图像捕获装置、测光方法、亮度计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像捕获装置，包括：能够选择性地执行正常图像捕获模式下的正常图像捕获处理和组合图像捕获模式下的组合图像捕获处理的图像捕获处理单元，正常图像捕获处理是在单位时间内获得单个曝光图像信号并通过对获得的信号执行信号处理而生成捕获图像数据的处理，而组合图像捕获处理是获得长曝光图像信号和短曝光图像信号并通过对这些获得的信号执行包含信号组合的信号处理来生成捕获图像数据的处理；用于对捕获图像数据执行测光的检测单元；和用于根据使用的图像捕获模式来控制检测单元内使用的测光方法之间的切换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像捕获装置、测光方法、亮度计算方法和程序，并 且尤其涉及一种在图像捕获时能够在正常图像捕获模式和组合图像 捕获模式之间切换的图像捕获装置。
技术介绍
在现有技术的、使用例如CCD (电荷耦合器件)的固态图像拾 取设备的图像捕获装置内，通过控制光圏和电子快门速度来控制将进 入图像拾取设备的光量(啄光量)。即，当捕获亮的景象时，减小曝 光量以便防止发生由于从图像拾取设备输出的信号饱和而导致的曝 光过度。相反，当捕获暗的景象时，增加曝光量以便防止发生曝光不 足。但是，当希望使用具有不足的动态范围的固态图像拾取设备捕获 具有强对比度的景象时(逆光物体的图像捕获，或者室内景象和室外 景象的同时图像捕获)，即使控制曝光量，在景象的明亮部分内仍可 能会由于该明亮部分饱和而发生曝光过度，并且可能在景象的黑暗部 分内发生曝光不足。结果，这两个部分都不能被合适地再现。作为一种克服这种困难的方法，日本未审查专利申请公报No. 6-141229 (对应于专利No. US 5455621 ) z〉开了一种方法，该方法通 过在一场内使用两个不同的电子快门速度或者改变每一场的电子快 门速度来分别获得亮区信息和暗区信息，并且将获得的信息片段组合成单个图像。此方法用于能够捕获具有宽动态范围的图像的装置(宽动态范围照相机)。另外，日本未审查专利申请公报No. 2002-84449、 2004-120205 (对应专利No. US 2006/033823 Al)和2006-319474公开 了用于改善上述组合图像的质量的装置和方法。曰本未审查专利申请公报No. 2002-84449、 2004-120205 (对应 专利No. US 2006/033823 Al )7〉开了 一种通过改善用于组合以两个大 不相同的膝光量捕获的图像的方法来改善宽动态范围照相机的图像 质量的方法。但是，这些专利申请没有说明用于曝光控制的测光方法。宽动态范围照相机通常具有两种图像捕获模式其中执行宽动态 范围图像捕获的组合图像捕获模式，和其中没有执行宽动态范围图像 捕获的正常图像捕获模式。通常，在正常图像捕获模式中自动设定的 测光方法(照相机用户不需要执行设定操作)是中央重点测光方法或 者评价测光方法。中央重点测光方法是在主要物体位于中心区域这一 假设下测量集中于图像的中心区域的光的方法。例如，日本未审查专 利申请公报No. 2006-319474公开了此方法。评价测光方法(该方法 也被称为多分区测光方法和多图案测光方法)是将图像分成多个区 域，测量这些区域中每一个区域内的光，基于这些区域的光测量结果 来确定是否应该执行过度前向光校正或背光校正，并且执行合适的曝 光的方法。在评价测光方法中，有时还考虑对焦点，或者有时将图像 分成大量区域。因此，用于评价测光方法的算法随照相机制造商不同 而不同。为了对主要物体执行合适的曝光，在用于具有窄动态范围的图像 的图像捕获的正常图像捕获模式下使用其中为具体部分分配权重的 这两个测光方法。另一方面，在用于具有较宽动态范围的图像的图像 捕获的组合图像捕获模式下，需要视觉检查被捕获图像的整个区域内 的物体。因此，上述测光方法并不适合于组合图像捕获模式。
技术实现思路
希望在能够在图像捕获时在正常图像捕获模式和组合图像捕获模式之间切换的图像捕获装置内执行合适的测光。根据本专利技术实施例的图像捕获装置包括图像捕获处理单元，用 于选择性地执行正常图像捕获模式下的正常图像捕获处理和組合图 像捕获模式下的组合图像捕获处理，所述正常图像捕获处理是在单位 时间(例如， 一场)内获得单个膝光图像信号并通过对所述膝光图像 信号执行信号处理而生成捕获图像数据的处理，而所述组合图像捕获对短的时间而获得短啄光图像信号并通过对所述长啄光图像信号和图像数据的处理；&:测单_元，被^!置成对所述图l:获处理单元生成 的所述捕获图像数据执行测光；和控制单元，被配置成根据所使用的 图像捕获模式是正常图像捕获模式还是组合图像捕获模式，控制所述 检测单元内使用的测光方法之间的切换。控制单元基于检测单元执行的测光的结果对图像捕获处理单元 执行曝光控制。当在正常图像捕获模式下执行正常图像捕获处理时，所述控制单 元使所述检测单元使用中央重点测光方法和评价测光方法中的任何 一种作为测光方法。当在组合图像捕获模式下执行组合图像捕获处理时，所述控制单 元使所述检测单元使用平均测光方法作为测光方法。当确定在正常图像捕获模式下执行正常图像捕获处理或者在组 合图像捕获模式下执行组合图像捕获处理期间已经输入了使用局部 区域测光方法的指令时，所述控制单元使所述检测单元使用局部区域 测光方法作为测光方法。当确定在正常图像捕获模式下执行正常图像捕获处理或者在组 合图像捕获模式下执行组合图像捕获处理期间已经检测到异常状况光方法。根据本专利技术实施例的测光方法是一种用于图像捕获装置的方法，所述图像捕获装置用于选择性地执行正常图像捕获模式下的正常图 像捕获处理和组合图像捕获模式下的组合图像捕获处理。所述正常图光图像信号执行信号处理而生成捕获图像数据的lh理。所述组合图像号和所述短膝光图像信号执行包含信号组合处理的信号处理来生成捕荻图像数据的处理。该测光方法包括以下步骤当在所述正常图像 捕获模式下执行正常图像捕获处理时，使用中央重点测光方法和评价 测光方法中的任何一种方法对图像捕获处理单元生成的捕获图像数 据进行测光；以及当在所述组合图像捕获模式下执行组合图像捕获处 理时，使用平均测光方法对所述图像捕获处理单元生成的捕获图像数 据进行测光。根据本专利技术实施例的亮度计算方法是一种用于图像捕获装置的 方法。该图像捕获装置包括图像捕获处理单元，用于选择性地执行 正常图像捕获模式下的正常图像捕获处理和组合图像捕获模式下的 组合图像捕获处理，所述正常图像捕获处理是在单位时间内获得单个 曝光图像信号并通过对所述曝光图像信号执行信号处理而生成捕获 图像数据的处理，而所述组合图像捕获处理是通过曝光相对长的时间 而获得长曝光图像信号和通过曝光相对短的时间而获得短曝光图像 信号并通过对所述长曝光图像信号和所述短曝光图像信号执行包含 信号组合处理的信号处理来生成捕获图像数据的处理；和检测单元， 被配置成对所述图像捕获处理单元生成的所述捕获图像数据执行测 光。该亮度计算方法包括以下步骤根据所使用的图像捕获模式是正 常图像捕获模式还是组合图像捕获模式，控制所述检测单元内使用的 测光方法之间的切换；以及接收由所述检测单元执行测光而获得的值 (例如，亮度积分值)，并且基于在所述检测单元内执行的测光方法 使用接收到的值来执行计算以计算出单位面积的亮度值。根据本专利技术实施例的程序是一种使计算机执行上述亮度计算方法的程序。因此，在能够选择性地执行正常图像捕获模式下的正常图像捕获 处理和组合图像捕获模式下的组合图像捕获处理的图像捕获装置中， 根据使用的图像捕获模式改变测光方法。例如，在正常图像捕获模式 下，执行中央重点测光方法或评价测光方法。另一方面，在用于实现 宽动态范围的组合图像捕获模式下，需要视觉检查捕获图像的整个区 域。因此，其中集中于主要物体执行测光的测光方法并不适合于组合 图像捕获模式。因此，在组合图像捕获模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像捕获装置，包括：图像捕获处理单元，用于选择性地执行正常图像捕获模式下的正常图像捕获处理和组合图像捕获模式下的组合图像捕获处理，所述正常图像捕获处理是在单位时间内获得单个曝光图像信号并通过对所述曝光图像信号执行信号处理而生成捕获图像数据的处理，而所述组合图像捕获处理是通过曝光相对长的时间而获得长曝光图像信号和通过曝光相对短的时间而获得短曝光图像信号并通过对所述长曝光图像信号和所述短曝光图像信号执行包含信号组合处理的信号处理来生成捕获图像数据的处理；检测单元，被配置成对所述图像捕获处理单元生成的所述捕获图像数据执行测光；和控制单元，被配置成根据所使用的图像捕获模式是正常图像捕获模式还是组合图像捕获模式，控制所述检测单元内使用的测光方法之间的切换。

【技术特征摘要】
JP 2007-3-19 2007-0704431.一种图像捕获装置，包括图像捕获处理单元，用于选择性地执行正常图像捕获模式下的正常图像捕获处理和组合图像捕获模式下的组合图像捕获处理，所述正常图像捕获处理是在单位时间内获得单个曝光图像信号并通过对所述曝光图像信号执行信号处理而生成捕获图像数据的处理，而所述组合图像捕获处理是通过曝光相对长的时间而获得长曝光图像信号和通过曝光相对短的时间而获得短曝光图像信号并通过对所述长曝光图像信号和所述短曝光图像信号执行包含信号组合处理的信号处理来生成捕获图像数据的处理；检测单元，被配置成对所述图像捕获处理单元生成的所述捕获图像数据执行测光；和控制单元，被配置成根据所使用的图像捕获模式是正常图像捕获模式还是组合图像捕获模式，控制所述检测单元内使用的测光方法之间的切换。2. 根据权利要求1的图像捕获装置，其中所述控制单元基于所 述检测单元执行测光的结果，对所述图像捕获处理单元执行曝光控 制。3. 根据权利要求l的图像捕获装置，其中当在正常图像捕获模 式下执行正常图像捕获处理时，所述控制单元使所述检测单元使用中 央重点测光方法和评价测光方法中的任何一种作为测光方法。4. 根据权利要求1的图像捕获装置，其中当在组合图像捕获模 式下执行组合图像捕获处理时，所述控制单元使所述检测单元使用平 均测光方法作为测光方法。5. 根据权利要求1的图像捕获装置，其中当确定在正常图像捕 获模式下执行正常图像捕获处理或者在组合图像捕获模式下执行组 合图像捕获处理期间已经输入了使用局部区域测光方法的指令时，所 述控制单元使所述检测单元使用局部区域测光方法作为测光方法。6. 根据权利要求l的图像捕获装置，其中当确定在正常图像捕 获模式下执行正常图像捕获处理或者在组合图像捕获模式下执行组 合图像捕获处理期间已经检测到异常状况时，所述控制单元使所述检 测单元使用所述局部区域测光方法作为测光方法。7. —种用于图像捕获装置的测光方法，所述图像捕获装置用于 选择性地执行正常图像捕获模式下的正常图像捕获处理和组合图像 捕获模式下的组合图像捕获处理，所述正常图像捕获处理是在单位时理而生成捕获图像数据的^J理，'而所述组合图像捕获^:理是通il:光得短膝光图像信号并通过对所述^啄光图像信号和所述短曝光图像该测光方法包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：游马晃，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]