JP2003158673A - Image pickup device and method - Google Patents

Image pickup device and method

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JP2003158673A JP2001356528A JP2001356528A JP2003158673A JP 2003158673 A JP2003158673 A JP 2003158673A JP 2001356528 A JP2001356528 A JP 2001356528A JP 2001356528 A JP2001356528 A JP 2001356528A JP 2003158673 A JP2003158673 A JP 2003158673A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain a scrupulous exposure in response to the feature of an object. SOLUTION: A digital still camera 1 produces a histogram denoting the frequency of pixels with respect to a luminance level from an object image picked up with an optional exposure control variable, and detects the feature of the object image on the basis of the histogram. Then the digital still camera 1 corrects the original exposure control variable in response to the feature to calculate a new exposure control variable and controls the exposure to be the new exposure control variable and picks up the object image.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CCD(Charge C
oupled Device)イメージセンサやC−MOSイメージ
センサ等の光電変換素子を用いて電子的に静止画像等を
撮像する画像撮像装置及び画像撮像方法に関するもので
ある。
The present invention relates to a CCD (Charge C
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device and an image pickup method for electronically picking up a still image or the like by using a photoelectric conversion element such as an image sensor or a C-MOS image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCDイメージセンサやC−MOSイメ
ージセンサを光電変換素子として用いたいわゆるデジタ
ルスチルカメラと呼ばれる電子式の画像撮像装置が広く
用いられている。
2. Description of the Related Art An electronic image pickup device called a so-called digital still camera using a CCD image sensor or a C-MOS image sensor as a photoelectric conversion element is widely used.

【0003】このようなデジタルスチルカメラには、一
般的に、自動的に露光量を調整するAE(自動露出)機
能が設けられている。デジタルスチルカメラの露出制御
は、視野内の光量をセンサなどで測光し、その測光結果
に基づき、レンズの開口度、電子シャッタ量及びCCD
イメージセンサ等から出力される電気信号の利得を調整
することにより行われる。
Such a digital still camera is generally provided with an AE (automatic exposure) function for automatically adjusting the exposure amount. The exposure control of a digital still camera measures the amount of light in the field of view with a sensor and the like, and based on the result of the photometry, the aperture of the lens, the amount of electronic shutter, and the CCD.
This is performed by adjusting the gain of the electric signal output from the image sensor or the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CCD
イメージセンサ等の光電変換素子は、銀塩写真フィルム
に比べて、撮影可能な輝度領域のダイナミックレンジが
非常に狭い。そのため、視野内に含まれる明るい部分と
暗い部分の輝度差が大きい場合には、適正露出の範囲が
非常に狭くなり、単純なセンサによる測光結果に基づき
露出制御したのでは、最適な露出制御をすることが困難
であった。例えば、明るい部分に露出を合わせた場合に
は、暗い部分は黒つぶれした画像となってしまい、暗い
部分に露出を合わせた場合には、明るい部分が白くとん
だ画像となってしまう。また、被写体によっては全体的
に薄暗い画像(いわゆる眠い画像)となってしまう可能
性もある。
However, the CCD
A photoelectric conversion element such as an image sensor has a very narrow dynamic range in a photographable luminance region as compared with a silver halide photographic film. Therefore, when there is a large difference in brightness between the bright and dark areas included in the field of view, the range of the proper exposure becomes extremely narrow, and if exposure control was performed based on the photometric results from a simple sensor, optimal exposure control would be possible. It was difficult to do. For example, when the exposure is matched to the bright part, the dark part becomes an image that is underexposed, and when the exposure is matched to the dark part, the bright part becomes a white image. In addition, depending on the subject, there is a possibility that the entire image will be a dim image (so-called sleepy image).

【0005】このような問題を解決するため、近年、実
際に撮像して得られた画像から光量を測定して、撮影時
の露出が制御されるようになってきた。実際の撮像画面
から光量を測定する方式としては、画面全体の平均の輝
度を測定する全面平均測光方式、画面内の中央部分の輝
度を重点的に測定する中央部重点測光方式、画面内を分
割してそれぞれの領域で平均の輝度を測定する多分割測
光方式、画面内の任意の位置の輝度を測定するスポット
測光方式等がある。
In order to solve such a problem, in recent years, the amount of light is measured from an image obtained by actually taking an image, and the exposure at the time of shooting has been controlled. As the method to measure the light intensity from the actual image pickup screen, the total average photometry method that measures the average brightness of the entire screen, the center-weighted photometry method that intensively measures the brightness of the center part of the screen, and the split screen Then, there are a multi-divisional photometry system for measuring the average brightness in each area, a spot photometry system for measuring the brightness at an arbitrary position in the screen, and the like.

【0006】しかしながら、以上のような実際の撮像画
像から光量を測定する方式を用いたとしても、単に平均
の輝度量を算出していたり、部分的な輝度測定でしかな
いので、被写体の特徴に応じて細やかに露出を制御する
ことは困難であった。
However, even if the method of measuring the light amount from the actual imaged image as described above is used, the average amount of luminance is simply calculated, or only partial luminance measurement is performed. Therefore, it was difficult to control the exposure in detail.

【0007】本発明は、このような実情を鑑みてなされ
たものであり、白とびや黒つぶれをすることなく、被写
体の特徴に応じた細やかな露出制御を行うことが可能な
画像撮像装置及び画像撮像方法を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an image pickup apparatus capable of performing fine exposure control according to the characteristics of a subject without causing overexposure or underexposure. An object is to provide an image capturing method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる画像撮像
装置は、被写体からの撮像光が入射され、この撮像光を
撮像素子により電気信号に変換し、変換した電気信号を
画素単位又は画素ブロック単位でデジタル化して撮像信
号を生成することによって、被写体画像を撮像するカメ
ラ撮像部と、上記カメラ撮像部を制御する制御部とを備
え、上記制御部は、上記カメラ撮像部の露出を任意の露
出制御量に制御し、上記任意の露出制御量で撮像された
被写体画像から、輝度レベルに対する画素の度数を示す
ヒストグラムを生成し、上記ヒストグラムに基づき上記
被写体画像の特徴を検出し、その特徴に応じて上記任意
の露出制御量を補正して新たな露出制御量を算出し、上
記カメラ撮像部の露出を上記新たな露出制御量に制御し
て被写体画像を撮像することを特徴とする。
In an image pickup apparatus according to the present invention, image pickup light from a subject is incident, the image pickup light is converted into an electric signal by an image pickup device, and the electric signal thus converted is converted into a pixel unit or a pixel block. A camera image capturing unit that captures a subject image by digitizing in units to generate an image capturing signal and a control unit that controls the camera image capturing unit are provided, and the control unit controls exposure of the camera image capturing unit to an arbitrary value. By controlling the exposure control amount, from the subject image captured with the arbitrary exposure control amount, a histogram showing the frequency of pixels with respect to the brightness level is generated, and the feature of the subject image is detected based on the histogram, Accordingly, the new exposure control amount is calculated by correcting the arbitrary exposure control amount, and the subject image is captured by controlling the exposure of the camera imaging unit to the new exposure control amount. Characterized in that it.

【0009】この画像撮像装置では、任意の露出制御量
で撮像された被写体画像から輝度レベルに対する画素の
度数を示すヒストグラムを生成し、このヒストグラムに
基づき上記被写体画像の特徴を検出する。そして、その
特徴に応じて任意の露出制御量を補正して新たな露出制
御量を算出し、露出を新たな露出制御量に制御して被写
体画像を撮像する。
In this image pickup device, a histogram showing the frequency of pixels with respect to the brightness level is generated from the subject image picked up with an arbitrary exposure control amount, and the feature of the subject image is detected based on this histogram. Then, an arbitrary exposure control amount is corrected according to the characteristic to calculate a new exposure control amount, and the exposure is controlled to the new exposure control amount to capture a subject image.

【0010】例えば、この画像撮像装置では、ヒストグ
ラムに基づき補正量を算出し、当該補正量に基づき上記
任意の露出制御量を補正することにより新たな露出制御
量を算出する。
For example, in this image pickup apparatus, a new exposure control amount is calculated by calculating a correction amount based on the histogram and correcting the arbitrary exposure control amount based on the correction amount.

【0011】また、本発明にかかる画像撮像方法は、被
写体からの撮像光が入射され、この撮像光を撮像素子に
より電気信号に変換し、変換した電気信号を画素単位又
は画素ブロック単位でデジタル化して撮像信号を生成す
ることによって、被写体画像を撮像する画像撮像方法で
あって、任意の露出制御量に応じた露出で被写体画像を
撮像し、上記任意の露出制御量で撮像された被写体画像
から、輝度レベルに対する画素の度数を示すヒストグラ
ムを生成し、上記ヒストグラムに基づき上記被写体画像
の特徴を検出し、その特徴に応じて任意の露出制御量を
補正して新たな露出制御量を算出し、露出を新たな露出
制御量に制御して被写体画像を撮像することを特徴とす
る。
In the image pickup method according to the present invention, image pickup light from a subject is incident, the image pickup light is converted into an electric signal by an image pickup element, and the converted electric signal is digitized in pixel units or pixel block units. An image capturing method for capturing an image of a subject by generating an image pickup signal by capturing an image of the subject at an exposure according to an arbitrary exposure control amount, and from the image of the subject imaged at the above arbitrary exposure control amount. , Generating a histogram showing the frequency of the pixel with respect to the brightness level, detects the features of the subject image based on the histogram, calculates a new exposure control amount by correcting any exposure control amount according to the feature, It is characterized in that a subject image is captured by controlling the exposure to a new exposure control amount.

【0012】この画像撮像方法では、任意の露出制御量
で撮像された被写体画像から輝度レベルに対する画素の
度数を示すヒストグラムを生成し、このヒストグラムに
基づき上記被写体画像の特徴を検出する。そして、その
特徴に応じて上記任意の露出制御量を補正して新たな露
出制御量を算出し、露出を上記新たな露出制御量に制御
して被写体画像を撮像する。
In this image capturing method, a histogram showing the frequency of pixels with respect to the brightness level is generated from the subject image captured with an arbitrary exposure control amount, and the feature of the subject image is detected based on this histogram. Then, the arbitrary exposure control amount is corrected in accordance with the feature to calculate a new exposure control amount, and the exposure is controlled to the new exposure control amount to capture a subject image.

【0013】例えば、この画像撮像方法では、ヒストグ
ラムに基づき補正量を算出し、当該補正量に基づき上記
任意の露出制御量を補正することにより新たな露出制御
量を算出する。
For example, in this image capturing method, a new exposure control amount is calculated by calculating the correction amount based on the histogram and correcting the arbitrary exposure control amount based on the correction amount.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態として、
本発明が適用された電子的に静止画像を撮像する撮像装
置(デジタルスチルカメラ)について説明をする。図1
に、本発明の実施の形態のデジタルスチルカメラ1の構
成図を示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, as embodiments of the present invention,
An image pickup device (digital still camera) to which a still image is electronically applied according to the present invention will be described. Figure 1
FIG. 1 shows a configuration diagram of the digital still camera 1 according to the embodiment of the present invention.

【0015】デジタルスチルカメラ1は、図1に示すよ
うに、カメラ部11と、CCD12と、タイミング信号
発生回路(TG)13と、S/H・GC(Sampling Hol
d Gain Control)回路13と、ADコンバータ15と、
デジタル信号処理回路16と、ファインダ17と、記録
回路18と、検波回路19と、シャッタレリーズボタン
20と、シャッタ判定回路21と、制御部30とを備え
ている。
As shown in FIG. 1, the digital still camera 1 includes a camera section 11, a CCD 12, a timing signal generating circuit (TG) 13, an S / H / GC (Sampling Hol).
d Gain Control) circuit 13, AD converter 15,
The digital signal processing circuit 16, the finder 17, the recording circuit 18, the detection circuit 19, the shutter release button 20, the shutter determination circuit 21, and the control unit 30 are provided.

【0016】CCD12は、レンズ部11介して受光面
に結像された被写体の撮像光を、画素毎に電気信号に変
換し、画像信号を出力する。CCD12により蓄積され
た画像信号は、所定のタイミング(画像更新周期)で、
S/H・GC回路14に供給される。
The CCD 12 converts the image pickup light of the subject formed on the light receiving surface through the lens unit 11 into an electric signal for each pixel and outputs an image signal. The image signal accumulated by the CCD 12 has a predetermined timing (image update period),
It is supplied to the S / H / GC circuit 14.

【0017】タイミング信号発生回路13は、CCD1
2が1画面毎の画像信号の読み出しに必要とする各種の
駆動パルス、並びに、CCD12に蓄積される電荷の蓄
積時間を制御する電子シャッタパルスを発生する。タイ
ミング信号発生回路13から発生された各種パルスは、
CCD12に供給され、画像信号の撮像処理や出力処理
のタイミング信号として用いられる。また、タイミング
信号発生回路13は、電子シャッタのシャッタスピード
を、制御部30からの制御命令に従い制御する。
The timing signal generating circuit 13 is a CCD 1
2 generates various drive pulses required for reading out an image signal for each screen, and an electronic shutter pulse for controlling an accumulation time of charges accumulated in the CCD 12. The various pulses generated from the timing signal generation circuit 13 are
It is supplied to the CCD 12 and is used as a timing signal for image signal image pickup processing and output processing. The timing signal generation circuit 13 also controls the shutter speed of the electronic shutter in accordance with a control command from the control unit 30.

【0018】S/H・GC回路14は、CCD12から
供給された画像信号に対して、サンプリング処理や増幅
処理等のアナログ処理を行う。S/H・GC回路14か
ら出力されたアナログの画像信号は、ADコンバータ1
5に供給される。また、CCD12から供給された画像
信号の増幅度は、制御部30により制御される。
The S / H / GC circuit 14 performs analog processing such as sampling processing and amplification processing on the image signal supplied from the CCD 12. The analog image signal output from the S / H / GC circuit 14 is the AD converter 1
5 is supplied. The amplification degree of the image signal supplied from the CCD 12 is controlled by the control unit 30.

【0019】ADコンバータ15は、S/H・GC回路
14から供給されたアナログの画像信号を所定のサンプ
リングレートでサンプリングして、デジタルの画像信号
に変換する。ADコンバータ15から出力されたデジタ
ル画像信号は、デジタル信号処理回路16に供給され
る。
The AD converter 15 samples the analog image signal supplied from the S / H / GC circuit 14 at a predetermined sampling rate and converts it into a digital image signal. The digital image signal output from the AD converter 15 is supplied to the digital signal processing circuit 16.

【0020】デジタル信号処理回路16は、ADコンバ
ータ15から供給されたデジタル画像信号から、例え
ば、NTSCフォーマットや記録メディアに必要なフォ
ーマット等のデジタルの映像信号を生成し、外部に出力
する。デジタル信号処理回路16は、フレーミング時に
は、デジタル画像信号から表示画像信号を生成し、ファ
インダ17に供給する。デジタル信号処理回路16は、
静止画像撮像時には、デジタル画像信号から1枚の静止
画像信号を生成し、それを圧縮等した後、記録回路18
に供給する。
The digital signal processing circuit 16 generates a digital video signal in the NTSC format or a format required for a recording medium from the digital image signal supplied from the AD converter 15 and outputs it to the outside. The digital signal processing circuit 16 generates a display image signal from the digital image signal and supplies it to the finder 17 during framing. The digital signal processing circuit 16 is
When capturing a still image, one still image signal is generated from the digital image signal, and after being compressed, the recording circuit 18
Supply to.

【0021】ファインダ17は、例えば液晶パネル等か
ら構成された電子式の表示装置である。ファインダ17
には、フレーミング時に、デジタル信号処理回路16か
ら表示画像信号が入力され、その画像信号を表示する。
The finder 17 is an electronic display device composed of, for example, a liquid crystal panel or the like. Finder 17
At the time of framing, a display image signal is input from the digital signal processing circuit 16 to display the image signal.

【0022】記録回路18は、静止画像撮像時に、デジ
タル信号処理回路16から出力される静止画像信号を、
例えばメモリカード等の記憶メディアに記録する。
The recording circuit 18 outputs the still image signal output from the digital signal processing circuit 16 when the still image is picked up.
For example, it is recorded in a storage medium such as a memory card.

【0023】検波回路19は、デジタル信号処理回路1
6から供給され映像信号から、オートフォーカス(A
F)、自動露出(AE)等に必要となる各種検波信号を
生成する。各種検波信号は、制御部30により例えば1
フレーム毎に読み出される。制御部30は、読み出した
各種検波信号に基づき、適切な画像が撮像できるように
レンズ部11等を制御する。具体的に、検波回路19が
検出する検波信号としては、例えばオートフォーカスに
関する検波信号や自動露出制御に関する検波信号等があ
る。検波回路19は、オートフォーカスに関する検波信
号として、撮像画像上の所定の位置に設定されたAF検
波エリア内における輝度のエッジ成分を検出し、そのエ
ッジ成分を積算して得られるコントラスト値を出力す
る。また、検波回路19は、自動露出制御に関する検波
信号として、撮像画像から輝度レベルに対する画素の度
数を示すヒストグラムを生成し、このヒストグラムに基
づき被写体画像の特徴を検出し、その特徴に応じて算出
した露出制御量を出力する。なお、この露出制御に関す
る検波信号の詳細については、後で説明する。
The detection circuit 19 is a digital signal processing circuit 1.
From the video signal supplied from No. 6, auto focus (A
F), various detection signals required for automatic exposure (AE), etc. are generated. The various detection signals are, for example, 1
It is read for each frame. The control unit 30 controls the lens unit 11 and the like based on the read various detection signals so that an appropriate image can be captured. Specifically, the detection signal detected by the detection circuit 19 includes, for example, a detection signal regarding autofocus, a detection signal regarding automatic exposure control, and the like. The detection circuit 19 detects an edge component of luminance in an AF detection area set at a predetermined position on a captured image as a detection signal for autofocus, and outputs a contrast value obtained by integrating the edge component. . Further, the detection circuit 19 generates a histogram indicating the frequency of pixels with respect to the brightness level from the captured image as a detection signal related to automatic exposure control, detects the characteristics of the subject image based on this histogram, and calculates according to the characteristics. The exposure control amount is output. The details of the detection signal relating to this exposure control will be described later.

【0024】シャッタレリーズボタン20は、ユーザに
より操作されるモーメンタリ型の押圧スイッチである。
このシャッタレリーズボタン20は、スイッチを全く押
さない状態(オフ)と、スイッチを押しきった状態(全
押し)と、スイッチを半分程度まで押した状態(半押
し)との3つの状態を区別してスイッチングする機能が
設けられている。このシャッタレリーズボタン20の3
つの押圧状態(オフ、半押し、全押し)は、シャッタ判
別回路20により判別がされ、その判別情報が制御部3
0に供給される。
The shutter release button 20 is a momentary type push switch operated by the user.
The shutter release button 20 distinguishes three states: a state in which the switch is not pressed (OFF), a state in which the switch is pressed fully (fully pressed), and a state in which the switch is pressed halfway (half pressed). A switching function is provided. This shutter release button 20 3
One of the pressed states (OFF, half-pressed, full-pressed) is discriminated by the shutter discriminating circuit 20, and the discriminating information is used as the discrimination information.
Supplied to zero.

【0025】レンズ部11は、ズームレンズ22と、フ
ォーカスレンズ23と、絞り羽根24と、絞り羽根24
を駆動する絞り羽根駆動部25とを備えている。また、
レンズ部11は、これらの他に、例えば、入射光の赤外
線をカットする赤外カットフィルタ、入射光を遮光する
シャッタ羽根等の光学系や、ズームレンズ22を駆動す
るズームレンズ駆動部、フォーカスレンズを駆動するフ
ォーカスレンズ駆動部、シャッタ羽根を駆動するシャッ
タ駆動部等も備えている。
The lens unit 11 includes a zoom lens 22, a focus lens 23, diaphragm blades 24, and diaphragm blades 24.
And a diaphragm blade drive unit 25 for driving the. Also,
In addition to these components, the lens unit 11 includes, for example, an infrared cut filter that cuts infrared rays of incident light, an optical system such as a shutter blade that blocks incident light, a zoom lens driving unit that drives the zoom lens 22, and a focus lens. It also includes a focus lens drive unit that drives the shutter, a shutter drive unit that drives the shutter blades, and the like.

【0026】レンズ部11内のズームレンズ22は、そ
の光軸が、CCD12の受光面の略中心から延ばした鉛
直線と一致する位置に設けられている。ズームレンズ2
2は、光軸上を前後に直線移動可能に設けられ、その移
動位置に応じてCCD12の受光面上の結像画像の撮像
倍率を変える。ズームレンズ22は、その移動位置が、
ズームレンズ駆動部を介して制御部30により制御され
る。
The zoom lens 22 in the lens unit 11 is provided at a position where its optical axis coincides with a vertical line extending from the approximate center of the light receiving surface of the CCD 12. Zoom lens 2
Reference numeral 2 is provided so as to be linearly movable back and forth on the optical axis, and the imaging magnification of the image formed on the light receiving surface of the CCD 12 is changed according to the moving position. The movement position of the zoom lens 22 is
It is controlled by the control unit 30 via the zoom lens driving unit.

【0027】レンズ部11内のフォーカスレンズ23
は、その光軸が、CCD12の受光面の略中心から延ば
した鉛直線と一致する位置に設けられている。フォーカ
スレンズ23は、光軸上を前後に直線移動可能に設けら
れ、その移動位置に応じてCCD12上の受光面上の結
像画像の焦点位置を変える。フォーカスレンズ23は、
その移動位置が、絞り羽根駆動部25を介して制御部3
0により制御される。
Focus lens 23 in lens unit 11
Is provided at a position where its optical axis coincides with a vertical line extending from the approximate center of the light receiving surface of the CCD 12. The focus lens 23 is provided so as to be linearly movable back and forth on the optical axis, and changes the focus position of the image formed on the light receiving surface on the CCD 12 according to the moving position. The focus lens 23 is
The moving position is set to the control unit 3 via the diaphragm blade drive unit 25.
Controlled by 0.

【0028】絞り羽根24は、CCD12の受光面に結
像される撮像光の光の量を調整する。絞り羽根24は、
レンズ部11の光学系の光軸を中心とした孔を形成し、
その孔径を変化させることにより、光の量を制御する。
すなわち、この絞り羽根24は、カメラの絞り値(F
値)を制御する。絞り羽根24は、その孔径が、絞り駆
動部25を介して制御部30により制御される。
The diaphragm blades 24 adjust the amount of imaging light imaged on the light receiving surface of the CCD 12. The diaphragm blades 24 are
A hole centered on the optical axis of the optical system of the lens unit 11 is formed,
The amount of light is controlled by changing the hole diameter.
That is, this diaphragm blade 24 is used for the aperture value (F
Value). The aperture diameter of the aperture blade 24 is controlled by the control unit 30 via the aperture drive unit 25.

【0029】制御部30は、デジタルスチルカメラ1の
各部の制御を行う。例えば、シャッタレリーズボタン2
0の押圧状態に基づき、フレーミング処理制御(オ
フ)、オートフォーカス処理制御(半押し)、静止画像
記録制御(全押し)を行う。
The control section 30 controls each section of the digital still camera 1. For example, shutter release button 2
Based on the pressed state of 0, framing process control (OFF), autofocus process control (half press), and still image recording control (full press) are performed.

【0030】フレーミング処理とは、画面内の被写体の
位置や画面の構図を、ユーザが撮影前に確認することが
できるように、CCD12に撮像されている画像をファ
インダ17に表示する処理である。このフレーミング処
理時には、一定の画像更新周期毎(例えば1/30秒
毎)にCCD12が1画面分の撮像処理を行い、撮像し
て得られた画像信号が出力される。そのため、ファイン
ダ17に表示される画像も、一定時間毎(例えば1/3
0秒毎)に更新され、ユーザはファインダ17に表示さ
れている撮像画像を、動画で確認することができる。こ
のフレーミング処理は、デジタルスチルカメラ1自体が
撮影可能な状態になっており、且つ、シャッタレリーズ
ボタン20がオフの状態のとき、つまりユーザがシャッ
タレリーズボタン20を押していない状態のときに行わ
れる。
The framing process is a process of displaying an image picked up by the CCD 12 on the finder 17 so that the user can confirm the position of the subject in the screen and the composition of the screen before photographing. During this framing process, the CCD 12 performs an image-capturing process for one screen at a constant image update cycle (for example, every 1/30 seconds), and an image signal obtained by imaging is output. Therefore, the image displayed on the viewfinder 17 is also displayed at regular intervals (for example, 1/3).
Updated every 0 seconds), the user can check the captured image displayed on the finder 17 as a moving image. This framing process is performed when the digital still camera 1 itself is in a state capable of photographing and the shutter release button 20 is off, that is, when the user does not press the shutter release button 20.

【0031】オートフォーカス処理とは、静止画の撮像
対象となる被写体画像のフォーカスを、自動的に設定す
る処理である。つまり、オートフォーカス処理は、自動
的にフォーカスレンズ23の移動位置を調整して、撮像
画像のピント調整を行う処理である。デジタルスチルカ
メラ1は、フレーミング処理を行いながら、シャッタレ
リーズボタン20を半押し状態とすると、撮像画像に基
づき合焦点位置を検出するオートフォーカス処理を開始
する。具体的に、オートフォーカス処理時には、制御部
30は、フォーカスレンズ23を移動させながら各位置
におけるこのコントラスト値を検波回路19から取得
し、フォーカスレンズ23の各移動位置に対するコント
ラスト値の増減を判断する。そして、制御部30は、そ
のコントラスト値の増減から、フォーカスレンズ23の
移動位置に対する画像のフォーカスの合焦の度合いを判
断し、もっともその合焦度合いが高い位置にフォーカス
レンズ23を移動する。
The autofocus process is a process for automatically setting the focus of a subject image which is an object for capturing a still image. That is, the autofocus process is a process of automatically adjusting the moving position of the focus lens 23 to adjust the focus of the captured image. When the shutter release button 20 is pressed halfway while performing the framing process, the digital still camera 1 starts the autofocus process for detecting the in-focus position based on the captured image. Specifically, during the autofocus process, the control unit 30 acquires the contrast value at each position from the detection circuit 19 while moving the focus lens 23, and determines whether the contrast value for each moving position of the focus lens 23 is increased or decreased. . Then, the control unit 30 determines the degree of focusing of the image with respect to the moving position of the focus lens 23 based on the increase / decrease of the contrast value, and moves the focus lens 23 to the position having the highest degree of focusing.

【0032】また、このデジタルスチルカメラ1では、
このオートフォーカス処理時に、静止画像記録時の絞り
羽根の開度や電子シャッタのスピード等の設定、つま
り、F値やシャッタスピードの設定も行うことができ
る。ただし、オートフォーカス時に特別なF値やシャッ
タスピード等を設定する時には、オートフォーカス処理
後に静止画像記録時のF値やシャッタスピードの再設定
を行う。
Further, in this digital still camera 1,
During this autofocus process, the aperture of the diaphragm blade during recording of a still image, the speed of the electronic shutter, and the like, that is, the F value and the shutter speed can also be set. However, when setting a special F value, shutter speed, or the like during autofocus, the F value and shutter speed during still image recording are reset after the autofocus processing.

【0033】静止画像撮影処理とは、被写体画像を1画
面分撮像して、その1画面分の被写体画像をメディアに
記録する処理である。デジタルスチルカメラ1は、オー
トフォーカス処理を完了したのちに、シャッタレリーズ
ボタン20が全押しされると、フォーカスレンズ23の
移動位置、並びに、絞り羽根の開度、電子シャッタ時間
及びS/H・GC14の利得を設定して、1画面分の静
止画像をCCD12で取り込む。取り込まれた静止画像
は、デジタル信号処理回路16等により圧縮等の処理が
されたのち、メディアに保存される。
The still image photographing process is a process of picking up one screen of a subject image and recording the one screen of subject image on the medium. In the digital still camera 1, when the shutter release button 20 is fully pressed after completing the autofocus process, the moving position of the focus lens 23, the aperture of the diaphragm blades, the electronic shutter time, and the S / H / GC 14 are set. The gain is set and the still image for one screen is captured by the CCD 12. The captured still image is subjected to processing such as compression by the digital signal processing circuit 16 and the like, and then stored in the medium.

【0034】つぎに、自動露出制御処理について説明を
する。
Next, the automatic exposure control process will be described.

【0035】自動露出制御処理は、フレーミング処理時
やオートフォーカス処理時において、撮影した被写体画
像が最適な露出となるように、絞り羽根24の開口度、
CCD12の電子シャッタスピード、及び、S/H・G
C回路14の増幅度が設定される。
In the automatic exposure control processing, the aperture of the diaphragm blades 24 is adjusted so that the photographed subject image has the optimum exposure during the framing processing and the autofocus processing.
Electronic shutter speed of CCD12 and S / H / G
The amplification degree of the C circuit 14 is set.

【0036】これらの各設定は、制御部30の内部メモ
リ内に格納される露出制御パラメータに応じて、行われ
る。露出制御パラメータに基づく露出制御は、例えば、
露出制御パラメータの各値に対する絞り羽根24の開口
度数、電子シャッタスピード量、画像信号の増幅度数等
が示されたテーブルや、露出制御パラメータからこれら
のデータを算出する演算数式を用いて行われる。
Each of these settings is performed according to the exposure control parameter stored in the internal memory of the control unit 30. Exposure control based on the exposure control parameter, for example,
This is performed by using a table showing the opening degree of the diaphragm blades 24, the electronic shutter speed amount, the amplification degree of the image signal, etc. for each value of the exposure control parameter, and an arithmetic expression for calculating these data from the exposure control parameter.

【0037】制御部30は、露出制御パラメータの値が
大きくなれば画像を明るくする方向に露出を制御し、露
出制御パラメータの値が小さくなれば画像を暗くする方
向に露出を制御する。つまり、制御部30は、露出制御
パラメータが大きくなれば、絞り羽根24の開口度を大
きくする(絞り羽根34を開く)、電子シャッタスピー
ドを遅くする(CCD12の露光時間を長くする)、C
CD12から出力される画像信号の増幅度を大きくする
(S/H・GC回路14の利得を大きくする)といった
方向に制御をする。反対に、制御部30は、露出制御パ
ラメータが小さくなれば、絞り羽根24の開口度を小さ
くする(絞り羽根34を閉じる)、電子シャッタスピー
ドを早くする(CCD12の露光時間を短くする)、C
CD12から出力される画像信号の増幅度を小さくする
(S/H・GC回路14の利得を小さくする)といった
方向に制御をする。
The control unit 30 controls the exposure so that the image becomes brighter when the value of the exposure control parameter becomes larger, and controls the exposure so that the image becomes darker when the value of the exposure control parameter becomes smaller. That is, if the exposure control parameter increases, the control unit 30 increases the aperture of the diaphragm blade 24 (opens the diaphragm blade 34), slows the electronic shutter speed (extends the exposure time of the CCD 12), and C
Control is performed in the direction of increasing the amplification degree of the image signal output from the CD 12 (increasing the gain of the S / H / GC circuit 14). On the contrary, if the exposure control parameter becomes smaller, the control unit 30 reduces the aperture of the diaphragm blade 24 (closes the diaphragm blade 34), increases the electronic shutter speed (shortens the exposure time of the CCD 12), and C
Control is performed in a direction such that the amplification degree of the image signal output from the CD 12 is reduced (the gain of the S / H / GC circuit 14 is reduced).

【0038】また、制御部30の内部メモリに格納され
る露出制御パラメータは、実際に撮像された画像から検
出された輝度レベルや、輝度レベルのヒストグラムに基
づき、例えば1フレーム毎に逐次補正がされていく。以
下説明をする自動露出制御処理は、輝度レベルのヒスト
グラムに基づき、露出制御パラメータを補正するもので
ある。
The exposure control parameters stored in the internal memory of the control unit 30 are sequentially corrected, for example, frame by frame, based on the brightness level detected from the actually picked-up image and the brightness level histogram. To go. The automatic exposure control processing described below corrects the exposure control parameter based on the histogram of the brightness level.

【0039】撮像画像の輝度レベルのヒストグラムは、
検波回路19により算出される。具体的にヒストグラム
の一例を示すと、図2に示すようになる。すなわち、横
軸に画素の輝度レベルが示され、縦軸には、1つの撮像
画像内の画素数つまり度数が示される。従って、輝度レ
ベルが高い画素が多く含まれている撮像画像の場合に
は、図2(a)に示すように、高輝度レベル部分がピー
クとなるヒストグラムとなる。また、輝度レベルが低い
画素が多く含まれている撮像画像の場合には、図2
(b)に示すように、低輝度レベル部分がピークとなる
ヒストグラムとなる。
The histogram of the brightness level of the captured image is
It is calculated by the detection circuit 19. A concrete example of the histogram is shown in FIG. That is, the horizontal axis represents the luminance level of pixels, and the vertical axis represents the number of pixels in one captured image, that is, the frequency. Therefore, in the case of a captured image including many pixels with a high brightness level, the histogram has a peak in the high brightness level portion, as shown in FIG. In the case of a captured image that includes many pixels with low brightness levels,
As shown in (b), the histogram has a peak in the low luminance level portion.

【0040】制御部30は、ある任意の露出制御パラメ
ータにより露出制御がされた状態の被写体画像から、ヒ
ストグラムを検出する。制御部30は、そのヒストグラ
ムから、上記任意の露出制御パラメータで撮像された画
像の特徴を検出する。制御部30は、その特徴に基づ
き、露出をどのように補正すれば最適な露出を得ること
ができるかを判断し、その判断結果から上記任意の露出
制御パラメータを補正して、新たな露出制御パラメータ
を求める。例えば、ヒストグラムから高輝度成分の画素
数が非常に少ないといった撮像画像の特徴が得られれ
ば、露出制御パラメータを小さくして、露出が暗くなる
方向に制御する。反対に、ヒストグラムから低輝度成分
の画素数が非常に少ないといった撮像画像の特徴が得ら
れれば、露出制御パラメータを大きくして、露出が明る
くなる方向に制御する。
The control unit 30 detects a histogram from the subject image in which the exposure is controlled by a certain arbitrary exposure control parameter. The control unit 30 detects the characteristics of the image captured with the arbitrary exposure control parameter from the histogram. Based on the characteristics, the control unit 30 determines how to correct the exposure to obtain the optimum exposure, and corrects the arbitrary exposure control parameter based on the result of the determination, thereby performing a new exposure control. Find the parameters. For example, if the characteristic of the captured image such that the number of pixels of the high-luminance component is very small is obtained from the histogram, the exposure control parameter is reduced and the exposure is controlled in the darkening direction. On the contrary, if a characteristic of the captured image that the number of pixels of the low luminance component is very small is obtained from the histogram, the exposure control parameter is increased to control the exposure to be bright.

【0041】そして、制御部30は、その新たな露出制
御パラメータで露出制御を行って被写体を撮像し、さら
にこの新たな露出制御パラメータで撮像された画像から
ヒストグラムを検出して、露出制御パラメータの追従補
正を行っていく。
Then, the control unit 30 controls the exposure with the new exposure control parameter to capture an image of the subject, and further detects a histogram from the image captured with the new exposure control parameter to determine the exposure control parameter. Follow up correction.

【0042】従って、本デジタルスチルカメラ1では、
常に、被写体の特徴に応じた最適な露出で、被写体を撮
像することができる。
Therefore, in the present digital still camera 1,
The subject can always be imaged with the optimum exposure according to the characteristics of the subject.

【0043】つぎに、このデジタルスチルカメラ1に適
用される露出制御処理の具体的な処理例について、図3
に示すフローチャートを用いて説明をする。
Next, a specific processing example of the exposure control processing applied to the digital still camera 1 will be described with reference to FIG.
A description will be given using the flowchart shown in FIG.

【0044】デジタルスチルカメラ1では、電源が投入
されてフレーミングモードの動作を開始すると、露出制
御処理を以下のステップS1から開始する。
In the digital still camera 1, when the power is turned on and the operation in the framing mode is started, the exposure control process is started from the following step S1.

【0045】まず、制御部30は、内部メモリ内に保持
している露出制御パラメータに基づき露出制御を行い、
被写体画像を撮像する(ステップS1)。内部メモリ内
には、本フロー制御の開始時には、例えば、通常の測光
に基づき検出した被写体の反射光量等から算出された露
出制御パラメータ、或いは、予めメモリ等にプリセット
しておいた露出制御パラメータが格納される。また、本
フロー制御が一回以上ループ処理された後には、前ルー
プにおけるステップS11での処理で求められた新たな
露出制御パラメータが格納されている。
First, the control unit 30 performs exposure control based on the exposure control parameters held in the internal memory,
A subject image is captured (step S1). At the start of this flow control, for example, the exposure control parameters calculated from the amount of reflected light of the subject detected based on normal photometry or the exposure control parameters preset in the memory or the like are stored in the internal memory. Is stored. Further, after the flow control is looped once or more, the new exposure control parameter obtained by the processing in step S11 in the previous loop is stored.

【0046】続いて、検波回路30は、ステップS1で
露出制御がされた被写体画像からヒストグラムを求める
(ステップS2)。
Subsequently, the detection circuit 30 obtains a histogram from the subject image whose exposure is controlled in step S1 (step S2).

【0047】続いて、制御部30は、ステップS2で得
られたヒストグラムを、検波回路30から取得する(ス
テップS3)。
Subsequently, the control unit 30 acquires the histogram obtained in step S2 from the detection circuit 30 (step S3).

【0048】続いて、制御部30は、取得したヒストグ
ラムの輝度レベルを、高輝度範囲と、中期度範囲と、低
輝度範囲の3段階に分割し、各範囲での画素数を算出す
る(ステップS4)。ここでは、高輝度範囲の画素数を
、中輝度範囲の画素数をN、低輝度範囲の画素数
をNとする。また、高輝度範囲、中輝度範囲、低輝度
範囲を分割するスレッショルドは、例えば、図4に示す
ように、0 〜 1/4×Ymaxを低輝度範囲とし、1
/4×Ymax 〜 3/4×Ymaxを中輝度範囲と
し、3/4×Ymax 〜 Ymaxを高輝度範囲とす
る。なお、Ymaxは、輝度レベルの最大値である。ま
た、輝度レベルを分割する際には、ガンマ補正処理を考
慮することが望ましい。もし、ガンマ補正前の輝度デー
タを用いてヒストグラムを生成する場合には、図5に示
すように、ガンマ補正後の輝度レベルに対応する値か
ら、スレッショルドを算出するようにする。また、ここ
では、輝度レベルを4分割して上位1/4を高輝度範囲
とし下位1/4を低輝度範囲としたが、輝度レベルをN
分割して、上位1/Nを高輝度範囲とし、下位1/Nを
低輝度範囲としてもよい。ただし、この場合、Nは3以
上の整数とする必要がある。
Subsequently, the control unit 30 divides the brightness level of the obtained histogram into three levels, that is, a high brightness range, a medium term range, and a low brightness range, and calculates the number of pixels in each range (step). S4). Here, the number of pixels in the high luminance range is N H , the number of pixels in the medium luminance range is N M , and the number of pixels in the low luminance range is N L. Further, the threshold for dividing the high brightness range, the middle brightness range, and the low brightness range is, for example, as shown in FIG. 4, 0 to 1/4 × Ymax is set as the low brightness range and 1
/ 4 × Ymax to 3/4 × Ymax is a medium luminance range, and 3/4 × Ymax to Ymax is a high luminance range. Note that Ymax is the maximum value of the brightness level. Further, it is desirable to consider the gamma correction process when dividing the brightness level. If a histogram is generated using luminance data before gamma correction, the threshold is calculated from the value corresponding to the luminance level after gamma correction, as shown in FIG. Further, here, the luminance level is divided into four, and the upper 1/4 is the high luminance range and the lower 1/4 is the low luminance range.
The upper 1 / N may be divided into the high luminance range and the lower 1 / N may be divided into the low luminance range. However, in this case, N must be an integer of 3 or more.

【0049】続いて、制御部30は、下記演算を行い、
第1の補正比率Rを算出する(ステップS5)。 R=|N−N|/(N+N+N
Subsequently, the control unit 30 performs the following calculation,
The first correction ratio R 1 is calculated (step S5). R 1 = | N H −N L | / (N H + N M + N L )

【0050】続いて、制御部30は、下記演算を行い、
第2の補正比率Rを算出する(ステップS6)。 R=N/(N+N+N
Subsequently, the control unit 30 performs the following calculation,
The second correction ratio R 2 is calculated (step S6). R 2 = N M / (N H + N M + N L )

【0051】続いて、制御部30は、下記演算を行い、
第3の補正比率Rを算出する(ステップS7)。 R=N/(N+N+N
Subsequently, the control unit 30 performs the following calculation,
The third correction ratio R 3 is calculated (step S7). R 3 = N H / (N H + N M + N L )

【0052】続いて、制御部30は、下記演算を行い、
第4の補正比率Rを算出する(ステップS8)。 R=N/(N+N+N
Subsequently, the control unit 30 performs the following calculation,
The fourth correction ratio R 4 is calculated (step S8). R 4 = N L / (N H + N M + N L )

【0053】続いて、制御部30は、第1の補正比率R
、第2の補正比率R、第3の補正比率R、第4の
補正比率Rを乗算し、合計補正比率Rを算出する(ス
テップS9)。
Subsequently, the control unit 30 controls the first correction ratio R
1 , the second correction ratio R 2 , the third correction ratio R 3 , and the fourth correction ratio R 4 are multiplied to calculate the total correction ratio R (step S9).

【0054】続いて、制御部30は、合計補正比率Rに
基づき、内部メモリ内に格納されている露出制御パラメ
ータを補正して、新たな露出制御パラメータを求める
(ステップS10)。例えば、合計補正比率Rと係数k
とを乗算し、内部メモリ内に格納されている露出制御パ
ラメータからこの乗算結果を加算或いは減算することに
よって、新たな露出制御パラメータを算出する。
Subsequently, the control unit 30 corrects the exposure control parameters stored in the internal memory based on the total correction ratio R to obtain new exposure control parameters (step S10). For example, the total correction ratio R and the coefficient k
A new exposure control parameter is calculated by multiplying by and subtracting this multiplication result from the exposure control parameter stored in the internal memory.

【0055】続いて、制御部30は、新たな露出制御パ
ラメータを内部メモリ内に格納する(ステップS1
1)。
Subsequently, the control unit 30 stores the new exposure control parameter in the internal memory (step S1).
1).

【0056】そして、制御部30は、ステップS1から
ステップS11までの処理を、例えば1フレーム毎に行
い、次のフレームに対する処理を行う際には、再度ステ
ップS1から処理を開始する。
Then, the control unit 30 performs the processing from step S1 to step S11 for each frame, for example, and when performing the processing for the next frame, restarts the processing from step S1.

【0057】なお、ステップS5〜S8において求めら
れた第1の補正比率R、第2の補正比率R、第3の
補正比率R、第4の補正比率Rは、合計補正比率R
に対して、それぞれ以下のような影響を与えることにな
る。
The first correction ratio R 1 , the second correction ratio R 2 , the third correction ratio R 3 , and the fourth correction ratio R 4 obtained in steps S5 to S8 are the total correction ratio R
The following effects will be applied to each of the above.

【0058】第1の補正比率Rは、高輝度範囲の画素
が多く低輝度範囲の画素が少ない場合、或いは、高輝度
範囲の画素が少なく高輝度範囲の画素が多い場合に、値
が大きくなる。つまり、第1の補正比率Rは、画像が
白とびしている場合、或いは、画像が黒つぶれしている
場合に、値が大きくなる。従って、第1の補正比率R
は、例えば、被写体画像が低輝度範囲或いは高輝度範囲
の一方に偏り、CCDの感応レンジ幅を広く活用できて
いない場合には、合計補正比率が大きくなるように影響
を与えることができる。そのため、このような第1の補
正比率Rに基づき露出制御パラメータを補正すること
によって、白とび、黒つぶれ、或いは、薄暗い画像(い
わゆる眠い画像)のときに、露出補正パラメータに与え
る補正量を大きくすることが可能となる。
First correction ratio R1Is a pixel in the high brightness range
If there are many pixels in the low brightness range, or if there is a high brightness
Value when there are few pixels in the range and many pixels in the high brightness range
Grows larger. That is, the first correction ratio R1Is the image
If the image is overexposed, or the image is crushed in black
In that case, the value becomes large. Therefore, the first correction ratio R 1
Means, for example, that the subject image has a low brightness range or a high brightness range.
Being biased to one side, it is possible to widely utilize the CCD sensitive range width
If not, the effect is to increase the total correction ratio.
Can be given. Therefore, such a first supplement
Positive ratio R1Correct the exposure control parameters based on
Depending on the image, whiteout, blackout, or dim images
If the image is too sleepy, give it to the exposure compensation parameter.
It is possible to increase the correction amount.

【0059】第2の補正比率Rは、ヒストグラムの形
状が、中輝度範囲の画素数が多い例えば山形のときに値
が大きくなり、中輝度範囲の画素数が少ない例えば谷型
のときに値が小さくなる。つまり、第2の補正比率R
は、高輝度範囲又は低輝度範囲に画素が多く中輝度範囲
に画素が少なく、被写体が高輝度側にあるのか低輝度側
にあるのかが不明な場合には、値が小さくなる。従っ
て、第2の補正比率Rは、誤った補正を行う可能性が
ある場合には、露出制御パラメータに与える補正量を小
さくなるように影響を与えることが可能となる。
The second correction ratio R 2 has a large value when the histogram has a large number of pixels in the medium luminance range, for example, a mountain shape, and a large value when the histogram has a small number of pixels in the medium luminance range, for example, a valley shape. Becomes smaller. That is, the second correction ratio R 2
Is small when there are many pixels in the high-luminance range or low-luminance range and few pixels in the medium-luminance range, and it is unknown whether the subject is on the high-luminance side or the low-luminance side. Therefore, the second correction ratio R 2 can be influenced so as to reduce the correction amount given to the exposure control parameter when there is a possibility of making an incorrect correction.

【0060】第3の補正比率Rは、全画素数に対して
高輝度範囲の画素が多い場合に値が大きくなる。そのた
め、第3の補正比率Rは、例えば、人物を撮影した場
合に、顔が白とびしているような場合、露出制御パラメ
ータに与える補正量を大きくすることが可能となる。
The third correction ratio R 3 has a large value when there are many pixels in the high luminance range with respect to the total number of pixels. Therefore, the third correction ratio R 3 can increase the correction amount given to the exposure control parameter, for example, when the face is overexposed when a person is photographed.

【0061】第4の補正比率Rは、全画素数に対して
低輝度範囲の画素が多い場合に値が大きくなる。そのた
め、第4の補正比率Rは、例えば、黒い車等を撮影し
たような場合等に生じる、黒い部分の階調がなくなって
いるような画像に対して、露出制御パラメータに与える
補正量を大きくすることが可能となる。
The fourth correction ratio R 4 has a large value when the number of pixels in the low luminance range is large with respect to the total number of pixels. Therefore, the fourth correction ratio R 4 is, for example, a correction amount given to the exposure control parameter for an image in which the gradation of the black portion disappears, which occurs when a black car or the like is photographed. It is possible to increase it.

【0062】なお、本例では、第1〜第4の補正比率R
〜Rを全て乗算して、合計補正比率Rを求めている
が、全ての補正利率を用いることなく、例えばこれら一
つの補正比率だけを用いて合計補正比率Rを算出しても
よいし、これらの組み合わせを用いても良い。
In this example, the first to fourth correction ratios R
The total correction ratio R is calculated by multiplying all of 1 to R 4 , but the total correction ratio R may be calculated using only one of these correction ratios without using all the correction interest rates. Alternatively, a combination of these may be used.

【0063】本発明の実施の形態のデジタルスチルカメ
ラ1では、以上のように、任意の露出制御パラメータで
撮像された被写体画像から得られるヒストグラムに基づ
きその被写体画像の特徴を検出し、その特徴から任意の
露出制御パラメータを補正して、新たな露出制御パラメ
ータを算出し、露出を新たな露出制御量に制御して被写
体画像を撮像する。
As described above, in the digital still camera 1 according to the embodiment of the present invention, the feature of the subject image is detected based on the histogram obtained from the subject image imaged with an arbitrary exposure control parameter, and from the feature An arbitrary exposure control parameter is corrected, a new exposure control parameter is calculated, the exposure is controlled to a new exposure control amount, and a subject image is captured.

【0064】このため、本発明の実施の形態のデジタル
スチルカメラ1では、白とびや黒つぶれといったことな
く被写体の特徴に応じた細やかな露出制御を行うことが
可能となる。例えば、図6(A)に示すような低輝度側
に偏った画像が撮像された場合であっても、以上の露出
制御を行って補正をすることによって、図6(B)に示
すように、低輝度から高輝度までCCDの感応レンジを
効率的に用いたダイナミックレンジの広い画像を撮像す
ることができる。
Therefore, in the digital still camera 1 of the embodiment of the present invention, it is possible to perform fine exposure control according to the characteristics of the subject without causing overexposure or underexposure. For example, even when an image biased to the low luminance side as shown in FIG. 6A is captured, by performing the above exposure control and making corrections, as shown in FIG. 6B. It is possible to capture an image with a wide dynamic range that efficiently uses the sensitive range of the CCD from low brightness to high brightness.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明にかかる画像撮像装置及び画像撮
像方法では、任意の露出制御量で撮像された被写体画像
から輝度レベルに対する画素の度数を示すヒストグラム
を生成し、このヒストグラムに基づき上記被写体画像の
特徴を検出する。そして、その特徴に応じて上記任意の
露出制御量を補正して新たな露出制御量を算出し、露出
を新たな露出制御量に制御して被写体画像を撮像する。
In the image pickup apparatus and the image pickup method according to the present invention, a histogram showing the frequency of pixels with respect to the brightness level is generated from the subject image picked up with an arbitrary exposure control amount, and the subject image is based on this histogram. Detect the features of. Then, the arbitrary exposure control amount is corrected according to the feature to calculate a new exposure control amount, and the exposure is controlled to the new exposure control amount to capture the subject image.

【0066】このため本発明では、白とびや黒つぶれと
いったことなく被写体の特徴に応じた細やかな露出制御
を行うことが可能となる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to perform fine exposure control according to the characteristics of the subject without causing overexposure or underexposure.

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

【図1】本発明の実施の形態のデジタルスチルカメラの
ブロック構成図である。
FIG. 1 is a block configuration diagram of a digital still camera according to an embodiment of the present invention.

【図2】被写体画像のヒストグラムを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a histogram of a subject image.

【図3】露出制御のタスクを示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart showing a task of exposure control.

【図4】被写体画像のヒストグラムの輝度レベルの分割
範囲を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a division range of a brightness level of a histogram of a subject image.

【図5】ガンマ補正カーブを考慮した輝度レベルの分割
閾値を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a division threshold of a brightness level considering a gamma correction curve.

【図6】本発明の露出補正を行ったのちのヒストグラム
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a histogram after exposure correction according to the present invention is performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デジタルスチルカメラ、11 カメラ部、12 C
CDイメージセンサ、13 タイミングジェネレータ、
14 S/H・GC、15 ADコンバータ、16 デ
ジタル信号処理回路、17 ファインダ、18 記録回
路 19 検波回路 20 シャッタレリーズボタン、
21 シャッタ判定回路、22 ズームレンズ、23
フォーカスレンズ、24 絞り羽根、25 絞り駆動
部、30制御部
1 digital still camera, 11 camera section, 12 C
CD image sensor, 13 timing generator,
14 S / H / GC, 15 AD converter, 16 digital signal processing circuit, 17 finder, 18 recording circuit 19 detection circuit 20 shutter release button,
21 shutter determination circuit, 22 zoom lens, 23
Focus lens, 24 diaphragm blades, 25 diaphragm drive unit, 30 control unit

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Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体からの撮像光が入射され、この撮
像光を撮像素子により電気信号に変換し、変換した電気
信号を画素単位又は画素ブロック単位でデジタル化して
撮像信号を生成することによって、被写体画像を撮像す
るカメラ撮像部と、 上記カメラ撮像部を制御する制御部とを備え、 上記制御部は、 上記カメラ撮像部の露出を任意の露出制御量に制御し、 上記任意の露出制御量で撮像された被写体画像から、輝
度レベルに対する画素の度数を示すヒストグラムを生成
し、 上記ヒストグラムに基づき上記被写体画像の特徴を検出
し、その特徴に応じて上記任意の露出制御量を補正して
新たな露出制御量を算出し、 上記カメラ撮像部の露出を上記新たな露出制御量に制御
して被写体画像を撮像することを特徴とする画像撮像装
置。
1. Imaging light from a subject is incident, the imaging light is converted into an electric signal by an imaging device, and the converted electric signal is digitized in pixel units or pixel block units to generate an imaging signal, A camera image capturing unit that captures a subject image and a control unit that controls the camera image capturing unit are provided. The control unit controls the exposure of the camera image capturing unit to an arbitrary exposure control amount, and the arbitrary exposure control amount. A histogram showing the frequency of pixels with respect to the brightness level is generated from the subject image captured in, the feature of the subject image is detected based on the histogram, and the arbitrary exposure control amount is corrected according to the feature to newly generate the histogram. An image pickup apparatus, which calculates a different exposure control amount, controls the exposure of the camera image pickup unit to the new exposure control amount, and picks up a subject image.
【請求項2】 上記制御部は、絞りの開口度、撮像素子
のシャッタスピード及び/又は撮像素子から出力された
電気信号の利得を設定して、露出を制御することを特徴
とする請求項1記載の画像撮像装置。
2. The control unit controls the exposure by setting the aperture of the diaphragm, the shutter speed of the image pickup device and / or the gain of the electric signal output from the image pickup device. The image pickup device described.
【請求項3】 上記制御部は、上記ヒストグラムに基づ
き補正量を算出し、当該補正量に基づき上記任意の露出
制御量を補正することにより上記新たな露出制御量を算
出することを特徴とする請求項1記載の画像撮像装置。
3. The control unit calculates a correction amount based on the histogram, and corrects the arbitrary exposure control amount based on the correction amount to calculate the new exposure control amount. The image pickup device according to claim 1.
【請求項4】 上記制御部は、被写体画像の輝度レベル
の範囲を少なくとも3つの範囲に分割したヒストグラム
を検出し、各範囲内の画素数を比較することによって、
上記補正量を算出することを特徴とする請求項1記載の
画像撮像装置。
4. The control unit detects a histogram obtained by dividing the range of the brightness level of the subject image into at least three ranges, and compares the number of pixels in each range,
The image pickup device according to claim 1, wherein the correction amount is calculated.
【請求項5】 上記制御部は、ガンマ補正カーブにより
補正された後の輝度レベルに応じて、上記被写体画像の
輝度レベルの範囲を分割するための閾値を設定すること
を特徴とする請求項3記載の画像撮像装置。
5. The control unit sets a threshold value for dividing the range of the brightness level of the subject image according to the brightness level corrected by the gamma correction curve. The image pickup device described.
【請求項6】 上記制御部は、全体の画素数に対する低
輝度レベルの画素数の比率と、全体の画素数に対する高
輝度レベルの画素数の比率との関係に応じて、上記補正
量を算出することを特徴とする請求項3記載の画像撮像
装置。
6. The control unit calculates the correction amount according to a relationship between a ratio of the number of pixels of a low brightness level to the total number of pixels and a ratio of a number of pixels of a high brightness level to the total number of pixels. The image pickup device according to claim 3, wherein
【請求項7】 上記制御部は、全体の画素数に対する中
間の輝度レベルの画素数の比率に応じて、上記補正量を
増減することを特徴とする請求項3記載の画像撮像装
置。
7. The image pickup device according to claim 3, wherein the control unit increases or decreases the correction amount according to a ratio of the number of pixels having an intermediate luminance level to the total number of pixels.
【請求項8】 上記制御部は、上記全体の画素数に対す
る高輝度レベルの画素数の比率に応じて、上記補正値を
算出することを特徴とする請求項3記載の画像撮像装
置。
8. The image pickup apparatus according to claim 3, wherein the control unit calculates the correction value according to a ratio of the number of pixels of a high luminance level to the total number of pixels.
【請求項9】 上記制御部は、被写体画像の輝度レベル
の範囲を高輝度範囲、中輝度範囲、低輝度範囲の3つの
範囲に分割したヒストグラムを検出し、 高輝度範囲の画素数をN、中輝度範囲の画素数を
、低輝度範囲の画素数をNとしたときに、下記演
算式に基づき第1の比率、第2の比率、第3の比率及び
/又は第4の比率を求め、各比率を乗算した総合比率に
基づき補正量を算出し、当該補正量に基づき上記任意の
露出制御量を補正することにより上記新たな露出制御量
を算出することを特徴とする請求項1記載の画像撮像装
置。 第1の比率=|N−N|/(N+N+N) 第2の比率=N/(N+N+N) 第3の比率=N/(N+N+N) 第4の比率=N/(N+N+N
9. The control unit detects a histogram obtained by dividing a range of brightness levels of a subject image into three ranges of a high brightness range, a middle brightness range, and a low brightness range, and sets the number of pixels in the high brightness range to N H. , Where N M is the number of pixels in the medium luminance range and N L is the number of pixels in the low luminance range, the first ratio, the second ratio, the third ratio and / or the fourth ratio are calculated based on the following equations. A ratio is obtained, a correction amount is calculated based on a total ratio obtained by multiplying each ratio, and the new exposure control amount is calculated by correcting the arbitrary exposure control amount based on the correction amount. The image pickup device according to item 1. First ratio = | N H -N L | / (N H + N M + N L) second ratio = N M / (N H + N M + N L) third ratio = N H / (N H + N M + N L ) Fourth ratio = N L / (N H + N M + N L )
【請求項10】 被写体からの撮像光が入射され、この
撮像光を撮像素子により電気信号に変換し、変換した電
気信号を画素単位又は画素ブロック単位でデジタル化し
て撮像信号を生成することによって、被写体画像を撮像
する画像撮像方法において、 任意の露出制御量に応じた露出で被写体画像を撮像し、 上記任意の露出制御量で撮像された被写体画像から、輝
度レベルに対する画素の度数を示すヒストグラムを生成
し、 上記ヒストグラムに基づき上記被写体画像の特徴を検出
し、その特徴に応じて上記任意の露出制御量を補正して
新たな露出制御量を算出し、 露出を上記新たな露出制御量に制御して被写体画像を撮
像することを特徴とする画像撮像方法。
10. Imaging light from a subject is incident, the imaging light is converted into an electric signal by an imaging device, and the converted electric signal is digitized in pixel units or pixel block units to generate an imaging signal, In an image capturing method for capturing a subject image, a subject image is captured with an exposure according to an arbitrary exposure control amount, and a histogram showing the frequency of pixels with respect to a brightness level is captured from the subject image captured with the arbitrary exposure control amount. Generate, detect the feature of the subject image based on the histogram, correct the arbitrary exposure control amount according to the feature, calculate a new exposure control amount, and control the exposure to the new exposure control amount. An image pickup method comprising: taking a subject image.
【請求項11】 上記露出は、絞りの開口度、撮像素子
のシャッタスピード及び/又は撮像素子から出力された
電気信号の利得を変化させることにより制御することを
特徴とする請求項10記載の画像撮像方法。
11. The image according to claim 10, wherein the exposure is controlled by changing an aperture of a diaphragm, a shutter speed of an image sensor and / or a gain of an electric signal output from the image sensor. Imaging method.
【請求項12】 上記ヒストグラムに基づき補正量を算
出し、当該補正量に基づき上記任意の露出制御量を補正
することにより上記新たな露出制御量を算出することを
特徴とする請求項10記載の画像撮像方法。
12. The new exposure control amount is calculated by calculating a correction amount based on the histogram and correcting the arbitrary exposure control amount based on the correction amount. Image capturing method.
【請求項13】 被写体画像の輝度レベルの範囲を少な
くとも3つの範囲に分割したヒストグラムを検出し、各
範囲内の画素数を比較することによって、上記補正量を
算出することを特徴とする請求項10記載の画像撮像方
法。
13. The correction amount is calculated by detecting a histogram obtained by dividing a range of brightness levels of a subject image into at least three ranges, and comparing the number of pixels in each range. 10. The image capturing method described in 10.
【請求項14】 ガンマ補正カーブにより補正された後
の輝度レベルに応じて、上記被写体画像の輝度レベルの
範囲を分割するための閾値を設定することを特徴とする
請求項12記載の画像撮像方法。
14. The image capturing method according to claim 12, wherein a threshold for dividing the range of the brightness level of the subject image is set according to the brightness level corrected by the gamma correction curve. .
【請求項15】 全体の画素数に対する低輝度レベルの
画素数の比率と、全体の画素数に対する高輝度レベルの
画素数の比率との関係に応じて、上記補正量を算出する
ことを特徴とする請求項12記載の画像撮像方法。
15. The correction amount is calculated according to the relationship between the ratio of the number of pixels of the low luminance level to the total number of pixels and the ratio of the number of pixels of the high luminance level to the total number of pixels. The image capturing method according to claim 12.
【請求項16】 全体の画素数に対する中間の輝度レベ
ルの画素数の比率に応じて、上記補正量を増減すること
を特徴とする請求項12記載の画像撮像方法。
16. The image capturing method according to claim 12, wherein the correction amount is increased or decreased according to a ratio of the number of pixels having an intermediate luminance level to the total number of pixels.
【請求項17】 上記全体の画素数に対する高輝度レベ
ルの画素数の比率に応じて、上記補正値を算出すること
を特徴とする請求項12記載の画像撮像方法。
17. The image capturing method according to claim 12, wherein the correction value is calculated according to a ratio of the number of pixels of a high luminance level to the total number of pixels.
【請求項18】 被写体画像の輝度レベルの範囲を高輝
度範囲、中輝度範囲、低輝度範囲の3つの範囲に分割し
たヒストグラムを検出し、高輝度範囲の画素数をN
中輝度範囲の画素数をN、低輝度範囲の画素数をN
としたときに、下記演算式に基づき第1の比率、第2の
比率、第3の比率及び/又はを求め、各比率を乗算した
総合比率に基づき補正量を算出し、当該補正量に基づき
上記任意の露出制御量を補正することにより上記新たな
露出制御量を算出することを特徴とする請求項10記載
の画像撮像方法。 第1の比率=|N−N|/(N+N+N) 第2の比率=N/(N+N+N) 第3の比率=N/(N+N+N) 第4の比率=N/(N+N+N
18. A histogram obtained by dividing a range of brightness levels of a subject image into three ranges of a high brightness range, a middle brightness range, and a low brightness range, and detecting the number of pixels in the high brightness range by N H ,
The number of pixels in the medium luminance range is N M , and the number of pixels in the low luminance range is N L
Then, the first ratio, the second ratio, the third ratio and / or is calculated based on the following arithmetic expression, and the correction amount is calculated based on the total ratio obtained by multiplying each ratio, and based on the correction amount. The image capturing method according to claim 10, wherein the new exposure control amount is calculated by correcting the arbitrary exposure control amount. First ratio = | N H -N L | / (N H + N M + N L) second ratio = N M / (N H + N M + N L) third ratio = N H / (N H + N M + N L ) Fourth ratio = N L / (N H + N M + N L )
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