KR0125304B1 - 화이트밸런스조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 화이트밸런스조정장치는, 화면내에 무채색에 가까운 유채색의 피사체가 횡단하는 경우에도 안정된 화이트밸런스를 얻는 것, 노광량이나 검출색온도정보에 따라서 화이트밸런스보정의 응답속도를 자유롭게 변화시키는 것, 혼합광의 조건하에서도 양호한 색재현을 얻는 것을 목적으로 하며, 1화면의 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 1화면색온도검출회로(22)와, 1화면색온도검출회로(22)에 의해서 얻어지는 색온도정보를 복수화면분 적분하는 적분회로(23)와, 적분회로(23)의 출력신호를 입력하고, 화이트밸런스의 게인을 계산하는 화이트밸런스게인추출회로(134)와 화이트밸런스게인추출회로(134)의 출력신호에 따라서 화이트밸런스를 조정하는 증폭회로(9)을 구비한 구성에 의해, 시간방향의 평활화를 행하고 안정된 화이트밸런스조정을 행한다. 또, 피사체의 밝기정보를 검출하는 밝기정보검출수단(107)과, 밝기정보검출수단(107)의 출력신호에 따라서 무채색추출프레임을 설정하는 무채색프레임설정회로(108)와, 설정된 무채색추출프레임에 들어오는 무채색의 신호를 검출하는 무채색검출회로(27)와, 무채색검출회로(27)에서 검출된 무채색의 영상 신호를 적분하는 적분회로(103)와, 적분회로(103)의 출력신호를 입력하고, 화이트밸런스의 게인을 신출하는 화이트밸런스게인추출회로(134)와, 화이트밸런스를 조정하는 증폭회로(105)를 구비하고, 밝기정보에 따라서 무채색추출프레임을 절환함으로써 양호한 색재현을 실현하는 것이다.

Description

화이트밸런스조정장치

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도.

제 2 도는 동 제 1 실시예의 적분회로(23)의 내부의 동작을 표시한 블록도.

제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도.

제 4 도는 본 발명의 제 3 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도.

제 5 도는 동 제 3 실시예의 무채색추출회로(6)의 내부의 동작을 설명하기 위한 블록도.

제 6 도는 동 제 3 실시예의 무채색검출회로(27)의 동작을 설명하기 위한 색분포도.

제 7 도는 본 발명의 제 4 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도.

제 8 도는 동 제 4 실시예의 블록적분회로(17)중의 R신호의 적분회로의 동작을 설명하기 위한 블록도.

제 9 도는 동 제 4 실시예의 마이크로컴퓨터(8)내에서의 처리의 흐름을 표시한 흐름도.

제10도는 본 발명의 제 5 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도.

제11도는 동 제 5 실시예의 상대색온도와 매트릭스회로의 파라미터의 관계를 표시한 그래프도.

제12도는 동 제 6 실시예의 상대색온도와 매트릭스회로의 파라미터의 관계를 표시한 그래프도.

제13도는 본 발명의 제 7 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 구성을 표시한 블록도.

제14도는 동 제 7 실시예의 무채색추출회로(102)중의 백색검출수단의 구성을 표시한 블록도.

제15도는 동 제 7 실시예의 백색검출프레임을 표시한 모식도.

제16도는 본 발명의 제 8 실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제17도는 동 제 8 실시예의 색온도검출회로(115)의 구성을 표시한 블록도.

제18도는 동 제 8 실시예의 무책색추출회로(102a)중의 백색검출수단의 구성을 표시한 블록도.

제19도는 동 제 8 실시예의 백색검출수단의 백색검출프레임을 표시한 모식도.

제20도는 본 발명의 제 9 실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제21도는 동 제 9 실시예의 이행판정회로(120)의 구성을 표시한 블록도.

제22도는 동 제 9 실시예의 백색검출프레임의 모식도.

제23도는 동 제 9 실시예의 화이트밸런스게인추출회로(134)의 구성을 표시한 블록도.

제24도는 제 9 실시예의 색온도좌표를 표시한 모식도.

제25도는 본 발명의 제10실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제26도는 동 제10실시예의 이행판정회로(120a)의 구성을 표시한 블록도.

제27도는 동 제10실시예의 색온도좌표의 모식도.

제28도는 본 발명의 제11실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제29도는 본 발명의 제11실시예의 사상수단의 구성을 표시한 블록도.

제30도는 동 제11실시예의 색온도좌표의 모식도.

제31도는 본 발명의 제12실시예의 화이트밸런스조정장치의 사상회로의 구성을 표시한 블록도.

제32도는 동 제12실시예의 색온도좌표의 모식도.

제33도는 본 발명의 제13실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제34도는 동 제13실시예의 오프셋설정회로의 구성을 표시한 블록도.

제35도는 동 제13실시예의 세온도좌표에 있어서의 Cr1,Cb1과 Cr,Cb의 관계를 표시한 모식도.

제36도는 본 발명의 제14실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제37도는 동 제14실시예의 녹색검출회로의 구성을 표시한 블록도.

제38도는 동 제14실시예의 색온도좌표의 모식도.

제39도는 본 발명의 제15실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제40도는 동 제15실시예의 오프셋설정회로(124b)의 구성을 표시한 블록도.

제41도는 본 발명의 제16실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제42도는 본 발명의 제17실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제43도는 본 발명의 제18실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도.

제44도는 동 제18실시예의 화이트밸런스게인추출회로의 구성을 표시한 블록도.

제45도는 동 제18실시예의 화이트밸런스게인추출회로의 동작을 설명하기 위한 색온도좌표의 모식도.

제46도는 종래의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고체촬상소자2 : 저주파통과필터

3 : r보정회로4 : 색분리회로

5 : 화이트밸런스조정장치6 : 무채색추출회로

102 : 무채색추출회로7 : 적분회로

11: 적분회로 19 : 적분회로

23 : 적분회로103 : 적분회로

8 : 마이크로컴퓨터 33 : 마이크로컴퓨터

104 : 마이크로컴퓨터9 : 증폭회로

105 : 증폭회로10 : 매트릭스회로

35 : 매트릭스회로12 : 제산기

117 : 제산기13 : 가산기

111 : 가산기14 : 감산기

121 : 감산기15 : 지연회로

16 : 멀티플렉서114 : 멀티플렉서

17 : 블록적분회로18 : 수평카운터

20 : 수직카운터21 : 디멀티플렉서

22 : 1화면색온도검출회로24 : 신호량검출회로

25 : 조리개26 : 렌즈

27 : 무채색검출회로 28 : 게이트회로

31 : 입력단자101 : 입력단자

32 : 색온도검출회로115 : 색온도검출회로

34 : 화이트밸런스보정회로36 : 출력단자

106 : 출력단자 107 : 밝기정보검출수단

108 : 무채색추출프레임설정회로 109 : 증폭기

123 : 증폭기110 : 비교기

112 : AND 회로113 : OR 회로

116 : RAM118 : 카운터

119 : 차분회로120 : 이행판정회로

122 : 사상회로124 : 오프셋설정회로

125 : 승산기126 : 녹색검출회로

134 : 화이트밸런스게인추출회로

본 발명은 비디오카메라등에 사용되는 화이트밸런스조정장치에 관한 것이다.

최근, 비디오카메라등에 사용되는 화이트밸런스조정장치는 성능이 향상되고 외부센서를 필요로 하지 않는 내부측광방식의 것이 주류가 되고 있다. 내부측광방식의 기본적인 사고방식은 피사체는 평균적으로는 무채색이고, 즉 화면내에서 적색신호, 청색신호, 녹색신호의 평균치가 동등하게 될 것이라는 것이다.

이와 같은 방식의 화이트밸런스조정장치로서는 예를 들면 일본국 특개소 61-184079호 공보가 있다.

이하 도면을 참조하면서, 종래의 화이트밸런스조정장치의 일례에 대해서 설명한다. 제46도는 종래의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구조를 표시한 구조도이다.

제46도에 있어서, (1)은 고체촬상소자(CDD), (2)는 저주파통과필터, (3)은 r보정회로, (4)는 색분리회로, (5)는 종래의 화이트밸런스조정장치, (6)은 무채색추출회로, (7)은 제 1 적분회로, (8)은 마이크로컴퓨터, (9)는 증폭회로, (10)은 매트릭스회로이다.

본 종래예에서는, 고체촬상소자(1)로서는 색차순차방식이라고 하는 색필터배열을 채용한 단일판카메라에 대해서 설명한다. 색차순차방식의 고체촬상소자(1)로부터는 휘도신호로 변조된 색신호가 중첩된 모양의 신호가 출력된다. 고체촬상소자(1)의 출력신호는 저주파통과필터(2)에 의해 변조색성분이 제거되고 휘도신호Y 가 얻어지고, r보정회로(3a)에 입력된다. r보정회로(3a)에서는 r보정이 실시되고, r보정후의 휘도신호가 얻어진다.

다음에, 색분리회로(4)에 입력된 고체촬상소자(1)의 출력신호는 색분리가 실시되고, R(적색), G(녹색), B(청색)의 색신호로서 출력된다. 색분리회로(4)로부터 출력된 R, G, B신호는 무채색추출회로(6)에 입력되고, 피사체가 무채색에 가까운 경우의 색신호만이 제 1 적분회로(7)에 입력된다. 제 1 적분회로(7)에서는 무채색추출회로의 출력신호를 1화면분 적분하여 출력한다. 여기서 말하는 1화면이란 예를 들면 텔레비전방식의 1필드에 상당한다. 제 1 적분회로(7)의 출력신호는 마이크로컴퓨터(8)에 입력되고, 화이트밸런스의 게인이 계산된다. 증폭회로(9)는 색분리회로(4)로부터 출력되는 R, G, B색신호를 입력하고, 마이크로컴퓨터(8)에서 계산된 게인에 따라서 화이트밸런스보정을 행한다. r보정회로(3b)는 증폭회로(9)에서 화이트밸런스가 실시된 R,G,B 신호를 입력하고 r보정을 실시하여 출력한다. 매트릭스회로(10a)에서는 r보정회로(3b)로부터 출력된 R, G, B신호를 입력하고, 색차신호 R-Y, B-Y로 매트릭스변환하여 출력한다.

그러나, 상기와 같은 구성에서는 1화면분의 색정보밖에 얻고 있지 않으므로, 예를 들면 살색이나 옥외의 녹색과 같이 비교적 색이 엷고, 색온도변화측에 가까운 색의 피사체가 횡단하는 경우에는, 제 1 적분회로(7)의 적분치가 변화하고, 그에 따라서 화이트밸런스의 게인이 변화해서 오동작을 일으키는 경우가 있었다.

다음에, 다른 종래의 화이트밸런스조정장치에 관해서 설명한다. 화이트밸런스조정장치에는, 색온도를 보정하는 작용과 동시에, 색재현을 가장 적합하게 유지하는 작용이 있다. 특히 단일판카메라에서는, 촬상소자의 색필터의 분광특성을 이상적인 특성으로 하는 것이 곤란하므로, 이 색재현을 가장 적합하게 유지하는 기술은 중요하다. 색온도가 변화했을때의 색재현을 가장 적합하게 유지하기 위한 수단으로서는, 색차신호를 생성할때의 매트릭스회로의 계수를 변화시키는 방법을 생각할 수 있다.

이에 관해서, 일본국 특개평 2-246490호 공보기재의 발명에서는, 광원마다의 매트릭스회로의 계수를 메모리에 유지하고, 광원에 따라서 그들 계수를 메모리로부터 판독함으로써 실현하고 있다.

그러나, 이 일본국 특개평 2-246490호 공보기재와 같은 구성에서는, 판독메모리(8)에는 광원마다의 데이타를 유지할 필요가 있고, 또 광원마다의 데이타밖에 유지하고 있지 않기 때문에 처리가 이산적이 되고, 복수의 광원이 섞인 혼합광의 조건하에서는 가장 적합한 색재현을 얻을 수 없는 경우가 있었다.

본 발명의 목적은, 화면내를 무채색에 가까운 유채색의 피사체가 횡단하는 경우에도, 안정된 화이트밸런스를 얻을 수 있는 화이트밸런스조정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 노광량이나 검출색온도정보에 따라서 화이트밸런스보정의 응답속도를 자유롭게 변화시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 혼합광의 조건하에서도 양호한 색재현을 얻을 수 있는 화이트밸런스조정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 살색이나 옥외의 녹색과 같이 비교적 색이 엷고 색온도변화측에 가까운 색이 화면내에 있어도 그 색신호를 무채색이라고 판단하는 일은 없고 최종적으로 살색을 백색으로 해버리는 퇴색작용에 의한 오동작을 발생하는 일이 없는 화이트밸런스조정장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화이트밸런스조정장치의 구성은, 1화면의 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 1화면색온도검출수단과, 상기 1화면색온도검출수단에 의해서 얻어지는 색온도정보를 복수화면분 적분하는 적분수단과, 상기 적분수단의 출력신호를 입력하고, 화이트밸런스의 게인을 계산하는 화이트밸런스게인산출수단과, 상기 화이트밸런스게인산출수단의 출력신호에 따라서 영상신호에 대한 증폭를 변화시켜 화이트밸런스를 조정하는 증폭수단을 구비하는 것이다.

또, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 화이트밸런스조정장치의 다른 구성은, 색온도검출수단과, 상기 색온도검출수단에 의해서 검출한 색온도에 따라서 화이트밸런스의 게인과 매트릭스계수를 산출하는 파라미터산출수단과, 화이트밸런스를 조정하는 증폭수단과, 상기 파라미터산출수단으로부터 출력되는 매트릭스계수를 사용해서 영상신호의 색재현을 조정하는 매트릭스회로를 구비한 것이다.

또, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 화이트밸런스조정장치의 다른 구성은, 색온도검출수단과, 상기 색온도검출수단에 의해서 검출한 색온도에 따라서 화이트밸런스의 게인과 매트릭스계수를 산출하는 파라미터산출수단과, 화이트밸런스를 조정하는 증폭수단과, 상기 파라미터산출수단으로부터 출력되는 매트릭스계수를 사용해서 영상신호의 색재현을 조정하는 매트릭스회로를 구비한 것이다.

또 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 화이트밸런스조정장치의 또다른 구성은, 피사체의 밝기정보를 검출하는 밝기정보검출수단과, 상기 밝기정보검출수단에 의해서 검출된 피사체의 밝기정보에 따라서, 무채색검출프레임을 설정하는 무채색검출프레임설정수단과, 상기 무채색검출프레임설정수단에 의해서 설정된 무채색검출프레임에 들어가는 무책색의 신호를 검출하는 무채색검출수단과, 상기 무채색검출수단에 의해서 검출된 무채색의 영상신호를 적분하는 적분수단과, 색온도검출수단과, 특정한 색온도의 정보를 기억하는 기억수단과, 전원투입시에는 상기 기억수단에 기억된 색온도정보를 선택하는 선택수단과, 화이트밸런스게인산출수단과, 화이트밸런스를 조정하는 증폭수단을 구비한 것이다.

상기와 같은 구성에 의해, 본 발명에 의하면 화면내를 무채색에 가까운 유채색의 피사체가 횡단하는 경우에도, 안정된 화이트밸런스를 얻을 수 있다. 또, 혼합광의 조건하에서도 양호한 색재현을 얻을 수 있다. 또, 살색이나 옥외의 녹색과 같이 비교적 색이 엷고 색온도변화축에 가까운 색이 화면내에 있어서도, 그 색신호를 무채색이라고 판단하는 일은 없고, 최종적으로 살색을 백색으로 해버리는 퇴색작용에 의한 오동작을 발생하는 일이 없는 화이트밸런스조정장치를 제공할 수 있다.

이하 도면을 참조하면서, 본 발명의 화이트밸런스조정장치의 실시예에 대해서 설명한다.

[제 1 실시예]

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도이다.

제 1 도에 있어서, (1)은 고체촬상소자(CCD), (2)는 저주파통과필터, (3)은 r보정회로, (4)는 색분리회로, (5)는 화이트밸런스조정장치, (22)는 1화면색온도검출회로, (23)은 적분회로, (8)은 마이크로컴퓨터, (9)는 증폭회로, (10)은 매트릭스회로이다.

본 실시예에서는 고체촬상소자(1)로서는 색차순차방식이라고 하는 색필터배열을 채용한 단일판카메라에 대해서 설명한다. 색차순차방식의 고체촬상소자(1)로부터는, 휘도신호로 변조된 색신호가 중첩된 모양의 신호가 출력된다. 고체촬상소자(1)의 출력신호는 저주파통과필터(2)에 의해 변조색성분이 제거되고 휘도신호로서 출력된다. 휘도신호는 r보정회로(3a)에서 r보정이 실시되고, r보정후의 휘도신호 Y로서 출력된다.

다음에, 색분리회로(4)에 입력된 고체촬상소자(1)의 출력신호는 색분리가 실시되고, R(적색), G(녹색), B(청색)의 색신호로서 출력된다. 색분리회로(4)로부터 출력된 R, G, B신호는 1화면색온도검출회로(22)에 입력된다. 색온도검출회로(22)에서는 1화면분의 R신호, G신호, B신호가 각각 적분되어 출력된다. 여기서 말하는 1화면이란 예를 들면 텔레비전방식의 1필드에 상당한다.

일반적으로 화면전체의 색의 평균은 무채색이 될것이라고 하고 있으므로 1화면색온도검출회로(22)로부터 출력되는 신호로부터 광원의 색온도가 추정된다.

다음에 1화면색온도검출회로(22)의 출력신호는 적분회로(23)에 있어서, 임의의 기간 적분된다.

여기서, 적분회로(23)에 대해서 상세하게 설명한다. 제 2 도는 본 실시예의 화이트밸런스조정장치의 적분회로(23)의 내부의 동작을 표시한 블록도이다. 제 2 도에서 (12)는 제산기, (13)은 가산기, (14)는 감산기, (15)는 지연회로, (16)은 멀티플렉서이다. 적분회로(23)에 입력된 R, G, B신호는 각각 제산기(12a)에서 1/N배 된다. 단 이 제산기는 디지틀회로의 경우는 비트시프트로 실현할 수 있다. 제산기(12a)의 출력신호는 가산기(13)에 입력되고, 가산기(13)의 출력신호는 지연회로(15)에 입력된다. 지연회로(15)에서는 입력신호를 일정기간 지연시켜 출력한다. 지연회로(15)의 출력신호와 지연회로(15)의 출력신호를 제산기(12b)에 의해서 나눗셈한 신호가 감산기(14)에 입력되고 감산기(14)의 출력신호는 가산기(13)에 입력된다. 결과적으로 제 2 적분회로(11)의 n번째의 입력신호 X(n)와 가산기(13)의 출력신호 Y(n)과의 관계는, Y(n)={X(n)+(N-1)Y(n-1)}/N으로 표시된다. 지연회로(15)의 출력신호는 멀티플렉서에서 선책되고, 순차 마이크로 컴퓨터(8)에 판독된다.

마이크로컴퓨너(8)에서는 적분된 R, G, B의 신호로부터 화이트밸런스의 게인이 계산된다 화이트밸런스의 게인은 적분된 R, G, B신호를 각각 SR, SG, SB로 했을때 R의 게인이 SG.SR,B의 게인이 SG/SB로서 부여된다.

증폭회로(9)는 색분리회로(4)로부터 출력된는 R, G, B색신호를 입력하여 마이크로컴퓨터(8)에서 계산된 게인에 따라서 화이트밸런스보정을 행한다.

r보정회로(3b)는 증폭회로(9)에서 화이트밸런스가 실시된 R, G, B신호를 입력하여 r보정을 실시하여 출력한다. 매트릭스회로(10a)에서는 r보정호로로붙처 출력된 R, G, B신호를 입력하여, 색차신호 R-Y, B-Y로 매트릭스변환하여 출력한다.

본 실시예에 있어서 예를 들면 1화면색온도검출회로(22)로부터 출력되는 R, G, B신호를 적분회로(23)에서 1초간격으로 적분한다고하면, 적분회로(23)에서는 N초간의 적분치가 얻어지게 된다. 그 때문에 화면내를 유채색의 피사체가 횡단했다고 해도 적분회로(23)의 출력으로서는 변동이 적고 안정된 화이트밸런스를 얻을 수 있다.

또, 본 실시예에서는 색신호로서 R, G, B의 3원색을 사용하는 원색신호처리방식에 대해서 설명했으나, 색신호로서 Gr=2R-G, Cb=2B-G를 사용하는 색차신호처리방식에 대해서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

[제 2 실시예]

제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도이다.

제 3 도에 있어서, (26)은 렌즈, (25)는 조리개, (1)은 고체촬상소자(CCD), (2)는 저주파통과필터, (3)은 r보정회로, (4)는 색분리회로, (5)는 화이트밸런스조정장치, (22)는 1화면색온도검출회로, (23)은 적분회로, (24)는 신호량검출회로, (8)은 마이크로컴퓨터, (9)는 증폭회로, (10)은 매트릭스회로이다.

본 실시예에서는 고체촬상소자(1), 저주파통과필터(2), r보정회로(3), 색분리회로(4), 1화면색온도검출회로(22)의 동작은 제 1 실시예에 준한다.

다음에 신호량검출회로(24)는 고체촬상소자(1)의 출력신호를 입력하고, 1화면의 평균의 신호량을 검출하고, 마이크로컴퓨터(8)에 전송한다.

마이크로컴퓨터(8)에서는 신호량검출회로(24)의 출력신호에 따라서 조리개(25)의 조리개값을 결정하고, 조리개(25)를 제어한다. 이와 같이 마이크로컴퓨터(8)에서는 노광량의 정보가 얻어진다. 특히 신호량검출회로(24)의 출력신호가 크게 변화한 경우에 마이크로컴퓨터(8)에서는 적분회로(23)에 있어서 평균한 화면수 N을 작게하도록 한다.

또, 마이크로컴퓨터(8)에서는 적분회로(23)의 출력신호로부터 B신호가 많은 경우는 고색온도, R신호가 많은 경우는 저색온도와 같이 현재 촬영중인 피사체의 광원의 색온도를 추정할 수 있다. 마이크로컴퓨터(8)에서는 노광량의 정보와 색온도의 정보로부터 저색온도이고 고위도일 경우에는 N의 값을 작게 한다.

마이크로컴퓨터(8)에 있어서의 화이트밸런스의 게인의 계산 및 증폭회로(9), r보정회로(3), 매트릭스회로(10)의 동작은 제 1 실시예에 준한다.

제 2 실시예에서는, 예를 들면 옥내로부터 옥외로, 혹은 옥외로부터 옥내에 비디오카메라를 향한 경우, 광원의 색온도와 동시에 노광량이 크게 변화한다. 이와 같은 경우는 N의 값을 작게하므로써 화이트밸런스보정의 응답속도를 빠르게 할 수 있다.

또 옥외에서는 일반적으로 조도가 높으나, 조도가 높은 상태에서 검출한 색온도정보가 옥내를 표시하고 있는 경우에는 오동작일 가능성이 높다. 이와 같은 경우도 N의 값을 작게하므로써 화이트벨런스보정의 응답속도를 빠르게 하므로서 오동작의 상태로부터 빨리 빠져나올 수 있다.

[제 3 실시예]

제 4 도는 본 발명의 제 3 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도이다.

제 4 도에 있어서, (1)은 고체촬상소자(CCD), (2)는 저주파통과필터, (3)은 r보정회로, (4)는 색분리회로, (5)는 화이트밸런스조정장치, (6)은 무채색추출회로, (7)은 제 1 적분회로, (8)은 마이크로컴퓨터, (9)는 증폭회로, (10)은 매트릭스회로, (11)은 제 2 적분회로이다.

본 실시예에서는 고체촬상소자(1), 저주파통과필터(2), r보정회로(3), 색분리회로(4)의 동작은 제 1 실시예에 준한다.

다음에 색분리회로(4)로부터 출력되 R, G, B신호는 무채색추출회로(6)에 입력되고, 피사체가 무채색에 가까운 경우의 색신호만이 제 1 적분회로(7)에 입력된다.

여기서, 무채색추출회로(6)에 대해서 상세하게 설명한다. 제5도는 제3실시예의 화이트밸런스조정장치의 무채색추출회로(6)의 내부의 동작을 설명하기 위한 블록도이다. 제 5 도에 있어서 (27)은 무채색검출회로, (28)은 게이트회로이다. 무채색추출회로(6)에 입력된 R, G, B신호는 무채색검출회로(27)에 입력된다.

무채색검출회로(27)에서는 입력한 R, G, B의 신호레벨의 관계가 αG＜R＋B＜βG, R＞γG, B＞δG의 3가지의 관계를 동시에 만족했을때에 제어펄스를 출력하고, 그 이외 일때에는 제어펄스를 출력하지 않는다. 제 6 도에 이들 3가지 관계를 나타낸 그래프를 표시한다. 제 5 도에서 가로축은 B/G, 세로축은 R/G를 표시한다. 3가지의 관계를 동시에 만족하는 영역은 그래프상 사선으로 표시되는 부분이다. 이 영역은 각종 광원에 의해서 무채색을 촬상했을때의 색분포영역이다. 게이트회로(28)에서는 R, G, B신호와 무채색검출회로(27)의 제어신호를 입력하고, 무채색검출회로(27)로부터 제어펄스가 출력되었을때에 R, G, B신호를 통과시키고, 그밖의 경우에는 R, G, B신호를 차단한다. 그 때문에 무채색추출회로(6)로부터는, 무채색에 가까운 신호만이 출력된다.

제 1 적분회로(7)에서는 무채색추출회로(6)의 출력신호를 1화면분 적분하여 출력한다. 여기서 말하는 1화면이란, 예를 들면 텔레비전방식의 1필드에 상당한다.

제 1 적분회로(7)의 출력신호는 제 2 적분회로(11)에 입력된다. 제 2 적분회로(11)에서는 제 1 적분회로(7)에서 적분된 1화면분의 R, G, B의 색신호를 임의의 기간 적분한다.

제 2 적분회로(11)의 동작은 제 1 실시예에 있어서의 적분회로(23)에 준한다.

또, 마이크로컴퓨터(8), 증폭회로(9), r보정회로(3), 매트릭스회로(10)의 동작은 제 1 실시예에 준한다.

본 실시예에 있어서는 제 2 적분회로(11)에 있어서의 N의 값을 일정치로 해도되나, N의 값을 그대의 노광량이나 검출한 색온도정보에 따라서 변화시킴으로써 화이트밸런스보정의 응답속도를 변화시킬 수 있다.

또, 본 실시예에 있어서 무채색추출회로(6)를 생략해도 된다. 단 이 경우는 화이트밸런스의 보정밀도가 열화할 가능성이 있다.

또, 본 실시예에서는 색신호로서 R, G, B의 3원색을 사용하는 원색신호처리방식에 대해서 설명했으나, 색신호로서 Cr=2R-G, Cb=2B-G를 사용하는 색차신호처리방식에 대해서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

[제 4 실시예]

제 7 도는 본 발명의 제 4 실시예의 화이트밸런스조정장치의 동작을 설명하기 위한 비디오카메라의 구성을 표시한 블록도이다.

제 7 도에 있어서, (1)은 고체촬상소자(CCD), (2)는 저주파통과필터 (3)은 r보정회로, (4)는 색분리회로, (5)는 화이트밸런스조정장치, (17)은 블록적분회로, (8)은 마이크로컴퓨터, (9)는 증폭회로, (10)은 매트릭스회로이다.

고체촬상소자(1), 저주파통과필터(2), r보정회로(3), 색분리회로(4)의 동작은 각각 제 1 실시예에 준한다.

색분리회로(4)로부터 출력된 R, G, B의 색신호는 블록적분회로(17)에 입력된다. 블록적분회로(17)에서는 1화면을 8×6의 48블록으로 분할하여 입력한 R, G, B의 색신호를 각각의 블록마다 적분한다.

여기서 블록적분회로(17)에 대해서 상세하게 설명한다. 제 8 도는 블록적분회로(17)중의 R신호의 적분회로의 동작을 설명하기 위한 블록도이다. G신호, B신호의 적분회로도 마찬가지의 동작을 행한다.

먼저 블록적분회로(17)에 입력된 R신호는 멀티플렉서(16)에 입력된다. 멀티플렉서(16)에서는 1필드의 처음에 입력한 신호를 먼저 적분회로(19a)에 입력한다. 수평카운터(18)에서는 영상신호의 클럭펄스를 카운트하고, 유효수평카운트의 1/8기간의 후에 펄스를 발생하고,멀티플렉서(18)에서는 출력신호를 적분회로(19b)에 입력한다. 또 수평카운터(18)에서는 영상신호의 클럭펄스를 카운트하고, 유효수평기간의 1/8기간의 후에 펄스를 발생하고, 멀티플렉서(18)에서는 출력신호를 적분회로(19c)에 입력한다. 이와 같이 유효수평기간의 1/8기간마다 멀티플렉서(16)는 출력을 절환하고, 1수평기간후에는 다시 적분회로(19a)가 선택된다.

이 동안 수직카운터(20)는 주사선수를 카운트하고, 1필드의 1/6기간후에 펄스를 발생시킨다.이때 적분회로(19a)부터 (19h)의 적분치는 디멀티플렉서(21)를 통해서 순차 출력되고, 적분회로(19h)의 적분치가 출력된 후, 각 적분회로(19)는 리세트된다. 이와 같이 1필드의 1/6기간마다 적분회로(19)의 적분치가 출력되고, 1필드후에는 48블록의 적분치가 출력된다.

이와 같이 해서 블록적분회로(17)로부터 출력된 48블록의 적분치는 각각 마이크로컴퓨터(8)에 입력된다. 마이크로컴퓨터(8)내에서의 처리의 흐름을 제 9 도에 표시한다.

먼저 처음에 마이크로컴퓨터(8)내에서는 입력한 48블록의 데이타중 무채색의 블록의 데이타만을 추출한다.(스텝 42). 무채색의 추출에는 제 1 실시예와 마찬가지로 αG＜R＋B＜βG, R＞γG, B＞δG와 같은 조건을 사용한다.

다음에 마이크로컴퓨터(8)내에서는 1화면내의 무채색블록의 R, G, B의 신호를 각각 적분한다(스탭 43).

다음에는 1화면으로부터 얻어진 R, G, B신호의 적분치를 N화면분 적분한다(스텝 44).

마이크로컴퓨터(8)에서는 적분된 R, G, B의 신호로부터 화이트밸런스의 게인이 계산된다(스텝 45). 화이트밸런스의 게인은 적분된 R, G, B신호를 각각 SR, SG, SB로 했을때에 R의 게인이 SG/SR, B의 게인이 SG/SB로서 부여된단(스텝 46).

증폭회로(9), r보정회로(3), 매트릭스회로(10)의 동작은 제 1 실시예에 준한다.

본 실시예에 있어서는, 제 1 실시예에 있어서의 화이트밸런스조정장치의 동작을 마이크로컴퓨터(8)내에서 행하고 있다고 생각할 수 있다. 이와 같이 블록적분회로(17)를 사용함으로써 회로규모를 축소할 수 있다.

또 본 실시예에 있어서 적분하는 화면수 N과 화이트밸런스의 응답속도는 제 1 실시예와 마찬가지로 생각할 수 있다.

[제 5 실시예]

제10도는 본 발명의 제 5 실시예의 화이트밸런스조정장치의 구성을 표시한 블록도이다.

제10도에 있어서, (31)은 입력단자, (32)는 색온도검출회로, (33)은 마이크로컴퓨터, (34)는 화이트밸런스보정회로, (35)는 매트릭스회로, (36)은 출력단자이다.

본 실시예에서는 색차순차방식의 고체촬상소자를 사용하고 있는 것으로 한다. 고체촬상소자의 색분리필터의 특성을 마젠타(Mg), 그린(G), 엘로우(Ye), 시안(Cy)이라고 하면, 고체촬상소자로부터 실제로 출력되는 신호는 화소혼합을 취하여 이하의 4종류이다.

Claims (18)

1. 비디오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 1화면의 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 1화면색 온도검출수단과, 상기 1화면 색온도검출수단에 의해서 얻어지는 색온도정보를 복수화면분으로 적분하는 색온도정보 복수화면 적분수단과, 상기 색온도정보 복수화면 적분수단의 출력신호를 입력하고, 화이트밸런스의 게인을 계산하는 화이트밸런스 게인산출수단과, 상기 화이트밸런스 게인산출수단의 출력신호에 따라서 영상신호에 대한 증폭률을 변화시켜 화이트밸런스를 조정하는 증폭수단을 구비한 것을특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 적분수단에서 적분하는 화면수를 노광량의 정보나 색온도의 정보를 사용해서 변화시키는 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 1화면색 온도검출수단은, 1화면의 영상신호중 무채색의 색신호만을 추출하는 무채색 추출수단과, 상기 무채색의 색신호를 1화면분으로 적분하는 제 1 적분회로롤 구성되는 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
4. 비데오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 통상 촬영시의 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 색온도검출수단과, 상기 색온도검출수단에 의해서 검출한 색온도에 따라서 화이트밸런스의 게인과 매트릭스계수를 항상 연속적으로 산출하는 파라미터 산출수단과, 상기 파라미터 산출수단으로부터 출력되는 게인에 따라서 영상신호에 대한 증폭률을 변화시켜서 화이트밸런스를 조정하는 증폭수단과, 상기 파라미터 산출수단으로부터 출력되는 매-트릭스계수를 사용해서 영상신호의 색재현을 항상 연속적으로 조정하는 매트릭스회로를 구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 파라미터 산출수단에서, 매트릭스계수의 일부는 화이트밸런스의 적색신호성분의 보정계수와 화이트밸런스의 청색신호성분의 보정계수의 곱에 따라서 변화시키는 것을특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
6. 비데오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 피사체의 밝기정보를 검출하는 밝기정보 검출수단과, 상기 밝기정보 검출수단에 의해서 검출된 피사체의 밝기 정보에 따라서, 무채색 추출 프레임을 설정하는 무채색 추출 프레임설정수단과, 상기 무채색 추출 프레임설정수단에 의해서 설정된 무채색 추출 프레임에 들어가는 무채색의 신호를 추출하는무채색 추출수단과, 상기 무채색 추출수단에 의해서 추출된 무채색의 영상신호를 적분하는 적분수단과, 상기 적분수단의 적분치로부터 화이트밸런스의 게인을 산출하는 화이트밸런스 게인산출수단과, 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는증폭수단을 구비한 것을특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
7. 비디오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 영상신호로부터 광원의 색온도정보와, 상기 색온도정보의 신뢰성을 표시한 신뢰성정보를 검출하는색온도 검출수단과, 현재의 화이트밸런스의 조정상태를 기억하는 기억수단과, 색온도 검출수단에 의해서 얻어지는 색온도의 신뢰성정보에 따라서, 상기 색온도 검출수단에 의해서 얻엊는 색온도정보와 상기 기억수단에 기억되는 색온도정보중 한쪽을 선택하는 색온도정보 선택수단과, 선택된 상기 색온도정보에 따라서 화이트밸런스의 게인을 산출하는 화이트밸런스 게인산출수단과, 상기 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에 의해서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는 증폭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
8. 비디오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 색온도 검출수단과, 현재의 화이트밸런스의 조정상태를 기억하는 기억수단과, 상기 색온도 검출수단에 의해서얻어진 색온도정보와 상기 기억수단에 기억되어 있는 색온도정보와의 차를 구하는 차동수단과, 상기 차동수단에 의해서 구한 차가 임의의 임계치 레벨 이상인지의 여부를 판정하는 이행판정수단과, 상기 차동수단에 의해서 구한 차가 임의의 임계치 레벨 이상일 경우에는 상기 색온도검출수단의 색온도정보를 선택하고, 임의의 임계치 레벨 이하일 경우에는상기 기억수단의 색온도정보를 선택하는 색온도정보선택수단과, 선택된 상기 색온도정보에 따라서 화이트밸런스의 게인을 산출하는 화이트밸런스 게인산출수단과, 상기 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에 의해서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는 증폭수단을구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 임계치 레벨을 상기 기억수단에 기억되어 있는 색온도정보에 따라서 변화시키는 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
10. 비디오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 색온도 검출수단과, 상기 색온도 검출수단에 의해서 검출된 색온도정보를 흑색체방사의 광원이 분포하는 색온도 변화축상에 사상하는 사상수단과, 사상된 상기 색온도정보에 따라서 화이트밸런스의 게인을 산출하는 화이트밸런스 게인산출수단과, 상기 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에 의해서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는 증폭수단을구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 사상수단에서의 사상은 상기 색온도변화축에 대해서 대략 수직으로 사상하는 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 사상수단에서의 사상은 검출된 색온도가 상기 색온도변화축에 대해서 녹색쪽일 경우는 색좌표상의 청색방향에 대해서 대략 수평으로 사상하는 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
13. 비디오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 색온도검출수단과, 상기 색온도검출수단에 의해서 검출한 색온도정보에 따라서 오프셋치를 설정하는 오프셋설정수단과, 상기 색온도정보에 상기 오프셋치를 가산하는 가산수단과, 상기 오프셋치가 가해진 상기 색온도정보에 따라서 화이트밸런스의 게인을 산출하는 화이트밸런스 게인산출수단과, 상기 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에 의해서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는 증폭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스조정장치.
14. 비디오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 색온도 검출수단과, 현재의 화이트밸런스의 조정상태를 기억하는 기억수단과, 현재 촬영중인 피사체에 녹색이 많이 함유되어 있는지의 여부를 검출하는 녹색검출수단과, 상기 녹색검출수단에서 현재 촬영중인 피사체에 녹색이 많이 함유되어 있다고 판단한 경우는상기 기억수단의 색온도정보를 선택하고, 그 이외의 경우는 상기 색온도 검출수단의 색온도정보를 선택하는선택수단과, 선택된 상기 색온도정보에 따라서 화이트밸런스의 게인을 산출하는 화이트밸런스게인산출수단과, 상기 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에 의해서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는 증폭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
15. 비디오카메라 등에 사용되는화이트밸런스 조정장치에 있어서, 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 색온도 검출수단과, 현재 촬영중인 피사체에 녹색이 많이 함유되어 있는지의 여부를 검출하는 녹색검출수단과, 상기 녹색검출수단으로부터 출력되는 녹색검출신호에 따라서 오프셋치를 변경하는 오프셋 설정수단과, 상기 색온도 검출수단에 의해서 검출되는 색온도정보에 대해서 상기 오프셋치를 가산하는 가산수단과, 상기 오프셋치가 가산된 상기 색온도정보에 따라서 화이트밸런스의 게인을 산출하는 화이트밸런스 게인산출수단과, 상기 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에 의해서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는 증폭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
16. 비디오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 색온도 검출수단과, 특정한 색온도의 정보를 기억하는 기억수단과, 전원투입시에는 상기 기억수단에 기억된 색온도정보를 선택하는 선택수단과, 상기 선택수단에서 선택된 상기 색온도정보에 따라서 화이트밸런스의 게인을 산출하는 화이트밸런스 게인산출수단과, 상기 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에 의해서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는 증폭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
17. 비디오카메라 등에 사용되는 화이트밸런스 조정장치에 있어서, 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 색온도 검출수단과, 특정한 색온도의 정보를 기억하는 제1기억수단과, 제1색온도정보와는다른 색온도 정보를 기억하는 제 2 기억수단과, 피사체의 밝기정보를 검출하는 밝기정보검출수단과, 상기 밝기정보 검출수단에서 검출되는 피사체의 밝기정보에 따라서 상기 제 1 기억수단에 기억되어 있는 색온도정보와 상기 제2기억수단에 기억되어 있는 색온도정보중 한쪽을 선택하는 제 1 선택수단과, 전원투입시에는 상기 제 1 선택수단에서 선택된 색온도정보를 선택하고, 그 이외의 경우는 색온도 검출수단에서 검출되는 색온도정보를 선택하는 제 2 선택수단과, 상기 제 2 선택수단에서 선택된 상기 색온도정보에 따라서 화이트밸런스의 게인을 산출하는화이트밸런스 게인산출수단과, 상기 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에 의해서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는 증폭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.
18. 비디오카메라 등에 사용되는화이트밸런스 조정장치에 있어서, 영상신호로부터 광원의 색온도정보를 검출하는 색온도 검출수단과, 상기 색온도 검출수단에서 검출된 색온도가 현재 조정중인색온도보다도 낮은 경우는 청색방향의 증폭수단의 변화량을 크게 하고, 상기 색온도검출수단에서 검출된 색온도가 현재 조정중인 색온도보다 높은 경우는 적색방향의 증폭수단의 변화량을 크게하는 화이트밸런스 게인산출수단과, 상기 영상신호를 입력하고 상기 화이트밸런스 게인산출수단에 의해서 산출된 게인에 의해 증폭률을 조정하는 증폭수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화이트밸런스 조정장치.