JP5259291B2 - ホワイトバランス補正装置及び信号処理プログラム - Google Patents
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Description
撮像素子より得られる画像データを入力して現フレームの画像データの色信号間のバランスを調整するホワイトバランス補正装置であって、
上記現フレームよりも過去に撮像された少なくとも1つの過去フレームの画像データを記憶する画像データ記憶部と、
上記現フレームの画像データおよび上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから各画素位置における色信号データを評価値として、複数組取得する評価値取得部と、
上記評価値取得部により得られた複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数算出部と、
上記ホワイトバランス係数算出部で算出した上記ホワイトバランス係数に基づいて、上記撮像素子より得られる現フレームの画像データを補正するホワイトバランス補正部と、
を備え、
上記評価値取得部は、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出する重複領域検出部と、
上記重複領域検出部により検出された重複領域に基づき、上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域の色信号データを比較して各々のフレームの画像データが同一の照明環境で撮像されたか否かを判定する環境判定部と、
を備え、
上記環境判定部による判定結果に応じて上記少なくとも1つの過去フレームの各画像データの評価値を用いるか用いないかを取捨選択して上記評価値を抽出する
ことを特徴とする。
本発明のホワイトバランス補正装置の別の態様は、
撮像素子より得られる画像データを入力して現フレームの画像データの色信号間のバランスを調整するホワイトバランス補正装置であって、
上記現フレームよりも過去に撮像された少なくとも1つの過去フレームの画像データを記憶する画像データ記憶部と、
上記現フレームの画像データおよび上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから各画素位置における色信号データを評価値として、複数組取得する評価値取得部と、
上記評価値取得部により得られた複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数算出部と、
上記ホワイトバランス係数算出部で算出した上記ホワイトバランス係数に基づいて、上記撮像素子より得られる現フレームの画像データを補正するホワイトバランス補正部と、
を備え、
上記評価値取得部は、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出する重複領域検出部を備え、
上記重複領域検出部により検出された重複領域に基づき、上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから、上記現フレームの画像データとは重複しない画像領域における色信号データを評価値として抽出する
ことを特徴とする。
本発明の画像処理プログラムの一態様は、
撮像素子より得られる現フレームの画像データおよび該現フレームのよりも過去に撮像された少なくとも1つの過去フレームの画像データから、各画素位置における色信号データを評価値として、複数組取得するステップと、
上記取得された複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するステップと、
をコンピュータに発揮させて、撮像素子より得られる現フレームの画像データの色信号間のバランスを調整するためのホワイトバランス係数をコンピュータに算出させる信号処理プログラムであって、
上記評価値を複数組取得するステップは、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出するステップと、
検出された上記重複する画像領域に基づき、上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域の色信号データを比較して各々のフレームの画像データが同一の照明環境で撮像されたか否かを判定するステップと、
を含み、
上記判定結果に応じて上記少なくとも1つの過去フレームの各画像データの評価値を用いるか用いないかを取捨選択して上記評価値を抽出する
ことを特徴とする。
本発明の画像処理プログラムの別の態様は、
撮像素子より得られる現フレームの画像データおよび該現フレームのよりも過去に撮像された少なくとも1つの過去フレームの画像データから、各画素位置における色信号データを評価値として、複数組取得するステップと、
上記取得された複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するステップと、
をコンピュータに発揮させて、撮像素子より得られる現フレームの画像データの色信号間のバランスを調整するためのホワイトバランス係数をコンピュータに算出させる信号処理プログラムであって、
上記評価値を複数組取得するステップは、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出するステップを含み、
検出された上記重複領域に基づき、上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから、上記現フレームの画像データとは重複しない画像領域における色信号データを評価値として抽出する
ことを特徴とする。
これらの態様によれば、ホワイトバランス係数算出部においてホワイトバランス係数を算出する際に用いる評価値として、少なくとも1つの過去フレームの画像から取得した評価値を全て用いるのではなく、過去フレームの画像データと現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域の検出結果に応じて選択的に取得した評価値を用いるようにしているので、例えば、照明環境の径時変化により複数フレーム間で照明環境が異なってしまう場合には過去フレームの何れの画像データの評価値を用いるか選択し、複数フレーム間の互いに重複する領域に光源色があった場合には過去画像データの何れの画像領域の評価値を用いるか選択する等、不適当な評価値を用いないようにすることができるため、精度のよいホワイトバランス補正が行える。
例えば、現フレームが4番目(N=3)のフレームであるとすれば、ステップS2においてi=2、ステップS3においてk=3として、ステップS4で重複領域105が検出され、ステップS5〜S7で重複領域105が有って、色信号データが同じであると判定されれば、ステップS8において3番目のフレーム(1つ過去のフレーム)の画像データは同一シーンであることに更新し、ステップS9,S10で画角サイズ係数、WB評価値をWB評価値蓄積部13に格納し、ステップS11で判定更新フラグを「1」に更新する。
例えば、1番目のフレームと2番目のフレームの重複領域105において異なる色信号データが検出された場合には、2番目のフレームにおいて、i=0,k=1の状態で、ステップS7にて色信号データが同じでないと判別され、ステップS12にてk=0とする。そして、ステップS13,S14,S15を経て、再度ステップS12にてk=−1となり、ステップS13からステップS16に進む。ここでi=−1として、ステップS17〜S19,S20と進み、判定更新フラグは「0」のままであるので、処理を終了する。
例えば、1番目のフレームと2番目のフレームで重複領域105が検出されなかった場合には、2番目のフレームにおいて、i=0,k=1の状態で、ステップS5にて重複する領域がないと判別され、ステップS12にてk=0とする。そして、ステップS13,S14,S15を経て、再度ステップS12にてk=−1となり、ステップS13からステップS16に進む。ここでi=−1として、ステップS17〜S19,S20と進み、判定更新フラグは「0」のままであるので、処理を終了する。
前記の具体的実施形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。
上記現フレームよりも過去に撮像された少なくとも1つの過去フレームの画像データを記憶する画像データ記憶部と、
上記現フレームの画像データおよび上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから各画素位置における色信号データを評価値として、複数組取得する評価値取得部と、
上記評価値取得部により得られた複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数算出部と、
上記ホワイトバランス係数算出部で算出した上記ホワイトバランス係数に基づいて、上記撮像素子より得られる現フレームの画像データを補正するホワイトバランス補正部と、
を備え、
上記評価値取得部は、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出する重複領域検出部を備え、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから取得する評価値に関しては、上記重複領域検出部による検出結果に応じて選択的に取得することを特徴とするホワイトバランス補正装置。
この(1)に記載のホワイトバランス補正装置において、一例として、上記ホワイトバランス補正装置が一実施形態におけるホワイトバランス補正装置10に、上記撮像素子が一実施形態における撮像素子21に、上記画像データ記憶部が一実施形態における時系列画像蓄積部11に、上記評価値取得部が一実施形態におけるWB評価値抽出部12に、上記ホワイトバランス係数算出部が一実施形態におけるWB係数算出部14に、上記ホワイトバランス補正部が一実施形態におけるWB係数乗算部15に、上記重複領域検出部が一実施形態における重複領域検出部121に、それぞれ対応する。
この(1)に記載のホワイトバランス補正装置は、ホワイトバランス係数算出部においてホワイトバランス係数を算出する際に用いる評価値として、少なくとも1つの過去フレームの画像から取得した評価値を全て用いるのではなく、過去フレームの画像データと現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域の検出結果に応じて選択的に取得した評価値を用いるようにしている。
従って、この(1)に記載のホワイトバランス補正装置によれば、例えば、照明環境の径時変化により複数フレーム間で照明環境が異なってしまう場合には過去フレームの何れの画像データの評価値を用いるか選択し、複数フレーム間の互いに重複する領域に光源色があった場合には過去画像データの何れの画像領域の評価値を用いるか選択する等、不適当な評価値を用いないようにすることができるため、精度のよいホワイトバランス補正が行える。
上記重複領域検出部により検出された重複領域に基づき、上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域の色信号データを比較して各々のフレームの画像データが同一の照明環境で撮像されたか否かを判定する環境判定部をさらに備え、
上記環境判定部による判定結果に応じて上記少なくとも1つの過去フレームの各画像データの評価値を用いるか用いないかを取捨選択して上記評価値を抽出することを特徴とする(1)に記載のホワイトバランス補正装置。
この(2)に記載のホワイトバランス補正装置において、一例として、上記環境判定部が一実施形態における色度比較部122に対応する。
この(2)に記載のホワイトバランス補正装置は、環境判定部によって各々のフレームの画像データが同一の照明環境で撮像されたか否かを判定し、その判定結果に応じて過去フレームの各画像データの評価値を用いるか用いないかを取捨選択して評価値を抽出するようにしている。
従って、この(2)に記載のホワイトバランス補正装置によれば、例えば照明環境の径時変化により複数フレーム間で照明環境が異なってしまう場合には、同一の照明環境で撮像されたものではないと判定されたフレームの画像データの評価値を用いないようにすることができるため、精度のよいホワイトバランス補正が行える。
この(3)に記載のホワイトバランス補正装置において、一例として、上記重複領域が一実施形態における重複領域105に、上記重複しない画像領域が一実施形態におけるWB評価領域106に、それぞれ対応する。
この(3)に記載のホワイトバランス補正装置は、過去フレームの画像データから現フレームの画像データとは重複しない画像領域における色信号データを評価値として抽出するようにしている。
従って、この(3)に記載のホワイトバランス補正装置によれば、例えば複数フレーム間の互いに重複する領域に光源色があった場合には、その重複する領域の評価値を用いないようにすることができるため、精度のよいホワイトバランス補正が行える。
上記ホワイトバランス係数算出部は、上記比率算出部で算出された上記相対的な画角の大きさ比率に基づき上記評価値毎に重み付けを行い上記ホワイトバランス係数を算出することを特徴とする(1)乃至(3)の何れかに記載のホワイトバランス制御装置。
この(4)に記載のホワイトバランス補正装置において、一例として、上記比率算出部が一実施形態における相対画角検出部123に対応する。
この(4)に記載のホワイトバランス補正装置は、相対的な画角の大きさ比率に基づき評価値毎に重み付けを行ってホワイトバランス係数を算出するようにしている。
従って、この(4)に記載のホワイトバランス補正装置によれば、評価値を画角の変化に応じて補正することとなるので、より精度よくホワイトバランス補正が行える。
上記取得された複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するステップと、
をコンピュータに発揮させて、撮像素子より得られる現フレームの画像データの色信号間のバランスを調整するためのホワイトバランス係数をコンピュータに算出させる信号処理プログラムであって、
上記評価値を複数組取得するステップは、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出するステップを含み、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから取得する評価値に関しては、上記重複する画像領域の検出結果に応じてコンピュータに選択的に取得させることを特徴とする信号処理プログラム。
この(5)に記載の信号処理プログラムにおいて、一例として、上記評価値を複数組取得するステップが一実施形態におけるWB評価値抽出部12の機能を実現するソフトウェアのプログラムに、上記ホワイトバランス係数を算出するステップが一実施形態におけるWB係数算出部14の機能を実現するソフトウェアのプログラムに、上記重複する画像領域を検出するステップが一実施形態におけるWB評価値抽出部12の重複領域検出部121の機能を実現するソフトウェアのプログラムに、それぞれ対応する。
この(5)に記載の信号処理プログラムは、コンピュータに、ホワイトバランス係数を算出させる際に用いる評価値として、少なくとも1つの過去フレームの画像から取得した評価値を全て用いるのではなく、過去フレームの画像データと現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域の検出結果に応じて選択的に取得した評価値を用いさせるようにしている。
従って、この(5)に記載の信号処理プログラムによれば、例えば、照明環境の径時変化により複数フレーム間で照明環境が異なってしまう場合には過去フレームの何れの画像データの評価値を用いるか選択させ、複数フレーム間の互いに重複する領域に光源色があった場合には過去画像データの何れの画像領域の評価値を用いるか選択させる等、コンピュータに、不適当な評価値を用いないようにさせることができるため、精度のよいホワイトバランス補正が行える。
Claims (5)
- 撮像素子より得られる画像データを入力して現フレームの画像データの色信号間のバランスを調整するホワイトバランス補正装置であって、
上記現フレームよりも過去に撮像された少なくとも1つの過去フレームの画像データを記憶する画像データ記憶部と、
上記現フレームの画像データおよび上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから各画素位置における色信号データを評価値として、複数組取得する評価値取得部と、
上記評価値取得部により得られた複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数算出部と、
上記ホワイトバランス係数算出部で算出した上記ホワイトバランス係数に基づいて、上記撮像素子より得られる現フレームの画像データを補正するホワイトバランス補正部と、
を備え、
上記評価値取得部は、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出する重複領域検出部と、
上記重複領域検出部により検出された重複領域に基づき、上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域の色信号データを比較して各々のフレームの画像データが同一の照明環境で撮像されたか否かを判定する環境判定部と、
を備え、
上記環境判定部による判定結果に応じて上記少なくとも1つの過去フレームの各画像データの評価値を用いるか用いないかを取捨選択して上記評価値を抽出する
ことを特徴とするホワイトバランス補正装置。 - 撮像素子より得られる画像データを入力して現フレームの画像データの色信号間のバランスを調整するホワイトバランス補正装置であって、
上記現フレームよりも過去に撮像された少なくとも1つの過去フレームの画像データを記憶する画像データ記憶部と、
上記現フレームの画像データおよび上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから各画素位置における色信号データを評価値として、複数組取得する評価値取得部と、
上記評価値取得部により得られた複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数算出部と、
上記ホワイトバランス係数算出部で算出した上記ホワイトバランス係数に基づいて、上記撮像素子より得られる現フレームの画像データを補正するホワイトバランス補正部と、
を備え、
上記評価値取得部は、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出する重複領域検出部を備え、
上記重複領域検出部により検出された重複領域に基づき、上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから、上記現フレームの画像データとは重複しない画像領域における色信号データを評価値として抽出する
ことを特徴とするホワイトバランス補正装置。 - 上記少なくとも1つの過去フレームの各画像データの現フレームの画像データに対する相対的な画角の大きさ比率を算出する比率算出部を更に備え、
上記ホワイトバランス係数算出部は、上記比率算出部で算出された上記相対的な画角の大きさ比率に基づき上記評価値毎に重み付けを行い上記ホワイトバランス係数を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載のホワイトバランス制御装置。 - 撮像素子より得られる現フレームの画像データおよび該現フレームのよりも過去に撮像された少なくとも1つの過去フレームの画像データから、各画素位置における色信号データを評価値として、複数組取得するステップと、
上記取得された複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するステップと、
をコンピュータに発揮させて、撮像素子より得られる現フレームの画像データの色信号間のバランスを調整するためのホワイトバランス係数をコンピュータに算出させる信号処理プログラムであって、
上記評価値を複数組取得するステップは、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出するステップと、
検出された上記重複する画像領域に基づき、上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域の色信号データを比較して各々のフレームの画像データが同一の照明環境で撮像されたか否かを判定するステップと、
を含み、
上記判定結果に応じて上記少なくとも1つの過去フレームの各画像データの評価値を用いるか用いないかを取捨選択して上記評価値を抽出する
ことを特徴とする信号処理プログラム。 - 撮像素子より得られる現フレームの画像データおよび該現フレームのよりも過去に撮像された少なくとも1つの過去フレームの画像データから、各画素位置における色信号データを評価値として、複数組取得するステップと、
上記取得された複数組の評価値に基づきホワイトバランス係数を算出するステップと、
をコンピュータに発揮させて、撮像素子より得られる現フレームの画像データの色信号間のバランスを調整するためのホワイトバランス係数をコンピュータに算出させる信号処理プログラムであって、
上記評価値を複数組取得するステップは、
上記少なくとも1つの過去フレームの画像データと上記現フレームの画像データとで互いに重複する画像領域を検出するステップを含み、
検出された上記重複領域に基づき、上記少なくとも1つの過去フレームの画像データから、上記現フレームの画像データとは重複しない画像領域における色信号データを評価値として抽出する
ことを特徴とする信号処理プログラム。
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