JP3543129B2 - ホワイトバランス制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像のホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
所謂画像装置では、適正な色再現を行なうために、取り込んだR,G,B(赤,緑,青)三色の色情報のゲインを調節し、ホワイトバランスを保たなければならない。ホワイトバランスが保たれている状態では、三色の色情報R,G,Bの間には次式(1)
R=G=B …(1)
の関係が成り立っている。
【0003】
一般的に、ホワイトバランスは撮像素子から取り込んだ画面全体の色情報の平均値、例えばR,G,B三色の色情報の各平均値を算出する。そして、それらが次式(2)(3)
G=K1 ・R …(2)
G=K2 ・B …(3)
の関係になるよう、係数(ゲイン)K1 、K2 を算出し、それぞれR色情報、B色情報に掛けることで、ホワイトバランスを保つ。なお色情報の平均値は、撮像素子から取り込んだ任意の時間の画像データから算出しており、式(2)(3)に示すように、R色情報とB色情報をG色情報の情報に合わせるような係数K1 ,K2 を算出している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような場合、撮像中例えば撮像素子の前を何かが横切るなどして、撮像素子の取り込む画像データがそれまでのものと異なるものになるとき、その画像データを取り込んだ瞬間のホワイトバランスが変化してしまう。このため、従来のホワイトバランス制御によると、例えばTV電話のように連続静止画を用いるものの場合、一画面毎にホワイトバランスが変化し、一画面毎に画像全体の色調が変化してしまうという問題が生じている。
本発明の目的は、画像の不適切な色変化を防止し、常時最適な色再現を可能にするホワイトバランス制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のホワイトバランス制御装置は以下の如く構成されている。
(1)本発明のホワイトバランス制御装置は、取り込んだ画像におけるR,G,B三色の色情報の各平均値を算出する第1の演算手段と、この第1の演算手段で算出した各平均値が等しくなるよう、Gの色情報に対するRの色情報のゲインとBの色情報のゲインとを算出する第2の演算手段と、この第2の演算手段で算出した各現ゲインとそれらに対応し先行して算出されている各先行ゲインとを比較する比較手段と、この比較手段で比較した結果ほぼ同一であった場合、前記第1の演算手段で算出した各平均値および前記第2の演算手段で算出した各現ゲインに基づき前記画像のホワイトバランスを変更する変更手段と、から構成されている。
(2)本発明のホワイトバランス制御装置は上記(1)に記載の装置であって、かつ前記比較手段で比較した結果異なる場合、前記第2の演算手段で算出した各現ゲインを記憶する記憶手段を備える。
(3)本発明のホワイトバランス制御装置は上記(2)に記載の装置であって、かつ前記記憶手段は、前記第2の演算手段で経時的に算出された複数組の各先行ゲインを記憶し、前記比較手段により前記各現ゲインとそれらに対応する前記複数組の各先行ゲインとを比較し全てほぼ同一であった場合、前記変更手段でホワイトバランスを変更するよう構成されている。
【0006】
上記手段を講じた結果、それぞれ次のような作用が生じる。
(1)本発明のホワイトバランス制御装置によれば、R,G,B三色の色情報の各平均値が等しくなるよう、Gの色情報に対するRの色情報のゲインとBの色情報のゲインとを算出し、それら各現ゲインと各先行ゲインとを比較した結果ほぼ同一であった場合ホワイトバランスを変更するので、前記各現ゲインと前記各先行ゲインとが異なる場合ホワイトバランスを変更しないことで、取り込んだ色情報が一時的に変化した場合その色情報に基づきホワイトバランスを変更することがなくなり、先行する色情報に基づきホワイトバランスを調節することになる。よって、撮像素子の取り込む画像データがそれまでのものと大きく異なるものであっても、その画像データを取り込んだ瞬間のホワイトバランスに変化が生じることがなく、常時安定したホワイトバランスを保持することができる。
(2)本発明のホワイトバランス制御装置によれば、前述した比較の結果異なる場合、算出した各現ゲインを記憶するので、記憶した各現ゲインと次に取り込む画像データの色情報の各ゲインとを比較することが可能になり、前記各現ゲインへの変化が一時的なものでなく前記各現ゲインの状態が継続する場合に、前記各現ゲインに対応した適切なホワイトバランスの変更を行なうことが可能になる。
(3)本発明のホワイトバランス制御装置によれば、経時的に算出された複数組の各先行ゲインを記憶し、各現ゲインとそれらに対応する前記複数組の各先行ゲインとを比較し全てほぼ同一であった場合ホワイトバランスを変更するので、前記各現ゲインへの変化が一時的なものでなく前記各現ゲインの状態が継続している場合にのみ、前記各現ゲインに対応した適切なホワイトバランスの変更を行なうことが可能になる。よって、先行して取り込んだ画像と異なる画像を継続して取り込んでいる場合、すなわち画像の変化が一時的なものでないことが明らかな場合、適切なホワイトバランスの変更を行なうことができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態に係るホワイトバランス制御装置を画像入力装置に適用した構成を示すブロック図である。図1において、1は光学ブロック(撮像素子)であり、この光学ブロック1は撮像部2に接続されている。撮像部2はA/D変換部3を介して輝度信号処理部4と色信号処理部5に接続されている。
【0008】
光学ブロック1を介して撮像部2に取り込まれた画像信号は、A/D変換部3にてA/D変換された後、輝度信号処理部4と色信号処理部5に入力される。そして輝度信号処理部4にて輝度信号が生成され出力されるとともに、色信号処理部5にて色信号が生成され出力される。
【0009】
図2は、上記色信号処理部5の構成を示すブロック図である。図2において、51はR,G,B色分離部51であり、このR,G,B色分離部51は平均画素検出部52に接続されている。平均画素検出部52は、ホワイトバランス計算部53を介してホワイトバランス演算部54に接続されている。また、ホワイトバランス演算部54とゲインデータ保存部55とは互いに接続されている。
【0010】
R,G,B色分離部51はA/D変換部3から入力したデジタル画像信号についてR,G,B三色の色情報の分離を行ない、各々R信号、G信号、B信号として平均画素検出部52に出力する。平均画素検出部52は、入力したR信号、G信号、B信号について各々平均画素すなわちR,G,B三色の各色情報の平均値を検出し、G平均値をホワイトバランス計算部53と図示しない次段処理部へ出力するとともに、R平均値とB平均値をホワイトバランスゲイン計算部53へ出力する。
【0011】
ホワイトバランスゲイン計算部53は、入力したG平均値、R平均値およびB平均値を基に、上述したような係数(ゲイン)K1 、K2 を算出し、その係数K1 、K2 とR平均値およびB平均値をホワイトバランス演算部54へ出力する。ゲインデータ保存部55には、ゲインデータとしてホワイトバランスゲイン計算部53にて算出された過去2回分の先行係数K1 、K2 がホワイトバランス演算部54を介して記憶されている。ホワイトバランス演算部54は、後述するように入力した現係数K1 、K2 とゲインデータ保存部55に保存されている先行係数との比較を行なう。
【0012】
図3は、当該ホワイトバランス制御装置の動作手順を示すフローチャートである。以下、図3を基に当該ホワイトバランス制御装置の動作手順を説明する。まずステップS1で、光学ブロック1を介して撮像部2にて画像信号を取り込む。この画像信号がA/D変換部3にてデジタル画像信号に変換された後、輝度信号処理部4と色信号処理部5に入力される。色信号処理部5のR,G,B色分離部51では、R,G,Bの各色情報が検出され、その各色情報が平均画素検出部52を介して各色平均値としてホワイトバランスゲイン計算部53に入力される。
【0013】
次にステップS2で、ホワイトバランスゲイン計算部53は入力したR,G,Bの各色平均値を基に、G=K1 ・R、G=K2 ・Bを満たす現係数K1 ,K2 を算出し、R平均値およびB平均値とともにホワイトバランス計算部54へ出力する。そしてステップS3で、ホワイトバランス計算部54は、入力した現係数K1 ,K2 と今回の画像信号取り込みより1回前にゲインデータ保存部55に記憶されている先行係数K1 ,K2 とを比較する。
【0014】
ここでこれらが大きく異なる場合、ステップS4で、いま計算した現係数K1 ,K2 をゲインデータ保存部55に保存しておき、前記先行係数K1 ,K2 に基づく計算結果K1 ・RとK2 ・Bを上記次段処理部へ出力する。この場合、K1 ・RおよびK2 ・Bに変更がないので、前記次段処理部ではホワイトバランスの変更は成されない。
【0015】
上記ステップS3でほぼ一致した場合、ステップS5で、ホワイトバランス計算部54は入力した現係数K1 ,K2 とこれより2回前にゲインデータ保存部55に記憶されている先々行係数K1 ,K2 とを比較する。ここでこれらが大きく異なる場合は、ステップS6で、いま計算した現係数K1 ,K2 をゲインデータ保存部55に保存しておき、前記先々行係数K1 ,K2 に基づく計算結果K1 ・RとK2 ・Bを前記次段処理部へ出力する。この場合も、K1 ・RおよびK2 ・Bに変更がないので、前記次段処理部ではホワイトバランスの変更は成されない。
【0016】
上記ステップS5でほぼ一致した場合、いま計算した現係数K1 ,K2 によるK1 ・RおよびK2 ・Bを前記次段処理部へ出力する。前記次段処理部では平均画素検出部52から入力したGの色平均値とホワイトバランス計算部54から入力したK1 ・RおよびK2 ・Bに基づき、ホワイトバランスを変更する。このときホワイトバランスは、係数K1 ,K2 の微小な変化量に基づいて変更される。このように本実施の形態では、取り込んだ画像データの現係数と過去2回分の先行係数とがほぼ同一であった場合、ホワイトバランスが変更されることになる。
【0017】
なお、ゲインデータ保存部55にゲインデータとして、ホワイトバランスゲイン計算部53にて算出された過去1回あるいは3回以上分の係数K1 、K2 を記憶することで、現係数と過去1回あるいは3回以上分の先行係数とがほぼ同一であった場合、ホワイトバランスを変更することもできる。
【0018】
このように本実施の形態によるホワイトバランス制御装置によれば、取り込んだ画像データの現係数K1 ,K2 とn回(n=1、2…)前に取り込んだ画像データから計算した先行係数K1 ,K2 とを比較し、ホワイトバランスを変更するか否かを決定するので、例えばTV電話のように本来画像が頻繁に変化することが無い場合に、従来一瞬画面の前を何かが横切っただけで生じていたホワイトバランスのずれを防ぐことができる。すなわち、使用する場所が室内と限定される場合(色、温度が頻繁に変わることのない場合)や、蛍光灯下でのちらつきによる色温度の変化によって起こる連続静止画面における色の変化等を防ぐことができる。
【0019】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
(実施の形態のまとめ)
実施の形態に示された構成および作用効果をまとめると次の通りである。
[1]実施の形態に示されたホワイトバランス制御装置は、取り込んだ画像におけるR,G,B三色の色情報の各平均値を算出する第1の演算手段(52)と、この第1の演算手段(52)で算出した各平均値が等しくなるよう、Gの色情報に対するRの色情報のゲインとBの色情報のゲインとを算出する第2の演算手段(53)と、この第2の演算手段(53)で算出した各現ゲインとそれらに対応し先行して算出されている各先行ゲインとを比較する比較手段(54)と、この比較手段(54)で比較した結果ほぼ同一であった場合、前記第1の演算手段(52)で算出した各平均値および前記第2の演算手段(53)で算出した各現ゲインに基づき前記画像のホワイトバランスを変更する変更手段と、から構成されている。
【0020】
このように上記ホワイトバランス制御装置においては、R,G,B三色の色情報の各平均値が等しくなるよう、Gの色情報に対するRの色情報のゲインとBの色情報のゲインとを算出し、それら各現ゲインと各先行ゲインとを比較した結果ほぼ同一であった場合ホワイトバランスを変更するので、前記各現ゲインと前記各先行ゲインとが異なる場合ホワイトバランスを変更しないことで、取り込んだ色情報が一時的に変化した場合その色情報に基づきホワイトバランスを変更することがなくなり、先行する色情報に基づきホワイトバランスを調節することになる。よって、撮像素子の取り込む画像データがそれまでのものと大きく異なるものであっても、その画像データを取り込んだ瞬間のホワイトバランスに変化が生じることがなく、常時安定したホワイトバランスを保持することができる。
[2]実施の形態に示されたホワイトバランス制御装置は上記[1]に記載の装置であって、かつ前記比較手段(54)で比較した結果異なる場合、前記第2の演算手段(53)で算出した各現ゲインを記憶する記憶手段(55)を備える。
【0021】
このように上記ホワイトバランス制御装置においては、前述した比較の結果異なる場合、算出した各現ゲインを記憶するので、記憶した各現ゲインと次に取り込む画像データの色情報の各ゲインとを比較することが可能になり、前記各現ゲインへの変化が一時的なものでなく前記各現ゲインの状態が継続する場合に、前記各現ゲインに対応した適切なホワイトバランスの変更を行なうことが可能になる。
[3]実施の形態に示されたホワイトバランス制御装置は上記[2]に記載の装置であって、かつ前記記憶手段(55)は、前記第2の演算手段(53)で経時的に算出された複数組の各先行ゲインを記憶し、前記比較手段(54)により前記各現ゲインとそれらに対応する前記複数組の各先行ゲインとを比較し全てほぼ同一であった場合、前記変更手段でホワイトバランスを変更するよう構成されている。
【0022】
このように上記ホワイトバランス制御装置においては、経時的に算出された複数組の各先行ゲインを記憶し、各現ゲインとそれらに対応する前記複数組の各先行ゲインとを比較し全てほぼ同一であった場合ホワイトバランスを変更するので、前記各現ゲインへの変化が一時的なものでなく前記各現ゲインの状態が継続している場合にのみ、前記各現ゲインに対応した適切なホワイトバランスの変更を行なうことが可能になる。よって、先行して取り込んだ画像と異なる画像を継続して取り込んでいる場合、すなわち画像の変化が一時的なものでないことが明らかな場合、適切なホワイトバランスの変更を行なうことができる。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、画像の不適切な色変化を防止し、常時最適な色再現を可能にするホワイトバランス制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るホワイトバランス制御装置を画像入力装置に適用した構成を示すブロック図。
【図2】本発明の実施の形態に係る色信号処理部の構成を示すブロック図。
【図3】本発明の実施の形態に係るホワイトバランス制御装置の動作手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…光学ブロック
2…撮像部
3…A/D変換部
4…輝度信号処理部
5…色信号処理部
51…R,G,B色分離部
52…平均画素検出部
53…ホワイトバランス計算部
54…ホワイトバランス演算部
55…ゲインデータ保存部
Claims (3)
- 取り込んだ画像におけるR,G,B三色の色情報の各平均値を算出する第1の演算手段と、
この第1の演算手段で算出した各平均値が等しくなるよう、Gの色情報に対するRの色情報のゲインとBの色情報のゲインとを算出する第2の演算手段と、
この第2の演算手段で算出した各現ゲインとそれらに対応し先行して算出されている各先行ゲインとを比較する比較手段と、
この比較手段で比較した結果ほぼ同一であった場合、前記第1の演算手段で算出した各平均値および前記第2の演算手段で算出した各現ゲインに基づき前記画像のホワイトバランスを変更する変更手段と、
を具備したことを特徴とするホワイトバランス制御装置。 - 前記比較手段で比較した結果異なる場合、前記第2の演算手段で算出した各現ゲインを記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のホワイトバランス制御装置。
- 前記記憶手段は、前記第2の演算手段で経時的に算出された複数組の各先行ゲインを記憶し、前記比較手段により前記各現ゲインとそれらに対応する前記複数組の各先行ゲインとを比較し全てほぼ同一であった場合、前記変更手段でホワイトバランスを変更することを特徴とする請求項2に記載のホワイトバランス制御装置。
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JP10707796A JP3543129B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | ホワイトバランス制御装置 |
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1996
- 1996-04-26 JP JP10707796A patent/JP3543129B2/ja not_active Expired - Fee Related
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