专利名称：高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法
技术领域：
本发明是关于高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法的，更详细地说，是关于在例如利用监视用摄影机拍摄的被拍摄体影像图像中，即使部分区域存在高辉度的光源(Light Source)，也能够正常显示存在于图像其他区域的主要目标的高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法的。
背景技术：
一般情况下，使用电荷耦合器件(Charge Coupled Device，以下简称CCD)的监视用摄影机，例如图1所示，包括透镜10、光圈11、CCD12、CDS&AGC13、模拟/数字转换器14、数字信号处理部15和微型计算机16等。
另一方面，经过上述透镜10射入的光，随着上述光圈11的打开和关闭程度，其入射的光量随之被调节，例如，当上述光圈11的打开程度大时，入射到上述CCD上的光量就增加了；而当上述光圈11的打开程度小时，入射到上述CCD上的光量就减少了。
而且，利用上述CCD12进行光电转换后的电信号，经过上述CDS&AGC13和模拟/数字转换器14，输入到数字信号处理部15，在上述数字信号处理部15内，将拍摄下来的被拍摄体影像图像进行信号处理并输出。
并且，在将上述被拍摄体的影像图像分成多个区域并按区域进行辉度水平检测和积分之后，将积分值加起来计算出影像图像的全部亮度，然后向微型计算机16输出与全部亮度相对应的信号。
例如，如图2所示，在上述数字信号处理部15中，将当时拍摄的被拍摄体的影像图像分成6个区域，或者如图3所示，分成9个区域，在按区域进行辉度水平检测和积分之后，将积分值加起来计算出影像图像的全部亮度。
另一方面，在上述微型计算机16上，通过如上过程确认并参照在数字信号处理部15中计算及输出的影像图像的全部亮度，如果其全部亮度发暗的话，就增加光圈的打开程度，使射入到上述CCD上的光量增加，相反，如果影像图像的全部亮度过亮的话，就减小光圈的打开程度，减少射入到上述CCD的光量，以此来进行一系列的光圈调节动作。
但是，在普通的监视用摄影机上，例如，如图4所示，在利用监视用摄影机拍摄的被拍摄体影像图像中，当部分区域存在高辉度光源时，其影像图像的全部亮度就会大幅增加，所以要急剧减小上述光圈的打开程度；与此相同，随着光圈11打开程度的急剧减小，经过数字信号处理的影像图像的亮度就全部减小了，因而存在着可能无法识别主要目标(例如车牌号)的问题。
发明内容因此，本发明就是为了解决上述问题而被创造出来的，其目的是提供一种高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法，利用该装置及方法在例如利用监视用摄影机拍摄的被拍摄体影像中，当部分区域存在高辉度的光源(Light Source)时，可以检测出并控制其光源所在的任一区域，从而有效地防止依赖于光源的光圈打开程度的减小，同时能够正常显示影像图像其他区域存在的主要目标。
为了实现上述目的，以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制方法包括以下三个步骤①第一步骤，将拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域并按区域进行亮度检测；②第二步骤，根据上述各区域的亮度判别出存在光源的任一区域；③第三步骤，在去掉上述光源所在区域的状态下，执行光圈控制动作。
而且，在设有透镜和光圈及摄影元件的摄影机上，以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制装置包括以下两个部分①检测设备。在将上述摄影元件所拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域之后，检测设备根据各区域的亮度来检测存在光源的任一区域；②控制设备。在去掉上述存在光源的区域后，控制设备按照剩余区域的亮度来调节上述光圈。
并且，以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制方法包括以下三个步骤①第一步骤，将拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域并按区域进行亮度检测；②第二步骤，根据上述各区域的亮度判别出存在光源的任一区域之后，对相关区域进行修改处理；③第三步骤，在对上述光源所在区域进行修改处理后，执行光圈控制动作。
并且，在设有透镜和光圈及摄影元件的摄影机上，以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制装置由以下几个部分组成①检测设备。在将上述摄影元件所拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域之后，检测设备根据各区域的亮度来检测存在光源的任一区域；②片滤光器设备。它负责对上述存在光源的区域进行修改处理并将其去掉；③控制设备。在对上述存在光源的区域进行修改处理后，控制设备按照剩余区域的亮度来调节上述光圈。
另外，以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制装置还包括以下组成部分①数字信号处理部，它负责在将拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域之后，检测出存在光源的区域；②微型计算机，它负责按照上述数字信号处理部对存在光源区域的检测结果，向电荷耦合器件输出控制相关区域信号输出的控制信号；③电荷耦合器件，它负责按照上述微型计算机的信号来控制对所拍摄影像图像的光电变换信号的输出。
具有上述构成的以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法是一个能够大幅度提高监视功能的非常有用的发明。利用本发明，在利用例如监视用摄影机拍摄下的被拍摄体影像中，当部分区域存在高辉度的光源(Light Source)时，可以检测出并控制其光源所在的任一区域，从而有效地防止依赖于光源的光圈打开程度的减小，同时能够正常显示影像图像其他区域存在的主要目标。
图1是普通监视用摄影机的构成示意图。
图2至图4是将普通监视用摄影机所拍摄的影像图像分成多个区域的实施例示意图。
图5是应用以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法的监视用摄影机的构成示意图。
图6是应用本发明的CCD元件的构成示意图。
图7是以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制方法的动作流程图。
图8是利用本发明将存在光源的区域去掉的实施例示意图。
图9是应用以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法的监视用摄影机的构成示意图。
图10是在以本发明为基础的实施例中，高辉度被拍摄体的摄影控制方法的动作流程图。
具体实施方式
下面将参照附图针对本发明中高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法的理想实施例进行详细地说明。
首先，以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法适用于内部包含有(如图5所示)透镜10、光圈11、CCD12、CDS&AGC13、模拟/数字转换器14、数字信号处理部15和微型计算机16等组成部分的监视用摄影机。
另一方面，在上述数字信号处理部15上还增设了光源检测逻辑(LightSource Search Logic)150，当拍摄的被拍摄体影像图像中有部分区域存在高辉度光源时，用它来检测存在光源的任一区域；在上述CCD12上，如图6所示，还增设了各像素及其开关和CCD控制线。
而且，在上述数字信号处理部15上，参照图2至图4的说明，将拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域并计算出各区域的亮度，此时，如果利用上述光源检测逻辑150来检出存在光源的区域，即在去掉与其相对应区域的状态下，计算出影像图像的全部亮度。
并且，在上述微型计算机16上，按照上述计算得出的全部亮度执行调节上述光圈开闭程度的光圈调节动作，并确认出上述存在光源的区域，在生成关于不针对相关区域进行信号处理的CCD控制信号之后，通过上述CCD控制线输出。
例如，如图6所示，在设置于上述CCD上的各像素上都设置了一个用来控制充电电荷向CCD垂直方向转换输出的开关，每个开关都与本发明中新增设的像素开关相连，同时在上述微型计算机输出的CCD控制信号的作用下打开或关闭。因此，在上述微型计算机16上，向与存在光源的区域相对应的CCD部分区域输出低水平的CCD控制信号，相关像素开关的输出值也是低水平的，所以就不向垂直CCD转换输出用来向相关区域像素充电的电荷，即不对其进行处理。
为此，当被拍摄体的影像图像中有部分区域存在高辉度光源时，在检测出相应区域并将其去掉后，计算出影像图像的全部亮度，通过对光圈进行调节的同时对CCD部分不进行处理的方式，能够正常显示剩余其他区域存在的主要目标。下面将对此进行详细说明。
图7是以本发明为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制方法的动作流程图，例如监视用摄影机，可以拍摄和监视多种多样的被拍摄体；而上述数字信号处理部15，在将拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域之后，步骤S10，对各区域的辉度水平进行检测和积分，步骤S11。
并且，在将上述各区域辉度水平的积分值加起来计算出影像图像的全部亮度之后，将全部亮度分别与各区域的辉度水平积分值进行比较，步骤S12，此时，在设置于上述数字信号处理部15上的光源检测逻辑150上，例如(如图8所示)将分成的9个区域的各区域辉度水平积分值分别与其积分值之和即影像图像的全部亮度进行比较。
另一方面，上述比较得出的结果，即任一区域的辉度水平积分值和全部亮度之间的差值，当该值超过预先设定的标准值时，步骤S13，就判定与其相对应的区域存在光源，例如图8所示，存在光源的第4区域和第7区域以及第6区域和第9区域的辉度水平积分值都比其他区域的辉度水平积分值大很多，因而与全部亮度的差值就超过了预先设定的标准值。
而且，如果上述微型计算机16能够利用上述光源检测逻辑150判定出第4区域和第7区域以及第6区域和第9区域存在着光源，步骤S14，那么在不对相关区域的辉度积分值进行处理后，步骤S15，将其他区域的辉度积分值挑出来进行求和然后再求出平均值，然后按照该平均值来调节光圈的打开程度，以此来进行一系列的光圈调节动作。
并且，上述微型计算机16向上述存在光源区域相对应的CCD的部分区域输出CCD控制信号，同时不对与其相对应的像素进行光充电电荷的处理，步骤S16。
即，如图6所示，在设置于上述CCD上的各像素上，分别增设了用来在垂直CCD方向上对充电电荷进行转换输出的开关，每个开关都与本发明中新增设的像素开关相连，同时在上述微型计算机输出的CCD控制信号的作用下打开或关闭。因此，上述微型计算机16向与存在光源区域相对应的CCD部分区域输出低水平的CCD控制信号，相关像素开关的输出也是低水平值，所以就不向垂直CCD转换并输出向相关区域的像素提供充电的电荷，即不对其进行处理。
另一方面，通过上述一系列过程，在调节光圈的同时通过控制CCD的输出，如图8所示，在去掉拍摄的被拍摄体影像图像中存在光源的区域之后，正常显示其他区域存在的主要目标(例如被监视车辆的车牌号)时，步骤S17，上述微型计算机16就可以维持当前的光圈控制状态和CCD输出状态。
图9是应用以本发明实施例为基础的高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法的监视用摄影机的构成示意图，上述监视用摄影机包括透镜10、光圈11、CCD12、CDS&AGC13、模拟/数字转换器14、数字信号处理部15和微型计算机16等组成部分；同时上述数字信号处理部15上包括光源检测逻辑150和片滤光器151等组成部分。
另一方面，上述片滤光器151只对拍摄的被拍摄体影像图像中存在光源的区域进行修改处理，使其不显示在拍摄画面中；同时上述微型计算机16在去掉上述被修改处理的区域(即存在光源的区域)的辉度水平积分值后，计算出影像图像的亮度平均值并执行调节光圈的动作，对此，下面将进行详细的说明。
图10是以本发明为基础的另一实施例的高辉度被拍摄体的摄影控制方法的动作流程图。例如监视用摄影机可以对多种多样的被拍摄体进行拍摄和监视，而上述数字信号处理部15在将拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域之后，步骤S30，分别对各区域的辉度水平进行检测和积分，步骤S31。
另一方面，设置在上述数字信号处理部15的光源检测逻辑150将各区域的辉度水平值相加，并计算出影像图像的全部亮度后，将全部亮度分别与各区域的辉度水平积分值进行比较，当任一区域的辉度水平积分值与全部亮度间的差值超过了预先设定的标准值，步骤S33，就可以检测并判定与其相对应的区域存在着光源，步骤S34。
而且，如果设置在上述数字信号处理部15的片滤光器151，如图8所示，利用上述光源检测逻辑150判定第4区域和第7区域以及第6区域和第9区域存在着光源，那么与其相对应的区域将被修改，步骤S35。
并且，上述微型计算机16在上述存在光源的区域被修改处理后，挑出其他区域的辉度水平积分值并将它们加起来，然后求出平均值后，按照该平均值进行一系列的调节光圈打开程度的光圈调节动作，步骤S36。
另一方面，通过上述一系列过程，在调节光圈的同时，通过修改处理，如图8所示，在去掉拍摄的被拍摄体影像图像中存在光源的区域之后，正常显示其他区域存在的主要目标(例如被监视车辆的车牌号)时，步骤S37，上述微型计算机16就可以维持当前的光圈控制状态和修改处理状态，步骤S38。
通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。
权利要求
1.高辉度被拍摄体的摄影控制方法，包括第一步骤，将拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域并按区域进行亮度检测；第二步骤，根据上述各区域的亮度判别出存在光源的任一区域；第三步骤，在去掉上述光源所在区域的状态下，执行光圈控制动作。
2.如权利要求1所述的高辉度被拍摄体的摄影控制方法，其特征在于上述第一步骤是针对上述分出来的多个区域，分别进行影像图像的辉度水平值的检测和积分的步骤。
3.如权利要求1所述的高辉度被拍摄体的摄影控制方法，其特征在于上述第二步骤是将上述各区域的影像图像的亮度与全部影像图像的亮度相比较，并在其差值超过预先设定的标准值时判定该区域存大光源的步骤。
4.如权利要求1所述的高辉度被拍摄体的摄影控制方法，其特征在于上述第三步骤是在去掉上述存在光源的区域后，将其余区域的辉度水平积分值相加之后，按照相加的结果来进行光圈控制动作的步骤。
5.如权利要求1所述的高辉度被拍摄体的摄影控制方法，其特征在于还包括不对与上述存在光源的区域相对应的电荷耦合器件上的一部分进行处理，并且不向与其相对应的区域输出充电电荷的步骤。
6.如权利要求1所述的高辉度被拍摄体的摄影控制方法，其特征在于还包括直至上述影像图像中包含的特定目标被正常显示时为止，反复进行逐个去掉存在光源的其他区域的动作的步骤。
7.在设置有透镜和光圈以及电荷耦合器件的摄影机上，高辉度被拍摄体的摄影控制装置包括以下组成部分检测设备，在将上述摄影元件所拍摄的被拍摄体的影像图像分成多个区域之后，检测设备根据各区域的亮度来检测存在光源的任一区域；控制设备，在去掉上述存在光源的区域后，控制设备按照剩余区域的亮度来调节上述光圈。
8.如权利要求7所述的高辉度被拍摄体的摄影控制装置，其特征在于上述检测设备将上述各区域影像图像的亮度与全部影像图像的亮度相比，当其差值超过预先设定的标准值时，就判定该区域存在光源。
9.如权利要求7所述的高辉度被拍摄体的摄影控制装置，其特征在于上述检测设备在数字信号处理方块内由光源检测逻辑构成。
10.如权利要求7所述的高辉度被拍摄体的摄影控制装置，其特征在于上述控制设备在去掉上述存在光源的区域后，将其余区域的辉度水平积分值相加，然后按照得出的结果来调节光圈。
11.如权利要求7所述的高辉度被拍摄体的摄影控制装置，其特征在于上述控制设备不对与上述存在光源的区域相对应的电荷耦合器件上的一部分进行处理，不输出充电在相对应的区域的电荷。
12.如权利要求7所述的高辉度被拍摄体的摄影控制装置，其特征在于上述控制设备在上述影像图像中包含的特定目标被正常显示之前，重复逐个去掉存在光源的区域的动作。
13.如权利要求7所述的高辉度被拍摄体的摄影控制装置，其特征在于上述电荷耦合器件元件增设1各像素及其开关元件和电荷耦合器件控制线。
14.高辉度被拍摄体的摄影控制方法，包括第一步骤，将拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域并按区域进行亮度检测；第二步骤，根据上述各区域的亮度判别出存在光源的任一区域之后，对相关区域进行修改处理；第三步骤，在对上述光源所在区域进行修改处理后，执行光圈控制动作。
15.如权利要求项14所述的高辉度被拍摄体的摄影控制方法，其特征在于上述第一步骤是对上述分出的多个区域的影像图像进行辉度水平值的检测和积分的步骤。
16.如权利要求项14所述的高辉度被拍摄体的摄影控制方法，其特征在于上述第二步骤是将上述各区域影像图像的亮度与全部影像图像的亮度相比，当其差值超过预先设定的标准值时，就判定该区域存在光源，然后利用片滤光器对相关区域进行修改处理的步骤。
17.如权利要求项14所述的高辉度被拍摄体的摄影控制方法，其特征在于上述第三步骤是在对上述存在光源的区域进行修改处理并将其去掉之后，将其余区域的辉度水平积分值相加，然后按照相加结果来执行控制光圈动作的步骤。
18.如权利要求项14所述的高辉度被拍摄体的摄影控制方法，其特征在于还增加了在正常显示出上述影像图像中所包含的特定目标之前，重复逐个对存在光源的区域进行修改处理并将其去掉的动作的步骤。
19.在设置有透镜和光圈以及电荷耦合器件的摄影机上，高辉度被拍摄体的摄影控制装置，包括检测设备，在将上述摄影元件所拍摄的被拍摄体的影像图像分成多个区域之后，检测设备根据各区域的亮度来检测存在光源的任一区域；片滤光器设备，它负责对上述存在光源的区域进行修改处理并将其去掉；控制设备，在对上述存在光源的区域进行修改处理后，控制设备按照剩余区域的亮度来调节上述光圈。
20.如权利要求项19所述的高辉度被拍摄体的摄影控制装置，其特征在于上述检测设备和片滤光器设备在数字信号处理方块中由光源检测逻辑和片滤光器构成。
21.高辉度被拍摄体的摄影控制装置，包括数字信号处理部，它负责在将拍摄的被拍摄体影像图像分成多个区域之后，检测出存在光源的区域；微型计算机，它负责按照上述数字信号处理部对存在光源区域的检测结果，向电荷耦合器件输出控制相关区域信号输出的控制信号；电荷耦合器件，它负责按照上述微型计算机的信号来控制对所拍摄影像图像的光电变换信号进行输出。
22.如权利要求21所述的高辉度被拍摄体的摄影控制装置，其特征在于上述微型计算机根据上述数字信号处理部的光源存在区域检测结果，将存在光源的区域去掉，按照其他区域的亮度来调节光圈。
全文摘要
本发明是关于高辉度被拍摄体的摄影控制装置及方法的，利用本发明，在例如使用监视用摄影机拍摄的被拍摄体影像中，当部分区域存在高辉度的光源时，可以检测出并控制其光源所在的任一区域，从而有效地防止依赖于光源的光圈打开程度的减小，同时能够正常显示影像图像中其他区域存在的主要目标。这是一个能够大幅度提高监视功能的非常有用的发明。
文档编号G03B7/095GK1801897SQ20041001166
公开日2006年7月12日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年12月31日
发明者金万盛, 崔成昊 申请人:上海乐金广电电子有限公司