JP2000041178A - Exposure controller for video camera - Google Patents

Exposure controller for video camera

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JP2000041178A
JP2000041178A JP10208339A JP20833998A JP2000041178A JP 2000041178 A JP2000041178 A JP 2000041178A JP 10208339 A JP10208339 A JP 10208339A JP 20833998 A JP20833998 A JP 20833998A JP 2000041178 A JP2000041178 A JP 2000041178A
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JP
Japan
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value
luminance
luminance level
exposure control
average
Prior art date
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Pending
Application number
JP10208339A
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Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Kumagai
大輔 熊谷
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the priority order of exposure control in a luminance level range and to increase the degree of freedom of the exposure control. SOLUTION: Luminance signals Yi from a signal processing circuit 110 are supplied to a detection part 112 for the respective luminance level ranges. The detection part 112 discriminates the respective pixels of an image pickup surface into the plural luminance level ranges by using a luminance level threshold value, then obtains an average luminance value for the respective luminance level range, performs weighting to the average luminance value and obtains a weighted mean value YA to be the reference value of the exposure control of this controller 101. The controller 101 performs the exposure control by adjusting the opening amount of a diaphragm 104 or the like so as to turn the weighted mean value YA to a prescribed value. By adjusting weight to be multiplied with the average luminance value for the respective luminance level ranges, the luminance level range is provided with the priority order of the exposure control.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ビデオカメラの
露出制御装置に関する。詳しくは、画面上の所定エリア
に対応した各画素を複数の輝度レベル範囲に分別し、各
輝度レベル範囲毎に平均輝度値を求めると共に、その平
均輝度値に重み付けして加重平均値を求め、この加重平
均値が所定値となるように露出を制御することによっ
て、輝度レベル範囲に露出制御の優先順位を持たせるこ
とを可能にし、露出制御の自由度を増すようにしたビデ
オカメラの露出制御装置に係るものである。
The present invention relates to an exposure control device for a video camera. Specifically, each pixel corresponding to a predetermined area on the screen is classified into a plurality of brightness level ranges, an average brightness value is obtained for each brightness level range, and a weighted average value is obtained by weighting the average brightness value. By controlling the exposure so that the weighted average value becomes a predetermined value, it is possible to give the priority of the exposure control to the brightness level range, thereby increasing the degree of freedom of the exposure control of the video camera. It concerns the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ビデオカメラの露出制御を自動的
に行うようにしたビデオカメラが知られている。例え
ば、画面上に複数の測光枠を設け、各測光枠の平均輝度
値を求め、その平均輝度値に重み付けして加重平均値を
求め、この加重平均値が所定値となるように露出を制御
するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a video camera which automatically controls exposure of the video camera. For example, a plurality of photometric frames are provided on the screen, an average luminance value of each photometric frame is obtained, the average luminance value is weighted to obtain a weighted average value, and the exposure is controlled so that the weighted average value becomes a predetermined value. Is what you do.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の露出制御装置に
おいては、画面上の位置(測光枠)に露出制御の優先順
位を持たせるものである。これによれば、例えば画面上
の優先順位の高い測光枠部分に高輝度値の被写体が入り
込んでくると、露出制御が即座に追従し、安定感のない
画面となる問題点があった。
In a conventional exposure control apparatus, a position on a screen (a photometric frame) is given a priority of exposure control. According to this, for example, when a subject having a high luminance value enters a high-priority photometry frame portion on the screen, there is a problem that the exposure control immediately follows, and the screen becomes unstable.

【0004】そこで、この発明では、輝度レベル範囲に
露出制御の優先順位を持たせることを可能にし、露出制
御の自由度を増すようにしたビデオカメラの露出制御装
置を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure control device for a video camera in which the priority of exposure control can be given to a luminance level range to increase the degree of freedom of exposure control. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明に係るビデオカ
メラの露出制御装置は、露出を変化させて撮像素子より
出力される撮像信号のレベルを調整する露出可変手段
と、画面上の所定エリアに対応した複数の画素を所定の
輝度レベルしきい値によって複数の輝度レベル範囲に分
別し、各輝度レベル範囲毎に平均輝度値を求めると共
に、その各輝度レベル範囲毎の平均輝度値に重み付けし
て加重平均値を求める第1の演算手段と、この第1の演
算手段で求められる加重平均値が所定値となるように露
出可変手段の動作を制御する露出制御手段とを備えるも
のである。
An exposure control apparatus for a video camera according to the present invention comprises: an exposure variable means for adjusting the level of an image signal output from an image sensor by changing an exposure; A plurality of corresponding pixels are classified into a plurality of brightness level ranges by a predetermined brightness level threshold, an average brightness value is obtained for each brightness level range, and the average brightness value for each brightness level range is weighted. The apparatus includes first arithmetic means for calculating a weighted average value, and exposure control means for controlling the operation of the exposure variable means so that the weighted average value obtained by the first arithmetic means becomes a predetermined value.

【0006】この発明においては、撮像素子より出力さ
れる撮像信号のレベルは、露出を変化させることによっ
て調整される。この露出は、絞りの開口量、撮像素子の
蓄積時間、AGCのゲイン等によって変化する。画面上
の所定エリアに対応した複数の画素が所定の輝度レベル
しきい値によって複数の輝度レベル範囲に分別される。
輝度レベルしきい値は、例えば所定エリアの平均輝度値
を利用して求められる。所定エリアは、画面全体あるい
は正面中央部等の一部とされる。
In the present invention, the level of the image signal output from the image sensor is adjusted by changing the exposure. This exposure varies depending on the aperture of the stop, the accumulation time of the image sensor, the gain of the AGC, and the like. A plurality of pixels corresponding to a predetermined area on the screen are classified into a plurality of luminance level ranges by a predetermined luminance level threshold.
The brightness level threshold value is obtained using, for example, an average brightness value of a predetermined area. The predetermined area is the entire screen or a part of the front center or the like.

【0007】上述したように画面上の所定エリアに対応
した各画素が所定の輝度レベル範囲に分別された後に、
各輝度レベル範囲毎に平均輝度値が求められる。この各
輝度レベル範囲毎の平均輝度値は、例えば輝度レベル範
囲に属する画素の個数と、画素の輝度信号の加算値とか
ら求められる。各輝度レベル範囲毎の平均輝度値に重み
付けして加重平均値が求められ、この加重平均値が所定
値となるように露出が制御される。これにより、加重平
均値を求める際の重み係数を調整することで、複数の輝
度レベル範囲に露出制御の優先順位を持たせることが可
能となる。
As described above, after each pixel corresponding to a predetermined area on the screen is classified into a predetermined luminance level range,
An average luminance value is obtained for each luminance level range. The average luminance value for each luminance level range is obtained, for example, from the number of pixels belonging to the luminance level range and the sum of luminance signals of the pixels. A weighted average value is obtained by weighting the average luminance value for each luminance level range, and the exposure is controlled such that the weighted average value becomes a predetermined value. This makes it possible to give priority to exposure control in a plurality of brightness level ranges by adjusting the weighting factor when obtaining the weighted average value.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形
態としてのビデオカメラ100の構成を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a video camera 100 as an embodiment.

【0009】ビデオカメラ100は、マイクロコンピュ
ータを備え、システム全体の動作を制御するコントロー
ラ101を有している。このコントローラ101には、
ユーザが種々のキー操作を行うためのキー入力部101
aが接続されている。
The video camera 100 has a microcomputer and a controller 101 for controlling the operation of the entire system. This controller 101 includes:
Key input unit 101 for the user to perform various key operations
a is connected.

【0010】また、ビデオカメラ100は、撮像レンズ
102と、この撮像レンズ102で捕らえられた被写体
(図示せず)からの光による光学像が撮像面に結像され
るCCD(Charge Coupled Device)固体撮像素子10
3と、撮像レンズ102と撮像素子103との間に配置
されて撮像素子103の撮像面への入射光量を調整する
ための絞り104と、撮像素子103を駆動するための
種々のタイミングパルスを発生するタイミング発生器1
05と、絞り104を駆動する絞り駆動部106とを有
している。ここで、タイミング発生器105および絞り
駆動部106の動作は、コントローラ101によって制
御される。
The video camera 100 includes an imaging lens 102 and a CCD (Charge Coupled Device) solid-state in which an optical image formed by light from a subject (not shown) captured by the imaging lens 102 is formed on an imaging surface. Image sensor 10
3, an aperture 104 disposed between the imaging lens 102 and the imaging element 103 to adjust the amount of light incident on the imaging surface of the imaging element 103, and various timing pulses for driving the imaging element 103 Timing generator 1
05 and an aperture driving unit 106 that drives the aperture 104. Here, the operations of the timing generator 105 and the aperture driving unit 106 are controlled by the controller 101.

【0011】また、ビデオカメラ100は、撮像素子1
03より出力される撮像信号より不要なリセット状態の
信号を取り除くサンプルホールド回路107と、このサ
ンプルホールド回路107より出力される撮像信号の振
幅を一定に保つように制御するAGC(Automatic Gain
Control)回路108と、このAGC回路108で振幅
が制御された撮像信号をアナログ信号よりディジタル信
号に変換するA/Dコンバータ109とを有している。
ここで、AGC回路108のゲインはコントローラ10
1によって制御される。
The video camera 100 includes an image sensor 1
And an AGC (Automatic Gain) for controlling the amplitude of the image signal output from the sample-hold circuit 107 to be kept constant.
Control) circuit 108, and an A / D converter 109 for converting an image signal whose amplitude is controlled by the AGC circuit 108 from an analog signal to a digital signal.
Here, the gain of the AGC circuit 108 is
1 is controlled.

【0012】また、ビデオカメラ100は、A/Dコン
バータ109より出力されるディジタルの撮像信号を処
理して、例えばNTSC方式の映像信号SVを得るため
のディジタル信号処理回路(DSP)110と、この映
像信号SVを出力する出力端子111とを有している。
なお、ディジタル信号処理回路110からは、後述する
輝度レベル範囲別検出部112で使用するために輝度信
号Yiが出力されている。
The video camera 100 processes a digital image signal output from the A / D converter 109 to obtain, for example, an NTSC video signal SV, and a digital signal processing circuit (DSP) 110. And an output terminal 111 for outputting the video signal SV.
Note that the digital signal processing circuit 110 outputs a luminance signal Yi for use in a luminance level range-specific detection unit 112 described later.

【0013】また、ビデオカメラ100は、信号処理回
路110より出力される輝度信号Yiを使用して、コン
トローラ101の露出制御の参照値となる加重平均値Y
Aを得る輝度レベル範囲別検出部112を有している。
The video camera 100 uses the luminance signal Yi output from the signal processing circuit 110 to generate a weighted average value Y as a reference value for exposure control of the controller 101.
A luminance level range detecting section 112 for obtaining A is provided.

【0014】図2は、輝度レベル範囲別検出部112の
構成を示している。この検出部112は、信号処理部1
12aと、しきい輝度演算部112bと、加重平均演算
部112cとから構成されている。
FIG. 2 shows a configuration of the luminance level range detecting section 112. The detection unit 112 is a signal processing unit 1
12a, a threshold luminance calculator 112b, and a weighted average calculator 112c.

【0015】信号処理部112aでは、信号処理回路1
10より出力される輝度信号Yiに基づき、フィールド
毎に、そのフィールドを構成する複数の画素が、しきい
輝度演算部112bより供給される輝度レベルしきい値
th0,th1によって3つの輝度レベル範囲AR0,
AR1,AR2に分別され、各輝度レベル範囲毎にその
輝度レベル範囲に属する画素の輝度信号の加算値I0,
I1,I2が求められると共に、その輝度レベル範囲に
属する画素の個数S0,S1,S2が求められる。
In the signal processing section 112a, the signal processing circuit 1
In accordance with the luminance signal Yi output from the threshold value calculating unit 112, a plurality of pixels constituting the field are divided into three luminance level ranges AR0 by the luminance level thresholds th0 and th1 supplied from the threshold luminance computing unit 112b. ,
AR1 and AR2, and for each luminance level range, the added value I0, of the luminance signal of the pixel belonging to the luminance level range
I1 and I2 are obtained, and the numbers S0, S1, and S2 of pixels belonging to the luminance level range are obtained.

【0016】図3は、信号処理部112aの具体的構成
を示している。輝度信号Yiが入力される入力端子12
1はゲート回路122a,122b,122cの入力側
に接続され、これらゲート回路122a,122b,1
22cの出力側はそれぞれ累積器123a,123b,
123cの入力側に接続され、これら累積器123a,
123b,123cの出力側はそれぞれ出力端子124
a,124b,124cに接続される。
FIG. 3 shows a specific configuration of the signal processing section 112a. Input terminal 12 to which luminance signal Yi is input
1 is connected to the input side of the gate circuits 122a, 122b, 122c, and these gate circuits 122a, 122b, 1
The outputs of 22c are accumulators 123a, 123b,
123c, and connected to the input side of the accumulator 123a,
Output terminals of 123b and 123c are output terminals 124, respectively.
a, 124b, 124c.

【0017】ここで、ゲート回路122a,122b,
122cは、それぞれ、ゲート制御信号bが“0”の信
号となるときは閉じた状態(オフ状態)となり、“1”
の信号であるときは開いた状態(オン状態)となる。そ
して、ゲート回路122a,122b,122cは、そ
れぞれ、閉じた状態では出力側の値cが0となり、開い
た状態では出力側の値cが入力側の値aと等しくなる
(図4B参照)。累積器123a,123b,123c
は、それぞれ、各フィールドの開始時点でクリアされる
と共に、画素クロック(図示せず)に同期して順次累積
動作をするように構成されている。
Here, the gate circuits 122a, 122b,
Each of the switches 122c is in a closed state (off state) when the gate control signal b is a signal of “0”, and is “1”.
When it is the signal of (1), it is in an open state (ON state). When the gate circuits 122a, 122b, and 122c are closed, the output value c is 0, and when the gate circuits are open, the output value c is equal to the input value a (see FIG. 4B). Accumulators 123a, 123b, 123c
Are respectively cleared at the start of each field, and are sequentially accumulated in synchronization with a pixel clock (not shown).

【0018】また、輝度信号Yiが入力される入力端子
121は、比較器125a,125cの反転入力端子に
接続されると共に、比較器125b,125dの非反転
入力端子に接続される。そして、しきい値th0が入力
される入力端子126は、比較器125aの非反転入力
端子に接続されると共に、比較器125bの反転入力端
子に接続される。しきい値th1が入力される入力端子
127は、比較器125cの非反転入力端子に接続され
ると共に、比較器125dの反転入力端子に接続され
る。ここで、比較器125a〜125dは、それぞれ、
非反転入力端子側の値がa、反転入力端子側の値がb、
出力側の値がcであるとして、a≧bであるときはc=
“1”となり、a<bであるときはc=“0”となるよ
うに構成されている(図4A参照)。
The input terminal 121 to which the luminance signal Yi is input is connected to the inverting input terminals of the comparators 125a and 125c and to the non-inverting input terminals of the comparators 125b and 125d. The input terminal 126 to which the threshold th0 is input is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 125a and to the inverting input terminal of the comparator 125b. The input terminal 127 to which the threshold th1 is input is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 125c and to the inverting input terminal of the comparator 125d. Here, the comparators 125a to 125d respectively
The value on the non-inverting input terminal side is a, the value on the inverting input terminal side is b,
Assuming that the value on the output side is c, when a ≧ b, c =
It is configured to be "1" and to be c = "0" when a <b (see FIG. 4A).

【0019】また、比較器125a,125dの出力側
は、それぞれカウンタ129a,129cのイネーブル
端子に接続される。比較器125b,125cの出力側
はそれぞれアンド回路128の入力側に接続され、この
アンド回路128の出力側はカウンタ129bのイネー
ブル端子に接続される。そして、カウンタ129a,1
29b,129cの出力側は、それぞれ、出力端子13
0a,130b,130cに接続される。
The outputs of the comparators 125a and 125d are connected to enable terminals of counters 129a and 129c, respectively. The output sides of the comparators 125b and 125c are connected to the input side of an AND circuit 128, and the output side of the AND circuit 128 is connected to the enable terminal of the counter 129b. Then, the counters 129a, 1
29b and 129c are connected to the output terminal 13 respectively.
0a, 130b, and 130c.

【0020】ここで、カウンタ129a,129b,1
29cは、それぞれ、各フィールドの開始時点で0にリ
セットされると共に、画素クロックがカウントされる構
成とされている。この場合、イネーブル端子に“1”の
信号が供給されているときはカウント動作が行われ、一
方イネーブル端子に“0”の信号が供給されているとき
はカウント動作は行われない。
Here, the counters 129a, 129b, 1
29c is configured to be reset to 0 at the start of each field and to count the pixel clock. In this case, the count operation is performed when the signal “1” is supplied to the enable terminal, while the count operation is not performed when the signal “0” is supplied to the enable terminal.

【0021】なお、比較器125a,125dの出力信
号は、それぞれ、上述したゲート回路122a,122
cにゲート制御信号として供給されている。また、アン
ド回路128の出力信号は、上述したゲート回路122
bにゲート制御信号として供給されている。
The output signals of the comparators 125a and 125d are supplied to the aforementioned gate circuits 122a and 122d, respectively.
c is supplied as a gate control signal. The output signal of the AND circuit 128 is output from the gate circuit 122 described above.
b is supplied as a gate control signal.

【0022】図3に示す信号処理部112aの動作を説
明する。ある画素Tの輝度信号Yiの輝度レベルが範囲
AR0(Yi<th0)にあるときは、比較器125a
の出力側に“1”の信号が得られ、アンド回路128お
よび比較器125dの出力側には“0”の信号が得られ
る。このとき、ゲート回路122aのみが開いた状態と
なり、画素Tの輝度信号Yiはゲート回路122aを通
じて累算器123aに供給され、画素クロックに同期し
て累積される。またこのとき、カウンタ129aのイネ
ーブル端子にのみ“1”の信号が供給され、カウンタ1
29aで画素クロックのカウントが行われる。
The operation of the signal processing section 112a shown in FIG. 3 will be described. When the luminance level of the luminance signal Yi of a certain pixel T is in the range AR0 (Yi <th0), the comparator 125a
Of the AND circuit 128 and the output of the comparator 125d, a signal of "0" is obtained. At this time, only the gate circuit 122a is opened, and the luminance signal Yi of the pixel T is supplied to the accumulator 123a through the gate circuit 122a and is accumulated in synchronization with the pixel clock. At this time, a signal of "1" is supplied only to the enable terminal of the counter 129a.
The pixel clock is counted at 29a.

【0023】また、ある画素Tの輝度信号Yiの輝度レ
ベルが範囲AR1(th0<Yi<th1)にあるとき
は、アンド回路128の出力側に“1”の信号が得ら
れ、比較器125a,125dの出力側には“0”の信
号が得られる。このとき、ゲート回路122bのみが開
いた状態となり、画素Tの輝度信号Yiはゲート回路1
22bを通じて累算器123bに供給され、画素クロッ
クに同期して累積される。またこのとき、カウンタ12
9bのイネーブル端子にのみ“1”の信号が供給され、
カウンタ129bで画素クロックのカウントが行われ
る。
When the luminance level of the luminance signal Yi of a certain pixel T is in the range AR1 (th0 <Yi <th1), a signal of "1" is obtained on the output side of the AND circuit 128 and the comparator 125a, A signal of "0" is obtained at the output side of 125d. At this time, only the gate circuit 122b is in an open state, and the luminance signal Yi of the pixel T is
The signal is supplied to the accumulator 123b through 22b and is accumulated in synchronization with the pixel clock. At this time, the counter 12
The signal of "1" is supplied only to the enable terminal 9b,
The pixel clock is counted by the counter 129b.

【0024】さらに、ある画素Tの輝度信号Yiの輝度
レベルが範囲AR2(th1<Yi)にあるときは、比
較器125dの出力側に“1”の信号が得られ、比較器
125a,アンド回路128の出力側には“0”の信号
が得られる。このとき、ゲート回路122cのみが開い
た状態となり、画素Tの輝度信号Yiはゲート回路12
2cを通じて累算器123cに供給され、画素クロック
に同期して累積される。またこのとき、カウンタ129
cのイネーブル端子にのみ“1”の信号が供給され、カ
ウンタ129cで画素クロックのカウントが行われる。
Further, when the luminance level of the luminance signal Yi of a certain pixel T is in the range AR2 (th1 <Yi), a signal of "1" is obtained at the output side of the comparator 125d, and the comparator 125a and the AND circuit A signal of "0" is obtained at the output side of the 128. At this time, only the gate circuit 122c is open, and the luminance signal Yi of the pixel T is
The signal is supplied to the accumulator 123c through 2c, and is accumulated in synchronization with the pixel clock. At this time, the counter 129
The signal of “1” is supplied only to the enable terminal of c, and the counter 129 c counts the pixel clock.

【0025】信号処理部112aは以上のように動作す
る。そのため、累積器123a,123b,123cに
は、フィールド毎に、それぞれ輝度レベル範囲AR0,
AR1,AR2に属する画素の輝度信号Yiの加算値I
0,I1,I2が得られることとなり、この加算値I
0,I1,I2がそれぞれ出力端子124a,124
b,124cに導出される。また、カウンタ129a,
129b,129cのカウント値として、フィールド毎
に、それぞれ輝度レベル範囲AR0,AR1,AR2に
属する画素の個数S0,S1,S2が得られることとな
り、この個数S0,S1,S2がそれぞれ出力端子13
0a,130b,130cに導出される。
The signal processing section 112a operates as described above. Therefore, the accumulators 123a, 123b, and 123c respectively have the luminance level ranges AR0, AR0 for each field.
The sum I of the luminance signals Yi of the pixels belonging to AR1 and AR2
0, I1, and I2 are obtained.
0, I1, and I2 are output terminals 124a and 124, respectively.
b, 124c. Also, the counter 129a,
As the count values of 129b and 129c, the numbers S0, S1, and S2 of the pixels belonging to the luminance level ranges AR0, AR1, and AR2 are obtained for each field, and the numbers S0, S1, and S2 are output to the output terminal 13 respectively.
0a, 130b, and 130c.

【0026】また、図2に戻って、しきい輝度演算部1
12bでは、輝度レベル範囲AR0,AR1,AR2に
属する画素の輝度信号Yiの加算値I0,I1,I2
と、輝度レベル範囲AR0,AR1,AR2に属する画
素の個数S0,S1,S2とを利用して、輝度レベルし
きい値th0,th1が演算される。さらに、加重平均
演算部112cでは、加算値I0,I1,I2と個数S
0,S1,S2とを利用して、各輝度レベル範囲毎に平
均輝度値Y0,Y1,Y2が求められると共に、その各
輝度レベル範囲毎の平均輝度値に重み付けして加重平均
値YAが求められる。
Returning to FIG. 2, the threshold luminance calculator 1
12b, the added values I0, I1, I2 of the luminance signals Yi of the pixels belonging to the luminance level ranges AR0, AR1, AR2.
And the number of pixels S0, S1, S2 belonging to the brightness level ranges AR0, AR1, AR2, to calculate the brightness level thresholds th0, th1. Further, the weighted average calculation unit 112c calculates the sums I0, I1, I2 and the number S
Using 0, S1, and S2, average luminance values Y0, Y1, and Y2 are obtained for each luminance level range, and a weighted average value YA is obtained by weighting the average luminance value for each luminance level range. Can be

【0027】しきい輝度演算部112bおよび加重平均
演算部112cはマイクロコンピュータで構成され、ソ
フトウェアによる演算処理が行われている。すなわち、
しきい輝度演算部112bおよび加重平均演算部112
cは、図5に示すフローチャートに沿って動作する。こ
の図5に示すフローチャートによる動作は、例えば各フ
ィールドのブランキング期間で実行される。ステップS
T1はデータ入力、ステップST2〜ST4は加重平均
演算部112cの動作に相当し、ステップST5〜ST
7はしきい輝度演算部112bの動作に相当する。
The threshold luminance calculation section 112b and the weighted average calculation section 112c are constituted by microcomputers, and perform calculation processing by software. That is,
Threshold luminance calculator 112b and weighted average calculator 112
c operates according to the flowchart shown in FIG. The operation according to the flowchart shown in FIG. 5 is executed, for example, during a blanking period of each field. Step S
T1 corresponds to data input, and steps ST2 to ST4 correspond to the operation of the weighted average calculation unit 112c.
7 corresponds to the operation of the threshold luminance calculation unit 112b.

【0028】まず、ステップST1で、信号処理部11
2aより、加算値I0,I1,I2および個数S0,S
1,S2の取り込みをする。次いで、ステップST2
で、輝度レベル範囲AR0,AR1,AR2の平均輝度
値Y0=I0/S0,Y1=I1/S1,Y2=I2/
S2を計算し、ステップST3で、重みW0,W1,W
2を使用して、加重平均値YA=(W0Y0+W1Y1
+W2Y2)/(W0+W1+W2)を計算する。ここ
で、W0+W1+W2≠0である。なお、重みW0,W
1,W2に関しては、ユーザがコントローラ101に接
続されたキー入力部101aを操作して任意に設定でき
る。次いで、ステップST4で、加重平均値YAをコン
トローラ101に送る。
First, in step ST1, the signal processing unit 11
2a, the added values I0, I1, I2 and the numbers S0, S
1 and S2 are taken in. Next, step ST2
And average luminance values Y0 = I0 / S0, Y1 = I1 / S1, Y2 = I2 // in the luminance level ranges AR0, AR1, AR2.
S2 is calculated, and in step ST3, the weights W0, W1, W
2, the weighted average value YA = (W0Y0 + W1Y1)
+ W2Y2) / (W0 + W1 + W2). Here, W0 + W1 + W2 ≠ 0. Note that the weights W0, W
The user can arbitrarily set 1 and W2 by operating the key input unit 101a connected to the controller 101. Next, in step ST4, the weighted average value YA is sent to the controller 101.

【0029】次に、ステップST5で、撮像画面全体の
平均輝度値Z=(I0+I1+I2)/(S0+S1+
S2)を計算し、ステップST6で、平均輝度値Zに係
数値k0,k1(k0<k1)を用いて、輝度レベルし
きい値th0=k0・Z,th1=k1・Zを計算す
る。なお、係数k0,k1に関しても、ユーザがコント
ローラ101に接続されたキー入力部101aを操作し
て任意に設定できる。そして、ステップST7で、輝度
レベルしきい値th0,th1を信号処理部112aに
送る。
Next, in step ST5, the average luminance value Z = (I0 + I1 + I2) / (S0 + S1 +
S2) is calculated, and in step ST6, the luminance level threshold values th0 = k0.Z and th1 = k1.Z are calculated using the coefficient values k0 and k1 (k0 <k1) as the average luminance value Z. The coefficients k0 and k1 can be arbitrarily set by the user operating the key input unit 101a connected to the controller 101. Then, in step ST7, the luminance level thresholds th0 and th1 are sent to the signal processing unit 112a.

【0030】ここで、輝度レベルしきい値th0,th
1は、撮像画面全体の平均輝度値Zに係数k0,k1を
乗じて求めているので、撮像画面の内容に応じて変化す
る。図6A,Bは、k0=0.5、k1=2.0とした
場合の様子を示しており、平均輝度値Zの変化に応じて
輝度レベルしきい値th0,th1が変化している。
Here, the luminance level thresholds th0 and th
Since 1 is obtained by multiplying the average luminance value Z of the entire imaging screen by the coefficients k0 and k1, it changes according to the content of the imaging screen. 6A and 6B show a case where k0 = 0.5 and k1 = 2.0, and the luminance level thresholds th0 and th1 change according to the change of the average luminance value Z.

【0031】次に、図1に示すビデオカメラ100の動
作を説明する。撮像素子103より出力される撮像信号
はサンプルホールド回路107で不要なリセット状態の
信号が取り除かれ、その後にAGC回路108で振幅レ
ベルが調整され、A/Dコンバータ109でアナログ信
号からディジタル信号に変換されてディジタル信号処理
回路110に供給される。そして、この信号処理回路1
10で撮像信号が処理されて、例えばNTSC方式の映
像信号SVが生成され、この映像信号SVが出力端子1
11に出力される。
Next, the operation of the video camera 100 shown in FIG. 1 will be described. An unnecessary reset signal is removed from the image pickup signal output from the image pickup element 103 by the sample hold circuit 107, the amplitude level is adjusted by the AGC circuit 108, and the analog signal is converted into a digital signal by the A / D converter 109. Then, it is supplied to the digital signal processing circuit 110. Then, the signal processing circuit 1
The imaging signal is processed at 10 to generate, for example, an NTSC video signal SV, and this video signal SV is output to an output terminal 1.
11 is output.

【0032】また、ディジタル信号処理回路110より
輝度信号Yiが出力され、この輝度信号Yiは輝度レベ
ル範囲別検出部112に供給される。そして、この検出
部112では、上述したように、撮像画面の各画素が輝
度レベルしきい値th0,th1を使用して輝度レベル
範囲AR0,AR1,AR2に分別され、そして各輝度
レベル範囲毎に平均輝度値Y0,Y1,Y2が求められ
ると共に、その平均輝度値Y0,Y1,Y2に重み付け
してコントローラ101の露出制御の参照値となる加重
平均値YAが求められる。コントローラ101は、この
加重平均値YAが所定値(ユーザがキー入力部101a
の操作で調整可能)となるように、露出制御をする。こ
の露出制御は、例えば、絞り104の開口量の調整、A
GC回路108のゲインの調整、撮像素子103の蓄積
時間の調整等によって行われる。
A luminance signal Yi is output from the digital signal processing circuit 110, and the luminance signal Yi is supplied to a luminance level range detecting section 112. Then, in the detection unit 112, as described above, each pixel of the imaging screen is classified into the luminance level ranges AR0, AR1, and AR2 using the luminance level thresholds th0 and th1, and each of the luminance level ranges is The average luminance values Y0, Y1, and Y2 are obtained, and the weighted average luminance values Y0, Y1, and Y2 are weighted to obtain a weighted average value YA serving as a reference value for exposure control of the controller 101. The controller 101 determines that the weighted average value YA is equal to a predetermined value (the key input unit 101a
Exposure control is performed so that adjustment is possible. This exposure control is performed, for example, by adjusting the opening amount of the diaphragm 104, A
The adjustment is performed by adjusting the gain of the GC circuit 108, adjusting the accumulation time of the image sensor 103, and the like.

【0033】以上説明したように、本実施の形態におい
ては、上述したような加重平均値YAを求め、この加重
平均値YAを参照値として露出制御が行われるものであ
る。そのため、重みW0,W1,W2を調整すること
で、輝度レベル範囲AR0,AR1,AR2に露出制御
の優先順位を持たせることが可能となり、露出制御の自
由度が増すという効果がある。
As described above, in the present embodiment, the above-described weighted average value YA is obtained, and the exposure control is performed using the weighted average value YA as a reference value. Therefore, by adjusting the weights W0, W1, and W2, it is possible to give priority to exposure control in the luminance level ranges AR0, AR1, and AR2, and there is an effect that the degree of freedom of exposure control is increased.

【0034】例えば、重みW0,W1,W2をそれぞれ
0.5,1.0,0.5に設定し、係数k0,k1をそ
れぞれ0.5,2.0に設定した場合を考える。この場
合、重み付けは、平均輝度値Zの0.5倍〜2.0倍の
輝度レベル範囲に対して1.0倍、それ以外の輝度レベ
ル範囲に対して0.5倍とし、輝度レベルによる重点測
光を行っている。これにより、撮像画面に平均の2倍以
上の輝度を持つ明るい画素が入り込んできても、露出制
御がすぐには追従せず、安定感のある露出制御が可能と
なる。
For example, consider the case where the weights W0, W1, and W2 are set to 0.5, 1.0, and 0.5, respectively, and the coefficients k0 and k1 are set to 0.5 and 2.0, respectively. In this case, the weighting is set to 1.0 times for a luminance level range of 0.5 to 2.0 times the average luminance value Z, and 0.5 times for other luminance level ranges. Focused photometry is performed. As a result, even if a bright pixel having a luminance of twice or more the average enters the imaging screen, the exposure control does not immediately follow, and the exposure control with a sense of stability can be performed.

【0035】なお、上述実施の形態においては、撮像画
面の各画素を輝度レベルしきい値th0,th1によっ
て3つの輝度レベル範囲AR0,AR1,AR2に分別
するものであったが、各画素を4以上の輝度レベル範囲
に分別し、輝度レベルに対するより細かな露出制御を行
うことも可能である。
In the above-described embodiment, each pixel on the imaging screen is classified into three luminance level ranges AR0, AR1, and AR2 by the luminance level thresholds th0 and th1, but each pixel is divided into four. It is also possible to classify into the above brightness level ranges and to perform finer exposure control for the brightness level.

【0036】また、上述実施の形態においては、撮像画
面の平均輝度値Zに係数k0,k1を乗じて輝度レベル
しきい値th0,th1を求めるものであったが、この
しきい値th0,th1を固定値としてもよい。これに
より、例えばth1(固定値)以上の輝度レベルの画素
を全く無視した露出制御も可能となる。
Further, in the above-described embodiment, the brightness level thresholds th0 and th1 are obtained by multiplying the average brightness value Z of the imaging screen by the coefficients k0 and k1. May be a fixed value. As a result, for example, exposure control that completely ignores pixels having a luminance level equal to or greater than th1 (fixed value) can be performed.

【0037】また、上述実施の形態においては、撮像画
面全体の画素を対象として加重平均値YAを得るように
しているが、撮像画面の一部、例えば中央部の画素のみ
を対象として加重平均値YAを求めるようにしてもよ
い。
Further, in the above-described embodiment, the weighted average value YA is obtained for the pixels of the entire imaging screen. However, the weighted average value YA is obtained for only a part of the imaging screen, for example, only the pixel at the center. YA may be obtained.

【0038】さらに、この発明は、従来の測光枠を設け
て撮像画面内の位置に対して重点測光を行う方法との併
用も可能である。その場合、測光枠毎に加重平均値YA
を求め、さらに各測光枠毎の加重平均値YAに重み付け
をして露出制御の参照値を得ることとなる。
Further, the present invention can be used in combination with a conventional method of providing a photometry frame and performing weighted photometry at a position in an image pickup screen. In that case, the weighted average value YA
Is obtained, and a weighted average value YA for each photometric frame is weighted to obtain a reference value for exposure control.

【0039】[0039]

【発明の効果】この発明によれば、画面上の所定エリア
に対応した各画素を複数の輝度レベル範囲に分別し、各
輝度レベル範囲毎に平均輝度値を求めると共に、その平
均輝度値に重み付けして加重平均値を求め、この加重平
均値が所定値となるように露出を制御するものである。
したがって、この発明は、重みを調整することで、輝度
レベル範囲に露出制御の優先順位を持たせることが可能
となり、露出制御の自由度を増すことができるという効
果がある。
According to the present invention, each pixel corresponding to a predetermined area on the screen is divided into a plurality of brightness level ranges, an average brightness value is obtained for each brightness level range, and the average brightness value is weighted. Then, a weighted average value is obtained, and the exposure is controlled so that the weighted average value becomes a predetermined value.
Therefore, according to the present invention, by adjusting the weight, it is possible to give priority to the exposure control in the luminance level range, and it is possible to increase the degree of freedom of the exposure control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態としてのビデオカメラの構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a video camera as an embodiment.

【図2】輝度レベル範囲別検出部の構成を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a detection unit for each luminance level range.

【図3】処理信号部図の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a processing signal unit diagram.

【図4】比較器およびゲート回路の動作を説明するため
の図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining operations of a comparator and a gate circuit.

【図5】しきい輝度演算部および加重平均演算部の動作
を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating operations of a threshold luminance calculation unit and a weighted average calculation unit.

【図6】平均輝度値と輝度レベルしきい値との関係を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an average luminance value and a luminance level threshold value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101・・・コントローラ、101a・・・キー入力
部、102・・・レンズ、103・・・CCD固体撮像
素子、104・・・絞り、105・・・タイミング発生
器、106・・・絞り駆動部、107・・・サンプルホ
ールド回路、108・・・AGC回路、109・・・A
/Dコンバータ、110・・・デジタル信号処理回路、
111・・・出力端子、112・・・輝度レベル範囲別
検出部
Reference numeral 101: controller, 101a: key input unit, 102: lens, 103: CCD solid-state imaging device, 104: stop, 105: timing generator, 106: stop drive unit , 107: sample hold circuit, 108: AGC circuit, 109: A
/ D converter, 110 ... digital signal processing circuit,
111: output terminal, 112: detection unit for each brightness level range

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露出を変化させて撮像素子より出力され
る撮像信号のレベルを調整する露出可変手段と、 画面上の所定エリアに対応した複数の画素を所定の輝度
レベルしきい値によって複数の輝度レベル範囲に分別
し、各輝度レベル範囲毎に平均輝度値を求めると共に、
その各輝度レベル範囲毎の平均輝度値に重み付けして加
重平均値を求める第1の演算手段と、 上記第1の演算手段で求められる上記加重平均値が所定
値となるように上記露出可変手段の動作を制御する露出
制御手段とを備えることを特徴とするビデオカメラの露
出制御装置。
A variable exposure means for adjusting a level of an image signal output from an image sensor by changing an exposure; and a plurality of pixels corresponding to a predetermined area on a screen are determined by a predetermined brightness level threshold value. Sorting into brightness level ranges and calculating the average brightness value for each brightness level range,
First calculating means for obtaining a weighted average value by weighting the average luminance value for each of the luminance level ranges; and the exposure varying means so that the weighted average value obtained by the first calculating means becomes a predetermined value. Exposure control means for controlling the operation of the video camera.
【請求項2】 上記画面上の所定エリアに対応した複数
の画素の個数とその複数の画素の輝度信号の加算値とか
ら上記画面上の所定エリアの平均輝度値を求めると共
に、その所定エリアの平均輝度値を利用して上記第1の
演算手段で使用する上記所定の輝度レベルしきい値を求
める第2の演算手段をさらに備えることを特徴とする請
求項1に記載のビデオカメラの露出制御装置。
2. An average luminance value of a predetermined area on the screen is determined from a number of pixels corresponding to the predetermined area on the screen and an added value of luminance signals of the plurality of pixels. 2. The exposure control of a video camera according to claim 1, further comprising a second calculator for calculating the predetermined brightness level threshold value used in the first calculator using an average brightness value. apparatus.
【請求項3】 上記第1の演算手段は、上記各輝度レベ
ル範囲毎にその輝度レベル範囲に属する上記画素の輝度
信号の加算値を求めると共に、その輝度レベル範囲に属
する上記画素の個数をカウントする信号処理部を有し、
この信号処理部より出力される上記各輝度レベル範囲毎
の上記加算値と上記個数を利用して上記各輝度レベル範
囲毎の平均輝度値を求めることを特徴とする請求項1に
記載のビデオカメラの露出制御装置。
3. The first calculating means calculates, for each of the luminance level ranges, an added value of the luminance signals of the pixels belonging to the luminance level range, and counts the number of the pixels belonging to the luminance level range. Signal processing unit,
2. The video camera according to claim 1, wherein an average luminance value for each of the luminance level ranges is obtained by using the added value and the number for each of the luminance level ranges output from the signal processing unit. Exposure control device.
【請求項4】 上記画面上の所定エリアに対応した複数
の画素の個数とその複数の画素の輝度信号の加算値とか
ら上記画面上の所定エリアの平均輝度値を求めると共
に、その所定エリアの平均輝度値を利用して上記第1の
演算手段で使用する上記所定の輝度レベルしきい値を求
める第2の演算手段をさらに備え、 上記第2の演算手段は、上記信号処理部より出力される
上記各輝度レベル範囲毎の上記加算値と上記個数を利用
して、上記画面上の所定エリアに対応した上記複数の画
素の個数とその複数の画素の輝度信号の加算値を得るこ
とを特徴とする請求項3に記載のビデオカメラの露出制
御装置。
4. An average luminance value of a predetermined area on the screen is obtained from a number of pixels corresponding to the predetermined area on the screen and an added value of luminance signals of the plurality of pixels. A second calculating means for obtaining the predetermined brightness level threshold value used in the first calculating means by using an average brightness value, wherein the second calculating means is output from the signal processing unit; The number of the plurality of pixels corresponding to the predetermined area on the screen and the sum of the luminance signals of the plurality of pixels are obtained using the added value and the number of the respective brightness level ranges. The exposure control device for a video camera according to claim 3, wherein:
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