JP2511872B2 - White balance correction circuit - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、家庭用、監視用、産業用等に使用するテレ
ビカメラのホワイトバランス補正回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a white balance correction circuit for a television camera used for home use, surveillance use, industrial use and the like.

従来の技術 一般にビデオカメラ装置は自動でホワイトバランスを
補正する機能を備えており、撮像管、固体撮像素子、あ
るいは色センサーからの色信号をもとに、各色の信号が
等しくなるように制御している。2. Description of the Related Art Generally, a video camera device has a function of automatically correcting white balance, and controls the signals of respective colors to be equal based on the color signals from an image pickup tube, a solid-state image sensor, or a color sensor. ing.

第４図は、従来のビデオカメラ装置におけるホワイト
バランス補正回路の例である。この例では、撮像素子と
して単板固体撮像素子を用い、赤、緑、青の色信号（以
下Ｒ、Ｇ、Ｂと略す）を各垂直期間毎にピークホールド
したものを、ホワイトバランス補正に使用している。FIG. 4 is an example of a white balance correction circuit in a conventional video camera device. In this example, a single-plate solid-state image sensor is used as an image sensor, and red, green, and blue color signals (abbreviated as R, G, and B) that are peak-held for each vertical period are used for white balance correction. are doing.

撮像素子41の出力は、信号処理回路42において色信号
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が分離され、RBゲインコントロール回路
43に入力される。The output of the image pickup element 41 is separated into color signals (R, G, B) in the signal processing circuit 42, and the RB gain control circuit
Entered in 43.

RBゲインコントロール回路43の出力は、一部は映像信
号中の色信号として信号処理回路50に入力され、別の一
部はホワイトバランス補正用の色信号として、各垂直期
間毎にピークホールドを行う垂直期間ピークホールド回
路44に入力される。この垂直期間ピークホールド回路44
の部分には、各垂直期間毎の積分回路等が使用されるこ
ともある。The output of the RB gain control circuit 43 is partially input to the signal processing circuit 50 as a color signal in the video signal, and another part is subjected to peak hold for each vertical period as a color signal for white balance correction. It is input to the vertical period peak hold circuit 44. This vertical period peak hold circuit 44
An integrating circuit or the like for each vertical period may be used for the part of.

垂直期間ピークホールド回路44は出力は、各垂直期間
毎に変化する各色の直流信号として、コンパレータ45に
入力される。このコンパレータ45は、ＧとＲ、およばＧ
とＢを比較して、それぞれＧの方が大きければ出力を出
し、そうでなければ出さないというデジタル的な動作を
する。The output of the vertical period peak hold circuit 44 is input to the comparator 45 as a DC signal of each color that changes for each vertical period. This comparator 45 has G and R, and G
And B are compared with each other, and if G is larger, an output is output, and if not, a digital operation is performed.

コンパレータ45の出力はマイクロコンピュータ46に入
力され、出力値計算手段47によって、ＲおよびＢの大き
さを制御するための信号（以下RBコントロール信号と言
う）の値が計算されて、出力制御手段48によってデジタ
ル信号として出力され、D/Aコンバータ49によって直流
電圧に変換される。The output of the comparator 45 is input to the microcomputer 46, the output value calculating means 47 calculates the value of a signal for controlling the magnitudes of R and B (hereinafter referred to as RB control signal), and the output controlling means 48. Is output as a digital signal by the D / A converter 49 and converted into a DC voltage.

このRBコントロール信号はRBゲインコントロール回路
43に入力され、このフィードバックループにより、Ｒ＝
Ｇ＝Ｂとなるように制御が働く。This RB control signal is the RB gain control circuit
43, and this feedback loop causes R =
The control works so that G = B.

色信号としては、このようにRGBを用いる方法のほ
か、色差信号を用いる方法などもあるが、いずれにして
もこの場合のマイクロコンピュータ46の動作は、コンパ
レータ45の出力をもとにRBコントロール信号の電圧を増
減させているだけなので、マイクロコンピュータを使用
せず積分回路等を用いている例もある。As a color signal, in addition to the method of using RGB as described above, there is also a method of using a color difference signal. In any case, the operation of the microcomputer 46 in this case is based on the output of the comparator 45 and the RB control signal. There is also an example in which an integrating circuit or the like is used without using a microcomputer because only the voltage of is increased or decreased.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来のホワイトバランス補正回路
では、マイクロコンピュータに入力される信号が、RBコ
ントロール信号によって制御された後の信号であるた
め、マイクロコンピュータが行なえる制御は、本来のホ
ワイトバランス動作（Ｒ＝Ｇ＝Ｂとするための制御）の
ほかは、ＲとＢの上限・下限を定めるとか、あるいはＲ
とＢの組み合わせ範囲を制限するといった程度のことし
か行なえなかった。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in the above conventional white balance correction circuit, since the signal input to the microcomputer is a signal after being controlled by the RB control signal, the control that can be performed by the microcomputer is: Besides the original white balance operation (control for setting R = G = B), the upper and lower limits of R and B are set, or R
It was only possible to limit the combination range of B and B.

本発明は、このような従来の問題点を解決するもので
あり、ビデオカメラの用途に応じて自由な制御を行なえ
るホワイトバランス補正回路を提供することを目的とす
るものである。The present invention solves such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a white balance correction circuit capable of performing free control according to the use of a video camera.

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、ゲインコントロ
ール前の色信号（以下原信号と言う）と、ゲインコント
ロール後の信号から色信号を検出することにより、ゲイ
ンコントロールの増幅量を特定な色信号に対して制限し
算出するようにしたものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention detects a color signal from a color signal before gain control (hereinafter referred to as “original signal”) and a signal after gain control to achieve gain control. The amplification amount of is limited to a specific color signal and calculated.

作用 本発明は、ホワイトバランス補正において原信号を併
用することにより、ホワイトバランス動作を自由に設定
できるという効果を有する。Action The present invention has an effect that the white balance operation can be freely set by using the original signal together in the white balance correction.

実施例 第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。Embodiment FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention.

第１図において、撮像素子１の出力は、信号処理回路
２において色信号が分離され、その一部はマイクロコン
ピュータへ送る原信号となる。別の一部は従来通りRBゲ
インコントロール回路３に入力される。In FIG. 1, the output of the image sensor 1 is a color signal separated by a signal processing circuit 2, and a part of the color signal is an original signal to be sent to a microcomputer. The other part is input to the RB gain control circuit 3 as usual.

RBゲインコントロール回路３の出力は、一部は映像信
号中の色信号として信号処理回路13に入力され、別の一
部はホワイトバランス補正用の色信号として、各垂直期
間毎にピークホールドを行う垂直期間ピークホールド回
路４に入力される。The output of the RB gain control circuit 3 is partially input to the signal processing circuit 13 as a color signal in the video signal, and another part is subjected to peak hold for each vertical period as a color signal for white balance correction. It is input to the vertical period peak hold circuit 4.

垂直期間ピークホールド回路４の出力は、コンパレー
タ５に入力され、ＧとＲ、、ＧとＢが比較されて、その
出力がマイクロコンピュータ８に入力される。The output of the vertical period peak hold circuit 4 is input to the comparator 5, where G and R, G and B are compared, and the output is input to the microcomputer 8.

一方、信号処理回路２から出力された信号の一部は、
RBゲインコントロール回路３を通った色信号と同様に、
垂直期間ピークホールド回路６を通った後、A/Dコンバ
ータ７によってデジタル信号に変換されて、マイクロコ
ンピュータ８に入力される。この信号はゲインコントロ
ールが行なわれていない原信号である。マイクロコンピ
ュータ８は、色判断手段11によって、ホワイトバランス
動作を行なうか、行なわないか、あるいはどの程度行な
うかを判断する。この判断基準は、あらかじめプログラ
ミングしておいてもよいし、外部から操作できるように
してもよい。On the other hand, a part of the signal output from the signal processing circuit 2 is
Like the color signal that passed through the RB gain control circuit 3,
After passing through the vertical period peak hold circuit 6, it is converted into a digital signal by the A / D converter 7 and input to the microcomputer 8. This signal is an original signal for which gain control is not performed. The microcomputer 8 uses the color determining means 11 to determine whether the white balance operation is performed, not performed, or to what extent. This criterion may be programmed in advance or may be operated from the outside.

出力値計算手段９は、コンパレータ５からの信号と色
判断手段11の判断結果に基づいて、RBコントロール信号
の値を計算する。The output value calculation means 9 calculates the value of the RB control signal based on the signal from the comparator 5 and the judgment result of the color judgment means 11.

以降は従来例と同様に、出力制御手段10によってデジ
タル信号として出力されたRBコントロール信号がD/Aコ
ンバータ12によって直流電圧に変換され、RBゲインコン
トロール回路３に入力されて、色信号を制御する。Thereafter, similar to the conventional example, the RB control signal output as a digital signal by the output control means 10 is converted into a DC voltage by the D / A converter 12, and is input to the RB gain control circuit 3 to control the color signal. .

ここでは垂直期間ピークホールド回路を二組並べてい
るが、時分割で使用すれば一組で済む。また、コンパレ
ータ５も、A/Dコンバータに置き換え、マイクロコンピ
ュータ８の内部でＧとＲおよびＧとＢを比較する事が可
能であるから、A/Dコンバータ７と共用とし、時分割で
使うことができる。Here, two sets of vertical period peak hold circuits are arranged side by side, but one set is sufficient if they are used in time division. Also, the comparator 5 can be replaced with an A / D converter, and G and R and G and B can be compared inside the microcomputer 8. Therefore, the comparator 5 can be shared with the A / D converter 7 and used in a time division manner. You can

また、マイクロコンピュータにはA/Dコンバータ、D/A
コンバータを内蔵したものもあるので、それを利用すれ
ば、コンパレータ５、A/Dコンバータ７、D/Aコンバータ
12の各機能をマイクロコンピュータ８に内蔵することも
可能である。Also, the microcomputer has an A / D converter, a D / A
Some converters have a built-in converter. If you use them, you can use comparator 5, A / D converter 7, D / A converter.
It is also possible to incorporate the 12 functions into the microcomputer 8.

なお、この実施例では、原信号とゲインコントロール
後の色信号を同一の条件でマイクロコンピュータ８に入
力するため、垂直期間ピークホールド回路４、６および
コンパレータ５とA/Dコンバータ７を２系統用意する
か、または時分割で使う必要がある。第２図は他の実施
例でRBコントロール信号の大きさと、ゲインコントロー
ル後の色信号とから、原信号を計算して求めるものであ
る。In this embodiment, since the original signal and the color signal after gain control are input to the microcomputer 8 under the same condition, two systems of the vertical period peak hold circuits 4 and 6, the comparator 5 and the A / D converter 7 are prepared. Must be used or time-shared. FIG. 2 shows another embodiment in which the original signal is calculated from the magnitude of the RB control signal and the color signal after gain control.

第２図において、撮像素子21の出力は、信号処理回路
22において色信号が分離され、RBゲインコントロール回
路23に入力される。In FIG. 2, the output of the image sensor 21 is a signal processing circuit.
The color signals are separated at 22 and input to the RB gain control circuit 23.

RBゲインコントロール回路23の出力は、一部は映像信
号中の色信号として信号処理回路32に入力され、別の一
部はホワイトバランス補正用の色信号として、各垂直期
間毎にピークホールドを行う垂直期間ピークホールド回
路24を通った後、A/Dコンバータ25でデジタル信号に変
換されて、マイクロコンピュータ26に入力される。The output of the RB gain control circuit 23 is partially input to the signal processing circuit 32 as a color signal in the video signal, and another part is subjected to peak hold for each vertical period as a color signal for white balance correction. After passing through the vertical period peak hold circuit 24, it is converted into a digital signal by the A / D converter 25 and input to the microcomputer 26.

マイクロコンピュータ26の内部では、入力された信号
は従来のように出力値制御手段27において利用されるほ
か、原信号計算手段29においても利用される。In the inside of the microcomputer 26, the input signal is used not only by the output value control means 27 as in the conventional case but also by the original signal calculation means 29.

原信号計算手段29は、RBゲインコントロール回路23の
制御特性（第３図）に従って、入力された色信号と出力
制御手段28の制御状況、すなわちRBコントロール信号の
電圧とから、原信号を計算する。The original signal calculation means 29 calculates the original signal from the input color signal and the control status of the output control means 28, that is, the voltage of the RB control signal, according to the control characteristic (FIG. 3) of the RB gain control circuit 23. .

以降は第１図と同様に、色判断手段30によって判断を
行い、出力値計算手段27が入力信号と判断結果に基づい
てRBコントロール信号の値を計算する。ただし、この場
合の出力値計算手段27は、入力信号が原信号計算手段で
も用いられるためにコンパレータを使用していないの
で、ＧとＲおよびＧとＢを比較する機能を併せ持つ。も
ちろん出力値計算手段27の入力用として外部にコンパレ
ータを置いて、原信号計算手段の入力信号と分けてもか
まわない。After that, as in the case of FIG. 1, the color judging means 30 makes a judgment, and the output value calculating means 27 calculates the value of the RB control signal based on the input signal and the judgment result. However, the output value calculation means 27 in this case does not use a comparator because the input signal is also used in the original signal calculation means, and therefore also has a function of comparing G and R and G and B. Of course, an external comparator may be provided for the input of the output value calculation means 27 and separated from the input signal of the original signal calculation means.

そして、出力制御手段28によってデジタル信号として
出力されたRBコントロール信号がD/Aコンバータ31によ
って直流電圧に変換され、RBゲインコントロール回路23
に入力されて、色信号を制御する。Then, the RB control signal output as a digital signal by the output control means 28 is converted into a DC voltage by the D / A converter 31, and the RB gain control circuit 23
Is input to control the color signal.

第３図は、RBゲインコントロール回路23の制御特性の
一例である。この図では、コントロール信号の小さい領
域、および大きい領域ではゲインが飽和し、中間も非直
線である事を示している。原信号計算手段29は、この制
御特性を関数、折れ線等で近似して原信号を計算する。FIG. 3 shows an example of control characteristics of the RB gain control circuit 23. This figure shows that the gain is saturated in the region where the control signal is small and the region where the control signal is large, and the middle is also non-linear. The original signal calculation means 29 calculates the original signal by approximating this control characteristic by a function, a broken line or the like.

また、制御特性をマイクロコンピュータ内に記憶せ
ず、RBゲインコントロール回路と同等の特性を持つ回路
を同一のRBコントロール信号で制御し、そこから得られ
た信号を原信号計算に利用するといった方法も考えられ
る。Alternatively, the control characteristic is not stored in the microcomputer, a circuit having the same characteristic as the RB gain control circuit is controlled by the same RB control signal, and the signal obtained from that is used for the original signal calculation. Conceivable.

発明の効果 以上本発明によれば、マイクロコンピュータが被写体
の色を知ることができるため、ある特定の色、または特
定の色の範囲に対して、ホワイトバランス動作を行なう
か、行なわないかを自由に設定することができる。一例
をあげるならば、肌色に対してホワイトバランス動作を
行なわないように設定しておけば、人の顔をアップで撮
像しても、その色信号にまぎらわされて色のバランスが
崩れることはない。As described above, according to the present invention, the microcomputer can know the color of the subject, and therefore, it is possible to freely perform the white balance operation for a specific color or a specific color range. Can be set to. As an example, if the white balance operation is not set for skin tones, even if a person's face is imaged close-up, the color signal will be confused and the color balance will be lost. There is no.

また、別の用途として、得られた原信号の情報を直接
表示するとか、他の回路や外部の機器に送って利用する
といった事も考えられる。Further, as another use, it is possible to directly display the information of the obtained original signal or send it to another circuit or an external device for use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明の一実施例におけるホワイトバランス補
正回路のブロック図、第２図は本発明の他の実施例にお
けるホワイトバランス補正回路のブロック図、第３図
は、第２図におけるRBゲインコントロール回路の制御特
性図、第４図は従来のホワイトバランス補正回路のブロ
ック図である。 １…撮像素子、２…信号処理回路、３…RBゲインコント
ロール回路、４、６…垂直期間ピークホールド回路、５
…コンパレータ、８…マイクロコンピュータ、９…出力
値計算手段、10…出力制御手段、11…色判断手段。FIG. 1 is a block diagram of a white balance correction circuit in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a white balance correction circuit in another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an RB gain in FIG. FIG. 4 is a control characteristic diagram of the control circuit, and FIG. 4 is a block diagram of a conventional white balance correction circuit. 1 ... Image sensor, 2 ... Signal processing circuit, 3 ... RB gain control circuit, 4, 6 ... Vertical period peak hold circuit, 5
Comparator, 8 ... Microcomputer, 9 ... Output value calculation means, 10 ... Output control means, 11 ... Color determination means.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】撮像信号を生成させる撮像手段と、この撮
像手段の撮影信号の色信号を増幅させる増幅制御部と、
この増幅制御部で増幅させた色信号に基づき前記増幅制
御部の増幅量を算出しホワイトバランスさせる際に、前
記撮像手段の撮像信号の特定な色信号に応じて、ホワイ
トバランスの状態を制限するように制御を行うホワイト
バランス制御手段とを備えるホワイトバランス補正回
路。1. An image pickup means for generating an image pickup signal, and an amplification control section for amplifying a color signal of an image pickup signal of the image pickup means.
When the amplification amount of the amplification control unit is calculated based on the color signal amplified by the amplification control unit and white balance is performed, the white balance state is limited according to a specific color signal of the image pickup signal of the image pickup unit. White balance correction circuit including a white balance control unit for performing such control.