JP2001036924A

JP2001036924A - 自動ホワイトバランス調整方法及び調整装置

Info

Publication number: JP2001036924A
Application number: JP11208877A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Moriwaki; 淳森脇
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2001-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｙｕｖ色空間でのホワイトバランス調整のた
め、ｕｖ色空間における各平均値をｕｖ２次元座標平面
の座標と原点の差分を画像全体に掛け合せた場合、彩度
の高い部分の色が不自然になってしまう。【解決手段】自動ホワイトバランス係数決定処理部２
２は、画像メモリ２１から読み出したカラー画像データ
からＹｕｖ色空間における全画素の中の白及び予め設定
した白に近いと認識される領域を決定し、その領域中の
彩度の平均値に、画像データの各画素のｕｖ２次元座標
平面上での座標点と原点との距離と、彩度の値が大きい
ほど値が小さく設定された彩度の処理用係数と、明度の
値が大きいほど値が大きく設定された輝度の処理用係数
とを別々に掛け合わせて、ｕｖの各色面毎の画像処理用
係数を算出し、それらから輝度用の画像処理用係数も算
出する。画像処理部２３は、これらの画像処理用係数に
基づいて、カラー画像データの色補正をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動ホワイトバラン
ス調整方法及び調整装置に係り、特にビデオカメラ、デ
ィジタルスチルカメラ等の撮像装置で撮像した画像信号
に対して、撮像装置本体内、若しくは当該画像信号を取
り込んで処理する処理装置内、又は当該画像信号を印刷
するプリンタ内でＹｕｖ色空間でホワイトバランス調整
する自動ホワイトバランス調整方法及び調整装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ（以下、
パソコンと略す）及びディジタルスチルカメラの普及に
伴い、一般家庭でディジタル画像を扱う機会が増えてき
た。例えば、ビデオカメラやディジタルスチルカメラで
撮像した画像信号をパソコンに取り込み、パソコンによ
りユーザの意図するような画像処理をすることが行われ
ている。

【０００３】一方、ビデオカメラやディジタルスチルカ
メラで撮像した画像を簡単に印刷する手段として、ビデ
オプリンタが注目されている。昇華型のビデオプリンタ
は、手軽に印刷できる点と、高画質出力による銀塩写真
の置き換えの可能性も含めて、今後、益々普及すること
が期待されている。このビデオプリンタの普及に伴い、
ユーザーが増すことで、より高画質化が望まれている。

【０００４】ビデオプリンタに記録すべき画像を提供す
るビデオカメラ、ディジタルスチルカメラの本体内には
元々自動的にホワイトバランス調整する自動ホワイトバ
ランス調整装置が従来より設けられており、これにより
画像の高画質化を図っている。この従来の自動ホワイト
バランス調整装置では、カメラが撮像している場所の色
温度をセンサ等で検知し、色温度検知結果に基づいて撮
像信号の三原色信号の相対的レベル制御を行って自動的
にホワイトバランス調整する構成がある。

【０００５】上記の三原色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の相対的
レベル制御は、一般的に全画像平均方式と呼ばれる方式
で行われる。これは、一般被写体を撮影した場合、画面
全体の色信号を平均化した値は、完全白色面を撮影した
場合と等価になるというものである。

【０００６】これをＹｕｖの色空間で考えた実際の処理
としては、画像のすべての画素をＹｕｖそれぞれの色毎
に平均値を求め、この平均値のうち、ｕｖ色空間におけ
る各平均値をｕｖ２次元座標平面の座標点と表したと
き、ｕｖ平均値の座標と原点との差分を画像全体に掛け
合せ、ホワイトバランスをとるものである。

【０００７】一方、ビデオプリンタには、色合い、明る
さというパラメータで調整できる機能がついており、こ
れを調整してホワイトバランスを調整することが可能で
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、ビデオカメ
ラやディジタルスチルカメラに設けられている従来の自
動ホワイトバランス調整装置は、全画像平均方式により
ホワイトバランス調整しているため、有彩色が多く含ま
れている画像の場合はその有彩色の影響を受けて正しい
ホワイトバランス調整が行えないという問題がある。例
えば、背景がブルーだったり、着ている服が真っ赤だっ
た場合等、画面の中で多くを占めている色の影響を受け
て、ホワイトバランスが正しく合わない場合が多い。

【０００９】また、Ｙｕｖの色空間において、ｕｖ色空
間における各平均値をｕｖ２次元座標平面の座標と原点
の差分を画像全体に掛け合せた場合、彩度の高い部分の
色が不自然になってしまうという問題がある。

【００１０】また、ホワイトバランス調整をユーザーの
設定により行えるようにしたビデオカメラやディジタル
スチルカメラでは、撮影される場面が多種多様であるた
め、必ずしもユーザーがホワイトバランス等の各種の自
動設定機能を充分に使いこなしているとは言えず、良質
な画質が撮れない場合もあり得るという問題がある。更
に、ビデオカメラやディジタルスチルカメラで撮影した
画像をテレビ画面、パソコンのモニター上で見た場合、
きれいに見えた場合でも、プリンタに印刷した場合、望
んだ色で印刷できない場合もある。

【００１１】また、プリンタにおいては、上記の色合
い、明るさというパラメータでは調整できる範囲は限ら
れており、必ずしも望んだ色に調整するのは易しくな
い。また、調整するパラメータを増やすことで調整の自
由度は増すが、一般ユーザーがマニュアルで操作するの
はより困難になると思われる。

【００１２】更に、ビデオカメラやディジタルスチルカ
メラに設けられている自動ホワイトバランス調整装置や
プリンタの色合い、明るさというパラメータによるホワ
イトバランス調整は、処理速度が速くリアルタイム処理
が可能なので、画面に結果をすぐ表示できるなどの利点
からハードウェアで実現しているのが通常であるが、多
種多様の場面に応じた細かな補正に対応できない。

【００１３】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
撮像装置で既に撮像した画像を、ソフトウェアにより解
析して、ホワイトバランスを最適に自動調整し得る自動
ホワイトバランス調整方法及び調整装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】また、本発明の他の目的は、全画像平均方
式で生じていた有彩色による影響を受けにくいホワイト
バランス調整を撮像装置で行い得る自動ホワイトバラン
ス調整方法及び調整装置を提供することにある。

【００１５】更に、本発明の他の目的は、彩度の高い部
分の色が不自然にならないように、各画素の彩度の情報
により補正量を調整するＹｕｖ色空間での自動ホワイト
バランス調整方法及び調整装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の自動ホワイトバランス調整方法は、撮像し
て得られたカラー画像データからＹｕｖ色空間の明度情
報と彩度情報とを抽出して、Ｙｕｖ色空間における全画
素の中の白及び予め設定した白に近いと認識される領域
を決定する第１のステップと、第１のステップにより決
定された領域が存在するか否か判定する第２のステップ
と、第２のステップにより領域が存在すると判定された
ときは、領域のｕｖ色面における彩度の平均値を求める
第３のステップと、第３のステップにより求めた平均値
とｕｖ２次元座標平面の原点との差分だけ、カラー画像
データの全画素を平行移動させると共に、各画素の移動
量はその画素の彩度の値が大きいほど小さく、かつ、そ
の画素の明度の値が大きいほど大きくするような画像処
理用係数を算出する第４のステップと、第４のステップ
で算出された画像処理用係数を、カラー画像データの対
応する各色面の値に対して計算処理を行い色補正したカ
ラー画像データを出力する第５のステップとを含むこと
を特徴とする。

【００１７】ここで、上記の第４のステップは、カラー
画像データの各画素のｕｖ２次元座標平面上での座標点
と原点との距離と、彩度の値が大きいほど値が小さく設
定された彩度の処理用係数と、明度の値が大きいほど値
が大きく設定された輝度の処理用係数とをそれぞれ算出
し、算出したこれらの処理用係数に第３のステップによ
り計算されたｕｖの各色面毎の平均値を別々に掛け合わ
せて、ｕｖの各色面毎の第１及び第２の画像処理用係数
を算出すると共に、その第１及び第２の画像処理用係数
を用いて輝度用の第３の画像処理用係数を算出すること
を特徴とする。

【００１８】本発明では、明度情報と彩度情報とを表す
Ｙｕｖ色空間において、全画素の中の白及び予め設定し
た白に近いと認識される領域を決定し、その決定した領
域における画像データの彩度の平均値を求め、その彩度
の平均値とｕｖ２次元座標平面の原点の差分だけ全画素
の値を平行移動させるホワイトバランスを行うに際し
て、彩度の値が大きいほど値が小さく設定された（すな
わち、白色に近いほど大なる値に設定された）彩度の処
理用係数と、明度の値が大きいほど値が大きく設定され
た（すなわち、白色に近いほど大なる値に設定された）
輝度の処理用係数を用いて、上記の移動量を白色ほど大
きくなるように調整することができる。

【００１９】また、上記の目的を達成するため、本発明
装置は、撮像して得られたカラー画像データを格納する
画像メモリと、画像メモリから読み出したカラー画像デ
ータからＹｕｖ色空間における明度情報と彩度情報とを
抽出して、Ｙｕｖ色空間における全画素の中の白及び予
め設定した白に近いと認識される領域を決定し、決定し
た領域中の画素の平均値に、画像データの各画素のｕｖ
２次元座標平面上での座標点と原点との距離と、彩度の
値が大きいほど値が小さく設定された彩度の処理用係数
と、明度の値が大きいほど値が大きく設定された輝度の
処理用係数とを別々に掛け合わせて、ｕｖの各色面毎の
第１及び第２の画像処理用係数を算出すると共に、その
第１及び第２の画像処理用係数を用いて輝度用の第３の
画像処理用係数を算出する自動ホワイトバランス係数決
定処理部と、第１乃至第３の画像処理用係数を、画像メ
モリから読み出したカラー画像データの対応する各色面
の値に掛け合わせて色補正したカラー画像データを出力
する画像処理部とを有し、自動ホワイトバランス係数決
定処理部と画像処理部はソフトウェア処理で構成したも
のである。本発明では、撮像して得られたカラー画像デ
ータに対して、Ｙｕｖ色空間での自動ホワイトバランス
調整をソフトウェアにより実現する。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になる自動ホワイ
トバランス調整装置の一実施の形態のブロック図、図２
は本発明自動ホワイトバランス調整方法及び装置が適用
される印字システムの一例のブロック図を示す。まず、
図２と共に印字システムについて説明するに、ディジタ
ルカメラ（ディジタルスチルカメラ）１１で撮像して得
られたカラー画像信号は、直接ビデオプリンタ１６に供
給されて印字される一方、パソコン１４に取り込まれて
ディスプレイモニタの陰極線管（ＣＲＴ）１９にて表示
されると共に、パソコン１４内の中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）１５で加工されてからビデオプリンタ１６に供給さ
れて印字される。

【００２１】また、ビデオカメラ１２で撮像して得られ
たカラー画像信号も、ディジタルカメラ１１からのカラ
ー画像信号と同様に、直接ビデオプリンタ１６に供給さ
れて印字される一方、パソコン１４に取り込まれてディ
スプレイモニタのＣＲＴ１９にて表示されると共に、パ
ソコン１４内のＣＰＵ１５で加工されてからビデオプリ
ンタ１６に供給されて印字される。更に、ビデオデッキ
１３により再生されたカラー画像信号は、ビデオプリン
タ１６に供給されて印字される。

【００２２】このように、ビデオプリンタ１６は、ディ
ジタルカメラ１１、ビデオカメラ１２、ビデオデッキ１
３から直接に入力されるカラー画像信号を印字するか、
パソコン１４内のＣＰＵ１５で加工処理された、ディジ
タルカメラ１１又はビデオカメラ１２の出力カラー画像
信号を印字することができる。

【００２３】このような印字システムにおいて、本発明
になる自動ホワイトバランス調整装置は、ディジタルカ
メラ１１やビデオカメラ１２の本体内に設けられるか、
ビデオプリンタ１６内に設けられる。また、本発明にな
る自動ホワイトバランス調整方法に基づき、ビデオプリ
ンタ１６内部のＣＰＵ１７によって画像メモリ１８に取
り込まれた画像データを解析して自動的にホワイトバラ
ンス調整されるか、あるいは、パソコン１４のＣＰＵ１
５により取り込まれた画像データを解析して自動的にホ
ワイトバランス調整され、調整後の画像データがビデオ
プリンタ１６により印刷される。

【００２４】次に、本発明になる自動ホワイトバランス
調整装置の一実施の形態について、図１のブロック図と
共に説明する。図１に示す自動ホワイトバランス調整装
置は、画像メモリ２１と自動ホワイトバランス係数決定
処理部２２と画像処理部２３とより構成されている。画
像メモリ２１は、例えばビデオプリンタ１６内の画像メ
モリ１８に相当する画像メモリで、ディジタルカメラ１
１、ビデオカメラ１２、ビデオデッキ１３などの外部映
像機器から出力されたカラー画像データが入力されて格
納されている。

【００２５】自動ホワイトバランス係数決定処理部２２
は、画像メモリ２１から読み出した画像データに対し
て、後述する図３のフローチャートに従って、白色抽出
方式を使用して、まず白い色と認識する範囲を決定し、
白い色と認識した部分の平均値をＹｕｖ色空間で求め、
これに基づいて画像処理用係数（ホワイトバランス係
数）を計算し、併せてその計算結果から処理をする必要
がある画像か、そうでない画像かを認識し、処理フラグ
として結果を画像処理部２３へ出力する。

【００２６】画像処理部２３は、後述する図４のフロー
チャートに従って、上記の画像処理用係数と処理フラグ
を入力として受け、これらに基づいて画像メモリ２１か
ら読み出した画像データに対して自動ホワイトバランス
補正処理を施す。上記の自動ホワイトバランス係数決定
処理部２２及び画像処理部２３はＣＰＵによるソフトウ
ェア処理により実現される。

【００２７】次に、この実施の形態の動作について、更
に詳細に説明する。まず、自動ホワイトバランス係数決
定処理部２２の動作について、図３のフローチャートと
共に説明するに、自動ホワイトバランス係数決定処理部
２２は、画像メモリ２１から読み出したカラー画像デー
タの１フレームにおけるＹｕｖ色空間の各色面での明度
（輝度）情報、彩度情報のそれぞれについて最大値と最
小値を求める（図３のステップ３１）。すなわち、明度
（輝度）の最大値Ｙｍａｘと最小値Ｙｍｉｎ、彩度の最
大値ｕｖｍａｘ、彩度の最小値ｕｖｍｉｎがそれぞれ求
められる。

【００２８】続いて、画像の中の白い色と認識する範囲
を決定する（図３のステップ３２）。このステップ３２
での処理は、画像の中の白い色の認識処理と、白い色の
有効範囲の決定処理とからなる。まず、画像の中の白い
色の認識処理については、Ｙｕｖ色空間のＹは輝度（明
度）を表しており、値が大きくなると白に近く（明）、
値が小さくなると黒に近く（暗）なる。また、Ｙｕｖ色
空間のｕ、ｖは、色情報を表しており、図６（Ｂ）のｕ
ｖ２次元座標平面に示すように、ｕとｖの情報で色が確
定し、ｕｖ２次元座標平面の原点は無彩色（白又は灰色
等）を表し、また、この原点から座標（ｕ，ｖ）までの
距離が彩度を表すので、この原理を使用している。

【００２９】続いて行われる有効範囲の決定処理では、
白に近い色とする、明度と彩度の範囲（これを有効範囲
というものとする）を決める。この有効範囲は画像の種
類によって多様に変化することが考えられるので、各画
像毎に最適と思われる範囲を計算により求める。

【００３０】ここでは、ステップ３１で求めた画像全体
の各色面の明度、彩度の最大値と最小値に基づいて、こ
の画像のデータが存在している値の範囲（Ｒａｎｇｅ）
を算出し、この範囲に対する比率で有効範囲を決定す
る。図５（Ａ）は彩度（ｕ，ｖ）での有効範囲を示す。
縦軸を画素数、横軸を彩度で示したときに表わされる図
５（Ａ）の特性において、最大値と最小値の範囲に対し
て単純に比率で求め、最小値からその比率の範囲Ｉを有
効範囲として決定する。

【００３１】また、図５（Ｂ）は明度（Ｙ）での有効範
囲を示す。縦軸を明度、横軸を画素数で示したときに表
わされる図５（Ｂ）の特性において、最大値と最小値の
範囲に対して単純に比率で求め、最大値からその比率の
範囲ＩＩを有効範囲として決定する。この有効範囲を決
定する比率は多くの画像で試行錯誤した結果、例えば、
明度（Ｙ）は最大値から１０％、彩度（ｕ，ｖ）は最小
値から３０％とする。

【００３２】このように、明度（Ｙ）、彩度（ｕ，ｖ）
の最大値、最小値から有効範囲を決めることで、撮影環
境が違う様々な画像に対して最適な範囲を決定すること
が可能である。なお、図５（Ａ）、（Ｂ）では明度（輝
度）の図は横軸、縦軸が逆になっているが、これは彩
度、明度の色見グラフがそうなっているからである。

【００３３】このようにして、彩度と明度（輝度）のそ
れぞれから白色と認識する有効範囲を決定した後、続い
て彩度と明度（輝度）の両方において同時に有効範囲と
決定された白色と認識する領域が存在するかどうか判定
する（図３のステップ３３）。白色と認識する領域が存
在する場合は、その白色と認識する領域におけるｕｖの
２つの色面のそれぞれについて平均値を求め（図３のス
テップ３４）、ホワイトバランスの処理実行を示す処理
フラグＯＫを出力する（図３のステップ３５）。一方、
白い色と認識する領域が存在しない場合は、処理非実行
を示す処理フラグＮＯ＿ＤＡＴＡを出力する（図３のス
テップ３６）。

【００３４】図１の画像処理部２３は、自動ホワイトバ
ランス係数決定処理部２２より出力された、上記のｕｖ
の２つの各色面の平均値ｕａｖｅ、ｖａｖｅ及びＹの値
と処理フラグＯＫ又は処理フラグＮＯ＿ＤＡＴＡを入力
として受け、処理フラグＯＫが入力されたときにのみ、
画像メモリ２１から読み出したカラー画像データに対し
て、図４のフローチャートに従った自動ホワイトバラン
ス補正処理を行う。

【００３５】すなわち、まず、処理フラグＯＫと共に入
力されたＹｕｖ色空間の輝度の値Ｙと、ｕ、ｖ色面の各
平均値ｕａｖｅ、ｖａｖｅから画像処理用係数ｙＫｅｉ
ｓｕ、ｕＫｅｉｓｕ、ｖＫｅｉｓｕを求める（図４のス
テップ４１）。ここで、白い色と認識した部分で求めた
上記のｕ、ｖ色面の各平均値ｕａｖｅ、ｖａｖｅは、ホ
ワイトバランスがずれて色かぶりがあるときの、画像に
かぶっている色を表している。よって、この平均値を単
純にｕｖ２次元座標平面の原点に移動させる処理を行え
ば、ホワイトバランスを合わせることができるはずであ
る。

【００３６】実際の処理で考えると、この画像全体の各
画素に対して、図６（Ａ）に示すｕｖ２次元座標平面に
おいて、平均値の座標点（ｕａｖｅ，ｖａｖｅ）を、矢
印で示すように原点に移動させる画像処理用係数を求
め、この画像処理用係数分を引き算することで基本的に
はホワイトバランスをとることができる。すなわち、画
像の処理前のＹｕｖ各色面での値をＹ、ｕ、ｖとし、処
理後の値をＹ’、ｕ’、ｖ’とすると、上記の原点移動
は次式を演算することでホワイトバランスを合わせるこ
とが考えられる。

【００３７】Ｙ’＝Ｙ、ｕ’＝ｕ−ｕａｖｅ、ｖ’＝ｖ−ｖａｖｅ（１）しかしながら、このように平均値と原点との差分だけ全
画素を単純に平行移動する方法では、彩度の低い部分の
色は色かぶりがなくなり、ホワイトバランスが調整され
るが、彩度の高い部分の色は不自然な色に変化してしま
う場合がある。

【００３８】そこで、この実施の形態では、図７に示す
ように、輝度、彩度の値の大きさによって移動量を調整
し、彩度の高い部分など、不自然にならないように上記
のステップ４１の処理で画像処理用係数ｙＫｅｉｓｕ、
ｕＫｅｉｓｕ、ｖＫｅｉｓｕを計算する。図７（Ａ）は
輝度の画像処理用係数（移動量）ｙＫｅｉｓｕを輝度
（明度）の値Ｙが小さくなるほど、比例して小さな値に
設定し、輝度（明度）が最低値（黒）のときに、係数最
小値５０％（すなわち、０．５）とし、また、輝度（明
度）が最大値は白の明度であるので、係数値を１００％
（すなわち、１．０）とする、輝度対係数特性を示して
いる。

【００３９】また、図７（Ｂ）は彩度の画像処理用係数
（移動量）ｕｖＫｅｉｓｕが彩度の値ｕ、ｖが大きくな
るほど比例して小さな値に設定し、彩度の最大値では係
数最小値２０％（すなわち、０．２）に設定し、また、
彩度の最小値は無彩色であるので、１００％（すなわ
ち、１．０）の係数最大値とする、彩度対係数特性を示
す。

【００４０】ここでは、図６のｕｖの２次元座標平面に
おいて、上記の平均値（ｕａｖｅ，ｖａｖｅ）から次式
のｕ，ｖ各色面からなる基本係数ｕＫｅｉｓｕ、ｖＫｅ
ｉｓｕを求める。

【００４１】ｕＫｅｉｓｕ＝−ｕａｖｅ、ｖＫｅｉｓｕ＝−ｖａｖｅ（２）続いて、上記のｕｖの２次元座標平面において、画像中
の任意の画素の座標点（ｕ，ｖ）から原点までの距離Ｕ
Ｖを求める。

【００４２】ＵＶ＝（ｕ²＋ｖ²）^1/2 （３）続いて、図７（Ａ）に示した輝度対係数特性に従う、輝
度の画像処理用係数ｙＫｅｉｓｕを次式により求める。

【００４３】ｙＫｅｉｓｕ＝０．５＋｛（Ｙ／Ｙｍａｘ）×０．５｝（４）ただし、上式中、Ｙｍａｘは画像中の輝度の最大値で０
〜１．０の範囲内の正の値をとる。

【００４４】同様に、図７（Ｂ）に示した彩度対係数特
性に従い、かつ、上記の距離ＵＶと彩度の最大値ｕｖｍ
ａｘとの比率に応じた彩度の画像処理用係数ｕｖＫｅｉ
ｓｕを次式により求める。

【００４５】ｕｖＫｅｉｓｕ＝１．０−｛（ＵＶ／ｕｖｍａｘ）×０．８｝（５）ただし、上式中、ｕｖｍａｘは画像中の彩度の最大値で
０〜１．０の範囲内の正の値をとる。

【００４６】次に、（２）式、（４）式及び（５）式の
各画像処理用係数を次式のように掛け合わせて、ｕｖの
２次元座標平面におけるｕｖの各色面での最終的な第１
及び第２の画像処理用係数ｕＫｅｉｓｕ２、ｖＫｅｉｓ
ｕ２を求める。

【００４７】ｕＫｅｉｓｕ２＝ｕＫｅｉｓｕ×ｙＫｅｉｓｕ×ｕｖＫｅｉｓｕ（６）ｖＫｅｉｓｕ２＝ｖＫｅｉｓｕ×ｙＫｅｉｓｕ×ｕｖＫｅｉｓｕ（７）ここで、画素の彩度ｕｖの値を変化させると、その画素
の輝度の値Ｙも変化させる必要があるので、人間の比視
感度特性と分光分布が近い、緑（Ｇ）とＹｕｖの変換式
（Ｇ＝Ｙ−０．３３６４５×ｕ−０．６９８２０×ｖ）
を利用して、最終的な輝度用の第３の画像処理用係数ｙ
Ｋｅｉｓｕ２を計算する。

【００４８】ｙＫｅｉｓｕ２＝−０．３３６４５×ｕＫｅｉｓｕ２ −０．６９８２０×ｖＫｅｉｓｕ２（８）以上のようにして、ステップ４１での画像処理用係数の
計算が終了すると、画像処理部２３は、次に画面の全画
素に対して補正計算を行ってホワイトバランス調整され
た画素の値を得る（図４のステップ４２）。すなわち、
画素のｕｖ各色面での値ｕ、ｖに、上記の係数ｕＫｅｉ
ｓｕ２、ｖＫｅｉｓｕ２を次式のように加算する。これ
により、彩度ｕｖの値の大きさによって原点への移動量
が調整された処理後の画素のｕｖ各色面での値ｕ’、
ｖ’を得ることができる。

【００４９】ｕ’＝ｕ＋ｕＫｅｉｓｕ２（９）ｖ’＝ｖ＋ｖＫｅｉｓｕ２（１０）更に、上記の画像処理用係数ｙＫｅｉｓｕ２を用いて、
輝度の処理後の値Ｙ’を算出する。

【００５０】Ｙ’＝Ｙ＋ｙＫｅｉｓｕ２（１１）このようにして、この実施の形態では、画像のすべての
画素について、ｕｖ各色面での値ｕ’、ｖ’と、輝度の
値Ｙ’を得ることができる。これらの処理後の値ｕ’、
ｖ’、Ｙ’は、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示した輝度対係
数特性及び彩度対係数特性に従って、各画素毎に白色に
近い方が移動する量が多くなるように設定された画像処
理用係数を用いて計算しているので、彩度の高い部分で
も自然な、違和感のないホワイトバランス調整された値
を得ることができる。

【００５１】また、上記の実施の形態では、ソフトウェ
ア処理により自動ホワイトバランス調整を実現している
ので、改良がしやすく、多種多様な場面に応じた細かい
補正に対応できるので、性能の向上が可能であり、動作
に柔軟性を持たせることができる。また、ソフトウェア
でホワイトバランス調整を実現しているため、専用のハ
ードウェアは不要となるので、コストダウンにもつなが
る。処理速度に関してはＣＰＵの性能による所が多いの
で、ハードウェア程の処理速度の速さは期待できない
が、処理を簡素化、高速化することで、実用レベルでの
使用に対応できる。

【００５２】なお、本発明はビデオプリンタへの組み込
みだけでなく、ディジタルスチルカメラやビデオカメラ
に搭載することができ、また、パソコン上で動作するビ
デオ画像取り込みアプリケーションソフト（キャプチャ
ーソフト）等にも適用できる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
明度情報と彩度情報とを表すＹｕｖ色空間において、全
画素の中の白及び予め設定した白に近いと認識される領
域を決定し、その決定した領域における画像データの彩
度の平均値を求め、その彩度の平均値とｕｖ２次元座標
平面の原点の差分だけ全画素の値を平行移動させるホワ
イトバランスを行うに際して、白色に近いほど大なる値
に設定された彩度の処理用係数と、白色に近いほど大な
る値に設定された輝度の処理用係数を用いて、上記の移
動量を白色ほど大きくなるように調整するようにしたた
め、全画像平均方式で生じていた有彩色による影響を受
けにくくできると共に、Ｙｕｖ色空間でのホワイトバラ
ンス調整で生じていた彩度が高い部分の色の不自然さの
殆どない、自然で違和感のない画像が得られるホワイト
バランスを自動調整できる。

【００５４】また、本発明によれば、撮像して得られた
カラー画像データに対して、Ｙｕｖ色空間での自動ホワ
イトバランス調整をソフトウェアにより実現しているの
で、改良がしやすく、多種多様な場面に応じた細かい補
正に対応でき、専用のハードウェアは不要となるので、
安価に構成できる。

【００５５】更に、本発明によれば、Ｙｕｖ色空間でホ
ワイトバランス調整の処理をしているので、ビデオプリ
ンタのようなＹｕｖ色空間で組み込み処理が行われる機
器に適用した場合は、他の色空間への変換処理などが不
要であり、処理時間を短縮することができる（処理速度
を高速化できる。）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる自動ホワイトバランス調整装置の
一実施の形態のブロック図である。

【図２】本発明になる自動ホワイトバランス調整方法及
び装置が適用される印字システムの一例のブロック図で
ある。

【図３】図１中の自動ホワイトバランス係数決定処理部
の動作説明用フローチャートである。

【図４】図１中の自動ホワイトバランス補正処理部の動
作説明用フローチャートである。

【図５】図３中の最大値・最小値による白色範囲指定処
理の説明図である。

【図６】ｕｖ２次元座標平面上の平均値を原点に移動す
る例と彩度の説明図である。

【図７】本発明において用いる輝度対係数特性図と、彩
度対係数特性図の各例を示す図である。

【符号の説明】

１１ディジタルカメラ１２ビデオカメラ１３ビデオデッキ１４パーソナルコンピュータ（パソコン）１５、１７中央処理装置（ＣＰＵ）１６ビデオプリンタ１８、２１画像メモリ２２自動ホワイトバランス係数決定処理部２３画像処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C065 AA01 AA03 BB04 CC02 CC03 CC09 DD00 FF03 HH02 5C066 AA01 BA13 CA08 CA23 DA01 DB07 DD06 EA15 EC01 EF03 GA02 GA05 GA32 GA33 GB01 HA02 KA12 KD06 KE05 KF03 KP02 KP05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像して得られたカラー画像データから
Ｙｕｖ色空間の明度情報と彩度情報とを抽出して、前記
Ｙｕｖ色空間における全画素の中の白及び予め設定した
白に近いと認識される領域を決定する第１のステップ
と、前記第１のステップにより決定された前記領域が存在す
るか否か判定する第２のステップと、前記第２のステップにより前記領域が存在すると判定さ
れたときは、前記領域のｕｖ色面における彩度の平均値
を求める第３のステップと、前記第３のステップにより求めた前記平均値とｕｖ２次
元座標平面の原点との差分だけ、前記カラー画像データ
の全画素を平行移動させると共に、各画素の移動量はそ
の画素の彩度の値が大きいほど小さく、かつ、その画素
の明度の値が大きいほど大きくするような画像処理用係
数を算出する第４のステップと、前記第４のステップで算出された前記画像処理用係数
を、前記カラー画像データの対応する各色面の値に対し
て計算処理を行い色補正したカラー画像データを出力す
る第５のステップとを含むことを特徴とする自動ホワイ
トバランス調整方法。
【請求項２】前記第４のステップは、前記カラー画像
データの各画素のｕｖ２次元座標平面上での座標点と原
点との距離と、彩度の値が大きいほど値が小さく設定さ
れた彩度の処理用係数と、明度の値が大きいほど値が大
きく設定された輝度の処理用係数とをそれぞれ算出し、
算出したこれらの処理用係数に前記第３のステップによ
り計算されたｕｖの各色面毎の平均値を別々に掛け合わ
せて、ｕｖの各色面毎の第１及び第２の画像処理用係数
を算出すると共に、その第１及び第２の画像処理用係数
を用いて輝度用の第３の画像処理用係数を算出すること
を特徴とする請求項１記載の自動ホワイトバランス調整
方法。
【請求項３】撮像して得られたカラー画像データを格
納する画像メモリと、前記画像メモリから読み出したカラー画像データからＹ
ｕｖ色空間における明度情報と彩度情報とを抽出して、
前記Ｙｕｖ色空間における全画素の中の白及び予め設定
した白に近いと認識される領域を決定し、決定した前記
領域中の画素の平均値に、前記画像データの各画素のｕ
ｖ２次元座標平面上での座標点と原点との距離と、彩度
の値が大きいほど値が小さく設定された彩度の処理用係
数と、明度の値が大きいほど値が大きく設定された輝度
の処理用係数とを別々に掛け合わせて、ｕｖの各色面毎
の第１及び第２の画像処理用係数を算出すると共に、そ
の第１及び第２の画像処理用係数を用いて輝度用の第３
の画像処理用係数を算出する自動ホワイトバランス係数
決定処理部と、前記第１又は第２の画像処理用係数を、前記画像メモリ
から読み出した前記カラー画像データの対応する各色面
の値に掛け合わせて色補正したカラー画像データを出力
する画像処理部とを有し、前記自動ホワイトバランス係
数決定処理部と画像処理部はソフトウェア処理で構成す
ることを特徴とする自動ホワイトバランス調整装置。