JP2003219254A - 撮影モード切換え機能付きカメラ - Google Patents
撮影モード切換え機能付きカメラInfo
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Abstract
確実に防止することができる撮影モード切換え機能付き
カメラを提供する。 【解決手段】CCD撮像素子1で取得された撮像信号
が、アナログ信号処理部2、A/D変換部3、デジタル
信号処理部4、ビデオ出力部5による処理を経て、撮影
モードに応じてカラービデオ信号又は白黒ビデオ信号と
して出力される。制御部6は、撮影モードの決定処理を
含むカメラ全体の動作を制御するものである。撮影モー
ドの決定は、基本的には輝度信号に基づき、高輝度の時
はカラー撮影モードとし、低輝度の時は白黒撮影モード
とする。ただし、高輝度の時であっても撮像信号が近赤
外光によるものである場合には、白黒撮影モードとす
る。撮像信号が近赤外光によるものであるか否かの判断
は、撮像信号の色信号の分析によって行う。
Description
え可能なカメラに関するものである。
メラの従来例としては、特開2001−45512号公
報に記載された「白黒/カラー切換カメラ」がある。こ
のカメラは固体撮像素子として、CCDを用いている。
CCDの感度特性は、図6の曲線aに示されるような特
性をもつが、カラーカメラとして使用する場合は、人間
の目が感知できる波長が650nm程度までであるこ
と、ならびに色再現性を向上させる必要があることのた
め、前記CCDの前面に赤外カットフィルタを配置す
る。この時のCCD感度特性は、図6の曲線bに示され
る如くとなる。一方白黒カメラとして使用する場合は、
感度を向上させること、ならびに色再現性が影響しない
ことから前記赤外カットフィルタを取り除くこととして
いる。
ドに移行する場合(夕方あるいは室内照明の輝度が落と
された場合を想定)、撮影モードの決定が輝度値を基準
に行なわれた後、前記赤外カットフィルタが取り除かれ
る。この時、図6から明らかなように赤外領域(700
nm以上)による撮像信号も加算されるため、一時的に
感度が向上して撮像信号の輝度値が上昇し、撮影モード
が元のカラーモードに移行しようとする一連の動作(カ
ラーモード→白黒モード→カラーモード→…)が繰り返
される、いわゆるハンチングが発生する。このハンチン
グは白黒モードからカラーモードに移行する場合(明け
方あるいは室内照明の輝度が上がった場合を想定)にも
同様に発生する。このようなハンチングを防止するた
め、前記公報の白黒/カラー切換カメラでは、白黒モー
ドからカラーモードに切換える際の輝度レベルの閾値を
一つ(以下、Y1と略記)と、カラーモードから白黒モ
ードに切換える際の輝度レベルの閾値を二つ(以下、Y
2,Y3と略記)設け、Y2>Y1 かつ Y3>Y1
かつ Y2≠Y3 の関係を満たすように各閾値を設定す
ることで、ハンチングを防止している。
白黒/カラー切換カメラでは、白黒撮影時の輝度レベル
が照明光の有無及び種類によって大きく異なるため、各
閾値すなわちY1,Y2ならびにY3を適確に定めるこ
とが簡単ではなく、ハンチングを確実に防止することが
できないという問題があった。
されたもので、撮影モードの切換え時のハンチングの発
生を、確実に防止することができる撮影モード切換え機
能付きカメラを提供することを目的とする。
え機能付きカメラは、被写体を撮影する撮像部と、前記
撮像部から得られる撮像信号の輝度信号及び色信号に基
づいて前記撮影モードを決定するモード決定部と、前記
モード決定部によって決定された前記撮影モードに応じ
て、前記撮像信号に基づくカラー映像信号又は白黒映像
信号を出力する映像信号出力部とを有する。このように
構成すると、色信号の比を利用して撮像信号の光源の種
類を特定できるため、撮影モードの切換え時のハンチン
グの発生を、確実に防止することができる。
カメラは、前記モード決定部が、前記撮像信号が近赤外
光によるものか否かを前記色信号に基づいて判別し、撮
影モードを決定するものである。このように構成する
と、撮像信号の光源が近赤外光によるものであると特定
できるので、照明として近赤外光を使用している時のハ
ンチングを防止することができる。
きカメラは、前記モード決定部が、前記撮像信号の3原
色の色信号の比の値が予め定められた範囲内であるか否
かに基づいて、撮影モードを決定するものである。この
ように構成すると、撮像信号の光源が近赤外光によるも
のであると特定できるので、照明として近赤外光を使用
している時のハンチングを防止することができる。
きカメラは、前記モード決定部が、撮像画面を分割した
複数のブロックの各々について、前記撮像信号が近赤外
光によるものか否かを判別し、前記撮像信号が近赤外光
によるものである前記ブロックの数を用いて、前記撮影
モードを決定するものである。このように構成すると、
部分的な照明がある場合でも、ハンチングを防止するこ
とができる。
きカメラは、前記モード決定部が、予め定められた一定
期間の前記撮像信号を利用して前記撮影モードを決定す
るものである。このように構成すると、一定期間の間
に、単発的に撮影画像が変化する場合でも、ハンチング
を防止することができる。
きカメラは、前記一定期間を任意に設定することができ
る一定期間設定部を有する。この構成により、任意の一
定期間の間に、単発的に撮影画像が変化する場合でも、
ハンチングを防止することができる。
面を参照して説明する。本発明の実施の形態の撮影モー
ド切換え機能付きカメラを図1に示す。
変換部と電荷転送部を含み、撮影対象の撮像画像情報を
アナログ信号として出力するものである。光電変換部の
受光面には画素毎に所定の順序で配列された色フィルタ
が設けられ、出力されるアナログ信号には色情報が含ま
れる。アナログ信号処理部2は、CCD撮像素子1から
出力される信号に所定のアナログ処理(ノイズ除去、利
得調整、プリニー処理等)を施すものであり、A/D変
換部3は、アナログ信号処理部2からのアナログ撮像信
号をデジタル信号に変換するものである。
構成され、A/D変換部3からのデジタル撮像信号に所
定の処理を施し、画素毎の輝度信号と色信号を出力する
ものである。また、ビデオ出力部5は、デジタル信号処
理部4から出力信号を利用して、カラービデオ信号又は
白黒ビデオ信号を生成し、出力するものである。カラー
ビデオ信号を生成するか白黒ビデオ信号を生成するか
は、モード決定部の機能も有する制御部6からの撮影モ
ード信号による。
カメラ全体の動作を制御するもので、所定のプログラム
によって動作するプロセッサを主体に構成される。撮影
モードの決定処理については後述する。
て、光学LPF及び赤外カットフィルタ8を駆動するも
のであり、光学LPF及び赤外カットフィルタ8は、カ
ラー撮影モード時に、CCD撮像素子1の前面に配置さ
れる。なお、光学LPFは、撮影画像の高周波数域をカ
ットして偽色等の除去を行うためのものであり、赤外カ
ットフィルタは、CCD撮像素子1への入射光の赤外成
分をカットするためのものである。
機能付きカメラについてその動作を説明する。CCD撮
像素子1で取得された撮像信号が、アナログ信号処理部
2、A/D変換部3、デジタル信号処理部4、ビデオ出
力部5による処理を経て、ビデオ信号として出力され
る。撮影モードがカラー撮影モードである時は、光学L
PF及び赤外カットフィルタ8がCCD撮像素子1の前
面に配置されるとともに、ビデオ出力部5は、カラービ
デオ信号を出力する。また、撮影モードが白黒モードで
ある時は、光学LPF及び赤外カットフィルタ8がCC
D撮像素子1の前面から除かれ、ビデオ出力部5は、白
黒ビデオ信号を出力する。
する。デジタル信号処理部4は、撮影モードにかかわら
ず撮像信号の輝度信号と3原色の色信号を計算し、制御
部6に出力する。制御部6は、撮像信号の輝度信号と色
信号に基づいて、撮影モードを決定する。撮影モード
は、基本的には輝度信号により決定される。すなわち、
高輝度の時は、撮影モードをカラーモードとし、低輝度
の時には白黒モードとするものである。ここで、高輝度
の時であっても撮像信号が近赤外光によるものである場
合には、撮影モードを白黒モードとする必要がある。
かの判断は、前記撮像信号の色信号の分析によって行わ
れるが、その原理について以下に説明する。図2は、C
CD撮像素子の色別の感度特性を示す図である。図2に
示すように、CCD撮像素子の感度は、色の種類にかか
わらず800[nm]付近から長波長に対しては、ほぼ
同一となる。図2は、補色の場合について示したが、原
色(R(赤)、G(緑)、B(青))の場合でも同様で
ある。したがって、近赤外光による撮像信号の3原色の
色信号の比は、被写体の色によらずほぼ一定となるた
め、3原色の色信号の比を求めることにより、撮像信号
が近赤外光によるものであるか否かを判断できる。具体
的には、R成分とG成分の比(以下、R/Gと略す)な
らびにB成分とG成分の比(以下、B/Gと略す)がほ
ぼ一致する場合に撮像信号が近赤外光によるものである
と判断する。
かの判断に利用する撮像信号の輝度信号及び色信号は、
撮像画面全体の平均値を利用するのが簡単であるが、撮
像画面を複数のブロック(例えば、縦6×横8=48ブ
ロック)に分割し、各ブロックの平均輝度信号及び平均
色信号を利用することにより、判断をより正確に行うこ
とができる。
る撮影画像について、ブロック毎の色信号に基づいてR
/GとB/Gを求め、それらをプロットしたものであ
る。図3から明らかなように、可視光による撮影画像に
ついては、プロットがばらついているが、図4に示すよ
うに近赤外光による撮影画像については、0.7<R/
G<1.1かつ0.8<B/G<1.2となっている。
したがって、上記範囲に含まれるブロックの数によっ
て、近赤外光による撮像信号か否かの判断ができること
になる。その際、平均輝度が所定値以上のブロックにつ
いて、色信号の比率が上記範囲に含まれるか否かを判断
することにより、照明の種類及び配置、自然光の有無等
の撮影条件にかかわらず、正確な判断ができることにな
る。なお、上記数値範囲は、CCD撮像素子のメーカ
ー、種類、及びデジタル信号処理部の処理パラメータ等
に依存するから、実際には機種毎に決定する必要があ
る。
処理について図5のフロー図を用いて説明する。モード
決定処理は、撮像信号の輝度信号Y及び色信号R、G、
Bを利用し、予め定められたタイミングで行われる。な
お、図5では、撮影モードを単にモードと記述してあ
る。
判別し、カラー撮影モードの場合は、ステップ502
で、輝度信号Yと予め設定された閾値Y2との大小判別
を行う。Y≦Y2の時は、被写体の照度が低い場合であ
るので、撮影モードを白黒撮影モードに切換える(ステ
ップ503)。Y>Y2の時は、被写体の照度が充分で
あると判断し、カラー撮影モードのままとする。
黒撮影モードと判別された場合は、ステップ504で、
輝度信号Yと予め設定された閾値Y1との大小判別を行
う。なお、閾値Y1とY2は、Y1>Y2と設定され
る。このように設定する理由は、可視光による照明の場
合でも、赤外カットフィルタの除去により輝度信号が増
加し、ハンチングが起こる場合があるので、これを避け
るためである。使用条件によっては、Y1=Y2として
もよいが、その場合は、ステップ502でY<Y1の時
に白黒撮影モードに切換える。
の照度が低い場合であるので、白黒撮影モードのままと
する。また、Y≧Y1の時は色信号の分析を行う(ステ
ップ505)。色信号の分析は、撮像信号が近赤外光に
よるものであるか否かの判断を行うためになされるもの
で、R/GとB/Gの分析を行うものである。そして、
分析結果に基づいて撮像信号が近赤外光によるものか否
かの判断を行う(ステップ506)。
よるものと判断された場合、白黒撮影モードのままとす
る。すなわち、撮像信号の輝度信号の大部分は近赤外照
明によるものであって、そのままカラー撮影モードに切
換えた場合、輝度が急激に減少し、ハンチングを起こす
可能性があるので白黒撮影モードのままとするものであ
る。一方、ステップ506で、撮像信号が近赤外光によ
るものでないと判断された場合は、可視光による被写体
の照度が充分であるので、ステップ507で撮影モード
をカラー撮影モードに切換える。
影モードを決定すると、照明装置の有無、種類、動作状
態を直接認識しなくても、撮影モードの切換え時のハン
チングの発生を確実に防止することができる。
Y1、Y2との大小判別、及び色信号の分析は、撮影画
面全体の平均値を利用しても、撮影画面を分割したブロ
ック内の平均値を利用してもよい。
を利用して行う場合、ブロック毎の平均輝度と閾値Y
1、Y2とを比較し、所定の条件(例えばステップ50
4では、Y≧Y1)を満たすブロック数が、全ブロック
数に対して所定の割合(例えば、70%)以上である場
合に、その条件を満たすものと判断する。
して行う場合、先に説明したように、R/G及びB/G
が所定の範囲に含まれるブロック数を分析する。そし
て、R/G及びB/Gが所定の範囲に含まれるブロック
数に応じて、撮像信号が近赤外光によるものか否かを判
断する。撮像信号が近赤外光によるものか否かを判断す
るための基準ブロック数は、撮影画面全体のブロック数
としてもよいが、部分的な照明の場合は正確な判断がで
きない場合がある。このような不都合を避けるために
は、平均輝度信号が所定の値以上のブロックについて、
色信号の分析を行い、R/G及びB/Gが所定の範囲に
含まれるブロック数が、平均輝度信号が所定の値以上の
ブロック数に対して所定の関係(例えば、両ブロック数
の差が7以下)を満たすか否かによって、判断する。こ
のように、輝度信号の大小判別ならびに色信号の分析に
ブロック内の平均値を利用して行う場合、部分的な照明
がある場合でもハンチングを防止することができる。
処理を1枚(フレーム)の撮像信号を利用して行うもの
としたが、単発的な撮影画像変化(例えば、夜間撮影に
おける自動車のヘッドライトによる照明、一時的な影
等)によって、撮影モードの切換えを行わないようにす
るために、一定期間設定部としての機能も有する制御部
6によって、予め定められた一定期間もしくは使用状態
によって適宜決定された一定期間分の複数枚(フレー
ム)の撮像信号について撮影モードを求め、それらが一
致した時にモード切換えを行ってもよい。その場合、画
像の枚数(フレーム数)は、使用条件に応じて適宜定め
る。
を用いて撮影モードを決定すると、一定期間(換言すれ
ば、撮影モードの決定に使用する時間)の間に、単発的
に撮影画像が変化する場合でもハンチングを防止するこ
とができる。
影モードの切換え時のハンチングの発生を、確実に防止
することができる撮影モード切換え機能付きカメラを提
供することができる。
図
をプロットした図
Gをプロットした図
処理のフローを示す図
Claims (6)
- 【請求項1】 撮影モード切換え可能なカメラであっ
て、被写体を撮影する撮像部と、前記撮像部から得られ
る撮像信号の輝度信号及び色信号に基づいて前記撮影モ
ードを決定するモード決定部と、前記モード決定部によ
って決定された前記撮影モードに応じて前記撮像信号に
基づくカラー映像信号又は白黒映像信号を出力する映像
信号出力部とを有する撮影モード切換え機能付きカメ
ラ。 - 【請求項2】 請求項1記載の撮影モード切換え機能付
きカメラであって、前記モード決定部は、前記撮像信号
が近赤外光によるものか否かを前記色信号に基づいて判
別し、撮影モードを決定するものである撮影モード切換
え機能付きカメラ。 - 【請求項3】 請求項2記載の撮影モード切換え機能付
きカメラであって、前記モード決定部は、前記撮像信号
の3原色の色信号の比の値が予め定められた範囲内であ
るか否かに基づいて撮影モードを決定するものである撮
影モード切換え機能付きカメラ。 - 【請求項4】 請求項2又は3記載の撮影モード切換え
機能付きカメラであって、前記モード決定部は、撮像画
面を分割した複数のブロックの各々について、前記撮像
信号が近赤外光によるものか否かを判別し、前記撮像信
号が近赤外光によるものである前記ブロックの数を用い
て、前記撮影モードを決定するものである撮影モード切
換え機能付きカメラ。 - 【請求項5】 請求項1ないし4にいずれか1項記載の
撮影モード切換え機能付きカメラであって、前記モード
決定部は、予め定められた一定期間の前記撮像信号を利
用して前記撮影モードを決定するものである撮影モード
切換え機能付きカメラ。 - 【請求項6】 請求項5記載の撮影モード切換え機能付
きカメラであって、前記一定期間を、任意に設定可能な
一定期間設定部を有するものである撮影モード切換え機
能付きカメラ。
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