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JP4581730B2 - デジタルカメラ - Google Patents
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JP4581730B2 - デジタルカメラ - Google Patents

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Description

本発明は、被写体を撮像するデジタルカメラに関し、特に、顔検出等の被写体の特徴部位を検出することが可能なデジタルカメラに関する。
被写体が人物である場合に人物の顔部分にピントを合わせるため、カメラにより撮像した被写界内の人物の顔部分を検出して、検出した顔エリアにAFするカメラが提案されている。
しかし、顔検出する場合に、想定される撮影シーンによって、または撮影環境によって、顔が検出できない、検出精度が悪い等の不具合が生じて使用者を混乱させてしまうことが考えられる。本発明は、使用者を混乱させてしまうことを防ぐデジタルカメラを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明では、デジタルカメラにおいて、被写体の顔を検出する顔検出手段と、予め想定した撮影シーン毎に最適な撮影条件に制御するシーン撮影モードを設定する設定手段と、を備え、前記顔検出手段は、前記設定手段で人物を含む撮影シーンを想定したシーン撮影モードが設定された場合顔検出を行い、更に、前記顔検出手段による顔検出時には撮影倍率を電子的に拡大する電子ズーム機能を停止する電子ズーム機能停止手段を備える構成とした。
請求項2に記載の発明では、デジタルカメラにおいて、被写体の顔を検出する顔検出手段と、予め想定した撮影シーン毎に最適な撮影条件に制御するシーン撮影モードを設定する設定手段と、を備え、前記顔検出手段は、前記設定手段で人物を含む撮影シーンを想定したシーン撮影モードが設定された場合に顔検出を行い、更に、前記設定手段で人物を含む撮影シーンを想定したシーン撮影モードが設定された場合に、撮影倍率を電子的に拡大する電子ズーム機能を停止する電子ズーム機能停止手段を備える構成とした。
本発明によれば、人物を含む撮影シーンを想定したシーン撮影モードが設定されたときのみ前記顔検出手段による顔検出を制御する制御手段とを備える構成としたので誤検出を防ぐことができる。
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明の実施の形態によるデジタルカメラ1の構成について説明する。
図1は、本発明の実施の形態によるデジタルカメラ1の外観図である。図1において、デジタルカメラ1は、シャッターボタン101、十字キー102、モニタ103、決定ボタン104、モードダイヤル105、ズームボタン106、メニューボタン107、再生ボタン108、マクロ撮影ボタン109、光学式ファインダ110を備える。
シャッターボタン101は、半押し段階、全押し段階の2段階を検出可能なボタンである。シャッターボタン101は、使用者が撮影開始を指示するために操作される。十字キー102は、モニタ103上のカーソル等を移動させるために操作される。決定ボタン104は、十字キー102で選択された項目等を決定する時に操作されるボタンである。また、決定ボタン104は、モニタ103の点灯状態、消灯状態を切り換えるときに操作される。
モードダイヤル105は、回転させることにより撮影シーン選択等、カメラの機能を変更することができるダイヤルである。ズームボタン106は、撮影時に記録する画像を光学的、電子的に拡大、縮小するために操作されるボタンである。また、ズームボタン106は、画像データの再生時に再生画像を電子的に拡大、縮小するために操作される。メニューボタン107は、メニュー画面を表示させたいときに操作されるボタンである。再生ボタン108は、メモリに記録された画像データを再生する時に操作するボタンである。マクロ撮影ボタン109は、近接植物等の近接した被写体を撮影するときに操作されるボタンである。光学式ファインダ110は、被写界を光学的に確認するためのものである。
図2は、本発明の実施の形態によるデジタルカメラ1の機能を示すブロック図である。図2において、デジタルカメラ1は、CPU111、顔検出部112、内蔵メモリ113、操作回路114、表示回路115、モニタ103、画像処理回路116、撮像素子117、ズームレンズ118、ズームドライバ119、フォーカスレンズ120、フォーカスドライバ121、絞り122、絞りドライバ123、メモリカードスロット124により構成される。当然、他にもデジタルカメラの機能を実現するための回路は存在するが本発明と関係が薄いので説明を省略する。
CPU111は、デジタルカメラ1で実行される様々な機能を実現するためのプログラムを処理する回路である。CPU111は、CPU111内メモリ、内蔵メモリ113に記憶されたプログラムを実行し、デジタルカメラ1内の様々な回路を制御する。顔検出部112は、撮像素子117で撮像した画像データの特徴部分を抽出して被写体の顔エリア、顔の大きさ等を検出する。説明のため顔検出部112という機能ブロックで記載したが、本実施の形態では、顔検出プログラムをCPU111で実行することによるソフトウェアにて顔検出機能を実現する。ハードウェア回路を組み立てて実現することも可能である。
内蔵メモリ113は、画像データ、制御プログラム等を記憶するためのメモリである。例えば、不揮発性の半導体メモリが用いられる。内蔵メモリ113には、被写体の顔エリアを検出するために実行される顔検出プログラムを記憶している。また、内臓メモリ113は、顔検出により得られた顔位置、顔の大きさ等の顔情報を記憶することができる。操作回路114は、デジタルカメラ1に設けられたシャッターボタン101、十字キー102、決定ボタン104等の操作ボタンの操作を検出し、CPU111に伝達する回路である。また、操作回路114は、シャッターボタン101の半押し操作、全押し操作を検出する。表示回路115は、モニタ103に表示する画面データを生成する回路である。モニタ103は、デジタルカメラ1の背面に設けられた液晶ディスプレイであり、表示回路115が生成した画面データを表示する。
撮影レンズは、ズームレンズ118、フォーカスレンズ120等で構成され、被写体像を撮像素子117の受光面上に結像させるための光学レンズである。ズームレンズ118は、撮影レンズを構成するレンズの中で、撮像素子117に結像する光学像を拡大、縮小を実現するためにモータにて移動されるレンズである。ズームドライバ119は、CPU111の指令によりモータを駆動し、ズームレンズ118を所定の位置に移動させるための回路である。フォーカスレンズ120は、撮影レンズを構成するレンズの中で、フォーカスを合わせるためにモータにて移動されるレンズである。フォーカスドライバ121は、CPU111の指令によりモータを駆動し、フォーカスレンズ120を所定の位置に移動させるための回路である。
絞り122は、撮像素子117に入射する被写界の光量を調節するためのものである。絞りドライバ123は、CPU111の指令によりモータを駆動し、絞り122の開閉状態を制御する回路である。撮像素子117は、撮影レンズを介して入力した光学像を電気画像信号に変換するCCD等により構成される素子である。画像処理回路116は、撮像素子117から出力された電気信号をアナログ/デジタル変換してデジタル信号を生成する。また、画像処理回路116は、デジタル変換されたデジタル信号に対して補間処理等を施して画像データを生成する。メモリカードスロット124は、メモリカードが挿入され、メモリカード内に画像データ等のデータを書き込んだり、メモリカード内のデータを消去したりするためのスロットである。
次に、本発明の実施の形態によるデジタルカメラ1における動作を説明する。デジタルカメラ1で顔検出機能を使用するための設定操作について説明する。カメラの使用者は、主要被写体が人物である場合には、顔検出により得られた顔部分にピントを合わせたいと考える。デジタルカメラ1では、AFするエリアを決定する選択肢の1つとして顔検出による結果を用いる。
図3、図4は、撮影シーンモードを選択するモードダイヤル105と、選択された撮影シーンモードに対応したメニュー画面を示す図である。
図3(a)は、ポートレート撮影モードが選択された状態のモードダイヤル105を示す。また、図3(b)は、ポートレート撮影モードにおいて、メニューボタン107が操作されたときにモニタ103に表示されるメニュー画面を示す。使用者は、メニュー画面において十字キー102を操作して機能アイコンを選択し、決定ボタン104を操作することにより機能を実行する。図3(b)のアイコン201は、顔検出AF機能を実行するときに選択するアイコンである。顔検出AFの動作については後述する。
図4(a)は、夜景ポートレート撮影モードが選択された状態のモードダイヤル105を示す。また、図4(b)は、夜景ポートレート撮影モードにおいて、メニューボタン107が操作されたときにモニタ103に表示されるメニュー画面を示す。このように本実施の形態のデジタルカメラ1では、夜景ポートレートモードのメニュー画面においては、ポートレートモードのメニュー画面において選択可能なアイコン201を設けていない。
夜景ポートレートモードにおいても人物を撮影するので顔を検出して、検出した顔エリアでAFさせることは有効である。しかし、被写体の顔を検出するためには顔部分にある程度輝度を必要とするが、夜景ポートレートでは顔検出できるだけの輝度を確保できないことが予想される。顔検出できなくて使用者に混乱させることの無いように顔検出AFを設定できないようにした。同様にモードダイヤル105でスポーツ撮影モードが選択された場合も、動いている人物の顔を検出することは困難であるので顔検出AFを選択させるアイコンを設けていない。これにより、認識できないことによる使用者の混乱を事前に回避する。
図3(b)に示すメニュー画面でアイコン201の「顔検出AF」が選択された場合には、検出した顔の中から一番近い顔部分にピントが合うように制御する。「顔検出AF」が選択された場合には自動的に常時AFモードに切り換えられる。常時AFモードでは、シャッターボタン101の操作に関係なく、AFによるピント合わせを繰り返し、シャッターボタン101の半押しでAFロックを行うよう制御する。
続いて、本発明の実施の形態によるデジタルカメラ1における顔検出動作を説明する。
デジタルカメラ1では、撮影する被写体像を確認するためにモニタ103に表示する、撮像素子117により撮像された動画像(スルー画像)を利用して顔検出を行う。また、デジタルカメラ1は、顔検出を実行している時には、顔検出を実行していないときに比べてスルー画像の輝度を上げるように制御する。スルー画像の輝度を上げることにより顔の検出をし易くすることができる。
また、デジタルカメラ1では、シャッターボタン101が半押し操作されるまで、スルー画像を用いて繰り返し顔検出を実行する。そのとき、顔が検出できない場合には、中央エリアAF、マルチエリアAFを実行して被写体にピントを合わせ顔検出を補助する。
また、デジタルカメラ1は、シャッターボタン101が半押し操作されるまで顔検出結果である顔位置、顔の大きさ等の顔検出情報の最近1回分を上書きしながら繰り返し内蔵メモリ113に記憶する。これにより、半押し操作されたときに顔検出できなくても、内蔵メモリ113に記憶されている前回の検出結果を読出して利用することができる。また、半押し操作時に顔検出情報が得られていない場合には、中央エリア等の他のエリアを用いたAFを強制的に実行する。
以下にフローチャート図を用いて顔検出による撮影制御を具体的に説明する。
図5は、CPU111で実行される制御を示すフローチャート図である。図5に示すフローは、静止画撮影モードに設定され、メニューボタン107が操作されたことを検出することでスタートする。
先ず、ステップS01では、人物を撮影することを前提としたシーン撮影モードが選択されたか検出する。本実施の形態でデジタルカメラ1では、モードダイヤル105によりポートレートモードまたは夜景ポートレートモードが選択されたことが相当する。選択された場合にはステップS02に進み、選択されない場合にはステップS07に進む。ステップS02では、選択された撮影シーンが夜景ポートレートモードであるか否かを判定する。夜景ポートレートモードである場合にはステップS07に進み、夜景ポートレートモードで無い場合にはステップS03に進む。
そして、ステップS03では、図3(b)に示す顔検出AFを選択肢に持つメニュー画面を表示する。続いてステップS04では、選択して決定ボタン104が操作されたか検出する。決定ボタン104の操作を検出した場合にはステップS05に進み、操作を検出しない場合には検出を継続する。そしてステップS05では、顔検出AFが選択されたか判定する。顔検出AFが選択された場合にはステップS06に進み、顔検出AF以外が選択された場合にはステップS09に進む。そしてステップS06では、顔認識AFモードで制御する。顔認識AFモードについては図6のフローチャート図を用いて説明する。
一方ステップS07では、図4(b)に示すメニュー画面を表示する。続いてステップS08では、決定ボタン104が操作されたか検出し、操作を検出した場合にはステップS09に進み、操作を検出しない場合には検出を継続する。そして、ステップS09では、通常のAFモードで制御する。
以上のように制御することにより、人物を撮影するシーン撮影モードでも、顔検出できない可能性が高い夜景ポートレートモードでは顔検出が動作しないようにしたことで、使用者を混乱させることが無い。
次に、顔認識AFモードについて説明する。図6は、顔認識AFモード時にCPU111で実行される制御を示すフローチャート図である。本フローは、図5のステップS06にて実行される。
先ず、ステップS51は、電子ズーム機能を動作させないように設定する。電子ズーム機能を動作させないようにしたことにより、スルー画像をそのまま用いて顔検出を継続することができる。続いてステップS52では、マクロ撮影機能を動作させないように設定する。マクロ撮影で顔を撮影する場合には顔の一部の撮影になり、顔の一部からは顔を検出することができないためである。次にステップS53では、モニタ103の消灯を禁止する。使用者は、モニタ103が点灯状態でないと顔検出結果を確認できないため、デジタルカメラ1が顔を誤検出した状態で撮影してしまう可能性があるためである。続いてステップS54では、モニタ103に表示される、画像データに重ねて表示するメモリ残容量表示等の撮影情報の項目数を少なくした簡易表示に切り換える。顔検出AFモード時の撮影情報表示例を図11に示す。また、通常AFモード時の撮影情報表示例を図14に示す。図11に示すような簡易表示に切り換えることで、顔検出した時に表示される枠が撮影情報表示と重なったりして、使用者による顔検出枠の確認がしづらくなることを極力防ぐことができる。例えば、表示設定で撮影情報表示を行うように設定されている場合でも表示を停止する。設定されていない場合には当然表示しない状態を継続する。
そして、ステップS55では、撮像素子117で撮像した画像を用いて被写界輝度を測光する。続いて、ステップS56では、測光した被写界輝度に基づいて輝度調整を実行して、スルー画像をモニタ103に表示する。そして、ステップS57では、顔検出AF制御を実行する。
以上のように制御することにより、顔検出AFモード時の不具合や使用者の不満を減少させることができる。
続いて、顔検出AF制御について説明する。図7は、CPU111で実行される顔検出AF制御を示すフローチャート図である。本フローは、図6のステップS57にて実行される。
先ず、ステップS10では、顔を検出できたか判定する。顔を検出した場合にはステップS102に進み、顔を検出しない場合にはステップS106に進む。そして、ステップS102では、モニタ103に被写体像に重ねて図10に示す顔のキャラクタが表示されている場合には顔キャラクタ表示を消去する。続いてステップS106では、検出した顔の位置と顔の大きさによりエリアを設定し、図11に示すように被写体像に重ねて枠を表示する。複数の顔が検出された場合にはそれぞれに枠が表示される。次にステップS104では、設定したエリア内でAFを実行する。続いて、ステップS105では、検出した顔情報を一時的に内蔵メモリ113に記憶する。ここで検出した顔情報を記憶しておくことで、最終的にAFエリアを決定する半押し操作時に顔を検出できなかった場合に内蔵メモリ113に記憶された顔情報を利用してAFエリアを決定する。内蔵メモリ113に記憶した顔情報は、次の顔検出時には新たな顔情報で上書きされる。
一方、ステップS106では、モニタ103に被写体像に重ねて図10に示す顔のキャラクタを表示する。この顔キャラクタ表示は、使用者に顔検出AFモードが実行されていることを示すとともに、顔キャラクタの大きさにより顔検出制御で理想とする顔の大きさを知らしめる。なお、顔キャラクタ表示は常時表示される必要はなく、数秒おきに表示されるようにすればよい。続いてステップS107では、中央エリアを重点としたAFエリアでAFを実行する。人物が被写界内にいるにも関わらず顔がボケ過ぎていて顔が検出できない可能性があるので、主要被写体のいる可能性の高い中央部の被写体にピントを合わせることにより、顔検出を補助する。そして、ステップS108では、顔が検出できたか再度判定する。顔を検出しない場合にはステップS109に進み、顔を検出した場合にはステップS102に進む。そして、ステップS109では、マルチエリアAFを実行する。ステップS107における中央エリアでのAFと同様、中央部以外に人物がいるときの顔を検出可能にする。
次に、ステップS110では、再び顔が検出できたか判定する。顔を検出しない場合にはステップS111に進み、顔を検出した場合にはステップS102に進む。そして、ステップS111では、シャッターボタン101が半押し操作されたか検出する。半押し操作されたことを検出した場合にはステップS113に進み、半押し操作を検出しない場合にはステップS112に進む。ステップS112では、内蔵メモリ113に記憶された顔情報を消去して、ステップS101に戻る。
また、ステップS113では、モニタ13に被写体像に重ねて顔キャラクタが表示されている場合には顔キャラクタ表示を消去する。続いてステップS114では、最終的なAFエリアとする顔を特定するため、顔が検出できたか判定する。顔を検出した場合にはステップS115に進み、顔を検出しない場合にはステップS116に進む。そして、ステップS115では、検出した顔の位置、大きさにより設定されたエリアを最終的なAFエリアとして設定し、AF制御を実行する。この顔検出により検出されたエリアにおけるAF制御については図8を用いて後述する。また、ステップS116では、ステップS107で記憶された顔情報がメモリ内に存在するか検出する。存在する場合にはステップS117に進み、存在しない場合にはステップS118に進む。
そして、ステップS117では、記憶された顔情報に基づくエリアをAFエリアとして設定してAF制御を実行する。この記憶された顔検出により検出されたエリアにおけるAF制御については図8を用いて後述する。これにより半押し操作時に顔を検出できなかった場合でも時間差の少ない直近に検出された顔エリアをAFエリアとして使用することでほぼ間違えなく顔部分にピントを合わせることができる。特に、シャッターボタン101を一気に全押しまで押し込む一気押し操作にも対応できる。また、ステップS118では、中央エリアをAFエリアとしたAF制御を実行する。この中央エリアにおけるAF制御については図9を用いて後述する。これにより、顔を検出できなかった場合に、自動的に主要被写体が存在する可能性の高いエリアである中央エリアをAFエリアとして使用することで、主要被写体にピントが合う可能性が高い。また、メニュー画面に戻ってAFエリアの設定をしなおす必要をなくしたことにより、シャッタチャンスを逃すこともない。
そして、ステップS119では、シャッターボタン101が全押し操作されたか検出する。全押し操作された場合にはステップS120に進み、全押し操作されない場合にはステップS121に進む。ステップS120では、撮影、記録処理を実行する。また、ステップS121では、シャッターボタン101が半押し操作されているか検出し、半押し操作されている場合にはステップS119に戻り、半押し操作されていない場合にはステップS101に戻る。
続いて、顔検出した検出エリアによるAF制御を説明する。図8は、CPU111で実行される検出エリアによるAF制御を示すフローチャート図である。本フローは、図7のステップS115、ステップS117において実行される。
先ず、ステップS201では、図12に示すように検出した顔の位置と大きさに対応して設定された顔検出エリア枠をスルー画像上に重ねて表示する。また、複数の顔が検出された場合にはそれぞれに枠が表示され、一番大きいまたは最至近の顔の枠が白色枠(図11の細線枠)から赤色枠(図12の太線枠)に切り換えられる。続いて、ステップS202では、図12における赤色枠で表示されたエリアをAFエリアに設定して、AF制御を実行する。次に、ステップS203で、合焦したか否かを検出し、合焦している場合にはステップS204に進み、合焦していない場合にはステップS205に進む。そして、ステップS204では、図12の太線枠で示した枠を赤色枠から青色枠に変更する。これにより使用者に合焦したことを知らしめることができる。また、図13に示すようにAFエリアに設定されていない枠表示を消去するようにしてもよい。一方ステップS205では、図12の太線枠で示した枠を赤色枠のままで点滅表示する。これにより使用者に合焦していないことを知らしめることができる。
次に、図7のステップS118におけるAF制御を説明する。図9は、CPU111で実行される中央エリアを重点とするAF制御を示すフローチャート図である。本フローは、図7のステップS118において実行される。
先ず、ステップS301では、中央エリアを重点としてAF制御を実行する。続いてステップS302では、合焦したか否かを検出し、合焦している場合にはステップS303に進み、合焦していない場合にはステップS304に進む。そしてステップS303では、モニタ103に被写体像に重ねて図14に示すアイコン301を点灯表示させる。これにより、使用者に顔検出エリアでないエリアで合焦したことを知らしめることができる。一方、ステップS304では、モニタ103に被写体像に重ねて図14に示すアイコン301を点滅表示させる。これにより、使用者に顔検出エリアでないエリアで合焦していないことを知らしめることができる。
図1は、本発明の実施の形態によるデジタルカメラ1の外観図である。 図2は、本発明の実施の形態によるデジタルカメラ1の機能を示すブロック図である。 図3は、撮影シーンモードを選択するモードダイヤル105と、選択された撮影シーンモードに対応したメニュー画面を示す図である。 図4は、撮影シーンモードを選択するモードダイヤル105と、選択された撮影シーンモードに対応したメニュー画面を示す図である。 図5は、CPU111で実行される制御を示すフローチャート図である。 図6は、顔認識AFモード時にCPU111で実行される制御を示すフローチャート図である。 図7は、CPU111で実行される顔検出AF制御を示すフローチャート図である。 図8は、CPU111で実行される検出エリアによるAF制御を示すフローチャート図である。 図9は、CPU111で実行される中央エリアを重点とするAF制御を示すフローチャート図である。 図10は、モニタ103に表示される画面の表示例を示す図である。 図11は、モニタ103に表示される画面の表示例を示す図である。 図12は、モニタ103に表示される画面の表示例を示す図である。 図13は、モニタ103に表示される画面の表示例を示す図である。 図14は、モニタ103に表示される画面の表示例を示す図である。
符号の説明
1・・・デジタルカメラ
101・・・シャッターボタン
102・・・十字キー
103・・・モニタ
104・・・決定ボタン
111・・・CPU
112・・・顔検出部
113・・・内蔵メモリ
114・・・操作回路
115・・・表示回路
116・・・画像処理回路
117・・・撮像素子
118・・・ズームレンズ
119・・・ズームドライバ
120・・・フォーカスレンズ
121・・・フォーカスドライバ
122・・・絞り
123・・・絞りドライバ
124・・・メモリカードスロット

Claims (8)

  1. 被写体の顔を検出する顔検出手段と、
    予め想定した撮影シーン毎に最適な撮影条件に制御するシーン撮影モードを設定する設定手段と、を備え、
    前記顔検出手段は、前記設定手段で人物を含む撮影シーンを想定したシーン撮影モードが設定された場合顔検出を行い、
    更に、前記顔検出手段による顔検出時には撮影倍率を電子的に拡大する電子ズーム機能を停止する電子ズーム機能停止手段を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
  2. 被写体の顔を検出する顔検出手段と、
    予め想定した撮影シーン毎に最適な撮影条件に制御するシーン撮影モードを設定する設定手段と、を備え、
    前記顔検出手段は、前記設定手段で人物を含む撮影シーンを想定したシーン撮影モードが設定された場合に顔検出を行い、
    更に、前記設定手段で人物を含む撮影シーンを想定したシーン撮影モードが設定された場合に、撮影倍率を電子的に拡大する電子ズーム機能を停止する電子ズーム機能停止手段を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
  3. 請求項1または2に記載のデジタルカメラにおいて、前記人物を含む撮影シーンを想定したシーン撮影モードは、ポートレート撮影モードであることを特徴とするデジタルカメラ。
  4. 請求項3に記載のデジタルカメラにおいて、前記顔検出手段は、ポートレート撮影モードであっても夜景を撮影することを想定したポートレート撮影モードである場合には顔検出を行わないことを特徴とするデジタルカメラ。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、更に、前記顔検出手段で検出した顔領域で撮影レンズを合焦させる合焦制御手段を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、シーン撮影モード毎に機能を設定する機能設定手段を備え、
    前記人物を含む撮影シーンを想定したシーン撮影モードにおいて顔検出に関する設定項目を設けることを特徴とするデジタルカメラ。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、前記顔検出手段による顔検出時には近接撮影用に撮影レンズをシフトするマクロ撮影機能を停止することを特徴とするデジタルカメラ。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載のデジタルカメラにおいて、撮影前の被写体像を表示する表示手段を備え、
    前記顔検出手段による顔検出時には、顔検出していない時より前記表示手段に表示する撮影情報を減らすことを特徴とするデジタルカメラ。
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