JP5900273B2 - 合焦評価値生成装置、合焦評価値生成方法、及び、合焦評価値生成プログラム - Google Patents

Description

本発明は、合焦評価値生成装置、合焦評価値生成方法、及び、合焦評価値生成プログラムに関する。

従来から、デジタル一眼レフカメラ等の撮像装置におけるオートフォーカスの方法として、コントラスト検出方式が広く一般に利用されている。コントラスト検出方式では、撮像素子により撮像された画像信号に基づいて、オートフォーカス窓で指定されたエリア（指定範囲）の画像信号のコントラスト値が合焦評価値として抽出される。そして、合焦評価値であるコントラスト値が大きくなるレンズ位置が合焦位置として検知される。

また、オートフォーカスの別の方式として、高周波成分検出方式がある。高周波方式検出方式では、指定範囲の画像信号の高周波成分が合焦評価値として抽出され、高周波成分の値が大きくなるレンズ位置が合焦位置として検知される。高周波方式検出方式は、コントラスト検出方式よりも、オートフォーカスの性能を高くすることができる。

フォーカスの方法は、例えば、特許文献１、２に記載される。

特開平３-００１６６８号公報 特公平７-１１８７８５号公報

しかしながら、高周波成分検出方式によると、演算量が増加し、処理の負荷が高くなってしまう。例えば、具体的に、高周波成分方式では、横方向及び縦方向の隣り合った画素の差分値に基づいて、周波成分の強度値が抽出される。このため、高周波成分方式によると、指定範囲内の全画素について隣接画素の差分値を算出する必要があり、演算量が増大化してしまう。このため、高周波成分検出方式が採用されていなかった。

本発明は、演算量を抑えながら高周波成分の抽出を可能にする合焦評価値生成装置、合焦評価値生成方法、及び、合焦評価値生成プログラムを提供することにある。

第１の側面は、デジタル撮像装置の光学系の合焦度を示す合焦評価値を生成する合焦評価値生成装置であって、被写体を撮像して取得される入力画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成する低周波画像データ生成手段と、前記入力画像データ及び前記低周波画像データを同一の比率でそれぞれ間引いて入力間引き画像データ及び低周波間引き画像データを生成する間引き画像生成手段と、前記入力間引き画像データと前記低周波間引き画像データとの画素間の差分値に基づいて合焦評価値を生成する合焦評価値生成手段と、を有する。

第１の側面によれば、演算量を抑えながら高周波成分の抽出が可能になる。

合焦評価値生成装置が搭載される撮像システムの構成を示す例図である。 合焦評価値生成部の処理の流れを説明する図である。 通常の処理に係る画像データの周波数帯域を説明する図である。 合焦評価値生成処理に係る画像データの周波数帯域を説明する図である。 通常の処理における各画像データの周波数の一例を表す図である。 合焦評価値生成処理における各画像データの周波数の一例を表す図である。 通常の処理における各画像データの画素値の一例を表す図である。 低周波抽出データの間引きイメージと、間引き後の第１のサイズ変更画像データの画素値の一例を表す図である。 画素値の具体例に基づく入力画像データの間引きイメージと、間引き後の第２のサイズ変更画像データの一例を表す図である。 表示用画面に表される合焦評価値の表示例を表す図である。 合焦評価値生成装置における各処理の流れの一例を表す図である。 入力画像データにおける間引き率１／４の間引きイメージと、間引き後の第２のサイズ変更画像データの一例を表す図である。 入力画像データにおける間引き率１／５の間引きイメージと、間引き後の第２のサイズ変更画像データの一例を表す図である。

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

［合焦評価値生成装置が搭載される撮像システムの構成］
図１は、本実施の形態例における合焦評価値生成装置が搭載される撮像システムの構成を示す例図である。撮像システムは、例えば、デジタル一眼レフカメラである。同図において、合焦評価値生成装置は、例えば、合焦評価値生成部１１８を示す。

図１の撮像システムは、例えば、撮像部１００、画像変換部１１０、画像記憶部１２０、表示装置部１３０を有する。撮像部１００は、レンズのフォーカスを合わせ、被写体を撮像して取得される画像の取り込み、または、表示を行う。撮像部１００は、例えば、ズームレンズ１０１、フォーカスレンズ１０２、ＩＲＩＳ１０３、撮像センサ１０４、ＡＦＥ１０５、駆動装置１０６を有する。被写体からの光源反射光は、２つのレンズ１０１、１０２と光量調整のＩＲＩＳ１０３を通り、撮像センサ１０４上で結像し光電変換がなされ、ＡＦＥ１０５によりデジタルデータ化処理が行われる。

ＡＦＥ１０５によってデジタル化された画像データは、画像変換部１１０によってＲＡＷデータ１２１、非圧縮データ１２２、低周波抽出データ１２３、第１のサイズ変更画像データ１２４、第２のサイズ変更画像データ１２５、圧縮データ１２６に変換され、画像記憶部１２０に記憶される。

画像変換部１１０は、例えば、画像入力部１１１、画像フォーマット変更部１１２、低周波抽出部１１３、画像サイズ変更部１１４、画像圧縮部１１５、表示画像処理部１１６、フォーカス制御部１１７を有する。

画像入力部１１１は、入力されたデジタルデータに対しＲＡＷフォーマット変換を行い、画像記憶部１２０へ格納する。画像フォーマット変更部１１２は、ＲＡＷデータ１２１に基づいて非圧縮データ１２２を生成すると共に、低周波抽出部１１３は、非圧縮データ１２２に基づいて低周波抽出データ１２３を生成する。画像サイズ変更部１１４は、低周波抽出データ１２３に基づいて第１のサイズ変更画像データ１２４を生成すると共に、非圧縮データ１２２に基づいて第２のサイズ変更画像データ１２５を生成する。

また、画像圧縮部１１５は、第１のサイズ変更画像データ１２４に基づいて圧縮データ１２６を生成する。表示画像処理部１１６は、第１のサイズ変更画像データ１２４を表示装置部１３０に適合する画像データに変換し、表示装置部１３０に出力する。

また、フォーカス制御部１１７は、駆動装置１０６を利用して、フォーカスレンズ１０２の物理的な位置をズームレンズ１０１側、または、撮像センサ１０４側にシフトさせることで合焦させる。フォーカス制御部１１７は、例えば、指定範囲抽出部１１９、合焦評価値生成部１１８を有する。フォーカス制御部１１７は、フォーカスレンズ１０２をシフトさせる毎に、合焦状態の評価値を示す合焦評価値を取得する。そして、合焦評価値が最も高くなる位置をフォーカスが合った状態（合焦状態）として、例えば、山登り法等に基づいて探索される。探索処理の作業メモリとして画像記憶部１２０が利用される。

指定範囲抽出部１１９による範囲指定方法には、例えば、マニュアル方式とオート（自動）方式とがある。マニュアル方式では、表示装置上にＯＳＤ（On Screen Display）として画像の上に丸や四角で範囲を指定するフォーカス枠を表示し、ユーザが上下右左を示すカーソルキーによって位置を、別のキーによってサイズを変更する。オート方式においても、フォーカスの対象が明確化されるように、表示装置上にＯＳＤとして画面のフォーカス枠を表示する。ユーザは、メニューから中央の１箇所または２箇所、マルチフォーカスモードとして９箇所というように、フォーカス枠設定を選択する。オート方式のマルチフォーカスでは、例えば、最近接の対象に対してフォーカスが行われる。

また、指定範囲抽出部１１９は、撮像センサ１０４の読出し範囲、ＡＦＥ１０５の読出し範囲、画像入力部１１０の取込み範囲、ＲＡＷデータ１２１の参照範囲、非圧縮データの参照範囲のいずれかによって、対象の画像データにおける指定範囲のデータを抽出する。また、合焦評価値生成部１１８は、第１のサイズ変更画像データ１２４と、第２のサイズ変更画像データ１２５に基づいて、合焦状態の評価値である合焦評価値を算出する。続いて、合焦評価値生成部１１８の処理の詳細について説明する。

［合焦評価値生成部１１８の処理の流れ］
図２は、本実施の形態例における合焦評価値生成部１１８の処理の流れを説明する図である。同図における処理Ｈ１は通常行われる処理であり、処理Ｈ２は本実施の形態例における合焦評価値生成部１１８の処理を示す。また、同図において、低周波抽出装置は低周波抽出部１１３を示し、画素間引き装置及び補間装置は画像サイズ変更部１１４を示す。また、入力画像データは、非圧縮データ１２２である。

［通常の処理Ｈ１の流れ］
初めに、通常行われる処理Ｈ１について説明する。低周波抽出装置１１３は、ノイズを除去するため、入力画像データＤａにローパスフィルタ（ＬＰＦ）を適用して、低周波抽出データ１２３を生成する。ローパスフィルタは、対象の画像データにおける高周波成分をカットし、低周波成分を出力するフィルタである。一般的に、入力画像データＤａにおける画像のモアレ等のノイズを除去するため、ローパスフィルタが適用される。

続いて、画像間引き装置及び補間装置１１４は、低周波抽出データ１２３の画素情報を間引くことによって、第１のサイズ変更画像データ１２４を生成する。第１のサイズ変更画像データ１２４は、例えば、画像記憶部１２０に記憶される圧縮データ１２６の生成過程の画像データや、表示装置１３０に出力される画像データの生成過程の画像データである。通常、撮像部１００によって取得される入力画像データＤａのデータサイズは、画像記憶部１２０に記憶される圧縮データ１２６や表示装置１３０に出力される画像データのデータサイズより大きい。このため、画像間引き装置及び補間装置１１４は、低周波抽出データ１２３の画素の情報を垂直、水平の方向に間引くことによって、第１のサイズ変更画像データ１２４を生成する。画素情報が所定の間引き率に従って間引かれることにより、所望のデータサイズの第１のサイズ変更画像データ１２４が生成される。

例えば、図１のようなデジタル一眼レフカメラの撮像素子の有効画素数は、４０００画素×３０００画素である。これに対し、入力画像データＤａは、例えば、６４０画素×４８０画素（ＶＧＡサイズ）等のデータサイズの圧縮データ１２６に変換され画像記憶部１２０に記憶される。圧縮データ１２６のデータサイズは、例えば、ユーザによって設定される。また、表示装置１３０に出力される画像データのデータサイズは、例えば、３２０画素×２４０画素等でありＶＧＡサイズよりさらに小さい。表示装置１３０とは、例えば、電子ビューファインダや液晶画面等である。

［画素情報の間引き率］
本実施の形態例における間引き率は、例えば、１／４や１／１０等である。例えば、画素情報の間引き率が１／４である場合、低周波抽出データ１２３における４つの画素当たり、１つの画素の情報が第１のサイズ変更画像データ１２４の画素の情報として抽出される。なお、間引き率は、１／４や１／１０等のように、分母が整数の単位分数（分子が１の分数）であるとは限らない。間引き率は、例えば、１／４．２や、１／１０．１のように、分母が少数の単位分数であってもよい。このように、間引き率が、分母が少数の単位分数である場合、画像間引き装置及び補間装置１１４は、近傍画素の情報に基づく線形補間処理や近傍画素選択処理によって、間引き後の画素情報を算出する。

［サンプリング定理］
ところで、画像データの画素情報が間引かれることによって、間引き処理後の画像データから標本化される周波数の帯域幅が狭くなる。この現象は、サンプリング定理として知られる。サンプリング定理によると、ある周波数を標本化するには、周波数成分の帯域幅の２倍より高い周波数で標本化する必要がある。しかし、間引き処理によって画素情報が減少することに伴い、周波数成分の帯域幅の２倍より高い周波数で標本化できなくなってしまう。これにより、間引き処理後の画像データの周波数帯域幅が狭くなる。

例えば、間引き率が１／Ｍである場合、間引き処理によって、画像データの標本点が１／Ｍに減少する。これにより、間引き処理後の画像データにおいて標本化される周波数帯域幅が、間引き処理前の画像データにおける周波数帯域幅の１／Ｍに減少する。また、間引き処理前の画像データにおける１／Ｍを超える周波数は、１／Ｍの周波数（以下、折り返し周波数）を基点として折り返された１／Ｍ以下の周波数帯域の周波数として標本化される。即ち、間引き処理前の画像データにおける折り返し周波数を超える周波数の信号成分は、折り返し周波数以下の周波数帯域における原信号成分に、エイリアス周波数の信号成分として折り重なる。

このように、間引き処理が行われることによって、画像データから標本化される周波数帯域が減少すると共に、折り返し周波数を超える周波数は折り返し周波数以内の周波数として標本化されてしまう。この間引き処理による周波数の折り返しについては、図を使用して後述する。

図２に戻り、表示装置１３０に出力される第１のサイズ変更画像データ１２４は、必要に応じて、表示画像処理部１１６の輪郭強調処理装置によって輪郭強調処理が行われる。これにより、表示画像データが生成され、表示装置部１３０に出力される。また、圧縮対象の第１のサイズ変更画像データ１２４は圧縮処理が行われ、圧縮データ１２６が生成される。生成された圧縮データ１２６は、記憶装置１２０に記憶される。

［画像データの周波数帯域］
図３は、図２における通常の処理Ｈ１に係る各画像データの周波数帯域を説明する図である。横軸は周波数帯域を表す。図３（Ａ）は、入力画像データＤａにおいて標本化される周波数帯域を表す。一方、図３（Ｂ）は、低周波抽出データ１２３の周波数帯域を表す。低周波抽出データ１２３はローパスフィルタが適用されることにより、低周波成分のみが抽出されている。このため、図３（Ｂ）の周波数帯域における高周波帯域がカットされている。なお、同図は、ローパスフィルタによって、ローパスフィルタにおけるカットオフ周波数を超える高周波成分が完全にカットされた低周波抽出データ１２３の周波数帯域を表している。

そして、図３（Ｃ１）は、低周波抽出データ１２３について画素情報の間引き処理が行われ生成される第１のサイズ変更データ１２４の周波数帯域を表す。同図の例において、間引き率は、例えば、１／４である。つまり、第１のサイズ変更データ１２４は、低周波抽出データ１２３における４つの画素情報のうち、１つの画素情報を有する。

前述したとおり、１／４の間引き処理が行われることによって、低周波抽出データ１２３において標本化可能な周波数帯域は１／４に減少する。また、間引き処理によって、１／４を超える周波数帯域の周波数成分は、１／４以下の周波数帯域の周波数成分に折り重なる。ただし、低周波抽出データ１２３は、予め、ローパスフィルタによって、カットオフ周波数（例えば１／４の周波数）を超える周波数帯域の周波数がカットされている。このため、図３（Ｃ）の例では、間引き処理による周波数の折り返しが発生していない。

続いて、図２に戻り、本実施の形態例における合焦評価値生成部１１８の処理Ｈ２について説明する。

［合焦評価値生成部１１８の処理Ｈ２の流れ］
さらに、本実施の形態例における画像間引き装置及び補間装置１１４は、入力画像データＤａを間引くことによって、第２のサイズ変更画像データ１２５を生成する。このときの間引き率は、第１のサイズ変更画像データ１２４生成時の間引き率と同一である。画像間引き装置及び補間装置１１４は、入力画像データＤａの画素の情報を垂直、水平の方向に間引くことによって、第２のサイズ変更画像データ１２５を生成する。

そして、合焦評価値生成部１１８の画素差分演算装置１１８１は、第１のサイズ変更画像データ１２４と第２のサイズ変更画像データ１２５について、合焦評価値生成部１１８の指定範囲抽出装置１１９によって抽出されるフォーカス範囲の対応する画素間の情報の差分値を算出する。続いて、合焦評価値生成部１１８の強度値算出装置１１８３は、算出した差分値に基づく高周波の強度値を、合焦評価値として生成する。例えば、強度値算出装置１１８３は、画素間の差分値の絶対値の最大値、絶対値の総和値、絶対値のエリア平均値、画素間の差分値の２乗総和、絶対値の２乗総和のエリア平均値のいずれかを合焦評価値として生成する。

前述したとおり、間引き処理が行われることによって、間引き処理前の画像データにおける折り返し周波数を超える周波数帯域の周波数成分が、折り返し周波数以下の周波数帯域の原信号成分と重なる。入力画像データＤａは低周波抽出データ１２３と異なり、ローパスフィルタが適用されていないため、間引き処理によって周波数の折り返しが多量に生じる。このため、第２のサイズ変更画像データ１２５の周波数には、エイリアス周波数が多量に含まれる。

このため、第１のサイズ変更画像データ１２４と第２のサイズ変更画像データ１２５との差分値は、高周波成分を示すエイリアス周波数の信号成分を示す。そこで、差分値に基づく情報が、高周波成分の強度値を示す合焦評価値として生成される。

このように、本実施の形態例における合焦評価値生成装置は、ノイズ除去のための低周波抽出処理を行わずに間引き処理を行った第２のサイズ変更画像データを生成する。そして、合焦評価値生成装置は、通常の処理である画像データの圧縮過程または画像データの表示過程において生成される第１のサイズ変更画像データと、第２のサイズ変更画像データとの差分値に基づいて、高周波成分の強度を示す合焦評価値を生成する。第１、２のサイズ変更画像データ１２４、１２５はそれぞれ画素の情報が間引かれていることから、差分値の算出に係る演算量が抑えられる。このため、本実施の形態例における合焦評価値生成装置は、演算量を抑えながら、画像データの高周波成分の抽出を可能にする。

［画像データの周波数帯域］
図４は、図２における本実施の形態例の合焦評価値生成処理Ｈ２に係る各画像データの周波数帯域を説明する図である。図３と同様にして、横軸は周波数帯域を表す。また、図４（Ａ）は、図３（Ａ）と同一であり、入力画像データＤａにおいて標本化される周波数帯域を表す。

一方、図４（Ｃ２）は、入力画像データＤａについて画素の間引き処理が行われ生成される第２のサイズ変更データ１２５の周波数帯域を表す。この例において、間引き率は、第１のサイズ変更データ１２４と同率の１／４である。間引き処理によって、入力画像データＤａにおいて標本化可能な周波数帯域が１／４に制限されると共に、１／４（折り返し周波数）を超える周波数帯域の周波数成分が、１／４以下の周波数帯域の周波数成分に折り重なる。このため、同図において、折り返し周波数以下の帯域に、折り返し周波数を超える周波数の成分Ｅｘが３重に折り重なっている。

具体的に、このとき、折り返し周波数を超える周波数は、折り返し周波数を基点として鏡に映した位置に、エイリアス周波数として表れる。例えば、図４の（Ａ）のサンプリング周波数の３／８部分に当たる周波数ｈ２は、折り返しによって、サンプリング周波数の１／８部分に当たるエイリアス周波数ｈ１として表れる。このため、図４の（Ｃ２）において、周波数ｈ２の信号成分が、周波数ｈ１の信号成分として標本化される。

さらに、例えば、同率の間引き処理によって、入力画像データＤａにおける５／８に当たる周波数ｈ３についても、１／８に当たるエイリアス周波数ｈ１として表れる。間引き率１／４にしたがって間引き処理を行う場合、エイリアス周波数が３重に折り重なる。このように、エイリアス周波数が多重に折り重なる場合、複数の異なる周波数が同一の周波数として標本化されることがある。

そして、図４（Ｄ）は、第１のサイズ変更画像データ１２４（図３（Ｃ１））と、第２のサイズ変更画像データ１２５（図４（Ｃ２））との画素情報の差分値に対応する周波数帯域を表す。第１、２のサイズ変更画像データ１２４、１２５は、同一の間引き率に従って間引き処理が行われていることから、データサイズは同一である。図４（Ｄ）に示すように、第１のサイズ変更画像データ１２４と第２のサイズ変更画像データ１２５との差分値は、エイリアス周波数成分Ｅｘ、即ち、入力画像データＤａの高周波成分を示す。

続いて、具体的な画像データの周波数に沿って、本実施の形態例における合焦評価値生成部１１８の処理を説明する。

［画像データの具体例（周波数）：通常の処理Ｈ１］
図５は、通常の処理Ｈ１における具体的な各画像データの輝度信号の周波数の一例を表す図である。横軸は輝度信号の周波数を、縦軸は振幅を表す。この例において、輝度信号は、例えば、ＲＧＢ方式のＲ値やＹＣｂＣｒ方式のＹ値等である。

図５（Ａ）は、入力画像データＤａの輝度信号の周波数の一例を表す。この例において、入力画像データＤａの周波数帯域は０Ｈｚ〜１０２４Ｈｚである。一方、図５（Ｂ）は、入力画像データＤａにローパスフィルタが適用され生成された低周波抽出データ１２３の輝度信号の周波数の一例を表す。この例において、ローパスフィルタは、例えば、１２８Ｈｚを超える周波数成分を低減させるフィルタである。このため、図５（Ｂ）において、１２８Ｈｚを超える周波数成分が大幅に低減されている。なお、ローパスフィルタの性能を上げることによって、図５（Ｂ）における１２８Ｈｚを超える周波数成分をより高精度に除外することが可能である。

そして、図５（Ｃ１）は、低周波抽出データ１２３について間引き率１／８に従って間引き処理が行われ生成される第１のサイズ変更データ１２４の輝度信号の周波数を表す。間引き処理によって、標本化可能な周波数についても０Ｈｚ〜１０２４Ｈｚから０Ｈｚ〜１２８Ｈｚ（＝１０２４÷８）のように、１／８に制限される。このため、同図において、１２８Ｈｚ（折り返し周波数）を超える周波数が、０Ｈｚ〜１２８Ｈｚの周波数帯域に折り重なっている。

ただし、図５（Ｂ）で前述したとおり、低周波抽出データ１２３は、ローパスフィルタによって予め高周波成分が低減されることにより、１２８Ｈｚを超える周波数の信号成分が大幅に低減されている。このため、図５（Ｃ１）において、０Ｈｚ〜１２８Ｈｚの周波数帯域に折り重なるエイリアス周波数成分は抑えられている。

［画像データの具体例（周波数）：合焦評価値生成処理Ｈ２］
図６は、本実施の形態例における合焦評価値生成処理Ｈ２における具体的な各画像データの輝度信号の周波数の一例を表す図である。横軸は輝度信号の周波数を、縦軸は振幅を表す。図６（Ａ）は、図５（Ａ）と同図であって、入力画像データＤａの輝度信号の周波数の一例を表す。

そして、図６（Ｃ２）は、入力画像データＤａについて間引き率１／８に従って間引き処理が行われ生成される第２のサイズ変更データ１２５の輝度信号の周波数を表す。図５（Ｃ１）と同様にして、間引き処理によって、標本化可能な周波数が０Ｈｚ〜１２８Ｈｚに制限されると共に、１２８Ｈｚを超える周波数が０Ｈｚ〜１２８Ｈｚの周波数帯域に折り重なる。第２のサイズ変更データ１２５は高周波数成分を有することから、図６（Ｃ２）において、０Ｈｚ〜１２８Ｈｚの周波数帯域に折り重なるエイリアス周波数成分が多い。

そして、図６（Ｄ）は、第１のサイズ変更画像データ１２４と第２のサイズ変更画像データ１２５との輝度信号の差分情報に基づく周波数を表す。同図に示される周波数成分の振幅は、第２のサイズ変更画像データ１２５におけるエイリアス周波数（図４のＥｘ）の振幅、即ち、入力画像データＤａが有する高周波成分の強度値を示す。このように、第１のサイズ変更画像データ１２４と第２のサイズ変更画像データ１２５との輝度信号の差分情報は、入力画像データＤａが有する高周波成分の強度値を示す。

次に、具体的な画像データの画素値に沿って、本実施の形態例における合焦評価値生成部１１８の処理を説明する。

［画像データの具体例（画素値）：通常の処理Ｈ１］
図７は、入力画像データＤａ（Ａ）と、低周波抽出データ１２３（Ｂ）の画素値の一例を表す図である。横軸は２次元の画像データを走査したときの各画素を、縦軸は当該画素に対応する画素値を表す。この例における画像データの総画素数は３２であり、輝度信号を示す画素値は０〜２５５の値をとる。

図７（Ａ）は、入力画像データＤａにおける横軸の画素１〜３２に対応する画素値の変移を表す。横軸に対応する画素値の変移の度合いが大きいことは、隣接画素との輝度信号の差分値が大きいことを示し、高周波成分を有することを意味する。一方、画素値の変移の度合いが小さいことは、低周波成分を有することを意味する。また、図７（Ｂ）は、低周波抽出データの画素値の変移を表す。ローパスフィルタが適用されることによって画素値が平滑化され、画素値の変移の度合いが小さくなる。このため、図７（Ｂ）における画素値の変移の度合いは、図７（Ａ）に対して小さい。

図８は、低周波抽出データ１２３の間引きイメージ（Ｂ´）と、間引き後の第１のサイズ変更画像データ１２４（Ｃ１）の画素値の一例を表す図である。この例において、間引き率は１／４である。このため、図８（Ｂ´）において、低周波抽出データ１２３における横軸の画素４、画素８、画素１６…に対応する値がマーキングされている。また、図８（Ｃ１）では、マーキングされた８コの画素値が抽出されている。同図に示されるように、間引き処理によって、画素値の変移の度合いがより小さくなっている。

［画像データの具体例（画素値）：合焦評価値生成処理Ｈ２］
図９は、入力画像データＤａの間引きイメージ（Ａ´）と、間引き後の第２のサイズ変更画像データ１２５（Ｃ２）の画素値の一例を表す図である。この例において、間引き率は、図８に示される第１のサイズ変更画像データ１２４と同率の１／４である。このため、図９（Ａ´）において、入力画像データＤａにおける横軸の画素４、画素８、画素１６…に対応する値がマーキングされている。また、図９（Ｃ２）では、マーキングされた８コの画素値が抽出されている。同図において、間引き処理によって画素値の変移の度合いが小さくなっているものの、画素値の大きい変移を保持している。このため、第１のサイズ変更画像データ１２４と第２のサイズ変更画像データ１２５の差分値が算出されることにより、元画像データＤａが有する高周波成分が抽出される。

以上のように、本実施の形態例における合焦評価値生成装置は、被写体を撮像して取得される入力画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データ（低周波抽出データ）を生成し、入力画像データ及び低周波画像データを同一の比率でそれぞれ間引いて入力間引き画像データ（第２のサイズ変更画像データ）及び低周波間引き画像データ（第１サイズ変更画像データ）を生成する。そして、合焦評価値生成装置は、入力間引き画像データと低周波間引き画像データとの画素間の差分値に基づいて合焦評価値を生成する。また、合焦評価値は、画素間の差分値の絶対値の最大値、絶対値の総和値、絶対値の平均値、差分値の二乗値の総和値、二乗値の平均値のいずれかである。

これにより、合焦評価値生成装置は、通常、画像データの圧縮過程、または、画像データの表示過程において生成する第１のサイズ変更画像データと、第２のサイズ変更画像データとの差分値に基づいて、簡易に、高周波成分の強度を示す合焦評価値を生成することができる。本実施の形態例における合焦評価値生成装置では、高負荷の演算式や、隣接画素同士の演算を行う必要がなく、合焦評価値生成装置は、間引き処理後の第１、２のサイズ変更画像データ１２４、１２５の画素間の差分値に基づいて合焦評価値を生成する。このため、合焦評価値生成装置は、演算量を最小限に抑えながら、高速に、負荷を増大させることなく、高周波成分を抽出することができる。

また、デジタル撮影装置には撮像された画像の表示手段が備えられ、本実施の形態例における合焦評価値生成装置において、少なくとも１つの低周波間引き画像データは、表示手段に出力される表示画像データへの変換過程の画像データ、または、デジタル撮影装置がアクセス可能な記憶手段に記憶される圧縮画像データへの変換過程の画像データである。

このように、合焦評価値生成装置は、通常、画像データの圧縮過程、または、画像データの表示過程において生成される第１のサイズ変更画像データを利用することによって演算量を抑えながら、より効率的に合焦評価値を生成することができる。

また、本実施の形態例における合焦評価値生成装置において、合焦評価値は表示手段に表示されてもよい。これにより、例えば、マニュアル操作によってフォーカスが行われる場合、ユーザは、表示用画面に表示される合焦評価値が最も大きくなるレンズの位置を合焦状態として検知することができる。表示手段とは、例えば、デジタル一眼レフカメラの電子ビューファインダや液晶画面等である。

図１０は、表示手段に表示される合焦評価値の表示例Ｄｐを表す図である。同図のそれぞれの表示例Ｄｐにおいて、合焦評価値は例えば横方向の棒線ｂｒで表される。また、同図の矢印Ｔｘは、ユーザがレンズ位置を一定の方向に移動させたときの時間の流れを示す。同図の例において、矢印Ｔｘの流れに沿って、前半は、合焦評価値が徐々に大きな値に遷移している。そして、タイミングｔｙにおいて、合焦評価値がピークをとり、徐々に小さな値に遷移している。そこで、ユーザは、山登り法に基づいて、タイミングｔｙにおけるレンズ位置を合焦状態のレンズ位置として認識可能になる。

このように、本実施の形態例における合焦評価値生成装置によって生成された合焦評価値が表示画面に表示される。これにより、ユーザは、マニュアル操作によってフォーカスを行う場合であっても、高周波成分の強度値を示す合焦評価値を参照することにより、最適なレンズ位置を検知することができる。

なお、本実施の形態例における合焦評価値生成装置は、予め、備えられた間引き画像データを生成する間引き画像生成手段、及び、低周波画像データ生成手段を利用する。このため、合焦評価値生成装置は、新たに間引き画像生成手段等を備える必要がないため、容易に合焦評価値を生成することができる。また、本実施の形態例における合焦評価値生成装置は、低周波抽出データが生成されている間に、先に第２のサイズ変更画像データ１２５を生成する。これにより、合焦評価値の生成処理が効率的に行われる。

図１１は、本実施の形態例の合焦評価値生成装置における各処理の流れの一例を表す図である。同図のように、画像間引き装置及び補間装置１１４（間引き画像生成手段）は、通常処理Ｈ１における低周波抽出処理１１３が行われている間に、合焦評価値生成処理Ｈ２における第２のサイズ変更画像データ１２５を生成しておく。そして、画像間引き装置及び補間装置１１４は、第２のサイズ変更画像データ１２５を生成後、通常処理Ｈ１における第１のサイズ変更画像データ１２４を生成する。これにより、合焦評価値生成装置は、既存の間引き画像生成手段を効率的に利用しながら、高速に、合焦評価値を生成することができる。

なお、本実施の形態例において、間引き率（比率）が１／４、１／８等である場合を例示したが、この例に限定されるものではない。なお、本実施の形態例における合焦評価値生成装置は、間引き率を１／２以上にする場合、合焦評価値として生成される高周波成分の抽出精度をより高くすることができる。間引き率が１／２以上である場合とは、例えば、間引き率が１／２、２／３、３／４等である場合を示す。

図４で前述したとおり、サンプリング定理によると、間引き処理によって周波数の折り返しが発生し、折り返し周波数以下の原信号成分にエイリアス周波数の信号成分が折り重なる。このように周波数の折り返しが発生する場合、折り重なる信号成分の位相の方向と積分される要素数によっては、信号成分が互いに打ち消し合って消滅してしまうことがある。つまり、折り返し周波数を超えるエイリアス周波数の信号成分同士が互いに打ち消しあって消滅してしまうことがある。これにより、第１のサイズ変更画像データ１２４と、第２のサイズ変更画像データ１２５の差分値の精度が低くなってしまう。

そこで、エイリアス周波数の成分同士の打ち消しあいを回避するために、合焦評価値生成装置は、間引き率を１／２以上にすることにより、間引き処理による周波数の折り返し回数を１回に抑える。これにより、エイリアス周波数の成分同士の打ち消し合いが回避され、第１のサイズ変更画像データ１２４と、第２のサイズ変更画像データ１２５の差分値の精度が向上する。これにより、合焦評価値の精度が高くなる。

［第２の実施の形態例］
第１の実施の形態例では、１つの間引き率に基づいて第１、２のサイズ変更画像データを生成し、ひとつの合焦評価値を生成する場合を例示した。これに対し、第２の実施の形態例では、複数の間引き率に基づいて、複数パターンの第１、２のサイズ変更画像データを生成し、複数の合焦評価値を生成する場合を例示する。合焦評価値生成装置は、複数の合焦評価値を生成することによって、より高精度に抽出された高周波成分の強度値を合焦評価値とすることができる。

［周波数成分の打ち消し合い］
第１の実施の形態例で前述したとおり、間引き処理によって、エイリアス周波数の信号成分同士が互いに打ち消しあって消滅してしまうことがある。これは、間引き率が１／２未満の場合、いずれの間引き率であっても生じ得る。ただし、間引き率によって、エイリアス周波数成分同士の打ち消し合いが生じる周波数が異なる。これは、間引き率によって折り返し周波数が異なることに伴い、エイリアス周波数として折り重なる周波数が異なるためである。

ここで、間引き処理によるエイリアス周波数成分同士の打ち消し合いについて、数式に基づいて説明する。式１は、２つの周波数を有する画像データを表す演算式である。式１において、Ｆ１（ｘ）は画素値を、ｘは画素位置を示す。例えば、画像データの総画素数が３２である場合、ｘは１、２…３２の値をとる。また、式１において、２つの周波数は「ｆｓ／４＋ｆｄ」、「ｆｓ／２−ｆｄ」であり、ｆｓは値１、ｆｄは任意の係数０．００１９５３である。なお、ｐｉはπを示す。
［式１］
Ｆ１(ｘ)=６４*｛２-ｓｉｎ(２*ｐｉ*(ｆｓ/４+ｆｄ)*ｘ)-ｓｉｎ(２*ｐｉ＊(ｆｓ/２-ｆｄ)*ｘ)｝
式１では、２が加算されると共に、６４が乗算されている。これにより、値範囲−２〜２の値が範囲０〜２５６の値Ｆ１（ｘ）に換算される。式１に値０、１、２…３２が代入されることにより、周波数「ｆｓ／４＋ｆｄ」、「ｆｓ／２−ｆｄ」を有する画像データが生成される。

続いて、式１の表す入力画像データＤａを複数の異なる間引き率にしたがって間引くことによって生成される複数の第２のサイズ変更画像データ１２５について説明する。

［間引き率１／４］
図１２は、式１の表す入力画像データＤａの間引き率１／４の間引きイメージ（Ａ´）と、間引き後の第２のサイズ変更画像データ１２５（Ｃ２）の一例を表す図である。同図の入力画像データＤａにおいて、横軸は式１のｘ、縦軸は式１のＦ１（ｘ）に対応する。この例において、間引き率は１／４であるため、図１１（Ａ´）において、入力画像データＤａにおける横軸の画素４、画素８、画素１６…に対応する値がマーキングされている。

そして、図１２（Ｃ２）は、（Ａ´）においてマーキングされた間引き後の画素値を表す。同図において、第２のサイズ変更画像データ１２５の画素値は全て同一の値である。これは、間引き処理によって、式１における２つの周波数の成分同士が打ち消し合い、消滅したことを意味する。この点について、式２に基づいて説明する。
［式２］
Ｆ４(ｘ)＝６４＊｛２−ｓｉｎ(２＊ｐｉ＊ｆｄ＊ｘ)＋ｓｉｎ(２＊ｐｉ＊ｆｄ＊ｘ)｝＝１２８
式２は、式１の示す画像データを間引き率１／４に従って間引いて生成される画像データを表す演算式である。式２において、Ｆ４（ｘ）は画素値であり、ｘは画素位置を示す。間引き率１／４の場合、ｘは４、８…の値をとる。また、ｆｓ、ｆｄは式１と同様である。式１における２つの周波数「ｆｓ／４＋ｆｄ」、「ｆｓ／２−ｆｄ」は共に、折り返し周波数である１／４の周波数を超える周波数である。このため、間引き処理によって、周波数の折り返しが発生し、２つの周波数はそれぞれ「ｆｄ」、「−ｆｄ」として標本化される。この場合、２つの周波数「ｆｄ」、「−ｆｄ」の信号成分が互いに打ち消しあうため、値は常に１２８（＝６４＊２）となる。

［間引き率１／５］
図１３は、式１の表す入力画像データＤａの間引き率１／５の間引きイメージ（Ａ´）と、間引き後の第２のサイズ変更画像データ１２５（Ｃ２）の一例を表す図である。同図の入力画像データＤａにおいて、横軸は式１のｘ、縦軸は式１のＦ１（ｘ）に対応する。この例において、間引き率は１／５であるため、図１２（Ａ´）において、入力画像データＤａにおける横軸の画素５、画素１０、画素１５…に対応する値がマーキングされている。

そして、図１３（Ｃ２）では、（Ａ´）においてマーキングされた間引き後の画素値が表される。間引き率１／４の場合と異なり、間引き率１／５の場合、間引き処理後の画素の値はそれぞれ異なる。つまり、間引き処理による周波数成分同士の打ち消し合いは生じていない。この点について、式３に基づいて説明する。
［式３］
Ｆ５(ｘ)＝６４＊｛２−ｓｉｎ(２＊ｐｉ＊(ｆｓ/２０＋ｆｄ)＊ｘ)−ｓｉｎ(２＊ｐｉ＊(ｆｓ/１０−ｆｄ)＊ｘ)｝
式３は、式１の示す画像データを間引き率１／５に従って間引いて生成される画像データを表す演算式である。式３において、Ｆ５（ｘ）は画素値であり、ｘは画素位置を示す。間引き率１／５の場合、ｘは５、１０…の値をとる。また、ｆｓ、ｆｄは式１と同様である。式１における２つの周波数「ｆｓ／４＋ｆｄ」、「ｆｓ／２−ｆｄ」は共に、折り返し周波数である１／５の周波数を超える周波数である。このため、間引き処理によって、周波数の折り返しが発生し、それぞれ「ｆｓ／２０＋ｆｄ」、「ｆｓ／１０−ｆｄ」として標本化されるため、周波数成分の打ち消し合いは発生しない。

このように、例えば、周波数が「ｆｓ／４＋ｆｄ」、「ｆｓ／２−ｆｄ」の場合、間引き率１／４では打ち消しあいが生じるものの、間引き率１／５では打ち消しあいが生じない。ただし、折り返しによる周波数成分の打ち消しあいが生じる間引き率は、周波数によって異なる。また、画像データの有する周波数成分は、画像データ毎に異なることにより、周波数成分の打ち消しあいが生じにくい間引き率を検出することは困難である。

そこで、本実施の形態例における合焦評価値生成装置は、第１の比率で間引かれた第１のサイズ変更画像データと第２のサイズ変更画像データに基づく第１の合焦評価値に加え、第２の比率で間引かれた第１のサイズ変更画像データと第２のサイズ変更画像データに基づく第２の合焦評価値を生成する。そして、合焦評価値生成装置は、第１、２の合焦評価値における最大値、または、平均値のいずれかを合焦評価値として生成する。

［合焦評価値生成部１１８の処理Ｈ２の流れ］
第２の実施の形態例における合焦評価値生成部１１８の処理の流れを図２に基づいて説明する。第２の実施の形態例における合焦評価値生成部１１８は、第１の実施の形態例と同様にして第１の間引き率に基づいて第１の合焦評価値を生成する。

そして、合焦評価値生成部１１８は、さらに、低周波抽出データ１２３を第２の間引き率１／Ｎに従って間引くことによって、別の第１のサイズ変更画像データ１２４を、入力画像データＤａを第２の間引き率１／Ｎに従って間引くことによって、別の第２のサイズ変更画像データ１２５を生成する。さらに、合焦評価値生成部１１８は、間引き率１／Ｎにしたがって生成された第１のサイズ変更画像データ１２４と、第２のサイズ変更画像データ１２５における範囲指定の各画素の差分値に基づいて、第２の合焦評価値を生成する。

例えば、合焦評価値がより大きい場合、入力画像データＤａから、より高精度に高周波成分が抽出されたことを意味する。このため、合焦評価値生成部１１８は、第１の合焦評価値と第２の合焦評価値のうちより大きい値を、総合の合焦評価値として出力する。または、合焦評価値生成部１１８は、第１、２の合焦評価値の平均値を総合の合焦評価値として出力してもよい。

なお、間引き率が異なることにより、第１、２のサイズ変更画像データのデータサイズが異なる。このとき、第１、２の合焦評価値の元となる差分値を構成する画素数が異なることになる。したがって、第１、２の合焦評価値の単位は、例えば、差分値を構成する画素数の比率に対応して合わせられる。

以上のように、本実施の形態例において間引き率は複数の間引き率を含み、合焦評価値生成手段は、第１の間引き率で間引かれた第１の入力間引き画像データ（第２のサイズ変更画像データ）と第１の低周波間引き画像データ（第１のサイズ変更画像データ）とに基づいた第１の合焦評価値と、第２の比率で間引かれた第２の入力間引き画像データと第２の低周波間引き画像データとに基づいた第２の合焦評価値とに基づく総合合焦評価値を、合焦評価値として生成する。

これにより、複数の間引き率に基づく複数の合焦評価値が生成されることにより、合焦評価値生成装置は、より高精度の合焦評価値を選択することができる。または、合焦評価値生成装置は、複数の合焦評価値の平均値を合焦評価値とすることができる。これにより、間引き率が１／２未満であることにより、エイリアス周波数の信号成分同士の打ち消しあいが生じる場合であっても、合焦評価値生成装置は、高精度の合焦評価値を生成することができる。

なお、第１、２の間引き率は、例えば、演算式「Ｒ２＝Ｒ１×｛１＋（１／（Ｒ１−１））｝、Ｒ２＝Ｒ１×｛１−（１／（Ｒ１−１））｝」によって算出されてもよい。演算式において、間引き率は単位分数であり、Ｒ１は第１の間引き率の分母値、Ｒ２は第２の間引き率の分母値を示す。この演算式によると、例えば、Ｒ２は小数を有する値（例えば、４．１）となる。このように、間引き率は、必ずしも、整数の分母値を有する単位分数（例えば、１／４）である必要はない。ただし、間引き率が、非整数の分母値を有する単位分数（例えば、１／４．１）である場合、間引き処理において、線形補間処理や近傍画素選択処理が発生することに伴い処理の負荷が増大する。このため、第１、２の間引き率は、負荷バランスや合焦評価値の精度に基づいて設定される。

また、本実施の形態例において、例えば、第１、２の間引き率は、第１の間引き率に対応する単位分数の第１の分母値と、第２の間引き率に対応する単位分数の第２の分母値との差異が１未満となるように設定される。例えば、第１の間引き率が１／４である場合、第２の間引き率は、１／４．２や１／３．８のように設定される。これにより、各合焦評価値の精度が近似し、総合の合焦評価値の精度が向上する。

第１、２の間引き率が大きく異なると、間引き処理によるエイリアス周波数の多重度も大きく異なってしまう。エイリアス周波数の多重度が大きくなると、周波数の打ち消しあいの発生頻度も大きくなる。このため、第１、２の間引き率の差異が大きいことにより、合焦評価値の精度の差異も開いてしまうことになる。そこで、合焦評価値生成装置は、例えば、第１の間引き率と第２の間引き率の差異を小さくする。

または、本実施の形態例において、例えば、第１、２の間引き率は、第１の間引き率に対応する単位分数の第１の分母値（例えば、４）と、第２の間引き率に対応する単位分数の第２の分母値（例えば、５）との乗算値は、第１の分母値と第２の分母値の最小公倍数（例えば、２０）になるように設定される。これにより、複数の間引き率において、信号成分の打ち消しあいが生じる周波数が共有されず、複数の合焦評価値を生成することによる効果がより高くなる。

具体的に、第１の間引き率が１／４である場合、例えば、第２の間引き率は、１／５、１／７等に設定される。例えば、１／４の間引き処理において、周波数成分の打ち消しあいが生じる周波数は、１／８の間引き処理においても周波数成分の打ち消しあいが生じる。このため、複数の間引き率に基づいて複数の合焦評価値を生成したとしても、同一の周波数で信号成分の打ち消しあいが生じることになってしまい、複数の間引き率に基づくことによる効果が減少してしまう。

また、本実施の形態例において、第１、２の間引き率に重み付けが行われてもよい。例えば、本実施の形態例における合焦評価値生成装置は、第１の間引き率（例えば、１／４）が第２の間引き率（例えば、１／５）より大きい値である場合、第１の合焦評価値に第１の重み係数を、第２の合焦評価値に前記第１の重み係数より小さい第２の重み係数を反映させる。これにより、生成される合焦評価値の精度がより向上する。

この場合、例えば、間引き率がより大きいために周波数成分の打ち消し合いが生じ難い第１の間引き率（１／４）の合焦評価値により大きい重み付けが行われる。具体的に、第１の間引き率が１／４の場合の周波数の折り返しの多重度は３であり、第２の間引き率が１／５の場合の周波数の折り返しの多重度は４である。周波数の折り返しの多重度が異なる場合、多重度がより高い場合に周波数成分の打ち消しあいがより生じ易い。

なお、本実施の形態例における合焦評価値生成処理は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体にプログラムとして記憶され、当該プログラムをコンピュータが読み出して実行することによって行われてもよい。

以上の実施の形態をまとめると、次の付記のとおりである。

（付記１）
デジタル撮像装置の光学系の合焦度を示す合焦評価値を生成する合焦評価値生成装置であって、
被写体を撮像して取得される入力画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成する低周波画像データ生成手段と、
前記入力画像データ及び前記低周波画像データを同一の比率でそれぞれ間引いて入力間引き画像データ及び低周波間引き画像データを生成する間引き画像生成手段と、
前記入力間引き画像データと前記低周波間引き画像データとの画素間の差分値に基づいて合焦評価値を生成する合焦評価値生成手段）と、を有する合焦評価値生成装置。

（付記２）
付記１において、
前記比率は複数の比率を含み、
前記合焦評価値生成手段は、第１の比率で間引かれた第１の入力間引き画像データと第１の低周波間引き画像データとに基づいた第１の合焦評価値と、第２の比率で間引かれた第２の入力間引き画像データと第２の低周波間引き画像データとに基づいた第２の合焦評価値とに基づく総合合焦評価値を、前記合焦評価値として生成する合焦評価値生成装置。

（付記３）
付記１または２において、
前記比率は１／２以上である合焦評価値生成装置。

（付記４）
付記２において、
前記第１の比率に対応する単位分数と、前記第２の比率に対応する単位分数とにおける分母値同士の差異が１未満である合焦評価値生成装置。

（付記５）
付記２において、
前記第１の比率に対応する単位分数の第１の分母値と、前記第２の比率に対応する単位分数の第２の分母値との乗算値は、前記第１の分母値と前記第２の分母値の最小公倍数である合焦評価値生成装置。

（付記６）
付記１または２において、
前記デジタル撮影装置には、前記撮像された画像の表示手段が備えられ、
少なくとも１つの前記低周波間引き画像データは、前記表示手段に出力される表示画像データへの変換過程の画像データである合焦評価値生成装置。

（付記７）
付記１または２において、
少なくとも１つの前記低周波間引き画像データは、前記デジタル撮影装置がアクセス可能な記憶手段に記憶される圧縮画像データへの変換過程の画像データである合焦評価値生成装置。

（付記８）
付記２において、
前記総合合焦評価値は、前記第１、２の合焦評価値における最大値、または、平均値のいずれかである合焦評価値生成装置。

（付記９）
付記２において、
前記第１の比率は、前記第２の比率より大きい値であって、
前記第１の合焦評価値に第１の重み係数が反映され、前記第２の合焦評価値に前記第１の重み係数より小さい第２の重み係数が反映される合焦評価値生成装置。

（付記１０）
付記１において、
前記合焦評価値は、前記画素間の差分値の絶対値の最大値、前記絶対値の総和値、前記絶対値の平均値、前記画素間の差分値の二乗値の総和値、前記二乗値の平均値のいずれかである合焦評価値生成装置。

（付記１１）
付記１または２において、
前記デジタル撮影装置には、前記撮像された画像の表示手段が備えられ、
前記合焦評価値は前記表示手段に表示される合焦評価値生成装置。

（付記１２）
デジタル撮像装置の光学系の合焦度を示す合焦評価値を生成する合焦評価値生成方法であって、
被写体を撮像して取得される入力画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成する低周波画像データ生成工程と、
前記入力画像データ及び前記低周波画像データを同一の比率でそれぞれ間引いて入力間引き画像データ及び低周波間引き画像データを生成する間引き画像生成工程と、
前記入力間引き画像データと前記低周波間引き画像データとの画素間の差分値に基づいて合焦評価値を生成する合焦評価値生成工程と、を有する合焦評価値生成方法。

（付記１３）
デジタル撮像装置の光学系の合焦度を示す合焦評価値を生成する合焦評価値生成処理をコンピュータに実行させるコンピュータ読み取り可能な合焦評価値生成プログラムであって、
被写体を撮像して取得される入力画像データから低周波成分を抽出して生成される低周波画像データ、及び、前記入力画像データが、同一の比率でそれぞれ間引かれて生成された入力間引き画像データと、低周波間引き画像データとの画素間の差分値に基づいて合焦評価値を生成する合焦評価値生成工程、を有する合焦評価値生成プログラム。

１００：撮像部、１１０：画像変換部、１２０：画像記憶部、１３０：表示装置部、１０１：ズームレンズ、１０２：フォーカスレンズ、１０３：ＩＲＩＳ、１０４：撮像センサ、１０５：ＡＦＥ、１０６：駆動装置、１１１：画像入力部、１１２：画像フォーマット変更部、１１３：低周波抽出部、１１４：画像サイズ変更部、１１５：画像圧縮部、１１６：表示画像処理部、１１７：フォーカス制御部、１１８：合焦評価値生成部、１１９：指定範囲抽出部

Claims (13)

1. デジタル撮像装置の光学系の合焦度を示す合焦評価値を生成する合焦評価値生成装置であって、
   被写体を撮像して取得される入力画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成する低周波画像データ生成手段と、
   前記入力画像データ及び前記低周波画像データを同一の比率でそれぞれ間引いて入力間引き画像データ及び低周波間引き画像データを生成する間引き画像生成手段と、
   前記入力間引き画像データと前記低周波間引き画像データとの画素間の差分値に基づいて合焦評価値を生成する合焦評価値生成手段と、を有する合焦評価値生成装置。
2. 請求項１において、
   前記比率は複数の比率を含み、
   前記合焦評価値生成手段は、第１の比率で間引かれた第１の入力間引き画像データと第１の低周波間引き画像データとに基づいた第１の合焦評価値と、第２の比率で間引かれた第２の入力間引き画像データと第２の低周波間引き画像データとに基づいた第２の合焦評価値とに基づく総合合焦評価値を、前記合焦評価値として生成する合焦評価値生成装置。
3. 請求項１または２において、
   前記比率は１／２以上である合焦評価値生成装置。
4. 請求項２において、
   前記第１の比率に対応する単位分数と、前記第２の比率に対応する単位分数とにおける分母値同士の差異が１未満である合焦評価値生成装置。
5. 請求項２において、
   前記第１の比率に対応する単位分数の第１の分母値と、前記第２の比率に対応する単位分数の第２の分母値との乗算値は、前記第１の分母値と前記第２の分母値の最小公倍数である合焦評価値生成装置。
6. 請求項１または２において、
   前記デジタル撮影装置には、前記撮像された画像の表示手段が備えられ、
   少なくとも１つの前記低周波間引き画像データは、前記表示手段に出力される表示画像データへの変換過程の画像データである合焦評価値生成装置。
7. 請求項１または２において、
   少なくとも１つの前記低周波間引き画像データは、前記デジタル撮影装置がアクセス可能な記憶手段に記憶される圧縮画像データへの変換過程の画像データである合焦評価値生成装置。
8. 請求項２において、
   前記総合合焦評価値は、前記第１、２の合焦評価値における最大値、または、平均値のいずれかである合焦評価値生成装置。
9. 請求項２において、
   前記第１の比率は、前記第２の比率より大きい値であって、
   前記第１の合焦評価値に第１の重み係数が反映され、前記第２の合焦評価値に前記第１の重み係数より小さい第２の重み係数が反映される合焦評価値生成装置。
10. 請求項１において、
    前記合焦評価値は、前記画素間の差分値の絶対値の最大値、前記絶対値の総和値、前記絶対値の平均値、前記画素間の差分値の二乗値の総和値、前記二乗値の平均値のいずれかである合焦評価値生成装置。
11. 請求項１または２において、
    前記デジタル撮影装置には、前記撮像された画像の表示手段が備えられ、
    前記合焦評価値は前記表示手段に表示される合焦評価値生成装置。
12. デジタル撮像装置の光学系の合焦度を示す合焦評価値を生成する合焦評価値生成方法であって、
    被写体を撮像して取得される入力画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成する低周波画像データ生成工程と、
    前記入力画像データ及び前記低周波画像データを同一の比率でそれぞれ間引いて入力間引き画像データ及び低周波間引き画像データを生成する間引き画像生成工程と、
    前記入力間引き画像データと前記低周波間引き画像データとの画素間の差分値に基づいて合焦評価値を生成する合焦評価値生成工程と、を有する合焦評価値生成方法。
13. デジタル撮像装置の光学系の合焦度を示す合焦評価値を生成する合焦評価値生成処理をコンピュータに実行させるコンピュータ読み取り可能な合焦評価値生成プログラムであって、
    被写体を撮像して取得される入力画像データから低周波成分を抽出して生成される低周波画像データ、及び、前記入力画像データが、同一の比率でそれぞれ間引かれて生成された入力間引き画像データと、低周波間引き画像データとの画素間の差分値に基づいて合焦評価値を生成する合焦評価値生成工程、を有する合焦評価値生成プログラム。

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