专利名称：视频显示设备、成像装置及视频显示方法
技术领域：
本发明涉及适合应用于显示通过例如成像装置进行图像捕捉而获得的视频的电 子取景器(viewfinder)的视频显示设备，包括该视频显示设备的成像装置，以及用于使得 视频显示设备能够显示视频的方法。
背景技术：
用于广播电台或商业目的的成像装置(摄像机)被设计以使得可以手动地执行各 种成像条件调节，例如聚焦调节和亮度水平(brightness level)调节，以便增加视频表现 的灵活性。使能手动调节允许图像捕捉反映执行拍摄工作的制作人或操作者的意图。
执行拍摄工作的操作者观看显示在这种摄像机的电子取景器上的视频，以检查所 希望的视频是否被捕捉。近来的电子取景器通常包括用于显示彩色视频的彩色显示设备。
操作者在观看电子取景器上显示的视频的同时检查的项之一是亮度水平调节状 态。 —些电子取景器可以提供这样的显示模式，其中，当进行亮度水平调节时，具有特 定亮度水平的部分被标识在所捕捉的视频中。 例如，假设设置了指示具有接近50%的亮度水平的部分的显示模式，则从通过图
像捕捉获得的视频信号中检测出与具有接近50%的亮度水平的部分相对应的区域，并且所
检测到的区域被这样指示出使得称作斑纹图案的条纹图案被添加到该区域中。 电子取景器执行上述显示，并且操作者检查具有条纹图案的区域。因此，操作者可
以容易地确定将摄像机调节到哪个亮度水平以用于图像捕捉。 在捕捉人的图像时，例如，当操作者希望执行亮度水平调节以使得皮肤颜色区域 具有50 %的亮度水平时，操作者检查斑纹图案被添加到皮肤颜色部分的调节状态。这样，操 作者可以执行这种亮度水平调节。 图6图示出了一个显示示例，其中，斑纹图案Z被添加到人的捕捉图像的皮肤颜色 部分，以使得皮肤颜色部分具有目标亮度水平。 日本未审专利申请公报No. 2006-165716公开了一个示例，其中，斑纹图案被添加 到由成像装置捕捉的视频中的高亮度区域。
发明内容
当斑纹图案被添加到所捕捉视频本身时，条纹图案被添加到目标亮度区域。不利
地，难以检查与电子取景器上显示的视频中的区域相对应的视频片段。因此，即使在用户希 望执行聚焦调节以使得目标亮度区域处于焦点对准状态，也难以执行准确的聚焦调节。 例如，当成像条件被调节以使得上述皮肤颜色区域具有50%的亮度水平，并且还 需要准确地对皮肤颜色部分聚焦时，由于条纹图案阻碍了聚焦，因此难以执行聚焦调节。
对于在这种类型的相关技术摄像机中针对斑纹图案添加的设置操作，需要在电子 取景器中显示菜单画面并且操作该菜单画面。对于操作菜单画面，必须执行较多的操作步
3骤直到执行了所需操作步骤为止。具体地，需要针对斑纹图案添加设置亮度水平，以使得斑 纹图案被添加到具有所设置亮度水平的部分。因此，难以容易地执行改变针对斑纹图案添 加的亮度水平的操作。 因此，在执行亮度水平调节的同时斑纹图案被添加到一部分中的情况下，难以改 变针对斑纹图案添加的亮度水平。不利地，操作起来不太容易。 希望可以在所捕捉的视频中有利地指示出具有特定亮度水平的区域，以使得该指 示不会阻碍视频。 根据本发明的一个实施例，执行了指定供强调显示(highlight)的亮度值范围的 亮度范围指定处理。 然后，执行如下信号处理从输入视频信号中检测出与除了亮度范围指定处理所 指定的亮度范围内的区域之外的区域相关的信号，以抑制所检测出的信号的彩色成分并且 不抑制与在所指定亮度范围内的区域相关的信号的彩色成分。 另外，基于经所述信号处理进行处理的视频信号的视频由能够执行彩色显示的显 示单元进行显示。 利用上述信号处理，基于原始输入视频信号，仅以彩色显示在所指定亮度值范围 内的区域。对于除所指定亮度值范围内的区域以外的其它区域，由于其他区域的彩色成分 被抑制，因此，其它区域被显示为与经抑制的电平相对应的非彩色(或淡色)。
根据本发明的实施例，基于原始输入视频信号，仅以彩色显示在所指定亮度值范 围内的区域。因此，可以在显示出的视频中容易地确定与所指定亮度值范围相关的部分。此 外，通过彩色的存在与否来将所指定亮度值范围内的区域与其它区域区分开。为了区分这 两种区域，不将额外的东西叠加在所显示视频上。因此，可以容易地看到视频的任何部分。
因此，例如，可以容易地将在所指定亮度值范围内的区域的亮度值设置为所指定 水平，并且可以容易地在所显示视频中聚焦具有所指定水平的区域。
图1是图示出根据本发明实施例的成像装置的示例性配置的框图； 图2是图示出根据本发明实施例的为成像装置设置的电子取景器的示例性配置
的框图； 图3是由本发明实施例中的电子取景器执行的示例性处理的流程图； 图4是说明根据本发明实施例的显示的第一示例的示图； 图5是说明根据本发明实施例的显示的第二示例的示图；以及 图6是说明具有斑纹图案的相关技术显示的一个示例的示图。
具体实施例方式
将以如下顺序来描述
具体实施例方式1.成像装置的示例性配置(图1); 2.电子取景器的示例性配置和操作(图2和图3); 3.显示示例(图4和图5);以及 4. {參改。
1.成像装置的示例性配置 图1图示出了根据本发明实施例的成像装置的内部示例性配置。参考图1，以100 标示的成像装置包括将对象光采入成像装置100的镜头块1、相机块2以及电子取景器4。 在此实施例中，电子取景器4被配置为可从相机块2拆卸。 镜头块1包括用于图像捕捉的透镜，并且还包括用于调节透镜位置以用于聚焦调 节的聚焦环(未示出)，以及用于调节孔径大小的光圈机构(未示出)。
相机块2包括将通过镜头块1的透镜输入的对象光进行光电转换以生成视频信号 的成像器21。由成像器21生成的视频信号被提供给相关双重采样电路(此后称为"CDS电 路")22。 CDS电路22除去包括在成像器21生成的视频信号中的复位噪声，并且将得到的 视频信号提供给模数(A/D)转换单元23。 A/D转换单元23将从CDS电路22提供来的视频信号转换为数字信号，并且将数字 信号提供给信号处理单元24。信号处理单元24对输入视频信号执行信号处理，例如用于将 暗电平固定在预定基准值的反馈箝位(feedback clamp)处理以及伽马校正，并且将得到的 信号输出到记录信号处理单元25和显示信号处理单元28的每个。
信号处理单元24还可以执行亮度水平调节。 记录信号处理单元25利用诸如运动图像专家组(MPEG)之类的方法来压縮经信号 处理单元24处理的视频信号，并且将得到的信号提供给存储单元26和外部接口 (I/F)单 元27的每个。存储单元26包括硬盘驱动器(HDD)，并且存储经记录信号处理单元25压縮 的视频信号。存储在存储单元26中的视频信号不限于压縮信号。未经压縮的视频信号也 可以存储在存储单元26中。 显示信号处理单元28处理提供来的视频信号，以使得信号适合于在电子取景器4 上显示。具体地，显示信号处理单元28将经信号处理单元24处理后的视频信号编码为NTSC 形式或HD信号形式的视频信号。NTSC形式是国家电视系统委员会形式的縮写。HD信号形 式是高清晰信号形式的縮写。显示信号处理单元28将经编码的视频信号转换为模拟信号。 输出单元29将得到的模拟信号输出到外面。显示信号处理单元28可以执行信号处理，例 如对信号的边缘增强，以使得信号适合于取景器显示。 输出单元29是连接到电子取景器4的输出单元。在本实施例中，输出单元29经 由信号线缆3连接到电子取景器4的输入单元41。在本实施例中，模拟视频信号作为彼此 分离的色差信号Pr和Pb以及辉度(luminance)信号Y通过信号线缆3被发送。
在电子取景器4中，提供到输入单元41的视频信号被提供给使视频信号经受所需 要的信号处理的信号处理单元50。得到的视频信号被提供给液晶显示面板60，从而显示视 频。在液晶显示面板60的背面，放置了背光61。 电子取景器4还包括用于设置信号处理单元50中的信号处理条件的操作单元42。 可以通过操作操作单元42的操作按钮(未示出)来给出各种指令。 根据操作单元42上的操作来在信号处理单元50中执行作为本实施例的一个特征
的基于亮度水平设置的处理。后面将描述该处理的详细配置和状态。 2.电子取景器的配置和操作 下面将参考图2描述电子取景器4的配置。 输入单元41包括将提供到输入端子41a的视频信号转换为数字数据的模数转换器(ADC)45。在此情况中，分离地发送的色差信号Pr和Pb以及辉度信号Y是不同的数字数 据项。 转换后的数字视频数据项的色差信号Pr和Pb被提供给选择器开关51。选择器 开关51选择如下线路中的一条使数据经过基于亮度水平指定来执行指示的信号处理系 统(将在本实施例中描述)的线路，以及让数据经过它而不经过信号处理系统的直通线路 (through-line) 56。基于操作单元42上设置的模式来执行选择。在下面的描述中，将基于 亮度水平指定来执行指示的模式称为"亮度水平检查模式"。 当选择器开关51选择了基于亮度水平指定来执行指示的信号处理系统时，选择 器开关51的输出被提供给门控单元52。当输入色差信号Pr和Pb与由水平检测单元63指 定的亮度水平范围以外的亮度水平有关时，门控单元52将色差信号Pr和Pb的彩色电平设 置为零，因此，完全抑制了与色差信号Pr和Pb相关的部分的彩色成分。当输入色差信号Pr 和Pb与由水平检测单元63指定的范围以内的亮度水平有关时，门控单元52按原样维持色 差信号Pr和Pb的彩色电平。 水平检测单元63执行如下处理从经输入单元41中的ADC 45转换的辉度信号Y 中检测具有由水平指定单元64指定的亮度水平的区域。 水平指定单元64的亮度水平指定是基于操作单元42上的操作的。操作单元42 例如包括布置在电子取景器4上的操作按钮，并且被配置为使得可以从0%到100%以10% 递增地来指定亮度水平。当通过操作单元42上的操作来指定亮度水平时，水平指定单元64 为所指定的亮度水平指定±5%的范围。 例如，当通过操作单元42上的操作指定了 60%的亮度水平时，水平指定单元64指 定从55 %到65%的亮度水平范围。在此亮度水平指定中，水平检测单元63检测输入视频 信号是否与具有55%到65%范围内的亮度水平的区域相关。当输入视频信号与具有55% 到65%范围内的亮度水平的区域相关时，视频信号的色差信号的彩色电平被维持原样。当 输入视频信号与具有该范围以外的亮度水平的部分相关时，视频信号的色差信号的彩色电 平被设置为零。 经门控单元52处理的色差信号Pr和Pb被提供给放大单元53，该放大单元53对 信号执行放大以增强信号的彩色电平。在色差信号的彩色电平被布置在放大单元53上游 的门控单元52设置为零的情况中，即使放大单元53放大色差信号，信号的彩色电平也维持 为零。换言之，仅与具有水平指定单元64所指定的亮度水平的区域有关的色差信号的彩色 电平被放大。 放大单元53的输出被提供给加法器54，在加法器54中，从测试信号生成单元58 输出的测试信号图案(test signal pattern)的色差成分被添加到该输出。从加法器54输 出的色差信号被提供给选择器开关55。选择器开关55在操作上与上述选择器开关51相关 联的同时，根据来自操作单元42的指令而被导通或关断。当亮度水平检查模式被设置时， 加法器54的输出通过选择器开关55被提供给RGB转换单元59。当亮度水平检查模式未被 设置时，选择器开关51和55选择直通线路56。 经输入单元41中的ADC 45转换的数字视频数据项的辉度信号Y如上所述被提供 给水平检测单元63，并且还被提供给加法器57。加法器57将从测试信号生成单元58输出 的测试信号图案的辉度成分添加到辉度信号Y。当基于亮度水平指定来执行指示的模式未被设置时，加法器不执行加法。将在下面描述显示示例时来描述从测试信号生成单元58输 出的测试信号图案的示例。 从加法器57输出的所得到的辉度信号Y被提供给RGB转换单元59。
RGB转换单元59将提供来的辉度信号Y以及色差信号Pr和Pb转换为三原色信 号R、 G和B。转换来的原色信号R、 G和B被提供给驱动液晶显示面板60的显示面板驱动 单元62。液晶显示面板60包括背光61。 图3是图示出根据本实施例的、当在电子取景器4中设置亮度水平检查模式时所 执行的信号处理(此后称为"处理")的流程图。 由流程图示出的处理主要由图2所示的水平指定单元64、水平检测单元63以及门 控单元52来实现。 参考图3，判断是否根据操作单元42上的操作设置了亮度水平检查模式(步骤 Sll)。如果判定未设置亮度水平检查模式，则不实现图3的流程图所示的处理。
当判定设置了亮度水平检查模式时，从辉度信号Y中检测出具有指定亮度水平的 区域(步骤S12)。执行彩色抑制以使得与除所检测出的区域之外的区域相关的色差信号的 彩色电平被设置为零(步骤S13)。 与所检测出的区域相关的色差信号的彩色电平被放大单元53放大(步骤S14)。
此后，判断所设置模式是否是基于灰阶(grayscale)显示的测试图案显示模式 (步骤S15)。如果判定所设置模式是基于灰阶显示的测试图案显示模式，则由加法器54和 57将测试图案叠加到基于视频信号的视频(画面)上，以使得灰阶被显示在视频的左右两 端上(步骤S16)。
3.显示示例 图4图示出了在本实施例中当设置了亮度水平检查模式时的液晶显示面板60的 显示示例。 在此示例中，灰阶101被显示在画面104的左右两端的每端上。每个灰阶102包
括从100% (白电平)至1」0% (暗电平)以10%递减的亮度水平，并且设有表示为箭头的亮
度水平指示符102，以指示在当前亮度水平检查模式中所检查到的亮度水平。 参考图4，每个亮度水平指示符102指示从顶部起的第四个水平，即，60%的亮度水平。 当设置60%的亮度水平时，从输入视频信号检测出亮度水平等于或高于55%并 且等于或低于65%的区域，并且将视频显示为仅该区域是彩色的。 图4图示出了人被拍摄的示例。假设脸部的皮肤颜色部分对应于亮度水平等于或 高于55%并且等于或低于65%的区域。在此实例中，如图4所示，脸部部分为彩色部分C 而其它区域以黑白色显示。当存在具有与脸部的亮度水平相同的亮度水平的部分时，也使 该部分为彩色的。 在本实施例中，由于放大单元53放大彩色成分，因此，彩色被显示得与原始彩色 相比而言被增强。 图4所示的显示使得用户能够确定哪个区域具有与指定亮度水平，例如60%的亮 度水平接近的亮度水平。当用户在成像装置100中执行亮度水平调节时，用户可以容易地 将亮度水平调节为目标值。此外，可以基于彩色的有无来确定具有接近于指定水平的亮度水平的区域的范围。因此，用户还可以容易地例如对电子取景器4上的显示中的目标部分 执行聚焦。 图5图示出了另一显示示例。 参考图5，包括字符和数字的亮度水平数字指示103被用来替代图4所示的指示相 对应的显示灰阶中的一个水平的箭头，以使得指示103可以被指派在画面104'的一端上。 在此示例中，显示了"60%的水平"。或者，可以显示指示上下限的"55%至65%的水平"。 字符和数字的指示是根据例如从图2所示的测试信号生成单元58输出的相对应信号来进 行的。 还可以通过利用如上所述的数字直接指示亮度水平来进行良好的指示。
4. {參改 在上述实施例中，放大单元53放大与具有所指定亮度水平的区域相关的视频信 号的彩色电平，以便增强该区域的彩色。因此，较强的彩色被添加到所显示的视频上以使得 该区域被显著地显示。可替代地，放大单元53可以被省略以使得自然色被显示。
在上述实施例中，对于彩色信号处理，门控单元52将除具有指定亮度水平的区域 之外的区域的彩色成分的信号电平设置为零，以便不使该其它区域为彩色。可替代地，门控 单元52可以相对于具有指定亮度水平的区域抑制该其它区域的彩色成分，以便向该其它 区域添加较弱的彩色。在此情况中，优选地，设置放大单元53以便不放大该其它区域的被 抑制彩色成分的信号电平。 在上述实施例中，可拆卸的电子取景器被附接到用作摄像机的成像装置，并且电 子取景器执行信号处理。可替代地，成像装置可以执行类似的信号处理，并且电子取景器可 以基于输入视频信号执行彩色显示。 此外，电子取景器可以与成像装置结合在一起，并且成像装置中的信号处理电路 可以执行类似的信号处理。 图4和图5图示出了亮度水平被指示出的显示示例。还可以以另外的形式来进行 指示。 在图2的配置中，提供了用于执行各种信号处理的硬件，并且专用电路执行这些 处理，由此执行所希望的显示。还可以提供用于实现图3所示的视频信号处理的程序，通过 图像捕捉获得的视频信号可以临时地存储在存储器中，并且可以通过执行程序来对所存储 数据执行类似的信号处理。 本申请包含与2008年11月18日向日本特许厅提交的日本优先权专利申请JP 2008-294879中公开的主题有关的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。
本领域的技术人员应当明白，可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、 子组合和变更，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内。
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权利要求
一种视频显示设备，包括亮度范围指定单元，被配置为指定供强调显示的亮度值的范围；信号处理单元，被配置为从输入视频信号中检测出与除了在所述亮度范围指定单元所指定的亮度范围内的区域之外的区域相关的信号，对所检测出的信号的彩色成分进行抑制，并且不对与所指定亮度范围内的区域相关的信号的彩色成分进行抑制；以及显示单元，被配置为基于经所述信号处理单元处理的视频信号来显示视频，所述显示单元能够执行彩色显示。
2. 根据权利要求1所述的视频显示设备，还包括放大单元，被配置为放大从所述信号处理单元输出的视频信号的彩色成分，其中 经所述放大单元放大的视频信号被提供给所述显示单元。
3. 根据权利要求2所述的视频显示设备，其中，指示由所述亮度范围指定单元所指定 的亮度值范围的视频信号被叠加到经所述信号处理单元处理的视频信号上，并且所得到的 视频信号被提供给所述显示单元。
4. 根据权利要求3所述的视频显示设备，其中，指示由所述亮度范围指定单元所指定 的亮度值范围的视频信号是用于在以按预定步长递增或递减的灰阶来显示亮度值的同时， 对由所述亮度范围指定单元所指定的亮度值的范围进行指示的视频信号。
5. —种成像装置，包括亮度范围指定单元，被配置为指定供强调显示的亮度值的范围； 成像单元，被配置为捕捉光图像；信号处理单元，被配置为从由所述成像单元通过图像捕捉而获得的视频信号中，检测 出与除了在所述亮度范围指定单元所指定的亮度范围内的区域之外的区域有关的信号，对 所检测出的信号的彩色成分进行抑制，并且不对与所指定亮度范围内的区域相关的信号的 彩色成分进行抑制；以及显示单元，被配置为基于经所述信号处理单元处理的视频信号来显示视频，所述显示 单元能够执行彩色显示。
6. —种用于视频显示的方法，包括以下步骤 指定供强调显示的亮度值的范围；从输入视频信号中检测出与除了在所指定的亮度范围内的区域之外的区域相关的信 号，以对所检测出的信号的彩色成分进行抑制，并且不对与所指定亮度范围内的区域相关 的信号的彩色成分进行抑制；以及基于所得到的视频信号来显示视频。
全文摘要
本发明公开了视频显示设备、成像装置及视频显示方法。一种视频显示设备，包括亮度范围指定单元，被配置为指定供强调显示的亮度值的范围；信号处理单元，被配置为从输入视频信号中检测出与除了在亮度范围指定单元所指定的亮度范围内的区域之外的区域相关的信号，抑制所检测出的信号的彩色成分，并且不抑制与所指定亮度范围内的区域相关的信号的彩色成分；以及显示单元，被配置为基于经信号处理单元处理的视频信号来显示视频，该显示单元能够执行彩色显示。
文档编号H04N9/64GK101742119SQ20091022218
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月18日 优先权日2008年11月18日
发明者大庭裕二 申请人:索尼株式会社