JP2518848B2 - ホワイトバランス調整装置 - Google Patents

ホワイトバランス調整装置

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JP2518848B2 JP62133351A JP13335187A JP2518848B2 JP 2518848 B2 JP2518848 B2 JP 2518848B2 JP 62133351 A JP62133351 A JP 62133351A JP 13335187 A JP13335187 A JP 13335187A JP 2518848 B2 JP2518848 B2 JP 2518848B2
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    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • H04N23/88Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals for colour balance, e.g. white-balance circuits or colour temperature control

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、撮像素子からの出力信号あるいは外部セン
サからの出力信号等に基づいて、ホワイトバランス調整
を自動的に行うホワイトバランス調整装置に関するもの
である。
〔従来の技術〕
撮像素子あるいは外部センサからの出力信号に基づい
て自動的にホワイトバランス調整を行う技術が知られて
いる。例えば前者の方法では、色差信号の積分値が所定
の基準値に近づくようR信号及びB信号の増幅率をコン
トロールすることが行われている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、このようなホワイトバランス調整方法を採
る場合には、色のついた物体のアップ時や色のついた壁
の前に被写体がある時など、ある物体の色が画面の大部
分をしめた時には、不自然な色にホワイトバランス調整
が行われてしまうという欠点がみられた。殊に、人間の
目にはグリーンやシアン方向の色補正のずれが非常に不
快であるため、自動ホワイトバランス調整技術におい
て、かかる欠点を除去することは非常に重要な問題とさ
れていた。
よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、被写体の状
況に拘りなく常に適正な自動ホワイトバランス調整を行
い得るよう構成したホワイトバランス調整装置を提供す
ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために、本発明に係るホワイト
バランス調整装置は、被写体照明の色温度に応じて複数
チャンネルのホワイトバランス調整用ゲイン制御信号を
形成する制御信号形成手段と、前記制御信号形成手段に
より形成されたホワイトバランス調整用ゲイン制御信号
を受け取り処理するためのデジタルプロセッサと、各チ
ャンネルの前記制御信号についてそれぞれ予め定められ
たレベル範囲を記憶したデジタルメモリテーブルと、前
記制御信号形成手段により形成されたホワイトバランス
調整用ゲイン制御信号が前記デジタルメモリテーブル内
の前記予め定められたレベル範囲にあるか否かを前記デ
ジタルプロセッサによって判別することによって、前記
予め定められたレベル範囲にある場合には前記制御信号
形成手段により形成されたホワイトバランス調整用ゲイ
ン制御信号に応じて前記複数チャンネルの色信号のレベ
ルを制御し、前記予め定められたレベル範囲にない場合
には予め定めた初期値のホワイトバランス調整用ゲイン
制御信号を用いて前記複数チャンネルの色信号のレベル
を制御する制御手段とを有するものである。
〔作用〕
本発明では、制御信号形成手段により形成されたホワ
イトバランス調整用ゲイン制御信号がデジタルメモリテ
ーブル内の予め定められたレベル範囲にあるか否かをデ
ジタルプロセッサによって判別することによって、予め
定められたレベル範囲にある場合には制御信号形成手段
により形成されたホワイトバランス調整用ゲイン制御信
号に応じて複数チャンネルの色信号のレベルを制御し、
予め定められたレベル範囲にない場合には予め定めた初
期値のホワイトバランス調整用ゲイン制御信号を用いて
複数チャンネルの色信号のレベルを制御するので、極め
て簡単にクリップ制御効果が得られるほか、クリップ特
性を変更する場合にも、単にデジタルメモリテーブルを
書き換えるだけで済むことになる。
〔実施例〕
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
第1図は、本発明を適用したホワイトバランス調整装
置の一実施例を示すブロック図である。本図において、
1は撮像素子、2は撮像素子1からのR(赤)信号を増
幅する可変ゲイン増幅器(以下、Rアンプという)、3
は撮像素子1からのB(青)信号を増幅する可変ゲイン
増幅器(以下、Bアンプという)、4は撮像素子出力で
あるR,G,B信号から色差信号R−Y,B−Yおよび輝度信号
Yを作り出すマトリクス回路、5および6は色差信号R
−Y,B−Yの各ブランキングレベルを基準電圧Vsにクラ
ンプするためのクランプ回路、7は上記基準電圧Vsを生
じる基準電圧源、8および9はそれぞれ色差信号R−Y,
B−Yを平滑する積分回路、10は積分出力(R−Y)′
および(B−Y)′をデジタル信号に変換するA/Dコン
バータ、11は第2図に示すフローチャートに従った処理
を行うプロセッサ、TBLはホワイトバランス調整可能な
範囲を予め記憶してあるテーブル(ROM:第3図に関して
後に詳述する)、12はプロセッサ11からのデジタル出力
信号VRC,VBCをそれぞれアナログ信号に変換してゲイン
制御電圧VR,VBを送出するD/Aコンバータである。このゲ
イン制御電圧VR,VBによってRアンプ2およびBアンプ
3のゲインが設定される。
第2図はプロセッサ11が実行すべき制御手順を示すフ
ローチャート、第3図はプロセッサ内部に記憶されてい
るテーブルTBL(ROM)について説明する図である。
次に、第1図および第3図を参照して、第2図示のフ
ローチャートを説明する。
まず、Rアンプ2およびBアンプ3の初期ゲインを設
定するため、Rアンプ2のRゲイン制御信号VRCおよび
アンプ3のBゲイン制御信号VBCをそれぞれVROおよびV
BOとする(STEP2,STEP3)。ここで得られる初期値は、
第3図に示す図のB点に相当する。
次に、基準電圧Vsを読込む(STEP4)。さらに、積分
回路8および9の積分出力(R−Y)′および(B−
Y)′をそれぞれ入力して、VR-YおよびVB-Yとする(ST
EP5)。
STEP6では、基準電圧Vsと一方の色差信号の積分値V
R-Yとの大小関係を判別する。その結果、Vs>VR-Yであ
る場合にはRゲイン制御信号VRCを増し(STEP7A)、逆
にVs<VR-Yである場合にはRゲイン制御信号VRCを減ず
る(STEP7B)。但しこの段階では、プロセッサ11から出
力されているVRCは、先にSTEP2において設定された初期
値が保持されている。
STEP8では、基準電圧Vsと他方の色差信号の積分値V
B-Yとの大小関係を判断する。その結果、Vs>VB-Yであ
る場合にはBゲイン制御信号VBCを増し(STEP9A)、逆
にVs<VB-Yである場合にはBゲイン制御信号VBCを減ず
る(STEP9B)。但し、VRCと同じく、この段階ではプロ
セッサ11から出力されているVBCは、先にSTEP2において
設定された初期値が保持されている。
その後、STEP7A,7BおよびSTEP9A,9Bによって設定され
たVRC′およびVBC′が、第3図に示す斜線領域内に含ま
れている場合には(STEP10,YES)、そのVRC′および
VBC′をそのままVRCおよびVBCとして出力する(STEP1
3)。
他方、上記VRC′およびVBC′によって特定される点が
第3図の斜線領域内に含まれていない場合には(STEP1
0,NO)、VRC′もしくはVBC′の一方のみが斜線領域内に
含まれているか否かを判断する(STEP11,STEP12)。そ
して、斜線領域内に含まれるVRC′もしくはVBC′につい
ては、それぞれゲイン制御信号VRC,VBCとして出力する
(STEP14,STEP15)。また、斜線領域内に含まれていな
いVRC′もしくはVBC′については、STEP2で与えられた
初期値VROもしくはVBOを維持する。
STEP11およびSTEP12のいずれにおいても“NO"と判断
された場合、すなわちVRC′およびVBC′のいずれもが第
3図示の斜線領域内に含まれていない場合には、STEP2
で与えられた両初期値VRO,VBOをそのまま維持してVRC,V
BCとする。このことにより、一般的な光源色に対しての
みホワイトバランス調整を行うことが可能となる。
第3図はホワイトバランス調整可能範囲を示す線図で
あり、横軸は第2図に関して述べたBゲイン制御信号V
BC′、縦軸は同じくRゲイン制御信号VRC′である。ま
た、本図中の実線Aは黒体放射光源の色を補正するのに
必要とされるR,Bゲイン制御信号の組み合わせを示して
いる。斜線を付した領域は、先に述べたとおり、テーブ
ルTBL(第1図参照)に記憶されている制御許容範囲を
示す。すなわち、この制御許容範囲は、白熱電灯から屋
外光までの光源色と、それより少し緑がかった蛍光燈の
色についてホワイトバランス調整をなし得る範囲であ
る。
これまで述べてきた実施例では、撮像素子から得られ
るR,G,B信号を用いる構成としたが、撮像素子の出力信
号を用いることなく別個の外部センサを用いたホワイト
バランス調整装置においても、同様にR,Bゲイン制御電
圧の組み合わせを制限することにより、物体色からの悪
影響(誤ったホワイトバランス調整)を避けることが可
能である。
上述した本実施例では、物体色(光源色以外の色)が
検知された場合にはホワイトバランス調整を行わず、一
般的な光源色に対してのみホワイトバランス調整を行う
構成としてあるので、物体色による影響を受けることな
く、撮像素子の信号に対し常に適正なホワイトバランス
調整を行うことができる。
[発明の効果] 以上述べた通り本発明によれば、デジタル回路でホワ
イトバランスの制御を行う場合に、極めて簡単にクリッ
プ制御効果を得ることができる。
すなわち、例えばデジタルクリップ回路を用いて同様
の機能を得ようとする場合にはデジタル演算が必要とな
るため、処理に多くの時間がかかることになるが、本発
明によれば、クリップ特性を変更する場合にも単にテー
ブルを書き換えるだけでよいので、非常に簡便なシステ
ムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第2図は第1図に示したプロセッサが実行すべき制御手
順を示したフローチャート、 第3図はプロセッサ中に含まれるテーブル(ROM)の内
容を説明する線図である。 1……撮像素子、 2,3……可変ゲイン増幅器、 4……マトリクス回路、 5,6……クランプ回路、 7……基準電圧源 8,9……積分回路、 10……A/Dコンバータ、 11……プロセッサ、 TBL……ホワイトバランス調整可能な範囲を規定するテ
ーブル、 12……D/Aコンバータ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体照明の色温度に応じて複数チャンネ
    ルのホワイトバランス調整用ゲイン制御信号を形成する
    制御信号形成手段と、 前記制御信号形成手段により形成されたホワイトバラン
    ス調整用ゲイン制御信号を受け取り処理するためのデジ
    タルプロセッサと、 各チャンネルの前記制御信号についてそれぞれ予め定め
    られたレベル範囲を記憶したデジタルメモリテーブル
    と、 前記制御信号形成手段により形成されたホワイトバラン
    ス調整用ゲイン制御信号が前記デジタルメモリテーブル
    内の前記予め定められたレベル範囲にあるか否かを前記
    デジタルプロセッサによって判別することによって、前
    記予め定められたレベル範囲にある場合には前記制御信
    号形成手段により形成されたホワイトバランス調整用ゲ
    イン制御信号に応じて前記複数チャンネルの色信号のレ
    ベルを制御し、前記予め定められたレベル範囲にない場
    合には予め定めた初期値のホワイトバランス調整用ゲイ
    ン制御信号を用いて前記複数チャンネルの色信号のレベ
    ルを制御する制御手段と を有することを特徴とするホワイトバランス調整装置。
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