JP3510868B2 - 画像合成装置 - Google Patents
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Description
関し、特にたとえばディジタルカメラに適用され、長時
間露光によって得られた画像信号と短時間露光によって
得られた画像信号とに基づいて合成画像信号を生成す
る、画像合成装置に関する。
押されると、イメージセンサのプリ露光によって得られ
たRGB信号に基づいてYUV信号が生成され、Y信号
の積分値(輝度評価値)が所定条件を満たすように最適
露光量が決定される。イメージセンサの本露光は最適露
光量に従って行われ、これによって得られたRGB信号
に基づくYUV信号が記録媒体に記録される。
ミックレンジ拡大モードが選択されたときに、同じ被写
体について複数回の露光(長時間露光および短時間露
光)を行い、長時間露光画像信号と利得が付与された短
時間露光画像信号とを互いに合成するものがある。
センサの出力特性は、たとえば図20(A)および図2
0(B)に示すように変化する。図20(A)によれ
ば、被写体の明るさ(被写体からの反射光の強さ)がL
1に達した時点でイメージセンサの出力が飽和する。一
方、図20(B)によれば、被写体の明るさがL2(>
L1)に達した時点でイメージセンサの出力が飽和す
る。このため、長時間露光画像信号を形成する各画素の
Yレベルを明るさL1に対応する基準値Y1と比較し、
Yレベル<Y1のときに長時間露光画像信号を、Yレベ
ル≧Y1のときに短時間露光画像信号(利得N付与済
み)をそれぞれ選択すれば、図21に示すようにダイナ
ミックレンジが拡大された合成画像信号が得られる。
偏りがあると、最適露光量で被写体を撮影したとして
も、特定色の色レベルが飽和してしまう。たとえば、人
の顔(肌色)をマクロ撮影したときのRGB信号の比率
に注目すると、RレベルはGレベルおよびBレベルに比
べて大幅に高くなる。Y信号はRGB信号に基づいて生
成されるため、RGB信号の比率が極端に歪むと、輝度
評価値が所定条件を満たすように最適露光量を決定した
としても、本露光によって得られるR信号のレベルは飽
和する。この結果、RGB信号の比率が本来の比率から
ずれてしまい、再現される画像の色相が歪んでしまう。
偏った被写体をダイナミックレンジ拡大モードで撮影し
たときに顕著に生じる。たとえば、図22(A)に示す
長時間露光画像のように、顔を形成する部分AのYレベ
ルが基準値Y1を超えており、部分BのYレベルが基準
値Y1以下でかつRレベルが飽和している場合、この長
時間露光画像を図22(B)に示す短時間露光画像(利
得付与済み)と合成すると、図22(C)に示すように
部分Bの色相のみが歪んだ合成画像が生成されてしま
う。この場合、部分Bが浮き出したように表示され、図
22(A)に示す長時間露光画像よりも色相の歪みが目
立ってしまう。
成画像信号の色相に歪みが生じるのをできるだけ防止で
きる、ディジタルカメラを提供することである。
に従う第1露光によって得られた被写体の第1画像信号
と第1露光量よりも少ない第2露光量に従う第2露光に
よって得られた被写体の第2画像信号とに基づいて被写
体の合成画像信号を生成する画像合成装置において、第
1画像信号および第2画像信号のいずれか一方の明るさ
関連レベルを基準値と比較する比較手段、明るさ関連レ
ベルが基準値以下のとき第1画像信号を選択する第1選
択手段、明るさ関連レベルが基準値よりも大きいとき第
2画像信号を選択する第2選択手段、被写体の色の偏り
度を検出する偏り度検出手段、および偏り度に基づいて
基準値を減少させる減少手段を備えることを特徴とす
る、画像合成装置である。
1画像信号と第2露光量に従う第2露光によって得られ
た第2画像信号とに基づいて合成画像信号を生成すると
き、第1画像信号および第2画像信号のいずれか一方の
輝度レベルが、比較手段によって基準値と比較される。
明るさ関連レベルが基準値以下のときは第1画像信号が
第1選択手段によって選択され、明るさ関連レベルが基
準値よりも大きいときは第2画像信号が第2選択手段に
よって選択される。これによって、合成画像信号が生成
される。一方、偏り度検出手段は被写体の色の偏り度を
検出し、減少手段は検出された偏り度に基づいて基準値
を減少させる。
め、被写体の色が特定色に偏っているときでも、特定色
の色成分は飽和しにくく、第2画像信号の色相も歪みに
くい。検出された偏り度に基づいて基準値を減少させる
ようにすれば、第2画像信号が選択されやすくなり、合
成画像信号の色相に歪みが生じる現象が抑えられる。
写体の第3画像信号を取り込む場合、偏り度は、当該第
3画像信号に基づいて特定色の色飽和度および輝度飽和
度を検出し、色飽和度から輝度飽和度を減算することに
よって求めることができる。全ての色の色レベルが飽和
したときは、輝度レベルも飽和する。すると、特定色の
色レベルは飽和するが輝度レベルが飽和していない画素
は、特定色に偏っているとみなすことができる。このた
め、色飽和度から輝度飽和度を減算することで、偏り度
が求められる。
1画素数を色飽和度とみなし、輝度が飽和している画素
の第2画素数を輝度飽和度とみなせば、偏り度を正確か
つ容易に算出できる。
光量よりも少なくかつ第2露光量よりも多い。
値が大きく減少する。これによって、偏り度が大きいほ
ど、第2画像信号が選択されやすくなる。
部分について所定条件を満たすかどうかが判別手段によ
って個別に判別される。減少手段は、所定条件を満たす
部分の数に応じて偏り度に重み付けを施し、重み付け結
果に基づいて基準値を減少させる。所定条件は、好まし
くは、注目する部分が特定色であるという第1条件、お
よび注目する部分が高輝度であるという第2条件を含
む。
基づいて基準値を減少させることで、第2画像信号が選
択されやすくなるため、合成画像信号の色相に歪みが生
じる現象が抑えられる。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
メラ10は、光学レンズ12および絞り部材14を含
む。被写体の光学像は、これらの部材を経てCCDイメ
ージャ(イメージセンサ)16の受光面に入射される。
受光面では、入射された光学像に対応するカメラ信号
(生画像信号)が光電変換によって生成される。なお、
受光面は、原色ベイヤ配列の色フィルタ(図示せず)に
よって覆われ、カメラ信号を形成する各々の画素信号
は、R,GおよびBのいずれか1つの色情報のみを持
つ。
量および露光時間(シャッタスピード)を絞り部材14
およびタイミングジェネレータ(TG)18にそれぞれ
設定するとともに、1/15秒毎にTG18に露光を命
令する。TG18は、1/15秒毎にCCDイメージャ
16を露光し、当該露光によって生成されるカメラ信号
をCCDイメージャ16から読み出す。1/15秒毎に
読み出された各フレームのカメラ信号は、CDS/AG
C回路20における周知のノイズ除去およびレベル調整
ならびにA/D変換器22におけるA/D変換を経て、
信号処理回路24に与えられる。
成される。カメラ信号は、乗算器24aで利得(=初期
値)を付与された後、色分離回路24aによって色分離
を施される。カメラ信号を形成する各々の画素はR情報
信号(R信号),G情報信号(G信号)およびB情報信
号(B信号)のいずれか1つしか持っていないため、各
画素が不足する2つの色情報信号が色分離回路24bに
よって補完される。色分離回路24bからは、各々の画
素を形成するR信号,G信号およびB信号が同時に出力
される。1画素毎に出力されたR信号,G信号およびB
信号は、白バランス調整回路24cを経てYUV変換回
路24dに与えられ、これによってY信号(輝度),U
信号(色差:R−Y)およびV信号(色差:B−Y)か
らなる画像信号が生成される。
り、信号処理回路24から出力された画像信号は、スイ
ッチSW1を介して第2メモリコントローラ30に与え
られる。第2メモリコントローラ30は、与えられた画
像信号を第2メモリ32の画像信号格納エリア32aに
書き込まれる。
リア32aの画像信号を第2メモリコントローラ30に
読み出させる。そして、読み出された各フレームの画像
信号をNTSCフォーマットのコンポジット画像信号に
エンコードし、エンコードされたコンポジット画像信号
をモニタ(LCD)36に供給する。モニタ36には、
被写体のリアルタイム動画像(スルー画像)が15fp
sのフレームレートで表示される。
44は、プリ露光をTG18に命令し、当該プリ露光に
基づいて信号処理回路24で生成されたRGB信号およ
びY信号を取り込む。そして、R信号およびG信号に基
づいて画像合成のための基準値Ysを決定し、RGB信
号に基づいて白バランスを調整し、そしてY信号に基づ
いて長時間露光用の第1露光時間Sm1と短時間露光用
の第2露光時間Sm2とを決定する。決定された第1露
光時間Sm1は通常撮影(1回だけ本露光)のときの最
適露光時間よりも長く、第2露光時間Sm2は当該最適
露光時間よりも短い。CPU44は続いて、注目する2
フレームの各々で第1露光時間Sm1に従う本露光(長
時間露光)と第2露光時間Sm2に従う本露光(短時間
露光)とをTG18に命令する。TG18は、注目する
2フレームの1フレーム目で長時間露光を行い、2フレ
ーム目で長時間露光によって生成されたカメラ信号の読
み出しと短時間露光とを行う。短時間露光によって生成
されたカメラ信号は、2フレーム目に続くフレームで読
み出される。
号(長時間露光画像信号)が信号処理回路24から出力
されるとき、第1メモリコントローラ26に書き込みを
命令する。長時間露光画像信号は、第1メモリコントロ
ーラ26によって第1メモリ28に格納される。CPU
44はまた、短時間露光によって生成されたカメラ信号
が読み出されるとき、図2に示す乗算器24aの利得を
初期値から所定値Nに変更するとともに、第1メモリコ
ントローラ26に長時間露光画像信号の読み出しを命令
する。信号処理回路24からは、短時間露光に基づくか
つ利得Nが付与された短時間露光画像信号が出力され、
第1メモリコントローラ26からは長時間露光画像信号
が出力される。スイッチSW1の端子S1およびS2に
は、同じ画素に対応する長時間露光画像信号および短時
間露光画像信号が同時に与えられる。
を形成する各々の画素のY信号を取り込み、取り込んだ
Y信号のレベルと基準値Ysとを1画素毎に比較し、そ
して比較結果に応じてスイッチSW1の切り換えを制御
する。スイッチSW1は、Y信号レベル≦Ysのとき端
子S1と接続され、Y信号レベル>Ysのとき端子S2
と接続される。端子S1との接続時は長時間露光画像信
号を形成する画素信号が選択され、端子S2との接続時
は短時間露光画像信号を形成する画素信号が選択され、
これによってダイナミックレンジが拡大された合成画像
信号が生成される。
れるとき、CPU44は、第2メモリコントローラ30
に書き込みを命令する。合成画像信号は、第2メモリコ
ントローラ30によって第2メモリ32の画像信号格納
エリア32aに一時的に格納される。CPU44は続い
て、JPEGコーデック38に圧縮処理を命令する。J
PEGコーデック38は、画像信号格納エリア32aに
格納された合成画像信号を第2メモリコントローラ30
に読み出させ、読み出された合成画像信号にJPEGフ
ォーマットに準じた圧縮処理を施す。圧縮画像信号が得
られると、JPEGコーデック38は、生成された圧縮
画像信号を第2メモリコントローラ30に与える。圧縮
画像信号は、第2メモリコントローラ30によって圧縮
信号格納エリア32bに格納される。
PU44は、第2メモリコントローラ30を通して圧縮
信号格納エリア32bから圧縮画像信号を読み出し、読
み出した圧縮画像信号をメモリカード42に記録する。
これによって、メモリカード42内に画像ファイルが作
成される。なお、メモリカード42は着脱自在な不揮発
性の記録媒体であり、スロット40に装着されたときに
CPU44によってアクセス可能となる。
〜図7に示すフロー図に従って動作する。まずステップ
S1でスルー画像表示処理を行い、ステップS3でシャ
ッタボタン46の操作の有無を判別する。シャッタボタ
ン46が操作されない間は、ステップS5におけるモニ
タ用AE処理を経てステップS1に戻る。これによっ
て、絞り部材14に設定される絞り量およびTG18に
設定される露光時間が繰り返し調整され、適度な明るさ
のスルー画像がモニタ36に表示される。なお、ステッ
プS1およびS5の処理は、TG18から1/15秒毎
に発生するVDパルスに応答して実行される。
ップS7で測光用の露光設定を行う。具体的には、1/
1200秒の露光時間をTG18に設定し、最大開放の
絞り量を絞り部材14に設定する。ステップS9ではT
G18からVDパルスが与えられたかどうか判断し、Y
ESであればステップS11で測光のためのプリ露光を
TG18に命令する。TG18は、命令が与えられた現
フレームで1/1200秒間のプリ露光を行い、当該プ
リ露光によって生成されたカメラ信号を現フレームに続
く次フレームでCCDイメージャ16から読み出す。読
み出されたカメラ信号に基づくY信号は、読み出しフレ
ームと同じフレームで図2に示すYUV変換回路24d
から出力される。このため、VDパルスの発生の有無を
ステップS13で判別し、YESと判断されたときにス
テップS15で1フレーム分のY信号をYUV変換回路
24dから取り込む。取り込まれた1フレーム分のY信
号は、ステップS11のプリ露光に基づくY信号であ
る。
に基づいて露光時間Spおよび絞り量Fを算出する。具
体的には、Y信号を1フレーム期間にわたって積分して
輝度評価値Iyを求め、当該輝度評価値Iyが所定条件
を満たす露光時間Spおよび絞り量Fを算出する。ステ
ップS19では、絞り量Fを絞り部材14に設定すると
ともに、露光時間SpをTG18に設定する。なお、ス
テップS19における露光設定は、基準値Ysの決定,
白バランス調整および最適露光時間の決定のための露光
設定である。
と、ステップS21でYESと判断し、ステップS23
でプリ露光をTG18に命令する。TG18は露光時間
Spに従うプリ露光を行い、かつこのプリ露光によって
生成されたカメラ信号をCCDイメージャ16から読み
出す。プリ露光の命令の後にVDパルスが発生すると、
ステップS25からステップS27に進み、図2に示す
白バランス調整回路24cから出力されたRGB信号と
YUV変換回路24dから出力されたY信号とを取り込
む。取り込んだRGB信号およびY信号はいずれも、ス
テップS23のプリ露光に基づく信号である。ステップ
S29では、取り込まれたRGB信号およびY信号を図
8に示すテーブル44aに格納する。このとき、同じ画
素のRGB信号およびY信号には、共通の画素番号が割
り当てられる。ステップS31では1フレーム分の取り
込みが完了したかどうか判断し、YESと判断されるま
でステップS27およびS29の処理を繰り返す。
よびG信号に基づいて基準値Ysを決定し、ステップS
35では取り込まれたRGB信号に基づいて白バランス
調整回路22のゲインを最適値に設定し、ステップS3
7では取り込まれたY信号に基づいて最適露光時間を算
出する。ステップS37で算出される最適露光時間は本
露光を1回だけ行う場合に最適となる露光時間であるた
め、ステップS39およびS41の各々では、当該最適
露光時間よりも長い時間を長時間露光用の第1露光時間
Sm1として決定し、当該最適露光時間よりも短い時間
を短時間露光用の第2露光時間Sm2として決定する。
TG18に設定し、その後にVDパルスが発生したとき
にステップS45でYESと判断する。すると、ステッ
プS47で図2に示す乗算器24aに初期利得を設定
し、ステップS49で本露光をTG18に命令し、そし
てステップS51で第1メモリコントローラ26に書き
込み命令を与える。TG18は、第1露光時間Sm1に
従う長時間露光を行い、これによって生成されたカメラ
信号をCCDイメージャ16から読み出す。読み出され
たカメラ信号は、図20(A)に示す特性を有する。信
号処理回路24は当該カメラ信号に基づいて長時間露光
画像信号を生成し、生成された長時間露光画像信号は第
1メモリコントローラ26によって第1メモリ28に書
き込まれる。
TG18に設定し、その後にVDパルスが発生したとき
にステップS55でYESと判断する。ステップS57
では利得Nを乗算器24aに設定し、ステップS59で
は本露光をTG18に命令し、ステップS61では第1
コントローラ26に読み出し命令を与える。TG18は
第2露光時間Sm2に従う短時間露光を行い、これによ
って生成されたカメラ信号は図20(B)に示す特性を
有する。信号処理回路24は、短時間露光によって得ら
れたカメラ信号に基づいて、利得Nが付与された短時間
露光画像信号を生成する。一方、第1メモリコントロー
ラ26は、読み出し命令に応答して長時間露光画像信号
を第1メモリ28から読み出す。
間露光画像信号は、スイッチSW1を形成する端子S1
およびS2に同時に与えられる。つまり、長時間露光画
像信号を形成するX番目の画素信号が端子S1に与えら
れると同時に、短時間露光画像信号を形成するX番目の
画素信号が端子S2に与えられる。
ラ30に書き込み命令を与え、続くステップS65では
第1メモリコントローラ26からY信号を取り込む。取
り込まれるY信号は長時間露光画像信号を形成するY信
号であり、X番目のY信号が取り込まれるタイミング
は、X番目の画素信号(YUV信号)が端子S1に与え
られるタイミングよりもわずかに早い。ステップS67
では取り込まれたY信号のレベルを基準値Ysと比較
し、Y信号レベル>YsであればステップS69に、Y
信号レベル≦YsであればステップS71にそれぞれ進
む。ステップS69では長時間露光画像信号を選択すべ
くスイッチSW1を端子S1に接続し、ステップS71
では短時間露光画像信号を選択すべくスイッチSW1を
端子S2に接続する。ステップS73では1フレーム分
の比較処理が完了したかどうか判別し、YESと判断さ
れるまでステップS65〜S71の処理を繰り返す。
フレーム分の合成画像信号が生成される。スイッチSW
1の切り換え制御に先立って第2メモリコントローラ3
0に書き込み命令を与えているため、生成された合成画
像信号は第2メモリコントローラ30によって第2メモ
リ32の画像信号格納エリア32aに格納される。
8に圧縮命令を与え、ステップS77ではJPEGコー
デック38によって生成されかつSDRAM32の圧縮
信号格納エリア32bに確保された圧縮画像信号をファ
イル形式でメモリカード42に記録する。こうして記録
処理が完了すると、ステップS1に戻る。
は、図7に示すサブルーチンに従う。まずステップS8
1でR信号レベルが飽和している画素の総数Rsatを
検出し、ステップS83でG信号レベルが飽和している
画素の総数Gsatを検出する。これらの処理はテーブ
ル44aに格納されたR信号およびG信号の各々を閾値
と比較することによって行われ、Rレベルが閾値を超え
る画素数およびGレベルが閾値を超える画素数がそれぞ
れ、RsatおよびGsatとされる。検出されたRs
atおよびGsatはそれぞれ、R信号の色飽和度およ
びG信号の色飽和度と定義することができる。
tを減算して差分画素数Rsat_Nを算出する。ステ
ップS87ではRsat_Nが“0”よりも大きいかど
うか判断し、YESであればそのままステップS91に
進むが、NOであればステップS89でRsat_Nを
“0”に設定してからステップS91に進む。
3:6:1の比率で加重加算を施して生成され、G信号
がY信号に最も大きな影響を与える。また、G信号が飽
和するときはR信号およびB信号も飽和し(つまり輝度
レベルが飽和し)、G信号は飽和するがR信号またはB
信号は飽和しないような現象は、通常は発生しない。こ
のため、Gsatは輝度飽和度と定義することもでき
る。そうすると、ステップS87で算出されるRsat
_Nは、輝度飽和が生じることなくR信号レベルが飽和
している画素の総数とみなすことができ、G信号を基準
としたR信号の偏り度とみなすこともできる。
は、信号処理回路24の設定の誤差によってRsat_
Nがマイナスの数値を示すおそれがあることを考慮した
ものである。また、R信号に関連するRsat_Nを算
出するようにしたのは、R信号が人の肌の色に最も大き
な影響を与えるからである。
すかどうかを判別し、条件を満たせばそのままステップ
S95に進みが、条件を満たさなければステップS93
で数2に従ってRsat_Nを更新してからステップS
95に進む。ステップS95では、数3に従って基準値
Ysを決定する。
最大値および最小値であるため、YsはYamax〜Y
aminの範囲で決定する必要がある。数3によれば、
YsmaxからRsat_N*Kを減算してYsを求め
るため、YsをYsmax〜Ysminの範囲に収める
ためには、Rsat_N*Kは“Ysmax−Ysmi
n”以下でなければならない。このため、数1の条件を
満たさないときに、数2に従ってRsat_N*Kを補
正するようにしている。
画像信号と短時間露光画像信号とに基づいて合成画像信
号を生成するとき、CPU44は、長時間露光画像信号
のY信号レベルを基準値Ysと比較する(S67)。そ
して、Y信号レベル≦YsのときはスイッチSW1に長
時間露光画像信号を選択させ(S69)、Y信号レベル
>YsのときはスイッチSW1に短時間露光画像信号を
選択させる(S71)。これによって、合成画像信号が
生成される。CPU44は、このようなスイッチSW1
の切り換え制御に先立って、被写体の色の偏り度を検出
し(S81〜S85)、検出された偏り度に基づいて基
準値を減少させる(S95)。
得られたR信号およびG信号に基づいてRレベルの色飽
和度およびGレベルの色飽和度(=輝度飽和度)を検出
し(S81,S83)、色飽和度から輝度飽和度を減算
する(S85)ことによって求められる。Rレベル,G
レベルおよびBレベルが全て飽和したときは、Yレベル
も飽和する。このため、Rレベルは飽和するがYレベル
が飽和していない画素は、赤色に偏っているとみなすこ
とができる。このため、Rレベルの色飽和度からGレベ
ルの色飽和度を減算することで、赤色への偏り度が求め
られる。
に偏っていても、特定色の色成分は飽和しにくく、短時
間露光画像信号の色相も歪みにくい。このため、検出さ
れた偏り度に基づいて基準値Ysを減少させるようにす
れば、短時間露光画像信号が選択されやすくなり、合成
画像信号の色相に歪みが生じる現象を抑えることができ
る。
めるとき、RsatからGsatを減算するようにして
いるが、これに代えてY信号レベルが飽和している画素
の総数Ysatを検出し、RsatからYsatから減
算するようにしてもよい。また、この実施例では、長時
間露光および短時間露光を行うとき絞り量を固定値(プ
リ露光で求めた絞り量)とし、露光時間を変動させるよ
うにしているが、露光時間に加えてまたは露光時間に代
えて、絞り量を変動させるようにしてもよい。
基づいて基準値Ysを決定するようにしているが、Bs
at_N(=Bsat−Gsat)を算出し、当該Bs
at_Nに基づいて基準値Ysを決定するようにしても
よい。そうすれば、B信号を多く含む色について、色相
が歪んだ部分が浮き出すような現象の発生を防止するこ
とができる。
Rsat_Nの値に応じて線形に変化させるようにして
いるが、基準値Ysは、Rsat_Nの値に応じて非線
形に(たとえば2次関数に従って)変化させてもよい。
さらに、この実施例では、長時間露光を先に実行し、続
いて短時間露光を実行するようにしているが、この順序
は逆でもよい。
求めるときRレベルが飽和している画素の総数Rsat
からGレベルが飽和している画素の総数Gsatを減算
するようにしている。しかし、RレベルおよびGレベル
を1画素毎に閾値と比較し、Rレベルは飽和するがGレ
ベルは飽和しない画素の数を積分し、そして積分値をR
sat_Nと定義するようにしてもよい。
のディジタルカメラ10は、CPU44内にカウンタ4
4pおよび44qが形成される点、およびCPU44が
図11〜図17に示すフロー図を処理する点を除き、図
1実施例と同様である。また、図11および図12に示
すステップS101〜S131は図3および図4に示す
ステップS1〜S31と同様であり、図13〜図15に
示すステップS155〜S193は図4〜図6に示すス
テップS39〜S77と同様である。このため、同様の
部分についての重複した説明は省略する。
29の処理が1フレーム期間にわたって行われ、ステッ
プS131でYESと判断されると、ステップS135
で白バランス調整処理を行い、ステップS137で最適
露光時間を算出する。白バランス調整および最適露光時
間の算出はそれぞれ、テーブル44aに格納されたRG
B信号およびY信号に基づいて行われる。最適露光時間
が算出されると、当該最適露光時間をステップS139
でTG18に設定する。
有無を判別し、YESと判断されたときにステップS1
43でプリ露光を行う。このプリ露光は、ステップS1
17で算出された絞り量FおよびステップS137で算
出された最適露光時間に従う。このような最適露光量に
従うプリ露光の後にVDパルスが発生すると、ステップ
S145でYESと判断し、ステップS147〜S15
1でステップS127〜S131と同様の処理を行う。
これによって、ステップS143のプリ露光に基づく1
フレーム分のRGB信号およびY信号がテーブル44a
に格納される。ステップS151でYESと判断される
と、ステップS153における基準値決定処理を経てス
テップS155に進む。
16および図17に示すサブルーチンに従う。まずステ
ップS201でカウンタ44rのカウント値Rcntお
よびカウンタ44gのカウント値Gcntを“0”に設
定し、ステップS203でテーブル44aを参照してY
ij,(R−G)ijおよび(B−G)ijを算出す
る。
よび垂直方向に8分割され、合計64個の分割エリアが
画面上に形成される。iおよびjはそれぞれ水平方向お
よび垂直方向における分割エリアの位置を示し、“1”
〜“8”のいずれか1つがiおよびjの各々に割り当て
られる。Yijは分割エリア(i,j)から検出された
Y信号の積分値を示し、輝度評価値と定義することがで
きる。一方、(R−G)ijは分割エリア(i,j)か
ら検出されたR信号およびG信号の積分値の差分を示
し、(B−G)ijは分割エリア(i,j)から検出さ
れたB信号およびG信号の積分値の差分を示す。
−G)ijおよび(B−G)ijを輝度評価値によって
割り算する。
プリ露光時の露光量が反映される。つまり、露光量が多
ければ数値は大きくなるが、露光量が小さければ数値は
小さくなる。このような特性を持つ(R−G)ijおよ
び(B−G)ijを各分割エリアの色評価値と定義する
と、色評価値は露光量によって変動する。一方、被写体
の色は本来的に露光量に依存せず、被写体および光源が
変化しない限り、被写体の色は常に同じである。したが
って、露光量が変更されても、色評価値は同じ値をとり
続けるべきである。このため、数4に従って(R−G)
ijおよび(B−G)ijの各々を露光量に関連する輝
度評価値Yijによって割り算し、割り算値を色評価値
としている。これによって色評価値は露光量に依存しな
くなり、被写体の色を正確に評価することができる。
およびfy(B−G)ijが図19に示す色分布図のエ
リアRに含まれるかどうかを判別し、ステップS209
ではYijが閾値th1を上回るかどうか判別する。ス
テップS207およびS209のいずれか一方でもNO
と判断されるとそのままステップS211に進むが、ス
テップS207およびS209の両方でYESと判断さ
れるとステップS211でカウント値Rcntをインク
リメントしてからステップS213に進む。したがっ
て、カウント値Rcntは、注目する分割エリアの色評
価値がエリアRに属しかつ当該分割エリアの画像が高輝
度であるときに、インクリメントされる。
およびfy(B−G)ijが図19に示す色分布図のエ
リアGに含まれるかどうかを判別し、ステップS215
ではYijが閾値th2を上回るかどうか判別する。ス
テップS213またはS215でNOと判断されるとそ
のままステップS219に進むが、ステップS213お
よびS215の両方でYESと判断されると、ステップ
S217でカウント値Gcntをインクリメントしてか
らステップS219に進む。したがって、カウント値G
cntは、注目する分割エリアの色評価値がエリアGに
属しかつ当該分割エリアの画像が高輝度であるときに、
インクリメントされる。
分割エリアについて判別処理が行われたかどうか判断
し、YESと判断されるまでステップS203〜S21
7の処理を繰り返す。この結果、ステップS207およ
びS211の判別結果に応じてカウント値Rcntが更
新され、ステップS213およびS215の判別結果に
応じてカウント値Gcntが更新される。
エリアであり、エリアGはG成分を多く含むエリアであ
る。したがって、高輝度でかつR成分を含む部分が多い
ほどカウント値Rcntが大きくなり、高輝度でかつG
成分を含む部分が多いほどカウント値Gcntが大きく
なる。また、図19から分かるように、エリアRには、
人間の肌の色も含まれる。このため、明るい場所で人間
の顔が撮影されたときは、顔の画像が存在する分割エリ
アを判別するときにカウント値Rcntがインクリメン
トされる。
参照してRsat,GsatおよびBsatを検出す
る。上述のように、RsatはRの関する色飽和度であ
り、GsatはGに関する色飽和度である。また、Bs
atはBレベルが飽和している画素の総数であり、Bに
関する色飽和度と定義することができる。
を判別し、ステップS225ではGsatとBsatと
を比較する。Gcnt=0であるか、Gcnt≧1であ
ってもGsat≦Bsatであれば、ステップS227
に進む。一方、Gcnt≧1でかつGsat>Bsat
であれば、ステップS229に進む。ステップS227
では数5に従ってRsat_Nを算出し、ステップS2
29では数6に従ってRsat_Nを算出する。
ルも飽和するため、図1実施例ではGsatを輝度飽和
度と定義している。そして、RsatからGsatを減
算することによって、輝度レベルは飽和していないがR
レベルが飽和している画素の総数を求めている。しか
し、被写体によっては輝度レベルが飽和せずにGレベル
が飽和するものもあり、このような被写体ではGsat
を輝度飽和度と定義することはできない。一方、輝度レ
ベルが飽和するときはGレベルだけでなくBレベルも飽
和するため、GsatおよびBsatのうち数値が小さ
い方が、輝度レベルが飽和している画素数に近いと言え
る。このため、ステップS225でGsatをBsat
と比較し、小さい方の数値をRsatから減算すること
で、R信号の偏り度であるRsat_Nを求めている。
成分が含まれないか、あるいは被写体の輝度が全体的に
低いため、原則通り、Gsatを輝度飽和度と定義する
ことができる。このときは、ステップS225の比較処
理を行うことなくステップS227に進み、数5に従っ
てRsat_Nを求める。
t_Nの値を判別する。そして、Rsat_N>0であ
ればそのままステップS235に進み、Rsat_N≦
0であればステップS233でRsat_Nを“0”に
設定してからステップS235に進む。この処理は、図
7に示すステップS87およびS89と同じである。
tを“1”と比較する。そして、Rcnt≧1であれば
ステップS237で数7に従ってRsat_Nを更新
し、Rcnt=0であればステップS239でRsat
_Nを“0”に設定する。
5で図7に示すステップS91〜S95と同様の処理を
行う。これによって、基準値Ysが決定される。
とが多いため、人間の肌の画像に色相の歪みが現れるよ
うな事態はできるだけ回避するべきである。このため、
人間の肌の画像に最も多く含まれるR成分に注目し、R
cnt≧1であるときにRcntによってRsat_N
を掛け算するようにしている。つまり、高輝度でかつ色
評価値がRエリアに属する分割エリアの数によって、R
の偏り度に重み付けをかけている。これによって、カウ
ント値Rcntが大きいほど基準値Ysが低下し、短時
間露光画像信号が図9に示すスイッチSW1によって選
択されやすくなる。この結果、R成分を含む色について
色相の歪みが抑制される。
“0”に設定されるため、基準値Ysは最大値Ysma
xに設定される。カウント値Rcntが“0”となるの
は、全ての分割エリアの画像が低輝度であるかR成分を
含まないときであり、このような場合、基準値Ysを最
大値Ysmaxに設定しても色相は歪まないと思われる
からである。
示すブロック図である。
示すフロー図である。
部を示すフロー図である。
の一部を示すフロー図である。
その他の一部を示すフロー図である。
部を示すフロー図である。
一例を示す図解図である。
る。
を示すブロック図である。
を示すフロー図である。
一部を示すフロー図である。
他の一部を示すフロー図である。
にその他の一部を示すフロー図である。
一部を示すフロー図である。
にその他の一部を示すフロー図である。
一部を示すフロー図である。
る。
ある。
明るさに対するセンサ出力を示すグラフであり、(B)
は短時間露光を行ったときの被写体の明るさに対するセ
ンサ出力を示すグラフである。
合成処理を示す図解図である。
であり、(B)は利得が付与された短時間露光画像の一
例を示す図解図であり、(C)は合成画像の一例を示す
図解図である。
Claims (8)
- 【請求項1】第1露光量に従う第1露光によって得られ
た被写体の第1画像信号と第1露光量よりも少ない第2
露光量に従う第2露光によって得られた前記被写体の第
2画像信号とに基づいて前記被写体の合成画像信号を生
成する画像合成装置において、 前記第1画像信号および前記第2画像信号のいずれか一
方の明るさ関連レベルを基準値と比較する比較手段、 前記明るさ関連レベルが前記基準値以下のとき前記第1
画像信号を選択する第1選択手段、 前記明るさ関連レベルが前記基準値よりも大きいとき前
記第2画像信号を選択する第2選択手段、 前記被写体の色の偏り度を検出する偏り度検出手段、お
よび前記偏り度に基づいて前記基準値を減少させる減少
手段を備えることを特徴とする、画像合成装置。 - 【請求項2】所定露光量に従う露光によって得られた前
記被写体の第3画像信号を取り込む取り込み手段をさら
に備え、 前記偏り度検出手段は、前記第3画像信号に基づいて特
定色の色飽和度を検出する色飽和度検出手段、前記第3
画像信号の輝度飽和度を検出する輝度飽和度検出手段、
および前記色飽和度から前記輝度飽和度を減算する減算
手段を含む、請求項1記載の画像合成装置。 - 【請求項3】前記色飽和度検出手段は前記特定色の色レ
ベルが飽和している画素の第1画素数を検出し、 前記輝度飽和度検出手段は輝度が飽和している画素の第
2画素数を検出する、請求項2記載の画像合成装置。 - 【請求項4】前記所定露光量は前記第1露光量よりも少
なくかつ前記第2露光量よりも多い、請求項2または3
記載の画像合成装置。 - 【請求項5】前記減少手段は前記偏り度が大きいほど前
記基準値を大きく減少させる、請求項1ないし4のいず
れかに記載の画像合成装置。 - 【請求項6】被写体像を形成する複数部分について所定
条件を満たすかどうかを個別に判別する判別手段をさら
に備え、 前記減少手段は、前記所定条件を満たす部分の数に応じ
て前記偏り度に重み付けを施す重み付け手段、および前
記重み付け手段による重み付け結果に基づいて前記基準
値を減少させる基準値減少手段を含む、請求項1ないし
4のいずれかに記載の画像合成装置。 - 【請求項7】前記所定条件は、注目する部分が特定色で
あるという第1条件、および前記注目する部分が高輝度
であるという第2条件を含む、請求項6記載の画像合成
装置。 - 【請求項8】請求項1ないし7のいずれかに記載の画像
合成装置を備える、ディジタルカメラ。
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