JPH02295295A - ホワイトバランス装置 - Google Patents

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〕 本発明はカラービデオカメラに沿けるホワイトバランス
調整をディジタル信号処理で自動的に行う装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来のホワイトバランス装置としては、９＆像素子から
のカメラ信号力）ら照明光源に応じた色温度変化を倹知
して得られる該検知信号によって、色イゴ号系の赤（ト
）信号，青［Ｆ］）信号利得を制御してホワイトバラン
スを自！ｌ！Ｉル４整する、いわゆる内部信号測光型の
自動追尾オートホワイトバランス装置が特開昭６５−２
２８８９５号公報に記載されている。

このホワイトバランス装置の原理は、一般被写体を撮影
することによって得られた色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ９画
面全体で平均化した値が一般被写体の無彩色部分から得
られる値に近似する場合がほとんどであるという事実を
前提としたものである。

すなわち、この前提にたてば上記信号を画面全体で平均
化した値はホワイトバランスが合っていれば零であり、
被写体の照明が変化すれば色温度の変化に対応して平均
化信号も変化することに着眼し、この変化した量を検出
してＲ．Ｂ利得制御回路の利得をそれぞれ制御すること
によりホワイトバランスの調整を行っていた。

〔発明が解決しよう′とする課題〕

しかし、上記従来技術はアナログ信号処理に基づいたも
のであり、ディジタル信号処理に対しては考慮されてお
らず、また一部の信号処理にディジタル信号を用いた例
はあるが、全ディジタル信号処理によるホワイトバラン
ス調整を実現した例はない。

本発明の目的は全ディジタル信号処理でホヮイトバラン
ス調整を行うことにある。

〔課題８解決するための手段〕 上記目的を達成するため６こ、カメラ信号より生成した
デイジタルの色差信号又は色信号から色温度を測定し基
準色温度より高いか低いかの検出をしてデイジタルの検
出信号を出力する手段と、該検出信号に応じたホワイト
バランスを調整するための利得信号を指数表現したデイ
ジタル信号で出力する手段と、該利得信号をＲ信号．Ｂ
信号に利得係数として指数乗算し、ホワイトバランス調
整を制御する手段とによって溝成するようにしたもので
ある。

〔作用〕

上記技術手段において、第１の技術手段は入力したディ
ジタルの色差信号又は色信号を平均化し、該平均化した
信号はホワイトバランスが合っていれば零であり、色温
度の変化に対応して変化するので、これにより色温度を
検出して、ある基準色温度より高いか低いかを判別し、
高い又は低いというデー、ジタルの検出信号を出力する
ように動作する。

また、第２の技術手段はアップダウンカウンタを用いて
、入力信号の色温度が基準色温度よりも高いと判断した
検出信号が入力した場合、Ｒ信号に対する利得を上げ、
一方、Ｂ｛１！号に対する利得を下げるように動作し、
また入力信号の色温度が基準色温度よりも低いと判断し
た検出信号が入力した場合、今度は逆にＲ信号に対する
利得を下げ一方Ｂ信号に対する利得を上げるように動作
して基準色温度に近づけるようにし、このカウンタ値を
、指数表現されたデイジタルの利得侶号として出力する
ように動作する。

次に第５の技術手段は、該指数光現されたデイジタルの
利得信号をＲ信号．Ｂ｛’Ｎ号に利得係数として指数乗
算するように動作する０ 前記３つの技術手段は制御ループを構成しており無彩色
領域において常に基準色温度の状態（Ｒ−Ｙ：Ｏ．Ｂ−
Ｙ二〇）となるように動作し、この結果自動でホワイト
バランス調整ができる○ここで、本発明において、第２
．第３の技術手段の信号処理に指数表現したデイジタル
信号を用いている。以下、この理由について説明する。

まず、上述の利得信号を利得係数として乗算する際、固
定小数点表示したデイジタル信号を用いると、値が小さ
くなるに連れて有効桁も少なくなり、精度の良い乗算が
期待できなくなり、さらに後述するようにＩ　ＬＳＢ当
りの感度にデイジタル信号の値の大小によって大きな差
があり、制御ループ系においてはループゲインが太き《
変動することとなり好ましくない０これに対し、指数表
現したデイジタル信号では、有効桁数が一定であるので
精度の良い乗算ができ、さらに後述するようにＩＬＳＢ
当りの感度を一定の幅に押えることができ制御ループに
用いると有効である。したがって該制御ループに用いら
れており、そのため乗算する際に指数乗算が必要となる
。

また、本発明において、利得信号を生成するのにアップ
ダウンカウンタを用いているが、上述したように、利得
信号を指数表現したデイジタル信号で出力するため１μ
は、従来のアップダウンカウンタではなく今回考案した
指数アップダウンカウンタを用いる必要がある０以下該
指数アップダウンカウンタの動作とその特徴について説
明する。

従来のアツブダウンカウンタの動作は、クロックが入力
すると第１表に示すように状態が遷移して、カウントア
ップ又はカウントダウンするｏｆ＊記ｍ　数７ツプダウ
ンカウンタは、仮数部と指数部とを持っており、クロッ
クが入力すると第２表に示すように状態が遷移する０従
米のアツブダウンカウンタと異なるのは、第２表に示す
ように１クロックで値の変動する率つまり感度が、ほぼ
一定の幅に押えられている点である。第１衣に示す従来
のカウンタでは、値が大きくなった時のＩＬＳＢ当りの
感度と、値の小さくなった時のＩＬＳＢ当りの感度に大
きな差があり、また利得量が広い範囲におよぶ場合では
、桁数を増やし量子化数を増やす必要があった。しかし
、該指数アツブダウンカウンタは指数部と仮数部を持っ
ているので以下に示す特徴を有する。

１．仮数部における桁を常に有効桁として利用でき、Ｉ
ＬＳＢ当りの感度を一定の幅に押えることができる。

２．利得量が広い範囲におよぶ場合も、指数部の桁を増
やすだけで広い範囲が確保できる。

５．カウントしていく桁の重みが指数部の値によって変
わるので、カウンタ値をあげる場合、有効桁のみのカウ
ントで値を上げることができ、従来のカウンタより短い
時間で値が上がる。

他に、この指数アップダウンカウンタは、第３表に示す
ように有効桁数を保ちつつ、桁上がりが生じると、カウ
ントする桁を四角で囲んだ桁にするようシフトさせるこ
とによっても実現できる。このアップダウンカウンタで
も上述と同じ効果を得る。

上記に示した指数表現したデイジタル信号を用いた制御
ループ回路６こおける効果は、上述のホワイトバランス
調整のみならず、他の被制御信号を用いた制御ループ回
路にも応用ができ、また、全デイジタル信号処理だけで
な《、一部アナログ信号処理を含む場合でも、上述の指
数アップダウンカウンタを用いれば、感度を一定に保っ
た特性を持つ制御ループ回路をアナログ回路においても
実現できる。

以下余白 第 表 （指数部は、 ２ビットでこの補数表現をしてある） 第　　５ 衣 〔実施例〕 以下本発明の第一の実施例を第１図により説明する。第
１図はデイジタルホワイトバランス装置の構成を示すブ
ロック図で、デイジタルガンマ補正回路１０とＣ−Ｙマ
トリクス回＠１５から成る色差信号生成回路１と、デイ
ジタル色温度横出回路５とデイジタル指数アップダウン
カウンタ７とから成る利得信号生成回路２と、デイジタ
ル指数乗算回路５とから構成され、以下その動作につい
て説明する。入力端子から入力したデイジタルの色信号
は、デイジタルガンマ袖正回路１０に入力し、ガンマ補
正をほどこして、Ｃ−Ｙマトリクス回路１５６こ入力し
、マトリクス演算によって２つのデイジタル色差信号を
生成する。該デイジタル色差信号は出力端子へ向うもの
の、他方、利得生成回路２内のデイジタル色温度横出回
路５に別々に入力する。該デ・ｆジタル色温度横出回路
５内では、図示はしないが前記デイジタル色差信号を平
均化するなどにより、基準色温度に対して入力信号の色
温度が高いか又は低いかを検出してそれぞれ別のデイジ
タル検出信号を出力する０該検出信号をデイジタル指数
アップダウンカウンタ７に別々に入力するが、入力信号
の色温度が基準色温度より高いと検出した検出信号が入
力すると、Ｒ４Ｍ号に対するデイジタルアップターウン
カウンタ７は、Ｒ｛ｔ号の利得をあげるためカウントア
ップする〇一方、Ｂ信号に対するデイジタルアップダウ
ンカウンタ７は、Ｂ信号の利得をさげるためカウントダ
ウンする。また、入力信号の色温度が基準色温度より低
いと検出した検出信号が入力すると、今度は、Ｒ信号に
対するデイジタルアップダウンカウンタ７は、Ｒ信号の
利得をさげるためカウントダウンする、一万Ｂ＜ｓ号に
対するデイジタルアップダウンカウンタ７は、Ｂｆｆｌ
号の利得をあげるためカウントアップする。このように
アツゾダウンカウンタは、入力信号の色温度を基準色温
度に近づけるように、Ｒ信号とＢ侶号の利得を別々に制
御しており、該慎出信号によって、Ｒ信号．Ｂ信号に対
する利得信号を指数表現したデイジタル信号で出力する
。該利得信号はデイジタル指数乗算回路３に入力され、
Ｒ信号．Ｂ倍号に利得係数として指数乗算し、色温度を
基準色温度に近づけたＲ信号とＢＭ号を新たに作底する
。この一連の動作は制御ループとなって詔り、常にホワ
イトバランス調整が行なわれる。

本実施例によれば、指数表現されたデイジタル信号を用
いた回路構成であるので、前述したように、利得を絞っ
ていった場合でもＩＬＳＢ当りの感度をある一定の幅に
押えたホワイトバランス調整を行える効果がある。

次に第２の実施例について第２図により説明する。第１
図に示丁実施例と同様のシステムであるが、利得信号生
成回路２内の構成が異なる０デイジタル色温度横出回路
５とデイジタル指数アツブダウンカウンタ７とテーブル
変換回路９とから構成され、以下その動作を説明する０
デイジタルのＲ−Ｙ．Ｂ−Ｙ信号を入力信号として、デ
イジタル色温度横出回路５によって検出した検出信号を
、デイジタル指数アップダウンカウンタ７に入力する。

このカウントの情報を元に、テーブル変換回路９によっ
て利得信号を出力する０テーブル変換回路９は、カウン
タの出力をパラメータとして、ＲＯＭ等に予め書き込ま
れたテーブルによって、Ｒ信号，Ｂ信号への利得信号を
生成する回路である０ この利得信号生戊回路２で生底した利得信号を指数乗算
器５によってＲ｛ｉＩ号，Ｂ信号に利得係数として指数
乗算を行い利得の制御をしホワイトバランスを調整する
。

該テーブル変換回路９における入力と出力との関係につ
いて説明する。

Ｒ信号．Ｂ信号に乗算する利得係数は、第５図に示され
るように、基準色温度より入力信号の色温度の方が高い
場合、Ｒ信号に対する係数を太き＜Ｌ、Ｂ｛１！ｒ号に
対する係数を小さくする。また、基準色温度より入力信
号の色温度の方が低い場合は、その逆になるようにする
。

第５図の横軸は色温度（Ｋ０）を表しており、縦軸は利
得制御係数の対数をとったもので表してある０ ブランクの式よりＲ信号の利得制御係数ＫＲとＢ信号の
利得制＃信号Ｋ．とは、 ここで、λｎ：Ｒ’ｉＫ号の波長（ｍ）．λＧ二Ｇ信号
の波長（ｍ），λＢＩＢ信号の波長（ｍ）　．　Ｔ　：
完全放射体の絶対温度（Ｋ０） Ｃは定数でＣ　＝　１．４５８７９Ｘ１０−２　（ｍ−
Ｋ）である。

であるが、（り．（２）式を近似するととなり、（１）
’．　（２）’の式より、ＫｈとＫ１の関係はである。

λＲ．λＧ，λＢに赤，緑，青の代表的な波長を代入す
ると（３）式の関係は ＫｉＫ％＝Ａ　　（但しＡは定数）　　　　・・・（４
）と近似され、例えばＡ＝１として（４）式の両辺の対
数をとると第５図に示すような関係となり、テーブル変
換回路９に、この関係を予めテーブルとして用意してお
き、カウンタの出力情報つまり色温度情報により、Ｒ信
号及びＢ信号に対する利得信号を生成す入か、又は、Ｒ
信号．又はＢ信号いずれかの利得制御信号を決定し、他
方はその逆数にするという演算を行って利得信号を生成
する。本実施例によれば、第一の実施例のようにＲ信号
，Ｂ信号をそれぞれ独立に制御することから、誤差信号
が発生した場合不自然なホワイトバランス調整になる場
合でも、より正確にホワイトバランスの調整を行える効
果がある。

第３図Ｃこ、さらに第５の実施例を示す。本実施例は第
１図に示す実権例における色差生成回路１と利得信号生
成回路２にマニュアル・オート切換回路２４と破線で示
すマニュアルホワイトバランス利得信号生成回路２０を
付加したものである０以下その動作について説明する０
マニュアルホワイトバランス制御回路２０内において、
マニュアルＷ／Ｂ設定２４で、任意のホワイトバランス
調整値を設定する。この設定された値をＡ／Ｄ変換器２
３によってデイジタル信号に変換し、トラッキング回路
２２において設定値に応じた利得信号を出力する。この
出力は指数表現されたデイジタル信号で、マニュアル・
オート切換回路２４を経て、デイジタル指数乗算回路５
に入力して、Ｒ信号．Ｂ信号に係数として乗算を行い利
得の制御をし、ホワイトバランスを調整する。マニュア
ルオート切換回路２４でマニュアル側に切換えられてい
る時は、利得信号生成回路２は遮断されていて、ホワイ
トバランスは、マニュアルで設定した値に対して調整さ
れ、オー１’　ＩＩに切換えられている時は、制御ルー
プ回路となり、利得生成回路２によって絶えず、利得の
生成が行なわれていて、マニュアルでの設定値は無関係
となる。本実施例によれば、自動調整ではどうしてもホ
ワイトバランスが調整できない場合や手勢で調整したい
場合に簡単にホワイトバランス調整ができる効果がある
。

第４図に第４の実施例を示す。上記、第１図，第２図，
第５図における実施例においては、内部測光型のホワイ
トバランス装置であったが、この実権例においては外部
測光型で色温度センサを用いたホワイトバランス装置で
ある。第４図は、色温度センサ２３．マニュアルＷ／Ｂ
設定２４，マニュアル・オート切換回路２４，Ａ／］）
変換器２３，トラツキング回路２２．ディジタル指数乗
算回路５．４とから構成されるホワイトバランス装置で
あり、以下その動作を説明する。マニュアル・オート切
換回路２４がオート側に切換えられている時は、色温度
セｙサ２３によって設定された値が出力され、この信号
は、Ａ／Ｄ変換器２３でデイジタル信号に変換し、トラ
ッキング回路２２において調整値に応じた利得信号を指
数表現されたデイジタル信号で出力する。この利得信号
は、デイジタル指数乗算回路５番こ入力して、Ｒ信号，
Ｂ信号に係数として乗算を行い利得の制御をし、ホワイ
トバランスを調整する。この色温度センサ２３からの調
整値は絶えず出力していて、常にホワイトバランスは′
＃８整さｎる。一方、マニュアル・オート切換回路２４
がマニュアル側に切り換えられた時は、マニュアルＷ／
Ｂ設定２４により任意のホワイトバランス調整値が設定
される。この設定された値が出力され以後は上記オート
切換時と同じ動作でホワイトバランスが調整されるマニ
ュアル切換時は、色温度センサ２３からの出力は遮断さ
れており、ホワイトバランスは、マニュアルで設定した
値で調整を行う。

本実施例によれば色温度センサを用いた外部測光型のホ
ワイトバランス装置でも、κＩ述の実施例と同じ効果を
得られる。

＠６図は、＠５の実施例である。本実施例は、ディジタ
ル指数乗算回路３，ディジタルガンマ補正回路１０，Ｃ
−Ｙマトリクス１３．と色温度検出の為の色差信号を生
成するマトリクス回路３０と前記に示した実施例におけ
る利得信号生成回路２とから構成される。以下その動作
について説明する。

デイジタルの色消号Ｒ．Ｇ．Ｂ％マトリクス回路５０に
入力する。該マトリクス回路３０は、Ｒ．Ｇ．Ｂ信号を
パラメータとして、次に示すｉトリクス演算を行う。

ココテ、Ｓ｛ｔ号と’ｌｌｊＧｔ上述のＲ−Ｙ．Ｂ−Ｙ
信号に相当する直交する２軸からなる１ｇ号Ａは、マト
リクス係数で、この係数の値をかえることで様々な出力
を得られる。

マトリクス回路３０より出力したＳ．Ｔ信号を、利得信
号生成回路２に入力し、ここで、色温度の検出を行い、
色信号の利得制＃を行うための利得信号を指数我現した
デイジタル信号で生成して、デイジタル指数乗算回路３
に供給する。該利得信号によって、Ｒ．Ｇ．Ｂ信号の利
得の制御を行い、ホワイトバランスの調整をする。ホワ
イトバランスを調整したＲ，Ｇ．Ｂ信号は一方は再び上
記のように、制御ループにはいる。他方、ディジタルガ
ンマ補正回路１０に供給され、ガンマ補正をほどこされ
てＣ−Ｙマトリクス１３に入力されて、マトリクス演算
によってＲ−Ｙ．Ｂ−Ｙ信号を生成する。本実施例によ
れば、デイジタル信号を用いているのでＲ．Ｇ．Ｂ信号
の段階で、誤差の少ないホワイトバランス装置か実現で
き、また、マトリクスＡの値を変えることにより、状況
に応じたホワイトバランス調整が実現できる効果がある
。

第７図は、第６の実施例であり、第６図による実権例と
ほぼ同じ構成であるが、一部変形したものである。本実
施例の第５の実施例と異なるところは、Ｒ．Ｇ．Ｂ信号
にガンマ袖正をほどこした後に、ｗ　｝　リクス回路５
０に入力したものである。

すなわちＲ．Ｇ，Ｂ信号にガンマ補正をほどこし、各信
号の特性を良くしておいてからホワイトバランスの調整
を行うものである。

第８図は、第７の実施例であり、ディジタル利得乗算回
洛３．色差マ｝　ＩＪクス回路３１，デイジタル演算回
路５２，デイジタル平滑回路３３，デイジタル比較増幅
器５４，デイジタルトラッキング補正回路３５とから制
御ループを構成している。以下、その動作について説明
する。ディジタル演算回路５２に入力したＲ信号，Ｂ信
号は演算により新たに色温度検出用の信号、例えば、Ｒ
−Ｂ又はＲ／Ｂ信号を生成する。該色温度検出用偵号は
デイジタル平滑回路３３によ，り平滑．平均化される。

該平均化された信号は色温度とともに変化する信号、つ
まり色温度検出信号となり、該検出信号を、ディジタル
比較増幅回路５４に入力し、基準ホワイトバランス調整
用のディジタル基準信号と比較し、基準色温度から変化
した量を増幅する。該増幅された信号をデイジタルトラ
ッキング補正回路３５に入力し、該デイジタルトラッキ
ング補正回絡３５はホワイトバランス調整が正しく行わ
れるようにＲ信号，Ｂ信号の２つの利得信号を指数表現
したデイジタル信号で出力する。該利得信号をデイジタ
ル指数乗算回路５に入力し、Ｒ信号，　Ｂ｛ｌｌ号の利
得を制御する。ホワイトバランスを調整したＲｇＩ号，
Ｂ信号は、一方は再び上記のように制御ループにはいる
。他方、色差マトリクス回路３１に入力され、マトリク
ス演算を行って色差信号Ｒ−Ｙ．Ｂ−Ｙを生成する０ 本実施例においても、指数表現したデイジタル信号を用
いて利得の制御を行っているので、上述の実施例と同様
の効果を得ることができる。

以上、第１から第７の実施例では、全デイジタル信号処
理のホワイトバランス装置における制御ループの例であ
ったが、一般に利得制御を行い、被制御信号を調整する
制御ループを持った装置において、指数表現したデイジ
タル信号を用いた実施例を以下に示す。

＠９図は、第８の実施例である。検波回路４２，指数ア
ップダウンカウンタ７，利得制御回路４０，信号処理回
路４１とで構成される。以下その動作について説明する
。信号処理回路４１内で１百号処理したデイジタル信号
出力は、萩波回路４２で検波されデイジタルの検波信号
を指数アップダウンカウンタ７に供給し、指数アップダ
ウンカウンタ７は該検波信号に応じて、カウントをアッ
プ又はダウンさせカウンタ値を被制御信号への利得係数
として、指数表現したデイジタル利得信号として出力す
る０該利得信号を利得制御回路４０に入力し、被制御信
号に利得係数として該利得信号を指数乗算して利得の制
御を行い、新たに利得を調整した信号を生成して再び信
号処理回路４１に供給する０本実施例では、一般に制御
ループを持った全ディジタル信号処理装置においてでも
、感度をある一定幅に押えた利得の制御を行える効果が
ある。

第１０図に第９の実施例を示す。利得制御回路４０，信
号処理回路４１．検波回路４２，指数アップダウンカウ
ンタ７．Ａ／Ｄ変換器４５，Ｄ／Ａ変換器４４．とから
構成さｎ以下その動作について説明する。

信号処理回路４１から出力したアナログ出力信号を、Ａ
／Ｄｆ換器４５に供給して、デイジタル信号に変換する
。該変換されたデイジタル出力信号を検波回路４２で検
波しディジタルの検波侶号を出力する。該検波信号が入
力した指数アップダウンカウンタ７で検波信号に応じて
カウンタをアップ又はダウンさせ、カウンタ値を被制御
１ｇ号への利得係数として指数表現したデイジタル利得
信号として出力する。該利得信号をＤ／Ａ変換器４４に
供給してアナログの利得信号に変換する０該アナログ利
得信号を利得制御回路４０に入力し、該利得制御回路４
０ζこおいて被制御信号を、アナログ信号処理で増幅さ
せ、利得の制御を行い、新たに利得を調整したアナログ
信号を生成し再び信号処理回路４１に供給する。

本′Ｊ４．施例によれば、全デイジタルの信号処理装置
でなく、アナログ信号処理装置においても、一部に指数
表現したデイジタル信号を用いることで感度を一定幅に
押えた利得制御を実現することができる。

第１１図に示す実施例は第１０図とほぼ同様のシステム
であるが、異なるところはＡ／Ｄ変換をする位置を変え
た点で、横波回路４２からのアナログの検波信号をＡ／
Ｄ変換器４３でデイジタルの検波信号に変換して指数ア
ップダウンカウンタに入力したものである。

本実施例においても、上述お同様の効果を得る。

第１２図に示す夷施例は第１０図とほぼ同様のシステム
であるが、指数アップダウンカウンタの代リに、従来の
アツブダウンカウンタ４５とテーブル変換回路９を用い
てある。テーブル変換回路９はカウンタ４５からの出力
値をパラメータとして、制御ループにおいて所望の状態
になるように、マイコン等での演算によって被制御信号
への利得信号を指数表現したデイジタル信号で生成し出
力するものである。

本実施例によれば、アナログ信号処理装置において、精
度のよい利得制御を実現できる効果があるＯ 第１５図に示す実権例は、指数乗算回路３．指数アップ
ダウンカウンタ７，とから構成され以下その動作につい
て説明する。

被制御信号の利得を制御したい量だけ、指数アップダウ
ンカウンタ７のカウントを行い該カウント値を指数表現
したディジタル利得制御信号として出力して、指数乗算
回路５に入力し、該指数乗算回路５において、ディジタ
ルの被制御信号に対する利得係数として該制御信号を指
数乗算して利得の増減を行い、被制＃信号の利得を制御
する。

本実施例によれば、ティジタル信号処理における利得制
御で、利得感度を一定幅Ｉこ押えることができる利得制
御装置を実現することができる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。

指数表現したデイジタル信号を用いたので利得を絞った
場合の感度を一定の幅に押えることができる誤差の小さ
い全デイジタル信号処理によるホワイトバランス装置を
実現することができる。

また、指数表現したデイジタル信号を用いたので利得を
絞った場合の感匣を一定の幅に押えることができる利得
制御を行える制御ループを持つデイジタル信号処理装置
８実現することができる。

さらに、制御ループの一部に指数表現したデイジタル信
号を用いたので利得を絞った場合の感度を一定の幅に押
えることができる利得制御を行える制御ループを持つア
ナログ信号処理装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図および第６図〜第８図は本伯明の一夾施
例を示すブロック構成図、第５図は色温度と利得制御係
数の関係を示す特性図である。第９図，第１０図．第１
１図は、一般的な制御ループ回路において指数アップダ
ウンカウンタを用いた例を示す構成図、第１２図は一般
的な制御ループ回路においてテーブル変換回路を用いた
例を示す構成図、第１３図は利得制御装置の一例を示す
ブロック図である。 １・・・色差信号生成回路　２・・・利得信号生成回路
５・・・ディジタル指数乗算回路　５・・・ディジタル
色温度横出回路　７・・・デイジタル指数アップダウン
カウンタ　９・・・テーブル変換回路　１０，　１１．
１２・・・デイジタルガンマ補正回路　１５・・・Ｃ−
Ｙマトリクス回路　２０・・・マニュアル・オートホワ
イトバランス制御回路２４・・・マニュアル・オート切
換　２２・・・トラツキング回路　２３・・・Ａ／Ｄ変
換器　２４・・・マニュアルＷ／Ｂ設定　２３・・・色
温度センサ　５０・・・マトリクス回路　５１・・・色
差マトリクス回路　５２・・・ディジタル演算回路　５
３・・・ディジタル平滑回路　３４・・・デイジタル比
較増幅回路５５・・・デイジタルトラッキング補正回路
　４０・・・利得制御回路　４１・・・信号処理回路　
４２・・・検波回路４３・・・Ａ／Ｄ変換器　４４・・
・Ｄ／Ａ変換器　４５・・・カウンタ 桑５ス 鞘７図 と４ 聞４又 痘５図 χδ図 〒３図 閉１０図 〒１２図 Ｊ 閉１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディジタルカラービデオ信号から照明光源に応じた
   色温度変化を検出し、この検出信号によつて色信号処理
   回路系の赤（Ｒ）信号、青（Ｂ）信号利得をそれぞれ制
   御して自動的にホワイトバランスを調整するデイジタル
   ホワイトバランス装置において、 ２種類のディジタルの色差信号からこの信号の色温度が
   基準色温度より高いか、低いかを検出し、Ｒ信号、Ｂ信
   号への利得信号を指数表現したディジタル信号で生成し
   出力する利得信号生成回路（２）と； 該出力された利得信号をＲ信号、Ｂ信号に利得係数とし
   て乗算することで、利得の増減を行う可変利得増幅回路
   （３）と； 緑（Ｇ）信号と該利得を調整したＲ信号、Ｂ信号を演算
   処理して２つのディジタルの色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙを
   生成するマトリクス回路（１３）；により成ることを特
   徴とするホワイトバランス装置。 ２、前記利得信号生成回路（２）は、クロックの入力に
   よつて符号桁を持つ仮数部の最下位桁をカウントして仮
   数部のカウンタ値を出力する手段と；仮数部において、
   オーバーフロー又はアンダーフローが生じると符号桁を
   持つ指数部の最下位桁をカウントして指数部のカウンタ
   値を出力する手段と；カウンタ値を上げるか、下げるか
   を判定する手段と； により成る指数アップダウンカウンタ；であることを特
   徴とする請求項１記載のホワイトバランス装置。 ３、前記利得信号生成回路（２）は、有効桁数を一定に
   し、クロックが入力するとその有効桁数で表現される値
   の最下位桁をカウントする手段と；その有効桁数で表現
   される値でオーバーフロー又はアンダーフローが生じる
   とカウントする桁を１桁シフトさせる手段と； カウンタ値を上げるか、下げるかを判定する手段と； により成るアップダウンカウンタ；であることを特徴と
   する請求項１記載のホワイトバランス装置。 ４、前記利得信号生成回路（２）は、２つの色差信号例
   えばＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号それぞれ独立に色温度を測り、
   基準色温度より高いか、低いかを検出し、それぞれ独立
   にディジタルの検出信号を出力する色温度横出回路（５
   ）と； 該それぞれ独立な検出信号に基づき、Ｒ信号及びＢ信号
   への利得信号を生成し、指数表現したディジタル信号を
   出力する回路（７）と；により成ることを特徴とする請
   求項１記載のホワイトバランス装置。 ５、前記利得信号生成回路（２）は、２つの色差信号か
   ら色温度を測り、基準色温度より高いか低いかを検出し
   、ディジタルの検出信号を出力する色温度横出回路（５
   ）と； 該検出信号に基づき、利得制御信号を生成し、ディジタ
   ル信号で出力する回路（７）と； Ｒ信号、Ｂ信号への利得信号を該利得制御信号をパラメ
   ータとする関数に基づき出力する回路（９）と； により成ることを特徴とする請求項１記載のホワイトバ
   ランス装置。 ６、前記請求項２に記載の利得信号生成回路（２）と；
   手動でＲ信号、Ｂ信号への利得信号を調整して指数表現
   したディジタル信号で出力するマニュアル利得信号生成
   回路（２０）と； 前記利得信号生成回路（２）と該マニュアル利得信号生
   成回路（２０）とを切り換える回路（２４）と；前記利
   得信号生成回路（２）、または、マニュアル利得信号生
   成回路（２０）のいずれかより出力した該利得信号を入
   力して利得の増幅を行う前記可変利得増幅回路（５）と
   ； により成ることを特徴とする請求項１記載のホワイトバ
   ランス装置。 ７、前記マニュアル利得信号生成回路（２０）は利得信
   号の値を手動で設定して、設定信号を出力するマニユア
   ルホワイトバランス設定回路（２４）と；該設定信号を
   Ａ／Ｄ変換してディジタルの設定信号にして出力するＡ
   ／Ｄ変換回路（２３）と；該ディジタル設定信号が入力
   され、Ｒ信号、Ｂ信号への利得信号を指数表現したディ
   ジタル信号で出力するトラッキング補正回路（２２）と
   ；により成ることを特徴とするホワイトバランス装置。 ８、前記利得信号生成回路（２）は、Ｒ信号、Ｇ信号、
   Ｂ信号の色信号より色温度を検出して、演算してＲ信号
   、Ｂ信号、Ｇ信号に対する利得信号を指数表現したディ
   ジタル信号で生成することを特徴とする請求項１記載の
   ホワイトバランス装置。 ９、利得を制御することで入力信号を所望の状態に近づ
   ける制御ループを持つディジタル信号処理装置において
   、信号処理したディジタル出力信号を入力し、利得の制
   御の有無を検波してディジタルの検波信号を出力する検
   波回路（４２）と；該検波信号に応じて、被制御信号に
   対する利得信号を指数表現したディジタル信号で生成し
   出力する利得信号生成回路（７）と； 該出力された利得信号を被制御信号に利得係数として乗
   算することで利得の増幅を行う可変利得増幅回路（４０
   ）と； 利得を制御したディジタルの信号を入力し、再び信号処
   理を行つてディジタルの出力信号を出力する信号処理回
   路（４４）と； により成ることを特徴とする制御ループを持つディジタ
   ル信号処理装置。 １０、利得を制御することで入力信号を所望の状態に近
   づける制御ループを持つアナログ信号処理装置において
   、信号処理したアナログ出力信号を入力し、ディジタル
   信号に変換するＡ／Ｄ変換回路（４５）と； 該ディジタル信号に変換した出力信号を入力し、利得の
   制御の有無を検波してディジタルの検波信号を出力する
   検波回路（４２）と； 該検波信号に応じて、被制御信号に対する利得信号を指
   数表現したディジタル信号で生成し出力する利得信号生
   成回路（７）と； 該出力された利得信号を入力し再びアナログ信号に変換
   するＤ／Ａ変換回路（４４）と；該アナログ信号に変換
   した利得信号を入力して被制御信号を増幅させて利得の
   制御を行う可変利得増幅回路（４０）と； 利得を制御したアナログ信号を入力し、再び信号処理を
   行つてアナログの出力信号を出力する信号処理回路（４
   １）と； により成ることを特徴とする制御ループを持つアナログ
   信号処理装置。 １１、クロックの入力によつて符号桁を持つ仮数部の最
   下位桁をカウントして仮数部のカウンタ値を出力する手
   段と； 仮数部において、オーバーフロー又はアンダーフローが
   生じると符号桁を持つ指数部の最下位桁をカウントして
   指数部のカウンタ値を出力する手段と； カウンタ値を上げるか下げるかを判定する手により成る
   ことを特徴とする指数アップダウンカウンタ。 １２、有効桁数を一定にし、クロックが入力するとその
   有効桁数で表現される値の最下位桁をカウントする手段
   と； その有効桁数で表現される値でオーバーフロー又はアン
   ダーフローが生じると、カウントする桁を１桁シフトさ
   せる手段と； カウンタ値を上げるか下げるかを判定する手段と； により成ることを特徴とするアップダウンカウンタ。 １３、クロックの入力によつて符号桁を持つ仮数部の最
   下位桁をカウントして仮数部のカウンタ値を出力する手
   段と； 仮数部において、オーバーフロー又はアンダーフローが
   生じると、符号桁を持つ指数部の最下位桁をカウントし
   て指数部のカウンタ値を出力する手段と； カウンタ値を上げるか下げるかを判定する手段と； により成る仮数部と指数部を持つ指数アップダウンカウ
   ンタ（７）と； 該カウンタからのディジタル信号出力を利得係数として
   ディジタルの被制御信号に乗算して利得の増減を行う指
   数乗算器（３）と； により成ることを特徴とする利得制御装置。