JP4950582B2 - Video signal processing device - Google Patents
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Description
本発明は、電子カメラやビデオカメラ等のホワイトバランスを自動調整する映像信号処理装置に関する。 The present invention relates to a video signal processing apparatus for automatically adjusting white balance, such as an electronic camera or a video camera.
従来、映像信号のホワイトバランスを調整する映像信号処理装置が知られている。従来の映像信号処理装置の一例では、映像信号として色成分信号R(赤)、G(緑)、B(青)が入力される。映像信号中の無彩色の領域が選択されて、選択された領域のR、G、B信号が積分されて、平均値Ra、Ga、Baが算出される。さらに、平均値の比Ra/Ga、Ba/Gaが算出され、これらの比を用いてホワイトバランス調整が行われる。 Conventionally, a video signal processing apparatus that adjusts the white balance of a video signal is known. In an example of a conventional video signal processing apparatus, color component signals R (red), G (green), and B (blue) are input as video signals. An achromatic region in the video signal is selected, and the R, G, and B signals in the selected region are integrated to calculate average values Ra, Ga, and Ba. Further, average ratios Ra / Ga and Ba / Ga are calculated, and white balance adjustment is performed using these ratios.
図6は、従来技術においてホワイトバランス調整に使われる色信号比特性曲線を示している。図6において、横軸はR/Gであり、縦軸はB/Gである。色信号比特性曲線Lは、ホワイトバランスが調整された状態における、R/GとB/Gの関係を示す。 FIG. 6 shows a color signal ratio characteristic curve used for white balance adjustment in the prior art. In FIG. 6, the horizontal axis is R / G and the vertical axis is B / G. The color signal ratio characteristic curve L shows the relationship between R / G and B / G in a state where the white balance is adjusted.
ホワイトバランス調整では、色成分信号の平均値Ra、Ga、Baから、図中の点a(Ra/Ga,Ba/Ga)が求められる。そして、点aに近い色信号比特性曲線L上の点a′(Ra′/Ga′,Ba′/Ga′)が求められる。点a′は、例えば、点aからの距離が最短になるように求められる。そして、Ra′/Ga′およびBa′/Ga′の逆数が、それぞれ、映像信号の色成分RおよびGに乗算され、これによりホワイトバランス調整が行われる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の映像信号処理装置においては以下のような課題がある。 However, the conventional video signal processing apparatus has the following problems.
従来技術は、上述のようにR、G、B信号を積分して平均値Ra、Ga、Baを求め、平均値の比Ra/Ga、Ba/Gaを算出し、これらの比を用いてホワイトバランス調整を行っている。この場合、輝度レベルの高い被写体は、RGB信号が大きいので積算値に対して大きな寄与度を持っており、したがって、ホワイトバランス調整が輝度の影響を受けやすい。また、面積の大きい被写体も平均値に対して大きな寄与度を持ち、ホワイトバランス調整が面積の大きい被写体の影響を受けやすい。 In the prior art, as described above, the R, G, and B signals are integrated to obtain the average values Ra, Ga, and Ba, and the average ratios Ra / Ga and Ba / Ga are calculated. The balance is being adjusted. In this case, a subject with a high luminance level has a large contribution to the integrated value because the RGB signal is large, and therefore white balance adjustment is easily affected by luminance. Also, a subject with a large area also has a large contribution to the average value, and white balance adjustment is easily influenced by a subject with a large area.
上記のように、従来のホワイトバランス調整は、RGB積算値への寄与度が大きい高輝度の被写体や面積の大きい被写体の影響を受けやすい。その一方、ホワイトバランス調整の際に、一般的に画像中の無彩色の画素だけを積分することは難しいので、ある程度うすい色の画素も積算値に含まれてしまう。そのため、従来技術では、無彩色でない被写体の輝度や面積の影響受けてホワイトバランスがずれてしまうことがあるという問題があった。 As described above, the conventional white balance adjustment is easily influenced by a high-luminance subject or a large-area subject that has a large contribution to the RGB integrated value. On the other hand, since it is generally difficult to integrate only achromatic pixels in an image during white balance adjustment, pixels with a light color to some extent are included in the integrated value. For this reason, the prior art has a problem that the white balance may be shifted under the influence of the luminance and area of a subject that is not an achromatic color.
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、その目的は、より高精度なホワイトバランスの調整ができる映像信号処理装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object thereof is to provide a video signal processing apparatus capable of adjusting white balance with higher accuracy.
本発明の映像信号処理装置は、映像信号から色情報を示す2次元座標系の座標信号への変換を行う2次元座標変換手段と、前記2次元座標系における前記座標信号の頻度を算出することにより2次元座標ヒストグラムを求めるヒストグラム算出手段と、前記2次元座標ヒストグラムの頻度に応じて、前記2次元座標変換手段により得られた座標信号群を代表する代表点座標を求める代表点座標算出手段と、前記代表点座標に基づいてホワイトバランス調整を行うゲイン調整手段とを有する。 The video signal processing apparatus of the present invention calculates a frequency of the coordinate signal in the two-dimensional coordinate system, and a two-dimensional coordinate conversion means for converting the video signal into a coordinate signal of a two-dimensional coordinate system indicating color information. Histogram calculating means for obtaining a two-dimensional coordinate histogram by means of, and representative point coordinate calculating means for obtaining representative point coordinates representing the coordinate signal group obtained by the two-dimensional coordinate conversion means according to the frequency of the two-dimensional coordinate histogram. And gain adjusting means for performing white balance adjustment based on the representative point coordinates.
この構成により、色情報を示す2次元座標系の座標信号へと映像信号を変換し、座標信号の頻度を算出して2次元座標ヒストグラムを求め、2次元座標系ヒストグラムの代表点座標を求めて、代表点座標を使ってホワイトバランス調整を行う。このように、本発明では、色情報の2次元座標系の座標信号へと映像信号を変換してから、座標信号群の代表点座標を使ってホワイトバランス調整を行うことで、高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 With this configuration, a video signal is converted into a coordinate signal of a two-dimensional coordinate system indicating color information, a frequency of the coordinate signal is calculated, a two-dimensional coordinate histogram is obtained, and a representative point coordinate of the two-dimensional coordinate system histogram is obtained. , Adjust the white balance using the representative point coordinates. As described above, according to the present invention, the video signal is converted into the coordinate signal of the color information in the two-dimensional coordinate system, and then the white balance adjustment is performed using the representative point coordinates of the coordinate signal group, thereby obtaining a highly accurate white. Balance adjustment can be performed.
また、本発明の映像信号処理装置において、前記2次元座標系の2つの軸は、青/緑と赤/緑、または、青/輝度と赤/輝度、または、(青−緑)/輝度と(赤−緑)/輝度、または、(青−輝度)/輝度と(赤−輝度)/輝度である。 In the video signal processing apparatus of the present invention, the two axes of the two-dimensional coordinate system are blue / green and red / green, blue / luminance and red / luminance, or (blue-green) / luminance. (Red-green) / luminance, or (blue-luminance) / luminance and (red-luminance) / luminance.
この構成により、2次元座標系の座標信号中の輝度成分が小さくなり、このような座標信号からヒストグラムが作成されてホワイトバランス調整が行われる。したがって、輝度レベルの影響を低減した高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 With this configuration, the luminance component in the coordinate signal of the two-dimensional coordinate system is reduced, and a histogram is created from such a coordinate signal to perform white balance adjustment. Accordingly, highly accurate white balance adjustment with reduced influence of the luminance level can be performed.
また、本発明の映像信号処理装置において、前記代表点座標算出手段は、前記2次元座標ヒストグラムの頻度を用いた加重平均によって座標信号群の重心位置の座標を求め、前記重心位置の座標を前記代表点座標とするように構成されている。 In the video signal processing apparatus of the present invention, the representative point coordinate calculation means obtains the coordinates of the centroid position of the coordinate signal group by a weighted average using the frequency of the two-dimensional coordinate histogram, and obtains the coordinates of the centroid position. It is comprised so that it may be set as a representative point coordinate.
この構成により、2次元座標ヒストグラムの頻度を用いた加重平均によって座標信号群の重心位置の座標を求めるので、映像から得られた座標信号群を代表する適切な代表点座標を求めることができる。 With this configuration, since the coordinates of the barycentric position of the coordinate signal group are obtained by a weighted average using the frequency of the two-dimensional coordinate histogram, it is possible to obtain appropriate representative point coordinates that represent the coordinate signal group obtained from the video.
また、本発明の映像信号処理装置において、前記代表点座標算出手段は、前記2次元座標系の各位置における前記座標信号の頻度に対して前記頻度の大きさに応じた重み付けをした重み付き頻度を求め、前記重み付き頻度を用いた加重平均によって前記座標信号群の重心位置を求めるように構成されている。 In the video signal processing device of the present invention, the representative point coordinate calculation means may weight the frequency according to the frequency magnitude with respect to the frequency of the coordinate signal at each position of the two-dimensional coordinate system. And the barycentric position of the coordinate signal group is obtained by a weighted average using the weighted frequency.
この構成により、頻度の大きさに応じた重み付けを行うので、面積の大きい被写体の影響を低減して、高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 With this configuration, since weighting is performed according to the frequency, the influence of a subject with a large area can be reduced, and highly accurate white balance adjustment can be performed.
また、本発明の映像信号処理装置において、前記代表点座標算出手段は、前記2次元座標系の各位置における前記座標信号の頻度を頻度上限値以下にするように重み付けを行うように構成されている。この構成により、座標信号の頻度を頻度上限値以下に制限するので、面積の大きい被写体の影響を低減して、高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 In the video signal processing apparatus of the present invention, the representative point coordinate calculation unit is configured to perform weighting so that the frequency of the coordinate signal at each position in the two-dimensional coordinate system is equal to or less than a frequency upper limit value. Yes. With this configuration, the frequency of the coordinate signal is limited to a frequency upper limit value or less, so that the influence of a subject with a large area can be reduced and highly accurate white balance adjustment can be performed.
また、本発明の映像信号処理装置において、前記代表点座標算出手段は、前記2次元座標系の各位置における前記座標信号の頻度が頻度下限値以下の場合に前記頻度を加重平均対象から除外するように重み付けを行うように構成されている。この構成により、頻度が小さい座標信号を加重平均の計算対象から除外でき、ノイズの影響を低減して、高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 In the video signal processing apparatus of the present invention, the representative point coordinate calculating means excludes the frequency from the weighted average target when the frequency of the coordinate signal at each position in the two-dimensional coordinate system is equal to or lower than a frequency lower limit value. In this way, weighting is performed. With this configuration, it is possible to exclude coordinate signals with a low frequency from the calculation target of the weighted average, reduce the influence of noise, and perform white balance adjustment with high accuracy.
また、本発明の映像信号処理装置において、前記代表点座標算出手段は、前記2次元座標ヒストグラムの特徴を表す特徴量に応じて前記重み付き頻度を変化させるように構成され、前記特徴量は、前記頻度の最大値、前記頻度の最小値、前記頻度の平均値および前記頻度の標準偏差の少なくとも一つである。この構成により、2次元座標ヒストグラムの特徴量に応じて重み付き頻度を適切に調整することができ、面積やノイズの影響をより低減した高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 In the video signal processing device of the present invention, the representative point coordinate calculation unit is configured to change the weighted frequency according to a feature amount representing a feature of the two-dimensional coordinate histogram, and the feature amount is It is at least one of the maximum value of the frequency, the minimum value of the frequency, the average value of the frequency, and the standard deviation of the frequency. With this configuration, it is possible to appropriately adjust the weighting frequency according to the feature amount of the two-dimensional coordinate histogram, and it is possible to perform highly accurate white balance adjustment that further reduces the influence of area and noise.
また、本発明の映像信号処理装置において、前記代表点座標算出手段は、前記2次元座標系の各位置における前記座標信号の頻度に対して前記座標信号の座標位置に応じた重み付けをした重み付き頻度を求め、前記重み付き頻度を用いた加重平均によって前記座標信号群の重心位置を求めるように構成されている。この構成により、有彩色の影響を低減した高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 In the video signal processing apparatus of the present invention, the representative point coordinate calculation unit is weighted by weighting the frequency of the coordinate signal at each position in the two-dimensional coordinate system according to the coordinate position of the coordinate signal. The frequency is obtained, and the barycentric position of the coordinate signal group is obtained by a weighted average using the weighted frequency. With this configuration, highly accurate white balance adjustment with reduced influence of chromatic colors can be performed.
また、本発明の映像信号処理装置において、前記代表点座標算出手段は、前記座標位置に応じた重み付き頻度を算出するとき、前記2次元座標系における無彩色領域およびその近傍に位置する座標の重みを、有彩色領域に位置する座標の重みと比べて高く設定するように構成されている。この構成により、有彩色の影響を低減した高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 In the video signal processing apparatus of the present invention, the representative point coordinate calculating means calculates the weighted frequency according to the coordinate position, and the coordinates of coordinates located in the achromatic region and in the vicinity thereof in the two-dimensional coordinate system. The weight is set to be higher than the weight of the coordinates located in the chromatic color region. With this configuration, highly accurate white balance adjustment with reduced influence of chromatic colors can be performed.
また、本発明の映像信号処理方法は、映像信号から色情報を示す2次元座標系の座標信号への変換を行い、前記2次元座標系における前記座標信号の頻度を算出することにより2次元座標ヒストグラムを求め、前記2次元座標ヒストグラムの頻度に応じて、前記映像信号から変換された座標信号群を代表する代表点座標を求め、前記代表点座標に基づいてホワイトバランス調整を行う。この態様によっても上述した本発明の利点が得られる。 Further, the video signal processing method of the present invention converts the video signal into a coordinate signal of a two-dimensional coordinate system indicating color information, and calculates the frequency of the coordinate signal in the two-dimensional coordinate system, thereby calculating the two-dimensional coordinate. A histogram is obtained, representative point coordinates representing a coordinate signal group converted from the video signal are obtained according to the frequency of the two-dimensional coordinate histogram, and white balance adjustment is performed based on the representative point coordinates. This aspect also provides the above-described advantages of the present invention.
本発明は、色情報を示す2次元座標系の座標信号へと映像信号を変換し、座標信号の頻度から求めた座標信号群の代表点座標を使ってホワイトバランス調整を行うので、被写体の輝度レベル等に影響されにくい高精度なホワイトバランス調整が行えるという効果を有する映像信号処理装置を提供することができる。 In the present invention, the video signal is converted into a coordinate signal of a two-dimensional coordinate system indicating color information, and white balance adjustment is performed using the representative point coordinates of the coordinate signal group obtained from the frequency of the coordinate signal. It is possible to provide a video signal processing apparatus having an effect that a highly accurate white balance adjustment which is not easily influenced by a level or the like can be performed.
以下、本発明の実施の形態に係る映像信号処理装置について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, a video signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の第1の実施の形態に係る映像信号処理装置を図1に示す。 A video signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG.
図1の映像信号処理装置1は、例えば、デジタルカメラ等の撮像装置に備えられる。この場合、CCD等の撮像装置で生成された映像信号が、映像信号処理装置1に入力される。そして、映像信号処理装置1は、ホワイトバランス調整を行い、調整後の映像信号を出力する。ホワイトバランス調整後の映像信号は、その他の処理を受け、例えばメモリおよび記録媒体に記録され、また例えばディスプレイに表示され、また例えばネットワーク等を介して外部に出力される。
The video
図1において、本実施の形態の映像信号処理装置1は、映像信号から色情報を示す2次元座標系の座標信号への変換を行う2次元座標変換部2と、2次元座標変換部2の出力する座標の出現頻度を算出して2次元座標ヒストグラムを作成するヒストグラム算出部3と、2次元座標ヒストグラムの頻度に応じて座標信号群を代表する代表点座標を求める代表点座標算出部4と、代表点座標に基づいてホワイトバランスのゲイン調整を行うゲイン調整部5とを有する。
In FIG. 1, a video
映像信号処理装置1は、上記の各種の機能を実現する回路によって構成されてよい。また、同様の機能を実現するプログラムが撮像装置等に記憶され、同プログラムを演算装置にて実行することによって映像信号処理装置1が実現されてもよい。
The video
以上のように構成された映像信号処理装置1について、その動作を説明する。
The operation of the video
本実施の形態では、入力される映像信号がRGB信号である場合について説明する。被写体を撮像して得られたRGB信号においては、光源の分光特性により、RGBの成分バランスが異なっており、このバランスを調整する必要がある。この調整処理が以下のようにして行われる。 In this embodiment, a case where an input video signal is an RGB signal will be described. In RGB signals obtained by imaging a subject, the RGB component balance differs depending on the spectral characteristics of the light source, and this balance needs to be adjusted. This adjustment process is performed as follows.
まず、2次元座標変換部2により、RGB信号が、色情報を示す2次元座標系の座標信号(x,y)に変換される。その際、2次元座標の条件としては、色が識別できること、輝度レベル(明暗)の影響が少ないことが必要である。この条件を満たす2次元座標系としては、(B/G , R/G)、または(B/G , R/G)、または(B/Y , R/Y)、または((B−G)/Y , (R−G)/Y)、または((B−Y)/Y , (R−Y)/Y)などが考えられる。
First, the two-dimensional coordinate
ここで、Yは輝度である。また、G(緑)は輝度に近いので、映像処理では輝度レベルを表すパラメータとして使うことができる。したがって、本実施の形態では、2次元座標の座標信号が、G信号またはY信号等の輝度パラメータで割った色の比率信号である。色信号をG信号またはY信号で除算して比率にすることで、輝度レベルの影響を低減することができる。 Here, Y is the luminance. Since G (green) is close to luminance, it can be used as a parameter representing the luminance level in video processing. Therefore, in the present embodiment, the coordinate signal of the two-dimensional coordinates is a color ratio signal divided by a luminance parameter such as a G signal or a Y signal. By dividing the color signal by the G signal or the Y signal to obtain a ratio, the influence of the luminance level can be reduced.
なお、これらのパラメータ以外にも、独立した2軸を設定することも可能である。以後、本実施の形態では、2次元座標系が(B/G , R/G)である例を説明するが、その他の座標系も本発明に適用可能である。 In addition to these parameters, two independent axes can be set. Hereinafter, in this embodiment, an example in which the two-dimensional coordinate system is (B / G, R / G) will be described, but other coordinate systems are also applicable to the present invention.
次に、2次元座標に変換された座標信号(B/G , R/G)に対して、ヒストグラム算出部3により、頻度計算が行われて、図2に示す2次元座標ヒストグラムが作成される。2次元座標ヒストグラムは、2次元座標系における各座標信号の出現頻度のヒストグラムである。 Next, frequency calculation is performed on the coordinate signals (B / G, R / G) converted into two-dimensional coordinates by the histogram calculation unit 3 to create a two-dimensional coordinate histogram shown in FIG. . The two-dimensional coordinate histogram is a histogram of the appearance frequency of each coordinate signal in the two-dimensional coordinate system.
図2に示すように、2次元座標系は、予め決められた多数の領域に分割される。1画面分の座標信号の頻度が領域毎に算出されて、2次元座標ヒストグラムが算出される。図2は簡略化されているが、実際にはより多くの領域が設けられてよい。例えば、x軸のB/Gが0から4までの範囲が100分割され、y軸のR/Gも0から4までの範囲が100分割され、格子状に10000個の領域が設定される。 As shown in FIG. 2, the two-dimensional coordinate system is divided into a number of predetermined regions. The frequency of coordinate signals for one screen is calculated for each region, and a two-dimensional coordinate histogram is calculated. Although FIG. 2 is simplified, in practice more regions may be provided. For example, the range where the x-axis B / G is 0 to 4 is divided into 100, the y-axis R / G is also divided into 100 the range from 0 to 4, and 10,000 areas are set in a grid pattern.
なお、B/GまたはR/Gが極端に大きい座標や小さい座標は、濃い有彩色に相当するため、そのような部分は頻度の算出から省くことも可能であり、これにより回路を削減することが可能となる。 Note that coordinates with extremely large or small B / G or R / G correspond to dark chromatic colors, so such parts can be omitted from the frequency calculation, thereby reducing the circuit. Is possible.
また、頻度を求める際に、明るすぎて飽和している信号は、RGBのバランスがずれているため除外した方が好ましい。また、除数のGやYが小さい場合には除算結果の誤差が大きくなるため、そのような除数の小さい信号を除外することにより、精度をさらに向上させることもできる。 Further, when obtaining the frequency, it is preferable to exclude signals that are too bright and saturated because the RGB balance is shifted. Further, when the divisor G or Y is small, the error of the division result becomes large. Therefore, the accuracy can be further improved by excluding such a small divisor signal.
次に、このようにして得られた頻度を用いて、代表点座標算出部4において、代表点座標が求められる。代表点座標は、1画面から得られる座標信号群を代表する代表点の座標である。本実施の形態では、代表点座標は、2次元座標ヒストグラムの頻度を用いて座標信号を荷重平均した重心位置の座標である。さらに、本実施の形態では、荷重平均の際に、座標信号の頻度に重み付けが行われる。ここでは、まず、単純な加重平均について説明し、それから重み付けを行った加重平均について説明する。 Next, the representative point coordinates are obtained by the representative point coordinate calculation unit 4 using the frequency thus obtained. The representative point coordinates are the coordinates of a representative point representing a coordinate signal group obtained from one screen. In the present embodiment, the representative point coordinates are coordinates of the center of gravity position obtained by weighted the coordinate signals using the frequency of the two-dimensional coordinate histogram. Furthermore, in the present embodiment, weighting is performed on the frequency of the coordinate signal at the time of load averaging. Here, a simple weighted average will be described first, and then a weighted average obtained by weighting will be described.
ヒストグラム算出部3によって得られた各領域の頻度をH(x,y)とすると、座標(x,y)と頻度H(x,y)との加重平均により、座標信号群の重心位置が算出できる。重心位置(Wx0, Wy0)は、下式で表される。
Wx0 = Σ[x・H(x,y)]/ΣH(x,y)
Wy0 = Σ[y・H(x,y)]/ΣH(x,y)
If the frequency of each region obtained by the histogram calculation unit 3 is H (x, y), the center of gravity position of the coordinate signal group is calculated by the weighted average of the coordinates (x, y) and the frequency H (x, y). it can. The center of gravity (Wx0, Wy0) is expressed by the following equation.
Wx0 = Σ [x · H (x, y)] / ΣH (x, y)
Wy0 = Σ [y · H (x, y)] / ΣH (x, y)
ただし、Σは、(x,y)2次元座標全体における総和を示す(図2の例では、2次元座標ヒストグラムに設定された全部の領域の総和を示す)。 However, Σ indicates the total sum of the entire (x, y) two-dimensional coordinates (in the example of FIG. 2, the total sum of all areas set in the two-dimensional coordinate histogram).
この重心位置は、2次元座標系の座標信号から求められている。そして、本実施の形態の座標信号は、前述のように、輝度の影響が少ないパラメータである。したがって、上述の処理により、輝度レベルの影響を低減した代表点座標が得られる。 This barycentric position is obtained from coordinate signals in a two-dimensional coordinate system. And the coordinate signal of this Embodiment is a parameter with little influence of a brightness | luminance as mentioned above. Therefore, representative point coordinates with reduced influence of the luminance level can be obtained by the above-described processing.
ただし、上述の単純な重心位置は、頻度の大きさをそのまま反映している。そして、2次元座標ヒストグラムでは、面積が大きい部分の色に対応する2次元座標の頻度が大きい。したがって、単純な重心位置を使ったのでは、面積の大きい部分の影響力が強くなるという課題が残る。そこで、本実施の形態では、以下のようにして、頻度に対して、その大きさに応じて重み付けを行う。そして、重み付き頻度(重みが付けられた頻度)を用いて重心位置が計算される。 However, the simple barycentric position described above directly reflects the magnitude of the frequency. In the two-dimensional coordinate histogram, the frequency of the two-dimensional coordinates corresponding to the color of the portion having a large area is large. Therefore, when a simple center of gravity position is used, there remains a problem that the influence of a large area is increased. Therefore, in the present embodiment, the frequency is weighted according to the magnitude thereof as follows. Then, the centroid position is calculated using the weighted frequency (the weighted frequency).
図3および図4は、本実施の形態における頻度の重み付け処理を示している。図3は、重み付き頻度の関数を示しており、重み付き頻度の関数は、元の頻度(重み付け前の頻度)と、重み付き頻度の関係を表す。図4は、重み付けによる2次元座標ヒストグラムの変化を示している。 3 and 4 show frequency weighting processing in the present embodiment. FIG. 3 shows a function of the weighted frequency, and the function of the weighted frequency represents the relationship between the original frequency (frequency before weighting) and the weighted frequency. FIG. 4 shows changes in the two-dimensional coordinate histogram due to weighting.
図3および図4に示すように、本実施の形態では、元の頻度が第1しきい値Th1未満の場合、重み付き頻度が0となり、その座標の頻度が重心位置の計算対象から除外される。これにより、ノイズの影響を受けにくくすることができる。また、元の頻度が、第1しきい値Th1以上で第2しきい値以下の場合、重み付き頻度は、元の頻度から第1しきい値Th1を引いた値になる。さらに、元の頻度が第2しきい値Th2より大きい場合、重み付き頻度が一律にTh2−Th1になる。このように頻度の上限値を設け、頻度を上限値以下に抑えることで、大面積部分の影響度合いを低下させることができる。 As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, when the original frequency is less than the first threshold value Th1, the weighted frequency is 0, and the frequency of the coordinates is excluded from the calculation target of the centroid position. The Thereby, it can be made hard to receive the influence of noise. When the original frequency is equal to or higher than the first threshold Th1 and equal to or lower than the second threshold, the weighted frequency is a value obtained by subtracting the first threshold Th1 from the original frequency. Further, when the original frequency is larger than the second threshold value Th2, the weighted frequency is uniformly Th2-Th1. Thus, by providing the upper limit value of the frequency and suppressing the frequency to the upper limit value or less, it is possible to reduce the degree of influence of the large area portion.
重み付けを行った頻度を用いて加重平均を行う場合の代表点の座標を(Wx1,Wy1)とする。代表点(Wx1,Wy1)は、下式で表される。
Wx1 = Σ[ x・W(H(x,y)) ]/Σ[W(H(x,y)) ]
Wy1 = Σ[ y・W(H(x,y)) ]/Σ[W(H(x,y)) ]
ただし、W(h) = 0 ( h<Th1 )
= h−Th1 ( Th1≦h≦Th2 )
= Th2−Th1 ( h>Th2 )
The coordinates of the representative point when performing the weighted average using the weighted frequency is (Wx1, Wy1). The representative point (Wx1, Wy1) is expressed by the following equation.
Wx1 = Σ [x · W (H (x, y))] / Σ [W (H (x, y))]
Wy1 = Σ [y · W (H (x, y))] / Σ [W (H (x, y))]
Where W (h) = 0 (h <Th1)
= h−Th1 (Th1 ≦ h ≦ Th2)
= Th2-Th1 (h> Th2)
ここで、W(h)は、図3の重み付き頻度の関数である。このようにして重み付き頻度を用いることで、大面積の影響を受けにくく、ノイズの影響も受けにくい代表点座標を求めることができる。 Here, W (h) is a function of the weighted frequency in FIG. By using the weighted frequency in this way, it is possible to obtain representative point coordinates that are not easily affected by a large area and are not easily affected by noise.
なお、重み付き頻度の関数W(h)としては、さらに区分を細かくした関数を用いることもできるし、高次の関数やルックアッテーブル等を用いてもよい。 As the weighted frequency function W (h), a function with finer divisions may be used, or a higher-order function, a look-up table, or the like may be used.
また、しきい値Th1、Th2は、あらかじめ定められた固定の値でもよい。しきい値Th1、Th2は、2次元座標ヒストグラムの頻度H(x,y)の特徴量から適応的に決定することもできる。特徴量としては、頻度の最大値、最小値、平均値、標準偏差などの頻度分布に関するパラメータが挙げられる。特徴量に応じてしきい値Th1、Th2を決定することで、重み付き頻度も特徴量に応じて変化させることができる。 Further, the threshold values Th1 and Th2 may be fixed values determined in advance. The threshold values Th1 and Th2 can also be determined adaptively from the feature quantity of the frequency H (x, y) of the two-dimensional coordinate histogram. Examples of the feature amount include parameters related to frequency distribution such as maximum value, minimum value, average value, and standard deviation of frequency. By determining the threshold values Th1 and Th2 according to the feature amount, the weighted frequency can be changed according to the feature amount.
例えば、特徴量として平均値および標準偏差を用いる場合、しきい値Th1、Th2を以下の式で求めることができる。
Th1 = 平均値−a×標準偏差
Th2 = 平均値+b×標準偏差
For example, when the average value and the standard deviation are used as the feature amounts, the threshold values Th1 and Th2 can be obtained by the following expressions.
Th1 = mean value-a x standard deviation
Th2 = mean value + b x standard deviation
ここで、a、bはあらかじめ定めた定数である。この処理により、頻度分布の特徴に応じてしきい値Th1、Th2を変えることができる。この例では、平均値が大きいほど、しきい値Th1、Th2が大きくなる。また、標準偏差が大きいほど、しきい値Th1、Th2が平均値から離れる。これにより、頻度分布のうちで頻度が大きい方の適当な範囲の頻度に対して上限制限が行われ、そして、頻度が小さい方の適当な範囲の頻度が0になるように、しきい値Th1、Th2が制御される。 Here, a and b are predetermined constants. By this process, the threshold values Th1 and Th2 can be changed according to the characteristics of the frequency distribution. In this example, the threshold values Th1 and Th2 increase as the average value increases. Further, as the standard deviation is larger, the threshold values Th1 and Th2 are farther from the average value. As a result, the upper limit is applied to the frequency in the appropriate range with the higher frequency in the frequency distribution, and the threshold value Th1 is set so that the frequency in the appropriate range with the lower frequency becomes zero. , Th2 is controlled.
また例えば、特徴量として最大値および最小値を用いる場合、しきい値Th1、Th2を以下の式で求めることができる。
Th1 = c×最小値
Th2 = d×最大値
Further, for example, when the maximum value and the minimum value are used as the feature amount, the threshold values Th1 and Th2 can be obtained by the following expressions.
Th1 = c × minimum value
Th2 = d × maximum value
ここで、c、dはあらかじめ定めた定数である。この場合、頻度分布のうちで最小頻度より大きく定数cで規定される適当な値にしきい値Th1を設定できる。また、頻度分布のうちで最大頻度より小さく定数dで規定される適当な値にしきい値Th2を設定できる。したがって、頻度が大きい方の適当な範囲の頻度に対して上限制限が行われ、頻度が小さい方の適当な範囲の頻度が0になるように、しきい値Th1、Th2が制御される。 Here, c and d are predetermined constants. In this case, the threshold value Th1 can be set to an appropriate value that is larger than the minimum frequency and defined by the constant c in the frequency distribution. Further, the threshold value Th2 can be set to an appropriate value defined by a constant d smaller than the maximum frequency in the frequency distribution. Therefore, the upper limit is imposed on the frequency in the appropriate range with the higher frequency, and the threshold values Th1 and Th2 are controlled so that the frequency in the appropriate range with the lower frequency becomes zero.
また例えば、特徴量として平均値を用いる場合、しきい値Th1、Th2を以下の式で求めることができる。
Th1 = e×平均値
Th2 = f×平均値
For example, when using an average value as the feature amount, the threshold values Th1 and Th2 can be obtained by the following equations.
Th1 = e × average value
Th2 = f × average value
ここで、e、fはあらかじめ定めた定数である。この場合は、平均値を基準にして、平均値より小さく定数eで規定される適当な値にしきい値Th1を設定できる。また、平均値より大きく定数fで規定される適当な値にしきい値Th2を設定できる。したがって、頻度が大きい方の適当な範囲の頻度に対して上限制限が行われ、そして、頻度が小さい方の適当な範囲の頻度が0になるように、しきい値Th1、Th2が制御される。 Here, e and f are predetermined constants. In this case, on the basis of the average value, the threshold value Th1 can be set to an appropriate value that is smaller than the average value and defined by the constant e. Further, the threshold value Th2 can be set to an appropriate value that is larger than the average value and defined by the constant f. Accordingly, the upper limit is set for the frequency in the appropriate range with the higher frequency, and the threshold values Th1 and Th2 are controlled so that the frequency in the appropriate range with the lower frequency becomes zero. .
このようにして、本実施の形態では、2次元座標ヒストグラムの頻度の分布に適応してしきい値Th1、Th2を制御して重み付き頻度を変化させることができる。その際、上記例のように、頻度の特徴量の関数(しきい値Th2を求める関数)により最大頻度を含む頻度範囲が規定されて、この範囲にて頻度の上限が制限される。また、特徴量の関数(しきい値Th1を求める関数)により最小頻度を含む範囲が規定されて、その範囲の頻度が0にされる。こうして、頻度が大きい方の適当な範囲の頻度に対して上限制限を行い、頻度が小さい方の適当な範囲の頻度を加重平均対象から除外するように重み付けを可変にでき、これにより大面積部分やノイズの影響を好適に低減して、より高精度なホワイトバランス調整ができる。 In this way, in the present embodiment, the weighting frequency can be changed by controlling the threshold values Th1 and Th2 in accordance with the frequency distribution of the two-dimensional coordinate histogram. At this time, as in the above example, a frequency range including the maximum frequency is defined by the function of the frequency feature quantity (a function for obtaining the threshold value Th2), and the upper limit of the frequency is limited within this range. Further, a range including the minimum frequency is defined by the function of the feature amount (a function for obtaining the threshold value Th1), and the frequency of the range is set to zero. In this way, the upper limit can be set for the frequency in the appropriate range with the higher frequency, and the weight can be made variable so that the frequency in the appropriate range with the lower frequency is excluded from the weighted average target. The white balance can be adjusted with higher accuracy by suitably reducing the effects of noise and noise.
なお、本実施の形態の変形例として、上述にて例示された複数の関数を組み合わせることも可能である。 As a modification of the present embodiment, a plurality of functions exemplified above can be combined.
以上に、代表点座標を求める処理を説明した。こうして得られた代表点座標Wx1,Wy1はゲイン調整部5に供給され、ゲイン調整部5にてホワイトバランス調整が行われる。代表点座標Wx1,Wy1はB/G軸、R/G軸の値であるので、これらの逆数がホワイトバランス調整のゲイン量となる。そこで、ゲイン調整部5が、B信号、R信号にWx1,Wy1の逆数を乗じ、G信号はそのままとする処理を行い、これによりホワイトバランスを調整することができる。すなわち、Gのゲインを1倍とすると、BのゲインはG/B=1/Wx1とされ、RのゲインはG/R=1/Wy1とされる。そして、ホワイトバランス調整後の映像信号R′、G′、B′が映像信号処理装置1から出力される。
The process for obtaining the representative point coordinates has been described above. The representative point coordinates Wx1 and Wy1 obtained in this way are supplied to the
以上に映像信号処理装置1の動作について説明した。次に、映像信号処理装置1の変形例について説明する。
The operation of the video
本実施の形態では、映像信号がRGB信号であった。しかし、本発明はこれに限定されず、RGB以外の信号が用いられてよい。例えば、映像信号Y、R-Y、B-Y等についても同様に本発明を適用可能である。 In the present embodiment, the video signal is an RGB signal. However, the present invention is not limited to this, and signals other than RGB may be used. For example, the present invention can be similarly applied to video signals Y, RY, BY, and the like.
また、本実施の形態では、代表点座標が座標信号群の重心位置の座標であった。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、代表点座標は、座標信号群の中央値の座標でもよい。中央値はメディアンでよい。例えば、x座標、y座標の各々で、中央値(順位が真中の座標)が求められ、それらの組み合わせが代表点座標とされる。 In the present embodiment, the representative point coordinates are the coordinates of the barycentric position of the coordinate signal group. However, the present invention is not limited to this. For example, the representative point coordinates may be the coordinates of the median value of the coordinate signal group. The median can be a median. For example, for each of the x coordinate and the y coordinate, a median value (coordinate having the middle rank) is obtained, and a combination thereof is used as the representative point coordinates.
また、上記の説明では1画面分の頻度が求められていた。しかし、画面中の無彩色領域が画像処理により検出され、無彩色領域の信号を基にホワイトバランス調整が行われてよい。この場合、無彩色領域のRGB信号が2次元座標系の信号に変換され、そして、上述の処理により2次元座標ヒストグラムが作成され、代表点座標が求められ、代表点座標からゲインが決定され、このゲインが画面全体の映像信号に付与される。 In the above description, the frequency for one screen is required. However, the achromatic region in the screen may be detected by image processing, and white balance adjustment may be performed based on the signal in the achromatic region. In this case, the RGB signal of the achromatic region is converted into a signal of a two-dimensional coordinate system, a two-dimensional coordinate histogram is created by the above-described processing, representative point coordinates are obtained, gain is determined from the representative point coordinates, This gain is added to the video signal of the entire screen.
また、上記の説明では1画面分の頻度を求めていたが、画面を複数に分割し、領域ごとに頻度を求めて、領域ごとにさらに重み付き頻度を変えてもよい。 In the above description, the frequency for one screen is obtained. However, the screen may be divided into a plurality of parts, the frequency may be obtained for each region, and the weighted frequency may be further changed for each region.
以上に本発明の第1の実施の形態に係る映像信号処理装置1について説明した。本実施の形態によれば、色情報を示す2次元座標系の座標信号へと映像信号が変換され、座標信号の頻度を算出して2次元座標ヒストグラムが求められ、2次元座標系ヒストグラムの代表点座標が求められ、代表点座標を使ってホワイトバランス調整が行われる。このように、色情報の2次元座標系の座標信号へと映像信号を変換してから、座標信号群の代表点座標を使ってホワイトバランス調整を行うことで、高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。
The video
この点に関し、従来技術では、先にRGB信号が積算されて平均値が求められ、そして、平均値の比からホワイトバランスのゲインが決定される。このような従来技術と異なり、本実施の形態は、平均値の比は算出されない。本実施の形態では、まず、R/G、B/Gといった比の値が算出され、そして比の頻度から比の代表値(代表点座標)が求められ、比の代表値からゲインが決定される。このような相違により、本実施の形態によればホワイトバランス調整の精度を向上できる。 In this regard, in the prior art, RGB signals are first integrated to obtain an average value, and a white balance gain is determined from the ratio of the average values. Unlike such a conventional technique, in the present embodiment, the ratio of the average values is not calculated. In this embodiment, first, ratio values such as R / G and B / G are calculated, a representative value of the ratio (representative point coordinates) is obtained from the frequency of the ratio, and a gain is determined from the representative value of the ratio. The Due to such differences, according to the present embodiment, the accuracy of white balance adjustment can be improved.
また、本実施の形態によれば、2次元座標系の2つの軸は、青/緑と赤/緑、または、青/輝度と赤/輝度、または、(青−緑)/輝度と(赤−緑)/輝度、または、(青−輝度)/輝度と(赤−輝度)/輝度である(上述の主な例では、2つの軸は、青/緑と赤/緑である)。これにより、2次元座標系の座標信号中の輝度成分が小さくなり、このような座標信号からヒストグラムが作成されてホワイトバランス調整が行われる。したがって、輝度レベルの影響を低減した高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, the two axes of the two-dimensional coordinate system are blue / green and red / green, blue / luminance and red / luminance, or (blue-green) / luminance and (red). -Green) / luminance, or (blue-luminance) / luminance and (red-luminance) / luminance (in the main example above, the two axes are blue / green and red / green). As a result, the luminance component in the coordinate signal of the two-dimensional coordinate system is reduced, and a histogram is created from such a coordinate signal to perform white balance adjustment. Accordingly, highly accurate white balance adjustment with reduced influence of the luminance level can be performed.
また、本実施の形態によれば、2次元座標ヒストグラムの頻度を用いた加重平均によって座標信号群の重心位置の座標が求められ、重心位置の座標が代表点座標とされる。これにより、映像から得られた座標信号群を代表する適切な代表点座標を求めることができる。 Further, according to the present embodiment, the coordinates of the centroid position of the coordinate signal group are obtained by weighted averaging using the frequency of the two-dimensional coordinate histogram, and the coordinates of the centroid position are set as the representative point coordinates. Thereby, it is possible to obtain appropriate representative point coordinates representing the coordinate signal group obtained from the video.
また、本実施の形態によれば、図3および図4を用いて説明したように、2次元座標系の各位置における座標信号の頻度に対して頻度の大きさに応じた重み付けをした重み付き頻度が求められる。そして、重み付き頻度を用いた加重平均によって座標信号群の重心位置が求められる。頻度の大きさに応じた重み付けを行うので、面積の大きい被写体の影響を低減して、高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, as described with reference to FIGS. 3 and 4, the weighting is performed by weighting the frequency of the coordinate signal at each position in the two-dimensional coordinate system according to the frequency. Frequency is required. Then, the barycentric position of the coordinate signal group is obtained by a weighted average using the weighted frequency. Since weighting according to the frequency is performed, the influence of a subject with a large area can be reduced, and high-precision white balance adjustment can be performed.
また、本実施の形態によれば、図3および図4を用いて説明したように、2次元座標系の各位置における座標信号の頻度を頻度上限値以下にするように重み付けが行われる。これにより、座標信号の頻度を頻度上限値以下に制限するので、面積の大きい被写体の影響を低減して、高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, as described with reference to FIGS. 3 and 4, the weighting is performed so that the frequency of the coordinate signal at each position in the two-dimensional coordinate system is equal to or less than the frequency upper limit value. As a result, the frequency of the coordinate signal is limited to a frequency upper limit value or less, so that the influence of a subject with a large area can be reduced and highly accurate white balance adjustment can be performed.
また、本実施の形態によれば、図3および図4を用いて説明したように、2次元座標系の各位置における座標信号の頻度が頻度下限値以下の場合に頻度を加重平均対象から除外するように重み付けが行われる。上記の例では頻度が0にされる。これにより、頻度が小さい座標信号を加重平均の計算対象から除外でき、ノイズの影響を低減して、高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, as described with reference to FIGS. 3 and 4, when the frequency of the coordinate signal at each position in the two-dimensional coordinate system is equal to or lower than the frequency lower limit value, the frequency is excluded from the weighted average target. Weighting is performed as follows. In the above example, the frequency is set to zero. As a result, coordinate signals with a low frequency can be excluded from the calculation target of the weighted average, the influence of noise can be reduced, and highly accurate white balance adjustment can be performed.
また、本実施の形態によれば、2次元座標ヒストグラムの特徴を表す特徴量に応じて重み付き頻度が変化する。特徴量は、頻度の最大値、頻度の最小値、頻度の平均値および頻度の標準偏差の少なくとも一つである。上記の説明では、特徴量に応じて重み付き頻度の関数のしきい値が可変設定され、これにより重み付き頻度が変化した。このような処理により、2次元座標ヒストグラムの特徴量に応じて重み付き頻度を適切に調整することができ、面積やノイズの影響をより低減した高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 Further, according to the present embodiment, the weighted frequency changes according to the feature amount representing the feature of the two-dimensional coordinate histogram. The feature amount is at least one of a maximum value of frequency, a minimum value of frequency, an average value of frequency, and a standard deviation of frequency. In the above description, the threshold value of the function of the weighted frequency is variably set according to the feature amount, and the weighted frequency changes accordingly. By such processing, the weighting frequency can be adjusted appropriately according to the feature amount of the two-dimensional coordinate histogram, and high-accuracy white balance adjustment can be performed with less influence of area and noise.
次に、本発明の第2の実施の形態の映像信号処理装置を図5に示す。 Next, a video signal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG.
図5に示す第2の実施の形態の映像信号処理装置10は、図1に示す第1の実施の形態の映像信号処理装置1に対して座標位置重み付け部6を追加した構成を有している。座標位置重み付け部6は、代表点座標算出部4の一部として機能し、座標信号の頻度に対して座標位置に応じた重み付けを行うための構成である。以下、第1の実施の形態と同様の事項の説明は省略し、第1の実施の形態との相違点を中心にして第2の実施の形態について説明する。
The video signal processing apparatus 10 of the second embodiment shown in FIG. 5 has a configuration in which a coordinate
座標位置重み付け部6は、座標の位置に応じた座標重み係数Z(x,y)を出力する。本実施の形態では、各座標の座標重み係数Z(x,y)が予め記憶されており、この座標重み係数Z(x,y)が読み出されて出力される。座標重み係数Z(x,y)はテーブルのかたちで記憶されていてよい。
The coordinate
代表点座標算出部4は、座標重み係数Z(x,y)を用いて重み付けを行った頻度を用いて代表点座標を求める。より詳細には、代表点座標算出部4は、まず、第1の実施の形態で説明されたように、ヒストグラム算出部3から出力された頻度H(x,y)の大きさに応じて重み付けされた重み付き頻度W(H(x,y))を求める。さらに、代表点座標算出部4は、重み付き頻度W(H(x,y))に、座標重み係数Z(x,y)を乗算し、これにより、座標位置に応じた重み付けが追加された重み付き頻度を求める。そして、この重み付き頻度を用いた加重平均により、代表点座標が求められる。本実施の形態の代表点座標を(Wx2,Wy2)とする。代表点座標(Wx2,Wy2)は、下式により表される。
Wx2 = Σ[ x・W(H(x,y))・Z(x,y) ]/Σ[W(H(x,y))・Z(x,y) ]
Wy2 = Σ[ y・W(H(x,y))・Z(x,y) ]/Σ[W(H(x,y))・Z(x,y) ]
The representative point coordinate calculation unit 4 obtains representative point coordinates using the frequency of weighting using the coordinate weighting coefficient Z (x, y). More specifically, the representative point coordinate calculation unit 4 first weights according to the magnitude of the frequency H (x, y) output from the histogram calculation unit 3 as described in the first embodiment. The weighted frequency W (H (x, y)) is obtained. Further, the representative point coordinate calculation unit 4 multiplies the weighted frequency W (H (x, y)) by the coordinate weighting coefficient Z (x, y), thereby adding a weight according to the coordinate position. Find the weighted frequency. Then, representative point coordinates are obtained by a weighted average using the weighted frequency. The representative point coordinates of this embodiment are (Wx2, Wy2). The representative point coordinates (Wx2, Wy2) are expressed by the following formula.
Wx2 = Σ [x • W (H (x, y)) • Z (x, y)] / Σ [W (H (x, y)) • Z (x, y)]
Wy2 = Σ [y ・ W (H (x, y)) ・ Z (x, y)] / Σ [W (H (x, y)) ・ Z (x, y)]
次に、座標重み係数Z(x,y)の決め方を説明する。あらかじめ無彩色や有彩色の多種多様な被写体を様々な光源において撮像したときの、2次元座標(x,y)を測定する。その測定結果に基づいて、無彩色の被写体から得られた座標とその近傍において座標重み係数Z(x,y)に大きな値を設定する。また、有彩色を撮像して測定した座標とその近傍においては、座標重み係数Z(x,y)小さな値を設定する。このように座標重み係数Z(x,y)を設定することで、無彩色部分の比重を高めることができるので、被写体に占める有彩色の影響の少ない代表点座標が得られる。 Next, how to determine the coordinate weight coefficient Z (x, y) will be described. Two-dimensional coordinates (x, y) are measured when a wide variety of achromatic and chromatic subjects are imaged with various light sources in advance. Based on the measurement result, a large value is set for the coordinate weight coefficient Z (x, y) in the coordinates obtained from the achromatic object and in the vicinity thereof. Further, a coordinate weight coefficient Z (x, y) small value is set in the coordinates measured by imaging chromatic colors and in the vicinity thereof. By setting the coordinate weighting coefficient Z (x, y) in this way, the specific gravity of the achromatic color part can be increased, so that representative point coordinates with little influence of the chromatic color in the subject can be obtained.
一例としては、2次元座標系が、無彩色領域と有彩色領域の2種類の領域に分けられる。無彩色領域は無彩色およびその近傍であり、有彩色領域は有彩色およびその近傍でる。無彩色領域には座標重み係数Z1が設定され、有彩色領域には座標重み係数Z2が設定される。無彩色領域の座標(x1,y1)では、頻度W(H(x1,y1)) にZ1が乗算される。また、有彩色領域の座標(x2,y2)では、頻度W(H(x2,y2)) にZ2が乗算される。このような処理が行われ、そして、代表点座標が求められる。なお、座標重み係数は上記に限定されない。座標重み係数がより細かく複数の段階に設定されてもよい。 As an example, the two-dimensional coordinate system is divided into two types of areas, an achromatic color area and a chromatic color area. The achromatic color region is an achromatic color and its vicinity, and the chromatic color region is a chromatic color and its vicinity. A coordinate weighting factor Z1 is set for the achromatic color region, and a coordinate weighting factor Z2 is set for the chromatic color region. At the coordinates (x1, y1) of the achromatic region, the frequency W (H (x1, y1)) is multiplied by Z1. Further, at the coordinates (x2, y2) of the chromatic color region, the frequency W (H (x2, y2)) is multiplied by Z2. Such processing is performed, and the representative point coordinates are obtained. The coordinate weight coefficient is not limited to the above. The coordinate weight coefficient may be set more finely at a plurality of stages.
以上に本発明の第2の実施の形態に係る映像信号処理装置10について説明した。本実施の形態によれば、2次元座標系の各位置における座標信号の頻度に対して座標信号の座標位置に応じた重み付けをした重み付き頻度が求められる。そして、重み付き頻度を用いた加重平均によって座標信号群の重心位置が求められる。これにより、有彩色の影響を低減しつつ、面積の影響と輝度レベルの影響を低減した高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 The video signal processing apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention has been described above. According to the present embodiment, the weighted frequency obtained by weighting the frequency of the coordinate signal at each position in the two-dimensional coordinate system according to the coordinate position of the coordinate signal is obtained. Then, the barycentric position of the coordinate signal group is obtained by a weighted average using the weighted frequency. Thereby, it is possible to perform highly accurate white balance adjustment that reduces the influence of the area and the luminance level while reducing the influence of the chromatic color.
また、本実施の形態によれば、座標位置に応じた重み付き頻度を算出するとき、前記2次元座標系における無彩色領域およびその近傍に位置する座標の重みが、有彩色領域に位置する座標の重みと比べて高く設定される。これにより、有彩色の影響を低減しつつ、面積の影響と輝度レベルの影響を低減した高精度なホワイトバランス調整を行うことができる。 In addition, according to the present embodiment, when calculating the weighted frequency according to the coordinate position, the coordinates of the achromatic color region in the two-dimensional coordinate system and the coordinates located in the vicinity thereof are coordinates in the chromatic color region. It is set higher than the weight of. Thereby, it is possible to perform highly accurate white balance adjustment that reduces the influence of the area and the luminance level while reducing the influence of the chromatic color.
以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。しかし、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that those skilled in the art can modify the above-described embodiments within the scope of the present invention.
以上のように、本発明にかかる映像信号処理装置は、被写体の面積や輝度レベルに影響されにくい高精度なホワイトバランス調整が行えるという効果を有し、電子カメラやビデオカメラ等のホワイトバランスを自動調整する映像信号処理装置等として有用である。 As described above, the video signal processing apparatus according to the present invention has the effect of being able to perform highly accurate white balance adjustment that is not easily affected by the area and luminance level of the subject, and automatically adjusts the white balance of electronic cameras, video cameras, and the like. It is useful as a video signal processing device to be adjusted.
1、10 映像信号処理装置
2 2次元座標変換部
3 ヒストグラム算出部
4 代表点座標算出部
5 ゲイン調整部
6 座標位置重み付け部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記代表点座標算出手段は、
前記2次元座標系の各位置における前記座標信号の頻度に対して前記頻度の大きさに応じた重み付けをした重み付き頻度を求め、前記重み付き頻度を用いた加重平均によって座標信号群の重心位置を求め、前記重心位置の座標を前記代表点座標とするものであり、
前記2次元座標ヒストグラムの特徴を表す特徴量に応じて前記重み付き頻度を変化させるように構成され、前記特徴量は、前記頻度の最大値、前記頻度の最小値、前記頻度の平均値および前記頻度の標準偏差の少なくとも一つである映像信号処理装置。 Two-dimensional coordinate conversion means for converting a video signal into a coordinate signal of a two-dimensional coordinate system indicating color information, and histogram calculation for obtaining a two-dimensional coordinate histogram by calculating the frequency of the coordinate signal in the two-dimensional coordinate system A representative point coordinate calculating means for obtaining a representative point coordinate representing the coordinate signal group obtained by the two-dimensional coordinate conversion means according to the frequency of the two-dimensional coordinate histogram, and a white point based on the representative point coordinate. A video signal processing device having a gain adjustment means for performing balance adjustment ,
The representative point coordinate calculation means includes:
The weighted frequency obtained by weighting the frequency of the coordinate signal at each position of the two-dimensional coordinate system according to the magnitude of the frequency is obtained, and the barycentric position of the coordinate signal group by the weighted average using the weighted frequency And the coordinates of the barycentric position as the representative point coordinates,
The weighted frequency is configured to change according to a feature amount representing a feature of the two-dimensional coordinate histogram, and the feature amount includes a maximum value of the frequency, a minimum value of the frequency, an average value of the frequency, and the A video signal processing device that is at least one of the standard deviations of the frequency .
前記代表点座標の算出は、
前記2次元座標系の座標信号の頻度に対して、当該頻度の大きさに応じた重み付けをした重み付き頻度を求め、次に前記重み付き頻度を用いた加重平均によって前記座標信号群の重心位置を求めて、当該重心位置の座標を前記代表点座標として算出するものであり、前記重み付き頻度を、前記2次元座標系の座標信号の頻度の最大値、最小値、平均値および標準偏差の少なくとも一つに応じて変化させる映像信号処理方法。 Conversion from a video signal to a coordinate signal of a two-dimensional coordinate system indicating color information, calculating a frequency of the coordinate signal in the two-dimensional coordinate system to obtain a two-dimensional coordinate histogram, and the frequency of the two-dimensional coordinate histogram In accordance with the video signal processing method, a representative point coordinate representing a coordinate signal group converted from the video signal is obtained, and white balance adjustment is performed based on the representative point coordinate .
The calculation of the representative point coordinates is as follows:
A weighted frequency obtained by weighting the frequency of the coordinate signal of the two-dimensional coordinate system according to the magnitude of the frequency is obtained, and then the barycentric position of the coordinate signal group is obtained by a weighted average using the weighted frequency. And the coordinates of the center of gravity position are calculated as the representative point coordinates, and the weighted frequency is calculated from the maximum value, minimum value, average value, and standard deviation of the frequency of the coordinate signal of the two-dimensional coordinate system. A video signal processing method that changes according to at least one .
前記代表点座標算出手段は、
前記2次元座標ヒストグラムの頻度に対して、当該頻度の大きさに応じた重み付けをした重み付き頻度を用いた加重平均によって前記座標信号群の重心位置の座標を前記代表点座標として算出するとともに、前記2次元座標ヒストグラムの頻度分布の特徴に応じて前記重み付き頻度を変化させる映像信号処理装置。 Two-dimensional coordinate conversion means for converting a video signal into a coordinate signal of a two-dimensional coordinate system of color information, histogram calculation means for obtaining a two-dimensional coordinate histogram of the appearance frequency of the coordinate signal, and the frequency of the two-dimensional coordinate histogram Video signal processing comprising: representative point coordinate calculating means for obtaining representative point coordinates of the coordinate signal group obtained by the two-dimensional coordinate conversion means; and gain adjusting means for performing white balance adjustment based on the representative point coordinates. A device,
The representative point coordinate calculation means includes:
For the frequency of the two-dimensional coordinate histogram, the coordinates of the center of gravity position of the coordinate signal group are calculated as the representative point coordinates by a weighted average using a weighted frequency weighted according to the magnitude of the frequency, and A video signal processing apparatus that changes the weighted frequency according to a characteristic of a frequency distribution of the two-dimensional coordinate histogram .
前記代表点座標の算出は、
前記2次元座標系の座標信号の頻度に対して、当該頻度の大きさに応じた重み付けをした重み付き頻度を求め、次に前記重み付き頻度を用いた加重平均によって前記座標信号群の重心位置を求めて、当該重心位置の座標を前記代表点座標として算出するものであり、
前記重み付き頻度を、前記2次元座標系の座標信号の頻度の最大値、最小値、平均値および標準偏差の少なくとも一つに応じて変化させる映像信号処理方法。 A video signal is converted into a coordinate signal of a two-dimensional coordinate system of color information, a two-dimensional coordinate histogram of the appearance frequency of the coordinate signal is obtained, and the representative point coordinates of the coordinate signal group are determined according to the frequency of the two-dimensional coordinate histogram. A video signal processing method for calculating and white balance adjustment based on the representative point coordinates,
The calculation of the representative point coordinates is as follows:
A weighted frequency obtained by weighting the frequency of the coordinate signal of the two-dimensional coordinate system according to the magnitude of the frequency is obtained, and then the barycentric position of the coordinate signal group is obtained by a weighted average using the weighted frequency. And the coordinates of the center of gravity position are calculated as the representative point coordinates,
A video signal processing method for changing the weighted frequency according to at least one of a maximum value, a minimum value, an average value, and a standard deviation of the frequency of the coordinate signal of the two-dimensional coordinate system .
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