JP5100615B2 - Imaging device - Google Patents

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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

本発明は、赤外カットフィルタを挿抜可能なビデオカメラ等の撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus such as a video camera in which an infrared cut filter can be inserted and removed.

ビデオカメラ等の撮像装置は、入射した光により被写体像を形成する撮像光学系と、該被写体像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子からの出力信号に対して各種信号処理を施すことにより画像を生成する画像生成回路とを有する。撮像素子としては、CCDセンサやCMOSセンサ等が用いられ、該撮像素子を1枚だけ用いる単板式の撮像装置においては、撮像素子の画素ごとに互いに異なる色に対応する色フィルタが配置される。   An imaging device such as a video camera is configured by performing various signal processing on an imaging optical system that forms a subject image with incident light, an imaging device that photoelectrically converts the subject image, and an output signal from the imaging device. And an image generation circuit for generating an image. As the image sensor, a CCD sensor, a CMOS sensor, or the like is used. In a single-plate type image pickup apparatus using only one image sensor, color filters corresponding to different colors are arranged for each pixel of the image sensor.

赤(R),緑(G)及び青(B)の色信号を得るには、色フィルタとしてRGBの原色フィルタを用いる場合と、マジェンタ(Mg),シアン(Cy),イエロー(Ye)及びGの補色フィルタを用いる場合とがある。これらの色フィルタはいずれも、染料又は顔料を用いてR,G,B,Mg,Cy又はイエローの光のみを透過させるように分光透過特性が設計されているが、近赤外領域の光に対してはある程度の透過率を有する。また、撮像素子の光電変換部は、主にシリコン(Si)等の半導体で構成されているため、光電変換部の分光感度特性は波長の長い近赤外光まで感度を有する。このため、色フィルタを備えた撮像素子から得られた信号は、近赤外領域の光の光電変換成分も含んでいる。   To obtain red (R), green (G) and blue (B) color signals, RGB primary color filters are used as color filters, magenta (Mg), cyan (Cy), yellow (Ye), and G. May be used. All of these color filters are designed to transmit only R, G, B, Mg, Cy, or yellow light using dyes or pigments. On the other hand, it has a certain transmittance. In addition, since the photoelectric conversion unit of the image sensor is mainly composed of a semiconductor such as silicon (Si), the spectral sensitivity characteristic of the photoelectric conversion unit is sensitive to near infrared light having a long wavelength. For this reason, the signal obtained from the image sensor provided with the color filter also includes a photoelectric conversion component of light in the near infrared region.

一方、人間の色に対する感度特性である色覚特性と明るさに対する感度特性である比視感度特性は、可視域である380nmから780nmまでの感度特性であり、700nmより長波長域ではほとんど感度を有さない。そこで、一般的な撮像においては、色再現性を人間の色覚特性に合わせるために、撮像素子の前に近赤外領域の光線を通過させない視感度補正用の赤外カットフィルタ(以下、IRCFという)を設ける必要がある。これに対し、監視カメラ等のように色再現性よりも感度を重視する場合は、近赤外領域の光を利用するため、IRCFを設けずに撮像素子に近赤外光を受光させる方がよい。   On the other hand, the color vision characteristic, which is a sensitivity characteristic for human colors, and the relative visibility characteristic, which is a sensitivity characteristic for brightness, are sensitivity characteristics from the visible range of 380 nm to 780 nm, and have almost sensitivity in the wavelength range longer than 700 nm. No. Therefore, in general imaging, in order to match color reproducibility with human color vision characteristics, an infrared cut filter for correcting visibility (hereinafter referred to as IRCF) that does not allow light in the near infrared region to pass through in front of the imaging device. ) Must be provided. On the other hand, when the sensitivity is more important than the color reproducibility, such as a surveillance camera, the near infrared light is used without using the IRCF in order to use near infrared light. Good.

このため、色再現性を重視する場合はIRCFを撮像素子の前に配置(挿入)してカラー映像を出力し、感度を優先する場合はIRCFを撮像素子の前から除去する(抜出する)撮像装置が提案されている。通常、IRCFを撮像素子の前から除去した場合は、画像のカラーバランスが崩れるため、白黒映像を出力する。   For this reason, when color reproducibility is important, IRCF is placed (inserted) in front of the image sensor to output a color image, and when priority is given to the sensitivity, IRCF is removed (extracted) from the front of the image sensor. An imaging device has been proposed. Normally, when the IRCF is removed from the front of the image sensor, the color balance of the image is lost, so a black and white image is output.

特許文献1には、IRCFを設けずに、RGBの各色にマトリクス演算を行ってカラー画像出力を行う撮像装置が開示されている。
特開2005−295419号公報
Patent Document 1 discloses an imaging apparatus that performs a matrix operation on RGB colors and outputs a color image without providing an IRCF.
JP 2005-295419 A

しかしながら、特許文献1にて開示された撮像装置のように、RGBの各色に対するマトリクス演算をソフトウェアにより行うには処理負担が大きく、またハードウェアによりマトリクス演算を行うためには、そのようなハードウェアを追加する必要が生ずる。さらに、IRCFの挿抜の前後で各色の比較を行っていないために、同じ被写体でもIRCFの挿抜によって色が大きく変化してしまうおそれがある。   However, as in the imaging device disclosed in Patent Document 1, it is difficult to perform matrix calculation for each color of RGB by software, and it is difficult to perform matrix calculation by hardware. Need to be added. Furthermore, since the comparison of each color is not performed before and after IRCF insertion / extraction, there is a possibility that the color of the same subject may change greatly due to IRCF insertion / extraction.

本発明は、IRCFの抜出後においてもカラー画像の出力が可能である場合に、ソフトウェアによる処理負荷が少なく、かつ余計なハードウェアを追加する必要もなく該カラー画像の出力を行えるようにした撮像装置を提供する。   According to the present invention, when a color image can be output even after the IRCF is extracted, the processing load by software is small, and the color image can be output without the need for additional hardware. An imaging device is provided.

本発明の一側面としての撮像装置は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子からの出力信号を用いて画像を生成する画像生成手段と、該生成された画像に関する情報を取得する情報取得手段と、撮像光学系内から撮像素子までの光路に対して挿抜される赤外カットフィルタと、撮像モードをカラーモードと白黒モードとで切り替える制御手段とを有する。そして、制御手段は、赤外カットフィルタの挿抜による画像に関する情報の変化量に応じて、赤外カットフィルタが抜出された後の撮像モードを切り替えることを特徴とする。   An image pickup apparatus according to one aspect of the present invention includes an image pickup device that photoelectrically converts a subject image formed by an image pickup optical system, an image generation unit that generates an image using an output signal from the image pickup device, and the generated image generation unit. Information acquisition means for acquiring information relating to the captured image, an infrared cut filter that is inserted into and removed from the optical path from the imaging optical system to the imaging element, and control means for switching the imaging mode between the color mode and the monochrome mode. . And a control means switches the imaging mode after an infrared cut filter is extracted according to the variation | change_quantity of the information regarding the image by insertion / extraction of an infrared cut filter.

また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子からの出力信号を用いて画像を生成する画像生成手段と、生成された画像中の被写体を照らす光源に関する情報を生成する光源情報生成手段と、撮像光学系内から撮像素子までの光路に対して挿抜される赤外カットフィルタと、撮像モードをカラーモードと白黒モードとで切り替える制御手段とを有する。そして、制御手段は、光源に関する情報に応じて、赤外カットフィルタが抜出された後の撮像モードを切り替えることを特徴とする。   An imaging device according to another aspect of the present invention includes an imaging device that photoelectrically converts a subject image formed by an imaging optical system, and an image generation unit that generates an image using an output signal from the imaging device. A light source information generating means for generating information relating to a light source that illuminates a subject in the generated image, an infrared cut filter that is inserted into and extracted from an optical path from the imaging optical system to the imaging device, and an imaging mode as a color mode. Control means for switching between black and white mode. And a control means switches the imaging mode after an infrared cut filter is extracted according to the information regarding a light source, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、赤外カットフィルタの抜出後においてもカラー画像の出力が可能である場合に、ソフトウェアによる処理負荷が少なく、かつ余計なハードウェアを追加する必要もなくカラー画像を出力することができる。しかも、赤外カットフィルタの挿抜による画像に関する情報の変化量又は光源に関する情報に応じて、赤外カットフィルタの抜出後にカラー画像を出力するか否かを決定するので、該フィルタの抜出によるカラー画像での同じ被写体の色の変化を抑えることができる。   According to the present invention, when a color image can be output even after extraction of the infrared cut filter, the color image is output without a processing load by software and without the need for adding extra hardware. be able to. In addition, whether or not to output a color image after extraction of the infrared cut filter is determined according to the amount of change in information regarding the image due to insertion or extraction of the infrared cut filter or information about the light source. The change in the color of the same subject in the color image can be suppressed.

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明の実施例1である撮像装置としてのビデオカメラの構成を示す。1は撮像レンズ(撮像光学系)、2はIRCF(赤外カットフィルタ)、3はCCDセンサ又はCMOSセンサにより構成される撮像素子(以下、CCDという)である。撮像レンズ1に入射した光は、該撮像レンズ1の結像作用によってCCD3の受光面上に被写体像を形成する。   FIG. 1 shows the configuration of a video camera as an image pickup apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. Reference numeral 1 denotes an imaging lens (imaging optical system), 2 denotes an IRCF (infrared cut filter), and 3 denotes an imaging element (hereinafter referred to as a CCD) constituted by a CCD sensor or a CMOS sensor. The light incident on the imaging lens 1 forms a subject image on the light receiving surface of the CCD 3 by the imaging action of the imaging lens 1.

4はAD変換部であり、CCD3からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。5は映像信号処理部であり、CCD3に設けられた色フィルタが補色フィルタである場合は、CCD3からのCy,Mg,Ye及びG成分を示す信号(出力信号)に基づいて所定の演算を行い、R,G及びBの撮像信号、すなわち原画像を生成する。なお、CCD3が原色フィルタを有する場合には、映像信号処理部5は、CCD3からのR,G及びB成分を示す出力信号に基づいてR,G及びBの撮像信号を生成する。   Reference numeral 4 denotes an AD converter that converts an analog signal from the CCD 3 into a digital signal. Reference numeral 5 denotes a video signal processing unit. When the color filter provided in the CCD 3 is a complementary color filter, a predetermined calculation is performed based on signals (output signals) indicating Cy, Mg, Ye and G components from the CCD 3. , R, G, and B imaging signals, that is, original images are generated. When the CCD 3 has a primary color filter, the video signal processing unit 5 generates R, G, and B imaging signals based on output signals indicating R, G, and B components from the CCD 3.

6はWB処理部(ホワイトバランス処理手段)であり、原画像におけるR,G及びBの撮像信号を増幅する。具体的には、後述するRGBゲイン算出部9で算出されたRゲイン,Gゲイン及びBゲイン(以下、これらを色ゲインともいう)を受けて、R,G及びB原信号のそれぞれに乗じるゲインを変えることでホワイトバランス処理(以下、WBという)を行う。映像信号処理部5及びWB処理部6により画像生成手段が構成される。ホワイトバランス処理後の画像を、以下の説明ではWB画像という。   Reference numeral 6 denotes a WB processing unit (white balance processing means), which amplifies R, G, and B imaging signals in the original image. Specifically, gains obtained by receiving R gain, G gain, and B gain (hereinafter also referred to as color gains) calculated by the RGB gain calculation unit 9 described later and multiplying each of the R, G, and B original signals, respectively. Is changed to perform white balance processing (hereinafter referred to as WB). The video signal processing unit 5 and the WB processing unit 6 constitute image generation means. The image after the white balance process is referred to as a WB image in the following description.

7は情報取得手段しての輝度/色情報算出部であり、WB画像から、AE(自動露出制御)用及びIRCFの挿抜判断用の評価値である輝度情報(被写体の輝度に応じた輝度信号)Yを取得する。また、輝度/色情報算出部7は、IRCFの挿抜によるWB用の色ゲイン又は色情報の変化を見るための評価値であるR,G,Bの色信号を取得する。色ゲインや色情報は、画像に関する情報に相当する。   Reference numeral 7 denotes a luminance / color information calculation unit serving as information acquisition means. Luminance information (luminance signal corresponding to the luminance of the subject) is an evaluation value for AE (automatic exposure control) and IRCF insertion / extraction determination from the WB image. ) Get Y. In addition, the luminance / color information calculation unit 7 acquires R, G, and B color signals that are evaluation values for viewing changes in color gain or color information for WB due to IRCF insertion / extraction. The color gain and color information correspond to information about the image.

8はγ処理部であり、WB画像に対してγ処理を行って出力画像を生成する。WBゲイン算出部9は、輝度/色情報算出部7にて取得されたR,G,Bの色信号から被写体の白色の領域(特定領域)を検出し、該白色領域でのR,G,Bの色信号の値が互いに等しくなるように、Rゲイン,Gゲイン及びBゲインを算出する。算出されたRゲイン,Gゲイン及びBゲインは、WB処理部6に送信される。   A γ processing unit 8 performs γ processing on the WB image and generates an output image. The WB gain calculation unit 9 detects a white region (specific region) of the subject from the R, G, and B color signals acquired by the luminance / color information calculation unit 7, and R, G, and B in the white region The R gain, the G gain, and the B gain are calculated so that the values of the B color signal are equal to each other. The calculated R gain, G gain, and B gain are transmitted to the WB processing unit 6.

10は色情報記憶部であり、11は色情報比較部である。色情報記憶部10は、所定時間ごとにR,G,Bの色信号(つまりは色情報)を記憶し、該色情報を色情報比較部11に送信する。   10 is a color information storage unit, and 11 is a color information comparison unit. The color information storage unit 10 stores R, G, and B color signals (that is, color information) every predetermined time, and transmits the color information to the color information comparison unit 11.

色情報比較部11は、色情報記憶部10から送信されてきた現在から所定時間前の色情報と、輝度/色情報算出部7から送信された現在の色情報との差、すなわち色情報の変化量を算出する。   The color information comparison unit 11 is the difference between the color information of a predetermined time before the current time transmitted from the color information storage unit 10 and the current color information transmitted from the luminance / color information calculation unit 7, that is, the color information. The amount of change is calculated.

12はIRCF挿抜判定部であり、輝度/色情報算出部7にて取得された輝度情報Yに基づいてIRCF2の挿抜の判定を行う。IRCF挿抜判定部12は、輝度情報Yが大きい場合にはIRCF2を撮像レンズ1内(撮像光学系内)から撮像素子3までの光路に挿入するよう判定する。これにより、IRCF2によってカットされる近赤外領域の光(近赤外光)を用いずに撮像が行われ、後述する映像信号出力部15からはカラー画像が出力される。   Reference numeral 12 denotes an IRCF insertion / extraction determination unit, which determines IRCF2 insertion / extraction based on the luminance information Y acquired by the luminance / color information calculation unit 7. When the luminance information Y is large, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 determines to insert the IRCF 2 into the optical path from the imaging lens 1 (in the imaging optical system) to the imaging element 3. Thereby, imaging is performed without using light in the near infrared region (near infrared light) cut by the IRCF 2, and a color image is output from the video signal output unit 15 described later.

一方、輝度情報Yが小さい場合には、IRCF挿抜判定部12は、IRCF2を上記光路から抜出するよう判定する。IRCF2を上記光路から抜出することで、撮像素子3は近赤外の光も光電変換し、撮像素子3の感度が向上する。このとき、近赤外光の影響を受けてカラーバランスが崩れるため、後述する映像信号出力部15から白黒画像を出力させるのが一般的である。   On the other hand, when the luminance information Y is small, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 determines to extract IRCF2 from the optical path. By extracting the IRCF 2 from the optical path, the image sensor 3 also photoelectrically converts near-infrared light, and the sensitivity of the image sensor 3 is improved. At this time, since the color balance is lost due to the influence of near-infrared light, it is common to output a black and white image from the video signal output unit 15 described later.

13はIRCF制御回路であり、IRCF挿抜判定部12での判定結果を受けてIRCF2の挿抜制御を行う。具体的には、本実施例のビデオカメラは、IRCF2を保持する部材をアクチュエータの駆動力によってIRCF2が上記光路に対して挿抜されるように動作する挿抜機構を有し、IRCF制御回路13は該アクチュエータの駆動を制御する。   An IRCF control circuit 13 performs IRCF2 insertion / extraction control in response to the determination result from the IRCF insertion / extraction determination unit 12. Specifically, the video camera of the present embodiment has an insertion / extraction mechanism that operates so that the IRCF 2 is inserted into / extracted from the optical path by the driving force of the actuator, and the IRCF control circuit 13 includes the IRCF control circuit 13. Controls actuator drive.

14は制御手段としての映像選択部である。映像選択部14は、IRCF挿抜判定部12からの判定結果を受けて、IRCF2の挿抜による色情報比較部11からの色情報の変化量に応じてカラー画像出力と白黒画像出力のうちいずれかを選択(設定)する。以下の説明において、カラー画像を出力する撮像モードをカラーモードともいい、白黒画像を出力する撮像モードを白黒モードともいう。   Reference numeral 14 denotes a video selection unit as control means. In response to the determination result from the IRCF insertion / extraction determination unit 12, the video selection unit 14 selects either color image output or monochrome image output according to the amount of change in color information from the color information comparison unit 11 due to IRCF2 insertion / extraction. Select (set). In the following description, an imaging mode for outputting a color image is also referred to as a color mode, and an imaging mode for outputting a monochrome image is also referred to as a monochrome mode.

映像信号出力部15は、映像選択部14からの選択情報を受けて、カラー画像出力又は白黒画像出力を行う。ここにいう出力は、不図示のディスプレイに画像を表示したり、不図示の記録媒体(半導体メモリ、磁気テープ、光ディスク等)に記録したりすることに相当する。   The video signal output unit 15 receives the selection information from the video selection unit 14 and outputs a color image or a monochrome image. The output here corresponds to displaying an image on a display (not shown) or recording on a recording medium (semiconductor memory, magnetic tape, optical disk, etc.) (not shown).

次に、本実施例におけるIRCF2の抜出後におけるカラー画像出力と白黒画像出力の選択について説明する。   Next, selection of color image output and monochrome image output after extraction of IRCF2 in this embodiment will be described.

監視カメラのように昼夜問わず使用されるカメラにおいては、日中において明度が十分な場合には、IRCF2を光路内に挿入してカラー画像を出力する。夜間になって明度が不十分になると、ゲインによるノイズの影響から、色再現性よりも感度を重視する。その場合には、近赤外光を利用するため、IRCF2を光路内に挿入せず、CCD3に近赤外光を光電変換させる。   In cameras that are used day and night, such as surveillance cameras, when the brightness is sufficient during the day, IRCF 2 is inserted into the optical path to output a color image. When the brightness becomes insufficient at night, sensitivity is more important than color reproducibility due to the effect of noise due to gain. In that case, since near-infrared light is used, the IRCF 2 is not inserted into the optical path, and the near-infrared light is photoelectrically converted by the CCD 3.

図2及び図3には、CCDの分光透過率特性を示している。原色フィルタを有するCCD(以下、原色CCDという)では、図2に示すようなR,G及びB光に対する透過率(つまりは撮像信号)が得られる。また、補色フィルタを有するCCD(以下、補色CCDという)では、図3に示すようなMg,Gr,Cy及びY光に対する透過率(撮像信号)が得られる。図中の「IRCF」は、Rよりも長波長側の光(近赤外光及び赤外光)を除去するIRCF2の分光透過率特性である。   2 and 3 show the spectral transmittance characteristics of the CCD. In a CCD having a primary color filter (hereinafter referred to as a primary color CCD), transmittance (that is, an imaging signal) for R, G, and B light as shown in FIG. 2 is obtained. Further, in a CCD having a complementary color filter (hereinafter referred to as a complementary color CCD), transmittance (imaging signal) for Mg, Gr, Cy and Y light as shown in FIG. 3 is obtained. “IRCF” in the figure is a spectral transmittance characteristic of IRCF 2 that removes light (near infrared light and infrared light) on the longer wavelength side than R.

IRCF2が光路から抜出されることにより、IRCF2で除去されていた約650nmより長波長側の光に対してもCCD3が感度を有するようになるため、CCD3の感度を上げることが可能となる。ただし、近赤外光の影響により、R光、又はMg及びYe光に対する感度が著しく上がるため、カラーバランスが崩れる。カラーバランスが崩れると、正しく色再現ができないため、通常は白黒画像を出力する。   By extracting the IRCF 2 from the optical path, the CCD 3 becomes sensitive to light having a wavelength longer than about 650 nm that has been removed by the IRCF 2, so that the sensitivity of the CCD 3 can be increased. However, since the sensitivity to R light or Mg and Ye light is significantly increased due to the influence of near infrared light, the color balance is lost. If the color balance is lost, color reproduction cannot be performed correctly, so normally a black and white image is output.

ここで、図4、図5、図6及び図7には、各種光源の分光特性を示す。図4及び図5にそれぞれ示すような蛍光灯や水銀灯では、650nm以上の波長成分がなく、IRCF2の挿抜による色情報の変化量が多くない。したがって、色再現性をほぼ維持したカラー画像の出力が可能となる。色情報は、被写体の持つ主たる情報であるため、カラー画像を出力する方が望ましい。   Here, FIGS. 4, 5, 6 and 7 show the spectral characteristics of various light sources. In the fluorescent lamp and the mercury lamp as shown in FIGS. 4 and 5, there is no wavelength component of 650 nm or more, and the amount of change in color information due to insertion / extraction of IRCF2 is not large. Therefore, it is possible to output a color image with substantially maintained color reproducibility. Since the color information is main information of the subject, it is preferable to output a color image.

図6には、赤外照明の分光特性を示している。一般に、赤外照明にはLEDが使用されることが多く、800〜1000nmの短波長光が発せられる。800nmより長波長側になると、原色CCD及び補色CCDとも、各色フィルタの透過率がほぼ同じとなり、CCDの感度は上がるが、カラーバランスは大きくは崩れない。このため、カラー画像の出力を行うことができる。これに対し、図7に示す白熱灯では、650nm以上の波長成分を多く含んでいるため、画像が赤みを帯びてカラーバランスが大きく崩れる。このため、IRCF2を光路外に抜出して、白黒画像の出力に切り替える方がよい。   FIG. 6 shows the spectral characteristics of infrared illumination. In general, LEDs are often used for infrared illumination, and short wavelength light of 800 to 1000 nm is emitted. When the wavelength is longer than 800 nm, the transmittance of each color filter is almost the same for both the primary color CCD and the complementary color CCD, and the sensitivity of the CCD increases, but the color balance is not greatly lost. For this reason, a color image can be output. On the other hand, since the incandescent lamp shown in FIG. 7 contains many wavelength components of 650 nm or more, the image is reddish and the color balance is greatly lost. Therefore, it is better to extract IRCF2 out of the optical path and switch to monochrome image output.

本実施例では、このような理論に基づいて、IRCF2の挿抜による画像に関する情報(色情報)の変化量に応じて撮像モードを切り替える。   In the present embodiment, based on such a theory, the imaging mode is switched according to the amount of change in information (color information) related to the image due to IRCF2 insertion / extraction.

次に、図8のフローチャートを用いて、IRCF2の挿抜に応じたカラー画像出力と白黒画像出力との切り替え制御について説明する。この制御は、主としてWBゲイン算出部9、輝度/色情報算出部7、IRCF挿抜判定部12、IRCF制御回路13及び映像選択部14がコンピュータプログラムに従って動作することで実行される。   Next, switching control between color image output and black-and-white image output corresponding to insertion / extraction of IRCF2 will be described using the flowchart of FIG. This control is executed mainly by the WB gain calculation unit 9, the luminance / color information calculation unit 7, the IRCF insertion / extraction determination unit 12, the IRCF control circuit 13, and the video selection unit 14 operating according to a computer program.

輝度情報Yが閾値Ythよりも小さい場合、IRCF挿抜判定部12は、IRCF2を抜出すべきと判定し、IRCF2の抜出指示をIRCF制御回路13に送る。これにより、IRCF制御回路13は、IRCF2を光路外に抜出する。この際、IRCF挿抜判定部12は、IRCF2が抜出されたことを示す情報を映像選択部14に送る(S801)。   When the luminance information Y is smaller than the threshold value Yth, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 determines that IRCF2 should be extracted, and sends an IRCF2 extraction instruction to the IRCF control circuit 13. Thereby, the IRCF control circuit 13 extracts IRCF2 out of the optical path. At this time, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 sends information indicating that the IRCF 2 has been extracted to the video selection unit 14 (S801).

輝度/色情報算出部7は、WB画像を複数の領域に分割し、該領域ごとにRとBの色情報を所定時間ごとに色情報記憶部10に記憶させている。色情報比較部11は、輝度/色情報算出部7からのIRCF2の抜出後の(抜出状態での)色情報と、色情報記憶部10からのIRCF2の抜出前の(挿入状態での)色情報とを比較し、色情報の変化量ΔR,ΔBを算出する(S802)。   The luminance / color information calculation unit 7 divides the WB image into a plurality of regions and stores the R and B color information in the color information storage unit 10 for each predetermined time. The color information comparison unit 11 performs color information after extraction of the IRCF2 from the luminance / color information calculation unit 7 (in the extraction state) and before extraction of IRCF2 from the color information storage unit 10 (in the insertion state). ) The color information is compared with each other, and color information changes ΔR and ΔB are calculated (S802).

ここで、WB画像において白色の領域(特定領域)は、波長領域400〜650nmの全波長成分を反射する領域である。色情報を比較する領域として、WBゲイン算出部9にて算出される白色領域を用いることにより、色情報の変化量ΔR,ΔBをともに偏りなく算出することができる。   Here, the white region (specific region) in the WB image is a region that reflects all wavelength components in the wavelength region of 400 to 650 nm. By using the white area calculated by the WB gain calculation unit 9 as the area for comparing the color information, it is possible to calculate the change amounts ΔR and ΔB of the color information without any deviation.

なお、WB画像において注目する領域が決まっている場合には、該領域を予め指定(設定)しておき、その領域のIRCF2抜出前後での色情報の変化量を求めてもよい。また、WB画像において注目する被写体が決まっている場合には、その被写体の動きを動体検出処理により検出し、その検出結果に基づいて該被写体の少なくとも1部を含む領域のIRCF2抜出前後での色情報の変化量を求めてもよい。このような色情報(画像に関する情報)の変化量を求める領域を選択する選択手段を設けることにより、注目領域や注目被写体を含む領域以外の領域での色情報の変化に起因する誤動作を減少させることができる。注目領域の選択をユーザが不図示の操作スイッチを介して行えるようにしてもよい。これらのことは、後述する他の実施例でも同様である。   If a region of interest in the WB image is determined, the region may be designated (set) in advance, and the amount of change in color information before and after IRCF2 extraction in that region may be obtained. In addition, when a subject to be noticed is determined in the WB image, the movement of the subject is detected by moving object detection processing, and based on the detection result, before and after IRCF2 extraction of an area including at least a part of the subject You may obtain | require the variation | change_quantity of color information. By providing a selection means for selecting an area for obtaining the amount of change in color information (information relating to an image), malfunctions caused by changes in color information in a region other than the region of interest or the region including the subject of interest are reduced. be able to. The attention area may be selected by the user via an operation switch (not shown). The same applies to other embodiments described later.

また、被写体の動きが多いシーンにおいては、長時間にわたって色の変化の少ない領域での色情報の変化量、又はWB画像全体での平均値としての色情報の変化量を求めるようにするとよい。これにより、IRCF2の挿抜前後での被写体の動きによる色情報の変化量ΔR,ΔBの誤算出を回避することができる。   In a scene where there is a lot of movement of the subject, the amount of change in color information in an area where the color change is small over a long time, or the amount of change in color information as an average value in the entire WB image may be obtained. Accordingly, it is possible to avoid erroneous calculation of the color information changes ΔR and ΔB due to the movement of the subject before and after the insertion and removal of the IRCF2.

次に、映像選択部14は、S802で算出された色情報の変化量ΔR,ΔBをそれぞれ、所定値としての閾値Rth,Bthと比較する(S803)。閾値Rth,Bthは、カラーバランスの変化(崩れ)が許容される色情報の変化量の最大値であり、画像の画素数やノイズ感等に依存するパラメータである。ビデオカメラの使用環境やユーザの画像の好み等に応じて、閾値Rth,Bthを任意に設定できるようにしてもよい。   Next, the video selection unit 14 compares the color information changes ΔR and ΔB calculated in S802 with thresholds Rth and Bth as predetermined values, respectively (S803). The threshold values Rth and Bth are the maximum values of the change amount of the color information that allows the change (disintegration) of the color balance, and are parameters that depend on the number of pixels of the image, the noise feeling, and the like. The thresholds Rth and Bth may be arbitrarily set according to the usage environment of the video camera, the user's preference of the image, and the like.

ここで、色情報の変化量が閾値より大きいと判定する条件として、
ΔR>Rth or ΔB>Bth …(1)
を設定することにより、色情報の変化に対して敏感に反応することが可能となる。
Here, as a condition for determining that the change amount of the color information is larger than the threshold value,
ΔR> Rth or ΔB> Bth (1)
By setting, it becomes possible to react sensitively to changes in color information.

また、色情報の変化量が閾値より大きいと判定する条件として、
ΔR>Rth and ΔB>Bth …(2)
を設定すれば、式(1)に比べて、色情報の変化が確実にあった場合にのみに色情報の変化量が大きいと判断することができる。
As a condition for determining that the amount of change in color information is greater than a threshold value,
ΔR> Rth and ΔB> Bth (2)
Is set, it can be determined that the amount of change in color information is large only when there is a certain change in color information, as compared to Equation (1).

上記のように、閾値Rth,Bthと論理(or,and)との組み合わせにより、色情報の変化に対する誤判定を防止し、意図した色の変化に対してのみ色の変化があると判定することが可能となる。   As described above, the combination of the threshold values Rth and Bth and the logic (or, and) prevents the erroneous determination with respect to the change in color information, and determines that there is a color change only with respect to the intended color change. Is possible.

また、色情報の変化量の大小判定を行う場合に、IRCF2の抜出前と抜出後における色情報を時間的に平均しておくとよい。このように時間的に平均化された色情報を用いることにより、ゲイン等によるノイズの影響を大きく受けることなく、色情報の変化量を正確に算出することができる。   Also, when determining the amount of change in the color information, it is preferable to average the color information before and after extracting the IRCF 2 in terms of time. By using the color information averaged over time in this way, the amount of change in color information can be accurately calculated without being greatly affected by noise due to gain or the like.

映像選択部14は、IRCF2の挿抜前後での色情報の変化量が上記閾値より大きいと判定した場合、つまりカラーバランスに許容できない崩れが生じた場合は、色再現性が確保されていないとして、白黒画像出力を選択する(S804)。すなわち、IRCF2の抜出後の撮像モードとして白黒モードを選択(設定)する。   When the video selection unit 14 determines that the amount of change in color information before and after insertion / extraction of the IRCF 2 is larger than the threshold, that is, when an unacceptable collapse occurs in the color balance, it is assumed that color reproducibility is not secured. A monochrome image output is selected (S804). That is, the monochrome mode is selected (set) as the imaging mode after the IRCF 2 is extracted.

一方、IRCF2が抜出されたが、色情報の変化量が上記閾値より小さいと判定した場合、つまりカラーバランスが大きくは崩れておらず、ほぼ色再現性が確保されている場合は、映像選択部14は、カラー画像出力を選択する(S805)。すなわち、IRCF2の抜出後の撮像モードとしてカラーモードを選択する。   On the other hand, when IRCF2 is extracted but it is determined that the amount of change in color information is smaller than the threshold value, that is, when the color balance is not largely lost and the color reproducibility is almost ensured, video selection is performed. The unit 14 selects color image output (S805). That is, the color mode is selected as the imaging mode after extracting the IRCF2.

このように、本実施例では、IRCF2の挿抜による色情報の変化量が小さい場合に限ってIRCF2の抜出後にカラー画像を出力するので、IRCF2の抜出によるカラー画像での同じ被写体の色の変化を抑えることができる。また、IRCF2の抜出後にカラー画像を出力する際のソフトウェアよる処理負荷が少なく、かつ余計なハードウェアを追加する必要もない。   Thus, in this embodiment, a color image is output after IRCF2 extraction only when the amount of change in color information due to IRCF2 insertion is small, so the color of the same subject in the color image due to IRCF2 extraction is output. Change can be suppressed. Further, the processing load due to software when outputting a color image after extracting the IRCF 2 is small, and there is no need to add extra hardware.

次に、図9のフローチャートを用いて、IRCF2の抜出後におけるカラー画像出力の継続判定処理について説明する。この処理は、映像選択部14により行われる。   Next, the color image output continuation determination process after the IRCF 2 is extracted will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is performed by the video selection unit 14.

映像選択部14は、IRCF2の抜出後(カラー画像出力状態)における所定時間Tごとに色情報の変化量を算出する(S901,S902)。ここでの所定時間Tは、RとBの色情報の安定度に応じて決定される。ゲイン等の影響によるノイズ成分の発生により色情報が大きく変動することがある。このため、所定時間Tとしては、該所定時間Tでの色情報の平均化によってノイズ成分を十分吸収できる時間が設定される。   The video selection unit 14 calculates the amount of change in the color information every predetermined time T after the IRCF 2 is extracted (color image output state) (S901, S902). The predetermined time T here is determined according to the stability of the color information of R and B. The color information may fluctuate greatly due to the generation of noise components due to the influence of gain or the like. For this reason, the predetermined time T is set to a time during which noise components can be sufficiently absorbed by averaging the color information at the predetermined time T.

色情報の変化量を算出するためには、IRCF2の抜出前の色情報とIRCF2の抜出後に所定時間Tごとに算出される色情報とを比較する。これは、IRCF2の抜出後に、IRCF2の抜出前とは異なる光源からの照明光が被写体に照射されたような場合に、被写体の色情報が変化して正しい色再現が行われていない状態を判定するためである。   In order to calculate the amount of change in color information, color information before extraction of IRCF2 is compared with color information calculated every predetermined time T after extraction of IRCF2. This is because when the subject is irradiated with illumination light from a light source different from that before IRCF2 extraction, the subject color information changes and correct color reproduction is not performed. This is for determination.

そして、映像選択部14は、S803と同様に、色情報の変化量の大小判定を行う(S903)。色情報の変化量が大きい場合には白黒画像出力に切り替え(S904)、変化量が小さい場合には引き続きカラー画像出力を継続する(S905)。   Then, the video selection unit 14 determines the magnitude of the change amount of the color information, similarly to S803 (S903). When the change amount of the color information is large, the output is switched to monochrome image output (S904), and when the change amount is small, the color image output is continued (S905).

このように、IRCF2の抜出後にも色情報の変化を監視することにより、IRCF2の抜出後の光源の変化にも対応でき、高い色再現性を持ったカラー画像の出力を継続することができる。   In this way, by monitoring the change in color information even after the IRCF2 is extracted, it is possible to cope with the change in the light source after the IRCF2 is extracted and to continue outputting a color image with high color reproducibility. it can.

図10には、本発明の実施例2であるビデオカメラの構成を示している。本実施例において、図1に示した構成要素と同じ構成要素には、図1と同符号を付して説明に代える。本実施例では、図1に示した色情報記憶部10の代わりに輝度情報記憶部16が設けられているとともに、図1に示した色情報比較部11の代わりに輝度情報比較部17が設けられている。   FIG. 10 shows the configuration of a video camera that is Embodiment 2 of the present invention. In this embodiment, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In this embodiment, a luminance information storage unit 16 is provided instead of the color information storage unit 10 shown in FIG. 1, and a luminance information comparison unit 17 is provided instead of the color information comparison unit 11 shown in FIG. It has been.

輝度情報記憶部16は、所定時間ごとに画像に関する情報としての輝度情報Yを記憶し、該輝度情報Yを輝度情報比較部17に送信する。輝度情報比較部17は、輝度情報記憶部16から送信された所定時間前の輝度情報と輝度/色情報算出部7にて算出されて送信された現在の輝度情報とから、輝度情報の変化量を算出する。   The luminance information storage unit 16 stores luminance information Y as information related to an image every predetermined time, and transmits the luminance information Y to the luminance information comparison unit 17. The luminance information comparison unit 17 calculates the amount of change in luminance information from the luminance information transmitted from the luminance information storage unit 16 a predetermined time ago and the current luminance information calculated and transmitted by the luminance / color information calculation unit 7. Is calculated.

実施例1でも説明したように、IRCF挿抜判定部12は、輝度情報Yが大きい場合には、IRCF2を光路内に挿入するよう判定する。一方、輝度情報Yが小さい場合には、IRCF2を光路から抜出するよう判定する。   As described in the first embodiment, when the luminance information Y is large, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 determines to insert IRCF2 into the optical path. On the other hand, when the luminance information Y is small, it is determined to extract IRCF2 from the optical path.

本実施例における映像選択部14は、IRCF挿抜判定部12からの判定結果と輝度情報比較部17からの輝度情報とに基づいて、IRCF2を抜出した状態でカラー画像出力と白黒画像出力のうちどちらを行うかを選択する。   In the present embodiment, the video selection unit 14 selects either the color image output or the monochrome image output with the IRCF 2 extracted based on the determination result from the IRCF insertion / extraction determination unit 12 and the luminance information from the luminance information comparison unit 17. Select what to do.

次に、図11のフローチャートを用いて、IRCF2の挿抜に応じたカラー画像出力と白黒画像出力との切り替え制御について説明する。この制御は、主としてWBゲイン算出部9、輝度/色情報算出部7、IRCF挿抜判定部12、IRCF制御回路13及び映像選択部14がコンピュータプログラムに従って動作することで実行される。   Next, switching control between color image output and black-and-white image output according to IRCF2 insertion / extraction will be described using the flowchart of FIG. This control is executed mainly by the WB gain calculation unit 9, the luminance / color information calculation unit 7, the IRCF insertion / extraction determination unit 12, the IRCF control circuit 13, and the video selection unit 14 operating according to a computer program.

輝度情報Yが閾値Ythよりも小さい場合、IRCF挿抜判定部12は、IRCF2を抜出すべきと判定し、IRCF2の抜出指示をIRCF制御回路13に送る。これにより、IRCF制御回路13は、IRCF2を光路外に抜出する。この際、IRCF挿抜判定部12は、IRCF2が抜出されたことを示す情報を映像選択部14に送る(S1101)。   When the luminance information Y is smaller than the threshold value Yth, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 determines that IRCF2 should be extracted, and sends an IRCF2 extraction instruction to the IRCF control circuit 13. Thereby, the IRCF control circuit 13 extracts IRCF2 out of the optical path. At this time, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 sends information indicating that the IRCF 2 has been extracted to the video selection unit 14 (S1101).

輝度/色情報算出部7は、WB画像を複数の領域に分割し、該領域ごとに輝度情報Yを所定時間ごとに輝度情報記憶部16に記憶させている。輝度情報比較部17は、輝度/色情報算出部7からのIRCF2の抜出後の輝度情報と、輝度情報記憶部16からのIRCF2抜出前の輝度情報とを比較し、輝度情報Yの変化量ΔYを算出する(S1102)。   The luminance / color information calculation unit 7 divides the WB image into a plurality of regions, and stores the luminance information Y in the luminance information storage unit 16 for each predetermined time. The luminance information comparison unit 17 compares the luminance information after the IRCF2 extraction from the luminance / color information calculation unit 7 with the luminance information before the IRCF2 extraction from the luminance information storage unit 16, and the amount of change in the luminance information Y ΔY is calculated (S1102).

被写体の動きが多いシーンにおいては、長時間にわたって輝度の変化の少ない領域での輝度情報の変化量、又はWB画像全体での平均値としての輝度情報の変化量を求めるようにするとよい。これにより、IRCF2の挿抜前後での被写体の動きによる輝度情報の変化量ΔYの誤算出を回避することができる。   In a scene where there is a lot of movement of the subject, the amount of change in luminance information in an area where the change in luminance is small for a long time or the amount of change in luminance information as an average value in the entire WB image may be obtained. Thereby, it is possible to avoid erroneous calculation of the luminance information change amount ΔY due to the movement of the subject before and after the insertion and removal of the IRCF2.

次に、映像選択部14は、S1102で算出された輝度情報Yの変化量ΔYを、所定値としての閾値Ythと比較する(S1103)。閾値Ythは、カラーバランスの変化(崩れ)が許容される色情報の変化量の最大値であり、画像の画素数やノイズ感等に依存するパラメータである。ビデオカメラの使用環境やユーザの画像の好み等に応じて、閾値Ythを任意に設定できるようにしてもよい。   Next, the video selection unit 14 compares the change amount ΔY of the luminance information Y calculated in S1102 with a threshold value Yth as a predetermined value (S1103). The threshold value Yth is a maximum value of the change amount of the color information that allows the change (disintegration) of the color balance, and is a parameter that depends on the number of pixels of the image, the sense of noise, and the like. The threshold value Yth may be arbitrarily set according to the use environment of the video camera, the user's preference of the image, and the like.

また、輝度情報の変化量の大小判定を行う場合に、IRCF2の抜出前と抜出後における輝度情報を時間的に平均しておくとよい。このように時間的に平均化された輝度情報を用いることにより、ゲイン等によるノイズの影響を大きく受けることなく、輝度情報の変化量を正確に算出することができる。   Further, when determining the amount of change in the luminance information, it is preferable to average the luminance information before and after extracting the IRCF 2 in terms of time. By using luminance information averaged over time in this way, it is possible to accurately calculate the amount of change in luminance information without being greatly affected by noise due to gain or the like.

映像選択部14は、IRCF2の挿抜前後での輝度情報Yの変化量ΔYが閾値Ythより大きいと判定した場合、つまりカラーバランスに許容できない崩れが生じた場合は、色再現性が確保されていないとして、白黒画像出力を選択する(S1104)。すなわち、IRCF2の抜出後の撮像モードとして白黒モードを選択する。   When the video selection unit 14 determines that the amount of change ΔY in the luminance information Y before and after insertion / extraction of the IRCF 2 is greater than the threshold Yth, that is, when an unacceptable collapse occurs in the color balance, color reproducibility is not ensured. Then, monochrome image output is selected (S1104). That is, the monochrome mode is selected as the imaging mode after extracting the IRCF2.

一方、IRCF2が抜出されたが、輝度情報Yの変化量ΔYが閾値Ythより小さいと判定された場合、つまりカラーバランスが大きくは崩れておらず、ほぼ色再現性が確保されている場合は、映像選択部14は、カラー画像出力を選択する(S1105)。すなわち、IRCF2の抜出後の撮像モードとしてカラーモードを選択する。   On the other hand, when IRCF2 is extracted but it is determined that the change amount ΔY of the luminance information Y is smaller than the threshold value Yth, that is, when the color balance is not largely lost and the color reproducibility is almost ensured. The video selection unit 14 selects a color image output (S1105). That is, the color mode is selected as the imaging mode after extracting the IRCF2.

このように、本実施例では、IRCF2の挿抜による輝度情報の変化量が小さい場合に限ってIRCF2の抜出後にカラー画像を出力するので、IRCF2の抜出後におけるカラー画像での同じ被写体の色の変化を抑えることができる。また、カラー画像を出力する際のソフトウェアよる処理負荷が少なく、かつ余計なハードウェアを追加する必要もない。   Thus, in this embodiment, a color image is output after IRCF2 extraction only when the amount of change in luminance information due to IRCF2 insertion is small, so the color of the same subject in the color image after IRCF2 extraction is the same. The change of can be suppressed. Further, the processing load imposed by software when outputting a color image is small, and there is no need to add extra hardware.

次に、図12のフローチャートを用いて、IRCF2の抜出後におけるカラー画像出力の継続判定処理について説明する。この処理は、映像選択部14により行われる。   Next, the color image output continuation determination processing after IRCF2 extraction will be described using the flowchart of FIG. This process is performed by the video selection unit 14.

映像選択部14は、IRCF2の抜出後(カラー画像出力状態)における所定時間Tごとに輝度情報Yの変化量ΔYを算出する(S1201,S1202)。ここでの所定時間Tは、輝度情報の安定度に応じて決定される。ゲイン等の影響によるノイズ成分の発生により輝度情報が大きく変動することがある。このため、所定時間Tとしては、該所定時間Tでの輝度情報の平均化によってノイズ成分を十分吸収できる時間が設定される。   The video selection unit 14 calculates a change amount ΔY of the luminance information Y at every predetermined time T after the IRCF 2 is extracted (color image output state) (S1201, S1202). The predetermined time T here is determined according to the stability of the luminance information. Luminance information may fluctuate greatly due to the generation of noise components due to effects such as gain. For this reason, as the predetermined time T, a time during which noise components can be sufficiently absorbed by averaging the luminance information at the predetermined time T is set.

輝度情報Yの変化量ΔYを算出するためには、IRCF2の抜出前の輝度情報とIRCF2の抜出後に所定時間Tごとに算出される輝度情報とを比較する。これは、IRCF2の抜出後に、IRCF2の抜出前とは異なる光源からの照明光が被写体に照射されたような場合に、被写体の色情報が変化する程の輝度変化が生じ、正しい色再現が行われていない状態を判定するためである。   In order to calculate the change amount ΔY of the luminance information Y, the luminance information before extraction of IRCF2 is compared with the luminance information calculated every predetermined time T after extraction of IRCF2. This is because when the subject is irradiated with illumination light from a light source different from that before the IRCF2 is extracted after the IRCF2 is extracted, a luminance change that changes the color information of the subject occurs, and correct color reproduction is achieved. This is to determine a state that is not performed.

そして、映像選択部14は、S1103と同様に、輝度情報の変化量の大小判定を行う(S1203)。輝度情報の変化量が所定値より大きい場合には白黒画像出力に切り替え(S1204)、変化量が所定値より小さい場合には引き続きカラー画像出力を継続する(S1205)。   Then, the video selection unit 14 determines the magnitude of the change amount of the luminance information as in S1103 (S1203). When the change amount of the luminance information is larger than the predetermined value, the output is switched to monochrome image output (S1204), and when the change amount is smaller than the predetermined value, the color image output is continued (S1205).

このように、IRCF2の抜出後にも輝度情報の変化を監視することにより、IRCF2の抜出後の光源の変化にも対応でき、高い色再現性を持ったカラー画像の出力を継続することができる。   In this way, by monitoring the change in luminance information even after the IRCF2 is extracted, it is possible to cope with the change in the light source after the IRCF2 is extracted and to continue outputting a color image having high color reproducibility. it can.

図13には、本発明の実施例3であるビデオカメラの構成を示している。本実施例において、図1に示した構成要素と同じ構成要素には、図1と同符号を付して説明に代える。本実施例では、図1に示した構成要素に加えて、光源算出部18と光源設定部19とが設けられている。   FIG. 13 shows the configuration of a video camera that is Embodiment 3 of the present invention. In this embodiment, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In this embodiment, a light source calculation unit 18 and a light source setting unit 19 are provided in addition to the components shown in FIG.

光源情報生成手段の1つとしての光源算出部18は、WBゲイン算出部9で算出されたRゲイン,Gゲイン及びBゲインから光源データを算出する。光源データは、WB画像中の被写体を照らす光源に関する情報である。   The light source calculation unit 18 as one of the light source information generation means calculates light source data from the R gain, G gain, and B gain calculated by the WB gain calculation unit 9. The light source data is information regarding the light source that illuminates the subject in the WB image.

他の光源情報生成手段としての光源設定部19は、ビデオカメラが設置された環境の光源データをユーザがマニュアルで設定する場合に用いられる。設定された光源データは、WBゲイン算出部9に送られ、WBゲイン算出部9は、該光源データに基づいてRゲイン,Gゲイン及びBゲインを算出する。また、光源算出部18及び光源設定部19からの光源データは映像選択部14にも送信され、光源に応じてカラー画像出力と白黒画像出力のいずれかを選択する場合に使用される。   The light source setting unit 19 as other light source information generating means is used when the user manually sets light source data of the environment where the video camera is installed. The set light source data is sent to the WB gain calculation unit 9, and the WB gain calculation unit 9 calculates an R gain, a G gain, and a B gain based on the light source data. The light source data from the light source calculation unit 18 and the light source setting unit 19 is also transmitted to the video selection unit 14 and is used when selecting either color image output or monochrome image output according to the light source.

次に、本実施例におけるIRCF2の抜出後におけるカラー画像出力と白黒画像出力の選択について説明する。   Next, selection of color image output and monochrome image output after extraction of IRCF2 in this embodiment will be described.

図14には、WBを行ったときの各種光源によるRゲインとBゲインの分布を示している。横軸はRゲインを、縦軸はBゲインを示している。図中の楕円は各光源下でRゲインとBゲインの存在する範囲を示している。WBを行った場合のRゲインとBゲインの存在範囲は光源の種類によって異なり、Rゲイン及びBゲインの存在範囲から光源の種類をおおむね推定することができる。光源の種類が推定できれば、400nm以上の波長成分に対する650nm以上の近赤外成分が占める割合も推定することができ、この結果、IRCF2の挿抜による色情報の変化量も推定することができる。したがって、IRCF2の抜出前のRゲイン及びBゲインから光源の種類を推定することにより、IRCF2の抜出後にカラー画像出力と白黒画像出力のうちどちらを選択すべきかを判定することができる。このように、本実施例では、光源データに応じて撮像モードを切り替える。   FIG. 14 shows the distribution of R gain and B gain by various light sources when WB is performed. The horizontal axis represents the R gain, and the vertical axis represents the B gain. The ellipses in the figure indicate the ranges where R gain and B gain exist under each light source. The range of R gain and B gain when WB is performed differs depending on the type of light source, and the type of light source can be roughly estimated from the range of R gain and B gain. If the type of the light source can be estimated, the ratio of the near infrared component of 650 nm or more to the wavelength component of 400 nm or more can be estimated, and as a result, the amount of change in color information due to IRCF2 insertion / extraction can also be estimated. Therefore, by estimating the type of light source from the R gain and B gain before extraction of IRCF2, it is possible to determine which one of color image output and monochrome image output should be selected after extraction of IRCF2. Thus, in this embodiment, the imaging mode is switched according to the light source data.

本実施例では、IRCF2の挿抜による色情報の変化量を直接求めるわけではないが、光源データと色情報の変化量とが対応しているので、結果的にIRCF2の挿抜による色情報の変化量に応じて撮像モードを切り替えることに相当する。   In this embodiment, the amount of change in color information due to insertion / extraction of IRCF2 is not directly obtained, but the amount of change in color information due to insertion / extraction of IRCF2 results in correspondence between the light source data and the amount of change in color information. This corresponds to switching the imaging mode in accordance with.

また、本実施例では、特定の光源下でビデオカメラが使用されることを想定して、ユーザによって光源を設定させる光源設定部19を有する。光源設定部19で光源の種類が設定された場合には、光源算出部18で推定された光源ではなく、光源設定部19で設定された光源のデータに基づいてカラー画像出力と白黒画像出力のうちどちらを選択すべきかを判定してもよい。   Further, in the present embodiment, the light source setting unit 19 that sets the light source by the user is provided on the assumption that the video camera is used under a specific light source. When the type of the light source is set by the light source setting unit 19, the color image output and the monochrome image output are performed based on the light source data set by the light source setting unit 19 instead of the light source estimated by the light source calculation unit 18. It may be determined which one should be selected.

さらに、特定の時間に光源からの照明が被写体に照射される場合等、撮像環境や被写体がスケジューリングされている場合も考えられる。このような場合には、スケジューリングと組み合わせてカラー画像出力と白黒画像出力のうちどちらを選択すべきかを判定することにより、光源が定期的に変化する場合でも適切な撮像モードの選択を行うことができる。   Furthermore, there may be a case where the imaging environment and the subject are scheduled, such as when the subject is illuminated with light from the light source at a specific time. In such a case, by selecting which of color image output and monochrome image output should be selected in combination with scheduling, it is possible to select an appropriate imaging mode even when the light source changes periodically. it can.

次に、図15のフローチャートを用いて、IRCF2の挿抜に応じたカラー画像出力と白黒画像出力との切り替え制御について説明する。この制御は、主としてWBゲイン算出部9、光源算出部18、IRCF挿抜判定部12、IRCF制御回路13及び映像選択部14がコンピュータプログラムに従って動作することで実行される。   Next, switching control between color image output and black-and-white image output in accordance with IRCF2 insertion / extraction will be described using the flowchart of FIG. This control is performed mainly by the WB gain calculation unit 9, the light source calculation unit 18, the IRCF insertion / extraction determination unit 12, the IRCF control circuit 13, and the video selection unit 14 operating according to a computer program.

輝度情報Yが閾値Ythよりも小さい場合、IRCF挿抜判定部12は、IRCF2を抜出すべきと判定し、IRCF2の抜出指示をIRCF制御回路13に送る。これにより、IRCF制御回路13は、IRCF2を光路外に抜出する。この際、IRCF挿抜判定部12は、IRCF2が抜出されたことを示す情報を映像選択部14に送る(S1501)。   When the luminance information Y is smaller than the threshold value Yth, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 determines that IRCF2 should be extracted, and sends an IRCF2 extraction instruction to the IRCF control circuit 13. Thereby, the IRCF control circuit 13 extracts IRCF2 out of the optical path. At this time, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 sends information indicating that the IRCF 2 has been extracted to the video selection unit 14 (S1501).

次に、光源算出部18は光源データを算出する(S1502)。ここでは、上述したようにRゲイン及びBゲインの分布範囲から光源データが生成される。光源データは映像選択部14に送信される。なお、これらの処理に代えて、光源設定部19において設定された光源データを映像選択部14に送信してもよい。   Next, the light source calculation unit 18 calculates light source data (S1502). Here, as described above, the light source data is generated from the distribution range of the R gain and the B gain. The light source data is transmitted to the video selection unit 14. Instead of these processes, the light source data set in the light source setting unit 19 may be transmitted to the video selection unit 14.

映像選択部14は、光源データに基づいて、その光源がIRCF2の抜出によってカラーバランスが大きく崩れる光源か否かを判定する。具体的には、光源の近赤外成分が所定値より多い場合(例えば400nm以上の波長成分に対する近赤外成分が占める割合が所定割合より多い場合)には、カラーバランスが大きく崩れる(実施例1で説明した色情報の変化量が閾値より大きくなる)光源と判定する。一方、近赤外成分が所定値より少ない場合(例えば、上述した近赤外成分が占める割合が所定割合より少ない場合)にはカラーバランスが大きくは崩れない(色情報の変化量が閾値より小さい)光源と判定する。   Based on the light source data, the video selection unit 14 determines whether or not the light source is a light source whose color balance is largely lost due to the extraction of IRCF2. Specifically, when the near-infrared component of the light source is larger than a predetermined value (for example, when the ratio of the near-infrared component to the wavelength component of 400 nm or more is larger than the predetermined ratio), the color balance is greatly lost (Example) 1 is determined as a light source. On the other hand, when the near-infrared component is smaller than a predetermined value (for example, when the above-mentioned ratio of the near-infrared component is smaller than the predetermined ratio), the color balance does not collapse significantly (the change amount of color information is smaller than the threshold value). ) Determined as a light source.

映像選択部14は、カラーバランスが大きく崩れる光源である場合は白黒画像出力を選択する。すなわち、IRCF2の抜出後の撮像モードとして白黒モードを選択する。そうでない光源である場合はカラー画像出力を選択する。すなわち、IRCF2の抜出後の撮像モードとしてカラーモードを選択する(S1503,S1504,S1505)。   The video selection unit 14 selects black and white image output when the light source has a large color balance. That is, the monochrome mode is selected as the imaging mode after extracting the IRCF2. If the light source is not, color image output is selected. That is, the color mode is selected as the imaging mode after the IRCF2 is extracted (S1503, S1504, S1505).

このように、本実施例では、光源がIRCF2の挿抜による色情報の変化量が小さい光源である場合にIRCF2の抜出後にカラー画像を出力するので、該カラー画像における同じ被写体の色の変化を抑えることができる。また、カラー画像を出力する際のソフトウェアよる処理負荷が少なく、かつ余計なハードウェアを追加する必要もない。   In this way, in this embodiment, when the light source is a light source with a small amount of change in color information due to insertion / extraction of IRCF2, a color image is output after extraction of IRCF2, so that the color change of the same subject in the color image is detected. Can be suppressed. Further, the processing load imposed by software when outputting a color image is small, and there is no need to add extra hardware.

なお、被写体を照らす光源が近赤外光をほとんど含まない光源である場合は、IRCF2の挿入状態でのWBにおいて、図21の斜線範囲A内に存在するRゲイン及びBゲインによって被写体の色を白色に補正することができる。このため、斜線範囲(以下、白補正可能ゲイン範囲という)A内に存在するRゲイン及びBゲインによって被写体の色を白色に補正することができない場合には、光源が近赤外光を含む光源であると推定できる。つまり、IRCF2の抜出後に、近赤外光がCCD3に入射すると考えられ、カラーバランスが崩れると推定できる。   When the light source that illuminates the subject is a light source that hardly contains near-infrared light, the color of the subject is determined by the R gain and B gain existing in the hatched area A in FIG. 21 in the WB with the IRCF 2 inserted. It can be corrected to white. For this reason, when the color of the subject cannot be corrected to white by the R gain and B gain existing in the hatched range (hereinafter, referred to as white correction possible gain range) A, the light source includes a near infrared light source. It can be estimated that. That is, it can be estimated that near infrared light is incident on the CCD 3 after the IRCF 2 is extracted, and the color balance is lost.

このように、光源の種類ごとの色ゲインの存在範囲ではなく、白補正可能ゲイン範囲Aに実際のRゲイン及びBゲインが存在するか否かを上記光源データに代えて光源に関する情報として取得して用いてもよい。そして、実際のRゲイン及びBゲインが白補正可能ゲイン範囲Aに存在する場合に限り、IRCF2の抜出後にカラー画像出力を行うことも可能である。   In this way, instead of the light source data, information on the light source is acquired as to whether or not the actual R gain and B gain exist in the white correction possible gain range A, not the color gain existing range for each type of light source. May be used. Only when the actual R gain and B gain are in the white correction possible gain range A, it is possible to output a color image after extracting the IRCF2.

次に、図16のフローチャートを用いて、IRCF2の抜出後におけるカラー画像出力の継続判定処理について説明する。この処理は、光源算出部18及び映像選択部14により行われる。   Next, the color image output continuation determination processing after IRCF2 extraction will be described using the flowchart of FIG. This process is performed by the light source calculation unit 18 and the video selection unit 14.

光源算出部18は、IRCF2の抜出後(カラー画像出力状態)における所定時間Tごとに、S1502と同様に光源データを算出する(S1601,S1602)。ここでの所定時間Tは、RとBの色情報の安定度に応じて決定される。ゲイン等の影響によるノイズ成分の発生により色情報が大きく変動することがある。このため、所定時間Tとしては、該所定時間Tでの色情報の平均化によってノイズ成分を十分吸収できる時間が設定される。所定時間Tごとに算出された光源データは、映像選択部14に送信される。   The light source calculation unit 18 calculates light source data in the same manner as S1502 at every predetermined time T after the IRCF2 is extracted (color image output state) (S1601, S1602). The predetermined time T here is determined according to the stability of the color information of R and B. The color information may fluctuate greatly due to the generation of noise components due to the influence of gain or the like. For this reason, the predetermined time T is set to a time during which noise components can be sufficiently absorbed by averaging the color information at the predetermined time T. The light source data calculated every predetermined time T is transmitted to the video selection unit 14.

映像選択部14は、所定時間Tごとに送信されてくる光源データに基づいて、光源がカラー画像出力可能な光源か否かを判定する。カラー画像出力が可能な光源である場合はカラー画像出力を維持し、そうでない光源である場合には白黒画像出力に切り替える(S1603,S1604,S1605)。   The video selection unit 14 determines whether the light source is a light source capable of outputting a color image, based on the light source data transmitted every predetermined time T. When the light source is capable of outputting a color image, the color image output is maintained, and when the light source is not, switching to monochrome image output is performed (S1603, S1604, S1605).

このように、IRCF2の抜出後にも光源データの変化を監視することにより、IRCF2の抜出後の光源の変化にも対応でき、高い色再現性を持ったカラー画像の出力を継続することができる。   Thus, by monitoring the change in the light source data even after the IRCF 2 is extracted, it is possible to cope with the change in the light source after the IRCF 2 is extracted and to continue outputting a color image having high color reproducibility. it can.

図17には、本発明の実施例4であるビデオカメラの構成を示している。本実施例において、図1に示した構成要素と同じ構成要素には、図1と同符号を付して説明に代える。本実施例では、図1に示した構成要素に加えて、IRCF抜出時映像設定部20が設けられている。   FIG. 17 shows the configuration of a video camera that is Embodiment 4 of the present invention. In this embodiment, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In this embodiment, an IRCF extraction video setting unit 20 is provided in addition to the components shown in FIG.

IRCF抜出時映像設定部20は、IRCF2の抜出時にカラー画像出力及び白黒画像出力のうちどちらを選択するかをユーザに設定させるために設けられている。   The IRCF extraction video setting unit 20 is provided to allow the user to select which one of color image output and monochrome image output is selected when IRCF2 is extracted.

次に、本実施例におけるIRCF2の抜出後におけるカラー画像出力と白黒画像出力の選択について説明する。   Next, selection of color image output and monochrome image output after extraction of IRCF2 in this embodiment will be described.

IRCF2の抜出状態での撮像モード、すなわちカラー画像出力と白黒画像出力のうちどちらを選択するかは、ビデオカメラの設置環境やユーザの好みに依存する。ある視野に設定された画角や設定される光源や被写体が決まっている場合には、IRCF2の抜出時の撮像モードをユーザに設定させることにより、ユーザの意図に反した誤動作を防止することができる。   The imaging mode in the IRCF2 extraction state, that is, whether to select color image output or monochrome image output, depends on the installation environment of the video camera and the user's preference. When the angle of view set for a certain field of view, the set light source, and the subject are determined, the user can set the imaging mode at the time of extraction of the IRCF 2 to prevent malfunctions contrary to the user's intention. Can do.

また、定期的に画角や被写体が変更される場合や、特定時間に被写体に対して照明光が照射される場合等、撮像環境や被写体がスケジューリングされている場合には、該スケジューリングに合わせて撮像モードの設定を行うようにしてもよい。   In addition, when the imaging environment or subject is scheduled, such as when the angle of view or the subject is periodically changed, or when illumination light is irradiated on the subject at a specific time, The imaging mode may be set.

図18には、本発明の実施例5であるビデオカメラの構成を示している。本実施例において、図1に示した構成要素と同じ構成要素には、図1と同符号を付して説明に代える。本実施例では、図1に示した構成要素に加えて、WBゲイン記憶部21とWBゲイン比較部22とが設けられている。   FIG. 18 shows the configuration of a video camera that is Embodiment 5 of the present invention. In this embodiment, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In this embodiment, in addition to the components shown in FIG. 1, a WB gain storage unit 21 and a WB gain comparison unit 22 are provided.

WBゲイン記憶部21は、所定時間ごとにWBゲイン算出部9で算出されたRゲイン,Gゲイン及びBゲインを記憶する。WBゲイン比較部22は、WBゲイン記憶部21から送られてきた所定時間前のRゲイン,Gゲイン及びBゲインと、WBゲイン算出部9で算出された現在のRゲイン,Gゲイン及びBゲインと比較し、画像に関する情報としての各色ゲインの変化量を算出する。   The WB gain storage unit 21 stores the R gain, G gain, and B gain calculated by the WB gain calculation unit 9 every predetermined time. The WB gain comparison unit 22 includes the R gain, G gain, and B gain sent from the WB gain storage unit 21 a predetermined time ago, and the current R gain, G gain, and B gain calculated by the WB gain calculation unit 9. And the amount of change in each color gain as information about the image is calculated.

映像選択部14は、IRCF挿抜判定部12での判定結果とWBゲイン比較部22で算出された各色ゲインの変化量に基づいて、IRCF2の抜出後にカラー画像出力と白黒画像出力のうちどちらを選択するかを判定する。   Based on the result of determination by the IRCF insertion / removal determination unit 12 and the amount of change in each color gain calculated by the WB gain comparison unit 22, the video selection unit 14 performs either color image output or monochrome image output after IRCF2 extraction. Determine whether to select.

本実施例におけるIRCF2の抜出後におけるカラー画像出力と白黒画像出力の選択は、実施例1と同様である。   Selection of color image output and monochrome image output after IRCF2 extraction in the present embodiment is the same as in the first embodiment.

次に、図19のフローチャートを用いて、IRCF挿抜によりカラー映像の出力を行うか白黒映像に切り換えるかの動作を説明する。IRCF2の挿抜に応じたカラー画像出力と白黒画像出力との切り替え制御について説明する。この制御は、主としてWBゲイン算出部9、IRCF挿抜判定部12、WBゲイン比較部22、IRCF制御回路13及び映像選択部14がコンピュータプログラムに従って動作することで実行される。   Next, the operation of whether to output color video or switch to monochrome video by IRCF insertion / extraction will be described using the flowchart of FIG. Switching control between color image output and monochrome image output corresponding to insertion / extraction of IRCF 2 will be described. This control is executed mainly by the WB gain calculation unit 9, the IRCF insertion / extraction determination unit 12, the WB gain comparison unit 22, the IRCF control circuit 13, and the video selection unit 14 operating according to a computer program.

輝度情報Yが閾値Ythよりも小さい場合、IRCF挿抜判定部12は、IRCF2を抜出すべきと判定し、IRCF2の抜出指示をIRCF制御回路13に送る。これにより、IRCF制御回路13は、IRCF2を光路外に抜出する。この際、IRCF挿抜判定部12は、IRCF2が抜出されたことを示す情報を映像選択部14に送る(S1901)。   When the luminance information Y is smaller than the threshold value Yth, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 determines that IRCF2 should be extracted, and sends an IRCF2 extraction instruction to the IRCF control circuit 13. Thereby, the IRCF control circuit 13 extracts IRCF2 out of the optical path. At this time, the IRCF insertion / extraction determination unit 12 sends information indicating that the IRCF 2 has been extracted to the video selection unit 14 (S1901).

WBゲイン比較部22は、WBゲイン算出部9において算出されたIRCF2の抜出後のRゲイン,Gゲイン及びBゲインと、WBゲイン記憶部21からのIRCF2の抜出前のRゲイン,Gゲイン及びBゲインとをそれぞれ比較する。これにより、IRCF2の抜出によるRゲイン,Gゲイン及びBゲインの変化量ΔRgain,ΔGgain,ΔBgainを算出する(S1902)。   The WB gain comparison unit 22 calculates the R gain, G gain, and B gain after extraction of the IRCF 2 calculated by the WB gain calculation unit 9, and the R gain, G gain, and B of the IRCF 2 before extraction from the WB gain storage unit 21. Each B gain is compared. As a result, R gain, G gain, and B gain change amounts ΔRgain, ΔGgain, and ΔBgain due to extraction of IRCF2 are calculated (S1902).

次に、映像選択部14は、S1902で算出された変化量ΔRgain,ΔGgain及びΔBgainをそれぞれ、所定値としての閾値Rgainth、Ggainth及びBgainthと比較する(S1903)。閾値Rgainth,Ggainth及びBgainthは、カラーバランスの変化(崩れ)が許容される色ゲイン(つまりは色情報)の変化量の最大値であり、画像の画素数やノイズ感等に依存するパラメータである。ビデオカメラの使用環境やユーザの画像の好み等に応じて、閾値Rgainth,Ggainth及びBgainthを任意に設定できるようにしてもよい。   Next, the video selection unit 14 compares the change amounts ΔRgain, ΔGgain, and ΔBgain calculated in S1902 with threshold values Rgainth, Ggainth, and Bgainth as predetermined values, respectively (S1903). The thresholds Rgainth, Ggainth, and Bgainth are the maximum values of the amount of change in color gain (that is, color information) that is allowed to change (disintegrate) in color balance, and are parameters that depend on the number of pixels in the image, the sense of noise, and the like. . The thresholds Rgainth, Ggainth, and Bgainth may be arbitrarily set according to the usage environment of the video camera, the user's preference of the image, and the like.

色ゲインの変化量が閾値より大きいと判断する条件として、
ΔRgain>Rgainth or ΔGgain>Ggainth or ΔBgain>Bgainth …(3)
を設定することにより、色ゲインの変化に対して敏感に反応することが可能となる。
As a condition for judging that the change amount of the color gain is larger than the threshold value,
ΔRgain> Rgainth or ΔGgain> Ggainth or ΔBgain> Bgainth (3)
By setting, it becomes possible to react sensitively to changes in color gain.

また、色ゲインの変化量が閾値より大きいと判断する条件として、
ΔRgain>Rgainth and ΔGgain>Ggainth and ΔBgain>Bgainth …(4)
を設定すれば、式(3)に比べて、色ゲインの変化が確実にあった場合にのみに色ゲインの変化量が大きいと判断することができる。
In addition, as a condition for determining that the change amount of the color gain is larger than the threshold value,
ΔRgain> Rgainth and ΔGgain> Ggainth and ΔBgain> Bgainth (4)
Is set, it can be determined that the amount of change in the color gain is large only when the change in the color gain is certain, as compared with the equation (3).

上記のように、閾値Rgainth,Ggainth及びBgainthと論理(or,and)との組み合わせにより、色ゲインの変化に対する誤判定を防止し、意図した色ゲインの変化に対してのみ色の変化があると判定することが可能となる。   As described above, the combination of the thresholds Rgainth, Ggainth, and Bgainth and logic (or, and) prevents erroneous determinations on changes in color gain, and there is a change in color only with respect to the intended change in color gain. It becomes possible to judge.

さらに、色ゲインの変化量の大小判定を行う場合に、IRCF2の抜出前と抜出後における色ゲインを時間的に平均しておくとよい。このように時間的に平均化された色ゲインを用いることにより、AGC(オートゲインコントロール)等によるノイズの影響を大きく受けることなく、色ゲインの変化量を正確に算出することができる。   Furthermore, when determining the magnitude of the change amount of the color gain, it is preferable to average the color gain before and after extracting the IRCF 2 in terms of time. By using the color gain averaged over time in this way, the amount of change in color gain can be accurately calculated without being greatly affected by noise due to AGC (auto gain control) or the like.

映像選択部14は、IRCF2の挿抜前後での色ゲインの変化量が閾値より大きいと判定した場合、つまりIRCF2の抜出によりカラーバランスに許容できない崩れが生じた場合は、色再現性が確保されていないとして、白黒画像出力を選択する(S1904)。すなわち、撮像モードとして白黒モードを選択する。   When the video selection unit 14 determines that the change amount of the color gain before and after the insertion / extraction of the IRCF2 is larger than the threshold value, that is, when an unacceptable collapse occurs in the color balance due to the extraction of the IRCF2, the color reproducibility is secured. If not, monochrome image output is selected (S1904). That is, the monochrome mode is selected as the imaging mode.

一方、IRCF2が抜出されたが、色ゲインの変化量が閾値より小さいと判定した場合、つまりIRCF2の抜出によりカラーバランスが大きくは崩れておらず、ほぼ色再現性が確保されている場合は、映像選択部14は、カラー画像出力を選択する(S1905)。すなわち、撮像モードとしてカラーモードを選択する。   On the other hand, when IRCF2 is extracted, but it is determined that the change amount of the color gain is smaller than the threshold value, that is, the color balance is not largely lost by the extraction of IRCF2, and the color reproducibility is almost ensured. The video selection unit 14 selects a color image output (S1905). That is, the color mode is selected as the imaging mode.

このように、本実施例では、IRCF2の挿抜による色ゲインの変化量が小さい場合に限ってIRCF2の抜出後にカラー画像を出力するので、IRCF2の抜出によるカラー画像での同じ被写体の色の変化を抑えることができる。また、IRCF2の抜出後にカラー画像を出力する際のソフトウェアよる処理負荷が少なく、かつ余計なハードウェアを追加する必要もない。   As described above, in this embodiment, a color image is output after IRCF2 extraction only when the amount of change in color gain due to IRCF2 insertion is small, so the color of the same subject in the color image due to IRCF2 extraction is output. Change can be suppressed. Further, the processing load due to software when outputting a color image after extracting the IRCF 2 is small, and there is no need to add extra hardware.

次に、図20のフローチャートを用いて、IRCF2の抜出後におけるカラー画像出力の継続判定処理について説明する。この処理は、WBゲイン比較部22及び映像選択部14により行われる。   Next, the color image output continuation determination processing after IRCF2 extraction will be described using the flowchart of FIG. This process is performed by the WB gain comparison unit 22 and the video selection unit 14.

WBゲイン比較部22は、IRCF2の抜出後(カラー画像出力状態)における所定時間Tごとに、Rゲイン,Gゲイン及びBゲインの変化量を算出する(S2001,S2002)。ここでの所定時間Tは、各色ゲインの安定度に応じて決定される。WBが安定するまで色ゲインが大きく変動することがある。このため、所定時間Tとしては、WBが十分安定する時間が設定される。   The WB gain comparison unit 22 calculates the change amounts of the R gain, the G gain, and the B gain at every predetermined time T after the IRCF 2 is extracted (color image output state) (S2001, S2002). The predetermined time T here is determined according to the stability of each color gain. The color gain may fluctuate greatly until WB becomes stable. For this reason, as the predetermined time T, a time during which the WB is sufficiently stabilized is set.

また、Rゲイン,Gゲイン及びBゲインの変化量を算出する場合には、IRCF2の抜出前の各色ゲインとIRCF2の抜出後に所定時間Tごとに算出される各色ゲインとを比較する。これは、IRCF2の抜出後に、IRCF2の抜出前とは異なる光源からの照明光が被写体に照射されたような場合に、被写体の色情報が変化して正しい色再現が行われていない状態を判定するためである。   Further, when calculating the amount of change in the R gain, G gain, and B gain, each color gain before extraction of IRCF2 is compared with each color gain calculated every predetermined time T after extraction of IRCF2. This is because when the subject is irradiated with illumination light from a light source different from that before IRCF2 extraction, the subject color information changes and correct color reproduction is not performed. This is for determination.

そして、映像選択部14は、S1903と同様に、色ゲインの変化量の大小判定を行う(S2003)。色ゲインの変化量が閾値より大きい場合には白黒画像出力に切り替え(S2004)、変化量が閾値より小さい場合には引き続きカラー画像出力を継続する(S905)。   Then, the video selection unit 14 determines the magnitude of the change amount of the color gain, similarly to S1903 (S2003). When the change amount of the color gain is larger than the threshold value, the output is switched to monochrome image output (S2004), and when the change amount is smaller than the threshold value, the color image output is continued (S905).

このように、IRCF2の抜出後にも色ゲインの変化を監視することにより、IRCF2の抜出後の光源の変化にも対応でき、高い色再現性を持ったカラー画像の出力を継続することができる。   In this way, by monitoring the change in the color gain even after the IRCF2 is extracted, it is possible to cope with the change in the light source after the IRCF2 is extracted and to continue outputting a color image having high color reproducibility. it can.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

例えば、上記各実施例では、撮像光学系を一体に有した撮像装置について説明したが、本発明は、撮像光学系の交換が可能な撮像装置にも適用することができる。   For example, in each of the above-described embodiments, the imaging apparatus integrally including the imaging optical system has been described. However, the present invention can also be applied to an imaging apparatus in which the imaging optical system can be replaced.

本発明の実施例1であるビデオカメラの構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of a video camera that is Embodiment 1 of the present invention. 原色CCDの分光透過率特性を示す図。The figure which shows the spectral transmittance characteristic of primary color CCD. 補色CCDの分光透過率特性を示す図。The figure which shows the spectral transmittance characteristic of complementary color CCD. 蛍光灯の分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristics of a fluorescent lamp. 水銀灯の分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristics of a mercury lamp. 赤外照明の分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristic of infrared illumination. 白熱灯の分光特性を示す図。The figure which shows the spectral characteristic of an incandescent lamp. 実施例1におけるIRCFの挿抜に応じたカラー画像出力と白黒画像出力との切り替え制御を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating switching control between color image output and black-and-white image output according to IRCF insertion / extraction in the first embodiment. 実施例1におけるIRCFの抜出後におけるカラー画像出力の継続判定処理を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating a continuation determination process for color image output after IRCF extraction in the first embodiment. 本発明の実施例2であるビデオカメラの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the video camera which is Example 2 of this invention. 実施例2におけるIRCFの挿抜に応じたカラー画像出力と白黒画像出力との切り替え制御を示すフローチャート。9 is a flowchart showing switching control between color image output and monochrome image output in accordance with IRCF insertion and removal in the second embodiment. 実施例2におけるIRCFの抜出後におけるカラー画像出力の継続判定処理を示すフローチャート。10 is a flowchart showing a continuation determination process for color image output after IRCF extraction in the second embodiment. 本発明の実施例3であるビデオカメラの構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a video camera that is Embodiment 3 of the present invention. 各光源下でのRゲイン及びBゲインの存在範囲を示す図。The figure which shows the existing range of R gain and B gain under each light source. 実施例3におけるIRCFの挿抜に応じたカラー画像出力と白黒画像出力との切り替え制御を示すフローチャート。10 is a flowchart showing switching control between color image output and monochrome image output according to IRCF insertion and removal in the third embodiment. 実施例3におけるIRCFの抜出後におけるカラー画像出力の継続判定処理を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating color image output continuation determination processing after IRCF extraction in the third embodiment. 本発明の実施例3であるビデオカメラの構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a video camera that is Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施例4であるビデオカメラの構成を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a video camera that is Embodiment 4 of the present invention. 実施例4におけるIRCFの挿抜に応じたカラー画像出力と白黒画像出力との切り替え制御を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating switching control between color image output and black-and-white image output according to IRCF insertion and removal in the fourth embodiment. 実施例4におけるIRCFの抜出後におけるカラー画像出力の継続判定処理を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating color image output continuation determination processing after IRCF extraction in the fourth embodiment. 白補正可能ゲイン範囲を示す図。The figure which shows the white correction possible gain range.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像レンズ
2 赤外カットフィルタ(IRCF)
3 撮像素子
5 映像信号処理部
6 WB処理部
7 輝度/色情報算出部
9 WBゲイン算出部
11 色情報比較部
12 IRCF挿抜判定部
14 映像選択部
17 輝度情報比較部
18 光源算出部
22 WBゲイン比較部
1 Imaging lens 2 Infrared cut filter (IRCF)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Image sensor 5 Video signal processing part 6 WB processing part 7 Brightness / color information calculation part 9 WB gain calculation part 11 Color information comparison part 12 IRCF insertion / extraction determination part 14 Video selection part 17 Luminance information comparison part 18 Light source calculation part 22 WB gain Comparison part

Claims (8)

撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
該撮像素子からの出力信号を用いて画像を生成する画像生成手段と、
前記生成された画像に関する情報を取得する情報取得手段と、
前記撮像光学系内から前記撮像素子までの光路に対して挿抜される赤外カットフィルタと、
撮像モードをカラーモードと白黒モードとで切り替える制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記赤外カットフィルタの挿抜による前記画像に関する情報の変化量に応じて、前記赤外カットフィルタが抜出された後の前記撮像モードを切り替えることを特徴とする撮像装置。
An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by the imaging optical system;
Image generating means for generating an image using an output signal from the image sensor;
Information acquisition means for acquiring information relating to the generated image;
An infrared cut filter that is inserted into and removed from the optical path from the imaging optical system to the imaging device;
Control means for switching the imaging mode between a color mode and a monochrome mode;
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the control unit switches the image pickup mode after the infrared cut filter is extracted in accordance with a change amount of information regarding the image due to insertion and extraction of the infrared cut filter.
前記画像に関する情報は、前記画像の色情報であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the information related to the image is color information of the image. 前記画像に関する情報は、前記画像の輝度情報であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the information related to the image is luminance information of the image. 前記生成された画像に対してホワイトバランス処理を行うホワイトバランス処理手段を有し、
前記画像に関する情報は、前記ホワイトバランス処理における色ゲインであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
White balance processing means for performing white balance processing on the generated image;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the information related to the image is a color gain in the white balance process.
前記制御手段は、前記画像に関する情報の変化量が所定値より多い場合は前記撮像モードを前記白黒モードに設定し、前記画像に関する情報の変化量が前記所定値より少ない場合は前記撮像モードを前記カラーモードに設定することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の撮像装置。   The control means sets the imaging mode to the black and white mode when the amount of change in information about the image is greater than a predetermined value, and sets the imaging mode when the amount of change in information about the image is less than the predetermined value. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is set to a color mode. 撮像光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子と、
該撮像素子からの出力信号を用いて画像を生成する画像生成手段と、
前記生成された画像中の被写体を照らす光源に関する情報を生成する光源情報生成手段と、
前記撮像光学系内から前記撮像素子までの光路に対して挿抜される赤外カットフィルタと、
撮像モードをカラーモードと白黒モードとで切り替える制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記光源に関する情報に応じて、前記赤外カットフィルタが抜出された後の前記撮像モードを切り替えることを特徴とする撮像装置。
An image sensor that photoelectrically converts a subject image formed by the imaging optical system;
Image generating means for generating an image using an output signal from the image sensor;
Light source information generating means for generating information on a light source that illuminates a subject in the generated image;
An infrared cut filter that is inserted into and removed from the optical path from the imaging optical system to the imaging device;
Control means for switching the imaging mode between a color mode and a monochrome mode;
The said control means switches the said imaging mode after the said infrared cut filter is extracted according to the information regarding the said light source, The imaging device characterized by the above-mentioned.
前記制御手段は、前記光源の近赤外成分が所定値より多い場合は前記撮像モードを前記白黒モードに設定し、前記近赤外成分が前記所定値より少ない場合は前記撮像モードを前記カラーモードに設定することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。   The control means sets the imaging mode to the monochrome mode when the near-infrared component of the light source is greater than a predetermined value, and sets the imaging mode to the color mode when the near-infrared component is less than the predetermined value. The imaging apparatus according to claim 6, wherein 前記生成された画像に対してホワイトバランス処理を行うホワイトバランス処理手段を有し、
前記光源に関する情報を、前記ホワイトバランス処理における色ゲインの存在範囲に基づいて取得することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
White balance processing means for performing white balance processing on the generated image;
The imaging apparatus according to claim 6, wherein the information on the light source is acquired based on a color gain existing range in the white balance processing.
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