JP2010109562A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏光フィルタを用いて、被写体に含まれる物体への外光の写り込みを抑制する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that suppresses reflection of external light onto an object included in a subject using a polarizing filter.
一般的な撮像装置として、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と、被写体の像を集光するレンズとを有し、レンズにより集光される被写体の像を2次元の画像情報として撮像素子で撮像するものが広く知られている。また、一般的な撮像装置では、偏光フィルタが撮像素子の撮像面に対向して配置されており、偏光フィルタにより被写体の光が偏光される。 As a general imaging device, it has an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) and a lens for condensing the subject image, and the subject image condensed by the lens is obtained. What is imaged with an image sensor is widely known as two-dimensional image information. Further, in a general imaging device, a polarizing filter is disposed to face the imaging surface of the imaging device, and the light of the subject is polarized by the polarizing filter.
特許文献1には、車体に取り付けられたカメラによって、フロントガラス前方の景色を撮像する車載ステレオカメラが開示されている。この特許文献1に記載された車載ステレオカメラでは、偏光フィルタがカメラの前面に装着されている。この偏光フィルタは、偏光軸に、フロントガラスの垂直方向の曲率に応じて決まるオフセット角を持たせる。このように偏光軸にオフセット角を持たせたことにより、フロントガラスの内側での反射によるインパネ上部の写り込みを抑制できる。
しかしながら、撮像装置の用途によっては、特許文献1に記載されているような車のフロントガラスの内側に限らず、建物のガラス、眼鏡、路面上の水溜りなど、光を反射する透明または半透明の反射物体を撮像する場合もある。このとき、例えば太陽光、月光、車のヘッドライトおよび室内照明などの外部光源からの光やその反射光が、反射物体に当たる角度によって撮像素子に入射してしまう。この結果、外光が反射物体に写り込み、所望の撮像目標物を鮮明に撮像できない場合があった。特に外光の輝度が極めて高い場合には、外光が撮像素子に入射することで輝度レベルが飽和してしまい、撮像目標物を撮像できない。
However, depending on the use of the image pickup device, it is not limited to the inside of the windshield of a car as described in
例えば、車両前方の路面やセンターラインの状態を感知して、この感知結果を運転者に提供する撮像装置や、車両の死角を含む周辺を監視して、この監視結果を運転者に提供する撮像装置などにおいて、外光が雨滴で濡れた路面で反射して撮像素子に入射し、外光が濡れた路面に写り込んでしまい、撮像目標物である路面表面やセンターラインを鮮明に撮像できない場合がある。この場合、撮像装置は運転者に路面状態などの情報を提供することができない。 For example, an imaging device that senses the condition of a road surface or a center line in front of the vehicle and provides the driver with the sensing result, or an image that monitors the surrounding area including the blind spot of the vehicle and provides the driver with the monitoring result. When the external light is reflected on the road surface wetted by raindrops and enters the image sensor, and the external light is reflected on the wet road surface, and the surface of the road surface or the center line that is the imaging target cannot be imaged clearly. There is. In this case, the imaging device cannot provide information such as road surface conditions to the driver.
また、例えば、人の顔や目や瞳孔や視線や瞬きなどを撮像した上で検知または認識する撮像装置において、外光が眼鏡の表面で反射して撮像素子に入射し、外光が眼鏡に写り込んでしまい、撮像目標物である顔や目や瞳孔などを鮮明に撮像できない場合がある。この場合、撮像装置は、顔や目や瞳孔を検知または認識することができない。 Also, for example, in an imaging device that detects or recognizes after imaging a human face, eyes, pupils, line of sight, blinks, etc., external light is reflected by the surface of the spectacles and enters the image sensor, and the external light is applied to the spectacles. In some cases, the face, eyes, pupils, and the like, which are imaging targets, cannot be captured clearly. In this case, the imaging device cannot detect or recognize the face, eyes, or pupil.
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、被写体に透明または半透明の物体が含まれても、当該物体への外光の写り込みが抑制された画像を得ることができる撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and even when a subject includes a transparent or translucent object, an image in which reflection of external light on the object is suppressed can be obtained. It is an object of the present invention to provide an imaging device that can be used.
本発明に係る撮像装置は、被写体を撮像して被写体画像を生成する撮像素子と、前記撮像素子に入射する光の入射光量を低減させる偏光フィルタと、前記被写体画像の輝度が、前記被写体に含まれる透明または半透明の物体への外光の写り込み現象が前記被写体画像に生じているか否かを判定するために予め設定された閾値以上であるか否かを判定する判定部と、前記判定部が前記被写体画像の輝度が前記閾値以上であると判定した場合に、前記偏光フィルタにより前記入射光量が低減された光を用いて、前記被写体画像の輝度を補正した補正画像を生成する画像処理部とを備えた構成を有している。 An imaging device according to the present invention includes an imaging device that captures an image of a subject to generate a subject image, a polarization filter that reduces an incident light amount of light incident on the imaging device, and brightness of the subject image. A determination unit that determines whether or not an external light reflection phenomenon on a transparent or translucent object is greater than or equal to a preset threshold value for determining whether or not the subject image has occurred When the unit determines that the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold value, an image that generates a corrected image in which the luminance of the subject image is corrected using the light whose incident light amount is reduced by the polarization filter And a processing unit.
この構成により、被写体画像の輝度が閾値以上である場合に、判定部は写り込み現象が被写体画像に生じていると判定することができる。この場合に、画像処理部にて、偏光フィルタにより入射光量が低減された光を用いて、被写体画像の輝度を補正した補正画像を生成するので、被写体に透明または半透明の物体が含まれても、当該物体への外光の写り込みが抑制された画像を得ることができる。このため、例えば所望の撮像目標物が撮像素子側から見て物体の向こう側にあった場合でも、物体への外光の写り込みの影響を受けずに、撮像目標物を鮮明に撮像した画像を得ることができる。 With this configuration, when the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold, the determination unit can determine that the reflection phenomenon has occurred in the subject image. In this case, the image processing unit generates a corrected image in which the luminance of the subject image is corrected using the light whose incident light amount has been reduced by the polarization filter. Therefore, the subject includes a transparent or translucent object. In addition, it is possible to obtain an image in which the reflection of external light on the object is suppressed. For this reason, for example, even when a desired imaging target is located on the other side of the object as viewed from the imaging device side, an image obtained by clearly capturing the imaging target without being affected by the reflection of external light on the object Can be obtained.
また、本発明に係る撮像装置において、前記偏光フィルタは、前記被写体画像における画像処理の処理単位である単位エリアに対応する複数の部分偏光膜によって構成されていると共に、前記判定部における判定単位であって複数の単位エリアで構成された写り込み判定エリアに対応する複数の部分偏光膜は互いに偏光方向が異なっており、前記判定部は、前記写り込み判定エリアの輝度が前記閾値以上であるか否かを判定し、前記画像処理部は、前記判定部が前記写り込み判定エリアの輝度が前記閾値以上であると判定した場合に、前記写り込み判定エリアのうちから選択した単位エリアの画像を用いて、前記写り込み判定エリアの前記補正画像を生成する構成を有している。 In the imaging device according to the present invention, the polarization filter is configured by a plurality of partial polarization films corresponding to a unit area which is a processing unit of image processing in the subject image, and is a determination unit in the determination unit. The plurality of partial polarization films corresponding to the reflection determination area configured by a plurality of unit areas have different polarization directions, and the determination unit determines whether the luminance of the reflection determination area is equal to or higher than the threshold value. The image processing unit determines an image of a unit area selected from the reflection determination area when the determination unit determines that the luminance of the reflection determination area is equal to or higher than the threshold value. And a configuration for generating the corrected image of the reflection determination area.
この構成により、写り込み判定エリアの輝度が閾値以上である場合に、判定部は写り込み現象が当該写り込み判定エリアに生じていると判定することができる。この場合に、写り込み判定エリアのうちから選択した単位エリアの画像を用いて、写り込み判定エリアの補正画像を生成する。これにより、被写体画像のうちで、判定部により写り込み現象が生じていると判定された写り込み判定エリアのみに対して被写体画像の輝度を補正するので、写り込み現象が生じていると判定されなかった写り込み判定エリアの輝度が低減することがない。このように、被写体画像中で必要最小限の画像領域のみに対して被写体画像の輝度を低減するので、被写体画像全体の輝度を大きく低減することなく、物体への外光の写り込みを抑制した画像を得ることができる。 With this configuration, when the luminance of the reflection determination area is equal to or higher than the threshold, the determination unit can determine that the reflection phenomenon occurs in the reflection determination area. In this case, a corrected image of the reflection determination area is generated using the image of the unit area selected from the reflection determination area. As a result, the luminance of the subject image is corrected only for the reflection determination area in the subject image that is determined to have the reflection phenomenon by the determination unit, and therefore it is determined that the reflection phenomenon has occurred. The brightness of the reflection determination area that did not exist is not reduced. In this way, since the luminance of the subject image is reduced only for the minimum necessary image area in the subject image, the reflection of external light on the object is suppressed without greatly reducing the luminance of the entire subject image. An image can be obtained.
また、本発明に係る撮像装置において、前記写り込み判定エリアに対応する複数の部分偏光膜は、偏光方向が互いに略直交する複数対の部分偏光膜であり、前記画像処理部は、前記判定部が前記写り込み判定エリアの輝度が前記閾値以上であると判定した場合に、前記写り込み判定エリア内の複数の単位エリアのうちで最も輝度の高い単位エリアに対応する部分偏光膜と対をなす部分偏光膜に対応した単位エリアの画像を用いて、前記写り込み判定エリアの前記補正画像を生成する構成を有している。 In the imaging device according to the present invention, the plurality of partial polarization films corresponding to the reflection determination area are a plurality of pairs of partial polarization films whose polarization directions are substantially orthogonal to each other, and the image processing unit is the determination unit. When it is determined that the brightness of the reflection determination area is equal to or higher than the threshold value, a pair with a partial polarization film corresponding to the unit area having the highest brightness among the plurality of unit areas in the reflection determination area is formed. The correction image of the reflection determination area is generated using an image of a unit area corresponding to the partial polarization film.
この構成により、判定部が写り込み判定エリアの輝度が閾値以上であると判定した写り込み判定エリアについては、写り込み判定エリア内で最も輝度が高い単位エリアに対応する部分偏光膜の偏光方向が、撮像素子へ強い光が入射する方向である。この部分偏光膜と略直交する偏光方向を有する部分偏光膜に対応した単位エリアの画像を写り込み判定エリアの補正画像に用いることで、最も輝度が高い単位エリアの画像が補正画像として出力されるのを抑止できる。これにより、判定部が写り込み判定エリアの輝度が閾値以上であると判断した写り込み判定エリアにおいて、物体への外光の写り込みを好適に抑制できる。 With this configuration, for the reflection determination area in which the determination unit determines that the luminance of the reflection determination area is equal to or greater than the threshold, the polarization direction of the partial polarizing film corresponding to the unit area having the highest luminance in the reflection determination area In this direction, strong light is incident on the image sensor. By using the image of the unit area corresponding to the partial polarization film having the polarization direction substantially orthogonal to the partial polarization film as the correction image of the reflection determination area, the image of the unit area having the highest luminance is output as the correction image. Can be suppressed. Thereby, in the reflection determination area in which the determination unit determines that the luminance of the reflection determination area is equal to or higher than the threshold, reflection of external light onto the object can be suitably suppressed.
また、本発明に係る撮像装置において、前記画像処理部は、前記判定部が前記写り込み判定エリアの輝度が閾値未満であると判定した場合には、写り込み判定エリア内の全ての単位エリアの合成画像を用いて、前記写り込み判定エリアの前記補正画像を生成する構成と有している。 In the imaging device according to the present invention, when the determination unit determines that the luminance of the reflection determination area is less than a threshold value, the image processing unit includes all unit areas in the reflection determination area. The corrected image of the reflection determination area is generated using a composite image.
この構成により、判定部が写り込み判定エリアの輝度が閾値未満であると判定した写り込み判定エリアについては、画像処理部は、写り込み判定エリア内の全ての単位エリアの合成画像を補正画像に用いる。ここで、偏光フィルタは互いに略直交する複数対の部分偏光膜で構成されているので、写り込み判定エリア内の複数の単位エリアの画像の全てを合成することで、写り込み判定エリア内の画像に対する偏光の影響を無くすことができる。 With this configuration, for the reflection determination area in which the determination unit determines that the luminance of the reflection determination area is less than the threshold value, the image processing unit converts the combined image of all unit areas in the reflection determination area into a corrected image. Use. Here, since the polarizing filter is composed of a plurality of pairs of partial polarizing films that are substantially orthogonal to each other, the images in the reflection determination area can be obtained by synthesizing all the images of the plurality of unit areas in the reflection determination area. It is possible to eliminate the influence of polarization on the.
また、本発明に係る撮像装置において、前記偏光フィルタは、前記撮像素子に対向して保持されている構成を有している。これにより、撮像素子と偏光フィルタを一体化して、撮像装置を簡単な構成にすることができる。この結果、部品点数を少なくでき、安価で小型の撮像装置を提供することができる。 In the imaging device according to the present invention, the polarizing filter is configured to be held facing the imaging element. Thereby, an image pick-up element and a polarizing filter can be integrated, and an image pick-up device can be made simple. As a result, the number of parts can be reduced, and an inexpensive and small imaging device can be provided.
また、本発明に係る撮像装置は、前記偏光フィルタを前記撮像素子の撮像面に対向する位置に配置する装着状態と、対向しない位置に配置する非装着状態とを切り替えるフィルタ着脱部を備え、前記フィルタ着脱部は、前記判定部が前記被写体画像の輝度が前記閾値以上であると判定した場合には前記偏光フィルタを前記装着状態に配置し、前記判定部が前記被写体画像の輝度が前記閾値未満であると判定した場合には前記偏光フィルタを前記非装着状態に配置する構成を有している。 The imaging apparatus according to the present invention further includes a filter attaching / detaching unit that switches between a mounting state in which the polarizing filter is disposed at a position facing the imaging surface of the imaging element and a non-mounting state in which the polarizing filter is not disposed at a position. The filter attaching / detaching unit places the polarizing filter in the wearing state when the determining unit determines that the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold value, and the determining unit determines that the luminance of the subject image is less than the threshold value. If it is determined that the polarizing filter is not attached, the polarizing filter is arranged in the non-wearing state.
この構成により、判定部が被写体画像の輝度が閾値以上である判定した場合には、光を偏光フィルタを通して撮像素子に入射させ、物体への外光の写り込みを抑制した画像を得ることができる。一方、判定部が被写体画像の輝度が閾値未満であると判定した場合には、光を偏光フィルタを通さないで撮像素子に入射させ、偏光フィルタを用いないで被写体画像の輝度を変えることなく、明るい画像を得ることができる。このように、フィルタ着脱部による簡単な切り替えにより、判定部が被写体画像の輝度が閾値以上であると判定した場合には物体への外光の写り込みを抑制した画像を簡単に得ることができる。 With this configuration, when the determination unit determines that the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold, it is possible to obtain an image in which light is incident on the image sensor through the polarization filter and the reflection of external light on the object is suppressed. . On the other hand, if the determination unit determines that the luminance of the subject image is less than the threshold, the light is incident on the image sensor without passing through the polarization filter, and the luminance of the subject image is not changed without using the polarization filter. A bright image can be obtained. As described above, by simple switching by the filter attaching / detaching unit, when the determination unit determines that the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold value, an image in which external light is not reflected on the object can be easily obtained. .
また、本発明に係る撮像装置は、前記判定部が前記被写体画像の輝度が前記閾値以上であると判定した場合に、前記偏光フィルタを回転させ、前記被写体画像の輝度が最も低くなる向きで前記偏光フィルタの回転を停止するフィルタ回転部を備えた構成を有している。 In the imaging apparatus according to the present invention, when the determination unit determines that the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold, the polarization filter is rotated so that the luminance of the subject image is lowest. It has the structure provided with the filter rotation part which stops rotation of a polarizing filter.
この構成により、偏光フィルタが回転することで、撮像素子へ光の入射光量を低減することができ、これにより、物体への外光の写り込みを好適に抑制することができる。 With this configuration, when the polarizing filter rotates, the amount of light incident on the image sensor can be reduced, and accordingly, reflection of external light onto the object can be suitably suppressed.
本発明は、被写体画像の輝度が、被写体に含まれる透明または半透明の物体への外光の写り込み現象が被写体画像に生じているか否かを判定するために予め設定された閾値以上であるか否かを判定し、被写体画像の輝度が閾値以上であると判定した場合に、偏光フィルタにより撮像素子への入射光量が低減された光を用いて、被写体画像の輝度を補正した補正画像を生成するので、被写体に透明または半透明の物体が含まれても、当該物体への外光の写り込みが抑制された画像を得ることができるという効果を有する撮像装置を提供することができるものである。 In the present invention, the luminance of the subject image is equal to or higher than a preset threshold value for determining whether or not the phenomenon of external light reflection on a transparent or translucent object included in the subject occurs in the subject image. If the brightness of the subject image is determined to be equal to or higher than the threshold value, a corrected image obtained by correcting the brightness of the subject image using light whose incident light amount to the image sensor is reduced by the polarization filter is obtained. Therefore, even if a subject includes a transparent or semi-transparent object, an imaging device having an effect of being able to obtain an image in which reflection of external light on the object is suppressed can be provided. It is.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態に係る撮像装置について、図面を用いて説明する。
本発明の第1の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図を図1に示す。
図1において、撮像装置1000は、撮像部100およびセンサ部200を備えている。撮像部100は、レンズ部110と、撮像素子120と、偏光フィルタ130と、前処理部140と、画像処理部150と、出力切替部160と、露光制御部170と、駆動処理部180とを備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the
レンズ部110は、被写体の光を集光し、被写体の像を撮像素子120の撮像面に結像する。撮像素子120は、レンズ部110が結像する被写体の像を撮像して、被写体画像を生成する。撮像素子120はCCD(Charge Coupled Device)により構成される。なお、撮像素子120は、MOS(Metal Oxide Semiconductor)型撮像素子であってもよい。
The
偏光フィルタ130は、レンズ部110および撮像素子120の間に設けられている。偏光フィルタ130は、撮像素子120に入射する光の入射光量を低減する。偏光フィルタ130は、撮像素子120に対向して保持され、オンチップ偏光フィルタを構成している。これにより、撮像素子120と偏光フィルタ130を一体化して、撮像装置1000を簡単な構成とすることができる。
The
図2(a)は撮像素子120により撮像された被写体画像300の構成を示し、図2(b)は偏光フィルタ130の平面構成を示している。
FIG. 2A shows the configuration of the
最初に、図2(a)を参照して、被写体画像300について説明する。被写体画像300は、所定の単位エリアを処理単位として補正処理等の画像処理が行われる。単位エリア301は、撮像素子120の単数または複数の画素に対応している。図2(a)に示す例では、被写体画像300は、縦6個×横6個の単位エリア301を有している。また、2個×2個の4個の単位エリア301が反射光判定部151における判定単位である写り込み判定エリア302を構成している。図2(a)では、説明の便宜上、左上の写り込み判定エリア302の外周線を強調表示している。なお、写り込みを判定するエリアの大きさは2個×2個の単位エリアに限定されることはなく、どのような大きさでもよい。例えば、4個×4個=16個の単位エリアを写り込み判定エリアとしてもよい。
First, the
次に、図2(b)を参照して偏光フィルタ130について説明する。偏光フィルタ130は、単位エリアに対応して配置された複数の部分偏光膜131からなる。写り込み判定エリアに対応する複数の部分偏光膜の偏光方向は互いに異なっている。本実施の形態では、偏光フィルタ130の写り込み判定エリアに対応する複数の部分偏光膜は、偏光方向が互いに略直交する複数対の部分偏光膜からなる。
Next, the
図2(b)において、強調表示を行ったブロック内の部分偏光膜を例に説明する。ブロック132内の部分偏光膜131は、部分偏光膜(0度)131aおよび部分偏光膜(90度)131bは、偏光方向が互いに直交しており、対をなしている。また、部分偏光膜(右斜め45度)131cおよび部分偏光膜(左斜め45度)131dは、偏光方向が互いに直交しており、対をなしている。以上、被写体画像300と偏光フィルタ130の構成について説明した。
In FIG. 2B, the partial polarization film in the highlighted block will be described as an example. In the partial
図1に戻って、前処理部140は、例えば相関二重サンプリング回路(以下、CDS(Correlated Double Sampling)回路とする)、自動利得補正回路(以下、AGC(Auto Gain Control)回路とする)およびADコンバータ回路(以下、ADC(Analog/Digital Converter)回路とする)等により構成されている。CDS回路では撮像素子120により生成された被写体画像の雑音を除去し、AGC回路ではCDS回路からの信号に対してAGCのアナログ信号処理を行い、ADC回路ではAGC回路からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。前処理部140は、処理後の被写体画像のデータを画像処理部150および露光制御部170へ出力する。
Returning to FIG. 1, the
画像処理部150は、反射光判定部151、反射光制御部152および信号処理部153を備えている。画像処理部150は、前処理部140から入力される被写体画像のデータから、被写体画像300の輝度を補正した補正画像を生成して、この補正画像を出力切替部160へ出力する。画像処理部150の具体的な画像処理については、後述の動作説明で詳しく説明する。
The
反射光判定部151は、前処理部140から入力される被写体画像300のデータから輝度の情報を写り込み判定エリア302毎に抽出する。また、反射光判定部151は、写り込み判定エリア302の輝度が閾値以上であるか否かを判定する。この閾値は、写り込み現象が被写体画像に生じているか否かを判定するために予め設定される。閾値は、実際に写り込み現象が生じた場合の輝度の情報などに基づいて決定され、反射光判定部151などに記憶されている。反射光判定部151は、本発明の判定部に対応する。反射光判定部151についての具体的な説明は、後述の動作説明で詳しく説明する。
The reflected
ここで、写り込み現象とは、ガラス板のような透明または半透明の物体に、外光が写り込んでいる現象をいう。この場合において、外光には、太陽光や照明光だけでなく、これらの反射光などが含まれる。写り込み現象の例として、例えば、ガラス板の表面に物が写る場合などが挙げられる。例えばガラス板の向こう側に立っている人物を撮像装置1000で撮像する場合に、写り込み現象が起きると、ガラス板の向こう側の撮像目標物である人物を鮮明に撮像できない。ガラス板以外の例としては、眼鏡や路面上の水溜りなどが挙げられる。眼鏡の向こう側の目を撮像目標物として撮像する場合や、路面の水溜りの下の白線を撮像目標物として撮像する場合などにおいても同様に、これらの撮像目標物を鮮明に撮像できない場合が生じ得る。
Here, the reflection phenomenon refers to a phenomenon in which external light is reflected on a transparent or translucent object such as a glass plate. In this case, external light includes not only sunlight and illumination light but also reflected light thereof. As an example of the reflection phenomenon, for example, a case where an object is reflected on the surface of a glass plate can be cited. For example, when a person standing on the other side of the glass plate is picked up by the
反射光制御部152は、反射光判定部151の判定結果および写り込み判定エリア302内の各単位エリア301の輝度に基づいて、写り込み判定エリア302内の4個の単位エリア301のうちでどの単位エリア301の画像を補正画像に用いるかを写り込み判定エリア302毎に決定する。反射光制御部152の具体的な内容は、後述の動作説明で詳細に説明する。
The reflected
信号処理部153は、補正画像のデータに対して各種の信号処理を施す回路群である。信号処理には、色分離、ホワイトバランス、色差信号(R−Y/B−Y)の生成、ガンマ(γ)補正、ニー処理、アパーチャ処理、出力クリップ処理等が含まれる。信号処理部153は信号処理後の補正画像のデータを出力切替部160に出力する。
The
出力切替部160は、NTSC(National Television Standards Committee)、PAL(Phase Alternation by Line)、デジタル出力といった出力方式を選択して、選択結果に従って補正画像の出力信号を生成して、これをセンサ部200へ出力する。
The
露光制御部170は、前処理部140でデジタル化された被写体画像のデータに基づいて、撮像素子120の露光量を算出する。そして、露光制御部170は、算出された露光量に従って、駆動処理部180に対してシャッタスピードの調整等の制御を行うとともに、前処理部140に対してゲイン値調整等の制御を行う。
The
駆動処理部180は、垂直転送駆動回路やタイミングジェネレータ回路等により構成されている。駆動処理部180は、露光制御部170の制御に従って、シャッタスピードの調整等を行い、撮像素子120を駆動する。
The
センサ部200は、撮影部100の出力切替部160に接続されている。センサ部200は、出力切替部160から出力される補正画像の出力信号に基づいて、撮像対象である撮像目標物を被写体画像の中から検出する。
The
次に、本発明の第1の実施の形態における撮像装置1000の動作について、図1および図2に基づいて説明する。
まず、撮像素子120が、レンズ部110により結像された被写体の像を撮像して、被写体画像300を生成し、これを前処理部140へ出力する。具体的には、撮像素子120が、入射する光を光電変換により電気信号に変換して、被写体画像300のデータを前処理部140へ出力する。
Next, the operation of the
First, the
前処理部140は、被写体画像300のデータに対して、CDS回路およびAGC回路でアナログ信号処理を行った後、ADC回路でデジタル化して、デジタル化された被写体画像300のデータを画像処理部150および露光制御部170へ出力する。
The
画像処理部150は、前処理部140から入力される被写体画像300のデータから被写体画像300の輝度を補正した補正画像を生成して、この補正画像を出力切替部160へ出力する。
The
以下に、画像処理部150の動作について図1および図2を用いて詳しく説明する。
まず、反射光判定部151が、被写体画像300の写り込み判定エリア302の輝度が予め設定された閾値以上であるか否かを写り込み判定エリア302ごとに判定する。
Hereinafter, the operation of the
First, the reflected
閾値は、写り込み現象が被写体画像に生じているか否かを判定するために予め設定される。従って、反射光判定部151は、写り込み判定エリア302内の4個の単位エリア301の平均輝度が閾値以上である判断したときには、写り込み現象が被写体画像300に生じていると判断したことになる。一方、写り込み判定エリア302内の4個の単位エリア301の平均輝度が閾値未満であると判断したときには、写り込み現象が被写体画像300に生じていると判定されないことになる。
The threshold value is set in advance in order to determine whether or not a reflection phenomenon has occurred in the subject image. Therefore, when the reflected
このようにして、写り込み現象が生じているか否かを写り込み判定エリア302毎に判定するので、写り込み現象が生じている画像領域の位置情報を写り込み判定エリア302毎に得ることができる。
In this way, since it is determined for each
なお、上記説明では、反射光判定部151は、被写体画像300の写り込み判定エリア302内の4個の単位エリア301の平均輝度が閾値以上か否かを判定していたが、反射光判定部151は、例えば被写体画像300の写り込み判定エリア302内の4個の単位エリア301のうちで輝度が最も高い単位エリアの輝度と、被写体画像300の写り込み判定エリア302内の4個の単位エリア301の平均輝度の差が閾値以上か否かを判定してもよい。
In the above description, the reflected
次に、反射光制御部152は、反射光判定部151の判定結果および写り込み判定エリア302内の各単位エリア301の輝度に基づいて、写り込み判定エリア302内の4個の単位エリア301のうちでどの単位エリア301の画像を補正画像に用いるかを写り込み判定エリア302毎に決定する。
Next, the reflected
反射光判定部151が写り込み判定エリア302の輝度が閾値以上であると判定した場合には、反射光制御部152は、写り込み判定エリア302内の4個の単位エリア301のうちで輝度が最も高い単位エリア301に対応する部分偏光膜131と対をなす部分偏光膜131に対応した単位エリア301の画像を補正画像に用いる決定をする。例えば、図2(a)に示す例において、写り込み判定エリア302内で単位エリア301cの輝度が最も高い場合には、反射光制御部152は、この単位エリア301cに対応する部分偏光膜(右斜め45度)131cと対をなす部分偏光膜(左斜め45度)131dに対応した単位エリア301dの画像を補正画像として用いる決定をする。
When the reflected
一方、反射光判定部151が写り込み判定エリア302の輝度が閾値未満であると判定した場合には、反射光制御部152は、写り込み判定エリア302内の4個の単位エリア301の画像の全てを合成した合成画像を当該写り込み判定エリア302の補正画像に用いる決定をする。
On the other hand, when the reflected
写り込み判定エリア302に対応する部分偏光膜は、互いに略直交する複数対の部分偏光膜からなるので、4個の単位エリア301の画像の全てを合成することで、写り込み判定エリア302内の合成画像に対する偏光の影響を無くすことができる。
The partial polarization film corresponding to the
次に、画像処理部150が反射光制御部152により決定された単位エリアの画像を用いて写り込み判定エリア302の補正画像を生成し、信号処理部153が補正画像のデータに対して所定の信号処理を施し、信号処理後の補正画像のデータを出力切替部160へ出力する。出力切替部160は、補正画像のデータを所望の出力形式でセンサ部200へ出力する。センサ部200は、出力切替部160から出力される補正画像の出力信号に基づいて、撮像対象である撮像目標物を被写体画像から検出する。
Next, the
なお、露光制御部170は、前処理部140でデジタル化された被写体画像のデータに基づいて、撮像素子120の露光量を算出する。その後、露光制御部170は、算出された露光量に従って、駆動処理部180に対してシャッタスピードの調整等の制御を行うとともに、前処理部140に対してゲイン値調整等の制御を行う。駆動処理部180は、露光制御部170の制御に従って、シャッタスピードの調整等を行い、撮像素子120を駆動する。
Note that the
本発明の第1の実施の形態の撮像装置1000によれば、反射光判定部151は、被写体画像300の輝度が閾値以上である場合に、写り込み現象が被写体画像300に生じていると判定することができる。この場合に、画像処理部150にて、偏光フィルタ130により入射光量が低減された光を用いて、被写体画像300の輝度を補正した補正画像を生成するので、被写体に透明または半透明の物体が含まれていても、当該物体への外光の写り込みが抑制された画像を得ることができる。このため、例えば所望の撮像対象である撮像目標物が撮像素子120側から見て物体の向こう側にあった場合であっても、物体への写り込みの影響を受けずに、撮像目標物を鮮明に撮像した画像を得ることができる。この結果、センサ部200は、画像の中から撮像目標物を効率よく検出することができる。
According to the
また、本発明の第1の実施の形態の撮像装置1000によれば、反射光判定部151が写り込み判定エリア302の輝度が閾値以上であると判定した場合に、写り込み判定エリア302のうちから、物体への外光の写り込みを効率よく抑制するために選択した単位エリア301の画像を用いて、写り込み判定エリア302の補正画像を生成する。これにより、被写体画像300のうちで、反射光判定部151により写り込み現象が生じていると判定された写り込み判定エリア302のみに対して被写体画像300の輝度を補正するので、写り込み現象が生じていると判定されなかった写り込み判定エリア302の輝度が低減することがない。このように、被写体画像300中で必要最小限の画像領域のみに対して被写体画像300の輝度を低減するので、被写体画像300全体の輝度を大きく低減することなく、物体への外光の写り込みを抑制した画像を得ることができる。
Further, according to the
また、本発明の第1の実施の形態の撮像装置1000によれば、反射光判定部151が写り込み判定エリア302の輝度が閾値以上であると判定した写り込み判定エリア302に対しては、画像処理部150は、写り込み判定エリア302内で最も輝度が高い単位エリア301に対応する部分偏光膜131と対をなす部分偏光膜131に対応した単位エリア301の画像を補正画像に用いることで、最も輝度が高い単位エリア301の画像が補正画像として出力されるのを抑止できる。これにより、写り込み判定エリア302の輝度が閾値以上であると判定された写り込み判定エリア302において、物体への外光の写り込みを好適に抑制できる。
Further, according to the
また、本発明の第1の実施の形態の撮像装置1000によれば、反射光判定部151が写り込み判定エリア302の輝度が閾値未満であると判定した写り込み判定エリア302に対しては、画像処理部150は、写り込み判定エリア302内の全ての単位エリア301の合成画像を補正画像に用いる。互いに略直交する複数対の部分偏光膜に対応する単位エリア301の画像の全てを合成することで、写り込み判定エリア302内の画像に対する偏光の影響を低減できる。これにより、反射光判定部151が写り込み判定エリア302の輝度が閾値未満であると判定した写り込み判定エリア302において、偏光フィルタ130による偏光の影響を好適に抑制できる。
Further, according to the
また、本発明の第1の実施の形態の撮像装置1000によれば、偏光フィルタ130は、撮像素子120に対向して保持されている。これにより、撮像素子120と偏光フィルタ130を一体化して、撮像装置1000を簡単な構成にすることができる。この結果、部品点数を少なくでき、安価で小型の撮像装置を提供することができる。
Further, according to the
(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態に係る撮像装置について、図面を用いて説明する。
図3は、本発明の第2の実施の形態の撮像装置1100の構成を示すブロック図である。
図3において、撮像装置1100は、撮像部100aおよびセンサ部200aを備えている。撮像部100aは、レンズ部110と、撮像素子120と、偏光フィルタ130aと、前処理部140と、画像処理部150aと、出力切替部160と、露光制御部170と、露光実行部180と、着脱制御部190とを備えている。センサ部200aは反射光判定部210を備えている。
(Second Embodiment)
Hereinafter, an imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an
In FIG. 3, an
図1および図3を対比すると、図1に示されるように、第1の実施の形態に係る撮像装置1000では、偏光フィルタ130は常時、撮像素子120に対向して配置されているのに対して、図3に示されるように、第2の実施の形態に係る撮像装置1100では、偏光フィルタ130aはフィルタ着脱部190により装着状態と非装着状態の間で移動可能に設けられている点で相違する。
Comparing FIG. 1 and FIG. 3, as shown in FIG. 1, in the
また、第1の実施の形態に係る撮像装置1000では、画像処理部150に反射光判定部151、反射光制御部152および信号処理部153が設けられているのに対して、第2の実施の形態に係る撮像装置1100では、画像処理部150aに信号処理部153のみが設けられている点で相違する。また、第2の実施の形態に係る撮像装置1100では、反射光判定部210はセンサ部200a内に設けられている点で相違する。また、撮像装置1100の偏光フィルタ130aは、撮像装置1000の偏光フィルタ130と異なり、偏光方向が一様である。
Further, in the
偏光フィルタ130aは、撮像素子120に入射する被写体の光の入射光量を低減させる。フィルタ着脱部190は、後述の反射光判定部210の判定結果に基づいて、偏光フィルタ130aを移動させる。フィルタ着脱部190は、撮像素子120の撮像面に対向する位置、または、対向しない位置に、偏光フィルタ130aを配置する。偏光フィルタ130aが撮像素子120の撮像面に対向する位置に配置される状態を装着状態といい、偏光フィルタ130aが撮像素子120の撮像面に対向しない位置に配置される状態を非装着状態と呼ぶ。なお、本実施の形態では、レンズ部110と撮像素子120との間に偏光フィルタ130aを配置しているが、偏光フィルタ130aおよび撮像素子120の間にレンズ部110を配置してもよい。
The
センサ部200aは、撮影部100の出力切替部160に接続されている。センサ部200aは、出力切替部160から出力される補正画像の出力信号に基づいて、撮像対象である撮像目標物を被写体画像から検出する。
The
反射光判定部210は、被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出する。反射光判定部210は、被写体画像の輝度が閾値以上であるか否かを判定する。この閾値は、写り込み現象が被写体画像に生じているか否かを判定するために予め設定される。閾値は、実際に写り込み現象が生じた場合の輝度の情報などに基づいて決定され、反射光判定部210に記憶されている。反射光判定部210の詳細については動作説明で後述する。反射光判定部210は判定結果をフィルタ着脱部190へ出力する。反射光判定部210は本発明の判定部に対応する。なお、被写体画像の輝度には、被写体画像の平均輝度や被写体画像中の最高輝度などを用いる。
The reflected
フィルタ着脱部190は、反射判定部210の判定結果に基づいて、装着状態または非装着状態に切り替える。具体的には、反射光判定部210が被写体画像の輝度が閾値以上であると判定した場合には、フィルタ着脱部190は装着状態に切り替える。一方、反射光判定部210が被写体画像の輝度が閾値未満であると判定した場合には、フィルタ着脱部190は非装着状態に切り替える。
The filter attaching / detaching
画像処理部150aは信号処理部153を備えている。画像処理部150aは、前処理部140から入力される被写体画像のデータから被写体画像の輝度を補正した補正画像を生成して、この補正画像を出力切替部160へ出力する。
The
次に、本発明の第2の実施の形態における撮像装置1100の動作について、図に基づいて説明する。
撮像素子120が、レンズ部110により結像された被写体の像を撮像して被写体画像を生成し、これを前処理部140へ出力する。前処理部140は、被写体画像のデータに対して所定の処理を行い、被写体画像のデータを画像処理部150aおよび露光制御部170へ出力する。画像処理部150aは前処理部140から入力される被写体画像のデータから被写体画像の輝度を補正した補正画像を生成して、この補正画像のデータに対して信号処理部153により所定の信号処理を行い、信号処理後の補正画像のデータを出力切替部160へ出力する。出力切替部160は、被写体画像のデータを所望の出力形式でセンサ部200aへ出力する。センサ部200aは、出力切替部160から出力される補正画像の出力信号に基づいて、撮像対象である撮像目標物を被写体画像から検出する。
Next, the operation of the
The
ここで、反射光判定部210は、センサ部200aで取得された被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出する。そして、反射光判定部210は、被写体画像の輝度が閾値以上であるか否かを判定し、この判定結果をフィルタ着脱部190へ出力する。
Here, the reflected
フィルタ着脱部190は、反射光定部210の判定結果に基づいて、装着状態または非装着状態に切り替える。具体的には、反射光判定部210が被写体画像の輝度が閾値以上であると判定した場合には、フィルタ着脱部190は偏光フィルタ130を装着状態に切り替える。これにより、レンズ部110で集光された被写体の光が偏光フィルタ130aを通って撮像素子120の撮像面に入射される。
The filter attaching / detaching
一方、反射光判定部210が被写体画像の輝度が閾値未満であると判定した場合には、フィルタ着脱部190は非装着状態に切り替える。これにより、レンズ部110で集光された被写体の光が偏光フィルタ130aを通らないで撮像素子120の撮像面に入射される。
On the other hand, when the reflected
このような本発明の第2の実施の形態の撮像装置によれば、フィルタ着脱部190にて、反射光判定部210の判定結果に基づいて装着状態と非装着状態とを切り替えるので、反射光判定部210が被写体画像の輝度が閾値以上であると判定した場合には、光を偏光フィルタ130aを通して撮像素子120の撮像面に入射させ、偏光フィルタ130aを用いて被写体画像の輝度を低減して、物体への外光の写り込みを抑制した画像を得ることができる。一方、反射光判定部151が被写体画像の輝度が閾値未満であると判定した場合には、光を偏光フィルタ130aを通さないで撮像素子120の撮像面に入射させ、偏光フィルタ130aを用いないで被写体画像の輝度を変えることなく、明るい画像を得ることができる。このように、フィルタ着脱部190による簡単な切り替えにより、反射光判定部210が被写体画像の輝度が閾値以上であると判定した場合には物体への外光の写り込みを抑制した画像を簡単に得ることができる。
According to the imaging apparatus of the second embodiment of the present invention, the filter attachment /
なお、上記実施形態の説明では、反射光判定部210は、センサ部200aに設けると説明したが、信号処理部150a内に反射光判定部210を設けてもよい。この場合は、反射判定部210は、前処理部140から出力される被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出して、抽出された被写体画像の輝度に基づいて、写り込み現象が被写体画像に生じているか否かを判定する。
In the above description of the embodiment, it has been described that the reflected
(第3の実施の形態)
以下、本発明の第3の実施の形態に係る撮像装置について、図面を用いて説明する。
図4は本発明の第3の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
図4において、撮像装置1200は、撮像部100bおよびセンサ部200bを備えている。撮像部100bは、レンズ部110と、撮像素子120と、偏光フィルタ130aと、前処理部140と、画像処理部150aと、出力切替部160と、露光制御部170と、露光実行部180と、フィルタ回転部191とを備えている。また、センサ部200bは反射光判定部210aを備えている。
(Third embodiment)
Hereinafter, an imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In FIG. 4, the
図3および図4を対比すると、図3に示されるように、第2の実施の形態に係る撮像装置1100はフィルタ着脱部190を備えているのに対して、図4に示されるように、第3の実施の形態に係る撮像装置1200はフィルタ着脱部190に代えてフィルタ回転部191を備えている点で相違する。
3 and FIG. 4, as shown in FIG. 3, the
フィルタ回転部191は、偏光フィルタ130aを撮像素子120に対向させた状態で回転させる制御機構である。フィルタ回転部191には、反射光判定部210の判定結果が入力される。フィルタ回転部191は、反射光判定部210aの判定結果に基づいて、偏光フィルタ130を回転させて、入射光に対する偏光方向を変更する。
The
センサ部200bは、撮影部100bの出力切替部160と露光制御部170に接続されている。センサ部200bは、出力切替部160から出力される補正画像の出力信号に基づいて、撮像対象である撮像目標物を被写体画像から検出する。
The
また、反射光判定部210aは、被写体画像の輝度が閾値以上であるか否かを判断して、この判定結果をフィルタ回転部191へ出力する。なお、反射光判定部210aの具体的な判定処理は、第2の実施の形態の説明と同様である。また、フィルタ回転部191が偏光フィルタ130aを回転させている間も、反射光判定部210aはセンサ部200bで取得された被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出する。そして、反射光判定部210aは、被写体画像の輝度が最も低くなる向きで、偏光フィルタ130aの回転を停止する制御をフィルタ回転部191に対して行う。なお、反射光判定部210aは本発明の判定部に相当する。
The reflected
次に、本発明の第3の実施の形態における撮像装置1200の動作について、図に基づいて説明する。以下の説明では、本発明の第2の実施の形態と異なる動作を中心に説明する。
Next, the operation of the
反射光判定部210aは、センサ部200bで取得された被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出する。そして、反射光判定部210aは、被写体画像の輝度が閾値以上であるか否かを判定して、この判定結果をフィルタ回転部191へ出力する。
The reflected
次に、フィルタ回転部191は、反射光定部210aの判定結果に基づいて、偏光フィルタ130aを回転させる。具体的には、反射光判定部210aが被写体画像の輝度が閾値以上であると判定した場合には、フィルタ回転部191は偏光フィルタ130aを回転させる。このように、偏光フィルタ130aが回転することにより、撮像素子120に入射する光に対する偏光方向を変化させることができる。
Next, the
反射光判定部210aは、フィルタ回転部191が偏光フィルタ130aを回転させている間も、センサ部200bで取得された被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出する。そして、反射光判定部210aは、被写体画像の輝度が最も低い方向で、偏光フィルタ130aの回転を停止する制御をフィルタ回転部191に対して行う。フィルタ回転部191は、反射光判定部210aの制御に従って、被写体画像の輝度が最も低い方向で偏光フィルタ130aの回転を停止する。
The reflected
本発明の第3の実施の形態の撮像装置によれば、反射光判定部210aが被写体画像の輝度が閾値以上であると判定した場合に、偏光フィルタ130aを回転させ、被写体画像の輝度が最も低い方向で偏光フィルタ130aの回転を停止することにより、撮像素子120へ光の入射光量を最小限に低減することができ、これにより、物体への外光の写り込みを好適に抑制することができる。
According to the imaging apparatus of the third embodiment of the present invention, when the reflected
なお、本実施の形態においても、反射光判定部210aはセンサ部200bに設けると説明したが、信号処理部150a内に反射光判定部210aを設けてもよい。この場合は、反射判定部210aは、前処理部140から出力される被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出して、抽出された被写体画像の輝度に基づいて、写り込み現象が被写体画像に生じているか否かを判定する。
In this embodiment, the reflected
(第4の実施の形態)
以下、本発明の第4の実施の形態に係る撮像装置について、図面を用いて説明する。
図5は本発明の第4の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
図5において、撮像装置1300は、撮像部100cおよびセンサ部200cを備えている。撮像部100cは、レンズ部110と、撮像素子120と、偏光フィルタ130aと、前処理部140と、画像処理部150aと、出力切替部160と、露光制御部170と、露光実行部180と、フィルタ着脱部190と、フィルタ回転部191とを備えている。また、センサ部200cは反射光判定部210bを備えている。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, an imaging device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an imaging apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the
図3、図4と図5とを対比すると、第4の実施の形態に係る撮像装置1300では、フィルタ着脱部190およびフィルタ回転部191の双方を備えている点で、第2および第3の実施の形態に係る撮像装置1100、1200と相違する。
3, 4, and 5 are compared, the
フィルタ着脱部190は、第2の実施の形態の撮像装置1100と同様に、後述の反射光判定部210bの判定結果に基づいて、偏光フィルタ130aを移動することで、上述した装着状態と非装着状態とを切り替える。
Similar to the
フィルタ回転部191は、第3の実施の形態の撮像装置1200と同様に、偏光フィルタ130aを回転させる制御機構である。フィルタ回転部191には、反射光判定部210bの判定結果が入力される。フィルタ回転部191は、反射光判定部210bの判定結果に基づいて、偏光フィルタ130aを回転させて、入射光に対する偏光方向を変更する。
The
反射光判定部210bは、被写体画像の出力データから被写体画像の輝度の情報を抽出する。反射光判定部210bは、被写体画像の輝度が閾値以上であるか否かを判定して、この判定結果をフィルタ着脱部190およびフィルタ回転部191へ出力する。なお、反射光判定部210bの具体的な判定処理は、第2の実施の形態の説明と同様である。また、フィルタ回転部191が偏光フィルタ130aを回転させている間も、反射光判定部210bはセンサ部200cで取得された被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出する。そして、反射光判定部210bは、被写体画像の輝度が最も低い方向で、偏光フィルタ130aの回転を停止する制御をフィルタ回転部191に対して行う。なお、反射光判定部210bは本発明の判定部に対応する。
The reflected light determination unit 210b extracts information on the luminance of the subject image from the output data of the subject image. The reflected light determination unit 210b determines whether the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold value, and outputs the determination result to the filter attaching / detaching
次に、本発明の第4の実施の形態における撮像装置1300の動作について、図に基づいて説明する。以下の説明では、本発明の第2および第3の実施の形態と異なる動作を中心に説明する。
反射光判定部210bは、センサ部200cで取得された被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出する。そして、反射光判定部210bは、被写体画像の輝度が閾値以上であるか否かを判定し、この判断結果をフィルタ着脱部190およびフィルタ回転部191へ出力する。
Next, the operation of the
The reflected light determination unit 210b extracts the luminance information of the subject image from the subject image data acquired by the
次に、フィルタ着脱部190は、反射光判定部210bが被写体画像の輝度が閾値以上であると判定した場合には、偏光フィルタ130aを装着状態に切り替える。また、さらに装着状態のまま、フィルタ回転部191が偏光フィルタ130aを回転させる。
Next, when the reflected light determining unit 210b determines that the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold, the filter attaching / detaching
反射光判定部210bは、フィルタ回転部191が偏光フィルタ130aを回転させている間も、センサ部200cで取得された被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出する。そして、反射光判定部210bは、被写体画像の輝度が最も低い方向で、偏光フィルタ130aの回転を停止する制御をフィルタ回転部191に対して行う。フィルタ回転部191は、反射光判定部210bの制御に従って、被写体画像の輝度が最も低い方向で偏光フィルタ130aの回転を停止する。この結果、撮像素子120へ被写体の光の入射光量を最小限に低減することができるので、物体への外光の写り込みを好適に抑制することができる。
The reflected light determination unit 210b extracts the luminance information of the subject image from the subject image data acquired by the
一方、反射光判定部210bが被写体画像の輝度が閾値未満であると判定した場合には、フィルタ着脱部190は偏光フィルタ130aを非装着状態に切り替える。このとき、フィルタ回転部191は動作しない。この結果、レンズ部110で集光された被写体の光が偏光フィルタ130aを通らないで撮像素子120の撮像面に入射されるので、被写体画像の輝度を変えることなく、明るく鮮明な画像を得ることができる。
On the other hand, when the reflected light determination unit 210b determines that the luminance of the subject image is less than the threshold, the filter attaching / detaching
このような本発明の第4の実施の形態に係る撮像装置1300によれば、上述した第2および第3の実施の形態に係る撮像装置1100、1200が奏する効果を合わせて得ることができる。
According to the
なお、上記実施形態の説明では、反射光判定部210bは、センサ部200cに設けると説明したが、信号処理部150a内に反射光判定部210bを設けてもよい。この場合は、反射判定部210bは、前処理部140から出力される被写体画像のデータから被写体画像の輝度の情報を抽出して、抽出された被写体画像の輝度に基づいて、写り込み現象が被写体画像に生じているか否かを判定する。
In the above description of the embodiment, the reflected light determination unit 210b is described as being provided in the
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and can be changed or modified in accordance with the purpose within the scope of the claims. is there.
以上のように、本発明は、被写体に透明または半透明の物体が含まれても、当該物体への外光の写り込みが抑制された画像を得ることができるという効果を有し、偏光フィルタを用いて、被写体に含まれる物体への外光の写り込みを抑制する撮像装置等に有用である。本発明は、例えば、車両前方の路面やセンターラインの状態を感知して、この感知結果を運転者に提供する撮像装置や、車両の死角を含む周辺を監視して、この監視結果を運転者に提供する撮像装置、人の顔や目や瞳孔や視線や瞬きなどを撮像した上で検知または認識する撮像装置のように、撮像目標物を検知または認識するための撮像装置に対して特に有用である。なお、撮像装置には、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等およびこれらを単数または複数含むシステム装置が代表して挙げられる。 As described above, the present invention has an effect that even if a subject includes a transparent or translucent object, an image in which reflection of external light on the object is suppressed can be obtained. This is useful for an imaging device that suppresses reflection of external light onto an object included in a subject. The present invention, for example, senses the condition of the road surface and centerline in front of the vehicle, provides the driver with the sensing result, and monitors the surroundings including the blind spot of the vehicle, and monitors the monitoring result. Particularly useful for imaging devices for detecting or recognizing an imaging target, such as imaging devices provided to the user, or imaging devices that detect or recognize human faces, eyes, pupils, eyes, blinks, etc. It is. Representative examples of the imaging device include a digital still camera, a digital video camera, and the like, and a system device including one or more of these.
100、100a、100b、100c 撮像部
110 レンズ部
120 撮像素子
130、130a 偏光フィルタ
131 部分変更膜
132 ブロック
140 前処理部
150、150a 画像処理部
151、210、210a、210b 反射光判定部
152 反射光制御部
153 信号処理部
160 出力切替部
170 露光制御部
180 駆動処理部
190 フィルタ着脱部
191 フィルタ回転部
200、200a、200b、200c センサ部
1000、1100、1200、1300 撮像装置
100, 100a, 100b,
Claims (7)
前記撮像素子に入射する光の入射光量を低減させる偏光フィルタと、
前記被写体画像の輝度が、前記被写体に含まれる透明または半透明の物体への外光の写り込み現象が前記被写体画像に生じているか否かを判定するために予め設定された閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部が前記被写体画像の輝度が前記閾値以上であると判定した場合に、前記偏光フィルタにより前記入射光量が低減された光を用いて、前記被写体画像の輝度を補正した補正画像を生成する画像処理部と、を備えたことを特徴とする撮像装置。 An image sensor that images a subject and generates a subject image;
A polarizing filter that reduces the amount of incident light incident on the image sensor;
Whether the luminance of the subject image is equal to or higher than a threshold value set in advance to determine whether or not the phenomenon of external light being reflected on a transparent or translucent object included in the subject occurs in the subject image A determination unit for determining whether or not,
When the determination unit determines that the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold value, a corrected image is generated by correcting the luminance of the subject image using light whose incident light amount has been reduced by the polarization filter. And an image processing unit.
前記判定部は、前記写り込み判定エリアの輝度が前記閾値以上であるか否かを判定し、
前記画像処理部は、前記判定部が前記写り込み判定エリアの輝度が前記閾値以上であると判定した場合に、前記写り込み判定エリアのうちから選択した単位エリアの画像を用いて、前記写り込み判定エリアの前記補正画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The polarization filter is configured by a plurality of partial polarization films corresponding to a unit area which is a processing unit of image processing in the subject image, and is configured by a plurality of unit areas which are determination units in the determination unit. The plurality of partial polarization films corresponding to the reflection determination area have different polarization directions.
The determination unit determines whether or not the brightness of the reflection determination area is equal to or higher than the threshold,
The image processing unit uses the image of the unit area selected from the reflection determination area when the determination unit determines that the luminance of the reflection determination area is equal to or higher than the threshold. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the corrected image in the determination area is generated.
前記画像処理部は、前記判定部が前記写り込み判定エリアの輝度が前記閾値以上であると判定した場合に、前記写り込み判定エリア内の複数の単位エリアのうちで最も輝度の高い単位エリアに対応する部分偏光膜と対をなす部分偏光膜に対応した単位エリアの画像を用いて、前記写り込み判定エリアの前記補正画像を生成することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 The plurality of partial polarization films corresponding to the reflection determination area are a plurality of pairs of partial polarization films whose polarization directions are substantially orthogonal to each other.
When the determination unit determines that the luminance of the reflection determination area is equal to or higher than the threshold, the image processing unit sets the unit area having the highest luminance among the plurality of unit areas in the reflection determination area. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the correction image of the reflection determination area is generated using an image of a unit area corresponding to the partial polarization film that forms a pair with the corresponding partial polarization film.
前記フィルタ着脱部は、前記判定部が前記被写体画像の輝度が前記閾値以上であると判定した場合には前記偏光フィルタを前記装着状態に配置し、前記判定部が前記被写体画像の輝度が前記閾値未満であると判定した場合には前記偏光フィルタを前記非装着状態に配置することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A filter attaching / detaching unit that switches between a mounting state in which the polarizing filter is disposed at a position facing the imaging surface of the image sensor and a non-mounting state in which the polarizing filter is not disposed at a position;
The filter attaching / detaching unit places the polarizing filter in the wearing state when the determining unit determines that the luminance of the subject image is equal to or higher than the threshold value, and the determining unit determines that the luminance of the subject image is the threshold value. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the polarizing filter is disposed in the non-wearing state when it is determined that the polarization filter is less than a predetermined value.
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2008
- 2008-10-29 JP JP2008278256A patent/JP2010109562A/en active Pending
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