特許 6561370 決定装置、撮像装置、決定方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6561370

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】決定装置、撮像装置、決定方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/36 20060101AFI20190808BHJP

   G03B 13/36 20060101ALI20190808BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/36

   G03B13/36

   H04N5/232 120

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-116392(P2018-116392)

(22)【出願日】2018年6月19日

【審査請求日】2018年6月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】513068816

【氏名又は名称】エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＺ ＤＪＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】永山 佳範

(72)【発明者】

【氏名】関 範江

【審査官】 井亀 諭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−９９３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７５１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−７８００８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／２８ −７／４０

Ｇ０３Ｂ １３／３６

Ｈ０４Ｎ ５／２２２−５／２５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フォーカスレンズを備える撮像装置によって撮像された画像を取得する取得部と、
前記画像の空間周波数成分のうちの第１周波数成分を透過する第１フィルタ部と、
前記画像の空間周波数成分のうちの前記第１周波数成分より高い帯域の第２周波数成分を透過する第２フィルタ部と、
前記画像の第１周波数成分を用いて、前記画像の第１コントラスト評価値を導出し、前記画像の第２周波数成分を用いて、前記画像の第２コントラスト評価値を導出する導出部と、
複数の前記画像のそれぞれの複数の前記第１コントラスト評価値のピークを検出する検出部と、
前記検出部によって前記複数の第１コントラスト評価値のピークが検出された場合に、前記複数の画像のそれぞれの複数の前記第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たすか否かを判断する判断部と、
前記複数の第２コントラスト評価値が前記予め定められた条件を満たす場合に、前記複数の第２コントラスト評価値に基づいて前記フォーカスレンズの位置を決定する決定部と
を備える決定装置。

【請求項2】

前記決定部は、前記複数の第２コントラスト評価値が前記予め定められた条件を満たさない場合に、前記複数の第１コントラスト評価値に基づいて前記フォーカスレンズの位置を決定する、請求項１に記載の決定装置。

【請求項3】

前記検出部は、前記複数の第２コントラスト評価値のピークをさらに検出し、
前記予め定められた条件は、前記検出部によって前記複数の第２コントラスト評価値のピークが検出されたことである、請求項１に記載の決定装置。

【請求項4】

前記検出部は、前記複数の第２コントラスト評価値のピークをさらに検出し、
前記予め定められた条件は、前記検出部によって検出された前記複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であることである、請求項１に記載の決定装置。

【請求項5】

前記検出部は、前記複数の第２コントラスト評価値のピークをさらに検出し、
前記予め定められた条件は、前記検出部によって検出された前記複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であり、かつ前記複数の第２コントラスト評価値の最大値と最小値との差が予め定められた差以上であることである、請求項１に記載の決定装置。

【請求項6】

前記予め定められた条件は、前記複数の第１コントラスト評価値に基づいて決定される前記フォーカスレンズの位置と、前記複数の第２コントラスト評価値に基づいて決定される前記フォーカスレンズの位置との差が、予め定められた範囲内であることである、請求項１に記載の決定装置。

【請求項7】

前記検出部は、前記複数の第２コントラスト評価値のピークをさらに検出し、
前記予め定められた条件は、前記複数の第１コントラスト評価値に基づいて決定される前記フォーカスレンズの位置と、前記複数の第２コントラスト評価値に基づいて決定される前記フォーカスレンズの位置との差が、予め定められた範囲内であり、前記検出部によって検出された前記複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であり、かつ前記複数の第２コントラスト評価値の最大値と最小値との差が予め定められた差以上であることである、請求項１に記載の決定装置。

【請求項8】

請求項１から７の何れか１つに記載の決定装置と、
前記フォーカスレンズと
前記決定装置により決定された前記フォーカスレンズの位置に基づいて前記フォーカスレンズの位置を制御する制御部と
を備える撮像装置。

【請求項9】

フォーカスレンズを備える撮像装置によって撮像された画像を取得する段階と、
第１フィルタ部を介して前記画像の空間周波数成分のうちの第１周波数成分を透過させる段階と、
第２フィルタ部を介して前記画像の空間周波数成分のうちの前記第１周波数成分より高い帯域の第２周波数成分を透過させる段階と、
前記画像の第１周波数成分を用いて、前記画像の第１コントラスト評価値を導出する段階と、
前記画像の第２周波数成分を用いて、前記画像の第２コントラスト評価値を導出する段階と、
複数の前記画像のそれぞれの複数の前記第１コントラスト評価値のピークを検出する段階と、
前記検出する段階で前記複数の第１コントラスト評価値のピークが検出された場合に、前記複数の画像のそれぞれの複数の前記第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たすか否かを判断する段階と、
前記複数の第２コントラスト評価値が前記予め定められた条件を満たす場合に、前記複数の第２コントラスト評価値に基づいて前記フォーカスレンズの位置を決定する段階と
を備える決定方法。

【請求項10】

請求項１から７の何れか１つに記載の決定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、決定装置、撮像装置、決定方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、被写体像に含まれる空間周波数成分に応じて、デフォーカス量を補正することが記載されている。
特許文献１ 特開平９−２９７２５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置を決定する処理の精度をさらに向上させることが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の一態様に係る決定装置は、フォーカスレンズを備える撮像装置によって撮像された画像を取得する取得部を備えてよい。決定装置は、画像の空間周波数成分のうちの第１周波数成分を透過する第１フィルタ部を備えてよい。決定装置は、画像の空間周波数成分のうちの第１周波数成分より高い帯域の第２周波数成分を透過する第２フィルタ部を備えてよい。決定装置は、画像の第１周波数成分を用いて、画像の第１コントラスト評価値を導出し、画像の第２周波数成分を用いて、画像の第２コントラスト評価値を導出する導出部を備えてよい。決定装置は、複数の画像のそれぞれの複数の第１コントラスト評価値のピークを検出する検出部を備えてよい。決定装置は、検出部によって複数の第１コントラスト評価値のピークが検出された場合に、複数の画像のそれぞれの複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たすか否かを判断する判断部を備えてよい。決定装置は、複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たす場合に、複数の第２コントラスト評価値に基づいてフォーカスレンズの位置を決定する決定部を備えてよい。

【0005】

決定部は、複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たさない場合に、複数の第１コントラスト評価値に基づいてフォーカスレンズの位置を決定してよい。

【0006】

検出部は、複数の第２コントラスト評価値のピークを検出してよい。予め定められた条件は、検出部によって複数の第２コントラスト評価値のピークが検出されたことでよい。

【0007】

検出部は、複数の第２コントラスト評価値のピークを検出してよい。予め定められた条件は、検出部によって検出された複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であることでよい。

【0008】

検出部は、複数の第２コントラスト評価値のピークを検出してよい。予め定められた条件は、検出部によって検出された複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であり、かつ複数の第２コントラスト評価値の最大値と最小値との差が予め定められた差以上であることでよい。

【0009】

予め定められた条件は、複数の第１コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置と、複数の第２コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置との差が、予め定められた範囲内であることでよい。

【0010】

検出部は、複数の第２コントラスト評価値のピークを検出してよい。予め定められた条件は、複数の第１コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置と、複数の第２コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置との差が、予め定められた範囲内であり、検出部によって検出された複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であり、かつ複数の第２コントラスト評価値の最大値と最小値との差が予め定められた差以上であることでよい。

【0011】

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記決定装置を備えてよい。撮像装置は、フォーカスレンズを備えてよい。撮像装置は、決定装置により決定されたフォーカスレンズの位置に基づいてフォーカスレンズの位置を制御する制御部を備えてよい。

【0012】

本発明の一態様に係る決定方法は、フォーカスレンズを備える撮像装置によって撮像された画像を取得する段階を備えてよい。決定方法は、第１フィルタ部を介して画像の空間周波数成分のうちの第１周波数成分を透過させる段階を備えてよい。決定方法は、第２フィルタ部を介して画像の空間周波数成分のうちの第１周波数成分より高い帯域の第２周波数成分を透過させる段階を備えてよい。決定方法は、画像の第１周波数成分を用いて、画像の第１コントラスト評価値を導出する段階を備えてよい。決定方法は、画像の第２周波数成分を用いて、画像の第２コントラスト評価値を導出する段階を備えてよい。決定方法は、複数の画像のそれぞれの複数の第１コントラスト評価値のピークを検出する段階を備えてよい。決定方法は、検出する段階で複数の第１コントラスト評価値のピークが検出された場合に、複数の画像のそれぞれの複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たすか否かを判断する段階を備えてよい。決定方法は、複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たす場合に、複数の第２コントラスト評価値に基づいてフォーカスレンズの位置を決定する段階を備えてよい。

【0013】

本発明の一態様に係るプログラムは、上記決定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムでよい。

【0014】

本発明の一態様によれば、フォーカスレンズの位置を決定する処理の精度をさらに向上させることができる。

【0015】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】撮像装置の機能ブロックの一例を示す図である。

【図2】撮像制御部の機能ブロックの一例を示す図である。

【図3】空間周波数成分ごとのコントラスト評価値とフォーカスレンズの位置との関係を示す図である。

【図4】所望の被写体が合焦状態となるフォーカスレンズの位置を決定する手順の一例を示すフローチャートである。

【図5】ハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0018】

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

【0019】

本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び／またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）及び／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含んでよい。

【0020】

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

【0021】

コンピュータ可読命令は、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

【0022】

図１は、本実施形態に係る撮像装置１００の機能ブロックの一例を示す。撮像装置１００は、撮像部１０２及びレンズ部２００を備える。撮像部１０２は、イメージセンサ１２０、撮像制御部１１０、メモリ１７０、表示部１６０、及び操作部１６２を有する。

【0023】

イメージセンサ１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ１２０は、複数のレンズ２１０を介して結像する光学像を電気信号に変換する。イメージセンサ１２０は、複数のレンズ２１０を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部１１０に出力する。撮像制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部１１０は、操作部１６２からの動作命令に応じて、撮像装置１００を制御してよい。

【0024】

メモリ１７０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１７０は、撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１７０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ１７０は、撮像装置１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。

【0025】

表示部１６０は、イメージセンサ１２０から出力された画像を表示してよい。表示部１６０は、撮像装置１００の各種の設定情報を表示してよい。表示部１６０は、液晶ディスプレイ、タッチパネルディスプレイなどでよい。表示部１６０は、複数の液晶ディスプレイ、またはタッチパネルディスプレイを含んでよい。

【0026】

レンズ部２００は、複数のレンズ２１０、レンズ移動機構２１２、及びレンズ制御部２２０を有する。複数のレンズ２１０は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ２１０の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ部２００は、撮像部１０２に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ移動機構２１２は、複数のレンズ２１０の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させる。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ制御命令に従って、レンズ移動機構２１２を駆動して、１または複数のレンズ２１０を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。

【0027】

このように構成された撮像装置１００は、フォーカスレンズの複数の位置での複数のコントラスト評価値に基づいてコントラスト評価値のピークを導出し、所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置を決定する。すなわち、撮像装置１００は、コントラストＡＦ処理により、所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置を決定する。

【0028】

撮像装置１００は、画像からフィルタを介して予め定められた特定の空間周波数成分を抽出する。さらに、撮像装置１００は、特定の空間周波数成分のコントラスト評価値のピークを導出することで、所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置を決定する。

【0029】

特定の空間周波数成分を抽出するためのフィルタとして、例えば、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタにより構成されるバンドパスフィルタが利用される場合がある。このようなバンドパスフィルタは、設計の容易性などから、比較的低い空間周波数成分を透過させるフィルタが利用されることが多い。例えば、撮像装置１００は、１０本／ｍｍの空間周波数成分のコントラスト評価値に基づいて、フォーカスレンズの位置を決定する。しかしながら、比較的低い周波数成分のコントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置が、所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置にならない場合がある。

【0030】

また、コントラスト評価値のピークが得られるフォーカスレンズの位置と、合焦状態が得られるフォーカスレンズの位置とは、撮像装置１００のレンズ系の球面収差またはコマ収差などの影響で、必ずしも一致しない。そのため、撮像装置１００は、コントラスト評価値のピークが得られるフォーカスレンズの位置を補正して、所望の被写体が合焦状態になると予想されるフォーカスレンズの位置を決定する。例えば、撮像装置１００は、コントラスト評価値のピークが得られるフォーカスレンズの位置に予め定められた補正量を加算または減算することで得られる位置を、フォーカスレンズの位置として決定する。しかしながら、このような補正量が、すべての被写体に対して最適な補正量であるとは限らない。

【0031】

以上のように、コントラストＡＦ処理により決定されるフォーカスレンズの位置の精度にばらつきが生じる可能性がある。そこで、本実施形態に係る撮像装置１００は、所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置を決定する処理の精度をさらに向上させる。

【0032】

図２は、本実施形態に係る撮像制御部１１０の機能ブロックの一例である。撮像制御部１１０は、取得部１１１、第１フィルタ部１１２、第２フィルタ部１１３、導出部１１４、検出部１１５、判断部１１６、及び決定部１１７を有する。

【0033】

取得部１１１は、撮像装置１００によって撮像された画像を取得する。取得部１１１は、イメージセンサ１２０から出力されたＲＡＷデータを取得してよい。第１フィルタ部１１２は、画像の空間周波数成分のうちの第１周波数成分を透過する。第２フィルタ部１１３は、画像の空間周波数成分のうちの第１周波数成分より高い帯域の第２周波数成分を透過する。第１フィルタ部１１２、及び第２フィルタ部１１３は、ＩＩＲフィルタで構成されるバンドパスフィルタでよい。

【0034】

第２フィルタ部１１３は、撮像装置１００の解像力に対応する空間周波数成分を透過してよい。第２フィルタ部１１３は、レンズ部２００及びイメージセンサ１２０の光学特性に依存する予め定められたコントラストを得られる限界の空間周波数成分に対応する空間周波数成分を透過してよい。第２フィルタ部１１３は、例えば、画像から４０本／ｍｍの空間周波数成分を透過してよい。第１フィルタ部１１２は、撮像装置１００の表示部１６０に表示されるライブビューの画像で得られる限界の空間周波数成分に対応する空間周波数成分を透過してよい。第１フィルタ部１１２は、例えば、画像から１０本／ｍｍの空間周波数成分を透過してよい。

【0035】

導出部１１４は、画像の第１周波数成分を用いて、画像の第１コントラスト評価値を導出してよい。導出部１１４は、画像の第２周波数成分を用いて、画像の第２コントラスト評価値を導出してよい。

【0036】

検出部１１５は、複数の画像のそれぞれの複数の第１コントラスト評価値のピークを検出する。検出部１１５は、フォーカスレンズの複数の位置において撮像装置１００に撮像された複数の画像のそれぞれの複数の第１コントラスト評価値のピークを検出する。検出部１１５は、いわゆる山登り法で、複数の第１コントラスト評価値のピークを検出してよい。検出部１１５は、複数の画像のそれぞれの複数の第２コントラスト評価値のピークを検出する。検出部１１５は、フォーカスレンズの複数の位置において撮像装置１００に撮像された複数の画像のそれぞれの複数の第２コントラスト評価値のピークを検出する。検出部１１５は、いわゆる山登り法で、複数の第２コントラスト評価値のピークを検出してよい。検出部１１５は、図３に示すような複数の第１コントラスト評価値から得られる曲線５００から第１コントラスト評価値のピークを検出してよい。また、検出部１１５は、図３に示すような複数の第２コントラスト評価値から得られる曲線５０２から第２コントラスト評価値のピークを検出してよい。

【0037】

ここで、第２周波数成分は比較的高い空間周波数成分である。比較的高い空間周波数成分のコントラスト評価値は、比較的急峻なピークを有する傾向にある。比較的高い空間周波数成分のコントラスト評価値は、ノイズを多く含む場合もある。比較的高い空間周波数成分のコントラスト評価値のピークに基づいて決定されるフォーカスレンズの位置は、比較的低い空間周波数成分のコントラスト評価値のピークに基づいて決定されるフォーカスレンズの位置よりも精度が高い場合がある。一方で、被写体によっては、比較的高い空間周波数成分のコントラスト評価値のピークに基づいて決定されるフォーカスレンズの位置は、比較的低い空間周波数成分のコントラスト評価値のピークに基づいて決定されるフォーカスレンズの位置よりも精度が低い場合もある。

【0038】

そこで、 判断部１１６が、検出部１１５によって複数の第１コントラスト評価値のピークが検出された場合に、複数の画像のそれぞれの複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たすか否かを判断する。予め定められた条件は、第２コントラスト評価値の信頼度を示す指標に基づいて定められてよい。

【0039】

例えば、予め定められた条件は、検出部１１５によって複数の第２コントラスト評価値のピークが検出されたことでよい。予め定められた条件は、検出部１１５によって検出された複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であることでよい。予め定められた条件は、検出部１１５によって検出された複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であり、かつ複数の第２コントラスト評価値の最大値と最小値との差が予め定められた差以上であることでよい。予め定められた条件は、複数の第１コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置と、複数の第２コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置との差が、予め定められた範囲内であることでよい。予め定められた条件は、複数の第１コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置と、複数の第２コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置との差が、予め定められた範囲内であり、検出部１１５によって検出された複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であり、かつ複数の第２コントラスト評価値の最大値と最小値との差が予め定められた差以上であることでよい。

【0040】

複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たす場合には、複数の第２コントラスト評価値に基づくフォーカスレンズの位置は、信頼度が高い。そこで、本実施形態では、決定部１１７は、複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たすか否かで、フォーカスレンズの位置を決定するために参照するコントラスト評価値として、第１コントラスト評価値を選択するか、第２コントラスト評価値を選択するかを判断する。すなわち、決定部１１７は、複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たす場合に、複数の第２コントラスト評価値に基づいてフォーカスレンズの位置を決定してよい。決定部１１７は、複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たさない場合に、複数の第１コントラスト評価値に基づいてフォーカスレンズの位置を決定してよい。

【0041】

撮像制御部１１０は、決定部１１７により決定されたフォーカスレンズの位置にフォーカスレンズを移動させるべく、レンズ制御部２２０にフォーカスレンズの駆動命令を出力してよい。レンズ制御部２２０は、レンズ移動機構２１２を介して決定部１１７により決定されたフォーカスレンズの位置にフォーカスレンズとして機能するレンズ２１０を移動させてよい。

【0042】

以上の通り、異なる空間周波数成分のそれぞれのコントラスト評価値を導出して、相対的に信頼性が高い空間周波数成分のコントラスト評価値に基づいてフォーカスレンズの位置を決定する。これにより、フォーカスレンズの位置を決定する処理の精度をさらに向上させることができる。

【0043】

図４は、所望の被写体が合焦状態となるフォーカスレンズの位置を決定する手順の一例を示すフローチャートである。

【0044】

撮像制御部１１０は、オートフォーカス処理を実行する場合、レンズ制御部２２０にフォーカスレンズを予め定められた移動量だけ移動するように指示する（Ｓ１００）。フォーカスレンズが予め定められた移動量だけ移動した後、取得部１１１は、撮像装置１００により撮像された画像を取得する（Ｓ１０２）。取得部１１１は、イメージセンサ１２０から出力されたＲＡＷデータを画像として取得してよい。

【0045】

第１フィルタ部１１２が、画像の第１周波数成分を抽出する（Ｓ１０４）。導出部１１４は、画像の第１周波数成分のコントラスト評価値を導出する（Ｓ１０６）。第２フィルタ部１１３は、画像の第２周波数成分を抽出する（Ｓ１０８）。導出部１１４は、画像の第２周波数成分のコントラスト評価値を導出する（Ｓ１１０）。

【0046】

検出部１１５は、画像の第１周波数成分のコントラスト評価値から順次、山登り法に従って、コントラスト評価値のピークを検出する。検出部１１５は、画像の第１周波数成分のコントラスト評価値から順次、山登り法に従って、コントラスト評価値のピークを検出する。

【0047】

撮像制御部１１０は、検出部１１５が画像の第１周波数成分のコントラスト評価値のピークを検出できたか否かを判定する（Ｓ１１２）。検出部１１５が画像の第１周波数成分のコントラスト評価値のピークを検出できていなければ、撮像制御部１１０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。

【0048】

検出部１１５が画像の第１周波数成分のコントラスト評価値のピークを検出できていれば、導出部１１４は、画像の第２周波数成分のコントラスト評価値の導出を停止する（Ｓ１１４）。判断部１１６は、第２周波数成分のコントラスト評価値が予め定められた条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１１６）。判断部１１６は、例えば、複数の第１コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置と、複数の第２コントラスト評価値に基づいて決定されるフォーカスレンズの位置との差が、予め定められた範囲内であり、検出部１１５によって検出された複数の第２コントラスト評価値のピークが予め定められた値以上であり、かつ複数の第２コントラスト評価値の最大値と最小値との差が予め定められた差以上である場合、第２周波数成分のコントラスト評価値が予め定められた条件を満たすと判断する。

【0049】

第２周波数成分のコントラスト評価値が予め定められた条件を満たす場合、決定部１１７は、複数の第２コントラスト評価値に基づいて、所望の被写体が合焦状態となるフォーカスレンズの位置を決定する（Ｓ１１８）。第２周波数成分のコントラスト評価値が予め定められた条件を満たさない場合、決定部１１７は、複数の第１コントラスト評価値に基づいて、所望の被写体が合焦状態となるフォーカスレンズの位置を決定する（Ｓ１２０）。第２周波数成分のコントラスト評価値が予め定められた条件を満たさない場合、決定部１１７は、複数の第１コントラスト評価値のピークが得られるフォーカスレンズの位置に、予め定められた補正量を加算または減算することで、所望の被写体が合焦状態となるフォーカスレンズの位置を決定してよい。

【0050】

撮像制御部１１０は、決定部１１７により決定された位置にフォーカスレンズを移動させるべく、レンズ制御部２２０にフォーカスレンズの移動を指示する（Ｓ１２２）。

【0051】

以上の通り、異なる空間周波数成分のコントラスト評価値の相対的な信頼度に基づいて、フォーカスレンズの位置を決定するために参照する空間周波数成分のコントラスト評価値を適宜選択する。これにより、所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置を決定する処理の精度をさらに向上させることができる。

【0052】

図５は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の１または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該オペレーションまたは当該１または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

【0053】

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、及びＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。

【0054】

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリまたはＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。

【0055】

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、またはＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

【0056】

また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

【0057】

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

【0058】

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

【0059】

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【0060】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0061】

１００ 撮像装置
１０２ 撮像部
１１０ 撮像制御部
１１１ 取得部
１１２ 第１フィルタ部
１１３ 第２フィルタ部
１１４ 導出部
１１５ 検出部
１１６ 判断部
１１７ 決定部
１２０ イメージセンサ
１６０ 表示部
１６２ 操作部
１７０ メモリ
２００ レンズ部
２１０ レンズ
２１２ レンズ移動機構
２２０ レンズ制御部
１２００ コンピュータ
１２１０ ホストコントローラ
１２１２ ＣＰＵ
１２１４ ＲＡＭ
１２２０ 入力／出力コントローラ
１２２２ 通信インタフェース
１２３０ ＲＯＭ

【要約】

【課題】所望の被写体が合焦状態になるフォーカスレンズの位置を決定する処理の精度をさらに向上させることが望まれている。
【解決手段】決定装置は、画像の第１周波数成分を用いて、画像の第１コントラスト評価値を導出し、画像の第２周波数成分を用いて、画像の第２コントラスト評価値を導出する導出部と、複数の画像のそれぞれの複数の第１コントラスト評価値のピークを検出する検出部と、検出部によって複数の第１コントラスト評価値のピークが検出された場合に、複数の画像のそれぞれの複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たすか否かを判断する判断部と、複数の第２コントラスト評価値が予め定められた条件を満たす場合に、複数の第２コントラスト評価値に基づいてフォーカスレンズの位置を決定する決定部とを備えてよい。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】