电子照相机 【技术领域】
本发明涉及一种电子照相机，特别是一种按照适合被摄景的方式调整摄像参数的电子照相机。
背景技术
专利文献1公开了这种照相机的一例。根据该背景技术，由CPU检测出高亮度黄昏景色区域占据被摄景中形成的十字区域的比例、和被摄景的相互对置的端部区域的亮度差。CPU在端部区域间的亮度差大且高亮度黄昏景色的比例大时，将被摄景看作黄昏情景，并将摄影参数调整为适合于黄昏情景的参数。
【专利文献1】：日本特开2003-315867号公报
但是，为了判别被摄景是否为黄昏情景而关注的属性只有被摄景的亮度。因此，背景技术中，在黄昏情景的判别性能上进而在摄像参数的调整性能上具有界限。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种能够提高摄像参数的调整性能的电子照相机。
本发明的电子照相机(10：与实施例中相应的参照符号，以下相同)具备：摄像单元(16)，其具有被摄景的光学像所照射的摄像面；第一检测单元(S83、S35)，其检测到被摄景中存在的特定物体的距离；第二检测单元(S37～S43、S49)，其与第一检测单元的检测处理关联地检测被摄景的亮度信息；调整单元(S45～S47、S51～S53、S17、S25)，其判别由第一检测单元检测出的距离与由第二检测单元检测出的亮度信息是否满足既定条件，从而调整摄像参数。
摄像单元具有被摄景的光学像所照射的摄像面。由第一检测单元检测出到存在于被摄景中的特定物体的距离。第二检测单元与第一检测单元的检测处理关联地检测被摄景的亮度信息。调整单元判别由第一检测单元检测出的距离与由第二检测单元检测出的亮度信息是否满足既定条件来调整摄像参数。
这样，在摄像参数的调整中，除了被摄景的亮度信息之外还关注到特定物体的距离。因此，能够提高摄像参数的调整精度。
优选上述电子照相机还具备配置在摄像面的前方的聚焦透镜(12)、和将聚焦透镜与摄像面之间的间隔调整为对焦于特定物体的间隔的调整单元(S81)，第一检测单元基于调整单元的调整结果检测距离。
优选既定条件包括距离超过第一阈值的距离条件。
进一步优选上述电子照相机还具备根据变焦倍率来变更第一阈值的大小的变更单元(S111～S115)。
优选第二检测单元包括将被摄景整体的亮度作为亮度信息的至少一部分来进行检测的整体亮度检测单元(S39)，既定条件包括由整体亮度检测单元检测出的亮度超过第二阈值的亮度条件。
优选第二检测单元包括将被摄景的上部的亮度与被摄景的下部的亮度的差异作为亮度信息的至少一部分来进行检测的差异检测单元(S41～S43、S49)，既定条件包括由差异检测单元检测出的差异超过第3阈值的差异条件。
进一步优选上述电子照相机还具备检出摄像面在绕光轴方向上的旋转状态的检出单元(S48、S91～S95)，差异检测单元参照检出单元的检出结果来判别被摄景地上下关系。
本发明的摄像控制程序用于使具备具有被摄景的光学像所照射的摄像面的摄像单元(16)的电子照相机(10)的处理器执行：第一检测步骤(S83、S35)，检测到存在于被摄景中的特定物体的距离；第二检测步骤(S37～S43、S49)，与第一检测步骤的检测处理关联地检测被摄景的亮度信息；调整步骤(S45～S47、S51～S53、S17、S25)，判别由第一检测步骤检测出的距离与由第二检测步骤检测出的亮度信息是否满足既定条件从而调整摄像参数。
本发明的摄像控制方法由具备具有被摄景的光学像所照射的摄像面的摄像单元(16)的电子照相机(10)执行，包括：第一检测步骤(S83、S35)，检测到存在于被摄景中的特定物体的距离；第二检测步骤(S37～S43、S49)，与第一检测步骤的检测处理关联地检测被摄景的亮度信息；调整步骤(S45～S47、S51～S53、S17、S25)，判别由第一检测步骤检测出的距离与由第二检测步骤检测出的亮度信息是否满足既定条件从而调整摄像参数。
(发明效果)
根据本发明，在摄像参数的调整中，除了被摄景的亮度信息之外还关注到特定物体的距离。因此，能够提高摄像参数的调整精度。
本发明的上述目的、其它目的、特征和优点会通过参照附图进行的以下的实施例的详细说明而变得进一步明确。
【附图说明】
图1是表示该发明的一实施例的结构的模块图。
图2是表示摄像面的评价区域和评价块的分配状态的一例的图解图。
图3(A)是表示由图1的实施例捕捉的被摄景的一例的图解图，(B)是由图1的实施例捕捉的被摄景的另一例的图解图。
图4是表示适用于图1的实施例的CPU的动作的一部分的流程图。
图5是表示适用于图1的实施例的CPU的动作的另一部分的流程图。
图6是表示适用于图1的实施例的CPU的动作的又一部分的流程图。
图7是表示适用于图1的实施例的CPU的动作的再另一部分的流程图。
图8是表示适用于图1的实施例的CPU的动作的另一部分的流程图。
图9是表示适用于图1的实施例的CPU的动作的又一部分的流程图。
图10是表示该发明的另一实施例的结构的模块图。
图11是表示适用于图10的实施例的CPU的动作的一部分的流程图。
图12是表示适用于图10的实施例的CPU的动作的另一部分的流程图。
图13(A)是表示向左倾斜90°的状态下的评价区域和评价块的分配状态的一例的图解图，(B)是表示向右倾斜90°的状态下的评价区域和评价块的分配状态的一例的图解图。
图中：10-数码照相机；12-聚焦透镜；16-摄像装置；20-照相处理电路；24-SDRAM；30-AE/AWB评价电路；32-AF评价电路；34-CPU；42-闪存；44-变焦镜头；48-倾斜传感器。
【具体实施方式】
参照图1，该实施例的数码照相机10包括由驱动器18a和18b分别驱动的聚焦透镜12和光圈单元14。经过这些部件后的被摄景的光学像照射在摄像装置16的摄像面上，进行光电转换。由此，生成表示被摄景像的电荷。
另外，聚焦透镜12相当于配置在摄像面的前方的透镜单元LU中收纳的多个透镜中的1个，在摄像面的前方沿光轴方向移动。另外，摄像面被未图示的原色滤色器覆盖，由配置在摄像面上的各个像素生成的电荷具有R(红)、G(绿)、B(蓝)中的任一个的颜色信息。
接通电源时，CPU34为了在摄像作业下执行直通图像处理，命令驱动器18c反复执行曝光动作和间隔读取动作。驱动器18c响应从未图示的SG(信号发生器)周期性地产生的垂直同步信号Vsync，曝光摄像面，且以光栅扫描方式读取由摄像面生成的电荷的一部分。从摄像装置16周期性地输出基于被读取的电荷的低分辨率的原始图像数据。
照相处理电路20对从摄像装置16输出的原始图像数据进行白平衡调整、颜色分离、YUV变换等处理，生成YUV形式的图像数据。生成的图像数据通过存储控制电路22写入SDRAM24。LCD驱动器26通过存储控制电路22反复读取SDRAM24中保存的图像数据，基于读取的图像数据驱动LCD监视器28。其结果，在监视器画面中显示被摄景的实时运动图像(直通图像)。
参照图2，将摄像面在水平方向和垂直方向上分别分割为16块，由此在摄像面上分配共256个评价区域。其中，配置在上端的32个评价区域形成评价块BKupr，配置在下端的32个评价区域形成评价块BKlwr。
AE/AWB评价电路30在每次产生垂直同步信号Vsync时对从照相处理电路20输出的Y数据中的属于各评价区域的一部分Y数据进行积分。由此，响应于垂直同步信号Vsync，从AE/AWB评价电路30输出256个积分值、即256个AE/AWB评价值。
AF评价电路32在每次产生垂直同步信号Vsync时对属于各评价区域的一部分的Y数据的高频分量进行积分。由此，响应于垂直同步信号Vsync，从AF评价电路32输出256个积分值、即256个AF评价值。
设置在按键输入装置36中的快门按钮36s处于非操作状态时，摄像模式被设定为通常模式。CPU34基于从AE/AWB评价电路30输出的AE/AWB评价值执行适合通常模式的直通图像用AE/AWB处理，算出适合通常模式的适当光圈量、适当曝光时间以及适当白平衡调整增益作为适当摄像参数。算出的适当光圈量、适当曝光时间以及适当白平衡调整增益分别被设定在驱动器18b、18c以及照相处理电路20中。其结果，显示在LCD监视器28上的直通图像的亮度和白平衡被适度地调整。
另外，CPU34在快门按钮36s处于非操作状态时，在连续AF作业下执行AF处理。被摄景中存在人物的脸部时，将图2所示的256个评价区域中的覆盖脸部图像的一部分评价区域定义为AF处理用的提取区域。被摄景中没有人物的脸部时，将图2所示的256个评价区域的全部定义为AF处理用的提取区域。
CPU34在属于被定义的提取区域的AF评价值满足既定的AF启动条件(帧间的AF评价值的变动量超过基准的条件)时，关注该AF评价值并执行所谓的登山处理。聚焦透镜12在驱动器18a的控制下，在摄像面的前方沿光轴方向移动，并被配置在对焦点处。
将覆盖人物的脸部的一部分评价区域定义为提取区域时，对焦在人物的脸部。另一方面，将所有的评价区域定义为提取区域时，对焦在被摄景中存在的物体之中最靠近摄像面的物体上，即最近物体上。
若AF处理完成，则CPU34参照当前的聚焦透镜12的位置(当前的聚焦透镜12与摄像面之间的间隔)，计算从透镜顶端到被聚焦的物体的距离，生成表示计算出的距离的被摄物距离信息。被摄物距离信息在将覆盖人物的脸部的一部分评价区域定义为提取区域时表示从透镜顶端到人物的脸部的距离，在将所有的评价区域定义为提取区域时表示从透镜顶端到最近物体的距离。
因此，捕捉到图3(A)所示的被摄景时，对焦在人物HM1的脸部FC1上，被摄物距离信息表示从透镜顶端到脸部FC1的距离。相对于此，捕捉到图3(B)所示的被摄景时，对焦在房屋HS1上，被摄物距离信息表示从透镜顶端到房屋HS1的距离。
另外，图3(A)所示的被摄景和图3(B)所示的被摄景都相当于白天捕捉的被摄景。另外，“透镜顶端”意味着位于透镜单元LU的顶端的透镜的顶端。
半按快门按钮36s时，CPU34停止连续AF作业，在模式设定处理下选择对应于被摄景的摄像模式。然后，CPU34为了准确调整焦点，再次执行AF处理。基于属于连续AF作业下被定义的提取区域的AF评价值执行AF处理。聚焦透镜12通过登山处理而被配置到对焦点处。
若AF处理完成，则CPU34以适合于选择的摄像模式的方式，执行基于从AE/AWB评价电路30输出的AF/AWB评价值的记录用AE处理。由此，作为当前摄像模式的最佳摄像参数算出最佳光圈量和最佳曝光时间。如上所述，将算出的最佳光圈量和最佳曝光时间分别设定在驱动器18b和18c中。其结果，将显示在LCD监视器30上的直通图像的亮度调整为最佳值。
全按快门按钮36s时，CPU34为了执行正式曝光处理，将对应的命令赋予给驱动器18c。驱动器18c响应于垂直同步信号Vsync的产生并对摄像面进行正式曝光，以光栅扫描方式读取在电荷读取区域中生成的电荷。其结果，从摄像装置16输出表示被摄景的高分辨率的原始图像数据。
然后，CPU34基于在正式曝光处理之后从AE/AWB评价电路30输出的AF/AWB评价值，执行适合于通过模式设定处理选择的摄像模式的记录用AWB处理。由此，作为适当摄像参数来算出适合于选择的摄像模式的最佳白平衡调整增益。计算出的最佳白平衡调整增益被设定在照相处理电路20中。其结果，从照相处理电路20输出具有最佳白平衡的高分辨率的图像数据，经过存储控制电路22写入SDRAM24中。
完成记录用AWB处理时，CPU34为了执行记录处理，向I/F38赋予记录命令。I/F38通过存储控制电路22读取保存在SDRAM24中的高分辨率的图像数据，并将读取的图像数据以文件形式记录在记录介质40中。完成记录处理时，重新开始直通图像处理。另外，摄像模式回到通常模式，而且再次启动连续AF作业。
模式设定处理按以下的要领执行。首先，在摄像作业下取入在连续AF作业下生成的被摄物距离信息。产生垂直同步信号Vsync时，从AE/AWB评价电路30读入256个AE/AWB评价值，并基于取入的AE/AWB评价值计算出被摄景整体的平均亮度、评价块BKupr的平均亮度以及评价块BKlwr的平均亮度。将被摄景整体的平均亮度定义为“AVEfrm”，将评价块BKupr的平均亮度定义为“AVEupr”，并且将评价块BKlwr的平均亮度定义为“AVElwr”。
之后，判断由被摄物距离信息表示的距离(到被聚焦的物体的距离)是否超过了阈值TH1、判断平均亮度AVEfrm是否超过了阈值TH2，并且判断从平均亮度AVEupr减去平均亮度AVElwr而得到的差值ΔAVE是否超过了阈值TH3。
若到被聚焦的物体的距离超过了阈值TH1、平均亮度AVEfrm超过了阈值TH2且差值ΔAVE超过了阈值TH3，则将摄像模式确定为风景模式(远景模式)。
捕捉到图3(B)所示的被摄景时，到被聚焦的物体即到房屋HS1的距离超过了阈值TH1、平均亮度AVEfrm超过了阈值TH2、差值ΔAVE超过了阈值TH3。对应于图3(B)所示的被摄景，将摄像模式设定为风景模式。
另一方面，若到被聚焦的物体的距离为阈值TH1以下、平均亮度AVEfrm为阈值TH2以下、差值ΔAVE为阈值TH3以下时，执行其它的情景判别和模式确定处理。
捕捉到图3(A)所示的被摄景时，虽然平均亮度AVEfrm超过了阈值TH2，但是到被聚焦的物体即脸部FC1的距离为阈值TH1以下或差值ΔAVE为阈值TH3以下。将摄像模式设定为不同于风景模式的模式。
但是，开始模式设定处理后经过30帧期间也还没有明确判别出情景时，将摄像模式确定为通常模式。在适合于这样确定的摄像模式的状态下执行上述的记录用AE/AWB处理。
CPU34并行执行包括图4～图8所示的摄像作业和图9所示的连续AF作业的多个作业。另外，在闪存42中存储对应于这些作业的控制程序。
参照图4，在步骤S1中，为了从LCD监视器38输出表示被摄景的直通图像而执行直通图像处理。然后，在步骤S3中将摄像模式设定为通常模式，在步骤S5中启动连续AF作业。
在步骤S7中判别是否半按了快门按钮36s，判别结果为否时反复进行步骤S9的直通图像用AE/AWB处理。其结果，在基于通常模式的状态下适当调整直通图像的亮度和白平衡。
半按快门按钮36s时，在步骤S11中停止连续AF作业。在步骤S13中，为了选择适合于被摄景的摄像模式，执行模式设定处理。在步骤S15中执行AF处理，在步骤S17中执行记录用AE处理。通过步骤S15的处理，将聚焦透镜12配置在对焦点处。另外，在适合于选择的摄像模式的状态下执行步骤S17的处理。
在步骤S19中判别是否全按了快门按钮36s，在步骤S21中判别是否解除了快门按钮36s的操作。若在步骤S19中为是，则在步骤S23中执行正式曝光处理，在步骤S25中执行适合于通过模式设定处理选择的摄像模式的记录用AWB处理。完成记录用AWB处理时，经过步骤S27的记录处理和步骤S29的直通图像处理回到步骤S3。若在步骤S21中为是，则直接回到步骤S3。
基于图6～图8所示的子程序执行图4所示的步骤S13的模式设定处理。在步骤S31中执行初始化处理，在步骤S33中取入在后述的步骤S83中生成的被摄物距离信息。产生垂直同步信号Vsync时，从步骤S35进入步骤S37，从AE/AWB评价电路30取入256个AE/AWB评价值。在步骤S39中，基于取入的AE/AWB评价值，将被摄景整体的平均亮度作为“AVEfrm”来计算。在步骤S41中，将评价块BKupr的平均亮度作为“AVEupr”来计算，在步骤S43中，将评价块BKlwr的平均亮度作为“AVElwr”来计算。
在步骤S45中，判别由步骤S35取入的被摄物距离信息所表示的距离是否超过了阈值TH1。另外，在步骤S47中，判别平均亮度AVEfrm是否超过了阈值TH2。若步骤S45和47的至少一方为否，则进入步骤S55，若步骤S45和S47都为是，则进入步骤S49。
在步骤S49中，从平均亮度AVEupr减去平均亮度AVElwr来计算差值ΔAVE，在步骤S51中，判别计算出的差值ΔAVE是否超过了阈值TH3。若在步骤S51中为否，则进入步骤S55，另一方面，若在步骤S51中为是，则在步骤S53中将摄像模式设定为风景模式之后返回到上层的程序。
在步骤S55中，执行其它的情景判别和模式确定处理。在步骤S57中判别通过步骤S55的处理是否确定了摄像模式，在步骤S59中判别从模式设定处理开始之后是否经过了30帧期间。若在步骤S57中为是，则直接返回上层的程序，若在步骤S59中为是，则在步骤S61中将摄像模式确定为通常模式之后返回上层的程序。
在图9所示的连续AF作业中，首先在步骤S71中判别是否从被摄景发现了人物的脸部。若在这里为是，则进入步骤S73，将覆盖脸部的一部分评价区域定义为提取区域。另一方面，若为否，则将所有的评价区域定义为提取区域。
产生垂直同步信号Vsync时，从步骤S77进入步骤S79，基于在步骤S73或S75中定义的提取区域的AF评价值，判别是否满足AF启动条件。在这里，若为否，则直接回到步骤S71，另一方面，若为是，则经过步骤S81～S83的处理后回到步骤S71。在步骤S81中，执行关注在步骤S73或S75中定义的提取区域的AF评价值的AF处理，将聚焦透镜12配置在对焦点处。在步骤S83中，参照当前时刻的聚焦透镜12的位置，计算从透镜顶端到被聚焦的物体的距离，生成表示计算出的距离的被摄物距离信息。
从以上的说明可知，摄像装置16具有被摄景的光学像所照射的摄像面。CPU34基于AF评价电路32的输出执行AF处理(S81)，将聚焦透镜12的位置(聚焦透镜12与摄像面之间的距离)调整到与存在于被摄景中的特定物体对焦的位置(间隔)处。完成AF处理时，CPU34参照聚焦透镜12的当前位置检测出从透镜顶端到特定物体的距离(S83、S33)，进一步基于AE/AWB评价电路30的输出检测被摄景的亮度信息(S37～S43、S49)。另外，CPU34还判别检测出的距离和亮度信息是否满足既定条件，从而调整摄像参数(S45～S47，S51～S53，S17，S25)。
这样，在为了调整摄像参数而关注的被摄景的属性中，除了被摄景的亮度信息之外还包括从透镜顶端到特定物体的距离。由此，能够提高摄像参数的调整精度。
另外，该实施例中，在摄像面的上端和下端中固定分配了评价块BKupr和BKlwr，但是也可以根据摄像面绕光轴方向的旋转，变更评价块BKupr和BKlwr的分配。另外，在该实施例中，固定了阈值TH1的大小，但是也可以根据变焦倍率来变更阈值TH1的大小。
此时，数码照相机10如图10所示，需要追加设置倾斜传感器48、变焦透镜44、驱动器46以及变焦按钮36z，而且CPU34需要追加执行图11所示的倾斜检出作业和图12所示的阈值控制作业。
另外，倾斜传感器48是用于检出摄像面绕光轴方向的旋转状态的传感器。另外，变焦透镜44在操作了变焦按钮36z时通过驱动器46而沿光轴方向移动。
参照图11，在步骤S91中，判别摄像面在绕光轴方向上是否为正立的状态，在步骤S93中，判别摄像面在绕光轴方向上是否为向左旋转了90°的状态，并且在步骤S95中，判别摄像面在绕光轴方向上是否为向右旋转了90°的状态。步骤S91～S95都基于倾斜传感器48的输出而进行判别。
若在步骤S91中为是，则进入步骤S99，在摄像面的上端和下端按图2所示的要领分配评价块BKupr和BKlwr。若在步骤S93中为是，则进入步骤S101，在摄像面的左端和右端按图13(A)所示的要领分配评价块BKupr和BKlwr。若在步骤S95中为是，则进入步骤S103，在摄像面的右端和左端按图13(B)所示的要领分配评价块BKupr和BKlwr。若完成了步骤S99～S103的处理、或步骤S91～S95都为否，则回到步骤S91。
根据图13(A)，由配置在摄像面的左端的32个评价区域形成评价块BKupr，由配置在摄像面的右端的32个评价区域形成评价块BKlwr。另外，根据图13(B)，由配置在摄像面的右端的32个评价区域形成评价块BKupr，由配置在摄像面的左端的32个评价区域形成评价块BKlwr。
参照图12，在步骤S111中，判别变焦倍率是否在基准值REF以下。在这里，若为是，则在步骤S113中，将阈值TH1设定为数值K1(＝例如2m)。另一方面，若为否，则在步骤S115中，将阈值TH1设定为数值K2(＝例如10m)。完成步骤S113或S115的处理时，回到步骤S111。
另外，在上述的实施例中，在AF处理中使聚焦透镜12沿光轴方向移动，但是也可以代替聚焦透镜12或者与聚焦透镜12一起使摄像装置沿光轴方向移动。
另外，在该实施例中，在模式设定处理开始之后经过30帧期间也没有明确判别出情景时，将摄像模式确定为通常模式(参照图8的步骤S59～S61)，但是没有明确判别出情景时，也可以将摄像模式迅速确定为通常模式。
另外，在该实施例中，将摄像模式确定为风景模式时，终止了模式设定处理(参照图7的步骤S53)，但是，向通过模式设定处理判别的多个情景即多个摄像模式分配了优先顺序时，在确定为风景模式之后，需要执行其它的情景判别和模式确定处理。此时，在步骤S53的处理之后需要进入步骤S55，而且在步骤S57中判断为是之后需要执行从被确定的多个摄像模式之中选择优先顺序更高的摄像模式的处理。
而且，该实施例中，在摄像参数的调整中检测从透镜顶端到特定物体的距离，但是，取而代之，也可以检测出从摄像面到特定物体的距离。