摄像装置、摄像方法及程序与流程

本发明涉及一种摄像装置、摄像方法及程序，尤其涉及一种进行曝光控制的摄像装置、摄像方法及程序。

背景技术：

一直以来，提出有结合所拍摄的场景和被摄体进行曝光控制的技术。

例如，专利文献1中，提出有以提高人物脸部的画质为目的的技术。具体而言，专利文献1中，提出有比较所设定的目标亮度范围与人物脸部的亮度的直方图来进行曝光控制的技术(权利要求1)。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-201979号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

专利文献1中，作为决定目标亮度范围的设定的1个要素而记载有曝光过度(日文：白とび)量及曝光不足(日文：黒つぶれ)量(图13、段落0080)。即，专利文献1中记载有如下内容：曝光不足量越大越向高亮度侧位移目标亮度范围，曝光过度量越大越向低亮度侧位移目标亮度范围(段落0080)。其中，专利文献1中的曝光过度量表示曝光过度的产生程度，例如，能够根据规定的高亮度区域中的频度比阈值高多少来计算，曝光不足量表示曝光不足的产生程度，例如，能够根据规定的低亮度区域中的频度比阈值高多少来计算(段落0080)。

其中，在专利文献1中记载的技术中，根据曝光过度量及曝光不足量设定目标亮度范围来进行曝光控制。但是，若这样根据简单的曝光过度量(曝光过度产生程度)及曝光不足量(曝光不足产生程度)进行曝光控制，则直方图中的频度偏重于高亮度侧或低亮度侧时，有时无法在高亮度侧及低亮度侧这两者中留下灰度。即，若简单地将曝光过度像素的像素数及曝光不足像素的像素数作为评价值进行曝光控制，则会产生导致灰度被分配到偏重于一侧的高亮度侧或低亮度侧，另一侧的灰度极端缩小的情况。其结果，将曝光过度像素的像素数及曝光不足像素的像素数作为评价值来进行了曝光控制时，若为动态范围宽的场景中且在摄影图像的直方图中存在偏重，则会产生无法良好地留下与高亮度侧及低亮度侧的灰度相关的信息的情况。

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种即使在动态范围宽的场景中且摄影图像的直方图中存在偏重的情况下也能够尽可能留下与高亮度侧及低亮度侧的灰度相关的信息的摄像装置、摄像方法及程序。

用于解决技术课题的手段

为了实现上述目的，作为本发明的一方式的摄像装置具备：曝光设定部，设定第1曝光或第2曝光；图像获取部，获取以第1曝光拍摄的摄影图像；亮度信息获取部，获取与构成摄影图像的各像素的亮度相关的信息；计数部，根据与亮度相关的信息，分别对规定的曝光不足区域中包含的曝光不足像素的像素数、比规定的曝光不足区域宽的低亮度区域中包含的低亮度像素的像素数、规定的曝光过度区域中包含的曝光过度像素的像素数及比规定的曝光过度区域宽的高亮度区域中包含的高亮度像素的像素数进行计数；计算部，计算曝光不足像素的像素数与低亮度像素的像素数之间的第1比及曝光过度像素的像素数与高亮度像素的像素数之间的第2比；及曝光调整部，根据通过计算部计算出的第1比及第2比，将第1曝光调整为第2曝光。

根据本方式，曝光调整部根据曝光不足像素的像素数与低亮度像素的像素数之间的第1比及曝光过度的像素的像素数与高亮度像素的像素数之间的第2比进行曝光调整。其中，第1比表示曝光不足像素相对于低亮度像素的比例，第2比表示曝光过度像素相对于高亮度像素的比例。如此，通过根据第1比及第2比进行曝光调整，与简单地根据曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数进行曝光调整时相比，能够进行更多地留下与高亮度侧及低亮度侧的灰度相关的信息的曝光控制。

优选曝光调整部判定第1比与第2比之间的大小关系，当第1比大于第2比时，调整为相对于第1曝光提高规定量的曝光的第2曝光，当第2比大于第1比时，调整为相对于第1曝光降低规定量的曝光的第2曝光。

根据本方式，当曝光不足像素相对于低亮度像素的比例大于曝光过度像素相对于高亮度像素的比例时，曝光调整部进行提高曝光的调整，当曝光过度像素相对于高亮度像素的比例大于曝光不足像素相对于低亮度像素的比例时，曝光调整部进行降低曝光的调整。由此，本方式根据曝光不足像素相对于低亮度像素的比例与曝光过度像素相对于高亮度像素的比例之间的大小关系进行调整，因此能够尽可能留下与高亮度侧及低亮度侧的灰度相关的信息。

优选如下，即，当第1比大于第2比且第1比大于第1阈值时，曝光调整部调整为相对于第1曝光提高规定量的曝光的第2曝光，当第2比大于第1比且第2比大于第2阈值时，曝光调整部调整为相对于第1曝光降低规定量的曝光的第2曝光。

根据本方式，当曝光不足像素相对于低亮度像素的比例大于曝光过度像素相对于高亮度像素的比例且大于第1阈值时，曝光调整部以提高曝光来减少曝光不足像素的比例的方式调整曝光。并且，当曝光过度像素相对于高亮度像素的比例大于曝光不足像素相对于低亮度像素的比例且大于第2阈值时，曝光调整部以降低曝光来减少曝光过度的比例的方式调整曝光。由此，本方式中，当曝光不足像素的比例或曝光过度像素的比例大时，对其大的比例进行修正，因此能够尽可能留下与高亮度侧及低亮度侧的灰度相关的信息。

优选还具备模拟部，该模拟部获取与构成预测为在以第2曝光拍摄时能够获得的预测摄影图像的各像素的亮度相关的信息，并根据与所预测的亮度相关的信息，对曝光不足像素、低亮度像素、曝光过度像素及高亮度像素的像素数进行计数，计算计数出的曝光不足像素的像素数与低亮度像素的像素数之间的第3比及计数出的曝光过度像素的像素数与高亮度像素的像素数之间的第4比，当第1比大于第2比时，曝光调整部根据由模拟部计算出的第4比，将第1曝光调整为第2曝光，当第2比大于第1比时，曝光调整部根据由模拟部计算出的第3比，将第1曝光调整为第2曝光。

根据本方式，通过模拟部获取预测为在调整曝光之后会被拍摄的预测摄影图像的亮度信息，并根据所获取的亮度信息计数曝光不足像素、低亮度像素、曝光过度像素及高亮度像素的像素数。而且，根据本方式，根据通过模拟部计数出的像素数，计算预测摄影图像中的曝光不足像素相对于低亮度像素的比例及曝光过度像素相对于高亮度像素的比例。并且，当曝光不足像素相对于低亮度像素的比例大于曝光过度像素相对于高亮度像素的比例时，本方式的曝光调整部根据预测摄影图像中的曝光过度像素的像素数与高亮度像素的像素数之比(第4比)进行曝光控制，当曝光过度像素相对于高亮度像素的比例大于曝光不足像素相对于低亮度像素的比例时，本方式的曝光调整部根据预测摄影图像中的曝光不足像素的像素数与低亮度像素的像素数之比(第3比)进行曝光控制。由此，本方式能够防止产生在进行提高曝光的调整之后立刻进行降低曝光的调整或相反地在进行降低曝光的调整之后立刻进行提高曝光的调整的波动。

优选如下，即，当第3比为第3阈值以下时，曝光调整部调整为相对于第1曝光降低规定量的曝光的第2曝光，当第4比为第4阈值以下时，曝光调整部调整为相对于第1曝光提高规定量的曝光的第2曝光。

根据本方式，当预测摄影图像中的曝光不足像素的像素数与低亮度像素的像素数之比(第3比)为第3阈值以下时，通过曝光调整部调整为相对于第1曝光降低规定量的曝光的第2曝光。并且，根据本方式，当预测摄影图像中的曝光过度像素的像素数与高亮度像素的像素数之比(第4比)为第4阈值以下时，通过曝光设定部调整为相对于第1曝光提高规定量的曝光的第2曝光。由此，本方式能够更适当地防止产生在进行提高曝光的调整之后立刻进行降低曝光的调整或相反地在进行降低曝光的调整之后立刻进行提高曝光的调整的波动。

优选计数部根据摄影图像的位置进行加权，计数曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数。

根据本方式，计数部对根据摄影图像的位置进行了加权的曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数进行计数。由此，本方式中，能够利用根据摄影图像的位置进行了曝光不足像素与曝光过度像素的加权的计数结果进行曝光控制。

优选计数部对摄影图像的中央区域的曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数、摄影图像中的主要被摄体区域的曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数或摄影图像的焦点对准的区域的曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数进行加权。

根据本方式，计数部对摄影图像的中央区域的曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数、摄影图像中的主要被摄体区域的曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数或摄影图像的焦点对准的区域的曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数进行加权。由此，本方式有效地利用在摄影图像中为重要的区域的曝光不足像素及曝光过度像素的信息，因此能够适当地设定在摄影图像中为重要的区域的曝光。

优选图像获取部通过彩色图像传感器获取摄影图像，亮度信息获取部根据基于来自彩色图像传感器的输出值进行了去马赛克处理的每个像素的r、g及b的值获取亮度，计数部根据亮度判定高亮度像素，将判定后的高亮度像素的构成亮度的r、g及b的值中的最大值大于第5阈值的像素作为曝光过度像素来进行计数。

根据本方式，通过图像获取部，利用彩色图像传感器获取摄影图像，通过亮度信息获取部，根据基于来自彩色图像传感器的输出值进行了去马赛克处理的每个像素的r、g及b的值获取亮度。并且，根据本方式，通过计数部根据亮度判定高亮度像素，将判定后的高亮度像素的构成亮度的r、g及b的值中的最大值大于第5阈值的像素作为曝光过度像素来计数。由此，本方式中，曝光过度像素的计数根据r、g及b的值中的最大值被计数，因此能够进行抑制色彩饱和的曝光控制。

作为本发明的另一方式的摄像方法包含：曝光设定步骤，设定第1曝光或第2曝光；图像获取步骤，获取以第1曝光拍摄的摄影图像；亮度信息获取步骤，获取与构成摄影图像的各像素的亮度相关的信息；计数步骤，根据与亮度相关的信息，分别对规定的曝光不足区域中包含的曝光不足像素的像素数、比规定的曝光不足区域宽的低亮度区域中包含的低亮度像素的像素数、规定的曝光过度区域中包含的曝光过度像素的像素数及比规定的曝光过度区域宽的高亮度区域中包含的高亮度像素的像素数进行计数；计算步骤，计算曝光不足像素的像素数与低亮度像素的像素数之间的第1比及曝光过度像素的像素数与高亮度像素的像素数之间的第2比；及曝光调整步骤，根据通过计算步骤计算出的第1比及第2比，将第1曝光调整为第2曝光。

作为本发明的其他方式的程序使计算机实现如下步骤：曝光设定步骤，设定第1曝光或第2曝光；图像获取步骤，获取以第1曝光拍摄的摄影图像；亮度信息获取步骤，获取与构成摄影图像的各像素的亮度相关的信息；计数步骤，根据与亮度相关的信息，分别对规定的曝光不足区域中包含的曝光不足像素的像素数、比规定的曝光不足区域宽的低亮度区域中包含的低亮度像素的像素数、规定的曝光过度区域中包含的曝光过度像素的像素数及比规定的曝光过度区域宽的高亮度区域中包含的高亮度像素的像素数进行计数；计算步骤，计算曝光不足像素的像素数与低亮度像素的像素数之间的第1比及曝光过度像素的像素数与高亮度像素的像素数之间的第2比；及曝光调整步骤，根据通过计算步骤计算出的第1比及第2比，将第1曝光调整为第2曝光。

发明效果

根据本发明，根据曝光不足像素的像素数与低亮度像素的像素数之间的第1比及曝光过度像素的像素数与高亮度像素的像素数之间的第2比，进行曝光调整，因此与简单地根据曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数进行曝光调整时相比，能够进行更多地留下与高亮度侧及低亮度侧的灰度相关的信息的曝光控制。

附图说明

图1是表示摄像装置的结构例的框图。

图2是表示ae检测电路的功能结构例的框图。

图3是表示亮度的直方图的图。

图4是表示曝光调整的动作流程的图。

图5是表示ae检测电路的功能结构例的框图。

图6是表示模拟部的功能结构例的框图。

图7是表示曝光调整的动作流程的图。

图8是概念性地表示在摄影图像的位置对像素数的计数进行加权的一例的图。

图9是概念性地表示在摄影图像的位置对像素数的计数进行加权的一例的图。

图10是概念性地表示在摄影图像的位置对像素数的计数进行加权的一例的图。

图11是表示由计数部进行各像素的计数时的动作流程的图。

图12是表示搭载计算机的智能手机的外观的立体图。

图13是表示智能手机的结构的框图。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明所涉及的摄像装置、摄像方法及程序的优选实施方式进行说明。

＜摄像装置的整体结构＞

图1是表示适用本发明的摄像装置的结构例的框图。如该图所示，本实施方式的摄像装置10由摄影光学系统12、由ccd等固体摄像元件构成的彩色图像传感器14(以下，称为“ccd(电荷耦合元件，chargecoupleddevice)”)、定时信号发生器(tg(定时发生器，timinggenerator)16、a/d(模拟/数字，analog/digital)转换器18、图像输入控制器20、图像信号处理电路22、压缩/扩展处理电路24、视频编码器26、图像显示装置28、中央处理装置(cpu(中央处理器，centralprocessingunit))30、ae(automaticexposure：自动曝光)检测电路36、af(autofocus：自动对焦)检测电路38、存储器(sdram(同步动态随机存取存储器，synchronousdynamicrandomaccessmemory))40、介质控制器42、记录介质44及操作部46等构成。

摄像装置10的整体动作由cpu30总括控制。即，cpu30根据来自操作部46的输入并根据规定的程序控制摄像装置10的各部，在存储器40展开该程序，一边将存储器40用作工作存储器一边执行各种处理。

摄影光学系统12包含变焦透镜12z、聚焦透镜12f、光圈(例如，虹彩光圈)12i，根据来自cpu30的指令分别经由电机驱动器48、49、50被驱动。即，变焦透镜12z被电机驱动器48驱动而在摄影光轴上前后移动，由此改变焦距。聚焦透镜12f被电机驱动器50驱动而在摄影光轴上前后移动，由此改变成像位置。并且，光圈12i被电机驱动器49驱动，开口量阶段性或连续性地发生变化，由此改变光圈值。

ccd(图像获取部)14由按每个像素排列(例如，g条纹r/b方格、拜耳排列)有r(红：red)、g(绿：green)及b(蓝：blue)滤波器的彩色ccd(彩色图像传感器)构成。经由摄影光学系统12入射于ccd14的受光面的光通过排列于该受光面的各光电二极管转换为与入射光量相应的量的信号电荷。并且，积蓄在各光电二极管的信号电荷根据从定时信号发生器(tg)16输入的定时信号被读出，作为电压信号(图像信号)从ccd14依次输出。

另外，该ccd14具备快门栅极和快门漏极，通过对快门栅极施加快门栅极脉冲，从而能够向快门漏极扫出积蓄在各光电二极管的信号电荷。cpu30通过经由tg16控制向快门栅极的快门栅极脉冲的施加，控制积蓄在各光电二极管的信号电荷的电荷积蓄时间(快门速度)(所谓的电子快门功能)。

从ccd14依次输出的图像信号通过a/d转换器18转换为数字的图像信号，经由图像输入控制器20暂时存储于存储器40。

图像信号处理电路22包含白平衡校正电路、伽马校正电路、轮廓校正电路、亮度及色差信号生成电路等，根据来自cpu30的指令对存储于存储器40的图像信号进行处理，生成由亮度信号及色差信号构成的ycbcr信号或yuv信号。

在图像显示装置28显示直通图像(即时预览图像)时，通过ccd14连续摄影图像，对所获得的图像信号连续进行处理来生成yuv信号。所生成的yuv信号经由存储器40输入到视频编码器26，转换为显示用的信号形式而输出至图像显示装置28。由此，在图像显示装置28显示直通图像。

记录图像时，根据来自操作部46的摄影指令，通过ccd14拍摄图像，对所获得的图像信号进行处理来生成yuv信号。所生成的yuv信号输入到压缩/扩展处理电路24，设为规定的压缩图像数据之后，经由介质控制器42存储于记录介质44。

存储于记录介质44的压缩图像数据根据播放指令从记录介质44被读出，在压缩/扩展处理电路24中设为非压缩的yuv信号之后，经由视频编码器26输出至图像显示装置28。由此，记录于记录介质44的图像播放显示于图像显示装置28。

ae检测电路36根据来自cpu30的指令，根据所输入的图像信号计算ae控制所需的物理量。该ae检测电路36例如作为ae控制所需的物理量，按所分割的各区计算r、g及b的图像信号的积算值。cpu30根据从该ae检测电路36获得的积算值检测被摄体的明度来求出适当曝光值(ev(exposurevalue)值)，并根据所求出的ev值进行曝光控制。另外，对于该曝光控制，将在之后进行详细叙述。

af检测电路38根据来自cpu30的指令，根据所输入的图像信号求出af控制所需的物理量。本实施方式的摄像装置10中，设为通过图像的对比度进行af控制，af检测电路38根据所输入的图像信号计算表示图像的锐度的焦点评价值。cpu30以在该af检测电路38中计算出的焦点评价值变得极大的方式，经由电机驱动器50控制聚焦透镜12f的移动。

本实施方式的摄像装置10如以上那样构成。

＜第1实施方式＞

接着，对本发明的第1实施方式进行说明。

图2是表示本实施方式的ae检测电路36的功能结构例的框图。ae检测电路36由曝光设定部101、亮度信息获取部103、计数部105、计算部107及曝光调整部109构成。

亮度信息获取部103获取与构成摄影图像的各像素的亮度相关的信息。其中，与亮度相关的信息是与亮度或亮度相关的信息。例如，图像信号处理电路22中根据以下的式(1)计算出的y的值用于亮度。

y＝0.3r+0.6g+0.1b……(1)

上述的式(1)中，r、g及b为输出值，使用对来自彩色图像传感器(ccd14)的输出值进行去马赛克处理(同步化处理)之后的值。其中，去马赛克处理是从与单板式的彩色图像传感器(ccd14)的滤色器排列对应的去马赛克图像按每个像素计算所有颜色信息的处理，还称为同步化处理。例如，当为由r、g及b的3个颜色的滤色器构成的ccd14时，是从由r、g及b构成的马赛克图像按每个像素计算r、g及b的所有颜色信息的处理。另外，本例中，去马赛克处理在图像信号处理电路22中进行。

并且，与亮度相关的信息例如使用g信号的输出值。如上述的式(1)，g信号的输出值最有助于亮度，因此作为与亮度相关的信息可使用g信号的输出值。

图3是图示与构成由亮度信息获取部103获取的摄影图像的各像素的亮度相关的信息的图，是表示所谓的亮度的直方图的图。

图3中，y轴是像素的个数(频度)，x轴表示亮度。其中，低亮度区域及高亮度区域是指在构成摄影图像的所有像素中低亮度侧的区域及高亮度侧的区域。例如，把将摄影图像的所有像素的亮度区域分割为4个部分时最低亮度侧(1/4的低亮度侧)设为低亮度区域，把将摄影图像的所有像素的亮度区域分割为4个部分时最高亮度侧(1/4的高亮度侧)设为高亮度区域。

而且，曝光不足区域为低亮度区域内的区域，是亮度低于规定的亮度的区域。例如，曝光不足区域为在将低亮度区域分割为4个部分时最低亮度侧(低亮度区域中的1/4的低亮度侧)的区域。并且，曝光过度区域为高亮度区域内的区域，是亮度高于规定的亮度的区域。例如，曝光过度区域是将高亮度区域分割为4个部分时最高亮度侧(高亮度区域中的1/4的高亮度侧)的区域。本申请中，将曝光不足区域中包含的像素称为曝光不足像素，将曝光过度区域中包含的像素称为曝光过度像素。并且，本申请中，将低亮度区域中包含的像素称为低亮度像素，将高亮度区域中包含的像素称为高亮度像素。

回到图2，计数部105分别对曝光不足像素的像素数、低亮度像素的像素数、曝光过度像素的像素数及高亮度像素的像素数进行计数。计数部105也可以将1个像素作为1个计数，也可以根据摄影图像中的像素的位置对像素进行加权并进行计数。关于计数部105对像素进行加权的情况，将在后面进行说明。

计算部107根据计数部105的计数结果，计算曝光不足像素相对于低亮度像素的像素数的比例(第1比)及曝光过度像素相对于高亮度像素的像素数的比例(第2比)。并且，计算部107将算出结果发送至曝光调整部109。

曝光设定部101设定以摄像装置10对摄影图像进行拍摄时的曝光。曝光设定部101最先通过公知的技术设定曝光。其中，基于公知的技术的曝光设定例如为通过一直以来的通常的处理运算曝光控制量的处理，基本上，根据与从整个画面的摄影图像的信号获取的亮度相关的信息等进行曝光控制。并且，曝光设定部101将如上述那样以公知的技术设定的曝光及之后说明的以曝光调整部109调整的曝光设定发送至cpu30。接收到曝光设定的cpu30控制光圈12i、未图示的快门的快门速度及ccd14的灵敏度来进行曝光控制。另外，本申请中，将进行本发明的曝光调整之前的曝光设为第1曝光，将进行本发明的曝光调整之后的曝光设为第2曝光。

并且，曝光设定部101包含曝光调整部109，曝光调整部109根据以下说明的计算部107中计算出的曝光不足像素的比例及曝光过度像素的比例，将当前的曝光设定调整为调整后的曝光。在曝光设定部101中设定已在曝光调整部109中调整的曝光，摄像装置10根据已调整的曝光进行拍摄。曝光调整部109在进行曝光调整时，提高曝光或降低曝光来进行调整。其中，曝光调整部109在提高规定量的曝光时，例如能够按1/3ev，将+3ev为止的曝光设定为规定的曝光，在降低规定量的曝光时，例如能够按1/3ev，将-3ev为止的曝光设定为规定的曝光。

并且，曝光调整部109判定曝光不足像素的比例与曝光过度像素的比例之间的大小关系，当曝光不足像素的比例大时进行提高曝光的调整，当曝光过度像素的比例大于曝光不足像素的比例时进行降低曝光的调整。另外，当曝光不足像素的比例与曝光过度像素的比例相等时，曝光调整部109可以不进行曝光调整。

当曝光不足像素的比例大于曝光过度像素的比例且曝光不足像素的比例大于曝光不足像素比例阈值(第1阈值)时，曝光调整部109进行提高曝光的调整。另一方面，当高亮度区域中的曝光过度像素的比例大于低亮度区域中的曝光不足像素时且曝光过度像素的比例大于曝光过度像素比例阈值(第2阈值)时，曝光调整部109进行降低曝光的调整。例如，曝光不足像素比例阈值为1/2，曝光过度像素比例阈值为1/2。

图4是表示第1实施方式的曝光调整的动作流程的图。

首先，通过曝光设定部101设定为以公知的曝光控制进行控制的曝光，拍摄即时预览图像(曝光设定步骤及图像获取步骤)。接着，亮度信息获取部103根据以ccd14拍摄并输出的即时预览图像，获取所生成的亮度的直方图(步骤s10：亮度信息获取步骤)。该即时预览图像是根据调整前的曝光拍摄的图像。接着，计数部105根据上述直方图，计数低亮度区域的像素数(低亮度像素的像素数)nl和高亮度区域的像素数(高亮度像素的像素数)nh(步骤s11：计数步骤)。之后，计数部105计数曝光不足区域的像素数(曝光不足像素的像素数)nls和曝光过度区域的像素数(曝光过度像素的像素数)nhs(步骤s12：计数步骤)。

接着，计算部107利用低亮度像素的像素数nl和曝光不足区域的像素数nls计算曝光不足像素的比例(nls/nl)，利用高亮度区域的像素数nh和曝光过度区域的像素数nhs计算曝光过度像素的比例(nhs/nh)(步骤s13：计算步骤)。

曝光调整部109对曝光不足像素的比例与曝光过度像素的比例进行比较(步骤s14)，当曝光不足像素的比例大于曝光过度像素的比例时，判定曝光不足像素的比例是否大于曝光不足像素比例阈值th(步骤s15)。并且，当曝光不足像素的比例大于曝光不足像素比例阈值th时，进行从当前的曝光提高规定量的曝光的调整(步骤16)。另一方面，当曝光不足像素的比例小于曝光不足像素比例阈值th时，曝光调整部109不进行自当前的曝光的变更(步骤s19)。

而且，曝光调整部109对曝光不足像素的比例与曝光过度像素的比例进行比较(步骤s14)，当曝光不足像素的比例为曝光过度像素的比例以下时，判定曝光过度像素的比例是否大于曝光过度像素比例阈值th(步骤s17)。并且，当曝光过度像素的比例大于曝光过度像素比例阈值th时，进行从当前的曝光降低规定量的曝光的调整(步骤s18)。另一方面，当曝光过度像素的比例小于曝光过度像素比例阈值th时，曝光调整部109不进行自当前的曝光的变更(步骤s19)。另外，步骤s16、步骤s18及步骤s19相当于曝光调整步骤。

上述的各结构及功能能够通过任意的硬件、软件或者两者的组合来适当实现。例如，对使计算机执行上述处理步骤(处理顺序)的程序、记录有这种程序的计算机可读的记录介质(非暂时性记录介质)或者能够安装这种程序的计算机，也能够适用本发明。

如以上说明，本实施方式中，通过根据曝光不足像素相对于低亮度像素的像素数的比例及曝光过度像素相对于高亮度像素的像素数的比例进行曝光调整，与简单地根据曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数进行曝光调整时相比，能够更多地留下与高亮度侧及低亮度侧的灰度相关的信息。

＜第2实施方式＞

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。

图5是表示本实施方式的ae检测电路36的功能结构例的框图。ae检测电路36由曝光设定部101、亮度信息获取部103、计数部105、计算部107、曝光调整部109及模拟部111构成。另外，对已在图2中进行说明的部位，标注相同编号的符号并省略说明。

模拟部111计算根据在曝光调整部109中调整的曝光对摄影图像进行拍摄时的曝光不足像素的比例(预测曝光不足像素的比例：第3比)及曝光过度像素的比例(预测曝光过度像素的比例：第4比)。

图6是表示模拟部111的功能结构例的框图。模拟部111由模拟亮度信息获取部121、模拟计数部122及模拟计算部123构成。

模拟亮度信息获取部121生成及获取与构成预测为以调整后的曝光拍摄时能够获得的预测摄影图像的各像素的亮度相关的信息。模拟亮度信息获取部121将所获取的与亮度相关的信息发送至模拟计数部122。模拟亮度信息获取部121通过公知的技术生成与预测摄影图像的亮度相关的信息。

模拟计数部122根据从模拟亮度信息获取部121获取的与亮度相关的信息，对预测曝光不足像素、预测低亮度像素、预测曝光过度像素及预测高亮度像素的像素数进行计数。模拟计数部122将计数结果发送至模拟计算部123。另外，预测曝光不足像素、预测低亮度像素、预测曝光过度像素及预测高亮度像素与上述的曝光不足像素、低亮度像素、曝光过度像素及高亮度像素相同，分别为曝光不足区域、低亮度区域、曝光过度区域、高亮度区域中包含的像素。

模拟计算部123计算从模拟计数部122接收的预测曝光不足像素的像素数与预测低亮度像素的像素数之比，即预测曝光不足像素的比例。而且，模拟计算部123计算从模拟计数部122接收的预测曝光过度像素的像素数与预测高亮度像素的像素数之比，即预测曝光过度像素的比例。

回到图5，当曝光不足像素的比例大于曝光过度像素的比例时，曝光调整部109根据在模拟计算部123中计算出的预测曝光过度像素相对于预测高亮度像素的像素数的比例调整曝光。并且，当曝光过度像素的比例大于曝光不足像素的比例时，根据在模拟计算部123中计算出的预测曝光不足像素相对于预测低亮度像素的像素数的比例调整曝光。

并且，当预测曝光不足像素的比例为预测曝光不足像素比例阈值(第3阈值)以下时，曝光调整部109调整为降低规定量的曝光的曝光。并且，当预测曝光过度像素的比例大于预测曝光过度像素比例阈值(第4阈值)时，曝光调整部109调整为提高规定量的曝光的曝光。例如，预测曝光不足像素比例阈值为1/2，预测曝光过度像素比例阈值为1/2。另外，上述的曝光不足像素比例阈值、曝光过度像素比例阈值、预测曝光不足像素比例阈值及预测曝光过度像素比例阈值可分别设为相等，也可不同。

图7是表示本实施方式的曝光调整的动作流程的图。

首先，亮度信息获取部103根据利用ccd14拍摄并输出的即时预览图像，获取所生成的亮度的直方图(步骤s20)，接着，计数部105计数低亮度区域的像素数(低亮度像素)nl和高亮度区域的像素数(高亮度像素)nh(步骤s21)，计数曝光不足区域的像素数nls和曝光过度区域的像素数nhs(步骤s22)。

之后，计算部107利用低亮度像素的像素数(低亮度像素的像素数)nl与曝光不足区域的像素数(曝光不足像素的像素数)nls计算曝光不足像素的比例(nls/nl)，利用高亮度区域的像素数(高亮度像素的像素数)nh与曝光过度区域的像素数(曝光过度像素的像素数)nhs计算曝光过度像素的比例(nhs/nh)(步骤s23)。

曝光调整部109对曝光不足像素的比例与曝光过度像素的比例进行比较(步骤s24)，当曝光不足像素的比例大于曝光过度像素的比例时，判定曝光不足像素的比例是否大于曝光不足像素比例阈值th(步骤s25)。

之后，当曝光不足像素的比例大于曝光不足像素比例阈值th时，模拟亮度信息获取部121制作将曝光提高规定量时的亮度的直方图(步骤s26)。并且，模拟计数部122计数预测高亮度区域的像素数nh及预测曝光过度区域的像素数nhs(步骤s27及步骤s28)。并且，曝光调整部109对预测曝光过度像素的比例与预测曝光过度阈值进行比较(步骤s29)，当预测曝光过度像素的比例大于预测曝光过度阈值时，不进行曝光的调整(步骤s30)。另一方面，曝光调整部109对预测曝光过度像素的比例与预测曝光过度阈值进行比较，当预测曝光过度像素的比例为预测曝光过度阈值以下时，即使提高曝光也不会引起波动的产生，因此进行将曝光提高规定量的调整(步骤s31)。

另外，当曝光不足像素的比例为曝光不足像素比例阈值以下时(步骤s25)，曝光调整部109不进行曝光的调整。

另一方面，曝光调整部109对曝光不足像素的比例与曝光过度像素的比例进行比较(步骤s24)，当曝光不足像素比例为曝光过度像素的比例以下时，判定曝光过度像素的比例是否大于曝光过度像素比例阈值th(步骤s32)。

之后，当曝光不足像素的比例为曝光不足像素比例阈值以下时，模拟亮度信息获取部121制作将曝光降低规定量时的亮度的直方图(步骤s33)。并且，模拟计数部122计数预测低亮度区域的像素数nl及预测曝光不足区域的像素数nls(步骤s34及步骤s35)。并且，曝光调整部109对预测曝光不足像素的比例与预测曝光不足阈值进行比较(步骤s36)，当预测曝光不足像素的比例大于预测曝光不足阈值时，不进行曝光的调整(步骤s30)。另一方面，曝光调整部109对预测曝光过度像素的比例与预测曝光过度阈值(第4阈值)进行比较，当预测曝光过度像素的比例为预测曝光过度阈值以下时，即使降低曝光，波动的产生也得到抑制，因此进行将曝光降低规定量的调整(步骤s37)。另外，可反复进行图7所示的动作流程。即，可在进行提高曝光(步骤s31)或降低曝光(步骤s37)的调整之后，改变曝光的调整量而再次进行曝光控制。并且，例如可以进行图7所示的曝光调整的动作，直至曝光不足像素的比例和曝光过度像素的比例变得大致相等。

如以上，本实施方式中，根据由模拟部111预测的输出值，由曝光调整部109根据预测曝光不足像素的比例或预测曝光过度像素的比例的计算结果进行曝光的调整，因此波动的产生得到抑制。

＜第3实施方式＞

接着，对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式的计数部105根据摄影图像中的像素的位置进行加权，并计数曝光不足像素的像素数及曝光过度像素的像素数。

图8是概念性地表示在摄影图像51的位置对像素数的计数进行加权的一例的图。图8所示的情况下，计数部105对摄影图像51的中央区域53的曝光不足像素及曝光过度像素进行加权并进行计数。

摄影图像51中，将整个区域分割为5×5的25个区域。并且，计数部105将中央区域53中包含的曝光不足像素的像素数和曝光过度像素的像素数计数为4倍。并且，计数部105将准中央区域52中包含的曝光不足像素的像素数和曝光过度像素的像素数计数为2倍。如此，对位于摄影图像51的中央区域53和/或准中央区域52的曝光不足像素及曝光过度像素进行加权并进行计数，由此能够进行与位于摄影图像51的中央的被摄体相应的曝光控制。

图9是概念性地表示在摄影图像51的位置对像素数的计数进行加权的一例的图。图9所示的情况下，计数部105对摄影图像51中的主要被摄体54的区域的曝光不足像素及曝光过度像素进行加权并进行计数。

摄影图像51中，作为主要被摄体54所处的区域的主要被摄体区域55的曝光不足像素及曝光过度像素以4倍进行计数。如此，对位于摄影图像51的主要被摄体区域55的曝光不足像素及曝光过度像素进行加权并进行计数，由此能够进行与摄影图像51的主要被摄体54相应的曝光控制。

图10是概念性地表示在摄影图像51的位置对像素数的计数进行加权的一例的图。图10所示的情况下，计数部105对摄影图像51的焦点对准的区域的曝光不足像素及曝光过度像素进行加权并进行计数。

摄影图像51中，焦点对焦于人57，并未对焦于树58及山59(图中以虚线标记)。并且，构成所对焦的人57的曝光不足像素及曝光过度像素计数为4倍，构成其他未对焦的区域的曝光不足像素及曝光过度像素计数为1倍。如此，在摄影图像51中，对焦点对焦的区域的曝光不足像素及曝光过度像素进行加权并进行计数，由此能够进行与焦点对焦的被摄体相应的曝光控制。

＜第4实施方式＞

接着，对本发明的第4实施方式进行说明。本实施方式的计数部105根据亮度判定高亮度像素，将判定后的高亮度像素的构成亮度的r、g及b的值中的最大值大于曝光过度阈值(第5阈值)的像素作为曝光过度像素进行计数。例如，曝光过度阈值为将亮度的所有范围设为1时自高亮度侧1/16的亮度。

如前述，亮度y通过式(1)求出，因此rgb对亮度的贡献并不相同。因此，例如，即使b的成分成为接近饱和的值，r与g取低于b的值时，也作为从亮度角度考虑时未进入曝光过度区域的像素来计数，因此有时不会判断为降低曝光的方向。如此一来，由于并未适当地进行曝光控制，导致产生b成分饱和而颜色发生变化的问题。因此，本实施方式中，计数部105采用按每个像素检测低亮度像素、曝光不足像素、高亮度像素及曝光过度像素的计数的方法。

如前述，ccd14为彩色图像传感器(ccd14)，获取摄影图像。并且，亮度信息获取部103根据基于来自彩色图像传感器(ccd14)的输出值进行了去马赛克处理的每个像素的r、g及b的值，使用上述式(1)获取亮度y。

图11是表示本实施方式的摄像装置10中的计数部105进行各像素的计数时的动作流程的图。即，计数部105按照图11所示的动作流程对构成摄影图像的各像素进行计数。

首先，计数部105判定像素所具有的亮度y是否小于曝光不足阈值(步骤s41)。当亮度y小于曝光不足阈值时，计数部105计数为曝光不足像素(步骤s42)，并计数为低亮度像素(步骤s43)。

另一方面，当亮度y为曝光不足阈值以上时，计数部105判定亮度y是否小于低亮度阈值(步骤s44)。并且，当亮度y小于低亮度阈值时，计数部105计数为低亮度像素。

并且，当亮度y为低亮度阈值以上时，计数部105判定亮度y是否大于高亮度阈值(步骤s45)。当亮度y为高亮度阈值以下时，计数部105不进行计数。另一方面，当亮度y大于高亮度阈值时，计数部105计数为高亮度像素(步骤s46)。之后，计数部105获取构成亮度y的r、g及b的值的最大值(步骤s47)。接着，计数部105判定r、g及b的值中的最大值是否大于曝光过度阈值(步骤s48)。并且，当该最大值大于曝光过度阈值时，计数部105计数为曝光过度像素(步骤s49)。另一方面，当最大值为曝光过度阈值以下时，计数部105并不计数为曝光过度像素。

如以上，计数部105根据构成亮度y的r、g及b的最大值判定曝光过度区域的像素，由此能够进行抑制色彩饱和的曝光控制。

＜智能手机的结构例＞

对将本发明适用于智能手机的情况进行说明。

图12是表示搭载计算机的智能手机300的外观的图。图12所示的智能手机300具有平板状框体302，在框体302的一侧的面具备作为显示部的显示面板321与作为输入部的操作面板322成为一体的显示输入部320。并且，这种框体302具备扬声器331、麦克风332、操作部340及相机部341。另外，框体302的结构并不限定于此，例如，还能够采用显示部与输入部独立的结构，或具有折叠结构或滑动机构的结构。

图13是表示图12所示的智能手机300的结构的框图。如图13所示，作为智能手机的主要构成要件，具备无线通信部310、显示输入部320、通话部330、操作部340、相机部341、存储部350、外部输入输出部360、gps(全球定位系统，globalpositioningsystem)接收部370、动作传感器部380、电源部390及主控制部301。并且，作为智能手机300的主要功能，具备进行经由基站装置bs与移动通信网的移动无线通信的无线通信功能。

无线通信部310根据主控制部301的命令，对容纳于移动通信网的基站装置bs进行无线通信。使用该无线通信，进行语音数据、图像数据等各种文件数据、电子邮件数据等的收发或web数据或流数据等的接收。

显示输入部320是所谓的触摸面板，其具备显示面板321及操作面板322，所述显示输入部320通过主控制部301的控制，显示图像(静态图像及动态图像)或字符信息等来视觉性地向用户传递信息，并且检测对所显示的信息的用户操作。

显示面板321将lcd(液晶显示器，liquidcrystaldisplay)、oeld(有机发光二极管，organicelectro-luminescencedisplay)等用作显示器件。操作面板322是以能够识别显示于显示面板321的显示面上的图像的方式载置，并检测通过用户的手指或笔型输入装置操作的一个或多个坐标的器件。若通过用户的手指或笔型输入装置操作该器件，则将因操作而产生的检测信号输出至主控制部301。接着，主控制部301根据所接收的检测信号检测显示面板321上的操作位置(坐标)。

如图12所示，智能手机300的显示面板321与操作面板322成为一体而构成显示输入部320，配置成操作面板322完全覆盖显示面板321的配置。采用该配置时，操作面板322可以对显示面板321以外的区域也具备检测用户操作的功能。换言之，操作面板322可以具备针对与显示面板321重叠的重叠部分的检测区域(以下，称为显示区域)及针对除此以外的不与显示面板321重叠的外缘部分的检测区域(以下，称为非显示区域)。

另外，可使显示区域的大小与显示面板321的大小完全一致，但无需一定要使两者一致。并且，操作面板322可以具备外缘部分及除此以外的内侧部分这两个感应区域。而且，外缘部分的宽度根据框体302的大小而适当设计。此外，作为在操作面板322中采用的位置检测方式，可举出矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式、静电电容方式等，还可以采用任意方式。

通话部330具备扬声器331和麦克风332，所述通话部将通过麦克风332输入的用户的语音转换成能够在主控制部301中处理的语音数据来输出至主控制部301，或对通过无线通信部310或者外部输入输出部360接收的语音数据进行解码来从扬声器331输出。并且，如图12所示，例如，能够将扬声器331搭载于与设置有显示输入部320的面相同的面，并将麦克风332搭载于框体302的侧面。

操作部340为使用键开关等的硬件键，接受来自用户的命令。例如，如图12所示，操作部340搭载于智能手机300的框体302的侧面，是用手指等按下时开启，手指离开时通过弹簧等的复原力而成为关闭状态的按钮式开关。

存储部350存储主控制部301的控制程序和控制数据、应用软件、将通信对象的名称和电话号码等建立对应关联的地址数据、所收发的电子邮件的数据、通过web浏览下载的web数据及已下载的内容数据，并且临时存储流数据等。并且，存储部350由内置于智能手机的内部存储部351及具有装卸自如的外部存储器插槽的外部存储部352构成。另外，构成存储部350的各个内部存储部351与外部存储部352通过使用闪存类型(flashmemorytype)、硬盘类型(harddisktype)、微型多媒体卡类型(multimediacardmicrotype)、卡类型的存储器(例如，microsd(注册商标)存储器等)、ram(随机存取存储器，randomaccessmemory)、rom(只读存储器，readonlymemory)等存储介质来实现。

外部输入输出部360发挥与连结于智能手机300的所有外部设备的接口的作用，用于通过通信等(例如，通用串行总线(usb)等)或网络(例如，互联网、无线lan(局域网，localareanetwork)、蓝牙(bluetooth)(注册商标)、rfid(射频识别，radiofrequencyidentification)、红外线通信(红外线数据协会，infrareddataassociation：irda)(注册商标)、uwb(超宽带，ultrawideband)(注册商标)、紫蜂(zigbee)(注册商标)等)直接或间接地与其他外部设备连接。

作为与智能手机300连结的外部设备，例如有：有/无线头戴式耳机、有/无线外部充电器、有/无线数据端口、经由卡插槽连接的存储卡(memorycard)或sim(用户识别模块卡，subscriberidentitymodulecard)/uim(用户身份模块卡，useridentitymodulecard)卡、经由语音/视频i/o(输入/输出，input/output)端子连接的外部语音/视频设备、无线连接的外部语音/视频设备、有/无线连接的智能手机、有/无线连接的个人计算机、有/无线连接的pda(电子记事簿，personaldigitalassistant)、耳机等。外部输入输出部能够将从这种外部设备接收到传输的数据传递至智能手机300的内部的各构成要件或将智能手机300内部的数据传输至外部设备。

gps接收部370根据主控制部301的命令，接收从gps卫星st1～stn发送的gps信号，执行基于所接收的多个gps信号的测位运算处理，检测包含智能手机300的纬度、经度、高度的位置。gps接收部370在能够从无线通信部310或外部输入输出部360(例如，无线lan)获取位置信息时，还能够利用该位置信息检测位置。

动作传感器部380例如具备三轴加速度传感器等，根据主控制部301的命令，检测智能手机300的物理动作。通过检测智能手机300的物理动作，可检测智能手机300的移动方向或加速度。该检测结果被输出至主控制部301。

电源部390根据主控制部301的命令，向智能手机300的各部供给积蓄在电池(未图示)中的电力。

主控制部301具备微处理器，根据存储部350所存储的控制程序或控制数据进行动作，总括控制智能手机300的各部。并且，主控制部301为了通过无线通信部310进行语音通信或数据通信，具备控制通信系统的各部的移动通信控制功能及应用处理功能。

应用处理功能通过主控制部301根据存储部350所存储的应用软件进行动作来实现。作为应用处理功能，例如有控制外部输入输出部360来与对象设备进行数据通信的红外线通信功能或进行电子邮件的收发的电子邮件功能、浏览web页的web浏览功能等。

并且，主控制部301具备根据接收数据或所下载的流数据等图像数据(静态图像或动态图像的数据)，在显示输入部320显示影像等的图像处理功能。图像处理功能是指主控制部301对上述图像数据进行解码，对该解码结果实施图像处理并将图像显示于显示输入部320的功能。

而且，主控制部301执行对显示面板321的显示控制及检测通过操作部340、操作面板322进行的用户操作的操作检测控制。

通过执行显示控制，主控制部301显示用于启动应用软件的图标或滚动条等软件键，或者显示用于创建电子邮件的窗口。另外，滚动条是指用于使无法落入显示面板321的显示区域的较大图像等，接受使图像的显示部分移动的命令的软件键。

并且，通过执行操作检测控制，主控制部301检测通过操作部340进行的用户操作，或者通过操作面板322接受对上述图标的操作或对上述窗口的输入栏输入字符串，或者接受通过滚动条进行的显示图像的滚动请求。

而且，通过执行操作检测控制，主控制部301具备判定对操作面板322操作的位置是与显示面板321重叠的重叠部分(显示区域)还是除此以外的不与显示面板321重叠的外缘部分(非显示区域)，并控制操作面板322的感应区域或软件键的显示位置的触摸面板控制功能。

并且，主控制部301还能够检测对操作面板322的手势操作，并根据检测出的手势操作执行预先设定的功能。手势操作表示并非以往的简单的触摸操作，而是通过手指等描绘轨迹、或者同时指定多个位置、或者组合这些来从多个位置对至少一个描绘轨迹的操作。

相机部341是利用cmos(互补型金属氧化物半导体，complementarymetaloxidesemiconductor)摄像传感器或ccd(电荷耦合元件，chargecoupleddevice)摄像传感器等摄像元件进行电子拍摄的数码相机。并且，相机部341能够通过主控制部301的控制，将通过拍摄来获得的图像数据例如转换为jpeg(联合图像专家小组，jointphotographiccodingexpertsgroup)等压缩的图像数据，并记录于存储部350，或者通过外部输入输出部360或无线通信部310输出。图12所示的智能手机300中，相机部341搭载于与显示输入部320相同的面，但相机部341的搭载位置并不限于此，可以搭载于显示输入部320的背面，或者也可以搭载有多个相机部341。另外，搭载有多个相机部341时，还能够切换用于拍摄的相机部341来单独进行拍摄，或者同时使用多个相机部341来进行拍摄。

并且，相机部341能够利用于智能手机300的各种功能。例如，能够在显示面板321显示用相机部341获取的图像，或作为操作面板322的操作输入之一，利用相机部341的图像。并且，gps接收部370检测位置时，还能够参考来自相机部341的图像来检测位置。而且，还能够参考来自相机部341的图像，不使用三轴加速度传感器或与三轴加速度传感器同时使用来判断智能手机300的相机部341的光轴方向或判断当前的使用环境。当然，还能够在应用软件内利用来自相机部341的图像。

另外，智能手机300中，上述的ae检测电路36包含在主控制部301中。

以上对本发明的例子进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的精神的范围进行各种变形是理所当然的。

符号说明

10-摄像装置，12-摄影光学系统，12f-聚焦透镜，12i-光圈，12z-变焦透镜，14-ccd，16-tg，18-a/d转换器，20-图像输入控制器，22-图像信号处理电路，24-压缩/扩展处理电路，26-视频编码器，28-图像显示装置，30-cpu，36-ae检测电路，38-af检测电路，40-存储器，42-介质控制器，44-记录介质，46-操作部，48-电机驱动器，49-电机驱动器，50-电机驱动器，51-摄影图像，52-准中央区域，53-中央区域，54-主要被摄体，55-主要被摄体区域，57-人，58-树，59-山，101-曝光设定部，103-亮度信息获取部，105-计数部，107-计算部，109-曝光调整部，111-模拟部，121-模拟亮度信息获取部，122-模拟计数部，123-模拟计算部，300-智能手机，301-主控制部，302-框体，310-无线通信部，320-显示输入部，321-显示面板，322-操作面板，330-通话部，331-扬声器，332-麦克风，340-操作部，341-相机部，350-存储部，351-内部存储部，352-外部存储部，360-外部输入输出部，370-gps接收部，380-动作传感器部，390-电源部。