JPH06209425A - カメラ自動焦点制御方式 - Google Patents
カメラ自動焦点制御方式Info
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- JPH06209425A JPH06209425A JP5184848A JP18484893A JPH06209425A JP H06209425 A JPH06209425 A JP H06209425A JP 5184848 A JP5184848 A JP 5184848A JP 18484893 A JP18484893 A JP 18484893A JP H06209425 A JPH06209425 A JP H06209425A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
- G02B7/365—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals by analysis of the spatial frequency components of the image
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/673—Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Focusing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 映像シーンが高輝度物体を含む場合にもカメ
ラの焦点を自動的に合せうる方式を求める。 【構成】 １シーンの映像フレーム内に含まれる高輝度
物体を検出する回路を設けて、高輝度物体が検出されな
いとき、映像フレームの高い空間周波数成分を最大にす
るようにカメラの焦点を調節する自動焦点処理手段を設
ける。この処理手段は、閾値より輝度が大きいピクセル
の数を示すカウント関数を最小にすることにより、高輝
度物体に対する焦点合せを行う。
ラの焦点を自動的に合せうる方式を求める。 【構成】 １シーンの映像フレーム内に含まれる高輝度
物体を検出する回路を設けて、高輝度物体が検出されな
いとき、映像フレームの高い空間周波数成分を最大にす
るようにカメラの焦点を調節する自動焦点処理手段を設
ける。この処理手段は、閾値より輝度が大きいピクセル
の数を示すカウント関数を最小にすることにより、高輝
度物体に対する焦点合せを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラ制御方式に関す
る。もっと詳しくいえば、本発明は、カメラの自動焦点
制御（オートフォーカス）方法及び装置に関するもので
ある。
る。もっと詳しくいえば、本発明は、カメラの自動焦点
制御（オートフォーカス）方法及び装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】代表的なカメラ自動焦点制御方式は、映
像シーン（場面）を表す信号の高周波数成分を最大にす
るように、光学レンズ系を調節して焦点を合わせるもの
である。このような方式で高周波数成分を最大にするの
は、焦点が合った映像はぼやけた映像より多くの空間高
周波数成分を含むからである。
像シーン（場面）を表す信号の高周波数成分を最大にす
るように、光学レンズ系を調節して焦点を合わせるもの
である。このような方式で高周波数成分を最大にするの
は、焦点が合った映像はぼやけた映像より多くの空間高
周波数成分を含むからである。
【０００３】例えば、代表的なビデオカメラ自動焦点制
御方式では、電荷結合素子（ＣＣＤ）映像アレイが光学
レンズ系により与えられた映像を感知する。カメラ信号
処理回路が、ＣＣＤアレイからのカラー信号を受信して
輝度信号を発生する。この輝度信号は１個以上のバンド
パルスフィルタ（ＢＰＦ）によりろ波され、これらＢＰ
Ｆは輝度信号の高周波数成分を取出す。ＢＰＦによりろ
波された信号は検出回路に送られ、検出回路は評価関数
を発生する。この評価関数は、ろ波された輝度信号の高
周波数成分の量を示すものである。自動焦点処理手段
が、評価関数が最大になるまで光学レンズ系の焦点位置
を調節することにより、輝度信号の高周波数成分を最大
にする。この焦点自動処理手段は、光学レンズ系に連結
したモータを動かして焦点位置を調節する。
御方式では、電荷結合素子（ＣＣＤ）映像アレイが光学
レンズ系により与えられた映像を感知する。カメラ信号
処理回路が、ＣＣＤアレイからのカラー信号を受信して
輝度信号を発生する。この輝度信号は１個以上のバンド
パルスフィルタ（ＢＰＦ）によりろ波され、これらＢＰ
Ｆは輝度信号の高周波数成分を取出す。ＢＰＦによりろ
波された信号は検出回路に送られ、検出回路は評価関数
を発生する。この評価関数は、ろ波された輝度信号の高
周波数成分の量を示すものである。自動焦点処理手段
が、評価関数が最大になるまで光学レンズ系の焦点位置
を調節することにより、輝度信号の高周波数成分を最大
にする。この焦点自動処理手段は、光学レンズ系に連結
したモータを動かして焦点位置を調節する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、輝度信号の高
周波数成分を最大にする自動焦点制御方法は、輝度が高
い物体に対して焦点を合わせることができない。高輝度
物体とは、ＣＣＤアレイを飽和させる映像シーン内の物
体のことである。自動焦点処理手段は評価関数が最大と
なるように光学レンズ系を調節するので、調節中に高輝
度物体のぼやけた映像がＣＣＤアレイを飽和させてしま
う。ＣＣＤアレイが飽和すると、自動焦点処理手段が光
学レンズ系を調節する間ＢＰＦが一定の出力を生じるよ
うになる。ＢＰＦの出力が一定になると、輝度信号の高
周波数成分を最大にするための評価関数が役に立たなく
なる。
周波数成分を最大にする自動焦点制御方法は、輝度が高
い物体に対して焦点を合わせることができない。高輝度
物体とは、ＣＣＤアレイを飽和させる映像シーン内の物
体のことである。自動焦点処理手段は評価関数が最大と
なるように光学レンズ系を調節するので、調節中に高輝
度物体のぼやけた映像がＣＣＤアレイを飽和させてしま
う。ＣＣＤアレイが飽和すると、自動焦点処理手段が光
学レンズ系を調節する間ＢＰＦが一定の出力を生じるよ
うになる。ＢＰＦの出力が一定になると、輝度信号の高
周波数成分を最大にするための評価関数が役に立たなく
なる。
【０００５】また、高輝度物体のぼやけた映像は、自動
焦点処理手段が光学レンズ系を焦点に向かって調節する
に従い、大きさが減少する。ぼやけた映像の大きさが減
少すると、評価関数が種類によっては減少する。その結
果、評価関数を最大にする自動焦点制御方法は、光学レ
ンズ系を実際には焦点から離れるように動かすことにな
る。
焦点処理手段が光学レンズ系を焦点に向かって調節する
に従い、大きさが減少する。ぼやけた映像の大きさが減
少すると、評価関数が種類によっては減少する。その結
果、評価関数を最大にする自動焦点制御方法は、光学レ
ンズ系を実際には焦点から離れるように動かすことにな
る。
【０００６】したがって、本発明の課題は、映像シーン
に高輝度物体が含まれる場合でもカメラの焦点を自動的
に合わせうる方法及び装置を提供することである。
に高輝度物体が含まれる場合でもカメラの焦点を自動的
に合わせうる方法及び装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明において
は、自動焦点制御回路が１シーンの映像フレーム内に含
まれる高輝度物体を検出する。高輝度物体が検出されな
い場合、自動焦点処理手段は、映像フレームの空間高周
波数成分が最大になるようにカメラの焦点を調節する。
高輝度物体が検出されると、自動焦点制御回路は、該輝
度物体を隠蔽（又は排除）して評価関数に影響を与えな
いようにする。
は、自動焦点制御回路が１シーンの映像フレーム内に含
まれる高輝度物体を検出する。高輝度物体が検出されな
い場合、自動焦点処理手段は、映像フレームの空間高周
波数成分が最大になるようにカメラの焦点を調節する。
高輝度物体が検出されると、自動焦点制御回路は、該輝
度物体を隠蔽（又は排除）して評価関数に影響を与えな
いようにする。
【０００８】自動焦点制御回路はそれから、映像フレー
ムにおける標準（的）物体を検出する。標準の物体が検
出されると、自動焦点処理手段は、高輝度物体を映像フ
レームから隠蔽しながらカメラの焦点を調節する。標準
物体が検出されない場合、自動焦点処理手段は、高輝度
物体を映像フレームから隠蔽しないでカメラの焦点を調
節する。自動焦点処理手段は、基準閾値より大きな輝度
値をもつピクセル（画素）の数を示すカウント関数を最
小にすることにより、高輝度物体に焦点を合せる。
ムにおける標準（的）物体を検出する。標準の物体が検
出されると、自動焦点処理手段は、高輝度物体を映像フ
レームから隠蔽しながらカメラの焦点を調節する。標準
物体が検出されない場合、自動焦点処理手段は、高輝度
物体を映像フレームから隠蔽しないでカメラの焦点を調
節する。自動焦点処理手段は、基準閾値より大きな輝度
値をもつピクセル（画素）の数を示すカウント関数を最
小にすることにより、高輝度物体に焦点を合せる。
【０００９】
【実施例】以下、図面により本発明を具体的に説明す
る。図１は、本発明のビデオカメラ自動焦点制御装置の
概略を示すブロックである。同図において、光学レンズ
系３０は、映像シーンからの光線をサンプルし、該光線
をＣＣＤアレイ３２に転送する。ＣＣＤアレイ３２は、
カラーと光線の強さを感知し、該映像シーンを表すビデ
オカラー信号４４を発生する。カメラ信号処理回路３４
は、ＣＣＤアレイ３２からビデオカラー信号４４を受信
して、該カラー信号４４に対応する輝度信号４６を発生
する。
る。図１は、本発明のビデオカメラ自動焦点制御装置の
概略を示すブロックである。同図において、光学レンズ
系３０は、映像シーンからの光線をサンプルし、該光線
をＣＣＤアレイ３２に転送する。ＣＣＤアレイ３２は、
カラーと光線の強さを感知し、該映像シーンを表すビデ
オカラー信号４４を発生する。カメラ信号処理回路３４
は、ＣＣＤアレイ３２からビデオカラー信号４４を受信
して、該カラー信号４４に対応する輝度信号４６を発生
する。
【００１０】自動焦点制御集積回路（ＡＦＩＣ）３６
が、カメラ信号処理回路３４から輝度信号４６を受信す
ると共に、自動焦点制御（ＡＦ）マイクロコンピュータ
３８から基準信号及び制御信号を受信する。ＡＦＩＣ３
６は、評価関数を発生し、これをＡＦマイクロコンピュ
ータ３８に転送する。
が、カメラ信号処理回路３４から輝度信号４６を受信す
ると共に、自動焦点制御（ＡＦ）マイクロコンピュータ
３８から基準信号及び制御信号を受信する。ＡＦＩＣ３
６は、評価関数を発生し、これをＡＦマイクロコンピュ
ータ３８に転送する。
【００１１】ＡＦマイクロコンピュータ３８は、制御信
号４８を発生し、これをモータ駆動回路４０に送信す
る。モータ駆動回路４０は、モータ４２を動かす。ＡＦ
マイクロコンピュータ３８は、制御信号４８を発生して
光学レンズ系３０の焦点位置を調節する。
号４８を発生し、これをモータ駆動回路４０に送信す
る。モータ駆動回路４０は、モータ４２を動かす。ＡＦ
マイクロコンピュータ３８は、制御信号４８を発生して
光学レンズ系３０の焦点位置を調節する。
【００１２】図２は、輝度信号４６の高周波数成分を表
す評価関数を発生する一般的な回路を示すブロック図で
ある。この回路は、図１のＡＦＩＣ３６内に含まれるも
のである。１対のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５０及
び５２が、カメラ信号処理回路３４から輝度信号４６を
受信するよう接続される。これらＢＰＦ５０及び５２
は、輝度信号４６の高周波数成分を取出す。ＢＰＦ５
０，５２は、異なる周波数帯域の高周波数成分を取出
す。
す評価関数を発生する一般的な回路を示すブロック図で
ある。この回路は、図１のＡＦＩＣ３６内に含まれるも
のである。１対のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５０及
び５２が、カメラ信号処理回路３４から輝度信号４６を
受信するよう接続される。これらＢＰＦ５０及び５２
は、輝度信号４６の高周波数成分を取出す。ＢＰＦ５
０，５２は、異なる周波数帯域の高周波数成分を取出
す。
【００１３】ＢＰＦ５０及び５２により２つの異なる周
波数範囲の高周波数成分を取出すのは、映像シーンの空
間周波数成分の周波数範囲が異なることがあるからであ
る。他の例では、高周波数成分を取出すのに２つ以上の
ＢＰＦを用いることもある。
波数範囲の高周波数成分を取出すのは、映像シーンの空
間周波数成分の周波数範囲が異なることがあるからであ
る。他の例では、高周波数成分を取出すのに２つ以上の
ＢＰＦを用いることもある。
【００１４】ゲート回路５４は、ＢＰＦ５０の出力を受
信すると共に、ＡＦマイクロコンピュータ３８からのウ
ィンドウ（窓）制御信号６２を受信するよう接続され
る。ウィンドウ制御信号６２は、評価ウィンドウを決定
する。この評価ウィンドウは、評価関数を発生するため
にサンプルされる映像シーンの一部分である。ウィンド
ウ制御信号６２は、ゲート回路５４にＢＰＦ５０の出力
を阻止させる作用をする。ＡＦマイクロコンピュータ３
８は、ウィンドウ制御信号６２を発生して、評価ウィン
ドウの外側にある映像シーンの領域に対応する、輝度信
号４６の部分を阻止するのである。
信すると共に、ＡＦマイクロコンピュータ３８からのウ
ィンドウ（窓）制御信号６２を受信するよう接続され
る。ウィンドウ制御信号６２は、評価ウィンドウを決定
する。この評価ウィンドウは、評価関数を発生するため
にサンプルされる映像シーンの一部分である。ウィンド
ウ制御信号６２は、ゲート回路５４にＢＰＦ５０の出力
を阻止させる作用をする。ＡＦマイクロコンピュータ３
８は、ウィンドウ制御信号６２を発生して、評価ウィン
ドウの外側にある映像シーンの領域に対応する、輝度信
号４６の部分を阻止するのである。
【００１５】検出回路（ＤＥＴ）５８が、ゲート回路５
４の出力を受信するよう接続される。ＤＥＴ５８は評価
関数（ＤＥＴ１）６４を発生し、これはＡＦマイクロコ
ンピュータ３８に転送される。評価関数６４は、ＢＰＦ
５０により取出された輝度信号の高周波数成分を表す。
４の出力を受信するよう接続される。ＤＥＴ５８は評価
関数（ＤＥＴ１）６４を発生し、これはＡＦマイクロコ
ンピュータ３８に転送される。評価関数６４は、ＢＰＦ
５０により取出された輝度信号の高周波数成分を表す。
【００１６】１つの具体例では、ＤＥＴ５８は、評価関
数としてＨpeak関数を発生する。Ｈpeak関数を発生する
のに、ＤＥＴ５８は、評価ウィンドウ内に含まれる映像
シーンの各水平走査線に対するピーク値を定め、これら
のピーク値を合算する。
数としてＨpeak関数を発生する。Ｈpeak関数を発生する
のに、ＤＥＴ５８は、評価ウィンドウ内に含まれる映像
シーンの各水平走査線に対するピーク値を定め、これら
のピーク値を合算する。
【００１７】同様に、ゲート回路５６も、ＢＰＦ５２の
出力及びＡＦマイクロコンピュータ３８からのウィンド
ウ制御信号６２を受信するように接続される。ゲート回
路５６は、評価ウィンドウの外側にある映像シーンの領
域に対応する、輝度信号４６の部分に対するＢＰＦ５２
の出力を阻止する。検出回路（ＤＥＴ）６０が、ゲート
回路５６の出力を受信するよう接続される。ＤＥＴ６０
は評価関数（ＤＥＴ２）６６を発生する。これは、ＢＰ
Ｆ５２を通過した輝度信号４６の高周波数成分を表す。
この例では、ＤＥＴ６０は、評価関数６６としてＨpeak
関数を発生する。
出力及びＡＦマイクロコンピュータ３８からのウィンド
ウ制御信号６２を受信するように接続される。ゲート回
路５６は、評価ウィンドウの外側にある映像シーンの領
域に対応する、輝度信号４６の部分に対するＢＰＦ５２
の出力を阻止する。検出回路（ＤＥＴ）６０が、ゲート
回路５６の出力を受信するよう接続される。ＤＥＴ６０
は評価関数（ＤＥＴ２）６６を発生する。これは、ＢＰ
Ｆ５２を通過した輝度信号４６の高周波数成分を表す。
この例では、ＤＥＴ６０は、評価関数６６としてＨpeak
関数を発生する。
【００１８】図３は、映像シーンの評価ウィンドウ内に
ある高輝度物体を検出する一般的な回路を示すブロック
図である。図示の回路は、図１のＡＦＩＣ３６内に含ま
れるものである。比較器７０は、カメラ信号処理回路３
４から輝度信号４６を受信すると共に、ＡＦマイクロコ
ンピュータ３８から基準信号８６をも受信するように接
続される。比較器７０は、輝度信号４６を基準信号８６
と比較し、輝度信号４６の大きさが基準信号８６の大き
さより大きい場合、パルス信号７１を発生する。
ある高輝度物体を検出する一般的な回路を示すブロック
図である。図示の回路は、図１のＡＦＩＣ３６内に含ま
れるものである。比較器７０は、カメラ信号処理回路３
４から輝度信号４６を受信すると共に、ＡＦマイクロコ
ンピュータ３８から基準信号８６をも受信するように接
続される。比較器７０は、輝度信号４６を基準信号８６
と比較し、輝度信号４６の大きさが基準信号８６の大き
さより大きい場合、パルス信号７１を発生する。
【００１９】ゲート回路７４は、比較器７０からパルス
信号７１を受信すると共に、ＡＦマイクロコンピュータ
３８からウィンドウ制御信号６２をも受信するように接
続される。ゲート回路７４は、評価ウィンドウの外側に
ある映像シーン領域に対するパルス信号７１を阻止す
る。カウンタ７８は、パルス信号７１を受信してカウン
ト信号８２（ＣＯＵＮＴ１）を発生し、これをＡＦマイ
クロコンピュータ３８に送信する。このカウント信号８
２は、評価ウィンドウ内において基準信号８６の値より
大きい値の輝度信号４６をもつピクセルの数を示す。
信号７１を受信すると共に、ＡＦマイクロコンピュータ
３８からウィンドウ制御信号６２をも受信するように接
続される。ゲート回路７４は、評価ウィンドウの外側に
ある映像シーン領域に対するパルス信号７１を阻止す
る。カウンタ７８は、パルス信号７１を受信してカウン
ト信号８２（ＣＯＵＮＴ１）を発生し、これをＡＦマイ
クロコンピュータ３８に送信する。このカウント信号８
２は、評価ウィンドウ内において基準信号８６の値より
大きい値の輝度信号４６をもつピクセルの数を示す。
【００２０】同様に、比較器７２も、カメラ信号処理回
路３４から輝度信号４６を受信すると共に、ＡＦマイク
ロコンピュータ３８から基準信号８８を受信する。比較
器７２は、輝度信号４６が基準信号８８より大きい値を
もつ場合、パルス信号７３を発生する。ゲート回路７６
は、比較器７２からパルス信号７３を受信すると共に、
ＡＦマイクロコンピュータ３８からウィンドウ制御信号
６２を受信する。ゲート回路７６は、評価ウィンドウの
外側にある映像シーン領域に対するパルス信号７３を阻
止する。カウンタ８０は、カウント信号８４（ＣＯＵＮ
Ｔ２）を発生してこれをＡＦマイクロコンピュータ３８
に送信する。カウント信号８４は、評価ウィンドウ内に
おいて基準信号８８より大きい輝度信号４６をもつピク
セルの数を示す。
路３４から輝度信号４６を受信すると共に、ＡＦマイク
ロコンピュータ３８から基準信号８８を受信する。比較
器７２は、輝度信号４６が基準信号８８より大きい値を
もつ場合、パルス信号７３を発生する。ゲート回路７６
は、比較器７２からパルス信号７３を受信すると共に、
ＡＦマイクロコンピュータ３８からウィンドウ制御信号
６２を受信する。ゲート回路７６は、評価ウィンドウの
外側にある映像シーン領域に対するパルス信号７３を阻
止する。カウンタ８０は、カウント信号８４（ＣＯＵＮ
Ｔ２）を発生してこれをＡＦマイクロコンピュータ３８
に送信する。カウント信号８４は、評価ウィンドウ内に
おいて基準信号８８より大きい輝度信号４６をもつピク
セルの数を示す。
【００２１】図４は、高輝度物体を含まない映像シーン
に対する評価関数６４及び６６の例を示すグラフであ
る。該グラフの垂直軸は、評価関数６４又は６６の大き
さを示す。該グラフの水平軸は、光学レンズ系３０の焦
点位置を示す。評価ウィンドウ内に高輝度物体が存在し
ない場合、評価関数の最大点が最も正確な焦点位置であ
る。評価関数の最大点は、輝度信号４６内で最高周波数
成分をもつ、レンズ系３０の位置を示す。
に対する評価関数６４及び６６の例を示すグラフであ
る。該グラフの垂直軸は、評価関数６４又は６６の大き
さを示す。該グラフの水平軸は、光学レンズ系３０の焦
点位置を示す。評価ウィンドウ内に高輝度物体が存在し
ない場合、評価関数の最大点が最も正確な焦点位置であ
る。評価関数の最大点は、輝度信号４６内で最高周波数
成分をもつ、レンズ系３０の位置を示す。
【００２２】図５は、高輝度物体を含む映像シーンに対
する評価関数、カウント信号及びその比の関係を示すグ
ラフである。図５のＡに示すグラフの垂直軸は、評価関
数６４又は６６の大きさを示し、水平軸は、光学レンズ
系３０の焦点位置を示す。映像シーン内の高輝度物体の
ぼやけた映像は、光学レンズ系３０のＰ１点でＣＣＤア
レイ３２を飽和させる。高輝度物体に対する真の焦点位
置は、Ｐ２点である。高輝度物体は、焦点に近づくにつ
れて小さくなり、そのためＨpeak評価関数が減少する。
する評価関数、カウント信号及びその比の関係を示すグ
ラフである。図５のＡに示すグラフの垂直軸は、評価関
数６４又は６６の大きさを示し、水平軸は、光学レンズ
系３０の焦点位置を示す。映像シーン内の高輝度物体の
ぼやけた映像は、光学レンズ系３０のＰ１点でＣＣＤア
レイ３２を飽和させる。高輝度物体に対する真の焦点位
置は、Ｐ２点である。高輝度物体は、焦点に近づくにつ
れて小さくなり、そのためＨpeak評価関数が減少する。
【００２３】図５のＢは、高輝度物体を含む映像シーン
に対するカウント信号８２（ＣＯＵＮＴ１）及びカウン
ト信号８４（ＣＯＵＮＴ２）の例を示すグラフである。
該グラフの垂直軸は、基準信号８６及び８８より大きい
輝度信号４６をもつピクセルの数を示すピクセルカウン
ト（基準を越えるピクセルカウント）である。該グラフ
の水平軸は、光学レンズ系の焦点位置を示す。１つの具
体構成では、ＡＦマイクロコンピュータ３８は、映像シ
ーン内の高輝度物体を感知するために、基準信号８６及
び８８をＣＣＤアレイ３２の最大動作範囲の１／３より
大きい値に設定する。
に対するカウント信号８２（ＣＯＵＮＴ１）及びカウン
ト信号８４（ＣＯＵＮＴ２）の例を示すグラフである。
該グラフの垂直軸は、基準信号８６及び８８より大きい
輝度信号４６をもつピクセルの数を示すピクセルカウン
ト（基準を越えるピクセルカウント）である。該グラフ
の水平軸は、光学レンズ系の焦点位置を示す。１つの具
体構成では、ＡＦマイクロコンピュータ３８は、映像シ
ーン内の高輝度物体を感知するために、基準信号８６及
び８８をＣＣＤアレイ３２の最大動作範囲の１／３より
大きい値に設定する。
【００２４】図５のＣは、カウント信号８４をカウント
信号８２で割った比（ＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＮＴ１）を
示すグラフである。該グラフの垂直軸はその比を示し、
水平軸は光学レンズ系３０の焦点位置を示す。閾比（Ｒ
threshold)は、図５ＢのＣＯＵＮＴ１及びＣＯＵＮＴ２
曲線のピークの間でＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＮＴ１曲線と
交差するように選ぶ。ＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＴ１曲線と
Ｒthreshold との交差により、ＣＯＵＮＴ１／ＣＯＵＮ
Ｔ１曲線がＡ領域とＢ領域に分割される。Ｒthreshold
は、評価関数の最大点Ｐ１がＢ領域に含まれるように選
択する。
信号８２で割った比（ＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＮＴ１）を
示すグラフである。該グラフの垂直軸はその比を示し、
水平軸は光学レンズ系３０の焦点位置を示す。閾比（Ｒ
threshold)は、図５ＢのＣＯＵＮＴ１及びＣＯＵＮＴ２
曲線のピークの間でＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＮＴ１曲線と
交差するように選ぶ。ＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＴ１曲線と
Ｒthreshold との交差により、ＣＯＵＮＴ１／ＣＯＵＮ
Ｔ１曲線がＡ領域とＢ領域に分割される。Ｒthreshold
は、評価関数の最大点Ｐ１がＢ領域に含まれるように選
択する。
【００２５】Ａ領域では、高輝度物体がＣＣＤアレイ３
２を飽和させておらず、評価関数は正常に最大に向かっ
て増加している。したがって、光学レンズ系３０の焦点
位置がＡ領域内にあるとき、ＡＦマイクロコンピュータ
３８は、モータ４２により光学レンズ系３０を動かして
評価関数６４又は６６を最大にする。
２を飽和させておらず、評価関数は正常に最大に向かっ
て増加している。したがって、光学レンズ系３０の焦点
位置がＡ領域内にあるとき、ＡＦマイクロコンピュータ
３８は、モータ４２により光学レンズ系３０を動かして
評価関数６４又は６６を最大にする。
【００２６】Ｂ領域では、高輝度物体がＣＣＤアレイ３
２を飽和させてしまい、高輝度物体に対する焦点位置の
発見に評価関数が役に立たなくなる。したがって、光学
レンズ系３０の焦点位置がＢ領域内に入ると、ＡＦマイ
クロコンピュータ３８は、モータ４２により光学レンズ
系３０を動かしてカウント信号８２を最小にする（後述
参照）。
２を飽和させてしまい、高輝度物体に対する焦点位置の
発見に評価関数が役に立たなくなる。したがって、光学
レンズ系３０の焦点位置がＢ領域内に入ると、ＡＦマイ
クロコンピュータ３８は、モータ４２により光学レンズ
系３０を動かしてカウント信号８２を最小にする（後述
参照）。
【００２７】図６は、本発明により、高輝度物体を評価
関数から排除し、映像シーン内に含まれる残りの標準物
体に焦点を合せる回路の例を示すブロック図である。図
示の回路は、図１のＡＦＩＣ３６内に含まれるものであ
る。この例では、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）９０
は、カメラ信号処理回路３４から輝度信号４６を受信
し、輝度信号４６の高周波数成分を取出す。
関数から排除し、映像シーン内に含まれる残りの標準物
体に焦点を合せる回路の例を示すブロック図である。図
示の回路は、図１のＡＦＩＣ３６内に含まれるものであ
る。この例では、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）９０
は、カメラ信号処理回路３４から輝度信号４６を受信
し、輝度信号４６の高周波数成分を取出す。
【００２８】ゲート回路９２は、ＢＰＦ９０の出力を受
信すると共に、ＡＮＤ回路１０６から制御信号１０７を
受信する。制御信号１０７は、ゲート回路９２に高輝度
物体に対応するＢＰＦ９０の出力を阻止させる（後述参
照）。
信すると共に、ＡＮＤ回路１０６から制御信号１０７を
受信する。制御信号１０７は、ゲート回路９２に高輝度
物体に対応するＢＰＦ９０の出力を阻止させる（後述参
照）。
【００２９】検出回路（ＤＥＴ）９６は、ゲート回路９
２の出力を受信して評価関数１１６を発生する。評価関
数１１６は、ＢＰＦ９０及びゲート回路９２を通過した
輝度信号の高周波数成分を表す。この例では、ＤＥＴ９
６は、評価関数１１６としてＨpeak関数を発生する。
２の出力を受信して評価関数１１６を発生する。評価関
数１１６は、ＢＰＦ９０及びゲート回路９２を通過した
輝度信号の高周波数成分を表す。この例では、ＤＥＴ９
６は、評価関数１１６としてＨpeak関数を発生する。
【００３０】同様に、ゲート回路９４は、ＢＰＦ９０の
出力を受信すると共に、ＡＦマイクロコンピュータ３８
からウィンドウ制御信号６２を受信する。ゲート回路９
４は、評価ウィンドウの外側にある映像シーン領域に対
応する、ＢＰＦ９０の出力を阻止する。検出回路（ＤＥ
Ｔ）９８は、ゲート回路９４の出力を受信して、ＢＰＦ
９０及びゲート回路９４を通過した輝度信号の高周波数
成分を表す評価関数１１８を発生する。この例では、Ｄ
ＥＴ９８は、評価関数１１８としてＨpeak関数を発生す
る。
出力を受信すると共に、ＡＦマイクロコンピュータ３８
からウィンドウ制御信号６２を受信する。ゲート回路９
４は、評価ウィンドウの外側にある映像シーン領域に対
応する、ＢＰＦ９０の出力を阻止する。検出回路（ＤＥ
Ｔ）９８は、ゲート回路９４の出力を受信して、ＢＰＦ
９０及びゲート回路９４を通過した輝度信号の高周波数
成分を表す評価関数１１８を発生する。この例では、Ｄ
ＥＴ９８は、評価関数１１８としてＨpeak関数を発生す
る。
【００３１】比較器１００は、カメラ信号処理回路３４
から輝度信号４６を受信すると共に、ＡＦマイクロコン
ピュータ３８から基準信号８６をも受信する。比較器１
００は、輝度信号４６を基準信号８６と比較し、輝度信
号４６が基準信号８６より大きい場合パルス信号９９を
発生する。
から輝度信号４６を受信すると共に、ＡＦマイクロコン
ピュータ３８から基準信号８６をも受信する。比較器１
００は、輝度信号４６を基準信号８６と比較し、輝度信
号４６が基準信号８６より大きい場合パルス信号９９を
発生する。
【００３２】ゲート回路１０８は、比較器１００からパ
ルス信号９９を受信すると共に、ＡＦマイクロコンピュ
ータ３８からウィンドウ制御信号６２をも受信する。ゲ
ート回路１０８は、評価ウィンドウの外側にある映像シ
ーン領域に対するパルス信号９９を阻止する。カウンタ
１１２は、ゲート回路１０８からパルス信号９９を受信
してカウント信号１２０を発生し、これをＡＦマイクロ
コンピュータ３８に送信する。カウント信号１２０は、
評価ウィンドウ内において基準信号８６より大きい輝度
信号４６をもつピクセルの数を示す。
ルス信号９９を受信すると共に、ＡＦマイクロコンピュ
ータ３８からウィンドウ制御信号６２をも受信する。ゲ
ート回路１０８は、評価ウィンドウの外側にある映像シ
ーン領域に対するパルス信号９９を阻止する。カウンタ
１１２は、ゲート回路１０８からパルス信号９９を受信
してカウント信号１２０を発生し、これをＡＦマイクロ
コンピュータ３８に送信する。カウント信号１２０は、
評価ウィンドウ内において基準信号８６より大きい輝度
信号４６をもつピクセルの数を示す。
【００３３】同様に、比較器１０２が、カメラ信号処理
回路３４からの輝度信号４６と、ＡＦマイクロコンピュ
ータ３８からの基準信号８８とを受信する。比較器１０
２は、基準信号８８より輝度信号４６が大きい場合パル
ス信号１０３を発生する。ゲート回路１１０が、比較器
１０２からのパルス信号１０３と、ＡＦマイクロコンピ
ュータ３８からのウィンドウ制御信号６２とを受信す
る。ゲート回路１１０は、評価ウィンドウの外側にある
映像シーン領域に対するパルス信号１０３を阻止する。
カウンタ１１４は、評価ウィンドウ内において基準信号
８８より大きい輝度信号４６をもつピクセルの数を示す
カウント信号１２２を発生する。
回路３４からの輝度信号４６と、ＡＦマイクロコンピュ
ータ３８からの基準信号８８とを受信する。比較器１０
２は、基準信号８８より輝度信号４６が大きい場合パル
ス信号１０３を発生する。ゲート回路１１０が、比較器
１０２からのパルス信号１０３と、ＡＦマイクロコンピ
ュータ３８からのウィンドウ制御信号６２とを受信す
る。ゲート回路１１０は、評価ウィンドウの外側にある
映像シーン領域に対するパルス信号１０３を阻止する。
カウンタ１１４は、評価ウィンドウ内において基準信号
８８より大きい輝度信号４６をもつピクセルの数を示す
カウント信号１２２を発生する。
【００３４】ＷＩＤＥ（幅を広げる）回路１０４は、比
較器１００からパルス信号１０１を受信する。比較器１
００は、輝度信号４６の大きさが基準信号８６より大き
いとき、パルス信号１０１を発生する。ＷＩＤＥ回路１
０４は、パルス信号１０１の幅を広げることにより幅広
パルス１０５を発生する。ＡＮＤ回路１０６は、幅広パ
ルス１０５を受信すると共に、ＡＦマイクロコンピュー
タ３８からウィンドウ制御信号６２をも受信する。ＡＮ
Ｄ回路１０６は、ゲート回路９２に対する制御信号１０
７を発生する。この制御信号１０７は、ゲート回路９２
に、評価ウィンドウの高輝度物体を含む領域に対するＢ
ＰＦ９０の出力を阻止させる。
較器１００からパルス信号１０１を受信する。比較器１
００は、輝度信号４６の大きさが基準信号８６より大き
いとき、パルス信号１０１を発生する。ＷＩＤＥ回路１
０４は、パルス信号１０１の幅を広げることにより幅広
パルス１０５を発生する。ＡＮＤ回路１０６は、幅広パ
ルス１０５を受信すると共に、ＡＦマイクロコンピュー
タ３８からウィンドウ制御信号６２をも受信する。ＡＮ
Ｄ回路１０６は、ゲート回路９２に対する制御信号１０
７を発生する。この制御信号１０７は、ゲート回路９２
に、評価ウィンドウの高輝度物体を含む領域に対するＢ
ＰＦ９０の出力を阻止させる。
【００３５】図７は、高輝度物体を輝度信号４６から排
除するＷＩＤＥ回路１０４及びＡＮＤ回路１０６の動作
を示す図である。ＡＦマイクロコンピュータ３８は、基
準信号８６を飽和閾値Ｉthreshold に設定する。比較器
１００は、輝度信号４６のＩthreshold を越える部分に
対してパルス信号１０１を発生する。ＷＩＤＥ回路１０
４は、パルス信号１０１の幅を時間値ＤＥＬＴＡ Ｔだ
け広げることにより幅広パルス１０５を発生する。ＡＮ
Ｄ回路１０６は、幅広パルス１０５とウィンドウ制御信
号６２との論理積として制御信号１０７を発生する。制
御信号１０７は、ゲート回路９２にＢＰＦ９０の出力を
阻止させる作用をする。
除するＷＩＤＥ回路１０４及びＡＮＤ回路１０６の動作
を示す図である。ＡＦマイクロコンピュータ３８は、基
準信号８６を飽和閾値Ｉthreshold に設定する。比較器
１００は、輝度信号４６のＩthreshold を越える部分に
対してパルス信号１０１を発生する。ＷＩＤＥ回路１０
４は、パルス信号１０１の幅を時間値ＤＥＬＴＡ Ｔだ
け広げることにより幅広パルス１０５を発生する。ＡＮ
Ｄ回路１０６は、幅広パルス１０５とウィンドウ制御信
号６２との論理積として制御信号１０７を発生する。制
御信号１０７は、ゲート回路９２にＢＰＦ９０の出力を
阻止させる作用をする。
【００３６】図７のＤに、評価ウィンドウ１３２内にあ
る高輝度物体の例１３０を示す。この高輝度物体１３０
は、ぼやけた映像を生じるような光学レンズ系３０の焦
点位置にあるＣＣＤアレイ３２上におけるものである。
る高輝度物体の例１３０を示す。この高輝度物体１３０
は、ぼやけた映像を生じるような光学レンズ系３０の焦
点位置にあるＣＣＤアレイ３２上におけるものである。
【００３７】図７のＡは、評価ウィンドウ１３２の１水
平走査線に対応する輝度信号を示している。図示のよう
に、高輝度物体１３０のため輝度信号４６はＩthreshol
d を越える。図７のＢは、比較器１００によって発生さ
れるパルス信号１０１を示す。このパルス信号１０１
は、輝度信号４６のＩthreshold を越える部分１３６に
対応する。
平走査線に対応する輝度信号を示している。図示のよう
に、高輝度物体１３０のため輝度信号４６はＩthreshol
d を越える。図７のＢは、比較器１００によって発生さ
れるパルス信号１０１を示す。このパルス信号１０１
は、輝度信号４６のＩthreshold を越える部分１３６に
対応する。
【００３８】図７のＣは、ＷＩＤＥ回路１０４によって
発生される幅広パルス１０５を示す。この幅広パルス１
０５は、輝度信号４６の部分１３６の両側に更に拡がる
部分１３８に対応する。幅広パルス１０５は、ウィンド
ウ制御信号６２と一緒になってゲート回路９２に輝度信
号４６の部分１３８を隠蔽（マスク）させ、該部分が評
価関数１１６に関与しないようにする。よって、ＤＥＴ
９６は、高輝度物体１３０が関与しない評価関数を発生
することができる。
発生される幅広パルス１０５を示す。この幅広パルス１
０５は、輝度信号４６の部分１３６の両側に更に拡がる
部分１３８に対応する。幅広パルス１０５は、ウィンド
ウ制御信号６２と一緒になってゲート回路９２に輝度信
号４６の部分１３８を隠蔽（マスク）させ、該部分が評
価関数１１６に関与しないようにする。よって、ＤＥＴ
９６は、高輝度物体１３０が関与しない評価関数を発生
することができる。
【００３９】図８は、ＷＩＤＥ回路１０４が時間値ＤＥ
ＬＴＡ Ｔを選択する方法を示す図である。同図は、或
る具体例におけるＢＰＦ９０のインパルス応答のグラフ
を示す。１対の切断線１４０が、インパルス応答曲線と
絶対ピーク値の２０％より少ない所で交差するように引
かれている。グラフに示すように、切断線１４０とＢＰ
Ｆ９０のインパルス応答との交差点がＤＥＬＴＡ Ｔを
決める。
ＬＴＡ Ｔを選択する方法を示す図である。同図は、或
る具体例におけるＢＰＦ９０のインパルス応答のグラフ
を示す。１対の切断線１４０が、インパルス応答曲線と
絶対ピーク値の２０％より少ない所で交差するように引
かれている。グラフに示すように、切断線１４０とＢＰ
Ｆ９０のインパルス応答との交差点がＤＥＬＴＡ Ｔを
決める。
【００４０】図９は、高輝度物体１３０においてＷＩＤ
Ｅ回路１０４とＡＮＤ回路１０６によって排除される領
域１３６を示す。この領域１３６がゲート回路９２によ
ってマスクされる。輝度信号４６の該領域１３６に対応
する高周波数成分は、評価関数１１６に関与しない。し
かし、高輝度物体の残りの領域１３４は、評価関数１１
６から排除されない。該領域１３４の評価関数１１６に
及ぼす影響は、評価関数１１６を発生するためＤＥＴ９
６が使用する方法によって異なる。
Ｅ回路１０４とＡＮＤ回路１０６によって排除される領
域１３６を示す。この領域１３６がゲート回路９２によ
ってマスクされる。輝度信号４６の該領域１３６に対応
する高周波数成分は、評価関数１１６に関与しない。し
かし、高輝度物体の残りの領域１３４は、評価関数１１
６から排除されない。該領域１３４の評価関数１１６に
及ぼす影響は、評価関数１１６を発生するためＤＥＴ９
６が使用する方法によって異なる。
【００４１】例えば、ＤＥＴ９６が評価ウィンドウ１３
２全体にわたって輝度信号４６の高周波数成分を合算す
る場合、領域１３４は評価関数にさほど関与しない。し
かし、ＤＥＴ９６が評価ウィンドウ１３２全体にわたっ
て輝度信号４６の高周波数成分のピーク値を決める場
合、領域１３４は評価関数１１６を支配する。後者の場
合は、領域１３４も排除すべきである。
２全体にわたって輝度信号４６の高周波数成分を合算す
る場合、領域１３４は評価関数にさほど関与しない。し
かし、ＤＥＴ９６が評価ウィンドウ１３２全体にわたっ
て輝度信号４６の高周波数成分のピーク値を決める場
合、領域１３４は評価関数１１６を支配する。後者の場
合は、領域１３４も排除すべきである。
【００４２】図１０は、高輝度物体１３０の領域１３４
を含めて評価関数１１６から排除する装置の例を示すブ
ロック図である。遅延回路１６０は、ＢＰＦ９０の出力
を受信しこれを遅延させる。遅延回路１６０は、一連の
遅延素子Ｈより成り、各遅延素子は、ＣＣＤアレイ３２
の１水平走査線に等価な遅延を与える。
を含めて評価関数１１６から排除する装置の例を示すブ
ロック図である。遅延回路１６０は、ＢＰＦ９０の出力
を受信しこれを遅延させる。遅延回路１６０は、一連の
遅延素子Ｈより成り、各遅延素子は、ＣＣＤアレイ３２
の１水平走査線に等価な遅延を与える。
【００４３】遅延幅広回路１７０は、ＷＩＤＥ回路１０
４から幅広パルス１０５を受信する。遅延幅広回路１７
０は、ＯＲゲート１７１と１組の遅延素子Ｈより成る。
ＯＲゲート１７１の入力は、幅広パルス１０５と、この
幅広パルス１０５が次々に遅延された遅延素子Ｈの出力
とである。
４から幅広パルス１０５を受信する。遅延幅広回路１７
０は、ＯＲゲート１７１と１組の遅延素子Ｈより成る。
ＯＲゲート１７１の入力は、幅広パルス１０５と、この
幅広パルス１０５が次々に遅延された遅延素子Ｈの出力
とである。
【００４４】図１１は、図１０の回路により、評価ウィ
ンドウ１３２の評価関数１１６から排除される領域１８
２を示す。高輝度物体１３０と排除領域１８２の最上部
との間の垂直距離は、「Ｎ」本の水平走査線を含む。水
平走査線の数Ｎは、遅延回路１６０に含まれる遅延素子
Ｈの数に等しい。遅延幅広回路１７０に含まれる遅延素
子Ｈの数は、２Ｎに等しい。
ンドウ１３２の評価関数１１６から排除される領域１８
２を示す。高輝度物体１３０と排除領域１８２の最上部
との間の垂直距離は、「Ｎ」本の水平走査線を含む。水
平走査線の数Ｎは、遅延回路１６０に含まれる遅延素子
Ｈの数に等しい。遅延幅広回路１７０に含まれる遅延素
子Ｈの数は、２Ｎに等しい。
【００４５】図１２〜１４は、高輝度物体を評価関数か
ら排除する回路及び方法の他の例を示す。図１２は、高
輝度物体の領域１３４（図９）を評価関数１１６から排
除する回路を示すブロック図である。一連の２Ｎ個の遅
延素子Ｈが、ＢＰＦ９０の出力を受信してこれを遅延さ
せる。一連のＮ個の隣接ライン遅延幅広回路（例えば、
隣接ライン遅延回路１８０）が、ＷＩＤＥ回路１０４か
ら幅広パルス１０５を受信するように接続される。
ら排除する回路及び方法の他の例を示す。図１２は、高
輝度物体の領域１３４（図９）を評価関数１１６から排
除する回路を示すブロック図である。一連の２Ｎ個の遅
延素子Ｈが、ＢＰＦ９０の出力を受信してこれを遅延さ
せる。一連のＮ個の隣接ライン遅延幅広回路（例えば、
隣接ライン遅延回路１８０）が、ＷＩＤＥ回路１０４か
ら幅広パルス１０５を受信するように接続される。
【００４６】図１３は、図１２の隣接ライン遅延回路１
８０の例を示す。該回路１８０は、ＯＲゲート１８１、
ＡＮＤゲート１８２及び１組の遅延素子Ｈより成る。隣
接ライン遅延回路１８０は、幅広パルス１０５を受信
し、幅広パルス１０５は図示のようにゲートされ遅延さ
れて隣接ライン遅延パルス１８８となる。各隣接ライン
遅延回路１８０は、１隣接ラインの部分を排除する。図
１２に示した１組の隣接ライン遅延回路は、Ｎ本の隣接
ラインを評価関数から排除する。図１４は、他の具体例
において評価関数１１６から排除される評価ウィンドウ
１３２の領域１８４を示す。
８０の例を示す。該回路１８０は、ＯＲゲート１８１、
ＡＮＤゲート１８２及び１組の遅延素子Ｈより成る。隣
接ライン遅延回路１８０は、幅広パルス１０５を受信
し、幅広パルス１０５は図示のようにゲートされ遅延さ
れて隣接ライン遅延パルス１８８となる。各隣接ライン
遅延回路１８０は、１隣接ラインの部分を排除する。図
１２に示した１組の隣接ライン遅延回路は、Ｎ本の隣接
ラインを評価関数から排除する。図１４は、他の具体例
において評価関数１１６から排除される評価ウィンドウ
１３２の領域１８４を示す。
【００４７】図１５は、評価関数から高輝度物体を排除
する回路の更に他の例を示すブロック図である。同図に
示すように、輝度信号４６はメモリ１９０に記憶され
る。メモリ１９０は、輝度信号４６をＣＣＤアレイ３２
から受信し、続いてこれをＢＰＦ９０に転送する。輝度
信号４６は、メモリ１９０からＢＰＦ９０に伝送される
間に遅延される。また、遅延幅広回路１７０が幅広パル
ス１０５をＷＩＤＥ回路１０４から受信する。
する回路の更に他の例を示すブロック図である。同図に
示すように、輝度信号４６はメモリ１９０に記憶され
る。メモリ１９０は、輝度信号４６をＣＣＤアレイ３２
から受信し、続いてこれをＢＰＦ９０に転送する。輝度
信号４６は、メモリ１９０からＢＰＦ９０に伝送される
間に遅延される。また、遅延幅広回路１７０が幅広パル
ス１０５をＷＩＤＥ回路１０４から受信する。
【００４８】図１６は、映像シーンに高輝度物体が含ま
れる場合にビデオカメラの焦点を自動的に合せる本発明
方法を示す基本的な流れ図であ。判定ブロック２００
で、映像シーンに高輝度物体ＨＢＯがあるかどうかがテ
ストされる。ＨＢＯが検出されない場合、ブロック２２
０へと制御が進む。ブロック２２０では、ＡＦマイクロ
コンピュータ３８が光学レンズ系３０を調節して評価関
数が最大になるようにする。これは、映像シーンが標準
物体のみを含むからである。
れる場合にビデオカメラの焦点を自動的に合せる本発明
方法を示す基本的な流れ図であ。判定ブロック２００
で、映像シーンに高輝度物体ＨＢＯがあるかどうかがテ
ストされる。ＨＢＯが検出されない場合、ブロック２２
０へと制御が進む。ブロック２２０では、ＡＦマイクロ
コンピュータ３８が光学レンズ系３０を調節して評価関
数が最大になるようにする。これは、映像シーンが標準
物体のみを含むからである。
【００４９】判定ブロック２００でＨＢＯが検出される
と、ブロック２１０へと制御が進む。ブロック２１０で
は、映像シーン内に標準物体のみが検出されるように、
高輝度物体ＨＢＯを輝度信号からマスク（隠蔽）する。
判定ブロック２３０で、映像シーンが標準物体について
テストされる。標準物体が検出されない場合、ブロック
２５０へと制御が進む。ブロック２５０では、ＡＦマイ
クロコンピュータ３８は、映像シーンにＨＢＯのみが含
まれるので、光学レンズ系３０を調節して基準レベルを
越えるピクセルの数が最小になるようにする。
と、ブロック２１０へと制御が進む。ブロック２１０で
は、映像シーン内に標準物体のみが検出されるように、
高輝度物体ＨＢＯを輝度信号からマスク（隠蔽）する。
判定ブロック２３０で、映像シーンが標準物体について
テストされる。標準物体が検出されない場合、ブロック
２５０へと制御が進む。ブロック２５０では、ＡＦマイ
クロコンピュータ３８は、映像シーンにＨＢＯのみが含
まれるので、光学レンズ系３０を調節して基準レベルを
越えるピクセルの数が最小になるようにする。
【００５０】判定ブロック２３０で標準物体が検出され
ると、ブロック２４０へと制御が進む。ブロック２４０
では、ＡＦマイクロコンピュータ３８は、ＨＢＯが輝度
信号からマスクされているので、評価関数が最大になる
ように光学レンズ系を調節する。
ると、ブロック２４０へと制御が進む。ブロック２４０
では、ＡＦマイクロコンピュータ３８は、ＨＢＯが輝度
信号からマスクされているので、評価関数が最大になる
ように光学レンズ系を調節する。
【００５１】図１７は、映像シーンに高輝度物体が含ま
れる場合にビデオカメラの焦点を自動的に合せる方法の
具体例を示す流れ図である。ブロック３００で、ＡＦマ
イクロコンピュータ３８は、基準信号８６及び８８を設
定してカウント信号１２０（ＣＯＵＮＴ１）及び１２２
（ＣＯＵＮＴ２）を発生させる。ブロック３１０では、
ＡＦマイクロコンピュータ３８は、光学レンズ系３０の
現在の焦点位置に対してＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＮＴ１に
等しい比Ｒを計算する。
れる場合にビデオカメラの焦点を自動的に合せる方法の
具体例を示す流れ図である。ブロック３００で、ＡＦマ
イクロコンピュータ３８は、基準信号８６及び８８を設
定してカウント信号１２０（ＣＯＵＮＴ１）及び１２２
（ＣＯＵＮＴ２）を発生させる。ブロック３１０では、
ＡＦマイクロコンピュータ３８は、光学レンズ系３０の
現在の焦点位置に対してＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＮＴ１に
等しい比Ｒを計算する。
【００５２】判定ブロック３２０で、ＡＦマイクロコン
ピュータ３８は、前述のようにしてＲthreshold を決定
し（図５Ｃ）、比ＲとＲthreshold とを比較する。比Ｒ
がＲthreshold より大きくなければ、ブロック３４０へ
と制御が進む。それは、映像シーンの評価ウィンドウが
ＨＢＯを含まないからである。ブロック３４０では、Ａ
Ｆマイクロコンピュータ３８は、評価関数１１８（ＤＥ
Ｔ２）を最大にするように光学レンズ系３０の焦点を調
節する。
ピュータ３８は、前述のようにしてＲthreshold を決定
し（図５Ｃ）、比ＲとＲthreshold とを比較する。比Ｒ
がＲthreshold より大きくなければ、ブロック３４０へ
と制御が進む。それは、映像シーンの評価ウィンドウが
ＨＢＯを含まないからである。ブロック３４０では、Ａ
Ｆマイクロコンピュータ３８は、評価関数１１８（ＤＥ
Ｔ２）を最大にするように光学レンズ系３０の焦点を調
節する。
【００５３】判定ブロック３２０で、比ＲがＲthreshol
d より大きい場合、映像シーンの評価ウィンドウが高輝
度物体ＨＢＯを含むことになるので、制御はブロック３
３０へ進む。ブロック３３０では、ＡＦマイクロコンピ
ュータ３８は、基準信号８６を設定して評価関数１１６
（ＤＥＴ１）及び１１８（ＤＥＴ２）を発生させる。前
述のように、評価関数ＤＥＴ１はＨＢＯの関与なしに発
生され、評価関数ＤＥＴ２はＨＢＯの関与の下に発生さ
れる。
d より大きい場合、映像シーンの評価ウィンドウが高輝
度物体ＨＢＯを含むことになるので、制御はブロック３
３０へ進む。ブロック３３０では、ＡＦマイクロコンピ
ュータ３８は、基準信号８６を設定して評価関数１１６
（ＤＥＴ１）及び１１８（ＤＥＴ２）を発生させる。前
述のように、評価関数ＤＥＴ１はＨＢＯの関与なしに発
生され、評価関数ＤＥＴ２はＨＢＯの関与の下に発生さ
れる。
【００５４】ブロック３５０で、ＡＦマイクロコンピュ
ータ３８は、光学レンズ系３０の現在の焦点位置に対し
てＤＥＴ１／ＤＥＴ２に等しい比ｒを計算する。判定ブ
ロック３６０で、ＡＦマイクロコンピュータ３８は比ｒ
とｒthreshold とを比較する。比ｒがｒthreshold より
小さくなければ、映像シーンの評価ウィンドウが標準物
体を含むことになるので、制御はブロック３８０へ進
む。ブロック３８０では、ＡＦマイクロコンピュータ３
８は、評価関数１１６（ＤＥＴ１）が最大になるように
光学レンズ系３０の焦点を調節する。
ータ３８は、光学レンズ系３０の現在の焦点位置に対し
てＤＥＴ１／ＤＥＴ２に等しい比ｒを計算する。判定ブ
ロック３６０で、ＡＦマイクロコンピュータ３８は比ｒ
とｒthreshold とを比較する。比ｒがｒthreshold より
小さくなければ、映像シーンの評価ウィンドウが標準物
体を含むことになるので、制御はブロック３８０へ進
む。ブロック３８０では、ＡＦマイクロコンピュータ３
８は、評価関数１１６（ＤＥＴ１）が最大になるように
光学レンズ系３０の焦点を調節する。
【００５５】判定ブロック３６０で、比ｒがｒthreshol
d より小さい場合、映像シーンの評価ウィンドウが標準
物体を含まないことになるので、制御はブロック３７０
へ進む。ブロック３７０で、ＡＦマイクロコンピュータ
３８は、ＨＢＯに焦点を合せるために、カウント信号Ｃ
ＯＵＮＴ１が最小になるよう光学レンズ系３０の焦点を
調節する。
d より小さい場合、映像シーンの評価ウィンドウが標準
物体を含まないことになるので、制御はブロック３７０
へ進む。ブロック３７０で、ＡＦマイクロコンピュータ
３８は、ＨＢＯに焦点を合せるために、カウント信号Ｃ
ＯＵＮＴ１が最小になるよう光学レンズ系３０の焦点を
調節する。
【００５６】
【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、映像シーンに高輝度物体が含まれる場合でも、カメ
ラの焦点を自動的に合わせることができる。
ば、映像シーンに高輝度物体が含まれる場合でも、カメ
ラの焦点を自動的に合わせることができる。
【図１】本発明によるビデオカメラ自動焦点制御装置の
概略を示すブロック図である。
概略を示すブロック図である。
【図２】輝度信号の高周波数成分を表す評価関数を発生
する一般的な回路を示すブロック図である。
する一般的な回路を示すブロック図である。
【図３】映像シーンの評価ウィンドウ内にある高輝度物
体を検出する一般的な回路を示すブロック図である。
体を検出する一般的な回路を示すブロック図である。
【図４】高輝度物体を含まない映像シーンに対する評価
関数の例を示すグラフである。
関数の例を示すグラフである。
【図５】高輝度物体を含む映像シーンに対する評価関
数、カウント信号（ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ２）及び
その比（ＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＮＴ１）の関係を示すグ
ラフである。
数、カウント信号（ＣＯＵＮＴ１，ＣＯＵＮＴ２）及び
その比（ＣＯＵＮＴ２／ＣＯＵＮＴ１）の関係を示すグ
ラフである。
【図６】本発明により、高輝度物体を評価関数から排除
して映像シーン内の残りの標準物体に焦点を合せる回路
の例を示すブロック図である。
して映像シーン内の残りの標準物体に焦点を合せる回路
の例を示すブロック図である。
【図７】図６のＷＩＤＥ回路及びＡＮＤ回路の動作を示
す説明図である。
す説明図である。
【図８】高輝度物体を排除するためＷＩＤＥ回路がＤＥ
ＬＴＡ Ｔを選択する方法を示す図である。
ＬＴＡ Ｔを選択する方法を示す図である。
【図９】図６のＷＩＤＥ回路及びＡＮＤ回路により排除
される高輝度物体の領域と、高輝度物体の残りの領域と
を示す図である。
される高輝度物体の領域と、高輝度物体の残りの領域と
を示す図である。
【図１０】ＷＩＤＥ及びＡＮＤ回路により排除されない
領域を含めて、高輝度物体を評価関数から排除する回路
の例を示すブロック図である。
領域を含めて、高輝度物体を評価関数から排除する回路
の例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の回路の動作を示す説明図である。
【図１２】本発明により、高輝度物体を評価関数から排
除する回路の他の例を示すブロック図である。
除する回路の他の例を示すブロック図である。
【図１３】図１２の隣接ライン遅延回路の例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１４】他の具体例において評価関数から排除される
領域を示す図である。
領域を示す図である。
【図１５】本発明により、高輝度物体を排除する回路の
更に他の例を示すブロック図である。
更に他の例を示すブロック図である。
【図１６】映像シーンが高輝度物体を含む場合の本発明
によるビデオカメラ自動焦点制御方法を示す基本的な流
れ図である。
によるビデオカメラ自動焦点制御方法を示す基本的な流
れ図である。
【図１７】図１６の方法を具体化した例を示す流れ図で
ある。
ある。
３０ 光学レンズ系 ４０，４２ モータ手段 ３２ 映像検出アレイ ３４ （カメラ）信号処理回路 ４６ 輝度信号 ３６ 自動焦点制御回路（ＡＦＩＣ） ３８ 焦点調節処理手段（ＡＦマイクロコンピュータ） ８６ 第１基準信号 ８８ 第２基準信号 ９０ バンドパスフィルタ ６２ ウィンドウ制御信号 ９２，９４ ゲート回路 ９６，９８ 検出回路 １１６，１１８ 評価関数（ＤＥＴ１，ＤＥＴ２） １００ 第１比較器 １０２ 第２比較器 ９９，１０１ 第１パルス信号 １０３ 第２パルス信号 １０８ 第１ゲート回路 １１０ 第２ゲート回路 １１２ 第１カウンタ １１４ 第２カウンタ １２０ 第１カウント信号（ＣＯＵＮＴ１） １２２ 第２カウント信号（ＣＯＵＮＴ２）
フロントページの続き (72)発明者 小室 輝芳 アメリカ合衆国 95054，カリフォルニア 州，サンタクララ，マンション カウント 530，ナンバー304 (72)発明者 川口 直樹 東京都世田谷区等々力２−29−13 (72)発明者 鳥井 玲子 東京都世田谷区中町４−６−13
Claims (19)
- 【請求項１】 高輝度物体を含む映像シーンに対するカ
メラ自動焦点制御方法であって、 （ａ）少なくとも１つの標準物体に対して映像フレーム
を走査すること、 （ｂ）標準物体が検出されたとき、高輝度物体を上記映
像フレームから隠蔽しながらカメラの焦点を調節するこ
と、 （ｃ）標準物体が検出されないとき、上記高輝度物体を
上記映像フレームから隠蔽しないで上記カメラの焦点を
調節することの各ステップを含むカメラ自動焦点制御方
法。 - 【請求項２】 更に、 （ａ）１シーンの映像フレームにおける少なくとも１つ
の高輝度物体を検出すること、 （ｂ）高輝度物体が検出されないとき、カメラの焦点を
調節することの各ステップを含む請求項１の方法。 - 【請求項３】 １シーンの映像フレームにおける少なく
とも高輝度物体を検出する上記のステップは、 （ａ）上記映像フレームに対応する輝度信号を第１の基
準信号と比較することにより、第１のカウント信号を発
生すること、 （ｂ）上記基準信号を上記第１の基準信号より大きな第
２の基準信号と比較することにより、第２のカウント信
号を発生すること、 （ｃ）上記第２カウント信号の上記第１カウント信号に
対する比を決定すること、 （ｄ）上記の上記第２カウント信号の上記第１カウント
信号に対する比が第１の閾値より大きいとき、上記高輝
度物体が検出されたとすることの各過程を含む請求項２
の方法。 - 【請求項４】 上記ステップ（ｂ）においてカメラの焦
点を調節するステップは、 （ａ）上記映像フレームに対応する輝度信号に対する評
価関数を決定すること、 （ｂ）上記評価関数が最大となるように、上記映像フレ
ームをサンプルする光学レンズ系を動かすことの各ステ
ップを含む請求項２の方法。 - 【請求項５】 上記の高輝度物体を隠蔽するステップ
は、 （ａ）上記映像フレームに対応する輝度信号を基準信号
と比較すること、 （ｂ）上記輝度信号が上記基準信号より大きいとき、上
記高輝度物体に対応する輝度信号の一部分と重なる比較
器パルス信号を発生すること、 （ｃ）上記比較器パルス信号を用いて上記高輝度物体を
上記輝度信号から隠蔽することにより、第１の評価関数
を発生することの各過程を含む請求項４の方法。 - 【請求項６】 上記映像フレームにおける少なくとも１
つの標準物体を検出するステップは、 （ａ）上記高輝度物体を含む第２の評価関数を発生する
こと、 （ｂ）上記第１評価関数の上記第２評価関数に対する比
を決定すること、 （ｃ）上記の比が閾比より小さいとき、標準物体は検出
されないとすること、 （ｄ）上記の比が上記閾比より大きいか又はこれに等し
いとき、標準物体が検出されたとすることの各過程を含
む請求項５の方法。 - 【請求項７】 上記映像フレーム内に上記高輝度物体が
なくてカメラの焦点を調節する上記ステップは、上記第
１の評価関数を最大にするように、上記映像フレームを
サンプルする上記光学レンズ系を動かす過程を含む請求
項６の方法。 - 【請求項８】 上記映像フレーム内に上記高輝度物体が
あってカメラの焦点を調節する上記ステップは、上記第
１カウント信号が減少するように、上記映像フレームを
サンプルする上記光学レンズ系を動かす過程を含む請求
項６の記載。 - 【請求項９】 少なくとも１つの標準物体に対して映像
フレームを走査する手段と、 標準物体が検出されたとき、高輝度物体を上記映像フレ
ームから隠蔽しながらカメラの焦点を調節する手段と、 標準物体が検出されないとき、高輝度物体を上記映像フ
レームから隠蔽しないでカメラの焦点を調節する手段と
を具えるカメラ自動焦点制御装置。 - 【請求項１０】 更に、 １シーンの映像フレームにおける少なくとも１つの高輝
度物体を検出する手段と、 高輝度物体が検出されないとき、カメラの焦点を調節す
る手段と、 高輝度物体が検出されたとき、該高輝度物体を隠蔽する
手段とを具える請求項９の装置。 - 【請求項１１】 少なくとも１つの高輝度物体を検出す
る上記手段は、 上記映像フレームに対応する輝度信号を第１の基準信号
と比較することにより第１のカウント信号を発生する手
段と、 上記輝度信号を上記第１基準信号より大きな第２の基準
信号と比較することにより第２のカウント信号を発生す
る手段と、 上記第２カウント信号の上記第１カウント信号に対する
比を決定し、この比が第１の閾比より大きいとき、上記
高輝度物体が検出されたとする手段とを含む請求項１０
の装置。 - 【請求項１２】 上記高輝度物体が検出されないときカ
メラの焦点を調節する上記の手段は、 上記映像フレームに対応する輝度信号に対する評価関数
を決定する手段と、 上記評価関数が最大になるように、上記映像フレームを
サンプルする光学レンズ系を動かす手段とを含む請求項
１０の装置。 - 【請求項１３】 上記高輝度物体を隠蔽する手段は、 上記映像フレームに対応する輝度信号を基準信号と比較
する手段と、 上記輝度信号が上記基準信号より大きいとき、上記高輝
度物体に対応する輝度信号の一部分と重なる比較器パル
ス信号を発生する手段と、 上記比較器パルス信号を用いて上記高輝度物体を上記輝
度信号から隠蔽することにより、第１の評価関数を発生
する手段とを含む請求項１２の装置。 - 【請求項１４】 上記映像フレームにおける少なくとも
１つの標準物体を検出する手段は、 上記高輝度物体を含む第２の評価関数を発生する手段
と、 上記第１評価関数の上記第２評価関数に対する比を決定
し、この比が閾比より小さいとき、上記標準物体が検出
されないとする手段とを含む請求項１３の装置。 - 【請求項１５】 上記映像フレーム内に上記高輝度物体
がなくてカメラの焦点を調節する上記の手段は、上記第
１評価関数が最大になるように、上記映像フレームをサ
ンプルする上記光学レンズ系を動かす手段を有する請求
項１４の装置。 - 【請求項１６】 上記映像フレーム内に上記高輝度物体
があってカメラの焦点を調節する上記の手段は、上記第
１カウント信号が減少するように、上記映像フレームを
サンプルする上記光学レンズ系を動かす手段を有する請
求項１４の装置。 - 【請求項１７】 映像シーンから光線を受光する光学レ
ンズ系と、 該光学レンズ系の焦点位置を調節するためのモータ手段
と、 上記光学レンズ系から光線を受光するよう配置され、映
像カラー信号を発生する映像検出アレイト、 上記映像カラー信号を受信して輝度信号を発生する信号
処理回路と、 上記モータ手段を制御して上記光学レンズ系の焦点を調
節する処理手段と、 上記信号処理回路からの上記輝度信号及び上記処理手段
からの制御信号を受信し、評価関数を発生して該関数を
上記処理手段に転送し、上記評価関数により上記光学レ
ンズ系の最適焦点位置を決定するようにした自動焦点制
御回路とを具えるカメラ自動焦点制御装置。 - 【請求項１８】 上記自動焦点制御回路は、 上記輝度信号を受信する少なくとも１つのバンドパスフ
ィルタと、 各々が、該バンドパスフィルタの１つから出力を受信す
ると共に上記処理手段からウィンドウ制御信号を受信
し、該ウィンドウ制御信号を受信すると上記バンドパス
フィルタからの出力を阻止する少なくとも１つのゲート
回路と、 各々が該ゲート回路の１つから出力を受信して評価関数
を発生する少なくとも１つの検出回路とを含む請求項１
７の装置。 - 【請求項１９】 更に、 上記輝度信号と上記処理手段からの第１基準信号とを受
信し、該輝度信号が該第１基準信号より大きいとき、第
１のパルス信号を発生する第１の比較器と、 該第１パルス信号及び上記ウィンドウ制御信号を受信
し、該ウィンドウ制御信号を受信すると、上記第１パル
ス信号を阻止する第１のゲート回路と、 該第１ゲート回路から上記第１パルス信号を受信し、上
記第１基準信号より大きい強度をもつ輝度信号のピクセ
ルの数に等しい第１のカウント信号を発生する第１のカ
ウンタと、 上記輝度信号と上記処理手段からの第２の基準信号とを
受信し、該輝度信号が該第２基準信号より大きいとき、
第２のパルス信号を発生する第２の比較器と、 該第２パルス信号及び上記ウィンドウ制御信号を受信
し、該ウィンドウ制御信号を受信すると、上記第２パル
ス信号を阻止する第２のゲート回路と、 該第２ゲート回路から上記第２パルス信号を受信し、上
記第２基準信号より大きい強度をもつ輝度信号のピクセ
ルの数に等しい第２のカウント信号を発生する第２のカ
ウンタとを具える請求項１８の装置。
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|---|---|---|---|
| US937053 | 1992-08-27 | ||
| US07/937,053 US5416518A (en) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | Camera auto focus system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06209425A true JPH06209425A (ja) | 1994-07-26 |
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ID=25469415
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| US (2) | US5416518A (ja) |
| EP (1) | EP0586047B1 (ja) |
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| DE (1) | DE69321317T2 (ja) |
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-
1993
- 1993-06-18 EP EP93304778A patent/EP0586047B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-18 DE DE69321317T patent/DE69321317T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-07-27 JP JP18484893A patent/JP3685808B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1994
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