JP2003240545A - 測距装置，露出量決定装置および画像合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮像範囲内に複数の被写体ＯＢ１からＯＢ３
がある場合に，それぞれの被写体までの距離を算出す
る。 【構成】 発光装置を発光させないで被写体を撮像し，
非発光画像を得る。発光装置からの光の到達距離を変え
て被写体を撮像し，４駒の発光画像Ｉ１からＩ４を得
る。非発光画像の反射率に近い部分の画像を発光画像Ｉ
１からＩ４の中から見つけられる。見つけられた部分の
画像に相当する被写体までの距離が，対応する発光画像
の到達距離に等しいものとみなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明は，測距装置，露出量決定装置お
よび画像合成装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】撮像を行う場合，主被写体までの距離が
分かると主被写体が適正露光となるように露出制御する
ことができる。

【０００３】また，自動走行ロボットにおいては，対象
物までの距離はロボットの進行方向を決定するのに用い
られる。

【０００４】このように，被写体（対象物）までの距離
を示す情報は有用である。

【０００５】また，撮像範囲内に複数の被写体が含まれ
ているときには，適正露光として得たい被写体像が必ず
しも適正露光とならないことがある。

【０００６】さらに，撮像範囲内に距離が異なる複数の
被写体が含まれているときには，すべての被写体が適正
露光となることは少ない。

【０００７】とくに，ストロボを用いて室内撮影した場
合には，すべての被写体や所望の被写体が適正な露光で
得られるとは限らない。

【０００８】

【発明の開示】この発明は，被写体までの距離がわかる
ようにすることを目的とする。

【０００９】また，この発明は，所望の被写体が適正露
光となるようにすることを目的とする。

【００１０】さらに，この発明は，撮像範囲内に複数の
被写体があった場合でもそれらの複数の被写体が適正露
光となる画像を得ることを目的とする。

【００１１】第１の発明による測距装置は，撮像範囲内
の被写体の画像を表す画像データを出力する撮像装置，
発光量の異なる複数回の発光を行うように発光装置を制
御する発光制御手段，上記発光制御手段による制御のも
とに行われる複数回の発光および上記発光装置の発光停
止のそれぞれのタイミングで撮像範囲内の被写体を繰り
返して撮像するように上記撮像装置を制御する撮像制御
手段，ならびに発光停止タイミングにおける撮像により
上記撮像装置から出力された非発光画像データおよび複
数回の発光タイミングにおけるそれぞれの撮像により上
記撮像装置から出力された発光画像データにもとづいて
上記撮像範囲内に存在する被写体までの距離を算出する
算出手段を備えていることを特徴とする。

【００１２】上記発光装置は，赤外線発光するものでも
よい。赤外線発光の場合には，赤外線を検出する撮像装
置が用いられる。撮像装置を画像の記録のためにも兼用
する場合には，画像の記録時には，赤外線カット・フィ
ルタを撮像装置の受光面上に配置し，測距時には赤外線
カット・フィルタを撮像装置の受光面上から退避させる
ことになる。そして，撮像装置の受光面上に赤外線カッ
ト・フィルタを進退させるためのフィルタ切換機構が設
けられることとなる。

【００１３】第１の発明による測距装置に適した制御方
法は，撮像範囲内の被写体の画像を表す画像データを出
力する撮像装置を備えた測距装置において，発光量の異
なる複数回の発光を行うように発光装置を制御し，上記
発光制御のもとに行われる複数回の発光および上記発光
装置の発光停止のそれぞれのタイミングで撮像範囲内の
被写体を繰り返して撮像するように上記撮像装置を制御
し，発光停止タイミングにおける撮像により上記撮像装
置から出力された非発光画像データおよび複数回の発光
タイミングにおけるそれぞれの撮像により上記撮像装置
から出力された発光画像データにもとづいて上記撮像範
囲内に存在する被写体までの距離を算出することを特徴
とする。

【００１４】第１の発明によると，発光量の異なる発光
が複数回行われる。これら複数回の発光タイミングおよ
び非発光タイミングで同一シーンの撮像が繰り返され
る。非発光時の撮像により得られた非発光画像データと
複数回の発光時の撮像により得られた発光画像データと
にもとづいて，撮像範囲内に存在する被写体までの距離
が算出される。

【００１５】発光光量が異なると，被写体までの距離に
よって，撮像により得られた画像のうち，比較的適正な
露光となる被写体像の部分と比較的適正な露光とはなら
ない被写体像の部分とが生じる。比較的適正な露光とな
る被写体像に対応する被写体までの距離は，その適正な
露光となるときの発光量にもとづいて算出できる。

【００１６】被写体までの距離が分かるので，露出制
御，自動走行ロボットの進行方向の決定などに利用でき
る。また，撮像範囲内に複数の被写体がある場合であっ
ても，複数の被写体のそれぞれの距離が分かる。

【００１７】上記算出手段が，非発光時における撮像範
囲内の被写体の反射率を上記非発光画像データにもとづ
いて算出する非発光反射率算出手段および発光時におけ
る撮像範囲内の被写体の反射率を上記発光画像データに
もとづいて算出する発光反射率算出手段を備えるように
してもよい。この場合，上記非発光反射率算出手段によ
って算出された反射率と上記発光反射率算出手段によっ
て算出された反射率とにもとづいて，上記撮像範囲内に
存在する被写体までの距離を算出することとなろう。

【００１８】反射率を利用しているので，比較的正確に
距離を算出することができる。

【００１９】第２の発明による露出量決定装置は，撮像
範囲内の被写体の画像を表す画像データを出力する撮像
装置，上記撮像範囲内の被写体の輝度分布を算出する輝
度分布算出手段，上記撮像範囲内の被写体までの距離ご
とに，上記撮像装置から出力された画像データによって
表される画像内の被写体領域を複数個規定する被写体領
域決定手段，および上記輝度分布算出手段によって算出
された輝度分布であって，上記被写体領域決定手段によ
り決定された複数個の被写体領域のうち，合焦対象の被
写体領域の輝度分布にもとづいて，上記撮像装置の露出
量を決定する露出量決定手段を備えていることを特徴と
する。

【００２０】第２の発明による露出量決定装置に適した
制御方法は，撮像範囲内の被写体の画像を表す画像デー
タを出力する撮像装置を備えた露出量決定装置におい
て，上記撮像範囲内の被写体の輝度分布を算出し，上記
撮像範囲内の被写体までの距離ごとに，上記撮像装置か
ら出力された画像データによって表される画像内の被写
体領域を複数個規定し，算出された輝度分布であって，
決定された複数個の被写体領域のうち，合焦対象の被写
体領域の輝度分布にもとづいて，上記撮像装置の露出量
を決定するものである。

【００２１】第２の発明によると，撮像範囲内の（複数
の）被写体の輝度分布が算出される。撮像範囲内の被写
体までの距離ごとに，画像内の被写体領域が複数個規定
される。規定された複数個の被写体領域のうち，合焦対
象の被写体領域の輝度分布にもとづいて，撮像装置の露
出量が決定される。

【００２２】合焦対象の被写体領域について，適正な露
光量となるように撮像装置の露出量が決定する。合焦対
象の被写体領域が適正な露光量となる画像が得られる。

【００２３】上記被写体領域決定手段が，上述した第１
の発明の測距装置を利用するものでもよい。この場合，
同一距離にある被写体の像ごとに被写体領域を規定する
ものとなろう。

【００２４】第３の発明による画像合成装置は，撮像範
囲内の被写体の画像を表す画像データを出力する撮像装
置，発光量の異なる複数回の発光を行うように発光装置
を制御する発光制御手段，上記発光制御手段による制御
のもとに得られる複数回の発光および上記発光装置の発
光停止のそれぞれのタイミングで撮像範囲内の被写体を
繰り返して撮像するように上記撮像装置を制御する撮像
制御手段，上記撮像制御手段による制御のもとに上記撮
像装置から出力された複数駒分の画像データによって表
される画像のそれぞれの画像を複数の領域に分割する領
域分割手段，複数駒の画像の対応する領域のうち，所定
のレベルの明るさをもつ領域を決定する領域決定手段，
および上記領域決定手段により決定された領域内の画像
を表す画像データを用いて一駒の画像を生成する画像合
成手段を備えていることを特徴とする。

【００２５】第３の発明による画像合成装置に適した制
御方法は，撮像範囲内の被写体の画像を表す画像データ
を出力する撮像装置を備えた画像合成装置において，発
光量の異なる複数回の発光を行うように発光装置を制御
し，発光制御のもとに得られる複数回の発光および発光
停止のそれぞれのタイミングで撮像範囲内の被写体を繰
り返して撮像するように上記撮像装置を制御し，撮像制
御のもとに上記撮像装置から出力された複数駒分の画像
データによって表される画像のそれぞれの画像を複数の
領域に分割し，複数駒の画像の対応する領域のうち，所
定のレベルの明るさをもつ領域を決定し，決定された領
域内の画像を表す画像データを用いて一駒の画像を生成
するものである。

【００２６】第３の発明によると，複数駒の画像のそれ
ぞれの画像が複数の領域に分割される。複数駒の対応す
る領域のうち，所定のレベルの明るさをもつ領域が決定
され，決定された領域内の画像データを用いて一駒の画
像が生成される。

【００２７】第３の発明によると，生成された一駒の画
像は，すべての領域において適正な明るさをもつものと
なる。すべての領域において適正な明るさをもつ画像，
たとえば，工事現場の証拠として利用する画像を得たい
ときに有効である。

【００２８】上記領域決定手段は，所定のレベルの明る
さをもつ領域が複数ある場合には，その領域の近傍の領
域の明るさにもとづいて決定するようにしてもよい。

【００２９】

【実施例の説明】図１は，この発明の実施例を示すもの
で，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブ
ロック図である。

【００３０】ディジタル・スチル・カメラには，赤外線
発光が可能な発光装置１が設けられている。この発光装
置１からの出射光は，被写体によって反射して受光装置
２によって受光される。受光装置２から受光量に応じた
受光信号が出力される。受光信号は，ＣＰＵ16を介して
積算回路15に入力する。積算回路15において，入力した
受光信号が積算される。所定の発光光量に対応する積算
値となると，発光停止信号が積算回路15からＣＰＵ16に
与えられる。ＣＰＵ16から発光装置１に発光停止信号が
与えられ，発光が停止する。

【００３１】ディジタル・スチル・カメラには，モード
設定スイッチ，二段ストローク・タイプのシャッタ・レ
リーズ・ボタン等を含む操作装置17が含まれている。こ
の操作装置17から出力される操作信号は，ＣＰＵ16に入
力する。

【００３２】レンズ駆動回路３によってズーム・レンズ
７のズーム位置が調整される。また，ＣＣＤ12の受光面
への入射光量を制限する絞り８が絞り駆動回路４によっ
て制御される。

【００３３】赤外線通過フィルタ９または赤外線カット
・フィルタ10とがＣＣＤ12前方に位置するようにフィル
タ切換駆動回路５により切り換えられる。後述するよう
に，測距情報を得るために被写体を撮像するときには，
発光装置１が発光させられる。画像データをメモリ・カ
ード25に記録するときには，発光装置１の発光が停止さ
せられる。発光装置１が発光するときには，赤外線通過
フィルタ９がＣＣＤ12の受光面上に位置するように，発
光装置１の発光が停止するときには，赤外線カット・フ
ィルタ10がＣＣＤ12の受光面上に位置するようにフィル
タ９および10がフィルタ切換駆動回路５により制御され
る。

【００３４】入射光は，光学的ロウ・パス・フィルタ11
を介してＣＣＤ12の受光面上に入射する。撮像モードに
設定されると，被写体が撮像される。すると，撮像素子
駆動回路６の制御によりＣＣＤ12から被写体像を表す映
像信号が出力され，アナログ処理回路13に入力する。ア
ナログ処理回路13により，ガンマ補正，白バランス調整
などの所定のアナログ信号処理が行われる。アナログ処
理回路13から出力された映像信号は，アナログ／ディジ
タル変換回路14においてディジタル画像データに変換さ
れる。

【００３５】アナログ／ディジタル変換回路14から出力
された画像データは，メモリ制御回路18の制御によりメ
イン・メモリ19に一時的に記憶される。画像データは，
メイン・メモリ19から読み出され，ディジタル処理回路
20に入力する。ディジタル処理回路20において，輝度デ
ータおよび色差データ生成処理などの所定のディジタル
信号処理が行われる。ディジタル処理回路20から出力さ
れた画像データは，表示制御回路23に与えられる。表示
装置24の表示画面上に，撮像された被写体像が表示され
る。

【００３６】シャッタ・レリーズ・ボタンの第一段階の
押し下げがあると，上述のようにしてアナログ／ディジ
タル変換回路14から出力されたディジタル画像データ
は，ＣＰＵ16に入力し，自動露光制御のためのデータお
よび自動合焦制御のためのデータが生成される。生成さ
れたこれらのデータにもとづいて，被写体像がＣＣＤ12
の受光面上に合焦するようにレンズ駆動回路３が制御さ
れる。また，適正露光されるように絞り８の絞り値が絞
り駆動回路４により制御され，ＣＣＤ12のシャッタ速度
が撮像素子駆動回路６により制御される。

【００３７】シャッタ・レリーズ・ボタンの第二段階の
押し下げがあると，上述のようにしてディジタル処理回
路20から出力された画像データは，圧縮／伸張回路21に
入力する。圧縮／伸張回路21において画像データが圧縮
される。圧縮された画像データがメモリ制御回路22の制
御のもとにメモリ・カード25に記録される。

【００３８】また，再生モードが設定されると，メモリ
・カード25に記録されている圧縮画像データがメモリ制
御回路22により読み取られ，圧縮／伸張処理回路21に与
えられる。圧縮された画像データが伸張される。伸張さ
れた画像データが表示制御回路23に与えられることによ
り，表示装置24の表示画面上に，メモリ・カード25から
読み取られた画像データによって表される画像が表示さ
れる。

【００３９】図２は，プリ撮像の処理手順を示すフロー
チャートである。プリ撮像は，被写体を撮像することに
より被写体までの距離を示す情報を得る処理である。図
３および図４（Ａ）から（Ｄ）は，被写体を撮像して得
られた画像の一例である。図３は，発光装置１の発光を
停止して得られた画像（非発光画像）の一例であり，図
４（Ａ）から（Ｄ）は，発光装置１により発光した得ら
れた画像（発光画像）の一例である。

【００４０】プリ撮像処理は，非発光画像と，異なる発
光量で複数回発光させて得られた同一シーンの複数駒の
発光画像と，を用いて撮像範囲内にある複数の被写体ま
での距離を示す情報を得るものである。また，プリ撮像
処理は，この実施例においては自動露光制御および自動
合焦制御が終了したあとに行われる。もっとも，かなら
ずしもこれらの制御が終了したあとでなくともよい。

【００４１】自動合焦制御にもとづいて，撮像範囲内に
ある主被写体までの距離が検出されている。主被写体ま
での距離が３ｍと検出されたものとする。検出された主
被写体までの距離にもとづいて発光装置１の発光回数お
よび発光装置１からの出射光の到達距離が決定される
（ステップ31）。到達距離は，出射光量に関連するもの
である。到達距離に存在する被写体が適正な明るさとな
るように光量が到達距離によって規定される。主被写体
までの距離が３ｍであれば，１ｍ，３ｍ，５ｍおよび７
ｍの到達距離となるように発光回数が４回と決定され
る。

【００４２】発光回数および到達距離が決定されると，
式１にしたがって発光装置１のガイド・ナンバＧＮが決
定される（ステップ32）。

【００４３】ＧＮ＝到達距離×Ｆナンバ・・・式１

【００４４】Ｆナンバが４であれば，４回の発光のそれ
ぞれのガイド・ナンバＧＮは，４（到達距離１ｍの場
合），12（到達距離３ｍの場合），20（到達距離５ｍの
場合）および28（到達距離７ｍの場合）となる。

【００４５】シャッタ速度は，外光の影響を排除できる
ように発光時間に合わせる（たとえば，１／300秒）と
よい。また，外光の影響が排除できないほどに被写体が
明るい場合には，被写体の明るさに応じてガイド・ナン
バＧＮが大きくなるように補正してもよい。

【００４６】ＣＣＤ12の受光面前方には赤外線カット・
フィルタ10が位置決めされている。発光装置１の発光が
停止した状態で被写体が撮像され，非発光画像Ｉ０（図
３参照）を表す画像データが得られる（ステップ33）。
得られた画像データは，メイン・メモリ19に与えられ，
一時的に記憶される。

【００４７】この実施例においては，撮像範囲内に被写
体（被写体像）ＯＢ１，ＯＢ２およびＯＢ３の３人がい
るものとする。また，被写体ＯＢ１は，カメラの前方１
ｍの距離に，被写体ＯＢ２は，カメラの前方３ｍの距離
に，被写体ＯＢ３は，カメラの前方５ｍの距離にいるも
のとする。

【００４８】非発光画像が得られると，赤外線カット・
フィルタ10がＣＣＤ12の前方から退避させられ，赤外線
通過フィルタがＣＣＤ12の前方に進入する（ステップ3
4）。

【００４９】発光装置１への充電が行われ（ステップ3
5），充電が終了すると，ＣＣＤ12への第１回目の露光
が開始され，かつ発光装置１により第１回目の発光が行
われる（ステップ36）。第１回目においてはガイド・ナ
ンバＧＮ＝４に対応する光量が発光するように，発光装
置１が制御される。ガイド・ナンバＧＮ＝４に対応する
光量の光が発光装置１から出射されると発光が停止さ
れ，ＣＣＤ12への露光が停止される（ステップ37）。第
１回目の撮像により得られた画像データがメイン・メモ
リ19に記録される（ステップ38）。

【００５０】決定された回数だけ，ガイド・ナンバＧＮ
が変えられて発光および撮像が繰り返される（ステップ
39）。すなわち，第２回目の撮像においてはガイド・ナ
ンバＧＮ＝12となるように，第３回目の撮像においては
ガイド・ナンバＧＮ＝20となるように，第４回目の撮像
においてはガイド・ナンバＧＮ＝28となるように発光装
置１が制御される。

【００５１】図４（Ａ）は，第１回目の撮像により得ら
れた画像データによって表される発光画像Ｉ１の一例で
ある。第１回目の撮像においては，ガイド・ナンバＧＮ
＝４であり，カメラの前方１ｍにいる被写体ＯＢ１が適
正な明るさをもち，その他の被写体ＯＢ２およびＯＢ３
は発光装置１の光が適正な量だけ届かないので暗くなっ
ている。

【００５２】図４（Ｂ）は，第２回目の撮像により得ら
れた画像データによって表される発光画像Ｉ２の一例で
ある。第２回目の撮像においては，ガイド・ナンバＧＮ
＝12であり，カメラの前方３ｍにいる被写体ＯＢ２が適
正な明るさをもつ。被写体ＯＢ１は，被写体ＯＢ２より
も手前にあるので，明るくなりすぎてしまっている。被
写体ＯＢ３は発光装置１の光が適正な量だけ届かないの
で暗くなっている。

【００５３】図４（Ｃ）は，第３回目の撮像により得ら
れた画像データによって表される発光画像Ｉ３の一例で
ある。第３回目の撮像においては，ガイド・ナンバＧＮ
＝20であり，カメラの前方５ｍにいる被写体ＯＢ３が適
正な明るさをもつ。被写体ＯＢ１およびＯＢ２はいずれ
も被写体ＯＢ３よりも手前にあるので，明るくなりすぎ
ている。

【００５４】図４（Ｄ）は，第４回目の撮像により得ら
れた画像データによって表される発光画像Ｉ４の一例で
ある。第４回目の撮像においては，ガイド・ナンバＧＮ
＝28であり，カメラの前方７ｍに被写体があれば，その
被写体が適正な明るさをもつようになる。被写体ＯＢ
１，ＯＢ２およびＯＢ３はいずれもカメラの前方７ｍよ
りも手前にあるので，明るくなりすぎている。

【００５５】このようにして，１駒の非発光画像Ｉ０と
４駒の発光画像Ｉ１〜Ｉ４とが得られると，得られた画
像を用いて測距処理が行われ（ステップ40），撮像範囲
内にある被写体ＯＢ１，ＯＢ２およびＯＢ３までの距離
を示す情報が得られる。測距処理について詳しくは後述
する。

【００５６】非発光画像Ｉ０と発光画像Ｉ１〜Ｉ４とが
得られると，赤外線通過フィルタ９はＣＣＤ12の受光面
前方から退避させられ，赤外線カット・フィルタ10がＣ
ＣＤ12の受光面前方に位置決めされる（ステップ41）。

【００５７】図５は，測距処理手順（図２，ステップ40
の処理）を示すフローチャート，図６は，非発光画像で
ある。

【００５８】この測距処理は，画素ごとに行われるもの
で，撮像範囲内の被写体のうち画素に対応する被写体部
分までの距離が測定される。もっとも，画素単位でな
く，複数画素からなる領域に対応する被写体部分までの
距離を測定するようにしてもよい。

【００５９】まず，対象画素（上述のように距離を測定
する被写体部分に対応する画素を対象画素ということに
する）ＰｉについてのＹ座標がリセットされる（ステッ
プ51）。画素ごとの測距処理は，１駒分の画像すべてに
ついて行われるからＹ座標が画像の高さ（＝960画素と
する）に等しくなると（ステップ52でＹＥＳ）１駒分の
測距処理が終了する。

【００６０】対象画素のＹ座標が画像の高さとなってい
なければ（ステップ52でＮＯ），１駒分すべてについて
の測距処理は終了していないから対象画素Ｐｉについて
のＸ座標がリセットされる（ステップ53）。Ｘ座標が画
像の幅（＝1280画素とする）と等しくなると（ステップ
54でＹＥＳ）１ライン分についての画素についての測距
処理が終了したことになるからＹ座標がインクレメント
され（ステップ55），次のラインの画素について測距処
理が行われる。

【００６１】対象画素のＸ座標が画像の幅となっていな
ければ（ステップ54でＮＯ），対象画素によって特定さ
れる被写体部分の反射率が，１駒の非発光画像Ｉ０と４
駒の発光画像Ｉ１〜Ｉ４のそれぞれにもとづいて算出さ
れる（ステップ56）。非発光画像Ｉ０から得られる反射
率をＲ０，ガイド・ナンバＧＮ＝４，12，20および28の
発光画像からそれぞれ得られる反射率をＲ１，Ｒ２，Ｒ
３およびＲ４とする。これらの反射率Ｒ０，Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３およびＲ４は，非発光画像データのレベルまた
は発光画像データのレベルと一対一に対応するから，非
発光画像データのレベルおよび発光画像データのレベル
にもとづいて算出することができる。

【００６２】図７は，画像データ・レベルと反射率との
関係を示すグラフである。

【００６３】横軸が画像データ・レベル（非発光画像デ
ータ・レベル，発光画像データ・レベルのいずれでもよ
い。もっとも発光画像と非発光画像とでは用いられる関
係式が異なるものとなろう。），縦軸が反射率である。
画像データ・レベルと反射率との関係は，露出量ＥＶに
依存する。ディジタル・スチル・カメラに設定されてい
る露出量ＥＶに適した関係式ｆ(EV=10），ｆ(EV=９）ま
たはｆ(EV=８）などが利用される。

【００６４】図７を参照することにより，対象画素の画
像データ・レベルから対象画素に対応する被写体部分の
反射率を算出できることが理解されよう。

【００６５】図５に戻って，非発光時の被写体部分の反
射率Ｒ０と発光時の被写体部分の反射率Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３およびＲ４との差分絶対値ΔＡｉが式２にもとづいて
算出される（ステップ57）。

【００６６】ΔＡｉ＝｜Ｒ０−Ｒｉ｜・・・式２ 但し，この場合４駒の発光画像を得るからｉ＝１〜４で
ある。

【００６７】算出された差分の絶対値ΔＡｉのうち，最
小の差分絶対値ΔＡminが算出される（ステップ58）。
最小の差分絶対値ΔＡminを与える反射率Ａｉにもとづ
いて，その対象画素に対応する被写体部分までの距離を
示す距離情報が算出される（ステップ58）。すなわち，
最小の差分絶対値ΔＡminを与える反射率Ａｉに対応す
る画像データＤｉが算出される。その画像データＤｉを
与えている発光画像が決定される。すると決定された発
光画像において用いられているガイド・ナンバＧＮが検
出される。検出されたガイド・ナンバＧＮからその対象
画素に対応する被写体部分までの距離が算出される。

【００６８】このようにして，１つの対象画素に対応す
る被写体部分までの距離情報が算出されると対象画素の
Ｘ座標がインクレメントされ（ステップ60），再びステ
ップ56から59の処理が繰り返される。撮像範囲内にある
被写体までの距離が画素に対応する被写体部分の単位で
分かるようになる。

【００６９】図８は，撮像範囲内の被写体の距離情報を
示す画像である。

【００７０】距離情報画像は，複数駒の発光画像を表す
画像データのうち，上述したように最小の差分絶対値Δ
Ａminを与える反射率Ａｉに対応する画像データＤｉに
よって表されるものである。したがって距離情報画像
は，複数駒の発光画像Ｉ１〜Ｉ４から適正な明るさをも
つ部分を合成して得られる画像ということもできる。

【００７１】この実施例においては，領域Ａ１内の画像
は図４（Ａ）に示すガイド・ナンバＧＮ＝４の発光画像
Ｉ１の被写体像ＯＢ１の画像が用いられている。領域Ａ
１内の画像に対応する被写体ＯＢ１までの距離は，ガイ
ド・ナンバＧＮ＝４に対応する到達距離１ｍに等しいも
のとなる。領域Ａ２内の画像は，図４（Ｂ）に示すガイ
ド・ナンバＧＮ＝12の発光画像Ｉ２の被写体像ＯＢ２の
画像が用いられている。領域Ａ２内の画像に対応する被
写体ＯＢ２までの距離は，ガイド・ナンバＧＮ＝12に対
応する到達距離３ｍに等しいものとなる。領域Ａ３内の
画像は，図４（Ｃ）に示すガイド・ナンバＧＮ＝20の発
光画像Ｉ３の被写体像ＯＢ３の画像が用いられている。
領域Ａ３内の画像に対応する被写体ＯＢ３までの距離
は，ガイド・ナンバＧＮ＝20に対応する到達距離５ｍに
等しいものとなる。

【００７２】撮像範囲内に存在する複数の被写体のそれ
ぞれの距離が分かるようになる。

【００７３】図９は，他の実施例を示すもので，画像合
成のやり方を示している。

【００７４】上述したようにガイド・ナンバＧＮ＝４の
発光量による発光により得られた発光画像Ｉ１，ガイド
・ナンバＧＮ＝12の発光量による発光により得られた発
光画像Ｉ２，ガイド・ナンバＧＮ＝20の発光量による発
光により得られた発光画像Ｉ３，およびガイド・ナンバ
ＧＮ＝28の発光量による発光により得られた発光画像Ｉ
４が得られる。

【００７５】これらの発光画像Ｉ１からＩ４のうち，有
効レンジ（たとえば，12ビット・ディジタル・データで
あれば1000から3000までの間のあるディジタル・デー
タ）内にある画像部分が画素単位で抽出される。もっと
も，画素単位でなくともよいのはいうまでもない。発光
画像Ｉ１からは被写体像ＯＢ１の画像部分ｉ１，発光画
像Ｉ２からは被写体像ＯＢ２の画像部分ｉ２，発光画像
Ｉ３からは被写体像ＯＢ３の画像部分ｉ３がそれぞれ抽
出される。抽出された画像部分ｉ１，ｉ２およびｉ３か
ら一駒の合成画像が生成される。

【００７６】非発光画像Ｉ０では暗い部分がある場合で
も生成された合成画像は，すべての部分で適正な明るさ
をもつものとなっている。

【００７７】図10（Ａ）および（Ｂ）は，画素ごとの画
像データのレベルを示している。

【００７８】これらの図において，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３お
よびＤ４は，発光画像Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３およびＩ４から
得られる画素の画像データ・レベルをそれぞれ示してい
る。画素Ｐ１については，画像データＤ１のレベルは12
0，画像データＤ２のレベルは900，画像データＤ３のレ
ベルは2100，画像データＤ４のレベルは4000である。有
効レンジ（1000〜3000）内にある画像データは，画像デ
ータＤ３であるから，画素Ｐ１については，画像データ
Ｄ３が利用される。

【００７９】同様にして，画素Ｐ２については，画像デ
ータＤ３およびＤ４が有効レンジ内にあるものと判定さ
れ，画素Ｐ３については，画像データＤ４が有効レンジ
内にあるものと判定される。そのほかの画素Ｐ４からＰ
９についても有効レンジ内にある画像データが検出され
る。

【００８０】有効レンジ内に入る画像データのレベルが
同一画素について２つ以上ある場合，たとえば，画素Ｐ
５のように，画像データＤ２およびＤ３の２つある場
合，その画素Ｐ５の回りに隣接する画素Ｐ１からＰ４お
よびＰ６からＰ９ならびに画素Ｐ５のうち，有効レンジ
内にあると検出された画像データの数が多いものに対応
する画像データがその画素Ｐ５についての画像データと
される。図10（Ａ）および（Ｂ）の例であれば，画素Ｐ
１から画素Ｐ９の中で，有効レンジ内にある画像データ
Ｄ１は，画素Ｐ７とＰ８の２個，有効レンジ内にある画
像データＤ２は，画素Ｐ４，Ｐ５，Ｐ８およびＰ９の４
個，有効レンジ内にある画像データＤ３は，画素Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５およびＰ６の５個，有効レンジ内にあ
る画像データＤ４は，画素Ｐ２およびＰ３の２個であ
り，画像データＤ３の数がもっとも多い。したがって，
画素Ｐ５の画像データは，Ｄ３のものとされる。

【００８１】図10（Ｂ）は，このようして決定されたそ
れぞれの画像データ・レベルを示している。このように
して図９に示す合成画像が生成される。

【００８２】また，有効レンジ内の画像データが無い画
素については有効レンジにもっとも近い画像データを選
択するようにすればよい。もっとも，非発光画像の画像
データを利用するようにしてもよい。

【００８３】図11から図13は，さらに他の実施例を示す
ものである。

【００８４】図11は，図１に示すディジタル・スチル・
カメラを用いた画像記録処理手順を示すフローチャー
ト，図12および図13は，撮像により得られた画像の一例
である。

【００８５】この実施例においては，撮像範囲内に複数
の被写体がある場合に複数の被写体の中の主被写体が適
正な明るさとなるようにするものである。

【００８６】シャッタ・レリーズ・ボタンが半押しされ
ると（ステップ71でＹＥＳ），被写体が撮像され，図12
に示すような被写体像を表す画像データが得られる。得
られた画像データによって表される画像の輝度分布情報
が算出される（ステップ72）。輝度分布情報は，画素ご
とに得られる。画素ごとの輝度evが一駒の被写体像すべ
てについて算出される。したがって，水平方向1280画素
垂直方向960画素の約130万個の輝度分布情報が得られ
る。もっとも，画素ごとでなくとも複数画素からなる領
域ごとに輝度分布情報を得るようにしてもよい。

【００８７】つづいて，自動合焦制御が行われ，合焦す
る被写体までの距離が算出される（ステップ73）。

【００８８】シャッタ・レリーズ・ボタンが全押しされ
ると（ステップ74でＹＥＳ），上述たプリ撮像処理（図
２の処理）が行われる。このプリ撮像処理により，図４
（Ａ）から（Ｄ）に示すように複数駒の発光画像Ｉ１か
らＩ４が得られる。得られた複数駒の発光画像Ｉ１から
Ｉ４のうち，自動合焦制御により算出された距離を到達
距離にもつ発光画像が選択される。選択された発光画像
内において適正な明るさをもつ画像部分（画像データが
有効レンジ内にある部分）が撮像範囲内の複数の被写体
像のうち主被写体像と判断される。このようにして判断
された主被写体像が適正な明るさとなるように自動露光
調整が行われる（ステップ76）。たとえば，合焦する被
写体までの距離が３ｍと算出されると，図４（Ａ）から
（Ｄ）に示す発光画像Ｉ１からＩ４のうち到達距離が３
ｍである図４（Ｂ）に示す発光画像Ｉ２が選択される。
この発光画像Ｉ２内において適正な明るさをもつ被写体
像部分は，被写体像はＯＢ２であるから，図13に示すよ
うにこの被写体像ＯＢ２の画像部分に対応する輝度分布
情報ev０を用いて自動露光調整が行われる。

【００８９】自動露光調整が終了すると，記録用に被写
体が撮像（本撮像）される（ステップ77）。本撮像によ
り得られた画像データがメモリ・カード25に記録される
（ステップ78）。

【００９０】撮像範囲内に複数の被写体が含まれている
場合であっても，合焦する主被写体像が適正な明るさを
もつように露光調整が行われるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示
すブロック図である。

【図２】プリ撮像処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図３】非発光画像の一例である。

【図４】（Ａ）から（Ｄ）は，発光画像の一例である。

【図５】測距処理手順を示すフローチャートである。

【図６】撮像により得られた画像の一例である。

【図７】画像データ・レベルと反射率との関係を示して
いる。

【図８】距離情報画像の一例である。

【図９】合成画像を生成するやり方を示している。

【図１０】（Ａ）および（Ｂ）は，画素ごとの画像デー
タ・レベルを示している。

【図１１】画像記録処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１２】撮像により得られた画像の一例である。

【図１３】撮像により得られた画像の一例である。

【符号の説明】

１ 発光装置 12 撮像素子 16 ＣＰＵ Ｉ０ 非発光画像 Ｉ１〜Ｉ４ 発光画像 ＯＢ１〜ＯＢ３ 被写体（被写体像）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 7/60 １８０ Ｈ０４Ｎ 5/235 ５Ｃ０２２ Ｈ０４Ｎ 5/232 101:00 ５Ｌ０９６ 5/235 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ Ｆターム(参考） 2F112 AD03 BA03 CA02 CA04 EA05 EA07 FA45 GA01 2H002 DB25 DB28 DB30 HA04 JA07 2H011 AA03 BA51 BB04 DA07 DA08 2H051 AA00 BB31 DA03 DA19 DA22 EB01 EB02 EB07 5B057 AA20 CA08 CA12 CB08 CB12 CH01 CH11 CH14 DA16 DB02 DB09 DC23 5C022 AA13 AA15 AB15 AB17 AC42 5L096 CA02 FA66 HA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像範囲内の被写体の画像を表す画像デ
   ータを出力する撮像装置，発光量の異なる複数回の発光
   を行うように発光装置を制御する発光制御手段，上記発
   光制御手段による制御のもとに行われる複数回の発光お
   よび上記発光装置の発光停止のそれぞれのタイミングで
   撮像範囲内の被写体を繰り返して撮像するように上記撮
   像装置を制御する撮像制御手段，ならびに発光停止タイ
   ミングにおける撮像により上記撮像装置から出力された
   非発光画像データおよび複数回の発光タイミングにおけ
   るそれぞれの撮像により上記撮像装置から出力された発
   光画像データにもとづいて上記撮像範囲内に存在する被
   写体までの距離を算出する算出手段，を備えた測距装
   置。
2. 【請求項２】 撮像範囲内の被写体の画像を表す画像デ
   ータを出力する撮像装置，上記撮像範囲内の被写体の輝
   度分布を算出する輝度分布算出手段，上記撮像範囲内の
   被写体までの距離ごとに，上記撮像装置から出力された
   画像データによって表される画像内の被写体領域を複数
   個規定する被写体領域決定手段，および上記輝度分布算
   出手段によって算出された輝度分布であって，上記被写
   体領域決定手段により決定された複数個の被写体領域の
   うち，合焦対象の被写体領域の輝度分布にもとづいて，
   上記撮像装置の露出量を決定する露出量決定手段，を備
   えた露出量決定装置。
3. 【請求項３】 撮像範囲内の被写体の画像を表す画像デ
   ータを出力する撮像装置，発光量の異なる複数回の発光
   を行うように発光装置を制御する発光制御手段，上記発
   光制御手段による制御のもとに得られる複数回の発光お
   よび上記発光装置の発光停止のそれぞれのタイミングで
   撮像範囲内の被写体を繰り返して撮像するように上記撮
   像装置を制御する撮像制御手段，上記撮像制御手段によ
   る制御のもとに上記撮像装置から出力された複数駒分の
   画像データによって表される画像のそれぞれの画像を複
   数の領域に分割する領域分割手段，複数駒の画像の対応
   する領域のうち，所定のレベルの明るさをもつ領域を決
   定する領域決定手段，および上記領域決定手段により決
   定された領域内の画像を表す画像データを用いて一駒の
   画像を生成する画像合成手段，を備えた画像合成装置。