JP3075018B2 - Auto white balance device - Google Patents
Auto white balance deviceInfo
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- JP3075018B2 JP3075018B2 JP05135790A JP13579093A JP3075018B2 JP 3075018 B2 JP3075018 B2 JP 3075018B2 JP 05135790 A JP05135790 A JP 05135790A JP 13579093 A JP13579093 A JP 13579093A JP 3075018 B2 JP3075018 B2 JP 3075018B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラなどに用い
られるオートホワイトバランス装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic white balance device used for a video camera or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ビデオカメラなどに用いられるオ
ートホワイトバランス装置は性能が向上され外部センサ
を必要としない内部測光方式のものが主流となりつつあ
る。内部測光方式の基本的な考え方は被写体は平均的に
は無彩色であり、すなわち画面内で赤色信号、青色信
号、緑色信号の平均値が等しくなるであろうというもの
である。2. Description of the Related Art In recent years, an auto white balance apparatus used for a video camera or the like has been improved in performance and an internal white metering system which does not require an external sensor is becoming mainstream. The basic idea of the internal photometry is that the subject is achromatic on average, ie the average values of the red, blue and green signals will be equal in the screen.
【0003】以下図面を参照しながら、従来のオートホ
ワイトバランス装置の一例について説明する。図10は
従来のオートホワイトバランス装置の動作を説明するた
めのビデオカメラの構造を示す構造図である。An example of a conventional auto white balance device will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a structural diagram showing the structure of a video camera for explaining the operation of a conventional automatic white balance device.
【0004】図10において、1は固体撮像素子(CC
D)、2はローパスフィルタ、3はγ補正回路、4は色
分離回路、5は従来のオートホワイトバランス装置、6
は無彩色抽出回路、7は第1の積分回路、8はマイクロ
コンピュータ、9はホワイトバランス補正回路、10は
マトリクス回路である。In FIG. 10, reference numeral 1 denotes a solid-state imaging device (CC
D), 2 is a low-pass filter, 3 is a gamma correction circuit, 4 is a color separation circuit, 5 is a conventional auto white balance device, 6
Denotes an achromatic color extraction circuit, 7 denotes a first integration circuit, 8 denotes a microcomputer, 9 denotes a white balance correction circuit, and 10 denotes a matrix circuit.
【0005】本従来例では固体撮像素子1としては色差
順次方式と言われる色フィルタ配列を採用した単板カメ
ラについて説明する。色差順次方式の固体撮像素子1か
らは輝度信号に、変調された色信号が重畳された形の信
号が出力される。固体撮像素子1の出力信号はローパス
フィルタ2により変調色成分が取り除かれ輝度信号Yが
得られ、γ補正回路3aに入力される。γ補正回路3a
ではγ補正が施されγ補正後の輝度信号が得られる。In this conventional example, a single-chip camera employing a color filter array referred to as a color difference sequential system as the solid-state imaging device 1 will be described. The solid-state imaging device 1 of the color difference sequential system outputs a signal in which a modulated color signal is superimposed on a luminance signal. The output signal of the solid-state imaging device 1 is obtained by removing a modulated color component from the low-pass filter 2 to obtain a luminance signal Y, which is input to the γ correction circuit 3a. γ correction circuit 3a
Is performed, and a luminance signal after the γ correction is obtained.
【0006】次に色分離回路4に入力された固体撮像素
子1の出力信号は色分離が施されR(赤),G(緑),
B(青)の色信号として出力される。色分離回路4から
出力されたR,G,B信号は無彩色抽出回路6に入力さ
れ、被写体が無彩色に近い場合の色信号のみが第1の積
分回路7に入力される。第1の積分回路7では無彩色抽
出回路6の出力信号を1画面分積分し出力する。ここで
いう1画面とは、例えばテレビ方式の1フィールドに相
当する。第1の積分回路7の出力信号はマイクロコンピ
ュータ8に入力されホワイトバランスのゲインが計算さ
れる。Next, the output signal of the solid-state imaging device 1 input to the color separation circuit 4 is subjected to color separation, and is subjected to R (red), G (green),
It is output as a B (blue) color signal. The R, G, and B signals output from the color separation circuit 4 are input to an achromatic color extraction circuit 6, and only the color signal when the subject is close to achromatic is input to a first integration circuit 7. The first integration circuit 7 integrates the output signal of the achromatic color extraction circuit 6 for one screen and outputs it. Here, one screen corresponds to, for example, one field of a television system. The output signal of the first integration circuit 7 is input to the microcomputer 8 to calculate the white balance gain.
【0007】ホワイトバランス補正回路9は色分離回路
4から出力されるR,G,B色信号を入力し、マイクロ
コンピュータ8で計算されたゲインに応じてホワイトバ
ランス補正を行う。γ補正回路3bはホワイトバランス
補正回路9でホワイトバランスが施されたR,G,B信
号を入力しγ補正を施し出力する。マトリクス回路10
aではγ補正回路から出力されたR,G,B信号を入力
し色差信号R−Y,B−Yにマトリクス変換し出力す
る。The white balance correction circuit 9 receives the R, G, and B color signals output from the color separation circuit 4 and performs white balance correction according to the gain calculated by the microcomputer 8. The γ correction circuit 3b receives the R, G, B signals white-balanced by the white balance correction circuit 9, inputs γ correction, and outputs. Matrix circuit 10
In a, the R, G, and B signals output from the gamma correction circuit are input, matrix-converted into color difference signals RY, BY, and output.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では1画面分の色情報しか得ていない
ので画面内を無彩色に近い有彩色の被写体が横切るよう
な場合には第1の積分回路7の積分値が変化し、それに
ともないホワイトバランスのゲインが変化し誤動作を起
こすという問題がある。これに対し特開平4−989号
公報ではホワイトバランスのゲインの変化に対して不感
領域を設け、ある一定レベル以下のゲインの変化に対し
てはホワイトバランスを追従させないことにより誤動作
を避けようとしている。しかしながらこの方式でも画面
内を横切る被写体の色が不感領域の外側にある場合には
誤動作を起こすという問題がある。However, in the above-described conventional configuration, only color information for one screen is obtained. Therefore, when a chromatic object close to an achromatic color crosses the screen, the first method is used. However, there is a problem that the integrated value of the integrating circuit 7 changes, and the gain of the white balance changes accordingly, causing a malfunction. On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-989 discloses a method of providing a dead zone for a change in gain of white balance and preventing a white balance from following a change in gain below a certain level to avoid malfunction. . However, even in this method, there is a problem that a malfunction occurs when the color of a subject crossing the screen is outside the dead area.
【0009】本発明はかかる点に鑑み、画面内に有彩色
の被写体が横切ったとしても安定なホワイトバランスを
得ることを目的とするSUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to obtain a stable white balance even when a chromatic object crosses a screen.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、1画面の映像信号から光源の色温度情報を検
出する色温度情報検出手段と、前記色温度情報検出手段
で得られる色温度情報を複数画面分積分する積分手段
と、映像信号から被写体の明るさを表す露光量の情報を
検出する信号量検出手段とを有し、前記積分手段の出力
信号を利用してホワイトバランス補正を行い、前記積分
手段は、前記検出された露光量の情報により露光量が変
化した場合には積分する画面数が小さくなるように変化
させることを特徴とするオートホワイトバランス装置で
ある。 また、本発明は、1画面の映像信号から光源の色
温度情報を検出する色温度情報検出手段と、前記色温度
情報検出手段で得られる色温度情報を複数画面分積分す
る積分手段と、映像信号から被写体の明るさを表す露光
量の情報を検出する信号量検出手段とを有し、前記積分
手段の出力信号を利用してホワイトバランス補正を行
い、前記積分手段は、前記検出された露光量の情報と前
記色温度情報により、露光量が大きく、色温度が低い場
合には積分する画面数が小さくなるように変化させるこ
とを特徴とするオートホワイトバランス装置である。 In order to achieve the above object, the present invention provides a color temperature information detecting means for detecting color temperature information of a light source from a video signal of one screen, and a color temperature information obtained by the color temperature information detecting means. Integrating means for integrating the temperature information for a plurality of screens , and information on the exposure amount representing the brightness of the subject from the video signal;
And a signal detecting means for detecting, have rows white balance correction using the output signal of the integrating means, the integrating
The exposure means changes the exposure amount according to the information on the detected exposure amount.
Changes to reduce the number of screens to be integrated
With an automatic white balance device
is there. In addition, the present invention provides a method of calculating the color of a light source
Color temperature information detecting means for detecting temperature information; and the color temperature
Integrates the color temperature information obtained by the information detection means for multiple screens
Integration means and exposure representing the brightness of the subject from the video signal
Signal amount detecting means for detecting the amount information,
White balance correction using the output signal of the
The integrating means is configured to determine whether the information on the detected exposure amount is
When the exposure amount is large and the color temperature is low,
In this case, change the number of screens to integrate
An automatic white balance device characterized by the following.
【0011】[0011]
【作用】本発明は1画面から得られる色信号の積分値を
数画面分時間方向に積分することによって、画面内を無
彩色に近い有彩色の被写体が横切るような場合でもホワ
イトバランスのゲインの変化量は小さく安定なホワイト
バランスを得ることができる。According to the present invention, the integral value of the color signal obtained from one screen is integrated in the time direction for several screens, so that the white balance gain can be obtained even when a chromatic object close to achromatic crosses the screen. The change amount is small and a stable white balance can be obtained.
【0012】また、露光量や検出色情報に応じて積分時
間を変化させることによりホワイトバランス補正の応答
速度を自由に変化させることができる。Further, the response speed of the white balance correction can be freely changed by changing the integration time according to the exposure amount and the detected color information.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の第1の実施例のオートホワイ
トバランス装置について、図面を参照しながら説明す
る。図1は本発明の第1の実施例のオートホワイトバラ
ンス装置の動作を説明するためのビデオカメラの構成を
表すブロック図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an automatic white balance device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a video camera for explaining the operation of the automatic white balance device according to the first embodiment of the present invention.
【0014】図1において、1は固体撮像素子(CC
D)、2はローパスフィルタ、3a、3bはγ補正回
路、4は色分離回路、5はオートホワイトバランス装
置、8はマイクロコンピュータ、9はホワイトバランス
補正回路、10はマトリクス回路、22は色温度情報検
出手段、23は積分手段である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a solid-state image sensor (CC
D), 2 is a low-pass filter, 3a and 3b are gamma correction circuits, 4 is a color separation circuit, 5 is an auto white balance device, 8 is a microcomputer, 9 is a white balance correction circuit, 10 is a matrix circuit, 22 is a color temperature. The information detecting means 23 is an integrating means.
【0015】本実施例では固体撮像素子1としては色差
順次方式と言われる色フィルタ配列を採用した単板カメ
ラについて説明する。まず、色差順次方式の固体撮像素
子1からは輝度信号に、変調された色信号が重畳された
形の信号が出力される。固体撮像素子1の出力信号はロ
ーパスフィルタ2により変調色成分が取り除かれ輝度信
号Yが得られ、γ補正回路3aに入力される。γ補正回
路3aではγ補正が施されγ補正後の輝度信号が得られ
る。In this embodiment, a single-chip camera employing a color filter array called a color difference sequential system as the solid-state imaging device 1 will be described. First, a signal in which a modulated color signal is superimposed on a luminance signal is output from the color difference sequential type solid-state imaging device 1. The output signal of the solid-state imaging device 1 is obtained by removing a modulated color component from the low-pass filter 2 to obtain a luminance signal Y, which is input to the γ correction circuit 3a. The γ correction circuit 3a performs γ correction and obtains a luminance signal after γ correction.
【0016】次に色分離回路4に入力された固体撮像素
子1の出力信号は色分離が施され、R(赤),G
(緑),B(青)の色信号として出力される。色分離回
路4から出力されたR,G,B信号は色温度情報検出手
段22に入力される。色温度情報検出手段22では1画
面分のR信号、G信号、B信号がそれぞれ積分され出力
される。ここでいう1画面とは、例えばテレビ方式の1
フィールドに相当する。Next, the output signal of the solid-state imaging device 1 input to the color separation circuit 4 is subjected to color separation, and R (red), G
(Green) and B (blue) are output as color signals. The R, G, B signals output from the color separation circuit 4 are input to the color temperature information detecting means 22. The color temperature information detection means 22 integrates and outputs the R signal, G signal, and B signal for one screen. Here, one screen means, for example, a TV system 1 screen.
Equivalent to a field.
【0017】一般に画面全体の色の平均は無彩色になる
であろうといわれているので、色温度情報検出手段22
から出力される信号から光源の色温度が推定される。次
に色温度情報検出手段22の出力信号は積分手段23に
おいて、任意の期間積分される。It is generally said that the average of the colors of the entire screen will be an achromatic color.
The color temperature of the light source is estimated from the signal output from. Next, the output signal of the color temperature information detecting means 22 is integrated by the integrating means 23 for an arbitrary period.
【0018】ここで、積分手段23について詳しく説明
する。図2は本実施例のオートホワイトバランス装置の
積分手段23の内部の動作を表すブロック図である。図
2で12は割り算器、13は加算器、14は減算器、1
5は遅延回路、16はマルチプレクサである。以上のよ
うに構成された積分手段の動作について説明する。Here, the integration means 23 will be described in detail. FIG. 2 is a block diagram showing the internal operation of the integrating means 23 of the automatic white balance device of the present embodiment. In FIG. 2, 12 is a divider, 13 is an adder, 14 is a subtractor, 1
5 is a delay circuit, and 16 is a multiplexer. The operation of the integrating means configured as described above will be described.
【0019】まず、積分手段23に入力されたR,G,
B信号はそれぞれ割り算器12aで1/N倍される。た
だしこの割り算器12はデジタル回路の場合はビットシ
フトで実現できる。割り算器12aの出力信号は加算器
13に入力され、加算器13の出力信号は遅延回路15
に入力される。遅延回路15では入力信号を一定期間遅
延させ出力する。遅延回路15の出力信号と遅延回路1
5の出力信号を割り算器12bで割り算した信号とが減
算器14に入力され減算器14の出力信号は加算器13
に入力される。First, the R, G,
Each of the B signals is multiplied by 1 / N in the divider 12a. However, this divider 12 can be realized by a bit shift in the case of a digital circuit. The output signal of the divider 12a is input to the adder 13, and the output signal of the adder 13 is
Is input to The delay circuit 15 delays the input signal for a certain period and outputs it. Output signal of delay circuit 15 and delay circuit 1
5 and a signal obtained by dividing the output signal of the subtractor 12 by the divider 12b are input to the subtractor 14, and the output signal of the subtractor 14 is
Is input to
【0020】結果的に第2の積分回路11のn番目の入
力信号X(n)と加算器13の出力信号Y(n)との関
係は、 Y(n)={X(n)+(N−1)Y(n−1)}/N で表される。遅延回路15の出力信号はマルチプレクサ
16で選択され、順次マイクロコンピュータ8に読み出
される。As a result, the relationship between the n-th input signal X (n) of the second integration circuit 11 and the output signal Y (n) of the adder 13 is as follows: Y (n) = {X (n) + ( N-1) Y (n-1)} / N. The output signal of the delay circuit 15 is selected by the multiplexer 16 and sequentially read out to the microcomputer 8.
【0021】マイクロコンピュータ8では積分された
R,G,Bの信号からホワイトバランスのゲインが計算
される。ホワイトバランスのゲインは積分されたR,
G,B信号をそれぞれSR,SG,SBとしたときにR
のゲインがSG/SR,BのゲインがSG/SBで与え
られる。The microcomputer 8 calculates a white balance gain from the integrated R, G, B signals. The gain of the white balance is the integrated R,
When the G and B signals are SR, SG and SB, respectively, R
Is given by SG / SR, and the gain of B is given by SG / SB.
【0022】ホワイトバランス補正回路9は色分離回路
4から出力されるR,G,B色信号を入力しマイクロコ
ンピュータ8で計算されたゲインに応じてホワイトバラ
ンス補正を行う。The white balance correction circuit 9 receives the R, G, and B color signals output from the color separation circuit 4 and performs white balance correction according to the gain calculated by the microcomputer 8.
【0023】γ補正回路3bはホワイトバランス補正回
路9でホワイトバランスが施されたR,G,B信号を入
力し、γ補正を施し出力する。マトリクス回路10では
γ補正回路3bから出力されたR,G,B信号を入力
し、色差信号R−Y,B−Yにマトリクス変換し出力す
る。The gamma correction circuit 3b receives the R, G, and B signals white-balanced by the white balance correction circuit 9, performs gamma correction, and outputs the result. The matrix circuit 10 receives the R, G, and B signals output from the gamma correction circuit 3b, converts the signals into a matrix of color difference signals RY, BY, and outputs the signals.
【0024】本実施例において、例えば色温度情報検出
手段22から出力されるR,G,B信号を積分手段23
で1秒間隔で積分するとすると、積分手段23ではN秒
間の積分値が得られることになる。そのため画面内を有
彩色の被写体が横切ったとしても積分手段23の出力と
しては変動が少なく安定なホワイトバランスを得ること
ができる。In this embodiment, for example, the R, G, B signals output from the color temperature information detecting means 22 are integrated with the integrating means 23.
If the integration is performed at 1-second intervals, the integration means 23 obtains an integrated value for N seconds. Therefore, even if a chromatic subject crosses the screen, the output of the integration means 23 can obtain a stable white balance with little fluctuation.
【0025】また、本実施例では色信号としてR,G,
Bの3原色を用いる原色信号処理方式について説明した
が、色信号としてCr=2R−G,Cb=2B−Gを用
いる色差信号処理方式についても同様の効果を得ること
ができる。In this embodiment, R, G,
Although the primary color signal processing method using the three primary colors B has been described, the same effect can be obtained with a color difference signal processing method using Cr = 2RG and Cb = 2BG as color signals.
【0026】以下、本発明の第2の実施例のオートホワ
イトバランス装置について、図面を参照しながら説明す
る。図3は本発明の第2の実施例のオートホワイトバラ
ンス装置の動作を説明するためのビデオカメラの構成を
表すブロック図である。Hereinafter, an automatic white balance device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a video camera for explaining the operation of the automatic white balance device according to the second embodiment of the present invention.
【0027】図3において、1は固体撮像素子(CC
D)、2はローパスフィルタ、3a、3bはγ補正回
路、4は色分離回路、5はオートホワイトバランス装
置、8はマイクロコンピュータ、9はホワイトバランス
補正回路、10はマトリクス回路、22は色温度情報検
出手段、23は積分手段、24は信号量検出手段、25
は絞り、26はレンズである。In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a solid-state image pickup device (CC
D), 2 is a low-pass filter, 3a and 3b are gamma correction circuits, 4 is a color separation circuit, 5 is an auto white balance device, 8 is a microcomputer, 9 is a white balance correction circuit, 10 is a matrix circuit, 22 is a color temperature. Information detecting means; 23, integrating means; 24, signal amount detecting means;
Is an aperture, and 26 is a lens.
【0028】本実施例では固体撮像素子1、ローパスフ
ィルタ2、γ補正回路3a、3b、色分離回路4、色温
度情報検出手段22の動作は第1の実施例に準じる。In this embodiment, the operations of the solid-state imaging device 1, the low-pass filter 2, the gamma correction circuits 3a and 3b, the color separation circuit 4, and the color temperature information detecting means 22 are the same as those in the first embodiment.
【0029】次に信号量検出手段24は固体撮像素子1
の出力信号を入力し、1画面の平均の信号量を検出し、
マイクロコンピュータ8に転送する。マイクロコンピュ
ータ8では信号量検出手段24の出力信号に応じて絞り
25の絞り値を決定し、絞り25を制御する。このよう
にマイクロコンピュータ8では露光量の情報が得られ
る。特に信号量検出手段24の出力信号が大きく変化し
た場合にマイクロコンピュータ8では積分手段23にお
いて平均する画面数Nを小さくするようにする。Next, the signal amount detecting means 24 is the solid-state image pickup device 1
Input signal is detected, and the average signal amount of one screen is detected.
Transfer to the microcomputer 8. The microcomputer 8 determines the aperture value of the aperture 25 according to the output signal of the signal amount detection means 24 and controls the aperture 25. Thus, the microcomputer 8 can obtain information on the exposure amount. In particular, when the output signal of the signal amount detecting means 24 changes greatly, the microcomputer 8 reduces the number of screens N averaged by the integrating means 23.
【0030】また、マイクロコンピュータ8では積分手
段23の出力信号から、B信号が多い場合は高色温度、
R信号が多い場合は低色温度というように現在撮影中の
被写体の光源の色温度が推定できる。マイクロコンピュ
ータ8では露光量の情報と色温度の情報から、低色温度
で高輝度の場合にはNの値を小さくする。The microcomputer 8 determines from the output signal of the integrating means 23 that if the B signal is large, the color temperature is high.
When the number of R signals is large, the color temperature of the light source of the subject that is currently being photographed can be estimated as a low color temperature. The microcomputer 8 reduces the value of N in the case of low color temperature and high luminance from the information on the exposure amount and the information on the color temperature.
【0031】マイクロコンピュータ8におけるホワイト
バランスのゲインの計算及びホワイトバランス補正回路
9、γ補正回路3a、3b、マトリクス回路10の動作
は第1の実施例に準じる。The calculation of the gain of the white balance in the microcomputer 8 and the operations of the white balance correction circuit 9, the gamma correction circuits 3a and 3b, and the matrix circuit 10 are in accordance with the first embodiment.
【0032】第2の実施例では、例えば屋内から屋外
に、あるいは屋外から屋内にビデオカメラを向けた場
合、光源の色と同時に露光量が大きく変化する。このよ
うな場合はNの値を小さくすることによりホワイトバラ
ンス補正の応答速度を速めることができる。In the second embodiment, for example, when a video camera is pointed from indoors to outdoors or from outdoors to indoors, the exposure amount greatly changes simultaneously with the color of the light source. In such a case, the response speed of the white balance correction can be increased by reducing the value of N.
【0033】また屋外では一般に照度が高いが、照度が
高い状態で検出した色温度情報が屋内を表しているよう
な場合には誤動作である可能性が高い。このような場合
もNの値を小さくすることによりホワイトバランス補正
の応答速度を速めることによって誤動作の状態から速く
抜け出すことができる。In general, the illuminance is high outdoors, but when the color temperature information detected in the high illuminance state indicates indoors, there is a high possibility of malfunction. In such a case as well, the response speed of the white balance correction is increased by reducing the value of N, whereby the malfunction can be quickly escaped.
【0034】以下、本発明の第3の実施例のオートホワ
イトバランス装置について、図面を参照しながら説明す
る。図4は本発明の第3の実施例のオートホワイトバラ
ンス装置の動作を説明するためのビデオカメラの構成を
表すブロック図である。Hereinafter, an automatic white balance device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a video camera for explaining the operation of the automatic white balance device according to the third embodiment of the present invention.
【0035】図4において、1は固体撮像素子(CC
D)、2はローパスフィルタ、3a、3bはγ補正回
路、4は色分離回路、5はオートホワイトバランス装
置、6は無彩色抽出回路、7は第1の積分回路、8はマ
イクロコンピュータ、9はホワイトバランス補正回路、
10はマトリクス回路、11は第2の積分回路である。In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a solid-state image pickup device (CC
D), 2 is a low-pass filter, 3a and 3b are gamma correction circuits, 4 is a color separation circuit, 5 is an auto white balance device, 6 is an achromatic color extraction circuit, 7 is a first integration circuit, 8 is a microcomputer, 9 Is a white balance correction circuit,
10 is a matrix circuit, and 11 is a second integration circuit.
【0036】本実施例では固体撮像素子1、ローパスフ
ィルタ2、γ補正回路3a、3b、色分離回路4の動作
は第1の実施例に準じる。In this embodiment, the operations of the solid-state imaging device 1, the low-pass filter 2, the gamma correction circuits 3a and 3b, and the color separation circuit 4 are the same as those in the first embodiment.
【0037】次に色分離回路4から出力されたR,G,
B信号は無彩色抽出回路6に入力され、被写体が無彩色
に近い場合の色信号のみが第1の積分回路7に入力され
る。Next, the R, G,
The B signal is input to the achromatic color extraction circuit 6, and only the color signal when the subject is close to achromatic is input to the first integration circuit 7.
【0038】ここで、無彩色抽出回路6について詳しく
説明する。図5は第3の実施例のオートホワイトバラン
ス装置の無彩色抽出回路6の内部の動作を説明するため
のブロック図であり、図中、12は無彩色検出回路、1
3はゲート回路である。Here, the achromatic color extraction circuit 6 will be described in detail. FIG. 5 is a block diagram for explaining the internal operation of the achromatic color extraction circuit 6 of the automatic white balance device according to the third embodiment. In FIG.
3 is a gate circuit.
【0039】以上のように構成された本実施例の無彩色
抽出回路6の動作について説明すると、まず、無彩色抽
出回路6に入力されたR,G,B信号は無彩色検出回路
12に入力される。無彩色検出回路12では入力した
R,G,Bの信号レベルの関係が、αG<R+B<β
G、R>γG、B>δGの3つの関係を同時に満たした
ときに制御パルスを出力し、それ以外の時は制御パルス
を出力しない。The operation of the achromatic color extraction circuit 6 of the present embodiment configured as described above will be described. First, the R, G, B signals input to the achromatic color extraction circuit 6 are input to the achromatic color detection circuit 12. Is done. In the achromatic color detection circuit 12, the relationship between the input R, G, and B signal levels is represented by αG <R + B <β.
A control pulse is output when the three relations of G, R> γG and B> δG are simultaneously satisfied, and otherwise, no control pulse is output.
【0040】図6にこれら3つの関係を表すグラフを示
す。図6で横軸はB/G、縦軸はR/Gを表す。3つの
関係を同時に満たす領域はグラフ上斜線で表される部分
である。この領域は各種光源で無彩色を撮像したときの
色分布領域である。ゲート回路13ではR,G,B信号
と無彩色検出回路12の制御信号を入力し、無彩色検出
回路12から制御パルスが出力されたときにR,G,B
信号を出力し、その他の時はR,G,B信号を出力しな
い。そのため無彩色抽出回路6からは無彩色に近い信号
のみが出力される。FIG. 6 is a graph showing these three relationships. In FIG. 6, the horizontal axis represents B / G, and the vertical axis represents R / G. A region that satisfies the three relationships at the same time is a portion indicated by oblique lines on the graph. This area is a color distribution area when an achromatic color is imaged by various light sources. The gate circuit 13 receives the R, G, B signals and the control signal of the achromatic color detection circuit 12, and outputs R, G, B when the control pulse is output from the achromatic color detection circuit 12.
Signal, and does not output the R, G, B signals at other times. Therefore, the achromatic color extraction circuit 6 outputs only signals close to achromatic colors.
【0041】第1の積分回路7では無彩色抽出回路6の
出力信号を1画面分積分し、出力する。ここでいう1画
面とは、例えばテレビ方式の1フィールドに相当する。
第1の積分回路7の出力信号は第2の積分回路11に入
力される。第2の積分回路11では第1の積分回路7で
積分された1画面分のR,G,Bの色信号を任意の期間
積分する。この第2の積分回路11の動作は第1の実施
例における積分手段23に準じる。また、マイクロコン
ピュータ8、ホワイトバランス補正回路9、γ補正回路
3a、3b、マトリクス回路10の動作は第1の実施例
に準じる。The first integration circuit 7 integrates the output signal of the achromatic color extraction circuit 6 for one screen and outputs it. Here, one screen corresponds to, for example, one field of a television system.
The output signal of the first integration circuit 7 is input to the second integration circuit 11. The second integration circuit 11 integrates the R, G, and B color signals for one screen integrated by the first integration circuit 7 for an arbitrary period. The operation of the second integrating circuit 11 conforms to that of the integrating means 23 in the first embodiment. The operations of the microcomputer 8, the white balance correction circuit 9, the gamma correction circuits 3a and 3b, and the matrix circuit 10 are in accordance with the first embodiment.
【0042】本実施例において、第2の積分回路11に
おけるNの値を一定値としても良いが、Nの値をそのと
きの露光量や検出した色温度情報に応じて変化させるこ
とによりホワイトバランス補正の応答速度を変化させる
ことができる。In this embodiment, the value of N in the second integration circuit 11 may be a constant value, but the value of N is changed according to the amount of exposure at that time and the detected color temperature information to obtain a white balance. The response speed of the correction can be changed.
【0043】また、本実施例において無彩色抽出回路6
を省略しても良い。但しこの場合はホワイトバランスの
補正精度が劣化する可能性がある。Also, in this embodiment, the achromatic color extraction circuit 6
May be omitted. However, in this case, the correction accuracy of the white balance may be deteriorated.
【0044】また、本実施例では色信号としてR,G,
Bの3原色を用いる原色信号処理方式について説明した
が、色信号としてCr=2R−G,Cb=2B−Gを用
いる色差信号処理方式についても同様の効果を得ること
ができる。In this embodiment, R, G,
Although the primary color signal processing method using the three primary colors B has been described, the same effect can be obtained with a color difference signal processing method using Cr = 2RG and Cb = 2BG as color signals.
【0045】以下、本発明の第4の実施例のオートホワ
イトバランス装置について、図面を参照しながら説明す
る。図7は本発明の第4の実施例のオートホワイトバラ
ンス装置の動作を説明するためのビデオカメラの構成を
表すブロック図である。Hereinafter, an automatic white balance device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a video camera for explaining the operation of the automatic white balance device according to the fourth embodiment of the present invention.
【0046】図7において、1は固体撮像素子(CC
D)、2はローパスフィルタ、3a、3bはγ補正回
路、4は色分離回路、5はオートホワイトバランス装
置、8はマイクロコンピュータ、9はホワイトバランス
補正回路、10はマトリクス回路、17はブロック積分
回路である。なお、固体撮像素子1、ローパスフィルタ
2、γ補正回路3a、3b、色分離回路4の動作はそれ
ぞれ第1の実施例に準じる。In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a solid-state image pickup device (CC
D), 2 is a low-pass filter, 3a and 3b are gamma correction circuits, 4 is a color separation circuit, 5 is an auto white balance device, 8 is a microcomputer, 9 is a white balance correction circuit, 10 is a matrix circuit, 17 is block integration. Circuit. The operations of the solid-state imaging device 1, the low-pass filter 2, the gamma correction circuits 3a and 3b, and the color separation circuit 4 are the same as those in the first embodiment.
【0047】以上のように構成された本実施例の動作に
ついて説明すると、まず、色分離回路4から出力された
R,G,Bの色信号はブロック積分回路17に入力され
る。ブロック積分回路17では1画面を8×6の48ブ
ロックに分割し入力したR,G,Bの色信号をそれぞれ
のブロック毎に積分する。The operation of the present embodiment configured as described above will be described. First, the R, G, B color signals output from the color separation circuit 4 are input to the block integration circuit 17. The block integration circuit 17 divides one screen into 48 blocks of 8 × 6 and integrates the input R, G, B color signals for each block.
【0048】ここでブロック積分回路17について詳し
く説明する。図8はブロック積分回路17の中のR信号
の積分回路の動作を説明するためのブロック図である。
G信号、B信号の積分回路も同様の動作を行う。Here, the block integration circuit 17 will be described in detail. FIG. 8 is a block diagram for explaining the operation of the R signal integration circuit in the block integration circuit 17.
The G signal and B signal integration circuits perform the same operation.
【0049】まず、ブロック積分回路17に入力された
R信号はマルチプレクサ16に入力される。マルチプレ
クサ16では1フィールドの初めに入力した信号をまず
積分回路19aに入力する。水平カウンタ18では映像
信号のクロックパルスをカウントし、有効水平期間の1
/8期間の後にパルスを発生し、マルチプレクサ16で
は出力信号を積分回路19bに入力する。また水平カウ
ンタ18では映像信号のクロックパルスをカウントし、
有効水平期間の1/8期間の後にパルスを発生し、マル
チプレクサ16では出力信号を積分回路19cに入力す
る。このように有効水平期間の1/8期間毎にマルチプ
レクサ16は出力を切り替え、1水平期間後には再び積
分回路19aが選択される。First, the R signal input to the block integration circuit 17 is input to the multiplexer 16. In the multiplexer 16, the signal input at the beginning of one field is first input to the integration circuit 19a. The horizontal counter 18 counts the clock pulse of the video signal, and counts 1 in the effective horizontal period.
A pulse is generated after the / 8 period, and the multiplexer 16 inputs the output signal to the integration circuit 19b. The horizontal counter 18 counts clock pulses of the video signal,
A pulse is generated after 1/8 of the effective horizontal period, and the multiplexer 16 inputs an output signal to the integration circuit 19c. As described above, the multiplexer 16 switches the output every 1/8 period of the effective horizontal period, and the integration circuit 19a is selected again after one horizontal period.
【0050】この間垂直カウンタ20は走査線数をカウ
ントし、1フィールドの1/6期間後にパルスを発生さ
せる。このとき積分回路19aから19hの積分値はデ
マルチプレクサ21を通じて順次出力され、積分回路1
9hの積分値が出力された後、各積分回路19はリセッ
トされる。このように1フィールドの1/6期間毎に積
分回路19の積分値が出力され、1フィールド後には4
8ブロックの積分値が出力される。During this time, the vertical counter 20 counts the number of scanning lines and generates a pulse after 1/6 period of one field. At this time, the integration values of the integration circuits 19a to 19h are sequentially output through the demultiplexer 21, and
After the integrated value of 9h is output, each integrating circuit 19 is reset. In this way, the integrated value of the integration circuit 19 is output every 1/6 period of one field, and 4 hours after one field,
The integrated values of eight blocks are output.
【0051】このようにしてブロック積分回路17から
出力された48ブロックの積分値はそれぞれマイクロコ
ンピュータ8に入力される。マイクロコンピュータ8内
での処理の流れを図9に示す。The integration values of the 48 blocks output from the block integration circuit 17 in this manner are input to the microcomputer 8. FIG. 9 shows a flow of processing in the microcomputer 8.
【0052】まず初めにマイクロコンピュータ8内では
入力した48ブロックのデータのうち無彩色のブロック
のデータのみを抽出する(処理22)。無彩色の抽出に
は第1の実施例と同様にαG<R+B<βG、R>γ
G、B>δGという条件を用いる。First, in the microcomputer 8, only data of achromatic blocks are extracted from the input 48 blocks of data (process 22). To extract an achromatic color, as in the first embodiment, αG <R + B <βG, R> γ
The condition G, B> δG is used.
【0053】つぎにマイクロコンピュータ8内では1画
面内の無彩色ブロックのR,G,Bの信号をそれぞれ積
分する(処理23)。Next, the microcomputer 8 integrates the R, G, and B signals of the achromatic blocks in one screen, respectively (process 23).
【0054】つぎには1画面から得られたR,G,B信
号の積分値をN画面分積分する(処理24)。Next, the integrated values of the R, G, B signals obtained from one screen are integrated for N screens (process 24).
【0055】マイクロコンピュータ8では積分された
R,G,Bの信号からホワイトバランスのゲインが計算
される(処理25)。ホワイトバランスのゲインは積分
されたR,G,B信号をそれぞれSR,SG,SBとし
たときにRのゲインがSG/SR,BのゲインがSG/
SBで与えられる(処理26)。The microcomputer 8 calculates the white balance gain from the integrated R, G, B signals (process 25). When the integrated R, G, and B signals are SR, SG, and SB, respectively, the gain of R is SG / SR, and the gain of B is SG /
It is given by SB (process 26).
【0056】なお、ホワイトバランス補正回路9、γ補
正回路3、マトリクス回路10の動作は第1の実施例に
準じる。The operations of the white balance correction circuit 9, the γ correction circuit 3, and the matrix circuit 10 are in accordance with the first embodiment.
【0057】本実施例においては、第1の実施例におけ
るオートホワイトバランス装置の動作をマイクロコンピ
ュータ8内で行っていると考えることができる。このよ
うにブロック積分回路17を用いることによって回路規
模を縮小することができる。In the present embodiment, it can be considered that the operation of the automatic white balance device in the first embodiment is performed in the microcomputer 8. By using the block integration circuit 17 in this manner, the circuit scale can be reduced.
【0058】また、本実施例において積分する画面数N
とホワイトバランスの応答速度は第1の実施例と同様に
考えることができる。In this embodiment, the number of screens N to be integrated is N
And the response speed of the white balance can be considered in the same manner as in the first embodiment.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、1画面か
ら得られる色信号の積分値を数画面分時間方向に積分す
ることによって、画面内を無彩色に近い有彩色の被写体
が横切るような場合でも、ホワイトバランスのゲインの
変化量は小さく、安定なホワイトバランスを得ることが
できる。As described above, according to the present invention, by integrating the integral values of the color signals obtained from one screen in the time direction for several screens, a chromatic object close to achromatic crosses the screen. Even in such a case, the amount of change in the gain of the white balance is small, and a stable white balance can be obtained.
【0060】また、露光量や検出色温度情報に応じて積
分時間を変化させることにより、ホワイトバランス補正
の応答速度を自由に変化させることができる。By changing the integration time according to the exposure amount and the detected color temperature information, the response speed of the white balance correction can be freely changed.
【図1】本発明の第1の実施例のオートホワイトバラン
ス装置の動作を説明するためのビデオカメラの構成を表
すブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a video camera for explaining an operation of an automatic white balance device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施例のオートホワイトバランス装置の
積分手段を表すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing an integrating means of the automatic white balance device according to the first embodiment.
【図3】本発明の第2の実施例のオートホワイトバラン
ス装置の動作を説明するためのビデオカメラの構成を表
すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a video camera for explaining an operation of an automatic white balance device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施例のオートホワイトバラン
ス装置の動作を説明するためのビデオカメラの構成を表
すブロック図FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a video camera for explaining an operation of an automatic white balance device according to a third embodiment of the present invention.
【図5】第3の実施例の無彩色抽出回路のブロック図FIG. 5 is a block diagram of an achromatic color extraction circuit according to a third embodiment;
【図6】第3の実施例の無彩色検出回路の色分布図FIG. 6 is a color distribution diagram of an achromatic color detection circuit according to a third embodiment.
【図7】本発明の第4の実施例のオートホワイトバラン
ス装置の動作を説明するためのビデオカメラの構成を表
すブロック図FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a video camera for explaining an operation of an automatic white balance device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】第4の実施例のブロック積分回路の中のR信号
の積分回路のブロック図FIG. 8 is a block diagram of an R signal integration circuit in a block integration circuit according to a fourth embodiment;
【図9】第4の実施例のマイクロコンピュータでの処理
の流れを示すフローチャートFIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing in the microcomputer of the fourth embodiment.
【図10】従来のオートホワイトバランス装置の動作を
説明するためのビデオカメラの構成を表すブロック図FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a video camera for explaining the operation of a conventional automatic white balance device.
1 固体撮像素子 2 ローパスフィルタ 3 γ補正回路 4 色分離回路 5 オートホワイトバランス装置 6 無彩色抽出回路 7 第1の積分回路 8 マイクロコンピュータ 9 ホワイトバランス補正回路 10 マトリクス回路 11 第2の積分回路 17 ブロック積分回路 22 色温度情報検出手段 23 積分手段 24 信号量検出手段 25 絞り 26 レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid-state image sensor 2 Low-pass filter 3 γ correction circuit 4 Color separation circuit 5 Auto white balance device 6 Achromatic color extraction circuit 7 First integration circuit 8 Microcomputer 9 White balance correction circuit 10 Matrix circuit 11 Second integration circuit 17 Block Integrator 22 Color temperature information detector 23 Integrator 24 Signal amount detector 25 Aperture 26 Lens
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−203085(JP,A) 特開 平3−1791(JP,A) 特開 昭64−5286(JP,A) 特開 平2−288579(JP,A) 特開 昭64−60088(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 9/04 - 9/11 H04N 9/44 - 9/78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-203085 (JP, A) JP-A-3-1791 (JP, A) JP-A-64-5286 (JP, A) JP-A-2- 288579 (JP, A) JP-A-64-60088 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 9/04-9/11 H04N 9/44-9/78
Claims (2)
を検出する色温度情報検出手段と、前記色温度情報検出
手段で得られる色温度情報を複数画面分積分する積分手
段と、映像信号から被写体の明るさを表す露光量の情報
を検出する信号量検出手段とを有し、前記積分手段の出
力信号を利用してホワイトバランス補正を行い、前記積
分手段は、前記検出された露光量の情報により露光量が
変化した場合には積分する画面数が小さくなるように変
化させることを特徴とするオートホワイトバランス装
置。1. A color temperature information detecting means for detecting color temperature information of a light source from a video signal of one screen, an integrating means for integrating color temperature information obtained by the color temperature information detecting means for a plurality of screens, and a video signal Exposure information indicating the brightness of the subject from
And a signal detecting means for detecting a, have rows white balance correction using the output signal of the integrating means, the product
The dividing means determines the exposure amount based on the information on the detected exposure amount.
If it changes, change so that the number of screens to be integrated becomes small.
Auto white balance and wherein the to of.
を検出する色温度情報検出手段と、前記色温度情報検出
手段で得られる色温度情報を複数画面分積分する積分手
段と、映像信号から被写体の明るさを表す露光量の情報
を検出する信号量検出手段とを有し、前記積分手段の出
力信号を利用してホワイトバランス補正を行い、前記積
分手段は、前記検出された露光量の情報と前記色温度情
報により、露光量が大きく、色温度が低い場合には積分
する画面数が小さくなるように変化させることを特徴と
するオートホワイトバランス装置。 2. Color temperature information of a light source from a video signal of one screen.
Color temperature information detecting means for detecting color temperature information,
Means for integrating the color temperature information obtained by means for multiple screens
Step and exposure information that indicates the brightness of the subject from the video signal
Signal amount detecting means for detecting the output of the integrating means.
The white balance is corrected using the force signal and the product
The dividing means is configured to detect the information of the detected exposure amount and the color temperature information.
According to the report, when the exposure amount is large and the color temperature is low, integration is performed.
The feature is to change so that the number of screens
Automatic white balance device.
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