JP2014011635A - Image pickup device and control method and program thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of times an IRCF is removed and inserted unnecessarily, and to thereby increase durability.SOLUTION: An image pickup device has an auto day-night function and is able to set the maximum value of gain in the gain control means of image pickup means, in which a changeover evaluation value is calculated on the basis of output from the image pickup means, and auto day-night switching is determined on the basis of the result of comparison between the changeover evaluation value and a changeover threshold value for changing image data output to either color or monochrome. The changeover evaluation value is stored in memory as a learning value, and the learned value and the current changeover evaluation value are compared to determine whether the learned value and the current changeover evaluation value are within a prescribed range. The learned value is altered when the maximum gain value is altered.

Description

本発明は、撮像装置のオートデイナイト機能に関するものである。   The present invention relates to an automatic day / night function of an imaging apparatus.

人間の色に対する感度特性である色覚特性および明るさに対する感度特性である比視感度特性は、その感度が可視域といわれる380nmから780nmまでの感度を有する。一方、これらの特性は、700nmより長波長域ではほとんど感度を有さない。そこで、通常、撮像装置は、色再現性を人間の色覚特性に合わせるために、撮像素子の前に近赤外領域の光線を通過させない視感度補正用の赤外光除去フィルタ(IRCF)を備えている。   The color vision characteristic, which is a sensitivity characteristic for human colors, and the relative visual sensitivity characteristic, which is a sensitivity characteristic for brightness, have a sensitivity of 380 nm to 780 nm, which is referred to as a visible range. On the other hand, these characteristics have little sensitivity in a wavelength region longer than 700 nm. Therefore, in general, an imaging apparatus includes an infrared light removal filter (IRCF) for correcting visibility that does not allow light in the near infrared region to pass through in front of the imaging device in order to match color reproducibility with human color vision characteristics. ing.

しかし、被写体輝度が低下する低照度下においては、撮像装置は、しばしば、IRCFを光路から取り除くことで、近赤外領域の光線を通過させて、感度を上昇させている。ただし、近赤外領域の光線が通過すると、色バランスが崩れるため、撮像装置は、カラー画像(デイモード)から白黒画像(ナイトモード)に撮影モードを切替える必要がある。切替方法の1つとして、オートデイナイト(以後、ADN)と呼ばれる、撮像装置が自動でデイモード、ナイトモードの切替を行う機能がある。   However, under low illuminance where the subject brightness decreases, the imaging apparatus often removes the IRCF from the optical path, thereby allowing light in the near-infrared region to pass and increasing sensitivity. However, since the color balance is lost when light in the near-infrared region passes, the imaging apparatus needs to switch the shooting mode from a color image (day mode) to a black and white image (night mode). As one of the switching methods, there is a function called auto day / night (hereinafter, ADN) in which the imaging apparatus automatically switches between the day mode and the night mode.

デイモードからナイトモードに切替るときの被写体輝度の閾値は、カメラのAEデータ(シャッタースピード、絞り値、ゲイン、画面輝度※輝度落ち)に基づき決定される。   The threshold value of the subject brightness when switching from the day mode to the night mode is determined based on AE data (shutter speed, aperture value, gain, screen brightness * luminance drop) of the camera.

また、近年では、AGC(ゲインコントロールアンプ回路)の利得値に制限をかける、すなわち最大利得値を設定する機能を持つ撮像装置が現れている。この機能は近年ユーザーからの要望が高まっているものであり、この機能を用いることで、撮像装置は、夜景等の黒い面が多いようなシーンでもきれいに撮影することができる。   In recent years, an imaging apparatus has appeared that has a function of limiting a gain value of an AGC (gain control amplifier circuit), that is, setting a maximum gain value. This function has been increasingly demanded by users in recent years. By using this function, the imaging apparatus can capture beautiful scenes such as night scenes where there are many black surfaces.

例えば、特許文献1に記載された撮像装置は、撮像手段と明度検知手段の少なくとも一つの出力からの判定結果に応じて、IRCFの挿抜を行い、モードを切替ている。   For example, the imaging apparatus described in Patent Document 1 switches the mode by inserting / removing an IRCF according to a determination result from at least one output of the imaging unit and the brightness detection unit.

また、特許文献2に記載された撮像装置は、デイモードからナイトモードに切替え時の入射光量に基づいて、ナイトモードからデイモードに切り替わるための基準となる基準光量を設定している。   In addition, the imaging device described in Patent Document 2 sets a reference light amount serving as a reference for switching from the night mode to the day mode based on the incident light amount when switching from the day mode to the night mode.

特開2010−279061号公報JP 2010-279061 A 特開2004−120202号公報JP 2004-120202 A

しかしながら、特許文献1の撮像装置は、最大利得値の設定ができない構成である。一方で、最大利得値を設定する機能をもつ撮像装置は、最大利得値の設定による出力の変化に応じて、判定基準値を適切に設定していないため、撮像装置は、無駄なIRCFの挿抜を行ってしまう。また、特許文献2では、学習値がない構成である。そのため、基準光量算出中に例えば車のヘッドライト等の一過性の外乱が起きた場合に、適正な評価値が算出されず、所望の明るさでモードが切替わらないといった問題が起きてしまう。   However, the imaging device of Patent Document 1 has a configuration in which the maximum gain value cannot be set. On the other hand, an imaging apparatus having a function of setting a maximum gain value does not appropriately set a determination reference value in accordance with a change in output due to the setting of the maximum gain value. Will go. Moreover, in patent document 2, it is a structure without a learning value. For this reason, if a temporary disturbance such as a car headlight occurs during the calculation of the reference light amount, an appropriate evaluation value is not calculated, and there is a problem that the mode is not switched at a desired brightness. .

本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、最大利得値が設定された場合であっても、単純な構成で、IRCFの挿抜を最小限にする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. Even when the maximum gain value is set, IRCF insertion / extraction is minimized with a simple configuration.

上述の課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像素子からの信号を増幅させる利得制御手段を含む撮像手段と、前記撮像手段によって撮像される被写体像の画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データ生成手段によって生成された画像データの出力をカラーまたは白黒の何れかに切替る切替手段と、前記利得制御手段の利得の最大値を設定する最大利得設定手段と、前記撮像手段からの出力に基づいて切替評価値を算出する切替評価値算出手段と、前記切替評価値と前記画像データの出力をカラーまたは白黒の何れかに切替る切替閾値の比較結果に基づいて前記切替手段による画像データの出力の切替を判定する判定手段と、前記切替評価値を学習値として記憶する学習値記憶手段と、前記学習値記憶手段に記憶された前記学習値と、現在の切替評価値とを比較して前記学習値と前記現在の切替評価値が所定の範囲内かどうかを判定する学習値判定手段と、前記最大利得値が変更された時に、前記学習値を変更する変更手段と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit including a gain control unit that amplifies a signal from an imaging element, and image data that generates image data of a subject image captured by the imaging unit. Generating means, switching means for switching the output of the image data generated by the image data generating means to either color or black and white, maximum gain setting means for setting a maximum value of the gain of the gain control means, and Switching evaluation value calculating means for calculating a switching evaluation value based on an output from the imaging means, and based on a comparison result of a switching threshold value for switching the switching evaluation value and the output of the image data to either color or monochrome. Determination means for determining switching of image data output by the switching means, learning value storage means for storing the switching evaluation value as a learning value, and learning value storage means. Learning value determination means for comparing the learning value with the current switching evaluation value to determine whether the learning value and the current switching evaluation value are within a predetermined range; and the maximum gain value is changed. And a change means for changing the learning value.

本発明によれば、外乱発生時の基準光量算出ミスを防止する目的でIRCFの挿抜時の閾値の複数回一致を行う撮像装置において、最大利得値が変更された場合でも学習値を適切な値にすることによって、不必要なIRCF挿抜の回数を減らして耐久性を上げることができる。   According to the present invention, in an imaging apparatus that matches a threshold value at the time of IRCF insertion multiple times for the purpose of preventing a reference light amount calculation error when disturbance occurs, an appropriate value is obtained even when the maximum gain value is changed. By doing so, the number of unnecessary IRCF insertions / removals can be reduced to increase durability.

第1の実施形態に係るカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the camera which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るカメラの撮像部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging part of the camera which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るカメラの処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the camera which concerns on 1st Embodiment. 被写体の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a to-be-photographed object. 最大利得値が高めに設定されている図である。It is a figure in which the maximum gain value is set high. 最大利得値が低めに設定されている図である。It is a figure in which the maximum gain value is set to be low. 第1の実施形態に係るカメラの処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the camera which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係るカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the camera which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るカメラの処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the camera which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る各最大利得値に対応するオフセット値の例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of the offset value corresponding to each maximum gain value which concerns on 2nd Embodiment.

以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。以下では、撮像装置としてカメラを用いる場合について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Below, the case where a camera is used as an imaging device is demonstrated.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るカメラの構成を示す図である。カメラは、外部から光をとり込んで、画像データを生成する、画像データ生成部101を備える。また、画像データ生成部101は、撮像部(撮像手段)102と撮像部102からとり込んだ信号に対して所定の処理を施す画像信号処理部103から構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a camera according to the first embodiment. The camera includes an image data generation unit 101 that takes in light from the outside and generates image data. The image data generation unit 101 includes an imaging unit (imaging unit) 102 and an image signal processing unit 103 that performs predetermined processing on a signal captured from the imaging unit 102.

画像データをデイモード(カラー)またはナイトモード(白黒)に切替る撮影モード切替部104と、撮像部102からの出力からモードを切替えるための基準光量を評価値として算出する切替評価値算出部105を備える。さらに、ユーザーの操作などにより、利得の最大値を設定することができる最大利得設定部107を備える。同じくユーザーの操作により、所望の明るさでデイナイトモード切替を行うための切替閾値を設定することができる切替閾値設定部108を備える。切替評価値と画像データの出力をデイモードまたはナイトモードの何れかに切替る切替閾値の比較結果に基づいて撮影モード切替部104による画像データの出力の切替を判定する撮影モード判定部106を備える。撮影モード判定部106でナイトモードに切替えると判定された場合に、切替後の切替評価値を取得して記憶するための学習値記憶部109を備える。   A shooting mode switching unit 104 that switches image data to day mode (color) or night mode (black and white), and a switching evaluation value calculation unit 105 that calculates a reference light amount for switching the mode from the output from the imaging unit 102 as an evaluation value. Is provided. Furthermore, a maximum gain setting unit 107 that can set the maximum value of the gain by a user operation or the like is provided. Similarly, a switching threshold value setting unit 108 that can set a switching threshold value for performing day / night mode switching at a desired brightness by a user operation is provided. A shooting mode determination unit 106 that determines switching of image data output by the shooting mode switching unit 104 based on a comparison result of a switching threshold value for switching the switching evaluation value and the output of image data to either the day mode or the night mode. . A learning value storage unit 109 is provided for acquiring and storing a switching evaluation value after switching when the shooting mode determination unit 106 determines to switch to the night mode.

そして、切替評価値と切替閾値の比較結果に基づいて撮影モード切替部104から出力された画像データを表示する表示手段としての表示部110で構成されている。   The display unit 110 is configured as a display unit that displays the image data output from the shooting mode switching unit 104 based on the comparison result between the switching evaluation value and the switching threshold value.

ここで、図2は撮像部(撮像手段)102の詳細な構成を示した図である。   Here, FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the imaging unit (imaging unit) 102.

撮像部102は、数枚のレンズ群からなるレンズ201、図示しない駆動部を有すると共に駆動部によってレンズ201に対して挿抜される赤外光除去フィルタ(Infrared Ray Cut Filter:IRCF)202、CCD、CMOSなどの撮像素子203を備える。また、撮像部102は、雑音軽減を行う相関二重サンプリング(Correlated Double Sampling:CDS)回路204を備える。また、撮像部102は、カメラの利得制御を自動で行うゲインコントロールアンプ回路(Automatic Gain Control:AGC)205を備える。   The imaging unit 102 includes a lens 201 made up of several lens groups, an infrared light removal filter (Infrared Ray Cut Filter: IRCF) 202, a CCD, An image sensor 203 such as a CMOS is provided. In addition, the imaging unit 102 includes a correlated double sampling (CDS) circuit 204 that performs noise reduction. The imaging unit 102 also includes a gain control amplifier circuit (Automatic Gain Control: AGC) 205 that automatically controls the gain of the camera.

また、撮像部102は、アナログ信号をデジタル信号へと変換を行うA/D変換206を備える。   The imaging unit 102 includes an A / D converter 206 that converts an analog signal into a digital signal.

上述した各構成要素の動作について詳しく説明を行う。   The operation of each component described above will be described in detail.

まず、画像データ生成部101について、図1および図2を用いて詳しく説明を行う。撮像素子203は、撮像光学系としてのレンズ201およびIRCF202を介して結像された被写体像を電気信号に変換する。CDS回路204は、撮像素子203から出力された電気信号に対して相関二重サンプリング処理などを実施する。AGCアンプ205は、CDS回路204から出力された電気信号に対して増幅処理などを行う。A/D変換206は、AGCアンプ205により増幅処理されたアナログ信号をデジタル信号へと変換する。   First, the image data generation unit 101 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. The image sensor 203 converts a subject image formed through the lens 201 and the IRCF 202 as an imaging optical system into an electric signal. The CDS circuit 204 performs correlated double sampling processing on the electrical signal output from the image sensor 203. The AGC amplifier 205 performs amplification processing on the electrical signal output from the CDS circuit 204. The A / D converter 206 converts the analog signal amplified by the AGC amplifier 205 into a digital signal.

画像信号処理部103は、例えば、Digital Signal Processing(DSP)などから構成され、デジタル信号に対して色変換、AE処理、WB処理、信号処理された画像の階調変換を行うガンマ処理など所定の画像処理を行う。   The image signal processing unit 103 includes, for example, digital signal processing (DSP) and the like. The image signal processing unit 103 performs predetermined conversion such as color conversion, AE processing, WB processing, and gamma processing that performs tone conversion of a signal-processed image on a digital signal. Perform image processing.

画像データ生成部101から出力された画像データは、撮影モード切替部104に入力されて、白黒画像またはカラー画像に変換して出力される。ここで、撮影モード切替部104は、独立に表示しているが、画像信号処理部103が内包していてもよい。   The image data output from the image data generation unit 101 is input to the shooting mode switching unit 104, converted into a monochrome image or a color image, and output. Here, although the photographing mode switching unit 104 is displayed independently, the image signal processing unit 103 may be included.

白黒・カラー画像の切替をするために、撮像部102より出力された、絞り・シャッタースピード・ゲイン等の撮像条件から、切替評価値算出部105において、切替評価値の算出を行う。   In order to switch between monochrome and color images, the switching evaluation value calculation unit 105 calculates the switching evaluation value from the imaging conditions such as aperture, shutter speed, and gain output from the imaging unit 102.

一方で、利得の最大値を設定することができる最大利得設定部107において、最大利得値を設定することができる。また、最大利得は、高ければ高いほど感度が上がり暗いところでも撮影ができるが、それに伴って画像のノイズや鮮鋭感等の成分による劣化があるので、どの程度まで許容するかを示すものである。例えば、この設定は外部に公開しておいて、ユーザーが任意に選択、またはカメラの内部の状態によって自動で切替えても良い。   On the other hand, the maximum gain value can be set in the maximum gain setting unit 107 that can set the maximum value of the gain. In addition, the higher the maximum gain, the higher the sensitivity, and the higher the sensitivity, the more the image can be taken. However, there is a deterioration due to image noise, sharpness, and other components. . For example, this setting may be disclosed to the outside, and the user may arbitrarily select or switch automatically depending on the internal state of the camera.

そして、判定部106は、切替評価値算出部105より出力された切替評価値と、切替閾値設定部108より出力された切替閾値を入力して、撮影モード切替部104で画像をデイモードで出力するか、ナイトモードで出力するかを判定する。例えば、切替評価値が切替閾値以下だったら、画像はナイトモードで出力する。   Then, the determination unit 106 inputs the switching evaluation value output from the switching evaluation value calculation unit 105 and the switching threshold value output from the switching threshold value setting unit 108, and outputs the image in the day mode by the shooting mode switching unit 104. Or whether to output in night mode. For example, if the switching evaluation value is less than or equal to the switching threshold, the image is output in the night mode.

また、図2のようなIRCF202が備えられており、切替部104に対してナイトモードで出力をすると判定した時に、判定部106は、図示されていないIRCF駆動部へと信号を出力する。その後、IRCF駆動部において、IRCF202を撮像光学系の光路上から抜去することによって、赤外成分をとり込み、輝度アップを図る。   2 is provided, and when it is determined that the switching unit 104 outputs in the night mode, the determination unit 106 outputs a signal to an IRCF drive unit (not shown). Thereafter, the IRCF driving unit removes the IRCF 202 from the optical path of the imaging optical system, thereby taking in an infrared component and increasing the luminance.

また、判定部106がナイトモードで出力すると判定した場合に、赤外成分の輝度アップを考慮した切替評価値を学習値として、学習値記憶部109に記憶する。   Further, when the determination unit 106 determines to output in the night mode, the switching evaluation value considering the luminance increase of the infrared component is stored in the learning value storage unit 109 as a learning value.

画像表示部109は、例えば、LCDなどから構成され、切替部104から出力された画像データを表示する。   The image display unit 109 is composed of, for example, an LCD and displays the image data output from the switching unit 104.

次に、図3に示すフローチャートを用いて、カメラの撮影モードをデイモードからナイトモードに切替る際に学習値が記憶されるまでの動作処理について説明する。   Next, an operation process until the learning value is stored when the shooting mode of the camera is switched from the day mode to the night mode will be described using the flowchart shown in FIG.

撮影モードがデイモードの場合、画像データはカラーで出力される。ここでは、画像データ生成部101、撮影モード切替部104、切替評価値算出部105、撮影モード判定部106、切替閾値設定部108、学習値記憶部109が主に動作することによりフローチャートに示す処理が実現される。   When the shooting mode is the day mode, the image data is output in color. Here, the image data generation unit 101, the shooting mode switching unit 104, the switching evaluation value calculation unit 105, the shooting mode determination unit 106, the switching threshold setting unit 108, and the learning value storage unit 109 operate mainly to perform the processing shown in the flowchart. Is realized.

まず、ステップs301では、画像データ生成部101から出力された画像データから現在のデイナイトモードがデイモードであるかナイトモードであるかを判定する。まず、デイモードの場合を以下に説明する。   First, in step s301, it is determined from the image data output from the image data generation unit 101 whether the current day / night mode is the day mode or the night mode. First, the case of the day mode will be described below.

ステップs302では、切替評価値算出部105で算出された現在の切替評価値が切替閾値設定部108で設定された切替閾値以下かどうかを判定する。尚、切替評価値は画像データ生成部101の中の撮像部102から出力された、撮像条件、すなわち、絞り値、シャッタースピード、AGCゲイン値を基に切替評価値算出部105によって算出される。   In step s302, it is determined whether or not the current switching evaluation value calculated by the switching evaluation value calculation unit 105 is equal to or less than the switching threshold set by the switching threshold setting unit 108. The switching evaluation value is calculated by the switching evaluation value calculation unit 105 based on the imaging conditions output from the imaging unit 102 in the image data generation unit 101, that is, the aperture value, shutter speed, and AGC gain value.

以下に、切替評価値の算出方法の一例を示す。
S=iris+shutter+AGCgain
ここで、Sは、切替え評価値を表す。また、iris、shutter、AGCgainは、それぞれ絞り値、シャッタースピード、AGCゲイン値である。また、それぞれの値については、以下で示される。
Below, an example of the calculation method of a switching evaluation value is shown.
S = iris + shutter + AGCgain
Here, S represents a switching evaluation value. Further, iris, shutter, and AGCgain are an aperture value, a shutter speed, and an AGC gain value, respectively. Moreover, each value is shown below.

切替評価値Sは、露出の明るさを示す値、すなわちEV値である。EV値は、絞り値(F値)、シャッタースピード(秒)、AGCゲイン値(dB)のそれぞれを対数で表し、加算したものである。また、切替評価値の算出はデイナイト機能のモードがオートの時は、常に現在の撮影条件から算出される。   The switching evaluation value S is a value indicating exposure brightness, that is, an EV value. The EV value is obtained by logarithmically adding each of the aperture value (F value), shutter speed (seconds), and AGC gain value (dB). The switching evaluation value is always calculated from the current shooting conditions when the day / night function mode is auto.

撮影モード判定部106において、現在の切替評価値と切替閾値を比較して、切替評価値が切替閾値以下であった場合はIRCFを光路上から抜去して、一度ナイトモードに切替える(ステップs303)。   The shooting mode determination unit 106 compares the current switching evaluation value with the switching threshold value. If the switching evaluation value is equal to or less than the switching threshold value, the IRCF is removed from the optical path and switched to the night mode once (step s303). .

ステップs304ではIRCF抜去後の切替評価値を取得して、予め記憶されている学習値(前回のデイモードからナイトモードへ変更した際の一連の流れで算出された切替評価値。詳細についてはステップs309参照)と現在の切替評価値とを比較した結果が所定の範囲内であった場合は、学習値記憶時の撮影環境において時間経過による明るさの変化のみで被写体の変化がほとんどなく、外乱もないと判断し、切替評価値が切替閾値以上になるまでナイトモードを継続する(IRCFの抜去を1回で終了させる)。   In step s304, the switching evaluation value after IRCF removal is acquired, and the learning value stored in advance (the switching evaluation value calculated by a series of flows when changing from the previous day mode to the night mode. For details, see step s304. If the result of comparing the current switching evaluation value and the current switching evaluation value is within a predetermined range, there is almost no change in the subject due to only a change in brightness over time in the shooting environment at the time of storing the learning value. The night mode is continued until the switching evaluation value becomes equal to or higher than the switching threshold (IRCF removal is terminated once).

ステップs305ではステップs304で切替評価値と学習値を比較した結果が所定の範囲外であった場合に、一時的にその時の切替評価値を記憶する。   In step s305, if the result of comparing the switching evaluation value and the learning value in step s304 is outside the predetermined range, the switching evaluation value at that time is temporarily stored.

ステップs306では再度IRCFを光路上に挿入しデイモードにした後、切替評価値を再び算出する。   In step s306, the IRCF is again inserted into the optical path to enter the day mode, and then the switching evaluation value is calculated again.

ステップs307では現在の切替評価値が切替閾値以下かどうかを判定し、切替閾値以上であった時は、前回の切替評価値算出時に外乱が発生したと判断して、次に切替評価値が切替閾値以下となるまでデイモードを継続する。その際はステップs304から開始となる。   In step s307, it is determined whether or not the current switching evaluation value is equal to or lower than the switching threshold. If the switching evaluation value is equal to or higher than the switching threshold, it is determined that a disturbance has occurred during the previous switching evaluation value calculation, and the switching evaluation value is switched next. The day mode is continued until the threshold value is reached. In this case, the process starts from step s304.

ステップs308ではステップs307で切替評価値が切替閾値を2度下回っている(ステップs304と合せて2度)と判断された時にIRCFを光路上から抜去し、ナイトモードにする。   In step s308, when it is determined in step s307 that the switching evaluation value is two times lower than the switching threshold value (two times in combination with step s304), the IRCF is removed from the optical path to enter the night mode.

ステップs309ではステップs308でIRCF抜去後に算出された切替評価値を学習値として記憶する。ここでの学習値は次にデイモードからナイトモードに切り替わった際のステップs304で参照される。   In step s309, the switching evaluation value calculated after IRCF removal in step s308 is stored as a learning value. The learning value here is referred to in step s304 when the day mode is switched to the night mode.

ここまでで、切替評価値が切替閾値を2度下回ることで最終的にデイモードからナイトモードへ移行しているが、2度以上下回ることの確認を行ってもよい。尚、上述した複数回の切替判定方法は一般的によく用いられている。   Up to this point, the switching evaluation value has finally shifted from the day mode to the night mode by being twice below the switching threshold value. It should be noted that the above-described multiple switching determination method is commonly used.

次に、はじめにナイトモードであった場合を以下に説明する。   Next, the case of the night mode will be described first.

ステップs310ではデイナイトのモードがナイトモードである時に現在の切替評価値が切替閾値以上であるかどうかを判定する。ここでの切替閾値は、デイモードからナイトモードに切替わり時の輝度アップ分を考慮した切替閾値を算出しても良いし、予めユーザーが設定しても良い。   In step s310, when the day / night mode is the night mode, it is determined whether or not the current switching evaluation value is greater than or equal to the switching threshold. The switching threshold value here may be a switching threshold value that takes into account the brightness increase when switching from the day mode to the night mode, or may be set in advance by the user.

ステップs311ではステップs310で切替評価値が切替閾値以上となった場合にIRCFを光路上に挿入してデイモードに移行し、次に切替評価値が切替閾値以下になるまでデイモードを継続する。   In step s311, when the switching evaluation value becomes equal to or greater than the switching threshold value in step s310, the IRCF is inserted on the optical path to shift to the day mode, and then the day mode is continued until the switching evaluation value becomes equal to or less than the switching threshold value.

ここで、図4〜図6を用いて、本実施の形態におけるカメラの撮影画像の一例を示す。   Here, an example of a captured image of the camera in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、図4のような被写体を撮影できる場所において、時間が経過していく時の例を示す。今、最大利得設定部107において、最大利得の設定値(最大利得値)が初期値または高めに設定されていた場合を図5に示す。図5では、被写体輝度によって適切な利得が付加される。ここで、最大利得値が初期値に設定されていた時には、算出される切替評価値は初期に想定されていたものである。一方、最大利得値が初期値よりも高めに設定されていた場合は、利得が初期に設定された最大利得値よりも高くなる。   First, an example when time passes in a place where a subject can be photographed as shown in FIG. FIG. 5 shows a case where the maximum gain setting value (maximum gain value) is set to an initial value or a higher value in the maximum gain setting unit 107. In FIG. 5, an appropriate gain is added depending on the subject brightness. Here, when the maximum gain value is set to the initial value, the calculated switching evaluation value is assumed initially. On the other hand, when the maximum gain value is set higher than the initial value, the gain is higher than the initially set maximum gain value.

また、最大利得値は、本実施形態においては、ユーザーが任意に設定するように書いているが、撮影状況や被写体等によって自動的に設定される値とすることもできる。   In the present embodiment, the maximum gain value is arbitrarily set by the user. However, the maximum gain value may be set automatically depending on the shooting situation, the subject, and the like.

被写体輝度が暗くなった場合、最大利得設定部107にて設定された最大利得値が大きい時の方が最大利得設定部107にて設定された最大利得値が小さい時に比べて画像データのデイモード時(カラー出力)を長く維持することになる。   When the subject brightness is dark, the day mode of the image data is larger when the maximum gain value set by the maximum gain setting unit 107 is larger than when the maximum gain value set by the maximum gain setting unit 107 is smaller. The time (color output) will be maintained for a long time.

一方で、図6は、最大利得設定部107において、最大利得値が低めに設定された場合を示している。そのため、最大利得を高めに設定した時に比べて、表示画像の明るさが同一となった時に、実際の被写体輝度は明るくなっている。そのため、カメラ内部の撮像条件は、明るめの値を示すことになる。その結果、切替評価値算出部で算出される切替評価値は相対的に低めとなる。   On the other hand, FIG. 6 shows a case where the maximum gain value is set lower in the maximum gain setting unit 107. Therefore, the actual subject brightness is brighter when the brightness of the display image is the same as when the maximum gain is set higher. Therefore, the imaging condition inside the camera shows a bright value. As a result, the switching evaluation value calculated by the switching evaluation value calculation unit is relatively low.

また、同一の明るさおよび被写体であった場合でも、最大利得値が変更後は算出される切替評価値が異なるため、図3のフローチャートの手順で得られる学習値と切替評価値の比較結果が所定の範囲内にはならない。よって、学習値が無効となってしまう。   In addition, even when the subject is the same brightness and subject, the switching evaluation value calculated after the maximum gain value is changed is different. Therefore, the comparison result between the learning value and the switching evaluation value obtained in the flowchart of FIG. It is not within the prescribed range. Therefore, the learning value becomes invalid.

そこで、予め学習値が記憶されている場合においては、図7のようにステップs401でオートデイナイトモード時で、最大利得値が変更された時(ステップs402)に、学習値を初期化(予め決められた初期値に設定)することで、学習値として有効である可能性が高くなる。   Therefore, when the learning value is stored in advance, the learning value is initialized (predetermined in advance) when the maximum gain value is changed (step s402) in the automatic day / night mode in step s401 as shown in FIG. The initial value is set to the initial value), the possibility of being effective as a learning value increases.

また、同様に最大利得値が変更された場合に、切替評価値と予め決められた切替閾値との比較を行うと、所望の明るさの時に切り換わらないことがあるため、最大利得値変更時に切替閾値の値を適切な値に変更しても良い。前述の切替閾値はユーザーが任意に決めても良いし、最大利得値変更時の輝度変化分をオフセットしても良い。   Similarly, when the maximum gain value is changed, if the switching evaluation value is compared with a predetermined switching threshold value, it may not be switched at the desired brightness. The switching threshold value may be changed to an appropriate value. The above-described switching threshold may be arbitrarily determined by the user, or the luminance change when the maximum gain value is changed may be offset.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.

図8は、第2の実施形態に係るカメラの構成を示す図である。本実施形態では、第1の実施形態の構成から追加された構成を中心に説明し、第1の実施形態と同様の構成は同一符号を付して、その説明を省略する。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a camera according to the second embodiment. In the present embodiment, description will be made mainly on the configuration added from the configuration of the first embodiment, and the same configuration as that of the first embodiment will be denoted by the same reference numeral, and the description thereof will be omitted.

図8のカメラは、予め記憶されている学習値を補正する学習値補正部111を備える。学習値補正部111は、最大利得値が変更された時に予め記憶されている学習値を受け取って補正する。補正の方法としては図9のように最大利得値に応じて予めテーブル等でオフセット値を決めておき、変更された最大利得値に応じたオフセット値の分を学習値に付加または差し引く。また、オフセットの値は任意に決めることができ、テーブルではなく評価関数等に基づいて学習値を増減させても良い。   The camera in FIG. 8 includes a learning value correction unit 111 that corrects a learning value stored in advance. The learning value correction unit 111 receives and corrects a learning value stored in advance when the maximum gain value is changed. As a correction method, as shown in FIG. 9, an offset value is determined in advance using a table or the like according to the maximum gain value, and an offset value corresponding to the changed maximum gain value is added to or subtracted from the learning value. The offset value can be arbitrarily determined, and the learning value may be increased or decreased based on an evaluation function or the like instead of a table.

次に、図10に示すフローチャートを用いて、学習値がオフセットされるまでの流れを説明する。なお、予め図3のステップs301からステップs311を経て学習値が予め記憶されているとする。ステップs501ではデイナイトのモードがオートデイナイトかどうかを判定する。マニュアルモード時は学習値が有効でないため何もしない。   Next, the flow until the learning value is offset will be described using the flowchart shown in FIG. It is assumed that the learning value is stored in advance through steps s301 to s311 in FIG. In step s501, it is determined whether the day / night mode is auto day / night. In manual mode, nothing is done because the learning value is not valid.

ステップs502ではステップ501でオートデイナイトであると判定された後に、現在の学習値が記憶された最大利利得値が変更されたかどうかを判定する。   In step s502, after it is determined in step 501 that it is auto day / night, it is determined whether or not the maximum profit value in which the current learning value is stored has been changed.

ステップs503ではステップs502で最大利得値が変更されたと判定された場合に、最大利得値に応じたオフセット値を図9のテーブルから取得する。ここでは、最大利得値が初期値の中から高に変更されたとして、その際の最大利得値の変化量を+6.0dBだとすると、オフセット値は+1.0EVとなる。   In step s503, if it is determined in step s502 that the maximum gain value has been changed, an offset value corresponding to the maximum gain value is acquired from the table of FIG. Here, assuming that the maximum gain value is changed from the initial value to the high value, and assuming that the amount of change of the maximum gain value at that time is +6.0 dB, the offset value is +1.0 EV.

ステップs504はステップs503で取得したオフセット値を学習値に付加または差し引く。   In step s504, the offset value acquired in step s503 is added to or subtracted from the learning value.

上述した処理を行うことで、最大利得値変更時に同一の明るさでおよび同一被写体で切替評価値が変わってしまう問題に対して、学習値を有効にすることができる。その結果、最大利得値変更時でも、一度学習値を記憶してしまえば、撮影環境が大きく変化しない限り、IRCFの挿抜を1回で終了させることができるので、耐久性を上げることが可能である。   By performing the above-described processing, the learning value can be made effective for the problem that the switching evaluation value changes with the same brightness and with the same subject when the maximum gain value is changed. As a result, even when the maximum gain value is changed, once the learning value is stored, IRCF insertion / removal can be completed at one time as long as the shooting environment does not change significantly, so durability can be improved. is there.

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更などが可能である。例えば、上述した実施形態では、撮像装置として説明したカメラには、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラに適用することができる。また、画像データ生成部以外のブロックに関しては、必ずしも、カメラ内に備えていなければならないわけではなく、別装置が備えていてもよい。例えば、カメラとネットワーク接続されたクライアント端末(例えばパーソナルコンピュータ、タブレット等)が判定部106等を備え、カメラを遠隔制御できるシステム構成でも良い。   As mentioned above, although this invention was demonstrated with various embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the camera described as the imaging device can be applied to a digital still camera or a digital video camera. Further, the blocks other than the image data generation unit do not necessarily have to be provided in the camera, and may be provided by another device. For example, a system configuration in which a client terminal (for example, a personal computer, a tablet, or the like) connected to the camera via a network includes the determination unit 106 and the like so that the camera can be remotely controlled.

また、第1、第2の実施形態では、画像信号処理部103、撮影モード切替部104、切替評価値算出部105、撮影モード判定部106、最大利得設定部107、切替閾値設定部108、学習値補正部111などは、CPUがプログラムを実行することにより実現してもよい。   In the first and second embodiments, the image signal processing unit 103, the shooting mode switching unit 104, the switching evaluation value calculation unit 105, the shooting mode determination unit 106, the maximum gain setting unit 107, the switching threshold setting unit 108, learning The value correction unit 111 and the like may be realized by the CPU executing a program.

すなわち、本実施形態に係る撮像装置を構成する各手段および撮像装置の制御方法の各ステップは、コンピュータのメモリなどに記憶されたプログラムが動作することによっても実現できる。このプログラムおよびこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。   That is, each unit constituting the imaging apparatus and each step of the imaging apparatus control method according to the present embodiment can be realized by operating a program stored in a memory of a computer or the like. This program and a computer-readable recording medium on which this program is recorded are included in the present invention.

また、本発明は、例えばシステム、装置、方法、プログラムもしくは記録媒体などとしての実施形態も可能であり、具体的には複数の装置からなるシステムに適用してもよい。   Further, the present invention can be embodied as a system, apparatus, method, program, recording medium, or the like, and may be applied to a system including a plurality of apparatuses.

なお、本発明は、上述した実施形態の機能を実現するプログラムを装置またはシステムに直接または遠隔から供給してもよい。すなわち、システムまたは装置のコンピュータが供給されたプログラムを読み出して実行することによっても本発明を達成される場合も含まれる。   In the present invention, a program for realizing the functions of the above-described embodiments may be directly or remotely supplied to an apparatus or a system. That is, a case where the present invention is achieved by reading and executing a supplied program by a computer of the system or apparatus is also included.

101 画像データ生成部
102 撮像部
103 画像信号処理部
104 撮影モード切替部
105 切替評価値算出部
106 撮影モード判定部
107 最大利得設定部
108 切替閾値設定部
109 学習値記憶部
110 表示部
111 学習値補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image data generation part 102 Imaging part 103 Image signal processing part 104 Shooting mode switching part 105 Switching evaluation value calculation part 106 Shooting mode determination part 107 Maximum gain setting part 108 Switching threshold value setting part 109 Learning value memory | storage part 110 Display part 111 Learning value Correction unit

Claims (5)

撮像素子からの信号を増幅させる利得制御手段を含む撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像される被写体像の画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データ生成手段によって生成された画像データの出力をカラーまたは白黒の何れかに切替る切替手段と、
前記利得制御手段の利得の最大値を設定する最大利得設定手段と、
前記撮像手段からの出力に基づいて切替評価値を算出する切替評価値算出手段と、
前記切替評価値と前記画像データの出力をカラーまたは白黒の何れかに切替る切替閾値の比較結果に基づいて前記切替手段による画像データの出力の切替を判定する判定手段と、
前記切替評価値を学習値として記憶する学習値記憶手段と、
前記学習値記憶手段に記憶された前記学習値と、現在の切替評価値とを比較して前記学習値と前記現在の切替評価値が所定の範囲内かどうかを判定する学習値判定手段と、
前記最大利得値が変更された時に、前記学習値を変更する変更手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
Imaging means including gain control means for amplifying a signal from the imaging element;
Image data generating means for generating image data of a subject image imaged by the imaging means;
Switching means for switching the output of the image data generated by the image data generating means to either color or black and white;
Maximum gain setting means for setting a maximum value of the gain of the gain control means;
Switching evaluation value calculating means for calculating a switching evaluation value based on an output from the imaging means;
A determination unit for determining switching of the output of the image data by the switching unit based on a comparison result of a switching threshold value for switching the switching evaluation value and the output of the image data to either color or black and white;
Learning value storage means for storing the switching evaluation value as a learning value;
Learning value determination means for comparing the learning value stored in the learning value storage means with a current switching evaluation value to determine whether the learning value and the current switching evaluation value are within a predetermined range;
An imaging apparatus comprising: a changing unit that changes the learning value when the maximum gain value is changed.
前記変更手段は、前記学習値を初期値に変更することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the changing unit changes the learning value to an initial value. 撮像素子からの信号を増幅させる利得制御手段を含む撮像手段によって撮像される被写体像の画像データを生成する画像データ生成ステップと、
前記画像データ生成ステップによって生成された画像データの出力をカラーまたは白黒の何れかに切替るステップと、
前記利得制御手段の利得の最大値を設定するステップと、
前記撮像手段からの出力に基づいて切替評価値を算出するステップと、
前記切替評価値と前記画像データの出力をカラーまたは白黒の何れかに切替る切替閾値の比較結果に基づいて前記切替手段による画像データの出力の切替を判定するステップと、
前記切替評価値を学習値として記憶するステップと、
前記学習値記憶手段に記憶された前記学習値と現在の切替評価値とを比較して前記学習値と前記現在の切替評価値が所定の範囲内かどうかを判定するステップと、
前記最大利得値が変更された時に、前記学習値を変更する変更ステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
An image data generation step for generating image data of a subject image imaged by an imaging means including a gain control means for amplifying a signal from the imaging element;
Switching the output of the image data generated by the image data generation step to either color or black and white;
Setting a maximum value of gain of the gain control means;
Calculating a switching evaluation value based on an output from the imaging means;
Determining switching of image data output by the switching means based on a comparison result of a switching threshold value for switching the switching evaluation value and the output of the image data to either color or black and white;
Storing the switching evaluation value as a learning value;
Comparing the learning value stored in the learning value storage means with the current switching evaluation value to determine whether the learning value and the current switching evaluation value are within a predetermined range;
And a changing step of changing the learning value when the maximum gain value is changed.
前記変更ステップは、前記学習値を初期値に変更することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置の制御方法。   The method according to claim 1, wherein the changing step changes the learning value to an initial value. 請求項3又は4に記載の撮像装置の制御方法を実行するためのプログラム。   The program for performing the control method of the imaging device of Claim 3 or 4.
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