JP3113518B2 - ビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像素子から得られる
撮像映像信号を基に、白バランスの制御を行うカラービ
デオカメラの自動白バランス調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラ−ビテオカメラに於いては、光源に
よる光の波長分布の違いを補正するために、白バランス
の制御を行う必要がある。

【０００３】この制御は、赤（以下Ｒ）、青（以下
Ｂ）、緑（以下Ｇ）の三原色信号の比が１：１：１とな
るように、各色信号の利得を調節することで行われる。
一般には例えば特開昭６２−３５７９２号公報（Ｈ０４
Ｎ９／７３）に示される様に、画面の色差信号Ｒ−Ｙ、
Ｂ−Ｙの積分値が零になるように利得を調節する方式が
用いられている。

【０００４】図１１は、この方式を用いた白バランス補
正回路のブロック図である。ズーム用及びフォーカス用
の複数のレンズから構成されるレンズ群１を通過した光
は、固体撮像素子（ＣＣＤ）２で光電変換された後、色
分離回路３で、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色信号として取り出さ
れ、Ｇの色信号は直接、Ｒ及びＢの各色信号は夫々Ｒ増
幅回路４及びＢ増幅回路５を経て、カメラプロセス及び
マトリクス回路６に入力され、輝度信号Ｙ、赤及び青そ
れぞれの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが作られて、ビデオ回
路７へ送られる。

【０００５】同時に、二つの色差信号は、それぞれ積分
回路１７、１８で、十分に長い時間、積分され、その結
果が零になるように利得制御回路１３、１４がＲ、Ｂ各
々の増幅回路４、５の利得を調節する。

【０００６】この方式は、ビデオカメラにより撮影され
る画面の様々な色分布に対して、積分回路１７、１８の
時定数を長くする等の工夫を施して、これらの色分布を
平均化すれば色分布を構成する各色成分が打ち消し合
い、略白い画面状態に近似できることを前提としてい
る。ところが上記の様な構成では常時帰還が働いている
ため、被写体によっては増幅利得の補正量がふらつきや
すく、不安定な白バランス補正を行うという問題点を有
している。

【０００７】そこで、ふらつきのない安定な補正を行う
ことができる白バランス調整装置が特開平４−９８８号
公報に開示されている。この装置は白バランス補正に補
正動作モードと安定モードを設定し、白バランス補正を
実行して一旦最適な白バランス状態が実現できた後は、
白バランス調整を停止し、即ちＲ及びＢ信号の増幅利得
を固定する安定モードに移行する。この安定モードで
は、色差信号の変化が一定の閾値を越える時にのみ、白
バランス補正を停止モードから動作モードに移行させる
ものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例では、停止
モードから動作モードへの移行の要否を決定する閾値は
予め固定値として設定されているが、起動及び停止を頻
繁に行う不安定な白バランス調整を防止するために、閾
値を比較的大きな値に固定した場合、画面上に特定の色
の領域が大きな面積を占めて、画面全体を平均化しても
白色にはならない色が偏った被写体の撮影時や光源の色
を表すことのない画面のように白バランス調整を実行す
る上で好都合ではない特殊な撮影状態で白バランス調整
が一旦完了すると、パンニング等により被写体が変化し
てこのような特殊な撮影状態が解除され、白バランス調
整を直ちに実行するべき状況になった場合にも、色差信
号の変化が閾値を越えるまでは白バランス調整が開始さ
れず、白バランス調整が被写体変化に迅速に追従しない
という不都合が生じる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、撮像映像信号
中の色情報信号を基に色信号の利得を変化させて白バラ
ンス補正動作を実行する補正動作モードと、色信号の利
得を固定する安定モードの２モードに択一的に切り換わ
る白バランス調整装置であって、画面を分割して設定さ
れた複数の領域毎に色情報信号レベルを色評価値として
検出する色評価値検出手段と、画面全体の色情報信号レ
ベルを画面色評価値として検出する画面色評価値検出手
段と、複数の領域の全てについて、隣接する領域毎に色
評価値を比較して同一色であるか否かを判断し、隣接す
る領域が同一色と判断される領域数に対応する値が第１
基準値を越えるか否かを判定する同一色領域判定手段
と、安定モードにおいて最新の画面色評価値の一画面前
の画面色評価値に対する変化量が閾値を越えるか否かを
判定する変化判定手段と、補正動作モード中に画面色評
価値が基準レベルを下回る時に、補正動作モードから安
定モードに切り換え、変化量が閾値を越えた場合に安定
モードから補正動作モードに切り換えるモード切換手段
とを備え、同一色領域判定手段により隣接する領域が同
一色と判断される領域数に対応する値が第１基準値より
小さいと判断された時に閾値を大きくし、第１基準値よ
り大きいと判断された時に閾値を小さくすることを特徴
とする。

【００１０】また別の手段として、複数の領域の内で光
源の色温度変化の分布範囲外に色評価値が存在する領域
数が第２基準値を越えるか否かを判定する光源色領域判
定手段と、この変化量が閾値を越えた場合に安定モード
から補正動作モードにモードを切り換えるモード切換手
段とを備え、光源色領域判定手段により光源の色温度変
化の分布範囲外に色評価値が存在する領域数が第２基準
値より小さいと判断された時に閾値を大きくし、第２基
準値より大きいと判断された時に閾値を小さくすること
を特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明は上述のように構成したので、同一色が
連続している領域が少なく、高彩度の赤色や青色の光源
色以外の色の領域が少ない、白バランス補正の評価画面
として信頼性の高い画面で白バランス補正を完了した時
には、この撮影状態から同一色が連続する領域が多い被
写体や光源色以外の色が多い被写体の撮影に移行して、
信頼性の低い画面となったときに、白バランス補正の再
起動がかかりにくくなり、逆に、信頼性の低い画面で白
バランス補正を完了した時には、この撮影状態から信頼
性の高い画面に移行したときに速やかに白バランス補正
が再起動されやすい。

【００１２】

【実施例】以下、図面に従い本発明の一実施例について
説明する。図１は本実施例によるカラービデオカメラの
自動白バランス調整回路の回路ブロック図である。レン
ズ群１を通過した入射光は、固体撮像素子（ＣＣＤ）２
上に結像されて光電変換された後、色分離回路３にて、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色信号として取り出される。これら３
原色信号の中のＲ及びＢ信号は、夫々Ｒ及びＢ増幅回路
４、５を経て、Ｇ信号と共にカメラプロセス及びマトリ
クス回路６に入力され、これらを基に輝度信号Ｙ及び
赤、青夫々の色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが作成されて、ビ
デオ回路７に供給され周知の処理が施される。また、
Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの各信号は、同時に選択回路２１に
も供給される。

【００１３】選択回路２１はタイミング回路２５からの
選択信号Ｓ１により輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−
Ｙの３つの信号のいづれか１つを１フィ−ルド毎に順次
選択するもので、Ｙ→（Ｒ−Ｙ）→（Ｂ−Ｙ）→Ｙ→
（Ｒ−Ｙ）→（Ｂ−Ｙ）・・・・と１フィ−ルド毎に後段の
Ａ／Ｄ変換器２２に出力される。尚、選択信号Ｓ１は後
述の如く同期分離回路２４から得られる垂直同期信号に
基づいて作成される。

【００１４】Ａ／Ｄ変換器２２は、所定のサンプリング
周期で選択回路２１にて選択された輝度信号Ｙ、色差信
号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの１つをサンプリングしてディジタル
値に変換し、この値を積分器２３に出力する。ところ
で、タイミング回路２５はカメラプロセス及びマトリク
ス回路６からの垂直、水平同期信号及びＣＣＤ２を駆動
する固定の発振器出力に基づいて、撮像画面を図２に示
す８×８の６４個の長方形の領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１
３・・・Ａ８８に分割して、各領域毎にこれらの領域内
の選択回路２１出力を時分割で取り出すための切換信号
Ｓ２を積分器２３に出力する。

【００１５】積分器２３は切換信号Ｓ２を受けて、選択
回路２１出力のＡ／Ｄ変換値を領域毎に１フィ−ルド期
間にわたって加算し、即ち６４個の領域毎にディジタル
積分し、この１フィ−ルド分の積分が完了すると、この
積分値を色評価値としてメモリ２６に保持する。

【００１６】図１２に、この積分器２３の内部構造を更
に詳細に示す。各Ａ／Ｄ変換値は、切換回路１６１に供
給される。この切換回路１６１は切換信号Ｓ２を受け
て、各Ａ／Ｄ変換値を領域毎に用意された加算器Ｇｉｊ
（ｉ，ｊ：１〜８の整数）の中で該当サンプリング点が
存在する領域の加算器に供給する役割を有している。各
加算器の後段には、保持回路Ｈｉｊが夫々配設され、各
加算値は各保持回路に一旦保持される。更に各保持回路
の保持データは、再び加算器に入力されて、次のＡ／Ｄ
変換値と加算される。また、各保持回路は、１フィール
ド毎にリセットされ、このリセット直前の保持データの
みがメモリ２６に供給される。従って、１組の加算器及
び保持回路にて１個のディジタル積分回路が構成され、
合計６４個の積分回路が積分器２３を構成することにな
り、１フィールド毎に各保持回路から６４個の領域毎に
各色差信号のディジタル積分値がメモリ２６に入力され
る。

【００１７】尚、Ａ／Ｄ変換器２２に入力される両色差
信号の基準レベル、即ち零レベルは、完全な無彩色面を
撮影した時に得られるレベルに設定されており、従っ
て、ディジタル化された各色差信号は正の値だけでな
く、負の値にもなり、ディジタル積分動作は、具体的に
は正の値についてはその絶対値を加算し、逆に負の値に
ついてはその絶対値を減算することになる。

【００１８】この結果、ある任意のフィ−ルドで６４個
の領域内に対応する輝度信号Ｙのディジタル積分値が６
４個の輝度評価値ｙｉｊとして得られることになる。ま
た次のフィ−ルドでは選択回路２１にて色差信号Ｒ−Ｙ
が選択されているので、積分器２３の各領域における積
分の結果、色差信号Ｒ−Ｙの領域毎のディジタル積分値
が６４個の色評価値ｒｉｊとして得られる。更に次のフ
ィ−ルドでは選択回路２１にて色差信号Ｂ−Ｙが選択さ
れているので、積分器２３の各領域における積分の結
果、色差信号Ｂ−Ｙの領域毎のディジタル積分値が６４
個の色評価値ｂｉｊとして得られる。こうして、輝度信
号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの３フィ−ルドの積算が
終了した時点で、輝度評価値ｙｉｊ、色評価値ｒｉｊ、
ｂｉｊの６４領域分の値がメモリ２６に保持されること
になる。これ以降、上述と同様の動作が繰り返され、次
のフィ−ルドでは輝度評価値値ｙｉｊが、更に次のフィ
−ルドでは色評価値ｒｉｊと順次更新されることにな
る。

【００１９】上述の様にして得られる最新の輝度評価値
ｙｉｊ、色評価値ｒｉｊ、ｂｉｊ（ｉ，ｊ：１〜８）
は、メモリ２６からマイクロコンピュータ（マイコン）
２７に入力されて白バランス調整に使用される。図３は
マイコンでの処理を説明するフローチャートである。以
下に、このフローチャートを説明する。

【００２０】ステップ１００では、数１及び数２にて６
４領域分の色評価値ｒｉｊ、ｂｉｊから画面全体の各色
差信号の色評価値が画面色評価値Ｖｒ、Ｖｂとして算出
される。

【００２１】

【数１】

【００２２】

【数２】

【００２３】即ち、この数１、２は、６４個の各領域の
色評価値ｒｉｊ、ｂｉｊの全ての総和を領域数で割算し
て、１個の領域についての平均値を画面色評価値Ｖｒ、
Ｖｂとして算出することを意味する。

【００２４】ステップ２００は、白バランス補正が停止
即ち安定モードにあるか否かを判定するステップであ
り、具体的には後述の安定フラグがセット状態にあるか
否かを判定する。この安定フラグがセット状態にある場
合には白バランス補正動作は停止されて、Ｒ及びＢ増幅
器４、５の増幅利得が固定されていることを意味し、逆
に安定フラグがリセット状態にある場合には、白バラン
ス補正動作は補正動作モードにあることを意味してい
る。

【００２５】ステップ３００は、画面色評価値を評価し
て、新たに白バランス補正を実行する必要があるか、あ
るいはもはや必要ないとして白バランス補正動作を終了
するかを判定するステップであり、具体的には図４のフ
ローチャートのステップ３１及び３２の判定を実行す
る。即ち、ステップ３１、３２では、最新の画面色評価
値Ｖｒ、Ｖｂの夫々の絶対値と予め設定された閾値Ｋと
比較し、｜Ｖｒ｜＜Ｋと｜Ｖｂ｜＜Ｋの両条件が共に満
足された場合に、換言すると、前フィールド迄の白バラ
ンス補正動作により、画面色評価値Ｖｒ、Ｖｂが共に閾
値Ｋを下回る程に十分に零に近くなっている場合には、
白バランス補正はもはや必要ないとして白バランス補正
動作を終了するとの判断を下す。尚、閾値Ｋは白バラン
ス補正が不要と見做せる値で、予め実験により決定され
た値である。

【００２６】ステップ４００では最新の画面色評価値Ｖ
ｒ、Ｖｂが共に零になるようにマイコン２７よりＲ増幅
回路４及びＢ増幅回路５の夫々の利得を調整するＲ、Ｂ
利得調整信号を出力し、Ｒ及びＢ増幅回路４、５はこの
調整信号に応じてＲ及びＢ信号の利得を変化させる。
尚、Ｒ、Ｂ利得調整信号は、白バランス補正動作が補正
動作モードにある場合には一画面、即ち１フィールド毎
に変化するが、安定モードにある場合にはその直前のま
ま維持されることになり、Ｒ及びＢ増幅回路の利得もこ
の安定モードでは直前の値に固定される。

【００２７】ステップ５００は、６４個の領域の中の上
下、左右方向に隣接する複数の領域が同一色であるか否
かを判定し、この判定の結果、隣接する領域で同一色と
なる領域が基準の個数より多いか少ないかを表す出力信
号を発するステップであり、具体的には、図５に詳細に
示すフローチャートに基づいた判定動作を実行する。

【００２８】この図５のフローチャートにおいて、ステ
ップ５１では後述のカウント値Ｐ及びＱがリセットさ
れ、ステップ５２、５３で領域Ａ１１から判定を行うた
めの初期設定が為され、ステップ５５では上下方向に連
続して並んでいる領域での色差信号Ｒ−Ｙの色評価値の
差｜ｒｉｊ−ｒｉ−１ｊ｜が所定値Ｃ１を越えるか否か
の判断を為し、同様にステップ５６、５７では上下方向
に連続する領域での色差信号Ｂ−Ｙの色評価値の差｜ｂ
ｉｊ−ｂｉ−１ｊ｜及び輝度評価値の差｜ｙｉｊ−ｙｉ
−１ｊ｜が夫々所定値Ｃ２、Ｃ３を越えるか否かの判断
を為す。そして、いずれの評価値の差も所定値Ｃ１、Ｃ
２、Ｃ３を越えない時には、これらの上下する２領域は
同一色であると判断し、ステップ５８にてカウント値Ｐ
をインクリメントする。尚、所定値Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３
は、各評価値に関して同一色と見做せる閾値である。

【００２９】ステップ５４は、画面の最上段に並ぶ８個
の領域については、これより上側に領域が存在しないの
で、ステップ５５〜５８の一連の判定を回避する働きを
有している。

【００３０】ステップ６０では、画面の左右方向に連続
して並んでいる領域での色差信号Ｒ−Ｙの色評価値の差
｜ｒｉｊ−ｒｉｊ−１｜が所定値Ｃ１を越えるか否かの
判断を為し、同様にステップ６１、６２では左右方向に
連続する領域での色差信号Ｂ−Ｙの色評価値の差｜ｂｉ
ｊ−ｂｉｊ−１｜及び輝度評価値の差｜ｙｉｊ−ｙｉｊ
−１｜が夫々所定値Ｃ２、Ｃ３を越えるか否かの判断を
為す。そして、いずれの評価値の差も所定値Ｃ１、Ｃ
２、Ｃ３を越えない時には、これらの左右に隣接する２
領域は同一色であると判断し、ステップ６３にてカウン
ト値Ｑをインクリメントする。尚、ステップ５９は、画
面の左端に並ぶ８個の領域については、これより左側に
領域が存在しないので、ステップ６０〜６３の判定を回
避する働きを有している。以上の一連の同一色判定動作
はステップ６４により画面の全領域について実行され
る。

【００３１】これらの判定の結果として得られるカウン
ト値Ｐ、Ｑは、上下あるいは左右方向に隣接する領域の
内で同一色である領域が多い程大きな値となる。例え
ば、図６のような撮像画面で、斜線の領域が青空で同一
色であるとすると、Ｐ＝６、Ｑ＝１１となるのに対し
て、図７のような撮像画面ではＰ＝３０、Ｑ＝３２とな
る。従って、このカウント値Ｐ及びＱの和は、連続する
領域が同一色である度合いを示すことになる。そこでス
テップ６５では、両カウント値の和が閾値Ｔ１を越える
か否かを判断し、このＴ１を越える場合にはステップ８
００に、また越えない場合にはステップ７００に移行す
る。こうしてステップ５００は終了する。

【００３２】ステップ６００では、６４個の各領域につ
いて、光源色を反映していない領域の個数が閾値Ｔ２よ
り多いか否かを判定する。ここで、一般に、光源の色温
度変化と各色差信号の関係について考えると、白い被写
体を照射している光源の色温度が変化した場合の色差信
号は、図８の光源色温度軸のように変化する。従って、
この光源色温度軸を含まない第１及び第３象限に現れる
色差信号の組は、光源の色温度を反映したものではな
く、白バランス調整を行う際の情報としては考慮しない
方が好ましい。換言すると、画面全体の色差信号の平均
値がこの光源色温度軸から離れた画面は、光源の色より
も被写体自体の色を強く反映しており、画面全体の色を
平均化すれば、各色成分が打ち消し合い、略白い画面状
態に近似できることを前提とする白バランス補正をこの
ような画面に施すことは好ましくない。

【００３３】このことを考慮して、６４個の全領域の色
評価値を図９の座標上にプロットして斜線で囲まれた領
域Ｆ内にこのプロット点が存在するか否かを判定する。
ここで領域Ｆは光源色温度軸に沿い、光源色と見做せる
光源色領域に相当し、プロット点がこの領域外に存在す
る場合には、白バランス調整を施すには、余り好ましく
ない撮影状況にあることを意味している。この領域Ｆ内
に存在するか否かの判定は６４個の領域全てについて実
行される。尚、図９は図８の縦軸及び横軸の色差信号を
夫々色評価値に置き換えたものである。

【００３４】このステップ６００の判定動作を更に具体
的にフローチャートに示したものが図１０である。この
図１０において、ステップ６６では後述のカウント値Ｒ
をリセットし、ステップ６７、６８にて領域Ａ１１から
判定を行うための初期設定が為され、ステップ６９にて
両色評価値のプロット点（ｂｉｊ，ｒｉｊ）が領域Ｆ内
に存在するか否かの判断を為し、領域Ｆ外と判断される
場合にのみステップ７０にてカウント値Ｒをインクリメ
ントし、これと同一の判定動作をステップ７１にて６４
個の全ての領域について実行する。

【００３５】こうして全領域の判定が完了すると、ステ
ップ７２にてカウント値Ｒが閾値Ｔ２を越えるか否かの
判定が実行される。ここで、閾値Ｔ２は白バランス調整
に好ましくないと断定できる、光源色以外の色を示す領
域の個数の閾値であり、カウント値Ｒがこの閾値Ｔ２を
越えるということは、光源色を反映しない色となる領域
が非常に多いことを意味する。こうして、カウント値Ｒ
が閾値Ｔ２を越える場合には、ステップ８００に移行
し、越えなければステップ７００に移行する。

【００３６】ステップ７００及びステップ８００は、後
述の再起動決定用閾値Ｍを決定するステップであり、ス
テップ５００にて隣接する領域が同一色である度数が閾
値Ｔ１より少ないと判断され、且つステップ６００にて
光源色を反映しない領域数が閾値Ｔ２より少ないと判断
される場合には、安定モードを維持しやすいように、ス
テップ７００にて閾値Ｍを比較的大きな値ｍ１に設定す
る。

【００３７】また、ステップ５００にて隣接する領域が
同一色である度数が閾値Ｔ１より多いと判断されるか、
あるいはステップ６００にて光源色を反映しない領域数
が閾値Ｔ２より多いと判断される場合には、安定モード
が容易に解除可能になるように、ステップ８００にて閾
値Ｍを値ｍ１より小さな値ｍ２に設定する。

【００３８】次にステップ９００では次画面での評価用
に、画面色評価値Ｖｒ、Ｖｂを１画面前の画面色評価値
Ｖｒ０、Ｖｂ０として設定し、ステップ１０１では安定
フラグをセット状態とする。

【００３９】ステップ１１０は、数３が成り立つか否か
を判定する。即ち、最新の画面色評価値Ｖｒとステップ
９００にて設定された１フィールド前の画面色評価値Ｖ
ｒ０の差（Ｖｒ−Ｖｒ０）と、最新の画面色評価値Ｖｂ
とステップ９００にて設定された１フィールド前の画面
色評価値Ｖｂ０の差（Ｖｂ−Ｖｂ０）の合計の絶対値が
ステップ７００、８００で設定された閾値Ｍ以上か否か
を判定する。

【００４０】

【数３】

【００４１】ここで、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの画面全
体の色評価値の平均値の前画面からの変化量の和の絶対
値が閾値を越える場合には、安定モードにあってＲ及び
Ｂ信号の増幅利得が固定されている白バランス補正動作
を再び起動させなければならないほどに画面全体の色が
変化したことを意味し、逆に閾値Ｍ未満の場合には、大
きな画面変化は発生しておらず安定モードを解除してま
で新たな画面評価による白バランス補正は必要ないと判
断することを意味する。

【００４２】従って、新たな画面評価による白バランス
補正が必要と判断される場合には、ステップ１２０に移
行して安定フラグをクリアし、次のフィールドでは安定
モードを解除し、新たな画面評価による白バランス補正
が不要と判断される場合にはステップ１２０を飛び越え
て、次のフィールドでも安定モードを維持することにな
る。

【００４３】次に図３のフローチャートに沿ってマイコ
ン２７の動作を説明する。まず、ビデオカメラが撮影を
開始した直後には、白バランス補正動作は当然安定モー
ドにはなく、また白バランス補正動作は未だに十分に作
用していないので、画面色評価値Ｖｒ、Ｖｂの少なくと
も絶対値の一方が、閾値Ｋより大きくなり、白バランス
補正が不要になることはなく、ステップ３００よりステ
ップ４００に移行してこれらの画面色評価値Ｖｒ、Ｖｂ
が零になるようにＲ及びＢ利得調整信号が作成されてＲ
及びＢ増幅回路４、５に供給されて、Ｒ信号及びＢ信号
の利得調整が実行され、周知の白バランス補正動作が為
される。つまり、白バランス補正は補正動作モードを維
持する。尚、この補正動作モード維持中には安定フラグ
はリセット状態にある。

【００４４】この補正動作モードの維持に伴い、マイコ
ン２７は１フィールド毎にメモリ２６に記憶されている
６４領域分の輝度評価値ｙｉｊ、色評価値ｒｉｊ、ｂｉ
ｊが入力されて同様の白バランス補正動作が継続され
る。この結果、画面色評価値Ｖｒ、Ｖｂが徐々に零に収
束し、画面色評価値Ｖｒ、Ｖｂの絶対値が共に閾値Ｋを
下回ることになる。この状態が生じると、ステップ３０
０からステップ５００に移行することになる。

【００４５】このステップ５００への移行時の撮像画面
が例えば図６のような場合、空の青色により上下及び左
右に連接する領域が同一色となる回数は、上下方向に
６、左右方向に１１であるため、閾値Ｔ１を５０とする
と、Ｐ＋Ｑ＝６＋１１＝１７＜Ｔ１となり、同一色領域
が多いとは判断されず、ステップ６００に移行される。

【００４６】図６の画面の各領域の色評価値ｒｉｊ、ｂ
ｉｊのプロット点が図９の光源色領域Ｆ内に存在する領
域数が閾値Ｔ２よりも小さい場合には、ステップ６００
にてこの撮像画面は光源の色が反映されたとしてステッ
プ７００に移行される。

【００４７】こうしてステップ５００及び６００の判定
動作を経てステップ７００に到達した場合には、図６の
画面は同一色の領域が十分に少なく、且つ白バランス補
正の対象であるべき光源色が十分に反映された画面であ
り、白バランス補正の評価対象として十分に信頼性が高
く、このような画面を評価することにより為される白バ
ランス補正は最適なものであり、この画面の評価により
画面色評価値Ｖｒ、Ｖｂが十分に小さく、もはや白バラ
ンス補正は不要であるとステップ３００にて判断され、
白バランス補正が補正動作モードから安定モードにモー
ド移行が為されようとしているのであるから、頻繁な白
バランス補正により、Ｒ及びＢ信号の増幅利得の補正量
がふらついて不安定な白バランス補正が為されないよう
に、画面の色が大きく変化したと認められるまでは、で
きるだけ現状を維持して、安定モードから補正動作モー
ドへの再起動がかかり難くくなるように閾値Ｍを大きな
ｍ１とする。

【００４８】この閾値Ｍの設定後、ステップ１０１にて
安定フラグをセット状態にして、次フィールドでの白バ
ランス補正を非作動とする。

【００４９】従って、次フィールドにおいて最新の色評
価値ｒｉｊ、ｂｉｊがマイコン２７に入力され画面色評
価値Ｖｒ、Ｖｂが算出されても、安定フラグはセット状
態である為にステップ２００からステップ１１０に移行
されることになり、ステップ４００での白バランス補正
動作あるいはステップ７００、８００での閾値Ｍの設定
動作は為されない。

【００５０】この次フィールドにおいて、ステップ１１
０での判定により、数３が成り立たない程、図６の画面
あるいは光源に大きな変化が生じていない場合には、白
バランス補正を非作動とする安定モードを維持したほう
がよいので、ステップ１２０を飛び越えて安定フラグは
セット状態を維持し、更に次フィールドでも安定モード
が維持されることになる。この場合、安定モードに移行
時点での図６の画面の色に多少の変化が生じても、上述
のように閾値Ｍは比較的大きな値ｍ１に設定されている
ので、数３は成り立ちにくく白バランス補正が頻繁に行
われることはない。

【００５１】また、この安定モード中に、図６の画面が
パンニング、チルティング等により撮像画面が著しく変
化したり、あるいは光源が変化して、直ちに白バランス
補正動作を再開する必要がある状況になると、数３は成
り立つことになり、ステップ１２０にて安定フラグはク
リアされて、次フィールドにおいて再びステップ４００
の白バランス補正が実行される。

【００５２】一方、図７のように空の青色の斜線の領域
が多い撮像画面を基にステップ４００にて白バランス補
正を実行して、あるフィールドで両画面色評価値が共に
閾値Ｋを下回ることになると、このフィールドでの色評
価値にてステップ５００にて同一色領域が多いか否かの
判定が実行される。この図７では、前述のように図７の
画面について上下及び左右に連接する領域が同一色とな
る回数は、上下方向に３０、左右方向に３２となるた
め、閾値Ｔ１を５０とすると、Ｐ＋Ｑ＝３０＋３２＝６
２＞Ｔ１となり、同一色領域が多いとは判断され、ステ
ップ８００に移行され、閾値Ｍが値ｍ１よりも小さな値
ｍ２に設定される。

【００５３】従って、次フィールド移行の安定モードに
おいて、ステップ１１０にて図７の画面の色の小さな変
化に対しても、数３が成り立ち易くなり、敏感に安定モ
ードが解除されて、白バランス補正が再開できることに
なる。そこで、図７のように同一色の領域が連続的に広
がることにより、画面全体の色を平均化しても白色にな
らないような、本来、白バランス補正を実行する際に評
価対象としては好ましくない信頼性の低い画面に対する
白バランス補正が完了して安定モードに移行した場合に
は、画面の変化により色評価値に変化が生じると前述の
図６の場合に比べ迅速に白バランス補正が再開されて、
パンニングやチルティングにより被写体が変化したとき
に迅速に安定モードを解除して、信頼性の低い画面の評
価に基づくＲ及びＢ信号の増幅利得の固定を解除して、
新たな画面での白バランス補正が実行され、被写体自体
の色に影響されて、画面の同一色の領域の色の補色側へ
の利得の固定が維持されにくくなる。

【００５４】更に、光源色が反映されていない画面につ
いて白バランス補正が実行されて白バランス補正が完了
した場合にも、ステップ６００での判定によりステップ
８００に移行されて閾値Ｍが小さい値ｍ２に設定され
る。従って、次フィールド以降の安定モードにおいて、
画面の色に変化が生じた時に数３が成り立ち易く迅速に
安定モードが解除されて白バランス補正が再開できるこ
とになる。そこで、光源の色を反映せず被写体自体の色
の影響を強く受けた、白バランス補正には好ましくない
信頼性の低い画面に対して、安定モードが解除されて新
たな画面での白バランス補正が実行される。

【００５５】前記実施例では、Ａ／Ｄ変換器２２及び積
分器２３を夫々１個で構成するために、輝度信号Ｙ及び
両色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを１フィールド毎に選択回路
２１にて順次選択したので、輝度評価値及び両色評価値
のいずれも、更新までに３フィールドが必要になるが、
更に高精度の白バランス補正を実行するために、図１の
選択回路２１を取り除き、輝度信号Ｙ、両色差信号の夫
々に専用のＡ／Ｄ変換器及び積分器を独立的に配設する
ことも可能である。この場合、３個の積分器はいずれも
図１の積分器２３と同一の構成を有し、各々の積分器よ
り各信号の６４領域分の評価値が導出される。

【００５６】また、ステップ５００の同一色領域の判定
に際して、図５のフローチャートでは、カウント値Ｐ、
Ｑの合計の大きさを用いているが、このＰ＋Ｑは隣接す
る領域が同一色となる回数に相当し、同一色領域の面積
が大きくなるに連れてこのＰ＋Ｑも大きくなる。この判
定以外にも、実際に隣接する領域の色評価値及び輝度評
価値を比較し、色評価値ｒｉｊ、ｂｉｊ及び輝度評価値
ｙｉｊの隣接領域間の差が閾値Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３より小
さいか否かを判別し、実際に小さいと判断される領域の
個数自体をカウントし、このカウント値をＰ＋Ｑの代わ
りに判定のパラメータに使用することも可能であること
は言うまでもない。

【００５７】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、補正動作モ
ード以外に安定モードを設定して、白バランス補正が一
旦完了すれば、これ以降は補正動作モードを継続するこ
とで色信号の利得が頻繁に変化する不安定な白バランス
補正を防止しつつ、同一色が連続している領域が少な
く、高彩度の赤色や青色の光源色以外の色の領域が少な
い、白バランス補正の評価画面として信頼性の高い画面
で白バランス補正を行った時には、安定モードから補正
動作モードへの再起動の閾値が大きくなることで、この
撮影状態からパンニング等で同一色が連続する領域が多
い被写体や光源色以外の色が多い被写体の撮影に移行し
て、白バランス補正の評価対象として信頼性の低い画面
となったときに、白バランス補正の再起動がかかりにく
くなり、被写体自体の色成分の影響を受けにくい白バラ
ンス補正が実現でき、逆に、信頼性の低い画面で白バラ
ンス補正を実行したときには閾値が小さくなることで、
この撮影状態から信頼性の高い画面に移行したときに速
やかに白バランス補正が再起動されて、被写体自体の色
に影響されたままの状態が継続することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の画面分割を説明する図であ
る。

【図３】本発明の一実施例の全体のフローチャートであ
る。

【図４】本発明の一実施例のステップ３００を詳細に説
明するフローチャートである。

【図５】本発明の一実施例のステップ５００を詳細に説
明するフローチャートである。

【図６】本発明の一実施例の撮像画面を説明する図であ
る。

【図７】本発明の一実施例の撮像画面を説明する図であ
る。

【図８】光源の色温度変化を色座標上で説明する図であ
る。

【図９】本発明の一実施例の色座標上での光源色領域を
説明する図である。

【図１０】本発明の一実施例のステップ６００を詳細に
説明するフローチャートである。

【図１１】本発明の従来例のブロック図である。

【図１２】本発明の一実施例の要部ブロック図である。

【符号の説明】

４ Ｒ増幅器 ５ Ｂ増幅器 ２３ 積分器 ２７ マイコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/73 H04N 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像映像信号中の色情報信号を基に色信
   号の利得を変化させて白バランス補正動作を実行する補
   正動作モードと、色信号の利得を固定する安定モードの
   ２モードに択一的に切り換わる白バランス調整装置を備
   えるビデオカメラにおいて、 画面を分割して設定された複数の領域毎に色情報信号レ
   ベルを色評価値として検出する色評価値検出手段と、 画面全体の色情報信号レベルを画面色評価値として検出
   する画面色評価値検出手段と、 前記複数の領域の全てについて、隣接する領域毎に色評
   価値を比較して同一色であるか否かを判断し、隣接する
   領域が同一色と判断される領域数が多い程に大きくなる
   値が第１基準値を越えるか否かを判定する同一色領域判
   定手段と、 前記安定モードにおいて最新の画面色評価値の一画面前
   の値に対する変化量が閾値を越えるか否かを判定する変
   化判定手段と、 前記補正動作モード中に画面色評価値が基準レベルを下
   回る時に、前記補正動作モードから前記安定モードに切
   り換え、前記変化量が前記閾値を越えた場合に前記安定
   モードから前記補正動作モードに切り換えるモード切換
   手段とを備え、 前記同一色領域判定手段により隣接する領域が同一色と
   判断される領域数が多い程に大きくなる値が前記第１基
   準値より小さいと判断された時に前記閾値を大きくし、
   前記第１基準値より大きいと判断された時に前記閾値を
   小さくすることを特徴とするビデオカメラ。
2. 【請求項２】 撮像映像信号中の色情報信号を基に色信
   号の利得を変化させて白バランス補正動作を実行する補
   正動作モードと、色信号の利得を固定する安定モードの
   ２モードに択一的に切り換わる白バランス調整装置を備
   えるビデオカメラにおいて、 画面を分割して設定された複数の領域毎に色情報信号レ
   ベルを色評価値として検出する色評価値検出手段と、 画面全体の色情報信号レベルを画面色評価値として検出
   する画面色評価値検出手段と、 前記複数の領域の内で光源の色温度変化の分布範囲外に
   色評価値が存在する領域数が第２基準値を越えるか否か
   を判定する光源色領域判定手段と、 前記安定モードにおいて最新の画面色評価値の一画面前
   の値に対する変化量が閾値を越えるか否かを判定する変
   化判定手段とを備え、 前記補正動作モード中に画面色評価値が基準レベルを下
   回る時に、前記補正動作モードから前記安定モードに切
   り換え、前記変化量が前記閾値を越えた場合に前記安定
   モードから前記補正動作モードに切り換えるモード切換
   手段とを備え、 前記光源色領域判定手段により光源の色温度変化の分布
   範囲外に色評価値が存在する領域数が前記第２基準値よ
   り小さいと判断された時に前記閾値を大きくし、前記第
   ２基準値より大きいと判断された時に前記閾値を小さく
   することを特徴とするビデオカメラ。