JP2004320671A - White balance adjusting device, white balance adjusting method - Google Patents

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JP2004320671A JP2003115215A JP2003115215A JP2004320671A JP 2004320671 A JP2004320671 A JP 2004320671A JP 2003115215 A JP2003115215 A JP 2003115215A JP 2003115215 A JP2003115215 A JP 2003115215A JP 2004320671 A JP2004320671 A JP 2004320671A
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white balance
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axis
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Nobutaka Nakayama
延孝 仲山
Katsumi Kato
勝巳 加藤
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method which facilitate the operation for white balance adjustment and improve its performance. <P>SOLUTION: To deal with imaging under a high color temperature, a blackbody radiation curve is considered as a straight line (color temperature change straight line) on coordinates represented with (R-B) axis and (R+B-2G) axis for example, and a present color temperature is estimated from numerical integration data of R, G, and B signals, and pull-in operation along the color temperature change straight line is performed. Besides under the high color temperature, the present color temperature is estimated so that beige may remain when an R component is more than the R/G/B integration data, and that green may remain when a G component is more, instead of necessarily converging to achromatic color being a convergent point of white balance control, and a control target value is calculated according to an object to perform convergence. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はビデオカメラ、デジタルカメラなどの撮像装置/撮像システムにおいてホワイトバランス調整を行うためのホワイトバランス調整装置及びホワイトバランス制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ホワイトバランスとは、例えば固体撮像素子を用いた撮像システムにおいて、光源(被写体)の色温度が変化した場合に、色温度の変化に応じて白色が黒体放射カーブ(黒体軌跡)に沿って移動し、色が付いている白色(例えば、低い色温度の場合は赤っぽくなり、高い色温度の場合は青っぽくなる)を無彩色の白に合わせる事である。ここで、色温度とは、テスト光源と同じ色度を持った黒体の絶対温度(°K)を言う。
【0003】
ところで、CCD(Charge−Coupled Device)などの固体撮像素子を撮像デバイスとして使用したビデオカメラや、デジタルスチルカメラでは、被写体の白色を撮像した撮像結果からその白色を無彩色の白色として映し出すために、光源の色温度の変化に応じて白色を黒体放射カーブに沿って移動させることで、色が付いて見える白色を無彩色の白に合わせるオートホワイトバランス処理機能を備えている。実際には、CCD等で撮像された映像の3原色(R、G、B)の信号強度を電子的に増幅・減衰させ各色の信号バランスを変化させて、映像の色温度を補正してホワイトバランスを調整する方法が採用されている。
特にフィードバック制御方式によるホワイトバランス制御としては、各フィールド毎の色差信号の積分値より、被写体が無彩色の白に対してどれだけ色が付いているかを判断し、その結果から被写体が無彩色の白に近づくように現状のホワイトバランスアンプのゲインを一定量操作し、この手順を毎フィールド繰り返すことで、最終的にホワイトバランスをとる、という制御を行っていた。
【0004】
ホワイトバランス調整に関する技術としては例えば次の文献が知られている。
【特許文献1】特開2002−281512
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来では、ホワイトバランス調整を行う際には、現在の色温度を特に意識せずに、ゲインを増減させる方向のみを制御することでホワイトバランス制御を実現している。具体的には、R信号、G信号、B信号が1:1:1となるようにゲイン調整する。
この場合、高色温度下での肌色の多い被写体は、色温度の色と相殺されてしまい、現在の色温度よりも低くみてしまうことにより、全体的に青み掛かった映像になることが問題となっていた。
また同様に、高色温度下での緑色の多い被写体は緑色を引き込んでしまうため、白色がマゼンタ色になってしまうことも問題となっていた。
【0006】
また実際の色温度の変化(黒体放射カーブ)は曲線で表されること、さらにはセンサーにより曲線の変化が異なるため、これを一義的に数式で表すことはできない。このため、光源(被写体)の色温度の変化に応じて白色が黒体放射カーブに沿って移動し、色が付いている白色を無彩色の白に合わせるというホワイトバランスのための調整ゲインの算出は困難である。
さらに黒体放射カーブとしての曲線を数式で表すことができたとしても、調整ゲインの算出の困難さは解消されない。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、特に高色温度下での肌色と緑色の引込を改善しつつ、黒体放射カーブを直線とみなすことにより、簡易にホワイトバランスの制御目標値を計算できるようにし、ホワイトバランス制御機能の向上を図ることを目的とする。
【0008】
このため本発明のホワイトバランス調整装置は、入力されるR信号、G信号、B信号のそれぞれに対して可変ゲインアンプが設けられたホワイトバランスアンプ手段と、上記ホワイトバランスアンプ手段から出力されるR信号、G信号、B信号のそれぞれについての積分値を得る積分手段と、上記ホワイトバランスアンプ手段の各可変ゲインアンプのゲインを制御する制御手段とを備える。この制御手段は、上記積分手段から出力されるR信号、G信号、B信号の各積分値から所定の座標上の値として求められる積分値変換データと、上記座標上で黒体放射カーブを直線とみなした色温度変化直線とから現在の色温度を推測し、推測した色温度に基づいてホワイトバランス調整ゲインを求めて、その調整ゲインにより上記ホワイトバランスアンプ手段の各可変ゲインアンプのゲインを制御する。
また上記制御手段は、上記積分値変換データが、上記色温度変化直線を基準にして、G成分が大きい場合はG成分を残す様に色温度を推測し、R成分が大きい場合はR成分を残す様に色温度を推測するとともに、推測した色温度の変化分に相当するゲインとして上記ホワイトバランス調整ゲインを求める。
また上記所定の座標とは、(R−B)軸と、(R+B−2G)軸で表される座標、もしくは(R−B)/G軸と、(R+B−2G)/G軸で表される座標である。
【0009】
本発明のホワイトバランス制御方法は、入力されるR信号、G信号、B信号のそれぞれに対して可変ゲインアンプが設けられたホワイトバランスアンプ手段から出力されるR信号、G信号、B信号のそれぞれについての積分値を得る積分ステップと、上記積分ステップで得られるR信号、G信号、B信号の各積分値から所定の座標上の値としての積分値変換データを求める積分値変換データ算出ステップと、上記積分値変換データ算出ステップで求めた積分値変換データと、上記座標上で黒体放射カーブを直線とみなした色温度変化直線とから、現在の色温度を推測する推測ステップと、推測した色温度に基づいてホワイトバランス調整ゲインを求めて、上記ホワイトバランスアンプ手段の各可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御ステップとを有する。
また、上記推測ステップでは、上記積分値変換データが、上記色温度変化直線を基準にして、G成分が大きい場合はG成分を残す様に色温度を推測し、またR成分が大きい場合はR成分を残す様に色温度を推測し、上記ゲイン制御ステップでは、上記推測した色温度の変化分に相当するゲインとして上記ホワイトバランス調整ゲインを求める。
【0010】
即ち本発明では、フィードバック制御によるオートホワイトバランス制御において、例えば高色温度下での撮像に対応しては、黒体放射カーブを直線(色温度変化直線)とみなす。そしてR信号、G信号、B信号の積分データより現在の色温度を推測し、色温度変化直線に沿った引き込み動作を行う制御方式をとる。
黒体放射カーブを直線とみなすことにより演算処理の簡易化を実現する。この場合、(R−B)軸と(R+B−2G)軸で表される座標、もしくは(R−B)/G軸と(R+B−2G)/G軸で表される座標を用いることが、黒体放射カーブを直線とみなすことに好適である。
また、色温度は、G成分が大きい場合はG成分を残す様に、R成分が大きい場合はR成分を残す様に推測することで、高色温度下での肌色と緑色の引き込みが改善される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は実施の形態のホワイトバランス調整装置のブロック図である。ホワイトバランス調整装置は例えばビデオカメラ等の撮像装置に内蔵され、撮像映像信号についてのホワイトバランス調整を行う。
このホワイトバランス調整装置は。原色分離回路2,ホワイトバランスアンプ3,オプティカルディテクタ5,コントローラ6を備える。
入力端子1には、固体撮像素子、例えばCMOS型撮像素子等によって得られた電気信号が信号処理され、デジタル信号として供給される。そしてこのデジタル信号が原色分離回路2に入力される。
原色分離回路2では入力されたデジタル信号がR(赤)、G(緑)、B(青)の原色信号に分離される。
分離された各信号(R信号、G信号、B信号)はホワイトバランスアンプ3に入力される。ホワイトバランスアンプ3には、R信号、G信号、B信号にそれぞれ対応して可変ゲインアンプ3R、3G、3Bが設けられている。各可変ゲインアンプ3R、3G、3Bは、それぞれコントローラ6によって制御されるゲインにおいて、それぞれR信号、G信号、B信号の増幅(又は減衰)を行い、出力する。
【0012】
ホワイトバランスアンプ3から出力されたR信号、G信号、B信号は、映像信号に合成するために利用するべく、端子4R、4G、4Bから図示しない次段の回路系に出力される。
また、R信号、G信号、B信号は、ホワイトバランス調整に利用するべく、オプティカルディテクタ5にも供給される。オプティカルディテクタ5はR信号、G信号、B信号をそれぞれ、フィールド毎(又はフレーム毎)に積分する積分回路を持つ。即ちオプティカルディテクタ5は、R信号、G信号、B信号の例えばフィールド単位の積分値データRi、Gi、Biをコントローラ6に供給する。
【0013】
コントローラ6は例えばマイクロコンピュータ或いはDSP等により形成され、ソフトウエアにより所定の演算を行う。具体的には、オプティカルディテクタ5から供給される積分値データRi、Gi、Biを元に、R−Bのデータと、R+B−2Gのデータを得る演算機能と、R−B、R+B−2Gの各データに基づいてR信号、G信号、B信号の各ゲインを設定するゲイン設定の演算機能を備える。
これらの機能(ソフトウェア演算)によって得られた各ゲインの設定値は、ホワイトバランスアンプ3における各可変ゲインアンプ3R、3G、3Bにフィードバックされて、R信号、G信号、B信号の各ゲインを制御することになる。
【0014】
このホワイトバランス調整装置において、ホワイトバランスをとる(調整する)とは、基本的には、R信号、G信号、B信号の比率が等しくなるようにホワイトバランスアンプ3の各可変ゲインアンプ3R、3G、3Bのゲイン(Rゲイン、Gゲイン、Bゲイン)を調整する事をいう。
そしてホワイトバランスを調整するにあたっては、
R信号×Rゲイン=G信号×Gゲイン=B信号×Bゲイン
すなわち、
R信号×Rゲイン−G信号×Gゲイン=B信号×Bゲイン−G信号×Gゲイン=0
が成り立つように、ホワイトバランスアンプ3を制御する。
【0015】
そして本例においては、特に高色温度下でのホワイトバランス制御に特徴を有する。以下、コントローラ6によって行われるホワイトバランス調整処理について説明する。
【0016】
コントローラ6では、ホワイトバランス調整に関して、図2に示すような座標系、即ち(R−B)軸と(R+B−2G)軸による座標を用いる。
後述するがコントローラ6は、ホワイトバランス調整処理に際して、オプティカルディテクタ5からの積分値データRi,Gi,Biを変換して当該座標上のデータ値(積分値変換データ)を求めることになる。
この座標上においては、例えば図示するように高色温度側の引込枠W1及び低色温度側の引込枠W2が設定される。
なお、このためには、予めプリホワイトバランス調整が行われる。プリホワイトバランス調整とは、基準色温度下で基準の白色を決める調整の事を指す。プリホワイトバランス調整では、基準の白色の色温度の決定、及び上記引込枠W1,W2の設定が行われる。
コントローラ6は図2のような座標上の引込枠W1,W2についてはパラメータ数値として保持する。
引込枠W1,W2とは、ホワイトバランス調整のためのゲイン設定(ホワイトバランス引込)を行う範囲を示すものである。
なお図2に示す引込枠W1,W2の範囲は一例であり、必ずしも常にこのように設定されるものではない。
【0017】
ここで、(R−B)軸と(R+B−2G)軸による図2の座標上で考えると、黒体放射カーブCBは点線で示すような曲線となる。但し、黒体放射カーブはセンサにより異なるという事情から、必ずしも一義的に図示するような曲線になるわけではなく、図2の黒体放射カーブCBはあくまで一例である。
【0018】
上述したように従来のホワイトバランス調整においては、現在の色温度を特に意識せずに、ゲインを増減させる方向のみを制御することでホワイトバランス制御を行っていた。
本例において、積分値変換データが低色温度側の引込枠W2内となった場合は、従来と同様、特に色温度を意識せずに、R信号、G信号、B信号が1:1:1となるようにゲイン調整する。
【0019】
一方、積分値変換データが高色温度側の引込枠W1内となった場合は、現在の色温度を推測する処理を行う。この際に、黒体放射カーブCBを用いず、この黒体放射カーブCBを直線とみなした色温度変化直線LBを用いる。色温度変化直線LBは、例えば設定された引込枠W1に応じた直線(例えば図2に示すように引込枠W1の下限側の頂点と座標原点を結ぶ直線)として設定する。
このような色温度変化直線LBを用いて、R信号、G信号、B信号の積分値データRi,Gi,Biより現在の色温度を推定し、色温度変化直線LBに沿った引き込み動作を行う。
またこの場合、色温度は、G成分が大きい場合はG成分を残す様に、R成分が大きい場合はR成分を残す様に推測することで、高色温度下での肌色と緑色の引き込みを改善するものである。
【0020】
このような色温度の推定を図3に模式的に示す。
図3において座標上の領域▲1▼は、第3象限での引込枠W1の範囲内、及び第4象限での引込枠W1の範囲内で且つ図面上、色温度変化直線LBより左側となる領域である。
積分値データRi,Gi,Biを変換して座標上のデータ値とした積分値変換データが、○で示すように上記領域▲1▼にあった場合は、矢印で示すように(R+B−2G)軸に沿って平行移動して色温度変化直線LBに到達した点を、現在の色温度とする。
一方、座標上の領域▲2▼は、第4象限での引込枠W1の範囲内で且つ図面上、色温度変化直線LBより右側となる領域である。
積分値データRi,Gi,Biを変換して座標上のデータ値とした積分値変換データが、△で示すように上記領域▲2▼にあった場合は、矢印で示すように(R+B−2G)軸及び(R−B)軸を同じ量だけ負の方向へ移動させる(座標上で45°左下方に移動させる)。そして色温度変化直線LBに到達した点を、現在の色温度とする。
【0021】
このような処理方式でホワイトバランス調整を実現するためのコントローラ6の処理(ホワイトバランスアンプ3のゲイン調整のための処理)を図4に示し、具体的に説明する。
【0022】
図4の処理は、例えば映像信号のフィールド単位で、オプティカルディテクタ5から積分値データRi,Gi,Biが入力される毎に行われる。
コントローラ6はステップF101で積分値データRi,Gi,Biが入力されると、ステップF102で、積分値データRi,Gi,Biから、上記図2の座標上でのポイント(積分値変換データ)を算出する。
この場合、まず、
R’信号=Ri×プリホワイトバランス調整時のRゲイン÷現在のRゲイン
G’信号=Gi×プリホワイトバランス調整時のGゲイン÷現在のGゲイン
B’信号=Bi×プリホワイトバランス調整時のBゲイン÷現在のBゲイン
として、R’信号、G’信号、B’信号を得る。
そして、求められたR’信号、G’信号、B’信号を用いて、(R−B)値、(R+B−2G)値を生成する。
この(R−B)値、(R+B−2G)値が、(R−B)軸と(R+B−2G)軸による座標上での積分値変換データとなる。
【0023】
続いてステップF103では、高色温度側の処理とするか低色温度側の処理とするかの判断を行い、低色温度側であった場合は、ステップF108に進み、当該積分値変換データが、図2に示した引込枠W2の範囲内であるか否かを判断する。
引込枠W2の範囲内でなければ、ステップF109から今回の処理を終え、次のフィールドの積分値データRi,Gi,Biの入力を待つ。
【0024】
引込枠W2の範囲内であったら、ステップF109からF110に進み、低色温度側に対応した収束目標値の算出を行う。
つまり、特に色温度を意識せずに、R信号、G信号、B信号が1:1:1となるように収束目標値を算出し、ステップF111でホワイトバランスアンプ3の各可変ゲインアンプ3R、3G、3Bに対してゲイン制御を行う。
【0025】
一方、ステップF103で高色温度側の処理と判断された場合は、ステップF104に進み、積分値変換データが、図2に示した引込枠W1の範囲内であるか否かを判断する。
引込枠W1の範囲内でなければ、ステップF105から今回の処理を終え、次のフィールドの積分値データRi,Gi,Biの入力を待つ。
【0026】
引込枠W1の範囲内であったら、ステップF105からF106に進み、まず現在の色温度を推測する処理を行う。
そしてステップF107で、高色温度側に対応した収束目標値の算出を行い、ステップF111でホワイトバランスアンプ3の各可変ゲインアンプ3R、3G、3Bに対して、収束目標値に相当するゲイン値へのゲイン制御を行う。
このステップF106〜F111の処理について、図5,図6で説明する。
なお、図5(a)、図6(a)における座標軸上の点は、ホワイトバランスアンプ3の前段でのR信号、G信号、B信号に基準の白を調整したRゲイン、Gゲイン、Bゲインを掛けたデータである。
一方、図5(b)、図6(b)における座標軸上の点は、ホワイトバランスアンプ3の後段でのR信号、G信号、B信号に相当する。
【0027】
図5(a)には、積分値変換データが座標上のポイントP1であった場合を示している。これは、図3に示した領域▲1▼、つまり第3象限での引込枠W1の範囲内、又は第4象限での引込枠W1の範囲内で且つ図面上、色温度変化直線LBより左側となる範囲に、積分値変換データがあった場合である。
このような場合は、高色温度下で緑色が多い被写体が写っているものと認識する。そして、図5(a)に破線矢印で示すように、積分値変換データ(P1)の(R+B−2G)値を(R+B−2G)軸に対して水平に移動させ、黒体放射カーブとみなす色温度変化直線LBにぶつかるポイントP2を求める。そしてそのポイントP2を、現在の色温度とする。
【0028】
色温度変化直線LB上のポイントP2に相当するR、G、B値をR”、G”、B”とする。つまり(R−B)値と(R+B−2G)値がポイントP2となるR、G、B値である。
このポイントP2の色温度のR”、G”、B”各値について、

Figure 2004320671
となるような、R”ゲイン、G”ゲイン、B”ゲインを求める。
このR”ゲイン、G”ゲイン、B”ゲインが、現在の色温度を引き込むゲイン値となる。
【0029】
現在の色温度を引き込むR”ゲイン、G”ゲイン、B”ゲインより、
R信号収束点=R信号×R”ゲイン÷現在のRゲイン
G信号収束点=G信号×G”ゲイン÷現在のGゲイン
B信号収束点=B信号×B”ゲイン÷現在のBゲイン
が求まる。各信号の収束点は図5(b)のポイントPcの位置として示される。
【0030】
ここで、図5(b)座標軸の原点は、R信号:G信号:B信号=1:1:1となっている。
従来の制御方式では、図5(b)に破線矢印で示すようにポイントPdから座標原点に向かう引込制御を行っていた。
一方、本例の制御方法では色温度を引き込むゲイン制御を行うことにより、実線矢印に示すように、ポイントPdからポイントPcに向かう引込制御が行われるものとなる。これは、座標原点に対して(R+B−2G)軸の負の方向に制御目標値がくることになり、G方向の成分を引き込むことなく被写体の色のバランスが保たれる事となる。図で言えば矢印gの分だけ緑色が残るものとなる。
【0031】
次に、図6(a)には、積分値変換データが座標上のポイントP3であった場合を示している。これは、図3に示した領域▲2▼、つまり第4象限での引込枠W1の範囲内で且つ図面上、色温度変化直線LBより右側となる範囲に、積分値変換データがあった場合である。
この場合は、高色温度下で肌色が多い被写体が写っているものと認識する。
そして、図6(a)に矢印で示すように、積分値変換データ(P3)の(R−B)値と(R+B−2G)値を、同じ量だけ負の方向へ移動させ、黒体放射カーブとみなす色温度変化直線LBにぶつかるポイントP4を求める。そしてそのポイントP4を、現在の色温度とする。
【0032】
このポイントP4に相当するR、G、B値をR”、G”、B”として、
Figure 2004320671
となるような、R”ゲイン、G”ゲイン、B”ゲインを求める。
このR”ゲイン、G”ゲイン、B”ゲインが、現在の色温度を引き込むゲイン値となる。
【0033】
現在の色温度を引き込むR”ゲイン、G”ゲイン、B”ゲインより、
R信号収束点=R信号×R”ゲイン÷現在のRゲイン
G信号収束点=G信号×G”ゲイン÷現在のGゲイン
B信号収束点=B信号×B”ゲイン÷現在のBゲイン
が求まる。各信号の収束点は図6(b)のポイントPcの位置として示される。
【0034】
ここで、上記図5(b)と同様、図6(b)座標軸の原点は、R信号:G信号:B信号=1:1:1となっており、従来の制御方式では、図6(b)に破線矢印で示すようにポイントPdから座標原点に向かう引込制御を行っていた。
一方、本例の制御方法では色温度を引き込むゲイン制御を行うことにより、実線矢印に示すように、ポイントPdからポイントPcに向かう引込制御が行われるものとなる。
これは、図6(b)の座標原点に対して第一象限の45度方向に制御目標値がくることになり、(R−B)値と(R+B−2G)値を同じ量だけ負の方向へ移動させた点を色温度とするという事は、現在の色温度に対してR方向の成分が多いとみなせ、R方向の成分を引き込むことなく被写体の色のバランスが保たれる事となる。図で言えば矢印fの分だけ肌色が残るものとなる。
【0035】
以上のような色温度の推測及び収束目標値の算出が図4のステップF106,F107で行われ、それに応じてステップF111で各各可変ゲインアンプ3R、3G、3Bのゲイン制御が行われる。
つまり本例のホワイトバランス調整処理は、まず基準の白色を調整する基準色温度から高色温度側への色温度の変化(黒体放射カーブ)を直線(色温度変化直線LB)とみなす。
そしてフィードバック制御によって自動的にホワイトバランスをとる処理を行う色信号処理方式であって、R信号、G信号、B信号の各々の原色信号のフィールド毎の積分値データRi,Gi,Biを得、その積分値データRi,Gi,Biを変換して得られる積分値変換データの(R−B)値、(R+B−2G)値より、黒体放射カーブを直線とみなした色温度変化直線LB上から現在の色温度を推測する。
さらにこの場合、高色温度下で肌色、緑色を自然な色に見せるために、積分値変換データが、引込枠W1の範囲内で色温度変化直線LBより図面上で左側(図3の領域▲1▼)にある場合、つまりG成分が大きいの場合はG成分を残す様な色温度を推測する。また、積分値変換データが、引込枠W1の範囲内で色温度変化直線LBより図面上で右側(図3の領域▲2▼)にある場合、つまりR成分が大きい場合はR成分を残す様な色温度を推測する。
そして推測した色温度の変化分のみのゲイン制御を行う事により、高色温度側での肌色、緑色に特化したホワイトバランスを取るものである。
【0036】
このような処理方式によれば、まず黒体放射カーブを直線とみなす事により、コントローラ6で容易な演算で色温度を推測できることになる。
また、高色温度下では、ホワイトバランス制御の収束点である無彩色へ必ずしも収束させるのではなく、積分値データRi,Gi,BiよりR成分が多い時は肌色が残るように、G成分が多い時は緑色が残るように現在の色温度を推測し、被写体に応じて制御目標値を計算させて収束させる事により、ユーザーが視覚的に好適に感じるホワイトバランス制御を実現できる。
【0037】
以上実施の形態について説明してきたが、本発明は各種変形例が考えられる。
例えば、上記実施の形態では(R−B)軸、(R+B−2G)軸を用いての処理例を示したが、(R−B)/G軸、(R+B−2G)/G軸による座標を用いても同様の処理が可能である。これはつまり上記実施の形態の各軸をG信号で除算して正規化するものであり、この場合、(R−B)軸,(R+B−2G)軸を用いる場合よりも、色によるバラつきの吸収も行うことができる。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、例えば高色温度下での撮像に対応しては黒体放射カーブを直線(色温度変化直線)とみなす。そしてR信号、G信号、B信号の積分データより現在の色温度を推測し、色温度変化直線に沿った引き込み動作を行う。これにより、色温度の推測及び調整ゲインの設定のための演算処理が簡易化されるという効果がある。
特にこの場合、(R−B)軸と(R+B−2G)軸で表される座標、もしくは(R−B)/G軸と(R+B−2G)/G軸で表される座標を用いることが、黒体放射カーブを直線とみなすことに好適であり、ホワイトバランス制御機能を低下させずに簡易な演算処理を実現する。
【0039】
また、高色温度下では、ホワイトバランス制御の収束点である無彩色へ必ずしも収束させるのではなく、R/G/Bの積分データよりR成分が多い時は肌色が残るように、G成分が多い時は緑色が残るように現在の色温度を推測し、被写体に応じて制御目標値を計算させて収束させる事により、ユーザーが視覚的に適切に感じる映像を得ることができ、ホワイトバランス制御を有するカメラシステムについての性能向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のホワイトバランス調整装置のブロック図である。
【図2】実施の形態の座標上の引込範囲及び色温度変化直線の説明図である。
【図3】実施の形態の色温度推測処理の概念の説明図である。
【図4】実施の形態のホワイトバランス調整のためのゲイン調整処理のフローチャートである。
【図5】実施の形態の色温度推測及び引込制御の説明図である。
【図6】実施の形態の色温度推測及び引込制御の説明図である。
【符号の説明】
2 原色分離回路、3 ホワイトバランスアンプ、3R,3G,3B 可変ゲインアンプ、5 オプティカルディテクタ、6 コントローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a white balance adjustment device and a white balance control method for performing white balance adjustment in an imaging device / imaging system such as a video camera and a digital camera.
[0002]
[Prior art]
White balance means, for example, in an imaging system using a solid-state imaging device, when the color temperature of a light source (subject) changes, white changes along a blackbody radiation curve (blackbody locus) according to the change in color temperature. Moving and matching a colored white (eg, reddish at low color temperatures and bluish at high color temperatures) to achromatic white. Here, the color temperature refers to the absolute temperature (° K) of a black body having the same chromaticity as the test light source.
[0003]
By the way, in a video camera or a digital still camera using a solid-state imaging device such as a CCD (Charge-Coupled Device) as an imaging device, in order to project the white as an achromatic white from an imaging result obtained by imaging the white of a subject, It has an automatic white balance processing function that adjusts white that looks colored to achromatic white by moving white along a blackbody radiation curve according to a change in the color temperature of the light source. In actuality, the signal intensity of the three primary colors (R, G, B) of an image captured by a CCD or the like is electronically amplified and attenuated to change the signal balance of each color, and the color temperature of the image is corrected to correct the white color. A method of adjusting the balance is employed.
In particular, as the white balance control by the feedback control method, it is determined from the integrated value of the color difference signal for each field how much the subject has an achromatic white color, and from the result, the subject has an achromatic color. By controlling the gain of the current white balance amplifier by a certain amount so as to approach white and repeating this procedure for each field, a control for finally obtaining a white balance was performed.
[0004]
For example, the following document is known as a technique relating to white balance adjustment.
[Patent Document 1] JP-A-2002-281512
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, conventionally, when performing white balance adjustment, white balance control is realized by controlling only the direction in which the gain is increased or decreased without particularly considering the current color temperature. Specifically, the gain is adjusted so that the R signal, the G signal, and the B signal become 1: 1: 1.
In this case, a subject having a high flesh color at a high color temperature is offset by the color temperature color, and is viewed as lower than the current color temperature, resulting in an overall bluish image. Had become.
Similarly, a subject having a lot of green color at a high color temperature draws green color, so that there has been a problem that white color becomes magenta.
[0006]
Further, since the actual change in color temperature (black body radiation curve) is represented by a curve, and the change in the curve differs depending on the sensor, this cannot be uniquely expressed by a mathematical expression. Therefore, an adjustment gain for white balance is calculated in which white moves along a blackbody radiation curve in accordance with a change in the color temperature of the light source (subject), and the colored white is adjusted to achromatic white. It is difficult.
Further, even if the curve as the blackbody radiation curve can be represented by a mathematical formula, the difficulty of calculating the adjustment gain is not solved.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention makes it possible to easily calculate a white balance control target value by considering a black body radiation curve as a straight line, while improving the pull-in of skin color and green color, particularly under a high color temperature, so that a white balance control target value can be calculated. The purpose is to improve the functions.
[0008]
For this reason, the white balance adjusting device of the present invention comprises a white balance amplifier provided with a variable gain amplifier for each of the input R signal, G signal, and B signal, and an R output from the white balance amplifier. The white balance amplifier includes an integrating unit for obtaining an integrated value for each of the signal, the G signal, and the B signal, and a control unit for controlling a gain of each variable gain amplifier of the white balance amplifier. This control means converts the integral values of the R signal, G signal, and B signal output from the integrating means into values on predetermined coordinates, and converts the black body radiation curve on the coordinates into a straight line. The current color temperature is estimated from the color temperature change line considered as, and a white balance adjustment gain is obtained based on the estimated color temperature, and the gain of each variable gain amplifier of the white balance amplifier is controlled by the adjustment gain. I do.
Further, the control means estimates the color temperature so that the G component is left if the G component is large, and if the R component is large, the control unit estimates the R component based on the color temperature change line. The color temperature is estimated so as to remain, and the white balance adjustment gain is obtained as a gain corresponding to the estimated change in the color temperature.
The above-mentioned predetermined coordinates are expressed by (RB) axis, (R + B-2G) axis, or (RB) / G axis, and (R + B-2G) / G axis. Coordinates.
[0009]
According to the white balance control method of the present invention, each of the R signal, G signal, and B signal output from the white balance amplifier means provided with a variable gain amplifier for each of the input R signal, G signal, and B signal. An integration step of obtaining an integration value of the above, an integration value conversion data calculation step of obtaining integration value conversion data as a value on predetermined coordinates from each integration value of the R signal, the G signal, and the B signal obtained in the integration step. An estimation step of estimating a current color temperature from the integration value conversion data obtained in the integration value conversion data calculation step and a color temperature change line that considers a black body radiation curve as a straight line on the coordinates. Gain control for determining the white balance adjustment gain based on the color temperature and controlling the gain of each variable gain amplifier of the white balance amplifier means And a step.
In the estimating step, the integrated value conversion data estimates the color temperature based on the color temperature change straight line so as to leave the G component when the G component is large. The color temperature is estimated so that the components remain, and in the gain control step, the white balance adjustment gain is obtained as a gain corresponding to the estimated change in the color temperature.
[0010]
That is, in the present invention, in the automatic white balance control by the feedback control, for example, in response to imaging at a high color temperature, the blackbody radiation curve is regarded as a straight line (color temperature change line). The current color temperature is estimated from the integrated data of the R signal, the G signal, and the B signal, and a control method of performing a pull-in operation along a color temperature change line is adopted.
By regarding the blackbody radiation curve as a straight line, simplification of the arithmetic processing is realized. In this case, it is possible to use coordinates represented by (RB) axis and (R + B-2G) axis, or coordinates represented by (RB) / G axis and (R + B-2G) / G axis. It is suitable to regard the blackbody radiation curve as a straight line.
In addition, the color temperature is estimated to leave the G component when the G component is large, and to leave the R component when the R component is large, so that the pull-in of the skin color and the green color at the high color temperature is improved. You.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram of the white balance adjustment device according to the embodiment. The white balance adjustment device is built in, for example, an imaging device such as a video camera and performs white balance adjustment on a captured video signal.
This white balance adjustment device It comprises a primary color separation circuit 2, a white balance amplifier 3, an optical detector 5, and a controller 6.
The input terminal 1 is subjected to signal processing of an electric signal obtained by a solid-state image sensor, for example, a CMOS image sensor, and is supplied as a digital signal. This digital signal is input to the primary color separation circuit 2.
The primary color separation circuit 2 separates the input digital signal into R (red), G (green), and B (blue) primary color signals.
The separated signals (the R signal, the G signal, and the B signal) are input to the white balance amplifier 3. The white balance amplifier 3 is provided with variable gain amplifiers 3R, 3G, and 3B corresponding to the R, G, and B signals, respectively. Each of the variable gain amplifiers 3R, 3G, and 3B amplifies (or attenuates) the R signal, the G signal, and the B signal at a gain controlled by the controller 6, and outputs the result.
[0012]
The R signal, G signal, and B signal output from the white balance amplifier 3 are output from the terminals 4R, 4G, and 4B to the next-stage circuit system (not shown) so as to be used for synthesizing with the video signal.
The R, G, and B signals are also supplied to an optical detector 5 for use in white balance adjustment. The optical detector 5 has an integrating circuit for integrating the R signal, the G signal, and the B signal for each field (or for each frame). That is, the optical detector 5 supplies, for example, integrated value data Ri, Gi, Bi of the R signal, the G signal, and the B signal in field units to the controller 6.
[0013]
The controller 6 is formed of, for example, a microcomputer or a DSP, and performs a predetermined operation by software. Specifically, an arithmetic function for obtaining RB data and R + B-2G data based on the integrated value data Ri, Gi, Bi supplied from the optical detector 5, and an arithmetic function for obtaining RB, R + B-2G A function of calculating a gain setting for setting each gain of the R signal, the G signal, and the B signal based on each data is provided.
The gain setting values obtained by these functions (software calculations) are fed back to the variable gain amplifiers 3R, 3G, and 3B in the white balance amplifier 3 to control the gains of the R, G, and B signals. Will do.
[0014]
In this white balance adjustment device, to obtain (adjust) the white balance basically means that the variable gain amplifiers 3R, 3G of the white balance amplifier 3 are adjusted so that the ratios of the R signal, the G signal, and the B signal are equal. And 3B gain (R gain, G gain, B gain).
And when adjusting the white balance,
R signal × R gain = G signal × G gain = B signal × B gain
That is,
R signal × R gain−G signal × G gain = B signal × B gain−G signal × G gain = 0
The white balance amplifier 3 is controlled so that the following holds.
[0015]
The present embodiment is particularly characterized in white balance control under a high color temperature. Hereinafter, the white balance adjustment processing performed by the controller 6 will be described.
[0016]
For the white balance adjustment, the controller 6 uses a coordinate system as shown in FIG. 2, that is, coordinates on the (RB) axis and the (R + B-2G) axis.
As will be described later, the controller 6 converts the integrated value data Ri, Gi, Bi from the optical detector 5 to obtain a data value on the coordinates (integrated value conversion data) in the white balance adjustment processing.
On these coordinates, for example, as shown in the figure, a drop-in frame W1 on the high color temperature side and a drop-in frame W2 on the low color temperature side are set.
For this purpose, pre-white balance adjustment is performed in advance. The pre-white balance adjustment refers to an adjustment for determining a reference white under a reference color temperature. In the pre-white balance adjustment, the reference white color temperature is determined, and the drop-in frames W1 and W2 are set.
The controller 6 holds the drawing frames W1 and W2 on the coordinates as shown in FIG. 2 as parameter values.
The pull-in frames W1 and W2 indicate a range in which a gain setting (white balance pull-in) for white balance adjustment is performed.
The range of the drop-in frames W1 and W2 shown in FIG. 2 is an example, and is not always set in this way.
[0017]
Here, considering the coordinates of FIG. 2 by the (RB) axis and the (R + B-2G) axis, the black body radiation curve CB is a curve shown by a dotted line. However, the blackbody radiation curve CB in FIG. 2 is merely an example, because the blackbody radiation curve differs depending on the sensor.
[0018]
As described above, in the conventional white balance adjustment, the white balance control is performed by controlling only the direction in which the gain is increased or decreased without particularly considering the current color temperature.
In this example, when the integrated value conversion data falls within the drop-in frame W2 on the low color temperature side, the R signal, the G signal, and the B signal are 1: 1: Adjust the gain so that it becomes 1.
[0019]
On the other hand, if the integrated value conversion data is within the drop-in frame W1 on the high color temperature side, a process of estimating the current color temperature is performed. At this time, the black body radiation curve CB is regarded as a straight line without using the black body radiation curve CB. The color temperature change straight line LB is set, for example, as a straight line corresponding to the set drop-in frame W1 (for example, a straight line connecting the lower limit side vertex of the drop-in frame W1 and the coordinate origin as shown in FIG. 2).
Using such a color temperature change line LB, the current color temperature is estimated from the integrated value data Ri, Gi, Bi of the R signal, G signal, and B signal, and a pull-in operation is performed along the color temperature change line LB. .
In this case, the color temperature is estimated to leave the G component when the G component is large, and to leave the R component when the R component is large. It will improve.
[0020]
FIG. 3 schematically shows such estimation of the color temperature.
In FIG. 3, the area (1) on the coordinates is within the range of the drop-in frame W1 in the third quadrant and the range of the drop-in frame W1 in the fourth quadrant, and is on the left side of the color temperature change line LB in the drawing. Area.
When the integrated value converted data obtained by converting the integrated value data Ri, Gi, Bi into data values on the coordinates is in the area (1) as indicated by a circle, (R + B-2G) as indicated by an arrow. ) A point at which the color temperature change line LB is translated along the axis and reaches the color temperature change line LB is defined as the current color temperature.
On the other hand, the area (2) on the coordinates is an area within the range of the drop-in frame W1 in the fourth quadrant and on the right side of the color temperature change line LB in the drawing.
If the integrated value converted data obtained by converting the integrated value data Ri, Gi, Bi into data values on the coordinates is in the above-mentioned area {circle over (2)} as indicated by △, (R + B−2G ) And (RB) axes are moved in the negative direction by the same amount (moved to the lower left by 45 ° on the coordinates). Then, the point at which the color temperature change line LB is reached is set as the current color temperature.
[0021]
FIG. 4 shows the processing of the controller 6 (processing for adjusting the gain of the white balance amplifier 3) for realizing the white balance adjustment with such a processing method, and will be described specifically.
[0022]
The process of FIG. 4 is performed every time the integrated value data Ri, Gi, Bi are input from the optical detector 5 in, for example, a field unit of a video signal.
When the integrated value data Ri, Gi, Bi are input in step F101, the controller 6 determines a point (integrated value converted data) on the coordinates in FIG. 2 from the integrated value data Ri, Gi, Bi in step F102. calculate.
In this case, first,
R ′ signal = Ri × R gain at the time of pre-white balance adjustment / current R gain
G ′ signal = Gi × G gain at the time of pre-white balance adjustment / current G gain
B ′ signal = Bi × B gain at the time of pre-white balance adjustment / current B gain
As a result, an R ′ signal, a G ′ signal, and a B ′ signal are obtained.
Then, an (RB) value and an (R + B-2G) value are generated by using the obtained R ′ signal, G ′ signal, and B ′ signal.
The (RB) value and the (R + B-2G) value become integral value conversion data on coordinates by the (RB) axis and the (R + B-2G) axis.
[0023]
Subsequently, in step F103, it is determined whether to perform the processing on the high color temperature side or the processing on the low color temperature side. If the processing is on the low color temperature side, the process proceeds to step F108, and the integration value conversion data is Then, it is determined whether or not it is within the range of the drop-in frame W2 shown in FIG.
If it is not within the range of the drop-in frame W2, the current process is terminated from step F109, and the input of the integral value data Ri, Gi, Bi of the next field is waited.
[0024]
If it is within the range of the drop-in frame W2, the process proceeds from step F109 to F110 to calculate a convergence target value corresponding to the low color temperature side.
In other words, the convergence target value is calculated so that the R signal, the G signal, and the B signal are 1: 1: 1 without paying particular attention to the color temperature, and in step F111, each variable gain amplifier 3R, Gain control is performed on 3G and 3B.
[0025]
On the other hand, if it is determined in step F103 that the process is on the high color temperature side, the process proceeds to step F104, in which it is determined whether the integrated value conversion data is within the range of the drop-in frame W1 shown in FIG.
If it is not within the range of the drop-in frame W1, the current process is ended from step F105, and the input of the integrated value data Ri, Gi, Bi of the next field is waited.
[0026]
If it is within the range of the drop-in frame W1, the process proceeds from step F105 to F106, and first, a process of estimating the current color temperature is performed.
In step F107, a convergence target value corresponding to the high color temperature side is calculated, and in step F111, each of the variable gain amplifiers 3R, 3G, and 3B of the white balance amplifier 3 is set to a gain value corresponding to the convergence target value. Is performed.
The processing of steps F106 to F111 will be described with reference to FIGS.
Note that points on the coordinate axes in FIGS. 5A and 6A are R gain, G gain, and B gain obtained by adjusting the reference white to the R, G, and B signals in the previous stage of the white balance amplifier 3. This is the data multiplied by the gain.
On the other hand, points on the coordinate axes in FIGS. 5B and 6B correspond to the R signal, the G signal, and the B signal in the subsequent stage of the white balance amplifier 3.
[0027]
FIG. 5A shows a case where the integration value conversion data is a point P1 on the coordinates. This is within the region (1) shown in FIG. 3, that is, within the range of the drop-in frame W1 in the third quadrant, or within the range of the drop-in frame W1 in the fourth quadrant, and on the left side of the color temperature change line LB in the drawing. This is the case where the integrated value conversion data is in the range of.
In such a case, it is recognized that a subject with much green at a high color temperature is captured. Then, as shown by the broken line arrow in FIG. 5A, the (R + B-2G) value of the integrated value conversion data (P1) is moved horizontally with respect to the (R + B-2G) axis, and is regarded as a blackbody radiation curve. A point P2 that hits the color temperature change line LB is determined. Then, the point P2 is set as the current color temperature.
[0028]
The R, G, and B values corresponding to the point P2 on the color temperature change line LB are R ", G", and B ". That is, the R at which the (RB) value and the (R + B-2G) value are the point P2. , G, B values.
For each of the R ", G", and B "values of the color temperature at this point P2,
Figure 2004320671
R "gain, G" gain, and B "gain are obtained such that
The R "gain, G" gain, and B "gain are gain values for drawing the current color temperature.
[0029]
From the R "gain, G" gain, and B "gain that draw in the current color temperature,
R signal convergence point = R signal × R "gain ÷ current R gain
G signal convergence point = G signal x G "gain / current G gain
B signal convergence point = B signal × B "gain / current B gain
Is found. The convergence point of each signal is shown as the position of point Pc in FIG.
[0030]
Here, the origin of the coordinate axis in FIG. 5B is R signal: G signal: B signal = 1: 1: 1.
In the conventional control method, the pull-in control from the point Pd to the coordinate origin is performed as shown by a broken line arrow in FIG.
On the other hand, in the control method of the present embodiment, by performing gain control for drawing in the color temperature, pull-in control from point Pd to point Pc is performed as shown by the solid line arrow. This means that the control target value comes in the negative direction of the (R + B-2G) axis with respect to the coordinate origin, and the color balance of the subject is maintained without drawing in the component in the G direction. In the figure, green remains as much as the arrow g.
[0031]
Next, FIG. 6A shows a case where the integration value conversion data is a point P3 on the coordinates. This is because the integrated value conversion data exists in the area {circle around (2)} shown in FIG. 3, that is, in the range of the drop-in frame W1 in the fourth quadrant and on the right side of the color temperature change line LB in the drawing. It is.
In this case, it is recognized that a subject with many flesh colors is photographed at a high color temperature.
Then, as shown by the arrow in FIG. 6A, the (RB) value and the (R + B-2G) value of the integrated value conversion data (P3) are moved in the negative direction by the same amount, and the blackbody radiation is performed. A point P4 that hits the color temperature change line LB regarded as a curve is determined. Then, the point P4 is set as the current color temperature.
[0032]
R, G, and B values corresponding to this point P4 are R ", G", and B ".
Figure 2004320671
R "gain, G" gain, and B "gain are obtained such that
The R "gain, G" gain, and B "gain are gain values for drawing the current color temperature.
[0033]
From the R "gain, G" gain, and B "gain that draw in the current color temperature,
R signal convergence point = R signal × R "gain ÷ current R gain
G signal convergence point = G signal x G "gain / current G gain
B signal convergence point = B signal × B "gain / current B gain
Is found. The convergence point of each signal is shown as the position of point Pc in FIG.
[0034]
Here, as in FIG. 5B, the origin of the coordinate axes in FIG. 6B is R signal: G signal: B signal = 1: 1: 1. As shown by the dashed arrow in b), the pull-in control from the point Pd to the coordinate origin was performed.
On the other hand, in the control method of the present embodiment, by performing gain control for drawing in the color temperature, pull-in control from point Pd to point Pc is performed as shown by the solid line arrow.
This means that the control target value comes in the direction of 45 degrees in the first quadrant with respect to the coordinate origin in FIG. 6B, and the (RB) value and (R + B-2G) value are negative by the same amount. The fact that the point moved in the direction is set as the color temperature means that the component in the R direction is more than the current color temperature, and the color balance of the subject is maintained without drawing the component in the R direction. Become. In the figure, the flesh color remains as much as the arrow f.
[0035]
The estimation of the color temperature and the calculation of the convergence target value as described above are performed in steps F106 and F107 in FIG. 4, and accordingly, in step F111, the gain control of each of the variable gain amplifiers 3R, 3G, and 3B is performed.
That is, in the white balance adjustment processing of this example, first, the change in the color temperature (black body radiation curve) from the reference color temperature for adjusting the reference white color to the higher color temperature side is regarded as a straight line (color temperature change line LB).
This is a color signal processing method for automatically performing white balance processing by feedback control, and obtains integral value data Ri, Gi, Bi for each field of primary color signals of R signal, G signal, and B signal, From the (RB) value and (R + B-2G) value of the integrated value conversion data obtained by converting the integrated value data Ri, Gi, Bi, a color temperature change straight line LB where the blackbody radiation curve is regarded as a straight line From the current color temperature.
Further, in this case, in order to make the skin color and the green color look natural at a high color temperature, the integrated value conversion data is located on the left side of the color temperature change line LB in the drawing within the range of the drop-in frame W1 (the area ▲ in FIG. 3). In the case of (1)), that is, when the G component is large, a color temperature that leaves the G component is estimated. Also, if the integrated value conversion data is on the right side of the color temperature change straight line LB in the drawing (region (2) in FIG. 3) within the range of the drop-in frame W1, that is, if the R component is large, the R component is left. A good color temperature.
By performing gain control only for the estimated change in color temperature, white balance specialized for skin color and green on the high color temperature side is achieved.
[0036]
According to such a processing method, the color temperature can be estimated by the controller 6 by easy calculation by first considering the blackbody radiation curve as a straight line.
Further, at a high color temperature, the G component is not always converged to an achromatic color which is a convergence point of the white balance control. When the R component is larger than the integrated value data Ri, Gi, Bi, the G component is left so that the skin color remains. When the color temperature is large, the current color temperature is estimated so that the green color remains, and the control target value is calculated and converged according to the subject, so that the white balance control that the user visually feels suitable can be realized.
[0037]
Although the embodiments have been described above, various modifications of the present invention are conceivable.
For example, in the above embodiment, the processing example using the (RB) axis and the (R + B-2G) axis has been described, but the coordinates by the (RB) / G axis and the (R + B-2G) / G axis The same processing can be performed by using. This means that each axis in the above embodiment is divided by the G signal to normalize. In this case, the variation due to the color is smaller than when the (RB) axis and the (R + B-2G) axis are used. Absorption can also be performed.
[0038]
【The invention's effect】
As understood from the above description, according to the present invention, the blackbody radiation curve is regarded as a straight line (color temperature change line), for example, corresponding to imaging at a high color temperature. Then, the current color temperature is estimated from the integrated data of the R, G, and B signals, and a pull-in operation is performed along a color temperature change line. This has the effect of simplifying the calculation processing for estimating the color temperature and setting the adjustment gain.
In particular, in this case, it is preferable to use the coordinates represented by the (RB) axis and the (R + B-2G) axis, or the coordinates represented by the (RB) / G axis and the (R + B-2G) / G axis. It is preferable to regard the blackbody radiation curve as a straight line, and realize a simple calculation process without lowering the white balance control function.
[0039]
At a high color temperature, the G component is not always converged to the achromatic color, which is the convergence point of the white balance control. When the R component is larger than the integrated data of R / G / B, the G component is changed so that the skin color remains. When the color temperature is large, the current color temperature is estimated so that green remains, and the control target value is calculated and converged according to the subject. It can contribute to the improvement of the performance of the camera system having.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a white balance adjustment device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a pull-in range on a coordinate and a color temperature change straight line according to the embodiment;
FIG. 3 is an explanatory diagram of a concept of a color temperature estimation process according to the embodiment;
FIG. 4 is a flowchart of a gain adjustment process for white balance adjustment according to the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of color temperature estimation and pull-in control according to the embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram of color temperature estimation and pull-in control according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
2 primary color separation circuit, 3 white balance amplifier, 3R, 3G, 3B variable gain amplifier, 5 optical detector, 6 controller

Claims (8)

入力されるR信号、G信号、B信号のそれぞれに対して可変ゲインアンプが設けられたホワイトバランスアンプ手段と、
上記ホワイトバランスアンプ手段から出力されるR信号、G信号、B信号のそれぞれについての積分値を得る積分手段と、
上記積分手段から出力されるR信号、G信号、B信号の各積分値から所定の座標上の値として求められる積分値変換データと、上記座標上で黒体放射カーブを直線とみなした色温度変化直線とから、現在の色温度を推測し、推測した色温度に基づいてホワイトバランス調整ゲインを求めて、上記ホワイトバランスアンプ手段の各可変ゲインアンプのゲインを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするホワイトバランス調整装置。
White balance amplifier means provided with a variable gain amplifier for each of the input R signal, G signal, and B signal;
Integrating means for obtaining an integrated value for each of the R signal, G signal, and B signal output from the white balance amplifier means;
Integrated value conversion data obtained as a value on a predetermined coordinate from each integrated value of the R signal, the G signal, and the B signal output from the integrating means; Control means for estimating the current color temperature from the change straight line, obtaining a white balance adjustment gain based on the estimated color temperature, and controlling the gain of each variable gain amplifier of the white balance amplifier means;
A white balance adjustment device comprising:
上記所定の座標とは、(R−B)軸と、(R+B−2G)軸で表される座標であることを特徴とする請求項1に記載のホワイトバランス調整装置。The white balance adjustment device according to claim 1, wherein the predetermined coordinates are coordinates represented by an (RB) axis and an (R + B-2G) axis. 上記所定の座標とは、(R−B)/G軸と、(R+B−2G)/G軸で表される座標であることを特徴とする請求項1に記載のホワイトバランス調整装置。The white balance adjusting device according to claim 1, wherein the predetermined coordinates are coordinates represented by (RB) / G axis and (R + B-2G) / G axis. 上記制御手段は、上記積分値変換データが、上記色温度変化直線を基準にして、G成分が大きい場合はG成分を残す様に色温度を推測し、R成分が大きい場合はR成分を残す様に色温度を推測するとともに、推測した色温度の変化分に相当するゲインとして上記ホワイトバランス調整ゲインを求めることを特徴とする請求項1に記載のホワイトバランス調整装置。The control unit estimates the color temperature so that the G component is large when the integrated value conversion data is based on the color temperature change line, and leaves the R component when the R component is large. 2. The white balance adjustment device according to claim 1, wherein the color temperature is estimated as described above, and the white balance adjustment gain is obtained as a gain corresponding to a change in the estimated color temperature. 入力されるR信号、G信号、B信号のそれぞれに対して可変ゲインアンプが設けられたホワイトバランスアンプ手段から出力されるR信号、G信号、B信号のそれぞれについての積分値を得る積分ステップと、
上記積分ステップで得られるR信号、G信号、B信号の各積分値から所定の座標上の値としての積分値変換データを求める積分値変換データ算出ステップと、
上記積分値変換データ算出ステップで求めた積分値変換データと、上記座標上で黒体放射カーブを直線とみなした色温度変化直線とから、現在の色温度を推測する推測ステップと、
推測した色温度に基づいてホワイトバランス調整ゲインを求めて、上記ホワイトバランスアンプ手段の各可変ゲインアンプのゲインを制御するゲイン制御ステップと、
を有することを特徴とするホワイトバランス調整方法。
An integration step of obtaining an integrated value for each of the R signal, G signal, and B signal output from the white balance amplifier means provided with a variable gain amplifier for each of the input R signal, G signal, and B signal; ,
An integrated value conversion data calculating step of obtaining integrated value conversion data as a value on predetermined coordinates from each integrated value of the R signal, the G signal, and the B signal obtained in the integration step;
An estimation step of estimating a current color temperature from the integration value conversion data obtained in the integration value conversion data calculation step and a color temperature change straight line that considers a black body radiation curve as a straight line on the coordinates;
A gain control step of obtaining a white balance adjustment gain based on the estimated color temperature and controlling the gain of each variable gain amplifier of the white balance amplifier means;
A white balance adjustment method comprising:
上記所定の座標とは、(R−B)軸と、(R+B−2G)軸で表される座標であることを特徴とする請求項5に記載のホワイトバランス調整方法。The white balance adjustment method according to claim 5, wherein the predetermined coordinates are coordinates represented by an (RB) axis and an (R + B-2G) axis. 上記所定の座標とは、(R−B)/G軸と、(R+B−2G)/G軸で表される座標であることを特徴とする請求項5に記載のホワイトバランス調整方法。The white balance adjustment method according to claim 5, wherein the predetermined coordinates are coordinates represented by (RB) / G axis and (R + B-2G) / G axis. 上記推測ステップでは、上記積分値変換データが、上記色温度変化直線を基準にして、G成分が大きい場合はG成分を残す様に色温度を推測し、またR成分が大きい場合はR成分を残す様に色温度を推測し、
上記ゲイン制御ステップでは、上記推測した色温度の変化分に相当するゲインとして上記ホワイトバランス調整ゲインを求めることを特徴とする請求項5に記載のホワイトバランス調整方法。
In the estimating step, the integrated value conversion data estimates the color temperature based on the color temperature change line so that the G component is left if the G component is large, and the R component is estimated if the R component is large. Guess the color temperature to leave
6. The white balance adjustment method according to claim 5, wherein in the gain control step, the white balance adjustment gain is obtained as a gain corresponding to the estimated change in color temperature.
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US8199217B2 (en) 2008-09-01 2012-06-12 Sony Corporation Device and method for image processing, program, and imaging apparatus
WO2023240444A1 (en) * 2022-06-14 2023-12-21 北京小米移动软件有限公司 Image processing method, apparatus and storage medium

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009212641A (en) * 2008-03-03 2009-09-17 Ricoh Co Ltd Unit and method for controlling white balance and recording medium for recording control processing program
US8199217B2 (en) 2008-09-01 2012-06-12 Sony Corporation Device and method for image processing, program, and imaging apparatus
WO2023240444A1 (en) * 2022-06-14 2023-12-21 北京小米移动软件有限公司 Image processing method, apparatus and storage medium

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