JP2970440B2

JP2970440B2 - 画像合成方法と画像合成装置

Info

Publication number: JP2970440B2
Application number: JP6294299A
Authority: JP
Inventors: 健夫吾妻; 森村　　淳
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH08154201A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自然界の光強度のダイ
ナミックレンジの高い被写体を、飽和や黒つぶれするこ
となく撮像合成する画像合成方法と画像合成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像合成分野の技術としては、例
えば、特開平６ー１４１２２９号公報（特願平４−２８
８５０８号）にみられるような、異なる露光条件（電荷
蓄積期間）で撮像された画像について、電荷蓄積期間の
違いをもとにした定数のゲイン比によってゲインをあわ
せ、合成するものがある。図１６はその構成図であり、
２０１はＣＣＤ、２０２は画像を記憶するメモリ、２０
３は信号レベルを定数倍する乗算手段、２０４、２０５
は画像信号のレベルに応じて重みを付加するレベル重み
手段、２０６は画像信号を加算する加算手段、２０７は
加算手段２０６の出力信号の走査速度を１／２に変換す
る速度変換手段、２０８は画像信号のレベルを圧縮する
レベル圧縮手段、２０９は各ブロックのタイミングを制
御するタイミング制御手段である。この従来の高ダイナ
ミックレンジ撮像装置の動作について以下に説明する。

【０００３】ＣＣＤ２０１は通常のＴＶ走査の２倍の速
度で、電荷蓄積時間の異なる（すなわち、絞りの異な
る）画像信号をフィールド毎に交互に撮像する。ＣＣＤ
２０１から読み出した信号のうち、電荷蓄積時間の短い
信号はメモリ２０２に記録し、そして、電荷蓄積時間の
長い信号が読み出されるのとほぼ同じタイミングでメモ
リ２０２から読み出す。メモリ２０２から読み出した信
号は乗算器２０３によって定数倍され、電荷蓄積時間の
異なる信号の同じ被写体の信号レベルを原理的に同レベ
ルとする。次に、それぞれの信号に信号レベルに応じた
重み（Ｌ，Ｈ）をレベル重み手段２０４、レベル重み手
段２０５で付ける。そして、加算器２０６で加算するこ
とにより合成し、１枚の画像とする。合成された画像
は、ＣＣＤ２０１の信号読み出しの段階で、通常の２倍
の速度としているため、標準テレビ信号の走査に対応す
るように信号の走査速度を１／２に変換する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、電荷蓄積時間に応じた乗算器２０
３による定数倍のゲイン合わせで、正確にゲインを合わ
せることができず、輝度が連続的に変化する領域を撮像
する際、合成された画像中で輝度の逆転や不連続が生じ
るという課題を有していた。すなわち、原理的には入力
レベルによらず一定であるはずの電荷蓄積時間の異なる
画像間のゲイン比は、素子のばらつきや量子化誤差等に
より、実際には図３に示すように入力レベルに対して一
定の値とならない。さらに、γ補正手段を伴う撮像系に
よって得られた画像を合成する際には、低輝度の入力に
対するγ曲線すなわち低輝度入力に対するゲインを抑制
したγ補正を行う撮像系が多いため、正しいゲインあわ
せが行えない。その結果、重み付け加算後の画像信号は
図４の様にオーバーラップ部でのつながり（連続性）が
悪くなり、合成された画像の画質が劣化する。

【０００５】本発明はかかる点に鑑み、コントラストの
高い被写体に対して異なる電荷蓄積時間で撮像された画
像のゲインを、画像信号のレベルに応じて正確に合わ
せ、撮像合成された画像の信号レベルがすべてのレンジ
において連続になる画像を出力できる高ダイナミックレ
ンジ撮像・合成方法およびその装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、電荷蓄積時間を制御できる撮像素子と、前記
電荷蓄積期間の異なる２枚以上の画像のゲイン比を計算
するゲイン比計算手段と、前記電荷蓄積期間の異なる２
枚以上の画像の信号レベルに応じて重みを付けるレベル
重み手段と、重み付けされた信号もしくは前記重み付け
された信号を標準テレビ信号の速度に変換して得られた
信号のレベルを基準レベルに圧縮するレベル圧縮手段よ
り構成される。

【０００７】

【作用】本発明は前記構成により、電荷蓄積時間の異な
る２枚以上の画像に対して、その信号レベルに基づいて
ゲイン比を計算し、乗算手段によってゲインを合わせた
後、それぞれの信号レベルに応じて重み付けを行い、こ
の重み付けした画像を加算して合成した信号もしくは更
に標準テレビ信号の速度に変換して得られた高ダイナミ
ックレンジ信号のレベルを基準レベルに圧縮し、暗い画
像から明るい画像まで飽和やノイズの少ない画像を得
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例におけ
る高ダイナミックレンジの画像合成を実現する画像合成
装置の構成を示すブロック図である。

【０００９】図１において、１は被写体の光電変換を行
う撮像素子、２は画像信号を記録するメモリ、３は電荷
蓄積期間の異なる画像に対してその信号レベルに基づい
てゲイン比を計算するゲイン比計算手段、４は乗算手
段、５、６は画像信号のレベルに応じて重みを付加する
レベル重み手段、７は信号を加算する加算手段、８は加
算手段７の出力信号を標準テレビ信号の速度に変換する
速度変換手段、９は速度変換手段８から出力された画像
信号のレベルを圧縮するレベル圧縮手段、１０は各ブロ
ックのタイミングを制御するタイミング制御手段、１１
は画像合成部である。

【００１０】以上のように構成された第１の実施例につ
いて、以下、その動作を説明する。まず、被写体は撮像
素子（以下ＣＣＤという）１の撮像部に結像され、電気
信号（電荷）に変換される。電荷量は光の強度に比例
し、電荷蓄積期間に得られた電荷を電圧に変換し、電気
信号として出力する構造となっている。従って電荷蓄積
期間を短くすれば、光強度が強くても信号の飽和は発生
せず、また電荷蓄積期間を長くすれば光強度の弱いもの
でも十分に大きな信号が得られる。なお、ＣＣＤは現在
非常に一般的な素子であるので、その基本的動作説明は
省略する。タイミング制御器１０は、まずＣＣＤ１の電
荷蓄積期間（光電変換期間）を制御する。

【００１１】図２に制御を行うタイミングを示す。図２
は上から電荷蓄積期間、信号電荷読みだしタイミング、
信号電荷高速転送期間、信号読みだしタイミングを示す
ものである。電荷蓄積期間は、期間の短いＣＳ１と期間
の長いＣＬ１が順次繰り返され、ＣＳ１とＣＬ１の合計
がほぼ１フィールド期間になる。ＣＣＤ１から読みだし
た信号のうち、ＣＳ１の電荷蓄積期間の短い信号はメモ
リ２に記録され、ＣＬ１の電荷蓄積時間の長い信号がＣ
ＣＤ１から読みだされるのとほぼ同じタイミングでメモ
リ２から読みだされる。ゲイン比計算手段３は、一定の
入力レベルの範囲内のＣＳ１の電荷蓄積期間の短い信号
とＣＬ１の電荷蓄積時間の長い信号との比から、ゲイン
比を計算する。ゲイン比計算手段３のブロック図の一例
を図５に示す。

【００１２】図５において、１１ａは比較器、１２はゲ
イン比を計算する除算器、１８ａはゲイン比テーブルへ
の書き込みを制御する書き込み制御装置、１３ａはオー
バラップ部のＣＬ１のレベル毎のゲイン比を記憶するゲ
イン比テーブルである。比較器１１ａはＣＬ１の画像信
号のレベルがオーバラップ部のレベルに達していない
か、オーバラップ部のレベルの範囲内か、もしくは飽和
レベルに達しているかを判断し、その結果を書き込み制
御装置１８ａに出力する。本実施例では、入力レベルの
８０％から１００％未満の範囲をオーバーラップ部とす
る。比較器１１ａは、ＣＬ１の画像信号のレベルが８０
％未満の場合はオーバラップ部のレベルに達していない
と判断し、８０％以上１００％未満の場合はオーバラッ
プ部のレベルの範囲内と判断し、１００％の場合は飽和
していると判断する。

【００１３】そして、ＣＬ１の画像信号のレベルがオー
バーラップ部のレベルの範囲内の場合、除算器１２によ
ってゲイン比を計算し、書き込み制御装置１８ａはＣＬ
１の信号レベルに応じたゲイン比テーブル１３ａのアド
レスにゲイン比の値を書き込む。また、ＣＬ１の画像信
号のレベルがオーバーラップ部のレベルに達していない
場合には、書き込み制御装置１８ａはゲイン比の値をゲ
イン比テーブルに書き込まない。後述の画像合成の際
に、ＣＬ１の画像信号のレベルがオーバーラップ部のレ
ベルに達していない画素については、ＣＬ１の画像信号
のみを合成結果とするためである。そして、ＣＬ１の画
像信号のレベルが飽和している時（ＣＬ１の画像信号レ
ベルが１００％時）には、書き込み制御装置１８ａはＣ
Ｌ１の画像信号が９９％のレベル（飽和していない最大
のレベル）時のゲイン比をゲイン比テーブル１３ａに書
き込む。

【００１４】ゲイン比テーブル１３ａはＣＬ１の画像信
号のオーバーラップ部の各レベルについてのゲイン比を
記憶し、ＣＬ１の画像信号のレベルに応じたゲイン比を
出力する。ＣＬ１のレベルがオーバラップ部のレベルに
達していない時は、後述するレベル重みＨがかかるた
め、ゲイン比の値は任意となり、また、ＣＬ１のレベル
に応じてゲイン比を出力するので、１００％以上につい
ては考慮しなくてよい。図６にゲイン比計算手段３の、
ＣＬ１の画像信号に対する入出力特性を示す。なお、除
算器１２によるゲイン比の計算は、毎フィールド行う必
要はなく、一定期間毎にリフレッシュすればよい。乗算
器４は、ＣＳ１の電荷蓄積期間の短い信号にゲイン比を
乗ずる。

【００１５】次に、乗算器４の出力に対して信号レベル
に対応した重みＨを、レベル重み手段６で付ける。ＣＬ
１の電荷蓄積期間に対応する信号に対しても、レベル重
み手段５で重みＬを付ける。それぞれの重みの特性の一
例を図７に示す。図７において、横軸は入力信号のレベ
ルであり、縦軸は信号に対する重みである。レベル重み
Ｌは入力信号レベルの８０％までは１の重みとし、８０
％から１００％まで直線的に重みの値を下げ、入力レベ
ル１００％で重み値を０とする。これに対し、レベル重
みＨは入力信号レベルの８０％までは０の重みとし、８
０％から１００％まで直線的に重みの値を上げ、入力レ
ベル１００％以上は重み値は全て１とする。

【００１６】このようにしてダイナミックレンジの異な
る画像信号に重みを付け、加算器７で加算することによ
り合成し、１枚の画像とする。この重み付けにより画像
の状態（Ｓ／Ｎが良く、飽和のない部分）の良い部分を
抽出し、ダイナミックレンジの高い画像を合成する。合
成された画像は、ＣＣＤ１の信号読みだしの段階で、通
常の約２倍の速度としているため、標準テレビ信号の走
査に対応するように、信号の走査速度を１／２に変換す
る。

【００１７】レベル圧縮手段９は、合成後の画像のレベ
ルを０％から１００％の範囲に圧縮する。レベル圧縮の
方法としては、例えば特願平６−３４５７号に示される
ような、画素毎に異なるレベル変換と空間周波数によっ
て異なるレベル変換を組み合わせたレベル圧縮を行うこ
とにより、画像観察時に感じる主観的なコントラストを
維持したレベル圧縮を行うことができる。

【００１８】以上のように本実施例によれば、電荷蓄積
期間の異なる画像の合成時に必要なゲイン合わせを、オ
ーバーラップ部の各レベルでのゲイン比に基づいて適応
的に行うことができる。また、従来の電荷蓄積期間の比
によりゲイン比を固定する方法と比較して、ゲイン比を
適応的に計算するため正確なゲイン合わせが可能であ
り、オーバーラップ部となるレベル範囲を小さくでき、
Ｓ／Ｎの良い方の信号を選択して画像を合成できる。

【００１９】なお、本実施例のレベル圧縮手段として、
表示ディスプレイに十分なレベル再現能力がある場合
（いわゆる黒つぶれや白とびをおこさない場合）には、
線形にレベル圧縮する方法やＳ字特性を持つような他の
非線形な方法を用いてもよい。

【００２０】なお、本実施例のゲイン比計算手段３にお
いて、オーバーラップ部の各レベルについてのゲイン比
をゲイン比テーブルに記憶するかわりに、数レベルのゲ
イン比をもとに各レベルにおけるゲイン比を計算するよ
うにしてもよい。図８は数レベルのゲイン比をもとに各
レベルにおけるゲイン比を計算するゲイン比計算手段の
構成の一例を示す図である。

【００２１】図８において、１１ｂは比較器、１２は除
算器、１８ｂはゲイン比テーブルへの書き込みを制御す
る書き込み制御装置、１３ｂはオーバーラップ部の数レ
ベルにおけるゲイン比を記憶するゲイン比テーブル、１
４はゲイン比テーブルのゲイン比データをもとにゲイン
比を内挿、外挿してＣＬ１のレベルに応じてゲイン比を
出力する内挿外挿手段である。上記構成の動作について
以下説明する。

【００２２】比較器１１ｂはＣＬ１の画像信号のレベル
が、８０％、９０％、９９％の時、これを検出し異なる
検出信号を書き込み制御装置１８ｂに出力する。書き込
み制御装置１８ｂは、比較器１１ｂが上記各レベルを検
出した時のみ、除算器１２で計算したゲイン比をゲイン
比テーブル１３ｂのそれぞれのレベルに対応したアドレ
スに書き込む。ゲイン比テーブル１３ｂはオーバーラッ
プ部の数レベルにおけるゲイン比を記憶し、ＣＬ１のレ
ベルに応じて曲線補間に必要な数のゲイン比の値を出力
する。内挿外挿手段１４は、ゲイン比テーブル１３ｂが
出力したゲイン比の値に対して曲線補間による内挿外挿
を行い、ＣＬ１のレベルに応じてゲイン比を出力する。
なお、内挿外挿手段１４による補間方法として直線補間
を行ってもほぼ同様の効果を得ることができる。

【００２３】尚、第１の実施例のゲイン比計算手段３に
おいて、ゲイン比を実際に計算するＣＬ１のレベルの範
囲は、オーバラップ部の範囲と同一でなくてもよく、ま
た、オーバーラップ部の範囲内であれば、オーバーラッ
プ部のレベル範囲の中央値、最大頻度値、平均値等のレ
ベルでのみゲイン比を計算することにより、ゲイン比テ
ーブルの容量を少なくしてほぼ同様の効果を得ることが
できる。

【００２４】オーバーラップ部のレベル範囲の中央値
は、図５のゲイン比計算部において、比較器１１ａの検
出レベルをオーバーラップ部のレベル範囲の中央値（９
０％）に設定することで検出できる。

【００２５】図９はオーバラップ部の範囲内で頻度が最
大のレベルにおけるゲイン比を出力するゲイン比計算手
段の構成の一例を示す図である。図９において、１５
ａ、１５ｂはオーバーラップ部の各レベルの頻度をカウ
ントするカウンタ、１９ａ、１９ｂは読み出しカウンタ
と書き込みカウンタをフィールド周期で切り替える切り
替えスイッチ、２０はオーバラップ部におけるＣＬ１の
画像信号の最大頻度値を検出する最大頻度輝度検出手
段、１１ｃは比較器、１２は除算器、１８ｃは書き込み
制御装置、１３ｃはゲイン比テーブルである。切り替え
スイッチ１９ａ、１９ｂはフィールド周期で読み出しカ
ウンタと書き込みカウンタを切り替える。カウンタ１５
ａ、１５ｂは書き込みカウンタに切り替えられる毎にリ
セットされ、フィールド内におけるオーバラップ部の各
レベルの頻度をカウントする。最大頻度輝度検出手段２
０は頻度が最大のレベルを検出する。比較器１１ｃは、
ＣＬ１の画像信号が頻度最大のレベルと等しい時これを
検出する。書き込み制御装置１８ｃは、ＣＬ１の画像信
号が頻度最大のレベルと等しい時、除算器１２によって
計算したゲイン比を、ゲイン比テーブルに書き込む。

【００２６】図１０はオーバラップ部の範囲内での平均
レベルにおけるゲイン比を出力するゲイン比計算手段の
一構成例を示す図である。図１０において、１５ａ、１
５ｂはオーバーラップ部の各レベルの頻度をカウントす
るカウンタ、１９ａ、１９ｂは読み出しカウンタと書き
込みカウンタをフィールド周期で切り替える切り替えス
イッチ、２１はオーバラップ部におけるＣＬ１の画像信
号の平均輝度値を検出する平均輝度検出手段、１１ｃは
比較器、１２は除算器、１８ｃは書き込み制御装置、１
３ｃはゲイン比テーブルである。上記構成のうち、平均
輝度検出手段２１以外の動作は図９に示したものと同様
である。平均輝度検出手段２１はカウンタ１５ａもしく
はカウンタ１５ｂがカウントした各レベルの頻度からオ
ーバラップ部の平均レベルを計算する。

【００２７】オーバラップ部の最大頻度レベルや平均レ
ベルでのゲイン比を用いることによって、ゲイン比テー
ブルの容量を小さくでき、かつ、画像合成時のオーバラ
ップ部でのつながり（連続性）を改善できる。

【００２８】なお、本実施例においては、入力レベルと
出力レベルの関係がリニアな撮像系の出力信号を合成す
る例を示したが、一般の撮像装置においては、γ補正後
の信号が出力される。そのような撮像系を用いた実施例
について以下説明する。

【００２９】図１１は、本発明の第２の実施例における
画像合成装置の構成を示すブロック図である。図１１に
おいて、１は被写体の光電変換を行う撮像素子、１７は
γ補正手段、２は画像信号を記録するメモリ、３は電荷
蓄積時間の異なる画像に対してその信号レベルに基づい
てゲイン比を計算するゲイン比計算手段、４は乗算手
段、５、６は画像信号のレベルに応じて重みを付加する
レベル重み手段、７は信号を加算する加算手段、８は加
算手段７の出力信号を標準テレビ信号の速度に変換する
速度変換手段、９は速度変換手段８から出力された画像
信号のレベルを圧縮するレベル圧縮手段、１０は各ブロ
ックのタイミングを制御するタイミング制御手段、１１
は画像合成部である。

【００３０】以上のように構成された本発明の第２の実
施例について、γ補正手段１７以外の動作は、本発明の
第１の実施例と同様である。γ補正手段１７は（数１）
および図１２に示す入出力特性を持つ。（数１）ＯＵＴ＝ＩＮ＾γ （ただし＾はべき乗
を示す）本発明の第１の実施例では、電荷蓄積時間の異なる画像
を合成する際、それぞれの画像のレベルを原理的には
（数２）であるとして合成を行ったが、本発明の第２の
実施例では、（数３）に示す画像を合成する。（数２）出力レベル＝ａ１・入力レベル出力レベル＝ａ２・入力レベルゲイン比＝ａ１／ａ２（数３）出力レベル＝（ａ１・入力レベル）＾γ 出力レベル＝（ａ２・入力レベル）＾γ ゲイン比＝（ａ１／ａ２）＾γ ここで、＾はべき乗を示す。γ補正後の画像を本発明の
第１の実施例と同様に、例えばγ＝０．４５で入力レベ
ルの８０％から１００％をオーバーラップ部として合成
するためには、図１３に示すように、γ補正後の画像信
号のレベルで９０％から１００％の範囲をオーバラップ
部とすればよい。従って、レベル重みＬおよびレベル重
みＨの重み分布は図１４のようになる。

【００３１】以上のように本発明の第２の実施例によれ
ば、γ補正後の画像についても、γ補正をしていない画
像を合成するのと同様の構成で高ダイナミックレンジ画
像の合成が可能となる。また、（数３）に示すゲイン比
を画像データのレベルから計算するため、γの値が未知
であっても、暗い領域から明るい領域までレベルの連続
した高ダイナミックレンジ画像の合成が可能となる。さ
らに、光電変換の入出力特性が（数３）に示す光電変換
特性とは異なる場合（Ｓ／Ｎを改善するために低輝度部
でのゲインを抑える撮像系が多い。）においても、画像
データをもとに画像データのレベル毎にゲイン比を計算
するため、暗い領域から明るい領域までレベルの連続し
た高ダイナミックレンジ画像の合成が可能となる。

【００３２】なお、本発明の実施例ではＦＩＴ−ＣＣＤ
を用いた例を示したが、電荷蓄積時間の連続性を多少犠
牲にすると、ＩＬ−ＣＣＤを用いることができ、この時
ＣＣＤの制御は図１５に示すようなものとなる。

【００３３】なお、カラー画像の合成を行う場合、本発
明のすべての実施例において、ゲイン比の計算は、輝度
成分、Ｒ成分、Ｇ成分、のいずれかひとつについて計算
し、他の成分についてもその値を用いてもよく、また、
各成分についてそれぞれ計算してもよい。

【００３４】なお、本発明の実施例ではテレビ信号の倍
速で撮像した画像を合成後に速度変換する構成となって
いるが、時間方向の解像度を犠牲にすれば、通常の速度
で撮像した画像を合成後にそのまま出力するという構成
も可能であり、本発明に含まれる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、露光条件
の異なる画像を合成する際に、画像信号のレベルに基づ
いた正確なゲイン合わせが可能であり、暗い領域から明
るい領域までレベルの連続した高ダイナミックレンジ画
像の合成が可能となる。

【００３６】また、本発明によれば、γ補正手段の有無
に関わらず同様の構成で高ダイナミックレンジ画像の合
成が可能となる。

【００３７】さらに、本発明によれば、γ補正手段のγ
値が未知な場合や、γ補正手段を含む撮像系の光電変換
の入出力特性が理論的な特性と多少異なる場合において
も、暗い領域から明るい領域までレベルの連続した高ダ
イナミックレンジ画像の合成が可能となる。

【００３８】以上のように、本発明によれば、コントラ
ストの高い被写体に対して、撮像合成された画像の信号
レベルが、すべてのレンジにおいて連続になる画像を出
力することができ、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像合成装置の第１の実施例の構成を
示すブロック図

【図２】撮像素子の駆動タイミングの概要を示すタイミ
ング図

【図３】画像合成時の入力レベルとゲイン比の特性を示
す図

【図４】ゲイン比が正しくない場合の合成結果の入力レ
ベルと出力レベルの関係図

【図５】本発明の第１の実施例におけるゲイン計算手段
の一構成例を示すブロック図

【図６】第１の実施例におけるゲイン計算手段によって
計算されるゲイン比の特性図

【図７】第１の実施例におけるレベル重み手段の重み分
布図

【図８】第１の実施例におけるゲイン計算手段の第２の
構成例を示すブロック図

【図９】第１の実施例におけるゲイン計算手段の第３の
構成例を示すブロック図

【図１０】第１の実施例におけるゲイン計算手段の第４
の構成例を示すブロック図

【図１１】本発明の画像合成装置の第２の実施例の構成
を示すブロック図

【図１２】本発明の第２の実施例におけるγ補正手段の
入出力特性図

【図１３】本発明の第２の実施例におけるγ補正後の画
像信号を示す図

【図１４】本発明の第２の実施例におけるレベル重み手
段の重み分布図

【図１５】撮像素子の駆動タイミングの概要を示すタイ
ミング図

【図１６】従来の高ダイナミックレンジ撮像合成装置の
構成図

【符号の説明】

１撮像素子２メモリ３ゲイン比計算手段４乗算手段５レベル重み手段６レベル重み手段７加算手段８速度変換手段９レベル圧縮手段１０タイミング制御手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる電荷蓄積時間で撮影された画像に
ついて、入力レベルの一定の範囲内における画像信号を
もとにゲイン比を計算し、前記ゲイン比より画像信号の
ゲインを合わせた後、暗い部分は長い電荷蓄積時間によ
り撮影した画像のデータを用い、明るい部分は短い電荷
蓄積時間により撮影した画像のデータを用い、両者の中
間では、長い電荷蓄積時間により撮影した画像と短い電
荷蓄積時間により撮影した画像の重み付け和によってデ
ータを合成することを特徴とする画像合成方法。
【請求項２】異なる電荷蓄積時間で撮影された画像の
ゲイン比は、入力レベルの一定の範囲内で頻度が最大で
あるレベルにおけるゲイン比、もしくは、前記入力レベ
ルの一定の範囲内におけるゲイン比の平均値、もしくは
中央値、もしくは、入力レベルの一定の範囲内の中央値
のレベルにおけるゲイン比として計算することを特徴と
する請求項１記載の画像合成方法。
【請求項３】異なる電荷蓄積時間で撮影された画像の
ゲイン比は、入力レベルの一定の範囲内の複数のレベル
におけるゲイン比を内挿または外挿して計算することを
特徴とする請求項１記載の画像合成方法。
【請求項４】入力画像の輝度成分、Ｒ成分、Ｇ成分のい
ずれかに対してゲイン比を計算する、もしくは、入力画
像のＲ，Ｇ、Ｂ各成分に対して独立にゲイン比を計算す
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画
像合成方法。
【請求項５】電荷蓄積時間を制御できる撮像素子と、前
記電荷蓄積期間の異なる２枚以上の画像のゲイン比を計
算するゲイン比計算手段と、前記電荷蓄積期間の異なる
２枚以上の画像の信号レベルに応じて重みを付けるレベ
ル重み手段と、重み付けされた信号もしくは前記重み付
けされた信号を標準テレビ信号の速度に変換して得られ
た信号のレベルを基準レベルに圧縮するレベル圧縮手段
を有する画像合成装置。