(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイリスを介して撮像した画像から輝度成分情報を得る手段と、
この輝度成分情報を所定ブロックに分割して周波数領域別データに変換する手段と、
一画面の予め設定されたエリアに含まれるブロックについて、前記ブロックの予め設定された位置の高域成分データを前記エリア別に集計する高域処理手段と、
前記高域成分データの集計値が所定値より大きい場合に、これら複数のエリア別に前記ブロックの直流成分の集合を昇順または降順に整列する直流成分処理手段と、
画面全体の平均輝度を作成する平均輝度処理手段と、
前記エリア別に前記高域成分データの集計値を前記エリア内のブロック数で除算した値の中で最大値を示すエリアを検出するエリア検出手段と、
最大となるエリアに相当するブロックの直流成分の集合に基づいて、当該エリアの重心を算出する重心算出手段と、
前記平均輝度が所定範囲内にあり、かつ、前記重心が予め設定された範囲外にあるとき、アイリス制御信号を出力する手段と、
このアイリス制御信号に基づいて、前記平均輝度および前記重心が所定範囲内となるようにアイリスを駆動する手段と、
を具えることを特徴とするアイリス制御装置。
【請求項２】
前記エリアの重心は、前記直流成分の集合の平均値または前記直流成分の集合の中位数とすることを特徴とする請求項１に記載のアイリス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラのアイリス制御装置、特に手動によるフォーカス操作または自動によるフォーカス制御が行われた入力画像から、撮像者の意図する主題となる被写体が入力画面のどの領域にあるのかを判定し、この領域内の被写体が最適の露光状態で撮像されるようにアイリスを制御するようにしたアイリス制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラのアイリス制御装置としては、画面の全体あるいは予め定められた画面内の特定領域の輝度成分（輝度信号または色信号）を抽出し、この輝度成分のピーク値またはピーク値近傍の面積（出現比率）などを基準としてアイリスの制御を行っている。画面全体の輝度信号を抽出してアイリス制御を行なうものは平均測光と呼ばれ、特定の領域の輝度信号を抽出するものはスポット測光と呼ばれている。アイリス制御には、この他に複数のエリアでの輝度信号を抽出するマルチパターン測光と呼ばれているものもある。
【０００３】
特開平5-7340号公報には、画像データ圧縮処理を行なうために離散的コサイン変換（Discrete Cosine Transform:一般にDCT と呼ばれている）を用いる際に生成される画像のDC成分を利用してアイリス制御信号を作成する技術が開示されている。この場合、画像データ圧縮は画面全体に亘って行われており、したがってこの文献に記載されたアイリス制御装置は平均測光に属するものである。
【０００４】
また、特開平5-316399号公報には、フォーカス制御とアイリス制御とを同一の回路で実行するために、DCT を用いて入力画像データを周波数領域別データに変換し、この変換データの高域成分とDC成分とを抽出して前者でフォーカス制御信号、後者でアイリス制御信号を生成するようにしたものが開示されている。この公報に記載されたアイリス制御装置では画面を複数のエリアに分割し、各エリア毎に輝度信号の周波数領域別データの高域成分を抽出するようにしており、このエリアを選択することによって平均測光、スポット測光、マルチスポット測光を行なうことができるように構成されている。
【０００５】
さらに、特開平6-141233号公報には、輝度レベルが極端に低い背景や逆光を生じる光源の影響を軽減しながらアイリス制御を行なうために、画面全体に亘って輝度分布を抽出し、その低輝度部分および高輝度部分に小さな係数を割り当てた重みづけを行い、さらにフィルタリング処理を施した後、得られる輝度分布の平均値または最大値に基づいてアイリスを制御するようにしたアイリス制御装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来のアイリス制御装置は、平均測光、スポット測光またはマルチスポット測光に基づくものであるから、撮像者が意図する主題となる被写体に対して最適のアイリス制御が行われないという欠点ある。例えば、測光エリア内に高輝度部分が含まれている場合には、被写体の明るさとは無関係にアイリスが過剰に絞られてしまう欠点がある。このような状況は逆光での撮影においてしばしば発生している。また、これとは逆に、測光エリア内に非常に暗い部分が存在する場合には、アイリスは必要以上に開放され、目的とする被写体像が白く潰れてしまう欠点がある。
【０００７】
上述した特開平5-7340号公報に記載されたアイリス制御装置においては、フォーカスの合っている被写体が画面内のどの位置に存在しているかとは無関係に平均測光を行っているので、撮像者が意識している被写体から大きく離れた位置にきわめて明るい画像またはきわめて暗い画像が存在する場合には、アイリスが過剰に制御され、本来撮影したい被写体を含む画面全体が暗くなり過ぎたり明るくなり過ぎたりしてしまい、撮像者が意図する主題となる被写体に対して最適のアイリス制御を行なうことができない欠点がある。
【０００８】
また、特開平5-316399号公報に記載されたアイリス制御装置においては、画面を複数のエリアに分割し、各エリア毎に処理を行っているが、アイリス制御のためのエリアは予め設定されており、主題となる被写体がたまたまこのエリア内に存在する場合には問題はないが、そのエリア内に存在しない場合や、特にムービーカメラにおいて、主題となる被写体がエリアから離れる方向に移動する場合には、被写体とは無関係なアイリス制御が行われることになり、最適な制御を行なうことはできない。
【０００９】
さらに、特開平6-141233号公報に記載されたアイリス制御装置においては、画面内の明るい部分および暗い部分の影響をなくすようにしているので、例えば主題となる被写体が暗い場合には、被写体に対して最適なアイリス制御が行われないことになる。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、上述した従来のアイリス制御装置の欠点を解消し、撮像者が主題として意図した被写体に対して最適なアイリス制御を行なうことができるアイリス制御装置を提供しようとするものである。
【００１１】
本発明によるアイリス制御装置は、
アイリスを介して撮像した画像から輝度成分情報を得る手段と、
この輝度成分情報を所定ブロックに分割して周波数領域別データに変換する手段と、
一画面の予め設定されたエリアに含まれるブロックについて、前記ブロックの予め設定された位置の高域成分データを前記エリア別に集計する高域処理手段と、
前記高域成分データの集計値が所定値より大きい場合に、これら複数のエリア別に前記ブロックの直流成分の集合を昇順または降順に整列する直流成分処理手段と、
画面全体の平均輝度を作成する平均輝度処理手段と、
前記エリア別に前記高域成分データの集計値を前記エリア内のブロック数で除算した値の中で最大値を示すエリアを検出するエリア検出手段と、
最大となるエリアに相当するブロックの直流成分の集合に基づいて、当該エリアの重心を算出する重心算出手段と、
前記平均輝度が所定範囲内にあり、かつ、前記重心が予め設定された範囲外にあるとき、アイリス制御信号を出力する手段と、
このアイリス制御信号に基づいて、前記平均輝度および前記重心が所定範囲内となるようにアイリスを駆動する手段と、
を具えることを特徴とするものである。
【００１２】
好適には、前記エリアの重心は、前記直流成分の集合の平均値または前記直流成分の集合の中位数とする。
【００１３】
本発明者は、撮像者が主題として意図している被写体が画面内のどの位置にあってもまた被写体が画面内で移動しても、その明るさに応じた最適なアイリス制御を行なうことができるようにするために、次のような事実を確かめ、その認識に基づいて本発明をなしたものである。撮像者は、画面内の或る被写体を主題として意図する場合、その被写体に対してフォーカスを手動または自動によって合わせる。このようにして撮像した結果得られた撮像信号においてフォーカスが合った被写体を含む近傍の画像情報には高域成分が多く含まれる特徴がある。
【００１４】
したがって、この特徴を利用し、高域成分が多く含まれる領域を選択し、この選択された領域から得られる輝度レベルが予め設定した期待値になるようにアイリス制御をすることにより、主題となる被写体が画面内のどこに位置していても、常にその主題となる被写体の近傍の輝度を重視したアイリス制御を行なうことができる。ここで、アイリス制御はフィードバック制御になり、期待値とは多くの場合、所定レベル範囲の値となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はカメラの適用した本発明によるアイリス制御装置の一例の全体の構成を示すブロック図である。図１において、符号11はカメラヘッドを示し、このカメラヘッドは撮影レンズ12、アイリス13、ＣＣＤ等の撮像素子14、アイリス駆動装置15およびアイリス13が現在どの位置に設定されているのかを検知するアイリスセンサ16、カメラマンがアイリスを手動で調整するためにアイリスリングに指を触れたことを検知するタッチセンサ18が設けられている。これらの構成要素の他に、例えば撮影レンズ12に対してオートフォーカス制御を行なうために、撮影レンズを光軸方向に駆動するフォーカスアクチュエータやＣＣＤの駆動回路なとが設けられているが、図１では示していない。また、撮像装置14から出力されるアナログ画像信号の輝度成分情報を表す信号、例えば輝度信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器17が設けられている。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換器17の出力信号を、輝度成分情報として格納するフレームバッファ21に供給して、ここに格納する。このフレームバッファ21から読み出した輝度成分情報を、周波数領域別データに変換するために、本例においてはDCT プロセッサ31へ供給する。このような周波数領域別データへの変換は直交変換を行なう処理を採用するのが好適であるが、その中でもDCT を採用するのが好適である。このDCT プロセッサ31においては、所定のサイズのブロック、例えば８画素×８画素のブロックを単位として処理を行って周波数領域別データに変換している。このDCT プロセッサ31の出力信号を、次に集計プロセッサ41へ供給し、DCT の出力係数値群から目的別のデータを選択して集計し、または抽出する。この集計プロセッサにおついては後に詳細を説明する。
【００１７】
さらに、集計プロセッサ41によって集計されたデータをメインバッファ51の所定のメモリ位置に格納する。このメインバッファ51には、全体で全画面をカバーしている複数のエリア1 〜k の各々別にその内部に含まれる画像のDCT 変換係数の高域成分の集計値を求めるためのバッファ52-1〜52-kと、各エリア内のDCT 変換係数のDC成分係数群を格納するバッファ53-1〜53-kと、画面全体の輝度の平均を求めるためのバッファ54とが含まれている。本実施例においては、最終的に集計された高域成分の集計値を各エリアの面積に応じた補正を行った後に各エリア間で比較し、最大の集計値が得られるエリアを、主題となる被写体を含むエリアとして判定し、このエリアのDC成分係数群に基づいてアイリス制御を行なうようにしている。
また、全体で１画面をカバーしている複数のエリアは、それぞれが近傍のエリアと互いに重畳している部分を持つように設定している。このようにエリアを設定すると、後述するように１つの被写体を複数のエリアで分割してしまうことによる弊害を回避できる。さらにこのようなエリアセットを複数組用意しておき、その中から所望のエリアセットを選択することができるようになっている。そのために、制御プロセッサ61およびビットスイッチ62を設けている。また、制御プロセッサ61はメインバッファ51へ接続するとともにカメラヘッド11のアイリス駆動装置15およびアイリスセンサ16へそれぞれD/A 変換器19およびA/D 変換器20を介して接続する。
【００１８】
図２は輝度成分情報を格納するフレームバッファ21からDCT プロセッサ31へ供給される輝度情報ブロックの一例を示すものである。上述したようにDCT 処理では８×８画素のブロックを使用するが、フレームバッファ21からDCT プロセッサ31へ送られる輝度情報ブロックもこの８×８画素のブロックに対応した構成となっている。すなわち、図２に示すように水平方向および垂直方向にそれぞれ８個の画素(0,0) 〜(m,n) 〜(7,7) が配列されている。
図３はDCT プロセッサ31において周波数領域別データに変換されたデータの係数の配列(0,0) 〜(m,n) 〜(7,7) を示すものである。水平方向および垂直方向のいずれにおいても、係数位置を表す数値(mおよびn)が大きくなるにつれて周波数が高くなっており、位置(0,0) の係数は直流成分を表し、この直流成分は、DCT プロセッサ31に供給された８×８個の画素ブロックの平均値係数を意味している。つまりこのブロック内の輝度の平均値に相当する。DCT プロセッサ31はこのような係数データ群を出力するものである。
【００１９】
上述したように本実施例においては、１画面の中に複数のエリアを設けて、周波数領域別データを基に選択した１つのエリア外の部分がアイリス制御に影響しないようにしているが、撮像対象や撮像方法などの違いに対応するために、このエリアセットを数種類準備しておき、それらの中から所望のセットをビットスイッチ62によって選択できるように構成されている。
図４はこのようなエリアセットＰ１〜Ｐｎを示すものであり、これらのセットにおいてエリアの形状、寸法および画面内での配置が色々設定されている。例えば、エリアの形状（パターン）は矩形に限らず、円形、楕円形、台形、三角形などとすることができる。また、各エリアセットはｋ個のエリアＡ１〜Ａｋ（ｋの値は１を含み、それぞれのセットで任意の整数値である）から構成されている。ここでは、エリアセットＰ１は、Ｋ個のエリアＡ１〜Ａｋから構成されている。ここで、それぞれのエリアは、近傍のエリアと互いに重畳する部分を持っている。この重畳部分の大きさについては、そのエリアセットの位置づけに応じて適宜設定することが望ましい。なお、これらのエリアは包含関係にあっても良い。すなわち、或るエリアの中に他のエリアが設定されているようにしても良い。本実施例においては、このように複数のエリアセットＰ１〜Ｐｎを準備し、その中から所望のセットを選択するようにしている。
ここで、１つのエリアセットに必ずしも複数のエリアを設ける必要はなく、例えば１つのエリア、すなわち画面全体を１つのエリアとすることもできる。この場合には、後述するように、各ブロック毎に高域成分係数の集計値を求め、この値が或るしきい値を越える１個または複数個のブロックのDC成分係数またはDC成分係数群に基づいてアイリス制御を行なうようにする。このようにすることで、エリアによる区分と同様に、目的外の被写体と主題となる被写体との区別をするようにしている。
【００２０】
図５は本例におけるアイリス制御を行なうための順次のステップを示す制御プロセッサのフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて本発明によるアイリス制御装置の基本的な動作を説明する。このような手順を記載したプログラムは制御プロセッサ61内のROM に記憶しておくが、ハードディスクやフロッピィディスク或いはMOディスクやCD-ROMディスクなどの少なくとも読み出しが可能な記録媒体に予めプログラムや各種の制御情報を記憶させておくこともできる。
先ず、ステップＳ1 において初期化を行なう。この初期化は、数種類のエリア別集計方法および数種類の被写体輝度パラメータの算出方法等からその内の１つを選択する動作も含まれ、その選択はビットスイッチ62を操作することによって実行されるものであり、その内容は以下の通りである。
イ）選択されたエリアセットのパターン情報の、制御プロセッサ61から集計プロセッサ41への転送
ロ）高域成分の集計方法の、制御プロセッサ61から集計プロセッサ41への転送
ハ）平均輝度値を得る際の集計個数の、制御プロセッサ61から集計プロセッサ41への転送
ニ）到達目標中心値の設定値
ホ）到達目標範囲幅の設定値
ヘ）重心計算に使用するデータ個数の設定
ト）最小値MIN （＝到達目標中心値−到達目標範囲幅）の設定
チ）最大値MAX （＝到達目標中心値＋到達目標範囲幅）の設定
これらのパラメータの内容については後に明らかとなるので、ここでは説明しない。
【００２１】
集計プロセッサ41の動作については、上述したように制御プロセッサ61から色々な制御がなされるので、特にフローチャートでは説明しないが、大別するとDC成分係数の扱いの違いで以下のように２つの動作に分けられる。
第１の動作では、設定されているエリアセットのパターン情報のみにしたがって、ブロックのDC成分係数が処理される。
第２の動作は、設定されているエリアセットのパターン情報に加え、DCT プロセッサ31の処理単位ブロックでそのブロック内の周波数領域別データのそれぞれの係数値の集計結果にしたがって、そのブロックのDC成分係数が処理される。
【００２２】
上述したの第１の動作の場合を以下に説明する。集計プロセッサ41は、それ自身の動作が終了し且つフレームバッファメモリ21に１フレーム分の画像記憶が完了したことを受けて動作開始する。先ず、DCT プロセッサ31がブロック単位でフレームバッファ21から画像を読み出し、DCT 変換を行ない、上述した係数データ群を画面全体に対し順次ブロック毎に出力する。ここで、集計プロセッサ41は、DCT 変換プロセッサ31から受けたブロック毎の係数データ群を、設定されているエリアセットのエリアパターン情報や集計方法情報などにしたがって、メインバッファ内のそれぞれのエリア対応箇所に出力して行く。ここで、今現在DCT 変換したブロック位置がエリア１とエリア２に含まれていれば、設定されている集計方法による高域成分係数データの絶対値をそれぞれ加算し、その最終加算結果を図１のエリア１としてバッファ52-1およびエリア２としてバッファ52-2に加算し、さらにＤＣ成分係数値データを、バッファ53-1および53-2に追加する。さらに画面全体の平均輝度を得るために、バッファ54にDC成分係数データの値を加算する。ここで、加算とは、数値として加算することであり、追加とは１つのデータとしてデータ列に整列させて加えることである。
【００２３】
上述した第２の動作の場合には、上述の動作に加え、予め設定されている方法で、対象ブロック内の高域成分係数の絶対値をそれぞれ加算し、最終加算結果を得た段階で、設定されているしきい値とこの加算結果とを比較し、しきい値より大きい場合にのみ、そのブロックのDC成分係数をバッファ53-1および53-2に追加する。しきい値より小さい場合には、追加書き込みをしない。この場合、上述したように設定されているエリア別に行なわれる。すなわち、第２の動作では、第１のエリア限定に加えて、さらにブロックの限定が行なわれたDC成分係数値が、メインバッファ51に書き込まれる。当然ながら、メインバッファ51内のバッファ54への加算については、第１と第２の動作においても行われる。
【００２４】
この第２の動作の場合、図６に示すように、結果的に初期設定されたエリアセットの選択された１つのエリア内をさらに区分し、その区分された範囲のDC成分係数値を基にアイリス制御をする場合と、そして図８に示すように画面全体に設定された１つのエリアにおいて、ブロック毎に区分されたDC成分係数値を基にアイリスを制御する場合とがある。図６、図８では、DCT 変換のブロック毎に、DCT 変換後の周波数領域別データのブロックを処理する様子を示している。高域成分係数データの集計方法は、図２および図３に示したように、ブロックＷを周波数変換したものを１つの単位ブロックＢとし、このブロックの中の水平方向および垂直方向において周波数が高い成分の係数の絶対値を集計する。図７は単位ブロックＢにおいて、高域成分の集計を行なう係数領域を斜線で示す。すなわち、図７において斜線で示される部分の係数を、高域成分を表す係数として、その絶対値を加算するようにしている。図７では、４種類の係数領域が集計セットとして示されているが、上述したステップＳ1 における初期化において選択された集計方法にしたがって何れかの集計セットが選択されるので、この選択された集計セットにしたがって集計を行なう。
【００２５】
制御プロセッサ61から指定された方法にしたがって以上のような動作を集計プロセッサ41は繰り返し、フレームバッファ内の画像データ全てを処理する。この処理が終了すると、メインバッファ51内のバッファ53-1〜53-kのデータ列に対して設定されている方法で処理を行なう。具体的には、データ値を大きいものから順に整列させる処理や、さらにその個数の制限処理も含まれる。この個数ｍの値もステップＳ1 の初期化において設定されている。この処理が終了した段階でそれを制御プロセッサ61へ伝えている。
【００２６】
以上の説明では、フレームバッファ21やDCT プロセッサ31はカメラヘッド11の垂直同期信号に関連したタイミングで動作しているが、これらの細部のタイミング等については本発明との関連性がないので省略する。
【００２７】
このような集計処理が終了した段階では、メインバッファ51内のバッファ52-1〜52-kには、それぞれのエリア内の高域成分の集計値データが、バッファ53-1〜53-kには、それぞれのエリア内のDC成分係数値が昇順または降順に整列されたデータ群が、そしてバッファ54には、画面全体の平均の輝度を示す値が格納されることになる。ここで、格納されている値やデータは、初期化において設定された方法に基づいて処理されている。したがって、設定されているエリアセットにおいて１つのエリアのみが設定されている場合には、バッファ52-2〜52-kや53-2〜53-kにはデータが存在しない。また、上述した第２の動作の場合、バッファ53-2〜53-kに格納されたデータ数は、画面内のブロック数と等しいかまたは少ない数になっている。
【００２８】
次に、ステップＳ2 において、集計プロセッサ41での集計が終了したか否かを判定する。ステップＳ2 において集計が終了したと判定される場合には、次のステップＳ3 において、アイリス13の現在の位置をチェックする。すなわち、アイリス駆動装置15に現在供給されている直流電圧をA/D 変換器20によってデジタル信号に変換したデータを現在のアイリス位置データとして取り込む。
さらに、ステップＳ4 においては、タッチスイッチ18からの信号に基づいて、アイリスが手動によって操作されているか否かを判定する。この判定で手動操作が行われていると判定される場合には、本発明によるアイリス制御は禁止し、手動操作を優先させるようにする。
ここで、携帯型カメラの場合には、カメラマンが直接アイリスリングを手動で動かすので、上述したようにタッチスイッチ18の出力信号によって手動か否かを検知することができる。しかし、ライブカメラの場合には、アイリス制御はすべてリモートコントロールとなっており、通常ビデオエンジニアが図示しないアイリスボリュームを操作することによりアイリスの制御を行っているので、タッチセンサでは手動を検知することはできない。しかし、このようなライブカメラの本発明を適用する場合には、アイリスボリュームからの信号を処理することによって手動であるか否かを検知することができる。
【００２９】
アイリス13の手動操作が行われていないと判定される場合には、さらにステップＳ5 において、上述した処理によってメインバッファ51に格納されているエリア別の高域成分の集計値にエリア毎の面積補正を実施した後に、最大の値を示すエリアを検出し、バッファ53-1〜53-kからこのエリアに相当するDC成分係数値のデータ列を読み出す。各エリア毎の面積補正は、例えば高域成分の集計値をエリア内のブロック数で除算することにより行なうことができる。
上述したようにこのようにして得られたデータ列は、当該エリア内の各ブロックのそれぞれの平均輝度を意味し、その大きさの順に整列されている。ここで、初期化において設定された「重心計算に使用するデータ個数の設定値」にしたがってｍ個のデータを読み出す。このｍ個のデータの抽出は、例えば、大きい方のｍ個のデータを選択したり、小さい方のｍ個のデータを選択したり、大きい方の値および小さい方の値を除いた中間のｍ個のデータを選択したりして実行することができる。
次に、このようにして抽出したｍ個の輝度データの値から重心を求める。このように複数の平均輝度値の一部を取り出してさらに平均を求めるのは、主題となる被写体の重心の明るさを求めることに相当するものである。この重心を求める方法も初期化処理において予め設定されており、この設定された方法に基づいて平均輝度列から重心を求める。例えば、ｍ個の輝度データ値の平均値を重心として求めたり、ｍ個のデータ列における中位数のデータ値を重心として求めることができる。要するに、バッファ53-1〜53-kに格納されたDC成分係数値のデータ列から、主題と想定される被写体の画像の輝度レベルを表す被写体輝度パラメータを生成する。
【００３０】
次のステップＳ6 において、メインバッファ51内のバッファ54から画面全体の平均輝度を表す値を読み出し、この値が所定の範囲内に入っているか否かを判定する。すなわち、画面全体に亘る平均輝度が、最高輝度値の20% 〜90% の範囲内にあるか否かをチェックし、この範囲内に入らない場合には、アイリス制御を行わないようにする。例えば、画面が極端に暗い場合には、画像信号中のノイズ成分が増大し、正常な周波数変換結果が得られない場合が多いので、そのような場合にはアイリス制御を行わないようにしている。
【００３１】
画面全体の平均輝度が上述した範囲内にあると判定された場合には、次のステップＳ7 において、上述したようにして求めた重心の値と到達目標値との比較を行なう。具体的には、求めた重心の値が、設定されている最小値MIN あるいは最大値MAX を越えているか否かを判定する。この判定において、主題となる被写体の平均輝度の重心が最小値MIN および最大値MAX の範囲内にあると判定される場合には、アイリス制御を行わない。これは、現時点のアイリス状態は、最適とは言えないまでも、敢えてアイリス状態を変化させる程のことはないとの判断によるものである。このように範囲を設定することによってハンチングを防止することができる。
このステップＳ7 において重心の値が最小値MIN または最大値MAX を越えていると判定される場合には、次のステップＳ8 において、アイリスの状態を到達目標値に近づけるためのアイリス駆動信号IRISDV±ｍを算出する。本例では、このアイリス駆動信号は直流電圧の値を表すデジタル信号の形態で与えられるものである。
【００３２】
次に、ステップＳ9 において、アイリス駆動信号を D/A変換器19によって直流電圧に変換し、これをアイリス駆動装置15へ供給する。アイリス駆動装置15は、このアイリス制御電圧に応じてアイリス13を駆動する。このようにして、アイリス13の状態を、画面中の撮像者が主題と意図する被写体の明るさに対して最適な状態に調整することができる。
上述したステップＳ4 において、アイリスが手動で操作されていてアイリス制御が禁止されている状態が検出されたり、ステップＳ7 において平均輝度の重心が最小値と最大値との間に入っていると判定された場合には、ステップＳ3 で検出される現在のアイリス駆動電圧をアイリス駆動装置15へ供給する。ステップＳ8 に続いてステップＳ9 が実行されると、アイリス駆動装置15によりアイリス13は開放または閉塞の方向に駆動電圧に応じて変位する。
【００３３】
アイリス13の変位後、再びフレームバッファ21に新しい撮像画像情報が格納され、この画像情報に対して上述した動作が繰り返される。すなわち、DCT プロセッサ31の動作が開始され、集計プロセッサ41の動作も開始される。そして、制御プロセッサ61の動作もステップＳ2 から開始される。アイリス制御が行われない場合にも、新たに撮像した撮像画像情報に対して同様の動作が繰り返される。主題となる被写体が画面内で移動した場合、現在のエリアセットに複数のエリアが設定されている場合には、エリア毎に集計した高域成分の集計値が変化し、最大の集計値を持つエリアが変化する。この場合、変化前後の２つのエリアパターンに重畳部分がある場合で、その重畳部分が主題となる被写体に対して十分な大きさがある場合、このエリア変化はアイリス制御に大きな変化を与えないと想定している。
【００３４】
また、図９に示すように複数のエリアが包含関係に設定されている場合には、主題となる被写体の大きさが変化するような場合に、その変化に応じて最適のエリアが選択されることになる。すなわち、主題となる大きな被写体が小さくなった場合にこれを含む大きなエリアＡを選択して上述した処理を行なうよりも、この大きなエリアＡ内に設定された小さなエリアＢを選択して処理を行った方が主題である被写体の輝度情報をより一層正確に求めることができ、したがってアイリス制御もより一層正確に行なうことができる。
【００３５】
本実施例においては、複数のエリアセットＰ1 〜Ｐn の中から、撮像しようとする画像や撮像者の意図などによって良好なアイリス制御を行うことができるエリアセットをビットスイッチ62によって選択しているが、これらのエリアセットの中には、図８に示すように画面全体を１個のエリアセットとするものが含まれている。このような単一エリアセットを選択した場合には、上述した第２の動作が実行される。すなわち、各ブロックの高域成分値の集計値を予め決めたしきい値と比較し、このしきい値を越えるブロックのDC成分係数のみをバッファに格納し、このようにして得られる１個または複数個のDC成分係数に基づいてアイリス制御を実行する。
さらに本実施例では、限定されたエリア内のDC成分係数値、限定されたエリア内のさらにその高域成分係数の集計値の大きさで決定される複数のブロック内のDC成分係数値、画面全体におけるその高域成分係数の集計値の大きさで規定される複数ブロックのDC成分係数値の３つの値を基にアイリス制御を行っている。これらの３種類の形態は、撮像者の意図、被写体、撮像目的などに応じて適宜選択されるようにしている。また、３種類の限定方法それぞれの範囲内でも色々なパラメータについて複数の組み合わせを持たせて、それらの中の１つを選択可能としている。
【００３６】
図１０は本発明によるアイリス制御装置の変形例の構成を示すものである。本例では、図１１に示すようにカメラマンがビューファインダ上で選択されたエリアを確認できるように構成されており、アイリス制御動作そのものは上述した実施例と同様であるので、図面ではビュウーファイダに関係する部分のみを示す。
撮像素子14の出力信号をA/D 変換器17でディジタル画像データに変換し、これを映像処理回路63に供給し、ガンマ、ペデスタル付加等の処理を行った後、色信号R, G, B または輝度信号Y が生成される。この信号はカラーエンコーダ64でエンコードされ、所定のフォーマットの複合カラーテレビジョン信号が出力端子65に供給される。
映像処理回路63から出力される信号およびカラーエンコーダ64の出力信号は、画像選択信号によって制御される切換器66およびD/A 変換器67を経てビューファインダ68に選択的に供給される。制御プロセッサ61から出力されるエリア画像信号をスイッチ69を経てビューファインダ68へ供給できるように構成する。さらに、制御プロセッサ61は縞模様発生タイミング信号を縞模様発生器70に供給する。この縞模様発生器70はパルス発生器で構成し、その出力信号をスイッチ71および上述したスイッチ69を経てビューファインダ68へ供給する。
【００３７】
カメラマンが図示していない切換えスイッチを操作すると、画像選択信号が発生され、これによって切換器66が切換えられ、映像処理回路63からのR, G, B/Ｙ信号またはカラーエンコーダ64からの複合カラーテレビジョン信号のいずれかがビューファインダ68上に映出される。この状態でスイッチ69のみを閉じた場合には、制御プロセッサ61からのエリア信号がビューファイダ68に供給され、図11に示すように設定されている全てのエリアパターンが線画として表示される。この状態で、スイッチ71を閉じると、縞模様発生器70からのパルス信号がエリア信号に重畳され、そのときに主題となる被写体が含まれているとして選択されているエリアが斜線で表示されることになる。したがって、カメラマンはこの表示を見て、自分が主題として撮影している被写体が正しく選択されていることを確認することができる。この状態で、主題となる被写体が含まれるエリアが選択されていないことが分かった場合には、手動でアイリスを制御することができる。このようにエリアパターンをビューファインダ上で確認できるため、エリアパターンセットの選択が容易となる利点もある。
本例において、縞模様発生器70から発生されるパルスの周期を変えることにより縞模様の繰り返し周期を変えることができ、またパルス周期を垂直周波数の整数倍とすると、点滅表示させることができる。また、ビューファインダ68が白黒モニタの場合には縞模様は見やすいが、カラーモニタの場合には、予め決められた色の縞模様の他に選択されたエリアを特定の色で着色することもできる。
【００３８】
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例えば、上述した実施例においては、画像信号の輝度成分を周波数領域別データに変換するのに、DCT を採用したが、他の変換方式を採用することもできる。また、上述した実施例では、複数のエリアセットを準備し、その中から所望のものを選択して使用するようにしたが、ただ１つのエリアセットだけを設けることもできる。さらに、上述した実施例では、カメラで撮像して得られた画像信号の内の輝度信号を抽出して処理するようにしたが、R, G, B 色信号を処理するようにしても良い。
【００３９】
【発明の効果】
上述したように本発明によるアイリス制御装置によれば、カメラによって撮像される画像からフォーカスの合っている被写体周辺の輝度情報に基づいてアイリスを制御するようにしたので、被写体の重心から大きく離れている画面上の一部に、ピーク輝度を示す入力画像があっても、常に撮像者の意図する主題となる被写体周辺の入力画像が良好な輝度で得られるアイリス制御が可能となる。したがって、被写体の背景や被写体から大きく離れた位置に、ある特異な輝度をもつ物体があっても、それに左右されることなく、安定した画像を撮像できる。
【００４０】
また、画面内に重複して設定されるエリアセットや周波数領域別データの高域成分の集計方法や、平均輝度の抽出方法などを予め複数用意してROM などの記録手段に格納しておき、アイリス制御を開始するに当たって、所望の方法を選択して使用するようにした場合には、より自由度の高い使用効果が期待できる。
【００４１】
さらに、被写体が入力画面内で移動した場合や、照明の条件などがダイナミックに変化した場合でも、本発明によるアイリス制御装置においては、フォーカスの状態に応じてアイリス制御の基になる被写体を追跡することが可能であるので、良好なアイリス制御を常に安定して行なうことができる。
【００４２】
さらに、フォーカス合わせを手動で行い、アイリス制御を本発明によるアイリス制御装置で行なう場合、撮像者の意図する被写体を良好な輝度レベルで撮像するように自動的に制御される。また、フォーカス合わせを手動で行っている場合は、自動フォーカス制御が禁止されるので、フォーカス合わせ途中の被写体に対してアイリスが自動制御されることもなく、無用なアイリス制御が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるアイリス制御装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、DCT 処理をするために使用される画像の集合を規定するブロックを示す線図である。
【図３】図３は、DCT 処理によって得られる係数の構成を示す線図である。
【図４】図４は、エリアセットを示す線図である。
【図５】図５は、本実施例における処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、或るエリア内の或るブロック内でのDCT 処理を示す線図である。
【図７】図７は、DCT の高域成分係数の集計方法を示す線図である。
【図８】図８は、１画面を１エリアとする場合のDCT 処理を示す線図である。
【図９】図９は、包含関係に設定したエリアを示す線図である。
【図１０】図１０は、エリアをビューファイダ上に表示する回路の一例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、ビューファインダ上に表示されるエリアパターンの一例を示す線図である。
【符号の説明】
11  カメラヘッド                  12  撮像レンズ
13  アイリス                      14  撮像素子
15  アイリス駆動装置              16  アイリスセンサ
17  Ａ／Ｄ変換器                  21  輝度成分情報フレームバッファ
31  DCT プロセッサ                41  集計プロセッサ
51  メインバッファ                61  制御プロセッサ
62  ビットスイッチ                63  映像処理回路
64  カラーエンコーダ              66  切換器
67  D/A 変換器                    68  ビューファインダ
69, 71  スイッチ                  70  縞模様発生器
【図１】
0003941976.tif 000002
【図２】
0003941976.tif 000003
【図３】
0003941976.tif 000004
【図４】
0003941976.tif 000005
【図５】
0003941976.tif 000006
【図６】
0003941976.tif 000007
【図７】
0003941976.tif 000008
【図８】
0003941976.tif 000009
【図９】
0003941976.tif 000010
【図１０】
0003941976.tif 000011
【図１１】
0003941976.tif 000012