[发明专利]图像捕获装置、测光方法、亮度计算方法和程序

说明书

相关申请的交叉引用

本申请包含与2007年3月19日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-070443相关的主题，该申请全文合并于此作为参考。

技术领域

本发明涉及图像捕获装置、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。

背景技术

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，通过控制光圈和电子快门速度来控制将进入图像拾取设备的光量(曝光量)。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)公开了一种方法，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 2006/033823A1)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。

日本未审查专利申请公报No.2002-84449、2004-120205(对应专利No.US 2006/033823A1)公开了一种通过改善用于组合以两个大不相同的曝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。

发明内容

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。

根据本发明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(例如，一场)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。

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。