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公開番号2025112960
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024007546
出願日2024-01-22
発明の名称撮像制御装置、画像処理装置、撮像装置、撮像素子の駆動方法、機器及びプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H04N 23/745 20230101AFI20250725BHJP(電気通信技術)
要約【課題】
フリッカによる撮像への影響を低減しながら領域別に露光条件を設定したワイドダイナミックレンジ撮像を可能としうる技術を提供すること。
【解決手段】
各々が複数の画素を含む複数の画素ブロックを有する撮像素子に動画の撮像を行わせる撮像制御装置において、前記動画における1フレーム期間が前記複数の画素ブロックごとに決められる第1露光条件に基づいて電荷蓄積時間が制御される第1撮像期間と、予め設定された第2露光条件に基づく電荷蓄積時間を含む第2撮像期間と、を含むように前記撮像素子を制御する制御部を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
各々が複数の画素を含む複数の画素ブロックを有する撮像素子に動画の撮像を行わせる撮像制御装置であって、
前記動画における１フレーム期間が前記複数の画素ブロックごとに決められる第１露光条件に基づいて電荷蓄積時間が制御される第１撮像期間と、予め設定された第２露光条件に基づく電荷蓄積時間を含む第２撮像期間と、を含むように前記撮像素子を制御する制御部を備える撮像制御装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記第２撮像期間は、時間的に連続するフレームにそれぞれ含まれる前記第１撮像期間により挟まれていることを特徴とする請求項１に記載の撮像制御装置。
【請求項３】
前記１フレーム期間において、前記第１撮像期間の後に前記第２撮像期間が設定されることを特徴とする請求項１に記載の撮像制御装置。
【請求項４】
前記第２撮像期間は、撮像対象に含まれる周期的に発光する発光源の発光周期よりも長く設定されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像制御装置。
【請求項５】
前記第１露光条件及び前記第２露光条件は、前記電荷蓄積時間と前記撮像素子から得た画像信号を増幅する利得とを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像制御装置。
【請求項６】
前記１フレーム期間に前記第１撮像期間が２つ含まれることを特徴とする請求項１に記載の撮像制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の撮像制御装置により制御された前記撮像素子により撮像された画像信号を処理する画像処理装置であって、
前記画像処理装置は、前記１フレーム期間において、前記第１撮像期間に撮像された第１画像信号と前記第２撮像期間に撮像された第２画像信号とを画素ごとに所定の比率で重み付き加算して合成画像信号を生成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
前記所定の比率は、前記第１露光条件と前記第２露光条件とに基づくことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記所定の比率は、前記第１露光条件により所定の位置の画素の前記第１画像信号を補正した第１補正信号と、前記第２露光条件により前記所定の位置の画素の前記第２画像信号を補正した第２補正信号との差を閾値と比較して決定することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記差が前記閾値より小さいときは、前記重み付き加算における前記第２画像信号の比率を０にすることを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像制御装置、画像処理装置、撮像装置、撮像素子の駆動方法、機器及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
撮像装置のダイナミックレンジを広げるために、撮像センサの露出を部分的に変更する方法が提案されている。特許文献１では、撮像センサの受光領域全体を複数の領域に分けて領域毎にセンサでの電荷蓄積時間である露光時間とセンサからのアナログ信号に対する増幅利得を設定することが開示されている。特許文献２には、領域毎に感度と露出を設定し、フリッカのある光源を撮像するときに露光時間を長くする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１２９１４４号公報
特開２０２３－１４８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
周期的に発光する光源、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）に起因する問題（ＬＥＤフリッカ）に対応するためにはＬＥＤの発光周期以上の露光時間が必要である。露光時間を長くとったときに、撮像センサの飽和を防ぐために撮像センサの感度を調節することができる。しかし、感度の調節幅には限界があるので、ＬＥＤフリッカによる影響が生じることがありうる。本開示は、フリッカによる撮像への影響を低減しながら領域別に露光条件を設定したワイドダイナミックレンジ撮像を可能としうる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る撮像制御装置は、各々が複数の画素を含む複数の画素ブロックを有する撮像素子に動画の撮像を行わせる撮像制御装置であって、前記動画における１フレーム期間が前記複数の画素ブロックごとに決められる第１露光条件に基づいて電荷蓄積時間が制御される第１撮像期間と、予め設定された第２露光条件に基づく電荷蓄積時間を含む第２撮像期間と、を含むように前記撮像素子を制御する制御部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、フリッカによる撮像への影響を低減しながら領域別に露光条件を設定したワイドダイナミックレンジ撮像を可能としうる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
撮像装置の概略構成例と外部コントローラとの接続を示す図である。
撮像素子を説明する図である。
露光補正部の構成例を示す図である。
露光時間の制御と撮像対象に含まれる発光源の発光周期との関係を示す図である。
領域別露光制御における露光条件と露光時間とアナログゲインの関係を示した表である。
実施形態２における露光時間の制御と撮像対象に含まれる発光源の発光周期との関係を示す図である。
実施形態３における露光補正部の構成例を示す図である。
実施形態３におけるフリッカ判定部の処理の流れを示すフローチャートである。
実施形態３における撮像装置の概略構成例と外部コントローラとの接続を示す図である。
実施形態３における画像加算部の処理の流れを示すフローチャートである。
実施形態４における露光時間の制御と撮像対象に含まれる発光源の発光周期との関係を示す図である。
実施形態４における撮像装置の概略構成例と外部コントローラとの接続を示す図である。
撮像装置の機器への適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【０００９】
［実施形態１］
図１は、本実施形態に係る撮像制御装置を適用した撮像装置１００の概略構成例と外部コントローラ１０との接続を示すブロック図である。本実施形態の撮像装置１００は、一般的な撮像装置が有する各種の構成も備えているが、図示及び説明を簡潔にするために、図１には本実施形態に係る主要な構成部分のみを示している。また、以下で説明する各構成部分は例示であって、後述するそれぞれの構成部分の機能を適宜ひとつにまとめてもよいし、機能を分けてもよい。あるいは一つの構成部分がほかの構成部分を兼ねてもよい。また、構成部分を撮像装置１００の外部、例えばコントローラ１０に設けることもできる。
【００１０】
本実施形態に係る撮像装置１００は、同期制御部１０１、撮像素子１０３、Ａ／Ｄ変換部１０４、露光補正部１０５を有しうる。さらに、撮像装置１００は、階調変換部１０６、画像出力部１０８、露光時間制御部１０９、ゲイン制御部１１０、露光条件算出部１１１、制御部１５０を有しうる。
（【００１１】以降は省略されています）

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