(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像入力手段と、
前記映像入力手段から出力された信号を信号処理して映像信号を生成する映像信号処理手段と、
前記映像信号処理手段が生成する映像信号の特性を制御する入出力特性制御手段と、
前記映像信号処理手段が生成する映像信号を画像処理し被写体情報を認識、検出する被写体認識手段と、を有し、
前記入出力特性制御手段は前記被写体認識手段によって認識された被写体情報を入出力特性の制御に用い、
前記入出力特性制御手段は、
入力輝度信号の値に連動し任意の領域毎に入出力特性の変化を制御する第１領域入出力特性制御手段と、
該第１領域入出力特性制御手段の出力に応じ輝度信号の入出力特性を変化させる第１領域輝度信号補正手段と、
該第１領域輝度信号補正手段の出力に連動し任意の領域毎に入出力特性の変化を制御する第２領域入出力特性制御手段と、
該第２領域入出力特性制御手段の出力に応じ、前記第１領域輝度信号補正手段とは異なる方法で輝度信号の入出力特性を変化させる第２領域輝度信号補正手段と、を有し、
前記入出力特性制御手段が前記被写体認識手段の生成する被写体情報をもとに、前記第１領域入出力特性制御手段または前記第２領域入出力特性制御手段が入出力特性の制御に用いる前記任意の領域の大きさまたは数を変化させ、該任意の領域ごとの入出力特性を変化させること
を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像信号処理装置において、
映像入力手段として撮像手段と、
映像信号処理手段として前記撮像手段から出力された信号をカメラ信号処理して映像信号を生成するカメラ信号処理手段と、
前記カメラ信号処理手段の生成した映像信号の入出力特性を制御する入出力特性制御手段と、前記カメラ信号処理手段の生成した映像信号を画像処理し被写体情報を認識、検出する被写体認識手段と、を有し、前記入出力特性制御手段が前記被写体認識手段によって認識された被写体情報を入出力特性の制御に用いること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像信号処理装置において、前記入出力特性制御とは、映像の階調制御であることを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像信号処理装置において、
前記被写体認識手段が生成する被写体情報をもとに、前記入出力特性制御手段において被写体とそれ以外の領域に対する入出力特性変化量を制御すること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像信号処理装置において、
前記被写体認識手段が生成する被写体情報をもとに、前記入出力特性制御手段における入出力特性変化量を制御すること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像信号処理装置において、
前記入出力特性制御手段における入出力特性制御量が、画面の中心から被写体までの距離に応じて決定されること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像信号処理装置において、
前記入出力特性制御手段における入出力特性制御量が、被写体の大きさに応じて決定されること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像信号処理装置において、
被写体の優先度を決定する優先度決定手段と、
前記被写体認識手段によって複数の被写体が認識された際に、前記優先度決定手段によって決められた優先順位に従って各被写体に対して重要度を決定する被写体重要度決定手段と、を有することを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像信号処理装置において、
前記被写体重要度決定手段における重要度決定の際に画面の中心から被写体までの距離を用いること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像信号処理装置において、
前記被写体重要度決定手段における重要度決定の際に被写体の大きさを用いること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０のいずれかに記載の画像信号処理装置において、
前記被写体重要度決定手段が決定する重要度をもとに、前記入出力特性制御手段における入出力特性変化量を制御すること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１２】
請求項８から請求項１０のいずれかに記載の画像信号処理装置において、
前記被写体重要度決定手段が決定する重要度をもとに、前記入出力特性制御手段における入出力特性制御の対象となる被写体の数を決定すること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の画像信号処理装置において、
前記入出力特性制御手段による入出力制御対象となる被写体の上限数を決定する被写体上限数決定手段と、を有することを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像信号処理装置において、
前記入出力特性制御手段による入出力特性制御対象となる被写体の上限数を決定するために用いる閾値を決定する閾値決定手段と、を有し、前記被写体上限数決定手段で被写体の上限数を決定する際に前記閾値を用いること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の画像信号処理装置において、
前記被写体認識手段が生成する被写体情報をもとに、被写体の周辺に枠を表示する枠表示手段と、を有することを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の画像信号処理装置において、
前記枠表示手段によって枠を表示する対象を、重要度をもとに決定すること、を特徴とする画像信号処理装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の画像信号処理装置において、前記枠表示手段によって枠を表示する対象を、前記入出力特性制御手段による入出力特性変化量に応じて決定すること、を特徴とする画像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号処理装置に関し、特に、明暗差の大きいシーンで撮影した画像の明るさを補正する画像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、例えば、特開２００９−６５７１１（特許文献１）がある。該公報には、「入力画像について、測光枠を一律に用いることなく、局所的な明暗差を有する領域が明瞭になるように明るさ補正を行う」という課題に対し、「測光評価部３５０は、画像信号の明るさを評価した測光評価値を生成する。輝度域生成部３６１は、ブロック平均輝度画像の輝度分布において、暗側裾野値および明側裾野値を算出する。スプライン発生部３６２は、測光評価値を平均輝度値として扱い、さらに暗側裾野値および明側裾野値を用いて、スプライン曲線によるトーンカーブを発生する。階調圧縮部３８０は、トーンカーブに基づいて輝度値の階調を圧縮する。コントラスト補正部３９０は、階調圧縮された輝度値のコントラストを補正する。階調補正処理部３２０は、コントラスト補正された輝度値に基づいて、非線形変換されたＲＧＢ画像の画素値の階調を補正する」という解決手段を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６５７１１号公報（要約参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デジタルビデオカメラやスチルカメラで撮影を行う場合、ＡＥ（Auto Exposure）と呼ばれる機構で露出を自動制御することで、撮影された画像の明るさが適切になるようにすることが多い。しかし、周辺の環境の明暗差が大きい被写体を撮影する際、撮影された画像全体が適切な明るさ、階調になるよう露出制御を行うことはＡＥだけでは困難である。これを解決する手段の一つとして、輝度を補正して画像全体を適切な明るさ、階調にする手法が挙げられる。例えば、前記特許文献１（特開２００９−６５７１１号公報）では、周囲に比べて相対的に反射率が低い被写体は暗めに再現され、周囲に比べて相対的に反射率が高い被写体は明るめに再現されるようになるといった、被写体ごとに輝度補正を行うことで、適切な画像の明るさを実現している。
【０００５】
しかし、前記特許文献１に記載された方法では、ブロック単位で分割された領域に対してコントラスト補正を行うため、コントラスト補正の効果が四角形のブロック単位であるため、被写体の形状に応じた制御を行うことができない。そのため、ブロックが被写体をまたいだ場合、被写体の明るさがブロックの境界で不連続になってしまう可能性がある。
【０００６】
そこで本発明は、画像全体が適切な明るさ、階調になるような制御において、輝度分布情報に加え、人物や物体など特定の被写体を認識、検出し、その結果を利用して画像処理を行うことで、ユーザが見たい被写体の階調を拡大し、より見やすくする画像信号処理装置を提供する。これにより、ユーザが見たい被写体の視認性を向上することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題の全てまたは一部を、本発明では一例として特許請求の範囲記載の構成により解決または改善する。
【０００８】
より具体的には、例えば、周辺の環境の明暗差が大きい被写体を撮影する際、撮影された画像全体、特に、ユーザが見たい被写体が適切な明るさ、階調になるよう制御を行う画像信号処理装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、周辺の環境の明暗差が大きい被写体を撮影する際でも、撮影された画像全体、特に、ユーザが見たい被写体を適切な明るさ、階調で撮影することができる。
【００１０】
上記以外の課題・手段・効果は、後述する実施例によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】システム構成の一例を示す図
【図２】被写体認識を用いた入出力特性制御の一例を示す図
【図３】被写体認識を用いた入出力特性制御の効果を示す図１
【図４】被写体認識を用いた入出力特性制御の効果を示す図２
【図５】被写体認識を用いた入出力特性制御の効果を示す図３
【図６】重要度による入出力特性制御を実現するシステム構成の一例を示す図
【図７】重要度に応じた入出力特性制御の一例を示す図
【図８】重要度に応じた入出力特性制御の効果を示す図１
【図９】重要度に応じた入出力特性制御の効果を示す図２
【図１０】ユーザによる重要度決定方法の一例を示す図
【図１１】入出力特性制御対象の被写体上限数設定手段を備えたシステム構成の一例を示す図
【図１２】被写体への枠表示を行うシステム構成の一例を示す図
【図１３】入出力特性制御部１０４によって階調が拡大されなかった被写体への枠表示の効果を示す図
【図１４】本発明における実施例２の概念を示す図
【図１５】第一領域手段の概念を表す一例を示す図
【図１６】第二領域手段の概念を表す一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
（１）システム構成
図１は、本発明を適用するシステム構成の一例を示す図である。本システムは、撮像部１０１、露光制御部１０２、カメラ信号処理部１０３、入出力特性制御部１０４、被写体認識部１０５から校正される。撮像部１０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含むレンズ群、シャッタ、アイリス、撮像素子、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）、ＡＤ（Analog to Digital）コンバータなどから構成されており、レンズから入射した光を撮像素子で受光し、得られた光学像を光電変換することで信号として出力する。露光制御部１０２は、撮像部１０１が出力した信号から輝度分布の情報を取得し、該輝度分布の情報や、後述の被写体認識部１０５の出力した被写体情報をもとに目標露光量を決定し、該露光目標量に実際の炉香料が近づくようにアイリスの絞りやシャッタスピードやＡＧＣのゲイン量を制御する。カメラ信号処理部１０３は、撮像部１０１の出力した信号に対し、輝度信号と色信号への分離処理、明るさ補正処理、ガンマ処理や色差変換処理、ホワイトバランス補正処理、デジタルズームなどの様々なデジタル信号処理を行うことで映像信号を生成し、入出力特性制御部１０４や被写体認識部１０５に映像信号を出力する。各信号処理を行う際に用いる係数、例えば明るさ補正量やガンマ補正などはあらかじめＥＥＰＲＯＭなどに格納しておいた値を用いても良いし、映像の輝度分布などの各種情報や後述の被写体認識部１０５の出力する被写体情報をもとに補正量を変えても良い。入出力特性制御部１０４は、カメラ信号処理部１０３の出力する映像信号を入力とする入出力特性制御を行う。例えば、画像を任意の小領域に分割し、該小領域ごとにガンマ特性を制御する。被写体認識部１０５は、カメラ信号処理部１０３の出力する映像に対して画像認識を行い、特定の被写体を検出して、被写体の個数、各被写体の映像内における位置、輝度分布の情報、色情報、被写体の信頼度などを被写体情報として出力する。被写体としては、例えば顔、人物、動体など、画像認識で検出できるものであれば何でも良い。該被写体情報を用いて、露光制御部１０２は撮像部の目標露光量を、カメラ信号処理部１０３は画像全体に対するガンマ特性などを、入出力特性制御部１０４は小領域ごとの入出力特性などをそれぞれ制御することが可能であり、これにより特定の被写体に最適化した明るさ、階調を実現することができる。上述の例でいう入出力特性制御部１０４の小領域は、1画素単位の任意の大きさ、形状で指定可能であるのに加え、サブピクセル単位で指定し入出力特性を制御しても構わない。なお、露光制御部１０２の露光制御処理、カメラ信号制御部１０３のカメラ信号処理、入出力特性制御部１０４の入出力特性制御処理、被写体認識部１０５の被写体認識処理は、通常はカメラ内のマイコン、カメラ信号処理ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などによって行われる。また、上述の例では、入出力特性制御部１０４をカメラ信号処理部１０３と別ブロックとしたが、入出力特性制御部１０４をカメラ信号処理部１０３に組み込んでももちろん構わない。図１のシステム構成例では、ユーザインタフェースや液晶モニタは図示していないが、一般的なビデオカメラやスチルカメラの構成要���は全て備えているものとする。
【００１３】
（２）被写体認識を用いた入出力特性制御
図２は、被写体認識を用いた入出力特性制御の一例を示す図である。ここでは，階調制御を行う撮像装置を例に説明する。入出力特性制御は入出力特性制御部１０４で実行される。図２において、横軸はカメラ信号処理部１０３の出力する映像信号レベルであり、縦軸は輝度補正を行った後の映像信号レベルであり、２０１は映像信号特性である。図２の例では、被写体として２人の人物が撮影されており、第一の被写体２０２と第二の被写体２０３の両者が広い階調を持てるよう非線形の信号の特性変換処理を行う。以上の手段により、映像上の人物の顔の階調を拡大することで、人物の視認性を向上することができる。
【００１４】
図３から図５は、被写体認識を用いた入出力特性制御の効果を示す図である。図３は、暗い室内３０１で人物３０２を撮影しようとしているが、屋外３０３も同時に映っているため、露光制御部１０２のＡＥによって露出制御された結果、人物３０２、屋外３０３共に階調が少なくなった状態を示す。図４は、一般的なコントラスト補正を適用した状態を示す。これにより、人物４０２と屋外４０３の階調が増加するが、階調が人物にも屋外にも割り当てられるため、人物をはっきりと視認できるほどの階調が出ない。図５は、入出力特性制御部１０４の処理を適用した状態を示す。被写体認識部１０５によって人物が認識され、その結果を入出力特性制御部１０４で用いて入出力特性の制御を行ったため、人物に階調が割り当てられ、人物の視認性を向上することができる。本実施例では、入出力特性制御は画像を小領域に分割し、該領域ごとに階調制御を行う。また、該領域の大きさや入出力特性制御量は被写体認識結果に応じて変化させる。例えば、認識した被写体全体に入出力特性制御を行う際は、被写体全体が含まれる大きさの領域に対して階調を拡大する。これにより、領域の境界が被写体に重なることがなくなるため、被写体の階調が不連続にならず、自然な映像を出力することができる。
【００１５】
次に、入出力特性制御部における階調の拡大量について説明する。被写体に対する階調拡大量は、該被写体の画面の中心からの距離に応じて決定しても良い。一般的に画面の中心にある被写体ほど視認性向上の効果が期待される可能性が高いと考えられるため、画面の中心からの距離に応じた階調の拡大を行うことによって、ユーザが所望する結果を得る可能性が高くなる。そのほかに、階調拡大量を被写体の大きさに応じて決定しても構わない。一般的に大きな被写体ほど視認性向上の効果が期待される可能性が高いと考えられるため、画面の中心からの距離に応じた階調の拡大を行うことによって、ユーザが所望する結果を得る可能性が高くなる。もちろん、画面の中心からの距離と大きさの両方を階調拡大量に反映させても構わない。
【００１６】
以上の手段により、被写体の視認性を向上することができる。
【００１７】
（３）重要度に応じた入出力特性制御
図６は、重要度による入出力特性制御を実現するシステム構成の一例を示す図である。重要度決定部６０１は、複数の人物が映っているシーンで優先して視認性を上げたい人物を決定するためのブロックである。重要度決定方法は、例えば（Ａ）ユーザがユーザインタフェースを利用して設定した設定値に基づいて決定する、（Ｂ）被写体認識処理部が出力する被写体情報を用いて決定する、方法がある。各方法の詳細について説明する。
【００１８】
図７は、重要度に応じた入出力特性制御の一例を示す図である。ユーザが第一の人物の重要度を高く、第二の人物の重要度を低く設定すると、第一の被写体の階調拡大量７０４が拡大され、重要度を低く設定した第二の被写体の階調拡大量７０５が低く抑えられる。
【００１９】
図８と図９を用いて、重要度に応じた入出力特性制御の効果を説明する。図８は、入出力特性制御部１０４と被写体認識部１０５によって第一の人物８０１と第二の人物８０２の両者の階調を拡大した状態を示す。ここで、ユーザが視認性を上げたいのが第一の人物８０１のみだった場合、第二の人物８０２の階調を拡大したことによって、視認性を上げたい第一の人物８０１の階調が減少することはユーザにとって不便である。図９は、重要度に応じた入出力特性制御を行った状態を示す。ユーザが第一の人物の重要度を高く設定すると、第一の人物に割り当てられる階調が通常より増加し、より視認性を上げることが可能となる。
【００２０】
（３−Ａ）ユーザ入力からの重要度決定
図６を用いて、ユーザがユーザインタフェースを利用して重要度を決定する流れについて説明する。ユーザが、重要度決定部１０６でダイアルやボタンなどのユーザインタフェースを使用して被写体の優先度を設定すると、該優先度を用いて被写体認識部１０５は重要度を決定し、入出力特性制御部１０４に出力する。入出力特性制御部１０４は、被写体認識部１０５から得た被写体情報を用いて入出力特性を制御する。なお、図６のシステム構成例ではユーザインタフェースや液晶モニタは図示していないが、一般的なビデオカメラやスチルカメラの構成要素は全て備えているものとする。
【００２１】
図１０を用いて、ユーザ入力からの重要度決定方法について説明する。ユーザがユーザインタフェースを用いて被写体の優先度設定メニューを実行すると、重要度決定部６０１は液晶モニタに図１０のような枠を表示する。このとき、ユーザが選択中の人物上に表示される枠１００１は強調表示され、それ以外の人物上に表示される枠１００２は枠１００１よりも目立たない色で表示する。ユーザがユーザインタフェースのキー操作をするたびに、強調表示される枠が切り替わっていく。ユーザは、選択中の人物に対して優先度を設定する。優先度が設定されると、重要度決定部１０６で優先度から重要度を決定する。
【００２２】
以上の手段により、複数の被写体が存在するシーンにおいて、ユーザは被写体の重要度を設定することができる。
【００２３】
（３−Ｂ）被写体認識処理部が出力する被写体情報による重要度決定
図６を用いて、被写体認識処理部が出力する被写体情報を用いて重要度を決定する流れについて説明する。重要度決定部６０１は、被写体認識部１０５が出力する被写体情報から被写体の位置を読み出し、画面の中心からの距離を算出する。その後、算出した距離に応じて重要度を決定する。例えば、距離が近いほど重要度を高くする。このとき、画面の中心からの距離ではなく、被写体情報から被写体の大きさを読み出して重要度決定に利用しても構わない。例えば、被写体が大きいほど重要度を高くする。また、被写体認識部１０５が出力する被写体情報から認識信頼度を読み出し、該認識信頼度を用いて重要度決定に利用しても構わない。ここで認識信頼度とは、認識精度に応じて変化する値をいう。例えば、認識信頼度が高いほど重要度を高くする。
【００２４】
以上の手段により、複数の被写体が存在するシーンにおいて自動的に被写体の重要度を設定することができる。
【００２５】
（４）入出力特性制御対象の被写体上限数設定
映像に複数の被写体が映っている場合、全ての被写体の階調を拡大すると、各被写体に対する階調拡大の効果が薄れてしまうことがある。この問題を解決するために重要度を用いることができる。例えば、被写体上限数を設定し、該被写体上限数を超えない数だけ重要度の高い方の被写体から選別し、選別した被写体のみ階調を拡大すると、重要度の高い被写体の階調のみが拡大され、視認性が向上する。そのほかに、閾値を設定し、重要度が閾値よりも小さければ階調拡大を行わないようにするようにしても構わない。
【００２６】
図１１は、入出力特性制御対象の被写体上限数設定手段を備えたシステム構成の一例を示す図である。以下で、被写体上限数を利用する方法について説明する。被写体上限数設定部１１０１は、階調を拡大する対象となる被写体の上限数を設定するためのものである。例えばユーザが、ユーザインタフェースを使用して被写体上限数を設定すると、被写体上限数設定部１１０１は設定値を被写体認識部１０５に出力する。被写体認識部１０５は、重要度決定部６０１で得られた重要度の高い順から上限数を超えない数の被写体情報を入出力特性制御部１０４に出力する。入出力特性制御部１０４は、該被写体情報に応じて入出力特性制御を行う。なお、閾値を利用する方法では、被写体上限数設定部１１０１において、ユーザが閾値を設定する。入出力特性制御部では、該閾値よりも重要度の高い被写体に対して階調拡大を行う。図１１のシステム構成例では、ユーザインタフェースや液晶モニタは図示していないが、一般的なビデオカメラやスチルカメラの構成要素は全て備えているものとする。
【００２７】
（５）被写体への枠表示
図１２は、被写体への枠表示を行うシステム構成の一例を示す図である。枠表示部１２０１は、被写体認識部１０５が生成した被写体情報を用いて行われた入出力特性制御の結果を用いて、被写体の周辺に枠を表示する。枠を表示させる対象としては、入出力特性制御部１０４によって階調が拡大されなかった被写体に対して表示させても良いし、階調が拡大された被写体に対して表示させても良い。これらをユーザが切り替えられるようにすると使い勝手が向上する。そのほかにも、重要度決定部６０１が決定する重要度に応じて枠を表示する被写体を変えても構わない。例えば、重要度の高い被写体に枠を表示すると重要度の高い被写体の視認性が向上する。
【００２８】
図１３は、入出力特性制御部１０４によって階調が拡大されなかった被写体への枠表示の効果を示す図である。第一の被写体１３０１は、入出力特性制御により階調が拡大された状態であり、第二の被写体１３０２は入出力特性制御による階調の拡大が適用されなかった状態である。本実施例により、第二の被写体１３０２の周辺に枠１３０３を表示することによって、階調の拡大による視認性の向上とは別に、被写体の視認性の向上を図ることができる。また、枠１３０３の色をユーザが自由に設定できるようにすると使い勝手が向上する。
【００２９】
以上の手段により、階調を拡大できなかった被写体についてもユーザの視認性を上げることができる。
【００３０】
（６）そのほかの入出力特性制御
上述した入出力特性制御方法以外の手法について以下で説明する。図１４は、本発明における実施例２の概念図である。
【００３１】
第一領域輝度信号補正手段１４０１は、該第一領域入出力特性制御手段００３の出力に応じて小領域毎に入力輝度信号の入出力特性を補正させるものである。
第一領域入出力特性制御手段１４０２は、画像内の任意の小領域において、その領域の周辺画素を含むような局所領域の情報を利用して入出力特性を変化させるための制御を行うものである。
【００３２】
図１５は第一領域手段の概念を表す一例であり、左側に示すのは、黒潰れしている様な暗い領域と白とびしている様な明るい領域と始めから階調がはっきりしている様な普通の領域とを併せ持つ入力画像である。また右側に示すのはそれぞれの領域のコントラストを改善するための入出力特性を示している。
【００３３】
前記第一領域入出力特性制御手段１４０２（図１４）は、局所領域の情報から小領域の明るさを、例えば図１５の左側に示すように暗い領域と普通の領域と明るい領域のような３つの領域に判定し、図１５の右側に示すようにコントラストを改善するような個別の入出力特性を選択する。この様に、局所領域の情報を明るさの判定に利用することで、ノイズの影響による入出力特性の急激な変化を抑えることが可能となる。
【００３４】
第二領域輝度信号補正手段１４０３（図１４）は、該第二領域入出力特性制御手段１４０４（図１４）の出力に応じ輝度信号の入出力特性の補正を行う。
【００３５】
第二領域入出力特性制御手段１４０４（図１４）は、該第二領域輝度信号補正手段１４０１（図１４）の出力から任意の画像領域毎に一律に入出力特性の変化をさせるための制御を行う。
【００３６】
被写体認識手段１４０５は、映像内の被写体を認識し被写体情報を生成するものである。該被写体情報は、第一領域輝度信号補正手段１４０１、第一領域入出力特性制御手段１４０２、第二領域輝度補正手段１４０３、第二領域入出力特性手段１４０４において入出力特性制御を行う際に、該被写体情報を用いる。例えば、被写体認識手段によって認識した被写体の領域を、各手段１４０１から１４０４で制御を行う対象となる小領域として使用する。
【００３７】
図１６は、第二領域手段の概念を表す一例となる。任意の画像領域から、輝度ヒストグラムなどを用いて画像の特徴を捉え、特徴部分の階調を持たせるように、画面一律に入出力特性を変化させる手段である。画像の特徴としては、輝度が中心に多く分布している場合は、中間輝度レベルに特徴が分布し、低輝度、高輝度には特徴の分布が少ないと判断する。入出力特性は、低輝度、高輝度の階調を抑え、中輝度の階調を広げるS字の特性などを持たせる。また、輝度が低輝度に分布している場合は、低輝度部分に特徴が分布し、高輝度部分には分布が少ないと判断する。入出力特性は、低輝度部分の階調を広げ、元々、分布が少ない高輝度部分の階調を押さえるよう変化を与える。このように、入力の輝度分布から、分布が少ない部分と多い部分を判断し、その分布の特徴に合わせ、トーンカーブの形や傾きを調整することにより、信号分布が少ない部分を有効利用し画像の特徴部分の高コントラストを実現する。
【００３８】
以上、図面を用いて本発明の好適な実施例を説明した。本発明によれば、デジタルビデオカメラやスチルカメラにおいて、階調を拡大して明暗の差が激しいシーンの撮影でも黒つぶれや白飛びの発生を抑えると共に、ユーザが見たい特定の被写体の階調を優先して拡大することで視認性を向上することが可能となる。
【００３９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４０】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００４１】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【００４２】
本発明は民生、監視、車載、業務用問わず全てのデジタルビデオカメラ及びスチルカメラに利用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１…撮像部、１０２…露光制御部、１０３…カメラ信号処理部、１０４…入出力特性制御部、１０５…被写体認識部、２０１…映像信号特性、２０２…第一の被写体の階調、２０３…第二の被写体の階調、３０１…暗い室内、３０２…被写体となる人物、３０３…屋外、４０１…暗い屋内、４０２…被写体となる人物、４０３…屋外、５０１…暗い屋内、５０２…被写体となる人物、５０３…屋外、６０１…被写体選択部、７０１…映像信号特性、７０２…第一の被写体の階調、７０３…第二の被写体の階調、７０４…第一の被写体の階調拡大量、７０５…第二の被写体の階調拡大量、８０１…第一の人物、８０２…第二の人物、９０１…第一の人物、９０２…第二の人物、１００１…映像信号特性、１００２…第一の被写体の階調、１００３…第二の被写体の階調、１１０１…被写体情報記憶部、１００１…第一の人物上に表示された枠、１００２…第二の人物上に表示された枠、１１０１…被写体上限数設定部、１２０１…枠表示部、１３０１…第一の被写体、１３０２…第二の被写体、１３０３…枠
【図１】
0005624809.tif 000002
【図２】
0005624809.tif 000003
【図３】
0005624809.tif 000004
【図４】
0005624809.tif 000005
【図５】
0005624809.tif 000006
【図６】
0005624809.tif 000007
【図７】
0005624809.tif 000008
【図８】
0005624809.tif 000009
【図９】
0005624809.tif 000010
【図１０】
0005624809.tif 000011
【図１１】
0005624809.tif 000012
【図１２】
0005624809.tif 000013
【図１３】
0005624809.tif 000014
【図１４】
0005624809.tif 000015
【図１５】
0005624809.tif 000016
【図１６】
0005624809.tif 000017