JP2009017301A - Signal processing apparatus - Google Patents

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Keiichiro Yanagida
恵一郎 柳田
Shigeru Yoshino
成 吉野
Naohito Watanabe
尚人 渡邉
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce erroneous correction of white balance adjustment for a video signal. <P>SOLUTION: A signal processing apparatus includes: a white balance target area setting gate section 9 for outputting a white balance target area setting signal in an automatic white system which performs white balance adjustment on a video signal; a color determination processing section 5 for determining whether white balance adjustment is required for a YUV signal after white balance adjustment on the basis of a YUV signal before white balance adjustment and the white balance target area setting signal; and a white balance adjustment gain calculation processing section 6 for calculating a white balance adjustment gain based on results of the determination by the color determination processing section 5, wherein the color determination processing section 5 performs color determination on the YUV signal before white balance adjustment based on a plurality of color determination gate signals with color temperature setting ranges different from each other, and outputs the color determination results. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、信号処理装置に係り、特に、オートホワイトバランスシステムに関する。   The present invention relates to a signal processing device, and more particularly to an auto white balance system.

近年、イメージセンサの需要が高まっている。   In recent years, the demand for image sensors has increased.

イメージセンサによって撮影された映像は、CCD或いはCMOSイメージセンサの素子の特性に合わせた色調となるが、これを人間の目の特性に合わせた色調にするため、システム内で様々な映像補正処理がなされている。   The video imaged by the image sensor has a color tone that matches the characteristics of the CCD or CMOS image sensor elements. In order to make this a color tone that matches the characteristics of the human eye, various video correction processes are performed in the system. Has been made.

その中で、ホワイトバランス調整は、太陽を光源とする白色を基準として、例えば、白熱電球、蛍光灯などを光源にしたときの白色に対して、赤色及び青色などの調整により、白色の調整を行うものである。そして、このホワイトバランス調整は、一般に、オートホワイトバランスシステム(以下、AWBシステム)で行われる。   Among them, the white balance adjustment is based on white with the sun as the light source, for example, white adjustment by adjusting red and blue, etc. with respect to white when using an incandescent bulb, fluorescent lamp, etc. as the light source. Is what you do. This white balance adjustment is generally performed by an auto white balance system (hereinafter referred to as an AWB system).

光源の色温度に応じて行われるAWBシステムにおいては、あらかじめ設定されたホワイトバランス調整の対象とする色温度の範囲内に、映像信号の色温度が含まれるか否かによって、ホワイトバランス調整が行われる。この設定された色温度の範囲を示す信号のことを、色判定ゲート信号と呼ぶ。   In an AWB system that is performed according to the color temperature of a light source, white balance adjustment is performed depending on whether or not the color temperature of the video signal is included within a preset color temperature range to be adjusted. Is called. A signal indicating the set color temperature range is referred to as a color determination gate signal.

この色判定ゲート信号によって、映像信号の色温度が、設定範囲内の場合にはホワイトバランス調整を行い、設定範囲外の場合には、ホワイトバランス調整を行わないというような、色温度による判定結果を反映させたホワイトバランス調整が可能となる(例えば、特許文献1参照)。   With this color judgment gate signal, the judgment result based on the color temperature is such that the white balance adjustment is performed when the color temperature of the video signal is within the setting range, and the white balance adjustment is not performed when the color temperature is outside the setting range. The white balance can be adjusted to reflect the above (see, for example, Patent Document 1).

携帯電話などに用いられるイメージセンサにおいては、画面の有効エリアが小さいため、例えば、被写体としての人の顔が、画面の大半を占める場合がある。   In an image sensor used for a mobile phone or the like, since the effective area of the screen is small, for example, a human face as a subject may occupy most of the screen.

その際、顔の色など淡い黄色や赤みがかった白のような淡色の色温度が、色判定ゲート信号内に含まれる可能性がある。   At that time, a light color temperature such as pale yellow or reddish white such as the face color may be included in the color determination gate signal.

その結果、ホワイトバランス調整の必要のない被写体が、ホワイトバランス調整の対象となり、淡色の被写体が、実際の色とは異なった白い色調となってしまう。
特開2002−315015号公報
As a result, a subject that does not require white balance adjustment becomes a target of white balance adjustment, and a light-colored subject has a white tone different from the actual color.
JP 2002-31515 A

本発明の例は、映像信号に対するホワイトバランス調整の誤補正を低減できる技術を提案する。   The example of the present invention proposes a technique capable of reducing erroneous correction of white balance adjustment for a video signal.

本発明の例に関わる信号処理装置は、映像信号を出力するイメージセンサと、前記映像信号に第1のホワイトバランス調整ゲインを乗算し、ホワイトバランス調整後の映像信号を算出する第1の乗算器と、前記ホワイトバランス調整後の映像信号の色分離を行う色分離同時化処理部と、前記色分離された映像信号からホワイトバランス調整後のYUV信号を生成するYUVマトリクス処理部と、前記第1のホワイトバランス調整ゲインの逆数変換値を出力する逆数算出処理部と、前記ホワイトバランス調整後のYUV信号と前記逆数変換値との乗算を行い、ホワイトバランス調整前のYUV信号を算出する第2の乗算器と、前記イメージセンサ内の複数のホワイトバランス対象エリア毎に割り付けられたホワイトバランス対象エリア設定信号を出力するホワイトバランス対象エリア設定ゲート部と、前記ホワイトバランス調整前のYUV信号と前記ホワイトバランス対象エリア設定信号に基づき、前記ホワイトバランス調整後のYUV信号が、ホワイトバランス調整が必要か否か判定する色判定処理部と、前記色判定処理部の判定結果に基づき、前記ホワイトバランス調整後のYUV信号に対応する第2のホワイトバランス調整ゲインを算出するホワイトバランス調整ゲイン算出処理部とを具備し、前記色判定処理部は、色温度の設定範囲がそれぞれ異なる複数の色判定ゲート信号に基づいて、前記ホワイトバランス調整前のYUV信号の色判定を行うことを備える。   A signal processing apparatus according to an example of the present invention includes an image sensor that outputs a video signal, and a first multiplier that multiplies the video signal by a first white balance adjustment gain to calculate a video signal after white balance adjustment. A color separation synchronization processing unit that performs color separation of the video signal after white balance adjustment, a YUV matrix processing unit that generates a YUV signal after white balance adjustment from the color-separated video signal, and the first A reciprocal calculation processing unit that outputs a reciprocal conversion value of the white balance adjustment gain, and a YUV signal after white balance adjustment and the reciprocal conversion value are multiplied to calculate a YUV signal before white balance adjustment Multiplier and white balance target area setting signal assigned to each of the plurality of white balance target areas in the image sensor Based on the output white balance target area setting gate unit, the YUV signal before white balance adjustment, and the white balance target area setting signal, the YUV signal after white balance adjustment determines whether or not white balance adjustment is necessary. A color determination processing unit; and a white balance adjustment gain calculation processing unit that calculates a second white balance adjustment gain corresponding to the YUV signal after the white balance adjustment based on the determination result of the color determination processing unit, The color determination processing unit includes performing color determination of the YUV signal before white balance adjustment based on a plurality of color determination gate signals having different color temperature setting ranges.

本発明の例によれば、映像信号に対するホワイトバランス調整の誤補正を低減できる。   According to the example of the present invention, erroneous correction of white balance adjustment for a video signal can be reduced.

以下、図面を参照しながら、本発明の例を実施するためのいくつかの形態について詳細に説明する。   Hereinafter, some embodiments for carrying out examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

1. 概要
本発明の実施形態は、イメージセンサの自動ホワイトバランス(AWB)システムに関する。
1. Overview
Embodiments of the present invention relate to an image sensor automatic white balance (AWB) system.

本発明の実施形態のAWBシステムにおいて、ホワイトバランス調整のための色判定を、設定範囲がそれぞれ異なる複数の色判定ゲート信号を用いて行うことを特徴とする。   In the AWB system according to the embodiment of the present invention, color determination for white balance adjustment is performed using a plurality of color determination gate signals having different setting ranges.

そして、この複数の色判定ゲート信号は、ホワイトバランス調整の対象とする被写体及び撮影条件に応じて設定されるイメージセンサ内の複数のエリアとそれぞれ対応している。それによって、被写体及び撮影条件毎に色判定ゲート信号を選択できる。   The plurality of color determination gate signals respectively correspond to a plurality of areas in the image sensor set in accordance with the subject to be subjected to white balance adjustment and shooting conditions. Thereby, a color determination gate signal can be selected for each subject and photographing condition.

それゆえ、例えば、有効エリアが小さいイメージセンサにおいて、人の顔のように、淡色の部分が画面の特定のエリア内に入ることの多い被写体に対し、それに適した色判定ゲート信号でホワイトバランス調整が必要か否かを判定できる。   Therefore, for example, in an image sensor with a small effective area, white balance adjustment with a color judgment gate signal suitable for a subject where a light-colored part often enters a specific area of the screen, such as a human face. Whether or not is necessary.

したがって、本発明の実施形態によれば、淡色の被写体に対するホワイトバランス調整の誤補正を低減できる。   Therefore, according to the embodiment of the present invention, erroneous correction of white balance adjustment for a light-colored subject can be reduced.

2. 実施形態
(1) 第1の実施形態
(a) 全体構成
図1は、本発明の第1の実施形態のAWBシステムの構成を示すブロック図である。
2. Embodiment
(1) First embodiment
(A) Overall configuration
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the AWB system according to the first embodiment of this invention.

イメージセンサ1は、映像信号を出力する。このイメージセンサ1は、例えば、単板式エリアイメージセンサであり、複数の画素から構成されている。映像信号は、赤(R)、緑(G)、青(B)の色信号から構成される。このイメージセンサ1は、例えば、CCD或いはCMOSセンサからなる。そして、それらセンサの各々の素子、つまり、1画素は、例えば、ベイヤー方式などの配列パターンを有するカラーフィルタにより、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)のうち、いずれか1つの色だけに反応するようにそれぞれ設定されている。尚、イメージセンサ1は、3板式イメージセンサでもよい。3板式イメージセンサの場合、映像信号(入射光)が、ミラーやプリズム等によって、赤、緑、青にそれぞれ色分離されて、それらの色信号が、3つのイメージセンサにそれぞれ入力する。   The image sensor 1 outputs a video signal. The image sensor 1 is, for example, a single plate area image sensor, and includes a plurality of pixels. The video signal is composed of red (R), green (G), and blue (B) color signals. The image sensor 1 is composed of, for example, a CCD or CMOS sensor. Each element of the sensors, that is, one pixel is, for example, one of red (R), green (G), and blue (B) by a color filter having an array pattern such as a Bayer method. Each is set to react to only one color. The image sensor 1 may be a three-plate image sensor. In the case of a three-plate image sensor, video signals (incident light) are color-separated into red, green, and blue by mirrors and prisms, and these color signals are input to the three image sensors, respectively.

AWBゲイン乗算器(第1の乗算器)2は、映像信号とホワイトバランス調整ゲインとの乗算を行い、撮影された映像に対して、ホワイトバランスの調整を行う。よって、AWBゲイン乗算器2は、ホワイトバランス調整ゲインが乗算された映像信号、つまり、ホワイトバランス調整が施された映像信号を生成する。   The AWB gain multiplier (first multiplier) 2 multiplies the video signal by the white balance adjustment gain, and adjusts the white balance of the photographed video. Therefore, the AWB gain multiplier 2 generates a video signal multiplied by the white balance adjustment gain, that is, a video signal subjected to white balance adjustment.

色分離同時化処理部3には、ホワイトバランス調整が施された映像信号が入力され、入力された映像信号は、赤(R)、緑(G)、青(B)の各成分に分離される。また、色分離同時化処理部3内には、ラインメモリ3Aが設けられる。このラインメモリ3Aは、数ライン分、つまり、イメージセンサの水平方向の有効画素数の数倍分の信号データを蓄積する。尚、3板式エリアイメージセンサが用いられた場合には、イメージセンサ1内ですでに色分離がなされているため、色分離同時化処理部3においては、映像信号を各色成分に分離する処理は行われない。   The color separation simultaneous processing unit 3 receives a video signal that has been subjected to white balance adjustment, and the input video signal is separated into red (R), green (G), and blue (B) components. The Further, a line memory 3A is provided in the color separation and synchronization processing unit 3. The line memory 3A accumulates signal data for several lines, that is, several times the number of effective pixels in the horizontal direction of the image sensor. When a three-plate area image sensor is used, since color separation has already been performed in the image sensor 1, the color separation simultaneous processing unit 3 performs processing for separating the video signal into each color component. Not done.

YUVマトリクス処理部4は、色分離された各信号成分に基づき、YUV信号を生成する。このYUV信号は、ホワイトバランス調整ゲインが乗算され、ホワイトバランス調整がなされた映像信号から生成されるので、ホワイトバランス調整後のYUV信号(以下、WB調整後YUV信号)となる。尚、YUV信号は、映像の輝度を表すY信号(輝度信号)、青色成分と輝度信号(Y信号)の差であるU信号、赤色成分と輝度信号(Y)の差であるV信号からなる。   The YUV matrix processing unit 4 generates a YUV signal based on each color-separated signal component. Since this YUV signal is generated from a video signal that has been multiplied by the white balance adjustment gain and subjected to white balance adjustment, it becomes a YUV signal after white balance adjustment (hereinafter referred to as YUV signal after WB adjustment). The YUV signal includes a Y signal (luminance signal) representing the luminance of the video, a U signal that is the difference between the blue component and the luminance signal (Y signal), and a V signal that is the difference between the red component and the luminance signal (Y). .

YUVマトリクス処理部4により生成されたWB調整後YUV信号は、ホワイトバランス調整ゲイン算出処理部6、乗算器8及び次段の映像信号処理部(図示せず)に出力される。   The WB-adjusted YUV signal generated by the YUV matrix processing unit 4 is output to the white balance adjustment gain calculation processing unit 6, the multiplier 8, and the video signal processing unit (not shown) at the next stage.

乗算器8は、YUVマトリクス処理部4から出力されたWB調整後YUV信号と逆数算出処理部7から出力された逆数変換値を乗算し、ホワイトバランス調整前のYUV信号(以下、WB調整前YUV信号)を生成する。ここで、逆数算出処理部7から出力された逆数変換値は、AWBゲイン乗算器2が乗算したホワイトバランス調整ゲインの逆数変換値である。このとき逆数算出処理部7によりなされる逆数変換は、ホワイトバランス調整ゲインをGとする時、逆数変換値=1/Gとなる処理である。
つまり、逆数算出処理部7と乗算器8により、WB調整後YUV信号に含まれるホワイトバランス調整ゲインGは、その逆数変換値1/Gを乗算することにより除かれ、WB調整前YUV信号を生成できる。
よって、図1に示す構成のAWBシステムにおいて、WB調整前YUV信号の生成に、色判定専用のための回路規模の大きいラインメモリ3Aを含む色分離同時化処理部3を別途設けずともよく、AWBシステムの回路規模が増大するのを抑制できる。
また、乗算器8の演算結果により生成されたWB調整前YUV信号は、色判定処理部5に出力される。それによって、WB調整前YUV信号に基づいて、色判定処理部5による色判定を行うことができるため、適正な色判定及びホワイトバランス調整を行うことができる。
The multiplier 8 multiplies the WB-adjusted YUV signal output from the YUV matrix processing unit 4 and the inverse conversion value output from the inverse calculation processing unit 7 to obtain a YUV signal before white balance adjustment (hereinafter referred to as YUV before WB adjustment). Signal). Here, the reciprocal conversion value output from the reciprocal calculation processing unit 7 is the reciprocal conversion value of the white balance adjustment gain multiplied by the AWB gain multiplier 2. At this time, the reciprocal conversion performed by the reciprocal calculation processing unit 7 is processing in which the reciprocal conversion value = 1 / G when the white balance adjustment gain is G.
That is, the reciprocal calculation processing unit 7 and the multiplier 8 remove the white balance adjustment gain G included in the WB-adjusted YUV signal by multiplying the reciprocal conversion value 1 / G to generate a pre-WB-adjusted YUV signal. it can.
Therefore, in the AWB system having the configuration shown in FIG. 1, it is not necessary to separately provide the color separation and synchronization processing unit 3 including the line memory 3 </ b> A having a large circuit scale dedicated for color determination for generating the YUV signal before WB adjustment. An increase in the circuit scale of the AWB system can be suppressed.
Further, the pre-WB adjustment YUV signal generated from the calculation result of the multiplier 8 is output to the color determination processing unit 5. Thereby, since the color determination by the color determination processing unit 5 can be performed based on the YUV signal before WB adjustment, appropriate color determination and white balance adjustment can be performed.

ホワイトバランス対象エリア設定ゲート部(以下、WB対象エリア設定ゲート部)9は、外部装置(図示せず)によって設定されたホワイトバランス対象エリア設定信号(以下、WB対象エリア設定信号)を、色判定処理部5に出力する。後述するように、イメージセンサ1内には、被写体及び撮影条件に応じて、ホワイトバランス調整を行う対象となる複数のエリアが設定されており、WB対象エリア設定信号は、それらのエリアにそれぞれ対応して割り付けられている。   A white balance target area setting gate unit (hereinafter referred to as WB target area setting gate unit) 9 performs color determination on a white balance target area setting signal (hereinafter referred to as WB target area setting signal) set by an external device (not shown). Output to the processing unit 5. As will be described later, a plurality of areas to be subjected to white balance adjustment are set in the image sensor 1 according to the subject and shooting conditions, and the WB target area setting signal corresponds to each of these areas. Assigned.

色判定処理部5は、WB対象エリア設定信号が示すイメージセンサの領域において、撮影された映像、つまり、AWBシステム内に入力された映像信号が、ホワイトバランスの調整が必要か否かを、WB調整前YUV信号に基づいて判定する。そして、その判定結果(色判定信号)をホワイトバランス調整ゲイン算出処理部6に出力する。
ホワイトバランス調整ゲイン算出処理部(以下、WB調整ゲイン算出処理部)6は、色判定結果信号に基づいて、YUVマトリクス処理部4からのWB調整後YUV信号から、ホワイトバランス調整ゲインを算出する。それによって、WB調整ゲイン算出処理部6は、色判定された映像信号(画素)のホワイトバランス調整ゲインを算出する。
The color determination processing unit 5 determines whether or not the captured video, that is, the video signal input into the AWB system in the area of the image sensor indicated by the WB target area setting signal needs to be adjusted in white balance. The determination is made based on the pre-adjustment YUV signal. Then, the determination result (color determination signal) is output to the white balance adjustment gain calculation processing unit 6.
A white balance adjustment gain calculation processing unit (hereinafter referred to as WB adjustment gain calculation processing unit) 6 calculates a white balance adjustment gain from the YUV signal after WB adjustment from the YUV matrix processing unit 4 based on the color determination result signal. Thereby, the WB adjustment gain calculation processing unit 6 calculates the white balance adjustment gain of the color-determined video signal (pixel).

WB調整ゲイン算出処理部6の内部には、例えば、UV信号積算部及びRBゲイン算出部が設けられる。UV信号積算部は、色判定処理部5がホワイトバランスの調整が必要と判定し、色判定結果信号を出力した場合、YUV信号のうち、色相・彩度の変化を表すUV信号の積算を行う。また、RBゲイン算出部は、UV信号積算部5Aの演算結果に基づき、Rゲイン(赤色成分ゲイン)及びBゲイン(青色成分ゲイン)の算出を行う。WB調整ゲイン算出部6は、このRゲイン及びBゲインの算出結果に基づいたホワイトバランス調整ゲインを算出し、出力する。
尚、上記のWB調整ゲイン算出処理部6において、UV信号積算部の代わりに、RBゲイン積算部を設けても良い。この場合、RBゲイン算出部が、WB調整後YUV信号に基づき、Rゲイン及びBゲインを算出し、RBゲイン積算部がRゲイン及びBゲインの積算を行い、その結果からホワイトバランス調整ゲインの算出を行ってもよい。
また、色判定処理部5が、ホワイトバランス調整が不要と判定した場合には、WB調整ゲイン算出処理部6は、ホワイトバランス調整ゲインの算出を行わない。
For example, a UV signal integration unit and an RB gain calculation unit are provided inside the WB adjustment gain calculation processing unit 6. When the color determination processing unit 5 determines that the white balance needs to be adjusted and outputs a color determination result signal, the UV signal integration unit integrates UV signals representing changes in hue and saturation among the YUV signals. . Further, the RB gain calculation unit calculates an R gain (red component gain) and a B gain (blue component gain) based on the calculation result of the UV signal integration unit 5A. The WB adjustment gain calculation unit 6 calculates and outputs a white balance adjustment gain based on the R gain and B gain calculation results.
In the WB adjustment gain calculation processing unit 6 described above, an RB gain integration unit may be provided instead of the UV signal integration unit. In this case, the RB gain calculation unit calculates the R gain and the B gain based on the YUV signal after WB adjustment, the RB gain integration unit performs the integration of the R gain and the B gain, and calculates the white balance adjustment gain from the result. May be performed.
When the color determination processing unit 5 determines that white balance adjustment is unnecessary, the WB adjustment gain calculation processing unit 6 does not calculate the white balance adjustment gain.

そして、WB調整ゲイン算出処理部6により算出されたホワイトバランス調整ゲインは、AWBゲイン乗算器2にフィードバックされるのと同時に、逆数算出処理部7に出力される。   The white balance adjustment gain calculated by the WB adjustment gain calculation processing unit 6 is fed back to the AWB gain multiplier 2 and simultaneously output to the reciprocal calculation processing unit 7.

上述のように、映像信号に対してホワイトバランス調整を行うか否かは、色判定処理部5が出力する色判定結果信号に基づいて、実行される。それゆえ、特に、淡色に対するホワイトバランス調整の誤補正を低減するためには、色判定処理部5による色判定の誤判定を低減できる構成のAWBシステムであることが望ましい。   As described above, whether or not the white balance adjustment is performed on the video signal is executed based on the color determination result signal output from the color determination processing unit 5. Therefore, in particular, in order to reduce erroneous correction of white balance adjustment for light colors, it is desirable that the AWB system has a configuration that can reduce erroneous determination of color determination by the color determination processing unit 5.

本実施形態においては、ホワイトバランス調整の判定を行うために設定される色判定ゲート信号が、それぞれ異なる被写体及び撮影条件に対応するように、異なる色温度の設定範囲で複数個設定されることを特徴とする。   In the present embodiment, a plurality of color determination gate signals set for white balance adjustment determination are set in different color temperature setting ranges so as to correspond to different subjects and shooting conditions. Features.

それによって、被写体及び撮影条件に応じて、複数の色判定ゲート信号中から1つの色判定ゲート信号を選択して色判定でき、色判定の誤判定を低減できる。
したがって、淡色の被写体に対するホワイトバランス調整の誤補正を低減できる。
Accordingly, color determination can be performed by selecting one color determination gate signal from among a plurality of color determination gate signals according to the subject and shooting conditions, and erroneous determination of color determination can be reduced.
Accordingly, erroneous correction of white balance adjustment for a light subject can be reduced.

以下、複数の色判定ゲート信号を用いて、映像信号の色判定を行うことができる色判定処理部5について、説明する。   Hereinafter, the color determination processing unit 5 that can perform color determination of a video signal using a plurality of color determination gate signals will be described.

(b) 色判定処理部の構成
図2を用いて、本発明の第1の実施形態の色判定処理部について説明する。
(B) Configuration of the color determination processing unit
The color determination processing unit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図2に示す本実施形態の色判定処理部5内に、WB調整前YUV信号が、ホワイトバランス調整前YUV信号入力端子51(以下、WB調整前YUV信号入力端子)を経由して、入力される。そして、入力されたWB調整前YUV信号は、色判定処理部5内に設けられた複数の色判定ゲート信号処理部53A〜53Dによって、色温度の設定範囲の異なる複数の色判定ゲート信号で色判定される。   A YUV signal before WB adjustment is input into a color determination processing unit 5 of this embodiment shown in FIG. 2 via a YUV signal input terminal 51 before white balance adjustment (hereinafter referred to as a YUV signal input terminal before WB adjustment). The The input pre-WB adjustment YUV signals are color-coded by a plurality of color determination gate signals having different color temperature setting ranges by a plurality of color determination gate signal processing units 53A to 53D provided in the color determination processing unit 5. Determined.

色判定ゲート信号処理部53A〜53Dは、それぞれ、1つの色判定設定レジスタ54A〜54Dと1つの色判定部55A〜55Dから構成されている。   Each of the color determination gate signal processing units 53A to 53D includes one color determination setting register 54A to 54D and one color determination unit 55A to 55D.

色判定ゲート信号設定レジスタ54A〜54Dには、例えば、外部装置(図示せず)から出力された複数の色判定ゲート信号が、それぞれ格納される。   In the color determination gate signal setting registers 54A to 54D, for example, a plurality of color determination gate signals output from an external device (not shown) are stored, respectively.

ここで、図3乃至図5を用いて、本実施形態の色判定ゲート信号について、説明する。   Here, the color determination gate signal of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図3は、本実施形態において、基本となる色判定ゲート信号を示している。   FIG. 3 shows a basic color determination gate signal in this embodiment.

図3に示すように、色判定ゲート信号は、例えば、色差信号、即ち、UV座標系で設定される。このUV座標系において、座標の中央部付近が白の範囲となる。U軸は、U信号(B−Y成分)の強弱を示し、これは黄系〜青系の色温度の変化に対応する。図3に示す例では、判定の対象となる映像信号のWB調整前YUV信号のUV成分が、例えば、U1≦U≦U2の範囲内にあるか否かが判定される。   As shown in FIG. 3, the color determination gate signal is set by, for example, a color difference signal, that is, a UV coordinate system. In this UV coordinate system, the vicinity of the center of the coordinates is a white range. The U axis shows the strength of the U signal (BY component), which corresponds to a change in color temperature from yellow to blue. In the example illustrated in FIG. 3, it is determined whether or not the UV component of the pre-WB adjustment YUV signal of the video signal to be determined is within a range of U1 ≦ U ≦ U2, for example.

また、V軸は、V信号(R−Y成分)の強弱を示し、これは、シアン系〜赤系の色温度の変化に対応する。本実施形態のおいては、判定の対象となる映像信号のWB調整前YUV信号のUV成分が、例えば、V1≦V≦V2の範囲内にあるか否かが判定される。   The V axis indicates the strength of the V signal (R−Y component), which corresponds to a change in color temperature from cyan to red. In the present embodiment, it is determined whether or not the UV component of the pre-WB adjustment YUV signal of the video signal to be determined is within a range of V1 ≦ V ≦ V2, for example.

さらに、UV座標系では、オレンジ系〜シアン系の信号(I信号)及び緑系〜マゼンタ系の信号(Q信号)の色成分も含む。本実施形態においては、それらの色成分も色判定に反映させるために、それらの色温度の設定範囲も設けている。その設定範囲は、直線L1,L2によって設定される。   Further, the UV coordinate system also includes color components of orange-cyan signal (I signal) and green-magenta signal (Q signal). In the present embodiment, in order to reflect these color components in the color determination, a setting range for these color temperatures is also provided. The setting range is set by straight lines L1 and L2.

即ち、図3の太線によって囲まれた領域20が、色判定ゲート信号となり、この領域20内に映像信号が含まれるか否かで、ホワイトバランス調整のための色判定が行われる。
本実施形態においては、図3に示す色判定ゲート信号を基に、被写体及び撮影条件に応じて、それぞれ設定の異なる色判定ゲート信号が設定される。
That is, the area 20 surrounded by the thick line in FIG. 3 serves as a color determination gate signal, and color determination for white balance adjustment is performed depending on whether or not a video signal is included in the area 20.
In the present embodiment, based on the color determination gate signal shown in FIG. 3, different color determination gate signals are set according to the subject and the shooting conditions.

図4は、本実施形態における色判定ゲート信号の一例を示している。
本実施形態において、例えば、映像信号が、人間の顔のように赤みがかった白色を示す信号を含む場合、そのWB調整前YUB信号が色判定ゲート信号内に含まれて、ホワイトバランス調整の対象と判定されてしまい、ホワイトバランス調整によって、元の映像信号の色調を損なうような誤補正がなされないように、色判定ゲート信号が設定される。
そのため、例えば、図4に示すように、色判定ゲート信号内に、赤みがかった白色を示す色温度の範囲(領域21)が含まれないように、色温度の設定範囲を狭くした色判定ゲート信号20Aが設定される。
FIG. 4 shows an example of the color determination gate signal in the present embodiment.
In the present embodiment, for example, when the video signal includes a signal indicating reddish white like a human face, the YUB signal before WB adjustment is included in the color determination gate signal, and the white balance adjustment target. Therefore, the color determination gate signal is set so that the white balance adjustment does not cause an erroneous correction that impairs the color tone of the original video signal.
Therefore, for example, as shown in FIG. 4, the color determination gate signal in which the color temperature setting range is narrowed so that the color determination gate signal does not include the color temperature range (region 21) indicating reddish white. 20A is set.

これによって、赤みがかった白色を示すWB調整前YUV信号が、図4に示す色判定ゲート信号によって色判定された場合、そのWB調整前YUV信号が、色判定ゲート信号21A内に含まれないようにすることができる。
それゆえ、図4に示す色判定ゲート信号によれば、赤みがかった白色を示すWB調整前YUV信号は、ホワイトバランス調整が不要と判定され、映像信号の赤みがかった白色のような淡色は、元の色調を保つことができる。
Accordingly, when the color determination gate signal shown in FIG. 4 determines the color of the pre-WB YUV signal indicating reddish white, the pre-WB adjustment YUV signal is not included in the color determination gate signal 21A. can do.
Therefore, according to the color determination gate signal shown in FIG. 4, the pre-WB YUV signal indicating reddish white is determined to require no white balance adjustment, and the light color such as reddish white of the video signal is The color tone can be kept.

また、図5に示すように、基本となる色判定ゲート信号20に対して、所定の色温度範囲の領域22〜24のうちいずれかが含まれないように、図4と異なる色温度範囲の複数の色判定ゲート信号が、それぞれ設定される。   Further, as shown in FIG. 5, the basic color determination gate signal 20 has a color temperature range different from that in FIG. 4 so that any one of the regions 22 to 24 in the predetermined color temperature range is not included. A plurality of color determination gate signals are set.

そして、図4及び図5に示す複数の色判定ゲート信号は、色判定ゲート信号設定レジスタ54A〜54Dから、色判定ゲート信号処理部53A〜53D内の色判定部55A〜55Dにそれぞれ出力される。   4 and FIG. 5 are output from the color determination gate signal setting registers 54A to 54D to the color determination units 55A to 55D in the color determination gate signal processing units 53A to 53D, respectively. .

そして、色判定部55A〜55Dは、図4及び図5に示した例のように設定された複数の色判定ゲート信号に基づいて、入力されたWB調整前YUV信号のUV成分が色判定ゲート信号内に含まれるか否か、それぞれ判定する。色判定部55A〜55Dのそれぞれは、1画素ずつ、WB調整前YUV信号のUV成分の色判定を行い、その色判定結果をセレクタ56に出力する。
そして、セレクタ56は、選択信号に基づいて、セレクタ56に入力された複数の色判定結果の中から、被写体及び撮影条件に応じた1つの色判定結果を選択する。
本実施形態において、その選択信号は、ホワイトバランス対象エリア設定ゲート部(以下、WB対象エリア設定ゲート部)9から出力されるWB対象エリア設定信号である。
Then, based on the plurality of color determination gate signals set as in the examples shown in FIGS. 4 and 5, the color determination units 55 </ b> A to 55 </ b> D convert the UV component of the input YUV signal before WB adjustment into a color determination gate. It is determined whether or not it is included in the signal. Each of the color determination units 55 </ b> A to 55 </ b> D performs color determination of the UV component of the YUV signal before WB adjustment for each pixel, and outputs the color determination result to the selector 56.
Based on the selection signal, the selector 56 selects one color determination result corresponding to the subject and the shooting conditions from the plurality of color determination results input to the selector 56.
In the present embodiment, the selection signal is a WB target area setting signal output from the white balance target area setting gate unit (hereinafter, WB target area setting gate unit) 9.

このWB対象エリア設定信号は、被写体及び撮影条件に応じて、イメージセンサ1内に設定されるホワイトバランス調整の対象となる複数のエリアを示している。そして、このWB対象エリア設定信号は、上述した色判定ゲート信号とそれぞれ対応している。   This WB target area setting signal indicates a plurality of areas that are targets of white balance adjustment set in the image sensor 1 in accordance with the subject and shooting conditions. The WB target area setting signal corresponds to the color determination gate signal described above.

図6を用いて、WB対象エリア設定信号について、より具体的に説明する。
図6に示すように、イメージセンサ1は、例えば、イメージセンサ1が搭載される筐体などのフレームに覆われて、実質的にセンサとして機能しない画面無効エリア10と、映像信号(入射光)が入力し、センサとして機能する画面有効エリア11とから構成される。
The WB target area setting signal will be described more specifically with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, for example, the image sensor 1 is covered with a frame such as a casing on which the image sensor 1 is mounted, and does not substantially function as a sensor, and a video signal (incident light). The screen effective area 11 functions as a sensor.

画面有効エリア11は、例えば、3×5=15個の分割エリアa0〜a15に分割されている。尚、携帯電話などに用いられるイメージセンサ1は、画面有効エリア11のサイズは、画面無効エリア10のサイズよりも小さくなる。そのため、人の顔などの被写体は、特定の分割エリア内に入ることが多い。
それゆえ、例えば、人の顔、空、白壁又は雪原など、被写体及び撮影条件に応じたホワイトバランス調整を行うために、各分割エリアを組み合わせて、複数のWB対象エリアが構成される。WB対象エリアA〜Dが、ホワイトバランス調整の対象として、AWBシステムに認識される。
The screen effective area 11 is divided into, for example, 3 × 5 = 15 divided areas a0 to a15. In the image sensor 1 used for a mobile phone or the like, the size of the screen effective area 11 is smaller than the size of the screen invalid area 10. For this reason, subjects such as human faces often fall within a specific divided area.
Therefore, for example, in order to perform white balance adjustment according to the subject and shooting conditions such as a human face, sky, white wall, or snowy field, a plurality of WB target areas are configured by combining the divided areas. The WB target areas A to D are recognized by the AWB system as targets for white balance adjustment.

例えば、WB対象エリアAは、画面有効エリアのうち、画面有効エリア11中央部の3個の分割エリアa6,a7,a8によって構成される。また、WB対象エリアBは、画面有効エリア11内に十字状に配列している5個の分割エリアa2,a6,a7,a8,a12によって構成され、WB対象エリアCは、正方形状に配列している3×3=9個の分割エリアa1,a2,a3,a6,a7,a8,a11,a12,a13によって構成される。そして、WB対象エリアDは、7個の分割エリアa2,a5,a6,a7,a8,a9,a12によって構成される。   For example, the WB target area A is configured by three divided areas a6, a7, and a8 in the central portion of the screen effective area 11 among the screen effective areas. The WB target area B is composed of five divided areas a2, a6, a7, a8, and a12 arranged in a cross shape in the screen effective area 11, and the WB target area C is arranged in a square shape. 3 × 3 = 9 divided areas a1, a2, a3, a6, a7, a8, a11, a12, a13. The WB target area D is composed of seven divided areas a2, a5, a6, a7, a8, a9, and a12.

そして、例えば、WB対象エリアAが図4に示す色判定ゲート信号21と対応するように、設定され、同様に、WB対象エリアB〜Dと色温度の設定範囲の異なる複数の色判定ゲート信号がそれぞれ対応するように、設定される。   For example, the WB target area A is set so as to correspond to the color determination gate signal 21 shown in FIG. 4, and similarly, a plurality of color determination gate signals having different color temperature setting ranges from the WB target areas BD. Are set to correspond to each other.

これらのWB対象エリアA〜Dの設定情報は、WB対象エリア設定ゲート部9内に設けられたWB対象エリア設定レジスタ92に格納される。そして、被写体及び撮影条件に応じたWB対象エリアが、外部装置(図示せず)によって選択される。その選択されたWB対象エリアに対応するWB対象エリア設定信号(例えば、2ビット)が、選択信号として、WB対象エリア設定信号発生部92からセレクタ56に出力される。   The setting information of these WB target areas A to D is stored in a WB target area setting register 92 provided in the WB target area setting gate unit 9. Then, a WB target area corresponding to the subject and shooting conditions is selected by an external device (not shown). A WB target area setting signal (for example, 2 bits) corresponding to the selected WB target area is output from the WB target area setting signal generation unit 92 to the selector 56 as a selection signal.

その選択信号としてのWB対象エリア設定信号に基づいて、色判定ゲート信号処理部53A〜53Dからそれぞれ出力された判定結果のうちいずれか1つの判定結果が、選択される。選択された色判定結果は、色判定処理部5内に設けられたANDゲート57に出力される。   Based on the WB target area setting signal as the selection signal, one of the determination results output from the color determination gate signal processing units 53A to 53D is selected. The selected color determination result is output to an AND gate 57 provided in the color determination processing unit 5.

また、色判定処理部5内には、画面有効エリア設定レジスタ52が設けられている。このレジスタ52内に、画面無効エリア10又は画面有効エリア11のいずれかを示す画面有効エリア設定信号(例えば、1ビット)が格納される。
この画面有効エリア設定信号は、ANDゲート57に出力される。つまり、ANDゲート57によって、色判定ゲート信号処理部53A〜53Dで判定された画素が、画面有効エリア11内に含まれる画素か否かが、判定される。
A screen valid area setting register 52 is provided in the color determination processing unit 5. In this register 52, a screen valid area setting signal (for example, 1 bit) indicating either the screen invalid area 10 or the screen valid area 11 is stored.
This screen effective area setting signal is output to the AND gate 57. That is, the AND gate 57 determines whether or not the pixels determined by the color determination gate signal processing units 53 </ b> A to 53 </ b> D are pixels included in the screen effective area 11.

ANDゲート57の出力である色判定結果信号が、色判定結果出力端子58を経由して、WB調整ゲイン算出処理部6に出力される。   The color determination result signal that is the output of the AND gate 57 is output to the WB adjustment gain calculation processing unit 6 via the color determination result output terminal 58.

そして、色判定結果信号がホワイトバランス調整を行う判定結果を示す場合には、WB調整ゲイン算出処理部6によって、ホワイトバランス調整ゲインが算出される。
また、色判定結果信号がホワイトバランス調整を行わない判定結果を示す場合、或いは、色判定された画素が画面無効エリア10内にある場合には、ホワイトバランス調整ゲインの算出は行われない。
When the color determination result signal indicates a determination result for white balance adjustment, the white balance adjustment gain is calculated by the WB adjustment gain calculation processing unit 6.
In addition, when the color determination result signal indicates a determination result in which white balance adjustment is not performed, or when the color-determined pixel is in the screen invalid area 10, the white balance adjustment gain is not calculated.

なお、本実施形態においては、ANDゲート57を経由して出力される信号のことを、色判定結果信号としたが、ANDゲート57を設けずに、セレクタ56によって選択された信号を、色判定結果出力端子58に直接出力し、それを色判定結果信号としても良い。   In the present embodiment, the signal output via the AND gate 57 is the color determination result signal. However, the signal selected by the selector 56 without the AND gate 57 being provided is the color determination result signal. The result may be output directly to the result output terminal 58 and used as a color determination result signal.

以上のように、本発明の第1の実施形態のAWBシステムにおいて、色判定処理部5は、映像信号がホワイトバランス調整対象の色温度の範囲内にあるかどうかを判定するための色判定ゲート信号処理部を複数個有する。複数の色判定ゲート信号処理部にそれぞれ入力される複数の色判定ゲート信号は、異なる色温度の範囲が割り付けられている。   As described above, in the AWB system according to the first embodiment of the present invention, the color determination processing unit 5 determines the color determination gate for determining whether the video signal is within the range of the color temperature subject to white balance adjustment. A plurality of signal processing units are provided. Different color temperature ranges are assigned to the plurality of color determination gate signals respectively input to the plurality of color determination gate signal processing units.

また、イメージセンサ1は、被写体及び撮影条件に応じて複数のWB対象エリアが設定されており、複数の色判定ゲート信号と複数のWB対象エリアとは、被写体及び撮影条件にそれぞれ対応している。   In the image sensor 1, a plurality of WB target areas are set according to the subject and shooting conditions, and the plurality of color determination gate signals and the plurality of WB target areas respectively correspond to the subject and shooting conditions. .

それゆえ、本発明の第1の実施形態によれば、イメージセンサ内の複数のWB対象エリアとそれぞれ対応する複数の色判定ゲート信号によって、映像信号の色判定を行うことで、画面有効エリアが小さいイメージセンサのように、淡色がイメージセンサ内の特定部分を占めることが多い被写体及び撮影条件に対して、適した色判定を行うことができる。
したがって、映像信号に対するホワイトバランス調整の誤補正を低減できる。
Therefore, according to the first embodiment of the present invention, the screen effective area is obtained by performing the color determination of the video signal by the plurality of color determination gate signals respectively corresponding to the plurality of WB target areas in the image sensor. As in the case of a small image sensor, it is possible to perform color determination suitable for a subject and photographing conditions in which a light color often occupies a specific portion in the image sensor.
Accordingly, erroneous correction of white balance adjustment for the video signal can be reduced.

(B) 動作
以下に、本発明の第1の実施形態のAWBシステムの動作について説明を行う。
(B) Operation
The operation of the AWB system according to the first embodiment of the present invention will be described below.

はじめに、イメージセンサ1より出力された映像信号は、AWBゲイン乗算器2によりホワイトバランス調整ゲイン(第1のホワイトバランス調整ゲイン)が乗算される。その後、WB調整ゲインが乗算された映像信号は、色分離同時化処理部3へ出力される。   First, the video signal output from the image sensor 1 is multiplied by a white balance adjustment gain (first white balance adjustment gain) by an AWB gain multiplier 2. Thereafter, the video signal multiplied by the WB adjustment gain is output to the color separation and synchronization processing unit 3.

その映像信号は、色分離同時化処理部3に入力され、色分離・同時化された後、YUVマトリクス処理部4によりYUV信号に変換される。この時のYUV信号は、AWBゲイン乗算器2によって、WB調整ゲインが乗算された映像信号から得られるため、WB調整後YUV信号となる。   The video signal is input to the color separation and synchronization processing unit 3, and after color separation and synchronization, the YUV matrix processing unit 4 converts the video signal into a YUV signal. Since the YUV signal at this time is obtained from the video signal multiplied by the WB adjustment gain by the AWB gain multiplier 2, it becomes a YUV signal after WB adjustment.

このWB調整後YUV信号は、WB調整ゲイン算出処理部6、乗算器8及び次段の映像信号処理部(図示せず)に出力される。   The WB-adjusted YUV signal is output to the WB adjustment gain calculation processing unit 6, the multiplier 8, and the video signal processing unit (not shown) at the next stage.

また、ホワイトバランス調整ゲインが、逆数変換処理部7に入力される。そして、そのホワイトバランス調整ゲインは、逆数変換処理部6によって、逆数算出処理が実行され、ホワイトバランス調整ゲインに応じた逆数変換値が、乗算器8に出力される。   Further, the white balance adjustment gain is input to the reciprocal conversion processing unit 7. The white balance adjustment gain is subjected to reciprocal calculation processing by the reciprocal conversion processing unit 6, and the reciprocal conversion value corresponding to the white balance adjustment gain is output to the multiplier 8.

その逆数変換値と、YUVマトリクス処理部4より出力されたWB調整後YUV信号が、乗算器8により乗算される。WB調整後YUV信号は、ホワイトバランス調整ゲインが乗算されたYUV信号であるので、ホワイトバランス調整ゲインの逆数である逆数変換値をさらに乗算することで、WB調整後YUV信号に含まれるホワイトバランス調整ゲインは除かれ、ホワイトバランス調整前のYUV信号が生成される。   The inverse conversion value and the WB-adjusted YUV signal output from the YUV matrix processing unit 4 are multiplied by the multiplier 8. Since the WB-adjusted YUV signal is a YUV signal multiplied by the white balance adjustment gain, the white balance adjustment included in the WB-adjusted YUV signal is further multiplied by the inverse conversion value that is the inverse of the white balance adjustment gain. The gain is removed and a YUV signal before white balance adjustment is generated.

尚、図1に示すAWBシステムによれば、ホワイトバランス調整ゲインからその逆数変換値が求められ、それとホワイトバランス調整後のYUV信号を乗算することで、WB調整前YUV信号が再現されている。そのため、色判定処理部5専用の回路規模の大きなラインメモリを設けずとも、色判定処理部5は、WB調整前YUV信号に基づいて、対象画素が、ホワイトバランス調整が必要か否かの判定をすることができる。   According to the AWB system shown in FIG. 1, the reciprocal conversion value is obtained from the white balance adjustment gain, and multiplied by the YUV signal after white balance adjustment, the YUV signal before WB adjustment is reproduced. Therefore, the color determination processing unit 5 determines whether or not the target pixel needs to be white balance adjusted based on the YUV signal before WB adjustment without providing a large circuit memory dedicated for the color determination processing unit 5. Can do.

生成されたWB調整前YUV信号は、色判定処理部5へ出力され、そのYUV信号に基づき、ホワイトバランスの調整を行うか否かの色判定が行われる。
色判定処理部5に入力したWB調整前YUV信号は、図5に示すWB調整前YUV信号入力端子51を経由して、色判定処理部5内に設けられた複数の色判定ゲート信号処理部53A〜53Dに、それぞれ入力される。
The generated pre-WB adjustment YUV signal is output to the color determination processing unit 5, and based on the YUV signal, color determination is performed as to whether or not white balance adjustment is to be performed.
The pre-WB adjustment YUV signal input to the color determination processing unit 5 is sent to a plurality of color determination gate signal processing units provided in the color determination processing unit 5 via the pre-WB adjustment YUV signal input terminal 51 shown in FIG. Input to 53A to 53D, respectively.

そして、WB調整前YUV信号は、色判定ゲート信号設定レジスタ54A〜54Dに格納されたそれぞれ異なる色判定ゲート信号内に含まれるか否か、色判定部55A〜55Dによって、それぞれ判定される。
色判定部55A〜55D内では、1画素のWB調整前YUV信号のUV成分が、UV座標系で示される色判定ゲート信号内に含まれるか否かが、色判定される。そして、色判定ゲート信号に含まれた画素のUV値が順次積算され、その積算値が、あらかじめ設定された基準値と比較されて、ホワイトバランス調整を行うか否か、判定される。
Then, the color determination units 55A to 55D respectively determine whether or not the pre-WB adjustment YUV signal is included in different color determination gate signals stored in the color determination gate signal setting registers 54A to 54D.
In the color determination units 55A to 55D, it is determined whether or not the UV component of the YUV signal before WB of one pixel is included in the color determination gate signal indicated by the UV coordinate system. Then, the UV values of the pixels included in the color determination gate signal are sequentially integrated, and the integrated value is compared with a preset reference value to determine whether or not to perform white balance adjustment.

色判定部55A〜55Dによって求められた色判定結果のそれぞれは、セレクタ56に出力される。セレクタ56には、WB対象エリア設定ゲート部9から出力されたWB対象エリア設定信号が入力される。   Each of the color determination results obtained by the color determination units 55 </ b> A to 55 </ b> D is output to the selector 56. The selector 56 receives the WB target area setting signal output from the WB target area setting gate unit 9.

そして、被写体及び撮影条件に応じて設定されたWB対象エリア設定信号を選択信号として、複数の色判定結果の中から1つの色判定結果が、セレクタ56によって、選択され、ANDゲート57に出力される。   Then, using the WB target area setting signal set according to the subject and the shooting conditions as a selection signal, one color determination result is selected from the plurality of color determination results by the selector 56 and output to the AND gate 57. The

また、画面有効エリア設定レジスタ52から画面有効エリア設定信号が、ANDゲート57に出力される。   A screen valid area setting signal is output from the screen valid area setting register 52 to the AND gate 57.

ANDゲート57は、2つの入力に基づいて、色判定結果信号を出力する。ここで、色判定の対象画素が画面有効エリア内の画素の場合には、色判定結果を反映した信号が出力される。即ち、ホワイトバランス調整を行う判定結果となった場合には、ホワイトバランス調整を行う信号(例えば、“1”信号)が出力され、ホワイトバランス調整を行わない判定結果となった場合には、ホワイトバランス調整を行わない信号(例えば、“0”信号)が出力される。
また、色判定の対象画素が画面有効エリア内の画素ではない場合には、色判定結果に関わらず、ホワイトバランス調整を行わない信号(例えば、“0”信号)が出力される。
The AND gate 57 outputs a color determination result signal based on the two inputs. Here, when the target pixel for color determination is a pixel in the screen effective area, a signal reflecting the color determination result is output. That is, when a determination result for white balance adjustment is obtained, a signal for performing white balance adjustment (for example, a “1” signal) is output, and for a determination result for which white balance adjustment is not performed, white balance adjustment is performed. A signal that is not subjected to balance adjustment (for example, a “0” signal) is output.
When the target pixel for color determination is not a pixel within the effective screen area, a signal (for example, “0” signal) that does not perform white balance adjustment is output regardless of the color determination result.

そして、色判定結果信号としてのANDゲート57からの出力が、色判定結果出力端子58を経由して、WB調整ゲイン算出処理部6に出力される。   Then, an output from the AND gate 57 as a color determination result signal is output to the WB adjustment gain calculation processing unit 6 via the color determination result output terminal 58.

それから、色判定結果信号に基づいて、WB調整ゲイン算出処理部6内に入力されたWB調整後YUV信号は、演算処理が施され、ホワイトバランス調整ゲイン(第2のホワイトバランス調整ゲイン)が算出される。   Then, based on the color determination result signal, the WB-adjusted YUV signal input into the WB adjustment gain calculation processing unit 6 is subjected to arithmetic processing to calculate a white balance adjustment gain (second white balance adjustment gain). Is done.

そして、この算出されたホワイトバランス調整ゲインは、逆数演算処理部7に出力され、それとともに、AWBゲイン乗算器2にフィードバックされる。   The calculated white balance adjustment gain is output to the reciprocal arithmetic processing unit 7 and fed back to the AWB gain multiplier 2 together with the gain.

それによって、イメージセンサ1からAWBシステム内に入力された映像信号は、ホワイトバランス調整される。   As a result, the video signal input from the image sensor 1 into the AWB system is adjusted in white balance.

以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、イメージセンサ内の複数のWB対象エリアとそれぞれ対応する複数の色判定ゲート信号によって、映像信号の色判定を行うことで、画面有効エリアが小さいイメージセンサのように、淡色がイメージセンサ内の特定部分を占めることが多い被写体に対して、適した色判定を行うことができる。
したがって、映像信号に対するホワイトバランス調整の誤補正を抑制できる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the video signal is color-determined by the plurality of color determination gate signals respectively corresponding to the plurality of WB target areas in the image sensor. As in an image sensor with a small area, suitable color determination can be performed on a subject whose light color often occupies a specific portion in the image sensor.
Therefore, erroneous correction of white balance adjustment for the video signal can be suppressed.

(2) 第2の実施形態
図7を用いて、本発明の第2の実施形態について、説明する。尚、第1の実施形態と同一部材に関しては、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
(2) Second embodiment
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

第1の実施形態においては、色温度の設定範囲の異なる複数の色判定ゲート信号内に、ホワイトバランスの対象となる画素のWB調整前YUV信号が含まれるか否かを判定し、被写体及び撮影条件に適したホワイトバランス調整を行うAWBシステムについて、説明した。   In the first embodiment, it is determined whether a plurality of color determination gate signals having different color temperature setting ranges include a YUV signal before WB adjustment of a pixel to be subjected to white balance. An AWB system that performs white balance adjustment suitable for conditions has been described.

しかし、それに限定されず、AWBシステムが色判定の誤判定を生じやすい所定の被写体及び撮影条件の映像信号を、色判定の対象から除外することで、色判定の誤判定を低減させてもよい。   However, the present invention is not limited to this, and it is possible to reduce the erroneous determination of the color determination by excluding the predetermined subject and the video signal of the shooting condition that are likely to cause the erroneous determination of the color determination from the target of the color determination. .

例えば、図7に示すように、色判定処理部5内の複数の色判定ゲート信号処理部54A〜54C,59のうち、1つの色判定ゲート信号処理部59内に、色判定ゲート信号が入力される色判定ゲート信号設定レジスタを設けない。   For example, as shown in FIG. 7, the color determination gate signal is input into one color determination gate signal processing unit 59 among the plurality of color determination gate signal processing units 54 </ b> A to 54 </ b> C and 59 in the color determination processing unit 5. No color determination gate signal setting register is provided.

それによって、所定のWB対象エリアを、色判定ゲート信号による色判定の対象から除外することができる。尚、この色判定の対象から除外されたエリアに対しては、ホワイトバランス調整を行うか否かのいずれか一方が選択されるように、あらかじめ設定しておけばよい。   Thereby, a predetermined WB target area can be excluded from the target of color determination by the color determination gate signal. It should be noted that an area excluded from the color determination target may be set in advance so that one of whether to perform white balance adjustment is selected.

よって、所定のWB対象エリア内の映像信号は、色判定の対象とはならず、誤った色判定がなされることはない。   Therefore, the video signal in the predetermined WB target area is not subject to color determination, and erroneous color determination is not performed.

それゆえ、所定の被写体及び撮影条件下において、淡色がイメージセンサ内の特定部分を占めることが多い被写体に対して、適切な色補正をすることができる。   Therefore, appropriate color correction can be performed on a subject whose light color often occupies a specific portion in the image sensor under a predetermined subject and photographing conditions.

尚、本実施形態においては、1つのWB対象エリアを色判定の対象から除外した例について述べたが、それに限定されず、2つ以上のWB対象エリアを色判定の対象から除外しても良い。   In the present embodiment, an example in which one WB target area is excluded from the color determination target has been described. However, the present invention is not limited thereto, and two or more WB target areas may be excluded from the color determination target. .

以上のように、本発明の第2の実施形態によれば、イメージセンサ内の複数のWB対象エリアとそれぞれ対応する複数の色判定ゲート信号によって、映像信号の色判定を行うとともに、所定のWB対象エリアを色判定の対象から除外することで、画面有効エリアが小さいイメージセンサのように、淡色がイメージセンサ内の特定部分を占めることが多い被写体に対して、適した色判定を行うことができる。
したがって、映像信号に対するホワイトバランス調整の誤補正を低減できる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the color determination of the video signal is performed by the plurality of color determination gate signals respectively corresponding to the plurality of WB target areas in the image sensor, and the predetermined WB is determined. By excluding the target area from the target of color determination, suitable color determination can be performed for a subject whose light color often occupies a specific part in the image sensor, such as an image sensor with a small effective screen area. it can.
Accordingly, erroneous correction of white balance adjustment for the video signal can be reduced.

(3) 第3の実施形態
第1及び第2の実施形態においては、ハードウェアによって、複数の色判定ゲート信号による色判定を行い、設定されたWB対象エリアに対応した色判定結果を出力するAWBシステムについて説明した。
(3) Third embodiment
In the first and second embodiments, the AWB system has been described that performs color determination using a plurality of color determination gate signals by hardware and outputs a color determination result corresponding to the set WB target area.

しかし、それに限定されず、ソフトウェアによって、複数の色判定ゲート信号を設定し、色判定を行っても良い。   However, the present invention is not limited to this, and color determination may be performed by setting a plurality of color determination gate signals by software.

図8は、本発明の第3の実施形態の色判定処理部5の内部構成を示している。   FIG. 8 shows an internal configuration of the color determination processing unit 5 according to the third embodiment of the present invention.

図8に示すように、色判定処理部5内には、演算部5Aと制御部5Bが設けられる。   As shown in FIG. 8, the color determination processing unit 5 is provided with a calculation unit 5A and a control unit 5B.

演算部5Aには、WB調整前YUV信号とWB対象エリア設定信号が入力される。   The pre-WB adjustment YUV signal and the WB target area setting signal are input to the calculation unit 5A.

制御部5Bは、WB対象エリアに対応する複数の色判定ゲート信号の設定データと、色判定ゲート信号によるWB調整前YUV信号の色判定結果を算出するソフトウェアを有している。   The control unit 5B has software for calculating setting data of a plurality of color determination gate signals corresponding to the WB target area and the color determination result of the YUV signal before WB adjustment by the color determination gate signal.

この制御部5Bは、演算部5Aに、図9に示す色判定処理を実行させる。   The control unit 5B causes the calculation unit 5A to execute the color determination process shown in FIG.

はじめに、WB調整前YUV信号とWB対象エリア設定信号が、色判定処理部5内に入力し、演算部5Aがそれらを取り込む(ST1)。   First, the YUV signal before WB adjustment and the WB target area setting signal are input into the color determination processing unit 5, and the calculation unit 5A captures them (ST1).

次に、制御部5Bは、複数の色判定ゲート信号の中から、入力されたWB対象エリア設定信号に対応する1つの色判定ゲート信号を選択し、演算部5Aに出力する。そして、制御部5Bは、選択された色判定ゲート信号内に、入力されたWB調整前YUV信号のUV成分が含まれるか否かの色判定を、演算部5Aに実行させる(ST2)。   Next, the control unit 5B selects one color determination gate signal corresponding to the input WB target area setting signal from the plurality of color determination gate signals, and outputs it to the calculation unit 5A. Then, the control unit 5B causes the calculation unit 5A to perform color determination as to whether or not the selected color determination gate signal includes the UV component of the input pre-WB adjustment YUV signal (ST2).

そして、演算部5Aによる色判定結果が、演算部5Aから図1に示すWB調整ゲイン算出処理部6へ出力され、ソフトウェアによる演算処理が終了する(ST3)。   Then, the color determination result by the calculation unit 5A is output from the calculation unit 5A to the WB adjustment gain calculation processing unit 6 shown in FIG. 1, and the calculation process by software ends (ST3).

以上の各ステップにより、ソフトウェアを用いて、複数の設定の異なる色判定ゲート信号の中から、被写体及び撮影条件に対応した色判定ゲート信号を選択し、映像信号の色判定を行うことができる。   Through the above steps, the color determination of the video signal can be performed by selecting a color determination gate signal corresponding to the subject and shooting conditions from among a plurality of color determination gate signals having different settings by using software.

本発明の第3の実施形態においては、ソフトウェアによって、異なる複数の色判定ゲート信号を設定し、被写体及び撮影条件に応じた1つの色判定ゲート信号を選択して、その色判定ゲート信号内に映像信号が含まれるか否かが判定される。   In the third embodiment of the present invention, a plurality of different color determination gate signals are set by software, one color determination gate signal corresponding to the subject and shooting conditions is selected, and the color determination gate signal is included in the color determination gate signal. It is determined whether or not a video signal is included.

それゆえ、イメージセンサ内の複数のWB対象エリアとそれぞれ対応する複数の色判定ゲート信号によって、画面有効エリアが小さいイメージセンサのように、淡色がイメージセンサ内の特定部分を占めることが多い被写体に対して、適した色判定を行うことができる。
したがって、本発明の第3の実施形態のように、ソフトウェアを用いた色判定処理部によっても、映像信号に対するホワイトバランス調整の誤補正を低減できる。
Therefore, for a subject whose light color often occupies a specific part in the image sensor, such as an image sensor with a small screen effective area, by a plurality of color determination gate signals respectively corresponding to a plurality of WB target areas in the image sensor. On the other hand, suitable color determination can be performed.
Therefore, as in the third embodiment of the present invention, it is possible to reduce erroneous correction of white balance adjustment for a video signal also by a color determination processing unit using software.

尚、本発明の例は、上述の第1乃至第3の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、各構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を構成できる。例えば、上述の実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。   The example of the present invention is not limited to the first to third embodiments described above, and can be embodied by modifying each component without departing from the gist thereof. Various inventions can be configured by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some constituent elements may be deleted from all the constituent elements disclosed in the above-described embodiments, or constituent elements of different embodiments may be appropriately combined.

信号処理装置の全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure of a signal processing apparatus. 第1の実施形態の色判定処理部の内部構成を示すブロック図。The block diagram which shows the internal structure of the color determination process part of 1st Embodiment. 色判定ゲート信号の基本例を示す図。The figure which shows the basic example of a color determination gate signal. 第1の実施形態の色判定ゲート信号の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a color determination gate signal according to the first embodiment. 第1の実施形態の色判定ゲート信号の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a color determination gate signal according to the first embodiment. ホワイトバランス対象エリアの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of a white balance object area. 第2の実施形態の色判定処理部の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the color determination process part of 2nd Embodiment. 第3の実施形態の色判定処理部の内部構成を示す図。The figure which shows the internal structure of the color determination process part of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の色判定処理部の動作を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating the operation of a color determination processing unit according to the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1:イメージセンサ、2:AWBゲイン乗算器、3:色分離同時化処理部、4:YUVマトリクス処理部、5:色判定処理部、6:ホワイトバランス調整ゲイン算出処理部、7:逆数変換処理部、8:第2の乗算器、9:ホワイトバランス対象エリア設定ゲート部、10:画面無効エリア、11:画面有効エリア、20,20A:色判定ゲート信号、A〜D:ホワイトバランス対象エリア、51:ホワイトバランス調整前YUV信号入力端子、52:画面有効エリア設定レジスタ、53A〜53D,59:色判定ゲート信号処理部、54A〜54D:色判定ゲート信号設定レジスタ、55A〜55D:色判定部、56:セレクタ、57:ANDゲート、58:色判定結果出力端子、5A:演算部、5B:制御部、91:ホワイトバランス対象エリア設定レジスタ、92:ホワイトバランス対象エリア設定信号発生部。   1: image sensor, 2: AWB gain multiplier, 3: color separation synchronization processing unit, 4: YUV matrix processing unit, 5: color determination processing unit, 6: white balance adjustment gain calculation processing unit, 7: reciprocal conversion processing Part: 8: second multiplier, 9: white balance target area setting gate part, 10: screen invalid area, 11: screen valid area, 20, 20A: color determination gate signal, A to D: white balance target area, 51: YUV signal input terminal before white balance adjustment, 52: Screen effective area setting register, 53A to 53D, 59: Color determination gate signal processing unit, 54A to 54D: Color determination gate signal setting register, 55A to 55D: Color determination unit , 56: selector, 57: AND gate, 58: color determination result output terminal, 5A: arithmetic unit, 5B: control unit, 91: white balance target Rear setting register, 92: White balance target area setting signal generator.

Claims (5)

映像信号を出力するイメージセンサと、
前記映像信号に第1のホワイトバランス調整ゲインを乗算し、ホワイトバランス調整後の映像信号を算出する第1の乗算器と、
前記ホワイトバランス調整後の映像信号の色分離を行う色分離同時化処理部と、
前記色分離された映像信号からホワイトバランス調整後のYUV信号を生成するYUVマトリクス処理部と、
前記第1のホワイトバランス調整ゲインの逆数変換値を出力する逆数算出処理部と、
前記ホワイトバランス調整後のYUV信号と前記逆数変換値との乗算を行い、ホワイトバランス調整前のYUV信号を算出する第2の乗算器と、
前記イメージセンサ内の複数のホワイトバランス対象エリア毎に割り付けられたホワイトバランス対象エリア設定信号を出力するホワイトバランス対象エリア設定ゲート部と、
前記ホワイトバランス調整前のYUV信号と前記ホワイトバランス対象エリア設定信号に基づき、前記ホワイトバランス調整後のYUV信号が、ホワイトバランス調整が必要か否か判定する色判定処理部と、
前記色判定処理部の判定結果に基づき、前記ホワイトバランス調整後のYUV信号に対応する第2のホワイトバランス調整ゲインを算出するホワイトバランス調整ゲイン算出処理部とを具備し、
前記色判定処理部は、色温度の設定範囲がそれぞれ異なる複数の色判定ゲート信号に基づいて、前記ホワイトバランス調整前のYUV信号の色判定を行うことを特徴とする信号処理装置。
An image sensor that outputs a video signal;
A first multiplier for multiplying the video signal by a first white balance adjustment gain and calculating a video signal after white balance adjustment;
A color separation synchronization processing unit for performing color separation of the video signal after the white balance adjustment;
A YUV matrix processing unit for generating a YUV signal after white balance adjustment from the color-separated video signal;
A reciprocal calculation processing unit for outputting a reciprocal conversion value of the first white balance adjustment gain;
A second multiplier that multiplies the YUV signal after white balance adjustment and the reciprocal transformation value to calculate a YUV signal before white balance adjustment;
A white balance target area setting gate unit that outputs a white balance target area setting signal assigned to each of the plurality of white balance target areas in the image sensor;
A color determination processing unit that determines whether or not the white balance adjustment is necessary based on the YUV signal before the white balance adjustment and the white balance target area setting signal;
A white balance adjustment gain calculation processing unit that calculates a second white balance adjustment gain corresponding to the YUV signal after the white balance adjustment based on the determination result of the color determination processing unit;
The signal processing apparatus, wherein the color determination processing unit performs color determination of the YUV signal before white balance adjustment based on a plurality of color determination gate signals having different color temperature setting ranges.
前記複数のホワイトバランス対象エリアは、前記映像信号に応じて、それぞれ異なるようにイメージセンサ内に設定され、
前記複数のホワイトバランス対象エリアと前記複数の色判定ゲート信号は、それぞれ対応していることを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
The plurality of white balance target areas are set in the image sensor differently according to the video signal,
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of white balance target areas correspond to the plurality of color determination gate signals, respectively.
前記色判定処理部は、
前記複数の色判定ゲート信号がそれぞれ入力され、前記入力された色判定ゲート信号と前記ホワイトバランス調整前のYUV信号との色判定結果をそれぞれ出力する複数の色判定ゲート信号処理部と、
前記ホワイトバランス対象エリア設定信号を選択信号として、前記複数の色判定ゲート信号処理部から出力される複数の色判定結果の中から、1つの色判定結果を選択するセレクタとを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の信号処理装置。
The color determination processing unit
A plurality of color determination gate signal inputs, respectively, a plurality of color determination gate signal processing units that respectively output color determination results of the input color determination gate signal and the YUV signal before white balance adjustment;
A selector that selects one color determination result from a plurality of color determination results output from the plurality of color determination gate signal processing units using the white balance target area setting signal as a selection signal; The signal processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記複数の色判定ゲート信号処理部のうち、少なくとも1つの色判定ゲート信号処理部は、色判定ゲート信号が入力されず、所定のホワイトバランス対象エリアを、色判定の対象から除外することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の信号処理装置。   Among the plurality of color determination gate signal processing units, at least one color determination gate signal processing unit does not receive a color determination gate signal and excludes a predetermined white balance target area from the color determination target. The signal processing device according to any one of claims 1 to 3. 前記色判定処理部は、
制御部と演算部とを有し、
前記制御部は、前記演算部に対して、前記ホワイトバランス調整前のYUV信号とホワイトバランス対象エリア設定信号を入力するステップと、
前記ホワイトバランス対象エリア設定信号に対応する色判定ゲート信号で、前記ホワイトバランス調整前のYUV信号の色判定を行うステップと、
前記色判定の結果に基づき、色判定結果信号を、前記ホワイトバランス調整ゲイン算出処理部に出力するステップとを実行させることを特徴とする請求項1又は2に記載の信号処理装置。
The color determination processing unit
A control unit and a calculation unit;
The control unit inputs the YUV signal and the white balance target area setting signal before the white balance adjustment to the arithmetic unit;
Performing color determination of the YUV signal before white balance adjustment with a color determination gate signal corresponding to the white balance target area setting signal;
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein a step of outputting a color determination result signal to the white balance adjustment gain calculation processing unit is executed based on the result of the color determination.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013126222A (en) * 2011-12-16 2013-06-24 Toshiba Corp Auto white balance adjustment system
WO2022172519A1 (en) * 2021-02-09 2022-08-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 Image capturing device, image capturing method, image capturing program, and moving object

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