JPH08191413A - Back light correction device - Google Patents

Back light correction device

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JPH08191413A
JPH08191413A JP7000508A JP50895A JPH08191413A JP H08191413 A JPH08191413 A JP H08191413A JP 7000508 A JP7000508 A JP 7000508A JP 50895 A JP50895 A JP 50895A JP H08191413 A JPH08191413 A JP H08191413A
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image pickup
area
dark
circuit
average value
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Shinichi Numata
眞一 沼田
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Sony Corp
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Abstract

PURPOSE: To automate the back light correction in which a sufficient correction effect is obtained by discriminating a follow light or a back light so as to control an image pickup signal level of a CCD. CONSTITUTION: An integration circuit 10 integrates image pickup signals from a solid-state image pickup element 3 to average the signals, a dark level generating arithmetic circuit 12 generates a reference value changing with the average value, circuits from a comparator circuit 14 up to an arithmetic circuit 17 compare the reference value with the image pickup signal to detect a dark area of a picked-up image. The comparator circuit 19 discriminates the condition of follow light or back light based on the average value and a ratio of the dark area to the entire area. The stop value of an iris 2 is controlled based on the result of discrimination or a charge sweepout pulse of the solid-state image pickup element 3 is controlled by a CCD iris circuit 21 to control a level of the image pickup signal obtained by the solid-state image pickup element 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、逆光補正装置に関する
ものであり、特にビデオカメラに好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight compensation device, and is particularly suitable for a video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】カメラやビデオカメラの撮影時におい
て、例えば人物の背景に太陽等の明るい光源がある逆光
時には、人物の顔が黒く写ってしまう現象が起きる。例
えばビデオカメラにおいて、このような逆光時の現象を
防止するためには、アイリス及びAGC(自動利得制
御)アンプのゲインを制御することが行われ、これによ
り撮像信号が所定のレベルを保持するようになされてい
る。当該ビデオカメラに搭載され、上記逆光を補正する
逆光補正装置の一例を図3に示す。
2. Description of the Related Art When taking a picture with a camera or a video camera, for example, when a back light of a bright light source such as the sun is present in the background of a person, a phenomenon occurs in which the person's face appears black. For example, in a video camera, in order to prevent such a phenomenon at the time of backlighting, the iris and the gain of an AGC (automatic gain control) amplifier are controlled so that the image pickup signal maintains a predetermined level. Has been done. FIG. 3 shows an example of a backlight correction device that is mounted on the video camera and corrects the backlight.

【0003】この図3の構成において、所望の被写体か
らの光は、レンズ53を介し、さらにアイリス52を介
して、固体撮像素子(CCD)54の受光面上に集光さ
れる。これにより、固体撮像素子54の受光面上には被
写体の像が結像される。なお、当該固体撮像素子54
は、受光面に補色系の色フィルタが設けられているもの
である。当該固体撮像素子54の各画素から得られる出
力信号は、サンプルホールド回路55を介してラスタ走
査のタイミングで出力される。このサンプルホールド回
路55の出力信号Ssは、AGC(オートゲインコント
ロール)アンプ57に送られると共に、検波回路56に
印加されている。
In the structure of FIG. 3, light from a desired subject is condensed on the light receiving surface of a solid-state image sensor (CCD) 54 through a lens 53 and an iris 52. As a result, an image of the subject is formed on the light receiving surface of the solid-state image sensor 54. The solid-state image sensor 54
Is a color filter having a complementary color system provided on the light receiving surface. An output signal obtained from each pixel of the solid-state image sensor 54 is output at a raster scanning timing via the sample hold circuit 55. The output signal Ss of the sample hold circuit 55 is sent to an AGC (auto gain control) amplifier 57 and applied to a detection circuit 56.

【0004】ここで、上記検波回路56からの検波出力
のレベルは、上記固体撮像素子54の入射光量に比例し
ており、この検波出力は比較回路58に印加される。比
較回路58には、スイッチSW1により選択された基準
電圧Vref1或いはVref2のいずれか一方が比較
電圧として供給されている。なお、上記基準電圧Vre
f1は標準用(順光用)の基準電圧であり、上記基準電
圧Vref2は逆光用の基準電圧である。
The level of the detection output from the detection circuit 56 is proportional to the amount of incident light on the solid-state image pickup device 54, and the detection output is applied to the comparison circuit 58. The comparison circuit 58 is supplied with either the reference voltage Vref1 or Vref2 selected by the switch SW1 as a comparison voltage. The reference voltage Vre
f1 is a standard (for forward light) reference voltage, and the reference voltage Vref2 is a backlight reference voltage.

【0005】すなわち、通常時(順光時)には、上記ス
イッチSW1によって標準用の基準電圧Vref1が選
択されて、上記比較回路58に供給されている。この通
常時には、比較回路58によって検波回路56からの検
波出力と基準電圧Vref1との比較が行われ、この比
較結果に応じてアイリス52の絞り量が制御されるよう
になっている。これにより、当該通常時には、固体撮像
素子54の入射光量が所定値以下に抑制され、サンプル
ホールド回路55から出力される撮像信号Ssが所定の
信号レベル以下に制御される。
That is, in a normal state (during forward light), the standard reference voltage Vref1 is selected by the switch SW1 and supplied to the comparison circuit 58. At this normal time, the comparison circuit 58 compares the detection output from the detection circuit 56 with the reference voltage Vref1, and the diaphragm amount of the iris 52 is controlled according to the comparison result. As a result, in the normal state, the amount of incident light on the solid-state image sensor 54 is suppressed to a predetermined value or less, and the image pickup signal Ss output from the sample hold circuit 55 is controlled to be a predetermined signal level or less.

【0006】一方、逆光補正時には、アイリス52の絞
り量を標準時(順光時)に比べて大きく開く必要がある
ため、スイッチSW1を切り換えて基準電圧Vref2
を上記比較回路58に供給する。すなわち、当該逆光時
には、比較回路58によって検波回路56からの検波出
力と基準電圧Vref2との比較が行われ、この比較結
果に応じてアイリス52の絞り量が制御されるようにな
っている。これにより、当該逆光時には、アイリス52
を大きく開くようにしている。
On the other hand, at the time of backlight compensation, it is necessary to open the diaphragm amount of the iris 52 larger than in standard time (in normal light). Therefore, the switch SW1 is switched to change the reference voltage Vref2.
Is supplied to the comparison circuit 58. That is, at the time of the backlight, the comparison circuit 58 compares the detection output from the detection circuit 56 with the reference voltage Vref2, and the diaphragm amount of the iris 52 is controlled according to the comparison result. As a result, at the time of the backlight, the iris 52
I try to open it up.

【0007】また、上記サンプルホールド回路55の出
力信号Ssは、AGCアンプ57により増幅されて、端
子62から後段の構成に出力されると共に、検波回路6
0によって検波されている。この検波回路60の検波出
力は、比較回路61の一方の入力端子に送られる。ま
た、この比較回路61の他方の入力端子には基準電圧V
ref3が供給されており、したがって、当該比較回路
61では、上記検波出力と基準電圧Vref3との比較
が行われる。上記AGCアンプ57は、当該比較回路6
1の比較結果に応じてゲインが制御される。
The output signal Ss of the sample-hold circuit 55 is amplified by the AGC amplifier 57 and output from the terminal 62 to the subsequent stage configuration, and the detection circuit 6 is also provided.
It is detected by 0. The detection output of the detection circuit 60 is sent to one input terminal of the comparison circuit 61. The reference voltage V is applied to the other input terminal of the comparison circuit 61.
ref3 is supplied, and therefore the comparison circuit 61 compares the detection output with the reference voltage Vref3. The AGC amplifier 57 includes the comparison circuit 6
The gain is controlled according to the comparison result of 1.

【0008】この制御ループによれば、アイリス52を
全開しても被写体の明るさが暗く、光量が不足している
時は、AGCアンプ57のゲインが大きくなるように制
御されるため、撮像信号のレベルが所定レベルを保持す
るようになる。
According to this control loop, the gain of the AGC amplifier 57 is controlled to be large when the brightness of the subject is dark and the light amount is insufficient even when the iris 52 is fully opened. Will keep a predetermined level.

【0009】このようにして、当該逆光補正装置によれ
ば、標準時(順光時)は、アイリス52の制御とAGC
アンプ57の利得の制御によって、AGCアンプ57か
ら出力される撮像信号の信号レベルが所定のレベルに維
持される。また、逆光補正時は、アイリス52の制御と
AGCアンプ57の利得の制御によって、信号レベルが
標準時より飽和レベルにより近く、高いレベルとされた
撮像信号がAGCアンプ57から出力される。なお、図
3の例ではスイッチSW1を操作して基準電圧を変えて
逆光補正を行うようにしているが、検波回路(アイリス
制御用の検波回路56)の出力信号レベルを逆光補正時
に低くすることでも、同様の逆光補正が可能である。
As described above, according to the backlight correction device, the iris 52 is controlled and the AGC is performed during the standard time (in the normal light).
By controlling the gain of the amplifier 57, the signal level of the image pickup signal output from the AGC amplifier 57 is maintained at a predetermined level. Further, during backlight compensation, the signal level is closer to the saturation level than the standard time by the control of the iris 52 and the gain control of the AGC amplifier 57, and the image pickup signal at a high level is output from the AGC amplifier 57. In the example of FIG. 3, the switch SW1 is operated to change the reference voltage to perform backlight compensation. However, the output signal level of the detection circuit (the iris control detection circuit 56) should be lowered during backlight compensation. However, the same backlight compensation is possible.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図3に
示した従来の逆光補正装置においては、ユーザが手動
(マニュアル)でスイッチSW1を操作することによ
り、逆光補正を行うようにしている。
In the conventional backlight correction device shown in FIG. 3, the user manually operates the switch SW1 to perform backlight correction.

【0011】しかしながら、ユーザ自身が手動でスイッ
チSW1の操作することは煩雑であり、また、逆光補正
を行わなければならないにもかかわらずユーザがスイッ
チSW1の操作を忘れてしまう場合もある。さらに、当
該逆光補正装置が適用されるビデオカメラの用途して、
例えば監視用途のような場合には、当該ビデオカメラが
所定の場所に設置されることになり、その設置場所によ
ってはユーザがスイッチSW1の操作を行えなくなる場
合もある。また、監視用途のビデオカメラに対してユー
ザが遠隔操作でスイッチSW1を切り換えることができ
たとしても、ユーザは常にモニタ画面を監視していると
は限らず、したがって、逆光時にスイッチSW1を切り
換えることができないこともある。
However, it is complicated for the user to manually operate the switch SW1, and the user sometimes forgets to operate the switch SW1 although the backlight correction must be performed. Furthermore, as the application of the video camera to which the backlight compensation device is applied,
For example, in the case of a surveillance application, the video camera is installed in a predetermined place, and the user may not be able to operate the switch SW1 depending on the installation place. Further, even if the user can switch the switch SW1 by remote control with respect to the video camera for monitoring, the user does not always monitor the monitor screen. Therefore, the switch SW1 should be switched during backlighting. There are some things you can't do.

【0012】このようなことから、逆光補正装置は、自
動的に逆光補正を行えるものであることが望ましい。
Therefore, it is desirable that the backlight compensation device be capable of automatically performing backlight compensation.

【0013】一方、従来より、自動的に逆光補正を行う
ことができる逆光補正装置も存在する。この自動式の逆
光補正装置では、例えば、撮像画面における明るさの平
均値とピーク値の比較に基づいて逆光であるか否かの判
断を行い、もしも、逆光と判断された場合には、自動的
に前記基準電源の変更を行って、上述同様の逆光補正を
行うようにしている。
On the other hand, conventionally, there is a backlight correction device which can automatically perform backlight correction. In this automatic backlight compensation device, for example, it is determined whether there is backlight based on a comparison between the average value and the peak value of the brightness on the image pickup screen. Specifically, the reference power source is changed to perform the same backlight correction as described above.

【0014】しかしながら、当該自動式における逆光補
正では、前記手動式の場合ほどは十分な逆光補正ができ
ず、補正効果があまり期待できないという問題があっ
た。また、上記自動式の逆光補正機能と前記手動式の逆
光補正機能の両方を備えた逆光補正装置もあるが、この
場合も上述同様の問題がある。
However, the back light correction in the automatic type has a problem that the back light correction cannot be performed sufficiently as in the case of the manual type and the correction effect cannot be expected so much. There is also a backlight compensation device having both the automatic backlight compensation function and the manual backlight compensation function, but in this case as well, the same problem as described above occurs.

【0015】そこで、本発明はこのような実情に鑑みて
なされたものであり、十分な補正効果が得られる逆光補
正を自動的に行うことができる逆光補正装置の提供を目
的とするものである。
Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a backlight correction device capable of automatically performing backlight correction capable of obtaining a sufficient correction effect. .

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の逆光補正装置
は、上述の目的を達成するために提案されたものであ
り、固体撮像素子からの撮像信号を平均化する平均化手
段と、上記平均化手段による平均値に応じて変化する基
準値と上記撮像信号とを比較して撮像画面の暗い領域を
検出する暗領域検出手段と、上記平均化手段による平均
値と上記暗領域検出手段による暗い領域とから、一画面
内で暗い領域の面積が占める割合を求め、上記平均値と
上記暗い領域の面積が占める割合とから順光か又は逆光
かを判断する判断手段とを有し、上記判断手段の判断結
果に基づいて固体撮像素子から得られる撮像信号レベル
を制御するようにしたものである。
The backlight correction device of the present invention is proposed in order to achieve the above-mentioned object, and an averaging means for averaging the image pickup signals from the solid-state image pickup device, and the averaging means. Dark area detection means for detecting a dark area of the image pickup screen by comparing a reference value that changes according to the average value by the averaging means with the image pickup signal, and an average value by the averaging means and dark by the dark area detection means From the area, the ratio occupied by the area of the dark area in one screen is obtained, and a judgment means for judging whether the light is normal light or backlight based on the average value and the ratio occupied by the area of the dark area is provided. The image pickup signal level obtained from the solid-state image pickup device is controlled based on the determination result of the means.

【0017】ここで、上記判断手段は、上記平均値が大
きくかつ上記暗い領域の面積の占める割合が大きいとき
には逆光と判断し、上記平均値が大きくかつ上記暗い領
域の面積の占める割合が小さいときには順光と判断し、
上記平均値が小さくかつ上記暗い領域の面積が占める割
合大きいときには順光で全体が暗いと判断し、上記平均
値が小さくかつ上記暗い領域の面積が占める割合が小さ
いときには順光と判断する。
When the average value is large and the ratio of the area of the dark region is large, the judging means judges that it is a backlight, and when the average value is large and the ratio of the area of the dark region is small, it is judged. Judged as normal light,
When the average value is small and the ratio of the area of the dark region is large, it is determined that the whole is dark by forward light, and when the average value is small and the ratio of the area of the dark region is small, it is determined that the light is normal.

【0018】また、上記暗領域検出手段は、撮像画面を
水平走査周波数で分割してなる分割画面毎に上記基準値
と上記撮像信号とを比較して暗い領域を検出し、当該分
割画面毎の暗い領域を一垂直走査期間分加算して一画面
内の暗い領域の面積を計算する。
The dark area detecting means detects a dark area by comparing the reference value with the image pickup signal for each divided screen obtained by dividing the image pickup screen at the horizontal scanning frequency, and detects the dark area. The dark area is added for one vertical scanning period to calculate the area of the dark area in one screen.

【0019】さらに、本発明の逆光補正装置は、上記固
体撮像素子への入射光量を制限するアイリスを備え、上
記判断手段の判断結果に基づいて当該アイリスの絞り量
を制御することで、上記固体撮像素子から得られる撮像
信号レベルの制御を行うようにしている。或いは、上記
固体撮像素子の電荷掃き出しパルスを制御する電荷掃き
出しパルス制御手段を備え、上記判断手段の判断結果に
基づいて当該電荷掃き出しパルス制御手段からの電荷掃
き出しパルスを制御することで、上記固体撮像素子から
得られる撮像信号レベルの制御を行うようにすることも
できる。また、本発明の逆光補正装置は、これらアイリ
スと電荷掃き出しパルス制御手段を両方備え、それぞれ
について上記判断手段の判断結果に基づいた制御を行う
ことも可能である。
Further, the backlight correction device of the present invention is provided with an iris for limiting the amount of light incident on the solid-state image pickup device, and controls the aperture amount of the iris based on the judgment result of the judgment means, whereby the solid-state image sensor is controlled. The image pickup signal level obtained from the image pickup device is controlled. Alternatively, the solid-state imaging device includes a charge-sweep-pulse control unit that controls a charge-sweep pulse of the solid-state imaging device, and controls the charge-sweep pulse from the charge-sweep pulse control unit based on the determination result of the determination unit. It is also possible to control the image pickup signal level obtained from the element. Further, the backlight correction device of the present invention can include both the iris and the charge sweep-out pulse control means, and can control each of them based on the determination result of the determination means.

【0020】[0020]

【作用】本発明によれば、基準値と撮像信号とを比較し
て撮像画面内の暗い領域を求めるようにしているが、こ
のときの基準値は固体撮像素子からの撮像信号を平均化
した平均値に応じて変化するものとしている。したがっ
て、画面全体の平均値が大きいのにもかかわらず、撮像
画面内で暗い領域の面積が占める割合も大きくなってい
るならば、逆光であると判断できる。
According to the present invention, the reference value and the image pickup signal are compared to obtain the dark area in the image pickup screen. The reference value at this time is obtained by averaging the image pickup signals from the solid-state image pickup device. It is supposed to change according to the average value. Therefore, if the ratio of the area occupied by the dark region in the imaging screen is large even though the average value of the entire screen is large, it can be determined that the backlight is present.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0022】先ず、図1には、本発明の逆光補正装置の
概略構成を示す。
First, FIG. 1 shows a schematic configuration of a backlight correction device of the present invention.

【0023】この図1に示す本実施例の逆光補正装置
は、例えばビデオカメラに搭載されるものである。
The backlight compensation device of this embodiment shown in FIG. 1 is installed in, for example, a video camera.

【0024】この図1の構成において、所望の被写体か
らの光は、レンズ1を介し、さらにアイリス2を介し
て、固体撮像素子(CCD)3の受光面上に集光され
る。これにより、固体撮像素子3の受光面上には被写体
の像が結像される。なお、当該固体撮像素子3は、受光
面に補色系の色フィルタが設けられているものである。
当該固体撮像素子3の各画素から得られる出力信号は、
サンプルホールド回路4を介してラスタ走査のタイミン
グで1画素毎に出力される。このサンプルホールド回路
4の出力信号Ss4 は、AGC(オートゲインコントロ
ール)アンプ5に送られる。
In the structure of FIG. 1, light from a desired subject is condensed on the light receiving surface of the solid-state image pickup device (CCD) 3 through the lens 1 and further through the iris 2. As a result, an image of the subject is formed on the light receiving surface of the solid-state image sensor 3. The solid-state image sensor 3 is provided with a complementary color filter on its light receiving surface.
The output signal obtained from each pixel of the solid-state image sensor 3 is
It is output for each pixel at the timing of raster scanning via the sample hold circuit 4. The output signal Ss 4 of the sample hold circuit 4 is sent to an AGC (auto gain control) amplifier 5.

【0025】ここで、本実施例装置においては、上記ア
イリス2により絞り量が制御されるオートアイリスレン
ズをユーザが当該ビデオカメラに装着したときに当該ア
イリス2を自動的に駆動制御するアイリス駆動回路22
へ送られることになるアイリス制御信号IRを生成する
ために、或いは、固定絞りのマニュアルレンズをユーザ
が当該ビデオカメラに装着したときに固体撮像素子3の
電荷掃き出しパルスを制御するCCDアイリス回路21
へ送られることになるアイリス制御信号IRを生成する
ために、上記サンプルホールド回路4の出力信号Ss4
は、以下の構成にも送られる。
Here, in the apparatus of this embodiment, the iris drive circuit 22 for automatically driving and controlling the iris 2 when the user mounts the auto iris lens whose aperture amount is controlled by the iris 2 on the video camera.
CCD iris circuit 21 for controlling the charge sweep pulse of the solid-state image sensor 3 in order to generate an iris control signal IR to be sent to the camera or when a user mounts a fixed aperture manual lens on the video camera.
To generate an iris control signal IR to be sent to the output signal Ss 4 of the sample and hold circuit 4.
Is also sent to the following configuration.

【0026】すなわち、上記サンプルホールド回路4の
出力信号Ss4 (AGCアンプ5への入力信号)は、先
ず、積分回路10と比較回路14とに送られる。
That is, the output signal Ss 4 (the input signal to the AGC amplifier 5) of the sample hold circuit 4 is first sent to the integration circuit 10 and the comparison circuit 14.

【0027】上記積分回路10では、ラスタ走査の水平
走査周波数であるHレート内の上記出力信号Ss4 を積
分する。ここで、上記サンプルホールド回路4の出力信
号Ss4 が例えば図2の(a)中の実線で示すような信
号であるとしたとき、当該積分回路10は、上記Hレー
トすなわち一水平走査期間内の上記出力信号Ss4 を積
分することにより、図2の(b)に示すような積分信号
10を出力する。
The integrating circuit 10 integrates the output signal Ss 4 within the H rate, which is the horizontal scanning frequency of raster scanning. Here, when as a signal as shown by the solid line in the sample hold circuit 4 outputs signal Ss 4, for example, in FIG. 2 in (a), the integration circuit 10, the H rate or within one horizontal scanning period By integrating the output signal Ss 4 of the above, the integrated signal i 10 as shown in FIG. 2B is output.

【0028】この積分回路10から出力される積分信号
10は、ラスタ走査の水平走査周波数である上記Hレー
トで、A/Dコンバータ11に送られ、このA/Dコン
バータ11によって8ビットのディジタル信号に変換さ
れてマイクロコンピュータ(以下マイコン40とする)
内に取り込まれる。
The integrated signal i 10 output from the integrating circuit 10 is sent to the A / D converter 11 at the H rate, which is the horizontal scanning frequency of raster scanning, and the A / D converter 11 outputs an 8-bit digital signal. Converted into a signal and converted to a microcomputer (hereafter referred to as the microcomputer 40)
Taken in.

【0029】このようにしてマイコン40内に取り込ま
れたディジタルの積分信号di10は、暗いレベル作成演
算回路12に送られる。この暗いレベル作成演算回路1
2では、上記Hレートの積分信号di10を一垂直走査期
間すなわち一画面分加算して画面全体の平均値を求め、
さらにこの平均値のn分の1(nは整数で当該演算回路
12内で設定されている)のレベルを比較的暗い領域を
検出するための基準値とし、当該基準値をラスタ走査の
水平走査周波数である上記HレートでD/Aコンバータ
13に送る。このD/Aコンバータ13からの出力は、
比較回路14への比較電圧Vcoとして、当該マイコン
40から出力される。
The digital integrated signal di 10 thus fetched in the microcomputer 40 is sent to the dark level creating arithmetic circuit 12. This dark level creation arithmetic circuit 1
In 2, the above-mentioned H rate integrated signal di 10 is added for one vertical scanning period, that is, for one screen to obtain the average value of the entire screen,
Further, the level of 1 / n of this average value (n is an integer and is set in the arithmetic circuit 12) is used as a reference value for detecting a relatively dark area, and the reference value is used for horizontal scanning in raster scanning. It is sent to the D / A converter 13 at the H rate, which is the frequency. The output from this D / A converter 13 is
The comparison voltage Vco to the comparison circuit 14 is output from the microcomputer 40.

【0030】また、上記比較回路14では、ラスタ走査
の水平走査周波数であるHレートで上記出力信号Ss4
と上記比較電圧Vcoとのレベル比較を行う。ここで、
当該比較回路14に供給された上記出力信号Ss4 が例
えば図2の(c)中の実線で示すような信号であるとし
たとき、当該比較回路14は、上記Hレートすなわち一
水平走査期間内の上記出力信号Ss4 と図2の(c)中
の点線で示す上記比較電圧Vcoとのレベル比較を行
い、上記出力信号Ss4 が比較電圧Vcoより大きけれ
ば”H”レベル(”1”)、小さければ”L”レベ
ル(”0”)となる図2の(d)に示すような比較出力
信号を出力する。
In the comparison circuit 14, the output signal Ss 4 is output at the H rate, which is the horizontal scanning frequency of raster scanning.
And the level of the comparison voltage Vco are compared. here,
When the output signal Ss 4 supplied to the comparison circuit 14 is a signal as shown by the solid line in FIG. 2C, for example, the comparison circuit 14 outputs the H rate, that is, within one horizontal scanning period. deeds level comparison between the comparison voltage Vco indicated by the dotted line in the above output signal Ss 4 and 2 in (c), if the output signal Ss 4 is larger than the comparison voltage Vco "H" level ( "1") If it is smaller, the comparison output signal as shown in FIG. 2 (d), which becomes the "L" level ("0"), is output.

【0031】この比較回路14からの比較出力信号は、
積分回路15に送られる。当該積分回路15では、上記
比較出力信号を積分することで、図2の(e)に示すよ
うな積分信号i15を出力する。
The comparison output signal from the comparison circuit 14 is
It is sent to the integrating circuit 15. The integration circuit 15 integrates the comparison output signal to output an integration signal i 15 as shown in (e) of FIG.

【0032】ここで重要なことは、上記比較回路14と
積分回路10においては、共に一水平走査期間毎に処理
を行っていることである。
What is important here is that both the comparison circuit 14 and the integration circuit 10 perform processing for each horizontal scanning period.

【0033】上記積分回路15からの積分信号i15は、
ラスタ走査の水平走査周波数である上記HレートでA/
Dコンバータ16に送られ、このA/Dコンバータ16
によって8ビットのディジタル信号に変換されてマイコ
ン40内に取り込まれる。
The integrated signal i 15 from the integrating circuit 15 is
A / at the above H rate, which is the horizontal scanning frequency of raster scanning
The A / D converter 16 is sent to the D converter 16.
Is converted into an 8-bit digital signal and taken into the microcomputer 40.

【0034】ところで、上述のようにしてマイコン40
に取り込まれた上記積分信号i15(すなわち積分された
比較出力信号)は、前記比較回路14での上記出力信号
Ss4 と比較電圧Vcoの比較において、出力信号Ss
4 が比較電圧Vcoよりも大きい部分に対応しているこ
とになるため、結果として撮像画面内の比較的暗くない
領域を示すことになる。
By the way, as described above, the microcomputer 40
The integrated signal i 15 (i.e., the integrated comparison output signal) taken in is output signal Ss in the comparison circuit 14 comparing the output signal Ss 4 and the comparison voltage Vco.
Since 4 corresponds to a portion larger than the comparison voltage Vco, as a result, a relatively non-dark area in the imaging screen is shown.

【0035】このため、前記積分回路15からの積分信
号i15(図1の例ではディジタル化された積分信号di
15)を一垂直走査期間すなわち一画面分加算すれば上記
比較的暗くない領域の一画面上での面積を求めることが
できる。
Therefore, the integrated signal i 15 from the integrating circuit 15 (in the example of FIG. 1, the digitized integrated signal di 15
15 ) is added for one vertical scanning period, that is, for one screen, it is possible to obtain the area of the relatively non-dark area on one screen.

【0036】また、元々画面が一様に明るい場合の上記
比較回路14の比較出力信号が既知であるとしたとき、
当該既知の比較出力信号から上記比較的暗くない領域の
一画面上での面積を引き算すれば、前記比較的暗い領域
の一画面上での面積を求めることができる。
If the comparison output signal of the comparison circuit 14 when the screen is originally uniformly bright is known,
By subtracting the area of the relatively non-dark area on the screen from the known comparison output signal, the area of the relatively dark area on the screen can be obtained.

【0037】本実施例では、上記ディジタル信号に変換
されて得られた積分信号di15(すなわち比較回路14
の比較出力信号を積分してディジタル変換した信号)を
レベル演算回路17に送り、このレベル演算回路17に
おいて、当該積分信号di15を一垂直走査期間すなわち
一画面分加算することで上記比較的暗くない領域の一画
面上での面積を得、さらに上記画面が一様に明るい場合
の比較回路14の既知の比較出力信号に対応する信号か
らなる一画面分から、上記比較的暗くない領域の一画面
上での面積を引き算することで、上記比較的暗い領域の
一画面上での面積を求めるようにしている。
In this embodiment, the integrated signal di 15 (that is, the comparison circuit 14) obtained by converting the digital signal is obtained.
The signal obtained by integrating and digitally converting the comparison output signal of (1) is sent to the level calculation circuit 17, and the level calculation circuit 17 adds the integration signal di 15 for one vertical scanning period, that is, for one screen, thereby making it relatively dark. The area of the non-dark region on one screen is obtained, and from the one screen consisting of the signals corresponding to the known comparison output signals of the comparison circuit 14 when the screen is uniformly bright, the one screen of the relatively non-dark region By subtracting the area above, the area on one screen of the relatively dark region is obtained.

【0038】当該レベル演算回路17からの上記比較的
暗い領域の一画面上での面積に対応する信号は、加算回
路18に送られる。このときの加算回路18には、標準
用(順光用)の基準値を発生する標準用基準値発生回路
20からの当該基準値(Vref1)も供給され、した
がって、当該加算回路18では上記レベル演算回路17
からの信号に上記標準用の基準値を加算した信号が出力
される。当該加算回路18からの信号は、比較回路19
に送られる。
The signal from the level calculation circuit 17 corresponding to the area on the screen of the relatively dark area is sent to the adder circuit 18. At this time, the adder circuit 18 is also supplied with the reference value (Vref1) from the standard reference value generation circuit 20 that generates the standard (forward light) reference value. Arithmetic circuit 17
A signal obtained by adding the reference value for the standard to the signal from is output. The signal from the adder circuit 18 is supplied to the comparison circuit 19
Sent to

【0039】この比較回路19には、前記A/Dコンバ
ータ11でディジタル化された積分信号di10も供給さ
れる。当該比較回路19では上記積分信号di10を一垂
直走査期間すなわち一画面分加算して画面全体の平均値
を求めることも行っている。なお、この画面全体の平均
値は前記暗いレベル作成演算回路12から供給すること
もできる。したがって、当該比較回路19では、上記加
算回路18からの信号すなわち上記標準用の基準値を加
算した上記比較的暗い領域の一画面上での面積に対応す
る信号と、上記画面全体の平均値とを用いて、以下に述
べる条件で逆光であるか又は順光であるかの判断を行っ
ている。
The comparator circuit 19 is also supplied with the integrated signal di 10 digitized by the A / D converter 11. The comparison circuit 19 also adds the integrated signal di 10 for one vertical scanning period, that is, for one screen to obtain the average value of the entire screen. The average value of the entire screen can be supplied from the dark level creating arithmetic circuit 12. Therefore, in the comparison circuit 19, the signal from the adder circuit 18, that is, the signal corresponding to the area on one screen of the comparatively dark region where the reference value for the standard is added, and the average value of the entire screen are Is used to determine whether the light is backlight or forward light under the conditions described below.

【0040】1.上記平均値が大きく、そして上記比較
的暗い領域の面積が一画面上で占める割合が大きいとき
には、逆光であると判断する。
1. When the average value is large and the area of the relatively dark area occupies a large amount on one screen, it is determined that the backlight is present.

【0041】2.上記平均値が大きく、そして上記比較
的暗い領域の面積が一画面上で占める割合が小さいとき
には、順光であると判断する。
2. When the average value is large and the ratio of the area of the relatively dark region on one screen is small, it is determined that the light is normal light.

【0042】3.上記平均値が小さく、そして上記比較
的暗い領域の面積が一画面上で示す割合が大きいときに
は、順光でかつ全体的に暗いと判断する。
3. When the average value is small and the ratio of the area of the relatively dark region is large on one screen, it is determined that the light is normal and dark.

【0043】4.上記平均値が小さく、そして上記比較
的暗い領域の面積が一画面上で占める割合が小さいとき
には、順光であると判断する。
4. When the average value is small and the area of the relatively dark region occupies a small amount on one screen, it is determined that the light is normal light.

【0044】なお、上記平均値の大小は当該平均値用の
所定の閾値に対する大小で判断し、上記暗い領域の面積
の割合の大小は当該面積用の所定の閾値に対する大小で
判断することができる。
It should be noted that the magnitude of the average value can be determined by the magnitude with respect to the predetermined threshold value for the average value, and the magnitude of the ratio of the area of the dark region can be determined by the magnitude with respect to the predetermined threshold value for the area. .

【0045】上記比較回路(すなわち判断手段)19で
は、このような条件により逆光であるか順光であるかを
判断し、この判断結果に応じてアイリス制御信号IRを
出力する。
The comparison circuit (that is, the judging means) 19 judges whether the light is the backlight or the normal light under such conditions, and outputs the iris control signal IR according to the judgment result.

【0046】当該アイリス制御信号IRは、スイッチS
W2を介して、上記アイリス駆動回路22又はCCDア
イリス回路21へ送られる。当該スイッチSW2は、ア
イリス2を自動的に駆動制御する時には上記アイリス制
御信号IRをアイリス駆動回路22へ送るように切り換
えられ、固定絞り時(マニュアル時)には上記アイリス
制御信号IRをCCDアイリス回路21へ送るように切
り換えられる。すなわち、スイッチSW2は、アイリス
2により絞り量が制御されるオートアイリスレンズをユ
ーザが当該ビデオカメラに装着したときに上記アイリス
駆動回路22側へ、また、固定絞りのマニュアルレンズ
をユーザが当該ビデオカメラに装着したときに上記CC
Dアイリス回路21側へ、切り換えられるものである。
The iris control signal IR is sent to the switch S.
It is sent to the iris drive circuit 22 or the CCD iris circuit 21 via W2. The switch SW2 is switched to send the iris control signal IR to the iris drive circuit 22 when the iris 2 is automatically driven and controlled, and the iris control signal IR is sent to the CCD iris circuit when the fixed aperture is set (manually). It is switched to send to 21. That is, the switch SW2 is connected to the iris drive circuit 22 side when the user mounts the auto iris lens whose diaphragm amount is controlled by the iris 2 on the video camera, and the manual lens of the fixed diaphragm is mounted on the video camera by the user. CC when installed
It can be switched to the D iris circuit 21 side.

【0047】また、上記サンプルホールド回路4の出力
信号Ss4 は、AGCアンプ5により増幅された出力信
号Ss5 として端子6から後段の構成に出力されると共
に、検波回路30によって検波されている。この検波回
路30の検波出力は、比較回路31の一方の入力端子に
送られる。また、この比較回路31の他方の入力端子に
は基準電圧Vref3が供給されており、したがって、
当該比較回路31では、上記検波出力と基準電圧Vre
f3との比較が行われる。上記AGCアンプ5は、当該
比較回路31の比較結果に応じてゲインが制御される。
The output signal Ss 4 of the sample-hold circuit 4 is output from the terminal 6 to the subsequent stage configuration as the output signal Ss 5 amplified by the AGC amplifier 5 and detected by the detection circuit 30. The detection output of the detection circuit 30 is sent to one input terminal of the comparison circuit 31. Further, the reference voltage Vref3 is supplied to the other input terminal of the comparison circuit 31, and therefore,
In the comparison circuit 31, the detection output and the reference voltage Vre
A comparison with f3 is made. The gain of the AGC amplifier 5 is controlled according to the comparison result of the comparison circuit 31.

【0048】この制御ループによれば、アイリス2を全
開しても被写体の明るさが暗く、光量が不足している時
は、AGCアンプ5のゲインが大きくなるように制御さ
れるため、撮像信号のレベルが所定レベルを保持するよ
うになる。
According to this control loop, even when the iris 2 is fully opened, the gain of the AGC amplifier 5 is controlled to be large when the brightness of the subject is dark and the amount of light is insufficient. Will keep a predetermined level.

【0049】このようにして、当該逆光補正装置によれ
ば、標準時は、アイリス2により絞り量が制御されるオ
ートアイリスレンズをユーザが当該ビデオカメラに装着
したときの当該アイリス2の絞り量制御、又は、固定絞
りのマニュアルレンズをユーザが当該ビデオカメラに装
着したときの固体撮像素子3の電荷掃き出しパルスの制
御、若しくはAGCアンプ5のゲインの制御によって、
AGCアンプ5から出力される撮像信号の信号レベルが
所定のレベルに維持される。これにより、当該逆光補正
装置によれば、被写体等が明るい場合から、全体に暗い
場合までトータルで光量補正が可能となる。
As described above, according to the backlight compensation device, in the standard time, the aperture amount control of the iris 2 when the user attaches the auto iris lens whose aperture amount is controlled by the iris 2 to the video camera, or By controlling the charge sweep pulse of the solid-state image pickup device 3 or the gain of the AGC amplifier 5 when the user mounts a fixed aperture manual lens on the video camera,
The signal level of the image pickup signal output from the AGC amplifier 5 is maintained at a predetermined level. As a result, according to the backlight correction device, it is possible to totally correct the light amount from when the subject is bright to when it is entirely dark.

【0050】一方、当該逆光補正装置によれば、逆光補
正時には、上記アイリス2の絞り量制御、或いは、固体
撮像素子3の電荷掃き出しパルスの制御によって、信号
レベルが標準時より飽和レベルにより近く、高いレベル
とされた撮像信号がAGCアンプ5から出力される。な
お、逆光時の補正の際には、光量が不足するということ
は少ないので、上記通常時のようにAGCアンプ5のゲ
イン制御まで行うことは少なく、上記アイリス2の絞り
量制御、或いは固体撮像素子3の電荷掃き出しパルスの
制御のみで充分である。
On the other hand, according to the backlight correction device, at the time of backlight correction, the signal level is closer to the saturation level than the standard time and is higher by controlling the aperture amount of the iris 2 or controlling the charge sweep pulse of the solid-state image sensor 3. The leveled imaging signal is output from the AGC amplifier 5. It should be noted that, in the case of the correction at the time of backlighting, the light quantity is not likely to be insufficient, and therefore the gain control of the AGC amplifier 5 is rarely performed as in the normal time, and the aperture amount control of the iris 2 or the solid-state image pickup is performed. Only the control of the charge sweep pulse of the device 3 is sufficient.

【0051】すなわち、本発明実施例の逆光補正装置に
よれば、AGCアンプ5への入力信号(出力信号S
4 )が、マイコン40によって、一方では平均化さ
れ、他方では撮像画面をラスタ走査の水平走査周波数の
Hレートで分割した当該Hレート毎の出力信号Ss4
上記平均化された信号に基づいて比較的暗い領域を検出
作成した信号(比較電圧Vco)とが比較されており、
この比較において、上記出力信号Ss4 が上記比較電圧
Vcoより大きければ”H”レベル(”1”)、小さけ
れば”L”レベル(”0”)になるようになされる。こ
の比較出力信号を積分したものを一垂直走査期間すなわ
ち一画面分加算すれば比較的暗くない領域の一画面上で
の面積を求めることができ、さらに元々画面が一様に明
るい場合の既知の比較出力信号から上記比較的暗くない
領域の一画面上での面積を引き算すれば、比較的暗い領
域の一画面上での面積を求めることができる。したがっ
て、この比較的暗い領域の面積が一画面上で占める割合
と平均値とにより、順光又は逆光の判断を行うことがで
き、この判断に基づいて順光であるか逆光であるかを示
す基準信号(アイリス制御信号IR)を形成し、本実施
例装置においては、この基準信号(アイリス制御信号I
R)に基づいてアイリス2等を制御している。
That is, according to the backlight correction device of the embodiment of the present invention, the input signal (output signal S
s 4 ) is averaged by the microcomputer 40 on the one hand, and on the other hand, based on the output signal Ss 4 for each H rate obtained by dividing the imaging screen at the H rate of the horizontal scanning frequency of raster scanning and the above-mentioned averaged signal. And a signal (comparison voltage Vco) generated by detecting a relatively dark area is compared,
In this comparison, if the output signal Ss 4 is higher than the comparison voltage Vco, it is set to "H" level ("1"), and if it is smaller, it is set to "L" level ("0"). By adding up one vertical scanning period, that is, one screen, by integrating the comparison output signal, the area on one screen in a relatively dark area can be obtained. By subtracting the area of the relatively dark area on the screen from the comparison output signal, the area of the relatively dark area on the screen can be obtained. Therefore, it is possible to determine whether the light is backlit or backlit based on the ratio of the area of the relatively dark region on one screen and the average value, and based on this determination, it is indicated whether the light is backlit or backlit. A reference signal (iris control signal IR) is formed, and this reference signal (iris control signal I
The iris 2 and the like are controlled based on R).

【0052】上述のようなことから、本実施例の逆光補
正装置においては、十分な補正効果が得られる逆光補正
を自動的に行うことができ、さらに、このときの逆光補
正は前記条件に従うことで、被写体の位置にも依存され
ず、良好に行うことが可能である。
As described above, the backlight compensation device of this embodiment can automatically perform backlight compensation with which a sufficient compensation effect can be obtained, and the backlight compensation at this time must comply with the above conditions. Therefore, it is possible to favorably perform the operation regardless of the position of the subject.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、固体撮像素子からの撮像信号を平均化し
た平均値に応じて変化する基準値と撮像信号とを比較し
て撮像画面の暗い領域を検出し、この平均値と暗い領域
とから一画面内で暗い領域の面積が占める割合を求め、
これらから順光か又は逆光かを判断し、この判断結果に
基づいて固体撮像素子から得られる撮像信号レベルを制
御するようにしており、例えば、平均値が大きくかつ暗
い領域の面積の占める割合が大きいときには逆光と判断
し、平均値が大きくかつ暗い領域の面積の占める割合が
小さいときには順光と判断し、平均値が小さくかつ暗い
領域の面積が占める割合大きいときには順光で全体が暗
いと判断し、平均値が小さくかつ上記暗い領域の面積が
占める割合が小さいときには順光と判断することで、十
分な補正効果が得られる逆光補正を自動的に行うことが
可能となる。
As is apparent from the above description, in the present invention, the image pickup screen is obtained by comparing the image pickup signal with the reference value which changes according to the average value obtained by averaging the image pickup signals from the solid-state image pickup device. The dark area of is detected, and the ratio of the area of the dark area in one screen is calculated from this average value and the dark area,
From these, it is determined whether the light is normal light or backlight, and based on the result of this judgment, the image pickup signal level obtained from the solid-state image pickup device is controlled. When it is large, it is judged to be backlight, when it is large and the ratio of the area of the dark region is small, it is judged to be normal, and when the average is small and the ratio of the area of the dark region is large, it is judged to be dark by normal light. However, when the average value is small and the ratio of the area occupied by the dark region is small, it is possible to automatically perform the backlight correction by which the sufficient correction effect can be obtained by determining the normal light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明実施例の逆光補正装置の概略構成を示す
ブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a backlight compensation device of an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例装置におけるHレートでの撮像信号の
積分と、平均化及び比較的暗い領域の検出の説明に用い
る図である。
FIG. 2 is a diagram used for explaining integration, averaging, and detection of a relatively dark area of an image pickup signal at an H rate in the apparatus of this embodiment.

【図3】従来の逆光補正装置の概略構成を示すブロック
回路図である。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a conventional backlight compensation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 アイリス 3 固体撮像素子 4 サンプルホールド回路 5 AGCアンプ 10,15 積分回路 11,16 A/Dコンバータ 12 暗いレベル作成演算回路 14,19 比較回路 17 レベル演算回路 18 加算回路 20 標準用基準値発生回路 21 CCDアイリス回路 22 アイリス駆動回路 40 マイコン SW2 スイッチ 2 Iris 3 Solid-state image sensor 4 Sample-and-hold circuit 5 AGC amplifier 10, 15 Integrator circuit 11, 16 A / D converter 12 Dark level creation arithmetic circuit 14, 19 Comparison circuit 17 Level arithmetic circuit 18 Adder circuit 20 Standard reference value generation circuit 21 CCD iris circuit 22 Iris drive circuit 40 Microcomputer SW2 switch

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体撮像素子からの撮像信号を平均化す
る平均化手段と、 上記平均化手段による平均値に応じて変化する基準値と
上記撮像信号とを比較して、撮像画面の暗い領域を検出
する暗領域検出手段と、 上記平均化手段による平均値と上記暗領域検出手段によ
る暗い領域とから一画面内で暗い領域の面積が占める割
合を求め、上記平均値と上記暗い領域の面積が占める割
合とから順光か又は逆光かを判断する判断手段とを有
し、 上記判断手段の判断結果に基づいて固体撮像素子から得
られる撮像信号レベルを制御することを特徴とする逆光
補正装置。
1. A dark area of an image pickup screen by comparing an averaging means for averaging image pickup signals from a solid-state image pickup element with a reference value which changes according to an average value by the averaging means and the image pickup signal. The dark area detection means for detecting, the average value by the averaging means and the dark area by the dark area detection means to obtain the ratio of the area of the dark area in one screen, the average value and the area of the dark area The backlight correction device is characterized in that it has a judging means for judging whether the light is normal light or back light based on the ratio of the .
【請求項2】 上記判断手段は、上記平均値が大きくか
つ上記暗い領域の面積の占める割合が大きいときには逆
光と判断し、上記平均値が大きくかつ上記暗い領域の面
積の占める割合が小さいときには順光と判断し、上記平
均値が小さくかつ上記暗い領域の面積が占める割合大き
いときには順光で全体が暗いと判断し、上記平均値が小
さくかつ上記暗い領域の面積が占める割合が小さいとき
には順光と判断することを特徴とする請求項1記載の逆
光補正装置。
2. The judging means judges back light when the average value is large and the area ratio of the dark region is large, and when the average value is large and the area ratio of the dark region is small, the judgment means is in order. When the average value is small and the ratio of the area of the dark region is large, it is determined that the whole is dark by the forward light, and when the average value is small and the ratio of the area of the dark region is small, the forward light is determined. The backlight compensation device according to claim 1, wherein the backlight compensation device is determined.
【請求項3】 上記暗領域検出手段は、撮像画面を水平
走査周波数で分割してなる分割画面毎に上記基準値と上
記撮像信号とを比較して暗い領域を検出し、当該分割画
面毎の暗い領域を一垂直走査期間分加算して一画面内の
暗い領域の面積を計算することを特徴とする請求項1又
は2記載の逆光補正装置。
3. The dark region detecting means detects a dark region by comparing the reference value with the image pickup signal for each divided screen obtained by dividing the image pickup screen at a horizontal scanning frequency, and detects the dark region for each divided screen. 3. The backlight correction device according to claim 1, wherein the dark area is added for one vertical scanning period to calculate the area of the dark area in one screen.
【請求項4】 上記固体撮像素子への入射光量を制限す
るアイリスを備え、 上記判断手段の判断結果に基づいて当該アイリスの絞り
量を制御することで、上記固体撮像素子から得られる撮
像信号レベルの制御を行うことを特徴とする請求項1か
ら請求項3のうちいずれか1項に記載の逆光補正装置。
4. An image pickup signal level obtained from the solid-state image pickup device, comprising an iris for limiting the amount of light incident on the solid-state image pickup device, and controlling the diaphragm amount of the iris based on the judgment result of the judging means. The backlight correction device according to any one of claims 1 to 3, wherein the backlight compensation device is controlled.
【請求項5】 上記固体撮像素子の電荷掃き出しパルス
を制御する電荷掃き出しパルス制御手段を備え、 上記判断手段の判断結果に基づいて当該電荷掃き出しパ
ルス制御手段からの電荷掃き出しパルスを制御すること
で、上記固体撮像素子から得られる撮像信号レベルの制
御を行うことを特徴とする請求項1から請求項3のうち
いずれか1項に記載の逆光補正装置。
5. A charge sweep pulse control means for controlling a charge sweep pulse of the solid-state imaging device is provided, and the charge sweep pulse from the charge sweep pulse control means is controlled based on the judgment result of the judging means. The backlight correction device according to any one of claims 1 to 3, which controls an image pickup signal level obtained from the solid-state image pickup device.
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DE19640022C1 (en) * 1996-09-27 1998-04-23 Eurospace Tech Entwicklungen G Electronic imaging apparatus operation method e.g. for visible and near-infrared range
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