(57)【要約】【課題】余分なノイズを除去しコントラスト差のある視覚的に違和感のない画像の表示を実現し、同時にダイナミックレンジを拡大した情報もそのまま残すことを可能にした撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像光学系と、撮像光学系により結像した被写体像を受信強度データに変換する撮像手段と、前記撮像手段から受信強度データを取得し画像処理を行う画像処理手段と、前記撮像手段および画像処理手段を制御する制御手段と、表示範囲を設定する表示範囲算出手段と、前記表示範囲算出手段で設定した表示範囲を出力する表示手段を有する撮像装置において、前記表示範囲算出手段で制御変更前の受信強度データと変更後の受信強度データを用いて、表示範囲の下限値を設定すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系と、
撮像光学系により結像した被写体像を受信強度データに変換する撮像手段と、
前記撮像手段から受信強度データを取得し画像処理を行う画像処理手段と、
前記撮像手段および画像処理手段を制御する制御手段と、
表示範囲を設定する表示範囲算出手段と、
前記表示範囲算出手段で設定した表示範囲を出力する表示手段を有する
撮像装置において、
前記表示範囲算出手段で制御変更前の受信強度データと変更後の受信強度データを用いて、
表示範囲の下限値を設定することを特徴とする。
【請求項２】
前記表示範囲算出手段において、制御変更前の受信強度データの最小値と制御変更後の受信強度データの最小値との中間値を表示範囲の下限値に設定することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記表示範囲算出手段時にノイズ参照ブロックから参照されたノイズ強度に応じて、表示範囲の下限値を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の画像処理に関し、ワイドダイナミックレンジなどの機能を切り替えた際に表示範囲を設定することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
同一の画角内に極めて明るい被写体と暗い被写体とが同時に存在する場合に、両者を明瞭に撮影することができるダイナミックレンジの広いカメラ、いわゆるワイドダイナミックレンジカメラが注目されている。ダイナミックレンジを広げる技術として、異なる露出レベルの複数画像の合成やデジタル覆い焼き処理がある。
【０００３】
特許文献１では、輝度ヒストグラムの偏り度合いから階調補正量を算出し暗部と明部の階調を補正す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２０１５−１９５４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ダイナミックレンジを広げた場合の受信強度データをそのまま表示する場合、余分なノイズが画像に生じ、視覚的に違和感を感じる場合がある。例えば、暗部での撮影でダイナミックレンジを広げた場合に、ノイズが持ち上げられることにより出力された画像が白っぽくなりコントラストも低下することなどがある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑み、出力する受信強度データの表示範囲を補正することで余分なノイズを除去した視覚的に違和感のない画像を実現することを可能にした撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、
撮像光学系と、
撮像光学系により結像した被写体像を受信強度データに変換する撮像手段と、
前記撮像手段から受信強度データを取得し画像処理を行う画像処理手段と、
前記撮像手段および画像処理手段を制御する制御手段と、
表示範囲を設定する表示範囲算出手段と、
前記表示範囲算出手段で設定した表示範囲を出力する表示手段を有する
撮像装置において、
前記表示範囲算出手段で制御変更前の受信強度データと変更後の受信強度データを用いて、
表示範囲の下限値を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、余分なノイズを除去しコントラスト差のある視覚的に違和感のない画像の表示を実現し、同時にダイナミックレンジを拡大した情報もそのまま残すことを可能にした撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明における撮像装置のシステム概要を示す図
【図２】実施例１における表示範囲算出処理を説明する図
【図３】本発明の効果を説明する図
【図４】実施例２における表示範囲算出処理を説明する図
【図５】ノイズ参照ブロックから参照した制御変更前後のノイズ強度のヒストグラム例
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施例１］
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の実施形態を説明する。図１は本実施例における撮像装置のシステム概要を示すブロック図である。
【００１１】
図１において撮像光学得系００１はズームレンズ、フォーカスレンズ、ブレ補正レンズ、絞り、シャッターから構成され被写体の光情報を集光する。撮像素子部００２は、光学部００１にて集光された光情報を電流値へと変換する素子で、カラーフィルタなどと組み合わせることで色情報を取得する。また、すべての画素に対して、任意の露光時間を設定可能な撮像センサーとする。また、検知した被写体の光量をデジタル信号値に変換し受信強度データとして画像処理部００４に入力する。
【００１２】
また、制御部００３は光学部００１に対して、フォーカスを合わせる、シャッターを開く、絞りを調整するなどの制御を行う。さらに制御結果に応じて画像処理部００４と表示範囲算出部００５に制御結果を送る。画像処理部００４で制御切替前後の受信強度データを取得し、表示範囲算部００５では００４で取得したデータを用いて表示範囲を算出する。表示部００６では出力する画像の表示を設定し出力する。
【００１３】
続いて、一連の処理に関して、図２の処理フローを用いて説明する。制御部００３において、ユーザーからの指示、または環境条件により自動で受信強度データに関わる制御変更があった場合、画像処理部００４で変更前後での受信強度データの保存指示が入力される（Ｓ２０１、２０３）。それに伴い、画像処理部００４では制御変更前後のフレームの受信強度データが保存される（Ｓ２０２，２０４）。表示範囲算出部００５では画像処理部００４から入力された制御変更前後の受信強度データからそれぞれの最小値を算出し、制御変更後の最小値と制御変更前の最小値との中間値を算出する（Ｓ２０５）。
【００１４】
ここで算出された中間値は、中間値の範囲の中央値でもよく、あらかじめ決まった設定値でもよく、ユーザーによって毎回指定された値でもよい。算出した中間値を表示範囲の下限値とし、画像処理部００３に入力する。画像処理部００３で必要な処理を行い表示部で画像表示用データとしてユーザーの操作画面に表示される（Ｓ２０６）。
【００１５】
次に、図３に本実施形態を適用した画像を示す。図３(a)が制御変更前の画像、(b)が制御変更後の画像である。本実施形態を適用した画像(c)は、画像(a)に比べ暗での視認性を向上し、さらに画像(b)に比べてコントラストが高く形状が認識しやすくなったことがわかる。
【００１６】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００１７】
［実施例２］
本発明の別の実施形態２を、図４の処理フローを用いて説明する。制御部００３において、ユーザーからの指示、または環境条件により自動で受信強度データに関わる制御変更があった場合、画像処理部００４と表示範囲算出部００５に処理を開始する指示を入力する（Ｓ３０１、Ｓ３０２）。画像処理部００４では、制御変更前後での処理条件をもとにノイズ参照ブロック００７から制御変更前後でのノイズ強度を取得し、表示範囲算出部００５で制御変更前のノイズ強度の最頻値Nbと制御変更後のノイズ強度の最頻値Naとの中間値を算出し表示範囲の下限値とし画像処理部００３に入力する（Ｓ３０５）。
【００１８】
画像処理部００３で必要な処理を行い表示部で画像表示用データとしてユーザーの操作画面に表示される。（Ｓ３０６）。図５に制御変更前後のノイズのヒストグラムを示す。ここでノイズを参照するのに用いる処理条件は、画像処理部で行われるゲイン調整や露光調整などの条件を用いる。ノイズ参照ブロックでは、工場出荷時に測定されたショット雑音や熱雑音などのシステムノイズの値を用いてもよい。レンズのシャッター機能を用いてそのつど測定してもよい。
【００１９】
また、制御変更前後で参照されたノイズ強度から表示の下限値は式（式１）を用いて算出してもよい。
【００２０】
【数１】
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ここで、Nbは制御変更前の参照されたノイズ強度最頻値、Naは制御変更後に参照されたノイズ強度最頻値、σa,σbはそれぞれ制御変更前後に参照されたノイズの標準偏差を示す。
αはユーザーが任意に設定した値を用いてもよく、事前に設定された値でもよい。
【００２１】
デジタル覆い焼き処理などにより受信強度データにおける低信号強度部分が引き伸ばされた場合、ノイズ部分も図５の用に引き伸ばされてしまう。本実施形態において、表示範囲の下限値を設定することにより映像に不必要なノイズ部分を除去し、よりコントラストの高い画像を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、撮像装置の画像処理に関し、ワイドダイナミックレンジなどの機能を切り替えた際に表示範囲を設定することに関するものである。
【符号の説明】
【００２３】
００１．撮像レンズ
００２．撮像素子部
００３．制御部
００４．画像処理部
００５．表示範囲算出部
００６．表示部
００７．ノイズ参照ブロック
【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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