CN101049012A - 图像拾取设备、曝光控制方法以及安装在图像拾取设备中的计算机程序 - Google Patents

Abstract

在规律的图像拾取之前，立即通过中心加权测光的曝光控制拍摄基准图像。基于基准图像的亮度信息来产生表示所有像素的亮度分布的直方图。随后获得直方图中这样一个亮度点，在该亮度点处从高亮度侧积累的像素数等于总像素数的一半，并且计算所获得亮度点和基准图像中亮度均匀时亮度点(“118”)之间的差异。在规律的图像拾取的时候，响应于拍摄基准图像时对象亮度而确定的适当曝光以先前计算的差异进行补偿，并对于补偿的适当曝光执行曝光控制。这样可以防止对象中心区域很亮时图像在整个区域中各处比实际景观显得更暗，或是防止对象中心区域很暗时比实际景观显得更亮。

Description

图像拾取设备、曝光控制方法以及安装在图像拾取设备中的计算机程序

发明领域

本发明涉及一种优选用于例如数字相机中的图像拾取设备以及曝光控制方法。

技术背景

常规技术中，诸如银卤相机、数码相机或是视频相机的图像拾取装置具有用于确定与对象亮度对应的曝光和控制快门速度、光圈等的自动曝光(AE)功能。曝光控制操作包括公知的测光方法来测量对象的亮度，诸如平均测光法，用于测量对象各处的亮度；中心加权测光法，用于在区域的中心加权；多点测光法，其中将测光区设置在对象的多个区域上；以及点测光法，用于测量对象上特定部分的亮度。共有的是，在诸如液晶监视器的电子取景器上显示对象的拍摄图像的时候(在监视过程(monitor through)模式)，数码相机通过中心加权测光法来测量对象的亮度(照度)。

在通过中心加权测光法的曝光控制中，例如对象的图像被分成64个块，8个垂直块乘以8个水平块，如图12A所示。此外，将上述块分成中心区域块A(用粗线表示)和边缘区域的其他块B、C和D，如图12B所示。此外，将块A、B、C和D分别加权16倍、8倍、4倍以及1倍，使得权重从边缘区域到中心区域变大。随后，使用下面的等式1以加权因子(weight[n])从分开的块的亮度值的积分来计算亮度的平均值(Ysum_average)，并将其用作固定的目标值(通常，在对象呈现灰色、如具有18％反射度时的值)。

$\mathrm{Ysum}\_\mathrm{average}=\underset{n=0}{\overset{N=63}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{sum}\right[n]*\mathrm{weight}[n\left]\right)/\underset{n=0}{\overset{N=63}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{weight}\left[n\right]$

通过平均测光法或多点测光法的曝光控制适用于获得对应于对象各处亮度的曝光。然而，却不适于确定对象不同状态(phase)的最佳曝光。尤其是很难克服主要对象及其周围区域之间的亮度差异。同一申请人已经提出了一种消除这种缺陷的方案(参见日本专利申请公开No.2003-8986(专利文档1))。

这种方案一开始提供使用通过中心加权测光法的AE在监视过程模式获得的对象图像作为基准图像(在拍摄之前)，并获得表示其中假设存在对象的主区域和基准图像的整个区域中每个区域的亮度分量分布的直方图。在正侧可能的曝光补偿量(A)表示其中即使以基于主区域内直方图获得的曝光控制，在该主区域中没有出现白闪烁(whiteflickers)的范围。此外，确定为获得适当曝光需要的所需曝光补偿量(B)是基于基准图像中整个区域的直方图而计算出来的。随后基于所需的曝光控制量(B)，以可能的曝光补偿量(A)为限制来执行曝光控制。在可能的曝光补偿量(A)为负值的时候，就基于可能的曝光补偿量(A)而不是所需的曝光补偿量(B)来执行曝光控制操作。根据这种方法，可以响应于其中主要对象(主区域中)不受白闪烁影响的范围内图像各处的亮度来执行曝光控制。

然而，尽管上述曝光控制方法可以削弱在其主区域中主要对象上出现的白闪烁，但是因为作为曝光控制基准的所需曝光补偿量(B)是基于与简单地拍摄基准图像时对象亮度对应的EV值的补偿值，所以在对象的中心区域很亮的时候该图像会变得比实际的效果更暗，或是在对象的中心区域很暗的时候该图像会比实际的效果更亮。

因此，考虑到上述缺陷，本发明的一个目的是提供一种图像拾取设备和曝光控制方法，其中将拍摄的图像的各处亮度控制为与实际程度更接近的程度，同时在拍摄图像的预定区域保持所需的程度。

发明内容

根据本发明的优选方面，提供了一种具有给对象成像的图像拾取装置的图像拾取设备，其包括：

加权装置，用于对于图像拾取装置拍摄的对象图像的亮度信息在预定区域中对像素的亮度信息加权；

曝光控制装置，用于基于以加权装置对预定区域中像素的亮度信息加权获得的亮度信息，通过图像拾取装置对对象成像的时候执行曝光；

相关信息获得装置，用于基于基准图像的亮度信息，获得表示基准图像中预定区域和与预定区域不同的其他区域之间亮度差异的相关信息，其中通过图像拾取操作获得所述基准图像，所述图像拾取操作包括在紧邻图像拾取装置规律地对对象成像之前，曝光控制装置进行的的曝光控制；

存储装置，用于存储适当的曝光信息，其表示对应于对象亮度的适当曝光；

测光装置，用于测量图像拾取装置拍摄基准图像时对象的亮度；

补偿装置，依照相关信息获得装置获得的相关信息表示的亮度差，响应于测光装置测量的对象的亮度来补偿存储装置中存储的适当曝光信息；以及

控制装置，用于在图像拾取装置规律地对对象成像时以补偿装置进行补偿之后的适当曝光信息表示的适当曝光使得曝光控制装置执行曝光控制。

根据本发明的另一优选方面，提供了一种曝光控制方法，用于具有为对象成像的图像拾取装置的图像拾取设备中，该方法包括：

加权步骤，用于对于图像拾取装置拍摄的对象图像的亮度信息给预定区域中像素的亮度信息加权，并在紧邻图像拾取装置规律地为对象成像之前，基于加权的亮度信息通过执行曝光控制获得基准图像；

获得步骤，用于基于基准图像的亮度信息，获得表示基准图像中预定区域以及与预定区域不同的其他区域之间亮度差异的相关信息；

补偿步骤，依照相关信息表示的亮度差，在拍摄基准图像时，补偿表示响应于对象的亮度而确定的适当曝光的适当曝光信息；以及

控制步骤，用于在图像拾取装置规律地为对象成像时，对经过补偿的适当曝光信息表示的适当曝光执行曝光控制。

根据本发明另一优选方面，提供了一种程序，用于使得具有为对象成像的图像拾取装置的图像拾取设备中的计算机实现下面的功能：

加权装置，用于对图像拾取装置拍摄的对象图像的亮度信息在预定区域中像素的亮度信息加权；

曝光控制装置，用于基于加权装置对预定区域中像素的亮度信息加权获得的亮度信息，通过图像拾取装置为对象成像的时候执行曝光；

相关信息获得装置，用于基于基准图像的亮度信息，获得表示基准图像中预定区域以及与预定区域不同的其他区域之间亮度差异的相关信息，其中通过图像拾取操作获得所述基准图像，所述操作包括在紧邻图像拾取装置规律地为对象成像之前，曝光控制装置进行的曝光控制；

测光装置，用于测量图像拾取装置拍摄基准图像时对象的亮度；

补偿装置，依照相关信息获得装置获得的相关信息表示的亮度差，响应于测光装置测量的对象亮度，来补偿存储装置中存储的适当曝光信息；以及

控制装置，用于在图像拾取装置规律地为对象成像时、以补偿装置进行了补偿之后的适当曝光信息表示的适当曝光使得曝光控制装置执行曝光控制。

本发明使得拍摄的图像中的亮度程度可以控制为接近于实际亮度程度，同时保持拍摄图像的目标区域中具有所需的亮度程度。

附图简述

图1是表示本发明一个实施例的数字相机的框图；

图2是最佳亮度分布表；

图3是表示与自动曝光控制相关的操作的流程图；

图4是表示获得可能的曝光补偿量的过程的流程图；

图5是获得最终目标亮度点的过程的流程图；

图6是表示获得所需曝光补偿量的过程的流程图；

图7是表示获得最终曝光补偿量的过程的流程图；

图8A是表示当基准图像中每个像素的亮度以8位符号表示时对象亮度均匀的情况下，表示亮度分布曲线的直方图；

图8B是表示当基准图像中每个像素的亮度以8位符号表示时中心区域的对象亮度高于边缘区域的亮度的情况下，表示亮度分布曲线的直方图；

图8C是表示当基准图像中每个像素的亮度以8位符号表示时中心区域的对象亮度低于边缘区域亮度的情况下，表示亮度分布曲线的直方图；

图9示出拍摄的图像的整个区域；

图10A到10C是依赖于相机的朝向，表示有选择性地设置为主区域的第一到第三目标区域的图；

图11是说明图，表示可能的曝光补偿量和所需的曝光补偿量之间的关系；以及

图12A和12B示出通过中心加权测光法为对象测量亮度的方法。

发明详述

将参照附图描述本发明的一个实施例。图1是表示依照本发明的数字相机的电配置的框图。

该数字相机具有自动曝光(AE)功能，还包括用作图像拾取装置的CCD 3，其用于对通过静止透镜1和光阑2聚焦的对象拍摄图像；光阑致动器4，用于改变光阑2的光圈；定时产生器(TG)5以及垂直驱动器(V驱动器)6，用于驱动CCD 3；以及模拟信号处理器7。该模拟信号处理器7包括相关双采样(CDS)电路，用于保持从CCD 3输出的图像拾取信号；自动增益控制(AGC)放大器，其设置为模拟放大器，从CDS电路提供图像拾取信号给该放大器；以及模拟到数字转换器，用于转换AGC放大器放大并调整的模拟图像拾取信号为数字信号。CCD 3输出的信号在黑电平上匹配，并被采样以传送到MPU 8作为数字信号。通过依照从MPU 8传送的快门脉冲来改变电荷累积周期，CCD 3还可以用作电子快门。通过从MPU 8传送到光阑致动器4的控制信号来控制光阑2的光圈。

MPU 8设置为对从CCD 3输出并通过模拟信号处理器7转换成数字信号的图像拾取信号执行各种信号处理，诸如彩色信号处理和图像处理，产生视频信号并在TFT液晶监视器9上显示拍摄的对象图像作为过程图像(through image)。此外，在拍摄期间MPU 8压缩图像拾取信号来产生预定格式的图像文件并存储该图像文件到闪存存储器10中，并在再现期间扩展压缩的图像文件以在TFT液晶监视器9上显示。

此外，MPU 8连接到：包括诸如电池的电源的电源电路11；包括诸如快门键的各种开关的操作键12；DRAM 13和MROM 14。该DRM 13设置为MPU 8的工作存储器并且还用作存储一帧图像拾取信号的图像存储器，其中该图像拾取信号是在拍摄期间通过模拟信号处理器7转换成数字信号的。

该MROM 14是其中存储操作程序的程序ROM，该程序用于通过MPU 8对各个单元的控制和各种数据处理。尤其是MROM 14存储有使得MPU 8用作加权装置8A、曝光控制装置8B、相关信息获得装置8C、测光装置8D、补偿装置、控制装置8E、产生装置8G以及曝光上限获得装置8H的程序，该程序使得MPU 8执行随后描述的拍摄模式中曝光控制时的操作。此外，MROM 14是本发明的存储装置，其存储包括图2所示对象亮度(LV)和与其对应的目标亮度点的最佳亮度分布表T的数据。最佳亮度分布表T中的对象亮度(LV)等于ISO指标设置为100时(SV＝5)的曝光值(EV)(LV＝EV)。目标亮度点是8位符号中的亮度值的数据。

MROM 14可以是可重写存储器，其中可以按照需要重写程序或存储的数据。或者，数字相机可以具有这样一种配置，其中程序或存储数据的部分或全部存储在闪存存储器10中或是经诸如记录介质的可拆卸地与数字相机或个人计算机连接的其他设备从外部提供。

与本实施例中数字相机中自动曝光控制相关的操作具有下面描述的配置。图3是流程图，表示选择拍摄模式时在TFT液晶监视器9上显示过程图像并相应地建立拍摄待机状态的操作。

拍摄模式中的数字相机通过CCD 3顺序拍摄对象图像，同时通过使用图12在前面描述的中心加权测光法来执行曝光控制，并显示对象的拍摄图像(此后简单地称作拍摄图像)作为TFT液晶监视器9上的过程图像。在半按快门的时候(步骤SA1中的是)，就调整曝光量(步骤SA2)。该调整与紧邻快门被半按下去之前执行的曝光调整相同。更具体的说，通过控制光圈、快门速度、和与模拟信号处理器7中AGC放大器增益相关的ISO指标来执行调整，使得在加权处理之后当前拍摄图像G的整个区域100(参见图9的区域100表示阴影部分的整个区域)中像素的平均亮度等于与设备相关的基准亮度(YREF)，其中该基准亮度对于每种类型的数字相机进行预先设置。考虑到在快门半按下时曝光状态还没有定下来的情况下执行曝光调整，例如可以是这样一种情况，其中在电源开关导通之后立即半按下快门。本实施例中的基准亮度(YREF)是8位符号中的“118”(从0到255的范围)，其表示在表现为18％反射度的灰色的拍摄图像的亮度。

随后，当确定加权处理后拍摄图像G的像素平均亮度等于基准亮度的时候(步骤SA3的是)，就对在作为基准图像的状态中的拍摄图像执行下面的步骤。首先，将说明基准图像。图8A到8C示出在基准图像中所有像素的亮度以8位符号表示的时候表示亮度分布的直方图。图8A到8C表示由于不同时刻对象的中心区域和边缘区域亮度差异造成的亮度分布曲线之间的差异。更具体的说，图8A表示亮度基本上均匀的情况，图8B表示中心区域的亮度高于边缘区域的亮度的情况，且图8C表示中心区域的亮度低于边缘区域的亮度的情况。

所检查的是基准图像中的亮度点(此后称作中心亮度点)，在该点处，已经从最大亮度侧到最小亮度侧积分出了像素数目，其中积分量与总像素量的比例是50％(总数的一半)。在如图8A所示，对象的亮度基本均匀的时候，中心亮度点处于基准亮度的“118”，其等于通过中心加权测光法调整的平均亮度。在亮度基本均匀的时候，在理论上认为亮度分布是真的没有扩展。实际上，由于静止透镜1的遮蔽效应，亮度分布的形状如图8A所示(其中由于远离光轴，光强在边缘区域是倾斜的)。在对象上中心区域的亮度比边缘区域高的时候，如图8B所示，中心亮度点是平均亮度“118”或更小。在对象上中心区域的亮度比边缘区域低的时候，如图8C所示，中心亮度点是平均亮度“118”或更大。

随后，继续到步骤SA4，其中具有上述亮度分布曲线的拍摄图像被当作基准图像进行处理。设置拍摄图像中的主区域(本发明中预定区域)(步骤SA4)。该主区域表示拍摄图像的整个区域100中假设存在有对象的范围。在本实施例中，主区域是从图10A中预定的第一到第三(阴影)区域100a到100c中分别依赖于数字相机的朝向来自动设置的。更具体的说，在相机的朝向是正常的时候，图10A中所示的第一目标区域100a被设置为主区域。在相机以其右侧向上竖直的时候，图10B中第二目标区域100b被设置为主区域。在相机以其左侧向上竖直的时候，图10C中第三目标区域100C被设置为主区域。尽管相机的朝向使用本实施例中图像识别技术的预定方法来确定，但是也可以使用诸如倾斜探测器的任何硬件设备来探测。

此后进行的是基于构成基准图像的主区域的像素的亮度数据产生直方图，其表示该主区域中的亮度分布，并将该直方图存储在DRAM 13中(步骤SA5)。主区域中可能的曝光补偿量(A)随后基于该直方图而确定(步骤SA6)。图4是表示该处理过程的流程图。该处理开始是在直方图中从最大亮度侧到最小亮度侧积分像素数量(步骤SB1)。这后面是计算积分量与总像素数的比例(P)(步骤SB2)，并重复前面的步骤直到计算结果等于预先设置的第一指定百分比(在步骤SB3中否的时候)。第一指定百分比表示认为主区域中白闪烁的现象感觉不到(可以忽略)时的百分比，在本实施例中设置为3％。

在该比例等于第一指定百分比的时候(步骤SB3的是)，此时该亮度是主区域中标定的最大亮度值(Y1)(步骤SB4)。随后，如图11上半部所示，计算修改直方图所需的曝光补偿量，使得最大亮度(Y1)点(最大亮度现象点；图中“191”处)被移动到可允许的最大亮度(Y1max)位置(图中“247”)，该位置被预定为具有看不到的白消隐(whiteblank)(步骤SB5)，并且计算的值被临时存储为可能的曝光补偿值(A)(步骤SB6)。该可能的曝光补偿量(A)是本发明的曝光上限信息。应该注意，考虑到图像拾取γ曲线的形状来计算该可能的曝光补偿量(A)。

在获得该可能的曝光补偿量(A)后，处理返回图3中所示的主流程图，其中基于基准图像G的整个区域100中所有像素的亮度数据产生已经在图8A到8C说明的直方图数据，并存储在DRAM 13中(步骤SA7)。

随后，获得对应于对象上每个区域亮度分布的最终目标亮度点(Y2FIXmax)。图5是示出该处理过程的流程图。在该处理中，从下面的等式使用步骤SA2中已经对曝光调整设置的曝光控制参数来获得拍摄基准图像G时对象的亮度：

EV＝TV+AV

LV＝EV+(5-SV)

其中TV是快门速度，AV是光圈开口，且SV是ISO索引(步骤SC1)。

随后是通过使用上述最优亮度分布表T(参见图2)确认对应于对象亮度(LV)的目标亮度点(Y2max)(步骤SC2)，并计算使用图8A到8C描述的整个区域的直方图的中心亮度点(步骤SC3)。中心亮度点和平均亮度(Y_ref)之间的亮度差异随后作为分布反射值(Rflect)来计算(步骤SC4)。该分布反射值是本发明的相关信息的一项，其表示不同时间对象的中心区域和边缘区域之间的亮度差异。在分布反射值是正值的时候，如图8B所示，对象中心区域的亮度比边缘区域更高。在分布反射值是负值的时候，如图8C所示，对象中心区域的亮度比边缘区域更低。分布反射值的绝对值表示对象中心区域和边缘区域之间亮度差异的程度。

此后，通过使用分布反射值补偿对应于该时刻对象亮度的目标亮度点，即，使用下面的等式：

Y2FIXmax＝Y2max+Rflect×K

补偿结果临时存储为最终目标亮度点(Y2FIXmax)(步骤SC5)。在上述等式中，K是设备特有的、并且对于每种数字相机预定的校正因子。

在计算最终目标亮度点之后，处理返回图3所示的主流程图，其中基于步骤SA7产生的整个区域100的直方图来计算所需曝光补偿量(B)(SA9)。该所需曝光补偿量(B)是获得正确曝光以及产生所需亮度分布所需的基本曝光补偿量，其中该所需亮度分布正确地表示基准图像的整个区域100中对象中心区域和边缘区域之间亮度的差异。因此，获得所需曝光补偿量(B)的处理以图6所示流程图来执行，其方式与图4描述的获得可能曝光补偿量的处理方式相同。

该处理开始于在整个区域100的直方图中从最大亮度侧到最小亮度侧积分像素数量(步骤SD1)，顺序计算积分量与总像素数的比例(P)(步骤SD2)，并重复前面的步骤，直到计算结果等于预定的第二指定百分比(在步骤SD3中的否)。第二指定百分比表示这样一种像素比例，其使得所设置的整个区域100中白闪烁的现象大于第一指定百分比3％以及本实施例中的6％。在计算的百分比到达第二指定百分比的时候，此时的亮度达到整个区域100中标定的最大亮度值(Y2)(步骤SD4)。此后，如图11下半部分所示，计算修改直方图所需的曝光补偿量，使得最大亮度值(Y2)点(最大亮度现象点；图中的“136”)被移动到上述最终目标亮度点(Y2FIXmax；图中163)(步骤SD5)，并随后临时存储为所需曝光补偿量(B)(步骤SD6)。还应该注意，考虑到图像拾取γ曲线的形状来确定该所需曝光补偿量(B)。

在确定了该所需曝光补偿值(B)后，处理返回图3中的主流程图，其中基于步骤SA6获得的可能曝光补偿量(A)和所需曝光补偿量(B)来设置实际曝光补偿量(步骤SA10)。图7是流程图，表示该处理的过程。在可能曝光补偿量(A)大于所需曝光补偿量(B)时(步骤SE1和SE3中都是否)，就确定主区域(诸如第一目标区域100a)不产生白闪烁，且所需曝光补偿量(B)被设置为实际曝光补偿量(步骤SE5)。在可能曝光补偿量(A)小于所需曝光补偿量(B)时(步骤SE1中的否，SE3中的是)，就基于基准图像整个区域100中的亮度通过曝光补偿确定在主区域中产生了白闪烁，且可能曝光补偿量(A)被设置为实际曝光设置(步骤SE4)。在可能曝光补偿量(A)为负补偿量(步骤SE1中的是)，即像素的3％或更多超过主区域中可允许的最大亮度(Y1max)，由此产生白闪烁，就与所需曝光补偿量(B)无关而将该可能曝光补偿量(A)设置为实际曝光设置(步骤SE2)。

此后，处理返回图3所示的主流程图，其中确定是否完全按下快门。在没有按下快门的时候(步骤SA11中的否)，该处理返回步骤SA1来重复该步骤。在完全按下快门的时候(步骤SA11中的是)，对于步骤SA2调整的曝光量，响应于步骤SA10设置的曝光补偿量，基于程序图来控制该光圈、快门速度以及AGC增益，其中步骤SA2调整的曝光量是将拍摄图像的整个区域100中像素平均亮度设置为基准亮度时的曝光量，并由此控制拍摄光量(步骤SA12)。

如上所述，本实施例的曝光控制与现有技术一样，可以基于图像的整个区域的亮度而执行，只要主区域(诸如第一到第三目标区域100a到100c)中没有出现白闪烁。与现有技术中不一样之处在于，本实施例中，作为实现适当曝光所需的基本曝光补偿量的所需曝光补偿量(B)按照下面的方式获得。即，以表示不同时间对象中心区域和边缘区域之间亮度差的分布反射值(Rflect)来补偿对应于对象亮度的目标亮度点(Y2max)，且通过使用补偿之后的最终目标亮度点(Y2FIXmax)来获得所需曝光补偿量(B)。因此，不同时间处对象中心区域和边缘区域之间的亮度差(差异的程度)可以通过补偿量来反映。

因此，可以防止对象中心区域的亮度比边缘区域亮度更高时，拍摄的图像在整个区域上显得比实际景观更暗；或是防止在对象中心区域的亮度比边缘区域亮度更低的时候，拍摄的图像比实际景观更亮。因此，拍摄的图像的中心区域可以表现为适当的亮度级。例如，在穿白色衣服的人或是白色的花处于拍摄图像中心并被日光直射的时候，可以以有利于亮度的方式来表现其白色的程度。此外，在人站在雪景图像中心的时候，可以防止拍摄图像的整个区域变得过亮。曝光控制的结果可以改进为更接近于实际景象。

此外，作为基准图像整个区域的直方图中心亮度点和平均亮度(Y_ref)间差异的分布反射值(Rflect)被用作表示对象中心区域和边缘区域之间亮度差的相关信息。这使得对象的预定区域和其他区域之间的亮度差可以很容易地和准确地确定，并反映在拍摄期间控制的目标适当曝光中。由于该曝光控制改进了准确性，就可以将拍摄图像的整个区域的亮度表示为更接近于其实际景观。

尽管是在基准图像的整个区域的直方图中的点处确定中心亮度点和平均亮度(Y_ref)，其中在该点从最大亮度侧到最小亮度侧积分像素数目，且其与总像素数的比例为50％，但是该比例也可以是50％之外的其他值。在后一种情况中，很难准确确定对象的预定区域和其他区域之间的亮度差异。

本发明已经描述了只要图像的主区域中没有白闪烁，就基于拍摄图像各个位置亮度进行的曝光控制，但是本发明不限于此。与白闪烁的现象无关，本发明可以用于基于表示中心加权测光法测量的拍摄图像整个区域中像素亮度分布的直方图信息，确定适当曝光的曝光控制。在这种情况下，可以改进曝光控制以形成与实际景象更接近的结果。此外，中心加权测光法可以用另一种加权测光方法来替换，在所述另一种方法中将拍摄图像中想要的区域而不是中心或边缘区域加权。尽管本实施例中甚至在半按下快门之前使用中心加权测光法执行曝光控制，但是可以使用中心加权测光法之外的任何其他测光法来执行上述控制。

关于将本发明应用于数字相机的情形来作出上述说明。然而，本发明可以同样成功地用于装配有诸如CCD或CMOS固体图像拾取器件的任何其他图像拾取设备，或是成功地用于诸如内置相机的移动电话或内置相机的PDA的内置图像拾取设备的信息设备中。

Claims (7)

1、一种具有为对象成像的图像拾取装置的图像拾取设备，包括：

加权装置，相对于所述图像拾取装置拍摄的所述对象图像的亮度信息给预定区域中像素的亮度信息加权；

曝光控制装置，基于所述加权装置对所述预定区域中像素的亮度信息加权获得的所述亮度信息，在所述图像拾取装置对所述对象成像的时候执行曝光；

相关信息获得装置，基于基准图像的亮度信息，获得表示所述基准图像中预定区域以及与所述预定区域不同的其他区域之间亮度差异的相关信息，其中通过图像拾取操作获得所述基准图像，所述图像拾取操作包括在紧邻所述图像拾取装置规律地对所述对象成像之前所述曝光控制装置进行的曝光控制；

存储装置，用于存储适当的曝光信息，所述适当的曝光信息表示对应于所述对象亮度的适当曝光；

测光装置，用于测量所述图像拾取装置拍摄所述基准图像时所述对象的亮度；

补偿装置，用于依照所述相关信息获得装置获得的所述相关信息表示的亮度差，响应于所述测光装置测量的所述对象的亮度，补偿所述存储装置中存储的适当曝光信息；以及

控制装置，用于在所述图像拾取装置对所述对象规律地成像时、通过所述补偿装置进行补偿之后的所述适当曝光信息表示的适当曝光使得所述曝光控制装置执行曝光控制。

2、根据权利要求1所述的图像拾取设备，还包括

产生装置，用于基于所述图像拾取装置拍摄的所述基准图像的亮度信息，产生表示所有像素的亮度分布的直方图信息，其中

所述相关信息获得装置获得所述产生装置产生的所述直方图信息表示的亮度分布中、从高亮度侧积累的像素数等于总像素数一半的亮度点和所述基准图像中亮度均匀的亮度点之间的差异作为所述相关信息。

3、根据权利要求1所述的图像拾取设备，还包括

产生装置，用于基于所述图像拾取装置拍摄的所述基准图像的亮度信息，产生表示所有像素的亮度分布的直方图信息，其中

响应于所述对象的亮度存储在所述存储装置中、并使用所述相关信息由所述补偿装置补偿的所述适当曝光信息是处于已经预先确定的目标亮度点，以及

所述补偿装置进行补偿后，在由所述图像拾取装置规律地对所述对象成像时，通过所述控制装置使得所述曝光控制装置执行的所述曝光控制是这样一种曝光补偿控制，其用于确定偏移一亮度点到目标亮度点所需的距离作为补偿量，在所偏移的亮度点处，从所述高亮度侧积累的像素数与总像素数的比例是直方图信息表示的亮度分布中的预定百分比，其中基于所述基准图像的亮度信息由所述产生装置产生所述直方图信息。

4、根据权利要求1所述的图像拾取设备，其中在所述基准图像成像期间，基于所述曝光控制装置进行的曝光控制的内容拍摄所述基准图像时，所述测光装置测量所述对象的亮度。

5、根据权利要求1所述的图像拾取设备，还包括

曝光上限获得装置，基于主区域的亮度信息，获得表示所述基准图像的预定主区域中适用的曝光上限的曝光上限信息，其中

在所述图像拾取装置规律地对所述对象成像时，在不超过所述曝光上限获得装置获得的曝光上限信息表示的曝光上限的范围内，所述控制装置使得所述曝光控制装置以所述补偿装置进行补偿后的所述适当曝光信息表示的适当曝光执行曝光控制。

6、一种曝光控制方法，用于具有为对象成像的图像拾取装置的图像拾取设备中，所述方法包括：

加权步骤，在紧邻所述图像拾取装置规律地为所述对象成像之前，用于对所述图像拾取装置拍摄的所述对象图像的亮度信息给预定区域中像素的亮度信息加权，并基于所加权的亮度信息通过执行曝光控制获得基准图像；

获得步骤，基于所述基准图像的亮度信息，获得表示基准图像中预定区域和与所述预定区域不同的其他区域之间亮度差异的相关信息；

补偿步骤，依照所述相关信息表示的所述亮度差，在拍摄所述基准图像时，来补偿表示响应于所述对象的亮度而确定的适当曝光的适当曝光信息；以及

曝光控制执行步骤，在所述图像拾取装置规律地对所述对象成像时，以补偿后的适当曝光信息表示的适当曝光执行曝光控制。

7、一种使得具有为对象成像的图像拾取装置的图像拾取设备中的计算机实现下面的功能的程序：

加权装置，对于所述图像拾取装置拍摄的所述对象图像的亮度信息给预定区域中像素的亮度信息加权；

曝光控制装置，基于所述加权装置对所述预定区域中像素的亮度信息加权获得的所述亮度信息，在所述图像拾取装置对所述对象成像的时候执行曝光；

相关信息获得装置，用于基于基准图像的亮度信息，获得表示所述基准图像中预定区域以及与所述预定区域不同的其他区域之间亮度差异的相关信息，其中通过图像拾取操作获得所述基准图像，所述图像拾取操作包括在紧邻所述图像拾取装置规律地对所述对象成像之前所述曝光控制装置进行的的曝光控制；

测光装置，用于测量所述图像拾取装置拍摄所述基准图像时所述对象的亮度；

补偿装置，用于依照所述相关信息获得装置获得的所述相关信息表示的亮度差，响应于所述测光装置测量的所述对象的亮度，来补偿所述存储装置中存储的适当曝光信息；以及

控制装置，用于在所述图像拾取装置规律地对所述对象成像时、通过所述补偿装置进行补偿后的所述适当曝光信息表示的适当曝光使得所述曝光控制装置执行曝光控制。

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