JP2591624B2 - Imaging device - Google Patents
Imaging deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、撮像素子から得られる色信号を用いてフ
ィードバック制御によりビデオ信号のホワイトバランス
を補正する撮像装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging apparatus that corrects a white balance of a video signal by feedback control using a color signal obtained from an imaging device.
［従来の技術］ ビデオカメラ等の撮像装置の自動ホワイトバランス補
正方式には、大別して色温度センサを用いた方式、並び
にビデオ信号を用いた方式がある。[Prior Art] Automatic white balance correction methods of an imaging device such as a video camera are roughly classified into a method using a color temperature sensor and a method using a video signal.
第３図は、ビデオ信号を用いた自動ホワイトバランス
補正方式における従来の回路ブロック図であり、１は撮
像素子、２は輝度色度生成部、３はＲ信号（赤色信号以
下同じ）の利得制御部、４はＢ信号（青色信号以下同
じ）の利得制御部、５は色差信号生成部、６はエンコー
ダ、７及び８はゲート部、９及び10はクリップ部、11は
Ｒ−Ｂ信号検出部、12は平均化部、13は比較増幅部、14
はトラッキング補正信号を発生するトラッキング補正
部、15は自動ホワイトバランス補正信号発生装置であ
る。FIG. 3 is a conventional circuit block diagram of an automatic white balance correction method using a video signal, wherein 1 is an image sensor, 2 is a luminance and chromaticity generation unit, and 3 is a gain control of an R signal (the same applies to a red signal or less). , 4 is a gain control unit for a B signal (the same applies to the blue signal and below), 5 is a color difference signal generation unit, 6 is an encoder, 7 and 8 are gate units, 9 and 10 are clip units, and 11 is an RB signal detection unit , 12 is an averaging section, 13 is a comparative amplification section, 14
Is a tracking correction unit for generating a tracking correction signal, and 15 is an automatic white balance correction signal generator.
第３図において、撮像素子１に結ばれた像は電気信号
に変換され、輝度色度生成部２に送られる。この輝度色
度生成部２において、輝度信号帯域を持つ輝度信号YH,
色信号帯域を持つ輝度信号YL及び色信号であるＲ信号,B
信号が生成される。Ｒ信号,B信号はそれぞれ利得制御部
3,4に入力され、トラッキング補正部14からの制御信号
によりレベル制御を受け、それぞれＲ′信号,B′信号と
して出力される。このＲ′信号及びＢ′信号は輝度信号
YLと共に色差信号生成部５に入力される。この３種の信
号により色差信号（Ｒ−YL）及び（Ｂ−YL）が生成され
る。さらに、これら色差信号（Ｒ−YL）及び（Ｂ−YL）
は輝度信号YHと共にエンコーダ６に入力され、この出力
として標準テレビジョン信号が得られる。In FIG. 3, an image formed on the image sensor 1 is converted into an electric signal and sent to the luminance / chromaticity generating unit 2. In the luminance and chromaticity generation unit 2, the luminance signals Y H ,
Luminance signal Y L having a color signal band and R signal which is a color signal, B
A signal is generated. R signal and B signal are gain control
The signals are input to 3 and 4, are subjected to level control by a control signal from the tracking correction unit 14, and are output as R 'and B' signals, respectively. The R 'and B' signals are luminance signals.
It is input to the color difference signal generator 5 together with Y L. The color difference signals by the three signals (R-Y L) and (B-Y L) is generated. Moreover, these color difference signals (R-Y L) and (B-Y L)
Is input to the encoder 6 with the luminance signal Y H, standard television signal is obtained as the output.
色差信号（Ｒ−YL）及び（Ｂ−YL）はそれぞれ端子M,
Nを経由して自動ホワイトバランス補正信号発生装置15
にも分配され、ゲート部7,8に入力される。この回路に
より、ブランキング期間の不要信号及び高輝度被写体撮
影時のレベル飽和による異常信号等が除去される。The color difference signals (R-Y L ) and (B-Y L ) are connected to terminals M and
Automatic white balance correction signal generator 15 via N
, And input to the gate units 7 and 8. With this circuit, unnecessary signals during a blanking period, abnormal signals due to level saturation at the time of shooting a high-luminance subject, and the like are removed.
ゲート部7,8からの信号はそれぞれクリップ部9,10に
入力され、実用的な色温度範囲の色差信号で、適正範囲
を越えて彩度が過大な信号は振幅制限される。The signals from the gate units 7 and 8 are input to the clip units 9 and 10, respectively, and a color difference signal in a practical color temperature range, and a signal whose saturation exceeds a proper range and whose saturation is excessive is amplitude-limited.
色差信号（Ｒ−YL），（Ｂ−YL）は各種処理を受け
て、それぞれ（Ｒ−YL）′，（Ｂ−YL）′となり、Ｒ−
Ｂ検出部11に入力される。この回路において、（Ｒ−
YL）′と（Ｂ−YL）′の差より（Ｒ−Ｂ）信号が得られ
る。（Ｒ−Ｂ）信号はさらに平均化部12に入力され、画
面全体での平均的な（Ｒ−Ｂ）信号の値が直流値として
出力される。The color difference signals (R-Y L ) and (B-Y L ) undergo various processes to become (R-Y L ) ′ and (B-Y L ) ′, respectively.
The signal is input to the B detector 11. In this circuit, (R-
The (RB) signal is obtained from the difference between (Y L ) ′ and (B−Y L ) ′. The (RB) signal is further input to the averaging unit 12, and the average (RB) signal value over the entire screen is output as a DC value.
比較増幅部13において、平均化部12よりの信号と基準
電圧Vref1（Ｒ−Ｂ＝０に相当する電圧）が比較され、
その大小の判定信号がトラッキング補正部14に入力され
る。In the comparison amplification unit 13, the signal from the averaging unit 12 is compared with the reference voltage V ref1 (voltage corresponding to RB = 0),
The magnitude determination signal is input to the tracking correction unit 14.
トラッキング補正部14は、比較増幅部13からの判定信
号を基に利得制御部３及び４への利得制御信号を生成
し、ホワイトバランスが補正される方向に作動する。The tracking correction unit 14 generates a gain control signal to the gain control units 3 and 4 based on the determination signal from the comparison amplification unit 13, and operates in a direction in which white balance is corrected.
上記のように、利得制御部3,4、色素生成部５及び自
動ホワイトバランス補正信号発生装置15は負帰還ループ
を構成しており、ホワイトバランス補正のなされた色差
信号がエンコーダ６に供給され、その出力に標準テレビ
ジョン信号を得る。As described above, the gain control units 3 and 4, the dye generation unit 5, and the automatic white balance correction signal generation device 15 form a negative feedback loop, and the color difference signal subjected to white balance correction is supplied to the encoder 6, A standard television signal is obtained at its output.
この第３図の装置を用いたホワイトバランス補正方式
によると、ホワイトバランス補正に誤差を生ずる場合が
ある。その補正誤差を生ずる典型的な一例として、被写
体の色配分が白色50％，黄色50％の場合があり、その場
合について、第２図ベクトル図及び第３図を用いて説明
する。According to the white balance correction method using the apparatus of FIG. 3, an error may occur in the white balance correction. As a typical example of the correction error, there is a case where the color distribution of the subject is 50% white and 50% yellow. This case will be described with reference to the vector diagram of FIG. 2 and FIG.
第３図における利得制御部３及び４の利得がそれぞれ
１倍である時、白色，黄色のベクトル図上の点をそれぞ
れW,Yeとする。When the gain of the gain control unit 3 and 4 in Figure 3 is one-fold, respectively, white, yellow on the diagram vector points respectively W, and Y e.
負帰還ループ（Ｒ−Ｂ）信号が零となるように動作す
るので、ホワイトバランスの補正方向はベクトル図のＲ
−Ｂ軸に平行の方向である。従って、この負帰還動作が
安定するベクトル図上の点は、YeYe′＝Ye′ａ＝ab＝W
W′となるYe′及びＷ′の点である（ここで、線分Yebは
Ｒ−Ｂ軸に平行であり、また点ａは原点（Ｗ）を通り、
Ｒ−Ｂ軸に垂直な線分上の点である）。Since the operation is performed so that the negative feedback loop (RB) signal becomes zero, the white balance correction direction is R in the vector diagram.
-A direction parallel to the B axis. Therefore, the point on the vector diagram where this negative feedback operation is stable is represented by Y e Y e ′ = Y e ′ a = ab = W
W is the point 'become Y e' and W '(where the line segment Y e b is parallel to the R-B axis and point a as the origin (W),
It is a point on a line segment perpendicular to the RB axis).
つまり、補正を受けた後のYe,WはそれぞれYe′,W′の
座標位置となる。That, Y e after receiving correction, W is Y e each ', W' the coordinate position of the.
即ちこの場合、黄色は緑色の方向に、白色は青色の方
向に変化することを意味しており、正常なホワイトバラ
ンス補正は行われていない。In other words, in this case, yellow changes to green and white changes to blue, and normal white balance correction is not performed.
［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来の回路構成による装着においては、
被写体の色温度分布が不均一で、その分布に片寄りがあ
る場合、ホワイトバランス補正に誤差を生じ、正しい補
正効果を得ることが困難であるという問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] In the mounting with the conventional circuit configuration as described above,
If the color temperature distribution of the subject is uneven and the distribution is uneven, an error occurs in white balance correction, and it is difficult to obtain a correct correction effect.
この発明は、こうした問題点に鑑みてなされたもの
で、被写体中に支配的な色が存在し、全体の色温度分布
が不均一な場合でも、その支配色に影響されることな
く、正常なホワイトバランス補正効果が得られる撮像装
置を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of such a problem, and even when a dominant color exists in a subject and the overall color temperature distribution is not uniform, the normal color is not affected by the dominant color. It is an object of the present invention to provide an imaging device capable of obtaining a white balance correction effect.
［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、この発明では撮像素子か
ら得られる色信号を用いてフィードバック制御によりビ
デオ信号のホワイトバランスを制御する為に複数の色信
号の利得を制御する利得制御手段（３、４）と、前記撮
像素子から得られる色信号の中の支配色を検出する検出
手段（26）と、該検出手段の出力に応じて前記利得制御
手段の利得をフィードバック制御するために用いる色信
号を補正する補正手段（19）と、を有するものである。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, in the present invention, a gain of a plurality of color signals is used to control a white balance of a video signal by feedback control using a color signal obtained from an image sensor. Control means (3, 4) for controlling the gain, detection means (26) for detecting a dominant color in a color signal obtained from the image sensor, and gain of the gain control means according to the output of the detection means. Correction means (19) for correcting a color signal used for feedback control of the image signal.
［作用］ この発明によると、支配色と直交する軸方向でホワイ
トバランス補正が動作するので、被写体中に支配色が存
在し、平均色温度が白色でない場合にも、より良好なホ
ワイトバランス補正効果を得ることが可能となる。[Operation] According to the present invention, white balance correction is performed in the axial direction orthogonal to the dominant color. Therefore, even when the dominant color exists in the subject and the average color temperature is not white, a better white balance correction effect is obtained. Can be obtained.
［実施例］ 以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明す
る。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図はこの発明における撮像装置の主要部の一実施
例を示すブロック図であり、16は端子Ｐからの信号によ
り利得制御される増幅部、17は端子Ｑからの信号により
利得制御される増幅部、18は増幅部16及び17からの出力
信号を加算する加算部である。19は自動ホワイトバラン
ス補正信号発生装置であり、20及び22は比較増幅部、21
及び23は平均化部、24は比較増幅部、25は補正信号形成
部である。P,Qは補正信号形成部25の出力信号をそれぞ
れ増幅部16,17に送るための端子である。また、第３図
と同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a main part of an image pickup apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 16 denotes an amplification unit whose gain is controlled by a signal from a terminal P, and reference numeral 17 denotes a gain control by a signal from a terminal Q. The amplification unit 18 is an addition unit that adds the output signals from the amplification units 16 and 17. 19 is an automatic white balance correction signal generator, 20 and 22 are comparison amplifiers, 21
23 and 23 are an averaging unit, 24 is a comparison amplification unit, and 25 is a correction signal forming unit. P and Q are terminals for sending the output signal of the correction signal forming unit 25 to the amplifying units 16 and 17, respectively. The same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same or corresponding parts.
第１図において、支配色がYeまたはＲである時につい
て回路動作を説明する。The circuit operation when the dominant color is Ye or R in FIG. 1 will be described.
端子Ｍからの色差信号（Ｒ−YL）は、比較増幅部20で
Vref2（（Ｒ−YL）信号のペデスタルレベル相当）と比
較され、Vref2より大きい時はVHが出力され、また小さ
い時はVLが出力される。比較増幅部20の出力は平均化部
21で平均化され直流信号となる。一方、端子Ｎからの色
差信号（Ｂ−YL）は、比較増幅部22でVref3（（Ｂ−
YL）信号のペデスタルレベル相当）と比較され、Vref3
より大きい時はVLが出力され、また小さい時はVHが出力
される。比較増幅部22の出力は平均化部23で平均化さ
れ、直流信号となる。The color difference signal (R-Y L ) from the terminal M
It is compared with V ref2 (corresponding to the pedestal level of the (R−Y L ) signal). If it is larger than V ref2 , V H is output, and if it is smaller, VL is output. The output of the comparison amplifier 20 is an averaging unit
The signal is averaged at 21 and becomes a DC signal. On the other hand, the color difference signal from the terminal N (B-Y L) is, V in comparison amplification unit 22 ref3 ((B-
Y L ) and V ref3
When it is larger, VL is output, and when it is smaller, VH is output. The output of the comparison amplifying unit 22 is averaged by the averaging unit 23 to become a DC signal.
平均化部21及び23からの両信号は比較増幅部24に入力
され、平均化部21からの信号（（Ｒ−YL）信号の情報を
持つ信号）が、他より大きい場合はVHを出力し、平均化
部23からの信号（（Ｂ−YL）信号の情報を持つ信号）
が、他より大きい場合はVLを出力する。Both signals from the averaging units 21 and 23 are input to the comparison amplification unit 24, and if the signal from the averaging unit 21 (the signal having the information of the (R−Y L ) signal) is larger than the others, V H is set. Output and a signal from the averaging unit 23 (a signal having information of a (B−Y L ) signal)
However, if it is larger than the others, VL is output.
これは、画面がＲが支配的な場合は比較増幅部24はVH
を、Yeが支配的な場合はVLを出力することを意味する。This comparison amplification unit 24 if the screen is R dominated the V H
Means that VL is output when Ye is dominant.
従って、比較増幅部24からの信号がVHの時は、加算部
18の出力信号が第２図中の点Ｒと原点を結ぶ直線X1に直
交する直線X1′を補正軸として形成するように、補正信
号形成部25は補正信号を増幅部16及び17に出力する。Therefore, when the signal from the comparison amplifier 24 is V H, the addition unit
The correction signal forming unit 25 outputs the correction signal to the amplifying units 16 and 17 so that the output signal 18 forms a straight line X1 'orthogonal to the straight line X1 connecting the point R and the origin in FIG. 2 as a correction axis. .
比較増幅部24からの信号がVLの時は、加算部18の出力
信号が第２図中の点Yeと原点を結ぶ直線X2に直交する直
線X2′を補正軸として形成するように、補正信号形成部
25は補正信号を増幅部16及び17に出力する。When the signal from the comparison amplification unit 24 is VL , the output signal of the addition unit 18 forms a straight line X2 'orthogonal to a straight line X2 connecting the point Ye and the origin in FIG. 2 as a correction axis. Correction signal generator
25 outputs a correction signal to the amplification units 16 and 17.
以上のように、支配色が存在する場合でも、その色の
色温度軸と直交する軸方向でホワイトバランス補正が行
われるので、良好なホワイトバランス補正が得られる。As described above, even when a dominant color exists, white balance correction is performed in the axis direction orthogonal to the color temperature axis of the color, so that good white balance correction can be obtained.
［発明の効果］ 以上の説明から明らかのように、この発明によれば、
ホワイトバランス調整に使用される被写体中に支配色が
存在する場合でも、補正軸を変更する手段を具備したこ
とにより、補正誤差を生ずることなく、良好なホワイト
バランス補正効果を得ることができる。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention,
Even when a dominant color is present in the subject used for white balance adjustment, the provision of the means for changing the correction axis makes it possible to obtain a good white balance correction effect without causing a correction error.
第１図はこの発明における撮像装置の主要部の一実施例
を示す回路ブロック図、第２図は、ホワイトバランス補
正の動作を説明するための色温度ベクトル図、第３図は
ビデオ信号を用いた自動ホワイトバランス補正方式の従
来の回路ブロック図である。 図中． 1:撮像素子、2:輝度色度生成部 3,4:利得制御部、5:色差信号生成部 6:エンコーダ、7,8:ゲート部 9,10:クリップ部、11:R−Ｂ検出部 12,21,23:平均化部 12,20,22,24:比較増幅部 14:トラッキング補正部 15:自動ホワイトバランス補正信号発生装置 16,17:増幅部、18:加算部 19:自動ホワイトバランス補正信号発生装置 25:補正信号形成部、26:支配色判別装置FIG. 1 is a circuit block diagram showing one embodiment of a main part of an image pickup apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a color temperature vector diagram for explaining the operation of white balance correction, and FIG. FIG. 2 is a circuit block diagram of a conventional automatic white balance correction method. In the figure. 1: Image sensor, 2: Luminance and chromaticity generation unit 3, 4: Gain control unit, 5: Color difference signal generation unit 6: Encoder, 7, 8: Gate unit 9, 10: Clip unit, 11: RB detection unit 12,21,23: Averaging unit 12,20,22,24: Comparison amplification unit 14: Tracking correction unit 15: Automatic white balance correction signal generator 16,17: Amplification unit, 18: Addition unit 19: Automatic white balance Correction signal generator 25: correction signal generator, 26: dominant color discriminator
Claims (1)
所定の色座標軸に沿って白バランス制御を行う為の補正
信号を形成する補正信号形成手段（18）と、 該補正信号形成手段により形成された前記補正信号に基
づき前記撮像素子から得られる複数の色信号の利得を制
御する利得制御手段（３、４）と、 前記撮像素子から得られる色信号の中の支配色を検出す
る支配色判別手段（26）と、 該支配色判別手段の出力に応じて前記補正信号形成手段
による前記白バランス制御のための色座標軸を切換制御
する色座標軸切換制御手段（16、17）と、を有すること
を特徴とする撮像装置。1. A color signal obtained from an image sensor (1)
Correction signal forming means for forming a correction signal for performing white balance control along a predetermined color coordinate axis; and a plurality of correction signals obtained from the image sensor based on the correction signal formed by the correction signal forming means. Gain control means (3, 4) for controlling the gain of the color signal; dominant color determining means (26) for detecting a dominant color in the color signal obtained from the image sensor; An image pickup apparatus comprising: color coordinate axis switching control means (16, 17) for switching control of color coordinate axes for the white balance control by the correction signal forming means in response.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62211347A JP2591624B2 (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Imaging device |
| US08/350,375 US5563656A (en) | 1987-08-27 | 1994-12-05 | Image sensing apparatus with white balance adjustment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62211347A JP2591624B2 (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Imaging device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6455996A JPS6455996A (en) | 1989-03-02 |
| JP2591624B2 true JP2591624B2 (en) | 1997-03-19 |
Family
ID=16604464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62211347A Expired - Lifetime JP2591624B2 (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Imaging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2976227B2 (en) * | 1989-08-23 | 1999-11-10 | キヤノン株式会社 | Imaging device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61101188A (en) * | 1984-10-23 | 1986-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Color television camera |
-
1987
- 1987-08-27 JP JP62211347A patent/JP2591624B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6455996A (en) | 1989-03-02 |
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