JPH0832867A - 自動露光制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適切な測光領域を自動的に設定できるように
する。 【構成】 画像相関検出回路９は、入力された２つの映
像信号を複数のブロックに分割し、それぞれのブロック
において、前フレーム（フィールド）の画素データを現
フレーム（フィールド）との画素データとの差分絶対値
和を所定の検索範囲にわたって求め、その差分絶対値和
の分布の情報を出力する。画像特徴抽出回路１０では、
差分絶対値和の分布の情報から、例えばどのブロックに
空が位置しているか等、入力映像信号の特徴を求める。
そして、測光回路４は、例えば平均測光モードで画面全
体の領域の映像信号をもとにして測光していたときに、
画面上部に空が映った場合は、測光モードを自動的に風
景モードに切替えて画面の下部が測光領域となるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等のカメ
ラに装備される自動露光制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラに装備される自動露
光制御装置では、測光を行い、この測光結果に基づい
て、出力映像信号レベルが一定になるように光学系の絞
り及び映像信号レベルを制御している。絞りや映像信号
レベルを制御するための測光方式としては、平均測光方
式や、撮影する対象によって風景撮影モード、スポット
ライトモードなど測光領域を変える方式が実用化されて
きた。

【０００３】図５に、従来の自動露光制御装置を適用し
た一般的なビデオカメラの露光制御系のブロック図を示
す。図５において、１は撮影レンズであり、撮影レンズ
１を介して入射した入射光は絞り２により光量を調節さ
れ、ＣＣＤ等の撮像素子３に入射しその撮像面に結像す
る。撮像素子３の出力映像信号は、測光回路４に入力さ
れると共に信号処理回路５にも入力される。信号処理回
路５は、ガンマ補正、ブランキング処理、同期信号の付
加等の信号処理を行い、モニタディスプレイあるいはビ
デオレコーダーに供給するのに適した信号に変換するも
のである。

【０００４】測光回路４は、図６に示すように、ゲート
回路２２、信号レベル検出回路２３、測光領域枠生成回
路２４を有しており、測光領域枠生成回路２４では、平
均測光モード、風景撮影モード、スポットライトモード
などの撮影モードに対応した測光領域枠信号が生成さ
れ、ゲート回路２２に出力される。

【０００５】ゲート回路２２には、測光領域枠信号と共
に撮像素子３からの映像信号が入力され、このゲート回
路２２では、前記撮影モードに対応した測光領域枠信号
で示される領域の映像信号が抽出される。そして、信号
レベル検出回路２３により、抽出された映像信号の平均
値を求め、その平均値を露光制御信号として絞り駆動回
路６を介して絞り２を制御し、映像信号の出力が一定に
なるように作用する。

【０００６】次に、平均測光モード、風景撮影モード、
スポットライトモードにおける動作について説明する。
通常は、図７（ａ）に示すように、平均測光モードにお
いて、画面全体の光量を測光し、その平均値が一定にな
るように露出を制御する。風景撮影モードのときは、図
７（ｂ）に示すように、画面下部に設定した測光領域か
らの測光信号を使用し、また、スポットライトモードの
ときは、図７（ｃ）に示すように画面中央に設定した測
光領域からの測光信号を使用する。

【０００７】すなわち、風景を撮影するときには、画面
の上半分に空があることが多く、空は明るく高輝度部と
なるので、測光対象からはずさないと露光制御が空の部
分の信号によって支配され、画面下部の被写体像が黒く
つぶれた状態となる。そこで、風景を撮影する風景モー
ドの時には、測光領域枠を画面下部に設定し、画面下部
の測光領域から得られた測光信号のみによって露出制御
信号を生成し、６の絞り駆動回路を介して絞り２を制御
し、映像信号の出力が一定になるように作用する。

【０００８】また、スポットライトモードは、結婚式な
どでスポットライトを浴びている被写体を撮影するとき
に使用するものであり、ライトを浴びた高輝度部が白と
びしないように、測光領域を画面中央に設定して、その
部分の露出を適性になるように制御する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記測光方式
では、撮影モードに応じて測光領域を変える必要があ
り、操作が面倒であるという欠点があった。また、風景
撮影モードにおける風景の撮影においても、測光領域内
に空が映らないように気を付けていないといけないの
で、自由な構図での撮影が出来ないという欠点があっ
た。

【００１０】本発明は、このような背景の下になされた
もので、その目的は、適切な測光領域を自動的に設定で
きるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、測光領域を切替えて露光制
御を行う自動露光制御装置において、１画面分の入力映
像信号の特徴を抽出する特徴抽出手段と、前記特徴抽出
手段により抽出された入力映像信号の特徴に基づいて測
光領域を切替える測光領域切替手段とを備えている。

【００１２】上記目的を達成するため、請求項２記載の
発明では、請求項１における前記特徴抽出手段は、１画
面分の入力映像信号を複数の領域に分割し、各領域毎の
入力映像信号の前フレームと現フレームとのフレーム差
分絶対値和の分布状況に基づいて１画面分の入力映像信
号の特徴を抽出するように構成されている。

【００１３】上記目的を達成するため、請求項３記載の
発明では、請求項２における前記特徴抽出手段は、１画
面分の入力映像信号を複数の領域に分割し、各領域毎の
入力映像信号の前フレームと現フレームとのフレーム差
分絶対値和の分布状況に基づいて空などの高輝度領域を
判定し、前記測光領域切替手段は、判定された空などの
高輝度領域を含まない領域に測光領域を切替えるように
構成されている。

【００１４】上記目的を達成するため、請求項４記載の
発明では、請求項１における前記特徴抽出手段は、１画
面分の入力映像信号を複数の領域に分割し、各領域毎の
入力映像信号の前フィールドと現フィールドとのフィー
ルド差分絶対値和の分布状況に基づいて１画面分の入力
映像信号の特徴を抽出するように構成されている。

【００１５】上記目的を達成するため、請求項５記載の
発明では、請求項４における前記特徴抽出手段は、１画
面分の入力映像信号を複数の領域に分割し、各領域毎の
入力映像信号の前フィールドと現フィールドとのフィー
ルド差分絶対値和の分布状況に基づいて空などの高輝度
領域を判定し、前記測光領域切替手段は、判定された空
などの高輝度領域を含まない領域に測光領域を切替える
ように構成されている。

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明では、前記特徴抽出手段
は、１画面分の入力映像信号の特徴を抽出し、前記測光
領域切替手段は、前記特徴抽出手段により抽出された入
力映像信号の特徴に基づいて測光領域を切替えることに
より、適切な測光領域を自動的に設定する。

【００１７】請求項２記載の発明では、請求項１におけ
る前記特徴抽出手段は、１画面分の入力映像信号を複数
の領域に分割し、各領域毎の入力映像信号の前フレーム
と現フレームとのフレーム差分絶対値和の分布状況に基
づいて１画面分の入力映像信号の特徴を抽出することに
より、適切な測光領域を自動的に設定する。

【００１８】請求項３記載の発明では、請求項２におけ
る前記特徴抽出手段は、１画面分の入力映像信号を複数
の領域に分割し、各領域毎の入力映像信号の前フレーム
と現フレームとのフレーム差分絶対値和の分布状況に基
づいて空などの高輝度領域を判定し、前記測光領域切替
手段は、判定された空などの高輝度領域を含まない領域
に測光領域を切替えることにより、適切な測光領域を自
動的に設定する。

【００１９】請求項４記載の発明では、請求項１におけ
る前記特徴抽出手段は、１画面分の入力映像信号を複数
の領域に分割し、各領域毎の入力映像信号の前フィール
ドと現フィールドとのフィールド差分絶対値和の分布状
況に基づいて１画面分の入力映像信号の特徴を抽出する
ことにより、適切な測光領域を自動的に設定する。

【００２０】請求項５記載の発明では、請求項４におけ
る前記特徴抽出手段は、１画面分の入力映像信号を複数
の領域に分割し、各領域毎の入力映像信号の前フィール
ドと現フィールドとのフィールド差分絶対値和の分布状
況に基づいて空などの高輝度領域を判定し、前記測光領
域切替手段は、判定された空などの高輝度領域を含まな
い領域に測光領域を切替えることにより、適切な測光領
域を自動的に設定する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４を参照
しながら説明する。

【００２２】図１は、本発明の一実施例による自動露光
制御装置の概略構成を示すブロック図である。図１にお
いて、１は撮影レンズであり、撮影レンズ１を介して入
射した入射光は絞り２により光量を調節され、ＣＣＤ等
の撮像素子３に入射しその撮像面に結像する。撮像素子
３の出力映像信号は、測光回路４に入力されると共に信
号処理回路５に入射される。信号処理回路５は、ガンマ
補正、ブランキング処理、同期信号の付加等の信号処理
を行い、モニタディスプレイあるいはビデオレコーダー
に供給するのに適した信号に変換するものである。

【００２３】次に、測光回路４の動作について説明す
る。測光回路４は、図２に示すように、測光領域枠生成
回路２１、ゲート回路２２、信号レベル検出回路２３を
有している。測光領域枠生成回路２１では、同期信号と
μ−ｃｏｍからの測光（撮影）モードを設定するための
指示信号に基づいて各種の撮影モードに対応した測光領
域枠信号を生成し、後述する判定信号によってどれか１
つが選択されるように動作する。すなわち、図３に示し
たように、測光領域枠生成回路２１は、平均測光モード
のときは、画面全体を示す測光領域枠信号Ａを生成し、
風景撮影モードのときは、画面下部を示す測光領域枠信
号Ｂを生成し、スポットライトモードのときは、画面中
央を示す測光領域枠信号Ｃを生成する。

【００２４】判定信号に基づいて選択された測光領域枠
信号は、ゲート回路２２に入力され、測光領域枠信号で
示される領域の映像信号が抽出され、信号レベル検出回
路２３に出力される。信号レベル検出回路２３では、抽
出された映像信号の平均値を求め、その平均値信号を露
光制御信号として図１の絞り駆動回路６を介して絞り２
を制御し、映像信号が一定になるようにする。

【００２５】一方、図１において、７は入力映像信号の
所定の成分の信号を取り出すフィルター回路であり、８
はフィルター回路７の出力信号を１フレーム、または１
フィールド遅延させる遅延回路であり、９はフィルター
回路７の出力信号と遅延回路８によって１フレーム、ま
たは１フィールド遅延した信号とのマッチング演算を行
う画像相関検出回路であり、１０は画像相関検出回路９
から求められた情報をもとに入力映像信号の特徴を抽出
する画像特徴抽出回路である。

【００２６】次に、入力映像信号から入力信号の特徴を
抽出するまでの動作について説明する。フィルター回路
７では、入力映像信号の輝度変化による誤動作を防止し
たり、ノイズによる影響を少なくするために、入力映像
信号からＤＣ成分と高周波成分を除去する空間ＢＰＦ処
理を行う。また、信号の情報量を少なくするために空間
ＢＰＦ処理した信号を２値化しても良い。空間ＢＰＦ処
理された映像信号は、画像相関検出回路９に直接入力さ
れると共に、遅延回路８にも入力され、遅延回路８にお
いて１フレーム、または１フィールド遅延させられた
後、画像相関検出回路９に入力される。

【００２７】画像相関検出回路９では、入力された２つ
の映像信号を複数のブロックに分割し（図４（ａ）参
照）、それぞれのブロックにおいて、前フレーム（また
は１フィールド）の画素データを現フレーム（または１
フィールド）との画素データとの差分絶対値和を所定の
検索範囲（±１６画素分位）にわたって求め、その差分
絶対値和の分布の情報を出力する。

【００２８】画像特徴抽出回路１０では、画像相関検出
回路９の出力信号である差分絶対値和の分布の情報から
入力映像信号の特徴を求める。例えば、入力被写体が空
であるブロックの映像信号は、被写体にはっきりとした
輪郭が無くランダムノイズ成分が多いので、前フィール
ド（または１フィールド）の画像とのマッチングを取っ
たとき相関のある画像がなく、差分絶対値和の分布は、
図４（ｃ）に示すようにピークのない分布となる。

【００２９】一方、入力被写体として山とか家などが映
っているブロックの差分絶対値和の分布は図４（ｂ）に
示すように鋭いピークのある分布となる。従って、画像
相関検出回路９の出力信号である差分絶対値和の分布に
ピークがあるかどうかを検出し、ピークのないブロック
の分布を求めることによって被写体（画面）のどの位置
に空があるかを知得することができる。差分絶対値和の
分布から空であるかどうかを判断するには、差分絶対値
和の最大値が所定の値より大きいかどうかによって判断
できる。また、差分絶対値和の最大値と平均値の差の値
が所定の値より大きいかどうかによっても判断できる。

【００３０】なお、映像信号の分割数を多くして各ブロ
ックを小さくすれば、同様の手法により空以外の高輝度
部分を判定することも可能である。

【００３１】このようにして検出した入力映像信号に含
まれる空のあるブロック位置の情報を、判定信号として
測光回路４に入力する。測光回路４では、判定信号によ
って入力映像信号に含まれる空のある位置がわかったと
き、空のある位置を測光領域として含まない撮影モード
に変更する。例えば、、平均測光モードで画面全体の領
域の映像信号をもとにして測光していたときに、画面上
部（図４（ｄ）のＤの部分）に空が映った場合は、前記
判定信号によって画面上部に空が映ったことが判断され
るので、測光モードを自動的に風景モードに切替えて画
面の下部（図４（ｄ）のＥの部分）が測光領域となるよ
うにする。そして、画面に空が映らなくなったら、ま
た、平均測光モードに戻す。

【００３２】このように、撮影しているときに急に空な
どの高輝度被写体が映ったときでも、自動的にその空の
映った領域を除去した映像信号をもとに露光制御を行う
ことが出来るので、被写体が黒つぶれになることが無く
なる。

【００３３】なお、風景モードにおいては測光領域が１
つである必要はなく、何種類か用意しておいて、前記画
像特徴検出手段の出力信号に応じて切り替えてやれば、
いっそう効果的な露出制御が出来る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
測光領域を切替えて露光制御を行う自動露光制御装置に
おいて、１画面分の入力映像信号の特徴を抽出する特徴
抽出手段と、前記特徴抽出手段により抽出された入力映
像信号の特徴に基づいて測光領域を切替える測光領域切
替手段とを備えたので、適切な測光領域を自動的に設定
することができ、例えば撮影モードに応じて測光領域を
切替える切替操作を行う必要がなくなる、風景撮影モー
ド時に測光領域内に空が映らないように配慮することな
く自由な構図で風景を撮影できる等、使い勝手が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自動露光制御装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図２】上記実施例における測光回路の概略構成を示す
ブロック図である。

【図３】上記実施例における各種撮影モードに対応する
測光領域を示す図である。

【図４】上記実施例における測光領域の決定動作を説明
するための説明図である。

【図５】従来の自動露光制御装置の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図６】従来の測光回路の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図７】従来の各種撮影モードを説明するための説明図
である。

【符号の説明】

１…撮影レンズ ２…絞り ３…撮像素子 ４…測光回路 ５…信号処理回路 ６…絞り駆動回路 ７…フィルター回路 ８…遅延回路 ９…画像相関検出回路 １０…画像特徴抽出回路 ２１…測光領域枠生成回路 ２２…ゲート回路 ２３…信号レベル検出回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測光領域を切替えて露光制御を行う自動
   露光制御装置において、 １画面分の入力映像信号の特徴を抽出する特徴抽出手段
   と、 前記特徴抽出手段により抽出された入力映像信号の特徴
   に基づいて測光領域を切替える測光領域切替手段と、 を備えたことを特徴とする自動露光制御装置。
2. 【請求項２】 前記特徴抽出手段は、１画面分の入力映
   像信号を複数の領域に分割し、各領域毎の入力映像信号
   の前フレームと現フレームとのフレーム差分絶対値和の
   分布状況に基づいて１画面分の入力映像信号の特徴を抽
   出することを特徴とする請求項１記載の自動露光制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記特徴抽出手段は、１画面分の入力映
   像信号を複数の領域に分割し、各領域毎の入力映像信号
   の前フレームと現フレームとのフレーム差分絶対値和の
   分布状況に基づいて空などの高輝度領域を判定し、前記
   測光領域切替手段は、判定された空などの高輝度領域を
   含まない領域に測光領域を切替えることを特徴とする請
   求項２記載の自動露光制御装置。
4. 【請求項４】 前記特徴抽出手段は、１画面分の入力映
   像信号を複数の領域に分割し、各領域毎の入力映像信号
   の前フィールドと現フィールドとのフィールド差分絶対
   値和の分布状況に基づいて１画面分の入力映像信号の特
   徴を抽出することを特徴とする請求項１記載の自動露光
   制御装置。
5. 【請求項５】 前記特徴抽出手段は、１画面分の入力映
   像信号を複数の領域に分割し、各領域毎の入力映像信号
   の前フィールドと現フィールドとのフィールド差分絶対
   値和の分布状況に基づいて空などの高輝度領域を判定
   し、前記測光領域切替手段は、判定された空などの高輝
   度領域を含まない領域に測光領域を切替えることを特徴
   とする請求項４記載の自動露光制御装置。