JP4159965B2 - Image processing device - Google Patents
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Description
本発明は画像処理装置に関し、特に、ホワイトバランス処理を実行する画像処理装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to an image processing apparatus that executes white balance processing.
CCD(Charge Coupled Device)などの固体撮像素子を含む撮影装置のホワイトバランス処理では、被写体の撮影により得られた、色の信号と輝度信号との差である色差信号(R−Y、B−Y信号)を画面全体で平均化した値と、一般被写体の無彩色部分から得られる値と近似した信号が出力される。この色差信号を画面全体で平均化した値はホワイトバランスが合っていれば零であり、被写体の照明が変化すれば色温度の変化に対応して平均値が変化するということに基づいて、この変化量が検出される。RゲインおよびBゲインは、その変化量から、黒体放射特性に基づいて算出される。これらのゲインを利用して、ホワイトバランスを調整することができる。 In the white balance processing of an imaging apparatus including a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device), color difference signals (RY, BY) that are differences between color signals and luminance signals obtained by imaging a subject. Signal) is averaged over the entire screen and a signal approximating the value obtained from the achromatic portion of the general subject is output. Based on the fact that the average value of this color difference signal over the entire screen is zero if the white balance is correct, and that the average value changes corresponding to the change in color temperature if the illumination of the subject changes. The amount of change is detected. The R gain and the B gain are calculated from the amount of change based on the black body radiation characteristics. Using these gains, white balance can be adjusted.
ところで、撮影画面が緑一色(単一色)であるとき、上記の平均化された色差信号を無彩色にする必要があると判断され、誤った制御信号が出力される場合がある。その結果、緑色の再現性の低下という現象(いわゆる、「色の引き込み」)が発生することになる。 By the way, when the shooting screen is one green color (single color), it is determined that the averaged color difference signal needs to be achromatic, and an erroneous control signal may be output. As a result, a phenomenon of so-called green reproducibility deterioration (so-called “color pull-in”) occurs.
そこで、たとえば特開2000−78605号公報(特許文献1)は、入力された画像信号にホワイトバランス用ゲインを乗算してホワイトバランス制御を実行するホワイトバランス制御装置を開示する。この装置は、画像を構成する画素ごとに画像信号から輝度信号と色差信号とを算出する信号処理回路と、そのベクトルの方向および長さが色相および彩度を表わすカラーベクトル座標の原点を通過する黒体放射軌跡を、原点を境とした2つの領域に分割し、その分割した領域ごとに求めた近似直線を結合したものである近似線に基づいて、各画素の色差信号から近似線の近傍にある色差信号を選択し、その選択された色差信号を積分した結果と近似線とに基づいてホワイトバランス用ゲインを算出するホワイトバランス制御回路と、各画素の色差信号にホワイトバランス用ゲインを乗算する乗算回路を含む。 Thus, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-78605 (Patent Document 1) discloses a white balance control device that performs white balance control by multiplying an input image signal by a white balance gain. This apparatus passes a signal processing circuit that calculates a luminance signal and a color difference signal from an image signal for each pixel constituting an image, and the origin of a color vector coordinate whose vector direction and length represent hue and saturation. The black body radiation locus is divided into two regions with the origin as the boundary, and based on the approximate line obtained by combining the approximate lines obtained for each of the divided regions, the vicinity of the approximate line from the color difference signal of each pixel A white balance control circuit that calculates the white balance gain based on the result of integrating the selected color difference signal and the approximate line, and multiplying the color difference signal of each pixel by the white balance gain Including a multiplication circuit.
このホワイトバランス制御装置によると、乗算回路は、ホワイトバランス用ゲインと色差信号とから、色差信号の補正値を算出する。ホワイトバランス制御は、この補正値に基づいて、補正する色差信号が黒体放射軌跡から乖離しないように実行される。 According to this white balance control device, the multiplication circuit calculates the correction value of the color difference signal from the white balance gain and the color difference signal. The white balance control is executed based on this correction value so that the color difference signal to be corrected does not deviate from the black body radiation locus.
また、色の「引き込み」を防止する方法として、たとえば、特開平9−307923号公報(特許文献2)は、「ずれ量」を求める基準となる色差データの積算枠を制御する色信号処理方法を開示する。この方法は、ホワイトバランスをとる範囲を制限する引き込み制限枠を設定するステップと、その引き込み制限枠の大きさを光源の色温度変化に対応して変化させるステップとを含む。 Further, as a method for preventing color “drawing”, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-307923 (Patent Document 2) discloses a color signal processing method for controlling an integration frame of color difference data serving as a reference for obtaining “shift amount”. Is disclosed. This method includes a step of setting a pull-in limit frame for limiting the range for white balance, and a step of changing the size of the pull-in limit frame in response to a change in the color temperature of the light source.
さらに、特開2001−8225号公報(特許文献3)は、無彩色とするためのRゲインおよびBゲインを「ずれ量」から直接算出し、それらのゲインが黒体放射曲線に基づいて設定されたゲインの組み合わせであるか否かを判定する技術を開示する。
しかしながら、積算枠を制御する方法によると、以下の問題点が生じる。第1に、積算枠を小さくすると、単一色の引き込みを抑制することができるが、適応できる色温度の範囲が狭くなる場合がある。あるいは、ホワイトバランスが崩れた状態で停止するロックと呼ばれる誤動作を引き起こしやすくなり、積算枠を極端に小さくすることはできなくなることがある。 However, according to the method of controlling the integration frame, the following problems occur. First, if the integration frame is made small, it is possible to suppress the pulling of a single color, but the range of the color temperature that can be applied may be narrowed. Or, it becomes easy to cause a malfunction called a lock that stops in a state where the white balance is lost, and the integration frame may not be made extremely small.
第2に、カラーベクトル上で非対称な形とした場合、ホワイトバランスの収束点が原点よりずれるといった現象を引き起こしやすくなる。そのため、現実には、カラーベクトル上で黒体放射曲線をカバーする対称的な長方形とすることになる。この結果、単一色の引き込みに対しては必ずしも十分な対応とは言えないのが現実である。さらに、色のずれ量は、蛍光灯等のような照明の下では頻繁に変化するため、無彩色となるゲインを直接算出すると、色が変動する場合がある。 Secondly, when the shape is asymmetric on the color vector, a phenomenon that the convergence point of the white balance is shifted from the origin tends to occur. Therefore, in reality, a symmetric rectangle covering the black body radiation curve on the color vector is obtained. As a result, the reality is that it is not always sufficient for pulling in a single color. Furthermore, since the amount of color shift frequently changes under illumination such as a fluorescent lamp, the color may fluctuate if a gain that becomes an achromatic color is directly calculated.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ホワイトバランス処理における誤動作を軽減し、色を安定してかつ良好に再現し、ハードウェアおよびソフトウェアへの負荷を軽減することができる画像処理装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to reduce malfunctions in white balance processing, to reproduce colors stably and satisfactorily, and to load hardware and software. It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus capable of reducing the above problem.
第1の発明に係る画像処理装置は、ホワイトバランス処理の制御に使用されるデータを記憶するための記憶手段と、撮像素子からの信号に基づいて、第1の色ゲインの現在値および第2の色ゲインの現在値を算出するための現在値算出手段と、記憶手段に予め記憶された設定値と、算出された第1の色ゲインの現在値とに基づいて、第1の色ゲインの補正値を算出するための第1の補正値算出手段と、第1の色ゲインと第2の色ゲインとを関係付ける黒体放射特性に基づいて、第1の色ゲインの補正値から第2の色ゲインの補正値を算出するための第2の補正値算出手段と、第2の色ゲインの現在値と第2の色ゲインの補正値とに基づいて、第2の色ゲインの補正値に応じたホワイトバランス処理の実行が適切であるか否かを判断するための適切性判断手段と、ホワイトバランス処理の実行が適切であると判断されると、第2の色ゲインの補正値に応じたホワイトバランス処理を実行するための実行手段とを含む。 An image processing apparatus according to a first aspect of the present invention is based on a storage means for storing data used for white balance processing control, a current value of the first color gain and a second value based on a signal from the image sensor. Based on the current value calculation means for calculating the current value of the color gain, the set value stored in advance in the storage means, and the calculated current value of the first color gain. Based on the first correction value calculation means for calculating the correction value and the black body radiation characteristic relating the first color gain and the second color gain to the second correction value from the first color gain correction value. The second color gain correction value based on the second correction value calculation means for calculating the color gain correction value, the current value of the second color gain and the correction value of the second color gain. To determine whether the execution of white balance processing according to the Comprising a switching judgment unit, when the execution of the white balance processing is determined to be appropriate, and an execution means for executing the white balance processing according to the correction value of the second color gain.
第1の発明によると、画像処理装置は、予め定められた領域(たとえば、IQ積算枠)に対して、撮像素子からの信号に基づくホワイトバランス処理を制御する。現在値算出手段が、撮像素子からの信号に基づいて、第1の色ゲインの現在値および第2の色ゲインの現在値を算出すると、第1の補正値算出手段は、予め記憶された設定値と、算出された第1の色ゲインの現在値とに基づいて、第1の色ゲインの補正値を算出する。たとえば、その設定値が第1の色ゲインの現在値に加算されると、第1の色ゲインの補正値が算出される。第2の補正値算出手段は、第1の色ゲインと第2の色ゲインとを関係付ける黒体放射特性に基づいて、第1の色ゲインの補正値から第2の色ゲインの補正値を算出する。適切性判断手段は、そのようにして算出された第2の色ゲインの現在値および第2の色ゲインの補正値に基づいて、第2の色ゲインの補正値を使用するホワイトバランス処理の実行が適切であるか否かを判断する。ホワイトバランス処理の実行が適切であると判断されると、実行手段は、第2の色ゲインの補正値を使用するホワイトバランス処理を実行する。このようにすると、第2の色ゲインの補正値が黒体放射特性の関係から逸脱する場合には、ホワイトバランス処理は実行されない。これにより、不必要なホワイトバランス処理の実行による色の再現性の低下を防止することができる画像処理装置を提供することができる。 According to the first invention, the image processing device controls white balance processing based on a signal from the image sensor with respect to a predetermined region (for example, IQ integration frame). When the current value calculating unit calculates the current value of the first color gain and the current value of the second color gain based on the signal from the image sensor, the first correction value calculating unit stores the setting stored in advance. A correction value of the first color gain is calculated based on the value and the calculated current value of the first color gain. For example, when the set value is added to the current value of the first color gain, a correction value for the first color gain is calculated. The second correction value calculating means obtains a correction value for the second color gain from the correction value for the first color gain based on the black body radiation characteristic relating the first color gain and the second color gain. calculate. The appropriateness determination means executes the white balance process using the second color gain correction value based on the second color gain current value and the second color gain correction value thus calculated. Determine whether is appropriate. If it is determined that the execution of the white balance process is appropriate, the execution unit executes the white balance process using the correction value of the second color gain. In this way, when the correction value of the second color gain deviates from the relationship of the black body radiation characteristic, the white balance process is not executed. Accordingly, it is possible to provide an image processing apparatus that can prevent a decrease in color reproducibility due to execution of unnecessary white balance processing.
第2の発明に係る画像処理装置は、第1の発明の構成に加えて、記憶手段は、予め算出された黒体放射特性を表わす特性データを記憶する。第2の補正値算出手段は、特性データおよび第1の色ゲインの補正値から、第2の色ゲインの補正値を算出する。 In the image processing apparatus according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the storage means stores characteristic data representing a blackbody radiation characteristic calculated in advance. The second correction value calculating means calculates a correction value for the second color gain from the characteristic data and the correction value for the first color gain.
第2の発明によると、黒体放射特性を表わす特性データを、たとえばマップ形式のデータとして、あるいは関数式として、記憶手段に予め記憶させておくことにより、画像処理装置は、ホワイトバランス処理の制御を実行することができる。 According to the second invention, the characteristic data representing the black body radiation characteristic is stored in advance in the storage means, for example, as map format data or as a function expression, whereby the image processing apparatus controls white balance processing. Can be executed.
第3の発明に係る画像処理装置は、第1または第2の発明の構成に加えて、適切性判断手段は、第2の色ゲインの現在値と第2の色ゲインの補正値との差が予め定められた差を下回る場合には、第2の色ゲインの補正値に応じたホワイトバランス処理の実行は適切であると判断する。適切性判断手段は、第2の色ゲインの現在値と第2の色ゲインの補正値との差が予め定められた差を上回る場合には、第2の色ゲインの補正値に応じたホワイトバランス処理の実行は不適切であると判断する。 In the image processing apparatus according to the third invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the appropriateness determination means includes a difference between the current value of the second color gain and the correction value of the second color gain. Is less than a predetermined difference, it is determined that execution of the white balance process according to the correction value of the second color gain is appropriate. When the difference between the current value of the second color gain and the correction value of the second color gain is greater than a predetermined difference, the appropriateness determining unit performs white according to the correction value of the second color gain. It is determined that the execution of the balance process is inappropriate.
第3の発明によると、第2の色ゲインの現在値と第2の色ゲインの補正値との差が予め定められた差を下回る場合に、第2の色ゲインの補正値を使用するホワイトバランス処理が実行される。一方、第2の色ゲインの現在値と第2の色ゲインの補正値との差が予め定められた差を上回る場合には、第2の色ゲインの補正値を使用するホワイトバランス処理は実行されない。すなわち、第2の色ゲインの補正値が第1の色ゲインの補正値との黒体放射特性を維持するような場合にのみ、ホワイトバランス処理が実行されるため、画像処理装置は、ホワイトバランス処理の実行時における誤動作の発生を防止しつつ、色を安定して良好に再現することができる。 According to the third invention, when the difference between the current value of the second color gain and the correction value of the second color gain is less than a predetermined difference, white that uses the correction value of the second color gain. Balance processing is executed. On the other hand, when the difference between the current value of the second color gain and the correction value of the second color gain exceeds a predetermined difference, white balance processing using the correction value of the second color gain is executed. Not. That is, the white balance process is executed only when the correction value of the second color gain maintains the black body radiation characteristic with the correction value of the first color gain. Colors can be reproduced stably and satisfactorily while preventing occurrence of malfunctions during execution of processing.
第4の発明に係る画像処理装置は、第1〜3のいずれかの発明の構成に加えて、撮像素子の各画素について、色の信号と輝度信号との差である色差信号を算出するための信号算出手段と、予め定められた領域であって、ホワイトバランス処理の対象となる領域における各色差信号の平均値を算出するための平均値算出手段と、平均値およびホワイトバランスが整合しているときの色差信号との差である変化量を算出するための変化量算出手段と、変化量に基づいて、ホワイトバランス処理を実行するか否かを判断するための判断手段とを含む。第2の補正値算出手段は、判断手段がホワイトバランス処理を実行すると判断すると、第1の色ゲインの補正値から第2の色ゲインの補正値を算出する。 An image processing apparatus according to a fourth invention, in addition to the configuration of any one of the first to third inventions, for calculating a color difference signal that is a difference between a color signal and a luminance signal for each pixel of the image sensor. The average value and the white balance are consistent with the average value calculating means for calculating the average value of each color difference signal in the predetermined area, which is the target area of the white balance process. Change amount calculating means for calculating a change amount that is a difference from the color difference signal when the image is being detected, and determination means for determining whether or not to execute white balance processing based on the change amount. When the determination unit determines that the white balance process is to be executed, the second correction value calculation unit calculates a correction value for the second color gain from the correction value for the first color gain.
第4の発明によると、ホワイトバランス処理の対象となる領域における各色差信号の平均値と、ホワイトバランスが整合しているときの色差信号との差である変化量に基づいて、ホワイトバランス処理を実行するか否かが判断される。この判断は、第2の補正値算出手段が第2の色ゲインの補正値を算出する前に行なわれる。このようにすると、ホワイトバランス処理が不要である場合には、第2の色ゲインの補正値の算出等の処理を実行させる必要がなくなるため、ハードウェアあるいはソフトウェアに対する負荷を軽減することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the white balance processing is performed based on the amount of change that is the difference between the average value of each color difference signal in the white balance processing target area and the color difference signal when the white balance is matched. It is determined whether or not to execute. This determination is made before the second correction value calculation means calculates the second color gain correction value. In this way, when the white balance processing is unnecessary, it is not necessary to execute processing such as calculation of the correction value of the second color gain, so that the load on the hardware or software can be reduced.
第5の発明に係る画像処理装置は、第4の発明の構成に加えて、判断手段は、変化量が予め定められた範囲内である場合には、ホワイトバランス処理を実行すると判断する。 In addition to the configuration of the fourth invention, the image processing apparatus according to the fifth invention determines that the white balance process is to be executed when the amount of change is within a predetermined range.
第5の発明によると、変化量が予め定められた範囲内である場合にのみ、第2の色ゲインの補正値が算出されるため、黒体放射特性から乖離するような場合における第2の色ゲインの補正値および第1の色ゲインの補正値は算出されない。その結果、ホワイトバランス処理も実行されなくなるため、誤動作の発生を防止することができる。 According to the fifth invention, since the correction value of the second color gain is calculated only when the amount of change is within a predetermined range, the second value in the case where the deviation from the black body radiation characteristic occurs. The color gain correction value and the first color gain correction value are not calculated. As a result, the white balance process is not executed, and the occurrence of malfunction can be prevented.
第6の発明に係る画像処理装置は、第4または第5の発明の構成に加えて、さらに、第1の色ゲインの変化量と第2の色ゲインの変化量との比率を算出するための手段と、第1の色ゲインの現在値および黒体放射特性から算出される値と、第1の色ゲインの現在値との基準比率を算出するための手段とを含む。判断手段は、比率および基準比率に基づいて、ホワイトバランス処理を実行すると判断するための比率判断手段を含む。 In addition to the configuration of the fourth or fifth invention, the image processing apparatus according to the sixth invention further calculates a ratio between the change amount of the first color gain and the change amount of the second color gain. And means for calculating a reference ratio between the current value of the first color gain and the black body radiation characteristic and the current value of the first color gain. The determination means includes a ratio determination means for determining that white balance processing is to be executed based on the ratio and the reference ratio.
第6の発明によると、第1の色ゲインの変化量と第2の色ゲインの変化量との比率と、第1の色ゲインの現在値および黒体放射特性から算出される値と、第1の色ゲインの現在値との基準比率とに基づいて、ホワイトバランス処理の実行を制御することができる。これにより、ホワイトバランス処理を実行するか否かを早期に判断することができる。 According to the sixth invention, the ratio between the change amount of the first color gain and the change amount of the second color gain, the value calculated from the current value of the first color gain and the black body radiation characteristic, The execution of the white balance processing can be controlled based on the reference ratio with the current value of the color gain of 1. Thereby, it is possible to determine at an early stage whether or not to execute the white balance processing.
第7の発明に係る画像処理装置は、第6の発明の構成に加えて、比率判断手段は、比率と基準比率との差に基づいて、ホワイトバランス処理を実行すると判断する。 The image processing apparatus according to the seventh invention, in addition to the configuration of the sixth invention, determines that the ratio determining means executes white balance processing based on a difference between the ratio and the reference ratio.
第7の発明によると、第1の色ゲインの現在値および第2の色ゲインの現在値により、ホワイトバランス処理を実行するか否かを早期に判断することができる。 According to the seventh aspect, it is possible to determine at an early stage whether or not to execute the white balance processing based on the current value of the first color gain and the current value of the second color gain.
第8の発明に係る画像処理装置は、第6の発明の構成に加えて、比率判断手段は、比率と基準比率との差が予め定められた範囲に含まれる場合には、ホワイトバランス処理を実行すると判断する。 In the image processing apparatus according to the eighth invention, in addition to the configuration of the sixth invention, the ratio determining means performs white balance processing when the difference between the ratio and the reference ratio is included in a predetermined range. It is determined to execute.
第8の発明によると、第1の色ゲインの現在値および黒体放射特性から算出される値と、第1の色ゲインの現在値との基準比率と、第1の色ゲインの変化量と第2の色ゲインの変化量との比率との差が予め定められた範囲に含まれる場合にのみ、ホワイトバランス処理を実行させることができる。したがって、黒体放射特性から逸脱するような補正値に基づくホワイトバランス処理が実行されなくなるため、色の再現性の低下を防止しつつ、誤動作を防ぐことができる。 According to the eighth invention, the reference ratio between the current value of the first color gain and the black body radiation characteristic and the current value of the first color gain, and the amount of change in the first color gain The white balance process can be executed only when the difference from the ratio with the change amount of the second color gain is included in the predetermined range. Therefore, the white balance process based on the correction value that deviates from the black body radiation characteristic is not executed, so that the malfunction can be prevented while preventing the color reproducibility from being lowered.
第9の発明に係る画像処理装置は、第4の発明の構成に加えて、記憶手段は、第1の色ゲインの変化量の符号および第2の色ゲインの変化量の符号の組み合わせに応じて予め設定される基準比率をそれぞれ記憶する。画像処理装置はさらに、第1の色ゲインの変化量および第2の色ゲインの変化量に基づいて、第1の色ゲインの変化量の符号および第2の色ゲインの変化量の符号を確認するための符号確認手段と、確認された第1の色ゲインの変化量の符号および第2の色ゲインの変化量の符号に基づいて、基準比率を決定するための決定手段とを含む。判断手段は、比率および基準比率に基づいて、ホワイトバランス処理を実行すると判断するための比率判断手段を含む。 In addition to the configuration of the fourth invention, in the image processing apparatus according to the ninth invention, the storage unit is responsive to a combination of a sign of the first color gain change amount and a sign of the second color gain change amount. Each preset reference ratio is stored. The image processing apparatus further checks the sign of the first color gain change amount and the sign of the second color gain change amount based on the first color gain change amount and the second color gain change amount. And a determination means for determining a reference ratio based on the confirmed sign of the change amount of the first color gain and the sign of the change amount of the second color gain. The determination means includes a ratio determination means for determining that white balance processing is to be executed based on the ratio and the reference ratio.
第9の発明によると、符号確認手段が第1の色ゲインの変化量および第2の色ゲインの変化量の符号(すなわち、正負)を確認すると、決定手段は、その符号に応じて予め設定されている基準比率を決定する。比率判断手段は、第1の色ゲインの変化量と第2の色現の変化量との比率と、決定された基準比率とに基づいて、ホワイトバランス処理を実行するか否かを判断する。このようにすると、たとえば、現在の収束点を原点とした場合に、符号を確認することにより、変化の方向(たとえば、色ゲインの変化量の座標平面における象限)を確認することができる。また、基準比率が容易に決定される。したがって、その基準比率に基づいてホワイトバランス処理を実行するか否かを判断することにより、誤動作を簡潔に防止することができる。 According to the ninth aspect, when the sign confirmation unit confirms the sign (that is, positive / negative) of the first color gain change amount and the second color gain change amount, the determination means sets in advance according to the sign. Determine the reference ratio that is being used. The ratio determining unit determines whether to execute the white balance process based on the ratio between the first color gain change amount and the second color actual change amount and the determined reference ratio. In this way, for example, when the current convergence point is set as the origin, the direction of change (for example, the quadrant in the coordinate plane of the change amount of the color gain) can be confirmed by confirming the sign. Also, the reference ratio is easily determined. Therefore, it is possible to simply prevent malfunction by determining whether or not to execute the white balance processing based on the reference ratio.
第10の発明に係る画像処理装置は、第9の発明の構成に加えて、記憶手段は、第1の色ゲインの変化量および第2の色ゲインの変化量をそれぞれ記憶する。符号確認手段は、記憶された各第1の色ゲインの変化量および各第2の色ゲインの変化量を表わす符号を読み出すことにより、第1の色ゲインの変化量の符号および第2の色ゲインの変化量の符号を確認する。 In addition to the configuration of the ninth invention, the image processing apparatus according to the tenth invention stores the change amount of the first color gain and the change amount of the second color gain, respectively. The sign confirmation means reads out the stored sign representing the first color gain change amount and the second color gain change amount, and thereby the sign of the first color gain change amount and the second color gain. Check the sign of the amount of gain change.
第10の発明によると、第1の色ゲインの変化量および第2の色ゲインの変化量が算出されて記憶手段に記憶されると、符号確認手段は、各第1の色ゲインの変化量および各第2の色ゲインの変化量を表わす符号を読み出して、第1の色ゲインの変化量の符号および第2の色ゲインの変化量の符号を確認する。したがって、画像処理装置は、ホワイトバランス処理を実行するか否かの判断を逐次実行することができるため、撮像素子から入力される信号の変化に応じて、色の再現性を良好に保ちつつ、誤動作の発生を防止することができる。 According to the tenth aspect, when the first color gain change amount and the second color gain change amount are calculated and stored in the storage unit, the sign confirmation unit includes the first color gain change amount. Then, the sign representing the change amount of each second color gain is read, and the sign of the change amount of the first color gain and the sign of the change amount of the second color gain are confirmed. Therefore, the image processing apparatus can sequentially determine whether or not to execute the white balance process, so that the color reproducibility can be kept good according to the change in the signal input from the image sensor, Occurrence of malfunction can be prevented.
第11の発明に係る画像処理装置は、第9または第10の発明の構成に加えて、比率判断手段は、比率と基準比率との差に基づいて、ホワイトバランス処理を実行すると判断する。 In the image processing apparatus according to the eleventh invention, in addition to the configuration of the ninth or tenth invention, the ratio determining means determines to execute the white balance processing based on the difference between the ratio and the reference ratio.
第11の発明によると、第1の色ゲインの変化量と第2の色ゲインの変化量との比率が、たとえば予め定められた範囲に含まれる場合にのみホワイトバランス処理の実行を可能にすることができるため、その比率が所定の範囲から逸脱する場合におけるホワイトバランス処理は確実に実行されない。これにより、ホワイトバランス処理の誤動作を防止することができる。 According to the eleventh aspect of the invention, the white balance process can be executed only when the ratio between the change amount of the first color gain and the change amount of the second color gain is included in a predetermined range, for example. Therefore, the white balance process when the ratio deviates from the predetermined range is not reliably executed. Thereby, malfunction of white balance processing can be prevented.
第12の発明に係る画像処理装置は、第11の発明の構成に加えて、比率判断手段は、比率と基準比率との差が予め定められた範囲に含まれる場合には、ホワイトバランス処理を実行すると判断する。 In addition to the configuration of the eleventh invention, the image processing apparatus according to the twelfth invention is configured such that the ratio determining means performs white balance processing when the difference between the ratio and the reference ratio is included in a predetermined range. It is determined to execute.
第12の発明によると、比率と基準比率との差が予め定められた範囲に含まれる場合には、判断手段は、ホワイトバランス処理を実行すると判断する。このようにすると、ホワイトバランス処理を十国するための条件を最小限にすることができるため、ホワイトバランス処理の誤動作を簡潔に防止することができる。 According to the twelfth aspect, when the difference between the ratio and the reference ratio is included in the predetermined range, the determination unit determines to execute the white balance process. In this way, since the conditions for dedicating the white balance processing can be minimized, malfunction of the white balance processing can be simply prevented.
本発明によると、画像処理装置は、ホワイトバランス処理における誤動作を軽減し、色を安定してかつ良好に再現し、ハードウェアおよびソフトウェアへの負荷を軽減することができる。 According to the present invention, the image processing apparatus can reduce malfunctions in white balance processing, reproduce colors stably and satisfactorily, and reduce the load on hardware and software.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る画像処理装置1000の構成について説明する。図1は、画像処理装置1000の機能の構成を概念的に表わすブロック図である。
<First Embodiment>
With reference to FIG. 1, the configuration of an
図1に示すように、画像処理装置1000は、信号入力部1140と、信号処理回路100と、メモリ116と、信号出力部1180とを含む。信号処理回路100は、色差信号値算出部150と、平均値算出部152と、現在値算出部154と、変化量算出部156と、補正値算出部158と、判断部160と、ホワイトバランス実行部162とを含む。画像処理装置1000は、固体撮像素子112と画像表示装置120とに接続される。固体撮像素子112には、レンズ110からの光が入力される。
As shown in FIG. 1, the
信号入力部1140には、固体撮像素子112からの信号が入力される。この信号は、所定の処理(たとえばデジタル変換)が実行された後、信号処理回路100に入力される。信号処理回路100は、入力された信号およびメモリ116に記憶されているデータに基づいて所定の処理を実行する。この処理については後述する。信号出力部1180は、信号処理回路100からの信号に所定の処理を行なった後、画像表示装置120に出力する。
A signal from the solid-
色差信号算出部150は、固体撮像素子112の各画素について、色の信号と輝度信号との差である色差信号値を算出する。平均値算出部152は、ホワイトバランス処理の対象となる領域における各色差信号値の平均値を算出する。この領域は予め設定された領域である。現在値算出部154は、各画素からの信号に基づいて、色ゲイン(たとえば、Rゲイン、Bゲインなど)の現在値を算出する。変化量算出部156は、ホワイトバランスがその領域において整合しているときの色差信号値と平均値との差を変化量として算出する。
The color difference
補正値算出部158は、色ゲインの現在値から補正値を算出する。この算出は、たとえば予め記憶された調整値を色ゲインの現在値に加算することにより行なわれる。また、補正値算出部158は、黒体放射特性の関係を有する2つの色ゲインについて、第1の色ゲインの補正値から第2の色ゲインの補正値を算出する。
The correction
判断部160は、色ゲインの現在値あるいは補正値に基づいて、色ゲインの補正値を使用するホワイトバランス処理を実行するか否か、あるいは、ホワイトバランス処理そのものを実行するか否かを判断する。
Based on the current value or correction value of the color gain, the
ホワイトバランス制御部162は、色ゲインの補正値あるいは現在値を使用して、ホワイトバランス処理を実行するための色ゲインを算出して出力する。
The white
このように、信号処理回路100は、上記したように複数の機能を実現するように構成された回路である。すなわち、色差信号算出部150と、平均値算出部152と、現在値算出部154と、変化量算出部156と、補正値算出部158とは、たとえば、色差データ積算回路104により実現される。判断部106と、ホワイトバランス実行部162とは、ホワイトバランス制御回路106により実現される。
As described above, the
そこで、図2を参照して、画像処理装置1000の具体的構成の一態様について説明する。図2は、画像処理装置1000の構成を表わすブロック図である。
Accordingly, an aspect of a specific configuration of the
図2に示すように、画像処理装置1000は、固体撮像素子112に接続されるA/D(Analog to Digital)変換回路114と、A/D変換回路114に接続される信号処理回路100と、信号処理回路100による処理に使用されるデータあるいは算出されたデータを格納するためのメモリ116と、信号処理回路100に接続される信号出力IF(Interface)118とを含む。信号処理回路100は、色差データ積算回路104とホワイトバランス制御回路106とを含む。信号出力IF118は、画像表示装置120に接続される。
As shown in FIG. 2, the
A/D変換回路114は、図1に示した信号入力部1140の一態様である。色差データ積算回路104は、図1における色差信号算出部150と、平均値算出部152と、現在値算出部154と、変化量算出部156と、補正値算出部158とを実現するために構成される回路である。
The A /
ホワイトバランス制御回路106は、図1におけるホワイトバランス実行部162の一態様である。演算回路108は、図1における判断部106と、ホワイトバランス実行部162とを実現するために構成される回路である。
The white
なお、これらの回路構成は、図2に示したものに限られるものではなく、図1に示した機能を実現することができるような構成であればよい。また、図1に示した機能を実現する処理を予めプログラムとして構成して、メモリ116に予め記憶しておき、CPU(Central Processing Unit)その他の演算処理装置により、一連の動作をコンピュータにおいて実行させるようにしてもよい。
Note that these circuit configurations are not limited to those shown in FIG. 2, and may be any configurations that can realize the functions shown in FIG. 1 is configured in advance as a program and stored in the
図2において、レンズ110にて集光された被写体の像は、1つの固体撮像素子112にて電気信号に変換される。その電気信号はA/D変換回路114に入力され、アナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号が信号処理回路100に入力されると、色差データ積算回路104が所定の演算処理を実行し、ホワイトバランス制御回路106がその演算結果に基づいて、ホワイトバランス処理を実行する。これらの処理については後述する。処理後の信号は、信号出力IF118を介して画像表示装置120に出力される。
In FIG. 2, the image of the subject collected by the
図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置1000の制御構造をフローチャートに基づいて説明する。図3は、画像処理装置1000の信号処理回路100が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。
With reference to FIG. 3, a control structure of the
S102にて、信号処理回路100は、A/D変換回路114を介して信号を受信する。
In S102, the
S1021にて、信号処理回路100は、受信した信号に含まれる色の信号(R,B)と輝度信号(Y)との差である色差信号(R−Y,B−Y)から、ホワイトバランスが整合しているときの色差信号と算出された色差信号との差を変化量として算出する。このようにして、Bゲインの変化量とRゲインの変化量とが算出される。
In S1021, the
S1022にて、信号処理回路100は、色ゲインの変化量の比率を確認することにより、黒体放射特性から大幅に色ずれが生じるような許容範囲を越えるか否かを判断する。たとえば変化量の比率が所定の変化率を下回るか否かの確認が行なわれる。色ゲインの変化量が許容範囲を越えると判断すると(S1022にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでないと(S1022にてNO)、処理はS118に移される。
In S1022, the
S104にて、信号処理回路100は、受信した信号からRゲインの現在値およびBゲインの現在値を取得する。
In S104,
S106にて、信号処理回路100は、Rゲイン、Bゲインの現在値を一時的にメモリ116の所定の領域(たとえばワークメモリ領域)に保存する。
In S106,
S108にて、信号処理回路100は、予め定められた設定値β(色差データの値から算出された調整値β)をBゲインの現在値に加算することにより、Bゲインの補正値を算出する。
In S108, the
S110にて、信号処理回路100は、黒体放射特性に基づいてBゲインの補正値からRゲインの補正値を算出する。この算出では、たとえば黒体放射特性の関係を有するRゲインとBゲインとの関数式、マップデータ等が使用される。この関数式、マップデータ等は、メモリ116に予め記憶されている。
In S110, the
S112にて、信号処理回路100は、Rゲインの補正値とRゲインの現在値との差が予め定められた範囲σの中に含まれるか否かを判断する。Rゲインの補正値とRゲインの現在値との差が予め定められた範囲σの中に含まれると判断すると(S112にてYES)、処理はS114に移される。もしそうでないと(S112にてNO)、処理はS116に移される。
In S112,
S114にて、ホワイトバランス制御回路106は、補正値に基づいてホワイトバランス処理を実行する。この処理が実行されると、S108にて算出されたBゲインの補正値(B+β)がBゲインとして設定される。また、S110にて算出された黒体放射特性に基づく補正値がRゲインの補正値として設定される。
In S114, the white
S116にて、ホワイトバランス制御回路106は、色ゲインの現在値に基づいてホワイトバランス処理を実行する。この処理が実行されると、メモリ116に記憶されているBゲインの現在値およびRゲインの現在値が、それぞれBゲインおよびRゲインとして設定される。すなわち、Rゲインの補正値およびBゲインの補正値を使用することなくホワイトバランス処理が実行される。
In S116, the white
S118にて、信号処理回路100は、設定BゲインおよびRゲインの信号を画像表示装置120に出力する。
In S118, the
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る画像処理装置1000の動作について、補正値に基づくホワイトバランス処理を実行する場合と現在値に基づくホワイトバランス処理を実行する場合とについて説明する。
Regarding the operation of the
[補正値に基づくホワイトバランス処理を実行する場合]
固体撮像素子112により取得された被写体の信号が画像処理装置に入力される(S102)と、色ゲインの変化量が算出される(S1021)。色ゲインの変化量の比率が黒体放射特性から定められる比率の許容範囲を越える場合には(S1022にてYES)、Rゲインの現在値とBゲインの現在値とが取得され(S104)、各現在値はメモリ116に一時的に記憶される(S106)。
[When executing white balance processing based on correction values]
When the signal of the subject acquired by the solid-
Bゲインの補正値がBゲインの現在値と予め定められた設定値βとから算出され(S108)、Rゲインの補正値がBゲインの補正値および黒体放射特性に基づいて算出される(S110)。 A correction value of B gain is calculated from the current value of B gain and a predetermined set value β (S108), and a correction value of R gain is calculated based on the correction value of B gain and the black body radiation characteristic ( S110).
Rゲインの補正値とRゲインの現在値との差が予め定められた範囲の中に含まれる場合には(S112にてYES)、信号処理回路100は、色ゲインの補正値に基づくホワイトバランス処理の実行が適切であると判断する。信号処理回路100がRゲインの補正値およびBゲインの補正値をRゲインおよびBゲインとして設定すると(S114)、画像処理装置1000は、そのRゲインおよびBゲインを画像表示装置120に出力する(S118)。
When the difference between the correction value of R gain and the current value of R gain is included in a predetermined range (YES in S112),
[現在値に基づくホワイトバランス処理を実行する場合]
Rゲインの補正値とRゲインの現在値との差が予め定められた範囲の中に含まれない場合には(S112にてNO)、信号処理回路100は、色ゲインの補正値に基づくホワイトバランス処理の実行が不適切であると判断する。信号処理回路100がRゲインの現在値およびBゲインの現在値をRゲインおよびBゲインとして設定すると(S116)、画像処理装置1000は、そのRゲインおよびBゲインを画像表示装置120に出力する(S118)。
[When executing white balance processing based on the current value]
When the difference between the R gain correction value and the current value of R gain is not included in the predetermined range (NO in S112),
以上のようにして、本実施の形態に係る画像処理装置1000は、Rゲインの補正値とBゲインの補正値との間に黒体放射特性に基づく関係が認められる場合(すなわち、Rゲインの補正値とRゲインの現在値との差が予め定められた範囲内である場合)に、補正値に基づくホワイトバランス処理を実行する。また、Rゲインの補正値とBゲインの補正値との間に黒体放射特性に基づく関係が認められない場合には、画像処理装置1000は、現在値に基づくホワイトバランス処理を実行する。このようにすると、色の再現性の低下を防止することができる。また、色ゲインの変化量が所定の値よりも大きい場合には、画像処理装置1000はホワイトバランス処理を実行しない。そのため、色の制限性を良好に維持しつつ、色の引き込みなどの誤動作の発生を防止することができる。
As described above, in the
<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係る画像処理装置1000について説明する。なお、本実施の形態に係る画像処理装置1000は、前述の第1の実施の形態に係る画像処理装置1000と同じハードウェア構成を有する。その作用も同じである。したがって、それらについての説明は繰り返さない。
<Second Embodiment>
The
図4を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置1000の制御構造について説明する。図4は、画像処理装置1000の信号処理部100が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。なお、図4のフローチャートにおいて、前述の図3に示したフローチャートと同じ処理については、同じステップ番号を付してある。それらの処理も同じである。したがって、それらの説明はここでは繰り返さない。
With reference to FIG. 4, the control structure of
S201にて、信号処理回路100は、S1021にて算出した色ゲインの変化量から、Bゲイン変化量とRゲイン変化量との比率を算出する。
In S201, the
S202にて、信号処理回路100は、Bゲインに関して黒体放射曲線から予め設定される比率(ε)と上記求められた変化量の比率との差が予め定められた許容差κの範囲内であるか否かを判断する。その差が許容差κの範囲内であると判断すると(S202にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでないと(S202にてNO)、処理はS118に移される。
In S202, the
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る画像処理装置1000の動作について説明する。なお、前述の第1の実施の形態の動作と同じ動作の説明は、繰り返さない。
An operation of the
画像処理装置1000は、固体撮像素子112からの信号に基づいて色ゲインの変化量を算出し(S1021)、さらにRゲインとBゲインとの比率を算出する(S201)。その比率と予め設定された比率εとの差が許容差κの範囲内である場合には、画像処理装置1000は、Bゲインの補正値およびRゲインの補正値を算出する(S108、S110)。その後、Bゲインの補正値とRゲインの補正値との差が算出され、Bゲインの補正値とRゲインの補正値との差が所定の範囲内である場合には(S112にてYES)、画像処理装置1000は補正値を使用するホワイトバランス処理を実行する(S114)。
The
以上のようにして、本実施の形態に係る画像処理装置1000は、色ゲインの変化量の比率と所定の比率との差が許容差であるか否かを判断する。その差が許容差の範囲内である場合には、画像処理装置1000はホワイトバランス処理を実行する。このようにすると、色ゲインの比率に基づいてホワイトバランス処理を実行したり中止したりすることができるため、色の再現性の低下を防止しつつ、誤動作を防ぐことができる。
As described above, the
<第3の実施の形態>
以下、本発明の第3の実施の形態に係る画像処理装置2000について説明する。本実施の形態は、画像処理装置2000の利用者が誤差κあるいはεを任意に設定することができる点で、前述の各実施の形態と異なる。
<Third Embodiment>
The
図5を参照して、画像処理装置2000の構成について説明する。図5は、画像処理装置2000の具体的構成の一態様を表わすブロック図である。
The configuration of the
図5に示すように、この画像処理装置2000は画像処理装置1000の構成に加えて、設定ボタン130を含む。この設定ボタン130は信号処理回路100に接続され、入力された設定値はメモリ116に記憶される。この設定値には、ホワイトバランス処理を実行するか否かを判断するための基準値が含まれる。
As shown in FIG. 5, the
図6を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置2000の制御構造について説明する。図6は、画像処理装置2000の信号処理回路100が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。なお、図6に示すフローチャートにおいて、前述の各実施の形態のけるフローチャートの処理と同じ処理には、同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
The control structure of the
S301にて、画像処理装置2000の信号処理回路100は、メモリ116から許容誤差κを読み出す。この許容誤差κは、画像処理装置2000の利用者が、設定ボタン130を介して予め任意に設定した値である。
In step S <b> 301, the
S202にて、信号処理回路100は、Bゲインに関して黒体放射曲線から予め設定される比率(ε)と上記求められた変化量の比率との差が、利用者により設定された許容誤差κの範囲内であるか否かを判断する。その差が許容誤差κの範囲内であると判断すると(S202にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでないと(S202にてNO)、処理はS118に移される。
In S202, the
以上の構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る画像処理装置2000の動作について説明する。なお、前述の各実施の形態における動作と同じ動作は、繰り返さない。
The operation of
画像処理装置2000の利用者が、設定ボタン130を介してホワイトバランス処理を実行するか否かを制御するための許容誤差κを入力すると、その値はメモリ116に記憶される。画像処理装置2000が固体撮像素子112からの信号を受信すると(S102)、信号処理回路100は、色ゲインの変化量および変化量の比率を算出し(S1021、S201)、さらに、メモリ116から許容誤差κを読み出す(S301)。BゲインとRゲインとの比率と所定の比率εとの差が許容誤差κの範囲内である場合には(S202にてYES)、画像処理装置2000は、所定のホワイトバランス処理を実行する(S114またはS116)。
When the user of the
以上のようにして、本実施の形態に係る画像処理装置2000は、利用者が予め任意に設定した誤差κ、εに基づいて、ホワイトバランス処理を実行することが適切であるか否かを判断する。したがって、画像処理装置2000は、利用者の嗜好に対応したホワイトバランス処理を制御することができる。
As described above, the
<第4の実施の形態>
以下、本発明の第4の実施の形態に係る画像処理装置について説明する。なお、本実施の形態に係る画像処理装置は、前述の第3の実施の形態に係る画像処理装置2000と同じハードウェア構成を有する。それらの作用も同じである。したがって、それらの説明は繰り返さない。
<Fourth embodiment>
The image processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described below. Note that the image processing apparatus according to the present embodiment has the same hardware configuration as the
図7を参照して、画像処理装置2000のメモリ116が記憶するデータについて説明する。図7は、Rゲインの変化量および変化方向(符号)と、Bゲインの変化量および変化方向との位置関係を表わす図である。たとえば、変化方向がともに正の場合は、色ゲインは、第1象限にずれたことを意味する。Rゲインの変化方向が正でBゲインの変化方向がマイナスの場合は、色ゲインは第2象限にずれたことを意味する。そのRゲイン、Bゲインの変化方向から黒体放射曲線に沿って、原点に収束するための基準比率εをホワイトバランス処理の判断に適用することができる。
The data stored in the
図8を参照して、画像処理装置2000の制御構造について説明する。図8は、画像処理装置2000の信号処理回路100が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。なお、図8に示すフローチャートにおいて、前述の各実施の形態におけるフローチャートの処理と同じ処理には、同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらの説明は繰り返さない。
The control structure of the
S401にて、信号処理回路100は、メモリ116に予め記憶されているデータに基づいて、色ゲインの変化量の符号(「+」または「−」)を確認する。この確認は、メモリ116に記憶されているデータと色ゲインの変化量とを比較して、色ゲインの変化量が存在する領域を特定することにより行なわれる。このようにRゲインおよびBゲインの変化量の符号を確認することによって、色のずれがベクトル平面上の象限として確認される。その象限が確認されると、各象限に対応して設定されている比率ψが決定される。
In S401, the
S202にて、信号処理回路100は、S201にて算出した変化量の比率と各象限ごとに設定されている比率ψとの差がγの範囲内であるか否かを判断する。算出した比率と設定されている比率ψとの差がγの範囲内であると判断すると(S202にてYES)、処理はS104に移される。そうでないと(S202にてNO)、処理はS118に移される。
In S202, the
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る画像処理装置2000の動作について説明する。なお、前述の各実施の形態における動作と同じ動作の説明は繰り返さない。
An operation of
画像処理装置2000が固体撮像素子112からの信号を受信すると(S102)、Rゲインの変化量およびBゲインの変化量を算出して、さらに、それらの変化量の比率を算出する(S201)。画像処理装置2000はその変化量について符号を確認すると(S401)、その符号に対応する比率と変化量の比率との差が所定の範囲内であるか否かを判断する(S202)。その差が所定の範囲内である場合には、画像処理装置2000は所定の条件にしたがってホワイトバランス処理を実行する(S114またはS116)。
When the
以上のようにして、本実施の形態に係る画像処理装置2000は、信号から算出した色ゲインの変化量と、予め記憶された黒体放射特性に関連付けられた変化量のデータとに基づいて、色ゲインの変化の方向(すなわち正負のいずれかの方向)を確認する。この方向が確認されると、その方向に対応して記憶されている比率が読み出される。画像処理装置2000は、この比率に基づいて、ホワイトバランス処理を実行するか否かを判断する。このようにすると、色ゲインの変化量が黒体放射特性から乖離している場合にホワイトバランス処理が実行されることを防止することができるため、色再現性の低下あるいは画像処理装置2000の誤動作を防止することができる。
As described above, the
<第5の実施の形態>
以下、本発明の第5の実施の形態に係る画像処理装置2000について説明する。なお、本実施の形態に係る画像処理装置2000は、前述の第1の実施の形態と同じハードウェア構成を有する。それらの作用も同じである。したがって、それらについての説明は繰り返さない。
<Fifth embodiment>
Hereinafter, an
図9を参照して、本実施の形態に係る画像処理装置2000の制御構造について説明する。図9は、画像処理装置2000の信号処理回路100が実行する処理の手順を表わすフローチャートである。なお、図9に示すフローチャートにおいて、前述の各実施の形態に係るフローチャートの処理と同じ処理には、同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらの処理の説明は繰り返さない。
With reference to FIG. 9, a control structure of
S501にて、信号処理回路100は、画像処理装置2000の利用者により予め設定された値γをメモリ116から読み出す。この値は、画像処理装置2000が信号処理を実行していない場合でも任意に設定することができる。
In S <b> 501, the
S202にて、信号処理回路100は、Rゲインの変化量とBゲインの変化量との比率と、色ずれのベクトル平面上の象限に基づいて設定される比率ψとの差が設定値γの範囲内であるか否かを判断する。その差が設定値γの範囲内であると判断すると(S202にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでないと(S202にてNO)、処理はS118に移される。
In S202, the
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る画像処理装置2000の動作について説明する。なお、前述の各実施の形態に係る動作と同じ動作の説明は、繰り返さない。
An operation of
画像処理装置2000が固体撮像素子112からの信号を受信すると(S102)、信号処理回路100はRゲインの変化量およびBゲインの変化量を算出し、さらに、それらの変化量の比率を算出する(S201)。予め設定された許容範囲γがメモリ116から読み出され(S501)、さらに色ゲインの変化量について符号が確認される(S401)。その符号に対応する比率と変化量の比率との差が許容範囲γに含まれる場合には(S202にてYES)、画像処理装置2000は、所定の条件にしたがってホワイトバランス処理を実行する(S114またはS116)。
When the
以上のようにして、本実施の形態に係る画像処理装置2000は、信号から算出した色ゲインの変化量と、予め記憶された黒体放射特性に関連付けられた変化量のデータとに基づいて、色ゲインの変化の方向(すなわち正負のいずれかの方向)を確認する。この方向が確認されると、その方向に対応して記憶されている比率が読み出される。画像処理装置2000は、利用者が任意に設定した許容誤差範囲γとその比率とに基づいて、ホワイトバランス処理を実行するか否かを判断する。このようにすると、利用者の嗜好に対応したホワイトバランス処理を実行することができる。
As described above, the
以上により、詳述した第1〜5の実施の形態に係る各画像処理装置は、固体撮像素子112が取得した信号に対して、色を良好に再現し、誤動作を生じることのないホワイトバランス処理を実行することができる。
As described above, each of the image processing apparatuses according to the first to fifth embodiments described in detail reproduces the color well with respect to the signal acquired by the solid-
この場合、色ゲインの補正値は黒体放射特性に基づいて算出されるため、単一色の引き込み等の現象を軽減することができる。また、Rゲインの変化量およびBゲインの変化量から理想の補正値をIQ積算枠に基づいて直接算出しないため、ハードウェアの構成による制限を回避することができる。さらに、IQ積算枠を使用する処理に必要なソフトウェアが不要になるため、その分、画像処理方法を実現するためのソフトウェアに対する負荷を軽減することができる。その結果、色を良好に再現し、ホワイトバランス処理の誤動作を抑制できる画像処理装置を提供することができる。 In this case, since the correction value of the color gain is calculated based on the black body radiation characteristic, a phenomenon such as a single color pull-in can be reduced. Further, since the ideal correction value is not directly calculated based on the IQ integration frame from the change amount of the R gain and the change amount of the B gain, the limitation due to the hardware configuration can be avoided. Furthermore, since the software necessary for the processing using the IQ integration frame is unnecessary, the load on the software for realizing the image processing method can be reduced accordingly. As a result, it is possible to provide an image processing apparatus that can reproduce colors well and suppress malfunctions in white balance processing.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 信号処理回路、104 色差データ積算回路、106 ホワイトバランス制御回路、110 レンズ、112 固体撮像素子、114 A/D変換回路、116 メモリ、118 信号出力IF、120 映像表示装置、130 設定ボタン、150 色差信号算出部、152 平均値算出部、154 現在値算出部、156 変化量算出部、158 補正値算出部、160 判断部、162 ホワイトバランス実行部、1000,2000 画像処理装置。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記ホワイトバランス処理の制御に使用されるデータを記憶するための記憶手段と、
前記撮像素子からの信号に基づいて、第1の色ゲインの現在値および第2の色ゲインの現在値を算出するための現在値算出手段と、
前記記憶手段に予め記憶された設定値と、算出された前記第1の色ゲインの現在値とに基づいて、前記第1の色ゲインの補正値を算出するための第1の補正値算出手段と、
前記第1の色ゲインと前記第2の色ゲインとを関係付ける黒体放射特性に基づいて、前記第1の色ゲインの補正値から第2の色ゲインの補正値を算出するための第2の補正値算出手段と、
前記第2の色ゲインの現在値と前記第2の色ゲインの補正値とに基づいて、前記第2の色ゲインの補正値に応じた前記ホワイトバランス処理の実行が適切であるか否かを判断するための適切性判断手段と、
前記ホワイトバランス処理の実行が適切であると判断されると、前記第2の色ゲインの補正値に応じた前記ホワイトバランス処理を実行するための実行手段とを含む、画像処理装置。 An image processing apparatus for controlling execution of white balance processing based on a signal from an image sensor,
Storage means for storing data used for controlling the white balance processing;
Current value calculation means for calculating a current value of the first color gain and a current value of the second color gain based on a signal from the image sensor;
First correction value calculation means for calculating a correction value of the first color gain based on the set value stored in advance in the storage means and the calculated current value of the first color gain. When,
A second color gain correction value for calculating a second color gain correction value from the first color gain correction value based on a black body radiation characteristic relating the first color gain and the second color gain. Correction value calculation means for
Based on the current value of the second color gain and the correction value of the second color gain, it is determined whether or not the execution of the white balance process according to the correction value of the second color gain is appropriate. An appropriateness judging means for judging,
And an execution unit configured to execute the white balance process according to the correction value of the second color gain when it is determined that the execution of the white balance process is appropriate.
前記第2の補正値算出手段は、前記特性データおよび前記第1の色ゲインの補正値から、前記第2の色ゲインの補正値を算出する、請求項1に記載の画像処理装置。 The storage means stores characteristic data representing the blackbody radiation characteristic calculated in advance,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second correction value calculation unit calculates the correction value of the second color gain from the characteristic data and the correction value of the first color gain.
前記第2の色ゲインの現在値と前記第2の色ゲインの補正値との差が予め定められた差を下回る場合には、前記第2の色ゲインの補正値に応じた前記ホワイトバランス処理の実行は適切であると判断し、
前記第2の色ゲインの現在値と前記第2の色ゲインの補正値との差が予め定められた差を上回る場合には、前記第2の色ゲインの補正値に応じた前記ホワイトバランス処理の実行は不適切であると判断する、請求項1または2に記載の画像処理装置。 The appropriateness determining means includes
When the difference between the current value of the second color gain and the correction value of the second color gain is less than a predetermined difference, the white balance processing according to the correction value of the second color gain Is deemed appropriate,
When the difference between the current value of the second color gain and the correction value of the second color gain exceeds a predetermined difference, the white balance processing according to the correction value of the second color gain The image processing apparatus according to claim 1, wherein the execution of is determined to be inappropriate.
前記撮像素子の各画素について、色の信号と輝度信号との差である色差信号を算出するための信号算出手段と、
予め定められた領域であって、前記ホワイトバランス処理の対象となる領域における各前記色差信号の平均値を算出するための平均値算出手段と、
前記平均値およびホワイトバランスが整合しているときの色差信号との差である変化量を算出するための変化量算出手段と、
前記変化量に基づいて、前記ホワイトバランス処理を実行するか否かを判断するための判断手段とを含み、
前記第2の補正値算出手段は、前記判断手段が前記ホワイトバランス処理を実行すると判断すると、前記第1の色ゲインの補正値から第2の色ゲインの補正値を算出する、請求項1〜3のいずれかに記載の画像処理装置。 The image processing apparatus further includes:
Signal calculating means for calculating a color difference signal that is a difference between a color signal and a luminance signal for each pixel of the image sensor;
An average value calculating means for calculating an average value of the color difference signals in a predetermined area, the area to be subjected to white balance processing;
A change amount calculating means for calculating a change amount that is a difference from the color difference signal when the average value and the white balance are matched;
Determining means for determining whether to execute the white balance processing based on the amount of change;
The second correction value calculation unit calculates a correction value of a second color gain from the correction value of the first color gain when the determination unit determines to execute the white balance process. 4. The image processing device according to any one of 3.
前記第1の色ゲインの変化量と前記第2の色ゲインの変化量との比率を算出するための手段と、
前記第1の色ゲインの現在値および前記黒体放射特性から算出される値と、前記第1の色ゲインの現在値との基準比率を算出するための手段とを含み、
前記判断手段は、前記比率および前記基準比率に基づいて、前記ホワイトバランス処理を実行すると判断するための比率判断手段を含む、請求項4または5に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus further includes:
Means for calculating a ratio between a change amount of the first color gain and a change amount of the second color gain;
Means for calculating a reference ratio between a current value of the first color gain and a value calculated from the black body radiation characteristic and a current value of the first color gain;
The image processing apparatus according to claim 4, wherein the determination unit includes a ratio determination unit that determines to execute the white balance process based on the ratio and the reference ratio.
前記画像処理装置はさらに、
前記第1の色ゲインの変化量および前記第2の色ゲインの変化量に基づいて、前記第1の色ゲインの変化量の符号および前記第2の色ゲインの変化量の符号を確認するための符号確認手段と、
確認された前記第1の色ゲインの変化量の符号および前記第2の色ゲインの変化量の符号に基づいて、前記基準比率を決定するための決定手段とを含み、
前記判断手段は、前記比率および前記基準比率に基づいて、前記ホワイトバランス処理を実行すると判断するための比率判断手段を含む、請求項4に記載の画像処理装置。 The storage means stores a reference ratio set in advance according to a combination of a sign of the first color gain change amount and a sign of the second color gain change amount,
The image processing apparatus further includes:
To confirm the sign of the first color gain change amount and the sign of the second color gain change amount based on the first color gain change amount and the second color gain change amount Sign confirmation means,
Determining means for determining the reference ratio based on the confirmed sign of the change amount of the first color gain and the sign of the change amount of the second color gain,
The image processing apparatus according to claim 4, wherein the determination unit includes a ratio determination unit that determines to execute the white balance processing based on the ratio and the reference ratio.
前記符号確認手段は、記憶された各前記第1の色ゲインの変化量および各前記第2の色ゲインの変化量を表わす符号を読み出すことにより、前記第1の色ゲインの変化量の符号および前記第2の色ゲインの変化量の符号を確認する、請求項9に記載の画像処理装置。 The storage means stores a change amount of the first color gain and a change amount of the second color gain, respectively.
The sign confirming unit reads the stored sign indicating the first color gain change amount and the second color gain change amount, thereby obtaining a sign of the first color gain change amount and The image processing apparatus according to claim 9, wherein a sign of a change amount of the second color gain is confirmed.
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