JP2010130088A - Imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus capable of photographing images almost without a shutter time lag when a photographer presses a release button to start photographing. <P>SOLUTION: When a release button is pressed to start photographing, a CMOS sensor 20 is controlled by a TG (timing signal generator) 33, imaging by at least two times of exposure of different time is continuously performed first, and the exposure in the first imaging is evaluated in an exposure determination part 36. When it is determined that the exposure is sufficient, the image data of the exposure in the imaging for the time of the determination are acquired. When it is determined that the exposure in the first imaging is not sufficient, the exposure in the second imaging is evaluated in the exposure determination part 36, and when determining that the exposure is sufficient, exposure image data obtained when it is determined are defined as final exposure image data. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera.

従来のデジタルカメラでは、静止画撮影時にレリーズボタン(シャッタボタン)が押圧(ON)されると、被写体の輝度を測定する露光前処理が行われ、この露光前処理で決定された露光時間で撮像される(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−279840号公報
In a conventional digital camera, when a release button (shutter button) is pressed (ON) during still image shooting, pre-exposure processing for measuring the brightness of the subject is performed, and imaging is performed with the exposure time determined by this pre-exposure processing. (See, for example, Patent Document 1).
JP 2003-279840 A

このように従来のデジタルカメラでは、露光前処理を終えた後に実際の撮像動作が開始されるため、所定時間(例えば、数十msec)のシャッタタイムラグが生じる。このため、撮影者がレリーズボタンを押圧して撮像を開始しても、前記露光前処理の時間だけシャッタタイムラグが生じることにより、撮影者の意図した撮影タイミングで撮像できないことがある。   As described above, in the conventional digital camera, since the actual imaging operation is started after the pre-exposure processing is completed, a shutter time lag of a predetermined time (for example, several tens of milliseconds) occurs. For this reason, even if the photographer presses the release button to start imaging, there may be a case where the shutter time lag is generated for the pre-exposure processing time, and thus imaging cannot be performed at the photographing timing intended by the photographer.

そこで、本発明は、撮影者がレリーズボタンを押圧して撮影を開始したときに、シャッタタイムラグが殆ど生じることなく撮像することができる撮像装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus that can take an image with almost no shutter time lag when a photographer presses a release button to start shooting.

前記目的を達成するために請求項1に記載の撮像装置は、撮像した画像データを出力する撮像手段と、前記撮像手段に対し、設定した複数の露光時間で順次撮像を行うように制御する制御手段と、前記撮像手段で取得した画像データの露光量を評価する露光評価手段と、を備え、撮影を開始すると前記制御手段は最初に少なくとも2回の露光による撮像を連続的に行い、第1の撮像により第1の画像データを取得すると、第2の撮像と並行して該第1の画像データを前記露光評価手段で評価して、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終画像データとするとともに、前記第2の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、前記第1の画像データの露光量が十分でないと判定した場合は前記第2の撮像により第2の画像データを取得して、第3の撮像と並行して該第2の画像データを前記露光評価手段で評価し、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終露光画像データとするとともに、前記第3の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、前記第2の画像データの露光量が十分でないと判定した場合は、前記露光評価手段で露光量が十分であると判定されるまで前記第1の撮像による露光時間が最も短く以降の撮像毎に長くなるように繰り返し撮像を行うことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the imaging apparatus according to claim 1 outputs an imaging unit that outputs captured image data, and control that controls the imaging unit to sequentially perform imaging with a plurality of set exposure times. And an exposure evaluation unit that evaluates the exposure amount of the image data acquired by the imaging unit. When shooting is started, the control unit first continuously performs imaging by at least two exposures, When the first image data is acquired by imaging, the first image data is evaluated by the exposure evaluation means in parallel with the second imaging, and when it is determined that the exposure amount is sufficient, If the image data of the first image data is the final image data, the subsequent processing of the image data output by the second imaging is stopped, and it is determined that the exposure amount of the first image data is not sufficient. Imaging If the second image data is acquired, the second image data is evaluated by the exposure evaluation means in parallel with the third imaging, and if it is determined that the exposure amount is sufficient, the image at the time of this determination When the data is the final exposure image data and the subsequent processing of the image data output by the third imaging is stopped and it is determined that the exposure amount of the second image data is not sufficient, the exposure evaluation Until the exposure amount is judged to be sufficient by the means, the exposure time by the first imaging is the shortest, and the imaging is repeatedly performed so as to become longer for each subsequent imaging.

請求項2に記載の撮像装置は、撮像した画像データを出力する撮像手段と、前記撮像手段に対し、設定した複数の露光時間で順次撮像を行うように制御する制御手段と、前記撮像手段で取得した画像データの露光量を評価する露光評価手段と、前記設定した露光時間で順次撮像を行ったときに、前記撮像手段から出力される画像データを順次合成して合成露光画像データを算出する画像データ合成手段と、を備え、撮影を開始すると前記制御手段は最初に少なくとも2回の露光による撮像を連続的に行い、第1の撮像により第1の画像データを取得すると、第2の撮像と並行して該第1の画像データを前記露光評価手段で評価して、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終画像データとするとともに、前記第2の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、前記第1の画像データの露光量が十分でないと判定した場合は、該第1の画像データと前記第2の撮像による第2の画像データを前記画像データ合成手段で合成した第1の合成画像データを取得して、第3の撮像と並行して該第1の合成画像データを前記露光評価手段で評価し、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終露光画像データとするとともに、前記第3の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、前記第1の合成画像データの露光量が十分でないと判定した場合は、該第1の合成画像データと前記第3の撮像による第3の画像データを前記画像データ合成手段で合成した第2の合成画像データを取得して、第4の撮像と並行して該第2の合成画像データを前記露光評価手段で評価し、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終画像データとするとともに、前記第4の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、前記第2の合成画像データの露光量が十分でないと判定した場合は、前記露光評価手段で露光量が十分であると判定されるまで前記設定した複数の露光時間に基づいて繰り返し撮像を行うことを特徴としている。   The imaging apparatus according to claim 2 includes an imaging unit that outputs captured image data, a control unit that controls the imaging unit to sequentially perform imaging with a plurality of set exposure times, and the imaging unit. An exposure evaluation unit that evaluates the exposure amount of the acquired image data and a composite exposure image data by sequentially synthesizing the image data output from the imaging unit when imaging is sequentially performed with the set exposure time. An image data synthesizing unit, and when the imaging is started, the control unit first continuously performs imaging by at least two exposures, and when the first imaging acquires the first image data, the second imaging In parallel with this, the first image data is evaluated by the exposure evaluation means, and when it is determined that the exposure amount is sufficient, the image data at the time of determination is set as final image data, and the second image data When the subsequent processing of the image data output by the image is stopped and it is determined that the exposure amount of the first image data is not sufficient, the first image data and the second image obtained by the second imaging First synthesized image data obtained by synthesizing the data by the image data synthesizing unit is acquired, and the first synthesized image data is evaluated by the exposure evaluating unit in parallel with the third imaging, and the exposure amount is sufficient. If it is determined that there is image data, the image data at the time of this determination is used as final exposure image data, the subsequent processing of the image data output by the third imaging is stopped, and the exposure amount of the first composite image data Is obtained, the second synthesized image data obtained by synthesizing the first synthesized image data and the third image data obtained by the third imaging by the image data synthesizing unit is obtained. In parallel with imaging When the composite image data 2 is evaluated by the exposure evaluation means and it is determined that the exposure amount is sufficient, the image data at the time of the determination is set as final image data, and the image data output by the fourth imaging When the subsequent processing is stopped and it is determined that the exposure amount of the second composite image data is not sufficient, the plurality of set exposure times until the exposure evaluation unit determines that the exposure amount is sufficient It is characterized in that imaging is repeatedly performed based on the above.

請求項3に記載の撮像装置は、前記設定した複数の露光時間は、前記第1の撮像による露光時間が最も短く以降の撮像毎に長くなるように設定されていることを特徴としている   The imaging apparatus according to claim 3, wherein the plurality of set exposure times are set such that an exposure time by the first imaging is shortest and becomes longer for each subsequent imaging.

請求項4に記載の撮像装置は、操作者による操作により撮影開始が指示されると、最適露光量を求めることなく前記制御手段からの信号に基づいて前記第1、第2の撮像を開始することを特徴としている。   The imaging apparatus according to claim 4 starts the first and second imaging based on a signal from the control means without obtaining an optimum exposure amount when an instruction to start imaging is given by an operation by an operator. It is characterized by that.

請求項5に記載の撮像装置は、前記露光評価手段は判定する全部の画素データに対して低輝度側の黒く潰れていると判断する画素数が所定の割合よりも少ないときに、露光量が十分であると判定することを特徴としている。   The imaging apparatus according to claim 5, wherein the exposure amount is when the number of pixels that the exposure evaluation unit determines to be crushed in black on the low luminance side is less than a predetermined ratio with respect to all pixel data to be determined. It is characterized by determining that it is sufficient.

請求項6に記載の撮像装置は、前記露光評価手段は露光量が十分ではないと判定したときに黒く潰れている画素を特定し、前記判定した画像データ以降に取得した画像データによって該特定画素の輝度情報の変化を判断して、黒潰れが解消あるいは改善された画素の減少数あるいは減少割合が所定値よりも小さいときは、前記所定の割合に関わらず露光量が十分であると判定することを特徴としている。   The imaging apparatus according to claim 6, wherein when the exposure evaluation unit determines that the exposure amount is not sufficient, the pixel that is crushed in black is specified, and the specific pixel is determined by image data acquired after the determined image data. When the number of reductions or the reduction rate of pixels in which blackout is eliminated or improved is smaller than a predetermined value, it is determined that the exposure amount is sufficient regardless of the predetermined rate. It is characterized by that.

請求項7に記載の撮像装置は、前記撮像手段はローリングシャッタ機能を有するCMOSセンサであり、このローリングシャッタ機能を利用して、該撮像手段による撮像動作と前記露光評価手段による露光評価動作を並行して行うことを特徴としている。   The imaging apparatus according to claim 7, wherein the imaging unit is a CMOS sensor having a rolling shutter function, and an imaging operation by the imaging unit and an exposure evaluation operation by the exposure evaluation unit are performed in parallel using the rolling shutter function. It is characterized by that.

請求項8に記載の撮像装置は、前記第1の撮像時における第1露光時間と前記第2の撮像時における第2露光時間は、前記CMOSセンサのダイナミックレンジと転送フレームレートにより設定されることを特徴としている。   The imaging apparatus according to claim 8, wherein the first exposure time during the first imaging and the second exposure time during the second imaging are set by a dynamic range and a transfer frame rate of the CMOS sensor. It is characterized by.

請求項1、2に記載の撮像装置によれば、従来のように撮影開始時に最初に被写体の輝度を測定する露光前処理を行うことが不要となり、シャッタタイムラグが殆ど生じることがないので、撮影者の意図した撮影タイミングで撮像を行うことが可能となる。   According to the imaging apparatus of the first and second aspects, it is not necessary to perform the pre-exposure processing for measuring the luminance of the subject first at the start of photographing as in the prior art, and there is almost no shutter time lag. It becomes possible to take an image at a shooting timing intended by the person.

請求項3に記載の撮像装置は、前記設定した複数の露光時間は、前記第1の撮像による露光時間が最も短く以降の撮像毎に長くなるように設定しているので、順に露光時間が長くるようにして複数の露光を連続的に行うことができる。   In the imaging apparatus according to claim 3, the plurality of set exposure times are set such that the exposure time by the first imaging is the shortest and becomes longer for each subsequent imaging. Thus, a plurality of exposures can be performed continuously.

請求項4に記載の撮像装置によれば、操作者による操作により撮影開始が指示されると、最適露光量を求めることなく制御手段からの信号に基づいて前記第1、第2の撮像を開始することにより、シャッタタイムラグが殆ど生じることなく撮像を行うことができる。   According to the imaging device of the fourth aspect, when the start of shooting is instructed by an operation by the operator, the first and second imaging are started based on a signal from the control means without obtaining the optimum exposure amount. By doing so, imaging can be performed with almost no shutter time lag.

請求項5に記載の撮像装置によれば、十分な露光量であるか否かの判定を予め設定した閾値に基づいて容易に行うことができる。   According to the imaging apparatus of the fifth aspect, it is possible to easily determine whether or not the exposure amount is sufficient based on a preset threshold value.

請求項6に記載の撮像装置によれば、例えば画像の低輝度が既に暗黒であるような場合には、露光不足と判定することなく露光量が十分であると判定することができる。   According to the imaging device of the sixth aspect, for example, when the low luminance of the image is already dark, it can be determined that the exposure amount is sufficient without determining that the exposure is insufficient.

請求項7に記載の撮像装置によれば、撮像手段としてローリングシャッタ機能を有するCMOSセンサを用いることにより、ローリングシャッタ機能を利用して容易に複数の異なる露光時間で順次撮像を行うことができる。   According to the image pickup apparatus of the seventh aspect, by using a CMOS sensor having a rolling shutter function as the image pickup means, it is possible to easily pick up images sequentially at a plurality of different exposure times using the rolling shutter function.

請求項8に記載の撮像装置によれば、第1の撮像時における第1露光時間と第2の撮像時における第2露光時間を、CMOSセンサのダイナミックレンジと転送フレームレートにより設定することができるので、より転送フレームレートの早いCMOSセンサの場合にはこの時間(第1、第2露光時間)をより短く設定することができる。   According to the imaging apparatus of the eighth aspect, the first exposure time during the first imaging and the second exposure time during the second imaging can be set by the dynamic range and transfer frame rate of the CMOS sensor. Therefore, in the case of a CMOS sensor with a faster transfer frame rate, this time (first and second exposure times) can be set shorter.

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態1〉
図1(a)は、本発明の実施形態1に係る撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラ(以下、「デジタルカメラ」という)を示す正面図、図1(b)は、その上面図、図1(c)は、その背面図、図2は、図1(a),(b),(c)に示したデジタルカメラ内のシステム構成の概要を示すブロック図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
<Embodiment 1>
FIG. 1A is a front view showing a digital still camera (hereinafter referred to as “digital camera”) as an example of an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1 (c) is a rear view thereof, and FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a system configuration in the digital camera shown in FIGS. 1 (a), (b), and (c).

(デジタルカメラの外観構成)
図1(a),(b),(c)に示すように、本実施形態に係るデジタルカメラ1の上面側には、レリーズボタン(シャッタボタン)2、電源ボタン3、撮影・再生切替ダイアル4が設けられており、デジタルカメラ1の正面(前面)側には、撮影レンズ系5を有する鏡胴ユニット6、ストロボ発光部(フラッシュ)7、光学ファインダ8が設けられている。
(Appearance structure of digital camera)
As shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, a release button (shutter button) 2, a power button 3, a shooting / playback switching dial 4 are provided on the upper surface side of the digital camera 1 according to the present embodiment. In the front (front) side of the digital camera 1, a lens barrel unit 6 having a photographing lens system 5, a strobe light emitting unit (flash) 7, and an optical viewfinder 8 are provided.

デジタルカメラ1の背面側には、液晶モニタ(LCD)9、前記光学ファインダ8の接眼レンズ部8a、広角側ズーム(W)スイッチ10、望遠側ズーム(T)スイッチ11、メニュー(MENU)ボタン12、確定ボタン(OKボタン)13等が設けられている。また、デジタルカメラ1の側面内部には、撮影した画像データを保存するためのメモリカード14(図2参照)を収納するメモリカード収納部15が設けられている。   On the back side of the digital camera 1, there are a liquid crystal monitor (LCD) 9, an eyepiece 8 a of the optical viewfinder 8, a wide-angle zoom (W) switch 10, a telephoto zoom (T) switch 11, and a menu (MENU) button 12. , A confirmation button (OK button) 13 and the like are provided. Further, a memory card storage unit 15 for storing a memory card 14 (see FIG. 2) for storing captured image data is provided inside the side surface of the digital camera 1.

(デジタルカメラのシステム構成)
図2に示すように、このデジタルカメラ1は、鏡胴ユニット6の撮影レンズ系5を通して入射される被写体画像が受光面上に結像する撮像素子としてのCMOSセンサ20、CMOSセンサ20から出力される電気信号(デジタルRGB画像データ)を処理する信号処理部21、画像データを一時的に格納するSDRAM22、後述するダイナミックレンジ拡大モード時におけるCMOSセンサ20の受光部30に対する複数の露光時間、制御プログラム等が記憶されたROM23、鏡胴ユニット6を駆動するモータドライバ24等を有している。
(Digital camera system configuration)
As shown in FIG. 2, the digital camera 1 is output from a CMOS sensor 20 and a CMOS sensor 20 as image pickup elements on which a subject image incident through the taking lens system 5 of the lens barrel unit 6 is formed on the light receiving surface. A signal processing unit 21 for processing electrical signals (digital RGB image data), an SDRAM 22 for temporarily storing image data, a plurality of exposure times for the light receiving unit 30 of the CMOS sensor 20 in a dynamic range expansion mode to be described later, and a control program And a motor driver 24 that drives the lens barrel unit 6.

鏡胴ユニット6は、ズームレンズやフォーカスレンズ等を有する撮影レンズ系5、メカシャッタユニット25を備えており、撮影レンズ系5、メカシャッタユニット25の各駆動ユニットは、モータドライバ24によって駆動される。モータドライバ24は、信号処理部21の制御部(CPU)26からの駆動信号により駆動制御される。   The lens barrel unit 6 includes a photographic lens system 5 having a zoom lens, a focus lens, and the like, and a mechanical shutter unit 25. The drive units of the photographic lens system 5 and the mechanical shutter unit 25 are driven by a motor driver 24. . The motor driver 24 is driven and controlled by a drive signal from a control unit (CPU) 26 of the signal processing unit 21.

CMOSセンサ20は、入射する可視光をその光量に応じた電荷量に光電変換する光電変換素子を含む単位画素(以下、「画素」という)が行列状に2次元配置されている受光部30と、増幅部(AMP)31と、A/D変換部32と、受光部30の各画素を駆動するTG(タイミング信号発生部)33などを備えている。このCMOSセンサ20(受光部30)は、図3に示すように、信号を出力した画素はその時点から電荷の蓄積を開始するので、画素行毎に電荷の蓄積の開始タイミングがずれる、いわゆるローリングシャッタと称される蓄積制御方式であり、このローリングシャッタ機能を利用して後述するように複数の異なる露光時間で順次撮像を行う。   The CMOS sensor 20 includes a light receiving unit 30 in which unit pixels (hereinafter referred to as “pixels”) including photoelectric conversion elements that photoelectrically convert incident visible light into a charge amount corresponding to the amount of light are two-dimensionally arranged in a matrix. , An amplification unit (AMP) 31, an A / D conversion unit 32, a TG (timing signal generation unit) 33 that drives each pixel of the light receiving unit 30, and the like. As shown in FIG. 3, the CMOS sensor 20 (light receiving unit 30) starts accumulation of electric charge from that point in time for a pixel that outputs a signal, so that the charge accumulation start timing is shifted for each pixel row. This is an accumulation control method called a shutter, and images are sequentially taken at a plurality of different exposure times as described later using this rolling shutter function.

CMOSセンサ20の受光部30を構成する複数の画素上には色分解フィルタとしてのRGB原色フィルタ(不図示)が配置されており、RGB3原色に対応した電気信号(アナログRGB画像データ)は、増幅部31で増幅されてA/D変換部32によりデジタル信号(以下、「RAW−RGBデータ」という)に変換される。   An RGB primary color filter (not shown) as a color separation filter is disposed on a plurality of pixels constituting the light receiving unit 30 of the CMOS sensor 20, and an electrical signal (analog RGB image data) corresponding to the RGB three primary colors is amplified. Amplified by the unit 31 and converted into a digital signal (hereinafter referred to as “RAW-RGB data”) by the A / D converter 32.

信号処理部21は、CMOSセンサ20のA/D変換部32から出力されるRAW−RGBデータを取り込むカメラインターフェース(以下、「カメラI/F」という)34と、SDRAM23を制御するメモリコントローラ35と、前記RAW−RGBデータに基づいて撮像時の露光が適正か否かを判定する露光判定部36と、前記RAW−RGBデータを表示や記録が可能なYUV形式の画像データに変換し、更にホワイトバランス等を調整する画像データ処理部37と、表示や記録される画像データのサイズに合わせて画像サイズを変更するリサイズ処理部38と、画像データの表示出力を制御する表示出力制御部39と、画像データをJPEG形成などで記録するためのデータ圧縮部40と、画像データをメモリカード14へ書き込み、又はメモリカード14に書き込まれた画像データを読み出すメディアインターフェース(以下、「メディアI/F」という)41と、操作部42からの操作入力情報に基づき、ROM23に記憶された制御プログラムに基づいてデジタルカメラ1全体のシステム制御等を行う前記制御部(CPU)26を備えている。   The signal processing unit 21 includes a camera interface (hereinafter referred to as “camera I / F”) 34 that captures RAW-RGB data output from the A / D conversion unit 32 of the CMOS sensor 20, and a memory controller 35 that controls the SDRAM 23. An exposure determination unit 36 that determines whether or not the exposure at the time of imaging is appropriate based on the RAW-RGB data, and converts the RAW-RGB data into YUV format image data that can be displayed and recorded, and further white An image data processing unit 37 for adjusting the balance, a resizing processing unit 38 for changing the image size in accordance with the size of the image data to be displayed and recorded, a display output control unit 39 for controlling the display output of the image data, A data compression unit 40 for recording image data by JPEG formation and the like, and writing the image data to the memory card 14 Or based on a control program stored in the ROM 23 based on operation input information from a media interface (hereinafter referred to as “media I / F”) 41 that reads image data written in the memory card 14 and an operation unit 42. The control unit (CPU) 26 that performs system control and the like of the entire digital camera 1 is provided.

また、制御部26は、CMOSセンサ20のTG33へ水平同期信号(HD)と垂直同期信号(VD)を出力して、これらの同期信号に合わせて、CMOSセンサ20の受光部30を構成する複数の画素を駆動する。   In addition, the control unit 26 outputs a horizontal synchronization signal (HD) and a vertical synchronization signal (VD) to the TG 33 of the CMOS sensor 20, and a plurality of light-receiving units 30 constituting the CMOS sensor 20 are configured in accordance with these synchronization signals. Drive the pixels.

操作部43は、デジタルカメラ1(図1(a),(b),(c)参照)の外観表面に設けられているレリーズボタン2、電源ボタン3、撮影・再生切替ダイアル4、広角側ズームスイッチ10、望遠側ズームスイッチ11、メニューボタン12、確定ボタン13等であり、撮影者の操作によって所定の動作指示信号が制御部26に入力される。   The operation unit 43 includes a release button 2, a power button 3, a photographing / playback switching dial 4, and a wide-angle zoom provided on the external surface of the digital camera 1 (see FIGS. 1A, 1B, and 1C). The switch 10, the telephoto zoom switch 11, the menu button 12, the confirm button 13, and the like, and a predetermined operation instruction signal is input to the control unit 26 by the photographer's operation.

SDRAM22には、前記RAW−RGBデータ、データ圧縮部40で圧縮処理されたJPEG形成などの画像データ等が保存される。   The SDRAM 22 stores the RAW-RGB data, image data such as JPEG formation compressed by the data compression unit 40, and the like.

(実施形態1における静止画撮影動作)
撮影者がメニュー(MENU)ボタン12(図1(C)参照)を押圧操作することにより、液晶モニタ(LCD)9に撮影設定画面(不図示)が表示され、この表示画面から「静止画撮影モード」の項目を選択することにより、制御部26の制御によって静止画撮影モードに切り替えられる。この際、モニタリング動作によって液晶モニタ9に撮影画像(動画)が表示されており、撮影者は液晶モニタ9に表示された撮影画像を視認しながら撮影を行うことができる。なお、このモニタリング動作には、AE(自動露出)処理とAWB(オートホワイトバランス)処理が連続的に行われている。
(Still Image Shooting Operation in Embodiment 1)
When the photographer presses the menu (MENU) button 12 (see FIG. 1C), a shooting setting screen (not shown) is displayed on the liquid crystal monitor (LCD) 9. From this display screen, “still image shooting” is displayed. By selecting the “mode” item, the control unit 26 controls to switch to the still image shooting mode. At this time, a photographed image (moving image) is displayed on the liquid crystal monitor 9 by the monitoring operation, and the photographer can take a picture while visually recognizing the photographed image displayed on the liquid crystal monitor 9. In this monitoring operation, AE (automatic exposure) processing and AWB (auto white balance) processing are continuously performed.

そして、モニタリング動作時に撮影者が撮影レンズ系5を被写体側に向けてレリーズボタン2を押圧(半押し(以下、「レリーズ1」という)から全押し(以下、「レリーズ2」という))して静止画撮影を開始することにより、制御部26からTG33に制御信号が出力され、ROM23から読み出した予め設定されている複数の露光時間に基づいてCMOSセンサ20(受光部30)が駆動される。なお、レリーズボタン2のレリーズ1からレリーズ2により、CMOSセンサ20からカメラI/F34にRAW−RGBデータが出力され、制御部26は、このRAW−RGBデータから算出したAF(自動合焦)評価値に基づいて、例えば、いわゆる山登りAFと称されるコントラスト評価方式のAF(自動合焦)動作を実行し、モータドライバ24への駆動指令により撮影レンズ系5のフォーカスレンズを移動させ、合焦させる。   Then, during the monitoring operation, the photographer points the photographing lens system 5 toward the subject and presses the release button 2 (half-press (hereinafter referred to as “release 1”) to full-press (hereinafter referred to as “release 2”)). By starting still image shooting, a control signal is output from the control unit 26 to the TG 33, and the CMOS sensor 20 (light receiving unit 30) is driven based on a plurality of preset exposure times read from the ROM 23. It should be noted that RAW-RGB data is output from the CMOS sensor 20 to the camera I / F 34 by the release 1 to the release 2 of the release button 2, and the control unit 26 evaluates AF (automatic focus) calculated from the RAW-RGB data. Based on the value, for example, an AF (automatic focus) operation of a contrast evaluation method called so-called hill-climbing AF is executed, and the focus lens of the photographic lens system 5 is moved by the drive command to the motor driver 24 to focus. Let

本実施形態における前記複数の露光時間は、例えば図4に示すように、CMOSセンサ20(受光部30)のローリングシャッタ機能による4回の露光(第1露光a1、第2露光a2、第3露光a3、第4露光a4)時間が設定されており、この4回の露光(第1露光a1、第2露光a2、第3露光a3、第4露光a4)時間に対応して最大4回の撮像(第1撮像、第2撮像、第3撮像、第4撮像)を、連続的に行うことができる。本実施形態では、第1露光a1の時間は1/960(=1/(60×16))秒、第2露光a2の時間は1/60秒、第3露光a3の時間は1/30(=2/60)秒、第4露光a4の時間は4/15(=16/60)秒に予め設定されている。即ち、第1露光a1の時間が一番短く、順に露光時間が長くなるように設定されている。   For example, as shown in FIG. 4, the plurality of exposure times in the present embodiment are four times exposure (first exposure a1, second exposure a2, and third exposure) by the rolling shutter function of the CMOS sensor 20 (light receiving unit 30). a3, fourth exposure a4) time is set, and imaging is performed a maximum of four times corresponding to the four exposure times (first exposure a1, second exposure a2, third exposure a3, fourth exposure a4) (First imaging, second imaging, third imaging, fourth imaging) can be performed continuously. In the present embodiment, the time of the first exposure a1 is 1/960 (= 1 / (60 × 16)) seconds, the time of the second exposure a2 is 1/60 seconds, and the time of the third exposure a3 is 1/30 ( = 2/60) seconds, and the time of the fourth exposure a4 is preset to 4/15 (= 16/60) seconds. That is, the time of the first exposure a1 is set to be the shortest and the exposure time is sequentially increased.

第2撮像における第2露光a2の時間は、CMOSセンサ20の転送フレームレートから算出した基準時間に設定する。本実施形態では、転送フレームレートが60fpsとしているので、第2露光a2の時間が1/60秒に設定されている。   The time of the second exposure a2 in the second imaging is set to a reference time calculated from the transfer frame rate of the CMOS sensor 20. In this embodiment, since the transfer frame rate is 60 fps, the time of the second exposure a2 is set to 1/60 seconds.

また、第1撮像における第1露光a1と第2撮像における第2露光a2は、CMOSセンサ20(受光部30)のローリングシャッタ機能によって連続した露光となり、この第1撮像と第2撮像間のタイムラグは、ほとんど無視できる程度に小さいもとなる。第1撮像における第1露光a1の時間と第2撮像における第2露光a2の時間は、前記したようにCMOSセンサ20のダイナミックレンジと転送フレームレートにより算出することができる。   Further, the first exposure a1 in the first imaging and the second exposure a2 in the second imaging are continuous exposures by the rolling shutter function of the CMOS sensor 20 (light receiving unit 30), and the time lag between the first imaging and the second imaging. Is small enough to be ignored. The time of the first exposure a1 in the first imaging and the time of the second exposure a2 in the second imaging can be calculated based on the dynamic range and transfer frame rate of the CMOS sensor 20 as described above.

次に、本実施形態における静止画撮影動作を、図5に示したフローチャートを参照して説明する。   Next, the still image shooting operation in the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

本実施形態では、レリーズボタン2のレリーズ1からレリーズ2による撮影開始によって、最初にCMOSセンサ20(受光部30)のローリングシャッタ機能により前記第1撮像による第1露光a1と、前記第2撮像による第2露光a2を連続的に行う(ステップS1、ステップS2)。   In the present embodiment, the first exposure a1 by the first imaging and the second imaging are first performed by the rolling shutter function of the CMOS sensor 20 (light receiving unit 30) by the start of shooting by the release 1 from the release 1 of the release button 2. The second exposure a2 is continuously performed (Step S1, Step S2).

そして、第1撮像によってCMOSセンサ20から信号処理部21のカメラI/F34に取り込まれたRAW−RGBデータ(以下、「第1露光画像データ」という)に対して、露光判定部36により第1の適正露光判定処理を行い、十分露光(十分な露光量)であるか否かを判定処理する(ステップS3)。   Then, the exposure determination unit 36 applies the first RAW-RGB data (hereinafter referred to as “first exposure image data”) captured from the CMOS sensor 20 to the camera I / F 34 of the signal processing unit 21 by the first imaging. The appropriate exposure determination process is performed to determine whether or not the exposure is sufficient (sufficient exposure amount) (step S3).

ここで、ステップS3の露光判定部36による第1の適正露光判定処理を、図6に示したフローチャートを参照して説明する。   Here, the first proper exposure determination process by the exposure determination unit 36 in step S3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

最初に、第1露光から前記第1露光画像データを取込み(ステップS21)、この第1露光画像データから輝度ヒストグラムを生成する(ステップS22)。そして、ステップS22で生成された輝度ヒストグラムに基づいて、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合を判定する(ステップS23)。なお、ステップS23における低輝度側の黒く潰れている画素とは、露光時間不足で画像の低輝度側が黒く潰れている画素の場合か、もしくは画像の低輝度側が暗黒状態で黒く潰れている画素の場合である。   First, the first exposure image data is taken from the first exposure (step S21), and a luminance histogram is generated from the first exposure image data (step S22). Then, based on the luminance histogram generated in step S22, the ratio of the number of pixels crushed in black on the low luminance side to the total number of pixels is determined (step S23). Note that the blackened pixel on the low luminance side in step S23 is a pixel in which the low luminance side of the image is blackened due to insufficient exposure time, or a pixel in which the low luminance side of the image is blackened in the dark state. Is the case.

そして、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満であると判定した場合は(ステップS24;YES)、第1露光が十分な露光量と判定する(ステップS25)。即ち、露光時間を延ばすことで低輝度側の画像データ情報を取得できる可能性があるが、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満の場合は、全画素数に対して十分に小さい値であり、十分な露光量であると判定する。   If it is determined that the ratio of the number of blackened pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, less than 0.1% (step S24; YES), the first exposure is determined to be a sufficient exposure amount. (Step S25). That is, there is a possibility that the image data information on the low luminance side can be acquired by extending the exposure time, but the ratio of the number of blackened pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, less than 0.1% Is a sufficiently small value with respect to the total number of pixels, and is determined to be a sufficient exposure amount.

一方、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%以上であると判定した場合は(ステップS24;NO)、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、全画素数に対して小さな値ではなく、第1露光が露光不足であると判定する(ステップS26)。   On the other hand, if it is determined that the ratio of the number of black pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, 0.1% or more (step S24; NO), the low luminance side is crushed on the low luminance side. It is determined that the ratio of the number of pixels is not a small value with respect to the total number of pixels and the first exposure is underexposed (step S26).

そして、前記したステップS3の第1の適正露光判定処理において、第1露光が十分露光(十分な露光量)であると判定した場合には(ステップS4;YES)、ステップS2で第2撮像によってCMOSセンサ20から信号処理部21のカメラI/F34に取り込まれたRAW−RGBデータ(以下、「第2露光画像データ」という)に対する以降の処理を停止し(ステップS5)、前記第1露光画像データを画像データ処理部37に出力する(ステップS6)。なお、前記第1露光画像データと前記第2露光画像データは、メモリコントローラ35を介してSDRAM22に保存される。   In the first appropriate exposure determination process in step S3 described above, when it is determined that the first exposure is sufficient exposure (sufficient exposure amount) (step S4; YES), the second imaging is performed in step S2. Subsequent processing on the RAW-RGB data (hereinafter referred to as “second exposure image data”) captured from the CMOS sensor 20 to the camera I / F 34 of the signal processing unit 21 is stopped (step S5), and the first exposure image is displayed. The data is output to the image data processing unit 37 (step S6). The first exposure image data and the second exposure image data are stored in the SDRAM 22 via the memory controller 35.

画像データ処理部37は、メモリコントローラ35を介してSDRAM22から読み出した前記第1露光画像データをYUV形式の画像データに変換し、更にホワイトバランスを設定した後、リサイズ処理部38で記録画素数に対応するサイズに変換し、データ圧縮部40でJPEG形式等の画像データに圧縮する。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM23に書き戻された後にメモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出され、メディアI/F41を介してメモリカード14に記録される。   The image data processing unit 37 converts the first exposure image data read from the SDRAM 22 through the memory controller 35 into YUV format image data, and further sets the white balance, and then the resize processing unit 38 sets the number of recorded pixels. The data is converted into a corresponding size, and the data compression unit 40 compresses the image data in JPEG format or the like. The compressed image data such as JPEG format is written back to the SDRAM 23, read out from the SDRAM 23 via the memory controller 35, and recorded on the memory card 14 via the media I / F 41.

また、ステップS3の第1の適正露光判定処理において、第1露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合には(ステップS4;NO)、前記第2撮像における第2露光a2に連続するようにして、第3撮像による第3露光a3(図4参照)を行う(ステップS7)。第3撮像による第3露光a3の時間は、本実施形態では、前記したように第2撮像における第2露光a2の時間の2倍(1/30秒)である。   In the first appropriate exposure determination process in step S3, when it is determined that the first exposure is not a sufficient exposure amount (insufficient exposure) (step S4; NO), the second exposure a2 in the second imaging is performed. The third exposure a3 (see FIG. 4) by the third imaging is performed (step S7). In the present embodiment, the time of the third exposure a3 by the third imaging is twice (1/30 seconds) the time of the second exposure a2 in the second imaging as described above.

本実施形態のように、CMOSセンサ20のローリングシャッタ機能を用いる場合においては、第3撮像以降の露光時間は、前記したようにCMOSセンサ20の転送フレームレートの倍数で設定することが望ましい。第3撮像以降の露光時間を転送フレームレートの倍数に設定することにより、それぞれの撮像における露光を連続した露光とみなすことができる。   When using the rolling shutter function of the CMOS sensor 20 as in the present embodiment, it is desirable to set the exposure time after the third imaging by a multiple of the transfer frame rate of the CMOS sensor 20 as described above. By setting the exposure time after the third imaging to a multiple of the transfer frame rate, the exposure in each imaging can be regarded as continuous exposure.

そして、前記第2露光画像データに対して、露光判定部36により第2の十分露光判定処理を行い、十分露光(十分な露光量)であるか否かを判定処理する(ステップS8)。   Then, a second sufficient exposure determination process is performed on the second exposure image data by the exposure determination unit 36 to determine whether the exposure is sufficient (a sufficient exposure amount) (step S8).

ここで、ステップS8の露光判定部36による第2の十分露光判定処理を、図7に示したフローチャートを参照して説明する。   Here, the second sufficient exposure determination process by the exposure determination unit 36 in step S8 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

最初に、第2露光から前記第2露光画像データを取込み(ステップS31)、この第2露光画像データから輝度ヒストグラムを生成する(ステップS32)。そして、ステップS32で生成された輝度ヒストグラムに基づいて、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合を判定する(ステップS33)。なお、ステップS33における低輝度側の黒く潰れている画素とは、露光時間不足で画像の低輝度側が黒く潰れている画素の場合か、もしくは画像の低輝度側が暗黒状態で黒く潰れている画素の場合である。   First, the second exposure image data is fetched from the second exposure (step S31), and a luminance histogram is generated from the second exposure image data (step S32). Then, based on the luminance histogram generated in step S32, the ratio of the number of pixels crushed in black on the low luminance side to the total number of pixels is determined (step S33). Note that the blackened pixel on the low luminance side in step S33 is a pixel in which the low luminance side of the image is blackened due to insufficient exposure time, or a pixel in which the low luminance side of the image is blackened in the dark state. Is the case.

そして、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満であると判定した場合は(ステップS34;YES)、第2露光が十分な露光量と判定する(ステップS35)。即ち、露光時間を延ばすことで低輝度側の画像データ情報を取得できる可能性があるが、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満の場合は、全画素数に対して十分に小さい値であり、十分な露光であると判定する。   Then, when it is determined that the ratio of the number of blackish pixels on the low luminance side to the total number of pixels is less than 0.1%, for example (step S34; YES), the second exposure is determined to be a sufficient exposure amount. (Step S35). That is, there is a possibility that the image data information on the low luminance side can be acquired by extending the exposure time, but the ratio of the number of blackened pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, less than 0.1% Is a sufficiently small value with respect to the total number of pixels, and is determined to be sufficient exposure.

一方、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%以上であると判定した場合は(ステップS34;NO)、前記した図6のステップS24における前回の判定時からの低輝度側の黒く潰れている画素数の変化を判定する(ステップS36)。ステップS36で、前回の判定時(図6のステップS24)から低輝度側の黒く潰れている画素数が変化していると判定した場合(例えば、全画素数が1000万画素とした場合、前回の判定時に低輝度側の黒く潰れている画素数が約10万画素のときに、今回の判定時に低輝度側の黒く潰れている画素数が約5万画素に減少するように変化した場合)は(ステップS36;NO)、露光時間を延ばしたことで低輝度側の新たな画像データ情報を取得できる可能性があり、第2露光が露光不足であると判定する(ステップS37)。   On the other hand, if it is determined that the ratio of the number of blackish pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, 0.1% or more (step S34; NO), the previous step in step S24 of FIG. A change in the number of blackened pixels on the low luminance side from the determination time is determined (step S36). If it is determined in step S36 that the number of blackened pixels on the low luminance side has changed since the previous determination (step S24 in FIG. 6) (for example, if the total number of pixels is 10 million pixels, When the number of blackened pixels on the low-brightness side is about 100,000 pixels at the time of this determination, and the number of blackened pixels on the low-brightness side is reduced to about 50,000 pixels at the time of this determination) (Step S36; NO), there is a possibility that new image data information on the low luminance side can be acquired by extending the exposure time, and it is determined that the second exposure is underexposed (step S37).

また、ステップS36で、前回の判定時(図6のステップS24)から低輝度側の黒く潰れている画素数が殆ど変化していないと判定した場合(ステップS36;YES)、露光時間を延ばしたにもかかわらず、低輝度側の黒く潰れている画素数が殆ど変化していないのは、画像の低輝度側が既に暗黒である可能性が高いと推測し、第2露光が十分な露光量と判定する(ステップS35)。   If it is determined in step S36 that the number of blackened pixels on the low luminance side has hardly changed from the previous determination (step S24 in FIG. 6) (step S36; YES), the exposure time is extended. Nevertheless, the fact that the number of blackened pixels on the low luminance side has hardly changed is presumed that there is a high possibility that the low luminance side of the image is already dark, and the second exposure has a sufficient exposure amount. Determination is made (step S35).

そして、前記したステップS8の第2の十分露光判定処理において、第2露光が十分露光(十分な露光量)であると判定した場合には(ステップS9;YES)、ステップS7で第3撮像によってCMOSセンサ20から信号処理部21のカメラI/F34に取り込まれたRAW−RGBデータ(以下、「第3露光画像データ」という)に対する以降の処理を停止し(ステップS10)、前記第2露光画像データを画像データ処理部37に出力する(ステップS11)。なお、前記第3露光画像データと前記第2露光画像データは、メモリコントローラ35を介してSDRAM22に保存される。   In the second sufficient exposure determination process in step S8 described above, if it is determined that the second exposure is sufficient exposure (sufficient exposure amount) (step S9; YES), the third imaging is performed in step S7. Subsequent processing for the RAW-RGB data (hereinafter referred to as “third exposure image data”) captured from the CMOS sensor 20 to the camera I / F 34 of the signal processing unit 21 is stopped (step S10), and the second exposure image is obtained. Data is output to the image data processing unit 37 (step S11). The third exposure image data and the second exposure image data are stored in the SDRAM 22 via the memory controller 35.

画像データ処理部37は、メモリコントローラ35を介してSDRAM22から読み出した前記第2露光画像データをYUV形式の画像データに変換し、更にホワイトバランスを設定した後、リサイズ処理部38で記録画素数に対応するサイズに変換し、データ圧縮部40でJPEG形式等の画像データに圧縮する。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM23に書き戻された後にメモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出され、メディアI/F41を介してメモリカード14に記録される。   The image data processing unit 37 converts the second exposure image data read from the SDRAM 22 via the memory controller 35 into YUV format image data, and further sets the white balance, and then the resize processing unit 38 sets the number of recorded pixels. The data is converted into a corresponding size, and the data compression unit 40 compresses the image data in JPEG format or the like. The compressed image data such as JPEG format is written back to the SDRAM 23, read out from the SDRAM 23 via the memory controller 35, and recorded on the memory card 14 via the media I / F 41.

また、ステップS8の第2の十分露光判定処理において、第2露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合には(ステップS9;NO)、前記第3撮像における第3露光a3に連続するようにして、第4撮像による第4露光a4(図4参照)を行う(ステップS12)。第4撮像による第4露光a4の時間は、本実施形態では、前記したように第2撮像における第2露光a2の時間の4倍(4/15(=16/60)秒)である。   In the second sufficient exposure determination process in step S8, when it is determined that the second exposure is not a sufficient exposure amount (insufficient exposure) (step S9; NO), the third exposure a3 in the third imaging is performed. The fourth exposure a4 (see FIG. 4) by the fourth imaging is performed (step S12). In the present embodiment, the time of the fourth exposure a4 by the fourth imaging is four times (4/15 (= 16/60) seconds) the time of the second exposure a2 in the second imaging as described above.

そして、前記第3露光画像データに対して、露光判定部36により第3の十分露光判定処理を行い、十分露光(十分な露光量)であるか否かを判定処理する(ステップS13)。   Then, a third sufficient exposure determination process is performed on the third exposure image data by the exposure determination unit 36 to determine whether the exposure is sufficient (a sufficient exposure amount) (step S13).

ここで、ステップS13の露光判定部36による第3の十分露光判定処理を、図8に示したフローチャートを参照して説明する。   Here, the third sufficient exposure determination process by the exposure determination unit 36 in step S13 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

最初に、第3露光から前記第3露光画像データを取込み(ステップS41)、この第3露光画像データから輝度ヒストグラムを生成する(ステップS42)。そして、ステップS42で生成された輝度ヒストグラムに基づいて、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合を判定する(ステップS43)。なお、ステップS43における低輝度側の黒く潰れている画素とは、露光時間不足で画像の低輝度側が黒く潰れている画素の場合か、もしくは画像の低輝度側が暗黒状態で黒く潰れている画素の場合である。   First, the third exposure image data is taken from the third exposure (step S41), and a luminance histogram is generated from the third exposure image data (step S42). Then, based on the luminance histogram generated in step S42, the ratio of the number of pixels crushed in black on the low luminance side to the total number of pixels is determined (step S43). Note that the blackened pixel on the low luminance side in step S43 is a pixel in which the low luminance side of the image is blackened due to insufficient exposure time, or a pixel in which the low luminance side of the image is blackened in the dark state. Is the case.

そして、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満であると判定した場合は(ステップS44;YES)、第3露光が十分な露光量と判定する(ステップS45)。即ち、露光時間を延ばすことで低輝度側の画像データ情報を取得できる可能性があるが、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満の場合は、全画素数に対して十分に小さい値であり、十分な露光であると判定する。   If it is determined that the ratio of the number of pixels on the low luminance side that is crushed in black to the total number of pixels is, for example, less than 0.1% (step S44; YES), the third exposure is determined to be a sufficient exposure amount. (Step S45). That is, there is a possibility that the image data information on the low luminance side can be acquired by extending the exposure time, but the ratio of the number of blackened pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, less than 0.1% Is a sufficiently small value with respect to the total number of pixels, and is determined to be sufficient exposure.

一方、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%以上であると判定した場合は(ステップS44;NO)、前記した図7のステップS34における前回の判定時からの低輝度側の黒く潰れている画素数の変化を判定する(ステップS46)。ステップS46で、前回の判定時(図7のステップS34)から低輝度側の黒く潰れている画素数が変化していると判定した場合(例えば、全画素数が1000万画素とした場合、前回の判定時に低輝度側の黒く潰れている画素数が約5万画素のときに、今回の判定時に低輝度側の黒く潰れている画素数が約1万画素に減少するように変化した場合)は(ステップS46;NO)、露光時間を延ばしたことで低輝度側の新たな画像データ情報を取得できる可能性があり、第3露光が露光不足であると判定する(ステップS47)。   On the other hand, if it is determined that the ratio of the number of blackish pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, 0.1% or more (step S44; NO), the previous step in step S34 in FIG. A change in the number of blackened pixels on the low luminance side from the determination time is determined (step S46). If it is determined in step S46 that the number of blackened pixels on the low luminance side has changed since the previous determination (step S34 in FIG. 7) (for example, if the total number of pixels is 10 million pixels, When the number of blackened pixels on the low-brightness side is about 50,000 pixels at the time of this determination, and the number of blackened pixels on the low-brightness side is reduced to about 10,000 pixels at the time of this determination) (Step S46; NO), there is a possibility that new image data information on the low luminance side can be acquired by extending the exposure time, and it is determined that the third exposure is underexposed (step S47).

また、ステップS46で、前回の判定時(図7のステップS34)から低輝度側の黒く潰れている画素数が殆ど変化していないと判定した場合(ステップS46;YES)、露光時間を延ばしたにもかかわらず、低輝度側の黒く潰れている画素数が殆ど変化していないのは、画像の低輝度側が既に暗黒である可能性が高いと推測し、第3露光が十分な露光量と判定する(ステップS45)。   If it is determined in step S46 that the number of blackened pixels on the low luminance side has hardly changed from the previous determination (step S34 in FIG. 7) (step S46; YES), the exposure time is extended. Nevertheless, the fact that the number of pixels that are crushed in black on the low luminance side has hardly changed is presumed that there is a high possibility that the low luminance side of the image is already dark, and the third exposure has a sufficient exposure amount. Determination is made (step S45).

そして、前記したステップS13の第3の十分露光判定処理において、第3露光が十分露光(十分な露光量)であると判定した場合には(ステップS14;YES)、ステップS12で、第4撮像によってCMOSセンサ20から信号処理部21のカメラI/F34に取り込まれたRAW−RGBデータ(以下、「第4露光画像データ」という)に対する以降の処理を停止し(ステップS15)、前記第3露光画像データを画像データ処理部37に出力する(ステップS16)。なお、前記第4露光画像データと前記第3露光画像データは、メモリコントローラ35を介してSDRAM22に保存される。   In the third sufficient exposure determination process in step S13 described above, when it is determined that the third exposure is sufficient exposure (sufficient exposure amount) (step S14; YES), the fourth imaging is performed in step S12. The subsequent processing on the RAW-RGB data (hereinafter referred to as “fourth exposure image data”) captured from the CMOS sensor 20 to the camera I / F 34 of the signal processing unit 21 is stopped (step S15), and the third exposure is performed. The image data is output to the image data processing unit 37 (step S16). The fourth exposure image data and the third exposure image data are stored in the SDRAM 22 via the memory controller 35.

画像データ処理部37は、メモリコントローラ35を介してSDRAM22から読み出した前記第3露光画像データをYUV形式の画像データに変換し、更にホワイトバランスを設定した後、リサイズ処理部38で記録画素数に対応するサイズに変換し、データ圧縮部40でJPEG形式等の画像データに圧縮する。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM23に書き戻された後にメモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出され、メディアI/F41を介してメモリカード14に記録される。   The image data processing unit 37 converts the third exposure image data read from the SDRAM 22 through the memory controller 35 into YUV format image data, and further sets the white balance, and then the resize processing unit 38 sets the number of recorded pixels. The data is converted into a corresponding size, and the data compression unit 40 compresses the image data in JPEG format or the like. The compressed image data such as JPEG format is written back to the SDRAM 23, read out from the SDRAM 23 via the memory controller 35, and recorded on the memory card 14 via the media I / F 41.

また、ステップS13の第3の十分露光判定処理において、第3露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合には(ステップS14;NO)、SDRAM22から読み出した前記第4露光画像データを画像データ処理部37に出力する(ステップS17)。なお、前記第4露光画像データは、メモリコントローラ35を介してSDRAM22に保存される。   If it is determined in the third sufficient exposure determination process in step S13 that the third exposure is not a sufficient exposure amount (insufficient exposure) (step S14; NO), the fourth exposure image read from the SDRAM 22 is used. The data is output to the image data processing unit 37 (step S17). The fourth exposure image data is stored in the SDRAM 22 via the memory controller 35.

画像データ処理部37は、メモリコントローラ35を介してSDRAM22から読み出した前記第4露光画像データをYUV形式の画像データに変換し、更にホワイトバランスを設定した後、リサイズ処理部38で記録画素数に対応するサイズに変換し、データ圧縮部40でJPEG形式等の画像データに圧縮する。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM23に書き戻された後にメモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出され、メディアI/F41を介してメモリカード14に記録される。   The image data processing unit 37 converts the fourth exposure image data read from the SDRAM 22 through the memory controller 35 into YUV format image data, and further sets the white balance, and then the resize processing unit 38 sets the number of recorded pixels. The data is converted into a corresponding size, and the data compression unit 40 compresses the image data in JPEG format or the like. The compressed image data such as JPEG format is written back to the SDRAM 23, read out from the SDRAM 23 via the memory controller 35, and recorded on the memory card 14 via the media I / F 41.

なお、前記ステップS17では、第3露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合には第4露光画像データを画像データ処理部37に出力するようにしたが、第3露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合に(ステップS14;NO)、第4露光画像データを出力することなく、第3露光が露光不足(即ち、露光NG)として処理し(ステップS17)、画像データを出力(記録)しないようにする処理としてもよい。   In step S17, when it is determined that the third exposure is not a sufficient exposure amount (underexposure), the fourth exposure image data is output to the image data processing unit 37, but the third exposure is performed. When it is determined that the exposure amount is not sufficient (underexposure) (step S14; NO), the third exposure is processed as underexposure (ie, exposure NG) without outputting the fourth exposure image data (step NG) (step S14). S17) The image data may not be output (recorded).

このように、実施形態1の撮像装置では、モニタリング動作中にレリーズボタン2のレリーズ1からレリーズ2による撮影開始動作と同時に前記した複数回露光による撮像動作が実行されることにより、従来のように、レリーズボタン2のレリーズ1からレリーズ2による撮影開始時に先ず被写体の輝度を測定する露光前処理を行う必要がなくなる。   As described above, in the imaging apparatus of the first embodiment, during the monitoring operation, the above-described imaging operation by the multiple exposure is performed simultaneously with the imaging start operation by the release 1 to the release 2 of the release button 2 as in the related art. When the release button 2 starts shooting with the release 1 to the release 2, there is no need to perform pre-exposure processing for measuring the luminance of the subject first.

即ち、図9(a)に示す従来の場合では、レリーズボタンのレリーズ1からレリーズ2による撮影開始時に先ず露光前処理する構成であり、AE(自動露出)処理が連続して行われているモニタリング動作中に、時刻t1でレリーズボタンのレリーズ1によりAE(自動露出)制御がロックされ、AF(自動合焦)処理が行われる。そして、時刻t2でレリーズボタンのレリーズ2により先ず被写体の輝度を測定する露光前処理が行われた後に、この露光前処理により決定された時間で露光が行われる。なお、この露光前処理に要する時間は、例えば約33msec程度である。   That is, in the conventional case shown in FIG. 9A, the pre-exposure processing is first performed at the start of shooting with the release button from the release 1 to the release 2, and monitoring in which AE (automatic exposure) processing is continuously performed. During the operation, AE (automatic exposure) control is locked by release 1 of the release button at time t1, and AF (automatic focusing) processing is performed. Then, at time t2, the pre-exposure process for measuring the luminance of the subject is first performed by the release button 2 of the release button, and then the exposure is performed at the time determined by the pre-exposure process. The time required for this pre-exposure processing is, for example, about 33 msec.

これに対し、図9(b)に示す前記実施形態1の場合では、AE(自動露出)処理が連続して行われているモニタリング動作中に、時刻t1でレリーズボタンのレリーズ1によりAE(自動露出)制御がロックされ、AF(自動合焦)処理が行われる。そして、時刻t2でレリーズボタンのレリーズ2により撮影開始され、前記従来のように露光前処理を行うことなく前記図5のフローチャートに示した処理に基づいて順次第1露光、第2露光、第3露光…を行う。   On the other hand, in the case of the first embodiment shown in FIG. 9B, during the monitoring operation in which the AE (automatic exposure) process is continuously performed, the release button 1 of the release button releases AE (automatic) at time t1. (Exposure) control is locked, and AF (autofocus) processing is performed. At time t2, photographing is started by release 2 of the release button, and first exposure, second exposure, and third exposure are sequentially performed based on the processing shown in the flowchart of FIG. 5 without performing pre-exposure processing as in the prior art. Perform exposure.

このように、本実施形態によれば、通常撮影モードでの静止画撮影に際して、従来のように撮影開始時に先ず被写体の輝度を測定する露光前処理を行うことが不要となり、シャッタタイムラグが殆ど生じることがないので、撮影者の意図した撮影タイミングで撮像を行うことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, when taking a still image in the normal shooting mode, it is not necessary to perform the pre-exposure processing for measuring the luminance of the subject at the start of shooting as in the prior art, and the shutter time lag is almost generated. Therefore, it is possible to take an image at the photographing timing intended by the photographer.

また、本実施形態では、CMOSセンサ20のローリングシャッタ機能を用いているので、露光量の異なる各撮像間のタイムラグを略0とすることが可能となり、より撮像時間を短縮することができる。   In the present embodiment, since the rolling shutter function of the CMOS sensor 20 is used, the time lag between the imagings with different exposure amounts can be made substantially zero, and the imaging time can be further shortened.

なお、図9(a)に示した従来の場合は、レリーズボタンのレリーズ2による撮影開始時に露光前処理を行う構成であったが、レリーズボタンのレリーズ1で前記露光前処理を行うような従来の場合においても、この露光前処理を終えるまではレリーズボタンのレリーズ2による撮影開始が実行されないので、撮影者の意図した撮影タイミングでシャッタタイムラグのない撮像を行えないことがある。   In the conventional case shown in FIG. 9A, the pre-exposure processing is performed at the start of photographing by the release button 2 of the release button. However, the conventional pre-exposure processing is performed by the release button 1 of the release button. Even in this case, since the start of shooting by the release button release 2 is not executed until this pre-exposure processing is completed, it may not be possible to perform shooting without a shutter time lag at the shooting timing intended by the photographer.

〈実施形態2〉
図10は、本実施形態におけるデジタルカメラ内のシステム構成の概要を示すブロック図である。図10に示すように、本実施形態では、図2に示した実施形態1のシステム構成に、露光時間の異なる複数の露光によって得られた画像データを累積加算して合成する画像データ合成部43をさらに備えている。なお、他の構成は図1〜図4に示した実施形態1と同様であり、重複する説明は省略する。
<Embodiment 2>
FIG. 10 is a block diagram illustrating an outline of a system configuration in the digital camera according to the present embodiment. As shown in FIG. 10, in the present embodiment, an image data composition unit 43 that accumulates and composes image data obtained by a plurality of exposures having different exposure times in the system configuration of the first embodiment shown in FIG. Is further provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, and redundant description is omitted.

(実施形態2における静止画撮影動作)
実施形態1と同様に、撮影者がメニュー(MENU)ボタン12(図1(C)参照)を押圧操作することにより、液晶モニタ(LCD)9に撮影設定画面(不図示)が表示され、この表示画面から「静止画撮影モード」の項目を選択することにより、制御部26の制御によって静止画撮影モードに切り替えられる。この際、モニタリング動作によって液晶モニタ9に撮影画像(動画)が表示されており、撮影者は液晶モニタ9に表示された撮影画像を視認しながら撮影を行うことができる。なお、このモニタリング動作には、AE(自動露出)処理とAWB(オートホワイトバランス)処理が連続的に行われている。
(Still Image Shooting Operation in Embodiment 2)
As in the first embodiment, when the photographer presses the menu (MENU) button 12 (see FIG. 1C), a shooting setting screen (not shown) is displayed on the liquid crystal monitor (LCD) 9. By selecting the “still image shooting mode” item from the display screen, the control unit 26 controls to switch to the still image shooting mode. At this time, a photographed image (moving image) is displayed on the liquid crystal monitor 9 by the monitoring operation, and the photographer can take a picture while visually recognizing the photographed image displayed on the liquid crystal monitor 9. In this monitoring operation, AE (automatic exposure) processing and AWB (auto white balance) processing are continuously performed.

本実施形態においても、実施形態1と同様に前記複数の露光時間は、例えば図4に示すように、CMOSセンサ20(受光部30)のローリングシャッタ機能による4回の露光(第1露光a1、第2露光a2、第3露光a3、第4露光a4)時間が設定されており、この4回の露光(第1露光a1、第2露光a2、第3露光a3、第4露光a4)時間に対応して最大4回の撮像(第1撮像、第2撮像、第3撮像、第4撮像)を、連続的に行うことができる。本実施形態では、第1露光a1の時間は1/960(=1/(60×16))秒、第2露光a2の時間は1/60秒、第3露光a3の時間は1/30(=2/60)秒、第4露光a4の時間は4/15(=16/60)秒に予め設定されている。即ち、第1露光a1の時間が一番短く、順に露光時間が長くなるように設定されている。   Also in the present embodiment, the plurality of exposure times are the same as in the first embodiment, for example, as shown in FIG. 4, four exposures (first exposure a 1, 1) by the rolling shutter function of the CMOS sensor 20 (light receiving unit 30). The second exposure a2, the third exposure a3, the fourth exposure a4) are set, and the four exposure times (first exposure a1, second exposure a2, third exposure a3, fourth exposure a4) are set. Correspondingly, up to four times of imaging (first imaging, second imaging, third imaging, and fourth imaging) can be performed continuously. In the present embodiment, the time of the first exposure a1 is 1/960 (= 1 / (60 × 16)) seconds, the time of the second exposure a2 is 1/60 seconds, and the time of the third exposure a3 is 1/30 ( = 2/60) seconds, and the time of the fourth exposure a4 is preset to 4/15 (= 16/60) seconds. That is, the time of the first exposure a1 is set to be the shortest and the exposure time is sequentially increased.

第2撮像における第2露光a2の時間は、CMOSセンサ20の転送フレームレートから算出した基準時間に設定する。本実施形態では、転送フレームレートが60fpsとしているので、第2露光a2の時間が1/60秒に設定されている。   The time of the second exposure a2 in the second imaging is set to a reference time calculated from the transfer frame rate of the CMOS sensor 20. In this embodiment, since the transfer frame rate is 60 fps, the time of the second exposure a2 is set to 1/60 seconds.

また、本実施形態のCMOSセンサ20のダイナミックレンジが、例えば6EVの場合には、長短露光時間の時間差が2の6乗(=64倍)まで許容できることになる。合成する画像の明るさの連続性を確保するために、各画像のダイナミックレンジの重なり部分として重複部分を設けている。本実施形態では、2EVを重複部分として、4EV(2の4乗(=16倍))の露光時間差としている。従って、第1撮像における第1露光a1の時間は、前記のように1/960秒(第2撮像における第2露光a2の時間の1/16)に設定される。また、第1撮像における第1露光a1と第2撮像における第2露光a2は、CMOSセンサ20(受光部30)のローリングシャッタ機能によって連続した露光となり、この第1撮像と第2撮像間のタイムラグは、ほとんど無視できる程度に小さいもとなる。   Further, when the dynamic range of the CMOS sensor 20 of the present embodiment is, for example, 6 EV, the time difference between the long and short exposure times can be allowed up to 2 6 (= 64 times). In order to ensure the continuity of the brightness of the images to be combined, an overlapping portion is provided as an overlapping portion of the dynamic range of each image. In the present embodiment, the exposure time difference is 4EV (2 4 (= 16 times)) with 2EV as an overlapping portion. Accordingly, the time of the first exposure a1 in the first imaging is set to 1/960 seconds (1/16 of the time of the second exposure a2 in the second imaging) as described above. Further, the first exposure a1 in the first imaging and the second exposure a2 in the second imaging are continuous exposures by the rolling shutter function of the CMOS sensor 20 (light receiving unit 30), and the time lag between the first imaging and the second imaging. Is small enough to be ignored.

第1撮像における第1露光a1の時間と第2撮像における第2露光a2の時間は、前記したようにCMOSセンサ20のダイナミックレンジと転送フレームレートにより算出することができる。よって、より転送フレームレートの早いCMOSセンサの場合にはこの時間をより短く設定することができる。   The time of the first exposure a1 in the first imaging and the time of the second exposure a2 in the second imaging can be calculated based on the dynamic range and transfer frame rate of the CMOS sensor 20 as described above. Therefore, in the case of a CMOS sensor with a faster transfer frame rate, this time can be set shorter.

次に、本実施形態における静止画撮影動作を、図11に示すフローチャートを参照して説明する。   Next, the still image shooting operation in the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

本実施形態では、レリーズボタン2のレリーズ1からレリーズ2による撮影開始によって、最初にCMOSセンサ20(受光部30)のローリングシャッタ機能により前記第1撮像による第1露光a1と、前記第2撮像による第2露光a2を連続的に行う(ステップS51、ステップS52)。   In the present embodiment, the first exposure a1 by the first imaging and the second imaging are first performed by the rolling shutter function of the CMOS sensor 20 (light receiving unit 30) by the start of shooting by the release 1 from the release 1 of the release button 2. The second exposure a2 is continuously performed (Step S51, Step S52).

そして、第1撮像によってCMOSセンサ20から信号処理部21のカメラI/F34に取り込まれた第1露光画像データに対して、露光判定部36により第1の適正露光判定処理を行い、十分露光(十分な露光量)であるか否かを判定処理する(ステップS53)。なお、ステップS53の露光判定部36による第1の適正露光判定処理は、実施形態1における図6に示したフローチャートと同様である。   Then, the first appropriate exposure determination process is performed by the exposure determination unit 36 on the first exposure image data captured from the CMOS sensor 20 to the camera I / F 34 of the signal processing unit 21 by the first imaging, and sufficient exposure ( It is determined whether or not the exposure amount is sufficient (step S53). Note that the first appropriate exposure determination processing by the exposure determination unit 36 in step S53 is the same as the flowchart shown in FIG. 6 in the first embodiment.

そして、前記ステップS53の第1の適正露光判定処理において、第1露光が十分露光(十分な露光量)であると判定した場合には(ステップS54;YES)、ステップS52で第2撮像によってCMOSセンサ20から信号処理部21のカメラI/F34に取り込まれた第2露光画像データに対する以降の処理を停止し(ステップS55)、前記第1露光画像データを画像データ処理部37に出力する(ステップS56)。なお、前記第1露光画像データと前記第2露光画像データは、メモリコントローラ35を介してSDRAM22に保存される。   In the first appropriate exposure determination process in step S53, if it is determined that the first exposure is sufficient exposure (sufficient exposure amount) (step S54; YES), the CMOS is obtained by the second imaging in step S52. Subsequent processing for the second exposure image data captured from the sensor 20 to the camera I / F 34 of the signal processing unit 21 is stopped (step S55), and the first exposure image data is output to the image data processing unit 37 (step S55). S56). The first exposure image data and the second exposure image data are stored in the SDRAM 22 via the memory controller 35.

画像データ処理部37は、メモリコントローラ35を介してSDRAM22から読み出した前記第1露光画像データをYUV形式の画像データに変換し、更にホワイトバランスを設定した後、リサイズ処理部38で記録画素数に対応するサイズに変換し、データ圧縮部40でJPEG形式等の画像データに圧縮する。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM23に書き戻された後にメモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出され、メディアI/F41を介してメモリカード14に記録される。   The image data processing unit 37 converts the first exposure image data read from the SDRAM 22 through the memory controller 35 into YUV format image data, and further sets the white balance, and then the resize processing unit 38 sets the number of recorded pixels. The data is converted into a corresponding size, and the data compression unit 40 compresses the image data in JPEG format or the like. The compressed image data such as JPEG format is written back to the SDRAM 23, read out from the SDRAM 23 via the memory controller 35, and recorded on the memory card 14 via the media I / F 41.

また、ステップS53の第1の適正露光判定処理において、第1露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合には(ステップS54;NO)、前記第2撮像における第2露光a2に連続するようにして、第3撮像による第3露光a3(図4参照)を行う(ステップS57)。第3撮像による第3露光a3の時間は、本実施形態では、前記したように第2撮像における第2露光a2の時間の2倍(1/30秒)である。   In the first appropriate exposure determination process in step S53, when it is determined that the first exposure is not a sufficient exposure amount (insufficient exposure) (step S54; NO), the second exposure a2 in the second imaging is performed. The third exposure a3 (see FIG. 4) by the third imaging is performed (step S57). In the present embodiment, the time of the third exposure a3 by the third imaging is twice (1/30 seconds) the time of the second exposure a2 in the second imaging as described above.

実施形態1で述べたように、第3撮像以降の露光時間を転送フレームレートの倍数に設定することにより、それぞれの撮像における露光を連続した露光とみなすことができる。これにより、後述する画像データ合成部43で画像データを累積加算して合成する際において、最終出力画像における被写体ぶれ発生時のエッジ部分が二重になってしまうことを防止することができる。   As described in the first embodiment, by setting the exposure time after the third imaging to a multiple of the transfer frame rate, the exposure in each imaging can be regarded as continuous exposure. Thereby, when the image data synthesizing unit 43 to be described later adds and synthesizes the image data, it is possible to prevent the edge portion at the time of subject blurring in the final output image from being doubled.

そして、メモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出した前記第1露光画像データと前記第2露光画像データを画像データ合成部43で累積加算して合成し、第1合成露光画像データを生成する(ステップS58)。そして、前記第2露光画像データに対して、露光判定部36により第2の十分露光判定処理を行い、十分露光(十分な露光量)であるか否かを判定処理する(ステップS59)。   Then, the first exposure image data and the second exposure image data read from the SDRAM 23 via the memory controller 35 are cumulatively added and synthesized by the image data synthesis unit 43 to generate first synthesized exposure image data (step). S58). Then, a second sufficient exposure determination process is performed on the second exposure image data by the exposure determination unit 36 to determine whether the exposure is sufficient (a sufficient exposure amount) (step S59).

ここで、ステップS59の露光判定部36による第2の十分露光判定処理を、図12に示したフローチャートを参照して説明する。   Here, the second sufficient exposure determination process by the exposure determination unit 36 in step S59 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

最初に、図11のステップS58で生成された第1合成露光画像データを取込み(ステップS71)、この第1合成露光画像データから輝度ヒストグラムを生成する(ステップS72)。そして、ステップS72で生成された輝度ヒストグラムに基づいて、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合を判定する(ステップS73)。なお、ステップS73における低輝度側の黒く潰れている画素とは、露光時間不足で画像の低輝度側が黒く潰れている画素の場合か、もしくは画像の低輝度側が暗黒状態で黒く潰れている画素の場合である。   First, the first composite exposure image data generated in step S58 of FIG. 11 is captured (step S71), and a luminance histogram is generated from the first composite exposure image data (step S72). Then, based on the luminance histogram generated in step S72, the ratio of the number of blackened pixels on the low luminance side to the total number of pixels is determined (step S73). Note that the blackened pixel on the low luminance side in step S73 is a pixel that is blackened on the low luminance side of the image due to insufficient exposure time, or a pixel that is blackened on the low luminance side of the image in the dark state. Is the case.

そして、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満であると判定した場合は(ステップS74;YES)、第1合成露光が十分な露光量と判定する(ステップS75)。即ち、露光時間を延ばすことで低輝度側の画像データ情報を取得できる可能性があるが、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満の場合は、全画素数に対して十分に小さい値であり、十分な露光量であると判定する。   If it is determined that the ratio of the number of pixels on the low-luminance side with respect to the total number of pixels is less than 0.1%, for example (step S74; YES), the first combined exposure has a sufficient exposure amount. Determination is made (step S75). That is, there is a possibility that the image data information on the low luminance side can be acquired by extending the exposure time, but the ratio of the number of blackened pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, less than 0.1% Is a sufficiently small value with respect to the total number of pixels, and is determined to be a sufficient exposure amount.

一方、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%以上であると判定した場合は(ステップS74;NO)、前記した図6のステップS24における前回の判定時からの低輝度側の黒く潰れている画素数の変化を判定する(ステップS76)。ステップS76で、前回の判定時(図6のステップS24)から低輝度側の黒く潰れている画素数が変化していると判定した場合(例えば、全画素数が1000万画素とした場合、前回の判定時に低輝度側の黒く潰れている画素数が約10万画素のときに、今回の判定時に低輝度側の黒く潰れている画素数が約5万画素に減少するように変化した場合)は(ステップS76;NO)、露光時間を延ばしたことで低輝度側の新たな画像データ情報を取得できる可能性があり、第1合成露光が露光不足であると判定する(ステップS77)。   On the other hand, when it is determined that the ratio of the number of blackened pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, 0.1% or more (step S74; NO), the previous step in step S24 of FIG. A change in the number of blackened pixels on the low luminance side from the determination time is determined (step S76). If it is determined in step S76 that the number of blackened pixels on the low luminance side has changed since the previous determination (step S24 in FIG. 6) (for example, if the total number of pixels is 10 million pixels, When the number of blackened pixels on the low-brightness side is about 100,000 pixels at the time of this determination, and the number of blackened pixels on the low-brightness side is reduced to about 50,000 pixels at the time of this determination) (Step S76; NO), there is a possibility that new image data information on the low luminance side can be acquired by extending the exposure time, and it is determined that the first composite exposure is underexposed (step S77).

また、ステップS76で、前回の判定時(図6のステップS24)から低輝度側の黒く潰れている画素数が殆ど変化していないと判定した場合(ステップS76;YES)、露光時間を延ばしたにもかかわらず、低輝度側の黒く潰れている画素数が殆ど変化していないのは、画像の低輝度側が既に暗黒である可能性が高いと推測し、第1合成露光が十分な露光量と判定する(ステップS75)。   If it is determined in step S76 that the number of blackened pixels on the low luminance side has hardly changed since the previous determination (step S24 in FIG. 6) (step S76; YES), the exposure time is extended. Nevertheless, the number of blackish pixels on the low-luminance side is almost unchanged, and it is assumed that the low-luminance side of the image is likely to be dark, and the first composite exposure has a sufficient exposure amount. (Step S75).

そして、前記ステップS59の判定処理において、第1合成露光が十分露光(十分な露光量)であると判定した場合には(ステップS60;YES)、ステップS57で第3撮像によってCMOSセンサ20から信号処理部21のカメラI/F34に取り込まれた第3露光画像データに対する以降の処理を停止し(ステップS61)、前記第1合成露光画像データを画像データ処理部37に出力する(ステップS62)。なお、前記第3露光画像データと前記第1合成露光画像データは、メモリコントローラ35を介してSDRAM22に保存される。   If it is determined in the determination process of step S59 that the first composite exposure is sufficient exposure (sufficient exposure amount) (step S60; YES), a signal is output from the CMOS sensor 20 by the third imaging in step S57. Subsequent processing for the third exposure image data captured by the camera I / F 34 of the processing unit 21 is stopped (step S61), and the first combined exposure image data is output to the image data processing unit 37 (step S62). The third exposure image data and the first composite exposure image data are stored in the SDRAM 22 via the memory controller 35.

画像データ処理部37は、メモリコントローラ35を介してSDRAM22から読み出した前記第1合成露光画像データをYUV形式の画像データに変換し、更にホワイトバランスを設定した後、リサイズ処理部38で記録画素数に対応するサイズに変換し、データ圧縮部40でJPEG形式等の画像データに圧縮する。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM23に書き戻された後にメモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出され、メディアI/F41を介してメモリカード14に記録される。   The image data processing unit 37 converts the first composite exposure image data read from the SDRAM 22 through the memory controller 35 into YUV format image data, and further sets the white balance, and then the resize processing unit 38 records the number of recorded pixels. The data compression unit 40 compresses the image data into JPEG format image data. The compressed image data such as JPEG format is written back to the SDRAM 23, read out from the SDRAM 23 via the memory controller 35, and recorded on the memory card 14 via the media I / F 41.

また、ステップS59の第2の十分露光判定処理において、第1合成露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合には(ステップS60;NO)、前記第3撮像における第3露光a3に連続するようにして、第4撮像による第4露光a4(図4参照)を行う(ステップS63)。第4撮像による第4露光a4の時間は、本実施形態では、前記したように第2撮像における第2露光a2の時間の4倍(4/15(=16/60)秒)である。   In the second sufficient exposure determination process in step S59, if it is determined that the first combined exposure is not a sufficient exposure amount (insufficient exposure) (step S60; NO), the third exposure in the third imaging is performed. A fourth exposure a4 (see FIG. 4) by the fourth imaging is performed so as to be continuous with a3 (step S63). In the present embodiment, the time of the fourth exposure a4 by the fourth imaging is four times (4/15 (= 16/60) seconds) the time of the second exposure a2 in the second imaging as described above.

そして、メモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出した前記第3露光画像データと前記第1合成露光画像データを画像データ合成部43で累積加算して合成し、第2合成露光画像データを生成する(ステップS64)。そして、前記第2合成露光画像データに対して、露光判定部36により第3の十分露光判定処理を行い、十分露光(十分な露光量)であるか否かを判定処理する(ステップS65)。   Then, the third exposure image data read from the SDRAM 23 via the memory controller 35 and the first combined exposure image data are cumulatively added and combined by the image data combining unit 43 to generate second combined exposure image data ( Step S64). Then, a third sufficient exposure determination process is performed on the second composite exposure image data by the exposure determination unit 36 to determine whether the exposure is sufficient (a sufficient exposure amount) (step S65).

ここで、ステップS65の露光判定部36による第3の十分露光判定処理を、図13に示したフローチャートを参照して説明する。   Here, the third sufficient exposure determination process by the exposure determination unit 36 in step S65 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

最初に、図11のステップS64で生成された第2合成露光画像データを取込み(ステップS81)、この第2合成露光画像データから輝度ヒストグラムを生成する(ステップS82)。そして、ステップS82で生成された輝度ヒストグラムに基づいて、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合を判定する(ステップS83)。なお、ステップS83における低輝度側の黒く潰れている画素とは、露光時間不足で画像の低輝度側が黒く潰れている画素の場合か、もしくは画像の低輝度側が暗黒状態で黒く潰れている画素の場合である。   First, the second composite exposure image data generated in step S64 of FIG. 11 is fetched (step S81), and a luminance histogram is generated from the second composite exposure image data (step S82). Then, based on the luminance histogram generated in step S82, the ratio of the number of pixels crushed in black on the low luminance side to the total number of pixels is determined (step S83). Note that the blackened pixel on the low luminance side in step S83 is a pixel in which the low luminance side of the image is blackened due to insufficient exposure time, or a pixel in which the low luminance side of the image is blackened in the dark state. Is the case.

そして、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満であると判定した場合は(ステップS84;YES)、第2合成露光が十分な露光量と判定する(ステップS85)。即ち、露光時間を延ばすことで低輝度側の画像データ情報を取得できる可能性があるが、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%未満の場合は、全画素数に対して十分に小さい値であり、十分な露光であると判定する。   Then, when it is determined that the ratio of the number of blackish pixels on the low-luminance side to the total number of pixels is less than 0.1%, for example (step S84; YES), the second combined exposure has a sufficient exposure amount. Determination is made (step S85). That is, there is a possibility that the image data information on the low luminance side can be acquired by extending the exposure time, but the ratio of the number of blackened pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, less than 0.1% Is a sufficiently small value with respect to the total number of pixels, and is determined to be sufficient exposure.

一方、全画素数に対する低輝度側の黒く潰れている画素数の割合が、例えば0.1%以上であると判定した場合は(ステップS84;NO)、前記した図12のステップS74における前回の判定時からの低輝度側の黒く潰れている画素数の変化を判定する(ステップS86)。ステップS86で、前回の判定時(図12のステップS74)から低輝度側の黒く潰れている画素数が大きく変化していると判定した場合(例えば、全画素数が1000万画素とした場合、前回の判定時に低輝度側の黒く潰れている画素数が約5万画素のときに、今回の判定時に低輝度側の黒く潰れている画素数が約1万画素に減少するように変化した場合)は(ステップS86;NO)、露光時間を延ばしたことで低輝度側の新たな画像データ情報を取得できる可能性があり、第2合成露光が露光不足であると判定する(ステップS87)。   On the other hand, when it is determined that the ratio of the number of blackened pixels on the low luminance side to the total number of pixels is, for example, 0.1% or more (step S84; NO), the previous step in step S74 of FIG. A change in the number of blackened pixels on the low luminance side from the determination time is determined (step S86). In step S86, when it is determined that the number of blackened pixels on the low luminance side has changed significantly since the previous determination (step S74 in FIG. 12) (for example, when the total number of pixels is 10 million pixels, When the number of blackened pixels on the low-luminance side at the previous judgment is about 50,000 pixels, and the number of blackened pixels on the low-luminance side at the current judgment is changed to decrease to about 10,000 pixels (Step S86; NO), there is a possibility that new image data information on the low luminance side can be acquired by extending the exposure time, and it is determined that the second composite exposure is underexposed (Step S87).

また、ステップS86で、前回の判定時(図12のステップS74)から低輝度側の黒く潰れている画素数の変化が小さく殆ど変化していないと判定した場合(ステップS86;YES)、露光時間を延ばしたにもかかわらず、低輝度側の黒く潰れている画素数が殆ど変化していないのは、画像の低輝度側が既に暗黒である可能性が高いと推測し、第2合成露光が十分な露光量と判定する(ステップS85)。   Further, when it is determined in step S86 that the change in the number of blackened pixels on the low luminance side is small and hardly changed from the previous determination (step S74 in FIG. 12) (step S86; YES), the exposure time. Although the number of pixels crushed in black on the low-luminance side has hardly changed in spite of extending the length of the image, it is presumed that the low-luminance side of the image is likely to be dark, and the second composite exposure is sufficient. It is determined that the exposure amount is high (step S85).

そして、前記したステップS65の判定処理において、第2合成露光が十分露光(十分な露光量)であると判定した場合には(ステップS66;YES)、ステップS63で、第4撮像によってCMOSセンサ20から信号処理部21のカメラI/F34に取り込まれた第4露光画像データに対する以降の処理を停止し(ステップS67)、前記第2合成露光画像データを画像データ処理部38に出力する(ステップS68)。なお、前記第4露光画像データと前記第2合成露光画像データは、メモリコントローラ35を介してSDRAM22に保存される。   If it is determined in the determination process in step S65 that the second composite exposure is sufficient exposure (sufficient exposure amount) (step S66; YES), the CMOS sensor 20 is captured by the fourth imaging in step S63. Thereafter, the subsequent processing for the fourth exposure image data captured by the camera I / F 34 of the signal processing unit 21 is stopped (step S67), and the second composite exposure image data is output to the image data processing unit 38 (step S68). ). The fourth exposure image data and the second composite exposure image data are stored in the SDRAM 22 via the memory controller 35.

画像データ処理部37は、メモリコントローラ35を介してSDRAM22から読み出した前記第2合成露光画像データをYUV形式の画像データに変換し、更にホワイトバランスを設定した後、リサイズ処理部38で記録画素数に対応するサイズに変換し、データ圧縮部40でJPEG形式等の画像データに圧縮する。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM23に書き戻された後にメモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出され、メディアI/F41を介してメモリカード14に記録される。   The image data processing unit 37 converts the second composite exposure image data read from the SDRAM 22 via the memory controller 35 into YUV format image data, and further sets the white balance, and then the resize processing unit 38 records the number of recorded pixels. The data compression unit 40 compresses the image data into JPEG format image data. The compressed image data such as JPEG format is written back to the SDRAM 23, read out from the SDRAM 23 via the memory controller 35, and recorded on the memory card 14 via the media I / F 41.

また、ステップS65の第3の十分露光判定処理において、第2合成露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合には(ステップS66;NO)、SDRAM22から読み出した前記第4露光画像データと前記第2合成露光画像データを、画像データ合成部43で累積加算して合成し、生成された第3合成画像データを画像データ処理部37に出力する(ステップS69、S70)。なお、前記第3合成画像データは、メモリコントローラ35を介してSDRAM22に保存される。   In the third sufficient exposure determination process in step S65, if it is determined that the second composite exposure is not a sufficient exposure amount (insufficient exposure) (step S66; NO), the fourth exposure read from the SDRAM 22 is performed. The image data and the second combined exposure image data are accumulated and combined by the image data combining unit 43, and the generated third combined image data is output to the image data processing unit 37 (steps S69 and S70). The third composite image data is stored in the SDRAM 22 via the memory controller 35.

画像データ処理部37は、メモリコントローラ35を介してSDRAM22から読み出した前記第3合成画像データをYUV形式の画像データに変換し、更にホワイトバランスを設定した後、リサイズ処理部38で記録画素数に対応するサイズに変換し、データ圧縮部40でJPEG形式等の画像データに圧縮する。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM23に書き戻された後にメモリコントローラ35を介してSDRAM23から読み出され、メディアI/F41を介してメモリカード14に記録される。   The image data processing unit 37 converts the third composite image data read from the SDRAM 22 through the memory controller 35 into YUV format image data, and further sets the white balance, and then the resize processing unit 38 sets the number of recorded pixels. The data is converted into a corresponding size, and the data compression unit 40 compresses the image data in JPEG format or the like. The compressed image data such as JPEG format is written back to the SDRAM 23, read out from the SDRAM 23 via the memory controller 35, and recorded on the memory card 14 via the media I / F 41.

なお、前記ステップS70では、第2合成露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合には第3合成画像データを画像データ処理部37に出力するようにしたが、第2合成露光が十分な露光量ではない(露光不足)と判定した場合に(ステップS66;NO)、第3合成画像データを出力することなく、第2合成露光が露光不足(即ち、露光NG)として処理し(ステップS70)、画像データを出力(記録)しないようにする処理としてもよい。   In step S70, when it is determined that the second combined exposure is not a sufficient exposure amount (underexposure), the third combined image data is output to the image data processing unit 37. When it is determined that the exposure is not a sufficient exposure amount (underexposure) (step S66; NO), the second composite exposure is processed as underexposure (ie, exposure NG) without outputting the third composite image data. However, the processing may be such that image data is not output (recorded) (step S70).

このように、実施形態2の撮像装置においても実施形態1と同様に、モニタリング動作中にレリーズボタン2のレリーズ1からレリーズ2による撮影開始動作と同時に前記した複数回露光による撮像動作が実行されることにより、従来のように、レリーズボタン2のレリーズ1からレリーズ2による撮影開始時に先ず被写体の輝度を測定する露光前処理が不要となることによってシャッタタイムラグが殆どなくなり、撮影者の意図した撮影タイミングで撮像を行うことが可能となる。   As described above, in the imaging apparatus according to the second embodiment, as in the first embodiment, during the monitoring operation, the above-described imaging operation by multiple exposures is executed simultaneously with the shooting start operation by the release 1 to the release 2 of the release button 2. As a result, since the pre-exposure processing for measuring the luminance of the subject first is not required at the start of shooting using the release button 1 from the release button 2 of the release button 2, the shutter time lag is almost eliminated, and the shooting timing intended by the photographer is eliminated. It becomes possible to perform imaging.

また、実施形態2においても、CMOSセンサ20のローリングシャッタ機能を用いているので、露光量の異なる各撮像間のタイムラグを略0とすることが可能となり、より撮像時間を短縮することができる。   Also in the second embodiment, since the rolling shutter function of the CMOS sensor 20 is used, the time lag between the imagings with different exposure amounts can be made substantially zero, and the imaging time can be further shortened.

また、一般的な1回露光での静止画撮影時における測光処理の時間は、前記実施形態2における第1撮像〜第3撮像間の合計時間と略同等の時間を必要とする。即ち、通常の測光処理においても、予め決められた露光量である露光時間で測光を行う。この際の測光時間は、前記第2撮像の時間(1/60秒)と略同等であり、前記したCMOSセンサ20の転送フレームレートに依存している。最終画像データとしては利用しないがCMOSセンサ20からの画像データの取得は行っており、取得した画像データから得られた評価結果をフィードバックすることで、適正露出を算出する。   In addition, the photometric processing time at the time of general still image shooting with a single exposure requires substantially the same time as the total time between the first imaging and the third imaging in the second embodiment. That is, even in normal photometry processing, photometry is performed with an exposure time that is a predetermined exposure amount. The photometry time at this time is substantially the same as the time of the second imaging (1/60 seconds), and depends on the transfer frame rate of the CMOS sensor 20 described above. Although it is not used as the final image data, the image data is acquired from the CMOS sensor 20, and the appropriate exposure is calculated by feeding back the evaluation result obtained from the acquired image data.

このように、前記実施形態2における第1撮像の露光時間は、第2撮像の露光時間と比較して十分に短く、また、一般的な1回露光での静止画撮影時における測光処理においても複数回の測光処理を実施することを考慮すると、前記実施形態2における第1撮像〜第3撮像間の合計時間は、一般的な1回露光での静止画撮影時における測光時間と略同等とみなすことができる。   As described above, the exposure time of the first imaging in the second embodiment is sufficiently shorter than the exposure time of the second imaging, and also in the photometric process at the time of general still image shooting with a single exposure. In consideration of performing a plurality of times of photometry processing, the total time between the first imaging and the third imaging in the second embodiment is substantially equal to the photometry time at the time of taking a still image with a general single exposure. Can be considered.

なお、前記実施形態1、2においては、前記した複数の露光回数として4回の露光(4回の撮像)を設定したが、設定される露光回数(撮像回数)は4回に限らず、例えば2回、3回、または5回以上でもよい。また、露光回数(撮像回数)の回数(2回以上)を予め設定して、露光回数(撮像回数)が設定回数に達すると露光(撮像)を終了する構成でもよく、更に、撮影開始から露光終了時間までを予め設定し、この設定時間内で複数の露光(撮像)を行うようにする構成でもよい。   In the first and second embodiments, four exposures (four imagings) are set as the plurality of exposures described above. However, the set number of exposures (imaging times) is not limited to four. For example, It may be twice, three times, or five times or more. In addition, the number of times of exposure (number of times of imaging) (two or more times) may be set in advance, and the exposure (imaging) may be terminated when the number of times of exposure (number of times of imaging) reaches the set number of times. A configuration may be adopted in which a time until the end time is set in advance and a plurality of exposures (imaging) are performed within the set time.

なお、前記実施形態2では、第1撮像による露光時間が最も短く以降の撮像毎に長くなるように設定されていたが、このような設定に限らず、例えば、第1撮像の露光時間のまま繰り返し撮像するように設定してもよいし、第1撮像の露光時間と第2撮像の露光時間とを同じ時間でかつ最も短い時間(例えば、前記した第1露光a1の時間である1/960(=1/(60×16))秒)に設定し、以降の撮像毎に長くなるように設定してもよい。   In the second embodiment, the exposure time for the first imaging is set to be the shortest for each subsequent imaging. However, the present invention is not limited to this setting. For example, the exposure time for the first imaging is maintained. You may set so that it may image repeatedly, and the exposure time of 1st imaging and the exposure time of 2nd imaging are the same time and the shortest time (for example, 1/960 which is the time of the above-mentioned 1st exposure a1). (= 1 / (60 × 16)) seconds) and may be set so as to be longer for each subsequent imaging.

また、同一被写体に対して露光量を異ならせて複数回連続撮像して、得られた複数の画像データを合成処理することで画像のダイナミックレンジを拡大する技術が従来より知られているが、このような画像のダイナミックレンジ拡大処理においても、前記した本願発明(実施形態1、2)の技術を適用することが可能である。   In addition, a technique for expanding the dynamic range of an image by continuously imaging a plurality of times with different exposure amounts for the same subject and synthesizing a plurality of obtained image data is conventionally known. The technique of the present invention described above (Embodiments 1 and 2) can also be applied to such an image dynamic range expansion process.

即ち、前記実施形態1、2において、十分露光判定処理で最終的に得られた最終露光画像データに対して、例えば、第1撮像の第1露光画像データや第2撮像の第2露光画像データなどの選択した任意の露光画像データを合成処理することで、ダイナミックレンジが拡大された画像を得ることができる。   That is, in the first and second embodiments, for example, the first exposure image data of the first imaging and the second exposure image data of the second imaging are obtained with respect to the final exposure image data finally obtained by the sufficient exposure determination process. An image with an expanded dynamic range can be obtained by combining arbitrary selected exposure image data such as.

また、このように本願発明の技術を画像のダイナミックレンジ拡大処理に適用した場合には、前記したように露光前処理が不要となることによってシャッタタイムラグが殆どなくなり、撮影開始から露光終了までの時間を短縮することができる。   In addition, when the technique of the present invention is applied to the dynamic range expansion process of an image as described above, the shutter time lag is almost eliminated because the pre-exposure process is unnecessary as described above, and the time from the start of photographing to the end of exposure. Can be shortened.

なお、上記した例は本願発明の技術を画像のダイナミックレンジ拡大処理に適用した場合であったが、これ以外にも、本願発明のように撮影開始時に露光前処理を不要にしてシャッタタイムラグを殆どなくすことができる点を他の技術と組み合わせることも考えられる。   In the above example, the technique of the present invention is applied to the dynamic range expansion processing of an image. However, in addition to this, pre-exposure processing is not required at the start of photographing as in the present invention, and the shutter time lag is almost eliminated. It is possible to combine the points that can be eliminated with other technologies.

(a)は、本発明の実施形態1に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラを示す正面図、(b)は、その上面図、(c)は、その背面図。(A) is a front view which shows the digital camera as an example of the imaging device which concerns on Embodiment 1 of this invention, (b) is the top view, (c) is the back view. 本発明の実施形態1に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラ内のシステム構成の概要を示すブロック図。1 is a block diagram showing an outline of a system configuration in a digital camera as an example of an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. CMOSセンサのローリングシャッタ機能を説明するための図。The figure for demonstrating the rolling shutter function of a CMOS sensor. CMOSセンサのローリングシャッタ機能を利用した第1撮像〜第4撮像における露光時間のタイミングチャート。The timing chart of the exposure time in the 1st imaging-the 4th imaging using the rolling shutter function of a CMOS sensor. 本発明の実施形態1における露光処理を示すフローチャート。5 is a flowchart showing an exposure process in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1における第1の十分露光判定処理を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a first sufficient exposure determination process in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1における第2の十分露光判定処理を示すフローチャート。7 is a flowchart showing second sufficient exposure determination processing according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1における第3の十分露光判定処理を示すフローチャート。10 is a flowchart showing third sufficient exposure determination processing according to the first embodiment of the present invention. (a)は、従来の露光前処理を行う通常撮影時におけるタイミングチャート、(b)は、本発明の実施形態1の露光処理を行った場合の通常撮影時におけるタイミングチャート。(A) is a timing chart at the time of normal imaging in which conventional pre-exposure processing is performed, and (b) is a timing chart at the time of normal imaging when the exposure processing of Embodiment 1 of the present invention is performed. 本発明の実施形態2に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラ内のシステム構成の概要を示すブロック図。The block diagram which shows the outline | summary of the system configuration | structure in the digital camera as an example of the imaging device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2における露光処理を示すフローチャート。9 is a flowchart showing exposure processing in Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施形態2における第2の十分露光判定処理を示すフローチャート。9 is a flowchart showing a second sufficient exposure determination process in Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施形態2における第3の十分露光判定処理を示すフローチャート。9 is a flowchart showing a third sufficient exposure determination process in Embodiment 2 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 デジタルカメラ(撮像装置)
5 撮影レンズ系
6 鏡胴ユニット
9 液晶モニタ
12 メニューボタン
20 CMOSセンサ(撮像手段)
21 信号処理部
22 SDRAM
24 ROM
26 制御部(制御手段)
30 受光部
33 TG(制御手段)
34 カメラインターフェース
35 メモリコントローラ
36 露光判定部(露光評価手段)
37 画像データ処理部
43 画像データ合成部(画像データ合成手段)
1 Digital camera (imaging device)
5 photographic lens system 6 lens barrel unit 9 liquid crystal monitor 12 menu button 20 CMOS sensor (imaging means)
21 signal processing unit 22 SDRAM
24 ROM
26 Control unit (control means)
30 light-receiving part 33 TG (control means)
34 Camera Interface 35 Memory Controller 36 Exposure Determination Unit (Exposure Evaluation Unit)
37 Image data processing unit 43 Image data synthesis unit (image data synthesis means)

Claims (8)

撮像した画像データを出力する撮像手段と、
前記撮像手段に対し、設定した複数の露光時間で順次撮像を行うように制御する制御手段と、
前記撮像手段で取得した画像データの露光量を評価する露光評価手段と、を備え、
撮影を開始すると前記制御手段は最初に少なくとも2回の露光による撮像を連続的に行い、第1の撮像により第1の画像データを取得すると、第2の撮像と並行して該第1の画像データを前記露光評価手段で評価して、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終画像データとするとともに、前記第2の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、
前記第1の画像データの露光量が十分でないと判定した場合は前記第2の撮像により第2の画像データを取得して、第3の撮像と並行して該第2の画像データを前記露光評価手段で評価し、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終露光画像データとするとともに、前記第3の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、
前記第2の画像データの露光量が十分でないと判定した場合は、前記露光評価手段で露光量が十分であると判定されるまで前記第1の撮像による露光時間が最も短く以降の撮像毎に長くなるように繰り返し撮像を行うことを特徴とする撮像装置。
Imaging means for outputting captured image data;
Control means for controlling the image pickup means to sequentially pick up images with a plurality of set exposure times;
Exposure evaluation means for evaluating the exposure amount of the image data acquired by the imaging means,
When the photographing is started, the control means first continuously performs imaging by at least two exposures, and when the first image data is acquired by the first imaging, the first image is parallel to the second imaging. When the data is evaluated by the exposure evaluation means and it is determined that the exposure amount is sufficient, the image data at the time of determination is set as final image data, and the subsequent image data output by the second imaging Stop processing,
When it is determined that the exposure amount of the first image data is not sufficient, the second image data is acquired by the second imaging, and the second image data is exposed to the exposure in parallel with the third imaging. When the evaluation unit evaluates and determines that the exposure amount is sufficient, the image data at the time of this determination is set as final exposure image data, and the subsequent processing of the image data output by the third imaging is stopped. ,
When it is determined that the exposure amount of the second image data is not sufficient, the exposure time by the first imaging is the shortest for each subsequent imaging until the exposure evaluation unit determines that the exposure amount is sufficient. An imaging device that repeatedly performs imaging so as to be long.
撮像した画像データを出力する撮像手段と、
前記撮像手段に対し、設定した複数の露光時間で順次撮像を行うように制御する制御手段と、
前記撮像手段で取得した画像データの露光量を評価する露光評価手段と、
前記設定した露光時間で順次撮像を行ったときに、前記撮像手段から出力される画像データを順次合成して合成露光画像データを算出する画像データ合成手段と、を備え、
撮影を開始すると前記制御手段は最初に少なくとも2回の露光による撮像を連続的に行い、第1の撮像により第1の画像データを取得すると、第2の撮像と並行して該第1の画像データを前記露光評価手段で評価して、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終画像データとするとともに、前記第2の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、
前記第1の画像データの露光量が十分でないと判定した場合は、該第1の画像データと前記第2の撮像による第2の画像データを前記画像データ合成手段で合成した第1の合成画像データを取得して、第3の撮像と並行して該第1の合成画像データを前記露光評価手段で評価し、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終露光画像データとするとともに、前記第3の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、
前記第1の合成画像データの露光量が十分でないと判定した場合は、該第1の合成画像データと前記第3の撮像による第3の画像データを前記画像データ合成手段で合成した第2の合成画像データを取得して、第4の撮像と並行して該第2の合成画像データを前記露光評価手段で評価し、露光量が十分であると判定した場合はこの判定時の画像データを最終画像データとするとともに、前記第4の撮像により出力される画像データの以降の処理を停止し、
前記第2の合成画像データの露光量が十分でないと判定した場合は、前記露光評価手段で露光量が十分であると判定されるまで前記設定した複数の露光時間に基づいて繰り返し撮像を行うことを特徴とする撮像装置。
Imaging means for outputting captured image data;
Control means for controlling the image pickup means to sequentially pick up images with a plurality of set exposure times;
Exposure evaluation means for evaluating the exposure amount of the image data acquired by the imaging means;
Image data synthesizing means that sequentially synthesizes image data output from the imaging means when calculating images with the set exposure time, and calculates composite exposure image data;
When the photographing is started, the control means first continuously performs imaging by at least two exposures, and when the first image data is acquired by the first imaging, the first image is parallel to the second imaging. When the data is evaluated by the exposure evaluation means and it is determined that the exposure amount is sufficient, the image data at the time of determination is set as final image data, and the subsequent image data output by the second imaging Stop processing,
When it is determined that the exposure amount of the first image data is not sufficient, a first composite image obtained by combining the first image data and the second image data obtained by the second imaging by the image data combining unit Data is acquired, and the first composite image data is evaluated by the exposure evaluation means in parallel with the third imaging. When it is determined that the exposure amount is sufficient, the image data at the time of this determination is subjected to final exposure. The image data and the subsequent processing of the image data output by the third imaging are stopped,
When it is determined that the exposure amount of the first composite image data is not sufficient, the second composite image data and the third image data obtained by the third imaging are combined by the image data combining unit. When the composite image data is acquired, the second composite image data is evaluated by the exposure evaluation means in parallel with the fourth imaging, and when it is determined that the exposure amount is sufficient, the image data at the time of the determination is obtained. The final image data and the subsequent processing of the image data output by the fourth imaging are stopped,
When it is determined that the exposure amount of the second composite image data is not sufficient, repeated imaging is performed based on the plurality of set exposure times until the exposure evaluation unit determines that the exposure amount is sufficient. An imaging apparatus characterized by the above.
前記設定した複数の露光時間は、前記第1の撮像による露光時間が最も短く以降の撮像毎に長くなるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 2, wherein the plurality of set exposure times are set such that an exposure time by the first imaging is the shortest and becomes longer for each subsequent imaging. 操作者による操作により撮影開始が指示されると、最適露光量を求めることなく前記制御手段からの信号に基づいて前記第1、第2の撮像を開始することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の撮像装置。   4. The first and second imaging are started based on a signal from the control means without obtaining an optimum exposure amount when an instruction to start imaging is given by an operation by an operator. The imaging device according to any one of the above. 前記露光評価手段は、判定する全部の画素データに対して低輝度側の黒く潰れていると判断する画素数が所定の割合よりも少ないときに、露光量が十分であると判定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の撮像装置。   The exposure evaluation unit determines that the exposure amount is sufficient when the number of pixels determined to be black on the low luminance side is smaller than a predetermined ratio with respect to all pixel data to be determined. The imaging device according to any one of claims 1 to 4. 前記露光評価手段は、露光量が十分ではないと判定したときに黒く潰れている画素を特定し、前記判定した画像データ以降に取得した画像データによって該特定画素の輝度情報の変化を判断して、黒潰れが解消あるいは改善された画素の減少数あるいは減少割合が所定値よりも小さいときは、前記所定の割合に関わらず露光量が十分であると判定することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。   The exposure evaluation unit identifies a pixel that is crushed black when it is determined that the exposure amount is not sufficient, and determines a change in luminance information of the specific pixel based on image data acquired after the determined image data. The exposure amount is determined to be sufficient regardless of the predetermined ratio when the reduction number or the reduction ratio of the pixels in which blackout is eliminated or improved is smaller than a predetermined value. The imaging device described. 前記撮像手段は、ローリングシャッタ機能を有するCMOSセンサであり、このローリングシャッタ機能を利用して、該撮像手段による撮像動作と前記露光評価手段による露光評価動作を並行して行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の撮像装置。   The imaging means is a CMOS sensor having a rolling shutter function, and an imaging operation by the imaging means and an exposure evaluation operation by the exposure evaluation means are performed in parallel using the rolling shutter function. Item 7. The imaging device according to any one of Items 1 to 6. 前記第1の撮像時における第1露光時間と前記第2の撮像時における第2露光時間は、前記CMOSセンサのダイナミックレンジと転送フレームレートにより設定されることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。   The first exposure time at the time of the first imaging and the second exposure time at the time of the second imaging are set according to a dynamic range and a transfer frame rate of the CMOS sensor. Imaging device.
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