JP6315239B2 - 撮像装置、撮像方法、画像処理装置、撮像プログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置と、撮像方法と、画像処理装置と、撮像プログラムとに関するものである。

一般に、車載用などに用いられる撮像装置は、撮像時の露出やホワイトバランスなどの撮像条件を問わず被写体を適切に認識可能な画像（以下「適切な画像」という。）を出力することが求められている。このため、撮像装置においては、撮像条件をユーザが操作することなく自動で設定するものが知られている。

しかし、そのような撮像装置において、すべての撮像条件で適切な画像を出力することは困難である。つまり、撮像装置において、撮像条件に応じて露出補正やホワイトバランス調整を含む画像処理設定を行うことで、さらに適切な画像を出力することができる。

なお、撮像条件に応じて自動で画像処理設定を行う撮像装置としては、被写体の明度を検出し、検出した明度の閾値の前後で撮像素子のＢＬＣ（Black Level Control）やガンマ補正を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に開示されている撮像装置は、明度の閾値に基づいて明るい条件と暗い条件とに最適化された画像処理設定に変更するため、画像処理設定が自動で変更された前後において撮像された画像の状態が大きく変化してしまう。

一般に、車載用の撮像装置は、天候の変化、道周辺に備えられた看板からの反射光、並木からの木漏れ日、照明光の変化、トンネル内外での明るさの変化など、様々な要因により被写体条件が大きく変化する。このため、車載用の撮像装置の撮像条件は、頻繁にかつ大きく変化させる必要がある。

以上のように、撮影条件の変化が大きく頻繁な場合に、特許文献１に開示されている撮像装置は、画像処理設定が自動で変更された前後において画質の変化が大きいため、連続した画像として適切な画像を出力することができないという課題が顕著に現れる。

本発明は、撮像条件を問わず被写体を適切に認識可能な画像を出力することができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明は、
被写体の画像データを出力する画像出力部と、
前記被写体の明度を特定する明度特定部と、
明度と、画像データに対する画像処理において参照される設定値と、が関連付けて記憶される記憶部と、
前記明度特定部により特定された明度に基づいて、前記記憶部に記憶されている複数の設定値の中から１の設定値を選択する設定値選択部と、
前記設定値選択部により選択された設定値に基づいて、前記画像出力部が出力する画像データに対して画像処理を実行する画像処理部と、
前記画像処理部が参照する設定値を更新する設定値更新部と、
を有してなり、
前記記憶部には、複数の明度ごとに対応する前記設定値が関連付けて記憶されていて、
前記設定値選択部は、前記明度特定部により特定された明度に関連付けて前記記憶部に記憶されている設定値と、前記画像処理部が参照中の設定値と、に基づいて、設定値を選択し、
前記設定値更新部は、前記明度特定部により特定された明度に基づいて、設定値の更新のタイミングを決定する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、撮像条件を問わず被写体を適切に認識可能な画像を出力することができる。

本発明に係る撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。 上記撮像装置による撮像方法を示すフローチャートである。 上記撮像装置における露光時間とレジスタテーブルとの関係を示す模式図である。 上記撮像装置で用いられるレジスタテーブルとそれぞれの設定値とを示す表である。 参考例の撮像装置における露光時間とレジスタテーブルとの関係を示す模式図である。 上記参考例の撮像装置により出力された画像の例を示す画像である。 上記撮像装置により出力された画像の例を示す画像である。 木漏れ日の中を走行時に上記撮像装置により出力された画像の例を示す画像である。

以下、本発明に係る撮像装置と、撮像方法と、画像処理装置と、撮像プログラムとの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

●撮像装置●
まず、本発明に係る撮像装置の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る撮像装置は、例えば車両進行方向を撮影するドライブレコーダ用カメラや物体検知用カメラとして適用される。

ただし、本発明に係る撮像装置の用途はこれに限定されない。すなわち、本発明に係る撮像装置は、例えば、スーパー、コンビニ等に設置される監視用カメラとしても適用することができる。また、本発明に係る撮像装置は、鉄道、船舶、鉄道等の安全装置やＦＡ（Factory Automation）分野の撮像装置としても適用することができる。

図１は、本発明に係る撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。同図に示すように、撮像装置１０は、制御部１００と、露光時間制御部／ゲイン制御部１０１と、撮像素子１０２と、アンプ１０３と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器１０４と、ベイヤー補間部１０５と、レンズ補正処理部１０６とを有してなる。

また、撮像装置１０は、ＡＷＢ（Auto White
Balance）処理部１０７と、ガンマ補正部１０８と、デノイズ処理部１０９と、輪郭強調処理部１１０と、カラーマトリクス１１１と、測光領域制御部１１２と、設定記憶部１１３とを有してなる。

さらに、撮像装置１０は、画像記憶部１１４と、画像出力部１１５とを有してなる。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing
Unit）などの情報処理回路（コンピュータ）である。制御部１００のＣＰＵは、設定記憶部１１３に格納されている本発明に係る撮像プログラムを実行させることで、後述する本発明に係る撮像方法を実行する。

すなわち、制御部１００は、後述する本発明に係る撮像装置の明度特定部と設定値選択部と画像処理部と設定値更新部との機能を実現する。

また、制御部１００は、撮像装置１０の各部に必要な設定値の信号（クロック、水平／垂直同期信号、レジスタ設定値、その他）を出力し、各部の動作をパイプライン的（直接的）に制御する。

露光時間制御部／ゲイン制御部１０１は、測光領域制御部１１２から出力された明度値（取得明度値）と制御部１００から出力されたターゲット明度値とを比較する。

露光時間制御部／ゲイン制御部１０１は、比較の結果、取得明度値がターゲット明度値以下である場合には、撮像素子１０２の露光時間を長くする、またはアンプ１０３のゲインを上げるように制御する。また、露光時間制御部／ゲイン制御部１０１は、取得明度値がターゲット明度値以上である場合には、撮像素子１０２の露光時間を短くする、またはアンプ１０３のゲインを下げるように制御する。

露光時間制御部／ゲイン制御部１０１は、取得明度値とターゲット明度値との比較の結果に基づいて、撮像素子１０２に露光時間の制御信号を出力し、アンプ１０３にゲインの制御信号を出力する。

一般的に、露光時間制御部／ゲイン制御部１０１は、露光時間の制御が可能な限り露光時間を変化させて画像の明るさを制御し、アンプ１０３のゲイン制御により露光時間の制御を補う。つまり、露光時間が制御可能な上限値に達した場合には、露光時間制御部／ゲイン制御部１０１は、アンプ１０３のゲインを制御して画像の明るさを制御する。

露光時間制御部／ゲイン制御部１０１は、撮像装置１０の動作中常に露光時間制御／ゲイン制御を実行し、撮像装置１０により得られる画像データが常に適正な明るさ(ターゲット明度値)となるようにしている。

なお、露光時間制御部／ゲイン制御部１０１は、明度値に代えて、撮像時の明るさを示す情報であれば例えば輝度値、露光時間、あるいは絞り値などの情報を撮像素子１０２などから取得して、その値とターゲット値とを比較してもよい。

撮像素子１０２は、光学系を用いて撮像された光学像を電気信号（画像データ）に変換する。撮像素子１０２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary
Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等である。

撮像素子１０２には、ベイヤー配列の色フィルタが設けられている。撮像素子１０２は、制御部１００から出力される座標値（ｘ，ｙ）に基づいて、ベイヤー配列のＲＧＢ（Red Green Blue）画像データを順次出力する。

なお、制御部１００は、撮像素子１０２に出力する座標値（ｘ，ｙ）を、所定の時間ずらして順次後段の各部にも出力する。また、座標値（ｘ，ｙ）は、撮像素子１０２の内部で生成してもよい。

アンプ１０３は、露光時間制御部／ゲイン制御部１０１から出力されたゲインで撮像素子１０２から出力された画像データのアナログ信号を増幅して、Ａ／Ｄ変換器１０４に出力する。

Ａ／Ｄ変換器１０４は、撮像素子１０２から出力されたベイヤー配列のＲＧＢ画像データのアナログ信号をデジタル信号に変換してベイヤー補間部１０５に出力する。Ａ／Ｄ変換器１０４が出力するデジタル信号は、例えば、ＲＧＢそれぞれ８ビットで構成される。

ベイヤー補間部１０５は、デジタル信号に変換されたベイヤー配列のＲＧＢ画像データについて、ＲＧＢ各色独立に全座標位置の画像データを線形補間する。ベイヤー補間部１０５は、補間後のＲＧＢ画像データをレンズ補正処理部１０６に送出する。

レンズ補正処理部１０６は、補間後のＲＧＢ画像データに周辺光量補正、倍率色収差補正、歪曲補正などのレンズ特性を補正する処理を行う。レンズ補正処理部１０６は、補正後のＲＧＢ画像データをＡＷＢ処理部１０７と測光領域制御部１１２に出力する。

ＡＷＢ処理部１０７は、ＲＧＢ画像データから適正なＡＷＢのゲインを算出し、ＲＧＢ画像データのＲの値及びＢの値を増幅する。ＡＷＢ処理部１０７は、処理後のＲＧＢ画像データをガンマ補正部１０８に出力する。

ガンマ補正部１０８は、ＲＧＢ画像データのＲＧＢそれぞれの値について不図示のルックアップテーブル等を用いて所定のガンマ補正処理を施す。ガンマ補正部１０８は、ガンマ補正したＲＧＢ画像データをデノイズ処理部１０９に出力する。

デノイズ処理部１０９は、ＲＧＢ画像データにローパスフィルタなどを用いた平滑化処理を行い、処理後のＲＧＢ画像データを輪郭強調処理部１１０に出力する。

輪郭強調処理部１１０は、ＲＧＢ画像データに輪郭強調処理を行い、処理後のＲＧＢ画像データをカラーマトリクス１１１に出力する。

ここで、デノイズ処理部１０９と輪郭強調処理部１１０は、制御部１００が露光時間制御部／ゲイン制御部１０１がアンプ１０３に出力したゲイン値を取得し、そのゲイン値によりデノイズ処理部１０９と輪郭強調処理部１１０の処理強度を変化させる。

カラーマトリクス１１１は、以下の式（１）、（２）、（３）によりＲＧＢ画像データをＹＣｂＣｒ画像データに変換する。

Ｙ＝０.２９９Ｒ＋０.５８７Ｇ＋０.１１４Ｂ ・・・（１）
Ｃｒ＝０.５００Ｒ−０.４１９Ｇ−０.０８１Ｂ ・・・（２）
Ｃｂ＝−０.１６９Ｒ−０.３３２Ｇ＋０.５００Ｂ ・・・（３）

測光領域制御部１１２は、レンズ補正処理部１０６から出力されたＲＧＢ画像データから明度情報を取得する。ここで、測光領域制御部１１２は、画像における所定領域、例えば制御部１００により指定された画像上の特定領域のみについて明度値を取得する。

測光領域制御部１１２は、画像の明度値の取得後に、明度値を制御部１００と露光時間制御部／ゲイン制御部１０１に出力する。

設定記憶部１１３は、本発明に係る撮像プログラムや、複数の明度ごとに対応する設定値が関連付けて記憶されるレジスタテーブルなどが記憶される。ここで、設定値とは、画像データに対する画像処理において参照される値である。また、設定記憶部１１３は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）などにより構成される。

なお、本発明に係る撮像プログラムは、不図示のメモリカードやネットワークを介して設定記憶部１１３に導入してもよい。

画像記憶部１１４は、カラーマトリクス１１１が出力したＹＣｂＣｒ画像データを保存する。画像記憶部１１４は、例えばＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）などにより構成される。

画像出力部１１５は、ＹＣｂＣｒ画像データを表示する液晶ディスプレイなどである。

●撮像方法●
次に、撮像装置１０の制御部１００が実行する、本発明に係る撮像方法について説明する。

図２は、撮像装置１０による撮像方法を示すフローチャートである。同図に示すように、撮像装置１０の制御部１００は、撮像素子１０２のセンサ動作開始後に、設定記憶部１１３に記憶される複数のレジスタテーブルのうち、所定のレジスタテーブルＲｘを選択された設定値として設定する（Ｓ１０１）。

図３は、撮像装置１０における露光時間とレジスタテーブルとの関係を示す模式図である。同図において、縦軸は、レジスタテーブルの種類を示す。ここで、レジスタテーブルとは、撮像装置１０の複数の画像処理設定をまとめたものの集合（Ｒ０〜Ｒ５）であり、本発明における設定値の一例である。

レジスタテーブルＲ０は、例えば明るい撮像条件での最適な画像処理設定である。一方、レジスタテーブルＲ５は、暗い撮像条件での最適な画像処理設定である。そして、レジスタテーブルＲ０とレジスタテーブルＲ５との間を任意の数で等分（例えば５等分）して線形補間した画像処理設定として、レジスタテーブルＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４とする。

図３において、横軸は露光時間の閾値を示す。露光時間は、撮像時の明るさを示す情報である明度値の一例である。明度値としては、露光時間に代えて、例えば輝度値、感度、絞り値、あるいはこれらの値の組み合わせなどの情報を取得してもよい。

撮像装置１０において撮像可能な最も短い露光時間は、Ａ０とする。露光時間がＡ０からＡ１までの間を撮像条件の中では明るい条件であると定めて、レジスタテーブルは、Ｒ０を用いる。

また、撮像装置１０において撮像可能な最も長い露光時間は、Ａ６とする。露光時間がＡ５からＡ６までの間を撮像条件の中では暗い条件であると定めて、レジスタテーブルは、Ｒ５を用いる。

また、露光時間Ａ１と露光時間Ａ５との間を例えば４等分し、線形補間をした露光時間の閾値としてＡ２，Ａ３，Ａ４とする。

なお、レジスタテーブルの数と露光時間の閾値の数は、以上の例には限定されず、任意の数にすることができる。

本実施の形態において、設定記憶部１１３には、Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の６種類のレジスタテーブルが記憶される。レジスタテーブルＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、以下の条件で制御部１００により選択される。

露光時間の閾値がＡ０以上、Ａ１未満の場合には、制御部１００は、レジスタテーブルＲ０を選択する。また、露光時間の閾値がＡ１以上、Ａ２未満の場合には、制御部１００は、レジスタテーブルＲ１を選択する。また、露光時間の閾値がＡ２以上、Ａ３未満の場合には、制御部１００は、レジスタテーブルＲ２を選択する。

露光時間の閾値がＡ３以上、Ａ４未満の場合には、制御部１００は、レジスタテーブルＲ３を設定する。また、露光時間の閾値がＡ４以上、Ａ５未満の場合には、制御部１００は、レジスタテーブルＲ４を選択する。また、露光時間の閾値がＡ５以上、Ａ６以下の場合には、制御部１００は、レジスタテーブルＲ５を選択する。

図４は、撮像装置で用いられるレジスタテーブルＲ０〜Ｒ５とそれぞれの設定値とを示す表である。同図に示すように、レジスタテーブルＲ０〜Ｒ５には、画像処理の設定項目として例えば測光領域、カラーマトリクス、ガンマ値の設定値が露光時間（明度値）によって異なる値となるように、それぞれの設定値が記憶される。

制御部１００は、選択したレジスタテーブルＲ０〜Ｒ５それぞれの設定値を、それぞれの設定に対応した各部に出力する。例えば、測光領域の設定値は測光領域制御部１１２に出力し、カラーマトリクスの設定値はカラーマトリクス１１１に出力し、ガンマ値の設定値はガンマ補正部１０８に出力する。

なお、撮像装置１０において、設定項目の種類や数は、上述の例には限定されない。例えば、撮像装置１０において、露光時間制御部／ゲイン制御部１０１に代えて、制御部１００がレジスタテーブルにより撮像素子１０２の露光時間やアンプ１０３のゲインを制御してもよい。

また、撮像装置１０において、測光領域制御部１１２に代えて、制御部１００が明度情報を取得してもよい。

制御部１００は、撮像装置１０の初期状態が安定するまでに必要な時間だけ待機するために、レジスタテーブルＲｘ設定後所定のフレーム数（例えば１００フレーム）の時間が経過するまで、以降の処理を待機（Ｗａｉｔ）する（Ｓ１０２）。

所定のフレーム数の時間が経過するまで処理を待機した後、制御部１００は、露光時間制御部／ゲイン制御部１０１から明度値を示す情報の一例である露光時間Ａを取得して、露光時間を特定する（Ｓ１０３）。

制御部１００は、特定された露光時間Ａに基づいて、レジスタテーブルＲｘを変更する必要があるいか否かを判断する。具体的には、制御部１００は、所定の露光時間ＡｘとＡ（ｘ＋１）を閾値として、特定された露光時間Ａが閾値Ａｘ以上Ａ（ｘ＋１）未満の範囲にあるか（Ａｘ≦Ａ＜Ａ（ｘ＋１））否かを判断する（Ｓ１０４）。

特定された露光時間Ａが閾値Ａｘ以上Ａ（ｘ＋１）未満の範囲にある場合には（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、制御部１００は、特定された露光時間Ａが閾値Ａｘ未満であるか（Ａ＜Ａｘ）否かを判断する（Ｓ１０５）。

一方、特定された露光時間Ａが閾値Ａｘ以上Ａ（ｘ＋１）未満の範囲にない場合には（Ｓ１０４：Ｎｏ）、制御部１００は、Ｓ１１０の処理に移動する。

露光時間Ａが閾値Ａｘ未満である場合に（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部１００は、設定記憶部１１３に記憶される複数のレジスタテーブルの中から所定の露光時間の閾値に関連付けられたレジスタテーブルを設定する（Ｓ１０６）。このとき、制御部１００は、複数のレジスタテーブルの中から所定の露光時間の閾値に関連付けられたレジスタテーブルのうち、レジスタテーブルＲｘを上回り隣接するレジスタテーブルＲ（ｘ＋１）を設定する（Ｓ１０６）。

レジスタテーブルＲ（ｘ＋１）の設定後、制御部１００は、レジスタテーブルを管理する数字ｘに１を加算する（Ｓ１０７）。

一方、特定された露光時間Ａが閾値Ａｘ未満ではない場合には（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御部１００は、設定記憶部１１３に記憶される複数のレジスタテーブルの中から所定の露光時間の閾値に関連付けられたレジスタテーブルを設定する（Ｓ１０８）。このとき、制御部１００は、複数のレジスタテーブルのうち、レジスタテーブルＲｘを下回り隣接するレジスタテーブルＲ（ｘ−１）を設定する。

レジスタテーブルＲ（ｘ−１）の設定後、制御部１００は、レジスタテーブルを管理する数字ｘに１を減算する（Ｓ１０９）。

つまり、制御部１００は、設定記憶部１１３に記憶されている複数のレジスタテーブルから、設定中のレジスタテーブルＲｘに対応する露光時間Ａｘと、特定された露光時間Ａとの間の露光時間Ａ（ｘ＋１）に対応するレジスタテーブルＲ（ｘ＋１）を選択する。

また、制御部１００は、設定記憶部１１３に記憶されている複数のレジスタテーブルから、設定中のレジスタテーブルＲｘに対応する露光時間Ａｘと、特定された露光時間Ａとの間の露光時間Ａ（ｘ−１）に対応するレジスタテーブルＲ（ｘ−１）を選択する。

このとき、制御部１００は、参照中のレジスタテーブルＲｘに対応する露光時間Ａｘと、この後選択するレジスタテーブル（ｘ＋１）またはＲ（ｘ−１）に対応する露光時間Ａ（ｘ＋１）またはＡ（ｘ−１）との間に露光時間が存在しないように選択する。

Ｓ１０７またはＳ１０９の処理後、制御部１００は、制御部１００は、所定のフレーム数（例えば１００フレーム）の時間が経過するまで、以降の処理を待機（Ｗａｉｔ）する（Ｓ１１０）。

ここで、制御部１００は、測光領域制御部１１２により特定された明度値に基づいて、画像処理時に参照する設定値を更新するタイミング（Ｓ１０２とＳ１１０のＷａｉｔのフレーム数）を決定し、そのタイミングでレジスタテーブルを更新してもよい。すなわち、例えば、トンネル出入口や対向車のヘッドライトが照射された場合などのように明度値が大きく変化した場合には、設定値更新のタイミングを早める（変化させる）ことで、撮像条件に適した画像を出力することができる。

また、制御部１００は、特定された露光時間に関連付けて記憶されているレジスタテーブルと参照中のレジスタテーブルとに基づいて、レジスタテーブルの更新のタイミング（Ｓ１０２とＳ１１０のＷａｉｔのフレーム数）を決定してもよい。

●出力画像の例
次に、撮像装置１０により撮像された出力画像について、本発明に係る撮像方法を実行しない参考例の撮像装置の出力画像と対比して説明する。

図５は、参考例の撮像装置における露光時間とレジスタテーブルとの関係を示す模式図である。参考例の撮像装置は、先に説明した撮像装置１０の露光時間とレジスタテーブルとの関係とは異なり、明るい撮像条件に対応したレジスタテーブルＲ０と暗い撮像条件に対応したレジスタテーブルＲ５とを用いる。

そして、参考例の撮像装置は、所定の露光時間Ａｚを閾値にレジスタテーブルＲ０とレジスタテーブルＲ５とを切り替える。

図６は、参考例の撮像装置により出力された画像の例を示す画像である。同図において、画像６１，６２，６３は、参考例の撮像装置が、レジスタテーブルＲ５を用いて画像処理を行った場合の画像の例である。

また、図６において画像６４，６５，６６は、参考例の撮像装置が、レジスタテーブルＲ０を用いて画像処理を行った場合の画像の例である。ここで、参考例の撮像装置が撮像した画像６１〜６６は、画像６１から画像６６に向けて順にトンネル内から出口方向に走行する車両の進行方向前方を連続して撮像したものである。

画像６１〜６６には、車両が走行するトンネル内の構造物（側壁、天井、歩道、車道、歩道と車道との間の柵）、車両のダッシュボード、及びトンネル外の景色が含まれている。

図６に示すように、参考例の撮像装置は、所定の露光時間Ａｚを閾値に、用いるレジスタテーブルＲｘを画像６３と画像６４との間でレジスタテーブルＲ５からレジスタテーブルＲ０に切り替える。

このため、参考例の撮像装置の出力画像は、画像６３と画像６４との間での画質差が大きく、連続して再生した場合に画質が不自然に変化し視認性が劣る。具体的には、参考例の撮像装置の出力画像のうち、画像６３は、特にトンネル外の景色６３１の部分が、画像６４のトンネル外の景色６４１と比較して視認性が低下した不適切なものとなっている。

以上のように参考例の撮像装置では、所定の露光時間Ａｚを閾値に画像処理の設定値が大きく変化するため、出力される画像の画質も大きく変化してしまう。

図７は、撮像装置１０により出力された画像の例を示す画像である。同図において、画像７１〜７６は、撮像装置１０が、レジスタテーブルＲ０から撮像条件に対応して変更前のレジスタテーブルに隣接するレジスタテーブルＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５へと順次変更して画像処理を行った場合の画像の例である。ここで、撮像装置１０が撮像した画像７１〜７６は、画像７１から画像７６に向けて順にトンネル内から出口方向に走行する車両の進行方向前方を連続して撮像したものである。

画像７１〜７６には、先に説明した画像６１〜６６と同様に、車両が走行するトンネル内の構造物（側壁、天井、歩道、車道、歩道と車道との間の柵）、車両のダッシュボード、及びトンネル外の景色が含まれている。

図７に示すように、撮像装置１０は、その撮像条件に対応して変更前のレジスタテーブルＲｘに隣接するレジスタテーブルＲ（ｘ＋１）またはレジスタテーブルＲ（ｘ−１）を用いて出力画像の画像処理を行うことができる。撮像装置１０の出力画像は、明るさが暗い撮像条件から明るい撮像条件へと短時間に大きく変化する画像７３と画像７４とを比較すると、先に説明した画像６３，６４とは異なり、トンネル外の景色７３１，７４１の部分が適切に撮像されている。

つまり、撮像装置１０は、走行中等の場合に明るさが暗い撮像条件から明るい撮像条件へと短時間に大きく変化するような場合であっても、適切な画像を出力することができる。

●実施の形態の効果●
以上説明したように、本実施の形態に係る撮像装置１０と撮像方法によれば、以下の効果が得られる。

撮像装置１０と撮像方法によれば、撮像条件を問わず被写体を適切に認識可能な画像を出力することができる。

また、撮像装置１０と撮像方法によれば、レジスタテーブルＲ０とレジスタテーブルＲ５との間を補間したレジスタテーブルＲ１〜Ｒ４を用いることで、画像処理設定値を任意に変化させるため、適切な画像を出力することができる。

また、撮像装置１０と撮像方法は、設定値を変更する際にレジスタテーブルＲｘからレジスタテーブルＲ（ｘ＋１）またはレジスタテーブルＲ（ｘ−１）に変更する。つまり、撮像装置１０と撮像方法において、レジスタテーブルＲｘは、撮像条件が短時間に大きく変化した場合であっても、隣接するレジスタテーブルＲ（ｘ＋１）またはレジスタテーブルＲ（ｘ−１）に順次変更される。

よって、撮像装置１０と撮像方法によれば、レジスタテーブルの変更による急激な設定値の変更が回避され、不自然な画像が出力されることを防止することができる。

また、撮像装置１０と撮像方法によれば、所定のフレーム数だけレジスタテーブルの変更を待機するため、不要な設定値の変更や急激な画質の変化などを防止することができる。

図８は、木漏れ日の中を走行時に撮像装置１０により出力された画像の例を示す画像である。同図には、車両が走行する進行方向前方の景色（樹木８２，８３、空、歩道、車道、歩道と車道との間の柵、建物など）、及び車両のダッシュボードが含まれている。

図８に示すように、例えば木漏れ日の中を車両が走行する際などには、例えば車道上には樹木８２，８３などの影響により日陰８４，８５と日向とが繰り返されるため、撮像される画像の明度値が短時間に大きく変化する。このような場合であっても、撮像装置１０と撮像方法によれば、所定のフレーム数だけ処理を待機するため、短時間に明度値が大きく変化する場合のレジスタテーブルの変更を抑制することができる。

また、撮像装置１０と撮像方法によれば、所定のフレーム数だけ処理を待機するため、レジスタテーブルの変更処理の回数を抑制することができ、消費電力の低減を図ることができる。

また、撮像装置１０と撮像方法によれば、処理を待機する所定のフレーム数を変更することができるため、撮像装置１０を車載した場合にレジスタテーブルを変更する処理の回数を車速に応じて変化させることで適切な画像を出力することができる。

●画像処理装置●
次に、本発明に係る画像処理装置の実施の形態について説明する。

本実施の形態に係る画像処理装置は、撮像装置が出力した被写体像を画像処理する。画像処理の例としては、例えば、被写体像への露出補正処理やコントラスト補正処理である。ここで、撮像装置は、先に説明した本発明に係る撮像装置である。

以上説明したように、本実施の形態に係る画像処理装置によれば、本発明に係る撮像装置を有するため、撮像条件を問わず被写体を適切に認識可能な画像を出力することができる。

１０ 撮像装置
１００ 制御部
１０１ 露光時間制御部／ゲイン制御部
１０２ 撮像素子
１０３ アンプ
１０４ Ａ／Ｄ変換器
１０５ ベイヤー補間部
１０６ レンズ補正処理部
１０７ ＡＷＢ処理部
１０８ ガンマ補正部
１０９ デノイズ処理部
１１０ 輪郭強調処理部
１１１ カラーマトリクス
１１２ 測光領域制御部
１１３ 設定記憶部
１１４ 画像記憶部
１１５ 画像出力部

特開２０１０−０８１５１１号公報

Claims (10)

1. 被写体の画像データを出力する画像出力部と、
   前記被写体の明度を特定する明度特定部と、
   明度と、画像データに対する画像処理において参照される設定値と、が関連付けて記憶される記憶部と、
   前記明度特定部により特定された明度に基づいて、前記記憶部に記憶されている複数の設定値の中から１の設定値を選択する設定値選択部と、
   前記設定値選択部により選択された設定値に基づいて、前記画像出力部が出力する画像データに対して画像処理を実行する画像処理部と、
   前記画像処理部が参照する設定値を更新する設定値更新部と、
   を有してなり、
   前記記憶部には、複数の明度ごとに対応する前記設定値が関連付けて記憶されていて、
   前記設定値選択部は、前記明度特定部により特定された明度に関連付けて前記記憶部に記憶されている設定値と、前記画像処理部が参照中の設定値と、に基づいて、設定値を選択し、
   前記設定値更新部は、前記明度特定部により特定された明度に基づいて、設定値の更新のタイミングを決定する、
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記設定値選択部は、前記記憶部に記憶されている複数の設定値のうち、前記画像処理部が参照中の設定値に対応する明度と、前記明度特定部により特定された明度と、の間の明度に対応する設定値を選択する、
   請求項１記載の撮像装置。
3. 前記設定値選択部は、前記画像処理部が参照中の設定値に対応する明度と、前記設定値選択部が選択する設定値に対応する明度と、の間の明度が存在しないように設定値を選択する、
   請求項１または２記載の撮像装置。
4. 前記設定値更新部は、前記明度特定部により特定された明度に関連付けて記憶されている設定値と、前記画像処理部が参照中の設定値と、に基づいて、設定値の更新のタイミングを決定する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像装置。
5. 被写体の画像データを出力する画像出力部と、
   被写体の明度と、画像データに対する画像処理において参照される設定値と、が関連付けて記憶される記憶部と、
   を有してなるコンピュータが実行する撮像方法であって、
   前記コンピュータは、
   前記明度を特定する明度特定ステップと、
   前記明度特定ステップにより特定された明度に基づいて、前記記憶部に記憶されている複数の設定値の中から１の設定値を選択する設定値選択ステップと、
   前記設定値選択ステップにより選択された設定値に基づいて、前記画像出力部が出力する画像データに対して画像処理を実行する画像処理ステップと、
   前記画像処理ステップにおいて参照される設定値を更新する設定値更新ステップと、
   を実行し、
   前記記憶部には、複数の明度ごとに対応する前記設定値を関連付けて記憶させ、
   前記設定値選択ステップにおいて、前記明度特定ステップにより特定された明度に関連付けて前記記憶部に記憶されている設定値と、前記画像処理ステップにおいて参照中の設定値と、に基づいて、設定値を選択し、
   前記設定値更新ステップにおいて、前記明度特定ステップにより特定された明度に基づいて、設定値の更新のタイミングを決定する、
   ことを特徴とする撮像方法。
6. 前記設定値選択ステップにおいて、前記記憶部に記憶されている複数の設定値のうち、前記画像処理ステップにおいて参照中の設定値に対応する明度と、前記明度特定ステップにおいて特定された明度と、の間の明度に対応する設定値を選択する、
   請求項５記載の撮像方法。
7. 前記設定値選択ステップにおいて、前記画像処理ステップにおいて参照中の設定値に対応する明度と、前記設定値選択ステップにおいて選択する設定値に対応する明度と、の間の明度が存在しないように設定値を選択する、
   請求項５または６記載の撮像方法。
8. 前記設定値更新ステップにおいて、前記明度特定ステップにおいて特定された明度に関連付けて記憶されている設定値と、前記画像処理ステップにおいて参照中の設定値と、に基づいて、設定値の更新のタイミングを決定する、
   請求項５乃至７のいずれかに記載の撮像方法。
9. コンピュータを、請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置として機能させる、
   ことを特徴とする撮像プログラム。
10. 撮像装置が出力した被写体像を画像処理する画像処理装置であって、
    前記撮像装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置である、
    ことを特徴とする画像処理装置。