(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子から出力された画像信号を処理する画像処理部と、
前記画像処理部にて得られた撮像画像を複数のブロックに分割し、それぞれのブロックの輝度平均値を求めるブロック輝度平均値算出部と、
それぞれのブロックの輝度平均値に基づいて、隣接するブロックとのコントラストが所定のコントラスト判定用閾値以上であるブロックを求めるコントラスト判定部と、
前記コントラスト判定部にてコントラストがあると判定されたブロックの輝度平均値から逆光判定用閾値を算出し、全てのブロックについてそれぞれの輝度平均値が前記逆光判定用閾値よりも大きいブロックを逆光部分のブロックとして検出し、前記逆光部分のブロックの輝度平均値に所定の重み付けを行って撮像画像の明度を求める明度算出部と、
前記撮像画像の明度に基づいて前記撮像素子に入射する光量または前記撮像素子からの出力のゲインを制御する露光制御部と、
を備えたことを特徴とする露出量制御装置。
【請求項２】
前記明度算出部は、前記コントラスト判定部にて求めたブロックの輝度平均値のうち最小の値を前記逆光判定用閾値として算出することを特徴とする請求項１に記載の露出量制御装置。
【請求項３】
前記コントラスト判定部は、判定対象のブロックとそのブロックに隣接する全てのブロックとの輝度平均値の差分値を算出し、算出した差分値の中で最大の差分値と前記コントラスト判定用閾値とを比較してコントラストの判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の露出量制御装置。
【請求項４】
前記コントラスト判定部は、前記コントラスト判定用閾値を、同一の撮像画像内で得られたコントラストの大きさにより設定することを特徴とする請求項１または２に記載の露出量制御装置。
【請求項５】
前記コントラスト判定部は、前記コントラスト判定用閾値を設定する際に所定の下限値より大きい値を設定することを特徴とする請求項４に記載の露出量制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の露出量制御装置を備えた撮像装置。
【請求項７】
撮像素子に入射した光を電気信号に変換する光電変換ステップと、
前記光電変換ステップにて変換されて前記撮像素子から出力された画像信号を処理する画像処理ステップと、
前記画像処理ステップにて得られた撮像画像を複数のブロックに分割し、それぞれのブロックの輝度平均値を求めるブロック輝度平均値算出ステップと、
それぞれのブロックの輝度平均値に基づいて、隣接するブロックとのコントラストが所定のコントラスト判定用閾値以上であるブロックを求めるコントラスト判定ステップと、
前記コントラスト判定ステップにてコントラストがあると判定されたブロックの輝度平均値から逆光判定用閾値を算出し、全てのブロックについてそれぞれの輝度平均値が前記逆光判定用閾値よりも大きいブロックを逆光部分のブロックとして検出し、前記逆光部分のブロックの輝度平均値に所定の重み付けを行って撮像画像の明度を求める明度算出ステップと、
前記撮像画像の明度に基づいて前記撮像素子に入射する光量または前記撮像素子からの出力のゲインを制御する露光制御ステップと、
を備えたことを特徴とする露出制御方法。
【請求項８】
前記明度算出ステップは、前記コントラスト判定ステップにて求めたブロックの輝度平均値のうち最小の値を前記逆光判定用閾値として算出することを特徴とする請求項７に記載の露出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等に代表される撮像装置に用いる露出量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラに代表される撮像装置は、携帯端末にも搭載されるほど広く一般に使用されるようになっている。特に、被写体の明るさを自動的に調整するＡｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅとよばれる自動露出制御機能（以下、「ＡＥ」という）は、一般の撮像装置に搭載されている機能である。ＡＥは、撮影画像がより美しく見えるよう性能向上が期待されている機能である。しかしながら、主たる被写体に対してその背景が明るいシーン、いわゆる「逆光」と呼ばれるシーンにおいては、主たる被写体の明るさが不十分な状態で撮影される事がある。
【０００３】
この様な問題を解決する従来技術として、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１に記載された逆光補正制御装置は、撮像した映像信号の撮像ブロックを複数のパターンに分割し、分割されたブロック毎の明るさを検出する。そして、逆光補正制御装置は、複数の分割パターン各々について分割された複数のブロックの中から所定のブロックを選択し、選択したブロック内の明るさと選択したブロック外の明るさの比率によって逆光度合いの判定を行い、その逆光度合いに応じて逆光度合いの強い分割パターンを抽出する。逆光状態と判定したときに、逆光補正制御装置は、抽出した分割パターンの所定ブロックを選択するとともに、所定ブロックの明るさに応じて撮像装置の露光量を調整する。
【０００４】
この技術を用いれば、被写体の状況に応じて最適なブロックを自動的に選択することが可能であり、逆光状態かどうかを自動で判定することができる。また、逆光状態において、露光量の最適化を精度良く行なうことができる。
【特許文献１】特開２００４−８８５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、分割パターンをあらかじめ用意する構成を採用しているが、あらかじめ用意されている分割パターンでは、撮影シーンに適したものがない場合には、逆光補正の効果を十分に得られない場合が考えられる。また、精度を上げるためには撮像ブロックをより細かく分割する必要がある。しかし、撮像ブロックを細かくすると、組み合わせの分だけ分割パターンと明るさの比率を求める演算処理量が増大し、回路や演算ロジックが複雑な構成になる。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、逆光条件下において被写体の位置や、縦撮りや横撮りなど撮影時のカメラ自身の角度などに影響されることなく主たる被写体の明るさを十分に得ることのできる露出量制御装置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】
本発明の露出量制御装置は、入射した光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子から出力された画像信号を処理する画像処理部と、前記画像処理部にて得られた撮像画像を複数のブロックに分割し、それぞれのブロックの輝度平均値を求めるブロック輝度平均値算出部と、それぞれのブロックの輝度平均値に基づいて、隣接するブロックとのコントラストが所定のコントラスト判定用閾値以上であるブロックを求めるコントラスト判定部と、前記コントラスト判定部にて求めたいずれかのブロックの輝度平均値に基づいて前記撮像画像の中から逆光部分のブロックを検出し、前記逆光部分のブロックの輝度平均値に所定の重み付けを行って撮像画像の明度を求める明度算出部と、前記撮像画像の明度に基づいて前記撮像素子に入射する光量または前記撮像素子からの出力のゲインを制御する露光制御部とを備えた構成を有する。
【０００８】
この構成により、撮像画像を分割したそれぞれのブロックについて隣接するブロックとのコントラストを求めるので、輝度変化が大きい境界部分のブロックを検出できる。これにより、主たる被写体が暗く背景が明るい逆光シーンにおいて、主たる被写体と高輝度な背景（以下、「逆光部分」という）との境界および逆光部分の輝度のレベルを精度良く求めることができ、露光量の制御において逆光部分の影響を低減できる。また、この構成によれば、分割パターンを複数用意しなくても、主たる被写体が画面のどの位置にあっても逆光部分を求めることができる。
【０００９】
本発明の露出量制御装置において、前記コントラスト判定部は、判定対象のブロックとそのブロックに隣接する全てのブロックとの輝度平均値の差分値を算出し、算出した差分値の中で最大の差分値と前記コントラスト判定用閾値とを比較してコントラストの判定を行う構成を有する。
【００１０】
この構成により、輝度変化の大きいブロックが隣接しているか否かを適切に判定することができる。
【００１１】
本発明の露出量制御装置において、前記明度算出部は、前記コントラスト判定部にて求めたブロックの輝度平均値のうち最小の値を逆光判定用閾値とし、前記逆光判定用閾値より大きい輝度平均値を有するブロックを逆光部分のブロックとして検出する構成を有する。
【００１２】
このように、逆光部分の中で一番低い輝度平均値以上のブロックを抽出することにより、逆光部分と主たる被写体を適切に判別することができる。
【００１３】
本発明の露出量制御装置において、前記コントラスト判定部は、前記コントラスト判定用閾値を、同一の撮像画像内で得られたコントラストの大きさにより設定する構成を有する。
【００１４】
この構成により、露光状態にかかわらず逆光部分の判定を行えるので、例えば、撮影シーンが変わったときなどにも、安定したコントラスト判定を行うことができる。
【００１５】
本発明の露出量制御装置において、前記コントラスト判定部は、前記コントラスト判定用閾値を設定する際に所定の下限値より大きい値を設定する構成を有する。
【００１６】
これにより、逆光によるコントラスト以外の変化幅の小さい明暗部分を検出する誤りを低減できる。
【００１７】
本発明の撮像装置は、上記した露出量制御装置を備えた構成を有する。
【００１８】
この構成により、本発明の露光量制御装置と同様に、輝度変化が大きい境界部分を検出でき、主たる被写体が暗く背景が明るい逆光シーンにおいて、主たる被写体と逆光部分を精度良く求めることができる。
【００１９】
本発明の露出量制御方法は、撮像素子に入射した光を電気信号に変換する光電変換ステップと、前記光電変換ステップにて変換されて前記撮像素子から出力された画像信号を処理する画像処理ステップと、前記画像処理ステップにて得られた撮像画像を複数のブロックに分割し、それぞれのブロックの輝度平均値を求めるブロック輝度平均値算出ステップと、それぞれのブロックの輝度平均値に基づいて、隣接するブロックとのコントラストが所定のコントラスト判定用閾値以上であるブロックを求めるコントラスト判定ステップと、前記コントラスト判定ステップにて求めたいずれかのブロックの輝度平均値に基づいて前記撮像画像の中から逆光部分のブロックを検出し、前記逆光部分のブロックの輝度平均値に所定の重み付けを行って撮像画像の明度を求める明度算出ステップと、前記撮像画像の明度に基づいて前記撮像素子に入射する光量または前記撮像素子からの出力のゲインを制御する露光制御ステップとを備えた構成を有する。
【００２０】
この構成により、本発明の露光量制御装置と同様に、輝度変化が大きい境界部分を検出でき、主たる被写体が暗く背景が明るい逆光シーンにおいて、主たる被写体と逆光部分を精度良く求めることができる。これにより、露光量の制御において逆光部分の影響を低減できる。本発明の露光量制御装置の各種の構成を、本発明の露光量制御装置に適用することも可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、撮像画像を分割したそれぞれのブロックについて隣接するブロックとのコントラストを求めるので、分割パターンを複数用意しなくても輝度変化が大きい境界部分を検出でき、露光量の制御において逆光部分の影響を低減できるというすぐれた効果を有する。また、主たる被写体が画面のどの位置にあっても逆光部分を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る露光量制御装置について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の露出量制御装置の動作を示すフローチャートである。図１を参照して、第１の実施の形態の露出量制御装置の動作について説明する前に、露光量制御装置の構成について説明する。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態における露出量制御装置の概略構成図である。図２に示すように、第１の実施の形態の露出量制御装置は、被写体を結像するレンズ１と、結像した画像を光電変換する撮像素子３と、撮像素子３に入射する光量をマイコン８により制御する絞り部２と、撮像素子３からの出力の利得を制御するＡＧＣ回路４と、ＡＧＣ回路４から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器５と、ＡＤ変換器５にて得られた映像信号に基づいて、輝度信号と色信号を生成する画像信号処理回路９とを備えている。
【００２４】
また、露光量制御装置は、ＡＤ変換器５からの出力に基づいて撮影画像を複数ブロックに分割する画面分割回路６と、画面分割回路６で分割した複数のブロック毎に輝度平均値を算出するブロック輝度平均値算出回路７と、ブロック輝度平均値算出回路７で得られた各ブロックの輝度平均値を基に逆光判定の演算や絞り部２やＡＧＣ回路３の制御を行うマイコン８とを備えている。
【００２５】
マイコン８は、撮像画像を分割したそれぞれのブロックの輝度平均値から、主たる被写体と逆光部分との境界のブロックを求め、求めたブロックの輝度平均値から逆光部分の検出用の逆光判定閾値を求める。マイコン８は、逆光判定閾値を用いて、撮像画像に含まれるブロックから逆光部分のブロックを求め、逆光部分のブロックの輝度平均値に所定の重み係数を乗じて、撮像画像の明度を求める。マイコン８は、撮像画像の明度に基づいて、絞り部２やＡＧＣ回路３の制御を行う。本発明の露出量制御は、撮像素子が機能として有する電子シャッターや、機械的に制御するメカニカルシャッター等その他どのような方法を用いてもよい。
【００２６】
図１は、露出量制御装置の動作を示すフローチャートである。図１は、図２に示すブロック輝度平均値算出回路７とマイコン８を測光部１００とし、その動作を示している。図１に示すように、まず、ブロック輝度平均値算出回路７は、画面分割回路６から分割されたブロック毎の信号が入力されると、各ブロックの輝度平均値であるブロック輝度平均値を算出する（Ｓ２００）。次に、マイコン８は、ブロック輝度平均値を用いてブロック毎にコントラスト値を算出する（Ｓ２１０）。コントラスト値は、対象のブロックと隣接するブロックとの輝度の相違を示す値である。
【００２７】
図３（ａ）〜図３（ｆ）は、コントラスト値の算出方法について説明する図である。図３（ａ）は、画面分割回路６で分割されたブロックの例を示している。ブロック内の数値はブロックの番号である。
【００２８】
マイコン８は、ブロック輝度平均値算出回路７にて算出された各ブロックの輝度平均値に基づいてブロック１から順にブロック４８までのコントラスト値の算出を行う。
【００２９】
図３（ｂ）は、ブロック１の隣接ブロックを示す図である。図３（ｂ）に示すように、コントラスト値を求めたいブロック（以下、「注目ブロック」という）がブロック１の場合、注目ブロックに隣接するブロック（以下、「隣接ブロック」）は、ブロック２、ブロック９、ブロック１０となる。
【００３０】
図３（ｃ）は、ブロック２の隣接ブロックを示す図である。図３（ｃ）に示すように、注目ブロックがブロック２の場合、隣接するブロックはブロック１、ブロック３、ブロック９、ブロック１０、ブロック１１となる。
【００３１】
図３（ｄ）〜図３（ｆ）も同様に、注目ブロックと隣接ブロックとの関係を示している。このように隣接ブロックは、注目ブロックを取り囲む全てのブロックを指し、注目ブロック１からブロック４８に至るまで同じ法則で隣接ブロックが決定される。
【００３２】
マイコン８は、注目ブロック毎にコントラスト値を算出する。注目ブロックのブロック輝度平均値から隣接ブロック各々のブロック輝度平均値を減算し、全ての減算結果のうちの最大値をコントラスト値とする。マイコン８は、ブロック１のコントラスト値を求め終わると、ブロック２、ブロック３、…、ブロック４８のように順次注目ブロックを変えてコントラスト値を求める。このように注目ブロック毎にコントラスト値を求めることで、例えばコントラスト値が負の値の場合、隣接ブロックの中に注目ブロックよりも輝度の高いブロックが存在するという情報が得られる。逆に、コントラスト値が正の値の場合、隣接ブロックの中に注目ブロックよりも輝度の低いブロックが存在するという情報が得られる。
【００３３】
以上のようにして全ブロックのコントラスト値を算出すると（Ｓ２１０）、マイコン８は、コントラスト値がコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔ以上のブロックを抽出するコントラスト判定を行う（Ｓ２２０）。このように、コントラスト値とコントラスト判定用閾値との比較を行うことにより、主たる被写体と背景との境界部を抽出することができる。
【００３４】
次に、マイコン８は、コントラスト判定により抽出された各ブロックの中でブロック輝度平均値が最小の値を逆光判定閾値ＴＨ＿ｓａｔに設定する（Ｓ２３０）。
【００３５】
例えば、図３（ａ）のように分割したブロックの各ブロック輝度平均値をＡｖｅ１〜Ａｖｅ４８、各コントラスト値をＣ１〜Ｃ４８としたとき、コントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔ以上のコントラスト値がＣ１〜Ｃ１６である場合、コントラスト判定（Ｓ２２０）で抽出されるブロックの輝度平均値はＡｖｅ１〜Ａｖｅ１６となる。そして、Ａｖｅ１〜Ａｖｅ１６の最小値がＡｖｅ８であるとき、逆光判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔには、Ａｖｅ８が設定される（Ｓ２３０）。
【００３６】
そして、マイコン８は、撮像画像の全ブロックの中から、逆光判定閾値ＴＨ＿ｓａｔより大きい輝度平均値を有するブロックを検出する。ここで、検出されるブロックは逆光部分のブロックであると考えられる。マイコン８は、検出されたブロックの重み付けを低下させる重み付け係数Ｋ１を乗算する（Ｓ２４０）。ここで重み付け係数Ｋ１は、例えば、逆光部分でないブロックにあらかじめ与えている重み付け係数を１とした場合、０≦Ｋ１≦１で取り得る値である。
【００３７】
次に、マイコン８は、逆光部分のブロックの重み付けを低下させた上で、全ブロックの重み付き輝度平均値Ｙａｖｅを求める（Ｓ２５０）。逆光部分のブロックの重み付けを低下させているので、重み付き輝度平均値Ｙａｖｅを求める際に主たる被写体の重み付けを相対的に強くすることができる。この重み付き輝度平均値Ｙａｖｅと露光する際の基準となる輝度値である目標輝度値Ｙａｖｅ＿ｔａｒｇｅｔとの比に応じて絞りおよびＡＧＣゲインを設定する（Ｓ２６０）。
【００３８】
図４（ａ）〜図４（ｈ）は、本実施の形態の露光量制御装置にて制御される画像の例を示す図である。図４（ａ）は、撮像画像の例を示している。図４（ａ）では、撮影したい主たる被写体が画面中央に位置し、画面周囲に非常に明るい背景となる被写体が散在している典型的な逆光シーンを示している。単純に全画面の輝度平均値を求めて露出制御を行うと、非常に明るい背景の輝度が撮像画像全体の輝度平均値に大きく影響するので、露出制御が露出量を減らすよう働き、主たる被写体が暗く撮影される。このような条件下においては主たる被写体と背景の境界部で非常にコントラスト値が大きくなるので、その境界部のコントラスト値を適切に抽出できるように、あらかじめコントラスト判定用閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔを定めておく。各ブロックの輝度平均値から、各ブロックのコントラスト値を求め、コントラスト判定用閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔと比較することにより、図４（ｂ）に太枠で示すブロックがコントラスト値が大きい境界部分のブロックとして抽出される。
【００３９】
図４（ｂ）中の太枠で示すブロックの中の最小の輝度平均値を逆光判定閾値ＴＨ＿ｓａｔに設定し（Ｓ２３０）、逆光判定閾値ＴＨ＿ｓａｔより大きい輝度平均値を有するブロックを抽出する。この結果、図４（ｃ）の太枠で示すように、逆光判定閾値ＴＨ＿ｓａｔ以上のブロック輝度平均値を有するブロックが逆光部分のブロックとして抽出される。
【００４０】
抽出された逆光部分のブロックに、重み付け係数Ｋ１を掛けてブロックの重み付けを低下させることにより（Ｓ２４０）、重み付き輝度平均値Ｙａｖｅに対する逆光部分のブロックの影響を低減できる。
【００４１】
マイコン８は、重み付き輝度平均値Ｙａｖｅが目標輝度値Ｙａｖｅ＿ｔａｒｇｅｔに対して大きい値であれば、絞りを小さくするもしくはＡＧＣゲインを落とし、逆に重み付き輝度平均値Ｙａｖｅが目標輝度値Ｙａｖｅ＿ｔａｒｇｅｔに対して小さい値であれば絞りを大きくする、もしくはＡＧＣゲインを上げるよう、絞りおよびＡＧＣゲインを制御する。これにより、図４（ｄ）に示すように、主たる被写体を適正な明るさで撮影することができるようになる。
【００４２】
図４（ｅ）のように主たる被写体が画面中心から画面端に移動した撮影シーンの場合についても同様であり、コントラスト判定により抽出されるブロックは図４（ｆ）の太枠で囲まれたブロックとなり、抽出されたブロックの中で最小のブロック輝度平均値を逆光判定閾値ＴＨ＿ｓａｔに設定すると、逆光判定閾値ＴＨ＿ｓａｔ以上のブロック輝度平均値を持つブロックは図４（ｇ）に示すよう抽出され、逆光部分のブロックの重み付けを低下させることができる。これにより、図４（ｈ）に示すように主たる被写体を適切な明るさで撮影することがきる。
【００４３】
以上の処理の結果、重み付き輝度平均値Ｙａｖｅが目標輝度値Ｙａｖｅ＿ｔａｒｇｅｔに対し所定の条件を満たしている場合は露出量制御装置の動作は終了となり、所定の条件を満たして居ない場合はステップＳ２００〜Ｓ２６０までを繰り返す（Ｓ２７０）。
【００４４】
本実施の形態の露出量制御装置は、マイコン８が、分割されたブロックのコントラストに基づいて輝度変化が大きい逆光部分と主たる被写体との境界部分のブロックを検出し、この検出結果に基づいて逆光部分を求めるので、逆光部分がどのように存在しても、適切に逆光部分を検出することができる。これにより、露光量の制御において逆光部分の影響を低減し、適切な制御を行える。
【００４５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態の露出量制御装置について説明する。第２の実施の形態の露出量制御装置の基本的な構成は、第１の実施の形態の露出量制御装置の構成と同じである。第２の実施の形態の露出量制御装置は、コントラスト判定閾値があらかじめ設定されているのではなく、撮像画像に応じて設定される点が第１の実施の形態と異なる。
【００４６】
図５は、第２の実施の形態の露出量制御装置の動作を示すフローチャートである。図５に示すように、ブロック輝度平均値算出回路７は、画面分割回路６で分割されたブロック毎の信号が入力されると、各ブロックの輝度平均値であるブロック輝度平均値を算出する（Ｓ２００）。
【００４７】
次に、マイコン８は、ブロック輝度平均値算出回路７で得られた各ブロックの輝度平均値を用いてブロック毎にコントラスト値を算出する（Ｓ２１０）。コントラスト値の算出方法は、第１の実施の形態と同じである。
【００４８】
本発明の第２の実施の形態では、第１の実施の形態で説明をしたコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔをあらかじめ与えるのではなく、コントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔを決定する（Ｓ２１１）。マイコン８は、全ブロックのコントラスト値の中から最大のコントラスト値ｃｏｎｔ＿ｍａｘを求め、最大のコントラスト値に係数Ｋ２を乗算した値をコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔとする（式１）。
［数１］
ＴＨ＿ｃｏｎｔ=ｃｏｎｔ＿ｍａｘ × Ｋ２（０≦Ｋ２≦１）・・・式（１）
ここで、係数Ｋ２は最大のコントラスト値からコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔを求めるための係数であり、取りうる値は０≦Ｋ２≦１である。例えば、係数Ｋ２を１に近づければコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔが大きくなり、コントラスト判定で抽出されるブロックは少なくなる。逆に０に近づけていくと、コントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔが小さくなり、コントラスト判定で抽出されるブロックは多くなる。全体的に暗い逆光シーン（以下、「露出アンダー」という）や露光が過剰な状態（以下、「露出オーバー」という）等の条件下では、コントラスト値自体も小さくなるため、あらかじめ定められた固定のコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔでコントラスト判定を行うよりも、最大のコントラスト値ｃｏｎｔ＿ｍａｘに基づいてコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔを制御することにより、係数Ｋ２を決めておくだけで、逆光要因ブロックを露出アンダーや露出オーバーのような露光状態に関係なく安定して抽出することができる。
【００４９】
次に、最大のコントラスト値から求めたコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔについて、あらかじめ与えた下限値ＴＨ＿ｃｏｎｔ＿ｍｉｎと比較を行う（Ｓ２１２）。逆光状態のコントラスト値と、順光状態の被写体自体のコントラスト値を比較すると、逆光状態のコントラスト値の方が十分に大きい値であるので、下限値ＴＨ＿ｃｏｎｔ＿ｍｉｎに逆光状態と判定できる下限の値を与えておく。コントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔが下限値ＴＨ＿ｃｏｎｔ＿ｍｉｎを下回った場合は（Ｓ２１２でＮＯ）、コントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔを下限値ＴＨ＿ｃｏｎｔ＿ｍｉｎに置き換えることで（Ｓ２１３）、コントラスト判定閾値が過剰に下がって、逆光部分でないブロックを誤って抽出してしまう可能性を低減する。逆にコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔが下限値ＴＨ＿ｃｏｎｔ＿ｍｉｎを上回った場合は、求めたコントラスト判定閾値ＴＨ＿ｃｏｎｔを変更しないで次のステップに移行する。
【００５０】
次に、マイコン８は、コントラスト判定を行い（Ｓ２２０）、抽出されたブロックの中でブロック輝度平均値が最小の値を逆光判定閾値ＴＨ＿ｓａｔに設定し（Ｓ２３０）、設定された逆光判定閾値ＴＨ＿ｓａｔ以上のブロック輝度平均値を持つブロックの重み付けが低下するように重み付け係数Ｋ１を乗算する（Ｓ２４０）。ここで重み付け係数Ｋ１とは、例えば、逆光部分のブロックにあらかじめ与えている重み付け係数が１とした場合、０≦Ｋ１≦１で取りうる値である。
【００５１】
次に、マイコン８は、逆光部分のブロックの重み付けを低下させた上で、重み付き輝度平均値Ｙａｖｅを求める（Ｓ２５０）。重み付き輝度平均値Ｙａｖｅを求める際に主たる被写体の重み付けを相対的に強くすることができる。重み付き輝度平均値Ｙａｖｅが目標輝度値Ｙａｖｅ＿ｔａｒｇｅｔに対して大きい値であれば、絞りを小さくするもしくはＡＧＣゲインを低下する。逆に、重み付き輝度平均値Ｙａｖｅが目標輝度値Ｙａｖｅ＿ｔａｒｇｅｔに対して小さい値であれば絞りを大きくするもしくはＡＧＣゲインを上げるよう、絞りおよびＡＧＣゲインを制御する（Ｓ２６０）。
【００５２】
本実施の形態の露出量制御装置は、撮像画像中の最大のコントラスト値に基づいて、逆光部分と主たる被写体との境界を求めるための閾値を設定するので、撮像画像の撮像条件によらず、適切な閾値を設定できる。
【００５３】
また、本実施の形態の露出量制御装置は、第１の実施の形態と同様に、露光量の制御において逆光部分の影響を低減し、適切な制御を行える。
【００５４】
以上、本発明の露出量制御装置の実施の形態について、実施の形態を挙げて詳しく説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。
【００５５】
上記した第１の実施の形態および第２の実施の形態では、画面分割回路６で４８ブロックに分割しているが、分割数はこれに限られず、例えば、より細かく分割してもよい。縦方向、横方向に２倍ずつ分割数を増やし、１９２ブロックに分割してもよい。このようにすれば、１つのブロックの中に逆光部分と主たる被写体が混在しにくくなり、逆光部分の判定の精度が向上する。
【００５６】
上記した第１の実施の形態および第２の実施の形態では、重み付けを低下させるために係数Ｋ１を乗算しているが、この係数Ｋ１はどのような値でもよい。例えば、係数Ｋ１としてより小さい値を与えれば、逆光要因の影響を限りなく小さくすることができる。また、係数Ｋ１に０を与えれば逆光要因を除外する設定にもなる。また、逆に係数Ｋ１に比較的大きな値を与えれば、主たる被写体は若干暗くはなるが、主たる被写体を明るくしすぎない設定にすることもできる。
【００５７】
上記した第１の実施の形態および第２の実施の形態では、係数Ｋ１を乗算する際に逆光部分でないブロックの重み付け係数が１である場合を例に説明を行ってきたが、あらかじめ与える重み付け係数はどのような値を与えていてもよい。例えば、あらかじめ画面の中央部分の重み付け係数を大きくすることもできる。このようにすれば、逆光部分のブロックの重み付けを低下させつつも画面中央部分の明るさに優先順位をつけることが可能となり、中央重点測光と呼ばれる測光をしつつ、中央重点測光で主要被写体が暗くなる場合にも逆光部分の影響を軽減し、主たる被写体を明るく撮影することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、分割パターンを複数用意しなくても輝度変化が大きい境界部分を検出でき、逆光シーンにおいて、主たる被写体と逆光部分を精度良く求めることができ、露光制御において逆光部分の影響を低減できるというすぐれた効果を有し、携帯端末に搭載されているカメラや、監視カメラに代表される撮影時の雰囲気よりも被写体が明るく撮影されなければならないカメラ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施の形態における露出量制御装置の測光部の動作を説明するフローチャート
【図２】第１の実施の形態における露出量制御装置の概略構成を示す図
【図３】（ａ）画面分割回路で分割されたブロックの例を示す図（ｂ）ブロック１の隣接ブロックを示す図（ｃ）ブロック２の隣接ブロックを示す図（ｄ）ブロック８の隣接ブロックを示す図（ｅ）ブロック９の隣接ブロックを示す図（ｆ）ブロック１０の隣接ブロックを示す図
【図４】（ａ）撮像画像の例を示す図（ｂ）コントラスト判定閾値により抽出されたブロックを示す図（ｃ）逆光判定閾値により抽出されたブロックを示す図（ｄ）露光量制御された画像の例を示す図（ｅ）撮像画像の例を示す図（ｆ）コントラスト判定閾値により抽出されたブロックを示す図（ｇ）逆光判定閾値により抽出されたブロックを示す図（ｈ）露光量制御された画像の例を示す図
【図５】第２の実施の形態における露出量制御装置の測光部の動作を説明したフローチャート
【符号の説明】
【００６０】
１  レンズ
２  絞り部
３  撮像素子
４  ＡＧＣ回路
５  ＡＤ変換器
６  画面分割回路
７  ブロック別輝度平均値算出回路
８  マイコン
９  画像信号処理回路
１００  測光部
【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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