CN101072365B - 白平衡控制方法及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可对各种图像进行合适的白平衡控制的白平衡控制方法、摄像装置、及白平衡控制程序。在所述白平衡控制方法中，将经由摄像元件取得的图像数据分割为多个块，将表示所分割的每个块的彩色信号的颜色坐标转换为白平衡判定空间坐标。之后，在白平衡判定空间内设定每个特定光源的光源推定区域、和每个色调的彩度判定区域，根据光源推定区域内的白平衡判定空间坐标的分布推定出光源，根据彩度判定区域内的白平衡判定空间坐标的分布确定出实际上对被摄体进行照明的光源，根据该光源确定结果进行白平衡控制。

Description

白平衡控制方法及摄像装置
技术领域
本发明涉及白平衡控制方法、可进行白平衡控制的摄像装置、以及白平衡控制程序。
背景技术
在利用图像的彩色信号进行白平衡控制的白平衡控制方法中，存在根据由摄像元件取得的彩色信号来判定光源而进行白平衡控制的白平衡控制方法。在使用了这种彩色信号的白平衡控制方法中，存在如下的方法：例如将彩色信号分离为亮度信号和色差信号，根据亮度信号判定屋内外从而判定光源，根据色差信号判定彩度，利用低彩度部分的彩色信号来进行白平衡控制。
另外，在专利文献1中，对由摄像元件取得的彩色信号的低彩度部分的彩色信号进行累积运算，根据该累积运算结果进行白平衡控制。
此处，在白平衡控制中利用低彩度部分的彩色信号，其原因为：被摄体的低彩度部分在宽波段内对来自光源的光进行反射，所以易于正确推定出光源的特性(种类)，与此相对，高彩度部分在窄波段内对来自光源的光进行反射，所以难于推定出光源的特性(种类)。
专利文献1：日本特开2005-136854号公报
此处，在画面中无低彩度部分的情况下和中彩度的颜色的部分等中，未必能够容易地准确提取出低彩度部分的彩色信号。这种情况下，很难使用上述方法进行合适的白平衡控制。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而产生的，其目的在于提供可对各种图像进行合适的白平衡控制的白平衡控制方法、可进行这样的白平衡控制的摄像装置、及白平衡控制程序。
为了达到上述目的，在本发明的第1方式的白平衡控制方法中，使用将画面内分割为多个块的各块的彩色信号进行白平衡控制，该白平衡控制方法的特征在于，将表示上述所分割的各块的彩色信号的颜色空间坐标转换为用于判定上述画面内的白平衡的白平衡判定空间坐标，在上述转换后的白平衡判定空间坐标所属的白平衡判定空间内，分别设定用于推定上述白平衡控制时的光源的种类的光源推定区域、和用于判定上述画面内的各块的彩色信号是否为高彩度的高彩度判定区域，在根据上述光源推定区域的白平衡判定空间坐标的分布推定出上述光源的种类之后，根据该推定出的光源的种类和上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类，根据上述确定出的光源的种类计算出白平衡控制信息，根据上述计算出的白平衡控制信息对图像信号进行白平衡控制，其中，把上述光源推定区域和上述高彩度判定区域设定为具有互相重叠的区域，并根据上述光源推定区域的白平衡判定空间坐标的分布、上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布、以及上述光源推定区域和上述高彩度判定区域互相重叠的区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类。
另外，本发明的第2方式的摄像装置具有白平衡调整功能，该摄像装置的特征在于，该摄像装置具备：摄像部，其拍摄被摄体而取得一个画面的图像信号；分割部，其将上述图像信号在画面内分割为多个块；坐标转换部，其将表示上述所分割的各块的彩色信号的颜色空间坐标转换为用于判定上述画面内的白平衡的白平衡判定空间坐标；存储部，其存储对每个特定光源设定的白平衡控制信息；判定部，其判定上述摄像装置的镜头是否可自由装卸；读出部，当判定为上述摄像装置的镜头不可自由装卸的情况下，该读出部读出上述存储的上述白平衡控制信息；设定部，其根据上述读出的上述白平衡控制信息和上述转换后的白平衡判定空间坐标，在白平衡判定空间内分别设定用于推定上述白平衡控制时的光源的种类的光源推定区域、和用于判定上述画面内的各块的彩色信号是否为高彩度的高彩度判定区域；光源推定部，其根据上述光源推定区域的上述白平衡判定空间坐标的分布来推定上述光源的种类；确定部，其根据上述推定出的光源的种类和上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类；白平衡控制信息计算部，其根据上述确定出的光源的种类计算白平衡控制信息；以及白平衡控制部，其根据上述计算出的白平衡控制信息对上述图像信号进行白平衡控制，其中，上述设定部把上述光源推定区域和上述高彩度判定区域设定为具有互相重叠的区域，上述确定部根据上述光源推定区域的白平衡判定空间坐标的分布、上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布、以及上述光源推定区域和上述高彩度判定区域互相重叠的区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类。
另外，本发明的第3方式的摄像装置具有白平衡调整功能，该摄像装置的特征在于，该摄像装置具备：摄像部，其拍摄被摄体而取得一个画面的图像信号；分割部，其将上述图像信号在画面内分割为多个块；坐标转换部，其将表示上述所分割的各块的彩色信号的颜色空间坐标转换为用于判定上述画面内的白平衡的白平衡判定空间坐标；第1存储部，其存储上述摄像部的特性信息；摄影镜头，其构成为相对于上述摄像装置可自由装卸且具有存储该摄影镜头的特性信息的第2存储部；第3存储部，其存储每个特定光源的特性信息；判定部，其判定上述摄像装置的镜头是否可自由装卸；读出部，当判定为镜头可自由装卸的情况下，该读出部分别读出上述摄像部的特性信息、上述摄影镜头的特性信息、和上述每个特定光源的特性信息；计算部，其根据上述读出的上述摄像部的特性信息、上述摄影镜头的特性信息、和上述每个特定光源的特性信息，计算出与上述各个特定光源对应的白平衡控制信息；设定部，其根据上述计算出的上述白平衡控制信息和上述转换后的白平衡判定空间坐标，在白平衡判定空间内分别设定用于推定上述白平衡控制时的光源的种类的光源推定区域、和用于判定上述画面内的各块的彩色信号是否为高彩度的高彩度判定区域；光源推定部，其根据上述光源推定区域的上述白平衡判定空间坐标的分布来推定上述光源的种类；确定部，其根据上述推定出的光源的种类和上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类；白平衡控制信息计算部，其根据上述确定出的光源的种类计算白平衡控制信息；以及白平衡控制部，其根据上述计算出的上述白平衡控制信息对上述图像信号进行白平衡控制，其中，上述设定部把上述光源推定区域和上述高彩度判定区域设定为具有互相重叠的区域，上述确定部根据上述光源推定区域的白平衡判定空间坐标的分布、上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布、以及上述光源推定区域和上述高彩度判定区域互相重叠的区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类。
另外，本发明的第4方式的白平衡控制程序用于使用将画面内分割为多个块的各块的彩色信号进行白平衡控制，该白平衡控制程序的特征在于，该白平衡控制程序使计算机将表示上述所分割的各块的彩色信号的颜色空间坐标转换为用于判定上述画面内的白平衡的白平衡判定空间坐标，在上述转换后的白平衡判定空间坐标所属的白平衡判定空间内，分别设定用于推定上述白平衡控制时的光源的种类的光源推定区域、和用于判定上述画面内的各块的彩色信号是否为高彩度的高彩度判定区域，在根据上述光源推定区域的上述白平衡判定空间坐标的分布推定出上述光源的种类之后，根据该推定出的光源的种类和上述高彩度判定区域的上述白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类，根据上述确定出的光源的种类计算出白平衡控制信息，根据上述计算出的白平衡控制信息对图像信号进行白平衡控制。
根据这些第1～第4方式，在根据图像的彩色信号推定出光源之后，判定该推定结果是否受到了画面内的高彩度部分的影响，根据该判定结果确定白平衡控制时的光源，从而即使对于无低彩度部分的那样的图像，也能够适当地确定出光源，能够进行准确的白平衡控制。
根据本发明，可提供可对各种图像进行合适的白平衡控制的白平衡控制方法、可进行这样的白平衡控制的摄像装置、及白平衡控制程序。
附图说明
图1是表示用于实施本发明的一实施方式的白平衡控制方法的数码照相机的结构的方框图。
图2是表示本发明的一实施方式的白平衡控制方法的处理流程的流程图。
图3是将图像数据分割为n个块时的概念图。
图4是表示白平衡判定空间的图。
图5是表示光源推定区域的图。
图6是表示高彩度判定区域的图。
图7是用于说明光源确定的例子的图。
标号说明
100：摄影镜头；101：镜头系统；102：镜头驱动电路；103：镜头侧CPU；104、209：接口(I/F)；105、208：ROM；200：照相机主体；201：摄像元件；202：摄像电路；203：A/D转换电路；204：数据总线；205：RAM；206：ASIC；207：照相机侧CPU；210：记录介质。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示用于实施本发明的一实施方式的白平衡控制方法的数码照相机的结构的方框图。图1的数码照相机主要由摄影镜头100和照相机主体200构成，该摄影镜头100可自由装卸于照相机主体200。
摄影镜头100包括镜头系统101、镜头驱动电路102、镜头侧CPU103、接口(I/F)104以及ROM 105。
镜头系统101由多个镜头和驱动该镜头的镜头驱动部构成，镜头系统101将来自未图示的被摄体的光聚光于照相机主体200内部的摄像元件201。镜头驱动电路102驱动镜头系统101的镜头驱动部，进行本数码照相机的焦点调节和变焦。
当摄影镜头100被安装于照相机主体200上时，镜头侧CPU 103与数码照相机内部的照相机侧CPU 207可通信地连接，在照相机主体200的内部的照相机侧CPU 207的控制下，镜头侧CPU 103控制镜头驱动电路102等摄影镜头100内的各部分。I/F 104是镜头侧CPU 103读出存储在ROM 105中的数据用的通信接口。在作为第2存储单元的ROM 105中，存储有镜头系统101的光谱透过率特性数据和焦距数据等与镜头系统101相关的各种数据。
另外，照相机主体200包括摄像元件201、摄像电路202、A/D转换电路203、数据总线204、RAM 205、ASIC 206、照相机侧CPU 207、ROM208、接口(I/F)209、以及记录介质210。
摄像元件201例如是设置有拜尔(Bayer)排列的滤色器的摄像元件，其接收经由摄影镜头100入射的来自被摄体的光而转换为电信号(摄像信号)。摄像电路202对来自摄像元件201的摄像信号进行预处理而输出到A/D转换电路203。A/D转换电路203对由摄像电路202预处理过的摄像信号进行数字转换，从而取得图像数据。
数据总线204传输从A/D转换电路203输出的图像数据等各种数据。RAM 205临时存储由A/D转换电路203取得的图像数据和后述的白平衡控制信息等各种数据。作为白平衡控制单元的ASIC 206对由A/D转换电路203取得的、存储在RAM 205中的图像数据实施白平衡控制等各种图像处理。作为计算单元的照相机侧CPU 207进行使用于ASIC 206的白平衡控制的白平衡控制信息等各种数据的计算、和本数码照相机的各电路的动作控制等。
作为第1以及第3存储单元的ROM 208存储用于计算白平衡控制信息(白平衡增益，white balance gain)的白平衡控制信息计算程序和白平衡控制信息计算参数、用于进行白平衡控制的白平衡控制程序，除此之外还存储与本数码照相机的各种控制相关的程序和参数。照相机侧CPU207经由数据总线204读出存储在ROM 208中的程序和参数来执行各种处理。
此处，在第1实施方式中，作为白平衡控制信息计算参数，在ROM208中存储有摄像元件201的光谱灵敏度特性数据和每个特定光源的光谱辐射亮度数据。另外，所谓特定光源是指太阳光和电灯等色温度已知的特定的光源。
另外，图1的数码照相机是摄影镜头100和照相机主体200分体构成的、镜头可自由装卸的数码照相机，但本实施方式的白平衡控制方法也可适用于将镜头系统101组装入照相机内部的、所谓袖珍型数码照相机。此时，也可以在ROM 208中存储每个特定光源的白平衡控制信息(白平衡增益)。即，当组装入了摄影镜头100的情况下，可预先计算出白平衡控制信息。
I/F 209是数据总线204和记录介质210之间的通信接口。记录介质210是用于记录由ASIC 206处理过的图像数据的介质。该记录介质210可以使用各种介质。
以下，对包含本实施方式的白平衡控制方法的数码照相机的动作进行说明。
从未图示的被摄体入射到镜头系统101的光聚光于照相机主体200内部的摄像元件201。然后，从摄像元件201输出与入射的光对应的摄像信号，由摄像电路202实施噪声去除和放大等各种预处理。在A/D转换电路203中，将由摄像电路202处理过的摄像信号转换为数字信号(图像数据)，经由数据总线204存储到RAM 205中。
在图像数据存储到RAM 205之后，由照相机侧CPU 207进行白平衡控制信息的计算，根据该白平衡控制信息由ASIC 206对从RAM 205读出的图像数据进行白平衡控制。在ASIC 206中，除了白平衡控制以外，还实施颜色转换和灰度转换等图像处理。然后，当记录图像数据时，在对处理后的图像数据进行压缩之后，存储到RAM 205中。之后，经由I/F209读出存储在RAM 205中的压缩图像数据，记录到记录介质210中。
接下来，对本实施方式的主要部分即白平衡控制方法进行说明。图2是表示本实施方式的白平衡控制方法的处理流程的流程图。另外，图2的流程图表示也可适用于将摄影镜头100组装入照相机主体200内的数码照相机的白平衡控制的例子。
首先，照相机侧CPU 207判定本照相机的摄影镜头100是否构成为可自由装卸(步骤S1)。在步骤S1的判定中，当摄影镜头100构成为可自由装卸的情况下，照相机侧CPU 207从ROM 105读出镜头系统101的光谱透过率特性数据，从ROM 208读出摄像元件201的光谱灵敏度特性数据以及每个特定光源的光谱辐射亮度数据，计算每个特定光源的白平衡控制信息(步骤S2)。此处，白平衡控制信息使用以往公知的方法来计算即可，例如通过在可见光波长区域对摄像元件201的光谱灵敏度特性数据、镜头系统101的光谱透过率特性数据、以及特定光源的光谱辐射亮度特性数据进行累积运算，从而求出安装了摄影镜头100的状态下的分别与R、G、B对应的光谱灵敏度，根据这些R、G、B各自的光谱灵敏度可计算出白平衡控制信息。具体而言，根据G光谱灵敏度/R光谱灵敏度计算出R的白平衡控制信息，根据G光谱灵敏度/B光谱灵敏度计算出B的白平衡控制信息。
另外，在步骤S1的判定中，当摄影镜头100没有构成为可自由装卸的情况下，照相机侧CPU 207读出预先存储在ROM 208中的每个特定光源的白平衡控制信息(步骤S3)。
在通过步骤S2或步骤S3中的任一方取得每个特定光源的白平衡控制信息之后，照相机侧CPU 207将每个特定光源的白平衡控制信息转换为后述的白平衡判定空间坐标(步骤S4)。之后，照相机侧CPU 207读出存储在RAM 205中的图像数据并分割为多块，求出用于表示所分割的每块的颜色信息的颜色空间坐标，进而针对每块将求出的颜色空间坐标转换为白平衡判定空间坐标(步骤S5)。
此处，对颜色空间坐标和白平衡判定空间之间的坐标转换进行说明。图3是当将图像数据分割为n个块时的概念图。另外，图4是表示白平衡判定空间的图。
假设用于表示图3所示的第m块的彩色信号的颜色空间坐标(Rm，Gm，Bm)为将从第m块内的各像素取得的彩色信号按每个成分进行了平均后的坐标。但是，当摄像元件201的像素排列是拜尔排列的情况下，因为1块内存在R、Gr、Gb、B这4种成分，所以将Gm设为Gr信号的平均值与Gb信号的平均值的和的1/2。
假设从这样定义的颜色坐标空间到白平衡判定空间的转换为每块的R、B与G之比(即，每块的白平衡)。即，根据下式进行从颜色空间坐标(Rm，Gm，Bm)到白平衡判定空间坐标(i1m，i2m，i3m)的转换。
i1m＝Rm/Gm
i2m＝Bm/Gm                (式1)
i3m＝Gm
此处，当将每个特定光源的白平衡控制信息转换为白平衡判定空间坐标的情况下，求出每个特定光源的白平衡控制信息的倒数即可。
在步骤S5中，在对画面内的所有的块进行了(式1)所示的坐标转换之后，照相机侧CPU 207在白平衡判定空间内设定光源推定区域(步骤S6)。
对步骤S6的光源推定区域的设定进行更详细的说明。图5(a)～图5(c)是表示光源推定区域的图。此处，图5(a)是从由R/G轴和B/G轴构成的平面观察白平衡判定空间的图，图5(b)是从由R/G轴和G轴构成的平面观察白平衡判定空间的图，图5(c)是从由B/G轴和G轴构成的平面观察白平衡判定空间的图。
通过步骤S4的处理，在白平衡判定空间内，设定与特定光源对应的白平衡判定空间坐标。在图5(a)的例子中，设定了与3种特定光源对应的坐标PD75、PD55、PD30。此处，PD75(X_PD75，Y_PD75)是与色温度7500K的光源(例如，背阴处的太阳光等具有蓝色的光源)对应的坐标，PD55(X_PD55，Y_PD55)是与色温度5500K的光源(例如，晴天时的太阳光)对应的坐标，PD30(X_PD30，Y_PD30)是与色温度3000K的光源(例如，电灯等具有红色的光源)对应的坐标。
当设定了这样的每个特定光源的白平衡判定空间坐标的状态下，在由R/G轴和B/G轴构成的平面上，设定用于对光源推定区域进行设定的直线。在图5(a)的例子中，为了设定与3种特定光源对应的3个光源推定区域，设定2条直线Line1、Line2。此处，Line1具有一定的斜率，是通过PD75和PD55之间的直线。另一方面，Line2是具有与Line1相同的斜率且通过PD55和PD30之间的直线。对这些Line1以及Line2的设定方法的例子进行说明。首先，假设使用
Y＝mX+c_7_5    (其中，X＝R/G，Y＝B/G)          (式2)所示的直线式表示Line1。以与7500K和5500K之间即6000K对应的坐标为基准来设定这样定义的Line1的Y截矩c_7_5。即，假设Line1通过与6000K对应的白平衡判定空间坐标(X_PBDR_7_5，Y_PBDR_7_5)，则该点是将PD75和PD55分成3∶1比例的点，所以关系
X_PBDR_7_5＝(1×X_PD_75+3×X_PD_55)/4
Y_PBDR_7_5＝(1×Y_PD_75+3×Y_PD_55)/4        (式3)
成立。因此，Y截矩c_7_5成为如下(式4)。
c_7_5＝Y_PBDR_7_5-m×X_PBDR_7_5
     ＝(Y_PD_75+3×Y_PD_55)/4
-m×(X_PD_75+3×X_PD_55)/4                   (式4)
另外，将斜率m例如设为0.9。通过将m设为0.9，从而Line1与未图示的表示黑体辐射轨迹的线段大致正交。
接下来，设定Line2。首先，假设使用
Y＝mX+c_5_3    (其中，X＝R/G，Y＝B/G)        (式5)
所示的直线式来表示Line2。以与5500K和3000K之间即4000K对应的坐标为基准设定这样定义的Line2的Y截矩c_5_3。即，如果Line2通过与4000K对应的白平衡判定空间坐标(X_PBDR_5_3，Y_PBDR_5_3)，则该点是将PD55和PD30分成3∶2比例的点，所以关系
X_PBDR_5_3＝(2×X_PD_55+3×X_PD_30)/5
Y_PBDR_5_3＝(2×Y_PD_55+3×Y_PD_30)/5        (式6)
成立。因此，Y截矩c_5_3成为如(式7)所示。
c_5_3＝Y_PBDR_5_3-m×X_PBDR_5_3
     ＝(Y_PD_55+3×Y_PD_30)/4
-m×(X_PD_55+3×X_PD_30)/4                   (式7)
如上述，在将由R/G轴和B/G轴构成的平面分割为3个区域之后，设定图5(b)以及图5(c)所示的亮度判定阈值th_light_g。根据在彩色信号中的具有较多亮度信息的G信号来设定该th_light_g。此处，设th_light_g如下(式8)所示。
th_light_g＝G_ave                           (式8)在(式8)中，G_ave是1个画面的白平衡判定空间坐标的i3的平均值。另外，也可以不设定亮度判定阈值th_light_g，但通过设定亮度判定阈值th_light_g，当后述的光源的确定时即使摄影时的曝光条件发生变化，也始终能够得到相同的光源确定结果。
在如上述设定了Line1、Line2以及th_light_g之后，设定每个特定光源的光源推定区域。此处，如图5(a)～5(c)所示，将G为th_light_g以上、且在由R/G轴和B/G轴构成的平面上B/G为Line1以上的区域设为光源推定区域1，将G为th_light_g以上、且在由R/G轴和B/G轴构成的平面上B/G小于Line1且为Line2以上的区域设为光源推定区域2，将G为th_light_g以上、且在由R/G轴和B/G轴构成的平面上B/G小于Line2的区域设为光源推定区域3。
在步骤S6中设定了光源推定区域之后，照相机侧CPU 207为了进行白平衡控制，现在，推定对被摄体进行照明的光源(步骤S7)。当进行该光源的推定时，首先，求出存在于图5(a)～图5(c)所示的光源推定区域1、光源推定区域2、以及光源推定区域3各光源推定区域中的白平衡判定空间坐标的平均位置(X_ave，Y_ave)，根据该求出的平均坐标(X_ave，Y_ave)的位置进行光源的推定。即，当平均坐标(X_ave，Y_ave)属于光源推定区域1的情况下，由于在由摄像元件201取得的图像数据中蓝色系颜色多，所以推定为7500K的光源。根据相同的思考方法，当平均坐标(X_ave，Y_ave)属于光源推定区域2的情况下，推定为5500K的光源，当平均坐标(X_ave，Y_ave)属于光源推定区域3的情况下，推定为3000K的光源。
在步骤S7中推定了光源之后，照相机侧CPU 207在白平衡判定空间内设定高彩度判定区域(步骤S8)。
对步骤S8的高彩度判定区域的设定方法进行说明。图6(a)～图6(c)是表示高彩度判定区域的图。此处，图6(a)是从由R/G轴和B/G轴构成的平面观察白平衡判定空间的图，图6(b)是从由R/G轴和G轴构成的平面观察白平衡判定空间的图，图6(c)是从由B/G轴和G轴构成的平面观察白平衡判定空间的图。
高彩度判定区域被设定为与对每个色调、且每个特定光源设定的光源推定区域(通过由图6(a)的虚线表示的Line1以及Line2分割的区域)中的至少任1个光源推定区域重叠。这样，通过将高彩度判定区域设定为与光源推定区域重叠，可判定出画面内的高彩度色对光源推定的影响。
在高彩度判定区域的设定中，在由R/G轴和B/G轴构成的平面上，设定由下(式9)定义的6条直线。
th_rsat1＝0.7×X_PD30
th_rsat2＝1.3×Y_PD30
th_gsat1＝0.8×X_PD55              (式9)
th_gsat2＝0.7×Y_PD55
th_bsat1＝1.2×X_PD75
th_bsat2＝0.8×Y_PD75
另外，(式9)的系数为一例。而且，在G轴上设定阈值th_sat_g。如果将1个画面的白平衡判定空间坐标的i3的最大值设为G_max，则th_sat_g成为如下(式10)。
th_sat_g＝(G_ave+G_max)/2          (式10)
接下来，根据以上设定的th_rsat1、th_rsat2、th_gsat1、th_gsat2、th_bsat1、th_bsat2、以及th_sat_g设定每个色调的高彩度判定区域。此处，如图6(a)～图6(c)所示，将G为th_sat_g以下、且在由R/G轴和B/G轴构成的平面上R/G为th_bsat1以上且B/G为th_bsat2以上的区域设为高彩度判定区域1，将G为th_sat_g以下、且在由R/G轴和B/G轴构成的平面上R/G为th_gsat1以下且B/G为th_gsat2以下的区域设为高彩度判定区域2，将G为th_sat_g以下、且在由R/G轴和B/G轴构成的平面上R/G为th_rsat1以上且B/G为th_rsat2以下的区域设为高彩度判定区域3。
在步骤S8中设定了高彩度判定区域之后，照相机侧CPU 207判定所拍摄的图像的高彩度色(步骤S9)。在该高彩度色的判定中，首先，比较如图6(a)～图6(c)所示那样设定的高彩度判定区域1～3内存在的白平衡判定空间坐标的数，按照该数从大到小的顺序对高彩度判定区域赋予位次。此处，当将高彩度判定区域1的白平衡判定空间坐标的数设为cnt_satarea1、将高彩度判定区域2的白平衡判定空间坐标的数设为cnt_satarea2、将高彩度判定区域3的白平衡判定空间坐标的数设为cnt_satarea3、将第1位的高彩度判定区域设为satarea_rank1、将第2位的高彩度判定区域设为satarea_rank2、将第3位的高彩度判定区域设为satarea_rank3时，例如当cnt_satarea1＝30、cnt_satarea2＝0、cnt_satarea3＝70的情况下，成为如下式。
satarea_rank1＝satearea3
satarea_rank2＝satearea1
satarea_rank3＝satearea2
此时，在画面内的高彩度色中红色系颜色的高彩度最多。
在步骤S9中进行了高彩度色的判定之后，照相机侧CPU 207计算高彩度色对光源推定结果的影响程度(步骤S10)。为此，首先求出各高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的数与1个画面的总块数之比。此处，将高彩度判定区域1的比率设为ratio_sat1，将高彩度判定区域2的比率设为ratio_sat2，将高彩度判定区域3的比率设为ratio_sat3，将1个画面的总块数设为cnt_blkall时，则有下(式11)。
ratio_sat1＝cnt_satarea1/cnt_blkall
ratio_sat2＝cnt_satarea2/cnt_blkall               (式11)
ratio_sat3＝cnt_satarea3/cnt_blkall
接下来，比较光源推定区域和高彩度判定区域重叠的区域的白平衡判定空间坐标的数，按照数从大到小的顺序对各重叠区域赋予位次。此处，在图5(a)的例子中，重叠区域1是th_light_g≤G≤th_sat_g且R/G≤th_bsat1且B/G≥th_bsat2的区域，重叠区域2是th_light_g≤G≤th_sat_g且R/G≤th_gsat1且B/G≤th_gsat2的区域，重叠区域3是th_light_g≤G≤th_sat_g且R/G≥th_rsat1且B/G≤th_rsat2的区域。另外，当将重叠区域1的白平衡判定空间坐标的数设为cnt_overlaparea1，将重叠区域2的白平衡判定空间坐标的数设为cnt_overlaparea2，将重叠区域3的白平衡判定空间坐标的数设为cnt_overlaparea3，将第1位的重叠区域设为overlaparea_rank1，将第2位的重叠区域设为overlaparea_rank2，将第3位的重叠区域设为overlaparea_rank3时，例如当cnt_overlaparea1＝15，cnt_overlaparea2＝0，cnt_overlaparea3＝35的情况下，成为下式。
overlaparea_rank1＝cnt_overlaparea3
overlaparea_rank2＝cnt_overlaparea1
overlaparea_rank3＝cnt_overlaparea2
接下来，求出重叠区域内的白平衡判定空间坐标的数与1个画面的总块数之比率。此处，当将重叠区域1内的比率设为ratio_overlap1，将重叠区域2内的比率设为ratio_overlap2，将重叠区域3内的比率设为ratio_overlap3，将1个画面的总块数设为cnt_blkall，则为下式。
ratio_overlap1＝cnt_overlaparea1/cnt_blkall
ratio_overlap2＝cnt_overlaparea2/cnt_blkall    (式12)
ratio_overlap3＝cnt_overlaparea3/cnt_blkall
该比率越大，则在画面内该颜色的影响变得越大。
在步骤S10之后，照相机侧CPU 207校正步骤S7的光源的推定结果(步骤S11)。之后，照相机侧CPU 207确定实际对被摄体进行照明的光源的种类(步骤S12)，根据该光源的确定结果计算出白平衡控制信息(步骤S13)。
此处，参照图7对步骤S11～步骤S13的处理进行具体说明。例如，当在步骤S7中求出的白平衡判定空间坐标的平均位置(X_ave，Y_ave)是图7所示的坐标的情况下，因为该位置处于光源推定区域2中，所以光源被推定为是5500K。与此相对，当步骤S10的处理结果是satarea_rank1＝satearea1，ratio_sat1＝0.4，overlaparea_rank1＝overlaparea1，ratio_overlap1＝0.35的情况下，在画面内的高彩度色中蓝色系颜色的高彩度色最多。即，可以说蓝色系颜色的被摄体占的面积大。因此，如果实际的光源为5500K左右的光源，则白平衡判定空间坐标的平均位置(X_ave，Y_ave)应该成为比图7的位置更靠近光源推定区域1，因此考虑到光源推定结果受到被摄体的蓝色系颜色的影响，进行校正以便使实际的光源为比所推定的光源还低的色温度的光源(与5500K相比，具有红色的光源)。作为该校正，有如下方法：例如根据由ratio_sat1以及ratio_overlap1所示的比，计算出分开5500K和3000K的点，将该点的光源设为校正后的光源。另外，作为更简单的方法，也可以简单地将5500K和3000K之间的正中间的点作为实际的光源。
在确定了光源之后，通过求出该光源的白平衡判定空间坐标的倒数，求出白平衡控制信息(白平衡增益)。
在如上述求出了白平衡控制信息之后，照相机侧CPU 207将白平衡控制信息向ASIC 206进行通信。ASIC 206在彩色信号的R成分上乘以R成分的白平衡控制信息(白平衡R增益)，在彩色信号的B成分上乘以B成分的白平衡控制信息(白平衡B增益)，从而进行白平衡控制(步骤S14)，图2的处理结束。
如以上说明，根据本实施方式，通过在白平衡判定空间内设定光源推定区域和高彩度判定区域，从而判定高彩度的颜色对光源推定的影响程度，根据该判定结果校正光源的推定结果，由此无论画面内是否存在低彩度部分，都能够进行合适的白平衡控制。
根据以上实施方式说明了本发明，但本发明不限定于上述的实施方式，当然可以在本发明的宗旨的范围内进行种种变形和应用。例如，在上述例子中，白平衡控制是由ASIC 206进行的，但也可以根据白平衡控制程序由照相机侧CPU 207来进行。
而且，上述的实施方式中包含了各种等级的发明，通过公开的多个结构要素的适当组合，可提取出各种发明。例如，即使从实施方式所示的全部结构要素中删除几个结构要素，也可解决上述那样的课题，当能够得到上述那样的效果的情况下，删除了该结构要素的结构也可作为发明而提取出。

Claims (9)

1.一种白平衡控制方法，在该白平衡控制方法中使用将一个画面的图像信号在画面内分割为多个块的各块的彩色信号来进行白平衡控制，其特征在于，上述方法具备以下步骤：
将表示上述所分割的各块的彩色信号的颜色空间坐标转换为用于判定上述画面内的白平衡的白平衡判定空间坐标；
在上述转换后的白平衡判定空间坐标所属的白平衡判定空间内，分别设定用于推定上述白平衡控制时的光源的种类的光源推定区域、和用于判定上述画面内的各块的彩色信号是否为高彩度的高彩度判定区域；
根据上述光源推定区域的白平衡判定空间坐标的分布来推定出上述光源的种类；
根据上述推定出的光源的种类和上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类；
根据上述确定的光源的种类计算出白平衡控制信息；以及
根据上述计算出的白平衡控制信息对上述图像信号执行白平衡控制，
其中，把上述光源推定区域和上述高彩度判定区域设定为具有互相重叠的区域，
根据上述光源推定区域的白平衡判定空间坐标的分布、上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布、以及上述光源推定区域和上述高彩度判定区域互相重叠的区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类。
2.根据权利要求1所述的白平衡控制方法，其特征在于，
对上述光源推定区域设定与特定光源对应的一个以上的区域，并且对上述高彩度判定区域设定与色调对应的一个以上的区域，
上述设定的各个光源推定区域具有一个以上的与上述设定的高彩度判定区域互相重叠的区域。
3.根据权利要求2所述的白平衡控制方法，其特征在于，
根据对上述每个特定光源设定的白平衡控制信息来分别设定与上述特定光源对应的光源推定区域和与上述色调对应的高彩度判定区域。
4.根据权利要求2所述的白平衡控制方法，其特征在于，该白平衡控制方法还具备以下步骤：
判定具有获取上述图像信号的摄像部的摄像装置的镜头是否可自由装卸；
当判定为镜头不可自由装卸的情况下，读出预先存储的、对每个特定光源设定的白平衡控制信息；以及
将上述读出的对每个特定光源设定的白平衡控制信息转换为白平衡判定空间坐标。
5.根据权利要求2所述的白平衡控制方法，其特征在于，该白平衡控制方法还具备以下步骤：
判定具有获取上述图像信号的摄像部的摄像装置的镜头是否可自由装卸；
当判定为镜头可自由装卸的情况下，读出预先存储的上述摄像部的特性信息、摄影镜头的特性信息、和上述每个特定光源的特性信息；
根据上述读出的特性信息，计算出与各个特定光源对应的白平衡控制信息；以及
将上述计算出的与各个特定光源对应的白平衡控制信息转换为上述白平衡判定空间坐标。
6.根据权利要求1所述的白平衡控制方法，其特征在于，
上述白平衡判定空间坐标包含与上述画面内的亮度相关的信息，
根据与上述亮度相关的信息的分布来设定上述光源推定区域和上述高彩度判定区域。
7.一种摄像装置，该摄像装置具有白平衡调整功能，其特征在于，该摄像装置具备：
摄像部，其拍摄被摄体而取得一个画面的图像信号；
分割部，其将上述图像信号在画面内分割为多个块；
坐标转换部，其将表示上述所分割的各块的彩色信号的颜色空间坐标转换为用于判定上述画面内的白平衡的白平衡判定空间坐标；
存储部，其存储对每个特定光源设定的白平衡控制信息；
判定部，其判定上述摄像装置的镜头是否可自由装卸；
读出部，当判定为上述摄像装置的镜头不可自由装卸的情况下，该读出部读出上述存储的上述白平衡控制信息；
设定部，其根据上述读出的上述白平衡控制信息和上述转换后的白平衡判定空间坐标，在白平衡判定空间内分别设定用于推定上述白平衡控制时的光源的种类的光源推定区域、和用于判定上述画面内的各块的彩色信号是否为高彩度的高彩度判定区域；
光源推定部，其根据上述光源推定区域的上述白平衡判定空间坐标的分布来推定上述光源的种类；
确定部，其根据上述推定出的光源的种类和上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类；
白平衡控制信息计算部，其根据上述确定出的光源的种类计算白平衡控制信息；以及
白平衡控制部，其根据上述计算出的白平衡控制信息对上述图像信号进行白平衡控制，
其中，上述设定部把上述光源推定区域和上述高彩度判定区域设定为具有互相重叠的区域，
上述确定部根据上述光源推定区域的白平衡判定空间坐标的分布、上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布、以及上述光源推定区域和上述高彩度判定区域互相重叠的区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类。
8.一种摄像装置，该摄像装置具有白平衡调整功能，其特征在于，该摄像装置具备：
摄像部，其拍摄被摄体而取得一个画面的图像信号；
分割部，其将上述图像信号在画面内分割为多个块；
坐标转换部，其将表示上述所分割的各块的彩色信号的颜色空间坐标转换为用于判定上述画面内的白平衡的白平衡判定空间坐标；
第1存储部，其存储上述摄像部的特性信息；
摄影镜头，其构成为相对于上述摄像装置可自由装卸且具有存储该摄影镜头的特性信息的第2存储部；
第3存储部，其存储每个特定光源的特性信息；
判定部，其判定上述摄像装置的镜头是否可自由装卸；
读出部，当判定为镜头可自由装卸的情况下，该读出部分别读出上述摄像部的特性信息、上述摄影镜头的特性信息、和上述每个特定光源的特性信息；
计算部，其根据上述读出的上述摄像部的特性信息、上述摄影镜头的特性信息、和上述每个特定光源的特性信息，计算出与上述各个特定光源对应的白平衡控制信息；
设定部，其根据上述计算出的上述白平衡控制信息和上述转换后的白平衡判定空间坐标，在白平衡判定空间内分别设定用于推定上述白平衡控制时的光源的种类的光源推定区域、和用于判定上述画面内的各块的彩色信号是否为高彩度的高彩度判定区域；
光源推定部，其根据上述光源推定区域的上述白平衡判定空间坐标的分布来推定上述光源的种类；
确定部，其根据上述推定出的光源的种类和上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类；
白平衡控制信息计算部，其根据上述确定出的光源的种类计算白平衡控制信息；以及
白平衡控制部，其根据上述计算出的上述白平衡控制信息对上述图像信号进行白平衡控制，
其中，上述设定部把上述光源推定区域和上述高彩度判定区域设定为具有互相重叠的区域，
上述确定部根据上述光源推定区域的白平衡判定空间坐标的分布、上述高彩度判定区域的白平衡判定空间坐标的分布、以及上述光源推定区域和上述高彩度判定区域互相重叠的区域的白平衡判定空间坐标的分布来确定上述光源的种类。
9.根据权利要求8所述的摄像装置，其特征在于，
上述摄像部的特性信息包含该摄像部的光谱灵敏度特性，上述摄影镜头的特性信息包含该摄影镜头的光谱透过率特性，上述每个特定光源的特性信息包含上述每个特定光源的光谱辐射亮度特性。
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