[发明专利]一种图像信号处理方法

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方法。 

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(ChargeCoupled 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： 

本发明提供了一种图像信号处理方法，其包括如下步骤： 

(1)根据基准读出电压，对通过不同的曝光时间拍摄特定的被摄体而生成的第1图像信号和第2图像信号进行合成； 

(2)根据所述合成的图像信号，检测特定的被摄体的亮度信息； 

(3)通过曝光控制，将所述特定的被摄体的亮度信息设定为目标亮度信息； 

(4)根据所述目标亮度信息，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。 

(5)对所述合成后的图像信号的动态范围进行压缩的步骤。 

其中，根据所述检测出的所述亮度信息，决定第2拐点。 

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

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。 

图3A、图3B、图3C是表示不同的照度的二次曝光动作的例子的图。 

图4是表示不同的照度下的二次曝光动作的例子的图。 

图5是表示图1所示的线性合成电路的一例的图。 

图6是表示中间读出电压与动态范围扩展模式的关系的图。 

图7是表示第1实施方式的动作的流程图。 

图8是表示有关第1实施方式的变形例的动作的流程图。 

图9A、图9B是为了说明图8所示的变形例的动作而表示的图。 

图10是表示有关本发明的图像信号处理装置的第2实施方式的结构图。 

具体实施方式

实施例1 

图1是表示有关本发明的第1实施方式的图像信号处理装置的图，例如表示放大型CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器的结构。首先，参照图1对图像信号处理装置的概略结构进行说明。 

传感器芯体部11具有像素部12、作为列型噪声消除电路的(3)S13、列型模拟数字变换器(ADC)14、闩锁电路15、两个线存储器(MSTS、MSTL)28-1、28-2等。