JP2007208884A

JP2007208884A - Digital camera

Info

Publication number: JP2007208884A
Application number: JP2006028162A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takemoto; 竹本　　誠
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2007-08-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital camera in which a problem of coloring caused by a luminance level difference or the like does not occur even in the case that an optical black value of a solid-state imaging device is deviated. <P>SOLUTION: The digital camera includes a configuration comprising: a CMOS 1 which performs photoelectric transform on incident light and converts it into a video signal; a white balance control unit 5 which controls white balance by multiplying R, G, B components of the video signal obtained by the CMOS 1 by a predetermined gain value, respectively; a luminance signal processing unit 6 which generates a luminance signal based on the video signal outputted from the white balance control part 5; and a control unit which determines the gain value based on an output value from the luminance signal processing unit 6. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、デジタルカメラにおける映像信号処理に関する。 The present invention relates to video signal processing in a digital camera.

従来から、デジタルカメラにおいて撮像した映像のホワイトバランスを調整する技術が知られている。図８は、従来のデジタルカメラの構成を示す図である。図８に示すデジタルカメラは、ＣＭＯＳ（撮像素子）１と、ＣＤＳ部２と、ＡＧＣ部３と、ＡＤ変換部４と、ホワイトバランス調整部５と、Ｙ信号（輝度信号）処理部６と、Ｃ信号（色差信号）処理部７と、制御部８と、メモリ９とを備えている。ＣＭＯＳ１のカラーフィルタ配列は、例えば、図９に示す原色ベイヤー配列である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for adjusting white balance of an image captured by a digital camera is known. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional digital camera. The digital camera shown in FIG. 8 includes a CMOS (imaging device) 1, a CDS unit 2, an AGC unit 3, an AD conversion unit 4, a white balance adjustment unit 5, a Y signal (luminance signal) processing unit 6, A C signal (color difference signal) processing unit 7, a control unit 8, and a memory 9 are provided. The color filter array of the CMOS 1 is, for example, the primary color Bayer array shown in FIG.

ＣＭＯＳ１によって光電変換された信号は、ＣＤＳ部２、ＡＧＣ部３、ＡＤ変換部４、ホワイトバランス調整部５を介して、Ｙ信号処理部６、Ｃ信号処理部７および制御部８に入力される。 A signal photoelectrically converted by the CMOS 1 is input to the Y signal processing unit 6, the C signal processing unit 7, and the control unit 8 through the CDS unit 2, the AGC unit 3, the AD conversion unit 4, and the white balance adjustment unit 5. .

図１０は、ホワイトバランス調整部５の構成を示す図である。図１０を用いて、ホワイトバランス調整部５の動作について説明する。ホワイトバランス調整部５は、ＣＭＯＳ１より入力されたＲＧＢシリアル信号をシリアル−パラレル（ＳＰ）変換部５０１によってパラレル信号に変換する。続いて、パラレル変換されたＲＧＢ信号を各ゲイン調整部５０２，５０３，５０４のそれぞれに入力する。各ゲイン調整部５０２，５０３，５０４は、制御部８からの制御信号を用いて、ＲＧＢ信号に対して次式（１）で示される乗算処理を行う。
Ｒ'＝Ｋ_R×Ｒ
Ｇ'＝Ｋ_G×Ｇ
Ｂ'＝Ｋ_B×Ｂ（１）
ここで、ゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bは、無彩色の信号に対して、Ｒ'＝Ｇ'＝Ｂ'となるように制御部８によって定められる。 FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the white balance adjustment unit 5. The operation of the white balance adjustment unit 5 will be described with reference to FIG. The white balance adjustment unit 5 converts the RGB serial signal input from the CMOS 1 into a parallel signal by the serial-parallel (SP) conversion unit 501. Subsequently, the parallel-converted RGB signal is input to each of the gain adjustment units 502, 503, and 504. Each gain adjustment unit 502, 503, and 504 uses the control signal from the control unit 8 to perform a multiplication process represented by the following expression (1) on the RGB signal.
R ′ = K _R × R
G '= K _G × G
B ′ = K _B × B (1)
Here, the gain values K _R , K _G , and K _B are determined by the control unit 8 so that R ′ = G ′ = B ′ with respect to the achromatic signal.

ところで、固体撮像素子の特性として、製造上の問題によりオプティカルブラック（ＯＢ）の値がずれることがある。ＯＢのずれが生じた場合、輝度レベルの違いによって着色等の問題が発生する。その具体例を以下に示す。 By the way, as a characteristic of the solid-state imaging device, the value of optical black (OB) may be shifted due to a manufacturing problem. When the OB shift occurs, a problem such as coloring occurs due to a difference in luminance level. Specific examples are shown below.

ある光源で、白を写したときにセンサー出力が、１００％の白部でＲ＝８０、Ｇ＝１００、Ｂ＝７０であり、１０％の白部でＲ＝１６、Ｇ＝２０、Ｂ＝１４であるとする。制御部８は、無彩色の信号に対してＲ'＝Ｇ'＝Ｂ'となるようにゲイン値を決定するので、１００％の白部を基準とすれば、Ｋ_G＝１のときＫ_R＝１００／８０、Ｋ_B＝１００／７０となる。このゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bを１００％の白部に適用するとＲ'＝１００、Ｇ'＝１００、Ｂ'＝１００となり（図１１（ａ）参照）、１０％の白部に適用すると、Ｒ'＝２０、Ｇ'＝２０、Ｂ'＝２０となる（図１１（ｂ）参照）。 When white is captured with a certain light source, the sensor output is R = 80, G = 100, B = 70 at 100% white part, R = 16, G = 20, B = 70 at 10% white part. 14 is assumed. Since the control unit 8 determines the gain value so that R ′ = G ′ = B ′ with respect to the achromatic signal, K _R , when K _G = 1, with 100% white as a reference. = 100/80 and K _B = 100/70. When these gain values K _R , K _G , and K _B are applied to the white portion of 100%, R ′ = 100, G ′ = 100, and B ′ = 100 (see FIG. 11A). When applied, R ′ = 20, G ′ = 20, and B ′ = 20 (see FIG. 11B).

ところが、ＯＢのずれが生じると、上記のホワイトバランス調整はうまく機能しなくなる。例えば、上記例において、ＯＢのずれ量を−１０とすると、センサー出力が１００％の白部でＲ＝７０、Ｇ＝９０、Ｂ＝６０、１０％の白部でＲ＝６、Ｇ＝１０、Ｂ＝４となる。輝度レベルの高い方（１００％の白部）を基準に、ホワイトバランスのゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bを決めると、Ｋ_G＝１のときＫ_R＝９０／７０、Ｋ_B＝９０／６０となる。このゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bを用いると、１００％の白部でＲ'＝９０、Ｇ'＝９０、Ｂ'＝９０となるが（図１２（ａ）参照）、１０％の白部では、Ｒ'＝７、Ｇ'＝１０、Ｂ'＝６となる（図１２（ｂ）参照）。この結果、１０％の白部では、低輝度部で緑掛かった画像となる。 However, when OB shift occurs, the above white balance adjustment does not function well. For example, in the above example, assuming that the amount of OB deviation is −10, R = 70, G = 90, B = 60, B = 60, 10% of white portions where the sensor output is 100%, R = 6, G = 10 B = 4. The white balance gain values K _R , K _G , and K _B are determined based on the higher luminance level (100% white portion). When K _G = 1, K _R = 90/70, K _B = 90 / 60. Using these gain values K _R , K _G , and K _B , R ′ = 90, G ′ = 90, and B ′ = 90 at 100% white (see FIG. 12A), but 10% In the white portion, R ′ = 7, G ′ = 10, and B ′ = 6 (see FIG. 12B). As a result, in the 10% white portion, the image is green in the low luminance portion.

この種のデジタルカメラにおけるＯＢ補正の例としては、特許文献１に記載された技術が知られていた。特許文献１に記載された撮像装置は、撮像素子内に複数のＯＢ領域を用意し、撮像条件および被写体に応じてＯＢ領域を切り替える構成を採用している。
特開２００５−１７６１１５号公報 As an example of OB correction in this type of digital camera, the technique described in Patent Document 1 has been known. The imaging apparatus described in Patent Document 1 employs a configuration in which a plurality of OB areas are prepared in an imaging element and the OB areas are switched according to imaging conditions and a subject.
JP 2005-176115 A

しかしながら、特許文献１に記載されたＯＢ補正の方法は、撮像素子内に複数のＯＢ領域を設け、撮像条件および被写体に応じてＯＢ領域を切り替える構成となっていることから、回路構成が複雑である。また、ＯＢ領域を切り替えるための制御が煩雑であるといった問題があった。 However, the OB correction method described in Patent Document 1 has a configuration in which a plurality of OB areas are provided in the image sensor and the OB areas are switched according to the imaging conditions and the subject. is there. In addition, there is a problem that the control for switching the OB area is complicated.

そこで、本発明は、上記背景に鑑み、回路構成および制御を複雑にすることなく、ＯＢ値のずれにかかわらず、良質な映像信号を有するデジタルカメラを提供することができることを目的とする。 In view of the above background, an object of the present invention is to provide a digital camera having a high-quality video signal regardless of the OB value shift without complicating the circuit configuration and control.

本発明のデジタルカメラは、光電変換によって入射光を映像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子にて得られた映像信号のＲ，Ｇ，Ｂ成分のそれぞれに所定のゲイン値を乗じることによって、ホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部と、前記ホワイトバランス調整部から出力された映像信号に基づいて輝度信号を生成する輝度信号処理部と、前記輝度信号処理部からの出力値に基づいて、前記ゲイン値を決定する制御部とを備えた構成を有する。 The digital camera of the present invention is an image sensor that converts incident light into a video signal by photoelectric conversion, and by multiplying each of the R, G, and B components of the video signal obtained by the image sensor by a predetermined gain value. A white balance adjusting unit that adjusts white balance, a luminance signal processing unit that generates a luminance signal based on the video signal output from the white balance adjusting unit, and an output value from the luminance signal processing unit, And a control unit that determines the gain value.

この構成により、輝度信号処理部からの出力値に基づいて決定されたゲイン値を用いてホワイトバランス調整を行うので、映像の明暗に関わらず、適切なホワイトバランス調整を行うことができる。 With this configuration, the white balance adjustment is performed using the gain value determined based on the output value from the luminance signal processing unit, so that the appropriate white balance adjustment can be performed regardless of the contrast of the video.

本発明のデジタルカメラは、前記輝度信号処理部の出力値と前記ホワイトバランス調整部のゲイン値とを対応付けるテーブルを格納したメモリを備え、前記制御部は、前記輝度信号処理部から出力された出力値に対応する前記ゲイン値を前記テーブルから読み出し、読み出されたゲイン値を前記ホワイトバランス調整部のゲイン値として決定する構成を有する。 The digital camera of the present invention includes a memory storing a table that associates an output value of the luminance signal processing unit with a gain value of the white balance adjustment unit, and the control unit outputs an output output from the luminance signal processing unit The gain value corresponding to the value is read from the table, and the read gain value is determined as the gain value of the white balance adjustment unit.

オプティカルブラックのずれ量は製造時に決まる値で、使用時の状況によっては変動しないので、テーブルにそれぞれの輝度出力値とホワイトバランス調整のゲイン値とを対応付けて格納しておくことにより、簡単な構成で、速やかにホワイトバランス調整を行うことが可能となる。 Since the amount of deviation of optical black is a value determined at the time of manufacture and does not vary depending on the situation at the time of use, it is easy to store each luminance output value and white balance adjustment gain value in association with each other in the table. With the configuration, it is possible to quickly adjust the white balance.

本発明のデジタルカメラは、光電変換によって入射光を映像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子にて得られた映像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部と、前記ホワイトバランス調整部から出力された映像信号に基づいて輝度信号を生成する輝度信号処理部と、前記ホワイトバランス調整部から出力された映像信号を色差信号に変換し、オフセット値を加算する色差信号処理部と、前記輝度信号処理部の出力値に基づいて、前記オフセット値を決定する制御部とを備えた構成を有する。 The digital camera of the present invention includes an imaging device that converts incident light into a video signal by photoelectric conversion, a white balance adjustment unit that adjusts a white balance of the video signal obtained by the imaging device, and the white balance adjustment unit. A luminance signal processing unit that generates a luminance signal based on the output video signal; a color difference signal processing unit that converts the video signal output from the white balance adjustment unit into a color difference signal and adds an offset value; and the luminance And a control unit that determines the offset value based on an output value of the signal processing unit.

この構成により、輝度信号処理部からの出力値に基づいて決定されたオフセット値を用いて色差信号処理を行うので、映像の明暗に関わらず、適切な色差信号処理を行うことができる。なお、本発明において、ホワイトバランス調整部に、上記したホワイトバランス調整部の特徴を備えることとしてもよい。すなわち、光電変換によって入射光を映像信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子にて得られた映像信号のＲ，Ｇ，Ｂ成分のそれぞれに所定のゲイン値を乗じることによって、ホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部と、前記ホワイトバランス調整部から出力された映像信号に基づいて輝度信号を生成する輝度信号処理部と、前記ホワイトバランス調整部から出力された映像信号を色差信号に変換し、オフセット値を加算する色差信号処理部と、前記輝度信号処理部の出力値に基づいて、前記ゲイン値および前記オフセット値を決定する制御部とを備えた構成とすることもできる。 With this configuration, since the color difference signal processing is performed using the offset value determined based on the output value from the luminance signal processing unit, it is possible to perform appropriate color difference signal processing regardless of the brightness of the video. In the present invention, the white balance adjustment unit may include the characteristics of the white balance adjustment unit described above. That is, the white balance is adjusted by multiplying the image sensor that converts incident light into a video signal by photoelectric conversion and the R, G, and B components of the video signal obtained by the image sensor by a predetermined gain value. A white balance adjustment unit, a luminance signal processing unit that generates a luminance signal based on the video signal output from the white balance adjustment unit, and the video signal output from the white balance adjustment unit is converted into a color difference signal, A color difference signal processing unit that adds an offset value and a control unit that determines the gain value and the offset value based on the output value of the luminance signal processing unit may be provided.

本発明のデジタルカメラは、前記輝度信号処理部の出力値と前記色差信号処理部のオフセット値とを対応付けるテーブルを格納したメモリを備え、前記制御部は、前記輝度信号処理部から出力された出力値に対応する前記オフセット値を前記テーブルから読み出し、読み出されたオフセット値を前記色差信号処理部のオフセット値として決定する構成を有する。 The digital camera of the present invention includes a memory that stores a table that associates an output value of the luminance signal processing unit with an offset value of the color difference signal processing unit, and the control unit outputs an output output from the luminance signal processing unit The offset value corresponding to the value is read from the table, and the read offset value is determined as the offset value of the color difference signal processing unit.

オプティカルブラックのずれ量は製造時に決まる値で、使用時の状況によっては変動しないので、テーブルにそれぞれの輝度出力値と色差信号処理部のオフセット値とを対応付けて格納しておくことにより、簡単な構成で、速やかに色差信号処理を行うことが可能となる。 Since the amount of deviation of optical black is a value determined at the time of manufacture and does not vary depending on the situation at the time of use, it is easy to store each luminance output value and the offset value of the color difference signal processing unit in the table in association with each other. With this configuration, it is possible to quickly perform color difference signal processing.

本発明によれば、輝度信号処理部からの出力値に基づいて決定されたゲイン値を用いてホワイトバランス調整を行うので、映像の明暗に関わらず、適切なホワイトバランス調整を行うことができるというすぐれた効果を有する。 According to the present invention, the white balance adjustment is performed using the gain value determined based on the output value from the luminance signal processing unit. Therefore, it is possible to perform the appropriate white balance adjustment regardless of the contrast of the video. Has an excellent effect.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるデジタルカメラの構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のデジタルカメラは、被写体からの光を光電変換して映像信号を得るＣＭＯＳ（撮像素子）１と、ＣＭＯＳ１からの出力信号を相関二重サンプリングしてノイズを除去するＣＤＳ部２と、被写体の明るさに応じてＣＤＳ１０３からの出力を一定に利得制御するＡＧＣ部３と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部４とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a digital camera according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the digital camera according to the present embodiment includes a CMOS (imaging device) 1 that photoelectrically converts light from a subject to obtain a video signal and a correlated double sampling of an output signal from the CMOS 1 to generate noise. A CDS unit 2 that removes noise, an AGC unit 3 that controls the gain of the output from the CDS 103 according to the brightness of the subject, and an AD conversion unit 4 that converts an analog signal into a digital signal.

また、デジタルカメラは、ＡＤ変換部４にて出力されたデジタル信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整部５と、ホワイトバランス調整部５から出力された映像信号（ＲＧＢ信号）に基づいてＹ信号（輝度信号）を生成するＹ信号処理部６と、ホワイトバランス調整部５から出力された映像信号に基づいてＣ信号（色差信号）を生成するＣ信号（色差信号）処理部７と、Ｙ信号処理部６の出力値に基づいて、ホワイトバランス調整部５およびＣ信号処理部７の処理を制御する制御部８とを備えている。 The digital camera also adjusts the white balance of the digital signal output from the AD conversion unit 4 and the Y signal based on the video signal (RGB signal) output from the white balance adjustment unit 5. A Y signal processing unit 6 that generates (luminance signal), a C signal (color difference signal) processing unit 7 that generates a C signal (color difference signal) based on the video signal output from the white balance adjustment unit 5, and a Y signal A control unit 8 that controls processing of the white balance adjustment unit 5 and the C signal processing unit 7 based on an output value of the processing unit 6 is provided.

制御部８には、メモリ９が接続されている。メモリ９には、ホワイトバランス調整部５で用いるゲイン値とＹ信号出力部６の出力値とを対応付けたルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」という）８０１と、Ｃ信号処理部７で用いるオフセット値とＹ信号出力部６の出力値とを対応付けたＬＵＴ８０２が記憶されている。 A memory 9 is connected to the control unit 8. The memory 9 includes a look-up table (hereinafter referred to as “LUT”) 801 in which gain values used in the white balance adjustment unit 5 and output values from the Y signal output unit 6 are associated with each other, and an offset used in the C signal processing unit 7. An LUT 802 that associates the value with the output value of the Y signal output unit 6 is stored.

図２は、ＬＵＴ８０１に記憶されたデータの例を示す図である。図２に示すように、ＬＵＴ８０１には、「輝度レベルＹ」に対応付けられて「ホワイトバランスゲインＫ_R」「ホワイトバランスゲインＫ_G」「ホワイトバランスゲインＫ_B」の各データが記憶されている。ここで、ホワイトバランスゲインＫ_R、Ｋ_G、Ｋ_B（請求項の「ゲイン値」に対応する）は、映像信号のＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの成分に乗じる係数である。「ホワイトバランスゲインＫ_R」および「ホワイトバランスゲインＫ_B」は、「ホワイトバランスゲインＫ_G」を１としたときのゲイン値であり、これらの値は、後述する方法によって、それぞれのデジタルカメラについて求められる。このＬＵＴ８０１により、「輝度レベルＹ」が１０のときには、Ｋ_R＝１．２８６、Ｋ_G＝１、Ｋ_B＝１．５００を用いればよいことが読み取れる。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of data stored in the LUT 801. As shown in FIG. 2, the LUT 801 stores data of “white balance gain K _R ”, “white balance gain K _G ”, and “white balance gain K _B ” in association with “luminance level Y”. . Here, the white balance gains K _R , K _G , and K _B (corresponding to “gain values” in the claims) are coefficients that are multiplied by the R, G, and B components of the video signal. “White balance gain K _R ” and “White balance gain K _B ” are gain values when “White balance gain K _G ” is 1, and these values are obtained for each digital camera by a method described later. Desired. It can be read from this LUT 801 that when “luminance level Y” is 10, K _R = 1.286, K _G = 1, K _B = 1.500 may be used.

図３は、Ｙ信号処理部６の構成を示す図である。Ｙ信号処理部６のＲＧＢ−Ｙ変換部６０１は、ホワイトバランス調整部５より出力されたＲ'、Ｇ'、Ｂ'信号に対し、次式（２）に示す演算処理を行い、Ｙ１信号を求める。
Ｙ１＝ａ₁₁Ｒ＋ａ₁₂Ｇ＋ａ₁₃Ｂ（２） FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the Y signal processing unit 6. The RGB-Y conversion unit 601 of the Y signal processing unit 6 performs the arithmetic processing shown in the following equation (2) on the R ′, G ′, and B ′ signals output from the white balance adjustment unit 5 to generate the Y1 signal. Ask.
_{_{Y1 = a 11 R + a 12}} G + a 13 B (2)

次に、Ｙ信号処理部６のゲイン調整部６０２は、次式（３）に示す演算処理を行い、Ｙ２信号を求める。
Ｙ２＝Ｋｙ×Ｙ１（３） Next, the gain adjusting unit 602 of the Y signal processing unit 6 performs the arithmetic processing shown in the following equation (3) to obtain the Y2 signal.
Y2 = Ky × Y1 (3)

続いて、Ｙ信号処理部６のオフセット調整部６０３は、Ｙ２信号に対し、オフセット値Ｙ_offを加算する次式（４）に示す演算処理を行い、Ｙ信号を求める。
Ｙ＝Ｙ２＋Ｙ_off （４） Subsequently, the offset adjustment unit 603 of the Y signal processing unit 6 performs a calculation process represented by the following equation (4) for adding the offset value Y _off to the Y2 signal to obtain the Y signal.
Y = Y2 + Y _off (4)

なお、上記した式（２）〜式（４）に用いられる係数ａ₁₁、ａ₁₂、ａ₁₃、Ｋｙ、Ｙ_offは、メモリ９に格納されている。制御部８が、メモリ９から各係数を読み出してＹ信号処理部６に送信する。Ｙ信号処理部６は、制御部８から送信された制御信号を用いて上記各演算を行う。 The coefficients a ₁₁ , a ₁₂ , a ₁₃ , Ky, and Y _off used in the above equations (2) to (4) are stored in the memory 9. The control unit 8 reads each coefficient from the memory 9 and transmits it to the Y signal processing unit 6. The Y signal processing unit 6 performs the above calculations using the control signal transmitted from the control unit 8.

図４は、Ｃ信号処理部７の構成を示す図である。Ｃ信号処理部７のＲＧＢ−ＵＶ変換部７０１は、ホワイトバランス調整部５より出力されたＲ'、Ｇ'、Ｂ'信号に対し、次式（５）に示す演算処理を行い、Ｕ１信号、Ｖ１信号を求める。
Ｕ１＝ａ₂₁Ｒ＋ａ₂₂Ｇ＋ａ₂₃Ｂ
Ｖ１＝ａ₃₁Ｒ＋ａ₃₂Ｇ＋ａ₃₃Ｂ（５） FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the C signal processing unit 7. The RGB-UV conversion unit 701 of the C signal processing unit 7 performs the arithmetic processing shown in the following equation (5) on the R ′, G ′, and B ′ signals output from the white balance adjustment unit 5 to obtain the U1 signal, Obtain the V1 signal.
U1 = a ₂₁ R + a ₂₂ G + a ₂₃ B
V1 = a ₃₁ R + a ₃₂ G + a ₃₃ B (5)

次に、Ｃ信号処理部７のゲイン調整部７０２は、Ｕ１、Ｖ１信号に対し、ＵゲインＫｕ、ＶゲインＫｖを乗じる次式（６）に示す演算処理を行い、Ｕ２信号、Ｖ２信号を求める。
Ｕ２＝Ｋｕ×Ｕ１
Ｖ２＝Ｋｖ×Ｖ１（６） Next, the gain adjusting unit 702 of the C signal processing unit 7 performs the arithmetic processing shown in the following equation (6) by multiplying the U1 and V1 signals by the U gain Ku and the V gain Kv, and obtains the U2 signal and the V2 signal. .
U2 = Ku × U1
V2 = Kv × V1 (6)

続いて、Ｃ信号処理部７のオフセット調整部７０３は、Ｕ２、Ｖ２信号に対し、Ｕオフセット値Ｕ_off、Ｖオフセット値Ｖ_offを加算する次式（７）に示す演算処理を行い、Ｕ信号、Ｖ信号を求め、出力する。
Ｕ＝Ｕ２＋Ｕ_off
Ｖ＝Ｖ２＋Ｖ_off （７） Subsequently, the offset adjustment unit 703 of the C signal processing unit 7 performs the arithmetic processing shown in the following equation (7) for adding the U offset value U _off and the V offset value V _off to the U2 and V2 signals, and the U signal The V signal is obtained and output.
U = U2 + U _off
V = V2 + V _off (7)

上記の式（５）〜式（７）に用いられる係数ａ₂₁、ａ₂₂、ａ₂₃、ａ₃₁、ａ₃₂、ａ₃₃、Ｋｕ、Ｋｖ、Ｕ_off、Ｖ_offはメモリ９に格納されている。制御部８が、メモリ９から各係数を読み出してＣ信号処理部７に送信する。Ｃ信号処理部７は、制御部８から送信された制御信号を用いて上記各演算を行う。 The coefficients a ₂₁ , a ₂₂ , a ₂₃ , a ₃₁ , a ₃₂ , a ₃₃ , Ku, Kv, U _off and V _off used in the above equations (5) to (7) are stored in the memory 9. . The control unit 8 reads each coefficient from the memory 9 and transmits it to the C signal processing unit 7. The C signal processing unit 7 performs the above calculations using the control signal transmitted from the control unit 8.

図５は、式（７）で用いられるＬＵＴ８０２に記憶されたデータの例を示す図である。ＬＵＴ８０２には、「輝度レベルＹ」に対応付けられて「ＵオフセットＵ_off」「ＶオフセットＶ_off」が格納されている。このＬＵＴ８０２により、「輝度レベルＹ」が１０のときには、Ｕ_off＝０．０、Ｖ_off＝０・０を用いればよいことが読み取れる。なお、「ＵオフセットＵ_off」「ＶオフセットＶ_off」の値は、後述する方法によって、それぞれのデジタルカメラについて求められる。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of data stored in the LUT 802 used in Expression (7). The LUT 802 stores “U offset U _off ” and “V offset V _off ” in association with “luminance level Y”. From this LUT 802, it can be read that when “luminance level Y” is 10, U _off = 0.0 and V _off = 0 · 0 may be used. It should be noted that the values of “U offset U _off ” and “V offset V _off ” are obtained for each digital camera by a method described later.

次に、ＬＵＴ８０１，８０２の具体的な作成方法について説明する。
図６は、ＬＵＴ８０１の作成方法を示す図である。デジタルカメラのオプティカルブラックのずれは、製造時に生じ、その後の使用状況によっては変化しないので、図６に示すフローによってＬＵＴ８０１に記憶するデータを決定する処理は、最初に行えばよい。 Next, a specific method for creating the LUTs 801 and 802 will be described.
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for creating the LUT 801. Since the deviation of the optical black of the digital camera occurs at the time of manufacture and does not change depending on the subsequent use situation, the process of determining the data to be stored in the LUT 801 by the flow shown in FIG. 6 may be performed first.

図６に示すように、まず、輝度レベルを初期設定する（Ｓ１０１）。この例では、初期設定値は、輝度レベルを１００％としている。次に、設定された輝度レベルにおいて、ホワイトバランス調整部５のゲインＫ_R、Ｋ_Bを測定し（Ｓ１０２）、その値をレジスタに書き込む（Ｓ１０３）。図２に示されるように、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれに対するゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bは、Ｋ_Gを１とした値なので、ゲイン値Ｋ_R、Ｋ_Bをレジスタに書き込んでいる。 As shown in FIG. 6, first, the luminance level is initially set (S101). In this example, the initial setting value has a luminance level of 100%. Next, at the set luminance level, the gains K _R and K _B of the white balance adjustment unit 5 are measured (S102), and the values are written in the register (S103). As shown in FIG. 2, R, G, the gain value K _R, K _G, K _B for each of B, since the value obtained by the 1 K _G, are written gain value K _R, a K _B to register .

次に、輝度レベルを１０％低くして（Ｓ１０４）、低くした輝度レベルが０％より大きいかどうかを判定する（Ｓ１０５）。輝度レベルが０％よりも大きい場合は（Ｓ１０５でＹＥＳ）、ステップＳ１０２からステップＳ１０４の処理を繰り返す。輝度レベルが０％以下となった場合には（Ｓ１０５でＮＯ）、ＬＵＴ８０１の作成を終了する。 Next, the brightness level is lowered by 10% (S104), and it is determined whether the lowered brightness level is greater than 0% (S105). If the luminance level is greater than 0% (YES in S105), the processing from step S102 to step S104 is repeated. If the brightness level is 0% or less (NO in S105), the creation of the LUT 801 is terminated.

図７は、ＬＵＴ８０２の作成方法を示す図である。ＵＶ信号についてその取り得る値を０−２５５で定義し、無彩色の信号を（Ｕ，Ｖ）＝（１２８，１２８）とする。図７に示すように、まず、輝度レベルを初期設定する（Ｓ２０１）。この例では、初期設定値は、輝度レベルを１００％としている。次に、設定された輝度レベルにおいて、Ｃ信号処理部７のＵ出力、Ｖ出力を測定し（Ｓ２０２）、ＵＶ信号のそれぞれの測定値から１２８を減算して（Ｓ２０３）、減算結果をレジスタに書き込む（Ｓ２０４）。次に、輝度レベルを１０％低くして（Ｓ２０５）、低くした輝度レベルが０％より大きいかどうかを判定し（Ｓ２０６）、輝度レベルが０％よりも大きい場合は（Ｓ２０６でＹＥＳ）、ステップＳ２０２からステップＳ２０５の処理を繰り返す。輝度レベルが０％以下となった場合には（Ｓ２０６でＮＯ）、ＬＵＴ８０２の作成を終了する。 FIG. 7 is a diagram illustrating a method for creating the LUT 802. The possible values for the UV signal are defined by 0-255, and the achromatic signal is (U, V) = (128, 128). As shown in FIG. 7, first, the luminance level is initially set (S201). In this example, the initial setting value has a luminance level of 100%. Next, at the set luminance level, the U output and V output of the C signal processing unit 7 are measured (S202), 128 is subtracted from each measured value of the UV signal (S203), and the subtraction result is stored in the register. Write (S204). Next, the brightness level is lowered by 10% (S205), and it is determined whether or not the lowered brightness level is greater than 0% (S206). If the brightness level is greater than 0% (YES in S206), step The processing from S202 to step S205 is repeated. If the brightness level is 0% or less (NO in S206), the creation of the LUT 802 is terminated.

次に、本実施の形態のデジタルカメラによってホワイトバランス調整部５のゲインを調整する動作について説明する。ＣＭＯＳ１によって光電変換された信号は、ＣＤＳ部２、ＡＧＣ部３を介してＡＤ変換部４に入力され、ＡＤ変換部４にてデジタルの映像信号に変換される。ＡＤ変換部４から出力された映像信号は、ホワイトバランス調整部５に入力される。初期状態では、まだＹ信号処理部６の出力値が得られていないので、ホワイトバランス調整部５は、デフォルトのゲイン値を用いて、ホワイトバランスの調整を行う。ホワイトバランス調整部５は、ホワイトバランスを調整した映像信号をＹ信号処理部６に入力する。Ｙ信号処理部６は、入力された映像信号に基づいてＹ信号を生成し、出力する。このとき、Ｙ信号は制御部８に対しても出力される。 Next, an operation for adjusting the gain of the white balance adjustment unit 5 by the digital camera of the present embodiment will be described. The signal photoelectrically converted by the CMOS 1 is input to the AD conversion unit 4 through the CDS unit 2 and the AGC unit 3, and is converted into a digital video signal by the AD conversion unit 4. The video signal output from the AD conversion unit 4 is input to the white balance adjustment unit 5. In the initial state, since the output value of the Y signal processing unit 6 has not yet been obtained, the white balance adjustment unit 5 adjusts the white balance using the default gain value. The white balance adjustment unit 5 inputs the video signal whose white balance has been adjusted to the Y signal processing unit 6. The Y signal processing unit 6 generates and outputs a Y signal based on the input video signal. At this time, the Y signal is also output to the control unit 8.

制御部８は、Ｙ信号処理部６から出力された出力値を受信すると、出力値に対応するゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_BをＬＵＴ８０１から読み出す。そして、制御部８は、読み出したゲイン値をホワイトバランス調整部５に送信する。ホワイトバランス調整部５は、制御部８から送信されたゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bを用いて、ホワイトバランスの調整を行う。 When receiving the output value output from the Y signal processing unit 6, the control unit 8 reads the gain values K _R , K _G , and K _B corresponding to the output value from the LUT 801. Then, the control unit 8 transmits the read gain value to the white balance adjustment unit 5. The white balance adjustment unit 5, the gain value K _R transmitted from the control unit 8, K _G, with K _B, to adjust the white balance.

次に、本実施の形態のデジタルカメラによって、Ｃ信号処理部７のオフセット値を調整する動作について説明する。制御部８は、Ｙ信号処理部６から送信されたＹ信号の出力値を受信すると、出力値に対応するオフセット値Ｕ_off、Ｖ_offをＬＵＴ８０２から読み出す。そして、制御部８は、読み出したオフセット値Ｕ_off、Ｖ_offをＣ信号処理部７に送信する。Ｃ信号処理部７は、制御部８から送信されたオフセット値Ｕ_off、Ｖ_offを、Ｃ信号を生成する処理を行う。 Next, an operation for adjusting the offset value of the C signal processing unit 7 by the digital camera of the present embodiment will be described. When receiving the output value of the Y signal transmitted from the Y signal processing unit 6, the control unit 8 reads out the offset values U _off and V _off corresponding to the output value from the LUT 802. Then, the control unit 8 transmits the read offset values U _off and V _off to the C signal processing unit 7. The C signal processing unit 7 performs processing for generating a C signal based on the offset values U _off and V _off transmitted from the control unit 8.

以上、本実施の形態のデジタルカメラの構成および映像信号処理について説明した。本実施の形態のデジタルカメラは、ホワイトバランス調整部５で用いるゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_BとＹ信号のレベルとを対応付けたＬＵＴ８０１がメモリ９に格納されている。そして、制御部８は、Ｙ信号処理部６の出力値に応じたゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bを読み出し、そのゲイン値Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bを用いてホワイトバランスの調整を行うので、撮像された映像の明暗に関わらず、適切なホワイトバランス調整を行うことができる。 The configuration and video signal processing of the digital camera according to the present embodiment have been described above. In the digital camera according to the present embodiment, an LUT 801 in which gain values K _R , K _G , and K _B used in the white balance adjustment unit 5 are associated with Y signal levels is stored in the memory 9. Then, the control unit 8, the gain value K _R in accordance with the output value of the Y signal processing unit 6, K _G, reads the K _B, the gain value K _R, K _G, the white balance adjustment by using a K _B Thus, appropriate white balance adjustment can be performed regardless of the brightness of the captured image.

また、Ｃ信号処理部７で用いるオフセット値Ｕ_off、Ｖ_offとＹ信号のレベルとを対応付けたＬＵＴ８０２がメモリ９に格納されている。そして、制御部８は、Ｙ信号処理部６の出力値に応じたオフセット値Ｕ_off、Ｖ_offを読み出し、そのオフセット値Ｕ_off、Ｖ_offを用いてＣ信号処理を行うので、撮像された映像の明暗に関わらず、適切にＣ信号を生成できる。 Also, an LUT 802 in which offset values U _off and V _off used in the C signal processing unit 7 are associated with the Y signal level is stored in the memory 9. Then, the control unit 8, the offset value corresponding to the output value of the Y signal processing unit 6 U _off, reads the V _off, the offset value U _off, since the C signal processing with V _off, captured video The C signal can be generated appropriately regardless of whether the light is dark or dark.

以上、本発明のデジタルカメラについて、実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。 The digital camera of the present invention has been described in detail with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Can be implemented.

以上説明したように、本発明は、映像の明暗に関わらず、適切なホワイトバランス調整を行うことができるというすぐれた効果を有し、デジタルカメラ等に有用である。 As described above, the present invention has an excellent effect that appropriate white balance adjustment can be performed regardless of the brightness of an image, and is useful for a digital camera or the like.

本発明の実施の形態におけるデジタルカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the digital camera in embodiment of this invention. ルックアップテーブル８０１の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the look-up table. Ｙ信号処理部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a Y signal processing part. Ｃ信号処理部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a C signal processing part. ルックアップテーブル８０２の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the lookup table. ルックアップテーブル８０１の作成方法の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the creation method of the lookup table. ルックアップテーブル８０２の作成方法の一例を示すフロー図である。FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a method for creating a lookup table 802. 従来のデジタルカメラを示す図である。It is a figure which shows the conventional digital camera. 撮像素子におけるカラーフィルタの配列の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement | sequence of the color filter in an image sensor. ホワイトバランス調整部の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a white balance adjustment part. ＯＢずれの無いホワイトバランスの動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation | movement of white balance without OB shift | offset | difference. ＯＢずれがあるホワイトバランスの動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation | movement of white balance with OB shift | offset | difference.

Explanation of symbols

１撮像素子
２ＣＤＳ部
３ＡＧＣ部
４ＡＤ変換部
５ホワイトバランス調整部
５０１ＳＰ変換部
５０２、５０３、５０４ゲイン調整部
６Ｙ信号処理部
６０１ＲＧＢ−Ｙ変換部
６０２ゲイン調整部
６０３オフセット調整部
７Ｃ信号処理部
７０１ＲＧＢ−ＵＶ変換部
７０２ゲイン調整部
７０３オフセット調整部
８制御部
８０１、８０２ルックアップテーブル
９メモリ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up element 2 CDS part 3 AGC part 4 AD conversion part 5 White balance adjustment part 501 SP conversion part 502, 503, 504 Gain adjustment part 6 Y signal processing part 601 RGB-Y conversion part 602 Gain adjustment part 603 Offset adjustment part 7 C signal processing unit 701 RGB-UV conversion unit 702 gain adjustment unit 703 offset adjustment unit 8 control unit 801, 802 lookup table 9 memory

Claims

An image sensor that converts incident light into a video signal by photoelectric conversion;
A white balance adjustment unit that adjusts the white balance by multiplying each of the R, G, and B components of the video signal obtained by the imaging device by a predetermined gain value;
A luminance signal processing unit that generates a luminance signal based on the video signal output from the white balance adjustment unit;
A control unit for determining the gain value based on an output value from the luminance signal processing unit;
A digital camera characterized by comprising

A memory storing a table associating an output value of the luminance signal processing unit with a gain value of the white balance adjustment unit;
The control unit reads the gain value corresponding to the output value output from the luminance signal processing unit from the table, and determines the read gain value as a gain value of the white balance adjustment unit. The digital camera according to claim 1.

An image sensor that converts incident light into a video signal by photoelectric conversion;
A white balance adjustment unit for adjusting the white balance of the video signal obtained by the imaging device;
A luminance signal processing unit that generates a luminance signal based on the video signal output from the white balance adjustment unit;
A color difference signal processing unit that converts the video signal output from the white balance adjustment unit into a color difference signal and adds an offset value;
A control unit that determines the offset value based on an output value of the luminance signal processing unit;
A digital camera characterized by comprising

A memory storing a table associating an output value of the luminance signal processing unit with an offset value of the color difference signal processing unit;
The control unit reads the offset value corresponding to the output value output from the luminance signal processing unit from the table, and determines the read offset value as an offset value of the color difference signal processing unit. The digital camera according to claim 3.