專利名稱：圖像感應(yīng)設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有發(fā)光裝置的圖像感應(yīng)設(shè)備、控制發(fā)光裝置的方 法、圖像感應(yīng)方法以及圖像感應(yīng)設(shè)備控制程序。
背景技術(shù)：
當(dāng)利用圖像感應(yīng)設(shè)備的閃光來感應(yīng)圖像時(shí)，傳統(tǒng)上使用下列方法
來控制或確定光發(fā)射量
第一種方法為了傳感器能夠接收物體的反射光，應(yīng)對(duì)著物體發(fā) 射閃光。當(dāng)獲得的整數(shù)值達(dá)到規(guī)定值時(shí)，就停止光發(fā)射。
第二種方法 一旦進(jìn)行預(yù)發(fā)射，圖像傳感器就加載預(yù)發(fā)射時(shí)的物 體的亮度。根據(jù)加載情況，確定用于圖像感應(yīng)的光發(fā)射量。
第三種方法多次重復(fù)預(yù)發(fā)射，通過亮度的積分來確定用于圖像 感應(yīng)的光發(fā)射量。
然而，在第一種方法中，除了圖像傳感器外，用于接收物體反射 光的傳感器也是必需的。這在使圖像感應(yīng)設(shè)備小型化以及降低成本方 面是一個(gè)不利因素。同樣，取決于物體的反射系數(shù)或位置的傳感器不 能獲得正確的光發(fā)射量。
在第二種方法中，除非預(yù)發(fā)射獲得的由反射光所指示的物體的亮 度是適當(dāng)?shù)?不要太亮或太暗)，否則就不能確定正確的光量。
為了解決這些問題，可以根據(jù)距離信息來選擇預(yù)發(fā)射的光量。然 而，在某些情況下，由于距離信息的計(jì)算誤差，從而使得所確定的用于圖像感應(yīng)的光發(fā)射量是不適當(dāng)?shù)?。同樣，如果為了使圖像感應(yīng)設(shè)備 小型化或降低成本而去掉了諸如自動(dòng)調(diào)焦這樣的距離信息收集裝置， 那么就不能使用該方法。
在第三種方法中，多次的預(yù)發(fā)射會(huì)費(fèi)時(shí)費(fèi)電。尤其是當(dāng)使用發(fā)射 弱光的并要求長時(shí)間照射的發(fā)光裝置(例如利用發(fā)光二極管作為發(fā)光 器的發(fā)光裝置)時(shí)，就更浪費(fèi)時(shí)間了。
本發(fā)明涉及用于圖像感應(yīng)設(shè)備的發(fā)光裝置、具有發(fā)光裝置的圖像 感應(yīng)設(shè)備以及為解決上述傳統(tǒng)問題而采用的圖像感應(yīng)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面， 一種具有發(fā)光裝置的圖像感應(yīng)設(shè)備，包 括發(fā)光器；其上形成物體圖像的圖像傳感器；用于使發(fā)光器以不同 的光發(fā)射量進(jìn)行兩次預(yù)發(fā)射的預(yù)發(fā)射控制器；第一計(jì)算器，用來根據(jù) 兩次發(fā)光操作的每一次當(dāng)中的圖像傳感器的圖像感應(yīng)信號(hào)來計(jì)算亮 度關(guān)于光發(fā)射量變化的變化比；第二計(jì)算器，用來根據(jù)由第一計(jì)算器 所計(jì)算的亮度變化比，來計(jì)算進(jìn)行圖像感應(yīng)時(shí)發(fā)光器的正確光發(fā)射 量；圖像感應(yīng)光發(fā)射控制器，用來在圖像感應(yīng)期間使發(fā)光器發(fā)射具有 由第二計(jì)算器所計(jì)算出的正確光發(fā)射量的光。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選方面， 一種具有發(fā)光裝置的圖像感應(yīng)設(shè)備， 包括發(fā)光器；其上形成物體圖像的圖像傳感器；用來對(duì)圖像傳感器 的圖像感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大的放大器；用于使發(fā)光器以相同的光發(fā)射量 進(jìn)行兩次預(yù)發(fā)射以及在兩次預(yù)發(fā)射操作中的一次當(dāng)中改變放大器的 放大量的預(yù)發(fā)射控制器；第一計(jì)算器，用來根據(jù)在兩次發(fā)光操作中所 獲得的并通過放大器進(jìn)行不同放大的圖像感應(yīng)信號(hào)，來計(jì)算亮度關(guān)于 放大量變化的變化比；第二計(jì)算器，用來根據(jù)由第一計(jì)算器計(jì)算出的 亮度變化比來計(jì)算將要進(jìn)行圖像感應(yīng)時(shí)放大器的正確放大系數(shù)；圖像 感應(yīng)光發(fā)射控制器，用來在圖像感應(yīng)期間使發(fā)光器發(fā)射具有上述光發(fā) 射量的光，以及控制放大器使其具有由第二計(jì)算器所計(jì)算出的放大系 數(shù)。本發(fā)明還有的另一個(gè)優(yōu)選方面， 一種發(fā)光裝置控制方法，包括 預(yù)發(fā)射控制步驟，用于使圖像感應(yīng)設(shè)備的發(fā)光器針對(duì)不同的光發(fā)射時(shí) 間進(jìn)行兩次預(yù)發(fā)射；第一計(jì)算步驟，用于根據(jù)圖像傳感器在兩次發(fā)光
操作的每一次當(dāng)中的圖像感應(yīng)信號(hào)來計(jì)算亮度關(guān)于光發(fā)射量變化的
變化比；第二計(jì)算步驟，用于根據(jù)第一計(jì)算步驟所計(jì)算出的亮度變化 比，來計(jì)算發(fā)光器在將要進(jìn)行圖像感應(yīng)時(shí)的正確光發(fā)射量；以及圖像 感應(yīng)光發(fā)射控制步驟，用于在圖像感應(yīng)期間使發(fā)光器發(fā)射具有第二計(jì) 算步驟中所計(jì)算出的正確光發(fā)射量的光。
本發(fā)明還有的另一個(gè)優(yōu)選方面， 一種圖像感應(yīng)設(shè)備的圖像感應(yīng)方 法，包括預(yù)發(fā)射控制步驟，它使圖像感應(yīng)設(shè)備的發(fā)光器利用相同的 光發(fā)射量進(jìn)行兩次預(yù)發(fā)射以及能利用改變后的放大量對(duì)兩次預(yù)發(fā)射 操作中的一次當(dāng)中的圖像信號(hào)進(jìn)行放大；第一計(jì)算步驟，它根據(jù)在兩 次發(fā)光操作中所獲得的并在預(yù)發(fā)射控制步驟中進(jìn)行不同放大的圖像 感應(yīng)信號(hào)來計(jì)算亮度關(guān)于放大量變化的變化比；第二計(jì)算步驟，它根 據(jù)第一計(jì)算步驟中所計(jì)算出的亮度變化比來計(jì)算將要進(jìn)行圖像感應(yīng) 時(shí)的正確放大系數(shù)；圖像感應(yīng)光發(fā)射控制步驟，它在圖像感應(yīng)期間使 發(fā)光器發(fā)射具有上述光發(fā)射量的光，并利用第二計(jì)算步驟中所計(jì)算出 的正確放大系數(shù)對(duì)圖像感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大。
本發(fā)明還有的另一個(gè)優(yōu)選方面， 一種記錄圖像感應(yīng)設(shè)備控制程序 的記錄介質(zhì)，所述圖像感應(yīng)設(shè)備包含發(fā)光器以及其上形成物體圖像的 圖像傳感器，其中所述程序允許圖像感應(yīng)設(shè)備的控制人員在功能上用 作預(yù)發(fā)射控制器，用于使發(fā)光器利用不同的光發(fā)射量進(jìn)行兩次預(yù)發(fā) 射；第一計(jì)算器，用于根據(jù)兩次發(fā)光操作的每一次當(dāng)中圖像傳感器的 圖像感應(yīng)信號(hào)來計(jì)算亮度關(guān)于光發(fā)射量變化的變化比；第二計(jì)算器， 用于根據(jù)第一計(jì)算器所計(jì)算出的亮度變化比來計(jì)算將要進(jìn)行圖像感 應(yīng)時(shí)發(fā)光器的正確光發(fā)射量；圖像感應(yīng)光發(fā)射控制器，用于在圖像感 應(yīng)期間，使發(fā)光器發(fā)射具有由第二計(jì)算器所計(jì)算出的正確光發(fā)射量的 光。
本發(fā)明還有的另一個(gè)優(yōu)選方面， 一種記錄圖像感應(yīng)設(shè)備控制程序的記錄介質(zhì)，所述圖像感應(yīng)設(shè)備包括發(fā)光器、其上形成物體圖像的圖 像傳感器，其中所述程序允許圖像感應(yīng)設(shè)備的控制人員起以下各項(xiàng)的 作用預(yù)發(fā)射控制器，用于使發(fā)光器利用相同的光發(fā)射量進(jìn)行兩次預(yù) 發(fā)射并改變兩次預(yù)發(fā)射操作的一次中的放大器的放大量；第一計(jì)算 器，用于根據(jù)在兩次發(fā)光操作中所獲得的以及由放大器進(jìn)行不同放大 的圖像感應(yīng)信號(hào)來計(jì)算亮度關(guān)于放大量變化的變化比；第二計(jì)算器， 用于根據(jù)第一計(jì)算器所計(jì)算出的亮度變化比來計(jì)算將要進(jìn)行圖像感 應(yīng)時(shí)放大器的正確放大系數(shù)；圖像感應(yīng)光發(fā)射控制器，用于在圖像感 應(yīng)期間使發(fā)光器發(fā)射具有上述光發(fā)射量的光以及控制放大器使其具 有第二計(jì)算器所計(jì)算出的放大系數(shù)。
本發(fā)明還有的另外一個(gè)優(yōu)選方面， 一種具有發(fā)光裝置的圖像感應(yīng) 設(shè)備，包括包含一個(gè)發(fā)光二極管元件的發(fā)光器；其上形成物體圖像 的圖像傳感器；用于使發(fā)光器利用不同的光發(fā)射量進(jìn)行兩次預(yù)發(fā)射的 預(yù)發(fā)射控制器；第一計(jì)算器，用于根據(jù)兩次發(fā)光操作的每一次當(dāng)中圖 像傳感器的圖像感應(yīng)信號(hào)來計(jì)算亮度關(guān)于光發(fā)射量變化的變化比；第 二計(jì)算器，用于根據(jù)第一計(jì)算器所計(jì)算出的亮度變化比來計(jì)算將要進(jìn) 行圖像感應(yīng)時(shí)發(fā)光器的正確光發(fā)射量；以及圖像感應(yīng)光發(fā)射控制器， 用于在圖像感應(yīng)期間使發(fā)光器發(fā)射具有第二計(jì)算器所計(jì)算出的正確 光發(fā)射量的光。
本發(fā)明還有的另外一個(gè)優(yōu)選方面， 一種具有發(fā)光裝置的圖像感應(yīng) 設(shè)備，包括包含一個(gè)放電管的發(fā)光器；其上形成物體圖像的圖像傳 感器；用于使發(fā)光器利用不同的光發(fā)射強(qiáng)度進(jìn)行兩次預(yù)發(fā)射的預(yù)發(fā)射 控制器；第一計(jì)算器，用于根據(jù)兩次發(fā)光操作的每一次當(dāng)中圖像傳感 器的圖像感應(yīng)信號(hào)來計(jì)算亮度關(guān)于光發(fā)射強(qiáng)度變化的變化比；第二計(jì) 算器，用于根據(jù)第一計(jì)算器所計(jì)算出的亮度變化比來計(jì)算將要進(jìn)行圖 像感應(yīng)時(shí)發(fā)光器的正確光發(fā)射強(qiáng)度；以及圖像感應(yīng)光發(fā)射控制器，用 于在圖像感應(yīng)期間，使發(fā)光器發(fā)射具有第二計(jì)算器所計(jì)算出的正確光 發(fā)射強(qiáng)度的光。


圖1是第一和第二實(shí)施例通用的數(shù)碼相機(jī)的方塊圖； 圖2是說明第一實(shí)施例中光發(fā)射時(shí)間的時(shí)序圖； 圖3是說明第一實(shí)施例的操作的流程圖； 圖4是說明第二實(shí)施例中光發(fā)射時(shí)間的時(shí)序圖； 圖5是說明第二實(shí)施例的操作的流程具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖來對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是根據(jù) 該實(shí)施例的數(shù)碼相機(jī)的電路配置的方框圖。該數(shù)碼相機(jī)具有一個(gè)光 學(xué)透鏡1、 一個(gè)圖像傳感器2，如CCD,通過光學(xué)透鏡1將像形成在其 上(例如)、 一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)圖像傳感器2的TG(定時(shí)發(fā)生器)3、 一個(gè) 包含用來保持圖像傳感器2的圖像感應(yīng)信號(hào)輸出的CDS (相關(guān)復(fù)式采 樣)單元的單元電路4、 一個(gè)用來放大圖像感應(yīng)信號(hào)的AGC (自動(dòng)增 益控制器)、 一個(gè)用來將經(jīng)過放大的圖像感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的 ADC (模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)。光學(xué)透鏡l由透鏡驅(qū)動(dòng)電路5來控制，其中該 電路包含一個(gè)AF發(fā)動(dòng)機(jī)等等。當(dāng)在圖像處理電路/CPU (中央處理單 元)6的控制下來驅(qū)動(dòng)透鏡驅(qū)動(dòng)電路5時(shí)，光學(xué)透鏡1沿著光軸方向 運(yùn)動(dòng)并且對(duì)圖像傳感器2上所形成的物體圖像進(jìn)行調(diào)焦。在AE控制 期間，圖像傳感器2由TG 3根據(jù)圖像處理電路/CPU 6所提供的快門 脈沖來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且控制圖像傳感器2的電荷儲(chǔ)存時(shí)間。這樣就 實(shí)現(xiàn)了電子快門。
圖像處理電路/CPU 6是一個(gè)具有多種信號(hào)處理和圖像處理功能 的控制器。圖像處理電路/CPU 6從由單元電路4轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的 圖像感應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)視頻信號(hào)，并作為一個(gè)完整圖像來使顯示單元 7 (例如一個(gè)TFT液晶監(jiān)視器)顯示由圖像傳感器2所感應(yīng)的物體圖 像。在圖像感應(yīng)期間，圖像處理電路/CPU 6壓縮圖像感應(yīng)信號(hào)，以 產(chǎn)生一個(gè)具有預(yù)定格式的圖像文件，并且將該圖像文件保存在圖像記 錄介質(zhì)8(例如閃存)中。為了回放所保存的圖像，圖像處理電路/CPU
86展開所壓縮的圖像文件并在顯示單元7上顯示該圖像。
此外，圖像處理電路/CPU 6與包括多種按鍵(例如快門鍵)的
操作按鍵單元9、存儲(chǔ)器10以及閃光電路11相連。
在這個(gè)實(shí)施例中，圖像處理電路/CPU 6除了執(zhí)行各種信號(hào)處理
和圖像處理功能外，還特別起預(yù)發(fā)射控制器61、圖像感應(yīng)光發(fā)射控
制器62以及第一和第二計(jì)算器63與64的作用。
存儲(chǔ)器10是一個(gè)程序ROM，該ROM記錄了控制單個(gè)單元以及由
圖像處理電路/CPU 6執(zhí)行各種數(shù)據(jù)處理操作所必需的操作程序。在
該實(shí)施例中，存儲(chǔ)器10特別存儲(chǔ)用于允許圖像處理電路/CPU 6起本
發(fā)明的預(yù)發(fā)射控制器、圖像感應(yīng)光發(fā)射控制器以及第一和第二計(jì)算器
作用的程序。
在該實(shí)施例中，閃光電路11包含一個(gè)作為發(fā)光器的發(fā)光二極管。 光發(fā)射信號(hào)從圖像處理電路/CPU 6經(jīng)由定時(shí)發(fā)生器3而被提供給閃 光電路ll，而且只有當(dāng)該信號(hào)被輸出時(shí)發(fā)光器才發(fā)光。也就是說， 當(dāng)該信號(hào)變化到高時(shí)發(fā)光器開始發(fā)光，而當(dāng)該信號(hào)變到低時(shí)則停止發(fā) 光。光量與發(fā)射時(shí)間成比例。由來自LED的閃光所照亮的物體的圖像 將經(jīng)由光學(xué)透鏡1形成在圖像傳感器2上，并且圖像傳感器2輸出一 個(gè)信號(hào)。單元電路4對(duì)圖像傳感器2的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣、放大和數(shù) 字化，然后提供給圖像處理電路/CPU 6。圖像處理電路/CPU 6將該 信號(hào)轉(zhuǎn)換成亮度，并進(jìn)行亮度積分以及直方圖(histogram)處理。
存儲(chǔ)器10也是一個(gè)能在需要的地方對(duì)所保存的數(shù)據(jù)(例如程序) 進(jìn)行重寫的存儲(chǔ)器。另外，上面所說明的程序和數(shù)據(jù)也能夠部分地保 存在圖像記錄介質(zhì)8中。
下面將參照?qǐng)D2中所顯示的時(shí)序圖以及圖3中所顯示的流程圖來 解釋具有上述設(shè)置的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行圖像感應(yīng)時(shí)的操作。該流程圖說明 了當(dāng)選擇捕獲模式(圖像感應(yīng)模式)時(shí)在圖像感應(yīng)待機(jī)狀態(tài)下的操作， 其中以捕獲模式在顯示單元7上顯示一個(gè)完整圖像(through image)。
例如，當(dāng)?shù)谝淮伟聪驴扉T鍵時(shí)，數(shù)碼相機(jī)驅(qū)動(dòng)閃光電路11來進(jìn) 行時(shí)間長為預(yù)定時(shí)間Tl的第一次預(yù)發(fā)射，如圖2所示。在進(jìn)行第一次預(yù)發(fā)射時(shí)，通過使用從圖象傳感器2經(jīng)由單元電路4所提供的圖像感 應(yīng)信號(hào)(數(shù)字信號(hào))，圖像處理電路/CPU 6計(jì)算直方圖的最高亮度存 在值(existence value)(直方圖峰值)。作為確定直方圖峰值(最大 值)的一個(gè)條件，預(yù)先確定關(guān)于直方圖總數(shù)的百分比。如果存在一個(gè) 等于或大于該預(yù)先確定的百分比的值，那么就確定該值為直方圖峰 值。同樣，在檢驗(yàn)直方圖時(shí)，為了防止飽和，時(shí)間T1取可能發(fā)生光 發(fā)射的最小時(shí)間更適宜。將所確定的直方圖峰值設(shè)為HysPeakTl (步 驟S101)。
然后，對(duì)所獲得的針對(duì)光發(fā)射時(shí)間Tl的直方圖最大值數(shù)據(jù) HysPeakTl與預(yù)先確定的峰值(最大值)存在值(目標(biāo)最大直方圖值) PeakTarget進(jìn)行比較，從而檢驗(yàn)(確定)光發(fā)射時(shí)間為Tl的光發(fā)射 是否已經(jīng)超過了該目標(biāo)值(步驟S102)。如果在步驟S102中確認(rèn)(確 定)HysPeakTl已經(jīng)超過了 PeakTarget (步驟S102中;NO)，那么將 圖像感應(yīng)光發(fā)射時(shí)間SetTime設(shè)為Tl (步驟S103)。
例如，當(dāng)?shù)诙伟聪驴扉T鍵時(shí)，來進(jìn)行時(shí)間長為SetTime的閃光 發(fā)射圖像感應(yīng)(步驟S109)。也就是說，允許閃光電路11的發(fā)光二 極管發(fā)射時(shí)間為SetTime的光，由圖像傳感器2加載圖像，并且對(duì)該 圖像(目標(biāo)圖像)進(jìn)行感應(yīng)。對(duì)來自于單元電路4的經(jīng)過感應(yīng)的圖像 的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮并保存在圖像記錄介質(zhì)8中。
另一方面，如果在步驟S102中確認(rèn)(確定)HysPeakTl沒有超 過PeakTarget (步驟S102; YES)，如圖2所示，那么就進(jìn)行時(shí)間長 為T2 (大于T1)的第二次預(yù)發(fā)射。與上面所說明的步驟SIOI中的處 理相類似，在進(jìn)行第二次預(yù)發(fā)射時(shí)，利用從圖象傳感器2經(jīng)由單元電 路4所提供的數(shù)字信號(hào)，來計(jì)算最大的直方亮度存在值(直方圖 峰值)，并將該直方圖峰值設(shè)為HysPeakT2 (步驟S104)。
然后，利用HysPeakTl、 HysPeakT2以及光發(fā)射時(shí)間Tl和T2由 下列公式計(jì)算直方圖峰值(最大值)關(guān)于光發(fā)射時(shí)間變化的變化比 TestRatio (步驟S105):
TestRatio = (HysPeakT2/HysPeakTl)/ (T2/T1)... (1)禾ij用TestRatio的計(jì)算，能夠確認(rèn)目標(biāo)亮度關(guān)于光量變化的變化比。
另外，通過把TestRatio考慮在內(nèi)，可以按照下列公式(2)來 計(jì)算圖像感應(yīng)的光發(fā)射時(shí)間SetTime，在該時(shí)間內(nèi)，第一次預(yù)發(fā)射中 針對(duì)光發(fā)射時(shí)間為Tl的最大直方圖值數(shù)據(jù)HysPeakTl變?yōu)轭A(yù)定的目 標(biāo)峰值PeakTarget (步驟S106):
SetTime = Tlx (1/TestRatio) xPeakTarget/HysPeakTl… (2)
將計(jì)算出的SetTime與預(yù)定的最大光發(fā)射時(shí)間MaxSetTime進(jìn)行 比較。如果SetTime等于或大于MaxSetTime (步驟S107; N0),則 將SetTime限定為MaxSetTime (步驟S108)。如果SetTime小于 MaxSetTime (步驟S107; YES)，則直接維持該SetTime值。在針對(duì) 與在步驟S107中的確定值相對(duì)應(yīng)的任一 SetTime內(nèi)執(zhí)行以前所描述 的閃光發(fā)射圖像感應(yīng)(步驟S109)。
因此，在該實(shí)施例中，只需進(jìn)行兩次預(yù)發(fā)射，而不要求任何傳感 器或距離信息，以及能夠?qū)碜晕矬w的反射光進(jìn)行正確的光發(fā)射量控 制，而無需浪費(fèi)任何電和時(shí)間。
在該實(shí)施例中，利用步驟S106中的公式(2)來計(jì)算SetTime。 然而，如果在形成一個(gè)感應(yīng)圖像時(shí)對(duì)例如Y曲線進(jìn)行了修正，那么必 須用取消該Y曲線的逆Y曲線來對(duì)SetTime進(jìn)行修正。
在該實(shí)施例中，設(shè)定第二次預(yù)發(fā)射的光發(fā)射時(shí)間比第一次預(yù)發(fā)射 的長。但是，甚至在將第二次預(yù)發(fā)射的光發(fā)射時(shí)間設(shè)定為比第一次預(yù) 發(fā)射的短時(shí)，也能夠進(jìn)行類似的控制。
在該實(shí)施例中，用發(fā)光二極管作為發(fā)光器。然而，甚至在使用另 外一種發(fā)光器時(shí)，例如使用用閃光管來代表的放電管時(shí)，本發(fā)明當(dāng)然 也能很容易地適用。
當(dāng)利用發(fā)光二極管或放電管來作為發(fā)光器時(shí)，為了控制光發(fā)射 量，所優(yōu)選的是如該實(shí)施例中的由光發(fā)射時(shí)間控制光發(fā)射量的方法。 這樣做是因?yàn)槔霉獍l(fā)射時(shí)間時(shí)比利用當(dāng)前的光發(fā)射量時(shí)更容易控 制光發(fā)射量。但是，如果形成了多個(gè)發(fā)光二極管或放電管，并且能夠有選擇地 控制這些發(fā)光二極管或放電管的光發(fā)射，那么就能夠控制這些發(fā)光元 件中每一個(gè)的發(fā)射強(qiáng)度，以控制光發(fā)射量。
當(dāng)用白熾燈來作為發(fā)光器時(shí)，能夠通過控制光發(fā)射時(shí)間或光發(fā)射 強(qiáng)度中的一個(gè)或兩個(gè)來控制該白熾燈的光發(fā)射量。
圖4和5說明了本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例。在該設(shè)備中，通過 改變單元電路4中自動(dòng)增益控制器(AGC)的放大系數(shù)，而不改變第 二次預(yù)發(fā)射的光發(fā)射時(shí)間，來計(jì)算閃光圖像感應(yīng)的最佳放大系數(shù)。
也就是說，例如，當(dāng)?shù)谝淮伟聪驴扉T鍵時(shí)，數(shù)碼相機(jī)將單元電路 4中自動(dòng)增益控制器(AGC)的放大系數(shù)設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值StandardGain。 同樣，數(shù)碼相機(jī)驅(qū)動(dòng)閃光電路11來進(jìn)行時(shí)間長為預(yù)定時(shí)間Tl的第一 次預(yù)發(fā)射，如圖4中所示。在進(jìn)行第一次預(yù)發(fā)射時(shí)，通過使用從圖象 傳感器2經(jīng)由單元電路4所提供的圖像感應(yīng)信號(hào)(數(shù)字信號(hào))，圖像 處理電路/CPU 6計(jì)算直方圖的最高亮度存在值(直方圖峰值)。作為 確定該直方圖峰值(最大值)的一個(gè)條件，預(yù)先確定關(guān)于直方圖的總 數(shù)的百分比。如果存在一個(gè)等于或大于該預(yù)先確定的百分比的值，那 么就確定該值為直方圖峰值。同樣，在檢驗(yàn)直方圖時(shí)，為了防止飽和， 時(shí)間T1最好為可能發(fā)生光發(fā)射的最小時(shí)間。將所確定的直方圖峰值 設(shè)為HysPeak (步驟S201)。
然后，將所獲得的針對(duì)光發(fā)射時(shí)間為Tl的最大直方圖值數(shù)據(jù) HysPeak與預(yù)定的峰值(最大)存在值(目標(biāo)最大直方圖值)PeakTarget 進(jìn)行比較，從而檢驗(yàn)(確定)光發(fā)射時(shí)間為Tl的光發(fā)射是否己經(jīng)超 過該目標(biāo)值(步驟S202)。如果在步驟S202中確認(rèn)(確定)HysPeak 己經(jīng)超過了 PeakTarget (步驟S202中；N0)，那么將用于圖像感應(yīng) 的自動(dòng)增益控制器增益的放大系數(shù)SetGain設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值 StandardGain (步驟S203)。
例如，當(dāng)?shù)诙伟聪驴扉T鍵時(shí)，將單元電路4中的自動(dòng)增益控制 器增益的放大系數(shù)設(shè)定為SetGain，并通過使閃光發(fā)射時(shí)間為Tl的 光來感應(yīng)圖像(步驟S209)。也就是說，允許閃光電路11的發(fā)光二極管(LED)發(fā)射時(shí)間為T1的光，由圖像傳感器2加載圖像，并對(duì)該 圖像(目標(biāo)圖像)進(jìn)行感應(yīng)。通過單元電路4來獲得用放大系數(shù) SetGain所放大的已感應(yīng)圖像的數(shù)據(jù)。對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮并保存在圖 像記錄介質(zhì)8中。
另一方面，如果在步驟S202中確認(rèn)(確定)HysPeak沒有超過 PeakTarget (步驟S202; YES)，如圖4所示，那么就將自動(dòng)增益控 制器(AGC)的放大系數(shù)設(shè)定為StandardGain + a dB，并進(jìn)行時(shí)間 為相同時(shí)間Tl的第二次預(yù)發(fā)射。與上面所說明的步驟S201中的處理 相類似，在進(jìn)行第二次預(yù)發(fā)射時(shí)，利用從圖象傳感器2經(jīng)由單元電路 4所提供的圖像感應(yīng)信號(hào)(數(shù)字信號(hào))，來計(jì)算最大的直方圖亮度存 在值(直方圖峰值)，并將該直方圖峰值設(shè)為HysPeaka (步驟S204)。
然后，通過下列公式利用HysPeak a 、 HysPeak以及a來計(jì)算直 方圖峰值(最大值)關(guān)于放大系數(shù)a的變化比TestRatio (步驟 S205):
TestRatio 二 (HysPeak a /HysPeak) /1(T ( a /20)... (3) 利用該TestRatio的計(jì)算，能夠確認(rèn)目標(biāo)亮度關(guān)于放大系數(shù)變化 的變化比。
另外，通過把TestRatio考慮在內(nèi)，可以由下式來計(jì)算自動(dòng)增益 控制器(AGC)增益的放大系數(shù)值SetGain，其中，針對(duì)光發(fā)射時(shí)間 Tl的最大直方圖值數(shù)據(jù)HysPeak通過自動(dòng)增益控制器(AGC)增益達(dá) 到了預(yù)定的目標(biāo)峰值PeakTarget (步驟S206)。 SetGain = StandardGainX(l/TestRatio) XPeakTarget/HysPeak (4)
將計(jì)算出的SetGain與預(yù)定的最大值MaxSetGain進(jìn)行比較。如 果SetGain等于或大于MaxSetGain(步驟S207; N0)，則將該SetGain 限定為MaxSetGain (步驟S208)。如果SetGain小于MaxSetGain (步 驟S207; YES),則直接維持該SetGain值。通過將單元電路4中自 動(dòng)增益控制器(AGC)增益的放大系數(shù)變?yōu)榕c步驟S207中的確定值相 對(duì)應(yīng)的任一 SetGain，使閃光發(fā)射時(shí)間長為Tl的光，從而進(jìn)行圖像 感應(yīng)(步驟S209)。因此，在該實(shí)施例中，只需完成兩次預(yù)發(fā)射，而不需要任何傳感 器或距離信息，以及對(duì)來自物體的反射光進(jìn)行正確光發(fā)射量控制，而
無需浪費(fèi)任何電或時(shí)間。對(duì)于具有較小光量的發(fā)光二極管(LED)閃 光來說，根據(jù)該實(shí)施例的方法尤其有效。
在該實(shí)施例中，利用步驟S206中的公式(4)來計(jì)算SetGain。 然而，如果在形成一個(gè)感應(yīng)圖像時(shí)對(duì)例如Y曲線進(jìn)行了修正，那么必 須利用取消Y曲線的逆Y曲線來對(duì)SetGain進(jìn)行修正。這與上面所描 述的第一個(gè)實(shí)施例中的相同。
同樣，①如果提前確定位于閃光不能達(dá)到的距離處的物體的圖 像將被感應(yīng)是可能的，或②如果利用以前所描述的第一實(shí)施例的方法 確定閃光還未到達(dá)物體，那么通過設(shè)定各種模式，例如自動(dòng)調(diào)焦，利 用第二個(gè)實(shí)施例的方法來計(jì)算最佳放大系數(shù)。因此，甚至在閃光達(dá)不 到的距離處，利用最佳亮度也能夠?qū)ξ矬w的圖像進(jìn)行感應(yīng)和記錄。
在該實(shí)施例中，用發(fā)光二極管作為發(fā)光器。然而，甚至在使用另 外一種發(fā)光器時(shí)，例如使用用閃光管所代表的放電管時(shí)，本發(fā)明當(dāng)然 也能很容易地適用。
權(quán)利要求
1、一種具有發(fā)光裝置的圖像感應(yīng)設(shè)備，包括發(fā)光器；其上形成物體圖像的圖像傳感器；用來對(duì)圖像傳感器的圖像感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大的放大器；用于使發(fā)光器利用相同的光發(fā)射量進(jìn)行兩次預(yù)發(fā)射以及在兩次預(yù)發(fā)射操作的一次當(dāng)中改變放大器的放大量的預(yù)發(fā)射控制器；第一計(jì)算器，用來根據(jù)在兩次發(fā)光操作中所獲得的并通過放大器進(jìn)行不同放大的圖像感應(yīng)信號(hào)，來計(jì)算亮度關(guān)于放大量變化的變化比；第二計(jì)算器，用來根據(jù)由第一計(jì)算器計(jì)算出的亮度變化比來計(jì)算將要進(jìn)行圖像感應(yīng)時(shí)放大器的正確放大系數(shù)；圖像感應(yīng)光發(fā)射控制器，用來在圖像感應(yīng)期間使發(fā)光器以上述光發(fā)射量發(fā)光，以及控制放大器使其具有第二計(jì)算器所計(jì)算出的放大系數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的具有發(fā)光裝置的圖像感應(yīng)設(shè)備，其中第一 計(jì)算器根據(jù)圖像感應(yīng)信號(hào)直方圖中的亮度分布來進(jìn)行計(jì)算。
3、 一種圖像感應(yīng)設(shè)備的圖像感應(yīng)方法，包括預(yù)發(fā)射控制步驟，使圖像感應(yīng)設(shè)備的發(fā)光器利用相同的光發(fā)射量 進(jìn)行兩次預(yù)發(fā)射以及利用改變后的放大量對(duì)兩次預(yù)發(fā)射操作的一次當(dāng)中的圖像信號(hào)進(jìn)行放大；第一計(jì)算步驟，根據(jù)在兩次發(fā)光操作中所獲得的并在預(yù)發(fā)射控制 步驟中進(jìn)行不同放大的圖像感應(yīng)信號(hào)來計(jì)算亮度關(guān)于放大量變化的 變化比；第二計(jì)算步驟，根據(jù)第一計(jì)算步驟中所計(jì)算出的亮度變化比來計(jì)算將要進(jìn)行圖像感應(yīng)時(shí)的正確放大系數(shù)；圖像感應(yīng)光發(fā)射控制步驟，在圖像感應(yīng)期間使發(fā)光器以上述光發(fā) 射量發(fā)光并利用第二計(jì)算步驟中所計(jì)算出的正確放大系數(shù)對(duì)圖像感 應(yīng)信號(hào)進(jìn)行放大。
4、根據(jù)權(quán)利要求3的圖像感應(yīng)設(shè)備的圖像感應(yīng)方法，其中在第 一計(jì)算步驟中，根據(jù)圖像感應(yīng)信號(hào)直方圖中的亮度分布來進(jìn)行計(jì)算。
全文摘要
獲得第一次和第二次閃光預(yù)發(fā)射中的直方圖峰值，其中第二次閃光預(yù)發(fā)射是利用不同于第一次閃光預(yù)發(fā)射的光發(fā)射量來進(jìn)行的，并且計(jì)算直方圖峰值關(guān)于閃光發(fā)射量變化的變化比。通過將該變化比考慮在內(nèi)，計(jì)算出用于圖像感應(yīng)的閃光發(fā)射量。通過使閃光發(fā)射具有圖像感應(yīng)光發(fā)射量的光，來進(jìn)行圖像感應(yīng)。
文檔編號(hào)H04N5/235GK101426089SQ200810172458
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2003年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月20日
發(fā)明者加藤芳幸 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社