WO2006109703A1

WO2006109703A1 - 撮影システム、および映像信号処理プログラム

Info

Publication number: WO2006109703A1
Application number: PCT/JP2006/307409
Authority: WO
Inventors: Masao Sambongi; Akira Ueno
Original assignee: Olympus Corporation
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2006-10-19
Also published as: US20090086059A1; EP1871095A4; JP2006295581A; CN101160954A; EP1871095A1

Abstract

本発明の撮影システムは、撮影手段（レンズ系１００、絞り１０１、ＣＣＤ１０２）で撮影された画像の映像信号に対して、撮影状況を考慮した階調変換処理を行う。第１の実施形態においては、前記画像の撮影状況を判定する撮影状況判定部（１０８）と、該撮影状況判定部（１０８）で判定された撮影状況に応じて、前記映像信号の情報量を変更する情報量変更部（１０７）と、該情報量変更部（１０７）によって情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う階調変換部（１１０）とを有する。

Description

明細書

撮影システム、および映像信号処理プログラム技術分野

本発明は、映像信号に対して階調変換処理を行う撮像システム、および映像信号処理プログラムに係わり、特に撮影状況を考慮して高品位な映像信号を生成可能な撮影システム、および映像信号処理プログラムに関するものである。

背景技術

現在のデジタルスチルカメラゃビデオ力メラなどでは、デジタル信号処理の桁落ちによる画質劣化を防止するため、最終的な出力信号の階調幅（通常 8 b i t ) に対して入力および処理系における信号の階調幅（ 1 0〜 1 4 b i t程度）をより広く設定している。この場合、出力系の階調幅に合致するよう階調変換を行う必要がある。従来は、標準的なシーンに対する固定的な階調特性により変換されていた。また、撮影シーンに対応する階調特性を求め、適応的に変換する手法も提案されている。

例えば、特開 2 0 0 3— 6 9 8 2 1号公報には、撮影状況を推定することで主要被写体を重視した階調変換を行う例が開示されている。上記例では、得られた階調特性に一定の制限を課すことにより、ノィズなどの副作用を抑制する例も併せて開示されている。一方、映像信号を領域ごとに独立に階調変換する手法も提案されている。例えば、特許 3 4 6 5 2 2 6号公報には、テクスチャ情報に基づき映像信号を領域に分割し、各領域に対して適応的に階調変換を行う例が開示されている。

従来の固定的な階調特性による階調変換では、逆光などの標準的でない状況では適切な映像信号が得られないという課題があった。また、特開 2 0 0 3— 6 9 8 2 1号公報に示される方法では、一枚の映像信号に対して 1つの階調特性により階調変換を行うため、明暗差の大きいシーンでは十分な改善効果が得られないという課題があった。さらに、特許 3 4 6 5 2 2 6号公報に示される方法では、領域ごとに独立した階調特性により階調変換を行うため明暗比の大きいシーンでも十分な改善効果が得られるが、暗部の階調が広がることにより、中間調の情報量が少なくなり、見た目に不自然な映像となる場合があるという課題があった。本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、映像信号に対する階調変換処理を行う撮影システムにおいて、撮影状況に応じて、高品位な映像信号を効率的に生成することのできる撮影システム、およぴ映像信号処理プログラムを提供することを目的とする。発明の開示

( 1 ) . 上記目的を達成するために、本発明の撮影システムは、撮影手段で撮影された画像の映像信号に対して階調変換処理を行う撮影システムにおいて、前記画像の撮影状況を判定する撮影状況判定手段と、該撮影状況判定手段で判定された撮影状況に応じて前記映像信号の情報量を変更する情報量変更手段と、該情報量変更手段によって情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う階調変換手段と、を有することを特徴とする。

( 1 ) の発明に関する実施形態は、図 1〜図 1 3に示される第 1の実施形態，第 2の実施形態，. 第 3の実施形態がそれぞれ対応する。この発明の撮影状況判定手段は、図 1、図 3に示される撮影状況判定部 1 0 8や、図 6、図 7に示される撮影状況判定部 1 0 0 8、および図 1 1、図 1 2に示される撮影状況判定部 2 0 0 8が該当する。また、情報量変更手段は、図 1に示される情報量変更部 1 0 7や、図 6 , 図 9に示される情報量変更部 1 0 0 7、および図 1 1に示される情報量変更部 2 0 0 7 aが該当する。さらに、階調変換手段は、図 1および図 6に示される階調変換部 1 1 0や、図 1 1に示される階調変換部 2 0 1 0が該当する。

( 1 ) の発明は、撮影状況に応じて、映像信号の情報量を変更して、情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行っている。この構成によれば、撮影状況の違いに応じて、例えば明暗差の大きい撮影状況であるか否かに応じて、処理時間と画像の高品位化のバランスのとれた、効率的な階調変換を行うことが可能となる。

( 2 ) の発明は、（ 1 ) の発明において、前記画像を撮影する際の撮影状況の設定をユーザから受け付ける撮影状況受付手段をさらに備え、前記撮影状況判定手段は、前記撮影状況受付手段で受け付けた撮影状況によって前記画像の撮影状況を判定することを特徴と,する。

この発明に関する実施形態は、図 1〜図 5に示される第 1の実施形態、又は図 1 1〜図 1 3に示される第 3の実施形態が対応する。この発明の撮影状況受付手段は、図 3，図 1 1に示される外部 I ZF部 1 1 4が該当する。また、前記撮影状況受付手段で受け付けた撮影状況によって前記画像の撮影状況を钾定することは、図 3、図 1 2 ( a ) の撮影条件取得部 2 0 0、全体推定部 2 0 4、 2 0 5により行う。

( 2 ) の発明は、ユーザから設定された撮影状況を取得している。この構成によれば、ユーザから設定された撮影条件を用いることにより撮影条件の取得が高速に行える。

( 3 ) の発明は、（ 1 ) の発明において、前記撮影状況判定手段は、前記映像信号から撮影状況を判定することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 1〜図 5に示される第 1の実施形態、又は図 1 1〜図 1 3に示される第 3の実施形態が対応する。この発明の映像信号から撮影状況を判定することは、図 3に示される全体推定部 2 0 4、又は図 1 2に示される全体推定部 2 0 5により行う。

( 3 ) の発明は、映像信号の撮影状況を映像信号から判定している。この構成によれば、映像信号から撮影状況を判定するため、ユーザが撮影状況を設定していない場合でも、撮影状況の判定が行える。

( 4 ) の発明は、（ 1 ) の発明において、前記撮影状況判定手段は、撮影時の合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、撮影された映像信号の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、を有し、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置と、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布とに基づいて撮影状況の判定を行うことを特徴とする。

( 4 ) の発明の実施形態は、図 1〜図 5に示される第 1の実施形態又は図 1 1〜図 1 3に示される第 3の実施形態が対応する。（4 ) の発明の合焦位置算出手段は、図 3、図 1 2に示される合焦位置推定部 2 0 1が、輝度分布算出手段は、図 3、図 1 2に示される被写体分布推定部 2 0 2がそれぞれ該当する。撮影状況の判定は、図 3に示される全体推定部 2 0 4、又は図 1 2に示される全体推定部 2 0 5により行 Ό o

( 4 ) の発明は、合焦位置算出手段と輝度分布算出手段により映像信号の撮影状況を判定している。この構成によれば、合焦位置と輝度分布から撮影状況を判定しているので、高精度な撮影状況の判定を行うことができる。

( 5 ) の発明は、（ 1 ) の発明において、前記撮影状況判定手段は、撮影時の合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、撮影された映像信号の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、を有し、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置による分類分けと、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布による分類分けとの組み合わせに基づいて、撮影状況の判定を行うことを特徴とする。

この発明に関する実施の形態は、図 1〜図 5に示される第 1の実施形態又は図 1 1〜図 1 3に示される第 3の実施形態が対応する。この発明の合焦位置算出手段は、図 3 , 図 1 2の合焦位置推定部 2 0 1力 S、また、輝度分布算出手段は、被写体分布推定部 2 0 2がそれぞれ該当する。図 3に示される全体推定部 2 0 4、又は図 1 2に示される全体推定部 2 0 5は、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置による分類分けと、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布による分類分けとの組み合わせに基づいて、撮影状況の判定を行う。

( 5 ) の発明は、合焦位置による分類分けと輝度分布による分類分けとの組み合わせに基づいて映像信号の撮影状況を判定している。この構成によれば、合焦位置と輝度による分類により撮影状況を判定するため、高精度な撮影状況の判定が行える。

( 6 ) .の発明は、（1 ) の発明において、前記撮影状況判定手段は、撮影時のシャッター速度および撮影された画像の輝度を所定の閾値と比較した結果に基づいて撮影状況を判定することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 1〜図 5に示される第 1の実施形態が対応する。この発明による撮影状況の判定は、図 3に示される夜景推定部 2 0 3および全体推定部 2 0 4により行う。

( 6 ) の発明は、撮影時のシャッター速度および映像信号の輝度の情報を用いて撮影状況を判定している。この構成によれば、シャツタ一速度おょぴ輝度によって撮影状況の判定を高精度に行うことが可能となる。

( 7 ) の発明は、（ 1 ) の発明において、前記撮影状況判定手段は、撮影時のシャッター速度および撮影された画像の輝度と所定の閾値とが所定の関係にあるか否かに基づいて撮影状況を判定する第一判定部と、前記第一判定部での判定の後に、撮影時の合焦位置および撮影された画像の輝度分布に基づいて撮影状況の判定を行う第二判定部と、を有し、前記第一判定部および前記第二判定部によって撮影状況の判定を行うことを特徴とする。

この発明に関する実施形態は、図 1〜図 5に示される第 1の実施形態が対応する。この発明の第一判定部は、図 3に示される夜景推定部 2 0 3および全体推定部 2 0 4がそれぞれ該当する。また、第二判定部は、図 3に示される合焦位置推定部 2 0 1、被写体分布推定部 2 0 2および全体推定部 2 0 4がそれぞれ該当する。さらに、撮影状況の判定は、図 3に示される全体推定部 2 0 4により行う。

( 7 ) の発明は、撮影状況を、まずシャッター速度及び輝度で判定し、その後に合焦位置と輝度分布の情報を用いて判定する。この構成によれば、撮影状況について、例えば、先に夜景か否かの判定を行うことが可能となり、撮影状況の判定を効率よく行うことができる。

( 8 ) の発明は、（ 1 ) の発明において、前記情報量変更手段は、前記映像信号の解像度を変更することで前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 1 1〜図 1 3 に示される第 3の実施形態が対応する。この発明の、映像信号の解像度を変更することで映像信号の情報量を変更することは、図 1 1に示される情報量変更部 2 0 0 7 aにより行う。

( 9 ) の発明は、（8 ) の発明において、前記情報量変更手段によつて解像度が変更された後の映像信号を用いて得られる階調変換特性から階調変換を行うための第 1の補正係数を算出し、該算出した第 1の補正係数を前記解像度が変更される前の映像信号の解像度に対応する第 2の補正係数に変更する階調変換特性算出手段を備え、前記階調変換手段は、前記第 2の補正係数を用いて階調変換を行うことを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 1 1〜図 1 3に示される第 3 の実施形態が対応する。この発明の、階調変換特性算出手段は、図 1 1に示される補正係数算出部 2 0 0 7 b及び補正係数修正部 2 0 0 7 cが該当する。

( 8)、（ 9 ) の発明は、映像信号の解像度を変更することにより、映像信号の情報量を変更している。この構成によれば、映像信号の解像度を変更するため、デジタル映像信号に対する階調変換を効率的に行い、高品位の映像信号を得ることができる。

( 1 0) の発明は、（ 1 ) の発明において、前記情報量変更手段は、前記映像信号のビット長を変更することで前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 1〜図 10 に示される第 1の実施形態、第 2の実施形態が対応する。この発明の、映像信号のビット長を変更することで映像信号の情報量を変更することは、図 1に示される情報量変更部 1 0 7や、図 6，図 9に示される情報量変更部 1 00 7により行う。

( 1 0 ) の発明は、映像信号のビット長を変更することにより、映像信号の情報量を変更している。この構成によれば、映像信号のビット長を変更するため、デジタル映像信号に対する階調変換を効率的に行い、高品位の映像信号を得ることができる。

( 1 1 ) の発明は、（ 1 ) の発明において、前記撮影状況判定手段は、前記画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定し、前記情報量変更手段は、前記領域にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 6〜図 1 0に示される第 2の実施形態が対応する。この発明の画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定することは、図 7に示される特定色検出部 3 0 0、暗部検出部 3 0 1、領域推定部 3 0 2、又は図 8に示される周波数算出部 3 0 3、領域推定部 3 0 4 により行う。前記領域にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更することは、図 6に示される情報量変更部 1 0 7により行う。

( 1 1 ) の発明は、領域毎に撮影状況を判定して映像信号の情報量を変更している。この構成によれば、領域毎に撮影状況を判定しているため、精度よく撮影状況を判定して、高品位な映像信号を得ることができる。

( 1 2) の発明は、（ 1 1 ) の発明において、前記撮影状況判定手段は、前記映像信号に基づいて求める色情報または前記映像信号に基づいて求める輝度情報のうちの少なくともいずれか一方によって撮影状況を判定することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 6 〜図 1 0に示される第 2の実施形態が対応する。この発明の、前記映像信号に基づいて求める色情報または前記映像信号に基づいて求める輝度情報のうちの少なくともいずれか一方によって撮影状況を判定することは、図 7に示される特定色検出部 3 0 0、暗部検出部 3 0 1およぴ領域推定部 3 0 2により行う。

( 1 2) の発明は、色情報または輝度情報を用いて各領域の撮影状況を判定している。この構成によれば、色情報または輝度情報のみを用いるため、領域の撮影状況の判定が高速に行える。

( 1 3) の発明は、（ 1 1 ) の発明において、前記撮影状況判定手段は、前記領域における空間周波数の高周波成分の量に応じて当該領域毎の撮影状況を判定することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 6〜図 1 0に示される第 2の実施形態が対応する。この発明の、前記領域における空間周波数の高周波成分の量に応じて当該領域毎の撮影状況を判定することは、図 8に示される周波数算出部 3 0 3 及ぴ領域推定部 3 04により行う。

( 1 3 ) の発明は、周波数情報を用いて各領域の撮影状況を判定している。この構成によれば、撮影状況の判定を画像の周波数情報を用いて行うことで、画像の特性に応じて高品位な映像信号を得ることができる。

( 1 4) の発明は、（ 1 1 ) の発明において、前記情報量変更手段は、前記複数の領域にそれぞれ対応する映像信号のビット長を前記領域毎の撮影状況に応じて当該領域毎に変更することで，前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 6〜図 1 0に示される第 2の実施形態が対応する。この発明の領域ビット長変更手段は、図 6および図 9に示される情報量変更部 1 0 0 7 が該当する。

( 1 4) の発明は、映像信号のビット長を領域毎に変更している。この構成によれば、映像信号の領域毎のビット長を変更するため、デジタル映像信号に対する階調変換を効率的に行い、高品位の映像信号を得ることができる。

( 1 5) の発明は、（ 1 ) の発明において、前記情報量変更手段による処理を行わないように制御する情報量変更処理回避手段を備えたことを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図 1〜図 1 3に示される第 1の実施形態，第 2の実施形態，第 3の実施形態がそれぞれ対応する。この発明の情報量変更処理回避手段は、制御部 1 1 3、制御部 1 0 1 3、制御部 2 0 1 3が該当する。この発明によれば、状況に応じて情報量を変更せずに高品質な映像信号を得たり、処理速度を向上させたりすることができる。

( 1 6) . 上記目的を達成するために、本発明の映像信号処理プログラムは、コンピュータに、画像の映像信号を読み込む手順と、前記画像の撮影状況を判定する手順と、前記判定された撮影状況に応じて前記映像信号の情報量を変更する手順と、前記情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う手順とを実行させることを特徴とする。この発明に関する実施形態は、第 1の実施形態，第 2の実施形態，第 3の実施形態が対応する。

( 1 7 ) . 上記目的を達成するために、本発明の映像信号処理プログラムは、コンピュータに、画像の映像信号を読み込む手順と、前記画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定する手順と、前記領域毎にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更する手順と、前記情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う手順とを実行させることを特徴とする。この発明に関する実施形態は、第 2の実施形態が対応する。

( 1 6 )、 ( 1 7 ) の発明は、映像信号処理をプログラムによってコンピュータに実現させるものである。このため、迅速にしかも正確に高品位な映像信号処理を実行させることが可能となる。

本発明によれば、映像信号に対する階調変換処理を行う撮影システムにおいて、映像信号の情報量を撮影状況に応じて可変とすることによって、高品位な映像信号を効率的に得ることのできる撮影システムを提供することができる。また、コンピュータで高品位な映像信号を効率的に生成することのできる映像信号処理プログラムを得ることができる。図面の簡単な説明

図 1は第 1の実施形態の構成図である。

図 2は第 1の実施形態における評価測光用のパターンの説明図である。

図 3は第 1の実施形態における撮影状況判定部の構成図である。

図 4は第 1の実施形態における撮影シーン推定の説明図である。

図 5は第 1の実施形態の処理手順を示すフローチヤ一トである。

図 6は第 2の実施形態の構成図である。図 7は第 2の実施形態における撮影状況判定部の構成図である。

図 8は第 2の実施形態における撮影状況判定部の構成図である。

図 9は第 2の実施形態における情報量変更部の構成図である。

図 1 0は第 2の実施形態の処理手順を示すフローチヤ一トである。図 1 1は第 3の実施形態の構成図である。

図 1 2は第 3の実施形態における撮影状況判定部の構成図である。図 1 3は第 3の実施形態における解像度を算出する方法を説明するための説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図 1は第 1の実施形態の構成図、図 2は評価測光用の分割パターンの説明図、図 3は撮影状況判定部の構成図、図 4は A F情報と A E情報からの撮影シーン推定の説明図、図 5は撮像システムによる処理手順を示すフローチャートである。

図 1は、第 1の実施形態の構成図であり、本発明の撮影システム 1 0の有する構成を示している。レンズ系 1 00、絞り 1 0 1、 C CD 1 0 2を介して撮影された画像は、 AZD 1 04にてデジタル信号へ変換される。 A ZD 1 04からのデジタル信号に変換された映像信号は、バッファ 1 0 5、情報量変更部 1 0 7、信号処理部 1 0 9，階調変換部 1 1 0および圧縮部 1 1 1を経由して、メモリカードなどの出力部 1 1 2に入力される。測光評価部 1 0 6は、絞り 1 0 1および C CD 1 0 2へ接続されており、合焦点検出部 1 1 5は AFモータ 1 0 3へ接続されている。バッファ 1 0 5は、情報量変更部 1 0 7、測光評価部 1 0 6および合焦点検出部 1 1 5へ接続されている。

撮影状況判定部 1 0 8は、情報量変更部 1 0 7へ接続されている。制御部 1 1 3は、 AZD 1 04、測光評価部 1 0 6、合焦点検出部 1 1 5、情報量変更部 1 0 7、撮影状況判定部 1 0 8、信号処理部 1 0 9、階調変換部 1 1 0および圧縮部 1 1 1へ双方向に接続され、各部の処理を統括する。さらに、図示しない電源スィッチ、シャツターボタン、撮影時の各種モードの切り換えを行うためのインターフェースを備えた外部 I 部 1 1 4も、制御部 1 1 3に双方向に接続されている。

制御部 1 1 3、 A/D 1 04、測光評価部 1 0 6、合焦点検出部 1 1 5、情報量変更部 1 0 7、撮影状況判定部 1 0 8、信号処理部 1 0 9、階調変換部 1 1 0および圧縮部 1 1 1によって行われる各処理は、撮像システム 1 0に搭載された C P Uが R OM等のメモリに記憶された映像信号処理プログラムに基づいて、適宜 RAM等の記憶装置に必要なデータを読み書きしながら行われる。

図 1において、信号の流れを説明する。ユーザが外部 I ZF部 1 1 4を介して、撮影モード（例えばオート撮影、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影など）、 I S O感度、シャツタ一速度、絞り等の撮影条件を設定すると、設定された撮影条件を制御部 1 1 3で記憶する。制御部 1 1 3は、設定された撮影条件を撮影状況判定部 1 0 8へ転送する。その後、ユーザが不図示のシャツターボタンを半押しすることで、撮像システム 1 0はプリ撮影を行う。プリ撮影が行われると、レンズ系 1 00、絞り 1 0 1、 C CD 1 0 2を介して撮影された画像は、 AZD 1 04にて量子化されてデジタル信号に変換され、映像信号としてバッファ 1 0 5へ転送される。本実施形態では、 AZD 1 04にて 1 4 b i tに量子化される。バッファ 1 0 5内の映像信号は、情報量変更部 1 0 7、測光評価部 1 0 6および合焦点検出部 1 1 5へ転送される。

測光評価部 1 0 6では、設定された I S O感度、手ぶれ限界のシャッター速度などを加味して適正露光を算出し、絞り 1 0 1や C CD 1 0 2のシャッター速度などの露光条件を制御する。さらに、測光評価部 1 0 6は、輝度分布を示す後述の A E情報を算出するためのパラメータを算出する。本実施形態では、 A E情報を算出するためのパラメータとして、画像を複数の領域に分割したときの各領域の平均輝度レベノレ a l〜 a 1 3を用いている。

図 2は評価測光用の分割パターンの説明図であり、本実施形態の A E情報を算出するためのパラメータを説明する。図 2に示すように、画像を複数（本実施形態の例では 1 3 ) の領域に分割して扱い、映像信号から各領域に対応する輝度レベルを抽出して、各領域内で輝度レベルの平均値である平均輝度レベル _a i〜 _a 1 3を算出する。

合焦点検出部 1 1 5は、映像信号中のエッジ強度を検出し、これが最大となるようにレンズ系 1 0 0を駆動する A Fモータ 1 0 3を制御する。そして、エッジ強度が最大となるときのレンズ系 1 0 0の位置を合焦条件として取得する。

次に、ユーザが不図示のシャッターボタンを全押しにすると、その情報が外部 I Z F部 1 1 4を介して制御部 1 1 3へ入力され、撮像システム 1 0は本撮影を行う。本撮影で撮影された画像の映像信号はプリ撮影と同様にバッファ 1 0 5へ転送される。本撮影は、測光評価部 1 0 6にて求められた露光条件、合焦点検出部 1 1 5にて求められた合焦条件に基づき行われ、露光条件と合焦条件は制御部 1 1 3へ転送される。

測光評価部 1 0 6は、本撮影で撮影された画像の映像信号に基づいて、上述の平均輝度レベル a l〜 a 1 3の値を算出する。バッファ 1 0 5内の映像信号は、情報量変更部 1 0 7へ転送される。制御部 1 1 3は、撮影条件、測光評価部 1 0 6で求めた平均輝度レベル a l〜 a 1 3および露光条件、合焦点検出部 1 1 5で求めた合焦条件を、撮影状況判定部 1 0 8へ転送する。撮影状況判定部 1 0 8は、転送された撮影条件、平均輝度レベル a l〜 a 1 3、露光条件および合焦条件に基づき画面全体に関する撮影状況を判定する。判定した撮影状況は、情報量変更部 1 0 7へ転送される。

情報量変更部 1 0 7は、撮影状況判定部 1 0 8からの撮影状況の判定に基づき、バッファ 1 0 5から転送される映像信号の画面全体のビット長をビットシフトなどにより変更する。例えば 1 4 b i t力ら 1 2 b i tなどへビット長を変更する。ビット長が変更された映像信号は、信号処理部 1 0 9へ転送される。信号処理部 1 0 9は、制御部 1 1 3の制御に基づき、映像信号に対して色変換処理や強調処理等を行い、階調変換部 1 1 0へ転送する。

階調変換部 1 1 0は、制御部 1 1 3の制御に基づき、局所的なヒストグラム平坦化等の方法により、画素毎あるいは領域毎に階調変換特性を独立に変化させて階調変換処理を行う。本実施形態では、情報量変更部 1 0 7で情報量が変更された後の映像信号を用いて階調変換特性を算出して、情報量変更部 1 0 7で情報量を変更された後の映像信号に対する階調変換処理を行う。

階調変換の特性の算出は、例えば、前記特許文献 2のように行う。最初に、情報量変更部 1 0 7で情報量が変更された後の映像信号で表される画像中の領域毎に、各領域に対応する映像信号から濃度ヒストグラムを作成し、該濃度ヒストグラムの濃度値のばらつき具合いを算出する。次に、該濃度値のばらつき具合に応じて、該濃度ヒストグラムの平滑化の度合いを左右するクリップ値を決定する。さらに、該クリップ値で上記濃度ヒストグラムをクリッビングし、タリッビング後の濃度ヒストグラムから累積ヒストグラムを作成する。最後に、累積ヒストグラムを濃度変換曲線として、入力された映像信号の画素毎或いは領域毎に作用させて階調変換を行うための補正係数を定めることで、階調変換の特性を算出する。

階調変換処理後の映像信号は、圧縮部 1 1 1へ転送される。圧縮部 1 1 1は、制御部 1 1 3の制御に基づき圧縮処理等を行い、処理結果を出力部 1 1 2へ転送する。出力部 1 1 2は、メモリカードなどの記録媒体へ映像信号を記録保存する。

図 3は撮影状況判定部 1 0 8の構成の一例を示す構成図である。撮影状況判定部 1 0 8は、撮影条件取得部 2 0 0、合焦位置推定部 2 0 1、被写体分布推定部 2 0 2、夜景推定部 2 0 3およぴ全体推定部 2 0 4を備える。制御部 1 1 3は、撮影条件取得部 2 0 0、合焦位置推定部 2 0 1、被写体分布推定部 2 0 2および夜景推定部 2 0 3へ双方向に接続されている。また、撮影条件取得部 2 0 0、合焦位置推定部 2 0 1、被写体分布推定部 2 0 2および夜景推定部 2 0 3は、全体推定部 2 0 4に接続されている。全体推定部 2 0 4は、情報量変更部 1 0 7に接続されている。

撮影条件取得部 2 0 0は、外部 I Z F部 1 1 4にて設定された撮影条件、例えば撮影モードの種別（例えばオート撮影、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影）を示す情報を取得する。取得結果は全体推定部 2 0 4に転送される。

合焦位置推定部 2 0 1は、制御部 1 1 3から合焦点検出部 1 1 5で設定された合焦条件を取得して、 C C D 1 0 2から最もピントが合つている被写体までの位置を示す合焦位置を、合焦条件に基づいて算出する。そして、算出した合焦位置を分類した A F情報を得る。例えば、合焦位置を 5 m〜∞ (風景撮影）、 l m〜 5 m (人物撮影）、 1 m以下 (接写撮影）などに分類した A F情報を得る。分類結果は全体推定部 2 0 4に転送される。被写体分布推定部 2 0 2は、測光評価部 1 0 6で A E情報を算出するためのパラメータとして算出された平均輝度レベル a l〜 a 1 3を取得する。そして、取得した平均輝度レベル a l〜 _a 1 3に基づいて, 輝度分布を示す A E情報を算出する。輝度分布を示す A E情報を算出する方法は様々に考えられるが、本実施形態では、（ 1 ) 式に示す評価用パラメータ S 1〜 S 3で A E情報を表現し、評価用パラメータ S 1 〜S 3を算出することで A E情報を算出している。被写体分布推定部 2 0 2は、算出した A E情報を全体推定部 2 0 4に転送する。

Si ― |θ2 一 <¾|

(¾ = max (|ひ 4一

13

¾ = max (aio，aii) 一》， ^ai/¹³ 丄)

( 1 ) 式において、 m a x () は最大値を返す関数である。評価用パラメータ S 1は中央部の左右の輝度差を、 S 2は内周部の上側中央と上側左右のいずれかの輝度差の大きい方を、 S 3は外周部の上側左右のいずれかの大きい方と画面全体の平均輝度との差を意味する。

A E情報は、輝度分布を示すようなものであれば、（ 1 ) 式以外の式に基づいて算出してもよい。また、 A E情報を算出するためのパラメータも、本実施形態の平均輝度レベル a l〜 a 1 3に限定されるものではなく、測光評価部 1 0 6において、平均輝度レベル a l〜 a 1 3 以外のパラメータを映像信号から算出するようにしてもよい。例えば、輝度レベルの平均ではなく、画像を分割した各領域の輝度レベルから、所定の計算式に基づいて計算される他の値をパラメータとしてもよい c 夜景推定部 2 0 3は、所定の長時間露光で、かつ画面全体の平均輝度レベルが所定の閾値以下の場合に、撮影された画像が夜景の画像であると推定する。夜景推定部 2 0 3は、測光評価部 1 0 6で求められた平均輝度レベル a l〜 a 1 3や露光条件を取得して、これらに基づいて撮影された画像が夜景の画像であると推定する。この推定結果は全体推定部 2 0 4に転送される。

全体推定部 2 0 4は、最初に、撮影条件取得部 2 0 0で得られた撮影モードがオート撮影か否かを判断する。なお、オート撮影とは、ュ一ザが被写体の状況を特に指定しないで撮影を行う撮影のモードであり、撮影システム 1 0が被写体の状況を自動的に推定して撮影を行うモードである。

全体推定部 2 0 4は、撮影条件取得部 2 0 0で得られた撮影モードがォート撮影であるか否かに応じて異なる方法で撮影状況を判定する。撮影モードが、オート撮影以外であると判定したときは、撮影条件取得部 2 0 0で得られた撮影モードに基づいて撮影状況を判定する。すなわち、ユーザにより設定された撮影モードが撮影状況であると判定する。この判定結果は情報量変更部 1 0 7へ転送される。

本実施形態の撮影システム 1 0では、撮影モードとして、オート撮影以外に、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影などの設定を備えている。撮影モードは、これらに限定されるものではない。撮影システム 1 0が備える撮影モードとしては、撮影される被写体の状況（撮影シーン）を様々に考慮して、各状況における撮影で好適と考えられる I S O感度、シャッター速度、絞り等の組み合わせ等が設定されたり、映像信号の処理内容が設定されていれば、他の撮影モードであってもよい。

風景撮影は、風景の撮影を意図した撮影モードである。風景撮影の場合、画像中の明暗差が大きい場合が多く、階調変換処理によって階調が狭い暗部の階調が広がることにより、中間調の情報量が少なくなることが多い。そのため、風景撮影の場合、情報量変更部 1 0 7にて設定されるビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、風景撮影の場合、情報量変更部 1 0 7は、映像信号の階調を、 A Z D 1 0 4にて量子化されたときと同じ 1 4 b i tに維持する。人物撮影は、人物の撮影を意図した撮影モードである。人物撮影の場合、風景に比べて画像中の明暗差はあまり大きくないが、顔の階調表現が重要である。したがって、人物撮影の場合、風景撮影ほどの階調は必要ないが、ある程度の階調を確保するために、情報量変更部 1 0 7は、風景撮影よりも階調の低い 1 2 b i tに映像信号の情報量を変更する。

接写撮影は、被写体を近くで撮影をすることを意図した撮影モードである。接写撮影の場合、汎用性を考慮して、情報量変更部 1 0 7は、 1 2 b i tに映像信号の情報量を変更する。

夜景撮影は、暗がりのなかでの撮影を意図した撮影モードである。夜景撮影の場合は、喑部が多いため、階調変換処理によって暗部の階調を広げるために中間調の情報量が少なくなることが多い。そのため、風景撮影の場合、情報量変更部 1 0 7にて設定されるビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、風景撮影の場合、情報量変更部 1 0 7は、映像信号の階調を、 A Z D 1 0 4にて量子化されたときと同じ 1 4 b i tに維持する。

ストロポ発光撮影は、ストロボを発光させて撮影を行うことを意図した撮影モードである。ストロボ発光撮影の場合、暗部が多いと考えられるため、階調変換処理によって暗部の階調を広げるために中間調の情報量が少なくなることが多い。そのため、ストロボ発光撮影の場合、情報量変更部 1 0 7にて設定されるビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、ストロボ発光撮影の場合、情報量変更部 1 0 7 は、映像信号の階調を、 A , D 1 0 4にて量子化されたときと同じ 1 4 b i tに維持する。

以上では、 A Z D 1 0 4にて量子化されたときに 1 4 b i tの情報量を有する映像信号を得ているため、風景撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影において映像信号の階調を A Z D 1 0 4にて量子化されたときと同じ 1 4 b i tに維持している例を説明したが、情報量変更部 1 0 7が各撮影モードに応じた好適な情報量を有するように映像信号の情報量を変更すればよい。例えば、情報量変更部 1 0 7は、風景撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影において映像信号の情報量を 1 2 b i t に変更して、人物撮影において映像信号の情報量を 1 0 b i tに変更するようにしてもよい。

次に、撮影条件取得部 2 0 0で得られた撮影モードがォ一ト撮影の場合について説明する。全体推定部 2 0 4は、撮影条件取得部 2 0 0 で得られた撮影モードがォ一ト撮影であると判定したとき、合焦位置推定部 2 0 1、被写体分布推定部 2 0 2および夜景推定部 2 0 3からの情報に基づき、撮影状況の判定を行う。

撮影された画像が夜景の画像であると夜景推定部 2 0 3で推定された場合は、全体推定部 2 0 4は撮影状況を夜景撮影であると判定し、その情報を情報量変更部 1 0 7へ転送する。一方、撮影された画像が夜景の画像であると夜景推定部 2 0 3で推定された場合は、全体推定部 2 0 4は、合焦位置推定部 2 0 1からの A F情報と、被写体分布推定部 2 0 2からの A E情報（評価用パラメータ S 1〜 S 3 ) を用いて撮影状況を判定する。

図 4は、全体推定部 2 0 4で A F情報と A E情報の組み合わせの結果に基づいて判定される撮影状況と、情報量変更部 1 0 7にて設定されるビット長を示す説明図である。全体推定部 2 0 4では、評価用パラメータ S 3が所定の閾値 T h 1より大きいか否か、評価用パラメ一タ S 2が所定の閾値 T h 2より大きいか否か、評価用パラメータ S 1 が所定の閾値 T h 3より大きいか否かで、 A E情報を分類分けする。

A F情報が 5 m以上の場合に、全体推定部 2 0 4は撮影状況を風景撮影と判定する。さらに評価用パラメータ S 3が所定の閾値 T h 1より大きい場合には、図 2に示す a 1 0または a 1 1の上部の領域が画面全体の平均輝度より高いため、撮影状況を上部に空のある風景撮影と判定し、その情報を情報量変更部 1 0 7 へ転送する。このような風景はダイナミックレンジが広いと考えられるため、情報量変更部 1 0 7は、映像信号の情報量を、 A / D 1 0 4にて量子化されたときと同じ 1 4 b i tに維持する。

一方、 A F情報が 5 m以上の場合でも、評価用パラメータ S 3が所定の閾値 T h 1 より大きくない場合は、撮影状況を上部に空のないまたは空の少ない風景撮影と判定し、その情報を情報量変更部 1 0 7 へ転送する。この場合、主要被写体は植物や建造物と考えられ、それほど明暗差がないため、情報量変更部 1 0 7は、映像信号の情報量を例えば 1 2 b i tに変更する。

次に、 A F情報が 1 m以上 5 m未満の場合には、全体推定部 2 0 4 は撮影状況を人物撮影と判定する。さらに、評価用パラメータ S 2が所定の閾値 T h 2より大きい場合には、図 2に示すように、上側中央 a 4 と上側左右 a 6 、 a 7との輝度差があるため 1人の人物撮影と判定し、その情報を情報量変更部 1 0 7 へ転送する。 1人の人物撮影の場合には、上部に空のある風景撮影ほどの階調は必要ないが顔の階調が重要となるので、情報量変更部 1 0 7は、映像信号の情報量を例えば 1 2 b i tに変更する。

一方、 A F情報が l m以上 5 m未満の場合でも、評価用パラメータ S 2が所定の閾値 T h 2より大きくない場合は、複数人の人物撮影と判定し、その情報を情報量変更部 1 0 7へ転送する。複数人の人物撮影の場合には、顔が小さい場合が多く、顔の階調はさほど重要ではなくなるので、情報量変更部 1 0 7は、映像信号の情報量を例えば 1 0 b i tに変更する。

最後に、 A F情報が 1 m未満の場合には、全体推定部 2 0 4は撮影状況を接写撮影と判定する。さらに、評価用パラメータ S 1が所定の閾値 T h 3より大きい場合には、中央部の左右の輝度差があり、複数の物体の接写撮影であると判定し、その情報を情報量変更部 1 0 7へ転送する。複数の物体の接写撮影の場合、複数の物体の明暗差が大きい場合があるので、情報量変更部 1 0 7は、映像信号の情報量を例えば 1 2 b i tに変更する。

一方、 A F情報が 1 m未満の場合でも、評価用パラメータ S 1が所定の閾値 T h 3より大きくない場合は、単一の物体の接写撮影であると判定し、その情報を情報量変更部 1 0 7へ転送する。単一の物体の接写撮影である場合、複数の物体の接写撮影の場合に比べて必要な明度差が大きくはないと考えられるため、情報量変更部 1 0 7は、映像信号の情報量を例えば 1 0 b i tに変更する。

以上では、 A Z D 1 0 4にて量子化されたときに 1 4 b i tの情報量を有する映像信号を得ているため、上部に空のある風景撮影において映像信号の階調を A / D 1 0 4にて量子化されたときと同じ 1 4 b i tに維持している例を説明したが、情報量変更部 1 0 7が各撮影モ一ドに応じた好適な情報量を有するように映像信号の情報量を変更すればよい。例えば、情報量変更部 1 0 7は、上部に空のある風景撮影において映像信号の情報量を 1 2 b i tに変更して、上部に空のない (または空の少ない）風景撮影、 1人の人物撮影、複数の物体の接写撮影の場合において映像信号の情報量を 1 O b i tに変更して、複数人の人物撮影、単一の物体の接写撮影において映像信号の情報量を 8 b i tに変更するようにしてもよい。

上記構成により、撮影状況に応じて映像信号のビット長を変更するため、明暗の差が激しい、あるいは暗部が多い映像信号であってもビット長を長くすることにより、階調変換処理を行った後でも中間調の情報がある程度保たれ、高品位な映像信号が得られる。また、明暗の差があまりなく、暗部が少ない映像信号に対しては、階調変換処理によって中間調の情報量の減少はあまりないので、ビット長を短くすることにより、不要なビット分の信号線を用いる必要が無くなり、消費電力を少なくすることができる。

以上のように、情報量変更部 1 0 7が、ある撮影状況における撮影で得た映像信号の情報量をその撮影状況に応じて変更することで、撮影状況に応じて適した情報量を有する映像信号を生成している。このため、各撮影状況に適した映像信号を用いた処理をその'後に行うことが可能となる。また、撮影状況に応じた情報量を有する映像信号を得るために、撮影ごとに撮影状況を判定して、 1回の撮影で得た映像信号の情報量をその撮影状況に応じて変更しているため、複数回の撮影を行って映像信号の情報量を増やしたり、撮影状況に応じた異なる情報量を有する映像信号を得るための特別な撮像素子等を備える必要がない。

なお、上記図 4の構成では、撮影時の A F情報と A E情報との組み合わせにより、撮影状況を判定している。本発明においては、図 4の構成に代えて、合焦位置や A E情報をパラメータとした予め設定された計算情報で計算を行い、その計算結果を用いて、撮影状況を判定する構成とすることも可能である。

さらに、上記実施形態ではレンズ系 1 0 0、絞り 1 0 1、 C C D 1 0 2等の撮影手段を備えた撮影システム 1 0で画像の撮影からの一連の処理が行われる例を示したが、このような構成に限定される必要はない。例えば、コンピュータとしての撮影システム 1 0が、外部にある C C D等の撮影手段で撮影された画像の信号を未処理のままの R a wデータとして取得するとともに、撮影時の情報（撮影条件）をへッダ情報として取得し、上述の測光評価部 1 0 6、合焦点検出部 1 1 5、情報量変更部 1 0 7、撮影状況判定部 1 0 8、信号処理部 1 0 9、階調変換部 1 1 0、圧縮部 1 1 1および制御部 1 1 3による処理を行う構成も可能である。

図 5は、本発明の第 1の実施形態例における撮影システム 1 0で行われる処理に関するフローチャートを示す。手順 S 1にて、画像の映像信号を読み込む。手順 S 2にて、撮影状況判定部 1 0 8によって撮影状況を取得する。次に、手順 S 3にて、情報量変更部 1 0 7によつて映像信号のビット長を変更する。手順 S 4にて、信号処理部 1 0 9 によって、所定の信号処理を行う。続いて、手順 S 5にて、階調変換部 1 1 0によつて階調変換処理を行う。手順 S 6にて、制御部 1 1 3 によって全画素に対して処理が行われたか否かを判定し、この判定結果が NOの場合には、手順 S 4の処理に戻り、未処理の画素に対して手順 S 4〜 S 6のループ処理を繰り返し、全画素に対して処理が行われて前記判定結果が YE Sの場合に、処理を終了する。

次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。図 6は第 2の実施形態の構成図、図 7、図 8は撮影状況判定部の構成図、図 9は情報量変更部の構成図、図 1 0は第 2の実施形態の撮像システムによる処理手順を示すフローチヤ一トである。

図 6は、第 2の実施形態の構成図であり、本発明の撮影システム 2 0が有する構成を示している。第 1の実施形態と同一の構成には、同一の名称と符号を割り当てている。以下、第 1の実施形態と異なる点を主に説明する。

レンズ系 1 0 0、絞り 1 0 1、 C CD 1 0 2を介して撮影された画像は、 AZD 1 04にてデジタル信号へ変換される。 AZD 1 04からのデジタル信号に変換された映像信号は、バッファ 1 0 5、情報量変更部 1 00 7、信号処理部 1 0 9、階調変換部 1 1 0および圧縮部 1 1 1を経由して、メモリカードなどの出力部 1 1 2に入力されている。

バッファ 1 0 5は、測光評価部 1 0 6、合焦点検出部 1 1 5、情報量変更部 1 0 0 7および間引き部 5 0 0に接続されている。間引き部

5 0 0は補間部 5 0 1に接続されている。補間部 5 0 1は撮影状況判定部 1 0 0 8に接続されている。撮影状況判定部 1 0 0 8は情報量変更部 1 0 0 7へ接続されている。制御部 1 0 1 3は、測光評価部 1 0

6、合焦点検出部 1 1 5、情報量変更部 1 0 0 7、撮影状況判定部 1 0 0 8、信号処理部 1 0 9、階調変換部 1 1 0、圧縮部 1 1 1、間引き部 5 0 0および補間部 5 0 1へ双方向に接続され、各部の処理を統括する。

制御部 1 0 1 3、 Α/Ό 1 0 4、測光評価部 1 0 6、合焦点検出部 1 1 5、情報量変更部 1 0 0 7、撮影状況判定部 1 0 0 8、信号処理部 1 0 9、階調変換部 1 1 0、圧縮部 1 1 1、間引き部 5 0 0および捕間部 5 0 1によって行われる各処理は、撮像システム 2 0に搭載された C PUが R OM等のメモリに記憶された映像信号処理プログラムに基づいて、適宜 RAM等の記憶装置に必要なデータを読み書きしながら行われる。

図 6において、信号の流れを説明する。ユーザが外部 I /F部 1 1 4を介してシャッターボタンを全押しすることにより本撮影が行われ、映像信号がバッファ 1 0 5に転送される。バッファ 1 0 5内の映像信号は間引き部 5 0 0に転送される。間引き部 5 0 0において、映像信号は所定間隔で間引かれ補間部 5 0 1へ転送される。

間引き部 5 0 0は、 C C D 1 0 2で撮影される画像が B a y e r型の単板信号である場合、 2 X 2画素を基本プロック単位として間引きを行う。例えば、本実施例では、 1 6 X 1 6画素に対して左上の 2 X 2 画素のみを読み込むものとする。これにより、映像信号は（ 1 Z8) X ( 1 / 8 ) のサイズに縮小されることになる。これにより、撮影システム 2 0では、撮像された画像を 1 6x1 6画素で構成される複数の領域に分割して扱う。補間部 5 0 1は、上記間引き部 5 0 0で間引かれた映像信号に対して、線形補間処理にて RG Bの三板の映像信号を生成し、これを撮影状況判定部 1 0 0 8へ転送する。

撮影状況判定部 1 0 0 8では、補間部 5 0 1からの三板化された信号から、肌色，暗部，周波数成分などの情報を算出する。その後、上記情報に基づき間引かれた映像信号に対してラベル付けを行い、そのラベル情報は情報量変更部 1 0 0 7へ転送される。映像信号が、間引き部 5 0 0によって（ 1 Z8) X ( 1 / 8 ) のサイズに縮小された場合、元の映像信号に対して 8 X 8のブロック単位、すなわち 1 6 X 1 6 画素単位の領域毎でラベル付けが行われることになる。

情報量変更部 1 0 0 7は、撮影状況判定部 1 0 0 8からのラベル付けされた情報に基づき、' バッファ 1 0 5から転送される映像信号の各領域毎のビット長を独立に変更する。各領域のビット長が変更された映像信号は、信号処理部 1 0 9へ転送される。信号処理部 1 0 9は、制御部 1 0 1 3の制御に基づき公知の色変換処理や強調処理等を行い、階調変換部 1 1 0へ転送する。

階調変換部 1 1 0は、制御部 1 0 1 3の制御に基づき、上記第 1の実施形態と同様に局所的なヒストグラム平坦化等の方法により、画素毎あるいは領域毎に階調変換特性を独立に変化させて階調変換処理を行う。本実施形態でも、情報量変更部 1 0 0 7で情報量が変更された後の映像信号を用いて階調変換特性を算出して、情報量変更部 1 0 0 7で情報量を変更された後の映像信号に対する階調変換処理を行う。階調変換処理後の映像信号は圧縮部 1 1 1へ転送される。圧縮部 1 1 1は制御部 1 0 1 3の制御に基づき圧縮処理等を行い、出力部 1 1 2 へ転送する。出力部 1 1 2はメモリカードなどの記録媒体へ映像信号を記録保存する。

図 7は、撮影状況判定部 1 0 0 8の構成の一例を示す構成図である。撮影状況判定部 1 0 0 8は、特定色検出部 3 0 0、暗部検出部 3 0 1 および領域推定部 3 0 2からなる。捕間部 5 0 1は、特定色検出部 3 0 0および暗部検出部 3 0 1へ接続されており、特定色検出部 3 0 0 および暗部検出部 3 0 1は、領域推定部 3 0 2に接続されている。領域推定部 3 0 2は情報量変更部 1 0 0 7に接続されている。

制御部 1 0 1 3は、特定色検出部 3 0 0、暗部検出部 3 0 1および領域推定部 3 0 2に双方向に接続されている。特定色検出部 3 0 0は、補間部 5 0 1から RGBの三板の映像信号を読み出し、これを所定の色空間、例えば（ 2) 式にあるような YC b C r空間の C b、 C r信号に変換する。

Cb = -0.1687 R - 0.33126G -I- 0-50000S

Cr = 0.50000^ - 0.41869G - 0.081315 (2)

( 2) 式において、 R、 G、 Bはそれぞれ Rの映像信号、 Gの映像信号、 Bの映像信号を表す。算出された色差信号 C b、 C rは、 2 X 2画素単位の基本プロックで平均化される。基本プロック内の色差信号 C b、 C rは、所定の閾値処理により特定色領域のみが抽出される。ここで、特定色は例えば、肌色、空色、緑色等を指すものとする。抽出された結果は、間引きされた三板の映像信号に対して、 2 X 2画素のブロック単位でラベル付けされて領域推定部 3 0 2へ転送される。ラベルは、例えば、肌色領域は 1、空色領域は 2、緑色領域は 3、その他の領域は 0が付与される。次に暗部検出部 3 0 1は、補間部 5 0

1からの R G Bの三板の映像信号を読み出し、これを（ 3 ) 式に示される輝度信号 Yへ変換する。

Y = 0.29900i2 + Q.58700G + 0.11400B ( 3 )

( 3 ) 式で算出された輝度信号 Yは、 2 X 2画素単位の基本プロックで平均化される。基本ブロック内の輝度信号 Yは、所定の閾値より小さい領域が喑部領域として抽出される。この結果は、間引きされた三板の映像信号に対して 2 X 2画素のプロック単位でラベル付けされて領域推定部 3 0 2 へ転送される。ラベルは例えば暗部領域は 4，その他の領域は 0が付与される。

領域推定部 3 0 2は、特定色検出部 3 0 0および暗部検出部 3 0 1 からの情報に基づき、ラベル情報を付与する。ラベル情報は、例えば、肌色領域を 1、空色領域を 2、緑色領域を 3、暗部領域を 4、肌色領域かつ喑部領域を 5、空色領域かつ暗部領域を 6、緑色領域かつ暗部領域を 7、その他の領域は 0が付与される。これらのラベル情報は情報量変更部 1 0 0 7へ転送される。

なお、本例では、映像信号から色情報と輝度情報を求めて、色情報と輝度情報を用いて撮影状況を判定したが、撮影状況の判定方法は、これに限定される必要はない。例えば、色情報あるいは輝度情報のみで撮影情報を判定してもよい。また、映像信号から色情報や輝度情報以外の他の情報を求めて撮影状況を判定することもできる。例えば、図 8に示されるように映像信号から周波数情報を求めて、周波数情報を用いて撮影状況を判定するようにすることもできる。

図 8は、撮影状況判定部 1 0 0 8の構成の別の例を示す構成図である。撮影状況判定部 1 0 0 8は、周波数算出部 3 0 3および領域推定部 3 0 4からなる。補間部 5 0 1は、周波数算出部 3 0 3に接続されている。周波数算出部 3 0 3は領域推定部 3 0 4に接続されており、領域推定部 3 0 4は情報量変更部 1 0 0 7に接続されている。制御部 1 0 1 3は、波数算出部 3 0 3および情報量変更部 1 0 0 7 へ双方向に接続される。

周波数算出部 3 0 3は、補間部 5 0 1からの R G Bの三板の映像信号を所定のブロックサイズ、例えば 8 X 8画素単位のブロックで読み出す。これにより、撮像システム 2 0では、撮像された画像を元の画像における 6 4 X 6 4画素で構成される複数の領域に分割して扱う。読み出された 8 X 8画素単位のプロックは、 D C T (D i s c r e t e C o s i n e T r a n s f o r m) により周波数成分に変換される。

上記周波数成分から、各ブロックの高周波成分の量を求め、ブロック単位で領域推定部 3 0 4へ転送する。領域推定部 3 0 4は、高周波成分の量に比例したラベルを各プロックに対応する領域毎に付与し、当該ラベルを情報量変更部 1 00 7へ転送する。領域推定部 3 0 4は、このように領域毎の高周波成分の量によって各領域の撮影状況を判定し、ラベル付けを行う。なお、周波数成分への変換は、 D CTに限定される必要はなく、 F o u r i e r変換や W a v e 1 e t変換などの任意の変換を使用することができる。

本実施形態では、このように撮影状況判定部 1 0 0 8で、各領域が肌色領域であるか、空色領域であるか、緑色領域であるか、暗部領域であるか、肌色領域かつ暗部領域であるか、空色領域かつ暗部領域であるか、緑色領域かつ暗部領域であるか、その他の領域であるかを判定し、または、各領域の高周波成分の量を求めて、各領域にラベル付けを行うことで、領域毎に撮影状況を判定している。

図 9は、情報量変更部 1 0 0 7の構成の一例を示す構成図である。情報量変更部 1 0 0 7は、領域分割部 4 0 0、バッファ A 4 0 1、ビット長変更部 4 0 2、ノッファ B 4 0 3力らなる。ノッファ 1 0 5および撮影状況判定部 1 0 0 8は、領域分割部 4 0 0に接続されており、領域分割部 4 0 0はバッファ A4 0 1に接続されている。ノッファ A 4 0 1はビット長変更部 4 0 2に接続されており、ビット長変更部 4 0 2はバッファ B 4 0 3に接続されている。ノッファ B 4 0 3は信号処理部 1 0 9に接続されている。制御部 1 0 1 3は、領域分割部 4 0 0およびビット長変更部 4 0 2へ双方向に接続されている。領域分割部 4 0 0は、撮影状況判定部 1 0 0 8から転送されるラベル情報に基づき、バッファ 1 0 5内の映像信号を各領域に分割する。分割された映像信号はバッファ A 4 0 1に転送される。ビット長変更部 4 0 2は、分割された各領域の映像信号の情報量を各領域毎にビットシフトなどによるビット長の変更によって変更する。

例えば、暗部領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号に対しては、階調変換処理で暗部の階調が広がる場合があるので、ビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、暗部領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号に対して、情報量変更部 1 0 0 7は、映像信号の階調を、 A Z D 1 0 4にて量子化されたときと同じ 1 4 b i tに維持する。空色領域であるとラベル付けされた領域は明るい領域であるので、情報量変更部 1 0 0 7は、空色領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号の情報量を、例えば 1 O b i tに変更する。情報量変更部 1 0 0 7は、暗部領域でも空色領域でもない領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号の情報量を、汎用性を考慮して 1 2 b i tに変更する。

高周波成分の量でラベル付けした場合には、高周波成分が多い場合にラベル付けされた領域は細かい構造が多く、明暗差が大きい場合があるので、ビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、暗部領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号に対して、情報量変更部 1 0 0 7は、映像信号の階調を、 A / D 1 0 4にて量子化されたときと同じ 1 4 b i tに維持する。情報量変更部 1 0 0 7は、高周波成分が少ない場合にラベル付けされた領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号の情報量を、汎用性を考慮して 1 2 b i tに変更する。

領域毎にビット長が変更された映像信号はバッファ B 4 0 3に転送され、バッファ B 4 0 3から信号処理部. 1 0 9に転送される。本実施形態では、上記構成により、撮影状況に応じて各領域に対応する映像信号のビット長を変更するため、明暗の差が激しい、あるいは暗部が多い領域であってもビット長を長くすることにより、階調変換処理を行った後でも中間調の情報がある程度保たれ、高品位な映像信号が得られる。また，明暗の差があまりなく、暗部が少ない映像信号の領域に対しては、階調変換処理よる中間調の情報量の減少はあまりないので、ビット長を短くすることにより、不要なビット分の信号線を用いる必要が無くなり、消費電力を少なくすることができる。

なお、上記実施例では、レンズ系 1 0 0、絞り 1 0 1、 C C D 1 0 2等の撮影手段を備えた撮影システム 2 0で画像の撮影からの一連の処理が行われる例を示したが、このような構成に限定される必要はない。例えば、コンピュータとしての撮影システム 2 0が、外部にある C C D等の撮影手段で撮影された画像の映像信号を未処理のままの R a wデータとして取得して、上述の情報量変更部 1 0 0 7、撮影状況判定部 1 0 0 8、信号処理部 1 0 9、階調変換部 1 1 0、圧縮部 1 1 1および制御部 1 0 1 3による処理を行う構成も可能である。

図 1 0は、本発明の第 2の実施形態例における撮影システム 2 0で行われる処理に関するフローチャートを示す。手順 S 1にて、画像の映像信号を読み込む。手順 S 2にて、撮影状況判定部 1 0 0 8によつて撮影状況を取得する。次に、手順 S 1 0にて、情報量変更部 1 0 0 7によって映像信号の領域を分割し、さらに手順 S 3にて、情報量変更部 1 0 0 7によって各領域に対応する映像信号のビット長を、各領域の撮影状況に応じて変更する。続いて手順 S 4にて、信号処理部 1 0 9によつて所定の信号処理を行う。

続いて、手順 S 5にて、階調変換部 1 1 0によって階調変換処理を行う。手順 S 1 1にて制御部 1 0 1 3によって全領域に対して処理が行われたか否かを判定し、この判定結果が N Oの場合には、手順 S 1 0の処理に戻り、手順 S 1 0、手順 S 3〜 S 5、手順 1 1のループ処理を繰り返す。全画素に対して処理が行われて、前記判定結果が YE Sの場合に処理を終了する。

次に、本発明の第 3の実施形態について説明する。図 1 1は第 3の実施形態の構成図、図 1 2は撮影状況取得部の構成図、図 1 3は解像度を算出する方法を説明するための説明図である。図 1 1の構成図では、図 1に示した第 1の実施形態、図 6に示した第 2の実施形態と同一の構成には、同一の名称と符号を割り当てている。以下、第 1の実施形態や第 2の実施形態と異なる点を主に説明する。

レンズ系 1 0 0、絞り 1 0 1、 C CD 1 0 2を介して撮影された映像は、 AZD 1 04にてデジタル信号へ変換される。 AZD 1 04からの信号は、バッファ 1 0 5、信号処理部 1 0 9、階調変換部 20 1 0、圧縮部 1 1 1を経由してメモリカードなどの出力部 1 1 2に接続されている。測光評価部 1 0 6は、絞り 1 0 1および C C D 1 0 2へ接続されている。合焦点検出部 1 1 5は AFモータ 1 0 3へ接続されている。バッファ 10 5は測光評価部 106へ接続されている。

撮影状況判定部 2 0 0 8は、情報量変更部 200 7 aへ接続されている。解像度変更部 200 7 aは捕正係数算出部 20 0 7 bへ接続されており、補正係数算出部 2 00 7 bは補正係数修正部 200 7 cへ接続されている。補正係数修正部 200 7 cは階調変換部 20 1 0へ接続されている。制御部 20 1 3は、 AZD 1 04、測光評価部 1 0 6、合焦点検出部 1 1 5、信号処理部 1 0 9、本発明の解像度変更を行う情報量変更部 2 0 0 7 a , 補正係数算出部 2 0 0 7 b , 捕正係数修正部 200 7 c、撮影状況判定部 200 8、階調変換部 20 1 0、圧縮部 1 1 1および出力部 1 1 2へ双方向に接続され、各部の処理を統括する。さらに図示しない電源スィッチ、シャッターボタン、撮影時の各種モードの切り換えを行うためのインターフェースを備えた外部 I ZF部 1 1 4も制御部 2 0 1 3に双方向に接続されている。

制御部 2 0 1 3、 A/D 1 0 4、測光評価部 1 0 6、合焦点検出部 1 1 5、情報量変更部 2 0 0 7 a、補正係数算出部 2 0 0 7 b、捕正係数修正部 2 0 0 7 c、撮影状況判定部 2 0 0 8、信号処理部 1 0 9、階調変換部 2 0 1 0および圧縮部 1 1 1によって行われる各処理は、撮影システム 3 0に搭載された C P Uが R OM等のメモリに記憶された映像信号処理プログラムに基づいて、適宜 RAM等の記憶装置に必要なデータを読み書きしながら行われる。

図 1 1において信号の流れを説明する。ユーザが外部 I ZF部 1 1 4を介して撮影モード（例えばオート撮影、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影など）、 I S O感度、シャッター速度、絞り等の撮影条件を設定すると、設定された撮影条件を制御部

2 0 1 3で記憶する。制御部 2 0 1 3は、設定された撮影条件を撮影状況判定部 2 0 0 8へ転送する。その後、ユーザがシャッターボタンを半押しすることで、撮影システム 3 0はプリ撮影を行う。プリ撮影が行われると、レンズ系 1 0 0、絞り 1 0 1、 C C D 1 0 2を介して撮影された映像信号は A/D 1 0 4にて量子化されて、映像信号としてバッファ 1 0 5へ転送される。ノッファ 1 0 5内の映像信号は、測光評価部 1 0 6へ転送される。

測光評価部 1 0 6では、第 1の実施形態と同様に、絞り 1 0 1や C CD 1 0 2の電子シャッター速度などを制御し、また、 A E情報を算出するためのパラメータを算出する。さらに、合焦点検出部 1 1 5は、第 1の実施形態と同様に、レンズ系 1 0 0を駆動する A Fモータ 1 0 3を制御して、レンズ系 1 0 0の位置を合焦条件として取得する。

次に、ユーザがシャッターボタンを全押しにすると、その情報が外部 I ZF部 1 1 4を介して制御部 2 0 1 3へ入力され、撮影システム

3 0は本撮影を行う。本撮影で撮影された画像の映像信号はプリ撮影と同様にバッファ 1 0 5へ転送される。本撮影は、測光評価部 1 0 6 にて求められた露光条件、合焦点検出部 1 1 5にて求められた合焦条件に基づき行われ、露光条件と合焦条件は制御部 2 0 1 3へ転送される。

測光評価部 1 0 6は、本撮影で撮影された画像の映像信号に基づいて、第 1の実施形態と同様に、平均輝度レベル a l〜 a 1 3の値を算出する。制御部 2 0 1 3は、撮影条件、測光評価部 1 0 6で求めた平均輝度レベル a l〜 a 1 3および露光条件、合焦点検出部 1 1 5で求めた合焦条件を、撮影状況判定部 2 0 0 8へ転送する。バッファ 1 0 5 内の映像信号は、信号処理部 1 0 9へ転送される。信号処理部 1 0 9 は、制御部 2 0 1 3の制御に基づき、映像信号に対して色変換処理や強調処理等を行い、得られた映像信号を情報量変更部 2 0 0 7 a、撮影状況取得部 2 0 0 8及び階調変換部 2 0 1 0へ転送する。

撮影状況判定部 2 0 0 8は、転送された撮影条件、平均輝度レベル a l〜 a 1 3、露光条件および合焦条件に基づき撮影状況を判定する。判定した撮影状況は、情報量変更部 2 0 0 7 aへ転送される。情報量変更部 2 0 0 7 aは、撮影状況判定部 2 0 0 8からの撮影状況に基づきバッファ 1 0 5から転送される映像信号の解像度を変更する。解像度が変更された映像信号は、補正係数算出部 2 0 0 7 bへ転送される。解像度の変更は、公知の各種の方法で行うことができる。例えば解像度の変更を次のように行う。解像度を 1 に変更する場合、映像信号を、 n X nの画素で構成される複数のブロックに分割する。そして n X nの画素で構成される各ブロックの映像信号に対して、 n X nの口ーパスフィルタをかけることで、各ブロックを代表する画素値を算出する。以上の処理により、映像信号が算出した画素値で表される 1 nの解像度の映像信号に変換される。解像度の変更方法は、他にも、バイリニア法やバイキュービック法で行うこともできる。また、画素の間引きによって解像度を変更することもできる。

補正係数算出部 2 0 0 7 bは、情報量変更部 2 0 0 7 aで情報量が変更された後の映像信号を用いて、階調変換特性を算出する。階調変換特性の算出は、上記第 1実施形態と同様の方法で行い、解像度が変更された映像信号の各画素に作用させて階調変換を行うための補正係数を第 1の補正係数として算出する。算出された第 1の補正係数は補正係数修正部 2 0 0 7 c へ転送される。

ここで算出された第 1の捕正係数は、情報量変更部 2 0 0 7 aで解像度が変更された映像信号に対応する補正係数となっている。そこで、捕正係数修正部 2 0 0 7 cは、信号処理部 1 0 9から出力される元の映像信号（情報量変更部 2 0 0 7 aで解像度が変更される前の映像信号）の解像度に対応するように、第 1の補正係数に対する捕間（拡大）を行う。第 1の補正係数に対する補間（拡大）によって得た第 2 の補正係数は、階調変換部 2 0 1 0へ転送される。

階調変換部 2 0 1 0は転送された第 2の捕正係数を用いて、信号処理部 1 0 9から出力される元の映像信号に対して階調変換処理を行う。階調変換処理後の映像信号は圧縮部 1 1 1 へ転送される。圧縮部 1 1 1は制御部 2 0 1 3の制御に基づき公知の圧縮処理等を行い、出力部 1 1 2 へ転送する。出力部 1 1 2はメモリカードなどへ映像信号を記録保存する。

図 1 2 ( a ) は、撮影状況判定部 2 0 0 8の構成の一例を示す構成図である。撮影状況判定部 2 0 0 8は、撮影条件取得部 2 0 0、合焦位置推定部 2 0 1、被写体分布推定部 2 0 2および全体推定部 2 0 5 を備える。信号処理部 1 0 9は被写体分布推定部 2 0 2に接続されている。制御部 2 0 1 3は、撮影条件取得部 2 0 0、合焦位置推定部 2 0 1、被写体分布推定部 2 0 2および全体推定部 2 0 5 へ双方向に接続されており、撮影条件取得部 2 0 0、合焦位置推定部 2 0 1および被写体分布推定部 2 0 2は全体推定部 2 0 5へ接続されている。全体推定部 2 0 5は解像度変更部 2 0 0 7 aへ接続されている。

撮影条件取得部 2 0 0は、外部 I Z F部 1 1 4にて設定された撮影条件、例えば撮影モードの種別（例えばオート撮影、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影）を示す情報を取得する。取得結果は全体推定部 2 0 5に転送される。

合焦位置推定部 2 0 1は、制御部 2 0 1 3から合焦点検出部 1 1 5 で設定された合焦条件を取得して、 C C D 1 0 2から最もピントが合つている被写体までの位置を示す合焦位置を、合焦条件に基づいて算出する。そして、算出した合焦位置を分類した A F情報を得る。例えば、合焦位置を 5 m〜∞ (風景撮影）、 I n！〜 5 m (人物撮影）、 1 m 以下（接写撮影）などに分類した A F情報を得る。分類結果は全体推定部 2 0 4に転送される。

被写体分布推定部 2 0 2は、測光評価部 1 0 6で A E情報を算出するためのパラメータとして算出された平均輝度レベル a 1〜a 1 3を取得して、第 1の実施形態と同様に、輝度分布を示す A E情報を算出する。被写体分布推定部 2 0 2は、算出した A E情報を全体推定部 2 0 5に転送する。

全体推定部 2 0 5は、最初に、撮影条件取得部 2 0 0で得られた撮影モードがオート撮影か否かを判断する。全体推定部 2 0 5は、撮影条件取得部 2 0 0で得られた撮影モードがォ一ト撮影であるか否かに応じて異なる方法で撮影状況を判定する。

全体推定部 2 0 5は、撮影モードがォ一ト撮影以外であると判定したときは、撮影条件取得部 2 0 0で得られた情報に基づいて撮影状況の判定を行う。すなわち、ユーザにより設定された撮影モードが撮影状況であると判定する。この判定結果は情報量変更部 2 0 0 7 aへ転送される。なお、本実施形態の撮影システム 3 0においても、第 1の実施形態と同様に、撮影モードとして、オート撮影以外に、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影などの設定を備えているが、撮影モードは、これらに限定されるものではない。

情報量変更部 2 0 0 7 aは、処理時間と画像の高画質化とのバランスを考慮して、撮影モードの種別に応じて最適と考えられる解像度に映像信号の解像度を変更する。これにより映像信号の情報量を変更する。以下に一例をあげる。風景撮影の場合、細部の描写が重要となるので、情報量変更部 2 0 0 7 aは、もとの映像信号と比べて解像度をあまり変化させないようにする。例えば、画像サイズを 1 4程度に変更する。人物撮影の場合、人物の顔の描写が重要となる。通常の人物撮影の場合、画像に対する顔の占める割合は比較的大きいので、情報量変更部 2 0 0 7 aは画像サイズを例えば 1 Z 1 0程度に変更する。接写撮影の場合、汎用性を考慮して、情報量変更部 2 0 0 7 aは画像サイズを例えば 1 / 4程度に変更する。夜景撮影ゃストロボ撮影の場合、情報量を多く維持したいため、解像度をあまり変化させないようにする。例えば、画像サイズを 1ノ 4程度に変更する。

次に、撮影条件取得部 2 0 0で得られた撮影モードがォ一ト撮影の場合について説明する。全体推定部 2 0 5は、撮影条件取得部 2 0 0 で得られた撮影モードがォ一ト撮影であると判定したとき、合焦位置推定部 2 0 1からの A F情報と、被写体分布推定部 2 0 2からの A E 情報に基づいて、撮影状況の判定を行う。

全体推定部 2 0 5は、第 1の実施形態と同様の方法で、撮影状況を 1人の人物撮影、複数人の人物撮影などと判断する。情報量変更部 2 0 0 7 aは、処理時間と画像の高画質化とのバランスを考慮して、撮影状況に応じて最適と考えられる解像度に映像信号の解像度を変更する。以下に一例をあげる。 1人の人物撮影の場合は、顔の占める割合が比較的大きいので、情報量変更部 2 0 0 7 aは画像サイズを例えば ΐ Ζ ΐ ο程度に変更する。一方、複数人の人物撮影の場合は、顔が小さい場合が多いので、情報量変更部 2 0 0 7 aは画像サイズを例えば 1 Z 4程度に変更する。また、 A F情報が 1 m〜 5 m以外の撮影状況の場合は、情報量変更部 2 0 0 7 aは、汎用性を考慮して画像サイズを例えば 1 4程度に変更する。

なお、図 1 2 ( a ) の例では、撮影状況を判定するために映像信号中から求められる A F情報と A E情報の組み合わせを用いたが、これに限定される必要はない。例えば、合焦位置や A E情報をパラメータとした予め設定された計算情報で計算を行い、その計算結果を用いて、撮影状況を判定する構成とすることも可能である。また、映像信号から色情報や輝度情報以外の他の情報を求めて撮影状況を判定することもできる。例えば、図 1 2 ( b ) の構成図に示されるように周波数情報を用いてもよい。

図 1 2 ( b ) は、撮影状況判定部 2 0 0 8の構成の他の一例を示すもので、周波数算出部 3 0 3を備える。信号処理部 1 0 9は周波数算出部 3 0 3へ接続されている。制御部 2 0 1 3は、周波数算出部 3 0 3へ双方向に接続されており、周波数算出部 3 0 3は情報量変更部 2 0 0 7 aへ接続されている。

周波数算出部 3 0 3は、信号処理部 1 0 9からの映像信号を所定の領域（プロック）サイズ、例えば 8 X 8画素単位で読み出し、第 2の実施形態と同様に、読み出されたプロックを周波数成分に変換する。周波数算出部 3 0 3は、変換した周波数成分を情報量変更部 2 0 0 7 aへ転送する。周波数算出部 3 0 3は、このようにブロック毎の周波成分を求めることで、各プロックの撮影状況を周波数成分で判定している。

情報量変更部 2 0 0 7 aは所定の規則にしたがって映像信号の解像度を変更することで、映像信号のデータ量を変更する。図 1 3は、情報量変更部 2 0 0 7 aにおいて映像信号の解像度を変更する際の規則を定める説明図である。図 1 3の横軸が周波数成分、縦軸が変更後の解像度を示す。図 1 3のように画像の周波数成分の最大値が f mの場合、この値に応じて画像の解像度（縮小率）を設定する。この場合、画像の縮小率 Rを（4 ) 式のように設定する。

R = f m/ f N (⁴)

(ここで、 f Nは画像のナイキスト周波数を表す。）周波数成分の最大値 f mの代わりに、図 1 3に示したように、ある所定の面積における周波数 f ， mを用いでもよい。なお、周波数成分への変換は D C Tに限定される必要はなく、公知の F o u r i e r変換ゃ W a v e 1 e t変換などの任意の変換を使用することができる。

このように、図 1 2 ( b ) の例で.は、 8 X 8画素単位で構成される領域毎の周波数成分から、各領域の撮影状況を判断している。

本発明の第 3の実施形態における撮影システム 3 0で行われる処理は以下の手順で行われる。まず、画像の映像信号を読み込む。続いて、撮影状況判定部 2 0 0 8によって撮影状況を取得する。次に、信号処理部 1 0 9によって、所定の信号処理を行う。次に、情報量変更部 2 0 0 7 aによって映像信号の解像度を変更する。次に、階調変換部 2 0 1 0によって全画素又は全領域に対して階調変換処理を行う。

以上説明した第 1の実施形態、第 2の実施形態、第 3の実施形態では、情報量変更部 1 0 7や、情報量変更部 1 0 0 7、および情報量変更部 2 0 0 7 aによる判断処理を必ず行う例を示した。しかし、撮影状況によっては、以下の（ a )、（b )、 ( c ) で説明するように、情報量変更部 1 0 7や、情報量変更部 1 0 0 7、および情報量変更部 2 0 0 7 aによる判断処理を行わずに、予め定められた階調変換特性によつて階調変換部 1 1 0、階調変換部 2 0 1 0による処理を行うようにすることもできる。または、ユーザからの指示によっては、以下の

( d ) で説明するように、情報量変更部 1 0 7や、情報量変更部 1 0 0 7、および情報量変更部 2 0 0 7 aによる判断処理を行わずに、予め定められた階調変換特性によって階調変換部 1 1 0、階調変換部 2 0 1 0による処理を行うようにすることもできる。これにより、所定の撮影状況の場合や、ユーザの指示によっては、情報量を変更せずに高品質な映像信号を得ることができるとともに、処理速度を向上させることができる。

( a ) 第 1の実施形態では、制御部 1 1 3が撮影状況判定部 1 0 8 の判定結果を受け、撮影状況が所定の撮影状況であるか否か判断する。そして、制御部 1 1 3は、撮影状況が所定の撮影状況であると判断した場合に、バッファ 1 0 5からの映像信号に対して情報量変更部 1 0 7による処理を行わないで、バッファ 1 0 5からの映像信号を信号処理部 1 0 9へ入力するように制御する。

( b ) 第 2の実施形態では、制御部 1 0 1 3が撮影状況判定部 1 0 0 8の判定結果を受け、撮影状況が所定の撮影状況であるか否か判断する。そして、制御部 1 0 1 3は、撮影状況が所定の撮影状況であると判断した場合に、バッファ 1 0 5からの映像信号に対して情報量変更部 1 0 0 7による処理を行わないで、バッファ 1 0 5からの映像信号を信号処理部 1 0 0 9へ入力するように制御する。

( c ) 第 3の実施形態では、制御部 2 0 1 3が撮影状況判定部 2 0 0 8の判定結果を受け、撮影状況が所定の撮影状況であるか否か判断する。そして、制御部 2 0 1 3は、撮影状況が所定の撮影状況であると判断した場合に、情報量変更部 2 0 0 7 a , 補正係数算出部 2 0 0 7 b、補正係数修正部 2 0 0 7 cによる処理を行わないで、階調変換部 2 0 1 0が予め定められた階調変換特性を用いて信号処理部 1 0 9 からの映像信号に対する階調変換を行うように制御する。 ( d ) 制御部 1 1 3、制御部 1 01 3、制御部 20 1 3は、外部 I ZF部 1 14を介して本撮影の前にユーザからの指示を受ける。そして、情報量を変更しない旨のユーザからの指示を受けた場合には、撮影状況判定部 1 08、 1008、 2008による処理、情報量変更部

107や情報量変更部 1007、および情報量変更部 2007 a、捕正係数算出部 2007 b、補正係数修正部 2007 cによる処理を行わないように、制御部 1 1 3、制御部 1 0 1 3、制御部 201 3で制御する。そして、第 1の実施形態や、第 2の実施形態の場合は、バッファ 105からの映像信号を信号処理部 1 09へ入力するように、制御部 1 1 3、制御部 101 3で制御する。第 3の実施形態の場合は、階調変換部 20 1 0が予め定められた階調変換特性を用いて信号処理部 1 09からの映像信号に対する階調変換を行うように、制御部 20

13で制御する。

以上に説明したように、第 1の実施形態、第 2の実施形態、第 3の実施形態では、上記構成により、撮影状況に応じて映像信号のビット長又は解像度を変更し、ビット長又は解像度が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行っているため、撮影状況に応じた高品位な画像を、撮影状況に応じた適切な処理速度で行うことが可能となる。

産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明によれば、撮影状況に応じて、高品位な映像信号を効率的に生成することのできる撮影システム、および映像信号処理プログラムを提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 撮影手段で撮影された画像の映像信号に対して階調変換処理を行う撮影システムにおいて、

前記画像の撮影状況を判定する撮影状況判定手段と、該撮影状況判定手段で判定された撮影状況に応じて前記映像信号の情報量を変更する情報量変更手段と、該情報量変更手段によって情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う階調変換手段と、を有することを特徴とする撮影システム。

2 . 前記画像を撮影する際の撮影状況の設定をユーザから受け付ける撮影状況受付手段をさらに備え、前記撮影状況判定手段は、前記撮影状況受付手段で受け付けた撮影状況によって前記画像の撮影状況を判定することを特徴とする請求項 1に記載の撮影システム。

3 . 前記撮影状況判定手段は、前記映像信号から撮影状況を判定することを特徴とする請求項 1に記載の撮影システム。

4 . 前記撮影状況判定手段は、撮影時の合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、撮影された映像信号の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、を有し、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置と、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布とに基づいて撮影状況の判定を行うことを特徴とする請求項 1に記載の撮影システム。

5 . 前記撮影状況判定手段は、撮影時の合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、撮影された映像信号の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、を有し、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置による分類分けと、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布による分類分けとの組み合わせに基づいて、撮影状況の判定を行うことを特徴とする請求項.1に記載の撮影システム。

6 . 前記撮影状況判定手段は、撮影時のシャッター速度および撮影された画像の輝度を所定の閾値と比較した結果に基づいて撮影状況を判定することを特徴とする請求項 1に記載の撮影システム。

7 . 前記撮影状況判定手段は、撮影時のシャッター速度および撮影された画像の輝度と所定の閾値とが所定の関係にあるか否かに基づいて撮影状況を判定する第一判定部と、前記第一判定部での判定の後に、撮影時の合焦位置および撮影された画像の輝度分布に基づいて撮影状況の判定を行う第二判定部と、を有し、前記第一判定部および前記第二判定部によって撮影状況の判定を行うことを特徴とする請求項 1に記載の撮影システム。

8 . 前記情報量変更手段は、前記映像信号の解像度を変更することで前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする請求項 1に記載の撮影システム。

9 . 前記情報量変更手段によって解像度が変更された後の映像信号を用いて得られる階調変換特性から階調変換を行うための第 1 の補正係数を算出し、該算出した第 1の補正係数を前記解像度が変更される前の映像信号の解像度に対応する第 2の補正係数に変更する階調変換特性算出手段を備え、前記階調変換手段は、前記第 2の補正係数を用いて階調変換を行うことを特徴とする請求項 8に記載の撮像システム。

1 0 . 前記情報量変更手段は、前記映像信号のビット長を変更することで前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする請求項 1に記載の撮影システム。

1 1 . 前記撮影状況判定手段は、前記画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定し、前記情報量変更手段は、前記領域にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更することを特徴とする請求項 1に記載の撮影システム。

1 2 . 前記撮影状況判定手段は、前記映像信号に基づいて求める色情報または前記映像信号に基づいて求める輝度情報のうちの少なくともいずれか一方によって撮影状況を判定することを特徴とする請求項 1 1に記載の撮影システム。

1 3 . 前記撮影状況判定手段は、前記領域における空間周波数の高周波成分の量に応じて当該領域毎の撮影状況を判定することを特徴とする請求項 1 1に記載の撮影システム。

1 4 . 前記情報量変更手段は、前記複数の領域にそれぞれ対応する映像信号のビット長を前記領域毎の撮影状況に応じて当該領域毎に変更することで、前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする請求項 1 1に記載の撮影システム。

1 5 . 前記情報量変更手段による処理を行わないように制御する情報量変更処理回避手段を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の撮影システム。

1 6 . コンピュータに、画像の映像信号を読み込む手順と、前記画像の撮影状況を判定する手順と、前記判定された撮影状況に応じて前記映像信号の情報量を変更する手順と、前記情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う手順とを実行させることを特徴とする映像信号処理プログラム。

1 7 . コンピュータに、画像の映像信号を読み込む手順と、前記画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定する手順と、前記領域毎にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更する手順と、前記情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う手順とを実行させることを特徴とする映像信号処理プログラム。