JPH0332175A - 自動露出調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置に用いられる自動
露出調整装置に関する。

（ロ）従来の技術 ビデオカメラに於て、絞り及びゲイン等による撮像映像
信号の輝度レベルの制御、所ｉｉＷ露出調整は焦点制御
と並んで非常に重要な課題である。

従来、この自動露出調整機構としては、撮像画面の輝度
レベルの平均やピーク値等のレベルを検出し、これらを
基に絞り及び撮像映像信号に対するゲインを制御する方
法が賞月されている。

この方法では、画面内に光源等の高輝度部が存在したり
、逆に背景が暗い等の場合には、周囲の影響で主要被写
体が適切な露出を得られないことがある。

そこで、本出願人は先に特願昭６３−４３４４号（昭和
６３午１月１２日付出願〉として、撮像画面を複数の領
域に分割して、各領域の輝度レベル（各面積について正
規化されている）を検出し、特に主要被写体が位置する
可能性が非常に高いと思われる画面中央領域を優先領域
とし、この優先領域の輝度レベルに重み付けを施した後
に、全領域についての平均輝度レベルを算出し、これを
目標レベルに一致させて主要被写体に対して最適な露出
を得ようとする技術を提案している（ハ）発明が解決し
ようとする課題 前記先願技術において、第３図の如く画面を領域（Ａ１
）乃至（へ６）に６分割し、中央の領域（ＡＩ）（Ａ２
）を優先領域とした場合に、撮影中に太陽等の光源が領
域（Ａ２）内に進入し、更に主要被写体（Ｓ）が第５図
の斜線の如く領域（Ａ１）及び（Ａ３）に位置している
とすると、主要被検体（Ｓ）にとって逆光状態となり、
領域（ＡＩ）及び（Ａ３）の輝度レベルは略等しい低レ
ベルとなり、領域（Ａ２）の輝度レベルは非常に高くな
る。

この状況下で優先領域（Ａｌ）（Ａ２）に重み付け処理
を実行すると、領域（Ａ２）の輝度レベルは更に上昇す
ることになり、これらの輝度レベルに基づいて露出調整
を行うと主要被写体は極度な露出不足に陥いることにな
る。

また、逆に深緑等の異常低輝度部が領域（Ａ２）に入る
と、主要被写体は極度な露出過多となる。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、撮像画面を複数の領域に分割し、各領域の輝
度レベルを輝度評価値として検出する輝度評価値検出手
段と、各領域の優先度を決定する優先度決定手段と、決
定手段により決定された優先度で、各領域の輝度評価値
に重み付け処理を施して画面全体の輝度レベルの代表値
を得る演算部と、この代表値に応じて露出調整を行う露
出調整手段を備え、輝度評価値が互いに略等しい複数の
領域の優先度を高くすることを特徴とする。

（ホ）作用 本発明は上述の如く溝底したので、撮像画面に光源等の
異常輝度部が進入しても、露出調整における異常輝度部
の影響を軽減することができる。

（へ）実施例 以下、図面に従い本発明の一実施例について説明する。

第１図は本実施例装置の回路ブロック図である。

入射光は、レンズ（１）を通過し、絞り機構（２）で光
量を調節された後、撮像回路（３）で光電変換されて撮
像映像信号として出力される。この撮像映像信号は、利
得可変アンプ（４）にて増幅されてビデオ回路に送られ
、またＬ　Ｐ　Ｆ　（２２）、同期分離回路（２３）、
積分器（８０）に供給される。

Ｌ　Ｐ　Ｆ　（２２）は撮像映像信号中の輝度信号の低
域成分を取り出して、後段の切換回路（２６）に出力す
る。

同期分離回路（２３）は、撮像映像信号より垂直及び水
平同期信号を抜き出し、後段の切換制御回路（２５）で
は、この垂直及び水平同期信号と撮像回路（３）のＣＣ
Ｄの駆動に用いられる固定の発振器出力に基いて、第３
図の６個の領域（Ａ１）乃至（へ６）にわたる画面分割
のための切換信号を発する。

切換回路（２６）は、前記切換信号を受けて、各領域（
Ａ　Ｉ　）乃至（Ａ６）に応じて順次切換わり、Ｌ　Ｐ
　Ｆ　（２２）出力はこの切換回路（２６）により領域
毎に時分割されて、夫々積算回路（３１）乃至（３６）
に供給される。

積算回路（３１）乃至（３６）は、いずれも第４図の如
く切換回路（２６）出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換＆
ｙ（２７）と、このＡ／Ｄ切換出力と後段のラッチ回路
（２８）出力を加算する加算器（２９）と、この加算出
力をラッチするラッチ回路（２８）により溝底されるデ
ィジタル積分器であり、該当する領域内での輝度信号の
低域成分が所定のサンプリング周期にてＡ／Ｄ変換され
、ｌフィールド期間にわたってこのＡ／Ｄ変換データが
積分されることになる。ここで積算回路（３１）は、領
域（Ａ１）内での輝度信号の低域成分の１フイ一ルド分
の積分値をメモリ（４１）に出力し、以下同様に領域（
Ａ２）（Ａ３）（Ａ４）（Ａ５）（Ａ６）内での輝度信
号のｌフィールド分の積分値は、積算回路（３２）（３
３）（３４）（３５）（３６）から夫々メモリ（４２）
（４３）（４４）（４５）（４６）に出力されることに
なる。尚、前記ラッチ回路（２８）は１フイールド毎に
リセットされ、また各メモリは各ラッチ回路のリセット
直前のデータを保持し、１フイールド毎にデータ更新が
為される。

ところで、領域（Ａ１）乃至（Ａ６）は、その面積が夫
々（Ｓｌ）乃至〈Ｓ６）で、領域（Ａ１）は第３図の様
に画面中央に位置し、領域（Ａ２）は領域（Ａ１）の外
周に位置する。更にこの領域（Ａ２）の周囲に領域（Ａ
３）乃至（Ａ６）が配置されている。

１画面分である１フイ一ルド分の積算が完了すると、メ
モリ（４１）乃至（４６）に保持された最新の各領域で
の１フイ一ルド分の積算値は、各領域の輝度評価値（Ｙ
ｌ）乃至（Ｙ６）として後段の単純平均回路（３７）、
各正規化回路及び各重み付け回路に出力される。

正規化回路（５１）乃至（５６）は、各領域での輝度評
価値（Ｙｌ）乃至（Ｙ６）を各面積（Ｓｌ）乃至（Ｓ６
）にて割り算して、各領域の単位面積当りの輝度評価値
を正規化輝度評価値（ｖｌ）乃至（Ｖ６）（但しＶ１＝
Ｙ１／Ｓｌ、Ｖ２＝Ｙ２／Ｓ２、・・・）として出力す
る。

優先度決定回路（５７）は、各正規化輝度評価値（Ｖｌ
）乃至（Ｖ６）に基づいて各領域の優先度（ｆｆｆみ）
を決定する。この優先度決定回路（５７）での優先度決
定処理は、第２図の如きフローチャートにより実行され
、またこの優先度決定処理には、境界のあいまいな情報
をあいまいなまま扱う所酊ファジィ推論が用いられ、具
体的には以下の６個のルールが使用されている。

［ルール（１）］ ｒｉｆＶｌとＶ２が近いａｎｄＶ　１とＶ３が近くない ｔｈｅｎ領域（ＡＩ）（Ａ２）優先」 ［ルール（２）］ ｒｉｆＶｌとｖ２が近くないａｎｄＶ　１とＶ３が近い ｔｈｅｎ領域（Ａ　Ｉ　）、（Ａ３）優先」［ルール（
３）］ ｒｉｆＶｌとＶ２が近くなイａｎｄＶ　１とｖ３が近く
ない ｔｈｅｎ領域（Ａ１）優先」 ［ルール（４）］ ｒｉｆ　　Ｖｌとｖ２が近いａｎｄＶ　１とＶ３が近い
ｔｈｅｎ領域（Ａ１）、　（Ａ２）、　（Ａ３）優先」 ［ルール（５）］ ｒｉｆ　　ｍａｘ（Ｖｉ）　　（ｉ＝１〜６）が小さい
ｔｈｅｎ全領域同一優先度」 ［ルール（６）］ ｒｉｆ　　ｍａｘ　（Ｖ　ｉ　）が小さくないａｎｄ単
純平均値が小さい ｔｈｅｎ単純平均値以下の領域優先」 これらのルールは、！Ｉ６図乃至第１１図に示す様に、
「近い」　「小さい」といった条件が、「Ｖ２／ＶＩＪ
　　ｒｍａｘ　（Ｖｉ）Ｊといった各入力変数に対する
メンバーシップ関数で定義され、結論部として各領域の
優先度（ｗｉｋ）をもっている。尚、推論は通常のｍｉ
ｎ−ｍａｘ法で行なわれる。

次に各ルールについて詳述する。

［ルール（１）］は第６図（ａ）（ｂ）の如きメンバー
シップ関数で定義されている。第６図（ａ）はｒＶｌと
Ｖ２が近い」というルール（１）の条件（１）の成立度
を示す、入力変数（Ｖ２／Ｖｌ）に対するメンバーシッ
プ関数である。即ち、領域（ＡＩ）の正規化輝度評価値
（Ｖｌ）と領域（Ａ２）の正規化輝度評価値（Ｖ２）が
どの程度近いかを示す近さの度合を判断するために、入
力変数をＶ２／Ｖｌとし、Ｖ２／Ｖ１＝１となる場合に
極大値となる山型のメンバーシップ関数に最新のフィー
ルドでの入力変数（Ｖ２／Ｖｌ）を代入することにより
メンバーシップ値（Ｕ、）が求まる。尚、Ｖ２／Ｖ１＝
１の時、メンバーシップ値（Ｕ、）は最大となる。

第６図（ｂ）はｒＶｌとＶ３が近くない」というルール
（１）の条件（２）の成立度を示す、入力変数（Ｖ　３
／Ｖ　１　）に対するメンバーシップ関数である。即ち
、領域（Ａ１）の正規化輝度評価値（■１）と領域（Ａ
３）の正規化輝度評価値（ｖ３）がどの程度近くないか
を示す近くない度合を判断するために、入力変数をＶ３
／Ｖｌとし、Ｖ３／Ｖ１＝１となる場合に極小値となる
谷型のメンバーシップ関数に最新のフィールドでの入力
変数（Ｖ　３／Ｖ　１　）を代入することによりメンバ
ーシップ値（Ｕ、）が求まる。尚、Ｖ３／Ｖ１＝１の時
に、メンバーシップ［（ｕ、、）は最小となる。こうし
て第６図（ａ　）（ｂ　）によりルール（１）の条件（
１）（２）のメンバーシップ値（ｕ、）（ｕｌｍ）の算
出が為されることになる。尚、この算出は第２図のフロ
ーチャートのＳ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１００）に該当する。

前記メンバーシップ値（ｕ、、）（ｕｌ−）は、ＳＴ　
Ｅ　Ｐ　（１０１）にて両者の最小値、即ち小さい方の
メンバーシップ値がルール（１）の成立度（Ｕ　１　）
として選択される。第６図の例ではａｌｌ＜ｕ＋ｔとな
るので、ＴＪ　１　＝　ｕ　＋　＋に設定される。

上述のＳ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１００）（１０１）の動作は
、残りの５つのルールについても実行される。

［ルール（２）］は第７図（ａ　）（ｂ　）の如く谷型
及び山型のメンバーシップ関数で定義され、第６図の場
合と同様に、ｒＶｌとＶ２が近くない」というルール（
２）の条件（１）についてのメンバーシップ値（Ｕ、）
が（ａ）より、またｒＶｌとＶ３が近い」というルール
（２）の条件（２）についてのメンバーシップ値（ｕ、
、）が（ｂ）より求まり、５ＴＥＰ　（１０１）にてメ
ンバーシップ値（ｕ、、）（ｕ、、）の小さい方がルー
ル（２）の成立度（Ｕ２）として選択される。第７図の
例ではｕ　ｘ＋＞　ｕ　１！となるのでＵ２＝ｕｔ＊に
設定される。

［ルール（３）］は第８図（ａ）（ｂ）の如く谷型のメ
ンバーシップ関数で定義され、第６図の場合と同様に、
ｒＶｌとＶ２が近くない」というルール（３）の条件（
１）についてのメンバーシップ値（Ｕ、１）が（ａ）よ
り、またｒｖｔとＶ３が近くない」というルール（３）
の条件（２）についてのメンバーシップ値（ｕ、、）が
（ｂ）より求まり、Ｓ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１０１）にてメ
ンバーシップ値（ｕ、、）（ｕ、、）の小さい方がルー
ル（３）の成立度（Ｕ、）として選択される。第８図の
例では、ｕＢｌ＜ｕ、ｔとなるのでＵ、＝ｕ、、に設定
される。

［ルール（４）］は第９図（ａ）（ｂ）の如く山型のメ
ンバーシップ関数で定義され、ｒＶｌとｖ２が近い」と
いうルール（４）の条件（１）についてのメンバーシッ
プ値（ｕ、、）が（ａ）より、また「Ｖｌとｖ３が近い
」というルール（４）の条件（２）についてのメンバー
シップ値（Ｕｏ）が（ｂ）より求まり、Ｓ　Ｔ　Ｅ　Ｐ
　（１０１）にてメンバーシップ値（ｕ＜、）（Ｕ、、
）の小さい方がルール（４）の成立度（Ｕ４）として選
択される。第９図の例では、Ｕ。

１〉ｕ、どなるのでＵｌ”ｕ４！に設定される。

［ルール（５）］は］第１図の如く、全正規化輝度評価
値（Ｖｌ）乃至（Ｖ６）の中の最大値（ｍａｘ（Ｖｉ）
）（但し、ｉ＝１〜６）を入力変数とし、このｍａｘ（
Ｖｉ）の小さい度合を示す単純減少直線で示されるメン
バーシップ関数で定義され、ｍａｘ　（Ｖｉ）が決まる
と一義的にメンバーシップ値（Ｕ、、）が求まる。尚、
このメンバーシップ値（Ｕ、）はｍａｘ（Ｖｉ）が大き
くなるにつれて小さくなる。Ｓ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１０１
）では、ルール（５）に関してメンバーシップ値は１つ
だけであるため、ルール（５）の成立後（Ｕ５）はＵ５
＝ｕｓ＋に設定される。

［ルール（６）］は第１１図（ａ　）（ｂ　）の如く、
ルール（５）と同様にｍａｘ　（Ｖｉ）を入力変数とす
るＩｌｌｌｌ純増練直線するメンバーシップ関数と、全
正規化輝度評価値（Ｖｌ）乃至（Ｖ６）の入力変数とす
る単純減少ｔｉｎのメンバーシップ関数で定義されてい
る。即ち、第１１図（ａ）のメンバーシップ関数では、
ｒｍａｘ（Ｖｉ）が小さくない」というルール（６）の
条件（１）においてｍａｘ（Ｖｉ）が小さくない度合を
判断するために、入力変数としてｍａｘ（Ｖｉ）が決ま
れば、メンバーシップ値（Ｕ、、）が決定できる。尚、
このメンバーシップ値（ｕ、、）はｍａｘ　（Ｖｉ）が
小さくなるにつれて小さくなる。また、第１１図（ｂ）
のメンバーシップ関数では、「単純平均値が小さい」と
いうルール（６）の条件（２）において前記単純平均値
（ｚｌ）が小さい度合を判断するために入力変数として
単純平均値が決まれば、メンバーシップ値（Ｕ、）が決
定できる。尚、このメンバーシップ値（Ｕ、）は単純平
均値が大きくなるにつれて小さくなる。Ｓ　Ｔ　Ｅ　Ｐ
　（１０１）では、メンバーシップ値（Ｕ、）と（ｕｇ
ｔ）の小さい方を選択して、ルール（６）の成立度（Ｕ
、）はＵ、＝ｕ、。

と設定される。

以上の様にＳ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１００）（１０１）での
全ルールについての成立度（Ｕｉ）（ｉ＝１〜６）の算
出が完了したとＳ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１０２）にて判断さ
れると、ＳＴＥ　Ｐ　（１０３）にて各領域についての
優先度（Ｗｋ）（ｋ＝１〜６）の算出が為される。この
優先度（Ｗｋ）は次式の如く各ルールの成立度で結論部
を加重平均することで算出される。

この式（Ａ）においてｗｉｋは各ルールに関する各領域
についての優先度であり、ルール毎に個々に定められて
いる。

例えば、ルール（１）については、「領域（Ａｌ）、（
Ａ２）を優先する」を数値にて示すために、結論部とし
て領域（Ａ１）乃至（Ａ６）の優先度（Ｗ、、）乃至＜
ｗ、、）は Ｗ　ＩＩ＝　Ｗ　ｌ　！　＝　３ Ｗ　Ｉｓ　＝　Ｗ　＋＋　＝　Ｗ　＋　ｓ“Ｗ口：１と
予め設定されている。即ち、ルール（１）についての領
域（Ａｌ）（Ａ２）の他の領域に対する優先度は３倍に
設定されている。尚、この優先度の設定は予め行なわれ
た実験に基づく。

ルール（２）については、「領域（Ａ１）、（Ａ３）を
優先する」を結論部として示すために、各領域の優先度
（Ｗ、、）乃至（Ｗ□）はｗ　、、＝　ｗ　、、＝　３ Ｗ　ｓ　＊　＝　Ｗ　！　４　＝　Ｗ　＊　ｓ　＝　Ｗ
　ｔ　ｓ　＝　１と予め設定されている。

ルール（３）については、「領域（Ａ　Ｉ　）を優先す
る」を結論部として示すために、各領域の優先度（Ｗ、
）乃至（ｗ、、）は Ｗ、、＝３ Ｗ　ｓ　ｓ　＝　Ｗ　！　＊　＝　Ｗ　ｓ　４　＝　Ｗ
　３　ｓ　＝　Ｗ　ｓ　ｓ　＝　１と予め設定されてい
る。

ルール（４）については、「領域（Ａ１）、（Ａ２）、
（Ａ３）を優先する」を結論部として示すために、各領
域の優先度（ｗ、、）乃至（Ｗ、、）はｗ、、＝ｗＢ＝
ｗ、３＝　３ Ｖｊ’　４４　＝　Ｗ４　＠　＝　Ｗ　１４　＝　１と
予め設定されている。

ルール（５）については、「全領域同一優先度とする」
を結論部として示すために、各領域の優先度（ｗｓ＋）
乃至（Ｗ□）は Ｍ／　＠　１＝　Ｗ　ｌ！＝　Ｗ＄３＝　Ｗ　＠４　＝
　Ｗ　＠＠＝　Ｗ　＠＠＝　１と予め設定されている。

ルール（６）については、「単純平均値以下の領域を優
先する」を結論部として示すために、各領域の優先度（
Ｗｓ＋）乃至（Ｗ、）は、ｌ＝１〜６とすると、 Ｖｓ＜単純平均値（Ｚｌ）ならばｗ、、＝３Ｖｎ＞単純
平均値（Ｚｌ）ならばｗ、、＝１と予め設定されている
。例えば、領域（Ａ１）乃至（Ａ３）の正規化輝度評価
値（Ｖ　１　）乃至（ｖ３）が１１１純平均値（Ｚｌ）
より大きい場合には、 Ｗ、、＝Ｗ、、＝Ｗ、、°３ Ｗ＠Ｉ＝　ｗ＠１＝　ｗ＠１：　ｌとなる。尚、単純平
均値（Ｚｌ）は、後述の如く単純平均回路（３７）にて
算出される。この様に設定された各ルールにおける各領
域の優先度を用いて全ルールを？慮した優先度（Ｗｋ）
を、第６図乃至第１１図の例で考えると、領域（Ａ１）
については、式（Ａ）がとなる。この式（Ｂ）において
、 ａｌｌ、、、３◆ｕｔｔ・３＋ｕ、、・３◆ｕ１・３＋
Ｕ□・１＋ｕ　ｓｌｌ ”ｕ　＋＋”ｕ　ｔｓ”ｕ　ｓ＋＋ｕ　＋畳＋ｕ　ｌｌ
”ｕ　４１であるため、領域（Ａ １） の優先度 （Ｗ、） は、 Ｌ＝（３ｕ＋　＋＋３ｕ＊　＊”３ｕｘ　＋”３ｕａ　
＊＋ｕｓ　＋＋ｕｓｓ）／（ｕ＋＋”ｕｔｍ”ｕｓ＋”
ＬＩ＜＊＋ｕｓ＋＋ｕ＠＊）となるＯに優先度（Ｗ、）
乃至（Ｗ、）は 同様 と算出される。こうして全ルールについてファジィ推論
により決定された各領域の優先度（Ｗｋ）は、重み付け
回路（６１）乃至（６６〉に発せられる。重み付け回路
（６１）乃至（６６）は、領域毎の優先度（Ｗ、）乃至
（Ｙ、）に重み付け、所謂優先処理を行う。即ち、各輝
度評価値（Ｙｌ）乃至（Ｙ、）に該当する領域の優先度
（Ｗ、）乃至（Ｗ６）を乗算してＹｉ−Ｗｉ（ｉ＝１〜
６）を算出する。こうして重み付けされた輝度評価値は
全て重み付け平均回路（６７）に供給される。重み付け
平均回路（６７〉は、重み付け回路（６１）乃至（６６
）出力の加算値を、各優先度と面積の積の和で割り算し
て重み付け平均値（２りを出力する。即ち を算出する。尚、Ｓｉ　　（ｉ＝１〜６）は各領域の面
積を示す。

単純平均回路（６８）は、各輝度評価Ｖｉ（Ｙｉ）を全
て加算して、この加算値を画面全体の面積（Ｓ＋＋Ｓ、
＋・・・Ｓ、）で割り算して画面全体の単純平均となる
。尚、このＩｌｌ純平均値（Ｚｌ）は各輝度評価値（Ｙ
ｉ）に重み付け回路（６１）乃至（６６）にて優先度（
Ｗ、）乃至（Ｗ６）を全て“ｌ”として重み付けを行い
、重み付け平均回路（６７）にて式（Ｃ）の算出を行っ
たものと同等の値である。

上述の如く算出された単純平均値（Ｚ、）と重み付け平
均値（２，）とは割算器（６９）に入力され、ｍ　＝　
Ｚ　、　／　Ｚ　、の割算が為され、この割算値（ｍ）
は利得制御回路（７０）及び目標レベル制御回路（７１
）に入力される。

利得制御回路（７０）は、可変利得アンプ（４）のゲイ
ンを制御する比較器（５）に目標レベル（Ｐ）を供給す
るものである。この目標レベル（Ｐ）はｍ＝１の時、即
ち単純平均値（ｚｌ）と重み付け平均値Ｚｌ）とが等し
く撮像画面の輝度分布を考慮しない時に、撮像画面に最
適な露出を得られる最適目標レベル（Ｐｏ）に設定され
、常にＰ　＝　ｍ　Ｐ　ａを満足する様に補正値である
割算値（ｍ）に追従する。

従って結果的には、露出調整にて重み付け平均値（Ｚ、
）が最適目標レベル（Ｐ、）となる様に目標レベル（Ｐ
）が変化することになる。

比較器（５）は、撮像映像信号を十分に長い時定数（例
えば１フイ一ルド期間）にて積分して、該当フィールド
の輝度レベルを示す積分５（９０）出力と前記目標レベ
ル（Ｐ）とを比較するもので、この比較出力を利得可変
アンプ（４）に供給して、積分出力が目標レベル（Ｐ）
に一致する様にゲインを制御するとにより、映像信号に
は重み付け処理を考慮したＡＧＣが付与されることにな
る。

目標レベル制御回路（７１）は、絞り機構（２）の絞り
量を制御する比較器（７２）に目標レベル（Ｑ）を供給
するもので、この目標レベル（Ｑ）は前記目標レベル（
Ｐ）と同様に、前記割算値（ｍ）がｍ＝１の条件を満足
する時にはＱ　＝　ｑ　ｏの最適目標レベルに設定され
、割算値（ｍ）との間にＱ＝ｍｑ、の式を満足する様に
変化し、結果的に露出調整にて重み付け平均値（２，）
が最適目標レベル（ｑｏ）に常に一致する様に目標レベ
ル（Ｑ）が変化することになる。

比較！　（７２）は前記目標レベル（Ｑ）と積分器（８
０）出力とを比較するもので、この比較出力を絞り機構
（２）に供給し、この比較出力に基づいて′絞り機構（
２）を駆動させて、該当フィールドの輝度レベルを示す
積分出力が目標レベル（Ｑ）に一致する様に絞り機構（
２）の絞り量が制御される。尚、積分器（８０）の時定
数は、積分ｓ　（９０）のそれに等しく、絞り機構（２
）が撮像映像信号の瞬時的な変化には追従しない様に設
定されている。

以上の様に、可変利得アンプ（４）及び絞り機構（２）
の駆動を制御する比較器（５）（７２）の目標レベル（
Ｐ　）（Ｑ　）は、重み付け処理が施された重み付け平
均値（Ｚ、）に応じて変化するため、可変利得アンプ（
４）による電気的な、また絞り機構（２）による光学的
な露出調整には重み付け処理が十分に考慮され、例えば
、画面全体の単純平均値（Ｚ、）が“１２０”で、平均
値（Ｚ、）が“１００”の場合、画面全体にわたっては
十分な明るさが得られているが、ルール（１）乃至（６
）にて優先しなければならない領域にのみ注目すると十
分な明るさが得られておらず、中央の領域が暗い等の状
況にあることになり、割算値（ｍ）はｍ＝１．２となっ
て目標レベル（Ｐ　）（Ｑ　）は夫々Ｐ　＝　ｍ　Ｐ　
、、Ｑ＝ｍｑ、と上昇し、この結果、利得可変アンプ（
４）のゲインも上昇し、絞り機構（２）の絞り量も小さ
くなり、優先領域に対して最適な露出調整が為される。

次にルール（１）乃至（６）が露出調整にどの様な影響
を与えることになるのかをルール毎に説明する。ルール
（１〉乃至（４）は、優先処理の基本をなす部分で、領
域（ＡＩ）（Ａ２）（Ａ３）の中で互いに輝度評価値が
近い時、その領域の優先度を高める様に作用する。

例えば、前記従来技術の如く、被写体が最も存在する確
率の高い領域（Ａｔ）（Ａ２）（Ａ３）について単純に
領域（Ａ４）（Ａ５）（Ａ６）に対して同一優先度をも
たせて、第５図の様に逆光の状況下で被写体（Ｓ）を撮
影すると、領ｊｄ（Ａ２）にのみ明るい背景が入ってく
るため被写体（Ｓ）に対して適正な補正ができない。そ
こでルール（１）乃至（４）を適用すると、領域（ＡＩ
）（Ａ３）は共に暗く、領域（Ａ２）のみが明るいので
正規化輝度評価値（Ｖｌ）（Ｖ２）（Ｖ３）には、Ｖ　
１　＃Ｖ　３　≠Ｖ　２が戒り立ち、ルール（１）の条
件（１）（２）、ルール（３）の条件（２）、ルール（
４〉の条件（１）が戊り立ち難いのでルール（２〉の成
立度のみが極めて高くなり領域（ＡＩ）’（Ａ３）の優
先度が高くなり、これらの領域（Ａ　Ｉ　）（Ａ３）に
納まっている被写体（Ｓ）を重視してこの被写体（Ｓ）
に対して最適な露出状態となる。これら一連のルールは
、逆光時や過度の順光時に有効である。

ルール（５）は画面全体が暗い場合に対応し、正規化輝
度評価値の最大値が大きくない時は、優先処理をせず画
面の平均値を代表値にしようとする。また、この画面全
体が暗い場合のルールとして、次に示すルール（５）°
　をルール（５）に代用するも可能である。

［ルール（５）１ 「ｉｆ絞りがかなり開いている。

ｔｈｅｎ全領域同一優先度とする」 このルール（５）°は撮像画面の暗さを絞り機構（２）
の絞りの開放度で検出しようとするもので、絞りがかな
り開いている、即ち開放度がかなり大きい場合には、撮
像画面が暗いとして、全領域での優先度を同一にし、不
必要な補正を抑える働きをする。尚、この開放度を入力
変数とするルール（５）゛のメンバーシップ関数を図示
すると第１２図の如くなり、各領域の優先度は、ｗ　＠
　、　＝　ｗ　ｇ　、　＝Ｗ　ｓｓ”　Ｗ　ｓ＋＝　Ｗ
　ｓ＊＝　Ｗ　５ｓ−＝　１となる。この際、絞りの開
放度の検出には、絞り機構（２）を作動させる駆動電圧
値を第１４図の如＜Ａ／Ｄ変換器（２００）にてＡ／Ｄ
変換して優先度決定回路（５７）にフィードバックして
得るか、あるいは絞り機構（２）の駆動をロータの位置
が計数可能なステッピングモータにて行い、このモータ
の開放方向へのステップ数に開放度を対応させ、更にほ
この開放度を検出するセンサーを別途設ける等、様々な
方法が考えられる。尚、絞り機構（２）の絞り量は比較
器（７２）の電圧値に反比例して変化する。即ち開放度
は前記電圧値に比例して変化する。尚、画面全体が暗い
場合に対応するルールとして、ルール（５）及び（５〉
°を両方用いることも可能である。

ルール（６）は画面内に光源の様に極めて高輝度なもの
が入った場合に対応し、正規化輝度評価値（Ｙ　ｉ　）
の最大値は小さくないにも拘らず単純平均値（Ｚ、）が
小さく画面全体としては暗い時には、輝度の低い領域を
優先する。ここで、画面に光源等が含まれると、この光
源が含まれる領域は十分な正規化輝度評価値を有してい
るにも拘らず、単純平均値（Ｚｌ）は小さく暗い画面と
なってしまう。この場合、光源の含まれていない正規化
輝度評価値の低い領域の優先度を高めることで、光源の
影響を低減させて、主要な被写体の露出を改善している
。

尚、領域の分割及び各ルールの設定は本実施例に限らず
、様々な形態が考えられる。また、第１図の切換回路（
２６）乃至割算器（６９）の動作をマイクロコンピュー
タを用いてソフトウェア的に処理可能であることは言う
までもない。

また、前記実施例では、輝度分布を考慮しない撮像画面
の最適目標レベル（Ｐ、）を予め設定し、重み付け平均
値（Ｚ、）に対する単純平均値（Ｚｌ）の比である割算
値（ｍ）を補正値として最適目標レベル（Ｐ、）に乗算
して、撮像映像信号の輝度レベルを示す積分５　（９０
）出力と比較することにより、最適な露出制御を実現し
ているが、第１３図に示す様に、最適目標レベル（Ｐ、
）を重み付け平均値（Ｚ、）と目標レベルメモリ（９１
）に記憶されている目標レベル（ＰＩ’）（但し、Ｐｏ
”は前記目標レベル（Ｐｏ）をディジタル化した値であ
る）とを比較器（９２）にて直接比較し、この比較結果
により利得可変アンプ（４）のゲインを制御し、また絞
り機構（２）の絞り量を＄制御して電気的及び光学的露
出調整も為すことも可能である。例えば、重み付け平均
値（２，）が目標レベル（Ｐ＠’）より小さい時には、
輝度分布を考慮した上での撮像画面が最適露出状態に比
べ露出不足であるとして、Ｚ。

＝Ｐ、°になる様に利得可変アンプ（４）のゲインを上
昇させると共に絞り機構（２）の絞り量を小さくして輝
度を上昇させ、逆に、重み付け平均値（２，）が目標レ
ベル（Ｐｌ　〉より大きい時には、最適露出状態に比べ
露出過多であるとしてＺ、＝Ｐ、　となる様に利得可変
アンプ（４）のゲインを降下させると共に絞り機構（２
）の絞り量を大きくして輝度を低下させればよい。

（ト）発明の効果 上述の如く本発明によれば、逆光や過度の順光の場合に
は、背景と主要被写体の輝度差が大きく、近い輝度レベ
ルを持つ領域を優先させることで、主要被写体の位＠や
形状に依らず、適切な領域を優先した良好な露出補正が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１２図は本発明の一実施例に係り、第１図
は全体の回路ブロック図、第２図はフローチャート、第
３図は画面分割の説明図、第４図は要部回路ブロック図
、第５図は撮像画面の一例を示す図、第６図はルール（
１）の説明図、第７図はルール（２）の説明図、第８図
はルール（３）の説明図、第９図はルール（４）の説明
図、第１０図はルール（５）の説明図、第１１図はルー
ル（６）の説明図、第１２図はルール（５）゛の説明図
であり、第１３図及び第１４図は本発明の他の実施例の
回路ブロック図である。 （３１）（３２）（３３）（３４）（３５）（３６）・
・・積算回路、（６１）（６２）（６３）（６４）（６
５）（６６）・・・重み付け回路、（７０）・・・利得
制御回路、（７１）・・・目標レベル制御回路、（５７
）・・・優先度決定回路 第２図 第４図 Ａ３ 第６図 第７図 Ｖ２／Ｖ （ａｌ Ｖ２／Ｖｌ ｔｏ） Ｖ３／Ｖ ｉｂ） Ｖ３／Ｖ ｂｌ 手 続 補 正 書（自発） 特 許 庁 長 官 殿 ２゜ 発明の名称 事件との関係 特 許

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像画面を複数の領域に分割し、各領域の輝度レ
   ベルを輝度評価値として検出する輝度評価値検出手段と
   、 前記各領域の優先度を決定する優先度決定手段と、 該決定手段により決定された優先度で、前記各領域の輝
   度評価値に重み付け処理を施して画面全体の輝度レベル
   の代表値を得る演算部と、 前記代表値に応じて露出調整を行う露出調整手段を備え
   、 輝度評価値が互いに略等しい複数の領域の優先度を高く
   することを特徴とする自動露出調整装置。
2. （２）前記優先度決定手段における優先度の決定にファ
   ジィ推論を用いることを特徴とする請求項１記載の自動
   露出調整装置。