JP2012119780A - Imaging device, imaging method and program - Google Patents

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Tetsuo Ashida
哲郎 芦田
Satoru Ohinata
悟 大日方
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a highlight portion with an appropriate gray scale, when an irradiation portion by an LED light source or the LED light source itself is present in a photographic scene.SOLUTION: In an imaged image, brightness is detected on the basis of each division area obtained by dividing one screen into a plurality of screens, and a D range is determined based on the photometry result of the division photometry, and D range enlargement processing is performed according to the determined D range. The LED light source (white LED light source, monochrome LED light source) is detected from a through image (steps S12, S16). When the white LED light source is detected, the division areas are set in such a manner that the number of divisions of the division areas for division photometry is large, while when the monochrome LED light source is detected, the number of divisions is still larger as compared to the case of the white LED light source (steps S14, S20, S22). By this, it is configured that the size of the individual division area is set to fit to an LED light source having intense directivity, so that the division photometry value is not affected by another light source.

Description

本発明は撮像装置、撮像方法及びプログラムに係り、特にLED光源を有するシーンの撮像に適した撮像装置、撮像方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to an imaging apparatus, an imaging method, and a program, and more particularly to an imaging apparatus, an imaging method, and a program suitable for imaging a scene having an LED light source.

近年、照明装置としてLED(発光ダイオード)を使用したものが増えているが、LED照明は、従来の蛍光灯やタングステン電球とは異なる特徴をもっている。LED照明は、指向性が強いため、LED照射部分が白飛びする場合があった。また、画像の白飛び部分では、色回りすること(飽和する領域の周辺部で色相がずれること)があった。   In recent years, the number of LEDs that use LEDs (light emitting diodes) as an illumination device has increased, but LED illumination has characteristics different from those of conventional fluorescent lamps and tungsten light bulbs. Since LED illumination has strong directivity, the LED irradiation part may be overexposed. Further, in the whiteout portion of the image, the color may be rotated (the hue is shifted in the peripheral portion of the saturated region).

特許文献1には、光源の分光エネルギー分布から、太陽光、電球、蛍光灯、又はLED照明の4種類の光源のうちのいずれかの光源を推定し、推定した光源の種類に基づいて画像処理のパラメータとしてホワイトバランスゲイン等を求める記載がある。   In Patent Document 1, one of four types of light sources of sunlight, a light bulb, a fluorescent lamp, and LED illumination is estimated from the spectral energy distribution of the light source, and image processing is performed based on the estimated type of the light source. There is a description for obtaining a white balance gain or the like as a parameter.

特許文献2には、LEDをストロボ光源に用いたストロボ装置を備えたデジタルカメラが記載されている。   Patent Document 2 describes a digital camera including a strobe device using LEDs as a strobe light source.

一方、特許文献3には、被写体の明るさを検出し、検出した明るさに基づいてダイナミックレンジ拡大処理を行うか否かを判断し、ダイナミックレンジ拡大処理を行うと判断すると、適正露出値よりも所定の露出補正値だけ露出アンダーとなるように適正露出値を補正するとともに、露出補正値に応じたガンマカーブにしたがって撮像された画像信号の階調を補正する技術(ダイナミックレンジ拡大処理技術)が記載されている。   On the other hand, Patent Document 3 detects the brightness of a subject, determines whether to perform dynamic range expansion processing based on the detected brightness, and determines that dynamic range expansion processing is to be performed. In addition, the appropriate exposure value is corrected so that the exposure is underexposed by the predetermined exposure correction value, and the tone of the image signal captured according to the gamma curve corresponding to the exposure correction value (dynamic range expansion processing technology) Is described.

特開2007−306325号公報JP 2007-306325 A 特開2004−228723号公報JP 2004-228723 A 特開2010−11153号公報JP 2010-11115 A

特許文献1には、LED光源を推定する技術に関する記載があるが、指向性が強いLED光源特有の処理等は行っていない。   Patent Document 1 describes a technique for estimating an LED light source, but does not perform processing or the like peculiar to an LED light source having strong directivity.

特許文献2に記載の発明は、LEDをストロボ光源とするデジタルカメラであり、撮影範囲の一部のみに指向性の強いLED照明が当たっているシーンは想定されていない。   The invention described in Patent Document 2 is a digital camera using an LED as a strobe light source, and a scene in which highly directional LED illumination is applied to only a part of the photographing range is not assumed.

一方、特許文献3には、ダイナミックレンジ拡大処理に関する技術が開示されているが、LED光源に関する記載がなく、LED光源特有のダイナミックレンジ拡大処理に関する技術は開示されていない。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a technique related to a dynamic range expansion process, but does not describe an LED light source, and does not disclose a technique related to a dynamic range expansion process unique to the LED light source.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮影シーン中にLED光源による照射部分やLED光源自体が存在する場合に、その部分の白飛びを防止又は抑制し、あるいはハイライト部分に適正な階調を持たせることができ、また、単色LED光源の色を綺麗に再現することができる撮像装置、撮像方法及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and when there is an irradiation portion by an LED light source or the LED light source itself in a shooting scene, whiteout of the portion is prevented or suppressed, or a highlight portion is formed. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus, an imaging method, and a program capable of giving an appropriate gradation and capable of clearly reproducing the color of a monochromatic LED light source.

前記目的を達成するために請求項1に係る撮像装置は、被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、LED光源を検出する光源検出手段と、1画面を複数に分割してなる分割領域を設定する分割領域設定手段であって、前記光源検出手段によりLED光源が検出されると、LED光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定する分割領域設定手段と、前記分割領域設定手段により設定された分割領域毎に、前記撮像手段により取得した画像信号を積算して複数の分割領域の明るさをそれぞれ検出する分割測光手段と、前記分割測光手段により分割測光された測光結果に基づいて撮像画像のダイナミックレンジを制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。   In order to achieve the object, an imaging apparatus according to a first aspect of the present invention includes an imaging unit that captures an image of a subject and acquires an image signal, a light source detection unit that detects an LED light source, and a division obtained by dividing one screen into a plurality of divisions. A divided area setting means for setting an area, wherein when the LED light source is detected by the light source detecting means, a divided area setting means for setting a divided area having a larger number of divisions than when no LED light source is detected; For each divided area set by the divided area setting means, divided photometry means for integrating the image signals acquired by the imaging means to detect the brightness of each of the divided areas, and divided photometry by the divided photometry means And a control means for controlling the dynamic range of the captured image based on the photometric result.

請求項1に係る発明によれば、LED光源が検出されると、LED光源が検出されない場合に比べて分割測光する分割領域の分割数が多くなるように(即ち、各分割領域が小さくなるように)分割領域を設定したため、分割領域の大きさを、指向性の強いLED光源による照射範囲に合わせることができ、LED光源の照射領域(分割領域)における分割測光値に他の光源の影響が及ばないようにすること、即ち、LED光源による照射部分の明るさを適正に求めることができる。   According to the first aspect of the present invention, when the LED light source is detected, the number of divided areas to be divided and metered is increased as compared to the case where the LED light source is not detected (that is, each divided area is reduced). Since the divided area is set, the size of the divided area can be adjusted to the irradiation range by the LED light source having strong directivity, and the influence of other light sources on the divided photometric value in the irradiation area (divided area) of the LED light source is In other words, the brightness of the portion irradiated by the LED light source can be determined appropriately.

LED光源による照射部分は高輝度となり、予め設定されたダイナミックレンジから外れる場合には白飛びすることになるが、LED光源による照射部分の明るさを適正に求めることにより、LED光源による照射部分が白飛びしないようにダイナミックレンジ拡大処理を行うことができる。   The portion illuminated by the LED light source has high brightness, and if it falls outside the preset dynamic range, it will be overexposed, but by appropriately determining the brightness of the portion illuminated by the LED light source, the portion illuminated by the LED light source Dynamic range expansion processing can be performed so as not to cause whiteout.

請求項2に示すように請求項1に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別する判別手段を有し、前記分割領域設定手段は、前記判別手段により単色LED光源と判別されると、白色LED光源と判別された場合に比べて分割数の多い分割領域を設定することを特徴としている。   2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the light source detection unit includes a determination unit that determines whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source. The area setting means sets a divided area having a larger number of divisions when it is determined as a white LED light source when it is determined as a monochromatic LED light source by the determining means.

単色LED光源の場合には、電飾看板、イルミネーションなどの被写体として撮影される可能性が高いため、照明として使用される白色LED光源よりも分割領域をより細かくし、単色LED光源の明るさを精度よく測光できるようにしている。   In the case of a monochromatic LED light source, there is a high possibility that it will be photographed as a subject such as an electric signboard or illumination. Therefore, the divided area is made finer than the white LED light source used as illumination, and the brightness of the monochromatic LED light source is increased. It enables accurate photometry.

請求項3に示すように請求項1又は2に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別する判別手段を有し、前記判別手段により単色LED光源と判別されると、該単色LED光源の色を特定し、該単色LED光源に対応する領域を前記特定した色になるように色補正する色補正処理手段を備えたことを特徴としている。   As shown in claim 3, in the imaging device according to claim 1 or 2, the light source detection means has a determination means for determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source, When the determination unit determines that the light source is a single color LED light source, the color correction processing unit is used to identify the color of the single color LED light source and correct the color corresponding to the region corresponding to the single color LED light source. It is characterized by that.

ダイナミックレンジ拡大処理をしても単色LED光源が被写体となり、発光している部分は、白飛びして白っぽくなる。そこで、単色LED光源の色を特定するとともに、その単色LED光源に対応する領域を、特定した色になるように色補正することにより、単色LED光源に対応する領域を綺麗に(色の再現性をよく)撮像できるようにしている。   Even if the dynamic range expansion processing is performed, the monochromatic LED light source becomes a subject, and the light emitting portion is whitish and becomes whitish. Therefore, the color of the single color LED light source is specified, and the area corresponding to the single color LED light source is color-corrected so as to become the specified color, thereby clearing the area corresponding to the single color LED light source (color reproducibility). (Well) can be imaged.

請求項4に係る撮像装置は、被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、LED光源を検出する光源検出手段と、前記撮像手段により取得した画像信号の階調変換を行う階調変換手段であって、前記光源検出手段によりLED光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化又は硬調化させる階調変換手段と、を備えたことを特徴としている。   An imaging apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes an imaging unit that captures an image of a subject and acquires an image signal, a light source detection unit that detects an LED light source, and gradation conversion that performs gradation conversion of the image signal acquired by the imaging unit. And a gradation conversion means for softening or increasing the gradation conversion characteristics in the vicinity of the highlight when the LED light source is detected by the light source detection means.

請求項4に係る発明によれば、LED光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を、LED光源を含まない通常のシーンの階調変換特性に比べて軟調化又は硬調化させ、ハイライト付近に多くの階調を割り当て、又はハイライト付近の色回りを低減させるようにしている。   According to the invention of claim 4, when the LED light source is detected, the gradation conversion characteristic near the highlight is softened or hardened compared to the gradation conversion characteristic of a normal scene not including the LED light source. A large number of gradations are assigned to the vicinity of the highlight, or the color around the highlight is reduced.

請求項5に示すように請求項4に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別する判別手段を有し、前記階調変換手段は、前記判別手段により白色LED光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を軟調化させ、該ハイライト付近に多くの階調を割り当てることを特徴としている。   5. The imaging apparatus according to claim 4, wherein the light source detection unit includes a determination unit that determines whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source. The tone conversion means softens the tone conversion characteristics in the vicinity of the highlight of the acquired image signal and assigns many gradations in the vicinity of the highlight when it is determined as the white LED light source by the determination means. It is a feature.

請求項6に示すように請求項4又は5に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別する判別手段を有し、前記階調変換手段は、前記判別手段により単色LED光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を硬調化させ、前記判別手段により単色LED光源と判別されると、該単色LED光源の色を特定し、該単色LED光源に対応する領域のうちの、前記特定した単色LED光源の色と異なる色の領域の色を、その周辺部の色で補間する色補間手段を備えたことを特徴としている。   As shown in claim 6, in the imaging device according to claim 4 or 5, the light source detection means includes a determination means for determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source, If the gradation conversion means is determined to be a single color LED light source by the determination means, the gradation conversion characteristic near the highlight of the acquired image signal is intensified, and the determination means determines that it is a single color LED light source. The color of the single color LED light source is specified, and the color of the color region different from the color of the specified single color LED light source in the region corresponding to the single color LED light source is interpolated with the peripheral color thereof It is characterized by having an interpolation means.

請求項6に係る発明によれば、ハイライト付近の階調変換特性を硬調化させることにより、高輝度となる単色LED光源に対応する領域を積極的に白飛びさせ、白飛びさせた領域の色をその周辺部の色(単色LED光源の色に対応する色)で補間し、単色LED光源も綺麗に撮像できるようにしている。   According to the invention of claim 6, the gradation conversion characteristic near the highlight is hardened, so that the area corresponding to the single-color LED light source having high brightness is actively whitened, and the area of the whitened area is highlighted. The color is interpolated with the peripheral color (the color corresponding to the color of the single-color LED light source) so that the single-color LED light source can be imaged clearly.

請求項7に示すように請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記撮像手段から連続的に取得される画像信号に基づいて所定の周波数のフリッカーを検出する手段と、前記フリッカーが検出された領域の点滅の輝度差を検出する手段とを含み、前記所定の周波数のフリッカーが検出され、かつ前記点滅の輝度差が所定の閾値を越えているか否かに基づいてLED光源を検出することを特徴としている。LED光源は、商用交流電源により所定の周波数(50Hz又は60Hz)により輝度が変化し、特に蛍光灯に比べて点滅の輝度差が大きいという特徴がある。そこで、所定の周波数のフリッカーの検出と、フリッカーの点滅の輝度差とに基づいてLED光源を検出するようにしている。   The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the light source detection unit is a flicker having a predetermined frequency based on an image signal continuously acquired from the imaging unit. And a means for detecting a flashing luminance difference in a region where the flicker is detected, wherein the flicker at the predetermined frequency is detected and the flashing luminance difference exceeds a predetermined threshold value. The LED light source is detected based on whether or not. The LED light source is characterized in that the luminance changes at a predetermined frequency (50 Hz or 60 Hz) by a commercial AC power supply, and in particular, the luminance difference of blinking is larger than that of a fluorescent lamp. Therefore, the LED light source is detected based on the detection of flicker having a predetermined frequency and the luminance difference between flickering flickers.

請求項8に示すように請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像装置において、前記撮像手段は、少なくとも480nm付近に感度をもつカラーフィルタを含むカラーフィルタを有するカラー撮像素子を有し、前記光源検出手段は、前記カラー撮像素子から得られる色信号のうちの、480nm付近に感度をもつカラーフィルタに対応する色信号の積算値と他の色信号の積算値との比を算出する手段を含み、前記算出した比が所定の閾値を越えているか否かに基づいて白色LED光源を検出することを特徴としている。   The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the imaging unit includes a color imaging device having a color filter including a color filter having sensitivity at least in the vicinity of 480 nm. The light source detection means calculates a ratio between an integrated value of the color signal corresponding to a color filter having a sensitivity near 480 nm and an integrated value of other color signals among the color signals obtained from the color image sensor. And a white LED light source is detected based on whether the calculated ratio exceeds a predetermined threshold value.

白色LED光源は、480nm付近の強度が極端に小さくなる分光特性をもっている。そこで、前記カラー撮像素子から得られる色信号のうちの、480nm付近に感度をもつカラーフィルタに対応する色信号の積算値と他の色信号(例えば、青の色信号)の積算値との比を求め、その比が所定の閾値を越えている場合に白色LED光源と判別するようにしている。   The white LED light source has spectral characteristics in which the intensity near 480 nm is extremely small. Therefore, of the color signals obtained from the color image sensor, the ratio between the integrated value of the color signal corresponding to the color filter having a sensitivity near 480 nm and the integrated value of other color signals (for example, the blue color signal). When the ratio exceeds a predetermined threshold, the white LED light source is discriminated.

請求項9に係る撮像方法は、撮像手段により被写体を連続して撮像させ、連続する画像信号を取得するステップと、前記取得した画像信号に基づいてLED光源を検出するステップと、1画面を複数に分割してなる分割領域を設定するステップであって、LED光源が検出されると、LED光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定するステップと、前記設定された分割領域毎に、前記画像信号を積算して複数の分割領域の明るさをそれぞれ検出するステップと、前記分割測光された測光結果に基づいてダイナミックレンジを決定するステップと、本撮像の指示入力があると、前記撮像手段により本撮像を行わせ、前記決定したダイナミックレンジになるように本撮像した画像のダイナミックレンジを制御するステップと、を含むことを特徴としている。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an imaging method in which a subject is continuously imaged by an imaging unit, a continuous image signal is acquired, an LED light source is detected based on the acquired image signal, and a plurality of screens are provided. A step of setting a divided region formed by dividing a divided region having a larger number of divisions when an LED light source is detected than when no LED light source is detected, and the set divided region For each step, there is a step of integrating the image signals to detect the brightness of a plurality of divided regions, a step of determining a dynamic range based on the divided photometric results, and an instruction input for main imaging , Causing the image pickup means to perform main image pickup, and controlling the dynamic range of the main image picked up so as to be the determined dynamic range; It is characterized in that it comprises a.

請求項10に示すように請求項9に記載の撮像方法において、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別するステップを含み、前記LED光源が単色LED光源と判別されると、白色LED光源と判別された場合に比べて分割数の多い分割領域を設定することを特徴としている。   The imaging method according to claim 9, further comprising the step of determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source, and the LED light source is determined to be a monochromatic LED light source. Then, a feature is that a divided region having a larger number of divisions is set as compared with a case where the white LED light source is determined.

請求項11に示すように請求項9又は10に記載の撮像方法において、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別するステップと、前記LED光源が単色LED光源と判別されると、該単色LED光源の色を特定するステップと、前記判別された単色LED光源に対応する領域を前記特定した色になるように色補正するステップとを更に含むことを特徴としている。   The imaging method according to claim 9 or 10, wherein the step of determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source, and the LED light source is determined to be a monochromatic LED light source. Then, the method further includes the step of specifying the color of the single-color LED light source and the step of performing color correction so that the region corresponding to the determined single-color LED light source becomes the specified color.

請求項12に係る撮像方法は、撮像手段により被写体を撮像させ、画像信号を取得するステップと、前記取得した画像信号に基づいてLED光源を検出するステップと、前記取得した画像信号の階調変換を行うステップであって、前記LED光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化又は硬調化させるステップと、を含むことを特徴としている。   An imaging method according to a twelfth aspect of the present invention includes a step of imaging a subject by an imaging means to acquire an image signal, a step of detecting an LED light source based on the acquired image signal, and gradation conversion of the acquired image signal And a step of softening or hardening a gradation conversion characteristic near a highlight when the LED light source is detected.

請求項13に示すように請求項12に記載する撮像方法において、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別するステップを含み、前記階調変換を行うステップは、前記白色LED光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を軟調化させ、該ハイライト付近に多くの階調を割り当てたことを特徴としている。   In the imaging method according to claim 12, including the step of determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source, and performing the gradation conversion, When it is determined that the light source is a white LED light source, the gradation conversion characteristic in the vicinity of the highlight of the acquired image signal is softened, and many gradations are assigned in the vicinity of the highlight.

請求項14に示すように請求項12又は13に記載の撮像方法において、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別するステップを含み、前記階調変換を行うステップは、前記単色LED光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を硬調化させ、前記単色LED光源の色を特定し、該単色LED光源に対応する領域のうちの、前記特定した単色LED光源の色と異なる色の領域の色を、その周辺部の色で補間するステップを含むことを特徴としている。   14. The imaging method according to claim 12 or 13, wherein the gradation conversion includes the step of determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source. , When determined as the monochromatic LED light source, the tone conversion characteristics near the highlight of the acquired image signal are hardened, the color of the monochromatic LED light source is specified, and the region corresponding to the monochromatic LED light source The method includes a step of interpolating the color of a region different from the color of the specified single-color LED light source with the color of the peripheral portion thereof.

請求項15に係るプログラムは、請求項9から14のいずれか1項に記載の撮像方法を実現することを特徴としている。   A program according to a fifteenth aspect is characterized by realizing the imaging method according to any one of the ninth to fourteenth aspects.

本発明によれば、LED光源が検出された場合には、適正な分割数の分割領域を決定して分割測光するようにしたため、指向性の強いLED光源の照射領域(分割領域)における分割測光を良好に行うことができ、これによりLED光源による照射部分が白飛びしないようにダイナミックレンジ拡大処理を行うことができる。また、LED光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を、LED光源を含まない通常のシーンの階調変換特性に比べて軟調化又は硬調化させるようにしたため、ハイライト付近に多くの階調を割り当て、又はハイライト付近の色回りを低減させることができる。   According to the present invention, when an LED light source is detected, an appropriate number of divided areas are determined and divided photometry is performed, so that divided photometry in an irradiation area (divided area) of an LED light source with strong directivity is performed. Thus, the dynamic range expansion process can be performed so that the portion irradiated by the LED light source does not blow out white. In addition, when an LED light source is detected, the gradation conversion characteristics near the highlight are softened or hardened compared to the gradation conversion characteristics of a normal scene that does not include the LED light source. Many gradations can be assigned or the color around the highlight can be reduced.

本発明に係る撮像装置の第1の実施の形態を示すブロック図1 is a block diagram showing a first embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. 本発明に係る撮像装置の撮像素子の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the image pick-up element of the imaging device which concerns on this invention 撮像素子から読み出されるA面の画像とB面の画像のカラーフィルタ配列を示す図The figure which shows the color filter arrangement | sequence of the image of A surface read from an image pick-up element, and the image of B surface 各Dレンジに応じて合成された合成後の画像データの信号レベルを示すグラフThe graph which shows the signal level of the image data after the composition combined according to each D range 6つのDレンジの画像データに対して更に階調変換した後の画像データの信号レベルを示すグラフThe graph which shows the signal level of the image data after carrying out the gradation conversion further about the image data of six D ranges 図1に示した撮像装置による撮像方法を示すフローチャートThe flowchart which shows the imaging method by the imaging device shown in FIG. 白色LEDの分光分布を示すグラフGraph showing spectral distribution of white LED 本発明に係る撮像装置の第2の実施の形態を示すブロック図The block diagram which shows 2nd Embodiment of the imaging device which concerns on this invention 図8に示した撮像装置による撮像方法を示すフローチャートThe flowchart which shows the imaging method by the imaging device shown in FIG. 本発明に係る撮像装置の第3の実施の形態を示すブロック図The block diagram which shows 3rd Embodiment of the imaging device which concerns on this invention ハイライト部分の階調変換が異なる3種類の階調変換LUTの入出力特性を示すグラフGraph showing input / output characteristics of three types of gradation conversion LUTs with different gradation conversions in the highlight portion 図10に示した撮像装置による撮像方法を示すフローチャートThe flowchart which shows the imaging method by the imaging device shown in FIG.

以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置、撮像方法及びプログラムの実施の形態について説明する。   Embodiments of an imaging apparatus, an imaging method, and a program according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

〔第1の実施の形態〕
<撮像装置>
図1は本発明に係る撮像装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。
[First Embodiment]
<Imaging device>
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an imaging apparatus according to the present invention.

図1に示すように、撮像装置1は、主として撮像部10、中央処理装置(CPU)20、操作部30、光源判別部32、Dレンジ制御部34、及び表示部(LCD)46等を備えたデジタルカメラである。   As shown in FIG. 1, the imaging apparatus 1 mainly includes an imaging unit 10, a central processing unit (CPU) 20, an operation unit 30, a light source determination unit 32, a D range control unit 34, a display unit (LCD) 46, and the like. Digital camera.

撮像部10は、光学ユニット11と、CCDイメージセンサ、C−MOSイメージセンサ等の撮像素子(以下、「CCD」という)12と、アナログ信号処理部13と、A/D変換部14と、デジタル信号処理部15と、光学ユニット11及びCCD12をそれぞれ駆動するユニット駆動部16及びCCD駆動部17から構成されている。   The imaging unit 10 includes an optical unit 11, an imaging element 12 (hereinafter referred to as “CCD”) such as a CCD image sensor and a C-MOS image sensor, an analog signal processing unit 13, an A / D conversion unit 14, and a digital The signal processing unit 15 includes a unit driving unit 16 and a CCD driving unit 17 that drive the optical unit 11 and the CCD 12, respectively.

光学ユニット11は、撮影レンズ、絞り、メカニカルシャッタ等を含み、CPU20からの指令によりユニット駆動部16を介して撮影レンズ(フォーカスレンズ)、絞り、及びメカニカルシャッタが駆動制御される。   The optical unit 11 includes a photographing lens, a diaphragm, a mechanical shutter, and the like, and the photographing lens (focus lens), the diaphragm, and the mechanical shutter are driven and controlled via a unit driving unit 16 according to a command from the CPU 20.

CCD12は、図2に示すように多数の受光素子(フォトダイオード)が水平方向(行方向)及び垂直方向(列方向)に一定の配列周期で配置された2次元のカラーイメージセンサである。   As shown in FIG. 2, the CCD 12 is a two-dimensional color image sensor in which a large number of light receiving elements (photodiodes) are arranged in the horizontal direction (row direction) and the vertical direction (column direction) with a constant arrangement period.

図2に示した構成は、本出願人により開発された「スーパーCCDハニカムEXR」と呼ばれる画素配列であり、受光素子の幾何学的な形状の中心点を行方向及び列方向に1つ置きに画素ピッチの半分(1/2ピッチ)ずらして配列させたものとなっている。   The configuration shown in FIG. 2 is a pixel array called “super CCD honeycomb EXR” developed by the present applicant, and the center points of the geometric shapes of the light receiving elements are alternately arranged in the row direction and the column direction. They are arranged with a shift of half the pixel pitch (1/2 pitch).

各受光素子は、八角形の受光面を有し、各受光素子に対応して赤(R)、緑(G)、青(B)の原色カラーフィルタが配置されている。図2のように、水平方向についてrgrg…の行の次段にRGRG…の行が配置され、その次段にgbgb…の行、更にその次段にGBGB…の行という具合に配列される。   Each light receiving element has an octagonal light receiving surface, and red (R), green (G), and blue (B) primary color filters are arranged corresponding to each light receiving element. As shown in FIG. 2, a row of RGRG... Is arranged in the next stage of the row of rgrg... In the horizontal direction, a line of gbgb... Is arranged in the next stage, and a line of GBGB.

また、大文字のRGBで表された受光素子群から得られる画像(A面の画像)と、小文字のrgbで表された受光素子群から得られる画像(B面の画像)とは、CCD12を駆動する駆動シーケンスにより同時に読み出すことができるとともに、別々に読み出すことができる。   Further, an image obtained from the light receiving element group represented by uppercase RGB (A surface image) and an image obtained from the light receiving element group represented by lowercase rgb (B surface image) drive the CCD 12. It is possible to read out simultaneously by the driving sequence to be performed and to read out separately.

即ち、CCD12のB面の画像の受光素子群に接続されている読み出し用電極V1に読み出しパルスを印加することにより、B面の受光素子群に蓄積された電荷を垂直転送路に読み出すことができ、同様に画像CCD12のA面の画像の受光素子群に接続されている読み出し用電極V3に読み出しパルスを印加することにより、A面の受光素子群に蓄積された電荷を垂直転送路に読み出すことができる。更に、読み出し用電極V1、V3に同時に読み出しパルスを印加することにより、B面及びA面の受光素子群に蓄積された電荷をそれぞれ垂直転送路に読み出すことができる。   That is, by applying a readout pulse to the readout electrode V1 connected to the light receiving element group of the image on the B surface of the CCD 12, the charge accumulated in the light receiving element group on the B surface can be read out to the vertical transfer path. Similarly, the charge accumulated in the light receiving element group on the A surface is read out to the vertical transfer path by applying a read pulse to the read electrode V3 connected to the light receiving element group on the A surface image of the image CCD 12. Can do. Furthermore, by simultaneously applying a read pulse to the read electrodes V1 and V3, the charges accumulated in the light receiving element groups on the B surface and the A surface can be read out to the vertical transfer paths, respectively.

A面の受光素子群の右側、及びB面の受光素子群の右側には、それぞれ垂直転送路(VCCD)が形成されている。垂直転送路は、受光素子の各列に近接している受光素子を避けながらジグザグ状に蛇行して垂直方向に伸びている。読み出しパルスにより垂直転送路上に読み出された電荷は、CCD駆動部17から電極V1〜V4に印加される4相駆動パルス(φ1,φ2,φ3,φ4)により垂直転送路に沿って転送される。また、このCCD12は、CCD駆動部17から加えられるシャッタゲートパルスによって蓄積した電荷を掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間(シャッタスピード)を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有しており、特にA面の受光素子群とB面の受光素子群とで個別にシャッタスピードが制御できるようになっている。   A vertical transfer path (VCCD) is formed on the right side of the light receiving element group on the A surface and on the right side of the light receiving element group on the B surface. The vertical transfer path meanders in a zigzag manner and extends in the vertical direction while avoiding the light receiving elements close to each column of the light receiving elements. The charges read on the vertical transfer path by the read pulse are transferred along the vertical transfer path by the four-phase drive pulses (φ1, φ2, φ3, φ4) applied from the CCD drive unit 17 to the electrodes V1 to V4. . Further, the CCD 12 has a so-called electronic shutter function that can sweep out charges accumulated by a shutter gate pulse applied from the CCD drive unit 17 and thereby control charge accumulation time (shutter speed). In particular, the shutter speed can be individually controlled for the light receiving element group on the A surface and the light receiving element group on the B surface.

垂直転送路の下端(垂直転送路の最下流側)には、垂直転送路から移された電荷を水平方向に転送する水平転送路(HCCD)が設けられている。   At the lower end of the vertical transfer path (the most downstream side of the vertical transfer path), a horizontal transfer path (HCCD) for transferring the charges transferred from the vertical transfer path in the horizontal direction is provided.

水平転送路は、2相又は4相駆動の転送CCDで構成されており、水平転送路の最終段に接続されている出力部から各受光素子に蓄積された電荷に対応する電圧信号(CCD出力信号)が出力される。   The horizontal transfer path is composed of a transfer CCD of two-phase or four-phase drive, and a voltage signal (CCD output) corresponding to the electric charge accumulated in each light receiving element from the output unit connected to the last stage of the horizontal transfer path. Signal) is output.

図3(A)及び(B)はそれぞれCCD12から読み出されたA面の画像とB面の画像の2枚の画像を示している。   FIGS. 3A and 3B show two images, an A-side image and a B-side image, read from the CCD 12, respectively.

図3(A)及び(B)からも明らかなようにA面の画像とB面の画像とは、同じカラーフィルタ配列(ベイヤ配列)になっている。   As is clear from FIGS. 3A and 3B, the A-side image and the B-side image have the same color filter array (Bayer array).

また、CCD12からA面の画像とB面の画像を同時に読み出す場合のCCD出力は、GBGB…の行とgbgb…の行の2行分が一体となったGgBbGgBb…のラインの出力と、GRGR…の行とgrgr…の行の2行分が一体となったGgRrGgRr…のラインの出力とを交互に繰り返して出力される。   Further, the CCD output when simultaneously reading out the image on the A side and the image on the B side from the CCD 12 is the output of the line GgBbGgBb... In which the two rows GBGB... And gbgb. And the output of the line GgRrGgRr... In which two lines of the lines grgr... Are integrated are output alternately.

尚、A面の画像を構成する大文字のRGBで表された受光素子群と、B面の画像を構成する小文字のrgbで表された受光素子群とは、便宜上、大文字と小文字で区別されているが、露光時間が同じで、かつ同時に読み出された場合のA面の画像とB面の画像とは同じ画像と見なすことができるものである。   Note that the light receiving element group represented by uppercase RGB constituting the image of the A side and the light receiving element group represented by lowercase rgb constituting the image of the B surface are distinguished by uppercase and lowercase letters for convenience. However, the A-side image and the B-side image when the exposure time is the same and are read simultaneously can be regarded as the same image.

また、このCCD12は、GBGB…の行のうちの一部のGの替わりに、シアン(C)のカラーフィルタが配置され、同様にgbgb…の行のうちの一部のgの替わりに、シアン(c)のカラーフィルタが配置されている。このシアン(C)、(c)のカラーフィルタが配置された画素のCCD出力は、後述するように白色発光ダイオード(白色LED)光源を検出するために使用される。   This CCD 12 is provided with a cyan (C) color filter in place of a part of G in the GBGB... Line, and in the same way, in place of a part of g in the gbgb. The color filter (c) is arranged. The CCD output of the pixels in which the cyan (C) and (c) color filters are arranged is used to detect a white light emitting diode (white LED) light source, as will be described later.

図1に戻って、CCD12から出力された電圧信号は、アナログ信号処理部13によって相関二重サンプリングや増幅等のアナログ処理が施された後、各画素ごとのR、G、B信号としてA/D変換器14に加えられる。A/D変換器14は、順次加えられるアナログのR、G、B信号をそれぞれデジタルのR、G、B信号に変換する。これらのデジタルのR、G、B信号は、デジタル信号処理部15に出力される。   Returning to FIG. 1, the voltage signal output from the CCD 12 is subjected to analog processing such as correlated double sampling and amplification by the analog signal processing unit 13, and then converted into A / R as R, G, and B signals for each pixel. It is added to the D converter 14. The A / D converter 14 converts analog R, G, and B signals that are sequentially added to digital R, G, and B signals, respectively. These digital R, G, and B signals are output to the digital signal processing unit 15.

デジタル信号処理部15は、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、同時化回路(単板CCDのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路)、輝度・色差信号生成回路、輪郭補正回路、色補正回路等を含み、CPU20からの指令に従い、A/D変換器14から入力されたデジタルのR、G、B信号に所要の信号処理を施して、輝度データ(Yデータ)と色差データ(Cr,Cbデータ)とからなる画像データ(YUVデータ)を生成する。デジタル信号処理部15で生成された画像データは、圧縮伸張処理回路42に出力される。   The digital signal processing unit 15 includes a white balance correction circuit, a gamma correction circuit, and a synchronization circuit (a processing circuit that interpolates a spatial shift of the color signal associated with the color filter array of the single CCD and converts the color signal into a simultaneous type. ), Luminance / color difference signal generation circuit, contour correction circuit, color correction circuit, etc., and in accordance with a command from the CPU 20, required signal processing is performed on the digital R, G, B signals input from the A / D converter 14. Thus, image data (YUV data) composed of luminance data (Y data) and color difference data (Cr, Cb data) is generated. The image data generated by the digital signal processing unit 15 is output to the compression / decompression processing circuit 42.

CPU20は、操作部30からの操作入力及び所定のプログラムに従って装置全体を統括制御する部分であり、自動露出(AE)演算、オートホワイトバランス(AWB)ゲインの演算等、各種演算を実施する演算手段として機能する。   The CPU 20 is a part that performs overall control of the entire apparatus in accordance with an operation input from the operation unit 30 and a predetermined program, and is a calculation unit that performs various calculations such as automatic exposure (AE) calculation, auto white balance (AWB) gain calculation, and the like. Function as.

CPU20には、バス48及びメモリ・インターフェース36を介してRAM(Random Access Memory)38及びROM(Read Only Memory)40が接続されている。RAM38は、プログラムの展開領域及びCPU20の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データの一時記憶領域としても利用される。ROM40には、CPU20が実行するプログラム及び制御に必要な各種データや、撮像動作に関する各種定数/情報等が格納されている。   A random access memory (RAM) 38 and a read only memory (ROM) 40 are connected to the CPU 20 via a bus 48 and a memory interface 36. The RAM 38 is used as a program development area and a calculation work area for the CPU 20, and is also used as a temporary storage area for image data. The ROM 40 stores programs executed by the CPU 20, various data necessary for control, various constants / information related to the imaging operation, and the like.

操作部30には、シャッタボタン、撮影モードと再生モードを選択するモード選択スイッチ、LCD46にメニュー画面を表示させるメニューボタン、メニュー画面から所望の項目を選択するためのマルチファンクションの十字キー等が含まれる。操作部30からの出力信号は、バス48を介してCPU20に入力され、CPU20は操作部30からの入力信号に基づいて撮影や再生等の適宜の処理を実施させる。   The operation unit 30 includes a shutter button, a mode selection switch for selecting a shooting mode and a playback mode, a menu button for displaying a menu screen on the LCD 46, a multi-function cross key for selecting a desired item from the menu screen, and the like. It is. An output signal from the operation unit 30 is input to the CPU 20 via the bus 48, and the CPU 20 performs appropriate processing such as shooting and reproduction based on the input signal from the operation unit 30.

撮像装置1には、被写体にフラッシュ光を照射するためのフラッシュ装置24が含まれ、フラッシュ装置24は、CPU20からの発光指令によって充電部22から電源の供給を受けてフラッシュ光を照射する。   The imaging apparatus 1 includes a flash device 24 for irradiating a subject with flash light. The flash device 24 receives power from the charging unit 22 in response to a light emission command from the CPU 20 and irradiates flash light.

撮像部10は、CPU20からの指令により撮像動作等を行い、デジタル信号処理部15で処理された画像データ(輝度信号Y,色差信号Cr,Cb)は、圧縮伸張処理回路42に与えられ、ここで、所定の圧縮フォーマット(例えば、JPEG方式) に従って圧縮される。圧縮された画像データは、画像ファイル(例えば、JPEGファイル)のフォーマットで、外部メモリI/F26を介してメモリカード28に記録される。   The imaging unit 10 performs an imaging operation or the like according to a command from the CPU 20, and the image data (luminance signal Y, color difference signals Cr, Cb) processed by the digital signal processing unit 15 is given to the compression / decompression processing circuit 42, where Thus, compression is performed according to a predetermined compression format (for example, JPEG method). The compressed image data is recorded in the memory card 28 via the external memory I / F 26 in the format of an image file (for example, a JPEG file).

また、LCD46には、LCDインターフェース44を介して加えられる画像信号により撮像準備中にスルー画(ライブビュー画像)が表示され、また、再生モード時にメモリカード28に記録されたJPEGファイルが読み出され、画像が表示される。尚、JPEGファイルに格納された圧縮された画像データは、圧縮伸張処理回路42によって伸張処理が行われてLCD46に出力される。   In addition, a through image (live view image) is displayed on the LCD 46 during imaging preparation by an image signal applied via the LCD interface 44, and a JPEG file recorded on the memory card 28 in the playback mode is read out. , The image is displayed. The compressed image data stored in the JPEG file is decompressed by the compression / decompression processing circuit 42 and output to the LCD 46.

光源判別部32は、この実施の形態では、LED光源(白色LED光源、単色LED光源)の有無を判別する部分であるが、その他の光源(太陽光(日陰、曇り、晴れ)、タングステン電球、蛍光灯(昼光色、昼白色−白色、温白色))の判別も行うものでもよい。判別された光源の種類は、AWBゲインの算出に使用される。また、LED光源の判別結果は、分割測光等を行うための分割領域(1画面を複数に分割してなる分割領域)の種類を選択するために使用される。   In this embodiment, the light source discriminating unit 32 is a part that discriminates the presence or absence of an LED light source (white LED light source, monochromatic LED light source), but other light sources (sunlight (shade, cloudy, sunny), tungsten bulb, A fluorescent lamp (daylight color, day white-white, warm white) may also be identified. The determined type of light source is used to calculate the AWB gain. The LED light source discrimination result is used to select the type of divided area (divided area obtained by dividing one screen into a plurality of areas) for performing divided photometry.

例えば、分割測光等を行うための分割領域として、1画面を64(=8×8)に分割する分割数が「小」の分割領域A、1画面を256(=16×16)に分割する分割数が「中」の分割領域B、1画面を4096(=64×64)に分割する分割数が「大」の分割領域Cを有する場合において、CPU20は、光源判別部32により白色LED光源が検出されると、分割領域Bを設定し、単色LED光源が検出されると、分割領域Cを設定し、いずれのLED光源も検出されない場合には、分割領域Aを設定する。   For example, as a divided area for performing divided photometry, etc., one screen is divided into 64 (= 8 × 8), the divided number A is divided into “small”, and one screen is divided into 256 (= 16 × 16). In the case where the CPU 20 has the division area B with the division number “medium” and the division area C with the division number “large” for dividing one screen into 4096 (= 64 × 64), the CPU 20 causes the light source determination unit 32 to Is detected, a divided area B is set. If a monochromatic LED light source is detected, a divided area C is set. If no LED light source is detected, the divided area A is set.

CPU20は、上記のようにして分割領域を設定すると、分割領域毎にR、G、B信号の色信号別の積算値や、R、G、B信号から求めた輝度信号(又はG信号)の積算値に基づいて各分割領域の平均輝度値を求め、更に分割領域毎の輝度値(平均輝度値)に分割領域毎の重み付け係数を乗算して重み付け平均して被写体の明るさ(被写体輝度)を検出し、撮影に適した露出値(撮影EV値)を算出する。分割領域毎の重み係数であり、中央重点測光方式、平均測光方式等に応じて異なる。   When the divided areas are set as described above, the CPU 20 sets the integrated values for each color signal of the R, G, and B signals and the luminance signal (or G signal) obtained from the R, G, and B signals for each divided area. Based on the integrated value, the average luminance value of each divided area is obtained, and the luminance value of each divided area (average luminance value) is multiplied by the weighting coefficient for each divided area to perform weighted averaging to obtain subject brightness (subject brightness). And an exposure value (photographing EV value) suitable for photographing is calculated. This is a weighting factor for each divided area, and differs depending on the center-weighted metering method, the average metering method, and the like.

また、CPU20は、分割領域毎に測光した輝度の分布、又は輝度の最も高い分割領域の輝度に基づいてダイナミックレンジ(Dレンジ)を決定する。   Further, the CPU 20 determines the dynamic range (D range) based on the luminance distribution measured for each divided region or the luminance of the divided region having the highest luminance.

Dレンジ制御部34は、CPU20により決定されたDレンジに基づいてDレンジ拡大処理等を行う部分である。尚、Dレンジ制御部34は、デジタル信号処理部15の一部として設けてもよい。   The D range control unit 34 is a part that performs D range expansion processing and the like based on the D range determined by the CPU 20. The D range control unit 34 may be provided as a part of the digital signal processing unit 15.

次に、Dレンジ制御部34によるDレンジ拡大処理について説明する。   Next, the D range expansion process by the D range control unit 34 will be described.

CPU20からの指示により撮像部10にてDレンジの狭い高感度画像とDレンジの広い低感度画像(高感度画像よりも暗い画像)とを同時に撮像させる。これらの高感度画像と低感度画像とは、図2及び図3で説明したように、A面の受光素子群とB面の受光素子群とのシャッタスピードを異ならせることで取得することができる。   In response to an instruction from the CPU 20, a high-sensitivity image with a narrow D range and a low-sensitivity image with a wide D range (an image darker than the high-sensitivity image) are simultaneously captured by the imaging unit 10. These high-sensitivity images and low-sensitivity images can be acquired by making the shutter speeds of the A-side light-receiving element group different from the B-side light-receiving element group as described with reference to FIGS. .

Dレンジ制御部34は、CPU20により決定されたDレンジに基づいて高感度画像と低感度画像とをそれぞれ階調変換した後、加算する。例えば、図4に示すように各Dレンジの広さ(100%、130%、170%、230%、300%、400%)に応じて合成された合成後の画像データの信号レベルの最大値がそれぞれ一致し、かつ輝度0から各Dレンジの最大輝度にわたって信号レベルが滑らかに変化するように合成する。即ち、高感度画像と低感度画像との階調変換は、図4に示す合成結果が得られるように行う。   The D range control unit 34 performs gradation conversion on each of the high sensitivity image and the low sensitivity image based on the D range determined by the CPU 20 and then adds them. For example, as shown in FIG. 4, the maximum value of the signal level of the combined image data synthesized according to the width of each D range (100%, 130%, 170%, 230%, 300%, 400%) Are matched with each other and the signal level is smoothly changed from the luminance 0 to the maximum luminance of each D range. That is, the gradation conversion between the high-sensitivity image and the low-sensitivity image is performed so that the synthesis result shown in FIG. 4 is obtained.

尚、Dレンジ100%のときには、高感度画像データと低感度画像データとを合成せずに高感度画像データのみを使用し、かつ高感度画像データの階調変換を行わないようにしている。また、ここでは、高感度画像データが飽和する時点のレベルを与える被写体輝度を100%としている。更に、上記のようにしてDレンジ拡大処理等が行われた画像データは、その後、ガンマ補正される。図5は、Dレンジ拡大処理が行われた画像データに対してガンマ補正された後の画像データの信号レベルを示している。   When the D range is 100%, only the high sensitivity image data is used without synthesizing the high sensitivity image data and the low sensitivity image data, and gradation conversion of the high sensitivity image data is not performed. Further, here, the subject luminance giving the level at the time when the high-sensitivity image data is saturated is set to 100%. Further, the image data that has been subjected to the D-range expansion processing or the like as described above is then gamma corrected. FIG. 5 shows the signal level of the image data after the gamma correction is performed on the image data that has undergone the D range expansion processing.

また、Dレンジ拡大処理は上記の実施の形態に限らず、例えば、適正露出値より所定の露出補正値だけ露出アンダーとなるように露出値を補正し、更に通常の階調変換曲線に比べて高輝度側が平坦であり(傾きが小さい)かつ中間調が大きく持ち上げられた階調変換曲線を用いてガンマ変換処理を施すことにより、Dレンジを拡大することができる。   In addition, the D range expansion processing is not limited to the above-described embodiment. For example, the exposure value is corrected so that the exposure value is underexposed by a predetermined exposure correction value from the appropriate exposure value, and further compared with a normal gradation conversion curve. The D range can be expanded by performing a gamma conversion process using a gradation conversion curve in which the high luminance side is flat (the inclination is small) and the halftone is greatly raised.

<撮像方法>
図6は図1に示した撮像装置1による撮像方法を示すフローチャートである。
<Imaging method>
FIG. 6 is a flowchart showing an imaging method by the imaging apparatus 1 shown in FIG.

撮影モードが設定されると、撮影スタンバイ状態になり、CPU20は、撮像部10により被写体を所定のフレームレートで連続的に撮像させ、連続したスルー画用の画像信号を取得するとともに、スルー画をLCD46に表示させる(ステップS10)。光源判別部32は、スルー画用の画像信号に基づいてLED光源の有無を判別する(ステップS12)。LED光源の判別は、以下のようにして行う。   When the shooting mode is set, a shooting standby state is set, and the CPU 20 causes the imaging unit 10 to continuously capture an image of the subject at a predetermined frame rate, obtains image signals for continuous through images, and displays through images. The image is displayed on the LCD 46 (step S10). The light source determination unit 32 determines the presence or absence of an LED light source based on the image signal for the through image (step S12). The determination of the LED light source is performed as follows.

LED光源は、点滅するものが多く、かつ点滅の輝度差が蛍光灯に比べて大きい。尚、点滅は、交流電源の周波数に依存するため、50Hzもしくは60Hzの周波数となる。以下、この点滅のことを「フリッカー」と称する。尚、フリッカーを検出するためには、フレーム周波数又はシャッタのタイミングは50Hzもしくは60Hzの周波数の整数倍にならないようにし、かつシャッタスピードは1フレーム期間よりも十分に短いことが好ましい。   Many LED light sources blink, and the luminance difference of blinking is larger than that of a fluorescent lamp. Since blinking depends on the frequency of the AC power supply, the frequency is 50 Hz or 60 Hz. Hereinafter, this blinking is referred to as “flicker”. In order to detect flicker, it is preferable that the frame frequency or the shutter timing is not an integral multiple of the frequency of 50 Hz or 60 Hz, and the shutter speed is sufficiently shorter than one frame period.

1画面をLED光源検出サイズ(大きさは任意)に分割し、連続して取得した画像信号に対して、分割領域毎に平均輝度を算出する。そして、同じ分割領域の前後の画像信号から算出した平均輝度の差分値からフリッカーを検出する。また、フリッカーの最大輝度差を検出し、その輝度差が所定の閾値(白熱灯電球や蛍光灯と区別するための閾値)を越える場合に、LED光源として検出する。尚、白熱灯電球や蛍光灯は、交流電源の電圧変化に対して輝度応答が間に合わないが、LEDは輝度応答が他の人工光源に比べて極めて速いため(10ナノ秒程度)、電圧の最大最小に対して輝度が応答し、その差分値が大きくなる。   One screen is divided into LED light source detection sizes (the size is arbitrary), and an average luminance is calculated for each divided region with respect to continuously acquired image signals. Then, flicker is detected from the difference value of the average luminance calculated from the image signals before and after the same divided area. Further, the maximum luminance difference of flicker is detected, and when the luminance difference exceeds a predetermined threshold (threshold for distinguishing from an incandescent lamp or a fluorescent lamp), it is detected as an LED light source. Note that incandescent lamps and fluorescent lamps do not have the luminance response in time for the voltage change of the AC power supply, but the LED has a very fast luminance response (about 10 nanoseconds) compared to other artificial light sources, so the maximum voltage The luminance responds to the minimum, and the difference value increases.

ステップS12において、LED光源が検出されない場合には、ステップS14に遷移させ、LED光源が検出された場合には、ステップS16に遷移させる。   In step S12, when the LED light source is not detected, the process proceeds to step S14. When the LED light source is detected, the process proceeds to step S16.

ステップS16では、ステップS12で検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別する。   In step S16, it is determined whether the LED light source detected in step S12 is a white LED light source or a monochromatic LED light source.

白色LED光源か単色LED光源かの判別は、LED光源の分光特性により行う。白色LEDは、図7に示すような分光分布を有しており、480nm付近の分光強度が極端に低くなっている。そこで、480nm付近に感度をもつカラーフィルタ(シアンのカラーフィルタ)の画素に対応する色信号と、450nm付近に感度をもつカラーフィルタ(青のカラーフィルタ)の画素に対応する色信号との比が、所定の閾値を越える場合には、白色LED光源と判別する。   Whether the light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source is determined by the spectral characteristics of the LED light source. The white LED has a spectral distribution as shown in FIG. 7, and the spectral intensity near 480 nm is extremely low. Therefore, the ratio between the color signal corresponding to the pixel of the color filter (cyan color filter) having sensitivity near 480 nm and the color signal corresponding to the pixel of the color filter (blue color filter) having sensitivity near 450 nm is If the predetermined threshold value is exceeded, it is determined as a white LED light source.

尚、ステップS18では、スルー画中の前記ステップS12にてLED光源が検出された領域におけるシアンのカラーフィルタの画素の色信号の積算値と、シアンのカラーフィルタに対応する位置の青のカラーフィルタの画素の色信号の積算値との比を求め、ステップS16は、ステップS18で求めた積算値の比に基づいてLED光源が白色LED光源か否かを判別する。   In step S18, the integrated value of the color signals of the pixels of the cyan color filter in the region where the LED light source is detected in step S12 in the through image, and the blue color filter at a position corresponding to the cyan color filter. In step S16, it is determined whether or not the LED light source is a white LED light source based on the ratio of the integrated values obtained in step S18.

ステップS16により白色LED光源と判別されると、ステップS20に遷移させ、白色LED光源でない(単色LED光源)と判別されると、ステップS22に遷移させる。   If it is determined in step S16 that the light source is a white LED light source, the process proceeds to step S20. If it is determined that the light source is not a white LED light source (monochromatic LED light source), the process proceeds to step S22.

ステップS14、S20、S22では、それぞれ分割測光を行う分割領域を設定する。即ち、ステップS14では、前述したように8×8の分割数「小」の分割領域Aを設定し、ステップS20では、16×16の分割数「中」の分割領域Bを設定し、ステップS22では、64×64の分割数「大」の分割領域Bを設定する。   In steps S14, S20, and S22, divided areas for performing divided photometry are set. That is, in step S14, the 8 × 8 division number “small” division region A is set as described above, and in step S20, the 16 × 16 division number “medium” division region B is set, and step S22. Then, a division area B having a division number “large” of 64 × 64 is set.

分割数が多くなる程、1つの分割領域は小さくなる。LED光源は指向性が強いため、分割領域が大きいと、分割測光時に平均化され、LED光源に対応する領域の輝度を精度よく検出することができないが、上記のように通常の分割領域Aに対して、分割数の多い分割領域B,Cを設定することにより、LED光源による輝度を、精度よく分割測光することができる。   As the number of divisions increases, one divided region becomes smaller. Since the LED light source has strong directivity, if the divided area is large, it is averaged at the time of divided photometry, and the luminance of the area corresponding to the LED light source cannot be accurately detected. On the other hand, by setting the divided areas B and C having a large number of divisions, the luminance by the LED light source can be divided and measured with high accuracy.

また、単色LED光源の分割領域Cの分割数を、白色LED光源の分割領域Bよりも多くした理由は、白色LED光源は、照明光源として使用される場合が多いのに対し単色LED光源は、電飾看板、イルミネーション等のように直接撮像される被写体となる場合が多いからである。   Also, the reason why the number of divisions C of the monochromatic LED light source is larger than that of the white LED light source is that the white LED light source is often used as an illumination light source, whereas the monochromatic LED light source is This is because it is often a subject that is directly imaged, such as an electric signboard or illumination.

上記のようにして分割領域が設定されると、CPU20は、その設定された分割領域に基づいて分割測光を行い、分割領域毎の輝度の分布、又は輝度の最も高い分割領域の輝度に基づいてDレンジを決定する(ステップS24)。例えば、図4に示したようにDレンジとして、100%、130%、170%、230%、300%、及び400%のうちのいずれかを設定する。   When the divided areas are set as described above, the CPU 20 performs divided photometry based on the set divided areas, and based on the luminance distribution for each divided area or the luminance of the divided area having the highest luminance. The D range is determined (step S24). For example, as shown in FIG. 4, any one of 100%, 130%, 170%, 230%, 300%, and 400% is set as the D range.

LED光源(白色LED光源、単色LED光源)に対応する分割領域では、高輝度となる分割測光値が得られる場合があるが、この場合にはDレンジを拡げることにより、LED光源に対応する分割領域の画像が飽和しないように、又は飽和しにくいようにすることができる。   In a divided area corresponding to an LED light source (white LED light source, monochromatic LED light source), a divided photometric value with high luminance may be obtained. In this case, the divided range corresponding to the LED light source can be obtained by expanding the D range. The image of the region can be prevented from being saturated or difficult to be saturated.

その後、本撮像の指示入力(二段シャッタの全押しに対応するS2信号)があると(ステップS26)、撮像部10にて本撮像を行い、本撮像による画像データを取得する(ステップS28)。   Thereafter, when there is an instruction input for main imaging (S2 signal corresponding to full-pressing of the two-stage shutter) (step S26), the imaging unit 10 performs the main imaging and acquires image data by the main imaging (step S28). .

Dレンジ制御部34は、本撮像により取得された画像データに対して、ステップS24で設定されたDレンジに応じたDレンジ拡大処理を行う(ステップS30)。尚、Dレンジが100%に設定された場合には、Dレンジを拡大するための処理は行われない。   The D range control unit 34 performs D range expansion processing corresponding to the D range set in step S24 on the image data acquired by the main imaging (step S30). If the D range is set to 100%, the process for expanding the D range is not performed.

デジタル信号処理部15は、前記Dレンジ拡大処理後の画像データに対して、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、同時化処理、YC処理、輪郭補正回路、色補正等の画像処理を行う(ステップS32)。尚、一部の画像処理(例えば、ホワイトバランス補正)は、Dレンジ拡大処理前の画像データに対して行うようにしてもよい。   The digital signal processing unit 15 performs image processing such as white balance correction, gamma correction, synchronization processing, YC processing, contour correction circuit, and color correction on the image data after the D range expansion processing (step S32). . Note that some image processing (for example, white balance correction) may be performed on image data before D range expansion processing.

上記の処理により最終的な画像が生成され、その最終画像は圧縮伸張処理回路42により圧縮された後、外部メモリI/F26を介してメモリカード28に記録され、撮影処理が終了する(ステップS34)。   A final image is generated by the above processing, and the final image is compressed by the compression / decompression processing circuit 42 and then recorded on the memory card 28 via the external memory I / F 26, and the photographing process is completed (step S34). ).

尚、分割領域の決定は、スルー画に基づいて検出されたLED光源の有無等により行われるが、分割測光は、二段シャッタの半押しに対応するS1信号の入力時に撮像した画像信号に基づいて行う。   The determination of the divided area is performed based on the presence or absence of the LED light source detected based on the through image, but the divided photometry is based on the image signal captured when the S1 signal corresponding to half-pressing of the two-stage shutter is input. Do it.

〔第2の実施の形態〕
<撮像装置>
図8は本発明に係る撮像装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
<Imaging device>
FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the imaging apparatus according to the present invention.

図8に示す撮像装置2は、図1に示した第1の実施の形態の撮像装置1と比較して、主として色補正部50が追加されている点で相違する。尚、図1に示した撮像装置1と共通する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。   The imaging device 2 shown in FIG. 8 is different from the imaging device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 in that a color correction unit 50 is mainly added. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in the imaging device 1 shown in FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.

第2の実施形態の撮像装置2は、Dレンジの決定、Dレンジ拡大処理等については第1の実施の形態の撮像装置1と同様に行うとともに、単色LED光源に対応する領域を綺麗に再現するための色補正部50が追加されている。   The imaging device 2 of the second embodiment performs the determination of the D range, the D range expansion processing, and the like in the same manner as the imaging device 1 of the first embodiment, and neatly reproduces the area corresponding to the monochromatic LED light source. A color correction unit 50 is added.

即ち、Dレンジ拡大処理をしても単色LED光源が被写体となり、発光している部分は、白飛びして白っぽくなる。   That is, even if the D range expansion processing is performed, the monochromatic LED light source becomes a subject, and the light emitting portion is whitened and becomes whitish.

色補正部50は、光源判別部32により単色LED光源が検出されると、その単色LED光源の色を特定する。単色LED光源の色は、単色LED光源に対応する領域が検出された場合に、その領域(分割数「大」の分割領域Cのうちの対応する領域)毎にR、G、Bの色信号から色を特定する。その後、本撮像された画像から単色LED光源に対応する領域を特定する。   When the light source determination unit 32 detects a single color LED light source, the color correction unit 50 specifies the color of the single color LED light source. As for the color of the monochromatic LED light source, when an area corresponding to the monochromatic LED light source is detected, R, G, and B color signals for each area (corresponding area of the divided areas C having the large number of divisions). Specify the color from Thereafter, an area corresponding to the monochromatic LED light source is identified from the actually captured image.

本撮像された画像から単色LED光源に対応する領域を特定する場合には、単色LED光源に対応する分割領域の位置情報及び特定した単色LED光源の色に基づいて、高輝度になっている領域(白飛びして白っぽくなる領域)とその周辺領域(特定した単色LED光源の色と同じ色の領域)とを画素単位で特定する。   When specifying the region corresponding to the single color LED light source from the captured image, the region having high brightness based on the position information of the divided region corresponding to the single color LED light source and the color of the specified single color LED light source (A region that is whitened and becomes whitish) and a peripheral region (a region having the same color as the color of the specified single-color LED light source) are specified in units of pixels.

色補正部50は、前記特定した単色LED光源に対応する領域のうち、白っぽい領域に対してその周辺領域の色を付ける補正を行う。このように単色LED光源に対応する領域を、特定した色になるように色補正することにより、単色LED光源に対応する領域を綺麗に再現できるようにする。   The color correction unit 50 performs correction for adding a color of a peripheral region to a whitish region among regions corresponding to the specified single color LED light source. In this way, the area corresponding to the single color LED light source is color-corrected so that the specified color is obtained, so that the area corresponding to the single color LED light source can be clearly reproduced.

<撮像方法>
図9は図8に示した撮像装置2による撮像方法を示すフローチャートである。尚、図6に示した第1の実施の形態の撮像装置1に対応するフローチャートと共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
<Imaging method>
FIG. 9 is a flowchart showing an imaging method by the imaging apparatus 2 shown in FIG. In addition, the same step number is attached | subjected to the part which is common in the flowchart corresponding to the imaging device 1 of 1st Embodiment shown in FIG. 6, The detailed description is abbreviate | omitted.

図9のフローチャートは、図6に示したフローチャートと比較して、上記色補正部50による色補正処理を行うためのステップS40、S42及びS44が追加されている点で相違する。   The flowchart of FIG. 9 is different from the flowchart shown in FIG. 6 in that steps S40, S42, and S44 for performing color correction processing by the color correction unit 50 are added.

ステップS40は、単色LED光源が検出された場合に、その単色LED光源の分割領域の位置とその分割領域の色の特定を行う。単色LED光源が検出された場合の分割領域は、分割数「大」の分割領域C(1つの分割領域のサイズが小さいもの)が設定されるため、単色LED光源が検出された分割領域のR、G、Bの色信号の積算値からその分割領域の色を特定することができる。   In step S40, when a single color LED light source is detected, the position of the divided area of the single color LED light source and the color of the divided area are specified. As the divided area when the monochromatic LED light source is detected, the divided area C having the large number of divisions (one divided area having a small size) is set, and therefore R of the divided area where the monochromatic LED light source is detected. The color of the divided area can be specified from the integrated values of the color signals of G, B, and B.

ステップS42は、単色LED光源が検出された場合の本撮像時に、本撮像された画像と、ステップS40で特定した単色LED光源に対応する位置及び色の情報とに基づいて、本撮像された画像中から高輝度になっている白っぽい領域とその周辺の色の付いている領域(特定した単色LED光源の色と同じ色の領域)とを画素単位で特定する。   Step S42 is an image that is actually captured based on the image that is actually captured and the position and color information corresponding to the monochrome LED light source that is identified in Step S40 during the actual imaging when the monochrome LED light source is detected. A whitish area having high brightness from the middle and a peripheral colored area (an area having the same color as the color of the specified single-color LED light source) are specified in units of pixels.

ステップS44は、ステップS42で特定された、単色LED光源により高輝度になっている白っぽい領域の輝度データ(Yデータ)と色差データ(Cr,Cbデータ)を、その周辺領域の色のYデータとCr,Cbデータに置き換えるように補正する。   In step S44, the brightness data (Y data) and color difference data (Cr, Cb data) of the whitish area that is high brightness by the single color LED light source specified in step S42, and the Y data of the color of the surrounding area are obtained. Correction is made so as to replace with Cr and Cb data.

このように単色LED光源に対応する領域を、特定した色になるように色補正することにより、単色LED光源に対応する領域を綺麗に再現できるようにする。   In this way, the area corresponding to the single color LED light source is color-corrected so that the specified color is obtained, so that the area corresponding to the single color LED light source can be clearly reproduced.

〔第3の実施の形態〕
<撮像装置>
図10は本発明に係る撮像装置の第3の実施の形態を示すブロック図である。
[Third Embodiment]
<Imaging device>
FIG. 10 is a block diagram showing a third embodiment of the imaging apparatus according to the present invention.

図10に示す撮像装置3は、図1に示した第1の実施の形態の撮像装置1と比較して、主として撮像装置1のDレンジ制御部34の替わりに、階調制御部60が設けられているとともに、色補間部62が追加されている点で相違する。尚、図1に示した撮像装置1と共通する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Compared with the imaging apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, the imaging apparatus 3 shown in FIG. 10 mainly includes a gradation control unit 60 instead of the D range control unit 34 of the imaging apparatus 1. And a color interpolation unit 62 is added. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in the imaging device 1 shown in FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.

第3の実施形態の撮像装置3は、光源判別部32によりLED光源(白色LED光源、単色LED光源)が検出されると、Dレンジ拡大処理等を行うのではなく、階調変換特性を変更するようにしている。   When the LED light source (white LED light source, single color LED light source) is detected by the light source determination unit 32, the imaging device 3 of the third embodiment changes the gradation conversion characteristics instead of performing D range expansion processing or the like. Like to do.

即ち、階調制御部60は、入力するR、G、Bの色信号に対して、その入力信号のレベルに応じて所定の階調変換をして出力するルックアップテーブル(LUT)を有しており、図11に示すようにハイライト部分の階調変換が異なる3種類の階調変換LUTを有している。   That is, the gradation control unit 60 has a look-up table (LUT) that performs predetermined gradation conversion on the input R, G, and B color signals according to the level of the input signal and outputs the converted signals. As shown in FIG. 11, there are three types of gradation conversion LUTs with different gradation conversions in the highlight portion.

図11上で、実線で示した階調変換特性を示すLUTは、LED光源が検出されない通常のシーンに対応するものであり、点線で示した階調変換特性を示すLUTは、白色LED光源が検出されたシーンに対応するものであり、一点鎖線で示した階調変換特性を示すLUTは、単色LED光源が検出されたシーンに対応するものである。   In FIG. 11, the LUT indicating the gradation conversion characteristic indicated by the solid line corresponds to a normal scene in which the LED light source is not detected, and the LUT indicating the gradation conversion characteristic indicated by the dotted line is the white LED light source. The LUT corresponding to the detected scene and indicating the gradation conversion characteristic indicated by the alternate long and short dash line corresponds to the scene in which the monochromatic LED light source is detected.

即ち、階調制御部60は、上記各LUTを選択的に使用し、白色LED光源が検出された場合には、ハイライト付近の階調変換特性を通常のシーンの階調変換特性よりも軟調化するように階調制御し、一方、単色LED光源が検出された場合には、ハイライト付近の階調変換特性を通常のシーンの階調変換特性よりも硬調化するように階調制御する。   That is, the gradation control unit 60 selectively uses each of the above LUTs, and when a white LED light source is detected, the gradation conversion characteristic near the highlight is softer than the gradation conversion characteristic of the normal scene. On the other hand, when a monochromatic LED light source is detected, the tone control is performed so that the tone conversion characteristic near the highlight is harder than the tone conversion characteristic of a normal scene. .

これにより、白色LED光源が検出されたシーンは、ハイライト付近に多くの階調が割り当てられ、ハイライト付近の画像(白色LED光の照射領域の画像)の白飛びが軽減され、一方、単色LED光源が検出されたシーンは、ハイライト付近の画像(単色LED光源が被写体となる画像)が意図的に白飛びさせられ、色回りが軽減させられる。   As a result, in a scene in which a white LED light source is detected, a large number of gradations are assigned to the vicinity of the highlight, and whiteout of an image in the vicinity of the highlight (image of the irradiation area of the white LED light) is reduced. In the scene in which the LED light source is detected, an image in the vicinity of the highlight (an image in which the monochromatic LED light source is a subject) is intentionally blown out, and color rotation is reduced.

例えば、単色LED光源が赤色LED光源の場合、最初にR信号が飽和し、次にG信号が飽和し、最後にB信号が飽和する。従って、赤色LED光源の中心部分では、R、G、B信号がそれぞれ飽和することにより白っぽくなり、その周囲にR,G信号のみが飽和した黄色の縁部が生じ(色回りが生じ)、更にその周囲にR信号が飽和した赤色部が生じる。尚、単色LED光源の色が特定されると、色回りする色は特定することができる。   For example, when the monochromatic LED light source is a red LED light source, the R signal is saturated first, then the G signal is saturated, and finally the B signal is saturated. Therefore, in the central portion of the red LED light source, the R, G, and B signals are saturated and become whitish, and a yellow edge in which only the R and G signals are saturated is generated (color rotation occurs). A red portion in which the R signal is saturated is generated around it. In addition, if the color of a monochromatic LED light source is specified, the color which turns around can be specified.

色補間部62は、単色LED光源が検出された場合、その単色LED光源の色を特定し、前記色回りが生じる縁部の色を、その周辺部の色(単色LED光源の色に相当)で補間する。   When a single color LED light source is detected, the color interpolation unit 62 specifies the color of the single color LED light source, and determines the color of the edge where the color rotation occurs as the color of the periphery (corresponding to the color of the single color LED light source). Interpolate with.

これにより、単色LED光源に対応する画像に生じる色回りの影響を除去することができる。   As a result, it is possible to remove the influence of color rotation that occurs in the image corresponding to the single color LED light source.

尚、階調制御部60は、デジタル信号処理部15におけるガンマ補正回路に組み込むようにしてもよい。   The gradation control unit 60 may be incorporated in the gamma correction circuit in the digital signal processing unit 15.

<撮像方法>
図12は図10に示した撮像装置3による撮像方法を示すフローチャートである。尚、図6に示した第1の実施の形態の撮像装置1に対応するフローチャートと共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
<Imaging method>
FIG. 12 is a flowchart showing an imaging method by the imaging apparatus 3 shown in FIG. In addition, the same step number is attached | subjected to the part which is common in the flowchart corresponding to the imaging device 1 of 1st Embodiment shown in FIG. 6, The detailed description is abbreviate | omitted.

図12において、LED光源が検出されない場合には、階調変換特性として通常の階調変換特性が設定され(ステップS50)、白色LED光源が検出された場合には、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化した階調変換特性が設定され(ステップS52)、単色LED光源が検出された場合には、ハイライト付近の階調変換特性を硬調化した階調変換特性が設定される(ステップS54)。   In FIG. 12, when the LED light source is not detected, the normal gradation conversion characteristic is set as the gradation conversion characteristic (step S50), and when the white LED light source is detected, the gradation conversion near the highlight is performed. A gradation conversion characteristic in which the characteristics are softened is set (step S52), and if a monochromatic LED light source is detected, a gradation conversion characteristic in which the gradation conversion characteristics in the vicinity of the highlight are hardened is set (step S52). S54).

ステップS32’は、本撮像された画像データに対して各種の信号処理を行うが、ステップS50、S52、又はS54により設定された階調変換特性に応じたLUTを使用して階調変換を行う。これにより、白色LED光源が検出されたシーンは、ハイライト付近が軟調化され、多くの階調が割り当てられることにより白飛びが軽減され、単色LED光源が検出されたシーンは、ハイライト付近が硬調化され、意図的に白飛びさせられることにより色回りが軽減される。   In step S32 ′, various types of signal processing are performed on the actually captured image data, but gradation conversion is performed using the LUT corresponding to the gradation conversion characteristics set in steps S50, S52, or S54. . As a result, in the scene in which the white LED light source is detected, the vicinity of the highlight is softened, and by assigning many gradations, whiteout is reduced, and in the scene in which the monochromatic LED light source is detected, the vicinity of the highlight is Color tone is reduced by making the tone high and intentionally whitening.

一方、ステップS56は、単色LED光源が検出された場合に、その単色LED光源の位置毎に色を特定する。   On the other hand, step S56 specifies a color for each position of the monochromatic LED light source when a monochromatic LED light source is detected.

ステップS58は、単色LED光源が検出された場合の本撮像時に、本撮像された画像と、ステップS40で特定した単色LED光源に対応する位置及び色の情報とに基づいて、本撮像された画像中から高輝度になっている白っぽい領域とその周辺の色の付いている領域(特定した単色LED光源の色と同じ色の領域、色回りしている領域)とを特定する。   Step S58 is an image that has been actually captured based on the image that has been actually captured and the position and color information corresponding to the monochrome LED light source that has been identified in Step S40 during the actual imaging when the monochrome LED light source is detected. A whitish area having high brightness from the middle and an area with surrounding colors (an area of the same color as the color of the specified single-color LED light source, an area around the color) are identified.

ステップS60は、ステップS32’により処理された画像データのうち、単色LED光源が検出された場合の画像データに対して、更に色補間部62により色補間処理を行う。即ち、ステップS60では、ステップS58により特定した色回りしている領域の色を、その周辺領域の色(特定した単色LED光源の色と同じ色)で補間(置換)する。   In step S60, among the image data processed in step S32 ', color interpolation processing is further performed by the color interpolation unit 62 on the image data when the monochromatic LED light source is detected. That is, in step S60, the color of the region around the color specified in step S58 is interpolated (replaced) with the color of the peripheral region (the same color as the color of the specified single-color LED light source).

これにより、単色LED光源に対応する画像に生じる色回りの影響を除去することができる。   As a result, it is possible to remove the influence of color rotation that occurs in the image corresponding to the single color LED light source.

〔その他〕
第1の実施の形態では、LED光源が検出されると、更にLED光源が白色LED光源か単色LED光源かを判別し、それぞれ別々の分割数の異なる分割領域を設定するようにしたが、これに限らず、LED光源の種類に関わらず、LED光源が検出された場合には、LED光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定するようにしてもよい。
[Others]
In the first embodiment, when an LED light source is detected, it is further determined whether the LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source, and different divided areas are set for each. However, regardless of the type of the LED light source, when the LED light source is detected, a divided region having a larger number of divisions may be set as compared with the case where the LED light source is not detected.

また、設定された分割領域での分割測光結果に基づくDレンジの決定方法、及び決定されたDレンジによるDレンジ拡大処理は、第1の実施の形態のものに限定されない。   Further, the D range determination method based on the divided photometry result in the set divided area and the D range expansion process using the determined D range are not limited to those of the first embodiment.

また、第3の実施の形態では、色LED光源が検出された場合に、ハイライト付近を硬調化し、かつ色補正(色補間)を行うようにしたが、これに限らず、色補正しなくてもよい。この場合でも単色LED光源に対応する画像に生じる色回りを軽減する効果がある。   Further, in the third embodiment, when a color LED light source is detected, the highlight area is hardened and color correction (color interpolation) is performed. However, the present invention is not limited to this, and color correction is not performed. May be. Even in this case, there is an effect of reducing the color rotation generated in the image corresponding to the monochromatic LED light source.

更に、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。   Furthermore, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1、2、3…撮像装置、10…撮像部、11…光学ユニット、12…撮像素子(CCD)、15…デジタル信号処理部、20…中央処理装置(CPU)、30…操作部、32…光源判別部、34…Dレンジ制御部、50…色補正部、60…階調制御部、62…色補間部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2, 3 ... Image pick-up device, 10 ... Image pick-up part, 11 ... Optical unit, 12 ... Image pick-up element (CCD), 15 ... Digital signal processing part, 20 ... Central processing unit (CPU), 30 ... Operation part, 32 ... Light source discriminating unit 34 ... D range control unit 50 ... color correction unit 60 ... tone control unit 62 ... color interpolation unit

Claims (15)

被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、
LED光源を検出する光源検出手段と、
1画面を複数に分割してなる分割領域を設定する分割領域設定手段であって、前記光源検出手段によりLED光源が検出されると、LED光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定する分割領域設定手段と、
前記分割領域設定手段により設定された分割領域毎に、前記撮像手段により取得した画像信号を積算して複数の分割領域の明るさをそれぞれ検出する分割測光手段と、
前記分割測光手段により分割測光された測光結果に基づいて撮像画像のダイナミックレンジを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
Imaging means for imaging a subject and obtaining an image signal;
Light source detection means for detecting an LED light source;
A divided area setting means for setting a divided area obtained by dividing one screen into a plurality of divided areas having a larger number of divisions when an LED light source is detected by the light source detecting means than when no LED light source is detected. Divided region setting means for setting
Divided photometry means for integrating the image signals acquired by the imaging means for each divided area set by the divided area setting means and detecting the brightness of each of the divided areas;
Control means for controlling the dynamic range of the captured image based on the photometric result obtained by the division photometry by the division photometry means;
An imaging apparatus comprising:
前記光源検出手段は、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別する判別手段を有し、
前記分割領域設定手段は、前記判別手段により単色LED光源と判別されると、白色LED光源と判別された場合に比べて分割数の多い分割領域を設定することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The light source detection means includes a determination means for determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source;
The division area setting unit sets a division area having a larger number of divisions than the case where it is determined as a white LED light source when the determination unit determines that the LED light source is a monochromatic LED light source. Imaging device.
前記光源検出手段は、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別する判別手段を有し、
前記判別手段により単色LED光源と判別されると、該単色LED光源の色を特定し、該単色LED光源に対応する領域を前記特定した色になるように色補正する色補正処理手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
The light source detection means includes a determination means for determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source;
When the determination unit determines that the light source is a single color LED light source, the color correction processing unit is used to identify the color of the single color LED light source and correct the color corresponding to the region corresponding to the single color LED light source. The imaging apparatus according to claim 1 or 2, wherein
被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、
LED光源を検出する光源検出手段と、
前記撮像手段により取得した画像信号の階調変換を行う階調変換手段であって、前記光源検出手段によりLED光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化又は硬調化させる階調変換手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
Imaging means for imaging a subject and obtaining an image signal;
Light source detection means for detecting an LED light source;
A gradation conversion unit that performs gradation conversion of an image signal acquired by the imaging unit, and when the LED light source is detected by the light source detection unit, the gradation conversion characteristic near the highlight is softened or hardened. Gradation conversion means;
An imaging apparatus comprising:
前記光源検出手段は、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別する判別手段を有し、
前記階調変換手段は、前記判別手段により白色LED光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を軟調化させ、該ハイライト付近に多くの階調を割り当てることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
The light source detection means includes a determination means for determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source;
The gradation conversion means softens the gradation conversion characteristics in the vicinity of the highlight of the acquired image signal and assigns many gradations in the vicinity of the highlight when the determination means determines that the light source is a white LED light source. The imaging apparatus according to claim 4.
前記光源検出手段は、前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別する判別手段を有し、
前記階調変換手段は、前記判別手段により単色LED光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を硬調化させ、
前記判別手段により単色LED光源と判別されると、該単色LED光源の色を特定し、該単色LED光源に対応する領域のうちの、前記特定した単色LED光源の色と異なる色の領域の色を、その周辺部の色で補間する色補間手段を備えたことを特徴とする請求項4又は5に記載の撮像装置。
The light source detection means includes a determination means for determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source;
If the gradation converting means is determined to be a monochromatic LED light source by the determining means, the gradation converting characteristics in the vicinity of the highlight of the acquired image signal are hardened,
If it is determined that the single-color LED light source is determined by the determining means, the color of the single-color LED light source is specified, and the color of an area different from the color of the specified single-color LED light source in the area corresponding to the single-color LED light source The imaging apparatus according to claim 4, further comprising color interpolation means for interpolating the image with the color of the peripheral portion thereof.
前記光源検出手段は、前記撮像手段から連続的に取得される画像信号に基づいて所定の周波数のフリッカーを検出する手段と、前記フリッカーが検出された領域の点滅の輝度差を検出する手段とを含み、前記所定の周波数のフリッカーが検出され、かつ前記点滅の輝度差が所定の閾値を越えているか否かに基づいてLED光源を検出することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像装置。   The light source detection means includes means for detecting a flicker having a predetermined frequency based on image signals continuously acquired from the imaging means, and means for detecting a luminance difference of blinking in an area where the flicker is detected. The LED light source is detected based on whether or not the flicker of the predetermined frequency is detected and whether the luminance difference of the blinking exceeds a predetermined threshold value. The imaging device according to item. 前記撮像手段は、少なくとも480nm付近に感度をもつカラーフィルタを含むカラーフィルタを有するカラー撮像素子を有し、
前記光源検出手段は、前記カラー撮像素子から得られる色信号のうちの、480nm付近に感度をもつカラーフィルタに対応する色信号の積算値と他の色信号の積算値との比を算出する手段を含み、前記算出した比が所定の閾値を越えているか否かに基づいて白色LED光源を検出することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像装置。
The imaging means has a color imaging device having a color filter including a color filter having sensitivity at least in the vicinity of 480 nm,
The light source detecting means is a means for calculating a ratio between an integrated value of color signals corresponding to a color filter having a sensitivity near 480 nm and an integrated value of other color signals among color signals obtained from the color image sensor. 8. The imaging apparatus according to claim 1, wherein a white LED light source is detected based on whether or not the calculated ratio exceeds a predetermined threshold value. 9.
撮像手段により被写体を連続して撮像させ、連続する画像信号を取得するステップと、
前記取得した画像信号に基づいてLED光源を検出するステップと、
1画面を複数に分割してなる分割領域を設定するステップであって、LED光源が検出されると、LED光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定するステップと、
前記設定された分割領域毎に、前記画像信号を積算して複数の分割領域の明るさをそれぞれ検出するステップと、
前記分割測光された測光結果に基づいてダイナミックレンジを決定するステップと、
本撮像の指示入力があると、前記撮像手段により本撮像を行わせ、前記決定したダイナミックレンジになるように本撮像した画像のダイナミックレンジを制御するステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
Capturing a continuous image signal by continuously capturing an image of a subject by an imaging unit;
Detecting an LED light source based on the acquired image signal;
A step of setting a divided region formed by dividing one screen into a plurality of regions, and when a LED light source is detected, a step of setting a divided region having a larger number of divisions compared to a case where the LED light source is not detected;
Detecting the brightness of each of the plurality of divided areas by integrating the image signals for each of the set divided areas;
Determining a dynamic range based on the divided photometric results;
When there is an instruction input for actual imaging, the imaging means performs actual imaging and controls the dynamic range of the actual captured image to be the determined dynamic range;
An imaging method comprising:
前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別するステップを含み、前記LED光源が単色LED光源と判別されると、白色LED光源と判別された場合に比べて分割数の多い分割領域を設定することを特徴とする請求項9に記載の撮像方法。   The step of determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source. When the LED light source is determined to be a monochromatic LED light source, the number of divisions is larger than that in the case where the detected LED light source is determined to be a white LED light source. The imaging method according to claim 9, wherein a large number of divided areas are set. 前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別するステップと、前記LED光源が単色LED光源と判別されると、該単色LED光源の色を特定するステップと、前記判別された単色LED光源に対応する領域を前記特定した色になるように色補正するステップとを更に含むことを特徴とする請求項9又は10に記載の撮像方法。   The step of determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a single color LED light source, and the step of specifying the color of the single color LED light source when the LED light source is determined to be a single color LED light source, are determined. The imaging method according to claim 9, further comprising a step of performing color correction so that an area corresponding to a single color LED light source has the specified color. 撮像手段により被写体を撮像させ、画像信号を取得するステップと、
前記取得した画像信号に基づいてLED光源を検出するステップと、
前記取得した画像信号の階調変換を行うステップであって、前記LED光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化又は硬調化させるステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
Capturing an image of a subject with an imaging means and obtaining an image signal;
Detecting an LED light source based on the acquired image signal;
Gradation conversion of the acquired image signal, wherein when the LED light source is detected, the gradation conversion characteristics near the highlight are softened or hardened; and
An imaging method comprising:
前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別するステップを含み、前記階調変換を行うステップは、前記白色LED光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を軟調化させ、該ハイライト付近に多くの階調を割り当たることを特徴とする請求項12に記載の撮像方法。   The step of determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source, and the step of performing the gradation conversion is a highlight of the acquired image signal when determined as the white LED light source. 13. The imaging method according to claim 12, wherein a gradation conversion characteristic in the vicinity is softened, and a large number of gradations are assigned in the vicinity of the highlight. 前記検出されたLED光源が、白色LED光源か単色LED光源かを判別するステップを含み、前記階調変換を行うステップは、前記単色LED光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を硬調化させ、
前記単色LED光源の色を特定し、該単色LED光源に対応する領域のうちの、前記特定した単色LED光源の色と異なる色の領域の色を、その周辺部の色で補間するステップを含むことを特徴とする請求項12又は13に記載の撮像方法。
The step of determining whether the detected LED light source is a white LED light source or a monochromatic LED light source, and the step of performing the gradation conversion is a highlight of the acquired image signal when determined as the monochromatic LED light source. Increase the gradation conversion characteristics in the vicinity,
Specifying the color of the single-color LED light source, and interpolating the color of the region different from the color of the specified single-color LED light source in the region corresponding to the single-color LED light source with the color of the peripheral portion thereof The imaging method according to claim 12 or 13, characterized in that:
請求項9から14のいずれか1項に記載の撮像方法を実現することを特徴とするプログラム。   The program which implement | achieves the imaging method of any one of Claim 9 to 14.
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