专利名称：拍摄装置以及视场角调节方法
技术领域：
本发明涉及拍摄装置以及视场角调节方法。
背景技术：
目前配合被拍摄体尺寸变化自动控制变焦倍率的技术是公知的。例如，在专利文 献1(日本国特开2007-208453号公报)中所述的相机通过模板匹配(template matching) 方法，连续检测追踪伴随移动的被拍摄体，并通过采用配合该被拍摄体尺寸变化来自动控 制变焦倍率的技术，能够在拍摄者不进行变焦操作的情况下，以最佳尺寸拍摄移动的被拍 摄体。但是，上述的专利文献1中所述的模板匹配方法，在所追踪的被拍摄体大小、形状 变化大时存在不能追踪被拍摄体的问题。即，在模板匹配方法中，通过从现存帧图像中进行 检索，以类似度最高的图像区为被拍摄体而追踪与由前帧图像(含有要追踪的被拍摄体的 图像)所切取的模板类似的小图像区。但是，在这种方法中，当被拍摄体的大小、形状变化 大时，与由前帧图像所切取的模板之间的类 似度变低，从而不能追踪被拍摄体。因此，例如，在运动员从远处靠近，横穿过相机的跟前之后向远处离去的情况下， 需要迅速地反复更新用于匹配的模板，所以存在所谓处理量增加的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种即使在被拍摄体的尺寸变化大的情况下，对用于追 踪的处理量不产生负担就能够追踪被拍摄体，以最佳尺寸来进行拍摄的拍摄装置以及视场 角调节方法。为了达到上述目的，本发明的一个类型为拍摄装置，其特征在于，具备拍摄单元； 指定单元，指定包含在由该拍摄单元拍摄的图像中的要追踪的图像区；拍摄控制单元，对于 所述拍摄单元以依次拍摄的方式进行控制；判断单元，判断由所述指定单元所指定的图像 区的、由所述拍摄控制单元依次拍摄的图像之间的变化趋势；视场角调节单元，根据通过该 判断单元所判断的变化趋势，调节包含所述图像区的拍摄视场角。为了达到上述目的，本发明的另一个类型为视场角调节方法，其特征在于，含有 指定步骤，指定包含在拍摄部拍摄的图像中的要追踪的图像区；拍摄控制步骤，对于所述拍 摄部以依次进行拍摄的方式进行控制；判断步骤，判断在所述指定步骤中所指定的图像区 的、在所述拍摄控制步骤中依次拍摄的图像之间的变化趋势；视场角调节步骤，根据在该判 断步骤中所判断的变化趋势，调节包含所述图像区的拍摄视场角。根据本发明，即使被拍摄体的尺寸变化大时，对用于追踪的处理量不产生负担就 能够追踪被拍摄体，以最佳尺寸来进行拍摄。
图1是数码相机1的外观图。
图2表示数码相机1概略结构的方框图。图3表示本实施方式的拍摄场景一例的示意图。图4是未进行自动变焦时和进行自动变焦时的实时取景(live view)图像的对比 图。图5表示用于执行记录模式处理的控制程序流程图。 图6表示用于由中央控制部18执行可否追踪判断处理(参照图5的步骤S5)的 控制程序流程图。图7中的图7A是检索对象区T[num]的示意图，图7B是初始坐标设定的示意图。图8表示粒子P的分布图。图9粒子P的对应表的示意图。图10新P[num]的分布图。图11表示用于由中央控制部18执行追踪处理(参照图5的步骤S9)的控制程序 流程图。图12本实施方式的追踪处理的示意图。图中10_变焦驱动控制部，12-拍摄部，18-中央控制部，22-追踪处理部，24-被 拍摄体。
具体实施例方式以下，以数码相机为例，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是数码相机1的外观图，其中，(1A)是正视图，(1B)是后视图。在该图中，数 码相机1构成为在适合于手拿形状的机身2的前面配置内装有电动变焦功能的透镜镜筒 3，并且在该机身2的背面配置由液晶显示屏构成的显示部4、变焦键5、功能键6以及光标 键(cursor key) 7，而且在该机身2的上面配置有电源开关8和具有半按下快门功能的快门 键9。另外，该结构为通用数码相机的结构，但是，并不局限于此，例如，也可以是像单反式数 码相机那样的结构，或者，也可以为装载于便携式电话机及其它电子设备上的结构或装载 于数字摄像机(digital video camera)的结构。图2表示数码相机1概略结构的方框图。在该图中，数码相机1含有透镜镜筒3、 变焦驱动控制部10、聚焦驱动控制部11、拍摄部12、CDS/ADC13、图像处理部14、编码/解码 处理部15、预览引擎(previewengine) 16、键输入部17、显示部4、中央控制部18、RAM19、程 序存储器20、图像记录部21、追踪处理部22以及连接这些各个部分的总线23。对各个部分的详细情况进行说明，首先，透镜镜筒3是收容光轴对齐的多片拍摄 透镜的透镜组件，图示的拍摄透镜表示其中的变焦透镜3a和聚焦透镜3b。变焦透镜3a伴 随通过变焦驱动控制部10的控制而动作的未图示变焦电机的动作，相对其它拍摄透镜能 够在光轴上前后移动，并通过该移动，调整拍摄透镜对被拍摄体24的拍摄视场角(变焦倍 率)。另外，聚焦透镜3b伴随通过变焦驱动控制部11的控制而动作的未图示变焦电机的动 作，相对其它拍摄透镜能够在光轴上前后移动，并通过该移动来调整被拍摄体24的焦点位 置。拍摄部12由(XD、CM0S等二维图像传感器构成，配置在含有上述变焦透镜3a和聚 焦透镜3b的拍摄透镜的光轴上，并输出与经由该拍摄透镜成像的被拍摄体的光学像相应的模拟拍摄信号。CDS/ADC13是将与由拍摄部12输出的被拍摄体光学像相应的模拟拍摄信号转换 为数字信号的电路，该CDS/ADC13由保持所输入的拍摄信号的CDS、伴随AE(自动曝光调 整)处理等而放大拍摄信号的增益调整放大器(AGC)、将放大后的拍摄信号转换为数字拍 摄信号的A/D转换器(ADC)等构成。图像处理部14是对由⑶S/ADC13输出的数字拍摄信号施行各种图像处理(伽马 处理等)的电路。编码/解码处理部15是以JPEG形式等规定的编码方式来压缩记录图像(在图像 记录部21中写入的图像文件)，另外以相同方式来扩展再生图像(从图像记录部21读出的 图像文件)的电路。预览引擎16是缩小加工由CDS/ADC13输出的数字拍摄信号，以屏幕(构成图)确 认用的实时取景图像(或称为预览图像)的形式输出给显示部4，或者，在图像记录模式下 缩小加工在图像记录部21中记录的稍前图像而输出给显示部4，或者进一步在图像再生模 式下缩小加工由图像记录部21读出的图像而输出到显示部4的电路。键输入部17是生成配置在机身2各部分的各种按钮类(变焦键5、功能键6、光标 键7、快门键9等)的操作信号的电路。显示部4由规定纵横比(aspect ratio)(例如，16 9)的液晶显示屏与驱动器构 成，当输入显示信号、驱动驱动器的驱动控制信号时根据该显示信号将图像设成实时取景 图像而在下位层中进行显示，而且在上位层显示由中央控制部18输出的消息、图标(icon)寸。中央控制部18是统一控制数码相机1各部分的单片微型计算机，该中央控制部18 预先读出存储于程序存储器15中的控制程序，通过执行该控制程序，控制数码相机1的各 部分，且基于包含在拍摄信号中的亮度信息进行的AE控制处理、基于对比度(contrast)检 测方式进行的自动聚焦(AF)控制处理、变焦控制以及后面所述的记录模式处理等。RAM19是暂时存储由CDS/ADC13输出的图像信号的缓冲存储器(buffer memory)， 该缓冲存储器具有能够存储多张连续拍摄的图像的容量。程序存储器20是预先存储保持由中央控制部18执行的控制程序的装置，图像处 理部21是记录保存拍摄完成后的图像文件的装置。该图像记录部21，例如也可以是如存储 卡那样能够拆装的部件。追踪处理部22是执行在后面所述的追踪处理的电路。总线23是进行数码相机1 各部分的信号传输的共用线。接着，对数码相机1的工作进行说明。“拍摄场景的例子”图3是表示本实施方式的拍摄场景一例的示意图。图3A是被拍摄体24与数码相 机1位置关系的例子，是从上俯视的图。在该例子中表示被拍摄体24从远处(面对附图方 向的右边)朝向数码相机1接近，穿过数码相机1前面再远离时的时间序列的位置关系。图 3B表示此时的数码相机1的取景器图像(在显示部4中显现出的实时取景图像)，其中，图 像25为被拍摄体24正在从远处朝向数码相机1时的图像，图像26为被拍摄体24穿过数 码相机1前面的瞬间的图像，图像27为被拍摄体24相对于数码相机1背身远离时的图像。
在这种的拍摄场景中，如图像25、26、27中所示，被拍摄体24在拍摄图像中所占的 比例从小的状态变大，然后再变小，因此，拍摄者操作变焦键5，将被拍摄体24设定为所希 望大小，并等待任意快门机会全按下快门键9，但是，持续的变焦操作难免麻烦。因此，在本 实施方式中，最初只进行一次的变焦操作设定视场角，将被拍摄体24的大小设成期望大小 之后，设定以后能够自动调节视场角，从而避免上述的不便(麻烦)。具体而言，若手动移近图像25的被拍摄体24使图像25的被拍摄体24占满屏幕 (全屏)，则其以后的图像26、图像27的被拍摄体24大小与手动移近时的大小一致自动加 减调节，由此避免上述的不便(麻烦)。图3C表示如此设定的图像25’ 27’。图像25，的被拍摄体24是用手动移近的 图像，其后的图像26’、27’的被拍摄体24是自动调节大小的图像。如图3C中所示，在本实施方式中，对一边大小变化一边移动的被拍摄体24能够自 动调节视场角(变焦倍率)，使该被拍摄体24的大小维持大致固定，因此不仅得到所谓不 导致操作麻烦就能够始终用所希望的视场角打开快门的效果，而且由于不使用开头专利文 献1那种的模板匹配法，所以还得到所谓不具备该专利文献1缺点(处理时间的增加)的 独特效果(在后面也进行详细说明)。图4A F是在不进行自动变焦的情况和进行自动变焦的情况下的实时取景图像 的对比图。图4A C是分别表示在不进行自动变焦时的图像25、26、27。另外，图4D F分别表示进行自动变焦时的图像25，、26，、27，。图4A(图像25) 显现了远处的被拍摄体24，图4B(图像26)中显现了穿过数码相机1前面的瞬间的被拍摄 体24，图4C(图像27)中显现了背身远离的被拍摄体24。在这些图4A C中，不进行自动 变焦时的被拍摄体24的大小经过从“小”变“大”，再变“小”的过程。其中，为了说明方便， 将在图4A(图像25)中显现的被拍摄体24的大小、图4B(图像26)中显现的被拍摄体24 的大小和图4C(图像27)中显现的被拍摄体24的大小分别设为a、b和c，并且设定a < b
> Co在本实施方式的意图在于，使如图4A C那样大小变化(a —b —c)的被拍摄体 24维持在图4D f (图像25， 27，)中所示的固定大小(A = B = C)。在本实施方式中，首先手动进行变焦操作。即，拍摄者在图像25的阶段操作变焦 键5而使摄入该图像25中的被拍摄体24大小a符合所希望目标大小(图4B的图像25’ 的被拍摄体24大小A)。然后，在本实施方式中，按照摄入图像26的被拍摄体24的大小b变成目标大小 (摄入图像26’的被拍摄体24的大小B)的方式进行自动变焦，而且，按照摄入在图像27的 被拍摄体24的大小c变成目标大小(摄入图像27’的被拍摄体24的大小C)的方式进行 自动变焦，从而结果能使摄入在该期间的实时取景图像(图像25’ 图像27’)的被拍摄体 24大小与目标大小相符而维持于固定大小(A = B = C)。接着，对实施方式的控制程序进行说明。[记录模式处理]图5是表示用于执行记录模式处理的控制程序流程图。所谓记录模式处理是指如 下一系列处理，即在显示部4中显示用于屏幕确认的实时取景图像，并在检测拍摄者半按 下快门操作(半按下快门键9的操作)时 行AE(自动曝光调整)、AWB(自动白平衡调整)以及AF(自动聚焦)，而且，在检测由操作者的全按下快门操作(全按下快门键9的操作)时将该时刻的拍摄图像转换为JPEG文件而记录保存在图像记录部21。该控制程序是预先存储在程序存储器20的程序，是在图像记录模式下由中央控 制部18执行的程序。当开始进行记录模式处理时，中央控制部18判断是否为自动变焦模式(步骤Si)。 自动变焦模式是指对一边大小变化一边移动的被拍摄体24，自动调节视场角(变焦倍率)， 使该被拍摄体24的大小维持大致固定时所使用的模式。当步骤Sl的判断结果为“否”时， 判断为其它的拍摄模式(不使用自动变焦的通常记录模式)，并分到用于执行该拍摄模式 的处理(未图示)，但是，当步骤Sl的判断结果为“是”时执行以下的处理。中央控制部18在显示部4显示实时取景图像(步骤S2)，用户操作变焦键5调整 视场角使被拍摄体在显示区中成为所希望的大小(步骤S3)。当结束视场角调整时，接着中央控制部18等待对半按下快门(半按下快门键9的 操作)的检测(步骤S4)，当检测出半按下快门操作时进行AE(自动曝光调整)、AWB(自动 白平衡调整)以及AF(自动聚焦)。另外，同时中央控制部18执行在后面详细说明的“可否 追踪判断处理”(步骤S5)而判断该判断结果是否为“可追踪”(步骤S6)。简单而言，所谓 “可否追踪判断处理”是将通过半按下快门进行AF后的图像区指定为要追踪的图像区(后 面所述的评价对象图像)，判断能否追踪包含在该图像区的被拍摄体移动的处理。在步骤S6中，当中央控制部18判断成不可追踪时，中央控制部18在显示部4显 示不可追踪消息(步骤S7)再返回到视场角调整(步骤S3)。另一方面，当中央控制部18 判断成可追踪时，中央控制部18在显示部4显示可追踪消息(步骤S8)。然后，中央控制 部18 —边执行在后面详细说明的“追踪处理”(步骤S9) —边等待对快门5的全按下操作 (步骤S10)。简单而言，所谓“追踪处理”是指一边追踪进行AF的被拍摄体的移动，一边按 照该被拍摄体变成固定大小(所述的目标大小)的形式连续进行自动变焦的一系列处理。从步骤S4的半按下快门检测到步骤S9的追踪处理完成期间持续由操作者进行半 按下快门操作。另外，在此期间，若拍摄者中断半按下快门操作，则在该时刻从流程退出，中 途结束控制程序。中央控制部18在进行“追踪处理”期间检测到快门键9的全按下操作时，将在该 时刻由拍摄部12输出的高精度图像信号转换为JPEG形式的图像文件，在图像记录部21中 进行记录保存(步骤Sll)而结束程序。[可否追踪处理]图6是表示用于由中央控制部18执行可否追踪判断处理(参照图5的步骤S5)的 控制程序流程图。在该流程中，由实时取景图像获取进行上述AF后的η张图像区(其中η =5)(步骤S110)作为评价对象图像，对该5张评价对象图像按顺序进行以下的学习处理。首先，中央控制部18在评价对象图像中生成规定数量的检索点(以下，称为粒子) P(步骤Sl 11)。例如，若设定粒子P的个数为256个，则以P[num] (Px[num]、Py[num]) (0 < =num < = 255)来表示各个粒子P的坐标。另外，在本实施方式中将粒子P的个数设定为256个，但是，并不局限于此，只要根 据在数码相机1中装载的CPU的处理能力而适当决定合适的个数即可。接着，中央控制部18将以各粒子P[num]为中心的规定范围设定为检索对象区T [num](步骤 SI 12)。图7A是检索对象区T[num]的示意图。如该图中所示，设定size = 2，并将检索对 象区T设定为从各粒子起纵横两像素范围，即以各粒子为中心的纵向5个像素、横向5个像 素的范围。用下式(1)来表示该检索对象区T[num]。T [num] = {Q (Px [num] +p，PY [num] +k)-size ≤ p ≤ size, -size ≤ k ≤ size} ......(1)另外，在本实施方式中，设定size = 2，但是，并不局限于此，也可以根据学习精度 和处理负担而决定适当的size值。接着，中央控制部18设定所有粒子P[num]的初始坐标(步骤S113)。图7B是初始坐标设定的示意图。如该图中所示，在自动聚焦区E的内侧设定追踪 对象区C，并且设该追踪对象区C的中心点为粒子P的初始坐标(Fx，Fy)，在第一张评价对 象图像的YUV的各色空间(Y色空间Srl，U色空间Sr2，V色空间Sr3)中存储各个追踪 对象区C的基准像素值Bl、B2、B3 (步骤S114)。如此，若设聚焦区E的中心坐标为(Fx，Fy)，则用下式⑵表示粒子P [num]的初 始坐标。P [num] (Px[num]，PY[num]) = (Fx, FY)...... (2)另外，在本实施方式中，采用YUV色空间当作评价对象图像的色空间，但是，并不 局限于此，当然也可以采用RGB色空间、HSV色空间、HLS色空间、0HHTA色空间等其它色空 间。只要根据数码相机1的实时取景图像的色空间而适当进行选择即可。当设定评价对象图像的Y色空间、U色空间、V色空间分别为Sri、Sr2、Sr3时，用 下式⑶ (5)来表示各个基准像素值B1、B2、B3。Bl(p, k) = Sri (Fx+p, FY+k) ......(3)B2(p, k) = Sr2(Fx+p, FY+k) ......(4)B3(p, k) = Sr2(Fx+p, FY+k) ......(5)-size≤ p ≤size, size≤ k ≤ size接着，执行用虚线包围的五个处理(步骤S115 步骤S119)，不过，在后面所述的 “追踪处理”(参照图12)中还含有与该五个处理相同的处理。对该五个处理进行说明，首先采用遵照正态分布的随机数更新所有粒子P[num] 的坐标(步骤S115)。图8是表示粒子P的分布图。另外，在该图中，为了方便，在256个粒子P之中只显 示20个。在图中，正方形的区域分别为检索对象区T，在一部分检索对象区中标示有打0]、 T[1]、T[2]、T[3]、T[4]……T[6]的符号。另外，检索对象区内的点分别为粒子P，同样，对 这些粒子P标有P W]、P [1]、P [2]、P [3]、P [4]……P [6]的符号。其中，当设定遵照平均P、离散o 2的正态分布的随机数为，o 2)时，以下式 (6)来更新粒子P[num]的坐标。P [num] (Px [num]，PY [num])= (Px[num] +N[u , o 2]，PY[num] +N(u , o 2))...... (6)
如此，当更新所有粒子P [num]的坐标时，接着计算各粒子的加权(步骤S 116)。 具体而言，在评价对象图像的YUV的各色空间中计算构成各个检索对象区T[num]的像素Q 的像素值。然后，计算所计算出的像素值与所存储的基准像素值Bl B3之差量处于规定 范围内的像素的像素数，设定其个数为该粒子的加权。该“加权”表示评价对象图像的检索对象区T[num]和第一张评价对象图像的追踪 对象区C的类似程度。即，所谓加权大是指评价对象图像的检索对象区T[num]和第一张评 价对象图像的追踪对象区C类似。具体而言，设定上下阈值为TH1、TH2而计数出满足下式(7) (9)的像素Q的个 数，设为加权Pw[num]。顺便提一下，由于在本实施方式中设定size为2、构成各检索对象 区T[num]的像素Q为25个，因此加权Pw[num]的最小值为0、最大值为25。THl ≤Bl (i, j)-Sr 1(PX[num]+i, Py[num]+j)≤ TH2......(7) THl ≤ B2 (i，j) -Sr2 (Px [num] +i，Py [num] +j)≤TH2......(8)THl ≤B3 (i，j) -Sr3 (Px [num] +i，Py [num] +j)≤ TH2......(9)-size ≤ i ≤ size, -size ≤j ≤size接着，进行粒子P的再采样(步骤S117)。具体而言，设定阈值为TH3而去除加权 Pw处于TH3以下的粒子，之后进行粒子P的采样(步骤S118)。即，按照通过再采样留下的 粒子P的加权Pw之和为规定值N的方式进行采样。之后，生成N个标识符，根据加权Pw使 这些N个标识符分别与粒子P建立对应。即，粒子P的加权Pw越大，与该粒子P所对应的 标识符的个数越多。接着，按照与粒子P的个数相等的次数反复随机选择N个标识符之一的处理。然 后，将与在该处理中所选的标识符对应的粒子P设成新的256个粒子P[num]而进行存储。 其中，有时多次选择指定的粒子P，不过，此时多次存储指定的粒子P。图9是粒子P的所对应表的示意图。在该图中，设定在步骤S117中所采用的TH3 为4、作为加权Pw总和的N为1024，作为标识符生成0 1023的整数。然后，根据加权Pw 使这些1024个整数分别与粒子P建立对应。例如，粒子P[23]由于加权Pw为22，因此对应0-21的整数。粒子P[248]因为加 权Pw为22，所以对应22-43的整数。接下来，在从0到1023的范围内256次产生随机数，从1024个整数中抽出与所产 生的随机数相等的数值，并设定对应该抽出数值的粒子P为新粒子P[rmm]而进行存储。即，通过以上的步骤S117(粒子的再采样)以及步骤S118(粒子的采样)的处 理，从P[num]中选择指定的粒子。然后，对所选的P[num]附上0 255的编号，并作为新 P “num”而进行记录。图10是新P [num]的分布图。粒子P的分布，由在前面的图8中所示的状态变成该 图中所示的状态。例如，P[5]、P[6]由于加权Pw不足TH3或者未被随机数选择，因此被消 除。另一方面，P
在随机选择N个标识符中之一时多次被选，因此作为新P[92]、P[119] 而进行存储。另外，P[l]作为新P[208]而进行存储，P[2]作为新P[103]而进行存储。另外，P[3]作为新P[139]而进行存储，P[4]作为新P[54]而进行存储。如此，当获得新P[num]的分布时，接着计算新P [num]的坐标离散V(步骤S119)。 以上所述的是用虚线包围的五个处理(步骤S115 步骤S119)的工作。顺便提一下，所谓“离散V”是表示粒子的空间分布(不局限于正态分布)的离散 值，由下式(10)，给出该“离散V”的值。其中，式(10)中的xl、yl为粒子的坐标，标有上 划线的x、y表示x或y的平均值。另外，该“离散V”与上式(4)的“离散02”不同。上式 (4)的“离散0 2”在步骤S115中更新粒子坐标时以遵照正态分布的随机数来移动坐标，不 过，表示此时的正态分布的离散。与此相对，“离散V”是表示追踪拍摄对象的多个粒子的空 间分布的离散。 接下来，判断离散V是否不足规定阈值(步骤S120)，当该判断结果为“否”时由于 不能追踪拍摄对象，因此移到步骤S126，使不可追踪标记为ON而返回图5的步骤S6，另一 方面，当该判断结果为“是”时判断离散V相对上次的变化量是否大(步骤S121)。然后，当该判断结果为“否”时使不可追踪标记为ON而返回图5的步骤S6，另一方 面，当该判断结果为“是”时将所有粒子P[num]坐标的附上加权的平均作为拍摄对象的当 前坐标而进行计算(步骤S122)，判断该坐标是否位于评价对象图像的追踪范围内(步骤 S123)。然后，当该判断结果为“否”时使不可追踪标记为ON而返回图5的步骤S6，另一方 面，当该判断结果为“是”时判断当前的评价对象图像是否为最后张(第五张)(步骤S124)， 当该判断结果为“否”时将评价对象图像更新为下一个图像(步骤S125)，返回到步骤S115 而进行循环(loop)处理，当该结果为“否”时直接进入图5的步骤S6。[追踪处理]图11是表示为了执行追踪处理(参照图5的步骤S9)而中央控制部18对追踪处 理部22进行控制时的控制程序流程图。在本实施例中，所谓“追踪处理”是指一边追踪进行了 AF的被拍摄体移动，一边判 断追踪对象被拍摄体的变化趋势，而且按照该被拍摄体成为固定大小(所述的目标大小) 的形式连续进行自动变焦的一系列的处理。然后，在本实施方式中，在该“追踪处理”中执行与所述图6的步骤S115 步骤 S119相同的处理。之后，着眼于通过该处理所获取的离散V的变化趋势与追踪对象被拍摄 体的变化趋势之间成立固定的关联关系，从而一边追踪被拍摄体一边对拍摄视场角进行调 节。S卩，在该追踪处理中，首先执行与所述图6的步骤115 步骤119相同的处理(步 骤S201)而对本次的离散(N)与上次的离散V(N-l)进行比较(步骤S202)。步骤S202的 比较结果为 “V(N) < V(N-1)”、“V(N) = V(N-l)” 或 “V(N) >V(N_1)”。离散V(N)与上次相比较大的情况(V(N) >V(N_1))，例如是人物接近等拍摄对象 变大的情况。在这种情况下，为了使被拍摄体的大小保持固定，进行移离处理(缩小处理)。 相反，离散V(N)与上次相比较小的情况(V(N) <V(N-1))，例如是人物的远离等拍摄对象变小的情况。在这种情况下，为了使被拍摄体的大小保持固定，进行移近处理(放大处理)。具体而言，在步骤S202的比较结果为“小”的情况[与上次相比离散V(N)较小的 情况V (N) < V (N-I)]下将变焦透镜3a向T (望远)侧进行驱动控制(移近控制)而使视场 角变窄，在该比较结果为“大”的情况[与上次相比离散V(N)]较大的情况V(N) > V(N-I)] 下将变焦透镜3a向W(广角)侧进行驱动控制(移离控制)而使视场角变广。另外，在该 比较结果为“相同”情况下什么也不做( 对变焦透镜3a不进行驱动控制)。图12是本实施方的追踪处理的示意图。通过追踪处理的五个处理(步骤S115 步骤S119)所得的离散V表示在追踪对象被拍摄体在拍摄图像中所占的比例大小变化。例 如，在图12的左侧纵向排列的三个被拍摄体39、40、41之中的中间的被拍摄体40以在拍摄 图像整体中所占的大小为目标大小(在图5的步骤S3中成为视场角调整目标的大小)。此 时，若以被拍摄体40的离散为上次的离散V(N-I)，则在被拍摄体的大小从被拍摄体40向 被拍摄体39变化时，被拍摄体39的离散V(N)比被拍摄体40的离散V(N-I)大。另外，被 拍摄体的大小从被拍摄体40向被拍摄体41变化的情况是被拍摄体从数码相机1远离的情 况。此时，被拍摄体41的离散V比被拍摄体40的离散V(N-I)小。因此，通过调查离散V的变化，能够判断追踪对象被拍摄体的变化趋势，根据该检 测结果，能够进行移近和移离控制。如此，在本实施方式中，在追踪处理中计算粒子P [num]的坐标离散V，根据该分散 V的变化，掌握追踪对象被拍摄体的大小变化，因此不需要通过模板匹配方法等来检测被拍 摄体，即使在被拍摄体的尺寸变大的情况下，不增加处理量就能够产生所谓能够使追踪对 象被拍摄体的大小保持固定的显著效果。
权利要求
一种拍摄装置，其特征在于，具备拍摄单元(12)；指定单元，指定包含在由该拍摄单元拍摄的图像中的要追踪的图像区；拍摄控制单元(18)，控制所述拍摄单元依次进行拍摄；判断单元(18)，判断在由所述指定单元所指定的图像区由所述拍摄控制单元控制依次拍摄的图像之间的变化趋势；和视场角调节单元(18)，根据该判断单元所判断的变化趋势，调节包含所述图像区的拍摄视场角。
2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，还具备存储单元(22)，存储由所述指定单元指定的图像区的特征量； 检索点设定单元(22)，在存储于该存储单元中的图像区设定多个检索点； 更新单元(22)，采用随机数更新由所述检索点设定单元所设定的检索点坐标； 加权设定单元(22)，对存储在所述存储单元中的特征量与由所述更新单元所更新的检 索点特征量进行比较，在各检索点设定与类似度相应的加权；筛选单元(22)，对由所述加权设定单元设定了加权的检索点根据所述加权进行筛选； 离散获取单元，获取由所述筛选单元所筛选的检索点离散，所述判断单元，根据由所述离散获取单元所获取的离散变化，判断由所述拍摄控制单 元控制依次拍摄的图像之间的变化趋势。
3.根据权利要求2所述的拍摄装置，其特征在于，所述拍摄装置还具备调节量获取单元，该调节量获取单元根据由所述离散获取单元所 获取的离散，通过所述视场角调节单元获取所述视场角调节单元要调节的调节量。
4.根据权利要求2所述的拍摄装置，其特征在于，所述视场角调节单元按照在由所述判断单元判断离散变小时使拍摄视场角变窄，在由 所述判断单元判断离散变大时使拍摄视场角变广的方式对拍摄视场角进行调节。
5.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述视场角调节单元按照在由所述拍摄控制单元控制依次拍摄的图像之间所述图像 区成为大致固定大小的方式对视场角进行调节。
6.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述拍摄装置还具备变焦透镜(3a)，所述视场角调节单元通过驱动该变焦透镜，而对 所述拍摄视场角进行调节。
7.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述拍摄装置还具备对焦单元，该对焦单元通过驱动聚焦透镜(3b)而对焦在被拍摄 体上，所述指定单元指定的实时取景图像区是指所述图像中的由所述对焦单元对焦的区域。
8.一种视场角调节方法，其特征在于，含有指定步骤，指定包含在由拍摄部所拍摄的图像中的要追踪的图像区； 拍摄控制步骤，控制所述拍摄部依次进行拍摄；判断步骤，判断在所述指定步骤所指定的图像区所述拍摄控制步骤中依次拍摄的图像 之间的变化趋势；和视场角调节步骤根据在该判断步骤中所判断的变化趋势，调节包含所述图像区的拍摄视场角。
全文摘要
本发明提供一种拍摄装置以及视场角调节方法，其追踪单元，存储图像中的被拍摄体区的特征量，并且在该被拍摄体区设定多个检索点。接着采用随机数更新所设定的多个检索点坐标。然后，对更新后的检索点特征量与所存储的特征量进行比较而在各检索点设定与类似度相应的加权。然后，根据加权对检索点进行筛选，并计算所筛选的检索点的离散。视场角调节单元根据计算出的离散决定视场角的调节量。
文档编号H04N5/232GK101841653SQ20101012003
公开日2010年9月22日 申请日期2010年2月23日 优先权日2009年2月23日
发明者中込浩一, 手岛义裕 申请人:卡西欧计算机株式会社