JP4688044B2 - ホワイトバランス調整方法および画像処理装置 - Google Patents
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Description
された画像データを表示用の所定方式(例えばNTSC方式)の信号に変換して画像表示装置28に出力する。具体的には、CCD38から出力された画像信号は、1コマごとの画像データとしてVRAM20のA領域20AとB領域20Bとに交互に書き換えられる。これらのA領域20AおよびB領域20Bのうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、画像データが読み出される。そして、VRAM20内の画像データが定期的に書き換えられることにより、撮影者は、画像表示装置28に表示される映像(スルームービー画)によって撮影画角を確認できる。
R’=Rg×R
G’=Gg×G
B’=Bg×B
ガンマ補正回路106は、ホワイトバランス調整されたR,G,B信号(数式1のR’,G’,B’からなる画像信号)が所望のガンマ特性となるように入出力特性を変更し、Y/C信号生成回路108に出力する。Y/C信号生成回路108は、ガンマ補正されたR,G,B信号から輝度信号Yと色差信号Cr,Cbを生成する。これらの輝度信号Yと色差信号Cr,Cbは、メモリ110に格納される。メモリ110内のY/C信号を読み出して、図1のVRAM20およびビデオエンコーダ60を介して画像表示装置28に出力することにより、画像を表示させることができる。
D1ja={{(R1j−R1a)2 +(B1j−B1a)2 }1/2
ここで、インデックスaは、注目色情報との距離を算出する対象の色情報を指し示し、撮影画面が8×8に分割されている場合には「1」から「64」までの整数である。したがって、インデックスjが指し示す64通りの注目色情報ごとに、インデックスaが指し示す64通りの色情報までの距離D1jaがそれぞれ求められる。合計では64×64通りの距離D1jaが求められる。そして、各注目色情報(R1j,B1j)を含み各注目色情報(R1j,B1j)から所定の半径Nの範囲内に存在する色情報を、ひとつのカタマリとし、カタマリごとに、各カタマリ内の色情報の個数C2jと、各カタマリ内の色情報の平均座標(R2j,B2j)を求める。この平均座標(R2j,B2j)は、数式3に従って計算される。
R2j=Σ(K1ja×R1a)/ΣK1ja
B2j=Σ(K1ja×B1a)/ΣK1ja
ここでK1jaは、距離D1jaが所定の半径N以内の場合には値が「1」、距離D1jaが半径Nを超える場合には値が「0」となる係数である。すなわち、インデックスaで指し示される色情報(R1a,B1a)が注目色情報(R1j,B1j)から半径Nの範囲内にある(「1」)、ない(「0」)の何れかを表わす。Σ記号は、インデックスaを「1」から分割エリア個数(「64」)まで順次切り替えて行う積算を示す。
または複数の中心に向かって収束していくことになる。そして、各カタマリの平均座標(R2j,B2j)を各カタマリの代表色情報とする(S114)。
Dija={{(Rij−Ria)2 +(Bij−Bia)2 }1/2
ここで、インデックスaは、注目色情報との距離を算出する対象の代表色情報を指し示す正整数である。各注目色情報(Rij,Bij)と、各注目色情報(Rij,Bij)から所定の半径Nの範囲内に存在する代表色情報とを、ひとつのカタマリとし、カタマリごとに、各カタマリ内に属する元の色情報の個数Ci+1jと、各カタマリ内の色情報の平均座標(Ri+1j,Bi+1j)を求める。この平均座標(Ri+1j,Bi+1j)は、数式5に従って計算される。
Ri+1j=Σ(Kija×Ria)/ΣKija
Bi+1j=Σ(Kija×Bia)/ΣKija
ここで、Kijaは、インデックスaで指し示される代表色情報(Ria,Bia)が注目色情報(Rij,Bij)から半径Nの範囲内にある(「1」)、ない(「0」)の何れかを表わす。Σ記号は、インデックスaを「1」からカタマリ個数まで順次切り替えて行う積算を示す。
R/Gg=(ΣHCk×(1/Rk))/ΣHCk
B/Gg=(ΣHCk×(1/Bk))/ΣHCk
ここで、インデックスkは、各カタマリを指し示す「1」からmまでの正整数である。(1/Rk,1/Bk)は、各カタマリの代表色情報(Rk,Bk)を、ニュートラル・グレーを示す原点(1,1)にするためのゲイン(「逆算ゲイン」と称する)である。評価値HCkは、個数Ckに応じた逆算ゲイン(1/Rk,1/Bk)に対する重みである。個数Ckは、各カタマリに属する色情報の個数(分割エリアの個数に相当する)である。Σ記号は、インデックスkを「1」からmまで順次切り替えて行う積算を表わす。
Dk={{(1−Rk)2 +(1−Bk)2 }1/2
ここで、インデックスkは、カタマリを指し示すものであり、「1」からカタマリ個数までの正整数である。
Dk0={{(Rk−R0)2 +(Bk−B0)2 }1/2
ここで、インデックスkは、注目CORNを指し示す正整数である。なお、近傍CORNの中心(R0,B0)は、選別された近傍CORNの代表色情報を示す(R/G,B/G)座標である。注目CORNの中心(Rk,Bk)は、注目CORNの代表色情報を示す(R/G,B/G)座標である。
物体色らしさの評価値HM=彩度評価値H1×明度評価値H2×画面評価値H3
この物体らしさの評価値HMに基づいて各注目CORNが物体色を示すものか否かが判定され(S218)、物体らしさの評価値HMが所定の閾値を超える場合には、その注目CORNがホワイトバランス補正値の計算要因から排除される(S220)。
光源色らしさの評価値HL=1−物体色らしさの評価値HM
この光源色らしさの評価値HLに基づいて、光源色らしいカタマリのみがゲイン値(ホワイトバランス補正値)の計算要因とされる(S222)。
R/Gg=(ΣHLCk×(1/Rk))/ΣHLCk
B/Gg=(ΣHLCk×(1/Bk))/ΣHLCk
ここで、インデックスkは、各光源色を示すカタマリを指し示す「1」からmまでの正整数である。(1/Rk,1/Bk)は、各カタマリの代表色情報(Rk,Bk)を、ニュートラル・グレーを示す原点(1,1)にするための逆算ゲインである。評価値HLCkは、各カタマリの光源色らしさの評価値HLおよび個数Ckに応じた逆算ゲイン(1/Rk,1/Bk)に対する重みである。個数Ckは、各カタマリに属する色情報の個数(分割エリアの個数に相当する)である。Σ記号は、インデックスkを「1」からmまで順次切り替えて行う積算を表わす。
Claims (16)
- カラー撮像素子から得られる各色別の画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を算出し、前記算出したホワイトバランス補正値に基づいて前記画像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整方法において、
1画面を複数のエリアに分割してなる複数の分割エリアの色情報を各分割エリア内の各色別の画像信号に基づいて求める第1ステップと、
各分割エリアの色情報に順次注目し、注目した分割エリアの色情報と該色情報に相互に近似する他の分割エリアの色情報とからなるグループを順次形成して、形成された各グループをそれぞれ代表する代表色情報を求める第2ステップと、
各グループの代表色情報に順次注目し、注目したグループの代表色情報と該代表色情報に相互に近似する他のグループの代表色情報とからなる新たなグループを順次形成して、新たに形成された各グループをそれぞれ代表する代表色情報を求める第3ステップと、
該第3ステップを代表色情報の値が収束するまで繰り返し、
最後に形成されたグループの代表色情報に基づいて前記ホワイトバランス補正値を算出する第4ステップと、を含み、
前記第4ステップは、
所属する色情報の個数が所定値以下のグループを排除して、所属する色情報の個数が所定値を超えるグループの代表色情報に基づいて前記ホワイトバランス補正値を算出することを特徴とするホワイトバランス調整方法。 - 前記画像信号は、R,G,B信号であり、
前記第1ステップは、
前記分割エリア内のR,G,B信号を色別に積算して得た積算値に基づいて、色別の積算値の比R/G及びB/Gを求め、これらの比R/G及びB/Gを前記分割エリアの色情報とすることを特徴とする請求項1に記載のホワイトバランス調整方法。 - 前記第2ステップおよび第3ステップは、
前記分割エリアの色情報が分布する所定の色座標上で、順次注目した色情報を中心として所定の距離以内にある色情報を同一のグループとしてグループを形成し、形成されたグループ内の色情報の平均座標をグループの代表色情報とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のホワイトバランス調整方法。 - 前記第4ステップは、
各グループの代表色情報を目標の色情報にするためのグループ毎のホワイトバランス補正値を算出し、該算出したグループ毎のホワイトバランス補正値を各グループに所属の色情報の個数によって重み付け加算して前記ホワイトバランス補正値を算出することを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載のホワイトバランス調整方法。 - 前記分割エリアの色情報が分布する所定の色座標上で所定の低彩度領域に存在するグループを第1の光源色を示すグループと判定するステップと、
前記第1の光源色を示すと判定されたグループを基準にして他のグループが物体色および光源色の何れを示すかを判定するステップと、
をさらに含み、
前記第4ステップは、物体色を示すと判定されたグループを排除して、光源色を示すと判定されたグループの代表色情報に基づいて前記ホワイトバランス補正値を算出することを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載のホワイトバランス調整方法。 - 前記第1の光源色を示すグループを判定するステップは、
明るさが所定値以上のグループの中で彩度が最も低いグループを第1の光源色を示すグループと判定することを特徴とする請求項5に記載のホワイトバランス調整方法。 - 前記グループが物体色を示すか否かを判定するステップは、
各グループに順次注目し、注目したグループと前記第1の光源色を示すグループとの明度差および彩度差を検出して、該明度差および彩度差に基づいて、各注目グループが物体色を示すか否かを判定することを特徴とする請求項5又は6に記載のホワイトバランス調整方法。 - 前記グループが物体色を示すか否かを判定するステップは、
各グループに属する分割エリア同士の画面上での位置関係を検出し、該位置関係に基づいて、各グループが物体色を示すか否かを判定することを特徴とする請求項5ないし7の何れかに記載のホワイトバランス調整方法。 - 各色別の画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を算出し、前記算出したホワイトバランス補正値に基づいて前記画像信号のホワイトバランスを調整する画像処理装置であって、
1画面を複数のエリアに分割してなる複数の分割エリアの色情報を各分割エリア内の各色別の画像信号に基づいて求める第1の手段と、
各分割エリアの色情報に順次注目し、注目した分割エリアの色情報と該色情報に相互に近似する他の分割エリアの色情報とからなるグループを順次形成して、形成された各グループをそれぞれ代表する代表色情報を求める第2の手段と、
各グループの代表色情報に順次注目し、注目したグループの代表色情報と該代表色情報に相互に近似する他のグループの代表色情報とからなる新たなグループを順次形成して、新たに形成された各グループをそれぞれ代表する代表色情報を求め、この新たなグループの形成を代表色情報が収束するまで繰り返す第3の手段と、
最後に形成されたグループの代表色情報に基づいて前記ホワイトバランス補正値を算出する第4の手段と、を備え、
前記第4の手段は、
所属する色情報の個数が所定値以下のグループを排除して、所属する色情報の個数が所定値を超えるグループの代表色情報に基づいて前記ホワイトバランス補正値を算出することを特徴とする画像処理装置。 - 前記画像信号は、R,G,B信号であり、
前記第1の手段は、
前記分割エリア内のR,G,B信号を色別に積算して得た積算値に基づいて、色別の積算値の比R/G及びB/Gを求め、これらの比R/G及びB/Gを前記分割エリアの色情報とすることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。 - 前記第2の手段および第3の手段は、
前記分割エリアの色情報が分布する所定の色座標上で、順次注目した色情報を中心として所定の距離以内にある色情報を同一のグループとしてグループを形成し、形成されたグループ内の色情報の平均座標をグループの代表色情報とすることを特徴とする請求項9又は10に記載の画像処理装置。 - 前記第4の手段は、
各グループの代表色情報を目標の色情報にするためのグループ毎のホワイトバランス補正値を算出し、該算出したグループ毎のホワイトバランス補正値を各グループに所属の色情報の個数によって重み付け加算して前記ホワイトバランス補正値を算出することを特徴とする請求項9ないし11の何れかに記載の画像処理装置。 - 前記分割エリアの色情報が分布する所定の色座標上で所定の低彩度領域に存在するグループを第1の光源色を示すグループと判定する手段と、
前記第1の光源色を示すと判定されたグループを基準にして他のグループが物体色および光源色の何れを示すかを判定する手段と、
をさらに含み、
前記第4の手段は、物体色を示すと判定されたグループを排除して、光源色を示すと判定されたグループの代表色情報に基づいて前記ホワイトバランス補正値を算出することを特徴とする請求項9ないし12の何れかに記載の画像処理装置。 - 前記第1の光源色を示すグループを判定する手段は、
明るさが所定値以上のグループの中で彩度が最も低いグループを第1の光源色を示すグループと判定することを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。 - 前記グループが物体色を示すか否かを判定する手段は、
各グループに順次注目し、注目したグループと前記第1の光源色を示すグループとの明度差および彩度差を検出して、該明度差および彩度差に基づいて、各注目グループが物体色を示すか否かを判定することを特徴とする請求項13又は14に記載の画像処理装置。 - 前記グループが物体色を示すか否かを判定する手段は、
各グループに属する分割エリア同士の画面上での位置関係を検出し、該位置関係に基づいて、各グループが物体色を示すか否かを判定することを特徴とする請求項13ないし15の何れかに記載の画像処理装置。
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