JPH0362684A - ビデオカメラのオートアイリス制御装置 - 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〕 本発明はデジタルビデオカメラに適用して好適なビデオ
カメラのオートアイリス制御装置に関する。

〔発明の楯要〕

本発明は、撮像手段から得られる映像信号のピーク値を
検出するピーク検出回路と、そのピーク検出回路によっ
て検出されたピーク値及び映像信号が供給される制御信
号発生手段と、その制御信号発生手段からの制御信号に
基づいて、撮像手段の入射光量を制御するオートアイリ
ス制御装置において、制御信号発生手段は映像信号のレ
ベルに応じた制御の態様のルールが複数種類記憶された
記憶装置を備えて戒り、映像信号のレベル値及びそのレ
ベル値のピーク値との差に基づく第１及び第２の重み付
け係数と、映像信号のレベルが複数種類のルールにどの
程度適合するかかによって得られる信号とに基づいて、
制御信号を発生させるようにしたことにより、ビデオカ
メラのオートアイリスを容易に制御することができるよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕

従来のオートアイリス回路においては、露出量あるいは
入射光量のデータを得るために、例えば第４図に示すよ
うな回路を用いている。第４図において、（２）は非加
算混合（ＮＡＭ）回路（２）で、これに、カラービデオ
カメラのＣＣＤ等の撮像手段（図示せず）からの赤、青
及び緑信号Ｒ，Ｇ、Ｂが、夫々入力端子（１Ｒ）、（Ｉ
Ｇ）、（ＩＢ）から供給される。このＮＡＭ回路（２）
では、これに供給された赤、青及び緑信号Ｒ，Ｇ、Ｂの
内、最もレベルの高い色信号が選択されて出力されるよ
うに威されている。

このＮ　Ａ　Ｍ回路（２）からの色信号は、ピーク検波
回路（３）及び平均値検波回路（４）に供給される。

これら検波回路（３）　、（４）からの各検波出力は、
ポテンショメータから成る混合比を可変することのでき
る混合回路（５）に供給され、その混合出力が出力端子
（６）に出力される。

上述のピーク検波回路（３）の入出力特性は、第５図の
実線の曲線（７）に示す如くであり、又、平均値検波回
路（４）の人出力特性は、第５図の破線の曲線（８）に
示す如くである。第５図において、横軸は、光量が映像
信号のベデスクルレベル（ＯＩＲＥ　）に対応する背景
に対し、ホワイトピーク（１００ＩＲＥ　）に対応する
被写体の撮像画面中での面積比を％で表しており、これ
を以下ＡＰＬ（平均ピクチャレベル）と称する。又、縦
軸は、各検波回路（３）　、（４）からの検出出力のレ
ベル（電圧）をｍＶの単位で表したものである。

この第５図から明らかなように、横軸のＡＰＬが約３８
％の位置で各曲線が交わっており、混合回路（５）の混
合比を可変することによって、両回線（７）　、（８）
の間の領域に位置する曲線に対応するような入出力特性
が得られることに成る。このような特性の変化に応して
、オートアイリスの制御動作が変化することから、撮影
条件や被写体等に応じて混合回路（５）の混合比を可変
して、オートアイリスのモード切換えを可能にしている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来のアナログ回路を基調としたビ
デオカメラのオートアイリス制御回路を、デジタル回路
で構成しようとした場合、厖大の量のデータを極めて高
速に演算処理しなければ戒らず現実的ではない。

かかる点に鑑み本発明は、ビデオカメラのオートアイリ
スを容易に制御することのできるビデオカメラのオート
アイリス制御装置を提案しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、撮像手段から得られる映像信号のピーク値を
検出するピーク検出回路（１２）と、そのピーク検出回
路（１２）によって検出されたピーク値及び映像信号が
供給される制御信号発生手段（１６）と、その制御信号
発生手段（１６）からの制御信号に基づいて、撮像手段
の入射光量を制御するオートアイリス制御装置において
、制御信号発生手段（１６）は映像信号のレベルに応じ
た制御の態様のルールが複数種類記憶された記憶装置を
備えて成り、映像信号のレベル値及びそのレベル値のピ
ーク値との差に基づく第１及び第２の重み付け係数と、
映像信号のレベルが複数種類のルールにどの程度適合す
るかかによって得られる信号とに基づいて、制御信号を
発生させるようにしたものである。

〔作用〕

かかる本発明によれば、制御信号発生手段（１６）は映
像信号のレベルに応じた制御の態様のルールが複数Ｍ、
類記憶された記憶装置を備えて成り、映像信号のレベル
値及びそのレベル値のピーク値との差に基づく第１及び
第２の重み付け係数と、映像信号のレベルが複数種類の
ルールにどの程度適合するかかによって得られる信号と
に基づいて、制御信号を発生させる。

〔実施例〕

以下に、第１図を参照して、本発明の実施例を詳細に説
明する。（１６）はＲＯＭで、ここでは１ＭビットのＥ
ＰＲＯＭ　（イレーザブル・プログラマブルＲＯＭ）で
ある。

（２）はＡ／Ｄ変換回路で、これに、カラービデオカメ
ラのＣＣＤ等の撮像手段（図示せず）からの赤、青及び
緑信号Ｒ，Ｇ、Ｂが、夫々入力端子（ＩＲ）、（１Ｇ）
、（ＩＢ）から供給されて、夫々デジタル化される。

Ａ／Ｄ変換回路（１０）からのデジタル赤、青及び緑信
号が、デジタルＮＡＭ回路（１１）に供給され、これら
色信号の内、最もレベルの高いデジタル色信号（５ビツ
トの信号）が出力され、そのデジタル色信号がピーク検
出回路（１２）に供給されると共に、　　　ＲＯＭ　（
１６）にアドレス信号として供給される。

ピーク検出回路（１２）は、撮像手段からの映像信号（
又は赤、青及び緑信号の内の最もレベルの高い信号〉の
フィールド期間毎のレベルのピーク値を検出する回路で
、デジタルＮＡＭ回路　（１３）及びデジタルサンプリ
ング・ホールド回路（１４）から構成されている。そし
て、上述のＮＡＭ回路（１１）からのデジタル色信号が
、ＮＡＭ回路（１３）に供給されると共に、ＮＡＭ回路
（１３）の出力がそのＮＡＭ回路　（１３〉自体及びサ
ンプリング・ホールド回路（１４）に供給される。又、
上述のＡ／Ｄ変換回路（１０）に供給された赤、青及び
緑信号Ｒ，Ｇ、Ｂに関連した垂直同期信号が、クリアパ
ルスとしてＮＡＭ回路（１３）に供給されると共に、サ
ンプリングパルスとして、サンプリング・ホールド回路
（１４〉に供給される。そして、サンプリング・ホール
ド回路（１４）から得られたデジタルピーク値ＰＶ（４
ビツト）が、ＲＯＭ　（１６）に供給される。

（１５）はアドレスカウンタで、上述の撮像手段の撮像
面を、例えば、１６Ｘ１６個のマトリックス状のピクセ
ルに分割し、撮像手段に供給する同期信号発生手段から
の水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて、撮像手段
の走査に同期して、１６×１６個のマトリックス状のピ
クセルに対応して設けられたＲ　ＯＭ　（１６）の１６
Ｘ１６ｆ固のアドレスを指定する８ビツトのアドレス信
号を発生し、これがＲＯＭ　（１６）に供給される。

そして、後述するように、撮像手段の撮像面の１６Ｘ１
６個のピクセルにおける被写体像の明るさ及びその明る
さとフィールド毎の明るさのピーク値との差に応じて、
ファジィ推論を用いて、アイリス機構に対するデジタル
制御信号を作成して、このＲＯＭ　（１６）に記憶して
おき、撮像手段からの赤信号、青信号及び緑信号の内の
最もレベルの高い色信号のレベル及びそのピーク値の１
６Ｘ１６個のピクセルにおける分布に応じて、デジタル
制御信号を読み出すようにする。

このＲＯＭ　（１６）から読み出されたデジタル制御信
号は、Ｄ／Ａ変換回路（１７）に供給されてアナログ信
号に変換された後、ローパスフィルタ（１８）を通じて
、図示を省略したアイリス機構に供給される。

次に、第２図及び第３図を参照して、ファジィ推論を用
いた、ＲＯＭ　（１６）に記憶するデジタル制御信号の
決め方について説明する。

ビデオカメラのアイリスを制御するための人力パラメー
タとして、次の３つを採用する。但し、上述の１６Ｘ１
６個のピクセルの内の任意のピクセルをピクセルＸとす
る。

（ａ）ピクセルＸのアドレス（位置） （ｂ）ピクセルＸのデータ（被写体像の明るさ）（ｃ）
ピクセルＸのデータ（被写体像の明るさと、その明るさ
のフィールド毎のピーク値との差） そして、この３つの入力パラメータと、アイリス制御信
号との４つに対し、第２図Ａ〜Ｄに示す如きファジィ集
合を与える。第２図Ａは位置のメンバ、−シップ関数を
示したもので、「下」、「やや下」、「まん中あたり」
、「やや上」及び「上」の７通りのラベルが用意されて
いる。

第２図Ｂは明るさのメンバーシップ関数を示したもので
、「非常に暗い」、「暗い」、「やや暗い」、「普通」
、「やや明るい」、「明るい」、「非常に明るい」の７
通りのラベルが用意されている。

第２図Ｃはピーク値との差（明るさのピーク値との差）
のメンバーシップ関数を示したもので、「非常に小さい
」、「小さい」、「やや小さい」及び「はぼ等しい」の
４通りのラベルが用意されている。

第２図りは制御量のメンバーシップ関数を示し、「大き
く閉じる」、「閉じる」、「少し閉じる」、あまり動か
さない」、「少し開ける」、「開ける」及び大きく開け
る」の７つのラベルが用意されている。

次に、アイリスを制御するためのルールを設定する。こ
のルールは、ビデオカメラのアイリス制御における経験
則を考慮して、例えば、次のような言葉で表現する。こ
こで、入力は被写体像の明るさを示す。

ルール（１−１）入力がピーク値にほぼ等しくく、且つ
入力が暗ければ、ア イリスを大きく開ける。

ルール（１−２）人力がピーク値にほぼ等しくく、且つ
入力が明るければ、 ルール（１−３） アイリスはあまり動かさない。

人力がピーク値にほぼ等しく く、且つ人力が非常に明るけ れば、アイリスを少し絞る。

かかるルールを用いれば、アイリスのピーク値制御が可
能と成る。又、このアイリスの制御を平均値制御制御に
近づけようとする場合は、上記のルールに、以下のルー
ルを追加することに戊る。

ルール（２−１）人力がピーク値よりやや小さく、且つ
入力が暗ければ、ア イリスを大きく開ける。

ルール（２−２）人力がピーク値よりやや小さく、且つ
入力が明るければア イリスはあまり動かさない。

又、屋外での撮影では、被写体像の上部に明るい空があ
ることが多く、これをアイリスの制御対象から外すには
、上述の各ルールに、「撮像手段の撮像面の真中又は下
部の当たりで」と言う文章を追加すれば良い。

次に、実際のビクセルＸのアドレス及び２つのデータか
ら、アイリスの実際の制御量を求めるアルゴリズムを、
上述のルール（１−１）〜（１−３）で説明する。実際
のピーク値との差がａ、実際の明るさがｂであったとす
る。先ず、第３図Ａを参！！貧するに、入力ａがルール
（１−１）の「ピーク値に近く」にどのくらいマツチし
ているかを考える。第２図Ｃに示したファジィ集合より
導かれ、０．５であったとする。次に、入力すとルール
（１−１）の「暗い」とのマツチングを調べると０であ
る。この場合、制御量「大きく開ける」に対する重みは
Ｏである。

次に、第３図Ｂを参照するに、ルール（１−２）を見る
と、入力ａとのマツチングが０．５、入力すとのマツチ
ングが０．７である。この場合少ない方の０．５を採用
し、制御量の「あまり動かさない」のメンバーシップ関
数を０．５で削り落とす。

次に、第３図Ｂを参照するに、ルール（１−３）からは
、０．３で削り落とされた「少し絞る」のメンバーシッ
プ関数が得られる。

ファジィ理論としては、ここまでで終了であるが、実際
のアイリスの制御値は確定値である。これを得るために
は、第３図りに示す如（、各重みによって削り落とされ
たメンバーシップ関数の重心（面積を％にするところ）
求めることに戒る。

〔発明の効果〕

上述せる本発明によれば、オートアイリスを容易に制御
することのできるビデオカメラのオートアイリス制御装
置を得ることができる。又、本発明によれば、ソフト上
でのシュミレーションによって、オートアイリスの制御
の仕方を設定することができ、ファジィ推論におけるル
ールの追加、変更に容易に対象でき、しかも必要な回路
規模が小さくて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック線図、第２図は
各パラメータのファジィ集合を示す線図、第３図はファ
ジィ推論の様子を示す線図、第４図は従来例の要部を示
すブロック線図、第５図はその従来例の検波回路の入出
力特性を示す曲線図である。 （１０）はＡ／Ｄ変換回路、（１１）はＮＡＭ回路、（
１２）はデジタルピーク値検出回路、（１３）はデジタ
ルＮＡＭ回路、（１４）はサンプリング・ホールド回路
、（１５）はアドレスカウンタ、（１６）はＲＯＭ。 （１７）はＤ／Ａ変換回路、（１８）はローパスフィル
タである。 代 理 人 松 隈 秀 盛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像手段から得られる映像信号のピーク値を検出するピ
   ーク検出回路と、該ピーク検出回路によって検出された
   ピーク値及び上記映像信号が供給される制御信号発生手
   段と、該制御信号発生手段からの制御信号に基づいて、
   上記撮像手段の入射光量を制御するオートアイリス制御
   装置において、上記制御信号発生手段は上記映像信号の
   レベルに応じた制御の態様のルールが複数種類記憶され
   た記憶装置を備えて成り、上記映像信号のレベル値及び
   該レベル値の上記ピーク値との差に基づく第１及び第２
   の重み付け係数と、上記映像信号のレベルが上記複数種
   類のルールにどの程度適合するかかによって得られる信
   号とに基づいて、上記制御信号を発生させるようにした
   ことを特徴とするビデオカメラのオートアイリス制御装
   置。