CN100546394C

CN100546394C - 摄像装置

Info

Publication number: CN100546394C
Application number: CNB2005100685531A
Authority: CN
Inventors: 汤山将美
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2005-02-07
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2025-02-07
Also published as: JP4033140B2; TW200541351A; JP2005229144A; US20050174442A1; US7714902B2; KR20060041692A; KR100689307B1; CN1678082A; TWI268108B

Abstract

在本发明的照相机装置中，在半按压快门键以前，有效利用本来在AF中就使用的相位差传感器，检测荧光灯的闪烁(S104)，判断有无闪烁(S105)。在该判断结果为检测到闪烁的情况下，作为在捕获时应对增益调整电路设定的增益候补，决定光源是荧光灯情况的增益No.(3)(S106)。另外，基于从为了接收来自遥控单元的红外线编码信号而本来就设置的红外线传感器的输出，检测红外线(S107)，判断是否检测到红外线(S108)。在检测到红外线的情况下，作为应对增益调整电路设定的增益候补，决定光源是白炽灯情况下的增益No.(4)(步骤S109)。

Description

摄像装置

技术领域

本发明涉及一种摄像装置、白平衡控制方法以及白平衡控制程序。

背景技术

一直以来，作为一种摄像装置的数码相机，多是这种情况：将使用CCD等固体摄像元件摄像的被照体像，与快门操作无关地作为直通(取景器)图像显示在液晶显示器上。在这种数码相机中，为更正确地再现被照体的颜色需要取白平衡。白平衡是用来在既使在色温度不同的光下进行摄像的情况下，也可将白色被照体成像为白色的功能，可以通过对应于摄像环境(光源)，按R、G、B每个的颜色成分，调整从固体摄像元件输出的图像信号的增益来确保。因此，如果将预想的多种摄像环境(光源)所对应的增益值或成为基准的增益的校正系数存储在存储器中，由使用者设定实际的摄像环境(光源)就能够取到接近最佳状态的白平衡。

但是，这样加强了使用者烦杂的操作，所以也有设计自动取白平衡的自动白平衡功能的情况。作为进行自动白平衡的一般方法是：基于直通图像的色温度等，判断摄像该直通图像的摄像环境中的光源，并基于该判断的光源，调整R成份的增益和B成份的增益(例如参照专利文献1)。

因此，在现有技术中，为了判断光源，也使用这样的方法，基于从CCD获得的图像来检测有无闪烁，在检测到闪烁的情况下，判断光源为荧光灯。

但是，如上所述，基于从CCD获得的图像来检测有无闪烁时，需要例如30彗形象差(coma)/秒程度的摄像。因此，在室内等暗的环境下进行摄像的情况下，由于通过AE(Auto Exposure)使得彗形象差数减小，因此难以检测荧光灯的闪烁，不能正确地判断光源。另外，通常情况下，由于在摄像光学系统或者CCD防护玻璃罩(cover glass)中，附加了除去红外线的滤光器功能，因此也不能基于从CCD获得的图像来检测有无红外线，或判断光源是否为白炽灯。因此，既使利用该摄像装置中已经存在的作为传感器之一的CCD，也不能进行白平衡控制。

专利文献1：日本特开2003-264850号公报

发明内容

本发明正是针对上述现有的课题而提出的，其目的在于提供一种在该摄像装置中有效利用已有的传感器，可进行白平衡控制的摄像装置、白平衡控制方法和白平衡控制程序。

本发明的一个优选方式是，在具备相位差传感器，基于来自该相位差传感器的受光元件的输出，来进行自动聚焦控制的摄像装置中，具备：检测机构，其基于来自所述受光元件的输出，检测有无闪烁；和控制机构，其基于该检测机构的检测结果，来进行摄像的图像的白平衡控制。

另外，本发明的另一个优选方式是，在具备接收从遥控单元发送的红外线信号的红外线传感器，基于通过该红外线传感器接收的红外线信号，进行规定的动作的摄像装置中，具备：判定机构，其判定所述红外线传感器所接收的红外线是否为所述红外线信号；检测机构，其在所述判定机构判断为所述红外线不是所述红外线信号的情况下，基于没有接收所述红外线信号时来自所述红外线传感器的输出，检测摄像环境中有无红外线；判断机构，其基于该检测机构的检测结果，来判断摄像环境中的光源的种类；和控制机构，其基于由该判断机构所判断的光源的种类，执行摄像的图像的白平衡控制。

另外，本发明的另一个优选方式是，在具备接收从遥控单元发送的红外线信号的红外线传感器，基于通过该红外线传感器接收的红外线信号，进行规定的动作的摄像装置中，具备：检测机构，其基于没有接收所述红外线信号时的来自所述红外线传感器的输出，检测摄像环境中有无红外线；和控制机构，其基于该检测机构的检测结果，进行摄像的图像的白平衡控制。

另外，本发明的另一个优选方式是，具备相位差传感器，基于来自该相位差传感器的受光元件的输出来进行自动聚焦控制的摄像装置中的白平衡控制方法，包括：检测工序，其基于来自所述受光元件的输出，来检测有无闪烁；和控制工序，其基于该检测工序的检测结果，来进行摄像图像的白平衡控制。

另外，本发明的另一个优选方式是，具备接收从遥控单元发送的红外线信号的红外线传感器，基于由该红外线传感器接收的红外线信号，来进行规定的动作的摄像装置中的白平衡控制方法，包括：检测工序，其基于没有接收所述红外线信号时的来自所述红外线传感器的输出，检测摄像环境中有无红外线；和控制工序，其基于该检测工序的检测结果，来进行摄像图像的白平衡控制。

另外，本发明的另一个优选方式是，具备相位差传感器，其基于来自该相位差传感器的受光元件的输出来进行自动聚焦控制，另一方面具备红外线传感器，其接收从遥控单元发送的红外线信号，基于由该红外线传感器接收的红外线信号，来进行规定的动作的摄像装置中的白平衡控制方法，包括：第一检测工序，其基于来自所述受光元件的输出，检测有无闪烁；第二检测工序，其基于没有接收所述红外线信号时的来自所述红外线传感器的输出，检测摄像环境中有无红外线；和控制工序，其基于所述第一和第二检测工序的至少一方的检测结果，来进行摄像图像的白平衡控制。

根据本发明，可有效利用本来在该摄像装置中为了进行自动聚焦控制所需要的已经存在的相位差传感器、本来在该摄像装置中为了进行遥控所需要的已经存在的红外线传感器、或者这些相位差传感器和红外线传感器，能够控制摄像图像的白平衡。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的数码相机的框构成图。

图2A是表示增益表的构成的图。

图2B是表示增益表的构成的概念图。

图3A是表示块表的构成的概念图。

图3B是用于说明图3A的块表的块的图。

图4是表示本实施方式中的REC直通模式下的动作的流程图。

图5是表示捕获AWB处理的内容的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的一个实施方式。

图1是表示有关一个实施方式的数码相机的电路构成的框图。

该数码相机兼有：使用相位差传感器1的AF(Auto Focus)功能；使用遥控单元2的遥控功能。因此，具备：相位差传感器1；可沿着光轴方向移动的聚焦透镜3；将该聚焦透镜3向上述方向驱动的AF马达4和驱动该AF马达4的马达驱动器5，同时还具备遥控受光部7，其具有通过用户的操作接收从遥控单元2发送的红外线编码信号的红外线传感器6。所述相位差传感器1具有作为受光元件的两个线传感器(line sensor)。

在聚焦透镜3的后方，配置由垂直驱动器8驱动的CCD9，该垂直驱动器8、上述马达驱动器5和单元电路10的动作时序通过时序信号发生器11由控制部22控制。CCD9是设置原色RGB的滤色器阵列器件，成像于CCD9的受光面的光学像变换为在R、G、B的各个受光部中电荷蓄积的、与光强度对应量的R、G、B的信号电荷后，作为模拟图像信号向单元电路10输出。单元电路10由从输入的摄像信号中除去噪音的CDS；和将除去噪音后的摄像信号转换为数字图像数据的A/D转换器构成，将从单元电路10输出的图像数据发送到第一增益调整电路12和第二增益调整电路13中。

第一和第二增益调整电路12、13分别具备R、G、B的各颜色成分的R用放大器12a、13a、G用放大器12b、13b、B用放大器12c，13c，通过从控制部22发送的控制信号来控制各个放大器12a、13a、12b、13b、12c、13c的增益。将由第一增益调整电路12放大的图像信号发送给第一颜色处理电路14，这里，在进行颜色处理之后，向DMA控制器16的缓冲器写入作为包含数字亮度信号(Y信号)和色差信号(Cb信号、Cr信号)的YUV数据。同时，还向缓冲器写入进行颜色处理之前的R、G、B的图像数据。DMA控制器16将写入到缓冲器中的YUV数据传送到DRAM17的指定区域后，进行解压。

视频编码器18以从所述缓冲器读出的YUV数据为基础，产生视频信号，向由LCD构成的显示装置19输出。由此，在处于摄像待机状态的REC直通模式的设定时，将摄像的被照体像作为直通图像显示在显示装置19上。另外，在半按压下述的快门键而进行操作的情况(半快门时)下，基于从相位差传感器1具有的所述两个线传感器输出的信号，控制部22进行测距处理，计算直到被照体的距离，使用该计算出的到被照体的距离来实行AF控制。此外，在全按压快门键的摄像指示时，将写入所述缓冲器中的1帧的YUV数据发送给压缩/解压部20，进行压缩处理，记录在闪存21中。在进行图像再生等的PLAY模式设定时，将记录在闪存21中的图像数据通过DMA控制器16发送给压缩/解压部20，进行解压处理后，再生YUV数据。由此，将记录图像显示在显示装置19中。

另一方面，将由第二增益调整电路13放大的图像信号发送给第二颜色处理电路15，在此进行颜色处理后，作为包括数字亮度信号(Y信号)和色差信号(Cb信号、Cr信号)的YUV数据发送给控制部22。

控制部22具有CPU、存储程序或者数据的ROM以及工作用的RAM，根据规定程序控制上述各部分的动作，同时，通过连接了所述遥控受光部7的子微型计算机23，与从操作部24发送的状态信号对应来实现数码相机的各种功能。在操作部24中，设置所述快门键、和切换REC直通模式和PLAY模式的键等各种键，将与键操作对应的状态信号发送给控制部22。闪光灯25在快门键操作时(摄像时)被驱动，根据需要发出辅助光。

而且，该数码相机也能够记录和再生声音，可设置声音芯片27、扬声器28和麦克风29。

增益存储部26存储：由控制部22进行的自动白平衡控制时对第一增益调整电路12的R用放大器12a和B用放大器12c所设定的增益、以及对第二增益调整电路13的R用放大器13a和B用放大器13c所设定的增益。即，在增益存储部26中，存储图2A-B所示的增益表261，和图3A所示的块表262。

图2A-B所示的增益表261是如下所述的表：在使闪光灯25不发光操作的非发光时，由控制部22进行的自动白平衡控制时，对第一增益调整电路12的R用放大器12a和B用放大器12c设定增益时所使用的表，其存储与增益No.(1)～(4)对应的R增益值和B增益值。这里，在将增益No.(1)日阴、增益No.(2)太阳光、增益No.(3)荧光灯、增益No.(4)白炽灯作为各个光源来进行摄像时，增益No.(1)、增益No.(2)、增益No.(3)、增益No.(4)由能够设定合适的白平衡的R增益值和B增益值构成。另外，这些R增益值和B增益值由经验值构成。

图3A所示的块表262是如下所述的表：在由控制部22进行的自动白平衡控制时，对第一增益调整电路12的R用放大器12a和B用放大器12c设定增益时所使用的表。在该块表262中，如图3B所示，块(1)表示白炽灯区域、块(2)表示太阳光区域、块(3)表示荧光灯区域、块(4)表示日阴区域。

接着，在由以上构成所组成的本实施方式中，根据图4所示的流程图来说明设定AWB模式的状态下，作为快门键未操作状态的REC直通模式的处理的直通AWB处理操作。

即，如果设定REC直通模式，则直到由用户操作快门键之前的期间(直到半按压操作之前的期间)，控制部22基于上述程序根据该流程来执行处理。首先，对第二增益调整电路13的R用放大器13a、G用放大器13b、B用放大器13c设定增益No.(2)的增益(步骤S101)。这里，增益No.(2)为光源是太阳光的增益图案(pattern)，如图2A所示那样，RGAIN＝129，BGAIN＝72。因此，将R用放大器13a设定为“129”，B用放大器13c设定为“72”，并且将G用放大器13b设定规定值。接着，将CCD9驱动一帧(步骤S102)，通过设定所述增益的第二增益调整电路13获得从单元电路10输出的一帧的数字图像数据(步骤S103)。

接着，基于来自相位差传感器1具有的上述线传感器的输出信号，检测荧光灯的闪烁(步骤S104)，判断有无闪烁(步骤S105)。该判断的结果是检测出闪烁的情况下，作为在后述的捕获时应对第一增益调整电路12设定的增益候补，决定光源是荧光灯情况下的增益No.(3)(步骤S106)。

另外，在没有检测出闪烁的情况下，基于来自红外线传感器6的输出，该红外线传感器处于不接收来自遥控单元2的红外线编码信号的状态，检测该数码相机存在的摄像环境中的红外线(步骤S107)，判断是否通过该红外线传感器6检测到红外线(步骤S108)。在检测到红外线的情况下，作为应对第一增益调整电路12设定的增益候补，决定光源是白炽灯情况的增益No.(4)(步骤S109)。

另外，在没有检测到红外线的情况下，计数所述图像数据中分布于图3A所示的块(2)和块(4)的像素个数(步骤S110)。此外，判断该计数的像素的个数的关系是否是“块(2)≥块(4)”(步骤S111)。在该判断结果是块(2)的像素的个数是块(4)的像素的个数以上的情况下，作为应对第一增益调整电路12设定的增益候补，决定光源是太阳光情况下的增益No.(2)(步骤S112)。但是，与此相反在块(2)的像素的个数小于块(4)的像素的个数的情况下，作为应对第一增益调整电路12设定的候补，决定光源是日阴情况下的增益No.(1)(步骤S113)。

通过以上处理，利用S106、S109、S112、S113的任一步，将增益No.(1)～(4)的任何一个作为捕获时所设定的增益候补而决定。然后，如果决定了这样的增益候补，则控制部22就在所述操作用的RAM中预先设定的履历区域写入这次决定的候补的增益No.(步骤S114)。因此，直到半按压快门键并进行操作之前，重复进行根据该流程的处理，由此在所述履历区域中按时序写入作为候补的增益No.。

在此，接着参照直到上次之前的履历(步骤S115)，由这次的候补决定判断相同的增益No.的增益是否连续10次(步骤S116)。在该判断的结果，例如由在中途改变摄像环境等而导致相同增益No.的增益没有连续10次的情况下，重复从步骤S101开始的处理。另外，在摄像环境不改变，相同增益No.的增益连续10次的情况下，将该连续10次且这次决定的候补增益No.(或者增益值)存储在上述RAM的规定存储区域中(步骤S117)。通过该步骤S117的处理，可最终决定捕获时所设定的增益。

另一方面，用户一边观看REC直通模式中的显示装置19所显示的图像，一边决定构图或者被照体，若决定了就半按压快门键进行操作。由此，控制部22基于相位差传感器1所具有的线传感器的输出信号，进行测距处理，计算直到被照体的距离，基于该计算的距离信息来控制马达驱动器5，使AF马达4动作，沿着光轴方向驱动聚焦透镜3。由此，在CCD9上聚焦被照体像，在显示装置19中也显示聚集后的被照体像。

然后，用显示装置19确认了该聚焦后的被照体像的用户，如果全按压已半按压操作的快门键而进行操作，则控制部22就根据程序进行图5的流程图所示的捕获AWB处理。即，将在所述的步骤S117中存储的增益No.(或者增益值)从存储器读入(步骤S201)。此外，将第一增益调整电路12的R用放大器12a、B用放大器12c的增益改变为该读入的增益(与增益No.对应的增益值或者增益值本身)(步骤S202)。而且，对G用放大器12b设定规定的增益。之后执行捕获处理(步骤S203)。因此，第一增益调整电路12的R用放大器12a和B用放大器12c，由上述步骤S13所设定的增益来放大从单元电路10发送的光学像的数字图像数据的R、B颜色成分。然后，如上述那样，将通过该第一增益调整电路12放大的图像信号发送到第一颜色处理电路14中，这里进行颜色处理后，作为包含数字亮度信号(Y信号)和色差信号(Cb信号、Cr信号)的YUV数据，写入DMA控制器16的缓冲器中。将写入缓冲器的一帧量的YUV数据发送给压缩/解压部20，进行压缩处理后，记录到闪存21中。由此，能够将确保了白平衡的被照体图像的图像数据记录在闪存21中。

然后，在再生该记录的图像数据等情况下，如果用户操作遥控单元2，则从遥控单元2输出红外线编码信号，该红外线编码信号在遥控受光部7中通过红外线传感器6接收。由此，子微型计算机23基于预先存储的红外线编码和命令的对应关系，分析红外线编码信号的命令，发送给控制部22，控制部22执行与发送的命令对应的处理。由此，用户进行与遥控单元2所进行的操作对应的处理。

由此，由于子微型计算机23能够分析接收的红外线编码信号和命令之间的对应关系，因此在接收了红外线，但在该接收的红外线与任何命令都不对应的情况下，将表示是红外线编码信号以外的红外线的信息发送给控制部22。因此，控制部22可以通过从子微型计算机23发送来的信息，在所述步骤S107和步骤S108中，基于没有接收红外线编码信号时的来自红外线传感器6的输出，进行红外线检测和有无红外线的判断。

而且，作为相位差传感器，存在两种类型，第一类型：仅具有从两个线传感器输出信号的功能，控制部基于从该线传感器输出的信号来进行测距处理，计算直到被照体的距离；第二类型，基于在相位差传感器侧来自两个线传感器的信号，进行测距处理，将距离信息向控制部输出。在本实施方式中，采用作为第一类型的相位差传感器1。但是，在采用由第二类型构成的相位差传感器的情况下，由于不从线传感器向控制部22输入信号，而向其输入为距离信息，所以不可能基于来自线传感器的信号来检测闪烁。因此，在这种情况下，如果不仅将来自相位差传感器的距离信息，而且还将来自相位差传感器所具有的线传感器的信号也另外输入控制部22，那么通过与上述流程图所示的内容同样的处理，能够同样地进行由控制部22进行的闪烁检测。

另外，如上述的说明中括号中所示那样，在步骤S117存储于存储器中的增益也可以是增益No.，也可以是与增益No.对应的增益值本身。此外，在本实施方式中，主要说明了如果在显示直通图像的状态下按压快门键，则在该时刻记录摄像的图像的数码相机，但是，本发明并不限于上述那样的照相机，只要是能进行摄像的图像的白平衡控制的机器，也能够适用于其它装置。

Claims

1、一种摄像装置，是具备接收从遥控单元发送的红外线信号的红外线传感器，基于通过该红外线传感器接收的红外线信号，进行规定的动作的摄像装置，其特征在于，具备：

判定机构，其判定所述红外线传感器所接收的红外线是否为所述红外线信号；

检测机构，其在所述判定机构判断为所述红外线不是所述红外线信号的情况下，基于没有接收所述红外线信号时来自所述红外线传感器的输出，检测摄像环境中有无红外线；

判断机构，其基于该检测机构的检测结果，来判断摄像环境中的光源的种类；和

控制机构，其基于由该判断机构所判断的光源的种类，执行摄像的图像的白平衡控制。

2、根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，

所述控制机构具有：

放大机构，其按每种颜色成分个别放大从摄像被照体的摄像机构输出的摄像信号；和

设定机构，其根据由所述判断机构判断的光源种类，对所述放大机构设定增益。

3、根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，

还具有设定增益存储机构，其根据光源的每个种类存储用于确保所述摄像图像的白平衡的每个颜色成分的增益，

所述设定机构，从所述设定增益存储机构读出与通过所述判断机构判断的光源的种类对应的增益，并进行设定。