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公開番号2025123276
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-22
出願番号2025096804,2021028816
出願日2025-06-10,2021-02-25
発明の名称撮像装置、撮像装置の制御方法及びプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類G02B 7/28 20210101AFI20250815BHJP(光学)
要約
【課題】被写体の進行方向が時系列に変化する場合でも、フォーカスを被写体に追従させることを目的とする。
【解決手段】撮像装置は、撮像光学系により形成される被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、撮像手段により生成された画像データに含まれる被写体を検出し、被写体検出結果を取得する被写体検出手段と、被写体検出手段により検出された被写体の姿勢情報を取得する姿勢検出手段と、被写体検出結果に基づいて設定された焦点検出領域の焦点検出結果を取得する焦点検出手段と、被写体検出手段により検出された被写体の焦点検出時刻から所定時間経過後の時刻の光軸方向の動きを予測する予測演算を行い、撮像光学系のフォーカス制御を行う制御手段と、を備え、制御手段は、検出された被写体の姿勢情報を用いて被写体の進行方向の変更を推定し、推定結果に応じて予測演算の予測条件を変更する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
撮像光学系により形成される被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段により生成された前記画像データに含まれる被写体を検出し、被写体検出結果を取得する被写体検出手段と、
前記被写体検出手段により検出された被写体の姿勢情報を取得する姿勢検出手段と、
前記被写体検出結果に基づいて設定された焦点検出領域の焦点検出結果を取得する焦点検出手段と、
前記被写体検出手段により検出された前記被写体の焦点検出時刻から所定時間経過後の時刻の光軸方向の動きを予測する予測演算を行い、前記撮像光学系のフォーカス制御を行う制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検出された被写体の姿勢情報を用いて前記被写体の進行方向の変更を推定し、前記推定結果に応じて前記予測演算の予測条件を変更することを特徴とする撮像装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記姿勢情報の取得は、前記画像データに含まれる被写体の関節部位を深層学習がされたニューラルネットワークを用いて推定し、当該推定された関節を繋ぎ合わせることによって行われることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記被写体の進行方向の変更の推定は、フレーム間での被写体の各関節の移動量を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記被写体の進行方向の変更の推定は、特徴的な進行方向が変わる前の前動作を事前に学習させておくことで行われることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記被写体検出手段により検出された被写体が人物の場合に、人物の腕と足の関節部位の位置関係から、進行方向の変更を推定することを推定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記被写体検出手段により検出された被写体が人物の場合であって、人物の腕と足の関節部位の位置関係から、ジャンプ前の姿勢であると判定された場合に、前記被写体の進行方向に変更があると推定することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記予測条件は、前記焦点検出結果と前記焦点検出時刻の履歴データ数であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記被写体の進行方向の変更があると推定した場合に、前記履歴データ数を削減することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記被写体の進行方向の変更があると推定した場合に、前記撮像光学系のフォーカスレンズの移動速度と前記フォーカスレンズの移動可能範囲と前記焦点検出領域とのうち少なくとも１つを異ならせることを特徴とする請求項１乃至請求項８のうち何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記被写体の進行方向の変更があると推定した場合に、前記移動可能範囲を小さく設定することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の撮影を連続して行う連続撮影において、撮像装置により検出された動く被写体（以下、「動体」と称する）を撮影する場合に、被写体に対して焦点を合わせ続けることで被写体を追従する必要がある。関連する技術として、特許文献１の技術が提案されている。特許文献１の技術では、被写体を追従するために、被写体の向いている方向と年齢及び／又は種類を検出し、検出した被写体の年齢及び／又は種類に応じた移動速度と、検出した被写体の向きに応じて、フォーカス制御時の被写体の移動位置を予測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５-１９１０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の技術では、被写体の向いている方向と年齢及び／又は種類による移動速度では、検出された被写体の移動方向（進行方向）が時系列に変化する場合には、被写体の予測位置を間違えたり、フォーカスが不用意に移動したりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、被写体の進行方向が時系列に変化する場合でも、フォーカスを被写体に追従させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像光学系により形成される被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、前記撮像手段により生成された前記画像データに含まれる被写体を検出し、被写体検出結果を取得する被写体検出手段と、前記被写体検出手段により検出された被写体の姿勢情報を取得する姿勢検出手段と、前記被写体検出結果に基づいて設定された焦点検出領域の焦点検出結果を取得する焦点検出手段と、前記被写体検出手段により検出された前記被写体の焦点検出時刻から所定時間経過後の時刻の光軸方向の動きを予測する予測演算を行い、前記撮像光学系のフォーカス制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出された被写体の姿勢情報を用いて前記被写体の進行方向の変更を推定し、前記推定結果に応じて前記予測演算の予測条件を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被写体の進行方向が時系列に変化する場合でも、フォーカスを被写体に追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
第１実施形態に係る撮像装置における撮像素子の画素配列を示す図である。
図３（Ａ）は第１実施形態の撮像素子における撮像画素の平面図であり、図３（Ｂ）は第１実施形態の撮像素子における撮像画素の断面図である。
第１実施形態の撮像素子における撮像画素の構造を説明するための図である。
第１実施形態の撮像素子による瞳分割を説明するための図である。
第１実施形態におけるデフォーカス量と像ずれ量との関係を説明するための図である。
第１実施形態における焦点検出領域を説明するための図である。
第１実施形態に係る撮像装置のライブビュー撮影の流れを示すフローチャートである。
第１実施形態の撮影処理の流れを示すフローチャートである。
第１実施形態の被写体追従ＡＦ処理の流れを示すフローチャートである。
第１実施形態の被写体検出処理及び追尾処理の流れを示すフローチャートである。
第１実施形態のフォーカス領域検出処理の流れを示すフローチャートである。
第１実施形態の焦点検出領域設定処理の流れを示すフローチャートである。
図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）及び図１４（Ｄ）は第１実施形態のフォーカス領域検出処理で検出されるフォーカス領域を説明するための図である。
第１実施形態におけるフォーカス領域としての検出が有効となりうるシーンの例を示す図である。
第１実施形態の予測ＡＦ処理の流れを示すフローチャートである。
第１実施形態における被写体の像面移動量と予測曲線を説明するための図である。
図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）、図１８（Ｃ）、図１８（Ｄ）、図１８（Ｅ）及び図１８（Ｆ）は第１実施形態におけるフォーカス移動可能範囲を説明するための図である。
第１実施形態におけるフォーカス移動可能範囲を説明するための図である。
第１実施形態における予測演算時とフォーカス制御時に変更する項目を説明するための図である。
本発明の第２実施形態の焦点検出領域設定処理の流れを示すフローチャートである。
図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は第２実施形態における局所領域と焦点検出候補領域を説明するための概念図である。
図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）、図２３（Ｃ）及び図２３（Ｄ）は第２実施形態における焦点検出候補領域の設定を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施形態に記載されている構成によって限定されることはない。
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置（カメラ１００）の構成例を示すブロック図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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