JPH0379190A - White balance corrector - Google Patents
White balance correctorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野）
本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置のホワイトバラン
ス補正装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a white balance correction device for an imaging device such as a video camera.
ビデオカメラ等の撮像装置のホワイトバランス補正方式
には、大別して、色温度センサな用いる方式並びに映像
信号を用いる方式がある。White balance correction methods for imaging devices such as video cameras are broadly classified into methods using a color temperature sensor and methods using a video signal.
第４図は映像信号を用いた自動ホワイトバランス補正方
式における従来の回路ブロック図である０図において、
１は撮像素子、２は輝度色度生成部、３はＲ（赤）信号
の利得制御部、４．はＢ（青）信号の利得制御部、５は
色差信号生成部、６はエンコーダ、７及び８はゲート部
、９及び！０はクリップ部、１１はＲ−Ｂ信号検出部、
１２は平均化部、１３は比較増幅部、１４はトラッキン
グ補正信号を発生するトラッキング補正部、１５ｂは自
動ホワイトバランス補正信号発生装置である。Figure 4 is a conventional circuit block diagram of an automatic white balance correction method using a video signal.
1 is an image sensor, 2 is a luminance chromaticity generation section, 3 is a gain control section for an R (red) signal, 4. is a B (blue) signal gain control section, 5 is a color difference signal generation section, 6 is an encoder, 7 and 8 are gate sections, 9 and ! 0 is a clip section, 11 is an R-B signal detection section,
12 is an averaging section, 13 is a comparison amplification section, 14 is a tracking correction section that generates a tracking correction signal, and 15b is an automatic white balance correction signal generation device.
第４図において、撮像素子１に結ばれた像は、電気信号
に変換され２輝度色度生成部２において、輝度信号帯域
を持つ輝度信号ＹＨ１色信号帯域を持つ輝度信号ＹＬ及
び色信号であるＲ信号。In FIG. 4, the image formed on the image sensor 1 is converted into an electric signal, and in the luminance and chromaticity generation unit 2, the image is converted into two luminance signal YH with a luminance signal band, a luminance signal YL with a chrominance signal band, and a chrominance signal. R signal.
Ｂ信号が生成される。Ｒ信号、Ｂ信号はそれぞれ利得制
御部３．４に人力され、トラッキング補正部１４からの
制御信号によりレベル制御を受け、それぞれＲ′信号、
Ｂ′信号として出力される。A B signal is generated. The R signal and the B signal are each manually input to the gain control section 3.4, and are level controlled by the control signal from the tracking correction section 14, and the R' signal and the B signal are respectively inputted.
It is output as a B' signal.
このＲ′信号及びＢ′信号は輝度信号ＹＬ、と共に色差
信号生成部５に人力される。この３種の信号により色差
信号（Ｒ−Ｙｃ、）及び（Ｂ−ｙＬ＞が生成される。さ
らに、これら色差信号（Ｒ−ＹＬ）及び（Ｂ−ＹＬ）は
、輝度信号ＹＨと共にエンコーダ６に入力され、この出
力として標準テレビジョン信号が得られる。The R' signal and B' signal are input to the color difference signal generating section 5 together with the luminance signal YL. These three types of signals generate color difference signals (R-Yc, ) and (B-yL>.Furthermore, these color difference signals (R-YL) and (B-YL) are sent to the encoder 6 along with the luminance signal YH. A standard television signal is obtained as an input.
色差信号（Ｒ−ＹＬ ）及び（Ｂ−ＹＬ）は、それぞれ
端子Ｍ、Ｎを経由して自動ホワイトバランス補正信号発
生装置１５ｂにも分配され、ゲート部７．８に入力され
る。この回路により、ブランキング期間の不要信号及び
高輝度被写体撮影時のレベル飽和による異常信号が除去
される。The color difference signals (R-YL) and (B-YL) are also distributed to the automatic white balance correction signal generator 15b via terminals M and N, respectively, and input to the gate section 7.8. This circuit removes unnecessary signals during the blanking period and abnormal signals due to level saturation when photographing a high-brightness subject.
ゲート部７．８からの信号は、それぞれクリップ部９．
１０に入力され、実用的な色温度範囲の色差信号で適正
範囲を越えて彩度が過大な信号は振幅制限される。The signals from the gate sections 7.8 are sent to the clip sections 9.8, respectively.
10, which is a color difference signal within a practical color temperature range, and whose chroma is excessively saturated beyond the appropriate range is subjected to amplitude limitation.
色差信号（Ｒ−Ｙｔ、）、（Ｂ−Ｙｔ、）は各種処理を
受けてそれぞれ（Ｒ−Ｙ＋、）’（Ｂ−Ｙｌ、）’ と
なり、Ｒ−Ｂ検出部１１に入力される。この回路図にお
いて、（Ｒ−Ｙｂ ）’ と（Ｂ ＹＬ）’ との差
により、（Ｒ−Ｂ）信号が得られる。（Ｒ−Ｂ）信号は
さらに平均化部１２に入力され画面全体での平均的な（
Ｒ−Ｂ）信号の値が直流値として出力される。比較増幅
部１３において平均化部１２よりの信号と基準電圧Ｖ−
−ｒ＋（ＲＢ ＝Ｏに相当する電圧）が比較され、その
大小の判定信号がトラッキング補正部１４に入力される
。The color difference signals (R-Yt,) and (B-Yt,) undergo various processing to become (RY+,)'(B-Yl,)', respectively, and are input to the R-B detection section 11. In this circuit diagram, the (R-B) signal is obtained by the difference between (R-Yb)' and (B YL)'. The (R-B) signal is further input to the averaging section 12, and the average (R-B) signal for the entire screen is
The value of the R-B) signal is output as a DC value. In the comparison amplification section 13, the signal from the averaging section 12 and the reference voltage V-
-r+ (voltage corresponding to RB=O) is compared, and the magnitude determination signal is input to the tracking correction section 14.
トラッキング補正部１４は、比較増幅部１３からの判定
信号を基に利得制御部３及び４への利得制御信号を生成
し、ホワイトバランスが一補正される方向に動作する。The tracking correction section 14 generates a gain control signal to the gain control sections 3 and 4 based on the determination signal from the comparison amplification section 13, and operates in a direction in which the white balance is corrected.
前述のように利得制御部３゜４、色差生成部５及び自動
ホワイトバランス補正信号発生装置１５は負帰還ループ
を構成しており、ホワイトバランス補正のなされた色差
信号がエンコーダ６に供給され、その出力に標準テレビ
ジョン信号を得る。As mentioned above, the gain control section 3.4, the color difference generation section 5, and the automatic white balance correction signal generation device 15 constitute a negative feedback loop, and the color difference signal subjected to white balance correction is supplied to the encoder 6, and its Get a standard television signal at the output.
しかしながら、前述の従来のホワイトバランス補正装置
では、ホワイトバランス補正に誤差を生ずる場合がある
。補正誤差を生ずる典型的な一例として、被写体の色配
分が白色５０％、黄色５０％の場合があり、その場合に
ついて、第５図のベクトル図及び第４図のブロック図を
用いて説明する。However, in the conventional white balance correction apparatus described above, errors may occur in white balance correction. A typical example of a correction error occurring is when the color distribution of the subject is 50% white and 50% yellow. This case will be explained using the vector diagram in FIG. 5 and the block diagram in FIG. 4.
第４図における利得制御部３及び４の利得がそれぞれ１
倍である時、白色、黄色のベクトル図上の点をそれぞれ
Ｗ、Ｙｅとする。負帰還ループは（Ｒ−８）信号が零と
なるように動作するので、ホワイトバランスの補正方向
はベクトル図の（Ｒ−Ｂ）軸に平行の方向である。従っ
て、この負帰還動作が安定するベクトル図上の点は、Ｙ
ｅ−Ｙｅ’＝Ｙｅ −ａ＝ａ−ｂ＝Ｗ−Ｗ’となるＹ
ｅ’及びＷ′の点である。（ここで、線部Ｙｅ−ｂはＲ
−Ｂ軸に平行であり、また点ａｄ原点（Ｗ）を通り、Ｒ
−Ｂ軸に垂直な線分上の点である。）
つまり、補正を受けた後のＹｅ、ＷはそれぞれＹｅ、Ｗ
’の座標位置となる。即ち、この場合、黄色は緑色の方
向に、白色は青色の方向に変化することを意味しており
、正常なホワイトバラン補正は行われていない。The gains of gain control sections 3 and 4 in FIG. 4 are each 1.
When this is the case, the points on the white and yellow vector diagrams are W and Ye, respectively. Since the negative feedback loop operates so that the (R-8) signal becomes zero, the white balance correction direction is parallel to the (R-B) axis of the vector diagram. Therefore, the point on the vector diagram where this negative feedback operation becomes stable is Y
Y such that e-Ye'=Ye -a=a-b=W-W'
These are the points e' and W'. (Here, the line portion Ye-b is R
- parallel to the B axis, also passes through the point ad origin (W), and R
- It is a point on a line segment perpendicular to the B axis. ) In other words, Ye and W after the correction are Ye and W, respectively.
' is the coordinate position. That is, in this case, it means that yellow changes toward green and white changes toward blue, and normal white balance correction is not performed.
このように、従来のホワイトバランス補正装置において
は、被写体の色温度分布が不均一でその分布に片寄りが
ある場合、ホワイトバランス補正に誤差を生じ、正しい
補正効果を得ることが困難であるという問題があった。In this way, with conventional white balance correction devices, if the color temperature distribution of the subject is uneven and the distribution is uneven, errors occur in white balance correction and it is difficult to obtain the correct correction effect. There was a problem.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、色
温度分布が不均一でかたよりのある被写体によるホワイ
トバランス補正の誤差を軽減し、正常なホワイトバラン
ス補正効果が得られるホワイトバランス補正装置を提供
することを目的とするものである。゛
〔課題を解決するための手段〕
益記目的を達成するため、本発明ではホワイトバランス
補正装置をつぎの（１）のとおりに構成する。The present invention has been made in view of these problems, and is a white balance correction that reduces errors in white balance correction caused by subjects with uneven and uneven color temperature distribution, and provides a normal white balance correction effect. The purpose is to provide a device. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the objective, the present invention configures a white balance correction device as shown in (1) below.
（１）撮像素子からの色信号の利得を制御する利得制御
手段と、該利得制御手段からの信号にもとづいて被写体
の色を検出する色検出手段と、該色検出手段の出力信号
に応じて前記利得制御手段の利得制御のための信号を生
成する信号生成手段とを備えたホワイトバランス補正装
置。(1) gain control means for controlling the gain of the color signal from the image sensor; color detection means for detecting the color of the subject based on the signal from the gain control means; A white balance correction device comprising: signal generation means for generating a signal for gain control of the gain control means.
（作用〕
前記（１）の構成により、被写体の色が誤補正を生ずる
色の場合、誤補正を軽減する利得＃御が行われる。(Operation) With the configuration (1) above, when the color of the object is a color that causes erroneous correction, gain # control is performed to reduce the erroneous correction.
（実施例） 以下、本発明を実施例により詳しく説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.
第１図は、本発明の一実施例の“ホワイトバランス補正
装置”のブロック図である。図において、１６は色差信
号を分割する分割信号発生器で、画面内の色差信号の一
部分を取り出すためのスイッチングを行うパルスをＩＶ
（垂直走査期間）毎に端子Ｐより出力する。また、毎Ｖ
の最後にリセットパルスを端子Ｑ′より出力する。FIG. 1 is a block diagram of a "white balance correction device" according to an embodiment of the present invention. In the figure, 16 is a division signal generator that divides the color difference signal, and IV outputs pulses for switching to extract a part of the color difference signal within the screen.
It is output from terminal P every (vertical scanning period). Also, every V
At the end, a reset pulse is output from terminal Q'.
１７．１８は、それぞれＲ−ＹＬ、Ｂ−ＹＬ倍信号分割
する分割部で、端子Ｐ′からの分割パルスによりアナロ
グスイッチ等を動作させ分割を行う。１９は分割された
Ｒ−Ｙ、信号を平均化する平均化部、２０は分割された
Ｂ−Ｙ、信号を平均化する平均化部である。平均化され
た信号は端子Ｐ、Ｑよりマイクロコンピュータ（以下、
マイコンと記す）２９に入力される。２１は端子Ｐから
の平均化されたＢ−ＹＬ倍信号デジタル値に変換するＡ
／Ｄ （アナログ−デジタル）変換器、２２は端子Ｑか
らの平均化されたＲ−ＹＬ号をデジタル値に変換するＡ
／Ｄ変換器、２３はＡ／Ｄ変換器２１．２２からの値を
もとに、分割された部分の色を判別し、その情報により
レベル調整部２４．２５の制御を行う色判別部、２４は
Ａ／Ｄ変換器２１からの値を色判別部２３からの信号に
より調整するレベル調整部、２５はＡ／Ｄ変換器２２か
らの値を色判別部２３からの信号により調整するレベル
調整部、２６はレベル調整部２４゜２５からの出力（Ｒ
−ＹＬ）’ （Ｂ−ＹＬ ）’をもとにホワイトバラ
ンス補正出力を制御する補正信号制御部、２７は補正信
号制御部２６からの値をデジタル値からアナログ値に変
換し、ホワイトバランス補正信号Ｂ、ｃｏｎｔを出力す
るＤ／Ａ（デジタル−アナログ）変換器、２８は同様に
Ｒ，ｃｏｎｔを出力するＤ／Ａ変換器である。また、第
１図と同一または相当部分には同一符号を付し、ここで
の説明は省略する。Reference numerals 17 and 18 denote dividing units that divide signals by R-YL and B-YL, respectively, and perform division by operating an analog switch or the like using a dividing pulse from terminal P'. 19 is the divided R-Y and an averaging section that averages the signal; 20 is the divided B-Y and an averaging section that averages the signal. The averaged signal is sent to the microcomputer (hereinafter referred to as
(hereinafter referred to as microcomputer) 29. 21 is A that converts the averaged B-YL times signal from terminal P into a digital value.
/D (Analog-to-Digital) converter, 22 is A converting the averaged R-YL signal from terminal Q into a digital value.
/D converter 23 is a color discrimination unit that discriminates the color of the divided portion based on the value from the A/D converter 21.22, and controls the level adjustment unit 24.25 based on the information; 24 is a level adjustment section that adjusts the value from the A/D converter 21 using the signal from the color discrimination section 23; 25 is a level adjustment section that adjusts the value from the A/D converter 22 using the signal from the color discrimination section 23. and 26 are the outputs (R
-YL)'(B-YL)' A correction signal control unit 27 controls the white balance correction output based on the correction signal control unit 26 from a digital value to an analog value, and a white balance correction signal A D/A (digital-to-analog) converter 28 outputs B, cont, and 28 is a D/A converter that outputs R, cont. Further, the same or corresponding parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals, and the explanation here will be omitted.
この実施例において、１６〜２３が被写体の色を検出す
る色検出手段となっている。In this embodiment, numerals 16 to 23 are color detection means for detecting the color of the subject.
次に画面を分割する動作について説明する。Next, the operation of dividing the screen will be explained.
第２図のように画面を２０ブロツクに分割する場合、図
の番号順に１フイールド内で分割される。When the screen is divided into 20 blocks as shown in FIG. 2, the blocks are divided within one field in the order of the numbers in the figure.
平均化部１９．２０は、分割された色差信号を平均化、
増幅し、マイコン２９ヘデータを出力する。マイコンの
Ａ／Ｄ変換器２１．２２がデータを取り込むと、平均化
部１９．２０にはリセットパルスが分割信号発生ｍ１６
により出力され、内容がリセットされる。The averaging unit 19.20 averages the divided color difference signals,
The data is amplified and output to the microcomputer 29. When the A/D converter 21.22 of the microcomputer takes in data, a reset pulse is sent to the averaging section 19.20 to generate a divided signal m16.
is output and the contents are reset.
以上の動作を各フィールド毎に行い、マイコン２９に各
分割画面のデータを出力する。マイコン２９では、これ
らの分割されたデータをもとにホワイトバランス補正動
作を行う。The above operations are performed for each field, and the data of each split screen is output to the microcomputer 29. The microcomputer 29 performs a white balance correction operation based on these divided data.
次に色判別部２３の動作辷ついて説明する。色判別部２
３にはＡ／Ｄ変換されたＲ−ＹＬ、とＢ−Ｙしのデータ
が入力される。入力されたデータは、色判別部２３内部
であらかじめ設定されているＲ−Ｙ、、Ｂ−ＹＬの白レ
ベルを示す基準値Ｒｔｅｌ ＊ １６１と比較され、分
割された各ブロックにどのような色が存在するかを判断
する。簡単化のため、Ｒ、、−ｒ ＝ ｏ 、 Ｂ、。Next, the operation of the color discrimination section 23 will be explained. Color discrimination section 2
3, A/D converted R-YL and B-Y data are input. The input data is compared with a reference value Rtel*161 indicating the white level of R-Y, B-YL, which is set in advance inside the color discrimination section 23, and it is determined what color each divided block has. Determine whether it exists. For simplicity, R,,−r=o,B,.
ｆ＝ｏとし、入力された、あるブロックのＲ−Ｙ、６．
Ｂ−ＹＬのデータをそれぞれｒｌ、−ｂｌとする。ここ
で、ｒｌ＜ｂｌ、ｒｌ＞ｏとすると、このブロックの色
は、ベクトル図で示すと第３図の点Ｙｅの位置にあると
考えられる。この場合、Ｂ−Ｙ、をＸ倍して−ｂ２に、
Ｒ−ＹＬをｙ倍して−ｒ２にするような信号をレベル調
整部２４．２５にそれぞれ出力する。以上の動作を行う
ことにより、実際には第３図ベクトル図の点Ｙｅの信号
が、点Ｇの信号として変換され、補正信号制御部２６に
入力される。Let f=o and input RY of a certain block, 6.
Let the data of B-YL be rl and -bl, respectively. Here, if rl<bl, rl>o, then the color of this block is considered to be at the position of point Ye in FIG. 3 when shown in a vector diagram. In this case, B-Y is multiplied by X to become -b2,
Signals such as R-YL multiplied by y to become -r2 are output to the level adjustment sections 24 and 25, respectively. By performing the above operations, the signal at point Ye in the vector diagram of FIG.
補正信号制御部２６では入力された信号と白しベルの基
準値Ｒｒａｔ＊Ｂｒａｆをもとに利得制御信号を発生さ
せ、Ｄ／Ａ変換器２７．２８を介して利得制御部３．４
へ出力し、ホワイトバランス補正動作をする。従って、
例えば被写体の色配分が白色５０％、黄色５０％の場合
、負帰還ループは（Ｒ−Ｂ）信号が零となるように動作
するが、補正信号制御部２６には点Ｙｅの（Ｒ−８）信
号が０に変換された点Ｇとして入力されるため、従来の
ような補正誤差を生じることなく良好なホワイトバラン
ス補正が得られる。この実施例では、２４〜２Ｂが利得
制御手段の利得制御のための信号を生成する信号生成手
段となっている。なお、手法としては必ずしも点Ｇに変
換する必要はなく誤補正を生じなければどこでも良い。The correction signal control section 26 generates a gain control signal based on the input signal and the white bell reference value Rrat*Braf, and outputs the gain control signal to the gain control section 3.4 via the D/A converter 27.28.
output to and perform white balance correction. Therefore,
For example, when the color distribution of the subject is 50% white and 50% yellow, the negative feedback loop operates so that the (R-B) signal becomes zero, but the correction signal control unit 26 has the (R-8 ) Since the signal is input as point G converted to 0, good white balance correction can be obtained without causing correction errors as in the conventional case. In this embodiment, 24 to 2B are signal generating means for generating signals for gain control of the gain control means. Note that the method does not necessarily require converting to point G, and any method may be used as long as it does not cause erroneous correction.
例えば、前記の点Ｙｅを点Ｇ′に変換したとすると、ホ
ワイトバライン補正後のＷは、ＧＧ“＝Ｇ’ Ｇ’ −
ＷＷ＃どなるＷ″となり、暖かみのあるホワイトバラン
ス補正を行うこともできる。For example, if the above-mentioned point Ye is converted to point G', W after white balance correction is GG"=G'G' -
It is possible to perform white balance correction with a warm white balance.
なお、前記実施例では、利得制御部を３．４と２個有し
ているが、本発明はこれに限らず、例えば利得制御部１
個の形でも実施できる。In the above embodiment, there are two gain control units, 3.4, but the present invention is not limited to this, and for example, the gain control unit 1
It can also be carried out individually.
以上の説明したように、本発明によれば、ホワイトバラ
ンス補正において、誤補正を生じるような色の被写体が
存在する場合でも、その色信号を誤補正の生じない色信
号に変換してホワイトバランス補正に用い、良好なホワ
イトバランス補正を得ることができる。As explained above, according to the present invention, even if there is a subject whose color causes erroneous correction in white balance correction, the color signal is converted into a color signal that does not cause erroneous correction, and the white balance is corrected. It can be used for correction to obtain good white balance correction.
第１図は、本発明の一実施例のブロック図、第２図は同
実施例の色検出手段の画面分割図、第３図は同実施例の
動作を説明するためのベクトル図、第４図は従来例のベ
クトル図、第５図は同従来例の動作を説明するためのベ
クトル図である。
３．４−−−−一利得制御部
２３−・−色判別部
２４．２５−−−−レベル調整部
２６一−補正信号制御部FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a screen split diagram of the color detection means of the embodiment, FIG. 3 is a vector diagram for explaining the operation of the embodiment, and FIG. The figure is a vector diagram of the conventional example, and FIG. 5 is a vector diagram for explaining the operation of the conventional example. 3.4--Gain control section 23--Color discrimination section 24.25--Level adjustment section 26--Correction signal control section
Claims (1)
手段と、該利得制御手段からの信号にもとづいて被写体
の色を検出する色検出手段と、該色検出手段の出力信号
に応じて前記利得制御手段の利得制御のための信号を生
成する信号生成手段とを備えたことを特徴とするホワイ
トバランス補正装置。(1) gain control means for controlling the gain of the color signal from the image sensor; color detection means for detecting the color of the subject based on the signal from the gain control means; A white balance correction device comprising: signal generation means for generating a signal for gain control of the gain control means.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP1215042A JP2976227B2 (en) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | Imaging device |
| US07/975,203 US5282024A (en) | 1989-08-23 | 1992-11-12 | White balance correction device |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2976227B2 (en) | 1999-11-10 |
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