JP2004120203A - 撮像装置，自動露光処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像内に占める高輝度領域の割合が大きい場合であっても，中・低輝度領域を好適に再現することが可能な撮像装置を提供すること。
【解決手段】本発明によれば，自動露光機能を備えた撮像装置であって：輝度信号のうち所定の基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する高輝度信号を，自動露光処理の処理対象から除外することを特徴とする，撮像装置が提供される。
かかる構成により，中・低輝度信号の輝度レベルだけを当該処理対象として露光調整処理をできるので，見たい中・低輝度領域の被写体を適切な露光で撮像して，その再現性を高めることができる。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，撮像装置および自動露光処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラなどの撮像装置は，一般的に，被写体からの入射光量に応じて露光量を自動的に調整する自動露光機能を備えている。かかる撮像装置の自動露光処理では，輝度レベルを検波する際に，所定レベル以上の信号波については信号レベルを当該所定レベルにクリップして検波する手法が提案されている。かかる手法によれば，画像内の高輝度領域が露光調整に与える影響をある程度低減して，中・低輝度領域の再現性を向上させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の撮像装置の自動露光処理では，高輝度領域の影響を受けにくくしているだけであるので，画像内に占める高輝度領域の割合（面積）が大きくなればなるほど，適切に露光調整することが非常に困難になるという問題があった。場合によっては，好適に再現したい中・低輝度領域ではなく，高輝度領域が見やすくなるように露光調整してしまうこともあった。
【０００４】
本発明は，従来の撮像装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，画像内に占める高輝度領域の割合が大きい場合であっても，中・低輝度領域を好適に再現することが可能な，新規かつ改良された撮像装置およびその自動露光処理方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，自動露光機能を備えた撮像装置であって：輝度信号のうち基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する高輝度信号を，自動露光処理の処理対象から除外することを特徴とする，撮像装置が提供される。
【０００６】
かかる構成により，撮像装置は，被写体の輝度レベルに応じて，例えばレンズの絞りやＡＧＣのゲイン等を調整することにより，露光量を自動制御しながら撮像できる（自動露光機能）。また，基準輝度レベルに基づいて，輝度信号を，輝度レベルが基準輝度レベル以上である高輝度信号と，基準輝度レベル未満である中・低輝度信号とに選別できる。この基準輝度レベルは，固定の所定レベルに設定してもよい。さらに，高輝度信号の輝度レベルを自動露光処理の処理対象情報から除外することにより，中・低輝度信号の輝度レベルのみを自動露光処理の処理対象とすることができる。このため，中・低輝度レベルの被写体を重視した露光調整が可能になる。従って，かなり高い輝度レベルを有する被写体を撮像した場合でも，高輝度レベルの影響を受けないので，見たい中・低輝度レベルの被写体を好適に再現することができる。
【０００７】
また，上記高輝度信号の存在割合が所定割合以上である場合には，高輝度信号の輝度レベルを処理対象にフィードバックする，如く構成すれば，輝度信号内に占める高輝度信号の割合（即ち，画像内に占める高輝度領域の分布割合）に応じて，高輝度信号の輝度レベルの少なくとも一部を当該処理対象に含めて，露光調整することができる。このため，中・低輝度信号が全く無い，或いは非常に少ない信号が入力された場合であっても，高輝度信号の輝度レベルを利用して露光量を低減するように露光調整できるので，露光処理機能が破綻することを防止できる。一方，高輝度信号の存在割合が所定割合未満である場合には，自動露光処理を安定して行うために十分な量の中・低輝度信号が存在しているので，高輝度信号の輝度レベルを当該処理対象にフィードバックしない。
【０００８】
また，上記高輝度信号の輝度レベルを，基準輝度レベル以下に換算処理した上で，処理対象にフィードバックする，如く構成すれば，高輝度信号の輝度レベルをそのままの信号レベルでフィードバックするのではなく，基準輝度レベル以下に低減するように換算処理した上でフィードバックできる。このため，自動露光処理が，必要以上に高輝度信号の輝度レベルの影響を受けないようにできる。また，かかる高輝度信号の輝度レベルのフィードバック量が，自動露光処理で露光を絞ることが可能な程度の量となるように，当該換算処理の換算比率を設定してもよい。
【０００９】
また，上記換算処理の換算比率を，高輝度信号の存在割合に応じて動的に変化させる，如く構成すれば，高輝度信号の輝度レベルのフィードバック量を，高輝度信号の存在割合（高輝度領域の分布割合）に応じた必要最小限な量に調整することができる。即ち，高輝度信号の存在割合が比較的大きい場合には，換算比率を大きくしてフィードバック量を増加し，一方，高輝度信号の存在割合が比較的小さい場合には，換算比率を小さくしてフィードバック量を低減する。これにより，例えば，露光を絞れる程度の量をフィードバックしつつも，高輝度信号の輝度レベルが自動露光処理に及ぼす影響を極力小さくできるので，中・低輝度領域の被写体の再現性をより向上させることができる。
【００１０】
また，上記高輝度信号の輝度レベルを所定レベルにクリップした上で，換算処理する，如く構成すれば，基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する高輝度信号を所定のクリップ値にクリップした上で検波することにより，すべての高輝度信号の検波結果は当該所定レベルで一定となる。このため，高輝度信号の輝度レベルが変化しても，検波値は変わらないので，安定した自動露光処理を実現できる。なお，上記所定レベル（クリップ値）は，基準輝度レベルであるように設定してもよい。
【００１１】
また，上記撮像装置はビデオカメラであるように構成してもよい。さらに，上記撮像装置は監視カメラであるように構成してもよい。また，上記撮像装置は，特に，高輝度レベルの被写体が占める割合（面積）が大きいシーンを撮像する場合に，好適に適用できるものである。
【００１２】
また，上記課題を解決するため，本発明の別の観点によれば，撮像装置の自動露光処理方法であって：輝度信号のうちで基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する高輝度信号を自動露光処理の処理対象から除外する処理対象選別工程と；処理対象に基づいて露光量を調整する露光調整工程と；を含むことを特徴とする，自動露光処理方法が提供される。
【００１３】
かかる構成により，まず，高輝度信号の輝度レベルを自動露光処理の処理対象情報から除外して，中・低輝度信号の輝度レベルのみを自動露光処理の処理対象として抽出することができる。次いで，このように抽出された中・低輝度信号の輝度レベルのみに基づいて，好適に露光調整する。このため，高輝度信号の輝度レベルの影響を受けることなく，中・低輝度レベルの被写体を重視した露光調整が可能になる。従って，かなり高い輝度レベルの被写体を撮像した場合でも，見たい中・低輝度レベルの被写体を好適に再現することができる。
【００１４】
また，上記処理対象選別工程の後工程として，さらに，高輝度信号の存在割合を判定する高輝度割合判定工程と；判定された高輝度信号の存在割合が所定割合以上である場合には，高輝度信号の輝度レベルを処理対象にフィードバックするフィードバック工程と；を含むように構成してもよい。
【００１５】
かかる構成により，まず，輝度信号内に占める高輝度信号の割合（即ち，画像内に占める高輝度領域の分布割合）を算出して，高輝度信号の輝度レベルをフィードバックする必要があるか否かを判定することができる。即ち，高輝度信号の存在割合が所定割合以上である場合には，フィードバックする必要があると判定し，一方，高輝度信号の存在割合が所定割合未満である場合には，フィードバックする必要が無いと判定する。次いで，必要があると判定した場合には，高輝度信号の輝度レベルの少なくとも一部を，当該処理対象として既に抽出されている中・低輝度信号の輝度レベルにフィードバックすることができる。このため，中・低輝度信号が全く無い，或いは非常に少ない信号が入力された場合であっても，高輝度信号の輝度レベルを利用して露光量を低減するように露光調整できる。従って，高輝度信号の輝度レベルを処理対象から除外したことに起因して，露光処理機能が破綻してしまうことを防止できる。
【００１６】
また，上記フィードバック工程は，高輝度信号の輝度レベルを，基準輝度レベル以下に換算処理する換算処理工程；を含み，換算処理された高輝度信号の輝度レベルを処理対象にフィードバックするように構成してもよい。かかる構成により，高輝度信号の輝度レベルをそのままの信号レベルでフィードバックするのではなく，基準輝度レベル以下に低減するように換算処理した上でフィードバックできる。このため，自動露光処理が，必要以上に高輝度信号の輝度レベルの影響を受けないようにできる。なお，かかる高輝度信号の輝度レベルのフィードバック量が，自動露光処理で露光を絞ることが可能な程度の量となるように，当該換算処理の換算比率を調整してもよい。
【００１７】
また，上記換算処理の換算比率を，高輝度信号の存在割合に応じて動的に変化させるように構成してもよい。かかる構成により，高輝度信号の輝度レベルのフィードバック量を，高輝度信号の存在割合（高輝度領域の分布割合）に応じた必要最小限な量に調整することができる。これにより，例えば，高輝度信号の輝度レベルとして露光を絞れる程度の量をフィードバックしつつも，高輝度信号の輝度レベルが自動露光処理に及ぼす影響を極力小さくできるので，中・低輝度レベルの被写体の再現性がより向上する。
【００１８】
また，上記換算処理工程は，高輝度信号の輝度レベルを所定レベルにクリップした上で，換算処理するように構成してもよい。かかる構成により，高輝度信号の輝度レベルの検波結果は，すべて所定レベルとなる。このため，高輝度信号の輝度レベルが変化しても，高輝度信号の存在割合が変わらなければ，検波結果が一定となるため，換算処理結果も変わらない。従って，当該フィードバック量が一定となるので，安定した自動露光処理を実現できる。なお，上記所定レベル（クリップ値）は，基準輝度レベルであるように設定してもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
以下に，本発明にかかる第１の実施形態について説明する。なお，以下では，本実施形態にかかる撮像装置として，ビデオカメラの例を挙げて説明するが，本発明はかかる例に限定されるものではない。
【００２１】
まず，本実施形態にかかるビデオカメラの概要について説明する。本実施形態にかかるビデオカメラは，例えば，静止画像及び／又は動画像をカラー若しくは白黒で撮像可能なデジタルビデオカメラなどであり，例えば監視カメラなどに用いられるものである。この監視カメラの用途としては，例えば，銀行，コンビニエンスストア等の商店若しくは一般家庭などにおける防犯・監視用や，駐車場の混雑度，河川の水位，工事現場での土砂崩れ等をモニタリングする用途などが挙げられる。
【００２２】
かかるビデオカメラは，例えば，自動露光（自動露出ともいう。以下では，ＡＥという場合もある。）機能を有しており，撮像デバイスである例えばＣＣＤ個体撮像素子（以下では，ＣＣＤという。）への入射光量に応じて，レンズの絞り（アイリス）やシャッタスピードなどを制御して，露光量を自動的に調整することができる。
【００２３】
次に，図１および図２に基づいて，本実施形態にかかるビデオカメラの全体的な回路構成について説明する。図１は，本実施形態にかかるビデオカメラ１の回路構成を示すブロック図である。また，図２は，本実施形態にかかる前処理ブロック３０および信号処理ブロック４０の構成を示すブロック図である。なお，以下では，ビデオカメラ１は，撮像デバイスとしてＣＣＤ２０を用いた例について説明するが，かかる例に限定されるものではない。
【００２４】
図１に示すように，ビデオカメラ１において，撮像した被写体からの光は光学部品１０を通して入射され，ＣＣＤ２０に取り込まれる。この光学部品１０は，レンズ１２と光学フィルタ１４とから構成される。
【００２５】
レンズ１２は，被写体からの光を集光し，光学フィルタ１４に入射させる。なお，このレンズ１２の絞りは，後述するマイクロコントローラ（以下では，マイコンという。）８０によってレンズ制御回路１００を介して制御可能である。かかるレンズ１２の絞りを増減することにより，被写体からＣＣＤ２０への入射光量を調整できる。
【００２６】
光学フィルタ１４は，例えば，例えば，赤外カットフィルタ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｃｕｔ　Ｆｉｌｔｅｒ），光学ローパスフィルタ（Ｏｐｔｉｃａｌ　ＬｏｗＰａｓｓ　Ｆｉｌｅｒ）及び／又はダミーガラスなどで構成されており，被写体から入射された光に各種の処理を施すことができる。例えば，赤外カットフィルタは，入射光のうち近赤外線領域よりも波長の長い光をカットして可視光領域の光のみを透過させることなどができる。これにより，人が見た色感と同様な画像を撮像する事ができる。また，光学ローパスフィルタは，例えば，特定周波数成分を除去することにより，モアレや擬色を防止して画質を向上させることができる。
【００２７】
上記のようにしてレンズ１２によって絞り込まれ，光学フィルタ１４を通過した光学像は，ＣＣＤ２０に入射される。このＣＣＤ２０は，代表的な撮像素子であり，受光面に配された複数の画素により，受光した当該光学像を光電変換して電気信号として出力することができる。なお，ＣＣＤ２０としては，例えば，補色単板ＣＣＤまたは３板ＣＣＤのいずれであってもよい。
【００２８】
かかるＣＣＤ２０は，タイミングジェネレータ（以下では，ＴＧという。）６０により駆動され（電子シャッタ機能），光電変換された電気信号である画像信号を読み出す。なお，このＴＧ６０によるシャッタスピードは，マイコン８０によって制御可能である。撮像環境が比較的明るくＣＣＤ２０への入射光量が多い場合には，シャッタスピードを速め，一方，撮像環境が比較的暗く入射光量が少ない場合には，シャッタスピードを遅くすることにより，露光量を調整することができる。
【００２９】
このようなＣＣＤ２０から読み出された電気的な画像信号は，前処理ブロック３０に入力される。この前処理ブロック３０では，図２に示すように，例えば，画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理を施した後，ゲインコントロールアンプ（以下では，ＡＧＣという。）３２によって必要に応じて好適な信号レベルに増幅（ゲイン調整）される。このＡＧＣ３２のゲインは，マイコン８０によって制御可能である。かかるＡＧＣ３２の出力は，黒レベル等を調整した後，Ａ／Ｄ変換器３４によりアナログ信号からデジタル信号に変換されて，信号処理ブロック４０に出力される。
【００３０】
信号処理ブロック４０は，画像信号に対して，ガンマ補正，ダイナミックレンジ調整，アパーチャーによる輪郭補正，ホワイトバランス（ＷＢ）調整などの各種画像処理を施すとともに，画像信号の信号レベルや色情報などを検出する機能を有する。
【００３１】
より詳細には，信号処理ブロック４０は，図２に示すように，例えば，画像信号のうちの輝度信号（Ｙ信号）を処理するＹ信号処理回路４２と，色信号（Ｃ信号）を処理するＣ信号処理回路４４と，このＹ信号処理回路４２およびＣ信号処理回路４４の出力信号を検波する検波回路４６と，Ｄ／Ａ変換器４７，４８と，Ｙ／Ｃ信号混合回路４９を備える。
【００３２】
Ｙ信号処理回路４２は，入力信号から輝度信号を生成し，この輝度信号に対して，例えば，ダイナミックレンジの調整，ガンマ補正，ホワイトクリップなどの処理を施す。かかる処理後の輝度信号は，Ｄ／Ａ変換機４７でアナログ信号に変換されて，Ｙ／Ｃ信号混合回路４９に入力される。
【００３３】
一方，Ｃ信号処理回路４４は，入力信号から色信号（色差信号）を生成し，この色信号に対して，例えば，ＷＢ調整等の色処理，ガンマ補正，例えばサブキャリア信号による変調などの処理を施す。かかる処理後の色信号は，Ｄ／Ａ変換機４８でアナログ信号に変換されて，Ｙ／Ｃ信号混合回路４９に入力される。
【００３４】
Ｙ／Ｃ信号混合回路４９は，例えば，上記処理された輝度信号と色信号を混合し，さらに，例えば，同期信号なども加えた上で映像信号を生成する。この映像信号は，出力手段であるドライバ５０を介して，例えば，コンポジット信号等として外部に出力される。
【００３５】
また，検波回路４６は，例えば，Ｙ信号処理回路４２が出力した輝度信号を検波するＡＥ検波回路２００と，Ｃ信号処理回路４４が出力した色信号を検波するＷＢ検波回路４６１を備え，それぞれの検波結果をマイコン８０に出力する。なお，本実施形態にかかる特徴であるＡＥ検波回路２００については後で詳細に説明する。
【００３６】
また，記録媒体９０は，例えば，フラッシュメモリ等の電気的に消去可能なＲＯＭであるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）などで構成されている。この記録媒体９０は，例えば，マイコン８０の制御に必要なデータ，露光条件情報などの調整データおよびユーザ設定などを記憶する機能を有する。
【００３７】
また，レンズ制御回路１００は，例えば，レンズ１２の絞りを調整するためのモータ（図示せず。）と，制御回路（図示せず。）などから構成されている。
【００３８】
また，マイコン８０は，例えば，ＴＧ６０を利用しながら，上記のようなビデオカメラ１内の各装置を制御する機能を有する。例えば，マイコン８０は，上記ＡＥ検波回路２００からの検波結果を基に，目標ＡＥレベルを維持するべく，露光が好適になるように各装置を制御する。具体例を挙げると，マイコン８０は，例えば，電子ボリューム（以下では，ＥＶＲという。）７０等を通じてレンズ制御回路１００を制御して，レンズ１２の絞りを制御することができる。
【００３９】
なお，上記では，主にマイコン８０が，上記ビデオカメラ１内の各装置の処理を制御するシステムについて説明したが，かかる例に限定されず，上記のような処理を，例えば，Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＥＩＡ−２３２，ＥＩＡ−４８５等といった外部インターフェースを介して外部から制御することも可能である。
【００４０】
以上のように，本実施形態にかかるビデオカメラ１の全体的な回路構成について説明した。
【００４１】
次に，本実施形態における特徴である自動露光処理と，これを実現するためのＡＥ検波回路２００およびマイコン８０の構成について，より詳細に説明する。
【００４２】
本実施形態にかかる自動露光処理手法は，高輝度領域の被写体の影響を受けずに，例えば中・低輝度領域の被写体を適切な露光で撮像するための手法である。この手法は，例えば，ビデオカメラ１と被写体との位置関係が逆光状態となるようなシーンにおいて，背景などの高輝度領域を白とびさせてでも，中・低輝度領域の被写体を好適に撮像する逆光補正の１手法ということもできる。
【００４３】
かかる逆光補正が必要なシーンの例を図３に示す。図３に示すシーンは，晴れた日の窓際に人物が立っている例である。このシーンでは，画像の中央部に大きな窓３があり，かかる窓３の部分は，太陽光が差し込み非常に明るく，高輝度領域となっている。この高輝度領域を撮像したときの輝度信号の信号レベル（即ち，輝度レベル）は非常に大きくなる。一方，室内の人物２などの被写体は，好適な明るさではっきりと再現したい部分であるが，屋内にあるため比較的暗い中・低輝度領域となっている。この中・低輝度領域を撮像したときの輝度レベルは，比較的小さくなる。
【００４４】
なお，ここでいう高輝度領域とは，比較的明るい画像領域であって，その部分を撮像した画像信号の輝度レベルが基準輝度レベル（例えば８０ＩＲＥ）以上であるような画像領域をいう。また，中・低輝度領域とは，比較的暗い画像領域であって，その部分を撮像した画像信号の輝度レベルが基準輝度レベル未満であるような画像領域をいう。
【００４５】
このような高輝度領域の占める割合が大きいシーンを，逆光補正せずにそのまま撮像すると，高輝度領域の輝度レベルの影響を大きく受けて，画像全体が過度に明るくなってしまう。そこで，従来のビデオカメラであっても，高輝度領域の影響を低減するようなＡＥ検波処理を行った上で自動露光処理（即ち，逆光補正処理）を行っていた。
【００４６】
ここで，本実施形態にかかる自動露光処理におけるＡＥ検波処理の説明に先立ち，まず，図４に基づいて，従来の逆光補正処理で採用されているＡＥ検波処理の代表例について説明する。図４は，従来のＡＥ検波処理における検波対象となる信号の分布を示す説明図である。
【００４７】
なお，図４では，例えば，１フィールド分の輝度信号の信号レベル（即ち，輝度レベル）の変化を示しているものとする。また，グレーのハッチングを付した部分が検波対象となっている部分であり，一方，まだら模様を付した部分が検波対象外の部分である。（これらは，以下の図５，図９，図１３および図１６でも同様である。）。
【００４８】
図４に示すように，従来のＡＥ検波では，所定の基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する輝度信号を，基準輝度レベルにクリップして検波する検波処理を採用していた。即ち，基準輝度レベル未満の輝度レベルを有する輝度信号は，それ自身の輝度レベルが検波されるのに対し，基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する輝度信号は，すべて，基準輝度レベルを有するものとして検波される。よって，基準輝度レベル以上の部分（まだら模様を付した部分）は，検波対象から除外されることとなり，輝度レベルがいくら大きくても，高輝度信号の検波結果は所定の基準輝度レベルとなる。
【００４９】
このように，従来のＡＥ検波処理では，所定のレベル以上の高輝度信号をクリップして検波することで，高輝度領域の影響をある程度低減させることができる。このクリップするレベルが低ければ低いほど，高輝度領域の影響を抑えることができる。しかしながら，かかるＡＥ検波処理では，高輝度領域の影響を抑えることができるだけであり，その影響を完全に排除できるわけではないので，高輝度領域の占める割合が高いシーンの撮像に対して十分に対応できなかった。具体的には，例えば，上記図３の窓３の部分は非常に明るく大きいので，この部分をＡＥ検波対象に含めてしまうと，窓３の部分の明るさにつられて平均輝度レベルが高くなってしまう。このため，全体的に露光が絞られるので，人物２の部分が暗くなってしまう。
【００５０】
このため，かかる手法以外にも，例えば，ヒストグラム分布を用いた手法や，画像の特定領域に絞って検波する方法など，様々な逆光補正処理方法が提案されてきた。しかしながら，上記のような従来の手法いずれも，すべてのシーンに対して有効である訳ではなかった。
【００５１】
次に，図５に基づいて，本実施形態にかかる自動露光処理におけるＡＥ検波処理の概容について，説明する。なお，図５は，本実施形態にかかるＡＥ検波処理における検波対象となる信号の分布を示す説明図である。
【００５２】
図５に示すように，本実施形態にかかるＡＥ検波処理では，輝度レベルが基準輝度レベル未満である輝度信号（グレーの部分を指す；以下では中・低輝度信号という。）を検波対象信号とし，一方，輝度レベルが基準輝度レベル以上である輝度信号（まだら模様の部分を指す；以下では，高輝度信号という。）を非対象信号としている。このように，本実施形態にかかるＡＥ検波処理では，例えば，所定の閾値（即ち，基準輝度レベル）を基準として，それ以上の輝度レベルの信号を検波対象から完全に除外している。換言すると，かかる基準輝度レベル以上の高い輝度レベルの被写体（即ち，高輝度領域）を撮像した画素からの情報を，検波に取り入れないようにしている。よって，ＡＥ検波対象を中・低輝度信号に絞り込むことができる。このようなＡＥ検波処理により，例えば，白飛びしている背景のような高輝度領域には全く影響されずに，目的とする中・低輝度領域の被写体を適切な明るさで再現可能な露光調整が実現できる。
【００５３】
なお，上記の基準輝度レベルとは，輝度信号を中・低輝度信号と高輝度信号に選別するための基準となる例えば所定の輝度レベルをいう。かかる基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する輝度信号が高輝度信号であり，一方，基準輝度レベル未満の輝度レベルを有する輝度信号が中・低輝度信号である。なお，かかる基準輝度レベルは，任意の値に設定可能であるが，例えば，輝度信号の輝度レベルの分布が０〜１００ＩＲＥである場合には，基準輝度レベルは例えば８０ＩＲＥに設定される。
【００５４】
次に，図６に基づいて，上記のような本実施形態にかかるＡＥ検波処理を実現するためのＡＥ検波回路２００の構成について説明する。なお，図６は，本実施形態にかかるＡＥ検波回路２００の構成を示すブロック図である。
【００５５】
図６に示すように，ＡＥ検波回路２００は，例えば，輝度レベル判定部２１０と，積分回路２２０と，カウント部２３０と，を主に備える。
【００５６】
輝度レベル判定部２１０は，Ｙ信号処理回路４２から入力された輝度信号が高輝度信号であるか中・低輝度信号であるかを判定して選別する機能を有する。より詳細には，輝度レベル判定部２１０は，入力された輝度信号の輝度レベルと上記基準輝度レベルとを比較して，基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する輝度信号を高輝度信号と判定し，一方，基準輝度レベル未満の輝度レベルを有する輝度信号を中・低輝度信号と判定する。このような判定に基づいて，入力された輝度信号を選別し，例えば，中・低輝度信号のみを積分回路２２０に出力する。
【００５７】
積分回路２２０は，順次入力されてくる中・低輝度信号の輝度レベルを例えば１フィールド分積分する機能を有する。かかる積分により中・低輝度信号が検波され，例えば１フィールド分の輝度信号に含まれる中・低輝度信号の輝度レベルが積算される。また，かかる積分回路２２０には，例えば１フィールド毎に積分結果を読み出してリセットするためのリセット信号（図示せず。）が入力されている。これにより，積分回路２２０は，積分結果である例えば１フィールド分の中・低輝度積分結果を読み出して，マイコン８０に出力することができる。
【００５８】
カウント部２３０は，例えば，輝度レベル判定部２１０が選別した高輝度信号の数（以下では，高輝度信号数という。）と中・低輝度信号の数（以下では，中・低輝度信号数という。）をそれぞれカウントする機能を有する。即ち，カウント部２３０は，高輝度領域の被写体を撮像して高輝度信号を生成したＣＣＤ２０の画素の数（画素数）と，中・低輝度領域の被写体を撮像して中・低輝度信号を生成した画素の数（画素数）をカウントする。なお，ここでいうＣＣＤ２０の画素とは，カラー撮像の場合には各カラー用の複数の画素が集合した最小単位であるブロックを含む（よって，画素数はブロック数を含む）ものとし，以下で画素数という場合も同様とする。
【００５９】
このようなカウント部２３０によるカウント結果は，マイコンに８０に出力される。かかるカウント結果により，マイコン８０は，例えば１フィールド内における，高輝度信号数および中・低輝度信号数，即ち，高輝度領域を撮像した画素数および中・低輝度領域を撮像した画素数を取得できる。これにより，マイコン８０は，高輝度信号の存在割合（例えば，輝度信号の総数に占める高輝度信号の数の割合）を算出することができる。なお，この高輝度信号の存在割合は，例えば１画像内に占める高輝度領域の分布の度合い（例えば，１画像内に占める面積割合）を表すパラーメータと考えることもできる。即ち，高輝度信号の存在割合が多いほど，撮像した画像内に高輝度領域が広く分布していることになる。
【００６０】
このように，ＡＥ検波回路２００は，例えば，高輝度信号を検波対象から除外し，中・低輝度信号のみを検波することができる。このため，基準輝度レベル以下の中・低輝度レベルのみを積分した中・低輝度積分結果が，マイコン８０に出力されて自動露光処理に用いられる。この結果，高輝度信号は自動露光処理の処理対象から除外され，中・低輝度信号は当該処理対象として抽出されたこととなる。
【００６１】
次に，図７に基づいて，本実施形態にかかる自動露光処理における露光調整処理を行うマイコン８０の露光調整処理部３００の構成およびその処理について説明する。なお，図７は，本実施形態にかかる露光調整処理部３００の構成を示すブロック図である。
【００６２】
マイコン８０が備える露光調整処理部３００は，図７に示すように，例えば，平均輝度レベル算出部３４０と，露光制御部３５０を主に備える。
【００６３】
平均輝度レベル算出部３４０は，例えば，上記ＡＥ検波回路２００の検波結果に基づいて，平均輝度レベルを算出する機能を有する。より詳細には，この平均輝度レベル算出部３４０は，例えば，下記の式１のように検波結果である中・低輝度積分結果を検波画素数で除算することにより，平均輝度レベルを算出する。
【００６４】
平均輝度レベル＝中・低輝度積分結果／検波画素数　・・・式１
ここでいう検波画素数とは，上記ＡＥ検波回路２００で検波対象とされた輝度信号を生成したＣＣＤ２０の画素数であり，本実施形態では，上記カウント部２３０でカウントされた中・低輝度信号を生成した画素の数（即ち，検波された中・低輝度信号数）である。
【００６５】
露光制御部３５０は，上記算出した平均輝度レベルに基づいて，目標ＡＥレベルを維持するべく，露光を好適に調節するようビデオカメラ１内の各装置を制御する機能を有する。
【００６６】
より詳しくは，露光制御部３５０は，撮像中は常に，平均輝度レベルに基づいて撮像画像のＡＥレベルを監視している。この監視の結果，例えば，平均輝度レベルが目標ＡＥレベルよりも高い，即ち，ＣＣＤ２０への入射光量が多いと判断した場合には，ＣＣＤ２０が出力する信号レベルを減少させる方向に各装置を制御する。即ち，露光制御部３５０は，例えば，ＥＶＲ７０等を通じてレンズ制御回路１００を制御してレンズ１２の絞りを絞る，ＴＧ６０を介して電子シャッタのシャッタスピードを増加させＣＣＤ２０の露光量を減少させる，或いはＡＧＣ３２のゲインを抑えるなどといった制御を行う。
【００６７】
一方，平均輝度レベルが目標ＡＥレベルよりも低い，即ち，ＣＣＤ２０への入射光量が少ないと判断した場合には，ＣＣＤ２０が出力する信号レベルを増加させる方向に各装置を制御する。即ち，露光制御部３５０は，例えば，ＥＶＲ７０等を通じてレンズ制御回路１００を制御してレンズ１２の絞りを開く，ＴＧ６０を介して電子シャッタのシャッタスピードを減少させＣＣＤ２０の露光量を増加させる，或いはＡＧＣ３２のゲインを増加させるなどといった制御を行う。
【００６８】
このように，露光制御部３５０は，平均輝度レベル（即ち，中・低輝度領域の明るさ）に応じて，レンズ１２の絞り，シャッタスピードおよびＡＧＣ３２のゲインなどの露光条件を自動的に制御することができる。これにより，前処理ブロック３０から信号処理ブロック４０に入力される画像信号のＡＥレベルが，中・低輝度領域を重視した好適なレベルに調整される。
【００６９】
次に，図８に基づいて，本実施形態にかかる自動露光処理方法について説明する。なお，図８は，本実施形態にかかる自動露光処理の動作フローを示すフローチャートである。
【００７０】
図８に示すように，まず，ステップＳ１００では，高輝度信号が検波対象から除外される（ステップＳ１００：処理対象選別工程）。上記ＡＥ検波回路２００の輝度レベル判定部２１０は，入力された輝度信号を基準輝度レベルに基づいて高輝度信号と中・低輝度信号に選別しながら，かかる両輝度信号のうち中・低輝度信号のみを検波対象として抽出する。抽出された中・低輝度信号は，積分回路２２０に順次出力される。このため，高輝度信号はＡＥ検波対象から除外され，結果として，自動露光処理の処理対象からも完全に除外されたこととなる。
【００７１】
次いで，ステップＳ１０２では，中・低輝度レベルが積分される（ステップＳ１０２）。積分回路２２０は，入力された中・低輝度信号の輝度レベルである中・低輝度レベルを順次積分検波していく。さらに，積分回路２２０は，例えば１フィールド分の中・低輝度レベルを積分した時点で，それまでに積算された中・低輝度レベルである中・低輝度積分結果をマイコン８０に出力する。また，カウント部２３０は，検波された中・低輝度信号数，即ち，検波画素数をカウントしており，例えば，中・低輝度積分結果の出力タイミングと略同一のタイミングで，カウント結果をマイコン８０に出力する。
【００７２】
以上までのステップＳ１００およびステップＳ１０２がＡＥ検波処理工程に該当する。
【００７３】
さらに，ステップＳ１１２では，平均輝度レベルが算出される（ステップＳ１１２）。露光調整部３００の平均輝度レベル算出部３４０は，中・低輝度積分結果を検波画素数で除して，例えば１フィールド分の平均輝度レベルを算出する。なお，この平均輝度レベルは，中・低輝度信号の平均輝度レベルであり，画像内の中・低輝度領域の明るさを反映したものである。
【００７４】
その後，ステップＳ１１４では，露光量が調整される（ステップＳ１１４：露光調整工程）。露光制御部３５０は，ステップＳ１１２で算出された平均輝度レベルと，目標輝度レベル（目標ＡＥレベル）とを比較する。この結果，平均輝度レベルが目標輝度レベルより大きければ，露光量を減少させるようにレンズ１２の絞り等を調節する。一方，平均輝度レベルが目標輝度レベルより小さければ，露光量を増加させるようにレンズ１２の絞り等を調節する。かかる調整は，平均輝度レベルが目標輝度レベルと略一致する（露光調整量が所定量以下にまで収束する）まで続けられる。
【００７５】
以上のように，本実施形態にかかる自動露光処理方法では，高輝度信号を処理対象から完全に除外して，中・低輝度信号のみを処理対象として，ＡＥ検波処理および露光調整処理を行う。このため，画像内に占める高輝度領域の面積が比較的大きい場合であっても，中・低輝度領域のみに特化した自動露光調整処理を行い，中・低輝度領域の被写体を好適な明るさで再現できる。即ち，高輝度領域の被写体を白飛びさせてでも，見たい中・低輝度領域の画質を向上させることができる。例えば，図３の具体例を挙げれば，高輝度領域である窓３の部分を処理対象から除外し，中・低輝度領域である屋内にいる人物２やカーテン４等の部分だけを処理対象とすることができる。よって，かかる中・低輝度領域の明るさ情報のみに基づいて露光を調整できるため，窓３の部分を白飛びさせてでも，人物２を好適な明るさで再現することができる。
【００７６】
（第２の実施の形態）
次に，本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態にかかるビデオカメラおよび自動露光処理方法は，第１の実施形態と比して，高輝度信号を自動露光処理の処理対象から完全に除外するのではなく，必要に応じて高輝度信号の高輝度レベルを当該処理対象にフィードバックする点で相違する（即ち，ＡＥ検波回路２００および露光調整装置３００の構成およびそれらの処理が相違する）のみであり，その他の機能構成は第１の実施形態の場合と略同一であるので，その説明は省略する。
【００７７】
まず，図９に基づいて，上記第１の実施形態にかかる自動露光処理を行った場合の問題点について説明する。図９は，第１の実施形態で問題となるような信号が入力された例を示す説明図である。
【００７８】
図９に示すように，例えば，ＡＥ検波回路２００に入力される輝度信号の輝度レベルのすべてが，所定の基準輝度レベルを上回っているような信号である場合には，ＡＥ検波される対象がなくなってしまう。このため，平均輝度レベルがゼロになり，被写体が非常に暗いと判断される。従って，さらに露光量を増やす方向に露光調整が制御される。この結果，最終的には画面全体が真っ白になり，露光調整システムが破綻してしまう。
【００７９】
このように，第１の実施形態にかかる自動露光処理では，高輝度信号を処理対象から完全に除外するので，高輝度レベルに信号が集中し，中・低輝度信号が存在しない場合には，処理対象がなくなり好適に露光調整できないという問題がある。かかる問題を解決するためには，高輝度レベルに信号が集中して存在する場合に，露光を絞れる程度の輝度レベル情報を，高輝度帯から中・低輝度帯にフィードバックすることが必要になる。
【００８０】
そこで，本実施形態では，高輝度信号の存在割合に応じて高輝度レベルの情報を平均輝度レベルの算出にフィードバックする手法を採用した。かかる手法により，上記のように高輝度信号が集中して存在する場合であっても，露光システムの破綻を防止し，好適な露光調整を実現可能にするものである。以下にかかる手法を実現するためのビデオカメラ１のＡＥ検波回路２００および露光調整装置３００の構成と，これらを用いた自動露光処理方法について詳細に説明する。
【００８１】
まず，図１０に基づいて，本実施形態にかかる自動露光処理におけるＡＥ検波処理を行うＡＥ検波回路２００の構成およびその処理について説明する。なお，図１０は，本実施形態にかかるＡＥ検波回路２００の構成を示すブロック図である。
【００８２】
図１０に示すように，ＡＥ検波回路２００は，例えば，輝度レベル判定部２１０と，中・低輝度用積分回路２２１と，高輝度用積分回路２２２と，カウント部２３０と，を主に備える。
【００８３】
輝度レベル判定部２１０は，Ｙ信号処理回路４２から入力された輝度信号が高輝度信号であるか中・低輝度信号であるかを判定して選別する機能を有する。より詳細には，輝度レベル判定部２１０は，入力された輝度信号の輝度レベルと上記基準輝度レベルとを比較して，基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する輝度信号を高輝度信号と判定し，一方，基準輝度レベル未満の輝度レベルを有する輝度信号を中・低輝度信号と判定する。このような判定に基づいて，入力された輝度信号を選別し，例えば，中・低輝度信号を中・低輝度用積分回路２２１に出力し，高輝度信号を高輝度用積分回路２２２に出力する。
【００８４】
中・低輝度用積分回路２２１は，順次入力されてくる中・低輝度信号の輝度レベルを例えば１フィールド分積分する機能を有する。かかる積分により中・低輝度信号が検波され，例えば１フィールド分の輝度信号に含まれる中・低輝度信号の輝度レベルが積算される。また，かかる中・低輝度用積分回路２２１には，例えば１フィールド毎に積分結果を読み出してリセットするためのリセット信号（図示せず。）が入力されている。これにより中・低輝度用積分回路２２１は，積分結果である例えば１フィールド分の中・低輝度積分結果を読み出して，マイコン８０に出力することができる。
【００８５】
一方，高輝度用積分回路２２２は，上記中・低輝度用積分回路２２１と同様にして，高輝度信号の輝度レベルを例えば１フィールドにわたり積分して，積分結果である例えば１フィールド分の高輝度積分結果をマイコン８０に出力する。
【００８６】
このように，本実施形態にかかるＡＥ検波回路２００では，高輝度信号をも検波対象としている点で，上記第１の実施形態にかかるＡＥ検波回路２００とは相違する。
【００８７】
カウント部２３０は，例えば，輝度レベル判定部２１０が選別した高輝度信号数と中・低輝度信号数（画素数）をそれぞれカウントし，カウント結果をマイコン８０に出力する機能を有する。かかるカウント部２３０の機能は，上記第１の実施形態にかかるカウント部２３０の機能と略同一であるので，詳細な説明は省略する。
【００８８】
以上のように，本実施形態にかかるＡＥ検波回路２００は，例えば，高輝度信号および中・低輝度信号を分類して検波することができる。これにより，中・低輝度積分結果だけでなく高輝度積分結果もがマイコン８０に出力されて，必要に応じて自動露光処理の処理対象としてフィードバックされる。
【００８９】
次に，図１１に基づいて，本実施形態にかかる自動露光処理における露光調整処理を行うマイコン８０の露光調整処理部３００の構成およびその処理について説明する。なお，図１１は，本実施形態にかかる露光調整処理部３００の構成を示すブロック図である。
【００９０】
図１１に示すように，露光調整処理部３００は，例えば，高輝度割合判定部３１０と，換算比率決定部３２０と，換算部３３０と，平均輝度レベル算出部３４０と，露光制御部３５０を備える。
【００９１】
高輝度割合判定部３１０は，ＡＥ検波回路２００のカウント部２３０のカウント結果に基づいて，高輝度信号の存在割合を判定する機能を有する。より詳細には，高輝度割合判定部３１０は，例えば，以下の式２のように，１フィールド内で検波された高輝度信号数（高輝度領域を撮像した画素数）を，中・低輝度信号数（中・低輝度領域を撮像した画素数）と高輝度信号数の和で除算して，高輝度信号の存在割合（例えば０〜１００％）を算出する。
【００９２】
高輝度信号の存在割合＝（高輝度信号数）／（高輝度信号数＋中・低輝度信号数）＝（高輝度領域の検波画素数）／（全画素数）　・・・式２
この高輝度信号の存在割合は，例えば，１画像内における高輝度領域の分布割合ということもでき，この値が大きいほど，撮像画像内における高輝度領域の面積が大きく，画像が明るいことになる。即ち，高輝度信号の存在割合が０％である場合には，例えば，検波された輝度信号内には中・低輝度信号のみが存在しており，その画像内には中・低輝度領域だけが分布していることを意味する。一方，高輝度信号の存在割合が１００％である場合には，検波された輝度信号内には高輝度信号のみが存在しており，その画像内には高輝度領域だけが分布していることを意味する。
【００９３】
換算比率決定部３２０は，上記高輝度信号の存在割合に応じて，後述する換算部３３０が用いる換算比率を決定する機能を有する。この換算比率は，高輝度信号の輝度レベルを自動露光処理の処理対象にフィードバックするときのフィードバック率に該当する。換算比率決定部３２０は，この換算比率を，高輝度信号の存在割合に応じて，好適な値に決定する。
【００９４】
ここで，図１２に基づいて，本実施形態にかかる換算比率決定部３２０による換算比率の決定処理の例について説明する。なお，図１２は，本実施形態にかかる高輝度信号の存在割合と換算比率（フィードバック率）との関係を示す説明図である。
【００９５】
図１２に示すように，例えば，高輝度信号の存在割合が０〜Ｈａ％（例えば０〜６０％）である場合には，換算比率は所定の最小比率ｍｉｎ．（例えば０％）に決定される。よって，高輝度信号の存在割合が比較的小さい，即ち，画像内に占める高輝度領域の分布割合が比較的小さい場合には，換算比率は例えば０％であり，高輝度信号の輝度レベルは，当該処理対象にフィードバックされないことになる。
【００９６】
また，例えば，高輝度信号の存在割合がＨａ〜Ｈｂ％（例えば６０〜９０％）である場合には，換算比率は高輝度信号の存在割合とリニアな正の相関関係にあり，高輝度信号の存在割合が大きいほど大きな値に決定される。例えば，高輝度信号の存在割合が７５％のときは，換算比率は例えば１５％に決定される。このように，高輝度信号の存在割合がある程度大きい場合には，換算比率は高輝度信号の存在割合に応じて大きくなるように決定される。よって，この区間では，高輝度信号の輝度レベルは，高輝度信号の存在割合が大きいほど，高いフィードバック率で当該処理対象にフィードバックされることとなる。
【００９７】
また，高輝度信号の存在割合がＨｂ〜１００％（例えば９０〜１００％）である場合には，換算比率は例えば所定の最大比率ｍａｘ．（例えば３０％）に決定される。よって，高輝度信号の存在割合が比較的大きい，即ち，画像内に占める高輝度領域の分布割合が比較的大きい場合には，換算比率は例えば３０％であり，高輝度信号の輝度レベルは，例えば，最大のフィードバック率で当該処理対象にフィードバックされることになる。ただし，この換算比率の最大値ｍａｘ．は，３０％の例に限定されず，例えば，高輝度信号の輝度レベルを換算した値が基準輝度レベルを十分に下回るような値に設定されることが好ましい。
【００９８】
このように，換算比率決定部３２０は，中・低輝度帯の信号が多く占める場合には換算比率を最小値ｍｉｎ．だけとし，高輝度信号の割合がＨａを超えたときからＨｂにかけては換算比率をｍｉｎ．からｍａｘ．まで徐々に増やし，Ｈｂ以上ではｍａｘ．とする。つまり，換算比率決定部３２０は，高輝度信号の存在割合に応じて換算比率を動的に決定することができる。これにより，高輝度信号の存在割合，即ち高輝度領域の分布割合に応じて，高輝度信号の輝度レベルを自動露光処理の処理対象（例えば，平均輝度レベルの算出処理）にフィードバックさせる量（以下では，フィードバック量という。）を好適に増減させることができる。
【００９９】
また，図１１に示す換算部３３０は，上記換算比率決定部３２０が決定した換算比率に基づいて，高輝度信号の輝度レベルを換算する機能を有する。より詳細には，換算部３３０は，例えば，上記高輝度用積分回路２２２から入力された高輝度積分結果に，上記換算比率（フィードバック率）を乗算する換算処理を行う。
【０１００】
このような換算部３３０の換算処理により算出された換算値が，自動露光処理の処理対象への高輝度信号成分のフィードバック量であり，後述する平均輝度レベル算出部３４０が平均輝度レベルを算出する際に用いられるものである。かかるフィードバック量は，換算比率，即ち，高輝度信号の存在割合に応じて，増減する。
【０１０１】
ここで，図１３に基づいて，かかる高輝度信号成分のフィードバック量が，高輝度信号の存在割合に応じて増減する態様について説明する。なお，図１３は，本実施形態にかかる自動露光処理における処理対象となる信号の分布を示す説明図である。なお，図１３（ａ）は，高輝度信号の存在割合が５０％である場合の当該処理対象を例示し，図１３（ｂ）は，高輝度信号の存在割合が７５％である場合の当該処理対象を示し，図１３（ｃ）は，高輝度信号の存在割合が９０％である場合の当該処理対象を例示している。
【０１０２】
まず，図１３（ａ）〜（ｂ）のいずれの場合であっても，中・低輝度信号はすべて処理対象として抽出されている。一方，高輝度信号は高輝度信号の割合に応じて処理対象として抽出される量（即ち，フィードバック量）が異なる。
【０１０３】
高輝度信号の存在割合が例えば５０％と比較的小さい場合には，例えば，図１２に示したように換算比率は例えば最小値である０％に決定される（Ａ点）。この結果，フィードバック量もゼロとなる。従って，図１３（ａ）に示すように，高輝度信号の輝度レベル（まだら模様の部分）は，すべて，自動露光処理の処理対象から除外され，フィードバックされない。これは，第１の実施形態での高輝度信号の輝度レベルのすべてを，完全に処理対象から除外したケースと同様である。つまり，高輝度信号の存在割合が比較的小さい場合には，中・低輝度信号だけを用いても好適な露光調整が十分可能であるので，高輝度信号は処理対象から除外しても差し支えない。このため，換算比率決定部３２０は換算比率を０％に決定し，この結果，換算部３３０は高輝度積分結果に換算比率である０％を乗じてフィードバック量をゼロとする。
【０１０４】
また，高輝度信号の存在割合が例えば７５％と中程度である場合には，例えば，図１２に示したように換算比率は例えば１５％に決定される（Ｂ点）。この結果，高輝度積分結果の例えば１５％がフィードバック量となる。従って，図１３（ｂ）に示すように，高輝度信号の輝度レベルは，そのうち例えば１５％の大きさの分だけが自動露光処理の処理対象にフィードバックされる。つまり，高輝度信号の存在割合が中程度である場合には，例えば，中・低輝度信号だけでは露光調整が安定しにくいので，高輝度信号の輝度レベルの一部が，比較的低い割合で処理対象にフィードバックされる。これにより，露光を絞る程度には十分な量の輝度レベルが得られるので，露光調整処理を安定して実現できる。
【０１０５】
また，高輝度信号の存在割合が例えば９０％と比較的大きい場合には，例えば，図１２に示したように換算比率は例えば最大値ｍａｘ．である３０％に決定される（Ｃ点）。この結果，高輝度積分結果の例えば３０％もがフィードバック量となる。従って，図１３（ｃ）に示すように，高輝度信号の輝度レベルは，そのうち例えば３０％の大きさの分だけが自動露光処理の処理対象にフィードバックされる。つまり，高輝度信号の存在割合が非常に高く，高輝度領域が大部分を占める場合には，例えば，信号量が非常に少ない中・低輝度信号だけでは露光調整が不安定になる。このため，高輝度信号の輝度レベルが，比較的高い割合で処理対象に十分にフィードバックされる。これにより，例えば検波フィールド内に中・低輝度信号がほとんどない（図１３（ｃ）のケース），あるいは全く無い（図９のケース）ような場合であっても，露光を絞る程度には十分な量の輝度レベルが得られるので，露光調整処理を安定して実現できる。
【０１０６】
また，図１１に示す平均輝度レベル算出部３４０は，例えば，上記ＡＥ検波回路２００からの検波結果と，換算部３３０からのフィードバック量に基づいて，平均輝度レベルを算出する機能を有する。より詳細には，平均輝度レベル算出部３４０は，例えば，下記の式３のように，中・低輝度領域の平均輝度レベルに，上記のように高輝度積分結果から算出したフィードバック量に所定のゲインを乗じた量を加算することにより，平均輝度レベルを算出する。
【０１０７】
平均輝度レベル＝（中・低輝度平均輝度レベル）＋ゲイン＊（高輝度からのフィードバック量）　・・・式３
なお，上記式３内の「ゲイン」は，例えば，中・低輝度平均輝度レベルとフィードバック量とのケタ合わせのために用いられる例えば所定の係数である。また，「中・低輝度平均輝度レベル」は，以下の式４で求められる。
【０１０８】
中・低輝度平均輝度レベル＝中・低輝度積分結果／中・低輝度領域の検波画素数　・・・式４
ここでいう検波画素数とは，上記と同様に，例えば，上記カウント部２３０でカウントされた中・低輝度信号を生成した画素の数（即ち，検波された中・低輝度信号数）である。
【０１０９】
このように，本実施形態にかかる平均輝度レベルは，中・低輝度信号のみならず，必要に応じて，高輝度信号の輝度レベルを好適なフィードバック量だけフィードバックして算出されている。この好適なフィードバック量とは，例えば，平均輝度レベルの算出に高輝度信号が大幅な影響を与えない程度の大きさであって，かつ，露光制御部３５０が露光を絞れる程度の量である。なお，高輝度信号の輝度レベルのフィードバック量は，上記換算比率やゲインを適切に増減させて設定することによって，好適量に調整可能である。
【０１１０】
露光制御部３５０は，上記算出した平均輝度レベルに基づいて，目標ＡＥレベルを維持するべく，ビデオカメラ１内の各装置の露光調整動作を制御する機能を有する。この露光制御部３５０は，第１の実施形態と同様に，平均輝度レベルが目標ＡＥレベルに近づくように，レンズ１２の絞り，シャッタスピードおよびＡＧＣ３２のゲインなどの露光条件を自動的に制御することができる。さらに，高輝度領域が占める割合が大きい被写体を撮像した場合には，露光制御部３５０に入力される平均輝度レベルには，高輝度信号に基づいた露光を絞れる程度の情報が反映されている。従って，露光制御部３５０は，かかる場合であっても，各部を好適に制御して露光をある程度絞るように調整できる。従って，露光システムが破綻することがなく，中・低輝度領域の被写体を好適に再現できる。
【０１１１】
次に，図１４に基づいて，本実施形態にかかる自動露光処理方法について説明する。なお，図１４は，本実施形態にかかる自動露光処理の動作フローを示すフローチャートである。
【０１１２】
図１４に示すように，まず，ステップＳ２００では，中・低輝度信号と高輝度信号とが選別される（ステップＳ２００：処理対象選別工程）。上記ＡＥ検波回路２００の輝度レベル判定部２１０は，入力された輝度信号を基準輝度レベルに基づいて高輝度信号と中・低輝度信号に選別する。選別された中・低輝度信号および高輝度信号は，それぞれ，中・低輝度用積分回路２２１および高輝度用積分回路２２２に順次出力される。このように，中・低輝度信号および高輝度信号の双方はＡＥ検波対象となるが，自動露光処理の処理対象として抽出されるのは，中・低輝度信号のみであり，高輝度信号は当該処理対象からこの時点では除外される。
【０１１３】
次いで，ステップＳ２０２では，中・低輝度レベルおよび高輝度レベルが積分される（ステップＳ２０２）。中・低輝度用積分回路２２１は，入力された中・低輝度信号の輝度レベルである中・低輝度レベルを順次積分して検波していく。一方，高輝度用積分回路２２２は，入力された高輝度信号の輝度レベルである高輝度レベルを順次積分して検波していく。さらに，双方の積分回路２２１，２２２は，例えば１フィールド分の輝度信号を検波した時点で，例えば１フィールド分の積分結果である中・低輝度積分結果および高輝度積分結果をマイコン８０に出力する。また，カウント部２３０は，検波された中・低輝度信号数および高輝度信号数，即ち，中・低輝度領域および高輝度領域の検波画素数をカウントしており，例えば，積分結果の出力タイミングと略同一のタイミングで，双方のカウント結果をマイコン８０に出力する。
【０１１４】
以上までのステップＳ２００およびステップＳ２０２がＡＥ検波処理工程に該当する。
【０１１５】
さらに，ステップＳ２０６では，高輝度信号の存在割合が判定される（ステップＳ２０６：高輝度割合判定工程）。露光調整処理部３００の高輝度割合判定部３１０は，上記カウント部２３０のカウント結果に基づいて，例えば１フィールド内における高輝度信号の存在割合を算出する。この高輝度信吾の存在割合が大きいほど，例えば１画像内に占める高輝度領域の分布面積が広いことになる。
【０１１６】
その後，ステップＳ２０８では，換算比率が決定される（ステップＳ２０８）。換算比率決定部３２０は，高輝度信号の存在割合に基づいて，高輝度信号の輝度レベルのフィードバック率である換算比率を決定する。かかる換算比率は，例えば，図１２に示したように，高輝度信号の存在割合が小さい場合には最小値であるｍｉｎ．値だけとし，当該割合がＨａ〜Ｈｂにかけては最小値ｍｉｎ．〜最大値ｍａｘ．にかけて例えばリニアに増加するようにし，当該割合がＨｂ以上では最大値ｍａｘ．とするように決定されてもよい。このように，高輝度信号の存在割合に応じて換算比率を動的に決定することで，高輝度信号の輝度レベルのフィードバック量を高輝度領域の分布に応じて好適に増減させることができる。
【０１１７】
次いで，ステップＳ２１０では，高輝度積分結果が換算される（ステップＳ２１０：換算工程）。本ステップは，例えば，一度は処理対象から除外された高輝度信号の輝度レベルを自動露光処置の処理対象にフィードバックすべく，当該高輝度レベルを基準輝度レベル以下に換算処理する工程に相当する。具体的には，換算部３３０は，例えば，ＡＥ検波結果である高輝度積分結果に上記換算比率（フィードバック率）を乗算する換算処理を行い，かかる換算結果である高輝度信号のフィードバック量を算出する。なお，このようなフィードバック量の算出方法は，高輝度信号の輝度レベルを積分してから換算処理するものであるが，かかる例に限定されず，例えば，検出された個々の高輝度信号の輝度レベルを基準輝度レベル以下に換算処理してから積分して，フィードバック量を算出してもよい。
【０１１８】
さらに，ステップＳ２１２では，平均輝度レベルが算出される（ステップＳ２１２）。平均輝度レベル算出部３４０は，まず，中・低輝度積分結果を検波画素数で除して，中・低輝度平均輝度レベルを算出する。さらに，この中・低輝度平均輝度レベルに，上記フィードバック量に所定のゲインを乗じた量を加算して，最終的な平均輝度レベルを得る。なお，例えば，１フィールド内に中・低輝度信号が全く無い場合には，中・低輝度平均輝度レベルはゼロであり，一方，中・低輝度信号が十分にある場合には，高輝度信号をフィードバックしなくて済むので，フィードバック量はゼロとなる。上記のようにして得られた平均輝度レベルは，中・低輝度領域の平均輝度レベルを重視しつつも，高輝度信号の存在割合に応じて高輝度信号の輝度レベルを必要に応じて反映させた値である。
【０１１９】
以上までのステップＳ２０６〜Ｓ２１２が，本実施形態にかかるフィードバック工程に該当する。
【０１２０】
その後，ステップＳ２１４では，露光量が調整される（ステップＳ２１４：露光調整工程）。露光制御部３５０は，ステップＳ２１２で得られた平均輝度レベルに基づいて露光量を制御する。本ステップは，上記図８のステップＳ１１４と略同一であるので，詳細な説明は省略する。
【０１２１】
以上のように，本実施形態にかかる自動露光処理方法では，高輝度信号の輝度レベルを，例えば，平均輝度レベルの算出元（即ち，自動露光処理の処理対象）から完全に除外している訳でなく，必要に応じて，高輝度信号の輝度レベルを必要最小限な量だけフィードバックして利用している点が特徴的である。かかる構成により，高輝度信号が全部或いは大部分である信号が入力されたときでも，検波対象が無い若しくは非常に少ないことに起因した自動露光機能の破綻を防止できるとともに，高輝度領域の明るさにつられて露光量が過度に大きくなることも防止できる。即ち，高輝度レベルの影響を最小限にとどめて，例えば屋内の被写体を適切な露光で撮像することができる。従って，本実施形態にかかる自動露光処理方法では，上記第１の実施形態の場合の効果に加え，さらに安定的かつ好適に露光調整できるので，見たい中・低輝度領域の再現性をより向上させることができる。
【０１２２】
（第３の実施の形態）
次に，本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態にかかるビデオカメラおよびその自動露光処理方法は，第２の実施形態と比して，高輝度信号の高輝度レベルを所定値にクリップした上でフィードバックする点で相違するのみであり，その他の機能構成は第２の実施形態の場合と略同一であるので，その説明は省略する。
【０１２３】
上記第２の実施形態では，基準輝度レベル以上で増減している高輝度信号の輝度レベルを，クリップせずにそのまま検波して，フィードバックさせていた。しかし，かかる輝度レベルをクリップしないで検波すると，例えば同じ画角で撮像しても，高輝度信号の輝度レベルによって検波値が変わるので，自動露光の収束点が変わることになる。このため，露光調整が若干不安定になり，中・低輝度領域の再現レベルに悪影響を及ぼしてしまうこともある。
【０１２４】
そこで，かかる問題を解決すべく，本実施形態にかかるビデオカメラ１およびその自動露光処理方法では，高輝度信号の輝度レベルを所定値にクリップした上で検波して，フィードバックする手法を採用した。以下に，かかる手法を実現するための，ビデオカメラ１のＡＥ検波回路２００および露光調整処理部３００の構成と，これらを用いた自動露光処理方法について詳細に説明する。
【０１２５】
まず，図１５に基づいて，本実施形態にかかる自動露光処理におけるＡＥ検波処理を行うＡＥ検波回路２００の構成およびその処理について説明する。なお，図１５は，本実施形態にかかるＡＥ検波回路２００の構成を示すブロック図である。
【０１２６】
図１５に示すように，ＡＥ検波回路２００は，例えば，輝度レベル判定部２１０と，中・低輝度用積分回路２２１と，カウント部２３０と，高輝度レベル算出部２４０と，を主に備える。
【０１２７】
輝度レベル判定部２１０は，Ｙ信号処理回路４２から入力された輝度信号が高輝度信号であるか中・低輝度信号であるかを判定して選別する機能を有する。より詳細には，輝度レベル判定部２１０は，入力された輝度信号の輝度レベルと上記基準輝度レベルとを比較して，基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する輝度信号を高輝度信号と判定し，一方，基準輝度レベル未満の輝度レベルを有する輝度信号を中・低輝度信号と判定する。このような判定に基づいて，入力された輝度信号を選別し，例えば，中・低輝度信号を中・低輝度用積分回路２２１に出力する。また，輝度レベル判定部２１０は，高輝度信号の輝度レベルを基準輝度レベルにクリップして検波するために，基準輝度レベルを後述する高輝度レベル算出部２４０に出力する。
【０１２８】
中・低輝度用積分回路２２１は，上記第２の実施形態にかかる中・低輝度積分回路２２１と略同一であるので，その説明は省略する。
【０１２９】
カウント部２３０は，上記第２の実施形態にかかるカウント部２３０と略同一の機能構成を備える（詳細な説明は省略する。）。さらに，カウント部２３０は，高輝度レベル算出部２４０に対して，カウント結果である例えば１フィールド内における高輝度信号数を出力する。
【０１３０】
高輝度レベル算出部２４０は，例えば，１フィールド内における高輝度信号の輝度レベルを，所定のクリップ値（例えば基準輝度レベル）にクリップして検波する機能を有する。より詳細には，この高輝度レベル算出部２４０は，すべての高輝度信号の輝度レベルを所定の基準輝度レベルにクリップし，クリップした基準輝度レベルを例えば１フィールド内の高輝度信号数の分だけ積算する検波を行う。この処理は，上記第２の実施形態にかかる高輝度用積分回路２２２が高輝度信号の輝度レベルをそれぞれ実際の値で検波するのとは大きく相違する。
【０１３１】
かかる高輝度レベル算出部２４０の実際の処理としては，例えば，輝度レベル判定部２１０から入力された基準輝度レベルに，カウント部２３０から入力された１フィールド内の高輝度信号数を乗算する算出処理を行う。かかる算出処理により，１フィールド内の高輝度信号を基準輝度レベルにクリップした上で検波した結果（高輝度積分結果に該当する。）を容易に求めることができる。
【０１３２】
このような構成の高輝度レベル算出部２４０を設けることで，高輝度信号をクリップした上で検波した高輝度積分結果を得るために，新たな積分回路を設けなくともよいので，ＡＥ検波回路２００の回路構成が簡単になるというメリットがある。しかし，かかる例に限定されず，例えば，高輝度レベル算出部２４０の代わりに積分回路を設けて，高輝度信号をクリップした値を順次積分して，高輝度積分結果を得る構成にすることも勿論可能である。また，クリップ値は，上記基準輝度レベルの例に限定されるものではなく，任意の値に設定してもよい。
【０１３３】
以上のように，本実施形態にかかるＡＥ検波回路２００は，例えば，高輝度信号および中・低輝度信号を分類して検波することができる。さらに，高輝度信号に関しては，その輝度レベルを所定の基準輝度レベルにクリップした上で検波するので，高輝度信号の存在割合が不変（即ち，高輝度信号数が不変）であれば，高輝度信号の検波結果である高輝度積分結果も不変である。
【０１３４】
次に，本実施形態にかかる自動露光処理における露光調整処理を行うマイコン８０の露光調整処理部３００の構成およびその処理について説明する。なお，本実施形態にかかる露光調整処理部３００の構成は，図１１に示した第２の実施形態にかかる露光調整処理部３００の構成と比して，自動露光処理の処理対象にフィードバックする高輝度信号のレベルが異なる点で相違するのみであり，その他の機能構成は略同一であるので，その説明は省略する。
【０１３５】
ここで，図１６に基づいて，本実施形態にかかる自動露光処理における処理対象となる信号の分布について，第２の実施形態にかかる当該処理対象となる信号の分布を示す図１３と比較しながら説明する。なお，図１６は，本実施形態にかかる自動露光処理における処理対象となる信号の分布を示す説明図である。なお，図１６（ａ）は，高輝度信号の存在割合が５０％である場合の当該処理対象を例示し，図１６（ｂ）は，高輝度信号の存在割合が７５％である場合の当該処理対象を示し，図１６（ｃ）は，高輝度信号の存在割合が９０％である場合の当該処理対象を例示している。また，図１６（ａ）〜（ｃ）では，それぞれ図１３（ａ）〜（ｃ）に示した信号と略同一の波形の信号が入力されているものとする。
【０１３６】
図１６（ａ）に示すように，高輝度信号の存在割合が５０％であり，高輝度信号の輝度レベルを自動露光処理の処理対象にフィードバックする必要がない場合には，本実施形態にかかる処理対象は中・低輝度信号のみであり，これは，図１３（ａ）の場合と同一である。
【０１３７】
これに対し，図１６（ｂ）および（ｃ）に示すように，高輝度信号の輝度レベルが当該処理対象にフィードバックされる場合には，フィードバックされる高輝度信号のレベルが，図１３（ｂ）および（ｃ）の場合と比べて大きく異なる。
【０１３８】
即ち，図１３（ｂ）および（ｃ）では，フィードバックされる高輝度信号のレベルは，実際の高輝度信号の輝度レベルを基に例えば１５％若しくは３０％のレベルに抑えられていた。このため，フィードバックされる高輝度信号のレベルは，実際の高輝度信号の輝度レベルの変化に応じて増減していた。
【０１３９】
一方，図１６（ｂ）および（ｃ）では，フィードバックされる高輝度信号のレベルは，元々の高輝度信号の輝度レベルがいかなる値であったとしても，クリップ値である基準輝度レベルを基に例えば１５％若しくは３０％のレベルで抑えられている。このため，フィードバックされる高輝度信号のレベルは，例えば，すべての高輝度信号について一定のレベル（例えば基準輝度レベルの１５％若しくは３０％の大きさ）となっている。
【０１４０】
このように，本実施形態では，上記で高輝度信号をクリップして検波しているので，当該処理対象にフィードバックされる高輝度信号の輝度レベルが，実際の高輝度信号の輝度レベルに依存せずに一定となる。このため，たとえ高輝度信号の検波値が変わったとしても，高輝度信号の存在割合が変わらなければ，当該処理対象へのフィードバック量は，変化せず安定的である。
【０１４１】
次に，図１７に基づいて，本実施形態にかかる自動露光処理方法について説明する。なお，図１７は，本実施形態にかかる自動露光処理の動作フローを示すフローチャートである。
【０１４２】
図１７に示すように，まず，ステップＳ３００では，中・低輝度信号と高輝度信号とが選別される（ステップＳ３００：処理対象選別工程）。上記ＡＥ検波回路２００の輝度レベル判定部２１０は，入力された輝度信号を基準輝度レベルに基づいて高輝度信号と中・低輝度信号に選別する。選別された中・低輝度信号は，中・低輝度用積分回路２２１に順次出力される。一方，基準輝度レベルが高輝度レベル算出部２４０に入力される。このように，中・低輝度信号および高輝度信号の双方はＡＥ検波対象となるが，自動露光処理の処理対象として抽出されるのは，中・低輝度信号のみであり，高輝度信号は当該処理対象からこの時点では除外されている。
【０１４３】
次いで，ステップＳ３０２では，中・低輝度レベルが積分される（ステップＳ３０２）。中・低輝度用積分回路２２１は，入力された中・低輝度信号の輝度レベルである中・低輝度レベルを順次積分して検波していく。さらに，中・低輝度用積分回路２２１は，例えば１フィールド分の輝度信号を検波した時点で，例えば１フィールド分の積分結果である中・低輝度積分結果をマイコン８０に出力する。また，カウント部２３０は，検波された中・低輝度信号数および高輝度信号数，即ち，中・低輝度領域および高輝度領域の検波画素数をカウントしており，例えば，積分結果の出力タイミングと略同一のタイミングで，双方のカウント結果をマイコン８０に出力する。
【０１４４】
さらに，ステップＳ３０４では，高輝度積分結果が算出される（ステップＳ３０４）。高輝度レベル算出部２４０は，高輝度レベルを基準輝度レベルにクリップして検波し，例えば１フィールド分だけ積算して高輝度積分結果を算出する。具体的な算出手法としては，例えば，基準輝度レベルと高輝度信号数を乗算することにより，高輝度積分結果が容易に求まる。かかる高輝度レベル算出部２４０によって算出された高輝度積分結果は，マイコン８０に出力される。
【０１４５】
以上までのステップＳ３００〜Ｓ３０４がＡＥ検波処理工程に該当する。
【０１４６】
また，以降のステップＳ３０６〜３１２（フィードバック工程）およびステップＳ３１４（露光調整工程）は，上記第２の実施形態にかかる図１４のステップＳ２０６〜２１２およびステップＳ２１４と略同一であるので，その説明は省略する。
【０１４７】
以上のように，本実施形態にかかる自動露光処理方法では，高輝度信号をＡＥ検波するときに，高輝度信号の輝度レベルを例えば基準輝度レベル（閾値）にクリップして検波している点が特徴的である。かかる構成により，高輝度信号の検波値が変化したとしても，自動露光処理の処理対象へフィードバックする高輝度信号のレベルは一定となり，この結果，フィードバック量も一定となる。このため，自動露光の収束点が変化しないので，露光調整処理を安定して行うことができる。従って，本実施形態にかかる自動露光処理方法では，上記第２の実施形態の場合の効果に加え，さらに安定的かつ好適に露光調整できるので，見たい中・低輝度領域の再現性をより一層向上させることができる。
【０１４８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１４９】
例えば，上記実施形態では，撮像装置としてビデオカメラ１の例を挙げて説明したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，デジタルスチールカメラ，携帯電話用デジタルカメラなどに広く適用可能である。また，ビデオカメラ１は，監視カメラ以外にも，例えば，業務用ビデオカメラ，家庭用ビデオカメラなどであってもよい。
【０１５０】
また，撮像デバイスは，ＣＣＤ２０等の撮像素子に限定されず，例えばＣＭＯＳセンサ，ＶＭＩＳなどであってもよい。
【０１５１】
また，上記実施形態では，画質調整機能として，ＡＥ機能およびＷＢ調整機能などを備えたビデオカメラ１について説明したが，かかる例に限定されず，ＷＢ調整機能を備えない，若しくはこれら以外の画質調整機能（例えば，マスク機能など）をさらに備えた撮像装置であってもよい。
【０１５２】
また，撮像装置は，例えば，ワイドダイナミックレンジ機能を備えたビデオカメラ等であってもよい。このワイドダイナミックレンジ機能を備えた撮像装置とは，特別な処理により見かけ上のダイナミックレンジを例えば数倍にまで拡大させ，高輝度領域と中・低輝度領域の被写体の双方を同時に再現可能な撮像装置である。なお，かかる特別な処理の例としては，例えば，露光時間の異なる複数の画像を合成する手法；，画素単位で感度を変えた撮像デバイスから略同一の露光条件の信号だけを抜き出して画像を再生し，露光条件の異なる複数の画像を合成する手法；プリズムにより入射光を分け，通常の撮像デバイスと，ＮＤフィルタ等の減光機能を有するものを張り合わせた撮像デバイスとから出力される信号を合成する手法，などが挙げられる。
【０１５３】
また，撮像装置の回路構成は，上記実施形態にかかるビデオカメラ１の回路構成の例に限定されず，例えば，同期信号，画像位置信号を作成する同期信号発生回路（ＳＧ回路），画像信号の圧縮・合成回路等の各種の回路及び／又はセンサなどを付加したり，若しくは削除したりしてもよい。
【０１５４】
また，上記実施形態では，ＡＥ検波回路２００は，Ｙ信号処理回路４２からの輝度信号を用いてＡＥ検波処理を行ったが，かかる例に限定されず，例えば，Ｃ信号処理回路からの色信号（色差信号）などを用いてＡＥ検波処理を行ってもよい。
【０１５５】
また，上記実施形態では，高輝度信号と中・低輝度信号を分類する基準となる基準輝度レベルを固定値に設定していたが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，基準輝度レベルを撮像装置のスペック，撮像環境，ＣＣＤへの入射光量などに応じて，可変に設定できるように構成してもよい。
【０１５６】
また，上記実施形態では，１フィールド内の画像信号に含まれる輝度信号を検波単位としてＡＥ検波処理して，平均輝度レベルを算出したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，検波単位（積分単位）としては，複数フィールドの画像信号，１または２以上のフレームの画像信号，１または２以上の水平同期期間内の画像信号などであってもよい。また，検波対象領域としては，上記全画像領域内の例に限定されず，例えば，検波枠設定装置などによって設定された任意の大きさのＡＥ検波枠内（例えば，見たい中・低輝度領域の被写体の部分など）だけを検波するようにしてもよい。
【０１５７】
また，ＡＥ検波回路２００がマイコンに含まれるように構成してもよい。また，露光調整処理部３００がＡＥ検波回路２００に含まれるように構成してもよい。
【０１５８】
また，上記第１の実施形態では，高輝度信号をＡＥ検波対象からも除外したが，かかる例に限定されず，例えば，高輝度信号をＡＥ検波する（即ち，例えば積分回路で積分処理をする）が，当該検波結果を自動露光処理の処理対象からは除外するように構成してもよい。
【０１５９】
また，上記第２の実施形態では，中・低輝度用積分回路２２１および高輝度用積分回路２２２を別回路として構成したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，中・低輝度信号の輝度レベルと高輝度信号の輝度レベルを別々に積分し，双方の積分結果を出力可能であれば，中・低輝度用積分回路２２１および高輝度用積分回路２２２を１つの積分回路として一体構成してもよい。
【０１６０】
また，上記第２および第３の実施形態では，高輝度信号の存在割合と換算比率との関係は図１２に示すような関係としたが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，高輝度信号の存在割合の全区間について，換算比率が高輝度信号の存在割合の増加に応じて単調増加するような関係であってもよい。また，高輝度信号の存在割合が非常に高い場合（例えば１００％のみ，若しくは９０〜１００％など）にのみ，換算比率をゼロ以外の所定の比率とし，それ以外の場合には換算比率をゼロとするようにしてもよい。また，高輝度信号の存在割合の増加に応じて換算比率を増加させる区間を一部または全部の区間に設ける場合でも，双方の正の相関はリニアな関係に限られず，２，３…次関数的な曲線的な関係や，換算比率が段階的に不連続に増加する関係であってもよい。
【０１６１】
また，上記第２および第３の実施形態では，高輝度積分結果に換算比率を乗算して高輝度信号のフィードバック量を算出したが，本発明はかかる例に限定されない。当該フィードバック量は，例えば，露光量を絞れる程度の光量が自動露光処理の処理対象にフィードバックされさえすれば，高輝度信号の輝度レベルの積分値等を任意に補正して求めた量であってもよい。
【０１６２】
また，上記第２および第３の実施形態では，平均輝度レベルを上記式３で求めたが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，式３で必ずしもゲインをフィードバック量に乗算しなくともよく，この場合には，換算比率を増減して桁合わせを調整してもよい。また，中・低輝度平均輝度レベルと高輝度平均輝度レベルの双方を算出した後，双方を所定の割合（例えば，中・低輝度平均輝度レベル：高輝度平均輝度レベル＝１：上記換算比率）で加算することにより，平均輝度レベルを算出してもよい。
【０１６３】
また，上記第３の実施形態では，高輝度レベル算出部２４０を用いて，高輝度信号の輝度レベルをクリップしたが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，検波レベル判定部２００が，高輝度レベルを選別する度に基準輝度レベルなどのクリップ値を高輝度用積分回路２２２に出力し，かかる高輝度用積分回路２２２が当該クリップ値を順次積分するようにして，高輝度信号のクリップ処理を行ってもよい。
【０１６４】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，画像内に占める高輝度領域の面積が大きい場合であっても，中・低輝度領域の被写体を適切な輝度レベルで再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は，第１の実施形態にかかるビデオカメラの回路構成を示すブロック図である。
【図２】図２は，第１の実施形態にかかる前処理ブロックおよび信号処理ブロックの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は，逆光補正が必要な撮像シーン例を示す説明図である。
【図４】図４は，従来のＡＥ検波処理における検波対象となる信号の分布を示す説明図である。
【図５】図５は，第１の実施形態にかかるＡＥ検波処理における検波対象となる信号の分布を示す説明図である。
【図６】図６は，第１の実施形態にかかるＡＥ検波回路の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は，第１の実施形態にかかる露光調整処理部の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は，第１の実施形態にかかる自動露光処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図９】図９は，第１の実施形態で問題となるような信号が入力された例を示す説明図である。
【図１０】図１０は，第２の実施形態にかかるＡＥ検波回路の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は，第２の実施形態にかかる露光調整処理部の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は，第２の実施形態にかかる高輝度信号の存在割合と換算比率（フィードバック率）との関係を示す説明図である。
【図１３】図１３は，第２の実施形態にかかる自動露光処理における処理対象となる信号の分布を示す説明図である。
【図１４】図１４は，第２の実施形態にかかる自動露光処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図１５】図１５は，第３の実施形態にかかるＡＥ検波回路の構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は，第３の実施形態にかかる自動露光処理における処理対象となる信号の分布を示す説明図である。
【図１７】図１７は，第３の実施形態にかかる自動露光処理の動作フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　：　ビデオカメラ
１２　：　レンズ
１４　：　光学フィルタ
２０　：　ＣＣＤ
３０　：　前処理ブロック
３２　：　ＡＧＣ
４０　：　信号処理ブロック
４６　：　検波回路
８０　：　マイクロコントローラ
１００　：　レンズ制御回路
２００　：　ＡＥ検波回路
２１０　：　輝度レベル判定部
２２０　：　積分回路
２２１　：　中・低輝度用積分回路
２２２　：　高輝度用積分回路
２３０　：　カウント部
２４０　：　高輝度レベル算出部
３００　：　露光調整処理部
３１０　：　高輝度割合判定部
３２０　：　換算比率決定部
３３０　：　換算部
３４０　：　平均輝度レベル算出部
３５０　：　露光制御部

Claims (12)

1. 自動露光機能を備えた撮像装置であって：
   輝度信号のうちで基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する高輝度信号を，自動露光処理の処理対象から除外することを特徴とする，撮像装置。
2. 前記高輝度信号の存在割合が所定割合以上である場合には，前記高輝度信号の輝度レベルを前記処理対象にフィードバックすることを特徴とする，請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記高輝度信号の輝度レベルを，前記基準輝度レベル以下に換算処理した上で，前記処理対象にフィードバックすることを特徴とする，請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記換算処理の換算比率を，前記高輝度信号の存在割合に応じて動的に変化させることを特徴とする，請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記高輝度信号の輝度レベルを所定レベルにクリップした上で，前記換算処理することを特徴とする，請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記撮像装置はビデオカメラであることを特徴とする，請求項１に記載の撮像装置。
7. 前記撮像装置は監視カメラであることを特徴とする，請求項１に記載の撮像装置。
8. 撮像装置の自動露光処理方法であって：
   輝度信号のうちで基準輝度レベル以上の輝度レベルを有する高輝度信号を自動露光処理の処理対象から除外する処理対象選別工程と；
   前記処理対象に基づいて露光量を調整する露光調整工程と；
   を含むことを特徴とする，自動露光処理方法。
9. 前記処理対象選別工程の後工程として，さらに，
   前記高輝度信号の存在割合を判定する高輝度割合判定工程と；
   前記判定された高輝度信号の存在割合が所定割合以上である場合には，前記高輝度信号の輝度レベルを前記処理対象にフィードバックするフィードバック工程と；
   を含むことを特徴とする，請求項８に記載の自動露光処理方法。
10. 前記フィードバック工程は，
    前記高輝度信号の輝度レベルを，前記基準輝度レベル以下に換算処理する換算処理工程；を含み，
    前記換算処理された高輝度信号の輝度レベルを前記処理対象にフィードバックすることを特徴とする，請求項９に記載の自動露光処理方法。
11. 前記換算処理の換算比率を，前記高輝度信号の存在割合に応じて動的に変化させることを特徴とする，請求項１０に記載の自動露光処理方法。
12. 前記換算処理工程は，前記高輝度信号の輝度レベルを所定値にクリップした上で，前記換算処理することを特徴とする，請求項１０に記載の自動露光処理方法。

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