JP5597124B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents
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Description
本発明における実施例1について詳細に説明する。図1は、本発明の実施例1における基本構成の一例を説明する図である。撮像部101は、被写体からの入射光の光量を調整する絞り、該絞りを通った光を集めるためのレンズ、該レンズが集めた光を光電変換し画像信号として出力し、かつ、その入出力特性が非線形である撮像素子などで構成される。画像入力部102は、撮像部101からの画像信号に所定の処理を行い出力する。所定の処理とは、撮像素子からの信号を入力して後段の信号処理を行うブロックにて画像信号処理を行うための入力インタフェース処理であり、例えば、AD(Analog to Digital)変換処理であり、また、例えば、撮像素子と信号処理部との処理タイミングを調整する同期調整処理である。なお、画像入力部102は、信号レベル調整のための利得制御やフィルタ処理など、所定の画像信号処理を含んでも良い。露光制御部103は、画像入力部102から入力された画像信号の量を所定に保つように、撮像部101の絞りの制御を行う。信号レベル検出部104は、画像入力部102からの画像信号の信号レベルを検出する。ホワイトバランス(WB)システム制御部105は、信号レベル検出部104の検出結果と画像入力部102からの信号の入出力特性に応じてホワイトバランス調整量算出処理を行うよう、ホワイトバランス(WB)調整量算出部106に命令を行う。また、ホワイトバランス(WB)処理部107に対して、ホワイトバランス調整量算出部106から得たホワイトバランス調整量を用いて、画像入力部102からの画像信号に対してホワイトバランス処理を行うよう命令する。これにより、非線形の入出力特性を持つ撮像部101からの信号に対して、適切なホワイトバランスを得ることができる。画像出力部108は、ホワイトバランス処理部107からの画像信号に所定の処理を行い出力する。なお、所定の処理とは、ホワイトバランス処理部107からの画像信号にノイズ除去、ガンマ補正、輪郭強調、フィルタ処理、ズーム処理、手ぶれ補正、画像認識などの画像信号処理及び、TVやストレージなどの出力機器の信号フォーマットに変換する出力インタフェース処理である。出力インタフェース処理とは、例えば、NTSCやPALのビデオ出力に変換するものであり、例えば、HDMI信号に変換するものであり、例えば、ネットワーク伝送のために所定の信号に変換するものである。なお、実施例1ではホワイトバランス処理部と画像信号処理を行う画像出力部を個別に図示しているが、ホワイトバランス処理部が画像出力部の一部に含まれていても構わない。
図3は、色差信号のUV座標系を説明する図である。Uを横軸とし、Vを縦軸として色差信号を表わすと、原点(0, 0)が色の無い状態を示す。各画素の色は、この原点を中心としてUV座標系上で、図示のように、R(赤)、Mg(マゼンタ)、B(青)、Cy(シアン)、G(緑)、Ye(黄)などと示すことができる。
本発明における実施例について詳細に説明する。図8は、本発明の実施例2における基本構成の一例を説明する図である。801から808までのブロックは、それぞれ図1の101から108までのブロックと同様の処理を行うが、ホワイトバランス(WB)システム制御部805及びホワイトバランス(WB)調整量算出部806及びホワイトバランス(WB)処理部807への入力信号は、画像入力部802ではなく、入出力特性対応処理部809からの画像信号である。入出力特性対応処理部809は、信号レベル検出部804から得た情報を元に、画像入力部802からの画像信号に対してその入出力特性に応じた処理を行う。該処理とは、例えば、信号レベル検出部804の検出結果と画像入力部802からの信号の入出力特性に応じて、画像入力部802からの画像信号の補正処理を行うことである。これにより、特性の異なる低輝度側と高輝度側の信号をホワイトバランス処理に適した特性、例えば、画像入力部からの出力信号が、リニア特性の低輝度側信号と対数特性の高輝度側信号から構成されている場合、圧縮された対数特性の高輝度側信号に対して伸長処理を行いリニア特性に変換する。また、例えば、リニア特性の低輝度側信号を圧縮処理して高輝度側信号の圧縮率に近づける。
図11は、本発明の実施例3における基本構成の一例を説明する図である。撮像部1101からホワイトバランス(WB)システム制御部1105は、図1と同様の処理を行う。ホワイトバランス(WB)調整量算出部1106は、ホワイトバランスシステム制御部1105からの命令を受けて、画像入力部1102からの画像信号に対してホワイトバランス調整量を算出する。このとき、入出力特性の異なる低輝度領域と高輝度領域それぞれに対してホワイトバランス調整量を算出し、例えば、低輝度領域のホワイトバランス調整量を系統a、高輝度領域のホワイトバランス調整量を系統bとして出力する。ホワイトバランス(WB)処理部1107は、ホワイトバランスシステム制御部1105からの命令を受け、ホワイトバランス調整量算出部1106から得た各ホワイトバランス調整量を用いて、画像入力部からの画像信号の低輝度領域、高輝度領域それぞれに対してホワイトバランス処理を行い、低輝度領域にホワイトバランス処理を適用した系統aの信号と、高輝度領域にホワイトバランス処理を適用した系統bの信号を出力する。信号合成部1109は、ホワイトバランス処理部からの各画像信号を合成し、一つの画像信号として出力する。画像出力部1108は、図1の画像出力部108と同様の処理を行う。
図13は、本実施例の効果の一例を説明する図である。図13は、画角内に蛍光灯を光源とする室内1301と、太陽光を光源とする屋外1302が存在する例である。図13のようなシーンの場合、暗い室内と明るい室外で撮像する画像のダイナミックレンジが広くなるため、非線形の撮像素子を使用することによる広ダイナミックレンジ効果を得やすい。しかし、このシーンで一般的なホワイトバランス処理を適用すると、画面全体に対して一定のホワイトバランス処理が適用されるため、室内と室外の両方に最適となるホワイトバランスを得ることができないという課題がある。対して、図11の構成の場合は、蛍光灯を光源とする低輝度領域と太陽光を光源とする高輝度領域それぞれに対して異なるホワイトバランス処理を適用することができるため、異なる光源が存在するシーンにおいても適切なホワイトバランスを得ることができる。
Claims (3)
- 光電変換特性が非線形である撮像素子と、
該撮像素子からの信号を入力する画像入力手段と、
該画像入力手段からの信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、
前記画像入力手段からの信号を元にホワイトバランス調整量を算出するホワイトバランス調整量算出手段と、
該ホワイトバランス調整量算出手段からの信号を元にホワイトバランス処理を行うホワイトバランス処理手段と、
ホワイトバランスを統括して制御するホワイトバランスシステム制御手段と、
を具備し、
前記ホワイトバランスシステム制御手段は、
前記ホワイトバランス調整量算出手段より算出されたホワイトバランス調整量に応じて前記ホワイトバランス処理手段を制御し、
前記ホワイトバランス調整量算出手段は、
前記信号レベル検出手段からの情報を元に高輝度信号領域と低輝度信号領域を判別し、前記判別された高輝度領域の光源色判定エリアの範囲を、前記撮像素子からの信号の入力レベルと光源色判定エリアの範囲を対応づけた情報に基づいて、可変に制御すること、
を特徴とする画像信号処理装置。 - 光電変換特性が非線形である撮像素子と、
該撮像素子からの信号を入力する画像入力手段と、
該画像入力手段からの信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、
前記画像入力手段からの信号を元に前記信号レベル検出手段が検出した信号レベルに応じて複数のホワイトバランス調整量を算出するホワイトバランス調整量算出手段と、
該ホワイトバランス調整量算出手段からの複数の信号を元にホワイトバランス処理を行うホワイトバランス処理手段と、
該ホワイトバランス処理手段からの複数の信号を合成する信号合成手段と、
ホワイトバランスを統括して制御するホワイトバランスシステム制御手段と、
を具備し、
前記ホワイトバランスシステム制御手段は、
前記ホワイトバランス調整量算出手段より算出された複数のホワイトバランス調整量に応じて前記ホワイトバランス処理手段を制御し、
前記ホワイトバランス調整量算出手段は、
前記信号レベル検出手段からの情報を元に高輝度信号領域と低輝度信号領域を判別し、前記判別された高輝度領域の光源色判定エリアの範囲を、前記撮像素子からの信号の入力レベルと光源色判定エリアの範囲を対応づけた情報に基づいて、可変に制御すること、
を特徴とする画像信号処理装置。 - 請求項1又は2記載の画像信号処理装置において、
前記信号レベル検出手段は、前記撮像素子において光電変換した際の入射光の光量を推定するための信号を検出するものであって、前記画像入力手段から入力した画素信号を中心とし、その周辺画素を含めた画素領域におけるヒストグラム分布、最大値最小値、平均値のいずれかを検出すること、
を特徴とする画像信号処理装置。
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JP2010285285A JP5597124B2 (ja) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | 画像信号処理装置 |
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JP2010285285A JP5597124B2 (ja) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | 画像信号処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2012134779A JP2012134779A (ja) | 2012-07-12 |
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Family Applications (1)
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JP2010285285A Active JP5597124B2 (ja) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | 画像信号処理装置 |
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JP2008271123A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Konica Minolta Holdings Inc | 撮像装置 |
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