JP2002232907A - デジタル撮像装置、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタルカメラを用いて被写体への照明環境
が画像に与える影響を示す照明成分データを適切に求め
る。 【解決手段】 デジタルカメラに、差分画像生成部２０
１、対象画素決定部２０２および照明成分データ生成部
２０４を設ける。差分画像生成部２０１はフラッシュＯ
Ｎにて取得された第１画像データ２３１とフラッシュＯ
ＦＦにて取得された第２画像データ２３２との差分画像
データ２３３を求め、対象画素決定部２０２では第１画
像データ２３１、第２画像データ２３２および差分画像
データ２３３から照明成分データ２３６を求める際の演
算対象となる画素を特定する。そして、照明成分データ
生成部２０４は演算対象となった各画素に関する照明成
分データを求めるとともにこれらのデータの平均値を画
像全体に対する照明成分データ２３６として求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像から被写体へ
の照明光を推定する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像に基づいて被写体への照
明光を推定する技術が提案されている。例えば、富永昌
治、「色恒常性を実現するカメラ系とアルゴリズム」、
信学技報 PRU95-11(1995-05)（７７〜８４頁）には、多
数のフィルタを介して取得された画像から被写体への照
明光の分光分布および被写体の分光反射率を推定する技
術が開示されている。このような技術を利用することに
より、被写体を他の照明光にて照明した際に取得される
であろう画像を演算処理により求めることが可能とな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、被写体への
照明光の分光分布や被写体の分光反射率を求める際に使
用される画像には露出の影響による不適切な値の画素や
ノイズが多数含まれており、画像全体に対して演算を行
った場合、ノイズ等の影響を受けた精度の低い照明光の
分光分布が求められてしまう。また、照明光の分光分布
を１つだけ求める手法は、照明の光源が複数存在する場
合には想定外の演算結果を導き出すこととなる。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、被写体への照明光の分光分布（より一般的に表現す
るならば被写体への照明環境が画像に与える影響を示す
データ）を画像から適切に求めることを主たる目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、デジタル撮像装置であって、同一の被写体を示す複
数の画像のデータを取得する撮像手段と、演算対象とな
る画素の位置を特定する手段と、前記複数の画像中の前
記演算対象となる画素の値に基づいて照明環境が画像に
与える影響を示す照明成分データを求める手段とを備え
る。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のデジタル撮像装置であって、前記照明成分データを用
いて照明環境の影響が取り除かれた画像のデータに相当
する物体色成分データを求める手段をさらに備える。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のデジタル撮像装置であって、前記被写体への
照明環境を変更する照明変更手段をさらに備え、前記撮
像手段が、前記照明変更手段による照明環境の変更前お
よび変更後のそれぞれにおいて画像を取得する。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載のデジタル撮像装置であって、前記複数の画像
のそれぞれが、互いに異なる特性を有する複数のフィル
タのいずれかを介して取得される。

【０００９】請求項５に記載の発明は、デジタル撮像装
置であって、同一の被写体を示す複数の画像を取得する
撮像手段と、画像中の複数の領域を決定する手段と、前
記複数の画像に基づいて、前記複数の領域のそれぞれに
おいて照明環境が画像に与える影響を示す照明成分デー
タを求める手段とを備える。

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のデジタル撮像装置であって、前記複数の領域のそれぞ
れにおいて演算対象となる画素の位置を特定する手段を
さらに備え、前記照明成分データを求める手段が、前記
複数の画像中の前記演算対象となる画素の値に基づい
て、前記複数の領域のそれぞれに対応する照明成分デー
タを求める。

【００１１】請求項７に記載の発明は、コンピュータに
画像処理を実行させるプログラムであって、前記プログ
ラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータ
に、演算対象となる画素の位置を特定する工程と、同一
の被写体を示す複数の画像中の前記演算対象となる画素
の値に基づいて照明環境が画像に与える影響を示す照明
成分データを求める工程とを実行させる。

【００１２】請求項８に記載の発明は、コンピュータに
画像処理を実行させるプログラムであって、前記プログ
ラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータ
に、画像中の複数の領域を決定する工程と、同一の被写
体を示す複数の画像に基づいて、前記複数の領域のそれ
ぞれにおいて照明環境が画像に与える影響を示す照明成
分データを求める工程とを実行させる。

【００１３】請求項９に記載の発明は、コンピュータに
画像処理を実行させるプログラムを記録した記録媒体で
あって、前記プログラムのコンピュータによる実行は、
前記コンピュータに、演算対象となる画素の位置を特定
する工程と、同一の被写体を示す複数の画像中の前記演
算対象となる画素の値に基づいて照明環境が画像に与え
る影響を示す照明成分データを求める工程とを実行させ
る。

【００１４】請求項１０に記載の発明は、コンピュータ
に画像処理を実行させるプログラムを記録した記録媒体
であって、前記プログラムのコンピュータによる実行
は、前記コンピュータに、画像中の複数の領域を決定す
る工程と、同一の被写体を示す複数の画像に基づいて、
前記複数の領域のそれぞれにおいて照明環境が画像に与
える影響を示す照明成分データを求める工程とを実行さ
せる。

【００１５】

【発明の実施の形態】＜１． 第１の実施の形態＞図１
は本発明の第１の実施の形態に係るデジタル撮像装置で
あるデジタルカメラ１の全体を示す斜視図である。デジ
タルカメラ１は、撮影を行うレンズユニット１１、およ
び、レンズユニット１１にてデジタルデータとして取得
された画像を処理する本体部１２とを有する。

【００１６】レンズユニット１１は、複数のレンズを有
するレンズ系１１１、および、レンズ系１１１を介して
被写体の像を取得するＣＣＤ１１２を有する。そして、
ＣＣＤ１１２から出力される画像信号は本体部１２へと
送られる。また、レンズユニット１１には、操作者が被
写体を捉えるためのファインダ１１３、測距センサ１１
４等も配置される。

【００１７】本体部１２には、フラッシュ１２１および
シャッタボタン１２２が設けられ、操作者がファインダ
１１３を介して被写体を捉え、シャッタボタン１２２を
操作することにより、ＣＣＤ１１２にて電気的に画像が
取得される。このとき、必要に応じてフラッシュ１２１
が発光する。なお、ＣＣＤ１１２は各画素の値として
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に関する値を取得する３バンドの撮像
デバイスとなっている。

【００１８】ＣＣＤ１１２からの画像信号は本体部１２
内部にて後述する処理が行われ、必要に応じて本体部１
２に装着されている外部メモリ１２３（いわゆる、メモ
リカード）に記憶される。外部メモリ１２３は本体部１
２下面の蓋を開けて取出ボタン１２４を操作することに
より本体部１２から取り出される。記録媒体である外部
メモリ１２３に記憶されたデータは別途設けられたコン
ピュータ等を用いて他の装置に渡すことができる。逆
に、他の装置にて外部メモリ１２３に記憶されたデータ
をデジタルカメラ１が読み出すことも可能である。

【００１９】図２はデジタルカメラ１を背後から見たと
きの様子を示す図である。本体部１２の背面の中央には
撮影された画像を表示したり、操作者へのメニューを表
示する液晶のディスプレイ１２５が設けられ、ディスプ
レイ１２５の側方にはディスプレイ１２５に表示される
メニューに従って入力操作を行うための操作ボタン１２
６が配置される。これにより、デジタルカメラ１の操
作、撮影条件の設定、外部メモリ１２３の保守、後述す
る画像の再生等ができるようにされている。

【００２０】図３は、デジタルカメラ１の主要な構成を
示すブロック図である。

【００２１】図３に示す構成のうち、レンズ系１１１、
ＣＣＤ１１２、Ａ／Ｄ変換部１１５、シャッタボタン１
２２、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２およびＲＡＭ２３は画像
を取得する機能を実現する。すなわち、レンズ系１１１
により被写体の像がＣＣＤ１１２上に結像され、シャッ
タボタン１２２が押されると、ＣＣＤ１１２からの画像
信号がＡ／Ｄ変換部１１５によりデジタル変換される。
Ａ／Ｄ変換部１１５にて変換されたデジタル画像信号は
本体部１２のＲＡＭ２３に画像データとして記憶され
る。なお、これらの処理の制御はＣＰＵ２１がＲＯＭ２
２内に記憶されているプログラム２２１に従って動作す
ることにより行われる。

【００２２】また、本体部１２に設けられるＣＰＵ２
１、ＲＯＭ２２およびＲＡＭ２３が画像を処理する機能
を実現する。具体的には、ＲＯＭ２２に記憶されている
プログラム２２１に従って、ＲＡＭ２３を作業領域とし
て利用しながらＣＰＵ２１が取得された画像に画像処理
を施す。

【００２３】外部メモリ１２３はＲＡＭ２３と接続さ
れ、操作ボタン１２６からの入力操作に基づいて各種デ
ータの受け渡しが行われる。また、ディスプレイ１２５
もＣＰＵ２１からの信号に基づいて画像の表示や操作者
への情報の表示を行う。

【００２４】フラッシュ１２１は発光制御回路１２１ａ
を介してＣＰＵ２１に接続されており、ＣＰＵ２１から
フラッシュ１２１を点灯する旨の指示を受けた場合に
は、発光制御回路１２１ａがフラッシュ１２１の発光特
性が撮影ごとにばらつかないように制御を行う。これに
より、フラッシュ１２１からの光の分光分布（分光強
度）が一定となるように制御される。

【００２５】図４は、主としてＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２
およびＲＡＭ２３により実現される機能の構成を他の構
成とともに示すブロック図であり、図５は撮影および画
像処理の流れを示す図である。図４に示す構成のうち、
差分画像生成部２０１、対象画素決定部２０２、仮物体
色成分データ生成部２０３、照明成分データ生成部２０
４、物体色成分データ生成部２０５および画像再生部２
０６が、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３等により
実現される機能を示す。以下、これらの図を参照しなが
らデジタルカメラ１の動作について説明する。

【００２６】まず、フラッシュがＯＮの状態にて撮影を
行い、フラッシュ光を浴びた被写体の画像（以下、「第
１画像」という。）を得る。すなわち、フラッシュ１２
１を点灯するとともにＣＣＤ１１２にて画像を取得し、
得られた画像（正確には、画像信号）がＡ／Ｄ変換部１
１５からＲＡＭ２３へと送られ、第１画像データ２３１
として記憶される（ステップＳＴ１１）。

【００２７】次に、フラッシュがＯＦＦの状態にて撮影
を行い、フラッシュ光を有しない照明環境下での被写体
の画像（以下、「第２画像」という。）を得る。すなわ
ち、フラッシュを用いることなくＣＣＤ１１２にて画像
を取得し、得られた画像がＡ／Ｄ変換部１１５からＲＡ
Ｍ２３へと送られ、第２画像データ２３２として記憶さ
れる（ステップＳＴ１２）。

【００２８】これらの２回の撮影は、連写のように迅速
に行われる。したがって、第１画像と第２画像との撮影
範囲は同一となる。また、２回の撮影はシャッター速度
（ＣＣＤ１１２の積分時間）および絞りが同一の条件に
て行われる。

【００２９】ここで、フラッシュ１２１の発光は、フラ
ッシュ光の分光分布が一定となるように発光制御回路１
２１ａにより制御される。図６は発光制御回路１２１ａ
の動作の流れを示す図である。

【００３０】フラッシュＯＮでの撮影の際に、あるい
は、撮影に先立って、まず、発光制御回路１２１ａがフ
ラッシュ１２１のフラッシュ電源への充電電圧（すなわ
ち、フラッシュ１２１に与えられる電圧）のモニタを開
始する（ステップＳＴ１０１）。そして、充電電圧が所
定の電圧（例えば、３３０Ｖ）に達したと確認されると
（ステップＳＴ１０２）、フラッシュ電源からフラッシ
ュ１２１へと電力を供給して発光を開始する（ステップ
ＳＴ１０３）。

【００３１】発光の開始と同時に発光制御回路１２１ａ
は発光時間のモニタを開始する（ステップＳＴ１０
４）。その後、発光開始から所定の時間が経過したこと
が確認されると（ステップＳＴ１０５）、発光が停止さ
れる（ステップＳＴ１０６）。

【００３２】このように、フラッシュ１２１の発光は一
定の電圧および発光時間となるように制御され、フラッ
シュ１２１の発光特性が撮影ごとにばらつくことはな
い。フラッシュ１２１の分光分布も上記発光制御により
一定に保たれ、この分光分布は予め計測されてＲＡＭ２
３にフラッシュ分光データ２３４として記憶されてい
る。なお、正確にはフラッシュ光の相対的な分光分布
（最大の分光強度を１として正規化された分光分布をい
い、以下「相対分光分布」という。）がフラッシュ分光
データ２３４として用いられる。

【００３３】２回の撮影により、ＲＡＭ２３に第１画像
データ２３１および第２画像データ２３２が保存される
と、差分画像生成部２０１が第１画像データ２３１から
第２画像データ２３２を減算して差分画像データ２３３
を求める。これにより、第１画像の各画素のＲ，Ｇ，Ｂ
の各値から第２画像の対応する画素のＲ，Ｇ，Ｂの各値
がそれぞれ減算され、第１画像と第２画像との差分画像
が得られる（図５：ステップＳＴ１３）。

【００３４】次に、第１画像データ２３１、第２画像デ
ータ２３２、差分画像データ２３３およびフラッシュ分
光データ２３４に基づいて被写体への照明環境が画像に
与える影響を示すデータが照明成分データ２３６として
求められる（ステップＳＴ１４）。照明成分データ２３
６は実質的には被写体への照明光の分光分布に相当する
が、照明光の分光分布を正確に示すデータとして求めら
れる必要はなく、およそ照明光の分光分布を示すデータ
として求められる。

【００３５】図７は照明成分データ２３６を求める処理
（ステップＳＴ１４）の流れの概要を示す図である（演
算内容の詳細については後述）。照明成分データ２３６
の算出では、まず、対象画素決定部２０２および仮物体
色成分データ生成部２０３により、演算対象となる画素
の決定および仮物体色成分データ２３５の生成が行われ
る。

【００３６】具体的には、画像中の一の画素（すなわ
ち、第１画像、第２画像および差分画像における一の画
素の位置）が注目画素（の位置）として決定され（ステ
ップＳＴ２０１）、各画像における注目画素の画素値が
所定の条件を満たすが否かが判断される（ステップＳＴ
２０２）。条件が満たされる場合には注目画素に対応す
る被写体上の微小領域の分光反射率が一画素分の仮物体
色成分データ２３５として求められる（ステップＳＴ２
０３）。

【００３７】また、仮物体色成分データ２３５が求めら
れた注目画素の位置が演算対象画素の位置（例えば、ｘ
ｙ座標）として所定の記憶場所に記憶される（ステップ
ＳＴ２０４）。なお、一画素分の仮物体色成分データ２
３５は、被写体上の対応する微小領域の分光反射率とし
て正確に求められる必要はなく、ほぼ分光反射率を示す
データとして求められる。

【００３８】一の注目画素についてステップＳＴ２０２
〜ＳＴ２０４が実行されると、注目画素（の位置）を変
更させつつステップＳＴ２０２〜ＳＴ２０４が繰り返さ
れ、全画素について条件に応じつつ仮物体色成分データ
２３５の算出および演算対象画素の位置の記憶が行われ
る（ステップＳＴ２０５）。

【００３９】演算対象画素ごとの仮物体色成分データ２
３５が求められると、各演算対象画素に関する第２画像
の画素値および仮物体色成分データ２３５から演算対象
画素に関する照明成分データが求められる（ステップＳ
Ｔ２０６）。その後、演算対象画素ごとの照明成分デー
タの平均値が画像全体に関する照明成分データ２３６と
して求められる（ステップＳＴ２０７）。これにより、
実質的に被写体への照明光の分光分布が求められる。

【００４０】次に、ステップＳＴ２０２における演算対
象画素（正確には、演算対象画素の位置）の特定につい
て説明する。演算対象画素の特定は、照明成分データ２
３６を求める際の画像中の不適切な画素やノイズ成分を
除去する処理に相当する。すなわち、第１画像、第２画
像および差分画像に基づいて、照明成分データ２３６の
算出には不適切な値を有する画素が演算対象から取り除
かれる。

【００４１】フラッシュＯＮにて取得される第１画像で
は明るい画像が取得されるため、注目画素の画素値のい
ずれかの色成分がほぼ飽和している場合に演算対象画素
から外される。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの色成分の値が０〜
２５５の範囲内であるとした場合、いずれかの色成分の
値が２５０以上であると演算対象画素として取り扱わな
いという判定がなされる。

【００４２】フラッシュＯＦＦにて取得される第２画像
では比較的暗い画像が取得されるため、注目画素の画素
値のいずれかの色成分が黒つぶれしている場合に演算対
象画素から外される。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの色成分の値
が０〜２５５の範囲内であるとした場合、いずれかの色
成分の値が４以下であると演算対象画素として取り扱わ
れない。

【００４３】差分画像は実質的にフラッシュ光のみにて
撮影が行われた際の画像に相当するため、背景などの暗
い部分やフラッシュ光を反射して明るくなりすぎている
画素は演算対象画素から外される。すなわち、差分画像
においても、画素値の各色成分が低すぎたり高すぎる場
合には演算対象画素としては取り扱われない。

【００４４】以上の３つの判定をステップＳＴ２０２に
おいて行うことにより、第１画像、第２画像および差分
画像のいずれにおいても適切な画素値を有する画素の位
置が演算対象画素の位置として求められる。

【００４５】次に、仮物体色成分データ生成部２０３に
より演算対象画素において第２画像から照明環境の影響
を取り除いた成分（実質的に被写体の分光反射率に相当
する。）が仮物体色成分データ２３５として求められ、
その後、演算対象画素の照明成分データが求められる原
理について説明する。

【００４６】まず、被写体を照明する照明光（光源から
の直接的な光および間接的な光を含む照明環境における
照明光いう。）の分光分布をＥ(λ)とし、この分光分布
Ｅ(λ)を３つの基底関数Ｅ₁(λ)，Ｅ₂(λ)，Ｅ₃(λ)お
よび加重係数ε₁，ε₂，ε₃を用いて、

【００４７】

【数１】

【００４８】と表し、同様に、一の演算対象画素（以
下、「対象画素」という。）に対応する被写体上の位置
の分光反射率Ｓ(λ)を３つの基底関数Ｓ₁(λ)，Ｓ
₂(λ)，Ｓ₃(λ)および加重係数σ₁，σ₂，σ₃を用い
て、

【００４９】

【数２】

【００５０】と表すと、ＣＣＤ１１２上の対象画素に入
射する光Ｉ(λ)（レンズユニット１１内のフィルタ等を
無視した場合の入射光）は、

【００５１】

【数３】

【００５２】と表現される。また、対象画素のＲ，Ｇ，
Ｂのいずれかの色（以下、「対象色」という。）に関す
る値がρ_cであり、ＣＣＤ１１２の対象色の分光感度を
Ｒ_c(λ)とすると、値ρ_cは、

【００５３】

【数４】

【００５４】により導かれる。

【００５５】ここで、フラッシュＯＮの第１画像の対象
画素の対象色の値がρ_c1であり、フラッシュＯＦＦの第
２画像の対応する値がρ_c2である場合、差分画像の対応
する値ρ_sは、

【００５６】

【数５】

【００５７】となる。Ｉ₁(λ)はフラッシュＯＮの際の
対象画素に入射する光であり、ε₁₁，ε₁₂，ε₁₃はフラ
ッシュ光を含む照明光に関する基底関数の加重係数であ
る。同様に、Ｉ₂(λ)はフラッシュＯＦＦの際の対象画
素に入射する光であり、ε₂₁，ε₂₂，ε₂₃はフラッシュ
光を含まない照明光に関する基底関数の加重係数であ
る。さらに、ε_si（ｉ＝１，２，３）は（ε_1i−ε_2i）
である。

【００５８】数５において、基底関数Ｅ_i(λ)，Ｓ_j(λ)
は予め定められた関数であり、分光感度Ｒ_c(λ)は予め
計測により求めることができる関数である。これらの情
報は予めＲＯＭ２２やＲＡＭ２３に記憶される。一方、
２回の撮影においてシャッター速度（あるいは、ＣＣＤ
１１２の積分時間）および絞りが同一に制御され、第１
画像から第２画像を減算した差分画像は、照明環境の変
更のみの影響を受けた画像、すなわち、フラッシュ光の
みを照明光源とする画像に相当することから、後述する
手法により加重係数ε_siはフラッシュ光の相対分光分布
から導くことができる。

【００５９】したがって、数５に示す方程式において未
知数は３つの加重係数σ₁，σ₂，σ ₃のみである。ま
た、数５に示す方程式は対象画素におけるＲ，Ｇ，Ｂの
３つの色のそれぞれに関して求めることができ、これら
３つの方程式を解くことにより３つの加重係数σ₁，
σ₂，σ₃を求めることができる。すなわち、対象画素に
対応する被写体上の位置の分光反射率が得られる。

【００６０】次に、加重係数ε_siを求める手法について
説明する。既述のように差分画像はフラッシュ光のみを
照明光とする画像に相当し、差分画像における照明光の
相対分光分布は既知である。一方で、フラッシュから遠
い被写体上の領域はフラッシュ１２１に近い領域よりも
フラッシュ光を受ける度合いが小さい。したがって、差
分画像ではおおよそフラッシュ１２１から遠い位置ほど
暗く現れる。

【００６１】そこで、３つの加重係数ε_s1，ε_s2，ε_s3
の値の相対関係を一定に保ったまま差分画像中の対象画
素の輝度に比例してこれらの加重係数の値を増減する。
すなわち、差分画像中の対象画素の輝度が小さい場合に
は加重係数ε_s1，ε_s2，ε_s3の値は小さな値として決定
され、輝度が大きい場合には加重係数ε_s1，ε_s2，ε _s3
の値は大きな値として決定される。３つの加重係数
ε_s1，ε_s2，ε_s3の相対関係は３つの基底関数Ｅ
₁(λ)，Ｅ₂(λ)，Ｅ₃(λ)の加重和がフラッシュ光の分
光分布と比例するように予め求められており、輝度と加
重係数ε_siとの比例関係は予め測定により求められる。

【００６２】なお、加重係数ε_siは対象画素に対応する
被写体上の位置に照射されるフラッシュ光の分光分布を
示す値であり、第１画像および第２画像間におけるフラ
ッシュ１２１による照明光の変更量の分光分布を示す値
である。したがって、フラッシュ分光データ２３４より
加重係数ε_siを求める処理は、フラッシュ光の相対分光
分布からフラッシュ１２１による照明環境（照明光）の
分光変更量を求める処理に相当する。

【００６３】以上の原理に基づき、デジタルカメラ１の
仮物体色成分データ生成部２０３は差分画像データ２３
３の演算対象画素の画素値およびフラッシュ分光データ
２３４を参照しながら、各演算対象画素に対応する被写
体上の位置の分光反射率を求める。被写体の分光反射率
は、照明環境の影響が取り除かれた画像データに相当
し、仮物体色成分データ２３５としてＲＡＭ２３に記憶
される（ステップＳＴ２０３）。

【００６４】仮物体色成分データ２３５が求められる
と、数３および数４（ただし、数３のε_iにε_2iを代入
する。）より第２画像の演算対象画素のＲ，Ｇ，Ｂの値
に基づいて加重係数ε₂₁，ε₂₂，ε₂₃に関する３つの方
程式を求めることができる。これらの方程式を解くこと
により画像における各演算対象画素に関する加重係数ε
_2iが求められる。求められた加重係数ε_2iは演算対象画
素におけるフラッシュ光を含まない照明環境の影響を示
す成分となる。

【００６５】ここで、およそ均一な照明光の照明環境で
ある場合には演算対象画素ごとの加重係数ε_2iのばらつ
きは少ない。そこで、加重係数ε₂₁，ε₂₂，ε₂₃のそれ
ぞれについて全演算対象画素の平均値ε_21a，ε_22a，ε
_23aを求め、求められた３つの加重係数が画像全体に関
する照明成分データ２３６とされる（ステップＳＴ２０
７）。

【００６６】照明成分データ２３６が求めされると、照
明成分データ２３６および第２画像データ２３２を用い
て、物体色成分データ生成部２０５ににより各画素の物
体色成分データ２３７が求められる（図５：ステップＳ
Ｔ１５）。具体的には、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの色成分
に関して数６に示す方程式を求め、未知数σ_jが求めら
れる。

【００６７】

【数６】

【００６８】その後、求められた照明成分データ２３６
および物体色成分データ２３７が必要に応じて外部メモ
リ１２３に個別に保存される（ステップＳＴ１６）。

【００６９】画像をディスプレイ１２５に表示する場合
には、照明成分データ２３６および物体色成分データ２
３７を用いて数３および数４に示した演算を行うことに
より画像再生部２０６により合成されて各画素のＲ，
Ｇ，Ｂの値ρ_r，ρ_g，ρ_bが求められ、目的とする画像
データが生成される。このとき、照明成分データ２３６
として別途準備された標準光（例えば、Ｄ６５）、白熱
電球、蛍光灯等の光の照明成分データ２３６を使用する
ことにより、照明環境が変更された画像をディスプレイ
１２５に表示することが可能となる。

【００７０】以上のように、デジタルカメラ１では、フ
ラッシュＯＮの状態にて撮影された第１画像、フラッシ
ュＯＦＦの状態にて撮影された第２画像、および、フラ
ッシュ光の相対分光分布から照明環境が画像に与える影
響を示す照明成分データ２３６、および、画像から照明
環境の影響を取り除いた成分である物体色成分データ２
３７を求めることができる。すなわち、照明光の分光分
布や被写体の分光反射率をおよそ示すデータを照明環境
が変更された２枚の画像から簡単に求めることができ
る。照明環境の変更はフラッシュ１２１を用いて容易に
行われる。

【００７１】また、デジタルカメラ１としては特殊な機
構を有さず、汎用のオンチップフィルタが設けられたＣ
ＣＤを有するデジタルカメラの簡単な仕様変更により照
明成分データ２３６および物体色成分データ２３７を求
めるデジタルカメラ１を実現することができる。これに
より、照明成分データ２３６および物体色成分データ２
３７を求める動作を汎用のデジタルカメラ１の特殊モー
ドとして実現することができ、新たな生産コストが生じ
ることはない。

【００７２】さらに、デジタルカメラ１では照明成分デ
ータ２３６を求める際に、第１画像、第２画像および差
分画像に基づいて不適切な画素が演算対象から除かれ
る。すなわち、フラッシュ光が届かない部分、フラッシ
ュ光を反射して光って見える部分、その他ノイズ成分が
演算対象から除かれる。これにより、第１画像、第２画
像または差分画像の一部の画素値が不適切な値であった
としても、画像の全画素に関する適切な（すなわち、精
度の高い）照明成分データ２３６が求められ、画像の全
画素の物体色成分データ２３７も適切に求められる。

【００７３】また、仮に第１画像と第２画像とが捉えた
被写体に僅かにずれが存在するとしても、ずれの影響が
差分画像において非常に明るい部分または非常に暗い部
分として現れることから、これらの部分は演算対象から
除外される。したがって、第１画像と第２画像との間に
被写体のずれが存在する場合であってもデジタルカメラ
１では照明成分データ２３６および物体色成分データ２
３７を適切に求めることができる。

【００７４】なお、以上の説明では照明成分データ２３
６として各画素に共通な加重係数ε _21a，ε_22a，ε_23a
が保存され、物体色成分データ２３７として各画素に対
応する加重係数σ₁，σ₂，σ₃が保存されると説明した
が、これらは照明光の分光分布の基底関数Ｅ₁(λ)，Ｅ₂
(λ)，Ｅ₃(λ)や被写体の分光反射率の基底関数Ｓ
₁(λ)，Ｓ₂(λ)，Ｓ₃(λ)とともに保存されてもよい。

【００７５】また、図７では画素値を演算対象画素とし
て扱うか否かの判断および画素単位の仮物体色成分デー
タ２３５の算出を注目画素ごとに行うが、これらの処理
は個別にまとめて行われてもよい。

【００７６】図８は、照明成分データ２３６の算出の流
れの他の例を示す図である。図８では、まず、第１画像
からいずれの色成分も飽和していない第１領域を抽出し
（ステップＳＴ２１１）、第２画像からいずれの色成分
も黒つぶれしていない第２領域の抽出が行われる（ステ
ップＳＴ２１２）。さらに、差分画像から各色成分の値
が適正範囲内に存在する第３領域が抽出される（ステッ
プＳＴ２１３）。すなわち、図７に示すステップＳＴ２
０２の３つの判定が画像を単位として行われる。

【００７７】その後、第１ないし第３領域の論理積を求
めることにより、演算対象画素の集合である対象領域が
決定され（ステップＳＴ２１４）、演算対象画素の仮物
体色成分データ２３５が求められる（ステップＳＴ２１
５）。続いて、演算対象画素の照明成分データが求めら
れ（ステップＳＴ２１６）、演算対象画素の照明成分デ
ータの平均値が画像全体の照明成分データ２３６として
求められる（ステップＳＴ２１７）。

【００７８】以上のように、演算対象画素の特定は演算
対象となる領域の抽出として実現することも可能であ
る。

【００７９】＜２． 第２の実施の形態＞第１の実施の
形態では、被写体への照明光が１種類であるものと仮定
して照明成分データ２３６を求めるようになっている
が、次に、第２の実施の形態として、複数種類の照明光
（例えば、窓の外の太陽光および室内灯）が存在する場
合のデジタルカメラ１の動作について説明する。なお、
デジタルカメラ１の構成は図１ないし図３に示すものと
同様であり、デジタルカメラ１の動作も図５中のステッ
プＳＴ１４，ＳＴ１５以外は第１の実施の形態と同様で
ある。

【００８０】図９は、第２の実施の形態において差分画
像の生成後に照明成分データ２３６および物体色成分デ
ータ２３７を求める処理の流れを示す図である。第２の
実施の形態では、照明成分データ２３６を求めるに際し
て、まず、領域分割が実行される（ステップＳＴ２
１）。デジタルカメラ１のＣＰＵ２１等の機能をブロッ
クにて示す場合、図１０に示すように図４中のブロック
図の対象画素決定部２０２に領域分割部２０７が接続さ
れた構成となる。領域分割部２０７は第２画像データ２
３２に基づいて画像を複数の領域へと分割し、各領域の
範囲を示すデータを対象画素決定部２０２へと出力す
る。

【００８１】領域分割の手法としては様々な方法が利用
されてよい。例えば、エッジ抽出フィルタを用いて画像
中のエッジが抽出され、閉ループのエッジに囲まれる領
域が１つの分割領域として決定される。そして、領域ご
とに識別番号が付与される。このとき、微小領域は適
宜、大きな領域に併合され、１０程度の分割領域が決定
される。なお、エッジの両側にて輝度差が少ない場合に
は、エッジの両側の領域が同一の照明を受けていると推
定してこれらの領域が１つの領域へと結合されてもよ
い。

【００８２】図１１は、領域分割を輝度値に基づいて行
う場合の処理の流れを示す図である。輝度に基づいて領
域分割を行う手法は、明瞭なエッジが存在しない画像で
あっても領域分割を行うことができるという長所を有し
ている。まず、第２画像の各画素の輝度値がＲ，Ｇ，Ｂ
値に基づいて求められる（ステップＳＴ３０１）。輝度
値としてはＲ，Ｇ，Ｂ値のうちＧの値が輝度値に代用さ
れてもよい。次に、第２画像における輝度の最大値およ
び最小値が求められ（ステップＳＴ３０２）、最小値か
ら最大値に至る輝度の範囲が２ないし１０程度の輝度範
囲へと分割される（ステップＳＴ３０３）。その後、各
輝度範囲に属する画素群が１つの領域として検出される
（ステップＳＴ３０４）。

【００８３】なお、微小領域は大きな領域に適宜含まれ
るように修正され、１０程度の分割領域が決定される。
また、各領域の外郭線を求め、外郭線が短い領域が無視
されるようになっていてもよい。

【００８４】領域分割の手法は上記手法に限定されるも
のではなく、例えば、輝度値に基づいて領域分割を行っ
た上でエッジに基づいて分割された領域の形状が修正さ
れてもよい。

【００８５】以上の領域分割により、画像中の異なる照
明光にて照明されている部分の境界が分割された領域の
境界に少なくとも含まれると推定することが可能とな
る。

【００８６】領域分割が完了すると、１つの領域が注目
領域として決定される（ステップＳＴ２２）。そして、
注目領域に対して照明成分データ２３６の生成が行われ
る（ステップＳＴ２３）。注目領域に対する照明成分デ
ータ２３６の生成は、注目領域に対して行われるという
点を除いて図７に示す処理と同様である。すなわち、対
象画素決定部２０２、仮物体色成分データ生成部２０３
および照明成分データ生成部２０４により、所定の条件
を満たす演算対象画素に対してのみ仮物体色成分データ
２３５が求められるとともに照明成分データが求めら
れ、演算対象画素の照明成分データの平均値が注目領域
の照明成分データ２３６として求められる。もちろん、
図８に示す手法にて照明成分データ２３６が求められて
もよい。

【００８７】その後、注目領域を切り替えつつ照明成分
データ２３６が求められることにより、各領域の照明成
分データ２３６が求められる（ステップＳＴ２４）。さ
らに、各画素の物体色成分データ２３７が、画素が属す
る領域の照明成分データ２３６および第２画像データ２
３２に基づいて求められる（ステップＳＴ２５）。

【００８８】以上の処理により、画像中に複数種類の照
明光にて個別に照らされた複数の部分が存在する場合で
あっても、複数種類の照明成分データ２３６および物体
色成分データ２３７が適切に求められる。

【００８９】図１２は、複数の照明光を受ける被写体の
画像の具体例を示す図である。図１２では、室内の部分
が室内灯７１からの光を受けており、窓７２の外の部分
は太陽光を受けた状態となっている。すなわち、室内灯
の光および太陽光の２つの照明光を受けた被写体を撮影
して得られた画像となっている。

【００９０】図１２に示す画像を領域分割した場合、お
よそ室内灯７１の部分、窓７２の部分、花瓶７３の部
分、テーブル７４の部分、室内の壁７５の部分等の領域
に分割される。これらの領域に対して照明成分データ２
３６の生成を行った場合、窓７２の外の風景の領域では
太陽光の照明成分データ２３６が得られ、他の領域で
は、室内灯７１の光の照明成分データ２３６が得られ
る。ただし、条件によっては領域ごとに室内灯７１の光
の強度が異なった照明成分データ２３６が得られる。

【００９１】以上のように第２の実施の形態における処
理により、同一の照明の影響を受けていると推定される
領域ごとに適切な照明成分データ２３６が求められ、図
１２に示す画像の被写体に関する物体色成分データ２３
７も領域ごとに適切に求めることが実現される。

【００９２】なお、第１画像および第２画像をシャッタ
ースピードや絞り値等の露出条件を変更しつつ複数組取
得することにより、さらに適切な照明成分データ２３６
および物体色成分データ２３７を求めることが可能とな
る。

【００９３】例えば、複数の露出条件にて第１画像およ
び第２画像を複数組（４組、８組等）取得しておき、最
も適切な露出条件の第１画像および第２画像を用いて照
明成分データ２３６および物体色成分データ２３７を求
めるという手法が考えられる。この手法は第１の実施の
形態にも利用することができる。

【００９４】また、最も適切な露出の第２画像に基づい
て領域分割を行い、注目領域に関して最も適切な露出の
第１画像および第２画像の組合せを選択するようにして
もよい。この場合、注目領域ごとに第１画像および第２
画像が適宜変更されて照明成分データ２３６の生成が行
われる。

【００９５】以上の手法により、照明成分データ２３６
の演算の際に演算対象画素の数を増加させることがで
き、さらに適切な照明成分データ２３６および物体色成
分データ２３７を求めることが実現される。

【００９６】＜３． 第３の実施の形態＞図１３は本発
明の第３の実施の形態に係るデジタル撮像システム３の
構成を示す図である。デジタル撮像システム３は、撮影
対象の画像を取得するモノクロデジタルカメラ３１、互
いに異なる特性の複数のフィルタを有する回転式フィル
タ３２、および、デジタルカメラ３１にて得られた画像
を処理するコンピュータ３３を有する。回転式フィルタ
３２は、所定の波長帯の光のみを透過するフィルタを複
数有し、デジタルカメラ３１に入射する光を特定の波長
帯に制限する。

【００９７】図１４は、デジタル撮像システム３の主な
構成を示すブロック図である。デジタル撮像システム３
では、画像の処理をコンピュータ３３において行うとい
う点で第１の実施の形態と異なっている。

【００９８】図１４に示すように、デジタルカメラ３１
はレンズ系３１１、ＣＣＤ３１２およびＡ／Ｄ変換部３
１３を有し、撮影対象の画像をデジタルデータとして取
得する機能を有する。

【００９９】コンピュータ３３は、デジタルカメラ３１
にて取得された画像を処理する機能を有し、ＣＰＵ４
１、固定ディスク４２、ＲＡＭ４３およびディスクドラ
イブ４４を有する。固定ディスク４２には、画像を処理
するためのプログラム４２１が記憶されており、ＲＡＭ
４３は各種データが記憶されたり、画像処理の作業が行
われる領域となっている。

【０１００】ＲＡＭ４３は、固定ディスク４２、携帯可
能な磁気ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体とデー
タの受け渡しが可能とされており、後述する手法にて生
成された照明成分データや物体色成分データが必要に応
じて記録媒体との間で受け渡しされる。なお、図１３お
よび図１４では、記録媒体としてディスクドライブ４４
を介してＲＡＭ４３等との間でデータの転送が行われる
記録媒体９を例示している。

【０１０１】また、記録媒体９に画像処理のプログラム
を記憶させ、このプログラムをＲＡＭ４３に読み込ま
せ、ＲＡＭ４３内のプログラムにより、あるいは、固定
ディスク４２内のプログラムとＲＡＭ４３内のプログラ
ムとによりコンピュータ３３が画像処理装置として機能
するようになっていてもよい。

【０１０２】コンピュータ３３には、さらに、画像を表
示したり操作者への情報の表示を行うディスプレイ４
５、および、操作者からの入力を受け付けるキーボー
ド、マウス等の入力部４６が設けられている。

【０１０３】デジタルカメラ３１およびコンピュータ３
３による構成は、以上のように第１の実施の形態に係る
デジタルカメラ１の構成と類似しているが、このデジタ
ル撮像システム３では、回転式フィルタ３２を用いて照
明成分データや物体色成分データを求めるようになって
いる点で第１の実施の形態と相違している。

【０１０４】回転式フィルタ３２は、円盤状の回転体に
特定の波長帯の光のみを透過するフィルタを複数設けた
構成となっており、回転体が回転することによりデジタ
ルカメラ３１には異なる波長帯の光のみが切り替えられ
ながら入射する。各フィルタは可視光の波長帯を複数に
分割した各波長帯に対応している。

【０１０５】デジタルカメラ３１のレンズ系３１１の前
に、いずれの種類のフィルタが位置するかは回転式フィ
ルタ３２に設けられたエンコーダからの信号により、コ
ンピュータ３３が認識できるようにされている。

【０１０６】図１５は、ＣＰＵ４１、固定ディスク４
２、ＲＡＭ４３等により実現される機能構成およびその
他の構成を示すブロック図であり、対象画素決定部２０
２、成分データ生成部２０８、物体色成分データ生成部
２０５および画像再生部２０６は、図１４中に示すＣＰ
Ｕ４１、固定ディスク４２およびＲＡＭ４３の作業領域
により実現される機能に相当する。

【０１０７】図１６はデジタル撮像システム３の動作の
流れを示す流れ図である。ただし、図１６中のステップ
ＳＴ３５よりも後の処理は図５に示すステップＳＴ１
５，ＳＴ１６と同様の処理となる。以下、図１５および
図１６を参照しながら、デジタル撮像システム３の動作
について説明する。

【０１０８】まず、所定のフィルタがデジタルカメラ３
１のレンズ系３１１の前方に配置され（ステップＳＴ３
１）、コンピュータ３３の制御により撮影を行う（ステ
ップＳＴ３２）。これにより、フィルタが透過する波長
帯の光のみがデジタルカメラ３１に入射し、デジタルカ
メラ３１のＡ／Ｄ変換部３１３から１つの予備画像に相
当する予備画像データ２３８がコンピュータ３３に転送
されてＲＡＭ４３に記憶される。

【０１０９】次に、回転式フィルタ３２を回転させて別
の波長帯の光のみを透過するフィルタがレンズ系３１１
の前方に配置され、撮影が行われる（ステップＳＴ３
１，ＳＴ３２）。これにより、もう１つの予備画像に相
当する予備画像データ２３８がＲＡＭ４３に記憶され
る。

【０１１０】その後、フィルタの変更および撮影を繰り
返すことにより（ステップＳＴ３３）、各フィルタに対
応する予備画像データ２３８がＲＡＭ４３に記憶され
る。なお、予備画像データ２３８には回転式フィルタ３
２からのフィルタに関する情報が付与される。複数の予
備画像を撮影することは撮影対象のカラー画像を撮影す
ることに相当する。

【０１１１】複数の予備画像に相当する予備画像データ
２３８がＲＡＭ４３に記憶されると、対象画素決定部２
０２により演算対象画素が特定される。具体的には、い
ずれの予備画像においても画素値が飽和も黒つぶれもし
ていない画素の位置が演算対象画素の位置として特定さ
れる（ステップＳＴ３４）。

【０１１２】その後、予備画像データ２３８を用いて演
算対象画素の照明成分データが求められる（ステップＳ
Ｔ３５）。

【０１１３】複数の予備画像から照明成分データ２３６
を求める手法としては適切なデータが生成されるのであ
ればどのような手法が用いられてもよい。例えば、富永
昌治、「色恒常性を実現するカメラ系とアルゴリズ
ム」、信学技報 PRU95-11(1995-05)（７７〜８４頁）に
記載された手法が採用されてもよい。この手法では照明
光の分光分布および撮影対象の分光反射率を次のように
して求めている。

【０１１４】まず、撮影対象上の位置（以下、「対象位
置」という。）から入射する光の分光分布Ｃ(λ)は、波
長をλ、対象位置における分光反射率をＳ(λ)、照明光
の分光分布をＥ(λ)として、

【０１１５】

【数７】

【０１１６】として表される。ここで、α，βはスケー
ルファクタであり、αＳ(λ)Ｅ(λ)は拡散反射成分、β
Ｅ(λ)は正反射成分に相当する。

【０１１７】また、ｋ番目のフィルタにより撮影された
画像中の対象位置に対応する画素の画素値（すなわち、
ＣＣＤ３１２の出力値）ρkは、フィルタの波長帯域に
対応するＣＣＤ３１２の分光感度をＲk(λ)として、

【０１１８】

【数８】

【０１１９】として表される。

【０１２０】ここで、照明光の分光分布Ｅ(λ)と対象位
置の分光反射率Ｓ(λ)について複数の基底関数の加重和
として表現する有次元線形モデルを用いることにより、
最終的に、

【０１２１】

【数９】

【０１２２】と変形される。ρは画素値ρkを要素とす
るベクトル、Λは対象位置の分光反射率Ｓ(λ)の有次元
線形モデルの基底関数に対するセンサの応答を表す行
列、σは分光反射率Ｓ(λ)の有次元線形モデルの加重係
数のベクトル、Ｈは照明光の分光分布Ｅ(λ)の有次元線
形モデルの基底関数に対するセンサの応答を表す行列、
εは分光分布Ｅ(λ)の有次元線形モデルの加重係数のベ
クトルである。

【０１２３】そして、同一照明下では複数の対象位置に
ついてベクトルＨεの方向が一定であるという法則を利
用しつつ、適宜簡略化した演算手法を採用することによ
り上記式からσとεとが求められる。本実施の形態の場
合、演算対象画素に対応する被写体上の位置が上述の対
象位置として扱われる。これにより、２つの有次元線形
モデルの係数が求められ、照明光の分光分布Ｅ(λ)およ
び対象位置の分光反射率Ｓ(λ)が求められる。ただし、
本実施の形態にて利用される値は照明光の分光分布Ｅ
(λ)のみである。

【０１２４】以上に例示した手法を用いて、成分データ
生成部２０８は複数の予備画像における演算対象画素の
画素値から画像全体に対する照明光の分光分布Ｅ(λ)を
求める。なお、処理を簡潔に行うためにスケールファク
タβを０として演算を行ってもよい。

【０１２５】画像全体に対する照明成分データ２３６が
求められると、第１の実施の形態と同様に、予備画像デ
ータ２３８および照明成分データ２３６を用いて複数の
連立方程式を作成し（数６のρ_c2を画素値とし、Ｒ_cを
フィルタの分光透過率とする）、全画素に対応する物体
色成分データ２３７が求められる（図５：ステップＳＴ
１５）。その後、適宜、照明成分データ２３６および物
体色成分データ２３７が個別に記録媒体９に保存される
（ステップＳＴ１６）。

【０１２６】また、入力部４６を介して使用者が照明成
分データ２３６および物体色成分データ２３７の選択、
並びに、画像再生の指示を行った場合、画像再生部２０
６が両データを合成して画像データを生成し、ディスプ
レイ４５に画像が表示される。

【０１２７】第３の実施の形態においても第２の実施の
形態と同様、領域分割を行って領域ごとに照明成分デー
タ２３６を求めるようにすることも可能である。

【０１２８】＜４． 変形例＞以上、本発明に係る実施
の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形
態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

【０１２９】例えば、第１の実施の形態では、充電電圧
および発光時間をモニタすることにより、フラッシュ１
２１の発光特性を一定に保つようにしているが、他の方
法によりフラッシュ１２１の発光特性が一定に保たれて
もよい。例えば、フラッシュ１２１をパルス状に発光す
ることにより、フラッシュの発光特性が一定に保たれて
もよい。

【０１３０】また、充電電圧および発光時間をモニタす
ることにより、発光後にフラッシュ光の分光特性を求め
るようにしてもよい。

【０１３１】第１の実施の形態ではフラッシュ１２１が
被写体への照明環境を変更する手段として機能している
が、照明環境を変更する方法はフラッシュ１２１を用い
る手法に限定されるものではない。

【０１３２】また、第１の実施の形態では演算対象画素
ごとの照明成分データを平均して画像全体の照明成分デ
ータ２３６を求めるが、画素ごとの照明成分データのヒ
ストグラムを求め、ヒストグラムのピークやメジアンに
相当する照明成分データを画像全体の照明成分データ２
３６として利用してもよい。

【０１３３】一方、第３の実施の形態では、デジタルカ
メラ３１の前方に回転式フィルタ３２を配置するように
しているが、複数のフィルタを切り替える機構をデジタ
ルカメラ３１内部に設けてもよい。フィルタの切り替え
機構を設けずにデジタルカメラ３１に複数（好ましくは
４以上）の入力バンドを有する撮像素子（すなわち、複
数種類のオンチップフィルタが設けられたＣＣＤ）を設
け、これにより複数の波長帯のそれぞれについて画像を
取得するようになっていてもよい。

【０１３４】さらに、デジタルカメラ３１や回転式フィ
ルタ３２とコンピュータ３３とは伝送線で接続されてい
る必要はなく、記録媒体を介して予備画像データ２３８
等がコンピュータ３３に取り込まれるようになっていて
もよい。

【０１３５】このように、同一の被写体を示す複数の画
像のデータから照明成分データ２３６を求めることがで
きるのであるならば、他のどのような手法が利用されて
もよい。

【０１３６】また、上記実施の形態では、照明成分デー
タ２３６や物体色成分データ２３７が複数の加重係数と
して求められると説明したが、照明成分データ２３６や
物体色成分データ２３７の形式は他の形式であってもよ
い。例えば、照明成分データ２３６が分光分布の特性曲
線として求められてもよく、物体色成分データ２３７は
被写体の分光反射率の特性曲線として求められてもよ
い。

【０１３７】第１の実施の形態ではデジタルカメラ１内
部に実質的にコンピュータに相当するＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭ等による構成を設けて演算を行い、第３の実施の
形態では単体のコンピュータを用いて演算を行うように
なっているが、第１の実施の形態において単体のコンピ
ュータを用いて演算を行うことも可能であり、第３の実
施の形態においてデジタルカメラ内にて演算を行うこと
も可能である。

【０１３８】また、上記実施の形態では、ＣＰＵがプロ
グラムに従って演算を行うことにより、図４、図１０お
よび図１５に示す各種ブロックにて示される機能が実現
されると説明したが、演算処理の全部または一部は専用
の電気的回路により実現されてもよい。特に、繰り返し
演算を行う箇所をロジック回路にて構築することによ
り、高速な演算が実現される。

【０１３９】さらに、上記実施の形態では、照明成分デ
ータ２３６および物体色成分データ２３７を求めるよう
にしているが、照明成分データ２３６はデジタルカメラ
や画像処理におけるホワイトバランスの調整に利用する
ことも可能である。すなわち、上記実施の形態にて示し
た手法を用いて照明成分データ２３６のみが求められて
もよく、精度の高い照明成分データ２３６を利用するこ
とにより、ホワイトバランスの調整を適切に行うことが
実現される。

【０１４０】

【発明の効果】請求項１ないし４、並びに、請求項７お
よび９の発明では、照明成分データを適切に求めること
ができる。

【０１４１】また、請求項２の発明では、物体色成分デ
ータを適切に求めることができる。

【０１４２】また、請求項３の発明では、照明変更手段
を用いて照明成分データを求めることが実現され、請求
項４の発明では、複数のフィルタを用いて照明成分デー
タを求めることが実現される。

【０１４３】請求項５，６，８および１０の発明では、
照明環境として複数の照明光が存在する場合であっても
照明光ごとの照明成分データを求めることができる。

【０１４４】また、請求項６の発明では、適切な照明成
分データを求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係るデジタルカメラの全体
を示す斜視図である。

【図２】デジタルカメラの背面図である。

【図３】デジタルカメラの内部構成を示すブロック図で
ある。

【図４】デジタルカメラの機能をブロックにて示す図で
ある。

【図５】デジタルカメラの動作の流れを示す図である。

【図６】発光制御回路の動作の流れを示す図である。

【図７】照明成分データの算出の流れを示す図である。

【図８】照明成分データの算出の流れの他の例を示す図
である。

【図９】第２の実施の形態におけるデジタルカメラの動
作の流れを示す図である。

【図１０】領域分割部および対象画素決定部を示すブロ
ック図である。

【図１１】領域分割の処理の流れを示す図である。

【図１２】画像を例示する図である。

【図１３】第３の実施の形態に係るデジタル撮像システ
ムの構成を示す図である。

【図１４】デジタル撮像システムの内部構成を示す図で
ある。

【図１５】デジタル撮像システムの機能をブロックにて
示す図である。

【図１６】デジタル撮像システムの動作の流れを示す図
である。

【符号の説明】

１ デジタルカメラ ３ デジタル撮像システム ９ 記録媒体 ２１，４１ ＣＰＵ ３１，１１２ ＣＣＤ ３２ 回転式フィルタ ３３ コンピュータ １２１ フラッシュ １２３ 外部メモリ ２０２ 対象画素決定部 ２０４ 照明成分データ生成部 ２０５ 物体色成分データ生成部 ２０７ 領域分割部 ２２１，４２１ プログラム ２３１ 第１画像データ ２３２ 第２画像データ ２３６ 照明成分データ ２３７ 物体色成分データ ２３８ 予備画像データ ＳＴ２１〜ＳＴ２４，ＳＴ３４，ＳＴ３５，ＳＴ２０
２，ＳＴ２０４〜ＳＴ２０７，ＳＴ２１１〜ＳＴ２１
４，ＳＴ２１５，ＳＴ２１７ ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｂ ５Ｃ０６６ Ｚ // Ｇ０１Ｊ 3/46 Ｇ０１Ｊ 3/46 Ｚ Ｆターム(参考） 2G020 AA08 DA13 DA22 DA31 DA34 DA35 DA36 DA63 DA65 2H002 AB06 DB14 DB17 DB25 DB30 DB32 2H053 AB05 2H054 AA01 5C065 BB01 BB41 DD02 EE12 FF05 GG18 GG29 GG32 5C066 AA01 AA15 CA27 DC06 EA14 FA02 HA02 KE09 KE11

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル撮像装置であって、 同一の被写体を示す複数の画像のデータを取得する撮像
   手段と、 演算対象となる画素の位置を特定する手段と、 前記複数の画像中の前記演算対象となる画素の値に基づ
   いて照明環境が画像に与える影響を示す照明成分データ
   を求める手段と、を備えることを特徴とするデジタル撮
   像装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデジタル撮像装置であ
   って、 前記照明成分データを用いて照明環境の影響が取り除か
   れた画像のデータに相当する物体色成分データを求める
   手段、をさらに備えることを特徴とするデジタル撮像装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のデジタル撮像
   装置であって、 前記被写体への照明環境を変更する照明変更手段、をさ
   らに備え、 前記撮像手段が、前記照明変更手段による照明環境の変
   更前および変更後のそれぞれにおいて画像を取得するこ
   とを特徴とするデジタル撮像装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載のデジタル撮像
   装置であって、 前記複数の画像のそれぞれが、互いに異なる特性を有す
   る複数のフィルタのいずれかを介して取得されることを
   特徴とするデジタル撮像装置。
5. 【請求項５】 デジタル撮像装置であって、 同一の被写体を示す複数の画像を取得する撮像手段と、 画像中の複数の領域を決定する手段と、 前記複数の画像に基づいて、前記複数の領域のそれぞれ
   において照明環境が画像に与える影響を示す照明成分デ
   ータを求める手段と、を備えることを特徴とするデジタ
   ル撮像装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のデジタル撮像装置であ
   って、 前記複数の領域のそれぞれにおいて演算対象となる画素
   の位置を特定する手段、をさらに備え、 前記照明成分データを求める手段が、前記複数の画像中
   の前記演算対象となる画素の値に基づいて、前記複数の
   領域のそれぞれに対応する照明成分データを求めること
   を特徴とするデジタル撮像装置。
7. 【請求項７】 コンピュータに画像処理を実行させるプ
   ログラムであって、前記プログラムのコンピュータによ
   る実行は、前記コンピュータに、 演算対象となる画素の位置を特定する工程と、 同一の被写体を示す複数の画像中の前記演算対象となる
   画素の値に基づいて照明環境が画像に与える影響を示す
   照明成分データを求める工程と、を実行させることを特
   徴とするプログラム。
8. 【請求項８】 コンピュータに画像処理を実行させるプ
   ログラムであって、前記プログラムのコンピュータによ
   る実行は、前記コンピュータに、 画像中の複数の領域を決定する工程と、 同一の被写体を示す複数の画像に基づいて、前記複数の
   領域のそれぞれにおいて照明環境が画像に与える影響を
   示す照明成分データを求める工程と、を実行させること
   を特徴とするプログラム。
9. 【請求項９】 コンピュータに画像処理を実行させるプ
   ログラムを記録した記録媒体であって、前記プログラム
   のコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、 演算対象となる画素の位置を特定する工程と、 同一の被写体を示す複数の画像中の前記演算対象となる
   画素の値に基づいて照明環境が画像に与える影響を示す
   照明成分データを求める工程と、を実行させることを特
   徴とする記録媒体。
10. 【請求項１０】 コンピュータに画像処理を実行させる
    プログラムを記録した記録媒体であって、前記プログラ
    ムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、 画像中の複数の領域を決定する工程と、 同一の被写体を示す複数の画像に基づいて、前記複数の
    領域のそれぞれにおいて照明環境が画像に与える影響を
    示す照明成分データを求める工程と、を実行させること
    を特徴とする記録媒体。