[发明专利]具有扩大动态范围功能的图像信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在数字照相机等中使用的图像信号处理装置，具体涉及一种具有扩大动态范围功能的图像信号处理装置。 

背景技术

现今已开发出了对在数字照相机或数字摄像机中使用的例如CXD(Charge Coupled Device：电荷華禹合元件）或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体）图像传感器的动态范围进行扩大的装置（例如日本特开2008-271368号公报、日本特开2007-124400号公报）。 

在日本特开2008-271368号公报中，公开了如下技术：在曝光设定模式下的摄像时，对于根据长时间曝光图像信号和短时间曝光图像信号生成的合成图像，分析亮度信息例如亮度直方图（频度分布），并根据该结果控制短时间曝光图像信号的曝光。 

另一方面，在日本特开2007-124400号公报中，示出了通过光电二极管进行的二次曝光储存动作和分割读出、以及分割读出信号的线性合成。即，公开了如下技术：在1个水平扫描期间，将曝光时间较长的信号和较短的信号分别进行模拟/数字信号变换而输出，并将该输出的两个数字信号相加，从而抑制画质的下降而扩大动态范围。 

上述以往的技术对于长时间曝光图像信号和短时间曝光图像信号的品质并没有考虑。长时间曝光信号的信号对噪声比（SNR)及量化误差相对地更好。因此，希望进行控制以使特定的被摄体、例如人的脸那样重要的被摄体包含在长时间曝光图像信号中。但是，以往没有进行这样的控制。 

此外，显示图像信号的显示装置的动态范围较窄。因此，在摄像部中，在由显示装置显示扩展了动态范围的图像信号的情况下，需要缩窄动态范围。所以，利用动态范围的压缩技术、例如高亮度拐点压缩（kneecompression，也称膝状曲线弯曲压缩）等将扩展的动态范围压缩。在此情况下，也希望基于脸部那样的重要被摄体的亮度电平使拐点最佳化，但以往没有考虑这样的控制。因而，希望有能够在抑制重要被摄体的画质劣化的同时将动态范围扩大的图像信号处理装置及图像信号处理方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是显示图像信号的显示装置的动态范围较窄，使得被摄体的画质劣化。 

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是： 

具有扩大动态范围功能的图像信号处理装置，其包括： 

摄像部，根据基准读出电压，生成通过不同的曝光时间拍摄的第1图像信号及第2图像信号； 

合成电路，对由所述摄像部生成的所述第1图像信号和第2图像信号进行合成； 

检测部，根据从所述合成电路输出的合成后的图像信号，检测特定的被摄体的亮度信息； 

控制部，对所述摄像部的所述基准读出电压进行控制，所述控制部根据由所述检测部检测出的特定的被摄体的亮度信息，决定第1拐点，并按照所述第1拐点，控制所述基准读出电压； 

动态范围压缩部，该动态范围压缩部对从所述合成电路输出的合成后的图像信号的动态范围进行压缩，所述动态范围压缩部根据从所述检测部输出的亮度信息，决定第2拐点； 

上述控制部控制所述基准读出电压，并将所述第1拐点设定得比所述特定的被摄体的亮度信息高所述控制部将扩展位数设定为最大而决定所述基准读出电压的值，并根据所述亮度信息的直方图的累积值，决定最佳的扩展位数。 

优选地，所述动态范围压缩部包括：第1变换部，将RGB信号变换为包含亮度信号的YUV信号；拐点压缩部，根据从所述检测部输出的所述亮度信息，对从所述第1变换部输出的所述亮度信号进行拐点压缩；以及第2变换部，将从所述拐点压缩部供给的被压缩的亮度信号以及从所述第1变换部供给的U信号、V信号变换为RGB信号。 

优选地，所述合成电路包括：加法器，将所述第1图像信号和第2图像信号相加；乘法器，对所述第1图像信号乘以表示扩大率的信号；比较器，比较所述加法器的输出信号和所述乘法器的输出信号；以及选择器，根据所述比较器的输出信号，选择所述加法器和所述乘法器的输出信号中的一个。 

优选地，所述选择器选择所述加法器和所述乘法器的输出信号中大的信号。 

本发明的有益效果是能够在抑制重要被摄体的画质劣化的同时将动态范围扩大。 

附图说明

以下结合附图，对本发明进行详细的说明。 

图1是表示本发明的图像信号处理装置的第1实施方式的结构图。 

图2是表示图1所示的装置的二次曝光动作的一例的图。