, and a more reliable condition value is obtained. This is realized so that the vicinity of the focal position is determined.
[0138]
However, the present invention is not limited to this, and the focus position vicinity determination may be performed based only on one of the edge number EN and the edge width centroid value EW. For example, only the fact that the edge number EN is larger than a predetermined value (threshold value N1 shown in FIG. 8) (EN> N1) may be adopted as the condition D2. Note that the edge width centroid value EW is more susceptible to noise in the vicinity of the in-focus position than the edge number EN. Therefore, when one of the edge number EN and the edge width centroid value EW is to be evaluated, The number of edges EN is preferably an evaluation target.
[0139]
Furthermore, in the above embodiment, it is determined whether or not the contrast value exceeds the peak in steps S34 and S35 in FIG. 13, but such determination processing may not be performed.
[0140]
In the above embodiment, the autofocus control is performed by combining the high-speed scan routine and the proximity scan routine. However, the present invention is not limited to this. However, by combining both routines as in the above embodiment, it is possible to realize faster autofocus control.
[0141]
Furthermore, in the said embodiment, although one focus evaluation area | region was selected as an object area in step S53 of FIG. 14, it is not limited to this. For example, a plurality of skin color areas having an edge number EN larger than a predetermined threshold N1 are selected, and then the focusing lens is set at a lens position corresponding to the maximum value of the contrast peak values for the selected plurality of skin color areas. 12 may be driven.
[0142]
Further, in the above embodiment, the case where the focus control is performed based on the contrast value C of the target area in the vicinity scan routine is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, focus control may be performed based on the number of edges EN (and edge width centroid value EW) of the target area without considering the contrast value C of the target area. However, in general, the edge component is easily affected by noise, whereas the contrast value is hardly affected by noise. Therefore, it is preferable to evaluate the in-focus state in the vicinity of the in-focus position based on the contrast value. Since the possibility of pseudo-focusing decreases if the vicinity of the in-focus position is reached, it is possible to specify the in-focus position with higher accuracy by performing focus control based on the contrast value C in the vicinity of the in-focus position. Is possible.
[0143]
Further, the above-described autofocus control unit 20 also functions as an autofocus device for performing autofocus control. When applied to a photographing device such as a camera, the target area is appropriately selected from a plurality of focus evaluation areas. It is possible to select and perform appropriate autofocus control without erroneously recognizing the pseudo peak as the in-focus position. Therefore, the above-described autofocus control unit 20 can be applied to apparatuses other than the digital camera 1.
[0144]
In the above embodiment, the case where the autofocus control is performed at the timing when the shutter button is half-pressed is illustrated, but the timing at which the autofocus control is performed is not limited thereto. For example, the autofocus control may always be performed when a live view image is displayed during shooting.
[0145]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to fifth aspects, the focus control target region is selected from the plurality of focus evaluation regions based on the number of edges and the skin color information of each focus evaluation region. Since focus control is performed based on the information regarding the selected target region, it is possible to more accurately bring the person as the main subject into focus while eliminating the influence of the pseudo peak.
[0146]
In particular, according to the second aspect of the present invention, it is possible to more accurately select a focus control target region from a plurality of focus evaluation regions.
[0147]
According to the invention described in claim 4, it is possible to more accurately select the target area from a plurality of focus evaluation areas.
[0148]
Further, according to the fifth aspect of the present invention, when at least one skin color area exists, even if any of the non-skin color areas satisfies the second condition, all of the skin color areas are in the second condition. When the above condition is not satisfied, it is determined that the image of the main subject is not close to the in-focus state, so that the probability of occurrence of pseudo-in-focus can be reduced. At this time, since the photographing lens is driven at a higher speed than when any one of the skin tone regions satisfies the second condition, the photographing lens is efficiently moved to the vicinity of the in-focus position, thereby speeding up the focus control. Can be planned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital camera.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a focus evaluation area.
FIG. 3 is a diagram illustrating a distribution state of skin color pixels on a UV plane.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a contrast calculation unit.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a change in contrast value.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an edge calculation unit.
FIG. 7 is a diagram illustrating a concept of calculation processing in an edge calculation unit.
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a lens position and the number of edges.
FIG. 9 is a diagram showing a histogram of edge widths.
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a lens position and an edge width centroid value.
FIG. 11 is a flowchart showing a flow of an autofocus control operation.
FIG. 12 is a flowchart showing an operation in a lens micro-driving routine.
FIG. 13 is a flowchart showing an operation in a high-speed scan routine.
FIG. 14 is a flowchart showing an operation in a neighborhood scan routine.
FIG. 15 is a conceptual diagram illustrating a problem of the conventional technology.
[Explanation of symbols]
1 Digital camera
10 Shooting function section
11 Shooting lens
12 Focusing lens
20 Autofocus control unit
C Contrast value
EN Number of edges
EW Edge width centroid value
FRi focusing evaluation area
G1 image
HM person
SV number of skin color pixels
TR Tree
X1 to X9 pixels

Claims (5)

An autofocus device that performs focus control of a photographing lens based on an image composed of image signals obtained by photoelectrically converting a subject image,
An edge number detection means for detecting the number of edges in each of a plurality of focus evaluation areas set in advance in the image;
Skin color information detecting means for detecting skin color information in each of the plurality of focus evaluation areas;
The focus control target region is selected from the plurality of focus evaluation regions based on the number of edges and the skin color information of each focus evaluation region, and the focus control is performed based on information on the selected target region. Control means for performing
An autofocus device comprising: The autofocus device according to claim 1,
An edge width centroid value calculating means for obtaining an edge width centroid value in each of the plurality of focus evaluation areas;
Further comprising
The control means selects the target area from the plurality of focus evaluation areas based on the edge width centroid value of each focus evaluation area. The autofocus device according to claim 1,
The skin color information is the number of skin color pixels,
The control means includes a first condition that the number of skin color pixels is larger than a predetermined first threshold value and a second condition that the number of edges is larger than a predetermined second threshold value among the plurality of focus evaluation regions. A focus evaluation area that satisfies both of the conditions is selected as the target area. In the autofocus device according to claim 3,
The control means, when two or more focusing evaluation areas among the plurality of focusing evaluation areas satisfy both the first condition and the second condition, An autofocus device, wherein a focusing evaluation area having the maximum number of edges is selected as the target area. The autofocus device according to claim 1,
In the case where there is at least one skin color region that is a focus evaluation region satisfying a first condition that the number of skin color pixels is larger than a predetermined first threshold among the plurality of focus evaluation regions. When all the skin color areas do not satisfy the second condition that the number of edges is larger than the predetermined second threshold, it is determined that the image of the main subject is not close to the in-focus state, and any one of the skin color areas is An autofocus device that drives the photographing lens at a higher speed than when two conditions are satisfied.

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