JP2002185976A - 映像信号処理装置および映像信号処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

映像信号処理装置および映像信号処理プログラムを記録した記録媒体

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JP2002185976A
JP2002185976A JP2000374840A JP2000374840A JP2002185976A JP 2002185976 A JP2002185976 A JP 2002185976A JP 2000374840 A JP2000374840 A JP 2000374840A JP 2000374840 A JP2000374840 A JP 2000374840A JP 2002185976 A JP2002185976 A JP 2002185976A
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video signal
color
signal processing
area
pixel
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Application number
JP2000374840A
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English (en)
Inventor
Masahisa Suzuki
政央 鈴木
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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  • Exposure Control For Cameras (AREA)
  • Cameras In General (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有彩色の被写体が撮影画面の広い範囲を占め
る場合でも良好なホワイトバランスを得る。 【解決手段】 カラー撮像素子の受光面を複数の領域に
分割し、各領域の色ごとの画素出力平均値を演算すると
ともに、各領域ごとに基準となる色の画素出力平均値に
対する他の色の画素出力平均値の比を演算し、複数の領
域の中から画素出力平均値の比が所定範囲内に収まって
いる領域を抽出し、抽出した領域の各色の画素出力に基
づいてホワイトバランス調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー撮像素子か
ら入力した映像信号を処理する装置およびその処理プロ
グラムを記録した記録媒体に関し、特に、ホワイトバラ
ンス性能を改良したものである。
【0002】
【従来の技術】カラー撮像素子で撮像した映像信号を処
理し、被写体の白色部分を正しく白色に再生するための
ホワイトバランス調整を行う電子スチルカメラやビデオ
カメラなどの映像信号処理装置が知られている(例え
ば、特許第2997234号公報参照)。
【0003】図8は従来の映像信号処理回路の制御ブロ
ック図であり、この図により従来のホワイトバランス調
整について簡単に説明する。このカメラはTTL方式の
撮像装置と映像信号処理装置を備えている。撮影レンズ
51によりカラー撮像素子52上に結像された被写体像
は、カラー撮像素子52により映像電気信号に変換され
る。輝度信号処理部53では映像信号から輝度信号Yが
生成され、クロマ信号処理部54では映像信号から輝度
信号の低周波数成分YLと赤信号Rおよび青信号Bが生
成される。ここで、輝度信号Yは、
【数1】Y=0.30R+0.59G+0.11B の比率で赤R、緑G、青Bを混合した信号である。
【0004】赤信号RはR利得制御部55で赤信号のホ
ワイトバランスゲインRgainが乗じられ、赤信号R’が
生成される。一方、青信号BはB利得制御部56で青信
号のホワイトバランスゲインBgainが乗じられ、青信号
B’が生成される。次に、マトリクスアンプ57では赤
信号R’と輝度信号の低周波数成分YLに基づいて色差
信号R−Yが生成され、またマトリクスアンプ58では
青信号B’と輝度信号の低周波数成分YLに基づいて色
差信号B−Yが生成される。ここで、
【数2】 R−Y=0.70R−0.59G−0.11B, B−Y=0.89B−0.59G−0.30R これらの色差信号R−Y、B−Yは圧縮処理部59へ送
られ、JPEGなどに圧縮されて記録媒体に記録され
る。
【0005】一方、平均化部60、61はそれぞれ色差
信号R−Y、B−Yの1画面分の平均値を求め、制御電
圧導出部62はそれらの平均信号レベルが0レベル、す
なわちR=B=Gとなるようなホワイトバランスゲイン
Rgain、Bgainを導出する。上述したように、これらの
ホワイトバランスゲインRgain、Bgainはそれぞれ赤信
号Rと青信号Bに乗ぜられ、ホワイトバランス調整が行
われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
映像信号処理装置では、有彩色の被写体が撮影画面の広
い範囲を占めるシーンを撮影する場合に、その被写体の
色に強い影響を受けて正しくホワイトバランス調整が行
われないという問題がある。
【0007】本発明の目的は、有彩色の被写体が撮影画
面の広い範囲を占める場合でも良好なホワイトバランス
を得ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】一実施の形態の画像処理
プログラムを示す図5および図6に対応づけて本発明を
説明すると、 (1) 請求項1の発明は、撮影レンズにより結像され
た被写体像を電気信号に変換するカラー撮像素子を備
え、前記カラー撮像素子から入力した各色の画素出力に
処理を施してホワイトバランス調整を行う映像信号処理
装置に適用される。そして、前記カラー撮像素子の受光
面を複数の領域に分割する領域分割手段(S5)と、各
領域の色ごとの画素出力平均値を演算する平均値演算手
段(S6)と、各領域ごとに基準となる色の画素出力平
均値に対する他の色の画素出力平均値の比を演算する平
均値比演算手段(S7)と、前記複数の領域の中から前
記画素出力平均値の比が所定範囲内に収まっている領域
を抽出する領域抽出手段(S8,S9)とを備え、前記
抽出された領域の各色の画素出力に基づいてホワイトバ
ランス調整を行う(S10、S11、S13)。 (2) 請求項2の映像信号処理装置は、前記抽出され
た領域の色ごとの画素出力平均値の総和を演算する総和
演算手段(S10)と、前記各色の総和に基づいて基準
色以外の色に対するホワイトバランスゲインを演算する
ゲイン演算手段(S11)と、基準色以外の色の画素出
力に前記ホワイトバランスゲインを乗ずる画素出力調整
手段(S13)とを備え、ホワイトバランス調整を行
う。 (3) 請求項3の発明は、撮影レンズにより結像され
た被写体像を電気信号に変換するカラー撮像素子から映
像信号を入力し、その映像信号に含まれる各色の画素出
力に処理を施してホワイトバランス調整を行う映像信号
処理プログラムを記録したコンピューター読み取り可能
な記録媒体に適用され、前記カラー撮像素子の受光面を
複数の領域に分割する領域分割処理(S5)と、各領域
の色ごとの画素出力平均値を演算する平均値演算処理
(S6)と、各領域ごとに基準となる色の画素出力平均
値に対する他の色の画素出力平均値の比を演算する平均
値比演算処理(S7)と、前記複数の領域の中から前記
画素出力平均値の比が所定範囲内に収まっている領域を
抽出する領域抽出処理(S8,S9)とを行い、前記抽
出された領域の各色の画素出力に基づいてホワイトバラ
ンス調整を行う(S10、S11、S13)。 (4) 請求項4の映像信号処理プログラムを記録した
コンピューター読み取り可能な記録媒体は、前記抽出さ
れた領域の色ごとの画素出力平均値の総和を演算する総
和演算処理(S10)と、前記各色の総和に基づいて基
準色以外の色に対するホワイトバランスゲインを演算す
るゲイン演算処理(S11)と、基準色以外の色の画素
出力に前記ホワイトバランスゲインを乗ずる画素出力調
整処理(S13)とを行い、ホワイトバランス調整を行
う。 (5) 請求項5の映像信号処理装置または映像信号処
理プログラムを記録したコンピューター読み取り可能な
記録媒体は、前記カラー撮像素子が赤色成分、緑色成分
および青色成分の画素を有し、前記基準色は緑色であ
る。 (6) 請求項6の映像信号処理装置または映像信号処
理プログラムを記録したコンピューター読み取り可能な
記録媒体は、前記カラー撮像素子が緑色成分、黄色成
分、青緑色成分および紫色成分の画素を有し、前記基準
色は緑色である。 (7) 請求項7の映像信号処理装置または映像信号処
理プログラムを記録したコンピューター読み取り可能な
記録媒体は、前記撮像素子が撮像した被写体像を記録す
るための撮像素子である。 (8) 請求項8のの映像信号処理装置または映像信号
処理プログラムを記録したコンピューター読み取り可能
な記録媒体は、前記撮像素子が被写界を複数の測光領域
に分割して各測光領域ごとに被写体輝度を測定するため
の撮像素子である。 (9) 請求項9の発明は、撮影レンズにより結像され
た被写体像を電気信号に変換するカラー撮像素子を備
え、このカラー撮像素子から入力した各色の画素出力に
処理を施してホワイトバランス調整を行う映像信号処理
装置に適用される。そして、カラー撮像素子の受光面を
複数の領域に分割する領域分割手段と、各領域の画素出
力に基づいて各領域ごとの彩度を演算する彩度演算手段
と、複数の領域の中から彩度が所定範囲内に収まってい
る領域を抽出する領域抽出手段とを備え、抽出された領
域の各色の画素出力に基づいてホワイトバランス調整を
行う。 (10) 請求項10の発明は、撮影レンズにより結像
された被写体像を電気信号に変換するカラー撮像素子か
ら映像信号を入力し、その映像信号に含まれる各色の画
素出力に処理を施してホワイトバランス調整を行う映像
信号処理プログラムを記録したコンピューター読み取り
可能な記録媒体に適用される。そして、カラー撮像素子
の受光面を複数の領域に分割する領域分割処理と、各領
域の画素出力に基づいて各領域ごとの彩度を演算する彩
度演算処理と、複数の領域の中から彩度が所定範囲内に
収まっている領域を抽出する領域抽出処理とを行い、抽
出された領域の各色の画素出力に基づいてホワイトバラ
ンス調整を行う。
【0009】上述した課題を解決するための手段の項で
は、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を
用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定され
るものではない。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明をTTL一眼レフ電子スチ
ルカメラに適用した一実施の形態を説明する。なお、本
発明はTTL一眼レフ電子スチルカメラに限定されず、
CCDなどのカラー撮像素子により映像を撮像する透視
ファインダー式などのすべての電子スチルカメラ、ビデ
オカメラ、あるいはスキャナーなどにも適用することが
できる。
【0011】図1は一実施の形態のカメラの横断面を示
し、図2はカメラの構成を示す。このTTL一眼レフカ
メラは、カメラボディ1に交換レンズ鏡筒2が装着され
る。被写体からの光はレンズ鏡筒2へ入射し、鏡筒2内
の撮影レンズ3と絞り4の開口部を通過してカメラボデ
ィ1へ導かれる。
【0012】カメラボディ1では、撮影時以外はメイン
ミラー5が破線で示す位置に置かれ、被写体光はメイン
ミラー5で反射されてファインダーマット6へ導かれ、
ファインダーマット6上に被写体像が結像される。その
被写体像はペンタプリズム7により接眼レンズ8へ導か
れ、接眼レンズ8を介して撮影者に視認される。
【0013】また、ファインダーマット6上に結像され
た被写体像は、ペンタプリズム7およびプリズム9によ
り結像レンズ10へ導かれ、結像レンズ10により測光
用撮像素子11上に被写体像が再結像される。測光用撮
像素子11はフォトダイオードやCCDから構成され、
被写界を複数の測光領域に分割して各測光領域ごとに被
写体輝度を測定する。
【0014】一方、撮影時はメインミラー5が実線で示
す位置まで退避されるので、被写体光はサブミラー12
を透過して開放されているシャッター13を通り、撮影
用撮像素子14へ導かれ、撮像素子14上に被写体像が
結像される。なお、被写体光の一部はサブミラー12で
反射され、カメラボディ1の底部に設置される焦点検出
装置(不図示)へ導かれ、撮影レンズ3の焦点調節状態
が検出される。
【0015】撮影用撮像素子(CCD)14は複数の画
素が平面上に配列されており、各画素上には図3に示す
ように赤R、緑G、青Bのカラーフィルターが配置され
ている。なお、図4に示すような緑G、黄色(イエロ
ー)Ye、青緑(シアン)Cy、紫(マゼンダ)Maの補
色系のカラーフィルターを配置した撮像素子を用いるこ
ともできる。なお、このようなカラーフィルターを備え
た撮像素子をこの明細書ではカラー撮像素子と呼ぶ。
【0016】図2において、CPU21はカメラ全体の
動作を制御する。CPU21はタイミングジェネレータ
ー(TG)22とドライバー23を制御して上述した撮
影用のカラー撮像素子(CCD)14を駆動する。ま
た、CPU21はタイミングジェネレーター22を制御
してアナログ信号処理回路24、A/D変換器25、画
像処理回路(ASIC)26、バッファーメモリ27を
制御する。
【0017】アナログ信号処理回路24は、カラー撮像
素子14から入力したアナログR、G、B信号に対して
ゲインコントロール、雑音除去などのアナログ処理を施
す。A/D変換器25はアナログR、G、B信号をデジ
タル信号に変換する。また、画像処理回路(ASIC)
26は、デジタルR、G、B信号に対してホワイトバラ
ンス調整、γ補正、補間輪郭補償などの処理を施す。な
お、この画像処理回路26の動作については後述する。
【0018】バッファーメモリ27は、画像処理中もし
くは処理後の画像データを格納する。圧縮回路(JPE
G)28は、バッファーメモリ27に格納されている画
像データをJPEG方式で所定の比率に圧縮する。表示
画像生成回路29は、バッファーメモリ27に格納され
ている画像データから表示用画像データを生成し、モニ
ター30に表示する。メモリカード31はフラッシュメ
モリなどから構成され、圧縮後の画像データを記録す
る。また、CPU21にはシャッターレリーズ釦の半押
しスイッチ32と全押し(レリーズ)スイッチ33が接
続される。
【0019】CPU21は、シャッター13がレリーズ
されて撮影が行われるたびに、カラー撮像素子14の電
荷蓄積を行い、蓄積電荷を読み出してアナログ信号処理
回路24とA/D変換器25で信号処理とデジタル変換
した後、画像処理回路26により処理を行う。そして、
モニター30に撮像画像を表示し、圧縮回路28で画像
を圧縮してメモリカード31に記録する。
【0020】画像処理回路(ASIC)26はCPUと
その周辺部品から構成され、図5および図6に示す画像
処理プログラムを実行してR、G、B画像信号を処理す
る。なお、この実施の形態ではマイクロコンピューター
のソフトウエアで画像処理を行う例を示すが、ハードウ
エアにより画像処理を行ってもよい。
【0021】ステップ1において、カラー撮像素子14
から出力されA/D変換器25でデジタル信号に変換さ
れたR、G、Bの各画素データを入力する。続くステッ
プ2で、画素配列の1ラインごとに、オプティカルブラ
ックとして使用する複数の画素データの加重平均をその
ラインの各画素データから減算する。ステップ3では、
画素配列の1ラインごとに、R、G、Bの各画素データ
に対して一律に所定のゲインを乗して信号レベルを調整
するとともに、G画素に対するRとB画素の感度のばら
つきを補正する。
【0022】ステップ4で上記処理を施したRGB画素
データをバッファーメモリ27へ出力して記憶させると
ともに、ステップ5〜11において上記処理を施したR
GB画素データに基づいてホワイトバランスゲインRga
in、Bgainを演算する。
【0023】ホワイトバランスゲインRgain、Bgainの
演算方法を説明する。まず、ステップ5で複数の画素が
平面上に配列された撮像素子14の受光面を、少なくと
も2個以上の画素を含む複数の領域に分割する。この領
域分割方法には、原則として同一個数の画素を含み、
各領域が互いにオーバーラップしないように分割する方
法、原則として同一個数の画素を含み、各領域がオー
バーラップするように分割する方法、各領域に含まれ
る画素を同一個数とせず、撮影画面中央部の領域は個数
を少なく、撮影画面周辺部の領域は個数を多くする、つ
まり、中央部領域を狭くし、周辺部領域を広くする方
法、当初の演算は広い領域に分割して行い、演算結果
に基づいて狭い領域に分割する方法、つまり、演算結果
に基づいて領域の大きさを変更する方法、あるいは上記
の方法を組み合わせた方法などがある。なお、領域の分
割方法はこの実施の形態の方法に限定されるものではな
い。
【0024】の領域のオーバーラップを許容する分割
方法は、のオーバーラップを許容しない分割方法に比
べて、より正確なホワイトバランスゲインを演算するこ
とができる。の中央部領域を狭くし、周辺部領域を広
くする分割方法は、主要被写体が撮影画面中央部に位置
する撮影の頻度が高いことによるものであり、空などの
風景が含まれる周辺部よりも主要被写体が含まれる中央
部に対してきめ細かく演算を行うことによって、より正
確なホワイトバランスを得ることができる。の分割方
法は、当初は広い領域分割で演算を行い、信頼性の高い
演算結果が得られない場合は狭い領域分割で演算をやり
直すことによって、演算処理時間を短縮できる。
【0025】いずれかの方法でn分割された各領域に対
して、領域番号i(=1〜n)を付して区別する。ステ
ップ6で、各領域iに含まれるR,G,Bごとの画素値
の平均値Ra(i)、Ga(i)、Ba(i)を演算する。続くステ
ップ7では、各領域iにおけるG画素平均値Ga(i)に対
するR画素平均値Ra(i)の比RG(i)と、G画素平均値
Ga(i)に対するB画素平均値Ba(i)の比BG(i)を、次
式により演算する。
【数3】RG(i)={Ra(i)−Ga(i)}/Ga(i), BG(i)={Ba(i)−Ga(i)}/Ga(i)
【0026】次に、ステップ8で、図7に示すように、
横軸をG画素平均値に対するB画素平均値の比BG、縦
軸をG画素平均値に対するR画素平均値の比RGとする
平面上に、演算結果の各領域iの比RG(i)と比BG(i)
で決まる点{RG(i),BG(i)}をプロットする。
【0027】G画素平均値に対するR画素平均値の比R
Gと、G画素平均値に対するB画素平均値の比BGの平
面座標上で、領域iの点{RG(i),BG(i)}の存在する位
置はその領域iに対応する被写体の彩度を表す。例えば
撮影画面内に青空がある場合にはその領域の比BGが大
きくなり、赤いバラ園を撮影する場合には比RGが大き
くなる。このような有彩色の彩度の高い被写体が撮影画
面の広い範囲を占めるシーンを撮影する場合には、その
被写体の色に強い影響を受けて良好なホワイトバランス
が得られなくなる。そこで、この実施の形態では、画素
平均値の比RG、BGが所定値Kを超える領域には有彩
色の彩度が高い被写体が存在すると判断し、そのような
領域をホワイトバランスゲイン演算の対象領域から除外
する。これにより、撮影画面から彩度の高い有彩色被写
体を除外してホワイトバランス調整を行うことができ、
良好な調整結果が得られる。
【0028】具体的には、ステップ9で、図7に示す平
面上で点{RG(i),BG(i)}が中心(0,0)から半径K
の円内に存在する領域iを抽出する。すなわち、次式を
満たす領域iを抽出する。
【数4】√{|RG(i)|2+|BG(i)|2}≦K
【0029】ステップ10において、抽出したすべての
領域のR、G、B各画素の平均値の総和を次式により演
算する。
【数5】Rt=ΣRa(i), Gt=ΣGa(i), Bt=ΣBa(i) そして、ステップ11で総和Rt、Gt、Btに基づいて
次式によりホワイトバランスゲインRgain、Bgainを演
算する。
【数6】Rgain=Rt/Gt, Bgain=Bt/Gt
【0030】ホワイトバランスゲインRgain、Bgainを
算出したら、ステップ12でバッファーメモリ27から
先に記憶したRGB画素データを入力し、すべてのR画
素値にゲインRgainを乗ずるとともに、すべてのB画素
値にゲインBgainを乗じてホワイトバランス調整を行
う。
【0031】ホワイトバランス調整後のステップ14
で、周知の黒レベル調整とγ補正を行う。さらに、ステ
ップ15において、縦p×横q画素領域ごとに周知の補
間、輪郭処理を行う。すなわち、ホワイトバランス調整
後の画像データに対してp×q画素領域のブロックデー
タごとにJPEG方式のデータ圧縮のためのフォーマッ
ト処理を行って、p1×q1画素領域のY信号とp2×q2
画素領域のCb信号およびCr信号を生成する。以上の黒
レベル調整、γ補正、補間輪郭処理については周知であ
り、本願発明と直接に関係しないので詳細な説明を省略
する。最後にステップ15で、Y信号、Cb信号、Cr信
号をバッファーメモリ27へ出力し、記憶する。
【0032】このように、カラー撮像素子14の受光面
を複数の領域iに分割し、各領域iの色R、G、Bごと
の画素出力平均値Ra(i)、Ga(i)、Ba(i)を演算すると
ともに、各領域iごとに緑色Gの画素出力平均値Ga(i)
に対する他の色R、Bの画素出力平均値Ra(i)、Ba(i)
の比RG(i)、BG(i)を演算し、複数の領域の中から画
素出力平均値の比RG(i)、BG(i)が所定範囲K内に収
まっている領域を抽出し、抽出した領域の各色の画素出
力に基づいてホワイトバランス調整を行うようにしたの
で、有彩色の被写体が撮影画面の広い範囲を占める場合
でも良好なホワイトバランスを得ることができる。
【0033】上述したように、G画素平均値に対するR
画素平均値の比RGと、G画素平均値に対するB画素平
均値の比BGの平面座標上で、領域iの点{RG(i),BG
(i)}の存在する位置はその領域iに対応する被写体の
彩度を表す。例えば撮影画面内に青空がある場合にはそ
の領域の比BGが大きくなり、赤いバラ園を撮影する場
合には比RGが大きくなる。このような有彩色の彩度の
高い被写体が撮影画面の広い範囲を占めるシーンを撮影
する場合には、その被写体の色に強い影響を受けて良好
なホワイトバランスが得られなくなる。そこで、この実
施の形態では、画素平均値の比RG、BGが所定値Kを
超える領域には有彩色の彩度が高い被写体が存在すると
判断し、そのような領域をホワイトバランスゲイン演算
の対象領域から除外する。つまり、複数の領域iの中か
ら彩度が所定範囲内、すなわち数式4に示す半径Kの円
内に収まっている領域を抽出し、抽出した領域の各色の
画素出力に基づいてホワイトバランス調整を行う。これ
により、撮影画面から彩度の高い有彩色被写体を除外し
てホワイトバランス調整を行うことができ、良好な調整
結果が得られる。
【0034】《一実施の形態の変形例;補色系カラー撮
像素子の場合》図4に示す補色系のカラーフィルターを
備えた撮像素子を用いたカメラの場合には、ホワイトバ
ランス調整を次のように行う。図5のステップ5で上述
した分割方法により領域分割を行う。次に、ステップ6
で、各分割領域iに含まれる緑G、黄色(イエロー)Y
e、青緑(シアン)Cy、紫(マゼンダ)Maごとの画素
値の平均値Ga(i)、Ye_a(i)、Cy_a(i)、Ma_a(i)を演
算する。
【0035】ステップ7では、各領域iにおけるG画素
平均値Ga(i)に対するYe画素平均値Ye_a(i)の比YeG
(i)、G画素平均値Ga(i)に対するCy画素平均値Cy_a
(i)の比CyG(i)、G画素平均値Ga(i)に対するMa画素
平均値Ma_a(i)の比MaG(i)を次式により演算する。
【数7】 YeG(i)={Ye_a(i)−2Ga(i)}/2Ga(i), CyG(i)={Cy_a(i)−2Ga(i)}/2Ga(i), MaG(i)={Ma_a(i)−2Ga(i)}/2Ga(i)
【0036】次に、ステップ8で、G画素平均値に対す
るYe画素平均値の比YeGと、G画素平均値に対するC
y画素平均値の比YeGと、G画素平均値に対するMa画
素平均値の比MaGをXYZ3軸とする空間座標系に、
演算結果の各領域iの比YeG(i)、CyG(i)、MaG(i)
で決まる点{YeG(i)、CyG(i)、MaG(i)}をプロットする。
続くステップ9では、上記空間座標系で点{YeG(i)、CyG
(i)、MaG(i)}が中心(0,0,0)から半径K’の球内
に存在する領域iを抽出する。すなわち、次式を満たす
領域iを抽出する。
【数8】√{|YeG(i)|2+|CyG(i)|2+|MaG
(i)|2}≦K’
【0037】ステップ10において、抽出したすべての
領域のG、Ye、Cy、Ma各画素の平均値の総和を次式
により演算する。
【数9】Gt=ΣGa(i), Ye_t=ΣYe_a(i), Cr_t=ΣCy_a(i), Ma_t=ΣMa_a(i) そして、ステップ11で総和Gt、Ye_t、Cr_t、Ma_t
に基づいて次式によりホワイトバランスゲインYe_gai
n、Cr_gain、Ma_gainを演算する。
【数10】Ye_gain=Ye_t/2Gt, Cr_gain=Cr_t/2Gt, Ma_gain=Ma_t/2Gt
【0038】ホワイトバランスゲインYe_gain、Cr_ga
in、Ma_gainを演算したら、ステップ12でバッファー
メモリ27から先に記憶した補色系画素データを入力
し、すべてのYe画素にゲインYe_gainを乗じ、すべて
のCr画素にゲインCr_gainを乗じ、すべてのMa画素に
ゲインMa_gainを乗じてホワイトバランス調整を行う。
【0039】以上の実施の形態の構成において、画像処
理回路(ASIC)26が領域分割手段、平均値演算手
段、平均値比演算手段、領域抽出手段、総和演算手段、
ゲイン演算手段、画素出力調整手段および彩度演算手段
を構成する。
【0040】なお、上述した一実施の形態とその変形例
では、撮影用カラー撮像素子14の出力を用いてホワイ
トバランス調整を行う例を示したが、測光用カラー撮像
素子11の出力を用いて上述したホワイトバランス調整
を行っても、同様な効果が得られる。
【0041】また、上述した一実施の形態とその変形例
では、緑色を基準色とするR,G,Bの三原色カラーフ
ィルターおよびG、Ye、Cr、Maの補色カラーフィル
ターを備えた撮像素子を例に上げて説明したが、カラー
撮像素子のフィルターの色とその配列および基準色は上
記一実施の形態とその変形例に限定されない。
【0042】さらに、上述した一実施の形態では、G画
素平均値に対するR画素平均値の比RGと、G画素平均
値に対するB画素平均値の比BGの平面座標系を設定
し、各領域の被写体の彩度を判断する例を示したが、上
述した座標系に限定されず、例えばXYZ、LABなど
の彩度を表す座標系であればどのような座標系を用いて
もよい。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ラー撮像素子の受光面を複数の領域に分割し、各領域の
色ごとの画素出力平均値を演算するとともに、各領域ご
とに基準となる色の画素出力平均値に対する他の色の画
素出力平均値の比を演算し、複数の領域の中から画素出
力平均値の比が所定範囲内に収まっている領域を抽出
し、抽出した領域の各色の画素出力に基づいてホワイト
バランス調整を行うようにしたので、有彩色の被写体が
撮影画面の広い範囲を占める場合でも良好なホワイトバ
ランスを得ることができる。また、本発明によれば、
R、G、B三原色系のカラー撮像素子はもちろんのこ
と、G、Ye、Cy、Ma補色系のカラー撮像素子でも上
記効果を得ることができる。さらに、本発明によれば、
撮影用撮像素子はもちろんのこと、測光用撮像素子でも
上記効果を得ることができる。さらに、本発明によれ
ば、カラー撮像素子の受光面を複数の領域に分割し、各
領域の画素出力に基づいて各領域ごとの彩度を演算し、
複数の領域の中から彩度が所定範囲内に収まっている領
域を抽出し、抽出した領域の各色の画素出力に基づいて
ホワイトバランス調整を行うようにしたので、有彩色の
被写体が撮影画面の広い範囲を占める場合でも良好なホ
ワイトバランスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施の形態のカメラの横断面図である。
【図2】 一実施の形態の構成を示す図である。
【図3】 カラー撮像素子のR、G、B画素配置例を示
す図である。
【図4】 カラー撮像素子の補色系画素配列を示す図で
ある。
【図5】 一実施の形態の画像処理を示すフローチャー
トである。
【図6】 図5に続く、一実施の形態の画像処理を示す
フローチャートである。
【図7】 画素平均値の比RG、BGを平面上に展開し
た図である。
【図8】 従来の画像処理装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
11 測光用カラー撮像素子 14 撮影用カラー撮像素子 21 CPU 22 タイミングジェネレーター 23 ドライバー 24 アナログ信号処理回路 25 A/D変換器 26 画像処理回路(ASIC) 27 バッファーメモリ 28 圧縮回路(JPEG) 29 表示画像生成回路 30 モニター 31 メモリカード
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 9/07 H04N 9/07 A Fターム(参考) 2H002 DB02 DB06 DB08 DB14 DB17 DB25 EB01 EB09 GA32 GA33 HA01 JA07 JA08 ZA03 2H054 AA01 5C065 AA01 BB02 CC01 DD02 DD17 EE01 EE02 EE06 EE07 EE12 EE13 EE18 GG18 GG27 GG32 GG44 5C066 AA01 CA08 CA17 EA15 GA01 KE01 KE07 KE19 KG01 KM02 KM11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮影レンズにより結像された被写体像を電
    気信号に変換するカラー撮像素子を備え、前記カラー撮
    像素子から入力した各色の画素出力に処理を施してホワ
    イトバランス調整を行う映像信号処理装置において、 前記カラー撮像素子の受光面を複数の領域に分割する領
    域分割手段と、 各領域の色ごとの画素出力平均値を演算する平均値演算
    手段と、 各領域ごとに基準となる色の画素出力平均値に対する他
    の色の画素出力平均値の比を演算する平均値比演算手段
    と、 前記複数の領域の中から前記画素出力平均値の比が所定
    範囲内に収まっている領域を抽出する領域抽出手段とを
    備え、 前記抽出された領域の各色の画素出力に基づいてホワイ
    トバランス調整を行うことを特徴とする映像信号処理装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の映像信号処理装置におい
    て、 前記抽出された領域の色ごとの画素出力平均値の総和を
    演算する総和演算手段と、 前記各色の総和に基づいて基準色以外の色に対するホワ
    イトバランスゲインを演算するゲイン演算手段と、 基準色以外の色の画素出力に前記ホワイトバランスゲイ
    ンを乗ずる画素出力調整手段とを備え、ホワイトバラン
    ス調整を行うことを特徴とする映像信号処理装置。
  3. 【請求項3】撮影レンズにより結像された被写体像を電
    気信号に変換するカラー撮像素子から映像信号を入力
    し、その映像信号に含まれる各色の画素出力に処理を施
    してホワイトバランス調整を行う映像信号処理プログラ
    ムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体に
    おいて、 前記カラー撮像素子の受光面を複数の領域に分割する領
    域分割処理と、 各領域の色ごとの画素出力平均値を演算する平均値演算
    処理と、 各領域ごとに基準となる色の画素出力平均値に対する他
    の色の画素出力平均値の比を演算する平均値比演算処理
    と、 前記複数の領域の中から前記画素出力平均値の比が所定
    範囲内に収まっている領域を抽出する領域抽出処理とを
    行い、 前記抽出された領域の各色の画素出力に基づいてホワイ
    トバランス調整を行うことを特徴とする映像信号処理プ
    ログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録
    媒体。
  4. 【請求項4】請求項3に記載の映像信号処理プログラム
    を記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体にお
    いて、 前記抽出された領域の色ごとの画素出力平均値の総和を
    演算する総和演算処理と、 前記各色の総和に基づいて基準色以外の色に対するホワ
    イトバランスゲインを演算するゲイン演算処理と、 基準色以外の色の画素出力に前記ホワイトバランスゲイ
    ンを乗ずる画素出力調整処理とを行い、ホワイトバラン
    ス調整を行うことを特徴とする映像信号処理プログラム
    を記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかの項に記載の映像
    信号処理装置または映像信号処理プログラムを記録した
    コンピューター読み取り可能な記録媒体において、 前記カラー撮像素子は赤色成分、緑色成分および青色成
    分の画素を有し、前記基準色は緑色である、ことを特徴
    とする映像信号処理装置または映像信号処理プログラム
    を記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体。
  6. 【請求項6】請求項1〜4のいずれかの項に記載の映像
    信号処理装置または映像信号処理プログラムを記録した
    コンピューター読み取り可能な記録媒体において、 前記カラー撮像素子は緑色成分、黄色成分、青緑色成分
    および紫色成分の画素を有し、前記基準色は緑色であ
    る、ことを特徴とする映像信号処理装置または映像信号
    処理プログラムを記録したコンピューター読み取り可能
    な記録媒体。
  7. 【請求項7】請求項1〜4のいずれかの項に記載の映像
    信号処理装置または映像信号処理プログラムを記録した
    コンピューター読み取り可能な記録媒体において、 前記撮像素子は撮像した被写体像を記録するための撮像
    素子である、ことを特徴とする映像信号処理装置または
    映像信号処理プログラムを記録したコンピューター読み
    取り可能な記録媒体。
  8. 【請求項8】請求項1〜4のいずれかの項に記載の映像
    信号処理装置または映像信号処理プログラムを記録した
    コンピューター読み取り可能な記録媒体において、 前記撮像素子は被写界を複数の測光領域に分割して各測
    光領域ごとに被写体輝度を測定するための撮像素子であ
    る、ことを特徴とする映像信号処理装置または映像信号
    処理プログラムを記録したコンピューター読み取り可能
    な記録媒体。
  9. 【請求項9】撮影レンズにより結像された被写体像を電
    気信号に変換するカラー撮像素子を備え、前記カラー撮
    像素子から入力した各色の画素出力に処理を施してホワ
    イトバランス調整を行う映像信号処理装置において、 前記カラー撮像素子の受光面を複数の領域に分割する領
    域分割手段と、 各領域の画素出力に基づいて各領域ごとの彩度を演算す
    る彩度演算手段と、 前記複数の領域の中から前記彩度が所定範囲内に収まっ
    ている領域を抽出する領域抽出手段とを備え、 前記抽出された領域の各色の画素出力に基づいてホワイ
    トバランス調整を行うことを特徴とする映像信号処理装
    置。
  10. 【請求項10】撮影レンズにより結像された被写体像を
    電気信号に変換するカラー撮像素子から映像信号を入力
    し、その映像信号に含まれる各色の画素出力に処理を施
    してホワイトバランス調整を行う映像信号処理プログラ
    ムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体に
    おいて、 前記カラー撮像素子の受光面を複数の領域に分割する領
    域分割処理と、 各領域の画素出力に基づいて各領域ごとの彩度を演算す
    る彩度演算処理と、 前記複数の領域の中から前記彩度が所定範囲内に収まっ
    ている領域を抽出する領域抽出処理とを行い、 前記抽出された領域の各色の画素出力に基づいてホワイ
    トバランス調整を行うことを特徴とする映像信号処理プ
    ログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録
    媒体。
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