JP2023113158A - Imaging apparatus and white balance control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置及びホワイトバランス制御方法に関し、特に、撮像装置において行われる赤外線検出を用いた被写体の光源推定を含むホワイトバランス制御方法に関する。 The present invention relates to an imaging device and a white balance control method, and more particularly to a white balance control method including subject light source estimation using infrared detection performed in the imaging device.
従来、撮像装置の一種であるデジタルカメラにおいては、赤外線センサを有効に利用することにより、撮像環境における光源の種別を判別して、撮像する画像のホワイトバランスを適正に制御する技術が開示されている。 Conventionally, in a digital camera, which is a type of imaging device, a technology has been disclosed in which an infrared sensor is effectively used to determine the type of light source in the imaging environment and appropriately control the white balance of an image to be captured. there is
特許文献1では、撮像装置に既存の赤外線センサを有効に利用して、ホワイトバランス制御を可能にした撮像装置、ホワイトバランス制御方法及びホワイトバランス制御プログラムが開示されている。
特許文献1に開示された発明によれば、撮像装置においてオートフォーカス制御を行うために必要とされる既存の位相差センサ及びリモートコントロールを行うために必要とされる既存の赤外線センサを有効に利用して、撮像する画像のホワイトバランスを制御することが可能となるとしている。またこれら既存の赤外線センサを有効に利用することにより、撮像環境における光源の種別を判別して、撮像する画像のホワイトバランスを適正に制御することが可能となるとしている。
According to the invention disclosed in
しかしながら、特許文献1において開示された発明は、赤外線センサが取得する赤外線の画角が撮影画像の画角と必ずしも一致しないため、赤外線センサが取得した赤外線を用いて光源推定を行うと実際の撮影環境における撮影画角の光源とは異なる推定をしてしまうおそれがある。また、ユーザーが撮像装置を操作中に意図せず赤外線センサを有するリモコン受光部を遮ってしまうことや、レンズ交換式のカメラにおける交換レンズが赤外線センサを有するリモコン受光部を遮ってしまうことで実際の撮影環境における撮影画角の光源推定が行えないおそれがある。
However, in the invention disclosed in
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、レンズ光学系を通して撮影画角から入射する赤外線を検出することで精度の高い光源推定を行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of estimating a light source with high accuracy by detecting infrared rays incident from a shooting angle of view through a lens optical system. and
前述の課題を解決するため、本発明の第1の発明に係る撮像装置は、レンズ光学系を有する着脱可能な撮影レンズを備えた撮像装置において、レンズ光学系を通って入射した光を検出し、検出した光を光電変換して信号を出力する撮像素子と、撮像素子の物体側に配置された赤外線反射フィルタと、レンズ光学系と赤外線反射フィルタとの間であり、レンズ光学系を通る光の光路外に配置された赤外線センサと、制御部と、撮像素子が出力した信号を画像データに変換し出力する画像処理部を備え、レンズ光学系を通って入射した光のうち赤外線を赤外線反射フィルタが反射し、赤外線反射フィルタが反射した赤外線を赤外線センサが検出し、赤外線センサが検出した赤外線の信号の強度を制御部が取得し、赤外線反射フィルタを透過して撮像素子が検出した可視光の信号の強度を画像処理部を通して制御部が取得することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an imaging apparatus according to a first aspect of the present invention is an imaging apparatus equipped with a detachable photographing lens having a lens optical system, in which light incident through the lens optical system is detected. , an image sensor that photoelectrically converts the detected light and outputs a signal, an infrared reflective filter arranged on the object side of the image sensor, and between the lens optical system and the infrared reflective filter, light passing through the lens optical system Equipped with an infrared sensor placed outside the optical path of the lens, a control unit, and an image processing unit that converts the signal output by the image sensor into image data and outputs it. The infrared sensor detects infrared rays reflected by the filter and reflected by the infrared reflection filter, the control unit obtains the intensity of the infrared signal detected by the infrared sensor, and the visible light passes through the infrared reflection filter and is detected by the imaging device. is obtained by the control unit through the image processing unit.
本発明の第2の発明に係る撮像装置は、制御部は、光源推定部を備え、光源推定部は、制御部が取得した赤外線の信号の強度と可視光の信号の強度とを比較し、比較した結果によって撮影環境における光源の指標を算出することを特徴とする。 In the imaging device according to the second aspect of the present invention, the control unit includes a light source estimation unit, the light source estimation unit compares the intensity of the infrared signal and the intensity of the visible light signal acquired by the control unit, It is characterized by calculating the index of the light source in the shooting environment based on the result of the comparison.
本発明の第3の発明に係る撮像装置は、制御部は、フリッカー検出部を備え、フリッカー検出部は、光源推定部が算出した光源の指標が可視光の信号の強度から定まる閾値より大きい時に撮像素子の読み出しフレームレートを変更し画像処理部が出力した画像データに対してフリッカー検出を実行することを特徴とする。 In the imaging apparatus according to a third aspect of the present invention, the control unit includes a flicker detection unit, and the flicker detection unit detects when the index of the light source calculated by the light source estimation unit is greater than a threshold determined from the intensity of the visible light signal. The flicker detection is performed on the image data output by the image processing unit by changing the reading frame rate of the imaging device.
本発明の第4の発明に係る撮像装置は、制御部は、白点分布設定部と、ホワイトバランス設定部を備え、白点分布設定部は、画像処理部が出力した画像データに対して、光源推定部が算出した光源の指標をもとに白点分布を算出し、ホワイトバランス設定部が、白点分布をもとにホワイトバランス設定値を算出変更することを特徴とする。 In the image pickup apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the control section includes a white point distribution setting section and a white balance setting section, and the white point distribution setting section performs the following operations on the image data output by the image processing section. The white point distribution is calculated based on the index of the light source calculated by the light source estimation unit, and the white balance setting unit calculates and changes the white balance setting value based on the white point distribution.
本発明の第5の発明に係るホワイトバランス制御方法は、レンズ光学系を通って入射した光のうち赤外線を赤外線反射フィルタが反射しレンズ光学系と赤外線反射フィルタとの間であり、レンズ光学系を通る光の光路外に配置された赤外線センサが赤外線を検出し、赤外線反射フィルタを透過した可視光を撮像素子が検出する撮像装置のホワイトバランス制御方法において、赤外線センサが赤外線を検出するステップと、撮像素子が可視光を検出するステップと、
赤外線の信号の強度と可視光の信号の強度とを比較するステップと、比較した結果によって撮影環境の光源の指標を算出するステップと、光源の指標が可視光の強度から定まる閾値より大きい時にフリッカー検出を実行するステップと、光源の指標をもとに白点分布を算出するステップと、白点分布をもとにホワイトバランス設定値を変更するステップを含むことを特徴とする。
In a white balance control method according to a fifth aspect of the present invention, an infrared reflective filter reflects infrared rays of light incident through a lens optical system, and the infrared reflective filter is between the lens optical system and the infrared reflective filter. In a white balance control method for an imaging device in which an infrared sensor arranged outside the optical path of light passing through an infrared sensor detects infrared rays, and an imaging element detects visible light transmitted through an infrared reflection filter, the step of detecting infrared rays by the infrared sensor; , the imaging device detecting visible light;
a step of comparing the intensity of the infrared signal and the intensity of the visible light signal; calculating a light source index of the shooting environment according to the comparison result; The method includes the steps of performing detection, calculating a white point distribution based on the index of the light source, and changing a white balance setting value based on the white point distribution.
本発明によれば、レンズ光学系を通って入射した赤外線、すなわち撮影画角から入射する赤外線を検出することができるため、特にレンズ交換式カメラにおいては装着するレンズに依らずに精度の高い光源推定が可能な撮像装置を提供することができる。また、撮像装置において人工光環境下以外の環境でフリッカー検出を省略することが可能となり、撮像装置におけるフリッカー検出時の制御に伴うユーザーの操作感の悪化を防ぐことが可能となる。さらには、精度の高い光源推定によりホワイトバランス制御の精度を向上することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to detect infrared rays incident through the lens optical system, that is, infrared rays incident from the shooting angle of view. An imaging device capable of estimation can be provided. In addition, it is possible to omit flicker detection in an imaging device in an environment other than an artificial light environment, and it is possible to prevent deterioration of the user's operational feeling due to control when flicker is detected in the imaging device. Furthermore, it is possible to improve the accuracy of white balance control by estimating the light source with high accuracy.
以下、図面を用いて、本発明の実施例について詳細に説明する。なお、本実施例により本発明が限定されるものではない。また、各図面は本発明の説明を簡単にするために簡略化されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by this embodiment. Also, each drawing has been simplified for ease of explanation of the present invention.
図1は、本実施例の撮像装置10の主要な構成を示すブロック図である。撮像装置10はカメラ本体20と、カメラ本体20に着脱可能な交換レンズである撮影レンズ30で構成される。カメラ本体20はカメラ側マウント部21を備え、撮影レンズ30はレンズ側マウント部31を備えており、双方のマウント部が結合することで着脱可能に固定される。
FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of an imaging device 10 of this embodiment. The imaging apparatus 10 is composed of a
カメラ本体20は、撮像素子41と、赤外線反射フィルタ42と、赤外線センサ43と、制御部50と、画像処理部60と、画像表示部70を備えている。
The
撮影レンズ31は、フォーカスレンズ群を含む、複数の不図示のレンズ群を有するレンズ光学系32を備えている。図1においてレンズ光学系32は簡単のために1枚のレンズとして記載している。
The photographing
撮像素子41は、レンズ光学系32により集光された被写体からの光線を受光して光電変換を行い、被写体像のアナログ画像信号を出力する。本実施例において、撮像素子41にはCMOSイメージセンサーが用いられている。撮像素子41の受光面は多数の画素から構成されている。
The imaging device 41 receives the light from the subject condensed by the lens
赤外線反射フィルタ42は、撮像素子41の前面に配置され、レンズ光学系32を通って撮像素子41に導かれる光のうち、赤外線成分を反射し、可視光成分を透過する。
The infrared reflective filter 42 is arranged in front of the imaging device 41, and reflects infrared light components and transmits visible light components of the light guided to the imaging device 41 through the lens
赤外線センサ43は、レンズ光学系32と赤外線反射フィルタ42との間であり、レンズ光学系32を通る光の光路外に配置されており、赤外線を検出し、赤外線信号を出力する。赤外線センサ43は、例えば、カメラ側マウント部21のレンズ側マウント部31と接する面の裏面の外縁に配置されている。また、赤外線センサは複数個配置してもよい。赤外線センサを複数個配置することで、赤外線の検出精度を向上することが可能となる。
The infrared sensor 43 is located between the lens
画像処理部60は、撮像素子41から出力されたアナログ画像信号に各種信号処理を行い、デジタル画像データとして出力する。例えば、読み出した色成分信号を増幅するための増幅処理や、画素受光量と出力値との間の線形性を確保するためのシェーディング補正、色再現処理、ガンマ補正処理、JPEG形式やTIFF形式の画像データへの現像処理等を行う。また、後述するホワイトバランス設定も行う。
The
制御部50は、CPU、プログラムやデータが格納されたROM、作業領域として使用するRAMを有しており、撮像装置10全体の包括的な制御を行う。例えば、撮像素子41の読み出し制御を行う。制御部50が撮像素子41の駆動タイミングを決定する信号を出力することで、画素毎の水平駆動並びに垂直駆動が制御され、各画素からRGBの各色成分信号が読み出される。また、後述するフリッカー検出時の処理において、撮像素子41の読み出しタイミングの変更や露光時間の変更を行う。
The
画像表示部70は、画像処理部60で処理されたデジタル画像データをスルー画像データとして表示する。その他、不図示の記録媒体から読み出された画像等を表示する。
The
次に、赤外線反射フィルタ42が反射した赤外線を赤外線センサ43が検出する方法について説明する。図2は赤外線センサ43と赤外線反射フィルタ42の配置及びレンズ光学系32を通る光のうち赤外線を赤外線反射フィルタ42が反射する振る舞いを説明するための図である。
Next, a method for detecting infrared rays reflected by the infrared reflection filter 42 by the infrared sensor 43 will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining the arrangement of the infrared sensor 43 and the infrared reflective filter 42 and how the infrared reflective filter 42 reflects the infrared rays of the light passing through the lens
レンズ光学系32を通って入射した光Φ1のうち、赤外線反射フィルタ42が赤外線成分Φ2を反射する。赤外線反射フィルタ42が反射した赤外線成分Φ2をレンズ光学系32と赤外線反射フィルタ42の間に配置された赤外線センサ43が検出する。赤外線反射フィルタ42を透過した可視光成分Φ3は、撮像素子41に入射する。このように赤外線センサ43と赤外線反射フィルタ42を配置することで、交換レンズの種類を問わず実際の撮影画角から入射する赤外線を検出することが可能となる。
Of the light Φ1 incident through the lens
図3は、カメラ本体20において光源推定を行い、ホワイトバランス設定を実行するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。制御部50は内部に、赤外線強度算出部51と、可視光強度算出部52と、光源推定部53と、フリッカー検出部54と、白点分布設定部55と、ホワイトバランス設定部56を有している。以降ではフローチャートを用いながら制御部50の各部の処理について詳しく説明する。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the flow of processing from light source estimation to white balance setting in the
カメラ本体20において、カメラの起動又はカメラの設定画面から撮影モードへ切り替わることに準ずる動作をすると本フローチャートが開始する。
This flowchart starts when the
S01では、赤外線強度算出部51が、赤外線センサ43が検出した赤外線信号を取得し、赤外線信号の強弱によって赤外線の強度Bv_IRを算出する。赤外線センサが複数個用いられている場合は、複数個の赤外線センサからの赤外線信号の強弱を検出し、その最大値から赤外線の強度Bv_IRを算出してもよい。 In S01, the infrared intensity calculator 51 acquires the infrared signal detected by the infrared sensor 43, and calculates the intensity Bv_IR of the infrared ray based on the intensity of the infrared signal. When a plurality of infrared sensors are used, the intensity of infrared signals from the plurality of infrared sensors may be detected, and the intensity of infrared rays Bv_IR may be calculated from the maximum value.
S02では、可視光強度算出部52が、画像処理部60が出力するデジタル画像データを取得し、可視光の強度Bv_RGBを算出する。可視光の強度Bv_RGBは、撮像素子41の受光面を任意に分割した画素ブロックの画像信号におけるR値(赤)、G値(緑)及びB値(青)の強度Bv_RGB(x,y)を積算し平均することで算出する。
In S02, the visible light intensity calculation unit 52 acquires the digital image data output by the
S03では、光源推定部53が、S01において赤外線強度算出部51が算出した赤外線の強度Bv_IRと、S02において可視光強度算出部52が算出した可視光の強度Bv_RGBとから、人工照明信頼度αを算出する。 In S03, the light source estimation unit 53 calculates the artificial illumination reliability α from the infrared intensity Bv_IR calculated by the infrared intensity calculation unit 51 in S01 and the visible light intensity Bv_RGB calculated by the visible light intensity calculation unit 52 in S02. calculate.
人工照明信頼度αは、赤外線の強度Bv_IRと可視光の強度Bv_RGBの値を比較することで得る指標である。赤外線の強度Bv_IRが十分に小さく可視光の強度Bv_RGBが十分に大きい場合人工光源信頼度α=1とし、赤外線の強度Bv_IRが十分に大きい場合は人工照明信頼度α=0とする。αは0から1の間の値を取り、αがあらかじめ設定した閾値T(0<T≦1)以上の場合、人工光環境下にあると推定される。閾値Tは、可視光の強度Bv_RGBに対応してあらかじめ設定された値を取る。 The artificial illumination reliability α is an index obtained by comparing the values of the infrared intensity Bv_IR and the visible light intensity Bv_RGB. When the infrared intensity Bv_IR is sufficiently small and the visible light intensity Bv_RGB is sufficiently large, the artificial light source reliability α is set to 1, and when the infrared intensity Bv_IR is sufficiently large, the artificial lighting reliability α is set to 0. α takes a value between 0 and 1, and when α is equal to or greater than a preset threshold value T (0<T≦1), it is estimated that the environment is under artificial light. The threshold T takes a preset value corresponding to the intensity Bv_RGB of visible light.
人工照明信頼度αは、撮像素子41の受光面を任意に分割した画素ブロックにおける強度Bv_RGB(x,y)毎に算出する方法を取ってもよい。画素ブロック毎に人工照明信頼度αを算出することで、撮影画角内における撮像素子41上の各画素ブロックに対応した領域について光源の推定が可能となる。 The artificial illumination reliability α may be calculated for each intensity Bv_RGB(x, y) in pixel blocks obtained by arbitrarily dividing the light receiving surface of the image sensor 41 . By calculating the artificial illumination reliability α for each pixel block, it is possible to estimate the light source for the area corresponding to each pixel block on the image sensor 41 within the shooting angle of view.
S04では、光源推定部53が、S03において算出した人工照明信頼度αとあらかじめ設定した閾値Tとを比較し、光源の推定を行う。人工照明信頼度αがあらかじめ設定した閾値T以上の場合、人工光環境下であると推定し、S05に進む。人工照明信頼度αが閾値Tより小さい場合は、自然光環境下であると推定し、S06に進む。 In S04, the light source estimation unit 53 compares the artificial illumination reliability α calculated in S03 with a preset threshold value T to estimate the light source. If the artificial lighting reliability α is equal to or greater than the preset threshold value T, it is assumed that the environment is under artificial lighting, and the process proceeds to S05. If the artificial lighting reliability α is smaller than the threshold value T, it is assumed that the environment is under natural light, and the process proceeds to S06.
S05では、フリッカー検出部54が、撮像素子41の読み出しフレームレートを変更し、フリッカー検出を行う。本発明におけるフリッカー検出の具体的方法は公知の技術を採用でき、例えば、フレームレートを検出対象となるフリッカー周期のN+0.5倍(Nは非負整数)に設定した状態において、このフリッカーの周期のN+0.5倍の間隔にある2つのフレーム間の画像データの差のデータを用いて、この2つのフレーム間の画像の各々に生じるフリッカー縞の位相が逆位相であるか否かを判別し、逆位相であれば、検出対象となるフリッカー周期の光がフリッカーの発生要因となっていると判定する方法などがある。 In S05, the flicker detection unit 54 changes the readout frame rate of the image sensor 41 and performs flicker detection. A specific method of flicker detection in the present invention can employ a known technique. Using the data of the difference in the image data between the two frames at an interval of N + 0.5 times, it is determined whether the phases of the flicker fringes occurring in each of the images between the two frames are opposite phases, If the phases are opposite, there is a method of determining that the light of the flicker cycle to be detected is the cause of flicker.
フリッカー検出部54が、画像処理部60から送られてくるデジタル画像データからフリッカーを検出すると、フリッカー周期に合わせて撮像素子41の読み出し周期及び露光時間を変更する。これにより、スルー画像データ及び記録画像のフリッカーによる影響を回避する。
When the flicker detection unit 54 detects flicker from the digital image data sent from the
S04において、自然光環境下であると推定した場合、S05におけるフリッカー検出は行わない。フリッカー検出では前述のようなタイミング制御や読み出し速度を変更する処理を行うため、フリッカー検出中にユーザーが画像表示部70によってスルー画像データを確認すると処理によるタイムラグやスルー画像の更新速度の低下により見栄えが悪くなるため好ましくない。そのため、撮影画角が自然光環境下であると推定した場合、人工光環境下におけるフリッカーが発生していないと推定し、フリッカー検出を実行しないことで見栄えの良いスルー画像データを提供することが可能となる。
In S04, when it is estimated that it is under the natural light environment, flicker detection in S05 is not performed. In flicker detection, the timing control and reading speed change processing as described above are performed. Therefore, if the user checks the through image data on the
S06では、白点分布設定部55が、S03において算出した人工照明信頼度αを用いて、撮影環境における白点分布の設定を行う。 In S06, the white point distribution setting unit 55 sets the white point distribution in the shooting environment using the artificial lighting reliability α calculated in S03.
白点分布とは、画像処理部60がデジタル画像データとして出力した撮像素子41の各画素からのR値(赤)、G値(緑)及びB値(青)から色比R/G及び色比B/Gを算出し、横軸をR/Gの値、縦軸をB/Gの値としてプロットして得られる分布図であって、白色の画像信号に基づいて算出されたと推定される色成分情報(R/G,B/G)の分布範囲のことを指している。本実施例において撮影環境における白点分布をW(R/G,B/G)と記す。 The white point distribution is defined by the color ratio R/G and color A distribution diagram obtained by calculating a ratio B/G and plotting the value of R/G on the horizontal axis and the value of B/G on the vertical axis, which is presumed to have been calculated based on a white image signal. It refers to the distribution range of color component information (R/G, B/G). In this embodiment, the white point distribution in the shooting environment is written as W(R/G, B/G).
図4は、自然光環境下における白点分布と人工光環境下における白点分布について説明するための図である。図4におけるWNは自然光環境下における白点分布図であり、WAは人工光環境下における白点分布図である。それぞれの分布図において横軸は色比R/Gの値、縦軸は色比B/Gの値を示している。ここでは、黒体放射軌跡がBRで示されており、黒体放射軌跡BRに応じて、あらかじめ自然光環境下及び人工光環境下における各光源の白点領域が定められている。これらは、制御部50内のROMにあらかじめ記憶されているデータであり、撮像素子41の感度特性や画像処理部60の処理内容等により異なるもので、撮像装置毎にそれぞれ設定される。
FIG. 4 is a diagram for explaining the white point distribution under the natural light environment and the white point distribution under the artificial light environment. W N in FIG. 4 is a white point distribution map under a natural light environment, and W A is a white point distribution map under an artificial light environment. In each distribution diagram, the horizontal axis indicates the value of the color ratio R/G, and the vertical axis indicates the value of the color ratio B/G. Here, the black body locus is indicated by BR, and the white point area of each light source under the natural light environment and the artificial light environment is determined in advance according to the black body locus BR. These data are pre-stored in the ROM in the
図4において、WNにおける各光源の白点領域としてN1とN2とN3、N4が、WAにおける各光源の白点領域としてA1とA2が示されている。自然光環境下における白点分布WN(R/G,B/G)及び人工光環境下における白点分布WA(R/G,B/G)において、各光源の各白点領域は白色の画像信号に基づいて算出されたと推定される。例えば、自然光環境下の白点分布図におけるN1光源下の白点分布WN1(R/G,B/G)は、自然光環境下におけるN1光源下において、画像処理部60がデジタル画像データとして出力した撮像素子41の各画素からのR値(赤)、G値(緑)及びB値(青)の色比R/G及び色比B/Gから白色のデジタル画像データであると判定することができる領域である。
In FIG. 4, N1, N2, N3, and N4 are shown as white point areas of each light source in W N , and A1 and A2 are shown as white point areas of each light source in W A . In the white point distribution W N (R/G, B/G) under the natural light environment and the white point distribution W A (R/G, B/G) under the artificial light environment, each white point area of each light source is white. It is presumed to have been calculated based on the image signal. For example, the white point distribution W N1 (R/G, B/G) under the N1 light source in the white point distribution diagram under the natural light environment is output as digital image data by the
白点分布設定部55は、S03において算出した人工光源信頼度αと自然光環境下における白点分布WN(R/G,B/G)及び人工光環境下における白点分布WA(R/G,B/G)を用いて以下の式で撮影環境における白点分布W(R/G,B/G)を算出する。
上記式の通り、白点分布W(R/G,B/G)は自然光環境下における白点分布WN(R/G,B/G)と人工光環境下における白点分布WA(R/G,B/G)とを用いてS03において算出した人工光源信頼度αにより重み付けを行うことで算出する。つまり、事前に赤外線と可視光を比較することで光源推定を行っているので、例えば、自然光環境下における白色領域N1と人工光環境下における白色領域A1との区別が容易となる。 According to the above formula, the white point distribution W (R/G, B/G) is divided into the white point distribution W N (R/G, B/G) under the natural light environment and the white point distribution W A (R /G, B/G) and weighted by the artificial light source reliability α calculated in S03. That is, since the light source is estimated by comparing the infrared light and the visible light in advance, it becomes easy to distinguish between the white area N1 under the natural light environment and the white area A1 under the artificial light environment, for example.
S07では、ホワイトバランス設定部56が、S06において白点分布設定部55が算出した白点分布W(R/G,B/G)に基づいてホワイトバランスゲインを設定する。 In S07, the white balance setting unit 56 sets the white balance gain based on the white point distribution W (R/G, B/G) calculated by the white point distribution setting unit 55 in S06.
ホワイトバランスゲイン(RGain,GGain,BGain)は、画像処理部60がデジタル画像データとして変換した撮像素子41の各画素からのR値(赤)、G値(緑)及びB値(青)(R,G,B)が白色物体で反射された時の色を無彩色(すなわちR=G=B)に補正する値とする。 The white balance gains (RGain, GGain, BGain) are the R value (red), G value (green) and B value (blue) (R , G, B) is a value for correcting the color when reflected by a white object to an achromatic color (that is, R=G=B).
ホワイトバランス設定部56は、ホワイトバランスゲインを設定するための値について、画像処理部60がデジタル画像データとして変換した撮像素子41の各画素のR値(赤)、G値(緑)及びB値(青)の水平方向をx番目、垂直方向をy番目とし、S06において白点分布設定部55が算出した撮影環境における白点分布W(R/G,B/G)に基づき、白色の画像信号に基づいて出力されたと推定される分布範囲に含まれる撮像素子41の画素(x,y)におけるR値(赤)、G値(緑)及びB値(青)によって算出された色成分情報(Rx,y/Gx,y,Bx,y/Gx,y)を用いて以下の式によって計算する。
さらに、数2に基づき以下の式によってホワイトバランスゲインを設定する。
画像処理部60は撮像素子41の各画素のR値(赤)、G値(緑)及びB値(青)(R,G,B)をデジタル画像データに変換した値に、ホワイトバランス設定部56が設定した数3を乗じることによってデジタル画像信号のホワイトバランスを調整する。
The
以上で説明したように、本発明に記載の撮像装置及び光源推定方法によれば、レンズ光学系を通って入射した赤外線を検出し、撮影画角における光源推定を精度よく行うことで、ホワイトバランスの設定精度を向上することが可能となる。 As described above, according to the imaging apparatus and the light source estimation method according to the present invention, the infrared rays incident through the lens optical system are detected, and the light source estimation at the shooting angle of view is performed with high accuracy. can be improved.
10 撮像装置
20 カメラ本体
21 カメラ側マウント部
30 撮影レンズ
31 レンズ側マウント部
32 レンズ光学系
41 撮像素子
42 赤外線反射フィルタ
43 赤外線センサ
50 制御部
60 画像処理部
70 画像表示部
10
Claims (5)
レンズ光学系を通って入射した光を検出し、検出した光を光電変換して信号を出力する撮像素子と、撮像素子の物体側に配置された赤外線反射フィルタと、レンズ光学系と赤外線反射フィルタとの間であり、レンズ光学系を通る光の光路外に配置された赤外線センサと、制御部と、撮像素子が出力した信号を画像データに変換し出力する画像処理部を備え、
レンズ光学系を通って入射した光のうち赤外線を赤外線反射フィルタが反射し、赤外線反射フィルタが反射した赤外線を赤外線センサが検出し、赤外線センサが検出した赤外線の信号の強度を制御部が取得し、赤外線反射フィルタを透過して撮像素子が検出した可視光の信号の強度を画像処理部を通して制御部が取得することを特徴とする撮像装置。 In an imaging device equipped with a detachable photographing lens having a lens optical system,
An image sensor that detects light incident through the lens optical system, photoelectrically converts the detected light and outputs a signal, an infrared reflective filter arranged on the object side of the image sensor, and the lens optical system and the infrared reflective filter. and an infrared sensor arranged outside the optical path of light passing through the lens optical system, a control unit, and an image processing unit that converts the signal output by the image sensor into image data and outputs it,
The infrared reflective filter reflects the infrared rays out of the light incident through the lens optical system, the infrared sensor detects the infrared rays reflected by the infrared reflective filter, and the controller obtains the strength of the infrared signal detected by the infrared sensor. 1. An imaging apparatus, wherein a controller obtains, through an image processor, the intensity of a visible light signal detected by an imaging device through an infrared reflective filter.
光源推定部は、制御部が取得した赤外線の信号の強度と可視光の信号の強度とを比較し、比較した結果によって撮影環境における光源の指標を算出することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The control unit includes a light source estimation unit,
2. The light source estimation unit according to claim 1, wherein the light source estimation unit compares the intensity of the infrared signal and the intensity of the visible light signal acquired by the control unit, and calculates the index of the light source in the shooting environment based on the comparison result. imaging device.
フリッカー検出部は、光源推定部が算出した光源の指標が可視光の信号の強度から定まる閾値より大きい時に撮像素子の読み出しフレームレートを変更し画像処理部が出力した画像データに対してフリッカー検出を実行することを特徴とする、請求項2に記載の撮像装置。 The control unit has a flicker detection unit,
The flicker detection unit changes the reading frame rate of the image pickup device when the index of the light source calculated by the light source estimation unit is greater than a threshold determined from the intensity of the visible light signal, and performs flicker detection on the image data output by the image processing unit. 3. The imaging device according to claim 2, wherein:
白点分布設定部は、画像処理部が出力した画像データに対して、光源推定部が算出した光源の指標をもとに白点分布を算出し、ホワイトバランス設定部が、白点分布をもとにホワイトバランス設定値を算出変更することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の撮像装置。 The control unit includes a white point distribution setting unit and a white balance setting unit,
The white point distribution setting unit calculates the white point distribution based on the index of the light source calculated by the light source estimation unit for the image data output by the image processing unit, and the white balance setting unit calculates the white point distribution. 4. The imaging apparatus according to claim 2, wherein the white balance setting value is calculated and changed accordingly.
赤外線センサが赤外線を検出するステップと、撮像素子が可視光を検出するステップと、赤外線の信号の強度と可視光の信号の強度とを比較するステップと、比較した結果によって撮影環境の光源の指標を算出するステップと、光源の指標が可視光の強度から定まる閾値より大きい時にフリッカー検出を実行するステップと、光源の指標をもとに白点分布を算出するステップと、白点分布をもとにホワイトバランス設定値を変更するステップを含むことを特徴とするホワイトバランス制御方法。 The infrared reflective filter reflects the infrared ray out of the light incident through the lens optical system. In a white balance control method for an imaging device in which an imaging device detects visible light transmitted through an infrared reflective filter,
detecting infrared rays by an infrared sensor; detecting visible light by an imaging device; comparing the intensity of the infrared signal and the intensity of the visible light signal; performing flicker detection when the index of the light source is greater than a threshold determined from the intensity of visible light; calculating a white point distribution based on the index of the light source; and calculating a white point distribution based on the white point distribution A white balance control method, comprising: changing the white balance setting value to
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