[發明專利]圖像信號處理裝置及圖像信號處理方法

無效

• 申請號: 201010123936.5
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN101835002A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 立澤之康;江川佳孝
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 黃劍鋒

相關申請的交叉引用

本申請基于2009年3月13日提出的日本專利申請第2009-060934號，要求享受其優先權，這里引用其全部內容。

技術領域

本發明涉及例如在數字照相機等中使用的圖像信號處理裝置，涉及具有動態范圍的擴大功能的圖像信號處理裝置及圖像信號處理方法。

背景技術

已開發出了對在數字照相機或數字攝像機中使用的例如CCD(ChargeCoupled?Device：電荷耦合元件)或CMOS(Complementary?Metal?OxideSemiconductor：互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器的動態范圍進行擴大的裝置(例如日本特開2008-271368號公報、日本特開2007-124400號公報)。

在日本特開2008-271368號公報中，公開了如下技術：在曝光設定模式下的攝像時，對于根據長時間曝光圖像信號和短時間曝光圖像信號生成的合成圖像，分析亮度信息例如亮度直方圖(頻度分布)，并根據該結果控制短時間曝光圖像信號的曝光。

另一方面，在日本特開2007-124400號公報中，示出了通過光電二極管進行的二次曝光儲存動作和分割讀出、以及分割讀出信號的線性合成。即，公開了如下技術：在1個水平掃描期間，將曝光時間較長的信號和較短的信號分別進行模擬/數字信號變換而輸出，并將該輸出的兩個數字信號相加，從而抑制畫質的下降而擴大動態范圍。

上述以往的技術對于長時間曝光圖像信號和短時間曝光圖像信號的品質并沒有考慮。長時間曝光信號的信號對噪聲比(SNR)及量化誤差相對地更好。因此，希望進行控制以使特定的被攝體、例如人的臉那樣重要的被攝體包含在長時間曝光圖像信號中。但是，以往沒有進行這樣的控制。

此外，顯示圖像信號的顯示裝置的動態范圍較窄。因此，在攝像部中，在由顯示裝置顯示擴展了動態范圍的圖像信號的情況下，需要縮窄動態范圍。所以，利用動態范圍的壓縮技術、例如高亮度拐點壓縮(kneecompression，也稱膝狀曲線彎曲壓縮)等將擴展的動態范圍壓縮。在此情況下，也希望基于臉部那樣的重要被攝體的亮度電平使拐點最佳化，但以往沒有考慮這樣的控制。因而，希望有能夠在抑制重要被攝體的畫質劣化的同時將動態范圍擴大的圖像信號處理裝置及圖像信號處理方法。

發明內容

根據本發明的第一技術方案，提供一種圖像信號處理裝置，包括：攝像部，根據基準讀出電壓，生成通過不同的曝光時間拍攝的第1圖像信號及第2圖像信號；合成電路，對由上述攝像部生成的上述第1圖像信號和第2圖像信號進行合成；檢測部，根據從上述合成電路輸出的合成后的圖像信號，檢測特定(規定或指定)的被攝體的亮度信息；以及控制部，對上述攝像部的上述基準讀出電壓進行控制；上述控制部根據由上述檢測部檢測出的特定的被攝體的亮度信息，決定第1拐點，并按照上述第1拐點，控制上述基準讀出電壓。

根據本發明的第二技術方案，提供一種圖像信號處理方法，包括如下步驟：根據基準讀出電壓，拍攝特定的被攝體；通過曝光控制，將上述特定的被攝體的亮度信息設定為目標亮度信息；以及根據上述目標亮度信息，決定第1拐點，并按照上述第1拐點，控制上述基準讀出電壓。

根據本發明的第一技術方案，提供一種圖像信號處理方法，包括如下步驟：根據基準讀出電壓，對通過不同的曝光時間拍攝特定的被攝體而生成的第1圖像信號和第2圖像信號進行合成；根據上述合成的圖像信號，檢測特定的被攝體的亮度信息；通過曝光控制，將上述特定的被攝體的亮度信息設定為目標亮度信息；根據上述目標亮度信息，決定上述動態范圍的基準讀出電壓；計算上述決定的基準讀出電壓下的亮度的直方圖；將上述計算出的直方圖累積；以及根據上述累積的直方圖和預先設定的選定基準，決定動態范圍。

附圖說明

圖1是表示本發明的圖像信號處理裝置的第1實施方式的結構圖。

圖2是表示圖1所示的裝置的二次曝光動作的一例的圖。

圖3A、圖3B、圖3C是表示不同的照度的二次曝光動作的例子的圖。

圖4是表示不同的照度下的二次曝光動作的例子的圖。

圖5是表示圖1所示的線性合成電路的一例的圖。

圖6是表示中間讀出電壓與動態范圍擴展模式的關系的圖。

圖7是表示第1實施方式的動作的流程圖。

圖8是表示有關第1實施方式的變形例的動作的流程圖。

圖9A、圖9B是為了說明圖8所示的變形例的動作而表示的圖。

圖10是表示有關本發明的圖像信號處理裝置的第2實施方式的結構圖。