JPH07231418A - 静止画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体撮像素子の出力信号を直接記録する静止
画像処理装置において、撮影時点での色温度に合わせて
ホワイトバランス補正を行うことのできる静止画像処理
装置を提供することを目的とする。 【構成】 被写体撮影時点での絞り２の状態を検出する
絞り値検出回路３２と固体撮像素子５の出力信号から任
意の数の画素をサンプリングする画素サンプリング回路
３８を設け、前記絞り値検出回路３２から検出された絞
り情報と前記サンプリング画素情報から色温度検出回路
３９で被写体撮影時点の色温度を算出し、ヘッダ付加回
路３３でヘッダ情報として画像信号に付加して記録を行
う。そして、再生時に前記ヘッダ部に書かれている色温
度情報に基づいてホワイトバランス補正回路３７でホワ
イトバランス補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子スチルカメラ等の静
止画像処理装置のホワイトバランス補正に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】以下に静止画像処理装置の一例としての
電子スチルカメラシステムについて説明する。ここで示
す電子スチルカメラシステムは固体撮像素子の出力を直
接記録してコンピュータに取り込み、コンピュータ側で
モニタ表示のための画像処理を行うように構成されてい
る。図５は電子スチルカメラシステムのカメラ側のブロ
ック図を示したものである。

【０００３】１はレンズ、２は被写体からの入射光を制
限する絞り、３は入射光を遮断するシャッター、４は前
記絞り２及びシャッター３を駆動するシャッター絞り駆
動回路である。５は被写体からの光を光電変換する固体
撮像素子、６は前記固体撮像素子５を駆動する固体撮像
素子駆動回路、７はシステムクロックを発生するクロッ
ク発生回路、８は前記固体撮像素子からの出力を利得制
御する利得制御回路、９はガンマ補正回路、１０は前記
ガンマ補正回路９を通った固体撮像素子５の出力をデジ
タル変換するＡ／Ｄ変換器、１１はデジタル化された信
号を一時的に蓄えるフレームメモリ、１２は前記フレー
ムメモリ１１を制御するメモリ制御回路である。

【０００４】１３は前記メモリ制御回路１２によりフレ
ームメモリ１１から読み出されたデジタル信号をデジタ
ル変調する変調器で、１４は記録アンプ、１５は磁気ヘ
ッド、１６は記録媒体である磁気シート、１７は磁気シ
ート１６を回転させるモータ、１８は前記モータ１７を
サーボコントロールするモータサーボ回路、１９はシス
テム全体を制御するシステム制御回路である。

【０００５】図６は電子スチルカメラシステムのコンピ
ュータ側のブロック図を示したものである。２０は磁気
ヘッド、２１は記録媒体である磁気シート、２２はモー
タ、２３は前記モータ２２をサーボコントロールするモ
ータサーボ回路、２４はシステムクロックを発生するク
ロック発生回路、２５はコンピュータ側のシステム全体
を制御するシステム制御回路である。２８は磁気ヘッド
からの再生信号を増幅する再生アンプ、２９はデジタル
記録符号を復調する復調器、２７は復調された画像信号
を一時的に蓄えるフレームメモリ、２６は前記フレーム
メモリ２７を制御するメモリ制御回路、３０は前記メモ
リ制御回路２６により前記フレームメモリ２７から読み
出された画像信号をモニタ３１に表示するための処理を
行う信号処理回路である。

【０００６】以上のように構成された電子スチルカメラ
システムについて、以下その動作について説明する。ま
ず、カメラ側の動作について説明する。被写体からの光
はレンズ１を通ってシステム制御回路１９の指令を受け
たシャッター絞り駆動回路４により駆動される絞り２及
びシャッター３により適正露光に調節されて固体撮像素
子５に到達する。固体撮像素子５で光電変換された信号
は利得制御回路８で利得制御されてガンマ補正回路９で
ガンマ補正を行った後、Ａ／Ｄ変換器１０でデジタル信
号に変換されて一時的にフレームメモリ１１に蓄えられ
る。フレームメモリ１１に蓄えられたデータはメモリ制
御回路１２により順次読み出され変調器１３でデジタル
変調され記録アンプ１４で増幅された後、磁気ヘッド１
５を介して記録媒体である磁気シート１６に記録され
る。モータサーボ回路１８は記録符号が磁気シート１６
の正確な位置に記録されるようにモータ１７をサーボコ
ントロールする。

【０００７】次に、コンピュータ側の動作について説明
する。磁気ヘッド２０からフレームメモリ２７までの構
成要素は、記録と再生の相違のみでその機能はカメラ側
の要素と同様の役割を果たす。磁気シート２１から磁気
ヘッド２０を介して読み出された記録符号は再生アンプ
２８で増幅された後、復調器２９で復調されてフレーム
メモリ２７に蓄えられる。フレームメモリ２７に蓄えら
れた再生信号はメモリ制御回路２６により順次読み出さ
れて信号処理回路３０で画像処理を行いモニタ３１に表
示される。

【０００８】次に、コンピュータ側の信号処理回路３０
で行われる固体撮像素子の出力信号からモニタ３１に表
示可能なＲＧＢデータへの変換について説明する。図７
はフィールド色差順次の補色フィルタを使用したＣＣＤ
の画素配列を示したもので、輝度信号Ｙと２つの色差信
号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは隣接するシアン（Ｃｙ）、イエロー
（Ｙｅ）、グリーン（Ｇ）、マゼンタ（Ｍａ）の４画素
から（数１）により求められる。

【０００９】

【数１】

【００１０】そして、求められた輝度信号と色差信号か
ら（数２）によりＲＧＢデータに変換を行う。

【００１１】

【数２】

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では固体撮像素子の出力を直接記録するため、記録さ
れた固体撮像素子の出力を（数１）、（数２）により変
換してモニタに表示した場合にホワイトバランスのとれ
た画像になるとは限らない。本発明は上記従来の問題点
を解決するもので、固体撮像素子の出力を直接記録した
場合にもホワイトバランスのとれた静止画像の得られる
静止画像処理装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の静止画像処理装置は被写体が撮影された時点
での被写体の色温度を示す信号を固体撮像素子の出力で
ある画像信号とともに記録媒体上に記録し、色温度を検
出する手段と検出された再生時に再生された前記色温度
を示す信号を使用して応じて再生された画像信号にホワ
イトバランス補正を行い、被写体の撮影された時点での
色温度にあわせてホワイトバランス補正を行うように構
成している。

【００１４】

【作用】この構成によって、固体撮像素子の出力信号を
直接記録した場合にもホワイトバランスのとれた静止画
を得ることのできる静止画像処理装置を実現することが
できる。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１及び図２はそれぞれ本発明の
一実施例における電子スチルカメラシステムのカメラ側
とコンピュータ側のブロック図を示すものであるが、従
来例と同じ構成部分については同じ符号を付して説明を
略す。

【００１６】３２は被写体が撮影された時点での絞り２
の状態を検出する絞り値検出回路で３３は絞り値検出回
路３２で検出された絞り値情報を画像信号の記録の際に
画像信号ファイルの先頭部に設けられたヘッダ部に記録
するヘッダ付加回路である。３４は復号された信号から
画像信号とヘッダを分離するヘッダ分離回路、３５はヘ
ッダを分離した画像信号から所定の数の画素サンプリン
グを行う画素サンプリング回路、３６はヘッダ分離回路
３４で分離されたヘッダ部に書かれている被写体撮影時
の絞り値と画素サンプリング回路３５の出力より被写体
撮影時の色温度を検出する色温度検出回路、３７は色温
度検出回路３６で求められた色温度に応じて画像信号に
ホワイトバランス補正を行うホワイトバランス補正回路
である。

【００１７】以上のように構成された電子スチルカメラ
システムについて以下その動作を説明する。固体撮像素
子５の出力は利得制御回路７で利得制御され、ガンマ補
正回路９でガンマ補正されてＡ／Ｄ変換器１０でデジタ
ル信号に変換されてフレームメモリ１１に蓄えられる。
一方、画像取り込み時の絞り２の状態は絞り値検出回路
３２で検出されてヘッダ付加回路３３に送られる。ヘッ
ダ付加回路３３は、フレームメモリ１１に蓄えられた画
像信号がメモリ制御回路１２により順次読み出される際
にヘッダ情報として前記絞り値情報を付加する。ヘッダ
情報の付加された画像信号は変調器１３でデジタル変調
され記録アンプ１４で増幅された後、磁気ヘッド１５を
介して記録媒体である磁気シート１６に記録される。

【００１８】次に、コンピュータ側では磁気シート２１
から磁気ヘッド２０を介して読み出された記録符号は再
生アンプ２８で増幅され復調器２９で復調された後、フ
レームメモリ２７に蓄えられる。フレームメモリ２７に
蓄えられた信号はメモリ制御回路２６により順次読み出
され、ヘッダ分離回路３４でヘッダ情報と画像信号に分
離される。分離された画像信号は画素サンプリング回路
３５で任意の数の画素データとして色温度検出回路３６
に送られるとともにホワイトバランス補正回路３７にも
送られる。

【００１９】また、ヘッダ分離回路３４で分離されたヘ
ッダ部に書かれている絞り値情報は色温度検出回路３６
に送られる。色温度検出回路３６は入力された任意の数
の画素サンプリングデータと絞り値情報から被写体撮影
時の色温度を算出してホワイトバランス補正回路３７に
送る。ホワイトバランス補正回路３７では入力された色
温度情報により画像信号にホワイトバランス補正を行
う。ホワイトバランスのとれた画像信号は信号処理回路
３０で画像処理されてモニタ３１に表示される。

【００２０】次に、色温度検出のアルゴリズムの一例を
図８に示す。簡単のために画素サンプリングの数を４点
とする。ここでは隣接する４つの画素データＣｙ、Ｙ
ｅ、Ｇ、Ｍａを１つの点とする。まず、Ｃｙ、Ｙｅ、
Ｇ、Ｍａの４点の平均値を算出する。次に、Ｃｙ＋Ｍ
ａ、Ｃｙ＋Ｙｅ、Ｃｙ＋Ｇを計算し、（数１）で求めら
れる輝度Ｙで規格化を行い、規格化されたＣｙ＋Ｍａ、
Ｃｙ＋Ｙｅ、Ｃｙ＋Ｇのデータから平均色温度を算出す
る。その方法としては、例えば、色温度３０５０Ｋと５
５００ＫにおけるＣｙ＋Ｍａ、Ｃｙ＋Ｙｅ、Ｃｙ＋Ｇの
データを予め既定しておき、両者間の色温度変化を線形
と仮定してＣｙ＋Ｇ、Ｃｙ＋Ｙｅ、Ｃｙ＋Ｇそれぞれの
色温度を算出する。以降この算出法を２点算出法とす
る。そして、３者の平均値を平均色温度とする。この平
均色温度とヘッダ部から抽出された絞り値情報とから屋
内／屋外等の判定を行い、最終的な色温度を算出する。

【００２１】続いてホワイトバランス補正の一例を以下
に説明する。再生された固体撮像素子の出力信号から色
差信号を作成する際に従来の（数１）で示される色差信
号の算出式の被減数及び減数の各項にホワイトバランス
係数をかけ、（数３）のように変形する。これらの係数
の求め方としては、前述の２点算出法を用いる。

【００２２】

【数３】

【００２３】さらに、色温度情報に基づいて（数４）に
示されるように色差ゲイン係数とマトリクスゲイン係数
を前述の２点からの算出法により求める。

【００２４】

【数４】

【００２５】（数３）、（数４）で求まった色差信号と
（数１）で求まる輝度信号を用いて（数２）によりＲＧ
Ｂ変換を行ってモニタ３１に表示する。

【００２６】以上のように本実施例によれば、被写体を
撮影した時点の絞り値を検出して画像信号とともに記録
し、再生時に前記絞り値情報と記録されている固体撮像
素子の出力信号の画素サンプリング情報により被写体撮
影時の色温度を算出してホワイトバランス処理を行うこ
とにより、固体撮像素子の出力信号を直接デジタル記録
した場合にもホワイトバランスのとれた静止画像を得る
ことができる。

【００２７】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図３、図４はそれ
ぞれ本発明の第２の実施例における電子スチルカメラシ
ステムのカメラ側とコンピュータ側のブロック図を示す
ものである。第１の実施例を示す図１、図２との相違点
は図２における画素サンプリング回路３５と色温度検出
回路３６が図３に示されるようにカメラ側に設置された
点である。

【００２８】以上のように構成された第２の実施例にお
ける電子スチルカメラシステムの動作について以下に説
明を行うが、第１の実施例と異なる点のみ説明を行う。
第１の実施例においては記録時には被写体撮影時の絞り
値を画像信号とともにヘッダ情報として記録していた
が、第２の実施例では前記絞り値とサンプリング画素デ
ータから算出される色温度情報をヘッダに記録する。

【００２９】以上のように画素サンプリング回路３８と
色温度検出回路３９をカメラ側に設置することにより被
写体撮影までの時間的な経過を加味して色温度検出を行
うことができるため、第１の実施例のように記録されて
いる１枚の静止画像のみの情報から色温度を算出するよ
りもより正確なホワイトバランス補正を行うことができ
る。

【００３０】なお、ここでは画像信号から色温度情報を
抽出する方法について述べたが、色温度検出センサを用
いる等の他の方式でも同様の効果が得られることは言う
までもない。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、被写体撮影時の
色温度を示す色温度情報を画像信号とともに記録し、再
生時に前記色温度情報を読みとって再生画像信号にホワ
イトバランス補正を行うことにより、固体撮像素子の出
力信号を直接記録する場合でもホワイトバランスのとれ
た静止画像を得ることのできる静止画像処理装置を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の静止画像処理装置の第１の実施例にお
ける電子スチルカメラのカメラ部のブロック図

【図２】同第１の実施例における電子スチルカメラのコ
ンピュータ部のブロック図

【図３】本発明の静止画像処理装置の第２の実施例にお
ける電子スチルカメラのカメラ部のブロック図

【図４】同第２の実施例における電子スチルカメラのコ
ンピュータ部のブロック図

【図５】従来例における電子スチルカメラのカメラ部の
ブロック図

【図６】従来例における電子スチルカメラのコンピュー
タ部のブロック図

【図７】固体撮像素子のフィルタ画素配列を示す図

【図８】色温度検出のアルゴリズムを示す図

【符号の説明】

５ 固体撮像素子 ３２ 絞り値検出回路 ３３ ヘッダ付加回路 ３４ ヘッダ分離回路 ３５ 画素サンプリング回路 ３６ 色温度検出回路 ３７ ホワイトバランス補正回路 ３８ 画素サンプリング回路 ３９ 色温度検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 利之 香川県高松市古新町８番地の１ 松下寿電 子工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体撮像素子の出力信号を符号化する第１
   の符号化手段と、撮像時の絞りの状態を検出する絞り値
   検出手段と、前記第１の符号化手段の出力と前記絞り値
   検出手段の絞り値検出信号とを共に符号化する第２の符
   号化手段と、その第２の符号化手段により符号化された
   出力を記録媒体上に記録再生する記録再生手段と、その
   記録再生手段の再生符号化出力を復号して再生画像信号
   と絞り値検出信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段
   により抽出された再生画像信号と絞り値検出信号より撮
   影被写体の色温度情報を作成する色温度検出手段と、そ
   の色温度検出手段の出力により前記再生画像信号にホワ
   イトバランス補正を行なうホワイトバランス補正手段と
   を有する静止画像処理手段。
2. 【請求項２】固体撮像素子の出力信号を符号化する第１
   の符号化手段と、前記第１の符号化手段により符号化さ
   れた信号から撮影被写体の色温度を検出する色温度検出
   手段と、前記色温度検出手段により検出された色温度情
   報と前記の符号化された固体撮像素子の出力信号を共に
   記録符号化する第２の符号化手段と、前記第２の符号化
   手段により符号化された信号を記録媒体上に記録再生す
   る記録再生手段と、その記録再生手段からの再生符号化
   信号を復号して画像信号と色温度情報を抽出する抽出手
   段と、前記抽出手段により抽出された色温度情報により
   画像信号にホワイトバランス補正を行うホワイトバラン
   ス補正手段と、前記ホワイトバランス補正手段によりホ
   ワイトバランス補正された画像信号をモニタに表示する
   ための信号処理手段を備えた静止画像処理装置。
3. 【請求項３】色温度検出手段は、被写体の撮影された時
   点での絞りの状態を検出する手段と、固体撮像素子の出
   力信号を画素サンプリングする手段と、前記両手段で検
   出された絞りの状態とサンプリング画素の値から被写体
   撮影時の色温度を算出する手段を有する請求項２記載の
   静止画像処理装置。