JP2021164101A - Imaging apparatus, imaging system, control method, and program - Google Patents

Imaging apparatus, imaging system, control method, and program Download PDF

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武範 小布施
Takenori Obuse
義和 石川
Yoshikazu Ishikawa
孝行 木村
Takayuki Kimura
雄介 山下
Yusuke Yamashita
徳朗 西田
Tokuaki Nishida
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Abstract

To provide an imaging apparatus, an imaging system, a control method, and a program that can set an appropriate strobe main flash amount even in the presence of a highly reflective object when firing a strobe.SOLUTION: An imaging apparatus 100 includes a polarization imaging element 102, which outputs image signals at four different polarization angles of 0°, 45°, 90°, and 135°, a light-emitting device 109, and a polarization calculation unit 104, which calculates polarization information from the image signals of the four polarization angles output from the polarization imaging element 102 while the light-emitting device 109 is pre-luminous, and an exposure control unit 106, which determines the amount of light emitted by the main light emission of the light-emitting device 109 on the basis of the polarization information calculated by the polarization calculation unit 104.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、撮像装置および撮像システム、制御方法、並びにプログラムに関し、特に、偏光画素を備えた撮像素子及び発光装置を有する撮像装置および撮像システム、制御方法、並びにプログラム関する。 The present invention relates to an image pickup device and an image pickup system, a control method, and a program, and more particularly to an image pickup device and an image pickup system having an image pickup device and a light emitting device having polarized pixels, a control method, and a program.

従来の発光装置を発光させて撮影を行うストロボ撮影においては、撮影画面内に金屏風のような高反射物が存在する場合、その高反射物の存在する測光エリアの重み付け係数を大きくして撮影時の発光量が演算される。このため、撮影者が意図する主被写体に対して発光量が不足し露出アンダーになってしまうという問題があった。 In strobe photography in which a conventional light emitting device is used for shooting, if a high-reflecting object such as a gold folding screen is present on the shooting screen, the weighting coefficient of the photometric area where the high-reflecting object is present is increased. The amount of light emitted at the time is calculated. For this reason, there is a problem that the amount of light emitted is insufficient for the main subject intended by the photographer, resulting in underexposure.

このような問題を解消するため、例えば特許文献1では、測光エリア内の特定の色情報に当てはまる領域を金屏風がある領域と判定し、その領域の測光値を発光量の演算から除外する。 In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 1, a region in the photometric area that corresponds to specific color information is determined to be a region with a gold folding screen, and the photometric value in that region is excluded from the calculation of the amount of light emitted.

一方、撮像により取得した画像から別の画像を生成する技術として、物体を撮像して得られた画像から種々の偏光成分の情報を取得し、その情報から様々な画像を得る偏光イメージング方法が知られている。この偏光イメージング方法を用いれば、例えば、車両を撮像して得られた画像のうち無偏光成分を抽出することで、フロントガラスからの光が除去された車両内部の鮮明な画像を得ることができる。 On the other hand, as a technique for generating another image from an image acquired by imaging, a polarization imaging method is known in which information on various polarization components is acquired from an image obtained by imaging an object and various images are obtained from the information. Has been done. By using this polarized light imaging method, for example, by extracting a non-polarized component from an image obtained by imaging a vehicle, a clear image of the inside of the vehicle from which light from the windshield has been removed can be obtained. ..

更に、特許文献2には、被写体に対して3方向の偏光輝度情報を得ることで、被写体の偏光強度(反射光の強さ)を演算する方法が開示されている。また、特許文献3には、被写体に対して3方向の偏光輝度情報を得ることで、面法線(反射の最も強い偏光角)を推定する方法が開示されている。 Further, Patent Document 2 discloses a method of calculating the polarization intensity (intensity of reflected light) of a subject by obtaining polarization luminance information in three directions with respect to the subject. Further, Patent Document 3 discloses a method of estimating a surface normal (polarization angle having the strongest reflection) by obtaining polarization luminance information in three directions with respect to a subject.

特開2012−242676号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-242676 特開2017−228910号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-228910 特開2017−72499号公報JP-A-2017-72499

しかしながら、特許文献1のように特定の色情報に当てはまる領域のみを高反射物があると判定するため、その特定の色情報に当てはまらない高輝度の被写体は高反射物としては判定されない。この結果、発光量を決定する際に、かかる高反射物を測光の演算に用いてしまい、主被写体に対して発光量が不足し露出アンダーになってしまう。 However, since it is determined that there is a high-reflecting object only in a region corresponding to specific color information as in Patent Document 1, a high-luminance subject that does not correspond to the specific color information is not determined as a high-reflecting object. As a result, when determining the amount of light emitted, such a highly reflective object is used in the calculation of photometry, and the amount of light emitted is insufficient for the main subject, resulting in underexposure.

一方、主被写体にその特定の色情報に当てはまる高輝度の被写体がある場合、本来は測光値の算出に用いなければならないかかる高輝度の被写体の情報を除外してしまい、高輝度の被写体が白飛びしてしまうという問題があった。特許文献2の方法で演算される偏光強度や特許文献3の方法で推定される面法線に基づいて高反射物がある領域を判定した場合も、同様の問題が生じる。 On the other hand, when the main subject has a high-brightness subject that applies to the specific color information, the high-brightness subject information that should be used for calculating the photometric value is excluded, and the high-brightness subject is white. There was a problem of flying. A similar problem occurs when a region with a highly reflective object is determined based on the polarization intensity calculated by the method of Patent Document 2 and the surface normal estimated by the method of Patent Document 3.

そこで本発明の目的は、ストロボ発光時に、高反射物があっても適切なストロボの本発光量を設定することができる撮像装置および撮像システム、制御方法、並びにプログラムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image pickup apparatus and an image pickup system, a control method, and a program capable of setting an appropriate amount of the main light emission of the strobe even if there is a highly reflective object at the time of strobe light emission.

本発明の請求項1に係る撮像装置は、互いに異なる3つ以上の偏光角の画像信号を出力可能な撮像素子と、発光装置と、前記発光装置のプリ発光中に前記撮像素子から出力された前記3つ以上の偏光角の画像信号から、偏光情報を算出する算出手段と、前記算出された偏光情報に基づき、前記発光装置の本発光の発光量を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。 The image pickup apparatus according to claim 1 of the present invention includes an image pickup element capable of outputting image signals having three or more polarization angles different from each other, a light emitting device, and output from the image pickup device during pre-emission of the light emitting device. It is characterized by including a calculation means for calculating polarization information from the image signals having three or more polarization angles, and a determination means for determining the amount of main light emission of the light emitting device based on the calculated polarization information. And.

本発明の請求項8に係る撮像システムは、撮像装置及び前記撮像装置に外部接続される発光装置からなる撮像システムであって、前記撮像装置は、互いに異なる3つ以上の偏光角の画像信号を出力する撮像素子と、前記発光装置を制御する制御手段と、前記発光装置のプリ発光の間に前記撮像素子から出力された前記3つ以上の偏光角の画像信号から、偏光情報を算出する算出手段と、前記算出された偏光情報に基づき、前記発光装置の本発光の発光量を決定する決定手段とを備え、前記発光装置は、前記制御手段からの前記プリ発光の指示に応じて前記プリ発光を行うプリ発光手段と、前記制御手段からの前記決定された発光量での前記本発光の指示に応じて、前記本発光を行う本発光手段とを備えることを特徴とする。 The imaging system according to claim 8 of the present invention is an imaging system including an imaging device and a light emitting device externally connected to the imaging device, and the imaging device outputs image signals having three or more polarization angles different from each other. Calculation to calculate polarization information from an image pickup element to be output, a control means for controlling the light emitting device, and an image signal having three or more polarization angles output from the image pickup element during pre-emission of the light emitting device. The light emitting device includes means and a determining means for determining the amount of main light emitted by the light emitting device based on the calculated polarization information, and the light emitting device responds to an instruction of the pre light emission from the control means. It is characterized by including a pre-light emitting means for emitting light and a main light emitting means for performing the main light emission in response to an instruction of the main light emission at the determined light emitting amount from the control means.

本発明によれば、ストロボ発光時に、高反射物があっても適切なストロボの本発光量を設定することができる。 According to the present invention, it is possible to set an appropriate amount of main light emission of the strobe even if there is a highly reflective object at the time of light emission of the strobe.

実施例1に係る撮像装置のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware structure of the image pickup apparatus which concerns on Example 1. FIG. 図1における偏光撮像素子の画素上に設けられる4種類の偏光フィルタの配列の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the arrangement of four kinds of polarization filters provided on the pixel of the polarization image pickup device in FIG. 図1における偏光算出部による偏光角度依存成分の算出方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the polarization angle dependent component by the polarization calculation part in FIG. 実施例1に係る、面法線情報を求める手法を説明する図である。It is a figure explaining the method of obtaining surface normal information which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係るストロボ撮影処理のフローチャートである。It is a flowchart of the strobe photography process which concerns on Example 1. FIG. 測光枠の内部に小さな高反射物がある例を示す図である。It is a figure which shows the example which there is a small high-reflecting object inside a photometric frame. 測光枠の内部に大きな高反射物として金屏風がある例を示す図である。It is a figure which shows the example which there is a gold folding screen as a large high-reflecting object inside a photometric frame. 図6Bの金屏風を抜き出した図である。It is the figure which extracted the gold folding screen of FIG. 6B. 実施例2に係るストロボ撮影処理のフローチャートである。It is a flowchart of the strobe photography process which concerns on Example 2. 実施例3に係る撮像装置のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware structure of the image pickup apparatus which concerns on Example 3. FIG.

以下、図面を参照しながら本発明の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施例1)
以下、本発明の実施の形態を説明する。
(Example 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

図1は、本実施例に係る撮像装置100のハードウェア構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of the image pickup apparatus 100 according to the present embodiment.

図1に示すように、撮像装置100は、光学レンズ101、偏光撮像素子102、画像取得部103、偏光算出部104、測光値算出部105、露出制御部106、画像処理部107、信号出力部108、及び発光装置109を備える。 As shown in FIG. 1, the image pickup apparatus 100 includes an optical lens 101, a polarization image pickup element 102, an image acquisition unit 103, a polarization calculation unit 104, a photometric value calculation unit 105, an exposure control unit 106, an image processing unit 107, and a signal output unit. It includes 108 and a light emitting device 109.

光学レンズ101は、被写体の光を取り込み、偏光撮像素子102に光を結像して入光するための光学レンズである。 The optical lens 101 is an optical lens for taking in the light of a subject, forming an image of the light on the polarized light image sensor 102, and entering the light.

偏光撮像素子102は、光学レンズ101から入射光を受け、それを電気信号へ変換し、出力する複数の画素を備える。また偏光撮像素子102は、この複数の画素上に設けられる4種類の偏光フィルタを備える。尚、偏光撮像素子102が備える偏光フィルタの種類は3種類以上であればよい。 The polarized light imaging device 102 includes a plurality of pixels that receive incident light from the optical lens 101, convert it into an electric signal, and output it. Further, the polarizing image sensor 102 includes four types of polarizing filters provided on the plurality of pixels. The type of the polarizing filter included in the polarizing image sensor 102 may be three or more.

ここで、偏光撮像素子102が備える4種類の偏光フィルタの配列の例を図2に示す。 Here, FIG. 2 shows an example of an arrangement of four types of polarizing filters included in the polarizing image sensor 102.

図2(a)に示すように、偏光撮像素子102は、複数の単位領域201により構成される。各単位領域201は、偏光撮像素子102の4つの画素を含み、その4つの画素の夫々を異なる種類の偏光フィルタが覆う。具体的には、各単位領域201の左上、左下、右下、右上に位置する画素を、夫々偏光角0°,45°,90°,135°の偏光フィルタが覆う。このように単位領域201毎に夫々異なる種類の偏光フィルタに覆われた4つの画素(以下、単に「偏光画素」という)を有する偏光撮像素子102は、互いに偏光状態が異なる4つの偏光角の画像信号(以下、単に「偏光角の画像」という)を出力可能である。本実施例ではこの4つの偏光角の画像から被写体の様々な偏光情報を取得する。 As shown in FIG. 2A, the polarized light image sensor 102 is composed of a plurality of unit regions 201. Each unit region 201 includes four pixels of the polarizing image sensor 102, and each of the four pixels is covered with a different type of polarizing filter. Specifically, the pixels located at the upper left, lower left, lower right, and upper right of each unit region 201 are covered with polarizing filters having polarization angles of 0 °, 45 °, 90 °, and 135 °, respectively. In this way, the polarizing image sensor 102 having four pixels (hereinafter, simply referred to as “polarizing pixels”) covered with different types of polarizing filters for each unit region 201 has images of four polarization angles having different polarization states from each other. It is possible to output a signal (hereinafter, simply referred to as "polarization angle image"). In this embodiment, various polarization information of the subject is acquired from the images of these four polarization angles.

図2(b)に示すように、偏光撮像素子102は更にベイヤー配列のカラーフィルタを搭載していてもよい。 As shown in FIG. 2B, the polarized light imaging device 102 may further include a Bayer-arranged color filter.

図2(b)の例では、偏光撮像素子102は、複数のベイヤー配列の単位領域202により構成される。各単位領域201は、4つの単位領域201を含み、その4つの単位領域201の夫々を異なるカラーフィルタが覆う。具体的には、各単位領域202の左上、左下、右下、右上に位置する単位領域201を、夫々カラーフィルタR,Gb,B,Grが覆う。 In the example of FIG. 2B, the polarized light imaging device 102 is composed of a unit region 202 of a plurality of Bayer arrays. Each unit area 201 includes four unit areas 201, and different color filters cover each of the four unit areas 201. Specifically, the color filters R, Gb, B, and Gr cover the unit areas 201 located at the upper left, lower left, lower right, and upper right of each unit area 202, respectively.

尚、本実施例における偏光フィルタやカラーフィルタの配列は図2に示す例に限らない。また、偏光撮像素子102は、偏光フィルタを撮像素子へ入射する光束の光路に対して挿抜可能な構成であってもよい。 The arrangement of the polarizing filter and the color filter in this embodiment is not limited to the example shown in FIG. Further, the polarized light image sensor 102 may have a configuration in which the polarizing filter can be inserted and removed with respect to the optical path of the light flux incident on the image sensor.

画像取得部103は、偏光撮像素子102から出力された映像信号をキャプチャし、各偏光角の画像を偏光算出部104に出力する。また、画像取得部103は、記録するための映像信号を画像処理部107へ出力する。 The image acquisition unit 103 captures the video signal output from the polarization image sensor 102, and outputs an image of each polarization angle to the polarization calculation unit 104. Further, the image acquisition unit 103 outputs a video signal for recording to the image processing unit 107.

偏光算出部104は、偏光撮像素子102の各偏光画素から出力された映像信号をもとに、各単位領域201の偏光角0°,45°,90°,135°の4つの偏光画素をひとまとまりとする、上記4つの偏光角に応じた画素出力を得る。更に偏光算出部104は、得られた4つの偏光角に応じた画素出力から互いに偏光状態が異なる4つの偏光角の画像を得て被写体の様々な偏光情報を算出する。ここで、偏光情報には、各偏光画素から出力された画素レベルの差分値、偏光角度依存成分、及び面法線情報等が含まれる。 Based on the video signal output from each polarized pixel of the polarized light image sensor 102, the polarized light calculation unit 104 sets four polarized pixels having polarization angles of 0 °, 45 °, 90 °, and 135 ° in each unit region 201. Pixel outputs corresponding to the above four polarization angles are obtained as a group. Further, the polarization calculation unit 104 obtains images of four polarization angles having different polarization states from the pixel outputs corresponding to the obtained four polarization angles, and calculates various polarization information of the subject. Here, the polarization information includes a pixel-level difference value output from each polarization pixel, a polarization angle-dependent component, surface normal information, and the like.

図3は、偏光算出部104による偏光角度依存成分Ip−pの算出方法を説明する図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a method of calculating the polarization angle-dependent component Ip−p by the polarization calculation unit 104.

図2(a)を用いて説明した通り、偏光撮像素子102において単位領域201毎に異なる偏光角の4つの偏光画素が配列されている。このため、撮像により偏光撮像素子102から4つの異なる偏光角0°,45°,90°,135°の画像が画像取得部103を介して偏光算出部104に出力される。 As described with reference to FIG. 2A, four polarized pixels having different polarization angles are arranged in each unit region 201 in the polarized light image sensor 102. Therefore, four different polarization angles of 0 °, 45 °, 90 °, and 135 ° are output from the polarization image sensor 102 to the polarization calculation unit 104 via the image acquisition unit 103 by imaging.

この4つの入力画像において互いに対応する1画素(同一の単位領域201に含まれる偏光画素)の輝度値をプロットすると、図3のように表せる。 When the brightness values of one pixel (polarized pixel included in the same unit region 201) corresponding to each other in these four input images are plotted, they can be represented as shown in FIG.

従ってまず、偏光算出部104は、180°周期の正弦関数または余弦関数を表現できる関数I(θ)に最小二乗法等の最適化技術を用いて図3の4つの偏光角θの輝度値をフィッティングさせる。 Therefore, first, the polarization calculation unit 104 uses an optimization technique such as the least squares method for the function I (θ) capable of expressing a sine function or a cosine function having a period of 180 ° to obtain the brightness values of the four polarization angles θ in FIG. Let it fit.

次に、偏光算出部104は、フィッティング後の関数I(θ)の最大の輝度値Imax、最小の輝度値Iminを求め、被写体の偏光角度依存成分である、Ip−p=Imax−Iminを算出する。この偏光角度依存成分は、被写体が光源によってどの程度反射しているかどうかを判断する指標となる数値である。 Next, the polarization calculation unit 104 obtains the maximum brightness value Imax and the minimum brightness value Imin of the function I (θ) after fitting, and calculates Ip−p = Imax-Imin, which is a polarization angle-dependent component of the subject. do. This polarization angle-dependent component is a numerical value that serves as an index for determining how much the subject is reflected by the light source.

尚、本実施例では4つの偏光角θの輝度値を用いたが、3つ以上の偏光角θの輝度値がわかれば、最小二乗法等の最適化技術を用いて同様にIp−pを算出することができる。 In this embodiment, the luminance values of the four polarization angles θ are used, but if the luminance values of three or more polarization angles θ are known, Ip-p can be similarly calculated by using an optimization technique such as the least squares method. Can be calculated.

次に図4を用いて、本実施例に係る、面法線情報を求める手法を説明する。 Next, with reference to FIG. 4, a method for obtaining surface normal information according to this embodiment will be described.

図4(a)は、面法線と撮像装置100への入射光がなす角の関係図である。入射角度θ0で被写体に入射した光は、被写体の反射率を受けて同じ反射角度θ1で撮像装置100に入射される。このとき、図4(a)のような斜めの鏡面反射の場合、入射面内の振動に対する偏光成分であるP偏光の振幅Rpと、入射面に垂直に振動する光に対する偏光成分であるS偏光の振幅Rsは、図4(b)のような入射角依存性を示すことが知られている。 FIG. 4A is a diagram showing the relationship between the surface normal and the angle formed by the incident light on the image pickup apparatus 100. The light incident on the subject at the incident angle θ0 receives the reflectance of the subject and is incident on the image pickup apparatus 100 at the same reflection angle θ1. At this time, in the case of oblique specular reflection as shown in FIG. 4A, the amplitude Rp of P-polarized light, which is a polarization component for vibration in the incident surface, and S-polarized light, which is a polarization component for light vibrating perpendicular to the incident surface. It is known that the amplitude Rs of No. 4 exhibits an incident angle dependence as shown in FIG. 4 (b).

よって、偏光算出部104は、振幅Rp,Rsの比率を算出することで、大まかな面法線の情報を推定する。この面法線の情報は、被写体からの反射の最も強い偏光角を判断する指標となる数値である。 Therefore, the polarization calculation unit 104 estimates the rough surface normal information by calculating the ratio of the amplitudes Rp and Rs. This surface normal information is a numerical value that serves as an index for determining the polarization angle with the strongest reflection from the subject.

測光値算出部105は、偏光算出部104によって得た偏光情報から測光値を算出する。偏光情報を用いて測光値を算出する動作については後述する。 The photometric value calculation unit 105 calculates the photometric value from the polarization information obtained by the polarization calculation unit 104. The operation of calculating the metering value using the polarization information will be described later.

露出制御部106は、測光値算出部105で算出された測光値に基づき被写体の輝度を算出する。露出制御部106は、更にこの算出された被写体の輝度に基づき、光学レンズ101のアイリスや、偏光撮像素子102のゲイン、シャッタースピードなどを制御し、撮影する被写体が適切な露出状態になるように制御を行う。また、被写体が暗い又は逆光であるといった事情で発光装置109を用いて撮影時にストロボ発光する場合は、プリ発光時に測光値算出部105で算出された測光値に基づく被写体の輝度から発光量の演算を行い、発光装置109の制御も行う。 The exposure control unit 106 calculates the brightness of the subject based on the photometric value calculated by the photometric value calculation unit 105. The exposure control unit 106 further controls the iris of the optical lens 101, the gain of the polarized light image sensor 102, the shutter speed, and the like based on the calculated brightness of the subject so that the subject to be photographed has an appropriate exposure state. Take control. If the subject is dark or backlit and the strobe light is emitted during shooting using the light emitting device 109, the amount of light emitted is calculated from the brightness of the subject based on the photometric value calculated by the photometric value calculation unit 105 at the time of pre-flash. And also controls the light emitting device 109.

画像処理部107は、各偏光角の画像に対して任意の合成処理を行うと共に、ディベイヤー処理、ガンマ補正などの通常の映像信号と同じ現像処理を行う。例えば、偏光算出部104でどの偏光角の画像が最も反射が小さいかを判定し、その結果から、どれかひとつの偏光角の画像を選択して出力する合成処理を行うようにしてもよい。また、各偏光角の画像を加重平均したりすることで、被写体の反射の状況を任意に制御した1フレーム分の映像を生成する合成処理を行うようにしてもよい。合成処理を施したあとは、前述したようにディベイヤー処理やガンマ補正、ニー補正、ノイズリダクションなどの所定の画像処理を行う。本実施例では、信号出力部108に出力する映像の画像処理に関しては特に決まったものを用いる必要はなく、この例に限定されるものではない。また、画像処理部107が、各偏光角の画像に対して上述の処理を行うことなくそのまま出力する場合もある。 The image processing unit 107 performs arbitrary composition processing on the images of each polarization angle, and also performs the same development processing as a normal video signal such as debayer processing and gamma correction. For example, the polarization calculation unit 104 may determine which polarization angle image has the smallest reflection, and may perform a synthesis process of selecting and outputting an image of any one polarization angle from the result. Further, by weighted averaging the images of each polarization angle, a compositing process may be performed to generate an image for one frame in which the reflection state of the subject is arbitrarily controlled. After performing the compositing process, predetermined image processing such as debayer processing, gamma correction, knee correction, and noise reduction is performed as described above. In this embodiment, it is not necessary to use a particularly fixed image processing of the video output to the signal output unit 108, and the present embodiment is not limited to this example. Further, the image processing unit 107 may output the image of each polarization angle as it is without performing the above-mentioned processing.

信号出力部108は、画像処理部107から受けた映像信号を撮像装置100の図1において不図示の記憶装置もしくは記憶媒体へ記録したり、同じく同図において不図示のモニタへ映像信号を出力したりする。 The signal output unit 108 records the video signal received from the image processing unit 107 in a storage device or storage medium (not shown in FIG. 1) of the image pickup device 100, or outputs the video signal to a monitor (not shown) in the same figure. Or something.

発光装置109は、デジタルカメラなどに搭載されるストロボである。フラッシュ、スピードライトとも呼ばれる。 The light emitting device 109 is a strobe mounted on a digital camera or the like. Also called flash or speedlight.

発光装置109は、露出制御部106で演算した発光量で、画像を撮像する動作にタイミングを合わせて発光動作(本発光)を行う。 The light emitting device 109 performs a light emitting operation (main light emission) at the timing of the operation of capturing an image with the amount of light emitted calculated by the exposure control unit 106.

次に、図5のフローチャートを用いて、本実施例に係るストロボ撮影処理を説明する。 Next, the strobe photography process according to this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

本処理は、露出制御部106が不図示の不図示のROMに保持されるプログラムを読み出して実行する。 In this process, the exposure control unit 106 reads and executes a program held in a ROM (not shown) which is not shown.

ステップS501では、ユーザからの撮像装置100に対するストロボ撮影指示を待ち、かかる指示を受け付けてステップS502に進む。ここでのストロボ撮影指示とは、例えばストロボ撮影モードでのレリーズ釦の全押し等が例示される。 In step S501, the user waits for a strobe shooting instruction to the image pickup apparatus 100, receives the instruction, and proceeds to step S502. Examples of the strobe shooting instruction here include full pressing of the release button in the strobe shooting mode.

ステップS502,ステップS503では、公知の方法で光学レンズ101内のフォーカスレンズの位置を調整するオートフォーカス動作を行う。尚、マニュアルフォーカスの場合は、ステップS501から直接ステップS504に進むようにしてもよい。 In steps S502 and S503, an autofocus operation for adjusting the position of the focus lens in the optical lens 101 is performed by a known method. In the case of manual focus, the process may be performed directly from step S501 to step S504.

ステップS504では、発光装置109の本発光時の発光量を決めるため、発光装置109に対してプリ発光を行うよう指示する。この指示により発光装置109が開始したプリ発光の間に、偏光撮像素子102によりステップS505で被写体の画像を撮像して取得する。 In step S504, in order to determine the amount of light emitted by the light emitting device 109 at the time of main light emission, the light emitting device 109 is instructed to perform pre-light emission. During the pre-emission started by the light emitting device 109 according to this instruction, the image of the subject is imaged and acquired by the polarization image sensor 102 in step S505.

ステップS506では、ステップS505で撮像された画像から主被写体が画像処理部107により検出されたかどうか判断する。主被写体の検出は、顔検出や、略中央に位置する被写体の検出等の様々な手法が適用できるが、本実施例では手法については問わない。 In step S506, it is determined whether or not the main subject is detected by the image processing unit 107 from the image captured in step S505. Various methods such as face detection and detection of a subject located substantially in the center can be applied to the detection of the main subject, but the method is not limited in this embodiment.

主被写体が検出された場合(ステップS506でYES)、ステップS507でその主被写体が検出された領域(以下、主被写体領域という)の偏光情報(偏光角度依存成分)を偏光算出部104より取得した後、ステップS509に進む。ここで、偏光角度依存成分が大きい場合とは、発光装置109からの光の反射が大きいことと同義である。 When the main subject is detected (YES in step S506), the polarization information (polarization angle-dependent component) of the region where the main subject is detected in step S507 (hereinafter referred to as the main subject region) is acquired from the polarization calculation unit 104. After that, the process proceeds to step S509. Here, the case where the polarization angle-dependent component is large is synonymous with the case where the light reflected from the light emitting device 109 is large.

一方、主被写体が検出されなかった場合(ステップS506でNO)、ステップS508に進み、ステップS505で撮像された画像全体の偏光情報を偏光算出部104より取得する。この場合、ステップS505で撮像された画像全体の偏光角度依存成分に基づき被写体にどの程度の反射物があるかを検出する。 On the other hand, when the main subject is not detected (NO in step S506), the process proceeds to step S508, and the polarization information of the entire image captured in step S505 is acquired from the polarization calculation unit 104. In this case, the amount of reflective objects on the subject is detected based on the polarization angle-dependent component of the entire image captured in step S505.

ステップS509では、発光装置109による本発光時の発光量と、光学レンズ101及び偏光撮像素子102の露出とを決定する。この際、露出を決定するための測光枠に、ステップS507又はステップS508で取得した偏光角度依存成分の値が所定値より大きい領域が含まれる場合は、その領域を測光値の算出から除外する。これにより、高反射物を含む被写体に対する適切な露出を決定することができる。 In step S509, the amount of light emitted by the light emitting device 109 at the time of the main light emission and the exposure of the optical lens 101 and the polarized light image sensor 102 are determined. At this time, if the photometric frame for determining the exposure includes a region in which the value of the polarization angle-dependent component acquired in step S507 or step S508 is larger than a predetermined value, that region is excluded from the calculation of the photometric value. Thereby, it is possible to determine an appropriate exposure for a subject including a highly reflective object.

ステップS510では、ステップS509で決定された露出となるように、光学レンズ101と偏光撮像素子102の露出状態を制御すると共に、ステップS509で決定された発光量で発光装置109に本発光を行うよう指示する。この指示により発光装置109が開始した本発光の間、偏光撮像素子102によりステップS511で被写体の画像を撮像して取得し、本処理を終了する。 In step S510, the exposure state of the optical lens 101 and the polarized light image sensor 102 is controlled so that the exposure is determined in step S509, and the light emitting device 109 is subjected to the main light emission with the amount of light emitted determined in step S509. Instruct. During the main light emission that the light emitting device 109 starts according to this instruction, the polarized light imaging element 102 captures and acquires an image of the subject in step S511, and the main process ends.

図6Aは、首に小さな高反射物602を装着している人物の顔〜胸あたりを測光枠601とした場合を示す図である。 FIG. 6A is a diagram showing a case where the light measuring frame 601 is set from the face to the chest of a person wearing a small high-reflecting object 602 on the neck.

従来のように、プリ発光時に取得した画像の測光枠601内にある全ての画素値をもとに発光装置109の本発光量や露出を決定した場合、高反射物602の影響で画素レベルが大きくなってしまい、被写体を明るいものとして認識してしまう。そのため、決定された本発光量や露出を小さくしてしまい、本発光時に取得される画像中の主被写体が暗くなってしまう。 When the main emission amount and exposure of the light emitting device 109 are determined based on all the pixel values in the photometric frame 601 of the image acquired at the time of pre-emission as in the conventional case, the pixel level is affected by the high reflector 602. It becomes large and the subject is recognized as bright. Therefore, the determined main light emission amount and exposure are reduced, and the main subject in the image acquired at the time of main light emission becomes dark.

これに対し、本実施例では図5のステップS509において、測光枠601内の偏光角度依存成分が大きい領域は高反射物602がある領域として測光値の算出から除外し、発光装置109の本発光量や露出を決定する。これにより、本発光時において主被写体を適切な明るさで撮影することができる。 On the other hand, in this embodiment, in step S509 of FIG. 5, the region having a large polarization angle-dependent component in the photometric frame 601 is excluded from the calculation of the photometric value as the region where the highly reflective object 602 exists, and the main light emission of the light emitting device 109 Determine the amount and exposure. As a result, the main subject can be photographed with an appropriate brightness at the time of the main light emission.

以上述べたように、本実施例に係る撮像装置100は、ストロボ撮影を行う際、プリ発光時に偏光撮像素子102から出力された4つの偏光角の画像から偏光角度依存成分を算出し、測光枠から偏光角度依存成分が大きい領域を除外して測光値を算出する。これにより、測光枠に高反射物が含まれていても、適切な露出条件及び発光量でストロボ撮影を行うことができる。 As described above, the image pickup apparatus 100 according to the present embodiment calculates the polarization angle-dependent components from the images of the four polarization angles output from the polarization image pickup element 102 at the time of pre-emission when performing strobe photography, and the photometric frame. The photometric value is calculated by excluding the region where the polarization angle-dependent component is large. As a result, even if the photometric frame contains a highly reflective object, strobe photography can be performed under appropriate exposure conditions and light emission amount.

尚、本実施例では、偏光撮像素子102の偏光フィルタの配列方法、カラーフィルタの有無は任意でよい。また、本実施例では、測光枠に含まれる、所定値より大きい偏光角度依存成分の領域を、測光値の演算から除外したが、かかる領域については重み付けをして測光値の演算に使用してもよい。 In this embodiment, the method of arranging the polarizing filters of the polarizing image sensor 102 and the presence or absence of the color filter may be arbitrary. Further, in this embodiment, the region of the polarization angle-dependent component larger than the predetermined value included in the photometric frame is excluded from the calculation of the photometric value, but such a region is weighted and used in the calculation of the photometric value. May be good.

また、本実施例では測光値を算出する際に測光枠から除外する領域を偏光角度依存成分が大きい領域としたが、面法線情報が大きい領域としてもよい。 Further, in this embodiment, the region excluded from the photometric frame when calculating the photometric value is a region having a large polarization angle-dependent component, but a region having a large plane normal information may also be used.

(実施例2)
実施例1では、偏光角度依存成分が所定値より大きい領域を一律に高反射物がある領域として測光値の算出から除外したが、本実施例では被写体に金屏風がある場合にその金屏風の領域を測光値の算出から除外する。
(Example 2)
In the first embodiment, the region where the polarization angle-dependent component is larger than the predetermined value is uniformly excluded from the calculation of the photometric value as the region where the high reflector exists, but in this embodiment, when the subject has a gold folding screen, the gold folding screen is excluded. Exclude the area from the calculation of the metering value.

よって、本実施例のストロボ撮影処理では、偏光情報を用いて高反射物が金屏風かどうかの判定を行うステップを追加する。 Therefore, in the strobe photography process of this embodiment, a step of determining whether or not the highly reflective object is a gold folding screen using the polarization information is added.

したがって、本実施例の撮像装置100のハードウェア構成及びストロボ撮影処理の基本的な動作は実施例1と同様であるため、同一の構成・ステップには同一の付番を用い、重複した説明は省略する。 Therefore, since the hardware configuration of the image pickup apparatus 100 of this embodiment and the basic operation of the strobe photography process are the same as those of the first embodiment, the same numbering is used for the same configuration and steps, and duplicate explanations are given. Omit.

実施例1において、偏光情報として被写体の面法線情報を取得することができることを実施例1で記載した。 In Example 1, it was described in Example 1 that surface normal information of a subject can be acquired as polarization information.

図6Bに示すように、測光枠603に含まれる被写体には、人物のほかに高反射物である金屏風604が大きく存在する場合、高反射物が金屏風604かどうかを判断するために、ステップS505で撮像された画像の面法線情報を求める。 As shown in FIG. 6B, when the subject included in the photometric frame 603 has a large gold folding screen 604, which is a high-reflecting object, in addition to the person, in order to determine whether the high-reflecting object is the gold folding screen 604. Obtain the surface normal information of the image captured in step S505.

図6Cは、図6Bの金屏風604を抜き出した図である。図6Cの領域605,606に示すように、一般に屏風は自立させるために、ある角度で交互に屏風の面が折り曲げてある。そのため、ステップS505で撮像された画像に含まれる金屏風604の領域の面法線情報は、図6Cに示した矢印のように、周期的に入れ替わる。 FIG. 6C is an extracted view of the gold folding screen 604 of FIG. 6B. As shown in regions 605 and 606 of FIG. 6C, in general, the folding screen surfaces are alternately bent at a certain angle in order to make the folding screen self-supporting. Therefore, the surface normal information of the region of the gold folding screen 604 included in the image captured in step S505 is periodically replaced as shown by the arrow shown in FIG. 6C.

よって、本実施例では、撮像された画像全体から、金屏風特有の色情報を有する領域を金屏風領域(特定の領域)として抽出し、金屏風領域の面法線情報を取得する。この取得した面法線情報がある周期を持って入れ替わっている場合、金屏風領域は金屏風604の領域であると判断する。尚、金屏風領域を抽出する手法は上記手法に限定されず、公知の任意の手法を用いてもよい。 Therefore, in this embodiment, the region having the color information peculiar to the gold folding screen is extracted as the gold folding screen region (specific region) from the entire captured image, and the surface normal information of the gold folding screen region is acquired. When the acquired surface normal information is replaced with a certain period, it is determined that the gold folding screen region is the region of the gold folding screen 604. The method for extracting the gold folding screen region is not limited to the above method, and any known method may be used.

金屏風604と判断された領域は、測光枠603の計算から除外することで、被写体を適切な明るさになるように撮影することが可能となる。 By excluding the area determined to be the gold folding screen 604 from the calculation of the photometric frame 603, it is possible to shoot the subject so as to have an appropriate brightness.

次に、図7のフローチャートを用いて、本実施例に係るストロボ撮影処理を説明する。 Next, the strobe photography process according to this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 7.

本処理は、図5のステップS506〜ステップS509の代わりに、以下後述するステップS701〜S708を有する点で実施例1のストロボ撮影処理と異なる。 This process differs from the strobe photography process of Example 1 in that steps S701 to S708, which will be described later, are provided instead of steps S506 to S509 of FIG.

ステップS701では、図6B、図6Cを用いて上述した手法で、プリ発光の間に撮像された画像全体から金屏風領域が仮判定(抽出)されたかどうか判断する。 In step S701, it is determined whether or not the gold folding screen region is tentatively determined (extracted) from the entire image captured during the pre-emission by the method described above using FIGS. 6B and 6C.

金屏風領域が仮判定された場合(ステップS701でYES)、ステップS702で金屏風領域の偏光情報(面法線情報)を偏光算出部104より取得する。一方、金屏風領域が仮判定されなかった場合(ステップS701でNO)、ステップS706に進み、実施例1と同様に偏光情報を求め、測光値の演算を行う。 When the gold folding screen region is tentatively determined (YES in step S701), the polarization information (plane normal information) of the gold folding screen region is acquired from the polarization calculation unit 104 in step S702. On the other hand, when the gold folding screen region is not tentatively determined (NO in step S701), the process proceeds to step S706, the polarization information is obtained in the same manner as in the first embodiment, and the metering value is calculated.

ステップS703で金屏風領域において周期的に面法線情報が入れ替わっていると判定された場合、ステップS704で金屏風領域の被写体は金屏風であると判定する。一方、金屏風領域における面法線情報が均一である(金屏風領域が平面である)場合や、金屏風領域における面法線情報が周期的な入れ替わりがなくランダムな値である場合は、金屏風領域の被写体は金屏風でないと判定される。この場合は、ステップS706に進み、実施例1と同様に偏光情報を求め、測光値の演算を行う。 When it is determined in step S703 that the surface normal information is periodically exchanged in the gold folding screen region, it is determined in step S704 that the subject in the gold folding screen region is a gold folding screen. On the other hand, if the surface normal information in the gold folding screen area is uniform (the gold folding screen area is a plane), or if the surface normal information in the gold folding screen area is a random value without periodic replacement, gold It is determined that the subject in the folding screen area is not a gold folding screen. In this case, the process proceeds to step S706, the polarization information is obtained in the same manner as in the first embodiment, and the metering value is calculated.

ステップS705では、金屏風領域を、測光枠603内の演算から除外する領域に設定し、ステップS706で測光枠603からその設定された領域を除外した偏光情報を偏光算出部104より取得する。これにより、金屏風のような高反射物があっても、主被写体に正確に露出のあった撮影が可能となる。尚、測光枠603内の演算から除外するほかにも、金屏風領域に重み付けを行って測光値の演算に使用しても良い。 In step S705, the gold folding screen region is set as a region excluded from the calculation in the photometric frame 603, and the polarization information excluding the set region from the photometric frame 603 in step S706 is acquired from the polarization calculation unit 104. As a result, even if there is a high-reflecting object such as a gold folding screen, it is possible to take a picture in which the main subject is accurately exposed. In addition to excluding it from the calculation in the metering frame 603, the gold folding screen area may be weighted and used in the calculation of the metering value.

ステップS707では、ステップS706で取得した偏光情報に基づき、発光装置109による本発光時の発光量と、光学レンズ101及び偏光撮像素子102の露出とを決定した後、ステップS510に進む。 In step S707, after determining the amount of light emitted by the light emitting device 109 at the time of main light emission and the exposure of the optical lens 101 and the polarized light imaging element 102 based on the polarization information acquired in step S706, the process proceeds to step S510.

以上述べたように、本実施例に係る撮像装置100は、ストロボ撮影を行う際、偏光撮像素子102から出力された画像全体から金屏風領域を抽出し、金屏風領域から算出された面法線情報に基づき金屏風領域にある被写体が金屏風であるか判断する。これにより、測光枠に金屏風があるかどうかを正確に判断することができ、その判断結果に基づく適切な露出条件及び発光量でストロボ撮影を行うことができる。 As described above, the image pickup apparatus 100 according to the present embodiment extracts the gold folding screen region from the entire image output from the polarized image pickup element 102 when performing strobe photography, and the surface normal line calculated from the gold folding screen region. Based on the information, it is determined whether the subject in the gold folding screen area is a gold folding screen. As a result, it is possible to accurately determine whether or not there is a gold folding screen in the photometric frame, and it is possible to perform strobe photography under appropriate exposure conditions and light emission amount based on the determination result.

尚、本実施例においても実施例1と同様、偏光撮像素子102の偏光フィルタの配列方法、カラーフィルタの有無は任意でよい。また、偏光角度依存成分を測光値の演算から除外するだけでなく、重み付けをして演算に使用しても良く、本実施例で限定されるものではない。 In this embodiment as well, as in the first embodiment, the method of arranging the polarizing filters of the polarizing image sensor 102 and the presence or absence of the color filter may be arbitrary. Further, the polarization angle-dependent component may not only be excluded from the calculation of the photometric value, but may be weighted and used in the calculation, and is not limited to this embodiment.

(実施例3)
本実施例に係る撮像装置100a(図8)は、光学レンズ801、撮像素子802、画像取得部803、画像処理部804、及び信号出力部805を有し、画像処理部107及び信号出力部108を有さない点で実施例1,2に係る撮像装置100と異なる。
(Example 3)
The image pickup device 100a (FIG. 8) according to the present embodiment includes an optical lens 801 and an image pickup element 802, an image acquisition section 803, an image processing section 804, and a signal output section 805, and includes an image processing section 107 and a signal output section 108. It is different from the image pickup apparatus 100 according to the first and second embodiments in that it does not have.

すなわち、実施例1,2では、偏光撮像素子102の出力を測光値算出の用途だけでなく、モニタへの表示や記憶媒体への記録の用途に用いた。これに対し本実施例では、測光値算出の用途のためだけに偏光撮像素子102の出力を用い、それ以外の用途には撮像素子802の出力を用いる。 That is, in Examples 1 and 2, the output of the polarized light image sensor 102 was used not only for calculating the photometric value, but also for displaying on a monitor and recording on a storage medium. On the other hand, in this embodiment, the output of the polarized image sensor 102 is used only for the purpose of calculating the photometric value, and the output of the image sensor 802 is used for other purposes.

したがって、本実施例の撮像装置100aのハードウェア構成及びストロボ撮影処理の基本的な動作は実施例1と同様であるため、同一の構成・ステップには同一の付番を用い、重複した説明は省略する。 Therefore, since the hardware configuration of the image pickup apparatus 100a of this embodiment and the basic operation of the strobe photography process are the same as those of the first embodiment, the same numbering is used for the same configuration and steps, and duplicate explanations are given. Omit.

図8は、本実施例に係る撮像装置100aのハードウェア構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a hardware configuration of the image pickup apparatus 100a according to the present embodiment.

光学レンズ801は、被写体の光を取り込み、撮像素子802に光を結像して入光するための光学レンズである。尚、2つの光学レンズ101,801の構成は異なってもよく、焦点距離や絞りが共通である必要はない。 The optical lens 801 is an optical lens for taking in the light of a subject, forming an image of the light on the image pickup device 802, and entering the light. The configurations of the two optical lenses 101 and 801 may be different, and the focal length and the aperture need not be the same.

撮像素子802は、偏光フィルタを有さない、撮像素子である。一般的にはカラーフィルタを搭載しているが、用途によってはこの限りではない。 The image pickup device 802 is an image pickup device that does not have a polarizing filter. Generally, it is equipped with a color filter, but this is not the case depending on the application.

画像取得部803は、撮像素子802からの出力を画像処理部804へ出力する。 The image acquisition unit 803 outputs the output from the image sensor 802 to the image processing unit 804.

画像処理部804は、実施例1で説明した画像処理部107と同様の現像処理を画像取得部803からの撮像素子802からの出力に対して行い、得られた映像信号を信号出力部805で記憶媒体等に記録もしくはモニタに出力する。 The image processing unit 804 performs the same development processing as the image processing unit 107 described in the first embodiment on the output from the image sensor 802 from the image acquisition unit 803, and the obtained video signal is transmitted by the signal output unit 805. Record on a storage medium or output to a monitor.

実施例1,2の場合と同様、偏光算出部104では偏光情報が算出され、測光値算出部105では測光値が算出される。但し、被写体の反射が小さいと判断された場合など、偏光情報が必要でないと判断された場合には、測光値算出部105は撮像素子802からの出力を用いて測光値を算出しても良い。 Similar to the cases of Examples 1 and 2, the polarization calculation unit 104 calculates the polarization information, and the photometric value calculation unit 105 calculates the photometric value. However, when it is determined that the polarization information is not necessary, such as when it is determined that the reflection of the subject is small, the photometric value calculation unit 105 may calculate the photometric value using the output from the image sensor 802. ..

発光装置109は、露出制御部106で算出された発光量で、撮影時の本発光を行う。 The light emitting device 109 performs the main light emission at the time of shooting with the light emitting amount calculated by the exposure control unit 106.

以上述べたように、偏光撮像素子102と偏光フィルタを有さない通常の撮像素子802を備える。これにより、測光枠に含まれる、所定値より大きい偏光角度依存成分の領域(高反射物を含む領域)を測光値の演算から除去する場合は偏光撮像素子102を用いて測光値を算出し、適切な露出条件でストロボ撮影を行う。一方、従来の測光値算出の場合には、偏光フィルタを有さない通常の撮像素子802の出力を測光値の演算に使用することで、測光値をより精度良く算出することが可能である。 As described above, the polarizing image sensor 102 and the ordinary image sensor 802 having no polarizing filter are provided. As a result, when removing the region of the polarization angle-dependent component larger than the predetermined value (the region including the highly reflective object) included in the photometric frame from the calculation of the photometric value, the photometric value is calculated using the polarized light image sensor 102. Perform strobe photography under appropriate exposure conditions. On the other hand, in the case of the conventional measurement value calculation, the measurement value can be calculated more accurately by using the output of the normal image sensor 802 without a polarizing filter for the calculation of the measurement value.

尚、本実施例の撮像装置100aは、偏光撮像素子102と撮像素子802を有する構成であったが、偏光撮像素子102と偏光フィルタを有さない他の撮像素子を含む2つ以上の撮像素子を有する構成であればこれに限定されない。また、実際の構成では、画像取得部103,803や画像処理部804などはひとつのICで賄うことも可能である。 Although the image pickup device 100a of the present embodiment has a configuration having a polarized image sensor 102 and an image sensor 802, two or more image pickup elements including the polarized image sensor 102 and another image sensor having no polarizing filter. The configuration is not limited to this as long as it has. Further, in the actual configuration, the image acquisition units 103 and 803, the image processing unit 804, and the like can be covered by one IC.

また、発光装置109は、実施例1〜3では撮像装置100や撮像装置100aの本体に内蔵されるがこれに限定されない。例えば、発光装置109は、撮像装置100や撮像装置100aに外部接続可能な装置であってもよい。この場合、撮像装置100と発光装置109が接続された状態で、本発明に係る撮像システムが構成され、露出制御部106からのプリ発光の指示やステップS509やステップS707で決定された発光量での本発光指示に応じて発光装置109は発光を行う。 Further, the light emitting device 109 is built in the main body of the image pickup device 100 or the image pickup device 100a in Examples 1 to 3, but is not limited thereto. For example, the light emitting device 109 may be a device that can be externally connected to the image pickup device 100 or the image pickup device 100a. In this case, the imaging system according to the present invention is configured with the imaging device 100 and the light emitting device 109 connected, and the pre-light emission instruction from the exposure control unit 106 and the amount of light emitted determined in steps S509 and S707 are used. The light emitting device 109 emits light in response to the main light emitting instruction of.

(他の実施形態)
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶(格納)した記録媒体は本発明を構成することになる。
(Other embodiments)
The present invention is also realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiment is supplied to the system or device via a network or various storage media, and the computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or device reads and executes the program code. It is a process to do. In this case, the program and the recording medium that stores (stores) the program constitute the present invention.

100 撮像装置
101 光学レンズ
102 偏光撮像素子
103 画像取得部
104 偏光算出部
105 測光値算出部
106 露出制御部
107 画像処理部
108 信号出力部
109 発光装置
100 Image sensor 101 Optical lens 102 Polarized image sensor 103 Image acquisition unit 104 Polarization calculation unit 105 Photometric value calculation unit 106 Exposure control unit 107 Image processing unit 108 Signal output unit 109 Light emitting device

Claims (10)

互いに異なる3つ以上の偏光角の画像信号を出力可能な撮像素子と、
発光装置と、
前記発光装置のプリ発光の間に前記撮像素子から出力された前記3つ以上の偏光角の画像信号から、偏光情報を算出する算出手段と、
前記算出された偏光情報に基づき、前記発光装置の本発光の発光量を決定する決定手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
An image sensor capable of outputting image signals with three or more polarization angles that are different from each other,
Light emitting device and
A calculation means for calculating polarization information from image signals having three or more polarization angles output from the image sensor during pre-emission of the light emitting device.
An imaging device including a determining means for determining the amount of main light emitted by the light emitting device based on the calculated polarization information.
前記算出手段は、前記偏光情報として偏光角度依存成分を算出し、
前記決定手段は、前記偏光角度依存成分を用いて前記発光量を演算することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
The calculation means calculates a polarization angle-dependent component as the polarization information, and obtains the polarization angle-dependent component.
The imaging device according to claim 1, wherein the determination means calculates the amount of light emitted by using the polarization angle-dependent component.
前記算出手段は、前記偏光情報として面法線情報を算出し、
前記決定手段は、前記面法線情報を用いて前記発光量を演算することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The calculation means calculates surface normal information as the polarization information, and
The imaging device according to claim 1, wherein the determination means calculates the amount of light emitted by using the surface normal information.
前記決定手段は、
前記面法線情報が特定の領域において周期的に入れ替わっている場合、前記発光量の演算を行う際に、前記特定の領域に重み付けを行うことを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
The determination means is
The imaging device according to claim 3, wherein when the surface normal information is periodically replaced in a specific region, the specific region is weighted when the calculation of the amount of light emission is performed.
前記決定手段は、
前記面法線情報が特定の領域において周期的に入れ替わっている場合、前記発光量の演算を行う際に、前記特定の領域を除外することを特徴とする請求項3記載の撮像装置。
The determination means is
The imaging apparatus according to claim 3, wherein when the surface normal information is periodically replaced in a specific region, the specific region is excluded when calculating the amount of light emitted.
前記決定手段は、前記算出された偏光情報に基づき、前記本発光の際の前記撮像素子の露出を更に決定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the determination means further determines the exposure of the image pickup device at the time of the main light emission based on the calculated polarization information. 前記撮像素子とは異なる第二の撮像素子を更に備え、
前記決定手段は、前記算出された偏光情報に基づき、前記本発光の際の前記第二の撮像素子の露出を更に決定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。
A second image sensor different from the image sensor is further provided.
The determination means according to any one of claims 1 to 5, wherein the determination means further determines the exposure of the second image pickup device at the time of the main light emission based on the calculated polarization information. Image sensor.
撮像装置及び前記撮像装置に外部接続される発光装置からなる撮像システムであって、
前記撮像装置は、
互いに異なる3つ以上の偏光角の画像信号を出力可能な撮像素子と、
前記発光装置を制御する制御手段と、
前記発光装置のプリ発光の間に前記撮像素子から出力された前記3つ以上の偏光角の画像信号から、偏光情報を算出する算出手段と、
前記算出された偏光情報に基づき、前記発光装置の本発光の発光量を決定する決定手段とを備え、
前記発光装置は、
前記制御手段からの前記プリ発光の指示に応じて前記プリ発光を行うプリ発光手段と、
前記制御手段からの前記決定された発光量での前記本発光の指示に応じて、前記本発光を行う本発光手段とを備えることを特徴とする撮像システム。
An imaging system consisting of an imaging device and a light emitting device externally connected to the imaging device.
The image pickup device
An image sensor capable of outputting image signals with three or more polarization angles that are different from each other,
A control means for controlling the light emitting device and
A calculation means for calculating polarization information from image signals having three or more polarization angles output from the image sensor during pre-emission of the light emitting device.
A determination means for determining the amount of main emission of the light emitting device based on the calculated polarization information is provided.
The light emitting device is
A pre-emission means that performs the pre-emission in response to an instruction of the pre-emission from the control means,
An imaging system comprising: a main light emitting means for performing the main light emission in response to an instruction of the main light emission at the determined light emission amount from the control means.
互いに異なる3つ以上の偏光角の画像信号を出力する撮像素子と、発光装置とを備える撮像装置の制御方法であって、
前記発光装置のプリ発光の間に前記撮像素子から出力された前記3つ以上の偏光角の画像信号から、偏光情報を算出する算出ステップと、
前記算出された偏光情報に基づき、前記発光装置の本発光の発光量を決定する決定ステップとを有することを特徴とする制御方法。
It is a control method of an image pickup device including an image pickup device that outputs image signals having three or more polarization angles different from each other and a light emitting device.
A calculation step of calculating polarization information from the image signals of the three or more polarization angles output from the image sensor during the pre-emission of the light emitting device, and
A control method comprising a determination step of determining the amount of main emission of the light emitting device based on the calculated polarization information.
請求項9記載の制御方法を実行することを特徴とするプログラム。 A program comprising executing the control method according to claim 9.
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