アップル、オートフォーカス速度と露出計測カメラの特許を取得

米特許商標庁は火曜日、デジタルカメラの動作に関する特許２件をアップルに認可した。１件は物体認識に基づくオートフォーカス時間の短縮に役立つ特許、もう１件は動的露出計測に関する特許だ。

Apple の「顔検出に基づく動的露出計測」に関する米国特許第 8,233,789 号は、被写体の顔に基づいてデジタル カメラの露出設定を自動的に変更するシステムと方法について説明しており、「物体認識および解像度を使用した自動フォーカス速度の向上」に関する米国特許第 8,233,078 号は、同様の物体検出ソフトウェアを使用してフォーカス速度を速めています。

火曜日の特許は両方とも、iOS 5 にすでに搭載されている顔認識や物体認識の技術に依存していることに留意すべきだ。

2010 年 4 月に初めて申請された '789 特許は、写真のフレーム内で検出された顔を計測することで、デジタル画像の露出を自動調整する方法を提案している。

Appleは、この発明が被写体に対して背景の照明のコントラストが高い状況で役立つ可能性があると指摘しています。このような場合、一部の自動測光システムはフレーム全体の平均または加重平均を測るため、通常は背景が大きいことで露出が狂ってしまう可能性があります。既存の測光技術の限界を克服するため、本発明は顔認識ソフトウェアを採用し、カメラがそれを用いて適切な露出を適用します。連続測光もこの特許の対象であり、ユーザーはアプリを開いてカメラを向けるだけで撮影できます。

要約より:

本明細書に開示される一実施形態では、現在の画像またはビデオフレームに対して顔検出アルゴリズムが実行され、検出された顔の上に露出計測領域が挿入される。露出時間、ゲイン、またはその他の露出パラメータは、露出計測領域内のピクセルに基づいて設定され得る。別の実施形態では、露出計測領域は、ラグパラメータに従って移動する顔を追跡し、露出計測領域が実質的に顔の上に留まるようにする。さらに別の実施形態では、複数の顔を追跡し、複数の顔を含む露出計測領域内のピクセルの加重平均に基づいて露出パラメータが設定される。

この特許は、スマートフォンなどの多くの「個人用電子機器」に搭載されているデジタルカメラが、専用の写真撮影機器に比べて小型で機能も少ないため、より使いやすくすることに貢献する。

'078 特許では、プロセッサが撮影した画像内の顔を検出し、顔のサイズの計算に基づいて最適なフォーカスのための正しいレンズ位置を選択するという興味深いオートフォーカス方法が説明されています。

本発明は、被写体の顔を、対応する「焦点の合った」レンズ位置に関連付けられた「記憶された顔サイズ」と比較することにより、可動レンズシステムの適切な設定を選択する。特許の請求項では、視野も考慮されている。

'078特許の視野クレームの図解。| 出典: USPTO

特許請求の範囲より:

8. [...] 画像を撮影するときに使用する視野角を決定し、決定した視野角に関連付けられた、以前に記憶された顔のサイズと関連するレンズの焦点位置のグループを、複数のそのようなグループの中から選択する。

9. [...] 画像をキャプチャするときに使用される視野を計算し、検出された顔のサイズを計算することは、計算された視野に対する検出された顔の面積を測定することを含む。

１０．請求項９に記載の方法であって、検出された顔のサイズを計算することは、検出された顔の測定された面積と計算された視野との比を計算することを含む。

１１．請求項８に記載の方法であって、検出された顔のサイズを計算することは、検出された顔が収まる最小の長方形または正方形の寸法を測定することを含む。

Appleは、この発明により、既存のオートフォーカスシステムにおいて最適な焦点を見つけるために可動レンズアセンブリが行う一連の位置移動を回避することで時間を節約できると指摘しています。'078特許では、焦点値を取得するために複数の位置を移動する代わりに、レンズアセンブリが「レンズ位置を全て移動することなく、シーンの鮮明な画像が得られると予想されるレンズ位置に直接ジャンプする」ことを可能にします。