JP6345430B2 - Multi-area white balance control device, multi-area white balance control method, multi-area white balance control program, computer recording multi-area white balance control program, multi-area white balance image processing device, multi-area white balance image processing method, multi-area White balance image processing program, computer recording multi-area white balance image processing program, and imaging apparatus provided with multi-area white balance image processing device - Google Patents
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本発明は、複数の光源で照明されたシーンを撮影した画像におけるマルチエリアホワイトバランス画像処理において、複数のエリアに分割された画像に対して、画像内の光源の種類を絞り込んだうえ、エリア毎の色温度推定を行い、その結果に基づき、画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成し、それを用いて入力画像に対してホワイトバランス補正を行うことで、画像全体における違和感の無い色再現を実現するためのマルチエリアホワイトバランス制御装置、マルチエリアホワイトバランス制御方法、マルチエリアホワイトバランス制御プログラム、マルチエリアホワイトバランス制御プログラムを記録したコンピュータ、マルチエリアホワイトバランス画像処理装置、マルチエリアホワイトバランス画像処理方法、マルチエリアホワイトバランス画像処理プログラム、マルチエリアホワイトバランス画像処理プログラムを記録したコンピュータ及びマルチエリアホワイトバランス画像処理装置を備えた撮像装置に関する。 In the multi-area white balance image processing in an image obtained by photographing a scene illuminated with a plurality of light sources, the present invention narrows down the types of light sources in the image for each image divided into a plurality of areas, and Based on the result, a white balance correction gain map of the entire image is generated, and white balance correction is performed on the input image using the generated image, thereby making it possible to reproduce the color without any discomfort in the entire image. Multi-area white balance control device, multi-area white balance control method, multi-area white balance control program, computer recording multi-area white balance control program, multi-area white balance image processing device, multi-area white balance image processing Way, multi Rear white balance image processing program, an image pickup apparatus having recorded a computer and multi-area white balance image processing apparatus multi area white balance image processing program.
撮影光源は、日中の屋外であれば太陽の高度・大気の状態などに依存してその色温度が変化する。
また、同じシーンの中でも日向と日陰で色温度が異なる。
更に屋内では蛍光灯や白熱灯など様々な人工照明があり、それぞれの光源の色温度が異なる。
また、昼間の室外でフラッシュ撮影した場合、フラッシュ照明と外光の混合光が撮影光源となる。
また、夜の室外でフラッシュ撮影した場合、フラッシュ照明光と背景の人工照明光とは混合しないが、同じシーンの中の異なるエリアでは、光源の色温度が異なる。
また、室内でフラッシュ撮影した場合、フラッシュ照明光と人工照明光が混じりあった光が、撮影光源となる。
If the photographing light source is outdoors during the day, its color temperature changes depending on the altitude of the sun and the atmospheric conditions.
In the same scene, the color temperature differs between the sun and the shade.
Furthermore, there are various artificial lights such as fluorescent lamps and incandescent lamps indoors, and the color temperature of each light source is different.
In addition, when flash photography is taken outdoors in the daytime, mixed light of flash illumination and external light serves as a photographing light source.
Also, when flash photography is taken outdoors at night, the flash illumination light and the background artificial illumination light are not mixed, but the color temperature of the light source is different in different areas in the same scene.
In addition, when flash photography is performed indoors, light in which flash illumination light and artificial illumination light are mixed becomes a photographing light source.
上記のような様々な撮影光源の下では、人間の眼は色順応する。つまり、人間の眼は、光源が太陽光、人工照明光、それらのミックス光の如何を問わず、注目エリアの白い被写体を白く感じる。この人間の眼の特性に合わせて入力装置であるカメラも、RGBのゲインを調整して、いわゆるホワイトバランスを取るように構成されている。 Under the various light sources described above, the human eye adapts to color. That is, the human eye feels a white subject in the attention area white regardless of whether the light source is sunlight, artificial illumination light, or a mixed light thereof. The camera, which is an input device in accordance with the characteristics of the human eye, is also configured to adjust so-called white balance by adjusting the RGB gain.
しかし、カメラにとっては、撮影前まで撮影光源が未知であるため、一般的には撮影照明の種類(光源の色温度)を撮影した画像から推定したり、もしくはユーザーが指定することによって、その照明種類に合わせて撮影した画像全体のホワイトバランスを補正する。 However, for a camera, the illuminating light source is unknown until shooting, so in general, the type of illuminating illumination (color temperature of the light source) is estimated from the captured image, or the illumination is specified by the user. Correct the white balance of the entire image shot according to the type.
被写体のシーンが複数の光源によって照明された場合、画像全体のホワイトバランス処理を高精度に行うためには、取得した画像の領域に応じて光源の色温度を検出し、領域ごとに異なるホワイトバランス処理を行う必要がある。 When the subject scene is illuminated by multiple light sources, in order to perform white balance processing of the entire image with high accuracy, the color temperature of the light source is detected according to the area of the acquired image, and a different white balance for each area. It is necessary to perform processing.
従来、複数の光源で照明されたシーンを撮影した画像のホワイトバランス処理を行う方法としては、例えば、特許文献1に、その一例が開示されている。
特許文献1に記載の方法では、入力されたカラー画像を、複数の小画面に分割し、該分割された各小画面毎に、前記カラー画像を撮影した際の撮影光源の色温度を推定し、各小画面毎の推定色温度のヒストグラムを作成し、前記各小画面をグループ分けし、該グループ毎に、再度撮影光源の色温度を推定し、該グループ毎の色温度推定結果により、各グループ毎にホワイトバランス補正量を算出し、該グループ内の各小画面に対し、前記各グループ毎に算出されたホワイトバランス補正量によりそれぞれホワイトバランス補正を施している。
Conventionally, for example,
In the method described in
ところで、従来、複数の異種光源により撮影を行った所謂ミックス光源画像のホワイトバランス補正技術では、ホワイトバランスの補正に先立ち、入力された画像を複数のエリアに分割し、該分割されたエリアごとに、例えば、一般的に行われている光源色温度推定方法を用いて、ミックス光源画像を撮影した際の撮影光源の色温度を推定している。
しかし、複数の光源の境界部に当たるエリアや、特定の色の被写体が多いエリアでは、光源の色温度を間違った色温度に推定してしまい易い。
例えば、図1に示すように、画面の左下半分が日向、右上半分が日陰のようなシーンの入力画像を6×6のエリアに分割して、それぞれのエリアの光源の色温度を推定する場合、左上から右下の対角線上に近い、日陰と日向がミックスしているようなエリアや、左下の全体がほぼ芝生となるようなエリアでは、光源の色温度の推定が間違いやすい。
全面が芝生のエリアに対して、一般的に行われている光源色温度推定方法で光源の色温度を推定した場合、光源の色温度が蛍光灯などの人工照明と間違って推定され易い。このように間違って推定された光源の色温度に基づいて、対応するホワイトバランス補正ゲインを用いてホワイトバランスを補正すると、当該エリアの色と隣接エリアの色のバランスが大きく崩れてしまい、画像全体が非常に不自然な色合いとなる可能性がある。
By the way, in the conventional so-called mixed light source image white balance correction technique in which shooting is performed with a plurality of different light sources, the input image is divided into a plurality of areas prior to the white balance correction, and each divided area is divided into a plurality of areas. For example, the color temperature of the photographing light source when the mixed light source image is photographed is estimated using a light source color temperature estimating method that is generally performed.
However, the color temperature of the light source is likely to be estimated at an incorrect color temperature in an area that hits a boundary between a plurality of light sources or an area that has many subjects of a specific color.
For example, as shown in FIG. 1, when an input image of a scene in which the lower left half of the screen is sunny and the upper right half is shaded is divided into 6 × 6 areas, the color temperature of the light source in each area is estimated. The color temperature of the light source is likely to be erroneously estimated in an area that is close to the diagonal line from the upper left to the lower right, where the shade and the sun are mixed, or in an area where the entire lower left is almost lawn.
When the color temperature of a light source is estimated by a light source color temperature estimation method that is generally performed on an area of the entire surface of a lawn, the color temperature of the light source is likely to be erroneously estimated as artificial lighting such as a fluorescent lamp. If the white balance is corrected using the corresponding white balance correction gain based on the color temperature of the light source that is erroneously estimated in this way, the balance between the color of the area and the color of the adjacent area is greatly lost, and the entire image May result in a very unnatural hue.
しかるに、特許文献1に記載されている方法は、小画面毎に光源の色温度を推定した後、推定した光源の色温度が近い小画面を複数のグループに仕分けし、仕分けしたグループ毎に再度光源の色温度の推定を行うので、同じグループに属するエリアが異なる色温度と推定されることがなくなり、エリア間で色温度の変化が少なくなり、その再度推定した光源の色温度を用いたホワイトバランス補正で画像全体が非常に不自然な色合いとなることを防ぐことができる。しかし、小画面の光源の色温度の推定が間違っていて、推定した光源の色温度が本来の光源の色温度と大きく異なる場合、その小画面がそもそも本来属するべきグループに仕分けされない。このため、特許文献1に記載されている方法では、小画面の光源の色温度の推定が間違っているエリアでは、間違って推定した光源の色温度に対応するホワイトバランス補正ゲインを用いてホワイトバランスを補正する結果、当該エリアの色のバランスが大きく崩れて、局所的に非常に不自然な色合いとなるといった課題に対処できない。
However, in the method described in
本発明は、以上の従来技術における問題を鑑みてなされたものであり、撮影画像全体を複数のエリアに分割して、それぞれのエリアの光源の色温度を推定する場合、複数の光源の境界部に当たるエリアや、特定の色の被写体が多いエリアなどの個別のエリアにおいて光源の色温度の推定の間違いを減らし、画像全体において違和感の無い色再現を実現することの可能なマルチエリアホワイトバランス制御装置、マルチエリアホワイトバランス制御方法、マルチエリアホワイトバランス制御プログラム、マルチエリアホワイトバランス制御プログラムを記録したコンピュータ、マルチエリアホワイトバランス画像処理装置、マルチエリアホワイトバランス画像処理方法、マルチエリアホワイトバランス画像処理プログラム、マルチエリアホワイトバランス画像処理プログラムを記録したコンピュータ及びマルチエリアホワイトバランス画像処理装置を備えた撮像装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and when dividing the entire captured image into a plurality of areas and estimating the color temperature of the light source in each area, the boundary portion between the plurality of light sources Multi-area white balance control device that can reduce the estimation error of the color temperature of the light source in individual areas such as areas where there are many objects of a specific color , Multi-area white balance control method, multi-area white balance control program, computer recording multi-area white balance control program, multi-area white balance image processing apparatus, multi-area white balance image processing method, multi-area white balance image processing program, Multi-area why And its object is to provide an imaging apparatus having recorded a computer and multi-area white balance an image processing apparatus to balance image processing program.
上記目的を達成するため、本発明によるマルチエリアホワイトバランス制御装置は、入力画像を複数のエリアに分割するエリア分割手段と、前記エリア分割手段によって分割されたエリア毎に光源の色温度を推定する第1のエリア光源色温度推定手段と、前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込む色温度推定対象光源抽出手段と、前記エリア分割手段によって分割されたそれぞれのエリアのうち、前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度が、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定する第2のエリア光源色温度推定手段と、前記第2のエリア光源色温度推定手段によって推定された各エリアの光源の色温度に基づき、前記入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成するホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段とを有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a multi-area white balance control apparatus according to the present invention estimates area color means for dividing an input image into a plurality of areas and the color temperature of the light source for each area divided by the area division means. The color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimation unit and the first area light source color temperature estimation unit is counted for each type, and the color of some types of light sources having the higher count number Among the areas divided by the color temperature estimation target light source extraction means and the area dividing means, the color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimation means is the color temperature estimation. targeting only areas that do not correspond to any of the color temperature of a part narrowed down the target light source extracting means types of light sources, the color temperature estimated color temperature of the light source Second area light source color temperature estimating means for estimating one of the color temperatures of some types of light sources narrowed down by the target light source extracting means; and each area estimated by the second area light source color temperature estimating means. And white balance correction gain map generation means for generating a white balance correction gain map of the entire input image based on the color temperature of the light source.
また、本発明によるマルチエリアホワイトバランス制御方法は、入力画像を複数のエリアに分割し、分割したエリア毎に光源の色温度を推定し、推定した、光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込み、分割したそれぞれのエリアのうち、推定した光源の色温度が、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定し直し、推定し直した各エリアの光源の色温度に基づき、前記入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成することを特徴としている。 Further, the multi-area white balance control method according to the present invention divides the input image into a plurality of areas, estimates the color temperature of the light source for each divided area , counts the estimated color temperature of the light source for each type, Narrow down the color temperature of some types of light sources with higher counts , and the estimated color temperature of the light source in each divided area corresponds to any of the color temperatures of some of the narrowed types of light sources The target color temperature of the light source is re-estimated to one of the narrowed-down light source color temperatures, and the entire input image is based on the re-estimated color temperature of the light source of each area. The white balance correction gain map is generated.
また、本発明によるマルチエリアホワイトバランス制御プログラムを記録したコンピュータは、マルチエリアホワイトバランス制御装置に備わるコンピュータであって、前記コンピュータを、入力画像を複数のエリアに分割するエリア分割手段、前記エリア分割手段によって分割されたエリア毎に光源の色温度を推定する第1のエリア光源色温度推定手段、前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込む色温度推定対象光源抽出手段、前記エリア分割手段によって分割されたそれぞれのエリアのうち、前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度が、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定する第2のエリア光源色温度推定手段、前記第2のエリア光源色温度推定手段によって推定された各エリアの光源の色温度に基づき、前記入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成するホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段として機能させるためのマルチエリアホワイトバランス制御プログラムを記録している。 Further, a computer that records a multi-area white balance control program according to the present invention is a computer provided in a multi-area white balance control device, wherein the computer divides an input image into a plurality of areas, the area division First area light source color temperature estimating means for estimating the color temperature of the light source for each area divided by the means, counting the color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimating means for each type, Of the respective areas divided by the color temperature estimation target light source extraction means and the area division means, which are narrowed down to the color temperatures of some types of light sources with higher counts , the first area light source color temperature estimation means. The estimated color temperature of the light source is a part of the color temperature estimation target light source extraction means narrowed down. Targeting only areas that do not correspond to any of the color temperature of the kind of light source, the color temperature of the light source, to estimate any of the color temperature estimation of target light source extracting means partially narrowed down type of light source color temperature White balance correction for generating a white balance correction gain map of the entire input image based on the color temperature of the light source in each area estimated by the second area light source color temperature estimation means and the second area light source color temperature estimation means A multi-area white balance control program for functioning as a gain map generating means is recorded.
また、本発明によるマルチエリアホワイトバランス制御プログラムは、マルチエリアホワイトバランス制御装置に備わるコンピュータが読み取り可能なマルチエリアホワイトバランス制御プログラムであって、前記コンピュータを、入力画像を複数のエリアに分割するエリア分割手段、前記エリア分割手段によって分割されたエリア毎に光源の色温度を推定する第1のエリア光源色温度推定手段、前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込む色温度推定対象光源抽出手段、前記エリア分割手段によって分割されたそれぞれのエリアのうち、前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度が、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定する第2のエリア光源色温度推定手段、前記第2のエリア光源色温度推定手段によって推定された各エリアの光源の色温度に基づき、前記入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成するホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段として機能させることを特徴としている。 A multi-area white balance control program according to the present invention is a computer-readable multi-area white balance control program provided in a multi-area white balance control device, wherein the computer divides an input image into a plurality of areas. dividing means, the first area light source color temperature estimating means for estimating the color temperature of the light source for each area divided by the area dividing means, the color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimating means The first area among the areas divided by the color temperature estimation target light source extraction unit and the area division unit that counts for each type and narrows down to the color temperatures of some types of light sources with higher counts. The color temperature of the light source estimated by the light source color temperature estimation means is the color temperature estimation. Targeting only areas that do not correspond to any of the color temperature of a part narrowed down the target light source extracting means type of light source, the color temperature of the light source, a portion narrowed down is the color temperature estimation target light source extracting means type A second area light source color temperature estimator for estimating one of the color temperatures of the light source, and a white color of the entire input image based on the color temperature of the light source in each area estimated by the second area light source color temperature estimator It is characterized by functioning as white balance correction gain map generation means for generating a balance correction gain map.
本発明によれば、撮影画像全体を複数のエリアに分割して、それぞれのエリアの色温度を推定する場合、複数の光源の境界部に当たるエリアや、特定の色の被写体が多いエリアなどの個別のエリアにおいて光源の色温度の推定の間違いを減らし、画像全体において違和感の無い色再現を実現することの可能なマルチエリアホワイトバランス制御装置、マルチエリアホワイトバランス制御方法、マルチエリアホワイトバランス制御プログラム、マルチエリアホワイトバランス制御プログラムを記録したコンピュータ、マルチエリアホワイトバランス画像処理装置、マルチエリアホワイトバランス画像処理方法、マルチエリアホワイトバランス画像処理プログラム、マルチエリアホワイトバランス画像処理プログラムを記録したコンピュータ及びマルチエリアホワイトバランス画像処理装置を備えた撮像装置が得られる。 According to the present invention, when the entire captured image is divided into a plurality of areas and the color temperature of each area is estimated, individual areas such as an area hitting the boundary of a plurality of light sources or an area with a large number of subjects of a specific color are used. A multi-area white balance control device, a multi-area white balance control method, a multi-area white balance control program capable of reducing the estimation error of the color temperature of the light source in the area, and realizing color reproduction without any sense of incongruity in the entire image, Computer recording multi-area white balance control program, multi-area white balance image processing apparatus, multi-area white balance image processing method, multi-area white balance image processing program, computer recording multi-area white balance image processing program, and An image pickup apparatus having a Ruchi area white balance image processing device can be obtained.
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明は、入力画像を複数のエリアに分割し、分割したエリア毎に光源の色温度を推定し、推定した、光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込み、分割したそれぞれのエリアのうち、推定した光源の色温度が、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定し直し、推定し直した各エリアの光源の色温度に基づき、入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成するようにしている。
Prior to the description of the embodiments, the effects of the present invention will be described.
The present invention divides an input image into a plurality of areas, estimates the color temperature of the light source for each divided area , counts the estimated color temperature of the light source for each type, and counts the upper part of the count number . Only the areas where the estimated color temperature of the selected light source does not correspond to any of the color temperatures of some of the narrowed-down light sources among the divided areas are narrowed down to the color temperature of the type of light source. Re-estimate the color temperature to one of the narrowed-down types of light sources, and generate a white balance correction gain map for the entire input image based on the re-estimated color temperatures of the light sources in each area I have to.
本発明のように、推定した、光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込み、分割したそれぞれのエリアのうち、推定した光源の色温度が、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定し直せば、当初推定した当該エリアの色温度が間違っていても、当該エリアの推定した光源の色温度をより適正な色温度に推定し直すことができる。その結果、各エリアの適正な色温度に推定し直された光源の色温度に基づいて、入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成でき、生成したホワイトバランス補正マップに基づいて入力画像全体のホワイトバランスを補正したときに、入力画像全体における当該エリアの色のバランスが適正に保たれ、違和感のない色再現を実現することができる。 As in the present invention, the estimated color temperature of the light source is counted for each type, the color temperature of some types of light sources with the highest count is narrowed down, and the estimated light source of each estimated area is divided . Estimate the color temperature of the light source to one of the narrowed types of light sources only in areas where the color temperature does not correspond to any of the narrowed types of light sources. If corrected, even if the color temperature of the area estimated at the beginning is wrong, the color temperature of the light source estimated in the area can be estimated again to a more appropriate color temperature. As a result, a white balance correction gain map of the entire input image can be generated based on the color temperature of the light source re-estimated to an appropriate color temperature of each area, and the entire input image can be generated based on the generated white balance correction map. When the white balance is corrected, the color balance of the area in the entire input image is properly maintained, and color reproduction without a sense of incongruity can be realized.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments do not limit the present invention according to the claims.
第1実施形態
図2は本発明の第1実施形態にかかるマルチエリアAWB(オートホワイトバランス)制御装置を備えたデジタルカメラのブロック図である。図2中、一点鎖線で囲んだ部分が本実施形態にかかるマルチエリアホワイトバランス制御装置、二点差線で囲んだ部分がマルチエリアホワイトバランス画像処理装置に対応する構成である。図3は図2のマルチエリアホワイトバランス制御装置における入力画像のホワイトバランスを補正するまでの処理手順を示すフローチャートである。
First Embodiment FIG. 2 is a block diagram of a digital camera provided with a multi-area AWB (auto white balance) control device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 2, a portion surrounded by a one-dot chain line corresponds to the multi-area white balance control device according to the present embodiment, and a portion surrounded by a two-dot difference line corresponds to the multi-area white balance image processing device. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure until the white balance of the input image is corrected in the multi-area white balance control apparatus of FIG.
本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1は、図2に示すように、エリア分割手段としての画像エリア分割部11と、第1のエリア光源色温度推定手段としての第1のエリア色温度推定部12と、色温度推定対象光源抽出手段としての色温度推定対象光源抽出部13と、第2のエリア光源色温度推定手段第2のエリア色温度推定部14と、ホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段としてのWB(ホワイトバランス)ゲインマップ生成部15を有している。図2中、10はマルチエリアホワイトバランス画像処理装置、16はWB(ホワイトバランス)ゲインマップ生成部15が生成したホワイトバランス補正ゲインマップを記憶するゲインマップ記憶部、17はホワイトバランス処理手段としてのWB(ホワイトバランス)ゲイン補正部、21はレンズ、22はイメージセンサ、23はイメージセンサ22が撮像した画像を記憶する画像記憶部である。なお、本実施形態のマルチエリアホワイトバランス画像処理装置10を備えたデジタルカメラは、図示しない制御部を備えている。制御部は、撮影指示に基づきイメージセンサ22が撮影した画像を画像記憶部23に記憶する機能や、画像記憶部23に記憶されている画像を入力する機能を、夫々別個に備えている。図2の例では、図示しない制御部の撮影指示により、レンズ21を経てイメージセンサ22に結像された画像が撮像されデジタル信号として画像記憶部23に記憶されている。
As shown in FIG. 2, the multi-area white
画像エリア分割部11は、入力画像を予め決められたサイズの複数のブロックに分割する。
The image
第1のエリア色温度推定部12は、画像エリア分割部11により分割されたブロック毎に光源の色温度を推定する。なお、光源の色温度の推定方法の詳細については後述する。
The first area color
色温度推定対象光源抽出部13は、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度のうち一部の種類の光源の色温度に絞り込みを行う。詳しくは、色温度推定対象光源抽出部13は、第1のエリア色温度推定部12によって推定された全ブロックの光源の色温度を種類毎にカウントし、入力画像全体に含まれる主要な光源の色温度の種類として、カウント数が所定の閾値(例えば、カウント数が全ブロック数の15%)を上回る一部の種類(ここでは上位2種類)の光源の色温度を抽出する。なお、ここでは便宜上、色温度推定対象光源抽出部13が抽出する光源の色温度の種類を上位2種類としたが、色温度推定対象光源抽出部13が抽出する光源の色温度の種類は、カウント数が所定の閾値を上回る光源の色温度が2種類以上存在する場合には、2種類を上回る種類の光源の色温度を抽出するようにしてもよい。また、色温度推定対象光源抽出部13は、光源の色温度の種類毎のカウントに関し、第1のエリア色温度推定部12によって光源の色温度が推定不能なブロックについてはカウントの対象外とするように構成されている。
第2のエリア色温度推定部14は、画像エリア分割部11によって分割されたそれぞれのブロックのうち、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度が、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ上位2種類の光源の色温度のいずれにも該当しないブロックのみを対象として、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ上位2種類の光源の色温度のいずれかに、光源の色温度を推定する。
なお、主要な光源の色温度の抽出方法及び光源の色温度の推定方法の詳細については後述する。
The color temperature estimation target light
The second area
The details of the method for extracting the color temperature of the main light source and the method for estimating the color temperature of the light source will be described later.
WBゲインマップ生成部15は、第2のエリア色温度推定部14によって推定された各ブロックの光源の色温度に基づき、入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成する。
The WB gain
WBゲイン補正部17は、WBゲインマップ生成部15によって生成されたホワイトバランス補正ゲインマップに基づき、入力画像全体のホワイトバランスを補正する。
The WB
このように構成された本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置を用いた入力画像のホワイトバランスを補正するまでの処理の流れを図3から図6を用いて説明する。 The flow of processing up to correcting the white balance of the input image using the multi-area white balance control device of this embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.
まず、図示しないデジタルカメラの制御部が、イメージセンサ22での出力を経て画像記憶部23に記憶されている画像データを入力する(ステップS1)。
次いで、画像エリア分割部11が、入力された画像データを予め決められたサイズの複数のブロックに分割する(ステップS2)。なお、便宜上、以下の説明では画像データは6×6のブロックに分割するものとする。
First, a control unit of a digital camera (not shown) inputs image data stored in the
Next, the image
次いで、第1のエリア色温度推定部12が、画像エリア分割部11により分割された各ブロックの画像に対して、例えば、次のような方法で、ブロック毎の光源の色温度の推定を行う(ステップS3)。
Next, the first area color
例えば、イメージセンサの有効画素が4800×3600画素であるものとする。入力されるベイヤーパターンのRAW画像は、画像エリア分割部11により6×6のブロックに分割され、各ブロックのサイズは800×600画素となっている。
For example, it is assumed that the effective pixels of the image sensor are 4800 × 3600 pixels. The input Bayer pattern RAW image is divided into 6 × 6 blocks by the image
光源の色温度の推定に先立ち、この800×600画素のブロックに対して、更に、例えば、20×20の画素範囲を1つのサンプリングポイントとし、20×20の画素範囲内にあるR、G、Bそれぞれの画素値の平均値を求めることで、ダウンサンプリングした40×30画素のサンプリングポイントを有するR、G、Bそれぞれの画素データを得る。 Prior to the estimation of the color temperature of the light source, for example, a 20 × 20 pixel range is set as one sampling point for the 800 × 600 pixel block, and R, G, By obtaining an average value of the pixel values of B, R, G, and B pixel data having a sampling point of 40 × 30 pixels down-sampled are obtained.
この40×30画素のサンプリングポイントに対して、色度値(R/G,B/G)を求め、各サンプリングポイントの色度値を、例えば、図4に示す色度図上にプロットする。そして、例えば、図4に示すような、色度図上での各種の光源の色温度エリア判定基準を用いて、全てのサンプリングポイントの色度値をプロットした点について光源の色温度のエリア判定を行い、各光源の色温度エリアに属するプロットした点の個数を集計する。集計した各光源の色温度エリアに属するプロットした点の個数の大小の順位から、例えば、次の表1に示すような条件に従い、当該ブロックの光源の色温度を推定する。 The chromaticity values (R / G, B / G) are obtained for the sampling points of 40 × 30 pixels, and the chromaticity values at the respective sampling points are plotted on, for example, the chromaticity diagram shown in FIG. Then, for example, using the color temperature area determination criteria of various light sources on the chromaticity diagram as shown in FIG. 4, the area determination of the color temperature of the light source for the points where the chromaticity values of all the sampling points are plotted. And the number of plotted points belonging to the color temperature area of each light source is totaled. The color temperature of the light source of the block is estimated from the order of the number of plotted points belonging to the aggregated color temperature area of each light source, for example, according to the conditions shown in Table 1 below.
第1のエリア色温度推定部12は、36個のブロック全てに対して、上記方法を用いて光源の色温度の推定を行う。これにより、画像全体に対して、例えば、図5に示すような光源の色温度の推定結果が得られる。
The first area color
エリア色温度推定部12による全てのブロックに対する光源の色温度の推定処理が終了後、色温度推定対象光源抽出部13が、第1のエリア色温度推定部12によって推定された上記36個のブロックの光源の色温度を種類別にカウントする。図5の例では、色温度推定対象光源抽出部13がカウントした光源の色温度の種類に関し、“A”(日向)として推定されたブロックが13個、“B”(日陰)として推定されたブロックが14個、“C”(蛍光灯)として推定されたブロックが4個、“D”(その他)として推定されたブロックが5個となっている。そこで、色温度推定対象光源抽出部13は、上記36個のブロック全体でカウント数が所定の閾値(例えば、カウント数が全ブロック数の15%)を上回る一部の種類(ここでは上位2種類)の光源の色温度の種類として、“B”(日陰)と“A”(日向)を抽出する(ステップS4)。
After the area color
続いて、第2のエリア色温度推定部14が、画像エリア分割部11により分割された36個のそれぞれのブロックのうち、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度が、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ上位2種類の光源の色温度のいずれにも該当しないブロックの画像に対して、例えば、次のような方法で、光源の色温度を推定し直す(ステップS5)。この場合、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ上位2種類のいずれかの光源の色温度、即ち、図5の例では、“B”(日陰)、“A”(日向)のいずれかに推定する。
Subsequently, the second area color
例えば、イメージセンサの有効画素が4800×3600画素であるものとすると、入力されるベイヤーパターンのRAW画像は、画像エリア分割部11により6×6のブロックに分割され、各ブロックのサイズは800×600画素となっている。
For example, assuming that the effective pixels of the image sensor are 4800 × 3600 pixels, the input RAW image of the Bayer pattern is divided into 6 × 6 blocks by the image
光源の色温度の推定に先立ち、この800×600画素のブロックに対して、更に、例えば、20×20の画素範囲を1つのサンプリングポイントとし、20×20の画素範囲内にあるR、G、Bそれぞれの画素値の平均値を求めることで、ダウンサンプリングした40×30画素のサンプリングポイントを有するR、G、Bそれぞれの画素データを得る。 Prior to the estimation of the color temperature of the light source, for example, a 20 × 20 pixel range is set as one sampling point for the 800 × 600 pixel block, and R, G, By obtaining an average value of the pixel values of B, R, G, and B pixel data having a sampling point of 40 × 30 pixels down-sampled are obtained.
この40×30画素のサンプリングポイントに対して、色度値(R/G,B/G)を求め、各サンプリングポイントの色度値を、例えば、図4に示す色度図上にプロットする。 The chromaticity values (R / G, B / G) are obtained for the sampling points of 40 × 30 pixels, and the chromaticity values at the respective sampling points are plotted on, for example, the chromaticity diagram shown in FIG.
次いで、例えば、図4に示すような、色度図上での各種の光源の色温度エリア判定基準を用いて、日陰(エリア1:日陰)と日向(エリア3:晴天)の色温度エリアに属するプロットした点の個数を集計する。集計した日陰と日向の色温度エリアに属するプロットした点の重心が、日陰と日向のうちのいずれの色温度エリアにあるかを判定し、重心があるエリアの色温度を当該ブロックの光源の色温度として推定する。
これにより、画像全体に対して、例えば、図6に示すような光源の色温度の推定結果が得られる。
Next, for example, as shown in FIG. 4, the color temperature areas of the shade (area 1: shade) and the sun (area 3: clear sky) are determined using the color temperature area determination criteria of various light sources on the chromaticity diagram. Aggregate the number of plotted points to which they belong. Determine whether the centroid of the plotted points belonging to the shaded and sunny color temperature areas is in the shaded or sunny color temperature area, and determine the color temperature of the area with the centroid as the color of the light source of the block Estimated as temperature.
Thereby, for example, the estimation result of the color temperature of the light source as shown in FIG. 6 is obtained for the entire image.
第1のエリア色温度推定部12によって全てのブロックの光源の色温度を推定した場合、実際の目視結果と比べて、第1のエリア色温度推定部12が推定した大半のブロックにおける光源の色温度は、正しいものとなるが、一部のブロックでは間違ったものとなりうる。例えば、図5に示す(0,0)、(1,1)、(2,2)、(2,3)、(3,3)、(4,3)、(4,4)、(4,5)、(5,5)の各ブロックは、“B”(日陰)と“A”(日向)の境界部に位置するブロックであるため、第1のエリア色温度推定部12は、光源の色温度の推定を、“C”(蛍光灯)あるいは“D”(その他)に間違え易くなる。
When the color temperature of the light source of all the blocks is estimated by the first area color
しかるに、本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1では、色温度推定対象光源抽出部13が、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込み、第2のエリア色温度推定部14が、エリア分割手段11によって分割されたそれぞれのブロックのうち、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度が、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定することで、図6に示すように、丸印で囲まれているブロック(即ち、(0,0)、(1,1)、(2,2)、(2,3)、(3,3)、(4,3)、(4,4)、(4,5)、(5,5)の各ブロック)の光源の色温度が、“C”(蛍光灯)あるいは“D”(その他)に間違っていた色温度から“B”(日陰)あるいは“A”(日向)といった正しい光源の色温度に推定し直される。
However, in the multi-area white
第2のエリア色温度推定部14による、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度が、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないブロックのみを対象とした光源の色温度の、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかへの推定の後、WBゲインマップ生成部15が、図6に示す推定し直された各ブロックの光源の色温度に基づき、図示しない予め決められている光源の色温度に対応するR、Bのゲインのデータを参照にして、R、Bに対応するWB補正ゲインマップを生成する(ステップS6)。WBゲインマップ生成部15が生成したWB補正ゲインマップは、ゲインマップ記憶部16に記憶(保存)される。
The color temperature of the light source estimated by the first area color
そして、WBゲイン補正部17が、入力画像の位置に対応して、それぞれの色の画素値にゲインマップ記憶部16を入力して得たゲインをかけることにより、ホワイトバランスを補正し、画像を出力する(ステップS7)。
Then, the WB
本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1及びマルチエリアホワイトバランス制御方法によれば、推定した、光源の色温度のうち、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込み、分割したそれぞれのエリアのうち、推定した光源の色温度が、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定し直すようにしたので、複数の光源の境界部に当たるエリアや、特定の色の被写体が多いエリアなどの個別のエリアにおいて推定した当該エリアの色温度が間違っていても、当該エリアの推定した光源の色温度をより適正な色温度に推定し直すことができる。その結果、各エリアの適正な色温度に推定し直された光源の色温度に基づいて、入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成でき、生成したホワイトバランス補正マップに基づいて入力画像全体のホワイトバランスを補正したときに、入力画像全体における当該エリアの色のバランスが適正に保たれ、違和感のない色再現を実現することができる。
According to multi-area white
なお、上記の例では、第2のエリア色温度推定部14が、画像エリア分割部11により分割された36個のエリアのうち、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかへの光源の色温度の推定を行うようにし、図5において、主要光源の色温度(“B”(日陰)、“A”(日向))と異なる種類の光源の色温度(“C”(蛍光灯)、“D”(その他))となっているブロックのみに対して、再度の光源の色温度の推定を行う。即ち、本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1において、第2のエリア色温度推定部14は、エリア分割手段11によって分割されたそれぞれのブロックのうち、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度が、色温度推定対象光源抽出手段13が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないブロックのみを対象として、光源の色温度を推定するようにする。このようにすれば、重複する処理が省かれて、マルチエリアホワイトバランス処理全体の高速化が図れる。
In the above example, the second area
第2実施形態
図7は本発明の第2実施形態にかかるマルチエリアAWB(オートホワイトバランス)制御装置を備えたデジタルカメラのブロック図である。図7中、一点鎖線で囲んだ部分が本実施形態にかかるマルチエリアホワイトバランス制御装置、二点差線で囲んだ部分がマルチエリアホワイトバランス画像処理装置に対応する構成である。図8は図7のマルチエリアホワイトバランス制御装置における入力画像のホワイトバランスを補正するまでの処理手順を示すフローチャートである。
Second Embodiment FIG. 7 is a block diagram of a digital camera provided with a multi-area AWB (auto white balance) control device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 7, a portion surrounded by a one-dot chain line corresponds to the multi-area white balance control device according to this embodiment, and a portion surrounded by a two-dot difference line corresponds to the multi-area white balance image processing device. FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure until the white balance of the input image is corrected in the multi-area white balance control device of FIG.
本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1は、図7に示すように、第1のエリア分割手段としての画像エリア分割部11と、第1のエリア光源色温度推定手段としての第1のエリア色温度推定部12と、色温度推定対象光源抽出手段としての色温度推定対象光源抽出部13と、第2のエリア光源色温度推定手段第2のエリア色温度推定部14と、ホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段としてのWB(ホワイトバランス)ゲインマップ生成部15と、第2のエリア分割手段としての画像エリア分割部18を有しており、エリア分割手段としては、第1のエリア分割手段としての第1の画像エリア分割部11と、第2のエリア分割手段としての第2の画像エリア分割部18を有している。図7中、10はマルチエリアホワイトバランス画像処理装置、16はWB(ホワイトバランス)ゲインマップ生成部15が生成したホワイトバランス補正ゲインマップを記憶するゲインマップ記憶部、17はホワイトバランス処理手段としてのWB(ホワイトバランス)ゲイン補正部、21はレンズ、22はイメージセンサ、23はイメージセンサ22が撮像した画像を記憶する画像記憶部である。
As shown in FIG. 7, the multi-area white
第1の画像エリア分割部11は、入力画像を予め決められた第1のサイズの複数のブロック(例えば、図9に示すように3×3の9個)に分割する。
第2の画像エリア分割部18は、入力画像を予め決められた、第1のサイズよりも小さな第2のサイズの複数のブロック(例えば、図11に示すように6×6の36個)に分割する。
The first image
The second image
第1のエリア色温度推定部12は、第1の画像エリア分割部11により分割されたブロック毎に光源の色温度を推定する。
The first area color
第2のエリア色温度推定部14は、第2の画像エリア分割部18によって分割されたそれぞれのブロックのうち、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度が、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ上位2種類の光源の色温度のいずれにも該当しないブロックのみを対象として、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ上位2種類の光源の色温度のいずれかに、光源の色温度を推定する。
The second area color
その他の構成は、第1実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1と略同じである。
Other configurations are substantially the same as those of the multi-area white
このように構成された本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置を用いた入力画像のホワイトバランスを補正するまでの処理の流れを図8から図12を用いて説明する。 The flow of processing up to correcting the white balance of the input image using the multi-area white balance control device of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.
まず、図示しないデジタルカメラの制御部が、イメージセンサ22での出力を経て画像記憶部23に記憶されている画像データを入力する(ステップS11)。
次いで、第1の画像エリア分割部11が、入力された画像データを図9に示すような第1のサイズの3×3の9個のブロックに分割する(ステップS12)。
First, a control unit of a digital camera (not shown) inputs image data stored in the
Next, the first image
次いで、第1のエリア色温度推定部12が、第1の画像エリア分割部11により分割された各ブロックの画像に対して、第1実施形態における第1のエリア色温度推定部12と同様の光源の色温度の推定方法で、ブロック毎の光源の色温度の推定を行う(ステップS13)。これにより、画像全体に対して、例えば、図10に示すような光源の色温度の推定結果が得られる。
Next, the first area color
エリア色温度推定部12による全てのブロックに対する光源の色温度の推定処理が終了後、色温度推定対象光源抽出部13が、第1のエリア色温度推定部12によって推定された上記9個のブロックの光源の色温度を種類別にカウントする。図10の例では、色温度推定対象光源抽出部13がカウントした光源の色温度の種類に関し、“A”(日向)として推定されたブロックが4個、“B”(日陰)として推定されたブロックが3個、“C”(蛍光灯)として推定されたブロックが1個、“D”(その他)として推定されたブロックが1個となっている。そこで、色温度推定対象光源抽出部13は、上記9個のブロック全体でカウント数が所定の閾値(例えば、カウント数が全ブロック数の15%)を上回る一部の種類(ここでは上位2種類)の光源の色温度の種類として、“A”(日向)と“B”(日陰)を検出する(ステップS14)。
After the area color
続いて、第2の画像エリア分割部18が、入力された画像データを図11に示すような第2のサイズの6×6の36個のブロックに分割する(ステップS15)。
Subsequently, the second image
続いて、第2のエリア色温度推定部14が、第2の画像エリア分割部18により分割された36個の各ブロックの画像に対して、第1実施形態における第2のエリア色温度推定部14と同様の光源の色温度の推定方法で、ブロック毎の光源の色温度を推定し直す(ステップS16)。この場合、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ上位2種類のいずれかの光源の色温度、即ち、図10の例では、“A”(日向)、“B”(日陰)のいずれかに推定する。これにより、画像全体に対して、例えば、図12に示すような光源の色温度の推定結果が得られる。
Subsequently, the second area color
第1のエリア色温度推定部12によって全てのブロックの光源の色温度を推定した場合、実際の目視結果と比べて、第1のエリア色温度推定部12が推定した大半のブロックにおける光源の色温度は、正しいものとなるが、一部のブロックでは間違ったものとなりうる。例えば、図10に示す(1,1)、(2,2)の各ブロックは、“A”(日向)と“B”(日陰)の境界部に位置するブロックであるため、第1のエリア色温度推定部12は、光源の色温度の推定を、“D”(その他)あるいは“C”(蛍光灯)に間違え易くなる。
When the color temperature of the light source of all the blocks is estimated by the first area color
しかるに、本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1では、色温度推定対象光源抽出部13が、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込み、第2のエリア色温度推定部14が、第2のエリア分割手段17によって分割されたそれぞれのブロックのうち、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度が、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないブロックのみを対象として、光源の色温度を色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定することで、図12に示すように、図10でのブロック(1,1)に対応するブロック(2,2)、(2,3)、(3,2)、(3,3)、及び図10でのブロック(2,2)に対応するブロック(4,4)、(4,5)、(5,4)、(5、5)の光源の色温度が、“D”(その他)あるいは“C”(蛍光灯)に間違っていた色温度から“A”(日向)あるいは“B”(日陰)といった正しい光源の色温度に推定し直される。
However, in the multi-area white
第2のエリア色温度推定部14によるブロック毎の光源の色温度の、色温度推定対象光源抽出部13が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかへの推定の後、WBゲインマップ生成部15が、図12に示す推定し直された各ブロックの光源の色温度に基づき、図示しない予め決められている光源の色温度に対応するR、Bのゲインのデータを参照にして、R、Bに対応するWB補正ゲインマップを生成する(ステップS17)。WBゲインマップ生成部15が生成したWB補正ゲインマップは、ゲインマップ記憶部16に記憶(保存)される。
After estimating the color temperature of the light source for each block by the second area color
そして、WBゲイン補正部17が、入力画像の位置に対応して、それぞれの色の画素値にゲインマップ記憶部16を入力して得たゲインをかけることにより、ホワイトバランスを補正し、画像を出力する(ステップS18)。
Then, the WB
本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1及びマルチエリアホワイトバランス制御方法によれば、第1のエリア分割部11で複数のブロックに分割する第1のサイズを大きくして分割するブロック数を極力少なくすることにより、第1のエリア色温度推定部12による光源の色温度の推定処理回数を減らすことができ、マルチエリアホワイトバランス処理全体の高速化が図れる。
その他の作用効果は、第1実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1及びマルチエリアホワイトバランス制御方法と略同じである。
According to the multi-area white
Other functions and effects are substantially the same as those of the multi-area white
なお、本実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置において、第1のエリア色温度推定部12により、第1のエリア毎に推定された光源の色温度の種類が略1種類であるような場合には、入力画像全体の光源の色温度が1種類であるものと判断できる。そこで、そのような場合には、次のような手順で処理を行うようにするのが望ましい。
In the multi-area white balance control device of this embodiment, when the first area color
図13は第2実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置の変形例にかかる入力画像のホワイトバランスを補正するまでの処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure until the white balance of the input image according to the modification of the multi-area white balance control device of the second embodiment is corrected.
図14は第2実施形態の変形例のマルチエリアホワイトバランス制御装置1において、色温度推定対象光源抽出部13による、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントした、カウント数が上位となる光源の色温度の種類が、 “A”(日向)のみの1種類となったときを示している。詳しくは、図14の例では、色温度推定対象光源抽出部13がカウントした光源の色温度の種類に関し、“A”(日向)として推定されたブロックが7個、“B”(日陰)として推定されたブロックが1個、“C”(蛍光灯)として推定されたブロックが1個、“D”(その他)として推定されたブロックが0個となっており、所定の閾値(例えば、カウント数が全ブロック数の15%)を上回る光源の色温度の種類が“A”(日向)のみの1種類となっている。
FIG. 14 shows, for each type, the color temperature of the light source estimated by the first area color
このような場合には、本変形例では、第1のエリア色温度推定部12が推定した光源の色温度が“A”(日向)以外の光源の色温度(ここでは、“B”(日陰)、“C”(蛍光灯))に推定されたブロックの光源の色温度の推定が誤っているものと判断して、第1のエリア色温度推定部12に、図15に示すように、全ブロックの光源の色温度を“A”(日向)に推定し直させる(ステップS30)。
そして、第2の画像エリア分割部18、第2のエリア色温度推定部14の夫々による処理を経ることなく、WBゲインマップ生成部15が、図15に示す推定し直された各ブロックの光源の色温度に基づき、図示しない予め決められている光源の色温度に対応するR、Bのゲインのデータを参照にして、WB補正ゲインマップを生成する(ステップS28)。
In such a case, in this modification, the color temperature of the light source estimated by the first area color
Then, the WB gain
その他の構成及び処理手順は、第2実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置と略同じである。 Other configurations and processing procedures are substantially the same as those of the multi-area white balance control device of the second embodiment.
第2実施形態の変形例のようにすれば、色温度推定対象光源抽出部13による、第1のエリア色温度推定部12によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントした、カウント数が所定の閾値(例えば、カウント数が図ンブロック数の15%)を上回る光源の色温度の種類が1種類である場合に、第2の画像エリア分割部18、第2のエリア色温度推定部14の夫々による処理を省くことができ、マルチエリアホワイトバランス処理全体のより一層の高速化が図れる。
その他の作用効果は、図7〜図12を用いて説明した第2実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1及びマルチエリアホワイトバランス制御方法と略同じである。
According to the modification of the second embodiment, the color temperature estimation target light
Other functions and effects are substantially the same as those of the multi-area white
以上、本発明のマルチエリアホワイトバランス制御装置1及びマルチエリアホワイトバランス制御方法を説明し、上記各実施形態のマルチエリアホワイトバランス制御装置1においては、エリア分割手段としての画像エリア分割部11、第2の画像エリア分割部18が、入力画像を縦横夫々の直線で区切られた形状及び面積の等しいブロックに分割した例で説明したが、本発明のマルチエリアホワイトバランス制御装置1におけるエリア分割手段が分割する各エリアの形状・大きさは本実施形態に限定されるものではなく、例えば、三角形状、湾曲形状等どのような形状でもよいし、各エリアの大きさが異なっていてもよい。
The multi-area white
さらに、上記各実施形態のマルチエリアホワイトバランス画像処理装置10は、コンピュータを(第1の)画像エリア分割部11((第1の)エリア分割手段)(さらには第2の画像エリア分割部18(第2のエリア分割手段))、第1のエリア色温度推定部12(第1のエリア光源色温度推定手段)、色温度推定対象光源抽出部13(色温度推定対象光源抽出手段)、第2のエリア色温度推定部14(第2のエリア光源色温度推定手段)、WBゲインマップ生成部15(ホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段)、WBゲイン補正部17(ホワイトバランス処理手段)として機能させるためのマルチエリアホワイトバランス画像処理プログラムを内蔵するハードディスクに記録したコンピュータで構成してもよい。
さらに、あるいは、本実施形態のマルチエリアホワイトバランス画像処理装置10は、コンピュータを(第1の)画像エリア分割部11((第1の)エリア分割手段)(さらには第2の画像エリア分割部18(第2のエリア分割手段))、第1のエリア色温度推定部12(第1のエリア光源色温度推定手段)、色温度推定対象光源抽出部13(色温度推定対象光源抽出手段)、第2のエリア色温度推定部14(第2のエリア光源色温度推定手段)、WBゲインマップ生成部15(ホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段)、WBゲイン補正部17(ホワイトバランス処理手段)として機能させるためのマルチエリアホワイトバランス画像処理プログラムを記録した、例えば、CD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な媒体で構成してもよい。
Furthermore, the multi-area white balance
Further alternatively, the multi-area white balance
本発明のマルチエリアホワイトバランス制御装置、マルチエリアホワイトバランス制御方法、マルチエリアホワイトバランス制御プログラム、マルチエリアホワイトバランス制御プログラムを記録したコンピュータ、マルチエリアホワイトバランス画像処理装置、マルチエリアホワイトバランス画像処理方法、マルチエリアホワイトバランス画像処理プログラム、マルチエリアホワイトバランス画像処理プログラムを記録したコンピュータ及びマルチエリアホワイトバランス画像処理装置を備えた撮像装置は、複数の異種光源により撮影を行った所謂ミックス光源画像のホワイトバランスを補正することが求められる分野に有用である。 Multi-area white balance control apparatus, multi-area white balance control method, multi-area white balance control program, computer recording multi-area white balance control program, multi-area white balance image processing apparatus, multi-area white balance image processing method A multi-area white balance image processing program, a computer having a multi-area white balance image processing program recorded thereon, and an imaging apparatus having a multi-area white balance image processing apparatus are so-called mixed light source image white images captured with a plurality of different light sources. This is useful in fields where balance correction is required.
1 マルチエリアホワイトバランス制御装置
10 マルチエリアホワイトバランス画像処理装置
11 (第1の)エリア分割手段((第1の)画像エリア分割部)
12 第1のエリア光源色温度推定手段(第1のエリア色温度推定部)
13 色温度推定対象光源抽出手段(色温度推定対象光源抽出部)
14 第2のエリア光源色温度推定手段(第2のエリア色温度推定部)
15 ホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段(WBゲインマップ生成部)
16 ゲインマップ記憶部
17 ホワイトバランス処理手段(WBゲイン補正部)
18 第2のエリア分割手段(第2の画像エリア分割部)
21 レンズ
22 イメージセンサ
23 画像記憶部
DESCRIPTION OF
12 1st area light source color temperature estimation means (1st area color temperature estimation part)
13 Color temperature estimation target light source extraction means (color temperature estimation target light source extraction unit)
14 2nd area light source color temperature estimation means (2nd area color temperature estimation part)
15 White balance correction gain map generation means (WB gain map generation unit)
16 Gain
18 Second area dividing means (second image area dividing unit)
21
Claims (8)
前記エリア分割手段によって分割されたエリア毎に光源の色温度を推定する第1のエリア光源色温度推定手段と、
前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込む色温度推定対象光源抽出手段と、
前記エリア分割手段によって分割されたそれぞれのエリアのうち、前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度が、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定する第2のエリア光源色温度推定手段と、
前記第2のエリア光源色温度推定手段によって推定された各エリアの光源の色温度に基づき、前記入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成するホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段と
を有することを特徴とするマルチエリアホワイトバランス制御装置。 Area dividing means for dividing the input image into a plurality of areas;
First area light source color temperature estimating means for estimating the color temperature of the light source for each area divided by the area dividing means;
A color temperature estimation target light source extraction unit that counts the color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimation unit for each type, and narrows down to the color temperature of some types of light sources with higher counts ; ,
Wherein within each of the areas divided by the area dividing means, the color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimating means, wherein the color temperature estimation target light source extracting means is part narrowed down type Secondly, the color temperature of the light source is estimated to one of the color temperatures of some types of light sources narrowed down by the color temperature estimation target light source extraction means , only for an area that does not correspond to any of the color temperatures of the light sources. Area light source color temperature estimation means,
White balance correction gain map generation means for generating a white balance correction gain map of the entire input image based on the color temperature of the light source in each area estimated by the second area light source color temperature estimation means. Multi-area white balance control device.
前記第1のエリア光源色温度推定手段は、前記第1のエリア分割手段によって分割された第1のエリア毎に光源の色温度を推定し、
前記第2のエリア光源色温度推定手段は、前記第2のエリア分割手段によって分割された第2のエリア毎に光源の色温度を前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定することを特徴とする請求項1に記載のマルチエリアホワイトバランス制御装置。 The area dividing means includes first area dividing means for dividing an input image into a plurality of first areas, and second area dividing means for dividing the input image into a plurality of second areas,
The first area light source color temperature estimating means estimates the color temperature of the light source for each first area divided by the first area dividing means,
The second area light source color temperature estimator is a part of a type in which the color temperature estimation target light source extractor narrows down the color temperature of the light source for each second area divided by the second area divider. The multi-area white balance control apparatus according to claim 1, wherein the multi-area white balance control apparatus estimates the color temperature of any one of the light sources.
前記マルチエリアホワイトバランス制御装置に備わる前記ホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段によって生成された、各エリアのホワイトバランス補正ゲインに基づき、該マルチエリアホワイトバランス制御装置の前記エリア分割手段が分割対象とした前記入力画像全体の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と
を備えることを特徴とするマルチエリアホワイトバランス画像処理装置。 The multi-area white balance control device according to any one of claims 1 to 3 ,
Based on the white balance correction gain of each area generated by the white balance correction gain map generation unit provided in the multi-area white balance control device, the area division unit of the multi-area white balance control device sets the division target. A multi-area white balance image processing apparatus comprising: white balance processing means for performing white balance processing on the entire input image.
分割したエリア毎に光源の色温度を推定し、
推定した、光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込み、
分割したそれぞれのエリアのうち、推定した光源の色温度が、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定し直し、
推定し直した各エリアの光源の色温度に基づき、前記入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成することを特徴とするマルチエリアホワイトバランス制御方法。 Divide the input image into multiple areas,
Estimate the color temperature of the light source for each divided area,
Count the estimated color temperature of the light source for each type, narrow down to the color temperature of some types of light sources with higher counts ,
Of the divided areas , only the areas where the estimated color temperature of the light source does not correspond to any of the color temperatures of some types of light sources that have been narrowed down, and the color temperature of the light source is limited Reestimate one of the color temperatures of the different light sources,
A multi-area white balance control method, comprising: generating a white balance correction gain map of the entire input image based on the color temperature of the light source of each area re-estimated.
前記コンピュータを、
入力画像を複数のエリアに分割するエリア分割手段、
前記エリア分割手段によって分割されたエリア毎に光源の色温度を推定する第1のエリア光源色温度推定手段、
前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込む色温度推定対象光源抽出手段、
前記エリア分割手段によって分割されたそれぞれのエリアのうち、前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度が、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定する第2のエリア光源色温度推定手段、
前記第2のエリア光源色温度推定手段によって推定された各エリアの光源の色温度に基づき、前記入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成するホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段として機能させるためのマルチエリアホワイトバランス制御プログラムを記録したコンピュータ。 A computer provided in a multi-area white balance control device,
The computer,
Area dividing means for dividing the input image into a plurality of areas;
First area light source color temperature estimating means for estimating the color temperature of the light source for each area divided by the area dividing means;
A color temperature estimation target light source extraction unit that counts the color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimation unit for each type, and narrows down to the color temperature of some types of light sources having a higher count number ;
Wherein within each of the areas divided by the area dividing means, the color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimating means, wherein the color temperature estimation target light source extracting means is part narrowed down type Secondly, the color temperature of the light source is estimated to one of the color temperatures of some types of light sources narrowed down by the color temperature estimation target light source extraction means , only for an area that does not correspond to any of the color temperatures of the light sources. Area light source color temperature estimation means,
A multi function for functioning as a white balance correction gain map generating unit that generates a white balance correction gain map of the entire input image based on the color temperature of the light source in each area estimated by the second area light source color temperature estimating unit. A computer that records the area white balance control program.
前記コンピュータを、
入力画像を複数のエリアに分割するエリア分割手段、
前記エリア分割手段によって分割されたエリア毎に光源の色温度を推定する第1のエリア光源色温度推定手段、
前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度を種類毎にカウントし、カウント数が上位となる一部の種類の光源の色温度に絞り込む色温度推定対象光源抽出手段、
前記エリア分割手段によって分割されたそれぞれのエリアのうち、前記第1のエリア光源色温度推定手段によって推定された光源の色温度が、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれにも該当しないエリアのみを対象として、光源の色温度を、前記色温度推定対象光源抽出手段が絞り込んだ一部の種類の光源の色温度のいずれかに推定する第2のエリア光源色温度推定手段、
前記第2のエリア光源色温度推定手段によって推定された各エリアの光源の色温度に基づき、前記入力画像全体のホワイトバランス補正ゲインマップを生成するホワイトバランス補正ゲインマップ生成手段として機能させるためのマルチエリアホワイトバランス制御プログラム。 A computer-readable multi-area white balance control program provided in the multi-area white balance control device,
The computer,
Area dividing means for dividing the input image into a plurality of areas;
First area light source color temperature estimating means for estimating the color temperature of the light source for each area divided by the area dividing means;
A color temperature estimation target light source extraction unit that counts the color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimation unit for each type, and narrows down to the color temperature of some types of light sources having a higher count number ;
Wherein within each of the areas divided by the area dividing means, the color temperature of the light source estimated by the first area light source color temperature estimating means, wherein the color temperature estimation target light source extracting means is part narrowed down type Secondly, the color temperature of the light source is estimated to one of the color temperatures of some types of light sources narrowed down by the color temperature estimation target light source extraction means , only for an area that does not correspond to any of the color temperatures of the light sources. Area light source color temperature estimation means,
A multi function for functioning as a white balance correction gain map generating unit that generates a white balance correction gain map of the entire input image based on the color temperature of the light source in each area estimated by the second area light source color temperature estimating unit. Area white balance control program.
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