JP2004023226A - Image processor, camera device and its method for controlling exposure - Google Patents

Image processor, camera device and its method for controlling exposure Download PDF

Info

Publication number
JP2004023226A
JP2004023226A JP2002172392A JP2002172392A JP2004023226A JP 2004023226 A JP2004023226 A JP 2004023226A JP 2002172392 A JP2002172392 A JP 2002172392A JP 2002172392 A JP2002172392 A JP 2002172392A JP 2004023226 A JP2004023226 A JP 2004023226A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection frame
image
coefficient
integrated value
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002172392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Taura
田浦 義弘
Takuya Machiya
町屋 卓也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2002172392A priority Critical patent/JP2004023226A/en
Publication of JP2004023226A publication Critical patent/JP2004023226A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exposure Control For Cameras (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform proper backlight correction regardless of the position of a main object in an automatic exposure control of a camera device. <P>SOLUTION: An optical detector part 250 calculates an integrated value for each detection frame and transfers the integrated value to a microcomputer 140. The microcomputer 140 divides the integrated value for each detection frame by the number of pixels of each detection frame, calculates an integrated value of one image for each detection frame, selects the maximum integrated value for one pixel among integrated values for one pixel for each detection frame, and divides the maximum integrated value for one pixel by the integrated value for one pixel for each detection frame to thereby calculate a base coefficient for each detection frame. Then, the base coefficient for each detection frame is multiplied by a prescribed constant k to thereby calculate a coefficient for exposure determination for each detection frame. Subsequently, integration data of each detection frame is multiplied by the coefficient for exposure determination to determine an image state, and an exposure time is determined by the determination result to perform an automatic exposure operation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば被写体撮像時の逆光等の影響による入力画像の状態を判定して自動露光の最適化制御を行うための信号処理を行う画像処理装置、カメラ装置、及びその露光制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、自動露光(AE)機能を有するカメラ装置で被写体を撮像する場合に、予め画像フレームに複数の検波枠を設定しておき、各検波枠に対する入力画像の輝度を検出して入力画像の状態を判定し、露光時間の制御を行うような方法が知られている。
例えば、逆光状態で撮像を行うと、撮影したい主要被写体からの入射光が小さくなり、部分的に輝度の低い画像となってしまうため、これを上述のような検波枠を用いて判定し、できるだけ主要被写体の画像が鮮明になるよう、露光時間を長めに制御するような逆光補正を行う。
【0003】
図4は、従来の検波枠の一例を示す説明図である。
図示のように、この例では、1画像フレーム10に対し、5つの検波枠を設けている。ここでは図中の上辺部の検波枠を検波枠0、下辺部の検波枠を検波枠1、中段左の検波枠を検波枠2、中段右の検波枠を検波枠3、中央の検波枠を検波枠4として説明する。
そして、各検波枠0〜4には、予め露光判定用係数が設定されている。すなわち、通常の撮影では、中央に主要被写体が位置することが一般的であるので、それを前提として、中央の検波枠4と他の周辺の検波枠0〜3との重み付けを付けることにより、画像の逆光状態を適正に判定できるようにしている。
すなわち、図4の例では、検波枠0の係数が1、検波枠1の係数が2、検波枠2の係数が3、検波枠3の係数が3、検波枠4の係数が5となっている。
そして、各検波枠から得られる画像信号の積分値に各検波枠の露光判定用係数を乗算し、各乗算値を比較判定することにより、画像の逆光状態等を判定し、その判定結果に応じて露光時間の制御やゲインの制御を行うことで、最適な露光補正を得るようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、各検波枠に対して固定した係数を割り当てて画像の判定を行うため、主要被写体の位置を中央の検波枠に限定した判定となり、主要被写体の位置がずれると適切な画像判定を行えず、有効な逆光補正を得るための露光制御ができなくなるという問題がある。
また、上述のような検波枠による簡易な方法を用いる代わりに、各画素信号のヒストグラムを算出する回路(ヒスト積分回路)を用いれば、主要被写体の位置に関係なく逆光状態の補正を行えるが、この方法では、ヒスト積分回路が必要となり、構成が複雑化し、高価なシステムとなってしまう問題があった。
【0005】
そこで本発明の目的は、主要被写体の位置に関係なく、適正な逆光補正を施すことが可能な自動露光制御をヒスト積分回路を使用せずに実現することができる画像処理装置、カメラ装置、及びその露光制御方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、画像信号を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段によって入力した画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出する積分手段と、前記検波枠毎の画像信号の積分値を各検波枠毎の画素数で割り、各検波枠毎の一画素積分値を求める割り算手段と、前記割り算手段によって算出された各検波枠毎の一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定する係数設定手段と、前記係数設定手段によって設定された露光判定用係数に基づいて画像信号の状態を判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【0007】
また本発明は、入力画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出する積分ステップと、前記検波枠毎の画像信号の積分値を各検波枠毎の画素数で割り、各検波枠毎の一画素積分値を求める割り算ステップと、前記割り算ステップによって算出された各検波枠毎の一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定する係数設定ステップと、前記係数設定ステップによって設定された露光判定用係数に基づいて画像信号の状態を判定する判定ステップとを有することを特徴とする。
【0008】
また本発明は、画像信号を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段によって入力した画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出する積分手段と、前記検波枠毎の画像信号の積分値を各検波枠毎の画素数で割り、各検波枠毎の一画素積分値を求める割り算手段と、前記割り算手段によって算出された各検波枠毎の一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定する係数設定手段と、前記係数設定手段によって設定された露光判定用係数に基づいて画像信号の状態を判定し、露光制御を行う自動露光制御手段とを有することを特徴とする。
【0009】
また本発明は、画像入力手段によって入力した画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出する積分ステップと、前記検波枠毎の画像信号の積分値を各検波枠毎の画素数で割り、各検波枠毎の一画素積分値を求める割り算ステップと、前記割り算ステップによって算出された各検波枠毎の一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定する係数設定ステップと、前記係数設定ステップによって設定された露光判定用係数に基づいて画像信号の状態を判定し、露光制御を行う自動露光制御ステップとを有することを特徴とする。
【0010】
本発明の画像処理装置、カメラ装置、及びその露光制御方法では、入力画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出して各検波枠毎の画素数で割り、その一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定するようにしたことから、主要被写体の位置に関係なく、適正な逆光補正を施すことが可能な自動露光制御をヒスト積分回路を使用せずに実現することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による画像処理装置、カメラ装置、及び露光制御方法の実施の形態例について説明する。
本実施の形態例によるカメラ装置は、CCD撮像素子における各検波枠を利用した逆光補正制御を行うものであり、逆光状態にある被写体を撮像したときの自動露光制御方法として、各検波枠に付加する係数(露光判定用係数)を各検波枠の一画素積分値に基づいて制御することにより、主要被写体の位置に関係なく適切な逆光補正を可能とするものである。
【0012】
図1は、本発明の実施の形態例によるカメラ装置の構成例を示すブロック図である。
図示のように、本実施の形態例のカメラ装置は、CCD撮像素子110と、CDS/AGC回路120と、デジタル信号処理回路(カメラDSP;デジタルシグナルプロセッサ)130と、マイクロコンピュータ140と、タイミングジェネレータ150とを有する。
【0013】
CCD撮像素子110は、カメラ前方よりレンズ(図示せず)を通して結像した光信号を電気信号に変換し、画像信号として出力するものである。なお、撮像手段としては、CCD撮像素子110に限らず、CMOSセンサ型の撮像素子やその他の撮像手段を用いてもよいものとする。
CDS/AGC回路120は、CCD撮像素子110から出力された画像信号に対してCDS(相関二重サンプリング)による画素ノイズ除去と、AGCによるゲイン調整を行い、その信号をデジタル信号処理回路130に出力する。
デジタル信号処理回路(カメラDSP)130は、CDS/AGC回路120から入力された画像信号をデジタル信号に変換し、色信号と輝度信号に分離して各種のデジタル信号処理を施した後、アナログ信号に戻して後段の出力部に送出するものであり、詳細な構成については後述する。
【0014】
マイクロコンピュータ140は、本例のカメラ装置における各種の制御動作、特に本例では自動露光制御のための演算処理を行うものであり、処理内容の詳細については後述する。
タイミングジェネレータ(TG)150は、本例のカメラ装置の各部が動作するための各種タイミング信号を供給する。
【0015】
次に、本例のカメラ装置の特徴となるデジタル信号処理回路130の構成について説明する。
図1に示すように、デジタル信号処理回路130は、A/D変換部210と、信号処理部220(色信号処理部(Cプロセッサ)221、輝度信号処理部(Yプロセッサ)222)と、輝度ゲインアンプ230と、D/A変換部241、242と、オプティカルディテクタ(OPD)部250とを有する。
【0016】
A/D変換部210は、CDS/AGC回路120から入力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するものであり、このデジタル化された画像信号を信号処理部220に出力する。
信号処理部(信号処理手段)220は、図1では省略しているが、入力画像信号をR(赤)、G(緑)、B(青)の色信号(C)と輝度信号(Y)とに分離する色分離部が設けられており、その分離した色信号と輝度信号を色信号処理部221と輝度信号処理部222に入力し、それぞれのデジタル信号処理を行う。
そして、色信号処理部221で処理した色信号はD/A変換部241によってアナログ信号に変換し、輝度信号処理部222で処理した輝度信号は輝度ゲインアンプ230によってゲインを制御した後、D/A変換部242によってアナログ信号に変換し、それぞれ後段の回路に出力する。
【0017】
オプティカルディテクタ部(色変化検出手段)250は、信号処理部220で取得した色信号や輝度信号を検出し、その積分値(OPDデータ)をマイクロコンピュータ140に出力するものである。
本例では、上述した自動露光制御(逆光補正)を行うために、画像フレームを5分割して設定される検波枠0〜4毎の画像データ(輝度信号)を積分することにより、各検波枠毎の積分データをマイクロコンピュータ140に送るものとする。
【0018】
マイクロコンピュータ140は、オプティカルディテクタ部250によって出力された積分値(OPDデータ)に基づいてソフトウエアによる各種の演算処理を行うものであり、特に本例では画像の状態に応じた逆光補正を行うために、オプティカルディテクタ部250からの各検波枠0〜4毎の積分データを用いて各検波枠0〜4に付与する露光判定用係数を算出し、その係数を用いた自動露光時間の決定処理を行うものである。
図1に示すマイクロコンピュータ140のブロック(ステップS1〜S3)内には、この自動露光用の演算処理を示している。以下、このブロック内の記載に基づき、本例における演算処理の概要を説明する。
【0019】
まず、マイクロコンピュータ140のステップS1では、各検波枠の積分値(輝度積分データ)を各検波枠の画素数で割り算し、各検波枠の一画像積分値を算出する。
次に、マイクロコンピュータ140のステップS2では、各検波枠の一画素積分値の中から最も大きい一画素積分値(最大一画素積分値)を選択し、その選択した最大一画素積分値を各検波枠の一画素積分値によって割ることにより、各検波枠のベース係数を求める。
次に、マイクロコンピュータ140のステップS3では、各検波枠のベース係数に所定の定数kを掛けることにより、各検波枠に対する露光判定用係数を算出する。
【0020】
この後、従来と同様の処理により、各検波枠の積分データに露光判定用係数を乗算して画像状態の判定処理を行い、その判定結果によって露光時間を決定し、自動露光動作を行う。
このようにして、一画素あたりの積分値が大きい検波枠は高輝度枠と判断し、画像状態の判定に用いる各検波枠に乗算する係数を小さくすることで、主要被写体の位置にかかわらず、逆光補正を行えるようにする。
【0021】
次に各検波枠の一画素積分値から各検波枠に乗算する露光判定用係数の求め方を具体的に説明する。
図2は本例における係数算出値の具体例を示す説明図である。
まず、各検波枠の積分値と画素数が図2(A)に示すような値であるものとする。
まず、図2(B)に示すように、各検波枠の一画素積分値を求めた後に、最も大きい一画素積分値を検索する(図2の例では検波枠4の2.5)。
次に、この最大一画素積分値の検索後、図2(C)に示すように、この最大一画素積分値を検波枠0の一画素積分値で除算し、商を検波枠0に乗算するベース係数とする。また、検波枠1〜4に対しても同様の処理を行う。
そして、各検波枠0〜4のベース係数が導き出された後、さらに図2(D)に示すように、そのベース係数に対して所定の定数kを掛けることにより、各検波枠0〜4の露光判定用係数を決定し、各検波枠の積分値に乗算することで、逆光補正効果の調整を行う。
【0022】
以上のような本例のアルゴリズムでは、各検波枠の輝度レベルを常時監視して上述のような係数計算と逆光補正効果を付加した露光制御を行うことから、逆光の影響を受けている暗い部分がどこに移動しても、常に適切な逆光補正量を計算でき、最適な露光制御を行うことが可能である。
図3は、主要被写体の位置が移動した場合の各検波枠の積分データの変化例を示す説明図である。
図3(A)では検波枠4が最も明るく、検波枠1が最も暗いが、図3(B)では主要被写体の移動により、検波枠4が最も暗くなる。
したがって、各検波枠0〜4のベース係数は、図3(C)から図3(D)に示すように変化し、主要被写体の移動に追従した値となる。
この結果、従来は、主要被写体の位置を意識せずに行う逆光補正アルゴリズムは、従来はヒスト積分回路が必要とされていたが、本例ではヒスト積分回路を使うことなく、ヒスト積分回路を用いた逆光補正と同等の効果を実現することができる。
【0023】
なお、以上の例では、本発明をCCD撮像素子を用いたカメラ装置とその露光制御方法に適用した場合について説明したが、本発明は撮像手段から分離された構成のカメラ装置とその露光制御方法に適用することも可能であり、また、入力画像に基づいて露光制御用の演算処理を行う画像処理装置及び画像処理方法についても同様に適用できるものである。
また、露光制御の方法としては、露光時間の調整だけでなく、画像信号のゲイン調整を用いることが可能である。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像処理装置及び画像処理方法によれば、入力画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出して各検波枠毎の画素数で割り、その一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定するようにしたことから、入力画像信号に含まれる主要被写体の移動に伴う輝度変動に有効に追従して画像信号の状態を判定でき、例えば適正な逆光補正処理を行うことができる効果がある。
【0025】
また本発明のカメラ装置及びその露光制御方法によれば、入力画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出して各検波枠毎の画素数で割り、その一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定するようにしたことから、入力画像信号に含まれる主要被写体の移動に伴う輝度変動に有効に追従して自動露光制御に必要な係数を求めることでき、主要被写体の位置に関係なく、例えば適正な逆光補正を施すことが可能な自動露光制御をヒスト積分回路を使用せずに実現することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例によるカメラ装置の構成例を示すブロック図である。
【図2】図1に示すカメラ装置における係数算出値の具体例を示す説明図である。
【図3】図1に示すカメラ装置において主要被写体の位置が移動した場合の各検波枠の積分データの変化例を示す説明図である。
【図4】従来のカメラ装置における検波枠の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
110……CCD撮像素子、120……CDS/AGC回路、130……デジタル信号処理回路、140……マイクロコンピュータ、150……タイミングジェネレータ、210……A/D変換部、220……信号処理部、221……色信号処理部、222……輝度信号処理部、230……輝度ゲインアンプ、241、242……D/A変換部、250……オプティカルディテクタ(OPD)部。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus, a camera apparatus, and an exposure control method for performing signal processing for performing automatic exposure optimization control by determining the state of an input image due to the influence of backlight or the like at the time of capturing an object.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when an image of a subject is captured by a camera device having an automatic exposure (AE) function, a plurality of detection frames are set in advance in an image frame, and the luminance of the input image for each detection frame is detected to detect the input image. A method is known in which the state is determined and the exposure time is controlled.
For example, if imaging is performed in a backlight state, incident light from a main subject to be photographed becomes small, resulting in an image having a partially low luminance. Therefore, the image is determined using the detection frame as described above, and is determined as much as possible. Backlight correction is performed to control the exposure time longer so that the image of the main subject becomes clearer.
[0003]
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a conventional detection frame.
As illustrated, in this example, five detection frames are provided for one image frame 10. Here, the detection frame on the upper side in the figure is the detection frame 0, the detection frame on the lower side is the detection frame 1, the detection frame on the middle left is the detection frame 2, the detection frame on the middle right is the detection frame 3, and the center detection frame is the detection frame 3. The detection frame 4 will be described.
Exposure determination coefficients are set in advance in each of the detection frames 0 to 4. That is, in normal photographing, it is general that the main subject is located at the center. Therefore, based on this, by weighting the central detection frame 4 and other peripheral detection frames 0 to 3, The backlight state of the image can be properly determined.
That is, in the example of FIG. 4, the coefficient of the detection frame 0 is 1, the coefficient of the detection frame 1 is 2, the coefficient of the detection frame 2 is 3, the coefficient of the detection frame 3 is 3, and the coefficient of the detection frame 4 is 5. I have.
Then, the integrated value of the image signal obtained from each detection frame is multiplied by the exposure determination coefficient of each detection frame, and the multiplied values are compared and determined, thereby determining the backlight state of the image and the like, and according to the determination result. By controlling the exposure time and controlling the gain, optimal exposure correction is obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional technology, since the image is determined by assigning a fixed coefficient to each detection frame, the determination is performed with the position of the main subject limited to the center detection frame, and an appropriate position is determined when the position of the main subject is shifted. There is a problem that image determination cannot be performed and exposure control for obtaining effective backlight correction cannot be performed.
Also, instead of using the simple method based on the detection frame as described above, if a circuit for calculating a histogram of each pixel signal (hist integration circuit) is used, the backlight state can be corrected regardless of the position of the main subject. This method has a problem that a Hist integration circuit is required, the configuration is complicated, and the system becomes expensive.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus, a camera apparatus, and an image processing apparatus that can realize automatic exposure control capable of performing appropriate backlight correction without using a Histo integration circuit, regardless of the position of a main subject. An object of the present invention is to provide an exposure control method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an image input means for inputting an image signal, and for an image signal input by the image input means, divides an image frame into image frames and sets an integral value of the image signal for each detection frame set. Integrating means for calculating, dividing means for dividing the integrated value of the image signal for each detection frame by the number of pixels for each detection frame, and calculating one pixel integrated value for each detection frame; Coefficient setting means for setting an exposure determination coefficient for each detection frame based on one pixel integrated value for each detection frame, and determination for determining the state of the image signal based on the exposure determination coefficient set by the coefficient setting means Means.
[0007]
The present invention also provides an integration step of calculating an integrated value of an image signal for each detection frame set by dividing an image frame with respect to an input image signal, and calculating an integrated value of the image signal for each detection frame for each detection frame. Dividing by the number of pixels of each detection frame to obtain an integral value of one pixel for each detection frame, and setting an exposure determination coefficient of each detection frame based on the one pixel integral value of each detection frame calculated by the division step. And a determining step of determining the state of the image signal based on the exposure determining coefficient set in the coefficient setting step.
[0008]
Further, the present invention provides an image input means for inputting an image signal, and an integration means for calculating an integrated value of the image signal for each detection frame set by dividing an image frame with respect to the image signal input by the image input means. Dividing means for dividing the integrated value of the image signal for each detection frame by the number of pixels for each detection frame, and calculating one pixel integrated value for each detection frame; Coefficient setting means for setting an exposure determination coefficient for each detection frame based on the pixel integration value; and automatic exposure control for performing exposure control by determining the state of the image signal based on the exposure determination coefficient set by the coefficient setting means. Exposure control means.
[0009]
The present invention also provides an integration step of calculating an integrated value of an image signal for each detection frame set by dividing an image frame with respect to an image signal input by an image input unit, and an integrated value of the image signal for each detection frame. Is divided by the number of pixels for each detection frame, and a dividing step for obtaining a one-pixel integrated value for each detection frame, and an exposure of each detection frame based on the one-pixel integrated value for each detection frame calculated in the dividing step. A coefficient setting step of setting a determination coefficient; and an automatic exposure control step of determining a state of the image signal based on the exposure determination coefficient set in the coefficient setting step and performing exposure control. .
[0010]
According to the image processing apparatus, the camera apparatus, and the exposure control method of the present invention, an input image signal is divided into image frames, and an integral value of the image signal is calculated for each of the detection frames set to calculate a pixel value for each of the detection frames. Automatic exposure control that can perform appropriate backlight correction regardless of the position of the main subject because the exposure judgment coefficient for each detection frame is set based on the integral value of one pixel divided by the number Can be realized without using the Histo integration circuit.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an image processing device, a camera device, and an exposure control method according to the present invention will be described.
The camera device according to the present embodiment performs backlight correction control using each detection frame in the CCD image pickup device, and is added to each detection frame as an automatic exposure control method when capturing an image of a subject in a backlight state. By controlling the coefficient (exposure determination coefficient) based on one pixel integrated value of each detection frame, appropriate backlight correction can be performed regardless of the position of the main subject.
[0012]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a camera device according to an embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the camera device of the present embodiment includes a CCD image pickup device 110, a CDS / AGC circuit 120, a digital signal processing circuit (camera DSP; digital signal processor) 130, a microcomputer 140, a timing generator 150.
[0013]
The CCD image pickup device 110 converts an optical signal imaged through a lens (not shown) from the front of the camera into an electric signal and outputs it as an image signal. Note that the imaging means is not limited to the CCD imaging element 110, and a CMOS sensor type imaging element or other imaging means may be used.
The CDS / AGC circuit 120 performs pixel noise removal by CDS (correlated double sampling) and gain adjustment by AGC on the image signal output from the CCD image sensor 110, and outputs the signal to the digital signal processing circuit 130. I do.
A digital signal processing circuit (camera DSP) 130 converts an image signal input from the CDS / AGC circuit 120 into a digital signal, separates the image signal into a chrominance signal and a luminance signal, performs various kinds of digital signal processing, and then converts the analog signal into an analog signal. And sends it to the output unit at the subsequent stage. The detailed configuration will be described later.
[0014]
The microcomputer 140 performs various control operations in the camera device of the present embodiment, in particular, arithmetic processing for automatic exposure control in the present embodiment, and details of the processing will be described later.
The timing generator (TG) 150 supplies various timing signals for operating each unit of the camera device of the present example.
[0015]
Next, the configuration of the digital signal processing circuit 130 that is a feature of the camera device of the present example will be described.
As shown in FIG. 1, the digital signal processing circuit 130 includes an A / D converter 210, a signal processor 220 (a color signal processor (C processor) 221 and a luminance signal processor (Y processor) 222), It has a gain amplifier 230, D / A converters 241 and 242, and an optical detector (OPD) unit 250.
[0016]
The A / D converter 210 converts an analog image signal input from the CDS / AGC circuit 120 into a digital image signal, and outputs the digitized image signal to the signal processor 220.
Although omitted in FIG. 1, the signal processing unit (signal processing means) 220 converts the input image signal into color signals (C) of R (red), G (green), and B (blue) and a luminance signal (Y). And a color separation unit that separates the color signal and the luminance signal into the color signal processing unit 221 and the luminance signal processing unit 222 to perform digital signal processing on each of the color signal and the luminance signal.
The color signal processed by the color signal processing unit 221 is converted into an analog signal by the D / A conversion unit 241, and the luminance signal processed by the luminance signal processing unit 222 is controlled by the luminance gain amplifier 230 to control the gain. The signal is converted into an analog signal by the A conversion unit 242, and is output to a subsequent circuit.
[0017]
The optical detector (color change detecting unit) 250 detects the color signal and the luminance signal acquired by the signal processing unit 220 and outputs the integrated value (OPD data) to the microcomputer 140.
In this example, in order to perform the above-described automatic exposure control (backlight correction), each detection frame is integrated by integrating image data (luminance signal) for each of detection frames 0 to 4 set by dividing an image frame into five. It is assumed that the integral data for each is sent to the microcomputer 140.
[0018]
The microcomputer 140 performs various kinds of arithmetic processing by software based on the integrated value (OPD data) output by the optical detector 250. In particular, in this example, the microcomputer 140 performs backlight correction according to the state of an image. The exposure determination coefficient to be assigned to each of the detection frames 0 to 4 is calculated using the integrated data of each of the detection frames 0 to 4 from the optical detector 250, and the automatic exposure time determination process using the coefficient is performed. Is what you do.
The arithmetic processing for the automatic exposure is shown in blocks (steps S1 to S3) of the microcomputer 140 shown in FIG. Hereinafter, based on the description in this block, an outline of the arithmetic processing in this example will be described.
[0019]
First, in step S1 of the microcomputer 140, the integral value (luminance integrated data) of each detection frame is divided by the number of pixels of each detection frame to calculate one image integral value of each detection frame.
Next, in step S2 of the microcomputer 140, the largest one-pixel integration value (maximum one-pixel integration value) is selected from the one-pixel integration values of each detection frame, and the selected maximum one-pixel integration value is determined for each detection frame. The base coefficient of each detection frame is determined by dividing the frame by one pixel integrated value.
Next, in step S3 of the microcomputer 140, the exposure determination coefficient for each detection frame is calculated by multiplying the base coefficient of each detection frame by a predetermined constant k.
[0020]
Thereafter, by the same processing as in the prior art, the integrated data of each detection frame is multiplied by an exposure determination coefficient to perform an image state determination process, an exposure time is determined based on the determination result, and an automatic exposure operation is performed.
In this way, a detection frame having a large integral value per pixel is determined to be a high-luminance frame, and by reducing the coefficient by which each detection frame used to determine the image state is multiplied, regardless of the position of the main subject, Enables backlight correction.
[0021]
Next, a specific description will be given of a method of obtaining an exposure determination coefficient to multiply each detection frame from one pixel integrated value of each detection frame.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a specific example of the coefficient calculation value in this example.
First, it is assumed that the integration value and the number of pixels of each detection frame are values as shown in FIG.
First, as shown in FIG. 2B, after calculating one pixel integrated value of each detection frame, the largest one pixel integrated value is searched (in the example of FIG. 2, 2.5 of the detection frame 4).
Next, after searching for the maximum one-pixel integration value, the maximum one-pixel integration value is divided by the one-pixel integration value of the detection frame 0 as shown in FIG. 2C, and the quotient is multiplied by the detection frame 0. Base coefficient. The same processing is performed on the detection frames 1 to 4.
Then, after the base coefficients of the detection frames 0 to 4 are derived, as shown in FIG. 2D, the base coefficients are multiplied by a predetermined constant k, so that the detection coefficients of the detection frames 0 to 4 are obtained. The exposure correction coefficient is determined, and the integrated value of each detection frame is multiplied to adjust the backlight correction effect.
[0022]
In the algorithm of the present embodiment as described above, the brightness level of each detection frame is constantly monitored, and the exposure control with the above-described coefficient calculation and the backlight correction effect is performed. No matter where the image moves, an appropriate amount of backlight correction can always be calculated, and optimal exposure control can be performed.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a change in integrated data of each detection frame when the position of the main subject has moved.
In FIG. 3A, the detection frame 4 is the brightest and the detection frame 1 is the darkest, but in FIG. 3B, the detection frame 4 is the darkest due to the movement of the main subject.
Therefore, the base coefficient of each of the detection frames 0 to 4 changes as shown in FIG. 3 (C) to FIG. 3 (D), and becomes a value following the movement of the main subject.
As a result, in the conventional backlight correction algorithm that is performed without being aware of the position of the main subject, the Hist integration circuit was conventionally required, but in this example, the Hist integration circuit is used without using the Hist integration circuit. The same effect as the backlight correction can be realized.
[0023]
In the above example, the case where the present invention is applied to a camera device using a CCD image sensor and its exposure control method has been described. However, the present invention is directed to a camera device having a configuration separated from an image pickup means and its exposure control method. The present invention is also applicable to an image processing apparatus and an image processing method that perform arithmetic processing for exposure control based on an input image.
Further, as a method of exposure control, not only adjustment of the exposure time but also gain adjustment of the image signal can be used.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the image processing apparatus and the image processing method of the present invention, an integrated value of an image signal is calculated for each detection frame set by dividing an image frame for an input image signal, and Divided by the number of pixels, and the exposure determination coefficient of each detection frame is set based on the integrated value of one pixel, so that it can effectively follow the luminance fluctuation accompanying the movement of the main subject included in the input image signal. This makes it possible to determine the state of the image signal, and to perform, for example, an appropriate backlight correction process.
[0025]
Further, according to the camera apparatus and the exposure control method of the present invention, an input image signal is divided into image frames, and an integral value of the image signal is calculated for each of the detection frames set, and the number of pixels for each detection frame is calculated. Dividing and setting the exposure determination coefficient for each detection frame based on the integrated value of one pixel, automatic exposure control effectively follows the luminance fluctuation accompanying the movement of the main subject included in the input image signal The automatic exposure control that can perform, for example, appropriate backlight correction regardless of the position of the main subject can be realized without using the Hist integration circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a camera device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a specific example of a coefficient calculation value in the camera device shown in FIG.
3 is an explanatory diagram showing an example of a change in integrated data of each detection frame when the position of a main subject moves in the camera device shown in FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a detection frame in a conventional camera device.
[Explanation of symbols]
110 CCD image sensor 120 CDS / AGC circuit 130 Digital signal processing circuit 140 Microcomputer 150 Timing generator 210 A / D converter 220 Signal processor 221: a color signal processing unit, 222: a luminance signal processing unit, 230: a luminance gain amplifier, 241, 242, a D / A conversion unit, 250: an optical detector (OPD) unit.

Claims (14)

画像信号を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段によって入力した画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出する積分手段と、
前記検波枠毎の画像信号の積分値を各検波枠毎の画素数で割り、各検波枠毎の一画素積分値を求める割り算手段と、
前記割り算手段によって算出された各検波枠毎の一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定する係数設定手段と、
前記係数設定手段によって設定された露光判定用係数に基づいて画像信号の状態を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
Image input means for inputting an image signal;
Integrating means for calculating an integrated value of the image signal for each detection frame set by dividing the image frame for the image signal input by the image input means,
Dividing means for dividing the integrated value of the image signal for each detection frame by the number of pixels for each detection frame, and obtaining one pixel integrated value for each detection frame,
Coefficient setting means for setting an exposure determination coefficient of each detection frame based on one pixel integrated value for each detection frame calculated by the dividing means,
Determining means for determining the state of the image signal based on the exposure determination coefficient set by the coefficient setting means,
An image processing apparatus comprising:
前記係数設定手段は、各検波枠の一画素積分値の中から最も大きい一画素積分値を選択し、その選択した最も大きい一画素積分値を各検波枠の一画素積分値によって割ることにより、各検波枠のベース係数を求め、前記ベース係数に所定の定数を掛けることにより、各検波枠の露光判定用係数を算出することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。The coefficient setting means selects the largest one-pixel integrated value from the one-pixel integrated value of each detection frame, and divides the selected largest one-pixel integrated value by the one-pixel integrated value of each detection frame. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a base coefficient of each detection frame is obtained, and an exposure determination coefficient of each detection frame is calculated by multiplying the base coefficient by a predetermined constant. 前記画像入力手段によって入力した画像信号を色信号と輝度信号に分離する色分離手段を有し、前記色分離手段によって得られた輝度信号を用いて前記各検波枠毎の一画素積分値、及び前記露光判定用係数の算出を行うことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。A color separation unit that separates an image signal input by the image input unit into a color signal and a luminance signal, and using a luminance signal obtained by the color separation unit, one pixel integration value for each of the detection frames, and The image processing apparatus according to claim 1, wherein the calculation of the exposure determination coefficient is performed. 入力画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出する積分ステップと、
前記検波枠毎の画像信号の積分値を各検波枠毎の画素数で割り、各検波枠毎の一画素積分値を求める割り算ステップと、
前記割り算ステップによって算出された各検波枠毎の一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定する係数設定ステップと、
前記係数設定ステップによって設定された露光判定用係数に基づいて画像信号の状態を判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
An integration step of calculating an integrated value of the image signal for each detection frame set by dividing the image frame with respect to the input image signal;
A dividing step of dividing the integrated value of the image signal for each detection frame by the number of pixels for each detection frame, and obtaining one pixel integrated value for each detection frame;
A coefficient setting step of setting an exposure determination coefficient of each detection frame based on the one-pixel integrated value for each detection frame calculated by the division step,
A determining step of determining the state of the image signal based on the exposure determining coefficient set by the coefficient setting step,
An image processing method comprising:
前記係数設定ステップは、各検波枠の一画素積分値の中から最も大きい一画素積分値を選択し、その選択した最も大きい一画素積分値を各検波枠の一画素積分値によって割ることにより、各検波枠のベース係数を求め、前記ベース係数に所定の定数を掛けることにより、各検波枠の露光判定用係数を算出することを特徴とする請求項4記載の画像処理方法。The coefficient setting step is to select the largest one-pixel integration value from the one-pixel integration value of each detection frame, and divide the selected largest one-pixel integration value by the one-pixel integration value of each detection frame. 5. The image processing method according to claim 4, wherein a base coefficient of each detection frame is obtained, and an exposure determination coefficient of each detection frame is calculated by multiplying the base coefficient by a predetermined constant. 前記入力画像信号を色信号と輝度信号に分離する色分離ステップを有し、前記色分離ステップによって得られた輝度信号を用いて前記各検波枠毎の一画素積分値、及び前記露光判定用係数の算出を行うことを特徴とする請求項4記載の画像処理方法。A color separation step of separating the input image signal into a color signal and a luminance signal, and using the luminance signal obtained by the color separation step, one pixel integrated value for each detection frame, and the exposure determination coefficient 5. The image processing method according to claim 4, wherein the calculation is performed. 画像信号を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段によって入力した画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出する積分手段と、
前記検波枠毎の画像信号の積分値を各検波枠毎の画素数で割り、各検波枠毎の一画素積分値を求める割り算手段と、
前記割り算手段によって算出された各検波枠毎の一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定する係数設定手段と、
前記係数設定手段によって設定された露光判定用係数に基づいて画像信号の状態を判定し、露光制御を行う自動露光制御手段と、
を有することを特徴とするカメラ装置。
Image input means for inputting an image signal;
Integrating means for calculating an integrated value of the image signal for each detection frame set by dividing the image frame for the image signal input by the image input means,
Dividing means for dividing the integrated value of the image signal for each detection frame by the number of pixels for each detection frame, and obtaining one pixel integrated value for each detection frame,
Coefficient setting means for setting an exposure determination coefficient of each detection frame based on one pixel integrated value for each detection frame calculated by the dividing means,
Automatic exposure control means for determining the state of the image signal based on the exposure determination coefficient set by the coefficient setting means, to perform exposure control,
A camera device comprising:
前記画像入力手段は被写体を撮像する撮像手段からの画像信号を入力する手段であることを特徴とする請求項7記載のカメラ装置。8. The camera device according to claim 7, wherein said image input means is means for inputting an image signal from an image pickup means for picking up an image of a subject. 前記係数設定手段は、各検波枠の一画素積分値の中から最も大きい一画素積分値を選択し、その選択した最も大きい一画素積分値を各検波枠の一画素積分値によって割ることにより、各検波枠のベース係数を求め、前記ベース係数に所定の定数を掛けることにより、各検波枠の露光判定用係数を算出することを特徴とする請求項7記載のカメラ装置。The coefficient setting means selects the largest one-pixel integrated value from the one-pixel integrated value of each detection frame, and divides the selected largest one-pixel integrated value by the one-pixel integrated value of each detection frame. 8. The camera device according to claim 7, wherein a base coefficient of each detection frame is obtained, and an exposure determination coefficient of each detection frame is calculated by multiplying the base coefficient by a predetermined constant. 前記画像入力手段によって入力した画像信号を色信号と輝度信号に分離する色分離手段を有し、前記色分離手段によって得られた輝度信号を用いて前記各検波枠毎の一画素積分値、及び前記露光判定用係数の算出を行うことを特徴とする請求項7記載のカメラ装置。A color separation unit that separates an image signal input by the image input unit into a color signal and a luminance signal, and using a luminance signal obtained by the color separation unit, one pixel integration value for each of the detection frames, and The camera apparatus according to claim 7, wherein the exposure determination coefficient is calculated. 画像入力手段によって入力した画像信号に対し、画像フレームを分割して設定した検波枠毎に画像信号の積分値を算出する積分ステップと、
前記検波枠毎の画像信号の積分値を各検波枠毎の画素数で割り、各検波枠毎の一画素積分値を求める割り算ステップと、
前記割り算ステップによって算出された各検波枠毎の一画素積分値に基づいて各検波枠の露光判定用係数を設定する係数設定ステップと、
前記係数設定ステップによって設定された露光判定用係数に基づいて画像信号の状態を判定し、露光制御を行う自動露光制御ステップと、
を有することを特徴とするカメラ装置の露光制御方法。
An integration step of calculating an integration value of the image signal for each detection frame set by dividing the image frame with respect to the image signal input by the image input unit;
A dividing step of dividing the integrated value of the image signal for each detection frame by the number of pixels for each detection frame, and obtaining one pixel integrated value for each detection frame;
A coefficient setting step of setting an exposure determination coefficient of each detection frame based on the one-pixel integrated value for each detection frame calculated by the division step,
Automatic exposure control step of determining the state of the image signal based on the exposure determination coefficient set by the coefficient setting step, and performing exposure control,
An exposure control method for a camera device, comprising:
前記画像入力手段は被写体を撮像する撮像手段からの画像信号を入力する手段であることを特徴とする請求項11記載のカメラ装置の露光制御方法。12. The exposure control method for a camera device according to claim 11, wherein said image input means is means for inputting an image signal from an image pickup means for picking up an image of a subject. 前記係数設定ステップは、各検波枠の一画素積分値の中から最も大きい一画素積分値を選択し、その選択した最も大きい一画素積分値を各検波枠の一画素積分値によって割ることにより、各検波枠のベース係数を求め、前記ベース係数に所定の定数を掛けることにより、各検波枠の露光判定用係数を算出することを特徴とする請求項11記載のカメラ装置の露光制御方法。The coefficient setting step is to select the largest one-pixel integration value from the one-pixel integration value of each detection frame, and divide the selected largest one-pixel integration value by the one-pixel integration value of each detection frame. 12. The exposure control method for a camera device according to claim 11, wherein a base coefficient of each detection frame is obtained, and an exposure determination coefficient of each detection frame is calculated by multiplying the base coefficient by a predetermined constant. 前記画像入力手段によって入力した画像信号を色信号と輝度信号に分離する色分離ステップを有し、前記色分離ステップによって得られた輝度信号を用いて前記各検波枠毎の一画素積分値、及び前記露光判定用係数の算出を行うことを特徴とする請求項11記載のカメラ装置の露光制御方法。A color separation step of separating an image signal input by the image input unit into a color signal and a luminance signal, and using a luminance signal obtained by the color separation step, one pixel integration value for each detection frame, and 12. The exposure control method for a camera device according to claim 11, wherein the calculation of the exposure determination coefficient is performed.
JP2002172392A 2002-06-13 2002-06-13 Image processor, camera device and its method for controlling exposure Pending JP2004023226A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002172392A JP2004023226A (en) 2002-06-13 2002-06-13 Image processor, camera device and its method for controlling exposure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002172392A JP2004023226A (en) 2002-06-13 2002-06-13 Image processor, camera device and its method for controlling exposure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004023226A true JP2004023226A (en) 2004-01-22

Family

ID=31171965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002172392A Pending JP2004023226A (en) 2002-06-13 2002-06-13 Image processor, camera device and its method for controlling exposure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004023226A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016194296A1 (en) 2015-06-04 2016-12-08 Sony Corporation In-vehicle camera system and image processing apparatus
DE202016008786U1 (en) 2015-06-04 2019-08-22 Sony Corporation Vehicle camera system and image processing device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016194296A1 (en) 2015-06-04 2016-12-08 Sony Corporation In-vehicle camera system and image processing apparatus
DE202016008786U1 (en) 2015-06-04 2019-08-22 Sony Corporation Vehicle camera system and image processing device
EP3849172A1 (en) 2015-06-04 2021-07-14 Sony Corporation In-vehicle camera system and image processing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3004382B2 (en) TV camera device with variable shutter
JP2004023605A (en) Image processing apparatus, camera apparatus, and automatic exposure control method therefor
KR20070024559A (en) Imaging Device and Signal Processing Method
JP2004088149A (en) Imaging system and image processing program
US8237854B2 (en) Flash emission method and flash emission apparatus
WO2007049418A1 (en) Image processing system and image processing program
US6950133B2 (en) Method of detecting defective pixels of a solid-state image-pickup device and image-pickup apparatus using the same
JPH06261336A (en) Video image pickup device
TW201108730A (en) Image correction apparatus for correcting the influence of photographic light source and image correction method thereof
JP2005223898A (en) Image processing method and imaging apparatus
US20040012711A1 (en) Image pickup apparatus and photometer
JP2006319831A (en) Image processor and image pickup device
JP5515795B2 (en) Imaging apparatus and imaging method
JP2004023226A (en) Image processor, camera device and its method for controlling exposure
JP4003246B2 (en) Video camera equipment
JP6900577B2 (en) Image processing equipment and programs
JP2006238060A (en) Image processor and digital camera provided with the same
JP2006287814A (en) Imaging apparatus and method of determining motion vector
JP5264541B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP2003179809A (en) Camera and signal processing method thereof
JP2003298929A (en) Imaging unit
JPWO2003105488A1 (en) Image processing circuit, image processing method, and camera apparatus
JP2003018450A (en) Still picture imaging apparatus
JP4326997B2 (en) Imaging apparatus, focusing method, control program, and recording medium
JP3864409B2 (en) Imaging apparatus and imaging result processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080331

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090106