JP3700207B2 - 自動露出制御装置、自動露出制御方法、及び撮像装置 - Google Patents
自動露出制御装置、自動露出制御方法、及び撮像装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置における自動露出制御装置及び自動露出制御方法に関し、より詳細には、被写体の状況を考慮した逆光及び過順光判定をすることができ、また、自動被写体追尾システムやハンズフリー撮影などに有効な自動露出制御装置及び自動露出制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ある種のビデオカメラ及びスチルカメラにおいては、ファインダーを覗く視線から画面内の被写体を特定し、その被写体付近の領域の輝度値を積分し、一定値になるように自動露出制御を行なっている。
【0003】
また、その他の一般的なビデオカメラやスチルカメラでは被写体を特定せず、画面内の輝度ヒストグラムのみから逆光、過順光を判定し、露出の自動制御を行なっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の一般的なビデオカメラにおいては、被写体を特定し、その抽出を行なうことができない。したがって、例えば逆光状態で被写体を撮影しようとすると、画面内で白く光っているのが被写体なのか、黒く潰れているのが被写体なのかわからないため、適切な逆光判定ができなかった。この結果、大面積の明背景の中の暗い被写体の場合は、輝度ヒストグラムの形による若干の逆光補正が働いても被写体が黒く潰れてしまうという問題点があった。
【0005】
また、過順光状態においても同様で、被写体がどれかを特定できないため過順光判定が満足にできず、若干の過順光補正がかかっていても、夜景を背景にした場合など、画面内で大面積を占める暗い領域により露出が開き、被写体が白く飛んでしまうという問題点があった。
【0006】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、被写体を特定し、抽出を行なうことにより適切な逆光及び過順光の判定を行なえるようにした自動露出制御装置、自動露出制御方法、及び撮像装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明に係る自動露出制御装置は、撮像素子からの画像信号を周期的に記憶する画像記憶手段と、上記画像記憶手段に記憶された画像情報から設定枠内の画像情報を取得し、取得した設定枠内の画像情報に基づいて、輝度・色差空間における被写体モデルを作成する被写体モデル作成手段と、上記被写体モデルを用いて、上記画像記憶手段に記憶された画像情報から被写体を抽出する被写体抽出手段と、上記画像記憶手段に記憶された画像情報から画面の輝度に関するヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成手段と、上記被写体の画像情報から被写体の平均輝度値を算出する被写体輝度算出手段と、上記ヒストグラムと上記平均輝度値とから逆光状態にあるか又は過順光状態にあるかを判定する判定手段と、上記判定手段の出力を基に露出を制御する露出制御手段とを備え、上記判定手段は、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在すると判定され、上記被写体輝度算出手段により算出された被写体輝度が所定の閾値よりも小さく、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越えた場合、逆光状態と判定し、また、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在しないと判定され、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越え、画面中央部に所定の閾値以下の輝度の画素が所定の閾値数以上である場合、逆光状態と判定することを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る自動露出制御方法は、撮像素子からの画像信号を周期的に画像記憶手段に記憶し、上記画像記憶手段に記憶された画像情報を用いて自動露出制御を行なう方法であって、上記画像記憶手段に記憶された画像情報から設定枠内の画像情報を取得して輝度・色差空間における被写体モデルを作成する被写体モデル作成ステップと、上記被写体モデルを用いて、上記画像記憶手段に記憶された画像情報から被写体を抽出する被写体抽出ステップと、上記画像記憶手段に記憶された画像情報から画面の輝度に関するヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成ステップと、上記被写体の画像情報から被写体の平均輝度値を算出する被写体輝度算出ステップと、上記ヒストグラムと上記平均輝度値とから逆光状態にあるか又は過順光状態にあるかを判定する判定ステップと、上記判定手段の出力を基に露出を制御する露出制御ステップとを有し、上記判定ステップにおいて、上記被写体抽出ステップで被写体が画面内に存在すると判定され、上記被写体輝度算出で算出された被写体輝度が所定の閾値よりも小さく、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越えた場合、逆光状態と判定し、また、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在しないと判定され、上記輝度ヒストグラム作成ステップで作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越え、画面中央部に所定の閾値以下の輝度の画素が所定の閾値数以上である場合、逆光状態と判定することを特徴とする。
【0009】
そして、本発明に係る撮像装置は、上記本発明に係る自動露出制御装置と、この自動露出制御装置に画像信号を出力する撮像素子とを備えることを特徴とするものである。
【0010】
本発明によれば、被写体を特定することができるため、大面積の明背景の中の暗い被写体を撮影する場合には、通常の画面全積分による露出よりも露出を開くことにより逆光補正を行ない暗い被写体を明確にとらえ、逆に大面積の明るい被写体の場合には露出を絞り、明るい被写体を適正な露出で捕らえることができる。
【0011】
過順光判定も同様にして、大面積の暗背景の中の明るい被写体を撮影する場合には、通常の画面全積分による露出よりも露出を絞ることにより過順光補正を行ない明るい被写体を明確に捕らえ、逆に大面積の暗い被写体の場合には露出を開き、暗い被写体を適正な露出で捕らえることができる。
【0012】
画面より被写体を抽出するために、被写体追尾システムとしてその有効性が確認されている輝度・色差空間における被写体モデルを用いており、これは設定枠内の被写体情報から被写体を表現するモデルを輝度、色差の3次元空間に展開し、画面内の各画素についてそのモデルに当てはまる画素を被写体を構成する画素として抽出するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら
〔1〕本発明を適用した撮像装置
〔2〕追尾信号処理回路における処理
〔3〕追尾信号処理の具体的構成例
の順序で詳細に説明する。
【0014】
〔1〕本発明を適用した撮像装置
図1は本発明を適用した撮像装置の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、コンポーネントビデオの輝度をY、R−YをR、B−YをBとし、後述する画像メモリ11内の画像で垂直方向にi番目、水平方向にj番目の画素の値をYについてはYij、RについてはRij、BについてはBijとする。
【0015】
図1に示すように、本発明を適用した撮像装置は、レンズ2、アイリス3、及び例えばCCDで構成された撮像素子4を備えたレンズブロック部1と、レンズブロック部1で作成された撮像信号S1に対してサンプル・ホールド及び自動利得調整を施す信号分離/自動利得調整回路5と、信号分離/自動利得調整回路5の出力信号S2をデジタル化するアナログ/ディジタル変換回路6と、アナログ/ディジタル変換回路6の出力に対して所定のカメラ信号処理を施すディジタルカメラ処理回路7と、ディジタルカメラ処理回路7で形成されたY信号及びC信号をアナログ化するディジタル/アナログ変換回路8とを備えている。
【0016】
また、本発明を適用した撮像装置は、ディジタルカメラ処理回路7で形成されたY、R、B信号を基にアイリスモータ12を制御するためのアイリス制御信号S9を作成するアイリス制御回路9と、アイリス制御信号S9により回転制御され、アイリス3の絞り度合いを調整するアイリスモータ12とを備えている。ここで、アイリス制御回路9は、例えばフレームメモリで構成された画像メモリ10とマイクロプロセッサで構成された追尾信号処理回路11とから構成されている。
【0017】
次に、図1に示した撮像装置の動作を説明する。この撮像装置において、被写体から到来する撮像光をレンズブロック部1のレンズ2、アイリス3を通って、撮像素子4で受け、被写体像を表す撮像出力信号S1を信号分離/自動利得調整回路5に与える。
【0018】
信号分離/自動利得調整回路5は撮像出力信号S1をサンプルホールドすると共に、オートアイリス(AE)システム(図示せず)からの制御信号によって撮像出力信号S2が所定のゲインを持つように利得制御される。そして、この撮像出力信号S2をアナログ/ディジタル変換回路6を介してディジタルカメラ処理回路7に供給する。
【0019】
ディジタルカメラ処理回路7は撮像出力信号S2にもとづいてY、C並びにRおよびBを形成し、YおよびCをディジタル/アナログ変換回路8を介してビデオ信号S3として送出する。
【0020】
さらに、ディジタルカメラ処理回路7は被写体追尾検出画像信号S4としてY、RおよびBをアイリス制御回路9に供給し、アイリス制御回路9はこの被写体追尾検出信号画像S4を用いて作成したアイリス制御信号S9によりアイリスモーター12を制御し、レンズブロック部1に設けられたアイリス3に対する制御信号S10を発生する。
【0021】
アイリス制御回路9はR、B及びYを被写体追尾検出画像信号S4として、画像メモリ10に書き込む。この書き込みは追尾信号処理回路11から送出される書き込み許可信号S5を受けた後、Y、R、B独立して各画素単位で行なう。
【0022】
画像メモリ10に例えば1フレーム分の被写体追尾検出画像信号S4の格納が終了すると、画像メモリ10は追尾信号処理回路11に対して読み出し許可信号S6を送出する。追尾信号処理回路11は読み出し許可信号S6を確認した後、所定のメモリアドレスS7を画像メモリ10に与えることにより、画像メモリ10内の所定の位置のY、R、Bの各データS8を読み出し、内部に取り込む。追尾信号処理回路11内は、取り込んだデータS8を用いて被写体位置の算出処理を行ない(詳細は後述)、それが終了した後、再び書き込み許可信号S5を画像メモリ10に与える。画像メモリ10はこの書き込み許可信号S5を確認した後、次の1フレーム分の被写体追尾検出画像信号S4の書き込みを行なう。
【0023】
追尾信号処理回路11は、被写体の抽出、及び被写体輝度の算出と画面の輝度ヒストグラムの作成を行ない、これらの情報から適正な露出制御値を算出し、アイリス制御信号S9をアイリスモータ12へ供給する。
【0024】
アイリスモータ12はアイリス制御信号S9により回転方向と回転量が制御され、アイリス3の絞り度合を調整する。
【0025】
〔2〕追尾信号処理回路における処理
次に図2を参照しながら、追尾信号処理回路11の内部で行なわれる処理の概要について説明する。
【0026】
まず、被写体を特定するために枠重点測光処理P0を実行する。この処理は画面上に表示されている枠の中の輝度が設定値αになるように露出を自動制御するものである。この処理P0により、被写体が適切な輝度を持った状態に設定できる。
【0027】
次に、被写体情報取得処理P1を実行する。この処理は最初に被写体は画面の中央部にあるという条件から、画面中央の領域D0(例えば5×5ピクセルのブロック)の被写体情報を取得するものである。
【0028】
次に、モデル決定処理P2を実行する。この処理は処理P1で得られた被写体情報を基にYとR、YとBに関する2次近似曲線に許容誤差を含めた被写体モデルを決定するものである。
【0029】
次いで、各画素判定処理P3を実行する。この処理は処理P2で求められた被写体モデルを用いて、画面内の各画素に対して被写体の候補点かどうかを決定するものである。
【0030】
次に、被写体が枠内に存在するかしないかを判定する処理P4を実行する。この処理は処理P3で被写体の候補点であると判定された画素数がある閾値βを越えているかどうかを判定することにより、被写体が枠内にあるかないかを判定するものであり、閾値β以下であった場合は被写体は画面内に存在しないと判定し、βを越えた場合には存在すると判定する。
【0031】
次に、被写体輝度算出処理P5を実行する。この処理は処理P3で抽出された被写体候補画素に関して輝度平均値を求め、被写体輝度を算出するものである。
次いで、輝度ヒストグラム作成処理P6を実行する。この処理は画面全体の画素の輝度についてヒストグラムを作成するものである。
【0032】
次に、逆光判定処理P7を実行する。この処理は処理P5で算出された被写体輝度と処理P6で作成された輝度ヒストグラムとにより、逆光かどうか、また、逆光でなくなったかどうかの判定をするものである。
【0033】
そして、処理P7で逆光と判定された場合、被写体モデル変更処理P7aを実行する。この処理は処理P2で作成された被写体モデルを変更するものである。一方、直前まで逆光と判定されていて、今回の処理P7で逆光でないと判定された場合、処理P7bを実行する。この処理P7bは処理P7aで変更されていた被写体モデルを被写体設定時のモデルに戻すものである。
【0034】
処理P7bで被写体モデルを被写体設定時のモデルに戻した後、過順光判定処理P8を実行する。この処理は処理P5で算出された被写体輝度と処理P6で作成された輝度ヒストグラムにより、過順光かどうか、また、過順光でなくなったかどうかの判定をするものである。
【0035】
次に、露出制御量決定処理P9を実行する。この処理はこれまでの処理で判定された状態により最終的な露出制御量を決定するものである。
【0036】
〔3〕追尾信号処理の具体的構成例
以下に図2の各処理の中で特徴的なものに関する具体的構成の一例を説明する。
【0037】
処理P0は、撮影者がリモートコマンダー等を操作し、枠を画面内で移動させ被写体に合わせた後に行なわれる。図3は自動露出制御系の機能ブロック図を示す。この図において、アイリスは図1のアイリス3に、光学処理系は図1の撮像素子4からA/D変換回路6までに、信号処理部はディジタルカメラ処理回路7と画像メモリ10に、画面輝度積分部、特定領域輝度積分部、掛算器、及び比較器は、追尾信号処理回路11とアイリスモータ12に、それぞれ対応する。
【0038】
図3において、従来から既知の通常の露出制御は、細線の流れで示すように、画面輝度の重み付き積分値Yitgと、あらかじめ設定されている基準値Yrefとの比較によりアイリスが制御される。ここでYitgは、図4に示すように画面を3つに分割し、それぞれの領域に重みを与えた輝度の積分値であり、以下の式[1]で表すことができる。
【0039】
Yitg=(W1×Y1+W2×Y2+W3×Y3)/N …[1]
ただし、この式[1]において、W1は領域1での重み、W2は領域2での重み、W3は領域3での重み、Y1は領域1での輝度積分値、Y2は領域2での輝度積分値、Y3は領域3での輝度積分値、そしてNは画面全体の画素数である。
【0040】
これに対して、本実施形態における枠重点測光の際は、太線の流れで示すように、基準値Yrefに利得G=Yref/Yfrmをかけ、基準値を上下させる。ここでYfrmは枠内の輝度平均値である。つまりこの場合、露出は画面全体の輝度にも影響するが、枠内の輝度に重みがおかれていることになる。
【0041】
処理P1においては、領域D0内の(Yij,Rij,Bij)の組はノイズをもっているということと、被写体の代表点に過ぎないということから被写体情報にある程度の幅を持たせるために(Yij,HRij,HBij)、(Yij、LRij,LBij)を被写体情報とする。
【0042】
ここで、
HRij=Rij×1.1
HBij=Bij×1.1
LRij=Rij×0.9
LBij=Bij×0.9
である。すなわち、許容誤差10%としている。
【0043】
処理P2では、処理P1で得られた(Yij,HRij,HBij)、(Yij,LRij,LBij)の組よりYに関するRとBの2次近似関数による被写体モデルを決定する。このとき、任意の被写体に対して2次近似した被写体モデルがある程度一定の形を持つように、Y軸上の切片Rlow,Rhigh,Blow,Bhighを定数として持っておき、最小自乗法により以下のA0〜A4を決定し、以下の式[2]〜[4]に示されている、Yに関するRとBの被写体モデルHFr(Y),HFb(Y),LFr(Y),LFb(Y)を決定する。
【0044】
HFr(Y)=A0×(Y−Rlow)×(Y−Rhigh) …[2]
HFb(Y)=A1×(Y−Blow)×(Y−Bhigh) …[3]
LFr(Y)=A2×(Y−Rlow)×(Y−Rhigh) …[4]
LFb(Y)=A3×(Y−Blow)×(Y−Bhigh) …[5]
このようにして決定された被写体モデルを図5に示す。
【0045】
処理P3は、各画素に関して処理P2で求められた被写体モデルにあてはまるかどうか、つまりR、B共に図5(a),(b)の2本の曲線の間に入るかどうかを判断する。つまり、
【0046】
LFr(Yij)<Rij<HFr(Yij)
かつ
LFb(Yij)<Bij<HFb(Yij)
ならばその画素は被写体の一部と判断する。そして、被写体の一部と判断された複数の画素の水平、垂直方向の重心を求めることにより、被写体の座標(X,Y)として決定する。
【0047】
処理P6においてH画面全体の各画素の輝度について16段階に量子化して輝度ヒストグラムを作成する。
【0048】
処理P7において逆光と判定する条件を以下の(1)、(2)に示す。
(1)処理P4で被写体は画面内に存在すると判定され、処理P5で算出された被写体輝度がある閾値T1以下で、処理P6で作成された輝度ヒストグラムの設定値K1以下での低輝度側のピーク値近傍と設定値K2以上の高輝度側のピーク値近傍の和P1がある閾値T2以上の場合。
【0049】
ここで、P1の算出方法を図6に示す例を用いて説明する。
n番目の階調における輝度の頻度をE(n)とすると、K1以下での輝度のピークはn=1となり、ピーク値近傍として±1ずつとると、低輝度側ピーク値近傍の頻度和PL1は
PL1=E(0)+E(1)+E(2)
となる。
【0050】
同様にK2以上での輝度のピークはn=11となり、ピーク値近傍として±1ずつとると、高輝度側ピーク値近傍の頻度和PH1は
PH1=E(10)+E(11)+E(12)
となる。
【0051】
P1はこのPL1とPH1の和であるから
P1=PL1+PH1=E(0)+E(1)+E(2)+E(10)+E(11)+E(12) …[6]
である。
【0052】
(2)処理P4で被写体は画面内に存在しないと判定され、上記P1が閾値T2以上で、画面中央部に設定した枠内に、ある閾値T3以下の輝度の画素数が閾値T4以上あった場合。
【0053】
(3)また、処理P7においては逆光状態から抜ける条件処理は以下の通りである。すなわち、直前の状態が逆光であったときに限り、上記P1がある閾値T5以下であったときに、逆光状態から通常状態に戻ったと判定する。
【0054】
前述したように、処理P7において逆光と判定された場合、処理P7aで被写体モデルの変更を行なう。図8にこの様子を示す。この図に示すように、逆光時には処理P2で決定された被写体モデルの幅を±方向にそれぞれγだけ増やし、さらに、逆光状態では被写体が明るくなることはないから、モデルの高輝度側を潰す。図8の例では、ほぼ180より高輝度側を潰している。
【0055】
次に、処理P8において過順光と判定する条件を以下の(4)、(5)に示す。
(4)処理P4で被写体は画面内に存在すると判定され、処理P5で算出された被写体輝度がある閾値T6以上で、処理P6で設定された輝度ヒストグラムの設定値K3以下の輝度の頻度和PL2と設定値K4以上での高輝度側ピーク値近傍の頻度和PH2がある閾値T7以上の場合。
【0056】
図7の例では、
PL2=E(0)+E(1)
PH2=E(12)+E(13)+E(14)
となり、
【0057】
P2=PL2+PH2=E(0)+E(1)+E(12)+E(13)+E(14) …[7]
である。
【0058】
(5)処理P4で被写体は画面内に存在しないと判定され、上記P2が閾値T7以上で、画面中央部に設定した枠内に、ある閾値T8以下の輝度の画素が閾値T9以上あった場合。
【0059】
また、処理P8においては過順光状態から抜ける条件処理も行なっている。過順光から抜ける条件を以下の(6)、(7)に示す。
(6)輝度が設定値K5以上、K6以下の中間輝度を示す階調の頻度の和P3が閾値T11以上あった場合。
【0060】
図7の例では
P3=E(3)+E(4)+E(5)+E(6)+E(7)
である。
【0061】
(7)輝度が設定値K7以上の高輝度を示す階調の頻度の和P4が閾値T12以上あった場合。
図7の例ではP4=E(11)+E(12)+E(13)+E(14)+E(15)
である。
【0062】
以上説明した処理P7及びP8における一連の状態遷移の様子を図9に、その遷移条件を図10に示す。
【0063】
処理P9では、処理P7、処理P8で決定された状態により図3での基準値Yrefに掛ける利得G(=Yref/Yfrm)を決定する。
【0064】
まず、処理P7、処理P8で逆光でも過順光でもない通常状態と判定された場合は、G=1となり、自動露出制御系は通常の画面の重み付き全積分により行なわれる。
【0065】
処理P7で逆光状態、もしくは処理P8で過順光状態と判定された場合は、被写体の有無により下記(8)、(9)のようになる。
(8)被写体が存在する場合処理P5で算出された被写体平均輝度をYfrmに代入し、G=Yref/Yfrmを基準値Yrefに掛ける。つまり、被写体測光型の露出制御を行なう。
【0066】
(9)被写体が存在しない場合画面中央部に設定された枠内の平均輝度をYfrmに代入し、G=Yref/Yfrmを基準値Yrefに掛ける。つまり、画面中央重点測光型の露出制御を行なう。
【0067】
以上のようにして露出制御量が決定された後、処理P3に戻り、一連の処理を繰り返す。
【0068】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、被写体の特定をすることにより逆光及び過順光の判定を的確に行なうことが可能となり、逆光、過順光の状態においても被写体に対して適正な露出を行なうことが可能となる。このため、従来からの自動露出制御機能の性能向上に大きな効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図2】追尾信号処理回路の内部で行なわれる処理を示すフローチャートである。
【図3】自動露出制御系の機能ブロックを示す図である。
【図4】自動露出制御における画面分割を示す図である。
【図5】被写体モデルの設定例を示す図である。
【図6】逆光状態のヒストグラムの例を示す図である。
【図7】過順光状態のヒストグラムの例を示す図である。
【図8】逆光判定時の被写体モデルの変更例を示す図である。
【図9】状態遷移を示す図である。
【図10】状態遷移の条件を示す図である。
【符号の説明】
3…アイリス、4…撮像素子、9…アイリス制御回路、10…画像メモリ、11…追尾信号処理回路、12…アイリスモータ
Claims (9)
- 撮像素子からの画像信号を周期的に記憶する画像記憶手段と、
上記画像記憶手段に記憶された画像情報から設定枠内の画像情報を取得し、取得した設定枠内の画像情報に基づいて、輝度・色差空間における被写体モデルを作成する被写体モデル作成手段と、
上記被写体モデルを用いて、上記画像記憶手段に記憶された画像情報から被写体を抽出する被写体抽出手段と、
上記画像記憶手段に記憶された画像情報から画面の輝度に関するヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成手段と、
上記被写体の画像情報から被写体の平均輝度値を算出する被写体輝度算出手段と、
上記ヒストグラムと上記平均輝度値とから逆光状態にあるか又は過順光状態にあるかを判定する判定手段と、
上記判定手段の出力を基に露出を制御する露出制御手段とを備え、
上記判定手段は、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在すると判定され、上記被写体輝度算出手段により算出された被写体輝度が所定の閾値よりも小さく、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越えた場合、逆光状態と判定し、また、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在しないと判定され、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越え、画面中央部に所定の閾値以下の輝度の画素が所定の閾値数以上である場合、逆光状態と判定することを特徴とする自動露出制御装置。 - 上記設定枠は画面内の任意の位置に配置できるように構成されており、上記設定枠内の被写体の画像情報を取得する際、上記設定枠内の輝度をあらかじめ決められた値になるように制御することを特徴とする請求項1に記載の自動露出制御装置。
- 上記露出制御手段は、画面内の輝度の積分値を算出する輝度積分値算出手段と、あらかじめ設定されている輝度基準値と上記輝度積分値とを比較する比較手段と、上記判定手段が逆光状態又は過順光状態と判定した際に、被写体の輝度が一定値になるように上記輝度基準値を上下させる手段と、上記比較手段の出力に応じて露出を制御する手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の自動露出制御装置。
- 上記判定手段により逆光状態と判定されている状態において、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値以下の場合、逆光状態でなくなったと判定し、通常の露出制御に切り替わることを特徴とする請求項1に記載の自動露出制御装置。
- 上記判定手段は、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在すると判定され、上記被写体輝度算出手段により算出された被写体輝度が所定の閾値よりも大きく、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの所定の設定値以下の輝度の頻度和と、所定の輝度以上の高輝度側ピーク値近傍の輝度の頻度和との和が所定の閾値を越えていた場合、過順光状態と判定し、また、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在しないと判定され、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの所定の設定値以下の輝度の頻度和と、所定の輝度以上の高輝度側ピーク値近傍の輝度の頻度和との和が所定の閾値を越えており、所定の閾値以下の輝度の画素が画面中央部に所定の閾値数以上ある場合、過順光状態と判定することを特徴とする請求項1に記載の自動露出制御装置。
- 上記判定手段により過順光状態と判定されている状態において、上記輝度ヒストグラム作成手段により作られた輝度ヒストグラムの中間輝度の画素数が所定の閾値以上ある場合、過順光状態でなくなったと判定し、通常の露出制御に切り替わることを特徴とする請求項1に記載の自動露出制御装置。
- 上記判定手段により過順光状態と判定されている状態において、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された輝度ヒストグラムの高輝度の画素数が所定の閾値以上ある場合、過順光状態でなくなったと判定し、通常の露出制御に切り替わることを特徴とする請求項1に記載の自動露出制御装置。
- 撮像素子からの画像信号を周期的に画像記憶手段に記憶し、上記画像記憶手段に記憶された画像情報を用いて自動露出制御を行なう方法であって、
上記画像記憶手段に記憶された画像情報から設定枠内の画像情報を取得し、取得した設定枠内の画像情報に基づいて、輝度・色差空間における被写体モデルを作成する被写体モデル作成ステップと、
上記被写体モデルを用いて、上記画像記憶手段に記憶された画像情報から被写体を抽出する被写体抽出ステップと、
上記画像記憶手段に記憶された画像情報から画面の輝度に関するヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成ステップと、
上記被写体の画像情報から被写体の平均輝度値を算出する被写体輝度算出ステップと、
上記ヒストグラムと上記平均輝度値とから逆光状態にあるか又は過順光状態にあるかを判定する判定ステップと、
上記判定手段の出力を基に露出を制御する露出制御ステップとを有し、
上記判定ステップにおいて、上記被写体抽出ステップで被写体が画面内に存在すると判定され、上記被写体輝度算出で算出された被写体輝度が所定の閾値よりも小さく、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越えた場合、逆光状態と判定し、また、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在しないと判定され、上記輝度ヒストグラム作成ステップで作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越え、画面中央部に所定の閾値以下の輝度の画素が所定の閾値数以上である場合、逆光状態と判定することを特徴とする自動露出制御方法。 - 撮像素子と、
上記撮像素子からの画像信号を周期的に記憶する画像記憶手段と、
上記画像記憶手段に記憶された画像情報から設定枠内の画像情報を取得し、取得した設定枠内の画像情報に基づいて、輝度・色差空間における被写体モデルを作成する被写体モデル作成手段と、
上記被写体モデルを用いて、上記画像記憶手段に記憶された画像情報から被写体を抽出する被写体抽出手段と、
上記画像記憶手段に記憶された画像情報から画面の輝度に関するヒストグラムを作成する輝度ヒストグラム作成手段と、
上記被写体の画像情報から被写体の平均輝度値を算出する被写体輝度算出手段と、
上記ヒストグラムと上記平均輝度値とから逆光状態にあるか又は過順光状態にあるかを判定する判定手段と、
上記判定手段の出力を基に露出を制御する露出制御手段とを備え、
上記判定手段は、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在すると判定され、上 記被写体輝度算出手段により算出された被写体輝度が所定の閾値よりも小さく、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越えた場合、逆光状態と判定し、また、上記被写体抽出手段により被写体が画面内に存在しないと判定され、上記輝度ヒストグラム作成手段により作成された画面の輝度ヒストグラムの第1の輝度以下でのピーク値近傍の頻度と上記第1の輝度よりも大きい第2の輝度以上でのピーク値近傍の頻度の和が所定の閾値を越え、画面中央部に所定の閾値以下の輝度の画素が所定の閾値数以上である場合、逆光状態と判定することを特徴とする撮像装置。
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