JP2003143437A - ブラックバランス調整方法、および撮像装置 - Google Patents

ブラックバランス調整方法、および撮像装置

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JP2003143437A
JP2003143437A JP2001341060A JP2001341060A JP2003143437A JP 2003143437 A JP2003143437 A JP 2003143437A JP 2001341060 A JP2001341060 A JP 2001341060A JP 2001341060 A JP2001341060 A JP 2001341060A JP 2003143437 A JP2003143437 A JP 2003143437A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビデオカメラなどの撮像装置に使用されるブ
ラックバランス調整において、人間が手動で調整する場
合においても難しいと思える程度のシェーディング、飛
び込みノイズ、撮像素子のキズが発生している場合にお
いても、良好なブラックバランスが調整可能で、かつ同
時にシェーディング、飛び込みノイズ、撮像素子のキズ
などが無い場合には、非常に高精度でブラックバランス
を調整すること。 【解決手段】 ブロックデータ検出回路６によって入力
画像を複数のブロックに分割し、ヒストグラム演算回路
７で各ブロックのヒストグラムを演算し、該演算結果に
基づいて、黒レベル検出ブロック選択回路８によって黒
レベル検出を行なうのに適したブロックを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ、Ｖ
ＴＲ一体型カメラ、電子スチルカメラなどに用いられ、
映像信号を用いて撮像状況に応じたブラックバランス調
整を行なう撮像装置、およびブラックバランス調整方法
に関し、特にブラックバランス精度の向上を図ったもの
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、撮像装置においては、例えばＲ，
Ｇ，Ｂという複数の映像信号の黒レベルが一致するよう
に、アナログプロセス回路中のペデスタルレベルを調整
することによりブラックバランス調整がなされている。
すなわち、レンズをクローズさせた状態での映像信号レ
ベルを検出することにより、自動的にブラックバランス
を調整する機能が実現されている。
【０００３】図１０に従来のブラックバランス調整機能
付き撮像装置の構成を示す。図１０において、１はＣＣ
Ｄなどの撮像素子、２は、相関二重サンプリング処理、
ペデスタル調整処理、ゲイン調整処理などを行なうアナ
ログプロセス回路、３はアナログプロセス回路２の出力
信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、４は、
ガンマ処理、マトリクス変換処理などを行なうディジタ
ルプロセス回路、５はディジタルプロセス回路４の出力
信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、６は例え
ば横８画素×縦４ラインを１つのブロックとして画面を
複数のブロックに分割し、各ブロックの平均映像信号レ
ベルを検出するブロックデータ検出回路、１７は各ブロ
ックの平均映像信号レベルを画面内の全ブロックにおい
て平均し、黒レベル値を演算する全画面平均回路、１０
は黒レベル値と予め設定されている目標値との差より、
アナログプロセス回路２におけるペデスタル値を可変す
るペデスタル制御回路である。なお、上記全画面平均回
路１７とペデスタル制御回路１０とはマイクロコンピュ
ータ１１を用いて実現されているものとする。
【０００４】以下、上記構成を有する従来のブラックバ
ランス調整機能付き撮像装置の動作を説明する。すなわ
ち、図１０の回路では、図示しないレンズをクローズさ
せた状態での、例えばＲ、Ｇ、Ｂという複数の映像信号
の全画面平均値を全画面平均回路１７によって求め、こ
れを各映像信号の黒レベル値として検出し、ペデスタル
制御回路１０において、この黒レベル値と予め設定され
ている目標値との差よりアナログプロセス回路２におけ
るペデスタル値を可変とするようにすることにより、各
映像信号の黒レベルが同じ値になって、自動的にブラッ
クバランスの調整を行うことができることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の撮像装置は以上
のように構成されており、レンズをクローズさせた状態
での全画面平均値を黒レベル値として用いている。その
ため、撮像素子や回路でのシェーディング、飛び込みノ
イズ、撮像素子のキズ、などが発生した場合、その影響
が黒レベル値に表れる。例えば、明るいシェーディング
がある場合には、その画像信号のヒストグラムをとる
と、図１１（ａ）に示すように、明るいシェーディング
部分がヒストグラムの右端に現れ、全画面の平均値を検
出すると、該平均値は、明るいシェーディング部分の影
響を受けて、人間が認識する黒レベルであるシェーディ
ングのない部分の平均値より高めの値となってしまう。
【０００６】また、逆に暗いシェーディングがある場合
には、図１１（ｂ）に示すように、暗いシェーディング
部分がヒストグラムの左端に現れ、全画面の平均値を検
出すると、該平均値は、人間が認識する黒レベルであ
る、シェーディングのない部分の平均値より低めの値と
なってしまう。
【０００７】これら人間が認識する黒レベルであるシェ
ーディングのない部分の黒レベルとは若干ずれた全画面
平均値が等しくなるように制御を行なうため、自動ブラ
ックバランス調整処理が正常に終了したにもかかわら
ず、本来のシェーディング、飛び込みノイズ、撮像素子
のキズ、の無い部分での黒レベルが一致する状態に比較
して、若干ずれた状態となってしまっていた。なお、人
間が手動でブラックバランス調整する場合には、シェー
ディング、飛び込みノイズ、撮像素子のキズ、のない部
分の黒レベルが一致する状態に調整している。
【０００８】また、シェーディング、飛び込みノイズ、
撮像素子のキズは、その時々の温度、電源電圧などの状
況によってさまざまに変化し、その度合い、画面上での
発生場所もさまざまであるため、例えば、画面の中央部
付近の画像信号のみを用いてブラックバランス調整を行
なうといった方法では解決が難しく、またブラックバラ
ンス調整処理結果のズレもさまざまといった状況であっ
た。
【０００９】本発明は以上のような問題点に鑑みてされ
たもので、シェーディング、飛び込みノイズ、撮像素子
のキズが発生した場合においても、発生しなかった場合
においても、人間が手動で調整したような状態、すなわ
ちシェーディング、飛び込みノイズ、撮像素子のキズの
ない部分の黒レベルが合致した状態に自動調整でき、実
効的なブラックバランス調整機能の精度の向上を実現す
ることのできる撮像装置、およびブラックバランス調整
方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
る撮像装置は、入力画像を複数のブロックに分割し、各
ブロックごとの画像データを検出するブロックデータ検
出回路と、上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブ
ロックの画像信号レベルより、上記入力画像信号の、画
像信号レベルごとの上記ブロックの数である度数を表す
ヒストグラムを算出するヒストグラム演算回路と、上記
算出したヒストグラムより黒レベル検出に用いる複数の
ブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択回路と、
上記選択された複数のブロックを用いて出力画像信号の
黒レベルを検出する黒レベル検出回路と、上記検出され
た黒レベルと予め設定されている目標値とを比較した結
果によって入力画像のペデスタル値を制御するペデスタ
ル制御回路とを備えたものである。
【００１１】また、本発明の請求項２にかかる撮像装置
は、入力画像を複数のブロックに分割し、各ブロックご
との画像データを検出するブロックデータ検出回路と、
上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
ムを算出するヒストグラム演算回路と、上記算出したヒ
ストグラムより黒レベル検出に用いる複数のブロックを
選択する黒レベル検出ブロック選択回路と、上記選択さ
れた複数のブロックを用いて出力画像信号の黒レベル、
および黒レベル検出用に選択されたブロックの度数合計
である黒レベル値算出度数を検出する黒レベル値・度数
検出回路と、上記黒レベル検出ブロック選択手段により
選択されたブロックの度数合計である黒レベル値算出度
数に応じてブラックバランス収束許容誤差範囲を決定す
るブラックバランス収束許容誤差範囲決定回路と、上記
検出された黒レベルと予め設定されている目標値とを比
較した結果と、上記ブラックバランス収束許容誤差範囲
決定回路によって決定されたブラックバランス収束許容
誤差範囲とによって、入力画像のペデスタル値を制御す
るペデスタル制御回路とを備えたものである。
【００１２】また、本発明の請求項３にかかる撮像装置
は、入力画像を複数のブロックに分割し、各ブロックご
との画像データを検出するブロックデータ検出回路と、
上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
ムを算出するヒストグラム演算回路と、上記算出したヒ
ストグラムより黒レベル検出に用いる複数のブロックを
選択する黒レベル検出ブロック選択回路と、上記選択さ
れた複数のブロックを用いて出力画像信号の黒レベル、
および黒レベル検出用に選択されたブロックの度数合計
である黒レベル値算出度数を検出する黒レベル値・度数
検出回路と、上記黒レベル検出ブロック選択手段に選択
されたブロックの度数合計である黒レベル値算出度数に
応じて黒レベルに時間方向の平均化処理を行なう黒レベ
ル時間平均化処理回路と、上記黒レベル時間平均化処理
回路の出力と予め設定されている目標値とを比較した結
果によって入力画像のペデスタル値を制御するペデスタ
ル値制御回路とを備えたものである。
【００１３】また、本発明の請求項４にかかる撮像装置
は、入力画像を複数のブロックに分割し、各ブロックご
との画像データを検出するブロックデータ検出回路と、
上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
ムを算出するヒストグラム演算回路と、上記算出したヒ
ストグラムより黒レベル検出に用いる複数のブロックを
選択する黒レベル検出ブロック選択回路と、上記選択さ
れた複数のブロックを用いて出力画像信号の黒レベル、
および黒レベル検出用に選択されたブロックの度数合計
である黒レベル値算出度数を検出する黒レベル値・度数
検出回路と、上記選択されたブロックの度数合計である
黒レベル値算出度数に応じて、画像信号の周波数特性を
切替えるための周波数特性切替え制御信号を出力する周
波数特性切替え制御回路と、上記周波数特性切替え制御
信号を受けて制御され、画像信号の周波数特性を切替え
る周波数特性切替え回路と、上記検出された黒レベルと
予め設定されている目標値とを比較した結果によって入
力画像のペデスタル値を制御するペデスタル値制御回路
とを備えたものである。
【００１４】また、本発明の請求項５にかかる撮像装置
は、請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置にお
いて、上記黒レベル検出ブロック選択回路は、最頻度画
像信号レベルから順に、予め定められた度数である、最
頻度画像信号レベルより小さい画像信号レベル、および
前記予め定められた度数である、最頻度画像信号レベル
より大きい画像信号レベル、を、検出し、該検出された
両画像信号レベル間の画像信号を、黒レベル検出用画像
信号として選択するものである。
【００１５】また、本発明の請求項６にかかる撮像装置
は、請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置にお
いて、上記黒レベル検出ブロック選択回路は、最頻度画
像信号レベルの度数と、該最頻度画像信号レベルより小
さい画像信号レベルの度数と、該最頻度画像信号レベル
より大きい画像信号レベルの度数とを、最頻度画像信号
レベルに近いものから順に交互に取り出して積算し、該
積算度数が予め設定された度数以上になった時点での、
最頻度画像信号レベルより小さい画像信号レベル、およ
び最頻度画像信号レベルより大きい画像信号レベルを検
出し、該検出された画像信号レベル間の画像信号を、黒
レベル検出用画像信号として選択するものである。
【００１６】また、本発明の請求項７にかかる撮像装置
は、請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置にお
いて、上記黒レベル検出ブロック選択回路は、最頻度画
像信号レベルから、予め設定された画像レベル幅の画像
信号を黒レベル検出用ブロック選択するものである。
【００１７】また、本発明の請求項８にかかる撮像装置
は、請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置にお
いて、上記黒レベル検出ブロック選択回路は、最頻度画
像信号レベルから、標準偏差の予め設定された定数倍の
画像レベル幅の画像信号を、黒レベル検出用画像信号と
して選択するものである。
【００１８】また、本発明の請求項９にかかる撮像装置
は、請求項１記載の撮像装置において、上記黒レベル検
出回路は、上記選択されたブロックの画像信号レベルの
平均値を算出し、これを代表黒レベル値を算出するもの
である。
【００１９】また、本発明の請求項１０にかかる撮像装
置は、請求項３に記載の撮像装置において、上記黒レベ
ル値・度数検出回路は、上記選択された複数のブロック
の画像信号レベルの平均値を算出し、これを代表黒レベ
ル値として出力するとともに、黒レベル検出用に選択さ
れたブロックの度数合計である黒レベル値算出度数とし
て出力するものである。
【００２０】また、本発明の請求項１１にかかる撮像装
置は、請求項２記載の撮像装置において、上記ブラック
バランス収束許容誤差範囲決定回路は、上記黒レベル値
算出度数が多いほど、ブラックバランス調整が収束した
か否かを判定する収束許容誤差範囲を小さくするもので
ある。
【００２１】また、本発明の請求項１２にかかる撮像装
置は、請求項１０記載の撮像装置において、上記黒レベ
ル時間平均化処理回路は、上記黒レベル値算出度数が少
ないほど、より多くの異なる時間に上記黒レベル値・度
数検出回路から出力される、上記代表黒レベル値を平均
化した結果を出力するものである。
【００２２】また、本発明の請求項１３にかかる撮像装
置は、請求項４記載の撮像装置において、上記周波数特
性切替え制御回路は、上記黒レベル値算出度数が少ない
ほどより周波数特性を一時的に低下させた画像信号を出
力させるように制御するものである。
【００２３】また、本発明の請求項１４にかかるブラッ
クバランス調整方法は、入力画像を複数のブロックに分
割し、各ブロックごとの画像データを検出するブロック
データ検出ステップと、上記ブロックデータ検出ステッ
プで検出した各ブロックの画像信号レベルより、上記入
力信号の、画像信号レベルごとの上記ブロックの数であ
る度数を表すヒストグラムを算出するヒストグラム演算
ステップと、上記算出したヒストグラムより黒レベル検
出に用いる複数のブロックを選択する黒レベル検出ブロ
ック選択ステップと、上記選択された複数のブロックを
用いて出力画像信号の黒レベルを検出する黒レベル検出
ステップと、上記検出された黒レベルと予め設定されて
いる目標値とを比較した結果より入力画像のペデスタル
値を制御するペデスタル制御ステップとを、含むもので
ある。
【００２４】また、本発明の請求項１５にかかるブラッ
クバランス調整方法は、入力画像を複数のブロックに分
割し、各ブロックごとの画像データを検出するブロック
データ検出ステップと、上記ブロックデータ検出回路で
検出した各ブロックの画像信号レベルより、上記入力画
像信号の、画像信号レベルごとの上記ブロックの数であ
る度数を表すヒストグラムを算出するヒストグラム演算
ステップと、上記算出したヒストグラムより黒レベル検
出に用いる複数のブロックを選択する黒レベル検出ブロ
ック選択ステップと、上記選択された複数のブロックを
用いて出力画像信号の黒レベル、および黒レベル検出用
に選択されたブロックの度数合計である黒レベル値算出
度数を検出する黒レベル値・度数検出ステップと、上記
黒レベル検出ブロック選択ステップにおいて選択された
ブロックの度数合計である黒レベル値算出度数に応じ
て、ブラックバランス収束許容誤差範囲を決定するブラ
ックバランス収束許容誤差範囲決定ステップと、上記検
出された黒レベルと、予め設定されている目標値とを比
較した結果、及び上記ブラックバランス収束許容誤差範
囲決定ステップによって決定されたブラックバランス収
束許容誤差範囲によって、入力画像のペデスタル値を制
御するペデスタル制御ステップとを、含むものである。
【００２５】また、本発明の請求項１６にかかるブラッ
クバランス調整方法は、入力画像を複数のブロックに分
割し、各ブロックごとの画像データを検出するブロック
データ検出ステップと、上記ブロックデータ検出回路で
検出した各ブロックの画像信号レベルより、上記入力画
像信号の、画像信号レベルごとの上記ブロックの数であ
る度数を表すヒストグラムを算出するヒストグラム演算
ステップと、上記算出したヒストグラムより黒レベル検
出に用いる複数のブロックを選択する黒レベル検出ブロ
ック選択ステップと、上記選択された複数のブロックを
用いて出力画像信号の黒レベル、および黒レベル検出用
に選択されたブロックの度数合計である黒レベル値算出
度数を検出する黒レベル値・度数検出ステップと、上記
黒レベルブロック選択ステップにおいて選択されたブロ
ックの度数合計である黒レベル値算出度数に応じて、黒
レベルに時間方向の平均化処理を行なう黒レベル時間平
均化処理ステップと、上記黒レベル時間平均化処理ステ
ップの出力と、予め設定されている目標値とを比較した
結果により、入力画像のペデスタル値を制御するペデス
タル制御ステップとを含むものである。
【００２６】また、本発明の請求項１７にかかるブラッ
クバランス調整方法は、入力画像を複数のブロックに分
割し、各ブロックごとの画像データを検出するブロック
データ検出ステップと、上記ブロックデータ検出回路で
検出した各ブロックの画像信号レベルより、上記入力画
像信号の、画像信号レベルごとの上記ブロックの数であ
る度数を表すヒストグラムを算出するヒストグラム演算
ステップと、上記算出したヒストグラムより黒レベル検
出に用いる複数のブロックを選択する黒レベル検出ブロ
ック選択ステップと、上記選択された複数のブロックを
用いて出力画像信号の黒レベル、および黒レベル検出用
に選択されたブロックの度数合計である黒レベル値算出
度数を検出する黒レベル値・度数検出ステップと、上記
選択されたブロックの度数合計である黒レベル値算出度
数に応じて、画像信号の周波数特性を切替えるための周
波数特性切替え制御信号を出力する周波数特性切替え制
御ステップと、上記周波数特性切替え制御信号を受け
て、画像信号の周波数特性を切替える周波数特性切替え
ステップと、上記検出された黒レベルと予め設定されて
いる目標値とを比較した結果により、入力画像のペデス
タル値を制御するペデスタル値制御ステップとを含むも
のである。
【００２７】また、本発明の請求項１８にかかるブラッ
クバランス調整方法は、請求項１４ないし１７のいずれ
かに記載のブラックバランス調整方法において、上記黒
レベル検出ブロック選択ステップは、最頻度画像信号レ
ベルから順に、予め定められた度数である、最頻度画像
信号レベルより小さい画像信号レベル、および前記予め
定められた度数である、最頻度画像信号レベルより大き
い画像信号レベル、を、検出し、該検出された両画像信
号レベル間の画像信号を、黒レベル検出用画像信号とし
て選択するものである。
【００２８】また、本発明の請求項１９にかかるブラッ
クバランス調整方法は、請求項１４ないし１７のいずれ
かに記載のブラックバランス調整方法において、上記黒
レベル検出ブロック選択ステップは、最頻度画像信号レ
ベルの度数と、該最頻度画像信号レベルより小さい画像
信号レベルの度数と、該最頻度画像信号レベルより大き
い画像信号レベルの度数とを、最頻度画像信号レベルに
近いものから順に交互に取り出して積算し、該積算度数
が予め設定された度数以上になった時点での、最頻度画
像信号レベルより小さい画像信号レベル、および最頻度
画像信号レベルより大きい画像信号レベルを検出し、該
検出された画像信号レベル間の画像信号を、黒レベル検
出用画像信号として選択するものである。
【００２９】また、本発明の請求項２０にかかるブラッ
クバランス調整方法は、請求項１４ないし１７のいずれ
かに記載のブラックバランス調整方法において、上記黒
レベル検出ブロック選択ステップは、最頻度画像信号レ
ベルから、予め設定された画像レベル幅の画像信号を、
黒レベル検出用画像信号として選択するものである。
【００３０】また、本発明の請求項２１にかかるブラッ
クバランス調整方法は、請求項１４ないし１７のいずれ
かに記載のブラックバランス調整方法において、上記黒
レベル検出ブロック選択ステップは、最頻度画像信号レ
ベルから、標準偏差の予め設定された定数倍の画像レベ
ル幅の画像信号を、黒レベル検出用画像信号として選択
するものである。
【００３１】また、本発明の請求項２２にかかるブラッ
クバランス調整方法は、請求項１４記載のブラックバラ
ンス調整方法において、上記黒レベル検出ステップは、
上記選択されたブロックの画像信号レベルの平均値を算
出し、これを代表黒レベル値として出力することにより
代表黒レベル値を算出するものである。
【００３２】また、本発明の請求項２３にかかるブラッ
クバランス調整方法は、請求項１４ないし１７のいずれ
かに記載のブラックバランス調整方法において、上記黒
レベル値・度数検出ステップは、上記選択された複数の
ブロックの画像信号レベルの平均値を算出し、これを代
表黒レベル値として出力するとともに、黒レベル検出用
に選択されたブロックの度数合計である黒レベル値算出
度数として出力するものである。
【００３３】また、本発明の請求項２４にかかるブラッ
クバランス調整方法は、請求項１４記載のブラックバラ
ンス調整方法において、上記ブラックバランス収束許容
誤差範囲決定ステップは、上記黒レベル値算出度数が多
いほどブラックバランス調整が収束したか否かを判定す
る収束許容誤差範囲を小さくするものである。
【００３４】また、本発明の請求項２５にかかるブラッ
クバランス調整方法は、請求項１６記載のブラックバラ
ンス調整方法において、上記黒レベル時間平均化処理ス
テップは、上記黒レベル値算出度数が少ないほど、より
多くの異なる時間に検出された代表黒レベル値の平均化
した結果を出力するものである。
【００３５】また、本発明の請求項２６にかかるブラッ
クバランス調整方法は、請求項１７記載のブラックバラ
ンス調整方法において、上記周波数特性切替え制御ステ
ップは、上記黒レベル値算出度数が少ないほどより周波
数特性を一時的に低下させた画像信号を出力させるよう
に制御するものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１にかかるブラックバランス調整方法、およ
びブラックバランス調整機能付き撮像装置について、図
１から図９を用いて説明する。
【００３７】図１は本発明の実施の形態１にかかるブラ
ックバランス調整機能付き撮像装置の構成図を示す。図
１において、１はＣＣＤなどの撮像素子、２は、相関二
重サンプリング処理、ペデスタル調整処理、ゲイン調整
処理などを行なうアナログプロセス回路、３はアナログ
プロセス回路２の出力信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器、４は、ガンマ処理、マトリクス変換処理
などを行なうディジタルプロセス回路、５はディジタル
プロセス回路４の出力信号をアナログ信号に変換するＤ
／Ａ変換器、６は、例えば横８画素×縦４ラインを１つ
のブロックとして入力画像を複数のブロックに分割し、
各ブロックの平均映像信号レベルを検出するブロックデ
ータ検出回路、７はブロックデータ検出回路６の検出結
果より入力画像信号のヒストグラムを算出するヒストグ
ラム演算回路、８はヒストグラムより黒レベル検出を行
なうブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択回
路、９は選択されたブロックの平均値を算出することで
代表黒レベル値を算出する黒レベル検出回路、１０は検
出された代表黒レベル値と予め設定されている目標値と
の差よりアナログプロセス回路２におけるペデスタル値
を可変するペデスタル制御回路であり、上記ヒストグラ
ム演算回路７、黒レベル検出ブロック選択回路８、黒レ
ベル検出回路９、ペデスタル制御回路１０は、マイクロ
コンピュータ１１内のプログラム処理により実現されて
いる。
【００３８】以上のように構成されたブラックバランス
調整機能付き撮像装置について、以下、その動作を述べ
る。ＣＣＤなどの撮像素子１で撮像された画像信号は、
アナログプロセス回路２において相関二重サンプリング
処理や、ブラックバランス調整用のペデスタル調整処
理、ゲイン調整処理などの処理を行なった後、Ａ／Ｄ変
換器３でディジタル信号に変換され、ディジタルプロセ
ス回路４においてガンマ処理、マトリクス処理などの処
理を行ない、Ｄ／Ａ変換器５で再びアナログ信号に変換
され、出力される。
【００３９】さらに、ディジタルプロセス回路４より、
例えばＲ，Ｇ，Ｂという複数の映像信号がブロックデー
タ検出回路６に入力され、画面内を複数に分割した各ブ
ロックごとの映像信号レベルが検出される。
【００４０】ブラックバランス調整処理においては、ま
ず、図示しないレンズをクローズさせ、レンズクローズ
状態での画面内を複数に分割した各ブロックごとの映像
信号レベルが検出される。
【００４１】マイクロコンピュータ１１内のヒストグラ
ム演算回路７では、全ブロックの各映像信号データより
レンズクローズ時の各映像信号のヒストグラムを算出
し、さらに黒レベル検出ブロック選択回路８では、入力
画像のヒストグラムより黒レベルを検出するために使用
可能なシェーディング、飛び込みノイズ、撮像素子のキ
ズ、の無いブロックデータのみを選択する。
【００４２】すなわち、図２（ａ）に示すように、黒レ
ベル検出ブロック選択回路８では、最頻度画像信号レベ
ル（Ｖ０）から順に、より小さい画像信号レベルの度数
をチェックし、予め定められた度数、例えば、全体度数
の５％：Ｎｔｈ以下になる最頻度画像信号レベル（Ｖ
０）より小さい画像信号レベル（Ｖ１）を検出する。同
様に最頻度画像信号レベル（Ｖ０）から順に、より大き
い画像信号レベルの度数をチェックし、予め定められた
度数、例えば、全体度数の５％：Ｎｔｈ以下になる最頻
度画像信号レベル（Ｖ０）より大きい画像信号レベル
（Ｖ２）を検出し、前記検出された画像信号レベルＶ
１，Ｖ２間の画像信号データを黒レベル検出用ブロック
データとして選択する。
【００４３】さらに、黒レベル検出回路９では、選択さ
れた黒レベル検出用ブロックデータのみの平均値を算出
し、これを代表黒レベル値として出力し、ペデスタル制
御回路１０では、代表黒レベル値と予め設定されている
目標値との差よりアナログプロセス回路２におけるペデ
スタル値を可変することにより、ブラックバランスが収
束許容誤差範囲内に調整される。
【００４４】従って、撮像素子１や各回路でのシェーデ
ィング、飛び込みノイズ、撮像素子のキズなどが発生し
た場合においても、人間が認識する黒レベルであるシェ
ーディングなどのない部分の黒レベルを検出することが
可能になり、人間が手動で調整したようなシェーディン
グ、飛び込みノイズ、撮像素子のキズのない部分の黒レ
ベルが一致する状態に自動調整でき、実効的なブラック
バランス調整機能の精度向上を実現できるという顕著な
効果が得られる。
【００４５】このように本実施の形態によれば、ブロッ
クデータ検出回路６によって入力画像を複数のブロック
に分割し、ヒストグラム演算回路７で各ブロックのヒス
トグラムを演算し、該演算結果に基づいて、黒レベル検
出ブロック選択回路８によって黒レベル検出を行なうの
に適したブロックを決定するようにしたので、過度なシ
ェーディングや飛び込みノイズ、撮像素子の傷などがあ
った場合にも、最適な黒レベル検出を行なうことがで
き、実効的なブラックバランス調整の精度を向上するこ
とができる。
【００４６】なお、上述の実施の形態１においては、ヒ
ストグラム演算回路７は、全画像信号レベルごとのヒス
トグラムを検出するものとして述べたが、これに限ら
ず、複数の画像レベルを同じ階級として簡易的なヒスト
グラムを用いる場合や、簡易的なヒストグラムを用いて
黒レベル検出用の画像レベルを決定し、黒レベル値およ
び度数検出に、簡易ヒストグラムではなく、ブロックデ
ータ検出回路６の検出結果を用いる構成も可能である。
【００４７】また、上記実施の形態１において、黒レベ
ル検出ブロック選択回路８が、予め定められた度数以上
のブロックを選択する場合について述べたが、これに限
らず、図２（ｂ）に示すように、最頻度画像信号レベル
（Ｖ０）から順に、より小さい画像信号レベル、および
より大きい画像信号レベルの度数を積算し、積算度数が
予め設定された度数、例えば全体度数の８０％以上にな
った時点での最頻度画像信号レベル（Ｖ０）より小さい
画像信号レベル（Ｖ１）と最頻度画像信号レベル（Ｖ
０）より大きい画像信号レベル（Ｖ２）とを検出し、前
記検出された画像信号レベル間の画像信号を黒レベル検
出用ブロックとして選択する構成とすることも可能であ
る。
【００４８】また、実施の形態１において、黒レベル検
出ブロック選択回路８が、図２（ｃ）に示すように、最
頻度画像信号レベル（Ｖ０）より予め設定された画像レ
ベル幅（Ｖｗ）のブロックを選択するように構成するこ
とも可能である。
【００４９】また、さらに、上記実施の形態１におい
て、黒レベル検出ブロック選択回路８が、図２（ｄ）に
示すように、最頻度画像信号レベル（Ｖ０）より標準偏
差（σ）の予め設定された定数倍（ｋ）の画像レベル幅
のブロックを選択するように構成することも可能であ
る。
【００５０】また、上記実施の形態１においては、所定
の基準黒レベルに収束するようにブラックバランス調整
を行なう場合について述べたが、これに限らず、緑色信
号の黒レベルにその他の色信号の黒レベルを収束してブ
ラックバランス調整を行なう場合にも適用できる。
【００５１】また、上記実施の形態１においては、ブロ
ックデータ検出回路６に出力される各色信号は、ガンマ
補正前か後かは特に言及していないが、ガンマ補正前の
信号でもガンマ補正後の信号でもよい。
【００５２】また、上記実施の形態１においては、黒レ
ベル検出用画像信号選択最小度数や黒レベル値算出度数
を、相対度数として説明を行なったが、全体度数を固定
とし、絶対度数を用いるようにしてもよい。
【００５３】さらに、上記の実施の形態１においては、
ヒストグラム演算回路７、黒レベル検出ブロック選択回
路８、黒レベル検出回路９、ペデスタル制御回路１０を
マイクロコンピュータ１１のプログラムによる処理とし
たが、専用のロジック回路で構成する場合であってもか
まわない。
【００５４】（実施の形態２）次に図３を用いて本発明
の実施の形態２にかかるブラックバランス調整機能付き
撮像装置について説明する。図３において、図１と同一
符号は同一、または相当部分を示し、１２は黒レベル検
出ブロック選択回路８によって選択されたブロックの平
均値を算出することで代表黒レベル値とその度数合計を
検出する黒レベル値・度数検出回路、１３は黒レベル値
および度数検出回路１２によって検出されたブロックの
度数合計である黒レベル値算出度数に応じてブラックバ
ランス収束許容誤差範囲を決定するブラックバランス収
束許容誤差範囲決定回路である。また、１８は収束許容
誤差範囲、検出された代表黒レベル値と、予め設定され
ている目標値との差よりアナログプロセス回路における
ペデスタル値を可変するペデスタル制御回路であり、ヒ
ストグラム演算回路７、黒レベル検出ブロック選択回路
８、黒レベル値・度数検出回路１２、ブラックバランス
収束許容誤差範囲決定回路１３、ペデスタル制御回路１
８は、マイクロコンピュータ１１内のプログラム処理に
より実現されている。
【００５５】以上のように構成されたブラックバランス
調整機能付き撮像装置の動作について説明する。基本的
な動作については実施の形態１と説明が重複するため、
ここでは、実施の形態１と差異のある動作を中心に説明
を行なう。実施の形態１においては、黒レベル検出用に
使用した画像データの度数が多い場合も少ない場合も同
様に扱っていたのに対し、本実施の形態２では、黒レベ
ル値・度数検出回路１２、及びブラックバランス収束許
容誤差範囲決定回路１３を備え、黒レベル検出に使用し
た画像データの度数に応じてブラックバランスが収束し
たか否かを判定する収束許容誤差範囲を可変して用いる
ところが特徴である。
【００５６】以下、上記特徴的な動作について詳細に説
明する。まず、実施の形態１と同様に、レンズクローズ
状態での画面内を複数に分割した各ブロックごとの平均
画像信号レベルが検出され、さらにそのヒストグラムよ
り黒レベルを検出するために、使用可能なシェーディン
グ、飛び込みノイズ、撮像素子のキズ、の無いブロック
データのみを選択する。
【００５７】さらに、黒レベル値・度数検出回路１２に
よって、上記選択された黒レベル検出用ブロックデータ
のみの平均値を算出し、代表黒レベル値としてペデスタ
ル制御回路１８に出力するとともに、同時に黒レベル算
出用に選択された画像の度数合計を算出し、これは、黒
レベル値算出度数としてブラックバランス収束許容誤差
範囲決定回路１３に出力されている。
【００５８】次に、ブラックバランス収束許容誤差範囲
決定回路１３では、代表黒レベル値の算出に用いたブロ
ックのみの度数合計が多いほど収束許容誤差範囲を小さ
く設定し、ペデスタル制御回路１８に出力する。
【００５９】図４に示すように、黒レベル値算出度数が
全体度数１００％の場合、すなわち全画面ブロックを黒
レベル値算出のために使用した場合の収束許容誤差範囲
をＡとすると、黒レベル値算出度数が５０％、２５％と
減少した時には、それぞれブラックバランス収束許容誤
差範囲を１．４Ａ、２Ａと大きく設定する。
【００６０】これは、黒レベル値算出度数が５０％、２
５％と減少した場合、平均化するデータが少なくなる
分、ランダムノイズの影響が大きくなり、収束許容誤差
範囲を１．４Ａ、２Ａと大きく設定しなければ収束判定
が適切に行なわれず、人間が手動で調整したような状態
に自動調整が行われたにもかかわらず、ブラックバラン
スの調整が収束しないという誤判断をおこしてしまうた
めである。また、同時に黒レベル値算出度数が１００％
ならば、最も高精度にブラックバランス調整が可能とな
る。
【００６１】すなわち、本実施の形態２において上記実
施の形態１と異なる重要な効果は、黒レベル算出用に選
択された画像の度数合計が少ないような程度のひどいシ
ェーディング、飛び込みノイズ、撮像素子のキズ、など
が発生している場合においても、人間が手動で調整する
場合と同等の精度で、ブラックバランスを自動調整可能
で、かつ同時にシェーディング、飛び込みノイズ、撮像
素子のキズ、などが無い場合には、非常に良好な精度で
ブラックバランスを調整することができるものである。
【００６２】このように本実施の形態２によれば、黒レ
ベル値・度数検出回路１２によって黒レベル検出用デー
タの黒レベル値算出度数を算出し、この度数に基づいて
ブラックバランス収束許容誤差範囲決定回路１３におい
て、ペデスタル制御回路１８における黒レベルの収束許
容範囲を決定するようにしたので、黒レベル算出用に選
択された画像において、程度のひどいシェーディング、
飛び込みノイズ、撮像素子のキズなどが発生している場
合においても、人間が手動で調整する場合と同等の精度
でブラックバランスを自動調整可能で、かつ同時にシェ
ーディング、飛び込みノイズ、撮像素子のキズなどが無
い場合には、非常に良好な精度でブラックバランスを調
整することができる。
【００６３】なお、上述の実施の形態２においては、ヒ
ストグラム演算回路７、黒レベル検出ブロック選択回路
８、黒レベル値・度数検出回路１２、ブラックバランス
収束許容誤差範囲決定回路１３、ペデスタル制御回路１
８は、マイクロコンピュータ１１のプログラムによる処
理としたが、専用のロジック回路により実現するように
してもよい。
【００６４】さらに、上述の実施の形態２においては、
ブラックバランス収束許容誤差範囲決定回路１３は、収
束許容誤差範囲を図４に示すような関係で決定する場合
について述べたが、該回路１３は、これに限らず、黒レ
ベル値算出度数が大きくなったとき、より小さい収束許
容誤差範囲を設定する特性であれば、他の特性曲線を用
いたものであってもよい。
【００６５】（実施の形態３）次に本発明の実施の形態
３にかかるブラックバランス調整機能付き撮像装置につ
いて図５を用いて説明する。図５において、図１及び図
３と同一符号は同一、または相当部分を示し、１４は黒
レベル検出ブロック選択回路８によって選択されたブロ
ックの度数合計である黒レベル値算出度数に応じて、代
表黒レベル値を時間方向に平均化処理を行なう黒レベル
時間平均化処理回路である。なお、本実施の形態５で
は、ヒストグラム演算回路７、黒レベル検出ブロック選
択回路８、黒レベル値・度数検出回路１２、黒レベル時
間平均化処理回路１４、ペデスタル制御回路１０は、マ
イクロコンピュータ１１内のプログラム処理により実現
されている。
【００６６】以上のように構成された本実施の形態３に
よるブラックバランス調整機能付き撮像装置の動作につ
いて説明する。基本的な動作については、実施の形態１
及び２と説明が重複するため、ここでは実施の形態１、
２との差異のある動作を中心に説明を行なう。本実施の
形態３では、黒レベル値算出度数が小さい場合には代表
黒レベル値をさらに時間方向に平均化した結果を黒レベ
ル値として用いるものである。
【００６７】以下、上記特徴的な動作について詳細に説
明する。まず、実施の形態１と同様に、レンズクローズ
状態での画面内を複数に分割した各ブロックごとの平均
画像信号レベルが検出され、さらにそのヒストグラムよ
り黒レベルを検出するために使用可能なシェーディン
グ、飛び込みノイズ、撮像素子のキズ、の無いブロック
データのみを選択する。
【００６８】さらに、黒レベル値・度数検出回路１２に
よって、上記選択された黒レベル検出用ブロックデータ
のみの平均値を算出し、これは、代表黒レベル値とし
て、また同時に黒レベル算出用に選択された画像の度数
合計を算出し、これは、黒レベル値算出度数として、黒
レベル時間平均化処理回路１４に出力されている。
【００６９】上記黒レベル時間平均化処理回路１４で
は、黒レベル値算出度数に応じて黒レベルの時間平均化
を実施する。すなわち、黒レベル値算出度数が小さけれ
ば小さい程、より多くの時間平均化処理を行なった値を
出力する。例えば、黒レベル値算出度数が全体度数の５
０％であった場合には、今回検出された代表黒レベル値
を記憶しておき、さらに同じ状態でもう一度黒レベル値
検出を実施し、前回記憶しておいた代表黒レベル値と今
回検出した黒レベル値との２回検出した結果の平均値
（時間平均化処理後の代表黒レベル値）をペデスタル制
御回路１０へ出力する。同様に黒レベル値算出度数が２
５％程度の場合は、４回分の時間平均化処理後のデータ
を出力するものである。黒レベル値算出度数と時間平均
化処理回数との関係の一例を図６に示す。
【００７０】本実施の形態３における、上記実施の形態
１、２と異なる重要な特徴は、実施の形態１、２と同等
の回路でもって、黒レベル値算出度数が小さい場合に
も、黒レベルを時間方向に平均化することにより、ラン
ダムノイズの影響を抑え、黒レベル値算出度数が大きい
場合と同様の精度で収束させることができる点である。
また、同時に黒レベル値算出度数が大きい場合には、そ
の程度に応じて時間方向の平均化処理を簡略化する、も
しくはなくすることにより、実施の形態１、２と同等の
処理速度を実現することができる。
【００７１】このように本実施の形態３によれば、黒レ
ベル値・度数検出回路１２によって黒レベル検出用デー
タの黒レベル値算出度数、及び代表黒レベル値を算出
し、黒レベル時間平均化処理回路１４によって上記黒レ
ベル値算出度数に応じて黒レベルを時間方向に平均化す
るようにしたので、黒レベル値算出度数が小さい場合に
も時間方向に平均化することで、ランダムノイズの影響
を抑え、黒レベル値算出度数が大きい場合と同様な精度
で黒レベルを収束させることができ、また、黒レベル値
算出度数が大きい場合には、その程度に応じて時間方向
の平均化処理を簡略化する、もしくはなくすることによ
り、処理速度の向上を達成することができる。
【００７２】なお、上述の実施の形態においては、黒レ
ベル値算出度数と時間平均化処理回数との関係は、図６
を一例として示したが、これに限られるものではなく、
黒レベル値算出度数と時間平均化処理回数とが段階的な
反比例関係となるような、他の関係であってもよい。
【００７３】さらに、上述の実施の形態３においては、
ヒストグラム演算回路７、黒レベル検出ブロック選択回
路８、黒レベル値・度数検出回路１２、黒レベル時間平
均化処理回路１４、ペデスタル制御回路１０は、マイク
ロコンピュータ１１のプログラムによる処理としたが、
これは専用のロジック回路で構成するようにしてもよ
い。
【００７４】（実施の形態４）次に本発明の実施の形態
４にかかるブラックバランス調整機能付き撮像装置につ
いて図７を用いて説明する。図７において、図１及び図
３と同一符号は同一、または相当部分を示し、１６は複
数の映像信号の帯域を制限するディジタルフィルタで構
成され、後述する周波数特性切替え制御回路１５からの
セレクト信号により周波数特性を切替える周波数特性切
替え回路である。
【００７５】１５は黒レベル検出のために選択されたブ
ロックの度数合計である黒レベル値算出度数に応じて、
映像信号の周波数特性を切替える周波数特性切替え制御
回路、１０は検出された代表黒レベル値と予め設定され
ている目標値との差よりアナログプロセス回路２におけ
るペデスタル値を可変するペデスタル制御回路であり、
ヒストグラム演算回路７、黒レベル検出ブロック選択回
路８、黒レベル値・度数検出回路１２、周波数特性切替
え制御回路１５、ペデスタル制御回路１０は、マイクロ
コンピュータ１１内のプログラム処理により実現されて
いる。
【００７６】以上のように構成されたブラックバランス
調整機能付き撮像装置の動作について説明する。基本的
な動作については実施の形態１〜３と説明が重複するた
め、ここでは、実施の形態１〜３との差異のある動作を
中心に説明を行なう。本実施の形態４の特徴的な動作
は、黒レベル値算出度数が小さい場合には、映像信号の
周波数特性を落とすことにより細かなノイズの影響を抑
制し、よりばらつきの少ない代表黒レベル値を得るよう
切替え制御を行なう、というものである。
【００７７】以下、上記特徴的な動作について詳細に説
明する。上記周波数特性切替え回路１５の構成の一例を
図８に示す。すなわち、通常の全帯域の信号経路と周波
数特性を落とすためのローパスフィルタの信号経路を持
ち、両者をセレクト信号により切替えて出力できる構成
である。
【００７８】まず、周波数特性切替え回路１５は、通常
の全帯域の信号経路が選択された状態で、実施の形態１
と同様にレンズクローズ状態での画面内を複数に分割し
た各ブロックごとの平均画像信号レベルが検出され、さ
らにそのヒストグラムより黒レベルを検出するために使
用可能なシェーディング、飛び込みノイズ、撮像素子の
キズ、の無いブロックデータのみを選択する。
【００７９】さらに、黒レベル値・度数検出回路１２に
よって、上記選択された黒レベル検出用ブロックデータ
のみの平均値を算出し、これが、代表黒レベル値とし
て、また同時に黒レベル算出用に選択された画像の度数
合計を算出し、これが、黒レベル値算出度数として、周
波数特性切替え制御回路１５に出力されている。
【００８０】周波数特性切替え制御回路１５では、黒レ
ベル値算出度数に応じて周波数特性切替え回路１５を切
替える。すなわち、黒レベル値算出度数が小さければ小
さい程、より高域の周波数特性が落ちているローパスフ
ィルタの経路を選択するように、切替え制御を行なう。
例えば、黒レベル値算出度数が１００〜８０％の場合
は、そのまま全帯域経路での検出でブラックバランス調
整を行ない、黒レベル値算出度数が８０〜６０％の場合
は、フィルタ１経路での検出を行なうように切替える。
同様に黒レベル値算出度数が６０〜４０％ではフィルタ
２経路、黒レベル値算出度数が４０〜２０％ではフィル
タ３経路、黒レベル値算出度数が２０％以下ではフィル
タ４経路を用いてブラックバランス調整を行なう。ここ
で、上記黒レベル値算出度数とフィルタとの関係の一例
を図９に示す。これらフィルタ１〜４の周波数特性は、
数字が大きくなるフィルタの方がより一層高域の周波数
特性が落ちているものとする。
【００８１】本実施の形態４の、上記実施の形態１〜３
と異なる重要な特徴は、黒レベル値算出度数に応じて周
波数特性切替え回路１６のディジタルフィルタ経路を切
替えることにより、ノイズの影響を抑えることができ、
より良好な精度でブラックバランスを調整することがで
きる点である。
【００８２】このように本実施の形態４によれば、黒レ
ベル値・度数検出回路１２によって黒レベル検出用デー
タの黒レベル値算出度数、及び代表黒レベル値を算出
し、上記黒レベル値算出度数に応じて周波数切替え制御
回路１５によって周波数特性切替え回路１６のフィルタ
を切替え画像信号周波数特性を切り替えるようにしたの
で、ノイズの影響を抑えることができるため、より良好
な精度でブラックバランスを調整することができる。
【００８３】なお、実施の形態４においては、黒レベル
値算出度数とフィルタとの関係は、図９を一例として示
したが、これに限るものではなく、黒レベル値算出度数
と高帯域の周波数特性のカット割合が反比例的な関係と
なる他の関係であってもよい。
【００８４】また、上述の実施の形態４においては、周
波数特性切替えは５種類としたが、切り替えられる周波
数特性の種類はこれに限るものではない。また、上述の
実施の形態４においては、周波数特性切替え回路１６と
して、周波数特性の異なるディジタルフィルタ回路を複
数種類内蔵する構成で説明を行なったが、ディジタルフ
ィルタの係数を切替えることで、周波数特性を変更する
構成であってもよい。
【００８５】また、上述の実施の形態４においては、周
波数特性切替え回路１６はディジタルフィルタ回路を用
いて構成したものについて述べたが、これは、アナログ
フィルタ回路を切替える構成のものであってもよい。
【００８６】また、上述の実施の形態４においては、周
波数特性切替え回路１６をＡ／Ｄ変換回路３とディジタ
ルプロセス回路４との間に配置したが、これはディジタ
ルプロセス回路４とブロックデータ検出回路６との間に
配置してもよい。
【００８７】さらに、上述の実施の形態４においては、
ヒストグラム演算回路７、黒レベル検出ブロック選択回
路８、黒レベル値・度数検出回路１２、周波数特性切替
え制御回路１５、ペデスタル制御回路１０は、マイクロ
コンピュータ１１のプログラムによる処理により構成さ
れるものとしたが、これは専用のロジック回路で構成さ
れるものであってもよい。
【００８８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、入力画
像を複数のブロックに分割し、各ブロックごとの画像デ
ータを検出するブロックデータ検出回路と、上記ブロッ
クデータ検出回路の検出結果より、上記入力画像信号の
ヒストグラムを算出するヒストグラム演算回路と、上記
算出したヒストグラムより黒レベル検出を行なう対象と
なるブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択回路
と、上記選択されたブロックから黒レベルを検出する黒
レベル検出回路と、上記検出された黒レベルと予め設定
されている目標値とを比較した結果によって入力画像の
ペデスタル値を制御するペデスタル制御回路とを備え、
入力画像のヒストグラムより黒レベル検出を行なうブロ
ックを選択して用いるようにしたので、シェーディン
グ、飛び込みノイズ、撮像素子のキズが発生した場合に
おいても発生しなかった場合においても、人間が手動で
調整したようなシェーディング、飛び込みノイズ、撮像
素子のキズのない部分の黒レベルが一致する状態に自動
調整でき、実効的なブラックバランス調整機能の精度の
向上を実現できるという効果が得られる。
【００８９】また、本発明によれば、入力画像を複数の
ブロックに分割し、各ブロックごとの画像データを検出
するブロックデータ検出回路と、上記ブロックデータ検
出回路の検出結果より、上記入力画像信号のヒストグラ
ムを演算するヒストグラム演算回路と、上記算出したヒ
ストグラムより黒レベル検出を行なう対象となるブロッ
クを選択する黒レベル検出ブロック選択回路と、上記選
択されたブロックから黒レベルとその度数を検出する黒
レベル値・度数検出回路と、上記黒レベル検出ブロック
選択手段に選択されたブロックの度数合計である黒レベ
ル値算出度数に応じてブラックバランス収束許容誤差範
囲を決定するブラックバランス収束許容誤差範囲決定回
路と、上記検出された黒レベルと予め設定されている目
標値とを比較した結果、及び上記ブラックバランス収束
許容誤差範囲決定回路によって決定されたブラックバラ
ンス収束許容誤差範囲によって、入力画像のペデスタル
値を制御するペデスタル制御回路とを備え、入力画像の
ヒストグラムより黒レベル検出を行なうブロックを選択
して用い、さらに選択されたブロックの度数に応じてブ
ラックバランス収束許容誤差範囲を可変とするようにし
たので、人間が手動で調整する場合においても難しいと
思えるくらいひどいシェーディング、飛び込みノイズ、
撮像素子のキズが発生している場合においても、収束許
容誤差範囲を黒レベル検出に用いる画像ブロックの度数
に応じて可変することにより、適応的にブラックバラン
スが調整可能で、かつ同時にシェーディング、飛び込み
ノイズ、撮像素子のキズ、などが無い場合には非常に良
い精度でブラックバランスを調整できるという効果が得
られる。
【００９０】また、本発明によれば、入力画像を複数の
ブロックに分割し、各ブロックごとの画像データを検出
するブロックデータ検出回路と、上記ブロックデータ検
出回路の検出結果より、上記入力画像信号のヒストグラ
ムを演算するヒストグラム演算回路と、上記算出したヒ
ストグラムより黒レベル検出を行なう対象となるブロッ
クを選択する黒レベル検出ブロック選択回路と、上記選
択されたブロックから黒レベルとその度数を検出する黒
レベル値・度数検出回路と、上記黒レベル検出ブロック
選択手段に選択されたブロックの度数合計である黒レベ
ル値算出度数に応じて黒レベルに時間方向の平均化処理
を行なう黒レベル時間平均化処理回路と、上記黒レベル
時間平均化処理回路の出力と予め設定されている目標値
とを比較した結果によって入力画像のペデスタル値を制
御するペデスタル値制御回路とを備え、入力画像のヒス
トグラムより黒レベル検出を行なうブロックを選択して
用い、さらに選択されたブロックの度数に応じて時間方
向に平均化された黒レベル値を用いるようにしたので、
人間が手動で調整する場合においても難しいと思えるく
らいひどいシェーディング、飛び込みノイズ、撮像素子
のキズ、が発生している場合においても、時間方向の平
均化によるノイズ除去機能を活用することにより、回路
規模の増大なしに、より良い精度でブラックバランスが
調整可能で、また同時にシェーディング、飛び込みノイ
ズ、撮像素子のキズなどが無い場合には、非常に良い精
度で、ブラックバランスを調整できるという効果が得ら
れる。
【００９１】また、本発明によれば、入力画像を複数の
ブロックに分割し、各ブロックごとの画像データを検出
するブロックデータ検出回路と、上記ブロックデータ検
出回路の検出結果より、上記入力画像信号のヒストグラ
ムを演算するヒストグラム演算回路と、上記算出したヒ
ストグラムより黒レベル検出を行なう対象となるブロッ
クを選択する黒レベル検出ブロック選択回路と、上記選
択されたブロックから黒レベルとその度数を検出する黒
レベル値・度数検出回路と、上記選択されたブロックの
度数合計である黒レベル値算出度数に応じて、画像信号
の周波数特性を切替えるための周波数特性切替え制御信
号を出力する周波数特性切替え制御回路と、上記周波数
特性切替え制御信号を受けて制御され、画像信号の周波
数特性を切替える周波数特性切替え回路と、上記検出さ
れた黒レベルと予め設定されている目標値とを比較した
結果により、入力画像のペデスタル値を制御するペデス
タル値制御回路とを備え、入力画像のヒストグラムより
黒レベル検出を行なうブロックを選択して用い、さらに
選択されたブロックの度数に応じて画像信号の周波数特
性を切替えるようにしたので、人間が手動で調整する場
合においても難しいと思えるくらいひどいシェーディン
グ、飛び込みノイズ、撮像素子のキズが発生している場
合においても、ノイズ除去機能を活用することにより処
理速度を遅くすること無くより良い精度でブラックバラ
ンスが調整可能で、かつ同時にシェーディング、飛び込
みノイズ、撮像素子のキズなどが無い場合には、非常に
良い精度でブラックバランスを調整できるという顕著な
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるブラックバランス
調整機能付き撮像装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１〜４による黒レベル検出
ブロック選択回路の動作を説明する模式図
【図３】本発明の実施の形態２によるブラックバランス
調整機能付き撮像装置の構成を示すブロック図
【図４】上記実施の形態２によるブラックバランス収束
許容誤差範囲決定回路の動作を説明する模式図
【図５】本発明の実施の形態３によるブラックバランス
調整機能付き撮像装置の構成を示すブロック図
【図６】上記実施の形態３による黒レベル時間平均化処
理回路の動作を説明する模式図
【図７】本発明の実施の形態４によるブラックバランス
調整機能付き撮像装置の構成を示すブロック図
【図８】上記実施の形態４による周波数特性切替え回路
の構成を示すブロック図
【図９】上記実施の形態４による周波数特性切替え制御
回路の動作を説明する模式図
【図１０】従来のブラックバランス調整機能付き撮像装
置の構成を示すブロック図
【図１１】シェーディング、飛び込みノイズ、撮像素子
のキズが発生した場合のレンズクローズ時の画像信号ヒ
ストグラムを示す図
【符号の説明】
１ 撮像素子 ２ アナログプロセス回路 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ ディジタルプロセス回路 ５ Ｄ／Ａ変換器 ６ ブロックデータ検出回路 ７ ヒストグラム演算回路 ８ 黒レベル検出ブロック選択回路 ９ 黒レベル検出回路 １０,１８ ペデスタル制御回路 １１ マイクロコンピュータ １２ 黒レベル値・度数検出回路 １３ ブラックバランス収束許容誤差範囲決定回路 １４ 黒レベル時間平均化処理回路 １５ 周波数特性切替え制御回路 １６ 周波数特性切替え回路 １７ 全画面平均検出回路 １０１ 周波数特性切替え用ＬＰＦ１回路 １０２ 周波数特性切替え用ＬＰＦ２回路 １０３ 周波数特性切替え用ＬＰＦ３回路 １０４ 周波数特性切替え用ＬＰＦ４回路 １０５ 周波数特性切替え用セレクタ

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力画像を複数のブロックに分割し、各
    ブロックごとの画像データを検出するブロックデータ検
    出回路と、 上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
    像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
    ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
    ムを算出するヒストグラム演算回路と、 上記算出したヒストグラムより黒レベル検出に用いる複
    数のブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択回路
    と、 上記選択された複数のブロックを用いて出力画像信号の
    黒レベルを検出する黒レベル検出回路と、 上記検出された黒レベルと予め設定されている目標値と
    を比較した結果によって入力画像のペデスタル値を制御
    するペデスタル制御回路とを備えた、 ことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項２】 入力画像を複数のブロックに分割し、各
    ブロックごとの画像データを検出するブロックデータ検
    出回路と、 上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
    像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
    ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
    ムを算出するヒストグラム演算回路と、 上記算出したヒストグラムより黒レベル検出に用いる複
    数のブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択回路
    と、 上記選択された複数のブロックを用いて出力画像信号の
    黒レベル、および黒レベル検出用に選択されたブロック
    の度数合計である黒レベル値算出度数を検出する黒レベ
    ル値・度数検出回路と、 上記黒レベル検出ブロック選択手段により選択されたブ
    ロックの度数合計である黒レベル値算出度数に応じてブ
    ラックバランス収束許容誤差範囲を決定するブラックバ
    ランス収束許容誤差範囲決定回路と、 上記検出された黒レベルと予め設定されている目標値と
    を比較した結果と、上記ブラックバランス収束許容誤差
    範囲決定回路によって決定されたブラックバランス収束
    許容誤差範囲とによって、入力画像のペデスタル値を制
    御するペデスタル制御回路とを備えた、 ことを特徴とする撮像装置。
  3. 【請求項３】 入力画像を複数のブロックに分割し、各
    ブロックごとの画像データを検出するブロックデータ検
    出回路と、 上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
    像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
    ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
    ムを算出するヒストグラム演算回路と、 上記算出したヒストグラムより黒レベル検出に用いる複
    数のブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択回路
    と、 上記選択された複数のブロックを用いて出力画像信号の
    黒レベル、および黒レベル検出用に選択されたブロック
    の度数合計である黒レベル値算出度数を検出する黒レベ
    ル値・度数検出回路と、 上記黒レベル検出ブロック選択手段に選択されたブロッ
    クの度数合計である黒レベル値算出度数に応じて黒レベ
    ルに時間方向の平均化処理を行なう黒レベル時間平均化
    処理回路と、 上記黒レベル時間平均化処理回路の出力と予め設定され
    ている目標値とを比較した結果によって入力画像のペデ
    スタル値を制御するペデスタル値制御回路とを備えた、 ことを特徴とする撮像装置。
  4. 【請求項４】 入力画像を複数のブロックに分割し、各
    ブロックごとの画像データを検出するブロックデータ検
    出回路と、 上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
    像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
    ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
    ムを算出するヒストグラム演算回路と、 上記算出したヒストグラムより黒レベル検出に用いる複
    数のブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択回路
    と、 上記選択された複数のブロックを用いて出力画像信号の
    黒レベル、および黒レベル検出用に選択されたブロック
    の度数合計である黒レベル値算出度数を検出する黒レベ
    ル値・度数検出回路と、 上記選択されたブロックの度数合計である黒レベル値算
    出度数に応じて、画像信号の周波数特性を切替えるため
    の周波数特性切替え制御信号を出力する周波数特性切替
    え制御回路と、 上記周波数特性切替え制御信号を受けて制御され、画像
    信号の周波数特性を切替える周波数特性切替え回路と、 上記検出された黒レベルと予め設定されている目標値と
    を比較した結果によって入力画像のペデスタル値を制御
    するペデスタル値制御回路とを備えた、 ことを特徴とする撮像装置。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の撮
    像装置において、 上記黒レベル検出ブロック選択回路は、 最頻度画像信号レベルから順に、予め定められた度数で
    ある、最頻度画像信号レベルより小さい画像信号レベ
    ル、および前記予め定められた度数である、最頻度画像
    信号レベルより大きい画像信号レベル、を、検出し、該
    検出された両画像信号レベル間の画像信号を、黒レベル
    検出用画像信号として選択する、 ことを特徴とする撮像装置。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれかに記載の撮
    像装置において、 上記黒レベル検出ブロック選択回路は、 最頻度画像信号レベルの度数と、該最頻度画像信号レベ
    ルより小さい画像信号レベルの度数と、該最頻度画像信
    号レベルより大きい画像信号レベルの度数とを、最頻度
    画像信号レベルに近いものから順に交互に取り出して積
    算し、該積算度数が予め設定された度数以上になった時
    点での、最頻度画像信号レベルより小さい画像信号レベ
    ル、および最頻度画像信号レベルより大きい画像信号レ
    ベルを検出し、該検出された画像信号レベル間の画像信
    号を、黒レベル検出用画像信号として選択する、 ことを特徴とする撮像装置。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし４のいずれかに記載の撮
    像装置において、 上記黒レベル検出ブロック選択回路は、 最頻度画像信号レベルから、予め設定された画像レベル
    幅の画像信号を黒レベル検出用ブロックとして選択す
    る、 ことを特徴とする撮像装置。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし４のいずれかに記載の撮
    像装置において、 上記黒レベル検出ブロック選択回路は、 最頻度画像信号レベルから、標準偏差の予め設定された
    定数倍の画像レベル幅の画像信号を、黒レベル検出用画
    像信号として選択する、ことを特徴とする撮像装置。
  9. 【請求項９】 請求項１記載の撮像装置において、 上記黒レベル検出回路は、 上記選択されたブロックの画像信号レベルの平均値を算
    出し、これを代表黒レベル値として出力する、 ことを特徴とする撮像装置。
  10. 【請求項１０】 請求項３に記載の撮像装置において、 上記黒レベル値・度数検出回路は、 上記選択された複数のブロックの画像信号レベルの平均
    値を算出し、これを代表黒レベル値として出力するとと
    もに、黒レベル検出用に選択されたブロックの度数合計
    である黒レベル値算出度数として出力する、 ことを特徴とする撮像装置。
  11. 【請求項１１】 請求項２記載の撮像装置において、 上記ブラックバランス収束許容誤差範囲決定回路は、 上記黒レベル値算出度数が多いほど、ブラックバランス
    調整が収束したか否かを判定する収束許容誤差範囲を小
    さくする、 ことを特徴とする撮像装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載の撮像装置において、 上記黒レベル時間平均化処理回路は、 上記黒レベル値算出度数が少ないほど、より多くの異な
    る時間に上記黒レベル値・度数検出回路から出力され
    る、上記代表黒レベル値を平均化した結果を出力する、
    ことを特徴とする撮像装置。
  13. 【請求項１３】 請求項４記載の撮像装置において、 上記周波数特性切替え制御回路は、 上記黒レベル値算出度数が少ないほどより周波数特性を
    一時的に低下させた画像信号を出力させるように制御す
    る、ことを特徴とする撮像装置。
  14. 【請求項１４】 入力画像を複数のブロックに分割し、
    各ブロックごとの画像データを検出するブロックデータ
    検出ステップと、 上記ブロックデータ検出ステップで検出した各ブロック
    の画像信号レベルより、上記入力信号の、画像信号レベ
    ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
    ムを算出するヒストグラム演算ステップと、 上記算出したヒストグラムより黒レベル検出に用いる複
    数のブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択ステ
    ップと、 上記選択された複数のブロックを用いて出力画像信号の
    黒レベルを検出する黒レベル検出ステップと、 上記検出された黒レベルと予め設定されている目標値と
    を比較した結果より入力画像のペデスタル値を制御する
    ペデスタル制御ステップとを含む、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  15. 【請求項１５】 入力画像を複数のブロックに分割し、
    各ブロックごとの画像データを検出するブロックデータ
    検出ステップと、 上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
    像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
    ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
    ムを算出するヒストグラム演算ステップと、 上記算出したヒストグラムより黒レベル検出に用いる複
    数のブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択ステ
    ップと、 上記選択された複数のブロックを用いて出力画像信号の
    黒レベル、および黒レベル検出用に選択されたブロック
    の度数合計である黒レベル値算出度数を検出する黒レベ
    ル値・度数検出ステップと、 上記黒レベル検出ブロック選択ステップにおいて選択さ
    れたブロックの度数合計である黒レベル値算出度数に応
    じて、ブラックバランス収束許容誤差範囲を決定するブ
    ラックバランス収束許容誤差範囲決定ステップと、 上記検出された黒レベルと、予め設定されている目標値
    とを比較した結果、及び上記ブラックバランス収束許容
    誤差範囲決定ステップによって決定されたブラックバラ
    ンス収束許容誤差範囲によって、入力画像のペデスタル
    値を制御するペデスタル制御ステップとを含む、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  16. 【請求項１６】 入力画像を複数のブロックに分割し、
    各ブロックごとの画像データを検出するブロックデータ
    検出ステップと、 上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
    像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
    ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
    ムを算出するヒストグラム演算ステップと、 上記算出したヒストグラムより黒レベル検出に用いる複
    数のブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択ステ
    ップと、 上記選択された複数のブロックを用いて出力画像信号の
    黒レベル、および黒レベル検出用に選択されたブロック
    の度数合計である黒レベル値算出度数を検出する黒レベ
    ル値・度数検出ステップと、 上記黒レベルブロック選択ステップにおいて選択された
    ブロックの度数合計である黒レベル値算出度数に応じ
    て、黒レベルに時間方向の平均化処理を行なう黒レベル
    時間平均化処理ステップと、 上記黒レベル時間平均化処理ステップの出力と、予め設
    定されている目標値とを比較した結果により、入力画像
    のペデスタル値を制御するペデスタル制御ステップと含
    む、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  17. 【請求項１７】 入力画像を複数のブロックに分割し、
    各ブロックごとの画像データを検出するブロックデータ
    検出ステップと、 上記ブロックデータ検出回路で検出した各ブロックの画
    像信号レベルより、上記入力画像信号の、画像信号レベ
    ルごとの上記ブロックの数である度数を表すヒストグラ
    ムを算出するヒストグラム演算ステップと、 上記算出したヒストグラムより黒レベル検出に用いる複
    数のブロックを選択する黒レベル検出ブロック選択ステ
    ップと、 上記選択された複数のブロックを用いて出力画像信号の
    黒レベル、および黒レベル検出用に選択されたブロック
    の度数合計である黒レベル値算出度数を検出する黒レベ
    ル値・度数検出ステップと、 上記選択されたブロックの度数合計である黒レベル値算
    出度数に応じて、画像信号の周波数特性を切替えるため
    の周波数特性切替え制御信号を出力する周波数特性切替
    え制御ステップと、 上記周波数特性切替え制御信号を受けて、画像信号の周
    波数特性を切替える周波数特性切替えステップと、 上記検出された黒レベルと予め設定されている目標値と
    を比較した結果により、入力画像のペデスタル値を制御
    するペデスタル値制御ステップとを含む、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１４ないし１７のいずれかに記
    載のブラックバランス調整方法において、 上記黒レベル検出ブロック選択ステップは、 最頻度画像信号レベルから順に、予め定められた度数で
    ある、最頻度画像信号レベルより小さい画像信号レベ
    ル、および前記予め定められた度数である、最頻度画像
    信号レベルより大きい画像信号レベル、を、検出し、該
    検出された両画像信号レベル間の画像信号を、黒レベル
    検出用画像信号として選択する、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１４ないし１７のいずれかに記
    載のブラックバランス調整方法において、 上記黒レベル検出ブロック選択ステップは、 最頻度画像信号レベルの度数と、該最頻度画像信号レベ
    ルより小さい画像信号レベルの度数と、該最頻度画像信
    号レベルより大きい画像信号レベルの度数とを、最頻度
    画像信号レベルに近いものから順に交互に取り出して積
    算し、該積算度数が予め設定された度数以上になった時
    点での、最頻度画像信号レベルより小さい画像信号レベ
    ル、および最頻度画像信号レベルより大きい画像信号レ
    ベルを検出し、該検出された画像信号レベル間の画像信
    号を、黒レベル検出用画像信号として選択する、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１４ないし１７のいずれかに記
    載のブラックバランス調整方法において、 上記黒レベル検出ブロック選択ステップは、 最頻度画像信号レベルから、予め設定された画像レベル
    幅の画像信号を、黒レベル検出用画像信号として選択す
    る、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  21. 【請求項２１】 請求項１４ないし１７のいずれかに記
    載のブラックバランス調整方法において、 上記黒レベル検出ブロック選択ステップは、 最頻度画像信号レベルから、標準偏差の予め設定された
    定数倍の画像レベル幅の画像信号を、黒レベル検出用画
    像信号として選択する、ことを特徴とするブラックバラ
    ンス調整方法。
  22. 【請求項２２】 請求項１４記載のブラックバランス調
    整方法において、 上記黒レベル検出ステップは、 上記選択されたブロックの画像信号レベルの平均値を算
    出し、これを代表黒レベル値として出力する、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  23. 【請求項２３】 請求項１４ないし１７のいずれかに記
    載のブラックバランス調整方法において、 上記黒レベル値・度数検出ステップは、 上記選択された複数のブロックの画像信号レベルの平均
    値を算出し、これを代表黒レベル値として出力するとと
    もに、黒レベル検出用に選択されたブロックの度数合計
    である黒レベル値算出度数として出力する、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  24. 【請求項２４】 請求項１４記載のブラックバランス調
    整方法において、 上記ブラックバランス収束許容誤差範囲決定ステップ
    は、 上記黒レベル値算出度数が多いほどブラックバランス調
    整が収束したか否かを判定する収束許容誤差範囲を小さ
    くする、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
  25. 【請求項２５】 請求項１６記載のブラックバランス調
    整方法において、 上記黒レベル時間平均化処理ステップは、 上記黒レベル値算出度数が少ないほど、より多くの異な
    る時間に検出された代表黒レベル値を平均化した結果を
    出力する、ことを特徴とするブラックバランス調整方
    法。
  26. 【請求項２６】 請求項１７記載のブラックバランス調
    整方法において、 上記周波数特性切替え制御ステップは、 上記黒レベル値算出度数が少ないほどより周波数特性を
    一時的に低下させた画像信号を出力させるように制御す
    る、 ことを特徴とするブラックバランス調整方法。
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