JP2001157215A - カラー画像信号処理方法およびカラー画像信号処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

カラー画像信号処理方法およびカラー画像信号処理プログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number
JP2001157215A
JP2001157215A JP34094199A JP34094199A JP2001157215A JP 2001157215 A JP2001157215 A JP 2001157215A JP 34094199 A JP34094199 A JP 34094199A JP 34094199 A JP34094199 A JP 34094199A JP 2001157215 A JP2001157215 A JP 2001157215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
linear combination
signal
color
combination ratio
intermediate signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP34094199A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Koyama
文夫 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP34094199A priority Critical patent/JP2001157215A/ja
Publication of JP2001157215A publication Critical patent/JP2001157215A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】補色成分からなるカラー画像信号から最終的な
輝度信号Yと色差信号U,Vを得る際、RGB空間への
色変換を行うことなくホワイトバランス処理を行う。 【解決手段】MgとGrを1:αの線形結合比で線形結
合して、中間信号A(A∝Mg+αGr)を求めるとと
もに、YeとCyを1:βの線形結合比で線形結合して
中間信号B( B∝Ye+βCy)を求め、この中間信
号A,Bを1:γの線形結合比で線形結合することによ
って色差信号U( U∝A+γB)を求めるとともに、
中間信号A,Bを1:δの線形結合比で線形結合するこ
とによって色差信号Vを求める(V∝A+δB)。そし
て、この色差信号U,Vを求める過程で、第1の中間信
号を求めるためのMgとGrの線形結合比と、第2の中
間信号を求めるためのYeとCyの線形結合比の少なく
とも一方を適当な値に選ぶことによってホワイトバラン
ス処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる補色系の
カラー画像信号を処理する技術に係わり、ディジタルカ
メラなどの画像を取り扱うことのできる小型情報機器に
好適なカラー画像信号処理方法およびカラー画像信号処
理処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、カラー画像撮像素子の一つとして
CCD(Charge Coupled Device)が広い分野で使用さ
れている。このCCDには基本的な色成分として補色系
といわれるイエロ(Ye)、シアン(Cy)、マゼンタ
(Mg)、グリーン(Gr)の色フィルタを用いて、高
解像度化を図ることが行われている。
【0003】いっぽう、このCCDなどのカラー画像撮
像素子から出力された補色系のカラー画像信号に対し、
たとえば、ホワイトバランス処理を施す際は、従来のビ
デオ技術において培われてきた原色空間、すなわち、赤
(R)、グリーン(G)、青(B)の色空間に変換して
行うのが一般的である。
【0004】このホワイトバランス処理は、主に、光源
による色付きを補正するために行われる処理であり、一
般的には、RGBの信号に重み付けのための係数を乗
じ、この係数を最適な値となるように制御するものであ
る。通常は、ホワイトバランス処理を行う前の画像のR
GBについて、それぞれの色ごとに平均値を求め、たと
えば、Gを基準に、RとBが同じ値となるような補正係
数を求め、これを係数として用いるなどの処理である。
【0005】このようなホワイトバランス処理は、光源
の色付きのみを補正することが大切であり、過補正とな
らないように係数範囲を制限したり、係数の組み合わせ
を固定したりするなど、実験に基づく複雑な処理が必要
とされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来では
補色系空間から原色系空間への色変換を行ったのちにホ
ワイトバランス処理を行うようにしているが、これは、
原色系色空間でホワイトバランス処理を行った方が処理
を行いやすいのが一般的であるからである。したがっ
て、補色系の色信号を扱うCCDなどのカラー画像撮像
素子から得られたカラー画像信号も、RGB空間に変換
したのちにホワイトバランス処理を行うようにしてい
る。
【0007】従来のカラー画像信号処理の処理手順は、
図4に示されるように、Ye,Cy,Mg,Grを、ま
ず、R,G,Bの色空間に変換する色空間変換処理s1
を行い、そのあと、ホワイトバランス処理s2を行った
のちに、最終的な輝度信号Yと色差信号U,Vを得ると
いった手順でなされるのが一般的である。
【0008】このように、従来の補色系の色信号を出力
するカラー画像撮像素子を用いたカラー画像信号処理
は、ホワイトバランス処理を行うためにRGB空間への
変換を行い、そのあとで、輝度信号Yと色差信号U,V
を得る手順での処理を行っている。しかし、この処理過
程において、特に、補色系の色空間から原色系の色空間
への変換処理は、演算が複雑で演算量も多く、これらの
処理を行うCPUなどの処理負担が大きく、また、演算
誤差も生じ易いなど問題点も多い。
【0009】そこで本発明は、カラー画像撮像素子によ
って得られた補色系の色信号から最終的な輝度信号Yと
色差信号U,Vを得る処理過程において、RGB空間へ
の変換を行うことなくホワイトバランス処理を行うこと
を可能とし、これによって、演算量の削減が図れ、且つ
適正なホワイトバランス処理を可能とすることを目的と
している。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明のカラー画像信号処理方法は、イエロ
(Ye)、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、グリー
ン(Gr)で代表される補色成分からなるカラー画像信
号を処理し、輝度信号Yと色差信号U,Vを得るカラー
画像信号処理方法において、前記マゼンタとグリーンを
ある線形結合比で線形結合して第1の中間信号求めると
ともに、イエロとシアンをある線形結合比で線形結合し
て第2の中間信号求め、この第1の中間信号第2の中間
信号をある線形結合比で線形結合することによって前記
色差信号Uを求めるとともに、第1の中間信号と第2の
中間信号をある線形結合比で線形結合することによって
前記色差信号Vを求めるようにしている。
【0011】この発明において、第1の中間信号を求め
るためのマゼンタとグリーンの線形結合比と、前記第2
の中間信号を求めるためのイエロとシアンの線形結合比
の少なくとも一方の線形結合比を適当な値に選ぶことに
よってホワイトバランス処理を行うようにしている。
【0012】また、本発明のカラー画像信号処理方法の
もう一つの発明は、イエロ(Ye)、シアン(Cy)、
マゼンタ(Mg)、グリーン(Gr)で代表される補色
成分からなるカラー画像信号を処理し、輝度信号Yと色
差信号U,Vを得るカラー画像信号処理方法において、
前記マゼンタ、グリーンをある線形結合比で線形結合し
て第1の中間信号を求めるとともに、イエロとシアンを
ある線形結合比で線形結合して第2の中間信号を求め、
これら第1の中間信号、第2の中間信号、イエロ、シア
ン、マゼンタ、グリーンをある線形結合比で線形結合す
ることによって前記色差信号Uを求めるとともに、第1
の中間信号、第2の中間信号、イエロ、シアン、マゼン
タ、グリーンをある線形結合比で線形結合することによ
って前記色差信号Vを求め、これら色差信号UとVを求
める過程において、前記第1の中間信号を求めるための
マゼンタとグリーンの線形結合比と、前記第2の中間信
号を求めるためのイエロとシアンの線形結合比の少なく
とも一方の線形結合比を適当な値に選ぶことによってホ
ワイトバランス処理を行うようにしている。
【0013】また、本発明のカラー画像信号処理プログ
ラムを記録した記録媒体は、イエロ(Ye)、シアン
(Cy)、マゼンタ(Mg)、グリーン(Gr)で代表
される補色成分からなるカラー画像信号を処理し、輝度
信号Yと色差信号U,Vを得るカラー画像信号処理プロ
グラムを記録した記録媒体において、前記マゼンタとグ
リーンをある線形結合比で線形結合して第1の中間信号
を求めるとともに、イエロとシアンをある線形結合比で
線形結合して第2の中間信号を求める処理と、この第1
の中間信号と第2の中間信号をある線形結合比で線形結
合することによって前記色差信号Uを求めるとともに、
第1の中間信号と第2の中間信号をある線形結合比で線
形結合することによって前記色差信号Vを求める処理と
を含んでいる。
【0014】この発明において、前記第1の中間信号を
求めるためのマゼンタとグリーンの線形結合比と、前記
第2の中間信号を求めるためのイエロとシアンの線形結
合比の少なくとも一方の線形結合比を適当な値に選ぶこ
とによってホワイトバランス処理を行うようにしてい
る。
【0015】そして、本発明のカラー画像信号処理プロ
グラムを記録した記録媒体のもう一つの発明は、イエロ
(Ye)、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、グリー
ン(Gr)で代表される補色成分からなるカラー画像信
号を処理し、輝度信号Yと色差信号U,Vを得るカラー
画像信号処理プログラムを記録した記録媒体において、
前記マゼンタ、グリーンをある線形結合比で線形結合し
て第1の中間信号を求めるとともに、イエロとシアンを
ある線形結合比で線形結合して第2の中間信号を求める
処理と、これら第1の中間信号、第2の中間信号、イエ
ロ、シアン、マゼンタ、グリーンをある線形結合比で線
形結合することによって前記色差信号Uを求めるととも
に、第1の中間信号、第2の中間信号、イエロ、シア
ン、マゼンタ、グリーンをある線形結合比で線形結合す
ることによって前記色差信号Vを求める処理と、前記第
1の中間信号を求めるためのマゼンタとグリーンの線形
結合比と、前記第2の中間信号を求めるためのイエロと
シアンの線形結合比の少なくとも一方の線形結合比を適
当な値に選ぶことによってホワイトバランス処理を行う
処理と を含んでいる。
【0016】このように本発明は、MgとGrをある線
形結合比(たとえば、Mg:Gr=1:α)で線形結合
して第1の中間信号(中間信号Aという)を求めるとと
もに、YeとCyをある線形結合比(たとえば、Ye:
Cy=1:β)で線形結合して第2の中間信号(中間信
号Bという)を求める。そして、中間信号Aと中間信号
Bをある線形結合比(A:B=1:γ)で線形結合する
ことによって前記色差信号Uを求めるとともに、中間信
号Aと中間信号Bをある線形結合比(A:B=1:δ)
で線形結合することによって前記色差信号Vを求める。
【0017】このような処理を行うことによって、たと
えば、従来、補色系空間から直接にYUV空間への色変
換を行う場合、補色系の色信号Ye,Cy,Mg,Gr
にそれぞれ適当な係数を乗じて求めることが考えられる
が、その場合、 Ye,Cy,Mg,Grそれぞれに対
する係数の値を決定してそれをYe,Cy,Mg,Gr
それぞれに乗じるという演算を行う必要があり、その演
算負荷は大きく、演算誤差も生じやすいなどの問題があ
った。これに対して、本発明では、MgとGrの組み合
わせとYeとCyの組み合わせにおいて、それぞれの色
信号をある線形結合比で結合して得られら中間信号A,
Bを得ることによって、最適な色差信号U,Vを得るに
必要な係数の決定の自由度に制約を与えることで、演算
量の削減が図れる。
【0018】また、このようにして色差信号U,Vを求
める処理過程において、中間信号Aを求めるためのMg
とGrの線形結合比と、中間信号B求めるためのYeと
Cyの線形結合比の少なくとも一方の線形結合比を適当
な値に選ぶことによってホワイトバランス処理を行うこ
とができる。従来、ホワイトバランス処理を行うため
に、RGB空間に色変換して、RGBの色信号のうち少
なくとも2つの色信号の係数に重み付けを行うなど多く
の演算が必要であったが、本発明によれば、RGB空間
への色変換を行うことなく、中間信号Aを求めるための
MgとGrの線形結合比と、中間信号Bを求めるための
YeとCyの線形結合比の少なくとも一方の線形結合比
を変えるだけでホワイトバランス処理を行うことがで
き、少ない制御量でホワイトバランスを取ることが可能
となる。
【0019】さらに、本発明では、前述のように中間信
号Aと中間信号B求め、A,B,Ye,Cy,Mg,G
rをある線形結合比で線形結合することによって色差信
号U,Vを求め、これら色差信号U,Vを求める過程に
おいて、前記中間信号Aを求めるためのMgとGrの線
形結合比と、前記中間信号Bを求めるためのYeとCy
の線形結合比の少なくとも一方を適当な値に選ぶことに
よってホワイトバランス処理を行うことを可能としてい
る。
【0020】これは、もともとの色信号であるYe,C
y,Mg,Grに、ある係数を乗じることで、色の微調
整を可能とするものである。これによれば、ホワイトバ
ランス処理を行う際、RGB空間への色変換を行うこと
なく、中間信号Aを求めるためのMgとGrの線形結合
比と、中間信号Bを求めるためのYeとCyの線形結合
比の少なくとも一方を変えるだけでホワイトバランス処
理を行うことができるという特徴を生かしながら、さら
に、色再現性の向上をも図ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。なお、この実施の形態で説明する内容は、
本発明のカラー画像信号処理方法についての説明である
とともに、本発明のカラー画像信号処理プログラムを記
録した記録媒体におけるカラー画像信号処理プログラム
の具体的な処理内容をも含むものである。
【0022】本発明は、まず、 Ye,Cy,Mg,G
rで代表される補色系の色成分でなるカラー画像信号
(CCDなどのカラー画像撮像素子から得られたカラー
画像信号)から直接、輝度信号Yと色差信号U,Vへの
変換を少ない演算量で実現する。以下、これについて説
明する。
【0023】その概略的な処理手順としては、図1に示
すように、まず、カラー画像撮像素子から得られたY
e,Cy,Mg,Grに対し、分光特性の対称性を考慮
し、分光特性がほぼ対称をなすMgとGrの組と、同様
に、分光特性がほぼ対称をなすYeとCyの組を考え、
MgとGrをある線形結合比で線形結合して第1の中間
信号としての中間信号Aを求めるとともに、YeとCy
をある線形結合比で線形結合して第2の中間信号として
の中間信号Bを求める(第1の線形結合処理S11)。
【0024】この第1の線形結合処理S11によって求
められた中間信号Aと中間信号Bをある線形結合比で線
形結合することによって前記色差信号Uを求めるととも
に、中間信号Aと中間信号Bをある線形結合比で線形結
合することによって前記色差信号Vを求める(第2の線
形結合処理S12)。なお、輝度信号Yは、Ye,C
y,Mg,Grの別の線形結合によって求めることがで
きるが、これについては、特に本発明の要旨とはしない
のでここではその説明を省略する。
【0025】ここで、中間信号AはMgとGrの線形結
合比をMg:Gr=1:αで考えれば、 A∝Mg+αGr (1) で表すことができる。また、中間信号BはYeとCyの
線形結合比をYe:Cy=1:βで考えれば、 B∝Ye+βCy (2) で表すことができる。
【0026】これら(1)、(2)式において、(1)
式はMgとGrを1:αで結合することを意味し、
(2)式はYeとCyを1:βで結合することを意味し
ている。なお、ここで、αとβは共に負の値とするのが
良い結果をもたらすことが多いため、 A∝Mg−αG
r、B∝Ye−βCyと表してもよい。
【0027】次に、このように求められた中間信号A,
Bを用い、これら中間信号A,Bを線形結合することに
よって色差信号U,Vを求める。U,Vは、 U∝A+γB (3) V∝A+δB (4) で表すことができ、これらは、前述したと同じように、
たとえば(3)式は中間信号Aと中間信号Bを1:γで
結合することを意味し、(4)式は中間信号Aと中間信
号Bを1:δで結合することを意味している。なお、こ
の(3)、(4)式において、さらに、振幅調整を行っ
たあとのU,Vは、 U=aA+bB (5) V=cA+dB (6) と表すことができる。この(5)、(6)式において、
a,b,c,dは振幅調整後の線形結合係数である。
【0028】上述の(3)、(4)式からもわかるよう
に、中間信号Aは(1)式で決められた値がそのまま用
いられるため、色差信号U,Vの中には、MgとGrの
成分の比は(1)式で決められた線形結合比でしか現れ
てこないことになる。
【0029】ここで今、Ye,Cy,Mg,Grを用い
て直接に色差信号U,Vを求める一般的な方法について
考える。その場合、色差信号U,Vは、 Ye,Cy,
Mg,Grの4つの色信号を用いてそれぞれの色信号に
所定の係数を乗じることによって求めることができる。
それぞれの係数をm,n,o,p,q,r,s,tで表
せば、色差信号U,Vは、 U=mYe+nCy+oMg+pGr (7) U=qYe+rCy+sMg+tGr (8) で表すことができる。この(7)、(8)式からもわか
るように、色差信号Uについては、 Ye,Cy,M
g,Grそれぞれに最適な係数m,n,o,pを決める
必要があり、色差信号vについてもYe,Cy,Mg,
Grそれぞれに最適な係数q,r,s,tを決める必要
がある。つまり、係数の決められ方の自由度は8であ
り、8個の係数が必要となることから、8個の係数をそ
れぞれ決めてそれを乗算する演算処理が必要となる。
【0030】これに対して本発明では、ある線形結合比
( Mg:Gr=1:α)によってMgとGrを線形結
合して得られた中間信号Aと、 ある線形結合比(Y
e:Cy=1:β)によってYeとCyを線形結合して
得られた中間信号Bとを用いて色差信号U,Vを求める
ようにしている。
【0031】これによって、前述したように、色差信号
U,Vの中におけるMgとGrの成分は(1)式で決め
られた線形結合比でしか現れてこないことになる。した
がって、色差信号U,Vを求める際のMgとGrの線形
結合比を決定するための係数の自由度は制約されて、そ
れにより演算量を削減することができる。この場合、色
差信号U,Vを求める際の係数は、MgとGrに乗じら
れる係数分だけ減ることになる。なお、係数の自由度が
多少制約されることによって、色の微調整制御がわずか
に制約されることになるが実用上は殆ど問題ない程度で
ある。
【0032】以上の説明は、補色系の色空間から直接に
YUV空間への色変換処理についてであったが、上述し
た中間信号A,Bを求めることを利用して、補色系の色
空間からYUV空間への色変換処理の過程においてホワ
イトバランス処理を行うことも可能となる。以下、これ
について説明する。
【0033】本発明では、補色系の色空間をRGBの色
空間に変換処理することなく、補色系の色信号であるY
e,Cy,Mg,Grから直接に輝度信号Yと色差信号
U,Vを求める際の処理過程において、ホワイトバラン
ス処理を行うことを可能としている。
【0034】すなわち、従来では、前述したように、Y
e,Cy,Mg,Grの補色系の色空間からRGBの原
色系の色空間に変換したのちに、たとえば、Gを基準
に、RとBが同じ値となるような補正係数を求めるとい
うように、少なくとも2つの係数による重み付け処理を
行う必要があり、色空間の変換に要する演算と合わせて
多くの演算が必要であった。
【0035】これに対して、本発明では、前述した
(1)、(2)式で示される中間信号A.Bを求め、こ
の中間信号A,Bの線形結合により色差信号U,Vを求
める処理過程において、たとえば、中間信号A.Bを求
めるための線形結合比を変化、たとえば、(2)式にお
けるβを変化させることによって、YeとCyのバラン
スをとることができ、また、必要に応じて、(1)式に
おけるαを変化させることによって、MgとGrのバラ
ンスをとることができる。このように、YeとCyを1
つの組、MgとGrを1つの組として、 YeとCyの
組の線形結合比を変化させ、必要に応じて、 MgとG
rの組の線形結合比を変化させることで、ホワイトバラ
ンスをとるようにしている。
【0036】これによって、少ない制御量でホワイトバ
ランスをとることができる。また、ホワイトバランスを
とるための自由度が少ない分、過度な補正を防ぐことの
効果も期待できる。
【0037】本発明はCCDなどのカラー画像撮像素子
を用いる情報機器に適用できるものであるが、たとえ
ば、画素に対するイエロ、シアン、マゼンタ、グリーン
の色成分が格子状に配列された単板式のCCD撮像素子
を使ったディジタルカメラに本発明を適用した例につい
て説明する。
【0038】単板式のCCD撮像素子では、1つの色成
分しか取り出せないため、個々の画素において色補間処
理や位置補正処理を行う。そして、それぞれの画素位置
において、その画素の色信号Ye,Cy,Mg,Grに
対してこれまで説明した本発明の処理を施すことを考え
る。
【0039】まず、処理対象画素におけるYe,Cy,
Mg,Grに基づき、MgとGrとの線形結合による中
間信号Aと、YeとCyとの線形結合による中間信号B
を求める((1),(2)式参照)。これら線形結合の係数
α、βは、本発明が適用されるシステムや使用するCC
D撮像素子のフィルタ特性に応じて決定されるものであ
るが、それは初期値としての値であり、その後の色の具
合を調整可能とするため、α、βは変数とする。
【0040】そして、この中間信号Aと中間信号Bとの
線形結合によって色差信号U、Vを作る((3),(4)式参
照)。これら線形結合の係数γ、δは、本発明が適用さ
れるシステムや使用するCCD撮像素子のフィルタ特性
に応じて決定され、この係数は固定値とする。
【0041】一方、輝度信号Yについては、 Ye,C
y,Mg,Grを用いた別の線形結合によって求めるも
のとする。この輝度信号Yを求めるための線形結合につ
いては本発明では特に限定されるものではないが、その
際に用いられる係数は本発明が適用されるシステムや使
用するCCD撮像素子のフィルタ特性に応じて決定され
る。
【0042】ところで、線形結合に用いられる係数(こ
こでは、α、β、γ、δなど)は、人間の視覚特性に合
致するように決定されるのが好ましく、具体的には、輝
度信号Y、色差信号U,Vなど色空間における等色関数
と呼ばれる分光特性に合致させるように決めるのが好ま
しいとされる。すなわち、各フィルタの分光特性のカー
ブに係数を乗じて足し合わせたものが、等色関数とでき
るだけ一致するように係数を選ぶ。
【0043】そして、前述したように、処理対象画素に
おいて中間信号A,Bを求め、求められた中間信号A,
Bから色差信号U,Vを求めるようにすると(輝度Yは
別な線形結合により求められるとする)、振幅調整を含
めた最終的な輝度信号Y、色差信号U,Vを得るための
色変換式としては10係数の乗算で済む。
【0044】つまり、(1)、(2)式における中間信
号A,Bを求めるための係数α、βの係数乗算と、
(5)、(6)式におけるU,Vを求めるための係数
a,b,c,dの係数乗算とで合計6係数の乗算を行
い、それに、輝度信号を求めるための係数乗算として、
仮に、 Ye,Cy,Mg,Grそれぞれに何らかの係
数を乗算するとすれば、4係数の係数乗算が必要とな
り、これらを全て足すと10係数の係数乗算となる。
【0045】これは、従来、補色系色空間から直接にY
UV空間への色変換を行おうとした場合、12係数の乗
算が必要であることを考えれば、2係数分の演算量の削
減が図れることになる。この12係数の乗算というの
は、U,Vを求めるために必要な係数乗算として、
(7)、(8)式からもわかるように、 Ye,Cy,
Mg,Grそれぞれに、係数m,n,o,p,q,r,
s,tを乗算する8係数の係数乗算が必要であり、さら
に、 輝度信号を求めるために、前述同様、仮に、Y
e,Cy,Mg,Grそれぞれに何らかの係数を乗算す
るとすれば、4係数の係数乗算が必要であり、これらを
全て足すと12係数の係数乗算を行うことになる。
【0046】このように本発明では、2係数分の乗算を
削減することができることになる。これは言い換えれ
ば、係数を自由に設定する機会が2つ減る(係数の自由
度が2つ減る)ことを意味するが、それによる色再現性
の劣化は特に問題になるほどのものではない。なお、色
再現性の劣化に対処し、より優れた色再現性を実現する
手法については後に説明する。
【0047】こうして得られた輝度信号Yと色差信号
U,Vの色信号をその後に行われる画像処理(加工や保
存など)に用いる。
【0048】このようにして、CCD撮像素子から得ら
れるYe,Cy,Mg,Grを少ない演算量でYUV空
間に変換することができるが、その変換処理過程におい
て、ホワイトバランス処理も行う。このホワイトバラン
ス処理を行うために、システム(この場合ディジタルカ
メラ)の画像データ処理部では、これまでに処理した各
画素の画素値(色信号)を色成分(イエロ、シアン、マ
ゼンタ、グリーン)ごとに積分して持っているものとす
る。
【0049】そして、直前のフレーム(たとえば、モニ
タや試し撮りフレームなど)において、各色成分ごとの
積分値を比較する。たとえば、CyとYeとを比較した
結果、これらの比が所定の値と異なっていれば、その差
を打ち消すように、前述の(2)式に示された中間信号
Bを求めるための線形結合比を変える。一例として、C
yの割合が所定の値よりも多ければ、Cyに乗じられた
係数βを小さくするといった処理を行う。同様に、Mg
とGrの比較も行い、同様の処理を行う。
【0050】図2は以上の処理手順を図に表したもの
で、Ye,Cy,Mg,Gr に対し、図1で示した第
1の線形結合処理S11を行う処理過程において、
(1)、(2)式におけるα、βを調整することによる
ホワイトバランス処理S21を行う。そして、ホワイト
バランス処理されたあとの中間信号A,Bを得て、その
中間信号A,Bを用いて図1で示した第2の線形結合処
理S12と同じ線形結合処理をここでの第2の線形結合
処理S22として行うことで、最終的な色差信号U,V
を求める。なお、輝度信号Yは、Ye,Cy,Mg,G
rの別の線形結合によって求められる。
【0051】このようにすることによって、従来、ホワ
イトバランスを行うために、まず、RGB空間に変換
し、その後でホワイトバランス処理を行っていたもの
を、RGB空間への変換を行うことなく補色系の色信号
であるYe,Cy,Mg,Grをそのまま用いてホワイ
トバランス処理を行うことができ、RGB空間への変換
処理を行わなくても済む。また、ホワイトバランス処理
を行う際の係数を変える自由度が少ない分、過補正を軽
減する効果も期待できる。
【0052】なお、ホワイトバランス処理を行うアルゴ
リズムは、YeとCyあるいはMgとGrとを比較して
その結果からそれぞれの線形結合比を変えるといった処
理に限られるものではなく、たとえば、最終的に求めら
れる色差信号U,Vのそれぞれの積分値を求めておき、
直前のフレームにおけるUとVの積分値を比較し、Uと
Vのバランスを調べ、その結果からYeとCyの線形結
合比あるいはMgとGrの線形結合比をどのようにすれ
ばよいか決めるといった方法であってもよい。
【0053】ところで、ここまで説明した図2に示され
る処理、すなわち、Ye,Cy,Mg,Grから中間信
号A,Bを求め、その中間信号A,Bの線形結合により
色差信号U,Vを求める処理過程の中で、 YeとCy
の線形結合比あるいはMgとGrの線形結合比を変える
ことでホワイトバランスをとる処理においては、前述し
たように、係数を決定する自由度が2つ減ることによる
色の微調整制御がわずかに制約されることが懸念される
ことはすでに述べた。これは、実用上問題が生じる程の
ものではないと考えられるが、より優れた色再現性を実
現する例について説明する。
【0054】この場合も、ホワイトバランスは(1)、
(2)式における線形結合比を変えることによって行う
のは勿論であるが、このホワイトバランス処理工程とは
別に、色再現性向上を図るための色の微調整を可能とす
るために、前述の(5)、(6)式それぞれに、もとも
との色信号であるYe,Cy,Mg,Grそれぞれに対
し最適な係数を乗じたものを加える。すなわち、この場
合の色差信号U,Vは U=aA+bB+eYe+fCy+gMg+hGr (9) U=cA+dB+iYe+jCy+kMg+lGr (10) で求められる。
【0055】この(9)式における「aA+bB」の項
および(10)式における「cA+dB」の項における
中間信号A,Bのそれぞれの線形結合比の少なくとも一
方の線形結合比を変えることによってホワイトバランス
処理がなされる。また、(9)式における「eYe+f
Cy+gMg+hGr」の項および(10)式における
「iYe+jCy+kMg+lGr」の項は、色再現性
を適正なものとするためにそれぞれの色を微調整する部
分であり、係数e,f,g,hおよびi,j,k,lを
適当な値に選ぶことで色の微調整を行うことができる。
【0056】図3はその処理手順を説明する図であり、
Ye,Cy,Mg,Gr に対し、図2で示したホワイ
トバランス処理S21と同じホワイトバランス処理s3
1を行い、そして、ホワイトバランス処理されたあとの
中間信号A,Bを得て、その中間信号A,Bを用いて図
2で示した第2の線形結合処理S22に前述した色の微
調整処理を付加する処理s32((9),(10)式参照)を行
う。これによって、最終的な色差信号U,Vが求められ
る。なお、輝度信号Yは、Ye,Cy,Mg,Grの別
の線形結合によって求められる。
【0057】このような手段を講じることによって、ホ
ワイトバランス処理の軽減が図れる特徴をそのまま生か
しながら、さらに、色再現性の向上をも図れる効果が得
られる。
【0058】なお、本発明は以上説明した実施の形態に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能となるものである。また、以上説
明した本発明の処理を行うカラー画像信号処理プログラ
ムは、フロッピィディスク、光ディスク、ハードディス
クなどの記録媒体に記録させておくことができ、本発明
はその記録媒体をも含むものである。また、ネットワー
クから処理プログラムを得るようにしてもよい。
【0059】
【発明の効果】本発明によれば、補色系空間からYUV
(輝度信号Y、色差信号Y,V)空間への色変換を行う
場合、 MgとGrをある線形結合比で線形結合して第
1の中間信号を求めるとともに、 YeとCyをある線
形結合比で線形結合して第2の中間信号を求め、この第
1の中間信号と第2の中間信号をある線形結合比で線形
結合することによって前記色差信号Uを求めるととも
に、第1の中間信号と第2の中間信号をある線形結合比
で線形結合することによって前記色差信号Vを求めるよ
うにしている。このように本発明では、MgとGrの組
み合わせとYeとCyの組み合わせにおいて、それぞれ
の色信号をある線形結合比で結合して中間信号A,Bを
得ることによって、最適な色差信号U,Vを得るに必要
な係数の自由度に制約を与えることで、従来、補色系の
色信号Ye,Cy,Mg,Grそれぞれに係数の値を決
定してそれをYe,Cy,Mg,Grそれぞれに乗じる
ことで色差信号U,Vを求める演算に比べ、演算量の削
減が図れる。
【0060】また、このようにして色差信号U,Vを求
める処理過程において、第1の中間信号を求めるための
MgとGrの線形結合比と、第2の中間信号を求めるた
めのYeとCyの線形結合比の少なくとも一方の線形結
合比を適当な値に選ぶことによってホワイトバランス処
理を行うことができる。従来では、ホワイトバランス処
理を行うために、RGB空間に色変換して、RGBの色
信号のうち少なくとも2つの色信号の係数に重み付けを
行うなど多くの演残処理を必要としていたが、本発明に
よれば、RGB空間への色変換を行うことなく、第1の
中間信号を求めるためのMgとGrの線形結合比と、第
2の中間信号を求めるためのYeとCyの線形結合比の
少なくとも一方の線形結合比を変えるだけでホワイトバ
ランス処理を行うことができ、少ない制御量でホワイト
バランス処理が可能となる。
【0061】さらに、本発明では、前述のように第1の
中間信号と第2の中間信号を求め、この第1の中間信
号、第2の中間信号、Ye,Cy,Mg,Grをある線
形結合比で線形結合することによって色差信号U,Vを
求め、これら色差信号U,Vを求める過程において、前
記第1の中間信号を求めるためのMgとGrの線形結合
比と、前記第2の中間信号を求めるためのYeとCyの
線形結合比の少なくとも一方の線形結合比を適当な値に
選ぶことによってホワイトバランス処理を行うことを可
能としている。これは、もともとの色信号であるYe,
Cy,Mg,Grに、ある係数を乗じることで、色の微
調整を可能とするものである。これによれば、ホワイト
バランス処理を行う際、RGB空間への色変換を行うこ
となく、第1の中間信号を求めるためのMgとGrの線
形結合比と、第2の中間信号を求めるためのYeとCy
の線形結合比の少なくとも一方の線形結合比を変えるだ
けでホワイトバランス処理を行うことができるという特
徴を生かしながら、さらに、色再現性の向上をも図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が行う補色系色空間から直接にYUV空
間への変換を行う処理手順を説明する図である。
【図2】本発明が行う補色系色空間から直接にYUV空
間への変換を行う過程でホワイトバランス処理を行う処
理手順を説明する図である。
【図3】本発明が行う補色系色空間から直接にYUV空
間への変換を行う過程でホワイトバランス処理を行うと
ともに、色の微調整をも行う処理手順を説明する図であ
る。
【図4】補色系色空間から直接にYUV空間への変換の
一般的な処理手順を説明する図である。
【符号の説明】
Ye イエロの色信号 Cy シアンの色信号 Mg マゼンタの色信号 Gr グリーンの色信号 A 中間信号 B 中間信号 Y 輝度信号 U,V 色差信号

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イエロ、シアン、マゼンタ、グリーンで
    代表される補色成分からなるカラー画像信号を処理し、
    輝度信号Yと色差信号U,Vを得るカラー画像信号処理
    方法において、 前記マゼンタとグリーンをある線形結合比で線形結合し
    て第1の中間信号を求めるとともに、イエロとシアンを
    ある線形結合比で線形結合して第2の中間信号を求め、 この第1の中間信号と第2の中間信号をある線形結合比
    で線形結合することによって前記色差信号Uを求めると
    ともに、第1の中間信号と第2の中間信号をある線形結
    合比で線形結合することによって前記色差信号Vを求め
    る、 ことを特徴とするカラー画像信号処理方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の中間信号を求めるためのマゼ
    ンタとグリーンの線形結合比と、前記第2の中間信号を
    求めるためのイエロとシアンの線形結合比の少なくとも
    一方の線形結合比を適当な値に選ぶことによってホワイ
    トバランス処理を行うことを特徴とする請求項1記載の
    カラー画像信号処理方法。
  3. 【請求項3】 イエロ、シアン、マゼンタ、グリーンで
    代表される補色成分からなるカラー画像信号を処理し、
    輝度信号Yと色差信号U,Vを得るカラー画像信号処理
    方法において、 前記マゼンタ、グリーンをある線形結合比で線形結合し
    て第1の中間信号を求めるとともに、イエロとシアンを
    ある線形結合比で線形結合して第2の中間信号を求め、 これら第1の中間信号、第2の中間信号、イエロ、シア
    ン、マゼンタ、グリーンをある線形結合比で線形結合す
    ることによって前記色差信号Uを求めるとともに、第1
    の中間信号、第2の中間信号、イエロ、シアン、マゼン
    タ、グリーンをある線形結合比で線形結合することによ
    って前記色差信号Vを求め、 これら色差信号UとVを求める過程において、前記第1
    の中間信号を求めるためのマゼンタとグリーンの線形結
    合比と、前記第2の中間信号を求めるためのイエロとシ
    アンの線形結合比の少なくとも一方の線形結合比を適当
    な値に選ぶことによってホワイトバランス処理を行うこ
    とを特徴とするカラー画像信号処理方法。
  4. 【請求項4】 イエロ、シアン、マゼンタ、グリーンで
    代表される補色成分からなるカラー画像信号を処理し、
    輝度信号Yと色差信号U,Vを得るカラー画像信号処理
    プログラムを記録した記録媒体において、 前記マゼンタとグリーンをある線形結合比で線形結合し
    て第1の中間信号を求めるとともに、イエロとシアンを
    ある線形結合比で線形結合して第2の中間信号を求める
    処理と、 この第1の中間信号と第2の中間信号をある線形結合比
    で線形結合することによって前記色差信号Uを求めると
    ともに、第1の中間信号と第2の中間信号をある線形結
    合比で線形結合することによって前記色差信号Vを求め
    る処理と、 を含むことを特徴とするカラー画像信号処理プログラム
    を記録した記録媒体。
  5. 【請求項5】 前記第1の中間信号を求めるためのマゼ
    ンタとグリーンの線形結合比と、前記第2の中間信号を
    求めるためのイエロとシアンの線形結合比の少なくとも
    一方の線形結合比を適当な値に選ぶことによってホワイ
    トバランス処理を行うことを特徴とする請求項4記載の
    カラー画像信号処理プログラムを記録した記録媒体。
  6. 【請求項6】 イエロ、シアン、マゼンタ、グリーンで
    代表される補色成分からなるカラー画像信号を処理し、
    輝度信号Yと色差信号U,Vを得るカラー画像信号処理
    プログラムを記録した記録媒体において、 前記マゼンタ、グリーンをある線形結合比で線形結合し
    て第1の中間信号を求めるとともに、イエロとシアンを
    ある線形結合比で線形結合して第2の中間信号を求める
    処理と、 これら第1の中間信号、第2の中間信号、イエロ、シア
    ン、マゼンタ、グリーンをある線形結合比で線形結合す
    ることによって前記色差信号Uを求めるとともに、第1
    の中間信号、第2の中間信号、イエロ、シアン、マゼン
    タ、グリーンをある線形結合比で線形結合することによ
    って前記色差信号Vを求める処理と、 前記第1の中間信号を求めるためのマゼンタとグリーン
    の線形結合比と、前記第2の中間信号を求めるためのイ
    エロとシアンの線形結合比の少なくとも一方の線形結合
    比を適当な値に選ぶことによってホワイトバランス処理
    を行う処理と、 を含むことを特徴とするカラー画像信号処理処理プログ
    ラムを記録した記録媒体。
JP34094199A 1999-11-30 1999-11-30 カラー画像信号処理方法およびカラー画像信号処理プログラムを記録した記録媒体 Withdrawn JP2001157215A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34094199A JP2001157215A (ja) 1999-11-30 1999-11-30 カラー画像信号処理方法およびカラー画像信号処理プログラムを記録した記録媒体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34094199A JP2001157215A (ja) 1999-11-30 1999-11-30 カラー画像信号処理方法およびカラー画像信号処理プログラムを記録した記録媒体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001157215A true JP2001157215A (ja) 2001-06-08

Family

ID=18341719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34094199A Withdrawn JP2001157215A (ja) 1999-11-30 1999-11-30 カラー画像信号処理方法およびカラー画像信号処理プログラムを記録した記録媒体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001157215A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8605164B2 (en) Image processing apparatus, control method therefor, and storage medium
US9160935B2 (en) Sensor arrangement for transforming color space representation in a digital color image
US8890974B2 (en) Methods and systems for automatic white balance
CN101572824B (zh) 摄像单元
US20060146064A1 (en) Hexagonal color pixel structure with white pixels
WO2011152174A1 (ja) 画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム
KR20040091759A (ko) 화상 처리 장치 및 방법, 및 화상 처리 장치의 제조 방법
US7812870B2 (en) Color space conversion in the analog domain
JP2000311243A (ja) 画像色補正方法及び装置
US8717460B2 (en) Methods and systems for automatic white balance
KR20040066051A (ko) 가중 그래디언트 기반 및 컬러 수정 보간
JP3972816B2 (ja) 画像処理装置および表色系変換方法
US7583303B2 (en) Imaging device element
JP4321064B2 (ja) 画像処理装置および画像処理プログラム
JP2001086402A (ja) 高ダイナミックレンジ画像処理装置および方法
JP4285587B2 (ja) 撮像素子
JP2001157215A (ja) カラー画像信号処理方法およびカラー画像信号処理プログラムを記録した記録媒体
JP3837881B2 (ja) 画像信号処理方法及び電子カメラ
JP4139587B2 (ja) 単板式カラーディジタルカメラにおける撮像画像の補間装置および方法
JP3414800B2 (ja) 画像信号処理装置
JP4306832B2 (ja) 信号処理装置及び信号処理方法
JP3049434B2 (ja) カラー撮像装置
JPH0137031B2 (ja)
JP2019022228A (ja) 画像処理装置、撮像装置およびプログラム
JP2003244711A (ja) 単板式撮像装置のための色信号処理方法、単板式撮像装置および色信号処理プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070206