專利名稱：高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明是關于高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法的，更詳細地說，是關于在例如利用監(jiān)視用攝影機拍攝的被拍攝體影像圖像中，即使部分區(qū)域存在高輝度的光源(Light Source)，也能夠正常顯示存在于圖像其他區(qū)域的主要目標的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法的。
背景技術：
一般情況下，使用電荷耦合器件(Charge Coupled Device，以下簡稱CCD)的監(jiān)視用攝影機，例如圖1所示，包括透鏡10、光圈11、CCD12、CDS&AGC13、模擬/數字轉換器14、數字信號處理部15和微型計算機16等。
另一方面，經過上述透鏡10射入的光，隨著上述光圈11的打開和關閉程度，其入射的光量隨之被調節(jié)，例如，當上述光圈11的打開程度大時，入射到上述CCD上的光量就增加了；而當上述光圈11的打開程度小時，入射到上述CCD上的光量就減少了。
而且，利用上述CCD12進行光電轉換后的電信號，經過上述CDS&AGC13和模擬/數字轉換器14，輸入到數字信號處理部15，在上述數字信號處理部15內，將拍攝下來的被拍攝體影像圖像進行信號處理并輸出。
并且，在將上述被拍攝體的影像圖像分成多個區(qū)域并按區(qū)域進行輝度水平檢測和積分之后，將積分值加起來計算出影像圖像的全部亮度，然后向微型計算機16輸出與全部亮度相對應的信號。
例如，如圖2所示，在上述數字信號處理部15中，將當時拍攝的被拍攝體的影像圖像分成6個區(qū)域，或者如圖3所示，分成9個區(qū)域，在按區(qū)域進行輝度水平檢測和積分之后，將積分值加起來計算出影像圖像的全部亮度。
另一方面，在上述微型計算機16上，通過如上過程確認并參照在數字信號處理部15中計算及輸出的影像圖像的全部亮度，如果其全部亮度發(fā)暗的話，就增加光圈的打開程度，使射入到上述CCD上的光量增加，相反，如果影像圖像的全部亮度過亮的話，就減小光圈的打開程度，減少射入到上述CCD的光量，以此來進行一系列的光圈調節(jié)動作。
但是，在普通的監(jiān)視用攝影機上，例如，如圖4所示，在利用監(jiān)視用攝影機拍攝的被拍攝體影像圖像中，當部分區(qū)域存在高輝度光源時，其影像圖像的全部亮度就會大幅增加，所以要急劇減小上述光圈的打開程度；與此相同，隨著光圈11打開程度的急劇減小，經過數字信號處理的影像圖像的亮度就全部減小了，因而存在著可能無法識別主要目標(例如車牌號)的問題。

發(fā)明內容因此，本發(fā)明就是為了解決上述問題而被創(chuàng)造出來的，其目的是提供一種高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法，利用該裝置及方法在例如利用監(jiān)視用攝影機拍攝的被拍攝體影像中，當部分區(qū)域存在高輝度的光源(Light Source)時，可以檢測出并控制其光源所在的任一區(qū)域，從而有效地防止依賴于光源的光圈打開程度的減小，同時能夠正常顯示影像圖像其他區(qū)域存在的主要目標。
為了實現上述目的，以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制方法包括以下三個步驟①第一步驟，將拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域并按區(qū)域進行亮度檢測；②第二步驟，根據上述各區(qū)域的亮度判別出存在光源的任一區(qū)域；③第三步驟，在去掉上述光源所在區(qū)域的狀態(tài)下，執(zhí)行光圈控制動作。
而且，在設有透鏡和光圈及攝影元件的攝影機上，以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置包括以下兩個部分①檢測設備。在將上述攝影元件所拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域之后，檢測設備根據各區(qū)域的亮度來檢測存在光源的任一區(qū)域；②控制設備。在去掉上述存在光源的區(qū)域后，控制設備按照剩余區(qū)域的亮度來調節(jié)上述光圈。
并且，以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制方法包括以下三個步驟①第一步驟，將拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域并按區(qū)域進行亮度檢測；②第二步驟，根據上述各區(qū)域的亮度判別出存在光源的任一區(qū)域之后，對相關區(qū)域進行修改處理；③第三步驟，在對上述光源所在區(qū)域進行修改處理后，執(zhí)行光圈控制動作。
并且，在設有透鏡和光圈及攝影元件的攝影機上，以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置由以下幾個部分組成①檢測設備。在將上述攝影元件所拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域之后，檢測設備根據各區(qū)域的亮度來檢測存在光源的任一區(qū)域；②片濾光器設備。它負責對上述存在光源的區(qū)域進行修改處理并將其去掉；③控制設備。在對上述存在光源的區(qū)域進行修改處理后，控制設備按照剩余區(qū)域的亮度來調節(jié)上述光圈。
另外，以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置還包括以下組成部分①數字信號處理部，它負責在將拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域之后，檢測出存在光源的區(qū)域；②微型計算機，它負責按照上述數字信號處理部對存在光源區(qū)域的檢測結果，向電荷耦合器件輸出控制相關區(qū)域信號輸出的控制信號；③電荷耦合器件，它負責按照上述微型計算機的信號來控制對所拍攝影像圖像的光電變換信號的輸出。
具有上述構成的以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法是一個能夠大幅度提高監(jiān)視功能的非常有用的發(fā)明。利用本發(fā)明，在利用例如監(jiān)視用攝影機拍攝下的被拍攝體影像中，當部分區(qū)域存在高輝度的光源(Light Source)時，可以檢測出并控制其光源所在的任一區(qū)域，從而有效地防止依賴于光源的光圈打開程度的減小，同時能夠正常顯示影像圖像其他區(qū)域存在的主要目標。

圖1是普通監(jiān)視用攝影機的構成示意圖。
圖2至圖4是將普通監(jiān)視用攝影機所拍攝的影像圖像分成多個區(qū)域的實施例示意圖。
圖5是應用以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法的監(jiān)視用攝影機的構成示意圖。
圖6是應用本發(fā)明的CCD元件的構成示意圖。
圖7是以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制方法的動作流程圖。
圖8是利用本發(fā)明將存在光源的區(qū)域去掉的實施例示意圖。
圖9是應用以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法的監(jiān)視用攝影機的構成示意圖。
圖10是在以本發(fā)明為基礎的實施例中，高輝度被拍攝體的攝影控制方法的動作流程圖。
具體實施方式
下面將參照附圖針對本發(fā)明中高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法的理想實施例進行詳細地說明。
首先，以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法適用于內部包含有(如圖5所示)透鏡10、光圈11、CCD12、CDS&AGC13、模擬/數字轉換器14、數字信號處理部15和微型計算機16等組成部分的監(jiān)視用攝影機。
另一方面，在上述數字信號處理部15上還增設了光源檢測邏輯(LightSource Search Logic)150，當拍攝的被拍攝體影像圖像中有部分區(qū)域存在高輝度光源時，用它來檢測存在光源的任一區(qū)域；在上述CCD12上，如圖6所示，還增設了各像素及其開關和CCD控制線。
而且，在上述數字信號處理部15上，參照圖2至圖4的說明，將拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域并計算出各區(qū)域的亮度，此時，如果利用上述光源檢測邏輯150來檢出存在光源的區(qū)域，即在去掉與其相對應區(qū)域的狀態(tài)下，計算出影像圖像的全部亮度。
并且，在上述微型計算機16上，按照上述計算得出的全部亮度執(zhí)行調節(jié)上述光圈開閉程度的光圈調節(jié)動作，并確認出上述存在光源的區(qū)域，在生成關于不針對相關區(qū)域進行信號處理的CCD控制信號之后，通過上述CCD控制線輸出。
例如，如圖6所示，在設置于上述CCD上的各像素上都設置了一個用來控制充電電荷向CCD垂直方向轉換輸出的開關，每個開關都與本發(fā)明中新增設的像素開關相連，同時在上述微型計算機輸出的CCD控制信號的作用下打開或關閉。因此，在上述微型計算機16上，向與存在光源的區(qū)域相對應的CCD部分區(qū)域輸出低水平的CCD控制信號，相關像素開關的輸出值也是低水平的，所以就不向垂直CCD轉換輸出用來向相關區(qū)域像素充電的電荷，即不對其進行處理。
為此，當被拍攝體的影像圖像中有部分區(qū)域存在高輝度光源時，在檢測出相應區(qū)域并將其去掉后，計算出影像圖像的全部亮度，通過對光圈進行調節(jié)的同時對CCD部分不進行處理的方式，能夠正常顯示剩余其他區(qū)域存在的主要目標。下面將對此進行詳細說明。
圖7是以本發(fā)明為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制方法的動作流程圖，例如監(jiān)視用攝影機，可以拍攝和監(jiān)視多種多樣的被拍攝體；而上述數字信號處理部15，在將拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域之后，步驟S10，對各區(qū)域的輝度水平進行檢測和積分，步驟S11。
并且，在將上述各區(qū)域輝度水平的積分值加起來計算出影像圖像的全部亮度之后，將全部亮度分別與各區(qū)域的輝度水平積分值進行比較，步驟S12，此時，在設置于上述數字信號處理部15上的光源檢測邏輯150上，例如(如圖8所示)將分成的9個區(qū)域的各區(qū)域輝度水平積分值分別與其積分值之和即影像圖像的全部亮度進行比較。
另一方面，上述比較得出的結果，即任一區(qū)域的輝度水平積分值和全部亮度之間的差值，當該值超過預先設定的標準值時，步驟S13，就判定與其相對應的區(qū)域存在光源，例如圖8所示，存在光源的第4區(qū)域和第7區(qū)域以及第6區(qū)域和第9區(qū)域的輝度水平積分值都比其他區(qū)域的輝度水平積分值大很多，因而與全部亮度的差值就超過了預先設定的標準值。
而且，如果上述微型計算機16能夠利用上述光源檢測邏輯150判定出第4區(qū)域和第7區(qū)域以及第6區(qū)域和第9區(qū)域存在著光源，步驟S14，那么在不對相關區(qū)域的輝度積分值進行處理后，步驟S15，將其他區(qū)域的輝度積分值挑出來進行求和然后再求出平均值，然后按照該平均值來調節(jié)光圈的打開程度，以此來進行一系列的光圈調節(jié)動作。
并且，上述微型計算機16向上述存在光源區(qū)域相對應的CCD的部分區(qū)域輸出CCD控制信號，同時不對與其相對應的像素進行光充電電荷的處理，步驟S16。
即，如圖6所示，在設置于上述CCD上的各像素上，分別增設了用來在垂直CCD方向上對充電電荷進行轉換輸出的開關，每個開關都與本發(fā)明中新增設的像素開關相連，同時在上述微型計算機輸出的CCD控制信號的作用下打開或關閉。因此，上述微型計算機16向與存在光源區(qū)域相對應的CCD部分區(qū)域輸出低水平的CCD控制信號，相關像素開關的輸出也是低水平值，所以就不向垂直CCD轉換并輸出向相關區(qū)域的像素提供充電的電荷，即不對其進行處理。
另一方面，通過上述一系列過程，在調節(jié)光圈的同時通過控制CCD的輸出，如圖8所示，在去掉拍攝的被拍攝體影像圖像中存在光源的區(qū)域之后，正常顯示其他區(qū)域存在的主要目標(例如被監(jiān)視車輛的車牌號)時，步驟S17，上述微型計算機16就可以維持當前的光圈控制狀態(tài)和CCD輸出狀態(tài)。
圖9是應用以本發(fā)明實施例為基礎的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法的監(jiān)視用攝影機的構成示意圖，上述監(jiān)視用攝影機包括透鏡10、光圈11、CCD12、CDS&AGC13、模擬/數字轉換器14、數字信號處理部15和微型計算機16等組成部分；同時上述數字信號處理部15上包括光源檢測邏輯150和片濾光器151等組成部分。
另一方面，上述片濾光器151只對拍攝的被拍攝體影像圖像中存在光源的區(qū)域進行修改處理，使其不顯示在拍攝畫面中；同時上述微型計算機16在去掉上述被修改處理的區(qū)域(即存在光源的區(qū)域)的輝度水平積分值后，計算出影像圖像的亮度平均值并執(zhí)行調節(jié)光圈的動作，對此，下面將進行詳細的說明。
圖10是以本發(fā)明為基礎的另一實施例的高輝度被拍攝體的攝影控制方法的動作流程圖。例如監(jiān)視用攝影機可以對多種多樣的被拍攝體進行拍攝和監(jiān)視，而上述數字信號處理部15在將拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域之后，步驟S30，分別對各區(qū)域的輝度水平進行檢測和積分，步驟S31。
另一方面，設置在上述數字信號處理部15的光源檢測邏輯150將各區(qū)域的輝度水平值相加，并計算出影像圖像的全部亮度后，將全部亮度分別與各區(qū)域的輝度水平積分值進行比較，當任一區(qū)域的輝度水平積分值與全部亮度間的差值超過了預先設定的標準值，步驟S33，就可以檢測并判定與其相對應的區(qū)域存在著光源，步驟S34。
而且，如果設置在上述數字信號處理部15的片濾光器151，如圖8所示，利用上述光源檢測邏輯150判定第4區(qū)域和第7區(qū)域以及第6區(qū)域和第9區(qū)域存在著光源，那么與其相對應的區(qū)域將被修改，步驟S35。
并且，上述微型計算機16在上述存在光源的區(qū)域被修改處理后，挑出其他區(qū)域的輝度水平積分值并將它們加起來，然后求出平均值后，按照該平均值進行一系列的調節(jié)光圈打開程度的光圈調節(jié)動作，步驟S36。
另一方面，通過上述一系列過程，在調節(jié)光圈的同時，通過修改處理，如圖8所示，在去掉拍攝的被拍攝體影像圖像中存在光源的區(qū)域之后，正常顯示其他區(qū)域存在的主要目標(例如被監(jiān)視車輛的車牌號)時，步驟S37，上述微型計算機16就可以維持當前的光圈控制狀態(tài)和修改處理狀態(tài)，步驟S38。
通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。
權利要求
1.高輝度被拍攝體的攝影控制方法，包括第一步驟，將拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域并按區(qū)域進行亮度檢測；第二步驟，根據上述各區(qū)域的亮度判別出存在光源的任一區(qū)域；第三步驟，在去掉上述光源所在區(qū)域的狀態(tài)下，執(zhí)行光圈控制動作。
2.如權利要求1所述的高輝度被拍攝體的攝影控制方法，其特征在于上述第一步驟是針對上述分出來的多個區(qū)域，分別進行影像圖像的輝度水平值的檢測和積分的步驟。
3.如權利要求1所述的高輝度被拍攝體的攝影控制方法，其特征在于上述第二步驟是將上述各區(qū)域的影像圖像的亮度與全部影像圖像的亮度相比較，并在其差值超過預先設定的標準值時判定該區(qū)域存大光源的步驟。
4.如權利要求1所述的高輝度被拍攝體的攝影控制方法，其特征在于上述第三步驟是在去掉上述存在光源的區(qū)域后，將其余區(qū)域的輝度水平積分值相加之后，按照相加的結果來進行光圈控制動作的步驟。
5.如權利要求1所述的高輝度被拍攝體的攝影控制方法，其特征在于還包括不對與上述存在光源的區(qū)域相對應的電荷耦合器件上的一部分進行處理，并且不向與其相對應的區(qū)域輸出充電電荷的步驟。
6.如權利要求1所述的高輝度被拍攝體的攝影控制方法，其特征在于還包括直至上述影像圖像中包含的特定目標被正常顯示時為止，反復進行逐個去掉存在光源的其他區(qū)域的動作的步驟。
7.在設置有透鏡和光圈以及電荷耦合器件的攝影機上，高輝度被拍攝體的攝影控制裝置包括以下組成部分檢測設備，在將上述攝影元件所拍攝的被拍攝體的影像圖像分成多個區(qū)域之后，檢測設備根據各區(qū)域的亮度來檢測存在光源的任一區(qū)域；控制設備，在去掉上述存在光源的區(qū)域后，控制設備按照剩余區(qū)域的亮度來調節(jié)上述光圈。
8.如權利要求7所述的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，其特征在于上述檢測設備將上述各區(qū)域影像圖像的亮度與全部影像圖像的亮度相比，當其差值超過預先設定的標準值時，就判定該區(qū)域存在光源。
9.如權利要求7所述的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，其特征在于上述檢測設備在數字信號處理方塊內由光源檢測邏輯構成。
10.如權利要求7所述的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，其特征在于上述控制設備在去掉上述存在光源的區(qū)域后，將其余區(qū)域的輝度水平積分值相加，然后按照得出的結果來調節(jié)光圈。
11.如權利要求7所述的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，其特征在于上述控制設備不對與上述存在光源的區(qū)域相對應的電荷耦合器件上的一部分進行處理，不輸出充電在相對應的區(qū)域的電荷。
12.如權利要求7所述的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，其特征在于上述控制設備在上述影像圖像中包含的特定目標被正常顯示之前，重復逐個去掉存在光源的區(qū)域的動作。
13.如權利要求7所述的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，其特征在于上述電荷耦合器件元件增設1各像素及其開關元件和電荷耦合器件控制線。
14.高輝度被拍攝體的攝影控制方法，包括第一步驟，將拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域并按區(qū)域進行亮度檢測；第二步驟，根據上述各區(qū)域的亮度判別出存在光源的任一區(qū)域之后，對相關區(qū)域進行修改處理；第三步驟，在對上述光源所在區(qū)域進行修改處理后，執(zhí)行光圈控制動作。
15.如權利要求項14所述的高輝度被拍攝體的攝影控制方法，其特征在于上述第一步驟是對上述分出的多個區(qū)域的影像圖像進行輝度水平值的檢測和積分的步驟。
16.如權利要求項14所述的高輝度被拍攝體的攝影控制方法，其特征在于上述第二步驟是將上述各區(qū)域影像圖像的亮度與全部影像圖像的亮度相比，當其差值超過預先設定的標準值時，就判定該區(qū)域存在光源，然后利用片濾光器對相關區(qū)域進行修改處理的步驟。
17.如權利要求項14所述的高輝度被拍攝體的攝影控制方法，其特征在于上述第三步驟是在對上述存在光源的區(qū)域進行修改處理并將其去掉之后，將其余區(qū)域的輝度水平積分值相加，然后按照相加結果來執(zhí)行控制光圈動作的步驟。
18.如權利要求項14所述的高輝度被拍攝體的攝影控制方法，其特征在于還增加了在正常顯示出上述影像圖像中所包含的特定目標之前，重復逐個對存在光源的區(qū)域進行修改處理并將其去掉的動作的步驟。
19.在設置有透鏡和光圈以及電荷耦合器件的攝影機上，高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，包括檢測設備，在將上述攝影元件所拍攝的被拍攝體的影像圖像分成多個區(qū)域之后，檢測設備根據各區(qū)域的亮度來檢測存在光源的任一區(qū)域；片濾光器設備，它負責對上述存在光源的區(qū)域進行修改處理并將其去掉；控制設備，在對上述存在光源的區(qū)域進行修改處理后，控制設備按照剩余區(qū)域的亮度來調節(jié)上述光圈。
20.如權利要求項19所述的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，其特征在于上述檢測設備和片濾光器設備在數字信號處理方塊中由光源檢測邏輯和片濾光器構成。
21.高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，包括數字信號處理部，它負責在將拍攝的被拍攝體影像圖像分成多個區(qū)域之后，檢測出存在光源的區(qū)域；微型計算機，它負責按照上述數字信號處理部對存在光源區(qū)域的檢測結果，向電荷耦合器件輸出控制相關區(qū)域信號輸出的控制信號；電荷耦合器件，它負責按照上述微型計算機的信號來控制對所拍攝影像圖像的光電變換信號進行輸出。
22.如權利要求21所述的高輝度被拍攝體的攝影控制裝置，其特征在于上述微型計算機根據上述數字信號處理部的光源存在區(qū)域檢測結果，將存在光源的區(qū)域去掉，按照其他區(qū)域的亮度來調節(jié)光圈。
全文摘要
本發(fā)明是關于高輝度被拍攝體的攝影控制裝置及方法的，利用本發(fā)明，在例如使用監(jiān)視用攝影機拍攝的被拍攝體影像中，當部分區(qū)域存在高輝度的光源時，可以檢測出并控制其光源所在的任一區(qū)域，從而有效地防止依賴于光源的光圈打開程度的減小，同時能夠正常顯示影像圖像中其他區(qū)域存在的主要目標。這是一個能夠大幅度提高監(jiān)視功能的非常有用的發(fā)明。
文檔編號G03B7/095GK1801897SQ20041001166
公開日2006年7月12日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權日2004年12月31日
發(fā)明者金萬盛, 崔成昊 申請人:上海樂金廣電電子有限公司