專利名稱：攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像裝置。
背景技術(shù)：
作為本技術(shù)領(lǐng)域的背景技術(shù)，例如，有特開2002-135649號(hào)公報(bào)。在該公報(bào)中，作為問(wèn)題說(shuō)明了“極力保持各曝光信號(hào)的協(xié)調(diào)，并進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)的合成”。作為解決方法說(shuō)明了“利用長(zhǎng)時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)隨時(shí)切換γ處理回路的特性，進(jìn)行與各個(gè)曝光相適應(yīng)的處理，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)合成”。
另外，作為另一個(gè)背景技術(shù)，有特開2004-96488號(hào)公報(bào)。在該公報(bào)中，作為問(wèn)題說(shuō)明了“減少利用監(jiān)視規(guī)定區(qū)域的物體檢測(cè)單元進(jìn)行的物體的檢測(cè)遺漏，即使在明暗差大的物體中，也可以正確地識(shí)別其詳細(xì)情況”。作為解決方法說(shuō)明了“利用曝光量不同的n臺(tái)攝像機(jī)201，拍攝監(jiān)視區(qū)域，n臺(tái)攝像機(jī)201對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行立體攝影圖像處理，檢測(cè)進(jìn)入監(jiān)視區(qū)域的物體。在檢測(cè)進(jìn)入監(jiān)視區(qū)域中的物體的情況下，從曝光量不同的n個(gè)圖像取出曝光量適當(dāng)?shù)膱D像部分，合成動(dòng)態(tài)范圍廣的圖像，利用該合成圖像識(shí)別物體的詳細(xì)情況。”作為其他背景技術(shù)，還有特開平11-277231號(hào)公報(bào)。在該公報(bào)中，作為問(wèn)題說(shuō)明了“容易進(jìn)行多個(gè)攝像裝置的光量調(diào)整和攝像裝置的光軸調(diào)整，經(jīng)常提供容易看見(jiàn)合成多個(gè)圖像的焊接狀況的焊接部分圖像的焊接部分監(jiān)視裝置”。作為解決方法說(shuō)明了“特征為將遮光性高的濾光器24安裝在第一攝像裝置2上，拍攝焊接焊槍部分，利用第二攝像裝置3，感光至亮度比較底的部分，模仿熔融池或坡口部分，從第二攝像裝置的畫面中去除焊接焊槍部分，顯示放入由第一攝像裝置取得焊接焊槍部分形成的合成圖像的焊接部分監(jiān)視裝置，在該裝置中，具有根據(jù)電氣信號(hào)，改變攝像裝置2、3的受光量的液晶濾光器23，33或電子快門等光透過(guò)量調(diào)整構(gòu)件，用電氣方法調(diào)整透過(guò)光量。”

發(fā)明內(nèi)容
在攝像機(jī)或電子靜物攝影機(jī)中，當(dāng)從室內(nèi)拍攝的窗邊的人物等逆光時(shí)拍攝的情況下，當(dāng)進(jìn)行一般的曝光控制時(shí)，目的人物變更受鈍要對(duì)窗外的風(fēng)景進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠毓?。在拍攝這種動(dòng)態(tài)范圍大的場(chǎng)景的情況下，進(jìn)行逆光校正處理，進(jìn)行目的人物的圖像信號(hào)不變黑變鈍的校正。然而，當(dāng)進(jìn)行這種校正時(shí)，逆光校正前最優(yōu)的曝光的室外風(fēng)景空白地跳過(guò)。所謂逆光校正處理是將攝像機(jī)的光圈比通常稍微打開點(diǎn)，或者將曝光時(shí)間設(shè)定得較長(zhǎng)，使本來(lái)變黑變鈍的區(qū)域明亮的拍攝曝光處理。另外，在監(jiān)視錄相機(jī)等中，在用1臺(tái)錄相機(jī)必需同時(shí)監(jiān)視室內(nèi)和室外二者的情況下，在室內(nèi)外雙方的曝光妥協(xié)點(diǎn)進(jìn)行拍攝。
在拍攝必要上述的廣的動(dòng)態(tài)范圍的場(chǎng)景的情況下，大多數(shù)為逆光拍攝時(shí)的亮度分布二極化(或多極化)為低亮度部分/高亮度部分的傾向強(qiáng)，呈現(xiàn)中間的亮度等級(jí)的部分的畫面占有率低。
這樣，在拍攝包含亮度等級(jí)大不相同的拍攝對(duì)象區(qū)域的場(chǎng)景的情況下，具有著眼于亮度分布的多極化，分別對(duì)拍攝低亮度的拍攝對(duì)象區(qū)域的圖像信號(hào)和拍攝高亮度的拍攝對(duì)象區(qū)域的圖像信號(hào)進(jìn)行不同的曝光控制，將這樣控制的各個(gè)信號(hào)相加，通過(guò)進(jìn)行逆光校正，得到動(dòng)態(tài)范圍廣的圖像的技術(shù)。
在特許文獻(xiàn)1所述的技術(shù)中，對(duì)每一個(gè)視域切換攝像機(jī)的曝光時(shí)間，進(jìn)行對(duì)低亮度的拍攝對(duì)象適合的長(zhǎng)時(shí)間曝光和對(duì)高亮度的拍攝對(duì)象適合的短時(shí)間曝光下的拍攝，利用短時(shí)間曝光的拍攝信號(hào)和長(zhǎng)時(shí)間曝光的拍攝信號(hào)各不相的γ特性，進(jìn)行γ校正，然后，將這些長(zhǎng)時(shí)間曝光信號(hào)和短時(shí)間曝光信號(hào)在其時(shí)間上組合相加。
然而，如特許文獻(xiàn)1所述的技術(shù)所述，用一臺(tái)攝像機(jī)對(duì)每一個(gè)視域進(jìn)行曝光控制，將各視域中每一個(gè)的拍攝圖像相加的方法，拍攝信號(hào)相加后的圖像的幀速率為不進(jìn)行上述控制的狀態(tài)的幀速率的一半，這在必需車載攝像機(jī)等高幀速率的情況下，產(chǎn)生動(dòng)解像度低的問(wèn)題。另外，在用一臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光，用另一臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行短時(shí)間曝光的多個(gè)攝像機(jī)拍攝同一視角的情況下，由于視角與一臺(tái)攝像機(jī)相同，不能覆蓋大范圍的拍攝，因此每個(gè)拍攝范圍的成本高。
因此要求解決這個(gè)問(wèn)題，如車載攝像機(jī)，在拍攝必需動(dòng)解像度，動(dòng)態(tài)范圍廣的場(chǎng)景的情況下，可以使用多臺(tái)攝像機(jī)，保持動(dòng)解像度，而且可得到動(dòng)態(tài)范圍廣的圖像，可以進(jìn)行更大范圍的拍攝的性能。
本發(fā)明的目的是要提高攝像裝置的性能。
上述目的可利用權(quán)利要求范圍中所述的發(fā)明達(dá)到。
利用以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的描述可以進(jìn)一步了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和目的。


圖1為表示本發(fā)明的圖像信號(hào)處理裝置的第一實(shí)施例的方框圖；圖2為表示本發(fā)明的圖像信號(hào)處理裝置中的適應(yīng)例子的圖；圖3為表示圖像信號(hào)處理裝置的拍攝圖像和合成后的圖像的圖；圖4為表示圖像信號(hào)處理裝置的拍攝圖像和合成后的圖像的圖；符號(hào)說(shuō)明101 攝像裝置102 攝像裝置103 攝像裝置104 攝像裝置105 A/D變換單元106 A/D變換單元107 A/D變換單元108 A/D變換單元109 圖像信號(hào)合成處理單元110 圖像信號(hào)亮度等級(jí)檢測(cè)單元111 圖像信號(hào)亮度等級(jí)判定單元112 存儲(chǔ)器201 汽車202 中央攝像裝置203 左側(cè)攝像裝置204 右側(cè)攝像裝置205 中央攝像裝置的攝像范圍
206 左側(cè)攝像裝置的攝像范圍207 右側(cè)攝像裝置的攝像范圍208 頭燈照射范圍209 步行者210 步行者211 汽車(對(duì)向車)212 頭燈照射范圍301 中央攝像裝置的圖像信號(hào)302 左側(cè)攝像裝置的圖像信號(hào)303 右側(cè)攝像裝置的圖像信號(hào)304 合成圖像信號(hào)401 中央攝像裝置的圖像信號(hào)402 左側(cè)攝像裝置的圖像信號(hào)403 相對(duì)于中央攝像裝置曝光控制差別少的右側(cè)攝像裝置的圖像信號(hào)。
404 合成圖像信號(hào)具體實(shí)施方式
以下利用附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1為表示本發(fā)明的立體攝影裝置的第一實(shí)施例的方框圖。101～104為一個(gè)以上的攝像裝置，105～108為A/D變換單元，109為信號(hào)合成單元，110為亮度分布檢測(cè)單元，111為圖像區(qū)域判定判定單元，112為存儲(chǔ)器。
圖2為在第一實(shí)施例中，表示夜間等有照射車的頭燈的對(duì)向車的狀況的圖。
201表示汽車，202～204表示攝像裝置，205的雙點(diǎn)劃線表示拍攝汽車的正面的攝像裝置的視角，206的虛線表示拍攝汽車的左正面的攝像裝置的視角，207的虛線表示拍攝汽車的右正面的攝像裝置的視角，208為灰色涂抹汽車和頭燈的照射范圍，209，210表示步行者的位置關(guān)系，211表示對(duì)向車，212表示用灰色涂抹對(duì)向車的頭燈照射范圍。
圖3為表示用圖2所示狀況的車載攝像機(jī)的攝像結(jié)果的圖像合成方法和圖像合成結(jié)果的圖。
301表示拍攝汽車的正面的攝像裝置的圖像，302表示拍攝汽車的左正面的攝像裝置的圖像，303表示拍攝汽車的正面的攝像裝置的圖像，304表示合成301～303的圖像的合成圖像。另外，各圖像的虛線部分表示各攝像裝置拍攝的圖像的重疊部分。
在圖1中，由攝像元件101～104進(jìn)行光電變換而得到的圖像信號(hào)輸入各個(gè)信號(hào)合成單元105和亮度等級(jí)分布檢測(cè)單元106中。信號(hào)合成單元105可以在從各個(gè)攝像裝置輸入的圖像信號(hào)的每一個(gè)任意區(qū)域中進(jìn)行合成。亮度等級(jí)分布檢測(cè)單元106與信號(hào)合成單元同樣，利用從各個(gè)攝像裝置輸入的圖像信號(hào)，檢測(cè)由各攝像裝置拍攝的圖面內(nèi)的亮度分布。
亮度等級(jí)判定單元107可以利用由亮度等級(jí)分布檢測(cè)單元106得到的亮度等級(jí)分布，判定和檢測(cè)在由各個(gè)攝像元件得到的圖像信號(hào)中，更容易進(jìn)行被拍體的識(shí)別的適當(dāng)?shù)钠毓獠糠帧?br> 在圖2中，在汽車201上有三臺(tái)攝像裝置202～204，各個(gè)攝像裝置拍攝汽車201的前方，左前方，右前方。攝像裝置202拍攝汽車的前方中心方向，用2圖的虛線205表示攝像范圍。攝像裝置203拍攝汽車201的正面左側(cè)，用圖2的虛線206表示攝像范圍。攝像裝置204拍攝汽車201的右側(cè)，用圖2的虛線207表示攝像范圍。汽車201的頭燈的照射范圍用虛線208表示。
另外，在汽車201的頭燈的照射范圍208以外存在的步行者為步行者209，進(jìn)入同一個(gè)頭燈的照射范圍的步行者為步行者210。在汽車201的對(duì)面汽車211中也同樣，汽車211的頭燈的照射范圍用虛線212表示。另外，步行者210在汽車201和汽車211兩者的頭燈照射范圍內(nèi)存在。
圖3中表示由設(shè)置在汽車1上的圖2中的攝像裝置202～204拍攝的圖像301～303和合成圖像304。
首先，由攝像裝置202拍攝的汽車正面的圖像，如圖像301所示。攝像裝置202的視角為由汽車201本身的燈照射的部分和燈不照射的部分構(gòu)成。由于平均亮度等級(jí)為中等程度，因此這個(gè)視角的曝光控制的結(jié)果在踫上光的地方為曝光稍微過(guò)多的曝光控制，在不踫上光的周圍為曝光稍微不足的曝光控制。另外，由于步行者210曝光稍微過(guò)多，但由汽車的頭燈和對(duì)向車的頭燈造成的發(fā)白現(xiàn)象，看不見(jiàn)這點(diǎn)。其次，由攝像裝置203拍攝的汽車左正面的圖像如圖像302。圖像302的大部分由頭燈不照射的部分構(gòu)成。由于平均的亮度等級(jí)低，該圖像302的曝光控制的結(jié)果，與圖像301比較，頭燈部分曝光過(guò)多，其他部分曝光適當(dāng)。另外因?yàn)閳D像302的步行者208曝光適當(dāng)，可以識(shí)別。
另外，由攝像裝置204拍攝的汽車在正面的圖像如圖像303。由于圖像303受到對(duì)向車的頭燈的直射，圖像的平均亮度等級(jí)高，該視角的曝光控制的結(jié)果，與圖像301比較，由對(duì)向車的頭燈，汽車的頭燈照射的部分曝光適當(dāng)，其他部分曝光不足。另外，步行者210與頭燈為逆光的位置，但因?yàn)閳D像303的步行者210曝光適當(dāng)，與圖像301的步行者210比較，可以識(shí)別圖像303的步行者210。
當(dāng)利用多個(gè)圖像信號(hào)，合成一個(gè)合成圖像信號(hào)時(shí)，在由攝像裝置202拍攝的圖像301和由攝像裝置203拍攝的圖像302重疊的部分上，利用不與其相同區(qū)域的圖像302的頭燈踫上的部分的圖像合成不與圖像301的頭燈踫上的部分，另外，同樣，在由攝像裝置202拍攝的圖像301和由攝像裝置204拍攝的圖像303重疊的部分上，利用同樣利用與相同區(qū)域的圖像3的頭燈踫上部分的圖像合成與圖像301的頭燈踫上的部分，得到圖3的圖像304所示的合成圖像。
這樣，通過(guò)生成合成圖像，在先前不踫上頭燈，暗而看不見(jiàn)的部分，和由于對(duì)向車的頭燈等發(fā)白而看不見(jiàn)的部分等，用人眼難以識(shí)別的情況下，利用本實(shí)施例可以適當(dāng)曝光，可以識(shí)別步行者209，步行者210等。
其次，在4圖中，表示利用與圖3相同的設(shè)置在圖2中的汽車201上的攝像裝置202～204拍攝，以與各攝像裝置的曝光控制相同的等級(jí)進(jìn)行控制時(shí)的圖像401～403與合成圖像404。
如圖4所示，在各個(gè)攝像裝置中有重疊的部分。利用以相同的等級(jí)控制各攝像裝置的曝光控制時(shí)的合成圖像，不能得到動(dòng)態(tài)范圍廣的圖像。
然而，通過(guò)各個(gè)攝像裝置分別與亮度等級(jí)相應(yīng)進(jìn)行控制，使曝光控制出現(xiàn)差別，可以得到圖3的圖像304所示的動(dòng)態(tài)范圍廣的圖像。
另外，在對(duì)向車或步行者等在拍攝范圍內(nèi)存在的情況下，或者進(jìn)行控制，以使曝光控制出現(xiàn)差別的情況下，可進(jìn)行各攝像裝置的控制，使得可改變各攝像裝置的方向，以使各個(gè)攝像裝置的重疊部分多，可以增多擴(kuò)寬動(dòng)態(tài)范圍的區(qū)域。
另外，也可以將模擬信號(hào)從攝像裝置輸入信號(hào)合成單元和亮度分布檢測(cè)單元中。
根據(jù)本發(fā)明，可提高攝像裝置的性能。
雖然已經(jīng)說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但應(yīng)理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的條件下，所述實(shí)施例可以改變和改造。因此，本發(fā)明不受所述細(xì)節(jié)的限制，并覆蓋在所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有這種改變和改造。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，其特征在于，具有多個(gè)攝像單元，在多個(gè)攝像單元中，至少一個(gè)攝像單元的攝像范圍的一部分與另一攝像單元的拍攝范圍的一部分互相重合的；亮度分布檢測(cè)單元，檢測(cè)由該多個(gè)攝像單元拍攝的圖像信號(hào)的亮度等級(jí)；區(qū)域判定單元，對(duì)于由該多個(gè)攝像單元拍攝的圖像信號(hào)，判斷在該互相重合的攝像范圍中由該亮度分布檢測(cè)單元檢測(cè)的圖像信號(hào)的亮度等級(jí)為適當(dāng)?shù)膮^(qū)域；和合成單元，對(duì)于該互相重合的拍攝范圍，使用在由該多個(gè)攝像單元拍攝的圖像信號(hào)中，由該區(qū)域判定單元所判定的亮度等級(jí)為適當(dāng)?shù)膮^(qū)域的圖像信號(hào)，對(duì)由該多個(gè)攝像單元拍攝的圖像信號(hào)進(jìn)行合成。
2.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于所述區(qū)域判定單元，在由各個(gè)攝像單元拍攝的圖像中，利用所述亮度分布檢測(cè)單元檢測(cè)互相重合的拍攝范圍的亮度等級(jí)，在檢測(cè)的亮度等級(jí)比規(guī)定的基準(zhǔn)等級(jí)低的區(qū)域上，在來(lái)自各個(gè)攝像裝置的圖像信號(hào)中選擇平均亮度等級(jí)高的攝像裝置的圖像；而且，在比該基準(zhǔn)等級(jí)高的區(qū)域上，在來(lái)自各攝像裝置的圖像信號(hào)中選擇平均亮度等級(jí)低的攝像單元的圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于所述合成單元，在每一個(gè)由所述區(qū)域判定單元選擇區(qū)域上，對(duì)各個(gè)攝像裝置所拍攝的圖像信號(hào)進(jìn)行合成。
4.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像單元進(jìn)行控制，以使在各個(gè)正在拍攝的畫面中的亮度等級(jí)不同的情況下，通過(guò)各個(gè)攝像單元的曝光控制，而使曝光的差別大于通常的曝光控制。
5.如權(quán)利要求4所述的攝像裝置，其特征在于所述攝像單元，在進(jìn)行通過(guò)各個(gè)攝像單元的曝光控制而使曝光的差別變大的控制的情況下，改變各攝像裝置的方向，以使各個(gè)攝像裝置的互相重合的拍攝范圍增多。
6.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于在拍攝范圍內(nèi)存在相向的車或步行者的情況下，所述攝像單元改變各攝像裝置的方向，以使各個(gè)攝像裝置的互相重合的拍攝范圍增多。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種攝像裝置，該攝像裝置使用多臺(tái)攝像機(jī)，可以保持動(dòng)解像度，而且可以得到動(dòng)態(tài)范圍廣的圖像，可以進(jìn)行更廣范圍的拍攝的攝像裝置。具有拍攝范圍的一部分互相重合的多個(gè)攝像裝置；檢測(cè)由該多個(gè)攝像裝置拍攝的圖像信號(hào)的亮度等級(jí)的亮度分布檢測(cè)單元；判定在由該多個(gè)攝像裝置拍攝的圖像信號(hào)中，在該互相重合的攝像范圍中由該亮度分布檢測(cè)單元檢測(cè)的圖像信號(hào)的亮度等級(jí)為適當(dāng)?shù)膮^(qū)域判定單元；和對(duì)于該互相重合的拍攝范圍，使用在由該多個(gè)攝像單元拍攝的圖像信號(hào)中，由該區(qū)域判定單元所判定的亮度等級(jí)為適當(dāng)?shù)膮^(qū)域的圖像信號(hào)，對(duì)由該多個(gè)攝像單元拍攝的圖像信號(hào)進(jìn)行合成的合成單元。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1984346SQ200610169458
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者薄井勉, 齋寬知 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所