專利名稱：攝像裝置、曝光控制方法及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有使用長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)來擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍的功能的攝像裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，在攝像裝置中使用各種逆光校正技術(shù)。作為該逆光校正技術(shù)之一，例如以下方法為人所知(例如參照專利文獻(xiàn)1)使用在1場期間內(nèi)輸出長時(shí)間曝光信號(hào)(曝光時(shí)間長的影像信號(hào))和短時(shí)間曝光信號(hào)(曝光時(shí)間短的影像信號(hào))的攝像元件，擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍。一般情況下，在現(xiàn)有的方法中，為擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍，進(jìn)行壓縮拐點(diǎn)(規(guī)定的輝度等級) 以上的信號(hào)的拐點(diǎn)處理。并且，合成實(shí)施了拐點(diǎn)處理的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)后，對該合成信號(hào)實(shí)施灰度校正，輸出最終的影像信號(hào)。此外，長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成中，在規(guī)定的輝度等級(合成點(diǎn))以下時(shí)使用長時(shí)間曝光信號(hào)，在合成點(diǎn)的輝度等級以上時(shí)使用短時(shí)間曝光信號(hào)。在一般的拐點(diǎn)處理中，拐點(diǎn)是固定值，但這種情況下存在以下問題難以平滑地合成長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)，灰度感惡化。因此，現(xiàn)有技術(shù)中提出了以下控制技術(shù)僅在拍攝需要擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍的被攝體(非常亮的被攝體)時(shí)，降低長時(shí)間曝光信號(hào)的拐點(diǎn)，并提高短時(shí)間曝光信號(hào)的增益。圖6是現(xiàn)有的拐點(diǎn)處理中的拐點(diǎn)控制的說明圖。如圖6(a)所示，在拍攝明亮的被攝體時(shí)，對長時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施壓縮拐點(diǎn)以上的信號(hào)的拐點(diǎn)處理，但如圖6(b)所示，拍攝更亮的被攝體時(shí)，為降低其拐點(diǎn)，進(jìn)行拐點(diǎn)調(diào)整。這樣一來，一定程度上可獲得改善了灰度感的圖像。但是，如現(xiàn)有的方法所示，僅降低長時(shí)間曝光信號(hào)的拐點(diǎn)的話，灰度感的改善并不充分。即，長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成點(diǎn)上的傾斜(表示相對入射光量的輝度等級的變化的入射光量一輝度等級直線的傾斜)不同，因此變?yōu)閷Ρ榷炔磺逦膱D像。 并且在現(xiàn)有的方法中，在長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成點(diǎn)這一輝度較高的部分 (畫面內(nèi)的明亮部分)，長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的傾斜不同，因此會(huì)產(chǎn)生(即使在畫面內(nèi)的較暗部分有不易覺察的程度的灰度變化的偏差)灰度變化不平滑的印象。專利文獻(xiàn)1 特開2001-197362號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在上述背景下產(chǎn)生。本發(fā)明的目的是提供一種攝像裝置，其可使用長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍，在畫面內(nèi)的明亮部分可獲得對比度清晰的圖像。本發(fā)明的一個(gè)方式是一種攝像裝置，該攝像裝置具有攝像部，將作為曝光時(shí)間長的影像信號(hào)的長時(shí)間曝光信號(hào)、及作為曝光時(shí)間短的影像信號(hào)的短時(shí)間曝光信號(hào)，在1場期間內(nèi)輸出；拐點(diǎn)處理部，對作為實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級的、拐點(diǎn)以上的輝度等級的上述長時(shí)間曝光信號(hào)，以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小表示相對攝像部的入射光量的輝度等級的變化的、入射光量一輝度等級直線的傾斜；拐點(diǎn)控制部，對應(yīng)合成了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高， 越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原。本發(fā)明的另一方式是一種曝光控制方法，在具有攝像部的攝像裝置中使用，該攝像部將作為曝光時(shí)間長的影像信號(hào)的長時(shí)間曝光信號(hào)、及作為曝光時(shí)間短的影像信號(hào)的短時(shí)間曝光信號(hào)在1場期間內(nèi)輸出，包括對作為實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級的、拐點(diǎn)以上的輝度等級的長時(shí)間曝光信號(hào)，以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小表示相對攝像部的入射光量的輝度等級的變化的、入射光量一輝度等級直線的傾斜；對應(yīng)合成了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原。本發(fā)明的另一方式是一種程序，是具有攝像部的攝像裝置的曝光控制用的程序， 該攝像部將作為曝光時(shí)間長的影像信號(hào)的長時(shí)間曝光信號(hào)、及作為曝光時(shí)間短的影像信號(hào)的短時(shí)間曝光信號(hào)在1場期間內(nèi)輸出，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理對作為實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級的、拐點(diǎn)以上的輝度等級的長時(shí)間曝光信號(hào)，以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小表示相對攝像部的入射光量的輝度等級的變化的、入射光量一輝度等級直線的傾斜；對應(yīng)合成了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原。如下所述，本發(fā)明還存在其他方式。因此，本發(fā)明的公開意在提供本發(fā)明的部分方式，無意限制在此記述并請求的發(fā)明范圍。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的攝像裝置的整體構(gòu)成的框圖。圖2是攝像裝置的影像處理部和微機(jī)的功能框圖。圖3是表示由攝像裝置拍攝的圖像(監(jiān)視圖像)的一例的圖。圖4(a)是拐點(diǎn)的說明圖，圖4(b)是本發(fā)明中的拐點(diǎn)控制(拐點(diǎn)和壓縮率的調(diào)整) 的說明圖。圖5(a)是拐點(diǎn)的說明圖，圖5(b)是本發(fā)明中的拐點(diǎn)控制(拐點(diǎn)和壓縮率的調(diào)整) 和增益控制的說明圖。圖6(a)是拐點(diǎn)的說明圖，圖6(b)是現(xiàn)有的拐點(diǎn)控制(拐點(diǎn)的調(diào)整)的說明圖。附圖標(biāo)記1攝像裝置3攝像部4模擬信號(hào)處理部5影像處理部6影像信號(hào)生成部10 微機(jī)12拐點(diǎn)處理部13信號(hào)合成部
14拐點(diǎn)控制部15低輝度區(qū)域檢測部16動(dòng)作區(qū)域檢測部17增益控制部
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)說明本發(fā)明。但以下詳細(xì)說明和附圖不用于限定發(fā)明。本發(fā)明的攝像裝置的構(gòu)成具有攝像部，將作為曝光時(shí)間長的影像信號(hào)的長時(shí)間曝光信號(hào)、及作為曝光時(shí)間短的影像信號(hào)的短時(shí)間曝光信號(hào)，在1場期間內(nèi)輸出；拐點(diǎn)處理部，對作為實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級的、拐點(diǎn)以上的輝度等級的長時(shí)間曝光信號(hào)，以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小表示相對攝像部的入射光量的輝度等級的變化的、入射光量一輝度等級直線的傾斜；拐點(diǎn)控制部，對應(yīng)合成了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原。通過該構(gòu)成，拍攝明亮的被攝體時(shí)(例如畫面內(nèi)的明亮的部分的輝度等級非常高時(shí)，或明亮的部分的面積較大時(shí))，通過合成長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)，可獲得擴(kuò)大了動(dòng)態(tài)范圍的圖像。并且此時(shí)，在對長時(shí)間曝光信號(hào)的拐點(diǎn)處理中，對應(yīng)長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，進(jìn)行調(diào)整拐點(diǎn)和壓縮率的拐點(diǎn)控制(具體而言，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原)。這樣一來，長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成點(diǎn)附近的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的入射光量一輝度等級直線的傾斜彼此接近。因此，在畫面內(nèi)的明亮部分(合成點(diǎn)附近)，可獲得對比度清晰的圖像(灰度變化平滑的圖像、線性的圖像)。并且，本發(fā)明的攝像裝置的構(gòu)成可具有低輝度區(qū)域檢測部，在合成長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)而獲得的圖像中，檢測出規(guī)定的閾輝度等級以下的低輝度區(qū)域；增益控制部，提高低輝度區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。通過該構(gòu)成，在畫面內(nèi)檢測到較暗部分(低輝度區(qū)域)時(shí)，進(jìn)行增益控制，提高該低輝度區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。對長時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施調(diào)整拐點(diǎn)和壓縮率的拐點(diǎn)控制時(shí)，低輝度區(qū)域(畫面內(nèi)的較暗部分)的圖像可能變得紊亂，但如上所述，通過進(jìn)行提高低輝度區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益的增益控制，可獲得連畫面內(nèi)的較暗部分也清晰可見的圖像。因此，尤其可提高在監(jiān)視攝像機(jī)等中必須的對較暗部分的視覺辨認(rèn)性。并且，本發(fā)明的攝像裝置的構(gòu)成可具有動(dòng)作區(qū)域檢測部，在合成長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)而獲得的圖像中，檢測出包括有動(dòng)作的被攝體的動(dòng)作區(qū)域；第2增益控制部，提高動(dòng)作區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。通過該構(gòu)成，在畫面內(nèi)檢測出有動(dòng)作的被攝體時(shí)，進(jìn)行提高該動(dòng)作區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益的增益控制。這樣一來，可獲得畫面內(nèi)有動(dòng)作的被攝體的部分清晰可見的圖像。因此，尤其可提高在監(jiān)視攝像機(jī)等中必須的對有動(dòng)作的被攝體的視覺辨認(rèn)性。本發(fā)明的曝光控制方法在具有攝像部的攝像裝置中使用，該攝像部將作為曝光時(shí)間長的影像信號(hào)的長時(shí)間曝光信號(hào)、及作為曝光時(shí)間短的影像信號(hào)的短時(shí)間曝光信號(hào)在1 場期間內(nèi)輸出，包括對作為實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級的、拐點(diǎn)以上的輝度等級的長時(shí)間曝光信號(hào)，以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小表示相對攝像部的入射光量的輝度等級的變化的、 入射光量一輝度等級直線的傾斜；對應(yīng)合成了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原。根據(jù)該方法，如上所述，拍攝明亮的被攝體時(shí)(例如畫面內(nèi)的明亮的部分的輝度等級非常高時(shí)，或明亮的部分的面積較大時(shí))，通過合成長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)，可獲得擴(kuò)大了動(dòng)態(tài)范圍的圖像。并且，在對長時(shí)間曝光信號(hào)的拐點(diǎn)處理中，對應(yīng)長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，進(jìn)行調(diào)整拐點(diǎn)和壓縮率的拐點(diǎn)控制 (具體而言，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原)。這樣一來，長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成點(diǎn)附近的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的入射光量一輝度等級直線的傾斜彼此接近。因此，在畫面內(nèi)的明亮部分(合成點(diǎn)附近)，可獲得對比度清晰的圖像(灰度變化平滑的圖像、線性的圖像)。本發(fā)明的程序是具有攝像部的攝像裝置的曝光控制用的程序，該攝像部將作為曝光時(shí)間長的影像信號(hào)的長時(shí)間曝光信號(hào)、及作為曝光時(shí)間短的影像信號(hào)的短時(shí)間曝光信號(hào)在1場期間內(nèi)輸出，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理對作為實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級的、拐點(diǎn)以上的輝度等級的長時(shí)間曝光信號(hào)，以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小表示相對攝像部的入射光量的輝度等級的變化的、入射光量一輝度等級直線的傾斜；對應(yīng)合成了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原。根據(jù)該程序，如上所述，拍攝明亮的被攝體時(shí)(例如畫面內(nèi)的明亮的部分的輝度等級非常高時(shí)，或明亮的部分的面積較大時(shí))，通過合成長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)，可獲得擴(kuò)大了動(dòng)態(tài)范圍的圖像。并且，在對長時(shí)間曝光信號(hào)的拐點(diǎn)處理中，對應(yīng)長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，進(jìn)行調(diào)整拐點(diǎn)和壓縮率的拐點(diǎn)控制 (具體而言，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原)。這樣一來，長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成點(diǎn)附近的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的入射光量一輝度等級直線的傾斜彼此接近。因此，在畫面內(nèi)的明亮部分(合成點(diǎn)附近)，可獲得對比度清晰的圖像(灰度變化平滑的圖像、線性的圖像)。本發(fā)明調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原，從而在畫面內(nèi)的明亮部分可獲得對比度清晰的圖像。以下使用

本發(fā)明的實(shí)施方式的攝像裝置。在本實(shí)施方式中，例示了監(jiān)視攝像機(jī)等中使用的攝像裝置。該攝像裝置具有曝光控制功能。該功能由存儲(chǔ)在攝像裝置的存儲(chǔ)器等中的程序?qū)崿F(xiàn)。參照

本發(fā)明的實(shí)施方式的攝像裝置的構(gòu)成。圖1是表示本實(shí)施方式的攝像裝置的整體構(gòu)成的框圖。如圖1所示，攝像裝置1具有透鏡部2，其具有光學(xué)透鏡和光圈；攝像部3，其具有CCD等攝像元件。該攝像部3的攝像元件具有在1場期間內(nèi)輸出長時(shí)間曝光信號(hào)(曝光時(shí)間長的影像信號(hào))和短時(shí)間曝光信號(hào)(曝光時(shí)間短的影像信號(hào))的雙倍速驅(qū)動(dòng)功能。并且，攝像裝置1具有模擬信號(hào)處理部4，對從攝像部3輸出的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施規(guī)定的前處理；影像處理部5，對從模擬信號(hào)處理部4輸出的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施規(guī)定的影像處理；影像信號(hào)生成部6，合成從影像處理部5 輸出的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)，輸出最終的影像信號(hào)。此外，對長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)實(shí)施灰度校正的處理通過該影像信號(hào)生成部6進(jìn)行。模擬信號(hào)處理部4具有⑶S部7，對從攝像部3輸出的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施相關(guān)雙重采樣處理(⑶S處理)；AGC部8，對經(jīng)⑶S處理的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施自動(dòng)增益控制(AGC) ；A/D部9，對經(jīng)自動(dòng)增益控制的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施模擬/數(shù)字變換處理(A/D變換處理)。該攝像裝置1具有用于進(jìn)行各部件的動(dòng)作控制的微機(jī)10，模擬信號(hào)處理部4、影像處理部5通過微機(jī)10控制動(dòng)作。進(jìn)一步，該攝像裝置1具有光圈調(diào)整部11，用于調(diào)整透鏡部2的光圈。該光圈調(diào)整部11由微機(jī)10控制，以對應(yīng)長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級來調(diào)整光圈量。因此，在普通攝影時(shí)(不拍攝明亮的被攝體時(shí))，以光圈調(diào)整部11調(diào)整光圈量，從而可獲得適當(dāng)亮度(輝度等級)的圖像。接著參照圖2說明影像處理部5的功能。影像處理部5例如由DSP構(gòu)成，具有本發(fā)明的曝光控制相關(guān)的各種功能。圖2是影像處理部5和微機(jī)10的功能框圖。如圖2所示，影像處理部5具有拐點(diǎn)處理部12，對長時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施拐點(diǎn)處理；信號(hào)合成部13， 合成實(shí)施了拐點(diǎn)處理的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)。在拐點(diǎn)處理部12中，進(jìn)行如下拐點(diǎn)處理對拐點(diǎn)(實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級)以上的輝度等級的長時(shí)間曝光信號(hào)以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小入射光量一輝度等級直線(表示相對到攝像部3的入射光量的輝度等級的變化的直線)的傾斜。并且，拐點(diǎn)處理中使用的拐點(diǎn)和壓縮率通過微機(jī)10的拐點(diǎn)控制部14調(diào)整。具體而言，進(jìn)行拐點(diǎn)控制，以使通過信號(hào)合成部13合成的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使入射光量一輝度等級直線的傾斜復(fù)原(增大)。此外，稍后參照

該拐點(diǎn)控制(拐點(diǎn)和壓縮率的調(diào)整)的內(nèi)容。并且，影像處理部15具有低輝度區(qū)域檢測部15，在畫面內(nèi)含有較暗的部分(規(guī)定的閾輝度等級以下的低輝度區(qū)域)時(shí)，具有檢測出該低輝度區(qū)域的功能；動(dòng)作區(qū)域檢測部16，在畫面內(nèi)含有有動(dòng)作的部分(動(dòng)作區(qū)域)時(shí)，具有檢測出該動(dòng)作區(qū)域的功能。并且， 影像處理部5具有增益控制部17，提高該低輝度區(qū)域、動(dòng)作區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。此外，參照附圖稍后論述該增益控制的內(nèi)容。對上述構(gòu)成的攝像裝置1，參照

其動(dòng)作。在此以本發(fā)明的特征性動(dòng)作(使用了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的曝光控制)為中心進(jìn)行說明。此外，在此雖省略說明，但在通常攝影時(shí)(不拍攝明亮的被攝體時(shí))，通過光圈調(diào)整部11調(diào)整光圈量，從而可獲得適當(dāng)亮度(輝度等級)的圖像。并且，在畫面內(nèi)含有略亮的部分(僅調(diào)整光圈無法對應(yīng)的亮度的部分)時(shí)，不進(jìn)行本發(fā)明的使用了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的曝光控制，但通過拐點(diǎn)處理部12對該明亮的部分實(shí)施拐點(diǎn)處理，擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍。即，以下說明的使用了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的曝光控制，在畫面內(nèi)含有非常明亮的部分(僅通過拐點(diǎn)處理無法對應(yīng)的亮度部分)時(shí)進(jìn)行。圖3是表示由攝像裝置1拍攝的圖像(監(jiān)視圖像)的一例的圖。在圖3的例子中， 畫面左側(cè)含有向陽的部分(明亮的部分)。因此，這種情況下，進(jìn)行使用了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的曝光控制。具體而言，對應(yīng)長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，進(jìn)行拐點(diǎn)和壓縮率的調(diào)整，對長時(shí)間曝光信號(hào)進(jìn)行拐點(diǎn)處理。圖4是拐點(diǎn)控制(拐點(diǎn)和壓縮率的調(diào)整)的說明圖。如圖4(a)所示，在拍攝了明亮的被攝體時(shí)，對長時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施壓縮拐點(diǎn)以上的信號(hào)的拐點(diǎn)處理，此時(shí)如圖4(b)所示，進(jìn)行拐點(diǎn)控制，使得長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使入射光量一輝度等級直線的傾斜復(fù)原(增大)。并且，在圖3的例子中，畫面右下含有背陰的部分(圖中以斜線表示)。因此，低輝度區(qū)域檢測部15將該背陰的部分作為低輝度區(qū)域檢測出，增益控制部17進(jìn)行增益控制，提高背陰部分的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。并且在圖3的例子中，畫面中含有四個(gè)步行者。因此，動(dòng)作區(qū)域檢測部16將該步行者部分作為動(dòng)作區(qū)域檢測出，增益控制部17進(jìn)行增益控制，以提高該步行者部分的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。圖5是拐點(diǎn)控制(拐點(diǎn)和壓縮率的調(diào)整)和增益控制(例如低輝度區(qū)域的增益控制)的說明圖。如圖5(a)所示，在拍攝了明亮的被攝體時(shí)，對長時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施壓縮拐點(diǎn)以上的信號(hào)的拐點(diǎn)處理，但此時(shí)如圖5(b)所示，進(jìn)行拐點(diǎn)控制，以使長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使入射光量一輝度等級直線的傾斜復(fù)原(增大)，并且進(jìn)行增益控制，以提高低輝度區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。根據(jù)該本發(fā)明的實(shí)施方式的攝像裝置1，設(shè)置調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率的拐點(diǎn)控制部 14，使得長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使入射光量一輝度等級直線的傾斜復(fù)原，從而在畫面內(nèi)的明亮的部分可獲得對比度清晰的圖像。S卩，在本實(shí)施方式中，拍攝了明亮的被攝體時(shí)(例如圖像內(nèi)的明亮的部分的輝度等級非常高時(shí)，或明亮的部分的面積較大時(shí))，通過合成長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)，可獲得擴(kuò)大了動(dòng)態(tài)范圍的圖像。并且此時(shí)，在對長時(shí)間曝光信號(hào)的拐點(diǎn)處理中，對應(yīng)長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，進(jìn)行調(diào)整拐點(diǎn)和壓縮率的拐點(diǎn)控制(具體而言調(diào)整拐點(diǎn)和壓縮率，以使合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低拐點(diǎn)，并且使傾斜復(fù)原)。這樣一來，長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成點(diǎn)附近的長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的入射光量一輝度等級直線的傾斜彼此接近。因此，在畫面內(nèi)的明亮部分 (合成點(diǎn)附近)可獲得對比度清晰的圖像(灰度變化平滑的圖像、線性的圖像)。并且，在本實(shí)施方式中，在畫面內(nèi)檢測到較暗部分(低輝度區(qū)域)時(shí)，進(jìn)行增益控制，提高該低輝度區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。對長時(shí)間曝光信號(hào)實(shí)施調(diào)整拐點(diǎn)和壓縮率的拐點(diǎn)控制時(shí)，低輝度區(qū)域(畫面內(nèi)的較暗部分)的圖像可能變得紊亂，但如上所述， 通過進(jìn)行提高低輝度區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益的增益控制，可獲得連畫面內(nèi)的較暗部分也清晰可見的圖像。因此，尤其可提高在監(jiān)視攝像機(jī)等中必須的對較暗部分的視覺辨認(rèn)性。并且，在本實(shí)施方式中，在畫面內(nèi)檢測出有動(dòng)作的被攝體時(shí)，進(jìn)行提高該動(dòng)作區(qū)域中的長時(shí)間曝光信號(hào)的增益的增益控制。這樣一來，可獲得畫面內(nèi)有動(dòng)作的被攝體的部分清晰可見的圖像。因此，尤其可提高在監(jiān)視攝像機(jī)等中必須的對有動(dòng)作的被攝體的視覺辨認(rèn)性。以上通過示例說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明的范圍不限于此，在權(quán)利要求所述范圍內(nèi)可根據(jù)目的進(jìn)行變更/變形。
以上說明了目前考慮到的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但應(yīng)理解可對本實(shí)施方式進(jìn)行多種變形，并且所附的權(quán)利要求范圍包含在本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有變形。如上所述，本發(fā)明涉及的攝像裝置具有可獲得在畫面內(nèi)的明亮部分對比度清晰的圖像的效果，可有效地作為監(jiān)視攝像機(jī)等使用。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，其特征在于具有攝像部，將作為曝光時(shí)間長的影像信號(hào)的長時(shí)間曝光信號(hào)、及作為曝光時(shí)間短的影像信號(hào)的短時(shí)間曝光信號(hào)，在1場期間內(nèi)輸出；拐點(diǎn)處理部，對作為實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級的、拐點(diǎn)以上的輝度等級的上述長時(shí)間曝光信號(hào)，以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小表示相對上述攝像部的入射光量的上述輝度等級的變化的、入射光量一輝度等級直線的傾斜；拐點(diǎn)控制部，對應(yīng)合成了上述長時(shí)間曝光信號(hào)和上述短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整上述拐點(diǎn)及上述壓縮率，以使上述合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低上述拐點(diǎn)，并且使上述傾斜復(fù)原。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于具有低輝度區(qū)域檢測部，在合成上述長時(shí)間曝光信號(hào)和上述短時(shí)間曝光信號(hào)而獲得的圖像中，檢測出規(guī)定的閾輝度等級以下的低輝度區(qū)域；增益控制部，提高上述低輝度區(qū)域中的上述長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于具有動(dòng)作區(qū)域檢測部，在合成上述長時(shí)間曝光信號(hào)和上述短時(shí)間曝光信號(hào)而獲得的圖像中，檢測出包括有動(dòng)作的被攝體的動(dòng)作區(qū)域；第2增益控制部，提高上述動(dòng)作區(qū)域中的上述長時(shí)間曝光信號(hào)的增益。
4.一種曝光控制方法，在具有攝像部的攝像裝置中使用，該攝像部將作為曝光時(shí)間長的影像信號(hào)的長時(shí)間曝光信號(hào)、及作為曝光時(shí)間短的影像信號(hào)的短時(shí)間曝光信號(hào)在1場期間內(nèi)輸出，其特征在于包括對作為實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級的、拐點(diǎn)以上的輝度等級的上述長時(shí)間曝光信號(hào)，以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小表示相對上述攝像部的入射光量的上述輝度等級的變化的、 入射光量一輝度等級直線的傾斜；對應(yīng)合成了上述長時(shí)間曝光信號(hào)和上述短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整上述拐點(diǎn)及上述壓縮率，以使上述合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低上述拐點(diǎn)，并且使上述傾斜復(fù)原。
5.一種程序，是具有攝像部的攝像裝置的曝光控制用的程序，該攝像部將作為曝光時(shí)間長的影像信號(hào)的長時(shí)間曝光信號(hào)、及作為曝光時(shí)間短的影像信號(hào)的短時(shí)間曝光信號(hào)在1 場期間內(nèi)輸出，其特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下處理對作為實(shí)施拐點(diǎn)處理的基準(zhǔn)輝度等級的、拐點(diǎn)以上的輝度等級的上述長時(shí)間曝光信號(hào)，以規(guī)定的壓縮率壓縮，減小表示相對上述攝像部的入射光量的上述輝度等級的變化的、 入射光量一輝度等級直線的傾斜；對應(yīng)合成了上述長時(shí)間曝光信號(hào)和上述短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整上述拐點(diǎn)及上述壓縮率，以使上述合成信號(hào)的輝度等級越高，越降低上述拐點(diǎn)，并且使上述傾斜復(fù)原。
全文摘要
攝像裝置(1)具有攝像部(3)，將長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)在1場期間內(nèi)輸出；拐點(diǎn)處理部(12)，將拐點(diǎn)以上的輝度等級的長時(shí)間曝光信號(hào)以規(guī)定的壓縮率壓縮(即，減小表示相對入射光量的輝度等級的變化的入射光量—輝度等級直線的傾斜)；拐點(diǎn)控制部(14)，對應(yīng)合成了長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，并且使入射光量—輝度等級直線的傾斜復(fù)原。在該拐點(diǎn)控制中，調(diào)整拐點(diǎn)及壓縮率，以使長時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成信號(hào)的輝度等級越高、越降低拐點(diǎn)，這樣一來，在畫面內(nèi)的明亮部分中可獲得對比度清晰的圖像。
文檔編號(hào)H04N5/235GK102449997SQ20108002277
公開日2012年5月9日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者中村靖治, 大藪覺, 川上智之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社