JP2011038847A - Illumination information detector, illumination information signal converter and illumination information signal conversion method - Google Patents

Illumination information detector, illumination information signal converter and illumination information signal conversion method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-scale, precise illumination information detector having fewer components and provides a precise illumination spectral distribution even with a small number of bands. <P>SOLUTION: The illumination information detector includes: a k band detection part 2 for detecting illumination light and outputting a k band signal; and a signal conversion part 1 for converting the k band signal to an n band signal. The signal conversion part 1 has: an illumination characteristic data calculation part 3 for calculating illumination characteristic data by estimating the type of an illumination light source from the k band signal; and an illumination spectrum estimation part 4 for setting a conversion matrix for converting the k band signal to an n band signal according to the illumination characteristic data. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、照明情報検出装置、照明情報信号変換装置および照明情報信号変換方法に関わるものである。   The present invention relates to an illumination information detection device, an illumination information signal conversion device, and an illumination information signal conversion method.

近年のデジタルカメラの進展に伴い、撮影した画像を色再現性よくモニタ表示したいという要求が高まっている。そのためには、撮影時の被写体を照射する照明光源の特性を利用して色再現性を高めたり(例えば特許文献1を参照)、画像表示に用いるモニタの色特性やモニタ周辺の照明特性を考慮して色補正したりする方法や装置が各種提案されている。   With the recent development of digital cameras, there is an increasing demand for monitor display of captured images with good color reproducibility. For this purpose, the color reproducibility is enhanced by using the characteristics of the illumination light source that irradiates the subject at the time of photographing (see, for example, Patent Document 1), or the color characteristics of the monitor used for image display and the illumination characteristics around the monitor are taken into consideration. Various methods and apparatuses for color correction have been proposed.

例えば、回折格子と128ピクセル程度のセンサを用いて照明光やモニタ色、プリンタ出力パターンの分光分布特性を検出する装置が知られている。この装置では回折格子を利用していることから、高精度に分光分布を計測することができ、輝線スペクトルがあるような照明光源(例えば蛍光灯など)の分光分布特性も検出することができる。しかしながら回折格子はそれ自体が高価であること、および構成する光学系の組立て位置精度も必要であること等の問題も有する。   For example, an apparatus is known that detects illumination light, monitor color, and spectral distribution characteristics of a printer output pattern using a diffraction grating and a sensor of about 128 pixels. Since this apparatus uses a diffraction grating, the spectral distribution can be measured with high accuracy, and the spectral distribution characteristics of an illumination light source (such as a fluorescent lamp) having a bright line spectrum can also be detected. However, the diffraction grating itself has a problem that it is expensive and the assembly position accuracy of the optical system to be constructed is also necessary.

一方で、光学フィルタを用いて少ないバンド数で分光分布を検出する方法も提案されている(例えば特許文献2を参照)。この光学フィルタを用いる方式は安価で組立て精度もそれほど必要とはされない。しかしながら、この方式では光学フィルタを用いていることからバンド幅が広く、所定範囲のスペクトルが平均化されてしまい、その結果、蛍光灯のような輝線スペクトルを高精度に検出できない等の欠点を有する。   On the other hand, a method for detecting a spectral distribution with a small number of bands using an optical filter has also been proposed (see, for example, Patent Document 2). This method using an optical filter is inexpensive and does not require much assembly accuracy. However, since this method uses an optical filter, the bandwidth is wide and the spectrum in a predetermined range is averaged. As a result, there is a drawback that the bright line spectrum such as a fluorescent lamp cannot be detected with high accuracy. .

特開平11−085952号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-089552 特表2004−527729号公報JP-T-2004-527729

そこで本発明では、光学フィルタを用いた場合のようにバンド数が十分に確保できない場合でも、多バンドセンサと同程度の高精度な分光分布を取得できる装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus that can acquire a spectral distribution with the same degree of accuracy as a multi-band sensor even when a sufficient number of bands cannot be secured as in the case of using an optical filter.

本発明の上記課題は、照明光を検出してkバンド信号を出力するkバンド検出部と、前記kバンド信号をk<nなるnバンド信号に変換する信号変換部とを備え、前記信号変換部は、前記kバンド信号から照明光源の種類を推定し照明特性データを算出する照明特性データ算出部と、前記照明特性データに応じて、前記kバンド信号を前記nバンド信号に変換するための変換行列を設定する照明スペクトル推定部とを有する照明情報検出装置によって解決される。すなわち、kバンド信号から、どのような光源情報(光源種類、割合等)かを判別し、この光源情報を用いて照明スペルトルを推定するために用いる特性データを算出/選択して用いる。このとき、kは4〜16バンド程度であることが考えられ、nは64〜256バンド程度であることが考えられる。   The above-described problem of the present invention includes a k-band detection unit that detects illumination light and outputs a k-band signal, and a signal conversion unit that converts the k-band signal into an n-band signal satisfying k <n. An illumination characteristic data calculation unit that calculates the illumination characteristic data by estimating the type of illumination light source from the k band signal; and for converting the k band signal into the n band signal according to the illumination characteristic data. This is solved by an illumination information detection apparatus having an illumination spectrum estimation unit for setting a transformation matrix. That is, what kind of light source information (light source type, ratio, etc.) is discriminated from the k-band signal, and characteristic data used to estimate the lighting spell using this light source information is calculated / selected and used. At this time, k is considered to be about 4 to 16 bands, and n is considered to be about 64 to 256 bands.

また、前記kバンド検出部は、カットオフ波長が段階的に異なるm個の光学的ロングパスフィルタを有し、前記照明光を前記m個の光学的ロングパスフィルタを通してmチャネル信号を検出し、前記mチャネル信号の差分によって、m>kなるkバンド信号を得ることが好ましい。さらに、前記m種類の異なる光学的ロングパスフィルタは、モザイクフィルタとして構成され、前記モザイクフィルタに近接したマトリックス型検出素子によってmチャネル検出することが好ましい。このように構成することにより、検出器の構成が小型で部品点数も少なくすることができる。   The k-band detector includes m optical long-pass filters having different cutoff wavelengths in steps, detects the illumination light through the m optical long-pass filters, and detects an m-channel signal. It is preferable to obtain a k-band signal with m> k based on the difference between channel signals. Furthermore, it is preferable that the m kinds of different optical long-pass filters are configured as mosaic filters, and m-channel detection is performed by a matrix type detection element close to the mosaic filter. By configuring in this way, the configuration of the detector is small and the number of parts can be reduced.

また、前記照明特性データ算出部は、前記kバンド信号のうち少なくとも1つのバンド信号の強度と少なくとも更にもう1つのバンド信号の強度との比を光源評価値として、前記照明光源の種類を推定する。さらに、前記照明特性データ算出部は、利用されていると推定された前記光源評価値を複数取得した場合に、前記複数の光源評価値によって正規化した光源評価値によって、照明光源の種類の混合比を推定する。   The illumination characteristic data calculation unit estimates the type of the illumination light source using a ratio of an intensity of at least one band signal to an intensity of at least another band signal among the k band signals as a light source evaluation value. . Further, when the illumination characteristic data calculation unit acquires a plurality of the light source evaluation values estimated to be used, the illumination characteristic data calculation unit mixes the types of illumination light sources based on the light source evaluation values normalized by the plurality of light source evaluation values. Estimate the ratio.

前記kバンド信号の検出バンドは、436nm,544nm,612nmのうち少なくとも1つを含むように構成されていることが好ましい。すなわち、蛍光灯の輝線スペクトルに対応する分光分布を含むことが好ましい。   The detection band of the k-band signal is preferably configured to include at least one of 436 nm, 544 nm, and 612 nm. That is, it is preferable to include a spectral distribution corresponding to the emission line spectrum of the fluorescent lamp.

前記kバンド検出部と前記信号変換部と間でkバンド信号を無線伝送することが考えられる。このとき、kバンド検出部をリモコンに備える構成、あるいはkバンド検出部をカメラ付き携帯電話に備える構成などの応用例が考えられる。   It is conceivable to wirelessly transmit a k-band signal between the k-band detection unit and the signal conversion unit. At this time, application examples such as a configuration in which a k-band detection unit is provided in a remote control or a configuration in which a k-band detection unit is provided in a camera-equipped mobile phone are conceivable.

また、前記信号変換部は、デジタルカメラに備えられ、該デジタルカメラの映像処理部と兼用されることが好ましい。一般にデジタルカメラは、いわゆる画像エンジン等の映像処理部/画像処理部を備えている。よって、信号変換部を映像処理部と兼用あるいは映像処理部に内蔵することにより、部品点数を減らすと共に、本発明の応用であるオートホワイトバランス等の処理へ迅速に利用できる。   The signal conversion unit is preferably provided in a digital camera and is also used as a video processing unit of the digital camera. In general, a digital camera includes a video processing unit / image processing unit such as a so-called image engine. Therefore, by using the signal conversion unit also as the video processing unit or built in the video processing unit, the number of parts can be reduced and the processing can be quickly used for processing such as auto white balance which is an application of the present invention.

本発明のもう1つの態様として、照明光の情報を有するkバンド信号から照明光源の種類を推定し照明特性データを算出する照明特性データ算出部と、前記照明特性データに応じて、前記kバンド信号をk<nなるnバンド信号に変換する照明スペクトル推定部を備える信号変換装置がある。   As another aspect of the present invention, an illumination characteristic data calculation unit that calculates the illumination characteristic data by estimating the type of the illumination light source from the k band signal having illumination light information, and the k band according to the illumination characteristic data There is a signal conversion device including an illumination spectrum estimation unit that converts a signal into an n-band signal with k <n.

また、照明光の情報を有するkバンド信号から照明光源の種類を推定し第1照明特性データを算出する第1照明特性データ算出部と、前記第1照明特性データに応じて、前記kバンド信号をk<k’なるk’バンド信号に変換する第1照明スペクトル推定部と、前記k’バンド信号から前記照明光源の種類を推定し第2照明特性データを算出する第2照明特性データ算出部と、前記第2照明特性データに応じて、前記k’バンド信号をk’<k”なるk”バンド信号に変換する第2照明スペクトル推定部と、前記k”バンド信号から前記照明光源の種類を推定し第3照明特性データを算出する第3照明特性データ算出部と、前記第3照明特性データに応じて、前記k”バンド信号をk”<nなるnバンド信号に変換する第3照明スペクトル推定部とを備えることも好ましい。特に、前記第1照明特性データ算出部は前記照明光源の大分類を推定し、前記第2照明特性データ算出部は前記照明光源の中分類を推定し、前記第3照明特性データ算出部は前記照明光源の小分類を推定することが望ましい。   In addition, a first illumination characteristic data calculation unit that calculates the first illumination characteristic data by estimating the type of the illumination light source from the k band signal having illumination light information, and the k band signal according to the first illumination characteristic data. A first illumination spectrum estimation unit that converts k into a k ′ band signal with k <k ′, and a second illumination characteristic data calculation unit that calculates the second illumination characteristic data by estimating the type of the illumination light source from the k ′ band signal A second illumination spectrum estimation unit for converting the k ′ band signal into a k ″ band signal satisfying k ′ <k ″ in accordance with the second illumination characteristic data, and the type of the illumination light source from the k ″ band signal. A third illumination characteristic data calculation unit that calculates third illumination characteristic data and a third illumination that converts the k ″ band signal into an n band signal satisfying k ″ <n in accordance with the third illumination characteristic data. Spectral guess In particular, the first illumination characteristic data calculation unit estimates a large classification of the illumination light source, the second illumination characteristic data calculation unit estimates a medium classification of the illumination light source, and It is desirable that the three illumination characteristic data calculation unit estimates a small classification of the illumination light source.

また、照明光の情報を有するkバンド信号を入力する入力段と、入力された前記kバンド信号から照明光源の種類を推定し照明特性データを算出する照明特性データ算出部と、前記照明特性データに応じて、前記kバンド信号をk<ki+1なるki+1バンド信号に変換する照明スペクトル推定部と、前記照明スペクトル推定部の出力段から前記入力段へのフィードバック回路とを備え、前記kバンド信号から前記ki+1バンド信号への変換を複数回繰り返してnバンド信号を得ることも可能である。 Also, an input stage for inputting a ki band signal having illumination light information, an illumination characteristic data calculation unit for calculating the illumination characteristic data by estimating the type of the illumination light source from the input ki band signal, and the illumination depending on the characteristic data comprises said k i band signal illumination spectrum estimation unit that converts the k i <k i + 1 becomes k i + 1 band signal, and a feedback circuit from the output stage of the illumination spectrum estimation unit to said input stage It is also possible to obtain an n-band signal by repeating the conversion from the ki band signal to the ki + 1 band signal a plurality of times.

本発明によれば、少ないバンド数でも高精度な照明分光分布を得られることができるため、部品点数が少なく小型かつ高精度な照明情報検出装置を提供できる。   According to the present invention, since a highly accurate illumination spectral distribution can be obtained with a small number of bands, a small and highly accurate illumination information detection apparatus with a small number of components can be provided.

本発明の実施による照明情報検出装置のブロック図である。It is a block diagram of the illumination information detection apparatus by implementation of this invention. 本発明の実施による照明判定部のブロック図である。It is a block diagram of the illumination determination part by implementation of this invention. 本発明の実施によるデータ算出部のブロック図である。It is a block diagram of the data calculation part by implementation of this invention. 蛍光灯のスペクトルデータの分光分布図である。It is a spectral distribution figure of the spectrum data of a fluorescent lamp. ハロゲンランプのスペクトルデータの分光分布図である。It is a spectral distribution figure of the spectral data of a halogen lamp. LED照明のスペクトルデータの分光分布図である。It is a spectral distribution figure of the spectrum data of LED illumination. 本発明の実施による照明スペクトル推定部のブロック図である。It is a block diagram of the illumination spectrum estimation part by implementation of this invention. kバンド信号とnバンド信号のスペクトルデータを示す図である。It is a figure which shows the spectrum data of a k band signal and an n band signal. 本発明の実施によるkバンド検出部のブロック図である。It is a block diagram of the k band detection part by implementation of this invention. 本発明の実施によるkバンド検出部の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the k band detection part by implementation of this invention. 本発明の実施によるkバンド検出部のフィルタの組み合わせを示す図である。It is a figure which shows the combination of the filter of the k band detection part by implementation of this invention. 本発明の実施によるkバンド検出の分光分布特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral distribution characteristic of k band detection by implementation of this invention. 蛍光灯のスペクトル分布とkバンド検出の分光分布特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral distribution characteristic of the spectral distribution of a fluorescent lamp, and k band detection. ハロゲンランプのスペクトル分布とkバンド検出の分光分布特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral distribution characteristic of the spectral distribution of a halogen lamp, and k band detection. LED照明のスペクトル分布とkバンド検出の分光分布特性を示す図である。It is a figure which shows the spectral distribution of LED illumination, and the spectral distribution characteristic of k band detection. 本発明の第2実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 2nd Example of this invention. 照明光源スペクトルデータベースの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of an illumination light source spectrum database. 本発明の第3実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 3rd Example of this invention. 本発明をデジタルカメラに応用した実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the Example which applied this invention to the digital camera. 本発明をオートホワイトバランスに応用した実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the Example which applied this invention to the auto white balance. 本発明をカメラのリモコンに応用した実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the Example which applied this invention to the remote control of a camera. 本発明をカメラ付き携帯電話に応用した実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows the Example which applied this invention to the mobile phone with a camera.

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施による照明情報検出装置のブロック図である。図1の照明情報検出装置は、照明光を検出してkバンド信号を出力するkバンド検出部2と、入力されるkバンドの信号からnバンドの信号(k<n)を出力する信号変換部1とを備え、さらに信号変換部1は照明特性データを算出する照明特性データ算出部3と照明特性データに応じてnバンドの信号を演算する照明スペクトル推定部4を有する。照明特性データ算出部3はkバンド検出部2から取得するkバンド信号を用いて照明特性データを算出し、照明スペクトル推定部4は照明特性データを用いて照明スペクトルの推定(kバンドの信号からnバンドの信号への変換)を行う。   FIG. 1 is a block diagram of an illumination information detection apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 includes a k-band detector 2 that detects illumination light and outputs a k-band signal, and a signal converter that outputs an n-band signal (k <n) from the input k-band signal. The signal conversion unit 1 further includes an illumination characteristic data calculation unit 3 that calculates illumination characteristic data and an illumination spectrum estimation unit 4 that calculates an n-band signal according to the illumination characteristic data. The illumination characteristic data calculation unit 3 calculates the illumination characteristic data using the k band signal acquired from the k band detection unit 2, and the illumination spectrum estimation unit 4 estimates the illumination spectrum (from the k band signal using the illumination characteristic data). conversion to an n-band signal).

さらに、照明特性データ算出部3は照明判定部5とデータ算出部6とを備える。照明判定部5はkバンド信号から照明光源の種類および割合を判定し、データ算出部6は判定された照明情報データから照明特性データを算出する。以下、図2および図3を参照して、照明判定部5およびデータ算出部6をより詳細に説明する。   Furthermore, the illumination characteristic data calculation unit 3 includes an illumination determination unit 5 and a data calculation unit 6. The illumination determination unit 5 determines the type and ratio of the illumination light source from the k-band signal, and the data calculation unit 6 calculates illumination characteristic data from the determined illumination information data. Hereinafter, the illumination determination unit 5 and the data calculation unit 6 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

図2に示されるように照明判定部5は、特定光源成分検出部7と照明混合比判定部8とを備えている。特定光源成分検出部7は、kバンド検出部2から取得するkバンド信号を用いて光源評価値を算出する。ここで、光源評価値としては、後述するE,E,E等を用いることができ、この光源評価値によって照明光源の種類を特定することができる。照明混合比判定部は8、特定光源成分検出部7によって得られた光源評価値により、特定された照明光源の混合比を判定する。したがって、照明判定部5からの出力である照明情報データは、照明光源の種類および割合が含まれている。 As shown in FIG. 2, the illumination determination unit 5 includes a specific light source component detection unit 7 and an illumination mixture ratio determination unit 8. The specific light source component detection unit 7 calculates a light source evaluation value using the k band signal acquired from the k band detection unit 2. Here, E 1 , E 2 , E 3 and the like described later can be used as the light source evaluation value, and the type of illumination light source can be specified by this light source evaluation value. The illumination mixture ratio determination unit 8 determines the mixture ratio of the specified illumination light source based on the light source evaluation value obtained by the specific light source component detection unit 7. Therefore, the illumination information data that is the output from the illumination determination unit 5 includes the type and ratio of the illumination light source.

図3に示されるデータ算出部6は、対象データ読み出し部9と照明光源スペクトルデータベース10と主成分分析部11とを備える。照明光源スペクトルデータベース10には、図4から図6に示されるような、様々な光源のスペクトルデータが記憶されている。また、照明光源スペクトルデータベース10は自然光データベース12と人工光データベース13を分けて備えることも可能である。対象データ読み出し部9は、照明情報データ(照明光源とその割合)に応じて、照明光源スペクトルデータベース10から該当するスペクトルデータを読み出して、これらのスペクトルデータを主成分分析部11に送る。主成分分析部11では送られたスペクトルデータの全てを用いて主成分分析を行い、この結果を照明特性データとして照明スペクトル推定部4へ送る。   The data calculation unit 6 illustrated in FIG. 3 includes a target data reading unit 9, an illumination light source spectrum database 10, and a principal component analysis unit 11. The illumination light source spectrum database 10 stores spectrum data of various light sources as shown in FIGS. Further, the illumination light source spectrum database 10 can be provided with a natural light database 12 and an artificial light database 13 separately. The target data reading unit 9 reads the corresponding spectrum data from the illumination light source spectrum database 10 according to the illumination information data (illumination light source and its ratio), and sends these spectrum data to the principal component analysis unit 11. The principal component analysis unit 11 performs principal component analysis using all of the transmitted spectral data, and sends the result to the illumination spectrum estimation unit 4 as illumination characteristic data.

次に、図7のブロック図を用いて、照明スペクトル推定部4のより詳細な説明をする。   Next, the illumination spectrum estimation unit 4 will be described in more detail using the block diagram of FIG.

図7に示される照明スペクトル推定部4は、推定マトリクス演算部14と推定演算部15とを備える。推定マトリクス演算部14では、データ算出部6より得られた照明特性データからスペクトル推定マトリクスT(n×k行列)を算出し、推定演算部15ではスペクトル推定マトリクスTを利用して、kバンドの信号からnバンドの信号への変換を行う。   The illumination spectrum estimation unit 4 shown in FIG. 7 includes an estimation matrix calculation unit 14 and an estimation calculation unit 15. The estimation matrix calculation unit 14 calculates a spectrum estimation matrix T (n × k matrix) from the illumination characteristic data obtained from the data calculation unit 6, and the estimation calculation unit 15 uses the spectrum estimation matrix T to calculate k-band. Conversion from a signal to an n-band signal is performed.

上記構成によれば、照明光源の種類に応じて変換行列を設定するので、従来よりも精度良くkバンド信号からk<nなるnバンド信号へ変換することができる。例えば、図8に示されるように輝線を含むようなスペクトルであっても、少ないバンド数の検出信号から高精度にスペクトルの推定することが出来る。特に、混合比の大きさに応じて照明特性データを生成するので、寄与の大きさを反映した推定が可能である。また、寄与が少ない光源の情報も利用することから、寄与が少ない光源の特性も無視されることなく、計算に反映される。なお、ここではスペクトルデータベースから読み出すデータを混合比の割合により変えるようにしたが、各光源の主成分をあらかじめ計算しておき、混合比に応じた重みを乗算するようにして照明特性データを求めてもよいのは言うまでもない。   According to the above configuration, since the conversion matrix is set according to the type of illumination light source, it is possible to convert from a k-band signal to an n-band signal satisfying k <n with higher accuracy than in the past. For example, even if the spectrum includes bright lines as shown in FIG. 8, the spectrum can be estimated with high accuracy from a detection signal with a small number of bands. In particular, since the illumination characteristic data is generated according to the magnitude of the mixing ratio, estimation that reflects the magnitude of contribution is possible. In addition, since the information of the light source with little contribution is used, the characteristics of the light source with little contribution are reflected in the calculation without being ignored. Here, the data read from the spectrum database is changed according to the ratio of the mixing ratio. However, the illumination characteristic data is obtained by calculating in advance the main components of each light source and multiplying the weight according to the mixing ratio. Needless to say.

次に、本発明の実施によるkバンド信号の取得部分の構成(kバンド検出部2)および取得方法に関する説明をする。   Next, the configuration of the k-band signal acquisition part (k-band detection unit 2) and the acquisition method according to the embodiment of the present invention will be described.

図9は、本発明の実施に係るkバンド検出部のブロック図である。同図に示されるように、本実施例のkバンド検出部2は、光学系16とフィルタ17とセンサ部18とA/Dコンバータ19と信号補正部20と差分演算部21と信号記憶部22とを備え、照明光を検出しkバンド信号を出力する。   FIG. 9 is a block diagram of a k-band detection unit according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the k-band detection unit 2 of this embodiment includes an optical system 16, a filter 17, a sensor unit 18, an A / D converter 19, a signal correction unit 20, a difference calculation unit 21, and a signal storage unit 22. And detecting illumination light and outputting a k-band signal.

上記のkバンド検出部2は、例えば図10に示されるような構成をとることが出来る。図10に示される構成例では、光学系16としての積分球23と、フィルタ17としての16色モザイクフィルタ24と、センサ部18としてのマトリックス型検出素子25とを備える。さらに、信号補正部20、差分演算部21および信号記憶部22は基板部26に備えることもでき、基板部の外に別個に備える構成も可能である。   The k band detection unit 2 can be configured as shown in FIG. 10, for example. The configuration example shown in FIG. 10 includes an integrating sphere 23 as the optical system 16, a 16-color mosaic filter 24 as the filter 17, and a matrix detection element 25 as the sensor unit 18. Furthermore, the signal correction unit 20, the difference calculation unit 21, and the signal storage unit 22 can be provided in the substrate unit 26, or can be separately provided outside the substrate unit.

上記のkバンド検出部2は、光学系16によって検出した照明光を、フィルタ17によってm分割分光し(図10の例ではm=16)、センサ部18によってmチャネル検出をする。このとき、フィルタの分光特性は、図11に示されるように、カットオン波長が段階的に異なる光学的ロングパスフィルタを組み合わせて用いる。センサ部18によって検出されたmチャネル信号は、A/Dコンバータ19によってデジタル信号に変換され、信号補正部20によってダーク(暗電流)補正、リニア補正、および各センサ間でのばらつき等を補正する。その後、差分演算部21によって、mチャネルの分光特性f〜f16から以下のように差分演算する。 The k-band detection unit 2 performs m-division spectroscopy on the illumination light detected by the optical system 16 by the filter 17 (m = 16 in the example of FIG. 10), and detects m channels by the sensor unit 18. At this time, as shown in FIG. 11, the spectral characteristics of the filter are combined with optical long-pass filters having different cut-on wavelengths in stages. The m-channel signal detected by the sensor unit 18 is converted into a digital signal by the A / D converter 19, and dark (dark current) correction, linear correction, and variation among sensors are corrected by the signal correction unit 20. . Thereafter, the difference calculation unit 21 calculates the difference from the m-channel spectral characteristics f 1 to f 16 as follows.

=f−f1、
=f−f2、


m−1=f−fm−1.
g 1 = f 2 −f 1,
g 2 = f 3 −f 2,


g m-1 = f m -f m-1.

このように差分演算した結果、m−1チャネル信号(Vi:i=1,…,m−1)は図12のようなバンドパスフィルタの組と同様の分光分布特性g〜g15を有する信号となっている。なお、このkバンド検出部2では、センサの数mと出力される信号数kが必ずしも一致しない。本構成では、k<mであり、特にk=m−1となっている。 As a result of the difference calculation in this way, the m−1 channel signal (V i : i = 1,..., M−1) has spectral distribution characteristics g 1 to g 15 similar to those of the bandpass filter set as shown in FIG. Signal. In the k band detection unit 2, the number m of sensors does not necessarily match the number k of signals to be output. In this configuration, k <m, and in particular, k = m−1.

上記のように構成することにより、精度よく製造することが困難であるバンドパスフィルタを用いることなく、色素フィルタ(色ガラスとも云う)等の製造が容易であるロングパスフィルタを用いてkバンド検出が行える。   By configuring as described above, k-band detection can be performed using a long-pass filter that is easy to manufacture, such as a dye filter (also referred to as colored glass), without using a band-pass filter that is difficult to manufacture with high accuracy. Yes.

次に、上記のように検出したkバンド信号から、照明光源およびその混合比の判定する方法を説明する。すなわち、先述した照明判定部5の機能の詳細について説明する。   Next, a method for determining the illumination light source and its mixture ratio from the k-band signal detected as described above will be described. That is, the details of the function of the illumination determination unit 5 described above will be described.

照明判定部5は、後段の照明スペクトルデータベース10に格納されているスペクトルデータを選択するためのものである。一方、照明スペクトルデータベース10に格納されているスペクトルデータは、図4から図6のように種類毎に特徴的なスペクトルを有する。特定光源成分検出部7は、この照明光源の特徴となるスペクトルに着目して照明光源の判別を行う。ここでは、代表的な照明光源として、蛍光灯、ハロゲンランプおよびLED照明に関して説明を行う。   The illumination determination unit 5 is for selecting spectrum data stored in the illumination spectrum database 10 at the subsequent stage. On the other hand, the spectrum data stored in the illumination spectrum database 10 has a characteristic spectrum for each type as shown in FIGS. The specific light source component detection unit 7 determines the illumination light source by paying attention to the spectrum that is a feature of the illumination light source. Here, a fluorescent lamp, a halogen lamp, and LED illumination will be described as typical illumination light sources.

図4は代表的な蛍光灯のスペクトル分布を示している。同図から読み取れるように、蛍光灯は輝線スペクトルが存在し、強度の強い波長が何本かあるのが特徴である。3波長型および高演色型のいずれにおいても、440nm、544nm、620nm付近に共通して輝線スペクトルが存在する。そこで、kバンド検出部2からの検出信号において、この3つのスペクトルが他のスペクトルに対する割合を判別すれば蛍光灯であるか否かを判断することができる。例えば図13に示すように、kバンド検出部2から得られるバンドパスでそれぞれの中心波長が
:436nm,
10:544nm,
11:612nm
とすれば、蛍光灯ではこの3つの信号値が他の値よりも極端に大きい。このため、照明光源として蛍光灯を用いた場合には
=(V+V10+V11)/(V1+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9+V12+V13+V14+V15)
の値が大きくなる。よって、Eを用いて、照明光源が蛍光灯であるか否かを判断することができる。
FIG. 4 shows the spectral distribution of a typical fluorescent lamp. As can be seen from the figure, the fluorescent lamp has a bright line spectrum and is characterized by several intense wavelengths. In both of the three-wavelength type and the high color rendering type, a bright line spectrum exists in the vicinity of 440 nm, 544 nm, and 620 nm. Therefore, in the detection signal from the k-band detection unit 2, it is possible to determine whether or not the three spectrums are fluorescent lamps by determining the ratio of these three spectra to the other spectra. For example, as shown in FIG. 13, the center wavelengths of the bandpass obtained from the k-band detector 2 are g 2 : 436 nm,
g 10 : 544 nm,
g 11 : 612 nm
If so, in a fluorescent lamp, these three signal values are extremely larger than the other values. Therefore, when a fluorescent lamp is used as the illumination light source, E 1 = (V 2 + V 10 + V 11 ) / (V 1 + V 3 + V 4 + V 5 + V 6 + V 7 + V 8 + V 9 + V 12 + V 13 + V 14 + V 15 )
The value of increases. Thus, by using the E 1, illumination source can determine whether the fluorescent lamp.

また、図5に示すように、ハロゲンランプの場合には低波長に比較して、長波長成分が大きいという特徴を有する。このため、照明光源としてハロゲンランプを用いた場合は、図14に示されるように、長波長よりの検出信号V15,V14,V13は相対的に高くなる。よって、例えば
=(V13+V14+V15)/(V+V+V)
の値が大きくなり、この値を用いて照明光源がハロゲンランプであるか否かを判断することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the halogen lamp has a feature that a long wavelength component is larger than a low wavelength. For this reason, when a halogen lamp is used as the illumination light source, as shown in FIG. 14, the detection signals V 15 , V 14 , V 13 from longer wavelengths are relatively high. Thus, for example, E 2 = (V 13 + V 14 + V 15 ) / (V 1 + V 2 + V 3 )
The value of becomes larger, and this value can be used to determine whether or not the illumination light source is a halogen lamp.

さらに、LED照明の場合には、図6に示すように特定の波長成分だけが他よりも大きくなるという特徴を有する。このため、照明光源としてLED照明を用いた場合は、図15に示されるように、ある特定の検出信号が相対的に高くなる。よって、例えば、
=max{V}/max{V}
の値が大きくなり、この値を用いて、照明光源がLED照明であるか否かを判断することができる。
Furthermore, in the case of LED illumination, as shown in FIG. 6, only a specific wavelength component is larger than the others. For this reason, when LED illumination is used as the illumination light source, as shown in FIG. 15, a specific detection signal is relatively high. So, for example,
E 3 = max {V i } / max {V j }
The value of becomes larger, and this value can be used to determine whether or not the illumination light source is LED illumination.

照明混合比判定部8では、これらのE,E,Eをもとにそれぞれの光源の混合比を判定する。E,E,Eの大きさは、蛍光灯、ハロゲンおよびLEDの強度をあらわし、
α=c1/(c1+c2+c3),
α=c2/(c1+c2+c3),
α=c3/(c1+c2+c3
として計算すると、α+α+α=1である。よって、これらα,α,αを各光源の混合比とする。なお、c1 c2 c3はE、E、Eのスケールを合わせるための係数である。
The illumination mixture ratio determination unit 8 determines the mixture ratio of each light source based on these E 1 , E 2 , and E 3 . The sizes of E 1 , E 2 , and E 3 represent the intensity of the fluorescent lamp, halogen, and LED,
α 1 = c 1 E 1 / (c 1 E 1 + c 2 E 2 + c 3 E 3 ),
α 2 = c 2 E 2 / (c 1 E 1 + c 2 E 2 + c 3 E 3 ),
α 3 = c 3 E 3 / (c 1 E 1 + c 2 E 2 + c 3 E 3 )
Is calculated as α 1 + α 2 + α 3 = 1. Therefore, α 1 , α 2 , and α 3 are set as a mixing ratio of each light source. Note that c 1 c 2 c 3 is a coefficient for adjusting the scales of E 1 , E 2 , and E 3 .

上記構成によれば、小型かつ部品点数の少ない照明光検出装置が構成できる。また、照明光源の種類およびその割合に応じた補間を行うので、少ないバンド数での検出でも多バンド検出と同程度の高精度な分光分布を取得することができる。   According to the above configuration, an illumination light detection device that is small and has a small number of components can be configured. In addition, since interpolation is performed according to the type of illumination light source and its ratio, it is possible to obtain a highly accurate spectral distribution comparable to multi-band detection even with detection with a small number of bands.

図16は、本発明の第2実施例を示すブロック図である。同図に示されるように、本実施例の信号変換部1は、第1信号変換部27と第2信号変換部28と第3信号変換部29とを備え、これらの第1信号変換部27、第2信号変換部28および第3信号変換部29は、実施例1における信号変換部1と実質的に同等の構成を有する。第1信号変換部27は、kバンド検出部からkバンド信号を受信してk’バンド信号に変換し、第2信号変換部28は、第1信号変換部からk’バンド信号を受信してk”バンド信号に変換し、第3信号変換部29は、第2信号変換部からk”バンド信号を受信してnバンド信号に変換する。ここで、k<k’<k”<nとなり、より高精度の情報に順次変換される。   FIG. 16 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the signal conversion unit 1 of this embodiment includes a first signal conversion unit 27, a second signal conversion unit 28, and a third signal conversion unit 29, and these first signal conversion units 27. The second signal conversion unit 28 and the third signal conversion unit 29 have substantially the same configuration as the signal conversion unit 1 in the first embodiment. The first signal converter 27 receives the k-band signal from the k-band detector and converts it to the k′-band signal, and the second signal converter 28 receives the k′-band signal from the first signal converter. The third signal conversion unit 29 receives the k ″ band signal from the second signal conversion unit and converts it into an n band signal. Here, k <k ′ <k ″ <n, and the information is sequentially converted into more accurate information.

第1信号変換部27、第2信号変換部28および第3信号変換部29は、実施例1における信号変換部1と実質的に同等の構成を有するが、内部の照明光源スペクトルデータベースが異なる。本実施例では、照明光源スペクトルデータベース10を、図17に示されるように大分類、中分類、および小分類に構造化し、それぞれを第1信号変換部27、第2信号変換部28および第3信号変換部29に備える。そして、第1信号変換部27では、自然光と人工照明などの大分類を判定し、第2信号変換部28では、太陽光、晴天光、曇天光など、あるいは蛍光灯、ハロゲンランプ、LED照明などの中分類を判定し、第3信号変換部29では、蛍光灯の種類などの小分類を判定する。   The first signal conversion unit 27, the second signal conversion unit 28, and the third signal conversion unit 29 have substantially the same configuration as the signal conversion unit 1 in the first embodiment, but the internal illumination light source spectrum database is different. In the present embodiment, the illumination light source spectrum database 10 is structured into a large classification, a medium classification, and a small classification as shown in FIG. 17, and the first signal conversion section 27, the second signal conversion section 28, and the third classification are respectively arranged. The signal conversion unit 29 is provided. Then, the first signal conversion unit 27 determines large classifications such as natural light and artificial lighting, and the second signal conversion unit 28 uses sunlight, clear sky light, cloudy light, or the like, or a fluorescent lamp, a halogen lamp, LED lighting, or the like. The third signal conversion unit 29 determines a small classification such as the type of fluorescent lamp.

照明光源の判定を大分類レベル(自然光または人工照明)のみにしてしまうと、精度向上の効果を大きく期待することはできない。一方、小分類レベル(光源の細分類)の判定には大きく誤判定してしまうという危険性がある。本実施例では多段階で照明スペクトルの推定を行うことにより、誤判定の危険性を避けながらも高精度は判定を行うことができる。   If the determination of the illumination light source is made only at the large classification level (natural light or artificial illumination), the effect of improving accuracy cannot be greatly expected. On the other hand, there is a risk of making a large misjudgment in the determination of the small classification level (light source fine classification). In this embodiment, the illumination spectrum is estimated in multiple stages, so that the determination can be performed with high accuracy while avoiding the risk of erroneous determination.

図18は、本発明の第3実施例を示すブロック図である。本実施例は、第2実施例を変形したものと考えることができる。先述したように第2実施例の第1信号変換部27、第2信号変換部28および第3信号変換部29は、実施例1における信号変換部1と実質的に同等の構成を有する。そこで、本実施例では、信号変換部1の出力段から入力段へのフィードバック回路を備えることによって、第2実施例における第1信号変換部27、第2信号変換部28および第3信号変換部29を共有化する。   FIG. 18 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. The present embodiment can be considered as a modification of the second embodiment. As described above, the first signal converter 27, the second signal converter 28, and the third signal converter 29 of the second embodiment have substantially the same configuration as the signal converter 1 of the first embodiment. Therefore, in this embodiment, by providing a feedback circuit from the output stage to the input stage of the signal converter 1, the first signal converter 27, the second signal converter 28, and the third signal converter in the second embodiment. 29 is shared.

図18に示される信号変換部1は内部に不図示のカウンタを備え、カウンタビットを付加したkバンド信号(これをkバンド信号と表記する)をインクリメントしながら、信号変換を反復する。このとき、信号変換部1の内部における照明光源の推定は、kバンド信号のカウンタビットに応じて大分類、中分類、小分類などのように分類精度を変化させることができる。本実施例によれば、部品点数を増やすことなく、誤判定の危険性を避けながらも高精度な判定を行うことができる。 The signal converter 1 shown in FIG. 18 includes a counter (not shown) inside, and repeats signal conversion while incrementing a k-band signal to which a counter bit is added (this is expressed as a ki band signal). In this case, estimation of the illumination light source in the interior of the signal converter 1, the major classification according to the counter bits k i band signal, middle classification, it is possible to change the classification accuracy, such as small classification. According to the present embodiment, it is possible to perform highly accurate determination while avoiding the risk of erroneous determination without increasing the number of parts.

図19は、本発明をデジタルカメラに適用した実施例を示す概略図であり、代表的なデジタル一眼レフカメラの構成に、kバンド検出部2を追加した構成となっている。ここで、kバンド検出部2としては、実施例1にて説明したkバンド検出部2を用いることができ、取り付け位置は、照明光を検出するのに適切な位置に取り付けることが可能である。   FIG. 19 is a schematic diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a digital camera, in which a k-band detector 2 is added to the configuration of a typical digital single-lens reflex camera. Here, as the k-band detection unit 2, the k-band detection unit 2 described in the first embodiment can be used, and the attachment position can be attached to an appropriate position for detecting illumination light. .

その他、代表的なデジタル一眼レフカメラの構成として、カメラレンズ30とクイックリターンミラー31と撮像素子32とファインダー部33と映像処理部34と画像記憶部35と操作設定ボタン36と液晶ディスプレイ37とが図示されている。カメラレンズ30から入射した光線は、クイックリターンミラー31によってファインダー部33へ反射され、あるいは撮像時にはクイックリターンミラー31を光路から外して、撮像素子32に結像する。撮像素子32によって撮像された画像信号は映像処理部34によって処理され、画像記憶部35に保存および液晶ディスプレイ36に表示される。また、操作設定ボタン37によって、映像処理部34による処理を設定することができる。   In addition, as a configuration of a typical digital single-lens reflex camera, a camera lens 30, a quick return mirror 31, an image sensor 32, a finder unit 33, a video processing unit 34, an image storage unit 35, an operation setting button 36, and a liquid crystal display 37 are provided. It is shown in the figure. The light beam incident from the camera lens 30 is reflected by the quick return mirror 31 to the viewfinder 33, or forms an image on the image sensor 32 by removing the quick return mirror 31 from the optical path during imaging. The image signal captured by the image sensor 32 is processed by the video processing unit 34, stored in the image storage unit 35, and displayed on the liquid crystal display 36. Further, the processing by the video processing unit 34 can be set by the operation setting button 37.

本発明の実施例4では、上記のように取り付けたkバンド検出部2からのkバンド信号を、映像処理部34によって処理して、nバンド信号に変換する。すなわち、実施例1(あるいは実施例2、3)における信号変換部1と、映像処理部35とを兼用する構成とする。このように構成することにより、部品点数の増加を最小限に抑えることができる。また、取得したnバンド信号が映像処理部35によって得られるので、ホワイトバランス等の処理にすぐに利用することができる。   In Embodiment 4 of the present invention, the k-band signal from the k-band detection unit 2 attached as described above is processed by the video processing unit 34 and converted into an n-band signal. In other words, the signal conversion unit 1 and the video processing unit 35 in the first embodiment (or the second and third embodiments) are used as a configuration. With this configuration, an increase in the number of parts can be minimized. Further, since the acquired n-band signal is obtained by the video processing unit 35, it can be used immediately for processing such as white balance.

更に、算出したnバンド信号を撮影した画像データと関連付けて画像記憶部35に保存することにより、パーソナルコンピュータ等の外部処理装置での画像処理にnバンド信号を活用することが可能である。   Furthermore, by storing the calculated n-band signal in association with the captured image data in the image storage unit 35, the n-band signal can be used for image processing in an external processing device such as a personal computer.

図20は、本発明をオートホワイトバランスへ応用した実施例を示すブロック図である。同図に示された実施例5は、信号変換部1とkバンド検出部2とオートホワイトバランス部38を備え、さらにオートホワイトバランス部38はゲイン設定部39とマトリクス選択部40とゲイン補正部41とマトリクス記憶部42とマトリクス補正部43と色変換部44を備える。   FIG. 20 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to auto white balance. The fifth embodiment shown in the figure includes a signal conversion unit 1, a k-band detection unit 2, and an auto white balance unit 38. The auto white balance unit 38 further includes a gain setting unit 39, a matrix selection unit 40, and a gain correction unit. 41, a matrix storage unit 42, a matrix correction unit 43, and a color conversion unit 44.

本実施例では、信号変換部1で得られた照明情報データ(光源種類/割合)をオートホワイトバランス部に送信し、ゲイン設定およびマトリクス選択に利用する。ゲイン設定部39では、照明情報データにしたがってRGBゲインを設定し、ゲイン補正部41にてRGB画像データのゲイン補正を行う。マトリクス選択部40は、照明情報データに含まれる光源種類にしたがって、マトリクス記憶部42に記憶されている複数の色変換マトリクスの中から色変換マトリクスを選択し、これらをマトリックス補正部に送る。マトリックス補正部は、選択された色変換マトリクスを光源種類の割合にしたがって再計算して補正マトリクスを得る。そして色変換部44では、この補正マトリクスによってRGB画像データの色変換を行う。   In this embodiment, the illumination information data (light source type / ratio) obtained by the signal conversion unit 1 is transmitted to the auto white balance unit and used for gain setting and matrix selection. The gain setting unit 39 sets RGB gain according to the illumination information data, and the gain correction unit 41 corrects the gain of the RGB image data. The matrix selection unit 40 selects a color conversion matrix from among a plurality of color conversion matrices stored in the matrix storage unit 42 according to the type of light source included in the illumination information data, and sends these to the matrix correction unit. The matrix correction unit recalculates the selected color conversion matrix in accordance with the ratio of the light source types to obtain a correction matrix. The color converter 44 performs color conversion of the RGB image data using this correction matrix.

本発明の実施例5によれば、照明情報データに応じてオートホワイトバランスの係数を設定することにより、複数の光源で被写体が照射されている場合にも好ましい色で再現することができる。   According to the fifth embodiment of the present invention, by setting the auto white balance coefficient according to the illumination information data, it is possible to reproduce with a preferable color even when the subject is irradiated with a plurality of light sources.

本発明の実施例6ではカメラのリモコン45に取り付ける照明検出センサをkバンド検出部2とする。カメラをリモコンで操作する場合に、リモコンに照明検出センサを取り付ける構成は、被写体に近い位置で照明検出を行えるので好ましい。図21に示されるように、本実施例では、このときの照明検出センサをkバンド検出部2として、カメラ本体(またはPCでもよい)に備えたリモコン受信器46へkバンド信号を伝送する。これにより、データ量を少なく(すなわち高速に)伝送でき、かつ消費電力も少なくできる。また、リモコン内に信号処理部も不要なことからコストも抑えることができる。   In Embodiment 6 of the present invention, the illumination detection sensor attached to the remote controller 45 of the camera is the k-band detection unit 2. When the camera is operated by a remote controller, a configuration in which an illumination detection sensor is attached to the remote controller is preferable because the illumination can be detected at a position close to the subject. As shown in FIG. 21, in this embodiment, the k-band signal is transmitted to the remote control receiver 46 provided in the camera body (or PC) using the illumination detection sensor at this time as the k-band detection unit 2. As a result, the amount of data can be reduced (that is, at high speed) and the power consumption can be reduced. Further, since a signal processing unit is not required in the remote controller, costs can be reduced.

図22に示される実施例7は、カメラ付き携帯電話47に本発明を応用したものである。携帯電話等のモバイル機器は小型かつ消費電力も少なくしなければいかないという制約がある。そこでオートホワイトバランス等の処理をネットワーク上のサーバ48で実行する構成が考案されている。このとき、カメラ付き携帯電話47にはkバンド検出器のみを備え、kバンド信号を画像(あるいは映像)と共に送信し、サーバ48上の信号変換部によってnバンド信号に変換する構成が考えられる。このことにより、送信データ量を少なくすることができ、すなわち消費電力も少なくできるので、携帯電話等のモバイル機器の用途に好適である。   The seventh embodiment shown in FIG. 22 is an application of the present invention to a mobile phone 47 with a camera. Mobile devices such as mobile phones are limited in that they must be small and consume less power. Therefore, a configuration has been devised in which processing such as auto white balance is executed by the server 48 on the network. At this time, the camera-equipped mobile phone 47 may include only a k-band detector, transmit a k-band signal together with an image (or video), and convert it to an n-band signal by a signal conversion unit on the server 48. As a result, the amount of transmission data can be reduced, that is, power consumption can be reduced, which is suitable for use in mobile devices such as mobile phones.

1 信号変換部
2 kバンド検出部
3 照明特性データ算出部
4 照明スペクトル推定部
5 照明判定部
6 データ算出部
7 特定光源成分検出部
8 照明混合比判定部
9 対象データ読み出し部
10 照明光源スペクトルデータベース
11 主成分分析部
12 自然光データベース
13 人工光データベース
14 推定マトリクス演算部
15 推定演算部
16 光学系
17 フィルタ
18 センサ部
19 A/Dコンバータ
20 信号補正部
21 差分演算部
22 信号記憶部
23 積分球
24 16色モザイクフィルタ
25 マトリックス型検出素子
26 基板部
27 第1信号変換部
28 第2信号変換部
29 第3信号変換部
30 カメラレンズ
31 クイックリターンミラー
32 撮像素子
33 ファインダー部
34 映像処理部
35 画像記憶部
36 操作設定ボタン
37 液晶ディスプレイ
38 オートホワイトバランス部
39 ゲイン設定部
40 マトリクス選択部
41 ゲイン補正部
42 マトリクス記憶部
43 マトリクス補正部
44 色変換部
45 リモコン
46 リモコン受信器
47 カメラ付き携帯電話
48 サーバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal conversion part 2 k band detection part 3 Illumination characteristic data calculation part 4 Illumination spectrum estimation part 5 Illumination determination part 6 Data calculation part 7 Specific light source component detection part 8 Illumination mixture ratio determination part 9 Target data reading part 10 Illumination light source spectrum database DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Principal component analysis part 12 Natural light database 13 Artificial light database 14 Estimation matrix calculating part 15 Estimation calculating part 16 Optical system 17 Filter 18 Sensor part 19 A / D converter 20 Signal correction part 21 Difference calculating part 22 Signal storage part 23 Integrating sphere 24 16-color mosaic filter 25 Matrix type detection element 26 Substrate part 27 First signal conversion part 28 Second signal conversion part 29 Third signal conversion part 30 Camera lens 31 Quick return mirror 32 Image sensor 33 Finder part 34 Video processing part 35 Image storage Part 36 Setting button 37 LCD 38 auto white balance unit 39 gain setting unit 40 matrix selector 41 gain correction unit 42 matrix memory 43 matrix correction unit 44 color conversion section 45 remote control 46 Remote control receiver 47 camera phone 48 server

Claims (13)

照明光を検出してkバンド信号を出力するkバンド検出部と、
前記kバンド信号をk<nなるnバンド信号に変換する信号変換部とを備え、
前記信号変換部は、
前記kバンド信号から照明光源の種類を推定して照明特性データを算出する照明特性データ算出部と、
前記照明特性データに応じて、前記kバンド信号を前記nバンド信号に変換する照明スペクトル推定部とを有する、
ことを特徴とする照明情報検出装置。
A k-band detector that detects illumination light and outputs a k-band signal;
A signal converter that converts the k-band signal into an n-band signal with k <n,
The signal converter is
An illumination characteristic data calculating unit that calculates the illumination characteristic data by estimating the type of the illumination light source from the k-band signal;
An illumination spectrum estimation unit that converts the k-band signal into the n-band signal according to the illumination characteristic data;
An illumination information detection apparatus characterized by the above.
前記kバンド検出部は、カットオフ波長が段階的に異なるm個の光学的ロングパスフィルタを有し、
前記照明光を前記m個の光学的ロングパスフィルタを通してmチャネル信号を検出し、
前記mチャネル信号の差分によって、m>kなるkバンド信号を得ることを特徴とする、請求項1に記載の照明情報検出装置。
The k-band detector has m optical long-pass filters having different cutoff wavelengths in stages,
An m-channel signal is detected by passing the illumination light through the m optical long-pass filters;
The illumination information detection apparatus according to claim 1, wherein a k-band signal satisfying m> k is obtained based on a difference between the m channel signals.
前記m種類の異なる光学的ロングパスフィルタは、モザイクフィルタとして構成され、
前記モザイクフィルタに近接したマトリックス型検出素子によってmチャネル検出することを特徴とする、請求項2に記載の照明情報検出装置。
The m different optical long pass filters are configured as mosaic filters,
The illumination information detection apparatus according to claim 2, wherein m-channel detection is performed by a matrix type detection element close to the mosaic filter.
前記照明特性データ算出部は、前記kバンド信号のうち少なくとも1つのバンド信号の強度と少なくとも更にもう1つのバンド信号の強度との比を光源評価値として、前記照明光源の種類を推定することを特徴とする、請求項1から請求項3の何れかに記載の照明情報検出装置。   The illumination characteristic data calculation unit estimates a type of the illumination light source using a ratio of an intensity of at least one band signal of the k band signals and an intensity of at least another band signal as a light source evaluation value. The illumination information detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the illumination information detection device is characterized. 前記照明特性データ算出部は、利用されていると推定された前記光源評価値を複数取得した場合に、前記複数の光源評価値によって正規化した光源評価値によって、照明光源の種類の混合比を推定することを特徴とする、請求項4に記載の照明情報検出装置。   When the illumination characteristic data calculation unit obtains a plurality of the light source evaluation values estimated to be used, the light source evaluation value normalized by the plurality of light source evaluation values is used to determine a mixing ratio of the types of illumination light sources. The illumination information detection device according to claim 4, wherein the illumination information detection device is estimated. 前記kバンド信号の検出バンドは、436nm,544nm,612nmのうち少なくとも1つを含むように構成されていることを特徴とする、請求項2または請求項3に記載の照明情報検出装置。   4. The illumination information detection apparatus according to claim 2, wherein the detection band of the k-band signal includes at least one of 436 nm, 544 nm, and 612 nm. 前記kバンド検出部と前記信号変換部との間でkバンド信号を無線伝送することを特徴とする、請求項1から請求項6の何れかに記載の照明情報検出装置。   The illumination information detection apparatus according to claim 1, wherein a k-band signal is wirelessly transmitted between the k-band detection unit and the signal conversion unit. 前記信号変換部は、デジタルカメラに備えられ、該デジタルカメラの映像処理部により構成されることを特徴とする、請求項1から請求項7の何れかに記載の照明情報検出装置。   The illumination information detection apparatus according to claim 1, wherein the signal conversion unit is provided in a digital camera and is configured by a video processing unit of the digital camera. 照明光の情報を有するkバンド信号から照明光源の種類を推定し照明特性データを算出する照明特性データ算出部と、
前記照明特性データに応じて、前記kバンド信号をk<nなるnバンド信号に変換する照明スペクトル推定部を備えることを特徴とする信号変換装置。
An illumination characteristic data calculation unit that estimates the type of illumination light source from a k-band signal having illumination light information and calculates illumination characteristic data;
A signal conversion apparatus comprising: an illumination spectrum estimation unit that converts the k-band signal into an n-band signal with k <n according to the illumination characteristic data.
照明光の情報を有するkバンド信号から照明光源の種類を推定し第1照明特性データを算出する第1照明特性データ算出部と、
前記第1照明特性データに応じて、前記kバンド信号をk<k’なるk’バンド信号に変換する第1照明スペクトル推定部と、
前記k’バンド信号から前記照明光源の種類を推定し第2照明特性データを算出する第2照明特性データ算出部と、
前記第2照明特性データに応じて、前記k’バンド信号をk’<k”なるk”バンド信号に変換する第2照明スペクトル推定部と、
前記k”バンド信号から前記照明光源の種類を推定し第3照明特性データを算出する第3照明特性データ算出部と、
前記第3照明特性データに応じて、前記k”バンド信号をk”<nなるnバンド信号に変換する第3照明スペクトル推定部とを備えることを特徴とする信号変換装置。
A first illumination characteristic data calculating unit that calculates the first illumination characteristic data by estimating the type of the illumination light source from the k-band signal having the illumination light information;
A first illumination spectrum estimation unit that converts the k-band signal into a k′-band signal with k <k ′ in accordance with the first illumination characteristic data;
A second illumination characteristic data calculation unit that estimates the type of the illumination light source from the k ′ band signal and calculates second illumination characteristic data;
A second illumination spectrum estimation unit that converts the k ′ band signal into a k ″ band signal that satisfies k ′ <k ″ in accordance with the second illumination characteristic data;
A third illumination characteristic data calculating unit that estimates the type of the illumination light source from the k ″ band signal and calculates third illumination characteristic data;
A signal conversion apparatus comprising: a third illumination spectrum estimation unit that converts the k ″ band signal into an n band signal satisfying k ″ <n according to the third illumination characteristic data.
前記第1照明特性データ算出部は前記照明光源の大分類を推定し、
前記第2照明特性データ算出部は前記照明光源の中分類を推定し、
前記第3照明特性データ算出部は前記照明光源の小分類を推定することを特徴とする請求項10に記載の信号変換装置。
The first illumination characteristic data calculation unit estimates a large classification of the illumination light source,
The second illumination characteristic data calculation unit estimates a middle classification of the illumination light source,
The signal conversion apparatus according to claim 10, wherein the third illumination characteristic data calculation unit estimates a small classification of the illumination light source.
照明光の情報を有するkバンド信号を入力する入力段と、
入力された前記kバンド信号から照明光源の種類を推定し照明特性データを算出する照明特性データ算出部と、
前記照明特性データに応じて、前記kバンド信号をk<ki+1なるki+1バンド信号に変換する照明スペクトル推定部と、
前記照明スペクトル推定部の出力段から前記入力段へのフィードバック回路とを備え、
前記kバンド信号から前記ki+1バンド信号への変換を複数回繰り返してnバンド信号を得ることを特徴とする信号変換装置。
An input stage for inputting a ki band signal having illumination light information;
An illumination characteristic data calculation unit that estimates the type of illumination light source from the input ki band signal and calculates illumination characteristic data;
And in response to said illumination characteristic data, the k i band signal k i <illumination spectrum estimating unit for converting the k i + 1 becomes k i + 1 band signal,
A feedback circuit from the output stage of the illumination spectrum estimation unit to the input stage;
A signal conversion apparatus characterized in that the conversion from the k i band signal to the k i + 1 band signal is repeated a plurality of times to obtain an n band signal.
照明光の情報を有するkバンド信号から照明光源の種類を推定し照明特性データを算出する照明特性データ算出ステップと、
前記照明特性データに応じて、前記kバンド信号をk<nなるnバンド信号に変換する照明スペクトル推定ステップとを有する照明情報信号変換方法。
An illumination characteristic data calculation step for estimating the type of illumination light source from the k-band signal having illumination light information and calculating illumination characteristic data;
An illumination information signal conversion method comprising: an illumination spectrum estimation step of converting the k-band signal into an n-band signal satisfying k <n according to the illumination characteristic data.
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