(57)【要約】【課題】複数方向の画像の輝度や色温度が著しく異なっていても、最適な表示画面が得られるような撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、複数の方向の画像を同一画面内で撮像する撮像手段２と、前記撮像手段で撮像された画像を複数のブロックに分割し前記ブロック毎に映像関連情報を算出する映像関連情報算出手段４と、前記映像関連情報算出手段で算出された映像関連情報から前記方向毎の映像調整用情報を作成する映像調整用情報作成手段５，６と、前記映像調整用情報作成手段で作成された映像調整用情報に基づいて前記方向毎に映像調整を行う映像調整手段７，８と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の方向の画像を同一画面内で撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された画像を複数のブロックに分割し前記ブロック毎に映像関連情報を算出する映像関連情報算出手段と、
前記映像関連情報算出手段で算出された映像関連情報から前記方向毎の映像調整用情報を作成する映像調整用情報作成手段と、
前記映像調整用情報作成手段で作成された映像調整用情報に基づいて前記方向毎に映像調整を行う映像調整手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記映像調整用情報作成手段は、前記映像関連情報算出手段で算出された映像関連情報としての色信号から前記方向毎の映像調整用情報としてのホワイトバランスデータを作成し、前記映像調整手段は、前記映像調整用情報作成手段で作成された前記ホワイトバランスデータに基づいて前記方向毎に映像調整としてホワイトバランスゲインを調整することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記映像調整用情報作成手段は、前記映像関連情報算出手段で算出された映像関連情報としての輝度信号から前記方向毎の映像調整用情報としてのゲインデータを作成し、前記映像調整手段は、前記映像調整用情報作成手段で作成された前記ゲインデータに基づいて前記方向毎に映像調整としてアンプゲインを調整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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に関し、特に、車両前方周辺の視認性向上などを目的として車両に搭載される撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の先端部にカメラを取り付けて、周囲の障害物や交差点入口における左右両方向からの接近車両などを検知するシステムが提案されている。このようなシステムでは、カメラを複数台（例えば、左右両側に２台）取り付け、各方向を独立して撮像する方式もあるが、安価なシステムとするため、プリズムや鏡、特殊レンズを用いて各方向からの画像を１基のＣＣＤ（撮像素子）で同時に撮像する方式も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、従来の車載用撮像装置の内部構成を示すブロック図である。この車載用撮像装置は、主に、特殊レンズ１１、ＣＣＤ１２、Ａ／Ｄ変換器１３、ホワイトバランス処理部１４、アンプ部１５、Ｄ／Ａ変換器１６、などで構成されている。
【０００４】
特殊レンズ１１は、左右の被写体からの入射光を１基のＣＣＤ１２に集光させるための光学系レンズである。ＣＣＤ１２は、特殊レンズ１１によって集光された光を電気信号に変換するための撮像素子である。また、Ａ／Ｄ変換器１３は、ＣＣＤ１２からの映像信号をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器である。
【０００５】
ホワイトバランス処理部１４とアンプ部１５は、いわゆる信号処理部であり、Ａ／Ｄ変換器１３から出力されるデジタル映像信号に対して調整処理を行う。ホワイトバランス処理部１４は、画像全体について算出した色信号からホワイトバランス調整を行うものである。また、アンプ部１５は、画像全体について算出した輝度信号からゲイン調整を行うものである。Ｄ／Ａ変換器１６は、ホワイトバランス調整やゲイン調整が行われたデジタル映像信号をアナログ映像信号に変換するためのデジタル／アナログ変換器である。
【０００６】
例えば、１基のＣＣＤで左右両方向の撮像を行う撮像装置の場合、画面上には左右に２つの異なる映像が表示されるが、これらは１つの映像信号として処理されている。即ち、ホワイトバランス調整やゲイン調整等の調整処理は、左右両方の映像を合わせた映像全体に対して行われている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２２９５１２号公報（第３−６頁、図１−１０）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように１基のＣＣＤで左右両方向を同時に撮像する撮像装置の場合、左右の被写体の輝度や色温度が著しく異なると、例えば、表示画面の左半分が暗く、右半分だけが極端に明るくなってしまうというような問題や、ホワイトバランスがくずれてしまうというような問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数方向の画像の輝度や色温度が著しく異なっていても、最適な表示画面が得られるような撮像装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の撮像装置は、複数の方向の画像を同一画面内で撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像を複数のブロックに分割し前記ブロック毎に映像関連情報を算出する映像関連情報算出手段と、前記映像関連情報算出手段で算出された映像関連情報から前記方向毎の映像調整用情報を作成する映像調整用情報作成手段と、前記映像調整用情報作成手段で作成された映像調整用情報に基づいて前記方向毎に映像調整を行う映像調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、映像調整用情報に基づいて方向毎に映像調整が行われるため、複数方向の画像の輝度や色温度が著しく異なっていても、最適な表示画面が得られる。
【００１２】
また、請求項２に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、前記映像調整用情報作成手段は、前記映像関連情報算出手段で算出された映像関連情報としての色信号から前記方向毎の映像調整用情報としてのホワイトバランスデータを作成し、前記映像調整手段は、前記映像調整用情報作成手段で作成された前記ホワイトバランスデータに基づいて前記方向毎に映像調整としてホワイトバランスゲインを調整することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、ホワイトバランスデータに基づいて方向毎にホワイトバランスゲインが調整されるため、最適な色バランスが得られる。
【００１４】
また、請求項３に記載の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、前記映像調整用情報作成手段は、前記映像関連情報算出手段で算出された映像関連情報としての輝度信号から前記方向毎の映像調整用情報としてのゲインデータを作成し、前記映像調整手段は、前記映像調整用情報作成手段で作成された前記ゲインデータに基づいて前記方向毎に映像調整としてアンプゲインを調整することを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、ゲインデータに基づいて方向毎にアンプゲインが調整されるため、最適な輝度バランスが得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる撮像装置の好ましい実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。尚、本実施の形態では、左右２方向の画像を同時に撮像し、画面の左半分と右半分とで異なる映像を表示する車載用の撮像装置を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態における車載用撮像装置の内部構成を示すブロック図である。本実施の形態の車載用撮像装置は、主に、特殊レンズ１、ＣＣＤ２、Ａ／Ｄ変換器３、ブロックデータ作成部４、ホワイトバランスデータ作成部５、ゲインデータ作成部６、ホワイトバランス処理部７、アンプ部８、Ｄ／Ａ変換器９、などで構成されている。
【００１８】
特殊レンズ１は、左右の被写体からの入射光を１基のＣＣＤ２に集光させるための光学系レンズである。ＣＣＤ２は、特殊レンズ１によって集光された光を電気信号に変換するための撮像素子である。また、Ａ／Ｄ変換器３は、ＣＣＤ２からの映像信号をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器である。
【００１９】
以降のブロックデータ作成部４からアンプ部８までは、いわゆる信号処理部であり、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるデジタル映像信号に対して各種処理を行う。ブロックデータ作成部４は、ＣＣＤ２で撮像された映像信号（Ａ／Ｄ変換器３からのデジタル映像信号）を複数のブロック（例えば、本実施の形態では８×６の４８ブロックとする）に分割し、各ブロック毎の映像関連情報として色信号、輝度信号を算出するものである。ホワイトバランスデータ作成部５は、ブロックデータ作成部４で算出された各ブロック毎の色信号データから、映像調整用情報として左画面用及び右画面用のホワイトバランスに必要なホワイトバランスデータを作成するものである。また、ゲインデータ作成部６は、ブロックデータ作成部４で算出された各ブロック毎の輝度信号データから、映像調整用情報として左画面用及び右画面用のゲインデータを作成するものである。さらに、ホワイトバランス処理部７は、ホワイトバランスデータ作成部５で作成された左右それぞれのホワイトバランスデータに基づいて、左右それぞれの映像信号が最適となるようホワイトバランスゲインを調整するものである。アンプ部８は、ゲインデータ作成部６で作成された左右それぞれのゲインデータに基づいて、左右それぞれの映像信号が最適となるようアンプゲインを調整するものである。
【００２０】
Ｄ／Ａ変換器９は、デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換するためのデジタル／アナログ変換器であり、ホワイトバランス調整やゲイン調整が行われたデジタル映像信号は、ここでアナログ映像信号に変換される。
【００２１】
次に、以上のように構成された車載用撮像装置の信号処理の動作について、図２及び図３のフローチャートを用いて説明する。
【００２２】
はじめに、ホワイトバランス調整動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態における車載用撮像装置のホワイトバランス調整動作の流れを示すフローチャートである。
【００２３】
まず、ブロックデータ作成部４は、８×６の４８ブロックに分割した画面の各ブロックについて、ブロック毎に色信号データを算出する（ステップＳ１０１）。
【００２４】
次に、ホワイトバランスデータ作成部５は、画像の左右それぞれについて、色信号データの平均を求める（ステップＳ１０２）。具体的に説明すると、図４に示すように、分割された４８個のブロックは、Ｎｏ．１からＮｏ．２４までのブロックが左画像、Ｎｏ．２５からＮｏ．４８までのブロックが右画像、というように表示領域が割り当てられている。従って、左画像の平均色信号データは、Ｎｏ．１からＮｏ．２４までの各ブロックの色信号データの平均値を求め、右画像の平均色信号データは、Ｎｏ．２５からＮｏ．４８までの各ブロックの色信号データの平均値を求める。
【００２５】
次に、ホワイトバランスデータ作成部５は、上記ステップＳ１０２で求めた色信号データの平均値から、左右両画像用のホワイトバランスデータを個別に作成する（ステップＳ１０３）。その後、ホワイトバランス処理部７は、Ａ／Ｄ変換器３からブロックデータ作成部４を介して供給されたデジタル映像信号に対して、上記ステップＳ１０３で作成したホワイトバランスデータに基づいて、左右別々にホワイトバランス調整を行う（ステップＳ１０４）。
【００２６】
次に、ゲイン調整動作について説明する。図３は、本発明の実施の形態における車載用撮像装置のゲイン調整動作の流れを示すフローチャートである。
【００２７】
まず、ブロックデータ作成部４は、８×６の４８ブロックに分割した画面の各ブロックについて、ブロック毎に輝度信号データを算出する（ステップＳ２０１）。
【００２８】
次に、ゲインデータ作成部６は、画像の左右それぞれについて、輝度信号データの平均を求める（ステップＳ２０２）。具体的に説明すると、図４に示すように、分割された４８個のブロックは、Ｎｏ．１からＮｏ．２４までのブロックが左画像、Ｎｏ．２５からＮｏ．４８までのブロックが右画像、というように表示領域が割り当てられている。従って、左画像の平均輝度信号データは、Ｎｏ．１からＮｏ．２４までの各ブロックの輝度信号データの平均値を求め、右画像の平均輝度信号データは、Ｎｏ．２５からＮｏ．４８までの各ブロックの輝度信号データの平均値を求める。
【００２９】
次に、ゲインデータ作成部６は、上記ステップＳ２０２で求めた輝度信号データの平均値から、左右両画像用のゲインデータを個別に作成する（ステップＳ２０３）。その後、アンプ部８は、Ａ／Ｄ変換器３からブロックデータ作成部４、ホワイトバランス処理部７を介して供給されたデジタル映像信号に対して、上記ステップＳ２０３で作成したゲインデータに基づいて、左右別々にゲイン調整を行う（ステップＳ２０４）。
【００３０】
以上のように、実施の形態の車載用撮像装置によれば、画面を複数のブロックに分割し、各ブロック毎に色信号や輝度信号を算出し、左右の画像に個別にホワイトバランス調整やゲイン調整を行うことにより、左右両方の画像において最適な表示が得られる。
【００３１】
尚、上記実施の形態では、ホワイトバランス調整及びゲイン調整についてのみ説明したが、輪郭補正、ガンマ補正、色ゲイン補正など、その他の画像処理においても、同様に左右個別の調整が可能である。
【００３２】
また、上記実施の形態では、画面を２分割で表示する撮像装置を用いたが、これにとらわれるものではなく、光学系装置の工夫によりさらに多くの方向（画像）を同時に撮像し、多分割で表示を行う撮像装置についても本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【００３３】
さらに、上記実施の形態では、画面を４８ブロック（８×６）に分割したが、これにとらわれるものではなく、分割数は任意に決定してかまわない。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の撮像装置によれば、映像調整用情報に基づいて複数方向毎に映像調整が行われるため、複数方向の画像の輝度や色温度が著しく異なっていても、最適な表示画面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における車載用撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における車載用撮像装置のホワイトバランス調整動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態における車載用撮像装置のゲイン調整動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における車載用撮像装置の、表示画面を構成するブロックの配列状況を模式的に示す模式図である。
【図５】従来の車載用撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  特殊レンズ
２  ＣＣＤ（撮像手段）
３  Ａ／Ｄ変換器
４  ブロックデータ作成部（映像関連情報算出手段）
５  ホワイトバランスデータ作成部（映像調整用情報作成手段）
６  ゲインデータ作成部（映像調整用情報作成手段）
７  ホワイトバランス処理部（映像調整手段）
８  アンプ部（映像調整手段）
９  Ｄ／Ａ変換器
【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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