專利名稱：圖像拾取設(shè)備、曝光決定方法、程序、及存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像拾取設(shè)備、曝光決定方法、程序、及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
用來決定數(shù)字照相機(jī)曝光的裝置之一是一種用來在預(yù)定曝光值下進(jìn)行光度測(cè)定和根據(jù)光度測(cè)定數(shù)據(jù)決定最佳曝光的掃描型曝決定設(shè)備。
根據(jù)這種方法，在多個(gè)曝光值下進(jìn)行光度測(cè)定，并且計(jì)算在每個(gè)曝光值下在屏幕亮度值與目標(biāo)亮度值之間的曝光差值。實(shí)際曝光的曝光值通過使用一個(gè)具有出自在這些曝光值下得到的圖像的曝光差值的最小絕對(duì)值的曝光值、和通過使用該曝光值的曝光差值計(jì)算。
然而，這種設(shè)備不可能準(zhǔn)確地計(jì)算在CCD等飽和特性的干擾下的曝光差值。
將舉例說明得到設(shè)備中的曝光值的方法。
在圖5中，坐標(biāo)表示曝光值的級(jí)。
讓BvT0是物體的曝光值，基于在曝光值Bv0和Bv1下的曝光的曝光差值是DeltaBv0和DeltaBv1?；谠谠谄毓庵礏v0下的曝光的曝光值差不會(huì)成為DeltaBv0′，因?yàn)橛捎贑CD的飽和特性削減該值，并且Bv0作為比一個(gè)實(shí)際值小的值輸出。
比較DeltaBv0和DeltaBv1的絕對(duì)值，DeltaBv1較小。一個(gè)曝光值BvT0因此通過Bv1+DeltaBv1得到。
如果不能得到Bv0和Bv1的準(zhǔn)確值，如圖6中所示，則Bv0+DeltaBv0和Bv1+DeltaBv1都不可能與BvT1一致。
這種現(xiàn)象防止物體的曝光值的準(zhǔn)確確定。
為了通過這種方法得到準(zhǔn)確的曝光值，考慮到CCD飽和和非線性區(qū)域的存在必須增大曝光掃描操作的數(shù)量。必須更精細(xì)地設(shè)置曝光以使在飽和等影響下的誤差最小。
當(dāng)用戶按下快門時(shí)必須進(jìn)行這種掃描。掃描操作數(shù)量的增大直接導(dǎo)致增大的快門時(shí)滯。
本發(fā)明概述本發(fā)明考慮到以上情形已經(jīng)形成，并且其目的在于，提供一種能夠得到準(zhǔn)確曝光值同時(shí)使快門時(shí)滯最小的曝光決定設(shè)備、一種帶有曝光決定設(shè)備的圖像拾取設(shè)備、一個(gè)程序、及一種存儲(chǔ)介質(zhì)。
為了解決常規(guī)問題和實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的一種圖像拾取設(shè)備具有如下布置。
更具體地說，圖像拾取設(shè)備包括一個(gè)圖像拾取器件，拾取物體；和一個(gè)處理器件，帶有一個(gè)亮度值計(jì)算單元，從在多個(gè)不同曝光值下通過由圖像拾取器件拾取圖像得到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)得到在相應(yīng)曝光值下圖像的亮度值，一個(gè)曝光差值計(jì)算單元，計(jì)算表示在亮度值與在實(shí)際曝光下的一個(gè)預(yù)置目標(biāo)亮度值之差的曝光差值，及一個(gè)曝光值計(jì)算單元，按照曝光差值計(jì)算單元的計(jì)算結(jié)果根據(jù)出自多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的至少兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算在實(shí)際曝光下的一個(gè)曝光值。
根據(jù)本發(fā)明一種曝光方法具有如下步驟。
更具體地說，曝光決定方法包括亮度值計(jì)算步驟，從在多個(gè)不同曝光值下通過拾取圖像得到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，得到在相應(yīng)曝光值下圖像的亮度值；曝光差值計(jì)算步驟，計(jì)算表示在亮度值與在實(shí)際曝光下的一個(gè)預(yù)置目標(biāo)亮度值之差的曝光差值；及曝光值計(jì)算步驟，按照在曝光差值計(jì)算步驟中的計(jì)算結(jié)果根據(jù)出自多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的至少兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算在實(shí)際曝光下的曝光值。
根據(jù)本發(fā)明的一種程序具有如下處理。
更具體地說，一種程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行曝光決定方法。
根據(jù)本發(fā)明的一種存儲(chǔ)介質(zhì)具有如下結(jié)構(gòu)。
更具體地說，一種存儲(chǔ)介質(zhì)計(jì)算機(jī)可讀地存儲(chǔ)程序。
由隨后本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例的描述，除以上討論的那些之外的其它目的和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員是顯然的。在描述中，參照附圖，附圖形成其一部分，并且表明本發(fā)明的一個(gè)例子。然而，這個(gè)例子沒有窮舉本發(fā)明的各種實(shí)施例，并因此為了確定本發(fā)明的范圍參照描述之后的權(quán)利要求書。
附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1是一個(gè)實(shí)施例的處理方塊圖；圖2是在實(shí)施例中的AE計(jì)算單元的方塊圖；圖3表示用于在實(shí)施例中每個(gè)屏幕分裂區(qū)域的一個(gè)加權(quán)因數(shù)；圖4解釋在實(shí)施例中的一種曝光決定設(shè)備；圖5解釋一種掃描型曝光決定設(shè)備；及圖6解釋掃描型曝光決定設(shè)備。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述下面將描述本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例。
圖1是示意方塊圖，表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種數(shù)字照相機(jī)。
標(biāo)號(hào)101指示一個(gè)圖像拾取單元，該圖像拾取單元包括一個(gè)透鏡系統(tǒng)、一個(gè)擋塊、一個(gè)快門、一個(gè)電子快門、一個(gè)諸如CCD之類的圖像拾取元件、及一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器。圖像拾取單元101經(jīng)透鏡系統(tǒng)輸出一個(gè)投影在CCD上的圖像作為一個(gè)數(shù)字信號(hào)。
標(biāo)號(hào)102指示一個(gè)AF控制器。當(dāng)用戶釋放快門時(shí)，AF控制器102探測(cè)焦點(diǎn)。
標(biāo)號(hào)103指示一個(gè)圖像拾取控制器。圖像拾取控制器103根據(jù)焦點(diǎn)數(shù)據(jù)執(zhí)行透鏡聚焦控制。
在聚焦透鏡之后，一個(gè)AE控制器105從一個(gè)預(yù)定曝光值ControlBv0得到一個(gè)F數(shù)和電子快門速度，并且把這些值發(fā)送到圖像拾取控制器103。
圖像拾取控制器103以接收的F數(shù)和電子快門速度把圖像投影在CCD上，由此得到圖像數(shù)據(jù)。
把在曝光值ControlBv0下受控和得到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到一個(gè)AE計(jì)算單元104。
圖2是方塊圖，表示AE計(jì)算單元。
將解釋AE計(jì)算單元104的操作。
從圖像拾取單元101發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)201，用來計(jì)算亮度值的一個(gè)區(qū)域亮度值計(jì)算單元202計(jì)算每個(gè)6×6區(qū)域的平均亮度值(I＝0，5，J＝0，5)。
每個(gè)區(qū)域的得到亮度值Y(I，J)用來根據(jù)公式(1)由一個(gè)用來計(jì)算對(duì)于一個(gè)目標(biāo)亮度值Yref的曝光差值DeltaBv的曝光差值計(jì)算單元203計(jì)算一個(gè)曝光差值DeltaBvDeltaBv=Log2(Σ(Y(I,J)×Weight(I,J))ΣWeight(I,J)×Yref)…(1)]]>其中Yref是圖像的目標(biāo)亮度值，而權(quán)重(I，J)是圖3中所示每個(gè)區(qū)域的加權(quán)因數(shù)。
把計(jì)算曝光差值和由區(qū)域亮度值計(jì)算單元202計(jì)算的Y(I，J)發(fā)送到一個(gè)區(qū)域亮度值和曝光差值存儲(chǔ)器204。這些值分別存儲(chǔ)為在曝光值ControlBv0下曝光時(shí)的一個(gè)曝光差值DeltaBv0和區(qū)域亮度值Y0(I，J)。
類似地，圖像拾取元件在不同曝光值ControlBv1和ControlBv2下由圖1中的AE控制器105曝光。計(jì)算在曝光值ControlBv1下曝光的一個(gè)屏幕的曝光差值DeltaBv1和區(qū)域亮度值Y1(I，J)、及在曝光值ControlBv2下曝光的一個(gè)屏幕的曝光差值DeltaBv2和區(qū)域亮度值Y2(I，J)，并且存儲(chǔ)在圖2中的區(qū)域亮度值和曝光差值存儲(chǔ)器204中。
這些曝光值滿足ControlBv0＞ControlBv1＞ControlBv2...(2)在得到在三個(gè)曝光值ControlBv0、ControlBv1、和ControlBv2下曝光圖像拾取元件時(shí)的曝光差值DeltaBv和區(qū)域亮度值Y(I，J)之后，用來計(jì)算一個(gè)曝光值的一個(gè)實(shí)際曝光值計(jì)算單元205計(jì)算在實(shí)際曝光下的一個(gè)曝光值Bv 206，基于它實(shí)際拾取物體以便記錄在一個(gè)存儲(chǔ)器件中，通過對(duì)于DeltaBv0≥0，
Bv＝ControlBv0+DeltaBv0 ...(3)對(duì)于DeltaBv0＜0和DeltaBv1≥0，Ycalc(I,J)=(Y0(I,J)×ABS(DeltaBv1)×2^(ControlBv0-ControlBv1)+Y1(I,J)×ABS(DeltaBv0))(ABS(DeltaBv0)+ABS(DeltaBv1))…(4)]]>DeltaBvcalc=Log2(Σ(Ycalc(I,J)×Weight(I,J))ΣWeight(I,J)×Yref)…(5)]]>Bv＝ControlBv1+DeltaBvcalc...(6)其中ABS(A)是A的絕對(duì)值。對(duì)于DeltaBv1＜0和DeltaBv2≥0，Ycalc(I,J)=(Y1(I,J)×ABS(DeltaBv2)×2^(ControlBv1-ControlBv2)+Y2(I,J)×ABS(DeltaBv1))(ABS(DeltaBv1)+ABS(DeltaBv2))…(7)]]>DeltaBvcalc=Log2(Σ(Ycalc(I,J)×Weight(I,J))ΣWeight(I,J)×Yref)…(8)]]>Bv＝ControlBv2+DeltaBvcalc...(9)對(duì)于DeltaBv2＜0，Bv＝ControlBv2+DeltaBv2...(10)參照?qǐng)D4將解釋公式(5)。
DeltaBv0和DeltaBv1的絕對(duì)值的比值A(chǔ)∶B＝ABS(DeltaBv0)∶ABS(DeltaBv1)由在Bv0下曝光時(shí)得到的區(qū)域亮度Y0(I，J)和在Bv1下曝光時(shí)得到的區(qū)域亮度Y1(I，J)計(jì)算。計(jì)算亮度值Ycalc(I，J)從比值A(chǔ)∶B的加權(quán)平均得到。在實(shí)際曝光下的曝光值Bv由計(jì)算亮度值Ycalc(I，J)計(jì)算。
2^(ControlBv0-ControlBv1)是一個(gè)系數(shù)，用來把由曝光值ControlBv0計(jì)算的亮度值Y0(I，J)轉(zhuǎn)換成在曝光值ControlBv1下曝光時(shí)得到的一個(gè)亮度值。
把由實(shí)際曝光值計(jì)算單元205計(jì)算的在實(shí)際曝光下的曝光值Bv發(fā)送到圖1中的AE控制器105。AE控制器105根據(jù)曝光值Bv決定用于實(shí)際曝光的一個(gè)F數(shù)和快門速度。
決定的F數(shù)和快門速度輸出到圖像拾取控制器103。圖像拾取單元101根據(jù)這些值執(zhí)行實(shí)際曝光，并且把一個(gè)實(shí)際曝光圖像數(shù)字信號(hào)發(fā)送到一個(gè)圖像處理器106。
實(shí)際曝光圖像數(shù)字信號(hào)在圖像處理器106中經(jīng)受圖像處理，如色度處理、亮度處理、邊緣強(qiáng)調(diào)處理、gamma處理、及JPEG轉(zhuǎn)換處理。生成數(shù)據(jù)輸出一個(gè)數(shù)據(jù)寫單元107，并且寫在一種存儲(chǔ)介質(zhì)中。
在該實(shí)施例中，曝光掃描使用三個(gè)曝光值進(jìn)行。曝光值的數(shù)量不限于三個(gè)，并且能任意設(shè)置到兩個(gè)或多個(gè)，只要快門時(shí)滯允許。
如上所述，根據(jù)以上實(shí)施例，圖像拾取設(shè)備包括一個(gè)圖像拾取器件，用來拾取物體；和一個(gè)處理器件，帶有一個(gè)亮度值計(jì)算單元，用來由在多個(gè)不同曝光值下通過由圖像拾取器件拾取圖像得到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)得到在相應(yīng)曝光值下一個(gè)屏幕的亮度值，一個(gè)曝光差值計(jì)算單元，用來計(jì)算表示在亮度值與在實(shí)際曝光下的一個(gè)預(yù)置目標(biāo)亮度值之差的曝光差值，及一個(gè)曝光值計(jì)算單元，用來按照曝光差值計(jì)算單元的計(jì)算結(jié)果根據(jù)出自多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的至少兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算在實(shí)際曝光下的一個(gè)曝光值。該實(shí)施例能提供一種能夠使必需的曝光掃描操作數(shù)量最小以得到一個(gè)準(zhǔn)確曝光值并且能夠使快門時(shí)滯最小的曝光決定設(shè)備、和一種具有該曝光決定設(shè)備的圖像拾取設(shè)備。
(其它實(shí)施例)當(dāng)存儲(chǔ)用來實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能的軟件程序代碼的一種存儲(chǔ)介質(zhì)(或記錄介質(zhì))供給到一個(gè)系統(tǒng)或設(shè)備，并且該系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)(或CPU或MPU)讀出和執(zhí)行存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序代碼時(shí)，也實(shí)現(xiàn)該實(shí)施例的目的。在這種情況下，從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的程序代碼實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能，并且存儲(chǔ)程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行讀出的程序代碼時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。而且，當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的OS(操作系統(tǒng))根據(jù)程序代碼的指令進(jìn)行部分或全部實(shí)際處理時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。
另外，當(dāng)從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的程序代碼寫在插入在計(jì)算機(jī)中的一個(gè)功能擴(kuò)展卡的存儲(chǔ)器中或連接到計(jì)算機(jī)上的一個(gè)功能擴(kuò)展單元的存儲(chǔ)器中，并且功能擴(kuò)展卡和功能擴(kuò)展單元的計(jì)算機(jī)根據(jù)程序代碼的指令進(jìn)行部分或全部實(shí)際處理時(shí)，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。
本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，并且在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)能進(jìn)行各種變更和修改。因此，為了通知公眾本發(fā)明的范圍，形成如下權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種圖像拾取設(shè)備，包括一個(gè)圖像拾取器件，拾取物體；和一個(gè)處理器件，帶有一個(gè)亮度值計(jì)算單元，從在多個(gè)不同曝光值下通過由所述圖像拾取器件拾取圖像得到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)得到在相應(yīng)曝光值下圖像的亮度值，一個(gè)曝光差值計(jì)算單元，計(jì)算表示在亮度值與在實(shí)際曝光下的一個(gè)預(yù)置目標(biāo)亮度值之差的曝光差值，及一個(gè)曝光值計(jì)算單元，按照所述曝光差值計(jì)算單元的計(jì)算結(jié)果根據(jù)出自多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的至少兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算在實(shí)際曝光下的一個(gè)曝光值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述曝光值計(jì)算單元根據(jù)表示兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)的亮度值之差的曝光差值及兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)的目標(biāo)亮度值和曝光值得到一個(gè)計(jì)算亮度值，并且通過使用計(jì)算亮度值計(jì)算在實(shí)際曝光下的曝光值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中根據(jù)兩個(gè)曝光差值的絕對(duì)值通過兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)亮度值的加權(quán)平均得到計(jì)算亮度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述亮度值計(jì)算單元對(duì)于每個(gè)屏幕分裂塊計(jì)算一個(gè)亮度值。
5.一種曝光決定方法，包括亮度值計(jì)算步驟，從在多個(gè)不同曝光值下通過拾取圖像得到的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)，得到在相應(yīng)曝光值下圖像的亮度值；曝光差值計(jì)算步驟，計(jì)算表示在亮度值與在實(shí)際曝光下的一個(gè)預(yù)置目標(biāo)亮度值之差的曝光差值；及曝光值計(jì)算步驟，按照在曝光差值計(jì)算步驟中的計(jì)算結(jié)果根據(jù)出自多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的至少兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算在實(shí)際曝光下的一個(gè)曝光值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在曝光值計(jì)算步驟中，根據(jù)表示兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)的亮度值之差的曝光差值及兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)的目標(biāo)亮度值和曝光值得到一個(gè)計(jì)算亮度值，并且使用計(jì)算亮度值計(jì)算在實(shí)際曝光下的曝光值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中根據(jù)兩個(gè)曝光差值的絕對(duì)值通過兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)亮度值的加權(quán)平均得到計(jì)算亮度值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在亮度值計(jì)算步驟中，對(duì)于每個(gè)屏幕分裂塊計(jì)算一個(gè)亮度值。
9.一種程序，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求5中定義的曝光決定方法。
10.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀地存儲(chǔ)在權(quán)利要求9中定義的程序。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于增大在一種掃描AE方案中的曝光值的精度。為了實(shí)現(xiàn)該目的,在多個(gè)曝光值下拾取圖像。對(duì)于相應(yīng)曝光值得到屏幕分裂亮度值和曝光值差。從在曝光值差之間的關(guān)系選擇兩個(gè)屏幕分裂亮度值和曝光值差。由選擇值計(jì)算一個(gè)亮度值以決定在實(shí)際曝光下的一個(gè)曝光值。
文檔編號(hào)G03B7/28GK1377178SQ0210783
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2002年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月22日
發(fā)明者高橋賢司 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社