JP2005084337A - Imaging apparatus - Google Patents

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Isao Kajiura
勇生 梶浦
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Konica Minolta Opto Inc
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Konica Minolta Opto Inc
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  • Exposure Control For Cameras (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To pick up the image of a subject with optimum emitted light quantity and exposure even when the difference of luminance between the area of the center part of an image and an area around it is large. <P>SOLUTION: The imaging apparatus (100) is equipped with a light emitting means (2), a light receiving means (3), a light control means (4) and an image data acquisition means (5). The apparatus (100) is equipped with a luminance calculation means (1) calculating the luminance of the area (C) of the center part in all the acquired image area and that of the areas (B1 to B4) around the center part based on image data, a luminance evaluated value calculation means (1) calculating the luminance evaluated value of the area of the center part and that of the areas around the center part based on the calculated luminance, and a light control level calculation means (1) calculating a light control level based on a difference between the calculated luminance evaluated value of the area of the center part and that of the areas around the center part. The light adjusting means is constituted to control the emitted light quantity by the light emitting means based on the calculated light control level. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、主にデジタルカメラや携帯電話機等に設けられる撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus mainly provided in a digital camera, a mobile phone, or the like.

従来、カメラには、ストロボから発光されたストロボ光が被写体に当たって反射したストロボ光の受光を検出する調光センサが設けられている。このようなカメラにおけるストロボの発光量制御は、ストロボ光を受光した調光センサからの出力を積分し、所定値になったときにストロボからの発光を停止させるようにして行われる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−７５３４５号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a camera is provided with a light control sensor that detects reception of strobe light that is reflected when a strobe light emitted from the strobe hits a subject. In such a camera, the amount of light emitted from the strobe is controlled by integrating the output from the light control sensor that has received the strobe light, and stopping the light emission from the strobe when a predetermined value is reached (for example, patents). Reference 1).
JP 2000-75345 A

ところで、従来のように、調光センサを用いたカメラにおけるストロボの発光制御は、調光センサの調光領域は、画像の中央部の限定された領域のみであり、それ以外の周囲の領域は、調光する際に調光に用いられないことが一般的であった。このため、画像の中央部の領域よりもその周囲の領域の方が高輝度・高反射率である場合には、周囲の領域に対しては過剰な発光量となり、撮像した画像は、部分的に飽和した画像となってしまう。逆に、周囲の領域に合わせてストロボの発光制御を行うと、画像全体が暗めに撮像されることとなるので、撮像後に画像処理を行う必要が生じ、この画像処理によりＳ／Ｎ比の低下を招き、画像劣化の原因となっていた。   By the way, as in the prior art, the light emission control of the strobe in the camera using the dimming sensor is such that the dimming area of the dimming sensor is only a limited area at the center of the image, and the other surrounding areas are In general, it is not used for dimming when dimming. For this reason, if the surrounding area is higher in brightness and reflectance than the central area of the image, the amount of light emitted is excessive for the surrounding area, and the captured image is partially The image becomes saturated. Conversely, if the flash emission control is performed in accordance with the surrounding area, the entire image is captured darkly, so that it is necessary to perform image processing after imaging, and this image processing reduces the S / N ratio. Caused image degradation.

そこで、本発明の課題は、画像の中央部の領域とその周囲の領域との間の輝度の差が大きい場合であっても、最適な発光量及び露光量で被写体を撮像することができる撮像装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to capture an object with an optimum light emission amount and exposure amount even when the difference in luminance between the central region of the image and the surrounding region is large. Is to provide a device.

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被写体に向けて発光する発光手段と、前記発光手段から発光されて被写体に当たって反射した光を受光する受光手段と、前記受光手段が受光した光量に基づいて前記発光手段による発光量の制御を行う調光手段と、前記被写体の画像データを取得する画像データ取得手段と、を備える撮像装置であって、前記画像データ取得手段により取得された全画像領域における中央部の領域の輝度とこの中央部の周囲の領域の輝度とを、前記画像データ取得手段により取得された画像データに基づいて算出する輝度算出手段と、前記輝度算出手段によって算出された輝度に基づいて、前記中央部の領域の輝度評価値と前記周囲の領域の輝度評価値とを算出する輝度評価値算出手段と、前記輝度評価値算出手段によって算出された前記中央部の領域の輝度評価値と前記周囲の領域の輝度評価値との差に基づいて、調光レベルを算出する調光レベル算出手段と、を備え、前記調光手段は、前記調光レベル算出手段により算出された調光レベルに基づいて、前記発光手段による発光量を制御することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is characterized in that a light emitting unit that emits light toward a subject, a light receiving unit that receives light emitted from the light emitting unit and reflected by the subject, and the light receiving unit includes: An imaging apparatus comprising: a light control unit that controls a light emission amount by the light emitting unit based on a received light amount; and an image data acquisition unit that acquires image data of the subject, wherein the image data acquisition unit acquires the image data. Luminance calculating means for calculating the luminance of the central area in all the image areas and the luminance of the area surrounding the central area based on the image data acquired by the image data acquiring means; and the luminance calculating means A luminance evaluation value calculating means for calculating a luminance evaluation value of the central region and a luminance evaluation value of the surrounding region based on the luminance calculated by A dimming level calculating unit that calculates a dimming level based on a difference between the luminance evaluation value of the central area calculated by the calculating unit and the luminance evaluation value of the surrounding area, and The means controls the amount of light emitted by the light emitting means based on the dimming level calculated by the dimming level calculating means.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記中央部の領域の輝度評価値は、前記中央部の領域の輝度平均値と前記中央部の領域の輝度分布における所定の輝度値との平均値であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the luminance evaluation value of the central region is a predetermined value in the average luminance value of the central region and the luminance distribution of the central region. It is an average value with the luminance value.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の撮像装置において、前記周囲の領域を複数の分割領域に分割する領域分割手段を備え、前記周囲の領域の輝度評価値は、前記領域分割手段によって分割された各分割領域の輝度平均値の最大値であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first or second aspect, the image capturing apparatus includes a region dividing unit that divides the surrounding region into a plurality of divided regions, and the luminance evaluation value of the surrounding region is It is the maximum value of the luminance average value of each divided area divided by the area dividing means.

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置において、前記調光レベル算出手段は、輝度評価値ＡがＡ１未満の場合は調光レベルＬ＝Ｌ１とし、輝度評価値ＡがＡ２以上の場合は調光レベルＬ＝Ｌ２とし、輝度評価値ＡがＡ１以上かつＡ２未満の場合は調光レベルＬ＝｛（Ｌ２−Ｌ１）／（Ａ２−Ａ１）｝×（Ａ−Ａ１）＋Ｌ１とすることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to third aspects, the dimming level calculating means is configured such that the dimming level L = L1 when the luminance evaluation value A is less than A1. When the luminance evaluation value A is A2 or more, the dimming level L = L2, and when the luminance evaluation value A is not less than A1 and less than A2, the dimming level L = {(L2-L1) / (A2-A1). } × (A−A1) + L1.

請求項１に記載の発明によれば、画像データ取得手段が被写体の画像データを取得すると、輝度算出手段が画像データ取得手段により取得された全画像領域中の中央部の領域及び周囲の領域の輝度を算出し、算出された輝度に基づいて、輝度評価算出手段が中央部の領域の輝度評価値と周囲の領域の輝度評価値とを算出する。そして、調光レベル算出手段は、中央部の領域の輝度評価値と周囲の領域の輝度評価値との差に基づいて調光レベルを算出し、調光手段は、算出された調光レベルに基づいて発光手段による発光量を制御する。
これにより、画像の中央部の領域とその周囲の領域との間の輝度の差が大きい場合であっても、調光レベル算出手段が算出した調光レベルに基づいて最適な発光量で被写体を照射することができるので、撮像した画像が部分的に飽和したり、画像全体が暗めに撮像されることがなくなり、最適な発光量及び露光量で被写体を撮像することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the image data acquisition unit acquires the image data of the subject, the brightness calculation unit calculates the central region and the surrounding regions in the entire image region acquired by the image data acquisition unit. The brightness is calculated, and based on the calculated brightness, the brightness evaluation calculation means calculates the brightness evaluation value of the central area and the brightness evaluation value of the surrounding area. Then, the dimming level calculating means calculates the dimming level based on the difference between the luminance evaluation value of the central area and the luminance evaluation value of the surrounding area, and the dimming means calculates the dimming level to the calculated dimming level. Based on this, the amount of light emitted by the light emitting means is controlled.
As a result, even when the brightness difference between the central area of the image and the surrounding area is large, the subject can be captured with the optimum light emission amount based on the dimming level calculated by the dimming level calculating means. Since irradiation can be performed, the captured image is not partially saturated or the entire image is not captured darkly, and the subject can be imaged with the optimum light emission amount and exposure amount.

請求項２に記載の発明によれば、中央部の領域の輝度評価値は、中央部の領域の輝度平均値と中央部の領域の輝度分布における所定の輝度値との平均値とすることにより、画像全体の輝度値の平均を算出する場合に比べて、周囲の領域との比較に好適な輝度評価値とすることができる。   According to the second aspect of the present invention, the luminance evaluation value of the central area is an average value of the average luminance value of the central area and the predetermined luminance value in the luminance distribution of the central area. As compared with the case where the average of the luminance values of the entire image is calculated, the luminance evaluation value suitable for comparison with the surrounding area can be obtained.

請求項３に記載の発明によれば、周囲の領域は領域分割手段によって複数の分割領域に分割されるため、輝度評価値のムラを無くし、より正確な輝度評価値を算出することができる。また、周囲の領域の輝度評価値は、各分割領域の輝度平均値の最大値とすることにより、最も輝度値の差が大きい場合に合わせて調光手段が発光量を制御するので、撮像した画像が部分的に飽和したり、画像全体が暗めに撮像されることがなくなり、最適な発光量及び露光量で被写体を撮像することができる。   According to the third aspect of the present invention, since the surrounding area is divided into a plurality of divided areas by the area dividing means, unevenness of the luminance evaluation value can be eliminated and a more accurate luminance evaluation value can be calculated. Further, the luminance evaluation value of the surrounding area is set to the maximum value of the average luminance value of each divided area, and the light control means controls the light emission amount in accordance with the case where the difference in the luminance value is the largest. The image is not partially saturated or the entire image is not captured darkly, and the subject can be imaged with the optimum light emission amount and exposure amount.

請求項４に記載の発明によれば、調光レベル算出手段は、輝度評価値に基づいて調光レベルを決定し、この調光レベルに基づいて調光手段が発光手段による発光量を制御するので、発光手段が最適な発光量で被写体を照射することができ、撮像した画像が部分的に飽和したり、画像全体が暗めに撮像されることがなくなり、最適な発光量及び露光量で被写体を撮像することができる。   According to the invention described in claim 4, the dimming level calculating means determines the dimming level based on the luminance evaluation value, and the dimming means controls the light emission amount by the light emitting means based on the dimming level. Therefore, the light emitting means can irradiate the subject with the optimal light emission amount, and the captured image is not partially saturated or the entire image is not captured darkly, and the subject with the optimal light emission amount and exposure amount. Can be imaged.

以下、図面を参照して、本発明に係る撮像装置の最良の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、撮像装置としてデジタルカメラを例に挙げて説明する。
図１に示すように、デジタルカメラ１００には、各部の操作制御を行う制御部１、制御部１から受信した制御信号に基づいて被写体に向けて発光する発光手段としてのストロボ部２、このストロボ部２から発光されて被写体に当たって反射した光を受光する受光手段としての受光部３、受光した光量に基づいてストロボ部２による発光量の制御を行う調光手段としての発光停止信号生成部４、被写体の画像データを取得する画像データ取得手段としての画像データ取得部５、撮影した画像を表示する表示部６等が備えられている。 Hereinafter, the best mode of an imaging apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a digital camera will be described as an example of the imaging device.
As shown in FIG. 1, a digital camera 100 includes a control unit 1 that controls operation of each unit, a flash unit 2 that emits light toward a subject based on a control signal received from the control unit 1, and the flash unit. A light receiving unit 3 as a light receiving unit that receives light emitted from the unit 2 and reflected by being hit by a subject; a light emission stop signal generating unit 4 as a light control unit that controls the amount of light emitted by the strobe unit 2 based on the received light amount; An image data acquisition unit 5 as an image data acquisition unit that acquires image data of a subject, a display unit 6 that displays a captured image, and the like are provided.

制御部１には、各種の演算処理等を行うＣＰＵ１１、ＣＰＵ１１のワークエリア等として使用されるＲＡＭ１２、ＣＰＵ１１が各部を制御するのに必要なシステムプログラム等が記憶されたＲＯＭ１３等が設けられている。
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３内に格納されたプログラムを読み出してＲＡＭ１２内に展開し、当該プログラムに基づいて各部への指示やデータの送受信の制御を行う。 The control unit 1 includes a CPU 11 that performs various arithmetic processes, a RAM 12 that is used as a work area for the CPU 11, a ROM 13 that stores a system program and the like necessary for the CPU 11 to control each unit, and the like. .
The CPU 11 reads out a program stored in the ROM 13 and develops it in the RAM 12, and controls instructions to each unit and data transmission / reception based on the program.

具体的に、ＣＰＵ１１は、画像データ取得部５により取得された全画像領域中の中央部の領域Ｃの周囲の領域を複数の分割領域Ｂ１〜Ｂ４に分割する領域分割手段として機能する。
また、ＣＰＵ１１は、中央部の領域Ｃ及び周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度を算出する輝度算出手段として機能する。
更に、ＣＰＵ１１は、算出された輝度に基づいて、中央部の領域Ｃの輝度評価値と周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度評価値とを算出する輝度評価値算出手段として機能する。
また、ＣＰＵ１１は、算出された中央部の領域Ｃの輝度評価値と周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度評価値との差に基づいて、ストロボ部２による発光量を制御する制御信号を生成するための調光レベルを算出する調光レベル算出手段として機能する。 Specifically, the CPU 11 functions as an area dividing unit that divides the area around the central area C in the entire image area acquired by the image data acquisition unit 5 into a plurality of divided areas B1 to B4.
In addition, the CPU 11 functions as a luminance calculation unit that calculates the luminance of the central area C and the surrounding divided areas B1 to B4.
Further, the CPU 11 functions as a luminance evaluation value calculation unit that calculates the luminance evaluation value of the central region C and the luminance evaluation values of the surrounding divided regions B1 to B4 based on the calculated luminance.
Further, the CPU 11 generates a control signal for controlling the amount of light emitted by the flash unit 2 based on the difference between the calculated luminance evaluation value of the central region C and the luminance evaluation values of the surrounding divided regions B1 to B4. It functions as a dimming level calculating means for calculating a dimming level for the above.

ＲＯＭ１３には、ＣＰＵ１１が各種機能を実行するためのプログラムが格納されている。
具体的に、ＲＯＭ１３は、画像データ取得部５により取得された全画像領域中の中央部の領域Ｃの周囲の領域を複数の分割領域Ｂ１〜Ｂ４に分割する機能を実現させる領域分割プログラム１３ａを有する。
また、ＲＯＭ１３は、中央部の領域Ｃ及び周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度を算出する機能を実現させる輝度算出プログラム１３ｂを有する。
更に、ＲＯＭ１３は、算出された輝度に基づいて、中央部の領域Ｃの輝度評価値と周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度評価値とを算出する機能を実現させる輝度評価値算出プログラム１３ｃを有する。
また、ＲＯＭ１３は、算出された中央部の領域Ｃの輝度評価値と周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度評価値との差に基づいて、ストロボ部２による発光量を制御する制御信号を生成するための調光レベルを算出する機能を実現させる調光レベル算出プログラム１３ｄを有する。 The ROM 13 stores programs for the CPU 11 to execute various functions.
Specifically, the ROM 13 stores an area division program 13a that realizes a function of dividing the area around the central area C in the entire image area acquired by the image data acquisition unit 5 into a plurality of divided areas B1 to B4. Have.
The ROM 13 also has a luminance calculation program 13b that realizes a function of calculating the luminance of the central area C and the surrounding divided areas B1 to B4.
Furthermore, the ROM 13 has a luminance evaluation value calculation program 13c that realizes a function of calculating the luminance evaluation value of the central area C and the luminance evaluation values of the surrounding divided areas B1 to B4 based on the calculated luminance. .
Further, the ROM 13 generates a control signal for controlling the light emission amount by the flash unit 2 based on the difference between the calculated luminance evaluation value of the central area C and the luminance evaluation values of the surrounding divided areas B1 to B4. A dimming level calculation program 13d for realizing a function of calculating the dimming level.

ストロボ部２は、被写体に発光タイミングや発光量が調節されたストロボ光を発光する。ストロボ部２は、ストロボ光を発光させるための電荷を蓄積するコンデンサと、コンデンサを充電する充電回路と、キセノン管等からなる発光部（何れも図示せず）とを備えている。ストロボ部２は、制御部１から供給される電源の電圧がコンバータ回路で高電圧に変換され、充電回路に電流が供給されて、コンデンサに発光エネルギーとなる電荷が蓄積される。   The strobe unit 2 emits strobe light whose light emission timing and light emission amount are adjusted to the subject. The strobe unit 2 includes a capacitor for accumulating charges for emitting strobe light, a charging circuit for charging the capacitor, and a light emitting unit (none of which is shown) made of a xenon tube or the like. In the strobe unit 2, the voltage of the power source supplied from the control unit 1 is converted into a high voltage by the converter circuit, current is supplied to the charging circuit, and electric charge as light emission energy is accumulated in the capacitor.

受光部３は、被写体からの反射光を受光する受光回路３１、受光回路３１で受光された受光信号が加算される加算回路３２等を備えている。なお、受光部３は、撮像光学系とは別体の受光部を用いてもよいし、ＣＣＤから得られた信号を用いてもよい。
受光回路３１は、例えば、ＳＰＣ（Silicon Photo Cell）からなる受光素子（図示略）、受光素子で検出された光電流を増幅するオペアンプからなる増幅器（図示略）、増幅器の出力電流を加算回路３２に加算するための帰還ダイオード（いずれも図示略）で構成されている。 The light receiving unit 3 includes a light receiving circuit 31 that receives reflected light from a subject, an addition circuit 32 that adds a light reception signal received by the light receiving circuit 31, and the like. The light receiving unit 3 may use a light receiving unit that is separate from the imaging optical system, or may use a signal obtained from the CCD.
The light receiving circuit 31 includes, for example, a light receiving element (not shown) made of SPC (Silicon Photo Cell), an amplifier (not shown) made of an operational amplifier that amplifies the photocurrent detected by the light receiving element, and an output current of the amplifier as an addition circuit 32. Is composed of a feedback diode (both not shown).

発光停止信号生成部４は、調光用トランジスタ、ダイオード、コンデンサ、可変電圧源、スイッチ回路、コンパレータ（いずれも図示略）からなり、受光部３で検出された光電流をコンデンサで電圧に変換し、この電圧が可変電圧源で設定される基準電圧（所定の調光量）に達すると、コンパレータから発光停止信号を出力するようになっている。
また、発光停止信号生成部４は、中央部の領域Ｃの輝度評価値と周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４との差に基づいて、算出された調光レベルに基づいて、ストロボ部２による被写体への発光量を制御する制御信号を生成する。 The light emission stop signal generation unit 4 includes a dimming transistor, a diode, a capacitor, a variable voltage source, a switch circuit, and a comparator (all not shown), and converts the photocurrent detected by the light receiving unit 3 into a voltage using the capacitor. When this voltage reaches a reference voltage (predetermined light control amount) set by the variable voltage source, a light emission stop signal is output from the comparator.
In addition, the light emission stop signal generation unit 4 applies to the subject by the flash unit 2 based on the dimming level calculated based on the difference between the luminance evaluation value of the central region C and the surrounding divided regions B1 to B4. A control signal for controlling the amount of emitted light is generated.

画像データ取得部５は、ガラス又はプラスチックからなる撮影レンズ５１と、ＣＣＤ（Charge Coupled Diode）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮影素子とを備えて構成され、撮影レンズ５１を介して入力される画像を撮影素子で電気信号に変換し、画像データを生成する。生成された画像データは表示部６に表示される。   The image data acquisition unit 5 includes a photographing lens 51 made of glass or plastic and a photographing element such as a CCD (Charge Coupled Diode) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and is input via the photographing lens 51. The image is converted into an electrical signal by the imaging element to generate image data. The generated image data is displayed on the display unit 6.

表示部６は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル等により構成され、制御部１から入力される表示データに基づいて画面表示を行う。また、表示部６は、画像データ取得部５によってプレビュー撮影された画像や、ユーザの指示により撮影された画像等を表示する。   The display unit 6 is configured by an LCD (Liquid Crystal Display) panel or the like, and performs screen display based on display data input from the control unit 1. Further, the display unit 6 displays an image taken by the image data obtaining unit 5 and an image taken by a user instruction.

次に、ストロボ部２による発光量の制御方法について説明する。
図２に示すように、ＣＰＵ１１は、撮像素子から得た測光データにより被写体の画像データを取得したか否かの判断を行う（ステップＳ１）。ここで、ＣＰＵ１１が被写体の画像データを取得したと判断した場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、領域分割プログラム１３ａを実行することにより、取得した画像データの全画像領域中の中央部の周囲の領域を分割領域Ｂ１〜Ｂ４に分割する（ステップＳ２）。領域の分割においては、例えば、図３に示すように、中央部の領域Ｃの周囲の領域を４つの分割領域Ｂ１〜Ｂ４とに分割する。一方、ＣＰＵ１１が被写体の画像データを取得していないと判断した場合（ステップＳ１；ＮＯ）、再度、ステップＳ１に戻り、画像データを取得したか否かの判断を繰り返す。 Next, a method for controlling the amount of light emitted by the flash unit 2 will be described.
As shown in FIG. 2, the CPU 11 determines whether image data of the subject has been acquired based on photometric data obtained from the image sensor (step S1). Here, when the CPU 11 determines that the image data of the subject has been acquired (step S1; YES), the CPU 11 executes the area dividing program 13a to thereby surround the central portion of the acquired image data in the entire image area. Are divided into divided areas B1 to B4 (step S2). In dividing the area, for example, as shown in FIG. 3, the area around the central area C is divided into four divided areas B1 to B4. On the other hand, when the CPU 11 determines that the image data of the subject has not been acquired (step S1; NO), the process returns to step S1 again, and the determination of whether or not the image data has been acquired is repeated.

次いで、ＣＰＵ１１は、輝度算出プログラム１３ｂを実行することにより、中央部の領域Ｃの輝度を算出し（ステップＳ３）、周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度を算出する（ステップＳ４）。次いで、ＣＰＵ１１は、輝度評価値算出プログラム１３ｃを実行することにより、中央部の領域Ｃの輝度値から輝度評価値を算出する（ステップＳ５）。中央部の領域Ｃの輝度評価値の算出にあたっては、中央部の領域Ｃの輝度の平均値を算出するとともに、中央部の領域Ｃの輝度分布の中央（５０％）における輝度値を算出し、算出された両者の平均値を求めることにより、輝度評価値を算出する。更に、ＣＰＵ１１は、周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の各分割領域における輝度値の平均値を算出し、各平均値のうち最大値を周囲の領域の輝度評価値として設定する（ステップＳ６）。
次いで、ＣＰＵ１１は、算出された中央部の領域Ｃの輝度評価値と周囲の領域の輝度評価値の差を算出し（ステップＳ７）、算出された輝度値の差を調光評価値Ａとする。次いで、ＣＰＵ１１は、調光レベル算出プログラム１３ｄを実行することにより、調光評価値Ａに基づいて、調光レベルを算出する（ステップＳ８）。 Next, the CPU 11 calculates the brightness of the central area C by executing the brightness calculation program 13b (step S3), and calculates the brightness of the surrounding divided areas B1 to B4 (step S4). Next, the CPU 11 calculates a luminance evaluation value from the luminance value of the region C in the central portion by executing the luminance evaluation value calculation program 13c (step S5). In calculating the luminance evaluation value of the central region C, the average value of the luminance of the central region C is calculated, and the luminance value at the center (50%) of the luminance distribution of the central region C is calculated. A luminance evaluation value is calculated by obtaining an average value of both calculated values. Further, the CPU 11 calculates the average value of the luminance values in the respective divided areas of the surrounding divided areas B1 to B4, and sets the maximum value among the average values as the luminance evaluation value of the surrounding area (step S6).
Next, the CPU 11 calculates the difference between the calculated luminance evaluation value of the central area C and the luminance evaluation value of the surrounding area (step S7), and sets the difference of the calculated luminance values as the dimming evaluation value A. . Next, the CPU 11 calculates a light control level based on the light control evaluation value A by executing the light control level calculation program 13d (step S8).

ここで、調光レベルの算出方法について説明する。
図４に示すように、ＣＰＵ１１は、例えば、調光評価値がＡ１（図４においては０）未満の場合には、調光レベルＬ＝Ｌ１（図４においては１２８）とし、調光評価値がＡ２（図４においては５１２）以上の場合には、調光レベルＬを下げてＬ＝Ｌ２（図４においては６４）とする。また、調光評価値がＡ１以上Ａ２未満の場合には、ＣＰＵ１１は、調光レベル算出プログラム１３ｄに格納されている
Ｌ＝｛（Ｌ２−Ｌ１）／（Ａ２−Ａ１）｝×（Ａ−Ａ１）＋Ｌ１
の関係式から調光レベルを算出する。
例えば、調光評価値Ａが３２０の場合には、ＣＰＵ１１は上記の関係式にＡ＝３２０を代入し、
Ｌ＝｛（６４−１２８）／（５１２−０）｝×（３２０−０）＋１２８＝８８
となって、調光レベルＬは８８であると算出する。 Here, a method for calculating the light control level will be described.
As shown in FIG. 4, for example, when the dimming evaluation value is less than A1 (0 in FIG. 4), the CPU 11 sets the dimming level L = L1 (128 in FIG. 4) and sets the dimming evaluation value. Is equal to or greater than A2 (512 in FIG. 4), the dimming level L is lowered to L = L2 (64 in FIG. 4). When the dimming evaluation value is not less than A1 and less than A2, the CPU 11 stores L = {(L2−L1) / (A2−A1)} × (A−A1) stored in the dimming level calculation program 13d. ) + L1
The light control level is calculated from the relational expression.
For example, when the dimming evaluation value A is 320, the CPU 11 substitutes A = 320 into the above relational expression,
L = {(64−128) / (512-0)} × (320−0) + 128 = 88
Thus, the light control level L is calculated to be 88.

調光レベルの算出後、発光停止信号生成部４は、算出された調光レベル（電圧値）を可変電圧源にて設定し、ＣＰＵ１１はストロボ部２を発光させる（ステップＳ９）。そして、発光停止信号生成部４のコンパレータは、ストロボ部２のコンデンサが所定の調光レベルに達したか否かを判断する（ステップＳ１０）。ここで、コンパレータが、ストロボ部２のコンデンサが所定の調光レベルに達したと判断した場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、発光停止信号生成部４は、生成された発光停止信号をストロボ部２に送信し、発光を停止させ（ステップＳ１１）、これをもって、本処理を終了させる。一方、コンパレータが、ストロボ部２のコンデンサが所定の調光レベルに達していないと判断した場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、再度、ステップＳ１０に戻り、ストロボ部２のコンデンサが所定の調光レベルに達したと判断するまでステップＳ１０の判断を繰り返す。   After calculating the dimming level, the light emission stop signal generating unit 4 sets the calculated dimming level (voltage value) with a variable voltage source, and the CPU 11 causes the strobe unit 2 to emit light (step S9). Then, the comparator of the light emission stop signal generation unit 4 determines whether or not the capacitor of the flash unit 2 has reached a predetermined dimming level (step S10). Here, when the comparator determines that the capacitor of the flash unit 2 has reached a predetermined dimming level (step S10; YES), the light emission stop signal generation unit 4 sends the generated light emission stop signal to the flash unit 2. Then, the light emission is stopped (step S11), and this process is terminated. On the other hand, when the comparator determines that the capacitor of the flash unit 2 has not reached the predetermined dimming level (step S10; NO), the process returns to step S10 again, and the capacitor of the flash unit 2 reaches the predetermined dimming level. The determination in step S10 is repeated until it is determined that it has been reached.

本発明に係る撮像装置１によれば、画像データ取得部５が被写体の画像データを取得すると、ＣＰＵ１１が領域分割プログラム１３ａを実行することにより、取得された画像データを中央部の領域Ｃの周囲の領域を分割領域Ｂ１〜Ｂ４に分割する。周囲の領域の分割後、ＣＰＵ１１が輝度算出プログラム１３ｂを実行することにより、中央部の領域Ｃ及び周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度を算出する。そして、ＣＰＵ１１が輝度評価算出プログラム１３ｃを実行することにより、中央部の領域Ｃの輝度評価値と周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度評価値とを算出する。更に、ＣＰＵ１１は、調光レベル算出プログラム１３ｄを実行することにより、中央部の領域Ｃの輝度評価値と周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度評価値との差に基づいて、ストロボ部２による発光量を制御する制御信号を生成するための調光レベルを算出する。
これにより、画像データの中央部の領域Ｃとその周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４との間の輝度の差が大きい場合であっても、輝度評価値に基づいて最適な発光量で被写体を照射することができるので、撮像した画像が部分的に飽和したり、画像全体が暗めに撮像されることがなくなり、最適な発光量及び露光量で被写体を撮像することができる。 According to the imaging apparatus 1 according to the present invention, when the image data acquisition unit 5 acquires the image data of the subject, the CPU 11 executes the region division program 13a, and thereby acquires the acquired image data around the region C in the central portion. Are divided into divided areas B1 to B4. After dividing the surrounding area, the CPU 11 executes the brightness calculation program 13b to calculate the brightness of the center area C and the surrounding divided areas B1 to B4. And CPU11 calculates the luminance evaluation value of the area | region C of a center part, and the luminance evaluation value of surrounding division area B1-B4 by running the luminance evaluation calculation program 13c. Further, the CPU 11 executes the dimming level calculation program 13d to emit light from the strobe unit 2 based on the difference between the luminance evaluation value of the central area C and the luminance evaluation values of the surrounding divided areas B1 to B4. A light control level for generating a control signal for controlling the amount is calculated.
As a result, even when the luminance difference between the central area C of the image data and the surrounding divided areas B1 to B4 is large, the subject is irradiated with the optimum light emission amount based on the luminance evaluation value. Therefore, the captured image is not partially saturated or the entire image is not captured darkly, and the subject can be imaged with the optimum light emission amount and exposure amount.

また、中央部の領域Ｃの輝度評価値は、中央部の領域Ｃの輝度平均値と中央部の領域Ｃの輝度分布の中央（５０％）における輝度値との平均値とすることにより、画像全体の輝度値の平均を算出する場合に比べて、周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４との比較に好適な輝度評価値とすることができる。   In addition, the luminance evaluation value of the central region C is set to an average value of the luminance average value of the central region C and the luminance value at the center (50%) of the luminance distribution of the central region C. Compared to the case of calculating the average of the entire luminance values, it is possible to obtain a luminance evaluation value suitable for comparison with the surrounding divided regions B1 to B4.

更に、中央部の領域Ｃ以外の領域は、ＣＰＵ１１が領域分割プログラム１３ａを実行することにより複数の分割領域Ｂ１〜Ｂ４に分割されるため、輝度評価値のムラを無くし、より正確な輝度評価値を算出することができる。また、周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度評価値は、各分割領域Ｂ１〜Ｂ４の輝度平均値の中の最大値とすることにより、最も輝度値の差が大きい場合に合わせて発光量が制御されるので、撮像した画像が部分的に飽和したり、画像全体が暗めに撮像されることがなくなり、最適な発光量及び露光量で被写体を撮像することができる。   Furthermore, since the area other than the central area C is divided into a plurality of divided areas B1 to B4 by the CPU 11 executing the area dividing program 13a, the unevenness of the luminance evaluation values is eliminated and a more accurate luminance evaluation value is obtained. Can be calculated. In addition, by setting the luminance evaluation values of the surrounding divided areas B1 to B4 to the maximum value among the average luminance values of the divided areas B1 to B4, the light emission amount is controlled in accordance with the largest difference in luminance values. Therefore, the captured image is not partially saturated or the entire image is not captured darkly, and the subject can be imaged with the optimum light emission amount and exposure amount.

また、ＣＰＵ１１が調光レベル算出プログラム１３ｄを実行することにより、輝度評価値に基づいて調光レベルが決定され、この調光レベルに基づいてストロボ部２による発光量が制御されるので、ストロボ部２が最適な発光量で被写体を撮像することができ、撮像した画像が部分的に飽和したり、画像全体が暗めに撮像されることがなくなり、最適な発光量及び露光量で被写体を撮像することができる。   Further, the CPU 11 executes the dimming level calculation program 13d, whereby the dimming level is determined based on the luminance evaluation value, and the light emission amount by the strobe unit 2 is controlled based on this dimming level. 2 can capture the subject with the optimal light emission amount, and the captured image is not partially saturated or the entire image is not captured darkly, and the subject is imaged with the optimal light emission amount and exposure amount. be able to.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、領域の分割においては、中央部の周囲の分割領域を４つ以上に分割してもよいし、４つ未満に分割してもよい。また、調光レベルの算出過程において、輝度評価値を３つの範囲に分けて調光レベルを算出したが、分ける範囲は任意であり、この方法に限られるものではない。更に、輝度評価値がＡ１以上かつＡ２未満の場合には、上記関係式を用いて調光レベルを算出したが、図５に示すような輝度評価値と調光レベルとの関係を示すデータテーブルを用いて調光レベルを算出してもよい。また、輝度値の算出及び輝度評価値の算出にあたっては、中央部の領域Ｃと周囲の分割領域Ｂ１〜Ｂ４のいずれの値を先に算出してもかまわない。また、取得した画像データの位置座標を事前に記憶させておき、輝度値の算出時に位置座標を指定することによって輝度値を算出する画像データの領域を分割することなく適宜決定するようにしてもよい。その他、本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲内で自由に変更、改良が可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the division of the area, the divided area around the center may be divided into four or more, or may be divided into less than four. Further, in the process of calculating the dimming level, the luminance evaluation value is divided into three ranges and the dimming level is calculated. However, the dividing range is arbitrary and is not limited to this method. Further, when the luminance evaluation value is greater than or equal to A1 and less than A2, the dimming level is calculated using the above relational expression, but a data table showing the relationship between the luminance evaluation value and the dimming level as shown in FIG. May be used to calculate the dimming level. In calculating the luminance value and the luminance evaluation value, any value of the central region C and the surrounding divided regions B1 to B4 may be calculated first. Further, the position coordinates of the acquired image data are stored in advance, and the position coordinates are designated at the time of calculating the luminance value, so that the area of the image data for calculating the luminance value is appropriately determined without being divided. Good. In addition, the present invention can be freely changed and improved without departing from the gist of the invention.

撮像装置のブロック図である。It is a block diagram of an imaging device. ストロボ部の発光量の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the light emission amount of a flash part. 周囲の領域の分割について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the division | segmentation of a surrounding area | region. 調光レベルの算出方法について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the calculation method of a light control level. 調光レベルの算出に用いる輝度評価値と調光レベルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the luminance evaluation value used for calculation of a light control level, and a light control level.

符号の説明Explanation of symbols

１ 制御部（領域分割手段、輝度算出手段、輝度評価値算出手段、調光レベル算出手段）
２ ストロボ部（発光手段）
３ 受光部（受光手段）
４ 発光停止信号生成部（調光手段）
５ 画像形成部（画像データ取得手段）
１００ デジタルカメラ（撮像装置） 1 control unit (area dividing unit, luminance calculating unit, luminance evaluation value calculating unit, dimming level calculating unit)
2 Flash unit (light emission means)
3 Light receiving part (light receiving means)
4 Light emission stop signal generator (dimming means)
5 Image forming unit (image data acquisition means)
100 Digital camera (imaging device)

Claims (4)

被写体に向けて発光する発光手段と、前記発光手段から発光されて被写体に当たって反射した光を受光する受光手段と、前記受光手段が受光した光量に基づいて前記発光手段による発光量の制御を行う調光手段と、前記被写体の画像データを取得する画像データ取得手段と、を備える撮像装置であって、
前記画像データ取得手段により取得された全画像領域における中央部の領域の輝度とこの中央部の周囲の領域の輝度とを、前記画像データ取得手段により取得された画像データに基づいて算出する輝度算出手段と、
前記輝度算出手段によって算出された輝度に基づいて、前記中央部の領域の輝度評価値と前記周囲の領域の輝度評価値とを算出する輝度評価値算出手段と、
前記輝度評価値算出手段によって算出された前記中央部の領域の輝度評価値と前記周囲の領域の輝度評価値との差に基づいて、調光レベルを算出する調光レベル算出手段と、を備え、
前記調光手段は、前記調光レベル算出手段により算出された調光レベルに基づいて、前記発光手段による発光量を制御することを特徴とする撮像装置。 A light emitting unit that emits light toward the subject, a light receiving unit that receives the light emitted from the light emitting unit and reflected by the subject, and a control that controls the light emission amount by the light emitting unit based on the amount of light received by the light receiving unit. An imaging device comprising light means and image data acquisition means for acquiring image data of the subject,
Luminance calculation for calculating the luminance of the central region in all image regions acquired by the image data acquiring unit and the luminance of the region around the central portion based on the image data acquired by the image data acquiring unit Means,
A luminance evaluation value calculating unit that calculates a luminance evaluation value of the central region and a luminance evaluation value of the surrounding region based on the luminance calculated by the luminance calculating unit;
A dimming level calculating unit that calculates a dimming level based on a difference between the luminance evaluation value of the central region calculated by the luminance evaluation value calculating unit and the luminance evaluation value of the surrounding region. ,
The imaging device according to claim 1, wherein the light control means controls a light emission amount by the light emission means based on a light control level calculated by the light control level calculation means. 前記中央部の領域の輝度評価値は、前記中央部の領域の輝度平均値と前記中央部の領域の輝度分布における所定の輝度値との平均値であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。   The luminance evaluation value of the central area is an average value of an average luminance value of the central area and a predetermined luminance value in the luminance distribution of the central area. Imaging device. 前記周囲の領域を複数の分割領域に分割する領域分割手段を備え、
前記周囲の領域の輝度評価値は、前記領域分割手段によって分割された各分割領域の輝度平均値の最大値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。 An area dividing means for dividing the surrounding area into a plurality of divided areas;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the luminance evaluation value of the surrounding area is a maximum value of average luminance values of the divided areas divided by the area dividing unit. 前記調光レベル算出手段は、
輝度評価値ＡがＡ１未満の場合は調光レベルＬ＝Ｌ１とし、
輝度評価値ＡがＡ２以上の場合は調光レベルＬ＝Ｌ２とし、
輝度評価値ＡがＡ１以上かつＡ２未満の場合は
調光レベルＬ＝｛（Ｌ２−Ｌ１）／（Ａ２−Ａ１）｝×（Ａ−Ａ１）＋Ｌ１とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置。 The dimming level calculating means includes
When the luminance evaluation value A is less than A1, the light control level L = L1,
When the luminance evaluation value A is A2 or more, the light control level L = L2,
4. When the luminance evaluation value A is greater than or equal to A1 and less than A2, the light control level L = {(L2−L1) / (A2−A1)} × (A−A1) + L1. The imaging device according to any one of the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100440940C (en) * 2005-09-05 2008-12-03 索尼株式会社 Image capturing apparatus and image capturing method

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