特開 2023-161325 露光量決定装置、露光量決定方法、露光量決定プログラム、及び撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023161325

(43)【公開日】2023-11-07

(54)【発明の名称】露光量決定装置、露光量決定方法、露光量決定プログラム、及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/71 20230101AFI20231030BHJP

   G03B 15/03 20210101ALI20231030BHJP

   G03B 15/05 20210101ALI20231030BHJP

   G03B 7/091 20210101ALI20231030BHJP

【ＦＩ】

H04N5/235 100

G03B15/03 V

G03B15/05

G03B7/091

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022071644

(22)【出願日】2022-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180275

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 倫太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100161861

【弁理士】

【氏名又は名称】若林 裕介

(72)【発明者】

【氏名】古川 貴仁

【テーマコード（参考）】

2H002

2H053

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H002AB04

2H002CD11

2H053AA01

2H053BA71

2H053CA41

5C122EA12

5C122EA42

5C122EA52

5C122FF01

5C122FG05

5C122GA34

5C122HA75

5C122HA88

5C122HB01

(57)【要約】

【課題】環境に応じて照度値を補正することで、光源位置の変化による、撮影対象物と撮影装置との照度差の関係を吸収し、適切な輝度の画像を得ることができるようにする。
【解決手段】本発明は、撮像装置に設定する露光量を決定する露光量決定装置であって、撮像装置の撮像に係る照度を取得する照度取得部と、照度取得部からの照度値を、撮影環境に応じて補正する照度補正部と、照度補正部により補正された補正照度値に基づいて、撮像装置に設定する露光量を導出する露光量導出部とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置に設定する露光量を決定する露光量決定装置であって、
前記撮像装置の撮像に係る照度を取得する照度取得部と、
前記照度取得部からの照度値を、撮影環境に応じて補正する照度補正部と、
前記照度補正部により補正された補正照度値に基づいて、前記撮像装置に設定する露光量を導出する露光量導出部と
を備えることを特徴とする露光量決定装置。

【請求項2】

前記照度補正部が、照度の大きさに応じて複数の撮像環境を決め、前記複数の撮影環境のそれぞれの照度対応関係を用いて、前記照度値を前記補正照度値に変換することを特徴とする請求項１に記載の露光量決定装置。

【請求項3】

前記複数の撮像環境のそれぞれは、光源の移動により照度が変化する環境であることを特徴とする請求項２に記載の露光量決定装置。

【請求項4】

前記複数の撮像環境のそれぞれは、前記照度値に対する１又は複数の閾値を用いて区別しており、
前記照度補正部が、前記照度取得部からの前記照度値と、前記１又は複数の閾値との比較により対応する前記撮像環境を特定し、特定した前記撮像環境の前記照度対応関係を用いて、前記照度値を補正する
ことを特徴とする請求項２に記載の露光量決定装置。

【請求項5】

前記照度取得部が、照度センサーであり、前記照度センサーが、撮影対象物から前記撮像装置への方向の光の照度を取得するものであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の露光量決定装置。

【請求項6】

撮像装置に設定する露光量を決定する露光量決定方法であって、
照度取得部が、前記撮像装置の撮像に係る照度を取得し、
照度補正部が、前記照度取得部からの照度値を、撮影環境に応じて補正し、
露光量導出部が、前記照度補正部により補正された補正照度値に基づいて、前記撮像装置に設定する露光量を導出する
ことを特徴とする露光量決定方法。

【請求項7】

撮像装置に設定する露光量を決定する露光量決定プログラムであって、
コンピュータを、
前記撮像装置の撮像に係る照度を取得する照度取得部と、
前記照度取得部からの照度値を、撮影環境に応じて補正する照度補正部と、
前記照度補正部により補正された補正照度値に基づいて、前記撮像装置に設定する露光量を導出する露光量導出部と
して機能させることを特徴とする露光量決定プログラム。

【請求項8】

撮影対象物を撮像する撮像装置において、
撮像に係る露光量を決定する、請求項１に記載の露光量決定装置を備えることを特徴とする撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、露光量決定装置、露光量決定方法、露光量決定プログラム及び撮像装置に関し、例えば、光源の位置が変化する環境で、被写体（「撮影対象物」とも呼ぶ。）を撮影する撮像装置に適用し得るものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、適切な輝度の画像を撮像装置が取得するため、明るい環境で撮影する場合には露光量を小さくし、暗い環境で撮影する場合には露光量を大きくすることが行なわれる。

【0003】

特許文献１には、撮影環境の照度（明るさ）に応じて、絞り、シャッタ速度、アンプゲインを連動させて露出（露光）を制御することが記載されている。

【0004】

例えば、特許文献１の記載技術は、ステップＳ１で補助照明の最大光量制限量、最小光量制限量を設定する。ステップＳ２で現在の露出値が暗い場合には、ステップＳ３で目標露出値と現在の露出値の差分に、照明光量制御係数αを乗じた補正量だけ被写体の照度を明るくするよう露出制御を行う。ステップＳ４で必要光量が最大光量よりも小さい場合には、必要光量を露出制御後の照明光量として使用し、最大光量を超える照明光量が必要となった場合には、ステップＳ５で所望の明るさになるように露出補正を行う。ステップＳ２で現在の露出値が目標露出値よりも明るく、ステップＳ６において必要光量が最小光量よりも大きい場合には、ステップＳ７で必要光量を露出制御後の照明光量として使用し、最小光量を下回る照明光量が必要となった場合には、ステップＳ８で補助照明をオフにする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６－１９７４９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したように、画像の撮影に際して、適切な輝度の画像を得るためには、撮影対象物表面の明るさに応じて露光量を変化させる必要がある。そのため、目的の撮影の直前に露出量算出用の画像を撮影し、当該画像の輝度を算出することで、より適切な露光量を求めることが可能である。

【0007】

しかしながら、上述した従来技術は、撮影を複数回実行し、画像解析も実施する必要があることから、消費電力が大きくなるという問題がある。

【0008】

また、照度センサー等を用いて照度を取得し、その照度に応じた露光量を導出して単一の撮影を行なうことで、消費電力を抑えることも可能である。しかし、カメラ（撮像装置）、照度センサー、光源、被写体の位置関係により、画像の明るさが大きく変化してしまうことがある。つまり、単純に照度センサーの出力値に応じて露光量を変化させるのみでは、適切な輝度の画像を取得できないことがある。

【0009】

例えば、図６（Ａ）は順光で撮影する場合を示しており、図６（Ｂ）は逆光で撮影する場合を示している。

【0010】

撮像装置１は照度センサーを有し、照度センサーは撮影時の照度値を測定する。また、上述したように、一般的に、撮影時の画像照度と露光量とは反比例の関係にあり、照度値が高いときには露光量を小さくなるように調整し、逆に照度値が低いときには露光量が大きくなるように調整して、適切な輝度の画像を得るようにしている。

【0011】

図６（Ａ）のように順光での撮影の場合、撮像装置のレンズ面に対して、撮影対象物の被撮影面の方が明るくなる。他方、図６（Ｂ）のように逆光で撮影する場合、撮像装置のレンズ面に対して、撮影対象物の被撮影面の方が暗くなってしまう。そのため、従来のように、照度センサーが測定した照度値をそのまま用いて得た露光量で撮影しても、暗い画像となってしまう。

【0012】

このように、撮影装置と撮影対象物の照度差が発生し、単に照度値の反比例として露光量を決定して撮影を行なうと、適切な輝度の画像を得ることができない場合がある。

【0013】

そこで、本発明は、上述した課題に鑑み、環境に応じて照度値を補正することで、光源位置の変化による、撮影対象物と撮影装置との照度差の関係を吸収し、適切な輝度の画像を得ることができる露光量決定装置、露光量決定方法、露光量決定プログラム及び撮像装置が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0014】

かかる課題を解決するために、第１の本発明は、撮像装置に設定する露光量を決定する露光量決定装置であって、撮像装置の撮像に係る照度を取得する照度取得部と、照度取得部からの照度値を、撮影環境に応じて補正する照度補正部と、照度補正部により補正された補正照度値に基づいて、撮像装置に設定する露光量を導出する露光量導出部とを備えることを特徴とする。

【0015】

第２の本発明は、撮像装置に設定する露光量を決定する露光量決定方法であって、照度取得部が、撮像装置の撮像に係る照度を取得し、照度補正部が、照度取得部からの照度値を、撮影環境に応じて補正し、露光量導出部が、照度補正部により補正された補正照度値に基づいて、撮像装置に設定する露光量を導出することを特徴とする。

【0016】

第３の本発明は、撮像装置に設定する露光量を決定する露光量決定プログラムであって、コンピュータを、撮像装置の撮像に係る照度を取得する照度取得部と、照度取得部からの照度値を、撮影環境に応じて補正する照度補正部と、照度補正部により補正された補正照度値に基づいて、撮像装置に設定する露光量を導出する露光量導出部として機能させることを特徴とする。

【0017】

第４の本発明は、撮影対象物を撮像する撮像装置において、撮像に係る露光量を決定する、第１の本発明の露光量決定装置を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、環境に応じて照度値を補正することで、光源位置の変化による、撮影対象物と撮影装置との照度差の関係を吸収し、適切な輝度の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態に係る撮像装置の内部構成を示す内部構成図である。

【図2】実施形態に係る画像管理システムの全体構成を示す全体構成図である。

【図3】実施形態に係る撮像装置における全体的な動作を示すフローチャートである。

【図4】実施形態に係る露光量決定装置における露光量決定処理の動作を示すフローチャートである。

【図5】実施形態に係る照度補正関数の一例を説明する説明図である。

【図6】順光又は逆光の場合に照度をそのまま利用しても適切な露光量が得られないことを説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

（Ａ）実施形態
以下、本発明に係る露光量決定装置、露光量決定方法、露光量決定プログラム及び撮像装置の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0021】

（Ａ－１）実施形態の構成
（Ａ－１－１）全体構成の一例
図２は、実施形態に係る画像管理システムの全体構成を示す全体構成図である。なお、図２に例示する画像管理システムの構成は、実施形態を説明するための一例であり、図２に示すものに限定されない。

【0022】

図２に例示する画像管理システム１０は、ネットワークＮＴを通じて、複数の撮像装置１（１－１～１－Ｎ；Ｎは整数）、管理サーバ２を有する。

【0023】

例えば、太陽などのように位置が時刻変化する光源４を有する環境（例えば屋外等）で、固定された各撮像装置１は撮影対象物を撮影する。つまり、光源４が移動することにより、固定されている各撮像装置１と光源４との位置関係が変化する環境で、各撮像装置１は撮影する。

【0024】

「撮影対象物」は、例えば屋外などのように、開けた場所に存在するものとする。「光源４」は、その位置が時刻変化するものであれば、太陽に限らず広く適用できる。光源４の数は、１個であってもよいし、又は例えば太陽と照明装置等のように複数であってもよい。複数の光源４が存在する場合、全ての光源４の位置が変化する必要はなく、複数の光源４のうち少なくとも１個の光源４の位置が変化すればよい。

【0025】

撮像装置１は、常時又は定期的に撮影対象物を撮影する。撮影時間（又は撮影時刻）は特に限定されないが、この実施形態では、光源４の位置が時刻変化することによって、撮像装置１に当たる光源４からの光量が異なる複数の時間帯で、撮像装置１が撮影対象物を撮影する場合を想定する。

【0026】

また、撮像装置１は、撮影した画像を含む情報（例えばパケット）を、ネットワークＮＴを介して管理サーバ２に送信する。なお、撮像装置１による画像送信は、撮像装置１が撮影対象物を撮影するたびに、画像を含む情報を管理サーバ２に送信する。又例えば、１日に１回だけ管理サーバ２に送信する等のように、撮像装置１は、事前に決められた送信時刻になると、それまで保持していた複数の撮影画像を含む情報を、管理サーバ２に送信するようにしてもよい。つまり、撮像装置１は、撮影のたびに画像を管理サーバ２に送信してもよいし、又はバッチ処理で画像を管理サーバ２に送信してもよい。

【0027】

管理サーバ２は、制御部２１、記憶部２２、通信部２３、データベース部２４を有する。管理サーバ２は、複数の撮像装置１のそれぞれから、画像を含む情報を取得し、撮像装置１毎（又は撮影対象物毎）に画像を記憶して管理する。

【0028】

管理サーバ２は、各撮像装置１の撮影に係る各種設定パラメータ、撮影時間（又は撮影時刻）、送信時刻などを撮像装置１毎に設定するできるようにしてもよい。例えば、管理サーバ２は、撮像装置１が置かれている環境に応じた照度補正関数を、対応する撮像装置１に送信して設定させるようにしてもよい。

【0029】

上述したように、画像管理システム１０は、例えば屋外に存在している監視対象を撮影対象物として、複数の撮像装置１のそれぞれが撮影し、各撮像装置１が、撮影画像を管理サーバ２に送信して管理させるような監視システムに適用する場合を例示する。

【0030】

しかし、上述した監視システムに限らず、時刻経過に応じて位置が変化する光源４を含む環境下で、撮像装置１が被写体を撮影するのであれば、画像管理システム１０は様々なシステムに適用できる。また、画像管理システム１０は、様々なサービスに利用される。

【0031】

撮像装置１は管理サーバ２に画像を送信して記憶させる場合を例示するが、撮像装置１が撮影した画像を記憶媒体に記憶するようにしてもよい。この場合、撮像装置１がネットワークＮＴに接続していなくてもよい。撮像装置１は、撮影対象物を撮影できるのであれば、例えば、汎用なカメラ、ネットワークカメラ、監視カメラ、スマートフォン等に搭載のカメラなど様々な形態のものを広く適用できる。

【0032】

管理サーバ２は、例えば、クラウドサーバ等としてもよく、管理サーバ２の各種機能のそれぞれが分散配置されてもよい。

【0033】

（Ａ－１－２）撮像装置の詳細な説明
図１は、実施形態に係る撮像装置１の内部構成を示す内部構成図である。図１において、撮像装置１は、露光量決定装置１１、撮像部１２、画像信号処理部１３、画像出力部１４を有する。

【0034】

撮像部１２は、例えばカメラ等の撮像装置を適用することができ、撮像素子、レンズ、絞り、シャッターなどを有する。撮像部１２は、露光量決定装置１１により決定された露光量の値を用いて撮影対象物の画像を撮像し、その画像データを画像信号処理部１３に出力する。なお、撮像部１２の絞りは省略されていてもよい。

【0035】

画像信号処理部１３は、撮像部１２の撮像素子から出力される信号を取得し、撮像素子からの信号に基づいて、所定の信号処理を行なう。画像信号処理部１３は、所望の画像データ形式のデータに変換して出力する。なお、変換先の画像データ形式は、一般的に使用されている手段を使用してもよい。また、画像信号処理部１３は、画像データの形式変換などの処理を実行せず、撮像部１２からの信号をそのまま画像出力部１４に出力してもよい。この場合、出力データは、撮像部１２から出力された信号の内容の生データとなる。

【0036】

画像出力部１４は、画像信号処理部１３から出力された画像データを、外部に出力する。例えば、画像出力部１４は、ネットワークＮＴの通信プロトコルに従って、画像データを含むパケットを形成して送信する通信部とする。

【0037】

なお、ネットワークＮＴに接続していない状態で撮像装置１を利用する場合、画像出力部１４は、液晶画面などの表示装置に画像データを出力するものとしてもよい。また、画像出力部１４は、ＳＤカードなどの記憶媒体に出力するものでもよい。

【0038】

図１において、露光量決定装置１１は、露光量決定方法設定部１１１、露光量決定部１１２、照度取得部１１３、照度補正関数設定部１１４、補正照度導出部１１５を有する。

【0039】

露光量決定装置１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を有する回路装置で実現できる。ＲＯＭには、ＣＰＵにより読み出し可能な露光量決定プログラムが記憶されている。露光量決定プログラムは、ＣＰＵ（コンピュータ）を、露光量決定方法設定部１１１、露光量決定部１１２、照度取得部１１３、照度補正関数設定部１１４、補正照度導出部１１５として機能させるものである。ＣＰＵが、ＲＯＭに格納される露光量決定プログラムを実行することでより、露光量決定装置１１の機能が実現される。

【0040】

従来、撮像部が撮像した複数の画像（画像フレーム）のそれぞれの信号を解析して信号処理を行い、画像輝度から画像の明るさを判断して露光量の値を導出しているのが一般的である。しかし、画像信号処理が必要となるので、処理負荷が大きくなってしまい、消費電力も大きくなるという課題がある。また、処理時間もかかってしまう。

【0041】

また撮像装置１が画像を撮像する際、上述したように画像照度の値と露光量とは反比例の関係にあるので、この関係を利用し、照度センサー等で測定した照度値から露光量を求めることで、消費電力を抑えて、適切な輝度の画像を撮像装置１は得ることができる。しかし、太陽等のように光源４が移動する場合、位置関係が変化することで、順光又は逆光等で撮像装置１は撮影することになり、画像輝度（画像の明るさ）が大きく変化することがある。その場合、上述の反比例の関係を利用しても、照度値から適切な露出量を得ることができず、適切な輝度の画像を得られないことがある。

【0042】

そこで、この実施形態の露光量決定装置１１は、撮影環境に応じて照度値を変換する照度補正関数を用いて、照度取得部１１３が取得した照度値を変換し、その変換後の補正照度値を用いて露光量の値を導出する。

【0043】

これにより、信号処理ではなく、照度センサーなどの照度取得部１１３が測定した照度値から露光量を求めることができるので、処理負荷を軽減でき、消費電電力も削減できる。さらに、処理時間も短縮できる。

【0044】

さらに、撮影環境に応じた照度補正関数を用いて照度値を補正するため、光源４の位置が移動する撮影環境であっても、その環境に応じた露光量を求めることができる。その結果、適切な輝度の画像を得ることができる。

【0045】

露光量決定方法設定部１１１は、露光量決定部１１２が採用する露光量決定方法を設定する。例えば、撮像部１２が行なっている通常の露光量決定方法と、照度センサー等の照度取得部１１３により測定された照度値を補正した補正値（補正照度値）を用いた露光量決定方法などのように、複数の露光量決定方法が事前に設定されており、露光量決定方法設定部１１１は、複数の露光量決定方法のうちいずれかのものを露光量決定部１１２に設定する。

【0046】

「撮像部１２における通常の露光量決定方法」は、撮像部１２に搭載されている既存の露光量決定方法を意図する。つまり、照度値の補正を行なわない方法である。したがって、ここでの詳細な説明は省略する。

【0047】

「補正照度値を用いた露光量決定方法」は、照度補正関数を用いて補正した補正照度値を用いて露光量を導出する方法であり、動作の項で詳細に説明する。

【0048】

露光量決定部１１２は、露光量決定方法設定部１１１により設定された露光量決定方法で露光量の値を決定し、決定した露光量の値を撮像部１２に設定する。なお、上述した「通常の露光量決定方法」で露光量の導出をさせる動作モードを「通常モード」と呼び、「補正照度値を用いた露光量決定方法」で露光量の導出をさせる動作モードを「補正照度適用モード」と呼ぶ。

【0049】

照度取得部１１３は、撮像装置１の照度値を取得し、取得した照度値を、補正照度導出部１１５に与える。照度取得部１１３は、照度センサーを用いることができる。

【0050】

照度取得部１１３としての照度センサーは、撮像部１２のレンズ面の照度を測定するものである。例えば、照度センサーは、撮像部１２が取り込む光の明るさ、すなわち撮影対象物から、撮像部１２のレンズ面への方向に差し込む光の照度を測定する。

【0051】

照度補正関数設定部１１４は、照度を補正するため、撮影環境に応じて定義した照度対応関係を、補正照度導出部１１５に設定する。

【0052】

ここで、照度対応関係は、照度の大きさに応じて複数の撮像環境（例えば、夜間、昼間順光、昼間逆光等）を決め、撮影環境毎に照度の変換関係を定義したものである。この実施形態では、照度対応関係の一例として、照度補正関数を挙げるが、この照度補正関数に限定されない。

【0053】

補正照度導出部１１５は、設定された照度対応関係としての照度補正関数を用いて、照度取得部１１３からの照度の値を補正して補正照度値を導出する。補正照度導出部１１５は、補正照度の値を、露光量決定部１１２に与える。

【0054】

（Ａ－２）実施形態の動作
次に、実施形態に係る撮像装置１における動作を、図面を参照しながら説明する。

【0055】

（Ａ－２－１）全体動作
図３は、実施形態に係る撮像装置１における全体的な動作を示すフローチャートである。

【0056】

撮像装置１において、露光量決定装置１１が、撮像部１２に適用する露光量の値を導出し（ステップＳ１０１）、その露光量の値を撮像部１２に与える。この露光量の導出処理の詳細は後述する。

【0057】

撮像部１２は、露光量決定装置１１からの露光量の値を用いて、撮影対象物を撮影し、撮像素子からの画像生データを画像信号処理部１３に出力する（ステップＳ１０２）。

【0058】

画像信号処理部１３は、画像生データを出力画像データに変換して、画像出力部１４に与える（ステップＳ１０３）。

【0059】

ここで、画像生データは、一般的に用いられているビットマップやＪＰＥＧといったファイルフォーマットとは異なり、撮像素子が出力した生のデータである。出力画像データは、任意の画像形式に準じた内容の画像データである。出力画像データの画像形式は、一般的に知られている画像形式を使用してよい。なお、ステップＳ１０３を実行せずに次のステップに移ってもよい。この場合、画像信号処理部は、撮像部から出力された画像生データを出力画像データとしてそのまま出力する。

【0060】

画像出力部１４は、画像信号処理部１３からの出力画像データを外部に出力する（ステップＳ１０４）。

【0061】

（Ａ－２－２）露光量決定処理
図４は、実施形態に係る露光量決定装置１１における露光量決定処理の動作を示すフローチャートである。

【0062】

露光量決定方法設定部１１１は、露光量決定方法を取得し、露光量決定方法を露光量決定部１１２に与える（ステップＳ２０１）。

【0063】

例えば、露光量決定方法設定部１１１は、撮像部１２における通常の露光量決定方法と、補正照度値を用いた露光量決定方法とのいずれかを、露光量決定部１１２に設定することができる。

【0064】

露光量決定方法の設定切替については、様々な方法を、露光量決定装置１１は採ることができる。例えば、撮像装置１を野外での監視カメラとして利用する場合には、補正照度値を用いた露光量決定方法を設定し、それ以外の場合には通常の露光量決定方法を設定するなどの方法がある。このように、撮像装置１の用途や、野外又は屋内等の撮影環境等に応じて露光量決定方法を切り替得るようにしてもよい。また、ユーザの人手によって、又は管理サーバ２からの制御指示によって、露光量決定方法は切替可能とする。

【0065】

露光量決定部１１２は、露光量決定方法設定部１１１によって設定された露光量決定方法が補正照度適用モードであるか（又は通常モードであるか）否かを判定する（ステップＳ２０２）。

【0066】

そして、露光量決定方法が通常の露光量決定方法であれば、補正照度適用モードでない（すなわち通常モード）と、露光量決定部１１２は判定し（ステップＳ２０２／Ｎｏ）、撮像部１２の通常の露光量決定方法で露光量を露光量決定部１１２は決定する（ステップＳ２０３）。そして、決定した露光量を用いて撮影させるために、露光量決定部１１２は、決定した露光量を撮像部１２に出力する（ステップＳ２０８）。

【0067】

また、露光量決定方法が補正照度値を用いた露光量決定方法であれば、補正照度適用モードであると、露光量決定部１１２は判定する（ステップＳ２０２／Ｙｅｓ）。このとき、例えば、露光量決定部１１２は、補正照度導出部１１５に対して照度の補正処理を要求して、ステップＳ２０４の処理に移行する。

【0068】

露光量決定装置１１では、照度補正関数設定部１１４が、照度補正に用いる照度補正関数を、補正照度導出部１１５に設定する（ステップＳ２０４）。

【0069】

例えば、照度補正関数設定部１１４には、照度補正関数が事前に設定されており、その照度補正関数を補正照度導出部１１５に照度補正関数設定部１１４が設定する。又光源４の位置変化に応じて、光源４によって照られる明るさ（照度）の特性が異なることもあるので、例えば、季節毎、月毎等の照度補正関数を事前に設定しておき、現在の季節、月等に応じた照度補正関数を、照度補正関数設定部１１４が選択して補正照度導出部１１５に設定するようにしてもよい。つまり、１又は複数の照度補正関数を照度補正関数設定部１１４に設定しておき、撮影時の状況や環境にあった照度補正関数を、照度補正関数設定部１１４が選択して設定してもよい。

【0070】

次に、照度取得部１１３は、光源４によって照られている撮像装置１付近の照度を測定して取得する（ステップＳ２０５）。照度取得部１１３は、測定した照度値を補正するため、補正照度導出部１１５に照度値を与える。

【0071】

そして、補正照度導出部１１５は、設定された補正照度関数を用いて、照度取得部１１３からの照度値を変換して補正照度値を導出し（ステップＳ２０６）、補正照度導出部１１５は、補正照度値を露光量決定部１１２に与える。

【0072】

露光量決定部１１２は、補正照度導出部１１５からの補正照度値を用いて露出量を決定する（ステップＳ２０７）。そして、決定した露光量を用いて撮影させるために、露光量決定部１１２は、決定した露光量を撮像部１２に出力する（ステップＳ２０８）。

【0073】

（Ａ－２－３）補正照度関数の一例
ここで、補正照度関数について一例を挙げて説明する。

【0074】

図５は、実施形態に係る照度補正関数の一例を説明する説明図である。図５において、横軸は、照度取得部１１３が測定した測定照度［ｌｘ］を示しており、縦軸は、補正後の補正照度［ｌｘ］を示している。

【0075】

図５の例では、照度補正関数ｆ_ｎ（ｘ）は、（１）～（４）式で表わすものとする。

【0076】

ｆ_ｎ（ｘ）＝ａ_ｎ・ｘ＋ｂ_ｎ （ｎ＝０，１，２）…（１）
ｂ_０＝ｃ_１（１－ａ_０） （０＜ｘ≦ｃ_１のとき、ｎ＝０）…（２）
ｂ_１＝ｃ_１（１－ａ_１） （ｃ_１＜ｘ≦ｃ_２のとき、ｎ＝１）…（３）
ｂ_２＝ｃ_１（１－ａ_１）＋ｃ_２（ａ_１－ａ_２）＝ｂ_１＋ｃ_２（ａ_１－ａ_２） （ｃ_２＜ｘのとき、ｎ＝２）…（４）

【0077】

（１）～（４）式において、ｃ_ｍは明暗閾値である（ｍは整数）。明暗閾値は、撮影環境の明るさを判別するための閾値である。なお、ｃ_０は、撮影するために必要とするカメラの最低被写体照度を示している。

【0078】

この例では、２個の閾値ｃ_１，ｃ_２を設定する。例えば、ｃ_１は、夜間等のように光源４からの光量が極めて少なくて暗い環境（極暗所）と、極暗所よりも光量が多い環境とを区分するものである。また例えば、ｃ_２は、昼間順光と昼間逆光等のように極めて照度が高い環境を区分するものである。

【0079】

この例では、明暗閾値を設定することにより、例えば、測定照度がｃ_１未満のときには「夜間」、測定照度がｃ_１以上ｃ_２未満のときには「昼間順光」、測定照度がｃ_２以上のときには「昼間逆光」などのように、光源４の明るさを判別することができるだけでなく、光源４と撮像装置１搭載の照度センサ（照度取得部１１３）との位置関係に応じて変化する明るさも判別できる。

【0080】

又例えば、ｃ_１，ｃ_２を設けて、「夜間」、「昼間順光」、「昼間逆光」等のように３つの撮影環境を区別し、撮影環境のそれぞれにおいて、測定照度値ｃ_ｔを変換させる照度補正関数の特性を、撮影環境毎に、定義することができる。以下に例示する。

【0081】

例えば、（１）～（４）式において、ａ_０，ａ_１，ａ_２は、照度係数であり、傾きを決定するパラメータである。この例では、照度補正関数ｆ_ｎ（ｘ）＝ｘ（すなわち、ａ_ｎ＝１）をデフォルトとしている。

【0082】

照度取得部１１３による測定照度値がｃ_１のとき、デフォルトの照度補正関数を用いて測定照度値を変換すると、変換後の補正照度値がｃ_１になるようにしている。

【0083】

［０＜ｃ_ｔ≦ｃ_１（夜間）の場合］
例えば、測定照度値ｃ_ｔが０＜ｃ_ｔ≦ｃ_１の範囲に存在している場合、「夜間」等のように光源４により照らされる明るさが低い環境で、撮像装置１が撮影するときである。

【0084】

この場合、画像輝度をより高くして、より明るい画像を得たいとき、図５に例示するａ_０＞１の照度補正関数を、補正照度導出部１１５は選択する。

【0085】

ａ_０＞１の照度補正関数と、デフォルト（ａ_０＝１）の照度補正関数ｆ_０（ｘ）とは共に点（ｃ_１，ｃ_１）を通るが、ａ_０＞１の照度補正関数の傾きは、デフォルトの照度補正関数ｆ_０（ｘ）の傾きよりも大きい。

【0086】

したがって、ａ_０＞１の照度補正関数を用いて測定照度値ｃ_ｔを変換すると、変換後の補正照度値は、測定照度値ｃ_ｔよりも小さい値となる。また、画像照度と露光量とは反比例の関係にあるので、測定照度値ｃ_ｔを用いて求めた露光量の値よりも、補正照度値を用いて露光量の値の方が大きくなる。したがって、露光量の値を大きくして撮像部１２は撮影できるので、より輝度が高い画像（より明るい画像）を得ることができる。なお、ａ_０の値は、ａ_０＞１であれば、適宜決定することができる。

【0087】

逆に、測定照度値ｃ_ｔが０＜ｃ_ｔ≦ｃ_１の範囲に存在している場合に、より輝度が小さくより暗い画像を得たいとき、図５に例示するａ_０＜１の照度補正関数を、補正照度導出部１１５は選択する。

【0088】

ａ_０＜１の照度補正関数と、デフォルトの照度補正関数ｆ_０（ｘ）とは共に点（ｃ_１，ｃ_１）を通り、ａ_０＜１の照度補正関数の傾きは、デフォルトの照度補正関数ｆ_０（ｘ）の傾きよりも小さい。

【0089】

したがって、ａ_０＜１の照度補正関数を用いて測定照度値ｃ_ｔを変換すると、変換後の補正照度値は、測定照度値ｃ_ｔよりも大きい値となる。そのため、測定照度値ｃ_ｔを用いて求めた露光量よりも、測定照度値ｃ_ｔより大きい値の補正照度値を用いて露光量の方が小さくなる。したがって、露光量の値を小さくして撮像部１２は撮影できるので、より輝度が小さい画像（より暗い画像）を得ることができる。なお、ａ_０の値はａ_０＜１であれば適宜決定することができる。ただしａ_０≠０とする。

【0090】

なお、画像を明るくするか又は暗くするかの判定方法について、様々な既存技術を適用できるが、その一例を説明する。例えば、画像信号処理部１３が、撮像部１２からの画像信号に基づいて、画像輝度を解析して、画像を明るくするか又は暗くするかを判断する方法を用いることができる。

【0091】

つまり、例えば、画像信号処理部１３が、画像の明るさ（輝度）を判断するための閾値と撮像部１２が撮影した画像輝度とを比較して、画像の明るさを画像信号処理部１３が判定する。そして、画像信号処理部１３の判定結果を補正照度導出部１１５が取得し、判定結果に基づいて、ａ_ｎ＞１の関数を用いるか、又はａ_ｎ＜１の関数を用いるかを、補正照度導出部１１５が決定するようにしてもよい。

【0092】

この判断方法は、「昼間順光」、「昼間逆光」の他の領域の場合にも同様に用いることができる。

【0093】

［ｃ_１＜ｃ_ｔ≦ｃ_２（昼間順光）の場合］
例えば、測定照度値ｃ_ｔがｃ_１＜ｃ_ｔ≦ｃ_２の範囲に存在している場合、「昼間順光」のように、光源４により明るい環境で、撮像装置１が撮影するときである。

【0094】

この場合、画像輝度をより高くして、より明るい画像を得たいとき、図５に例示するａ_１＜１の照度補正関数を、補正照度導出部１１５は選択する。

【0095】

ａ_１＜１の照度補正関数と、デフォルトの照度補正関数ｆ_１（ｘ）とは共に点（ｃ_１，ｃ_１）を通るが、ａ_１＜１の照度補正関数の傾きは、デフォルト（ａ_１＝１）の照度補正関数ｆ_１（ｘ）の傾きよりも小さい。

【0096】

したがって、ａ_１＜１の照度補正関数を用いて測定照度値ｃ_ｔを変換すると、変換後の補正照度値は、測定照度値ｃ_ｔよりも小さい値となる。したがって、測定照度値ｃ_ｔを用いて求めた露光量の値よりも、測定照度値ｃ_ｔより小さい値の補正照度値を用いて露光量の値の方が大きくなる。したがって、露光量を大きくした状態で、撮像部１２が撮影できるので、画像輝度をより高くして、より明るい画像を得ることができる。

【0097】

逆に、測定照度値ｃ_ｔがｃ_１＜ｃ_ｔ≦ｃ_２の範囲に存在している場合に、画像輝度をより小さくして、より暗い画像を得たいとき、図５に例示するａ_１＞１の照度補正関数を、補正照度導出部１１５は選択する。

【0098】

ａ_１＞１の照度補正関数と、デフォルトの照度補正関数ｆ_１（ｘ）とは共に点（ｃ_１，ｃ_１）を通るが、ａ_１＞１の照度補正関数の傾きは、デフォルトの照度補正関数ｆ_１（ｘ）の傾きよりも大きくしている。

【0099】

したがって、ａ_１＞１の照度補正関数を用いて測定照度値ｃ_ｔを変換すると、変換後の補正照度値は、測定照度値ｃ_ｔよりも大きい値となる。したがって、測定照度値ｃ_ｔを用いて求めた露光量の値よりも、測定照度値ｃ_ｔより大きい値の補正照度値を用いて露光量の値の方が小さくなる。そのため、露光量を小さくした状態で、撮像部１２は撮影できるので、画像輝度をより小さくして、より暗い画像を得ることができる。
［ｃ_２＜ｃ_ｔ（昼間逆光）の場合］
測定照度値ｃ_ｔがｃ_２＜ｃ_ｔの範囲に存在している場合、すなわち撮影環境が「昼間逆光」などのように、光源４から強い光が撮像装置１のレンズに照らされている状態で、撮像装置１が撮影するときである。この場合の照度補正関数を関数ｆ_２（ｘ）としている。

【0100】

「昼間順光（ｃ_１＜ｃ_ｔ≦ｃ_２）」の関数ｆ_１（ｘ）と、「昼間逆光（ｃ_２＜ｃ_ｔ）」の関数ｆ_２（ｘ）とは連続性を持たせているので、ｘ＝ｃ_２のとき、両者は同じ点を通るものとする。つまり、ｘ＝ｃ_２のとき、ｆ_１（ｃ_２）＝ｆ_２（ｃ_２）である。

【0101】

また、この例の場合、「昼間順光（ｃ_１＜ｃ_ｔ≦ｃ_２）」の関数ｆ_１（ｘ）は、ａ_１＜１のときと、ａ_１＞１のときの２種類の関数を用意した。

【0102】

そのため、「昼間逆光（ｃ_２＜ｃ_ｔ）」では、「昼間順光」でａ_１＜１のときの関数ｆ_１（ｘ）に関連する関数ｆ_２１（ｘ）と、「昼前順光」でａ_１＞１のときの関数ｆ_１（ｘ）に関連する関数ｆ_２２（ｘ）とを設定している。

【0103】

関数ｆ_２１（ｘ）は、ａ_１＜１のときの関数ｆ_１（ｘ）に連続している。例えば「昼間順光」の際に、ａ_１＜１のときの関数ｆ_１（ｘ）を用いて、測定照度値を補正した後、引き続き、関数ｆ_２１（ｘ）を用いるようにしてもよい。

【0104】

関数ｆ_２１（ｘ）を用いる場合に、画像輝度をより高くしたいときには、ａ_２＜１の関数を、補正照度導出部１１５は選択する。

【0105】

この場合、ａ_２＜１の関数の傾きは、ａ_２＝１の関数ｆ_２１（ｘ）の傾きよりも極めて小さくしている。これは、逆光にあるときに、露光量を大きく変化させないようにするためである。つまり、関数ｆ_２１（ｘ）のａ_２＜１の関数の傾きを極めて小さくしているので、補正照度値は、測定照度値に対して差分が極めて小さい値となり、露光量の変化も小さくなる。

【0106】

また、関数ｆ_２１（ｘ）を用いる場合に、画像輝度を低くしたいときには、ａ_２＞１の関数を、補正照度導出部１１５は選択する。この場合、ａ_２＞１の関数の傾きは、ａ_２＝１の関数ｆ_２１（ｘ）の傾きよりも大きい。そのため、補正照度値は、測定照度値ｃ_ｔより大きい値になり、露光量を小さくできる。つまり、露光量を小さくできるので、逆光で光源４から入る撮像部１２の光の量と、撮影対象物に反射して撮像部１２に入る光の量との照度差を吸収できるので、より適切な画像を得ることができる。

【0107】

他方、関数ｆ_２２（ｘ）は、ａ_１＞１のときの関数ｆ_１（ｘ）に連続している。例えば、「昼間順光」の際に、ａ_１＞１のときの関数ｆ_１（ｘ）を用いて、測定照度値を補正した後、引き続き、関数ｆ_２２（ｘ）を用いるようにしてもよい。

【0108】

関数ｆ_２２（ｘ）を用いる場合、画像輝度をより高くしたいときには、ａ_２＜１の関数を、補正照度導出部１１５は選択する。

【0109】

この場合、ａ_２＜１の関数の傾きは、ａ_２＝１の関数ｆ_２２（ｘ）の傾きよりも小さくしている。したがって、補正照度値は、測定照度値よりも小さい値となり、露光量を大きくする。

【0110】

なお、関数ｆ_２２（ｘ）のａ_２＜１の関数の傾きを、関数ｆ_２１（ｘ）のａ_２＜１の関数と同様に、極めて小さくして、露光量の変化を小さくするようにしてもよい。

【0111】

また、関数ｆ_２２（ｘ）を用いる場合に、画像輝度を低くしたいときには、ａ_２＞１の関数を、補正照度導出部１１５は選択する。この場合、ａ_２＞１の関数の傾きは、ａ_２＝１の関数ｆ_２２（ｘ）の傾きよりも大きい。そのため、補正照度値は、測定照度値ｃ_ｔより大きい値になり、露光量を小さくできる。つまり、逆光の場合に、露光量を小さくできるので、より適切な画像を得ることができる。

【0112】

［照度補正関数の変形例］
図５に例示する照度補正関数は、一例であり、撮影環境に応じて適宜決定することができる。

【0113】

図５に例示する照度補正関数では、２個の明暗閾値（ｃ１，ｃ２）を設定する場合を例示したが、明暗閾値の設定数は、１個又は３個以上であってもよく、撮像装置１と、照度取得部１１３と、光源４との位置関係の変化に応じて適宜設定することができる。例えば、光源４として太陽の位置変化は、南半球又は北半球、季節等によって異なり、測定照度値にも影響が及ぶ。そのため、撮像装置１の環境に応じた照度補正関数を設定することで、その環境に応じて照度値を補正できる。

【0114】

図５に例示した照度補正関数は、測定照度が取り得る各領域で、線形関数（一次関数）で表したものであるが、非線形関数であってもよい。

【0115】

（Ａ－３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、露光量を決定するために複数枚の画像撮影、及び処理負荷が高い画像解析を必要とせず、照度センサーなどの照度取得部が測定した照度値に基づいて露光量を求めることができるので消費電力を抑えることができる。

【0116】

さらに、この実施形態によれば、環境に応じて照度値を補正して露光量を得ることで、光源位置の変化による、撮影対象物と撮像装置との照度差の関係を吸収し、適切な輝度の画像を得ることができる。

【0117】

（Ｂ）他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形例を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態も適用できる。

【0118】

（Ｂ－１）上述した実施形態では、撮像装置１は、画像管理システム１０の構成要素とする場合を前提として説明したが、撮像装置１がシステムから独立して単体の装置で利用されるものであってもよい。その場合、画像を記憶する記憶装置を撮像装置１が搭載することで実現できる。

【符号の説明】

【0119】

１０…画像管理システム、１…撮像装置、２…管理サーバ、ＮＴ…ネットワーク、４…光源、５…被写体、１１…露光量決定装置、１２…撮像部、１３…画像信号処理部、１４…画像出力部、２１…制御部、２２…記憶部、２３…通信部、２４…データベース部、１１１…露光量決定方法設定部、１１２…露光量決定部、１１３…照度取得部、１１４…照度補正関数設定部、１１５…補正照度導出部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】