CN1672403A - 数字静态照相装置、摄像装置和信息终端装置 - Google Patents

数字静态照相装置、摄像装置和信息终端装置 Download PDF

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Abstract

在电子快门、镜头光圈和自动增益控制的图像拾取设备控制系统中获得不受活点影响的自动曝光调节控制，而不对垂直OP的暗电流、暗噪声的状态和垂直OP的有缺陷像素中的变化采取措施，并且即使发生了没有达到饱和电平的弱活点现象，也能够精确地计算活点量。因此，当检测到活点时，测量第一电子快门速度和第一镜头光圈值，并且在图像拾取单元的有效像素区域的预定颜色测量范围中分别测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值，将电子快门速度减慢到预定量，从而变成与在第一电子快门速度和第一镜头光圈值的曝光亮相同的曝光量，并且将镜头光圈仅缩小到这个数量，从而测量所述颜色测量范围中的红、绿和蓝的第二颜色信息积分值，并且根据所述红、绿和蓝的颜色积分值来计算活点量。

Description

数字静态照相装置、摄像装置和信息终端装置
技术领域
本发明涉及数字静态照相装置、摄像装置和包括数字静态照相机的信息终端装置。
背景技术
当通过使用诸如CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)的固态图像传感器的数字静态照相装置拾取太阳、荧光灯或其它高亮对象的图像时，在图像屏幕上的垂直方向上出现条形的亮线。这叫做活点(smear)现象。导致活点现象，从而当表面成像拾取设备的每个光二极管(光电转换元件)中产生的电荷被垂直传输线传输并被读出时，入射光量较大的部分的电荷涌挤到垂直传输线处，或者通过用入射光直接照亮垂直传输线而在垂直传输线上产生电荷。
在数字静态照相机的电子快门、自动曝光调节和AGC的图像拾取器件控制系统中，由于活点产生的电荷未包含在初始入射光(有效信号分量)的电荷中，因此该活点被自动曝光(AE)调节控制识别为亮对象，这引起了曝光不足的问题。另外，由于不管自动白平衡(AWB)控制的对象的颜色平衡如何而产生了活点，所以颜色平衡算术误差出现，并且根据活点数量而引起恶化自动白平衡的问题。因此，为了增加自动曝光调节控制和自动白平衡控制的精确度，已经尝试从CCD的输出数据中消除活点数据。传统上，执行一种从垂直OP(optical black，光学黑体)的输出电平中获取活点数量的方法，所述垂直OP是有效像素区域外部的阴影像素区域。
在照相机信号处理系统中，活点现象使照相机图像信号的质量恶化，结果，在监视器的屏幕上的垂直方向中出现条形线，这极大地使眼睛不适。因此，必需从CCD的输出数据中消除活点数据。传统上，已经执行从垂直OP(光学黑体)的输出电平中获取活点数量的方法，所述垂直OP是有效像素区域外部的阴影像素区域。
然而，当从为有效像素区域外部的阴影像素区域的垂直OP的输出电平中发现活点数量时，必须考虑垂直OP的暗电流、暗噪声的状态(behaveior)和垂直OP的有缺陷像素中的变化，而对于该变化难以采取防范措施。另外，需要放大电路配置来解决上述问题，这引起了增加电功耗的另一个问题。而且，也难以精确地检测没有达到饱和电平的弱活点现象的发生。
发明内容
鉴于此，本发明旨在提供一种数字静态照相装置、包括该数字静态照相机的摄像装置、和包括该数字静态照相机的信息终端装置，在所述数字静态照相装置中，即使发生了没有达到饱和电平的弱活点现象，也能够在数字静态照相机的电子快门、自动曝光调节和AGC的图像拾取器件系统中精确地计算活点数量，而不对垂直光学黑体的暗电流、暗噪声的状态和垂直光学黑体的有缺陷像素中的变化执行防范措施，并且自动曝光调节控制和自动白平衡控制不受活点的影响。
而且，本发明旨在提供一种数字静态照相装置、包括该数字静态照相机的摄像装置、和包括该数字静态照相机的信息终端装置，在所述数字静态照相装置中，即使发生了没有达到饱和电平的弱活点现象，也能够在照相机信号处理系统中精确地计算活点数量并能够减少包含在照相机图像信号中的活点分量，而不对垂直光学黑体的暗电流、暗噪声的状态和垂直光学黑体的有缺陷像素中的变化执行防范措施。
本发明的第一方面是一种数字静态照相装置，包括：图像拾取部件；电子快门；镜头光圈部件；活点检测部件，用于检测来自所述图像拾取部件的信号中的活点；关于所述电子快门的电子快门速度测量和控制部件；关于所述镜头光圈部件的镜头光圈值测量和控制部件；自动曝光调节控制部件，用于控制所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件；自动增益控制部件，用于自动控制来自所述图像拾取部件的图像信号的增益；第一颜色信息积分值测量部件，用于当所述活点检测部件检测到活点时，在所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件来测量所述电子快门的第一电子快门速度和所述镜头光圈部件的第一镜头光圈值的条件下，在所述图像拾取部件的有效像素区域的预定颜色测量范围中分别测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值；第二颜色信息积分值测量部件，用于在下述条件下在所述颜色测量范围中分别测量所述红、绿和蓝的第二颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度增加到预定数量以便获得与所述第一电子快门速度和所述第一镜头光圈值的曝光量相同的曝光量，从而在所述自动增益控制部件的增益被固定的条件下，通过所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈加大到所述数量；和活点量计算部件，用于通过来自所述第一和第二颜色信息积分值测量部件的所述红、绿和蓝的所述第一和第二颜色信息积分值来计算活点量。
根据本发明的第一方面，使用图像拾取部件和第一颜色信息积分值测量部件，当已经由活点检测部件检测到活点时，通过电子快门速度测量和控制部件及镜头光圈测量和控制部件来测量电子快门的第一电子快门速度和镜头光圈部件的第一镜头光圈值，并且在自动曝光部件被固定的情况下，在所述图像拾取部件的有效像素区域的预定颜色测量范围中测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值；使用第二颜色信息积分值测量部件，在所述自动曝光调节控制部件被固定的条件下，通过所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度增加到预定数量以便获得与所述第一电子快门速度和所述第一镜头光圈值的曝光量相同的曝光量，并且通过所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈仅加大到所述数量，并且在所述自动曝光调节控制部件被固定的条件下，在所述有效像素区域的颜色测量范围中分别测量所述红、绿和蓝的第二颜色信息积分值；并且通过活点数量计算部件使用来自所述第一和第二颜色信息积分值测量部件的所述红、绿和蓝的所述第一和第二颜色信息积分值来计算活点量。
本发明的第二方面是一种包括具有与本发明的第一方面相同配置的数字静态照相机的摄像装置。
本发明的第三方面是一种包括具有与本发明的第一方面相同配置的数字静态照相机的信息终端装置。
本发明的第四方面是根据本发明第一方面的数字静态照相装置，其中所述测量和控制部件两者通过从自动曝光调节条件下的积分值中减去所述活点数量计算部件计算的活点数量来自动调节曝光，并且通过从自动白平衡调节的数量的积分值中减去所述活点数量计算部件计算的活点数量来自动调节白平衡。
本发明的第五方面是一种包括具有与本发明的第四方面相同配置的数字静态照相机的摄像装置。
本发明的第六方面是一种包括具有与本发明的第四方面相同配置的数字静态照相机的信息终端装置。
本发明的上述第一到第六方面涉及数字静态照相机的电子快门、自动曝光调节和AGC的图像拾取器件控制系统。
本发明的第七方面是一种数字静态照相装置，包括：图像拾取部件；电子快门；镜头光圈部件；活点检测部件，用于检测来自所述图像拾取部件的信号中的活点；关于所述电子快门的电子快门速度测量和控制部件；关于所述镜头光圈部件的镜头光圈值测量和控制部件；自动曝光调节控制部件，用于控制所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件；自动增益控制部件，用于自动控制来自所述图像拾取部件的图像信号的增益；第一颜色信息积分值测量部件，用于当所述活点检测部件检测到活点时，在所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件来测量所述电子快门的第一电子快门速度和所述镜头光圈部件的第一镜头光圈值的条件下，在所述图像拾取部件的有效像素区域的预定颜色测量范围中分别测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值；第二颜色信息积分值测量部件，用于在下述条件下在所述颜色测量范围中分别测量所述红、绿和蓝的第二颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度增加到预定数量以便获得与所述第一电子快门速度和所述第一镜头光圈值的曝光量相同的曝光量，从而在所述自动增益控制部件的增益被固定的条件下，通过所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈缩小到所述数量；和活点量计算部件，用于使用来自所述第一和第二颜色信息积分值测量部件的所述红、绿和蓝的所述第一和第二颜色信息积分值来计算活点量。
本发明的第八方面是一种包括具有与本发明的第七方面相同配置的数字静态照相机的摄像装置。
本发明的第九方面是一种包括具有与本发明的第七方面相同配置的数字静态照相机的信息终端装置。
本发明的上述第七到第九方面涉及照相机信号处理系统。
本发明的第十方面是根据本发明的第七方面的数字静态照相装置，其中所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度减小到具有相同曝光量的固定数量，直到由所述活点数量计算部件计算的活点数量变小，所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈缩小到所述数量，并且重复这些操作。
本发明的第十一方面是一种包括具有与本发明的第十方面相同配置的数字静态照相机的摄像装置。
本发明的第十二方面是一种包括具有与本发明的第十方面相同配置的数字静态照相机的信息终端装置。
本发明的第十三方面是根据本发明第一方面的数字静态照相装置，其中所述测量和控制部件两者包括：多划分颜色测量部件；和活点检测范围指定部件，用于指定其中在多划分颜色测量的每个范围中由所述活点数量计算部件执行活点数量计算的活点检测范围。
本发明的第十四方面是一种包括具有与本发明的第十三方面相同配置的数字静态照相机的摄像装置。
本发明的第十五方面是一种包括具有与本发明的第十三方面相同配置的数字静态照相机的信息终端装置。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的数字静态照相装置的示例的方框图；
图2是CCD的光接收表面的区域的示例的图，所述CCD作为用于图1的数字静态照相装置的图像拾取部件；
图3是根据本发明实施例的数字静态照相装置中的活点数量计算的流程图；和
图4是根据本发明实施例的数字静态照相装置中的活点数量计算的流程图。
具体实施方式
下面参考附图来详细解释本发明的数字静态照相装置的实施例。
首先，参考图1解释数字静态照相设备的整个配置。数字11表示作为图像拾取部件(成像器)的固态图像传感器，此处使用CCD(电荷耦合器件)。数字10表示图像拾取镜头。将来自CCD 11的图像信号提供给图像拾取电路12。图像拾取电路12包括CDS(Correlated Double Sampling，相关复式取样)电路、AGC(自动增益控制)电路、A/D转换器和其它。将来自图像拾取电路2的输出信号提供给信号处理电路14。然后，CCD 11、图像拾取电路12和信号处理电路14组成图像拾取系统。
将来自CCD 11的图像信号提供给其中检测活点的活点检测电路20，并且将来自活点检测电路20的活点检测信号提供给活点数量计算电路21，并计算活点数量。将来自活点检测电路20的活点检测信号提供给定时发生器17以及AE(自动曝光)算术和控制电路15。将来自活点数量计算电路21的活点数量信号提供给AE算术和控制电路15。将来自AE算术和控制电路15的AE控制信号提供给图像拾取镜头10、CCD 11和图像拾取电路12。将来自AE算术和控制电路15的控制信号提供给定时发生器17，并且在定时发生器17中生成各种定时信号，并将生成的定时信号提供给CCD 11以及AE算术和控制电路15。
将图像拾取电路12的输出信号提供给积分电路13，并且将积分输出提供给AWB(自动白平衡)算术和控制电路16。将来自AWB算术和控制电路16的控制信号提供给信号处理电路14、积分电路13、和活点数量计算电路21。将来自活点数量计算电路21的活点数量信号提供给AWB算术和控制电路16。将来自积分电路13的积分输出提供给AE算术和控制电路15，并且将来自AE算术和控制电路15的控制信号提供给积分电路13。积分电路13、AE算术和控制电路16、定时发生器17、活点检测电路20和活点计算电路21组成积分算术控制系统。此外，积分算术控制系统包括自动对焦算术和控制电路。
将来自信号处理电路14的图像信号提供给显示系统18，并显示图像，还将图像信号提供给记录系统以便记录在外部记录介质中。接着，解释图1的照相装置拍照时的操作。原色过滤器(未示出)被附加在CCD(成像器)11的前端，并且对象的光图像通过图像拾取镜头10和原色过滤器输入CCD 11的图像拾取表面。原色过滤器是一种光过滤器，其中红、绿和蓝的过滤器部分以马赛克(mosaic)形状排列。代替这一原色过滤器，也可以使用补色光过滤器，其中以马赛克形状排列黄、青、品红和绿的过滤器部分。
CCD 11对通过镜头10输入的对象的光图像执行光电转换，以便生成图像信号(电荷)，并且用光栅扫描方法输出所产生的图像信号。将输出图像信号提供给图像拾取电路12，并且在通过CDS电路消除噪声和通过AGC电路执行增益调节之后，将信号提供给A/D转换器，并将模拟图像信号转换成数字图像信号(图像数据)。
信号处理电路14对于从图像拾取电路12输出的图像数据执行信号处理，例如伽马处理、颜色分离处理、和比例为4∶2∶2的YUV转换，并且生成包括强度信号数据和色度信号数据的图像数据。
将来自信号处理电路14的图像数据提供给诸如LCD(液晶显示器)等的显示系统18，并执行图像显示，还将数据提供给记录系统19并将其记录在诸如记忆棒的外部记录介质中。
接着，解释积分算术控制系统的操作。将从图像拾取系统的图像拾取电路12输出的数字图像信号提供给图像拾取系统的信号处理电路14并且还提供给积分电路13。积分电路13对一个屏幕的曝光检测范围部分中的数字信号进行积分，并且生成自动曝光调节积分值的信号来执行对应于对象的亮度的自动曝光(AE)调节，并且将所生成的信号提供给AE算术和控制电路15。而且，积分电路13对一个屏幕的三色R(红)、G(绿)和B(蓝)的颜色信息检测范围部分中的数字信号进行积分，并且生成自动白平衡控制积分值的信号来执行对应于对象的颜色信息的自动白平衡控制，并且将信号提供给AWB算术和控制电路16。可以分别提供多个上述曝光检测范围和多个颜色信息检测范围。
AE算术和控制电路15与来自定时发生器17的定时信号同步地控制镜头10的镜头光圈部件的镜头光圈值和CCD 11的电子快门的电子快门速度，以便当在记录系统19中执行图像记录时，获得适当的亮度和曝光量。而且，AE算术和控制电路15控制图像拾取电路12内的AGC电路的增益控制和积分电路13的积分操作。
AWB算术和控制电路16与来自定时发生器17的定时信号同步地控制信号处理电路14中的R(红)信号的增益和B(蓝)信号的增益，以便在记录系统19中执行图像记录时，获得适当的白平衡。
接着，解释活点检测电路20的操作。此处，参考图2，图2示出了CCD11的光接收表面区域，并且在垂直OP(光学黑体)2中提供活点检测框架3。活点检测框架3是其中检测到垂直OP(光学黑体)2的输出电平的区域，在所述垂直OP是入射有效区域5以外的阴影像素区域。
尽管在CCD 11的入射有效区域的上边提供了活点检测框架3，但是也可以在入射有效区域5的下边提供框架。此处注意，数字4表示水平OP。
当输出到活点检测框架3中像素区域的信号电平在预定阈值之内时，即，当电平高于第一阈值电平并低于第二阈值电平时，活点检测电路20检测活点。换句话说，认为当输出到活点检测框架3中的像素区域的信号电平是第一阈值电平或更低，或者是第二阈值电平或更高时，没有出现活点。
同时，当检测到活点时，打开活点数量计算模式，以便使活点计算电路21操作。当未检测到活点时，关闭活点数量计算模式，并且不使活点计算电路21操作。
具体地，于是，活点检测电路20充当判断部件来决定是否执行活点数量的计算。进一步地，可以在活点检测电路20中执行活点数量的积分和活点数量的计数。
下面解释数字静态照相机的电子快门、自动曝光调节和AGC的图像拾取器系统中的活点数量计算。参考图3的流程图来解释当活点数量计算模式打开时通过活点数量计算部件21计算活点数量的方式的一个示例。在步骤ST-1，测量目前电子快门的快门速度、镜头光圈的光圈、即，镜头的F值以及红信号、绿信号和蓝信号的R、G和B的积分值，随后固定自动曝光调节(AE)控制。快门速度例如为1/500(秒)，F值例如为5.6。红信号、绿信号和蓝信号的R、G和B的积分值(相对值)例如分别是R＝105，G＝205和B＝57.5。
在步骤ST-2，固定AGC增益，将电子快门的快门速度设定为步骤ST-1中的电子快门的速度的一半，并且将F值加大一个光圈数，固定自动曝光调节，并且测量此时的红信号、绿信号和蓝信号的R′、G′和B′的积分值。例如，快门速度是1/1000(秒)，F值是4.0。R′、G′和B′分别是R′＝125，G′＝230和B′＝72.5。
在步骤ST-3，使用下面等式1{从图3中(α)}，基于分别在步骤ST-1和ST-2测量的红信号、绿信号和蓝信号的积分值R、G、B和R′、G′、B′来计算活点数量x。
[等式1]
(R-x)∶(G-x)∶(B-x)＝(R′-2x)∶(G′-2x)∶(B′-2x)
上面，即使当固定自动曝光调节时电子快门的快门速度被设定为一半，活点数量也不改变。接着，当F值放大一个光圈数时，活点数量变成初始值的两倍。
这是因为在CCD 11内的垂直寄存器(垂直传输通路)中出现了活点并与传感器部分无关并且仅取决于照射到由镜头光圈确定的CCD传感器的表面的入射光的数量。
即使在步骤ST-2当固定自动曝光调节控制时，电子快门的快门速度被设定为一半并且执行F值加大一个光圈数的操作，对象的有效信号分量与在步骤ST-1的有效信号分量也相同，因此在照相时不会发生不便。
在步骤ST-3中的活点数量x的计算是根据上述等式1来计算的并且分别以下面的等式2到4来表示。
[等式2]
x＝(R′·G-R·G′)/(R′+2G-2R-G′)
[等式3]
x＝(B′·G-B·G′)/(B′+2G-2B-G′)
[等式4]
x＝(R′·B-R·B′)/(R′+2B-2R-B′)
使用活点数量的这些等式2到4，可以获得活点数量，因为在拾取相同对象的图像的同时，在步骤ST-1中的积分值R、G和B的比率以及在步骤ST-2中的积分值R′、G′和B′的比率相同。
接着，在下列等式5中示出根据等式1衍生等式2的活点数量x的方法。
[等式5]
(R-x)/(G-x)＝(R′-2x)/(G′-2x)
(R-x)·(G′-2x)＝(R′-2x)/(G-x)
R·G′-2R·x-G′·x+2x2＝R′·G-R′·x-2G·x+2x2
R·G′-2R·x-G′·x＝R′·G-R′·x-2G·x
R′·x+2G·x-2R·x-G′x＝R′·G-R·G′
x·(R′+2G-2R-G′)＝R′·G-R·G′
因此，x＝(R′·G-R·G′)/(R′+2G-2R-G′)
接着，在下列等式6中示出根据等式1衍生等式3的活点数量x的方法。
[等式6]
(B-x)/(G-x)＝(B′-2x)/(G′-2x)
(B-x)·(G′-2x)＝(B′-2x)/(G-x)
B·G′-2B·x-G′·x+2x2＝B′·G-B′·x-2G·x+2x2
B·G′-2B·x-G′·x＝B′·G-B′·x-2G·x
B′·x-2G·x-2B·x-G′·x＝B′·G-B·G′
x·(B′+2G-2B-G′)＝B′·G-B·G′
因此，x＝(B′·G-B·G′)/(B′+2G-2B-G′)
接着，在下列等式7中示出根据等式1衍生等式4的活点数量x的方法。
[等式7]
(B-x)/(R-x)＝(B′-2x)/(R′-2x)
(R-x)·(B′-2x)＝(R′-2x)/(B-x)
R·B′-2R·x-B′·x+2x2＝R′·B-R′·x-2B·x+2x2
R·B′-2R·x-B′·x＝R′·B-R′·x-2B·x
R′·x+2B·x-2R·x-B′·x＝R′·B-R·B′
x·(R′+2B-2R-B′)＝R′·B-R·B′
因此，x＝(R′·B-R·B′)/(R′+2B-2R-B′)
活点数量计算电路21输出通过上面等式获得的活点数量x，并且将该数量发送至AE算术和控制电路15。AE算术和控制电路15可以通过从AE积分值减去活点数量x来执行不受活点数量的影响的AE控制，而不会损坏精确度。
而且，将计算的活点数量x提供给AWB算术和控制电路16。AWB算术和控制电路16可以通过从AE积分值减去活点数量x来执行不受活点数量的影响的AWB控制，而不会损坏精确度。
在通过检测活点和在每个范围中执行活点数量计算而在每个多划分范围中执行颜色测量的情况下，可以识别已经出现了活点的范围。在这种情况下，可以避免活点检测范围来执行AE控制和AWB控制。
在上述实施例中，解释了数字静态照相装置的示例；然而，本发明可应用于包括数字静态照相机的摄像装置和包括数字静态照相机的信息终端。
本发明不仅可应用于AE控制和AWB控制，还可应用于AF(自动对焦)控制。
在下文，解释照相机信号处理系统中的活点减少操作。当活点数量计算模式打开时，通过活点数量计算部件21来执行活点数量的计算，如图4的流程图所示。在步骤ST-11，测量目前电子快门的快门速度、镜头光圈部件的光圈值、即，镜头的F值以及红信号、绿信号和蓝信号的R、G和B的积分值，随后固定自动曝光调节(AE)控制。这时的快门速度例如为1/500(秒)，F值例如为5.6。红信号、绿信号和蓝信号的R、G和B的积分值(相对值)例如分别是R＝125，G＝230和B＝72.5。
在步骤ST-12，固定AGC增益，将电子快门的快门速度设定为步骤ST-11中的速度的两倍；将F值缩小一个光圈数；固定自动曝光调节；并且在这时，测量红信号、绿信号和蓝信号的R′、G′和B′的积分值。这时快门速度是1/250(秒)，F值是8.0。R′、G′和B′例如分别是R′＝105，G′＝205和B′＝57.5。
在步骤ST-13，使用下面等式1{从图4中(β)}，基于分别在步骤ST-11和ST-12测量的红信号、绿信号和蓝信号的R、G、B和R′、G′、B′的积分值来计算活点数量x。
[等式8]
(R-x)∶(G-x)∶(B-x)＝(R′-x/2)∶(G′-x/2)∶(B′-x/2)
上面，即使固定自动曝光调节时电子快门的快门速度被设定为速度的两倍，活点数量也不改变。接着，当F值缩小一个光圈数时，活点数量变成初始值的一半。
这是因为在CCD 11内的垂直寄存器(垂直传输通路)中出现了活点并与传感器部分无关，因此该活点仅取决于照射到由镜头光圈确定的CCD传感器的表面的入射光的数量。
在步骤ST-12，即使当固定自动曝光调节控制时电子快门的快门速度被设定为所述速度的两倍和执行F值缩小一个光圈数的操作，在照相时也不会发生不便，因为对象的有效信号分量与在步骤ST-11的有效信号分量相同。
在步骤ST-13中活点数量x是通过上述等式8来计算的，并且分别以下面的等式9到11来表示。
[等式9]
x＝(R′·G-R·G′)/(R′+G/2-R/2-G′)
[等式10]
x＝(B′·G-B·G′)/(B′+G/2-B/2-G′)
[等式11]
x＝(R′·B-R·B′)/(R′+B/2-R/2-B′)
使用活点数量的这些等式9到11，可以获得活点数量，因为在拾取相同对象的图像的同时，在步骤ST-11中的积分值R、G和B的比率以及在步骤ST-12中的积分值R′、G′和B′的比率相同。
接着，在下列等式12中示出根据等式8衍生等式9的活点数量x的方法。
[等式12]
(R-x)/(G-x)＝(R′-x/2)/(G′-x/2)
(R-x)·(G′-x/2)＝(R′-x/2)·(G-x)
R·G′-R·x/2-G′·x+x2/2＝R′·G-R′·x-G·x/2+x2/2
R·G′-R·x/2-G′·x＝R′·G-R′·x-G·x/2
R′·x+G·x/2-R·x/2-G′x＝R′·G-R·G′
x·(R′+G/2-R/2-G′)＝R′·G-R·G′
因此，x＝(R′·G-R·G′)/(R′+G/2-R/2-G′)
接着，在下列等式13中示出根据等式8衍生等式10的活点数量x的方法。
(B-x)/(G-x)＝(B′-x/2)/(G′-x/2)
(B-x)·(G′-x/2)＝(R′-x/2)·(G-x)
B·G′-B·x/2-G′·x+x2/2＝B′·G-B′·x-G·x/2+x2/2
B·G′-B·x/2-G′·x＝B′·G-B′·x-G·x/2
B′·x+G·x/2-B·x/2-G′·x＝B′·G-B·G′
x·(B′+G/2-B/2-G′)＝B′·G-B·G′
因此，x＝(B′·G-B·G′)/(B′+G/2-B/2-G′)
接着，在下列等式14中示出根据等式8衍生等式11的活点数量x的方法。
(B-x)/(R-x)＝(B′-x/2)/(R′-x/2)
(R-x)·(B′-x/2)＝(R′-x/2)·(B-x)
R·B′-R·x/2-B′·x+x2/2＝R′·B-R′·x-B·x/2+x2/2
R·B′-R·x/2-B′·x＝R′·B-R′·x-B·x/2
R′·x+B·x/2-R·x/2-B′x＝R′·B-R·B′
x·(R′+B/2-R/2-B′)＝R′·B-R·B′
因此，x＝(R′·B-R·B′)/(R′+B/2-R/2-B′)
活点数量计算电路21输出通过上面等式获得的活点数量x，并且将该数量发送至AE算术和控制电路15。在AE算术和控制电路15中，重复将电子快门速度设定为具有相同曝光量的速度的两倍并且将镜头光圈缩小一个光圈数的操作，直到活点数量x变小。
下面示出用于重复的条件。直到未满足下列三个条件中的任意一个：
(1)直到活点数量变成预定数量或更少
(2)直到刚刚镜头光圈值使小光圈模糊之前，或
(3)直到刚刚快门速度变慢之前，执行上面的操作。可以是不需要这些条件的情况。另外，可以将预定条件添加到上述条件。
于是，条件(1)中的预定值被指定为这样一个数量，即具有该数量，在监视器屏幕上的图像信号的活点元素变得难以觉察。
而且，条件(2)的小光圈模糊表示当镜头光圈缩小到例如针孔条件时通过衍射现象在图像中出现的模糊，并且为了避免这种模糊，将镜头光圈缩小到刚刚在小光圈模糊之前的状态。
另外，还可以使用减少光量以延迟小光圈模糊出现的ND(Neutral Density，中间密度)滤光器。
而且，对于条件(3)，当电子快门速度在慢速快门范围之内时，易于出现图像偏移，从而恶化图像，因此使电子快门速度延迟，直到刚刚进入慢速快门之前。
因此，能够抑止照相机图像信号的图像质量恶化，因为即使活点数量没有完全消失也可以将活点元素减少在相当的比率。
使用上述配置，由于不需要对垂直光学黑体的暗电流、暗噪声的状态和垂直光学黑体的有缺陷像素中的变化采取措施，不需要大规模电路，因此能够抑制功耗。另外，即使发生了没有达到饱和电平的弱活点现象，也能够精确地计算活点数量，并且减少照相机图像信号的活点分量，以便防止照相机图像信号的图像质量恶化。
根据本发明，可以获得所述数字静态照相装置，其中即使发生了没有达到饱和电平的弱活点现象，也能够精确地计算活点数量，而不用对垂直光学黑体的暗电流、暗噪声的状态和垂直光学黑体的有缺陷像素中的变化采取措施，从而获得不受活点影响的自动曝光调节控制和自动白平衡控制。
进一步地，根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的摄像装置。
进一步地，根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的信息终端装置。
根据本发明，可以获得所述数字静态照相装置，其中即使发生了没有达到饱和电平的弱活点现象，也能够精确地计算活点数量，而不用对垂直光学黑体的暗电流、暗噪声的状态和垂直光学黑体的有缺陷像素中的变化采取措施，从而获得不受活点影响的自动曝光调节控制和自动白平衡控制。
根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的摄像装置。
根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的信息终端装置。
根据本发明，可以获得所述数字静态照相装置，其中即使发生了没有达到饱和电平的弱活点现象，也能够精确地计算活点数量，而不用对垂直光学黑体的暗电流、暗噪声的状态和垂直光学黑体的有缺陷像素中的变化采取措施，从而减少照相机图像信号中包含的活点元素。
根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的摄像装置。
根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的信息终端装置。
根据本发明，可以获得所述数字静态照相装置，其中即使发生了没有达到饱和电平的弱活点现象，也能够精确地计算活点数量，而不对垂直光学黑体的暗电流、暗噪声的状态和垂直光学黑体的有缺陷像素中的变化采取措施，从而减少照相机图像信号中包含的活点元素。
根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的摄像装置。
根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的信息终端装置。
根据本发明，可以获得能够识别出现活点的范围的数字静态照相装置。
根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的摄像装置。
根据本发明，可以获得包括具有如上所述的相同效率的数字静态照相机的信息终端装置。

Claims (15)

1.一种数字静态照相装置，包括：
图像拾取部件；
电子快门；
镜头光圈部件；
活点检测部件，用于检测来自所述图像拾取部件的图像信号中的活点；
关于所述电子快门的电子快门速度测量和控制部件；
关于所述镜头光圈部件的镜头光圈值测量和控制部件；
自动曝光调节控制部件，用于控制所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件；
自动增益控制部件，用于自动控制来自所述图像拾取部件的图像信号的增益；
第一颜色信息积分值测量部件，用于当所述活点检测部件检测到活点时，在下述条件下在所述图像拾取部件的有效像素区域的预定颜色测量范围中分别测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件来测量所述电子快门的第一电子快门速度和所述镜头光圈部件的第一镜头光圈值；
第二颜色信息积分值测量部件，用于在下述条件下在所述颜色测量范围中分别测量所述红、绿和蓝的第二颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度增加到预定数量以便获得与所述第一电子快门速度和所述第一镜头光圈值的曝光量相同的曝光量，从而在所述自动增益控制部件的增益被固定的条件下，通过所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈加大到所述数量；和
活点量计算部件，用于通过来自所述第一和第二颜色信息积分值测量部件的所述红、绿和蓝的所述第一和第二颜色信息积分值来计算活点量。
2.一种包括数字静态照相装置的摄像装置，包括：
图像拾取部件；
电子快门；
镜头光圈部件；
活点检测部件，用于检测来自所述图像拾取部件的图像信号中的活点；
关于所述电子快门的电子快门速度测量和控制部件；
关于所述镜头光圈部件的镜头光圈值测量和控制部件；
自动曝光调节控制部件，用于控制所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件；
自动增益控制部件，用于自动控制来自所述图像拾取部件的图像信号的增益；
第一颜色信息积分值测量部件，用于当所述活点检测部件检测到活点时，在下述条件下在所述图像拾取部件的有效像素区域的预定颜色测量范围中分别测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件来测量所述电子快门的第一电子快门速度和所述镜头光圈部件的第一镜头光圈值；
第二颜色信息积分值测量部件，用于在下述条件下在所述颜色测量范围中分别测量所述红、绿和蓝的第二颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度增加到预定数量以便获得与所述第一电子快门速度和所述第一镜头光圈值的曝光量相同的曝光量，从而在所述自动增益控制部件的增益被固定的条件下，通过所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈加大到所述数量；和
活点量计算部件，用于通过来自所述第一和第二颜色信息积分值测量部件的所述红、绿和蓝的所述第一和第二颜色信息积分值来计算活点量。
3.一种包括数字静态照相装置的信息终端装置，包括：
图像拾取部件；
电子快门；
镜头光圈部件；
活点检测部件，用于检测来自所述图像拾取部件的图像信号中的活点；
关于所述电子快门的电子快门速度测量和控制部件；
关于所述镜头光圈部件的镜头光圈值测量和控制部件；
自动曝光调节控制部件，用于控制所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件；
自动增益控制部件，用于自动控制来自所述图像拾取部件的图像信号的增益；
第一颜色信息积分值测量部件，用于当所述活点检测部件检测到活点时，在下述条件下在所述图像拾取部件的有效像素区域的预定颜色测量范围中分别测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件来测量所述电子快门的第一电子快门速度和所述镜头光圈部件的第一镜头光圈值；
第二颜色信息积分值测量部件，用于在下述条件下在所述颜色测量范围中分别测量所述红、绿和蓝的第二颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度增加到预定数量以便获得与所述第一电子快门速度和所述第一镜头光圈值的曝光量相同的曝光量，从而在所述自动增益控制部件的增益被固定的条件下，通过所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈加大到所述数量；和
活点量计算部件，用于通过来自所述第一和第二颜色信息积分值测量部件的所述红、绿和蓝的所述第一和第二颜色信息积分值来计算活点量。
4.一种数字静态照相装置，包括：
图像拾取部件；
电子快门；
镜头光圈部件；
活点检测部件，用于检测来自所述图像拾取部件的图像信号中的活点；
关于所述电子快门的电子快门速度测量和控制部件；
关于所述镜头光圈部件的镜头光圈值测量和控制部件；
自动曝光调节控制部件，用于控制所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件；
自动增益控制部件，用于自动控制来自所述图像拾取部件的图像信号的增益；
第一颜色信息积分值测量部件，用于当所述活点检测部件检测到活点时，在下述条件下在所述图像拾取部件的有效像素区域的预定颜色测量范围中分别测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件来测量所述电子快门的第一电子快门速度和所述镜头光圈部件的第一镜头光圈值；
第二颜色信息积分值测量部件，用于在下述条件下在所述颜色测量范围中分别测量所述红、绿和蓝的第二颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度增加到预定数量以便获得与所述第一电子快门速度和所述第一镜头光圈值的曝光量相同的曝光量，从而在所述自动增益控制部件的增益被固定的条件下，通过所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈缩小到所述数量；和
活点量计算部件，用于通过来自所述第一和第二颜色信息积分值测量部件的所述红、绿和蓝的所述第一和第二颜色信息积分值来计算活点量。
5.一种包括数字静态照相装置的摄像装置，包括：
图像拾取部件；
电子快门；
镜头光圈部件；
活点检测部件，用于检测来自所述图像拾取部件的图像信号中的活点；
关于所述电子快门的电子快门速度测量和控制部件；
关于所述镜头光圈部件的镜头光圈值测量和控制部件；
自动曝光调节控制部件，用于控制所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件；
自动增益控制部件，用于自动控制来自所述图像拾取部件的图像信号的增益；
第一颜色信息积分值测量部件，用于当所述活点检测部件检测到活点时，在下述条件下在所述图像拾取部件的有效像素区域的预定颜色测量范围中分别测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件来测量所述电子快门的第一电子快门速度和所述镜头光圈部件的第一镜头光圈值；
第二颜色信息积分值测量部件，用于在下述条件下在所述颜色测量范围中分别测量所述红、绿和蓝的第二颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度增加到预定数量以便获得与所述第一电子快门速度和所述第一镜头光圈值的曝光量相同的曝光量，从而在所述自动增益控制部件的增益被固定的条件下，通过所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈缩小到所述数量；和
活点量计算部件，用于通过来自所述第一和第二颜色信息积分值测量部件的所述红、绿和蓝的所述第一和第二颜色信息积分值来计算活点量。
6.一种包括数字静态照相装置的信息终端装置，包括：
图像拾取部件；
电子快门；
镜头光圈部件；
活点检测部件，用于检测来自所述图像拾取部件的图像信号中的活点；
关于所述电子快门的电子快门速度测量和控制部件；
关于所述镜头光圈部件的镜头光圈值测量和控制部件；
自动曝光调节控制部件，用于控制所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件；
自动增益控制部件，用于自动控制来自所述图像拾取部件的图像信号的增益；
第一颜色信息积分值测量部件，用于当所述活点检测部件检测到活点时，在下述条件下在所述图像拾取部件的有效像素区域的预定颜色测量范围中分别测量红、绿和蓝的第一颜色信息积分值，所述条件为；所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件以及所述镜头光圈值测量和控制部件来测量所述电子快门的第一电子快门速度和所述镜头光圈部件的第一镜头光圈值；
第二颜色信息积分值测量部件，用于在下述条件下在所述颜色测量范围中分别测量所述红、绿和蓝的第二颜色信息积分值，所述条件为：所述自动曝光调节控制部件被固定、通过所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度增加到预定数量以便获得与所述第一电子快门速度和所述第一镜头光圈值的曝光量相同的曝光量，从而在所述自动增益控制部件的增益被固定的条件下，通过所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈缩小到所述数量；和
活点量计算部件，用于通过来自所述第一和第二颜色信息积分值测量部件的所述红、绿和蓝的所述第一和第二颜色信息积分值来计算活点量。
7.根据权利要求1所述的数字静态照相装置，其中
所述测量和控制部件两者通过从自动曝光调节条件下的积分值中减去所述活点数量计算部件计算的活点数量来自动调节曝光，并且通过从自动白平衡调节的数量的积分值中减去所述活点数量计算部件计算的活点数量来自动调节白平衡。
8.根据权利要求2所述的摄像装置，其中
所述测量和控制部件两者通过从自动曝光调节条件下的积分值中减去所述活点数量计算部件计算的活点数量来自动调节曝光，并且通过从自动白平衡调节的数量的积分值中减去所述活点数量计算部件计算的活点数量来自动调节白平衡。
9.根据权利要求3所述的信息终端装置，其中
所述测量和控制部件两者通过从自动曝光调节条件下的积分值中减去所述活点数量计算部件计算的活点数量来自动调节曝光，并且通过从自动白平衡调节的数量的积分值中减去所述活点数量计算部件计算的活点数量来自动调节白平衡。
10.根据权利要求4所述的数字静态照相装置，其中
所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度减小到具有相同曝光量的固定数量，直到由所述活点数量计算部件计算的活点数量变小，所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈缩小到所述数量，并且重复这些操作。
11.根据权利要求5所述的摄像装置，其中
所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度减慢到具有相同曝光量的固定数量，直到由所述活点数量计算部件计算的活点数量变小，所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈缩小到所述数量，并且重复这些操作。
12.根据权利要求6所述的信息终端装置，其中
所述电子快门速度测量和控制部件使所述电子快门的电子快门速度减慢到具有相同曝光量的固定数量，直到由所述活点数量计算部件计算的活点数量变小，所述镜头光圈值测量和控制部件使所述镜头光圈部件的镜头光圈缩小到所述数量，并且重复这些操作。
13.根据权利要求1所述的数字静态照相装置，其中
所述测量和控制部件两者包括：
多划分颜色测量部件；和
活点检测范围指定部件，用于指定其中在多划分颜色测量的每个范围中由所述活点数量计算部件执行活点数量计算的活点检测范围。
14.根据权利要求2所述的摄像装置，其中
所述测量和控制部件两者包括：
多划分颜色测量部件；和
活点检测范围指定部件，用于指定其中在多划分颜色测量的每个范围中由所述活点数量计算部件执行活点数量计算的活点检测范围。
15.根据权利要求3所述的数字静态照相装置，其中
所述测量和控制部件两者包括：
多划分颜色测量部件；和
活点检测范围指定部件，用于指定其中在多划分颜色测量的每个范围中由所述活点数量计算部件执行活点数量计算的活点检测范围。
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