JP3348320B2 - Video camera - Google Patents
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、撮像素子により得られ
る三原色信号にγ補正やニー補正などの非線形処理を施
す非線形処理手段を備えたビデオカメラに関し、特に自
動白調整機能を有するビデオカメラに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video camera having non-linear processing means for performing non-linear processing such as gamma correction and knee correction on three primary color signals obtained by an image sensor, and more particularly to a video camera having an automatic white adjustment function. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、ビデオカメラシステムでは、撮
像素子により得られる三原色信号にγ補正やニー補正な
どの非線形処理を施す非線形処理機能を有するととも
に、被写体像の無彩色部分に対する上記三原色信号の信
号レベルを一致させるための白調整機能を有している。2. Description of the Related Art Generally, a video camera system has a non-linear processing function of performing non-linear processing such as gamma correction and knee correction on a three primary color signal obtained by an image sensor, and a signal of the three primary color signals for an achromatic portion of a subject image. It has a white adjustment function for matching levels.
【0003】従来、ビデオカメラシステムの白調整(ホ
ワイトバランス)は、撮像素子により得られた三原色信
号について、非線形処理手段の前段側又は後段側のいず
れか一方において三原色信号各信号レベルをレベル検出
手段で検出し、その検出出力に基づいて可変利得増幅手
段の利得を制御することにより行われていた。Conventionally, white adjustment (white balance) of a video camera system is performed by detecting the signal level of each of the three primary color signals on one of the former stage and the latter stage of the non-linear processing means for the three primary color signals obtained by the image sensor. And the gain of the variable gain amplifying means is controlled based on the detected output.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】非線形処理手段の前段
側で三原色信号の各信号レベルを検出して白調整を行う
ようにした従来のビデオカメラシステムでは、レベル検
出手段による検出結果と可変利得増幅手段の利得との関
係がレベルに依存せず単純であるので、上記検出結果か
ら利得の補正量を容易に算出することができるのである
が、上記レベル検出手段から出力段までの間で、三原色
信号の各信号レベルが変化するような要素(例えば、回
路のバラツキ、温度ドリフト、意図的なレベルオフセッ
トの設定)があると、ホワイトバランスがずれてしま
う。なお、レベル検出手段の後段側でのレベル変化量を
考慮して白調整を行うことも可能であるが、実際には考
慮すべき内容が多岐に亘るためにレベル変化量を正確に
計算することは極めて困難である。In a conventional video camera system in which the signal levels of the three primary color signals are detected at the stage prior to the nonlinear processing means to perform white adjustment, the detection result by the level detection means and the variable gain amplification are used. Since the relationship with the gain of the means is simple and does not depend on the level, the amount of gain correction can be easily calculated from the above detection result. If there is an element that changes the signal level of each signal (for example, variation in circuit, temperature drift, intentional setting of level offset), the white balance is shifted. Although it is possible to perform white adjustment in consideration of the level change amount at the subsequent stage of the level detecting means, it is necessary to calculate the level change amount accurately because the contents to be considered are various in practice. Is extremely difficult.
【0005】これに対して、出力段の前段において三原
色信号の各信号レベルを検出して白調整を行うようにし
た場合には、高い精度を保証できることになるが、実際
には、レベル検出手段による検出結果と可変利得増幅手
段の利得との関係が複雑であることから、検出結果から
利得の補正量を計算することが難しい。例えば、γ補正
では入力の0.45乗を出力するので、四則演算だけで
は正確に補正量を求められない。On the other hand, if the white level is adjusted by detecting the signal levels of the three primary color signals at the stage prior to the output stage, high accuracy can be guaranteed. Is complicated, and it is difficult to calculate the amount of gain correction from the detection result. For example, in the γ correction, the input is raised to the power of 0.45, so that the correction amount cannot be accurately obtained only by the four arithmetic operations.
【0006】従って、従来ビデオカメラシステムでは、
白調整を行う場合に、収束時間と収束精度の向上を両方
同時に図ることは極めて困難であった。Accordingly, in the conventional video camera system,
When performing white adjustment, it is extremely difficult to simultaneously improve the convergence time and the convergence accuracy.
【0007】ここで、可変利得増幅手段の利得を制御す
る制御手段では、利得を対数比例(デシベル)で制御し
た方が、倍率比例で行うよりも利点があることが知られ
ている。例えば、特殊効果のために意図的に利得変化量
(ペインティング量)が、白調整のために利得が変化し
ても変わらない。利得の足し算が正確にでき、相対値計
算が容易である。また、可変利得増幅手段の出力レベル
が一定であれば、入力レベルには依存せず、単位利得変
化に対するレベル変化量が一定なり、フィードバック制
御を行うのに適している。Here, it is known that, in the control means for controlling the gain of the variable gain amplifying means, controlling the gain in logarithmic proportion (decibel) is more advantageous than controlling the gain in proportion to the magnification. For example, the gain change amount (painting amount) intentionally for a special effect does not change even if the gain changes for white adjustment. The addition of the gain can be accurately performed, and the relative value can be easily calculated. If the output level of the variable gain amplifying means is constant, the level change amount with respect to the unit gain change becomes constant regardless of the input level, which is suitable for performing feedback control.
【0008】しかし、従来は、対数計算が複雑なために
正確な補正量の計算を行わず、緑色信号に対する赤色信
号及び青色信号の各レベルの差分を求め、係数を掛けて
発散を防ぐためにループゲインが1以下になるようにし
て、補正を行っていた。従って、補正量が適当でないの
で、補正回数が増加し、収束までに長い時間を必要とし
ていた。However, conventionally, since the calculation of the logarithm is complicated, an accurate correction amount is not calculated, the difference between each level of the red signal and the blue signal with respect to the green signal is obtained, and the difference is multiplied by a coefficient to prevent a divergence. The correction has been performed so that the gain is 1 or less. Therefore, since the correction amount is not appropriate, the number of corrections increases, and a long time is required until convergence.
【0009】そこで、本発明は、上述の如き従来の問題
点に鑑み、短時間で且つ高い精度で白調整を行うことが
できるビデオカメラを提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a video camera capable of performing white adjustment in a short time and with high accuracy in view of the above-mentioned conventional problems.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】第1の発明に係るビデオ
カメラは、撮像素子が出力する三原色信号に非線形処理
を施す非線形処理手段を備えるビデオカメラシステムに
おいて、上記撮像素子が出力する三原色信号をそれぞれ
増幅する利得が可変制御自在な可変利得増幅手段と、上
記非線形処理手段の前段で三原色信号の信号レベルを検
出する第1のレベル検出手段と、上記非線形処理手段の
後段で三原色信号の信号レベルを検出する第2のレベル
検出手段と、上記各レベル検出手段による各検出出力に
基づいて被写体像の白部分の三原色信号の信号レベルを
一致させるように上記可変利得増幅手段の利得を制御す
る制御手段とを備え、上記制御手段は、上記第1のレベ
ル検出手段の検出出力に基づいて、上記可変利得増幅手
段の利得を制御することにより被写体像の白部分の三原
色信号の信号レベルを一致させる粗調整を行ってから、
上記第2のレベル検出手段の検出出力に基づいて、上記
可変利得増幅手段の利得を制御することにより被写体像
の白部分の三原色信号の信号レベルを一致させる微調整
を行うことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a video camera system including a non-linear processing unit for performing non-linear processing on three primary color signals output from an image sensor. Variable gain amplifying means capable of variably controlling the gain to be amplified, first level detecting means for detecting the signal level of the three primary color signals before the nonlinear processing means, and signal level of the three primary color signals after the nonlinear processing means And a control for controlling the gain of the variable gain amplifying means so as to match the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image based on the respective detection outputs of the respective level detecting means. Means for controlling the gain of the variable gain amplifying means based on the detection output of the first level detecting means. After performing the coarse adjustment for matching the signal level of the three primary color signals of the white portion of the subject image by,
On the basis of the detection output of the second level detecting means, a fine adjustment for matching the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image is performed by controlling the gain of the variable gain amplifying means.
【0011】第2の発明に係るビデオカメラは、撮像素
子が出力する三原色信号に非線形処理を施す非線形処理
手段を備えるビデオカメラシステムにおいて、上記撮像
素子が出力する三原色信号をそれぞれ増幅する利得が可
変制御自在な可変利得増幅手段と、上記非線形処理手段
の前段で三原色信号の信号レベルを検出する第1のレベ
ル検出手段と、上記非線形処理手段の後段で三原色信号
の信号レベルを検出する第2のレベル検出手段と、上記
各レベル検出手段による各検出出力に基づいて被写体像
の白部分の三原色信号の信号レベルを一致させるように
上記可変利得増幅手段の利得を対数比例で制御する制御
手段とを備え、上記制御手段は、上記第1のレベル検出
手段の検出出力に基づいて、上記可変利得増幅手段の利
得を制御することにより被写体像の白部分の三原色信号
の信号レベルを一致させる粗調整を行ってから、上記第
2のレベル検出手段の検出出力に基づいて、上記可変利
得増幅手段の利得を制御することにより被写体像の白部
分の三原色信号の信号レベルを一致させる微調整を行う
ことを特徴とする。A video camera according to a second aspect of the present invention is a video camera system including a non-linear processing means for performing non-linear processing on the three primary color signals output from the image sensor, wherein the gain for amplifying each of the three primary color signals output from the image sensor is variable. Controllable variable gain amplifying means, first level detecting means for detecting the signal levels of the three primary color signals before the nonlinear processing means, and second level detecting means for detecting the signal levels of the three primary color signals after the nonlinear processing means. Level detecting means, and control means for controlling the gain of the variable gain amplifying means in logarithmic proportion so as to match the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image based on each detection output by each of the level detecting means. Wherein the control means controls a gain of the variable gain amplifying means based on a detection output of the first level detecting means. After performing a coarse adjustment to match the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image, the gain of the variable gain amplifying unit is controlled based on the detection output of the second level detecting unit. Fine adjustment is performed to match the signal levels of the three primary color signals of the white portion.
【0012】[0012]
【作用】第1の発明に係るビデオカメラは、撮像素子が
出力する三原色信号に非線形処理を施す非線形処理手段
の前段に設けた第1のレベル検出手段により三原色信号
の信号レベルを検出するとともに、上記非線形処理手段
の後段に設けた第2のレベル検出手段により三原色信号
の信号レベルを検出し、制御手段により、上記第1のレ
ベル検出手段の検出出力に基づいて上記可変利得増幅手
段の利得を制御して、被写体像の白部分の三原色信号の
信号レベルを一致させる粗調整を行ってから、上記第2
のレベル検出手段の検出出力に基づいて上記可変利得増
幅手段の利得を制御して、被写体像の白部分の三原色信
号の信号レベルを一致させる微調整を行う。The video camera according to the first aspect of the present invention detects the signal levels of the three primary color signals by first level detecting means provided before the nonlinear processing means for performing nonlinear processing on the three primary color signals output from the image sensor. A signal level of the three primary color signals is detected by a second level detecting means provided at a stage subsequent to the non-linear processing means, and a gain of the variable gain amplifying means is controlled by a control means based on a detection output of the first level detecting means. After performing the coarse adjustment to make the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image coincide with each other,
The gain of the variable gain amplifying means is controlled based on the detection output of the level detecting means for fine adjustment for matching the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image.
【0013】第2の発明に係るビデオカメラシステムで
は、撮像素子が出力する三原色信号に非線形処理を施す
非線形処理手段の前段に設けた第1のレベル検出手段に
より三原色信号の信号レベルを検出するとともに、上記
非線形処理手段の後段に設けた第2のレベル検出手段に
より三原色信号の信号レベルを検出し、制御手段によ
り、上記第1のレベル検出手段の検出出力に基づいて上
記可変利得増幅手段の利得を対数比例で制御して、被写
体像の白部分の三原色信号の信号レベルを一致させる粗
調整を行ってから、上記第2のレベル検出手段の検出出
力に基づいて上記可変利得増幅手段の利得を対数比例で
制御して、被写体像の白部分の三原色信号の信号レベル
を一致させる微調整を行う。In the video camera system according to the second aspect of the present invention, the signal levels of the three primary color signals are detected by first level detecting means provided before the nonlinear processing means for performing nonlinear processing on the three primary color signals output from the image sensor. A second level detecting means provided at a subsequent stage of the non-linear processing means for detecting a signal level of the three primary color signals, and a control means for controlling a gain of the variable gain amplifying means based on a detection output of the first level detecting means; Is controlled in a logarithmic proportion to make a coarse adjustment to match the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image, and then the gain of the variable gain amplifying means is adjusted based on the detection output of the second level detecting means. By performing control in a logarithmic proportion, fine adjustment is performed to match the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明に係るビデオカメラの実施例に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the video camera according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0015】本発明に係るビデオカメラは、例えば図1
に示すように構成される。このビデオカメラは、3枚の
CCDイメージセンサ101R,101G,101Bに
よりカラー撮像を行う3板式のカラービデオカメラに本
発明を適用したものである。A video camera according to the present invention is, for example, shown in FIG.
It is configured as shown in FIG. This video camera is one in which the present invention is applied to a three-panel color video camera that performs color imaging using three CCD image sensors 101R, 101G, and 101B.
【0016】上記CCDイメージセンサ101R,10
1G,101Bには、被写体からの撮像光が撮像光学系
100においてプリズムなどによりR,G,Bの三原色
光に色分解されて各撮像面に入射される。そして、上記
CCDイメージセンサ101R,101G,101B
は、各撮像面上に三原色光により結像された被写体像を
撮像して、電気的な三原色信号を出力する。The CCD image sensors 101R, 10R
In 1G and 101B, imaging light from a subject is color-separated into three primary colors of R, G and B by a prism or the like in an imaging optical system 100 and is incident on each imaging surface. The CCD image sensors 101R, 101G, 101B
Captures a subject image formed by the three primary color lights on each imaging surface, and outputs an electrical three primary color signal.
【0017】上記CCDメージセンサ101R,101
G,101Bにより得られた三原色信号は、それぞれ相
関二重サンプリング(CDS)回路102R,102
G,102Bによりクロック成分が除去されてから、増
幅器103R,103G,103Bにより感度調整が行
われる。The CCD image sensors 101R, 101R
G and 101B are respectively used for correlated double sampling (CDS) circuits 102R and 102R.
After the clock component is removed by G and 102B, the sensitivity is adjusted by amplifiers 103R, 103G and 103B.
【0018】そして、上記増幅器103R,103G,
103Bにより感度調整された三原色信号は、アナログ
信号処理回路104R,104G,104Bにおいてシ
ェーディング補正やゲインアップ、クランプなどの処理
が施されてから、可変利得増幅器105R,105G,
105Bに供給される。上記可変利得増幅器105R,
105G,105Bの各利得は、マイクロコンピュータ
を用いたシステムコントローラ114により制御されて
いる。The amplifiers 103R, 103G,
The three primary color signals, the sensitivity of which has been adjusted by 103B, are subjected to processing such as shading correction, gain up, and clamping in analog signal processing circuits 104R, 104G, and 104B, and then to variable gain amplifiers 105R, 105G, and 105B.
105B. The variable gain amplifier 105R,
Each gain of 105G and 105B is controlled by a system controller 114 using a microcomputer.
【0019】そして、上記可変利得増幅器105R,1
05G,105Bから出力される三原色信号は、高域周
波数成分を除去するためのローパスフィルタ106R,
106G,106Bを介してA/D変換器107R,1
07G,107Bに供給され、デジタル化される。The variable gain amplifier 105R, 1
The three primary color signals output from the 05G and 105B are low-pass filters 106R and 106R for removing high frequency components.
A / D converter 107R, 1 via 106G, 106B
07G and 107B and are digitized.
【0020】上記A/D変換器107R,107G,1
07Bによりデジタル化されたデジタル三原色信号は、
第1のレべル検出回路108R,108G,108Bを
介してデジタル信号処理回路109R,109G,10
9Bに供給される。The A / D converters 107R, 107G, 1
The digital three primary color signals digitized by 07B are
Digital signal processing circuits 109R, 109G, 10 via first level detection circuits 108R, 108G, 108B.
9B.
【0021】上記デジタル信号処理回路109R,10
9G,109Bでは、デジタル三原色信号について、γ
補正、ディテール、アパーチャ付加、リニアマトリク
ス、フレア補正などの非線形処理を含むプロセス処理を
行う。The digital signal processing circuits 109R and 109R
In 9G and 109B, γ is used for the digital three primary color signals.
Performs process processing including non-linear processing such as correction, detail, aperture addition, linear matrix, and flare correction.
【0022】上記デジタル信号処理回路109R,10
9G,109Bから出力される三原色信号は、第2のレ
べル検出回路110R,110G,110Bを介してエ
ンコーダ111に供給される。The digital signal processing circuits 109R and 109R
The three primary color signals output from 9G and 109B are supplied to the encoder 111 via the second level detection circuits 110R, 110G and 110B.
【0023】上記エンコーダ111は、例えばNTSC
方式のデジタルエンコーダであって上記デジタル信号処
理回路110R,110G,110Bからの三原色信号
をNTSC方式の複合映像信号に変換する。そして、こ
のエンコーダ111により得られるデジタル複合映像信
号は、D/A変換器112によりアナログ化され、ロー
パスフィルタ113を介して図示しないビデオテープレ
コーダやモニタ装置などに供給される。The encoder 111 is, for example, an NTSC
And converts the three primary color signals from the digital signal processing circuits 110R, 110G and 110B into an NTSC composite video signal. The digital composite video signal obtained by the encoder 111 is converted into an analog signal by a D / A converter 112 and supplied to a video tape recorder, a monitor device, and the like (not shown) via a low-pass filter 113.
【0024】また、上記第1のレべル検出回路108
R,108G,108Bは、上記A/D変換器107
R,107G,107Bによりデジタル化されたデジタ
ル三原色信号の各信号レベルを検出し、その検出出力を
上記出力114に供給する。同様に、上記第2のレべル
検出回路110R,110G,110Bは、上記デジタ
ル信号処理回路109R,109G,109Bにより非
線形処理を含むプロセス処理が施されたデジタル三原色
信号の各信号レベルを検出し、その検出出力を上記出力
114に供給する。The first level detection circuit 108
R, 108G and 108B correspond to the A / D converter 107
Each signal level of the digital three primary color signals digitized by R, 107G, and 107B is detected, and the detected output is supplied to the output 114. Similarly, the second level detection circuits 110R, 110G, and 110B detect the signal levels of the digital three primary color signals that have been subjected to process processing including non-linear processing by the digital signal processing circuits 109R, 109G, and 109B. , And supplies the detection output to the output 114.
【0025】上記システムコントローラ114は、カメ
ラ本体に設けられている利得設定スイッチ122やオー
トホワイトバランス起動スイッチ114の位置を検出し
たり、外部機器であるリモートコントローラ116から
の命令を受けて、第2のフローチャートに示すような制
御手順でオートホワイトバランスの制御動作を行う機能
を有している。The system controller 114 detects the positions of a gain setting switch 122 and an auto white balance activation switch 114 provided on the camera body, and receives a command from a remote controller 116 as an external device, and Has a function of performing an auto white balance control operation in a control procedure as shown in the flowchart of FIG.
【0026】すなわち、このオートホワイトバランスの
制御動作では、先ず、ステップ1において、上記第2の
レべル検出回路110R,110G,110Bによる検
出出力に基づいて、被写体像の白部分について、緑色信
号Gに対する赤色信号R及び青色信号Bの各レベル差R
−G,B−Gを求める。That is, in the control operation of the automatic white balance, first, in step 1, a green signal is output for the white portion of the subject image based on the detection output by the second level detection circuits 110R, 110G and 110B. Each level difference R of the red signal R and the blue signal B with respect to G
-G and BG are obtained.
【0027】次のステップ2では、上記各レベル差R−
G,B−Gに基づいて粗調整が必要であるか否かの判定
を行う。In the next step 2, each level difference R-
It is determined whether coarse adjustment is necessary based on G, BG.
【0028】このステップ2における判定結果がYES
すなわち上記各レベル差R−G,B−Gが所定値以上あ
り、粗調整が必要である場合には、粗調整モードに移り
ステップ3〜ステップ6の処理を繰り返し行う。If the determination result in step 2 is YES
That is, when each of the above-mentioned level differences RG and BG is equal to or more than a predetermined value and coarse adjustment is necessary, the process shifts to the coarse adjustment mode and the processing of steps 3 to 6 is repeated.
【0029】上記ステップ3では、上記第1のレべル検
出回路108R,108G,108Bによる検出出力に
基づいて、被写体像の白部分について、緑色信号Gに対
する赤色信号R及び青色信号Bの各レベル差R−G,B
−Gを求める。次のステップ4では、上記各レベル差R
−G,B−Gが粗調の規格を満たしているか否かの判定
を行う。さらに、ステップ5では、上記ステップ4にお
ける判定結果がNOすなわち粗調の規格を満たしていな
い場合に、赤色信号R及び青色信号Bに必要な利得を計
算する。そして、ステップ6では赤色信号R及び青色信
号Bの各可変利得増幅器105R,105Gの各利得を
設定して、上記ステップ3に戻る。In step 3, based on the detection outputs of the first level detection circuits 108R, 108G, and 108B, each level of the red signal R and the blue signal B with respect to the green signal G for the white portion of the subject image. Difference RG, B
-Find G. In the next step 4, each level difference R
It is determined whether or not -G and BG satisfy the coarse adjustment standard. Further, in step 5, when the determination result in step 4 is NO, that is, when the coarse adjustment standard is not satisfied, the gains required for the red signal R and the blue signal B are calculated. In step 6, the gains of the variable gain amplifiers 105R and 105G for the red signal R and the blue signal B are set, and the process returns to step 3.
【0030】上記ステップ5における赤色信号R及び青
色信号Bに必要な利得の計算は、 新R利得〔dB〕=現R利得+20×log(G/R)
=現R利得+20×(logG−logR)・・・第1
式 新B利得〔dB〕=現B利得+20×log(G/B)
=現R利得+20×(logG−logB)・・・第2
式 の値を表参照方式(ルックアップテーブル)で求める。The calculation of the gain required for the red signal R and the blue signal B in step 5 is as follows: new R gain [dB] = current R gain + 20 × log (G / R)
= Current R gain + 20 × (logG−logR) 1st
Formula New B gain [dB] = Current B gain + 20 × log (G / B)
= Current R gain + 20 × (logG−logB) 2nd
The value of the expression is obtained by a table reference method (lookup table).
【0031】ここで、表参照方式では、例えば緑色信号
G及び赤色信号Rの各信号レベルが12ビットで表現さ
れているとすると、表の大きさは2の12乗の4096
種類のGレベル及びRレベルに対する計算結果を必要と
する。これを小さくするために、12ビットの下位4ビ
ットを切捨て、上位8ビットで利得計算を行おうとする
と、表の大きさは2の8乗の256種類のGレベル及び
Rレベルに対する計算結果のみとなるが、精度が悪くな
ってしまう。特に、Gレベル及びRレベルが小さく且つ
値が近い場合には、上位8ビットの差が少ないために精
度が悪くなる。Here, in the table reference system, for example, if each signal level of the green signal G and the red signal R is represented by 12 bits, the size of the table is 2 <12> 4096.
It requires calculation results for different G levels and R levels. In order to reduce this, the lower 4 bits of 12 bits are truncated and the gain calculation is performed with the upper 8 bits, and the size of the table becomes only the calculation result for 256 kinds of G levels and R levels of 2 to the eighth power. However, the accuracy is deteriorated. In particular, when the G level and the R level are small and the values are close to each other, the difference in the upper 8 bits is small, and the accuracy is deteriorated.
【0032】そこで、上記第1式を、 新R利得〔dB〕=現R利得+20×log(G/R)
=現R利得+20×(logG−logR)=現R利得
+20×(log(G×M)−log(R×M)(但
し、Mは係数) ・・・第3式 なる第3式に変形して、表参照方式により利得を求める
ようにする。Therefore, the above first equation is calculated as follows: new R gain [dB] = current R gain + 20 × log (G / R)
= Current R gain + 20 × (logG−logR) = Current R gain + 20 × (log (G × M) −log (R × M) (where M is a coefficient) Equation 3 Modified into Equation 3 Then, the gain is obtained by the table reference method.
【0033】すなわち、緑色信号G及び赤色信号Rの各
信号レベルに同じ係数Mを掛けて対数変換した後、差を
求めても結果は同じであるから、上記係数Mを掛けてオ
ーバフローしない範囲でできるだけ大きな値に変換した
後に、下位ビットを丸めて表のビット数に合わせて、表
参照方式で値を求めることにより、利得計算の精度を向
上することができる。That is, after the signal levels of the green signal G and the red signal R are multiplied by the same coefficient M and logarithmically converted, the result is the same even if the difference is obtained. After converting to a value as large as possible, lower bits are rounded and the value is obtained by a table reference method according to the number of bits in the table, so that the accuracy of gain calculation can be improved.
【0034】Gレベル及びRレベルが12ビットである
場合に8ビット化するには、例えば図3のフローチャー
トに示す手順で処理を行う。When the G level and the R level are 12 bits, the processing is performed according to, for example, the procedure shown in the flowchart of FIG.
【0035】先ず、GレベルとRレベルのどちらが大き
いかを調べ(ステップa)、大きいレベルを基準Xとす
る(ステップb,ステップc)。First, it is checked whether the G level or the R level is higher (step a), and the higher level is set as a reference X (steps b and c).
【0036】次に、この基準Xが800H以上(最上位
ビットに1が立っている状態)であるか否かを調べ(ス
テップd)、800H以上でない場合に800H以上に
なるまでGレベルとRレベルを左に1ビットシフト(×
2)する(ステップe)。Next, it is checked whether or not the reference X is 800H or more (a state where 1 is set in the most significant bit) (step d). Shift the level one bit to the left (×
2) Do (step e).
【0037】そして、800H以上になったら、四捨五
入するためにGレベルとRレベルに008Hを加算し
(ステップf)、その後に、GレベルとRレベルを右に
4ビットシフト(×1/8)することで8ビット化する
(ステップg)。Then, when it becomes 800H or more, 008H is added to the G level and the R level to round off (step f), and then the G level and the R level are shifted right by 4 bits (× (). To 8 bits (step g).
【0038】これにより、Gレベル及びRレベルをオー
バーフローしない範囲で左にビットシフト(×2)して
から、下位4ビットを丸めることができる。As a result, the lower 4 bits can be rounded after bit shifting to the left (× 2) within a range where the G level and the R level do not overflow.
【0039】そして、上記粗調整モードでは、上記ステ
ップ4における判定結果がYESすなわち上記第1のレ
べル検出回路108R,108G,108Bによる検出
出力に基づいた各レベル差R−G,B−Gが粗調の規格
を満たす状態になるまで、上記ステップ3〜ステップ6
の処理を繰り返し行う。In the coarse adjustment mode, the result of determination in step 4 is YES, that is, the level differences RG, BG based on the detection outputs of the first level detection circuits 108R, 108G, 108B. Step 3 to Step 6 until
Is repeated.
【0040】また、上記ステップ2における判定結果が
NOすなわち上記第2のレべル検出回路110R,11
0G,110Bによる検出出力に基づいた各レベル差R
−G,B−Gが所定値以上なく粗調整が必要でない場
合、及び、上記ステップ4における判定結果がYESす
なわち上記第1のレべル検出回路108R,108G,
108Bによる検出出力に基づいた各レベル差R−G,
B−Gが粗調の規格を満たしている場合には、微調整モ
ードに移りステップ7〜ステップ10の処理を繰り返し
行う。If the decision result in the above step 2 is NO, that is, if the second level detection circuits 110R, 11R
0G, each level difference R based on detection output by 110B
-G and BG are not equal to or greater than predetermined values, and the coarse adjustment is not required, and if the determination result in step 4 is YES, that is, the first level detection circuits 108R, 108G,
108B, each level difference RG based on the detection output,
If BG satisfies the coarse adjustment standard, the mode shifts to the fine adjustment mode, and the processing of steps 7 to 10 is repeated.
【0041】上記ステップ7では、上記第2のレべル検
出回路110R,110G,110Bによる検出出力に
基づいて、被写体像の白部分について、緑色信号Gに対
する赤色信号R及び青色信号Bの各レベル差R−G,B
−Gを求める。次のステップ8では、上記各レベル差R
−G,B−Gが白調整の規格を満たしているか否かの判
定を行う。さらに、ステップ9では、上記ステップ8に
おける判定結果がNOすなわち白調整の規格を満たして
いない場合に、赤色信号R及び青色信号Bに必要な利得
を計算する。そして、ステップ10では赤色信号R及び
青色信号Bの各可変利得増幅器105R,105Gの各
利得を設定して、上記ステップ7に戻る。In step 7, based on the detection outputs of the second level detection circuits 110R, 110G, and 110B, the respective levels of the red signal R and the blue signal B with respect to the green signal G for the white portion of the subject image Difference RG, B
-Find G. In the next step 8, each level difference R
It is determined whether or not -G and BG satisfy the white adjustment standard. Further, in step 9, when the determination result in step 8 is NO, that is, when the white adjustment standard is not satisfied, the gains required for the red signal R and the blue signal B are calculated. In step 10, the gains of the variable gain amplifiers 105R and 105G for the red signal R and the blue signal B are set, and the process returns to step 7.
【0042】上記ステップ9における赤色信号R及び青
色信号Bに必要な利得の計算は、 新R利得〔dB〕=現R利得+20×log(G−R)
/N ・・・第4式 新B利得〔dB〕=現B利得+20×log(G−B)
/N ・・・第5式 により行う。ここで、上記Nは帰還量を決定する係数で
ある。The calculation of the gain required for the red signal R and the blue signal B in step 9 is as follows: new R gain [dB] = current R gain + 20 × log (GR)
/ N ··· Equation 4 New B gain [dB] = Current B gain + 20 × log (GB)
/ N: Performed according to the fifth equation. Here, N is a coefficient for determining the feedback amount.
【0043】そして、上記微調整モードでは、上記ステ
ップ8における判定結果がYESすなわち上記第2のレ
べル検出回路110R,110G,110Bによる検出
出力に基づいた各レベル差R−G,B−Gが白調整の規
格を満たす状態になるまで、上記ステップ7〜ステップ
8の処理を繰り返し行う。In the fine adjustment mode, the result of determination in step 8 is YES, that is, the level differences RG, BG based on the detection outputs of the second level detection circuits 110R, 110G, 110B. Steps 7 to 8 are repeatedly performed until the state satisfies the white adjustment standard.
【0044】このように、γ補正などの非線形処理を含
む上記デジタル信号処理回路108R,108G,10
8Bの前段に設けた第1のレべル検出回路108R,1
08G,108Bによる検出出力により粗調整を行って
から、上記デジタル信号処理回路108R,108G,
108Bの後段に設けた第2のレべル検出回路110
R,110G,110Bによる検出出力により微調整を
行うことにより、短時間で且つ高い精度で白調整を行う
ことができる。As described above, the digital signal processing circuits 108R, 108G, and 10 include nonlinear processing such as gamma correction.
8B, a first level detection circuit 108R, 1
After performing coarse adjustment based on the detection outputs of the digital signal processing circuits 108R and 108B,
The second level detection circuit 110 provided at the subsequent stage of 108B
By performing fine adjustment based on the detection outputs of R, 110G, and 110B, white adjustment can be performed in a short time and with high accuracy.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上のように、第1の発明に係るビデオ
カメラでは、撮像素子が出力する三原色信号に非線形処
理を施す非線形処理手段の前段に設けた第1のレベル検
出手段により三原色信号の信号レベルを検出するととも
に、上記非線形処理手段の後段に設けた第2のレベル検
出手段により三原色信号の信号レベルを検出し、制御手
段により、上記第1のレベル検出手段の検出出力に基づ
いて上記可変利得増幅手段の利得を制御して、被写体像
の白部分の三原色信号の信号レベルを一致させる粗調整
を行ってから、上記第2のレベル検出手段の検出出力に
基づいて上記可変利得増幅手段の利得を制御して、被写
体像の白部分の三原色信号の信号レベルを一致させる微
調整を行うことによって、短時間で且つ高い精度で白調
整を行うことができる。As described above, in the video camera according to the first aspect of the present invention, the three primary color signals are detected by the first level detecting means provided before the nonlinear processing means for performing the nonlinear processing on the three primary color signals output from the image sensor. In addition to detecting the signal level, the signal level of the three primary color signals is detected by a second level detecting means provided at a stage subsequent to the non-linear processing means, and the control means controls the signal level based on the detection output of the first level detecting means. The gain of the variable gain amplifying means is controlled to make a coarse adjustment to match the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image, and then the variable gain amplifying means is adjusted based on the detection output of the second level detecting means. By performing the fine adjustment to control the gain of the three primary color signals of the white portion of the subject image so as to match the signal levels, the white adjustment can be performed in a short time and with high accuracy. That.
【0046】また、第2の発明に係るビデオカメラシス
テムでは、撮像素子が出力する三原色信号に非線形処理
を施す非線形処理手段の前段に設けた第1のレベル検出
手段により三原色信号の信号レベルを検出するととも
に、上記非線形処理手段の後段に設けた第2のレベル検
出手段により三原色信号の信号レベルを検出し、制御手
段により、上記第1のレベル検出手段の検出出力に基づ
いて上記可変利得増幅手段の利得を対数比例で制御し
て、被写体像の白部分の三原色信号の信号レベルを一致
させる粗調整を行ってから、上記第2のレベル検出手段
の検出出力に基づいて上記可変利得増幅手段の利得を対
数比例で制御して、被写体像の白部分の三原色信号の信
号レベルを一致させる微調整を行うことによって、短時
間で且つ高い精度で白調整を行うことができる。In the video camera system according to the second aspect of the present invention, the signal levels of the three primary color signals are detected by first level detecting means provided before the nonlinear processing means for performing nonlinear processing on the three primary color signals output from the image sensor. In addition, the signal level of the three primary color signals is detected by second level detecting means provided at the subsequent stage of the nonlinear processing means, and the variable gain amplifying means is controlled by the control means based on the detection output of the first level detecting means. The gain of the variable gain amplifying means is controlled based on the logarithmic proportionality to make the signal levels of the three primary color signals of the white portion of the subject image coincide with each other, and based on the detection output of the second level detecting means. By controlling the gain in logarithmic proportion and making fine adjustments to match the signal levels of the three primary color signals of the white part of the subject image, the white level can be reduced in a short time and with high accuracy. It is possible to perform an integer.
【図1】本発明に係るビデオカメラの一実施例を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a video camera according to the present invention.
【図2】上記ビデオカメラのオートホワイトバランスの
制御動作の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of an automatic white balance control operation of the video camera.
【図3】上記ビデオカメラのオートホワイトバランスの
制御における利得計算に必要な丸め処理の手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of a rounding process required for a gain calculation in the control of the auto white balance of the video camera.
100・・・・・・・・・・・・・・撮像光学 101R,101G,101B・・・CCDイメージセ
ンサ 102R,102G,102B・・・相関二重サンプリ
ング回路 103R,103G,103B・・・増幅器 104R,104G,104B・・・アナログ信号処理
回路 105R,105G,105B・・・可変利得増幅器 107R,107G,107B・・・A/D変換器 108R,108G,108B・・・第1のレベル検出
回路 109R,109G,109B・・・デジタル信号処理
回路 110R,110G,110B・・・第2のレベル検出
回路 111・・・・・・・・・・・・・・エンコーダ 112・・・・・・・・・・・・・・D/A変換器 114・・・・・・・・・・・・・・システムコントロ
ーラ 115・・・・・・・・・・・・・・オートホワイトバ
ランス起動スイッチ 116・・・・・・・・・・・・・・リモートコントロ
ーラ100 imaging optics 101R, 101G, 101B CCD image sensor 102R, 102G, 102B correlated double sampling circuit 103R, 103G, 103B amplifier 104R, 104G, 104B ... analog signal processing circuit 105R, 105G, 105B ... variable gain amplifier 107R, 107G, 107B ... A / D converter 108R, 108G, 108B ... first level detection circuit 109R, 109G, 109B ... Digital signal processing circuit 110R, 110G, 110B ... Second level detection circuit 111 ... Encoder 112 ... ······ D / A converter 114 ······ System controller 115 ···・ ・ ・ ・ ・ Auto white balance start switch 116 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Remote controller
Claims (2)
処理を施す非線形処理手段を備えるビデオカメラにおい
て、 上記撮像素子が出力する三原色信号をそれぞれ増幅する
利得が可変制御自在な可変利得増幅手段と、 上記非線形処理手段の前段で三原色信号の信号レベルを
検出する第1のレベル検出手段と、 上記非線形処理手段の後段で三原色信号の信号レベルを
検出する第2のレベル検出手段と、 上記各レベル検出手段による各検出出力に基づいて被写
体像の白部分の三原色信号の信号レベルを一致させるよ
うに上記可変利得増幅手段の利得を制御する制御手段と
を備え、 上記制御手段は、上記第1のレベル検出手段の検出出力
に基づいて、上記可変利得増幅手段の利得を制御するこ
とにより被写体像の白部分の三原色信号の信号レベルを
一致させる粗調整を行ってから、上記第2のレベル検出
手段の検出出力に基づいて、上記可変利得増幅手段の利
得を制御することにより被写体像の白部分の三原色信号
の信号レベルを一致させる微調整を行う ことを特徴とす
るビデオカメラ。1. A video camera having a non-linear processing means for performing non-linear processing on three primary color signals output from an image sensor, wherein the gain for amplifying each of the three primary color signals output from the image sensor is variably controllable. Gain amplifying means, first level detecting means for detecting the signal level of the three primary color signals before the nonlinear processing means, and second level detecting means for detecting the signal level of the three primary color signals after the nonlinear processing means. , and control means for controlling the gain of said variable gain amplifying means to match the signal level of the three primary color signals of the white portion of the subject image based on each detection output of the respective level detection means, said control means, Detection output of the first level detection means
Controlling the gain of the variable gain amplifying means based on
The signal level of the three primary color signals of the white part of the subject image is
After performing the coarse adjustment to match the above, the second level detection is performed.
Based on the detection output of the variable gain amplifying means.
By controlling the gain, the three primary color signals of the white part of the subject image
A video camera for making fine adjustments to match the signal level of the video camera .
処理を施す非線形処理手段を備えるビデオカメラにおい
て、 上記撮像素子が出力する三原色信号をそれぞれ増幅する
利得が可変制御自在な可変利得増幅手段と、 上記非線形処理手段の前段で三原色信号の信号レベルを
検出する第1のレベル検出手段と、 上記非線形処理手段の後段で三原色信号の信号レベルを
検出する第2のレベル検出手段と、 上記各レベル検出手段による各検出出力に基づいて被写
体像の白部分の三原色信号の信号レベルを一致させるよ
うに上記可変利得増幅手段の利得を対数比例で制御する
制御手段とを備え、 上記制御手段は、上記第1のレベル検出手段の検出出力
に基づいて、上記可変利得増幅手段の利得を制御するこ
とにより被写体像の白部分の三原色信号の信号レベルを
一致させる粗調整を行ってから、上記第2のレベル検出
手段の検出出力に基づいて、上記可変利得増幅手段の利
得を制御することにより被写体像の白部分の三原色信号
の信号レベルを一致させる微調整を行う ことを特徴とす
るビデオカメラ。2. A video camera having non-linear processing means for performing non-linear processing on three primary color signals output from an image sensor, wherein the gain for amplifying each of the three primary color signals output from the image sensor is variably controllable. Gain amplifying means, first level detecting means for detecting the signal level of the three primary color signals before the nonlinear processing means, and second level detecting means for detecting the signal level of the three primary color signals after the nonlinear processing means. , and control means for controlling the gain of said variable gain amplifying means to match the signal level of the three primary color signals of the white portion of the subject image based on each detection output of each of the level detection means logarithmically, the control The means is a detection output of the first level detection means.
Controlling the gain of the variable gain amplifying means based on
The signal level of the three primary color signals of the white part of the subject image is
After performing the coarse adjustment to match the above, the second level detection is performed.
Based on the detection output of the variable gain amplifying means.
By controlling the gain, the three primary color signals of the white part of the subject image
A video camera for making fine adjustments to match the signal level of the video camera .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32607393A JP3348320B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Video camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32607393A JP3348320B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Video camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07154815A JPH07154815A (en) | 1995-06-16 |
| JP3348320B2 true JP3348320B2 (en) | 2002-11-20 |
Family
ID=18183810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32607393A Expired - Fee Related JP3348320B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Video camera |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348320B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001045515A (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-16 | Casio Comput Co Ltd | Electronic imaging apparatus and white balance adjustment method |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP32607393A patent/JP3348320B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07154815A (en) | 1995-06-16 |
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