KR100319863B1 - A method of determining a monochromatic subject, a method of adjusting a white balance using the same, and a suitable device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 관한 것으로서 특히, 화이트 밸런스 조정시 지장을 주는 단색 피사체 판단 방법, 이를 이용한 화이트 밸런스 조정 방법, 그리고 이에 적합한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a white balance of a video camera. More particularly, the present invention relates to a monochromatic subject judging method, a white balance adjusting method, and a device suitable for the method.
본 발명의 화이트 밸런스 조정 방법은 비디오 카메라의 화이트 밸런스 조정 방법에 있어서, 단색 피사체의 여부를 판단하는 과정; 상기 판단 과정의 결과 단색 피사체일 경우에는 조명 조건에 따라 준비된 조정치들 중의 하나를 선택하여 화이트 밸런스를 조정하는 과정; 및 상기 판단 과정의 결과 단색 피사체가 아닐 경우에는 백색 영역을 추출하고 추출된 백색 영역을 대상으로 화이트 밸런스를 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.A white balance adjustment method of the present invention is a method of adjusting a white balance of a video camera, comprising the steps of: determining whether a monochromatic subject exists; If the result of the determination is a monochromatic subject, selecting one of the prepared adjustments according to the lighting condition to adjust the white balance; And a step of extracting a white region when the determination result is not a monochromatic subject and adjusting white balance of the extracted white region.
본 발명에 따른 화이트 밸런스 조정 방법은 단색 피사체일 경우 조명 조건에 따라 설정된 화이트 밸런스 조정치들 중의 하나를 선택하여 조정함으로서 잘못된 화이트 밸런스 조정이 수행되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.The white balance adjustment method according to the present invention has an effect of preventing erroneous white balance adjustment from being performed by selecting one of the white balance adjustment values set in accordance with the illumination condition in the case of a monochrome subject.
Description
본 발명은 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 관한 것으로서 특히, 화이트 밸런스 조정시 지장을 주는 단색 피사체 판단 방법 및 장치, 이를 이용한 화이트 밸런스 조정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a white balance of a video camera, and more particularly, to a method and apparatus for determining a monochromatic subject that interferes with white balance adjustment, and a white balance adjustment method using the same.
비디오 카메라는 조명 조건에 따라 촬영한 피사체의 색감이 달라진다. 이는 조명 조건에 따라 RGB의 각 파장별 에너지 분포가 달라지기 때문이며, 이를 색온도(color temperture)로서 표현한다.In a video camera, the color of a photographed subject differs depending on lighting conditions. This is because the energy distribution of each wavelength of R, G, and B varies depending on the lighting condition, and is expressed as a color temperature.
도 1은 색온도에 따른 RGB 각 파장의 에너지 분포를 나타내는 그래프이다. 도 1에서 점선으로 도시된 것은 약 3000。K의 색온도를, 굵은 실선으로 도시된 것은 약 5600。K의 색온도를, 그리고 가는 실선으로 도시된 것은 약 7000。K의 색온도를 나타낸다.1 is a graph showing the energy distribution of each wavelength of RGB according to the color temperature. 1 shows a color temperature of about 3000.K, a thick solid line shows a color temperature of about 5600.K, and a thin solid line shows a color temperature of about 7000.K.
3000。K의 색온도는 실내의 백열 전구의 조명 조건에 해당하고, 5600。K의 색온도는 실외의 태양광의 조명 조건에 해당하며, 그리고 7000。K의 색온도는 형광등의 조명 조건에 해당한다.The color temperature of 3000.K corresponds to the lighting condition of the incandescent bulb of the room, the color temperature of 5600.K corresponds to the lighting condition of the outdoor sunlight, and the color temperature of 7000.K corresponds to the lighting condition of the fluorescent lamp.
비디오 카메라로 피사체를 촬영함에 있어서, 동일한 피사체일 지라도 조명 조건에 따라 피사체로부터 입사되는 RGB 각 파장의 에너지 분포가 달라지게 되기 때문에 조명 조건에 따라 피사체의 색감이 달라지게 된다.When a subject is photographed with a video camera, the energy distribution of each wavelength of RGB incident from the subject varies depending on lighting conditions even if the subject is the same, so that the color of the subject changes depending on lighting conditions.
이를 해소하기 위하여 화이트 밸런스 조정이 필요하다. 화이트 밸런스 조정은 RGB의 합성에 의해 만들어지는 백색(WHITE)을 기준으로 조명 조건에 따라 RGB의 이득을 조정하여 동일한 피사체를 동일한 색감으로 표현할 수 있도록 하는 것이다.To resolve this, white balance adjustment is necessary. The white balance adjustment is to adjust the gain of RGB according to the lighting condition based on the white produced by the RGB synthesis so that the same subject can be expressed with the same color.
백색은 0.3R + 0.6G + 0.1B로 표현된다. 따라서, 백색 피사체를 촬상하여 얻어진 RGB신호는 조명 조건들에 따라 각기 다른 에너지 레벨을 가지므로 이들 신호의 조합에 의해 얻어지는 정상적인 백색이 되도록 이들 신호의 이득을 조정하는 것이 화이트 밸런스 조정이다.White is represented by 0.3R + 0.6G + 0.1B. Therefore, since the RGB signals obtained by picking up a white subject have different energy levels according to the lighting conditions, it is the white balance adjustment that the gain of these signals is adjusted so as to become the normal white obtained by the combination of these signals.
화이트 밸런스는 조명 조건이 달라질 때마다 수행하는 것이 바람직하다. 화이트 밸런스를 조정할 때에는 백색이 포함된 피사체를 촬상한 상태에서 백색 영역을 검출하고, 검출된 백색 영역을 기준으로 하여 화이트 밸런스 조정을 수행한다.It is preferable to perform the white balance every time the illumination condition is changed. When white balance is adjusted, a white region is detected in a state of photographing a subject including white, and white balance adjustment is performed based on the detected white region.
백색 영역을 판별하기 위하여 비디오 카메라는 휘도가 상대적으로 높은 부분을 선택한다. 그러나, 실제에 있어서 단일 색상을 가지는 부분을 백색 영역으로 인식하는 경우가 많기 때문에 결과적으로 잘못된 조정치를 발생하게 되는 문제점이 있다.In order to discriminate the white region, the video camera selects a portion having a relatively high luminance. However, in practice, a portion having a single color is often recognized as a white region, resulting in a problem that an incorrect adjustment value is generated.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 단색 피사체를 판별하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for discriminating a monochromatic subject.
본 발명의 다른 목적은 상기의 단색 피사체 판별 방법에 적합한 장치를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus suitable for the monochromatic subject discriminating method.
본 발명의 또 다른 목적은 단색 오트랙킹을 방지하는 개선된 화이트 밸런스 방법을 제공하는 것에 있다.It is still another object of the present invention to provide an improved white balance method for preventing monochromatic overtracking.
도 1은 색온도에 따른 RGB 각 파장의 에너지 분포를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the energy distribution of each wavelength of RGB according to the color temperature.
도 2는 본 발명에 따른 단색 판별 방법을 보이는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of discriminating monochromatic colors according to the present invention.
도 3a 내지 도 3b는 도 2에 도시된 흐름도에서 피사체 영역의 일예를 보이기 위해 도시된 것이다.Figs. 3A to 3B are shown for illustrating an example of a subject area in the flowchart shown in Fig.
도 4는 화면의 주변부를 제외한 영역을 추출하는 방법을 도식적으로 보이기 위해 도시된 것이다.FIG. 4 is a schematic view showing a method of extracting a region excluding a peripheral portion of a screen.
도 5는 도 4에 도시된 영역을 대상으로 단색 피사체의 여부를 판단하는 예를 보이는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an example of determining whether a monochromatic subject exists in the region shown in FIG.
도 6은 도 2에 도시된 방법을 수행하는 장치의 구성을 보이는 블록도이다.6 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for performing the method shown in FIG.
도 7은 본 발명에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 보이는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a white balance adjustment method according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 수행하는 비디오 카메라의 구성을 보이는 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a video camera that performs a white balance adjustment method according to the present invention.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 단색 피사체 판단 방법은 피사체를 촬상한 화면에서 휘도 신호의 산포도를 산출하는 과정; 상기 산포도를 소정의 문턱치와 비교하는 과정; 및 상기 비교 과정의 결과 산포도가 소정의 문턱치보다 작으면 단색 피사체로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for determining a monochromatic subject, comprising the steps of: calculating a scattering degree of a luminance signal on a screen of an object; Comparing the scatter value with a predetermined threshold value; And determining that the object is a monochromatic subject if the scattering result as a result of the comparing process is smaller than a predetermined threshold value.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 단색 피사체 판단 장치는 프레임 단위의 휘도 신호를 저장하고, 이를 블록화하여 출력하는 블록 분할기; 상기 블록 분할기에서 출력되는 블록별 휘도 신호의 평균치를 연산하는 블록별 평균치 연산부; 상기 블록별 평균치 연산부의 출력을 유입하여 그들의 평균치를 연산하는 평균치 연산부; 상기 블록별 평균치 연산부의 출력을 유입하여 그들의 산포도를 연산하는 산포도 연산부; 및 상기 평균치 연산부에서 출력되는 평균치와 상기 산포도 연산부에서 출력되는 산포도의 크기에 따라 단색 피사체의 여부를 판단하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a monochromatic subject determination apparatus, comprising: a block divider for storing a luminance signal of a frame unit and block-outputting the luminance signal; A block average value calculation unit for calculating an average value of luminance signals for each block output from the block divider; An average value calculator for receiving the output of the block average value calculator and calculating an average value thereof; A scatter calculator operable to receive the output of the average value calculator for each block and to calculate the dispersion of the outputs; And a comparison unit for determining whether a monochrome subject is present according to the average value output from the average value calculation unit and the magnitude of the scattered output from the scatter calculator.
상기의 또 다른 목적을 달성하는 본 발명의 화이트 밸런스 조정 방법은 비디오 카메라의 화이트 밸런스 조정 방법에 있어서, 단색 피사체의 여부를 판단하는 과정; 상기 판단 과정의 결과 단색 피사체일 경우에는 조명 조건에 따라 준비된 조정치들 중의 하나를 선택하여 화이트 밸런스를 조정하는 과정; 및 상기 판단 과정의 결과 단색 피사체가 아닐 경우에는 백색 영역을 추출하고 추출된 백색 영역을 대상으로 화이트 밸런스를 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a white balance adjustment method for a video camera, including the steps of: determining whether a monochromatic subject exists; If the result of the determination is a monochromatic subject, selecting one of the prepared adjustments according to the lighting condition to adjust the white balance; And a step of extracting a white region when the determination result is not a monochromatic subject and adjusting white balance of the extracted white region.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 단색 판별 방법을 보이는 흐름도이다. 본 발명에 따른 단색 판별 방법에서는 피사체 영역에서 휘도 신호의 산포도를 구하고, 구해진 산포도의 크기에 의해 단색 피사체의 여부를 판단한다. 구체적으로 휘도 신호의 산포도가 소정의 문턱치보다 작으면 단색 피사체로 판별한다. 여기서, 문턱치로서는 피사체 영역에서 휘도 신호의 평균치를 사용한다.2 is a flowchart illustrating a method of discriminating monochromatic colors according to the present invention. In the monochromatic discriminating method according to the present invention, the scattering degree of the luminance signal is obtained in the subject area, and whether or not a monochromatic subject exists is determined based on the magnitude of the obtained scattering degree. Specifically, if the scattering degree of the luminance signal is smaller than the predetermined threshold, it is discriminated as a monochromatic subject. Here, an average value of the luminance signal in the subject area is used as the threshold value.
산포도
평균 편차
표준 편차
여기서, n은 피사체 영역에서의 픽셀의 개수이다.Here, n is the number of pixels in the subject area.
도 2에 도시된 방법에서 먼저, 피사체 영역에서 휘도 신호의 평균치를 구한다.(S200) 여기서, 피사체 영역이란 정확하게는 피사체에 의해 점유되는 영역을 말하지만 피사체를 포함하는 영역일 수도 있다. 피사체 영역은 윤곽 추출에 의해 판별된다. 피사체를 포함하는 영역을 사용하는 방법은 간이적인 것으로서 화면에서 주변부를 제외한 영역이 사용된다. 대부분의 경우에 있어서 피사체는 화면의 중앙 부근에 위치하므로 주변부를 제외하는 것만으로 피사체를 포함하는 영역을 근사할 수 있다.In the method shown in Fig. 2, first, an average value of luminance signals in the subject area is obtained (S200). Here, the subject area refers to an area occupied by the subject, but may also be an area including the subject. The subject area is determined by contour extraction. The method of using the area including the subject is simple and the area except the peripheral part is used on the screen. In most cases, since the subject is located near the center of the screen, the area including the subject can be approximated only by removing the peripheral portion.
먼저, 피사체 영역에서 휘도 신호의 평균치를 구한다.(S200)First, an average value of luminance signals is obtained in the subject area (S200)
피사체 영역에서 휘도 신호의 산포도를 구한다.(S210)And obtains a scattering degree of the luminance signal in the subject area (S210)
S200에서 구해진 휘도 신호의 평균치와 S210에서 구해진 휘도 신호의 산포도를 비교한다.(S220)The average value of the luminance signal obtained in S200 is compared with the dispersion of the luminance signal obtained in S210 (S220)
휘도 신호의 산포도가 소정의 문턱치 예를 들면 휘도 신호의 평균치보다 작으면 단색 피사체로 판별한다.(S230)If the scattering degree of the luminance signal is smaller than the predetermined threshold value, for example, the average value of the luminance signal, it is determined as a monochromatic subject (S230)
도 3a 내지 도 3b는 도 2에 도시된 흐름도에서 피사체 영역의 일예를 보이기 위해 도시된 것이다. 도 3a는 피사체에 의해 점유되는 영역(빗금친 부분)(300)의 예를 보이는 것이고 도 3b는 피사체(320)를 포함하는 영역(빗금친 부분)(310)의 예를 보이는 것이다. 도 3a에 도시된 예는 피사체의 윤곽을 추출하고, 윤곽선 내에 포함되는 영역을 추출함에 의해 설정된다. 도 3b에 도시된 예는 화면의 주변부를 제외한 영역을 추출함에 의해 설정된다.Figs. 3A to 3B are shown for illustrating an example of a subject area in the flowchart shown in Fig. 3A shows an example of a region (shaded portion) 300 occupied by a subject and FIG. 3B shows an example of a region (shaded portion) 310 that includes a subject 320. FIG. The example shown in Fig. 3A is set by extracting the outline of the subject and extracting the area included in the outline. The example shown in FIG. 3B is set by extracting an area excluding the periphery of the screen.
도 4는 화면의 주변부를 제외한 영역을 추출하는 방법을 도식적으로 보이기 위해 도시된 것이다. 도 4에 도시된 바에 있어서 전체 화면(200)을 균등 분할된 64개의 서브 화면들(
도 5는 도 4에 도시된 영역을 대상으로 단색 피사체의 여부를 판단하는 예를 보이는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an example of determining whether a monochromatic subject exists in the region shown in FIG.
먼저, 블록
S500에서 구해진 휘도 신호의 평균치
도 6은 도 2에 도시된 방법을 수행하는 장치의 구성을 보이는 블록도이다. 도 6에 도시된 장치는 블록 분할기(60), 블록별 평균치 연산부(62), 평균치 연산부(64), 산포도 연산부(66), 비교부(68)를 포함한다.6 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for performing the method shown in FIG. The apparatus shown in Fig. 6 includes a block divider 60, an average value calculator 62, an average value calculator 64, a scatter calculator 66, and a comparator 68.
블록 분할기(60)는 입력되는 영상 신호를 블록으로 분할하여 출력한다. 이러한 블록 분할기(60)는 프레임 메모리 및 어드레스 발생기에 의해 구현될 수 있다. 프레임 메모리는 입력되는 영상 신호를 프레임 단위로 저장한다. 어드레스 발생기는 프레임 메모리에 저장된 영상 신호를 블록 구획에 맞추어 분할하고, 분할된 서브 블록들을 순차적으로 출력한다. 이때 주변부의 서브 블록들은 출력하지 않는다.The block divider 60 divides an input video signal into blocks and outputs the blocks. This block divider 60 may be implemented by a frame memory and an address generator. The frame memory stores the input video signal in frame units. The address generator divides the video signal stored in the frame memory according to the block segment, and sequentially outputs the divided sub-blocks. At this time, the subblocks in the peripheral part are not outputted.
블록별 평균치 연산부(62)는 블록 분할기(60)에서 순차적으로 출력되는 서브 블록들의 휘도 신호의 평균치를 연산한다.The block-by-block average value calculator 62 calculates the average value of the luminance signals of the sub-blocks sequentially output from the block divider 60.
평균치 연산부(64) 및 산포도 연산부(66)는 블록별 평균치 연산부(62)에서 출력되는 블록별 휘도 신호의 평균치들로부터 각각 화면 단위의 평균치 및 산포도를 산출한다.The average value calculator 64 and the scatter calculator 66 calculate an average value and a scatter value on a screen basis from the average values of the luminance signals for each block output from the average value calculator 62 for each block.
비교부(68)는 평균치 연산부(64)에서 제공되는 평균치와 산포도 연산부(66)에서 제공되는 산포도를 비교한다. 비교부(68)의 비교 판정 결과는 단색 피사체의 여부를 나타내게 된다. 즉, 산포도가 평균치보다 작으면 비교부(68)는 단색 피사체임을 나타내는 "high" 신호를 출력하게 된다.The comparator 68 compares the average value provided by the average value calculator 64 and the scatter value provided by the scatter calculator 66. The comparison result of the comparison unit 68 indicates whether or not a monochromatic subject exists. That is, if the scattering degree is smaller than the average value, the comparator 68 outputs a " high " signal indicating that it is a monochromatic subject.
도 7은 본 발명에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 보이는 흐름도이다. 도 7에 도시된 방법은 단색 피사체의 여부에 따라 조명 조건에 따라 준비된 조정치들 중의 하나를 선택하여 화이트 밸런스를 조정하거나 정상적인 화이트 밸런스 조정을 수행하도록 한다.7 is a flowchart illustrating a white balance adjustment method according to the present invention. The method shown in FIG. 7 selects one of the prepared adjustments according to the illumination condition according to whether a monochromatic subject exists or not, thereby adjusting white balance or performing normal white balance adjustment.
먼저, 피사체가 단색 피사체인 지의 여부를 판별한다.(S700) 단색 피사체의 여부는 도 2에 도시된 방법 및 도 6에 도시된 장치에 의해 판별한다. 즉, 피사체의 휘도 신호의 산포도가 소정의 문턱치보다 작으면 단색 피사체로 판별한다. 이러한 단색 피사체의 개념에는 백색의 피사체도 포함된다.First, it is determined whether or not the subject is a monochromatic subject. (S700) Whether or not a monochromatic subject is present is determined by the method shown in Fig. 2 and the apparatus shown in Fig. That is, if the scattering degree of the luminance signal of the subject is smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the subject is a monochromatic subject. The concept of such a monochromatic subject also includes a white subject.
S700에서 단색 피사체가 아닌 것으로 판별되면 정상적인 화이트 밸런스 동작을 수행한다.(S710) 즉, 화면에서 백색 영역을 추출하고 추출된 백색 영역을 참조하여 RGB 신호의 이득을 조정한다.If it is determined in step S700 that the object is not a monochrome subject, a normal white balance operation is performed (S710). That is, a white area is extracted from the screen and a gain of the RGB signal is adjusted referring to the extracted white area.
S700에서 단색 피사체인 것으로 판별되면 조명 조건을 판별한다(S720)If it is determined that the subject is a monochromatic subject in S700, the lighting condition is determined (S720)
조명 조건에 따라 준비된 조정치들 중의 하나를 선택하여 화이트 밸런스를 조정한다. 조명 조건은 카메라 조리개의 열림 정도에 의해 판별한다. 카메라의 조리개는 조명이 밝을수록 닫혀지고, 조명이 어두울수록 열려지므로 조리개의 열림 정도를 판단함에 의해 조명 상태를 판별할 수 있다.Select one of the prepared adjustments according to the lighting conditions to adjust the white balance. The lighting conditions are determined by the degree of opening of the camera iris. The aperture of the camera is closed as the illumination becomes brighter, and as the illumination becomes darker, the aperture is opened, so that the illumination state can be determined by determining the degree of opening of the aperture.
즉, 조리개의 열림 정도가 소정의 문턱치 이상일 경우에는 실외의 태양광 조건으로 판별하여 5600。K의 색온도에 해당하는 화이트 밸런스 조정치로 조정하고(S730), 문턱치 미만일 경우에는 실내의 백열등 조건으로 판별하여 3000。K의 색온도에 해당하는 화이트 밸런스 조정치로 조정한다(S740).That is, when the degree of opening of the diaphragm is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined as an outdoor sunlight condition and adjusted to a white balance adjustment value corresponding to a color temperature of 5600K (S730). If the aperture value is less than the threshold value, And adjusts to the white balance adjustment value corresponding to 3000.K color temperature (S740).
조리개의 열림 정도는 렌즈에 부착된 홀 소자에 의해 검출된다. 홀 소자는 조리개가 열리고 닫힘에 따라 자기력을 검출하여 전압값으로 출력하며 비디오 카메라에 일반적으로 사용된다. 실외 조건에서는 실내보다 밝은 상태이므로 조리개가 닫혀져 홀 값이 낮아지게 되므로 실험치에 의해 일정값 이하는 실외 조건으로 판단할 수 있다.The degree of opening of the diaphragm is detected by the Hall element attached to the lens. The Hall element detects magnetic force as the diaphragm opens and closes, outputs it as a voltage value, and is commonly used in video cameras. In the outdoor condition, since it is brighter than the room, the aperture is closed and the hole value is lowered.
본 발명의 단색 피사체 판별 방법에 의하면 백색의 피사체도 단색 피사체로 판별된다. 백색 피사체일 경우에는 이를 대상으로 정상적인 화이트 밸런스 조정을 수행하는 것이 옳지만 준비된 화이트 밸런스 조정치들이 백색 피사체를 촬상한 상태에서 설정된 것이기 때문에 본 발명의 화이트 밸런스 조정 방법에 의해서도 근사한 값을 얻을 수 있다.According to the monochromatic subject discrimination method of the present invention, a white subject is also determined as a monochromatic subject. In the case of a white subject, it is correct to perform normal white balance adjustment on the subject, but since the prepared white balance adjustments are set in the state of picking up a white subject, approximate values can also be obtained by the white balance adjustment method of the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 수행하는 비디오 카메라의 구성을 보이는 블록도이다. 도 8에 도시된 장치는 렌즈부(80), 고체촬상소자(Charge Coupled Device)(82), 이중 상관 샘플링부(84), A/D변환부(86), 신호처리부(88), 마이크로 프로세서(90), 자동 이득 조절부(92), 셔터 제어부(94), 타이밍 제너레이터(96), 조리개 구동부(98), 조리개 제어부(100), 그리고 홀 검출기(102)를 포함한다.FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a video camera that performs a white balance adjustment method according to the present invention. 8 includes a lens unit 80, a solid-state image pickup device 82, a double correlation sampling unit 84, an A / D conversion unit 86, a signal processing unit 88, An automatic gain control section 92, a shutter control section 94, a timing generator 96, a diaphragm driving section 98, a diaphragm control section 100, and a Hall detector 102.
여기서, 셔터 제어부(94)는 소프트적인 동작에 의해 셔터 타이밍을 제어한다. 구체적으로, 타이밍 제너레이터(96)를 통해 고체 촬상 소자(82)의 독출 타이밍을 조절함에 의해 셔터 타이밍을 제어한다.Here, the shutter control section 94 controls the shutter timing by soft operation. Specifically, the timing of the shutter is controlled by adjusting the readout timing of the solid-state image sensor 82 through the timing generator 96.
화이트 밸런스 동작은 신호처리부(88), 마이크로 프로세서(90), 자동 이득 조절부(92), 그리고 홀 검출기(102)를 통해 수행된다.The white balance operation is performed through the signal processing unit 88, the microprocessor 90, the automatic gain control unit 92, and the hall detector 102.
본 발명에 따른 화이트 밸런스 동작을 수행함에 있어서, 신호처리부(88)는 화면에서 피사체를 포함하는 영역의 평균 휘도치 및 산포도를 연산한다. 마이크로 프로세서(90)는 신호처리부(88)에서 제공되는 평균 휘도치와 산포도를 비교하여 단색 피사체의 여부를 판별한다.In carrying out the white balance operation according to the present invention, the signal processing unit 88 calculates an average luminance value and a scattering degree of an area including a subject on the screen. The microprocessor 90 compares the average brightness value provided by the signal processing unit 88 with the scatter and determines whether or not a monochromatic subject exists.
단색 피사체가 아닌 경우 즉, 산포도가 평균 휘도치보다 같거나 큰 경우에는 에는 정상적인 화이트 밸런스 동작을 수행한다. 정상적인 화이트 밸런스 동작을 수행함에 있어서, 신호 처리부(88)는 화면에서 백색 영역을 추출하고 추출된 영역을 대상으로 R/G/B, 혹은 R-Y/B-Y의 비율을 연산한다. 마이크로 프로세서(90)는 신호 처리부(88)에서 출력되는 R/G/B, 혹은 R-Y/B-Y의 비율이 소정의 조건을 만족하도록 자동 이득 제어부(92)를 통하여 R/G/B의 이득을 제어한다.In the case where the object is not a monochrome subject, that is, when the scattering degree is equal to or larger than the average luminance value, a normal white balance operation is performed. In performing a normal white balance operation, the signal processing unit 88 extracts a white region from the screen and calculates the ratio of R / G / B or R-Y / B-Y to the extracted region. The microprocessor 90 controls the gain of R / G / B through the automatic gain control unit 92 so that the ratio of R / G / B or RY / BY output from the signal processing unit 88 satisfies a predetermined condition do.
단색 피사체인 경우 즉, 산포도가 평균 휘도치보다 작은 경우에는 미리 저장된 화이트 밸런스 조정치들 중의 하나를 선택하여 출력한다. 여기서, 미리 저장된 화이트 밸런스 조정치들이란 대표적인 조명 상태들에서 백색 피사체를 대상으로 화이트 밸런스를 취하여 얻어진 RGB 이득 조정치를 말한다. 대표적인 조명 상태들은 실외의 태양광 조명 상태인 5600。k, 실내의 백열 전구 조명 상태인 3000。k가 될 수 있다.In the case of a monochromatic subject, that is, when the scattering degree is smaller than the average luminance value, one of the stored white balance adjustment values is selected and output. Here, the pre-stored white balance adjustment values are RGB gain adjustment values obtained by taking white balance on a white subject in typical lighting conditions. Typical lighting conditions can be 5600.k for outdoor sunlight and 3000.k for indoor incandescent bulb lighting.
이득 조정치들의 선택 기준은 조리개의 열림 상태이다. 조리개는 입사광량이 많을수록 닫혀진다. 즉, 실외의 태양광 조명 조건에서는 실내의 백열 전구 조명 조건에서보다 많이 열린다. 이 두 조건 중의 경계치를 실험적으로 구하고 구해진 실험치에 의해 실내와 실외 조건을 판별한다. 본 발명의 예에서는 홀 검출기(102)에서 검출된 값이 검출 범위의 중간값인 "8"을 사용하였다. 그러나, 이 기준치는 기기에 따라 달라질 수 있다.The selection criterion for the gain adjustment is the open state of the aperture. The iris is closed as the amount of incident light increases. That is, it is more open in the outdoor sunlight condition than in the incandescent bulb lighting condition of the room. The boundary values of these two conditions are experimentally determined and indoor and outdoor conditions are determined by the obtained experimental values. In the example of the present invention, the value detected by the hall detector 102 is " 8 " which is the middle value of the detection range. However, this reference value may vary depending on the apparatus.
홀 검출기(102)에서 검출된 값이 "8"보다 같거나 큰 경우에는 실외의 태양광 조명 조건인 것으로 판별하고, 이에 상응하는 이득 조정값들을 자동 이득 제어부(92)에 인가한다.If the value detected by the hall detector 102 is equal to or larger than "8", it is determined that the condition is the outdoor sunlight illumination condition, and the gain adjustment values corresponding thereto are applied to the automatic gain control unit 92.
홀 검출기(102)에서 검출된 값이 "8"보다 작은 경우에는 실내의 백열 전구 조명 조건인 것으로 판별하고, 이에 상응하는 이득 조정값들을 자동 이득 제어부(92)에 인가한다.When the value detected by the hall detector 102 is smaller than "8", it is determined that the condition is the incandescent bulb lighting condition of the room, and the gain adjustment values corresponding thereto are applied to the automatic gain control unit 92.
이와 같은 동작을 통하여 도 6에 도시된 장치는 단색 피사체로 판정될 경우 통상적인 화이트 밸런스 동작을 수행하지 않고 미리 준비된 조명 조건별 이득 조정값들을 출력한다. 이와 같이 단색 피사체를 상대로 통상적인 화이트 밸런스 동작을 취하지 않게 되어 오트랙킹이 발생하지 않게 한다.Through such operation, the apparatus shown in FIG. 6 outputs gain adjustment values for each illumination condition prepared in advance, without performing a normal white balance operation when it is determined that the object is a monochrome subject. In this manner, the normal white balance operation is not performed on the monochromatic subject, thereby preventing the off-tracking from occurring.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 화이트 밸런스 조정 방법은 단색 피사체일 경우 조명 조건에 따라 설정된 화이트 밸런스 조정치들 중의 하나를 선택하여 조정함으로서 잘못된 화이트 밸런스 조정이 수행되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.As described above, the white balance adjustment method according to the present invention has an effect of preventing erroneous white balance adjustment from being performed by selecting one of the white balance adjustment values set in accordance with the lighting condition in the case of a monochrome subject.
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KR1019980053481A KR100319863B1 (en) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | A method of determining a monochromatic subject, a method of adjusting a white balance using the same, and a suitable device |
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- 1998-12-07 KR KR1019980053481A patent/KR100319863B1/en not_active IP Right Cessation
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