JP2009177399A - Automatic exposure controller - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform stable exposure control which is not influenced by transfer of an object in a screen, and to appropriately control exposure of a target object in a backlight state or in an excess follow light state. <P>SOLUTION: An arithmetic processing part 132 integrates imaging signals for every divided area weighted by a center part important photometry system to calculate evaluation values for a preset object total area and a background area except the object total area, and compares the evaluation values to detect whether the object is in the backlight state or in the excess follow light state. The arithmetic processing part 132 further calculates evaluation values for each of a plurality of object division areas obtained by further subdividing the object total area, compares the evaluation values with an evaluation value of the background area, and sets an excess follow light flag or a backlight flag according to a comparison result. An input/output control part 131 performs control for reducing exposure when the excess follow light flag is set and performs control for raising the exposure when the backlight flag is set to an iris 12, a CCD 15, and an amplifier 16. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は自動露出制御装置に係り、特に中央部重点測光により露出制御を行うビデオカメラの自動露出制御装置に関する。   The present invention relates to an automatic exposure control device, and more particularly to an automatic exposure control device for a video camera that performs exposure control by center-weighted metering.

ビデオカメラにおいて、通常、撮影したい対象物(被写体)は、画面の中央付近に位置することが多い。そのため、一般的には、ビデオカメラの自動露出制御装置は、被写体以外の周辺部(背景)に散在する輝度分布の影響を抑えて被写体の露出を補正に近付けるようにするために、図4に示すようなテーブルを用いて、画面中央部付近の測光の重み付けを増やし、画面の左右へ行くに従ってその重みを減らし、画面上部に関しては、アウトドアでの空、室内での照明を考慮して、それらの影響を極力排除する目的で重み付けを軽く設定した、中央部重点測光方式による露出制御を行う。なお、図4に示す重み付けテーブルは、画面を横方向8つ、縦方向7つのブロック(エリア)に分割したときの、各ブロックの測光値の重み付け値を示す。   In a video camera, an object (subject) to be photographed is usually located near the center of the screen. Therefore, in general, the automatic exposure control device of a video camera suppresses the influence of the luminance distribution scattered in the peripheral portion (background) other than the subject and brings the exposure of the subject closer to correction in FIG. Use a table as shown to increase the weight of metering near the center of the screen, and decrease the weight as you go to the left and right of the screen. The exposure is controlled by the center-weighted metering method, with a light weight set to eliminate the effects of. Note that the weighting table shown in FIG. 4 shows the weighting values of the photometric values of each block when the screen is divided into eight blocks in the horizontal direction and seven blocks (areas) in the vertical direction.

図5は従来の自動露出制御装置の一例の動作説明用フローチャートを示す。この従来の自動露出制御装置では、基本的には、中央部重点測光より得られた輝度の評価値を使用して、それが予め設定された目標値に近付くように、自動露出制御の各パラメータ(アイリス、AGC、電子シャッタ)を制御する。   FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of an example of a conventional automatic exposure control apparatus. In this conventional automatic exposure control device, basically, each parameter of automatic exposure control is used so that the evaluation value of brightness obtained by center-weighted metering is used and it approaches a preset target value. (Iris, AGC, electronic shutter) are controlled.

すなわち、まず、一画面の画面領域を予め設定した複数に分割して各分割領域毎に撮像信号の輝度分布データを取得する(ステップS1)。続いて、中央部重点測光方式に基づく分割輝度分布データの重み付け処理を行う(ステップS2)。続いて輝度の評価値を算出する(ステップS3)。ここで、評価値とは、重み付けした輝度レベルの積算値である。   That is, first, the screen area of one screen is divided into a plurality of preset areas, and the luminance distribution data of the imaging signal is acquired for each divided area (step S1). Subsequently, weighting processing is performed on the divided luminance distribution data based on the center-weighted photometry method (step S2). Subsequently, an evaluation value of luminance is calculated (step S3). Here, the evaluation value is an integrated value of weighted luminance levels.

次に、目標値が評価値よりも大であるか否かを判定する(ステップS4)。ここで、目標値とは、適正露出となる設定値のことである。そして、ステップS4で目標値が評価値よりも大ではないと判定したときは、過順光であると判断して露出を下げる制御を行う(ステップS5)。露出を下げる制御としては、アイリスによる絞り値を大とする(アイリスを絞る)アイリス制御、撮像素子から出力される撮像信号の信号レベルを一定とする自動利得制御(AGC制御)、電子シャッタのシャッタ速度を高速側にするシャッタ制御などがある。   Next, it is determined whether or not the target value is larger than the evaluation value (step S4). Here, the target value is a set value that provides proper exposure. When it is determined in step S4 that the target value is not larger than the evaluation value, it is determined that the light is excessively forward and control is performed to reduce the exposure (step S5). As control for lowering the exposure, iris control for increasing the iris diaphragm value (thinning the iris), automatic gain control (AGC control) for keeping the signal level of the imaging signal output from the image sensor, and shutter of the electronic shutter There is a shutter control for increasing the speed.

一方、ステップS4で目標値が評価値よりも大であると判定したときは、逆光であると判断して露出を上げる制御を行う(ステップS6)。露出を上げる制御としては、アイリスによる絞り値を小とする(アイリスを開ける)アイリス制御、撮像素子から出力される撮像信号の信号レベルを一定とする自動利得制御(AGC制御)、電子シャッタのシャッタ速度を低速側にするシャッタ制御などがある。   On the other hand, when it is determined in step S4 that the target value is larger than the evaluation value, it is determined that the target light is backlit and control is performed to increase exposure (step S6). As control for increasing the exposure, iris control for reducing the iris diaphragm value (opening the iris), automatic gain control (AGC control) for keeping the signal level of the image pickup signal output from the image pickup device, shutter of the electronic shutter There is a shutter control for reducing the speed.

また、従来のビデオカメラの自動露出制御装置では、逆光時には中央に設定した枠内の暗い部分に重点をおいた露出制御を行うものがある(例えば、特許文献1参照)。また、パターン認識による露出補正を行う自動露出制御装置もある。例えば、図6に示すように、画面1の中央部に位置する被写体部分2が、それ以外の背景部分3の太陽光を背後から受けているように、被写体部分2とそれ以外の背景部分3との間に大きな輝度差が存在すると、背景部分3の輝度レベルの影響を受けた形で画面全体の露出が決定されるため、撮影目標である被写体部分2の露出が必ずしも適正にならない状況が発生する(露出アンダーの逆光、或いは露出オーバーの過順光)。   Further, some conventional automatic exposure control devices for video cameras perform exposure control with emphasis on a dark portion within a frame set at the center during backlighting (see, for example, Patent Document 1). There is also an automatic exposure control device that performs exposure correction by pattern recognition. For example, as shown in FIG. 6, the subject portion 2 and the other background portion 3 so that the subject portion 2 located at the center of the screen 1 receives sunlight from the other background portion 3 from behind. If there is a large difference in brightness, the exposure of the entire screen is determined in a manner affected by the brightness level of the background portion 3, so that the exposure of the subject portion 2 that is the shooting target is not necessarily appropriate. Occurs (backlight of underexposure or overorder of overexposure).

このことを避けるため、パターン認識による露出補正では、被写体部分2の輝度レベルと背景部分3の輝度レベルとを比較することにより、逆光或いは過順光状態にあることを認識して、それを補正するために露出シフトを行い被写体部分2の露出を適正化している。   In order to avoid this, in exposure correction by pattern recognition, the luminance level of the subject portion 2 and the luminance level of the background portion 3 are compared to recognize that there is a backlight or over-order light state and correct it. In order to achieve this, an exposure shift is performed to optimize the exposure of the subject portion 2.

特開平5−207361号公報JP-A-5-207361

しかしながら、ビデオカメラを固定して撮影していても、被写体が画面中央部で静止している状態は稀である。これはビデオカメラがスチルカメラと異なる最大のポイントで、ビデオカメラは過渡的な動きの記録がメインとなる。画面の中央付近にいると仮定した被写体の露出を最適にする目的で、中央部重点測光における画面中央付近の重み付けの割合をより大きくすると、被写体が画面中央から外れたときの露出のずれ量は拡大する。このことは、画面全体に占める被写体の大きさが小さくなるほど、また、逆光、或いは、過順光(スポット光)の状況下で、顕著となる。逆に被写体の位置変動による露出のずれ量を抑えるために、中央部重点測光における画面中央部分の重み付けの割合を弱めると、背景の明暗に左右されやすい露出制御となる。   However, even when the video camera is fixed, the subject is rarely stationary at the center of the screen. This is the biggest point that a video camera differs from a still camera, and the video camera mainly records transitional motion. For the purpose of optimizing the exposure of the subject that is assumed to be near the center of the screen, if the ratio of weighting near the center of the screen in center-weighted metering is increased, the amount of exposure deviation when the subject is off the center of the screen will be Expanding. This becomes more conspicuous as the size of the subject occupying the entire screen becomes smaller, and under the situation of backlight or over-order light (spot light). Conversely, if the weighting ratio of the central portion of the screen in the center-weighted metering is reduced in order to suppress the amount of exposure shift due to the position change of the subject, the exposure control is easily influenced by the brightness of the background.

また、パターン認識による露出補正を行う従来の自動露出制御装置では、例えば、図7(A)に示すように、画面中央の被写体部分は人を含めた植木部分で、輝度が低いのに対して、画面の大部分を占める背景部分はその周りの高輝度の空が大分を占めている画像に対して露出制御を行うと、露出制御により適切な画像が得られない。   In addition, in the conventional automatic exposure control device that performs exposure correction by pattern recognition, for example, as shown in FIG. 7A, the subject portion at the center of the screen is a planted portion including a person and the luminance is low. When the exposure control is performed on an image in which the background portion occupying most of the screen is mostly occupied by the high-luminance sky around it, an appropriate image cannot be obtained by the exposure control.

すなわち、従来の自動露出制御装置は、この図7(A)に示す画像に対して、被写体部分と背景部分との輝度差の結果に基づいて逆光状態を認識して、それを補正するために露出シフトを行うと、露出制御後の画像は図7(B)に示すように、沈みがちだった被写体部分の露出は持ち上がるが、肝心の被写体である人の顔等は白飛びした画像となってしまう。   That is, the conventional automatic exposure control apparatus recognizes the backlight state based on the result of the luminance difference between the subject portion and the background portion, and corrects it for the image shown in FIG. As shown in FIG. 7B, when the exposure shift is performed, the exposure of the subject portion that tends to sink is lifted as shown in FIG. 7B, but the face or the like of the person who is the main subject becomes an overexposed image. End up.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、被写体の画面内の移動に左右されない安定な露出制御ができ、また、逆光状態あるいは過順光状態にある目的の被写体の露出を適正に制御し得る自動露出制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and enables stable exposure control that is not affected by movement of the subject in the screen, and appropriately controls the exposure of the target subject in the backlit state or the overfronted state. An object is to provide an automatic exposure control device to obtain.

上記の目的を達成するため、本発明は、ビデオカメラの撮像素子の撮像画面領域を複数に分割し、撮像画面の中央部分の分割領域の重み付けを撮像画面の周辺部分の分割領域の重み付けよりも大に設定して重み付けした各分割領域毎の撮像信号に基づき、露出制御部により露出を制御する中央部重点測光方式による自動露出制御装置において、
撮像画面をそれぞれ複数の分割領域からなる予め設定した被写体総合エリアと、それ以外の背景エリアとに分割し、それぞれのエリアについて中央部重点測光方式で重み付けした各分割領域毎の撮像信号を積算して評価値を算出する評価値算出手段と、評価値算出手段により算出した被写体総合エリアの評価値と、背景エリアの評価値とを比較する第1の比較手段と、被写体総合エリアの中をそれぞれ複数の分割領域からなる複数の被写体分割エリアに細分化し、各被写体分割エリア毎の撮像信号を積算して各被写体分割エリア毎に被写体分割エリア評価値を算出する被写体分割エリア評価値算出手段と、第1の比較手段により被写体総合エリアの評価値の方が背景エリアの評価値よりも大である比較結果が得られたときは、複数の被写体分割エリア評価値のそれぞれについて被写体分割エリア評価値から背景エリアの評価値を差し引いた第1の差分を求め、一つ以上の第1の差分が第1のしきい値よりも大である状態が設定時間継続した時に過順光フラグをセットする過順光フラグ設定手段と、第1の比較手段により被写体総合エリアの評価値が背景エリアの評価値以下である比較結果が得られたときは、複数の被写体分割エリア評価値のそれぞれについて背景エリアの評価値から被写体分割エリア評価値を差し引いた第2の差分を求め、一つ以上の第2の差分が第2のしきい値よりも大である状態が設定時間継続した時に逆光フラグをセットする逆光フラグ設定手段と、過順光フラグがセットされたときは、露出制御部により被写体分割エリアの評価値と背景エリアの評価値との差分に応じた露出補正量だけ、露出を下げる制御を行わせ、逆光フラグがセットされたときは、露出制御部により被写体分割エリアの評価値と背景エリアの評価値との差分に応じた露出補正量だけ、露出を上げる制御を行わせる第1の制御手段とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention divides the imaging screen area of the imaging device of the video camera into a plurality of parts, and weights the divided areas in the central part of the imaging screen more than the weights of the divided areas in the peripheral part of the imaging screen In the automatic exposure control device based on the center-weighted photometry method that controls the exposure by the exposure control unit based on the imaging signal for each divided area set to a large weight,
The imaging screen is divided into a predetermined subject total area consisting of a plurality of divided areas and a background area other than that, and the image signals for each divided area weighted by the center-weighted metering method are added to each area. The evaluation value calculating means for calculating the evaluation value in the first place, the first comparing means for comparing the evaluation value of the subject general area calculated by the evaluation value calculating means and the evaluation value of the background area, and the subject comprehensive area respectively. Subdivided into a plurality of subject division areas composed of a plurality of division regions, subject division area evaluation value calculation means for calculating subject division area evaluation values for each subject division area by integrating the imaging signals for each subject division area; When the first comparison means obtains a comparison result in which the evaluation value of the subject comprehensive area is greater than the evaluation value of the background area, For each area evaluation value, a first difference obtained by subtracting the evaluation value of the background area from the subject division area evaluation value is obtained, and a state in which one or more first differences are larger than the first threshold is set. When the over-order light flag setting means for setting the over-order light flag when the time continues and the first comparison means obtain a comparison result in which the evaluation value of the subject comprehensive area is equal to or less than the evaluation value of the background area, a plurality of comparison results are obtained. For each of the subject division area evaluation values, a second difference obtained by subtracting the subject division area evaluation value from the evaluation value of the background area is obtained, and one or more second differences are larger than the second threshold value. Backlight flag setting means for setting a backlight flag when the state continues for a set time, and when the over-order light flag is set, the exposure control unit evaluates the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area When the backlight control is set so that the exposure is reduced by the exposure correction amount according to the difference and the backlight flag is set, the exposure correction according to the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area And first control means for performing control to increase exposure by an amount.

この発明では、第1の比較手段による被写体総合エリアの評価値と背景エリアの評価値との比較結果に基づいて、被写体が過順光気味であるか逆光気味であるかを粗く判断し、更に、その判断結果に基づいて被写体総合エリアを分割した複数の被写体分割エリアのそれぞれの評価値と背景エリアの評価値との差分に基づいて過順光か逆光かを判断して過順光フラグ又は逆光フラグをセットし、その過順光フラグ又は逆光フラグに応じて露出制御を行う。   In the present invention, based on the comparison result between the evaluation value of the subject general area and the evaluation value of the background area by the first comparison means, it is roughly determined whether the subject is over-ordered or back-lit. The over-order light flag or the back-order light flag is determined based on the difference between the evaluation value of each of the plurality of subject division areas obtained by dividing the general subject area based on the determination result and the evaluation value of the background area. A backlight flag is set, and exposure control is performed according to the over-order light flag or the backlight flag.

また、上記の目的を達成するため、第2の発明は、上記の第1の発明において、各分割領域毎の輝度信号を積算して輝度の評価値を算出する輝度の評価値算出手段と、各分割領域毎に、その分割領域を構成する複数の画素のうち予め設定した第3のしきい値より大か又は小である輝度レベルの画素数をカウントしたピークヒストグラムを求め、そのピークヒストグラムから被写体の黒つぶれ又は白飛びの有無を検出する検出手段と、輝度の評価値と適正露出となる設定値である目標値とを比較する第2の比較手段と、第2の比較手段により目標値が輝度の評価値より小である比較結果が得られ、かつ、検出手段により被写体の黒つぶれが検出されないときは、露出制御部により被写体分割エリアの評価値と背景エリアの評価値との差分に応じた露出補正量だけ、露出を下げる制御を行わせ、第2の比較手段により目標値が輝度の評価値より大である比較結果が得られ、かつ、検出手段により被写体の白飛びが検出されないときは、露出制御部により被写体分割エリアの評価値と背景エリアの評価値との差分に応じた露出補正量だけ、露出を上げる制御を行わせる第2の制御手段とを更に有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, in a second invention according to the first invention, a luminance evaluation value calculating means for calculating a luminance evaluation value by integrating luminance signals for each divided region; For each divided region, a peak histogram obtained by counting the number of pixels having a luminance level that is larger or smaller than a preset third threshold value among a plurality of pixels constituting the divided region is obtained, and from the peak histogram The detection means for detecting the presence or absence of blackout or overexposure of the subject, the second comparison means for comparing the evaluation value of the brightness with the target value that is the set value for appropriate exposure, and the target value by the second comparison means Is smaller than the luminance evaluation value, and when the detection unit does not detect blackening of the subject, the exposure control unit calculates the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area. According When control is performed to lower the exposure by the exposure correction amount, a comparison result in which the target value is larger than the luminance evaluation value is obtained by the second comparison means, and the overexposure of the subject is not detected by the detection means The exposure control unit further includes second control means for performing control to increase exposure by an exposure correction amount corresponding to a difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area.

この発明では、被写体の位置変動を逆利用して、目標値と変化する輝度の評価値との差分が、それぞれ逆光を補正する方向の制御、過順光を補正する方向の制御にしか生かされないように、露出制御の方向を限定する。また、この発明では、白飛び、黒つぶれの状況をピークヒストグラムに基づいて監視して、白飛び、黒つぶれがないときには、更に露出制御を上げる方向又は下げる方向に継続して行う。   In the present invention, by utilizing the position variation of the subject in reverse, the difference between the target value and the evaluation value of the changing luminance can be used only for the control for correcting the backlight and the control for correcting the overorder light. Thus, the direction of exposure control is limited. Also, in the present invention, the situation of overexposure and underexposure is monitored based on the peak histogram, and when there is no overexposure and underexposure, the exposure control is continuously increased or decreased.

更に、上記の目的を達成するため、第3の発明は、上記の第2の発明において、第2の比較手段による目標値が輝度の評価値より小である比較結果と、検出手段による被写体の黒つぶれ無しの検出結果とのうちのどちらか一方が得られないときは、露出制御部による露出制御を変更することなく維持するか又は露出を上げる処理を行わせ、第2の比較手段による目標値が輝度の評価値より大である比較結果と、検出手段による被写体の白飛び無しの検出結果とのうちのどちらか一方が得られないときは、露出制御部による露出制御を変更することなく維持するか又は露出を下げる処理を行わせる第3の制御手段を更に有することを特徴とする。   Furthermore, in order to achieve the above object, in a third invention, in the second invention described above, the comparison result in which the target value obtained by the second comparison means is smaller than the evaluation value of the luminance, When either one of the detection results without blackout is not obtained, the exposure control by the exposure control unit is maintained without being changed or the processing for increasing the exposure is performed, and the target by the second comparison unit If either of the comparison result whose value is larger than the luminance evaluation value or the detection result of the subject without whiteout by the detection means cannot be obtained, the exposure control by the exposure control unit is not changed. It further has the 3rd control means to perform processing which maintains or lowers exposure.

この発明では、黒つぶれ又は白飛びが発生した時は、露出制御を今までとは逆方向に制御するか、露出制御を現在の状態にそのまま維持する。   In the present invention, when blackout or overexposure occurs, the exposure control is controlled in the opposite direction to the previous one, or the exposure control is maintained as it is.

本発明によれば、被写体と背景を分離して露出制御を行うことにより、被写体の位置変動に左右されない安定した露出制御が実現できる。また、本発明によれば、逆光時や過順光時に被写体変動があっても、安定した露出が得られ、逆光時の露出補正、過順光時の露出補正の性能向上が図れる。更に、本発明によれば、白飛び、黒つぶれの状況を監視して、その監視結果を露出制御に反映することで、目的の被写体を適正な露出に制御することができる。   According to the present invention, by performing exposure control by separating the subject and the background, stable exposure control that is not affected by the position variation of the subject can be realized. In addition, according to the present invention, stable exposure can be obtained even if subject fluctuation occurs during backlighting or over-order light, and the performance of exposure correction during backlight or exposure correction during over-order light can be improved. Furthermore, according to the present invention, it is possible to control the target subject to an appropriate exposure by monitoring the situation of overexposure and underexposure and reflecting the monitoring result in the exposure control.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明になる自動露出制御装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、本実施の形態の自動露出制御装置10は、ビデオカメラに搭載されており、レンズ11、アイリス12、マイクロコンピュータ13、CCD駆動用IC(Integrated Circuit:半導体集積回路)14、固体撮像素子の一例としてのCCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)15、増幅器16、A/D変換器17、信号処理プロセスLSI(Large Scale Integrated circuit:大規模半導体集積回路)18から構成される。信号処理プロセスLSIは、DSP(Digital Signal Processor:ディジタル信号処理プロセッサ)により構成されている。   FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of an automatic exposure control apparatus according to the present invention. As shown in the figure, an automatic exposure control device 10 of this embodiment is mounted on a video camera, and includes a lens 11, an iris 12, a microcomputer 13, and a CCD driving IC (Integrated Circuit: semiconductor integrated circuit) 14. , A CCD (Charge Coupled Device) 15 as an example of a solid-state imaging device, an amplifier 16, an A / D converter 17, and a signal processing process LSI (Large Scale Integrated circuit) 18. The The signal processing process LSI is configured by a DSP (Digital Signal Processor).

マイクロコンピュータ13は、入出力制御部131と演算処理部132とを有する。入出力制御部131は、(1)アイリス12の絞り値を制御するアイリス制御と、(2)CCD駆動用IC14を介してCCD15の動作を制御することにより電子シャッタのシャッタ速度を制御するCCD駆動制御と、(3)増幅器16の出力信号レベルが一定となるよう増幅器16の利得を制御するAGC(Auto Gain Control:自動利得制御)制御と、(4)信号処理プロセスLSI18の動作を制御する信号処理プロセス制御とを自動露出制御用プログラムに基づいて行う。   The microcomputer 13 includes an input / output control unit 131 and an arithmetic processing unit 132. The input / output control unit 131 (1) iris control for controlling the iris value of the iris 12, and (2) CCD driving for controlling the shutter speed of the electronic shutter by controlling the operation of the CCD 15 via the CCD driving IC 14. And (3) AGC (Auto Gain Control) control for controlling the gain of the amplifier 16 so that the output signal level of the amplifier 16 becomes constant, and (4) a signal for controlling the operation of the signal processing process LSI 18. Processing process control is performed based on an automatic exposure control program.

また、演算処理部132は、(1)中央部重点処理、(2)明暗判断処理、(3)被写体・背景分離処理、(4)露出制御量決定処理を自動露出制御用プログラムに基づいて行う。マイクロコンピュータ13は、信号処理プロセスLSI18で作成された画面分割輝度情報を入出力制御部131が取得し、演算処理部132で算出された露出制御量に従って、入出力制御部131がアイリス12の絞り値、CCD駆動制御信号による電子シャッタ速度、増幅器16へのAGC制御信号をそれぞれ可変して、適正露出を得る。   In addition, the arithmetic processing unit 132 performs (1) center portion emphasis processing, (2) brightness / darkness determination processing, (3) subject / background separation processing, and (4) exposure control amount determination processing based on the automatic exposure control program. . In the microcomputer 13, the input / output control unit 131 acquires the screen division luminance information created by the signal processing process LSI 18, and the input / output control unit 131 controls the iris 12 according to the exposure control amount calculated by the arithmetic processing unit 132. The value, the electronic shutter speed based on the CCD drive control signal, and the AGC control signal to the amplifier 16 are varied to obtain an appropriate exposure.

この実施の形態では、レンズ11により収束された被写体(図示せず)からの入射光は、アイリス12によりその光量が絞り値に応じて制限されてCCD15の受光面に結像して光電変換される。CCD15は、その電荷転送動作などがCCD駆動用IC14からの駆動信号により制御されることで電子シャッタ速度が制御される。CCD15から出力された撮像信号は、増幅器16により増幅され、更にA/D変換器17によりディジタル信号に変換された後信号処理プロセスLSI18に供給されて公知の所定の信号処理が行われる。なお、信号処理プロセスLSI18は、入力された信号に基づいて、画面分割輝度情報を生成する。この実施の形態の自動露出制御装置は、ビデオカメラの撮像素子であるCCD15の入射露光量を入射光量に応じて自動的に制御する。   In this embodiment, incident light from a subject (not shown) converged by the lens 11 is imaged on the light receiving surface of the CCD 15 and photoelectrically converted by the iris 12 with the amount of light limited by the aperture value. The The electronic shutter speed of the CCD 15 is controlled by the charge transfer operation and the like being controlled by a drive signal from the CCD drive IC 14. The image pickup signal output from the CCD 15 is amplified by the amplifier 16, further converted into a digital signal by the A / D converter 17, and then supplied to the signal processing process LSI 18 for known predetermined signal processing. The signal processing process LSI 18 generates screen division luminance information based on the input signal. The automatic exposure control apparatus according to this embodiment automatically controls the incident exposure amount of the CCD 15 that is an image sensor of a video camera in accordance with the incident light amount.

次に、本実施の形態における自動露出制御動作について、図2及び図3のフローチャートと共に詳細に説明する。マイクロコンピュータ13は自動露出(AE)制御を一定周期(例えば、1フィールド周期)で開始する(図2のステップS11)。これにより、まず、入出力制御部131が信号処理プロセスLSI18で作成された画面分割輝度情報を取得する(図2のステップS12)。ここで、上記の画面分割輝度情報は、一画面の画面領域を予め設定した複数の分割領域に分割し、各分割領域毎の輝度情報から構成される一画面分のデータ、すなわち分割輝度分布データのことである。   Next, the automatic exposure control operation in the present embodiment will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. The microcomputer 13 starts automatic exposure (AE) control at a constant cycle (for example, one field cycle) (step S11 in FIG. 2). Thereby, first, the input / output control unit 131 acquires the screen division luminance information created by the signal processing process LSI 18 (step S12 in FIG. 2). Here, the screen division luminance information is obtained by dividing the screen area of one screen into a plurality of preset division areas, and data for one screen composed of luminance information for each division area, that is, divided luminance distribution data. That is.

続いて、演算処理部132が、上記の分割輝度分布データに基づいて、撮像画面を被写体が位置すると予測される予め設定された「被写体総合エリア」と、それ以外の「背景エリア」とに分割し、更にそれぞれのエリアについて中央部重点測光方式で重み付けした分割輝度分布データに基づいて評価値を算出する(図2のステップS13)。ここで、「被写体総合エリア」は、撮像画面の中央部分の予め定めた複数の分割領域からなるエリアである。また、「背景エリア」は被写体総合エリア以外の複数の分割領域からなるエリアである。これらのエリアはいずれも実際の被写体位置とは関係なく固定である。また、評価値とは、前述したように、中央部重点測光方式で重み付けした分割輝度分布データの積算値である。   Subsequently, based on the divided luminance distribution data, the arithmetic processing unit 132 divides the imaging screen into a preset “subject total area” where the subject is predicted to be located and other “background areas”. Further, an evaluation value is calculated based on the divided luminance distribution data weighted by the center-weighted photometry method for each area (step S13 in FIG. 2). Here, the “subject overall area” is an area composed of a plurality of predetermined divided areas in the central portion of the imaging screen. The “background area” is an area composed of a plurality of divided areas other than the subject general area. These areas are all fixed regardless of the actual subject position. The evaluation value is an integrated value of the divided luminance distribution data weighted by the center-weighted photometry as described above.

続いて、演算処理部132が、ステップS13で算出した被写体総合エリアの評価値(被写体評価値)と、ステップS13で算出した背景エリアの評価値(背景評価値)とを比較する(図2のステップS14)。演算処理部132は、ステップS14により被写体評価値が背景評価値よりも大である比較結果が得られたときは、過順光気味であると判断し、被写体総合エリアの中を更に複数の被写体分割エリアに細分化し、各被写体分割エリアのそれぞれについて中央部重点測光方式で重み付けした分割輝度分布データに基づいて評価値を算出する(図2のステップS15)。ここで、各被写体分割エリアは、それぞれ前述した分割領域が複数個からなる領域である。なお、隣接する被写体分割エリア同士の一部が重複していてもよい。   Subsequently, the arithmetic processing unit 132 compares the evaluation value of the subject general area (subject evaluation value) calculated in step S13 with the evaluation value of the background area (background evaluation value) calculated in step S13 (FIG. 2). Step S14). When the comparison result that the subject evaluation value is larger than the background evaluation value is obtained in step S14, the arithmetic processing unit 132 determines that the subject is over-ordered and further includes a plurality of subjects in the subject general area. An evaluation value is calculated based on the divided luminance distribution data that is subdivided into divided areas and weighted by the center-weighted metering method for each of the subject divided areas (step S15 in FIG. 2). Here, each subject division area is a region formed by a plurality of the above-described division regions. Note that a part of adjacent subject division areas may overlap.

続いて、演算処理部132は、ステップS15で算出した各被写体分割エリア毎の分割輝度分布データの積算値である評価値のそれぞれについて、各被写体分割エリアの評価値から背景評価値を差し引いた差分を算出し、更にそれらの差分のうち、予め設定したしきい値より大である差分が一つでもあるかどうかを判定する(図2のステップS16)。演算処理部132は、上記の差分が1つ以上あり(図2のステップS16のY)、かつ、その状態が例えば2秒間以上継続したときは(図2のステップS17のY)、過順光であると判断して過順光フラグをセットする(図2のステップS18)。   Subsequently, the arithmetic processing unit 132 calculates the difference obtained by subtracting the background evaluation value from the evaluation value of each subject division area for each evaluation value that is an integrated value of the divided luminance distribution data for each subject division area calculated in step S15. Further, it is determined whether or not there is even one of the differences that is greater than a preset threshold value (step S16 in FIG. 2). When there is one or more of the above differences (Y in step S16 in FIG. 2) and the state has continued for, for example, 2 seconds (Y in step S17 in FIG. 2), the arithmetic processing unit 132 performs overorder light. And the over-order light flag is set (step S18 in FIG. 2).

一方、ステップS16で予め設定したしきい値より大である差分が1つも無いと判定したとき、あるいは、ステップS17で2秒間以上継続しないと判定したとき、あるいは、ステップS18で過順光フラグをセットした時は、続いて過順光でない状態が例えば2秒間以上継続するかどうか判定する(図2のステップS19)。ステップS19で2秒間以上継続したと判定した時は、過順光フラグをクリアする(図2のステップS20)。また、演算処理部132は、ステップS19で2秒間以上継続しないと判定したとき、又はステップS20で過順光フラグをクリアした時は、続いて図3に示す自動露出制御を開始する(図2のステップS27)。   On the other hand, when it is determined in step S16 that there is no difference greater than the preset threshold value, or when it is determined in step S17 that it will not continue for more than 2 seconds, or in step S18, the over-order light flag is set. When it is set, it is then determined whether or not the state where there is no over-order light continues for, for example, 2 seconds or longer (step S19 in FIG. 2). When it is determined in step S19 that the operation has continued for 2 seconds or longer, the over-order light flag is cleared (step S20 in FIG. 2). Further, when it is determined in step S19 that the operation does not continue for two seconds or more, or when the over-order light flag is cleared in step S20, the arithmetic processing unit 132 subsequently starts the automatic exposure control shown in FIG. 3 (FIG. 2). Step S27).

他方、演算処理部132は、ステップS14により被写体評価値が背景評価値以下である比較結果が得られたときは、逆光気味であると判断し、被写体総合エリアの中を更に複数の被写体分割エリアに細分化し、各被写体分割エリアのそれぞれについて中央部重点測光方式で重み付けした分割輝度分布データに基づいて評価値を算出する(図2のステップS21)。   On the other hand, when the comparison result in which the subject evaluation value is equal to or smaller than the background evaluation value is obtained in step S14, the arithmetic processing unit 132 determines that the subject is backlit and further divides the subject total area into a plurality of subject division areas. The evaluation value is calculated based on the divided luminance distribution data weighted by the center-weighted photometry method for each of the subject divided areas (step S21 in FIG. 2).

続いて、演算処理部132は、ステップS21で算出した各被写体分割エリア毎の評価値のそれぞれについて、背景評価値から各被写体分割エリアの評価値を差し引いた差分を算出し、更にそれらの差分のうち、予め設定したしきい値より大である差分が一つでもあるかどうかを判定する(図2のステップS22)。演算処理部132は、上記の差分が1つ以上あり、かつ、その状態が例えば2秒間以上継続したときは(図2のステップS23のY)、逆光であると判断して逆光フラグをセットする(図2のステップS24)。   Subsequently, the arithmetic processing unit 132 calculates, for each evaluation value for each subject division area calculated in step S21, a difference obtained by subtracting the evaluation value for each subject division area from the background evaluation value, and further, for those differences. Among these, it is determined whether or not there is at least one difference larger than a preset threshold value (step S22 in FIG. 2). When there is one or more of the above differences and the state continues for 2 seconds or longer (Y in step S23 in FIG. 2), the arithmetic processing unit 132 determines that the backlight is back and sets the back light flag. (Step S24 in FIG. 2).

一方、ステップS22で予め設定したしきい値より大である差分が1つも無いと判定したとき、あるいは、ステップS23で2秒間以上継続しないと判定したとき、あるいは、ステップS24で逆光フラグをセットした時は、続いて逆光でない状態が例えば2秒間以上継続するかどうか判定する(図2のステップS25)。ステップS25で2秒間以上継続したと判定した時は、逆光フラグをクリアする(図2のステップS26)。また、演算処理部132は、ステップS25で2秒間以上継続しないと判定したとき、又はステップS26で逆光フラグをクリアした時は、続いて図3に示す自動露出制御を開始する(図2のステップS27)。   On the other hand, when it is determined in step S22 that there is no difference larger than the preset threshold value, or when it is determined in step S23 that it will not continue for more than 2 seconds, or the backlight flag is set in step S24. Then, it is determined whether or not the non-backlight state continues for 2 seconds or longer (step S25 in FIG. 2). When it is determined in step S25 that the operation has continued for 2 seconds or more, the backlight flag is cleared (step S26 in FIG. 2). In addition, when it is determined in step S25 that the operation does not continue for 2 seconds or more, or when the backlight flag is cleared in step S26, the arithmetic processing unit 132 starts the automatic exposure control shown in FIG. 3 (step in FIG. 2). S27).

次に、演算処理部132は、逆光フラグと過順光フラグの両方が共にセットされていない(Lレベルである)かどうかを判定する(図3のステップS28)。逆光フラグと過順光フラグの両方が共にセットされていないときは、演算処理部132は、一定以上の逆光でも過順光でもない状態と判断し、被写体の位置が多少変化しても、露出の変動にはさほど影響がないと考えられるため、意図的な露出補正は行わず、図5のステップS2に進んで、従来の中央部重点測光方式による露出制御を行う。   Next, the arithmetic processing unit 132 determines whether both the backlight flag and the over-order light flag are not set (the L level) (step S28 in FIG. 3). When both the backlight flag and the over-order light flag are not set, the arithmetic processing unit 132 determines that there is no backlight or over-order light above a certain level, and even if the subject position changes slightly, the exposure is not performed. Therefore, the exposure is not intentionally corrected, and the process proceeds to step S2 in FIG. 5 to perform exposure control by the conventional center-weighted photometry method.

他方、演算処理部132は、ステップS28で逆光フラグと過順光フラグのどちらか一方がセットされていると判定したときは、従来と同様に中央部重点測光方式に基づく分割輝度分布データの重み付け処理を行った後(図3のステップS29)、輝度の評価値を算出する(図3のステップS30)。ここで、評価値とは、前述したように重み付けした輝度レベルの積算値である。   On the other hand, when it is determined in step S28 that either the backlight flag or the over-order light flag is set, the arithmetic processing unit 132 weights the divided luminance distribution data based on the center-weighted metering method as in the past. After the processing is performed (step S29 in FIG. 3), a luminance evaluation value is calculated (step S30 in FIG. 3). Here, the evaluation value is an integrated value of luminance levels weighted as described above.

続いて、逆光フラグがセットされているかどうかを判定する(図3のステップS31)。逆光フラグがセットされていないと判定したときは、過順光フラグがセットされている場合であるので、過順光状態と判断し、その判断が今回最初であるかどうか判定し(図3のステップS32)、最初であれば、過順光の度合いに応じた最初の露出制御を実施する(図3のステップS33)。すなわち、過順光に対する最初の露出制御時には、露出を下げる制御(アイリスを絞る制御、電子シャッタ速度の高速側への制御、AGCのゲインダウン制御)を実施する。露出補正量は、被写体分割エリアの評価値と背景エリアの評価値との差分に応じて増減させる(差分が大きい程、補正量を増やす。)。   Subsequently, it is determined whether or not the backlight flag is set (step S31 in FIG. 3). When it is determined that the backlight flag is not set, it is a case where the over-order light flag is set. Therefore, it is determined that the over-order light state is present, and it is determined whether or not the determination is the first time (FIG. 3). In step S32), if it is the first time, the first exposure control according to the degree of excessive forward light is performed (step S33 in FIG. 3). That is, at the time of the first exposure control with respect to over-order light, control to lower the exposure (control to reduce the iris, control of the electronic shutter speed to the high speed side, AGC gain down control) is performed. The exposure correction amount is increased or decreased according to the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area (the larger the difference is, the more the correction amount is increased).

他方、ステップS31で逆光フラグがセットされていると判定したときは、逆光状態と判断し、その判断が今回最初であるかどうか判定し(図3のステップS38)、最初であれば、逆光の度合いに応じた最初の露出制御を実施する(図3のステップS39)。すなわち、逆光に対する最初の露出制御時には、露出を上げる制御(アイリスを開ける制御、電子シャッタ速度の低速側への制御、AGCのゲインアップ制御)を実施する。露出補正量は、被写体分割エリアの評価値と背景エリアの評価値との差分に応じて増減させる(差分が大きい程、補正量を増やす。)。   On the other hand, when it is determined in step S31 that the backlight flag is set, it is determined that the backlight is in the backlight state, and it is determined whether this determination is the first time (step S38 in FIG. 3). First exposure control according to the degree is performed (step S39 in FIG. 3). That is, at the time of the first exposure control with respect to the backlight, control for increasing the exposure (control to open the iris, control to the low speed side of the electronic shutter speed, gain increase control of AGC) is performed. The exposure correction amount is increased or decreased according to the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area (the larger the difference is, the more the correction amount is increased).

次に、演算処理部132は、ステップS33の過順光の最初の露出制御の開始後、又はステップS32で最初の露出制御ではなく、露出制御中であると判断した時は、以下の例外処理を行う。例外処理においては、まず、ピークヒストグラムデータより、被写体の黒つぶれの有無を判断する(図3のステップS34)。ここで、ピークヒストグラムデータは、演算処理部132が、入出力制御部131を介して信号処理プロセスLSI18から取得する分割輝度分布データに基づいて各分割領域毎に生成するデータで、輝度レベルに対して、しきい値を設定し、そのしきい値以上の(あるいはしきい値未満の)輝度レベルの画素の数をカウントしたデータである。   Next, after the start of the first exposure control of over-order light in step S33 or when the arithmetic processing unit 132 determines that the exposure control is being performed instead of the first exposure control in step S32, the following exception processing is performed. I do. In the exception process, first, it is determined from the peak histogram data whether the subject is blacked out (step S34 in FIG. 3). Here, the peak histogram data is data that the arithmetic processing unit 132 generates for each divided region based on the divided luminance distribution data acquired from the signal processing process LSI 18 via the input / output control unit 131. The threshold value is set, and the number of pixels having a luminance level equal to or higher than (or lower than) the threshold value is counted.

このピークヒストグラムデータからしきい値以上の(あるいはしきい値未満の)輝度レベルの大きさ、その輝度レベルの画面内の面積が分かるので、ピークヒストグラムデータに基づいて、画面上の必要とする被写体部位の露出オーバー(アンダー)を認識することができる。輝度レベルのしきい値を適切に設定することにより、被写体(例えば人物の顔の一部分)が白飛び(黒つぶれ)している状況を把握できる。   From this peak histogram data, the magnitude of the brightness level above or below the threshold (or less than the threshold) and the area within the screen at that brightness level can be determined. Based on the peak histogram data, the required subject on the screen An overexposed (under) part can be recognized. By appropriately setting the threshold value of the brightness level, it is possible to grasp the situation in which the subject (for example, a part of a person's face) is whiteout (blackout).

続いて、演算処理部132は、ステップS30で算出した評価値が目標値よりも大で、かつ、黒つぶれがない状態であるかどうかを判定する(図3のステップS35)。評価値が目標値よりも大で、かつ、黒つぶれがない状態であるときは、過順光の露出制御中であるが黒つぶれがないので、更に過順光の露出制御が可能であるので、露出を下げる制御(アイリスを絞る制御、電子シャッタ速度の高速側への制御、AGCのゲインダウン制御)を実施する(図3のステップS37)。露出補正量は、被写体分割エリアの評価値と背景エリアの評価値との差分に応じて増減させる(差分が大きい程、補正量を増やす。)。   Subsequently, the arithmetic processing unit 132 determines whether or not the evaluation value calculated in step S30 is larger than the target value and there is no blackout (step S35 in FIG. 3). When the evaluation value is larger than the target value and there is no blackout, overexposure light exposure is being controlled, but there is no blackout, so further overexposure exposure control is possible. Then, control for reducing the exposure (control for iris reduction, control for increasing the electronic shutter speed, and gain reduction control for AGC) is performed (step S37 in FIG. 3). The exposure correction amount is increased or decreased according to the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area (the larger the difference is, the more the correction amount is increased).

一方、演算処理部132は、ステップS35で評価値が目標値以下であり、輝度レベルが過順光露出制御により被写体の黒つぶれへ移行すると予測されるレベルに到達していると判定したときは、過順光の露出補正を増大させない目的で、その時点の露出制御を維持する(図3のステップS36)。また、光源や画角の変化等により、ピークヒストグラムデータが規定レベルの範囲内で被写体の黒つぶれが存在するとステップS35で判定したときは、過順光の露出補正が過渡に行われていると判断して、過順光補正動作を軽減する方向の露出を上げる制御(アイリスを開く制御、電子シャッタ速度の低速側への制御、AGCのゲインアップ制御)を実施する(図3のステップS36)。   On the other hand, when the arithmetic processing unit 132 determines in step S35 that the evaluation value is equal to or lower than the target value and the luminance level has reached a level predicted to shift to blackout of the subject by over-order light exposure control. The exposure control at that time is maintained for the purpose of not increasing the overcorrected light exposure correction (step S36 in FIG. 3). In addition, when it is determined in step S35 that the subject is blacked out within the range of the peak histogram data within a specified level due to a change in the light source, the angle of view, and the like, it is assumed that the overcorrected light exposure correction is performed transiently. Judgment and control to increase the exposure in the direction to reduce the over-order light correction operation (control to open the iris, control of the electronic shutter speed to the low speed side, AGC gain increase control) are performed (step S36 in FIG. 3). .

他方、演算処理部132は、ステップS39の逆光時の最初の露出制御の開始後、又はステップS38で最初の露出制御ではなく、露出制御中であると判断した時も、以下の例外処理を行う。このときの例外処理においては、まず、ピークヒストグラムデータより、被写体の白飛びの有無を判断する(図3のステップS40)。   On the other hand, the arithmetic processing unit 132 performs the following exception processing even after the start of the first exposure control at the time of backlighting in step S39 or when it is determined that the exposure control is being performed instead of the first exposure control in step S38. . In the exception processing at this time, first, it is determined from the peak histogram data whether or not the subject is whiteout (step S40 in FIG. 3).

続いて、演算処理部132は、ステップS30で算出した評価値が目標値よりも小で、かつ、白飛びがない状態であるかどうかを判定する(図3のステップS41)。評価値が目標値よりも小で、かつ、白飛びがない状態であるときは、逆光の露出制御中であるが白飛びがないので、更に逆光の露出制御が可能であるので、露出を上げる制御(アイリスを開ける制御、電子シャッタ速度の低速側への制御、AGCのゲインアップ制御)を実施する(図3のステップS43)。露出補正量は、被写体分割エリアの評価値と背景エリアの評価値との差分に応じて増減させる(差分が大きい程、補正量を増やす。)。   Subsequently, the arithmetic processing unit 132 determines whether or not the evaluation value calculated in step S30 is smaller than the target value and there is no whiteout (step S41 in FIG. 3). When the evaluation value is smaller than the target value and there is no whiteout, backlight exposure control is in progress, but there is no whiteout. Control (control to open the iris, control of the electronic shutter speed to the low speed side, AGC gain increase control) is performed (step S43 in FIG. 3). The exposure correction amount is increased or decreased according to the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area (the larger the difference is, the more the correction amount is increased).

一方、演算処理部132は、ステップS41で評価値が目標値以上であり、輝度レベルが逆光露出制御により被写体の白飛びへ移行すると予測されるレベルに到達していると判定したときは、逆光の露出補正を増大させない目的で、その時点の露出制御を維持する(図3のステップS42)。また、光源や画角の変化等により、ピークヒストグラムデータが規定レベルの範囲内で被写体の白飛びが存在するとステップS41で判定したときは、逆光の露出補正が過渡に行われていると判断して、逆光補正動作を軽減する方向の露出を下げる制御(アイリスを絞る制御、電子シャッタ速度の高速側への制御、AGCのゲインダウン制御)を実施する(図3のステップS42)。   On the other hand, when the arithmetic processing unit 132 determines in step S41 that the evaluation value is equal to or higher than the target value and the luminance level has reached a level predicted to shift to the overexposure of the subject by the backlight exposure control, the backlight is backlit. In order not to increase the exposure correction, the current exposure control is maintained (step S42 in FIG. 3). Further, if it is determined in step S41 that the subject has whiteout within the range of the specified peak histogram data due to changes in the light source, the angle of view, etc., it is determined that the backlight exposure correction is being performed transiently. Then, the control for reducing the exposure in the direction of reducing the backlight correction operation (the control for reducing the iris, the control for increasing the electronic shutter speed, the gain reduction control for AGC) is performed (step S42 in FIG. 3).

なお、図3では省略したが、ピークヒストグラムデータが規定レベル以上の白飛びまたは黒つぶれ状態の数値を発生させ、これが一定時間継続した場合には、一連の逆光補正又は過順光補正動作を解除する。   Although omitted in FIG. 3, when the peak histogram data generates a numerical value of overexposure or underexposure that exceeds a specified level and this continues for a certain period of time, a series of backlight correction or over-order light correction operations are canceled. To do.

このように、本実施の形態では、逆光フラグ又は過順光フラグがセットされている場合は、まず逆光または過順光と判断された最初に逆光、過順光の度合いに応じた露出補正を実施する。中央部重点の重み付けも、そこから作成する評価値も従来の制御アルゴリズムと変わりはないが、被写体の位置変動を逆利用して、目標値と変化する評価値との差分が、それぞれ逆光を補正する方向の制御、過順光を補正する方向の制御にしか生かされないように、露出制御の方向を限定する。すなわち、過順光フラグがセットされた場合は、その後に輝度の評価値が目標値以下になっても露出を下げる処理は行わず(図3のステップS35、S36)、また、逆光フラグがセットされた場合は、その後に輝度の評価値が目標値以上になっても露出を上げる処理は行わない(図3のステップS41、S42)。   As described above, in the present embodiment, when the backlight flag or the over-order light flag is set, the exposure correction is first performed according to the degree of the backlight or over-order light that is first determined to be the backlight or the over-order light. carry out. The weighting of the central part and the evaluation value created from it are the same as in the conventional control algorithm, but the difference between the target value and the changed evaluation value is corrected for backlight by using the subject's position variation in reverse. The direction of the exposure control is limited so that it can be used only for the control of the direction to perform and the control of the direction for correcting the excessive forward light. That is, when the over-order light flag is set, the process for lowering the exposure is not performed even if the luminance evaluation value becomes equal to or lower than the target value thereafter (steps S35 and S36 in FIG. 3), and the backlight flag is set. In the case where it is determined that the exposure is not increased even if the luminance evaluation value becomes equal to or higher than the target value thereafter (steps S41 and S42 in FIG. 3).

これにより、一度バランスした逆光補正、または過順光補正の露出レベルは、減少する方向には戻らず、以降被写体の位置が変動しても、目的の露出が安定する制御が達成される。また、露出補正量は、被写体分割エリアの評価値と背景エリアの評価値との差分に応じて増減させる(差分が大きい程、補正量を増やす。)。   As a result, the exposure level of the backlight compensation or the over-order light compensation once balanced does not return to the decreasing direction, and the control for stabilizing the target exposure is achieved even if the position of the subject fluctuates thereafter. The exposure correction amount is increased or decreased according to the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area (the larger the difference is, the more the correction amount is increased).

また、本実施の形態によれば、逆光補正中や過順光補正中も目標値と評価値との比較結果に基づいて逐次露出制御を行うようにしたため、逆光時や過順光時に被写体変動があっても、安定した露出が得られ、逆光時の露出補正、過順光時の露出補正の性能向上が図れる。   In addition, according to the present embodiment, since the exposure control is performed sequentially based on the comparison result between the target value and the evaluation value during the backlight correction or over-order light correction, the subject changes during backlight or over-order light. Even if there is, stable exposure can be obtained, and it is possible to improve the performance of exposure compensation during backlighting and exposure compensation during over-order lighting.

更に、本実施の形態によれば、白飛び、黒つぶれの状況をピークヒストグラムに基づいて監視して、その監視結果に基づいて露出制御するようにしている。すなわち、過順光フラグがセットされた場合であっても、その後に黒つぶれが発生したことを検出した場合は露出を上げて露出補正を軽減する処理を行い(図3のステップS35、S36)、また、逆光フラグがセットされた場合であっても、その後に白飛びが発生したことを検出した場合は露出を下げて露出補正を軽減する処理を行う(図3のステップS41、S42)。   Furthermore, according to the present embodiment, the situation of overexposure and underexposure is monitored based on the peak histogram, and exposure control is performed based on the monitoring result. In other words, even if the over-order light flag is set, if it is detected that blackout has occurred thereafter, processing for increasing exposure and reducing exposure correction is performed (steps S35 and S36 in FIG. 3). Further, even when the backlight flag is set, when it is detected that the overexposure has occurred thereafter, processing for reducing exposure and reducing exposure correction is performed (steps S41 and S42 in FIG. 3).

これにより、図7(A)に示したように、実際に露出補正を行いたい人物等の被写体とそれ以外の被写体の区別がつきにくく機械的に補正を行うと過度の露出補正制御になってしまうような場合であっても、図7(B)のような被写体の顔等が白飛びすることはなく、目的の被写体が適正な露出になるように露出制御することができる。   As a result, as shown in FIG. 7 (A), it is difficult to distinguish between a subject such as a person who actually wants to perform exposure compensation and other subjects and mechanical compensation makes excessive exposure compensation control. Even in such a case, the subject's face or the like as shown in FIG. 7B will not be overexposed, and exposure control can be performed so that the target subject has an appropriate exposure.

なお、以上の実施の形態では、画面水平方向の画素による評価値やピークヒストグラムについて説明したが、本発明は、画面垂直方向についても同様に画面垂直方向の画素による評価値やピークヒストグラムに基づいて自動露出制御を行う。   In the above embodiment, the evaluation value and the peak histogram by the pixels in the horizontal direction of the screen have been described. However, the present invention is also based on the evaluation value and the peak histogram by the pixels in the vertical direction of the screen. Perform automatic exposure control.

また、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図2のステップS17、S19、S26、S25では2秒間所定の状態が継続しているかどうかを監視しているが、その判定の時間は任意に設定可能であり、2秒に限定されるものではない。また、図2のステップS15(S21)の処理を先に行ってからステップS14の比較判定を行ってもよい。更に、露出を制御する手段として、アイリス値の制御、電子シャッタのシャッタ速度の制御、増幅器16の利得制御について説明したが、これら3つの制御を行わず、このうちのどれか一種類又は二種類の制御を行うようにしても構わない。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in steps S17, S19, S26, and S25 in FIG. 2, whether or not a predetermined state is continued for 2 seconds is monitored. The determination time can be arbitrarily set, and is not limited to 2 seconds. Further, the comparison determination in step S14 may be performed after the processing in step S15 (S21) in FIG. 2 is performed first. Further, as means for controlling the exposure, the control of the iris value, the control of the shutter speed of the electronic shutter, and the gain control of the amplifier 16 have been described. However, these three controls are not performed, and one or two of these are not performed. This control may be performed.

本発明になる自動露出制御装置の一実施の形態のブロック図である。It is a block diagram of one embodiment of an automatic exposure control device according to the present invention. 図1の動作説明用フローチャート(その1)である。FIG. 3 is a flowchart (part 1) for explaining the operation of FIG. 1; FIG. 図1の動作説明用フローチャート(その2)である。FIG. 3 is a flowchart (part 2) for explaining the operation of FIG. 1; 中央部重点測光方式における重み付けのテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the weighting table in a center part weighted metering system. 従来の自動露出制御装置の一例の動作説明用フローチャートである。It is a flowchart for operation | movement description of an example of the conventional automatic exposure control apparatus. パターン認識による逆光判断の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the backlight determination by pattern recognition. パターン認識利用による逆光判断の不具合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the malfunction of the backlight determination by pattern recognition utilization.

符号の説明Explanation of symbols

10 自動露出制御装置
12 アイリス
13 マイクロコンピュータ
14 CCD駆動用IC
15 CCD
16 増幅器
17 A/D変換器
18 信号処理プロセスLSI(DSP)
131 入出力制御部
132 演算処理部
10 Automatic Exposure Control Device 12 Iris 13 Microcomputer 14 CCD Drive IC
15 CCD
16 Amplifier 17 A / D Converter 18 Signal Processing Process LSI (DSP)
131 I / O controller 132 Arithmetic processor

Claims (3)

ビデオカメラの撮像素子の撮像画面領域を複数に分割し、前記撮像画面の中央部分の分割領域の重み付けを前記撮像画面の周辺部分の分割領域の重み付けよりも大に設定して重み付けした各分割領域毎の撮像信号に基づき、露出制御部により露出を制御する中央部重点測光方式による自動露出制御装置において、
前記撮像画面をそれぞれ複数の前記分割領域からなる予め設定した被写体総合エリアと、それ以外の背景エリアとに分割し、それぞれのエリアについて前記中央部重点測光方式で重み付けした前記各分割領域毎の撮像信号を積算して評価値を算出する評価値算出手段と、
前記評価値算出手段により算出した前記被写体総合エリアの評価値と、前記背景エリアの評価値とを比較する第1の比較手段と、
前記被写体総合エリアの中をそれぞれ複数の前記分割領域からなる複数の被写体分割エリアに細分化し、各被写体分割エリア毎の撮像信号を積算して各被写体分割エリア毎に被写体分割エリア評価値を算出する被写体分割エリア評価値算出手段と、
前記第1の比較手段により前記被写体総合エリアの評価値の方が前記背景エリアの評価値よりも大である比較結果が得られたときは、複数の前記被写体分割エリア評価値のそれぞれについて被写体分割エリア評価値から前記背景エリアの評価値を差し引いた第1の差分を求め、一つ以上の前記第1の差分が第1のしきい値よりも大である状態が設定時間継続した時に過順光フラグをセットする過順光フラグ設定手段と、
前記第1の比較手段により前記被写体総合エリアの評価値が前記背景エリアの評価値以下である比較結果が得られたときは、複数の前記被写体分割エリア評価値のそれぞれについて前記背景エリアの評価値から前記被写体分割エリア評価値を差し引いた第2の差分を求め、一つ以上の前記第2の差分が第2のしきい値よりも大である状態が設定時間継続した時に逆光フラグをセットする逆光フラグ設定手段と、
前記過順光フラグがセットされたときは、前記露出制御部により前記被写体分割エリアの評価値と前記背景エリアの評価値との差分に応じた露出補正量だけ、露出を下げる制御を行わせ、前記逆光フラグがセットされたときは、前記露出制御部により前記被写体分割エリアの評価値と前記背景エリアの評価値との差分に応じた露出補正量だけ、露出を上げる制御を行わせる第1の制御手段と
を有することを特徴とする自動露出制御装置。
Each divided area obtained by dividing the imaging screen area of the imaging device of the video camera into a plurality of weights and setting the weight of the divided area in the central part of the imaging screen to be larger than the weight of the divided area in the peripheral part of the imaging screen In the automatic exposure control device by the center-weighted metering method that controls the exposure by the exposure control unit based on the imaging signal for each,
The imaging screen is divided into a preset subject total area composed of a plurality of the divided areas and a background area other than the predetermined area, and each area is weighted by the center-weighted metering method for each area. Evaluation value calculation means for calculating an evaluation value by integrating signals;
First comparison means for comparing the evaluation value of the subject comprehensive area calculated by the evaluation value calculation means with the evaluation value of the background area;
The subject total area is subdivided into a plurality of subject division areas each composed of a plurality of the divided regions, and the image pickup signals for each subject division area are integrated to calculate a subject division area evaluation value for each subject division area. Subject division area evaluation value calculating means;
When the first comparison means obtains a comparison result in which the evaluation value of the subject comprehensive area is larger than the evaluation value of the background area, subject division is performed for each of the plurality of subject division area evaluation values. A first difference obtained by subtracting the evaluation value of the background area from the area evaluation value is obtained, and when one or more of the first differences are larger than the first threshold value continues for a set time, the order is excessive. An over-order light flag setting means for setting a light flag;
When the first comparison means obtains a comparison result in which the evaluation value of the subject comprehensive area is equal to or less than the evaluation value of the background area, the evaluation value of the background area for each of the plurality of subject division area evaluation values A second difference obtained by subtracting the subject division area evaluation value is obtained, and a backlight flag is set when one or more of the second differences are larger than a second threshold for a set time. A backlight flag setting means;
When the over-order light flag is set, the exposure control unit controls the exposure to be reduced by an exposure correction amount corresponding to the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area, When the backlight flag is set, the exposure control unit controls the exposure to be increased by an exposure correction amount corresponding to the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area. And an automatic exposure control device.
前記中央部重点測光方式で重み付けした前記各分割領域毎の輝度信号を積算して輝度の評価値を算出する輝度の評価値算出手段と、
前記各分割領域毎に、その分割領域を構成する複数の画素のうち予め設定した第3のしきい値より大か又は小である輝度レベルの画素数をカウントしたピークヒストグラムを求め、そのピークヒストグラムから被写体の黒つぶれ又は白飛びの有無を検出する検出手段と、
前記輝度の評価値と適正露出となる設定値である目標値とを比較する第2の比較手段と、
前記第2の比較手段により前記目標値が前記輝度の評価値より小である比較結果が得られ、かつ、前記検出手段により前記被写体の黒つぶれが検出されないときは、前記露出制御部により前記被写体分割エリアの評価値と前記背景エリアの評価値との差分に応じた露出補正量だけ、露出を下げる制御を行わせ、前記第2の比較手段により前記目標値が前記輝度の評価値より大である比較結果が得られ、かつ、前記検出手段により前記被写体の白飛びが検出されないときは、前記露出制御部により前記被写体分割エリアの評価値と前記背景エリアの評価値との差分に応じた露出補正量だけ、露出を上げる制御を行わせる第2の制御手段と
を更に有することを特徴とする請求項1記載の自動露出制御装置。
A luminance evaluation value calculating means for calculating a luminance evaluation value by integrating the luminance signal for each of the divided areas weighted by the center-weighted photometry;
For each of the divided regions, a peak histogram is obtained by counting the number of pixels having a luminance level that is larger or smaller than a preset third threshold value among a plurality of pixels constituting the divided region, and the peak histogram Detection means for detecting the presence or absence of blackout or whiteout of the subject from,
A second comparing means for comparing the evaluation value of the brightness with a target value which is a set value for appropriate exposure;
When the comparison result that the target value is smaller than the evaluation value of the luminance is obtained by the second comparison unit, and the blackout of the subject is not detected by the detection unit, the exposure control unit detects the subject. Control is performed to reduce the exposure by an exposure correction amount corresponding to the difference between the evaluation value of the divided area and the evaluation value of the background area, and the target value is greater than the evaluation value of the luminance by the second comparison unit. When a certain comparison result is obtained and when the detection unit does not detect overexposure of the subject, exposure according to the difference between the evaluation value of the subject division area and the evaluation value of the background area is performed by the exposure control unit. The automatic exposure control apparatus according to claim 1, further comprising: a second control unit that performs control to increase exposure by a correction amount.
前記第2の比較手段による前記目標値が前記輝度の評価値より小である比較結果と、前記検出手段による前記被写体の黒つぶれ無しの検出結果とのうちのどちらか一方が得られないときは、前記露出制御部による露出制御状態を維持するか又は露出を上げる処理を行わせ、前記第2の比較手段による前記目標値が前記輝度の評価値より大である比較結果と、前記検出手段による前記被写体の白飛び無しの検出結果とのうちのどちらか一方が得られないときは、前記露出制御部による露出制御状態を維持するか又は露出を下げる処理を行わせる第3の制御手段を更に有することを特徴とする請求項2記載の自動露出制御装置。   When either one of the comparison result that the target value by the second comparison unit is smaller than the evaluation value of the luminance and the detection result by the detection unit that the subject is not blacked out cannot be obtained. The exposure control state is maintained by the exposure control unit or the process of increasing the exposure is performed, and the comparison result that the target value by the second comparison unit is larger than the evaluation value of the brightness and the detection unit A third control unit for maintaining the exposure control state by the exposure control unit or performing a process of reducing the exposure when either one of the detection results of no overexposure of the subject cannot be obtained; The automatic exposure control device according to claim 2, wherein the automatic exposure control device is provided.
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