在产生具有扩展的动态范围的图像时，即使第二次拍摄也获得适当曝光条件。曝光控制单元在预定曝光条件控制成像元件并使其输出图像信号和低灵敏度图像信号，成像元件包括产生图像信号的普通像素和产生低灵敏度图像信号且对可见光具有比普通像素更低的光电转换灵敏度的低灵敏度像素。低灵敏度直方图生成单元根据低灵敏度图像信号产生表示低灵敏度图像信号出现频率分布的低灵敏度直方图。短时间曝光条件计算单元根据产生的低灵敏度直方图计算曝光时间短于曝光条件的短时间曝光条件。短时间曝光控制单元在计算出的短时间曝光条件下控制成像元件并使其输出短时间曝光图像信号作为普通像素产生的图像信号。合成单元合成图像信号和短时间曝光图像信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及成像控制器件、成像装置和成像控制方法，特别地涉及将两次拍摄获得的两幅图像进行合成以产生具有扩展的动态范围的图像的成像控制器件、成像装置、成像控制方法以及使计算机执行该方法的程序。
技术介绍
截至目前，在例如相机等成像装置对亮部与暗部之间具有大的亮度差异的被摄体进行拍摄的过程中，进行多次曝光条件变化的拍摄并且将获得的图像进行合成，从而进行成像装置的具有扩展动态范围的拍摄。例如，提出了这样的系统：从第一次拍摄获得的图像信号产生直方图并且使用该直方图判断是否进行第二次拍摄，且在第二次拍摄中，从第一次拍摄获得的直方图中获得曝光条件(例如，参见专利文献1)。引文列表专利文献专利文献1：特开平8-214211号公报
技术实现思路
技术问题迄今已知的技术具有这样的问题：无法在第二次拍摄中获得适当的曝光条件。即，因为在第一次拍摄中与被摄体的高亮度区域相对应的图像信号常常饱和，所以从图像信号中获得的直方图不完全符合被摄体的亮度分布。因此，如果在从所述直方图获得的曝光条件下进行第二次拍摄，那么获得的图像被不必要地曝光。考虑到上述问题而构思出本专利技术，本专利技术的目的是：当对通过两次拍摄而获得的多幅图像进行合成以产生具有扩展的动态范围的图像时，即使在第二次拍摄中也能够获得适当的曝光条件。技术问题的解决方案为了解决上面的问题，已经完成本专利技术，本专利技术的第一方面提出一种成像控制器件，其包括：曝光控制单元，被构造为在预定的曝光条件下控制成像元件并且使所述成像元件输出图像信号和低灵敏度图像信号，所述成像元件包括用于产生所述图像信号的普通像素和用于产生所述低灵敏度图像信号且对于可见光具有比所述普通像素更低的光电转换灵敏度的低灵敏度像素；低灵敏度直方图生成单元，被构造为根据所述低灵敏度图像信号来产生表示所述低灵敏度图像信号的出现频率分布的低灵敏度直方图；短时间曝光条件计算单元，被构造为根据产生的所述低灵敏度直方图来计算曝光时间短于所述曝光条件的短时间曝光条件；短时间曝光控制单元，被构造为在计算出的短时间曝光条件下对所述成像元件进行控制，并且使所述成像元件输出短时间曝光图像信号作为由所述普通像素产生的图像信号；和合成单元，被构造用来合成所述图像信号和所述短时间曝光图像信号。于是，给出了这样的操作：根据低灵敏度图像信号的低灵敏度直方图来计算具有短曝光时间的短时间曝光条件。此外，根据第一方面，所述成像控制器件还可以包括：普通灵敏度直方图生成单元，被构造为根据所述图像信号来产生表示所述图像信号的出现频率分布的普通灵敏度直方图；和控制单元，被构造为使所述短时间曝光控制单元根据产生的所述普通灵敏度直方图来进行所述控制。于是，给出了这样的操作：根据从普通像素获得的图像信号的普通灵敏度直方图来进行具有短时间曝光的拍摄。此外，作为本专利技术的第二方面，提出一种成像装置，其包括：成像元件，所述成像元件包括用于产生图像信号的普通像素和用于产生低灵敏度图像信号且对于可见光具有比所述普通像素更低的光电转换灵敏度的低灵敏度像素；和成像控制器件，被构造为控制所述成像元件。所述成像控制器件包括：曝光控制单元，被构造为在预定的曝光条件下控制所述成像元件并且使所述成像元件输出所述图像信号和所述低灵敏度图像信号；低灵敏度直方图生成单元，被构造为根据所述低灵敏度图像信号来产生表示所述低灵敏度图像信号的出现频率分布的低灵敏度直方图；短时间曝光条件计算单元，被构造为根据产生的所述低灵敏度直方图来计算曝光时间短于所述曝光条件的短时间曝光条件；短时间曝光控制单元，被构造为在计算出的所述短时间曝光条件下对所述成像元件进行控制并且使所述成像元件输出短时间曝光图像信号作为由所述普通像素产生的图像信号；和合成单元，被构造为对所述图像信号和所述短时间曝光图像信号进行合成。于是，给出了这样的操作：根据低灵敏度图像信号的低灵敏度直方图来计算具有短曝光时间的短时间曝光条件。此外，根据第二方面，所述成像装置还可以包括：红外线截止滤波器，被构造为截断红外光。所述普通像素可以是与可见光相对应的可见光像素，且所述低灵敏度像素可以是与红外光相对应的红外光像素。因此，给出了这样的操作：使用红外光像素作为低灵敏度像素。此外，本专利技术的第三方面提出一种成像控制方法，其包括：曝光控制步骤：在预定的曝光条件下控制成像元件并且使所述成像元件输出图像信号和低灵敏度图像信号，所述成像元件包括用于产生所述图像信号的普通像素和用于产生所述低灵敏度图像信号且对于可见光具有比所述普通像素更低的光电转换灵敏度的低灵敏度像素；低灵敏度直方图产生步骤：根据所述低灵敏度图像信号来产生表示所述低灵敏度图像信号的出现频率分布的低灵敏度直方图；短时间曝光条件计算步骤：根据产生的所述低灵敏度直方图来计算曝光时间短于所述曝光条件的短时间曝光条件；短时间曝光控制步骤：在计算出的所述短时间曝光条件下对所述成像元件进行控制并且使所述成像元件输出短时间曝光图像信号作为由所述普通像素产生的图像信号；和合成步骤：合成所述图像信号和所述短时间曝光图像信号。因此，给出了这样的操作：根据低灵敏度图像信号的低灵敏度直方图来计算具有短曝光时间的短时间曝光条件。本专利技术的有益效果根据本专利技术，获得这样的有益效果：当对通过两次拍摄而获得的多幅图像进行合成以产生具有扩展的动态范围的图像时，即使在第二次拍摄中也能够获得适当的曝光条件。注意，这里所述的效果不一定是限制性的，而是可以表现出本专利技术想要说明的任何效果。附图说明图1示出了根据本专利技术实施例的成像装置的构造例。图2示出了根据本专利技术实施例的成像元件的构造例。图3示出了根据本专利技术实施例的用于成像元件的像素的滤色器和红外线截止滤波器的光谱特性的示例。图4示出了根据本专利技术实施例的在使用红外线截止滤波器的情况下的成像元件中的像素的特性的示例。图5示出了根据本专利技术实施例的成像装置的构造例。图6说明了根据本专利技术实施例的曝光控制以及短时间曝光条件的计算方法。图7示出了根据本专利技术实施例的成像控制处理的处理顺序的示例。图8示出了根据本专利技术实施例的动态范围扩展处理的处理顺序的示例。具体实施方式以下，将给出本专利技术的实施方式(以下，被称为实施例)的说明。1.根据实施例的构造2.根据实施例的操作<1.根据实施例的构造>[成像装置的构造]图1示出了根据本专利技术实施例的成像装置的构造例。图中的成像装置10包括透镜100、红外线截止滤波器200、成像元件300和成像控制器件400。透镜100以光学方式将被摄体的图像形成在成像元件300上。红外线截止滤波器200截断在入射到成像元件300的光中含有的红外光。成像元件300将透镜100形成的光学图像转换成图像信号并且将所述图像信号输出。分别产生图像信号的像素二维地布置在成像元件300的形成有光学图像的表面上。像素具有进行光电转换的光电转换元件，并且输出与入射在像素上的光的亮度相对应的电信号。一般而言，成像元件包括A/D转换器，并且将所述电信号转换成数字信号且将所述数字信号作为图像信号输出。根据本专利技术实施例的成像元件300包括作为像素的：用于产生图像信号的普通像素；和低灵敏度像素，用于产生低灵敏度图像信号并且对可见光具有比普通像素更低的光电转换灵敏度。下文将给出对成像元件300的构造以及普通像素和低本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种成像控制器件，其包括：曝光控制单元，被构造为在预定的曝光条件下控制成像元件并且使所述成像元件输出图像信号和低灵敏度图像信号，所述成像元件包括用于产生所述图像信号的普通像素以及用于产生所述低灵敏度图像信号且对于可见光具有比所述普通像素更低的光电转换灵敏度的低灵敏度像素；低灵敏度直方图生成单元，被构造用来根据所述低灵敏度图像信号来生成表示所述低灵敏度图像信号的出现频率分布的低灵敏度直方图；短时间曝光条件计算单元，被构造用来根据产生的所述低灵敏度直方图计算曝光时间短于所述曝光条件的短时间曝光条件；短时间曝光控制单元，被构造为在计算出的所述短时间曝光条件下对所述成像元件进行控制并且使所述成像元件输出作为由所述普通像素产生的图像信号的短时间曝光图像信号；和合成单元，被构造用来合成所述图像信号和所述短时间曝光图像信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.18 JP 2014-1475831.一种成像控制器件，其包括：曝光控制单元，被构造为在预定的曝光条件下控制成像元件并且使所述成像元件输出图像信号和低灵敏度图像信号，所述成像元件包括用于产生所述图像信号的普通像素以及用于产生所述低灵敏度图像信号且对于可见光具有比所述普通像素更低的光电转换灵敏度的低灵敏度像素；低灵敏度直方图生成单元，被构造用来根据所述低灵敏度图像信号来生成表示所述低灵敏度图像信号的出现频率分布的低灵敏度直方图；短时间曝光条件计算单元，被构造用来根据产生的所述低灵敏度直方图计算曝光时间短于所述曝光条件的短时间曝光条件；短时间曝光控制单元，被构造为在计算出的所述短时间曝光条件下对所述成像元件进行控制并且使所述成像元件输出作为由所述普通像素产生的图像信号的短时间曝光图像信号；和合成单元，被构造用来合成所述图像信号和所述短时间曝光图像信号。2.根据权利要求1所述的成像控制器件，还包括：普通灵敏度直方图生成单元，被构造为根据所述图像信号来产生表示所述图像信号的出现频率分布的普通灵敏度直方图；和控制单元，被构造为使所述短时间曝光控制单元根据产生的所述普通灵敏度直方图来进行对所述成像元件进行的所述控制。3.一种成像装置，其包括：成像元件，所述成像元件包括用于产生图像信号的普通像素以及用于产生低灵敏度图像信号且对于可见光具有比所述普通像素更低的光电转换灵敏度的低灵敏度像素；和成像控制器件，被构造为控制所述成像元件，其中，所述成像控制器件包括曝光控制单元，被构造为在预定的曝光条件下控制所述成像...
【专利技术属性】
技术研发人员：仓田康司，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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