JPH0246088A - ホワイト・バランス調整回路 - Google Patents

ホワイト・バランス調整回路

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JPH0246088A
JPH0246088A JP63196033A JP19603388A JPH0246088A JP H0246088 A JPH0246088 A JP H0246088A JP 63196033 A JP63196033 A JP 63196033A JP 19603388 A JP19603388 A JP 19603388A JP H0246088 A JPH0246088 A JP H0246088A
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JP
Japan
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circuit
color
white balance
signal
output
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Pending
Application number
JP63196033A
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English (en)
Inventor
Teruo Hieda
輝夫 稗田
Kenji Hisama
久間 賢治
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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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〕 本発明は、カラー・ビデオ・カメラのホワイト・バラン
ス調整回路に関する。
〔従来の技術〕
カラーテレビ・カメラでは、ホワイト・バランスが重要
な信号調整の一つである。ホワイト・バランスとは、被
写体の照明(即ち、被写体の外周光)中の3原色(赤、
緑及び青)の成分比が白い被写体に対して1:1:1に
なるように、撮影信号の各色成分の利得を調節すること
である。3原色の成分比は照明の種類によって異なるの
で、ホワイト・バランスの調整が不適切であると、撮影
した画面全体が青味がかったり、赤味がかったりして、
色彩を忠実に再現した画像が得られな(なる。
そこで、従来から、このホワイト・バランスを精度よく
、しかも自動的に調整するものとして、外測自動追尾式
ホワイト・バランス調整装置が提案されている(特開昭
54−53924号公報、特開昭55158792号公
報など)。これらの装置では、撮影光学系とは別の光学
系により被写体の外周光を検出し、その検出結果に基づ
いて、↑最影信号の各色成分の利得を制御し、自動的に
、ホワイト・バランスの調整を行うものである。具体的
には、前面に各々色フィルタを配した2個又は3個の測
色センサにより、外周光から2又は3個の異なる色成分
を検出し、その検出値の比に従って撮像素子の出力の色
信号増幅器の利得を制御する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし従来の装置では、被写体やその周囲が特定の色を
持っている場合に、当該測色センサへの入射光がその色
の影響を受け、潤色精度が低下する。例えば、赤い被写
体の場合には、測色センサには照明光に含まれる赤成分
量よりも多い赤信号が入射する。この結果、ホワイト・
バランス調整がずれて全体に青っぽい画像になってしま
う。
本発明は、被写体及びその周囲の色の影響を受は難いホ
ワイト・バランス調整回路を提示することを目的とする
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係るホワイト・バランス調整回路は、撮像系と
は別に、被写体付近の照明光の色成分の比率を検出し、
撮像系の色信号の利得を制御するホワイト・バランス調
整回路であって、礒像系の利得調整前の色信号により、
上記色成分の比率信号を補正する補正手段を設けたこと
を特徴とする。
〔作用〕
上記補正手段を設けることにより、被写体の色によるホ
ワイト・バランスのずれを補正することができ、従って
、被写体及びその周囲の色の影響を受は難くなる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例の構成ブロック図を示す。1
0は撮影レンズ、絞り及び光学フィルタなどを含む撮影
光学系、12は例えば前面に赤、青、緑の微小な色フィ
ルタを配したCCD型撮像素子、14は、t%像素子1
2から出力される礒像信号をサンプル・ホールドし、輝
度信号Y及び各色信号R,G、Bに分離して出力する色
分離回路、16は、低域ろ波、クランプ、ガンマ補正及
びクリップなどの公知処理を行う輝度プロセス回路、1
B、20.22はそれぞれ、輝度プロセス回路16の同
様の処理を行うと共に、ホワイト・バランスのための可
変利得アンプを具備する赤プロセス回路、緑プロセス回
路及び青プロセス回路、24は赤プロセス回路18、緑
プロセス回路20及び青プロセス回路22から出力され
るR、G、B信号から色差信号R−Y、B−Yを形成す
るマトリクス回路、26は、マトリクス回路24から出
力される色差信号を変調し、輝度プロセス回路16から
出力される輝度信号を合成し、同期信号を付加してビデ
オ信号を出力するビデオ・エンコーダ、28はビデオ出
力端子である。
30は集光レンズ、拡散フィルタ及び赤外除去フィルタ
を有するホワイト・バランス用の測色光学系、22は赤
成分を検出するRセンサ、24は緑成分を検出するGセ
ンサ、26は青成分を検出するBセンサ、3B、40.
42は対数アンプ、44.46は減算器である。減算器
44.46の出力C* + * Cwr +が従来例に
おけるホワイト・バランス用利得制御信号に相当する。
48は減算器44.46及び色分離回路14のR,G、
B出力から、補正信号d、l、d、を生成する補正信号
発生回路、50.52は減算器44.46の出力CRl
 +C□に補正信号d、I、d、を加算する加算器であ
る。
加算器50.52の出力C11t* ClI2はそれぞ
れ、赤プロセス回路18及び青プロセス回路22の可変
利得アンプの利得制御端子に印加される。
第1図の動作を説明する。被写体光は撮影光学系IOを
介して撮像素子12の撮像面に入射し、撮像素子12は
、被写体像の光電変換信号を出力する。色分離回路14
は撮像素子12の出力から輝度信号゛Yを形成すると共
に、各色信号R,G。
Bに分離して出力する。それらの信号は、それぞれ、輝
度プロセス回路16、赤プロセス回路18、緑プロセス
回路20及び青プロセス回路22でプロセス処理され、
マトリクス回路24は赤プロセス回路18、緑プロセス
回路20及び青プロセス回路22の出力から色差信号R
−Y、B−Yを合成して出力する。エンコーダ26は、
輝度プロセス回路16及びマトリクス回路24の出力か
らビデオ信号を合成して出力し、当該ビデオ信号は、ビ
デオ出力端子28からビデオ・レコーダなどのビデオ機
器に印加される。なお、赤プロセス回路18及び青プロ
セス回路22では、ホワイト・バランスのための利得制
御が行われる。
ホワイト・バランス制御の部分の動作を説明する。被写
体及びその周囲の光は、光学系30を介してセンサ32
,34.36に入射する。各センサ32.34.36は
対応する色成分のレベルに応じた電気信号Si、Sa、
Smを出力する。センサ32.34.36の出力はそれ
ぞれ対数アンプ38.40.42で対数圧縮され、減算
器44は対数アンプ38の出力から対数アンプ40の出
力を減算し、減算器46は対数アンプ42の出力から対
数アンプ40の出力を減算する。即ち、減算器44の出
力CRIはlog(Sa /SG )を示し、減算器4
6の出力CI+はlog (Ss / Sc )を示す
補正信号発生回路48は、詳細は後述するが、減算器4
4.46の出力Cl1l+  clll及び色分離回路
14の各色信号R+、G+、B+から、補正信号d、I
d3を生成する。加算器50.52は、減算器44.4
6の出力C□+CII+に補正信号d、1.dllを加
算し、その出力CRZ8cmzは、それぞれ、Rプロセ
ス回路18及びBプロセス回路22の利得を制御する。
第2図は補正信号発生回路48の詳細な構成ブロック図
を示す。60,62.64は平滑回路、66.68は利
得制御特性が指数関数である可変利得アンプ、70.7
2は減算器、74.76は利得に*、Kmのアンプであ
る。色分離回路14からの各色信号R,,G、、B、は
平滑回路60,62゜64により平滑化され、平滑回路
60の出力R1+及び平滑回路64の出力13s+はそ
れぞれ可変利得アンプ66.68で増幅される。可変利
得アンプ66.68の利得はそれぞれ、減算器44.4
6の出力C,,、CI、によって制御される。減算器7
0はアンプ66の出力R1から平滑回路62の出力G、
を減算し、減算器72はアンプ68の出力BS2から平
滑回路62の出力G、を減算する。減算器70.72の
出力はそれぞれ、アンプ74゜76によりに、、Km倍
され、補正信号d、、d、として加算器50.52に印
加される。
次に、実際の撮影状態での動作を説明する。第3図にお
いて、78は第1図の構成の撮像装置、79は被写体、
80は背景である。領域Qが、測色光学系30の視野範
囲(又は、照明光源の照明範囲)であり、領域Pが撮影
光学系10の撮影範囲であるとする。例えば、領域Pに
色の濃い部分がある場合、その影響は潤色光学系30に
入射する光の内、少な(ともP/Qの割合のはずである
これを数式で表現すると、以下のようになる。即ち、今
、撮影光学系10には被写体像のみが写っているとする
。被写体照度をLとし、被写体の赤成分の反射率をRR
1被写体の緑成分の反射率並びにその他の部分の赤及び
緑成分の反射率をRe、照明光中の緑に対する成分比を
KL、fi&像系の利得をGC%測色系の利得をG、と
すると、第1図の、信号R1+ cl、 31113G
+ alllは下記式で表される。
R,=LxR,xKL XG。
Gl  =LXRG  xQC 3H= L X A X K L  X GwS G=
 L X R(、X G1.1CRI= flog (
AXKL  /Ra  )但し、 A=  (1−P/Q)XRG  +RRXP/Qであ
る。アンプ66.68の利得制御特性が指数特性である
から、補正信号d、lは、下記式で表される。
dR=  (R1Xexp(CRI)  −Gl)XK
R=LxGc  XRG XK、I X (1−P/Q)  x  (RG −RG ) /Aこ
こで、絞りによりt、xcc=t、R0=1とすると、 CRI= #og (A X Kt )       
   fl)となる。
表1は、式(11,+21において、P/Q=0.2、
KL=1、K*=1として、RRから1を引いた(色を
濃<シた)ときの、CRI及びdRO値を求めたもので
あるが、はぼ同様の曲線を描いており、K、1=−0,
2前後とすると、C0#−dR1即ち誤差がほぼ完全に
補正できることを示している。
実際には、Ca+=  diの状態よりも、Cl1l>
dll (補正量が少ない)の状態、又はCR,<−d
R(過補正)の状態の方が、撮影画像はより自然になる
場合があり、適宜に変更してよい。
第4図は、補正信号発生回路48及び加算器50.52
の部分をディジタル演算回路により構成した構成ブロッ
ク図を示す。82がマイクロコンピュータ・ユニット、
83はアナログ・データ・スイッチ、84はシステム・
バス、85はA/D変換器、86は中央演算ユニッl−
(CPU) 、87はランダム・アクセス・メモリ及び
リード・オンリ・メモリを具備するメモリ、88.89
はD/A変換器である。
第5図はマイクロコンピュータ・ユニット82の動作フ
ローチャートを示す。色分離回路14からの各色信号R
,,G、、B、は、第2図の場合と同様に、平滑回路6
0,62.64により平滑化される。信号CR1+ C
1l及び平滑回路60,62゜64の出力はスイッチ8
3により所定順序でA/D変換器85に印加され(Sl
、S3) 、A/D変換器85の出力データは、システ
ム・バス84及びCPU86を介してメモリ87に書き
込まれる(S2)。
CPU86は、メモリ87に取り込まれたデータを使っ
て第2図の回路と同じ演算を行い(S4)、演算結果の
ディジタル・データC112+  CI ZをD/A変
換器88.89でアナログ化して、それぞれ第1図のR
プロセス回路18及びBプロセス回路22に印加する(
S5)。これにより、Rプロセス回路18及びBプロセ
ス回路22における利得が制御され、ホワイト・バラン
ス調整が行われる。
表  1 但し、Q/P=0.2 、  KL = 1.  KR
= 1〔発明の効果〕 以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれ
ば、簡単な構成で、ホワイト・バランス調整における被
写体の色による調整誤差を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第2図は
第1図の補正信号発生回路48の詳細な構成ブロック図
、第3図は撮影光学系10及び測色光学系の視野比較図
、第4図はディジタル演算処理を採用した変更例の部分
構成ブロック図、第5図は第4図のフローチャートであ
る。 10−・撮影光学系 12・・・盪像素子 14−・色
分離回路 16−・・輝度プロセス回路、18−赤プロ
セス回路 20−・−緑プロセス回路 22−青プロセ
ス回路 24・・・マトリクス回路 26・・−ビデオ
・エンコーダ 28・・−ビデオ出力端子 30−  
潤色光学系 44.46−減算器 48・−補正信号発
生回路 50.52−・−加算器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 撮像系とは別に、被写体付近の照明光の色成分の比率を
    検出し、撮像系の色信号の利得を制御するホワイト・バ
    ランス調整回路であって、撮像系の利得調整前の色信号
    により、上記色成分の比率信号を補正する補正手段を設
    けたことを特徴とするホワイト・バランス調整回路。
JP63196033A 1988-08-08 1988-08-08 ホワイト・バランス調整回路 Pending JPH0246088A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63196033A JPH0246088A (ja) 1988-08-08 1988-08-08 ホワイト・バランス調整回路
US07/592,635 US5019894A (en) 1988-08-08 1990-10-03 White balance adjusting circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63196033A JPH0246088A (ja) 1988-08-08 1988-08-08 ホワイト・バランス調整回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0246088A true JPH0246088A (ja) 1990-02-15

Family

ID=16351091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63196033A Pending JPH0246088A (ja) 1988-08-08 1988-08-08 ホワイト・バランス調整回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0246088A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8965579B2 (en) 2011-01-28 2015-02-24 Intouch Technologies Interfacing with a mobile telepresence robot
US9251313B2 (en) 2012-04-11 2016-02-02 Intouch Technologies, Inc. Systems and methods for visualizing and managing telepresence devices in healthcare networks
US9902069B2 (en) 2010-05-20 2018-02-27 Irobot Corporation Mobile robot system

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