JP7433914B2 - Imaging device and its control method - Google Patents

Imaging device and its control method Download PDF

Info

Publication number
JP7433914B2
JP7433914B2 JP2020000989A JP2020000989A JP7433914B2 JP 7433914 B2 JP7433914 B2 JP 7433914B2 JP 2020000989 A JP2020000989 A JP 2020000989A JP 2020000989 A JP2020000989 A JP 2020000989A JP 7433914 B2 JP7433914 B2 JP 7433914B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
blur
optical system
imaging device
image signal
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.)
Active
Application number
JP2020000989A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021110778A (en
Inventor
健太 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2020000989A priority Critical patent/JP7433914B2/en
Publication of JP2021110778A publication Critical patent/JP2021110778A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7433914B2 publication Critical patent/JP7433914B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Focusing (AREA)
  • Blocking Light For Cameras (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

本発明は、撮像装置およびその制御方法に関するものである。 The present invention relates to an imaging device and a control method thereof.

従来より、ピント位置と絞りを調整することで被写界深度を制御し、ボケを目立たなくする技術が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, a technique has been known that controls the depth of field by adjusting the focus position and aperture to make blur less noticeable (for example, see Patent Document 1).

特開2017-3749号公報JP 2017-3749 Publication

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ボケが抑制された撮像画像を生成可能とすることを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to make it possible to generate a captured image with suppressed blur.

上述の問題点を解決するため、本発明に係る撮像装置は以下の構成を備える。すなわち、撮像装置は、
可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整手段と、
前記撮像光学系の光路に対して赤外カットフィルタを挿抜する挿抜手段と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御手段と、
を有し、
前記撮像素子は、カラーイメージセンサであり、
前記撮像装置は、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理手段からカラー画像信号を出力する第1のモードと、前記撮像光学系の光路から前記赤外カットフィルタを抜去し前記画像処理手段からグレイスケール画像信号を出力する第2のモードと、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理手段からグレイスケール画像信号を出力する第3のモードと、を切り替え可能に構成されており、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記画像処理手段から出力された画像信号が示す画像の平均輝度値が第1の輝度しきい値以上かつ第2の輝度しきい値以下の場合には前記撮像装置を前記第3のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第2の輝度しきい値を上回る場合には前記撮像装置を前記第1のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第1の輝度しきい値を下回る場合には前記撮像装置を前記第2のモードへ変更する
または、撮像装置は、
可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と、
撮影方向へ赤外光を照射する照明手段と、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整手段と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御手段と、
を有し、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記撮影方向に存在する被写体において可視光領域および赤外光領域の一方の成分が支配的となるように、前記照明手段による赤外光の出力を調整する。
In order to solve the above-mentioned problems, an imaging device according to the present invention has the following configuration. That is, the imaging device is
an imaging optical system configured to be able to image light in the visible light region and infrared light region;
adjustment means for adjusting the focus position of the imaging optical system;
insertion/extraction means for inserting/extracting an infrared cut filter into/from the optical path of the imaging optical system;
an image processing means for converting optical images in the visible light region and infrared light region formed on the image sensor by the imaging optical system into image signals;
determining means for determining the presence or absence of blur in the image indicated by the image signal;
a control means for executing a predetermined process for suppressing blur in an image indicated by the image signal;
has
The image sensor is a color image sensor,
The imaging device has a first mode in which the infrared cut filter is inserted into the optical path of the imaging optical system and a color image signal is output from the image processing means, and a first mode in which the infrared cut filter is inserted in the optical path of the imaging optical system. a second mode in which the infrared cut filter is removed and outputs a gray scale image signal from the image processing means; and a third mode in which the infrared cut filter is inserted in the optical path of the imaging optical system and a gray scale image signal is output from the image processing means. It is configured to be able to switch between modes.
The determining means determines the presence or absence of blur based on the image signal obtained after adjusting the focus position by the adjusting means,
When the determination means determines that there is blur , the control means performs the predetermined process such that the average brightness value of the image indicated by the image signal output from the image processing means is set to a first brightness threshold value. or above and below the second brightness threshold, the imaging device is changed to the third mode, and if the average brightness value of the image exceeds the second brightness threshold, the imaging device is changed to the first mode, and when the average brightness value of the image is less than the first brightness threshold, the imaging device is changed to the second mode .
Or, the imaging device is
an imaging optical system configured to be able to image light in the visible light region and infrared light region;
illumination means for emitting infrared light in the photographing direction;
adjustment means for adjusting the focus position of the imaging optical system;
an image processing means for converting optical images in the visible light region and infrared light region formed on the image sensor by the imaging optical system into image signals;
determining means for determining the presence or absence of blur in the image indicated by the image signal;
a control means for executing a predetermined process for suppressing blur in an image indicated by the image signal;
has
The determining means determines the presence or absence of blur based on the image signal obtained after adjusting the focus position by the adjusting means,
When the determination means determines that there is blur, the control means performs the predetermined process such that one of the visible light region and the infrared light region is dominant in the subject existing in the photographing direction. Thus, the output of infrared light by the illumination means is adjusted.

第1実施形態に係る撮像装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an imaging device according to a first embodiment. 撮像画像におけるボケ制御のフローチャートである。It is a flowchart of blur control in a captured image. 撮像画像におけるボケの有無の判定方法を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a method for determining the presence or absence of blur in a captured image. 撮影モードの切り替え制御を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating switching control of photographing modes. 周辺環境に応じた撮影モードの対応を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating correspondence between shooting modes depending on the surrounding environment. 第2実施形態におけるボケ抑制処理の詳細フローチャートである。It is a detailed flowchart of the blur suppression process in 2nd Embodiment. レンズの軸上色収差と撮像素子の分光感度を例示的に示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating axial chromatic aberration of a lens and spectral sensitivity of an image sensor.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでするものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the following embodiments are not intended to limit the claimed invention. Although a plurality of features are described in the embodiments, not all of these features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar components are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

(第1実施形態)
レンズを利用する撮像装置を利用する場合、一般に可視光と赤外光ではピント位置(焦点面)が異なる(光軸方向にズレが存在する)。そのため、可視光領域と赤外光領域とで同時に撮像する場合(ナイトモードで撮像する場合)、ボケが発生することになる。そこで、第1実施形態では、デジタルナイトモードと呼ばれる撮影モードを利用することにより撮像画像におけるボケを抑制する形態について説明する。
(First embodiment)
When using an imaging device that uses a lens, generally visible light and infrared light have different focus positions (focal planes) (there is a shift in the optical axis direction). Therefore, when images are captured simultaneously in the visible light region and infrared light region (when images are captured in night mode), blurring occurs. Therefore, in the first embodiment, a mode will be described in which blur in a captured image is suppressed by using a shooting mode called digital night mode.

<装置構成>
図1は、第1実施形態に係る撮像装置の機能構成を示すブロック図である。撮像装置は、撮像光学系101および撮像光学系101を制御する光学系制御部105、赤外カットフィルタ102および赤外カットフィルタ102の挿抜を制御する赤外制御部106、撮像素子103、画像処理部104を含む。また、撮像装置は、上述の機能部を統括して制御するシステムコントローラ107を含む。
<Device configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of an imaging device according to a first embodiment. The imaging device includes an imaging optical system 101, an optical system control unit 105 that controls the imaging optical system 101, an infrared cut filter 102, an infrared control unit 106 that controls insertion and removal of the infrared cut filter 102, an imaging element 103, and image processing. 104. The imaging apparatus also includes a system controller 107 that centrally controls the above-mentioned functional units.

撮像光学系101を介して得られた被写体像は、赤外カットフィルタ102が挿抜される所定の領域を通過して撮像素子103上に結像する。なお、図1では撮像光学系101は1枚のレンズとして表しているが、通常、複数のレンズを含み、絞り、ズーム、フォーカス(ピント)制御を行うための機械的構造も含む。光学系制御部105は、この機械的構造の動作を制御することにより、撮像光学系101の絞り、ズーム、フォーカス制御を行う。また、撮像光学系101は、可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成される。 A subject image obtained through the imaging optical system 101 passes through a predetermined region where an infrared cut filter 102 is inserted and removed, and is formed on an image sensor 103. Note that although the imaging optical system 101 is shown as one lens in FIG. 1, it usually includes a plurality of lenses, and also includes mechanical structures for performing aperture, zoom, and focus control. The optical system control unit 105 controls the aperture, zoom, and focus of the imaging optical system 101 by controlling the operation of this mechanical structure. Further, the imaging optical system 101 is configured to be able to image light in the visible light region and infrared light region.

赤外カットフィルタ102は、撮像光学系101を介して得られる光のうち赤外光を減衰させ可視光を透過させるフィルタである。赤外カットフィルタ102は、撮像光学系101と撮像素子103の間に位置する所定の領域に挿抜可能に構成される。赤外制御部106は、赤外カットフィルタ102の所定の領域への挿抜を制御する。なお、ここでは、所定の領域を、撮像光学系101と撮像素子103の間としているが、撮像光学系101の光路を横切るものであればよい。例えば、撮像光学系101の前面や中間などでもよい。 The infrared cut filter 102 is a filter that attenuates infrared light among the light obtained via the imaging optical system 101 and transmits visible light. The infrared cut filter 102 is configured to be inserted into and removed from a predetermined area located between the imaging optical system 101 and the image sensor 103. The infrared control unit 106 controls insertion and removal of the infrared cut filter 102 into a predetermined area. Note that here, the predetermined area is between the imaging optical system 101 and the image sensor 103, but it may be any area that crosses the optical path of the imaging optical system 101. For example, it may be placed in front of or in the middle of the imaging optical system 101.

撮像素子103は、撮像素子103の表面(撮像素子上)に結像された画像(光学像)を画像信号に変換するための複数の光電変換素子を含むイメージセンサ(CMOS、CCDなど)である。詳しくは後述するが、可視光のカラー画像を取得可能とするため、例えば、ベイヤー配列のRGBカラーフィルタを有する撮像素子103が用いられる。なお、撮像素子103として、各画素がRGB成分値を出力可能なイメージセンサを用いることも可能である。 The image sensor 103 is an image sensor (CMOS, CCD, etc.) that includes a plurality of photoelectric conversion elements for converting an image (optical image) formed on the surface (on the image sensor) of the image sensor 103 into an image signal. . As will be described in detail later, in order to be able to acquire a visible light color image, for example, an image sensor 103 having a Bayer array RGB color filter is used. Note that as the image sensor 103, it is also possible to use an image sensor in which each pixel can output RGB component values.

画像処理部104は、撮像素子103から入力された画像信号に対しガンマ補正等の所定の画像処理を施した後、画像データを生成する。例えば、JPEG符号化された画像データを生成する。 The image processing unit 104 performs predetermined image processing such as gamma correction on the image signal input from the image sensor 103, and then generates image data. For example, JPEG encoded image data is generated.

システムコントローラ107は、システムを制御するCPU、信号を記憶するメモリを含み、上述の各ブロックに対して制御指示およびパラメータ等の設定を行う。メモリは、各ブロックに対して命令された制御指示、設定したパラメータ、ピント位置、画像など、様々な用途における記憶領域として用いられる。また、システムコントローラ107は、ピント制御を行うため、画像処理部104から焦点評価値を取得し、取得した焦点評価値に基づいて光学系制御部105へ指令を送る。焦点評価値とは、自動的にピント合わせを行う所謂オートフォーカス(AF)を行うために利用される値である。AFには、コントラストAF、位相差AFといったものが含まれる。コントラストAFは、映像のコントラスト値から信号を作成しその高周波成分を利用してピント合わせを行う方法である。一方、位相差AFは、レンズから入射した画像を二つに分け、その結像間隔に基づいてピント合わせを行う方法である。 The system controller 107 includes a CPU that controls the system and a memory that stores signals, and sets control instructions and parameters for each of the blocks described above. The memory is used as a storage area for various purposes, such as control instructions given to each block, set parameters, focus positions, and images. Furthermore, in order to perform focus control, the system controller 107 acquires a focus evaluation value from the image processing unit 104 and sends a command to the optical system control unit 105 based on the acquired focus evaluation value. The focus evaluation value is a value used to automatically perform so-called autofocus (AF). AF includes things such as contrast AF and phase difference AF. Contrast AF is a method that creates a signal from the contrast value of an image and uses its high frequency component to perform focusing. On the other hand, phase difference AF is a method in which an image incident from a lens is divided into two, and focusing is performed based on the interval between the two images.

<撮影モード>
上述したように、撮像素子103は、例えば、ベイヤー配列のRGBカラーフィルタを有するカラーイメージセンサである。画像処理部104は、撮像素子103から入力された画像信号に基づいて、選択的にカラー画像(RGB成分値)及びグレイスケール画像(Y成分値)を出力可能に構成されている。
<Shooting mode>
As described above, the image sensor 103 is, for example, a color image sensor having RGB color filters in a Bayer array. The image processing unit 104 is configured to be able to selectively output a color image (RGB component values) and a grayscale image (Y component value) based on the image signal input from the image sensor 103.

特に、第1実施形態に係る撮像装置は、撮影モードとして、監視カメラにおいて一般的に使用されるデイモードおよびナイトモードに加え、デジタルナイトモードと呼ばれる撮影モードを利用可能に構成されている。具体的にはこれらの3つの撮影モードは以下のように定義される。
・デイモード:撮像光学系101と撮像素子103との間に赤外カットフィルタ102を挿入し、画像処理部104からカラー画像信号を出力するモード。
・ナイトモード:撮像光学系101と撮像素子103との間から赤外カットフィルタ102を抜去し、画像処理部104からグレイスケール画像信号を出力するモード。
・デジタルナイトモード:撮像光学系101と撮像素子103との間に赤外カットフィルタ102を挿入し、画像処理部104からグレイスケール画像信号を出力するモード。
In particular, the imaging device according to the first embodiment is configured to be able to use a shooting mode called digital night mode in addition to the day mode and night mode that are commonly used in surveillance cameras. Specifically, these three shooting modes are defined as follows.
- Day mode: A mode in which the infrared cut filter 102 is inserted between the imaging optical system 101 and the image sensor 103, and a color image signal is output from the image processing unit 104.
- Night mode: A mode in which the infrared cut filter 102 is removed from between the imaging optical system 101 and the image sensor 103, and a gray scale image signal is output from the image processing unit 104.
- Digital night mode: A mode in which the infrared cut filter 102 is inserted between the imaging optical system 101 and the image sensor 103, and a grayscale image signal is output from the image processing unit 104.

<装置の動作>
図2は、撮像画像におけるボケ制御のフローチャートである。具体的には、可視光と赤外光の2つの波長領域を同時に撮像する場合におけるボケを目立たなくする処理である。そのため、当然ながら、本処理は赤外カットフィルタが抜去されている状態(ナイトモード)で行われる。
<Device operation>
FIG. 2 is a flowchart of blur control in a captured image. Specifically, this is a process for making blur less noticeable when images are captured in two wavelength regions, visible light and infrared light, at the same time. Therefore, naturally, this process is performed with the infrared cut filter removed (night mode).

ステップS201では、システムコントローラ107は、光学系制御部105および画像処理部104を制御してAF動作を行う。すなわち、可視光領域または赤外光領域の被写体画像の少なくとも一方(一般には可視光領域)に対して最適なピント位置とする制御を行う。ステップS202では、システムコントローラ107は、焦点評価値として、例えば撮像画像内(あるいは当該撮像画像内部の所定領域内)のコントラスト値Cの最大値Cmaxを取得する。 In step S201, the system controller 107 controls the optical system control section 105 and the image processing section 104 to perform an AF operation. That is, control is performed to set the optimum focus position for at least one of the subject image in the visible light region or the infrared light region (generally in the visible light region). In step S202, the system controller 107 obtains, for example, the maximum value Cmax of contrast values C within the captured image (or within a predetermined area within the captured image) as the focus evaluation value.

ここで、コントラスト値Cは、任意の領域に関して、例えば以下の数式(1)で与えられるものである。なお、Imaxは当該領域内の輝度の最大値であり、Iminは当該領域内の輝度の最小値である。
C=(Imax-Imin)/(Imax+Imin) ・・・(1)
Here, the contrast value C is given by, for example, the following equation (1) for an arbitrary region. Note that Imax is the maximum value of brightness within the area, and Imin is the minimum value of brightness within the area.
C=(Imax-Imin)/(Imax+Imin)...(1)

ステップS203では、システムコントローラ107は、焦点評価値を用いてボケの有無を判定する。具体的には、焦点評価値(Cmax)と予め記憶させたしきい値(Th)とを比較して、しきい値以下であればボケが発生していると判定しS204へ進む。一方、焦点評価値がしきい値より大きい場合は、ボケが発生していないと判定し処理を終了する。すなわち、焦点評価値が低いのは、ボケによって緻密なパターンが失われ、結果としてコントラスト値の最大値Cmaxが低下しているためと考えられるからである。 In step S203, the system controller 107 uses the focus evaluation value to determine the presence or absence of blur. Specifically, the focus evaluation value (Cmax) is compared with a threshold value (Th) stored in advance, and if it is less than or equal to the threshold value, it is determined that blurring has occurred, and the process proceeds to S204. On the other hand, if the focus evaluation value is larger than the threshold value, it is determined that no blurring has occurred and the process ends. In other words, the reason why the focus evaluation value is low is considered to be because a detailed pattern is lost due to blurring, and as a result, the maximum contrast value Cmax is lowered.

なお、説明を簡単にするため1つのしきい値Thを用いてボケの有無を判定する例を説明したが、上述の判定方法を用いる場合、被写体にテクスチャ(模様など)がない/はっきりしない場合に、誤って判定されてしまう可能性がある。すなわち、ピントが合っているにも関わらずボケていると判定される可能性がある。そのため、実際には、このような問題に対処可能な判定方法を用いるとよい。 To simplify the explanation, we have explained an example of determining the presence or absence of blur using one threshold Th, but when using the above determination method, if the subject does not have texture (pattern, etc.) or is not clear, There is a possibility that it will be incorrectly determined. In other words, there is a possibility that the image will be determined to be out of focus even though it is in focus. Therefore, in practice, it is better to use a determination method that can deal with such problems.

例えば、2つのしきい値(Th1およびTh2)を設定しボケの有無の判定に用いることで対処することができる(ここで、Th1<Th2)。具体的には、AF動作(S201)で設定された最適ピント位置におけるコントラスト値がTh1以上かつTh2以下である場合、ボケが発生していると判定し、ボケ抑制処理(S204)を行うと決定する。そして、コントラスト値がTh1未満である場合、被写体にテクスチャがないことに起因する低コントラスト状態であると判定する。また、コントラスト値がTh2よりも大きい場合、単にボケは発生していないと判定する。すなわち、コントラスト値がTh1未満であるまたはTh2よりも大きい場合、ボケ抑制処理(S204)を行わないと決定する。 For example, this can be handled by setting two thresholds (Th 1 and Th 2 ) and using them to determine the presence or absence of blur (here, Th 1 <Th 2 ). Specifically, if the contrast value at the optimal focus position set in the AF operation (S201) is greater than or equal to Th 1 and less than or equal to Th 2 , it is determined that blur has occurred, and blur suppression processing (S204) is performed. I decide. If the contrast value is less than Th 1 , it is determined that the object is in a low contrast state due to no texture. Furthermore, if the contrast value is greater than Th 2 , it is simply determined that no blurring has occurred. That is, if the contrast value is less than Th 1 or greater than Th 2 , it is determined not to perform the blur suppression process (S204).

一般に、コントラスト値は、ボケが発生している場合は0.7程度、被写体にテクスチャがない場合は0.3程度の値となる。そのため、Th1は0.2~0.4、Th2は0.6~0.8、の値として設定するとよい。 Generally, the contrast value is about 0.7 when blur occurs, and about 0.3 when the subject has no texture. Therefore, Th 1 is preferably set to a value of 0.2 to 0.4, and Th 2 is preferably set to a value of 0.6 to 0.8.

なお、ボケの有無の判定は上述の方法に限らず、例えば全ピント(フォーカス)位置に対するコントラスト値を取得し、その概形をもとに判別してもよい。具体的には、ボケの有無によるコントラスト値の変化を利用する方法でもよい。 Note that the determination of the presence or absence of blur is not limited to the above-described method; for example, contrast values for all focus positions may be obtained and the determination may be made based on the outline thereof. Specifically, a method that utilizes a change in contrast value depending on the presence or absence of blur may be used.

図3は、撮像画像におけるボケの有無の判定方法を説明する図である。図3(a)~(c)のグラフはそれぞれ、ピント位置に対するコントラスト値の変化を示しており、横軸は、ピント(フォーカス)位置であり、縦軸はコントラスト値である。特に、図3(a)は被写体にテクスチャがある場合かつボケが無い(所定量以下)場合、図3(b)は被写体にテクスチャがある場合かつボケが有る(所定量より大きい)場合、図3(c)は被写体にテクスチャがない場合、をそれぞれ示している。 FIG. 3 is a diagram illustrating a method for determining the presence or absence of blur in a captured image. The graphs in FIGS. 3A to 3C each show the change in contrast value with respect to the focus position, where the horizontal axis is the focus position and the vertical axis is the contrast value. In particular, Fig. 3(a) shows the case where the subject has texture and no blur (less than a predetermined amount), and Fig. 3(b) shows the case where the subject has texture and blur (greater than the predetermined amount). 3(c) shows the case where the subject has no texture.

図3(a)および(b)のグラフから理解されるように、ボケが無い場合にはピントがずれている時と最適ピント位置でのコントラスト値の差が大きく、ボケが有る場合にはこの差が小さくなる。また、図3(c)のグラフから理解されるように、被写体にテクスチャがない場合にはピント位置によらずコントラスト値はあまり変化しない。 As can be understood from the graphs in Figures 3 (a) and (b), when there is no blur, there is a large contrast value difference between the out-of-focus state and the optimal focus position, and when there is blur, this contrast value is large. The difference becomes smaller. Further, as can be understood from the graph in FIG. 3(c), when the subject has no texture, the contrast value does not change much regardless of the focus position.

そのため、AF動作(S201)におけるピント位置調整中の各ピント位置における焦点評価値の最大値と最小値の差に基づいて、ボケの発生有無を判定することが出来る。具体的には、最大値と最小値の差がTh3以上かつTh4以下である場合に、ボケが発生していると判定する(Th3<Th4)。そして、Th3未満であるまたはTh4よりも大きい場合には、ボケが発生していないと判定する。この判定方法は、AF動作(S201)の際に併せてボケの発生有無の判定(S202~S203)を行うことが出来、最適ピント位置が不明な場合でもボケの有無を判定できるという利点がある。 Therefore, it is possible to determine whether blurring has occurred based on the difference between the maximum and minimum focus evaluation values at each focus position during focus position adjustment in the AF operation (S201). Specifically, when the difference between the maximum value and the minimum value is greater than or equal to Th 3 and less than or equal to Th 4 , it is determined that blurring has occurred (Th 3 <Th 4 ). If it is less than Th 3 or greater than Th 4 , it is determined that no blurring has occurred. This determination method has the advantage that it is possible to determine the presence or absence of blur (S202-S203) at the same time as the AF operation (S201), and it is possible to determine the presence or absence of blur even when the optimal focus position is unknown. .

ステップS204では、システムコントローラ107は、ボケ抑制処理を実行する。具体的には、赤外制御部106を制御し赤外カットフィルタ102を所定の領域へ挿入させ、デジタルナイトモードへ動作モードを変更する。 In step S204, the system controller 107 executes blur suppression processing. Specifically, the infrared control unit 106 is controlled to insert the infrared cut filter 102 into a predetermined area, and the operation mode is changed to digital night mode.

デジタルナイトモードは、デイモードと比較すると、色ノイズが低下するため、低照度性能(低照度環境下での画質)が向上する。また、デジタルナイトモードは、ナイトモードと比較すると、撮像素子103へ入射する光が減少する(赤外光成分がカットされる)ためノイズは増える(S/Nは低下する)。しかし、撮像素子103に入射する光を可視域のみに制限しているため、赤外光領域の被写体画像のボケは存在しない(あるいは目立たない)ことになる。 Compared to day mode, digital night mode reduces color noise and improves low-light performance (image quality in low-light environments). Furthermore, in the digital night mode, compared to the night mode, the amount of light incident on the image sensor 103 is reduced (the infrared light component is cut), so noise increases (S/N decreases). However, since the light incident on the image sensor 103 is limited to only the visible range, blurring of the subject image in the infrared light range does not exist (or is not noticeable).

図4は、撮影モードの切り替え制御を説明する図である。当該切り替え制御は、ボケ抑制処理(S204)によりデジタルナイトモードに移行した後に、システムコントローラ107により実行されることになる。 FIG. 4 is a diagram illustrating shooting mode switching control. The switching control is executed by the system controller 107 after transition to the digital night mode by the blurring suppression process (S204).

動作モード変更の判定は、周辺環境の光量の変化によって行われる。たとえば、デジタルナイトモードで動作している(S401)場合、画像処理部104から出力された画像データが示す画像の平均輝度値Bと所定の輝度しきい値とを比較し、比較結果に基づいて動作モードの変更を行う。画像処理部104から出力された画像データの代わりに撮像素子103から出力された画像信号を用いてもよい。 The determination to change the operating mode is made based on changes in the amount of light in the surrounding environment. For example, when operating in the digital night mode (S401), the average brightness value B of the image indicated by the image data output from the image processing unit 104 is compared with a predetermined brightness threshold, and based on the comparison result, Change the operating mode. An image signal output from the image sensor 103 may be used instead of the image data output from the image processing unit 104.

具体的には、S402において、画像の平均輝度値BとThHとを比較し、画像の平均輝度値BがThHを上回る場合にはデイモードへ変更する。すなわち、周辺環境が十分明るい環境に変化したため、カラー画像を出力するのが好適であると判断する。 Specifically, in S402, the average brightness value B of the image is compared with Th H , and if the average brightness value B of the image exceeds Th H , the mode is changed to day mode. In other words, since the surrounding environment has changed to a sufficiently bright environment, it is determined that it is suitable to output a color image.

そして、S403において、画像の平均輝度値BとThLとを比較し、画像の平均輝度値BがThLを下回る場合にはナイトモードへ変更する。すなわち、周辺環境がより暗い環境に変化したため、デジタルナイトモードでのノイズが増加した撮像画像よりも、ナイトモードによるボケを許容したノイズのより少ない撮像画像を出力するのが好適であると判断する。なお、ThH>ThLであり、ThH、ThLの値は予めメモリに記憶させておくとよい。 Then, in S403, the average brightness value B of the image is compared with Th L , and if the average brightness value B of the image is lower than Th L , the mode is changed to night mode. In other words, since the surrounding environment has changed to a darker environment, it is determined that it is more suitable to output a captured image with less noise that allows for the blur caused by night mode, rather than an image captured with increased noise in digital night mode. . Note that Th H >Th L , and the values of Th H and Th L are preferably stored in the memory in advance.

図5は、周辺環境に応じた撮影モードの対応を示す図である。ここでは、画像の平均輝度値Bに加え画像のコントラスト値Cを合わせて考慮する例を示している。平均輝度値Bは、任意の領域内に含まれる複数の画素の平均輝度であり、画像処理部104によって計算される。なお、図5においては、C>ThかつThL<B<ThHの場合に「任意」と表記しているが、例えば、ユースケースや重視するパラメータに応じてユーザが任意に設定可能であることを示している。また、各しきい値はユーザが任意に設定できるようにしても良い。 FIG. 5 is a diagram showing correspondence between photographing modes depending on the surrounding environment. Here, an example is shown in which the contrast value C of the image is considered in addition to the average brightness value B of the image. The average brightness value B is the average brightness of a plurality of pixels included in an arbitrary area, and is calculated by the image processing unit 104. Note that in FIG. 5, "arbitrary" is written when C>Th and Th L < B < Th H , but the user can set it arbitrarily depending on the use case or important parameters, for example. It is shown that. Further, each threshold value may be set arbitrarily by the user.

以上説明したとおり第1実施形態によれば、可視光および赤外光の波長領域を撮像して得られた撮像画像においてボケが存在する場合、デジタルナイトモードによる動作に移行しボケが抑制された撮像画像を出力する。これにより、ナイトモードにより得られる撮像画像に比較してノイズは多少増えるもののボケが抑制された撮像画像が得られる。 As explained above, according to the first embodiment, if there is blur in the captured image obtained by capturing the wavelength range of visible light and infrared light, the operation shifts to the digital night mode and the blur is suppressed. Output the captured image. As a result, a captured image with slightly increased noise but suppressed blur compared to a captured image obtained in night mode can be obtained.

なお、上述の説明では、ナイトモードで撮像した場合に得られる撮像画像に基づいて、周辺環境の光量を判定し最適な撮影モードへ変更するようにしている。しかし、周辺環境の判定はこの形態に限定されるわけではない。例えば、環境光の赤外光照度を測定する光センサ(不図示)を別途設け、当該光センサの出力及びデイモードにおける画像信号に基づいてボケの有無を判別し、直接最適なモードへ変更するよう構成してもよい。 Note that in the above description, the amount of light in the surrounding environment is determined based on the captured image obtained when the image is captured in the night mode, and the shooting mode is changed to the optimal shooting mode. However, the determination of the surrounding environment is not limited to this form. For example, a light sensor (not shown) that measures the infrared illuminance of environmental light is separately provided, and the presence or absence of blur is determined based on the output of the light sensor and the image signal in day mode, and the mode is directly changed to the optimal mode. may be configured.

また、取得した画像中のS/Nが高いほどまたは分散値が小さいほど明るいことを示しているため、これらの値に基づいてS402およびS403に対応する判定を行ってもよい。ここで分散値は画素信号値の分散であり、S/Nは、信号を画素値、ノイズを分散値とする比である。 Further, since the higher the S/N or the smaller the variance value in the acquired image, the brighter it is, the determination corresponding to S402 and S403 may be made based on these values. Here, the variance value is the variance of the pixel signal value, and the S/N is the ratio of the pixel value as the signal and the variance value as the noise.

(第2実施形態)
第2実施形態では、被写体を照明する赤外光の光量を制御することにより撮像画像におけるボケを抑制する形態について説明する。
(Second embodiment)
In the second embodiment, a mode will be described in which blur in a captured image is suppressed by controlling the amount of infrared light that illuminates a subject.

<装置構成>
第2実施形態に係る撮像装置は、赤外制御部106が、さらに、撮影方向(すなわち被写体)へ赤外光を照射する照明装置(不図示)を制御する点が第1実施形態と異なる。具体的には、赤外制御部106は、照明装置により投射される赤外光の出力を調整可能に構成される。
<Device configuration>
The imaging device according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the infrared control unit 106 further controls an illumination device (not shown) that irradiates infrared light in the photographing direction (that is, the subject). Specifically, the infrared control unit 106 is configured to be able to adjust the output of infrared light projected by the lighting device.

<装置の動作>
第2実施形態における撮像画像におけるボケ制御は第1実施形態(図2)と同様である。しかし、上述したように、ボケ抑制処理(S204)の詳細が第1実施形態と異なる。
<Device operation>
The blur control in the captured image in the second embodiment is similar to that in the first embodiment (FIG. 2). However, as described above, the details of the blur suppression process (S204) differ from the first embodiment.

図6は、第2実施形態におけるボケ抑制処理(S204)の詳細フローチャートである。第1実施形態でも述べたように、可視光領域および赤外光領域の一方の光が支配的である場合は、ナイトモードにおける撮像画像におけるボケが抑制され、明瞭な撮像画像が取得される。そこで、図6の処理では、可視光領域および赤外光領域の一方の光が支配的となるように照明装置による赤外光の出力を調整する。 FIG. 6 is a detailed flowchart of the blur suppression process (S204) in the second embodiment. As described in the first embodiment, when one of the visible light region and the infrared light region is dominant, blur in the captured image in night mode is suppressed, and a clear captured image is obtained. Therefore, in the process shown in FIG. 6, the output of infrared light by the illumination device is adjusted so that one of the visible light region and the infrared light region becomes dominant.

ステップS601では、システムコントローラ107は、照明装置による赤外光の出力が最大となるように赤外制御部106に対して指示する。以下のS602~S605では、照明装置による赤外光の出力制御により環境光のスペクトル比を変化させる処理である。 In step S601, the system controller 107 instructs the infrared control unit 106 to maximize the output of infrared light by the lighting device. In the following steps S602 to S605, the spectral ratio of ambient light is changed by controlling the output of infrared light by the illumination device.

ステップS602では、システムコントローラ107は、AF動作を行ってピント位置を調整する。ステップS603では、システムコントローラ107は、S203と同様にボケの有無を判定する。ボケが発生していると判定した場合はS604へ進み、ボケが発生していないと判定した場合は処理を終了する。 In step S602, the system controller 107 performs an AF operation to adjust the focus position. In step S603, the system controller 107 determines the presence or absence of blur as in S203. If it is determined that blur has occurred, the process advances to S604, and if it has been determined that blur has not occurred, the process ends.

ステップS604では、システムコントローラ107は、S/Nが所定のしきい値以上であるか否かを判定する。所定のしきい値以上である場合は、ノイズによる画像劣化よりもボケによる画像劣化が上回ると考えられるため、S605に進み、照明装置による赤外光の出力を所定量だけ弱め、再度S602からの処理を実行する。一方、しきい値未満である場合はボケによる画像劣化よりもノイズによる画像劣化が上回ると考えられるため、処理を終了する。上述の所定のしきい値は、ボケによる画像劣化よりもノイズによる画像劣化が目立つような照度環境に合わせて予め設定しておくことが望ましい。 In step S604, the system controller 107 determines whether the S/N is greater than or equal to a predetermined threshold. If it is greater than or equal to the predetermined threshold, it is considered that the image deterioration due to blurring exceeds the image deterioration due to noise, so the process proceeds to S605, weakens the infrared light output from the illumination device by a predetermined amount, and repeats the process from S602. Execute processing. On the other hand, if it is less than the threshold, it is considered that the image deterioration due to noise is greater than the image deterioration due to blur, and therefore the process is terminated. It is desirable that the above-mentioned predetermined threshold value be set in advance in accordance with an illuminance environment in which image deterioration due to noise is more noticeable than image deterioration due to blur.

上述の説明では、照明装置の赤外光出力を最大にしてから次第に弱める方法を説明したが、これに限らず、赤外光出力を最小にして次第に強める方法としてもよい。この場合、最小の赤外光出力は撮像に最低限足る程度(例えばAF動作が可能な程度)の出力とすることが望ましい。 In the above description, a method has been described in which the infrared light output of the illumination device is maximized and then gradually weakened. However, the present invention is not limited to this, and a method may be adopted in which the infrared light output is minimized and then gradually strengthened. In this case, it is desirable that the minimum infrared light output be an output that is at least sufficient for imaging (for example, an AF operation is possible).

また、赤外光出力を最大ではない出力に設定してS602でのAF動作を行い、ボケがあった場合には照明出力を強弱させるよう構成してもよい。この場合、赤外光出力を変更する前におけるピント調整後のピント位置を参照する。そして、当該ピント位置と照明の波長のピント位置の差が所定の差未満の場合には赤外光出力を強め、所定の差以上の場合には赤外光出力を弱める方向へ調整することで、迅速にボケ抑制が行うことができる。なお、この際の所定の差は任意の値で良く、例えば撮影時の絞り値に応じた焦点深度としてもよい。 Alternatively, the AF operation in S602 may be performed with the infrared light output set to a value other than the maximum output, and the illumination output may be increased or decreased if there is blur. In this case, the focus position after focus adjustment before changing the infrared light output is referred to. Then, when the difference between the focus position and the focus position of the wavelength of the illumination is less than a predetermined difference, the infrared light output is increased, and when the difference is greater than the predetermined difference, the infrared light output is adjusted to be weakened. , blur can be suppressed quickly. Note that the predetermined difference at this time may be any value, and may be, for example, the depth of focus depending on the aperture value at the time of photographing.

以上説明したとおり第2実施形態によれば、被写体を照明する赤外光の光量を制御することにより、ナイトモードにおける撮像画像におけるボケを抑制することが可能となる。なお、明瞭に撮像を行いたい際に赤外光照明を点灯し、その結果としてボケが発生した場合にも有効である。 As described above, according to the second embodiment, by controlling the amount of infrared light that illuminates a subject, it is possible to suppress blur in a captured image in night mode. Note that this method is also effective in cases where infrared light illumination is turned on when clear imaging is desired and blurring occurs as a result.

(第3実施形態)
第3実施形態では、グレイスケール画像における輝度(Y)信号を生成する際のRGB合成比率を調整することにより撮像画像におけるボケを抑制する形態について説明する。なお、装置構成は第1実施形態(図1)と同様であるため詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a mode will be described in which blur in a captured image is suppressed by adjusting the RGB combination ratio when generating a luminance (Y) signal in a grayscale image. Note that since the device configuration is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), detailed explanation will be omitted.

<装置の動作>
第3実施形態における撮像画像におけるボケ制御は第1実施形態(図2)と同様である。しかし、上述したように、ボケ抑制処理(S204)の詳細が第1実施形態と異なる。
<Device operation>
The blur control in the captured image in the third embodiment is similar to that in the first embodiment (FIG. 2). However, as described above, the details of the blur suppression process (S204) differ from the first embodiment.

図7は、レンズの軸上色収差と撮像素子103(RGBカラーイメージセンサ)の分光感度を例示的に示す図である。図7(a)はレンズの軸上色収差の特性を例示的に示しており、基準波長(例えば550nm)との差が大きくなるほど収差の大きさ(収差量)が大きくなることが理解できる。一方、図7(b)は撮像素子103のR画素、G画素、B画素それぞれにおける分光特性を例示的に示している。ここで、R画素、G画素、B画素は、例えば、撮像素子103におけるR、G、Bカラーフィルタに対応する画素を意味する。なお、各画素がRGB成分値を出力可能なイメージセンサを用いる場合には、各画素におけるRGB各成分を意味する。 FIG. 7 is a diagram illustrating the axial chromatic aberration of the lens and the spectral sensitivity of the image sensor 103 (RGB color image sensor). FIG. 7A exemplarily shows the characteristics of the axial chromatic aberration of the lens, and it can be understood that the larger the difference from the reference wavelength (for example, 550 nm), the larger the magnitude of the aberration (the amount of aberration). On the other hand, FIG. 7B exemplarily shows the spectral characteristics of each of the R pixel, G pixel, and B pixel of the image sensor 103. Here, the R pixel, G pixel, and B pixel mean pixels corresponding to R, G, and B color filters in the image sensor 103, for example. In addition, when using an image sensor in which each pixel can output an RGB component value, it means each RGB component in each pixel.

図7(b)から理解されるように、可視光の波長領域(例えば350~750nm)では画素種別(R画素、G画素、B画素)に応じて感度特性が大きく異なる。一方、赤外光の波長領域(例えば800nm~)では画素種別によらす感度特性がほぼ同じである。 As can be understood from FIG. 7(b), sensitivity characteristics vary greatly depending on the pixel type (R pixel, G pixel, B pixel) in the wavelength range of visible light (for example, 350 to 750 nm). On the other hand, in the wavelength range of infrared light (for example, from 800 nm), the sensitivity characteristics depending on the pixel type are almost the same.

収差の大きさは散乱円の大きさに関係するため、収差が小さい色画素の信号を相対的に強め、収差が大きい色画素の信号を相対的に弱めることでボケが抑制されることが期待できる。そこで、Y信号値を作成する際のRGBの合成比率を調整することで信号の強調・抑制を行う。 Since the size of aberration is related to the size of the scattering circle, it is expected that blurring will be suppressed by relatively strengthening the signal of color pixels with small aberration and relatively weakening the signal of color pixels with large aberration. can. Therefore, the signal is emphasized or suppressed by adjusting the RGB combination ratio when creating the Y signal value.

ボケが発生していないと判定された場合には、一般的な変換式(例えばY=0.3R+0.6G+0.1Bなど)を用いて輝度画像であるグレイスケール画像を生成する。一方、ボケが発生していると判定された場合には、予め算出したボケを好適に抑制可能なRGB比率を用いて輝度画像であるグレイスケール画像を生成する。これら処理は画像処理部104にて行われる。なお、ボケを好適に抑制可能なRGB比率は、システムコントローラ107内のメモリに予め記憶させておくとよい。このようなRGB比率は、レンズの収差情報及びイメージセンサの分光特性に基づき算出される。 If it is determined that no blurring has occurred, a grayscale image that is a luminance image is generated using a general conversion formula (for example, Y=0.3R+0.6G+0.1B). On the other hand, if it is determined that blur has occurred, a grayscale image that is a luminance image is generated using a pre-calculated RGB ratio that can suitably suppress blur. These processes are performed by the image processing unit 104. Note that it is preferable to store the RGB ratio that can suitably suppress blur in the memory in the system controller 107 in advance. Such an RGB ratio is calculated based on aberration information of the lens and spectral characteristics of the image sensor.

例えば、図7に示された特性を有するレンズとイメージセンサを利用する場合、赤外光の収差量を基準とすると、青色光(B:450nm付近)との差は小さい一方で、緑色光(G:550nm付近)との収差量の差は比較的大きい。そこで、ボケを好適に抑制可能なRGB比率として、B画素の信号値を強調しG画素の信号値を抑制した比率を設定する。つまり、上述の一般的な変換式に比較して、B画素により得られた画素信号に対する強調度合いをG画素により得られた画素信号に対する強調度合いよりも相対的に大きく設定する。具体的には、B/RおよびB/Gが1以上となるように設定する。 For example, when using a lens and an image sensor having the characteristics shown in FIG. 7, if the amount of aberration of infrared light is used as a reference, the difference with blue light (B: around 450 nm) is small, while the difference with green light (B: around 450 nm) is small. G: around 550 nm) and the difference in aberration amount is relatively large. Therefore, as the RGB ratio that can suitably suppress blur, a ratio is set in which the signal value of the B pixel is emphasized and the signal value of the G pixel is suppressed. That is, compared to the above-mentioned general conversion formula, the degree of emphasis for the pixel signal obtained by the B pixel is set relatively larger than the degree of emphasis for the pixel signal obtained by the G pixel. Specifically, B/R and B/G are set to be 1 or more.

ところで、一般的なベイヤー配列のカラーフィルタでは、R,G,G,Bの2×2画素のブロックが格子状に配列されている。すなわち、R画素やB画素よりもG画素を用いた方がより解像度が高い。このようなカラーフィルタが用いられている場合、ボケの直径が2画素以下であるならば収差特性によらずG画素を強調すると好適である。 By the way, in a general Bayer array color filter, blocks of 2×2 pixels of R, G, G, and B are arranged in a grid pattern. That is, the resolution is higher when G pixels are used than R pixels or B pixels. When such a color filter is used, it is preferable to emphasize the G pixel regardless of the aberration characteristics if the diameter of the blur is two pixels or less.

上述の説明では、レンズの収差情報及びイメージセンサの分光特性に基づき予めRGB比率を算出しておくものとして説明した。しかし、この方法に限らず、撮像画像に基づき適応的にRGB比率を決定してもよい。例えば、それぞれ、R画素のみ、G画素のみ、B画素のみで構成される3枚の画像を生成(デモザイク処理)し、それぞれのコントラスト値を算出する。コントラスト値はボケの大きさと対応するため、3枚の画像のコントラスト値の比をそのままY信号生成のためのRGB比率へ用いることでボケを抑制できる。この処理を行う場合、予めRGB比率を記憶させておく必要がなく、例えばレンズの交換が可能なタイプの撮像装置を使用する場合に有用である。 In the above description, the RGB ratio is calculated in advance based on the aberration information of the lens and the spectral characteristics of the image sensor. However, the present invention is not limited to this method, and the RGB ratio may be determined adaptively based on the captured image. For example, three images each consisting of only R pixels, only G pixels, and only B pixels are generated (demosaic processing), and the contrast values of each are calculated. Since the contrast value corresponds to the magnitude of blur, blur can be suppressed by directly using the ratio of the contrast values of the three images as the RGB ratio for generating the Y signal. When performing this processing, there is no need to store the RGB ratio in advance, which is useful, for example, when using an imaging device with interchangeable lenses.

以上説明したとおり第3実施形態によれば、輝度画像であるグレイスケール画像を生成する際のRGB比率を調整することにより、ナイトモードにおける撮像画像におけるボケを抑制することが可能となる。 As described above, according to the third embodiment, by adjusting the RGB ratio when generating a grayscale image that is a luminance image, it is possible to suppress blur in a captured image in night mode.

(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other examples)
The present invention provides a system or device with a program that implements one or more of the functions of the embodiments described above via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. This can also be achieved by processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are hereby appended to disclose the scope of the invention.

101 撮像光学系; 102 赤外カットフィルタ; 103 撮像素子; 104 画像処理部; 105 光学系制御部; 106 赤外制御部; 107 システムコントローラ 101 Imaging optical system; 102 Infrared cut filter; 103 Imaging device; 104 Image processing section; 105 Optical system control section; 106 Infrared control section; 107 System controller

Claims (10)

撮像装置であって、
可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整手段と、
前記撮像光学系の光路に対して赤外カットフィルタを挿抜する挿抜手段と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御手段と、
を有し、
前記撮像素子は、カラーイメージセンサであり、
前記撮像装置は、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理手段からカラー画像信号を出力する第1のモードと、前記撮像光学系の光路から前記赤外カットフィルタを抜去し前記画像処理手段からグレイスケール画像信号を出力する第2のモードと、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理手段からグレイスケール画像信号を出力する第3のモードと、を切り替え可能に構成されており、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記画像処理手段から出力された画像信号が示す画像の平均輝度値が第1の輝度しきい値以上かつ第2の輝度しきい値以下の場合には前記撮像装置を前記第3のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第2の輝度しきい値を上回る場合には前記撮像装置を前記第1のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第1の輝度しきい値を下回る場合には前記撮像装置を前記第2のモードへ変更する
ことを特徴とする撮像装置。
An imaging device,
an imaging optical system configured to be able to image light in the visible light region and infrared light region;
adjustment means for adjusting the focus position of the imaging optical system;
insertion/extraction means for inserting/extracting an infrared cut filter into/from the optical path of the imaging optical system;
an image processing means for converting optical images in the visible light region and infrared light region formed on the image sensor by the imaging optical system into image signals;
determining means for determining the presence or absence of blur in the image indicated by the image signal;
a control means for executing a predetermined process for suppressing blur in an image indicated by the image signal;
has
The image sensor is a color image sensor,
The imaging device has a first mode in which the infrared cut filter is inserted into the optical path of the imaging optical system and a color image signal is output from the image processing means, and a first mode in which the infrared cut filter is inserted in the optical path of the imaging optical system. a second mode in which the infrared cut filter is removed and outputs a gray scale image signal from the image processing means; and a third mode in which the infrared cut filter is inserted in the optical path of the imaging optical system and a gray scale image signal is output from the image processing means. It is configured to be able to switch between modes.
The determining means determines the presence or absence of blur based on the image signal obtained after adjusting the focus position by the adjusting means,
When the determination means determines that there is blur , the control means performs the predetermined process such that the average brightness value of the image indicated by the image signal output from the image processing means is set to a first brightness threshold value. or above and below the second brightness threshold, the imaging device is changed to the third mode, and if the average brightness value of the image exceeds the second brightness threshold, the imaging device to the first mode, and if the average brightness value of the image is less than the first brightness threshold, change the imaging device to the second mode.
An imaging device characterized by:
前記調整手段は、前記画像処理手段により得られる画像信号が示す画像におけるコントラスト値が最大となるようにピント位置を調整し、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号が示す画像におけるコントラスト値が、所定のしきい値より大きければボケが無いと判定し、前記所定のしきい値以下であればボケが有ると判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The adjustment means adjusts the focus position so that the contrast value in the image indicated by the image signal obtained by the image processing means is maximized,
The determining means determines that there is no blur if the contrast value in the image indicated by the image signal obtained after the adjustment of the focus position by the adjusting means is greater than a predetermined threshold; The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device determines that there is blur.
前記調整手段は、前記画像処理手段により得られる画像信号が示す画像におけるコントラスト値が最大となるようにピント位置を調整し、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号が示す画像におけるコントラスト値が、第1のしきい値以上かつ第2のしきい値以下である場合にボケが有ると判定し、前記第1のしきい値未満または前記第2のしきい値より大きい場合にボケが無いと判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The adjustment means adjusts the focus position so that the contrast value in the image indicated by the image signal obtained by the image processing means is maximized,
The determining means determines that there is blur when the contrast value in the image indicated by the image signal obtained after the adjustment of the focus position by the adjusting means is greater than or equal to a first threshold value and less than or equal to a second threshold value. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus determines that there is no blur when the value is less than the first threshold value or greater than the second threshold value.
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整中に得られる各ピント位置におけるコントラスト値に更に基づいてボケの有無を判定する
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の撮像装置。
4. The determining means further determines the presence or absence of blur based on a contrast value at each focus position obtained during adjustment of the focus position by the adjusting means. imaging device.
前記撮像素子は、RGBカラーイメージセンサであり、
前記画像処理手段は、前記撮像素子に含まれるR画素、G画素、B画素により得られた画素信号を合成して得られる輝度画像であるグレイスケール画像を出力可能に構成されており、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが無いと判定された場合に第1のRGB比率で合成して輝度画像を生成するよう前記画像処理手段を制御し、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に第2のRGB比率で合成して輝度画像を生成するよう前記画像処理手段を制御し、
前記第2のRGB比率は、前記第1のRGB比率と比較して、B画素により得られた画素信号に対する強調度合いがG画素により得られた画素信号に対する強調度合いよりも相対的に大きく設定される
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の撮像装置。
The image sensor is an RGB color image sensor,
The image processing means is configured to be able to output a grayscale image that is a luminance image obtained by combining pixel signals obtained from R pixels, G pixels, and B pixels included in the image sensor,
The control means controls the image processing means to generate a luminance image by synthesizing at a first RGB ratio when the determination means determines that there is no blur, and the determination means determines that there is blur. controlling the image processing means to generate a luminance image by synthesizing at a second RGB ratio when
Compared to the first RGB ratio, the second RGB ratio is set such that the degree of emphasis for a pixel signal obtained by a B pixel is relatively larger than the degree of emphasis for a pixel signal obtained by a G pixel. The imaging device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記制御手段は、R画素のみによる画像、G画素のみによる画像、B画素のみによる画像それぞれのコントラスト値の比に基づいて前記第2のRGB比率を決定する
ことを特徴とする請求項に記載の撮像装置。
6. The control means determines the second RGB ratio based on a ratio of contrast values of an image made up of only R pixels, an image made only of G pixels, and an image made up of only B pixels. imaging device.
可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と、
撮影方向へ赤外光を照射する照明手段と、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整手段と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定手段と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御手段と、
を有し、
前記判定手段は、前記調整手段によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記撮影方向に存在する被写体において可視光領域および赤外光領域の一方の成分が支配的となるように、前記照明手段による赤外光の出力を調整する
ことを特徴とする撮像装置。
an imaging optical system configured to be able to image light in the visible light region and infrared light region;
illumination means for emitting infrared light in the photographing direction;
adjustment means for adjusting the focus position of the imaging optical system;
an image processing means for converting optical images in the visible light region and infrared light region formed on the image sensor by the imaging optical system into image signals;
determining means for determining the presence or absence of blur in the image indicated by the image signal;
a control means for executing a predetermined process for suppressing blur in an image indicated by the image signal;
has
The determining means determines the presence or absence of blur based on the image signal obtained after adjusting the focus position by the adjusting means,
When the determination means determines that there is blur , the control means performs the predetermined process such that one of the visible light region and the infrared light region is dominant in the subject existing in the photographing direction. adjusting the output of infrared light by the illumination means so that
An imaging device characterized by:
前記照明手段による赤外光の出力が調整される度に、前記調整手段はピント位置を調整し、前記判定手段は前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する
ことを特徴とする請求項に記載の撮像装置。
Each time the output of the infrared light by the illumination means is adjusted, the adjustment means adjusts the focus position, and the determination means determines whether or not there is blur in the image indicated by the image signal. 7. The imaging device according to 7 .
可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と前記撮像光学系の光路に対して赤外カットフィルタを挿抜する挿抜手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整工程と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理工程と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定工程と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御工程と、
を含み、
前記撮像素子は、カラーイメージセンサであり、
前記撮像装置は、前記撮像光学系の光路に赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理工程においてカラー画像信号を出力する第1のモードと、前記撮像光学系の光路から前記赤外カットフィルタを抜去し前記画像処理工程においてグレイスケール画像信号を出力する第2のモードと、前記撮像光学系の光路に前記赤外カットフィルタを挿入し前記画像処理工程においてグレイスケール画像信号を出力する第3のモードと、を切り替え可能に構成されており、
前記判定工程では、前記調整工程によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御工程では、前記判定工程によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記画像処理工程において出力された画像信号が示す画像の平均輝度値が第1の輝度しきい値以上かつ第2の輝度しきい値以下の場合には前記撮像装置を前記第3のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第2の輝度しきい値を上回る場合には前記撮像装置を前記第1のモードへ変更し、該画像の平均輝度値が前記第1の輝度しきい値を下回る場合には前記撮像装置を前記第2のモードへ変更する
ことを特徴とする制御方法。
A method for controlling an imaging device comprising an imaging optical system configured to form images of light in a visible light region and an infrared region, and an insertion/extraction means for inserting and removing an infrared cut filter into and from an optical path of the imaging optical system. hand,
an adjustment step of adjusting a focus position by the imaging optical system;
an image processing step of converting optical images in the visible light region and infrared light region formed on the image sensor by the imaging optical system into image signals;
a determination step of determining the presence or absence of blur in the image indicated by the image signal;
a control step of executing a predetermined process for suppressing blur in an image indicated by the image signal;
including;
The image sensor is a color image sensor,
The imaging device has a first mode in which an infrared cut filter is inserted into the optical path of the imaging optical system and outputs a color image signal in the image processing step, and a first mode in which the infrared cut filter is removed from the optical path of the imaging optical system. and a second mode in which a gray scale image signal is output in the image processing step, and a third mode in which the infrared cut filter is inserted in the optical path of the imaging optical system and a gray scale image signal is output in the image processing step. It is configured to be able to switch between and.
In the determination step, the presence or absence of blur is determined based on the image signal obtained after adjusting the focus position in the adjustment step,
In the control step, when it is determined that there is blur in the determination step, as the predetermined process, the average brightness value of the image indicated by the image signal output in the image processing step is set to a first brightness threshold. or above and below the second brightness threshold, the imaging device is changed to the third mode, and if the average brightness value of the image exceeds the second brightness threshold, the imaging device to the first mode, and if the average brightness value of the image is less than the first brightness threshold, change the imaging device to the second mode.
A control method characterized by:
可視光領域および赤外光領域の光を結像可能に構成された撮像光学系と撮影方向へ赤外光を照射する照明手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像光学系によるピント位置を調整する調整工程と、
前記撮像光学系により撮像素子上に結像した可視光領域および赤外光領域の光学像を画像信号に変換する画像処理工程と、
前記画像信号が示す画像におけるボケの有無を判定する判定工程と、
前記画像信号が示す画像におけるボケを抑制するための所定の処理を実行する制御工程と、
を含み、
前記判定工程では、前記調整工程によるピント位置の調整後に得られる画像信号に基づいてボケの有無を判定し、
前記制御工程では、前記判定工程によりボケが有ると判定された場合に、前記所定の処理として、前記撮影方向に存在する被写体において可視光領域および赤外光領域の一方の成分が支配的となるように、前記照明手段による赤外光の出力を調整する
ことを特徴とする制御方法。
A method for controlling an imaging device including an imaging optical system configured to form an image of light in a visible light region and an infrared region , and an illumination means for irradiating infrared light in a photographing direction , the method comprising:
an adjustment step of adjusting a focus position by the imaging optical system;
an image processing step of converting optical images in the visible light region and infrared light region formed on the image sensor by the imaging optical system into image signals;
a determination step of determining the presence or absence of blur in the image indicated by the image signal;
a control step of executing a predetermined process for suppressing blur in an image indicated by the image signal;
including;
In the determination step, the presence or absence of blur is determined based on the image signal obtained after adjusting the focus position in the adjustment step,
In the control step, when it is determined that there is blur in the determination step, the predetermined process is such that one of the visible light region and the infrared light region becomes dominant in the subject existing in the photographing direction. adjusting the output of infrared light by the illumination means so that
A control method characterized by:
JP2020000989A 2020-01-07 2020-01-07 Imaging device and its control method Active JP7433914B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020000989A JP7433914B2 (en) 2020-01-07 2020-01-07 Imaging device and its control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020000989A JP7433914B2 (en) 2020-01-07 2020-01-07 Imaging device and its control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021110778A JP2021110778A (en) 2021-08-02
JP7433914B2 true JP7433914B2 (en) 2024-02-20

Family

ID=77059754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020000989A Active JP7433914B2 (en) 2020-01-07 2020-01-07 Imaging device and its control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7433914B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000258681A (en) 1999-03-05 2000-09-22 Olympus Optical Co Ltd Focusing device
JP2003015024A (en) 2001-06-29 2003-01-15 Konica Corp Digital still camera
JP2010262242A (en) 2009-05-11 2010-11-18 Panasonic Corp Camera and portable terminal device
JP2014011635A (en) 2012-06-29 2014-01-20 Canon Inc Image pickup device and control method and program thereof
JP2016197202A (en) 2015-04-06 2016-11-24 キヤノン株式会社 Focus adjustment device, control method and control program for the same, and imaging device
JP2017003749A (en) 2015-06-09 2017-01-05 キヤノン株式会社 Imaging apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000258681A (en) 1999-03-05 2000-09-22 Olympus Optical Co Ltd Focusing device
JP2003015024A (en) 2001-06-29 2003-01-15 Konica Corp Digital still camera
JP2010262242A (en) 2009-05-11 2010-11-18 Panasonic Corp Camera and portable terminal device
JP2014011635A (en) 2012-06-29 2014-01-20 Canon Inc Image pickup device and control method and program thereof
JP2016197202A (en) 2015-04-06 2016-11-24 キヤノン株式会社 Focus adjustment device, control method and control program for the same, and imaging device
JP2017003749A (en) 2015-06-09 2017-01-05 キヤノン株式会社 Imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021110778A (en) 2021-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8842194B2 (en) Imaging element and imaging apparatus
JP5132401B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP5396231B2 (en) Imaging device
JP5171361B2 (en) Imaging device
JP4891647B2 (en) camera
WO2011099239A1 (en) Imaging device and method, and image processing method for imaging device
JP3760943B2 (en) Imaging apparatus and moving image noise processing method
JP4916378B2 (en) Imaging apparatus, image processing apparatus, image file, and gradation correction method
JP2012023606A (en) Imaging apparatus, control method therefor, and program
JP5223686B2 (en) Imaging apparatus and imaging method
JP4999871B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP5861924B2 (en) Imaging device
JP2006245999A (en) Imaging apparatus and program
JP5047055B2 (en) Image processing apparatus, imaging apparatus, and image processing method
JP5378283B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
WO2016117137A1 (en) Image-capturing device, image-capturing method, and image display device
US10235742B2 (en) Image processing apparatus, image capturing apparatus, image processing method, and non-transitory computer-readable storage medium for adjustment of intensity of edge signal
US9922410B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP5856897B2 (en) Imaging device
JP7433914B2 (en) Imaging device and its control method
JP2012134745A (en) Image signal processing device
JP2007336386A (en) Image pick-up device and image pick-up method
JP2006253970A (en) Imaging apparatus, shading correction data generating method, and program
JP6600162B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP2005210216A (en) Image pickup device and method of processing noise in motion image

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20210103

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210113

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231127

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: 20240109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240207

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7433914

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151