JP4622196B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4622196B2 JP4622196B2 JP2001273163A JP2001273163A JP4622196B2 JP 4622196 B2 JP4622196 B2 JP 4622196B2 JP 2001273163 A JP2001273163 A JP 2001273163A JP 2001273163 A JP2001273163 A JP 2001273163A JP 4622196 B2 JP4622196 B2 JP 4622196B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- luminance
- value
- backlight
- imaging
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 79
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 45
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 241001419253 Spathiphyllum cochlearispathum Species 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
- Exposure Control For Cameras (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に関し、例えば電子スチルカメラに適用することができる。本発明は、撮像結果より輝度レベルの最大値、平均値、最小値を検出し、これらよりしきい値を設定すると共に、このしきい値により輝度レベルを分類して露光制御することにより、従来に比して高い精度で逆光の状態を検出することができるようにする。
【0002】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等の撮像装置においては、撮像結果の輝度レベルによる積分値、平均値、重み付け加算値等を判定基準値に設定し、この判定基準値が所定の値となるように絞り等を制御して自動露光制御するようになされている。
【0003】
このような自動露光制御方法においては、逆光の状態を検出して制御量を補正することにより、画面全体を明るくして、逆光時の被写体を適切な明るさにより露光制御する方法が提案されるようになされている(例えば特開2000−4393号公報、特開平9−266549号公報、特開平6−311423号公報、特開平6−189186号公報)。
【0004】
これらの方法の多くは、水平方向及び垂直方向に所定分割数だけ1つの画面を分割して複数の領域を設定し、これら各領域の輝度レベルを判定し、この判定結果を処理することにより、逆光の状態を検出し、又は逆光の状態に適した判定基準値を得るようになされている。
【0005】
すなわちこのようにして得られる判定結果の処理により逆光の状態を検出する方法においては、このようにして得られる判定結果より、所定のしきい値以上の明るい領域と、所定のしきい値以下の暗い領域の輝度の比率を求めることにより、逆光シーンであるか否かを自動判定するようになされている。
【0006】
これに対して逆光の状態に適した判定基準値を得ることにより逆光に対応する方法では、目的の被写体は画面の中央部に存在する可能性が高いという傾向を利用して画面を中央部の領域に重点をおいて判定基準値を生成することにより、逆光の被写体について、適切な明るさを確保するようになされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような逆光の対応方法においては、実用上未だ不十分な問題がある。
【0008】
すなわち前者である判定結果の処理により逆光の状態を検出する方法においては、被写体以外の輝度レベルの小さな領域についても、逆光により撮像されていると誤判定する場合があり、これによりこの場合には正しく露光制御することが困難になる。また後者である逆光の状態に適した判定基準値を得る方法においては、例えば逆光状態にある被写体が画面の中央部に存在しない場合には、背景等が適正な明るさとなるように露光制御することになり、この結果本来の被写体については、輝度が暗く潰れた状態により撮像されるようになる。
【0009】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して高い精度で逆光の状態を検出することができる撮像装置を提案しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の観点に係る撮像装置は、撮像結果を出力する撮像手段と、前記撮像結果の輝度レベルの最大値、最小値、平均値を検出するレベル検出手段と、前記最大値と平均値との差分を所定の割合で平均値に加算した高輝度側のしきい値、前記最小値と平均値との差分を所定の割合で平均値から減算した低輝度側のしきい値とを設定するしきい値設定手段と、前記撮像結果の輝度レベルを、前記高輝度側のしきい値および低輝度側のしきい値で分けて、高輝度、中輝度、低輝度の3個の区分に分類する分類手段と、前記高輝度、中輝度、低輝度の各区分に属する前記撮像結果の面積を検出する面積検出手段と、前記高輝度、中輝度、低輝度の各区分の面積に基づいて、前記撮像結果の逆光を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果を基準にして、露光制御する制御手段とを備え、前記判定手段は、前記高輝度、中輝度、低輝度の各区分の面積をS1、S2、S3とし、kを所定の定数とした場合に、S1>k×S2、かつ、S3>k×S2が成立する場合に、前記撮像結果を逆光と判断する。
【0011】
請求項1の構成よれば、撮像結果の輝度レベルの最大値、最小値、平均値を検出するレベル検出手段と、この最大値、最小値、平均値を基準にして、所定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、このしきい値を基準にして、撮像結果の輝度レベルを、しきい値を基準にした複数の区分に分類する分類手段と、この分類手段の分類に基づいて、各区分に属する撮像結果の面積を検出する面積検出手段と、この面積検出手段により検出結果を判定して、撮像結果の逆光を判定する判定手段とを備えることにより、撮像結果における輝度レベルの分布に応じてしきい値を適切に設定し、このしきい値を基準にして輝度分布を調べて逆光か否か判断することができる。これにより例えば、画面中に極めて輝度レベルの高い光源等が撮像されている場合等でも、逆光か否か正しく判断することができる。これにより従来に比して高い精度で逆光の状態を検出することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【0013】
(1)第1の実施の形態
(1−1)第1の実施の形態の構成
図1は、本発明の実施の形態に係る電子スチルカメラを示すブロック図である。この電子スチルカメラ1において、CCD(Charge Coupled Device )2は、単板式のカラー画像用固体撮像素子であり、タイミングジェネレータ(TG)3より出力される各種駆動信号により動作して、図示しない光学系により撮像面に形成される被写体の画像を光電変換し、撮像結果である撮像信号を出力する。
【0014】
タイミングジェネレータ3は、CCD2の各種駆動信号を生成して出力する。
この処理において、タイミングジェネレータ3は、自動露光制御部4の制御により、CCD2の電荷蓄積時間を可変するように駆動信号のタイミングを可変する。これによりこの電子スチルカメラ1では、自動露光制御部4の制御により電子シャッターのシャッター速度を種々に可変できるようになされている。
【0015】
AGC回路5は、図示しない相関二重サンプリング回路を介して、CCD2より出力される撮像信号を受け、この撮像信号を所定の利得により増幅して出力する。AGC回路5は、この処理において、ディジタルアナログ変換回路(D/A)6から出力される制御信号により利得を可変し、ディジタルアナログ変換回路6は、自動露光制御部4より出力される制御データをディジタルアナログ変換処理してこの制御信号を出力する。これによりAGC回路5、ディジタルアナログ変換回路6は、自動露光制御部4、DSP(Digital Signal processor)7と共にAGCによる自動露光制御の処理を実行するようになされている。
【0016】
アナログディジタル変換回路(A/D)8は、このAGC回路5の出力信号をアナログディジタル変換処理して出力する。
【0017】
DSP7は、アナログディジタル変換回路8の出力信号をニー処理、ガンマ補正処理等し、その結果得られる画像データDVを必要に応じてデータ圧縮して出力する。なおDSP7は、CCD2が補色系のカラーフィルタを配置してなる撮像素子の場合、アナログディジタル変換回路8の出力データを演算処理して色信号による画像データを生成した後、これらの色信号による画像データによりニー処理等を実行する。
【0018】
DSP7は、これらの処理において輝度信号に対応する画像データ(以下輝度データと呼ぶ)DYを生成して出力する。
【0019】
自動露光制御部4は、例えばこの電子スチルカメラ1の動作を制御するコントローラの一部機能により構成される。なおこのコントローラにおいては、ユーザーによる各種の操作に応動したDSP7の動作の制御等により、図示しない表示装置に画像データDVを出力して撮像結果を表示し、さらにはデータ圧縮してなる画像データDVを所定の記録媒体に記録するようになされている。
【0020】
自動露光制御部4において、検波回路11は、撮像結果に設定された領域毎に、輝度データを平均値検波して検波データDKを出力する。ここでこの実施の形態においては、所定の分割数によりそれぞれ1つの画面を水平方向及び垂直方向に分割して複数の領域が設定される。なおここでこの分割数は、細かければ細かい程、逆光の検出精度が増大することになり、実用上十分な範囲で多くの分割数に設定される。検波回路11においては、この各領域毎に、輝度レベルの平均値を計算して、各領域の輝度レベルを計算して検波データDKを生成する。さらに検波回路11は、このようにして計算される各領域の輝度レベルを合計して、検波データDKと共に出力する。
【0021】
参照値算出回路12は、このようにして得られる検波データDKによる各領域の輝度レベル、各領域の輝度レベルの合計値より、各領域を高輝度領域、中輝度領域、低輝度領域の3つの区分に分類するためのしきい値を計算する。すなわち撮像結果を複数の領域に分割して各領域の輝度レベルの分布を検出すると、一般的な撮像結果においては、図2に示すように、輝度レベルがほぼ一様に広く分布してなる分布結果を得ることができる。これによりこのような輝度レベルが広く一様に分布してなる分布結果においては、いわゆる順光の状態であると判断することができる。
【0022】
これに対して逆光の場合、図3に示すように、高輝度側と低輝度側とにピークが形成されるような分布が検出される。これによりこのように高輝度側と低輝度側とに偏った分布が検出された場合、逆光の状態であると判断することができる。
【0023】
自動露光制御部4は、この検出原理により各領域を高輝度領域、中輝度領域、低輝度領域の3つの区分に分類して輝度レベルの分布を検出するようになされ、参照値算出回路12は、この分類に供するしきい値を計算する。
【0024】
すなわち参照値算出回路12は、検波回路11より得られる各領域の輝度レベルより最大値Ymax及び最小値Yminを検出する。さらに参照値算出回路12は、同様に検波回路11より得られる各領域の輝度レベルの合計値を領域の数により割り算して、平均輝度レベルYaveを計算する。参照値算出回路12は、これら最大値Ymax、最小値Ymin及び平均輝度レベルYaveにより、撮像結果の輝度レベル分布に応じてしきい値を設定して、各領域の輝度レベルを分類する。
【0025】
具体的に、参照値算出回路12は、最大値Ymaxと平均輝度レベルYaveの差分値Δup(=Ymax−Yave)を計算し、この差分値Δupの1/3の値Δup/3を平均輝度レベルYaveに加算した値Yave+Δup/3を高輝度側のしきい値LHに設定する。また同様にして、最小値Yminと平均輝度レベルYaveの差分値Δdown(=Yave−Ymax)を計算し、この差分値Δdownの1/3の値Δdown/3を平均輝度レベルYaveから減算した値Yave−Δdown/3を低輝度側のしきい値LLに設定する。
【0026】
これらにより参照値算出回路12は、それぞれ最大値Ymax及び平均輝度レベルYave、最小値Ymin及び平均輝度レベルYaveを、所定の比率により内分する値を高輝度側及び低輝度側のしきい値LH及びLLに設定する。参照値算出回路12は、このようにして計算したしきい値LH及びLLを検波データDKと共に出力する。
【0027】
続く輝度別積分回路13は、しきい値LH及びLLを基準にして順次検波データDKの信号レベルを判定することにより、各領域の輝度レベルを高輝度、中輝度、低輝度に分類する。すなわち輝度別積分回路13は、検波データDKの信号レベルが高輝度のしきい値LHより大きい場合、この検波データDKに対応する領域を高輝度の領域に分類する。また検波データDKの信号レベルが高輝度のしきい値LHから低輝度のしきい値LLの範囲の場合、この検波データDKに対応する領域を中輝度の領域に分類する。また検波データDKの信号レベルが低輝度のしきい値LLより小さい場合、この検波データDKに対応する領域を低輝度の領域に分類する。
【0028】
さらに輝度別積分回路13は、このように分類した領域の数を、各分類毎にカウントする。これにより輝度別積分回路13は、図4及び図5に示すように、撮像結果より検出される輝度レベルの最大値Ymax、最小値Ymin、平均値Yaveを元に設定されるしきい値LH、LLにより、各領域の輝度レベルを高輝度、中輝度、低輝度に分類し、撮像結果に設定された領域を基準にして撮像結果に占める各分類の面積をそれぞれ検出するようになされている。輝度別積分回路13は、このようにして検出した高輝度、中輝度、低輝度にそれぞれ属する領域のカウント値S1、S2、S3を続く逆光判定回路14に出力する。
【0029】
逆光判定回路14は、このようにして検出される高輝度、中輝度、低輝度にそれぞれ属する領域のカウント値S1、S2、S3を基準にして、逆光か否か判断する。すなわち図2との対比により図4に示すように、順光の場合、撮像結果において、輝度レベルがほぼ一様に広く分布する特徴があるのに対し、図3との対比により図5に示すように、逆光の場合には、高輝度側及び低輝度側に輝度レベルが偏って分布することになる。
【0030】
これにより逆光判定回路14は、高輝度及び中輝度にそれぞれ属する領域のカウント値S1及びS2の間で、S1>k・S2の関係が成立し、かつ中輝度及び低輝度にそれぞれ属する領域のカウント値S2及びS3の間で、S3>k・S2の関係が成立するか否か判断し、これらの関係が共に成立する場合には、逆光との判定結果を出力する。なおここでkは所定の定数である。
【0031】
すなわち図4に示すような順光による場合には、輝度レベルが広く分布し、かつこの分布より得られる輝度レベルの最大値、最小値、平均値によりしきい値を設定してなることにより、この場合、ほぼS1≒S2≒S3の関係を得ることができる。これにより上述した逆光の判断基準である2つの関係式の何れもが成立することなく、逆光では無いと判断することができる。
【0032】
これに対して図5に示すような分布の場合には、高輝度側及び低輝度側に輝度レベルが偏って分布することにより、この輝度レベルの最大値、最小値、平均値によりしきい値を設定して得られるカウント値S1、S2、S3においては、S1>k・S2及びS3>k・S2の関係が共に成立し、これにより逆光の状態と判断することができる。
【0033】
しかしながら例えば紅白の旗をズームして撮像する場合のように、明るさの異なる被写体を画角いっぱいにより撮像する場合には、図6に示すように、輝度レベルの分布にこれら紅白に対応する2つの輝度レベルのピークが発生することになる。この場合、輝度レベルの最大値、最小値、平均値によりしきい値を設定して輝度レベルを分類して面積を比較する場合にあっては、これら2色に対応する領域がそれぞれ高輝度、低輝度に分類されてカウントされることにより、S1>k・S2及びS3>k・S2の関係が共に成立し、これにより逆光の状態と誤判断することになる。
【0034】
しかしながらこのような場合には、これら高輝度、低輝度に分類される領域間においては、輝度レベルの差が小さい特徴がある。これにより逆光判定回路14は、輝度レベルの最大値Ymax、最小値Yminとの比Ymax/Yminを計算し、この比が所定値以下の場合、上述したS1>k・S2及びS3>k・S2の関係が共に成立する場合でも、逆光の状態ではないと判断する。
【0035】
かくするにつき、この実施の形態において、逆光判定回路14は、係数k1を用いて、Ymax/Ymin>k1、S1>k・S2、S3>k・S2の関係が共に成立する場合に限り、逆光の状態と判断し、これにより逆光の誤検出を有効に回避するようになされている。
【0036】
コントロール回路15は、このようにして得られる判定結果DJを基準にした、検波データDKの処理により撮像結果の明るさを示す所定の判定基準値を生成し、この判定基準値が所定値となるように、タイミングジェネレータ3、ディジタルアナログ変換回路6の動作を制御し、これにより自動露光制御する。すなわちコントロール回路15は、図7に示すように、順光の場合と判断された場合には、検波データDKの処理により得られる輝度レベルの平均値Yaveを判定基準値に設定し、これによりこの平均値Yaveが所定値となるように、電子シャッター速度、AGC回路5の利得を制御する。
【0037】
これに対して逆光との判定結果が得られた場合、図8に示すように、低輝度側のしきい値LLを基準にした検波データDKの選択的な加算処理により、低輝度に分類される領域で輝度レベルの平均値Ydaveを計算し、この平均値Ydaveを判定基準値に設定する。これによりコントロール回路15は、この場合、図9に示すように、この平均値Ydaveが所定値となるように、電子シャッター速度、AGC回路5の利得を制御する。
【0038】
これらによりこの実施の形態において、CCD2は、撮像結果を出力する撮像手段を構成するのに対し、検波回路11、参照値算出回路12は、撮像結果の輝度レベルの最大値、最小値、平均値を検出するレベル検出手段を構成する。また参照値算出回路12は、この最大値、最小値、平均値を基準にして、所定のしきい値を設定するしきい値設定手段をも構成するのに対し、輝度別積分回路13は、このしきい値を基準にして、撮像結果の輝度レベルを、しきい値を基準にした複数の区分に分類する分類手段を構成し、またこの分類手段による分類に基づいて、各区分に属する撮像結果の面積を検出する面積検出手段を構成するようになされている。また逆光判定回路14は、面積検出手段により検出結果を判定して、撮像結果の逆光を判定する判定手段を構成し、コントロール回路15は、この判定手段の判定結果を基準にして、露光制御する制御手段を構成するようになされている。
【0039】
(1−2)第2の実施の形態の動作
以上の構成において、この電子スチルカメラ1では、CCD2より得られる撮像結果がAGC回路5により所定利得で増幅され、アナログディジタル変換回路8により画像データに変換され、この画像データがDSP7によりニー処理、ガンマ処理等される。電子スチルカメラ1では、このように処理されてなる画像データDVが表示装置に表示され、またデータ圧縮されて所定の記録媒体に記録される。
【0040】
電子スチルカメラ1では、これらの処理において、撮像結果の1画面を分割して生成されてなる領域を単位にして、DSP7で生成される輝度データDYが平均値検波され、これにより各領域の輝度レベルが検出される。さらにコントロール回路15において、この検波データDKの平均値が計算され、この平均値が露光制御用の判定基準値に設定されて、この判定基準値が所定値となるように、電子シャッター、AGCにより自動露光制御の処理が実行される。
【0041】
すなわち電子スチルカメラ1では、このようにして検出される評価基準値により、撮像結果が明る過ぎる場合には、コントロール回路15によるタイミングジェネレータ3の制御により、CCD2における電荷蓄積時間が短い時間に切り換えられる。またこれとは逆に、撮像結果が暗過ぎる場合には、同様のコントロール回路15によるタイミングジェネレータ3の制御により、CCD2における電荷蓄積時間が長い時間に切り換えられ、さらにこのようにしても明るさが不足する場合には、AGC回路5の利得が増大され、これらにより画面中に設定された領域を単位とした1画面の平均輝度レベルが所定値となるように撮像結果が自動露光調整される(図7)。
【0042】
電子スチルカメラ1では、このような処理と同時並列的に、参照値算出回路12において、各領域の輝度レベルを示す検波データDKが処理されて、この領域を単位にした輝度レベルの最大値、最小値、平均値が検出される。またこのようにして検出した最大値、最小値、平均値を基準にして、輝度レベルを高輝度、中輝度、低輝度に分類するしきい値LL、LHが設定される(図4及び図5)。電子スチルカメラ1では、このしきい値LL、LHを基準にして、続く輝度別積分回路13により各領域の輝度レベルが分類され、高輝度、中輝度、低輝度にそれぞれ分類された領域の数がカウントされる。これにより電子スチルカメラ1では、撮像結果における輝度レベルの最大値、最小値、平均値を基準にしたしきい値LL、LHにより撮像結果の輝度レベルを高輝度、中輝度、低輝度に分類して、各分類の面積が領域の数により検出される。
【0043】
電子スチルカメラ1では、このようにして検出される各分類の面積が逆光判定回路14により判定されて、逆光か否か判断される。すなわち順光による撮像結果においては、輝度レベルがほぼ一様に分布するのに対し(図2及び図4)、逆光の場合には、高輝度及び低輝度に偏った分布が得られる(図3及び図5)。これにより電子スチルカメラ1では、所定の関係式を満足するか否かの判定により、高い輝度レベルの区分に属する面積と、低い輝度レベルの区分に属する面積とが、それぞれ他の区分に属する面積より所定値以上大きい場合に、逆光との判定結果を出力する。すなわちこの実施の形態では、高輝度の面積が中輝度の面積の所定倍上の場合、低輝度の面積が中輝度の面積の所定倍上の場合、逆光との判定結果を出力する。
【0044】
これによりこの実施の形態においては、逆光の誤り判定を有効に回避して、逆光を検出することができる。
【0045】
すなわち単に所定のしきい値により輝度レベルを判定して逆光を検出する場合、撮像結果における輝度レベルの分布とは無関係に輝度レベルを分類することにより、逆光を誤検出する場合があった。具体的には、例えば図10に示すように、画面中に極めて輝度レベルが高く、かつ大きさが小さい光源等が撮像されており、中程度の輝度レベルの面積が小さい場合、逆光として誤検出される。
【0046】
しかしながらこの実施の形態においては、輝度レベルの最大値、最小値、平均値によりしきい値LL及びLHを設定していることにより、図10のような場合には、その分、平均値が小さくなることにより低輝度に分類される輝度レベルの範囲が小さくなり、またこれとは逆に、高輝度に分類される輝度レベルの範囲が広くなり、これらにより高輝度、中輝度、低輝度の分類される面積S1、S2、S3が上述した逆光の判定基準を満たさなくなる。これによりこの実施の形態においては、このような順光の場合で、中輝度レベルの分布が偏っている場合における逆光の誤検出を有効に回避して、従来に比して格段的に逆光の検出精度を向上することができる。また被写体が画面上の何れの場所に配置されている場合でも、正しく逆光の状態を検出することもできる。
【0047】
またこの実施の形態では、このような逆光の判定において、輝度レベルの最大値及び最小値の比率により、輝度レベルの最大値及び最小値のレベル差が大きい場合には、上述した条件の満足により逆光と判断するのに対し、レベル差が小さい場合には、上述した条件を満足する場合でも逆光と判断しないようになされ、これにより逆光の誤検出を有効に回避することができる。
【0048】
これらにより逆光と判断された場合、電子スチルカメラ1では、低輝度に分類された部分の平均輝度レベルにより評価基準値が生成され、撮像結果の1画面による輝度レベルの平均値による判定基準値に代えて、この低輝度による評価基準値が所定値となるように、露光制御され(図8)、これにより逆光による被写体が適切な明るさにより撮像されてなる撮像結果を得ることができる。これにより撮像結果においては、逆光を判断された場合に明るくなるように撮像される、被写体の黒つぶれを確実に抑制することができる。
【0049】
このようにして処理するにつき、電子スチルカメラ1では、このような最大値、最小値、平均値の検出、輝度レベルの分類、面積の計算、評価基準値の計算等が、撮像結果を水平方向及び垂直方向にそれぞれ所定分割数だけ分割してなる領域を単位にして実行されることにより、全画素によりこれらの処理を実行する場合に比して少ない演算処理量により逆光を検出し、さらには自動露光制御することができる。
【0050】
(1−3)第1の実施の形態の効果
以上の構成によれば、撮像結果より輝度レベルの最大値、平均値、最小値を検出し、これらよりしきい値を設定すると共に、このしきい値により輝度レベルを分類して露光制御することにより、従来に比して高い精度で逆光の状態を検出することができる。
【0051】
またこのとき撮像結果を水平方向及び垂直方向にそれぞれ分割して形成された複数の領域を単位にして、最大値、最小値、平均値を検出することにより、簡易な処理により従来に比して高い精度により逆光の状態を検出することができる。
【0052】
また撮像結果を水平方向及び垂直方向にそれぞれ分割して形成された複数の領域を単位にして、撮像結果の輝度レベルを分類することによっても、簡易な処理により従来に比して高い精度により逆光の状態を検出することができる。
【0053】
さらに撮像結果を水平方向及び垂直方向にそれぞれ分割して形成された複数の領域を単位にして、各輝度の分類した部分の面積を検出することによっても、簡易な処理により従来に比して高い精度により逆光の状態を検出することができる。
【0054】
また高輝度、中輝度、低輝度の区分により輝度レベルを分類することにより、この種の処理に必要最小限度の区分により輝度レベルを分類して精度の高い検出結果を得ることができ、これによっても簡易な処理により従来に比して高い精度により逆光の状態を検出することができる。
【0055】
また高い輝度レベルの区分に属する面積と、低い輝度レベルの区分に属する面積とが、それぞれ他の区分に属する面積より所定値以上大きい場合に、逆光との判定結果を出力することにより、このように輝度レベルを分類して正しい逆光の判定結果を得ることができる。
【0056】
さらに高い輝度レベルの区分に属する面積と、低い輝度レベルの区分に属する面積とが、それぞれ他の区分に属する面積より所定値以上大きい場合であって、かつ、最大値及び最小値の輝度レベルが大きい場合に、逆光との判定結果を出力することにより、逆光の誤検出を有効に回避することができる。
【0057】
(2)第2の実施の形態
ところでこのように輝度レベルの最大値、最小値、平均値によりしきい値を設定する場合においては、図8との対比により図9に示すように、逆光を補正するように露光制御した場合でも、各区分の分類においては、何ら逆光を補正しない場合と同一の分類結果を得ることができる。
【0058】
このことは、逆光を補正するように絞り等を補正しても、逆光の状態が検出されることを意味し、これにより低輝度の平均値を判定基準値に設定した露光制御により安定に露光制御することができる。
【0059】
しかしながら逆光を補正するように絞り等を補正して、多くの領域で輝度レベルが飽和した場合には、輝度レベルの区分が異なるようになり、これにより安定に露光制御することが困難になる恐れがある。
【0060】
このためこの実施の形態では、このような逆光の補正による高輝度レベルの飽和によっても、輝度レベルの区分が異ならないように、処理対象の輝度レベルが所定の上限値により切り捨てられ、この切り捨てられるレベルが自動光量制御による制御値に応じて可変されるようになされている。
【0061】
この実施の形態によれば、逆光の補正による領域の飽和によっても、輝度レベルの区分が異ならないように維持されることにより、安定に露光制御することができる。
【0062】
(3)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、最大値と平均値のレベル差の1/3の値だけ平均値より最大値側に高輝度側のしきい値を設定し、最小値と平均値とのレベル差の1/3の値だけ平均値より最小値側に低輝度側のしきい値を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、このようなしきい値を最大値、最小値、平均値を基準にして設定して、撮像結果における輝度レベルの分布を輝度レベルの分類に反映させることができることにより、このような差分値の1/3の値を例えば1/4に設定する等、種々の変更が可能であり、またユーザーによる撮影モードの設定等によりこのようなしきい値の設定を適宜切り換えるようにしてもよい。
【0063】
また上述の第2の実施の形態においては、輝度レベルの制限により逆光の補正による高輝度レベルの飽和によっても、輝度レベルの区分が異ならないように維持する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、飽和した分、高輝度側のしきい値を補正して区分が異ならないようにする等、種々の方法を広く適用することができる。
【0064】
また上述の実施の形態においては、輝度レベルを3段階により区分する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、区分の数は必要に応じて種々に設定することができる。
【0065】
また上述の実施の形態においては、撮像結果を水平方向及び垂直方向に分割した領域を単位として最大値等を検出し、輝度レベルを分類し、面積を計算し、さらには評価基準値を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これらの処理においては、互いに異なる領域の設定により実行してもよく、さらには画素単位で実行するようにしてもよい。
【0066】
また上述の実施の形態においては、輝度レベルの平均値により評価基準値を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば撮像結果を水平方向及び垂直方向に分割した領域を単位とした輝度レベルの重み付け加算等により評価基準値を設定する場合にも広く適用することができる。
【0067】
また上述の実施の形態においては、低輝度レベルの平均値が所定値となるように逆光補正する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば評価基準値との比較基準値の設定を更新して逆光補正する場合、撮像結果を水平方向及び垂直方向に分割した領域を単位とした輝度レベルの重み付け加算等により評価基準値を設定する場合に、この重み付け係数の変更により逆光補正する場合等に広く適用することができる。
【0068】
また上述の実施の形態においては、単板式による撮像装置に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、3板式による撮像装置にも広く適用することができる。
【0069】
また上述の実施の形態においては、本発明を電子スチルカメラに適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、カメラ一体型ビデオテープレコーダ等の記録機能を有してなる撮像装置、携帯電話等の通信機能を有してなる撮像装置、パーソナルコンピュータと一体型のものとして備えられる撮像装置等にも広く適用することができる。
【0070】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、撮像結果より輝度レベルの最大値、平均値、最小値を検出し、これらよりしきい値を設定すると共に、このしきい値により輝度レベルを分類して露光制御することにより、従来に比して高い精度で逆光の状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電子スチルカメラを示すブロック図である。
【図2】通常の撮像結果における輝度レベルの分布を示す特性曲線図である。
【図3】逆光時の撮像結果における輝度レベルの分布を示す特性曲線図である。
【図4】図2との対比によりしきい値の設定の説明に供する特性曲線図である。
【図5】図3との対比によりしきい値の設定の説明に供する特性曲線図である。
【図6】逆光検出の条件の説明に供する特性曲線図である。
【図7】順光における露光制御の説明に供する特性曲線図である。
【図8】逆光検出の説明に供する特性曲線図である。
【図9】逆光時における露光制御の説明に供する特性曲線図である。
【図10】逆光の誤検出の説明に供する特性曲線図である。
【符号の説明】
1……電子スチルカメラ、2……CCD、3……タイミングジェネレータ、4……自動露光製制御部、5……AGC回路、7……DSP、11……検波回路、12……参照値算出回路、13……輝度別積分回路、14……逆光判定回路、15……コントロール回路
Claims (3)
- 撮像結果を出力する撮像手段と、
前記撮像結果の輝度レベルの最大値、最小値、平均値を検出するレベル検出手段と、
前記最大値と平均値との差分を所定の割合で平均値に加算した高輝度側のしきい値、前記最小値と平均値との差分を所定の割合で平均値から減算した低輝度側のしきい値とを設定するしきい値設定手段と、
前記撮像結果の輝度レベルを、前記高輝度側のしきい値および低輝度側のしきい値で分けて、高輝度、中輝度、低輝度の3個の区分に分類する分類手段と、
前記高輝度、中輝度、低輝度の各区分に属する前記撮像結果の面積を検出する面積検出手段と、
前記高輝度、中輝度、低輝度の各区分の面積に基づいて、前記撮像結果の逆光を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果を基準にして、露光制御する制御手段と
を備え、
前記判定手段は、
前記高輝度、中輝度、低輝度の各区分の面積をS1、S2、S3とし、kを所定の定数とした場合に、S1>k×S2、かつ、S3>k×S2が成立する場合に、前記撮像結果を逆光と判断する
撮像装置。 - 前記判定手段は、
前記撮像結果の輝度レベルの最大値、最小値をYmax、Yminとした場合に、S1>k×S2、かつ、S3>k×S2が成立し、さらに、Ymax÷Yminが所定値より大きい場合に、前記撮像結果を逆光と判断する
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記しきい値設定手段は、
前記所定の割合として3分の1を用いる
請求項1または2に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001273163A JP4622196B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001273163A JP4622196B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003087646A JP2003087646A (ja) | 2003-03-20 |
JP4622196B2 true JP4622196B2 (ja) | 2011-02-02 |
Family
ID=19098416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001273163A Expired - Fee Related JP4622196B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4622196B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100442948B1 (ko) * | 2002-03-08 | 2004-08-04 | 엘지전자 주식회사 | 화상 단말기의 액정표시화면 백라이팅 장치 및 백라이팅방법 |
KR101424717B1 (ko) * | 2007-09-13 | 2014-08-01 | 삼성전자주식회사 | 노출 시간 설정 장치 및 방법 |
KR101459779B1 (ko) | 2008-08-13 | 2014-11-12 | 엘지이노텍 주식회사 | 역광보정 방법 |
JP5138510B2 (ja) * | 2008-08-28 | 2013-02-06 | エイオーエフ イメージング テクノロジー リミテッド | 画像データ処理装置 |
JP5428568B2 (ja) * | 2009-06-23 | 2014-02-26 | リコーイメージング株式会社 | 露出制御ユニットおよび撮影装置 |
JP5473582B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-04-16 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、方法及びプログラム |
JP5569359B2 (ja) | 2010-11-26 | 2014-08-13 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 撮像制御装置、撮像装置、及び撮像装置の制御方法 |
CN103889519B (zh) * | 2011-09-23 | 2017-04-05 | 可利爱驰有限公司 | 利用多个照相机拍摄移动的被拍摄体并根据拍摄图像来获取被拍摄体的实际的移动轨迹的方法及系统 |
JP6349678B2 (ja) * | 2013-10-22 | 2018-07-04 | 株式会社ニコン | 焦点検出装置及び撮像装置 |
EP2913993B1 (en) * | 2014-02-26 | 2016-02-17 | Axis AB | Method and control unit for controlling exposure of a camera |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01235928A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-20 | Nikon Corp | カメラの露出制御装置 |
JPH05264887A (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-15 | Nikon Corp | 焦点検出装置 |
JPH08191413A (ja) * | 1995-01-06 | 1996-07-23 | Sony Corp | 逆光補正装置 |
JPH09171220A (ja) * | 1995-12-20 | 1997-06-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光量決定方法 |
JP2000148980A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像処理方法、画像処理装置及び記録媒体 |
JP2001100087A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Olympus Optical Co Ltd | 多点測距装置 |
JP2001242504A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Sony Corp | カメラ装置 |
-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001273163A patent/JP4622196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01235928A (ja) * | 1988-03-16 | 1989-09-20 | Nikon Corp | カメラの露出制御装置 |
JPH05264887A (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-15 | Nikon Corp | 焦点検出装置 |
JPH08191413A (ja) * | 1995-01-06 | 1996-07-23 | Sony Corp | 逆光補正装置 |
JPH09171220A (ja) * | 1995-12-20 | 1997-06-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光量決定方法 |
JP2000148980A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像処理方法、画像処理装置及び記録媒体 |
JP2001100087A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Olympus Optical Co Ltd | 多点測距装置 |
JP2001242504A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Sony Corp | カメラ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003087646A (ja) | 2003-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5520038B2 (ja) | 映像処理装置及び映像処理方法 | |
JP3762725B2 (ja) | 撮像システムおよび画像処理プログラム | |
US8537269B2 (en) | Method, medium, and apparatus for setting exposure time | |
US5194960A (en) | Optical image signal control device | |
US9215379B2 (en) | Imaging apparatus and imaging processing method for detecting and correcting flash band | |
US8059187B2 (en) | Image capturing apparatus | |
JP4042432B2 (ja) | 撮像装置 | |
WO2003105467A1 (ja) | デジタルスチルカメラ装置、ビデオカメラ装置及び情報端末装置 | |
JPH10262181A (ja) | 露光制御装置、露光制御方法およびカメラ | |
JP4539432B2 (ja) | 画像処理装置および撮像装置 | |
JP4622196B2 (ja) | 撮像装置 | |
US20110001849A1 (en) | Imaging apparatus, flash determination method, and recording medium | |
US20070211165A1 (en) | Imaging device, method for controlling imaging device, program of method for controlling imaging device, recording medium in which program of method for controlling imaging device is recorded | |
JP4349207B2 (ja) | 固体撮像装置、欠陥補正方法 | |
JP3884952B2 (ja) | 撮像装置 | |
JPH0974516A (ja) | 画像入力装置 | |
JP2003304417A (ja) | 撮像システム | |
JP2002058039A (ja) | 撮像装置 | |
JP2007208642A (ja) | 画像信号処理回路および撮像システム | |
JP2003299107A (ja) | 撮像装置 | |
JP3864409B2 (ja) | 撮像装置及び撮像結果の処理方法 | |
JP4130275B2 (ja) | 映像信号処理装置 | |
JP3792555B2 (ja) | 明度調整方法および撮像装置 | |
JP2003179809A (ja) | カメラ装置及びその信号処理方法 | |
JP4414289B2 (ja) | コントラスト強調撮像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080812 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090330 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100601 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100722 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101005 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101018 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |