摄像装置和摄像装置的控制方法_3

文档序号:9239944阅读:来源:国知局
与图像的对比度值的一般关系的概略图。在从镜头位置A朝向镜头位置B进行对焦镜头240的扫描动作的情况下,如图9所示,随着对焦镜头240接近合焦镜头位置,对比度值增加,随着对焦镜头240远离合焦镜头位置,对比度值减小。
[0074]在本实施方式中,如上所述,仅使用当前图像和基准图像的双方图像中判定为有效块的评价块,计算与各个图像对应的对比度值即contrastValNow和contrastValRef。因此,由于有效块的位置和数量根据基准图像或当前图像中的亮点或钳子的有无及其位置差异等而变化,所以,contrastValNow和contrastValRef的绝对值变化。但是,与图9同样,根据基准图像取得时的对焦镜头位置和当前图像取得时的对焦镜头位置来决定contrastValRef 与 contrastValNow 的大小关系。
[0075]例如,在图9中作为状态I示出的对焦镜头位置接近合焦镜头位置的状态下,此时取得的contrastValNowl大于contrastValRef I。在该状态下,IensPosRef依次更新为当前图像取得时的对焦镜头位置lensPosNow。
[0076]并且,在图9中作为状态2示出的对焦镜头位置超过合焦镜头位置并远离的状态下,此时取得的contrastValNow2小于contrastValRef2。在该状态下,在IensPosRef中保存合焦镜头位置。合焦镜头位置与当前图像取得时的对焦镜头位置之差增大,在contrastValNow2成为contrastValRef2*K以下(包含该值)的时刻,AF控制部339结束峰值检测,所以,此时,在IensPosRef中保存合焦镜头位置。
[0077]这里,AF控制部339通过适当设定所述系数K,在由于作为被摄体的活体或摄像部200的微小移动或噪声的影响等而在合焦镜头位置以外的对焦镜头位置处产生了对比度值的减小的情况下,也能够防止峰值的误检测,能够高精度地检测合焦镜头位置。
[0078]在峰值检测结束后,AF控制部339将IensPosRef作为请求镜头位置输出到镜头位置控制部340,在对焦镜头240到达了 lensPosRef后,合焦动作完成,结束单次AF。
[0079]通过进行这种控制,在本实施方式中的内窥镜系统中,在由于作为被摄体的活体稍微移动等而使图像中的亮点的位置变动的情况下或者用户移动钳子的情况下等应该除去的被摄体在图像中的位置在AF中发生变化的情况下,也能够准确地进行单次AF。
[0080]2.4变形例
[0081]接着,使用图5所示的流程图对本实施方式的变形例进行说明。S201、S202与图4的S101、S102相同。首先,本变形例中的AF控制部339判定当前图像是否是扫描开始后的第I张图像(S203),在是第I张的情况下,输出控制信号以使得保存从有效块判定部335输出到有效块信息保存部336的effectiveBlockFlagNow (bx、by)作为effectiveBlockFlagRef (bx、by)。进而,AF控制部339输出控制信号以使得保存从对比度值计算部332输出到对比度值保存部333的blockContrastValNow (bx、by)作为blockContrastValRef (bx、by)。并且,AF控制部339从镜头位置控制部340取得lensPosNow,将其作为IensPosRef进行保存(S204)。此后,AF控制部339继续进行峰值检测。
[0082]并且,AF控制部339判定当前图像是否是扫描开始后的第2张图像(S205),在是第2张的情况下,首先,输出控制信号以使得将有效块信息保存部336中保存的effectiveBlockFlagRef (bx、by)复制到基准图像的前I张图像的有效块判定标志effectiveBlockFlagOld (bx、by)。进而,AF控制部339输出控制信号以使得将对比度值保存部333中保存的blockContrastValRef (bx、by)复制到基准图像的前I张图像的各评价块的对比度值blockContrastValOld (bx、by)。并且,AF控制部339将IensPosRef复制到基准图像的前I张图像的对焦镜头位置lensPosOld。接着,AF控制部339输出控制信号以使得保存从有效块判定部335输出到有效块信息保存部336的effectiveBlockFlagNow(bx、by)作为effectiveBlockFlagRef (bx、by)。进而,AF控制部339输出控制信号以使得保存从对比度值计算部332输出到对比度值保存部333的blockContrastValNow(bx、by)作为blockContrastValRef (bx、by)。并且,AF控制部339从镜头位置控制部340取得lensPosNow,将其作为IensPosRef进行保存(S206)。此后,AF控制部339继续进行峰值检测。
[0083]并且,在当前图像是扫描开始后的第3张及以后的图像的情况下(S205为“否”的情况下),AF控制部339取得从对比度值决定部338输出的contrastValNow和contrastValRef 并进行比较(S207、S208)。
[0084]在contrastValNow 大于 contrastValRef 的情况下(S208 为“是”的情况下),首先,AF控制部339输出控制信号以使得将有效块信息保存部336中保存的 effectiveBlockFlagRef(bx> by)复制到 effectiveBlockFlagOld(bx、by),更新effectiveBlockFlag01d(bx、by)。进而,AF控制部339输出控制信号以使得将对比度值保存部 333 中保存的 blockContrastValRef (bx、by)复制到 blockContrastValOld (bx、by),更新 blockContrastValOld (bx、by)。并且,AF 控制部 339 通过将 IensPosRef 复制到lensPosOld,更新IensPosOldo接着,AF控制部339输出控制信号以使得保存从有效块判定部335输出到有效块信息保存部336的effectiveBlockFlagNow (bx、by)作为effectiveBlockFlagRef (bx、by)。进而,AF控制部339输出控制信号以使得保存从对比度值计算部332输出到对比度值保存部333的blockContrastValNow (bx、by)作为blockContrastValRef (bx、by)。并且,AF控制部339从镜头位置控制部340取得lensPosNow,将其作为IensPosRef进行保存(S209)。此后,AF控制部339继续进行峰值检测。
[0085]并且,在contrastValNow 小于 contrastValRef 的情况下(S208 为“否”的情况下),AF 控制部 339 对 contrastValNow 和 contrastValRef*K 进行比较(S210)。这里,K为O到I之间的任意的系数。在contrastValNow大于contrastValRef*K的情况下(S210 为“是”的情况下),AF 控制部 339 不进行 effectiveBlockFlagRef (bx、by)、blockContrastValNow (bx、by)、IensPosRef的更新,继续进行峰值检测。另一方面,在contrastValNow为contrastValRef*K以下(包含该值)的情况下(S210为“否”的情况下),AF控制部339判定为检测到合焦镜头位置,结束峰值检测。
[0086]另外,本变形例中的AF区域设定部337根据从有效块判定部335输出的effectiveBlockFlagNow (bx、by)、从有效块信息保存部336输出的effectiveBlockFlagRef (bx、by)和 effectiveBlockFlagOld (bx、by)这三方来设定 AF 区域,将其输出到对比度值决定部338。具体而言,首先,针对effectiveBlockFlagNow (bx、by)和effectiveBlockFlagRef (bx、by)按照各评价块来计算逻辑积,接着,将其结果和针对effectiveBlockFlagOld (bx、by)按照各评价块计算逻辑积的结果作为afAreaFlag (bx、by)输出到对比度值决定部338。通过进行这种处理,AF区域设定部337能够设定当前图像、基准图像(适当表记为第I基准图像)和基准图像的前I张图像(适当表记为第2基准图像)的全部图像中判定为有效块的评价块的集合作为AF区域。
[0087]进而,本变形例中的对比度值决定部338根据从AF区域设定部337输出的afAreaFlag (bx、by)和从对比度值计算部 332 输出的 blockContrastValNow (bx、by)决定contrastValNow,并将其输出到AF控制部339。进而,对比度值决定部338根据从AF区域设定部337输出的afAreaFlag (bx, by)、从对比度值保存部333输出的blockContrastValRef (bx、by)和 blockContrastValOld (bx、by)决定 contrastValRef 和contrastValOld,并将其输出到AF控制部339。
[0088]具体而言,对比度值决定部338计算与afAreaFlag (bx、by)为I的评价块对应的blockContrastValNow (bx、by)的总和,将其设为contrastValNow。进而,对比度值决定部338 分别计算与 afAreaFlag (bx、by)为 I 的评价块对应的 blockContrastValRef (bx、by)和 blockContrastValOld (bx、by)的总和,将其设为 contrastValRef 和 contrastValOld。通过进行这种处理,对比度值决定部338能够仅使用当前图像、基准图像和基准图像的前I张图像的全部图像中判定为有效块的评价块,来决定与各个图像对应的对比度值。
[0089]在峰值检测结束后,AF控制部339根据3个镜头位置lensPosNow、IensPosRef,lensPosOld 和与它们对应的对比度值 contrastValNow、contrastValRef、contrastValOld,使用公知的拉格朗日插值等,如图10所示,计算通过这3个点的2次函数。然后,针对计算出的2次函数,决定对比度值最大的对焦镜头位置IensPosPeak作为请求镜头位置,将其输出到镜头位置控制部340(S211)。在对焦镜头240到达了 IensPosPeak后,合焦动作完成(S212),结束单次AF。
[0090]通过进行这种控制,在本变形例中的内窥镜系统中,在增大了对焦镜头240的扫描间距的情况下,也能够高精度地检测合焦镜头位置,能够实现高速的单次AF。
[0091]另外,作为另一个变形例,摄像装置也可以具有距离计测部,该距离计测部使用AF处理后的合焦镜头位置计算与被摄体之间的距离。由于与对焦镜头位置对应的合焦物体位置根据光学特性而唯一决定,所以,如果决定对焦镜头位置是给定位置,则能够求出此时的合焦物体位置。这里,AF处理正常结束后的对焦镜头位置是期待在作为摄像对象的被摄体处合焦的合焦镜头位置,所以,能够估计出此时的被摄体位于与合焦物体位置相当的位置。因此,距离计测部例如在存储器中保存表示合焦镜头位置与合焦物体位置的关系的表数据,根据AF处理后的合焦镜头位置,使用该表数据计算合焦物体位置,将其作为与被摄体之间的距离即可。
[0092]S卩,本实施方式的方法适当进行AF,但是,能够使用AF的结果(特别是对焦镜头位置)计算表示与被摄体之间的距离的距离信息。在什么样的处理中利用所取得的距离信息是任意的,但是,例如考虑根据距离信息估计被摄体的构造等并针对特定的凹凸构造进行用于提高视觉辨认性的强调处理,或者,如果距离信息为规定的阈值以下,则有可能接触作为被摄体的活体,从而进行警告等。
[0093]在以上的本实施方式中,如图1所示,摄像装置包括:包含调整合焦物体位置的对焦镜头240的光学系统;对由光学系统形成的被摄体像进行光电转换而生成图像的摄像元件260 ;控制对焦镜头位置的镜头位置控制部340 ;以及进行自动对焦控制的对焦控制部330。而且,如图2所示,对焦控制部330包括在输入图像中设定多个块的
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