(57)【要約】【課題】撮影シーンに応じて、限られた出力画素値を効率的に使用した画像を出力する。【解決手段】複数のシャッタ時間を含む車載カメラ２０の制御パラメータを繰り返し算出するパラメータ算出部３２と、算出された制御パラメータを用いて車載カメラ２０を制御する撮像制御部３３と、制御された車載カメラ２０により撮像された、異なるシャッタ時間の複数の撮像画像を合成して、予め設定された第１ビット幅の画素値で輝度を表したＨＤＲ合成画像を生成する画像生成部２２と、生成されたＨＤＲ合成画像において被写体の輝度が分布する範囲である分布範囲を設定する範囲設定部３１と、設定された分布範囲の輝度を、第１ビット幅よりも狭い予め設定された第２ビット幅の画素値で表す圧縮特性を生成する特性生成部２２と、生成された圧縮特性を用いて、合成画像を圧縮して圧縮画像を生成し、生成した圧縮画像を出力する画像出力部２２と、を備える。【選択図】図１
2018078372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシャッタ時間を含む車載カメラ（２０）の制御パラメータを繰り返し算出するように構成されたパラメータ算出部（３２）と、
前記パラメータ算出部により算出された前記制御パラメータを用いて、前記車載カメラを制御するように構成された撮像制御部（３３）と、
前記撮像制御部により制御された前記車載カメラにより撮像された、異なる前記シャッタ時間の複数の撮像画像を合成して、予め設定された第１ビット幅の画素値で輝度を表す合成画像を生成するように構成された画像生成部（２２）と、
前記画像生成部により生成された前記合成画像において、被写体の輝度が分布する範囲である分布範囲を設定するように構成された範囲設定部（３１）と、
前記範囲設定部により設定された前記分布範囲の輝度を、前記第１ビット幅よりも狭い予め設定された第２ビット幅の画素値で表す圧縮特性を生成するように構成された特性生成部（２２）と、
前記特性生成部で生成された前記圧縮特性を用いて、前記合成画像を圧縮して圧縮画像を生成し、生成した前記圧縮画像を出力するように構成された画像出力部（２２）と、
を備える、画像出力装置。
【請求項２】
前記パラメータ算出部は、前記画像生成部により生成される前記合成画像の輝度幅が、前回生成された前記合成画像に対して前記範囲設定部により設定された前記分布範囲となるように、前記車載カメラの制御パラメータを算出するように構成されている、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記範囲設定部を含み、
前記パラメータ算出部は、前記合成画像の輝度幅が前記カメラ装置の設計で決まる最大幅となるように、前記車載カメラの制御パラメータを算出するように構成されており、
前記画像出力部は、前記画像生成部により生成された前記合成画像から、前記範囲設定部により設定された前記分布範囲となる輝度幅切り出すように調整された調整画像を生成し、切り出した前記調整画像を前記合成画像として、前記圧縮画像を生成するように構成されている、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像生成部は、前記範囲設定部を含み、前記車載カメラに含まれるハードウェアで構成されており、
前記パラメータ算出部は、前記合成画像の輝度幅が前記車載カメラの設計で決まる最大幅となるように、前記車載カメラの制御パラメータを算出するように構成されており、
前記画像生成部は、生成した前記合成画像から、前記範囲設定部により設定された前記分布範囲となる輝度幅を切り出すように調整された調整画像を生成し、前記合成画像を前記調整画像に更新するように構成されている、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記範囲設定部は、前記分布範囲の上限値を超える輝度の画素数が、予め設定された明閾値よりも少なくなるように、前記分布範囲を設定するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像出力装置。
【請求項６】
前記範囲設定部は、前記分布範囲の下限値を下回る輝度の画素数が、予め設定された暗閾値よりも少なくなるように、前記分布範囲を設定するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像出力装置。
【請求項７】
前記範囲設定部は、前記合成画像の輝度が、予め設定された上限閾値を超える範囲に分布している場合は、前記上限閾値を超える前記輝度の分布を除外して、前記分布範囲を設定するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ハイダイナミックレンジ機能を用いて撮像された画像を出力する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シャッタ時間を相対的に短くして撮像した短シャッタ画像と、シャッタ時間を相対的に長くして撮像した長シャッタ画像とを合成して、低輝度から高輝度まで鮮明に描画した画像を生成する、ハイダイナミックレンジ機能（以下、ＨＤＲ機能）が知られている。車載カメラにも、白線や他車両等の検知精度を高めるため、ＨＤＲ機能を有するものがある。ただし、車載カメラで撮影する場合、走行中に撮影シーンが刻々と変化する。走行中に照明環境が変化すると、画像の色調が変化して、白線等の検出精度に影響を与える可能性がある。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の車載カメラシステムは、走行中に種々変化する照明環境を取得し、取得した照明環境に応じて、長シャッタ画像及び短シャッタ画像のそれぞれに対するホワイトバランスの補正処理を切り替えている。そして、上記車載カメラシステムは、長シャッタ画像及び短シャッタ画像のそれぞれにホワイトバランスの補正処理を施した後、両画像を合成してＨＤＲ画像を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−９６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、昼間や夜間といった撮影シーンに応じて、色調だけではなく、被写体の輝度の分布も変化する。そのため、撮影シーンに応じて、ホワイトバランスの補正処理を施すだけでは、限られた出力画素値を効率的に使用することができずに、黒潰れや白飛びしてしまったり、被写体が存在しない不要な輝度に出力画素値が割り当てられて、階調が荒くなってしまったりすることがある。
【０００６】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、撮影シーンに応じて、限られた出力画素値を効率的に使用した画像を出力することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、画像出力装置であって、パラメータ算出部（３２）と、撮像制御部（３３）と、画像生成部（２２）と、範囲設定部（３１）と、特性生成部（２２）と、画像出力部（２２）と、を備える。パラメータ算出部は、複数のシャッタ時間を含む車載カメラ（２０）の制御パラメータを繰り返し算出するように構成されている。撮像制御部は、パラメータ算出部により算出された制御パラメータを用いて、車載カメラを制御するように構成されている。画像生成部は、撮像制御部により制御された車載カメラにより撮像された、異なるシャッタ時間の複数の撮像画像を合成して、予め設定された第１ビット幅の画素値で輝度を表した合成画像を生成するように構成されている。範囲設定部は、画像生成部により生成された合成画像において、被写体の輝度が分布する範囲である分布範囲を設定するように構成されている。特性生成部は、範囲設定部により設定された分布範囲の輝度を、第１ビット幅よりも狭い予め設定された第２ビット幅の画素値で表す圧縮特性を生成するように構成されている。画像出力部は、特性生成部で生成された圧縮特性を用いて、合成画像を圧縮して圧縮画像を生成し、生成した圧縮画像を出力するように構成されたている。
【０００８】
本開示によれば、異なるシャッタ時間で撮像された複数の画像から、第１ビット幅の画素値で輝度が表現された合成画像が生成され、生成された合成画像において、被写体の輝度が分布する範囲である分布範囲が設定される。そして設定された分布範囲の輝度を、第１ビット幅よりも狭い第２ビット幅の画素値で表す圧縮特性が生成され、生成された圧縮特性を用いて合成画像から圧縮画像が生成され、圧縮画像が出力される。すなわち、被写体が存在しない不要な輝度に対しては、限られた第２ビット幅の画素値の割り当てが抑制され、被写体が存在する範囲の輝度に限られた画素値が全て割り当てられる。したがって、限られた出力画素値を効率的に使用した圧縮画像を出力することができる。
【０００９】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】カメラ装置２０及び画像処理装置３０の構成を示すブロック図。
【図２】第1実施形態に係る画像圧縮処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】長シャッタ画像及び短シャッタ画像の輝度−出力特性を示すグラフである。
【図４】ゲインをかけた短シャッタ画像の輝度−出力特性を示すグラフである。
【図５】ＨＤＲ合成画像の圧縮に適用する圧縮特性を示すグラフである。
【図６】ＨＤＲ合成画像の輝度ヒストグラムを示すグラフである。
【図７】画像に太陽光が写っている場合の輝度ヒストグラムを示すグラフである。
【図８】ダイナミックレンジが不適切な場合のＨＤＲ合成画像の輝度ヒストグラムを示すグラフである。
【図９】第１シーンにおける輝度ヒストグラム及び圧縮特性を示すグラフである。
【図１０】第２シーンにおける輝度ヒストグラム及び圧縮特性を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態に係る画像圧縮処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態に係る輝度ヒストグラム及び最大ダイナミックレンジを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
（第1実施形態）
［１．構成］
まず、本実施形態に係る画像出力装置１０の構成について、図１を参照して説明する。画像出力装置１０は、カメラ装置２０と、処理装置３０と、を備える。
【００１２】
カメラ装置２０は、撮像部２１と画像生成部２２とを備え、車両前方の路面を含む所定範囲が撮像範囲となるように、例えば、ルームミラーに隠れる位置のウィンドシールドに設置されている。
【００１３】
撮像部２１は、撮像素子と、撮像素子に被写体の像を結像させるレンズとを備えている。撮像部２１は、後述する処理装置３０の撮像制御部３３によって、短シャッタ撮像と、長シャッタ撮像とを連続して行うように制御される。短シャッタ撮像は、シャッタ時間が相対的に短い、すなわち露光時間が相対的に短い撮像であり、長シャッタ撮像は、シャッタ時間が相対的に長い、すなわち露光時間が相対的に長い撮像である。撮像素子は、ＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサーであり、ノイズレベル以上かつ飽和レベル以内の入射光量に対して感度を有する。
【００１４】
画像生成部２２は、カメラ装置２０内に設けられた画像信号処理回路により構成されているハードウェアである。画像生成部２２は、撮像部２１により撮像された短シャッタ画像と長シャッタ画像を合成して、短シャッタ画像や長シャッタ画像よりもダイナミックレンジの広いハイダイナミックレンジ（以下、ＨＤＲ）合成画像を生成する。生成されるＨＤＲ合成画像は、予め設定された第１ビット幅の画素値で輝度を表した画像である。本実施形態では、第１ビット幅を１６ビットとしている。
【００１５】
さらに、画像生成部２２は、設定された分布範囲の輝度を、予め設定された第２ビット幅の画素値で表す圧縮特性を生成する。そして、画像生成部２２は、生成した圧縮特性を用いて、第１ビット幅の画素値で表されたＨＤＲ合成画像を、第２ビット幅の画素値で表された圧縮画像に変換し、変換した圧縮画像を画像処理部３４へ出力する。第２ビット幅は、第１ビット幅よりも狭い幅であり、本実施形態では、第２ビット幅を１２ビットとしている。
【００１６】
なお、ダイナミックレンジとは、1枚の画像に写し込める明暗差の幅である輝度幅のことである。１回のシャッタで撮像できるダイナミックレンジは、撮像素子の感度により決まる。
【００１７】
処理装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びフラッシュメモリ等の半導体メモリを備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。処理装置３０は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより、範囲設定部３１、パラメータ算出部３２、撮像制御部３３、画像処理部３４及び画像認識部３５の機能を実現する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、処理装置３０を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。
【００１８】
範囲設定部３１は、画像生成部２２により生成されたＨＤＲ合成画像において、被写体の輝度が分布する範囲である分布範囲を設定する。パラメータ算出部３２は、短シャッタ時間、長シャッタ時間、及びカメラゲインを含む撮像部２１の制御パラメータを算出する。撮像制御部３３は、パラメータ算出部３２により算出された制御パラメータを用いて、撮像部２１を制御し、短シャッタ撮像及び長シャッタ撮像を行う。
【００１９】
画像処理部３４は、画像生成部２２から出力された圧縮画像の輝度を表す第２ビット幅の画素値から、所定幅の下位ビットを切り捨てる。本実施形態では、画像処理部３４は、１２ビット幅の画素値から下位４ビットを切り捨て、８ビット幅の画素値で表された出力画像を生成し、出力画像を画像認識部３５へ出力する。
【００２０】
画像認識部３５は、８ビット幅以下のデータを取り扱うことができ、画像処理部３４から出力された出力画像を認識する。本実施形態では、画像生成部２２が、特性生成部及び画像出力部の一例に相当する。
【００２１】
［２．処理］
次に、画像出力装置１０が実行する画像圧縮処理の処理手順について、図２のフローチャートを参照して説明する。本処理手順は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【００２２】
まず、ステップＳ１０では、撮像制御部３３が、制御パラメータ用いて撮像部２１を制御して、短シャッタ撮像と長シャッタ撮像を行う。ここで用いる制御パラメータは、前回の処理周期のステップＳ４０において、パラメータ算出部３２により算出されものである。本実施形態では、一例として、短シャッタ撮像のシャッタ時間を１．２５[ｍｓ]、長シャッタ撮像のシャッタ時間を２０[ｍｓ]としている。
【００２３】
続いて、ステップＳ２０では、画像生成部２２が、ステップＳ１０で撮像された短シャッタ画像と長シャッタ画像とを合成して、ＨＤＲ合成画像を生成する。
図３に、短シャッタ画像及び長シャッタ画像の輝度を、それぞれ１２ビット幅の画素値で表した場合における、輝度に対する画素値の特性グラフを示す。長シャッタ画像では、短シャッタ画像よりもシャッタ時間が１６倍長く、入射光量は１６倍となる。よって、長シャッタ画像は、短シャッタ画像と同じ輝度の被写体を写しても、画素値は１６倍となっている。
【００２４】
そのため、短シャッタ画像と長シャッタ画像とを合成する場合には、図４に示すように、短シャッタ画像にシャッタ比率分のゲインをかけて、輝度−画素値特性を合わせる。つまり、同じ画素値が同じ輝度を表すようにする。本実施形態では、短シャッタ画像の画素値を１６倍して、長シャッタ画像と合成する。短シャッタ画像の画素値を１６倍すると、短シャッタ画像の輝度は、１６ビット幅の画素値０〜６５５３５で表される。
【００２５】
一般に、短シャッタ画像と長シャッタ画像を合成する場合、シャッタ比率をかけた短シャッタ画像のデータは最下位ビットが粗くなるため、低輝度部分では長シャッタ画像のデータを採用し、高輝度部分で短シャッタ画像のデータを採用する。図５に示すように、シャッタ比率を掛けた短シャッタ画像と長シャッタ画像とを合成して生成したＨＤＲ合成画像の輝度は、１６ビット幅の画素値で表される。
【００２６】
続いて、ステップＳ３０では、範囲設定部３１が、ステップＳ２０において生成されたＨＤＲ合成画像における被写体の輝度の分布範囲を設定する。図６に、長シャッタ画像及び短シャッタ画像を合わせた輝度のヒストグラムを示す。図６は、横軸が輝度、縦軸が輝度に対応する画素数つまり頻度を表す。図６に示すように、長シャッタ画像の輝度は相対的に低い値に分布し、短シャッタ画像の輝度は相対的に高い値に分布している。ステップＳ３０では、輝度ヒストグラムにおける輝度の上限値から下限値までを分布範囲とする。
【００２７】
具体的には、範囲設定部３１は、分布範囲の上限値を超える輝度の画素数が、予め設定された明閾値よりも少なくなるように、分布範囲の上限値を設定する。また、範囲設定部３１は、分布範囲の下限値を下回る輝度の画素数が、予め設定された暗閾値よりも少なくなるように、分布範囲の下限値を設定する。明閾値は、目立った被写体の白飛びが生じないような値に設定されている。また、暗閾値は、目立った被写体の黒潰れが生じないような値に設定されている。
【００２８】
さらに、範囲設定部３１は、図７に示すように、予め設定された上限閾値を超える範囲に輝度の分布がある場合に、上限閾値を超える輝度の分布を除外して、分布範囲を設定する。上限閾値は、歩行者や他車両などのカメラ装置２０が撮像対象とする被写体が、通常取り得る輝度よりも大きな値に設定されている。つまり、上限閾値を超えるような非常に高い輝度を持つ被写体は、太陽光等の光源であり、カメラ装置２０の撮像対象から除外しても問題がない。図７では、分布Ｈ２が除外され、分布Ｈ１に対して分布範囲が設定される。
【００２９】
続いて、ステップＳ４０では、パラメータ算出部３２が、撮像部２１の制御パラメータを算出する。ステップＳ３０で設定された分布範囲は、ＨＤＲ合成画像の必要なダイナミックレンジである。図８は、輝度が分布している範囲に対して、ダイナミックレンジが足りていない状態を示す。図８のＡ部分のように、低輝度部分のダイナミックレンジが不足していると、被写体が黒潰れしてしまう。また、図８のＢ部分のように、高輝度部分のダイナミックレンジが不足していると、被写体が飽和し白飛びしてしまう。一方、ダイナミックレンジが分布範囲よりも広いと、ＨＤＲ合成画像に被写体が存在しない不要な輝度情報が含まれてしまう。
【００３０】
そこで、ステップＳ４０において、パラメータ算出部３２は、ＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジがステップＳ３０で設定された分布範囲となるように、撮像部２１の制御パラメータを算出する。具体的には、パラメータ算出部３２は、ダイナミックレンジを暗い方へ広げる場合には、長シャッタ時間を長くし、より低い輝度を画素値１にする。一方、ダイナミックレンジを明るい方へ広げる場合には、短シャッタ時間を短くし、より高い輝度を画素値の最大値とする。シャッタ時間を限界まで長くしても、ダイナミックレンジが設定された分布範囲をカバーできない場合には、パラメータ算出部３２は、ダイナミックレンジを暗い方へ広げるように、カメラゲインを調整する。なお、ステップＳ４０において算出された制御パラメータは、次の処理周期のステップＳ１０において用いられる。
【００３１】
続いて、ステップＳ５０では、画像生成部２２が、ステップＳ１１０で生成されたＨＤＲ合成画像を圧縮するための圧縮特性を生成する。異なるシャッタ時間の画像を合成したことで、ＨＤＲ合成画像の輝度を表す画素値のビット幅は１６ビット幅となり、画像認識部３５で認識可能な８ビット幅よりも長くなっている。そのため、ＨＤＲ合成画像の画素値を、まず１２ビット幅の画素値に圧縮する。画像生成部２２は、図５に実線で示すように、ＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジの輝度を、１２ビット幅の画素値で表す圧縮特性を生成する。
【００３２】
具体的には、例えば、夜間の歩行者を被写体とする場合は、高分解能が必要な歩行者の体幹部分はヘッドライトが当たらず低輝度となるので、低輝度部分は非圧縮にするとよい。一方、高分解能が不要な歩行者の下半身部分はヘッドライトが当たって高輝度となるので、高輝度部分は圧縮してもよい。よって、夜間の歩行者を被写体とする場合、画像処理部３４は、例えば、低輝度部分は長シャッタ画像の情報を残し、高輝度部分は高圧縮とし、設定された分布範囲が広いほど、高輝度部分の圧縮率を高くするような圧縮特性を生成する。
【００３３】
続いて、ステップＳ６０では、画像生成部２２が、生成した圧縮特性を用いて、１６ビット幅のＨＤＲ合成画像から１２ビット幅の圧縮画像を生成し、生成した１２ビット幅の圧縮画像を画像処理部３４へ出力する。そして、画像処理部３４は、圧縮画像の１２ビット幅の画素値から下位４ビットを切り捨てし、８ビット幅の出力画像を生成して、生成した出力画像を画像認識部３５へ出力する。以上で、本処理を一旦終了する。
【００３４】
［３．作用］
図９に、第１シーンにおいて撮像したＨＤＲ合成画像の輝度ヒストグラム及び圧縮特性を示す。また、図１０に、第２シーンにおいて撮像したＨＤＲ合成画像の輝度ヒストグラム及び圧縮特性を示す。第１シーンと第２シーンは異なるシーンであり、第１シーンは、例えば昼のシーン、第２シーンは、例えばトンネル出口のシーンである。
【００３５】
図９及び図１０に示すように、シーンによって輝度分布は異なるが、輝度分布に応じて分布範囲が設定され、ＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジが、設定された分布範囲となるように、制御パラメータが設定される。そして、設定された制御パラメータを用いて、短シャッタ画像及び長シャッタ画像が撮像され、撮像された短シャッタ画像及び長シャッタ画像から、新しいＨＤＲ合成画像が生成される。生成されたＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジは、前回生成されたＨＤＲ合成画像において設定された分布範囲となっている。同じシーンであれば、連続するＨＤＲ合成画像における輝度分布は略等しくなるので、今回生成されたＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジは、今回生成されたＨＤＲ合成画像において輝度が分布する分布範囲と略等しくなる。
【００３６】
そして、生成されたＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジの輝度に、すなわち、被写体の輝度が分布する分布範囲の輝度に、１２ビット幅の画素値が割り当てられ、圧縮画像が生成される。図９及び図１０において、シーン１及びシーン２のＨＤＲ合成画像には、いずれも１２ビット幅の画素値が割り当てられているが、ダイナミックレンジはシーン１よりもシーン２の方が広くなっている。そのため、シーン１は、シーン２と比べて、低輝度部分及び高輝度部分の圧縮特性は等しいが、高輝度部分の圧縮率が高くなっている。
【００３７】
このように、設定された分布範囲の輝度に対して、出力画素値が全て割り当てられるため、被写体が存在しない不要な輝度に対する出力画素値の割り当てが抑制される。また、被写体の輝度に対して、出力画素値が割り当てられないことも抑制される。
【００３８】
［４．効果］
以上説明した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）撮像部２１を制御する制御パラメータを適切に算出することにより、被写体の輝度が分布する分布範囲をダイナミックレンジとするＨＤＲ合成画像を生成することができる。そして、生成したＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジに、限られた出力画素値を全て割り当てることで、被写体が存在しない不要な輝度に対する出力画素値の割り当てを抑制して、被写体が存在する有効な輝度に対して出力画素値を割り当てることができる。
【００３９】
（２）ＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジが分布範囲となるように撮像することにより、撮像後にダイナミックレンジが分布範囲となるように画像処理する場合よりも、きれいな変換画像を出力することができるとともに、処理負荷を抑制することができる。
【００４０】
（３）分布範囲の上限値を超える輝度の画素数が明閾値よりも少なくなるように、分布範囲を設定することにより、被写体の白飛びを抑制することができる。
（４）分布範囲の下限値を下回る輝度の画素数が暗閾値よりも少なくなるように、分布範囲を設定することにより、被写体の黒潰れを抑制することができる。
【００４１】
（５）上限閾値を超える輝度分布を除外して分布範囲を設定することにより、明らかに撮像対象と異なる被写体を除外して、効率的に撮像対象である被写体の輝度に出力画素値を割り当てることができる。
【００４２】
（第２実施形態）
［１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００４３】
前述した第１実施形態では、撮像部２１の制御パラメータを適切に設定することで、被写体の輝度が分布する分布範囲をダイナミックレンジとするＨＤＲ合成画像を生成した。これに対し、第２実施形態では、ダイナミックレンジが最大幅となるＨＤＲ合成画像を一旦生成し、画像処理により、生成したＨＤＲ合成画像から分布範囲となるダイナミックレンジを切り出すように調整された調整画像を生成する点で、第１実施形態と相違する。ＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジの最大幅は、カメラ装置２０の撮像素子の感度、シャッタ時間の最小値及び最大値といったカメラ装置２０の設計により決まる。なお、第２実施形態では、画像処理部３４が範囲設定部３１の機能を含む。
【００４４】
［２．処理］
次に、第２実施形態の画像出力装置１０が実行する画像圧縮処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。本処理手順は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【００４５】
まず、ステップＳ１００では、パラメータ算出部３２が、ＨＤＲ合成画像のダイナミックレンジが最大幅となるように、撮像部２１の制御パラメータを算出する。
続いて、ステップＳ１１０では、撮像制御部３３が、ステップＳ１００で算出された制御パラメータを用いて撮像部２１を制御し、短シャッタ撮像と長シャッタ撮像を行う。
【００４６】
続いて、ステップＳ１２０では、図２のステップＳ２０と同様にして、画像生成部２２が、ＨＤＲ合成画像を生成する。生成されたＨＤＲ合成画像は１６ビットの画像であり、ダイナミックレンジは最大幅となる。生成されたＨＤＲ合成画像は、画像処理部３４へ送信される。
【００４７】
続いて、ステップＳ１３０では、画像処理部３４が、図２のステップＳ３０と同様にして、分布範囲を設定する。
続いて、ステップＳ１４０では、図１２に示すように、画像処理部３４が、ステップＳ１２０で生成されたＨＤＲ合成画像から、ステップＳ１３０において設定された分布範囲となるダイナミックレンジを切り出すように調整された調整画像を生成する。そして、画像処理部３４は、ＨＤＲ合成画像を調整画像に更新する。
【００４８】
続いて、ステップＳ１５０では、画像処理部３４が、ステップＳ５０と同様に、圧縮特性を生成する。
続いて、ステップＳ１６０では、画像処理部３４が、ステップＳ１５０において生成した圧縮特性を用いてＨＤＲ合成画像から圧縮画像を生成し、生成した圧縮画像を出力する。本実施形態では、第２ビット幅を８ビット幅とし、ＨＤＲ合成画像を圧縮して、８ビット幅の圧縮画像を生成する。以上で、本処理を一旦終了する。
【００４９】
［３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（３）〜（５）に加え、以下の効果が得られる。
【００５０】
（６）ダイナミックレンジを最大幅としたＨＤＲ合成画像が生成され、ＨＤＲ合成画像のから被写体の輝度が分布する分布範囲となるダイナミックレンジとを切り出すように調整された調整画像が生成され、調整画像がＨＤＲ合成画像とされる。よって、被写体が存在しない不要な輝度に出力画素値が割り当てられることを抑制して、被写体が存在する有効な輝度に対して出力画素値を割り当てることができる。
【００５１】
（第３実施形態）
［１．第２実施形態との相違点］
第３実施形態は、基本的な構成は第２実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第２実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００５２】
前述した第２実施形態では、処理装置３０が実現する機能である画像処理部３４が、ダイナミックレンジが最大幅のＨＤＲ合成画像から調整画像を生成した。これに対して、第３実施形態では、カメラ装置２０に含まれるハードウェアである画像生成部２２が、調整画像を生成する。第３実施形態では、画像生成部２２が範囲設定部３１の機能を含む。
【００５３】
つまり、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１２０からステップＳ１４０までの処理を画像生成部２２が実行し、ステップＳ１５０及びステップＳ１６０の処理を画像処理部３４が実行する。
【００５４】
［４．効果］
以上説明した第３実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（３）〜（５）に加え、前述した第２実施形態の効果（６）が得られる。
【００５５】
（他の実施形態）
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００５６】
（ａ）上記実施形態では、シャッタ時間を長短の２種類としたが、これに限定されるものではない。例えば、シャッタ時間を、長、中、短の３種類とし、３種類のシャッタ時間で撮像された画像を合成してＨＤＲ合成画像を生成するようにしてもよい。また、４種類以上のシャッタ時間を用いてもよい。
【００５７】
（ｂ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００５８】
（ｃ）上述した画像出力装置の他、当該画像出力装置を構成要素とするシステム、当該画像出力装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、画像生成方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…画像出力装置、２０…カメラ装置、２２…画像生成部、３０…処理装置、３１…範囲設定部、３２…パラメータ算出部、３３…撮像制御部、３４…画像処理部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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