专利名称：控制设备、控制方法、计算机程序和摄像机的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制设备、控制方法、计算机程序和摄像机。更具体地说，本发明涉及用于精确地确定对象(subject)以便更适当地执行自动聚焦控制处理的控制设备、控制方法、计算机程序和摄像机。
背景技术：
已知的图像拾取设备一般配备有用于自动聚焦在对象上的自动聚焦(AF)功能。国际专利公开号WO97/25812公开了一种AF处理技术，其检测捕捉到的对象图像的对比度，并且调整透镜的位置以达到最高对比度(图象处理技术)。
该图像拾取设备从图像对比度(例如，亮度值的高频分量)在捕捉到的图像的预定区域(评估帧)内计算作为评估图像离焦度(out-of-focus level)的参数的评估值，在移动聚焦位置的同时搜索最大评估值(峰值)，然后把对象聚焦在获得峰值的位置。用这种方法，图像拾取设备精确地聚焦在其视野内的该对象上。
在这类图象处理技术中，聚焦的精确性主要取决于摄影环境和对象(被摄影的图像的内容)的情况。各种各样的技术已经被构想来实现更可靠的AF处理。例如，未经审查的日本专利申请号10-215403公开了一个技术，其中，透镜在微小范围内摆动以有效率地搜索最恰当的聚焦位置，并且透镜的运动方向基于捕捉到的图像的评估值来确定。未经审查的日本专利申请公开号10-161016公开了另一个技术。根据该公开内容，在其中计算评估值的评估帧的大小基于情况而更改，以便在大范围的摄影情况内执行最恰当的AF处理。
对象可能是一个瞬间并强烈地发光的特殊的对象，其涉及定期或非定期的急剧的亮度变化。这样的对象可能包括球面反射镜(mirrorball)和穿过树叶的斑驳的阳光中的一个。如果标准峰值搜索技术应用于这样的对象，则其易产生峰值检测误差并难于精确地聚焦该对象。长滤光片(long-filter)模式是一种应用于这类特殊对象的峰值搜索技术。在长滤光片模式的搜索技术中，随着透镜以恒定速度移动来计算亮度增加值和评估值的长移动平均值，并且该透镜被移回移动平均值最大化的位置。
甚至对于其评估值急剧变化的特殊对象，长滤光片模式的峰值搜索技术也能够降低误操作(用终止于离焦位置的AF处理)的概率。
发明内容
然而，在长滤光片模式的峰值搜索技术中，聚焦位置被大大地移动。如果长滤光片模式的峰值搜索技术被应用于普通对象(不同于涉及定期或非定期的急剧的亮度变化的瞬间并强烈地发光的对象)，则结果图像变成长时间的并离焦，从而导致观看者感到奇怪。优选地，长滤光片模式的峰值搜索技术被限定于涉及定期或非定期的亮度急剧变化的瞬间并强烈地发光的对象，而不被应用于普通对象。更具体地说，长滤光片模式的峰值搜索技术的应用涉及一种关于对象是否是特殊对象的适当的确定方法。
图1示出了当摄像机拍摄在瞬间发光的同时转动的球面反射镜时所测量的亮度积分值的变化图。图2示出了在摄像机拍摄正以大位移振荡的花朵时所测量的亮度积分值的变化图。更具体地说，图1是说明特殊对象的亮度积分值的变化图，而图2说明了普通对象的亮度积分值的变化。如图1和2中所示，亮度积分值随时间而变化很大。
通常，(特殊或非特殊)对象的确定仅仅基于亮度积分值的变化量来执行。在这种情况下，图1和图2中的变化不能彼此区分。更具体地说，已知的确定技术在确定对象时具有困难。即使当大幅度振荡的花朵如图2中所示被拍摄的时候，长滤光片模式的峰值搜索技术也被应用，而聚焦位置的位置变化很大，产生不合乎需要的图像。
因而，希望借助于更精确的对象确定来执行更适当的AF控制处理。
本发明的一个实施例的控制设备包括局部峰值比较单元，用于比较作为调整聚焦位置的参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，评估值基于每个场图像来评估捕捉到的对象图像的离焦度，并且通过基于每个场图像对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分来获得亮度积分值，和模式选择单元，用于基于由局部峰值比较单元提供的比较结果从多个预备模式中选择一个模式以便在整个评估值范围上搜索峰值。
优选地，局部峰值比较单元对评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值的峰值位置和峰值计数进行比较。
优选地，如果评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值在峰值位置和峰值计数方面匹配，则模式选择单元把该对象识别为瞬间发光的特殊对象并且选择对应于该特殊对象的模式，而如果评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值在峰值位置和峰值计数方面不匹配，则把该对象识别为普通对象并且选择对应于该普通对象的模式。
优选地，特殊对象包括球面反射镜和穿过树叶的斑驳的阳光中的一个。
优选地，对应于特殊对象的模式包括长滤光片模式，用于基于每个场来计算标准化(normalized)亮度评估值的移动平均值。
优选地，控制设备还包括用于计算评估值的评估值计算单元和用于计算亮度积分值的亮度积分值计算单元。局部峰值比较单元比较评估值计算单元所计算的评估值的局部峰值与亮度积分值计算单元所计算的亮度积分值的局部峰值。
优选地，控制设备还包括用于检测评估值计算单元所计算的评估值的局部峰值的评估值局部峰值检测单元，和用于检测亮度积分值计算单元所计算的亮度积分值的局部峰值的亮度积分值局部峰值检测单元。局部峰值比较单元比较评估值局部峰值检测单元检测到的评估值的局部峰值与亮度积分值局部峰值检测单元检测到的亮度积分值的局部峰值。
优选地，控制设备还包括峰值搜索单元，用于以模式选择单元选择的模式在整个评估值范围上来搜索峰值。
本发明的一个实施例的控制方法包括下列步骤比较作为聚焦位置调整参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，评估值基于每个场图像来评估捕捉到的对象图像的离焦度，并且通过基于每个场图像对捕捉到的该对象图像的亮度值进行积分而获得亮度积分值，并且基于在局部峰值比较步骤中提供的比较结果从多个预备模式中选择一个模式以便在整个评估值范围上搜索峰值。
本发明的一个实施例的计算机程序产品包括下列步骤比较作为聚焦位置调整参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，评估值基于每个场图像来评估捕捉到的对象图像的离焦度，并且通过基于每个场图像对捕捉到的该对象图像的亮度值进行积分而获得亮度积分值，并且基于在局部峰值比较步骤中提供的比较结果从多个预备模式中选择一个模式以便在整个评估值范围上搜索峰值。
本发明的实施例的摄像机包括局部峰值比较单元，用于比较作为聚焦位置调整参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，评估值基于每个场图像来评估捕捉到的该对象图像的离焦度，并且通过基于每个场图像对捕捉到的该对象图像的亮度值进行积分来获得亮度积分值，模式选择单元，用于基于局部峰值比较单元所提供的比较结果从多个预备模式中选择一个模式以便在整个评估值范围上搜索峰值，和峰值搜索单元，用于通过以模式选择单元所选择的模式来控制驱动器从而在整个评估值范围上搜索峰值。
根据本发明的实施例，作为聚焦位置调整参数的、基于每个场图像来评估捕捉到的对象图像的离焦度的评估值的局部峰值与通过基于每个场图像对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分而获得的亮度积分值的局部峰值相比较。基于局部峰值比较单元所提供的比较结果，从多个预备模式中选择用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式。
根据本发明的实施例，对象的确定被精确地执行从而产生更适当的AF控制处理。
图1是在拍摄球面反射镜时获得的亮度积分值的变化图；图2是在拍摄大位移振荡的花朵时获得的亮度积分值的变化图；图3说明了根据本发明的一个实施例的图像拾取设备；图4是图3的评估值计算器的框图；图5是详细地说明图3的亮度积分值计算器的框图；图6是详细地说明图3的评估值局部峰值搜索器的框图；图7是详细地说明图3的局部峰值比较器的框图；图8说明了其中的峰值被同步的波形框图；图9A和9B说明了包含在被拍摄图像中的点光源的闪光；图10A和10B说明了亮度积分值和评估值的峰值位置的对比图；图11A和11B说明了评估帧中的暗色(dark)对象的变化；图12A和12B示出了反复地进入并离开评估帧的被拍摄图像中的暗色对象图；图13A和13B示出了反复地进入并离开评估帧的被拍摄图像中的明亮对象图；图14说明了作为对象而被拍摄的球面反射镜的数据；图15说明了作为对象的振荡花朵的高清晰度图像；图16说明了作为对象的摇摆花朵的数据；图17A和17B说明了评估值变化很大的峰值搜索方法；图18说明了具有被同步的峰值的波形；图19是聚焦处理的流程图；
图20是准备处理的流程图；图21是评估值局部峰值搜索处理的流程图；图22是亮度积分值局部峰值搜索处理的流程图；图23是说明局部峰值比较处理的流程图；和图24是说明长滤光片模式处理的流程图。
具体实施例方式
在描述本发明的实施例之前，权利要求的特征和在本发明实施例中公开的具体元素之间的对应关系在下边被论述。本说明书意在保证支持要求保护的本发明的实施例在本说明书中被描述。从而，即使下文实施例中的元素没有被描述为与本发明的某个特征有关，那也不一定意味着该元素和权利要求的特征无关。反之，即使此处所述的元素被描述为与权利要求的某个特征有关，也不一定意味着该元素和权利要求的其它特征无关。
而且，本说明书不应当被看作是限制实施例中公开的本发明的所有方面都在权利要求中被描述。即，本说明书不否认实施例中所描述的但是没有在本申请发明中要求保护的本发明的那些方面的存在，即以后可能通过分案申请要求保护的本发明的那些方面的存在，或通过修改而另外要求保护的本发明的那些方面的存在。
本发明的一个实施例的控制设备(例如图3的AF控制器53)，用于控制驱动图像拾取装置的光学元件(例如图3的聚焦透镜和摆动透镜中的一个)以便在捕捉对象图像的时候调整图像拾取装置(例如图3的图像拾取设备)的聚焦位置的驱动器(例如，图3的AF驱动器51)，该控制设备包括局部峰值比较单元(例如图3的局部峰值比较器95)，其用于比较作为聚焦位置调整参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，评估值基于每个场(field)图像来评估捕捉到的该对象图像的离焦度，而亮度积分值是通过基于每个场图像对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分而获得的，和模式选择单元(例如图3的模式选择器96)，用于基于局部峰值比较单元所提供的比较结果从多个预备模式中挑选出用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式。
该控制设备还包括用于计算评估值的评估值计算单元(例如图3的评估值计算器81)，和用于计算亮度积分值的亮度积分值计算单元(例如图3的亮度积分值计算器82)。局部峰值比较单元比较评估值计算单元所计算的评估值的局部峰值与亮度积分值计算单元所计算的亮度积分值的局部峰值。
控制设备还包括用于检测评估值计算单元所计算的评估值的局部峰值的评估值局部峰值检测单元(例如图3的评估局部峰值搜索器92)，和用于检测亮度积分值计算单元所计算的亮度积分值的局部峰值的亮度积分值局部峰值检测单元(例如图3的亮度积分值局部峰值搜索器94)。局部峰值比较单元比较评估值局部峰值检测单元检测到的评估值的局部峰值与亮度积分值局部峰值检测单元检测到的亮度积分值的局部峰值。
控制设备还包括用于以搜索模式选择单元所选择的模式在整个评估值范围上搜索峰值的峰值搜索单元(例如，图3的标准模式峰值搜索器97和长滤光片模式峰值搜索器98中的一个)。
本发明的另一个实施例涉及用于控制驱动器(例如图3的AF驱动器51)的控制设备(例如图3的AF控制器53)的方法，所述驱动器驱动图像拾取装置的光学元件(例如图3的聚焦透镜和摆动透镜中的一个)以便在捕捉对象图像的时候调整图像拾取装置(例如图3的图像拾取设备)的聚焦位置。控制方法包括以下步骤比较作为聚焦位置调整参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，评估值基于每个场图像来评估捕捉到的该对象图像的离焦度，而亮度积分值通过基于每个场图像对捕捉到的该对象图像的亮度值进行积分而获得(例如，在图19的步骤S4中)，和基于在局部峰值比较步骤中提供的比较结果从多个预备模式中选择用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式(例如，在图19的步骤S5中)。
本发明的一个实施例的计算机程序产品包括与本发明实施例的控制方法的处理步骤相同的处理步骤。
在另一个实施例中，本发明涉及本发明的一个实施例的摄像机(图3的图像拾取设备)，具有用于捕捉对象图像的图像拾取装置(例如，图3的电荷耦合装置(CCD))，和用于驱动图像拾取装置的光学元件(例如，图3的聚焦透镜和摆动透镜中的一个)以便在捕捉对象图像的时候调整图像拾取装置的聚焦位置的驱动器(例如，图3的AF驱动器51)。摄像机包括局部峰值比较单元(例如，图3的局部峰值比较器95)，用于比较作为聚焦位置调整参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，评估值基于每个场图像来评估捕捉到的该对象图像的离焦度，并且亮度积分值通过基于每个场图像对捕捉到的该对象图像的亮度值进行而获得，模式选择单元(例如，图3的模式选择器96)，用于基于局部峰值比较单元所提供的比较结果从多个预备模式中选择用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式，和峰值搜索单元(例如，图3的标准模式峰值搜索器97和长滤光片模式峰值搜索器98中的一个)，用于通过以模式选择单元所选择的模式来控制驱动器从而在整个评估值范围上搜索峰值。
本发明的实施例参考附图被描述如下。
图3说明了根据本发明的一个实施例的图像拾取设备50。
如图3中所示，图像拾取设备50捕捉对象图像，并且获得对象的活动图像和静止图像中的一个的视频数据。图像拾取设备50包括自动聚焦(AF)驱动器51、视频处理器52和AF控制器53。图像拾取设备50还把所获得的视频数据记录在记录介质上并且把视频数据向外输出。图3仅示出了与本发明实施例相关的图像拾取设备50中的单元。
AF驱动器51包括聚焦透镜61、摆动透镜(wobbling lens)62、透镜驱动器63、驱动器控制器64、传感器65以及开关(SW)66。在AF控制器53的控制下，AF驱动器51驱动光学系统，从而对视频处理器52拾取的光执行聚焦位置调整处理。
沿着入射到视频处理器52上的光的光轴方向被移动的聚焦透镜61控制入射光的聚焦位置(所拍摄图像的聚焦位置)。摆动透镜62沿着入射到视频处理器52上的光的光轴方向轻微摆动，以便移动所拍摄图像的聚焦位置。摆动透镜62被用来在焦点调整处理(聚焦处理)期间确定聚焦透镜61的移动方向。聚焦透镜61和摆动透镜62可以被集成到单个透镜单元中(例如，聚焦透镜61可以被操作来象摆动透镜62一样地摆动)。
响应于从驱动器控制器64提供的控制信息，透镜驱动器63控制聚焦透镜61和摆动透镜62的位置和操作来控制聚焦位置(即，操作聚焦透镜61和摆动透镜62来控制聚焦位置)。如下所述，驱动器控制器64经由串行总线被连接到AF控制器53中的AF控制处理器83。响应于从AF控制处理器83提供的包括聚焦控制命令和摆动控制命令的控制信息，驱动器控制器64向透镜驱动器63提供与聚焦透镜61和摆动透镜62的驱动相关的控制信息。驱动器控制器64向透镜驱动器63提供控制信息，从而命令透镜驱动器63移动聚焦透镜61的位置并且使摆动透镜62开始摆动操作。
驱动器控制器64经由串行总线从传感器65向AF控制处理器83提供与虹膜值和聚焦位置相关的信息。驱动器控制器64响应于开关(SW)66的状态而被控制。只有当SW66处于接通状态时，驱动器控制器64才执行控制处理和通信处理。当SW66处于关断状态时，驱动器控制器64暂停，不执行处理。
传感器65感测聚焦位置、变焦位置(焦距)和虹膜值，并且经由驱动器控制器64将这些条测量信息提供给AF控制处理器83。SW66被用户操作以确定是否执行AF处理，并且向驱动器控制器64通知其状态。
视频处理器52响应于入射到图像拾取设备50上的光产生电视频信号，并且包括电荷耦合装置(CCD)71、放大器72和信号处理器73。
CCD71是具有例如光电二极管的光电转换元件的图像拾取装置。CCD71光电转换经过聚焦透镜61和摆动透镜62的入射光，响应于输入光量积累电荷然后放电，从而产生电视频信号。CCD71把视频信号提供给放大器72。互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像传感器可以替代CCD71被应用。
放大器72包括相关双采样(CDS)电路、自动增益控制(AGC)电路和模数转换(A/D)转换电路。放大器72除去从CCD71提供的视频信号中的重置噪声，放大视频信号，把模拟形式的视频信号转换成数字视频信号，并且然后把数字视频信号提供给信号处理器73。
信号处理器73对所提供的视频信号执行自动曝光(AE)处理，自动白平衡(AWB)处理和γ校正处理，并且然后把结果视频信号提供给后续电路级，并同时把结果视频信号提供给AF控制器53中的评估值计算器81和亮度积分值计算器82。信号处理器73还向评估值计算器81和亮度积分值计算器82提供包括视频信号的水平同步信号和垂直同步信号的控制同步信号以及系统时钟信号。
响应于从视频处理器52提供的视频信号，AF控制器53控制AF驱动器51，从而执行与AF处理的控制有关的控制处理。AF控制器53包括评估值计算器81、亮度积分值计算器82以及AF控制处理器83。
评估值计算器81基于从视频处理器52中的信号处理器73提供的视频信号和同步信号以及从AF控制处理器83提供的设置数据来计算评估值，评估值基于每个场图像(在逐行系统的情况下基于每帧图像)来评估捕捉到的图像(视频信号)的离焦度。评估值计算器81把计算得出的评估值提供给AF控制处理器83中的评估值保存器91。以下讨论是基于所拍摄图像符合隔行系统的情况。然而，通过简单地用帧单元替换场单元，以下讨论同样适用于逐行系统。
通过基于从视频处理器52中的信号处理器73提供的视频信号和同步信号，基于每个场(在逐行系统的情况下基于每帧)来对捕捉到的图像的一部分或全部上的每个像素的亮度值进行积分，亮度积分值计算器82计算亮度积分值。亮度积分值计算器82把计算得出的亮度积分值提供给AF控制处理器83中的亮度积分值保存器93。
如稍后在下面将详细描述的，AF控制处理器83搜索在从评估值计算器81提供的评估值的局部区域中呈现的局部峰值，而不是总区域中的峰值，同时还搜索从亮度积分值计算器82提供的亮度积分值的局部区域中的局部峰值，而不是总区域中的峰值。AF控制处理器83比较搜索到的评估值局部峰值与搜索到的亮度积分值的局部峰值，并且基于该比较结果选择用于在总区域上搜索峰值的模式。
AF控制处理器83包括评估值保存器91、评估局部峰值搜索器92、亮度积分值保存器93、亮度积分值局部峰值搜索器94、局部峰值比较器95、模式选择器96、标准模式峰值搜索器97以及长滤光片模式峰值搜索器98。
评估值保存器91暂时保存从评估值计算器81提供的每场评估值，并且然后根据需要把评估值提供给评估局部峰值搜索器92。评估局部峰值搜索器92搜索从评估值保存器91提供的评估值的局部峰值。更具体地说，评估局部峰值搜索器92搜索短期(局部)峰值(即高频峰值)，而不是搜索整个波长的峰值(低频峰值)。评估局部峰值搜索器92搜索评估值的局部峰值，并且然后把搜索结果提供给局部峰值比较器95。
亮度积分值保存器93暂时保存从亮度积分值计算器82提供的每场亮度积分值，并且然后根据需要把亮度积分值提供给亮度积分值局部峰值搜索器94。亮度积分值局部峰值搜索器94在从亮度积分值保存器93提供的亮度积分值中搜索局部峰值。更具体地说，亮度积分值局部峰值搜索器94搜索短期(局部)峰值(即高频峰值)，而不是搜索整个波长的峰值(低频峰值)。从而，局部峰值比较器95搜索亮度积分值的局部峰值，并且然后把搜索结果提供给局部峰值比较器95。
局部峰值比较器95接收作为评估值局部峰值信息的、与从评估局部峰值搜索器92提供的评估值的局部峰值的位置和数量有关的信息。局部峰值比较器95还接收作为亮度积分值局部峰值信息的、与从亮度积分值局部峰值搜索器94提供的亮度积分值的局部峰值的位置和数量有关的信息。基于评估值局部峰值信息和亮度积分值局部峰值信息，局部峰值比较器95比较局部峰值的峰值位置和峰值计数，并且然后把比较结果提供给模式选择器96。
模式选择器96基于从局部峰值比较器95提供的比较结果在标准模式和长滤光片模式之间选择用于峰值搜索的模式(对于整个波长)。更具体地说，基于评估值局部峰值和亮度积分值局部峰值之间的比较结果，模式选择器96确定该对象是否是涉及定期或非定期的急剧亮度变化的瞬间并强烈发光的特殊对象，比如球面反射镜或穿过树叶的斑驳的阳光，即确定该对象是否应该用长滤光片模式来处理。模式选择器96命令标准模式峰值搜索器97和长滤光片模式峰值搜索器98中的一个以便用所选择的模式来执行峰值搜索。
响应于来自于模式选择器96的命令，标准模式峰值搜索器97经由串行总线把控制信息提供给驱动器控制器64，因此聚焦透镜61和摆动透镜62用诸如差分法或向下检查法之类的标准模式来执行峰值搜索。
响应于来自于模式选择器96的命令，长滤光片模式峰值搜索器98经由串行总线把控制信息提供给驱动器控制器64，因此聚焦透镜61和摆动透镜62以利用移动平均值的长滤光片模式来执行峰值搜索。
AF控制器53还包括总线100、只读存储器(ROM)101、输入单元102、输出单元103、记录单元104、通信单元105和驱动器106。AF控制处理器83被连接到总线100。而且，AF控制处理器83经由总线100通过驱动器106被连接到ROM101。
ROM101是只读存储器，并且预存储AF控制处理器83将执行的程序和数据。ROM101中存储的程序和数据根据需要经由总线100被AF控制处理器83读取。包括诸如开关及按钮之类的输入装置的输入单元102接收用户输入的命令信息，并且经由总线100把所述命令信息提供给AF控制处理器83。输出单元103包括诸如发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、电致发光显示器等等之类的显示器，以及诸如扩音器之类的声频输出装置。输出单元103经由总线100显示并输出从AF控制处理器83提供的信息。
包括硬盘、半导体存储器等等的记录单元104存储AF控制处理器83将执行的程序和数据。通信单元105包括调制解调器、局域网(LAN)适配器、通用串行总线(USB)接口、电子和电气工程师协会(IEEE)1394接口、小型计算机系统接口(SCSI)、IEEE802.11x适配器等等。通信单元105经由网络与另一个设备通信。例如，通信单元105从其它设备接收信息并且把接收到的信息提供给AF控制处理器83，而且把信息从AF控制处理器83发射到其它设备。
驱动器106是装载有可移动介质107的读写处理单元，并且从可移动介质107中读出数据并且向可移动介质107中写入数据。可移动介质107包括磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器、等等。驱动器106从加载的可移动介质107中读取程序和数据，把读出的程序安装在记录单元104上，并且根据需要把读出的程序提供给AF控制处理器83。驱动器106把经由总线100从AF控制处理器83检取的程序和数据存储在被加载的可移动介质107上。
当用软件来执行AF控制处理器83的处理时，形成该软件的程序从记录介质或经由网络被安装。
存储程序的记录介质可以是从设备体分别提供给用户的可移动介质107，以便向用户提供该程序。可移动介质107可以包括下列介质之一磁盘(包括软盘)、光盘(比如紧致盘只读存储器(CD-ROM)、数字多用盘(DVD)等等)、磁光盘(比如迷你盘(MO))、以及半导体存储器。记录介质还包括ROM101和记录单元104(包括硬盘和半导体存储器之一)中的一个，每个在设备体中被提供给用户。
设备的操作被描述如下。
当拍摄操作开始时，视频处理器52中的CCD71光电转换沿着由虚箭头线111表示的光轴通过AF驱动器51中的聚焦透镜61和摆动透镜62进入的光，从而产生电形式的视频信息(视频信号)。如实箭头线112所表示，CCD71把视频信号提供给放大器72。在根据预定方法放大视频信号之后，放大器72如实箭头线113所表示，把所产生的放大视频信号提供给信号处理器73。信号处理器73对被提供的视频信号执行视频处理并且然后如实箭头线114A所示把处理后的视频信号提供给后续级，同时如实箭头线114B和实箭头线114C所示分别把处理后的视频信号提供给AF控制器53中的评估值计算器81和亮度积分值计算器82。如实箭头线115A和115B所示，信号处理器73还把同步信号分别提供给评估值计算器81和亮度积分值计算器82。
根据预定的计算方法，评估值计算器81基于如实箭头线116所示从AF控制处理器83提供的设置数据来计算评估值，该评估值评估对应于从信号处理器73提供的视频信号的捕捉到的图像的离焦度。评估值指出帧图像中的一部分图像区域(评估帧)中的对比度值，并且基于评估帧中的亮度值的高频分量之和来计算。在基于每个场计算了评估值后，评估值计算器81就如实箭头线117所示把评估值提供给AF控制处理器83中的评估值保存器91。
如实箭头线117所示，评估值保存器91接收并暂时存储基于每个场所提供的评估值。如实箭头线118所示，评估值保存器91根据需要把评估值提供给评估局部峰值搜索器92。评估局部峰值搜索器92如实箭头线118所示接收评估值，并且然后在评估值中搜索局部峰值。评估局部峰值搜索器92把与检测到的评估值局部峰值的数量和位置有关的评估值局部峰值信息作为搜索结果提供给局部峰值比较器95。
亮度积分值计算器82通过根据预定计算方法，基于每个场，对于形成场图像的全部或部分像素，对从信号处理器73提供的视频信号的亮度值进行积分来计算亮度积分值。在基于每个场计算了亮度积分值后，亮度积分值计算器82就如实箭头线120所示把计算得出的亮度积分值提供给AF控制处理器83中的亮度积分值保存器93。
亮度积分值保存器93暂时存储由亮度积分值计算器82如实箭头线120所示基于每个场提供的亮度积分值。如实箭头线121所示，亮度积分值保存器93根据需要把亮度积分值提供给亮度积分值局部峰值搜索器94。亮度积分值局部峰值搜索器94搜索已经如实箭头线121所示提供的亮度积分值的局部峰值。亮度积分值局部峰值搜索器94如实箭头线122所示把与亮度积分值中的局部峰值的数量和位置有关的亮度积分值局部峰值信息作为搜索结果提供给局部峰值比较器95。
局部峰值比较器95比较所提供的评估值中的局部峰值的位置和数量与所提供的亮度积分值中的局部峰值的位置和数量，并且如实箭头线123所示把比较结果提供给模式选择器96。响应于比较结果，模式选择器96在执行标准模式峰值搜索和执行长滤光片模式峰值搜索之间做出选择，并且然后命令所选择的峰值搜索器之一(标准模式峰值搜索器97和长滤光片模式峰值搜索器98之一)执行峰值搜索处理。当模式选择器96选择模式时，对应的标准模式峰值搜索器97和长滤光片模式峰值搜索器98之一执行所选择的峰值搜索处理。
当将执行标准模式峰值搜索时，模式选择器96如实箭头线124所示命令标准模式峰值搜索器97执行峰值搜索处理。响应于该命令，标准模式峰值搜索器97如实箭头线125所示经由串行总线来控制驱动器控制器64。当将执行长滤光片模式峰值搜索时，模式选择器96如实箭头线126所示命令长滤光片模式峰值搜索器98执行峰值搜索处理。响应于该命令，长滤光片模式峰值搜索器98如实箭头线127所示经由串行总线来控制驱动器控制器64。
响应于AF控制处理器83中的标准模式峰值搜索器97和长滤光片模式峰值搜索器98之一的控制(如实箭头线125和127所示)，驱动器控制器64如实箭头线131所示控制透镜驱动器63，从而(分别如实箭头线132和133所示)驱动聚焦透镜61和摆动透镜62。然而，只有当驱动器控制器64如实箭头线130所示被通知SW66处于接通状态时，驱动器控制器64才执行这个驱动处理。当SW66处于关断状态时，驱动器控制器64暂停，从而保持不受AF控制处理器83(包括标准模式峰值搜索器97和长滤光片模式峰值搜索器98)的控制。
当如实箭头线129所示从传感器65接收到关于聚焦位置、变焦位置(焦距)和虹膜值的传感器信息时，驱动器控制器64就如实箭头线128所示把传感器信息提供给AF控制处理器83。AF控制处理器83从传感器信息产生用于评估值计算的设置数据，并且然后如实箭头线116所示把产生的设置数据提供给评估值计算器81。
图像拾取设备50用这种方法来控制AF处理。
图4详细地说明了图3的评估值计算器81的结构。
如图4中所示，评估值计算器81包括用于从亮度值提取高频分量的高通滤波器(HPF)151，用于绝对化亮度值的绝对值处理器152，用于在水平方向上对像素的绝对亮度值求和的水平方向加法器153，和用于在垂直方向上对水平求和的亮度值求和的垂直方向加法器154。
在从信号处理器73接收到视频信号后，评估值计算器81中的HPF151就从视频信号的亮度值中提取高频分量。然后，在评估值计算器81中，绝对值处理器152绝对化所提取的高频分量，水平方向加法器153对水平方向上的亮度值的绝对值求和，而垂直方向加法器154在垂直方向上对水平求和的亮度值求和。用这种方法，场图像的评估值被计算。
图5是详细地说明图3的亮度积分值计算器82的框图。
如图5中所示，亮度积分值计算器82包括用于求水平方向上的像素的亮度值之和的水平方向加法器161，和用于在垂直方向上对水平求和的亮度值求和的垂直方向加法器162。
更具体地说，当从信号处理器73接收到视频信号时，亮度积分值计算器82中的水平方向加法器153就对水平方向中的视频信号的亮度值求和，而亮度积分值计算器82中的垂直方向加法器154在垂直方向上对水平求和的亮度值求和。从而，场图像的亮度积分值被计算。
图6是详细地说明图3中分别所示出的评估局部峰值搜索器92和亮度积分值局部峰值搜索器94的框图。
评估局部峰值搜索器92包括评估值获取单元171、评估值局部峰值检测器172、评估值局部峰值位置固定器173、评估值局部峰值计数器174和评估值局部峰值信息保存器175。
评估值获取单元171从评估值保存器91中检取评估值，并且然后把评估值提供给评估值局部峰值检测器172。评估值局部峰值检测器172跟踪所提供的评估值中的变化以检测评估值中的局部峰值(评估值局部峰值)，并且然后把检测到的评估值局部峰值提供给评估值局部峰值位置固定器173和评估值局部峰值计数器174。评估值局部峰值位置固定器173固定评估值局部峰值检测器172检测到的评估值局部峰值的位置(场)，并且把评估值局部峰值的位置信息提供给评估值局部峰值信息保存器175以用于存储。评估值局部峰值计数器174计数评估值局部峰值检测器172所检测的评估值局部峰值的数量，并且把评估值局部峰值的计数提供给评估值局部峰值信息保存器175以用于存储。
评估值局部峰值信息保存器175把从评估值局部峰值位置固定器173提供的与评估值局部峰值相关的位置信息和从评估值局部峰值计数器174提供的与评估值局部峰值的计数相关的信息作为评估值局部峰值信息保存。然后，评估值局部峰值信息保存器175在预定时间把评估值局部峰值信息输出给局部峰值比较器95。
亮度积分值局部峰值搜索器94包括亮度积分值获取单元181、亮度积分值局部峰值检测器182、亮度积分值局部峰值固定器183、亮度积分值局部峰值计数器184和亮度积分值局部峰值信息保存器185。
亮度积分值获取单元181从亮度积分值保存器93检取亮度积分值，并且把检取的亮度积分值提供给亮度积分值局部峰值检测器182。亮度积分值局部峰值检测器182跟踪所提供亮度积分值的变化以检测亮度积分值的局部峰值(亮度积分值局部峰值)。亮度积分值局部峰值检测器182把与检测到的亮度积分值局部峰值相关的信息提供给亮度积分值局部峰值固定器183和亮度积分值局部峰值计数器184。亮度积分值局部峰值固定器183固定亮度积分值局部峰值检测器182检测到的亮度积分值局部峰值的位置(场)，并且把亮度积分值局部峰值信息提供给亮度积分值局部峰值信息保存器185以用于存储。亮度积分值局部峰值计数器184计数亮度积分值局部峰值检测器182检测到的亮度积分值局部峰值的数量，并且然后把亮度积分值局部峰值计数提供给亮度积分值局部峰值信息保存器185以用于存储。
亮度积分值局部峰值信息保存器185把从亮度积分值局部峰值固定器183提供的与亮度积分值局部峰值相关的位置信息和从亮度积分值局部峰值计数器184提供的与亮度积分值局部峰值的计数相关的计数信息存储为亮度积分值局部峰值信息。亮度积分值局部峰值信息保存器185在预定时间把亮度积分值局部峰值信息提供给局部峰值比较器95。
图7是详细地说明图3的局部峰值比较器95的框图。
如图7中所示，局部峰值比较器95对于评估值局部峰值和亮度积分值局部峰值的峰值位置和峰值计数进行比较。局部峰值比较器95包括局部峰值计数最低条件检验器191、局部峰值计数最低条件保存器192、局部峰值计数比较器193、局部峰值位置比较器194和比较结果输出单元195。
局部峰值计数最低条件检验器191从评估局部峰值搜索器92接收评估值局部峰值信息，并且从亮度积分值局部峰值搜索器94接收亮度积分值局部峰值信息。局部峰值计数最低条件检验器191然后检取局部峰值计数最低条件保存器192中存储的局部峰值计数最低条件(确定所检测的局部峰值有效所需的最小计数)，并且对该最低条件与评估值局部峰值信息中所包含的评估值局部峰值计数或亮度积分值局部峰值信息中所包含的亮度积分值局部峰值计数进行比较。从而，局部峰值计数最低条件检验器191确定局部峰值计数是否满足最低条件(即，确认局部峰值计数不是太小)。在确定了评估值局部峰值计数和亮度积分值局部峰值计数满足最低条件时，局部峰值计数最低条件检验器191就向局部峰值计数比较器193提供局部峰值信息(包括评估值局部峰值信息和亮度积分值局部峰值信息)。如果评估值局部峰值信息和亮度积分值局部峰值信息之一没能满足最低条件，则比较结果被提供给比较结果输出单元195。
响应于局部峰值信息，局部峰值计数比较器193比较评估值局部峰值计数与亮度积分值局部峰值计数。如果两个计数匹配，则局部峰值计数比较器193把局部峰值信息提供给局部峰值位置比较器194。如果两个计数不匹配，则局部峰值计数比较器193把比较结果提供给比较结果输出单元195。
响应于所提供的局部峰值信息，局部峰值位置比较器194比较评估值局部峰值的位置与亮度积分值局部峰值的位置，并且把比较结果输出给比较结果输出单元195。
比较结果输出单元195接收从局部峰值计数最低条件检验器191提供的检验结果，从局部峰值计数比较器193提供的比较结果，和从局部峰值位置比较器194提供的比较结果，并且然后把接收到的结果作为局部峰值的比较结果输出到模式选择器96。响应于比较结果，模式选择器96在标准模式和长滤光片模式之间选择峰值搜索模式。
如图8中所示，局部峰值比较器95在监控期间确定该评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值在峰值位置和峰值计数方面是否匹配。如果来自于两个值的峰值匹配，则模式选择器96选择长滤光片模式。否则模式选择器96选择标准模式。
如图8中所示，波形201示出评估值在监控期间(对应于评估值获取单元171所获得的评估值的N个场(N是自然数))的变化。PK1到PK3分别代表该评估值的局部峰值的定时。波形202代表亮度积分值在监控期间(对应于亮度积分值获取单元181获得的亮度积分值的场)的变化。PK4到PK6分别代表亮度积分值的局部峰值的定时。如果评估值在峰值位置和峰值数量方面匹配亮度积分值，则PK1、PK2和PK3在定时(场)方面匹配PK4、PK5和PK6。在这种情况下，模式选择器96确定对象是诸如球面反射镜或穿过树叶的斑驳的阳光的一个特殊对象，并把长滤光片模式选择为峰值搜索模式。
选择方法的原则参考图9A和9B到图13A和13B被描述如下。
图9A和9B说明了闪烁点光源的所拍摄的图像。如同所示，图9A中示出的所拍摄图像211A包括在评估帧212内拍摄的熄灭的点光源213A的图像。与所拍摄图像211A对比，在图9B中示出为空白圆圈的拍摄图像211B包括在评估帧212内所拍摄的点亮的点光源213B的图像。所拍摄图像211A和所拍摄图像211B的背景是灰色，并且其亮度值更接近黑色而不是白色。
如果点光源闪烁一个预定周期，则所拍摄图像在所拍摄图像211A和所拍摄图像211B之间切换。如果点光源从由所拍摄图像211A表示的点光源213A中的关断状态被转换到由所拍摄图像211B表示的点光源213B中的接通状态，则亮度积分值增大对应于点光源的量。同时，对比度从几乎无对比度的状态(所拍摄图像211A)被转换到清楚的对比度状态(所拍摄图像211B)。评估值因此被提高。如图10A和10B中所示，该评估值局部峰值和亮度积分值局部峰值在产生定时方面是匹配的。在图10A中所示的亮度积分值图的波形215中出现的峰值定时T1到T4分别匹配图10B中所示的评估值图的波形216中出现的峰值定时T11到T14。
例如，球面反射镜被认为是具有一个区域而不是一个点。或者，球面反射镜可能被认为是一组点光源(点光源群)。如果所有的点光源都被接通，则亮度积分值增加，从而导致评估值的升高(点光源群的相邻点光源之间没有出现对比度)。整个点光源群的亮度积分值和评估值都增加。在光来自于球面反射镜(光源)的情况下，亮度积分值的局部峰值的产生定时与评估值的局部峰值的产生定时匹配(与之同步)。球面反射镜任何位置处的光(光源)的情况也是一样的。如果对象是涉及定期或非定期的急剧亮度变化的瞬间和强烈发光的特殊对象，比如球面反射镜和穿过树叶的斑驳的阳光，则评估值和亮度积分值的局部峰值的产生定时相互匹配(互相同步)。
普通对象不包括任何被重复地接通和关断的点光源(换言之，不包括数量不是多到影响亮度积分值和评估值的点光源)。普通对象中包括的图像的元素被描述如下。
图11A和11B说明了在评估帧内振荡并且与所拍摄图像中的背景相比较较暗的对象。如图11A中所示，所拍摄图像221A是这样的一个对象。双箭头线224A表示的振荡中的暗色对象223A呈现在所拍摄图像221A的评估帧222内。如图11B中所示，所拍摄图像221A的评估值和亮度积分值保持不变。如图11B中所示，实线225A表示亮度积分值怎样变化，而实线226A表示评估值怎样变化。即使暗色对象223A在评估帧222内振荡，评估值和亮度积分值也保持不变。
如图12A和12B中所示，暗色对象223A振荡，从而反复地进入并离开评估帧222。如图12A中的双箭头线224B所表示的，暗色对象223A反复地进入并然后离开所拍摄图像221B中的评估帧222。评估值和亮度积分值都在评估帧222内被计算，并且如图12B中所绘制地变化。如图12B中所示，波形225B表示亮度积分值中的变化，而波形226B表示评估值中的变化。更具体地说，当比背景暗的对象223A进入评估帧222时，在暗色对象223A和围绕暗色对象223A的区域之间之间产生对比度，并且评估值提高。因为暗色对象223A与背景相比较来说较暗，所以亮度积分值下降。反之，当暗色对象223A离开评估帧222时，评估值由于评估帧222中没有对比度而下降。因为评估帧222内的暗色部分(暗色对象223A)在区域中减少，所以亮度积分值上升。评估值和亮度积分值同时但反方向地发生变化。更具体地说，评估值和亮度积分值不同步(换言之，评估值和亮度积分值不按相同的定时增加或减小)。
图13A和13B说明了比背景亮并且反复地以振荡运动进入并然后离开评估帧222的对象223B。如图13A中所示，明亮对象223B振荡，从而如图13A中的双箭头线224B所示(以与图12A和12B中相同的方式)反复地进入并然后离开所拍摄图像221C中的评估帧222。当评估值和亮度积分值在评估帧222内被计算时，评估值和亮度积分值如图13B中所示地发生变化。如图13B中所示，波形225C表示亮度积分值怎样变化，而波形226C表示评估值怎样变化。更具体地说，当比背景亮的对象223B进入评估帧222时，明亮对象223B和围绕明亮对象223B的区域之间出现对比，从而导致评估值上升。亮度积分值也因为明亮对象223B比背景亮而上升。当明亮对象223B离开评估帧222时，评估帧222中没有产生对比，从而导致了评估值的下降。因为评估帧222内的明亮区域(明亮对象223B)的大小减小，所以亮度积分值也下降。评估值和亮度积分值按相同的定时上升和下降，换言之它们彼此同步。
因为普通对象(不同于特殊对象)由各种各样的点(包括白色点、灰色点和暗色点)组成，所以不大可能使评估值和亮度积分值以足够清楚以便被检测到的方式被同步。
图14到16示出了评估值和亮度积分值的具体例子。图14示出了在被拍摄时聚焦位置被移动的特殊对象(球面反射镜)的评估值和亮度积分值中的变化图。如所示，评估值的变化被表示为评估值231，而亮度积分值的变化被表示为亮度积分值232。评估值231增加并在由箭头线233表示的对焦点(in-focus point)达到总的峰值。亮度积分值232在对焦点没有总的峰值。然而，评估值的局部峰值(高频分量峰值)在数量和位置上与亮度积分值的局部峰值(高频峰值)匹配(与之同步)。
图15示出了普通对象(振荡花朵)的评估值和亮度积分值的绘图，该对象在被拍摄的同时聚焦位置被移动。如所示，评估值的变化被表示为评估值241，而亮度积分值的变化被表示为亮度积分值242。如图15中所示，评估值的局部峰值241在计数和位置方面与亮度积分值242的局部峰值不匹配。图16是图15的部分243的放大绘图。如图16中所示，评估值局部峰值和亮度积分值局部峰值被清楚地示出是不同步的。
如上所述，评估值和亮度积分值的局部峰值只在诸如球面反射镜之类的特殊对象中同步(在可检测的电平范围内)，而评估值和亮度积分值的局部峰值在诸如振荡花朵之类的普通对象中不同步(在可检测的电平范围内)。模式选择器96比较评估值局部峰值与亮度积分值局部峰值(关于计数和位置)以确定同步。从而，与只基于亮度积分值的变化的已知确定方法相比较，模式选择器96更精确地确定对象是否是球面反射镜和穿过树叶的斑驳的阳光的其中一个。长滤光片模式被恰当地应用在峰值搜索中。从而，图像拾取设备50更精确地确定对象，从而更适当地执行AF控制处理。
通过应用长滤光片模式，图3的长滤光片模式峰值搜索器98响应于来自模式选择器96的命令控制驱动器控制器64，从而执行长滤光片模式峰值搜索处理。
在长滤光片模式峰值搜索处理期间，基于每个场对于标准化的亮度评估值进行移动平均值计算(具有11级)，并且执行最大值更新处理。当标准化亮度评估值变成最大值的一半时，或当达到搜索结束时，下一个处理重新开始。如果确定处理已经被执行了一次，则执行对焦位置的计算。如果转向数量是零，则执行移动方向设置处理，并且然后移动方向被反向。
标准化亮度评估值通过将评估值(IIR1-W1-HPeak)乘以32个Y亮度增加值(Y-W1-Hintg)的移动平均值而被确定，并且然后将结果除以3个Y亮度增加值(Y-W1-Hintg)的移动平均值。32个Y亮度增加值(Y-W1-Hintg)的移动平均值/3个Y亮度增加值(Y-W1-Hintg)的移动平均值的乘法被执行以减少从球面反射镜反射的强光的影响。
图17A和17B示出了上述计算结果的绘图。如图17A中所示，波形251表示变化很大的评估值，而波形252通过将波形251乘以32个Y亮度增加值的移动平均值/3个Y亮度增加值的移动平均值的商而被确定。聚焦位置JP1指的是在整个评估值上达到峰值的场。如图17B中所示，波形253表示通过取波形252的11个值的移动平均值而获得的标准化亮度评估值的变化。通过取移动平均值，变化(高频分量)被减少并且总峰值(JP2)被容易地与波形251相比较(更精确的峰值搜索被执行，而不稳定的检测的概率减小)。然而，通过取移动平均值(11级)，评估值的峰值位置被延迟5个场。从而，将5个场的延迟考虑在内而进行峰值位置的计算。
图18说明了在长滤光片模式峰值搜索中的聚焦透镜61的移动。如箭头线261所表示，聚焦透镜61在峰值搜索处理开始的时候开始以恒定速度移动。因为聚焦透镜61在标准化亮度评估值减少的方向上移动，最大值和最大值的位置与开始点保持相同。聚焦透镜61不返回地连续移动到标准化亮度评估值变成最大值一半的点，然后转向并且又从该点开始移动。
如箭头线262所表示，聚焦透镜61以恒定速度移动，并且还移动通过标准化评估值峰值。在标准化亮度评估值达到最大值的一半时计算峰值位置，这是因为聚焦透镜61已经转向。如箭头线263所表示，聚焦透镜61达到峰值位置，从而完成了长滤光片处理。
当对象被确定为诸如球面反射镜或穿过树叶的斑驳的阳光之类的特殊对象时，上述长滤光片模式峰值搜索被执行。从而，图像拾取设备50更精确地确定对象，从而更适当地执行AF控制处理。
上述处理被描述如下。由图像拾取设备50执行的聚焦处理参考图19的流程图被描述如下。
在步骤S1中，图像拾取设备50执行准备处理。准备处理将稍后参考图20的流程图来详细地描述。在步骤S2中，评估局部峰值搜索器92执行评估值局部峰值搜索处理。评估值局部峰值搜索处理将参考图21的流程图在下面被描述。在步骤S3中，亮度积分值局部峰值搜索器94执行亮度积分值局部峰值搜索处理。亮度积分值局部峰值搜索处理将参考图22的流程图在下面被描述。在步骤S4中，局部峰值比较器95执行局部峰值比较处理。局部峰值比较处理将参考图23的流程图在下面被描述。在步骤S5中，模式选择器96基于在步骤S4中获得的比较处理结果在标准模式和长滤光片模式之间选择峰值搜索模式。在步骤S6中，模式选择器确定是否用在步骤S5中选择的标准模式来执行标准模式峰值搜索。如果标准模式被选择，则处理进行到步骤S7。在步骤S7中，标准模式峰值搜索器97执行标准模式峰值搜索处理，从而在标准模式峰值搜索处理结束时完成了聚焦处理。如果在步骤S6中确定不用标准模式来执行峰值搜索，则模式选择器96进行到步骤S8。在步骤S8中，长滤光片模式峰值搜索器98执行长滤光片模式峰值搜索处理，从而在长滤光片模式峰值搜索处理结束时完成了聚焦处理。在步骤S8中执行的长滤光片模式峰值搜索处理将参考图24的流程图在下面被描述。
在图19的步骤S1中执行的准备处理参考图20的流程图在下面被描述。
在步骤S21中，驱动器控制器64通过控制透镜驱动器63来控制聚焦透镜61的位置，并从而控制聚焦位置。在步骤S22中，CCD71对入射在其上面的光进行光电转换以捕捉对象图像。被捕捉到的图像然后被提供给评估值计算器81和亮度积分值计算器82以作为视频信号。在步骤S23中，评估值计算器81计算评估值。在步骤S24中，评估值保存器91保存评估值。在步骤S25中，亮度积分值计算器82基于所提供的视频信号来计算亮度积分值。在步骤S26中，亮度积分值保存器93保存亮度积分值。在步骤S27中，驱动器控制器64确定是否结束准备处理。如果在步骤S27中确定将结束准备处理，则驱动器控制器64结束准备处理。处理进行到图19的步骤S1，并且步骤S2和后续步骤然后被执行。
如果在步骤S27中确定不结束准备处理，则驱动器控制器64回到步骤S21以重复步骤S21和后续步骤。
在图19的步骤S2中执行的评估值局部峰值搜索处理参考图21的流程图在下面被描述。
在步骤S41中，图6的评估值获取单元171检取评估值。在步骤S42中，评估值局部峰值检测器172检测评估值局部峰值。在步骤S43中，评估值局部峰值位置固定器173固定评估值局部峰值的位置。在步骤S44中，评估值局部峰值计数器174计数评估值局部峰值。在步骤S45中，评估值局部峰值信息保存器175把评估值局部峰值位置和评估值局部峰值计数保存为评估值局部峰值信息以结束评估值局部峰值搜索处理。处理回到图19的步骤S2以便重复步骤S3和后续步骤。
在图19的步骤S3中执行的亮度积分值局部峰值搜索处理参考图22的流程图被描述如下。
在步骤S61中，图6的亮度积分值获取单元181检取亮度积分值。在步骤S62中，亮度积分值局部峰值检测器182检测亮度积分值的局部峰值。在步骤S63中，亮度积分值局部峰值固定器183固定亮度积分值局部峰值的位置。在步骤S64中，亮度积分值局部峰值计数器184计数亮度积分值局部峰值。在步骤S65中，亮度积分值局部峰值信息保存器185把亮度积分值局部峰值位置和亮度积分值局部峰值计数保存为亮度积分值局部峰值信息，以结束亮度积分值局部峰值搜索处理。处理回到图19的步骤S3以执行步骤S4和后续步骤。
在图19的步骤S4中执行的局部峰值比较处理参考图23的流程图被描述如下。
在步骤S81中，局部峰值计数最低条件检验器191检取评估值局部峰值信息和亮度积分值局部峰值信息。在步骤S82中，局部峰值计数最低条件检验器191从局部峰值计数最低条件保存器192中检取局部峰值计数最低条件。在步骤S83中，局部峰值计数最低条件检验器191对评估值局部峰值计数和亮度积分值局部峰值计数与局部峰值计数最低条件进行比较。
在步骤S84中，局部峰值计数最低条件检验器191确定局部峰值计数是否大于最低条件。如果在步骤384中确定局部峰值计数大于最低条件，则局部峰值计数最低条件检验器191进行到步骤S85。在步骤S85中，局部峰值计数比较器193比较评估值局部峰值计数与亮度积分值局部峰值计数。在步骤S86中，局部峰值计数比较器193确定两个局部峰值计数匹配。如果在步骤S86中确定两个局部峰值计数匹配，则局部峰值计数比较器193进行到步骤S87。在步骤S87中，局部峰值位置比较器194比较评估值局部峰值位置与亮度积分值局部峰值位置。
如果在步骤S84中确定局部峰值计数小于最低条件，即不能检测到足够数量的局部峰值，则局部峰值计数最低条件检验器191进行到步骤S88。如果在步骤S86中确定两个局部峰值计数不匹配，则局部峰值计数比较器193进行到步骤S88。
在步骤S88中，比较结果输出单元195输出比较结果并且回到图19的步骤S4以执行步骤S5和后续步骤。
在图19的步骤S8中执行的长滤光片模式参考图24的流程图被描述如下。
在开始用于以长滤光片模式搜索峰值的长滤光片模式处理之后，长滤光片模式峰值搜索器98执行透镜速度设置处理以用于在S101步骤中设置聚焦透镜61的速度。在步骤S102中，长滤光片模式峰值搜索器98设置聚焦透镜61(的聚焦位置)的运动方向。在步骤S103中，通过使用标准化亮度评估值和移动平均值(11级)，长滤光片模式峰值搜索器98执行下趋确定处理(以检测评估值的峰值已经通过)。
在步骤S104中，长滤光片模式峰值搜索器98确定是否当前的评估值变成候选最大值的一半，或者确定搜索位置是否达到了评估值的结尾。长滤光片模式峰值搜索器98还确定搜索操作中的转向次数是否为1。从而，长滤光片模式峰值搜索器98通过在转向数等于1或更大时确定当前的评估值是否比候选最大值的一半低，或通过在转向数等于1或更大时确定搜索位置是否达到评估值的结尾，确定评估值峰值是否已经被检测到。当评估值峰值被检测到时(即在转向数等于1或更大时当前的评估值低于候选最大值的一半，或者在转向数等于1或更大时搜索位置达到评估值的结尾)，长滤光片模式峰值搜索器98进行到步骤S105以计算对焦位置(对象对焦状态)。处理进行到步骤S106以便把图像拾取设备50设置到对焦位置。在步骤S107中，执行结束处理。长滤光片模式处理从而被完成。处理回到图19的步骤S8以结束聚焦处理。
如果在步骤S104中确定评估值峰值没有被检测到(即，在转向数等于0时当前的评估值高于候选最大值的一半，或者在转向数等于0时搜索位置没有达到评估值的结尾)，则长滤光片模式峰值搜索器98把转向数量标记设置为″1″并且然后回到步骤S102以重复步骤S102和后续步骤。
图像拾取设备50用这种方法操作。从而，与只基于亮度积分值的变化的已知确定方法相比较，图像拾取设备50更精确地确定对象是否是球面反射镜和穿过树叶的斑驳的阳光的其中一个。长滤光片模式被恰当地应用在峰值搜索中。从而，图像拾取设备50更精确地确定对象，从而更适当地执行AF控制处理。
上述处理步骤可以用硬件或者软件来执行。如果处理步骤用软件执行，则形成软件的计算机程序能够从记录介质或经由网络来安装。
记录介质可以包括可移动介质107，其从设备体中被分离出来以向用户提供计算机程序。记录介质还可以包括ROM101或记录装置104(包括硬盘)，每个存储计算机程序并在设备体中被提供给用户。
形成存储在记录介质上的计算机程序的处理步骤能够以此处陈述的连续时间序列的顺序来执行。或者，处理步骤可以并行或分别地被执行。
在此处所描述的设备能够被拆分在多个单元中。或者，被描述为多个单元的布置能够被集成到单个设备中。上面没有描述的元素能够被添加到系统中。只要整个设备在结构和操作上保持不变，一个单元的部分可以被包括在另一个单元中。
本领域的技术人员应当理解，各种更改、组合、子组合和变更可以取决于设计要求及其它因素而发生，因为它们在附加权利要求或其等效物的范围内。
权利要求
1.一种用于控制驱动器的控制设备，所述驱动器驱动图像拾取装置的光学元件以便在捕捉对象图像时调整图像拾取装置的聚焦位置，所述控制设备包括局部峰值比较装置，用于比较作为调整所述聚焦位置的参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，所述评估值基于每个场图像评估捕捉到的对象图像的离焦度，而所述亮度积分值是通过基于每个场图像对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分而获得的；和模式选择装置，用于基于由局部峰值比较装置提供的比较结果从多个预备模式中选择一个用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式。
2.根据权利要求1的控制设备，其中，局部峰值比较装置在峰值位置和峰值计数方面对评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值进行比较。
3.根据权利要求2的控制设备，其中，如果评估值的局部峰值在峰值位置和峰值计数方面与亮度积分值的局部峰值匹配，则模式选择装置把该对象识别为瞬间发光的特殊对象并选择对应于该特殊对象的模式，而如果评估值的局部峰值在峰值位置和峰值计数方面与亮度积分值的局部峰值不匹配，则把该对象识别为普通对象并选择对应于该普通对象的模式。
4.根据权利要求3的控制设备，其中，特殊对象包括球面反射镜和穿过树叶的斑驳的阳光中的一个。
5.根据权利要求3的控制设备，其中，对应于特殊对象的模式包括基于每个场来计算标准化亮度评估值的移动平均值的长滤光片模式。
6.根据权利要求1的控制设备，还包括评估值计算装置，用于计算评估值；和亮度积分值计算装置，用于计算亮度积分值，其中，局部峰值比较装置对由评估值计算装置计算的评估值的局部峰值与由亮度积分值计算装置计算的亮度积分值的局部峰值进行比较。
7.根据权利要求1的控制设备，还包括评估值局部峰值检测装置，用于检测由评估值计算装置计算的评估值的局部峰值；和亮度积分值局部峰值检测装置，用于检测由亮度积分值计算装置计算的亮度积分值的局部峰值，其中，局部峰值比较装置对评估值局部峰值检测装置检测到的评估值的局部峰值与亮度积分值局部峰值检测装置检测到的亮度积分值的局部峰值进行比较。
8.根据权利要求1的控制设备，还包括峰值搜索装置，用于以模式选择装置选择的模式在整个评估值范围上搜索峰值。
9.一种用于控制驱动器的控制设备的控制方法，该驱动器驱动图像拾取装置的光学元件以便在捕捉对象图像时调整图像拾取装置的聚焦位置，该控制方法包括下列步骤比较作为调整聚焦位置的参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，所述评估值基于每个场图像评估捕捉到的对象图像的离焦度，而所述亮度积分值是通过基于每个场图像对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分而获得的；和基于在局部峰值比较步骤中提供的比较结果从多个预备模式中选择一个用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式。
10.一种用于使计算机控制驱动器的计算机程序产品，该驱动器驱动图像拾取装置的光学元件以便在捕捉对象图像时调整图像拾取装置的聚焦位置，该计算机程序产品包括下列步骤比较作为调整聚焦位置的参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，所述评估值基于每个场图像评估捕捉到的对象图像的离焦度，而所述亮度积分值是通过基于每个场图像对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分而获得的；和基于在局部峰值比较步骤中提供的比较结果从多个预备模式中选择一个用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式。
11.一种摄像机，具有用于捕捉对象图像的图像拾取装置和用于驱动该图像拾取装置的光学元件以便在捕捉对象图像时调整图像拾取装置的聚焦位置的驱动器，该摄像机包括局部峰值比较装置，用于比较作为调整聚焦位置的参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，所述评估值基于每个场图像评估捕捉到的对象图像的离焦度，而所述亮度积分值是通过基于每个场图像对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分而获得的；模式选择装置，用于基于由局部峰值比较装置提供的比较结果从多个预备模式中选择一个用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式；和峰值搜索装置，用于通过以模式选择装置选择的模式控制驱动器而在整个评估值范围上搜索峰值。
12.一种用于控制驱动器的控制设备，该驱动器驱动图像拾取装置的光学元件以便在捕捉对象图像时调整图像拾取装置的聚焦位置，该控制设备包括局部峰值比较单元，用于比较作为调整聚焦位置的参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，所述评估值基于每个场图像评估捕捉到的对象图像的离焦度，而所述亮度积分值是通过基于每个场图像对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分而获得的；和模式选择装置，用于基于由局部峰值比较单元提供的比较结果从多个预备模式中选择一个用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式。
13.一种摄像机，具有用于捕捉对象图像的图像拾取装置和用于驱动该图像拾取装置的光学元件以便在捕捉对象图像时调整图像拾取装置的聚焦位置的驱动器，该摄像机包括局部峰值比较单元，用于比较作为调整聚焦位置的参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，所述评估值基于每个场图像评估捕捉到的对象图像的离焦度，而所述亮度积分值是通过基于每个场图像对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分而获得的；和模式选择单元，用于基于由局部峰值比较单元提供的比较结果从多个预备模式中选择一个用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式；和峰值搜索单元，用于通过以模式选择单元选择的模式控制驱动器而在整个评估值范围上搜索峰值。
全文摘要
一种用于控制驱动器的控制设备，驱动器驱动图像拾取装置的光学元件以便在捕捉对象图像的时候调整图像拾取装置的聚焦位置，包括局部峰值比较单元，用于比较作为调整聚焦位置的参数的评估值的局部峰值与亮度积分值的局部峰值，评估值基于每个场图像来评估捕捉到的对象图像的离焦度，而亮度积分值是通过基于每个场图像来对捕捉到的对象图像的亮度值进行积分而获得的，和模式选择单元，用于基于由局部峰值比较单元提供的比较结果从多个预备模式中选择一个用于在整个评估值范围上搜索峰值的模式。
文档编号H04N5/232GK1848922SQ20061007439
公开日2006年10月18日 申请日期2006年4月14日 优先权日2005年4月15日
发明者伊藤雄二郎, 须藤秀和, 竹本新治 申请人:索尼株式会社