JPH04321384A

JPH04321384A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH04321384A
Application number: JP3083785A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Kojima; 和昭小嶋; Junichi Yoshida; 潤一吉田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1992-11-11

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等のレン
ズ絞り機構を有する撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は、図２に示す画面分割を行った場
合の、自動利得制御機構を有する撮像装置のブロック回
路図である。図において、１はレンズ、２は絞り、３は
撮像素子、４は撮像素子３の出力を適当な大きさまで増
幅するプリアンプ、５はγ補正回路，ＷＢ回路などで構
成されるプロセス部、６はプロセス部５の出力を特定の
信号体系に変換するエンコーダ部、７は測光回路で、プ
リアンプ４から出力される映像信号のうち、図５に示す
測光領域に該当する部分の信号を抽出する。

【０００３】８は検波回路、９はＡ／Ｄ変換器、１０〜
１８は電子スイッチ、１９〜２７は図２に示す画面分割
された各領域に対応した露出評価値を演算する積算回路
（露出評価値検出手段）、２８〜３６は各領域内の同一
輝度レベルの度数分布を演算する手段、３７はインター
フェイス回路、３８はマイクロコンピュータ、３９は垂
直および水平同期パルスなどから、電子スイッチ１０〜
１８を制御するパルス信号を発生するパルス発生回路、
４０はマイクロコンピュータ３８から入力されるディジ
タル信号を、アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、４
１は絞り制御回路である。

【０００４】次に、動作について説明する。レンズ１を
通過した光は、撮像素子３上に結像する。この結像され
た光学像は、撮像素子３で電気信号である映像信号に変
換され、プリアンプ４で後段で処理し易い大きさまで増
幅されたのち、Ａ／Ｄ変換器９でディジタル信号に変換
され、パルス発生回路３９の出力信号で制御される電子
スイッチ１０〜１８によって、画面分割された各領域に
対応した積算回路１９〜２７、および度数分布演算手段
２８〜３６に振り分けられる。

【０００５】積算回路１９〜２７に振り分けられたディ
ジタル信号は、積算されて露出評価値が検出される。他
方、度数分布演算手段２８〜３６に振り分けられたディ
ジタル信号は、大きさ別に計数され、図３に示すような
度数分布を各領域ごとに検出される。これらの検出信号
は、インターフェイス回路３７で保持された後、マイク
ロコンピュータ３８から送出される制御信号によって選
択され、マイクロコンピュータ３８に入力される。

【０００６】マイクロコンピュータ３８は、次に示す１
〜４項の処理を行う。１．相関値の算出主要被写体は、画面の中央に位置している場合が多いの
で、主要被写体は必ず中央の領域（図２に示すような画
面分割の場合は領域５）に含まれていると仮定し、この
中央の領域と、その他の領域との相関を輝度度数分布か
ら求める。この相関値は、例えば、数１に示す演算式を
用いて算出される。この演算式では、相関が強ければ相
関値が小さく、相関が弱ければ相関値は大きくなる。

【０００７】

【数１】

【０００８】２．主要被写体領域と非主要非領域の判別
数１の演算式で求めた相関値を用いて、主要被写体領域
の判別を行う。あらかじめ定めたしきい値より相関が強
ければ（前述した数１による相関値は小さくなる）主要
被写体領域、そうでなければ非主要被写体領域とする。

【０００９】３．露出評価値の比の算出主要被写体領域
と非主要被写体領域の露出評価値の比（非主要被写体領
域の露出評価値／主要被写体領域の露出評価値）を算出
する。算出された比は、１より大きいときは逆光の度合
を、１より小さいときは過順光の度合を示す。

【００１０】４．基準電圧の制御例えば、図４に示すような特性図から、３項でもとめた
比により決定される基準電圧と、現在の基準電圧とを比
較し、現在の基準電圧の方が大きければ、基準電圧を予
め定められた値だけ小さくして出力し、現在の基準電圧
の方が小さければ、基準電圧を予め定められた値だけ大
きくして出力する。そして、両者の差が予め定められた
値以内になるまで以上の動作を繰り返す。

【００１１】マイクロコンピュータ３８から出力された
基準電圧は、Ｄ／Ａ変換器４０によってアナログ信号に
変換され、基準電圧として、絞り制御回路４１に入力さ
れる。プリアンプ４で増幅された映像信号は、測光回路
７によって、例えば、図５に示される検波領域の信号だ
けが検波回路８に入力されて積分される。この積分され
た映像信号は、測光領域（図５参照）の平均の明るさに
対応したレベルの検波信号となって、絞り制御回路４１
に入力される。絞り制御回路４１は、この値と基準電圧
が一致するように絞り２をフィードバック制御する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
撮像装置では、相関値があるしきい値より大きいか小さ
いかによって主要被写体領域を判別していたので、被写
体の位置が少しずれると、逆光・過順光の度合の検出結
果が大きく変化してしまうことがあった。そのため、補
正量が大きく変化して絞りの調節による逆光・過順光の
補正が正確にできないという問題点があった。本発明は
上記のような課題を解消するためになされたもので、被
写体の位置が少しずれたような場合には逆光・過順光の
度合の検出結果が大きく変化せず、絞りの調節による逆
光・過順光の補正が正確にできる撮像装置を得ることを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置は
、画面を複数に区分した各領域の映像信号の輝度成分の
積算値から露出評価値を求め、また、各領域の輝度成分
を複数段階に区分して各段階ごとの出現回数を計数して
輝度度数分布を求め、これらの輝度度数分布から、画面
中央部の領域と他の領域との相関を求め、この相関値か
ら各領域の主要被写体成分の重みαと非主要被写体成分
の重みβとを求め、各領域の重みα，βおよび露出評価
値とから主要被写体成分の露出評価値と非主要被写体成
分の露出評価値を求め、この主要被写体領域の露出評価
値と非主要被写体領域の露出評価値の比から逆光・過順
光の度合いを検出し、この検出値にもとづいて撮像手段
から得られた映像信号の輝度が一定レベルとなるように
絞りを調節するようにしたものである。

【００１４】本発明によれば、各領域の主要被写体成分
の露出評価値と非主要被写体成分の露出評価値とを求め
、両者の比較値から逆光・過順光の度合を検出するよう
にしたので、被写体が少し移動した場合に、逆光・過順
光の検出結果が大きく変化することはない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
る。本実施例のハードウエアは、図１に示した従来例と
同じである。図６は、主要被写体成分の露出評価値を求
めるための、各領域の重みと相関値の関係を示す特性図
、図７は、非主要被写体成分の露出評価値を求めるため
の、各領域の重みと相関値の関係を示す特性図である。

【００１６】次に、動作について説明する。マイクロコ
ンピュータ３８で、相関値を求めるところまでは従来例
と同様であるので省略する。次に、マイクロコンピュー
タ３８は、各領域に含まれている主要被写体の成分と、
非主要被写体の成分を、各領域の相関値から求める。図
６は、相関値と主要被写体成分の重みαとの関係を示す
図で、相関値の中間部分で相関が強いほど重みが小から
大となるように変化している。図７は、相関値と非主要
被写体成分の重みβとの関係を示す図で、相関値の中間
部分で相関が弱いほど重みが小から大となるように変化
している。

【００１７】次に、マイクロコンピュータ３８は、主要
被写体成分の露出評価値と非主要被写体成分の露出評価
値とを、数２に示した次式より求める。

【００１８】

【数２】

【００１９】次に、マイクロコンピュータ３８は、主要
被写体成分の露出評価値と非主要被写体成分の露出評価
値の比（非主要被写体成分の露出評価値／主要被写体成
分の露出評価値）を算出する。次に、図８に示す特性図
から、主要被写体成分と非主要被写体成分の露出評価値
の比により決定される基準電圧と、現在の基準電圧とを
比較し、現在の基準電圧が大きければ、基準電圧を予め
定められた値だけ小さくして絞り制御回路４１に出力す
る。また、現在の基準電圧が小さければ、基準電圧を予
め定められた値だけ大きくして絞り制御回路４１に出力
する。そして、両者の差が予め定められた値以内になる
まで以上の動作を繰り返す。ここから先の動作は従来例
と同様である。

【００２０】このような制御を行うと、ある領域の相関
値が中くらいのとき、例えば、図６中のＶ点、および、
図７中のＷ点のとき、この領域には主要被写体成分がα
ｖの割合で、また、非主要被写体成分がβｗの割合で含
まれているということを意味する。ここで、図６を図９
のような、図７を図１０のような重みづけ特性にすると
、従来例と同様の動作をする。このようにすると、任意
の領域は主要被写体成分だけ、あるいは、非主要被写体
成分だけが含まれているということになる。つまり、両
方の成分が含まれていることはない。

【００２１】次に、本実施例のように制御した場合の作
用について説明する。主要被写体が中央の領域からずれ
ると、ある領域では、相関が弱い状態から徐々に強い状
態へと変化していくので、主要被写体の少しのずれでは
非主要被写体成分と主要被写体説明の露出評価値が大き
く変化することがなく、その結果、（主要被写体成分の
露出評価値／非主要被写体成分の露出評価値）の比が大
きく変化することはないので、逆光・過順光の度合の検
出結果が大きく変化することはない。

【００２２】なお、上記実施例では、各領域の重みα，
βと、相関値の関係を、図６および図７に示すような直
線で変化する場合を示したが、必ずしも直線である必要
はなく、例えば２次曲線のような曲線、或いは、直線と
曲線が組み合わさったような関係としてもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、相関値
にもとづいて各領域に含まれている主要被写体成分と非
主要被写体成分の重み付けを施し、この重み付けを加味
して主要被写体成分の露出評価値および非主要被写体成
分の露出評価値を求め、この両者の比から逆光・過順光
の度合を検出して絞りを調節するようにしたので、被写
体の位置が少しずれても逆光・過順光の度合の検出結果
が大きく変化しない。その結果、正確な逆光・過順光の
補正が行える撮像装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例および従来例の撮像装置のハ
ードウエアの構成を示すブロック回路図である。

【図２】画面分割の一例を示す図である。

【図３】各領域における輝度の度数分布図である。

【図４】主要被写体成分の露出評価値と、非主要被写体
成分の露出評価値との比に対する基準電圧の関係を示す
特性図である。

【図５】検波回路８による画面上の検波領域を示す図で
ある。

【図６】各領域の相関値と主要被写体成分の重みαとの
関係を示す特性図である。

【図７】各領域の相関値と非主要被写体成分の重みβと
の関係を示す特性図である。

【図８】本実施例における、主要被写体の露出評価値と
非主要被写体成分の露出評価値との比に対する基準電圧
の関係を示す特性図である。

【図９】従来例に相当する各領域の相関値と主要被写体
成分の重みαとの関係を示す特性図である。

【図１０】従来例に相当する各領域の相関値と非主要被
写体成分の重みβとの関係を示す特性図である。

【符号の説明】

２　　絞り７　　測光回路８　　検波回路９　　Ａ／Ｄ変換器１０〜１８　　電子スイッチ１９〜２７　　積算回路（評価値検出手段）２８〜３６
　　度数分布演算手段３８　　マイクロコンピュータ３９　　パルス発生回路４０　　Ｄ／Ａ変換器４１　　絞り制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　映像信号を出力する撮像手段と、この
映像信号を増幅する自動利得制御手段と、画面上に分割
された複数個の領域における個々の映像信号の輝度成分
を各領域毎の露出評価値として検出する評価値検出手段
と、前記複数個の領域ごとに入力輝度成分を複数段階に
区分し各段階毎の輝度出現回数を計数する輝度度数分布
演算手段と、画面中央部の領域および各領域の輝度度数
分布から画面中央部の領域に対する各領域の相関値を算
出する相関演算手段と、各領域の主要被写体成分の重み
付けαと各領域の非主要被写体成分の重み付けβを前記
相関値から求める重み演算手段と、主要被写体成分の露
出評価値および非主要被写体成分の露出評価値を各領域
の前記重みαおよびβと前記露出評価値とから算出する
手段と、前記主要被写体成分の露出評価値と非主要被写
体成分の露出評価値との比から逆光または過順光の度合
いを検出する手段と、この検出結果にもとづいて映像信
号の平均輝度が一定となるように前記自動利得制御手段
を制御する手段とを備えた撮像装置。