JPH08140103A - カラーカメラにおける映像信号処理装置 - Google Patents

カラーカメラにおける映像信号処理装置

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JPH08140103A
JPH08140103A JP6277491A JP27749194A JPH08140103A JP H08140103 A JPH08140103 A JP H08140103A JP 6277491 A JP6277491 A JP 6277491A JP 27749194 A JP27749194 A JP 27749194A JP H08140103 A JPH08140103 A JP H08140103A
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JP
Japan
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white
coefficient
correction
video signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP6277491A
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English (en)
Inventor
Satoru Yamada
識 山田
Mitsuo Oshima
光雄 大島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光電変換信号を実際の映像に見合うカラー映像
とする際に必要となる照明条件依存性を補正するために
必要となる係数を少なくして、これらを予め格納してお
くメモリ数を少なくする。 【構成】CCDイメージセンサから出力される光電変換
信号を先ず白色補正手段10に入力し、当該白色補正手
段10で光電変換信号に実際の照明条件に対応した白色
補正を行う。その後マトリックス演算回路20などの他
の映像信号処理を行う。白色補正手段10では、基準係
数メモリ12に格納された標準の照明状態における基準
白色係数と、該基準白色係数を実際の照明条件における
白色係数に補正するための係数メモリ回路13に格納さ
れた白色係数補正定数とを用いて実際の照明条件におけ
る白色係数を白色補正回路11が演算して白色補正を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラ−カメラにおける
映像信号処理装置に関し、詳しくは撮像デバイスから出
力される種々の照明条件に依存した光電変換信号を、照
明条件に無依存の信号にする際に用いる種々の係数を格
納するメモリの数を少なくすることが可能な映像信号処
理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、CCD等の撮像デバイスを用いて
光を電気信号に変えることにより撮像する技術が急速に
発達している。かかる光電変換信号は光の明暗の強度に
対応して振幅が変化する信号なので、何らかの手段によ
り色情報を得ることが必要となる。
【0003】これらに関して最も基本的なのが光の3原
色に対応させて撮像デバイスを3個用いる3板式で、ま
た近年の家庭用ビデオの普及に伴い発達した方法として
1個の撮像デバイスを複数の画素により構成し、それぞ
れの画素を3原色用に使い分ける単板式がある。
【0004】いずれにしても3原色に対応する光電変換
信号を映像信号に処理して映像を得る点において共通す
るが、光電変換信号には撮影条件、特に照明条件(色温
度)が含まれるので光電変換信号を画一的に処理したの
ではカラ−バランスの狂った映像となってしまう問題が
ある。
【0005】即ち、光源として白熱灯、蛍光灯、太陽
光、ハロゲンランプ等が存在するが、このような照明条
件を考慮せずに映像信号処理を行ったのでは赤みがかっ
た映像や青みがかった映像等となる。従って何らかの方
法で照明条件を考慮した処理を行う必要があった。この
ような要請から色分離回路を用いた色差順次方式が最も
広く採用されている。この色分離回路については、画像
入力技術ハンドブック(6.2章 色分離回路 207
頁 木内雄二編 日刊工業新聞社 1992年3月31
日 初版1刷発行)に記載されている。その概要は光電
変換信号をマトリックス演算回路で演算処理してRGB
(赤緑青)の3原色信号を得るもので、その際に照明条
件を考慮した処理を行うものである。
【0006】単板式の撮像デバイスとして図2に示すよ
うな色フィルタ配列[Cy:シアン,Mg:マゼンタ,
Ye:黄,G:緑]を有するCCDイメージセンサを例
に説明する。
【0007】この場合、nラインにはCCDイメージセ
ンサの1行目と2行目との画素からの光電変換信号が混
合された点順次信号(Mg+Cy又はG+Ye)が出力
される。また次のn+1ラインには3行目と4行目との
画素からの光電変換信号が混合された点順次信号(G+
Cy又はMg+Ye)が出力される。他のラインから出
力される点順次信号も同様で、上述の点順次信号が交互
に出力される。
【0008】図3はかかる点順次信号をマトリックス演
算回路で色変換処理を行って3原色信号とし、該3原色
信号を白色補正回路で白色補正する映像信号処理装置の
構成を示したものである。
【0009】点順次信号はマトリックス演算回路におい
て、
【数1】 で示される色変換演算が行われてRGBの3原色信号と
なる。ここでAij((i=1,2,3;j=1,2,3,4) はマトリック
ス係数で、種々の照明条件に対し異なる値が用いられて
照明条件に依存しない信号としている。またα,γ,β
はモアレが最も少なくなるようなに設定された0〜1の
数である。
【0010】このようにRGBの3原色信号にした後、
白色補正回路で白色補正(ホワイトバランスの補正)さ
れた3原色信号DR,DG,DBが得られる。白色補正
回路における白色補正は、
【数2】DR=R×KR DG=G×KG DB=B×KB の演算を行うにより行われる。ここでKR,KG,KB
は、標準となる白い被写体を撮像したときに白色の映像
が得られるように3原色信号を補正する白色係数で、白
色補正回路のメモリに予め格納されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した従来の
方法では、光電変換信号における照明条件をマトリック
ス演算回路において用いるマトリックス係数を適宜選択
することで当該照明条件依存性を除去していた。
【0012】従って照明条件に見合う組数のマトリック
ス係数が予めメモリに格納されいる必要があり、このた
め多大のメモリを必要とし、コストアップの要因となっ
ていた。
【0013】例えば、図4に示すようにマトリックスが
3行×4列からなり、10種類の照明条件に対応しよう
とするには、(3×4)×10=120個のマトリック
ス係数を格納するメモリが必要となり、また白色補正回
路においても白色係数を格納するために3個のメモリが
必要となる。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、カラ−カメラの撮像デバイスから出力される種々の
照明条件に依存した光電変換信号を現実のカラーバラン
スに対応した映像信号に処理する映像信号処理装置にお
いて、前記撮像デバイスからの光電変換信号に対して実
際の照明条件に適応した白色係数を用いて白色補正を行
うことにより、以後の映像信号処理を照明条件に依存し
ない一義的な処理とする白色補正手段を有してなる、こ
とを特徴とする。
【0015】例えば前記白色補正手段が、標準の照明条
件における白色係数である基準白色係数を格納する基準
係数メモリを備えて白色補正を行う白色補正回路と、該
白色補正回路が実際の照明条件に適応した白色係数を用
いて白色補正を行うべく、前記基準白色係数を補正する
白色係数補正定数が、各照明条件ごとに組分され、格納
された係数メモリ回路とを有してなる。
【0016】また前記白色係数補正定数が、前記基準白
色係数と実際の照明条件における白色係数との比であっ
て、前記白色補正手段で基準白色係数と当該白色係数補
正定数との乗算を行うことにより実際の照明条件におけ
る白色係数を演算し、当該白色係数を用いて白色補正を
行ってなる。
【0017】また前記白色係数補正定数が、前記基準白
色係数と実際の照明条件における白色係数との差分であ
って、前記白色補正手段で基準白色係数と当該白色係数
補正定数との加算を行うことにより実際の照明条件にお
ける白色係数を演算し、当該白色係数を用いて白色補正
を行ってなる。
【0018】
【作用】上記構成に基づき、撮像デバイスから出力され
る光電変換信号に対して、先ず白色補正手段により白色
補正を行い、その後にマトリックス演算回路による色変
換等の映像信号処理を行う。
【0019】この様に光電変換信号に対して先ず照明条
件を考慮した白色補正を行う理由は、照明条件を考慮し
た白色補正を行うのに必要となる係数が少なく、このた
めに多くのメモリを必要としないためである。そして一
度照明条件を考慮するとそれ以後の映像信号処理におい
ては再度照明条件を考慮する必要がなく一義的に映像信
号処理をすることが可能になるためである。
【0020】即ち、白色補正は1つの光電変換信号に対
して1つの信号を得る補正であるため、4つの光電変換
信号(Mg+Ye,Mg+Cy,Ye+G,Cy+G)
に対して4個の白色係数が1つの照明条件について必要
になる。
【0021】一方、色変換処理は4つの光電変換信号を
3原色信号に変換する処理であるので1つの照明条件に
対して12個のマトリックス係数が必要となる。
【0022】従って、N種類の照明条件に対して最初に
色変換処理を行う場合は、N×12個のマトリックス係
数を格納するメモリが必要となり、本発明に従い最初に
白色補正を行う場合は、N×4個の白色係数を格納する
メモリで済む。よって必要となるメモリ数が大幅に減少
させることが可能となる。
【0023】
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。図
1は本発明にかかる映像信号処理装置の構成図である。
なお本実施例では説明の都合から撮像デバイスとして単
板式のCCDイメージセンサから出力される点順次信号
である光電変換信号について扱うが、本発明はかかる限
定を本質的とするものではなく、広く撮像デバイスから
の光電変換信号をカラー映像信号にする装置に適用可能
である。
【0024】図1において映像信号処理装置5は、CC
Dイメージセンサからの光電変換信号が入力して白色補
正を行う白色補正手段10と、白色補正された信号が入
力して色変換処理を行うためのマトリックス係数を格納
したマトリックス係数メモリ21を備えるマトリックス
演算回路20とを有している。
【0025】また白色補正手段10は、標準の照明条件
における白色係数である基準白色係数が格納された基準
係数メモリ12を備えて白色補正を実行する白色補正回
路11と、実際の照明条件における白色係数を用いて前
記白色補正回路11が白色補正を行うべく、基準白色係
数を補正する白色係数補正定数が格納された係数メモリ
回路13と有している。
【0026】次に、上記構成の詳細をその動作と共に説
明する。白色補正手段10に入力したCCDイメージセ
ンサからの光電変換信号(Mg+Ye, Mg+Cy, Y
e+G, Cy+G)は、当該白色補正手段10の白色補
正回路11において、
【数3】D1=(Mg+Ye)×K1×Vi1 D2=(Mg+Cy)×K2×Vi2 D3=(Ye+G )×K3×Vi3 D4=(Cy+G )×K4×Vi4 で表される演算処理により白色補正される。ここでK1
〜K4は、基準係数メモリ12に格納された基準白色係
数である。
【0027】またVi1〜Vi4は、係数メモリ回路13に
格納されている各照明条件(i種類)に対応した補正定
数で、基準白色係数に対する比で定義された白色係数補
正定数である。即ち、CCDイメージセンサからの光電
変換信号に基準白色係数を乗算して白色補正を行うが、
これでは実際の照明条件と異なる標準の状態の補正とな
るので、基準白色係数を補正して実際の白色係数にする
ために白色係数補正定数が乗算される。
【0028】実際の照明条件は公知の技術手段により推
測され、この推測結果に最も近い照明条件の白色係数補
正定数が選択されて用いられる。このため係数メモリ回
路13には、4個1組で構成される白色係数補正定数
が、予想され或いは必要となる照明条件の組だけ格納さ
れている。
【0029】基準白色係数は、白色の被写体を撮像した
ときに白色の映像が得られるように設定されている。例
えば数式3において、D1=D2=D3=D4を満たす
ように設定される。この場合は実際の照明条件と標準の
照明条件とが一致するので、白色係数補正定数は、Vk1
=Vk2=Vk3=Vk4=1(k は標準の照明条件を表す添
字とする)となる。なお標準の照明条件として基準照明
光D65(色温度6500K)が適用可能である。
【0030】これまでの説明においては、白色係数補正
定数は基準白色係数と実際の白色係数との比で定義さ
れ、これらを白色補正回路11において乗算して実際の
白色係数を演算し、それを用いて白色補正を行う場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。
【0031】例えば、標準の照明条件と実際の照明条件
との差分を白色係数補正定数として定義し、これを係数
メモリ回路13に格納して下記の演算処理を行うことに
より白色補正を行うことも可能である。
【0032】
【数4】D1=(Mg+Ye)×(K1−ΔVk1) D2=(Mg+Cy)×(K2−ΔVk2) D3=(Ye+G )×(K3−ΔVk3) D4=(Cy+G )×(K4−ΔVk4) ここでΔVk1〜ΔVk4は、係数メモリ回路13に格納さ
れた標準の照明条件に対する各照明条件の差分を示して
いる。従って、照明条件が標準の照明条件と一致する場
合にはΔVk1=ΔVk2=ΔVk3=ΔVk4=0となる。
【0033】上記手順で照明条件を考慮した白色補正を
行うため、当該白色補正を行った後の信号は照明条件に
依存しなくなる。
【0034】白色補正以後の映像信号処理としてマトリ
ックス演算回路で色変換処理を行う場合、当該色変換処
理は白色補正された映像信号に対し、
【数5】 で示される演算を行う。ここでBij(i=1,2,3;j=1,2,3,
4)は3原色信号を得るためのマトリックス係数である。
【0035】既に述べた様に白色補正された映像信号
は、照明条件に無依存となっているので4つの点順次信
号を3つの3原色信号に変換するための1組マトリック
ス係数のみが必要となる。
【0036】従って本実施例によれば、例えば10種類
の照明条件に対応させる場合、基準係数メモリ12で4
個の基準白色係数を格納するためのメモリ及び係数メモ
リ回路13で4×10=40個の白色係数補正定数を格
納するためのメモリと、マトリックス係数メモリ21で
12個のマトリックス係数(3行×4列)を格納するメ
モリが必要となり、先に述べた様に従来の構成では12
3個のメモリが必要となることから大幅なメモリ数が低
減することが可能になる。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、撮像デバイスからの光
電変換信号に対して、先ず実際の照明条件に適応した白
色係数を用いて白色補正を行うことにより、以後の映像
信号処理を照明条件に依存しない一義的な処理とし、こ
れにより必要とするメモリ数を大幅に低減することが可
能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る映像信号処理装置の概略構成図で
ある。
【図2】CCDイメージセンサから出力される点順次信
号を説明する図である。
【図3】従来の技術の説明に適用される映像信号処理装
置の概略構成図である。
【符号の説明】
5 映像信号処理装置 10 白色補正手段 11 白色補正回路 12 基準係数メモリ 13 係数メモリ回路 20 マトリックス演算回路 21 マトリックス係数メモリ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラ−カメラの撮像デバイスから出力さ
    れる種々の照明条件に依存した光電変換信号を現実のカ
    ラーバランスに対応した映像信号に処理する映像信号処
    理装置において、 前記撮像デバイスからの光電変換信号に対して、実際の
    照明条件に適応した白色係数を用いて白色補正を行う白
    色補正手段を有する、 ことを特徴とする映像信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記白色補正手段が、 標準の照明条件における白色係数である基準白色係数を
    格納する基準係数メモリを備えて白色補正を行う白色補
    正回路と、 該白色補正回路が実際の照明条件に適応した白色係数を
    用いて白色補正を行うべく、前記基準白色係数を補正す
    る白色係数補正定数が、各照明条件ごとに組分され格納
    された係数メモリ回路とを有することを特徴とする、 請求項1記載の映像信号処理装置。
  3. 【請求項3】 前記白色係数補正定数が、前記基準白色
    係数と実際の照明条件における白色係数との比であっ
    て、前記白色補正手段が基準白色係数と当該白色係数補
    正定数との乗算を行うことにより実際の照明条件におけ
    る白色係数を演算し、当該白色係数を用いて白色補正を
    行うことを特徴とする、 請求項2記載の映像信号処理装置。
  4. 【請求項4】 前記白色係数補正定数が、前記基準白色
    係数と実際の照明条件における白色係数との差分であっ
    て、前記白色補正手段で基準白色係数と当該白色係数補
    正定数との加算を行うことにより実際の照明条件におけ
    る白色係数を演算し、当該白色係数を用いて白色補正を
    行うことを特徴とする、 請求項2記載の映像信号処理装置。
JP6277491A 1994-11-11 1994-11-11 カラーカメラにおける映像信号処理装置 Pending JPH08140103A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1323558C (zh) * 2003-06-17 2007-06-27 明基电通股份有限公司 影像形成装置的色彩修正装置及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1323558C (zh) * 2003-06-17 2007-06-27 明基电通股份有限公司 影像形成装置的色彩修正装置及方法

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