JPH04219080A - ビデオカメラの露光制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ビデオカメラの露光制御装置に関し、特に
デジタルビデオカメラの動き適応型自動露光制御装置に
関するものである。

［従来の技術］ 一般に、ビデオカメラ等で撮像されるべく被写体からの
入力画像の露光制御を行う技術としては、例えば本件出
願人による特願平１−５３１９２号、特願平１−６５５
６４号、特願平１−１０１９２０号、特願平１−１７３
５５３号、特願平１−１７３５５３号、特願平１−１７
３５５４号、特願平１−２６７７３９号、特願平２−１
０４６３６号、特願平２−１０４６３７号、特願平２−
１０７５４８号、特願平２−１０７５４９号に記載のセ
リブラムシステム、ＩＴＥ技術報告ＣＥ９０−５他（三
洋電機）に記載のファジィオートアイリス、及びＩＴＥ
技術報告ＩＰＵ９０−８他（日立）に記載のプロフェッ
ショナルＡＥ等がある。そして、従来は、撮像された画
面を幾つかのブロック、例えば８×８ブロックに分割し
、この分割した各ブロック毎に測光データを求める。

次いで、適度な重み付けを行った後に、最も適切な絞り
値、シャッタ速度を決定して、絞り制御、シャッタ速度
制御、及びゲインコントロールを行っていた。近年は、
いわゆるファジィ理論を採用して、最適露光量を決定し
ているものもある。また、注目被写体追尾の例として、
本件出願人のセリブラムシステムがある。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、ビデオカメラ等に於ける露光制御は、通常早
いほど良いものとされている。特に、屋外等の明るい場
所から室内等の暗い場所に移動した場合や、ズーミング
で屋外から室内のみに被写体が変化した場合、逆に暗い
場所から急に明るい場所を写したりした場合、或いは撮
影開始時等は、早い露光制御が要求される。これらの場
合、その露光の応答が遅いと、画像が暗くて見えにくい
、或いは白く潰れて画像が見えない時間が長くなって煩
わしくなる等の問題が生じる。

しかしながら、パンニング（水平方向以外でも撮影者が
意識的に連続してカメラをパンさせる場合を含む）時や
、高輝度或いは低輝度の物体が急に被写体画像内を横切
ったとき等の場合は、被写界の光量分布が大きく変化し
てしまう。したがって、この光量分布に応じて露光制御
して撮像した画像は被写体の光量変化が頻繁に起きてし
まうので、再生時に見にくい画面となってしまうという
問題が生じるものであった。

この発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、パ
ンニング時や、主要被写体でない他の部分の光量変化が
生じた場合は露光制御の応答速度を遅くするか、若しく
は変化させないように固定して、再生時の頻繁な光量の
変化による不快感の無いビデオカメラの露光制御装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ すなわちこの発明は、被写体からの入射光量を調節する
光量調節手段と、上記被写体を撮像入力するべく画像信
号を読出すと共に露光時間を制御可能な撮像素子と、こ
の撮像素子で撮像された上記被写体の映像を信号処理す
るビデオプロセス手段と、このビデオプロセス手段から
の画像信号を複数のフレーム分、各ブロック毎に一時的
に記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された上記
各ブロック毎の画像信号から動ベクトルを検出する動ベ
クトル検出手段と、この動ベクトル検出手段で上記各ブ
ロック毎に検出された動ベクトルにより動き補償が施さ
れた画像データを少なくとも１フレーム前の画像データ
に基いてフレーム間予測符号化でデータ圧縮すると共に
、各フレーム毎にフレーム内ブロック符号化でデータ圧
縮を行う符号化回路と、この符号化回路でデータ圧縮さ
れた上記画像信号と上記動ベクトルデータとを記憶する
画像データ記録手段と、上記各ブロック毎に検出された
動ベクトルデータに基いてパンニング動作であることを
判定するパンニング判定手段と、このパンニング判定手
段の判定結果に応じて上記撮像素子への露光量を制御す
る制御手段を具備することを特徴とする。

［作　用］ この発明によるビデオカメラの露光制御装置では、被写
体からの入射光量が絞りで調節され、撮像素子で上記被
写体の映像が撮像されて信号処理された後高能率符号化
回路部に送られる。そして、この能率符号化回路部でデ
ータ圧縮された上記画像信号と画面に対応したフレーム
の各ブロックの動ベクトルに従って画像データが画像デ
ータ記録部に記録され、この画像データに基いてパンニ
ング判定部がパンニング動作であることを判定する。

このパンニング判定部の判定結果に応じて、システムコ
ントロール部は絞りを調節して上記撮像素子の露光量を
制御する。または、システムコントロール部は、パンニ
ング判定部がパンニング動作であると判定すると、該パ
ンニング動作の速度に応じて撮像素子の露光量を適応的
に０から標準速度まで変化可能に制御するようにする。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。

第１図は、この発明のビデオカメラの露光制御装置が適
用されるデジタルビデオカメラの要部を示すブロック構
成図である。同図に於いて、デジタルビデオカメラ１は
、複数のレンズ等で構成される光学系２、この光学系２
を介して入力される被写体画像を電子的に撮像して電気
信号に変換する撮像素子３、相関二重サンプル（ＣＤＳ
）等のサンプルホールド回路４、このサンプルホールド
された信号を所定レベルに増幅するバッファアンプ５、
この増幅された信号をデジタル符号化するＡ／Ｄ変換回
路６を有している。更に、デジタルビデオカメラ１は、
ビデオプロセス部７、高能率符号化回路部８、システム
コントロール部９、画像データ記録部１０を具備してい
る。

上記光学系２には、入射光量を調節する絞り１１、この
絞り１１を駆動する絞りドライバ１２、複数のレンズを
駆動するレンズドライバ１３が組込まれている。上記絞
り１１は、上記システムコントロール部９からの絞りコ
ントロール信号により、絞りドライバ１２を介して開度
制御される。また、上記レンズドライバ１３は、同様に
システムコントロール部９からのレンズコントロール信
号により、ズーミング制御やフォーカシング制御が行わ
れるようになっている。

上記撮像素子３は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子が使
用されるもので、その撮像面の前面にはカラー化のため
のカラーフィルタアレー（ＣＦＡ）１４、及び有害光（
赤外線）除去用のＩＲフィルタ１５が配置されている。

尚、ビデオプロセス部７には、図示されないが、色分離
回路、ホワイトクリップ回路、ダーククリップ回路、ク
ランプ回路、Ｙ（輝度信号）ゲインコントロール回路、
Ｒ−Ｙ並びにＢ−Ｙゲインコントロール回路、ホワイト
バランス回路、帯域補正回路、ガンマ補正回路、アパー
チャ補正回路等が組込まれている。

また、上記高能率符号化回路部８は、上記ビデオプロセ
ス部７からの画像信号を一時的に記憶するフレームバッ
ファメモリ１６と、このフレームバッファメモリ１６か
らの画像信号を受ける動ベクトル検出回路１７、動き補
償回路１８、高能率符号化回路１９で構成される。上記
フレームバッファメモリ１６は、例えば現在のフレーム
、１フレーム前、２フレーム前の各ブロックに於ける画
像信号を記憶するようになっている。そして、これら各
ブロック単位で読出される画像信号から、動ベクトル検
出回路１７で各ブロック毎に動ベクトルが求められる。

この動ベクトルにより、動き補償回路１８に於いて、前
画面との相関性が高くなるように動き補償が行われる。

このとき、動き補償後の画像信号は、再びフレームメモ
リバッファ１６内に書込まれる。そして、このフレーム
バッファメモリ１６に記憶されている１、或いは数フレ
ーム前の画像データを使用して、高能率符号化回路１９
にてフレーム間予測符号化が行われる。また、コアフレ
ームの画像信号については、フレームバッファメモリ１
６からブロック単位で読出され、高能率符号化回路１９
に於いて、例えばＡＤＣＴ及びハフマン符号によるデー
タ圧縮が行われる。こうして、データ圧縮された画像信
号は、動ベクトル情報と共に高能率符号化回路部８から
画像データ記録部１０に送られて記憶される。

このような撮像から記録までの動作は、システムコント
ロール部９で制御されるようになっている。このシステ
ムコントロール部９は、露光制御部を含むシステムコン
トローラ２０、ＣＣＤドライバ２１、パンニング判定部
２２、及び図示されないオートフォーカス（ＡＦ）制御
回路等を具備しており、上述した各制御の他、ＡＦ制御
、並びに露光制御を行う。上記ＡＦ制御については、図
示されない距離センサからの距離情報、或るいは画像信
号から距離またはぼけ（コントラスト、周波数）情報が
求められ、これらの情報により注目している主要被写体
にピントが合うように、レンズのフォーカシングが行わ
れる。

ところで、デジタルビデオカメラを用いて動画像をデジ
タル記録する場合、アナログ記録の場合に比べて単位時
間当たりのデータ量が大幅に増大するため、高能率符号
化技術（ＡＤＣＴ等）が使用される。この高能率符号化
技術では、画面を細かいブロックに分割してブロック単
位で処理を行い、更により高能率の圧縮を行うために、
動ベクトルを検出して動き補償を行う。そこで、この動
ベクトルを利用して、パンニング動作及びその速度を検
出し、また主要被写体を検知するようにする。

パンニングについては、各ブロック毎に検出した動ベク
トルの度数分布を求め、一定範囲内のベクトル（方向と
移動量）の検出対象の全ブロックに於ける出現頻度が、
所定レベル以上であるとき、パンニングと判定される。

このとき、検出対象ブロックとして、例えば画面の周辺
部のブロックを重点に選択することにより判定の精度を
上げる。

これは、画面中央部が、主要被写体の大部分を占める可
能性が高いため、パンニングの方向と速度（移動量）と
は異なるデータとなる。そして、周辺部は背景が大部分
を占めており、更に静止物体が大部分を占めていること
が多いからである。

上記主要被写体の検知は、次のようにして行われる。す
なわち、画面中央部付近のブロックの、ある一定時間（
期間）中の動ベクトルの大きさ、並びに大きさの変化が
最小となっているブロック群を求める。これにより、こ
のブロック群に主要被写体が存在するものと判定される
。

そして、パンニング動作中と判定された場合、その速度
に応じて適応的に露光制御の応答速度を遅くするか、或
いは絞り値、シャッタ速度を固定する。

また、露光制御は、上述したように検知された主要被写
体を最優先とした重点測光を行い、他の被写体の輝度変
化の影響を受けにくくする。

次に、同実施例の露光制御動作について、第２図乃至第
６図と第１０図のフローチャートを参照して説明する。

先ず、動ベクトル検出回路１７にて求められるブロック
領域が選択される（ステップＡ１）。次いで、各ブロッ
ク毎の動ベクトルのうち、画面周辺部のブロックに於け
る動ベクトルのＹ方向成分の度数分布（標準偏差σＹ及
び平均■）が求められる（ステップＡ２）。ここで標準
偏差σＹ及び平均■は、次のようにして求められる。

第２図は、パンニング判定用の動ベクトル検出ブロック
の例を示したものである。同図に斜線で示される部分が
上記画面周辺部となる。また、第３図は上記ステップＡ
２で演算される動ベクトルのＹ方向成分の分布例を示し
たものである。更に、第４図はパンニング時の各ブロッ
ク毎の動ベクトルの例を示す。同図に於いて、矢印がそ
れぞれのブロックの動ベクトルであり、斜線の描かれて
いるブロックが上述したパンニング判定用の動ベクトル
検出ブロック領域を示している。

そして、ステップＡ３にて上記Ｙ方向成分の標準偏差σ
ｙが所定のレベル（ａ）以下であるか否かが判定さた後
、ステップＡ４でＹ方向成分の平均■が略０であるか否
かが判定される。これらのステップＡ３にてσｙ≦α、
ステップＡ４にてＹ■０である場合は、カメラはパンニ
ング動作を行っている可能性が大きいと判定されてステ
ップＡ５に進む。一方、これらを満たしていない場合は
何れもステップＡ２に戻る。但し、ステップＡ４の値は
、被写体により他の値をとり得るものである。そして、
上記ステップＡ５では、上記ステップＡ３、Ａ４に基い
て、検出ブロック領域を制限する。ここで、Ｍは動ベク
トルを表している。

次に、ステップＡ２で求められた平均値Ｙから、ある範
囲内のＹ方向成分を有した動ベクトルの、Ｘ方向の度数
分布（標準偏差σｘ及び平均■）が求められる（ステッ
プＡ６）。ここで標準偏差σｘ及び平均■は、次のよう
にして求められる。

そして、ステップＡ７にて、標準偏差σｘが所定のレベ
ル（β）以下であるか否かが判定される。

ここでσｘ≦βであればステップＡ８に進むが、そうで
ない場合はステップＡ１に戻る。

ステップＡ８では、実際にカメラがパンニング動作中で
あるか否かが判定されるべく次の項目について判定が行
われる。すなわち、σｙ（ｔ）■σｙ、■（ｔ）■■、
σｘ（ｔ）■σｘ、■（ｔ）■■の４つについて、それ
ぞれ判定される。ここで、ｔは１〜数十フレーム分の時
間である。このステップＡ８にて、パンニングでないと
判定された場合はステップＡ１に戻るが、パンニングで
ある場合はステップＡ９に進む。そして、このステップ
Ａ９に於いて、システムコントロール部９は、撮影者が
シャッタ速度及び絞り１１の絞り値を、その直前の値で
固定するモードを選択したか否かを判定する。

ステップＡ９で、シャッタ速度及び絞り１１の絞り値が
固定と判定された場合は、ステップＡ１０に進む。第５
図は、このときのパンニング速度と露光制御（ＡＥ）の
応答速度との関係を表したものである。同図に於いて、
上記と応答速度がＯの場合は、絞り値、シャッタ速度共
に固定することを表している。

一方、上記ステップＡ９で、シャッタ速度及び絞り１１
の絞り値が固定でないと判定された場合は、ステップＡ
１１に進む。そして、このステップＡ１１にて、パンニ
ング速度に応じてＡＥの応答速度を通用的に変えるよう
にする。第６図は、このときのパンニング速度とＡＥの
応答速度との関係を表したものであり、パンニング速度
が遅いとＡＥの応答速度は速くなるように制御し、逆に
パンニング速度が速いと上記応答速度は遅くなるように
制御するようにする。尚、このときの応答速度制御には
、ファジィ理論を用いるようにする。或いは、パンニン
グ速度と露光制御の応答速度との関係をＲＯＭテーブル
にして制御してもよい。加えて、上述したステップＡ３
、Ａ４、Ａ７、Ａ８の判定には、フアジィ理論を用いて
その精度を上げるようにする。

また、上述したステップＡ３及びＡ４の判定は、１つの
ステップで同時に判定するようにしてもよい。或いは、
ステップＡ８の判定を、各項目毎に別々のステップで判
定するようにしてもよい。

ところで、上述した実施例に於いては、動ベクトルをＸ
方向成分とＹ方向成分に分けているが、動ベクトルをそ
の大きさ成分と方向成分に分け、各成分毎に判定するよ
うにしてもよい。第１１図は、このように動ベクトルを
大きさ成分と方向成分に分けて露光制御する場合のフロ
ーチャートである。

すなわち、ステップＢ１にて動ベクトル検出回路１７に
て求められるブロック領域が選択された後各ステップＢ
２にてブロック毎の動ベクトルのうち、画面周辺部のブ
ロックに於ける動ベクトルの方向成分の度数分布（標準
偏差σθ及び平均■）が求められる。上記標準偏差σθ
及び平均■は、上述したＸ、Ｙ方向成分と同様にして求
められる。

この場合の方向成分は、例えば第７図に示されるように
、動ベクトルが垂直上向き方向のときを基準（０度）と
する。尚、標準偏差及び平均値の演算は、上述した第１
の実施例と同様にして求められる。

次いで、ステップＢ３にて上記方向成分の標準偏差σθ
が所定のレベル（ａ）以下であるか否かが判定された後
、ステップＢ４で平均■が所定のレベル（ｂ）以下であ
るか否かが判定される。ここで、ｂの値はｂ〜±９０゜
とする。上記ステップＢ３にてσθ≦ａ）ステップＢ４
にて■≦ｂである場合は、カメラはパンニング動作を行
っている可能性が大きいと判定されてステップＢ５に進
むが、これらを満たしていない場合は何れもステップＢ
２に戻る。その後、ステップＢ５にて、検出ブロック領
域が制限される。

次に、ステップＢ２で上記動ベクトルの方向成分が求め
られたのに対し、ステップＢ６では動ベクトルの大きさ
成分の度数分布（標準偏差σ■び平均■）が求められる
。そして、ステップＢ７にて、上記大きさ成分の標準偏
差σ■ ベル（ｃ）以下であるか否かが判定される。ここでσ■ でない場合はステップＢ１に戻る。

ステップＢ８では、実際にカメラがパンニング動作中で
あるか否かが判定されるべく、σθ（ｔ）■σθ、■（
ｔ）■■、σ、（ｔ）■σ■ それぞれ判定がなされる。このステップＢ８にて、パン
ニングでないと判定された場合はステップＢ１に戻る。

一方、パンニングである場合はステップＢ９に進んで、
撮影者がシャッタ速度及び絞り１１の絞り値を、その直
前の値で固定するモードを選択したか否かが判定される
。

ステップＢ９で、シャッタ速度及び絞り１１の絞り値が
固定と判定された場合は、ステップＢ１０に進んで、シ
ャッタ速度及び絞り１１を固定する。一方、上記ステッ
プＢ９で、シャッタ速度及び絞り１１の絞り値が固定で
ないと判定された場合は、ステップＢ１１に進んで、パ
ンニング速度に応じてＡＥの応答速度を適応的に変える
ようにする。

尚、上述したステップＢ３及びＢ４の判定は、１つのス
テップで同時に判定するようにしてもよい。或いは、ス
テップＢ８の判定を、各項目毎に別々のステップで判定
するようにしてもよい。

ところで、上述した実施例は何れもパンニングの速度を
求めているが、これに加えて主要被写体を検出するよう
にしてもよい。第８図は、この発明の第３の実施例を示
すもので、注目すべく主要被写体を検出する主要被写体
検出部２３を有している。この他の構成は、第１図のデ
ジタルビデオカメラの要部を示すブロック構成図と同じ
であるので、ここでは説明を省略する。

第１２図のフローチャートを参照すると、ステップＣ１
にて動ベクトル検出回路１７で求められるブロック領域
が選択される。この場合、第９図の斜線部で示される部
分が、注目されるべく主要被写体を表しており、画面に
於いて比較的中心部分のブロックとなる。上記主要被写
体検出部２３は、上記ブロックに於ける動ベクトルの大
きさ（速度）の度数分布を求めるものである。ステップ
Ｃ２にてブロック毎の動ベクトルのうち、画面中央部の
ブロック群に於ける動ベクトルの大きさ成分の度数分布
（標準偏差σ■ 次いで、ステップＣ３にて上記大きさ成分の標準偏差σ
■ かが判定される。ここでσ■ 要被写体か存在するものと予測されてステップＣ４に進
むが、成立しなければステップＣ２に戻る。ステップＣ
４に進んで検出ブロック領域が制限されると、次にステ
ップＣ５にて上記動ベクトルの方向成分について、その
標準偏差σθ及び平均■が求められる。そして、ステッ
プＣ６に於いて、上記方向成分の標準偏差σθが、所定
のレベル（ｑ）以下であるか否かが判定される。

このステップＣ６で、σθ≦ｑが成立すればステップＣ
７に進んで、例えば１回目の主要被写体ブロック領域が
特定される。一方、σθ≦ｑが成立しない場合は、ステ
ップＣ８に進んで周波数成分の演算及び周波数成分変化
の演算が行われる。

すなわち、現在のフレーム（０）と１つ前のフレーム（
−１）との間で、その差分の正負により比較を行う。そ
して、ステップＣ９に於いて、この周波数変化Δｆが０
より小さいか否かが判定され、Δｆ＜０が成立する場合
は上記ステップＣ７に進むが、Δｆ＜０でない場合はス
テップＣ１０に進む。

そして、今度はΔｆ■０であるか否かが判定される。こ
こで、Δｆ■０であればステップＣ１１に進み、ズーム
オンである可否かが判定される。これらステップＣ１０
及びＣ１１の判定で、何れも条件が満たされない場合は
ステップＣ１に戻る。これに対し、ステップＣ１１でズ
ームオンであると判定された場合は、ステップＣ７に進
む。

このステップＣ７は、主要被写体のブロック領域の特定
が実行されるものであるが、これは撮影者が撮影を終了
するまで続けられる。したがって、例えば１回目の特定
が終わったならば、ステップＣ１２に進んで次の検出ブ
ロック領域が選択される。

すなわち、ステップＣ７で得られた特定ブロック領域を
、動ベクトル方向に領域拡大（例えば１．２倍乃至１．
５倍）し、これを新規の検出ブロック領域とする。これ
によって、被写体の追尾動作が行われるようになる。

上述した一連の判定動作は、前後の２フレームのみで判
定してもよいものであるが、前後数フレーム分のデータ
を用いて判定するようにすれば、より正確な判定を行う
ことができる。また、上記各判定に於いては、ファジィ
理論を用いてその精度を上げると共に、急激な動作変化
等、動作の不連続性を防止するようにしてもよい。

更に、当該ブロック群の動ベクトルを見て、主要被写体
が画面上で移動した場合は、その移動量（動ベクトル）
に応じて主要被写体が存在するブロック群を行進追尾す
るようにしてもよい。この場合、上記当該ブロック群の
全ての動ベクトル変化を見てもよいが、当該ブロック群
の中央部の数個のブロックの動ベクトルの変化を監視す
るようにしてもよい。この場合は、注目されるべく被写
体の外形が変化しても、主要被写体の中央部分のブロッ
クのみに注目しているため、主要被写体追尾の精度が向
上する。

主要被写体を検出したならば、当該ブロック群の輝度変
化を追跡し、パンニング動作中であっても、主要被写体
の輝度が変化したら、システムコントロール部９がそれ
を補正するようにシャッタ速度及び絞り値を制御するよ
うにする。主要被写体の輝度変化が、あるレベル以下の
ときは上述した第１の実施例と同様の処理を行う。

カメラがパンニング動作をしていないときは、上述した
検出、追尾している主要被写体の光量若しくは主要被写
体の存在するブロック群の光量の重み付けを大きくした
測光、並びに露光制御が行われるようになっている。

このような実施例によれば、上述した第１及び第２の実
施例に加えて、パンニング動作中でも主要被写体自体に
光量変化が生じた場合は、速やかに露出補正が行われる
ため、主要被写体が暗すぎたり、白くつぶれてしまうと
いう現象を防止して、見易い画面とすることができる。

また、常に主要被写体の動きを追尾しており、主要被写
体が画面の中央部付近から移動している場合でも正確に
主要被写体を追尾して判定することができるため、より
精度の高い制御が可能となる。

ところで、上述した第１乃至第３の実施例は、撮影者が
例えば水平方向にパンニングした場合について述べてい
る。しかしながら、撮影者によっては、被写体に応して
動ベクトルの座標軸を回転させる等変化させて使用する
場合がある。例えば、山、丘等の稜線や、ビル等の建造
物を上下方向に写す場合である。このような場合、例え
ばカメラのファインダ上の座標軸マーカを撮影者が機械
的に補正するか、或いは自動的に補正して、以下のよう
に露光制御を行えばよい。尚、以下のフローチャートに
於いて、上述したフローチャートと同様の処理について
は、重複を避けるため説明を省略するものとする。

先ず、この発明の第４の実施例として、撮影者が機械的
に座標軸を補正する場合について、第１３図（ａ）及び
（ｂ）のフローチャートを参照して説明する。ステップ
Ｄ１に於いて、撮影するべく被写体の動ベクトルの座標
軸が設定される。

次いで、ステップＤ２にて、上記動ベクトルの座標軸が
回転されたか否かが判定される。すなわち、撮影者が例
えばカメラの外部に設けられた座標補正用ダイヤル等に
より、カメラのファインダ上の座標軸マーカを所望の角
度で回転させたか否かが判定される。ここで、座標軸が
回転されなければ、ステップＤ３に進み、上述したステ
ップＢ１〜Ｂ１１と同様の処理が、ステップＤ３〜Ｄ１
３で行われる。

一方、ステップＤ２にて座標軸が回転されると、この回
転された座標軸上で、パンニング判定部２２等では見掛
上水平方向にパンニングされているのと同じことになる
。したがって、ステップＤ１４に進んで、上述したステ
ップＡ１〜Ａ１１と同様の処理が、ステップＤ１４〜Ｄ
２４で行われる。こうして、撮影者は山の稜線等をパン
ニング動作で撮影する際に、良好な露光制御の下に行う
ことができる。

第１４図はこの発明の第５の実施例で、上述した座標軸
マーカが、カメラ内のシステムコントロール部９により
自動的に回転補正される場合の例を示したフローチャー
トである。ステップＥ１でブロック領域が選択された後
、ステップＥ２で動ベクトルのＹ方向成分の度数分布標
準偏差σｙ及び平均■が求められる。次いで、ステップ
Ｅ３に於いて、上記Ｙ方向成分の標準偏差σｙが所定の
レベル（ａ）以下であるか否かが判定される。このステ
ップＥ３にてσｙ≦αである場合は、カメラはパンニン
グ動作を行っている可能性が、大きいと判定されてステ
ップＥ５に進むが、そうでない場合はステップＥ２に戻
る。そして、この後ステップＥ４〜Ｅ１０に於いて、ス
テップＡ５〜Ａ１１と同様の処理が行われる。

第１５図は、この発明の第６の実施例を示すフローチャ
ートである。この第６の実施例は、上述した第５の実施
例と同様にシステムコントロール部９により座標軸マー
カが補正されるもので、動ベクトルをその大きさ成分と
方向成分に分けて判定する場合の例を示したものである
。すなわち、ステップＦ１でブロック領域が選択された
後、ステップＦ２で動ベクトルの方向成分の標準偏差σ
θ及び平均■が求められる。次いで、ステップＦ３にて
上記方向成分の標準偏差σθが所定のレベル（ａ）以下
であるか否かが判定され、ここでσθ≦ａでなければス
テップＦ４に進む。そして、このステップＦ４にて座標
軸が９０゜回転されると、再びステップＦ２に戻る。

一方、ステップＦ３に於いてσθ≦ａが満足されれば、
パンニング動作を行っている可能性が大きいと判定され
てステップＦ５に進む。その後、ステップＦ５〜Ｆ１１
に於いて、上述したステップＢ５〜Ｂ１１と同様の処理
が行われる。

こうして、座標軸マーカを所望の方向に回転させる場合
でも、見掛上水平方向にパンニング動作を行っているよ
うに補正して、適切な露光制御をすることができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、パンニング時や、主要
被写体でない他の部分の急激な光量変化が生じた場合は
露光制御の応答速度を遅くするか、若しくは変化させな
いように固定して、再生時の頻繁な光量変化による不快
感の無いビデオカメラの露光制御装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のビデオカメラの露光制御装置が適用
されるデジタルビデオカメラの要部を示すブロック構成
図、第２図はパンニング判定用の動ベクトル検出ブロッ
ク領域の例を示した図、第３図は動ベクトルのＹ方向成
分の分布例を示した図、第４図はパンニング時の各ブロ
ック毎の動ベクトルの例を示した概念図、第５図はシャ
ッタ速度及び絞り値固定時のパンニング速度と露光制御
（ＡＥ）の応答速度との関係を表した図、第６図はシャ
ッタ速度及び絞り値が固定でないときのパンニング速度
と露光制御（ＡＥ）の応答速度との関係を表した図、第
７図は動ベクトルを大きさ成分と方向成分に分けて露光
制御する場合の度数分布の説明図、第８図はこの発明の
第３の実施例を示すもので主要被写体検出部を有するデ
ジタルビデオカメラの要部を示すブロック構成図、第９
図は主要被写体検出用の動ベクトル検出ブロック領域の
例を示した図、第１０図乃至第１５図はそれぞれこの発
明の第１乃至第６の実施例の動作を説明するフローチャ
ートである。 １…デジタルビデオカメラ、２…光学系、３…撮像素子
、４…サンプルホールド回路、５…バッファアンプ、６
…Ａ／　Ｄ変換回路、７…ビデオプロセス部、８…高能
率符号化回路部、９…システムコントロール部、１０…
画像記録データ部、１１…絞り、１２…絞りドライバ、
１３…レンズドライバ、１４…カラーフィルタアレー（
ＣＦＡ）、１５…ＩＲフィルタ、１６…フレームバッフ
ァメモリ、１７…動ベクトル検出回路、１８…動き補償
回路、１９…高能率符号化回路、２０…システムコント
ローラ、２１…ＣＣＤドライバ、２２…パンニング判定
部、２３…主要被写体検出部。 出願人代理人　弁理士　坪井淳

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体からの入射光量を調節する光量調節
   手段と、 上記被写体を撮像入力するべく画像信号を読出すと共に
   露光時間を制御可能な撮像素子と、この撮像素子で撮像
   された上記被写体の映像を信号処理するビデオプロセス
   手段と、 このビデオプロセス手段からの画像信号を複数のフレー
   ム分、各ブロック毎に一時的に記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された上記各ブロック毎の画像信号
   から動ベクトルを検出する動ベクトル検出手段と、 この動ベクトル検出手段で上記各ブロック毎に検出され
   た動ベクトルにより動き補償が施された画像データを少
   なくとも１フレーム前の画像データに基いてフレーム間
   予測符号化でデータ圧縮すると共に、各フレーム毎にフ
   レーム内ブロック符号化でデータ圧縮を行う符号化回路
   と、この符号化回路でデータ圧縮された上記画像信号と
   上記動ベクトルデータとを記憶する画像データ記録手段
   と、 上記各ブロック毎に検出された動ベクトルデータに基い
   てパンニング動作であることを判定するパンニング判定
   手段と、 このパンニング判定手段の判定結果に応じて上記撮像素
   子への露光量を制御する制御手段を具備することを特徴
   とするビデオカメラの露光制御装置。
2. 【請求項２】上記制御手段は上記パンニング判定手段の
   判定結果に応じて上記光量調節手段の入力光量及び上記
   撮像素子の上記露光時間を固定制御する請求項１に記載
   のビデオカメラの露光制御装置。
3. 【請求項３】上記制御手段は上記パンニング判定手段が
   パンニング動作であると判定するとパンニング動作速度
   に応じて、上記光量調節手段の入力光量、上記撮像素子
   の露光時間のうち、少なくともどちらか一方を変化させ
   、露光量を適応的に制御する請求項１に記載のビデオカ
   メラの露光制御装置。
4. 【請求項４】上記パンニング判定手段は上記動ベクトル
   検出手段で得られたブロック毎の動ベクトルの標準偏差
   及び平均値を求め、上記ブロック間の動ベクトルの相関
   の強さ及び該ブロックの出現頻度よりパンニング動作で
   あることを判定する請求項１に記載のビデオカメラの露
   光制御装置。
5. 【請求項５】被写体からの入射光量を調節する光量調節
   手段と、 上記被写体を撮像入力するべく画像信号を読出すと共に
   露光時間を制御可能を撮像素子と、この撮像素子で撮像
   された上記被写体の映像を信号処理するビデオプロセス
   手段と、 このビデオプロセス手段からの画像信号を複数のフレー
   ム分、各ブロック毎に一時的に記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された上記各ブロック毎の画像信号
   から動ベクトルを検出する動ベクトル検出手段と、 この動ベクトル検出手段で上記各ブロック毎に検出され
   た動ベクトルにより上記被写体に含まれる注目するべく
   主要被写体の動ベクトルの標準偏差及び平均値を得る主
   要被写体判定手段と、上記動ベクトル検出手段で上記各
   ブロック毎に検出された動ベクトルにより動き補償が施
   された画像データを少なくとも１フレーム前の画像デー
   タに基いてフレーム間予測符号化でデータ圧縮すると共
   に、各フレーム毎にフレーム内ブロック符号化でデータ
   圧縮を行う符号化回路と、この符号化回路でデータ圧縮
   された上記画像信号と上記動ベクトルデータとを記憶す
   る画像データ記録手段と、 上記各ブロック毎に検出された動ベクトルデータに基い
   てパンニング動作であることを判定するパンニング判定
   手段と、 このパンニング判定手段の判定結果に応じて上記光量調
   節手段の入射光量及び上記撮像素子の上記露光時間を制
   御する制御手段とを具備し、上記制御手段は上記パンニ
   ング判定手段が上記被写体のうち主要被写体の光量の重
   み付けを大きくした測光並びに露光時間を制御するもの
   で、上記パンニング判定手段がパンニング動作であると
   判定すると、上記主要被写体の光量が一定の場合上記光
   量調節手段の入射光量及び上記撮像素子の上記露光時間
   を固定制御し、或いはパンニングの動作速度に応じて露
   光量を適応的に変化可能に制御し、上記主要被写体の光
   量が変化した場合この変化した光量に応じて上記撮像素
   子の露光量を適応的に変化可能に制御することを特徴と
   するビデオカメラの露光制御装置。
6. 【請求項６】上記主要被写体判定手段は上記動ベクトル
   検出手段で得られた上記ブロック毎の動ベクトルの標準
   偏差及び平均値を求めると共に上記ブロックの検出対象
   ブロック間の動ベクトルの相関を求め、更にこの相関の
   強い動ベクトルの大きさとその変化量が最小のブロック
   群に上記主要被写体が存在すると判定する請求項５に記
   載のビデオカメラの露光制御装置。
7. 【請求項７】上記主要被写体検出手段は上記主要被写体
   が存在するブロック群及び該ブロック群の中央部の複数
   のブロックの少なくとも一方の動ベクトル検出手段から
   の最新の動ベクトルにより当該ブロック群を順次追尾更
   新する請求項６に記載のビデオカメラ露光制御装置。
8. 【請求項８】上記主要被写体検出手段は上記動ベクトル
   の周波数成分を検出する周波数検出手段を有するもので
   、上記動ベクトル検出手段で得られた上記主要被写体の
   存在するブロック群の動ベクトルの方向と該動ベクトル
   の速度である大きさ成分、及び周波数成分の各々の標準
   偏差及び平均値を求めると共に検出対象ブロック間の動
   ベクトルの大きさ、変化量及び周波数の変化それぞれの
   相関を求め、動ベクトルの方向の相関が低く且つ他の成
   分の相関の強い動ベクトルのブロック群の中央部に上記
   主要被写体の中央部が存在するか該主要被写体が画面上
   で膨脹収縮するかの少なくとも一方であると判定し、更
   に時間と共に上記主要被写体の中央部の周波数成分が低
   域側に遷移して該主要被写体の存在するブロック群のブ
   ロック数が増加若しくは減少するとき、該主要被写体が
   接近若しくは遠ざかると判定する請求項６に記載のビデ
   オカメラの露光制御装置。