JPH0399585A - 自動露出調整装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置に用いられる自動
露出調整装置に関する。

（ロ）従来の技術 ビデオカメラに於て、絞り及びゲイン等による撮像映像
信号の輝度レベルの制御、所謂露出調整は焦点制御と並
んで非常に重要な課題である。

従来、この自動露出調整機構としては、撮像画面の輝度
レベルの平均やピーク値等のレベルを検出し、これらを
基に絞り及び撮像映像信号に対するゲインを制御する方
法が賞月されている。

この方法では、画面内に光源等の高輝度部が存在したり
、逆に背景が暗い等の場合には、周囲の影響で主要被写
体が適切な露出を得られないことがある。

そこで、本出願人は先に特願昭６３−４３４４号にて、
これらの問題点に対する対策を提案している。

この対策とは、撮像画面を複数の領域に分割し、これら
の領域の中で主要被写体が存在する確率の高い画面中央
の領域を主要領域とし、その他の領域を非主要領域とし
、通常の撮影状態では、主要領域の輝度レベルを非主要
領域の輝度レベルに比べて重み付けした後に、これらの
輝度レベルより画面全体の輝度レベルの代表値を算出し
、これを一定に保持することにより主要領域を重視した
露出調整が為される様に構成した上で、各領域の輝度レ
ベルが著しく高いあるいは著しく低い状態となっていな
いか、即ち異常高輝度部あるいは異常低輝度部がいずれ
かの領域に入っていないかを常に監視し、異常輝度部が
存在する領域がある場合にこの領域の輝度レベルの代表
値への関与を阻止する機能を付加することにより、光源
等の異常輝度部の影響が画面全体に及ぶ事を防止してい
る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 前記従来技術によると、逆光あるいは道順光状態には優
れた効果を発揮するが、意図的に光源等の異常輝度部を
撮影する場合に問題が生じる。即ち、例えば光源を撮影
する場合を考えると、当然、光源は画面中央の主要領域
に存在する様に撮像装置の位置が固定されるが、この際
、主要領域の輝度レベルが著しく大きくなるために代表
値の算出に主要領域の輝度レベルが関与できず、主要領
域を除く領域が最適露出状態となる様に露出調整が為さ
れ、主要領域は著しく高輝度状態となり光源自身の撮影
は困難となる。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、撮像画面のいずれかの領域に異常輝度部が存
在する場合には、主要領域の重み付け量を他の領域に比
べて上昇させ、代表値の算出に対する主要領域の影響度
を大きくすることを特徴とする。

（ホ）作用 本発明は上述の如く構成したので、主要領域に異常輝度
部が存在する場合には、この異常輝度部に対して最適露
出状態が保持されて異常輝度部の撮影が可能となり、ま
た、主要領域以外の領域に異常輝度部が存在する場合に
は、露出調整においてこの異常輝度部の影響を軽減させ
ることが可能となる。

（へ）実施例 以下、図面に従い本発明の一実施例について説明する。

第１図は本実施例装置の回路ブロック図である。

入射光は、レンズ（１）を通過し、絞り機構（２）で光
量を調節された後、撮像回路（３）で光電変換されて撮
像映像信号として出力される。この撮像映像信号は、利
得可変アンプ（４）にて増幅されてビデオ回路に送られ
、またＬ　Ｐ　Ｆ　（２２）、同期分離回路（２３）、
積分器（８０）に供給される。

Ｌ　Ｐ　Ｆ　（２２）は撮像映像信号中の輝度信号の低
域成分を取り出して、後段の切換回路（２６）に出力す
る。

同期分離回路（２３）は、撮像映像信号より垂直及び水
平同期信号を抜き出し、後段の切換制御回路（２５）で
は、この垂直及び水平同期信号と撮像回路（３）のＣＯ
Ｄの駆動に用いられる固定の発振器出力に基いて、第３
図の６個の領域（ＡＩ）乃至（Ａ６）にわたる画面分割
のための切換信号を発する。

切換回路（２６）は、前記切換信号を受けて、各領域（
Ａ１）乃至（Ａ６）に応じて順次切換わり、Ｌ　Ｐ　Ｆ
　（２２）出力はこの切換回路（２６）により領域毎に
時分割されて、夫々積算回路（３１）乃至（３６）に供
給される。

積算回路（３１）乃至（３６）は、いずれも第４図の如
く切換回路（２６）出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器
（２７）と、このＡ／Ｄ切換出力と後段のラッチ回路（
２８）出力を加算する加算４Ｂ（２９）と、この加算出
力をラッチするラッチ回路（２８）により構成されるデ
ィジタル積分器であり、該当する領域内での輝度信号の
低域成分が所定のサンプリング周期にてＡ／Ｄ変換され
、１フイ一ルド期間にわたってこのＡ／Ｄ変換データが
積分されることになる。ここで積算回路（３１）は、領
域（Ａ１）内での輝度信号の低域成分の１フイ一ルド分
の積分値をメモリ（４１）に出力し、以下同様に領域（
Ａ　２　）　　（Ａ　３　）（Ａ４）（Ａ５）（Ａ６）
内での輝度信号の１フイ一ルド分の積分値は、積算回路
（３２）（３３）　（３４）（３５）（３６）から夫々
メモリ（４２）（４３）（４４）（４５）（４６）に出
力されることになる。尚、前記ラッチ回路（２８）は１
フイールド毎にリセットされ、また各メモリは各ラッチ
回路のリセット直前のデータを保持し、ｌフィールド毎
にデータ更新が為される。

ところで、領域（Ａ１）乃至（八６）は、その面積が夫
々（Ｓｌ）乃至（Ｓ６）で、領域（Ａ１）は第３図の様
に画面中央に位置し、領域（Ａ２）は領域（ＡＩ）の外
周に位置する。更にこの領域（Ａ２）の周囲に領域（Ａ
３）乃至（Ａ６）が配置されている。

１画面分である１フイ一ルド分の積算が完了すると、メ
モリ（４１）乃至（４６）に保持された最新の各領域で
の１フイ一ルド分の積算値は、各領域の輝度評価値（Ｙ
ｌ）乃至（Ｙ６）として後段の単純平均回路（６８）、
各正規化回路及び各重み付け回路に出力される。

正規化回路（５工）乃至（５６）は、各領域での輝度評
価値（Ｙｌ）乃至（Ｙ６）を各面積（Ｓｌ）乃至（Ｓ６
）にて割り算して、各領域の単位面積当りの輝度評価値
を正規化輝度評価値（ｖｌ）乃至（Ｖ６）（但しＶ１＝
Ｙ１／Ｓｌ、Ｖ　２　＝Ｙ　２／Ｓ２、・・・）として
出力する。

優先度決定回路（５７）は、各正規化輝度評価値（Ｖｌ
）乃至（ｖ６）に基づいて各領域の優先度（重み）を決
定する。この優先度決定回路（５７）での優先度決定処
理は、第２図の如きフローチャ・−トにより実行され、
またこの優先度決定処理には、境界のあいまいな情報を
あいまいなまま扱う所謂ファジィ推論が用いられ、具体
的には以下の６個のルールが使用されている。

［ルール（１）］ ｒｉｆ　　ＶｌとＶ２が近いａｎｄＶ　１とｖ３が近く
ない ｔｈｅｎ領域（Ａ　１　）　　（Ａ　２　）優先」［ル
ール（２）コ ｒｉｆ　　ＶｌとＶ２が近くないａｎｄＶ　１とＶ３が
近い ｔｈｅｎ領域（Ａ１）、（Ａ３）優先」［ルール（３）
］ ｒｉｆ　　ＶｌとＶ２が近くないａｎｄＶ　１とｖ３が
近くない ｔｈｅｎ領域（Ａ１）優先」 ［ルール（４）］ ｒｉｆ　　ＶｌとＶ２が近いａｎｄ、Ｖ　１とｖ３が近
いｔｈｅｎ領域（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）優先」 ［ルール（５）］ ｒｉｆ　　ｔｎａｘ（Ｖｉ）　　（ｉ＝１〜６）が小さ
いｔｈｅｎ全領域同一優先度」 ［ルール（６）］ ｒｉｆ　　ｍａｘ　（Ｖ　ｉ　）が小さくないａｎｄ単
純平均値が小さい ｔｈｅｎ領域（Ａ１）優先」 これらのルールは、第６図乃至第１１図に示す様に、「
近い」　「小さい」といった条件が、「Ｖ２／ＶＩＪ　
　ｒｍａｘ　（Ｖｉ）」とイッた各入力変数に対するメ
ンバーシップ関数で定義され、結論部として各領域の優
先度（ｗｉｋ）をもっている。尚、推論は通常のｍｉｎ
−ｍａｘ法で行なわれる。

次に各ルールについて詳述する。

［ルール（１）］は第６図（ａ）（ｂ）の如きメンバー
シップ関数で定義されている。第６図（ａ）はｒＶｌと
Ｖ２が近い」というルール（１）の条件（１）の成立度
を示す、入力変数（Ｖ２／Ｖｌ）に対するメンバーシッ
プ関数である。即ち、領域（Ａ１）の正規化輝度評価値
（Ｖｌ）と領域（Ａ２）の正規化輝度評価値（ｖ２）が
どの程度近いかを示す近さの度合を判断するために、入
力変数をＶ２／Ｖｌとし、Ｖ２／Ｖ１＝１となる場合に
極大値となる山型のメンバーシップ関数に最新のフィー
ルドでの入力変数（Ｖ２／Ｖｌ）を代入することにより
メンバーシップ値（ｕ、、）が求まる。尚、Ｖ２／Ｖ１
＝１の時、メンバーシップ値（ｕ、、）は最大となる。

第６図（ｂ）はｒｖｉとＵ３が近くない」というルール
（１）の条件（２）の成立度を示す、入力変数（Ｖ３／
Ｖｌ）に対するメンバーシップ関数である。即ち、領域
（Ａ１）の正規化輝度評価値（Ｖｌ）と領域（Ａ３）の
正規化輝度評価値（Ｕ３）がどの程度近くないかを示す
近くない度合を判断するために、入力変数をＶ３／Ｖｌ
とし、Ｖ３／■１＝１となる場合に極小値となる谷型の
メンバーシップ関数に最新のフィールドでの入力変数（
Ｖ３／Ｖｌ）を代入することによりメンバーシップ値（
ｕ、、）が求まる。尚、Ｖ３／Ｖ１＝１の時に、メンバ
ーシップ値（ｕ、、）は最小となる。こうして第６図（
ａ　）（ｂ　）によりルール（１）の条件（１）（２）
のメンバーシップ値（ｕ、、）（ｕ。

、）の算出が為されることになる。尚、この算出は第２
図のフローチャートのＳ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１００）に該
当する。

前記メンバーシップ値（ｕ、、）（ｕ、、）は、ＳＴ　
Ｅ　Ｐ　（１０１）にて両者の最小値、即ち小さい方の
メンバーシップ値がルール（１）の成立度（Ｕｌ）とし
て選択される。第６図の例ではｕ、、＜ｕ、、となるの
で、Ｕ　１　”　ｕ　１＋に設定される。

上述のＳ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１００）（１０１）の動作は
、残りの５つのルールについても実行される。

［ルール（２）］は第７７図ａ）（ｂ）の如く谷型及び
山型のメンバーシップ関数で定義され、第６図の場合と
同様に、ｒＶｌとＵ２が近くない」というルール（２）
の条件（１）についてのメンバーシップ値（ｕ、、）が
（ａ）より、またｒＶｌとＵ３が近い」というルール（
２）の条件（２）についてのメンバーシップ値（Ｕ、）
が（ｂ）より求まり、５ＴＥＰ　（１０１）にてメンバ
ーシップ値（ｕ、、）（ｕ、、）の小さい方がルール（
２）の成立度（Ｕ２）として選択される。第７図の例で
はｕ！Ｉ＞ｕｘｔとなるのでＩＪ２＝ｕｓｓに設定され
る。

［ルール（３）］は第８８図ａ　）（ｂ　）の如く谷型
のメンバーシップ関数で定義され、第６図の場合と同様
に、ｒＶｌとＵ２が近くない」というルール（３）の条
件（１）についてのメンバーシップ値（Ｕｌ、）が（ａ
）より、またｒＶｌとＵ３が近くない」というルール（
３）の条件（２）についてのメンバーシップ値（ｕｓ、
）が（ｂ）より求まり、Ｓ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１０１）に
てメンバーシップ値（ｕ＝、）（ｕ−）の小さい方がル
ール（３）の成立度（Ｕ３）として選択される。第８図
の例では、ｕ、、＜ｕ、、どなるのでＵ　３−　ｕ　ｓ
　１に設定される。

［ルール（４）］は第９９図ａ）（ｂ）の如く山型のメ
ンバーシップ関数で定義され、ｒＶｌとＵ２が近い」と
いうルール（４）の条件（１）についてのメンバーシッ
プ値（ｕ、、）が（ａ）より、またｒＶｌとＵ３が近い
」というルール（４）の条件（２）についてのメンバー
シップ値（Ｕ　、、）が（ｂ）より求まり、Ｓ　Ｔ　Ｅ
　Ｐ　（１０１）にてメンバーシップ値（ｕ＋、）（ｕ
、、）の小さい方がルール（４）の成立度（Ｕ４）とし
て選択される。第９図の例では、Ｕ４１＞Ｕ４１となる
のでＵ　４　＝　ｕ　＊ｔに設定される。

［ルール（５）］は第１０図の如く、全正規化輝度評価
値（ｖｌ）乃至（Ｕ６）の中の最大値（ｍａｘ（Ｖｉ）
）（但し、ｉ＝１〜６）を入力変数とし、このｍａｘ（
Ｖｉ）の小さい度合を示す単純減少直線で示されるメン
バーシップ関数で定義され、ｍａｘ（Ｖｉ）が決まると
一義的にメンバーシップ値（Ｕ、、）が求まる。尚、こ
のメンバーシップ値（ｕ、、）はｍａｘ（Ｖｉ）が大き
くなるにつれて小さくなる。Ｓ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１０１
）では、ルール（５）に関してメンバーシップ値は１つ
だけであるため、ルール（５）の成立後（Ｕ５）はＵ５
；ｕ、に設定される。

［ルール（６）］は第１１図（ａ）（ｂ）の如く、ルー
ル（５）と同様にｍａｘ（Ｖｉ）を入力変数とする単純
増加直線を有するメンバーシップ関数と、全正規化輝度
評価値（Ｖｌ）乃至（Ｕ６）の入力変数とする単純減少
直線のメンバーシップ関数で定義されている。即ち、第
１１図（ａ）のメンバーシップ関数では、ｒｍａｘ（Ｖ
ｉ）が小さくない」というルール（６）の条件（１）に
おいてｍａｘ（Ｖｉ）が小さくない度合を判断するため
に、入力変数としてｍａｘ　（Ｖｉ）が決まれば、メン
バーシップ値（Ｕ、、）が決定できる。尚、このメンバ
ーシップ値（ｕ、、）はｍａｘ（Ｖｉ）が小さくなるに
つれて小さくなる。また、第１１図（ｂ）のメンバーシ
ップ関数では、「単純平均値が小さい」というルール（
６）の条件（２）において前記単純平均値（Ｚ、）が小
さい度合を判断するために入力変数として単純平均値が
決まれば、メンバーシップ値（ｕ、２）が決定できる。

尚、このメンバーシップ値（ｕ　ａｔ）は単純平均値が
大きくなるにつれて小さくなる。Ｓ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１
，０１，）では、メンバーシップ値（ｕｓ＋）と（ｕ　
、、）の小さい方を選択して、ルール（６）の成立度（
Ｕ６）はＵ６＝ｕ１と設定される。

以上の様にＳ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１００）（１０１）での
全ルールについての成立度（Ｕｉ）（ｉ＝１〜６）の算
出が完了したとＳ　Ｔ　Ｅ　Ｐ　（１０２）にて判断さ
れると、ＳＴＥ　Ｐ　（１０３）にて各領域についての
優先度（Ｗｋ）（ｋ；１〜６）の算出が為される。この
優先度（Ｗｋ）は次式の如く各ルールの成立度で結論部
を加重平均することで算出される。

この式（Ａ）においてｗｉｋは各ルールに関する各領域
についての優先度であり、ルール毎に個々に定められて
いる。

例えば、ルール（１）については、「領域（ＡＩ）、（
Ａ２）を優先する」を数値にて示すために、結論部とし
て領域（Ａ１）乃至（Ａ６）の優先度（ｗ＋＋）乃至（
ｗ、、）は Ｗ目＝ｗ、、＝３ Ｗ＋　２　＝　Ｗ１４　＝　Ｗ　ＩＨ＝　Ｗ　Ｉ６　＝
　１と予め設定されている。即ち、ルール（１）につい
ての領域（ＡＩ）（Ａ２）の他の領域に対する優先度は
３倍に設定されている。尚、この優先度の設定は予め行
なわれた実験に基づく。

ルール（２）については、「領域（Ａ１）、（Ａ３）を
優先する」を結論部として示すために、各領域の優先度
（Ｗ、、）乃至（ｗｏ）はＷ亥１：Ｖ／　２３　＝　３ ｗ　ｚ　ｔ　＝　Ｗ　Ｘ　４　＝　Ｗ　黛ｓ　＝　Ｗ　
ｓ　ｓ　＝　１と予め設定されている。

ルール（３）については、「領域（Ａ１）を優先する」
を結論部として示すために、各領域の優先度（Ｗｓ＋）
乃至（Ｗ、）は ｗ、、＝３ Ｗ　ｓ　＊　＝　Ｗ　ｓ　ｓ　＝　Ｗ　ｓ　４　＝　Ｗ
　ｓ　ｓ　＝　Ｗ　ｓ　ａ　＝　１と予め設定されてい
る。

ルール（４）については、「領域（Ａｌ）、（Ａ２）、
（Ａ３）を優先する」を結論部として示すために、各領
域の優先度（Ｗ、、）乃至（Ｗ、、）はＷ（ｌ＝　Ｗ　
４　！　＝　Ｗ　４　Ｂ　＝　３Ｗ４４　＝　Ｖ／　４
　ｇ　＝　Ｗ　４　＠　＝　１と予め設定されている。

ルール（５）については、［全領域同一優先度とする」
を結論部として示すために、各領域の優先度（ｗ、　、
　、　）乃至（Ｗｓｓ）はＷ　＠　１　＝　Ｗ■＝　Ｗ
　１３　＝　Ｗ　＠　４　＝　Ｗｇ　３　＝　Ｗｇ　ｇ
　＝　１と予め設定されている。

ルール（６）については、「領域（Ａ１）を優先する」
を結論部として示すために、各領域の優先度（Ｗ、、）
乃至（Ｗ、）は、 ｗ、、＝３ Ｗ　＠＊＝　Ｗ　＊ｓ＝　Ｗ　ａ４＝　Ｗ　＊ｓ＝　Ｗ
　１４＝　１と予め設定されている。尚、単純平均値（
Ｚ、）は、後述の如く単純平均回路（６８）にて算出さ
れる。

この様に設定された各ルールにおける各領域の優先度を
用いて全ルールを考慮した優先度（Ｗｋ）を、第６図乃
至第１１図の例で考えると、領域（Ａ１）については、
式（Ａ、）が となる。この式（Ｂ）において、 ＝ｕ１１・３＋ｔｚｊ・３＋ｕ、＋・３＋ｕ４．・３＋
Ｕ１．・１＋ｕ、、・３ ＝ｕ　　＋＋”ｕ　　を鵞＋ｕ　　ｓ＋”ｕ　　４−小
ｕ　　ｊｌ”ｕ　　＠１であるため、領域（Ａ１）の優
先度（Ｗｌ）は、 Ｌ　＝（３ｕ＋　１　＋３ｕｔ　＊”３ｕｓ　＋　＋３
ｕｓ　ｇ”ｕｍ　＋”３ｕａ　ｓ　）／（ｕ＋ｔ”ｕｔ
ｔ＋ｕｍ＋＋ｕａｔ＋Ｉｊｍｔ”１１ｍ）となるＯ同様
に優先度（Ｗ、）乃至（Ｗ、）は 八 と算出される。こうして全ルールについてファジィ推論
により決定された各領域の優先度（Ｗｋ）は、重み付け
回路（６１）乃至（６６）に発せられる。重み付け回路
（６１）乃至（６６）は、領域毎の優先度（Ｗ、）乃至
（Ｗ、）にて重み付け、所謂優先処理を行う。即ち、各
輝度評価値（Ｙ、）乃至（Ｙ、）に該当する領域の優先
度（Ｗ、）乃至（Ｗ、）を乗算してＹｉ−Ｗｉ（ｉ＝１
〜６）を算出する。こうして重み付けされた輝度評価値
は全て重み付け平均回路（６７）に供給される。重み付
け平均回路（６７）は、重み付け回路（６１）乃至（６
６）出力の加算値を、各優先度と面積の積の和で割り算
して重み付け平均値（２，）を出力する。即ちを算出す
る。尚、Ｓｉ　　（ｉ＝１〜６）は各領域の面積を示す
。

単純平均回路（６８）は、各輝度評価値（Ｙｉ）を全て
加算して、この加算値を画面全体の面積（Ｓ。

＋Ｓ、＋・・・Ｓ、）で割り算して画面全体の単純平均
となる。尚、この単純平均値（Ｚｌ）は各輝度評価値（
Ｙｉ）に重み付け回路（６１）乃至（６６）にて優先度
（Ｗ、）乃至（Ｗ、）を全て“１”として重み付けを行
い、重み付け平均回路（６７）にて式（Ｃ）の算出を行
ったものと同等の値である。

上述の如く算出された単純平均値（２，）と重み付け平
均値（Ｚりとは割算器（６９）に入力され、ｍ　＝　Ｚ
　、／　Ｚ　、の割算が為され、この割算値（ｍ）は利
得制御回路（７０）及び目標レベル制御回路（７１）に
入力される。

利得制御回路（７０）は、可変利得アンプ（４）のゲイ
ンを制御する比較器（５）に目標レベル（Ｐ）を供給す
るものである。この目標レベル（Ｐ）はｍ＝１の時、即
ち単純平均値（Ｚ８）と重み付け平均値Ｚ、）とが等し
く撮像画面の輝度分布を考慮しない時に、撮像画面に最
適な露出を得られる最適目標レベル（Ｐ、）に設定され
、常にＰ　−ｍ　Ｐ　、を満足する様に補正値である割
算値（ｍ）に追従する。

従って結果的には、露出調整にて重み付け平均値（Ｚ、
）が最適目標レベル（Ｐｏ）となる様に目標レベル（Ｐ
）が変化することになる。

比較器（５）は、撮像映像信号を十分に長い時定数（例
えば１フイ一ルド期間）にて積分して、該当フィールド
の輝度レベルを示す積分器（９０）出力と前記目標レベ
ル（Ｐ）とを比較するもので、この比較出力を利得可変
アンプ（４）に供給して、積分出力が目標レベル（Ｐ）
に一致する様にゲインを制御するとにより、映像信号に
は重み付け処理を考慮したＡＧＣが付与されることにな
る。

目標レベル制御回路（７１）は、絞り機構（２）の絞り
量を制御する比較器（７２）に目標レベル（Ｑ）を供給
するもので、この目標レベル（Ｑ）は前記目標レベル（
Ｐ）と同様に、前記割算値（ｍ）がｍ＝＝１の条件を満
足する時にはＱ　＝　ｑ　ｏの最適目標レベルに設定さ
れ、割算値（ｍ）との間にＱ＝ｍｑ、の式を満足する様
に変化し、結果的に露出調整にて重み付け平均値（２，
）が最適目標レベル（ｑｏ）に常に一致する様に目標レ
ベル（Ｑ）が変化することになる。

比較器（７２）は前記目標レベル（Ｑ）と積分器（８０
）出力とを比較するもので、この比較出力を絞り機構（
２）に供給し、この比較出力に基づいて絞り機ｉ１１！
（２）を駆動させて、該当フィールドの輝度レベルを示
す積分出力が目標レベル（Ｑ）に一致する様に絞り機構
（２）の絞り量が制御される。尚、積分器（８０）の時
定数は、積分器（９０）のそれに等しく、絞り機Ｆｉｌ
（２＞が撮像映像信号の瞬時的な変化には追従しない様
に設定されている。

以上の様に、可変利得アンプ（４）及び絞り機構（２）
の駆動を制御する比較器（５）（７２）の目標レベル（
Ｐ　）（Ｑ　）は、重み付け処理が施された重み付け平
均値（２，）に応じて変化するため、可変利得アンプ（
４）による電気的な、また絞り機構（２）による光学的
な露出調整には重み付け処理が十分に考慮され、例えば
、画面全体の単純平均値（Ｚ、）が１２０″で、平均値
（Ｚ、）が１００”の場合、画面全体にわたっては十分
な明るさが得られているが、ルール（１）乃至（６）に
て優先しなければならない領域にのみ注目すると十分な
明るさが得られておらず、中央の領域が暗い等の状況に
あることになり、割算値（ｍ）はｍ　＝　１　、２とな
って目標レベル（Ｐ　）（Ｑ　）は夫々Ｐ＝ｍＰ、、Ｑ
：＝　ｍ　ｑ　、と上昇し、この結果、利得可変アンプ
（４）のゲインも上昇し、絞り機構（２）の絞り量も小
さくなり、優先領域に対して最適な露出調整が為される
。

次にルール（１）乃至（６）が露出調整にどの様な影響
を与えることになるのかをルール毎に説明する。ルール
（１）乃至（４）は、優先処理の基本をなす部分で、領
域（ＡＩ）（Ａ２）（Ａ３）の中で互いに輝度評価値が
近い時、その領域の優先度を高める様に作用する。

例えば、前記従来技術の如く、被写体が最も存在する確
率の高い領域（Ａ　Ｉ　）　　（Ａ　２　）　　（Ａ　
３　）について単純に領域（Ａ４）（Ａ５）（Ａ６）に
対して同一優先度をもたせて、第５図の様に逆光の状況
下で被写体（Ｓ）を撮影すると、領域（Ａ２）にのみ太
陽等の明るい背景が入ってくるため被写体（Ｓ）に対し
て適正な補正ができない。そこでルール（１）乃至（４
）を適用すると、領域（ＡＩ）（Ａ３）は共に暗く、領
域（Ａ２）のみが明るいので正規化輝度評価値（Ｖｌ）
（Ｖ２）（Ｖ３）には、Ｖ１＃Ｖ３≠Ｖ２が成り立ち、
ルール（１）の条件（１）（２）、ルール（３）の条件
（２）、ルール（４）の条件（１）が成り立ち難いので
ルール（２）の成立度のみが極めて高くなり領域（ＡＩ
）（Ａ３）の優先度が高くなり、これらの領域（Ａ１）
（Ａ、３）に納まっている被写体（Ｓ）を重視してこの
被写体（Ｓ）に対して最適な露出状態となる。これら一
連のルールは、逆光時に特に有効である。

ルール（５）は画面全体が暗い場合に対応し、正規化輝
度評価値の最大値が大きくない時は、優先処理をせず画
面の平均値を代表値にしようとする。また、この画面全
体が暗い場合のルールとして、次に示すルール（５）′
をルール（５）に代用するも可能である。

［ルール（５）’］ 「ｉｆ絞りがかなり開いている。

ｔｈｅｎ全領域同一優先度とする」 このルール（５）°は撮像画面の暗さを絞り機構（２）
の絞りの開放度で検出しようとするもので、絞りがかな
り開いている、即ち開放度がかなり大きい場合には、撮
像画面が暗いとして、全領域での優先度を同一にし、不
必要な補正を抑える働きをする。尚、この開放度を入力
変数とするルール（５）′のメンバーシップ関数を図示
すると第１２図の如くなり、各領域の優先度は、ｗ　、
　、　＝　ｗ　１　！　＝Ｗ　ｓ　ｓ　＝Ｗ　Ｓ　４　
＝　Ｗ　＊　ｓ　＝　Ｗ　ｓ　ａ　＝　１となる。この
際、絞りの開放度の検出には、絞り機構（２）を作動さ
せる駆動電圧値を第１４図の如（Ａ／Ｄ変換器（２００
）にてＡ／Ｄ変換して優先度決定回路（５７）にフィー
ドバックして得るか、あるいは絞り機構（２）の駆動を
ロータの位置が計数可能なステッピングモータにて行い
、このモータの開放方向へのステップ数に開放度を対応
させ、更にほこの開放度を検出するセンサーを別途設け
る等、様々な方法が考えられる。尚、絞り機構（２）の
絞り量は比較器（７２）の電圧値に反比例して変化する
。即ち開放度は前記電圧値に比例して変化する。尚、画
面全体が暗い場合に対応するルールとして、ルール（５
）及び（５）°　を両方用いることも可能である。

ルール（６）は、画面内に光源の様に極めて高輝度なも
の、所謂異常輝度部が入った場合に対応し、異常輝度部
がいずれかの領域に入っているために、正規化輝度評価
値（Ｖｉ）の最大値は小さくないが、単純平均値（２，
）が小さく異常輝度部が存在している領域以外の領域全
体が暗いときには、無条件に領域（ＡＩ）を優先してい
る。

そこで、撮影者が暗い背景の状況下で異常輝度部を撮影
するために画面中央の領域（Ａ１）内に、この異常輝度
部を位置させると、上述の如く、正規化輝度評価値（Ｖ
′ｉ）の最大値は（Ｖ、）となって大きな値となるが、
単純平均値（２１）は小さく、領域（Ａ　Ｉ　）が優先
される。従って、領域（Ａ　Ｉ　）の輝度レベルが最適
なレベルに、即ち領域（ＡＩ）中の異常輝度部が最適露
出状態となる様に露出調整が為され、結果的に異常輝度
部の撮影が可能となる。この際、領域（Ａ２）乃至（Ａ
６）は、上述の露出調整で極めて低輝度な暗い状態とな
るが、異常輝度部の撮影を最優先としているのでこの点
はやむ得ない。

また、異常輝度部が領域（Ａ１）以外のいずれかの領域
に存在し、領域（Ａ１）には異常輝度部より低輝度な別
の被写体が存在する時には逆光状態となり、正規化輝度
評価値（Ｖ　ｉ　）の最大値は異常輝度部が存在する領
域の正規化輝度評価値となって大きく、逆光状態である
ために異常輝度部が存在する領域以外の領域は暗くなり
、単純平均値（Ｚｌ）が小さくなり、この場合にも領域
（Ａ１）の優先度が高くなる。従って、異常輝度部の影
響を低減させて、領域（ＡＩ）の主要被写体が最適露出
状態となる様に露出調整が為される。

尚、領域の分割及び各ルールの設定は本実施例に限らず
、様々な形態が考えられる。また、第１図の切換回路（
２６）乃至割算＠（６９）の動作をマイクロコンピュー
タを用いてソフトウェア的に処理可能であることは言う
までもない。

また、前記実施例では、輝度分布を考慮しない撮像画面
の最適目標レベル（Ｐ、）を予め設定し、重み付け平均
値（Ｚ、）に対する単純平均値（Ｚｌ）の比である割算
値（ｍ）を補正値として最適目標レベル（Ｐ、）に乗算
して、撮像映像信号の輝度レベルを示す積分器（９０）
出力と比較することにより、最適な露出制御を実現して
いるが、第１３図に示す様に、最適目標レベル（Ｐ、）
を重み付け平均値（Ｚ□）と目標レベルメモリ（９１）
に記憶されている目標レベル（ＰＯ）（但し、Ｐ、°は
前記目標レベル（Ｐｏ）をディジタル化した値である）
とを比較器（９２）にて直接比較し、この比較結果によ
り利得可変アンプ（４）のゲインを制御し、また絞り機
構（２）の絞り量を制御して電気的及び光学的露出調整
も為すことも可能である。例えば、重み付け平均値（２
，）が目標レベル（Ｐ６’）より小さい時には、輝度分
布を考慮した上での撮像画面が最適露出状態に比べ露出
不足であるとして、２゜＝Ｐ、°になる様に利得可変ア
ンプ（４）のゲインを上昇させると共に絞り機構（２）
の絞り量を小さくして輝度を上昇させ、逆に、重み付け
平均値（Ｚ、）が目標レベル（Ｐ、°　）より大きい時
には、最適露出状態に比べ露出過多であるとしてｚ、＝
Ｐ０　となる様に利得可変アンプ（４）のゲインを降下
させると共に絞り機構（２）の絞り量を大きくして輝度
を低下させればよい。

（ト）発明の効果 上述の如く本発明によれば、主要被写体に光源等の異常
輝度部を選択し、主要領域に異常輝度部を存在させた時
には、この異常輝度部に対して最適露出状態が保持され
、また主要被写体に異常輝度部を選択していない場合に
非主要領域に異常輝度部が存在する時には、この異常輝
度部の影響を抑えた露出調整が為される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１２図は本発明の一実施例に係り、第１図
は全体の回路ブロック図、第２図はフローチャート、第
３図は画面分割の説明図、第４図は要部回路ブロック図
、第５図は撮像画面の一例を示す図、第６図はルール（
１）の説明図、第７図はルール（２）の説明図、第８図
はルール（３）の説明図、第９図はルール（４）の説明
図、第１０図はルール（５）の説明図、第１１図はルー
ル（６）の説明図、第１２図はルール（５）°の説明図
であり、第１３図及び第１４図は本発明の他の実施例の
回路ブロック図である。 （３１）（３２）（３３）（３４）（３５）（３６）・
・・積算回路、（６１）（６２）（６３）（６４）（６
５）（６６）・・・重み付け回路、（７０）・・・利得
制御回路、（７１）・・・目標レベル制御回路、（５７
）・・・優先度決定回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像画面を少なくとも１個の主要領域と複数の非
   主要領域に分割し、各領域の輝度レベルを輝度評価値と
   して検出する輝度評価値検出手段と、 前記各領域の優先度を決定する優先度決定手段と、 前記各領域の輝度評価値に前記優先度に応じて重み付け
   処理を施して画面全体の輝度レベルの代表値を得る演算
   手段と、 前記代表値に応じて露出調整を行う露出調整手段を備え
   、 前記撮像画面のいずれかの領域に異常輝度部が存在する
   時には、前記主要領域の優先度を前記非主要領域に比べ
   大きくすることを特徴とする自動露出調整装置。
2. （２）前記主要領域は撮像画面の中央に設定されている
   ことを特徴とする請求項１記載の自動露出調整装置。
3. （３）前記撮像画面のいずれかの領域に異常輝度部が存
   在するか否かの判断にファジー推論を用いることを特徴
   とする請求項１記載の自動露出調整装置。