攝像裝置和攝像方法
【專利摘要】提供攝像裝置和攝像方法。攝像裝置根據對被攝體的像進行攝像的攝像元件的攝像信號使對焦鏡頭移動來進行焦點調節。該攝像裝置具有：評價值計算部，其從所述攝像信號中提取規定的信號成分而生成評價值；控制部，其根據所述評價值進行所述焦點調節；以及移動判定部，其判定所述被攝體或所述攝像裝置是否正在移動。在由所述移動判定部判定為所述被攝體或所述攝像裝置正在移動的情況下，所述控制部將所述攝像元件的幀率從第1幀率變更為比所述第1幀率大的第2幀率。
【專利說明】
攝像裝置和攝像方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及攝像裝置和攝像方法。
【背景技術】
[0002]作為攝像裝置所具有的攝影鏡頭的自動焦點檢測(AF)的一個方式，使用對比度AF方式。對比度AF方式是如下方式:計算表示由攝影鏡頭形成的被攝體像的對比度值的AF評價值，控制對焦鏡頭的位置以使得該AF評價值成為峰值。
[0003]一般情況下，在對比度AF方式中，在針對低亮度被攝體的AF時，噪聲對AF評價值的影響較大，合焦精度降低。因此，例如在日本特開2004-289870號公報中提出的數字照相機中，在針對低亮度被攝體的AF時，通過降低攝像元件的幀率來增大曝光量，抑制噪聲對AF評價值的影響。
[0004]當降低幀率時，針對運動較快的被攝體的AF的追隨性降低。即，幀率的降低導致鏡頭掃描速度的降低，其結果，很難捕捉到運動較快的被攝體，AF的追隨性降低。這樣，當為了提高針對低亮度被攝體的合焦精度而單純地降低幀率時，可能反而導致合焦精度的降低。
【發明內容】
[0005]本發明是鑒于所述情況而完成的，其目的在于，提供在低亮度時也能夠與被攝體等的運動快慢無關地捕捉被攝體的攝像裝置和使用該攝像裝置的攝像方法。
[0006]本發明的第I方式的攝像裝置根據對被攝體的像進行攝像的攝像元件的攝像信號使對焦鏡頭移動來進行焦點調節，其中，所述攝像裝置具有:評價值計算部，其從所述攝像信號中提取規定的信號成分而生成評價值;控制部，其根據所述評價值進行所述焦點調節；以及移動判定部，其判定所述被攝體或所述攝像裝置是否正在移動，在由所述移動判定部判定為所述被攝體或所述攝像裝置正在移動的情況下，所述控制部將所述攝像元件的幀率從第I幀率變更為比所述第I幀率大的第2幀率。
[0007]本發明的第2方式的攝像方法用于根據對被攝體的像進行攝像的攝像元件的攝像信號使對焦鏡頭移動來進行焦點調節的攝像裝置，其中，所述攝像方法具有以下步驟:判定所述被攝體或所述攝像裝置是否正在移動;在判定為所述被攝體或所述攝像裝置正在移動的情況下，將所述攝像元件的幀率從第I幀率變更為比所述第I幀率大的第2幀率;從所述攝像信號中提取規定的信號成分而生成評價值;以及根據所述評價值進行所述焦點調節。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明的一個實施方式的攝像裝置的框圖。
[0009]圖2是本發明的一個實施方式中的攝像裝置的AF動作的流程圖。
[0010]圖3是示出AF用曝光設定處理的流程圖。
[0011 ]圖4是示出被攝體/照相機靜動判定處理的流程圖。
[0012]圖5A是示出幀率上升P線圖的圖。
[0013]圖5B是示出幀率維持P線圖的圖。
[0014]圖6是示出方向判斷處理的流程圖。
[0015]圖7是示出AF評價值取得處理的流程圖。
[0016]圖8是示出方向判斷閾值調整處理的流程圖。
[0017]圖9是示出峰值檢測處理的流程圖。
[0018]圖10是示出峰值檢測閾值調整處理的流程圖。
[0019]圖11是示出合焦位置計算處理的流程圖。
[0020]圖12是示出被攝體正在移動、且手持攝像裝置時的低亮度AF時的攝像元件的幀率的設定的時序圖。
[0021]圖13是示出被攝體靜止、且攝像裝置例如固定在三腳架上時的低亮度AF時的攝像元件的幀率的設定的時序圖。
[0022]圖14是示出變形例的方向判斷處理的流程圖。
[0023]圖15是示出變形例的峰值檢測處理的流程圖。
[0024]圖16是示出掃描中幀率變更處理的流程圖。
[0025]圖17是示出掃描動作中、被攝體或攝像裝置的狀態變化時的低亮度AF時的攝像元件的幀率的設定的時序圖。
【具體實施方式】
[0026]下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是本發明的一個實施方式的攝像裝置的框圖。圖1所示的攝像裝置具有更換鏡頭和照相機機身。更換鏡頭裝配在照相機機身上。由此，更換鏡頭和照相機機身協作進行動作。另外，本實施方式中的攝像裝置不是必須是鏡頭更換式的攝像裝置。例如，本實施方式中的攝像裝置也可以是鏡頭一體型的攝像
目.ο
[0027]更換鏡頭具有攝影鏡頭100、光圈101、鏡頭/光圈驅動馬達102、馬達驅動電路103、鏡頭側CPUl 04。
[0028]攝影鏡頭100是用于使來自被攝體的光束在照相機機身的攝像元件105上成像的光學系統。該攝影鏡頭100具有對焦鏡頭。對焦鏡頭通過在光軸方向上移動，對攝影鏡頭100的焦點位置進行調節。光圈101構成為開閉自如，對從攝影鏡頭100入射到攝像元件105的光束的量進行限制。鏡頭/光圈驅動馬達102例如是步進馬達，根據來自馬達驅動電路103的驅動信號分別驅動攝影鏡頭100的對焦鏡頭和光圈101。
[0029]馬達驅動電路103根據來自鏡頭側CPU104的控制信號，將用于驅動攝影鏡頭100的對焦鏡頭或光圈101的驅動信號輸入到鏡頭/光圈驅動馬達102。
[0030]在更換鏡頭裝配在照相機機身上時，鏡頭側CPU104以通信自如的方式與照相機側CPU107連接。該鏡頭側CPU104根據來自照相機側CPU107的控制信號對更換鏡頭的各種動作進行控制。
[0031]照相機機身具有攝像元件105、攝像處理電路106、照相機側CPU107、AF評價值計算電路108、AE評價值計算電路109、圖像處理電路110、存儲器111、顯示電路112、顯示裝置113、操作部114、陀螺儀傳感器115。
[0032]攝像元件105配置在攝影鏡頭100的光軸上。攝像元件105具有像素。像素呈二維狀配置，生成與由攝影鏡頭100成像的被攝體像對應的電荷。該電荷作為攝像信號被讀出。[0033 ]攝像處理電路106對攝像元件105的驅動和來自攝像元件105的各像素的攝像信號的讀出進行控制。并且，攝像處理電路106對攝像信號實施各種處理。該處理包括針對攝像信號的模擬噪聲的去除、放大這樣的處理。并且，該處理包括將作為模擬信號的攝像信號轉換為作為數字信號的攝像數據的處理。
[0034]作為控制部發揮功能的照相機側CPU107對照相機機身的整體處理進行控制。照相機側CPU107例如針對攝像處理電路106設定攝像元件105的幀率。并且，照相機側CPU107根據由AF評價值計算電路108計算出的AF評價值進行AF動作。并且，照相機側CPU107根據由AE評價值計算電路109計算出的AE評價值進行AE動作。進而，照相機側CPU107根據陀螺儀傳感器115的輸出來判定照相機機身是否正在移動。并且，照相機側CPU107根據運動向量來判定被攝體是否正在移動。針對與攝像元件105的水平方向平行的X軸方向和與攝像元件105的垂直方向平行的y軸方向，分別檢測運動向量。
[0035]作為評價值計算部發揮功能的AF評價值計算電路108計算AF評價值。例如，AF評價值計算電路108提取攝像數據的高頻信號成分。高頻信號成分例如通過數字高頻濾波器來提取。而且，AF評價值計算電路108通過對提取出的信號成分的攝像數據進行累積，計算AF評價值。另外，可以針對攝像數據的特定的一個區域計算AF評價值，也可以針對特定的多個區域計算AF評價值，還可以針對整個區域計算AF評價值。
[0036]AE評價值計算電路109計算AE評價值。例如，AE評價值計算電路109根據攝像數據求出亮度數據，通過對該亮度數據進行累積，計算AE評價值。另外，可以針對攝像數據的特定的一個區域計算AE評價值，也可以按照攝像數據的每個區域計算AE評價值，還可以作為整個區域的平均值來計算AE評價值。
[0037]圖像處理電路110對攝像數據進行處理并生成顯示用圖像數據或記錄用圖像數據。該處理包括白平衡校正、灰度校正、顏色校正這樣的處理。并且，針對記錄用圖像數據的處理包括壓縮處理。進而，在對存儲器111中記錄的記錄用圖像數據進行再現時，圖像處理電路110進行解壓縮處理。
[0038]存儲器111具有構成為相對于照相機機身拆裝自如或內置于照相機機身中的可電改寫的非易失性存儲器。在存儲器111中記錄有通過圖像處理電路110的處理而得到的記錄用圖像數據。
[0039]顯示電路112根據通過圖像處理電路110的處理而生成的顯示用圖像數據，在顯示裝置113中顯示實時取景圖像等各種圖像。并且，顯示電路112使顯示裝置113顯示基于通過圖像處理電路110的解壓縮處理而得到的再現用圖像數據的圖像。顯示裝置113例如是液晶顯示器，顯示各種圖像。
[0040]操作部114具有用于供用戶操作照相機的操作部件。該操作部件例如是電源開關、釋放按鈕、再現按鈕、菜單按鈕。操作部114檢測這些操作部件的操作狀態，輸出與檢測到的操作狀態對應的信號。
[0041 ]與照相機側CPU107—起作為移動判定部發揮功能的陀螺儀傳感器115是檢測照相機機身中產生的角速度的傳感器。該陀螺儀傳感器115至少檢測繞沿著照相機機身的垂直方向(設為與攝像元件1 5的y軸平行的方向)的y軸的角速度即偏航(Yaw)方向的角速度和繞沿著照相機機身的水平方向(設為與攝像元件105的X軸平行的方向)的X軸的角速度即俯仰(Pitch)方向的角速度。該陀螺儀傳感器115用于檢測照相機機身的移動。
[0042]接著，對本實施方式的焦點檢測裝置的動作進行說明。圖2是本實施方式中的攝像裝置的AF動作的流程圖。如上所述，攝像裝置的AF動作主要通過照相機側CPU107進行控制。
[0043]在步驟SlOl中，照相機側CPU107進行實時取景顯示。在實時取景顯示中，照相機側CPU107對攝像處理電路106發送控制信號。接受控制信號，攝像處理電路106開始進行攝像元件105的曝光動作。另外，實時取景顯示時的攝像元件105的幀率例如是30fps、60fps、120f ps中的任意一方。在曝光動作的結束后，攝像處理電路106讀出來自攝像元件105的各像素的攝像信號而生成攝像數據。圖像處理電路110對攝像數據進行處理并生成顯示用圖像數據。然后，照相機側CPU107根據由圖像處理電路110生成的顯示用圖像數據對顯示電路112進行控制，以使顯示裝置113顯示實時取景圖像。
[0044]在步驟S102中，照相機側CPU107判定是否通過用戶進行了第I釋放輸入。第I釋放輸入例如是釋放按鈕的半按操作。在步驟S102中判定為未進行第I釋放輸入的情況下，處理返回步驟S101。在步驟S102中判定為進行了第I釋放輸入的情況下，處理轉移到步驟S103。
[0045]在步驟S103中，照相機側CPU107進行AF用曝光設定處理。AF用曝光設定處理是進行步驟S104以后的掃描動作中的曝光設定的處理。下面，參照圖3對AF用曝光設定處理進行說明。圖3是示出AF用曝光設定處理的流程圖。
[0046]在步驟S201中，照相機側CPU107進行測光處理。作為測光處理，照相機側CPU107根據AE評價值計算電路109中計算出的AE評價值，計算實時取景顯示中取得的攝像數據中的被攝體亮度。
[0047]在步驟S202中，照相機側CPU107進行被攝體/照相機靜動判定處理。被攝體/照相機靜動判定處理是判定是否是被攝體或照相機機身正在移動的狀態的處理。下面，參照圖4對被攝體/照相機靜動判定處理進行說明。圖4是示出被攝體/照相機靜動判定處理的流程圖。
[0048]在步驟S301中，照相機側CPU107從陀螺儀傳感器115取得照相機機身中產生的角速度的信息。
[0049]在步驟S302中，照相機側CPU107根據攝像數據檢測攝像數據中的被攝體的運動向量。例如使用塊匹配法求出伴隨實時取景顯示而逐次生成的攝像數據中的被攝體的移動量和移動方向，由此檢測運動向量。
[0050]在步驟S303中，照相機側CPU107計算AF評價值的變化量。即，照相機側CPU107根據伴隨實時取景顯示而生成的攝像數據計算AF評價值計算電路18中計算出的AF評價值的變化量(例如當前幀與緊前幀之間的AF評價值的差分絕對值和)。
[0051 ] 在步驟S304中，照相機側CPU107計算AE評價值的變化量。即，照相機側CPU107根據伴隨實時取景顯示而生成的攝像數據計算AE評價值計算電路109中計算出的AE評價值的變化量(例如當前幀與緊前幀之間的AE評價值的差分絕對值和)。
[0052]在步驟S305中，照相機側CPU107判定角速度的變化量(例如當前幀與緊前幀之間的變化量)是否大于規定閾值。在步驟S305中判定為角速度的變化量不大的情況下，處理轉移到步驟S306。在步驟S305中判定為角速度的變化量較大的情況下，處理轉移到步驟S310。
[0053]在步驟S306中，照相機側CPU107判定運動向量的變化量(例如當前幀與緊前幀之間的變化量)是否大于規定閾值。在步驟S306中判定為運動向量的變化量不大的情況下，處理轉移到步驟S307 ο在步驟S306中判定為運動向量的變化量較大的情況下，處理轉移到步驟S310。
[0054]在步驟S307中，照相機側CPU107判定AF評價值的變化量是否大于規定閾值。在步驟S307中判定為AF評價值的變化量不大的情況下，處理轉移到步驟S308。在步驟S307中判定為AF評價值的變化量較大的情況下，處理轉移到步驟S310。
[0055]在步驟S308中，照相機側CPU107判定AE評價值的變化量是否大于規定閾值。在步驟S308中判定為AE評價值的變化量不大的情況下，處理轉移到步驟S309。在步驟S308中判定為AE評價值的變化量較大的情況下，處理轉移到步驟S310。
[0056]在步驟S309中，照相機側CPU107將靜動判定標志的值設定為“靜”。然后，圖4的處理結束，處理轉移到圖3的步驟S203。靜動判定標志為靜的狀態是認為被攝體和照相機機身雙方靜止的狀態。
[0057]在步驟S310中，照相機側CPU107將靜動判定標志的值設定為“動”。然后，圖4的處理結束，處理轉移到圖3的步驟S203。靜動判定標志為動的狀態是認為被攝體和照相機機身中的至少任意一方運動的狀態。
[0058]這里，返回圖3的說明。在步驟S203中，照相機側CPU107判定是否是靜動判定標志為動、且被攝體亮度為運動體用低亮度極限以上。運動體用低亮度極限是即使提高幀率也能夠確保AF所需要的曝光量的被攝體亮度的閾值。作為該運動體用低亮度極限，例如可以采用APEX值的Bv-5。當然，運動體用低亮度極限不限于Bv-5，能夠根據后面說明的低亮度運動體捕捉模式的掃描動作中應該維持的攝像元件105的幀率的值而變化。在步驟S203中判定為靜動判定標志為動、且被攝體亮度為運動體用低亮度極限以上的情況下，處理轉移到步驟S204。在步驟S203中判定為靜動判定標志不是動或被攝體亮度不是運動體用低亮度極限以上的情況下，處理轉移到步驟S206。
[0059]在步驟S204中，照相機側CPU107使作為AF的模式之一的低亮度運動體捕捉模式有效。低亮度運動體捕捉模式是在低亮度的AF時也有效捕捉運動較快的被攝體的模式。
[0060]在步驟S205中，作為AE動作，照相機側CPU107根據圖5Α所示的幀率上升P線圖計算作為曝光參數的光圈值Αν、曝光時間Τν、感光度Sv。然后，處理轉移到步驟S208。幀率上升P線圖是與被攝體亮度Bv的值無關而能夠將攝像元件105的幀率維持為高于實時取景顯示時的幀率的P線圖。即，在幀率上升P線圖中，即使被攝體亮度Bv的值減小，曝光時間Tv的值也維持在8以上(1/250秒以下)。因此，攝像元件105的幀率能夠維持在比實時取景顯示時的幀率高的值即例如240fps。這樣，在低亮度運動體捕捉模式有效的期間內，通過提高攝像元件105的幀率，能夠實現針對高速移動的被攝體的捕捉性能的提高。
[0061 ]在步驟S206中，照相機側CPU107使低亮度運動體捕捉模式無效。
[0062]在步驟S207中，作為AE動作，照相機側CPU107根據圖5B所示的幀率維持P線圖計算作為曝光參數的光圈值Av、曝光時間Tv、感光度Sv。然后，處理轉移到步驟S208。幀率維持P線圖是能夠盡量維持實時取景顯示時的攝像元件105的幀率的P線圖。即，在幀率維持P線圖中，基本上維持實時取景顯示時的曝光時間Tv，當被攝體亮度Bv的值減小到無法維持實時取景顯示時的曝光時間Tv的程度時，曝光時間Tv的值減小。這樣，在低亮度運動體捕捉模式無效的期間內，通過根據被攝體亮度來變更攝像元件105的幀率，能夠確保低亮度時的曝光量并提高合焦精度。
[0063]在步驟S208中，照相機側CPU107將光圈值Av的信息作為控制信號發送到鏡頭側CPU104。并且，照相機側CPU107將曝光時間Tv、感光度Sv的信息作為控制信號發送到攝像處理電路106。然后，圖3的處理結束，處理轉移到圖2的步驟S104。此后，根據步驟S208中設定的條件進行曝光動作。
[0064]這里，返回圖2的說明。在步驟S104中，照相機側CPU107對鏡頭側CPU104發送控制信號以使得開始進行對焦鏡頭的掃描驅動。接受該控制信號，鏡頭側CPU104對馬達驅動電路103發送控制信號以使得開始在規定方向(例如至近方向)上每次以規定量進行對焦鏡頭的驅動。
[0065]在步驟S105中，照相機側CPU107進行方向判斷處理。方向判斷處理是用于判斷應該進行掃描驅動的方向的處理。下面對方向判斷處理進行說明。圖6是示出方向判斷處理的流程圖。
[0066]在步驟S401中，照相機側CPU107進行AF評價值取得處理。AF評價值取得處理是用于取得AF用的AF評價值的處理。下面，參照圖7對AF評價值取得處理進行說明。圖7是示出AF評價值取得處理的流程圖。
[0067]在步驟S501中，照相機側CPU107從AF評價值計算電路108取得AF評價值。為了進行說明，下面，將步驟S501中取得的AF評價值表記為AFval。
[0068]在步驟S502中，照相機側CPU107判定AF評價值AFval是否是掃描驅動開始后的初次的AF評價值。在步驟S502中判定為AF評價值AFval是掃描驅動開始后的初次的AF評價值的情況下，處理轉移到步驟S503。在步驟S502中判定為AF評價值AFval不是掃描驅動開始后的初次的AF評價值的情況下，處理轉移到步驟S504。
[0069]在步驟S503中，照相機側CPU107保存AF評價值AFval的值作為基準評價值AFval_Base的值。然后，處理轉移到步驟S504。
[0070]在步驟S504中，照相機側CPU107判定是否對AF評價值的最大值AFval_Max的值進行更新。通過判定AF評價值AFval是否大于最大值AFval_Max，來進行該判定。即，在判定為AF評價值AFval大于最大值AFval _Ma x的情況下，判定為對最大值AF va I _Ma x的值進行更新。另外，在掃描驅動開始后的最初的步驟S504的判定中，設定最大值AFval_Ma#^初始值，以使得必定判定為對最大值AFval_Max的值進行更新。在步驟S504中判定為對AF評價值的最大值AFval_Max的值進行更新的情況下，處理轉移到步驟S505。在步驟S504中判定為不對AF評價值的最大值AFval_Max的值進行更新的情況下，圖7的處理結束，處理轉移到圖6的步驟S402o
[0071 ] 在步驟S505中，照相機側CPU107將AF評價值的最大值AFval_Max的值更新為AF評價值AFval的值。然后，圖7的處理結束，處理轉移到圖6的步驟S402。
[0072]這里，返回圖6的說明。在步驟S402中，照相機側CPU107進行方向判斷閾值調整處理。方向判斷閾值調整處理是對用于作出掃描驅動的方向判斷的閾值進行調整的處理。下面，參照圖8對方向判斷閾值調整處理進行說明。圖8是示出方向判斷閾值調整處理的流程圖。
[0073]在步驟S601中，照相機側CPU107判定當前低亮度運動體捕捉模式是否有效。在步驟S601中判定為低亮度運動體捕捉模式有效的情況下，處理轉移到步驟S602。在步驟S601中判定為低亮度運動體捕捉模式不是有效的情況下，處理轉移到步驟S603。
[0074]在步驟S602中，照相機側CPU107將方向判斷閾值設定為嚴格化方向的閾值。然后，圖8的處理結束，處理轉移到圖6的步驟S403。該設定是使后面說明的用于設定方向判斷閾值的系數Dir_th大于標準閾值的設定。例如，在步驟S602中，系數Dir_th設定為30%。該值是一例，能夠適當變更。嚴格化方向的閾值大于標準閾值即可。
[0075]在步驟S603中，照相機側CPU107將方向判斷閾值設定為標準閾值。然后，圖8的處理結束，處理轉移到圖6的步驟S403。例如，在步驟S603中，系數Dir_th設定為15%。該值是一例，能夠適當變更。
[0076]這里，返回圖6的說明。在步驟S403中，照相機側CPU107判定AF評價值AFval與基準評價值AF va I _Ba s e之差是否小于方向判斷閾值-AFva I XDi r_th。在步驟S40 3中判定為AF評價值AF va I與基準評價值AF va I _Ba s e之差小于方向判斷閾值-AF va I X D i r_th的情況下，處理轉移到步驟S404。在步驟S403中判定為AF評價值AFval與基準評價值AFval_Base之差不小于方向判斷閾值-AFval XDir_th的情況下，處理轉移到步驟S405。
[0077]在步驟S404中，照相機側CPU107對鏡頭側CPU104發送控制信號以使得開始進行朝向相反方向的對焦鏡頭的掃描驅動。接受該控制信號，鏡頭側CPU104對馬達驅動電路103發送控制信號以使對焦鏡頭的驅動方向反轉。然后，圖6的處理結束，處理轉移到圖2的步驟S106。該情況下，確定為掃描驅動的方向是與此前的驅動方向的相反方向。
[0078]在步驟S405中，照相機側CPU107判定AF評價值AFval與基準評價值AFval_Base之差是否大于方向判斷閾值AFval XDir_th。在步驟S405中判定為AF評價值AFvaI與基準評價值AFval_Base之差大于方向判斷閾值AFval XDir_th的情況下，圖6的處理結束，處理轉移到圖2的步驟S106。該情況下，確定為掃描驅動的方向與此前的驅動方向相同。在步驟S405中判定為AF評價值AFval與基準評價值AFval_Base之差不大于方向判斷閾值AFval XDir_th的情況下，處理轉移到步驟S406。
[0079]在步驟S406中，照相機側CPUl07待機，直到在下一幀中在AF評價值計算電路108中計算出AF評價值為止。計算出AF評價值后，處理返回步驟S401。該情況下，掃描驅動的方向不確定。
[0080]在本實施方式中的方向判斷處理中，在低亮度運動體捕捉模式有效的期間內，用于作出方向判斷的閾值成為嚴格化方向的閾值。因此，當AF評價值AFvaI與基準評價值AFval_Base相比沒有大幅變化時，不作出方向判斷。由此，在由于低亮度而無法得到較大AF評價值的情況下，也能夠減少產生AF時的掃描驅動的方向的誤判斷的可能性。因此，能夠抑制偽合焦。
[0081]這里，返回圖2的說明。在步驟S106中，照相機側CPU107進行峰值檢測處理。峰值檢測處理是用于檢測AF評價值的峰值的處理。下面，參照圖9對峰值檢測處理進行說明。圖9是示出峰值檢測處理的流程圖。
[0082]在步驟S701中，照相機側CPU107進行AF評價值取得處理。AF評價值取得處理與參照圖7說明的處理相同。因此，省略說明。
[0083]在步驟S702中，照相機側CPU107進行峰值檢測閾值調整處理。峰值檢測閾值調整處理是對用于判定AF評價值是否是峰值的閾值進行調整的處理。下面，參照圖10對峰值檢測閾值調整處理進行說明。圖10是示出峰值檢測閾值調整處理的流程圖。
[0084]在步驟S801中，照相機側CPU107判定當前低亮度運動體捕捉模式是否有效。在步驟S801中判定為低亮度運動體捕捉模式有效的情況下，處理轉移到步驟S802。在步驟S801中判定為低亮度運動體捕捉模式不是有效的情況下，處理轉移到步驟S803。
[0085]在步驟S802中，照相機側CPU107將峰值檢測閾值設定為嚴格化方向的閾值。然后，圖10的處理結束，處理轉移到圖9的步驟S703。該設定是使后面說明的用于設定峰值檢測閾值的系數Peak_th大于標準閾值的設定。在步驟S802中，例如系數Peak_th設定為30%。該值是一例，能夠適當變更。嚴格化方向的閾值大于標準閾值即可。
[0086]在步驟S803中，照相機側CPU107將峰值檢測閾值設定為標準閾值。然后，圖10的處理結束，處理轉移到圖9的步驟S703 ο在步驟S803中，例如系數Peak_th設定為15%。該值是一例，能夠適當變更。
[0087]這里，返回圖9的說明。在步驟S703中，照相機側CPU107判定AF評價值AFval與最大值AFval_Max之差是否小于_AFval_Max X Peak_th。在步驟S703中判定為AF評價值AFval與最大值AFval_Max之差小于_AFval_MaxXPeak_th的情況下，圖9的處理結束，處理轉移到圖2的步驟S107。此時，設為檢測到AF評價值的峰值。在步驟S703中判定為AF評價值AF val與最大值AFval_Max之差不小于_AFval_Max X Peak_th的情況下，處理轉移到步驟S704。
[0088]在步驟S704中，照相機側CPU107待機，直到在下一幀中在AF評價值計算電路108中計算出AF評價值為止。計算出AF評價值后，處理返回步驟S701 ο該情況下，未檢測到AF評價值的峰值。
[0089]在本實施方式中的峰值檢測處理中，在低亮度運動體捕捉模式有效的期間內，峰值檢測用的閾值成為嚴格化方向的閾值。因此，當AF評價值AFvaI與最大值AFval_Max之差不是充分小時，不會檢測到峰值。由此，在由于低亮度而無法得到較大AF評價值的情況下，也能夠減少產生AF時的峰值的誤檢測的可能性。因此，能夠抑制偽合焦。
[0090]這里，返回圖2的說明。在步驟S107中，照相機側CPU107進行合焦位置計算處理。合焦位置計算處理是計算與AF評價值的真峰值對應的對焦鏡頭的位置的處理。下面，參照圖11對合焦位置計算處理進行說明。圖11是示出合焦位置計算處理的流程圖。
[0091]在步驟S901中，照相機側CPU107判定當前低亮度運動體捕捉模式是否有效。在步驟S901中判定為低亮度運動體捕捉模式有效的情況下，處理轉移到步驟S902。在步驟S901中判定為低亮度運動體捕捉模式不是有效的情況下，處理轉移到步驟S903。
[0092]在步驟S902中，照相機側CPU107將合焦位置的插值點數設定為較多。然后，處理轉移到步驟S904。例如，插值點數設定為5點。該值是一例，能夠適當變更。插值點數越多，則能夠越高精度地求出合焦位置。
[0093]在步驟S903中，照相機側CPU107將合焦位置的插值點數設定為較少。然后，處理轉移到步驟S904 ο例如，插值點數設定為3點。該值是一例，能夠適當變更。
[0094]在步驟S904中，照相機側CPU107使用與在峰值檢測中檢測為峰值的AF評價值對應的對焦鏡頭位置的前后的插值點數量的對焦鏡頭位置進行插值運算，從而計算合焦位置。然后，圖11的處理結束，處理轉移到圖2的步驟S108。另外，作為插值運算，使用各種運算。例如，使用拉格朗日插值或最小二乘法等作為插值運算。
[0095]這里，返回圖2的說明。在步驟S108中，照相機側CPU107對鏡頭側CPU104發送控制信號，以使得將對焦鏡頭驅動到合焦位置以進行攝影鏡頭100的焦點調節。接受該控制信號，鏡頭側CPU104對馬達驅動電路103發送控制信號以使得將對焦鏡頭驅動到合焦位置。然后，圖2的處理結束。
[0096]如以上說明的那樣，根據本實施方式，根據被攝體或攝像裝置的移動的大小來設定低亮度AF時的攝像元件的幀率。下面，進一步對該動作進行說明。
[0097]圖12是示出被攝體正在移動、且攝像裝置被手持時的低亮度AF時的攝像元件的幀率的設定的時序圖。另外，圖12從上方起分別示出第I釋放輸入的定時、照相機機身的角速度(偏航(Yaw))的時間變化、照相機機身的角速度(俯仰(Pi tch))的時間變化、運動向量(X)的時間變化、運動向量(y)的時間變化、AF評價值的時間變化、AE評價值的時間變化、曝光動作的變化(通過曝光動作而得到的圖像的圖形)、鏡頭驅動狀態的時間變化。
[0098]在被攝體和攝像裝置都正在移動的情況下，如圖12所示，認為通過第I釋放輸入而開始進行掃描動作之前的照相機機身的角速度(偏航(Yaw))、照相機機身的角速度(俯仰(Pitch))、運動向量(X)、運動向量(y)、AF評價值、AE評價值全部大幅變化。這種情況下，照相機側CPU107使低亮度運動體捕捉模式有效并使攝像元件105的幀率上升。由此，能夠準確地捕捉運動較快的被攝體并進行高精度的AF。另外，在本實施方式中，在被攝體亮度低于運動體用低亮度極限的情況下，即使在被攝體或攝像裝置正在移動的情況下，也不使攝像元件105的幀率上升。由此，能夠確保掃描動作中的AF評價值的取得所需要的最低限度的曝光量。
[0099]圖13是示出被攝體靜止、且攝像裝置例如固定在三腳架上時的低亮度AF時的攝像元件的幀率的設定的時序圖。
[0100]在被攝體和攝像裝置都靜止的情況下，如圖13所示，通過第I釋放輸入而開始進行掃描動作之前的照相機機身的角速度(偏航(Yaw))、照相機機身的角速度(俯仰(Pitch))、運動向量(X)、運動向量(y)、AF評價值、AE評價值幾乎沒有變化。這種情況下，照相機側CPU107使低亮度運動體捕捉模式無效并維持攝像元件105的幀率。由此，能夠增大曝光量并針對低亮度被攝體進行高精度的AF。
[0101][變形例]
[0102]下面，對本實施方式的變形進行說明。例如，在所述實施方式中，在掃描動作的開始前進行幀率的變更。與此相對，也可以在掃描動作中進行幀率的變更。下面，對這種變形例進行說明。另外，下面，主要對與所述實施方式不同的部分進行說明。
[0103]圖14是示出變形例的方向判斷處理的流程圖。圖14的處理是代替圖6而進行的處理。另外，在圖14中，對與圖6相同的處理標注與圖6相同的步驟編號。
[0104]在步驟S410中，照相機側CPU107進行掃描中幀率變更處理。掃描中幀率變更處理是用于動態地變更掃描驅動中的幀率的處理。掃描中幀率變更處理在后面詳細說明，這里，設為通過掃描中幀率變更處理設定了幀率來繼續說明。在步驟S410的掃描中幀率變更處理后，處理轉移到步驟S401。步驟S401以后的處理與圖4相同。因此，省略說明。
[0105]圖15是示出變形例的峰值檢測處理的流程圖。圖15的處理是代替圖9而進行的處理。另外，在圖15中，對與圖9相同的處理標注與圖9相同的步驟編號。
[0106]在步驟S710中，照相機側CPU107進行掃描中幀率變更處理。掃描中幀率變更處理在后面詳細說明，這里，設為通過掃描中幀率變更處理設定了幀率來繼續說明。在步驟S710的掃描中幀率變更處理后，處理轉移到步驟S701。步驟S701以后的處理與圖9相同。因此，省略說明。
[0107]圖16是示出掃描中幀率變更處理的流程圖。步驟SlOOl中，照相機側CPU107進行測光處理。與步驟S201同樣進行測光處理。
[0108]在步驟S1002中，照相機側CPU107進行被攝體/照相機靜動判定處理。與圖4同樣進行該處理。但是，在步驟S1002中的被攝體/照相機靜動判定處理結束后，處理轉移到圖16的步驟S1003。
[0109]在步驟S1003中，照相機側CPU107判定是否是靜動判定標志為動、且被攝體亮度為運動體用低亮度極限以上。在步驟S1003中判定為靜動判定標志為動、且被攝體亮度為運動體用低亮度極限以上的情況下，處理轉移到步驟31004。在步驟51003中判定為靜動判定標志不是動或被攝體亮度不是運動體用低亮度極限以上的情況下，處理轉移到步驟S1006。
[0110]在步驟S1004中，照相機側CPU107使作為AF的模式之一的低亮度運動體捕捉模式有效。
[0111]在步驟S1005中，作為AF評價值取得用的AE動作，照相機側CPU107根據圖5A所示的幀率上升P線圖計算作為曝光參數的光圈值Av、曝光時間Tv、感光度Sv。另外，根據取得前次的AF評價值時的AF用區域的像素信號生成此時的被攝體亮度Bv。然后，處理轉移到步驟S1008o
[0112]在步驟S1006中，照相機側CPU107使低亮度運動體捕捉模式無效。
[0113]在步驟S1007中，作為AF評價值取得用的AE動作，照相機側CPU107根據圖5B所示的幀率維持P線圖計算作為曝光參數的光圈值Av、曝光時間Tv、感光度Sv。然后，處理轉移到步驟S1008。
[0114]在步驟S1008中，照相機側CPU107將光圈值Av的信息作為控制信號發送到鏡頭側CPU104。并且，照相機側CPU107將曝光時間Tv、感光度Sv的信息作為控制信號發送到攝像處理電路106。然后，圖16的處理結束。此后，根據步驟S1008中設定的條件進行曝光動作。
[0115]如以上說明的那樣，根據本變形例，在掃描動作中也變更攝像元件的幀率。下面，進一步對該動作進行說明。
[0116]圖17是示出掃描動作中、被攝體或攝像裝置的狀態變化時的低亮度AF時的攝像元件的幀率的設定的時序圖。
[0117]在掃描動作開始時，設被攝體和攝像裝置都靜止。此時，如圖17所示，通過第I釋放輸入而開始進行掃描動作之前的照相機機身的角速度(偏航(Yaw))、照相機機身的角速度(俯仰(Pi tch))、運動向量(X)、運動向量(y)、AF評價值、AE評價值幾乎沒有變化。這種情況下，照相機側CPU107使低亮度運動體捕捉模式無效并維持攝像元件105的幀率。由此，能夠增大曝光量并針對低亮度被攝體進行高精度的AF。
[0118]另一方面，在掃描動作中判斷出被攝體或攝像裝置的移動的情況下，如圖17所示，認為通過第I釋放輸入而開始進行掃描動作之前的照相機機身的角速度(偏航(Yaw))、照相機機身的角速度(俯仰(Pi tch))、運動向量(X)、運動向量(y)、AF評價值、AE評價值全部大幅變化。這種情況下，照相機側CPU107使低亮度運動體捕捉模式有效并使攝像元件105的幀率上升。由此，能夠準確捕捉運動較快的被攝體并進行高精度的AF。
[0119]根據以上說明的本變形例，通過在掃描動作中也對攝像元件的幀率進行設定，能夠針對低亮度被攝體進行更高精度的AF。
[0120]以上根據實施方式說明了本發明，但是，本發明不限于所述實施方式，當然能夠在本發明的主旨的范圍內進行各種變形和應用。例如，在所述實施方式中，設AF動作中的鏡頭驅動為掃描驅動。與此相對，即使AF動作中的鏡頭驅動為擺動驅動，也能夠應用所述實施方式的手法。
[0121]并且，所述實施方式的各處理也可以存儲為能夠由作為計算機的CPU等執行的程序。除此之外，也可以存儲在存儲卡、磁盤、光盤、半導體存儲器等外部存儲裝置的存儲介質中進行發布。而且，CPU等讀入該外部存儲裝置的存儲介質中存儲的程序，通過該讀入的程序對動作進行控制，由此能夠執行所述處理。
【主權項】
1.一種攝像裝置，其根據對被攝體的像進行攝像的攝像元件的攝像信號使對焦鏡頭移動來進行焦點調節，所述攝像裝置具有: 評價值計算部，其從所述攝像信號中提取規定的信號成分而生成評價值； 控制部，其根據所述評價值進行所述焦點調節；以及 移動判定部，其判定所述被攝體或所述攝像裝置是否正在移動， 在由所述移動判定部判定為所述被攝體或所述攝像裝置正在移動的情況下，所述控制部將所述攝像元件的幀率從第I幀率變更為比所述第I幀率大的第2幀率。2.根據權利要求1所述的攝像裝置，其中， 伴隨將所述幀率變更為所述第2幀率，所述控制部將用于作出合焦位置所在的方向的判斷的閾值變更為更難作出所述判斷的閾值。3.根據權利要求1所述的攝像裝置，其中， 伴隨將所述幀率變更為所述第2幀率，所述控制部將用于檢測所述評價值的峰值的閾值變更為更難判定為峰值的閾值。4.根據權利要求1所述的攝像裝置，其中， 伴隨將所述幀率變更為所述第2幀率，所述控制部進行變更，使得增加為了通過插值運算求出與所述評價值的峰值相當的所述對焦鏡頭的位置而使用的鏡頭位置的數量。5.根據權利要求1所述的攝像裝置，其中， 在進行所述焦點調節的期間內由所述移動判定部判定為所述被攝體或所述攝像裝置正在移動的情況下，所述控制部將所述幀率從所述第I幀率變更為所述第2幀率，持續取得所述評價值，根據由以所述第I幀率取得的攝像信號生成的評價值和由以所述第2幀率取得的攝像信號生成的評價值，檢測所述評價值的峰值。6.根據權利要求1所述的攝像裝置，其中， 所述攝像裝置還具有根據所述攝像信號檢測所述被攝體的亮度的亮度檢測部， 在由所述亮度檢測部檢測到的所述亮度為規定的閾值以下的情況下，即使在由所述移動判定部判定為所述被攝體或所述攝像裝置正在移動的情況下，所述控制部也不將所述攝像元件的幀率從第I幀率變更為所述第2幀率。7.一種攝像裝置的攝像方法，該攝像裝置根據對被攝體的像進行攝像的攝像元件的攝像信號使對焦鏡頭移動來進行焦點調節，所述攝像方法具有以下步驟: 判定所述被攝體或所述攝像裝置是否正在移動； 在判定為所述被攝體或所述攝像裝置正在移動的情況下，將所述攝像元件的幀率從第I幀率變更為比所述第I幀率大的第2幀率； 從所述攝像信號中提取規定的信號成分而生成評價值；以及 根據所述評價值進行所述焦點調節。8.根據權利要求7所述的攝像方法，其中， 在將所述幀率變更為所述第2幀率的步驟中包含以下步驟:將用于作出合焦位置所在的方向的判斷的閾值變更為更難作出所述判斷的閾值。9.根據權利要求7所述的攝像方法，其中， 在將所述幀率變更為所述第2幀率的步驟中包含以下步驟:將用于檢測所述評價值的峰值的閾值變更為更難判定為峰值的閾值。10.根據權利要求7所述的攝像方法，其中， 在將所述幀率變更為所述第2幀率的步驟中包含以下步驟:進行變更，使得增加為了通過插值運算求出與所述評價值的峰值相當的所述對焦鏡頭的位置而使用的鏡頭位置的數量。11.根據權利要求7所述的攝像方法，其中， 所述攝像方法還具有以下步驟: 在進行所述焦點調節的期間內判定為所述被攝體或所述攝像裝置正在移動的情況下，將所述幀率從所述第I幀率變更為所述第2幀率，持續取得所述評價值;以及 根據由以所述第I幀率取得的攝像信號生成的評價值和由以所述第2幀率取得的攝像信號生成的評價值，檢測所述評價值的峰值。12.根據權利要求7所述的攝像方法，其中， 所述攝像方法還具有以下步驟:根據所述攝像信號檢測所述被攝體的亮度， 在所述亮度為規定的閾值以下的情況下，即使在判定為所述被攝體或所述攝像裝置正在移動的情況下，也不將所述攝像元件的幀率從第I幀率變更為所述第2幀率。
【文檔編號】H04N5/235GK105872356SQ201610081007
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】伊東覺
【申請人】奧林巴斯株式會社