(57)【要約】【課題】撮像画像の中心領域と周辺領域との輝度差が大きい場合における周辺光量落ち補正を撮像画像内のＳ／Ｎ比が大きく偏ることなく行う。【解決手段】撮像装置１は、固体撮像素子３による撮像画像における中心領域と周辺領域との輝度差を解消するために、一方の領域の輝度値を目標輝度値として撮像画像の輝度補正を行う周辺光量補正回路６を有する。撮像装置１は、ＣＰＵ１２の制御の下、中心領域と周辺領域との輝度差が予め設定された基準値以上であるか否かを判定し、輝度差が基準値以上である場合に、目標輝度値を他方の領域の輝度値側にシフトする。【選択図】図１
2010135946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像画像における中心領域および周辺領域のいずれか一方の領域の輝度値を目標輝度値として前記撮像画像の輝度補正を行う光量補正手段と、
前記中心領域と前記周辺領域との輝度差が予め設定された基準値以上であるか否かを判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段により前記輝度差が前記基準値以上であると判定された場合に、前記目標輝度値を前記中心領域および前記周辺領域の他方の領域の輝度値に変更する目標輝度値制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記輝度差が前記基準値以上である状態が予め設定された基準時間継続するか否かを判定する第２判定手段を更に備え、
前記目標輝度値制御手段は、前記第２判定手段により前記基準時間を経過するまでは前記目標輝度値の変更を行わず、前記状態が継続すると判定された場合に、前記目標輝度値の変更を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像画像における被写体輝度に基づいて当該撮像画像に対する信号利得値を調整する利得調整手段と、
前記利得調整手段における信号利得値を取得する取得手段と、
前記信号利得値が予め設定された利得基準値以上であるか否かを判定する第３判定手段と、
を更に備え、
前記目標輝度制御手段は、前記第３判定手段により前記信号利得値が前記利得基準値以上であると判定された場合に、前記他方の領域の輝度値よりも前記一方の領域の輝度値との輝度差が大きい輝度値に前記目標輝度値を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
撮像画像における中心領域および周辺領域のいずれか一方の領域の輝度値を目標輝度値として前記撮像画像の輝度補正を行う光量補正手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記中心領域と前記周辺領域との輝度差が予め設定された基準値以上であるか否かを判定する第１判定工程と、
前記第１判定工程により前記輝度差が前記基準値以上であると判定された場合に、前記目標輝度値を前記中心領域および前記周辺領域の他方の領域の輝度値に変更する目標輝度値制御工程と、
を含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、その制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルスチルカメラなどの撮像装置では、撮像画像の中心領域に対して周辺領域等の光量が低下する光学系に起因した周辺光量落ち現象を低減させるために、撮像画像の輝度差を解消する周辺光量落ち補正を行うものがある。撮像装置における周辺光量落ちの補正を行う技術としては特許文献１、２が知られている。
【０００３】
特許文献１には、撮像画像を複数のブロックに分割し、ブロック毎にズーム倍率や絞りの開度に対応して予め設定された補正係数により、周辺光量落ちに関する輝度補正を行う技術が開示されている。また、特許文献２には、撮像画像の周辺領域についての画像認識により、周辺光量落ちが目立つ被写体が認識された場合に周辺光量落ちに関する輝度補正を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１１０９３６号公報
【特許文献２】特開２００６−５００４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、撮像画像の中心領域に対して周辺領域の光量落ち量が大きい場合には、中心のブロックと周辺のブロックとの間の周辺光量落ちに関する補正係数の差が大きくなることがある。このような場合に周辺光量落ちに関する輝度補正を行った場合は、補正後の中心のブロックと周辺のブロックとでＳ／Ｎ比が大きく異なり、撮像画像全体のＳ／Ｎ比が不均一となるため、良好な画像を得られない虞があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の課題を解決することを目的としてなされたものである。本発明の目的は、撮像画像の中心領域と周辺領域との輝度差が大きい場合における周辺光量落ち補正を撮像画像内のＳ／Ｎ比が大きく偏ることなく行うことができる撮像装置、その制御方法及びプログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像画像における中心領域および周辺領域のいずれか一方の領域の輝度値を目標輝度値として前記撮像画像の輝度補正を行う光量補正手段と、前記中心領域と前記周辺領域との輝度差が予め設定された基準値以上であるか否かを判定する第１判定手段と、前記第１判定手段により前記輝度差が前記基準値以上であると判定された場合に、前記目標輝度値を前記中心領域および前記周辺領域の他方の領域の輝度値に変更する目標輝度値制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明の撮像装置の制御方法は、撮像画像における中心領域および周辺領域のいずれか一方の領域の輝度値を目標輝度値として前記撮像画像の輝度補正を行う光量補正手段を有する撮像装置の制御方法であって、前記中心領域と前記周辺領域との輝度差が予め設定された基準値以上であるか否かを判定する第１判定工程と、前記第１判定工程により前記輝度差が前記基準値以上であると判定された場合に、前記目標輝度値を前記中心領域および前記周辺領域の他方の領域の輝度値に変更する目標輝度値制御工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、撮像画像の中心領域と周辺領域との輝度差が大きい場合における周辺光量落ち補正を撮像画像内のＳ／Ｎ比が大きく偏ることなく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図を参照して説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、発明の範囲を限定するものではない。
【００１０】
先ず、本発明に係る撮像装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明に係る撮像装置１の構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、レンズ２ａを通った被写体からの光は、絞り２ｂを介して固体撮像素子３の撮像面に結像される。固体撮像素子３は、ＴＧ８により出力されるタイミングパルスにより駆動され、撮像面に結像された被写体からの光を光電変換により電気信号に変換し、撮像画像として出力する。なお、撮像画像には、中心領域と周辺領域との間において、レンズ２ａ、絞り２ｂなどの光学系に起因した輝度差、すなわち、周辺光量落ちが発生することがある。この周辺光量落ちは、例えば絞り２ｂを開放した場合などに顕著に発生する。
【００１２】
ＴＧ８（Timing Generator）は、ＣＰＵ１２によって固体撮像素子３やＣＤＳ回路４へ出力するパルス信号が制御される。例えば、ＴＧ８は、ＣＰＵ１２などから出力される水平同期信号に同期した３Ｖ振幅の転送パルス信号を固体撮像素子３に出力するなど、ＣＰＵ１２の制御の下で一定周期の信号を出力する。
【００１３】
固体撮像素子３で撮像した後の出力信号は、相関二重サンプリングを行うＣＤＳ回路４（Correlated Double Sampling 回路）、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５を介して、周辺光量補正回路６に入力される。
【００１４】
周辺光量補正回路６は、Ａ／Ｄ変換器５から入力された信号である固体撮像素子３による撮像画像を複数のブロック（画像領域）に分割し、ブロック毎に周辺光量落ち補正を行った後、ＲＡＷ画像データを出力する。なお、周辺光量補正回路６の構成や周辺光量落ち補正を行う際の動作などの詳細は後述する。また、以後の説明において、周辺光量補正回路６における撮像画像の分割は、垂直方向に８分割、水平方向に１６分割した１２８個のブロック（８行１６列のブロック）に分割するものとする。ただし、周辺光量補正回路６における分割数や分割方法については、ＲＯＭなどに予め設定された情報に従ってＣＰＵ１２の制御の下で決定されるものであり、この例に限定するものではない。
【００１５】
周辺光量補正回路６から出力されたＲＡＷ画像データはＡＧＣ回路７に入力される。ＡＧＣ回路７（Auto Gain Control回路）は、ＣＰＵ１２から出力される制御情報に従って、周辺光量補正回路６から入力されたＲＡＷ画像データにおける各画素の信号強度が一定となるように利得調整を行う（利得調整手段）。具体的には、ＡＧＣ回路７は、固体撮像素子３から撮像された撮像画像であるＲＡＷ画像を一定の照度（被写体輝度）に保つよう露出制御を行うために、撮像画像の被写体輝度に適応した輝度信号の信号利得の調整をＣＰＵ１２からの制御情報に従って行う。
【００１６】
ＡＧＣ回路７からの出力信号は、カメラ信号処理回路９に入力される。カメラ信号処理回路９は、ＣＰＵ１２の制御の下、ＡＧＣ回路７からの出力信号に対して、Ｙ／Ｃ分離と、映像信号処理、色信号処理、ガンマ補正等の画像処理を施す。カメラ信号処理回路９における画像処理で生成された画像信号は、ビデオ信号処理回路１０に入力される。ビデオ信号処理回路１０は、カメラ信号処理回路９から出力される画像信号にビデオ信号処理を行った後、ＬＣＤなどの表示部や、半導体メモリ、磁気的又は光学的な記録媒体（いずれも図示しない）等へ処理後の信号を出力する。
【００１７】
一方、カメラ信号処理回路９でＹ／Ｃ分離した後のＹ信号は、撮像装置１において露出補正を行うため、輝度レベル検出部１１に出力される。輝度レベル検出部１１は、カメラ信号処理回路９から出力されたＹ信号から撮像画像の輝度レベルを算出し、算出結果を出力信号としてＣＰＵ１２に出力する。
【００１８】
ＣＰＵ１２（Central Processing Unit）は、撮像装置１の動作を中央制御する。ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ（図示しない）などに記憶されたプログラムデータを読み出してメモリ１３の作業領域に展開し、その展開したプログラムデータとの協働により上述した中央制御を行う。
【００１９】
例えば、ＣＰＵ１２は、輝度レベル検出部１１からの出力信号から撮像画像の露出評価値を算出し、その算出した露出評価値から撮像画像の露出状態を判定する。次いで、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭなどに予め記憶された露出補正テーブルから判定された露出状態に応じた露出補正量を取得し、その露出補正量に従って絞り２ｂ、固体撮像素子３、ＡＧＣ回路７を制御して撮像画像の露出補正を行う。具体的には、ＣＰＵ１２は、露出補正量に応じて、絞り２ｂの開口量の調整、固体撮像素子３における光電変換時間（露出時間）の調整、ＡＧＣ回路７で一定に利得調整すべき輝度値の指示を行う。なお、ＣＰＵ１２における周辺光量補正回路６の制御などについては後述する。
【００２０】
次に、周辺光量補正回路６の構成や周辺光量落ち補正を行う際の動作について、図２を参照して詳細に説明する。図２は、周辺光量補正回路６の機能的構成を模式的に示すブロック図である。
【００２１】
図２に示すように、周辺光量補正回路６は、画面分割部１００、水平／垂直分離部１０１、水平輝度検出部１０２、垂直輝度検出部１０３、水平輝度差算出部１０４、水平周辺光量補正部１０５を有する。更に、周辺光量補正回路６は、垂直輝度差算出部１０６、垂直周辺光量補正部１０７、目標輝度値記憶部１０８、合成部１０９を有する。
【００２２】
画面分割部１００は、Ａ／Ｄ変換器５から入力された信号である固体撮像素子３による撮像画像を、前述したとおり複数のブロック（画像領域）に分割し、ブロック毎の画像信号を水平／垂直分離部１０１へ出力する。
【００２３】
水平／垂直分離部１０１は、画面分割部１００からブロック毎に出力される画像信号に基づいて、水平方向に連続する行のブロックの画像信号と、垂直方向に連続する列のブロックの画像信号とに分離して後段へ出力する。なお、行のブロックの画像信号は水平輝度検出部１０２へ順次出力され、列のブロックの画像信号は垂直輝度検出部１０３へ順次出力される。具体的には、水平輝度検出部１０２には、１行目から順に８行目まで、水平方向に並んだ１６のブロックの画像信号が水平／垂直分離部１０１から順次出力される。
【００２４】
水平輝度検出部１０２は、水平／垂直分離部１０１から出力された画像信号に基づいて、撮像画像の各行の水平方向における中心の輝度値と１６ブロックの各輝度値を検出する。その検出結果は水平輝度差算出部１０４へ出力される。周辺光量補正回路６では、この水平輝度検出部１０２により、撮像画像の周辺光量落ち補正に関する中心領域の輝度を取得する。
【００２５】
水平輝度差算出部１０４は、入力された各行の１６ブロックの輝度値から、一番低い輝度値のブロックを検出し、その輝度値と水平方向における中心の輝度値とを比較して輝度差を算出する。水平輝度差算出部１０４は、算出された輝度差を水平方向の中心／周辺輝度差とする信号をＣＰＵ１２に出力する。また、水平輝度差算出部１０４は、水平方向における中心のブロック（中心領域）を示す水平中心データを付加した１６ブロックの輝度値を水平周辺光量補正部１０５に出力する。周辺光量補正回路６では、この水平輝度差算出部１０４により、一番低い輝度値のブロックを検出することで、周辺光量落ちにより輝度値が低くなる周辺領域の輝度値を検出し、その周辺領域の輝度値と前述した中心領域の輝度値とを比較して輝度差を取得している。
【００２６】
目標輝度制御手段としてのＣＰＵ１２は、入力された水平方向の中心／周辺輝度差を示す信号から、周辺光量補正に関する目標輝度値を低下させるか否かの判定を行い、目標輝度値を低下させる場合には目標輝度値記憶部１０８に対して制御信号を出力する。なお、ＣＰＵ１２における目標輝度値の判定や、周辺光量落ち補正の動作内容の詳細については後述する。
【００２７】
目標輝度値記憶部１０８は、ＣＰＵ１２からの制御信号に応じた目標輝度に関する補正値を記憶し、その記憶された補正値を水平周辺光量補正部１０５に出力するバッファである。なお、ＣＰＵ１２からの制御信号により目標輝度値記憶部１０８に記憶される補正値には、水平方向、垂直方向それぞれの補正値がある。水平周辺光量補正部１０５には水平方向の補正値が出力される。また、垂直周辺光量補正部１０７には垂直方向の補正値が出力される。
【００２８】
水平周辺光量補正部１０５は、ＣＰＵ１２の判定により目標輝度値を低下させる場合に入力される目標輝度に関する補正値、また、水平中心データを元に水平方向における１６ブロックの周辺光量落ち補正を行い、合成部１０９に出力する。具体的には、目標輝度値を低下させない通常の周辺光量落ち補正の場合、水平周辺光量補正部１０５は、水平中心データによる中心のブロックの輝度値を目標輝度値として他のブロックの輝度補正を行う。また、目標輝度値を低下させる場合、水平周辺光量補正部１０５は、中心のブロックの輝度値からＣＰＵ１２の制御信号に応じた補正値だけ低下させた輝度値を目標輝度値として他のブロックの輝度補正を行う。
【００２９】
また、垂直輝度検出部１０３には、１列目から順に１６列目まで、垂直方向に並んだ８のブロックの画像信号が順次出力される。垂直輝度検出部１０３は、水平／垂直分離部１０１から出力された画像信号に基づいて、撮像画像の各列の垂直方向における中心の輝度値と８ブロックの各輝度値を検出する。その検出結果は垂直輝度差算出部１０６へ出力される。
【００３０】
垂直輝度差算出部１０６は、入力された各列の８ブロックの輝度値から、一番低い輝度値のブロックを検出し、その輝度値と垂直方向における中心の輝度値とを比較して輝度差を算出する。垂直輝度差算出部１０６は、算出された輝度差を垂直方向の中心／周辺輝度差とする信号をＣＰＵ１２に出力する。また、垂直輝度差算出部１０６は、垂直方向における中心のブロックを示す垂直中心データを付加した８ブロックの輝度値を垂直周辺光量補正部１０７に出力する。
【００３１】
ＣＰＵ１２は、入力された垂直方向の中心／周辺輝度差を示す信号から、周辺光量補正後の目標輝度値を低下させるか否かの判定を行い、目標輝度値を低下させる場合には目標輝度値記憶部１０８に対して制御信号を出力する。
【００３２】
垂直周辺光量補正部１０７は、ＣＰＵ１２の判定により目標輝度値を低下させる場合に入力される目標輝度に関する補正値、また、垂直中心データを元に垂直方向における８ブロックの周辺光量落ち補正を行い、合成部１０９に出力する。具体的には、目標輝度値を低下させない通常の周辺光量落ち補正の場合、垂直周辺光量補正部１０７は、垂直中心データによる中心のブロックの輝度値を目標輝度値として他のブロックの輝度補正を行う。また、目標輝度値を低下させる場合、垂直周辺光量補正部１０７は、中心のブロックの輝度値からＣＰＵ１２の制御信号に応じた補正値だけ低下させた輝度値を目標輝度値として他のブロックの輝度補正を行う。
【００３３】
合成部１０９は、水平周辺光量補正部１０５と垂直周辺光量補正部１０７からの信号を合成した画像信号、すなわち、周辺光量落ち補正後の画像信号を周辺光量補正回路６の後段にあるＡＧＣ回路７へ出力する。なお、合成部１０９における水平周辺光量補正部１０５からの信号及び垂直周辺光量補正部１０７からの信号の合成は、単純に加算して行われるものではなく、それぞれの信号に所定の係数をかけた上で合成してもよい。例えば、行又は列に分離して周辺光量落ち補正を行った場合、各行又は各列における周辺光量落ちは解消されるが、周辺付近に沿った行又は列と、中心に近い行又は列との間では輝度差が生じてしまう。従って、行毎又は列毎に所定の係数を掛け合わせて上述した輝度差を解消した上で合成を行うことが望ましい。
【００３４】
上述したように、光量補正手段としての周辺光量補正回路６は、ＣＰＵ１２の制御の下、撮像画像における中心領域と周辺領域との輝度差を解消するために、中心の輝度値を目標輝度値として撮像画像の各ブロックの輝度補正を行う。なお、本実施形態では、周辺光量補正回路６は、中心の輝度値を目標輝度値としているが、周辺領域である一番低い輝度値のブロックの輝度値を目標輝度値としてもよい。
【００３５】
次に、ＣＰＵ１２の機能的な構成と、周辺光量落ち補正時における目標輝度値の制御について、図３を参照して説明する。図３は、ＣＰＵ１２における機能的構成を模式的に示すブロック図である。
【００３６】
図３に示すように、ＣＰＵ１２は、評価値算出部１１０、絞り状態判定部１１１、ＡＧＣ状態判定部１１２、輝度差判定部１１３、基準値記憶部１１４、安定時間判定部１１５、基準時間記憶部１１６を有する。更に、ＣＰＵ１２は、目標輝度値制御信号生成部１１７、ＡＧＣ値判定部１１８、基準ＡＧＣ値記憶部１１９を有する。
【００３７】
ＣＰＵ１２において、輝度レベル検出部１１からの出力信号は、評価値算出部１１０に入力される。評価値算出部１１０は、輝度レベル検出部１１からの出力信号に基づいて露出補正用の評価値を算出する。評価値算出部１１０で算出された評価値は絞り状態判定部１１１を介してＡＧＣ状態判定部１１２などの後段に入力される。
【００３８】
絞り状態判定部１１１は、撮像時の露出状態であり、絞り２ｂにおける開口度（ｆ値）を評価値算出部１１０で算出された評価値や絞り２ｂに関する制御値から判定する。ＡＧＣ状態判定部１１２は、撮像時の露出状態による撮像画像の被写体輝度に適応したＡＧＣ回路７の駆動状態を評価値算出部１１０で算出された評価値やＡＧＣ回路７に関する制御値から判定する。具体的には、ＡＧＣ状態判定部１１２は、ＡＧＣ回路７において何ｄＢまでの利得調整を行うか（信号利得値）を取得して（取得手段）、ＡＧＣ回路７の駆動の有無を判定する。
【００３９】
例えば、ＡＧＣ状態判定部１１２は、ＡＧＣ回路７による利得調整の領域外である通常照度時であり、ＡＧＣ回路７において利得調整が行われていない（０ｄＢまでの利得調整が行われている）場合を判定する。また、ＡＧＣ状態判定部１１２は、ＡＧＣ回路７による利得調整の領域内である低照度時であり、ＡＧＣ回路７において０〜１０ｄＢまでの利得調整や１０ｄＢから最大調整値までの利得調整が行われている場合を判定する。ＡＧＣ状態判定部１１２における判定の結果、ＡＧＣ回路７において利得調整が行われている場合は、そのＡＧＣ回路７の駆動状態がＡＧＣ値判定部１１８に出力される。
【００４０】
第１判定手段としての輝度差判定部１１３には、図２に示す水平輝度差算出部１０４や垂直輝度差算出部１０６から水平又は垂直方向の中心／周辺輝度差を示す信号と、基準値記憶部１１４に予め設定された基準値とが入力される。なお、基準値記憶部１１４に予め設定される基準値の詳細については、周辺光量落ち補正の動作内容の説明の中で述べる。輝度差判定部１１３は、入力された輝度差が予め設定された基準値以上であるか否かを判定する。
【００４１】
輝度差判定部１１３の判定結果が基準値未満である場合、撮像画像の中心領域に対する周辺領域（最も輝度値が低いブロック）の輝度差が十分小さいと判定し、その判定結果は目標輝度値制御信号生成部１１７に出力される。また、輝度差判定部１１３の判定結果が基準値以上である場合、撮像画像の中心領域に対する周辺領域の輝度差が十分大きいと判定し、その判定結果は安定時間判定部１１５に出力される。
【００４２】
第２判定手段としての安定時間判定部１１５は、基準時間記憶部１１６に予め設定された基準時間を経過するまで、撮像画像の中心領域に対する周辺領域の輝度差が十分大きい状態が継続するか否かを判定する。安定時間判定部１１５における判定結果は目標輝度値制御信号生成部１１７に出力される。なお、基準時間記憶部１１６に設定された基準時間はフレーム単位の時間であり、安定時間判定部１１５における判定はフレーム単位で行われる。したがって、安定時間判定部１１５は、撮像画像の中心領域に対する周辺領域の輝度差が十分大きい状態が所定のフレームにわたり続く場合に、目標輝度値制御信号生成部１１７へその判定結果を出力することとなる。
【００４３】
目標輝度値制御信号生成部１１７は、輝度差判定部１１３、安定時間判定部１１５、ＡＧＣ値判定部１１８からの入力に応じて目標輝度値記憶部１０８に制御信号を出力する。例えば、輝度差判定部１１３からの入力がある場合であり、撮像画像の中心領域に対する周辺領域の輝度差が十分小さい場合、目標輝度値制御信号生成部１１７は目標輝度値記憶部１０８に現在の目標輝度値を維持する制御信号を出力する。また、安定時間判定部１１５からの入力がある場合であり、撮像画像の中心領域に対する周辺領域の輝度差が十分大きく、それが一定時間以上継続する場合、目標輝度値制御信号生成部１１７は、目標輝度値記憶部１０８に目標輝度値を低下させる制御信号を出力する。同様に、ＡＧＣ値判定部１１８からの入力に応じて、目標輝度値記憶部１０８に目標輝度値を維持又は低下させる制御信号を出力する。
【００４４】
第３判定手段としてのＡＧＣ値判定部１１８は、基準ＡＧＣ値記憶部１１９に予め設定されているＡＧＣ基準値以上（利得基準値以上）の利得調整がＡＧＣ回路７で行われているか否かを判定する。具体的には、ＡＧＣ値判定部１１８は、ＡＧＣ状態判定部１１２から出力されるＡＧＣ回路７の駆動状態（何ｄＢまでの利得調整が行われているか）を取得し、ＡＧＣ基準値と比較することで上記判定を行う。ＡＧＣ値判定部１１８の判定結果は目標輝度値制御信号生成部１１７に出力される。目標輝度値制御信号生成部１１７は、ＡＧＣ基準値以上の利得調整が行われている場合のＡＧＣ値判定部１１８からの入力に基づいて、目標輝度値記憶部１０８に目標輝度値を低下させる制御信号を出力する。
【００４５】
次に、周辺光量落ち補正について、図４、図５を参照して説明する。なお、周辺光量落ち補正は水平方向、垂直方向ともに同様に行われるため、以後の説明では水平方向を例示して説明する。図４、図５は、撮像画像の水平方向における輝度値を、水平方向の位置と輝度レベルで示した概念図である。
【００４６】
図４に示すように、撮像画像においては、中心領域に対して、周辺領域の輝度が低下している。水平輝度検出部１０２では、中心であるＡ点の輝度値と、水平方向における１６ブロックの各輝度値が検出される。水平輝度差算出部１０４では、Ａ点の輝度値と１６ブロックの中の最低輝度である周辺領域のＢ点の輝度値から輝度差Ｘ（中心／周辺輝度差）が算出され、ＣＰＵ１２に出力される。
【００４７】
ＣＰＵ１２は、輝度差Ｘが予め基準値記憶部１１４に設定された基準値以上であるか否かを判定する。ＣＰＵ１２は、基準値未満であれば、撮像画像の中心領域に対する周辺領域の輝度差が小さいと判定し、その判定結果に応じた制御信号を周辺光量補正回路６に出力する。周辺光量補正回路６では、水平周辺光量補正部１０５において、中心であるＡ点の輝度値を目標輝度値Ｙとして周辺領域を補正する周辺光量落ち補正が行われることとなる。
【００４８】
一方、図５に示すように、中心であるＣ点の輝度値と１６ブロック中の最低輝度である周辺領域のＤ点の輝度値との輝度差Ｘが基準値以上である場合、ＣＰＵ１２は、目標輝度値を周辺領域側にシフトさせる。よって、ＣＰＵ１２は、目標輝度値を低下させるための制御信号を周辺光量補正回路６に出力する。周辺光量補正回路６では、前述した目標輝度値Ｙから周辺領域側の目標輝度値Ｙ’’に低下させて周辺光量落ち補正を行う。
【００４９】
目標輝度値Ｙ’’は、基準値を超えた輝度差分だけ目標輝度値Ｙを低下させた値であり、次の式により算出される。
目標輝度値Ｙ’’＝目標輝度値Ｙ−（輝度差Ｘ−基準値）
【００５０】
従って、目標輝度値Ｙから基準値を超えた輝度差分だけ低くシフトした目標輝度値Ｙ’’による周辺光量落ち補正では、中心領域では輝度を減少させる方向に、周辺領域では輝度を増加させる方向に補正が行われることとなる。また、周辺光量落ち補正における周辺領域の補正量は基準値未満となるため、基準値を適宜設定することで、中心領域と周辺領域とにおいて補正差によりＳ／Ｎ比が大きく隔たることがなくなる。
【００５１】
次に、ＣＰＵ１２が制御して行う周辺光量落ち補正の動作フローについて、図６を参照して説明する。図６は、撮像装置１の周辺光量落ち補正に関する動作フローを示すフローチャートである。
【００５２】
図６に示すように、撮像装置が備える電源スイッチにて、電源が投入されるなどして処理が開始されると、ＣＰＵ１２は、固体撮像素子３を逐次駆動した被写体撮影を開始する（Ｓ１０００）。次いで、ＣＰＵ１２は、現在の露出状態、特に絞りの状態を検出し（Ｓ１００１）、検出した絞りの状態が開放状態（例えばＦ１．８）か否かの判定を行う（Ｓ１００２）。
【００５３】
Ｓ１００２において、現在の絞り値が開放状態でない場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１００８へ処理を進める。また、開放状態である場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１００３へ処理を進める。
【００５４】
Ｓ１００３では、ＣＰＵ１２は、周辺光量補正回路６から入力される中心／周辺輝度差に基づいて、撮像画像の中心と周辺（最も輝度値の低いブロック）の輝度差を算出して判定する。次いで、ＣＰＵ１２は、Ｓ１００３による輝度差と基準値記憶部１１４に予め設定された基準値とを比較し、輝度差が基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ１００４）。
【００５５】
Ｓ１００４において、基準値未満である場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１００８へ処理を進める。また、輝度差が基準値以上である場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１００５へ処理を進める。
【００５６】
Ｓ１００５では、ＣＰＵ１２は、輝度差が基準値以上の状態が継続する安定時間の計測を開始する。次いで、ＣＰＵ１２は、安定時間が基準時間記憶部１１６に予め設定された基準時間以上の間、継続するか否かを判定する（Ｓ１００６）。すなわち、Ｓ１００６では、予め設定された基準時間を経過するまで輝度差が基準値以上の状態が継続するか否かが判定される。
【００５７】
Ｓ１００６において、安定時間が基準時間以上継続した場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１００７へ処理を進める。また、安定時間が基準時間以上継続しなかった場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１００８へ処理を進める。
【００５８】
Ｓ１００７では、ＣＰＵ１２は、周辺光量落ち補正を前述した目標輝度値Ｙ’’で行うように設定するための制御信号を周辺光量補正回路６に出力する。なお、Ｓ１００８では、ＣＰＵ１２は、周辺光量落ち補正を前述した目標輝度値Ｙで行うように設定するための制御信号を６に出力する。Ｓ１００７又はＳ１００８に次いで、ＣＰＵ１２は、設定された周辺光量落ち補正を周辺光量補正回路６で実行させて（Ｓ１００９）、処理を終了する。
【００５９】
従って、撮像装置１では、撮像画像の中心領域と最も輝度値の低い周辺領域との輝度差が基準値以上の状態が継続する場合、周辺光量落ち補正が通常より低い目標輝度値で行われることとなる。このため、撮像装置１では、中心領域と周辺領域とにおいて補正差によりＳ／Ｎ比が大きく隔たることがなくなる。また、撮像装置１では、上述した輝度差が基準時間継続する場合に、通常より低い目標輝度値への切り替えが行われるため、輝度差が基準値近傍で安定しない時でも頻繁に切り替えが行われることがない。
【００６０】
［ＡＧＣ回路の駆動状態に応じて目標輝度値が変更される場合］
次に、Ｓ１００７、Ｓ１００８において目標輝度値が設定される際に、ＡＧＣ回路７の駆動状態に応じて目標輝度値が変更される場合について、図７を参照して説明する。図７に示す動作フローは、Ｓ１００７、Ｓ１００８において目標輝度値が設定される際に行われる開始される。
【００６１】
図７に示すように、処理が開始されると、ＣＰＵ１２は、現在の露出状態におけるＡＧＣ回路７の駆動状態を判定し（Ｓ１０１０）、現在の露出状態がＡＧＣ回路７の利得調整による制御領域程度の低照度状態であるか否かを判定する（Ｓ１０１１）。
【００６２】
Ｓ１０１１において、ＡＧＣ回路７の利得調整が行われる低照度状態である場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１０１２へ処理を進める。また、ＡＧＣ回路７の利得調整が行われる低照度状態ではない場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１０１４へ処理を進める。
【００６３】
Ｓ１０１２では、ＣＰＵ１２は、基準ＡＧＣ値記憶部１１９に予め設定されているＡＧＣ基準値以上の利得調整がＡＧＣ回路７で行われているか否かを判定する。ＡＧＣ基準値以上の利得調整がＡＧＣ回路７で行われている場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１０１３へ処理を進める。また、ＡＧＣ基準値以上の利得調整がＡＧＣ回路７で行われていない場合、ＣＰＵ１２は、Ｓ１０１４へ処理を進める。
【００６４】
Ｓ１０１３では、ＣＰＵ１２は、Ｓ１００７又はＳ１００８の設定によるシフト後の目標輝度値を、ＡＧＣ回路７の利得調整によるＳ／Ｎ劣化を考慮した分だけ低下させた目標輝度値Ｙ’’’に変更する。例えば、目標輝度値Ｙ’’’は、ＡＧＣ基準値を超えた利得調整値分だけＳ１００７又はＳ１００８の設定によるシフト後の目標輝度値を低下させた値であり、次の式により算出される。
目標輝度値Ｙ’’’＝目標輝度値−（利得調整値−ＡＧＣ基準値）
【００６５】
Ｓ１０１４では、ＣＰＵ１２は、目標輝度値の変更を行うことなく、Ｓ１００７又はＳ１００８で設定する目標輝度値を維持する。
【００６６】
したがって、撮像装置１では、ＡＧＣ基準値を超えた利得調整がＡＧＣ回路７で行われる程の低照度である場合、その利得調整によるＳ／Ｎ劣化を考慮した目標輝度値に変更することができる。このため、撮像装置１では、ＡＧＣ回路の利得調整を加味した周辺光量落ち補正を行うことができ、撮像画像全体におけるＳ／Ｎ比を均一化することができる。
【００６７】
なお、上述した実施形態における記述は、一例を示すものであり、これに限定するものではない。上述した実施の形態における構成及び動作に関しては、適宜変更が可能である。
【００６８】
例えば、上述した実施形態では、通常の周辺光量落ち補正において、中心領域の輝度値を目標輝度値として周辺領域の輝度値を補正する手法を例示したが、周辺領域側の輝度値を目標輝度値と設定してもよい。この場合は、前述したＣＰＵ１２における目標輝度値の制御が中心の輝度値側にシフトするように行われることとなる。すなわち、目標輝度値を中心領域又は周辺領域の一方の領域の輝度値に設定する場合、ＣＰＵ１２は、中心領域と周辺領域との輝度差が基準値以上である際に、他方の領域の輝度値側に目標輝度値をシフトする。従って、撮像装置１では、目標輝度値を中心領域又は周辺領域の一方の領域の輝度値に設定する場合であっても、撮像画像全体におけるＳ／Ｎ比を均一化することができる。
【００６９】
（他の実施形態）
上述の実施形態は、システム或は装置のコンピュータ（或いはＣＰＵ、ＭＰＵ等）によりソフトウェア的に実現することも可能である。従って、上述の実施形態をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給されるコンピュータプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、上述の実施形態の機能を実現するためのコンピュータプログラム自体も本発明の一つである。
【００７０】
なお、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、コンピュータで読み取り可能であれば、どのような形態であってもよい。例えば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等で構成することができるが、これらに限るものではない。上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、記憶媒体又は有線／無線通信によりコンピュータに供給される。プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記憶媒体、ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤ等の光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。
【００７１】
有線／無線通信を用いたコンピュータプログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバを利用する方法がある。この場合、本発明を形成するコンピュータプログラムとなりうるデータファイル（プログラムファイル）をサーバに記憶しておく。プログラムファイルとしては、実行形式のものであっても、ソースコードであっても良い。そして、このサーバにアクセスしたクライアントコンピュータに、プログラムファイルをダウンロードすることによって供給する。この場合、プログラムファイルを複数のセグメントファイルに分割し、セグメントファイルを異なるサーバに分散して配置することも可能である。つまり、上述の実施形態を実現するためのプログラムファイルをクライアントコンピュータに提供するサーバ装置も本発明の一つである。
【００７２】
また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを暗号化して格納した記憶媒体を配布し、所定の条件を満たしたユーザに、暗号化を解く鍵情報を供給し、ユーザの有するコンピュータへのインストールを許可してもよい。鍵情報は、例えばインターネットを介してホームページからダウンロードさせることによって供給することができる。また、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、すでにコンピュータ上で稼働するＯＳの機能を利用するものであってもよい。さらに、上述の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムは、その一部をコンピュータに装着される拡張ボード等のファームウェアで構成してもよいし、拡張ボード等が備えるＣＰＵで実行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】周辺光量補正回路の機能的構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵにおける機能的構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】撮像画像の水平方向における輝度値を、水平方向の位置と輝度レベルで示した概念図である。
【図５】撮像画像の水平方向における輝度値を、水平方向の位置と輝度レベルで示した概念図である。
【図６】撮像装置の周辺光量落ち補正に関する動作フローを示すフローチャートである。
【図７】ＡＧＣ回路の駆動状態に応じて目標輝度値が変更される際の動作フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１  撮像装置
２ａ  レンズ
２ｂ  絞り
３  固体撮像素子
４  ＣＤＳ回路
５  Ａ／Ｄ変換器
６  周辺光量補正回路
７  ＡＧＣ回路
８  ＴＧ
９  カメラ信号処理回路
１０  ビデオ信号処理回路
１１  輝度レベル検出部
１２  ＣＰＵ
１３  メモリ
１００  画面分割部
１０１  水平／垂直分離部
１０２  水平輝度検出部
１０３  垂直輝度検出部
１０４  水平輝度差算出部
１０５  水平周辺光量補正部
１０６  垂直輝度差算出部
１０７  垂直周辺光量補正部
１０８  目標輝度値記憶部
１０９  合成部
１１０  評価値算出部
１１１  絞り状態判定部
１１２  ＡＧＣ状態判定部
１１３  輝度差判定部
１１４  基準値記憶部
１１５  安定時間判定部
１１６  基準時間記憶部
１１７  目標輝度値制御信号生成部
１１８  ＡＧＣ値判定部
１１９  基準ＡＧＣ値記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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