JP2006217277A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ等を用いて撮影したデジタル画像データに対して、階調分布を調整して画像を美しくする階調分布補正(ダイナミックレンジ圧縮:以下DRC処理と称する)を実行する際に、撮影された主要被写体が最適露出となるDRCパラメータで前記DRC処理を行うのに好適な撮像装置に関する。 The present invention performs gradation distribution correction (dynamic range compression: hereinafter referred to as DRC processing) for adjusting the gradation distribution and making the image beautiful with respect to digital image data photographed using a digital camera or the like. The present invention relates to an imaging apparatus suitable for performing the DRC processing with a DRC parameter at which a photographed main subject is optimally exposed.
まず、ダイナミックレンジ圧縮(DRC:Dynamic Rage Compression)について説明する。
CCDなどの撮像素子で検出されるダイナミックレンジ(一度に表現することのできる明るさ(階調)の幅)は、一般的には人の目よりも狭く、さらにカメラフィルムよりも狭い。このため、輝度差のあるシーンでは人の目で階調の変化を感じられる場合であっても、デジタルカメラの自動露出制御モードで撮影すると高輝度部は「白とび」し、低輝度部は「黒つぶれ」してしまうことがある。
First, dynamic range compression (DRC) will be described.
The dynamic range (the width of brightness (gradation) that can be expressed at one time) detected by an image sensor such as a CCD is generally narrower than the human eye and narrower than the camera film. For this reason, even in a scene where there is a difference in brightness, even if the change in gradation can be perceived by the human eye, when shooting in the automatic exposure control mode of a digital camera, the high-brightness part will “overshoot” and the low-brightness part will It may “black out”.
また、露出制御が意図したように働かない場合は、DRC処理が有効に活用されない画像となってしまうことがある。
図13は、DRC処理がほぼ有効に活用されている画像の輝度ヒストグラムの一例を示す図である。図において、縦軸は頻度、横軸は輝度レベルを表している。図において、横軸は左側が黒、右側が白である。すなわち、横軸は、黒から白の階調(例えば、横軸は最大4095ビット)を表現している。また、縦軸は頻度(例えば、縦軸は最大255ビット)を表している。図13は輝度ヒストグラムの両端、すなわち黒及び白における頻度が少ないため、黒とびや白とびが少なく、DRC処理がほぼ有効に活用された画像となっている。
In addition, if exposure control does not work as intended, the image may not be effectively used for DRC processing.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a luminance histogram of an image in which DRC processing is almost effectively used. In the figure, the vertical axis represents frequency and the horizontal axis represents luminance level. In the figure, the horizontal axis is black on the left side and white on the right side. In other words, the horizontal axis represents the gradation from black to white (for example, the horizontal axis represents a maximum of 4095 bits). The vertical axis represents frequency (for example, the vertical axis is a maximum of 255 bits). FIG. 13 shows an image in which the DRC process is almost effectively used because there are few blackouts and whiteouts because the frequency at both ends of the luminance histogram, that is, black and white is low.
図14は、白とびと黒つぶれが両方発生している場合の輝度ヒストグラムの一例を示す図である。図14において、縦軸と横軸の関係は、図13と同様である(横軸:頻度、縦軸:輝度レベル)。
DRC処理は、図14に示すような階調分布を調整することにより、黒つぶれと白とびを生じている階調に対して幅広い階調領域を割り当て、これによって輝度変化の度合いを明確にして、見かけ上ダイナミックレンジが広がったように見せる画像処理技術である。したがって、人は、図14に示す輝度ヒストグラムの画像であっても、DRC処理を行うと、次に説明する図15に示すように、白とびや黒つぶれのない画像として認識する。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a luminance histogram when both overexposure and underexposure occur. In FIG. 14, the relationship between the vertical axis and the horizontal axis is the same as that in FIG. 13 (horizontal axis: frequency, vertical axis: luminance level).
In the DRC process, by adjusting the gradation distribution as shown in FIG. 14, a wide gradation area is assigned to the gradation in which blackout and overexposure occur, thereby clarifying the degree of luminance change. This is an image processing technique that makes it appear as if the dynamic range has expanded. Therefore, even if the image of the luminance histogram shown in FIG. 14 is performed, the person recognizes it as an image with no overexposure or underexposure as shown in FIG.
図15は、図14に示す階調分布をDRC処理したものである。DRC処理前には黒つぶれしていた領城が、DRC処理後にはある程度の階調領域を使用して表現されるため、本来黒つぶれしていた領城を浮き出たせ、輝度変化の度合いを明確にし、視認性を向上させることができる。同様に、白つぶれしていた領域を浮き出たせ、輝度変化の度合いを明確にすることができ、視認性を向上させることができる。 FIG. 15 shows the gradation distribution shown in FIG. 14 that has been subjected to DRC processing. The castle that was crushed before the DRC process is expressed using a certain level of gradation area after the DRC process, so the castle that was originally crushed is raised and the degree of brightness change is clear. And visibility can be improved. Similarly, it is possible to make the whitened area stand out, to clarify the degree of luminance change, and to improve visibility.
なお、DRC処理は単に全体の輝度レベルを単純(線形的)に持ち上げる処理ではない。既に説明した図14に示す輝度ヒストグラムにおいては、高輝度側、低輝度側にそれぞれ山ができており、中間階調は比較的平坦な形状となっている。このような輝度ヒストグラムにおいて、DRC処理は、2つの山の傾斜が緩やかになって平均的に分布するように作用する。DRC処理は、黒つぶれや白とびをしていない画像に対しても、階調分布を調整することで画像をきれいにすることができる。すなわち、DRC処理は、画像の輝度ヒストグラムを分析することで未使用の階調領域を検出して、階調領域全体を使用するように調整して画像を作り直し、細部の階調変化を明確にした画像を得るものである。 Note that the DRC process is not simply a process of raising the overall luminance level simply (linearly). In the luminance histogram shown in FIG. 14 already described, peaks are formed on the high luminance side and the low luminance side, respectively, and the intermediate gradation has a relatively flat shape. In such a luminance histogram, the DRC process acts so that the slopes of the two peaks become gentle and distributed on an average. The DRC process can clean an image even if it is not blacked out or overexposed by adjusting the tone distribution. In other words, the DRC process detects the unused gradation area by analyzing the luminance histogram of the image, adjusts the entire gradation area to be used, recreates the image, and clearly changes the gradation of details. To obtain a processed image.
すなわち、この明細書においてDRC処理とは、階調分布を適切に調整する技術を意味する。DRC処理では、黒つぶれや白とびが発生している場合、画像のダイナミックレンジを圧縮する方向に処理されるが、ダイナミックレンジを一部しか使っていないような画像に対しては、ダイナミックレンジを有効に使うように画像を補正することを可能にする処理である。言い換えると、DRC処理とは輝度ヒストグラムを分析して階調分布を動的に調整する処理である。 That is, in this specification, DRC processing means a technique for appropriately adjusting the gradation distribution. In the DRC process, when blackout or overexposure occurs, the dynamic range of the image is processed in the direction of compression. However, for an image that uses only a part of the dynamic range, the dynamic range is reduced. This is a process that makes it possible to correct an image so that it can be used effectively. In other words, the DRC process is a process of dynamically adjusting the gradation distribution by analyzing the luminance histogram.
次に、DRC処理の具体例について説明する。ここでは、一例として、輝度ヒストグラムにおけるレベル分布を平均化する手法について説明する。
まず、輝度ヒストグラムを分析して、分析結果に基づいて捕正関数を作成する。その補正関数によりレベルを補正し、レベル分布を平均化する。以下に、図16から図19を用いて、補正関数を作成する方法を説明する。
Next, a specific example of DRC processing will be described. Here, as an example, a method for averaging the level distribution in the luminance histogram will be described.
First, the luminance histogram is analyzed, and a correction function is created based on the analysis result. The level is corrected by the correction function, and the level distribution is averaged. A method for creating a correction function will be described below with reference to FIGS.
ステップ1:図16において、輝度ヒストグラムの横軸を等区間に分割する。区間幅は細かいほど精度がよいが、処理に多大の時間がかかるため、適宜定める。図16では、一例として横軸を4分割しているが、分割数が多いほど精度は高くなる。
ステップ2:図16において4つに分割された各区間において、各区間に属する画素の個数(頻度の合計)と画像全体の画素数との比を求める。図16においては、横軸に示すように、左側から60%(第1区間)、10%(第2区間)、20%(第3区間)、10%(第4区間)の数値が求められた。すなわち、図17の縦軸に示すように、第1区間に全画素数の60%が存在し、第2区間に全画素数の10%が存在し、第3区間に全画素数の20%が存在し、第4区間に全画素数の10%が存在する。
Step 1: In FIG. 16, the horizontal axis of the luminance histogram is divided into equal intervals. The finer the section width, the better the accuracy. However, since it takes a lot of time for processing, it is appropriately determined. In FIG. 16, the horizontal axis is divided into four as an example. However, the greater the number of divisions, the higher the accuracy.
Step 2: In each section divided into four in FIG. 16, a ratio between the number of pixels belonging to each section (total frequency) and the number of pixels of the entire image is obtained. In FIG. 16, as shown on the horizontal axis, numerical values of 60% (first section), 10% (second section), 20% (third section), and 10% (fourth section) are obtained from the left side. It was. That is, as shown on the vertical axis in FIG. 17, 60% of the total number of pixels exists in the first section, 10% of the total number of pixels exists in the second section, and 20% of the total number of pixels in the third section. And 10% of the total number of pixels exists in the fourth section.
ステップ3:次に、図18に示すように、各区間において、横軸と縦軸との60%が交差する点a、横軸と縦軸との10%が交差する点b、横軸と縦軸との20%が交差する点c、横軸と縦軸との10%が交差する点(終点)eを各々求める。次に、図18に示すように、輝度ヒストグラムの原点0を始点とし、前記の方法で求めた各点を通る折れ線fを描く。次に、図18において、輝度ヒストグラムの原点0と前記終点eを結ぶ直線Lと前記折れ線fに注目し、直線Lと折れ線fの横軸方向の差分(階調差)に基づいて、輝度ヒストグラムの分布を修正し、図19に示す輝度ヒストグラムを求める。求めた輝度ヒストグラムは、図16に示す元の輝度ヒストグラムよりも分布が平均化されている。
Step 3: Next, as shown in FIG. 18, in each section, point a where the horizontal axis and the vertical axis intersect 60%, point b where the horizontal axis and the vertical axis intersect 10%, A point c where 20% intersects the vertical axis and a point (end point) e where 10% intersects the horizontal axis and the vertical axis are obtained. Next, as shown in FIG. 18, a polygonal line f passing through each point obtained by the above method is drawn with the
なお、本発明に関連する先行技術としては、カラー原画像から特定の色を持つ被写体、例えは人物の肌色などの重要色が占める特定領域を精度良く抽出して、特定領域に応じた画像処理(ダイナミックレンジ圧縮伸長処理などの画像処理)を行う技術が存在する(特許文献1参照)。
前記したように、DRC処理により画像を分析して輝度ヒストグラムの階調分布を補正することで、未使用部分の階調を有効に活用することができる。しかし、輝度ヒストグラムの全体を用いてDRC処理を行うと、面積の大きい被写体により多くの階調が付与される傾向が生じる。このため、人物などの主要被写体が画面内に小さく撮影されている場合、主要被写体の階調はつぶれ気味となり、最適な画像を得ることができないという問題点がある。 As described above, by analyzing the image by DRC processing and correcting the gradation distribution of the luminance histogram, the gradation of the unused portion can be effectively used. However, when DRC processing is performed using the entire luminance histogram, there is a tendency that more gradations are given to a subject with a large area. For this reason, when a main subject such as a person is photographed in a small size on the screen, the gradation of the main subject is crushed and there is a problem that an optimum image cannot be obtained.
なお、主要被写体には高周波成分が多いと仮定して、高周波部の輝度ヒストグラムを用いる方法も提案されているが、例えば主要被写体が人物の顔である場合には、上記仮定に反して高周波部が少ないため、顕著な改善効果を得ることは困難であるという問題点がある。
また、肌色などの重要色で主要被写体(人物)を検出する方法はあるが、肌色のみの判定では誤判断を起こす可能性が高く、主要被写体(人物)の大きさを特定することが難しいという問題点がある。
In addition, a method using a luminance histogram of a high-frequency part on the assumption that the main subject has many high-frequency components has been proposed. However, when the main subject is a human face, for example, the high-frequency part is contrary to the above assumption. Therefore, there is a problem that it is difficult to obtain a remarkable improvement effect.
In addition, there is a method for detecting the main subject (person) with an important color such as skin color, but it is highly probable that an erroneous determination will occur if only the skin color is determined, and it is difficult to specify the size of the main subject (person). There is a problem.
本発明は、前記した従来技術の問題点に鑑み為されたもので、主要被写体の画面内における大きさに無関係に、主要被写体を的確に認識してDRC処理を行うことにより、最適な画像を得ることが可能な撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. An optimal image can be obtained by performing a DRC process by accurately recognizing the main subject regardless of the size of the main subject in the screen. An object is to provide an imaging device that can be obtained.
請求項1に記載の撮像装置は、露出を制御する露出制御手段と、主要被写体エリアを検出する主要被写体検出手段と、主要被写体検出手段で検出された主要被写体エリアからダイナミックレンジ圧縮に用いる主要被写体の輝度と大きさの情報を設定する主要被写体情報設定手段と、主要被写体情報設定手段で設定された輝度と大きさの情報に基づいて、ダイナミックレンジ圧縮に用いるパラメータを設定するパラメータ設定手段とを有することを特徴とする。
An imaging apparatus according to
請求項1記載の発明によれば、主要被写体の輝度と大きさの情報に基づいて、主要被写体が最適画像になるように、ダイナミックレンジ圧縮を行うことができる。
請求項2に記載の撮像装置は、請求項1記載の撮像装置において、主要被写体検出手段は、画像信号から主要被写体を認識する認識手段であることを特徴とする。
請求項3に記載の撮像装置は、請求項2記載の撮像装置において、認識手段は、顔認識を行う顔認識手段であることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to perform dynamic range compression so that the main subject becomes an optimum image based on information on the luminance and size of the main subject.
According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus of the first aspect, the main subject detection means is a recognition means for recognizing the main subject from the image signal.
According to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus of the second aspect, the recognition unit is a face recognition unit that performs face recognition.
請求項4に記載の撮像装置は、請求項3記載の撮像装置において、顔認識手段で検出された顔の大きさに基づいて、ダイナミックレンジ圧縮に用いるパラメータを補正するパラメータ補正手段を有することを特徴とする。
請求項5に記載の撮像装置は、請求項1記載の撮像装置において、主要被写体検出手段は、構図を決定するための撮影補助枠情報を認識する補助枠表示情報認識手段であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the imaging apparatus according to the third aspect, further comprising a parameter correcting unit that corrects a parameter used for dynamic range compression based on a face size detected by the face recognition unit. Features.
According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the main subject detecting means is auxiliary frame display information recognizing means for recognizing photographing auxiliary frame information for determining a composition. To do.
本発明によれば、主要被写体の画面内における大きさに無関係に、主要被写体を的確に認識してDRC処理を行うことにより、最適な画像を得ることが可能な撮像装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging device capable of obtaining an optimal image by accurately recognizing a main subject and performing DRC processing regardless of the size of the main subject in the screen.
以下、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示すブロック図である。この実施形態は全ての請求項に対応する。
図1において、100はレンズ光学系101と撮像素子102から構成される露出制御部、103は露出制御部100から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するA/D変換器、104はA/D変換器103から出力されるデジタル画像信号、または画像処理部105から出力されるデジタル画像信号を格納するメモリである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to all the claims.
In FIG. 1,
画像処理部105は主要被写体検出部106とDRC処理部107から構成されている。
第1に、主要被写体検出部106は、A/D変換器103から得たデジタル画像信号に基づいて主要被写体を検出し、検出結果に基づいてDRC処理部107でDRC処理を行う。
The
First, the main
第2に、主要被写体検出部106は、ユーザが撮影設定切り替え装置108を用いて撮影補助枠情報(いわゆる、シーンアシスト情報)を指定した場合、前記指定された撮影補助枠情報(いわゆる、シーンアシスト情報)を撮影設定部109から読み出して得られた主要被写体エリアについて、DRC処理部107がDRC処理を行う。ここで、撮影設定部109は、主要被写体エリア(例えば、人の顔、人の顔と肩)に関して、複数の撮影補助枠情報(座標、サイズ)を格納しており、撮影設定切り替え装置108で指定された撮影補助枠情報を主要被写体検出部106に与える。
Secondly, the main
DRC処理部107がDRC処理を行うときに用いるDRCパラメータは、主要被写体検出部106において検出された主要被写体エリアに基づいて定められる。また、ユーザが撮影補助枠情報(いわゆる、シーンアシスト情報)を指定したときには、指定された撮影補助枠情報から定められた主要被写体エリアに基づいて定められる。
DRC処理後のデジタル画像情報は画像記録素子110に記録され、表示部111に表示される。表示部111は、画像記録素子110に記録する前の画像を表示してユーザに示すことも可能である。CPU112は、全体の動作制御を行う。
The DRC parameters used when the DRC processing unit 107 performs the DRC processing are determined based on the main subject area detected by the main
The digital image information after the DRC process is recorded on the
図2は、図1に示す画像処理部105の詳細を示すブロック図である。前記したように、本実施形態の動作は、主要被写体検出部106がA/D変換器103から得たデジタル画像信号に基づいて主要被写体を検出してDRC処理を行う場合と、ユーザが撮影補助枠情報(いわゆる、シーンアシスト情報)を指定し、指定された撮影補助枠情報から定められた主要被写体エリアに基づいてDRC処理を行う場合に分けられる(前記第1、第2に関する記載を参照)。
(1)まず、主要被写体検出部106がA/D変換器103から得たデジタル画像信号に基づいて、主要被写体を検出してDRC処理を行う場合について説明する。
FIG. 2 is a block diagram showing details of the
(1) First, the case where the main
図2に示すように、撮像によって得られたデジタル画像信号が画像処理部105に入力される。
主要被写体検出部106は、顔認識部1061と主要被写体エリア検出部1062とから構成されている。顔認識部1061は、例えば、左目と右目の距離、両目と肩のライン等の特徴を検出して、顔領域を定めたり、顔と肩の領域等を定めたり、当該領域の輝度を定める。図3は顔領域が小さい場合の顔認識の例であり、図4は顔領域が大きい場合の顔認識の例である。
As shown in FIG. 2, a digital image signal obtained by imaging is input to the
The main
主要被写体エリア検出部1062は、顔認識部1061から出力される顔の位置とサイズ(又は顔と肩の位置とサイズ)と輝度情報等に基づいて、主要被写体エリアの情報を求め、DRC処理部107に出力する。DRC処理部107は、DRCパラメータ補正部1071とDRCパラメータ設定部1072と階調補正部1073とから構成されている。
DRCパラメータ補正部1071は、主要被写体エリア検出部1062から出力された主要被写体エリアの情報(位置とサイズと輝度)に基づいて、検出された主要被写体の階調が適切になるように、DRCパラメータの補正値を求める。
The main subject
Based on the information (position, size, and luminance) of the main subject area output from the main subject
DRCパラメータ設定部1072は、デジタル画像信号から得られる全体画面が最適画像となるDRCパラメータを求める。次に、DRCパラメータ設定部1072は、全体画面が最適画像となるDRCパラメータについて、DRCパラメータ補正部1071が求めたDRCパラメータの補正を行う。すなわち、DRCパラメータ設定部1072は、全体画面を最適化するDRCパラメータに対し、検出された主要被写体の階調が適切になるようにDRCパラメータの補正を行う。
The DRC
補正は、具体的に次のように行われる。すなわち、DRCパラメータ補正部1071は、主要被写体エリア検出部1062によって検出されたエリアの輝度がアンダー(暗い)であると判断するとオーバー(明るい)方向の補正値を出力し、オーバーであると判断されるとアンダー方向の補正値を出力する。これによって、DRCパラメータ設定部1072は、主要被写体エリアの輝度レベルが適性な値になるようにDRCパラメータを補正する。
Specifically, the correction is performed as follows. That is, if the DRC
階調補正部1073は、DRCパラメータ設定部1072で設定されたDRCパラメータを用いてDRC処理を行う。
DRC処理された画像は補間部1051において補間処理され、色補正部1052において色再現処理され、輪郭強調部1053において輪郭強調される。
(2)次に、ユーザが撮影補助枠情報(いわゆる、シーンアシスト情報)を指定し、指定された撮影補助枠情報から定められた主要被写体エリアに基づいてDRC処理を行う場合について説明する。
The
The DRC-processed image is subjected to interpolation processing by the interpolation unit 1051, color reproduction processing is performed by the color correction unit 1052, and contour enhancement is performed by the contour enhancement unit 1053.
(2) Next, a case will be described in which the user designates shooting assistance frame information (so-called scene assist information) and performs DRC processing based on the main subject area determined from the designated shooting assistance frame information.
前記(1)との相違点は次の通りである。すなわち、前記(1)の場合、主要被写体エリア検出部1062は、顔認識部1061から出力される顔の位置とサイズ(又は顔と肩の位置とサイズ)に基づいて、主要被写体エリアを算出し、DRC処理部107に出力した。しかし、(2)では、撮影設定部109から読み出される撮影補助枠情報(シーンアシスト情報)が主要被写体エリア検出部1062に出力される。主要被写体エリア検出部1062は入力された撮影補助枠情報に基づいて、顔の位置とサイズ(又は顔と肩の位置とサイズ)等が存在する主要被写体エリアを算出し、DRC処理部107に出力する。図5は撮影補助枠情報(シーンアシスト情報)を用いた顔認識の例である。なお、他の動作は、前記(1)の場合の動作と同様であるので説明を省略する。
Differences from the above (1) are as follows. That is, in the case of (1), the main subject
以上の説明において、請求項との対応関係は次のようになっている。すなわち、請求項に記載する露出制御手段は露出制御部100に相当し、主要被写体検出手段は主要被写体検出部106に相当し、主要被写体情報設定手段は主要被写体エリア検出部1062に相当し、パラメータ設定手段はDRCパラメータ補正部1071とDRCパラメータ設定部1072に相当する。さらに、請求項に記載するパラメータ補正手段はDRCパラメータ補正部1071が相当し、補助枠表示情報認識手段は撮影設定切り替え装置108と主要被写体エリア検出部1062等が相当する。
In the above description, the correspondence with the claims is as follows. That is, the exposure control means described in the claims corresponds to the
次に、図6から図10に示す輝度ヒストグラムを用いて、DRCパラメータの違いに基づく輝度ヒストグラムの変化について説明する。
図6は、図7から図10に示す輝度ヒストグラムの元になる輝度ヒストグラムである。
図7は、DRC処理(階調補正)を行わない場合(図中、OFFと記載する)の輝度ヒストグラムである。したがって、図6に示す輝度ヒストグラムと同じである。
Next, changes in the luminance histogram based on the difference in the DRC parameters will be described using the luminance histograms shown in FIGS.
FIG. 6 is a luminance histogram that is the basis of the luminance histograms shown in FIGS.
FIG. 7 is a luminance histogram when DRC processing (gradation correction) is not performed (denoted as OFF in the figure). Therefore, it is the same as the luminance histogram shown in FIG.
図8は、DRC処理(階調補正)を自動的に行った場合(図中、標準と記載する)の輝度ヒストグラムである。この場合、空き階調が減少するように階調が割り当てられる。また、画像のダイナミックレンジが狭い場合は、ダイナミックレンジの使用領域が広くなるように階調が割り当てられる。図8は、DRCパラメータ設定部1072(図2参照)において、DRCパラメータの補正を行わない場合に得られる輝度ヒストグラムである。図8の輝度ヒストグラムは、図6、図7に示す輝度ヒストグラムと比較して、階調が平均的に分散していることが分かる。 FIG. 8 is a luminance histogram when DRC processing (gradation correction) is automatically performed (denoted as standard in the figure). In this case, gradations are assigned so that empty gradations are reduced. When the dynamic range of the image is narrow, gradation is assigned so that the use range of the dynamic range is widened. FIG. 8 is a luminance histogram obtained when DRC parameter correction is not performed in the DRC parameter setting unit 1072 (see FIG. 2). In the luminance histogram of FIG. 8, it can be seen that the gradations are dispersed on average compared to the luminance histograms shown in FIGS.
図9は、暗部の階調を優先して階調を割り当てた(図中、アンダーと記載する)輝度ヒストグラムである。図7と比較すると、図9では暗部の階調が横軸(輝度レベル)の中央付近に割り当てられていることが分かる。
図10は、明部の階調を優先して階調を割り当てた(図中、オーバーと記載する)輝度ヒストグラムである。図7と比較すると、図10では明部の階調が横軸(輝度レベル)の中央付近に割り当てられていることが分かる。
FIG. 9 is a luminance histogram (referred to as “under” in the figure) in which gradations are assigned with priority on the gradations in the dark part. Compared to FIG. 7, it can be seen that in FIG. 9, the gradation of the dark portion is assigned near the center of the horizontal axis (luminance level).
FIG. 10 is a luminance histogram (referred to as “over” in the figure) in which gradations are assigned with priority given to the gradations in the bright part. Compared with FIG. 7, it can be seen that in FIG. 10, the bright gradation is assigned near the center of the horizontal axis (luminance level).
なお、図7に示すDRC処理(階調補正)を行わない指示、図8に示すDRC処理を自動的に行う旨の指示等は、図2に示す撮影設定切り替え装置108によって指定することができる。
次に、図11と図12に示す輝度ヒストグラムを用いて、図1と図2に示す実施形態において、被写体が大きい場合のDRC処理結果と被写体が小さい場合のDRC処理結果について説明する。図11は主要被写体が低輝度で大きい場合の例であり、図12は主要被写体が低輝度で小さい場合の例である。
An instruction not to perform the DRC process (tone correction) shown in FIG. 7, an instruction to automatically perform the DRC process shown in FIG. 8, and the like can be designated by the shooting setting
Next, the DRC processing result when the subject is large and the DRC processing result when the subject is small in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described using the luminance histograms shown in FIGS. 11 and 12. FIG. 11 shows an example in which the main subject is low brightness and large, and FIG. 12 shows an example in which the main subject is low brightness and small.
図11(a)は、DRC処理(階調補正)を行わない場合の輝度ヒストグラムである。図示するように、主要被写体は楕円で囲まれた階調領域に相当する。
図11(b)は、主要被写体が検出されなかった場合であって、DRC処理(階調補正)を自動的に行った場合(図中、標準と記載する)の輝度ヒストグラムである。この場合には、図8において説明したように、空き階調が減少するように階調が割り当てられ、全体が平均化される。
FIG. 11A is a luminance histogram when DRC processing (gradation correction) is not performed. As shown in the figure, the main subject corresponds to a gradation area surrounded by an ellipse.
FIG. 11B is a luminance histogram when a main subject is not detected and DRC processing (gradation correction) is automatically performed (denoted as standard in the drawing). In this case, as described with reference to FIG. 8, gradations are assigned so that empty gradations are reduced, and the whole is averaged.
図11(c)は、主要被写体が検出された場合であって、DRC処理(階調補正)を自動的に行った場合の輝度ヒストグラムである。図示するように、主要被写体部分の階調を優先して、階調が割り当てられる。なお、主要被写体が低輝度のため、暗部の階調も優先されて、階調が割り当てられる。
図12(a)は、DRC処理(階調補正)を行わない場合の輝度ヒストグラムである。図示するように、主要被写体は楕円で囲まれた階調領域に相当する。主要被写体が小さいため、主要被写体の占める画素数は少ない。さらに、主要被写体が小さいため、逆光時はよりアンダー(暗い)になりやすい。
FIG. 11C is a luminance histogram when a main subject is detected and DRC processing (gradation correction) is automatically performed. As shown in the figure, gradation is assigned with priority given to the gradation of the main subject portion. Since the main subject has a low luminance, the gradation in the dark part is also prioritized and the gradation is assigned.
FIG. 12A is a luminance histogram when DRC processing (gradation correction) is not performed. As shown in the figure, the main subject corresponds to a gradation area surrounded by an ellipse. Since the main subject is small, the number of pixels occupied by the main subject is small. Furthermore, since the main subject is small, it tends to be under (dark) when backlit.
図12(b)は、主要被写体が検出されなかった場合であって、DRC処理(階調補正)を自動的に行った場合(図中、標準と記載する)の輝度ヒストグラムである。この場合には、図8において説明したように、空き階調が減少するように階調が割り当てられ、全体が平均化される。
図12(c)は、主要被写体が検出された場合であって、主要被写体が小さい場合にDRC処理(階調補正)を行ったときの輝度ヒストグラムである。主要被写体が小さいため、主要被写体の占める画素数は少なく、標準によるDRC処理では低輝度を優先した処理は行われない。しかし、主要被写体を検出することにより、主要被写体が存在する領域が重み付け(DRCパラメータによる)され、主要被写体が存在する領域および暗部の階調を優先して、階調を割り当てることができる。
FIG. 12B is a luminance histogram when the main subject is not detected and when DRC processing (gradation correction) is automatically performed (denoted as standard in the drawing). In this case, as described with reference to FIG. 8, gradations are assigned so that empty gradations are reduced, and the whole is averaged.
FIG. 12C is a luminance histogram when DRC processing (gradation correction) is performed when the main subject is detected and the main subject is small. Since the main subject is small, the number of pixels occupied by the main subject is small, and low-brightness priority processing is not performed in the standard DRC processing. However, by detecting the main subject, the area where the main subject exists is weighted (depending on the DRC parameter), and the gradation can be assigned with priority given to the area where the main subject exists and the gradation of the dark part.
なお、主要被写体が大きい場合には、主要被写体の占める画素数が多く、重み付け(DRCパラメータによる)を行いやすい。しかし、本実施形態によれば、主要被写体を検出するので、主要被写体の大きさに拘わらず、主要被写体の階調を優先して割り当てることができる。
なお、図12に示す各輝度ヒストグラムは、主要被写体の輝度が高い場合であっても、主要被写体の輝度が低い場合と同様の処理によって得ることができる。
If the main subject is large, the number of pixels occupied by the main subject is large, and weighting (by the DRC parameter) is easy to perform. However, according to the present embodiment, since the main subject is detected, the gradation of the main subject can be preferentially assigned regardless of the size of the main subject.
Note that each luminance histogram shown in FIG. 12 can be obtained by the same processing as when the main subject has a low luminance even when the main subject has a high luminance.
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、主要被写体を検出(または主要被写体の位置とサイズ等を撮影補助枠情報から得る)することができるので、DRC処理を実行することにより、主要被写体が最適な露出になり、美しい画像を得ることが可能になる。 As is clear from the above description, according to the present embodiment, the main subject can be detected (or the position and size of the main subject can be obtained from the photographing auxiliary frame information), so that the DRC process is executed. The main subject is optimally exposed and a beautiful image can be obtained.
本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置を用いる分野において、産業上大いに利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be greatly utilized industrially in the field using an imaging device such as a digital camera.
100 露出制御部
101 レンズ光学系
102 撮像素子
103 A/D変換器
104 メモリ
105 画像処理部
106 主要被写体検出部
107 DRC処理部
108 撮影設定切り替え装置
109 撮影設定部
110 画像記録素子
111 表示部
112 CPU
1051 補間部
1052 色補正部
1053 輪郭強調部
1061 顔認識部
1062 主要被写体エリア検出部
1071 DRCパラメータ補正部
1072 DRCパラメータ設定部
1073 階調補正部
DESCRIPTION OF
1051 Interpolation unit 1052 Color correction unit 1053
Claims (5)
主要被写体エリアを検出する主要被写体検出手段と、
前記主要被写体検出手段で検出された前記主要被写体エリアからダイナミックレンジ圧縮に用いる主要被写体の輝度と大きさの情報を設定する主要被写体情報設定手段と、
前記主要被写体情報設定手段で設定された前記輝度と大きさの情報に基づいて、ダイナミックレンジ圧縮に用いるパラメータを設定するパラメータ設定手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 Exposure control means for controlling exposure; and
Main subject detection means for detecting a main subject area;
Main subject information setting means for setting information on luminance and size of the main subject used for dynamic range compression from the main subject area detected by the main subject detection means;
An image pickup apparatus comprising: parameter setting means for setting parameters used for dynamic range compression based on the luminance and size information set by the main subject information setting means.
前記主要被写体検出手段は、画像信号から前記主要被写体を認識する認識手段であることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the main subject detection means is a recognition means for recognizing the main subject from an image signal.
前記認識手段は、顔認識を行う顔認識手段であることを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 2, wherein
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the recognition means is a face recognition means for performing face recognition.
前記顔認識手段で検出された顔の大きさに基づいて、ダイナミックレンジ圧縮に用いるパラメータを補正するパラメータ補正手段を有することを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 3.
An image pickup apparatus comprising: a parameter correction unit that corrects a parameter used for dynamic range compression based on a face size detected by the face recognition unit.
前記主要被写体検出手段は、構図を決定するための撮影補助枠情報を認識する補助枠表示情報認識手段であることを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the main subject detection means is auxiliary frame display information recognition means for recognizing shooting auxiliary frame information for determining a composition.
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