JP2004282282A - カメラシステム及びカメラ制御方法 - Google Patents
カメラシステム及びカメラ制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004282282A JP2004282282A JP2003069109A JP2003069109A JP2004282282A JP 2004282282 A JP2004282282 A JP 2004282282A JP 2003069109 A JP2003069109 A JP 2003069109A JP 2003069109 A JP2003069109 A JP 2003069109A JP 2004282282 A JP2004282282 A JP 2004282282A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iris
- unit
- image sensor
- luminance
- image data
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/75—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components
Abstract
【課題】広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができるカメラシステム及びカメラ制御方法を実現することを目的にする。
【解決手段】本発明は、被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラシステムに改良を加えたものである。本装置は、イメージセンサへの光量を調整するアイリスと、このアイリスを駆動するアイリス駆動部と、イメージセンサの画像データに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部に修正させるアイリス修正部と、イメージセンサの画像データに基づいて圧縮カーブを修正するレンジ修正部とを有することを特徴とするものである。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明は、被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラシステムに改良を加えたものである。本装置は、イメージセンサへの光量を調整するアイリスと、このアイリスを駆動するアイリス駆動部と、イメージセンサの画像データに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部に修正させるアイリス修正部と、イメージセンサの画像データに基づいて圧縮カーブを修正するレンジ修正部とを有することを特徴とするものである。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラシステム及びカメラ制御方法に関し、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができるカメラシステム及びカメラ制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
被写体をデジタル的に取り込むイメージセンサとして、CCD(Charge−Coupled Devices)センサとCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)センサとがある。そして、CMOSセンサは、例えば、非特許文献1等に記載されている。図9を用いて以下に説明する。
【0003】
図9において、フォトダイオードPDはカソードを接地する。抵抗Rは一端をフォトセンサPDのアノードに接続する。コンデンサCは一端を抵抗Rの他端に接続し、他端を接地する。FETQ1は、図示しないセンサコントローラからの制御信号がゲートに入力され、ドレインを電圧Vddに接続し、ソースをコンデンサCの一端に接続する。FETQ2は、ゲートをコンデンサCの一端に接続し、ドレインを電圧Vddに接続する。FETQ3は、図示しないセンサコントローラからの選択信号がゲートに入力され、ドレインをFETQ2のソースに接続し、ソースから出力する。
【0004】
このようなCMOSセンサの動作を図10,11を用いて説明する。図10,11はCMOSセンサの動作を説明する図である。(a)は積分時間と制御信号(バリア電圧)との関係を示す図で、横軸は積分時間、縦軸は電圧値を示す。(b)は(a)に示す波形に対応する入出力特性を示す図で、横軸は入力輝度、縦軸は出力輝度である。なお、電圧値は、1.25[V]を”7”とし、積分時間は、1/30秒を”512”として表している。また、入力輝度の単位は[lx]、出力輝度は最大値”255”で表され、単位はない。
【0005】
図10(a)に示すように、積分時間”511”の間、バリア電圧”7”をCMOSセンサのFETQ1に入力する。この結果、入力輝度に対し、CMOSセンサは、図10(b)に示される特性の出力輝度を得る。この場合、入力輝度が”342”という小さい値で、出力輝度(明部)が飽和する。
【0006】
この飽和を防止するため、例えば、図10(a)に示すバリア電圧波形を、破線に示すように、積分時間”511”から”25”に短くして、CMOSセンサのFETQ1に入力する。これにより、図12に示すように、入力出力特性の波形aから波形bになり、入力輝度範囲xに対して、出力輝度範囲はy1からy2になり、明部の飽和を防止することができるが、暗部の出力輝度変化が小さく、暗部が潰れた画像となる。
【0007】
そこで、入力輝度が小さい領域のとき、出力輝度の変化が大きく、入力輝度が大きい領域のとき、出力輝度の変化が小さければ、明暗部とも最適に描写できる。つまり、ダイナミックレンジを図11(b)に示すように、リニアから対数カーブにする。すなわち、入力輝度に対して輝度圧縮を最適化して、明暗部を最適にする。
【0008】
例えば、積分時間”511”、図11(a)に示すように、階段波形の電圧を入力すると、入力輝度に対し、CMOSセンサは、図11(b)に示される折れ線擬似対数特性の出力輝度を出力する。この結果、暗部の情報もある程度つぶさずに残り、最適な画像を表示することができる。
【0009】
このようなCMOSセンサの自動設定として、全画像データ(全画素)において、明度閾値以上の画素数を計数して、対数圧縮カーブを制御し、明部の飽和を防止することが行われている。
【0010】
【非特許文献1】
IEEE JOURNAL OF SOLID−STATE CIRCUITS, VOL.33, NO.12, DECEMBER 1998, ”A 256 × 256 CMOS Imaging Array with Wide Dynamic −Range Pixels and Column−Parallel Digital Output”, Steven Decker, R. Daniel McGrath, Kevin Brehmer, and Charles G. Sodini
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置で、圧縮カーブを自動設定すると、明度閾値以上の画素数が多い場合、明部の飽和を防止する圧縮カーブになり、暗部の黒レベルが高くなってしまうという問題点があった。
【0012】
そこで、本発明の目的は、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができるカメラシステム及びカメラ制御方法を実現することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、
被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラシステムにおいて、
前記イメージセンサへの光量を調整するアイリスと、
このアイリスを駆動するアイリス駆動部と、
前記イメージセンサの画像データに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部に修正させるアイリス修正部と、
前記イメージセンサの画像データに基づいて圧縮カーブを修正するレンジ修正部と
を有することを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の本発明において、
アイリス修正部は、
画像データの輝度平均を求める輝度平均部と、
この輝度平均部の輝度平均を、所望の輝度平均にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算部と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項3記載の本発明は、請求項1記載の本発明において、
アイリス修正部は、
画像データの輝度のヒストグラムを求めるヒストグラム演算部と、
このヒストグラム演算部のヒストグラムにより、暗部の分布位置を検出する分布位置検出部と、
この分布位置検出部の分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算部と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項4記載の本発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の本発明において、
イメージセンサはCMOSセンサであることを特徴とするものである。
請求項5記載の本発明は、
被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラ制御方法において、
前記イメージセンサの画像データに基づいてアイリス値を判断し、前記イメージセンサへの光量を調整するアイリスをアイリス駆動部に修正させる手順と、
前記イメージセンサの画像データに基づいて圧縮カーブを修正する手順と
を有することを特徴とするものである。
請求項6記載の本発明は、請求項5記載のカメラ制御方法において、
アイリス修正手順は、
画像データの輝度平均を求める輝度平均手順と、
この輝度平均を、所望の輝度平均にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算手順と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項7記載の本発明は、請求項5記載の本発明において、
アイリス修正手順は、
画像データの輝度のヒストグラムを求めるヒストグラム演算手順と、
このヒストグラムにより、暗部の分布位置を検出する分布位置検出手順と、
この分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算手順と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項8記載の本発明は、請求項5〜7のいずれかに記載の本発明において、
イメージセンサはCMOSセンサであることを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施例を示した構成図である。
【0015】
図1において、レンズ1は被写体の光を入力する。アイリス2は、レンズ1からの光量を調整する。アイリス駆動部3は、アイリス2を駆動する。CMOSイメージャ4は、カラー撮影できるイメージセンサ(CMOSセンサ)で、ダイナミックレンジを可変でき、アイリス2からの光を入力し、RGB(赤、緑・青)データ(画像データ)を生成する。センサコントローラ5は、CMOSイメージャ4を制御する。
【0016】
カメラコントローラ6はCMOSイメージャ4が生成するRGBデータを、カラー補間、カラー調整、カラーマトリックス調整、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、ニー補正、黒レベル調整、カラー彩度調整等の色処理を行い、16ビットYCrCb(輝度・色相)画像へデータ変換を行い、出力する。また、カメラコントローラ6は、アイリス修正部61、レンジ修正部62が設けられている。アイリス修正部61は、輝度平均演算部611、アイリス演算部612を有し、CMOSイメージャ4のRGBデータに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部61に修正させる。輝度平均演算部611は、RGBデータの輝度平均を求める。アイリス演算部612は、輝度平均部611の輝度平均を、所望の輝度平均にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部3に修正させる。レンジ修正部62は、CMOSイメージャ4のRGBデータに基づいて対数圧縮カーブを修正する。ここで、圧縮カーブは、例えば29通り用意されている。
【0017】
このような装置の動作を以下で説明する。図2は図1に示す装置の動作を示したフローチャート、図3はアイリス修正部61の動作を示したフローチャート、図4はレンジ修正部62の動作を示したフローチャートである。
【0018】
センサコントローラ5はCMOSイメージャ4にバリア電圧を出力し、CMOSイメージャ4がRGBデータをセンサコントローラ5に出力する。そして、センサコントローラ5はカメラコントローラ6にRGBデータを渡す(S1)。例えば、図5に示すように、入力出力特性は、対数圧縮カーブaとなり、入力輝度範囲Xに対して、出力輝度範囲Y1を得る。
【0019】
センサコントローラ5からのRGBデータにより、アイリス修正部61が黒レベルを調整、アイリス2の修正をする(S2)。つまり、輝度平均演算部611がRGBデータの輝度平均を求め(S21)、この輝度平均により、アイリス演算部612は所望の輝度平均になるように、アイリス値の演算を行い(S22)、アイリス値により、アイリス駆動部3にアイリス2を修正させる(S23)。この結果、図5に示すように、対数圧縮カーブaから対数圧縮カーブbとなり、入力輝度範囲Xに対する出力輝度範囲はY2となる。
【0020】
そして、センサコントローラ5は、CMOSイメージャ4にバリア電圧を出力し、CMOSイメージャ4がRGBデータをセンサコントローラ5に出力する。そして、センサコントローラ5はカメラコントローラ6にRGBデータを渡す(S3)。このRGBデータにより、レンジ修正部62はCMOSイメージャ4の圧縮カーブを修正する(S4)。つまり、レンジ修正部62は、RGBデータから明度閾値以上の画素数の計数を行う(S41)。この計数した画素数に基づき、レンジ修正部62はセンサコントローラ5に対して圧縮カーブを指定する(S42)。この結果、図5に示すように、対数圧縮カーブbから対数圧縮カーブcになり、入力輝度範囲Xに対する出力輝度範囲はY3となる。
【0021】
このように、アイリス修正部61がRGBデータに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部3に修正させ、アイリス2を調整し、暗部レベルの分布を確保し、レンジ修正部62により圧縮カーブを修正するので、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができる。
【0022】
次にアイリス修正部61の他の構成を図6に示し説明する。ここで、図1と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。
【0023】
図6において、アイリス修正部61は、ヒストグラム演算部613、分布位置検出部614、アイリス演算部615からなる。ヒストグラム演算部613は、画像データの輝度のヒストグラムを求める。分布位置検出部614は、ヒストグラム演算部613のヒストグラムにより、暗部の分布位置を検出する。アイリス演算部615は、分布位置検出部614の分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部3に修正させる。
【0024】
このような装置の動作を以下に説明する。図7は図6に示すアイリス修正部61の動作を示したフローチャートである。ここで、図1に示す装置と同一の動作については説明を省略する。
【0025】
ヒストグラム演算部613は、RGBデータによりヒストグラムを演算する(S24)。このヒストグラムにより、分布位置検出部614は暗部の分布位置の開始位置を検出する(S25)。例えば、図8(a)に示すように、暗部の所定度数により、暗部の開始位置aを検出する。そして、アイリス演算部615は、分布位置検出部614の分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置、つまり、暗部の分布位置を下げる位置にするアイリス値を演算する(S26)。そして、アイリス演算部615は、アイリス値により、アイリス駆動部3にアイリス2を修正させる(S27)。
【0026】
そして、レンジ修正部62がCMOSイメージャ4の圧縮カーブを修正し、図8(b)に示すようなヒストグラムが得られる。この結果、暗部の分布開始位置bとなり、暗部レベルの分布を確保できる。ここで、図8(a)の輝度平均は”93.26”、図8(b)の輝度平均は”48.82”である。すなわち、図1に示す装置のように輝度平均を下げることでも、暗部レベルの分布は確保できることもわかる。
【0027】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、CMOSイメージャ4が、センサコントローラ5を介して、カメラコントローラ6にRGBデータを与える構成を示したが、CMOSイメージャ4が直接カメラコントローラ6にRGBデータを与える構成にしてもよい。
【0028】
また、アイリス修正部61、レンジ修正部62はRGBデータに基づいて修正を行う構成を示したが、YCrCb画像データに基づいて修正を行う構成にしてもよい。要するに画像データの種類に限定されるものではない。
【0029】
【発明の効果】
請求項1〜4によれば、アイリス修正部が画像データに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部に修正させ、アイリスを調整し、暗部レベルの分布を確保し、レンジ修正部により圧縮カーブを修正するので、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができる。
【0030】
請求項5〜8によれば、画像データに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部に修正させ、アイリスを調整し、暗部レベルの分布を確保し、圧縮カーブを修正するので、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示した構成図である。
【図2】図1に示す装置の動作を示したフローチャートである。
【図3】アイリス修正部61の動作を示したフローチャートである。
【図4】レンジ修正部62の動作を示したフローチャートである。
【図5】図1に示す装置の動作を説明する図である。
【図6】本発明の第2の実施例を示した構成図である。
【図7】図6に示すアイリス修正部61の動作を示したフローチャートである。
【図8】画像データのヒストグラムを示した図である。
【図9】CMOSセンサの構成を示した図である。
【図10】CMOSセンサの動作を説明する図である。
【図11】CMOSセンサの動作を説明する図である。
【図12】CMOSセンサの動作を説明する図である。
【符号の説明】
2 アイリス
3 アイリス駆動部
4 CMOSイメージャ
61 アイリス修正部
611 輝度平均演算部
612,615 アイリス演算部
613 ヒストグラム演算部
614 分布位置検出部
62 レンジ修正部
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラシステム及びカメラ制御方法に関し、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができるカメラシステム及びカメラ制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
被写体をデジタル的に取り込むイメージセンサとして、CCD(Charge−Coupled Devices)センサとCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)センサとがある。そして、CMOSセンサは、例えば、非特許文献1等に記載されている。図9を用いて以下に説明する。
【0003】
図9において、フォトダイオードPDはカソードを接地する。抵抗Rは一端をフォトセンサPDのアノードに接続する。コンデンサCは一端を抵抗Rの他端に接続し、他端を接地する。FETQ1は、図示しないセンサコントローラからの制御信号がゲートに入力され、ドレインを電圧Vddに接続し、ソースをコンデンサCの一端に接続する。FETQ2は、ゲートをコンデンサCの一端に接続し、ドレインを電圧Vddに接続する。FETQ3は、図示しないセンサコントローラからの選択信号がゲートに入力され、ドレインをFETQ2のソースに接続し、ソースから出力する。
【0004】
このようなCMOSセンサの動作を図10,11を用いて説明する。図10,11はCMOSセンサの動作を説明する図である。(a)は積分時間と制御信号(バリア電圧)との関係を示す図で、横軸は積分時間、縦軸は電圧値を示す。(b)は(a)に示す波形に対応する入出力特性を示す図で、横軸は入力輝度、縦軸は出力輝度である。なお、電圧値は、1.25[V]を”7”とし、積分時間は、1/30秒を”512”として表している。また、入力輝度の単位は[lx]、出力輝度は最大値”255”で表され、単位はない。
【0005】
図10(a)に示すように、積分時間”511”の間、バリア電圧”7”をCMOSセンサのFETQ1に入力する。この結果、入力輝度に対し、CMOSセンサは、図10(b)に示される特性の出力輝度を得る。この場合、入力輝度が”342”という小さい値で、出力輝度(明部)が飽和する。
【0006】
この飽和を防止するため、例えば、図10(a)に示すバリア電圧波形を、破線に示すように、積分時間”511”から”25”に短くして、CMOSセンサのFETQ1に入力する。これにより、図12に示すように、入力出力特性の波形aから波形bになり、入力輝度範囲xに対して、出力輝度範囲はy1からy2になり、明部の飽和を防止することができるが、暗部の出力輝度変化が小さく、暗部が潰れた画像となる。
【0007】
そこで、入力輝度が小さい領域のとき、出力輝度の変化が大きく、入力輝度が大きい領域のとき、出力輝度の変化が小さければ、明暗部とも最適に描写できる。つまり、ダイナミックレンジを図11(b)に示すように、リニアから対数カーブにする。すなわち、入力輝度に対して輝度圧縮を最適化して、明暗部を最適にする。
【0008】
例えば、積分時間”511”、図11(a)に示すように、階段波形の電圧を入力すると、入力輝度に対し、CMOSセンサは、図11(b)に示される折れ線擬似対数特性の出力輝度を出力する。この結果、暗部の情報もある程度つぶさずに残り、最適な画像を表示することができる。
【0009】
このようなCMOSセンサの自動設定として、全画像データ(全画素)において、明度閾値以上の画素数を計数して、対数圧縮カーブを制御し、明部の飽和を防止することが行われている。
【0010】
【非特許文献1】
IEEE JOURNAL OF SOLID−STATE CIRCUITS, VOL.33, NO.12, DECEMBER 1998, ”A 256 × 256 CMOS Imaging Array with Wide Dynamic −Range Pixels and Column−Parallel Digital Output”, Steven Decker, R. Daniel McGrath, Kevin Brehmer, and Charles G. Sodini
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このような装置で、圧縮カーブを自動設定すると、明度閾値以上の画素数が多い場合、明部の飽和を防止する圧縮カーブになり、暗部の黒レベルが高くなってしまうという問題点があった。
【0012】
そこで、本発明の目的は、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができるカメラシステム及びカメラ制御方法を実現することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、
被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラシステムにおいて、
前記イメージセンサへの光量を調整するアイリスと、
このアイリスを駆動するアイリス駆動部と、
前記イメージセンサの画像データに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部に修正させるアイリス修正部と、
前記イメージセンサの画像データに基づいて圧縮カーブを修正するレンジ修正部と
を有することを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の本発明において、
アイリス修正部は、
画像データの輝度平均を求める輝度平均部と、
この輝度平均部の輝度平均を、所望の輝度平均にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算部と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項3記載の本発明は、請求項1記載の本発明において、
アイリス修正部は、
画像データの輝度のヒストグラムを求めるヒストグラム演算部と、
このヒストグラム演算部のヒストグラムにより、暗部の分布位置を検出する分布位置検出部と、
この分布位置検出部の分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算部と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項4記載の本発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の本発明において、
イメージセンサはCMOSセンサであることを特徴とするものである。
請求項5記載の本発明は、
被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラ制御方法において、
前記イメージセンサの画像データに基づいてアイリス値を判断し、前記イメージセンサへの光量を調整するアイリスをアイリス駆動部に修正させる手順と、
前記イメージセンサの画像データに基づいて圧縮カーブを修正する手順と
を有することを特徴とするものである。
請求項6記載の本発明は、請求項5記載のカメラ制御方法において、
アイリス修正手順は、
画像データの輝度平均を求める輝度平均手順と、
この輝度平均を、所望の輝度平均にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算手順と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項7記載の本発明は、請求項5記載の本発明において、
アイリス修正手順は、
画像データの輝度のヒストグラムを求めるヒストグラム演算手順と、
このヒストグラムにより、暗部の分布位置を検出する分布位置検出手順と、
この分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算手順と
を設けたことを特徴とするものである。
請求項8記載の本発明は、請求項5〜7のいずれかに記載の本発明において、
イメージセンサはCMOSセンサであることを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施例を示した構成図である。
【0015】
図1において、レンズ1は被写体の光を入力する。アイリス2は、レンズ1からの光量を調整する。アイリス駆動部3は、アイリス2を駆動する。CMOSイメージャ4は、カラー撮影できるイメージセンサ(CMOSセンサ)で、ダイナミックレンジを可変でき、アイリス2からの光を入力し、RGB(赤、緑・青)データ(画像データ)を生成する。センサコントローラ5は、CMOSイメージャ4を制御する。
【0016】
カメラコントローラ6はCMOSイメージャ4が生成するRGBデータを、カラー補間、カラー調整、カラーマトリックス調整、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、ニー補正、黒レベル調整、カラー彩度調整等の色処理を行い、16ビットYCrCb(輝度・色相)画像へデータ変換を行い、出力する。また、カメラコントローラ6は、アイリス修正部61、レンジ修正部62が設けられている。アイリス修正部61は、輝度平均演算部611、アイリス演算部612を有し、CMOSイメージャ4のRGBデータに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部61に修正させる。輝度平均演算部611は、RGBデータの輝度平均を求める。アイリス演算部612は、輝度平均部611の輝度平均を、所望の輝度平均にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部3に修正させる。レンジ修正部62は、CMOSイメージャ4のRGBデータに基づいて対数圧縮カーブを修正する。ここで、圧縮カーブは、例えば29通り用意されている。
【0017】
このような装置の動作を以下で説明する。図2は図1に示す装置の動作を示したフローチャート、図3はアイリス修正部61の動作を示したフローチャート、図4はレンジ修正部62の動作を示したフローチャートである。
【0018】
センサコントローラ5はCMOSイメージャ4にバリア電圧を出力し、CMOSイメージャ4がRGBデータをセンサコントローラ5に出力する。そして、センサコントローラ5はカメラコントローラ6にRGBデータを渡す(S1)。例えば、図5に示すように、入力出力特性は、対数圧縮カーブaとなり、入力輝度範囲Xに対して、出力輝度範囲Y1を得る。
【0019】
センサコントローラ5からのRGBデータにより、アイリス修正部61が黒レベルを調整、アイリス2の修正をする(S2)。つまり、輝度平均演算部611がRGBデータの輝度平均を求め(S21)、この輝度平均により、アイリス演算部612は所望の輝度平均になるように、アイリス値の演算を行い(S22)、アイリス値により、アイリス駆動部3にアイリス2を修正させる(S23)。この結果、図5に示すように、対数圧縮カーブaから対数圧縮カーブbとなり、入力輝度範囲Xに対する出力輝度範囲はY2となる。
【0020】
そして、センサコントローラ5は、CMOSイメージャ4にバリア電圧を出力し、CMOSイメージャ4がRGBデータをセンサコントローラ5に出力する。そして、センサコントローラ5はカメラコントローラ6にRGBデータを渡す(S3)。このRGBデータにより、レンジ修正部62はCMOSイメージャ4の圧縮カーブを修正する(S4)。つまり、レンジ修正部62は、RGBデータから明度閾値以上の画素数の計数を行う(S41)。この計数した画素数に基づき、レンジ修正部62はセンサコントローラ5に対して圧縮カーブを指定する(S42)。この結果、図5に示すように、対数圧縮カーブbから対数圧縮カーブcになり、入力輝度範囲Xに対する出力輝度範囲はY3となる。
【0021】
このように、アイリス修正部61がRGBデータに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部3に修正させ、アイリス2を調整し、暗部レベルの分布を確保し、レンジ修正部62により圧縮カーブを修正するので、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができる。
【0022】
次にアイリス修正部61の他の構成を図6に示し説明する。ここで、図1と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。
【0023】
図6において、アイリス修正部61は、ヒストグラム演算部613、分布位置検出部614、アイリス演算部615からなる。ヒストグラム演算部613は、画像データの輝度のヒストグラムを求める。分布位置検出部614は、ヒストグラム演算部613のヒストグラムにより、暗部の分布位置を検出する。アイリス演算部615は、分布位置検出部614の分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部3に修正させる。
【0024】
このような装置の動作を以下に説明する。図7は図6に示すアイリス修正部61の動作を示したフローチャートである。ここで、図1に示す装置と同一の動作については説明を省略する。
【0025】
ヒストグラム演算部613は、RGBデータによりヒストグラムを演算する(S24)。このヒストグラムにより、分布位置検出部614は暗部の分布位置の開始位置を検出する(S25)。例えば、図8(a)に示すように、暗部の所定度数により、暗部の開始位置aを検出する。そして、アイリス演算部615は、分布位置検出部614の分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置、つまり、暗部の分布位置を下げる位置にするアイリス値を演算する(S26)。そして、アイリス演算部615は、アイリス値により、アイリス駆動部3にアイリス2を修正させる(S27)。
【0026】
そして、レンジ修正部62がCMOSイメージャ4の圧縮カーブを修正し、図8(b)に示すようなヒストグラムが得られる。この結果、暗部の分布開始位置bとなり、暗部レベルの分布を確保できる。ここで、図8(a)の輝度平均は”93.26”、図8(b)の輝度平均は”48.82”である。すなわち、図1に示す装置のように輝度平均を下げることでも、暗部レベルの分布は確保できることもわかる。
【0027】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、CMOSイメージャ4が、センサコントローラ5を介して、カメラコントローラ6にRGBデータを与える構成を示したが、CMOSイメージャ4が直接カメラコントローラ6にRGBデータを与える構成にしてもよい。
【0028】
また、アイリス修正部61、レンジ修正部62はRGBデータに基づいて修正を行う構成を示したが、YCrCb画像データに基づいて修正を行う構成にしてもよい。要するに画像データの種類に限定されるものではない。
【0029】
【発明の効果】
請求項1〜4によれば、アイリス修正部が画像データに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部に修正させ、アイリスを調整し、暗部レベルの分布を確保し、レンジ修正部により圧縮カーブを修正するので、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができる。
【0030】
請求項5〜8によれば、画像データに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部に修正させ、アイリスを調整し、暗部レベルの分布を確保し、圧縮カーブを修正するので、広ダイナミックレンジで最適な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示した構成図である。
【図2】図1に示す装置の動作を示したフローチャートである。
【図3】アイリス修正部61の動作を示したフローチャートである。
【図4】レンジ修正部62の動作を示したフローチャートである。
【図5】図1に示す装置の動作を説明する図である。
【図6】本発明の第2の実施例を示した構成図である。
【図7】図6に示すアイリス修正部61の動作を示したフローチャートである。
【図8】画像データのヒストグラムを示した図である。
【図9】CMOSセンサの構成を示した図である。
【図10】CMOSセンサの動作を説明する図である。
【図11】CMOSセンサの動作を説明する図である。
【図12】CMOSセンサの動作を説明する図である。
【符号の説明】
2 アイリス
3 アイリス駆動部
4 CMOSイメージャ
61 アイリス修正部
611 輝度平均演算部
612,615 アイリス演算部
613 ヒストグラム演算部
614 分布位置検出部
62 レンジ修正部
Claims (8)
- 被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラシステムにおいて、
前記イメージセンサへの光量を調整するアイリスと、
このアイリスを駆動するアイリス駆動部と、
前記イメージセンサの画像データに基づいてアイリス値を判断し、アイリス駆動部に修正させるアイリス修正部と、
前記イメージセンサの画像データに基づいて圧縮カーブを修正するレンジ修正部と
を有することを特徴とするカメラシステム。 - アイリス修正部は、
画像データの輝度平均を求める輝度平均部と、
この輝度平均部の輝度平均を、所望の輝度平均にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算部と
を設けたことを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。 - アイリス修正部は、
画像データの輝度のヒストグラムを求めるヒストグラム演算部と、
このヒストグラム演算部のヒストグラムにより、暗部の分布位置を検出する分布位置検出部と、
この分布位置検出部の分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算部と
を設けたことを特徴とする請求項1記載のカメラシステム。 - イメージセンサはCMOSセンサであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のカメラシステム。
- 被写体の明るさに応じてイメージセンサのダイナミックレンジの圧縮カーブを制御することにより最適な画像を得るカメラ制御方法において、
前記イメージセンサの画像データに基づいてアイリス値を判断し、前記イメージセンサへの光量を調整するアイリスをアイリス駆動部に修正させるアイリス修正手順と、
前記イメージセンサの画像データに基づいて圧縮カーブを修正するレンジ修正手順と
を有することを特徴とするカメラ制御方法。 - アイリス修正手順は、
画像データの輝度平均を求める輝度平均手順と、
この輝度平均を、所望の輝度平均にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算手順と
を設けたことを特徴とする請求項5記載のカメラ制御方法。 - アイリス修正手順は、
画像データの輝度のヒストグラムを求めるヒストグラム演算手順と、
このヒストグラムにより、暗部の分布位置を検出する分布位置検出手順と、
この分布位置により、暗部の分布位置を所望の位置にするアイリス値を演算し、アイリス駆動部に修正させるアイリス演算手順と
を設けたことを特徴とする請求項5記載のカメラ制御方法。 - イメージセンサはCMOSセンサであることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載のカメラ制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003069109A JP2004282282A (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | カメラシステム及びカメラ制御方法 |
US10/758,353 US20040179132A1 (en) | 2003-03-14 | 2004-01-16 | Camera system and camera control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003069109A JP2004282282A (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | カメラシステム及びカメラ制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004282282A true JP2004282282A (ja) | 2004-10-07 |
Family
ID=32959375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003069109A Pending JP2004282282A (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | カメラシステム及びカメラ制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040179132A1 (ja) |
JP (1) | JP2004282282A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8023015B2 (en) | 2006-09-21 | 2011-09-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System, method and medium correcting brightness of an image |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7948525B2 (en) * | 2005-03-29 | 2011-05-24 | Konica Minolta Opto, Inc. | Imaging device having a linear/logarithmic imaging sensor |
JP2006295377A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | 映像表示装置 |
CN101588436B (zh) * | 2008-05-20 | 2013-03-27 | 株式会社理光 | 一种压缩原始图像动态范围的方法、装置和数码相机 |
JP5083046B2 (ja) * | 2008-06-03 | 2012-11-28 | ソニー株式会社 | 撮像装置及び撮像方法 |
CN101639603B (zh) * | 2008-07-31 | 2014-03-19 | 索尼株式会社 | 光学成像设备、镜头控制方法及装置 |
US8945066B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-02-03 | Crisi Medical Systems, Inc. | Medication injection site and data collection system |
US9101534B2 (en) | 2010-04-27 | 2015-08-11 | Crisi Medical Systems, Inc. | Medication and identification information transfer apparatus |
US10492991B2 (en) | 2010-05-30 | 2019-12-03 | Crisi Medical Systems, Inc. | Medication container encoding, verification, and identification |
US9514131B1 (en) | 2010-05-30 | 2016-12-06 | Crisi Medical Systems, Inc. | Medication container encoding, verification, and identification |
US9078809B2 (en) | 2011-06-16 | 2015-07-14 | Crisi Medical Systems, Inc. | Medication dose preparation and transfer system |
US10293107B2 (en) | 2011-06-22 | 2019-05-21 | Crisi Medical Systems, Inc. | Selectively Controlling fluid flow through a fluid pathway |
US9744298B2 (en) | 2011-06-22 | 2017-08-29 | Crisi Medical Systems, Inc. | Selectively controlling fluid flow through a fluid pathway |
US10143830B2 (en) | 2013-03-13 | 2018-12-04 | Crisi Medical Systems, Inc. | Injection site information cap |
BR112017006951B1 (pt) | 2014-10-10 | 2022-06-14 | Becton, Dickinson And Company | Dispositivo de rotulação de seringa |
AU2015330856B2 (en) | 2014-10-10 | 2018-08-16 | Becton, Dickinson And Company | Substrate tensioning control device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6963366B2 (en) * | 1996-06-19 | 2005-11-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
US7369160B2 (en) * | 2001-06-15 | 2008-05-06 | Yokogawa Electric Corporation | Camera system for transferring both image data and an image processing program to transfer the image data to an external device |
JP2005510900A (ja) * | 2001-08-24 | 2005-04-21 | ディアローク・セミコンダクター・ゲーエムベーハー | 完全に集積化されたソリッドステート撮像素子およびカメラ回路 |
JP3992177B2 (ja) * | 2001-11-29 | 2007-10-17 | 株式会社リコー | 画像処理装置、画像処理方法及びコンピュータ・プログラム |
-
2003
- 2003-03-14 JP JP2003069109A patent/JP2004282282A/ja active Pending
-
2004
- 2004-01-16 US US10/758,353 patent/US20040179132A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8023015B2 (en) | 2006-09-21 | 2011-09-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System, method and medium correcting brightness of an image |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040179132A1 (en) | 2004-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5018770B2 (ja) | 画像信号処理装置及び画像信号処理方法 | |
US8035728B2 (en) | Method and apparatus providing rule-based auto exposure technique preserving scene dynamic range | |
US7612813B2 (en) | Auto exposure for digital imagers | |
US7714928B2 (en) | Image sensing apparatus and an image sensing method comprising a logarithmic characteristic area and a linear characteristic area | |
US7508422B2 (en) | Image sensing apparatus comprising a logarithmic characteristic area and a linear characteristic area | |
JP2004282282A (ja) | カメラシステム及びカメラ制御方法 | |
US20030184659A1 (en) | Digital color image pre-processing | |
US20120162467A1 (en) | Image capture device | |
KR20060000715A (ko) | 이미지 센서의 화질 개선장치 및 방법 | |
US20030184661A1 (en) | Light exposure control method, light exposure control circuit, image pickup apparatus, program and storage medium | |
US7643069B2 (en) | Device and method for adjusting exposure of image sensor | |
JP2004023605A (ja) | 画像処理装置、カメラ装置、及びその自動露光制御方法 | |
US20030184673A1 (en) | Automatic exposure control for digital imaging | |
JP4637812B2 (ja) | 画像信号処理装置、画像信号処理プログラム、画像信号処理方法 | |
US9769391B2 (en) | Imaging device including light modulation element that varies between high and low transmittance for each segment | |
JP4364867B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2006086791A (ja) | 固体撮像装置、固体撮像素子の制御回路及び制御方法 | |
US20050200704A1 (en) | Imager and stripe noise removing method | |
JP2007243637A (ja) | 固体撮像装置および撮像方法 | |
JP4632918B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP2004120511A (ja) | 撮像装置 | |
JP2007036714A (ja) | 撮像装置 | |
JP2003179809A (ja) | カメラ装置及びその信号処理方法 | |
JP2006237789A (ja) | 撮像装置 | |
JP2007082023A (ja) | 撮像装置、及び撮像方法 |