摄像设备和摄像方法技术

提供一种能够通过改变低曝光图像和高曝光图像的曝光变化率而同时拍摄不同曝光的两个图像来拍摄可能不是由一般HDR摄像获得的两个图像的摄像设备。该摄像设备包括：计算单元，其被配置为在第一条件下计算用于获得所述多个图像中所包括的第一图像的第一曝光，并且在与所述第一条件不同的第二条件下计算用于获得所述多个图像中所包括的第二图像的第二曝光；以及设置单元，其被配置为基于所述计算单元所计算出的所述第一曝光和所述第二曝光，来设置用于获得所述第一图像和所述第二图像的曝光。

Camera equipment and method

Provided is a camera device capable of capturing two images which may not be captured by a general HDR camera by changing the exposure rate of low exposure image and high exposure image while simultaneously capturing two images with different exposure. The camera device includes: a computing unit configured to calculate the first exposure of the first image included in the plurality of images under the first condition, and a second exposure of the second image included in the plurality of images under the second condition different from the first condition; and a setting unit configured to be based on the computing unit. The calculated first exposure and the second exposure are used to set the exposure for obtaining the first image and the second image.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像设备和摄像方法
本专利技术涉及摄像设备，并且特别涉及包括输出与不同存储时间段相对应的不同图像的摄像元件的摄像设备。
技术介绍
作为对不同曝光度的两个图像进行合成的应用用途，已经提出了当观看电影或者电视节目时实现更现实的感觉的技术。该技术的示例包括用于运动图像的高动态范围摄像技术(在下文中被称为“HDR摄像”)。该技术通过扩大显示画面上的亮度再现范围来主要表现瞬时亮度或者部分亮度以实现与一般技术相比更现实的感觉。为了在这种技术中增强现实感，需要扩大用于获得视频图像的摄像设备的动态范围。专利文献1公开了一种用于获得与不同存储时间段相对应的两个图像并且通过对这两个图像进行合成来扩大动态范围的技术。[引文列表][专利文献]专利文献1：日本特开2014-48459
技术实现思路
用于解决问题的方案根据本专利技术的实施例，一种摄像设备，包括：计算单元，其被配置为在第一条件下计算用于获得所述多个图像中所包括的第一图像的第一曝光，并且在与所述第一条件不同的第二条件下计算用于获得所述多个图像中所包括的第二图像的第二曝光；以及设置单元，其被配置为基于所述计算单元所计算出的所述第一曝光和所述第二曝光，来设置用于获得所述第一图像和所述第二图像的曝光。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1A是示出根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的外观的图。图1B是示出根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的外观的图。图2是示出根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的结构的图。图3是示出根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的摄像元件的电路图。图4是根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的摄像元件的时序图。图5是根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的处理的流程图。图6A是示出根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的存储时间段的改变的图。图6B是示出根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的存储时间段的改变的图。图7是根据本专利技术的第二实施例的摄像设备的流程图。图8A是示出根据本专利技术的第二实施例的摄像设备的存储时间段的改变的图。图8B是示出根据本专利技术的第二实施例的摄像设备的存储时间段的改变的图。图9是根据本专利技术的第三实施例的摄像设备的流程图。图10A是示出根据本专利技术的第三实施例的摄像设备的存储时间段的改变的图。图10B是示出根据本专利技术的第三实施例的摄像设备的存储时间段的改变的图。图11是根据本专利技术的第四实施例的摄像设备的流程图。图12A是示出根据本专利技术的第四实施例的摄像设备的存储时间段的改变的图。图12B是示出根据本专利技术的第四实施例的摄像设备的存储时间段的改变的图。图13是本专利技术的摄像元件的变形例中的像素元素的截面图。具体实施方式第一实施例在下文中将描述根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的结构。图1A和1B是示出根据本专利技术的第一实施例的与摄像设备相对应的数字静止运动照相机的外观的图。图1A是摄像设备的正面图，以及图1B是摄像设备的背面图。在图1A和1B中，相同组件由相同附图标记表示。在图1A和1B中，摄像设备的主体151容纳摄像元件和快门设备。摄像光学系统152包括光圈、图像稳定机构、变焦机构和焦点控制机构。可移动显示单元153显示摄像信息和视频。开关ST154主要用于指示静止图像的摄像。开关MV155是用于开始和停止运动图像的拍摄的按钮。作为液晶显示器或者电致发光(EL)显示器的显示单元153具有甚至可以在不抑制亮度范围的情况下显示具有扩大动态范围的视频的显示亮度范围。此外，显示单元153由未示出的支撑机构支撑，使得显示面在垂直和水平方向上被操作。摄像模式选择杆156用于选择摄像模式。注意，摄像模式的示例包括用于高清晰度运动图像(诸如4K/8K等)的模式或者用于高帧频(诸如120fps/240fps等)的模式。使用菜单按钮157来进入用于对摄像设备进行各种设置的功能设置模式。向上开关158和向下开关159用于改变各种设置值，并且拨盘160也用于改变各种设置值。使用再现按钮161来进入用于在显示单元153上再现摄像设备主体中所容纳的记录介质中所记录的视频的再现模式。注意，在显示单元153上，不仅可以显示记录在摄像设备主体中所包括的记录介质中的图像，而且可以显示通过无线通信单元所获得的网络上的图像。螺旋桨162用于使摄像设备漂浮在空中，使得从空中进行摄像。注意，本实施例的摄像设备的结构不限于此。例如，显示单元153可以包括诸如触摸面板等的输入装置。此外，显示单元153可以包括适当音频的记录再现功能。图2是示意性示出根据本专利技术的第一实施例的摄像设备的结构的框图。在图2中，摄像元件184将通过经由摄像光学系统152收集光所生成的被摄体的光学图像转换为电气视频信号。在摄像元件184上形成被摄体的光学图像的摄像光学系统152包括多个光学元件(透镜和滤波器等)。光轴180用于摄像光学系统152。光圈181控制穿过摄像光学系统152的光量并且由光圈控制器182控制。光学滤波器183限制入射在摄像元件184上的光的波长和被传递到摄像元件184的空间频率。摄像元件184具有对于满足超高清电视的标准足够的像素数、信号读取速度、色域和动态范围。数字信号处理器187在对视频数据进行各种校正处理之后对从摄像元件184输出的数字视频数据进行压缩。定时发生器189将各种定时信号输出到摄像元件184和数字信号处理器187。系统控制CPU178控制各种计算和整个数字静止运动照相机。系统控制CPU178总地控制各种组件并且设置各种参数以控制整个数字静止运动照相机。此外，系统控制CPU178包括电气地写入或者删除数据的存储器，并且执行记录在存储器中的程序。注意，存储器用作用于存储要由系统控制CPU178所执行的程序的区域以及在程序的执行期间的工作区域和数据存储区域等。注意，定时发生器189和系统控制CPU178对应于本实施例中的控制器。视频存储器190暂时记录视频数据。显示接口单元191用于显示拍摄视频，并且显示单元153例如包括液晶显示器。可拆卸的记录介质193(诸如半导体存储器等)记录视频数据和附加数据等。记录接口单元192用于在记录介质193上进行记录或者读取。外部接口单元196用于与外部计算机197通信。打印机195是小型喷墨打印机等。打印接口单元194用于将拍摄视频输出到打印机195并且打印视频。例如，计算机网络199是因特网。无线接口单元198用于与计算机网络199通信。切换输入单元179包括进行各种模式之间的切换的多个开关(诸如开关ST154和开关MV155等)。飞行控制器200控制用于从空中进行摄像的螺旋桨162。作为本专利技术的摄像设备的一部分的摄像元件184是CMOS型。图3是摄像元件184的电路图的一部分。摄像元件184包括以矩阵布置的大量的像素元素。在图3中，在包括大量的像素元素的矩阵中，示出第一行第一列(1,1)的像素元素和作为最后一行的第m行第一列(m,1)的像素元素。第一行第一列(1,1)和第m行第一列(m,1)的像素元素的结构彼此相同，因此，相同组件由相同编号表示。注意，本实施例的摄像元件的光电转换单元不限于一般CMOS光电二极管，并且可以使用光电转换膜或者可以使用光电转换膜和光电二极管的组合。本专利技术的摄像元件184中以矩阵布置的各像素元素针对一个光电二极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像设备，其包括用于针对各摄像周期输出多个图像的摄像元件，所述摄像设备包括：计算单元，其被配置为在第一条件下计算用于获得所述多个图像中所包括的第一图像的第一曝光，并且在与所述第一条件不同的第二条件下计算用于获得所述多个图像中所包括的第二图像的第二曝光；以及设置单元，其被配置为基于所述计算单元所计算出的所述第一曝光和所述第二曝光，来设置用于获得所述第一图像和所述第二图像的曝光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.30 JP 2016-1931171.一种摄像设备，其包括用于针对各摄像周期输出多个图像的摄像元件，所述摄像设备包括：计算单元，其被配置为在第一条件下计算用于获得所述多个图像中所包括的第一图像的第一曝光，并且在与所述第一条件不同的第二条件下计算用于获得所述多个图像中所包括的第二图像的第二曝光；以及设置单元，其被配置为基于所述计算单元所计算出的所述第一曝光和所述第二曝光，来设置用于获得所述第一图像和所述第二图像的曝光。2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述计算单元使用紧挨在目标摄像周期之前的摄像周期中所获得的所述第一图像和所述第二图像来计算所述第一曝光和所述第二曝光。3.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其中，所述第一图像和所述第二图像包括同一被摄体。4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像设备，其中，用于所述计算单元所进行的所述第一曝光和所述第二曝光的计算的所述第一条件和所述第二条件包括图像内的预定范围中所包括的被摄体的亮度，以及用于所述第一曝光的计算的范围小于用于所述第二曝光的计算的范围。5.根据权利要求4所述的摄像设备，还包括：选择单元，其被配置为选择图像内所包括的被摄体中的目标被摄体，其中，用于所述第一曝光的计算的范围包括所述选择单元所选择的所述目标被摄体。6.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，所述选择单元能够选择多个目标被摄体，以及用于所述第二曝光的计算的范围包括所述选择单元所选择的与用于所述第一曝光的计算的范围中所包括的目标被摄体不同的目标被摄体。7.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像设备，其中，用于所述计算单元所进行的所述第一曝光的计算的所述第一条件包括图像内的预定范围中所包括的被摄体的亮度，并且用于所述第二曝光的计算的所述第二条件不包括该图像内的该预定范围中所包括的被摄体的亮度。8.根据权利要求7所述的摄像设备，还包括：确定单元，其中用户使用所述确定单元来确定所述第二曝光，其中，所述设置单元基于所述确定单元所确定的所述第二曝光来设置用于获得所述第二图像的曝光。9.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像设备，其中，所述计算单元计算用于针对通过紧挨在目标摄像周期之前的摄像周期所获得的所述第一图像和所述第二图像中的亮度变化的响应的所述第一曝光和所述第二曝光，以及所述计算单元具有彼此不同的针对所述第一曝光的响应速度和针对所述第二曝光的响应速度。10.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像设备，其中，所述设置单元基于所述计算单元所计算出的所述第一曝光和所述第二曝光之间的差，来设置用于获得所述第一图像和所述第二图像的曝光。11.根据权利要求1至10中任一项所述的摄像设备，其中，所述摄像元件包括以矩阵布置的多个像素元素，所述像素元素各自包括：光电转换单元，用于将入射光转换为电荷；第一传输单元，用于将所述光电转换单元中所生成的电荷传输到第一保持单元；以及第二传输单元，用于将所述光电转换单元中所生成的电荷传输到第二保持单元，以及所述摄像元件针对各摄像周期基于各个所述像素元素中的所述第一保持单元所保持的电荷来输出第一图像，并且基于各个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：西谷仁志，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP