JP2008182369A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置において、撮像画像のホワイトバランスの調整を適切に行うことができるようにして、自然な色合いの撮像画像を得る。
【解決手段】被写体が撮像され、撮像ユニットが撮像画像を生成すると（Ｓ１）、制御部は、撮像画像中に含まれる顔面領域を検出した後（Ｓ２）、検出された顔面領域中に含まれる目の領域を検出する（Ｓ３）。そして、制御部は、上記Ｓ３により検出された目領域中に含まれる白目領域を検出した後（Ｓ４）、検出した白目領域の色情報の検出を行う（Ｓ５）。そして、制御部は、検出された色情報を基準としてホワイトバランスの調整値を演算し（Ｓ６）、この演算の結果、算出したホワイトバランス調整値を用いて、撮像画像中の白目領域が白色に写るように撮像画像のホワイトバランスの調整を行う（Ｓ７）。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置に関し、特にホワイトバランスの調整技術に関する。

従来のデジタルカメラ等の撮像装置において、撮像画像中の被写体の顔面領域から検出した肌領域の色情報と、予め記録されている肌の色情報とを比較し、この比較の結果、撮像画像中の肌の色情報と、記録されている肌の色情報とがほぼ一致するように、撮像画像のホワイトバランスの調整を行うものが知られている。このような撮像装置としては、例えば、特許文献１乃至特許文献４に開示されている撮像装置が知られている。

一般的に、人の肌の色は、例えば人種によって異なっている。従来の撮像装置では、撮像画像のホワイトバランスの調整を肌の色を基準にして行うため、人種の違い等による肌色の違いにより、ホワイトバランスの調整を適切に行うことができない場合がある。そのため、撮像画像が不自然な色合いになることがあるという問題がある。
特開２００５−３４８１８１号公報 特開２００６−２１１１３９号公報 特開２００５−３１８５５４号公報 特開２００５−２１５７５０号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、撮像画像のホワイトバランスの調整を適切に行うことができ、自然な色合いの撮像画像を得ることができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、被写体からの光を受光して電気信号に変換する撮像素子を有し、被写体を撮像して撮像画像を得る撮像手段と、前記撮像手段により撮像された撮像画像を記録するための記録手段と、前記撮像手段により撮像された撮像画像や各種のメッセージを表示するための表示手段と、ユーザによって操作されるシャッターボタン、及び装置に指示を与える操作ボタンを有する操作手段と、撮像画像中の任意の領域の色温度等に基づく色情報を検出する色情報検出手段と、白色の被写体が撮像画像中において白色に写るようなホワイトバランスの調整値を求めるホワイトバランス調整値演算手段と、前記ホワイトバランス調整値演算手段により求められたホワイトバランスの調整値を用いて撮像画像のホワイトバランスの調整を行うホワイトバランス調整手段と、装置各部を制御するための制御手段とを備える撮像装置において、撮像画像中に含まれる顔面領域を検出する顔面領域検出手段と、前記顔面領域検出手段により検出された顔面領域中に含まれる目の領域を検出する目領域検出手段と、前記目領域検出手段により検出された目領域中に含まれる白目の領域を検出する白目領域検出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記白目領域検出手段により検出された撮像画像中の白目領域の色情報を前記色情報検出手段を用いて検出し、検出された色情報を基準として、前記ホワイトバランス調整値演算手段により前記ホワイトバランスの調整値を求めて、このホワイトバランスの調整値を用いて前記ホワイトバランス調整手段により、次回以降の撮像における撮像画像中の白目領域が白色に写るように撮像画像のホワイトバランスの調整を行うものである。

請求項２の発明は、被写体を撮像して撮像画像を得る撮像手段と、撮像画像中の任意の領域の色情報を検出する色情報検出手段と、白色の被写体が撮像画像中において白色に写るように撮像画像のホワイトバランスの調整を行うホワイトバランス調整手段と、装置各部を制御するための制御手段とを備える撮像装置において、撮像画像中に含まれる顔面領域を検出する顔面領域検出手段と、前記顔面領域検出手段により検出された顔面領域中に含まれる目の領域を検出する目領域検出手段と、前記目領域検出手段により検出された目領域中に含まれる白目の領域を検出する白目領域検出手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記白目領域検出手段により検出された撮像画像中の白目領域の色情報を前記色情報検出手段を用いて検出し、検出された色情報を基準として、前記ホワイトバランス調整手段により、次回以降の撮像における撮像画像中の白目領域が白色に写るように撮像画像のホワイトバランスの調整を行うものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、前記撮像手段により撮像された撮像画像を記録するための記録手段と、前記撮像手段により撮像された撮像画像や各種のメッセージを表示するための表示手段とをさらに備えるものである。

本発明によれば、撮像画像中の白目領域の色情報を基準として、撮像画像のホワイトバランスの調整を行う。そのため、人種等の違いによって白目領域の色が異なることがほとんどないので、上記の処理によりホワイトバランスの調整を適切に行うことができ、自然な色合いの撮像画像を得ることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る撮像装置について、図１、及び図２を参照して説明する。図１（ａ）は、撮像装置１の正面を示し、図１（ｂ）は、撮像装置１の背面を示し、図２は、撮像装置１の内部構成を示す。撮像装置１は、夜間や室内で撮像を行うことができるように被写体に光を照射するフラッシュ装置１１と、被写体を撮像するための撮像ユニット（撮像手段）１２と、撮像した画像や各種のメッセージを表示するためのＬＣＤ（表示手段）１３と、撮像装置１を操作するためのボタン等を有する操作部１４（操作手段）と、撮像した撮像画像を記録するためのメモリ（記録手段）１５と、装置各部を制御する制御部１６（色情報検出手段、ホワイトバランス調整値演算手段、ホワイトバランス調整手段、制御手段、顔面領域検出手段、目領域検出手段、白目領域検出手段）とを備える。

操作部１４は、ユーザによって操作されるシャッターボタン２１と、ユーザによって操作され、撮像装置１に指示を与えるための操作ボタン２２と、撮像装置１の電源をオン／オフ状態に切り替えるための電源ボタン２３とを有する。

撮像ユニット１２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）により構成され、被写体からの光を受光して電気信号に変換する撮像素子３１と、被写体からの光の焦点を撮像素子３１に合わせるレンズ３２と、撮像素子３１への光の入射量等を制御するために開閉動作を行うシャッター３３と、撮像素子３１から送信される電気信号をデジタル画像信号に変換するＡＤ変換処理を行うアナログフロントエンド部３４とを有する。アナログフロントエンド部３４は、撮像素子３１を駆動するために、撮像素子３１に駆動パルスを送信する処理、撮像素子３１から出力される電気信号に対するＣＤＳ処理、及びゲイン調整処理をさらに行っている。なお、撮像素子３１は、ＣＣＤから構成されている場合に限られず、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）から構成されているものであってもよい。

制御部１６は、請求項における色情報検出手段、ホワイトバランス調整値演算手段、ホワイトバランス調整手段、制御手段、顔面領域検出手段、目領域検出手段、及び白目領域検出手段として機能する。制御部１６は、撮像ユニット１２からデジタル画像信号である撮像画像データ（以下、撮像画像という）を受信し、この撮像画像に対して、輝度・色差信号処理、輪郭補正処理、及びホワイトバランスの調整処理等の各種画像信号処理を行い、これらの画像信号処理後の撮像画像をＬＣＤ１３へ出力したり、撮像画像等のデータをメモリ１５に記録したりする。

次に、撮像画像におけるホワイトバランスの調整処理について、図３を参照して説明する。図３は、撮像画像のホワイトバランスの調整処理手順を示す。被写体が撮像され、撮像ユニット１２が撮像画像を生成すると（Ｓ１）、制御部１６は、撮像画像中に含まれる被写体の顔面領域を検出した後（Ｓ２）、検出された顔面領域中に含まれる目の領域を検出する（Ｓ３）。なお、上記Ｓ２の処理において、撮像画像中に複数の顔面領域が検出された場合、制御部１６は、任意の顔面領域を１つだけ検出する。

制御部１６は、上記Ｓ３により検出された目領域中に含まれる白目領域を検出した後（Ｓ４）、検出した白目領域の色情報の検出を行う（Ｓ５）。そして、制御部１６は、検出された色情報を基準としてホワイトバランスの調整値を演算し（Ｓ６）、この演算の結果、算出したホワイトバランス調整値を用いて、撮像画像中の白目領域が白色に写るように撮像画像のホワイトバランスの調整を行う（Ｓ７）。この処理を行った後、制御部１６は、撮像画像をメモリ１５に記録すると共に、上記Ｓ６で算出したホワイトバランス調整値をメモリ１５に記録する（Ｓ８）。次回以降の撮像における撮像画像のホワイトバランスの調整は、上記Ｓ８によりメモリ１５に記録したホワイトバランス調整値を用いて行うことができる。

次に、上記Ｓ２乃至Ｓ４における各領域の検出処理について、図４を参照して説明する。図４は、撮像装置１により撮像した撮像画像の例を示す。撮像画像４中において、４１は被写体を示し、４２は顔面領域を示し、４３は目領域を示し、４４は白目領域を示す。図４に示すように、制御部１６は、顔面領域４２、目領域４３、及び白目領域４４を順番に検出することにより、正確な白目領域４４を検出することができる。そのため、白目領域４４の色情報を正確に検出することができ、この色情報を基準として、撮像画像のホワイトバランスの調整を適切に行うことができる。

上記のように、本実施形態に係る撮像装置１によれば、撮像画像中の白目領域の色情報を基準として撮像画像のホワイトバランスの調整を行う。そのため、人種等の違いによって白目領域の色が異なることがほとんどないため、上記の処理により、ホワイトバランスの調整を適切に行うことができ、自然な色合いの撮像画像を得ることができる。

また、撮像装置１は、算出したホワイトバランス調整値をメモリ１５に記録することができるので、次回以降の撮像における撮像画像においては、前出図３に示した上記Ｓ２乃至Ｓ６の処理を行うことなしに、ホワイトバランスの調整を適切に行うことができ、自然な色合いの撮像画像を得ることができると共に、撮像画像のホワイトバランスの調整処理を迅速に行うことができる。

なお、上記の例では撮像装置１が、白目領域の色情報を基準として、ホワイトバランスの調整を行う場合を示したが、被写体として人を撮像しない等の理由により白目領域を検出することができない場合は、被写体からの反射光の状態を撮像画像１の制御部１６が判断して、適正なホワイトバランスに調整する処理や、撮像装置１のメモリ１５に、晴天時、曇天時、蛍光灯、及びストロボ光等を用いて撮像を行う場合のホワイトバランス調整値を記録しておき、ユーザが、操作ボタンを操作することにより適切なホワイトバランスの調整を選択することで、適正な色合いの撮像画像を得ることができる。

また、上記実施形態では、人間の白目領域を基準にして、撮像画像のホワイトバランスを調整する場合の例を示したが、これに限られず、例えば、目領域中に白目領域が存在する動物を被写体として撮影した場合、白目領域を有する動物等を基準としてホワイトバランスの調整を行うものであってもよい。

また、上記実施形態に係る撮像装置１では、制御部１６が、白目領域の色情報を基準としてホワイトバランスの調整値を演算する例を示したが、これに限られず、例えば、撮像装置が、環境光の状態等を検出することができる任意の数のセンサー（例えば、照度検出センサ）等をさらに備え、これらのセンサーにより検出された検出結果と、白目領域の色情報とを用いて、制御部がホワイトバランス調整値を演算するものであってもよい。この場合、さらに適切なホワイトバランスの調整を行うことができ、適切な色合いの撮像画像を得ることができる。

（ａ）と（ｂ）とは、本発明の一実施形態に係る撮像装置の正面図と背面図。 上記撮像装置の内部構成を示すブロック図。 上記撮像装置におけるホワイトバランスの調整処理を示すフローチャート。 上記撮像装置のホワイトバランスの調整処理の白目領域を示す説明図。

符号の説明

１ 撮像装置
４ 撮像画像
１２ 撮像ユニット（撮像手段）
１３ ＬＣＤ（表示手段）
１４ 操作部（操作手段）
１５ メモリ（記録手段）
１６ 制御部（色情報検出手段、ホワイトバランス調整値演算手段、ホワイトバランス調整手段、制御手段、顔面領域検出手段、目領域検出手段、白目領域検出手段）
２１ シャッターボタン
２２ 操作ボタン（操作手段）
２３ 電源ボタン
３１ 撮像素子
４１ 被写体
４２ 顔面領域
４３ 目領域
４４ 白目領域

Claims (3)

1. 被写体からの光を受光して電気信号に変換する撮像素子を有し、被写体を撮像して撮像画像を得る撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された撮像画像を記録するための記録手段と、
   前記撮像手段により撮像された撮像画像や各種のメッセージを表示するための表示手段と、
   ユーザによって操作されるシャッターボタン、及び装置に指示を与える操作ボタンを有する操作手段と、
   撮像画像中の任意の領域の色温度等に基づく色情報を検出する色情報検出手段と、
   白色の被写体が撮像画像中において白色に写るようなホワイトバランスの調整値を求めるホワイトバランス調整値演算手段と、
   前記ホワイトバランス調整値演算手段により求められたホワイトバランスの調整値を用いて撮像画像のホワイトバランスの調整を行うホワイトバランス調整手段と、
   装置各部を制御するための制御手段とを備える撮像装置において、
   撮像画像中に含まれる顔面領域を検出する顔面領域検出手段と、
   前記顔面領域検出手段により検出された顔面領域中に含まれる目の領域を検出する目領域検出手段と、
   前記目領域検出手段により検出された目領域中に含まれる白目の領域を検出する白目領域検出手段とをさらに備え、
   前記制御手段は、
   前記白目領域検出手段により検出された撮像画像中の白目領域の色情報を前記色情報検出手段を用いて検出し、検出された色情報を基準として、前記ホワイトバランス調整値演算手段により前記ホワイトバランスの調整値を求めて、このホワイトバランスの調整値を用いて前記ホワイトバランス調整手段により、次回以降の撮像における撮像画像中の白目領域が白色に写るように撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことを特徴とする撮像装置。
2. 被写体を撮像して撮像画像を得る撮像手段と、
   撮像画像中の任意の領域の色情報を検出する色情報検出手段と、
   白色の被写体が撮像画像中において白色に写るように撮像画像のホワイトバランスの調整を行うホワイトバランス調整手段と、
   装置各部を制御するための制御手段とを備える撮像装置において、
   撮像画像中に含まれる顔面領域を検出する顔面領域検出手段と、
   前記顔面領域検出手段により検出された顔面領域中に含まれる目の領域を検出する目領域検出手段と、
   前記目領域検出手段により検出された目領域中に含まれる白目の領域を検出する白目領域検出手段とをさらに備え、
   前記制御手段は、
   前記白目領域検出手段により検出された撮像画像中の白目領域の色情報を前記色情報検出手段を用いて検出し、検出された色情報を基準として、前記ホワイトバランス調整手段により、次回以降の撮像における撮像画像中の白目領域が白色に写るように撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことを特徴とする撮像装置。
3. 前記撮像手段により撮像された撮像画像を記録するための記録手段と、
   前記撮像手段により撮像された撮像画像や各種のメッセージを表示するための表示手段とをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。

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