"撮像部で撮像された画像を表す画像信号を処理する画像処理装置であって、前記画像信号の輝度ヒストグラムを計測する露光制御用ヒストグラム計測部と、前記撮像部に対する複数の露光条件の候補と輝度ヒストグラムとの間の対応関係が予め記憶されている露光条件テーブルと、前記撮像部により第1の露光量で撮像された高露光画像を表す高露光画像信号と前記撮像部により前記第1の露光量よりも低い第2の露光量で撮像された低露光画像を表す低露光画像信号とを合成して、前記高露光画像信号及び前記低露光画像信号の階調数よりも高い階調数の合成画像信号を生成する画像合成部と、入力階調レベルと出力階調レベルとの対応関係を定める階調変換特性を有し、該階調変換特性に基づいて、入力された前記合成画像信号の階調数を圧縮する階調圧縮部と、前記合成画像信号で表される合成画像の明るさを特徴付ける制御パラメータを算出するパラメータ算出部と、前記撮像部の露光条件を制御する撮像制御部とを備え、前記撮像制御部は、前記露光条件テーブルを参照して前記複数の露光条件の候補の中から前記露光制御用ヒストグラム計測部で計測された当該輝度ヒストグラムに対応する露光条件を選択するとともに、当該選択された露光条件を前記撮像部に設定し、前記階調圧縮部は、前記制御パラメータに基づいて、前記撮像部の露光条件の切り替えによる前記合成画像の明るさの変化を補償するように前記階調変換特性を変化させることを特徴とする画像処理装置。請求項1に記載の画像処理装置であって、前記階調圧縮部は、前記撮像部の露光条件の切り替えに応じて前記合成画像の明るさが低減したときは、前記階調変換特性の出力階調レベルを増大させ、前記撮像部の露光条件の切り替えに応じて前記合成画像の明るさが増大したときは、前記階調変換特性の出力階調レベルを低下させることを特徴とする画像処理装置。請求項2に記載の画像処理装置であって、前記パラメータ算出部は、前記合成画像信号の平均輝度値を前記制御パラメータとして算出することを特徴とする画像処理装置。請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の画像処理装置であって、前記合成画像信号の輝度ヒストグラムを計測する階調変換用ヒストグラム計測部をさらに備え、前記階調圧縮部は、前記階調変換用ヒストグラム計測部で計測された当該輝度ヒストグラムに基づいて前記合成画像の実効ダイナミックレンジを検出し、前記実効ダイナミックレンジに対応する出力階調レベル範囲が拡大するように前記階調変換特性を変化させることを特徴とする画像処理装置。請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の画像処理装置であって、前記露光制御用ヒストグラム計測部は、前記低露光画像の第1の輝度ヒストグラムと前記高露光画像の第2の輝度ヒストグラムとを計測し、前記階調圧縮部は、前記第1及び第2の輝度ヒストグラムに基づいて前記合成画像の実効ダイナミックレンジを検出し、前記実効ダイナミックレンジに対応する出力階調レベル範囲が拡大するように前記階調変換特性を変化させることを特徴とする画像処理装置。請求項5に記載の画像処理装置であって、前記階調圧縮部は、前記第1の輝度ヒストグラムに基づいて前記低露光画像の実効ダイナミックレンジを検出するとともに前記第2の輝度ヒストグラムに基づいて前記高露光画像の実効ダイナミックレンジを検出し、前記低露光画像の実効ダイナミックレンジに対応する階調レベル範囲の上限値と前記高露光画像の実効ダイナミックレンジに対応する階調レベル範囲の上限値との平均値を前記合成画像の実効ダイナミックレンジの上限値とすることを特徴とする画像処理装置。請求項1から6のうちのいずれか1項に記載の画像処理装置であって、前記画像合成部は、前記低露光画像信号及び前記高露光画像信号の輝度成分にそれぞれ重み係数を乗算して第1及び第2の重み付き輝度成分を生成する重み係数乗算部と、前記第1及び第2の重み付き輝度成分を加算する加算部と、前記加算部の出力信号に応じて前記低露光画像信号及び前記高露光画像信号にそれぞれ割り当てるべき第1及び第2の合成比率を決定する合成比率算出部と、前記低露光画像信号及び前記高露光画像信号に前記第1及び第2の合成比率をそれぞれ乗算して第1及び第2の乗算信号を生成する合成比率乗算部と、前記第1及び第2の乗算信号を加算して前記合成画像信号を生成する合成処理部とを含むことを特徴とする画像処理装置。請求項1から7のうちのいずれか1項に記載の画像処理装置であって、前記画像信号の輝度ヒストグラムは、1フレーム画像単位で算出されることを特徴とする画像処理装置。請求項1から7のうちのいずれか1項に記載の画像処理装置であって、前記露光制御用ヒストグラム計測部は、前記画像信号で表される入力画像の1フレーム分を複数の領域画像に分割し、前記複数の領域画像それぞれの複数の輝度ヒストグラムを前記画像信号の輝度ヒストグラムとして計測し、前記撮像制御部は、前記露光制御用ヒストグラム計測部で計測された当該複数の輝度ヒストグラムの特徴を表すパラメータを前記領域画像毎に算出し、前記パラメータに基づいて、前記複数の露光条件の候補の中から一の露光条件を選択するための指標値を算出することを特徴とする画像処理装置。請求項1から9のうちのいずれか1項に記載の画像処理装置であって、前記撮像制御部は、前記高露光画像と前記低露光画像とを前記撮像部に交互に撮像させ、前記画像合成部は、前記高露光画像と前記低露光画像との組が撮像される度に前記合成画像信号を生成し、前記階調圧縮部は、前記制御パラメータの現在値を前記制御パラメータの前回値から一定範囲内に制限することを特徴とする画像処理装置。請求項1から10のうちのいずれか1項に記載の画像処理装置であって、前記撮像部は、レンズと絞り機構とを有する撮像光学系と、前記撮像光学系により結像された光学像を光電変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の出力を増幅する増幅器とを含み、前記撮像制御部は、前記固体撮像素子の露光時間と前記増幅器のゲインと前記絞り機構の絞り値とのうち少なくとも1つを制御することで前記露光条件を制御することを特徴とする画像処理装置。撮像部と、前記撮像部で撮像された画像を表す画像信号の輝度ヒストグラムを計測する露光制御用ヒストグラム計測部と、前記撮像部に対する複数の露光条件の候補と輝度ヒストグラムの複数の頻度分布との間の対応関係が記憶されている露光条件テーブルと、前記撮像部により第1の露光量で撮像された高露光画像を表す高露光画像信号と前記撮像部により前記第1の露光量よりも低い第2の露光量で撮像された低露光画像を表す低露光画像信号とを合成して、前記高露光画像信号及び前記低露光画像信号の階調数よりも高い階調数の合成画像信号を生成する画像合成部と、入力階調レベルと出力階調レベルとの対応関係を定める階調変換特性を有し、該階調変換特性に基づいて、入力された前記合成画像信号の階調数を圧縮する階調圧縮部と、前記合成画像信号で表される合成画像の明るさを特徴付ける制御パラメータを算出するパラメータ算出部と、前記撮像部の露光条件を制御する撮像制御部とを備え、前記撮像制御部は、前記露光条件テーブルを参照して前記複数の露光条件の候補の中から前記露光制御用ヒストグラム計測部で計測された当該輝度ヒストグラムに対応する露光条件を選択するとともに、当該選択された露光条件を前記撮像部に設定し、前記階調圧縮部は、前記制御パラメータに基づいて、前記撮像部の露光条件の切り替えによる前記合成画像の明るさの変化を補償するように前記階調変換特性を変化させることを特徴とする撮像装置。請求項12に記載の撮像装置であって、前記階調圧縮部は、前記撮像部の露光条件の切り替えに応じて前記合成画像の明るさが低減したときは、前記階調変換特性の出力階調レベルを増大させ、前記撮像部の露光条件の切り替えに応じて前記合成画像の明るさが増大したときは、前記階調変換特性の出力階調レベルを低下させることを特徴とする撮像装置。撮像部で撮像された画像を表す画像信号を処理する画像処理方法であって、前記画像信号の輝度ヒストグラムを計測するステップと、前記撮像部により第1の露光量で撮像された高露光画像を表す高露光画像信号と前記撮像部により前記第1の露光量よりも低い第2の露光量で撮像された低露光画像を表す低露光画像信号とを合成して、前記高露光画像信号及び前記低露光画像信号の階調数よりも高い階調数の合成画像信号を生成するステップと、前記合成画像信号を入力とし、入力階調レベルと出力階調レベルとの対応関係を定める階調変換特性に基づいて前記合成画像信号の階調数を圧縮するステップと、前記合成画像信号で表される合成画像の明るさを特徴付ける制御パラメータを算出するステップと、前記撮像部に対する複数の露光条件の候補と輝度ヒストグラムの複数の頻度分布との間の対応関係が記憶されている露光条件テーブルを参照して、前記複数の露光条件の候補の中から前記輝度ヒストグラムに対応する露光条件を選択するステップと、当該選択された露光条件を前記撮像部に設定するステップと、前記制御パラメータに基づいて、前記撮像部の露光条件の切り替えによる前記合成画像の明るさの変化を補償するように前記階調変換特性を変化させるステップとを備えることを特徴とする画像処理方法。請求項14に記載の画像処理方法であって、前記階調変換特性を変化させる当該ステップは、前記撮像部の露光条件の切り替えに応じて前記合成画像の明るさが低減したときは、前記階調変換特性の出力階調レベルを増大させるステップと、前記撮像部の露光条件の切り替えに応じて前記合成画像の明るさが増大したときは、前記階調変換特性の出力階調レベルを低下させるステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。しかしながら、特許文献1には、高露出値画像及び低露出値画像の撮像時に露光条件露光時間やレンズの絞り値などを調整する方法が具体的に記載されていない。高露出値画像の撮像に適した露光条件露光時間やレンズの絞り値などと低露出値画像の撮像に適した露光条件とは互いに異なるので、高露出値画像と低露出値画像との一方の撮像に適した露光条件から他方の撮像に適した露光条件への切り替えに長時間を要し、合成画像の画質が低下するという問題がある。たとえば、固体撮像素子の出力を利用する露光制御では、撮像画像の主要な参照領域内の輝度値の指標値たとえば、数点の輝度値の平均値を算出し、この指標値が目標値に近づくように露光時間やレンズ絞り値などの露光条件を調整し、その調整後に再び画像を撮影するという作業が繰り返し行われる。ビデオカメラによって高露出値画像と低露出値画像とが連続的に撮像されるときには、それぞれの画像の撮像時に指標値が目標値とほぼ一致するまで露光制御を行うことが望ましい。しかしながら、露光条件を被写体条件たとえば、被写体照度に追従させるために数フレームから数十フレームもの調整時間を要することがあり、特に、被写体条件の急激な変動に対して露光条件を即時に追従させることが難しいという問題がある。上記に鑑みて本発明の目的は、画像合成のために露光条件の異なる複数枚の画像を撮像する際に露光条件を短時間で調整することができ、良好な画質の合成画像を生成することもできる画像処理装置、撮像装置及び画像処理方法を提供することである。本発明の第1の態様による画像処理装置は、撮像部で撮像された画像を表す画像信号を処理する画像処理装置であって、前記画像信号の輝度ヒストグラムを計測する露光制御用ヒストグラム計測部と、前記撮像部に対する複数の露光条件の候補と輝度ヒストグラムとの間の対応関係が予め記憶されている露光条件テーブルと、前記撮像部により第1の露光量で撮像された高露光画像を表す高露光画像信号と前記撮像部により前記第1の露光量よりも低い第2の露光量で撮像された低露光画像を表す低露光画像信号とを合成して、前記高露光画像信号及び前記低露光画像信号の階調数よりも高い階調数の合成画像信号を生成する画像合成部と、入力階調レベルと出力階調レベルとの対応関係を定める階調変換特性を有し、該階調変換特性に基づいて、入力された前記合成画像信号の階調数を圧縮する階調圧縮部と、前記合成画像信号で表される合成画像の明るさを特徴付ける制御パラメータを算出するパラメータ算出部と、前記撮像部の露光条件を制御する撮像制御部とを備え、前記撮像制御部は、前記露光条件テーブルを参照して前記複数の露光条件の候補の中から前記露光制御用ヒストグラム計測部で計測された当該輝度ヒストグラムに対応する露光条件を選択するとともに、当該選択された露光条件を前記撮像部に設定し、前記階調圧縮部は、前記制御パラメータに基づいて、前記撮像部の露光条件の切り替えによる前記合成画像の明るさの変化を補償するように前記階調変換特性を変化させることを特徴とする。本発明の第2の態様による撮像装置は、撮像部と、上記第1の態様による画像処理装置とを備えることを特徴とする。本発明の第3の態様による画像処理方法は、撮像部と、前記撮像部で撮像された画像を表す画像信号の輝度ヒストグラムを計測する露光制御用ヒストグラム計測部と、前記撮像部に対する複数の露光条件の候補と輝度ヒストグラムの複数の頻度分布との間の対応関係が記憶されている露光条件テーブルと、前記撮像部により第1の露光量で撮像された高露光画像を表す高露光画像信号と前記撮像部により前記第1の露光量よりも低い第2の露光量で撮像された低露光画像を表す低露光画像信号とを合成して、前記高露光画像信号及び前記低露光画像信号の階調数よりも高い階調数の合成画像信号を生成する画像合成部と、入力階調レベルと出力階調レベルとの対応関係を定める階調変換特性を有し、該階調変換特性に基づいて、入力された前記合成画像信号の階調数を圧縮する階調圧縮部と、前記合成画像信号で表される合成画像の明るさを特徴付ける制御パラメータを算出するパラメータ算出部と、前記撮像部の露光条件を制御する撮像制御部とを備え、前記撮像制御部は、前記露光条件テーブルを参照して前記複数の露光条件の候補の中から前記露光制御用ヒストグラム計測部で計測された当該輝度ヒストグラムに対応する露光条件を選択するとともに、当該選択された露光条件を前記撮像部に設定し、前記階調圧縮部は、前記制御パラメータに基づいて、前記撮像部の露光条件の切り替えによる前記合成画像の明るさの変化を補償するように前記階調変換特性を変化させることを特徴とする。本発明の態様によれば、露光条件テーブルを参照することで複数の露光条件の候補の中から一の露光条件を短時間で選択し、選択された露光条件を撮像部に設定することができる。このため、露光条件の切り替えを素早く行うことができる。これにより被写体条件の変動に対して撮像部の露光条件を高速に追従させることが可能である。また、合成画像の明るさを特徴付ける制御パラメータに基づいて、露光条件の切り替えによる合成画像の明るさの変化を補償するように階調変換特性が変化させられる。このため、画質の良好な広ダイナミックレンジ画像を生成することができる。以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。実施の形態1.図1は、本発明に係る実施の形態1の撮像装置1の構成を概略的に示す機能ブロック図である。この撮像装置1は、撮像部10と画像処理部画像処理装置20とで構成されている。図2は、撮像部10の構成を概略的に示す図である。図2に示されるように、撮像部10は、撮像光学系12、固体撮像素子13、フロントエンド部14及び駆動回路15を有している。撮像光学系11は、前側レンズ121、絞り機構122及び後側レンズ123を有する。本実施の形態の固体撮像素子13は、ベイヤ配列などの色フィルタ配列を有する単板式のCCD画像センサで構成されるが、これに限定されるものではない。CCD画像センサに代えてCMOS画像センサなどの他の固体撮像素子を使用してもよい。駆動回路15は、制御信号ECsに応じて固体撮像素子13を駆動する駆動信号を発生する。撮像光学系12は、入射光11を固体撮像素子13の撮像面上に結像して光学像を形成する。固体撮像素子13は、この光学像を光電変換して撮像信号を生成し、フロントエンド部14に供給する。フロントエンド部14は、撮像信号に対して、相関二重サンプリングCDS:CorrellatedDoubleSampling処理やプログラマブル利得増幅PGA:ProgrammableGainAmplificationを実行してアナログ信号を生成する。ここで、CDS処理は、固体撮像素子13から出力される撮像信号からノイズなどの不要な成分を除去する処理である。フロントエンド部14は、さらに、そのアナログ信号をA/D変換してRAW形式のディジタル画像信号Rdを生成する。図1を参照すると、画像処理部20は、信号処理部21、フレームバッファ22、ヒストグラム計測部23、撮像制御部24及びデータ記憶部25を有している。これら構成要素21~24は、バス信号伝達路28を介して相互に接続されている。信号処理部21は、撮像部10から入力されたディジタル画像信号Rdに、色同時化処理、ノイズ低減処理、輪郭補正処理、白バランス調整処理、信号振幅調整処理、色補正処理及び色空間変換などを施して輝度成分と色差成分とからなるカラー画像信号を生成する。このカラー画像信号は、バス28に出力される。なお、RAW形式のディジタル画像では、1つの画素は、固体撮像素子13の色フィルタ配列のうちの1つの色フィルタに対応する1色成分しか持たない。色同時化処理は、カラー画像を構成するために各画素に不足している色成分を補間する処理である。たとえば色フィルタ配列が原色系のベイヤ配列の場合には、RAW形式のディジタル画像の各画素は、赤、緑及び緑のうちの一色の成分しか持たないので、各画素に不足している2色の色成分が周辺画素の色成分から補間される。バス28は、信号処理部21から出力されたカラー画像信号をフレームバッファ22に転送する。フレームバッファ22は、バス28により転送されたカラー画像信号の複数フレーム分を一時的に記憶バッファリングする機能を有する。ヒストグラム計測部23は、フレームバッファ22から読み出されたカラー画像信号の輝度成分の輝度ヒストグラムをフレーム画像単位で計測する機能を有する。撮像制御部24は、ヒストグラム計測部23で計測された輝度ヒストグラムとデータ記憶部25に予め格納されている露光条件テーブル25Tとを用いて、制御信号群ECを撮像部10に供給して撮像部10の露光条件を制御することができる。図2に示されるように、制御信号群ECは、絞り機構122に供給される制御信号ECaと、駆動回路15に供給される駆動信号ECsと、フロントエンド部14に供給される制御信号ECgとからなる。撮像制御部24は、輝度ヒストグラムと露光条件テーブル25Tとを用いて、絞り機構122の開口度を表す絞り値と、固体撮像素子13の露光時間電荷蓄積時間と、フロントエンド部14内の増幅器のゲイン増幅率とを個別に制御することが可能である。本実施の形態の撮像装置1は、静止画撮像モードと動画撮像モードという2種類の動作モードを有している。静止画撮像モードでは、撮像制御部24は、撮像部10の動作を制御して露光条件の異なる2種類のカラー画像をフレーム画像単位で連続的に撮像させる。ここで、カラー画像は、RAW形式の画像ではなく、信号処理部21の出力画像を意味するものとする。これら2種類のカラー画像のうち一方の画像以下、高露光画像と呼ぶ。は、他方の画像以下、低露光画像と呼ぶ。よりも、固体撮像素子13の撮像面への露光量が多い画像である。一方、動画撮像モードでは、撮像制御部24は、撮像部10の動作を制御して高露光画像と低露光画像とをフレーム画像単位で交互に撮像させる。図3は、動画撮像モード時に撮像された低露光画像Fs1,Fs2,...と高露光画像Ft1,Ft2,...とを概略的に示す図である。ヒストグラム計測部23は、フレームバッファ22から低露光画像及び高露光画像のデータを撮像順で読み出し、低露光画像の輝度ヒストグラムを計測してその計測データHsdを撮像制御部24に出力し、高露光画像の輝度ヒストグラムを計測してその計測データHtdを撮像制御部24に出力する。図4は、8ビット階調256階調の低露光画像の輝度ヒストグラムの一例を示す図であり、図5は、8ビット階調の高露光画像の輝度ヒストグラムの一例を示す図である。図4及び図5のグラフにおいて、横軸は、0~255の範囲の階調レベルを示し、縦軸は、各階調レベルの輝度値を有する画素の個数を示している。低露光画像の撮像の際には、撮像制御部24は、直近に撮像された低露光画像の輝度ヒストグラムを用いて撮像部10の露光条件を設定する。一方、高露光画像の撮像の際には、撮像制御部24は、直近に撮像された高露光画像の輝度ヒストグラムを用いて撮像部10の露光条件を設定する。たとえば、動画撮像モードでは、図3の低露光画像Fs3の撮像のための露光条件は、2フレーム前に撮像された低露光画像Fs2の輝度ヒストグラムの計測データに基づいて行われる。また、図3の高露光画像Ft3の撮像のための露光条件は、2フレーム前に撮像された低露光画像Ft2の輝度ヒストグラムの計測データに基づいて行われる。撮像制御部24は、ヒストグラム計測部23による計測結果に基づき、露光条件テーブル25Tを参照して撮像部10の露光条件をフレーム画像毎に切り替える。露光条件テーブル25Tは、複数の露光条件の候補と輝度ヒストグラムとの対応関係が予め記憶されているテーブルである。この露光条件テーブル25Tには、低露光画像撮像用及び高露光画像撮像用の2種類の露光条件を定める値が予め記憶されている。図6は、露光条件の候補となる基本パターンP1,P2,P3,P4の例を示す図である。図6の例では、高露光画像撮像用の露光時間長時間露光期間は、基本パターンP1~P4の全てにおいて32ミリ秒msec.に設定されている。また、低露光画像撮像用の露光時間短時間露光期間は、図6に示されるように、基本パターンP1で2ミリ秒、基本パターンP2で4ミリ秒、基本パターンP3で8ミリ秒、基本パターンP4で16ミリ秒である。また、図7は、図6の露光条件の基本パターンP1~P4と輝度ヒストグラムとの対応関係を規定する参照テーブルの一例を示す図である。図7の参照テーブルでは、直近の低露光画像撮像時に選択された露光条件の基本パターンP1,P2,P3,P4遷移元パターンと、現在選択されるべき基本パターンの候補P1,P2,P3,P4遷移先パターンとの組み合わせの条件が規定されている。その組み合わせの条件は、直近に撮像された低露光画像の輝度ヒストグラムの特徴を表す4種類のパラメータYo200,Yu100,Yu50,Yu25を用いて規定される。ここで、Yo200は、200以上の画素値輝度値を有する画素の全有効画素数に対する割合単位:パーセントを示すパラメータであり、Yu100は、0~100の範囲内の画素値輝度値を有する画素の全有効画素数に対する割合単位:パーセントを示すパラメータであり、Yu50は、0~50の範囲内の画素値輝度値を有する画素の全有効画素数に対する割合単位:パーセントを示すパラメータであり、Yu25は、0~25の範囲内の画素値輝度値を有する画素の全有効画素数に対する割合単位:パーセントを示すパラメータである。たとえば、遷移元パターンP1と遷移先パターンP2との組み合わせの条件は、Yu100が90以上であることであり、遷移元パターンP2と遷移先パターンP1との組み合わせの条件は、Yo200が50以上であることである。撮像制御部24は、直近に撮像された低露光画像の輝度ヒストグラムの計測データHsdからパラメータYo200,Yu100,Yu50,Yu25を算出し、これらパラメータYo200,Yu100,Yu50,Yu25の値を、露光条件の候補P1~P4の中から一の露光条件を選択するための指標値として用いる。なお、図6及び図7の例では、高露光画像撮像時の露光時間は一定の32ミリ秒に設定されているが、これに限定されるものではない。高露光画像撮像の場合も、低露光画像撮像の場合と同様に、露光条件の遷移元パターンと遷移先パターンとの組み合わせの条件を規定する参照テーブルを予め用意しておき、この参照テーブルを用いて高露光画像撮像時の露光条件を設定してもよい。また、露光条件を定める値は、露光時間に限らず、絞り機構122の絞り値やフロントエンド部14内の増幅器のゲインも露光条件を定める値として設定することが可能である。次に、画像合成処理と階調圧縮処理について説明する。図1に示されるように、画像処理部20は、画像合成部31、パラメータ算出部33、ヒストグラム計測部34及び階調圧縮部35を有している。画像合成部31は、バス28と接続されており、このバス28を介してフレームバッファ22から読み出され転送された時間的に連続する低露光画像信号と高露光画像信号とを合成して合成画像信号Fcを生成する機能を有する。合成画像信号Fcは、低露光画像信号及び高露光画像信号の階調数よりも高い階調数を有している。図8は、実施の形態1の画像合成部31の構成例を概略的に示す機能ブロック図である。図8に示されるように、画像合成部31は、係数乗算部311、加算部312、合成比率算出用LUTルックアップテーブル313、合成比率乗算部314s,314t及び合成処理部315を有する。係数乗算部311は、図8に示されるように、低輝度画像Fskの輝度成分Yskに重み係数αを画素単位で乗算する乗算器311sと、高輝度画像Ftkの輝度成分Ytkに重み係数βを画素単位で乗算する乗算器311tとを含む。重み係数α,βは、撮像制御部24によって与えられる。本実施の形態では、β=1、α=nn>1に設定されている。nの値は、たとえば、低露光画像Fskの撮像時の露光時間tαに対する高露光画像Ftkの撮像時の露光時間tβの比率=tβ/tαとすることができる。加算部312は、乗算器311sの出力と乗算器311tの出力とを画素単位で加算する。合成比率算出用LUT313は、加算部312の出力信号に応じて、低露光画像Fsk及び高露光画像Ftkにそれぞれ割り当てるべき合成比率Ks,Ktを決定する機能を有する。合成比率算出用LUT313は、合成比率Ks,Ktの複数の値が予め記憶されたメモリを有しており、加算部312の出力信号をアドレス入力とし、このアドレス入力に対応する一対の記憶値Ks,Ktをメモリから読み出して出力することができる。合成比率乗算部314sは、低露光画像Fskの輝度成分Yskに合成比率Ks×α=Ks×nを乗算するとともに色差成分Cbsk,Crskに合成比率Ksを乗算し、これらの乗算結果を合成処理部315に出力する。他方、合成比率乗算部314tは、高露光画像Ftkの輝度成分Ytkに合成比率Kt×β=Kt×1を乗算するとともに色差成分Cbtk,Crtkに合成比率Ktを乗算し、これらの乗算結果を合成処理部315に出力する。合成処理部315は、合成比率乗算部314sの出力と合成比率乗算部314tの出力とを加算して合成画像信号Fcを生成する。すなわち、合成処理部315は、合成比率乗算部314sの出力輝度成分Fsk×Ks×αと合成比率乗算部314tの出力輝度成分Ftk×Kt×βとを加算して合成画像信号Fcの輝度成分を生成する。同時に、合成処理部315は、合成比率乗算部314sの出力色差成分Cbsk×Ksと合成比率乗算部314tの出力輝度成分Cbtk×Ktとを加算するとともに、合成比率乗算部314sの出力色差成分Cbsk×Ksと合成比率乗算部314tの出力輝度成分Crtk×Ktとを加算することで合成画像信号Fcの色差成分を生成する。図9は、合成比率算出用LUT313への入力値と合成比率Ks,Ktとの対応関係の一例を示すグラフである。図9のグラフにおいて、横軸は、入力信号輝度成分の階調レベルを示し、右方縦軸は、合成比率Ktの値を示し、左方縦軸は、合成比率Ksの値を示している。図9のグラフでは、輝度値が閾値=255×2よりも大きい場合は、低露光画像Fskに対する合成比率Ksの値が大きくなり、輝度値が閾値よりも小さい場合は、高露光画像Ftkに対する合成比率Ktの値が大きくなる。また、図9のグラフは、輝度値が閾値=255×2となる付近で合成比率Ksの値が0から1へあるいは1から0へ切り替わるとともに合成比率Ktの値が1から0へあるいは0から1へ切り替わるように構成されている。よって、合成比率Ks,Ktは、閾値に関して互いに相補的な関係にある。なお、図9の例では、係数乗算部311での低露光画像Fskの輝度成分Yskに対する倍率αをn倍とし、高露光画像Ftkの輝度成分Ytkに対する倍率を1倍としているため、輝度成分α×Ysk,β×Ytkの加算結果は、0~255×n1の範囲の階調レベルを有することとなる。なお、高露光画像Ftkの輝度が飽和レベルに達する値=255のとき、高露光画像の輝度値は、255/n程度になっていると考えられるため、上記閾値は255×2とされている。次に、ヒストグラム計測部34は、画像合成部31から入力された合成画像信号Fcの輝度ヒストグラムをフレーム画像単位で計測し、その計測データCHdを階調圧縮部35に供給する。図10は、合成画像信号Fcの輝度ヒストグラムの一例を示す図である。一方、パラメータ算出部33は、画像合成部31から入力された合成画像信号Fcに基づいて合成画像の平均輝度値Yavgを算出し、この平均輝度値Yavgを階調圧縮部35に供給する。平均輝度値Yavgは、合成画像の明るさを特徴付ける制御パラメータである。平均輝度値Yavgは、たとえば、合成画像の1フレーム分の全有効画素の輝度成分を加算し、その加算結果を全有効画素数で除算することで算出することができる。階調圧縮部35は、入力された合成画像信号Fcの輝度成分の階調レベルを変換するための階調変換特性階調圧縮特性を有し、この階調変換特性に従って合成画像信号Fcの輝度成分の階調レベルを変換する。この階調変換特性は、入力階調レベルと出力階調レベルの対応関係を定めるものである。また、この階調変換特性では、入力階調レベルの範囲よりも出力階調レベルの範囲の方が狭いので、階調圧縮部35は、合成画像の階調数を圧縮正規化することができる。また、階調圧縮部35は、制御パラメータである平均輝度値Yavgに基づいて、撮像部10の露光条件の切り替えによる合成画像の明るさの変化を補償するように階調変換特性を動的に変化させる機能を有する。具体的には、階調圧縮部35は、撮像部10の露光条件の切り替えに応じて合成画像の明るさが低減したときは、階調変換特性の出力階調レベルを増大させることができ、逆に、撮像部10の露光条件の切り替えに応じて合成画像の明るさが増大したときは、階調変換特性の出力階調レベルを低下させることができる。これにより、露光条件の切り替えによる合成画像の明るさの変化を補償することができる。図11A,Bは、階調圧縮部35の階調変換特性を例示するグラフである。図11Aは、制御パラメータYavgの値が比較的高いときの変換曲線を示すグラフであり、図11Bは、制御パラメータYavgの値が比較的低いときの変換曲線を示すグラフである。変換曲線は、主に、点0,0と点Yavg,Btとを結ぶ直線と、点Yavg,Btと点Ymax,255とを結ぶ直線とで構成されている。Yavgの値に対する出力階調レベル値Btは常に一定値たとえば、100に固定されるので、制御パラメータYavgの値が高くなるほど、出力階調レベルが全体的に低下するように変換曲線は変化し、制御パラメータYavgの値が低くなるほど、出力階調レベルが全体的に増大するように変換曲線は変化する。さらに、階調圧縮部35は、合成画像の輝度ヒストグラムの計測データCHdに基づいて合成画像の実効的なダイナミックレンジ以下、実効ダイナミックレンジと呼ぶ。を検出し、この実効ダイナミックレンジに対応する出力階調レベル範囲が拡大するように階調変換特性を動的に変化させる機能を有する。具体的には、合成画像の輝度ヒストグラムの頻度値Ixxは、入力階調レベルを最小階調レベル=0から最大階調レベル=255×nの方向へ積算することで頻度積算値を算出するとき、この頻度積算値の全有効画素数Npに対する割合が所定割合たとえば、99以下となる条件を満たす積算区間[0,Lu]を定めることができる。階調圧縮部35は、その積算区間[0,Lu]の上端値Luの最大値Ymaxを実効ダイナミックレンジの上限値として算出することができる。よって、所定割合を99とするとき、以下の式1が成立する。合成画像の実効ダイナミックレンジの上限値Ymaxは、たとえば、図10に概略的に示されるような値となる。階調圧縮部35は、図11A,Bに示されるように、0~Ymaxの入力階調レベル範囲を実効ダイナミックレンジとし、上限値Ymax以上の入力階調レベルを全て255の値の出力階調レベルに変換する。これにより、合成画像の実効ダイナミックレンジに対応する出力階調レベル範囲を拡大することができる。よって、出力画像のダイナミックレンジを広くすることが可能である。また、階調圧縮部35は、合成画像の実効ダイナミックレンジの下限値Yminを検出することもできる。具体的には、合成画像の輝度ヒストグラムの頻度値Ixを最大階調レベル=255×nから最小階調レベル=0の方向へ積算することで頻度積算値を算出するとき、この頻度積算値の全有効画素数Npに対する割合が所定割合たとえば、99以下となる条件を満たす積算区間[Lw,255×n]を定めることができる。階調圧縮部35は、その積算区間[Lw,255×n]の下端値Lwの最小値Yminを実効ダイナミックレンジの下限値として算出することができる。よって、所定割合を99とするとき、以下の式2が成立する。合成画像の実効ダイナミックレンジの下限値Yminは、たとえば、図10に概略的に示されるような値となる。階調圧縮部35は、図12A,Bに示されるように、Ymin~Ymaxの入力階調レベル範囲を実効ダイナミックレンジとし、上限値Ymax以上の入力階調レベルを全て255の値の出力階調レベルに変換し、下限値Ymin以下の入力階調レベルを全て0の値の出力階調レベルに変換することで、合成画像の実効ダイナミックレンジに対応する出力階調レベル範囲を拡大することができる。よって、出力画像のダイナミックレンジをさらに広くすることが可能である。以上に説明したように実施の形態1の画像処理部20では、撮像制御部24は、露光条件テーブル25Tを参照することで複数の露光条件の候補の中から一の露光条件を短時間で選択することができ、当該選択された露光条件を撮像部10に設定することができる。このため、露光条件の切り替えを素早く行うことができるので、被写体条件の変動に対して撮像部10の露光条件を高速に追従させることができる。また、階調圧縮部35は、合成画像の明るさを特徴付ける制御パラメータYavgに基づいて、露光条件の切り替えによる合成画像の明るさの変化を補償するように階調変換特性を動的に変化させる。このため、階調圧縮部35は、画質の良好な広ダイナミックレンジ画像を出力することができる。したがって、被写体条件の変動に対する露光条件の追従の高速化とフレーム間での出力画像の明るさの滑らかな変動とを両立させることができる。さらに、階調圧縮部35は、合成画像の実効ダイナミックレンジに応じて、この実効ダイナミックレンジに対応する出力階調レベル範囲を動的に拡大するので、出力画像のダイナミックレンジを広くすることができる。実施の形態2.次に、本発明に係る実施の形態2について説明する。図13は、実施の形態2の撮像装置2の構成を概略的に示す機能ブロック図である。本実施の形態の撮像装置2の構成は、画像処理部20Bの構成の一部を除いて実施の形態1の撮像装置1の構成と同じである。図13に示されるように、本実施の形態の画像処理部20Bは、実施の形態1の画像処理部20の構成要素21~25,31,33と同じ構成要素を有するが、ヒストグラム計測部34を有していない。階調圧縮部35Bは、ヒストグラム計測部23で計測されたデータHsd,Htdを用いて階調圧縮処理を実行する。これにより、実施の形態1の構成と比べて回路規模を削減することができる。階調圧縮部35Bは、実施の形態1の階調圧縮部35と同様に、制御パラメータである平均輝度値Yavgに基づいて、撮像部10の露光条件の切り替えによる合成画像の明るさの変化を補償するように階調変換特性を動的に変化させる機能を有する。また、階調圧縮部35Bは、ヒストグラム計測部23から供給された輝度ヒストグラムの計測データHsd,Htdに基づいて合成画像の実効ダイナミックレンジを検出し、この実効ダイナミックレンジに対応する出力階調レベル範囲が拡大するように階調変換特性を動的に変化させる機能を有する。具体的には、合成画像を構成する低露光画像の輝度ヒストグラムの頻度値Isxxは、入力階調レベルを最小階調レベル=0から最大階調レベル=255の方向へ積算することで頻度積算値を算出するとき、この頻度積算値の全有効画素数Npに対する割合が所定割合たとえば、99以下となる条件を満たす積算区間[0,Lsu]を定めることができる。階調圧縮部35は、その積算区間[0,Lsu]の上端値Lsuの最大値YSmaxを低露光画像の実効ダイナミックレンジの上限値として算出することができる。よって、所定割合を99とするとき、以下の式3が成立する。図14は、低露光画像の輝度ヒストグラムの例を示すグラフである。低露光画像の実効ダイナミックレンジの上限値YSmaxは、たとえば、図14に示されるような値となる。一方、合成画像を構成する高露光画像の輝度ヒストグラムの頻度値Itxxは、入力階調レベルを最小階調レベル=0から最大階調レベル=255の方向へ積算することで頻度積算値を算出するとき、この頻度積算値の全有効画素数Npに対する割合が所定割合たとえば、99以下となる条件を満たす積算区間[0,Ltu]を定めることができる。階調圧縮部35は、その積算区間[0,Ltu]の上端値Ltuの最大値YLmaxを高露光画像の実効ダイナミックレンジの上限値として算出することができる。よって、所定割合を99とするとき、以下の式4が成立する。図15は、高露光画像の輝度ヒストグラムの例を示すグラフである。高露光画像の実効ダイナミックレンジの上限値YLmaxは、たとえば、図15に示されるような値となる。本実施の形態の階調圧縮部35Bは、上記した上限値YSmax,YLmaxの重み付き平均値<Ymax>を合成画像の実効ダイナミックレンジの上限値として算出することができる。すなわち、次式5に従って合成画像の実効ダイナミックレンジの上限値<Ymax>を算出することができる。<Ymax>=YSmax×αYLmax×β/25階調圧縮部35Bは、図16A,Bに示されるように、0~<Ymax>の入力階調レベル範囲を合成画像の実効ダイナミックレンジとし、上限値<Ymax>以上の入力階調レベルを全て255の値の出力階調レベルに変換する。これにより、合成画像の実効ダイナミックレンジに対応する出力階調レベル範囲を拡大することができる。よって、出力画像のダイナミックレンジを広くすることが可能である。また、階調圧縮部35Bは、合成画像の実効ダイナミックレンジの下限値<Ymin>を検出することもできる。具体的には、低露光画像の輝度ヒストグラムの頻度値Isxを最大階調レベル=255から最小階調レベル=0の方向へ積算することで頻度積算値を算出するとき、この頻度積算値の全有効画素数Npに対する割合が所定割合たとえば、99以下となる条件を満たす積算区間[Lsw,510]を定めることができる。階調圧縮部35Bは、その積算区間[Lsw,510]の下端値Lswの最小値YSminを低露光画像の実効ダイナミックレンジの下限値として算出することができる。よって、所定割合を99とするとき、以下の式6が成立する。低露光画像の実効ダイナミックレンジの下限値YSminは、たとえば、図14に概略的に示されるような値となる。一方、高露光画像の輝度ヒストグラムの頻度値Itxを最大階調レベル=255から最小階調レベル=0の方向へ積算することで頻度積算値を算出するとき、この頻度積算値の全有効画素数Npに対する割合が所定割合たとえば、99以下となる条件を満たす積算区間[Ltw,510]を定めることができる。階調圧縮部35Bは、その積算区間[Ltw,510]の下端値Ltwの最小値YLminを高露光画像の実効ダイナミックレンジの下限値として算出することができる。よって、所定割合を99とするとき、以下の式7が成立する。高露光画像の実効ダイナミックレンジの下限値YLminは、たとえば、図15に概略的に示されるような値となる。本実施の形態の階調圧縮部35Bは、上記した下限値YSmin,YLminの重み付き平均値<Ymin>を合成画像の実効ダイナミックレンジの下限値として算出することができる。すなわち、次式8に従って合成画像の実効ダイナミックレンジの下限値<Ymin>を算出することができる。<Ymin>=YSmin×αYLmin×β/28階調圧縮部35Bは、図17A,Bに示されるように、<Ymin>~<Ymax>の入力階調レベル範囲を合成画像の実効ダイナミックレンジとし、上限値<Ymax>以上の入力階調レベルを全て255の値の出力階調レベルに変換し、下限値<Ymin>以下の入力階調レベルを全て0の値の出力階調レベルに変換することで、合成画像の実効ダイナミックレンジに対応する出力階調レベル範囲を拡大することができる。よって、出力画像のダイナミックレンジをさらに広くすることが可能である。以上に説明したように実施の形態2の階調圧縮部35Bは、ヒストグラム計測部23で計測されたデータHsd,Htdを用いて階調圧縮処理を実行するので、実施の形態1の構成と比べて回路規模を削減することができる。しかも、実施の形態1と同様に、露光条件の切り替えを素早く行うことができるので、被写体照度などの被写体条件の変動に対して撮像部10の露光条件を高速に追従させることができる。また、階調圧縮部35Bは、合成画像の明るさを特徴付ける制御パラメータYavgに基づいて、露光条件の切り替えによる合成画像の明るさの変化を補償するように階調変換特性を動的に変化させる。このため、階調圧縮部35は、画質の良好な広ダイナミックレンジ画像を出力することができる。実施の形態3.次に、本発明に係る実施の形態3について説明する。図18は、実施の形態3の撮像装置3の構成を概略的に示す機能ブロック図である。本実施の形態の画像処理部20Cの構成は、ヒストグラム計測部23Cと撮像制御部24Cと度数分布合成部36とを除いて、上記実施の形態2の画像処理部20Bの構成と同じである。本実施の形態のヒストグラム計測部23Cは、フレームバッファ22から読み出され転送された入力画像Fdの1フレーム分を、図19に示すようにN×M個N,Mは2以上の整数の領域画像A0,0~AN-1,M-1に分割する。ヒストグラム計測部23Cは、これら領域画像A0,0~AN-1,M-1それぞれの輝度ヒストグラムの計測データHd0,0~HdN-1,M-1を算出する機能を有する。撮像制御部24Cは、ヒストグラム計測部23Cで計測された各輝度ヒストグラムの計測データHdi,jiは0~N-1の整数;jは0~M-1の整数の特徴を表すパラメータYo200i,j,Yu100i,j,Yu50i,j,Yu25i,jを領域画像毎に算出する。ここで、Yo200i,jは、領域画像Ai,jにおける200以上の画素値輝度値を有する画素の全有効画素数に対する割合単位:パーセントを示すパラメータであり、Yu100i,jは、領域画像Ai,jにおける0~100の範囲内の画素値輝度値を有する画素の全有効画素数に対する割合単位:パーセントを示すパラメータであり、Yu50i,jは、領域画像Ai,jにおける0~50の範囲内の画素値輝度値を有する画素の全有効画素数に対する割合単位:パーセントを示すパラメータであり、Yu25i,jは、領域画像Ai,jにおける0~25の範囲内の画素値輝度値を有する画素の全有効画素数に対する割合単位:パーセントを示すパラメータである。撮像制御部24Cは、上記パラメータ群に基づいて、露光条件テーブル25Tにおける露光条件の候補P1~P4の中から一の露光条件を選択するための指標値Yo200,Yu100,Yu50,Yu25を算出する。具体的には、次式に従って指標値Yo200,Yu100,Yu50,Yu25を算出することができる。Yo200=MAX{Yo200i,j}i=0~N-1,j=0~M-1Yu100=MAX{Yu100i,j}i=0~N-1,j=0~M-1Yu50=MAX{Yu50i,j}i=0~N-1,j=0~M-1Yu25=MAX{Yu25i,j}i=0~N-1,j=0~M-1ここで、MAX{Xi,j}は、N×M個の値X0,0~XN-1,M-1のうちの最大値を出力する関数である。これら指標値Yo200,Yu100,Yu50,Yu25は、実施の形態1のパラメータYo200,Yu100,Yu50,Yu25と同様に使用される。よって、階調圧縮部35Bは、実施の形態1の階調圧縮部35と同様に、指標値Yo200,Yu100,Yu50,Yu25を用いて露光条件テーブル25Tを参照することで一の露光条件を決定することができる。度数分布合成部36は、ヒストグラム計測部23Cから供給されたN×M個の輝度ヒストグラムの計測データHd0,0~HdN-1,M-1を全て加算して1フレーム画像Fdの輝度ヒストグラムの計測データを生成する。この計測データは、階調圧縮部35Bに供給される。このため、階調圧縮部35Bは、上記実施の形態2と同様の階調圧縮処理を行うことができる。以上に説明したように実施の形態3によれば、撮像制御部24Cは、複数の領域画像A0,0~AN-1,M-1それぞれの輝度ヒストグラムの計測データHd0,0~HdN-1,M-1を用いて露光制御を行うことができる。このため、撮像制御部24Cは、フレーム画像Fdの特定の局所領域で輝度値が飽和している場合のように輝度値の面内分布に偏りがある場合には、輝度値が飽和する画素の割合が最も高い領域に着目して露光条件の切り替え制御を行うことができる。したがって、高露光画像及び低露光画像の撮像時に適正な露光条件を素早く選択することができる。実施の形態4.次に、本発明に係る実施の形態4について説明する。本実施の形態の撮像装置の構成は、階調圧縮部の構成の一部を除いて、実施の形態1の撮像装置の構成と同じである。このため、図1を参照しつつ本実施の形態の階調圧縮処理について説明する。画像処理部20が動画撮像モードで動作するとき、図3に示されるように低露光画像と高露光画像とが交互に撮像される。このとき、階調圧縮部35は、制御パラメータの現在値Yavgpをその前回値Yavgp-1から一定範囲内に制限する機能を有する。ここで、pは、合成画像Fcの番号を表す整数である。図20は、制御パラメータ制限処理の手順を示すフローチャートである。図20に示されるように、階調圧縮部35は、制御パラメータの現在値Yavgpが前回値Yavgp-1から一定範囲内の上限値UL=Yavgp-1Δを超えているかどうかを判定するステップS11。現在値Yavgpが上限値ULを超えていない場合はステップS11のNO、階調圧縮部35は、さらに現在値Yavgpが前回値Yavgp-1から一定範囲内の下限値LL=Yavgp-1-Δ未満かどうかを判定するステップS12。現在値Yavgpが下限値LL未満ではない場合にはステップS12のNO、階調圧縮部35は、現在値Yavgpをそのまま使用して階調レベル変換の特性曲線を決定するステップS13。一方、現在値Yavgpが上限値ULを超えている場合はステップS11のYES、階調圧縮部35は、現在値Yavgpを上限値ULに置き換えステップS14、その後、特性曲線を決定するステップS13。他方、現在値Yavgpが下限値LL未満の場合はステップS12のYES、階調圧縮部35は、現在値Yavgpを下限値LLに置き換えステップS15、その後、特性曲線を決定するステップS13。図21Aは、制御パラメータの前回値Yavgp-1に対する特性曲線を例示するグラフであり、図21Bは、制御パラメータの3種類の現在値Yavg0p,Yavg1p,Yavg2pに対する特性曲線CL0,CL1,CL2を例示するグラフである。現在値Yavg0pは、前回値Yavgp-1を中心とする一定範囲内にあるので、図21Bに示されるような特性曲線CL0が生成される。現在値Yavg1pは、前回値Yavgp-1を中心とする一定範囲の上限値UL=Yavgp-1Δを超えているので、図21Bに示されるような特性曲線CL1が生成される。また、現在値Yavg2pは、前回値Yavgp-1を中心とする一定範囲の下限値LL=Yavgp-1-Δを下回っているので、図21Bに示されるような特性曲線CL2が生成される。以上に説明したように本実施の形態の制御パラメータ制限処理により、制御パラメータの変動幅を一定範囲内に抑えることができるので、被写体条件や露光条件の急激な変動に対する階調圧縮処理の過敏な反応を抑えて処理を安定化させることができる。実施の形態1~4の変形例.以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、上記実施の形態1~4は、2枚のディジタル画像高露光画像と低露光画像を用いて合成画像を生成するものであったが、これに限定されるものではない。3枚以上のN枚Nは3以上の整数のディジタル画像から合成画像を生成するように構成を適宜変更することも可能である。また、上記実施の形態1のヒストグラム計測部23及び撮像制御部24を、実施の形態3のヒストグラム計測部23C及び撮像制御部24Cに置き換えることで構成される形態もあり得る。また、上記画像処理部20,20B,20Cの機能の全部または一部は、ハードウェア構成で実現されてもよいし、あるいは、マイクロプロセッサにより実行されるコンピュータプログラムで実現されてもよい。上記画像処理部20,20B,20Cの機能の一部がコンピュータプログラムで実現される場合、マイクロプロセッサは、不揮発性メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体からコンピュータプログラムをロードし実行することによって画像処理部20,20B,20Cの機能を実現することができる。また、画像監視装置、画像表示装置あるいは画像記録装置といった電子機器に上記撮像装置1~3を組み込むことが可能である。"