JPH11258654A - Shutter speed controller of camera - Google Patents

Shutter speed controller of camera

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Publication number
JPH11258654A
JPH11258654A JP10061573A JP6157398A JPH11258654A JP H11258654 A JPH11258654 A JP H11258654A JP 10061573 A JP10061573 A JP 10061573A JP 6157398 A JP6157398 A JP 6157398A JP H11258654 A JPH11258654 A JP H11258654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
index value
value
camera
image
shutter speed
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.)
Pending
Application number
JP10061573A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Saneyoshi
敬二 実吉
Hideaki Tsuchiya
英明 土屋
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.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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 Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP10061573A priority Critical patent/JPH11258654A/en
Publication of JPH11258654A publication Critical patent/JPH11258654A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure appropriate exposure in accordance with the luminance of a subject being a processed object and to improve accuracy in image processing by controlling the shutter speed of a camera so that section length on a low luminance side to the 1st index value of an integrated value obtained by adding the frequency of the histogram of luminance distribution may be equal to the section length on a high luminance side to a 2nd index value. SOLUTION: The histogram for controlling a shutter is formed by dividing the luminance distribution in a sample image into every specified luminance gradation, allotting the index value of i=0 to (n) to each section and setting the index value as the axis of abscissa and the frequency of each index value as the axis of ordinate. By using the section length D' to the section index value D on the low luminance side of the historgram and the section length B' to the section index value B on the high luminance side, a shutter control speed value (t) is found by t=t0+K.(D'-B') assuming that the present shutter speed control value is t0 and a control gain is K, and the shutter speed is controlled so that the section length D' may be equal to the section length B'.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像画像の輝度分
布に影響されることなく適正露光を得ることのできるカ
メラのシャッタ速度制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera shutter speed control device capable of obtaining a proper exposure without being affected by the luminance distribution of a captured image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車や小型ヘリコプタ等の移動
体においては、カメラを搭載して撮像画像を処理し、周
囲環境認識や自己位置認識処理を行なう技術が積極的に
採用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in mobile objects such as automobiles and small helicopters, a technology for processing a captured image by mounting a camera and performing ambient environment recognition and self-position recognition processing has been actively employed.

【0003】この撮像画像を用いて認識処理を行なう技
術では、処理結果に大きな影響を与える要因としてカメ
ラのシャッタ速度(露光時間)があり、従来、このシャ
ッタ速度を制御する手法としては、図4に示すように、
画像の平均輝度を求めてシャッタ速度を制御する手法
や、図5に示すように、画像の輝度の低い側の分布(A
の度数)と輝度の高い側の分布(A’の度数)とが等し
くなるように画像中の明暗差によってシャッタ速度を制
御する手法が知られている。
In the technique of performing recognition processing using this captured image, a factor that greatly affects the processing result is a shutter speed (exposure time) of a camera. Conventionally, a method of controlling the shutter speed is shown in FIG. As shown in
The method of controlling the shutter speed by obtaining the average luminance of the image, or the distribution (A) of the lower luminance side of the image as shown in FIG.
A method is known in which the shutter speed is controlled based on the difference in brightness in an image such that the distribution on the high-luminance side (the frequency on A ') is equal to the distribution on the high-luminance side.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像の
平均輝度を用いてシャッタ速度を制御する手法では、画
面中に極端に輝度差のある物体が写っている場合、明暗
のどちらも適正露光にならない場合があり、また、明暗
両端の差を用いてシャッタ速度を制御する手法では、ダ
イナミックレンジの広い画像には有効に作用するが、輝
度が均一な物体を撮像すると、不感帯に入って適正露光
にならない場合がある。
However, in the method of controlling the shutter speed using the average luminance of an image, when an object having an extremely large difference in luminance is displayed on a screen, both light and dark cannot be properly exposed. In some cases, the method of controlling the shutter speed by using the difference between the light and dark ends effectively works on an image with a wide dynamic range. May not be.

【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、撮像画像の輝度分布に影響されることなく、常に適
正な露光を確保することのできるカメラのシャッタ速度
制御装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a camera shutter speed control device that can always secure an appropriate exposure without being affected by the luminance distribution of a captured image. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
カメラの撮像画像をサンプルし、撮像画像中の輝度分布
を区間分けして輝度のヒストグラムを作成する手段と、
上記ヒストグラムの度数を輝度の低い側で順に加算した
積算値が第1の設定値を超えたときの区間指標値を第1
の指標値として求める手段と、上記ヒストグラムの度数
を輝度の高い側で順に加算した積算値が第2の設定値を
超えたときの区間指標値を第2の指標値として求める手
段と、上記第1の指標値までの輝度の低い側での区間長
さと上記第2の指標値までの輝度の高い側での区間長さ
とが等しくなるよう、上記カメラのシャッタ速度を制御
する手段とを備えたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
Means for sampling a captured image of the camera, creating a luminance histogram by segmenting the luminance distribution in the captured image,
When the integrated value obtained by sequentially adding the frequencies of the histogram in the lower luminance side exceeds the first set value, the section index value is set to the first set value.
Means for obtaining as a second index value a section index value obtained when an integrated value obtained by sequentially adding the frequencies of the histogram on the higher luminance side exceeds a second set value; and Means for controlling the shutter speed of the camera so that the section length on the low luminance side up to the first index value is equal to the section length on the high luminance side up to the second index value. It is characterized by the following.

【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記第1の指標値までの輝度の低い側での
区間長さと上記第2の指標値までの輝度の高い側での区
間長さとの差を求め、この差に制御ゲインを乗算した値
を現在のシャッタ速度制御値に加算して次回の撮像タイ
ミングのシャッタ速度制御値を求めることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the section length on the low luminance side up to the first index value and the section length on the high luminance side up to the second index value are set. A difference from the section length is obtained, and a value obtained by multiplying the difference by a control gain is added to a current shutter speed control value to obtain a shutter speed control value at the next imaging timing.

【0008】すなわち、本発明によるカメラのシャッタ
速度制御装置では、サンプルした撮像画像の輝度分布を
指標値で区間分けしてヒストグラムを作成し、このヒス
トグラムの度数を輝度の低い側で順に加算した積算値が
第1の設定値を超えたときの区間指標値を第1の指標値
として求め、また、ヒストグラムの度数を輝度の高い側
で順に加算した積算値が第2の設定値を超えたときの区
間指標値を第2の指標値として求める。そして、第1の
指標値までの輝度の低い側での区間長さと第2の指標値
までの輝度の高い側での区間長さとが等しくなるよう、
カメラのシャッタ速度を制御する。この場合のシャッタ
速度制御値は、第1の指標値までの輝度の低い側での区
間長さと第2の指標値までの輝度の高い側での区間長さ
との差に制御ゲインを乗算した値を、現在のシャッタ速
度制御値に加算することで求めることができる。
That is, in the camera shutter speed control apparatus according to the present invention, a histogram is created by dividing the luminance distribution of a sampled captured image by an index value, and the frequency of the histogram is added in order from the lower luminance side. When the section index value obtained when the value exceeds the first set value is obtained as the first index value, and the integrated value obtained by sequentially adding the frequencies of the histogram on the side of higher luminance exceeds the second set value Is obtained as a second index value. Then, the section length on the low luminance side up to the first index value is equal to the section length on the high luminance side up to the second index value,
Controls the shutter speed of the camera. In this case, the shutter speed control value is a value obtained by multiplying the difference between the section length on the low luminance side up to the first index value and the section length on the high luminance side up to the second index value by a control gain. Is added to the current shutter speed control value.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1〜図3は本発明の実施の一形
態に係わり、図1はステレオ画像処理システムのブロッ
ク図、図2は輝度の低い側のヒストグラムを示す説明
図、図3は輝度の高い側のヒストグラムを示す説明図で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 relate to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of a stereo image processing system, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a histogram on a lower luminance side, and FIG. 3 is a histogram on a higher luminance side. FIG.

【0010】図1は、互いに同期が取れ、例えば電荷結
合素子(CCD)等のイメージセンサを内蔵したシャッ
タ速度可変の2台のカメラからなるステレオカメラ1で
撮像した画像を処理するステレオ画像処理システムの構
成を示し、例えば、自動車やヘリコプタ等の移動体に搭
載され、周囲環境や自己位置を認識するシステムの一部
として使用される。
FIG. 1 shows a stereo image processing system for processing an image taken by a stereo camera 1 which is synchronized with each other and is composed of two cameras having variable shutter speeds and incorporating an image sensor such as a charge-coupled device (CCD). Is mounted on a mobile object such as a car or a helicopter, and is used as a part of a system for recognizing the surrounding environment and the self-position.

【0011】上記ステレオカメラ1は、一方のカメラを
ステレオ処理の際の基準画像を撮像するメインカメラ、
他方のカメラをステレオ処理の際の比較画像を撮像する
サブカメラとして、図示しないカメラステイに所定の基
線長をもって配設される。ステレオカメラ1で撮像した
2枚の画像は、ゲインコントロールアンプ(GCA)2
aを有するアナログI/F(インターフェース)2を介
してA/Dコンバータ3に入力され、所定の輝度階調の
デジタル画像に変換される。さらに、このA/Dコンバ
ータ3でデジタル変換された画像は、画像の補正・変換
やカメラ制御等のデジタル処理のための各種機能を有す
る画像処理部10へ入力される。
The stereo camera 1 includes a main camera that captures a reference image when one of the cameras performs stereo processing,
The other camera is provided with a predetermined base line length on a camera stay (not shown) as a sub camera that captures a comparative image in stereo processing. The two images captured by the stereo camera 1 are stored in a gain control amplifier (GCA) 2
The signal is input to an A / D converter 3 via an analog I / F (interface) 2 having a, and is converted into a digital image having a predetermined luminance gradation. Further, the image digitally converted by the A / D converter 3 is input to an image processing unit 10 having various functions for digital processing such as image correction / conversion and camera control.

【0012】上記画像処理部10におけるデジタル信号
処理のための各種機能は、例えばFPGAによるゲート
の論理設計によって実現することができる。この画像処
理部10の各機能としては、上記GCA2a及び上記A
/Dコンバータ3への制御電圧を発生するためのD/A
コンバータ4を制御するD/Aコントローラ11、ステ
レオカメラ1を構成する2台のカメラのイメージセンサ
の出力特性の相違等に起因する相互の画像信号のバラツ
キを補正するために画像信号のゲインやオフセット量を
変更するためのルックアップテーブル(LUT;ROM
で構成される)12、このLUT12で補正された画像
データと、画素毎の輝度の歪みを補正するためのシェー
ディング補正データをストアするROM及びRAMから
なるシェーディング補正用メモリ5からのシェーディン
グ補正データとを乗算する乗算器13、画像の明暗部を
対数変換して感度調整を行うためのログ(Log)変換
テーブル(ROMで構成される)14、アドレスコント
ローラ15、シェーディング補正用メモリ5から乗算器
13へのシェーディング補正データの転送を制御するシ
ェーディングコントローラ16、ステレオカメラ1のシ
ャッタ速度(CCDに対する電子シャッタの露光時間)
制御等を行うカメラコントローラ17、FPGA内部の
各種パラメータを外部から書き換え、また、外部から読
み出すための外部I/F18等がある。
Various functions for digital signal processing in the image processing section 10 can be realized by, for example, logic design of a gate using an FPGA. The functions of the image processing unit 10 include the GCA 2a and the A
D / A for generating control voltage for / D converter 3
The D / A controller 11 for controlling the converter 4 and the gain and offset of the image signal for correcting the mutual image signal variation caused by the difference in the output characteristics of the image sensors of the two cameras constituting the stereo camera 1. Look-up table (LUT; ROM) for changing the amount
12) image data corrected by the LUT 12, shading correction data from a shading correction memory 5 including a ROM and a RAM for storing shading correction data for correcting luminance distortion of each pixel. , A log (Log) conversion table (comprising a ROM) 14 for logarithmically converting the light and dark portions of the image to adjust the sensitivity, an address controller 15, and a shading correction memory 5. Controller 16 that controls the transfer of shading correction data to the camera, shutter speed of stereo camera 1 (exposure time of electronic shutter to CCD)
There are a camera controller 17 for performing control and the like, an external I / F 18 for externally rewriting various parameters inside the FPGA, and reading them from the outside.

【0013】上記画像処理部10で補正・変換された画
像は、メイン画像及びサブ画像をストアする画像メモリ
20、カメラシャッタ制御用に画像データをストアする
シャッタ制御用元画像メモリ21にストアされ、ステレ
オマッチング回路22でメイン画像とサブ画像とのステ
レオマッチングによって距離画像が生成され、距離画像
メモリ23にストアされる。
The image corrected and converted by the image processing unit 10 is stored in an image memory 20 for storing a main image and a sub image, and a shutter control original image memory 21 for storing image data for camera shutter control. A distance image is generated by stereo matching between the main image and the sub image in the stereo matching circuit 22 and stored in the distance image memory 23.

【0014】上記シャッタ制御用元画像メモリ21や距
離画像メモリ23にストアされた画像データは、各種認
識処理を行う認識処理部30に読み込まれる。この認識
処理部30は、例えば複数個のRISCプロセッサを並
列動作させるマルチプロセッサ構成として高速処理を実
現するようになっており、ステレオカメラ1のシャッタ
速度制御を行なうとともに、距離画像から三次元情報に
基づいて、例えば自動車やヘリコプタ等の移動体の周囲
環境や自己位置を認識する処理を行なう。
The image data stored in the shutter control original image memory 21 and the distance image memory 23 is read into a recognition processing unit 30 which performs various recognition processes. The recognition processing unit 30 realizes high-speed processing by, for example, a multiprocessor configuration in which a plurality of RISC processors are operated in parallel, controls the shutter speed of the stereo camera 1, and converts the distance image into three-dimensional information. For example, a process of recognizing a surrounding environment and a self-position of a moving body such as an automobile or a helicopter is performed.

【0015】以上のステレオ処理システムでは、電源投
入によるシステム起動時、ハードウエア各部が初期化さ
れるとともに、ステレオカメラ1の仕様定数値や各種処
理変数値等の変数値が初期化される。同時に、シェーデ
ィングコントローラ16によってシェーディング補正用
メモリ7のシェーディング補正データがROMからRA
Mに転送される。
In the above-described stereo processing system, when the system is started by turning on the power, hardware components are initialized, and variable values such as a specification constant value of the stereo camera 1 and various processing variable values are initialized. At the same time, the shading controller 16 transfers the shading correction data of the shading correction memory 7 from the ROM to the RA.
M.

【0016】次に、システムクロックに基づく水平同期
信号及び垂直同期信号がステレオカメラ1の各カメラに
外部同期信号として供給され、認識処理部30から外部
I/F18を介してカメラコントローラ17に書き込ま
れたシャッタ速度制御値でステレオカメラ1の各カメラ
にシャッタトリガ信号が出力される。
Next, a horizontal synchronizing signal and a vertical synchronizing signal based on the system clock are supplied to each camera of the stereo camera 1 as external synchronizing signals, and are written from the recognition processing unit 30 to the camera controller 17 via the external I / F 18. A shutter trigger signal is output to each camera of the stereo camera 1 according to the shutter speed control value.

【0017】ステレオカメラ1で撮像された画像は、ア
ナログI/F2に入力され、このアナログI/F2で、
D/Aコンバータ4からのコントロール電圧に応じてG
CA2aで画像信号のゲインが調整され、2台のカメラ
のゲインのバラツキが調整されてA/Dコンバータ3に
出力される。
An image picked up by the stereo camera 1 is input to an analog I / F 2, and the analog I / F 2
G according to the control voltage from D / A converter 4
The gain of the image signal is adjusted by the CA 2 a, and the variation in the gain of the two cameras is adjusted and output to the A / D converter 3.

【0018】A/Dコンバータ3では、D/Aコントロ
ーラ4からのリファレンス電圧によって2台のカメラの
画像信号のオフセット差を調整し、アナログ画像を所定
の輝度階調(例えば256階調のグレースケール)のデ
ジタル画像に変換する。尚、上記GCA2aのゲインコ
ントロール電圧、A/Dコンバータ4のリファレンス電
圧は、認識処理部30から外部I/F18を介してD/
Aコントローラ11に書き込まれる電圧値である。
The A / D converter 3 adjusts the offset difference between the image signals of the two cameras by the reference voltage from the D / A controller 4 to convert the analog image into a predetermined luminance gradation (for example, a gray scale of 256 gradations). ) To a digital image. The gain control voltage of the GCA 2a and the reference voltage of the A / D converter 4 are supplied from the recognition processing unit 30 via the external I / F 18 to the D / F.
This is a voltage value written to the A controller 11.

【0019】上記アナログI/F2からA/Dコンバー
タ3を経て各カメラ毎にゲイン・オフセットの整合が取
られたデジタル画像データは、画像処理部10内部のL
UT12へアドレスデータとして与えられ、LUT12
からのデータとシェーディングコントローラ16からの
指示で転送されるシェーディング補正用メモリ7からの
シェーディング補正データとが乗算器14で乗算され
る。これにより、各カメラ毎に更に厳密にゲイン及びオ
フセットが整合されるとともに、各カメラの光学系に発
生するシェーディング現象による輝度低下が補正され
る。
The digital image data whose gain / offset has been matched for each camera from the analog I / F 2 through the A / D converter 3 is converted into an L signal in the image processing unit 10.
The address is given to the UT 12 as address data, and the LUT 12
And the shading correction data from the shading correction memory 7 transferred by the instruction from the shading controller 16 are multiplied by the multiplier 14. As a result, the gain and the offset are more strictly matched for each camera, and the decrease in brightness due to the shading phenomenon occurring in the optical system of each camera is corrected.

【0020】次に、乗算器13から出力される画像デー
タがログ変換テーブル14によって対数変換されて明る
さに比例するノイズ成分の影響が除去され、画像メモリ
20にメイン画像及びサブ画像のデータがストアされ
る。この画像メモリ20にストアされる画像データは、
例えば水平ラインの4ライン毎のデータであり、同時
に、水平4ラインに1ライン分の画像データがシャッタ
制御用元画像メモリ21にストアされる。
Next, the image data output from the multiplier 13 is logarithmically converted by the log conversion table 14 to remove the influence of noise components proportional to brightness, and the main memory and sub-image data are stored in the image memory 20. Stored. The image data stored in the image memory 20 is
For example, it is data for every four horizontal lines, and at the same time, image data for one horizontal line is stored in the shutter control original image memory 21.

【0021】画像メモリ20にストアされた元画像デー
タは、ステレオマッチング回路22に転送される。ステ
レオマッチング回路22では、メイン画像とサブ画像と
の所定の小領域(例えば4×4画素の領域)毎にシティ
ブロック距離を計算して互いの相関を求めることで対応
する領域を特定し、対象物までの距離に応じて生じる画
素のズレ(=視差)を求める。そして、このズレ量から
得られる対象物までの遠近情報を数値化した3次元画像
情報(距離画像)を生成し、距離画像メモリ23に書き
込む。尚、ステレオカメラの撮像画像から距離画像を生
成する処理については、本出願人による特開平5−11
4099号公報に詳述されている。
The original image data stored in the image memory 20 is transferred to the stereo matching circuit 22. The stereo matching circuit 22 calculates a city block distance for each predetermined small area (for example, an area of 4 × 4 pixels) between the main image and the sub-image, finds a mutual correlation therebetween, specifies a corresponding area, and A pixel shift (= parallax) generated according to the distance to the object is obtained. Then, three-dimensional image information (distance image) in which the perspective information to the target obtained from the deviation amount is quantified is generated and written into the distance image memory 23. Note that the processing for generating a distance image from a captured image of a stereo camera is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-11 / 1999.
No. 4099 discloses this in detail.

【0022】認識処理部30では、距離画像メモリ23
からの距離画像データを読み込んで各種認識処理を行な
うとともに、シャッタ制御用元画像メモリ21の元画像
データをサンプル画像として読み込み、サンプル画像中
の輝度のヒストグラムを作成してステレオマッチング及
び認識処理に最適な画像を得ることのできるシャッタ速
度制御値を決定する。
In the recognition processing unit 30, the distance image memory 23
Reads the distance image data from the camera and performs various recognition processes, reads the original image data of the shutter control original image memory 21 as a sample image, and creates a histogram of the luminance in the sample image to be optimal for stereo matching and recognition processing. A shutter speed control value that can obtain a proper image is determined.

【0023】尚、輝度のヒストグラムは上記認識処理部
30におけるソフトウエア処理で作成することができる
が、専用の回路で作成しても良く、例えば、本出願人が
先に提出した特願平9−247320号におけるヒスト
グラム処理回路(自己加算型階調・度数モジュールを複
数個並列接続した処理回路)を採用することで、大幅に
処理速度を向上することができる。
The luminance histogram can be created by software processing in the recognition processing section 30, but may be created by a dedicated circuit. The use of the histogram processing circuit (a processing circuit in which a plurality of self-adding tone / frequency modules are connected in parallel) according to -247320 makes it possible to greatly improve the processing speed.

【0024】このシャッタ制御のためのヒストグラム
は、サンプル画像中の輝度分布を所定の輝度階調毎に区
間分けして各区間毎にi=0〜nの指標値を割り付け、
この指標値を横軸、各指標値毎の度数を縦軸として作成
する。例えば、アナログ撮像画像を256階調の輝度階
調でデジタル変換した場合、16階調毎に区間分けして
ヒストグラムを作成し、図2に示すような暗い側でのヒ
ストグラムの分布と、図3に示すような明るい側でのヒ
ストグラムの分布とに基づいてシャッタ速度を制御す
る。
In the histogram for shutter control, the luminance distribution in the sample image is divided into sections at predetermined luminance gradations, and index values i = 0 to n are assigned to each section.
This index value is created on the horizontal axis, and the frequency for each index value is created on the vertical axis. For example, when an analog captured image is converted into a digital image with 256 luminance levels, a histogram is created by dividing the image into 16 levels, and the histogram distribution on the dark side as shown in FIG. The shutter speed is controlled based on the distribution of the histogram on the bright side as shown in FIG.

【0025】具体的には、以下の(1)式に示すように、
度数h[i]を輝度の低い側から積算した積算値(ヒスト
グラムの和)Hdarkが第1の設定値を超えたときの横軸
の区間指標値(第1の指標値)Dを求め、また、以下の
(2)式で示すように、度数h[i]を輝度の高い側から積算
したヒストグラムの和Hbrightが第2の設定値を超えた
ときの横軸の区間指標値(第2の指標値)Bを求める。
但し、(1)式はi=0〜Dまでの総和、(2)式はi=n〜
Bまでの総和であり、D≦n、0≦Bである。
Specifically, as shown in the following equation (1),
A section index value (first index value) D on the horizontal axis when an integrated value (sum of histograms) Hdark obtained by integrating the frequency h [i] from the lower luminance side exceeds a first set value is obtained. ,below
As shown in equation (2), the section index value (second index value) on the horizontal axis when the sum Hbright of the histogram obtained by integrating the frequency h [i] from the side with higher luminance exceeds the second set value Find B.
Here, equation (1) is the sum of i = 0 to D, and equation (2) is i = n to
This is the sum up to B, where D ≦ n and 0 ≦ B.

【0026】Hdark =Σ h[i] …(1) Hbright =Σ h[i] …(2) そして、ヒストグラムの輝度の低い側での区間指標値D
までの区間長さD’(D’=D;図2の矢印で示すベク
トルの大きさ)と、輝度の高い側での区間指標値Bまで
の区間長さB’(B’=n−B;図3の矢印で示すベク
トルの大きさ)とを用い、現在のシャッタ速度制御値を
t0、制御ゲインをKとして、シャッタ速度制御値tを
以下の(3)式によって求め、区間長さD’と区間長さ
B’とが等しくなるようにシャッタ速度を制御する。
Hdark = Σh [i] (1) Hbright = Σh [i] (2) Then, the section index value D on the lower luminance side of the histogram
The section length D ′ (D ′ = D; the magnitude of the vector indicated by the arrow in FIG. 2) and the section length B ′ (B ′ = n−B) up to the section index value B on the higher luminance side ; The current shutter speed control value is t0 and the control gain is K, the shutter speed control value t is obtained by the following equation (3), and the section length D The shutter speed is controlled so that 'and the section length B' become equal.

【0027】t=t0+K・(D’−B’) …(3) この場合、第1の設定値と第2の設定値とは、通常、同
じ値で良いが、ステレオマッチングや認識処理結果に応
じて互いの比率を可変することができる。すなわち、第
1の設定値と第2の設定値とを同じ値として暗い側での
ヒストグラムの面積と明るい側でのヒストグラムの面積
とが同じになるようにシャッタ速度を制御することによ
り、画像中に暗い部分と明るい部分が少なく処理対象と
する被写体の輝度が暗い部分と明るい部分とに分布する
ような均一輝度の画像の場合にも、従来の明暗差による
シャッタ速度制御のように不感帯に入って不適切なシャ
ッタ速度(露光)となることがなく、平均測光的に被写
体の輝度に応じた適切なシャッタ速度とすることがで
き、ステレオマッチングのミスマッチングや認識処理に
おける誤認識を防止することができる。
T = t0 + K · (D′−B ′) (3) In this case, the first set value and the second set value may be usually the same value. The ratio of each other can be changed accordingly. That is, by controlling the shutter speed so that the area of the histogram on the dark side is equal to the area of the histogram on the bright side by setting the first set value and the second set value to be the same value, Even in the case of an image of uniform brightness where the brightness of the subject to be processed is distributed between dark and bright areas, the dark and bright areas are less likely to fall into the dead zone as with the conventional shutter speed control based on contrast. Shutter speed (exposure) can be adjusted to an appropriate shutter speed according to the brightness of the subject by average photometry, thereby preventing mismatching in stereo matching and erroneous recognition in recognition processing. Can be.

【0028】一方、暗い被写体あるいは明るい被写体の
場合には、、従来の平均測光によるシャッタ速度制御で
は、画像全体が中間的な輝度となるようシャッタ速度が
制御されてしまい、被写体に対するステレオマッチング
が不適切となって正確な距離情報が得られず誤認識を生
じる等の問題があったが、暗い被写体の場合には第1の
設定値を第2の設定値よりも大きくし、明るい被写体の
場合には第1の設定値よりも第2の設定値の方を大きく
することにより、重み付きで平均測光することになり、
被写体の輝度に応じた適切なシャッタ速度(露光)とし
て適正なステレオマッチングによる正確な距離情報を得
ることができるとともに、認識処理の信頼性を向上する
ことができる。
On the other hand, in the case of a dark subject or a bright subject, the shutter speed is controlled by the conventional average photometry so that the entire image has an intermediate brightness, and stereo matching with the subject is not performed. Although there was a problem that accurate distance information could not be obtained due to being appropriate and erroneous recognition occurred, in the case of a dark subject, the first set value was made larger than the second set value, and in the case of a bright subject By setting the second set value larger than the first set value, weighted average photometry is performed.
Accurate distance information can be obtained by appropriate stereo matching as an appropriate shutter speed (exposure) according to the luminance of the subject, and the reliability of recognition processing can be improved.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
ンプルした撮像画像の輝度分布を区間分けしてヒストグ
ラムを作成し、このヒストグラムの度数を輝度の低い側
で順に加算した積算値が第1の設定値を超えたときの区
間指標値を第1の指標値として求め、また、ヒストグラ
ムの度数を輝度の高い側で順に加算した積算値が第2の
設定値を超えたときの区間指標値を第2の指標値として
求め、第1の指標値までの輝度の低い側での区間長さと
第2の指標値までの輝度の高い側での区間長さとが等し
くなるようカメラのシャッタ速度を制御するため、撮像
画像の輝度分布に影響されることなく処理対象とする被
写体の輝度に応じた適正な露光を確保することができ、
画像処理における精度を向上することができる等優れた
効果が得られる。
As described above, according to the present invention, a histogram is created by dividing the luminance distribution of a sampled picked-up image into sections, and the integrated value obtained by sequentially adding the frequencies of the histogram in the lower luminance side is the first value. 1 is obtained as a first index value, and an integrated value obtained by sequentially adding the frequencies of the histogram in a higher luminance side exceeds a second set value. The value is obtained as a second index value, and the shutter speed of the camera is set so that the section length on the low luminance side up to the first index value is equal to the section length on the high luminance side up to the second index value. To control, it is possible to secure an appropriate exposure according to the brightness of the subject to be processed without being affected by the brightness distribution of the captured image,
Excellent effects are obtained, such as the accuracy in image processing can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ステレオ画像処理システムの説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a stereo image processing system.

【図2】輝度の低い側のヒストグラムを示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing a histogram on a lower luminance side;

【図3】輝度の高い側のヒストグラムを示す説明図FIG. 3 is an explanatory diagram showing a histogram on a higher luminance side;

【図4】画像の輝度平均による従来のシャッタ速度制御
の説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram of conventional shutter speed control based on image luminance averaging.

【図5】画像の明暗差による従来のシャッタ速度制御の
説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional shutter speed control based on a difference in brightness between images.

【符号の説明】 2,3…カメラ 10 …画像処理部 17 …カメラコントローラ 30 …認識処理部 Hdark,Hbright…ヒストグラムの和(積算値) D …第1の指標値 B …第2の指標値[Description of Signs] 2, 3 Camera 10 Image processing unit 17 Camera controller 30 Recognition processing unit Hdark, Hbright Histogram sum (integrated value) D ... First index value B ... Second index value

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カメラの撮像画像をサンプルし、撮像画
像中の輝度分布を区間分けして輝度のヒストグラムを作
成する手段と、 上記ヒストグラムの度数を輝度の低い側で順に加算した
積算値が第1の設定値を超えたときの区間指標値を第1
の指標値として求める手段と、 上記ヒストグラムの度数を輝度の高い側で順に加算した
積算値が第2の設定値を超えたときの区間指標値を第2
の指標値として求める手段と、 上記第1の指標値までの輝度の低い側での区間長さと上
記第2の指標値までの輝度の高い側での区間長さとが等
しくなるよう、上記カメラのシャッタ速度を制御する手
段とを備えたことを特徴とするカメラのシャッタ速度制
御装置。
1. A means for sampling a captured image of a camera, segmenting a luminance distribution in the captured image to create a luminance histogram, and an integrated value obtained by sequentially adding the frequencies of the histogram in a lower luminance side. The section index value when the set value exceeds 1 is set to the first
Means for calculating the index value of the histogram, and the section index value when the integrated value obtained by sequentially adding the frequencies of the histogram in the higher luminance side exceeds the second set value is set to the second value.
Means for determining the index value of the camera, and the camera of the camera such that the section length on the low-luminance side up to the first index value is equal to the section length on the high-luminance side up to the second index value. Means for controlling a shutter speed.
【請求項2】 上記第1の指標値までの輝度の低い側で
の区間長さと上記第2の指標値までの輝度の高い側での
区間長さとの差を求め、この差に制御ゲインを乗算した
値を現在のシャッタ速度制御値に加算して次回の撮像タ
イミングのシャッタ速度制御値を求めることを特徴とす
る請求項1記載のカメラのシャッタ速度制御装置。
2. A difference between a section length on the low luminance side up to the first index value and a section length on the high luminance side up to the second index value is obtained, and a control gain is calculated based on the difference. 2. The camera shutter speed control device according to claim 1, wherein the multiplied value is added to a current shutter speed control value to obtain a shutter speed control value at the next imaging timing.
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