[发明专利]摄像设备和用于控制该摄像设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在根据被摄体的亮度而控制曝光时进行摄像操作的摄像设备、用于控制该摄像设备的方法和存储介质。

背景技术

通常，使用诸如CCD或CMOS等固态摄像装置的摄像设备通过操作光圈或调整快门速度来控制摄像装置的曝光量，从而控制摄像装置的曝光量。例如，在利用该摄像设备拍摄亮场景的情况下，可以增大快门速度从而将拍摄图像中要记录的被摄体的亮度调整成适当亮度。另一方面，在利用该摄像设备拍摄暗场景的情况下，可以减小快门速度从而将拍摄图像中要记录的被摄体亮度调整成适当亮度。简而言之，该摄像设备能够通过控制摄像装置的曝光量来抑制高光溢出(whiteout)或暗部缺失(blackout)。

过去提出了一种采用下面的方法的摄像设备，在该方法中，基于根据拍摄图像信号所确定的整个画面上的亮度的亮度频率分布，检测高光溢出或暗部缺失，并且根据所检测到的亮度频率分布控制曝光量，从而抑制高光溢出或暗部缺失(例如，参见日本专利4306750)。

然而，即使上述摄像设备能够检测高光溢出和暗部缺失，摄像设备也难以判断高光溢出区域或暗部缺失区域是分散的还是集中的。

参考图12A~12D说明该原因。图12A是示出空白部分以集中方式发生高光溢出的拍摄图像。图12B是示出以分散方式存在的多个点光源以分散方式导致高光溢出区域的拍摄图像。图12C是示出图12A的拍摄图像的亮度频率分布(直方图)的图，并且图12D是示出图12B的拍摄图像的亮度频率分布的图。

在图12A中，高光溢出区域集中，而在图12B中，高光溢出区域分散。然而，如图12C和12D所示，由于图12A和12B的拍摄图像具有相同的总高光溢出区域，所以亮度频率分布具有相同形状。

在图12A所示的情况下，由于高光溢出区域集中，所以高光溢出在视觉上明显。在高光溢出区域中存在实际上丢失灰度的可能性，因此存在可以通过进行用以减小曝光量的曝光控制来再现空白灰度的可能性。

另一方面，在图12B所示的情况下，由于高光溢出区域分散，所以高光溢出在视觉上不明显。为此，减小曝光量使得拍摄图像中噪声明显。因此，不应进行用以减小曝光量的曝光控制。换句话说，希望在仅以视觉上明显的高光溢出区域为目标的情况下来进行曝光控制。

然而，传统摄像设备不能够区分图12A和12B的这两个场景并且根据区分结果来进行不同的曝光控制。

发明内容

本发明提供一种不仅能够检测高光溢出或暗部缺失、而且还能够根据高光溢出区域或暗部缺失区域的分布来有效实现曝光控制的摄像设备、用于控制该摄像设备的方法和存储介质。

本发明的第一方面，提供一种摄像设备，其包括用于获得被摄体光并且输出图像信号的摄像部，所述摄像设备还包括：第一亮度检测单元，用于基于所述图像信号来检测整个画面亮度频率分布；第一曝光控制值计算单元，用于根据所述整个画面亮度频率分布来计算第一曝光控制值；第二亮度检测单元，用于将所述图像信号分成多个小区域，并且检测各小区域的亮度；第二曝光控制值计算单元，用于根据所述第二亮度检测单元所检测到的各小区域的亮度，计算第二曝光控制值；曝光校正值计算单元，用于基于所述第一曝光控制值和所述第二曝光控制值，计算曝光校正值；曝光值计算单元，用于使用所述曝光校正值和在输出所述图像信号时所使用的曝光值，计算曝光值；以及曝光控制单元，用于基于所述曝光值计算单元所计算出的曝光值，对所述摄像部进行曝光控制。

本发明的第二方面，提供一种用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备包括用于获得被摄体光并且输出图像信号的摄像部，所述方法包括以下步骤：基于所述图像信号来检测整个画面亮度频率分布；根据所述整个画面亮度频率分布来计算第一曝光控制值；将所述图像信号分成多个小区域，并且检测各小区域的亮度；根据所检测到的各小区域的亮度，计算第二曝光控制值；基于所述第一曝光控制值和所述第二曝光控制值，计算曝光校正值；使用所述曝光校正值和在输出所述图像信号时所使用的曝光值，计算曝光值；以及基于所计算出的曝光值，对所述摄像部进行曝光控制。