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JPH08317272A - Autofocus device - Google Patents

Autofocus device

Info

Publication number
JPH08317272A
JPH08317272A JP7121223A JP12122395A JPH08317272A JP H08317272 A JPH08317272 A JP H08317272A JP 7121223 A JP7121223 A JP 7121223A JP 12122395 A JP12122395 A JP 12122395A JP H08317272 A JPH08317272 A JP H08317272A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
horizontal
evaluation value
image
signal
pass filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7121223A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yujiro Ito
雄二郎 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP7121223A priority Critical patent/JPH08317272A/en
Publication of JPH08317272A publication Critical patent/JPH08317272A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PURPOSE: To perform the autofocus control of a television camera with high accuracy and inexpensively. CONSTITUTION: The evaluation value processing circuit in a vertical direction is composed by including a horizontal direction average value calculation filter 1 controlled by a timing generator 2, a digital high-pass filter 3 provided with a flip-flop 4 as a delay circuit, an absolute value processing circuit 5, an integration circuit 6 controlled by a frame control signal 7 and a horizontal synchronizing signal 8 further controlling the digital high-pass filter 3, the absolute value processing circuit 5 and the integration circuit 6. After a luminance signal Y is inputted in a horizontal direction average value calcultion filter 1, the average number of arbitrary number of picture element of a horizontal line is calculated, the signal is synchronized with the horizontal synchronizing signal 8 in the digital high-pass filter 3, a high frequency component is extracted and an absolute value processing is performed, the high frequency components of all the horizontal lines are integrated in the range controlled by the frame control signal 7 and the evaluation value for autofocus is calculated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はテレビカメラ等、電気的
手段により撮像する装置に関し、更に詳しくは撮像のオ
ートフォーカス装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for picking up an image by electric means such as a television camera, and more particularly to an autofocus apparatus for picking up an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のテレビカメラに代表される電気的
手段による撮像装置のオートフォーカス装置の一例につ
いて図3ないし図6を参照して説明する。
2. Description of the Related Art An example of a conventional autofocus apparatus for an image pickup apparatus using electric means represented by a television camera will be described with reference to FIGS.

【0003】従来から、テレビカメラで得られた画像信
号を数値化し計数処理をした後、撮像用レンズのフォー
カス装置にフィードバックしてフォーカスを合わせる構
成のオートフォーカス装置があり、その代表的な構成を
図3に示す。
Conventionally, there is an autofocus device having a structure in which an image signal obtained by a television camera is converted into a numerical value and counted, and then fed back to a focusing device of an image pickup lens for focusing. As shown in FIG.

【0004】図3において輝度信号YはA/Dコンバー
タ9でサンプリングパルス10に同期してデジタルデー
タに変換され、図5に示すデジタルハイパスフィルター
3(以下、単に「HPF」と記す)で高周波成分を取り
出し、絶対値処理回路5において絶対値を求め、その出
力を図4に示す画面20の評価領域21の全域にわたっ
て積分し、オートフォーカスのための水平方向の評価値
を算出している。
In FIG. 3, a luminance signal Y is converted into digital data by an A / D converter 9 in synchronization with a sampling pulse 10, and a high frequency component is converted by a digital high pass filter 3 (hereinafter simply referred to as "HPF") shown in FIG. Is taken out, the absolute value is obtained in the absolute value processing circuit 5, the output is integrated over the entire evaluation area 21 of the screen 20 shown in FIG. 4, and the horizontal evaluation value for autofocus is calculated.

【0005】即ち、この積分は符号7Hの水平方向の枠
制御信号により設定された範囲の水平ライン内の全デー
タを加算し(符号6H)、その後、符号7Vの垂直方向
の枠制御信号により設定された範囲において、水平同期
信号8で同期を取りながら垂直方向に積分されて(符号
6V)水平方向の評価値を得るものである。
That is, this integration adds all the data in the horizontal line in the range set by the horizontal frame control signal 7H (reference 6H), and then sets it by the vertical frame control signal 7V. In the range thus defined, the horizontal synchronization signal 8 is synchronized in the vertical direction to obtain an evaluation value in the horizontal direction (reference numeral 6V).

【0006】上述した方法により求めた水平方向の評価
値に基づいて、レンズを光軸方向に移動し、評価値が最
大となる位置、即ち、焦点が一致した位置で停止させフ
ォーカスを自動的に調整するものである。
Based on the evaluation value in the horizontal direction obtained by the above-described method, the lens is moved in the optical axis direction and stopped at a position where the evaluation value is maximum, that is, at a position where the focus coincides with the focus automatically. To adjust.

【0007】図5に示すHPF3に入力する隣り合う画
素はそれぞれその位置関係において垂直方向の差はない
ので、この方式の前記HPF3の出力は水平方向のみの
高周波成分を出力することになり、その結果、評価値も
水平方向成分だけの評価値となる。
Since adjacent pixels input to the HPF 3 shown in FIG. 5 have no vertical difference in their positional relationship, the output of the HPF 3 of this system outputs a high frequency component only in the horizontal direction. As a result, the evaluation value is also an evaluation value of only the horizontal component.

【0008】しかしながら、上述したオートフォーカス
の方法では、地平線等水平方向に変化の少ない画像に対
してはフォーカス精度が劣化したり、また、極端な場合
にはフォーカスしないという欠点があった。
However, the above-mentioned auto-focusing method has a drawback that the focusing accuracy is deteriorated with respect to an image such as a horizon that has little change in the horizontal direction, and that focusing is not performed in an extreme case.

【0009】従って、この欠点を解決するために、従来
より図6に示すように垂直方向の評価値を求めて、上述
したオートフォーカスに重畳する方法がある。即ち、同
図(a)において輝度信号YはA/Dコンバータ9で色
副搬送波周波数fscの4倍の周波数4fscでサンプ
リングされてデジタル信号に変換し、偶フィールドメモ
リー13および奇フィールドメモリー14に、偶/奇切
り換え信号で交互にスイッチ11が切り換えられて各フ
ィールド毎に画像データが蓄積される。また、前記偶/
奇切り換え信号によりスイッチ12が、読み込み中のメ
モリーではない方のメモリーをHPF3に接続し、一方
のメモリーの画像データ蓄積中に他方のメモリーから画
像データを読み出し、HPF3で垂直方向の高周波成分
を出力し、絶対値処理回路5で絶対値が求められ、全デ
ータの加算がおこなわれて(符号17)垂直方向の評価
値を連続して得るものである。ここで前記メモリーはタ
イミングジェネレータ2により、その書き込み、読み出
しが制御されている。
Therefore, in order to solve this drawback, there is a conventional method of obtaining an evaluation value in the vertical direction and superimposing it on the above-mentioned autofocus as shown in FIG. That is, in the figure (a), the luminance signal Y is sampled by the A / D converter 9 at a frequency 4fsc which is four times the color subcarrier frequency fsc and converted into a digital signal, which is stored in the even field memory 13 and the odd field memory 14. The switch 11 is alternately switched by the even / odd switching signal, and the image data is stored for each field. Also, the even /
The odd switching signal causes the switch 12 to connect the memory other than the memory being read to the HPF3, read the image data from the other memory while storing the image data of one memory, and output the high frequency component in the vertical direction at the HPF3. Then, the absolute value processing circuit 5 obtains an absolute value, and all data is added (reference numeral 17) to continuously obtain evaluation values in the vertical direction. Here, writing and reading of the memory are controlled by the timing generator 2.

【0010】つぎに図6(b)および(c)を参照し
て、メモリーの画像データの書き込みと読み出しについ
て更に説明する。まず、書き込みについては図6(b)
に示すように水平走査の順にしたがい、1フィールドが
取り込まれる。1フィールドの取り込みが完了するとス
イッチ11が切り替わり、他の一方のフィールドメモリ
ーに取り込みが始まると同時に、取り込んだばかりの画
像データはスイッチ12が切り替わり図6(c)に示す
ように垂直方向に順に読み出しが開始される。この垂直
方向に読み出された画像データがHPF3に入力され垂
直方向の評価値が求められる。
Next, referring to FIGS. 6B and 6C, writing and reading of image data in the memory will be further described. First, regarding writing, FIG.
As shown in (1), one field is captured according to the order of horizontal scanning. When the capture of one field is completed, the switch 11 is switched, the capture is started in the other one field memory, and at the same time, the switch 12 is switched for the image data just captured, and the image data is read in the vertical direction sequentially as shown in FIG. 6C. Is started. The image data read out in the vertical direction is input to the HPF 3 to obtain an evaluation value in the vertical direction.

【0011】この垂直方向の評価値に基づいて更にフォ
ーカス制御が加えられるものであるが、上述したように
垂直方向の評価値を得るためには2つのフィールドメモ
リーが必要であり、従って、回路規模が大きくなり、高
価となっていた。
Focus control is further applied based on the evaluation value in the vertical direction, but as described above, two field memories are required to obtain the evaluation value in the vertical direction. Was getting bigger and more expensive.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、テレビカメラ等、電子的手段による撮像装置で撮影
する水平方向に変化が少ない画像においても、高精度に
オートフォーカス動作をする装置を提供しようとするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a device for performing an autofocus operation with high precision even in an image captured by an image pickup device using electronic means such as a television camera and having little change in the horizontal direction. Is what you are trying to do.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】テレビカメラからの画像
信号の特定した画像領域の水平方向周波数成分を抽出
し、その抽出量に基づいてテレビカメラのフォーカスを
制御するオートフォーカス装置に、画像信号の特定した
画像領域における各水平ラインの連続する複数の画像デ
ータを重み付け加算をすると共に、重み付け加算をした
値を各水平ラインの代表値とし、その代表値にたいして
ハイパスフィルターをかけ、その出力から評価値を算出
する垂直方向評価値算出部を設け、前記垂直方向の評価
値に基づいてフォーカスを制御する構成を付加して上記
課題を解決する。
A horizontal frequency component of a specified image area of an image signal from a television camera is extracted, and an autofocus device for controlling the focus of the television camera on the basis of the extracted amount is used to extract the image signal of the image signal. Weighted addition is performed on a plurality of consecutive image data of each horizontal line in the specified image area, and the value obtained by weighted addition is used as a representative value of each horizontal line, and a high-pass filter is applied to the representative value, and the output value is evaluated. The above problem is solved by providing a vertical evaluation value calculation unit for calculating and adding a configuration for controlling focus based on the vertical evaluation value.

【0014】[0014]

【作用】画像信号の特定した画像領域における各水平ラ
インの画像データから垂直方向の画像の周波数成分を抽
出して水平方向に周波数成分の少ない画像についても垂
直方向の周波数成分に基づいてカメラの焦点を自動的に
制御する。
The frequency component of the image in the vertical direction is extracted from the image data of each horizontal line in the specified image area of the image signal to focus the camera on the basis of the frequency component in the vertical direction even for an image having few frequency components in the horizontal direction. Control automatically.

【0015】[0015]

【実施例】本発明の実施例について図1および図2を参
照して説明する。本実施例は垂直方向のオートフォーカ
スの回路構成に関するものであって、水平方向のそれは
従来例と同一であり、説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a vertical autofocus circuit configuration, and the horizontal one is the same as the conventional example, and a description thereof will be omitted.

【0016】画像の輝度信号Yは水平方向平均値算出フ
ィルター1に入力され、タイミングジェネレータ2によ
り発生される枠信号に基づき、画面の各水平ライン毎の
前記枠信号で規制される範囲にある任意の画素数(例え
ば64画素)の平均を算出する。順次算出される各水平
ラインの平均値はデジタルのHPF3に入力され、水平
同期信号8に同期して高周波成分が抽出される。この高
周波成分は絶対値処理回路5で絶対値が求められ、枠制
御信号7で規制される範囲において各水平ラインの高周
波成分は積分回路6で積分され、枠内の全ての水平ライ
ンの高周波成分が積分された後、垂直方向の評価値が確
定する。尚、前記HPF3を構成する遅延回路はフリッ
プフロップ4を用いている。
The image luminance signal Y is input to the horizontal direction average value calculation filter 1, and based on the frame signal generated by the timing generator 2, an arbitrary value within the range regulated by the frame signal for each horizontal line of the screen. The average of the number of pixels (for example, 64 pixels) is calculated. The sequentially calculated average value of each horizontal line is input to the digital HPF 3 and a high frequency component is extracted in synchronization with the horizontal synchronizing signal 8. The absolute value of the high frequency component is obtained by the absolute value processing circuit 5, and the high frequency component of each horizontal line is integrated by the integrating circuit 6 within the range regulated by the frame control signal 7, and the high frequency components of all the horizontal lines in the frame are integrated. After is integrated, the vertical evaluation value is established. A flip-flop 4 is used as the delay circuit forming the HPF 3.

【0017】上述したように抽出された垂直方向の評価
値に基づいてフォーカス制御を行うものであるが、前記
評価値は図2に示すように画面20の評価領域21の垂
直方向の中心線上、即ち垂直方向評価値算出線22にの
みに関して抽出されているので、前記垂直方向評価値算
出線22に沿って変化の少ない画像に対してはフォーカ
ス制御に効力を生じない。
Focus control is performed based on the vertical evaluation value extracted as described above. The evaluation value is on the vertical center line of the evaluation area 21 of the screen 20 as shown in FIG. That is, since it is extracted only on the vertical direction evaluation value calculation line 22, focus control is not effective for an image with little change along the vertical direction evaluation value calculation line 22.

【0018】しかし、本発明は前述したように図3に示
す水平方向のフォーカス制御も併用しており、画像に垂
直方向と水平方向に少なくとの何れか一方に周波数成分
があればフォーカス制御を行うことが出来る。尚、予め
垂直方向と水平方向の何れか一方を優先させて評価値を
算出させ、その評価値がフォーカス制御に用いるのに不
十分である場合のみ、他の一方の評価値を算出させてフ
ォーカス制御をするようにしてもよい。
However, as described above, the present invention also uses the horizontal focus control shown in FIG. 3, and if the image has a frequency component in either the vertical direction or the horizontal direction, the focus control is performed. You can do it. Note that the evaluation value is calculated by prioritizing one of the vertical direction and the horizontal direction in advance, and only when the evaluation value is insufficient for use in focus control, the other evaluation value is calculated and the focus value is calculated. You may make it control.

【0019】[0019]

【発明の効果】従って本発明によると、テレビカメラで
撮影した水平方向に変化が少ない画像においても、水平
方向の画像成分から抽出した垂直方向の評価値に基づい
て、自動的に焦点を合せ込むことができる。
As described above, according to the present invention, even in an image captured by a television camera and having little change in the horizontal direction, the focus is automatically adjusted based on the evaluation value in the vertical direction extracted from the image components in the horizontal direction. be able to.

【0020】また、水平方向の画像成分から垂直方向の
評価値を抽出する回路を画像メモリーを用いることなく
構成するため、安価なオートフォーカス装置を提供する
ことが出来る。
Since the circuit for extracting the evaluation value in the vertical direction from the image component in the horizontal direction is configured without using the image memory, an inexpensive autofocus device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明によるオートフォーカスのための垂直
方向の評価値を得る回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram for obtaining an evaluation value in a vertical direction for autofocus according to the present invention.

【図2】 本発明による垂直方向の評価値を得る画面部
位を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a screen portion for obtaining an evaluation value in a vertical direction according to the present invention.

【図3】 従来のオートフォーカスのための水平方向の
評価値を得る回路ブロック図である。
FIG. 3 is a circuit block diagram for obtaining a horizontal evaluation value for conventional autofocus.

【図4】 従来の水平方向の評価値を得る画面部位を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a conventional screen portion for obtaining an evaluation value in the horizontal direction.

【図5】 デジタルハイパスフィルターの構成を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a digital high pass filter.

【図6】 従来のオートフォーカス方法について説明す
るための図であって、(a)はフィールドメモリーを用
いたオートフォーカスのための垂直方向の評価値を得る
回路ブロック図であり、(b)は画像データの取り込み
順を示し、(c)は画像データの読み出し順を示す。
6A and 6B are diagrams for explaining a conventional autofocus method, in which FIG. 6A is a circuit block diagram for obtaining a vertical evaluation value for autofocus using a field memory, and FIG. The order of taking in the image data is shown, and (c) shows the order of reading the image data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水平方向平均値算出フィルター 2 タイミングジェネレータ 3 デジタルハイパスフィルター 4 フリップフロップ 5 絶対値処理回路 6 積分回路 7 枠制御信号 9 A/Dコンバータ 11、12 スイッチ 13 偶フィールドメモリー 14 奇フィールドメモリー 15 1サンプリングクロック遅延回路 16 1H遅延回路 20 画面 21 評価領域 22 垂直方向評価値算出線 1 Horizontal direction average value calculation filter 2 Timing generator 3 Digital high pass filter 4 Flip-flop 5 Absolute value processing circuit 6 Integration circuit 7 Frame control signal 9 A / D converter 11, 12 switch 13 Even field memory 14 Odd field memory 15 1 Sampling clock Delay circuit 16 1H Delay circuit 20 Screen 21 Evaluation area 22 Vertical direction evaluation value calculation line

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気的手段により撮像する撮像装置であ
って、 前記撮像装置からの画像信号の特定画像領域における水
平方向周波数成分を抽出し、 更に抽出した前記水平方向周波数成分に基づいて前記撮
像装置のフォーカスを制御するオートフォーカス装置に
おいて、 前記画像信号の特定画像領域における各水平ラインの連
続する複数の画像データを重み付け加算をすると共に、 前記重み付け加算をした値を各水平ラインの代表値とし
てハイパスフィルターをかけ、 更に前記ハイパスフィルターの出力から評価値を算出す
る垂直方向評価値算出部を設け、 垂直方向の評価値に基づいてフォーカスを制御する構成
を付加したことを特徴とするオートフォーカス装置。
1. An image pickup apparatus for picking up an image by electrical means, wherein a horizontal frequency component in a specific image area of an image signal from the image pickup apparatus is extracted, and the image pickup is performed based on the extracted horizontal frequency component. In an autofocus device for controlling the focus of the device, while performing a weighted addition of a plurality of continuous image data of each horizontal line in a specific image area of the image signal, the value obtained by the weighted addition as a representative value of each horizontal line An autofocus device characterized by applying a high-pass filter and further comprising a vertical evaluation value calculation unit for calculating an evaluation value from the output of the high-pass filter, and adding a configuration for controlling focus based on the evaluation value in the vertical direction. .
JP7121223A 1995-05-19 1995-05-19 Autofocus device Pending JPH08317272A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7121223A JPH08317272A (en) 1995-05-19 1995-05-19 Autofocus device

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JP7121223A JPH08317272A (en) 1995-05-19 1995-05-19 Autofocus device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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Family

ID=14805951

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JP7121223A Pending JPH08317272A (en) 1995-05-19 1995-05-19 Autofocus device

Country Status (1)

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JP (1) JPH08317272A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015064556A (en) * 2013-08-30 2015-04-09 キヤノン株式会社 Focus detection device and control method of the same

Cited By (2)

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