(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に対して異なる露出条件で複数の撮影を行う画像入力装置であって、
露出条件を制御する露出制御部と、
入射した被写体からの光を画像信号に変換するとともに前記露出制御部により露出条件が制御された画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子から出力された複数の画像信号を合成処理する画像合成処理部と、を有し、
前記画像合成処理部は、
前記露出制御部により第１の露出条件に制御されて前記撮像素子から出力された第１の画像信号における画素の信号値に基づいて飽和画素を決定する決定部と、
前記露出制御部により前記第１の露出条件よりも露出量が少ない第２の露出条件に制御されて前記撮像素子から出力された第２の画像信号に対して、前記決定部により決定された前記飽和画素に対応する画素以外の画素の信号値を、所定値に置換する置換部と、
前記置換部により前記飽和画素に対応する画素以外の画素の信号値が前記所定値に置換された第２の画像信号を記憶する記憶部と、
前記第１の画像信号と、前記記憶部に記憶された前記第２の画像信号とを合成する合成部と、を有し、
更に前記画像合成処理部は、画像信号を圧縮する圧縮部と圧縮された画像信号を伸張する伸張部とを備え、前記置換部により前記飽和画素に対応する画素以外の画素の信号値が前記所定値に置換された第２の画像信号を、前記圧縮部により圧縮して前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記第２の画像信号を前記伸張部により伸張して前記合成部により前記第１の画像信号と合成することを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】
前記圧縮部による画像信号の圧縮はＪＰＥＧ方式で行われることを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
【請求項３】
前記合成部は、前記第１の画像信号における前記飽和画素の信号値を、前記第２の画像信号における前記飽和画素に対応する画素の信号値に置換することにより合成した画像信号を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像入力装置。
【請求項４】
前記決定部は、基準値以上の信号値である画素を前記飽和画素として決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像入力装置。
【請求項５】
前記信号値が輝度又は彩度を示すことを特徴とする請求項４に記載の画像入力装置。
【請求項６】
前記決定部により決定された前記飽和画素の数が所定数以下の場合には、前記合成部による合成を行わないことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像入力装置。
【請求項７】
前記置換部により置換される前記所定値は、前記飽和画素の信号値と差が最も小さい信号値であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像入力装置。
【請求項８】
前記置換部により置換される前記所定値は、無彩色に相当する信号値であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像入力装置。
【請求項９】
前記置換部により置換される前記所定値は、黒色に相当する信号値又は０であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像入力装置。
【請求項１０】
前記置換部により置換される前記所定値は、前記第２の画像信号における前記飽和画素に対応する画素の信号値の平均値であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備えた画像入力装置に関し、特に撮像素子の画素が飽和した場合でも、適切な画像を形成できる画像入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、夜間のシーンをカラーで撮影する撮像装置が開発されており、更に監視カメラや、夜間走行時のドライバーの視覚をサポートする運転支援システムとして車両に搭載する研究などが行われている。しかし、一般的には撮像素子のダイナミックレンジに限度があるので、ハロゲン光の信号や車のランプなど輝度の高い発光体を撮影する際に、撮像素子のいずれかの画素が飽和してしまい、各色成分の値がともに最大値になり、色信号が失われる場合がある。一旦、色信号が失われてしまうと、カラー画像を適切に形成できなくなるという問題がある。
【０００３】
これに対し特許文献１には、道路のカラー画像を取得し、該道路の路面標示を検出し、画像内で路面標示が含まれる領域である路面標示領域を特定し、路面標示領域の信号が、該信号の出力範囲内で設定された所定レベル以上であるときには、該信号が飽和していると判定して、所定時点の制御サイクルにおいて、次の制御サイクルにおける撮像手段の露出量を減少させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８２７９号公報
【特許文献２】特開平０８−２５６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、特許文献１の従来技術は、路面標示の検出に特化したものであり、被写体の画像全体を取得することを意図していないものである。従って、露出量を減少させることで、路面標示の色再現が改善されるが、それ以外の領域では露出量が過不足となり、全体的にカラー画像として不適切となる恐れがある。
【０００６】
一方、特許文献２には、基準画像以外の画素の信号値が飽和している領域に対応する部分を切り出し、その部分のみをメモリに記録することで、メモリ量を削減する画像処理装置が開示されている。しかるに、多重露光による画像合成を行う場合、異なる露出時間で複数回撮影し、撮影した画像信号を一時的にメモリに保存しておく必要がある。画像信号保存のためのメモリは画素数に応じて大きくする必要があり、近年における高画素化に伴いかなりの容量が必要となり、コストアップ要因となっている。しかしながら、必要となるメモリ容量を減らすために単純に画像を圧縮すると、必要な画像の情報が消えてしまう恐れもあり十分でない。必要部分のみ切り取ってその部分の保存する方法も提案されているが、切り取る領域の複雑な管理が必要となり、手間がかかる。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、画素が飽和した場合でも、適切な画像信号作成に必要な情報を得ることができるとともに、適切な画像信号を簡易に得ることができる画像入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像入力装置は、被写体に対して異なる露出条件で複数の撮影を行う画像入力装置であって、
露出条件を制御する露出制御部と、
入射した被写体からの光を画像信号に変換するとともに前記露出制御部により露出条件が制御された画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子から出力された複数の画像信号を合成処理する画像合成処理部と、を有し、
前記画像合成処理部は、
前記露出制御部により第１の露出条件に制御されて前記撮像素子から出力された第１の画像信号における画素の信号値に基づいて飽和画素を決定する決定部と、
前記露出制御部により前記第１の露出条件よりも露出量が少ない第２の露出条件に制御されて前記撮像素子から出力された第２の画像信号に対して、前記決定部により決定された前記飽和画素に対応する画素以外の画素の信号値を、所定値に置換する置換部と、
前記置換部により前記飽和画素に対応する画素以外の画素の信号値が前記所定値に置換された第２の画像信号を記憶する記憶部と、
前記第１の画像信号と、前記記憶部に記憶された前記第２の画像信号とを合成する合成部と、を有し、
更に前記画像合成処理部は、画像信号を圧縮する圧縮部と圧縮された画像信号を伸張する伸張部とを備え、前記置換部により前記飽和画素に対応する画素以外の画素の信号値が前記所定値に置換された第２の画像信号を、前記圧縮部により圧縮して前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記第２の画像信号を前記伸張部により伸張して前記合成部により前記第１の画像信号と合成することを特徴とする。
【０００９】
例えば夜間撮影時には、通常の露出条件に従い自動車のランプや信号機のランプ等を撮影すると、赤外光成分を多く含むランプ光等を入射した画素が飽和してしまい、色再現が不能になることが多い。一方、露出アンダーの露出条件で同じ被写体を撮影すると、自動車のランプや信号機のランプ等の色再現は可能であるが、それ以外の被写体から入射する光量が不足し、画像値はほとんどノイズレベルと同等になり、もはや必要な情報は殆ど含まれていない。よって、ノイズレベルの信号値を、何らかの所定値に置き換えても問題が生じる恐れは少ない。
【００１０】
そこで本発明によれば、前記決定部が、前記露出制御部により第１の露出条件に制御されて前記撮像素子から出力された第１の画像信号における画素の信号値に基づいて飽和画素を決定し、前記置換部が、前記露出制御部により前記第１の露出条件よりも露出量が少ない第２の露出条件に制御されて前記撮像素子から出力された第２の画像信号に対して、前記決定部により決定された前記飽和画素に対応する画素以外の画素の信号値を、所定値に置換し、前記記憶部が、前記置換部により前記飽和画素に対応する画素以外の画素の信号値が前記所定値に置換された第２の画像信号を記憶し、前記合成部が、前記第１の画像信号と、前記記憶部に記憶された前記第２の画像信号とを合成するので、必要な色情報等を含む信号値は残しながらも、画像信号の合成を行って適切な画像を得ることができるのである。これにより、低輝度の被写体から高輝度の被写体まで色再現が可能になり、あたかも撮像素子のダイナミックレンジが広がったごとき画像入力装置を提供できる。尚、第１の露出条件と第２の露出条件とは、いずれが先行して露出を行ってもかまわない。「露出量が少ない第２の露出条件」は、第１の露出条件に対し、シャッタ速度を速めたり、絞り値を小さくすること、或いは、撮像素子即ち光電変換素子（センサ）からの電気信号の転送タイミングを制御することで露出条件を決めてもよい。露出量の低減は、転送タイミングを早くする（センサへの電荷の蓄積時間を短くする）ことで行えるからである。
【００１１】
更に、本発明の一態様としては、前記画像合成処理部は、画像信号を圧縮する圧縮部と圧縮された画像信号を伸張する伸張部とを備え、前記置換部により前記飽和画素に対応する画素以外の画素の信号値が前記所定値に置換された第２の画像信号を、前記圧縮部により圧縮して前記記憶部に記憶するとともに、前記記憶部に記憶された前記第２の画像信号を前記伸張部により伸張して前記合成部により前記第１の画像信号と合成すると好ましい。これにより、信号値が置換された前記第２の画像信号のメモリ容量を大幅に低減でき、コストを下げると共に、浮いた分のリソースを有効活用することで、画像処理の速度を向上させることができる。このように圧縮部で圧縮された第２の画像信号は、伸張部で再び伸張された後、前記合成部で、必要な色の情報等を抽出されて第１の画像信号と合成され、前記飽和画素に対応する画素の信号値に置換されることで、第１の画像信号で失われた色の情報を再現することが可能となる。
【００１２】
更に、本発明の一態様としては、前記第２の画像信号の圧縮はＪＰＥＧ方式で行われると好ましい。
【００１３】
更に、本発明の一態様としては、前記合成部が、前記第１の画像信号における前記飽和画素の信号値を、前記第２の画像信号における前記飽和画素に対応する画素の信号値に置換することにより合成した画像信号を出力すると好ましい。
【００１４】
更に、本発明の一態様としては、前記決定部が、基準値以上の信号値である画素を前記飽和画素として決定するので、有効に飽和画素を決定できる。例えば、白色ランプ等の高輝度の被写体を撮影した場合、そもそも白色ランプは別の色に変換する必要がない。従って、このような被写体については飽和画素とならず信号値を置換しないことで、処理の迅速化を図れる。
【００１５】
更に、本発明の一態様としては、前記信号値が輝度又は彩度を示すと好ましい。尚、本明細書中、「彩度」を色度と表すこともある。
【００１６】
更に、本発明の一態様としては、前記決定部により決定された前記飽和画素の数が所定数以下の場合には、前記合成部による合成を行わないと好ましい。飽和画素数所定数以下であれば画像を見る者が違和感を感じる恐れが少なく、また処理の迅速化を図れる。
【００１７】
更に、本発明の一態様としては、前記置換部により置換される前記所定値は、前記飽和画素の信号値と差が最も小さい信号値であると好ましい。いずれも記憶する信号値の差が小さければ、圧縮率が稼げてメモリ容量を減らせることになるからである。特にＪＰＥＧ方式ではその効果が明白になる。低周波（滑らかな変化）であれば良いため、「所定値」は一定値でなくとも良い。
【００１８】
更に、本発明の一態様としては、前記置換部により置換される前記所定値は、無彩色に相当する信号値であると好ましい。「無彩色」とは、ＲＧＢフィルタを用いた画像信号の場合、Ｒフィルタの画素の
信号値＝Ｇフィルタの画素の信号値＝Ｂフィルタの画素の信号値を意味し、特にホワイトバランス後の信号値がこの関係になることが望ましい。
【００１９】
更に、本発明の一態様としては、前記置換部により置換される前記所定値は、黒色に相当する信号値又は０であると更に好ましい。
【００２０】
更に、本発明の一態様としては、前記置換部により置換される前記所定値は、前記第２の画像信号における前記飽和画素に対応する画素の信号値の平均値であると好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画素が飽和した場合でも、適切な画像信号作成に必要な情報を得ることができるとともに、異なる露出条件により得られた複数の画像信号を合成することにより適切な画像信号を簡易に得ることができる画像入力装置を提供することができる。また、飽和画素に対応する画素以外の信号値を所定値に置換する際に適宜選択された所定値を用いた場合には、メモリ容量を過度に増大することなく、簡単且つ高速な圧縮伸張処理を行うことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施の形態にかかる画像入力装置ＭＧ１のブロック図である。
【図２】画像信号の合成処理を説明するための図であり、（ａ）は第１の画像信号に基づく画像、（ｂ）は第２の画像信号に基づく画像、（ｃ）は合成された画像信号に基づく画像を示す。
【図３】第２の画像信号における信号機の赤ランプ周辺について信号値の置換の例を示す模式図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる画像入力装置ＭＧ２のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態にかかる画像入力装置について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる画像入力装置ＭＧ１のブロック図である。図１に示すように画像入力装置ＭＧ１は、レンズ１１、撮像素子１２、画像処理部１３、画像合成処理部１４、露出制御部１５を備えている。ここで、画像入力装置ＭＧ１は、例えば車両に搭載され、車両の周囲の被写体を撮影する用途に用いられる。
【００２４】
レンズ１１は、被写体の光像を取り込み、撮像素子１２へ導く光学レンズ系から構成される。光学レンズ系としては、被写体の光像の光軸に沿って直列的に配置される、例えばズームレンズやフォーカスレンズ、その他の固定レンズブロック等を採用することができる。また、レンズ１１は、必要に応じて透過光量を調節するための絞り（図略）、シャッタ（図略）等を備え、露出制御部１５の制御の下、絞り及びシャッタの駆動が制御される。
【００２５】
撮像素子１２は、例えばマトリックス（行列）状に２次元配列された各画素に分光特性の異なる例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタが１：２：１の比率で配設されてなり、レンズ１１により導かれた被写体光の光量に応じてＲ、Ｇ、Ｂ各成分の画像信号（画素の信号値を含む）に光電変換して出力するカラーエリアセンサであってよく、具体的には、撮像面上に縦横に配列された複数の画像であるＰＤ（フォトダイオード）からなる受光部と、受光部により光電変換された電気信号を出力する出力回路と、撮像素子１２を駆動する駆動回路とを含み、光量に応じたレベルを有する原画像データ（画像信号）を生成する。ここで、撮像素子１２としては、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＶＭｌＳイメージセンサ、及びＣＣＤイメージセンサ等の種々の撮像センサを採用することができる。
【００２６】
画像処理部１３は、演算回路等を含み、撮像素子１２から出力された原画像データをＡ／Ｄ変換してデジタル信号に変換して画像信号とし、画像合成処理部１４に対して出力する。
【００２７】
画像合成処理部１４は、画像信号の入力方向を切り換える切り換え部１４ａ、画像信号に補正処理を行う補正処理部１４ｂ、飽和画素を検出する飽和検出部（決定部）１４ｃ、合成領域を抽出する合成領域抽出部１４ｄ、画素の信号値を置換するデータ置換部（置換部）１４ｅ、画像データを圧縮する圧縮部１４ｆ、圧縮された画像データを記憶するメモリ（記憶部）１４ｇ、画像データを伸張する伸張部１４ｈ、画像データを合成する合成処理部（合成部）１４ｉを有している。
【００２８】
尚、露出制御部１５は、ＣＰＵ及びＣＰＵが実行するプログラムを格納するメモリ等を含み、外部からの制御信号に応答し、画像入力装置ＭＧ１の全体制御を司る。尚、露出制御部１５が露出条件を決めると好ましい。
【００２９】
図２は、本実施の形態における画像合成処理を説明するための図である。本実施の形態の動作を説明する。まず、画像入力装置ＭＧ１は、通常のシャッタ速度Ｓ１（又は通常の転送タイミング）で被写体を撮影し（第１の露出条件）、第１の画像信号を得る。このとき被写体に、高輝度の自動車ＶＨのテールランプＢＬや信号機ＳＧの赤信号ランプＳＲが含まれていると、これらの光を入射した画素は飽和しやすい。飽和した画素は最大値に近い画素の信号値（例えばＲ、Ｇ、Ｂ値）を出力するので、かかる信号値に基づき画像を形成すると、図２（ａ）に示すように、自動車ＶＨのテールランプＢＬや信号機ＳＧの赤信号ランプＳＲについては白っぽくなり、すなわち赤い色の情報が失われることとなる。
【００３０】
更に、画像入力装置ＭＧ１が続けて、シャッタ速度Ｓ１より速い（例えば１／１０〜１／１００００）シャッタ速度Ｓ２（又はより速い転送タイミング）で（第２の露出条件）、同じ被写体を撮影し、第２の画像信号を得る。この露出アンダーの撮影では、自動車ＶＨのテールランプＢＬや信号機ＳＧの赤信号ランプＳＲからの光を入射した画素が飽和することは防げるが、それ以外の画素については入射光量が足らず、ノイズレベルの信号値を生ずることとなり、有効な画像情報を付与しえないこととなる。そこで、第２の画像信号から、飽和画素の色情報を抽出して、これを用いて第１の画像信号を合成することとする。尚、第１の露出条件の撮影と第２の露出条件の撮影とは、交互に繰り返し行うことができる。
【００３１】
より具体的には、画像入力装置ＭＧ１は、露出制御部１５の制御の下、撮像素子の露出時間、絞りまたはシャッタの駆動を制御して、適正な第１の露出条件で撮影を行い、撮像素子１２からの原画像データを画像処理部１３で補間処理、色空間変換処理、色補正処理、階調補正処理やホワイトバランス処理等を施した後、画像合成処理部１４に入力する。ここで、切り換え部１４ａは、第１の露出条件で撮影された第１の画像信号であると判断すれば、第１の画像信号を合成処理部１４ｉに送信するが、その前に飽和検出部１４ｃが、画素が飽和しているか否かを検出する。
【００３２】
飽和検出部１４ｃは、例えば輝度値Ｙが基準値以上（例えば最大値の９５％以上）の場合に、その信号を出力した画素が飽和していることを検出できる。Ｒ、Ｇ、Ｂ信号をＹ、Ｃｂ、Ｃｒ信号に色空間変換する場合、以下の式で行える。ここで、Ｙは輝度信号、Ｃｂ、Ｃｒは色度信号である。
Ｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ
Ｃｂ＝−０．１７Ｒ−０．３３Ｇ＋０．５Ｂ
Ｃｒ＝０．５Ｒ−０．４２Ｇ−０．０８Ｂ
【００３３】
このようにして、飽和画素が検出された場合、合成領域抽出部１４ｄがその領域を検出して、その座標を求める。但し、飽和画素として認定するのは、信号値が基準値以上の画素が所定数以上（例えばｎ≧５）連続して並んでいる場合としてもよい。これによりノイズによる画素の信号値バラツキを飽和画素と誤認することが抑制される。
【００３４】
次いで、画像入力装置ＭＧ１は、露出制御部１５の制御の下、撮像素子の露出時間、絞り及びシャッタの駆動を制御して、第１の露出条件より露出量が少ない第２の露出条件で撮影を行い、撮像素子１２からの信号値を含む原画像データを画像処理部１３で前画像処理した後、画像合成処理部１４に入力する。ここで、切り換え部１４ａは、第２の露出条件で撮影された第２の画像信号であると判断すれば、第２の画像信号を補正処理部１４ｂに送信する。
【００３５】
補正処理部１４ｂで帯域制限、階調補正、彩度補正などの所定の補正処理がなされた後、第２の画像信号は、データ置換部１４ｅで、飽和画素に対応する画素（撮像画面上の座標が同じ位置の画素）の信号値は、そのまま維持され（例えばＰ）、それ以外の画素の信号値は、所定値として０（飽和画素の信号値と差が最も小さい信号値、即ち無彩色又は黒色に相当する信号値であればよく、或いは第２の画像信号における飽和画素に対応する画素の信号値の平均値でもよい）に置換される。この状態を図３に模式的に示す。尚、これは飽和画素に対応する画素の信号値を１，それ以外の画素の信号値を０とするマスクを作成して、第２の画像信号に適用した場合に相当する。
【００３６】
また、第１の画像信号で、飽和画素として決定された画素で、且つ、第２の画像信号で、基準値以上の色度の信号値を有する画素のみ画像合成を行うこともできる。一方、第１の画像信号で、飽和画素として決定された画素においても、第２の画像信号で、基準値以上の色度の信号値を有する画素以外の画素は、白色光源とみなすことができ、合成処理は行わないことを選択することもできる。
【００３７】
撮像面上ｘ行ｙ列に配置された画素の座標を（ｘ、ｙ）で表したとき、第１の画像信号における画素Ｉ1（ｘ，ｙ）の輝度信号はＹ1（ｘ，ｙ）、色信号はＣｂ1（ｘ，ｙ）、Ｃｒ1（ｘ，ｙ）で表せる。一方、第２の画像信号において、同じ座標を持つ画素Ｉ2（ｘ、ｙ）がある場合、画素Ｉ2（ｘ，ｙ）の輝度信号はＹ2（ｘ，ｙ）、色信号はＣｂ2（ｘ，ｙ）、Ｃｒ2（ｘ，ｙ）である。ここで、第２の画像信号において、飽和画素に対応する画素以外の画像データは、Ｙ2＝０、Ｃｂ2＝０、Ｃｒ2＝０となる。飽和画素に対応する画素の求め方としては、（ｘ、ｙ）座標に頼らず、各画像信号について、１画面のライン毎の信号値を１列につなげた上で位置を比較しても良い。
【００３８】
通常の画像であれば、信号値を固定値に置き換えることはできないが、例えば夜間撮影した画像の場合、短時間露出においては、発光部以外の被写体は殆ど写らないので、固定値で置き換えても問題にならない。特に本実施の形態によれば、画像の一部を切り取る処理に比べ領域管理が不要となり、シンプルなシステムとすることができる。
【００３９】
このように一部の信号値以外は０に置換された第２の画像信号は、圧縮部１４ｆで例えばＪＰＥＧフォーマットで圧縮されるが、信号の変化が小さい部分が支配的なため圧縮率を高くでき、圧縮後のデータ容量が非常に小さくなる。従って、メモリ１４ｇに記憶される際に、メモリの容量が少なくて足りる。余ったメモリは他の画像処理等に振り向けることが可能となる。メモリ１４ｇに記憶された圧縮後の第２の画像信号は、必要なタイミングで伸張部１４ｈにより伸張され、合成処理部１４ｉで第１の画像信号と合成されることとなる。
【００４０】
より具体的には、第１の画像信号中、飽和画素の信号値以外は、第１の画像信号の信号値を用いることとする。一方、第１の画像信号中、飽和画素の信号値は、第２の画像信号の対応する画素の信号値を用いることとする。即ち、画素Ｉ1（ｘ，ｙ）が飽和画素であるならば、
Ｙ1（ｘ，ｙ）＝Ｙ2（ｘ，ｙ）
Ｃｂ1（ｘ，ｙ）＝Ｃｂ2（ｘ，ｙ）
Ｃｒ1（ｘ，ｙ）＝Ｃｂ2（ｘ，ｙ）
と置換する。
【００４１】
かかる合成処理により合成された画像信号は、画像入力装置ＭＧ１から出力されるが、これを用いて形成された画像においては、図２（ｃ）に示すように、自動車ＶＨのテールランプＢＬや信号機ＳＧの赤信号ランプＳＲの赤色が精度良く再現されると共に、それ以外の被写体の画像も鮮明に再現されることとなる。
【００４２】
図４は、第２の実施の形態にかかる画像入力装置ＭＧ２のブロック図である。本実施の形態では、上述した実施の形態に対して、固定値算出部１４ｊを追加した点が異なる。即ち、固定値算出部１４ｊは、第２の画像信号において、飽和画素に対応した画素以外の画素の信号値を平均して、所定値としての固定値を求める機能を有する。データ置換部１４ｅは、固定値算出部１４ｊで平均化された信号値を所定値として、第２の画像信号における、飽和画素に対応した画素以外の画素の信号値と置換することができる。これにより、信号の変化量を最小とすることができ、圧縮率を向上させることが期待できる。それ以外の構成については、上述した実施の形態と同様であるため説明を省略する。但し、固定値としては、飽和画素に対応する画素の信号値との差が最小であれば良く、特に無彩色又は黒色に相当する値であると好ましい。
【００４３】
以上の実施の形態においては、露出条件を変えた撮影を２回行い異なる露出条件の２つの画像信号を得る態様を示したが、それに限らず、露出条件が異なる撮影を３回以上行う態様であってよい。又、以上の実施の形態では撮影は動画を前提したものであるが、静止画であってもよい。その場合に、最初の撮影により得られた画像信号を一旦メモリに記憶させるか遅延させた後に、合成するようにすることもできる。更に、露出条件を変えた撮影を必ず連続で行う場合に限らず、飽和画素が検出された際に第２の露出条件での撮影を行うようにしてもよい。但し、異なる露出条件での撮影を交互に連続するようにした方が、処理が容易で高速処理が可能である。更に、以上の実施の形態では、画像信号の合成は、第１の画像信号の次フレーム（次の第１の画像信号）と、前フレームの第２の画像信号（置換処理済みの第２画像信号）とを合成することにより行っている。これにより、合成画像は１フレーム分遅れるが表示装置にリアルタイムの表示をしつつ飽和画素の置換ができる。ここで、次フレームの第１画像信号の飽和画素を前フレームの第２の画像の飽和画素に対応する画素の信号値に置換する合成に限られず、第１の画像信号を遅延させて合成してもよい。飽和画素の信号値を置換すればよく、合成の仕方は種々採用可能である。飽和画素に対応する画素以外の第２の画像信号の画素を、それに対応する第１の画像信号の画素の信号値に置換するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、例えば夜間シーンを撮影する車載カメラや監視カメラ等に特に有効であるが、用途はそれに限られない。
【符号の説明】
【００４５】
１１ レンズ
１２ 撮像素子
１３ 画像処理部
１４ 画像合成処理部
１４ａ 切り換え部
１４ｂ 補正処理部
１４ｃ 飽和検出部
１４ｄ 合成領域抽出部
１４ｅ データ置換部
１４ｆ 圧縮部
１４ｇ メモリ
１４ｈ 伸張部
１４ｉ 合成処理部
１４ｊ 固定値算出部
１５ 露出制御部
ＢＬ テールランプ
ＭＧ１ 画像入力装置
ＭＧ２ 画像入力装置
ＳＧ 信号機
ＳＲ 赤信号ランプ
ＶＨ 自動車
【図１】
0005545596.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005545596.tif 000005