[發明專利]圖像捕獲裝置、測光方法、亮度計算方法和程序

有效

• 申請號: 200810087125.7
• 申請日: 2008-03-19
• 公開（公告）號: CN101272458A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 游馬晃
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 鮑進

相關申請的交叉引用

本申請包含與2007年3月19日向日本專利局提交的日本專利申請JP?2007-070443相關的主題，該申請全文合并于此作為參考。

技術領域

本發明涉及圖像捕獲裝置、測光方法、亮度計算方法和程序，并且尤其涉及一種在圖像捕獲時能夠在正常圖像捕獲模式和組合圖像捕獲模式之間切換的圖像捕獲裝置。

背景技術

在現有技術的、使用例如CCD(電荷耦合器件)的固態圖像拾取設備的圖像捕獲裝置內，通過控制光圈和電子快門速度來控制將進入圖像拾取設備的光量(曝光量)。即，當捕獲亮的景象時，減小曝光量以便防止發生由于從圖像拾取設備輸出的信號飽和而導致的曝光過度。相反，當捕獲暗的景象時，增加曝光量以便防止發生曝光不足。

但是，當希望使用具有不足的動態范圍的固態圖像拾取設備捕獲具有強對比度的景象時(逆光物體的圖像捕獲，或者室內景象和室外景象的同時圖像捕獲)，即使控制曝光量，在景象的明亮部分內仍可能會由于該明亮部分飽和而發生曝光過度，并且可能在景象的黑暗部分內發生曝光不足。結果，這兩個部分都不能被合適地再現。

作為一種克服這種困難的方法，日本未審查專利申請公報No.6-141229(對應于專利No.US?5455621)公開了一種方法，該方法通過在一場內使用兩個不同的電子快門速度或者改變每一場的電子快門速度來分別獲得亮區信息和暗區信息，并且將獲得的信息片段組合成單個圖像。此方法用于能夠捕獲具有寬動態范圍的圖像的裝置(寬動態范圍照相機)。另外，日本未審查專利申請公報No.2002-84449、2004-120205(對應專利No.US?2006/033823A1)和2006-319474公開了用于改善上述組合圖像的質量的裝置和方法。

日本未審查專利申請公報No.2002-84449、2004-120205(對應專利No.US?2006/033823A1)公開了一種通過改善用于組合以兩個大不相同的曝光量捕獲的圖像的方法來改善寬動態范圍照相機的圖像質量的方法。但是，這些專利申請沒有說明用于曝光控制的測光方法。

寬動態范圍照相機通常具有兩種圖像捕獲模式：其中執行寬動態范圍圖像捕獲的組合圖像捕獲模式，和其中沒有執行寬動態范圍圖像捕獲的正常圖像捕獲模式。通常，在正常圖像捕獲模式中自動設定的測光方法(照相機用戶不需要執行設定操作)是中央重點測光方法或者評價測光方法。中央重點測光方法是在主要物體位于中心區域這一假設下測量集中于圖像的中心區域的光的方法。例如，日本未審查專利申請公報No.2006-319474公開了此方法。評價測光方法(該方法也被稱為多分區測光方法和多圖案測光方法)是將圖像分成多個區域，測量這些區域中每一個區域內的光，基于這些區域的光測量結果來確定是否應該執行過度前向光校正或背光校正，并且執行合適的曝光的方法。在評價測光方法中，有時還考慮對焦點，或者有時將圖像分成大量區域。因此，用于評價測光方法的算法隨照相機制造商不同而不同。

為了對主要物體執行合適的曝光，在用于具有窄動態范圍的圖像的圖像捕獲的正常圖像捕獲模式下使用其中為具體部分分配權重的這兩個測光方法。另一方面，在用于具有較寬動態范圍的圖像的圖像捕獲的組合圖像捕獲模式下，需要視覺檢查被捕獲圖像的整個區域內的物體。因此，上述測光方法并不適合于組合圖像捕獲模式。

發明內容

希望在能夠在圖像捕獲時在正常圖像捕獲模式和組合圖像捕獲模式之間切換的圖像捕獲裝置內執行合適的測光。

根據本發明實施例的圖像捕獲裝置包括：圖像捕獲處理單元，用于選擇性地執行正常圖像捕獲模式下的正常圖像捕獲處理和組合圖像捕獲模式下的組合圖像捕獲處理，所述正常圖像捕獲處理是在單位時間(例如，一場)內獲得單個曝光圖像信號并通過對所述曝光圖像信號執行信號處理而生成捕獲圖像數據的處理，而所述組合圖像捕獲處理是通過曝光相對長的時間而獲得長曝光圖像信號和通過曝光相對短的時間而獲得短曝光圖像信號并通過對所述長曝光圖像信號和所述短曝光圖像信號執行包含信號組合處理的信號處理來生成捕獲圖像數據的處理；檢測單元，被配置成對所述圖像捕獲處理單元生成的所述捕獲圖像數據執行測光；和控制單元，被配置成根據所使用的圖像捕獲模式是正常圖像捕獲模式還是組合圖像捕獲模式，控制所述檢測單元內使用的測光方法之間的切換。

控制單元基于檢測單元執行的測光的結果對圖像捕獲處理單元執行曝光控制。