JP2919715B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JP2919715B2
JP2919715B2 JP5188983A JP18898393A JP2919715B2 JP 2919715 B2 JP2919715 B2 JP 2919715B2 JP 5188983 A JP5188983 A JP 5188983A JP 18898393 A JP18898393 A JP 18898393A JP 2919715 B2 JP2919715 B2 JP 2919715B2
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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、撮像素子のダイナミッ
クレンジを拡張させた、ビデオカメラ、電子カメラ等の
撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus such as a video camera and an electronic camera in which the dynamic range of an image pickup device is extended.

【0002】[0002]

【従来の技術】撮像素子のダイナミックレンジは、一般
に出力信号の雑音レベルと飽和レベルとの比で定まる。
撮像素子のダイナミックレンジに比べて撮像対象のダイ
ナミックレンジが広い場合、撮像素子への露光量を調節
する手段(例えば、照明強度、絞り量、露光時間、フィ
ルタの透過量など)を設け、これによって露光量を多段
階に変化させて撮像することにより、撮像素子のダイナ
ミックレンジより広いダイナミックレンジの画像を撮像
することができることは良く知られている(Rangaraj
M.Rangayyan, Richard Gordon: "Expanding the dynami
c range of x-rayvideodensitometry using ordinary i
mage digitizing devices",Applied Optics, Vol.23, N
o.18, pp.3117-3120, 1984: 特開昭57-212448:特開昭60
-52171: 特開昭60-52172: 特開昭62-108678:特開平1-99
036:特開平2-100564) 。
2. Description of the Related Art Generally, the dynamic range of an image sensor is determined by the ratio between the noise level and the saturation level of an output signal.
When the dynamic range of the imaging target is wider than the dynamic range of the imaging device, a means for adjusting the exposure amount to the imaging device (for example, illumination intensity, aperture amount, exposure time, transmission amount of a filter, etc.) is provided. It is well known that an image with a dynamic range wider than the dynamic range of an image sensor can be captured by changing the exposure amount in multiple stages and capturing an image (Rangaraj).
M. Rangayyan, Richard Gordon: "Expanding the dynami
c range of x-rayvideodensitometry using ordinary i
mage digitizing devices ", Applied Optics, Vol.23, N
o.18, pp.3117-3120, 1984: JP 57-212448: JP 60
-52171: JP-A-60-52172: JP-A-62-108678: JP-A-1-99
036: JP-A-2-100564).

【0003】[0003]

【発明の解決しようとする課題】特開昭62-108678 号公
報では、例えば、撮像素子の露光量を2段階に変化さ
せ、第1露光量で撮像した第1画像を第1画像メモリに
記憶し、次に第2露光量で撮像を行い、この撮像により
得られた第2画像と第1画像メモリに記憶されている第
1画像とを組み合わせることにより、広ダイナミックレ
ンジ画像を生成している。
In JP-A-62-108678, for example, the exposure amount of an image sensor is changed in two stages, and a first image captured with a first exposure amount is stored in a first image memory. Then, imaging is performed with the second exposure amount, and a wide dynamic range image is generated by combining the second image obtained by the imaging with the first image stored in the first image memory. .

【0004】しかし、この場合に、動く物体の撮像に適
用して広ダイナミックレンジの動画像をビデオ出力しよ
うとすると、広ダイナミックレンジ画像が生成されるご
とにその画像データを書き込むとともに、それとは独立
にビデオ表示のタイミングで読み出すことができるよう
構成された表示用画像メモリを設ける必要があった。こ
のため、表示用画像メモリの制御が複雑になり装置が大
きくなるという問題があった。
However, in this case, if a video with a wide dynamic range is to be output as a video by applying the method to imaging of a moving object, the image data is written each time a wide dynamic range image is generated, and independent of the image data. It is necessary to provide a display image memory that can be read out at the timing of video display. For this reason, there has been a problem that the control of the display image memory is complicated and the device becomes large.

【0005】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、動く物体の撮像に適し、
メモリの容量の節約及び装置の小型化・簡略化を図るこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to be suitable for imaging of a moving object,
An object of the present invention is to save the memory capacity and reduce the size and simplification of the device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項1の発明の構成は、物体を撮像する撮像素子
と、第1の時間区間では第1の露光量で撮像した画像を
出力し、第2の時間区間では第2の露光量で撮像した画
像データを撮像素子から出力するように制御する撮像制
御手段と、第1の時間区間において、第1の露光量で撮
像した画像データを画素に対応するアドレスへ記憶する
第1画像メモリと、第2の時間区間において、第2の露
光量で撮像した画像データを撮像素子から順次読み出す
と共に、第1画像メモリから第1の露光量で撮像した画
像データを読み出し、第1の露光量で撮像して得られた
画像データの第1明度値と、第2の露光量で撮像して得
られた画像データの第2明度値とから、広ダイナミック
レンジでの合成明度値を演算する演算手段と、演算手段
により演算された合成明度値を画素に対応するアドレス
へ記憶する第2画像メモリと、第1の時間区間において
は、第2画像メモリに記憶された合成明度値を選択し、
第2の時間区間においては、演算手段により演算された
合成明度値を選択して、出力する選択手段とを設けたこ
とである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image pickup device for picking up an object, and outputting an image picked up with a first exposure amount in a first time interval. An image pickup control means for controlling the image pickup device to output image data picked up by the second exposure amount in the second time interval; and an image data picked up by the first exposure amount in the first time interval. In a first image memory for storing the image data at the address corresponding to the pixel, and in a second time interval, sequentially reading out image data taken with the second exposure amount from the image sensor, and reading the first exposure amount from the first image memory. Is read out, and the first lightness value of the image data obtained by imaging with the first exposure amount and the second lightness value of the image data obtained by imaging with the second exposure amount , Composite brightness over a wide dynamic range , A second image memory for storing the combined brightness value calculated by the calculation unit at an address corresponding to the pixel, and a combined brightness value stored in the second image memory in a first time interval. And select
In the second time section, there is provided a selecting means for selecting and outputting the combined brightness value calculated by the calculating means.

【0007】[0007]

【0008】[0008]

【0009】請求項2に記載の発明は、3段階以上に撮
像する時の露光量を変化させて、その3段階以上の明度
値を合成して合成明度値を求める撮像装置に関する。即
ち、撮像装置において、物体を撮像する撮像素子と、撮
像素子に対する露光量をn段階以上(n≧3)に変化さ
せて物体を撮像し、第1の時間区間から第nの時間区間
では、それぞれ、第1の露光量から第nの露光量で撮像
した画像を出力するように制御する撮像制御手段と、画
像データを画素に対応して記憶する画像メモリと、画像
メモリに対して各画素に対応するアドレスへの画像デー
タの書込に先立ってそのアドレスの画像データを読出す
メモリ制御手段と、第m(2≦m≦n)の時間区間にお
いて、画像メモリおよび撮像素子からデータを受け取
り、画像メモリから読出された明度値と、撮像素子から
出力される第mの時間区間において第mの露光量で撮像
して得られた画像データの第m明度値とから、第mの露
光量までの合成明度値を演算する演算手段と、撮像素子
の出力と演算手段の出力の一方を選択して画像メモリに
出力する第1選択手段と、画像メモリの出力と演算手段
の出力の一方を選択して出力する第2選択手段と、第1
の時間区間では、第1選択手段により撮像素子の出力を
選択してその出力を画像メモリに記憶し、第2選択手段
により画像メモリの出力を選択し、第nの時間区間で
は、第1選択手段により演算手段の出力を選択してその
出力を画像メモリに記憶し、第2選択手段により演算手
段の出力を選択し、第2の時間区間から第n−1の時間
区間では、第1選択手段により演算手段の出力を選択し
てその出力を画像メモリに記憶し、第2選択手段を入力
と出力とを遮断した状態とするように制御する制御手段
とを有することを特徴とする。
[0010] The invention according to claim 2 relates to an imaging apparatus for changing the exposure amount when taking an image in three or more stages and combining the brightness values in the three or more stages to obtain a combined brightness value . Immediately
That is, in an imaging device, an imaging device for imaging an object,
The exposure amount for the image element is changed to n steps or more (n ≧ 3).
And image the object, and from the first time section to the n-th time section
Let's take an image with the first to n-th exposures, respectively.
Imaging control means for controlling output of a captured image;
An image memory for storing image data corresponding to pixels;
Image data to the address corresponding to each pixel in the memory
Read the image data at that address before writing the data
The memory control means and the m-th (2 ≦ m ≦ n) time interval
Receiving data from the image memory and the image sensor.
The brightness value read from the image memory and the brightness value
Imaging with the m-th exposure in the m-th time interval to be output
From the m-th lightness value of the image data obtained by
Calculating means for calculating a combined lightness value up to the amount of light; and an image sensor
Output and the output of the arithmetic means are selected and stored in the image memory.
First selecting means for outputting, output of image memory and calculating means
Second selecting means for selecting and outputting one of the outputs of
In the time section of, the output of the image sensor is changed by the first selecting means.
Selecting and storing the output in an image memory;
To select the output of the image memory, and in the n-th time interval
Selects the output of the calculating means by the first selecting means and
The output is stored in the image memory, and the calculation
Select the output of the stage, and from the second time interval to the (n-1) th time
In the section, the output of the calculating means is selected by the first selecting means.
And store the output in the image memory and input the second selection means.
Control means for controlling so as to shut off the power and the output
And characterized in that:

【0010】請求項3に記載の発明は、画像メモリを並
列配置された第1画像メモリ、第2画像メモリで構成し
て、第1画像メモリを中間の合成値を記憶するメモリと
し、第2メモリを最終の合成明度値を記憶するメモリに
構成したものである。即ち、物体を撮像する撮像素子
と、撮像素子に対する露光量をn段階以上(n≧3)に
変化させて物体を撮像し、第1の時間区間から第nの時
間区間では、それぞれ、第1の露光量から第nの露光量
で撮像した画像を出力するように制御する撮像制御手段
と、画像データを画素に対応して記憶する並列配置され
た第1画像メモリおよび第2画像メモリと、第1画像メ
モリに対して各画素に対応するアドレスへの画像データ
の書込に先立ってそのアドレスの画像データを読み出す
メモリ制御手段と、第m(2≦m≦n)の時間区間にお
いて、第1画像メモリおよび撮像素子からデータを受け
取り、第1画像メモリから読出された明度値と、撮像素
子から出力される第mの露光量で撮像して得られた画像
データの第m明度値とから、第mの露光量までの合成明
度値を演算する演算手段と、撮像素子の出力と演算手段
の出力の一方を選択して第1画像メモリに出力する第1
選択手段と、第2画像メモリの出力と、演算手段の出力
の一方を選択して出力する第2選択手段と、第1の時間
区間では、第1選択手段により撮像素子の出力を選択し
てその出力を第1画像メモリに記憶し、第s(2≦s≦
n−1)の時間区間において、第1選択手段により演算
手段の出力を選択してその出力を第1画像メモリに記憶
し、第nの時間区間において、第1選択手段により演算
手段の出力を選択してその出力を第2画像メモリに記憶
し、第p(1≦p≦n−1)の時間区間においては、第
2選択手段により、第2画像メモリの出力を選択し、第
nの区間においては、第2選択手段により、演算手段の
出力を選択するよう制御する制御手段とを設けたことを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, an image memory is provided in parallel.
A first image memory and a second image memory arranged in rows.
And the first image memory is a memory for storing an intermediate composite value.
And the second memory is used as a memory for storing the final combined brightness value.
It is composed. That is, an image sensor for imaging an object
And the exposure amount for the image sensor is made n stages or more (n ≧ 3)
The object is imaged by changing it, and from the first time interval to the n-th time
In the interval, the first exposure to the n-th exposure
Control means for controlling output of an image picked up by the camera
Are arranged in parallel to store image data corresponding to pixels.
A first image memory and a second image memory, and a first image memory
Image data to address corresponding to each pixel for memory
Read image data at that address prior to writing
The memory control means and the m-th (2 ≦ m ≦ n) time interval
Receiving data from the first image memory and the image sensor.
And the brightness value read from the first image memory and the imaging element
Image obtained with the m-th exposure output from the child
From the m-th lightness value of the data to the m-th exposure
Calculating means for calculating the degree value, output of the image sensor and calculating means
Output to the first image memory by selecting one of the outputs
Selecting means, output of the second image memory, and output of the calculating means
A second selecting means for selecting and outputting one of the first
In the section, the output of the image sensor is selected by the first selecting means.
The output is stored in the first image memory and the s-th (2 ≦ s ≦
In the time interval of (n-1), calculation is performed by the first selecting means.
Selecting the output of the means and storing the output in the first image memory
Then, in the n-th time section, calculation is performed by the first selecting means.
Selecting the output of the means and storing the output in the second image memory
In the p-th (1 ≦ p ≦ n−1) time section,
The output of the second image memory is selected by the second selection means,
In the section of n, the second selecting means sets the
Control means for controlling output selection.
Features.

【作用及び発明の効果】請求項1に記載の発明 第1の時間区間とそれに続く第2の時間区間とで、広ダ
イナミックレンジの画像データを得るための1つの制御
周期が構成されている。撮像素子においては、第1の時
間区間では第2の露光量によるキャリア蓄積が行われ、
第2の時間区間では第1の露光量によるキャリア蓄積が
行われる。そして、第1の時間区間では、撮像素子から
前制御周期の第2の時間区間において第1の露出時間で
撮像された画像データの読み出しが行われ、第2の時間
区間では、撮像素子から今回の制御周期の第1の時間区
間において第2の露出時間で撮像された画像データの読
み出しが行われる。
According to the first aspect of the present invention, one control cycle for obtaining image data with a wide dynamic range is constituted by the first time section and the second time section following the first time section. In the image sensor, carrier accumulation is performed by the second exposure amount in the first time section,
In the second time interval, carrier accumulation with the first exposure amount is performed. Then, in the first time interval, image data captured from the image sensor at the first exposure time in the second time interval of the previous control cycle is read, and in the second time interval, the image data is read from the image sensor at the current time. In the first time section of the control cycle, the image data captured at the second exposure time is read out.

【0011】そして、第1の時間区間において、第1の
露光量で撮像した画像データが第1画像メモリに記憶さ
れる。又、第2の時間区間では、第2の露光量で撮像し
た画像データを撮像素子から順次読み出すと共に、第1
画像メモリから第1の露光量で撮像した画像データを読
み出し、第1の露光量で撮像して得られた画像データの
第1明度値と、第2の露光量で撮像して得られた画像デ
ータの第2明度値とから、広ダイナミックレンジでの合
成明度値が演算される。その演算された合成明度値は第
2画像メモリの各画素に対応するアドレスに記憶され
る。そして、第1の時間区間においては、第2画像メモ
リに記憶された合成明度値を選択し、第2の時間区間に
おいては、演算手段により演算された合成明度値が選択
されて出力される。これにより、前制御周期の第2の時
間区間と本制御周期の第1の時間区間とにおいて、同一
の合成明度値が出力されることになる。このように請求
項1に記載の発明は、撮像制御手段によって決められる
第1および第2の時間区間に同期して画像メモリが画像
データの読み出しと書き込みを行うので、従来のように
複雑な動作が必要な画像メモリを設ける必要がなく、装
置の小型化・簡略化を図ることができる。しかも、第2
画像メモリと選択手段とにより、第1の時間区間及び第
2の時間区間において、常に合成された最新の広ダイナ
ミックレンジの明度値を出力することができる。
[0011] Then, in a first time section, image data captured with the first exposure amount is stored in the first image memory. In the second time interval, image data captured with the second exposure amount is sequentially read from the image sensor,
Image data captured at a first exposure amount is read from an image memory, and a first brightness value of image data obtained by imaging at a first exposure amount, and an image obtained by imaging at a second exposure amount From the second brightness value of the data, a combined brightness value in a wide dynamic range is calculated. The calculated combined brightness value is stored in the second image memory at an address corresponding to each pixel. Then, in the first time section, the combined brightness value stored in the second image memory is selected, and in the second time section, the combined brightness value calculated by the calculating means is selected and output. Thereby, the same combined lightness value is output in the second time section of the previous control cycle and the first time section of the main control cycle. As described above, according to the first aspect of the present invention, the image memory reads and writes the image data in synchronization with the first and second time intervals determined by the imaging control means. Therefore, it is not necessary to provide an image memory which is necessary, and the size and simplification of the device can be achieved. And the second
With the image memory and the selection means, it is possible to output the latest brightness value of the wide dynamic range always synthesized in the first time section and the second time section.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】請求項の発明 画像メモリには、その時間区間までに撮像された画像の
明度値を合成した中間の合成明度値が記憶される。演算
手段はその画像メモリに記憶された明度値とその時間区
間において新しく撮像素子から読み出された明度値との
合成明度値を演算して、画像メモリに記憶する。そし
て、第1の時間区間では、画像メモリには前制御周期で
演算された最終の合成明度値が記憶されているので、こ
の合成明度値が出力され、最終の時間区間では、演算手
段からその制御周期における最終の合成明度値が演算さ
れるので、その値が最新値として出力される。その以外
の区間では、画像メモリの内容は中間の合成明度値であ
るので、画像データは出力されない。このように請求項
に記載の発明は、露光量を3段階以上に変化させた場
合にも、簡易な構成で動画像を出力することができる。
[0019] invention the image memory according to claim 2, combined value of the intermediate obtained by combining the brightness value of the captured image up to that time interval is stored. The calculating means calculates a combined brightness value of the brightness value stored in the image memory and the brightness value newly read from the image sensor in the time section, and stores the calculated brightness value in the image memory. In the first time section, the final combined lightness value calculated in the previous control cycle is stored in the image memory, and this combined lightness value is output. Since the final combined brightness value in the control cycle is calculated, that value is output as the latest value. In other sections, since the content of the image memory is an intermediate composite brightness value, no image data is output. Claims in this way
The invention described in ( 2) can output a moving image with a simple configuration even when the exposure amount is changed in three or more steps.

【0020】請求項の発明 第1画像メモリは、請求項の画像メモリと同様に機能
する。即ち、第1画像メモリには演算手段で演算された
中間の合成明度値が記憶される。一方、第2画像メモリ
には、演算手段で演算された最終の合成明度値が記憶さ
れる。そして、演算手段でその制御周期における最終の
合成明度値が演算されるまでは、第2画像メモリに記憶
されている前制御周期における最終の合成明度値が出力
される。最終の時間区間では、その制御周期における最
終の合成明度値を演算した結果が出力されるので、最終
の合成明度値の最新のものが撮像装置の出力となる。
The third image memory functions in the same manner as the second image memory. That is, the intermediate combined lightness value calculated by the calculating means is stored in the first image memory. On the other hand, the second image memory stores the final combined brightness value calculated by the calculation means. Until the calculating means calculates the final combined brightness value in the control cycle, the final combined brightness value in the previous control cycle stored in the second image memory is output. In the final time section, the result of calculating the final combined brightness value in the control cycle is output, so that the latest final combined brightness value is the output of the imaging device.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。第1実施例 図1において、同期信号発生装置1から同期信号S1が
発生される。その同期信号S1は、CCD撮像素子4に
入力して、各画素のデータを出力するタイミング信号と
なる。又、同期信号はフィールドカウンタ2に入力し
て、そのフィールドカウンタ2においてカウントされ
る。フィールドカウンタ2は1ビットカウンタであるの
で、同期信号の1パルスを入力する毎に、「0」、
「1」、「0」、「1」……と変化する。このフィール
ドカウンタ2の出力「1」は、第1フィールド、即ち、
第1の時間区間(A区間)を意味する。又、このフィー
ルドカウンタ2の出力「0」は、第2フィールド、即
ち、第2の時間区間(B区間)を意味する。以下、フィ
ールドカウンタ2の出力する信号を「フィールド判別信
号」という。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to specific embodiments. First Embodiment In FIG. 1, a synchronization signal S1 is generated from a synchronization signal generator 1. The synchronization signal S1 is a timing signal that is input to the CCD imaging device 4 and outputs data of each pixel. The synchronization signal is input to the field counter 2 and counted by the field counter 2. Since the field counter 2 is a 1-bit counter, every time one pulse of the synchronization signal is input, “0”,
"1", "0", "1", and so on. The output “1” of the field counter 2 is the first field, ie,
It means the first time section (section A). The output “0” of the field counter 2 means a second field, that is, a second time section (B section). Hereinafter, the signal output from the field counter 2 is referred to as a “field determination signal”.

【0022】フィールドカウンタ2の出力するフィール
ド判別信号S2は露光時間制御装置3に入力しており、
露光時間制御装置3は、フィールド判別信号S2の
「0」を入力すると第1の露光時間T1を表す信号を電
子シャッタ付きCCD撮像素子4に出力し、フィールド
判別信号S2の「1」を入力すると第2の露光時間T2
を表す信号をCCD撮像素子4に出力する。これによ
り、電子シャッタ付きCCD撮像素子4は第1の露光量
及び第2の露光量で物体を撮影する。撮像素子4の出力
はA/D変換器5に接続されており、そのA/D変換器
5の出力は画像メモリ(第1画像メモリ)6の入力端子
と演算装置7の第2入力端子W2に接続されている。
又、画像メモリ6の出力は演算装置7の第1入力端子W
1に接続されている。
The field discrimination signal S2 output from the field counter 2 is input to the exposure time control device 3,
The exposure time control device 3 outputs a signal representing the first exposure time T1 to the CCD image pickup device 4 with an electronic shutter when "0" of the field determination signal S2 is input, and receives "1" of the field determination signal S2 Second exposure time T2
Is output to the CCD image sensor 4. Thereby, the CCD image pickup device 4 with an electronic shutter captures an image of the object with the first exposure amount and the second exposure amount. The output of the image sensor 4 is connected to the A / D converter 5, and the output of the A / D converter 5 is connected to the input terminal of the image memory (first image memory) 6 and the second input terminal W 2 of the arithmetic unit 7. It is connected to the.
The output of the image memory 6 is the first input terminal W of the arithmetic unit 7.
1 connected.

【0023】又、演算装置7の出力は画像メモリ(第2
画像メモリ)8の入力端子とセレクタ9の第2入力端子
U2に接続されている。又、画像メモリ8の出力はセレ
クタ9の第1入力端子U1に接続されている。そして、
セレクタ9の出力はD/A変換器10に接続されてい
る。
The output of the arithmetic unit 7 is stored in an image memory (second
The input terminal of the image memory 8 and the second input terminal U2 of the selector 9 are connected. The output of the image memory 8 is connected to the first input terminal U1 of the selector 9. And
The output of the selector 9 is connected to the D / A converter 10.

【0024】同期信号発生装置1の出力する同期信号S
1は、A/D変換器5、画像メモリ6、画像メモリ8、
D/A変換器10に入力しており、フィールド判別信号
S2は画像メモリ6、画像メモリ8、セレクタ9に入力
している。そして、フィールド判別信号S2が「0」の
時、画像メモリ6から記憶されていたデータが読出さ
れ、フィールド判別信号S2が「1」の時、A/D変換
器5の出力は画像メモリ6に記憶される。又、フィール
ド判別信号S2が「1」の時、画像メモリ8から記憶さ
れていたデータが読出され、フィールド判別信号S2が
「0」の時、演算装置7の出力は画像メモリ8に記憶さ
れる。さらに、フィールド判別信号S2が「0」の時、
セレクタ9は第2入力端子U2の信号、即ち、演算装置
7の出力信号を出力し、フィールド判別信号S2が
「1」の時、セレクタ9は第1入力端子U1の信号、即
ち、画像メモリ8の出力信号を出力する。又、同期信号
S1に同期して、各画素毎のデータが書き込まれ、読み
込まれ、転送される。
Synchronous signal S output from synchronous signal generator 1
1 is an A / D converter 5, an image memory 6, an image memory 8,
The field discrimination signal S2 is input to the D / A converter 10, and is input to the image memory 6, the image memory 8, and the selector 9. When the field discrimination signal S2 is "0", the stored data is read from the image memory 6, and when the field discrimination signal S2 is "1", the output of the A / D converter 5 is sent to the image memory 6. It is memorized. When the field discrimination signal S2 is "1", the stored data is read from the image memory 8, and when the field discrimination signal S2 is "0", the output of the arithmetic unit 7 is stored in the image memory 8. . Further, when the field discrimination signal S2 is "0",
The selector 9 outputs the signal of the second input terminal U2, that is, the output signal of the arithmetic unit 7, and when the field discrimination signal S2 is "1", the selector 9 outputs the signal of the first input terminal U1, that is, the image memory 8 Output signal. In addition, data for each pixel is written, read, and transferred in synchronization with the synchronization signal S1.

【0025】演算装置7は第1入力端子W1から入力さ
れた値と第2入力端子W2から入力された値の合成値を
演算して、画像メモリ8及びセレクタ9の第2入力端子
U2に出力する装置である。演算装置7は図3に示すよ
うに構成されている。第2入力端子W2から入力された
値D2は関数発生装置22、23により所定の関数値に
変換される。又、第1入力端子W1から入力された値D
1は乗算器21により所定の係数が乗算されて乗算器2
4に入力する。乗算器24では関数発生装置22の出力
と乗算器21の出力とが乗算されて、その結果は加算器
26に出力される。一方、関数発生装置23の出力と第
2入力端子W2から入力された値D2とは乗算器25に
入力して、それらの値が乗算され、その結果は、加算器
26に入力する。加算器26は乗算器24と乗算器25
の出力を加算して、その結果D0を出力端子W0から出
力する。
The arithmetic unit 7 calculates a composite value of the value input from the first input terminal W1 and the value input from the second input terminal W2, and outputs the result to the image memory 8 and the second input terminal U2 of the selector 9. It is a device to do. The arithmetic unit 7 is configured as shown in FIG. The value D2 input from the second input terminal W2 is converted by the function generators 22 and 23 into a predetermined function value. Also, the value D input from the first input terminal W1
1 is a multiplier 2 multiplied by a predetermined coefficient by a multiplier 21
Enter 4 In the multiplier 24, the output of the function generator 22 and the output of the multiplier 21 are multiplied, and the result is output to the adder 26. On the other hand, the output of the function generator 23 and the value D2 input from the second input terminal W2 are input to a multiplier 25, multiplied by the values, and the result is input to an adder 26. The adder 26 includes a multiplier 24 and a multiplier 25
, And the result D0 is output from the output terminal W0.

【0026】撮像素子4の受光面には、しかるべき光学
系によって被撮像物の像が結像されているものとする。
撮像素子4の出力は、入射光強度が撮像素子出力の飽和
レベル以下では直線性が保たれているものとする。本実
施例の場合、撮像素子の電子シャッタのシャッタスピー
ドにより露光量を2段階に変化させることができる。す
なわち、シャッタスピードを短くするほど露光量を少な
くすることができる。尚、露光量を変化させる方法とし
て、上述のようにCCD撮像素子4の電子シャッタのシ
ャッタスピードを変えるのではなく、例えば、液晶等を
用いて電気的に撮像素子への入射光量を制御し得る透過
率可変フィルタ或いは電子シャッタ等を撮像素子の受光
面前部に配設するようにしても良い。
It is assumed that an image of the object to be imaged is formed on the light receiving surface of the image sensor 4 by an appropriate optical system.
It is assumed that the output of the image sensor 4 maintains linearity when the incident light intensity is equal to or lower than the saturation level of the output of the image sensor. In the case of the present embodiment, the exposure amount can be changed in two stages depending on the shutter speed of the electronic shutter of the image sensor. That is, the exposure amount can be reduced as the shutter speed is reduced. As a method of changing the exposure amount, instead of changing the shutter speed of the electronic shutter of the CCD imaging device 4 as described above, for example, the amount of light incident on the imaging device can be electrically controlled using a liquid crystal or the like. A variable transmittance filter or an electronic shutter may be provided in front of the light receiving surface of the image sensor.

【0027】演算装置7は、撮像素子4で露光量を変え
て撮像した2つの画像の各々対応する画素の明度値D
1,D2が第1入力端子W1および第2入力端子W2に
与えられると、ダイナミックレンジが拡大された明度値
を出力端子W0から出力するように構成されている。
The arithmetic unit 7 changes the lightness value D of the pixel corresponding to each of the two images picked up by the image pickup device 4 while changing the exposure amount.
When 1 and D2 are given to the first input terminal W1 and the second input terminal W2, the brightness value with the expanded dynamic range is output from the output terminal W0.

【0028】画像メモリ6は、第2の露光量で撮像した
画像の明度値D2を記憶するビットマップ形式の画像メ
モリである。セレクタ9は、画像メモリ8の出力と演算
装置7の出力のうちの一方を選択して、D/A変換器1
0に出力するものである。D/A変換器10は、セレク
タ9から出力されるデータを画素単位でアナログ信号に
変換してビデオ信号として出力するものである。
The image memory 6 is a bitmap type image memory for storing a brightness value D2 of an image captured with the second exposure amount. The selector 9 selects one of the output of the image memory 8 and the output of the arithmetic unit 7, and selects the D / A converter 1
0 is output. The D / A converter 10 converts data output from the selector 9 into an analog signal in pixel units and outputs the analog signal as a video signal.

【0029】演算装置7の乗算器21は、演算装置7の
第1入力端子W1に与えられる第1の明度値D1を、演
算装置7の第2入力端子W2に与えられる第2の明度値
D2の感度に相当する明度値に換算するために、第1の
明度値D1に、第2の明度値D2と第1の明度値D1の
露光量の比T2/T1を掛ける装置である。
The multiplier 21 of the arithmetic unit 7 converts the first brightness value D1 given to the first input terminal W1 of the arithmetic unit 7 into the second brightness value D2 given to the second input terminal W2 of the arithmetic unit 7. Is a device for multiplying the first lightness value D1 by the ratio T2 / T1 of the exposure amount of the second lightness value D2 to the first lightness value D1 in order to convert the lightness value into a lightness value corresponding to the sensitivity.

【0030】演算装置7の関数発生装置22および23
は、それぞれ関数fおよびgを発生する。ここで、関数
fは、第2の明度値D2が第1の所定値以下では0で、
第1の所定値から第2の所定値にかけては0から1に徐
々に変化する関数である。又、関数gは、第2の明度値
D2が第1の所定値以下では1で、第1の所定値から第
2の所定値にかけては1から0に徐々に変化する関数で
ある。
The function generators 22 and 23 of the arithmetic unit 7
Generates functions f and g, respectively. Here, the function f is 0 when the second brightness value D2 is equal to or less than the first predetermined value,
The function is a function that gradually changes from 0 to 1 from the first predetermined value to the second predetermined value. The function g is 1 when the second lightness value D2 is equal to or less than the first predetermined value, and gradually changes from 1 to 0 from the first predetermined value to the second predetermined value.

【0031】関数fおよびgの一例を、それぞれ図4の
(a)および(b)に示す。関数fおよびgは、後述す
るように、それぞれ第1画像の第1の明度値D1と第2
画像の第2の明度値D2とをどういう割合で採用するか
を決めるものである。従って、f(D2)+g(D2)
が任意のD2の値について単位量になることが好まし
い。そこで、図4の(a)および(b)に示す例では、
g(D2)を、
Examples of the functions f and g are shown in FIGS. 4A and 4B, respectively. The functions f and g are, as will be described later, the first brightness value D1 and the second brightness value D1 of the first image, respectively.
This determines the ratio of the second brightness value D2 of the image to be used. Therefore, f (D2) + g (D2)
Is preferably a unit amount for any value of D2. Therefore, in the examples shown in FIGS. 4A and 4B,
g (D2)

【0032】[0032]

【数1】g(D2)=1−f(D2) としている。なお、f(D2)+g(D2)が任意のD
2の値について単位量にはならず微小量変化するとして
も、通常これによって本装置の性能が大きく劣化するこ
とはない。
It is assumed that g (D2) = 1-f (D2). Note that f (D2) + g (D2) is an arbitrary D
Even if the value of 2 does not become a unit amount but slightly changes, this does not usually greatly degrade the performance of the present apparatus.

【0033】演算装置7の乗算器24は、乗算器21の
出力値に関数発生装置22の出力値を乗じて出力する。
乗算器25は、第2の明度値D2に関数発生装置23の
出力値を乗じて出力する。加算器26は、乗算器24と
乗算器25の出力を加算して出力し、これを演算装置7
の出力とする。
The multiplier 24 of the arithmetic unit 7 multiplies the output value of the multiplier 21 by the output value of the function generator 22 and outputs the result.
The multiplier 25 multiplies the second brightness value D2 by the output value of the function generator 23 and outputs the result. The adder 26 adds the outputs of the multiplier 24 and the multiplier 25 and outputs the result.
Output.

【0034】従って、演算装置7の2入力である第1の
明度値D1と第2の明度値D2に対して、図3に示す演
算装置7は、
Therefore, for the first lightness value D1 and the second lightness value D2 which are two inputs of the arithmetic unit 7, the arithmetic unit 7 shown in FIG.

【数2】 D0=(D1×T2/T1)×f(D2)+D2×g(D2)D0 = (D1 × T2 / T1) × f (D2) + D2 × g (D2)

【0035】を演算して合成明度値D0を出力する。こ
のようにして第1画像の第1の明度値D1と第2画像の
第2の明度値D2とから広ダイナミックレンジ画像にお
ける合成明度値D0を計算する。
Is calculated to output a composite lightness value D0. In this way, the composite brightness value D0 in the wide dynamic range image is calculated from the first brightness value D1 of the first image and the second brightness value D2 of the second image.

【0036】以上のように構成された本実施例の装置に
ついて、図2に示すタイミングチャートを参照して、以
下その動作を説明する。第k制御周期は、フィールド判
別信号S2が「1」の第1の時間区間Ak とフィールド
判別信号S2が「0」の第2の時間区間Bk とで構成さ
れている。露光期間は撮像素子4からの画素データの読
出期間に対して1つの時間区間だけ先行している。よっ
て、第k−1制御周期の第2の時間区間Bk-1 におい
て、撮像素子4は第1の露光時間T1だけ露光され、そ
の露光による画像データは第k制御周期の第1の時間区
間Ak において、順次、画素毎に読み出される。同様
に、第k制御周期の第1の時間区間Ak において、撮像
素子4は第2の露光時間T2だけ露光され、その露光に
よる画像データは第k制御周期の第2の時間区間Bk
おいて、順次、画素毎に読み出される。
The operation of the thus configured apparatus of this embodiment will be described below with reference to the timing chart shown in FIG. The k-th control cycle includes a first time section A k where the field discrimination signal S2 is “1” and a second time section B k where the field discrimination signal S2 is “0”. The exposure period precedes the pixel data readout period from the image sensor 4 by one time section. Therefore, in the second time section B k-1 of the k-1th control cycle, the image sensor 4 is exposed for the first exposure time T1, and the image data resulting from the exposure is in the first time section B of the k- th control cycle. At Ak , the data is sequentially read for each pixel. Similarly, in the first time section A k of the k-th control cycle, the image sensor 4 is exposed for the second exposure time T2, and image data resulting from the exposure is obtained in the second time section B k of the k-th control cycle. , Are sequentially read out for each pixel.

【0037】第k制御周期の第1の時間区間Ak におけ
る動作 第k制御周期の第1の時間区間Ak では、フィールド判
別信号S2は「1」であり、画像メモリ6は書込モード
に設定され、A/D変換器5の出力である第1明度値D
1,k,1,1,k,2,……, 1,k,n が、順次、画素に対応し
たアドレスに記憶される。又、セレクタ9は第1入力端
子U1を出力端子と接続するモードに設定される。これ
により、画像メモリ8に第k−1制御周期の第2の時間
区間Bk-1 において合成演算されて記憶されている合成
明度値D0,k-1,1,0,k-1,2,……, 0,k-1,n が、順
次、D/A変換器10に出力される。そして、D/A変
換器10により画素単位でアナログ信号に変換されて第
k−1制御周期のビデオ信号として順次出力される。
尚、図2に示すように、撮像素子4からの読出タイミン
グに比べて、セレクタ9からの対応画素の出力タイミン
グは処理時間分だけ遅れるので、ビデオ信号は一定時間
だけ遅延して同期するものとなる。
In the first time section A k of the k-th control cycle
In the first time section A k of the k-th control cycle, the field discrimination signal S2 is “1”, the image memory 6 is set to the writing mode, and the output of the A / D converter 5 is the first. Lightness value D
1, k, 1, D 1, k, 2, ... , D 1, k, n are sequentially stored at addresses corresponding to the pixels. The selector 9 is set to a mode in which the first input terminal U1 is connected to the output terminal. As a result, the combined brightness values D 0, k-1,1, D 0, k−1 stored in the image memory 8 in the second time interval B k−1 of the k−1 control cycle. , 2, ... , D 0, k-1, n are sequentially output to the D / A converter 10. Then, the signal is converted into an analog signal in pixel units by the D / A converter 10, and is sequentially output as a video signal of the (k-1) th control cycle.
As shown in FIG. 2, the output timing of the corresponding pixel from the selector 9 is delayed by the processing time as compared with the read timing from the image sensor 4, so that the video signal is synchronized with a delay of a fixed time. Become.

【0038】第k制御周期の第2の時間区間Bk におけ
る動作 第k制御周期の第2の時間区間Bk では、フィールド判
別信号S2は「0」であり、画像メモリ6は読出モード
に設定される。従って、第k制御周期の第1の時間区間
k において画像メモリ6に記憶された第1の明度値D
1,k,1,1,k,2,……, 1,k,n が、順次、演算装置7の
第1入力端子に出力される。又、演算装置7は、この第
2の時間区間Bk において、A/D変換器5から出力さ
れる第2の明度値D2,k,1,2,k,2,……, 2,k,n が画
素毎に順次演算装置7の第2入力端子W2に入力する。
そして、演算装置7により合成明度値D0,k,1,0,k,2,
……, 0,k,n が演算され、その合成明度値D0,k,1,
0,k,2,……, 0,k,n が、順次、画像メモリ8に画素毎
に記憶される。それと同時に、セレクタ9は第2入力端
子U2を出力端子と接続するモードに設定される。これ
により、演算装置7により演算された合成明度値D
0,k,1,0,k,2,……, 0,k,n がD/A変換器10に出
力される。そして、それらの値はD/A変換され、第k
制御周期のビデオ信号として出力される。尚、図2に示
すように、撮像素子4からの読出タイミングに比べて、
セレクタ9からの対応画素の出力タイミングは処理時間
分だけ遅れるので、ビデオ信号は一定時間だけ遅延して
同期するものとなる。
In the second time interval B k of the k-th control cycle
In the second time section B k of the k-th control cycle, the field determination signal S2 is “0”, and the image memory 6 is set to the reading mode. Accordingly, the first lightness value D stored in the image memory 6 in the first time interval A k of the k control cycle
1, k, 1, D 1, k, 2, ... , D 1, k, n are sequentially output to the first input terminal of the arithmetic unit 7. In the second time interval B k , the arithmetic unit 7 outputs the second brightness values D 2, k, 1, D 2, k, 2, ... , D output from the A / D converter 5. 2, k and n are sequentially input to the second input terminal W2 of the arithmetic unit 7 for each pixel.
Then, the arithmetic brightness value D 0, k, 1, D 0, k, 2,
.. , D 0, k, n are calculated, and the combined brightness values D 0, k, 1, D
0, k, 2, ... , D 0, k, n are sequentially stored in the image memory 8 for each pixel. At the same time, the selector 9 is set to a mode in which the second input terminal U2 is connected to the output terminal. Thus, the combined brightness value D calculated by the arithmetic unit 7
0, k, 1, D 0, k, 2, ... , D 0, k, n are output to the D / A converter 10. Then, those values are D / A converted, and the k-th
It is output as a video signal of the control cycle. Incidentally, as shown in FIG. 2, compared with the readout timing from the image sensor 4,
Since the output timing of the corresponding pixel from the selector 9 is delayed by the processing time, the video signal is synchronized with a delay of a fixed time.

【0039】以後、同様に、次の制御周期における動作
が同様に実行される。通常のCCD撮像素子の電子シャ
ッタ機能は、フレーム開始後の一定時間までは蓄積した
電荷を吐き出し、その後一定時間まで電荷を蓄積するこ
とにより露光量を制御する。従って、本実施例に示すよ
うに、撮像を行う2種類の露光時間T1、T2がT1<
T2の関係になるようにすることにより、第1画像の第
1の明度値D1および第2画像の第2の明度値D2から
合成される広ダイナミックレンジ画像のぶれを小さくす
ることができる。すなわち、T1をT2より小さくする
ことにより、図5の(a)に示すように、露光時間T1
によるキャリア蓄積時刻と露光時間T2によるキャリア
蓄積時刻とを近づけることができるので、画像のぶれが
小さくなる。これに対し、もしT1>T2とすると、図
5の(b)に示すように、露光時間T1によるキャリア
蓄積時刻と露光時間T2によるキャリア蓄積時刻とが離
れるので、画像のぶれが大きくなる。
Thereafter, the operation in the next control cycle is similarly executed. The electronic shutter function of a normal CCD image pickup device controls the exposure amount by discharging accumulated charges until a certain time after the start of a frame, and then accumulating the charges until a certain time. Therefore, as shown in the present embodiment, the two types of exposure times T1 and T2 for performing imaging are T1 <
By setting the relationship of T2, it is possible to reduce the blur of a wide dynamic range image synthesized from the first brightness value D1 of the first image and the second brightness value D2 of the second image. That is, by making T1 smaller than T2, as shown in FIG.
, And the carrier accumulation time by the exposure time T2 can be made closer, so that image blurring is reduced. On the other hand, if T1> T2, as shown in FIG. 5B, the carrier accumulation time based on the exposure time T1 and the carrier accumulation time based on the exposure time T2 are separated, and the image blur becomes large.

【0040】第2実施例 第2実施例装置として、図1に示す実施例装置における
演算装置7を図6に示すようなルックアップテーブル3
1に置き換えることが考えられる。すなわち、演算装置
7に入力される第1の明度値D1と第2の明度値D2の
可能性のあるすべての範囲の値の組合せについて、合成
明度値D0を予め計算してテーブルを作成しておくこと
により、演算装置7をルックアップテーブルに置き換え
ることができる。この場合には、構成が簡単になるとい
う利点がある。
Second Embodiment As a second embodiment, the arithmetic unit 7 in the embodiment shown in FIG. 1 is replaced with a lookup table 3 as shown in FIG.
It can be replaced with 1. That is, for a combination of all possible values of the first lightness value D1 and the second lightness value D2 input to the arithmetic unit 7, the combined lightness value D0 is calculated in advance to create a table. By doing so, the arithmetic unit 7 can be replaced with a look-up table. In this case, there is an advantage that the configuration is simplified.

【0041】また、撮像素子4の出力値dが入射光強度
に対して非線形である場合、これを線形に変換するため
の変換h(d)もこのテーブルに含むことも可能であ
る。例えば、演算装置7が、
When the output value d of the image sensor 4 is non-linear with respect to the intensity of incident light, a conversion h (d) for linearly converting the output value d can be included in this table. For example, the arithmetic unit 7

【数3】 D0=(D1×T2/T1)×f(D2)+D2×g(D2) を演算する場合、When calculating D0 = (D1 × T2 / T1) × f (D2) + D2 × g (D2),

【数4】 D0=(h(d1)×T2/T1)×f(h(d2))+h(d2)×g(h (d2)) を予め計算してテーブルを作成しておく。D0 = (h (d1) × T2 / T1) × f (h (d2)) + h (d2) × g (h (d2)) is calculated in advance to create a table.

【0042】ここで、d1およびd2は、それぞれ、撮
像素子4から出力される第1の明度値、第2の明度値で
ある。
Here, d1 and d2 are the first lightness value and the second lightness value output from the image sensor 4, respectively.

【0043】第3実施例 第3実施例として、図7に示すように、第1実施例の画
像メモリ6に代えてアナログデータが記憶できる画像メ
モリ41を用いる構成にすることもできる。この場合、
画像メモリ41には、第1の露光時間T1で撮像された
第1のアナログ画像データが、フィールド判別信号S2
が「1」の第1の時間区間Ak において記憶される。そ
して、その記憶された第1のアナログ画像データは、フ
ィールド判別信号S2が「0」の第2の時間区間Bk
おいて読出され、読出された第1のアナログ画像データ
は、A/D変換器43によりディジタル値に変換され、
その値は演算装置7の第1入力端子W1に入力する。そ
れと共に、第2の時間区間Bk においては、撮像素子4
からも第2の露光時間T2で撮像された第2のアナログ
画像データが読出され、そのデータはA/D変換器42
によりディジタル値に変換されて、演算装置7の第2入
力端子W2に入力する。
[0043] As a third embodiment the third embodiment, as shown in FIG. 7, may be analog data instead of the image memory 6 of the first embodiment is a configuration using an image memory 41 which can store. in this case,
In the image memory 41, the first analog image data captured at the first exposure time T1 is stored in a field discrimination signal S2.
Are stored in the first time section Ak of “1”. Then, the first analog image data thereof stored, the field determination signal S2 are read out in the second time interval B k of "0", the first analog image data read is A / D converter 43, is converted into a digital value.
The value is input to the first input terminal W1 of the arithmetic unit 7. At the same time, in the second time interval B k ,
The second analog image data imaged at the second exposure time T2 is read out from the A / D converter 42.
Is converted into a digital value, and is input to the second input terminal W2 of the arithmetic unit 7.

【0044】この結果、第1実施例と同様にして、演算
装置7において、明度値の合成演算が行われる。演算結
果である合成明度値D0は画像メモリ8に記憶されると
共にセレクタ9の第2入力端子U2に入力する。セレク
タ9は、第1実施例と同様に、第1の時間区間Ak にお
いて画像メモリ8に記憶されている合成明度値D0を出
力し、第2の時間区間Bk において演算装置7の演算結
果である合成明度値D0を出力する。本実施例では、図
7に示すように、画像メモリ41をCCDなどを利用し
て撮像素子4と同一チップ上に設けることが可能である
ので、画像サイズが大きい場合に装置が小型化できるメ
リットがある。
As a result, in the same manner as in the first embodiment, the arithmetic unit 7 performs a composite operation of the brightness values. The composite brightness value D0, which is the calculation result, is stored in the image memory 8 and is input to the second input terminal U2 of the selector 9. The selector 9 outputs the combined brightness value D0 stored in the image memory 8 in the first time section A k , and outputs the calculation result of the calculation device 7 in the second time section B k , as in the first embodiment. Is output. In this embodiment, as shown in FIG. 7, since the image memory 41 can be provided on the same chip as the imaging device 4 using a CCD or the like, there is an advantage that the apparatus can be downsized when the image size is large. There is.

【0045】第4実施例 第4実施例として、図8に示すように構成することがで
きる。本実施例装置は、ダイナミックレンジ拡大率信号
によって、ダイナミックレンジ拡大率を変化させること
ができるように構成された撮像装置である。図8におい
て、51はダイナミックレンジ拡大率信号、52はダイ
ナミックレンジ拡大率制御装置、53は演算装置で、そ
の他は、図1の構成と同様である。
Fourth Embodiment A fourth embodiment can be configured as shown in FIG. The apparatus according to the present embodiment is an imaging apparatus configured so that the dynamic range expansion rate can be changed by a dynamic range expansion rate signal. 8, reference numeral 51 denotes a dynamic range expansion ratio signal, 52 denotes a dynamic range expansion ratio control device, 53 denotes an arithmetic unit, and the other components are the same as those shown in FIG.

【0046】演算装置53は、図9に示すように構成さ
れている。図9において、21’は乗算器、55は倍率
制御信号で、その他は、図3の構成と同様である。図8
の装置で、ダイナミックレンジ拡大率信号51でダイナ
ミックレンジ拡大率が指定されると、信号54によって
それが制御装置8に伝達され、第1の露光時間T1と第
2の露光時間T2の比が所定の値になるように変更され
る。同時に、信号55によって演算装置53にも伝達さ
れ、乗算器21’で乗算される係数T2/T1の値も変
更される。なお、図9の演算装置を図6の第2実施例の
場合と同様にしてルックアップテーブル等に置き換える
ことも可能である。
The arithmetic unit 53 is configured as shown in FIG. In FIG. 9, 21 'is a multiplier, 55 is a magnification control signal, and the others are the same as those in the configuration of FIG. FIG.
When the dynamic range enlargement ratio is designated by the dynamic range enlargement ratio signal 51 in the apparatus of FIG. 1, the signal is transmitted to the control device 8 by the signal 54, and the ratio of the first exposure time T1 to the second exposure time T2 is determined. Is changed to the value of At the same time, the value of the coefficient T2 / T1 which is transmitted to the arithmetic unit 53 by the signal 55 and multiplied by the multiplier 21 'is also changed. It is also possible to replace the arithmetic unit in FIG. 9 with a look-up table or the like in the same manner as in the case of the second embodiment in FIG.

【0047】第5実施例 図10において、同期信号発生装置1、フィールドカウ
ンタ2、露光時間制御装置3、撮像素子4は図1の第1
実施例装置と同様である。本実施例装置では、第1実施
例装置の画像メモリ6、8に代えて、1つの画像メモリ
62が使用されており、セレクタ61が追加されてい
る。
Fifth Embodiment In FIG. 10, a synchronizing signal generator 1, a field counter 2, an exposure time controller 3, and an image sensor 4 are the same as those shown in FIG.
This is the same as the device of the embodiment. In this embodiment, one image memory 62 is used instead of the image memories 6 and 8 of the first embodiment, and a selector 61 is added.

【0048】本実施例装置においては、A/D変換器5
の出力が演算装置7の第2入力端子W2に接続されてお
り、演算装置7の出力はセレクタ61の第2入力端子V
2及びセレクタ9の第2入力端子U2に接続されてい
る。又、セレクタ61の出力は画像メモリ62の入力端
子に接続されており、画像メモリ62の出力は演算装置
7の第1入力端子W1及びセレクタ9の第1入力端子U
1に接続されている。
In the present embodiment, the A / D converter 5
Is connected to the second input terminal W2 of the arithmetic unit 7, and the output of the arithmetic unit 7 is connected to the second input terminal V2 of the selector 61.
2 and the second input terminal U2 of the selector 9. The output of the selector 61 is connected to the input terminal of the image memory 62, and the output of the image memory 62 is connected to the first input terminal W1 of the arithmetic unit 7 and the first input terminal U of the selector 9.
1 connected.

【0049】又、同期信号発生器1から出力された同期
信号S1は、撮像素子4、A/D変換器5、画像メモリ
62、D/A変換器10に入力し、フィールドカウンタ
2の出力するフレーム判別信号S2は、セレクタ61、
画像メモリ62、セレクタ9に入力している。
The synchronizing signal S 1 output from the synchronizing signal generator 1 is input to the image sensor 4, A / D converter 5, image memory 62 and D / A converter 10, and is output from the field counter 2. The frame discrimination signal S2 is supplied to the selector 61,
The image is input to the image memory 62 and the selector 9.

【0050】演算装置7は第1入力端子W1から入力さ
れた値と第2入力端子W2から入力された値の合成値を
演算して、セレクタ61の第2入力端子V2及びセレク
タ9の第2入力端子U2に出力する装置である。演算装
置7は、第1実施例装置の図3と同様に構成されてい
る。
The arithmetic unit 7 calculates a composite value of the value input from the first input terminal W1 and the value input from the second input terminal W2, and calculates the second input terminal V2 of the selector 61 and the second value of the selector 9. This is a device that outputs to the input terminal U2. The arithmetic unit 7 has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG.

【0051】画像メモリ62は、第1の露光量で撮像し
た画像または演算装置7より出力される広ダイナミック
レンジ画像を保持するビットマップ形式の画像メモリで
あり、各画素に対応するアドレスの書込みに先だってそ
のアドレスの読出しを行うように構成されている。
The image memory 62 is a bit map type image memory for holding an image captured with the first exposure amount or a wide dynamic range image output from the arithmetic unit 7, and is used for writing an address corresponding to each pixel. It is configured to read the address beforehand.

【0052】画像メモリ62の構成例を図12に示す。
同図で、610はメモリ、611はアドレス変換装置、
612はレジスタである。セレクタ61は、A/D変換
器5の出力と演算装置7の出力のうちの一方を選択し
て、画像メモリ62に出力するものである。セレクタ9
は、画像メモリ62の出力と演算装置7の出力のうちの
一方を選択して出力するものである。D/A変換器10
は、セレクタ9から出力されるデータを画素単位でアナ
ログ信号に変換してビデオ信号として出力するものであ
る。
FIG. 12 shows a configuration example of the image memory 62.
In the figure, 610 is a memory, 611 is an address translator,
612 is a register. The selector 61 selects one of the output of the A / D converter 5 and the output of the arithmetic unit 7 and outputs it to the image memory 62. Selector 9
Is to select and output one of the output of the image memory 62 and the output of the arithmetic unit 7. D / A converter 10
Converts the data output from the selector 9 into an analog signal in pixel units and outputs it as a video signal.

【0053】以上のように構成された本実施例の装置に
ついて、図11に示すタイミングチャートを参照して、
以下その動作を説明する。第1実施例と同様に、第k制
御周期は第1の時間区間Ak と第2の時間区間Bk とで
構成されている。そして、露光時間及び撮像素子4から
の画像データの読出しについては、第1実施例と同一で
ある。
Referring to the timing chart shown in FIG. 11, the apparatus of this embodiment configured as described above will be described.
The operation will be described below. As in the first embodiment, the k-th control cycle includes a first time section A k and a second time section B k . The exposure time and reading of the image data from the image sensor 4 are the same as in the first embodiment.

【0054】第k制御周期の第1の時間区間Ak におけ
る動作 第k制御周期のフィールド判別信号S2が「1」の第1
の時間区間Ak では、セレクタ61は第1入力端子V1
を出力端子と接続するモードに設定される。これによ
り、撮像素子4の出力する第1の明度値D1が画像メモ
リ62に画素毎に順次記憶される。又、セレクタ9は第
1入力端子U1を出力端子と接続するモードに設定され
る。これにより、画像メモリ62に第k−1制御周期に
おいて合成演算されて記憶されている合成明度値D0が
D/A変換器10に出力される。
In the first time section A k of the k-th control cycle
When the field discrimination signal S2 of the k-th control cycle is “1”, the first
In the time section A k , the selector 61 sets the first input terminal V1
Is set to the mode to connect to the output terminal. As a result, the first brightness value D1 output from the image sensor 4 is sequentially stored in the image memory 62 for each pixel. The selector 9 is set to a mode in which the first input terminal U1 is connected to the output terminal. As a result, the combined brightness value D0 that has been combined and stored in the image memory 62 in the (k-1) th control cycle is output to the D / A converter 10.

【0055】従って、画像メモリ62の各画素に対応す
るアドレスから第k−1制御周期において演算された各
画素の合成明度値D0,k-1,1,0,k-1,2,……,
0,k-1,n が、順次、読み出される。そして、そられの値
は、セレクタ9を経由してD/A変換器10に転送さ
れ、画素単位でアナログ信号に変換されビデオ信号とし
て順次出力される。
Accordingly, the composite brightness values D 0, k-1,1, D 0, k-1,2, ... Of each pixel calculated in the (k-1) th control cycle from the address corresponding to each pixel in the image memory 62 . …… , D
0, k-1, and n are sequentially read. Then, the value is transferred to the D / A converter 10 via the selector 9, converted into an analog signal for each pixel, and sequentially output as a video signal.

【0056】この画像メモリ62からの各画素の読出タ
イミングよりも少なくとも1画素の読出時間だけ遅延し
たタイミングで、撮像素子4から読出されA/D変換器
5によりディジタル値に変換された第1の明度値D
1,k,1,1,k,2,……, 1,k,n がセレクタ61を経由し
て画像メモリ62に各画素に対応したアドレス毎に記憶
される。本実施例では、図11に示すように、A/D変
換器5より画素iの第1の明度値D1,k,i が出力される
と同じタイミングで、画素iに対応した画像メモリ62
のアドレスから合成明度値D0,k-1,i が読出され、A/
D変換器5より出力された画素iの第1の明度値D
1,k,i は所定時間遅延して画像メモリ62の画素iに対
応するアドレスに書込まれる。
At the timing delayed by at least one pixel read time from the read timing of each pixel from the image memory 62, the first data read from the image sensor 4 and converted into a digital value by the A / D converter 5 is read. Lightness value D
1, k, 1, D 1, k, 2, ... , D 1, k, n are stored in the image memory 62 via the selector 61 for each address corresponding to each pixel. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, at the same timing when the first brightness value D 1, k, i of the pixel i is output from the A / D converter 5, the image memory 62 corresponding to the pixel i is output.
, The combined brightness value D 0, k-1, i is read from the address
First brightness value D of pixel i output from D converter 5
1, k, i are written to the address corresponding to the pixel i of the image memory 62 with a predetermined delay.

【0057】このときの図12に示す画像メモリ62の
動作を図13に示す。レジスタ612にはメモリ610
の画像原点に対応するアドレスが設定されている。同期
信号発生装置1から発生される同期信号S1は、レジス
タ612に記憶されている画像原点に対応するアドレス
を参照してアドレス変換装置611によりメモリ610
の実アドレスに変換される。例えば、図13において画
素6に対応するメモリ610のアドレスの内容が読み出
されたとする。このとき、所定時間遅延された画素4の
値が画像メモリ62に入力されてくるので、これをいま
読出したのと同じメモリ610のアドレスに記憶する。
このようにしてこの時間区間での処理を行なった後、フ
ィールド判別信号S2の変化に対応してレジスタ12に
記憶されていたアドレスを新しい原点のアドレスに更新
する。
FIG. 13 shows the operation of the image memory 62 shown in FIG. 12 at this time. The register 612 has a memory 610
The address corresponding to the image origin is set. The synchronizing signal S1 generated from the synchronizing signal generator 1 is referred to an address corresponding to the image origin stored in the register 612 by the address converter 611 to the memory 610.
Is converted to the real address. For example, suppose that the content of the address of the memory 610 corresponding to the pixel 6 in FIG. 13 has been read. At this time, since the value of the pixel 4 delayed by a predetermined time is input to the image memory 62, it is stored in the same address of the memory 610 that has just been read.
After the processing in this time section is performed in this manner, the address stored in the register 12 is updated to a new origin address in response to the change in the field determination signal S2.

【0058】尚、本実施例の場合、画像メモリ62にお
いて、各画素に対応するアドレスの読み出しと書き込み
のタイミングは、第1の時間区間Ak 、第2の時間区間
kとで、同じタイミングである。これにより、画像メ
モリとその周辺回路の制御が簡単になるというメリット
がある。
In the case of the present embodiment, in the image memory 62, the timing of reading and writing the address corresponding to each pixel is the same in the first time section A k and the second time section B k. It is. This has the advantage that control of the image memory and its peripheral circuits is simplified.

【0059】又、第1の時間区間Ak において、撮像素
子4から第1画像データの第1の明度値D1の読出を行
っている間に、撮像素子4によって、第2の露光時間T
2による物体の撮像が行われる。
During the reading of the first brightness value D1 of the first image data from the image pickup device 4 in the first time section Ak , the image pickup device 4 uses the second exposure time T1.
2, the object is imaged.

【0060】第k制御周期の第2の時間区間Bk におけ
る動作 第k制御周期の第2の時間区間Bk では、セレクタ61
は第2入力端子V2を出力端子と接続するモードに設定
される。これにより、演算装置7により演算された合成
明度値D0が画像メモリ62に画素毎に順次記憶され
る。又、セレクタ9は第2入力端子U2を出力端子と接
続するモードに設定される。これにより、演算装置7に
より演算された合成明度値D0がD/A変換器10に出
力される。
In the second time section B k of the k-th control cycle
In the second time section B k of the k-th control cycle, the selector 61
Is set to a mode in which the second input terminal V2 is connected to the output terminal. As a result, the composite brightness value D0 calculated by the calculation device 7 is sequentially stored in the image memory 62 for each pixel. The selector 9 is set to a mode in which the second input terminal U2 is connected to the output terminal. Thus, the composite brightness value D0 calculated by the calculation device 7 is output to the D / A converter 10.

【0061】又、この第2の時間区間Bk では、撮像素
子4から読出されA/D変換器5によりディジタル値に
変換された第2の明度値D2,k,1,2,k,2,……,
2,k,n が画素毎に順次演算装置7の第2入力端子W2に
入力する。一方、画像メモリ62に第1の時間区間Ak
の間に記憶された第1の明度値D1,k,1,1,k,2,……,
1,k,n が画素毎に第2の明度値の入力に同期して読出
され、それらの値は、演算装置7の第1入力端子W1に
順次入力する。
In the second time section B k , the second lightness value D 2, k, 1, D 2, k read from the image pickup device 4 and converted into a digital value by the A / D converter 5 , 2, …… , D
2, k and n are sequentially input to the second input terminal W2 of the arithmetic unit 7 for each pixel. On the other hand, the image memory 62 stores the first time section A k
First lightness value D 1, k stored during, 1, D 1, k, 2, ......,
D1 , k, n are read out in synchronization with the input of the second brightness value for each pixel, and those values are sequentially input to the first input terminal W1 of the arithmetic unit 7.

【0062】演算装置7では、第1入力端子W1から入
力された第1の明度値D1,k,1,1,k,2,……, 1,k,n
と第2入力端子W2から入力された第2の明度値D
2,k,1,2,k,2,……, 2,k,n とから合成明度値D
0,k,1,0,k,2,……, 0,k,n が演算されて、それらの
値は出力端子W0からセレクタ9の第2入力端子U2に
入力される。これらの値はセレクタ9を経由してD/A
変換器10により画素単位でアナログ信号に変換され、
ビデオ信号として順次出力される。
In the arithmetic unit 7, the first lightness values D1 , k, 1, D1 , k, 2, ... , D1 , k, n input from the first input terminal W1.
And the second brightness value D input from the second input terminal W2
2, k, 1, D 2, k, 2, ... , D 2, k, n
0, k, 1, D 0 , k, 2, ......, D 0, k, n is computed, these values are input from the output terminal W0 to the second input terminal U2 of the selector 9. These values are sent to D / A via selector 9
The signal is converted into an analog signal in pixel units by the converter 10,
These are sequentially output as video signals.

【0063】これと同時に、合成明度値D0,k,1,
0,k,2,……, 0,k,n は、セレクタ61の第2入力端子
V2に入力して、それらの値はセレクタ61を介して、
画像メモリ62の各画素に対応した所定のアドレスに記
憶される。尚、画像メモリ62への記憶は、前述したよ
うに、同一アドレスの内容の読み出しが完了した後に行
われるように調整されている。
At the same time, the combined brightness values D 0, k, 1, D
0, k, 2, ......, D 0, k, n is input to the second input terminal V2 of the selector 61, the values via the selector 61,
It is stored at a predetermined address corresponding to each pixel of the image memory 62. Note that the storage in the image memory 62 is adjusted so as to be performed after the reading of the content of the same address is completed, as described above.

【0064】また、第2の時間区間Bk では、撮像素子
4によって第1の露光時間T1による物体の撮像が実行
される。その撮像により得られた画像は、次の制御周期
k+1の第1の時間区間Ak+1 において撮像素子4から
読出される。
In the second time section B k , the imaging of the object by the first exposure time T 1 is performed by the imaging device 4. The image obtained by the imaging is read out from the imaging element 4 in the first time section A k + 1 of the next control cycle k + 1.

【0065】以後、同様に、次の制御周期における動作
が同様に実行される。
Thereafter, the operation in the next control cycle is similarly executed.

【0066】画像処理を行う等の目的のために画像をフ
リーズする場合、任意の時点でフリーズのタイミング信
号S3が同期信号発生装置1に与えられると、第2の時
間区間Bk の終わりに相当するタイミングで動作を一時
停止する。これにより、画像メモリ62には、常に広ダ
イナミックレンジによる合成明度値D0による画像がフ
リーズされる。
[0066] When freeze the image for the purpose of performing the image processing, when the timing signal S3 freeze at any point is given to the synchronization signal generating device 1, corresponds to the end of the second time interval B k Pause operation at the timing of As a result, the image with the combined lightness value D0 in the wide dynamic range is always frozen in the image memory 62.

【0067】第6実施例 . 第5実施例において、図12の画像メモリ62を図14
に示すように構成しても良い。図14において、631
および632はセレクタ、633および634は画像メ
モリである。セレクタ631は、画像メモリ633およ
び画像メモリ634をフレームごとに交互に選択する。
セレクタ631に入力されたデータは、選択されている
方の画像メモリの所定のアドレスに書き込まれる。セレ
クタ632は、画像メモリ633および画像メモリ63
4をフレームごとに交互に選択する。ただし、セレクタ
632はセレクタ631で選択されていない方の画像メ
モリを選択する。セレクタ632の出力には、選択され
ている方の画像メモリの所定のアドレスから読み出され
たデータが出力される。
Sixth embodiment . In the fifth embodiment, the image memory 62 of FIG.
May be configured as shown in FIG. In FIG. 14, 631
And 632 are selectors, and 633 and 634 are image memories. The selector 631 alternately selects the image memory 633 and the image memory 634 for each frame.
The data input to the selector 631 is written to a predetermined address of the selected image memory. The selector 632 includes an image memory 633 and an image memory 63.
4 are alternately selected for each frame. However, the selector 632 selects the image memory not selected by the selector 631. Data read from a predetermined address of the selected image memory is output to the output of the selector 632.

【0068】図14に示す画像メモリの動作の様子を図
15に示す。第1の時間区間Ak では、第1の露光時間
で撮像された第1の明度値D1が画像メモリ634にデ
ータが書き込まれ、前制御周期k-1 で演算されて記憶さ
れた合成明度値D0が画像メモリ633から読み出され
る。又、第2の時間区間Bk では、第1の明度値D1が
画像メモリ634から読み出され、この第1の明度値D
1と第2の時間区間Bk で撮像素子4から出力された第
2の明度値D2とから演算装置7により合成明度値D0
が演算され、その合成明度値D0が画像メモリ633に
書き込まれる。
FIG. 15 shows the operation of the image memory shown in FIG. In the first time section A k , data is written to the image memory 634 with the first brightness value D1 captured at the first exposure time, and the combined brightness value calculated and stored in the previous control cycle k-1 is stored. D0 is read from the image memory 633. In the second time interval B k , the first lightness value D1 is read from the image memory 634, and the first lightness value D1 is read.
1 and synthesized brightness value by the arithmetical unit 7 from the second lightness value D2 Metropolitan output from the image pickup device 4 in the second time interval B k D0
Is calculated, and the combined brightness value D0 is written to the image memory 633.

【0069】従って、各画像メモリ633では、その内
容は先行するフレームで読み出され、その後のフレーム
でデータの書き込みが行われることになる。本構成を用
いると、比較的アクセス速度が遅いメモリ素子を用いて
も画像メモリ62を構成することが可能であるというメ
リットがある。
Therefore, in each image memory 633, the contents are read in the preceding frame, and data is written in the subsequent frame. Using this configuration has an advantage that the image memory 62 can be configured even when a memory element having a relatively low access speed is used.

【0070】第7実施例 本実施例は、図10に示す第5実施例において、3種類
以上に露光量を変化させて第1の明度値D1、第2の明
度値D2、第3の明度値D3を得て、それらの明度値か
ら合成明度値D0を演算する装置に関する。露光量を変
化させる数を増やすほど、ダイナミックレンジをより拡
大することができ、また濃度値の精度がより良い画像を
得ることができる。
Seventh Embodiment This embodiment differs from the fifth embodiment shown in FIG. 10 in that three or more types of exposure amounts are changed to obtain a first lightness value D1, a second lightness value D2, and a third lightness value. The present invention relates to an apparatus that obtains a value D3 and calculates a composite lightness value D0 from those lightness values. As the number of changes in the exposure amount is increased, the dynamic range can be further expanded, and an image with higher density value accuracy can be obtained.

【0071】図16において、1はビデオ同期信号発生
装置、81はフィールドカウンタ、82は露光時間制御
装置、4は撮像素子、5はA/D変換器、83は演算装
置、62は画像メモリ、9はセレクタ、10はD/A変
換器である。これらのうち、ビデオ同期信号発生装置
1、撮像素子4、A/D変換器5、画像メモリ62、セ
レクタ9、D/A変換器10は、図10の第5実施例と
実質的には同じ機能を有する。
In FIG. 16, 1 is a video synchronizing signal generator, 81 is a field counter, 82 is an exposure time controller, 4 is an image sensor, 5 is an A / D converter, 83 is an arithmetic unit, 62 is an image memory, 9 is a selector and 10 is a D / A converter. Among them, the video synchronization signal generator 1, the image sensor 4, the A / D converter 5, the image memory 62, the selector 9, and the D / A converter 10 are substantially the same as those in the fifth embodiment of FIG. Has functions.

【0072】フィールドカウンタ81はビデオ同期信号
発生装置1からの信号を用いて、制御周期における時間
区間数、即ち、フィールド数をカウントする。カウンタ
値jが設定された値jmax を越えるとカウンタ値は0に
リセットされる。露光時間制御装置82は、フィールド
カウンタ81の出力するフィールド判別信号S2の値j
に応じて、撮像素子4を露光時間Tj+1で露光させ
る。尚、最終時間区間を除き、フィールド判別信号S2
の値jは第mの時間区間の区間番号mと等しい。最終時
間区間の区間番号mmax では、フィールド判別信号S2
の値jは0である。
The field counter 81 uses the signal from the video synchronization signal generator 1 to count the number of time sections in the control cycle, that is, the number of fields. When the counter value j exceeds the set value jmax , the counter value is reset to zero. The exposure time control device 82 calculates the value j of the field discrimination signal S2 output from the field counter 81.
, The image sensor 4 is exposed for an exposure time Tj + 1. Except for the last time section, the field discrimination signal S2
Is equal to the section number m of the m-th time section. In the section number m max of the last time section, the field discrimination signal S2
Is 0.

【0073】演算装置83の第1入力端子W1は画像メ
モリ62の出力に接続され、演算装置83の第2入力端
子W2はA/D変換器5の出力に接続されている。演算
装置83は、基本的には図10に示す第5実施例装置の
演算装置7と同様のものであるが、フィールド判別信号
S2の値jに応じて、演算方法を変化(数2の係数及び
関数)させることが異なる。
The first input terminal W1 of the arithmetic unit 83 is connected to the output of the image memory 62, and the second input terminal W2 of the arithmetic unit 83 is connected to the output of the A / D converter 5. The arithmetic unit 83 is basically the same as the arithmetic unit 7 of the fifth embodiment shown in FIG. 10, but changes the arithmetic method according to the value j of the field discrimination signal S2 (the coefficient of the equation 2). And a function).

【0074】即ち、フィールド判別信号S2の値jが
「1」である第1の時間区間Ak では、演算装置83の
第2入力端子W2から入力されたデータをそのまま出力
する。フィールド判別信号S2の値jが1以外の値の場
合には、即ち、第2の時間区間以後の時間区間では、即
ち、第2の時間区間Bk ,第3の時間区間Ck …(図1
7では、3つの時間区間が示されているが、時間区間の
数、即ち、露光時間の種類の数は任意である。)では、
演算装置83は過去の時間区間までの合成値に現時間区
間において撮像素子から読み出された明度値を合成する
演算を実行する。従って、第m時間区間では、T1〜T
mの露光時間で撮像して得られた第1の明度値D1〜第
mの明度値Dmを用いた合成演算が実行される。尚、第
1の明度値D1〜第m−1の明度値Dm−1までを用い
た合成値は画像メモリ62に記憶されている。そして、
最終の時間区間mmax (j=0)において、画像メモリ
62に記憶されている第1の明度値D1〜第mmax −1
の明度値Dmmax −1までの合成値と、この時間区間に
おいて撮像素子4から読み出された第mmax の明度値D
max とから、第1の明度値D1〜第mmax の明度値D
max までの合成値D0が演算されることになる。
[0074] That is, the first time interval A k value j of the field discrimination signal S2 is "1", and outputs the inputted data from the second input terminal W2 of the arithmetic unit 83. When the value j of the field discrimination signal S2 is a value other than 1, that is, in a time section after the second time section, that is, in a second time section B k , a third time section C k (FIG. 1
In FIG. 7, three time sections are shown, but the number of time sections, that is, the number of types of exposure time is arbitrary. )
The arithmetic unit 83 executes an arithmetic operation for synthesizing the brightness value read from the image sensor in the current time section with the combined value up to the past time section. Therefore, in the m-th time section, T1 to T
A combining operation is performed using the first lightness value D1 to the m-th lightness value Dm obtained by imaging at an exposure time of m. Note that a composite value using the first lightness value D1 to the (m-1) th lightness value Dm-1 is stored in the image memory 62. And
In the last time section m max (j = 0), the first lightness values D1 to m max −1 stored in the image memory 62
And the combined value to the brightness value Dm max -1 of lightness value D of the m max read from the imaging device 4 in this time interval
and a m max, brightness value D of the first lightness value D1~ first m max
The composite value D0 up to m max is calculated.

【0075】尚、演算装置83は、第1の時間区間Ak
では、第2入力端子W2に入力されたデータすなわちA
/D変換器5の出力をそのまま出力するので、演算装置
83には図10に示すセレクタ61の機能をも有してい
る。
The arithmetic unit 83 calculates the first time interval A k
Then, the data input to the second input terminal W2, that is, A
Since the output of the / D converter 5 is output as it is, the arithmetic unit 83 also has the function of the selector 61 shown in FIG.

【0076】セレクタ9は、フィールド判別信号S2の
値が「0」である最終時間区間mmax では、第2入力端
子U2の入力データ、即ち、演算装置83の出力をD/
A変換器10に出力する。又、フィールド判別信号の値
が「1」である第1の時間区間Ak では、第1入力端子
U1の入力データ、即ち、画像メモリ62の出力をD/
A変換器10に出力する。また、第1の時間区間と最終
の時間区間以外の時間区間では、セレクタ9は値を出力
しない。
In the final time section m max in which the value of the field discrimination signal S 2 is “0”, the selector 9 outputs the input data of the second input terminal U 2, that is, the output of the arithmetic unit 83 to D /
Output to the A converter 10. In the first time section A k in which the value of the field determination signal is “1”, the input data of the first input terminal U1, that is, the output of the image memory 62 is D / D.
Output to the A converter 10. The selector 9 does not output a value in a time section other than the first time section and the last time section.

【0077】以上のように構成された本実施例の装置に
ついて、以下その動作を説明する。jmax が1の場合、
即ち、時間区間が2つの場合は、図10に示す第5実施
例と同様な動作を行う。jmax が2の場合について、本
装置の動作を図17のタイミングチャートを参照して説
明する。
The operation of the thus configured apparatus of the present embodiment will be described below. If j max is 1, then
That is, when there are two time sections, the same operation as in the fifth embodiment shown in FIG. 10 is performed. The operation of the present apparatus when j max is 2 will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0078】第k制御周期の第1の時間区間Ak におけ
る動作 第k制御周期のフィールド判別信号S2が「1」の第1
の時間区間Ak では、演算装置83は第2入力端子W2
を選択したモードとなり、入力データを画像メモリ62
に出力する。従って、第1の明度値D1が画像メモリ6
2に記憶される。又、セレクタ9は第1入力端子U1を
出力端子と接続するモードに設定される。これにより、
画像メモリ62に第k−1制御周期において合成演算さ
れて記憶されている合成明度値D0がD/A変換器10
に出力される。
In the first time section A k of the k-th control cycle
When the field discrimination signal S2 of the k-th control cycle is “1”, the first
In the time section A k , the arithmetic unit 83 outputs the second input terminal W2
Is selected, and the input data is stored in the image memory 62.
Output to Therefore, the first brightness value D1 is stored in the image memory 6
2 is stored. The selector 9 is set to a mode in which the first input terminal U1 is connected to the output terminal. This allows
The combined brightness value D0 that has been combined and stored in the image memory 62 in the (k-1) th control cycle is stored in the D / A converter 10
Is output to

【0079】従って、画像メモリ62の各画素に対応す
るアドレスから第k−1制御周期において演算された各
画素の合成明度値D0,k-1,1,0,k-1,2,……,
0,k-1,n が、順次、読み出される。そして、それらの値
は、セレクタ9を経由してD/A変換器10に転送さ
れ、画素単位でアナログ信号に変換されビデオ信号とし
て順次出力される。尚、第5実施例と同様に、画像メモ
リ62のデータの読み出しが書き込みより先行して行わ
れるようにタイミングの調整が行われている。
Therefore, the composite brightness values D 0, k-1,1, D 0, k-1,2, and D of each pixel calculated in the (k-1) th control cycle from the address corresponding to each pixel in the image memory 62 . …… , D
0, k-1, and n are sequentially read. Then, those values are transferred to the D / A converter 10 via the selector 9, converted into analog signals in pixel units, and sequentially output as video signals. As in the fifth embodiment, the timing is adjusted so that reading of data from the image memory 62 is performed prior to writing.

【0080】よって、この時間区間では、画像メモリ6
2に、撮像素子4から読出されA/D変換器5によりデ
ィジタル値に変換された第1の明度値D1,k,1,1,k,2,
……, 1,k,n が演算装置83を経由して画像メモリ6
2の各画素に対応したアドレス毎に記憶される。
Therefore, in this time interval, the image memory 6
2, a first lightness value D 1, k, 1, D 1, k, 2, read out from the image sensor 4 and converted into a digital value by the A / D converter 5
.. , D 1, k, n are transferred to the image memory 6 via the arithmetic unit 83.
2 is stored for each address corresponding to each pixel.

【0081】又、第1の時間区間Ak において、撮像素
子4から第1画像データの第1の明度値D1の読出を行
っている間に、撮像素子4によって、第2の露光時間T
2による物体の撮像が行われる。
In the first time interval A k , while the first brightness value D1 of the first image data is being read from the image sensor 4, the second exposure time T 1 is set by the image sensor 4.
2, the object is imaged.

【0082】第k制御周期の第2の時間区間Bk におけ
る動作 第k制御周期の第2の時間区間Bk では、演算装置83
により演算された合成明度値D0が画像メモリ62に画
素毎に順次記憶される。又、セレクタ9は入出力を分離
した遮断モードに設定される。
In the second time section B k of the k-th control cycle
In the second time interval B k of the k-th control cycle, the arithmetic unit 83
Are sequentially stored in the image memory 62 for each pixel. Further, the selector 9 is set to a cutoff mode in which input and output are separated.

【0083】又、この第2の時間区間Bk では、撮像素
子4から読出されA/D変換器5によりディジタル値に
変換された第2の明度値D2,k,1,2,k,2,……,
2,k,n が画素毎に順次演算装置83の第2入力端子W2
に入力する。一方、画像メモリ62に第1の時間区間A
k の間に記憶された第1の明度値D1,k,1,1,k,2,……
,1,k,n が画素毎に第2の明度値の入力に同期して読
出され、それらの値は、演算装置83の第1入力端子W
1に順次入力する。
In the second time section B k , the second brightness values D 2, k, 1, D 2, k read from the image sensor 4 and converted into digital values by the A / D converter 5 , 2, …… , D
2, k, n are sequentially input to the second input terminal W2 of the arithmetic unit 83 for each pixel.
To enter. On the other hand, the first time interval A
first lightness value stored during the k D 1, k, 1, D 1, k, 2, ......
, D 1, k, n are read out in synchronism with the input of the second brightness value for each pixel, and those values are stored in the first input terminal W of the arithmetic unit 83.
1 is sequentially input.

【0084】演算装置83では、第1入力端子W1から
入力された第1の明度値D1,k,1,1,k,2,……,
1,k,n と第2入力端子W2から入力された第2の明度値
2,k,1,2,k,2,……, 2,k,n から中間合成明度値D
T,k,1,T,k,2,……, T,k,n が演算されて、それらの
値は出力端子W0から画像メモリ62に出力され、画像
メモリ62の各画素に対応した所定のアドレスに記憶さ
れる。尚、画像メモリ62への記憶は、前述したよう
に、同一アドレスの内容の読み出しが完了した後に行わ
れるように調整されている。
In the arithmetic unit 83, the first brightness values D 1, k, 1, D 1, k, 2, ... , D input from the first input terminal W1
1, k, n and a second brightness value D 2, k inputted from the second input terminal W2, 1, D 2, k , 2, ......, D 2, k, intermediate from n combined value value D
T, k, 1, DT, k, 2, ... , DT, k, n are calculated, and their values are output from the output terminal W0 to the image memory 62, and correspond to each pixel of the image memory 62. Is stored at the specified address. Note that the storage in the image memory 62 is adjusted so as to be performed after the reading of the content of the same address is completed, as described above.

【0085】また、第2の時間区間Bk では、撮像素子
4によって第3の露光時間T3による物体の撮像が実行
される。その撮像により得られた画像は、次の時間区間
において撮像素子4から読出される。
In the second time section B k , the imaging of the object by the third exposure time T 3 is performed by the imaging device 4. The image obtained by the imaging is read out from the imaging element 4 in the next time section.

【0086】第k制御周期の中間の時間区間 上述した第2の時間区間の動作と同一である。 Intermediate time section of the k-th control cycle The operation is the same as the operation in the second time section described above.

【0087】第k制御周期の第3の時間区間Ck (最終
の時間区間) セレクタ9が第2入力端子U2を選択するモード、即
ち、演算装置83の出力データをD/A変換器10に出
力するモードに設定されることを除いて、第2の時間区
間の制御と同一である。
The third time section C k of the k-th control cycle (final
Mode time interval) selector 9 selects the second input terminal U2, i.e., the output data of the arithmetic unit 83 except that it is set in the mode to be outputted to the D / A converter 10, a second time interval Is the same as the control of

【0088】上記の処理が繰り返し実行される。尚、画
像処理を行う等の目的のために画像をフリーズする場合
は、カウンタ値が0のフィールドの終わりに相当するタ
イミングで動作を一時停止する。これにより、画像メモ
リ62には、常に広ダイナミックレンジ画像がフリーズ
されるようにすることができる。
The above processing is repeatedly executed. When the image is frozen for the purpose of performing image processing or the like, the operation is temporarily stopped at a timing corresponding to the end of the field where the counter value is 0. As a result, a wide dynamic range image can be always frozen in the image memory 62.

【0089】第8実施例 第7実施例の装置において、次のように動作させること
もできる。すなわち、通常はフィールドカウンタ81の
max を1として、カウンタ値が0および1の動作を繰
り返し、タイミング信号が与えられるとjmax を2に設
定してフィールドカウンタ値が0、1および2の動作を
行うようにする。jmax が1の間は本装置は、実質的に
は図6に示す第5実施例装置と同一の作用をする。即
ち、2つの時間区間において、合成画像のビデオ信号を
出力することができる。
Eighth Embodiment The apparatus of the seventh embodiment can be operated as follows. That is, normally, the operation where the counter value is 0 and 1 is repeated with j max of the field counter 81 set to 1, and when the timing signal is given, j max is set to 2 and the operation when the field counter value is 0, 1 and 2 is performed. To do. While jmax is 1, the present apparatus operates substantially the same as the apparatus of the fifth embodiment shown in FIG. That is, a video signal of a composite image can be output in two time intervals.

【0090】一方、jmax が2に設定されると、それ以
前では2種類の露光量T1および露光量T2の画像を合
成していたのに対し、3種類の露光量T1、T2、T3
の画像を合成するようになる。jmax が2に設定される
と、図17における第2の時間区間Bk においては、ビ
デオ信号が出力されなくなるが、画像メモリ62にはよ
り精度の良い画像が得られる。従って、以上のように動
作させると、通常は各時間区間(フィールド)でビデオ
信号を出力し、タイミング信号が与えられると露光量の
種類を増やして精度良く合成した画像が得られるように
できる。尚、ここでは一例として、jmax を2に設定す
る場合を示したが、jmax を2以上の値に設定すること
も可能であることは明かである。
On the other hand, if j max is set to 2, images of two types of exposure amounts T1 and T2 were synthesized before that, whereas three types of exposure amounts T1, T2 and T3 were used.
Images are synthesized. When j max is set to 2, no video signal is output in the second time interval B k in FIG. 17, but a more accurate image is obtained in the image memory 62. Therefore, by operating as described above, a video signal is normally output in each time section (field), and when a timing signal is given, the type of exposure can be increased to obtain an image synthesized with high accuracy. Here, as an example, the case where j max is set to 2 is shown, but it is obvious that j max can be set to a value of 2 or more.

【0091】第9実施例 図18に示す本実施例は、図16の第7実施例におい
て、画像メモリ62に代えて、並列的に配置された2つ
の画像メモリ101、102を用いたものである。第7
実施例では、jmax に2以上の値を設定した場合、フィ
ールド判別信号の値が「0」又は「1」、即ち、第1の
時間区間又は最終の時間区間以外では、ビデオ信号が出
力されない。しかし、本実施例では、常時、合成明度値
のビデオ信号が出力されることになる。
Ninth Embodiment A ninth embodiment shown in FIG. 18 is different from the seventh embodiment in FIG. 16 in that two image memories 101 and 102 arranged in parallel are used instead of the image memory 62. is there. Seventh
In the embodiment, when the value of j max is set to 2 or more, the video signal is not output unless the value of the field determination signal is “0” or “1”, that is, other than the first time section or the last time section. . However, in the present embodiment, a video signal of the composite brightness value is always output.

【0092】画像メモリ101は合成して得られた広ダ
イナミックレンジ画像、即ち、最終の合成明度値D0を
保持するメモリである。画像メモリ102は、セレクタ
9へ出力しないことを除いて、第7実施例における画像
メモリ62と同様な機能を有する。即ち、画像メモリ1
02は第1の明度値D1やその時間区間までの中間の合
成明度値DTを記憶するメモリである。同期信号発生装
置1、フィールドカウンタ81、露光時間制御装置8
2、撮像素子4、A/D変換器5、演算装置83は第7
実施例装置と同様に作用する。図19に示すように、画
像メモリ101はフィールド判別信号S2が「0」、即
ち、最終の時間区間では、演算装置83により演算され
た最終の合成明度値D0を記憶する。又、画像メモリ1
01は、フィールド判別信号S2が「0」以外、即ち、
最終の時間区間以外では、それに記憶されている前制御
周期における最終の合成明度値D0をセレクタ9に出力
する。セレクタ9は最終の時間区間以外は、画像メモリ
101に記憶されている前制御周期の最終の合成明度値
D0をD/A変換器10に出力し、最終の時間区間で
は、本制御周期において演算装置83により演算された
最終の合成明度値D0をD/A変換器10に出力する。
この作用により、常時、合成明度値D0のビデオ信号を
得ることができる。
The image memory 101 is a memory for holding a wide dynamic range image obtained by synthesis, that is, a final synthesized brightness value D0. The image memory 102 has the same function as the image memory 62 in the seventh embodiment, except that the image memory 102 does not output to the selector 9. That is, the image memory 1
02 is a memory for storing the first lightness value D1 and the intermediate combined lightness value DT up to that time interval. Synchronous signal generator 1, field counter 81, exposure time controller 8
2. The imaging device 4, the A / D converter 5, and the arithmetic device 83 are the seventh
It works in the same way as the device of the embodiment. As shown in FIG. 19, the image memory 101 stores the final composite brightness value D0 calculated by the arithmetic unit 83 in the field discrimination signal S2 of “0”, that is, in the last time section. Also, the image memory 1
01 indicates that the field discrimination signal S2 is other than “0”, that is,
In the period other than the last time section, the final combined lightness value D0 in the previous control cycle stored therein is output to the selector 9. The selector 9 outputs the final combined lightness value D0 of the previous control cycle stored in the image memory 101 to the D / A converter 10 except for the last time section, and calculates in this control cycle in the last time section. The final combined brightness value D0 calculated by the device 83 is output to the D / A converter 10.
With this operation, a video signal having the composite brightness value D0 can be always obtained.

【0093】[0093]

【0094】演算装置83は最終時間区間(フィールド
判別信号S2が「0」)で、露光量T1〜Tjmax +1
までの露光量で撮像した全ての明度値D1〜Djmax
1を合成した最終の合成明度値D0を出力する。この値
は、最終時間区間では、セレクタ9を介してD/A変換
器10に出力されると共に、画像メモリ101にも記憶
される。
In the last time section (the field discrimination signal S2 is "0"), the arithmetic unit 83 sets the exposure amounts T1 to Tj max +1.
All brightness values captured at an exposure dose of up to D1 through Dj max +
The final combined brightness value D0 obtained by combining 1 is output. This value is output to the D / A converter 10 via the selector 9 in the last time interval, and is also stored in the image memory 101.

【0095】最終時間区間以外(フィールド判別信号S
2が「0」以外)では、演算装置83は画像メモリ10
2に記憶されているそれまでの中間の合成明度値DTと
本時間区間において撮像素子4から出力された明度値と
の合成明度値を演算する。そして、その更新された中間
の合成明度は、画像メモリ102に記憶される。
Other than the last time section (field discrimination signal S
2 is other than “0”), the arithmetic unit 83
Then, a combined brightness value of the intermediate combined brightness value DT stored up to that point and the brightness value output from the image sensor 4 in this time interval is calculated. Then, the updated intermediate combined brightness is stored in the image memory 102.

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

【図1】本発明の具体的な第1実施例にかかる撮像装置
の構成を示したブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an imaging apparatus according to a first specific example of the present invention.

【図2】第1実施例装置の動作を説明するタイミングチ
ャート。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the first embodiment.

【図3】第1実施例装置の演算装置の詳細な構成を示し
たブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of an arithmetic unit of the first embodiment.

【図4】演算装置の関数発生装置の関数の特性を示した
特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing characteristics of a function of a function generator of the arithmetic device.

【図5】露光時間と明度値の合成タイミングとの完成を
示したタイミングチャート。
FIG. 5 is a timing chart showing completion of exposure time and lightness value synthesis timing.

【図6】第2実施例装置における演算装置の構成を示し
たブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic unit in the second embodiment.

【図7】第3実施例にかかる撮像装置の構成を示したブ
ロック図。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a third embodiment.

【図8】第4実施例にかかる撮像装置の構成を示したブ
ロック図。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a fourth embodiment.

【図9】第4実施例装置における演算装置の構成を示し
たブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an arithmetic unit in the device of the fourth embodiment.

【図10】第5実施例にかかる撮像装置の構成を示した
ブロック図。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a fifth embodiment.

【図11】第5実施例装置の動作を説明するタイミング
チャート。
FIG. 11 is a timing chart illustrating the operation of the fifth embodiment device.

【図12】第5実施例装置における画像メモリの構成を
示したブロック図。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an image memory in the fifth embodiment.

【図13】第5実施例装置における画像メモリのデータ
の読出と書込を説明した説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining reading and writing of data from an image memory in the fifth embodiment.

【図14】第6実施例装置における画像メモリの構成を
示したブロック図。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an image memory in the sixth embodiment device.

【図15】第6実施例装置の作用を説明したタイミング
チャート。
FIG. 15 is a timing chart illustrating the operation of the sixth embodiment device.

【図16】第7実施例にかかる撮像装置の構成を示した
ブロック図。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a seventh embodiment.

【図17】第7実施例装置の作用を説明したタイミング
チャート。
FIG. 17 is a timing chart for explaining the operation of the seventh embodiment.

【図18】第9実施例にかかる撮像装置の構成を示した
ブロック図。
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a ninth embodiment.

【図19】第9実施例装置の作用を説明したタイミング
チャート。
FIG. 19 is a timing chart illustrating the operation of the ninth embodiment device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…撮像素子 6…画像メモリ 7…演算装置 8…画像メモリ 9…セレクタ 41…画像メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Image sensor 6 ... Image memory 7 ... Calculator 8 ... Image memory 9 ... Selector 41 ... Image memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−7336(JP,A) 特開 平2−174470(JP,A) 特開 平2−65384(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/235 - 5/243 H04N 5/335 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-7336 (JP, A) JP-A-2-174470 (JP, A) JP-A-2-65384 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H04N 5/235-5/243 H04N 5/335

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 物体を異なる露光量で撮像し、得られる
画像データを合成することで広ダイナミックレンジの画
像を得るようにした撮像装置において、 物体を撮像する撮像素子と、 前記撮像素子に対する露光量を2段階に変化させて物体
を撮像し、第1の時間区間では第1の露光量で撮像した
画像を出力し、第2の時間区間では第2の露光量で撮像
した画像データを前記撮像素子から出力するように制御
する撮像制御手段と、 前記第1の時間区間において、前記第1の露光量で撮像
した前記画像データを前記画素に対応するアドレスへ記
憶する第1画像メモリと、 前記第2の時間区間において、前記第2の露光量で撮像
した前記画像データを前記撮像素子から順次読み出すと
共に、前記第1画像メモリから前記第1の露光量で撮像
した前記画像データを読み出し、第1の露光量で撮像し
て得られた画像データの第1明度値と、前記撮像素子か
ら出力される第2の時間区間において第2の露光量で撮
像して得られた画像データの第2明度値とから、広ダイ
ナミックレンジでの合成明度値を演算する演算手段と、 前記演算手段により演算された合成明度値を前記画素に
対応するアドレスへ記憶する第2画像メモリと、 前記第1の時間区間においては、前記第2画像メモリに
記憶された前記合成明度値を選択し、前記第2の時間区
間においては、前記演算手段により演算された前記合成
明度値を選択して、出力する選択手段とを有する撮像装
置。
1. An image pickup apparatus for picking up an object with different exposure amounts and combining the obtained image data to obtain an image with a wide dynamic range, comprising: an image pickup element for picking up an object; The object is imaged by changing the amount in two stages, an image captured with a first exposure amount is output in a first time interval, and image data captured with a second exposure amount is output in a second time period. Imaging control means for controlling output from an imaging element; and a first image memory for storing the image data imaged at the first exposure amount in an address corresponding to the pixel in the first time interval; In the second time interval, the image data imaged at the second exposure amount is sequentially read from the image sensor, and the image data imaged at the first exposure amount from the first image memory is read. The image data is read out, obtained by imaging with the first exposure value, the first brightness value of the image data obtained by imaging with the first exposure amount, and imaging with the second exposure amount in the second time interval output from the image sensor. Calculating means for calculating a combined brightness value in a wide dynamic range from the second brightness value of the image data obtained, and a second image memory for storing the combined brightness value calculated by the calculating means at an address corresponding to the pixel Selecting the combined brightness value stored in the second image memory in the first time section, and selecting the combined brightness value calculated by the calculation means in the second time section And an output selecting means.
【請求項2】 物体を異なる露光量で撮像し、得られる
画像データを合成することで広ダイナミックレンジの画
像を得るようにした撮像装置において、 物体を撮像する撮像素子と、 前記撮像素子に対する露光量をn段階以上(n≧3)に
変化させて物体を撮像し、第1の時間区間から第nの時
間区間では、それぞれ、第1の露光量から第nの露光量
で撮像した画像を出力するように制御する撮像制御手段
と、 前記画像データを画素に対応して記憶する画像メモリ
と、 前記画像メモリに対して各画素に対応するアドレスへの
画像データの書込に先立ってそのアドレスの画像データ
を読出すメモリ制御手段と、 第m(2≦m≦n)の時間区間において、前記画像メモ
リおよび前記撮像素子からデータを受け取り、画像メモ
リから読出された明度値と、前記撮像素子から出力され
る第mの時間区間において第mの露光量で撮像して得ら
れた画像データの第m明度値とから、第mの露光量まで
の合成明度値を演算する演算手段と、 前記撮像素子の出力と前記演算手段の出力の一方を選択
して前記画像メモリに出力する第1選択手段と、 前記画像メモリの出力と前記演算手段の出力の一方を選
択して出力する第2選択手段と、 第1の時間区間では、前記第1選択手段により前記撮像
素子の出力を選択してその出力を前記画像メモリに記憶
し、前記第2選択手段により前記画像メモリの出力を選
択し、第nの時間区間では、前記第1選択手段により前
記演算手段の出力を選択してその出力を前記画像メモリ
に記憶し、前記第2選択手段により前記演算手段の出力
を選択し、第2の時間区間から第n−1の時間区間で
は、前記第1選択手段により前記演算手段の出力を選択
してその出力を前記画像メモリに記憶し、前記第2選択
手段を入力と出力とを遮断した状態とするように制御す
る制御手段とから成ることを特徴とする撮像装置。
2. An image pickup apparatus for picking up an object with different exposure amounts, and combining the obtained image data to obtain an image with a wide dynamic range. The object is imaged by changing the amount to at least n steps (n ≧ 3). During the first to n-th time intervals, the images captured at the first to n-th exposure amounts are respectively obtained. Imaging control means for controlling output of the image data; an image memory for storing the image data corresponding to each pixel; and an address of the image memory prior to writing the image data to an address corresponding to each pixel. Memory control means for reading out the image data, and for the m-th (2 ≦ m ≦ n) time interval, receiving the data from the image memory and the image sensor and reading the brightness read from the image memory And calculating the combined brightness value up to the m-th exposure amount from the m-th brightness value of the image data obtained by imaging with the m-th exposure amount in the m-th time section output from the image sensor. Computing means; first selecting means for selecting one of the output of the image sensor and the output of the computing means and outputting to the image memory; selecting one of the output of the image memory and the output of the computing means; A second selecting means for outputting, and in a first time section, an output of the image pickup device is selected by the first selecting means, the output is stored in the image memory, and an output of the image memory is stored by the second selecting means. Selecting an output, in an n-th time section, selecting the output of the calculating means by the first selecting means, storing the output in the image memory, and selecting the output of the calculating means by the second selecting means And from the second time interval In the (n-1) -th time section, the output of the calculating means is selected by the first selecting means, the output is stored in the image memory, and the input and output of the second selecting means are cut off. An imaging apparatus comprising: a control unit configured to perform control as described above.
【請求項3】 物体を異なる露光量で撮像し、得られる
画像データを合成することで広ダイナミックレンジの画
像を得るようにした撮像装置において、 物体を撮像する撮像素子と、 前記撮像素子に対する露光量をn段階以上(n≧3)に
変化させて物体を撮像し、第1の時間区間から第nの時
間区間では、それぞれ、第1の露光量から第nの露光量
で撮像した画像を出力するように制御する撮像制御手段
と、 画像データを画素に対応して記憶する並列配置された第
1画像メモリおよび第2画像メモリと、 前記第1画像メモリに対して各画素に対応するアドレス
への画像データの書込に先立ってそのアドレスの画像デ
ータを読み出すメモリ制御手段と、 m(2≦m≦n)の時間区間において、前記第1画像
メモリおよび前記撮像素子からデータを受け取り、前記
第1画像メモリから読出された明度値と、前記撮像素子
から出力される第mの露光量で撮像して得られた画像デ
ータの第m明度値とから、第mの露光量までの合成明度
値を演算する演算手段と、 前記撮像素子の出力と前記演算手段の出力の一方を選択
して前記第1画像メモリに出力する第1選択手段と、 前記第2画像メモリの出力と、前記演算手段の出力の一
方を選択して出力する第2選択手段と、 1の時間区間では、前記第1選択手段により前記撮像
素子の出力を選択してその出力を前記第1画像メモリに
記憶し、第s(2≦s≦n−1)の時間区間において、
前記第1選択手段により前記演算手段の出力を選択して
その出力を前記第1画像メモリに記憶し、第nの時間区
間において、前記第1選択手段により前記演算手段の出
力を選択してその出力を前記第2画像メモリに記憶し、
第p(1≦p≦n−1)の時間区間においては、前記第
選択手段により、前記第2画像メモリの出力を選択
し、第nの区間においては、前記第2選択手段により、
前記演算手段の出力を選択するよう制御する制御手段、 とからなることを特徴とする撮像装置。
3. An image obtained by imaging an object with different exposure amounts
By combining image data, images with a wide dynamic range
In an image pickup apparatus for obtaining an image, an image pickup element for picking up an object and an exposure amount for the image pickup element are set to n or more stages (n ≧ 3).
The object is imaged by changing it, and from the first time interval to the n-th time
In the interval, the first exposure to the n-th exposure
Control means for controlling output of an image picked up by the camera
And a second parallel arrangement for storing image data corresponding to pixels.
One image memory and a second image memory, and an address corresponding to each pixel with respect to the first image memory
Prior to writing the image data to the
Data control means for reading data from the first image memory and the image sensor in the m-th (2 ≦ m ≦ n) time interval, and a brightness value read from the first image memory; Calculating means for calculating a combined brightness value up to the m-th exposure value from an m-th brightness value of image data obtained by imaging with the m-th exposure amount output from the imaging device; and Select one of the output and the output of the calculation means
A first selecting means for outputting to the first image memory, an output of the second image memory, and an output of the calculating means.
A second selection means for selecting whichever, in the first time interval, and stores the output in the first image memory by selecting the output of the imaging device by said first selecting means, the s ( In the time interval of 2 ≦ s ≦ n−1),
The output of the calculating means is selected by the first selecting means, the output is stored in the first image memory, and the output of the calculating means is selected by the first selecting means in an n-th time interval. Storing the output in said second image memory;
In the first p (1 ≦ p ≦ n- 1) of the time interval, by said second selecting means selects the output of the second image memory, in the zone of the n, by the second selection means,
Control means for controlling the output of the calculation means to be selected .
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