JPH02194792A - オートホワイトバランス回路 - Google Patents

オートホワイトバランス回路

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JPH02194792A
JPH02194792A JP1014463A JP1446389A JPH02194792A JP H02194792 A JPH02194792 A JP H02194792A JP 1014463 A JP1014463 A JP 1014463A JP 1446389 A JP1446389 A JP 1446389A JP H02194792 A JPH02194792 A JP H02194792A
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雅明 鶴田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、オートホワイトバランス回路、特に画像積
分型のオートホワイトバランス回路に関する。
〔発明の概要〕
この発明は、オートホワイトバランス回路において、3
原色信号の夫々の出力を1フレームにわたって積分する
手段と、或る原色信号の1フレームにおける積分値に対
する他の原色信号の1フレームにおける積分値から積分
値の比を求める手段と、積分値の比を、予め設定されて
いる積分値の比と比較する手段と、積分値の比が、所定
の範囲内に入っている時のみ、積分値の比に基づいて、
他の原色信号のアンプのゲインをコントロールする手段
とを備えたことにより、正確なホワイトバランス調整を
行えるようにしたものである。
〔従来の技術〕
カラービデオカメラを用いて撮影を行う場合、撮影前に
ホワイトバランスの調整が、まず行われる。しかしなが
ら、従来のホワイトバランスの調整は、カラービデオカ
メラを用いようとする光源の下で白い被写体を撮る等し
て、その都度調整しなければならず、操作が面倒なもの
であった。
これを解決するため、画像積分型(例えば特開昭56−
36292号公報参照)のオートホワイトバランス回路
が提案されている。これは、画像データを、1フレーム
にわたって3原色信号に分解する共に各原色信号毎に積
分値を求め、原色信号Gの積分値IGに対する原色信号
Rの積分値IRの比(IR/IG)と、原色信号Gの積
分値IGに対する原色信号Bの積分値IBの比(IB/
IG)を夫々求める。この積分値の比(IR/IG 、
  1B/IG)が常に(IR/IG)−(IB)IG
)=1、即ち(R:G:B・1:1:1 )になるよう
にホワイトバランスアンプのゲインを制御するものであ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上述の積分値の比(IR/IG 、  IB
/IG)が異常に大きい画像或いは小さい画像等の場合
は、正確なホワイトバランス調整を期待し得ないため、
ホワイトバランス調整の対象から除外しなければならな
い、しかしながらオートホワイトバランス機能を備えて
いるカラーテレビカメラでは、ホワイトバランス調整が
自動的に行われてしまうため、正確なホワイトバランス
調整が行えないという問題点があった。
従ってこの発明の目的は、正確なホワイトバランス調整
を行えるオートホワイトバランス回路を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るオートホワイトバランス回路は、3原色
信号の夫々の出力を1フレームにわたって積分する手段
と、或る原色信号の1フレームにおける積分値に対する
他の原色信号の1フレームにおける積分値から積分値の
比を求める手段と、積分値の比を、予め設定されている
積分値の比と比較する手段と、積分値の比が、所定の範
囲内に入っている時のみ、積分値の比に基づいて、他の
原色信号のアンプのゲインをコントロールする手段と、
を備えた構成としている。
〔作用〕
各原色信号の出力レベルを1フレームにわたって積分し
積分値を求める。原色信号Gの積分値■Gに対する原色
信号Rの積分値IRの比(I Ill/ IG)と、原
色信号Gの積分値IGに対する原色信号Bの積分値1B
の比(In/IG)を求める。
上述の積分値の比(IR/IG 、 1B/IG )が
異常に大きい或いは小さい画像は、正確なホワイトバラ
ンスをとることが困難なため、ホワイトバランスの対象
から除外する。
一方、予め各種の色温度の光源の下で白の被写体を撮り
、その時の積分値の比に基づいて、黒体放射曲線を設定
すると共に、黒体放射曲線の両側に、ホワイトバランス
の追従範囲を設定する。
実際の画像データから求めた積分値の比(IR)IG、
IB/IG)が、上述の追従範囲と比較され、追従範囲
内に入るか否かが判断される。積分値の比(IR/IG
 、  IB/IG ”)が追従範囲に入る時のみ、積
分値の比に基づいて原色信号R1原色信号Bのアンプの
ゲインがコントロールされ、各原色信号の出力レベルが
(R:G:B・1 : 1 : 1)とされ、(IR/
IG ”) = (1B/IG ) =1とされる。従
って、正確なホワイトバランス調整が行なわれる。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例について第1図乃至第4図を参
照して説明する。
第1図乃至第3図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。この一実施例は、フィードフォワード式の画像積分
型のオートホワイトバランス回路である。
第F図の構成に於いて、レンズ系1からの光学像がCC
D2にて結像し、このCCD2にて光学像が電気信号に
変換される。この電気信号は、CCD2から出力され、
サンプルホールド、色分離及びAGC回路3に供給され
る。
上述の電気信号からは、サンプルホールド、色分離回路
で、イエローYe、グリーンG、シアンCyの色順次化
された信号が分離される0色順次化された信号は、夫々
の色位相に合った色分離パルスでサンプルホールドされ
、イエローYe、グリーンG1シアンCyの3チヤンネ
ルの信号S3が分離される。そして、3チヤンネルの信
号S3は、AGC@路を経て、演算回路4に供給される
3チヤンネルの信号S3は、演算回路4にて、3原色信
号R,GSBに変換される。この3原色信号R,G、B
は、可変利得アンプ5.6.7及び積分回路8.9.1
0に夫々、供給される。尚、可変利得アンプ6のゲイン
は、固定、例えば1とされている。
原色信号Rは積分回路8で、原色信号Gは積分回路9で
、原色信号Bは積分回路10で、夫々の出力レベルが画
像の1フレームにわたって積分される。各積分回路8.
9.10では3原色信号R1G、Bの積分値IR,,I
G、IBが求められる。
この積分値IRは除算回路11に供給され、積分値IG
は除算回路11.12に供給され、積分値IBは除算回
路12に供給される。
除算回路11では原色信号Gの積分値rGに対する原色
信号Rの積分値IRの比(IR/IG )が算出され、
除算回路12では原色信号Gの積分値IGに対する原色
信号Bの積分値IBの比(IB /IG )が算出され
る。そして、積分値の比(以下、単に比と略す、IR/
IG、IB/IG)は夫々、ゲイン計算回路13に供給
される。
ゲイン計算回路13には、予め各種の色温度の光源の下
で撮られた「白」の被写体の比(I RQ/IGO,I
BO/IGO)が求められており、これに基づいて黒体
放射曲線CBLが第2図のように設定されている。
第2図に示されるように、黒体放射曲線CBLは、比(
IR/IG 、  IB /IG )のいずれか一方が
大きくなるにつれて他方が小さくなるようにされている
。また比(IB /IG )が大きくなるにつれて色温
度が高くなり、比(IR/IG )が太き(なるにつれ
て色温度が低(なるものとされている、黒体放射曲線C
BLの両側にはホワイトバランス動作を行う追従範囲A
l 、A2が設定されている。追従範囲AI 、A2は
、適切なホワイトバランス動作を行うために設けられて
いるもので、比(IR/IG 、  IB /IG )
が追従範囲AI 、A2に入った時のみ、ホワイトバラ
ンス動作が行われるようにされている。
実際の画像データから求めた比(IR/IG、IB /
IG )が、ゲイン計算回路13で追従範囲Al 、A
2と比較され、追従範囲AI 、A2内に入るか否かが
判断される。尚、上述の除算回路11.12及びゲイン
計算回路13には、マイクロコンピュータを用いても良
い。
例えば、有色光源の下で被写体を撮影する場合には、上
述の比(IR/IG、IB /IG )が異常に大きく
或いは小さくなり、追従範囲AI 、 A2には入らな
いことがある。このような時には、ホワイトバランスを
正確に行うことは困難であるので、ホワイトバランス動
作は行なわれず、可変利得アンプ5.7のゲインは以前
の状態から変更されない。
一方、比(IR/IG 、 IB /IG )が追従範
囲AI 、A2内に入ると判断された時は、比(IR/
IG 、 IB /IG )に基づいて原色信号R1原
色信号Bのゲインが求められる。このゲインは制御信号
SGR,SGBとされて可変利得アンプ5.7に夫々、
供給される。
第3図に示されるように、制御信号SGB、、SGRの
レベルと、可変利得アンプ5.7のゲインは、リニヤな
関係とされており、制御信号5GBSSGRによって、
原色信号R,Bを増幅する可変利得アンプ5.7のゲイ
ンがコントロールされる。
これによって、3原色信号R,G、Bの出力レベルが等
しく (R:G:B−1:1:1 )され、ホワイトバ
ランスがとられる。具体的には、比(IR/IG、IB
/IG)が下式の如く等しくなるようにゲインがコント
ロールされる。
(IR/IG )  −(IB /IG ) −1従っ
て、正確なホワイトバランス調整を行え、良好な色の再
現性が期待できる。また比(IR/IG 、  IB 
/IG )が追従範囲AI 、A2から外れる場合には
、オートホワイトバランス動作を行わない。
可変利得アンプ5.7において、ゲインコントロールさ
れた3原色信号R,G、Bは、演算回路14によって色
差信号R−YSB−Y信号に変換される。上述の色差信
号R−Y、B−Y信号は、端子15から供給される輝度
信号Yと共に、エンコーダ16に供給され、エンコーダ
16からはNTSC方式に変換されたカラービデオ信号
SVDが出力され、端子17から取り出される。
第4図は、この発明の他の実施例を示す図である。この
他の実施例はフィードバック式の直像積分型のオートホ
ワイトバランス回路である。
第4図の構成に於いて、レンズ系31からの光学像がC
CD32にて結像し、二〇CCD32にて光学像が電気
信号に変換される。電気信号は、CCD32から出力さ
れ、サンプルホールド、色分離及びAGC回路33に供
給される。
上述の電気信号からは、サンプルホールド、色分離回路
で、イエローYe、グリーンG1シアンCyO色順次化
された信号が分離される0色順次化された信号は、夫々
の色位相に合った色分離パルスでサンプルホールドされ
、イエローYe、グリーンG、シアンCyの3チヤンネ
ルの信号S3が分離される。そして、3チヤンネルの信
号S3は、AGC回路を経て、演算回路34に供給され
る。
3チヤンネルの信号S3は、演算回路34にて、3原色
信号R,G、Bに変換され、可変利得アンプ35.36
.37に夫々、供給される。
3原色信号R,G、Bは、可変利得アンプ35.37に
て所定ゲインで増幅される。尚、可変利得アンプ36の
ゲインは、1とされる。
3原色信号R,G、Bは、可変利得アンプ35.36.
37を経て演算回路41、及び積分回路38.39.4
0に供給される。
原色信号Rは積分回路38で、原色信号Gは積分回路3
9で、原色信号Bは積分回路40で、夫々の信号出力が
画像の1フレームにわたって積分される。各積分回路3
8.39.40からは3原色信号R,G、Bの積分値I
RI、IG、IBIが出力される。積分値IRIはゲイ
ン修正回路42及びホワイトバランス回路44に供給さ
れ、積分値IGは除算回路45.46及びホワイトバラ
ンス回路44に供給され、積分値181はゲイン修正回
路43及びホワイトバランス回路44に供給される。
積分値IRIからは、ゲイン修正回路42で、可変利得
アンプ35に供給される前の原色信号Rの積分値IRが
求められる。即ち、積分値IRIを可変利得アンプ35
のゲインGRで除する(IR1+GR)ことにより、可
変利得アンプ35に供給される前の原色信号Rの積分値
IRが求められ、この積分値IRは、除算回路45に供
給される。
同様にして、積分値IBIからは、ゲイン修正回路43
で、可変利得アンプ37に供給される前の原色信号Bの
積分値IBが求められる。即ち、積分値IBIを可変利
得アンプ37のゲインCBで除する(IB1+GB)こ
とにより、積分値1Bが求められ、2の積分値IBは、
除算回路46に供給される。
除算回路45では原色信号Gの積分値IGに対する原色
信号Rの積分値IRO比(IR/IG )が算出され、
除算回路46では原色信号Gの積分値IGに対する原色
信号Bの積分値IBの比(IB/IG)が算出される。
そして比(IR/IGIB/IG)は判定回路47に供
給される。
判定回路47には、第2図に示されるような、追従範囲
AI 、A2を有する黒体放射曲線CBLが設定されて
いる。
実際の画像データから求めた比(IR/IG、18 /
IG )が、判定回路47にて上述の追従範囲Al 、
A2と比較され、追従範囲AI 、A2内に入るか否か
が判断される。
比(IR/IG S IB /IG )が追従範囲A1
、A2内に入らない時はホワイトバランス動作は行われ
ず、可変利得アンプ35.37のゲインは変更されない
。一方、比(IR/IG 、  IB /IG)が追従
範囲AI 、A2内に入ると判断された時は、ハイレベ
ルの判定信号SJがホワイトバランス回路44に供給さ
れる0判定信号SJがハイレベルとなった時に、ホワイ
トバランス回路44では比(IR/IG S IB /
IG )に基づいて原色信号R1原色信号Bのゲインが
求められ、制御信号SGB、 SGRとして可変利得ア
ンプ35.37に夫々、供給される。
制御信号SGB、 SGHによって、ゲインが修正され
、3原色信号R,G、Bの出力レベルが等しくCR:G
:B・1:1:1 ) され、ホワイトバランスがとら
れる。
可変利得アンプ35.37において、ゲインコントロー
ルされた3原色信号R,G、Bは、演算回路41によっ
て色差信号R−Y、B−Y信号に変換される0色差信号
R−Y、B−Y信号は、端子48から供給される輝度信
号Yと共に、エンコーダ49に供給され、エンコーダ4
9からはNTSC方式に変換されたカラービデオ信号S
νDが出力され端子50から取り出される。
その他の内容については、第1実施例と同様につき、重
複する説明を省略する。
場合にのみオートホワイトバランスが働(ので、正確な
ホワイトバランス調整を行えるという効果がある。そし
て、この効果によって、良好な色の再現性を期待できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例を示すブロック図、第2
図は黒体放射曲線と追従範囲を示す説明図、第3図は制
御信号とゲインの関係を示す説明図、第4図は第2実施
例を示すブロック図である。 図面に於ける主要な符号の説明 5.6.7.35.36.37:ホワイトバランスアン
プ、8.9.10.38.39.40:積分回路、11
.12.45.46:除算回路、13ニゲイン計算回路
、44:ホワイトバランス回路、47:判定回路、Al
 、A2 :追従範囲。 〔発明の効果〕 この発明に係るオートホワイトバランス回路によれば、
積分値の比が所定の範囲内となる画像の代理人   弁
理士 杉 浦 正 知

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 3原色信号の夫々の出力を1フレームにわたって積分す
    る手段と、 或る原色信号の1フレームにおける積分値に対する他の
    原色信号の1フレームにおける積分値から、積分値の比
    を求める手段と、 上記積分値の比を、予め設定されている積分値の比と比
    較する手段と、 上記積分値の比が、所定の範囲内に入っている時のみ、
    上記積分値の比に基づいて、上記他の原色信号のアンプ
    のゲインをコントロールする手段とを備えてなるオート
    ホワイトバランス回路。
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