(57)【要約】【課題】  撮影状況を考慮して高品位な映像信号を生成可能な撮影システム、および映像信号処理プログラムの提供。【解決手段】  本発明の撮影システムは、撮影手段（レンズ系１００、絞り１０１、ＣＣＤ１０２）で撮影された画像の映像信号に対して、撮影状況を考慮した階調変換処理を行う。第１の実施形態においては、前記画像の撮影状況を判定する撮影状況判定部１０８と、該撮影状況判定部１０８で判定された撮影状況に応じて、前記映像信号の情報量を変更する情報量変更部１０７と、該情報量変更部１０７によって情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う階調変換部１１０とを有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影手段で撮影された画像の映像信号に対して階調変換処理を行う撮影システムにおいて、
前記画像の撮影状況を判定する撮影状況判定手段と、該撮影状況判定手段で判定された撮影状況に応じて前記映像信号の情報量を変更する情報量変更手段と、該情報量変更手段によって情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う階調変換手段と、を有することを特徴とする撮影システム。
【請求項２】
前記画像を撮影する際の撮影状況の設定をユーザから受け付ける撮影状況受付手段をさらに備え、前記撮影状況判定手段は、前記撮影状況受付手段で受け付けた撮影状況によって前記画像の撮影状況を判定することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項３】
前記撮影状況判定手段は、前記映像信号から撮影状況を判定することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項４】
前記撮影状況判定手段は、撮影時の合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、撮影された映像信号の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、を有し、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置と、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布とに基づいて撮影状況の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項５】
前記撮影状況判定手段は、撮影時の合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、撮影された映像信号の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、を有し、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置による分類分けと、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布による分類分けとの組み合わせに基づいて、撮影状況の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項６】
前記撮影状況判定手段は、撮影時のシャッター速度および撮影された画像の輝度を所定の閾値と比較した結果に基づいて撮影状況を判定することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項７】
前記撮影状況判定手段は、撮影時のシャッター速度および撮影された画像の輝度と所定の閾値とが所定の関係にあるか否かに基づいて撮影状況を判定する第一判定部と、前記第一判定部での判定の後に、撮影時の合焦位置および撮影された画像の輝度分布に基づいて撮影状況の判定を行う第二判定部と、を有し、前記第一判定部および前記第二判定部によって撮影状況の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項８】
前記情報量変更手段は、前記映像信号の解像度を変更することで前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の撮影システム。
【請求項９】
前記情報量変更手段によって解像度が変更された後の映像信号を用いて得られる階調変換特性から階調変換を行うための第１の補正係数を算出し、該算出した第１の補正係数を前記解像度が変更される前の映像信号の解像度に対応する第２の補正係数に変更する階調変換特性算出手段を備え、前記階調変換手段は、前記第２の補正係数を用いて階調変換を行うことを特徴とする請求項８に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記情報量変更手段は、前記映像信号のビット長を変更することで前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の撮影システム。
【請求項１１】
前記撮影状況判定手段は、前記画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定し、前記情報量変更手段は、前記領域にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更することを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項１２】
前記撮影状況判定手段は、前記映像信号に基づいて求める色情報または前記映像信号に基づいて求める輝度情報のうちの少なくともいずれか一方によって撮影状況を判定することを特徴とする請求項１１に記載の撮影システム。
【請求項１３】
前記撮影状況判定手段は、前記領域における空間周波数の高周波成分の量に応じて当該領域毎の撮影状況を判定することを特徴とする請求項１１に記載の撮影システム。
【請求項１４】
前記情報量変更手段は、前記複数の領域にそれぞれ対応する映像信号のビット長を前記領域毎の撮影状況に応じて当該領域毎に変更することで、前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載の撮影システム。
【請求項１５】
前記情報量変更手段による処理を行わないように制御する情報量変更処理回避手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の撮影システム。
【請求項１６】
コンピュータに、画像の映像信号を読み込む手順と、前記画像の撮影状況を判定する手順と、前記判定された撮影状況に応じて前記映像信号の情報量を変更する手順と、前記情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う手順とを実行させることを特徴とする映像信号処理プログラム。
【請求項１７】
コンピュータに、画像の映像信号を読み込む手順と、前記画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定する手順と、前記領域毎にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更する手順と、前記情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う手順とを実行させることを特徴とする映像信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号に対して階調変換処理を行う撮像システム、および映像信号処理プログラムに係わり、特に撮影状況を考慮して高品位な映像信号を生成可能な撮影システム、および映像信号処理プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在のデジタルスチルカメラやビデオカメラなどでは、デジタル信号処理の桁落ちによる画質劣化を防止するため、最終的な出力信号の階調幅（通常８ｂｉｔ）に対して入力および処理系における信号の階調幅（１０〜１４ｂｉｔ程度）をより広く設定している。この場合、出力系の階調幅に合致するよう階調変換を行う必要がある。従来は、標準的なシーンに対する固定的な階調特性により変換されていた。また、撮影シーンに対応する階調特性を求め、適応的に変換する手法も提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、撮影状況を推定することで主要被写体を重視した階調変換を行う例が開示されている。上記例では、得られた階調特性に一定の制限を課すことにより、ノイズなどの副作用を抑制する例も併せて開示されている。一方、映像信号を領域ごとに独立に階調変換する手法も提案されている。例えば、特許文献２には、テクスチャ情報に基づき映像信号を領域に分割し、各領域に対して適応的に階調変換を行う例が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６９８２１号公報
【特許文献２】特許３４６５２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の固定的な階調特性による階調変換では、逆光などの標準的でない状況では適切な映像信号が得られないという課題があった。また、特許文献１に示される方法では、一枚の映像信号に対して１つの階調特性により階調変換を行うため、明暗差の大きいシーンでは十分な改善効果が得られないという課題があった。さらに、特許文献２に示される方法では、領域ごとに独立した階調特性により階調変換を行うため明暗比の大きいシーンでも十分な改善効果が得られるが、暗部の階調が広がることにより、中間調の情報量が少なくなり、見た目に不自然な映像となる場合があるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目し、映像信号に対する階調変換処理を行う撮影システムにおいて、撮影状況に応じて、高品位な映像信号を効率的に生成することのできる撮影システム、および映像信号処理プログラム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】
【０００７】
（１）．上記目的を達成するために、本発明の撮影システムは、撮影手段で撮影された画像の映像信号に対して階調変換処理を行う撮影システムにおいて、前記画像の撮影状況を判定する撮影状況判定手段と、該撮影状況判定手段で判定された撮影状況に応じて前記映像信号の情報量を変更する情報量変更手段と、該情報量変更手段によって情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う階調変換手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
（１）の発明に関する実施形態は、図１〜図１３に示される第１の実施形態，第２の実施形態，第３の実施形態がそれぞれ対応する。この発明の撮影状況判定手段は、図１、図３に示される撮影状況判定部１０８や、図６、図７に示される撮影状況判定部１００８、および図１１、図１２に示される撮影状況判定部２００８が該当する。また、情報量変更手段は、図１に示される情報量変更部１０７や、図６，図９に示される情報量変更部１００７、および図１１に示される情報量変更部２００７ａが該当する。さらに、階調変換手段は、図１および図６に示される階調変換部１１０や、図１１に示される階調変換部２０１０が該当する。
【０００９】
（１）の発明は、撮影状況に応じて、映像信号の情報量を変更して、情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行っている。この構成によれば、撮影状況の違いに応じて、例えば明暗差の大きい撮影状況であるか否かに応じて、処理時間と画像の高品位化のバランスのとれた、効率的な階調変換を行うことが可能となる。
【００１０】
（２）の発明は、（１）の発明において、前記画像を撮影する際の撮影状況の設定をユーザから受け付ける撮影状況受付手段をさらに備え、前記撮影状況判定手段は、前記撮影状況受付手段で受け付けた撮影状況によって前記画像の撮影状況を判定することを特徴とする。
【００１１】
この発明に関する実施形態は、図１〜図５に示される第１の実施形態、又は図１１〜図１３に示される第３の実施形態が対応する。この発明の撮影状況受付手段は、図３，図１１に示される外部Ｉ／Ｆ部１１４が該当する。また、前記撮影状況受付手段で受け付けた撮影状況によって前記画像の撮影状況を判定することは、図３、図１２（ａ）の撮影条件取得部２００、全体推定部２０４、２０５により行う。
【００１２】
（２）の発明は、ユーザから設定された撮影状況を取得している。この構成によれば、ユーザから設定された撮影条件を用いることにより撮影条件の取得が高速に行える。
【００１３】
（３）の発明は、（１）の発明において、前記撮影状況判定手段は、前記映像信号から撮影状況を判定することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図１〜図５に示される第１の実施形態、又は図１１〜図１３に示される第３の実施形態が対応する。この発明の映像信号から撮影状況を判定することは、図３に示される全体推定部２０４、又は図１２に示される全体推定部２０５により行う。
【００１４】
（３）の発明は、映像信号の撮影状況を映像信号から判定している。この構成によれば、映像信号から撮影状況を判定するため、ユーザが撮影状況を設定していない場合でも、撮影状況の判定が行える。
【００１５】
（４）の発明は、（１）の発明において、前記撮影状況判定手段は、撮影時の合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、撮影された映像信号の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、を有し、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置と、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布とに基づいて撮影状況の判定を行うことを特徴とする。
【００１６】
（４）の発明の実施形態は、図１〜図５に示される第１の実施形態又は図１１〜図１３に示される第３の実施形態が対応する。（４）の発明の合焦位置算出手段は、図３、図１２に示される合焦位置推定部２０１が、輝度分布算出手段は、図３、図１２に示される被写体分布推定部２０２がそれぞれ該当する。撮影状況の判定は、図３に示される全体推定部２０４、又は図１２に示される全体推定部２０５により行う。
【００１７】
（４）の発明は、合焦位置算出手段と輝度分布算出手段により映像信号の撮影状況を判定している。この構成によれば、合焦位置と輝度分布から撮影状況を判定しているので、高精度な撮影状況の判定を行うことができる。
【００１８】
（５）の発明は、（１）の発明において、前記撮影状況判定手段は、撮影時の合焦位置を算出する合焦位置算出手段と、撮影された映像信号の輝度分布を算出する輝度分布算出手段と、を有し、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置による分類分けと、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布による分類分けとの組み合わせに基づいて、撮影状況の判定を行うことを特徴とする。
【００１９】
この発明に関する実施の形態は、図１〜図５に示される第１の実施形態又は図１１〜図１３に示される第３の実施形態が対応する。この発明の合焦位置算出手段は、図３，図１２の合焦位置推定部２０１が、また、輝度分布算出手段は、被写体分布推定部２０２がそれぞれ該当する。図３に示される全体推定部２０４、又は図１２に示される全体推定部２０５は、前記合焦位置算出手段で算出した合焦位置による分類分けと、前記輝度分布算出手段で算出した輝度分布による分類分けとの組み合わせに基づいて、撮影状況の判定を行う。
【００２０】
（５）の発明は、合焦位置による分類分けと輝度分布による分類分けとの組み合わせに基づいて映像信号の撮影状況を判定している。この構成によれば、合焦位置と輝度による分類により撮影状況を判定するため、高精度な撮影状況の判定が行える。
【００２１】
（６）の発明は、（１）の発明において、前記撮影状況判定手段は、撮影時のシャッター速度および撮影された画像の輝度を所定の閾値と比較した結果に基づいて撮影状況を判定することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図１〜図５に示される第１の実施形態が対応する。この発明による撮影状況の判定は、図３に示される夜景推定部２０３および全体推定部２０４により行う。
【００２２】
（６）の発明は、撮影時のシャッター速度および映像信号の輝度の情報を用いて撮影状況を判定している。この構成によれば、シャッター速度および輝度によって撮影状況の判定を高精度に行うことが可能となる。
【００２３】
（７）の発明は、（１）の発明において、前記撮影状況判定手段は、撮影時のシャッター速度および撮影された画像の輝度と所定の閾値とが所定の関係にあるか否かに基づいて撮影状況を判定する第一判定部と、前記第一判定部での判定の後に、撮影時の合焦位置および撮影された画像の輝度分布に基づいて撮影状況の判定を行う第二判定部と、を有し、前記第一判定部および前記第二判定部によって撮影状況の判定を行うことを特徴とする。
【００２４】
この発明に関する実施形態は、図１〜図５に示される第１の実施形態が対応する。この発明の第一判定部は、図３に示される夜景推定部２０３および全体推定部２０４がそれぞれ該当する。また、第二判定部は、図３に示される合焦位置推定部２０１、被写体分布推定部２０２および全体推定部２０４がそれぞれ該当する。さらに、撮影状況の判定は、図３に示される全体推定部２０４により行う。
【００２５】
（７）の発明は、撮影状況を、まずシャッター速度及び輝度で判定し、その後に合焦位置と輝度分布の情報を用いて判定する。この構成によれば、撮影状況について、例えば、先に夜景か否かの判定を行うことが可能となり、撮影状況の判定を効率よく行うことができる。
【００２６】
（８）の発明は、（１）〜（５）の発明において、前記情報量変更手段は、前記映像信号の解像度を変更することで前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図１１〜図１３に示される第３の実施形態が対応する。この発明の、映像信号の解像度を変更することで映像信号の情報量を変更することは、図１１に示される情報量変更部２００７ａにより行う。
【００２７】
（９）の発明は、（８）の発明において、前記情報量変更手段によって解像度が変更された後の映像信号用いて得られる階調変換特性から階調変換を行うための第１の補正係数を算出し、該算出した第１の補正係数を前記解像度が変更される前の映像信号の解像度に対応する第２の補正係数に変更する階調変換特性算出手段を備え、前記階調変換手段は、前記第２の補正係数を用いて階調変換を行うことを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図１１〜図１３に示される第３の実施形態が対応する。この発明の、階調変換特性算出手段は、図１１に示される補正係数算出部２００７ｂ及び補正係数修正部２００７ｃが該当する。
【００２８】
（８）、（９）の発明は、映像信号の解像度を変更することにより、映像信号の情報量を変更している。この構成によれば、映像信号の解像度を変更するため、デジタル映像信号に対する階調変換を効率的に行い、高品位の映像信号を得ることができる。
【００２９】
（１０）の発明は、（１）〜（７）の発明において、前記情報量変更手段は、前記映像信号のビット長を変更することで前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図１〜図１0に示される第１の実施形態、第２の実施形態が対応する。この発明の、映像信号のビット長を変更することで映像信号の情報量を変更することは、図１に示される情報量変更部１０７や、図６，図９に示される情報量変更部１００７により行う。
【００３０】
（１０）の発明は、映像信号のビット長を変更することにより、映像信号の情報量を変更している。この構成によれば、映像信号のビット長を変更するため、デジタル映像信号に対する階調変換を効率的に行い、高品位の映像信号を得ることができる。
【００３１】
（１１）の発明は、（１）の発明において、前記撮影状況判定手段は、前記画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定し、前記情報量変更手段は、前記領域にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図６〜図１０に示される第２の実施形態が対応する。この発明の画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定することは、図７に示される特定色検出部３００、暗部検出部３０１、領域推定部３０２、又は図８に示される周波数算出部３０３、領域推定部３０４により行う。前記領域にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更することは、図６に示される情報量変更部１０７により行う。
【００３２】
（１１）の発明は、領域毎に撮影状況を判定して映像信号の情報量を変更している。この構成によれば、領域毎に撮影状況を判定しているため、精度よく撮影状況を判定して、高品位な映像信号を得ることができる。
【００３３】
（１２）の発明は、（１１）の発明において、前記撮影状況判定手段は、前記映像信号に基づいて求める色情報または前記映像信号に基づいて求める輝度情報のうちの少なくともいずれか一方によって撮影状況を判定することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図６〜図１０に示される第２の実施形態が対応する。この発明の、前記映像信号に基づいて求める色情報または前記映像信号に基づいて求める輝度情報のうちの少なくともいずれか一方によって撮影状況を判定することは、図７に示される特定色検出部３００、暗部検出部３０１および領域推定部３０２により行う。
【００３４】
（１２）の発明は、色情報または輝度情報を用いて各領域の撮影状況を判定している。この構成によれば、色情報または輝度情報のみを用いるため、領域の撮影状況の判定が高速に行える。
【００３５】
（１３）の発明は、（１１）の発明において、前記撮影状況判定手段は、前記領域における空間周波数の高周波成分の量に応じて当該領域毎の撮影状況を判定することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図６〜図１０に示される第２の実施形態が対応する。この発明の、前記領域における空間周波数の高周波成分の量に応じて当該領域毎の撮影状況を判定することは、図８に示される周波数算出部３０３及び領域推定部３０４により行う。
【００３６】
（１３）の発明は、周波数情報を用いて各領域の撮影状況を判定している。この構成によれば、撮影状況の判定を画像の周波数情報を用いて行うことで、画像の特性に応じて高品位な映像信号を得ることができる。
【００３７】
（１４）の発明は、（１１）〜（１３）の発明において、前記情報量変更手段は、前記複数の領域にそれぞれ対応する映像信号のビット長を前記領域毎の撮影状況に応じて当該領域毎に変更することで，前記映像信号の情報量を変更することを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図６〜図１０に示される第２の実施形態が対応する。この発明の領域ビット長変更手段は、図６および図９に示される情報量変更部１００７が該当する。
【００３８】
（１４）の発明は、映像信号のビット長を領域毎に変更している。この構成によれば、映像信号の領域毎のビット長を変更するため、デジタル映像信号に対する階調変換を効率的に行い、高品位の映像信号を得ることができる。
【００３９】
（１５）の発明は、（１）〜（１４）の発明において、前記情報量変更手段による処理を行わないように制御する情報量変更処理回避手段を備えたことを特徴とする。この発明に関する実施形態は、図１〜図１３に示される第１の実施形態，第２の実施形態，第３の実施形態がそれぞれ対応する。この発明の情報量変更処理回避手段は、制御部１１３、制御部１０１３、制御部２０１３が該当する。この発明によれば、状況に応じて情報量を変更せずに高品質な映像信号を得たり、処理速度を向上させたりすることができる。
【００４０】
（１６）．上記目的を達成するために、本発明の映像信号処理プログラムは、コンピュータに、画像の映像信号を読み込む手順と、前記画像の撮影状況を判定する手順と、前記判定された撮影状況に応じて前記映像信号の情報量を変更する手順と、前記情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う手順とを実行させることを特徴とする。この発明に関する実施形態は、第１の実施形態，第２の実施形態，第３の実施形態が対応する。
【００４１】
（１７）．上記目的を達成するために、本発明の映像信号処理プログラムは、コンピュータに、画像の映像信号を読み込む手順と、前記画像を構成する複数の領域毎に撮影状況を判定する手順と、前記領域毎にそれぞれ対応する映像信号の情報量を当該領域毎の撮影状況に応じて変更する手順と、前記情報量が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行う手順とを実行させることを特徴とする。この発明に関する実施形態は、第２の実施形態が対応する。
【００４２】
（１６）、（１７）の発明は、映像信号処理をプログラムによってコンピュータに実現させるものである。このため、迅速にしかも正確に高品位な映像信号処理を実行させることが可能となる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、映像信号に対する階調変換処理を行う撮影システムにおいて、映像信号の情報量を撮影状況に応じて可変とすることによって、高品位な映像信号を効率的に得ることのできる撮影システムを提供することができる。また、コンピュータで高品位な映像信号を効率的に生成することのできる映像信号処理プログラムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の第１の実施形態について図を参照して説明する。図１は第１の実施形態の構成図、図２は評価測光用の分割パターンの説明図、図３は撮影状況判定部の構成図、図４はＡＦ情報とＡＥ情報からの撮影シーン推定の説明図、図５は撮像システムによる処理手順を示すフローチャートである。
【００４５】
図１は、第１の実施形態の構成図であり、本発明の撮影システム１０の有する構成を示している。レンズ系１００、絞り１０１、ＣＣＤ１０２を介して撮影された画像は、Ａ／Ｄ１０４にてデジタル信号へ変換される。Ａ／Ｄ１０４からのデジタル信号に変換された映像信号は、バッファ１０５、情報量変更部１０７、信号処理部１０９，階調変換部１１０および圧縮部１１１を経由して、メモリカードなどの出力部１１２に入力される。測光評価部１０６は、絞り１０１およびＣＣＤ１０２へ接続されており、合焦点検出部１１５はＡＦモータ１０３へ接続されている。バッファ１０５は、情報量変更部１０７、測光評価部１０６および合焦点検出部１１５へ接続されている。
【００４６】
撮影状況判定部１０８は、情報量変更部１０７へ接続されている。制御部１１３は、Ａ／Ｄ１０４、測光評価部１０６、合焦点検出部１１５、情報量変更部１０７、撮影状況判定部１０８、信号処理部１０９、階調変換部１１０および圧縮部１１１へ双方向に接続され、各部の処理を統括する。さらに、図示しない電源スイッチ、シャッターボタン、撮影時の各種モードの切り換えを行うためのインターフェースを備えた外部Ｉ／Ｆ部１１４も、制御部１１３に双方向に接続されている。
【００４７】
制御部１１３、Ａ／Ｄ１０４、測光評価部１０６、合焦点検出部１１５、情報量変更部１０７、撮影状況判定部１０８、信号処理部１０９、階調変換部１１０および圧縮部１１１によって行われる各処理は、撮像システム１０に搭載されたＣＰＵがＲＯＭ等のメモリに記憶された映像信号処理プログラムに基づいて、適宜ＲＡＭ等の記憶装置に必要なデータを読み書きしながら行われる。
【００４８】
図１において、信号の流れを説明する。ユーザが外部Ｉ／Ｆ部１１４を介して、撮影モード（例えばオート撮影、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影など）、ＩＳＯ感度、シャッター速度、絞り等の撮影条件を設定すると、設定された撮影条件を制御部１１３で記憶する。制御部１１３は、設定された撮影条件を撮影状況判定部１０８へ転送する。その後、ユーザが不図示のシャッターボタンを半押しすることで、撮像システム１０はプリ撮影を行う。プリ撮影が行われると、レンズ系１００、絞り１０１、ＣＣＤ１０２を介して撮影された画像は、Ａ／Ｄ１０４にて量子化されてデジタル信号に変換され、映像信号としてバッファ１０５へ転送される。本実施形態では、Ａ／Ｄ１０４にて１４ｂｉｔに量子化される。バッファ１０５内の映像信号は、情報量変更部１０７、測光評価部１０６および合焦点検出部１１５へ転送される。
【００４９】
測光評価部１０６では、設定されたＩＳＯ感度、手ぶれ限界のシャッター速度などを加味して適正露光を算出し、絞り１０１やＣＣＤ１０２のシャッター速度などの露光条件を制御する。さらに、測光評価部１０６は、輝度分布を示す後述のＡＥ情報を算出するためのパラメータを算出する。本実施形態では、ＡＥ情報を算出するためのパラメータとして、画像を複数の領域に分割したときの各領域の平均輝度レベルａ１〜ａ１３を用いている。
【００５０】
図２は評価測光用の分割パターンの説明図であり、本実施形態のＡＥ情報を算出するためのパラメータを説明する。図２に示すように、画像を複数（本実施形態の例では１３）の領域に分割して扱い、映像信号から各領域に対応する輝度レベルを抽出して、各領域内で輝度レベルの平均値である平均輝度レベルａ１〜ａ１３を算出する。
【００５１】
合焦点検出部１１５は、映像信号中のエッジ強度を検出し、これが最大となるようにレンズ系１００を駆動するＡＦモータ１０３を制御する。そして、エッジ強度が最大となるときのレンズ系１００の位置を合焦条件として取得する。
【００５２】
次に、ユーザが不図示のシャッターボタンを全押しにすると、その情報が外部Ｉ／Ｆ部１１４を介して制御部１１３へ入力され、撮像システム１０は本撮影を行う。本撮影で撮影された画像の映像信号はプリ撮影と同様にバッファ１０５へ転送される。本撮影は、測光評価部１０６にて求められた露光条件、合焦点検出部１１５にて求められた合焦条件に基づき行われ、露光条件と合焦条件は制御部１１３へ転送される。
【００５３】
測光評価部１０６は、本撮影で撮影された画像の映像信号に基づいて、上述の平均輝度レベルａ１〜ａ１３の値を算出する。バッファ１０５内の映像信号は、情報量変更部１０７へ転送される。制御部１１３は、撮影条件、測光評価部１０６で求めた平均輝度レベルａ１〜ａ１３および露光条件、合焦点検出部１１５で求めた合焦条件を、撮影状況判定部１０８へ転送する。
【００５４】
撮影状況判定部１０８は、転送された撮影条件、平均輝度レベルａ１〜ａ１３、露光条件および合焦条件に基づき画面全体に関する撮影状況を判定する。判定した撮影状況は、情報量変更部１０７へ転送される。
【００５５】
情報量変更部１０７は、撮影状況判定部１０８からの撮影状況の判定に基づき、バッファ１０５から転送される映像信号の画面全体のビット長をビットシフトなどにより変更する。例えば１４ｂｉｔから１２ｂｉｔなどへビット長を変更する。ビット長が変更された映像信号は、信号処理部１０９へ転送される。信号処理部１０９は、制御部１１３の制御に基づき、映像信号に対して色変換処理や強調処理等を行い、階調変換部１１０へ転送する。
【００５６】
階調変換部１１０は、制御部１１３の制御に基づき、局所的なヒストグラム平坦化等の方法により、画素毎あるいは領域毎に階調変換特性を独立に変化させて階調変換処理を行う。本実施形態では、情報量変更部１０７で情報量が変更された後の映像信号を用いて階調変換特性を算出して、情報量変更部１０７で情報量を変更された後の映像信号に対する階調変換処理を行う。
【００５７】
階調変換の特性の算出は、例えば、前記特許文献２のように行う。最初に、情報量変更部１０７で情報量が変更された後の映像信号で表される画像中の領域毎に、各領域に対応する映像信号から濃度ヒストグラムを作成し、該濃度ヒストグラムの濃度値のばらつき具合いを算出する。次に、該濃度値のばらつき具合に応じて、該濃度ヒストグラムの平滑化の度合いを左右するクリップ値を決定する。さらに、該クリップ値で上記濃度ヒストグラムをクリッピングし、クリッピング後の濃度ヒストグラムから累積ヒストグラムを作成する。最後に、累積ヒストグラムを濃度変換曲線として、入力された映像信号の画素毎或いは領域毎に作用させて階調変換を行うための補正係数を定めることで、階調変換の特性を算出する。
【００５８】
階調変換処理後の映像信号は、圧縮部１１１へ転送される。圧縮部１１１は、制御部１１３の制御に基づき圧縮処理等を行い、処理結果を出力部１１２へ転送する。出力部１１２は、メモリカードなどの記録媒体へ映像信号を記録保存する。
【００５９】
図３は撮影状況判定部１０８の構成の一例を示す構成図である。撮影状況判定部１０８は、撮影条件取得部２００、合焦位置推定部２０１、被写体分布推定部２０２、夜景推定部２０３および全体推定部２０４を備える。制御部１１３は、撮影条件取得部２００、合焦位置推定部２０１、被写体分布推定部２０２および夜景推定部２０３へ双方向に接続されている。また、撮影条件取得部２００、合焦位置推定部２０１、被写体分布推定部２０２および夜景推定部２０３は、全体推定部２０４に接続されている。全体推定部２０４は、情報量変更部１０７に接続されている。
【００６０】
撮影条件取得部２００は、外部Ｉ／Ｆ部１１４にて設定された撮影条件、例えば撮影モードの種別（例えばオート撮影、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影）を示す情報を取得する。取得結果は全体推定部２０４に転送される。
【００６１】
合焦位置推定部２０１は、制御部１１３から合焦点検出部１１５で設定された合焦条件を取得して、ＣＣＤ１０２から最もピントが合っている被写体までの位置を示す合焦位置を、合焦条件に基づいて算出する。そして、算出した合焦位置を分類したＡＦ情報を得る。例えば、合焦位置を５ｍ〜∞（風景撮影）、１ｍ〜５ｍ（人物撮影）、１ｍ以下（接写撮影）などに分類したＡＦ情報を得る。分類結果は全体推定部２０４に転送される。
【００６２】
被写体分布推定部２０２は、測光評価部１０６でＡＥ情報を算出するためのパラメータとして算出された平均輝度レベルａ１〜ａ１３を取得する。そして、取得した平均輝度レベルａ１〜ａ１３に基づいて、輝度分布を示すＡＥ情報を算出する。輝度分布を示すＡＥ情報を算出する方法は様々に考えられるが、本実施形態では、（１）式に示す評価用パラメータＳ１〜Ｓ３でＡＥ情報を表現し、評価用パラメータＳ１〜Ｓ３を算出することでＡＥ情報を算出している。被写体分布推定部２０２は、算出したＡＥ情報を全体推定部２０４に転送する。
【００６３】
【数１】
2006295581.tif 000003
【００６４】
（１）式において、ｍａｘ（）は最大値を返す関数である。評価用パラメータＳ１は中央部の左右の輝度差を、Ｓ２は内周部の上側中央と上側左右のいずれかの輝度差の大きい方を、Ｓ３は外周部の上側左右のいずれかの大きい方と画面全体の平均輝度との差を意味する。
【００６５】
ＡＥ情報は、輝度分布を示すようなものであれば、（１）式以外の式に基づいて算出してもよい。また、ＡＥ情報を算出するためのパラメータも、本実施形態の平均輝度レベルａ１〜ａ１３に限定されるものではなく、測光評価部１０６において、平均輝度レベルａ１〜ａ１３以外のパラメータを映像信号から算出するようにしてもよい。例えば、輝度レベルの平均ではなく、画像を分割した各領域の輝度レベルから、所定の計算式に基づいて計算される他の値をパラメータとしてもよい。
【００６６】
夜景推定部２０３は、所定の長時間露光で、かつ画面全体の平均輝度レベルが所定の閾値以下の場合に、撮影された画像が夜景の画像であると推定する。夜景推定部２０３は、測光評価部１０６で求められた平均輝度レベルａ１〜ａ１３や露光条件を取得して、これらに基づいて撮影された画像が夜景の画像であると推定する。この推定結果は全体推定部２０４に転送される。
【００６７】
全体推定部２０４は、最初に、撮影条件取得部２００で得られた撮影モードがオート撮影か否かを判断する。なお、オート撮影とは、ユーザが被写体の状況を特に指定しないで撮影を行う撮影のモードであり、撮影システム１０が被写体の状況を自動的に推定して撮影を行うモードである。
【００６８】
全体推定部２０４は、撮影条件取得部２００で得られた撮影モードがオート撮影であるか否かに応じて異なる方法で撮影状況を判定する。撮影モードが、オート撮影以外であると判定したときは、撮影条件取得部２００で得られた撮影モードに基づいて撮影状況を判定する。すなわち、ユーザにより設定された撮影モードが撮影状況であると判定する。この判定結果は情報量変更部１０７へ転送される。
【００６９】
本実施形態の撮影システム１０では、撮影モードとして、オート撮影以外に、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影などの設定を備えている。撮影モードは、これらに限定されるものではない。撮影システム１０が備える撮影モードとしては、撮影される被写体の状況（撮影シーン）を様々に考慮して、各状況における撮影で好適と考えられるＩＳＯ感度、シャッター速度、絞り等の組み合わせ等が設定されたり、映像信号の処理内容が設定されていれば、他の撮影モードであってもよい。
【００７０】
風景撮影は、風景の撮影を意図した撮影モードである。風景撮影の場合、画像中の明暗差が大きい場合が多く、階調変換処理によって階調が狭い暗部の階調が広がることにより、中間調の情報量が少なくなることが多い。そのため、風景撮影の場合、情報量変更部１０７にて設定されるビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、風景撮影の場合、情報量変更部１０７は、映像信号の階調を、Ａ／Ｄ１０４にて量子化されたときと同じ１４ｂｉｔに維持する。
【００７１】
人物撮影は、人物の撮影を意図した撮影モードである。人物撮影の場合、風景に比べて画像中の明暗差はあまり大きくないが、顔の階調表現が重要である。したがって、人物撮影の場合、風景撮影ほどの階調は必要ないが、ある程度の階調を確保するために、情報量変更部１０７は、風景撮影よりも階調の低い１２ｂｉｔに映像信号の情報量を変更する。
【００７２】
接写撮影は、被写体を近くで撮影をすることを意図した撮影モードである。接写撮影の場合、汎用性を考慮して、情報量変更部１０７は、１２ｂｉｔに映像信号の情報量を変更する。
【００７３】
夜景撮影は、暗がりのなかでの撮影を意図した撮影モードである。夜景撮影の場合は、暗部が多いため、階調変換処理によって暗部の階調を広げるために中間調の情報量が少なくなることが多い。そのため、風景撮影の場合、情報量変更部１０７にて設定されるビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、風景撮影の場合、情報量変更部１０７は、映像信号の階調を、Ａ／Ｄ１０４にて量子化されたときと同じ１４ｂｉｔに維持する。
【００７４】
ストロボ発光撮影は、ストロボを発光させて撮影を行うことを意図した撮影モードである。ストロボ発光撮影の場合、暗部が多いと考えられるため、階調変換処理によって暗部の階調を広げるために中間調の情報量が少なくなることが多い。そのため、ストロボ発光撮影の場合、情報量変更部１０７にて設定されるビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、ストロボ発光撮影の場合、情報量変更部１０７は、映像信号の階調を、Ａ／Ｄ１０４にて量子化されたときと同じ１４ｂｉｔに維持する。
【００７５】
以上では、Ａ／Ｄ１０４にて量子化されたときに１４ｂｉｔの情報量を有する映像信号を得ているため、風景撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影において映像信号の階調をＡ／Ｄ１０４にて量子化されたときと同じ１４ｂｉｔに維持している例を説明したが、情報量変更部１０７が各撮影モードに応じた好適な情報量を有するように映像信号の情報量を変更すればよい。例えば、情報量変更部１０７は、風景撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影において映像信号の情報量を１２ｂｉｔに変更して、人物撮影において映像信号の情報量を１０ｂｉｔに変更するようにしてもよい。
【００７６】
次に、撮影条件取得部２００で得られた撮影モードがオート撮影の場合について説明する。全体推定部２０４は、撮影条件取得部２００で得られた撮影モードがオート撮影であると判定したとき、合焦位置推定部２０１、被写体分布推定部２０２および夜景推定部２０３からの情報に基づき、撮影状況の判定を行う。
【００７７】
撮影された画像が夜景の画像であると夜景推定部２０３で推定された場合は、全体推定部２０４は撮影状況を夜景撮影であると判定し、その情報を情報量変更部１０７へ転送する。一方、撮影された画像が夜景の画像であると夜景推定部２０３で推定された場合は、全体推定部２０４は、合焦位置推定部２０１からのＡＦ情報と、被写体分布推定部２０２からのＡＥ情報（評価用パラメータＳ１〜Ｓ３）を用いて撮影状況を判定する。
【００７８】
図４は、全体推定部２０４でＡＦ情報とＡＥ情報の組み合わせの結果に基づいて判定される撮影状況と、情報量変更部１０７にて設定されるビット長を示す説明図である。全体推定部２０４では、評価用パラメータＳ３が所定の閾値Ｔｈ１より大きいか否か、評価用パラメータＳ２が所定の閾値Ｔｈ２より大きいか否か、評価用パラメータＳ１が所定の閾値Ｔｈ３より大きいか否かで、ＡＥ情報を分類分けする。
【００７９】
ＡＦ情報が５ｍ以上の場合に、全体推定部２０４は撮影状況を風景撮影と判定する。さらに評価用パラメータＳ３が所定の閾値Ｔｈ１より大きい場合には、図２に示すａ１０またはａ１１の上部の領域が画面全体の平均輝度より高いため、撮影状況を上部に空のある風景撮影と判定し、その情報を情報量変更部１０７へ転送する。このような風景はダイナミックレンジが広いと考えられるため、情報量変更部１０７は、映像信号の情報量を、Ａ／Ｄ１０４にて量子化されたときと同じ１４ｂｉｔに維持する。
【００８０】
一方、ＡＦ情報が５ｍ以上の場合でも、評価用パラメータＳ３が所定の閾値Ｔｈ１より大きくない場合は、撮影状況を上部に空のないまたは空の少ない風景撮影と判定し、その情報を情報量変更部１０７へ転送する。この場合、主要被写体は植物や建造物と考えられ、それほど明暗差がないため、情報量変更部１０７は、映像信号の情報量を例えば１２ｂｉｔに変更する。
【００８１】
次に、ＡＦ情報が１ｍ以上５ｍ未満の場合には、全体推定部２０４は撮影状況を人物撮影と判定する。さらに、評価用パラメータＳ２が所定の閾値Ｔｈ２より大きい場合には、図２に示すように、上側中央ａ４と上側左右ａ６、ａ７との輝度差があるため１人の人物撮影と判定し、その情報を情報量変更部１０７へ転送する。１人の人物撮影の場合には、上部に空のある風景撮影ほどの階調は必要ないが顔の階調が重要となるので、情報量変更部１０７は、映像信号の情報量を例えば１２ｂｉｔに変更する。
【００８２】
一方、ＡＦ情報が１ｍ以上５ｍ未満の場合でも、評価用パラメータＳ２が所定の閾値Ｔｈ２より大きくない場合は、複数人の人物撮影と判定し、その情報を情報量変更部１０７へ転送する。複数人の人物撮影の場合には、顔が小さい場合が多く、顔の階調はさほど重要ではなくなるので、情報量変更部１０７は、映像信号の情報量を例えば１０ｂｉｔに変更する。
【００８３】
最後に、ＡＦ情報が１ｍ未満の場合には、全体推定部２０４は撮影状況を接写撮影と判定する。さらに、評価用パラメータＳ１が所定の閾値Ｔｈ３より大きい場合には、中央部の左右の輝度差があり、複数の物体の接写撮影であると判定し、その情報を情報量変更部１０７へ転送する。複数の物体の接写撮影の場合、複数の物体の明暗差が大きい場合があるので、情報量変更部１０７は、映像信号の情報量を例えば１２ｂｉｔに変更する。
【００８４】
一方、ＡＦ情報が１ｍ未満の場合でも、評価用パラメータＳ１が所定の閾値Ｔｈ３より大きくない場合は、単一の物体の接写撮影であると判定し、その情報を情報量変更部１０７へ転送する。単一の物体の接写撮影である場合、複数の物体の接写撮影の場合に比べて必要な明度差が大きくはないと考えられるため、情報量変更部１０７は、映像信号の情報量を例えば１０ｂｉｔに変更する。
【００８５】
以上では、Ａ／Ｄ１０４にて量子化されたときに１４ｂｉｔの情報量を有する映像信号を得ているため、上部に空のある風景撮影において映像信号の階調をＡ／Ｄ１０４にて量子化されたときと同じ１４ｂｉｔに維持している例を説明したが、情報量変更部１０７が各撮影モードに応じた好適な情報量を有するように映像信号の情報量を変更すればよい。例えば、情報量変更部１０７は、上部に空のある風景撮影において映像信号の情報量を１２ｂｉｔに変更して、上部に空のない（または空の少ない）風景撮影、１人の人物撮影、複数の物体の接写撮影の場合において映像信号の情報量を１０ｂｉｔに変更して、複数人の人物撮影、単一の物体の接写撮影において映像信号の情報量を８ｂｉｔに変更するようにしてもよい。
【００８６】
上記構成により、撮影状況に応じて映像信号のビット長を変更するため、明暗の差が激しい、あるいは暗部が多い映像信号であってもビット長を長くすることにより、階調変換処理を行った後でも中間調の情報がある程度保たれ、高品位な映像信号が得られる。また、明暗の差があまりなく、暗部が少ない映像信号に対しては、階調変換処理によって中間調の情報量の減少はあまりないので、ビット長を短くすることにより、不要なビット分の信号線を用いる必要が無くなり、消費電力を少なくすることができる。
【００８７】
以上のように、情報量変更部１０７が、ある撮影状況における撮影で得た映像信号の情報量をその撮影状況に応じて変更することで、撮影状況に応じて適した情報量を有する映像信号を生成している。このため、各撮影状況に適した映像信号を用いた処理をその後に行うことが可能となる。また、撮影状況に応じた情報量を有する映像信号を得るために、撮影ごとに撮影状況を判定して、１回の撮影で得た映像信号の情報量をその撮影状況に応じて変更しているため、複数回の撮影を行って映像信号の情報量を増やしたり、撮影状況に応じた異なる情報量を有する映像信号を得るための特別な撮像素子等を備える必要がない。
【００８８】
なお、上記図４の構成では、撮影時のＡＦ情報とＡＥ情報との組み合わせにより、撮影状況を判定している。本発明においては、図４の構成に代えて、合焦位置やＡＥ情報をパラメータとした予め設定された計算情報で計算を行い、その計算結果を用いて、撮影状況を判定する構成とすることも可能である。
【００８９】
さらに、上記実施形態ではレンズ系１００、絞り１０１、ＣＣＤ１０２等の撮影手段を備えた撮影システム１０で画像の撮影からの一連の処理が行われる例を示したが、このような構成に限定される必要はない。例えば、コンピュータとしての撮影システム１０が、外部にあるＣＣＤ等の撮影手段で撮影された画像の信号を未処理のままのＲａｗデータとして取得するとともに、撮影時の情報（撮影条件）をヘッダ情報として取得し、上述の測光評価部１０６、合焦点検出部１１５、情報量変更部１０７、撮影状況判定部１０８、信号処理部１０９、階調変換部１１０、圧縮部１１１および制御部１１３による処理を行う構成も可能である。
【００９０】
図５は、本発明の第１の実施形態例における撮影システム１０で行われる処理に関するフローチャートを示す。手順Ｓ１にて、画像の映像信号を読み込む。手順Ｓ２にて、撮影状況判定部１０８によって撮影状況を取得する。次に、手順Ｓ３にて、情報量変更部１０７によって映像信号のビット長を変更する。手順Ｓ４にて、信号処理部１０９によって、所定の信号処理を行う。続いて、手順Ｓ５にて、階調変換部１１０によって階調変換処理を行う。手順Ｓ６にて、制御部１１３によって全画素に対して処理が行われたか否かを判定し、この判定結果がＮＯの場合には、手順Ｓ４の処理に戻り、未処理の画素に対して手順Ｓ４〜Ｓ６のループ処理を繰り返し、全画素に対して処理が行われて前記判定結果がＹＥＳの場合に、処理を終了する。
【００９１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は第２の実施形態の構成図、図７、図８は撮影状況判定部の構成図、図９は情報量変更部の構成図、図１０は第２の実施形態の撮像システムによる処理手順を示すフローチャートである。
【００９２】
図６は、第２の実施形態の構成図であり、本発明の撮影システム２０が有する構成を示している。第１の実施形態と同一の構成には、同一の名称と符号を割り当てている。以下、第１の実施形態と異なる点を主に説明する。
【００９３】
レンズ系１００、絞り１０１、ＣＣＤ１０２を介して撮影された画像は、Ａ／Ｄ１０４にてデジタル信号へ変換される。Ａ／Ｄ１０４からのデジタル信号に変換された映像信号は、バッファ１０５、情報量変更部１００７、信号処理部１０９、階調変換部１１０および圧縮部１１１を経由して、メモリカードなどの出力部１１２に入力されている。
【００９４】
バッファ１０５は、測光評価部１０６、合焦点検出部１１５、情報量変更部１００７および間引き部５００に接続されている。間引き部５００は補間部５０１に接続されている。補間部５０１は撮影状況判定部１００８に接続されている。撮影状況判定部１００８は情報量変更部１００７へ接続されている。制御部１０１３は、測光評価部１０６、合焦点検出部１１５、情報量変更部１００７、撮影状況判定部１００８、信号処理部１０９、階調変換部１１０、圧縮部１１１、間引き部５００および補間部５０１へ双方向に接続され、各部の処理を統括する。
【００９５】
制御部１０１３、Ａ／Ｄ１０４、測光評価部１０６、合焦点検出部１１５、情報量変更部１００７、撮影状況判定部１００８、信号処理部１０９、階調変換部１１０、圧縮部１１１、間引き部５００および補間部５０１によって行われる各処理は、撮像システム２０に搭載されたＣＰＵがＲＯＭ等のメモリに記憶された映像信号処理プログラムに基づいて、適宜ＲＡＭ等の記憶装置に必要なデータを読み書きしながら行われる。
【００９６】
図６において、信号の流れを説明する。ユーザが外部Ｉ／Ｆ部１１４を介してシャッターボタンを全押しすることにより本撮影が行われ、映像信号がバッファ１０５に転送される。バッファ１０５内の映像信号は間引き部５００に転送される。間引き部５００において、映像信号は所定間隔で間引かれ補間部５０１へ転送される。
【００９７】
間引き部５００は、ＣＣＤ１０２で撮影される画像がＢａｙｅｒ型の単板信号である場合、２×２画素を基本ブロック単位として間引きを行う。例えば、本実施例では、１６×１６画素に対して左上の２×２画素のみを読み込むものとする。これにより、映像信号は（１／８）×（１／８）のサイズに縮小されることになる。これにより、撮影システム２０では、撮像された画像を１６×１６画素で構成される複数の領域に分割して扱う。補間部５０１は、上記間引き部５００で間引かれた映像信号に対して、線形補間処理にてＲＧＢの三板の映像信号を生成し、これを撮影状況判定部１００８へ転送する。
【００９８】
撮影状況判定部１００８では、補間部５０１からの三板化された信号から、肌色，暗部，周波数成分などの情報を算出する。その後、上記情報に基づき間引かれた映像信号に対してラベル付けを行い、そのラベル情報は情報量変更部１００７へ転送される。映像信号が、間引き部５００によって（１／８）×（１／８）のサイズに縮小された場合、元の映像信号に対して８×８のブロック単位、すなわち１６×１６画素単位の領域毎でラベル付けが行われることになる。
【００９９】
情報量変更部１００７は、撮影状況判定部１００８からのラベル付けされた情報に基づき、バッファ１０５から転送される映像信号の各領域毎のビット長を独立に変更する。各領域のビット長が変更された映像信号は、信号処理部１０９へ転送される。信号処理部１０９は、制御部１０１３の制御に基づき公知の色変換処理や強調処理等を行い、階調変換部１１０へ転送する。
【０１００】
階調変換部１１０は、制御部１０１３の制御に基づき、上記第１の実施形態と同様に局所的なヒストグラム平坦化等の方法により、画素毎あるいは領域毎に階調変換特性を独立に変化させて階調変換処理を行う。本実施形態でも、情報量変更部１００７で情報量が変更された後の映像信号を用いて階調変換特性を算出して、情報量変更部１００７で情報量を変更された後の映像信号に対する階調変換処理を行う。階調変換処理後の映像信号は圧縮部１１１へ転送される。圧縮部１１１は制御部１０１３の制御に基づき圧縮処理等を行い、出力部１１２へ転送する。出力部１１２はメモリカードなどの記録媒体へ映像信号を記録保存する。
【０１０１】
図７は、撮影状況判定部１００８の構成の一例を示す構成図である。撮影状況判定部１００８は、特定色検出部３００、暗部検出部３０１および領域推定部３０２からなる。補間部５０１は、特定色検出部３００および暗部検出部３０１へ接続されており、特定色検出部３００および暗部検出部３０１は、領域推定部３０２に接続されている。領域推定部３０２は情報量変更部１００７に接続されている。
【０１０２】
制御部１０１３は、特定色検出部３００、暗部検出部３０１および領域推定部３０２に双方向に接続されている。特定色検出部３００は、補間部５０１からＲＧＢの三板の映像信号を読み出し、これを所定の色空間、例えば（２）式にあるようなＹＣｂＣｒ空間のＣｂ、Ｃｒ信号に変換する。
【０１０３】
【数２】
2006295581.tif 000004
【０１０４】
（２）式において、Ｒ、Ｇ、ＢはそれぞれＲの映像信号、Ｇの映像信号、Ｂの映像信号を表す。算出された色差信号Ｃｂ、Ｃｒは、２×２画素単位の基本ブロックで平均化される。基本ブロック内の色差信号Ｃｂ、Ｃｒは、所定の閾値処理により特定色領域のみが抽出される。ここで、特定色は例えば、肌色、空色、緑色等を指すものとする。抽出された結果は、間引きされた三板の映像信号に対して、２×２画素のブロック単位でラベル付けされて領域推定部３０２へ転送される。ラベルは、例えば、肌色領域は１、空色領域は２、緑色領域は３、その他の領域は０が付与される。次に暗部検出部３０１は、補間部５０１からのＲＧＢの三板の映像信号を読み出し、これを（３）式に示される輝度信号Ｙへ変換する。
【０１０５】
【数３】
2006295581.tif 000005
【０１０６】
（３）式で算出された輝度信号Ｙは、２×２画素単位の基本ブロックで平均化される。基本ブロック内の輝度信号Ｙは、所定の閾値より小さい領域が暗部領域として抽出される。この結果は、間引きされた三板の映像信号に対して２×２画素のブロック単位でラベル付けされて領域推定部３０２へ転送される。ラベルは例えば暗部領域は４，その他の領域は０が付与される。
【０１０７】
領域推定部３０２は、特定色検出部３００および暗部検出部３０１からの情報に基づき、ラベル情報を付与する。ラベル情報は、例えば、肌色領域を１、空色領域を２、緑色領域を３、暗部領域を４、肌色領域かつ暗部領域を５、空色領域かつ暗部領域を６、緑色領域かつ暗部領域を７、その他の領域は０が付与される。これらのラベル情報は情報量変更部１００７へ転送される。
【０１０８】
なお、本例では、映像信号から色情報と輝度情報を求めて、色情報と輝度情報を用いて撮影状況を判定したが、撮影状況の判定方法は、これに限定される必要はない。例えば、色情報あるいは輝度情報のみで撮影情報を判定してもよい。また、映像信号から色情報や輝度情報以外の他の情報を求めて撮影状況を判定することもできる。例えば、図８に示されるように映像信号から周波数情報を求めて、周波数情報を用いて撮影状況を判定するようにすることもできる。
【０１０９】
図８は、撮影状況判定部１００８の構成の別の例を示す構成図である。撮影状況判定部１００８は、周波数算出部３０３および領域推定部３０４からなる。補間部５０１は、周波数算出部３０３に接続されている。周波数算出部３０３は領域推定部３０４に接続されており、領域推定部３０４は情報量変更部１００７に接続されている。制御部１０１３は、波数算出部３０３および情報量変更部１００７へ双方向に接続される。
【０１１０】
周波数算出部３０３は、補間部５０１からのＲＧＢの三板の映像信号を所定のブロックサイズ、例えば８×８画素単位のブロックで読み出す。これにより、撮像システム２０では、撮像された画像を元の画像における６４×６４画素で構成される複数の領域に分割して扱う。読み出された８×８画素単位のブロックは、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により周波数成分に変換される。
【０１１１】
上記周波数成分から、各ブロックの高周波成分の量を求め、ブロック単位で領域推定部３０４へ転送する。領域推定部３０４は、高周波成分の量に比例したラベルを各ブロックに対応する領域毎に付与し、当該ラベルを情報量変更部１００７へ転送する。領域推定部３０４は、このように領域毎の高周波成分の量によって各領域の撮影状況を判定し、ラベル付けを行う。なお、周波数成分への変換は、ＤＣＴに限定される必要はなく、Ｆｏｕｒｉｅｒ変換やＷａｖｅｌｅｔ変換などの任意の変換を使用することができる。
【０１１２】
本実施形態では、このように撮影状況判定部１００８で、各領域が肌色領域であるか、空色領域であるか、緑色領域であるか、暗部領域であるか、肌色領域かつ暗部領域であるか、空色領域かつ暗部領域であるか、緑色領域かつ暗部領域であるか、その他の領域であるかを判定し、または、各領域の高周波成分の量を求めて、各領域にラベル付けを行うことで、領域毎に撮影状況を判定している。
【０１１３】
図９は、情報量変更部１００７の構成の一例を示す構成図である。情報量変更部１００７は、領域分割部４００、バッファＡ４０１、ビット長変更部４０２、バッファＢ４０３からなる。バッファ１０５および撮影状況判定部１００８は、領域分割部４００に接続されており、領域分割部４００はバッファＡ４０１に接続されている。バッファＡ４０１はビット長変更部４０２に接続されており、ビット長変更部４０２はバッファＢ４０３に接続されている。バッファＢ４０３は信号処理部１０９に接続されている。制御部１０１３は、領域分割部４００およびビット長変更部４０２へ双方向に接続されている。
【０１１４】
領域分割部４００は、撮影状況判定部１００８から転送されるラベル情報に基づき、バッファ１０５内の映像信号を各領域に分割する。分割された映像信号はバッファＡ４０１に転送される。ビット長変更部４０２は、分割された各領域の映像信号の情報量を各領域毎にビットシフトなどによるビット長の変更によって変更する。
【０１１５】
例えば、暗部領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号に対しては、階調変換処理で暗部の階調が広がる場合があるので、ビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、暗部領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号に対して、情報量変更部１００７は、映像信号の階調を、Ａ／Ｄ１０４にて量子化されたときと同じ１４ｂｉｔに維持する。空色領域であるとラベル付けされた領域は明るい領域であるので、情報量変更部１００７は、空色領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号の情報量を、例えば１０ｂｉｔに変更する。情報量変更部１００７は、暗部領域でも空色領域でもない領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号の情報量を、汎用性を考慮して１２ｂｉｔに変更する。
【０１１６】
高周波成分の量でラベル付けした場合には、高周波成分が多い場合にラベル付けされた領域は細かい構造が多く、明暗差が大きい場合があるので、ビット長は長い方が好ましい。本実施形態の例では、暗部領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号に対して、情報量変更部１００７は、映像信号の階調を、Ａ／Ｄ１０４にて量子化されたときと同じ１４ｂｉｔに維持する。情報量変更部１００７は、高周波成分が少ない場合にラベル付けされた領域であるとラベル付けされた領域に対応する映像信号の情報量を、汎用性を考慮して１２ｂｉｔに変更する。
【０１１７】
領域毎にビット長が変更された映像信号はバッファＢ４０３に転送され、バッファＢ４０３から信号処理部１０９に転送される。
【０１１８】
本実施形態では、上記構成により、撮影状況に応じて各領域に対応する映像信号のビット長を変更するため、明暗の差が激しい、あるいは暗部が多い領域であってもビット長を長くすることにより、階調変換処理を行った後でも中間調の情報がある程度保たれ、高品位な映像信号が得られる。また，明暗の差があまりなく、暗部が少ない映像信号の領域に対しては、階調変換処理よる中間調の情報量の減少はあまりないので、ビット長を短くすることにより、不要なビット分の信号線を用いる必要が無くなり、消費電力を少なくすることができる。
【０１１９】
なお、上記実施例では、レンズ系１００、絞り１０１、ＣＣＤ１０２等の撮影手段を備えた撮影システム２０で画像の撮影からの一連の処理が行われる例を示したが、このような構成に限定される必要はない。例えば、コンピュータとしての撮影システム２０が、外部にあるＣＣＤ等の撮影手段で撮影された画像の映像信号を未処理のままのＲａｗデータとして取得して、上述の情報量変更部１００７、撮影状況判定部１００８、信号処理部１０９、階調変換部１１０、圧縮部１１１および制御部１０１３による処理を行う構成も可能である。
【０１２０】
図１０は、本発明の第２の実施形態例における撮影システム２０で行われる処理に関するフローチャートを示す。手順Ｓ１にて、画像の映像信号を読み込む。手順Ｓ２にて、撮影状況判定部１００８によって撮影状況を取得する。次に、手順Ｓ１０にて、情報量変更部１００７によって映像信号の領域を分割し、さらに手順Ｓ３にて、情報量変更部１００７によって各領域に対応する映像信号のビット長を、各領域の撮影状況に応じて変更する。続いて手順Ｓ４にて、信号処理部１０９によって所定の信号処理を行う。
【０１２１】
続いて、手順Ｓ５にて、階調変換部１１０によって階調変換処理を行う。手順Ｓ１１にて制御部１０１３によって全領域に対して処理が行われたか否かを判定し、この判定結果がＮＯの場合には、手順Ｓ１０の処理に戻り、手順Ｓ１０、手順Ｓ３〜Ｓ５、手順１１のループ処理を繰り返す。全画素に対して処理が行われて、前記判定結果がＹＥＳの場合に処理を終了する。
【０１２２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１１は第３の実施形態の構成図、図１２は撮影状況取得部の構成図、図１３は解像度を算出する方法を説明するための説明図である。図１１の構成図では、図１に示した第１の実施形態、図６に示した第２の実施形態と同一の構成には、同一の名称と符号を割り当てている。以下、第１の実施形態や第２の実施形態と異なる点を主に説明する。
【０１２３】
レンズ系１００、絞り１０１、ＣＣＤ１０２を介して撮影された映像は、Ａ／Ｄ１０４にてデジタル信号へ変換される。Ａ／Ｄ１０４からの信号は、バッファ１０５、信号処理部１０９、階調変換部２０１０、圧縮部１１１を経由してメモリカードなどの出力部１１２に接続されている。測光評価部１０６は、絞り１０１およびＣＣＤ１０２へ接続されている。合焦点検出部１１５はＡＦモータ１０３へ接続されている。バッファ１０５は測光評価部１０６へ接続されている。
【０１２４】
撮影状況判定部２００８は、情報量変更部２００７ａへ接続されている。解像度変更部２００７ａは補正係数算出部２００７ｂへ接続されており、補正係数算出部２００７ｂは補正係数修正部２００７ｃへ接続されている。補正係数修正部２００７ｃは階調変換部２０１０へ接続されている。制御部２０１３は、Ａ／Ｄ１０４、測光評価部１０６、合焦点検出部１１５、信号処理部１０９、本発明の解像度変更を行う情報量変更部２００７ａ、補正係数算出部２００７ｂ、補正係数修正部２００７ｃ、撮影状況判定部２００８、階調変換部２０１０、圧縮部１１１および出力部１１２へ双方向に接続され、各部の処理を統括する。さらに図示しない電源スイッチ、シャッターボタン、撮影時の各種モードの切り換えを行うためのインターフェースを備えた外部Ｉ／Ｆ部１１４も制御部２０１３に双方向に接続されている。
【０１２５】
制御部２０１３、Ａ／Ｄ１０４、測光評価部１０６、合焦点検出部１１５、情報量変更部２００７ａ、補正係数算出部２００７ｂ、補正係数修正部２００７ｃ、撮影状況判定部２００８、信号処理部１０９、階調変換部２０１０および圧縮部１１１によって行われる各処理は、撮影システム３０に搭載されたＣＰＵがＲＯＭ等のメモリに記憶された映像信号処理プログラムに基づいて、適宜ＲＡＭ等の記憶装置に必要なデータを読み書きしながら行われる。
【０１２６】
図１１において信号の流れを説明する。ユーザが外部Ｉ／Ｆ部１１４を介して撮影モード（例えばオート撮影、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影など）、ＩＳＯ感度、シャッター速度、絞り等の撮影条件を設定すると、設定された撮影条件を制御部２０１３で記憶する。制御部２０１３は、設定された撮影条件を撮影状況判定部２００８へ転送する。その後、ユーザがシャッターボタンを半押しすることで、撮影システム３０はプリ撮影を行う。プリ撮影が行われると、レンズ系１００、絞り１０１、ＣＣＤ１０２を介して撮影された映像信号はＡ／Ｄ１０４にて量子化されて、映像信号としてバッファ１０５へ転送される。バッファ１０５内の映像信号は、測光評価部１０６へ転送される。
【０１２７】
測光評価部１０６では、第１の実施形態と同様に、絞り１０１やＣＣＤ１０２の電子シャッター速度などを制御し、また、ＡＥ情報を算出するためのパラメータを算出する。さらに、合焦点検出部１１５は、第１の実施形態と同様に、レンズ系１００を駆動するＡＦモータ１０３を制御して、レンズ系１００の位置を合焦条件として取得する。
【０１２８】
次に、ユーザがシャッターボタンを全押しにすると、その情報が外部Ｉ／Ｆ部１１４を介して制御部２０１３へ入力され、撮影システム３０は本撮影を行う。本撮影で撮影された画像の映像信号はプリ撮影と同様にバッファ１０５へ転送される。本撮影は、測光評価部１０６にて求められた露光条件、合焦点検出部１１５にて求められた合焦条件に基づき行われ、露光条件と合焦条件は制御部２０１３へ転送される。
【０１２９】
測光評価部１０６は、本撮影で撮影された画像の映像信号に基づいて、第1の実施形態と同様に、平均輝度レベルａ１〜ａ１３の値を算出する。制御部２０１３は、撮影条件、測光評価部１０６で求めた平均輝度レベルａ１〜ａ１３および露光条件、合焦点検出部１１５で求めた合焦条件を、撮影状況判定部２００８へ転送する。バッファ１０５内の映像信号は、信号処理部１０９へ転送される。信号処理部１０９は、制御部２０１３の制御に基づき、映像信号に対して色変換処理や強調処理等を行い、得られた映像信号を情報量変更部２００７ａ、撮影状況取得部２００８及び階調変換部２０１０へ転送する。
【０１３０】
撮影状況判定部２００８は、転送された撮影条件、平均輝度レベルａ１〜ａ１３、露光条件および合焦条件に基づき撮影状況を判定する。判定した撮影状況は、情報量変更部２００７ａへ転送される。情報量変更部２００７ａは、撮影状況判定部２００８からの撮影状況に基づきバッファ１０５から転送される映像信号の解像度を変更する。解像度が変更された映像信号は、補正係数算出部２００７ｂへ転送される。解像度の変更は、公知の各種の方法で行うことができる。例えば解像度の変更を次のように行う。解像度を１／ｎに変更する場合、映像信号を、ｎ×ｎの画素で構成される複数のブロックに分割する。そしてｎ×ｎの画素で構成される各ブロックの映像信号に対して、ｎ×ｎのローパスフィルタをかけることで、各ブロックを代表する画素値を算出する。以上の処理により、映像信号が算出した画素値で表される１／ｎの解像度の映像信号に変換される。解像度の変更方法は、他にも、バイリニア法やバイキュービック法で行うこともできる。また、画素の間引きによって解像度を変更することもできる。
【０１３１】
補正係数算出部２００７ｂは、情報量変更部２００７ａで情報量が変更された後の映像信号を用いて、階調変換特性を算出する。階調変換特性の算出は、上記第１実施形態と同様の方法で行い、解像度が変更された映像信号の各画素に作用させて階調変換を行うための補正係数を第１の補正係数として算出する。算出された第１の補正係数は補正係数修正部２００７ｃへ転送される。
【０１３２】
ここで算出された第1の補正係数は、情報量変更部２００７ａで解像度が変更された映像信号に対応する補正係数となっている。そこで、補正係数修正部２００７ｃは、信号処理部１０９から出力される元の映像信号（情報量変更部２００７ａで解像度が変更される前の映像信号）の解像度に対応するように、第１の補正係数に対する補間（拡大）を行う。第１の補正係数に対する補間（拡大）によって得た第２の補正係数は、階調変換部２０１０へ転送される。
【０１３３】
階調変換部２０１０は転送された第２の補正係数を用いて、信号処理部１０９から出力される元の映像信号に対して階調変換処理を行う。階調変換処理後の映像信号は圧縮部１１１へ転送される。圧縮部１１１は制御部２０１３の制御に基づき公知の圧縮処理等を行い、出力部１１２へ転送する。出力部１１２はメモリカードなどへ映像信号を記録保存する。
【０１３４】
図１２（ａ）は、撮影状況判定部２００８の構成の一例を示す構成図である。撮影状況判定部２００８は、撮影条件取得部２００、合焦位置推定部２０１、被写体分布推定部２０２および全体推定部２０５を備える。信号処理部１０９は被写体分布推定部２０２に接続されている。制御部２０１３は、撮影条件取得部２００、合焦位置推定部２０１、被写体分布推定部２０２および全体推定部２０５へ双方向に接続されており、撮影条件取得部２００、合焦位置推定部２０１および被写体分布推定部２０２は全体推定部２０５へ接続されている。全体推定部２０５は解像度変更部２００７ａへ接続されている。
【０１３５】
撮影条件取得部２００は、外部Ｉ／Ｆ部１１４にて設定された撮影条件、例えば撮影モードの種別（例えばオート撮影、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影）を示す情報を取得する。取得結果は全体推定部２０５に転送される。
【０１３６】
合焦位置推定部２０１は、制御部２０１３から合焦点検出部１１５で設定された合焦条件を取得して、ＣＣＤ１０２から最もピントが合っている被写体までの位置を示す合焦位置を、合焦条件に基づいて算出する。そして、算出した合焦位置を分類したＡＦ情報を得る。例えば、合焦位置を５ｍ〜∞（風景撮影）、１ｍ〜５ｍ（人物撮影）、１ｍ以下（接写撮影）などに分類したＡＦ情報を得る。分類結果は全体推定部２０４に転送される。
【０１３７】
被写体分布推定部２０２は、測光評価部１０６でＡＥ情報を算出するためのパラメータとして算出された平均輝度レベルａ１〜ａ１３を取得して、第１の実施形態と同様に、輝度分布を示すＡＥ情報を算出する。被写体分布推定部２０２は、算出したＡＥ情報を全体推定部２０５に転送する。
【０１３８】
全体推定部２０５は、最初に、撮影条件取得部２００で得られた撮影モードがオート撮影か否かを判断する。全体推定部２０５は、撮影条件取得部２００で得られた撮影モードがオート撮影であるか否かに応じて異なる方法で撮影状況を判定する。
【０１３９】
全体推定部２０５は、撮影モードがオート撮影以外であると判定したときは、撮影条件取得部２００で得られた情報に基づいて撮影状況の判定を行う。すなわち、ユーザにより設定された撮影モードが撮影状況であると判定する。この判定結果は情報量変更部２００７ａへ転送される。なお、本実施形態の撮影システム３０においても、第１の実施形態と同様に、撮影モードとして、オート撮影以外に、風景撮影、人物撮影、接写撮影、夜景撮影、ストロボ発光撮影などの設定を備えているが、撮影モードは、これらに限定されるものではない。
【０１４０】
情報量変更部２００７ａは、処理時間と画像の高画質化とのバランスを考慮して、撮影モードの種別に応じて最適と考えられる解像度に映像信号の解像度を変更する。これにより映像信号の情報量を変更する。以下に一例をあげる。風景撮影の場合、細部の描写が重要となるので、情報量変更部２００７ａは、もとの映像信号と比べて解像度をあまり変化させないようにする。例えば、画像サイズを１／４程度に変更する。人物撮影の場合、人物の顔の描写が重要となる。通常の人物撮影の場合、画像に対する顔の占める割合は比較的大きいので、情報量変更部２００７ａは画像サイズを例えば１／１０程度に変更する。接写撮影の場合、汎用性を考慮して、情報量変更部２００７ａは画像サイズを例えば１／４程度に変更する。夜景撮影やストロボ撮影の場合、情報量を多く維持したいため、解像度をあまり変化させないようにする。例えば、画像サイズを１／４程度に変更する。
【０１４１】
次に、撮影条件取得部２００で得られた撮影モードがオート撮影の場合について説明する。全体推定部２０５は、撮影条件取得部２００で得られた撮影モードがオート撮影であると判定したとき、合焦位置推定部２０１からのＡＦ情報と、被写体分布推定部２０２からのＡＥ情報に基づいて、撮影状況の判定を行う。
【０１４２】
全体推定部２０５は、第１の実施形態と同様の方法で、撮影状況を１人の人物撮影、複数人の人物撮影などと判断する。情報量変更部２００７ａは、処理時間と画像の高画質化とのバランスを考慮して、撮影状況に応じて最適と考えられる解像度に映像信号の解像度を変更する。以下に一例をあげる。１人の人物撮影の場合は、顔の占める割合が比較的大きいので、情報量変更部２００７ａは画像サイズを例えば１／１０程度に変更する。一方、複数人の人物撮影の場合は、顔が小さい場合が多いので、情報量変更部２００７ａは画像サイズを例えば１／４程度に変更する。また、ＡＦ情報が１ｍ〜５ｍ以外の撮影状況の場合は、情報量変更部２００７ａは、汎用性を考慮して画像サイズを例えば１／４程度に変更する。
【０１４３】
なお、図１２（ａ）の例では、撮影状況を判定するために映像信号中から求められるＡＦ情報とＡＥ情報の組み合わせを用いたが、これに限定される必要はない。例えば、合焦位置やＡＥ情報をパラメータとした予め設定された計算情報で計算を行い、その計算結果を用いて、撮影状況を判定する構成とすることも可能である。また、映像信号から色情報や輝度情報以外の他の情報を求めて撮影状況を判定することもできる。例えば、図１２（ｂ）の構成図に示されるように周波数情報を用いてもよい。
【０１４４】
図１２（ｂ）は、撮影状況判定部２００８の構成の他の一例を示すもので、周波数算出部３０３を備える。信号処理部１０９は周波数算出部３０３へ接続されている。制御部２０１３は、周波数算出部３０３へ双方向に接続されており、周波数算出部３０３は情報量変更部２００７ａへ接続されている。
【０１４５】
周波数算出部３０３は、信号処理部１０９からの映像信号を所定の領域（ブロック）サイズ、例えば８×８画素単位で読み出し、第２の実施形態と同様に、読み出されたブロックを周波数成分に変換する。周波数算出部３０３は、変換した周波数成分を情報量変更部２００７ａへ転送する。周波数算出部３０３は、このようにブロック毎の周波成分を求めることで、各ブロックの撮影状況を周波数成分で判定している。
【０１４６】
情報量変更部２００７ａは所定の規則にしたがって映像信号の解像度を変更することで、映像信号のデータ量を変更する。図１３は、情報量変更部２００７ａにおいて映像信号の解像度を変更する際の規則を定める説明図である。図１３の横軸が周波数成分、縦軸が変更後の解像度を示す。図１３のように画像の周波数成分の最大値がｆｍの場合、この値に応じて画像の解像度（縮小率）を設定する。この場合、画像の縮小率Ｒを（４）式のように設定する。
【０１４７】
【数４】
2006295581.tif 000006
【０１４８】
周波数成分の最大値ｆｍの代わりに、図１３に示したように、ある所定の面積における周波数ｆ’ｍを用いてもよい。なお、周波数成分への変換はＤＣＴに限定される必要はなく、公知のＦｏｕｒｉｅｒ変換やＷａｖｅｌｅｔ変換などの任意の変換を使用することができる。
【０１４９】
このように、図１２（ｂ）の例では、８×８画素単位で構成される領域毎の周波数成分から、各領域の撮影状況を判断している。
【０１５０】
本発明の第３の実施形態における撮影システム３０で行われる処理は以下の手順で行われる。まず、画像の映像信号を読み込む。続いて、撮影状況判定部２００８によって撮影状況を取得する。次に、信号処理部１０９によって、所定の信号処理を行う。次に、情報量変更部２００７ａによって映像信号の解像度を変更する。次に、階調変換部２０１０によって全画素又は全領域に対して階調変換処理を行う。
【０１５１】
以上説明した第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態では、情報量変更部１０７や、情報量変更部１００７、および情報量変更部２００７ａによる判断処理を必ず行う例を示した。しかし、撮影状況によっては、以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で説明するように、情報量変更部１０７や、情報量変更部１００７、および情報量変更部２００７ａによる判断処理を行わずに、予め定められた階調変換特性によって階調変換部１１０、階調変換部２０１０による処理を行うようにすることもできる。または、ユーザからの指示によっては、以下の（ｄ）で説明するように、情報量変更部１０７や、情報量変更部１００７、および情報量変更部２００７ａによる判断処理を行わずに、予め定められた階調変換特性によって階調変換部１１０、階調変換部２０１０による処理を行うようにすることもできる。これにより、所定の撮影状況の場合や、ユーザの指示によっては、情報量を変更せずに高品質な映像信号を得ることができるとともに、処理速度を向上させることができる。
【０１５２】
（ａ）第１の実施形態では、制御部１１３が撮影状況判定部１０８の判定結果を受け、撮影状況が所定の撮影状況であるか否か判断する。そして、制御部１１３は、撮影状況が所定の撮影状況であると判断した場合に、バッファ１０５からの映像信号に対して情報量変更部１０７による処理を行わないで、バッファ１０５からの映像信号を信号処理部１０９へ入力するように制御する。
【０１５３】
（ｂ）第２の実施形態では、制御部１０１３が撮影状況判定部１００８の判定結果を受け、撮影状況が所定の撮影状況であるか否か判断する。そして、制御部１０１３は、撮影状況が所定の撮影状況であると判断した場合に、バッファ１０５からの映像信号に対して情報量変更部１００７による処理を行わないで、バッファ１０５からの映像信号を信号処理部１００９へ入力するように制御する。
【０１５４】
（ｃ）第３の実施形態では、制御部２０１３が撮影状況判定部２００８の判定結果を受け、撮影状況が所定の撮影状況であるか否か判断する。そして、制御部２０１３は、撮影状況が所定の撮影状況であると判断した場合に、情報量変更部２００７ａ、補正係数算出部２００７ｂ、補正係数修正部２００７ｃによる処理を行わないで、階調変換部２０１０が予め定められた階調変換特性を用いて信号処理部１０９からの映像信号に対する階調変換を行うように制御する。
【０１５５】
（ｄ）制御部１１３、制御部１０１３、制御部２０１３は、外部Ｉ／Ｆ部１１４を介して本撮影の前にユーザからの指示を受ける。そして、情報量を変更しない旨のユーザからの指示を受けた場合には、撮影状況判定部１０８、１００８、２００８による処理、情報量変更部１０７や情報量変更部１００７、および情報量変更部２００７ａ、補正係数算出部２００７ｂ、補正係数修正部２００７ｃによる処理を行わないように、制御部１１３、制御部１０１３、制御部２０１３で制御する。そして、第１の実施形態や、第２の実施形態の場合は、バッファ１０５からの映像信号を信号処理部１０９へ入力するように、制御部１１３、制御部１０１３で制御する。第３の実施形態の場合は、階調変換部２０１０が予め定められた階調変換特性を用いて信号処理部１０９からの映像信号に対する階調変換を行うように、制御部２０１３で制御する。
【０１５６】
以上に説明したように、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態では、上記構成により、撮影状況に応じて映像信号のビット長又は解像度を変更し、ビット長又は解像度が変更された映像信号を用いて得られる階調変換特性に応じて階調変換処理を行っているため、撮影状況に応じた高品位な画像を、撮影状況に応じた適切な処理速度で行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
以上説明したように、本発明によれば、撮影状況に応じて、高品位な映像信号を効率的に生成することのできる撮影システム、および映像信号処理プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】第１の実施形態の構成図である。
【図２】第１の実施形態における評価測光用のパターンの説明図である。
【図３】第１の実施形態における撮影状況判定部の構成図である。
【図４】第１の実施形態における撮影シーン推定の説明図である。
【図５】第１の実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態の構成図である。
【図７】第２の実施形態における撮影状況判定部の構成図である。
【図８】第２の実施形態における撮影状況判定部の構成図である。
【図９】第２の実施形態における情報量変更部の構成図である。
【図１０】第２の実施形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態の構成図である。
【図１２】第３の実施形態における撮影状況判定部の構成図である。
【図１３】第３の実施形態における解像度を算出する方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１５９】
１０７、１００７、２００７ａ・・・情報量変更部、１０８、１００８、２００８・・・撮影状況判定部、１０９・・・信号処理部、１１０、２０１０・・・階調変換部、１１１・・・圧縮部、１１２・・・出力部、１１３、１０１３、２０１３・・・制御部、１１４・・・外部Ｉ／Ｆ部、２００・・・撮影条件取得部、２０１・・・合焦位置推定部、２０２・・・被写体分布推定部、２０３・・・夜景推定部、２０４・・・全体推定部、３００・・・特定色検出部、３０１・・・暗部検出部、３０２、３０４・・・領域推定部、３０３・・・周波数算出部、４００・・・領域分割部、４０２・・・ビット長変更部、２００７ｂ・・・補正係数算出部、２００７ｃ・・・補正係数修正部。
【図１】
2006295581.tif 000007
【図２】
2006295581.tif 000008
【図３】
2006295581.tif 000009
【図４】
2006295581.tif 000010
【図５】
2006295581.tif 000011
【図６】
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【図７】
2006295581.tif 000013
【図８】
2006295581.tif 000014
【図９】
2006295581.tif 000015
【図１０】
2006295581.tif 000016
【図１１】
2006295581.tif 000017
【図１２】
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【図１３】
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