JPH11275599A - ホワイトバランス制御装置 - Google Patents

ホワイトバランス制御装置

Info

Publication number
JPH11275599A
JPH11275599A JP10079087A JP7908798A JPH11275599A JP H11275599 A JPH11275599 A JP H11275599A JP 10079087 A JP10079087 A JP 10079087A JP 7908798 A JP7908798 A JP 7908798A JP H11275599 A JPH11275599 A JP H11275599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
white
max
gain
white balance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10079087A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3577215B2 (ja
Inventor
Junichi Ikeda
純一 池田
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP07908798A priority Critical patent/JP3577215B2/ja
Publication of JPH11275599A publication Critical patent/JPH11275599A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3577215B2 publication Critical patent/JP3577215B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成の白検出手段により高精度な白検
出を行い、有彩色被写体の影響による誤動作の起きにく
いホワイトバランス制御装置を実現する。 【解決手段】 白検出回路8は、輝度Yと色差R−G,
B−Gが、パラメータ演算回路10からの白検出パラメ
ータにより決まる輝度範囲と色差範囲に含まれるかを比
較演算により判定し、白と判定した画素のカウント値
と、そのR,G,B値の積算値を出力する。このカウン
ト値とR,G,B積算値をもとにゲイン検出回路9で
R,Gゲイン値を決定してゲイン調整回路6に設定す
る。パラメータ演算回路10はR,Bゲイン値とカウン
ト値を基に白検出パラメータを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CCD撮像素子な
どを用いた撮像系を備えるデジタルスチルカメラ、デジ
タルビデオカメラ、その他の画像入力機器におけるホワ
イトバランス制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】撮像系にCCD撮像素子などを用いた画
像入力機器のホワイトバランス制御装置は、光源の色温
度によるCCD撮像素子などの出力信号の色調変化を人
間の目に違和感なく補正するもので、CCD撮像素子な
どを用いたデジタルスチルカメラなどに必須の機能であ
る。
【0003】従来、ホワイトバランス制御装置は大別し
て2つの方式のものが用いられている。1つは、撮像系
とは別に外部色温度センサを設けて、その検出出力に応
じて撮像系の色調を補正する外部測定方式である。もう
1つは、撮像系によって取り込まれた画像の色情報を利
用して色調の補正量を求めるTTL(Through TheLe
ns)方式である。このTTL方式は、経験則に従って撮
像画像の全色差の総和を0に補正する全画面平均方式
と、画像中から白の領域を抽出して、その部分の色差を
0に補正する白検出方式に大別できる。本発明は、この
白検出方式のホワイトバランス制御装置に関わるので、
以下、従来の白検出方式について述べる。
【0004】白検出方式として、画素の色情報の輝度
Y,色差Cr(=R−Y),Cb(=B−Y)の値を用
いてCr/Y,Cb/Yの値を求め、求めた値がCb/
Y−Cr/Y座標上の黒体輻射特性曲線に沿った一定の
範囲に含まれていれば、その画素を白と判定する従来例
が特開平2−26193号公報に記載されている。
【0005】すなわち、CCD撮像素子から得られる
Y,Cr,Cb値から、Cr/Y,Cb/Y値を求める
と、Cb/Y−Cr/Y座標上で、同じ色の画素に対す
る値は、ほぼ一意に定まる。また、ホワイトバランス制
御に関わる光源の色温度による物体の黒体輻射に沿った
特性は、Cb/Y−Cr/Y座標上では図1に示すよう
な曲線として現れる。したがって、この曲線に近いCr
/Y,Cb/Y値を示す領域は白である可能性が高い。
この点に着目し、上記従来例では、撮像画像中で図1に
示す網掛け部分のように、黒体輻射特性曲線を4つの直
線で囲んだ領域に含まれるCr/Y,Cb/Y値を示す
領域を白領域として検出して、この領域の色差が0とな
るように色調補正することによってホワイトバランス調
整を行う。
【0006】また、上記従来例では、撮像画像上に白領
域が存在しない場合、白検出条件を緩和して画像全体の
色情報を用いて補正量を求めるが、この際に補正量に制
限を加えることにより、有彩色被写体に対し過大な補正
がかからないようにする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、白い
被写体に対しては、画像データの輝度によらず一定の値
となるCr/Y,Cb/Yを用いているため、輝度が低
く色が濃い有彩色被写体を白と誤判定することによって
生じる誤差が少なくなる利点がある。しかしながら、白
検出のために1画素ごとに必要となるCr/Y,Cb/
Yの演算とその演算値の判定を実施するための回路が複
雑になり、また、それをマイクロプロセッサを用いたソ
フトウェア処理によって実施する場合にも処理に時間を
要するという問題がある。また、上記従来例には、白検
出の原理に関わる問題として、白い被写体と、肌色など
の黒体輻射特性に近い色の有彩色被写体とが混在した場
合に、白以外の領域も白と誤判定し誤差を生じるという
問題がある。
【0008】本発明は、前述したような従来技術の問題
点に鑑みなされたもので、その目的を列挙すれば、白検
出処理のためのハードウェアを簡易、安価に実現でき、
また白検出処理のソフトウェア処理も容易な構成のホワ
イトバランス制御装置を提供すること、有彩色被写体の
影響による誤動作が起こりにくいホワイトバランス制御
装置を提供すること、適用される画像入力機器のホワイ
トバランス設定状態に対して適応的に白検出範囲を更新
可能な構成のホワイトバランス制御装置を提供するこ
と、初回露光において十分な白検出ができない場合にも
画像のモニタ表示などの初期画面の違和感を軽減できる
ホワイトバランス制御装置を提供すること、等々であ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明によるホワイトバランス制御装
置は、撮像素子によって取り込まれた画像より、外部よ
り設定可能な白検出パラメータY_min,Y_max、R−G
_min,R−G_max,B−G_min,B−G_maxに対し、 Y_min<Y<Y_maxかつR−G_min<R−G<R−G_m
axかつB−G_min<B−G<B−G_max の条件を満たす輝度Y及び色差R−G,B−Gを持つ画
素を検出し、検出した画素のカウント値及びR,G,B
値の積算値を出力する白検出手段と、該白検出手段より
出力されたカウント値及びR,G,B値積算値に基づい
てホワイトバランスのためのRゲイン値及びBゲイン値
を決定して出力するゲイン検出手段と、該ゲイン検出手
段より出力されたRゲイン値及びBゲイン値により画像
のRデータ及びBデータの利得を調整するゲイン調整手
段とを具備する構成である。
【0010】請求項2記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置は、請求項1記載の発明によるホワイトバラ
ンス制御装置の構成に加え、白検出手段より出力された
R,G,B値積算値及びカウント値に基づいて、次回露
光により取り込まれる画像のための白検出パラメータY
_min,Y_max,R−G_min,R−G_max,B−G_min,
B−G_maxを決定して該白検出手段に設定するパラメー
タ演算手段をさらに備える構成である。
【0011】請求項3記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置は、請求項2記載の発明によるホワイトバラ
ンス制御装置の構成において、パラメータ演算手段が、
カウント値があらかじめ設定されたcount閾値を上
回るときは白検出パラメータ中の輝度範囲のパラメータ
Y_min,Y_maxを高輝度側にシフトし、カウント値がc
ount閾値を下回るときは輝度範囲のパラメータY_m
in,Y_maxを低輝度側にシフトする構成である。
【0012】請求項4記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置は、請求項3記載の発明によるホワイトバラ
ンス制御装置の構成において、パラメータ演算手段が、
輝度範囲が低輝度になるほど色差範囲を狭め、輝度範囲
が高輝度になるほど色差範囲を広げるように、色差範囲
のパラメータR−G_min,R−G_max,B−G_min,B
−G_maxを決定する構成である。
【0013】請求項5記載のホワイトバランス制御装置
は、請求項3記載の発明によるホワイトバランス制御装
置の構成において、パラメータ演算手段が、輝度範囲が
予め設定された輝度上限又は輝度下限までシフトされた
ときに輝度範囲のシフト方向を逆転させる構成である。
【0014】請求項6記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置は、請求項1記載の発明によるホワイトバラ
ンス制御装置の構成において、ゲイン検出手段が、初回
露光の画像に対して白検出手段より出力されるカウント
値が予め設定された閾値未満の場合、画像入力装置の露
出制御手段より出力される被写体の明るさを示す露光値
が予め設定された屋内用閾値以下のときには予め設定さ
れた屋内光色温度用のRゲイン値及びBゲイン値を出力
し、該露光値が予め設定された屋外用閾値以上のときに
は予め設定された屋外光色温度用のRゲイン値及びBゲ
イン値を出力する構成である。
【0015】請求項7記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置は、請求項2記載の発明によるホワイトバラ
ンス制御装置の構成において、パラメータ演算手段が、
ゲイン検出手段より出力されたRゲイン値及びBゲイン
値が予め設定された基準値よりも大きい場合には、白検
出パラメータ中の色差範囲のパラメータR−G_min,R
−G_max,B−G_min,B−G_maxの値をRゲイン値又
はBゲイン値に比例した値だけ増加させ、Rゲイン値及
びBゲイン値が予め設定された基準値よりも小さい場合
には、色差範囲のパラメータR−G_min,R−G_max,
B−G_min,B−G_maxの値をRゲイン値又はBゲイン
値に比例した値だけ減少させる構成である。
【0016】また、請求項8記載の発明にるホワイトバ
ランス制御装置は、請求項1記載の発明によるホワイト
バランス制御装置の構成において、ゲイン検出手段が、
白検出手段より出力されたR,G,B値積算値R_sum,
G_sum,B_sum及びカウント値を1画素のデータに対し
正規化されたMg−Gの平均値に変換し、外部から設定
される閾値Mg−G_min,Mg−G_maxに対して Mg−G_min<Mg−G<Mg−G_max の条件を満たさない場合には、前回決定したRゲイン値
及びBゲイン値を出力する構成である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。
【0018】図2は、撮像系にCCD撮像素子が用いら
れたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなど
に適用された、本発明のホワイトバランス制御装置の一
実施例を示す。
【0019】図2において、1は光学レンズ、2は絞
り、3はCCD撮像素子とCDS(相関2重サンプリン
グ)回路のユニットである。レンズ1を通った入力光は
絞り2により光量を調整されてからユニット3のCCD
撮像素子に入射し、電気信号に変換され、ユニット3の
CDS回路より画像信号として出力される。絞り2は露
出制御回路11によって設定される絞り値に従って入射
光量を調整し、またユニット3のCCD撮像素子及びC
DS回路は露出制御回路11によって設定されるシャッ
タースピード及びゲイン調整値に従って露光量を調整す
る。
【0020】4はA/D変換器であり、ユニット3のC
DS回路から出力される画像信号をデジタルデータ信号
に変換する。5はマトリクス回路であり、A/D変換器
4によりデジタル化された画像データを各画素のR,
G,B値へ変換してゲイン調整回路に入力する。このゲ
イン調整回路6は、マトリクス回路5より入力するR値
とB値に、ゲイン検出回路9より設定されるゲイン値に
より決まる係数を乗算してRデータとBデータの利得を
調整し、ホワイトバランス調整がなされたR,G,B値
を出力する。12は画像表示/記録装置であり、ホワイ
トバランス調整後のR,G,Bデータをガンマ補正をか
けてTVモニタなどに出力し、あるいは画像記録用メモ
リに書き込み保存する。
【0021】以上に説明した部分はデジタルスチルカメ
ラなどの基本的構成部分である。ホワイトバランス制御
に直接関わる部分は、評価データ変換手段としての評価
データ変換回路7、白検出手段としての白検出回路8、
ゲイン検出手段としてのゲイン検出回路9、パラメータ
演算手段としてのパラメータ演算回路10、それにゲイ
ン調整手段としての上記ゲイン調整回路6である。本実
施例では、露出制御手段としての露出制御回路11もホ
ワイトバランス制御に関係する。
【0022】評価データ変換回路7は、ゲイン調整回路
6によってゲイン調整後のR,G,Bデータを入力とし
て、輝度Yと色差R−G,B−Gのデータを出力する。
輝度Yは Y=0.3R+0.6G+0.1B などの近似式によって求められる。露出制御回路11
は、この輝度Yデータに基づいて最適な露光量を演算す
ることにより、絞り2に対して絞り値を設定し、またユ
ニット3のCCD撮像素子に対しシャッタースピード及
びゲイン調整値を設定するとともに、露光値をゲイン検
出回路9に入力する。
【0023】白検出回路8は、評価データ変換回路7か
ら入力するR−G,B−G,Yデータと、パラメータ演
算回路10より白検出パラメータとして入力する輝度範
囲のパラメータY_min,Y_max,色差範囲のパラメータ
R−G_min,R−G_max及びB−G_min,B−G_maxの
値を基に、画像データの中から白に相当する領域のデー
タを検出する。各画素のデータが白に相当するか否かの
判断基準として、以下の条件式 R−G_min<R−G<R−G_max かつ B−G_min<B−G<B−G_max かつ Y_min<Y<Y_max が用いられる。白検出回路8は、上記条件式を満たす白
の画素を検出し、その個数をカウントするとともに、検
出した白の画素のR,G,B値を積算する。ここではユ
ニット3のCCD撮像素子により取り込まれた画像はフ
ィールド読み出しであるとすると、各フレームの第1フ
ィールドの全体(又はその指定領域)の画像データに対
して、白の画素の検出処理と、検出した画素のカウント
及びR,G,B値の積算の処理が繰り返される。1フィ
ールドに対して処理が終わると、白検出回路8は、検出
した画素のカウント値countと、検出した画素の
R,G,B値の積算値R_sum,G_sum,B_sumを出力す
る。
【0024】このように白検出回路8は、単純な比較演
算により白検出を行って、検出した画素のカウントと
R,B,G値の積算を行う構成であるから、簡易かつ安
価なハードウェアで実現できる。また、画像の全画素を
対象にした白検出処理は最も処理時間がかかり、かつ、
高速処理が要求されるが、上に述べたような単純な処理
内容であれば、マイクロプロセッサなどを用いたソフト
ウェア処理によって容易に高速実行が可能である。した
がって、白検出回路8に相当する手段をソフトウェアに
よっても容易に実現できる。
【0025】なお、上に述べた白検出回路8の処理は各
フレームの第1フィールド期間に実行されるが、以下に
述べるゲイン検出回路9によるゲイン検出処理とパラメ
ータ演算回路10による白検出パラメータの演算と設定
は各フレームの第2フィールド期間に実行される。
【0026】ゲイン検出回路9は、白検出回路8の出力
値及び露出制御回路11から出力される露出値をもと
に、Rゲイン値rgain及びBゲイン値bgainを求め、それ
をゲイン調整回路6に対して設定する。このR,Bゲイ
ン値はパラメータ演算回路10にも入力される。ゲイン
検出回路9の具体的構成の一例については図3に関連し
て後述する。
【0027】パラメータ演算回路10は、ゲイン検出回
路9から入力されるR,Bゲイン値rgain,bgain及び白
検出回路8から入力されるカウント値countをもと
に、次回露光に対する白検出パラメータの値、すなわち
R−G_min,R−G_max,B−G_min,B−G_max,Y
_max,Y_minを演算し、それを白検出回路8に対して出
力する。このパラメータ演算回路10の具体的構成の一
例については図5に関連して後述する。
【0028】図3にゲイン検出回路9の内部構成の一例
を示す。図3において、13は正規化回路であり、R,
G,B積算値R_sum,G_sum,B_sum及びカウント値c
ountを r=R_sum/count g=G_sum/count b=B_sum/count の演算によってr,g,b値に正規化する。
【0029】ただし、カウント値countが外部より
設定されるcount閾値に満たないときは、正規化回
路13は上記正規化演算は行わず、すなわちr,g,b
値を更新せず、前回の露光で演算されたr,g,b値を
保持する。これは、あまり白領域の少ない画像の白検出
データをR,Bゲイン値の決定に利用すると、ホワイト
バランス調整が不安定あるいは不適当になることがある
ため、それを回避するためである。
【0030】また、正規化回路13は、初回の露光時
に、カウント値countがcount閾値に満たず
r,g,b値が確定しない場合には、露出制御回路11
から出力される被写体の明るさを示す露光値と、あらか
じめ設定された屋内用閾値及び屋外用閾値とを比較し、
露光値が屋内用閾値以下のときには、r,g,b値を屋
内用固定値(屋内光の色温度用に予め用意されたr,
g,b値)に設定し、他方、露光値が屋外用閾値以上の
ときには、r,g,b値を屋外用固定値(屋外光の色温
度用に予め用意されたr,g,b値)に設定する。この
ような制御を行う目的は、初回露光で白検出が不可能な
被写体であった場合に、暗い光源下の被写体に対しては
屋内用のホワイトバランス制御を行い、明るい光源下の
被写体に対しては屋外用のホワイトバランス制御を行っ
て、モニタ表示などの初期画面の違和感を軽減するため
である。
【0031】正規化回路13から出力されるr,g,b
値はMg−G判定回路14及びゲイン演算回路15に入
力される。Mg−G判定回路14は、入力されたr,
g,b値を Mg−G=r+b−2×g の演算によりMg−G値に変換する。そして、このMg
−G値を、外部より設定可能なMg−G閾値であるMg
−G_min,Mg−G_maxと比較し、 Mg−G_min<Mg−G<Mg−G_max の条件が満たされるか否かを判定し、その判定結果の
真、偽を示す2値のMg−G判定結果を出力する。ここ
で、Mg−G閾値のMg−G_min,Mg−G_maxの値
は、図4に示すように、色差(R−G,B−G)座標上
で、色温度制御範囲の黒体輻射特性曲線と蛍光灯などの
ホワイトバランス制御の対象となる特殊光源の座標が、
全て含まれる値に選ばれる。
【0032】ゲイン演算回路15は、Mg−G判定結果
が”真”の場合には、正規化回路13より入力された
r,g,b値から rgain=g/r bgain=g/b の演算により、ホワイトバランス調整のためのR,Bゲ
イン値rgain,bgainを決定し出力する。ただし、Mg−
G判定結果が”偽”の場合には、R,Bゲイン値を更新
せず前回の露光で演算されたR,Bゲイン値rgain,bga
inを出力する。
【0033】このように、白検出回路8の検出データを
1画素のデータに対し正規化されたMg−Gの平均値に
変換し、その閾値判定を行うことにより、色温度変化と
は無関係なMg方向及びG方向にずれた白検出データが
白検出回路8から出力された場合に、それを無効とし前
回のR,Gゲイン値を利用するように制御することよっ
て、ホワイトバランス制御の誤動作の頻度を減らすこと
ができる。
【0034】図5にパラメータ演算回路10の内部構成
の一例を示す。図5において、16はリミッタ回路であ
り、ゲイン検出回路9から入力するRゲイン値rgain,b
gainを、それぞれrgain,bgain上限閾値又は下限閾値を
超えた場合には、その上限閾値又は下限閾値にクリップ
し、そうでなければ入力値のまま、白検出範囲演算回路
17に入力する。
【0035】白検出範囲演算回路17は、入力したR,
Bゲイン値rgain,bgainをもとに、テーブル変換によっ
て、次回露光時の白検出パラメータの色差基準値r−g
_max,r−g_min,b−g_max,b−g_minを演算し
(図6参照)、さらに前回露光時の白検出パラメータの
Y_max,Y_minの値をもとに、最終的に白検出回路8に
対して次回露光時に設定される白検出パラメータのY_m
ax,Y_min,R−G_min,R−G_max,B−G_min,B
−G_maxを出力する。
【0036】上記テーブル変換処理では、入力したR,
Bゲイン値rgain,bgainを、色温度に対応した色差基準
値r−g_max,r−g_min,b−g_max,b−g_minに
変換する。すなわち、図9の表に示すように、R,Gゲ
イン値rgain,bgainが予め定められた基準値のときに
は、それぞれの色差基準値を基準値にし、R,Gゲイン
値rgain,bgainが最大値のときには、それぞれの色差基
準値を最大値にし、R,Gゲイン値rgain,bgainが最小
値のときには、それぞれの色差基準値を最小値にし、
R,Gゲイン値rgain,bgainが基準値と最大値又は最小
値との間のときには、線形補間により、それぞれの色差
基準値を決定する。このような変換によれば、各色温度
に対応するR−G,B−Gの色差平面上の色差基準値の
範囲は、図6に示すようになる。
【0037】あらかじめ図9の表を、色差基準値が図6
における網掛け領域の左上方がホワイトバランス制御範
囲の低色温度側の下限色温度に、また右下方が高色温度
側の上限色温度に相当する値となるように設定すること
により、入力系のホワイトバランスが変化しても、常に
色差基準値と色温度変化特性の相対的な座標の位置関係
を固定することができる。これは、光源の色と白検出範
囲の色差平面上での相対位置を固定することにより、ホ
ワイトバランス制御の対象となる色温度の全域におい
て、同等の白検出精度を得られるようにするためであ
る。なお、後述の説明から理解されるように、上記テー
ブル変換処理によって、ゲイン検出回路9から入力され
るR,Bゲイン値rgain,bgainが基準値よりも大きい場
合には、R,Bゲイン値に比例した値が白検出パラメー
タのR−G_min,R−G_max,B−G_min,B−G_max
に加算される形になり、R,Bゲイン値rgain,bgainが
基準値より小さい場合には、R,Bゲイン値rgain,bgai
nに比例した値が白検出パラメータのR−G_min,R−
G_max,B−G_min,B−G_maxから減算される形にな
る。
【0038】次に白検出範囲演算回路17における白検
出パラメータの輝度範囲のパラメータY_max,Y_minの
決定方法について述べる。白検出範囲演算回路17は、
通常、白検出回路8から入力されるカウント値coun
tが予め設定されたcount閾値よりも大きい場合に
は、前回露光時に用いたY_max,Y_min値を高輝度側に
一定量シフトさせ、カウント値countがcount
閾値よりも小さい場合には、Y_max,Y_min値を低輝度
側に一定量シフトさせる。これは、白検出回路8におい
て、なるべく輝度の高い白領域を検出するように白検出
パラメータの輝度範囲のパラメータY_min,Y_maxの値
を調整し、誤動作の原因となるような光源の色温度変化
と等価な色の有彩色被写体と白い被写体とが混在する場
合も、白被写体のみを検出できるようにするためであ
る。
【0039】ただし、白検出範囲演算回路17は、Y_m
ax,Y_minの値をシフトさせた結果、Y_max値が予め設
定された高輝度上限値に達したときには、Y_max値をシ
フトする方向を逆転させて低輝度側にシフトするように
し、Y_minがあらかじめ設定された低輝度下限値に達し
たときには、Y_min値をシフトする方向を逆転させて高
輝度側にシフトするようにする。こうすることで、カウ
ント値countが出力され続ける。このようなシフト
方向制御の目的は、高輝度な白の領域が検出不可能な被
写体であっても、一番輝度の高い白領域が検出できるま
で輝度範囲を調整しながら白検出を継続し、画像内で最
も明るい白領域のみの色差情報を用いてホワイトバラン
スを行うことができるようにし、白の被写体と色温度変
化が同等の有彩色被写体が混在した場合に、有彩色被写
体による影響を受けにくくし、誤差を減らすためであ
る。
【0040】以上のようにして、次回露光時の白検出パ
ラメータの輝度範囲のパラメータY_max,Y_minの値が
決定された後、白検出範囲演算回路17は、上記テーブ
ル変換処理によって決定された色差基準値r−g_max,
r−g_min,b−g_max,b−g_min及びY_max,Y_m
inの値をもとに、次回露光時の白検出パラメータの色差
範囲パラメータR−G_max,R−G_min,B−G_max,
B−G_minの値を次の演算式 R−G_max=r−g_max*(Y_max−輝度下限閾値)/
(輝度上限閾値−輝度下限閾値) B−G_max=b−g_max*(Y_max−輝度下限閾値)/
(輝度上限閾値−輝度下限閾値) R−G_min=r−g_min*(Y_max−輝度下限閾値)/
(輝度上限閾値−輝度下限閾値) B−G_min=b−g_min*(Y_max−輝度下限閾値)/
(輝度上限閾値−輝度下限閾値) によって求め、それら値をY_min,Y_maxの値ととも白
検出パラメータとして白検出回路8へ出力する。
【0041】すなわち、Y_max,Y_minの値に対応した
白検出範囲は、図7に例示するように、Y,R−G,B
−G座標上では輝度Yが低くなるにしたがって、色差範
囲が狭まり、輝度Yが高くなるほど色差範囲が広がるよ
うになる。なお、図7の例では、長方形の領域1つ1つ
が1回の露光に対応し、5通りのY_max,Y_minの組合
せに対する白検出範囲を示している。このように色差範
囲を高輝度ほど広くし、低輝度ほど狭くするように白検
出パラメータR−G_min,R−G_max,B−G_min,B
−G_maxを設定するのは、輝度が高く色の薄い被写体
と、輝度が低く色の濃い被写体を判別可能として誤差を
減らすためである。
【0042】本実施例のホワイトバランス制御装置は、
図8に示すように、以上に説明した動作をCCD撮像素
子の露光、第1フィールド読み出し、第2フィールド読
み出しのタイミングに同期させて行うことにより、光源
の色温度変化に追従した高精度のホワイトバランス制御
を行うことができる。なお、ゲイン検出回路9とパラメ
ータ演算回路10は、白検出回路8の出力したR,G,
B値の積算値とカウント値を用いて、1フィールドにつ
き1回だけ処理を行うだけであり、それらの処理をマイ
クロプロセッサを用いてソフトウエアにより十分高速に
実行可能である。したがって、ゲイン検出回路9及びパ
ラメータ演算回路10に相当する手段を、ソフトウエア
によっても容易に実現可能である。
【0043】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を得られる。
【0044】請求項1記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置においては、白検出手段は単純な比較演算と
画素のカウントとR,B,G値の積算を行う構成である
から、簡易かつ安価なハードウェアで実現できる。ま
た、画像の全画素を対象にした白検出処理は最も処理時
間がかかり、かつ、高速処理が要求されるが、そのよう
な単純な処理内容であれば、マイクロプロセッサなどを
用いたソフトウェア処理によって容易に高速実行が可能
であり、したがって、マイクロプロセッサを用いソフト
ウェア処理によっても容易に白検出手段を実現可能であ
る、等の効果を得られる。
【0045】請求項2記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置においては、白検出のための色差範囲及び輝
度範囲をパラメータによって任意に設定可能であり、デ
ジタルスチルカメラなどの画像入力機器のホワイトバラ
ンス設定状態に対して適応的に白検出範囲を更新しつつ
ホワイトバランス制御を行うことが可能である等の効果
を得られる。
【0046】請求項3記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置においては、常になるべく輝度の高い白領域
を検出するように輝度範囲のパラメータを調整し続け、
誤動作の原因となるような光源の色温度変化と等価な色
の被写体と白い被写体が画像中に混在する場合も白被写
体を確実に検出できるため、ホワイトバランス制御の誤
動作が起きにくい等の効果を得られる。
【0047】請求項4記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置においては、白検出の輝度範囲が低いほど色
差範囲を狭め、輝度範囲が高いほど色差範囲を広げるた
め、輝度が高くて色の薄い被写体と輝度が低くて色の濃
い被写体の判別が可能となり、ホワイトバランス制御の
誤動作が少なくなる等の効果を得られる。
【0048】請求項5記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置においては、高輝度な白の領域が検出不可能
な被写体であっても、一番輝度の高い白領域が検出でき
るまで輝度範囲を調整しながら白検出を行い、画像内で
最も明るい白領域の色差情報を用いてホワイトバランス
制御が行うことがてぎるため、白の被写体と色温度変化
が同等の有彩色被写体が混在した場合に、有彩色被写体
による影響による誤動作を減らすことができる等の効果
を得られる。
【0049】請求項6記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置においては、初回露光において白検出が不可
能な被写体であった場合にも、暗い光源下の被写体に対
して屋内用のホワイトバランス制御を行い、明るい光源
下の被写体に対して屋外用のホワイトバランス制御を行
うことにより、画像をモニタ表示した場合に初期画面の
違和感を軽減することができる等の効果を得られる。
【0050】請求項7記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置においては、常に光源の色と白検出範囲の色
差平面上での相対位置が固定されるため、ホワイトバラ
ンス制御の対象となる色温度の範囲全域において白検出
精度を均等化し、高精度なホワイトバランス制御が可能
になる等の効果を得られる。
【0051】請求項8記載の発明によるホワイトバラン
ス制御装置においては、白検出手段が色温度変化とは無
関係のMg方向ならびにG方向にずれた値を出力した場
合に、それを無効とすることで、ホワイトバランス制御
の誤動作を減らすことができる等の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例における白検出領域を説明する図であ
る。
【図2】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図3】ゲイン検出回路の内部構成の一例を示すブロッ
ク図である。
【図4】色差平面上のMg−G軸とMg−G判定のため
のMg−G_min,Mg−G_maxの関係を示す図である。
【図5】パラメータ演算回路の内部構成の一例を示すブ
ロック図である。
【図6】色差基準値r−g_min,r−g_max,b−g_m
in,b−g_maxの説明のための図である。
【図7】輝度と白検出範囲の関係を示す図である。
【図8】CCD撮像素子の露光及び読み出しとホワイト
バランス制御処理のタイミング関係を示す図である。
【図9】R,Bゲイン値の色差基準値へのテーブル変換
処理の説明のための表を示す図である。
【符号の説明】
1 光学レンズ 2 絞り 3 CCD撮像素子及びCDS回路のユニット 4 A/D変換器 5 マトリクス回路 6 ゲイン調整回路 7 費用かデータ変換回路 8 白検出回路 9 ゲイン検出回路 10 パラメータ演算回路 11 露出制御回路 12 画像表示/記録装置 13 正規化回路 14 Mg−G判定回路 15 ゲイン演算回路 16 リミッタ回路 17 白検出範囲演算回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CCD撮像素子などの撮像素子によって
    画像を取り込むデジタルスチルカメラなどの画像入力機
    器のホワイトバランス制御装置であって、該撮像素子に
    よって取り込まれた画像より、外部より設定可能な白検
    出パラメータY_min,Y_max、R−G_min,R−G_ma
    x,B−G_min,B−G_maxに対し、 Y_min<Y<Y_maxかつR−G_min<R−G<R−G_m
    axかつB−G_min<B−G<B−G_max の条件を満たす輝度Y及び色差R−G,B−Gを持つ画
    素を検出し、検出した画素のカウント値及びR,G,B
    値の積算値を出力する白検出手段と、該白検出手段より
    出力されたカウント値及びR,G,B値積算値に基づい
    てホワイトバランスのためのRゲイン値及びBゲイン値
    を決定して出力するゲイン検出手段と、該ゲイン検出手
    段より出力されたRゲイン値及びBゲイン値により画像
    のRデータ及びBデータの利得を調整するゲイン調整手
    段とを具備することを特徴とするホワイトバランス制御
    装置。
  2. 【請求項2】 白検出手段より出力されたR,G,B値
    積算値及びカウント値に基づいて、次回露光により取り
    込まれる画像のための白検出パラメータY_min,Y_ma
    x,R−G_min,R−G_max,B−G_min,B−G_max
    を決定して該白検出手段に設定するパラメータ演算手段
    をさらに備えることを特徴とする請求項1記載のホワイ
    トバランス制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のホワイトバランス制御装
    置において、パラメータ演算手段は、カウント値があら
    かじめ設定されたcount閾値を上回るときは白検出
    パラメータ中の輝度範囲のパラメータY_min,Y_maxを
    高輝度側にシフトし、カウント値がcount閾値を下
    回るときは輝度範囲のパラメータY_min,Y_maxを低輝
    度側にシフトすることを特徴とするホワイトバランス制
    御装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のホワイトバランス制御装
    置において、パラメータ演算手段は、輝度範囲が低輝度
    になるほど色差範囲を狭め、輝度範囲が高輝度になるほ
    ど色差範囲を広げるように、色差範囲のパラメータR−
    G_min,R−G_max,B−G_min,B−G_maxを決定す
    ることを特徴とするホワイトバランス制御装置。
  5. 【請求項5】 請求項3記載のホワイトバランス制御装
    置において、パラメータ演算手段は、輝度範囲が予め設
    定された輝度上限又は輝度下限までシフトされたときに
    は輝度範囲のシフト方向を逆転させることを特徴とする
    ホワイトバランス制御装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載のホワイトバランス制御装
    置において、ゲイン検出手段は、初回露光の画像に対し
    て白検出手段より出力されるカウント値が予め設定され
    た閾値未満の場合、画像入力装置の露出制御手段より出
    力される被写体の明るさを示す露光値が、予め設定され
    た屋内用閾値以下のときには予め設定された屋内光色温
    度用のRゲイン値及びBゲイン値を出力し、該露光値が
    予め設定された屋外用閾値以上のときには予め設定され
    た屋外光色温度用のRゲイン値及びBゲイン値を出力す
    ることを特徴とするホワイトバランス制御装置。
  7. 【請求項7】 請求項2のホワイトバランス制御装置に
    おいて、パラメータ演算手段は、ゲイン検出手段より出
    力されたRゲイン値及びBゲイン値が予め設定された基
    準値よりも大きい場合には、白検出パラメータ中の色差
    範囲のパラメータR−G_min,R−G_max,B−G_mi
    n,B−G_maxの値をRゲイン値又はBゲイン値に比例
    した値だけ増加させ、Rゲイン値及びBゲイン値が予め
    設定された基準値よりも小さい場合には、色差範囲のパ
    ラメータR−G_min,R−G_max,B−G_min,B−G
    _maxの値をRゲイン値又はBゲイン値に比例した値だけ
    減少させることを特徴とするホワイトバランス制御装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項1記載のホワイトバランス制御装
    置において、ゲイン検出手段は、白検出手段より出力さ
    れたR,G,B値積算値R_sum,G_sum,B_sum及びカ
    ウント値を1画素のデータに対し正規化されたMg−G
    の平均値に変換し、外部から設定される閾値Mg−G_m
    in,Mg−G_maxに対して Mg−G_min<Mg−G<Mg−G_max の条件を満たさない場合には、前回決定したRゲイン値
    及びBゲイン値を出力することを特徴とするホワイトバ
    ランス制御装置。
JP07908798A 1998-01-19 1998-03-26 ホワイトバランス制御装置 Expired - Fee Related JP3577215B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07908798A JP3577215B2 (ja) 1998-01-19 1998-03-26 ホワイトバランス制御装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-8051 1998-01-19
JP805198 1998-01-19
JP07908798A JP3577215B2 (ja) 1998-01-19 1998-03-26 ホワイトバランス制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11275599A true JPH11275599A (ja) 1999-10-08
JP3577215B2 JP3577215B2 (ja) 2004-10-13

Family

ID=26342486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07908798A Expired - Fee Related JP3577215B2 (ja) 1998-01-19 1998-03-26 ホワイトバランス制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3577215B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002034053A (ja) * 2000-07-18 2002-01-31 Nikon Corp 電子カメラ
KR100842305B1 (ko) 2005-12-28 2008-07-01 엠텍비젼 주식회사 색 온도 추정을 위한 이미지 시그널 프로세서, 촬상 장치 및 색상 온도 검출(ctd)영역 적용 방법
KR100977055B1 (ko) 2009-02-20 2010-08-19 주식회사 코아로직 자동 화이트 밸런스(awb) 조정장치와 방법 및 그 조정장치를 포함한 영상처리장치
JP2013106247A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Nikon Corp 撮像装置及び撮像システム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002034053A (ja) * 2000-07-18 2002-01-31 Nikon Corp 電子カメラ
JP4543514B2 (ja) * 2000-07-18 2010-09-15 株式会社ニコン 電子カメラ
KR100842305B1 (ko) 2005-12-28 2008-07-01 엠텍비젼 주식회사 색 온도 추정을 위한 이미지 시그널 프로세서, 촬상 장치 및 색상 온도 검출(ctd)영역 적용 방법
KR100977055B1 (ko) 2009-02-20 2010-08-19 주식회사 코아로직 자동 화이트 밸런스(awb) 조정장치와 방법 및 그 조정장치를 포함한 영상처리장치
JP2013106247A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Nikon Corp 撮像装置及び撮像システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP3577215B2 (ja) 2004-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3892648B2 (ja) 画像入力装置、ホワイトバランス調整方法、およびその方法を実行するためのプログラムを格納したコンピュータが読取可能な記録媒体
US7030913B2 (en) White balance control apparatus and method, and image pickup apparatus
US7551209B2 (en) Imaging apparatus and method for controlling white balance
WO2011151867A1 (ja) 撮像装置、撮像方法およびプログラム
KR920000294B1 (ko) 촬상장치의 조리개 제어회로
US5512947A (en) Video camera
TWI524781B (zh) 信號處理裝置及信號處理方法、固態攝像裝置、電子資訊機器、信號處理程式以及電腦可讀取儲存媒體
JP2010016664A (ja) 撮像装置
US7148921B2 (en) White balance adjustment method, image sensing apparatus, program, and storage medium
US9161001B2 (en) Image capturing apparatus that suppresses color deviation resulting from noise due to temperature and exposure time
JP3666881B2 (ja) 撮像装置
US20070211165A1 (en) Imaging device, method for controlling imaging device, program of method for controlling imaging device, recording medium in which program of method for controlling imaging device is recorded
JP3577215B2 (ja) ホワイトバランス制御装置
JPH07135599A (ja) 撮像装置とその画像処理方法
JP2001352552A (ja) 映像信号処理装置及び映像信号処理方法
KR100631996B1 (ko) 디지털 카메라의 자동 화이트 밸런스 장치 및 방법
JP2013219452A (ja) 色信号処理回路、色信号処理方法、色再現評価方法、撮像装置、電子機器、及び、試験装置
US20230345136A1 (en) Image processing apparatus, image processing method, and storage medium
JP4498086B2 (ja) 画像処理装置および画像処理方法
JP2007036714A (ja) 撮像装置
JP2002271802A (ja) 画像処理方法及び撮像装置
JP3384916B2 (ja) 撮像装置
WO2022196324A1 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
US8625008B2 (en) Image processing apparatus having luminance-type gamma correction circuit capable of changing nonlinear characteristic, and image processing method therefor
JPH08223587A (ja) 撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040413

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040614

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040709

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070716

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees