JP2007082174A - White balance adjustment circuit, its adjustment method and camera apparatus - Google Patents

White balance adjustment circuit, its adjustment method and camera apparatus Download PDF

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Nobutaka Nakayama
延孝 仲山
Katsumi Kato
勝巳 加藤
Ayumi Kobayashi
歩 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform appropriately AWB adjustment at the time of switching between a high color temperature side and a low color temperature side in a feeding forward method. <P>SOLUTION: There are provided a primary color separation circuit 15, an integrating means (PD17), a controller 18 and variable gain amplifiers 16r, 16g and 16b. For example, the controller 18 comprises: a means for carrying out the coordinate conversion of the integral value for every color; a means for detecting color temperature transition of pictures between the high color temperature side and the low color temperature side based on information about brightness or color temperature of two or more pictures; and a gain setting means for setting up a gain value to every primary color signal by drawing a coordinate value or a presumed color temperature value in a predetermined desired value. The gain setting means makes it possible to set up a dead zone within a frame wherein color temperature adjustment is inhibited. The position, range and validity of the dead zone can be set up independently from the high color temperature side and the low color temperature side on the color coordinates. Based on the detection result of color temperature transition, the validity or invalidity of the dead zone is determined by the color temperature transition side. According to the result of the determination, the drawing judgement is performed only in a case of the validity of the dead zone at the color temperature transition side. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像素子で発生した信号を処理して得られる画像信号に対し、色味が付いた白部分を無彩色の白に補正するためのホワイトバランス調整回路、その調整方法及びカメラ装置に関する。   The present invention relates to a white balance adjustment circuit, an adjustment method thereof, and a camera device for correcting a white portion with a tint to an achromatic white color for an image signal obtained by processing a signal generated by an image sensor. .

カメラ装置の撮影は、例えば自然光(太陽光)、白熱電灯光や蛍光灯の光等の人工光など種々の光源下で行われる。このとき被写体を照らす光の種類が変わると被写体の色が微妙に変化する。したがって、同じ被写体でも撮像環境下で色が異なる。ホワイトバランス調整は、このような光源の違いによって色付いて見える白色を、無彩色の白に合わせる色バランス補正のことである。   Shooting by the camera device is performed under various light sources such as natural light (sunlight), incandescent light, and artificial light such as fluorescent light. At this time, when the type of light that illuminates the subject changes, the color of the subject slightly changes. Therefore, the color of the same subject is different under the imaging environment. White balance adjustment is color balance correction that matches white that appears colored by the difference in light source to achromatic white.

ホワイトバランスの制御方法としては、R(赤),G(緑),B(青)各々の原色信号からフィールドごとに積分値を得て、その積分値データを変換して得られる(R−B)/G、(R+B−2G)/Gの値より、例えば、高色温度側で自然光の色温度を推定し、その推定した色温度を目標値に引き込ませることによりホワイトバランスゲインを設定する方法がある(例えば、特許文献1参照)。   As a white balance control method, an integral value is obtained for each field from R (red), G (green), and B (blue) primary color signals, and the integral value data is converted (RB). ) / G, (R + B−2G) / G, for example, a method for estimating the color temperature of natural light on the high color temperature side and setting the white balance gain by drawing the estimated color temperature into the target value (For example, refer to Patent Document 1).

ここで“推定”とは、上記積分値データを(R−B)/Gと(R+B−2G)/Gを軸にとった色座標の積分値データに変換し、かつ、変換後の座標点(色差データ)を黒体放射カーブ上に所定の規則に従って移動させ、そこを光源の色温度と推定して引き込みの起点とすることである。“色温度”とは、一般的な定義によれば「光を一切反射しない仮想物体(黒体)を加熱したきに、その黒体の色を黒体の温度(K)で表したもの」であるが、画像処理の分野では撮像素子又はカメラ装置において、テスト光源下で白が無彩色な白から変化する色度を、黒体の色温度に対応させて表現したものである。そして“黒体放射カーブ”とは、自然光の色温度の変化カーブを所定の色座標上に描いたものである。
また“引き込む”とは、推定した色温度を所定の目標値に移動したときに得られる各色成分の変化量から色バランス調整量(ゲイン比)を抽出する動作を言う。上記方法においてフィールドごとの積分値から撮像画面の色温度を求める理由に関しては、一般的な被写体を撮像したときの画面全体には様々な色成分があるが、画面全体の色成分を全て積分して色座標上の1つの色差データを求めると、その色差データは画面全体のRGBのバランスが反映されたものとなり、これは撮像光源下において、その画面が有する白データを表すものとして近似的に推測可能だからである。
Here, “estimation” means that the integrated value data is converted into color coordinate integrated value data with (R−B) / G and (R + B−2G) / G as axes, and the converted coordinate points. (Color difference data) is moved on a black body radiation curve according to a predetermined rule, and this is estimated as the color temperature of the light source and used as the starting point of the pull-in. “Color temperature” is, according to a general definition, “When a virtual object (black body) that does not reflect any light is heated, the color of the black body is expressed by the temperature (K) of the black body” However, in the field of image processing, chromaticity in which white changes from an achromatic white under a test light source in an image sensor or camera device is expressed in correspondence with the color temperature of a black body. The “black body radiation curve” is obtained by drawing a change curve of the color temperature of natural light on predetermined color coordinates.
“Pulling” refers to an operation of extracting a color balance adjustment amount (gain ratio) from the amount of change of each color component obtained when the estimated color temperature is moved to a predetermined target value. Regarding the reason for obtaining the color temperature of the imaging screen from the integral value for each field in the above method, there are various color components on the entire screen when imaging a general subject, but all the color components of the entire screen are integrated. When one color difference data on the color coordinate is obtained, the color difference data reflects the balance of RGB of the entire screen, and this is approximated as representing white data of the screen under the imaging light source. Because it can be guessed.

この特許文献1には、高色温度側の引込制限枠と低色温度側の引込制限枠とを設けることが記載されている。
引込制限枠とは、その内側の範囲に色差データがあるときは引き込みを行い、外側の場合は行わないという引込制限を決める枠を言う。このように2つの引込制限枠を設ける理由に関しては、黒体放射カーブに沿って一つの枠を設けると、例えば緑などの本来色が付いている画像部分の色まで変化させ色再現性を低下させるため、このようなことがないように枠範囲を各々限定した2つの枠を設けたものである。
Patent Document 1 describes that a high color temperature side pull-in limit frame and a low color temperature side pull-in limit frame are provided.
The pull-in limit frame is a frame that determines the pull-in limit that the pull-in is performed when the color difference data is in the inner range and is not performed in the outer range. As for the reason for providing two pull-in limit frames in this way, if one frame is provided along the black body radiation curve, the color reproducibility is reduced by changing the color of the image portion with the original color such as green. Therefore, two frames each having a limited frame range are provided so as not to cause this.

この引き込み動作によって色バランス調整量が抽出できることから、それを元に3つの原色信号の各々に対応する可変利得アンプのゲイン(増幅又は減衰率)を設定する。ゲイン変更後の可変利得アンプから出力される原色信号は、ほぼR,G,Bのバランスが正しくとれたものとなる。したがって、可変利得アンプから出力された原色信号を合成して得られる画像において、白を表す表示領域が存在すると、その領域の色が撮像光源下に適合して補正され、ほぼ無彩色の白となる。   Since the color balance adjustment amount can be extracted by this pull-in operation, the gain (amplification or attenuation factor) of the variable gain amplifier corresponding to each of the three primary color signals is set based on the extracted color balance adjustment amount. The primary color signal output from the variable gain amplifier after the gain change is substantially balanced in R, G, and B. Therefore, in the image obtained by synthesizing the primary color signals output from the variable gain amplifier, if there is a display area representing white, the color of that area is corrected to fit under the imaging light source, and almost achromatic white and Become.

ところで、ホワイトバランス調整方式には、可変利得アンプの出力に基づいてゲイン値を設定するフィードバック方式と、可変利得アンプに入力される前の原色信号に基づいてゲイン値を設定するフィードフォワード方式とがある(前記特許文献1参照)。
このうちフィードバック方式はゲイン値の予測が容易であるが、制御がオープンループでないため発振の可能性がある。これを防止するために、引き込み動作の目標値周囲に色温度調整の禁止範囲を示す不感帯を設ける技術が知られている(例えば特許文献2、3参照)。
この目的の不感帯は目標値の周囲に比較的小さい枠として設定され、これにより座標系の微小変換やノイズなどの外乱によってホワイトバランスが自動調整され、バランス点がずれることを防止して安定性を保つことが可能である。
By the way, the white balance adjustment method includes a feedback method that sets a gain value based on the output of a variable gain amplifier and a feedforward method that sets a gain value based on a primary color signal before being input to the variable gain amplifier. Yes (see Patent Document 1).
Of these, the feedback method makes it easy to predict the gain value, but there is a possibility of oscillation because the control is not an open loop. In order to prevent this, a technique is known in which a dead zone indicating a prohibited range of color temperature adjustment is provided around the target value of the pull-in operation (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
The dead zone for this purpose is set as a relatively small frame around the target value, so that white balance is automatically adjusted by disturbances such as minute transformation of the coordinate system and noise, preventing the balance point from shifting and improving stability. It is possible to keep.

ところで、上記同じ光源の撮影環境で被写体を変えて映している間はホワイトバランスが大きくずれることは少ない。ただし、室内(一般には低色温度)から室外(一般には高色温度)、或いは逆に、室外から室内に移った場合などでは光源の色温度が異なるためホワイトバランスが大きくずれる。このとき無条件に収束速度を大きくすると、ホワイトバランスアンプのゲインが画面ごとに大きく変化して、見た目の違和感があり、好ましくない。
この点に関し、特許文献3ではホワイトバランス制御の収束条件を定める停止領域、再起動させるための再起動領域を設けることが記載されている。
By the way, while the subject is changed and projected in the shooting environment of the same light source, the white balance is hardly shifted greatly. However, in the case of moving from the room (generally a low color temperature) to the room outside (generally a high color temperature) or vice versa, the color temperature of the light source is different and the white balance is greatly shifted. If the convergence speed is increased unconditionally at this time, the gain of the white balance amplifier changes greatly from screen to screen, which is unfavorable in appearance.
In this regard, Patent Document 3 describes that a stop area for determining a convergence condition for white balance control and a restart area for restarting are provided.

また、ホワイトバランス調整においては、様々な要因で制御に誤りが生じる。
例えば、ある色温度下でホワイトバランスをとると、これに連動して引込制限枠も動いてしまい、ホワイトバランスをとるべきものがとられない等の不都合がある(上記特許文献2参照)。とくに低色温度側から高色温度側への遷移が行われた場合に、元の引込制限枠では枠内の点が、ずれた引込制限枠では枠外となりホワイトバランス調整がされないことがある。
特許文献2では、引込制限枠に基準点を設け、基準点を黒体放射カーブに沿わせて移動させるようにして引込制限枠自体の変動を修正している。
特開2004−320671号公報 特開平11−331854号公報、段落[0005]〜[0007]等 特開平2003−324754号公報
In white balance adjustment, an error occurs in control due to various factors.
For example, when the white balance is taken under a certain color temperature, the pull-in restriction frame moves in conjunction with this, and there is a disadvantage that the white balance cannot be taken (see Patent Document 2). In particular, when a transition from the low color temperature side to the high color temperature side is performed, a point inside the original drawing restriction frame may be out of the frame in the shifted drawing restriction frame, and white balance adjustment may not be performed.
In Patent Document 2, a reference point is provided in the pull-in limit frame, and the fluctuation of the pull-in limit frame itself is corrected by moving the reference point along the black body radiation curve.
JP 2004-320671 A JP-A-11-331854, paragraphs [0005] to [0007], etc. Japanese Patent Laid-Open No. 2003-324754

特許文献1〜3に記載された技術では、低色温度下での撮影と高色温度下での撮影とが切り替わった場合、そのような撮影条件の変化(色温度遷移)を考慮した制御となっていない。つまり、高色温度側から低色温度側への遷移、逆に低色温度側から高色温度側への遷移、又は、高色温度側内或いは低色温度側内での遷移といった遷移の形態が異なれば、それに応じた制御が必要となるが、そのことが上記特許文献の何れにも考慮されていない。   In the techniques described in Patent Documents 1 to 3, when shooting under a low color temperature and shooting under a high color temperature are switched, control in consideration of such a change in shooting conditions (color temperature transition) is not. That is, a transition form such as a transition from the high color temperature side to the low color temperature side, conversely, a transition from the low color temperature side to the high color temperature side, or a transition within the high color temperature side or the low color temperature side. However, this is not considered in any of the above-mentioned patent documents.

また、フィードフォワード方式のホワイトバランス調整回路において、低色温度下での撮影と高色温度下での撮影との切り替わり時に収束速度を制御することによって、ホワイトバランスアンプゲインの画像ごとの変化で見た目の違和感が増すことを防止する技術が提案されていない。
なお、特許文献3に記載した技術を用いれば、不感帯、それを内包する停止領域、さらにそれを内包する再起動領域を設けることで収束速度を制御可能であるが、これはフィードバック方式を前提としたものである。
In addition, the feed-forward white balance adjustment circuit controls the convergence speed when switching between shooting at low color temperature and shooting at high color temperature, so that the white balance amplifier gain changes by image. No technology has been proposed to prevent the feeling of discomfort from increasing.
In addition, if the technique described in Patent Document 3 is used, the convergence speed can be controlled by providing a dead zone, a stop region including the dead zone, and a restart region including the dead zone. It is a thing.

さらに、自然光の黒体放射カーブに沿わせて引込制限枠の変動を修正する特許文献2の技術では、高色温度側(自然光側)では正しい修正がされるが、電球等の人工光(屋内)下の撮影時(低色温度側)では必ずしも正しい修正がされない場合もあると考えられる。
この低色温度側での補正が不十分な結果、例えば低色温度側から高色温度側に遷移した場合等では、本来引込制限枠に入るべき点が枠外となる場合もあり得る。この場合、引込制限枠を用いた制御では、その枠外から引き込み動作が常になされないため、ホワイトバランス調整が十分に機能するとは言えない。
なお、引込制限枠の変動は、プリホワイトバランス調整時の座標系のずれが主な原因と考えられる。
Furthermore, in the technique of Patent Document 2 that corrects the fluctuation of the pull-in limit frame along the natural light blackbody radiation curve, correct correction is performed on the high color temperature side (natural light side), but artificial light such as a light bulb (indoors) ) It is considered that correct correction may not always be made at the time of the lower shooting (low color temperature side).
As a result of insufficient correction on the low color temperature side, for example, when a transition is made from the low color temperature side to the high color temperature side, the point that should originally enter the pull-in restriction frame may be outside the frame. In this case, in the control using the pull-in limit frame, the pull-in operation is not always performed from the outside of the frame, and it cannot be said that the white balance adjustment functions sufficiently.
The fluctuation of the pull-in limit frame is considered to be mainly caused by a shift in the coordinate system during pre-white balance adjustment.

本発明が解決しようとする課題は、フィードフォワード方式において、高色温度側と低色温度側での切り替え時に適切にホワイトバランス調整を行うことである。   The problem to be solved by the present invention is to appropriately adjust the white balance at the time of switching between the high color temperature side and the low color temperature side in the feedforward method.

本発明の第1の観点に係るホワイトバランス調整回路は、時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離回路と、前記原色信号を積分する積分手段と、得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換手段と、画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出手段と、前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定可能なゲイン設定手段と、設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する可変利得アンプとを有し、前記ゲイン設定手段は、枠内を色温度調整の禁止範囲とする不感帯の位置、範囲及び有効性を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側で独立に設定可能であり、前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で前記不感帯の有効と無効を決定し、当該決定の結果、遷移した色温度側の不感帯が有効な場合に当該有効な不感帯を用いて前記座標値を前記目標値に引き込むかを判定する。   A white balance adjustment circuit according to a first aspect of the present invention includes a primary color separation circuit that sequentially separates image signals input in time series into primary color signals, an integration unit that integrates the primary color signals, and an obtained color The coordinate conversion means for converting the integral value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate, and information on the brightness or color temperature of the image are input, and on the high color temperature side and low color temperature side based on the information A color temperature transition detecting means for detecting that the color temperature of the image has transitioned, and the coordinate value or the color temperature value of the light source estimated from the coordinate value is drawn into a predetermined target value, thereby white balance the image. Gain setting means that can set a gain value for adjustment for each primary color signal, and a variable gain amplifier that amplifies the primary color signal for each color with the set gain value, the gain setting means, Color in the frame The position, range, and effectiveness of the dead zone that is the prohibited range of degree adjustment can be set independently on the high color temperature side and low color temperature side on the color coordinates, and the transition is based on the detection result of the color temperature transition. Whether or not the dead zone is valid and invalid on the color temperature side, and if the dead zone on the color temperature side that has been transitioned is valid as a result of the decision, whether the coordinate value is drawn into the target value using the valid dead zone judge.

本発明の第1の観点に係るカメラ装置は、撮像素子、操作部、当該操作部を介して外部からの指示により書き換え可能なメモリ、及び、ホワイトバランス調整回路を含む信号処理ブロックを有するカメラ装置であって、前記ホワイトバランス調整回路は、前記撮像素子で発生し時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離回路と、前記原色信号を積分する積分手段と、得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換手段と、画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出手段と、前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定可能なゲイン設定手段と、設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する可変利得アンプと、を有し、前記ゲイン設定手段は、前記メモリ内の枠パラメータを用いて、枠内を色温度調整の禁止範囲とする不感帯の位置、範囲及び有効性を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側で独立に設定可能であり、前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で前記不感帯の有効と無効を前記メモリ内の不感帯有効化フラグを参照して決定し、当該決定の結果、遷移した色温度側の不感帯が有効な場合に当該有効な不感帯を用いて前記座標値を前記目標値に引き込むかを判定する。   A camera device according to a first aspect of the present invention includes a signal processing block including an image sensor, an operation unit, a memory that can be rewritten by an external instruction via the operation unit, and a white balance adjustment circuit. The white balance adjustment circuit is obtained by a primary color separation circuit that sequentially separates image signals generated by the image sensor and inputted in time series into primary color signals, and an integration unit that integrates the primary color signals. The coordinate conversion means for converting the integral value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate, and information on the brightness or color temperature of the image are input, and the high color temperature side and the low color temperature side based on the information The color temperature transition detecting means for detecting the transition of the color temperature of the image and the coordinate value or the color temperature value of the light source estimated from the coordinate value to the predetermined target value. Gain setting means capable of setting a gain value for white balance adjustment for each primary color signal, and a variable gain amplifier for amplifying the primary color signal for each color with the set gain value, The setting means uses the frame parameter in the memory to determine the position, range, and effectiveness of the dead zone where the color temperature adjustment is prohibited within the frame on the high color temperature side and the low color temperature side on the color coordinate. It is possible to set independently, and on the side of the color temperature that has been transitioned based on the detection result of the color temperature transition, the dead zone valid and invalid are determined with reference to the dead zone enable flag in the memory, and as a result of the determination, When the transitional dead zone on the color temperature side is valid, it is determined whether the coordinate value is drawn into the target value using the valid dead zone.

本発明の第1の観点に係るホワイトバランス調整方法は、時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離ステップと、前記原色信号を積分し、得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換ステップと、画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出ステップと、前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定するゲイン設定ステップと、設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する信号増幅ステップとを有し、前記ゲイン設定ステップでは、枠内を色温度調整の禁止範囲とする不感帯の位置、範囲及び有効性を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側で独立に設定し、前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で前記不感帯の有効と無効を決定し、当該決定の結果、遷移した色温度側の不感帯が有効な場合に当該有効な不感帯を用いて前記座標値を前記目標値に引き込むかを判定した後、前記引き込みによって前記色ごとにゲイン値の設定を行う。   A white balance adjustment method according to a first aspect of the present invention includes a primary color separation step for sequentially separating image signals input in time series into primary color signals, integration of the primary color signals, and integration for each obtained color. A coordinate conversion step for converting the value into a coordinate value on a predetermined color coordinate and information on the brightness or color temperature of the image are input, and the color of the image on the high color temperature side and the low color temperature side based on the information In order to adjust the white balance of the image by detecting a color temperature transition detecting step for detecting that the temperature has changed, and drawing the color temperature value of the light source estimated from the coordinate value or the coordinate value into a predetermined target value. A gain setting step for setting the gain value for each primary color signal, and a signal amplification step for amplifying the primary color signal for each color with the set gain value. In the gain setting step, The position, range, and effectiveness of the dead zone where the color temperature adjustment is prohibited within the frame are set independently on the high color temperature side and low color temperature side on the color coordinates, and based on the detection result of the color temperature transition The dead zone is determined to be valid or invalid on the transitioned color temperature side, and if the dead band on the transitioned color temperature side is valid as a result of the determination, the coordinate value is drawn into the target value using the valid dead zone. After the determination, the gain value is set for each color by the pull-in.

本発明の第2の観点に係るホワイトバランス調整回路は、時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離回路と、前記原色信号を積分する積分手段と、得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換手段と、画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出手段と、前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定可能なゲイン設定手段と、設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する可変利得アンプとを有し、前記ゲイン設定手段は、枠内を色温度調整範囲とする引込制限枠を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側に設定可能であり、前記引込制限枠の枠外での引き込み動作の許可を前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で決定し、当該決定の結果、枠外での引込動作を許可したときは、遷移した色温度側の引込制限枠の外に前記座標値が位置する場合でも前記引き込みを実行する。   A white balance adjustment circuit according to a second aspect of the present invention includes a primary color separation circuit that sequentially separates image signals input in time series into primary color signals, an integration unit that integrates the primary color signals, and an obtained color. The coordinate conversion means for converting the integral value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate, and information on the brightness or color temperature of the image are input, and on the high color temperature side and low color temperature side based on the information A color temperature transition detecting means for detecting that the color temperature of the image has transitioned, and the coordinate value or the color temperature value of the light source estimated from the coordinate value is drawn into a predetermined target value, thereby white balance the image. Gain setting means that can set a gain value for adjustment for each primary color signal, and a variable gain amplifier that amplifies the primary color signal for each color with the set gain value, the gain setting means, Color in the frame The pull-in limit frame as the degree adjustment range can be set on the high color temperature side and the low color temperature side on the color coordinates, and the detection result of the color temperature transition indicates that the pull-in operation is permitted outside the pull-in limit frame. If the transition is determined based on the color temperature side and the drawing operation outside the frame is permitted as a result of the determination, the pull-in operation is performed even if the coordinate value is located outside the transition limit frame on the color temperature side that has been transitioned. Execute.

本発明の第2の観点に係るカメラ装置は、撮像素子、操作部、当該操作部を介して外部からの指示により書き換え可能なメモリ、及び、ホワイトバランス調整回路を含む信号処理ブロックを有するカメラ装置であって、前記ホワイトバランス調整回路は、前記撮像素子で発生し時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離回路と、前記原色信号を積分する積分手段と、得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換手段と、画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出手段と、前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定可能なゲイン設定手段と、設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する可変利得アンプとを有し、前記ゲイン設定手段は、前記メモリ内の枠パラメータを用いて、枠内を色温度調整範囲とする引込制限枠を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側に設定可能であり、前記引込制限枠の枠外での引き込み動作の許可を前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で前記メモリ内の枠外引込許可フラグを参照して決定し、当該決定の結果、枠外での引込動作を許可したときは、遷移した色温度側の引込制限枠の外に前記座標値が位置する場合でも前記引き込みを実行する。   A camera device according to a second aspect of the present invention includes a signal processing block including an image sensor, an operation unit, a memory that can be rewritten by an external instruction via the operation unit, and a white balance adjustment circuit. The white balance adjustment circuit is obtained by a primary color separation circuit that sequentially separates image signals generated by the image sensor and inputted in time series into primary color signals, and an integration unit that integrates the primary color signals. The coordinate conversion means for converting the integral value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate, and information on the brightness or color temperature of the image are input, and the high color temperature side and the low color temperature side based on the information The color temperature transition detecting means for detecting the transition of the color temperature of the image and the coordinate value or the color temperature value of the light source estimated from the coordinate value to the predetermined target value. Gain setting means capable of setting a gain value for white balance adjustment for each primary color signal, and a variable gain amplifier for amplifying the primary color signal for each color with the set gain value, and the gain setting The means can use the frame parameter in the memory to set a pull-in limit frame having a color temperature adjustment range in the frame on the high color temperature side and the low color temperature side on the color coordinates, and the pull-in limit The permission of the pull-in operation outside the frame is determined by referring to the out-of-frame pull-in permission flag in the memory on the color temperature side where the transition has been made based on the detection result of the color temperature transition, and as a result of the determination, the pull-in operation outside the frame is performed. When the operation is permitted, the pull-in is executed even when the coordinate value is located outside the pull-in limit frame on the color temperature side after the transition.

本発明の第2の観点に係るホワイトバランス調整方法は、時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離ステップと、前記原色信号を積分し、得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換ステップと、画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出ステップと、前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定するゲイン設定ステップと、設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する信号増幅ステップとを有し、前記ゲイン設定ステップでは、枠内を色温度調整範囲とする引込制限枠を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側に設定し、前記引込制限枠の枠外での引き込み動作の許可を前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で決定し、当該決定の結果、枠外での引込動作を許可したときは、遷移した色温度側の引込制限枠の外に前記座標値が位置する場合でも前記引き込みを実行することによって前記色ごとのゲイン値の設定を行う。   A white balance adjustment method according to a second aspect of the present invention includes a primary color separation step for sequentially separating image signals input in time series into primary color signals, integration of the primary color signals, and integration for each obtained color. A coordinate conversion step for converting the value into a coordinate value on a predetermined color coordinate and information on the brightness or color temperature of the image are input, and the color of the image on the high color temperature side and the low color temperature side based on the information In order to adjust the white balance of the image by detecting a color temperature transition detecting step for detecting that the temperature has changed, and drawing the color temperature value of the light source estimated from the coordinate value or the coordinate value into a predetermined target value. A gain setting step for setting the gain value for each primary color signal, and a signal amplification step for amplifying the primary color signal for each color with the set gain value. In the gain setting step, A pull-in limit frame whose color temperature adjustment range is within the frame is set on the high color temperature side and low color temperature side on the color coordinates, and permission for pull-in operation outside the pull-in limit frame is permitted for the color temperature transition. Based on the detection result, it is determined on the side of the color temperature that has transitioned, and if the result of the determination is that the drawing operation outside the frame is permitted, even if the coordinate value is located outside the drawing-in restriction frame on the side of the color temperature that has transitioned By executing the pull-in, the gain value for each color is set.

本発明によれば、フィードフォワード方式において、高色温度側と低色温度側での切り替え時の色温度遷移態様に応じて適切にホワイトバランス調整を行うことが可能である。   According to the present invention, in the feedforward method, it is possible to appropriately perform white balance adjustment according to the color temperature transition mode at the time of switching between the high color temperature side and the low color temperature side.

以下、本発明のホワイトバランス調整回路を含むカメラ装置、及び、ホワイトバランス調整方法の実施形態を、図面を参照して説明する。   Embodiments of a camera device including a white balance adjustment circuit and a white balance adjustment method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

<構成>
図1に、実施形態のカメラ装置のブロック構成を示す。
図1に図解したカメラ装置10は、レンズ11、撮像素子12、プリアンプ13、A/D(アナログ/ディジタル)変換器14、原色分離器15、ホワイトバランスアンプ16、オプティカルディテクタ(OPD)17、コントローラ18、その他の不図示のγ(ガンマ)補正器、色差マトリックス器、D/A(ディジタル/アナログ)変換器などを有する。原色分離器15、ホワイトバランスアンプ16、OPD17、コントローラ18、その他の不図示のγ(ガンマ)補正器、及び、色差マトリックス器等は、例えばディジタル信号処理ICとして実現される。なお、A/D変換器14、D/Aコンバータの一方又は双方をディジタル信号処理IC内に設けることも可能である。
<Configuration>
FIG. 1 shows a block configuration of the camera apparatus of the embodiment.
A camera device 10 illustrated in FIG. 1 includes a lens 11, an image sensor 12, a preamplifier 13, an A / D (analog / digital) converter 14, a primary color separator 15, a white balance amplifier 16, an optical detector (OPD) 17, and a controller. 18. Other γ (gamma) corrector, color difference matrix device, D / A (digital / analog) converter, etc. (not shown). The primary color separator 15, white balance amplifier 16, OPD 17, controller 18, other γ (gamma) corrector (not shown), color difference matrix unit, and the like are realized as a digital signal processing IC, for example. One or both of the A / D converter 14 and the D / A converter can be provided in the digital signal processing IC.

レンズ11は、被写体(図示せず)の画像を撮像素子12の撮像面上に投写する。撮像素子12は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどからなり、レンズ11を透過した画像を電気信号に変換し、画像信号としてプリアンプ13に供給する。   The lens 11 projects an image of a subject (not shown) on the imaging surface of the imaging element 12. The image pickup device 12 includes, for example, a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, and the like, converts an image transmitted through the lens 11 into an electric signal, and supplies the electric signal to the preamplifier 13.

プリアンプ13は、撮像素子12からの画像信号をサンプルホールドして必要なデータを取り出すと共に、適正なレベルに合わせるためにゲインコントロールを行う。このプリアンプ13の出力信号は、A/D変換器14に出力される。   The preamplifier 13 samples and holds the image signal from the image sensor 12 to extract necessary data, and performs gain control in order to adjust to an appropriate level. The output signal of the preamplifier 13 is output to the A / D converter 14.

A/D変換器14は、プリアンプ13からの出力信号を、アナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル信号を後段に接続されたディジタル信号処理ICに出力する。   The A / D converter 14 converts the output signal from the preamplifier 13 from an analog signal to a digital signal, and outputs the digital signal to a digital signal processing IC connected to a subsequent stage.

原色分離器15は、A/D変換器14からのディジタル信号を、それぞれ赤、緑、青の原色信号R,G,Bに分離し、これら原色信号R,G,Bをそれぞれ可変利得アンプ16r,16g,16bに出力する。
また、原色信号R,G,Bは、ホワイトバランス調整に利用される。このために、これらの原色信号R,G,Bは、OPD17にも供給される。
The primary color separator 15 separates the digital signal from the A / D converter 14 into red, green, and blue primary color signals R, G, and B, respectively, and these primary color signals R, G, and B are respectively variable gain amplifiers 16r. , 16g, 16b.
The primary color signals R, G and B are used for white balance adjustment. For this purpose, these primary color signals R, G, B are also supplied to the OPD 17.

OPD17は、原色信号R,G,Bをそれぞれフィールド(またはフレーム)ごとに積分する回路を有する。このため、OPD17は、原色信号R,G,Bの例えばフィールド単位の積分値データIr,Ig,Ibを求め、これらの積分値データIr,Ig,Ibをコントローラ18に出力する。   The OPD 17 has a circuit that integrates the primary color signals R, G, and B for each field (or frame). For this reason, the OPD 17 obtains integrated value data Ir, Ig, Ib of, for example, field units of the primary color signals R, G, B, and outputs these integrated value data Ir, Ig, Ib to the controller 18.

コントローラ18は、例えばマイクロコンピュータやDSP(Digital Signal Processor)など、内蔵または外部の中央処理ユニット(CPU)の制御によりコンピュータベース動作可能なハードウエアである。CPUは内蔵又は外部メモリから読み込んだプログラムに従って、座標変換、色温度の引込制限枠等の設定と制御、色温度推定、原色信号R,G,Bごとのゲイン設定などの処理を実行する。各処理の詳細は後述する。以下、これらの一連の処理をソフトウエアに従って実行する場合を主に説明し、適宜、ハードウエア処理による変更例を述べる。   The controller 18 is hardware capable of computer-based operation under the control of a built-in or external central processing unit (CPU) such as a microcomputer or a DSP (Digital Signal Processor). The CPU executes processing such as coordinate conversion, setting and control of a color temperature pull-in limit frame, color temperature estimation, gain setting for each of the primary color signals R, G, and B in accordance with a program read from the built-in or external memory. Details of each process will be described later. Hereinafter, a case where these series of processes are executed according to software will be mainly described, and a modification example by hardware processes will be described as appropriate.

ホワイトバランスアンプ16は、原色信号R,G,Bに対応して3つの可変利得アンプ16r,16g,16bを有する。
可変利得アンプ16r,16g,16bは、コントローラ18からのゲイン値Gr,Gg,Gbに基づいて、必要に応じゲインが変更可能である。可変利得アンプ16rは、コントローラ18からのゲイン値Grを用いて、原色分離器15からの原色信号Rを増幅(又は減衰)し、原色信号R'としてγ補正器に出力する。同様にして、可変利得アンプ16gはコントローラ18からのゲイン値Ggを用いて原色信号Gを増幅(又は減衰)し、可変利得アンプ16bはコントローラ18からのゲイン値Gbを用いて原色信号Bを増幅(又は減衰)し、それぞれ原色信号G',B'としてγ補正器に出力する。
The white balance amplifier 16 has three variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b corresponding to the primary color signals R, G, and B.
The gains of the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b can be changed as necessary based on the gain values Gr, Gg, and Gb from the controller 18. The variable gain amplifier 16r amplifies (or attenuates) the primary color signal R from the primary color separator 15 using the gain value Gr from the controller 18, and outputs it to the γ corrector as the primary color signal R ′. Similarly, the variable gain amplifier 16g amplifies (or attenuates) the primary color signal G using the gain value Gg from the controller 18, and the variable gain amplifier 16b amplifies the primary color signal B using the gain value Gb from the controller 18. (Or attenuate) and output the primary color signals G ′ and B ′ to the γ corrector.

ホワイトバランスアンプ16の後段に接続される不図示のγ補正器は、原色信号R',G',B'に基づいてγ補正を行い、図示しない輝度(Y)信号と合わされて映像信号を生成する。
γ補正器からの出力された信号は、不図示の色差マトリックス器を通って圧縮処理などを経た後、映像信号として磁気テープや光磁気ディスクなどの記録媒体に記録され、又は、有線あるいは無線で伝送される。
なお、図1には示していないが、カメラ装置10は、コントローラ18の制御に用いるフラグ情報等をユーザにより設定可能であり、そのための操作部を有する。フラグ情報等はCPU内、CPUに接続されている不図示のデータ書き換え可能なメモリ(例えば不揮発性メモリ)に保存される。フラグ情報の具体的内容は後述する。
A γ corrector (not shown) connected to the subsequent stage of the white balance amplifier 16 performs γ correction based on the primary color signals R ′, G ′, and B ′, and generates a video signal by being combined with a luminance (Y) signal (not shown). To do.
The signal output from the γ corrector passes through a color difference matrix unit (not shown), undergoes compression processing, etc., and is then recorded as a video signal on a recording medium such as a magnetic tape or a magneto-optical disk, or wired or wirelessly. Is transmitted.
Although not shown in FIG. 1, the camera device 10 can set flag information and the like used for control of the controller 18 by the user, and has an operation unit for that purpose. The flag information and the like are stored in the CPU and in a data rewritable memory (for example, a non-volatile memory) connected to the CPU. Specific contents of the flag information will be described later.

図1に示すホワイトバランス調整回路は、原色分離器15からの原色信号を用いてホワイトバランスアンプ16のゲインを設定するフィードフォワード回路である。
フィードフォワード回路は、ホワイトバランスアンプ16の出力を用いてゲイン調整量を決定するフィードバック回路に比べ、処理の応答性(最適ゲイン値を求める際の収束性)がよく、また最適ゲイン値が得られずに制御系が発振するようなことがない。
The white balance adjustment circuit shown in FIG. 1 is a feedforward circuit that sets the gain of the white balance amplifier 16 using the primary color signal from the primary color separator 15.
Compared with the feedback circuit that determines the amount of gain adjustment using the output of the white balance amplifier 16, the feedforward circuit has better processing responsiveness (convergence when obtaining the optimum gain value), and an optimum gain value can be obtained. The control system never oscillates.

以下、コントローラ18が行う前述した各種処理について説明する。
図2は、コントローラ18が実行するプログラムの機能を示す図である。なお、これらの手段には、処理を実行するコントローラ18やメモリ等のハードウエアも概念的に含まれる。
実行プログラムの機能として、座標変換手段18A、色温度遷移検出手段18B、引込制限枠判定手段18C、不感帯枠判定手段18D、色温度推定手段18E、引込手段18Fを有する。このうち色温度遷移検出手段18B以外の手段を、本発明の“ゲイン設定手段”に含ませることが可能である。これらの各手段の動作ついては以下、順次説明する。
Hereinafter, the various processes described above performed by the controller 18 will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating functions of a program executed by the controller 18. Note that these means conceptually include hardware such as a controller 18 and a memory for executing processing.
As functions of the execution program, there are coordinate conversion means 18A, color temperature transition detection means 18B, pull-in limit frame determination means 18C, dead zone frame determination means 18D, color temperature estimation means 18E, and pull-in means 18F. Of these, means other than the color temperature transition detection means 18B can be included in the “gain setting means” of the present invention. The operation of each of these means will be sequentially described below.

<座標変換>
この処理は、図2の座標変換手段18Aによって実行される。
図1に示すように、コントローラ18は、OPD17から、例えばフィールド単位の積分値データIr,Ig,Ibを入力し、所定の色座標上の座標値に変換する。この積分値データの色座標上の座標値は、フィールド画面の色温度、すなわち無彩色の白部分が画面内にある場合は、その色味を表す評価値となる。
この座標変換は、CPUのソフトウエア処理により行うが、簡単な加減算なので、特に図示しないが論理回路で行ってもよい。論理回路の場合はCPUの負担を低減でき、ソフトウエア処理の場合は回路規模増大の抑制といった利点があり、何れかの観点から好ましい処理方法を選択することができる。
<Coordinate transformation>
This process is executed by the coordinate conversion means 18A in FIG.
As shown in FIG. 1, the controller 18 receives, for example, field-unit integrated value data Ir, Ig, Ib from the OPD 17 and converts them into coordinate values on predetermined color coordinates. The coordinate value on the color coordinate of the integral value data is an evaluation value representing the color tone when the color temperature of the field screen, that is, the achromatic white portion is in the screen.
This coordinate conversion is performed by software processing of the CPU, but since it is simple addition / subtraction, it may be performed by a logic circuit although not particularly shown. In the case of a logic circuit, the burden on the CPU can be reduced, and in the case of software processing, there is an advantage of suppressing an increase in circuit scale, and a preferable processing method can be selected from any viewpoint.

色座標としては、“R+B−2G”を一方の軸にとり、“R−B”を他方の軸にとった色座標、或いは、この色座標を緑信号データ値Gで正規化した、“(R+B−2G)/G”と“(R−B)/G”の色座標を用いことができる。以下は、後者を用いた場合を述べる。
但し、後述するように(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値を計算する場合に、(R−B)/G=R/G−B/G、(R+B−2G)/G=R/G+B/G−2となることから、以下、(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値を用いる本実施形態のゲイン設定は、R/G,B/G座標系でも実現可能で、その場合にも同様な効果を有する。
As the color coordinates, “R + B-2G” is taken on one axis and “R−B” is taken on the other axis, or this color coordinate is normalized by the green signal data value G, “(R + B -2G) / G "and" (RB) / G "color coordinates can be used. The case where the latter is used will be described below.
However, as will be described later, when calculating (R−B) / G value, (R + B−2G) / G value, (R−B) / G = R / GB−G, (R + B−2G) Since / G = R / G + B / G-2, the gain setting of the present embodiment using (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value is R / G, B / This can be realized even in the G coordinate system, and in this case, the same effect is obtained.

つぎに、座標変換の具体的な方法について述べる。ここで述べる方法はあくまでも一例であり、他の方法も適用可能である。
ここでの座標変換には、プリホワイトバランス調整時における3原色の色ごとのゲイン、即ちRゲインGr(p),GゲインGg,BゲインGb(p)を用いる。この参照符号中の“p”はプリホワイトバランス調整により得られたゲイン(以下、プリホワイトバランス・ゲインという)であることを示す。ここでGゲインGgをプリホワイトバランス調整により求めないのは、緑(G)を基準として他の2色を調整すれば済むからである。
GゲインGgの値は、例えば、CPUの記憶領域、CPUに接続されているROM等に格納されている。
Next, a specific method of coordinate transformation will be described. The method described here is merely an example, and other methods can be applied.
In this coordinate conversion, gains for the three primary colors at the time of pre-white balance adjustment, that is, R gain Gr (p), G gain Gg, and B gain Gb (p) are used. “P” in this reference symbol indicates a gain obtained by pre-white balance adjustment (hereinafter referred to as pre-white balance gain). Here, the reason why the G gain Gg is not obtained by the pre-white balance adjustment is that it is only necessary to adjust the other two colors with reference to green (G).
The value of the G gain Gg is stored, for example, in a storage area of the CPU, a ROM connected to the CPU, or the like.

プリホワイトバランス・ゲインの求め方の例を述べると、以下の如くである。
例えば、カメラ装置10の出荷調整時等に、白の被写体を所定の基準色温度、例えば3200[K]の色温度を持つ光源下で撮影する。このとき図1のOPD17から積分値データIr、Ig、Ibが得られる。
このプリホワイトバランスに供せられる積分値データIr、Ig、Ibは、その積分値データが得られた画像の原色信号R,G,Bのデータ比を保存している。このため、原色信号R,G,Bの色温度(色バランス)を表すのに、積分値データIr、Ig、Ibを用いることができる。逆に言うと、積分値データIr、Ig、Ibを原色信号データ値R,G,Bによって置き換え可能である。
以上より、次の関係式(1-1),(1-2),(1-3)を用いて、プリホワイトバランス時の色ごとのゲインGr(p),Gg(p),Gb(p)を求める。
An example of how to obtain the pre-white balance / gain is as follows.
For example, when the camera apparatus 10 is shipped and adjusted, a white subject is photographed under a light source having a predetermined reference color temperature, for example, a color temperature of 3200 [K]. At this time, integrated value data Ir, Ig, and Ib are obtained from the OPD 17 of FIG.
The integral value data Ir, Ig, and Ib used for the pre-white balance store the data ratio of the primary color signals R, G, and B of the image from which the integral value data is obtained. Therefore, the integral value data Ir, Ig, and Ib can be used to represent the color temperatures (color balance) of the primary color signals R, G, and B. Conversely, the integral value data Ir, Ig, and Ib can be replaced with primary color signal data values R, G, and B.
From the above, gains Gr (p), Gg (p), Gb (p) for each color at the time of pre-white balance using the following relational expressions (1-1), (1-2), (1-3) )

[数1]
Ir×Gr(p)=Ig×Gg=Ib×Gb(p) …(1-1)、即ち、
R×Gr(p)=G×Gg=B×Gb(p) …(1-2)、即ち、
R×Gr(p)−G×Gg=B×Gb(p)−G×Gg=0 …(1-3)
[Equation 1]
Ir × Gr (p) = Ig × Gg = Ib × Gb (p) (1-1), that is,
R × Gr (p) = G × Gg = B × Gb (p) (1-2),
R × Gr (p) −G × Gg = B × Gb (p) −G × Gg = 0 (1-3)

式(1-2)と(1-3)は、図1のホワイトバランスアンプ16を構成する各可変利得アンプ16r,16g,16bから出力される原色信号R',G',B'の比が1:1:1となるホワイトバランス調整の動作を表す式である。この式からはプリホワイトバランス・ゲインGr(p)とGb(p)の比が求められる。この比に所定の比例係数を掛けて、色ごとにプリホワイトバランス・ゲインGr(p)とGb(p)の各値を求め、所定のメモリに格納する。
また、このとき予め測定された黒体放射カーブを表すパラメータも所定のメモリに格納される。
Expressions (1-2) and (1-3) indicate that the ratios of the primary color signals R ′, G ′, and B ′ output from the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b constituting the white balance amplifier 16 of FIG. This is an expression representing the white balance adjustment operation of 1: 1: 1. From this equation, the ratio of the pre-white balance gain Gr (p) and Gb (p) is obtained. By multiplying this ratio by a predetermined proportional coefficient, each value of the pre-white balance gain Gr (p) and Gb (p) is obtained for each color and stored in a predetermined memory.
At this time, a parameter representing the black body radiation curve measured in advance is also stored in a predetermined memory.

カメラ装置を使用中に実際に行うプリホワイトバランス調整時には、予め求めておいたプリホワイトバランス・ゲインGr(p)とGb(p)およびGゲインGgをメモリから読み出し、その値と、OPD17から得られる積分値データIr,Ig,Ib(→R,G,Bで置き換え)とから、次式(2)を用いてプリホワイトバランス調整後の色信号レベル値(以下、アンプ出力色レベル値という)R(p),G(p),B(p)を求める。   When pre-white balance adjustment is actually performed while using the camera device, the pre-white balance gain Gr (p), Gb (p), and G gain Gg obtained in advance are read from the memory, and the values and values obtained from the OPD 17 are obtained. Color signal level value after pre-white balance adjustment using the following equation (2) from the integrated value data Ir, Ig, Ib (→ replaced by R, G, B) (hereinafter referred to as amplifier output color level value) R (p), G (p), B (p) are obtained.

[数2]
R(p)=R×Gr(p)
G(p)=G×Gg
B(p)=B×Gb(p) …(2)
[Equation 2]
R (p) = R × Gr (p)
G (p) = G × Gg
B (p) = B × Gb (p) (2)

このアンプ出力色レベル値R(p),G(p),B(p)から、(R(p)−B(p))/G(p)値(以下、単に「(R−B)/G値」という)と、(R(p)+B(p)−2G(p))/G(p)値(以下、単に「(R+B−2G)/G値」という)とを計算することで、図3等に示すように、(R−B)/Gを一方軸にとり、(R+B−2G)/Gを他方軸にとる色座標上の座標値(P0等)が得られる。
このようにプリホワイトバランス調整を行って求めたアンプ出力色レベル値は、上記式(2)から明らかなように、入力される原色信号レベル値(実際には積分値データ)にプリホワイトバランス・ゲインGr(p),Gb(p)またはGゲインGgの各値を掛けたものとなる。従って、プリホワイトバランス調整後の色座標の原点Oは3200[K]で3つの原色信号レベルが1:1:1となるような点を表す。
From this amplifier output color level value R (p), G (p), B (p), (R (p) −B (p)) / G (p) value (hereinafter simply referred to as “(R−B) / G value) and (R (p) + B (p) -2G (p)) / G (p) value (hereinafter simply referred to as “(R + B-2G) / G value”). As shown in FIG. 3 and the like, coordinate values on color coordinates (P0 etc.) are obtained with (R−B) / G on one axis and (R + B−2G) / G on the other axis.
The amplifier output color level value obtained by performing the pre-white balance adjustment as described above is obtained by adding the pre-white balance / level to the input primary color signal level value (actually the integrated value data), as is apparent from the above equation (2). The gain Gr (p), Gb (p) or G gain Gg is multiplied by each value. Therefore, the origin O of the color coordinates after the pre-white balance adjustment is 3200 [K] and represents the point where the three primary color signal levels are 1: 1: 1.

<色温度遷移の検出>
色温度遷移とは、複数の画像を処理している間に、次々に得られる色座標値において、2つの色座標値が高色温度側と低色温度側で遷移したことである。遷移したことの検出は、図2の色温度遷移検出手段18Bによって実行される。検出に際しては、小さい遷移ではなく、決められた基準より大きい色温度遷移、言い換えると、後述する高色温度側引込制限枠と、低色温度側引込制限枠との切り替えを伴うような遷移を検出する。あるいは、色温度変化が小さくても、屋内と屋外の閾値付近では屋外と屋外との切り替えを伴うような色温度遷移を検出してもよい。
<Detection of color temperature transition>
The color temperature transition is a transition between two color coordinate values on the high color temperature side and the low color temperature side in the color coordinate values obtained one after another while processing a plurality of images. The detection of the transition is executed by the color temperature transition detection means 18B in FIG. At the time of detection, not a small transition but a color temperature transition larger than a predetermined standard, in other words, a transition that involves switching between a high color temperature side pull-in limit frame and a low color temperature side pull-in limit frame, which will be described later, is detected. To do. Alternatively, even if the color temperature change is small, a color temperature transition that involves switching between outdoor and outdoor may be detected in the vicinity of the indoor and outdoor thresholds.

図3に、(R−B)/G,(R+B−2G)/G色座標上の低色温度側から高色温度側への遷移例を示す。
低色温度側引込制限枠LW内に色差積分値P0が存在した状態から、画像(フレーム又はフィールド)が切り替わり、その結果、高色温度側引込制限枠HW内の色差積分値P1への遷移が生じたとする。例えば、このような場合を色温度遷移という。
FIG. 3 shows an example of transition from the low color temperature side to the high color temperature side on the (R−B) / G, (R + B−2G) / G color coordinates.
The image (frame or field) is switched from the state in which the color difference integrated value P0 exists in the low color temperature side pull-in limit frame LW, and as a result, the transition to the color difference integrated value P1 in the high color temperature side pull-in limit frame HW occurs. Suppose it occurred. For example, such a case is called color temperature transition.

図3の例では低色温度側から高色温度側への変化について積分値(P0→P1)を用いて表しているが、変化を検知する例として、図1のOPD17から輝度情報Yを供給し、それに応じて低色温度側引込制限枠LWを用いるか、高色温度側引込制限枠HWを用いるかを判別するようにしてもよい。この場合、OPD17は輝度信号Yを入力するか、原色信号R,G,Bから画面の輝度成分を抽出して明るさ判別を行う機能を有する。ただし、輝度(明るさ)情報を得る経路は限定されない。また、例えば照度センサ等をカメラ装置が有している場合は、そのセンサ出力から明るさ判別を行ってもよい。
また色ごとの積分値データや輝度情報以外に、ユーザ設定や色温度遷移があったとみなすことができる色温度情報を検出してもよい。例えば、ユーザがマニュアル操作で色温度遷移設定、或いは、色温度遷移があったとみなすような操作を行った場合、これを検出してもよい。色温度遷移の検出結果は、引込制限枠の切り替えのほかに、後述する不感帯枠制御、制限枠外の引き込み許可等に用いられる。
In the example of FIG. 3, the change from the low color temperature side to the high color temperature side is represented by using an integral value (P0 → P1). As an example of detecting the change, luminance information Y is supplied from the OPD 17 of FIG. Then, it may be determined whether to use the low color temperature side pull-in limit frame LW or the high color temperature side pull-in limit frame HW accordingly. In this case, the OPD 17 has a function of inputting a luminance signal Y or extracting a luminance component of the screen from the primary color signals R, G, and B and performing brightness determination. However, the route for obtaining luminance (brightness) information is not limited. For example, when the camera apparatus has an illuminance sensor or the like, brightness determination may be performed from the sensor output.
In addition to the integral value data and luminance information for each color, color temperature information that can be regarded as having undergone a user setting or color temperature transition may be detected. For example, when the user performs a manual operation to perform a color temperature transition setting or an operation that considers a color temperature transition, this may be detected. The detection result of the color temperature transition is used for dead band control described later, permission for pulling out of the limit frame, and the like in addition to switching of the pull-in limit frame.

<引込制限枠判定>
色調整時の制限枠としては、その内側を色調整範囲とする引込制限枠と、その内側を色調整の禁止範囲とする不感帯枠とがある。引込制限枠の具体例として、図3に低色温度側引込制限枠LW、高色温度側引込制限枠HWを示している。
本処理は、引込制限枠を用いた引き込み動作の許可判定を行い、これによってゲイン変更の要、不要を決める処理である。この処理は、図2の引込制限枠判定手段18Cによって実行される。
引込制限枠判定は、積分値の色座標上の位置と引込制限枠との関係を調べ、上記色温度遷移の検出結果に応じて、高色温度側引込制限枠HW、低色温度側引込制限枠LWの一方を設定又は選択(有効化)する処理と、設定又は選択された引込制限枠を用いて上記引き込み動作の許可判定を行う判定処理とを実行する。この判定処理に際しても上記色温度遷移の検出結果およびフラグ情報値に応じて異なった判定を下すことができる。その詳細については後述する。
<Withdrawal limit frame judgment>
As a restriction frame at the time of color adjustment, there are a pull-in restriction frame whose inside is a color adjustment range, and a dead zone frame whose inside is a color adjustment prohibited range. As specific examples of the pull-in limit frame, FIG. 3 shows a low color temperature-side pull limit frame LW and a high color temperature-side pull limit frame HW.
This process is a process for determining whether or not the gain change is necessary by performing permission determination of the pull-in operation using the pull-in restriction frame. This process is executed by the pull-in limit frame determining unit 18C in FIG.
With regard to the pull-in limit frame determination, the relationship between the position of the integrated value on the color coordinate and the pull-in limit frame is checked, and the high color temperature side pull limit frame HW and the low color temperature side pull limit are determined according to the detection result of the color temperature transition. A process of setting or selecting (validating) one of the frames LW and a determination process of performing permission determination of the pull-in operation using the pull-in restriction frame set or selected are executed. Also in this determination process, different determinations can be made according to the detection result of the color temperature transition and the flag information value. Details thereof will be described later.

具体的に、現在の画像の色温度を代表する積分値データIr,Ig,Ibを、(R−B)/G,(R+B−2G)/G色座標上の色差積分値に変換したときに、当該色差積分値の色座標位置が、設定又は選択された高色温度側又は低色温度側の引込制限枠の内側か外側かを調べる。
高色温度側の高色温度側引込制限枠HWと、低色温度側の低色温度側引込制限枠LWの各々は、色座標上の位置パラメータによって与えられ、例えばROMや不揮発性メモリ等に予め格納されている。これらの引込制限枠のパラメータ変更を可能とする場合は、このパラメータを書き換え可能なように不揮発性メモリ等に保存する。
Specifically, when integral value data Ir, Ig, and Ib representing the color temperature of the current image are converted into color difference integral values on (R−B) / G, (R + B−2G) / G color coordinates. Whether the color coordinate position of the color difference integration value is inside or outside the drawing limit frame on the high color temperature side or the low color temperature side set or selected is checked.
Each of the high color temperature side pull-in limit frame HW on the high color temperature side and the low color temperature side pull-in limit frame LW on the low color temperature side is given by a position parameter on the color coordinate, and is stored in, for example, a ROM or a non-volatile memory. Stored in advance. When the parameters of these pull-in restriction frames can be changed, the parameters are stored in a nonvolatile memory or the like so that they can be rewritten.

<不感帯枠判定>
この処理は、図2の不感帯枠判定手段18Dによって実行される。
<Dead zone determination>
This process is executed by the dead zone determination means 18D shown in FIG.

図4に不感帯枠の設定例を示す。
不感帯枠とは、枠内が色温度調整の禁止範囲を示す制限枠のことである。したがって、図4に示す不感帯枠外の色差積分値Pは色温度調整、即ちゲイン変更の対象となるが、枠内の場合は対象とならない。このため、何度か制御を行う最中に不感帯に入ると制御が停止され、不感帯を出ると制御が再開される。このため、不感帯枠とは、一度ホワイトバランスを調整した値からどの程度までのホワイトバランスのずれを許容できるかの範囲を指す枠ということもできる。不感帯枠が広いと不感帯枠内領域が目標値であると言えるので制御の収束性が高くなる。逆に狭いと収束性は低くなる。
不感帯は、本来フィードバック制御方式の発振防止のために設けられたものであるが、本発明では、これを収束性制御に用いる。したがって、発振防止の場合のように目標値(この場合原点)の周囲に四方等距離で比較的小さく設けることはしないで、この収束性制御のために必要な大きさ、原点との相対位置が決められる。
FIG. 4 shows an example of setting the dead band.
The dead zone frame is a restriction frame in which the inside of the frame indicates a prohibited range of color temperature adjustment. Therefore, the color difference integral value P outside the dead zone frame shown in FIG. 4 is a target of color temperature adjustment, that is, gain change, but not within the frame. For this reason, when the dead zone is entered during several times of control, the control is stopped, and when the dead zone is exited, the control is resumed. For this reason, the dead zone frame can also be referred to as a frame indicating a range in which white balance deviation can be allowed from a value obtained by adjusting the white balance once. If the dead zone is wide, it can be said that the area in the dead zone is the target value, so that the convergence of the control becomes high. Conversely, if it is narrow, the convergence will be low.
The dead zone is originally provided for preventing oscillation in the feedback control method, but in the present invention, this is used for convergence control. Therefore, it is not necessary to provide a relatively small four-way equidistant around the target value (in this case, the origin) as in the case of oscillation prevention. The size necessary for this convergence control and the relative position to the origin are It is decided.

不感帯枠判定手段18Dは、CPU内又は外部メモリに予め変更可能に保持されている不感帯枠有効化フラグF2(詳細は後述)を参照して、この処理の制御を決める。制御の仕方としては、不感帯枠有効化フラグF2の値を見て不感帯枠を設けるかを決めてもよいし、設けられた不感帯枠を判定時に対象としない(有効化しない)としてもよい。   The dead zone frame determination means 18D determines the control of this process with reference to a dead zone frame validation flag F2 (details will be described later) held in advance in the CPU or in an external memory. As a control method, it may be determined whether or not to provide a dead zone frame by looking at the value of the dead zone frame enable flag F2, or the provided dead zone frame may not be targeted (not activated) at the time of determination.

不感帯枠判定手段18Dは、不感帯枠を色座標上に設定する機能を有する。具体的には、図4に示すように、(R−B)/G軸、(R+B−2G)/G軸方向に所定の幅を持った不感帯枠を設ける。不感帯枠は、(R−B)/G軸と(R+B−2G)/G軸の中心点から4方向に対してパラメータとして設け、CPU内又は外部メモリに変更可能に保存される。不感帯枠は、低色温度側と高色温度側で独立に設定と非設定、有効と無効が切り替え可能である。
不感帯枠は、不感帯枠判定手段18D又はユーザにより設定可能であり、かつ、ユーザによって変更することもできる。ユーザによる不感帯枠の設定及び変更は、例えばメニュー画面を介する操作によって行うことができる。
なお、不感帯枠判定の詳細は後述する。
The dead zone frame determination unit 18D has a function of setting the dead zone frame on the color coordinates. Specifically, as shown in FIG. 4, dead zone frames having predetermined widths in the (R−B) / G axis and (R + B−2G) / G axis directions are provided. The dead zone frame is provided as a parameter for four directions from the center point of the (R−B) / G axis and (R + B−2G) / G axis, and is stored in the CPU or in an external memory in a changeable manner. The dead zone frame can be switched between setting and non-setting, valid and invalid independently on the low color temperature side and the high color temperature side.
The dead band frame can be set by the dead band frame determination unit 18D or the user, and can be changed by the user. The user can set and change the dead zone frame by, for example, an operation via a menu screen.
Details of the dead zone determination will be described later.

<色温度推定>
この処理は、図2の色温度推定手段18Eによって実行される。
ここで色温度推定とは、図1の原色分離器15から入力された原色信号が示す画像(フィールド又はフレーム)の現在の色温度を推定することである。より詳しくは、目標値に色温度調整(引き込み動作)を行うと、色味まで変化させてしまう場合に、色味変化を防止または抑制するために引き込み動作の起点を現在の座標点から黒体放射カーブ等の所定位置に変更する動作をいう。この現在の座標点から求められた黒体放射カーブ上の色温度を、以下、推定色温度という。
<Color temperature estimation>
This process is executed by the color temperature estimating means 18E shown in FIG.
Here, the color temperature estimation is to estimate the current color temperature of the image (field or frame) indicated by the primary color signal input from the primary color separator 15 of FIG. More specifically, when the color temperature is adjusted to the target value (pull-in operation), if the color changes, the starting point of the pull-in operation is determined from the current coordinate point to the black body in order to prevent or suppress the color change. An operation of changing to a predetermined position such as a radiation curve. The color temperature on the black body radiation curve obtained from the current coordinate point is hereinafter referred to as an estimated color temperature.

次に、色温度の推定方法について、図5を用いて説明する。
図5は、高色温度側における色温度推定方法の説明図である。
この例においては、黒体放射カーブを直線(以下、色温度変化直線LBと称する)で近似し、高色温度側について色温度を推定する。
図5においてX軸を(R+B−2G)/G、Y軸を(R−B)/Gに取った場合、座標上の領域“A”は、第3象限での引込制限枠W1内の領域と、第4象限での枠引込制限枠W1内において色温度変化直線LBより左側の領域とからなる。
積分値データIr,Ig,Ibを元に(Ir+Ib−2Ig)/Igと、(Ir−Ib)/Igを計算して得られた座標上のデータが、上述した領域“A”内の丸印で示す位置にある場合は、矢印で示すように(R+B−2G)/Gを表すX軸に沿って、これらのデータを平行移動して色温度変化直線LBと交差する点を、現在の色温度と推定する。
この推定色温度から、例えば座標原点Oに引き込み動作を行った場合、データP1の色変化は、当該座標上でデータP1から、その推定色温度の原点Oへの引き込み動作と平行に移動し原点Oより(R+B−2G)/G値が小さい点P1´までの色変化と等価となる。このため、G成分が保存された色温度変化を示す。
Next, a color temperature estimation method will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a color temperature estimation method on the high color temperature side.
In this example, the black body radiation curve is approximated by a straight line (hereinafter referred to as a color temperature change straight line LB), and the color temperature is estimated on the high color temperature side.
In FIG. 5, when the X-axis is (R + B-2G) / G and the Y-axis is (RB) / G, the area “A” on the coordinates is the area within the pull-in restriction frame W1 in the third quadrant. And a region on the left side of the color temperature change straight line LB in the frame pull-in restriction frame W1 in the fourth quadrant.
The data on the coordinates obtained by calculating (Ir + Ib-2Ig) / Ig and (Ir-Ib) / Ig based on the integrated value data Ir, Ig, Ib are the circles in the area “A” described above. , The point that intersects the color temperature change line LB by translating these data along the X axis representing (R + B−2G) / G as indicated by the arrow, Estimated temperature.
For example, when a pull-in operation is performed from the estimated color temperature to the coordinate origin O, the color change of the data P1 moves in parallel with the pull-in operation from the data P1 to the origin O of the estimated color temperature on the coordinate. This is equivalent to a color change up to a point P1 ′ where (R + B−2G) / G value is smaller than O. Therefore, the color temperature change in which the G component is stored is shown.

一方、座標上の領域“B”は、第4象限での枠引込制限枠W1内において色温度変化直線LBより右側の領域である。
積分値データIr,Ig,Ibを変換して座標上のデータとした積分値変換データが、上述した領域“B”内の三角印で示す位置にある場合は、矢印で示すように(R+B−2G)/Gを表すX軸、(R−B)/Gを表すY軸に対して、それぞれ負の方向へ同じ比率で移動させ、色温度変化直線LBとの交差点から推定色温度を求める。
具体的には、領域“B”の△印の位置から、座標上で45°左下方に移動させ、その延長線と色温度変化直線LBが交差した点が推定色温度である。
この場合にデータP2の色変化は、当該座標軸上でデータP2から、その推定色温度から原点Oへの引き込み動作と平行に移動し、原点Oより(R+B−2G)/G値と(R−B)/G値が共に大きな点P2´までの色変化と等価となる。このためR成分が保存された(或いはB成分が減少した)ことになり、その結果、特に肌色の色変化が防止されている。
On the other hand, the area “B” on the coordinates is an area on the right side of the color temperature change line LB in the frame pull-in restriction frame W1 in the fourth quadrant.
When the integration value conversion data converted into the coordinate data by converting the integration value data Ir, Ig, Ib is at the position indicated by the triangle in the region “B”, as indicated by the arrow (R + B− 2G) / G representing the X axis and (R−B) / G representing the Y axis are moved at the same ratio in the negative direction, and the estimated color temperature is obtained from the intersection with the color temperature change line LB.
Specifically, the estimated color temperature is a point where the extension line and the color temperature change straight line LB intersect with each other by moving 45 ° to the lower left on the coordinates from the position of Δ in the region “B”.
In this case, the color change of the data P2 moves on the coordinate axis from the data P2 in parallel with the drawing operation from the estimated color temperature to the origin O, and the (R + B-2G) / G value and (R− B) Both are equivalent to a color change up to a point P2 ′ where both G values are large. For this reason, the R component is preserved (or the B component is reduced), and as a result, the color change of the skin color is particularly prevented.

このように色温度推定を行うと、その方法に応じて所定色成分を保存し、画面の色再現性に影響を与えない色温度の補正が可能となる。
なお、低色温度側についても、所定色成分(例えば黄色)の保存に適した方法で、黒体放射カーブ上、又は、黒体放射カーブを基準とした所定の位置に色温度の推定が可能である。また、この色温度の推定方法は、直線近似した黒体放射特性を用いて推定する方法であるが、これに限定されるべきものではない。
When the color temperature is estimated in this way, a predetermined color component is stored according to the method, and the color temperature can be corrected without affecting the color reproducibility of the screen.
On the low color temperature side, it is possible to estimate the color temperature on the black body radiation curve or at a predetermined position on the basis of the black body radiation curve by a method suitable for storing a predetermined color component (for example, yellow). It is. The color temperature estimation method is a method of estimation using a black body radiation characteristic approximated by a straight line, but should not be limited to this.

<引き込み(ゲイン設定)>
この処理はホワイトバランスをとるために、図2の引込手段18Fによって実行される。
ここで、ホワイトバランスをとる(調整する)とは、前記プリホワイトバランスの説明で述べたように、推定して得られた色温度のR,G,Bの各色成分の比率が等しくなるようにホワイトバランスアンプのゲイン値を調整することをいう。
<Pull-in (gain setting)>
This process is executed by the pull-in means 18F in FIG. 2 in order to achieve white balance.
Here, the white balance is taken (adjusted), as described in the explanation of the pre-white balance, so that the ratios of the R, G, B color components of the estimated color temperature are equal. This means adjusting the gain value of the white balance amplifier.

図1に示すコントローラ18においてホワイトバランス調整のゲイン値を算出するにあたっては、前記プリホワイトバランス調整に用いた式(1-2)と(1-3)を一般化した次式(3-1)と(3-2)を用いる。   In calculating the gain value of the white balance adjustment in the controller 18 shown in FIG. 1, the following equation (3-1) generalizing equations (1-2) and (1-3) used for the pre-white balance adjustment: And (3-2) are used.

[数3]
R×Gr(i)=G×Gg(i)=B×G(i) …(3-1)、即ち、
R×Gr(i)−G×Gg(i)=B×G(i)−G×Gg(i)=0…(3-2)
[Equation 3]
R × Gr (i) = G × Gg (i) = B × G (i) (3-1),
R × Gr (i) −G × Gg (i) = B × G (i) −G × Gg (i) = 0 (3-2)

ここで符号“i”はプリホワイトバランス調整後に行われたホワイトバランス調整の回数を示す任意の自然数である。また、色温度を推定した場合、参照符号R,G,Bは推定温度の色成分を表す色信号データ値を表す。
また、前記プリホワイトバランス調整に用いた式(2)を、同じ画像(フィールド又はフレーム)の原色信号に対しi回ホワイトバランス調整するときの一般式(4)は、以下のように表すことができる。このような場合としては、後述するステップ引き込み動作がある。
Here, the symbol “i” is an arbitrary natural number indicating the number of white balance adjustments performed after the pre-white balance adjustment. When the color temperature is estimated, reference symbols R, G, and B represent color signal data values representing the color components of the estimated temperature.
The general formula (4) when the white balance is adjusted i times with respect to the primary color signal of the same image (field or frame) can be expressed as follows. it can. As such a case, there is a step pull-in operation described later.

[数4]
R(i)=R×Gr(i)
G(i)=G×Gg(i)
B(i)=B×Gb(i) …(4)
[Equation 4]
R (i) = R × Gr (i)
G (i) = G × Gg (i)
B (i) = B × Gb (i) (4)

ステップ引き込み動作では同じ画像(フィールド又はフレーム)に対し複数のホワイトバランス調整を行うことから、その画面の原色信号データを代表する積分値データは色ごとに1つであり、式(4)と式(2)では同じ色信号データ値R,G,Bを用いている。この色信号データは、推定色温度の色信号データとも1:1で対応しており、式(4)の色信号データR,G,Bを色温度推定後の色信号データを表しているとみなしてよい。
引き込み動作は、上記式(4)の3つの式の左辺同士の比を1:1:1とすることであるから、推定色温度の色信号データR,G,Bが分かれば、上記式(4)を用いて、各色のゲイン値Gr(i),Gg(i),Gb(i)を求めることができる。
なお、この各色のゲイン値Gr(i),Gg(i),Gb(i)を図1の可変利得アンプ16r,16g,16bに設定すると、以後入力される原色信号R,G,Bにホワイトバランス調整が行われる。この色温度推定を伴うホワイトバランス調整では、色温度を推定する座標(たとえば3200[K]を基準)上で黒体放射カーブに沿って色温度を推定し、推定した色温度に対して、現在のゲイン値を掛けた座標上での原点が無彩色の白となる。このことは、上記式(4)から明らかである。
In step pull-in operation, multiple white balance adjustments are made for the same image (field or frame), so there is one integral value data representing the primary color signal data for that screen for each color. In (2), the same color signal data values R, G, B are used. The color signal data corresponds to the color signal data of the estimated color temperature in a 1: 1 ratio, and the color signal data R, G, and B of Equation (4) represent the color signal data after the color temperature estimation. You can consider it.
The pull-in operation is to set the ratio of the left sides of the three formulas (4) to 1: 1: 1. Therefore, if the color signal data R, G, and B of the estimated color temperature are known, the formula ( Using 4), the gain values Gr (i), Gg (i), and Gb (i) for each color can be obtained.
When the gain values Gr (i), Gg (i), and Gb (i) of the respective colors are set in the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b in FIG. 1, the primary color signals R, G, and B that are input thereafter are white. Balance adjustment is performed. In the white balance adjustment accompanied by the color temperature estimation, the color temperature is estimated along the black body radiation curve on the coordinates (for example, 3200 [K] as a reference) for estimating the color temperature, and the current color is estimated with respect to the estimated color temperature. The origin on the coordinates multiplied by the gain value is achromatic white. This is clear from the above formula (4).

以上は、コントローラ18の基本的な機能である。
また、コントローラ18は、補助的な機能として、引込制限枠外の動作及び不感帯枠の有効と無効の切り替え機能、不感帯枠判定処理に時間遅延(時定数)を持たせる機能、引き込み動作にディレイ(処理遅延)を持たせるステップ引き込み動作の機能、並びに、目標値の種類及び値の切り替え機能とそのユーザプリセット設定機能を有する。ユーザプリセットは、メニュー画面操作、外部の専用ボタン等による操作でユーザの好みに合わせて任意に設定が可能である。設定しない場合は、各々予め決められたデフォルト値が用いられる。あるいは、色温度遷移があった場合は自動で切り換える。
それぞれの内容については、以下の動作説明において併せて説明する。
The above is the basic function of the controller 18.
In addition, the controller 18 includes, as auxiliary functions, an operation outside the pull-in limit frame, a function for switching the dead band frame between valid and invalid, a function for giving a dead time frame determination process a time delay (time constant), and a delay (process) for the pull-in operation. A step pull-in operation function for providing a delay), a target value type and value switching function, and a user preset setting function thereof. The user preset can be arbitrarily set according to the user's preference by an operation using a menu screen, an external dedicated button, or the like. When not set, a predetermined default value is used. Or, when there is a color temperature transition, it is automatically switched.
Each content will be described together in the following operation description.

動作説明としては、まず、前述した色温度遷移の検出、色温度推定、引き込み(ゲイン設定)の基本動作を前提としつつ、引込制限枠判定及び不感帯枠判定について、より詳細な説明を行う。
最初に概要として、高色温度側と低色温度側との間で色温度遷移があった場合に、枠外引込許可フラグF1、不感帯枠有効化フラグF2の各値に応じてゲイン変更を行うかの判定を、場合分けして説明する。また、このとき前記式(2)のアンプ出力色レベル値R(p),G(p),B(p)から(R−B)/G値と、(R+B−2G)/G値を計算し、この色温度遷移後の色差積分値の座標値が引込制限枠外であるかを判定し、枠外である場合、引き込み動作をするかを決める枠外引込許可フラグF1の値に応じて、ゲイン変更を行うかの判定を行う。
As an explanation of the operation, first, a more detailed explanation will be given of the pull-in limit frame determination and the dead-zone determination while assuming the basic operations of the color temperature transition detection, color temperature estimation, and pull-in (gain setting) described above.
First, as an outline, when there is a color temperature transition between the high color temperature side and the low color temperature side, whether to change the gain according to the values of the out-of-frame pull-in permission flag F1 and the dead zone frame enable flag F2 This determination will be described for each case. At this time, the (R−B) / G value and the (R + B−2G) / G value are calculated from the amplifier output color level values R (p), G (p), and B (p) in the equation (2). Then, it is determined whether or not the coordinate value of the color difference integrated value after the color temperature transition is out of the pull-in limit frame, and if it is out of the frame, the gain is changed according to the value of the out-of-frame pull-in permission flag F1 that determines whether to perform the pull-in operation. Judge whether to perform.

図6は、このフラグ値に応じた判定の態様を示す図表である。
「ケースA1とA2」は色温度遷移後の色差積分値P1が、遷移先の高色温度又は低色温度の引込制限枠内に入った場合、「ケースB1〜B4」は入らなかった枠外の場合である(図7参照)。
「ケースA1とA2」では枠外引込許可フラグF1を参照しないため、その値は任意であり、「ケースB1〜B4」では枠外引込許可フラグF1がオンの場合とオフの場合がある。
「ケースA1」と「ケースA2」は不感帯枠有効化フラグF2がオンの場合であり、さらに「ケースA1」は不感帯枠内での制御(図8に示す色差積分値P2の場合)、「ケースA2」は不感帯枠外の制御を示す(図8に示す色差積分値P3の場合)。
「ケースB1」と「ケースB2」は枠外引込許可フラグF1、不感帯枠有効化フラグF2が共にオンの場合であり、さらに「ケースB1」は不感帯枠内での制御(図10に示す色差積分値P5の場合)、「ケースB2」は不感帯枠外の制御を示す(図10示す色差積分値P6の場合)。
「ケースB3」は枠外引込許可フラグF1がオンであるが、不感帯枠有効化フラグF2はオフの場合である(図11に示す色差積分値P7の場合)。また、「ケースB4」は枠外引込許可フラグF1がオフの場合でゲイン変更しないため、不感帯枠有効化フラグF2の値は任意である。
FIG. 6 is a chart showing a mode of determination according to the flag value.
“Case A1 and A2” is the case where the integrated color difference P1 after the color temperature transition is within the pull-in restriction frame of the high color temperature or the low color temperature of the transition destination, and “Case B1 to B4” is outside the frame that did not enter. This is the case (see FIG. 7).
In “cases A1 and A2”, the out-of-frame pull-in permission flag F1 is not referred to, so the value is arbitrary. In “cases B1 to B4”, the out-of-frame pull-in permission flag F1 may be on or off.
“Case A1” and “Case A2” are when the dead zone frame enable flag F2 is on, and “Case A1” is control within the dead zone frame (in the case of the color difference integral value P2 shown in FIG. 8), “Case”. “A2” indicates control outside the dead zone (in the case of the color difference integral value P3 shown in FIG. 8).
“Case B1” and “Case B2” are cases where both the out-of-frame pull-in permission flag F1 and the dead zone frame enabling flag F2 are on, and “Case B1” is the control within the dead zone frame (the color difference integral value shown in FIG. 10). “Case B2” indicates control outside the dead zone frame (in the case of the color difference integral value P6 shown in FIG. 10).
“Case B3” is when the out-of-frame drawing permission flag F1 is on, but the dead-zone frame enabling flag F2 is off (in the case of the color difference integral value P7 shown in FIG. 11). In addition, in “Case B4”, since the gain is not changed when the out-of-frame pull-in permission flag F1 is off, the value of the dead zone frame enabling flag F2 is arbitrary.

<制限枠内の場合:ケースA1とA2>
図8に示す色差積分値P2のように不感帯枠内の場合に、引き込みをしないでゲイン変更をしないこと、色差積分値P3のように枠外の場合に引き込みを行いゲイン変更することは、不感帯枠を設けた趣旨に合致する。
本実施形態の特徴としては、不感帯枠のオンとオフの制御が高色温度側、低色温度側で独立に可能である点である。
<In case of restriction: Cases A1 and A2>
In the case of being in the dead zone frame as in the color difference integrated value P2 shown in FIG. 8, it is not necessary to change the gain without pulling in, or in the case of being out of the frame as in the case of the color difference integrated value P3 to change the gain by pulling in. Conforms to the purpose of
The feature of this embodiment is that the dead zone frame can be turned on and off independently on the high color temperature side and on the low color temperature side.

<制限枠外時に制御を行わない場合:ケースB1,B4>
ケースB1の場合、枠外引込許可フラグF1がオンし、例えば引込制限枠上に設けた目標値(図10の例では、高色温度側収束目標値HT)に引き込むことが可能であるが、図10の色差積分値P5は高色温度側引込制限枠HW上の目標値HT周囲に設けている不感帯枠内に存在する。このため不感帯枠による引き込み禁止が優先されて、この場合はゲイン変更がされない。
ケースB4の場合は、枠外引込許可フラグF1がオフであるため、不感帯枠とは無関係にゲイン変更はされない。
従って、これらのケースでは通常のホワイトバランス制御の引込制限枠外時と同じく、可変利得アンプ16r,16g,16bのゲイン値はそのまま保持し、ホワイトバランスを色温度遷移に追従させない。
<When control is not performed outside the limit frame: Cases B1 and B4>
In case B1, the out-of-frame pull-in permission flag F1 is turned on, and for example, it is possible to pull in to the target value provided on the pull-in limit frame (in the example of FIG. 10, the high color temperature side convergence target value HT). The color difference integral value P5 of 10 exists in the dead zone frame provided around the target value HT on the high color temperature side pull-in limit frame HW. For this reason, priority is given to the prohibition of pull-in by the dead band, and in this case, the gain is not changed.
In case B4, since the out-of-frame pull-in permission flag F1 is off, the gain is not changed regardless of the dead zone frame.
Accordingly, in these cases, the gain values of the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b are maintained as they are, and the white balance is not allowed to follow the color temperature transition, as in the case of outside the normal white balance control pull-in limit frame.

<制限枠外時に制御を行う場合:ケースB2,B3>
ケースB2とB3の場合、不感帯枠有効化フラグF2はオフしているか(ケースB3:図11参照)、オンしていても不感帯枠の外に現在の色温度を現す座標点(色差積分値P7)が位置する(ケースB2:図10の色差積分値P6参照)。
ただし、ケースB2では制御にディレイを持たせ、ケースB3では持たせない。この場合、不感帯有効化フラグF2がオンのときは制御にディレイを持たせ、オフのときはディレイ無しとしている。ディレイを持たせる方法の詳細は後述する。これによって、不感帯枠がオンの場合は、不感帯枠に入ると目標値に達したとみなして制御が停止するためホワイトバランス調整が収束までの制御ステップ数が少なくなり、オフの場合は比較的多くなるという不均一が是正され、常にホワイトバランス調整時間が安定して見やすい映像となる。ただし、ケースB2とB3の場合、引込制限枠外時にホワイトバランスをとる為の収束点(図10、図11の高色温度側収束目標値HT)は図7の座標(ホワイトバランスアンプ16(図1)前の座標系)の中心点とはせず、ホワイトバランスアンプ16(図1)後の座標系において、例えば枠上にとることである。この点の詳細は後述する。
<When control is performed outside the limit frame: Cases B2 and B3>
In cases B2 and B3, the dead zone frame enable flag F2 is turned off (case B3: see FIG. 11), or the coordinate point (color difference integral value P7) representing the current color temperature outside the dead zone frame even if it is turned on. ) Is positioned (Case B2: see color difference integral value P6 in FIG. 10).
However, the case B2 has a delay in control, and the case B3 does not. In this case, when the dead zone enabling flag F2 is on, the control has a delay, and when it is off, there is no delay. Details of the method of providing a delay will be described later. As a result, when the dead zone is turned on, control is stopped when it enters the dead zone and the control stops, so the number of control steps until the white balance adjustment converges is reduced. The non-uniformity is corrected and the white balance adjustment time is always stable and easy to view. However, in cases B2 and B3, the convergence point (high color temperature side convergence target value HT in FIGS. 10 and 11) for white balance when outside the pull-in limit frame is the coordinates (white balance amplifier 16 (FIG. 1) in FIG. 10 and FIG. 11). It is not taken as the center point of the previous coordinate system), but, for example, on the frame in the coordinate system after the white balance amplifier 16 (FIG. 1). Details of this point will be described later.

次に、上記場合分けの個別の動作をより詳しく、上記図面10と図11を用いて説明する。   Next, the individual operations for the above cases will be described in more detail with reference to FIGS.

<不感帯枠を使用する場合(不感帯枠有効化フラグF2:オン)>
図2の不感帯枠判定手段18Dは、前記式(4)を元に計算した(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値(図10の色差積分値P5,P6の座標)が不感帯枠の外側にいるのか、内側にいるのかを判別する。
式(4)を元に計算した(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値が不感帯枠の外側にある色差積分値P6については、ホワイトバランスの調整値がずれていると判断し、引き込み動作を行う。
このとき好ましくは、引き込み開始までに時定数を設けるとよい。時定数は、例えば図10に記載されているように「数フィールドの期間、不感帯枠の外にいることが続くことを待つ時間」といったものであり、この遅延フィールド数等をパラメータとして設け、CPU又は外部メモリにユーザによって設定及び変更が可能に保持されている。時定数内に不感帯枠内に式(4)を元に計算した(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値が移動した場合は、引き込み動作を行わない。
一方、式(4)を元に計算した(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値が不感帯枠の内側にある色差積分値P5については、ホワイトバランスの調整値のずれが許容範囲だと判断し、引き込み動作を行わない。
<When using a dead band (dead band activation flag F2: ON)>
The dead zone determination means 18D in FIG. 2 calculates (R−B) / G value, (R + B−2G) / G value (coordinates of the color difference integral values P5 and P6 in FIG. 10) calculated based on the equation (4). It is discriminated whether or not is outside the dead zone frame or inside.
Regarding the color difference integral value P6 in which the (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value calculated based on the equation (4) are outside the dead zone frame, the white balance adjustment value is shifted. Determine and perform the pull-in operation.
At this time, it is preferable to provide a time constant until the start of pull-in. For example, as shown in FIG. 10, the time constant is "a period of several fields, a time to wait for being outside the dead zone", and this delay field number is provided as a parameter. Alternatively, it can be set and changed by the user in the external memory. If the (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value calculated based on the equation (4) move within the dead zone within the time constant, the pull-in operation is not performed.
On the other hand, for the color difference integral value P5 in which the (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value calculated based on the equation (4) are inside the dead zone frame, the deviation of the white balance adjustment value is different. Judge that it is within the allowable range and do not perform the pull-in operation.

<不感帯枠を使用しない場合(不感帯枠有効化フラグF2:オフ)>
図11の場合、不感帯枠や時定数を設けずに、ホワイトバランスの調整値がずれていると判断し、引き込み動作を行う。
引き込み動作の目標値は、プリセットホワイトバランス調整が行われている場合等にあっては座標原点とすることは既に述べた。一方、色温度遷移後の(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値(図11の色差積分値P7の座標点)が、引込制限枠外(図11の例では高色温度側引込制限枠HW)の場合、図8,図9の座標原点Oを目標値とはせず、CPU等に保存されているパラメータによって指定、又は、ユーザ指定された目標値(図10,図11の高色温度側収束目標値HT等)を優先使用する。そして、設定された目標値に向かって制御値を、ステップを刻みながら引き込ませる。
<When no dead band is used (dead band activation flag F2: OFF)>
In the case of FIG. 11, it is determined that the white balance adjustment value is shifted without providing a dead zone or time constant, and a pull-in operation is performed.
As described above, the target value of the pull-in operation is set to the coordinate origin when preset white balance adjustment is performed. On the other hand, (R−B) / G value, (R + B−2G) / G value (coordinate point of color difference integral value P7 in FIG. 11) after the color temperature transition is outside the pull-in limit frame (in the example of FIG. 11, high color temperature). In the case of the side pull-in limit frame HW), the coordinate origin O in FIGS. 8 and 9 is not set as a target value, but is specified by a parameter stored in the CPU or the like or a user-specified target value (FIG. 10, FIG. 11 high color temperature side convergence target value HT, etc.). Then, the control value is drawn while stepping toward the set target value.

図12に、高色温度側収束目標値HTと、低色温度側収束目標値LTとの設定例を示す。この図12および上記図11の座標系は、ホワイトバランスアンプ16(図1)による調整前のものであり、以下、「WBアンプ前の座標系」という。ただし、WBアンプ前の座標系においては、プリホワイトバランス調整を行った色温度を原点としていることから、ここで表す座標値は、積分値に対してプリホワイトバランス調整のゲイン値が掛けられたものである。また、この図12には矢印で、自然光における各色の変化の向きを示す。
高色温度側収束目標値HTは、例えば高色温度側引込制限枠HWの青色Bが最も強い隅に設定する。また、低色温度側収束目標値LTは、例えば低色温度側引込制限枠LWが黒体放射カーブと交わる点に設定することが望ましい。
ただし、収束目標値HT,LTの設定は図示例に限定されず、任意である。しかし、高色温度側では上記のように黒体放射カーブ上が望ましく、低色温度側では室内光源に応じて収束目標値の位置を決めることが望ましい。
FIG. 12 shows a setting example of the high color temperature side convergence target value HT and the low color temperature side convergence target value LT. The coordinate systems in FIG. 12 and FIG. 11 are those before adjustment by the white balance amplifier 16 (FIG. 1), and are hereinafter referred to as “coordinate system before the WB amplifier”. However, in the coordinate system before the WB amplifier, the origin is the color temperature after the pre-white balance adjustment, and the coordinate value represented here is obtained by multiplying the integral value by the gain value of the pre-white balance adjustment. Is. In FIG. 12, the direction of change of each color in natural light is indicated by arrows.
The high color temperature side convergence target value HT is set, for example, at the corner where blue B of the high color temperature side pull-in limit frame HW is the strongest. The low color temperature side convergence target value LT is desirably set to a point where the low color temperature side pull-in limit frame LW intersects with the black body radiation curve, for example.
However, the setting of the convergence target values HT and LT is not limited to the illustrated example, and is arbitrary. However, on the high color temperature side, the black body radiation curve is desirable as described above, and on the low color temperature side, it is desirable to determine the position of the convergence target value according to the indoor light source.

ここでステップを刻む際の制御値は、引き込み動作のステップごとの起点と、引き込み動作の終点(目標)、その繰り返し回数等を表す制御パラメータを含む。最初の起点を表す制御パラメータに現在の色差積分値がセットされ、そして、この起点を表す制御パラメータと収束目標値(最終的な目標値)を表す制御パラメータとの間に設けた暫定目標値に引き込ませる。そして、その暫定目標値が次の制御値となり、新たな暫定目標値に引き込みを行う。このようにして、ステップ引き込み動作においては、一気に最終的な収束目標値に引き込みを行わないで、暫定目標値を順次、収束目標値に近づけるように制御パラメータを設定変更しながら引き込み動作を繰り返す。これによって、引き込み動作に処理遅延(ディレイ)を持たせることができ、急激な色変化を防止できる。なお、急激な色変化防止が必要ない場合にあってはステップ引き込み動作をしない通常の引き込み動作とすることができる。例えば、前述した図6に示すように、不感帯枠を設けか否かに対応してステップ引き込み動作を行うかどうかを決めることができる。
収束目標値等の制御パラメータを、可変利得アンプ16r,16g,16bのゲイン値で与える場合、(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値で与える場合の何れでもよい。以下、この2通りの制御方法について説明する。
Here, the control value at the time of engraving the step includes a control parameter representing the starting point for each step of the pulling operation, the end point (target) of the pulling operation, the number of repetitions, and the like. The current color difference integral value is set to the control parameter representing the first starting point, and the provisional target value provided between the control parameter representing the starting point and the control parameter representing the convergence target value (final target value) is set. Let them pull in. Then, the temporary target value becomes the next control value, and the new temporary target value is drawn. In this way, in the step pull-in operation, the pull-in operation is repeated while changing the control parameter so that the temporary target value is brought closer to the convergence target value sequentially without pulling in the final convergence target value at once. As a result, the pull-in operation can be provided with a processing delay, and a sudden color change can be prevented. If it is not necessary to prevent abrupt color change, a normal pull-in operation without a step pull-in operation can be performed. For example, as shown in FIG. 6 described above, it can be determined whether or not the step pull-in operation is performed in accordance with whether or not the dead zone frame is provided.
Control parameters such as convergence target values may be given as gain values of the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b, or may be given as (R−B) / G values and (R + B−2G) / G values. Hereinafter, these two control methods will be described.

最初に、可変利得アンプ16r,16g,16bのゲイン値で収束目標値を与える場合について述べる。
図13に示すように、Rアンプ(可変利得アンプ16r)のゲイン値とBアンプ(可変利得アンプ16b)のゲイン値を制御パラメータとして設ける。これらの制御パラメータは、低色温度側と高色温度側で独立にユーザによって設定が可能である。
収束目標のゲイン値GTに向かって制御値である現在のホワイトバランスアンプ16(図1)のゲイン値を、ステップを刻みながら引き込ませる。
First, the case where the convergence target value is given by the gain values of the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b will be described.
As shown in FIG. 13, the gain value of the R amplifier (variable gain amplifier 16r) and the gain value of the B amplifier (variable gain amplifier 16b) are provided as control parameters. These control parameters can be set by the user independently on the low color temperature side and the high color temperature side.
The current gain value of the white balance amplifier 16 (FIG. 1), which is a control value, is drawn in step by step toward the convergence target gain value GT.

一方、図12に示すように、(R−B)/G値と(R+B−2G)/G値で与えられた、高色温度側収束目標値HTと低色温度側収束目標値LTを表す制御パラメータを設けることもできる。この制御パラメータも低色温度側と高色温度側で独立にユーザによって設定が可能である。
このパラメータは式(2)で計算されるようなプリホワイトバランス調整値をかけた値とし、座標値としてではなく色温度としての意味合いを持たせる。
On the other hand, as shown in FIG. 12, the high color temperature side convergence target value HT and the low color temperature side convergence target value LT given by (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value are represented. Control parameters can also be provided. This control parameter can also be set by the user independently on the low color temperature side and the high color temperature side.
This parameter is a value obtained by multiplying the pre-white balance adjustment value calculated by the equation (2), and has a meaning as a color temperature, not as a coordinate value.

図12の収束目標値HTへの引き込み動作を説明する。
式(2)と式(4)を用いて計算を行うと、式(2)の色信号レベル値R,G,Bを基に計算される(R−B)/G値、(R+B−2G)/G値が、制御パラメータで与えられた値を示す。具体的には式(2)から得られる色信号レベル値R,G,Bを式(4)に代入すると、次式(5)が成り立つ。
The drawing operation to the convergence target value HT in FIG. 12 will be described.
When calculation is performed using Expression (2) and Expression (4), (R−B) / G value (R + B−2G) calculated based on the color signal level values R, G, and B of Expression (2). ) / G value indicates the value given by the control parameter. Specifically, when the color signal level values R, G, and B obtained from the equation (2) are substituted into the equation (4), the following equation (5) is established.

[数5]
R(i)=(R(p)/Gr(p))×Gr(i)
G(i)=(G(p)/Gg(p))×Gg(i)
B(i)=(B(p)/Gb(p))×Gb(i) …(5)
[Equation 5]
R (i) = (R (p) / Gr (p)) × Gr (i)
G (i) = (G (p) / Gg (p)) × Gg (i)
B (i) = (B (p) / Gb (p)) × Gb (i) (5)

前記式(3)を、同じ画像に対するステップ引き込み動作を行う場合に適用可能な式に変形する。具体的には、上記と同様に式(2)から得られる色信号レベル値R,G,Bを前記式(3)に代入すると、次式(6-1)のようになる。また、上記式(5)から式(6-1)は次式(6-2)に変形できる。   Equation (3) is transformed into an equation applicable when performing step pull-in operation on the same image. Specifically, when the color signal level values R, G, and B obtained from the equation (2) are substituted into the equation (3), the following equation (6-1) is obtained. Further, the above formula (5) to formula (6-1) can be transformed into the following formula (6-2).

[数6]
(R(p)/Gr(p))×Gr(i)=(G(p)/Gg(p))×Gg(i)
=(B(p)/Gb(p))×G(i) …(6-1)
R(i)−G(i)=B(i)−G(i)=0 …(6-2)
[Equation 6]
(R (p) / Gr (p)) × Gr (i) = (G (p) / Gg (p)) × Gg (i)
= (B (p) / Gb (p)) × G (i) (6-1)
R (i) -G (i) = B (i) -G (i) = 0 (6-2)

ステップ引き込み動作では、上記式(6)が成り立つように、ホワイトバランスアンプ16(図1)を操作し、これによって指定された制御パラメータの色温度を引き込ませることが可能である。   In the step pull-in operation, it is possible to operate the white balance amplifier 16 (FIG. 1) so that the above equation (6) is satisfied, thereby pulling in the color temperature of the designated control parameter.

このように制御パラメータを(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値で与えた場合、座標値ではなく色温度として意味合いを持たせることができることから、以下の利点がある。   In this way, when the control parameter is given by (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value, it is possible to give meaning as a color temperature instead of a coordinate value, and thus has the following advantages.

通常、ユーザカスタムプリセット(ホワイトバランスのモード、例えば蛍光灯モード、屋内モード、屋外モード)の値は、ホワイトバランス調整のアンプ値を指定する。この場合、プリホワイトバランス調整値が各々のカメラ装置で変わってしまうという不利益がある。その理由は、ホワイトバランス調整は、撮像素子12(図1)の固体バラツキを吸収するための白の調整なので、全てのカメラ装置において、プリホワイトバランス調整値(ゲイン値)が一緒になることは殆どないからである。
同じ理由から、同じホワイトバランスアンプのゲイン値を指定しても、各々のカメラ装置において引き込む色温度が変わってしまっていた。
その引き込む色温度を合わせるために、工場において調整が行われる場合があり、このことが調整コスト増の要因となっている。
Normally, the value of the user custom preset (white balance mode such as fluorescent lamp mode, indoor mode, outdoor mode) designates the amplifier value for white balance adjustment. In this case, there is a disadvantage that the pre-white balance adjustment value changes in each camera device. The reason is that the white balance adjustment is a white adjustment for absorbing the solid variation of the image sensor 12 (FIG. 1), and therefore, the pre-white balance adjustment value (gain value) is not the same in all camera devices. Because there is almost no.
For the same reason, even if the gain value of the same white balance amplifier is specified, the color temperature to be drawn in each camera device has changed.
In order to adjust the color temperature to be drawn in, adjustment may be performed in a factory, which causes an increase in adjustment cost.

図14と図15は、ユーザカスタムプリセットの値を可変利得アンプのアンプ値で指定する場合(図14)と、座標値で指定する場合(図15)の違いを表したものである。
このように、低色温度下での撮影と高色温度下での撮影が切り替わった場合に引込制限枠外制御を行う場合の制御目標値を(R−B)/G値,(R+B−2G)/G値の座標値で持たせ、ホワイトバランスアンプ16(図1)の値(ゲイン値)を計算する手法は、ユーザカスタムプリセット(ホワイトバランスのモード、例えば蛍光灯モード、屋内モード、屋外モード)への応用が可能である。
つまり、ユーザカスタムプリセットモードでは、各モードに対応したゲイン値を変更可能にメモリに保持しているが、本実施形態でプリホワイトバランス・ゲインGr(p)とGb(p)およびGゲインGg(3200[K]時)が調整されると、当該各モードに対応したゲイン値が正しい色温度の指定ではなくなってしまう。すなわち、各モードを用いると、図14のように引き込む色温度が変わってしまう。
それに対し、図15のように、ユーザプリセットモードの各モードに対応したゲイン値に代えて、座標値をメモリ上に持たせると、プリホワイトバランス・ゲインの調整に連動して、各モードを使用時に引き込む温度も正しく変化する。
以上より、ユーザカスタムプリセットの値を座標値で指定すると、引き込む色温度を合わせるために、工場において行われる調整作業が不要になり、このことが工場出荷時の作業時間短縮に大きく寄与するという利点が得られる。
FIG. 14 and FIG. 15 show the difference between the case where the user custom preset value is designated by the amplifier value of the variable gain amplifier (FIG. 14) and the case where the user custom preset value is designated by the coordinate value (FIG. 15).
As described above, the control target value in the case where the control outside the pull-in limit frame is performed when the photographing under the low color temperature and the photographing under the high color temperature are switched is (RB) / G value, (R + B-2G). The method of calculating the value (gain value) of the white balance amplifier 16 (FIG. 1) with the coordinate value of / G value is a user custom preset (white balance mode such as fluorescent lamp mode, indoor mode, outdoor mode) Application to is possible.
That is, in the user custom preset mode, the gain value corresponding to each mode is held in the memory so that it can be changed. In this embodiment, the pre-white balance gain Gr (p), Gb (p), and G gain Gg ( 3200 [K]) is adjusted, the gain value corresponding to each mode is no longer the correct color temperature designation. That is, when each mode is used, the color temperature to be drawn changes as shown in FIG.
On the other hand, as shown in FIG. 15, instead of gain values corresponding to each mode of the user preset mode, if the coordinate value is stored in the memory, each mode is used in conjunction with the pre-white balance / gain adjustment. Sometimes the temperature drawn in also changes correctly.
From the above, if the user custom preset value is specified as a coordinate value, the adjustment work performed in the factory is not required to match the color temperature to be pulled in, which greatly contributes to shortening the work time at the time of factory shipment. Is obtained.

ここまで、低色温度側と高色温度側の切り替わり時で、かつ、引込制限枠の枠外の場合、その引き込みの収束目標値を引込制限枠上の所定位置に定めることとした。これは、例えば低色温度側引込制限枠LW内にあって引き込み動作がされ低色温度側でホワイトバランス調整が行われた画像が、急に高色温度側に遷移して枠外となった場合、本来枠内にあるべき画像かどうかの判断が難しいからである。つまり、従来は基準点に基づいて引込制限枠のずれを補正していたが、本実施形態では、そのようなことはせずに、遷移後に枠外となった場合に、原点(色バランスが1:1:1の点)への本格的な引き込み動作は行わないで、とりあえず本格的な引き込み動作が行われやすいように引込制限枠上の収束目標値に向かって引き込み動作を開始する。その間に被写体が変化してホワイトバランスが何度かとられる間に、本来枠内にあるべき場合は、積分値が制限枠内に移動する。この場合は、通常のオートホワイトバランス制御によって、すぐに本格的な引き込み動作を開始する。一方、本来枠外にあって引き込み動作が不要な場合は、枠上の目標値に引き込み動作を行っても、その収束が進まない。よって本格的な引き込み動作はされないままとなる。
このような方法は、複雑な計算を行わなくても簡単に適切なホワイトバランス調整が可能であるという利点がある。また、低色温度側と高色温度側で色温度遷移があった場合、引込制限枠の枠外か枠内かに応じて、また、遷移態様に応じて、ホワイトバランスを追従させるかの判断をフラグ情報の設定によって適切に設けることができる。これにより、ホワイトバランスの制御機能が向上し、また、使用するユーザや構築しているシステムによってホワイトバランスの性能を適切に選択することが可能になる。
Up to this point, when switching between the low color temperature side and the high color temperature side and outside the pull-in limit frame, the convergence target value of the pull-in is determined at a predetermined position on the pull-in limit frame. This is the case, for example, when an image that is in the low color temperature side pull-in limit frame LW and has been pulled in and white balance adjusted on the low color temperature side suddenly shifts to the high color temperature side and goes out of the frame This is because it is difficult to determine whether the image should originally be within the frame. That is, in the past, the shift of the pull-in restriction frame was corrected based on the reference point, but in the present embodiment, this is not done and the origin (color balance is 1) when the frame goes out of the frame after transition. The full-scale pull-in operation to the point of 1: 1 is not performed, but the pull-in operation is started toward the convergence target value on the pull-in limit frame so that the full-scale pull-in operation is easily performed for the time being. In the meantime, while the subject changes and the white balance is taken several times, the integral value moves into the limit frame if it should be within the frame. In this case, full-scale pull-in operation is immediately started by normal auto white balance control. On the other hand, if it is originally out of the frame and the drawing operation is unnecessary, the convergence does not proceed even if the drawing operation is performed on the target value on the frame. Therefore, full-scale pull-in operation is not performed.
Such a method has an advantage that appropriate white balance adjustment can be easily performed without performing complicated calculations. Also, if there is a color temperature transition on the low color temperature side and the high color temperature side, it is determined whether the white balance is to be followed according to whether it is outside the frame of the pull-in restriction frame or within the frame. It can be appropriately provided by setting flag information. As a result, the white balance control function is improved, and the white balance performance can be appropriately selected according to the user to be used and the system being constructed.

次に、低色温度下での撮影と高色温度下での撮影の切り替わり時におけるホワイトバランスの制御方法を、図16と図17に示すフローチャートを用いて説明する。
図16に全体の処理フローを示し、図17に通常の自動ホワイトバランス制御(AWB)の処理フローを示す。
Next, a white balance control method at the time of switching between shooting at a low color temperature and shooting at a high color temperature will be described with reference to flowcharts shown in FIGS.
FIG. 16 shows the entire processing flow, and FIG. 17 shows the processing flow of normal automatic white balance control (AWB).

図16の処理は、撮影中自動的に、又は、ユーザによる操作部のキー操作に応じた手動の設定により開始される。
ステップST1は、OPD17(図1)から出力された積分値データの入力ステップである。
OPD17は、原色分離器15から出力されたR信号、G信号、B信号を入力し、これを1フールド(または1フレーム)ごとに積分されて積分値データIr,Ig,Ibを求める。求めた積分値データは、コントローラ18に供給される。
The process of FIG. 16 is started automatically during shooting or by manual setting according to the key operation of the operation unit by the user.
Step ST1 is an input step of the integral value data output from OPD 17 (FIG. 1).
The OPD 17 receives the R signal, G signal, and B signal output from the primary color separator 15 and integrates them for each field (or one frame) to obtain integrated value data Ir, Ig, and Ib. The obtained integral value data is supplied to the controller 18.

ステップST2は、コントローラ18内の座標変換手段18A(図2)で実行される。
座標変換手段18Aは、コントローラ18に入力された積分値データIr,Ig,Ibを(R−B)/G,(R+B−2G)/G色座標上の座標値に変換する。この変換では、予めメモリに格納されているプリホワイトバランス・ゲインが座標変換結果に反映される。また、このプリホワイトバランス・ゲインを、カスタムプリセットモードごとにメモリに格納しておき、ユーザ操作に応じたモードに適合したプリホワイトバランス・ゲインを読み出すことによって撮影環境に適した座標変換が実行できる。
具体的な処理としては、前記式(2)に示すように、プリホワイトバランスを行わない場合の色信号レベル値R,G,B(積分値データIr,Ig,Ib)にプリホワイトバランス調整時の各色ゲインGr(p),Gg,Gb(p)が乗算され、その乗算結果を元にした座標変換演算によって、所定色温度(例えば3200[K])を基準とする色信号レベル値R(p),G(p),B(p)に対応した(R−B)/G,(R+B−2G)/G色座標上の値(積分値)が求まる。
Step ST2 is executed by the coordinate conversion means 18A (FIG. 2) in the controller 18.
The coordinate conversion means 18A converts the integral value data Ir, Ig, Ib input to the controller 18 into coordinate values on (RB) / G, (R + B-2G) / G color coordinates. In this conversion, the pre-white balance / gain stored in the memory in advance is reflected in the coordinate conversion result. Also, the pre-white balance / gain is stored in the memory for each custom preset mode, and the coordinate conversion suitable for the shooting environment can be executed by reading the pre-white balance / gain suitable for the mode according to the user operation. .
As specific processing, as shown in the equation (2), the color signal level values R, G, B (integrated value data Ir, Ig, Ib) when pre-white balance is not performed are adjusted during pre-white balance adjustment. Are multiplied by the color gains Gr (p), Gg, and Gb (p), and a color signal level value R (based on a predetermined color temperature (for example, 3200 [K]) is obtained by a coordinate transformation calculation based on the multiplication result. The values (integrated values) on (R−B) / G, (R + B−2G) / G color coordinates corresponding to p), G (p), and B (p) are obtained.

ステップST3は、コントローラ18内の色温度遷移検出手段18B(図2)で実行される。
色温度遷移検出手段18Bは、高色温度側と低色温度側の色温度遷移が前回のホワイトバランス調整時からあったかを監視し、検出する。この検出は、前記「色温度遷移の検出」の項目で述べたように、例えば輝度信号Y等の明るさ情報を用いる場合等がある。
色温度遷移があった場合は処理フローがステップST4に移行し、ない場合はステップST11に移行する。
Step ST3 is executed by the color temperature transition detecting means 18B (FIG. 2) in the controller 18.
The color temperature transition detection means 18B monitors and detects whether the color temperature transition on the high color temperature side and the low color temperature side has occurred since the previous white balance adjustment. For this detection, as described in the item “Detection of color temperature transition”, for example, brightness information such as a luminance signal Y may be used.
If there is a color temperature transition, the process flow proceeds to step ST4, and if not, the process proceeds to step ST11.

まず、色温度遷移がない場合について述べる。
ステップST11では、前回引込制限枠の枠外制御が実行されたかを、図2の引込制限枠判定手段18Cが、その判定履歴をもとに調べ、前回、枠外制御が実行されていない場合は処理フローがステップST20に移行して通常のAWB制御が実行される。また、前回、枠外制御が実行されている場合は、次のステップST12で現在、引込制限枠内であるかを引込制限枠判定手段18Cが調べ、枠内の場合は引込手段18Fが本格的な引き込み動作を行う。ここで本格的な引き込み動作とは、座標原点を収束目標とする引き込み動作のことである。
一方、引込制限枠の枠外である場合は、処理フローがステップST5の前に移行する。
このような処理を行う理由は、今回色温度遷移がなかった場合でも、その前に色温度遷移が行われ、後述する枠上の収束目標値に引き込み動作が行われた場合があることを考慮したものである。つまり、そのような場合、積分値が枠内に存在すると再び座標変換等を行わずに直ぐに本格的な引き込み動作を開始させる必要がある。一方、ステップST11〜ST13がないと次のステップST20(図17参照)で座標変換が行われてしまい好ましくない。ステップST11〜ST13を設けた理由は、この好ましくない状況を回避するためである。
First, a case where there is no color temperature transition will be described.
In step ST11, the pull-in limit frame determination unit 18C in FIG. 2 checks whether or not the previous pull-out limit frame control has been executed based on the determination history. Goes to step ST20, and normal AWB control is executed. If the out-of-frame control has been executed last time, in the next step ST12, the attraction-in limit frame determining means 18C checks whether it is currently within the attraction-in limit frame. Pull in. Here, the full-scale pull-in operation is a pull-in operation with the coordinate origin as the convergence target.
On the other hand, if it is outside the pull-in limit frame, the processing flow moves to before step ST5.
The reason for performing such processing is that even if there is no color temperature transition this time, the color temperature transition is performed before that, and the pull-in operation may be performed to the convergence target value on the frame described later. It is a thing. That is, in such a case, when the integral value exists within the frame, it is necessary to start a full-scale pull-in operation immediately without performing coordinate conversion again. On the other hand, if steps ST11 to ST13 are not provided, coordinate conversion is performed in the next step ST20 (see FIG. 17), which is not preferable. The reason for providing steps ST11 to ST13 is to avoid this undesirable situation.

次に、図17の通常のAWB制御を説明する。
図16のステップST1,ST2と同様、積分値入力(ST21)と座標変換(ST22)を行った後、ステップST23にて、得られた積分値が引込制限枠内にあるかを調べる。
引込制限枠外の場合は処理を行わないでリターン(ST0)に移行し、次の積分値入力待ち状態となる。次の積分値が入力されると図16の処理フローが再度開始される。
一方、引込制限枠内の場合は、次のステップST24にて色温度推定が、図2の色温度推定手段18Eによって実行される。このとき現在の積分値が高色温度側、低色温度側のどちらに存在するかに応じて、それぞれで決められた方法によって色温度を推定する(前記「色温度推定」の項目参照)。
Next, normal AWB control in FIG. 17 will be described.
As in steps ST1 and ST2 in FIG. 16, after the integral value input (ST21) and coordinate transformation (ST22) are performed, it is checked in step ST23 whether the obtained integral value is within the pull-in limit frame.
If it is outside the pull-in limit frame, the process proceeds to return (ST0) without performing processing, and enters a state of waiting for the next integral value input. When the next integration value is input, the processing flow of FIG. 16 is started again.
On the other hand, if it is within the pull-in limit frame, color temperature estimation is executed by the color temperature estimation means 18E in FIG. 2 in the next step ST24. At this time, the color temperature is estimated by a method determined depending on whether the current integrated value is on the high color temperature side or the low color temperature side (see the above-mentioned “Color Temperature Estimation” section).

ステップST25において、推定色温度の座標点に対し、(R−B)/G値、(R+B−2G)/G値を算出する。この算出された座標値が、後述するホワイトバランス計算時のアンプ入力値(色信号データ値R,G,B)に対応する(前記式(4)等、参照)。   In step ST25, (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value are calculated for the coordinate point of the estimated color temperature. This calculated coordinate value corresponds to an amplifier input value (color signal data values R, G, B) at the time of white balance calculation described later (see the above equation (4), etc.).

ステップST26にて、図2の不感帯枠判定手段18Dが、ステップST25の推定色温度の座標値((R−B)/G値、(R+B−2G)/G値)が不感帯枠の外側に存在するのか、内側に存在するのかを判別する。不感帯枠は、前述したように(R−B)/G軸と(R+B−2G)/G軸の中心点から4方向に対してパラメータとして設け、低色温度側あるいは、高色温度側に独立にデフォルト値として、又は、ユーザによって設定され、変更可能となっている(図4参照)。
(R−B)/G値、(R+B−2G)/G値により表される座標点が不感帯枠の内側に存在するときは、ホワイトバランスの調整は行う必要がないと判断してリターン(RET:ステップST0)を行う。リターンによって図16のステップST1で、次の積分値データの入力待ち状態となる。
一方、(R−B)/G値、(R+B−2G)/G値により表される座標点が不感帯枠の外側に存在するときは、ホワイトバランスの調整値がずれていると判断し、引き込み動作を行うため処理フローがステップST27に移行する。
In step ST26, the dead zone determination means 18D in FIG. 2 has the estimated color temperature coordinate values ((R−B) / G, (R + B−2G) / G) in step ST25 outside the dead zone. Or whether it exists inside. As described above, the dead zone frame is provided as a parameter with respect to four directions from the center point of the (R−B) / G axis and (R + B−2G) / G axis, and is independent on the low color temperature side or the high color temperature side. The default value or set by the user can be changed (see FIG. 4).
When coordinate points represented by (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value exist inside the dead zone, it is determined that there is no need to adjust the white balance, and the return (RET) : Step ST0) is performed. By the return, in step ST1 of FIG. 16, the next integrated value data is waited for input.
On the other hand, when the coordinate point represented by (R−B) / G value or (R + B−2G) / G value exists outside the dead zone frame, it is determined that the white balance adjustment value is shifted, and the pull-in is performed. In order to perform the operation, the processing flow moves to step ST27.

ステップST27にて、ホワイトバランスゲイン調整、即ち引き込み動作によって得られたゲイン値の算出(設定)と、それを用いた可変利得アンプ16r,16g,16bによる信号増幅が実行される。
具体的に、図2の引込手段18Fが、推定色温度を座標原点に引き込んだときのゲイン値、即ちアンプ出力色レベル値R(i),G(i),B(i)を1:1:1とする可変利得アンプ16r,16g,16bのゲイン値Gr(i),Gg(i),Gb(i)を計算によって求める(ホワイトバランス計算)。アンプ出力色レベル値とゲイン値の関係は、前記式(3-1)〜式(6-2)によって与えられ、ここでは1回目のホワイトバランス計算であることからi=1となっている。
算出されたゲイン値Gr(i),Gg(i),Gb(i)は、実際に図1の可変利得アンプ16r,16g,16bに与えられ、以後、入力される原色信号R,G,Bがゲイン値Gr(i),Gg(i),Gb(i)によって増幅または減衰される。
その後、処理フローがリターン(RET:ステップST0)に移行し、次の積分値データの入力待ち状態となる。
In step ST27, white balance gain adjustment, that is, calculation (setting) of the gain value obtained by the pull-in operation, and signal amplification by the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b using the gain value are executed.
Specifically, the gain value when the drawing means 18F of FIG. 2 draws the estimated color temperature to the coordinate origin, that is, the amplifier output color level values R (i), G (i), B (i) is 1: 1. The gain values Gr (i), Gg (i), and Gb (i) of the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b are set to 1 by calculation (white balance calculation). The relationship between the amplifier output color level value and the gain value is given by the above equations (3-1) to (6-2). Here, i = 1 because it is the first white balance calculation.
The calculated gain values Gr (i), Gg (i), Gb (i) are actually supplied to the variable gain amplifiers 16r, 16g, 16b in FIG. Is amplified or attenuated by the gain values Gr (i), Gg (i), and Gb (i).
Thereafter, the processing flow shifts to return (RET: step ST0) and waits for input of the next integral value data.

引き込み動作は、予め決められた収束目標値、例えば色座標の原点Oに一度で行ってもよいが、好ましくは、色温度の急激な変化を避けるために次の方法が採られる。
第1の方法は、例えばOPD17が積分値データを順次出力する回数、その他の方法(例えば垂直同期信号の検出)等で規定される時間遅延を持たせて、数回に1回しか引き込み動作を行わない方法である。前述した、いわゆる時定数を持たせる場合が、これに該当する。
第2の方法は、前述したステップ引き込み動作を行う場合であり、この場合、ステップST27では座標原点を収束目標値としないで、途中の暫定目標値に引き込んだときのゲイン値を求めるようにする。そして、特に図示しないが、ステップST27の後に、ホワイトバランス計算回数iをインクリメントするステップと、これが所定回数に達したかを判定するステップを設ける。所定回数に達していない場合は、処理フローをステップST23に戻し、ステップST23から上記所定回数判定ステップまでを、暫定目標値を順次、収束目標値(座標原点)に近づけながら、その判定結果が「Yes」となるまで繰り返す。判定結果が「Yes」となる、または、途中でステップST26にて不感帯内と判断された場合には、処理フローがリターン(RET:ステップST0)に移行し、次の積分値データの入力待ち状態となる。
The pull-in operation may be performed once on a predetermined convergence target value, for example, the origin O of the color coordinates, but preferably the following method is adopted in order to avoid a rapid change in the color temperature.
In the first method, for example, the number of times the OPD 17 sequentially outputs the integral value data, a time delay defined by other methods (for example, detection of the vertical synchronization signal), etc. are provided, and the pull-in operation is performed only once every several times. This is a method that is not performed. This is the case with the so-called time constant described above.
The second method is a case where the above-described step pull-in operation is performed. In this case, in step ST27, the coordinate origin is not set as the convergence target value, and the gain value when the halfway temporary target value is pulled in is obtained. . Although not particularly shown, a step of incrementing the white balance calculation number i and a step of determining whether this has reached a predetermined number are provided after step ST27. If the predetermined number of times has not been reached, the process flow is returned to step ST23, and the determination result is “from the step ST23 to the predetermined number of times determination step while the temporary target value is brought closer to the convergence target value (coordinate origin) sequentially. Repeat until “Yes”. If the determination result is “Yes”, or if it is determined in step ST26 that it is in the dead zone, the processing flow moves to return (RET: step ST0) and is waiting for input of the next integral value data. It becomes.

図16の処理フローに説明を戻す。
ステップST3にて、高色温度側と低色温度側とで色温度遷移があったと判断された場合は、次のステップST4にて、図2の引込制限枠判定手段18Cにより引込制限枠判定が実行される。
このとき色温度遷移後の側の引込制限枠が、判定基準として用いられる。この引込制限枠の選択は、色温度遷移の検出結果に遷移の向きの情報を含む場合に、その検出結果を用いる。あるいは、例えば輝度信号Yを入力し、それに応じて高色温度側引込制限枠HWを用いるかまたは低色温度側引込制限枠LWを用いるか判断するようにしてもよい。
高色温度側引込制限枠HWまたは低色温度側引込制限枠LWのいずれかが選択されると、ステップST2の座標変換で求められた座標値((R−B)/G値、(R+B−2G)/G値)が、例えば図3の座標に示す低色温度側引込制限枠LW、あるいは、高色温度引込制限枠HWの内側または外側に存在するかが判断される。
座標値が、選択された引込制限枠の内にある場合は、ステップST4の判断が「Yes」となることから、処理フローがステップST20の通常のAWB制御に移行する。
また、座標値が、選択された引込制限枠の外にあると処理フローがステップST5に遷移し、ホワイトバランス調整のための一連の動作を続行する。
Returning to the processing flow of FIG.
If it is determined in step ST3 that there is a color temperature transition between the high color temperature side and the low color temperature side, in the next step ST4, the pull-in limit frame determination unit 18C in FIG. Executed.
At this time, the pull-in limit frame on the side after the color temperature transition is used as a determination criterion. The selection of the pull-in restriction frame uses the detection result when the detection result of the color temperature transition includes information on the direction of the transition. Alternatively, for example, the luminance signal Y may be input and it may be determined whether to use the high color temperature side pull-in limit frame HW or the low color temperature side pull-in limit frame LW accordingly.
When either the high color temperature side pull-in limit frame HW or the low color temperature side pull-in limit frame LW is selected, the coordinate values ((R−B) / G value, (R + B−) obtained by the coordinate conversion in step ST2 are selected. 2G) / G value) is determined to be present inside or outside the low color temperature pull-in limit frame LW or the high color temperature pull-in limit frame HW shown in the coordinates of FIG. 3, for example.
If the coordinate value is within the selected pull-in limit frame, the determination in step ST4 is “Yes”, and the processing flow shifts to normal AWB control in step ST20.
If the coordinate value is outside the selected pull-in limit frame, the process flow proceeds to step ST5, and a series of operations for white balance adjustment is continued.

ステップST5にて、図2の引込制限枠判定手段18Cによって、枠外引込許可フラグF1がオンかが調べられる。これにより、枠外制御を行うか、行わないかのユーザ設定を確認する。
枠外引込許可フラグF1がオフの場合、処理フローがリターン(RET:ステップST0)に強制移行し、次の積分値データの入力待ち状態となる。一方、枠外引込許可フラグF1がオンの場合は、処理フローが次のステップST6に移行する。
In step ST5, it is checked by the pull-in limit frame determination means 18C in FIG. Thereby, the user setting of whether to perform out-of-frame control or not is confirmed.
When the out-of-frame pull-in permission flag F1 is off, the processing flow forcibly shifts to return (RET: step ST0), and enters a state of waiting for input of the next integral value data. On the other hand, if the out-of-frame pull-in permission flag F1 is on, the processing flow moves to the next step ST6.

ステップST6にて、図2の引込手段18F等が、枠外制御の場合の収束目標値を設定する。例えば図12に示す例では、高色温度側収束目標値HT又は低色温度側収束目標値LTが、この収束目標値に該当する。この高色温度側収束目標値HT又は低色温度側収束目標値LTは、ユーザ設定又はデフォルト値としてパラメータで与えられ、所定のメモリ等に保存されている。   In step ST6, the pull-in means 18F in FIG. 2 sets a convergence target value in the case of out-of-frame control. For example, in the example shown in FIG. 12, the high color temperature side convergence target value HT or the low color temperature side convergence target value LT corresponds to this convergence target value. The high color temperature side convergence target value HT or the low color temperature side convergence target value LT is given as a parameter as a user setting or default value, and is stored in a predetermined memory or the like.

ステップST7にて、図17のステップST25と同様、座標値((R−B)/G値、(R+B−2G)/G値)が算出される。ただし、この場合は、色温度推定を行っていないので、その計算の元になるデータは、ステップST2で得られ、(R−B)/G値、(R+B−2G)/G値で与えられた積分値データである。つまり、ステップST2で得られた座標値をそのまま流用するとよい。   In step ST7, the coordinate values ((R−B) / G value, (R + B−2G) / G value) are calculated as in step ST25 of FIG. However, in this case, since the color temperature is not estimated, the data that is the basis of the calculation is obtained in step ST2, and is given by (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value. Integrated value data. That is, the coordinate value obtained in step ST2 may be used as it is.

ステップST8にて、図17のステップST26と同様の処理を行う。つまり、図2の引込手段18Fが、所定のメモリ内を検索して不感帯有効化フラグF2がオンかを調べる。これにより、不感帯枠を使用する、使用しないを判別する。
不感帯有効化フラグF2がオフの場合、不感帯枠を使用しないで、低色温度側引込制限枠LWまたは高色温度側引込制限枠HWだけを用いたホワイトバランスアンプの調整を行うため処理フローがステップST10に遷移し、不感帯有効化フラグF2がオンの場合は処理フローが次のステップST9に移行する。
不感帯枠を4方向パラメータとして設けること自体は前述した通りであるが、ここでは、不感帯枠は、図12の高色温度側収束目標値HT又は低色温度側収束目標値LTの周囲に設けられる(図10参照)。この不感帯も、低色温度側あるいは高色温度側に独立にデフォルト値として、又は、ユーザによって設定され、変更可能となっている(図4参照)。
In step ST8, the same processing as step ST26 of FIG. 17 is performed. That is, the pull-in means 18F in FIG. 2 searches the predetermined memory to check whether the dead zone activation flag F2 is on. Thereby, it is determined whether or not the dead zone frame is used.
When the dead zone enable flag F2 is off, the processing flow is performed to adjust the white balance amplifier using only the low color temperature side pull-in limit frame LW or the high color temperature side pull-in limit frame HW without using the dead zone frame. If the process transitions to ST10 and the dead zone validation flag F2 is on, the process flow proceeds to the next step ST9.
Although the dead zone frame itself is provided as the four-direction parameter as described above, the dead zone frame is provided around the high color temperature side convergence target value HT or the low color temperature side convergence target value LT of FIG. (See FIG. 10). This dead zone can also be set as a default value independently on the low color temperature side or the high color temperature side or can be changed by the user (see FIG. 4).

ステップST9にて、図2の不感帯枠判定手段18Dが、ステップST7の座標値((R−B)/G値、(R+B−2G)/G値)が不感帯枠の外側に存在するのか、内側に存在するのかを判別する。
(R−B)/G値、(R+B−2G)/G値が不感帯枠の内側に存在するときは、ホワイトバランスの調整は行う必要がないと判断してリターン(RET:ステップST0)を行う。リターンによって、次の積分値データの入力待ち状態となる。
一方、(R−B)/G値、(R+B−2G)/G値が不感帯枠の外側に存在するときは、引込制限枠外であってもホワイトバランス調整を行うために、処理フローがステップST10に移行する。
In step ST9, the dead zone determination means 18D in FIG. 2 determines whether the coordinate values ((R−B) / G value, (R + B−2G) / G value) in step ST7 exist outside the dead zone. To determine if it exists.
When (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value exist inside the dead zone, it is determined that it is not necessary to adjust the white balance, and a return (RET: step ST0) is performed. . Returning waits for input of the next integral value data.
On the other hand, when (R−B) / G value and (R + B−2G) / G value exist outside the dead zone frame, the processing flow is step ST10 in order to perform white balance adjustment even outside the pull-in limit frame. Migrate to

ステップST10にて、ホワイトバランスゲイン調整、即ち引き込み動作によって得られたゲイン値の算出(設定)と、それを用いた可変利得アンプ16r,16g,16bによる信号増幅が実行される。
具体的に、図2の引込手段18Fが、引込制限枠外の積分値を高色温度側収束目標値HT又は低色温度側収束目標値LTに引き込んだときのゲイン値、即ちアンプ出力色レベル値R(i),G(i),B(i)を1:1:1とする可変利得アンプ16r,16g,16bのゲイン値Gr(i),Gg(i),Gb(i)を計算によって求める(ホワイトバランス計算)。アンプ出力色レベル値とゲイン値の関係は、前記式(3-1)〜式(6-2)によって与えられ、ここでは1回目のホワイトバランス計算であることからi=1となっている。
算出されたゲイン値Gr(i),Gg(i),Gb(i)は、実際に図1の可変利得アンプ16r,16g,16bに与えられ、以後、入力される原色信号R,G,Bがゲイン値Gr(i),Gg(i),Gb(i)によって増幅または減衰される。
その後、処理フローがリターン(RET:ステップST0)に移行し、次の積分値データの入力待ち状態となる。
In step ST10, white balance gain adjustment, that is, calculation (setting) of the gain value obtained by the pull-in operation, and signal amplification by the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b using the gain value are executed.
Specifically, the gain value when the pull-in means 18F in FIG. 2 pulls the integral value outside the pull-in limit frame into the high color temperature side convergence target value HT or the low color temperature side convergence target value LT, that is, the amplifier output color level value. The gain values Gr (i), Gg (i), and Gb (i) of the variable gain amplifiers 16r, 16g, and 16b with R (i), G (i), and B (i) being 1: 1: 1 are calculated. Find (white balance calculation). The relationship between the amplifier output color level value and the gain value is given by the above equations (3-1) to (6-2). Here, i = 1 because it is the first white balance calculation.
The calculated gain values Gr (i), Gg (i), Gb (i) are actually supplied to the variable gain amplifiers 16r, 16g, 16b in FIG. Is amplified or attenuated by the gain values Gr (i), Gg (i), and Gb (i).
Thereafter, the processing flow shifts to return (RET: step ST0) and waits for input of the next integral value data.

この枠外制御における引き込み動作も、予め決められた収束目標値、例えば図12の高色温度側収束目標値HT又は低色温度側収束目標値LTに一度で行ってもよいが、好ましくは、色温度の急激な変化を避けるために、前述した第1の方法(時定数を持たせる時間遅延の方法)、又は、前述した第2の方法(ディレイを持たせる処理遅延のためのステップ引き込み動作方法)の何れかが実行される。
なお、この第2の方法でも、特に図示しないが、ステップST10の後に、ホワイトバランス計算回数iをインクリメントするステップと、これが所定回数に達したかを判定するステップを設ける。所定回数に達していない場合は、処理フローをステップST4に戻し、ステップST4から上記所定回数判定ステップまでを、暫定目標値を順次、収束目標値(高色温度側収束目標値HT又は低色温度側収束目標値LT)に近づけながら、その判定結果が「Yes」となるまで繰り返す。判定結果が「Yes」となる、または、途中でステップST9にて不感帯内と判断された場合には、処理フローがリターン(RET:ステップST0)に移行し、次の積分値データの入力待ち状態となる。
The pull-in operation in the out-of-frame control may be performed once for a predetermined convergence target value, for example, the high color temperature side convergence target value HT or the low color temperature side convergence target value LT in FIG. In order to avoid an abrupt change in temperature, the first method described above (time delay method having a time constant) or the second method described above (step pulling operation method for delaying a process having a delay) ) Is executed.
Even in the second method, although not particularly illustrated, a step of incrementing the white balance calculation number i and a step of determining whether this has reached a predetermined number are provided after step ST10. If the predetermined number of times has not been reached, the process flow is returned to step ST4, and from step ST4 to the predetermined number of times determination step, the provisional target values are sequentially set to the convergence target value (high color temperature side convergence target value HT or low color temperature). While being close to the side convergence target value LT), it is repeated until the determination result becomes “Yes”. If the determination result is “Yes”, or if it is determined in step ST9 that it is in the dead zone, the processing flow proceeds to return (RET: step ST0) and is waiting for input of the next integral value data. It becomes.

以上のようにしてホワイトバランス調整後の原色信号R',G',B'が図1のホワイトバランスアンプ16から出力され、以後、この原色信号に対し所定の処理が施された後、記録等される。   The primary color signals R ′, G ′, and B ′ after white balance adjustment as described above are output from the white balance amplifier 16 of FIG. 1, and after this, the primary color signals are subjected to predetermined processing, recording, etc. Is done.

以上の本実施形態によれば、以下の利益が得られる。
高色温度側と低色温度側で独立に、不感帯を設定する、しないというフラグ、又は、設定した不感帯を有効化する、しないというフラグ(例えば不感帯有効化フラグF2)を有し、これがデフォルト値からユーザ操作によって変更可能である。本実施形態ではフィードフォワード方式での不感帯使用であることから、フィードバック方式のように発振防止という観点はなく、収束条件のオンとオフに、このフラグの高色温度側と低色温度側での独立な設定と切り替えとを利用している。従って、そのために適した大きさ、範囲を各不感帯が有する。また、不感帯の大きさ、範囲もパラメータで設定され、ユーザにより変更が可能である。
この様なフラグの設定と切り替えパターンの組み合わせ、さらには、不感帯パラメータを、高色温度と低色温度との遷移があった場合、なかった場合、あった場合に高色温度と低色温度のどちらからどちらの向きに遷移があったか等の遷移態様に応じて制御することができる。このため、色温度遷移の様々な態様でホワイトバランス制御の収束速度を一定に保つことができる。そして、ホワイトバランスの制御値がフィールドごとに大きく変化することがなく、見た目の違和感もなく安定したワイトバランスが調整できる。
また、これに時間遅延や処理遅延を組み合わせると、一層ホワイトバランス制御時の見た目の安定性が増す。
According to the above embodiment, the following benefits can be obtained.
There is a flag indicating that the dead zone is set independently or not on the high color temperature side and the low color temperature side, or a flag indicating that the set dead zone is enabled (for example, the dead zone enabling flag F2), which is a default value. Can be changed by user operation. In this embodiment, since the dead band is used in the feedforward method, there is no viewpoint of oscillation prevention as in the feedback method, and the convergence condition is turned on and off by setting the flag on the high color temperature side and the low color temperature side. Uses independent settings and switching. Therefore, each dead zone has a size and range suitable for this purpose. In addition, the size and range of the dead zone are also set by parameters and can be changed by the user.
The combination of such flag setting and switching pattern, and also the dead zone parameter, when there is a transition between high color temperature and low color temperature, when there is no transition, when there is a transition between high color temperature and low color temperature It can be controlled according to the transition mode such as from which direction the transition has occurred. For this reason, the convergence speed of white balance control can be kept constant in various modes of color temperature transition. In addition, the white balance control value does not change greatly from field to field, and a stable weight balance can be adjusted without a sense of incongruity.
When this is combined with a time delay or processing delay, the visual stability during white balance control is further increased.

また、従来は色温度遷移があろうとなかろうと、引込制限枠外では引き込み動作を一切行わないという制御であった。
これに対し、本実施形態では、色温度遷移後に積分値が枠外となった場合は、これが本来引き込み動作をすべきかが判断つかないので、一旦、ニュートラルな状態に持っていくため、例えば引込制限枠上等の第2の目標値(高色温度側収束目標値HT又は低色温度側収束目標値LT)に向かって引き込み動作を開始する。その後被写体が変わって積分値が、引込制限枠内となれば、直ぐに第1の目標値(座標原点等)に向かう本格的な引き込み動作を開始する。また、依然として引込制限枠外となる場合は、本格的な引き込み動作が行われないため、ホワイトバランス調整はされない。
Conventionally, the control is such that no pull-in operation is performed outside the pull-in limit frame regardless of whether there is a color temperature transition.
On the other hand, in the present embodiment, when the integrated value is out of the frame after the color temperature transition, it is not possible to determine whether or not this should be the pull-in operation. The drawing operation is started toward the second target value (the high color temperature side convergence target value HT or the low color temperature side convergence target value LT) on the frame or the like. Thereafter, when the subject changes and the integrated value falls within the pull-in limit frame, a full-scale pull-in operation toward the first target value (coordinate origin, etc.) is started immediately. In addition, when it is still outside the pull-in limit frame, since the full pull-in operation is not performed, white balance adjustment is not performed.

また、色温度遷移がなかった場合でも、その前回に色温度遷移によって枠外となり、枠外制御が実行されたかが監視されている(図16のステップST11)。そして前回枠外制御がされた結果、次のステップST12で引込制限枠内と判断された場合は、直ぐに本格的な引き込み動作を行う。
これに対し、ステップST12の判断が「No」となり処理フローがステップST5に移行した場合は、今回は色温度遷移がなかったが、前回に引込制限枠の枠外制御が実行され、かつ、現在の積分値も引込制限枠外に留まっている場合である。この場合は、ステップST5以降の枠外制御が実行される。
このように、色温度遷移の結果として枠外となった場合と、色を変化させたくない被写体を大きく撮像していために枠外となった場合とで、制御を違うようにすることで、上記枠外制御によって被写体の色を変化させるような引き込み動作がなされることを有効に防止し、追従性と応答性が高いホワイトバランス制御を実現している。
このとき用いられる枠外引込許可フラグF1は、色温度遷移の態様に応じて、そのオンとオフの組み合わせを設定し、これにより被写体の色変化を防止しながらホワイトバランスの正確な実行が行えるようにしている。そして、枠外引込許可フラグF1、不感帯有効化フラグF2と同様、ユーザによる変更が可能である。
Further, even when there is no color temperature transition, it is monitored whether or not out-of-frame control has been executed due to the color temperature transition last time (step ST11 in FIG. 16). As a result of the previous out-of-frame control, if it is determined in the next step ST12 that it is within the pull-in limit frame, a full-scale pull-in operation is immediately performed.
On the other hand, if the determination in step ST12 is “No” and the process flow moves to step ST5, there was no color temperature transition this time, but the out-of-frame control of the pull-in restriction frame was executed last time, and the current This is a case where the integrated value also remains outside the pull-in limit frame. In this case, out-of-frame control after step ST5 is executed.
As described above, the control is different between the case where the frame is out of the frame as a result of the color temperature transition, and the case where the frame is out of the frame because the subject whose color is not to be changed is captured. It effectively prevents a pull-in operation that changes the color of the subject by the control, and realizes white balance control with high followability and responsiveness.
The out-of-frame pull-in permission flag F1 used at this time is set to a combination of on and off according to the color temperature transition mode, so that the white balance can be accurately executed while preventing the color change of the subject. ing. Then, as with the out-of-frame pull-in permission flag F1 and the dead zone activation flag F2, the change by the user is possible.

さらに、制御値を座標値として持たせることによって、プリホワイトバランスごとに座標系が多少ずれる影響を排除し、正確なホワイトバランス制御を実現している。また、プリホワイトバランスにメモリから読み出されるプリホワイトバランス・ゲイン値を座標値で持たせ、かつ、ユーザプリセットモードごとに最適な値を備える。ユーザがモード選択すると、これにより最適なゲイン値が設定されることから、座標系のずれ自体も軽減し、より正確なホワイトバランス調整を実現している。このモード切替情報を、不感帯制御、枠外制御をコントロールするための色温度情報として用いることが可能である。   Furthermore, by giving the control value as a coordinate value, the influence of the coordinate system slightly deviating for each pre-white balance is eliminated, and accurate white balance control is realized. Also, the pre-white balance / gain value read from the memory is given to the pre-white balance as a coordinate value, and an optimum value is provided for each user preset mode. When the user selects a mode, an optimum gain value is set by this, so that the coordinate system shift itself is reduced and more accurate white balance adjustment is realized. This mode switching information can be used as color temperature information for controlling dead zone control and out-of-frame control.

以上のように、本実施形態によれば、低色温度側と高色温度側での撮影に変化があった場合に、ホワイトバランスに追従する判断を設けることによって、ホワイトバランスの制御機能の向上と、使用するユーザや構築しているシステムによって、ホワイトバランスの性能を選択することを可能にしている。   As described above, according to the present embodiment, when there is a change in shooting at the low color temperature side and the high color temperature side, the white balance control function is improved by providing a determination to follow the white balance. The white balance performance can be selected according to the user to be used and the system being built.

実施形態のカメラ装置のブロック図である。It is a block diagram of a camera device of an embodiment. コントローラの実行プログラム機能図である。It is an execution program functional diagram of a controller. 色座標上で低色温度側と高色温度側の引込制限枠の例と、その遷移例を示す図である。It is a figure which shows the example of the drawing restriction | limiting frame of the low color temperature side and the high color temperature side on a color coordinate, and its transition example. 色座標上で不感帯枠の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of a dead zone frame on a color coordinate. 高色温度側の色温度推定方法の説明図である。It is explanatory drawing of the color temperature estimation method by the side of high color temperature. フラグ値に応じた判定の態様を示す図表である。It is a chart which shows the mode of judgment according to a flag value. 色温度遷移によって枠外となる例を示す図である。It is a figure which shows the example which becomes out of a frame by color temperature transition. 不感帯判定結果に応じた動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing according to a dead zone determination result. 不感帯がない場合の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing when there is no dead zone. 不感帯が設けられている場合の枠外制御時の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing at the time of out-of-frame control in case a dead zone is provided. 不感帯が設けられていない場合の枠外制御時の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing at the time of out-of-frame control when a dead zone is not provided. 第2目標値(HT,LT)の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a 2nd target value (HT, LT). 制御値をアンプ値とした場合のステップ引き込み動作の説明図である。It is explanatory drawing of the step pull-in operation | movement when a control value is made into an amplifier value. 制御値をアンプ値でもつ場合の不都合を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inconvenience in having a control value with an amplifier value. 図14と対比することによって、制御値を座標値でもつ場合の利点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the advantage in having a control value by a coordinate value by contrasting with FIG. 全体のフローチャートである。It is the whole flowchart. 通常の自動ホワイトバランス制御(AWB)のフローチャートである。It is a flowchart of normal automatic white balance control (AWB).

符号の説明Explanation of symbols

10…カメラ装置、12…撮像素子、15…原色分離器、16…ホワイトバランスアンプ、16r,16g,16b…可変利得アンプ、17…オプティカルディテクタ(OPD)、18…コントローラ、18A…座標変換手段、18B…色温度遷移の検出手段、18C…引込制限枠判定手段、18D…不感帯枠判定手段、18E…色温度推定手段、18F…引込手段、HW…高色温度側引込制限枠、LW…低色温度側引込制限枠、HT…高色温度側収束目標値、LT…低色温度側収束目標値、F1…枠外引込許可フラグ、F2…不感帯有効化フラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Camera apparatus, 12 ... Image sensor, 15 ... Primary color separator, 16 ... White balance amplifier, 16r, 16g, 16b ... Variable gain amplifier, 17 ... Optical detector (OPD), 18 ... Controller, 18A ... Coordinate conversion means, 18B: Color temperature transition detection means, 18C: Pull-in limit frame determination means, 18D: Dead band frame determination means, 18E: Color temperature estimation means, 18F: Pull-in means, HW: High color temperature side pull-in limit frame, LW: Low color Temperature side pull-in limit frame, HT ... High color temperature side convergence target value, LT ... Low color temperature side convergence target value, F1 ... Outside frame allowance flag, F2 ... dead zone activation flag

Claims (17)

時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離回路と、
前記原色信号を積分する積分手段と、
得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換手段と、
画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出手段と、
前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定可能なゲイン設定手段と、
設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する可変利得アンプと、を有し、
前記ゲイン設定手段は、
枠内を色温度調整の禁止範囲とする不感帯の位置、範囲及び有効性を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側で独立に設定可能であり、
前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で前記不感帯の有効と無効を決定し、当該決定の結果、遷移した色温度側の不感帯が有効な場合に当該有効な不感帯を用いて前記座標値を前記目標値に引き込むかを判定する
ホワイトバランス調整回路。
A primary color separation circuit that sequentially separates image signals input in time series into primary color signals;
Integrating means for integrating the primary color signal;
Coordinate conversion means for converting the obtained integral value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate;
Input information on the brightness or color temperature of the image, and a color temperature transition detection means for detecting that the color temperature of the image has transitioned between the high color temperature side and the low color temperature side based on the information;
A gain setting means capable of setting a gain value for white balance adjustment for each primary color signal by drawing the coordinate value or a color temperature value of a light source estimated from the coordinate value into a predetermined target value;
A variable gain amplifier that amplifies the primary color signal for each color at the set gain value;
The gain setting means includes
The position, range and effectiveness of the dead zone where the color temperature adjustment is prohibited within the frame can be set independently on the high color temperature side and low color temperature side on the color coordinates,
Based on the detection result of the color temperature transition, the validity and invalidity of the dead zone is determined on the side of the transitioned color temperature, and when the dead zone on the side of the transitioned color temperature is valid as a result of the determination, the effective dead zone is used. A white balance adjustment circuit for determining whether to draw the coordinate value into the target value.
前記ゲイン設定手段は、
操作部を介して入力される外部からの指示に応じて書き換え可能なメモリに保持され、高色温度側と低色温度側それぞれに対応する2つの不感帯有効化フラグのうち、前記色温度推移の検出結果に基づいて遷移した色温度側に対応する不感帯有効化フラグを参照し、前記不感帯の有効と無効を決定する
請求項1に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
Of the two dead zone enable flags corresponding to the high color temperature side and the low color temperature side, which are held in a rewritable memory in response to an external instruction input via the operation unit, the color temperature transition flag 2. The white balance adjustment circuit according to claim 1, wherein the dead zone validation flag corresponding to the color temperature side that has transitioned based on the detection result is referenced to determine whether the dead zone is valid or invalid.
前記ゲイン設定手段は、
前記引き込み動作に先立ち、メモリに保持されているユーザカスタムプリセットのモードに対応した異なる複数の座標値から、操作部を介して外部から入力されるモード指定に応じた一の座標値を読み出し、当該読み出した座標値に基づいて前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を算出する
請求項1に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
Prior to the pull-in operation, one coordinate value corresponding to the mode designation input from the outside via the operation unit is read from a plurality of different coordinate values corresponding to the user custom preset mode stored in the memory, The white balance adjustment circuit according to claim 1, wherein a gain value for white balance adjustment of the image is calculated based on the read coordinate value.
時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離回路と、
前記原色信号を積分する積分手段と、
得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換手段と、
画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出手段と、
前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定可能なゲイン設定手段と、
設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する可変利得アンプと、を有し、
前記ゲイン設定手段は、
枠内を色温度調整範囲とする引込制限枠を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側に設定可能であり、
前記引込制限枠の枠外での引き込み動作の許可を前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で決定し、当該決定の結果、枠外での引込動作を許可したときは、遷移した色温度側の引込制限枠の外に前記座標値が位置する場合でも前記引き込みを実行する
ホワイトバランス調整回路。
A primary color separation circuit that sequentially separates image signals input in time series into primary color signals;
Integrating means for integrating the primary color signal;
Coordinate conversion means for converting the obtained integral value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate;
Input information on the brightness or color temperature of the image, and a color temperature transition detection means for detecting that the color temperature of the image has transitioned between the high color temperature side and the low color temperature side based on the information;
A gain setting means capable of setting a gain value for white balance adjustment for each primary color signal by drawing the coordinate value or a color temperature value of a light source estimated from the coordinate value into a predetermined target value;
A variable gain amplifier that amplifies the primary color signal for each color at the set gain value;
The gain setting means includes
The pull-in limit frame with the color temperature adjustment range in the frame can be set on the high color temperature side and the low color temperature side on the color coordinates,
The permission of the pull-in operation outside the pull-in limit frame is determined on the color temperature side that has been transitioned based on the detection result of the color temperature transition, and when the pull-out operation is permitted outside the frame as a result of the determination, the transition has occurred. A white balance adjustment circuit that performs the pull-in even when the coordinate value is located outside the pull-in limit frame on the color temperature side.
前記ゲイン設定手段は、
操作部を介して入力される外部からの指示に応じて書き換え可能なメモリに保持され、高色温度側と低色温度側それぞれに対応する枠外引込許可フラグのうち、前記色温度推移の検出結果に基づいて遷移した色温度側に対応する枠外引込許可フラグを参照し、遷移した色温度側の引込制限枠の枠外での引き込み動作の許可と不許可を決定する
請求項4に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
The detection result of the color temperature transition among the out-of-frame pull-in permission flags corresponding to the high color temperature side and the low color temperature side, which is held in a rewritable memory in response to an external instruction input via the operation unit 5. The white balance according to claim 4, wherein, based on the reference, an out-of-frame pull-in permission flag corresponding to the transitioned color temperature side is referred to, and permission / non-permission of the pull-in operation outside the transition of the transition limit frame on the color temperature side is determined. Adjustment circuit.
前記ゲイン設定手段は、
前記引込制限枠の枠外での引き込み動作を許可したときは、枠内からの引き込み動作時の第1目標値と前記色座標上の位置が異なる第2目標値に枠外の座標値を引き込む
請求項5に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
When the pull-in operation outside the frame of the pull-in restriction frame is permitted, the coordinate value outside the frame is pulled into the second target value that is different from the first target value at the time of the pull-in operation from the frame and the position on the color coordinate. 5. The white balance adjustment circuit according to 5.
前記ゲイン設定手段は、
操作部を介して入力される外部からの指示に応じて書き換え可能なメモリから、前記引込制限枠の枠外での引き込み動作を行うときは前記第2目標値を読み出して用いる
請求項6に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
The second target value is read out and used when performing a retraction operation outside the retraction restriction frame from a rewritable memory in response to an external instruction input via the operation unit. White balance adjustment circuit.
前記ゲイン設定手段は、
高色温度側から低色温度側への遷移と、低色温度側から高色温度側への遷移とでは、引込制限枠に対する相対的位置が異なる前記第2目標値を用いて前記枠外からの引き込み動作を実行する
請求項6又は7に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
In the transition from the high color temperature side to the low color temperature side and the transition from the low color temperature side to the high color temperature side, the relative position with respect to the pull-in restriction frame is different from the outside of the frame using the second target value. The white balance adjustment circuit according to claim 6 or 7, wherein a pull-in operation is performed.
前記ゲイン設定手段は、
前記色温度遷移の検出結果に基づいて引込制限枠外での引き込み動作を行うときは、その引き込み動作の目標値を、前記可変利得アンプの色ごとのゲイン値、又は、前記色座標の座標値により規定することが可能な
請求項4に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
When performing the pull-in operation outside the pull-in limit frame based on the detection result of the color temperature transition, the target value of the pull-in operation is determined by the gain value for each color of the variable gain amplifier or the coordinate value of the color coordinate The white balance adjustment circuit according to claim 4, which can be defined.
前記ゲイン設定手段は、
前記引き込み動作に先立ち、メモリに保持されているユーザカスタムプリセットのモードに対応した異なる複数の座標値から、操作部を介して外部から入力されるモード指定に応じた一の座標値を読み出し、当該読み出した座標値に基づいて前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を算出する
請求項4に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
Prior to the pull-in operation, one coordinate value corresponding to the mode designation input from the outside via the operation unit is read from a plurality of different coordinate values corresponding to the user custom preset mode stored in the memory, The white balance adjustment circuit according to claim 4, wherein a gain value for adjusting the white balance of the image is calculated based on the read coordinate value.
前記ゲイン設定手段は、
枠内を色温度調整の禁止範囲とする不感帯の位置、範囲及び有効性を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側で独立に設定可能であり、
前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で前記不感帯の有効と無効を決定し、当該決定の結果、遷移した色温度側の不感帯が有効な場合に当該有効な不感帯を用いて前記座標値を前記目標値に引き込むかを判定する
請求項4に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
The position, range and effectiveness of the dead zone where the color temperature adjustment is prohibited within the frame can be set independently on the high color temperature side and low color temperature side on the color coordinates,
Based on the detection result of the color temperature transition, the validity and invalidity of the dead zone is determined on the side of the transitioned color temperature, and when the dead zone on the side of the transitioned color temperature is valid as a result of the determination, the effective dead zone is used. The white balance adjustment circuit according to claim 4, wherein it is determined whether to draw the coordinate value into the target value.
前記ゲイン設定手段は、
操作部を介して入力される外部からの指示に応じて書き換え可能なメモリに保持され、高色温度側と低色温度側それぞれに対応する2つの不感帯有効化フラグのうち、前記色温度推移の検出結果に基づいて遷移した色温度側に対応する不感帯有効化フラグを参照し、前記不感帯の有効と無効を決定する
請求項11に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
Of the two dead zone enable flags corresponding to the high color temperature side and the low color temperature side, which are held in a rewritable memory in response to an external instruction input via the operation unit, the color temperature transition flag The white balance adjustment circuit according to claim 11, wherein the dead zone validation flag corresponding to the color temperature side that has transitioned based on the detection result is referenced to determine whether the dead zone is valid or invalid.
前記ゲイン設定手段は、
前記色温度遷移の検出結果に基づいて引込制限枠外からの引き込み動作を許可する場合に、枠内からの引き込み動作時の第1目標値と前記色座標上の位置が異なる第2目標値に枠外の座標値を引き込むに際し、前記2目標値の周囲に設けられた不感帯の有効と無効を前記検出結果に応じて判定し、当該不感帯が有効のときは引き込み動作に時間遅延を持たせ、無効のときは時間遅延を持たせないように前記引き込み動作を制御する
請求項11に記載のホワイトバランス調整回路。
The gain setting means includes
When permitting the pull-in operation from outside the pull-in limit frame based on the detection result of the color temperature transition, the first target value at the time of pull-in operation from within the frame is different from the second target value where the position on the color coordinate is different. Is determined according to the detection result, and when the dead zone is valid, the pull-in operation has a time delay, and the dead zone is invalid. The white balance adjustment circuit according to claim 11, wherein the pull-in operation is controlled so as not to have a time delay.
撮像素子、操作部、当該操作部を介して外部からの指示により書き換え可能なメモリ、及び、ホワイトバランス調整回路を含む信号処理ブロックを有するカメラ装置であって、
前記ホワイトバランス調整回路は、
前記撮像素子で発生し時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離回路と、
前記原色信号を積分する積分手段と、
得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換手段と、
画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出手段と、
前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定可能なゲイン設定手段と、
設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する可変利得アンプと、を有し、
前記ゲイン設定手段は、
前記メモリ内の枠パラメータを用いて、枠内を色温度調整の禁止範囲とする不感帯の位置、範囲及び有効性を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側で独立に設定可能であり、
前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で前記不感帯の有効と無効を前記メモリ内の不感帯有効化フラグを参照して決定し、当該決定の結果、遷移した色温度側の不感帯が有効な場合に当該有効な不感帯を用いて前記座標値を前記目標値に引き込むかを判定する
カメラ装置。
An image sensor, an operation unit, a memory rewritable by an external instruction via the operation unit, and a camera device having a signal processing block including a white balance adjustment circuit,
The white balance adjustment circuit
A primary color separation circuit that sequentially separates image signals generated in the image sensor and input in time series into primary color signals;
Integrating means for integrating the primary color signal;
Coordinate conversion means for converting the obtained integral value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate;
Input information on the brightness or color temperature of the image, and a color temperature transition detection means for detecting that the color temperature of the image has transitioned between the high color temperature side and the low color temperature side based on the information;
A gain setting means capable of setting a gain value for white balance adjustment for each primary color signal by drawing the coordinate value or a color temperature value of a light source estimated from the coordinate value into a predetermined target value;
A variable gain amplifier that amplifies the primary color signal for each color at the set gain value;
The gain setting means includes
Using the frame parameters in the memory, the position, range, and effectiveness of the dead zone where the color temperature adjustment is prohibited within the frame can be set independently on the high color temperature side and low color temperature side on the color coordinates. And
Based on the detection result of the color temperature transition, validity and invalidity of the dead band are determined on the side of the transitioned color temperature with reference to the dead band activation flag in the memory, and the dead band of the transitioned color temperature side as a result of the determination A camera device that determines whether the coordinate value is drawn into the target value by using the effective dead zone when is effective.
撮像素子、操作部、当該操作部を介して外部からの指示により書き換え可能なメモリ、及び、ホワイトバランス調整回路を含む信号処理ブロックを有するカメラ装置であって、
前記ホワイトバランス調整回路は、
前記撮像素子で発生し時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離回路と、
前記原色信号を積分する積分手段と、
得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換手段と、
画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出手段と、
前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定可能なゲイン設定手段と、
設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する可変利得アンプと、を有し、
前記ゲイン設定手段は、
前記メモリ内の枠パラメータを用いて、枠内を色温度調整範囲とする引込制限枠を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側に設定可能であり、
前記引込制限枠の枠外での引き込み動作の許可を前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で前記メモリ内の枠外引込許可フラグを参照して決定し、当該決定の結果、枠外での引込動作を許可したときは、遷移した色温度側の引込制限枠の外に前記座標値が位置する場合でも前記引き込みを実行する
カメラ装置。
An image sensor, an operation unit, a memory rewritable by an external instruction via the operation unit, and a camera device having a signal processing block including a white balance adjustment circuit,
The white balance adjustment circuit
A primary color separation circuit that sequentially separates image signals generated in the image sensor and input in time series into primary color signals;
Integrating means for integrating the primary color signal;
Coordinate conversion means for converting the obtained integral value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate;
Input information on the brightness or color temperature of the image, and a color temperature transition detection means for detecting that the color temperature of the image has transitioned between the high color temperature side and the low color temperature side based on the information;
A gain setting means capable of setting a gain value for white balance adjustment for each primary color signal by drawing the coordinate value or a color temperature value of a light source estimated from the coordinate value into a predetermined target value;
A variable gain amplifier that amplifies the primary color signal for each color at the set gain value;
The gain setting means includes
Using the frame parameter in the memory, a pull-in limit frame having a color temperature adjustment range in the frame can be set on the high color temperature side and the low color temperature side on the color coordinates,
The permission of the pull-in operation outside the pull-in limit frame is determined by referring to the out-of-frame pull-in permission flag in the memory on the color temperature side based on the detection result of the color temperature transition. When the pull-in operation is permitted, the camera device executes the pull-in even when the coordinate value is located outside the transition limit frame on the color temperature side that has been changed.
時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離ステップと、
前記原色信号を積分し、得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換ステップと、
画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出ステップと、
前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定するゲイン設定ステップと、
設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する信号増幅ステップと、を有し、
前記ゲイン設定ステップでは、
枠内を色温度調整の禁止範囲とする不感帯の位置、範囲及び有効性を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側で独立に設定し、
前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で前記不感帯の有効と無効を決定し、
当該決定の結果、遷移した色温度側の不感帯が有効な場合に当該有効な不感帯を用いて前記座標値を前記目標値に引き込むかを判定した後、
前記引き込みによって前記色ごとにゲイン値の設定を行う
ホワイトバランス調整方法。
A primary color separation step for sequentially separating image signals input in time series into primary color signals;
A coordinate conversion step of integrating the primary color signal and converting the obtained integrated value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate;
Inputting information about the brightness or color temperature of the image, and detecting a color temperature transition that detects that the color temperature of the image has transitioned between the high color temperature side and the low color temperature side based on the information;
A gain setting step for setting, for each primary color signal, a gain value for white balance adjustment of the image by drawing the coordinate value or the color temperature value of the light source estimated from the coordinate value into a predetermined target value;
A signal amplifying step for amplifying the primary color signal for each color with the set gain value;
In the gain setting step,
The position, range and effectiveness of the dead zone where the inside of the frame is the prohibited range of color temperature adjustment is set independently on the high color temperature side and low color temperature side on the color coordinates,
Determine the validity and invalidity of the dead zone on the side of the color temperature transitioned based on the detection result of the color temperature transition,
As a result of the determination, after determining whether or not the coordinate value is drawn into the target value using the effective dead zone when the dead zone on the color temperature side that has been transitioned is valid,
A white balance adjustment method in which a gain value is set for each color by the pull-in.
時系列に入力される画像信号を順次、原色信号に分離する原色分離ステップと、
前記原色信号を積分し、得られた色ごとの積分値を所定の色座標上の座標値に変換する座標変換ステップと、
画像の明るさ又は色温度に関する情報を入力し、当該情報に基づいて高色温度側と低色温度側とで画像の色温度が遷移したことを検出する色温度遷移の検出ステップと、
前記座標値又は当該座標値から推定される光源の色温度値を所定の目標値に引き込むことによって、前記画像をホワイトバランス調整するためのゲイン値を原色信号ごとに設定するゲイン設定ステップと、
設定された前記ゲイン値で、前記原色信号を色ごとに増幅する信号増幅ステップと、を有し、
前記ゲイン設定ステップでは、
枠内を色温度調整範囲とする引込制限枠を、前記色座標上の高色温度側と低色温度側に設定し、
前記引込制限枠の枠外での引き込み動作の許可を前記色温度遷移の検出結果に基づいて遷移した色温度側で決定し、
当該決定の結果、枠外での引込動作を許可したときは、遷移した色温度側の引込制限枠の外に前記座標値が位置する場合でも前記引き込みを実行することによって前記色ごとのゲイン値の設定を行う
ホワイトバランス調整方法。
A primary color separation step for sequentially separating image signals input in time series into primary color signals;
A coordinate conversion step of integrating the primary color signal and converting the obtained integrated value for each color into a coordinate value on a predetermined color coordinate;
Inputting information about the brightness or color temperature of the image, and detecting a color temperature transition that detects that the color temperature of the image has transitioned between the high color temperature side and the low color temperature side based on the information;
A gain setting step for setting, for each primary color signal, a gain value for white balance adjustment of the image by drawing the coordinate value or the color temperature value of the light source estimated from the coordinate value into a predetermined target value;
A signal amplifying step for amplifying the primary color signal for each color with the set gain value;
In the gain setting step,
Set the pull-in limit frame with the color temperature adjustment range inside the frame on the high color temperature side and low color temperature side on the color coordinates,
Permission of pull-in operation outside the pull-in limit frame is determined on the color temperature side that has transitioned based on the detection result of the color temperature transition,
As a result of the determination, when the drawing operation outside the frame is permitted, the gain value for each color is obtained by executing the drawing even when the coordinate value is located outside the drawing limit frame on the transitioned color temperature side. Set the white balance adjustment method.
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