JPH11317960A - Image pickup device - Google Patents
Image pickup deviceInfo
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- JPH11317960A JPH11317960A JP11094925A JP9492599A JPH11317960A JP H11317960 A JPH11317960 A JP H11317960A JP 11094925 A JP11094925 A JP 11094925A JP 9492599 A JP9492599 A JP 9492599A JP H11317960 A JPH11317960 A JP H11317960A
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- white balance
- signal
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はビデオカメラ等に用
いられる撮像装置に関し、特に露光量の異なる2種類の
映像信号を独立にホワイトバランス調整できるようにし
た撮像装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus used for a video camera or the like, and more particularly to an image pickup apparatus capable of independently adjusting the white balance of two kinds of video signals having different exposure amounts.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3はダイナミックレンジ拡大信号処理
を施した合成信号に対してホワイトバランス調整を行な
う場合の従来の撮像装置の機能ブロックを示すものであ
る。図3において、従来の撮像装置におけるホワイトバ
ランス補正制御を実現する機能ブロックは、撮像素子1
と、CDS、AGC等の前処理部2と、A/D変換器3
と、時間軸変換器4、輝度信号と色信号の各分離手段
5、輝度信号と色信号の各合成手段6、階調補正手段
7、階調補正された輝度信号合成成分と色信号合成成分
を加算する手段からなるダイナミックレンジ拡大信号処
理回路と、輝度信号と色信号の分離手段8、色信号をR
GBの原色に分離する手段9、ホワイトバランス調整用
乗算器10、色差信号作成用の減算器11、色差信号を色搬
送波で変調する手段12および色差信号の加算平均値を作
成する手段13からなるメイン信号処理回路と、マイクロ
コンピュータ14とから構成されている。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows functional blocks of a conventional image pickup apparatus when white balance adjustment is performed on a synthesized signal subjected to dynamic range expansion signal processing. In FIG. 3, a functional block for realizing white balance correction control in a conventional imaging apparatus is an image sensor 1
, A pre-processing unit 2 such as a CDS or AGC, and an A / D converter 3
A time axis converter 4, a separation unit 5 for luminance signal and color signal, a combination unit 6 for luminance signal and color signal, a gradation correction unit 7, a luminance signal composite component and a color signal composite component whose gradation has been corrected , A dynamic range expansion signal processing circuit comprising means for adding
It comprises a means 9 for separating into primary colors of GB, a multiplier 10 for white balance adjustment, a subtractor 11 for creating a color difference signal, a means 12 for modulating the color difference signal with a color carrier, and a means 13 for creating an average value of the color difference signals. It comprises a main signal processing circuit and a microcomputer 14.
【0003】撮像素子1は、水平CCDの転送速度が通
常の2倍速度で、露光量が長時間と短時間である2種類
の映像信号を1フィールド期間内に交互に出力できるも
のであり、これより出力された映像信号は、CDS、A
GC等の前処理2を施した後、A/D変換器3によりデ
ジタル信号に変換され、時間軸変換器4により標準速度
で且つ、同一タイミングである長時間露光画像信号と短
時間露光画像信号に分離される。The image pickup device 1 can alternately output two kinds of video signals in which the transfer speed of the horizontal CCD is twice the normal speed and the exposure amount is long and short, within one field period. The video signal output from this is CDS, A
After performing preprocessing 2 such as GC, the signal is converted into a digital signal by an A / D converter 3, and a long-time exposure image signal and a short-time exposure image signal at standard speed and at the same timing by a time axis converter 4. Is separated into
【0004】撮像素子1がモザイク状のカラーフィルタ
を用いた単板カラーカメラ用の撮像素子であるときは、
時間軸変換器4から出力される露光量の異なる2種類の
映像信号には色変調成分が含まれており、これらを、所
定の輝度レベルで合成する場合、輝度信号と色変調成分
に分離するフィルタ5により、輝度信号と色キャリア成
分に分離した後、輝度信号、色成分の合成6を実施す
る。When the image sensor 1 is an image sensor for a single-chip color camera using a mosaic color filter,
The two types of video signals having different exposure amounts output from the time axis converter 4 include color modulation components, and when these are combined at a predetermined luminance level, they are separated into a luminance signal and a color modulation component. After separation into a luminance signal and a color carrier component by the filter 5, the synthesis 6 of the luminance signal and the color component is performed.
【0005】輝度信号の合成成分は、階調補正手段7に
より、画像ヒストグラム度数の大きいレベル(階調)程
コントラストが強調されるような階調補正を施した後、
分離しておいた色成分を加算してメイン信号処理回路に
送られる。[0005] The composite component of the luminance signal is subjected to gradation correction by the gradation correction means 7 so that the higher the level (gradation) of the image histogram frequency, the more the contrast is enhanced.
The separated color components are added and sent to the main signal processing circuit.
【0006】ホワイトバランス調整はメイン信号処理回
路にて実施される。ダイナミックレンジ拡大信号処理さ
れた合成信号は、メイン信号処理回路内の輝度信号と色
分離手段8にて、再び輝度信号と色キャリア成分に分離
される。色キャリア成分はRGB分離回路9により、R
GBの原色信号に変換され、R、B信号はホワイトバラ
ンス調整用乗算器10により、それぞれゲインKR、KB
を乗じた後、色差信号作成用の減算器11により、色差信
号KR・R−G、KB・B−Gを作成する。The white balance adjustment is performed by a main signal processing circuit. The synthesized signal subjected to the dynamic range expansion signal processing is again separated into a luminance signal and a color carrier component by the luminance signal and color separation means 8 in the main signal processing circuit. The color carrier component is converted by the RGB separation circuit 9 into R
The R and B signals are converted into GB primary color signals, and the gains KR and KB are respectively converted by a white balance adjustment multiplier 10.
After that, the color difference signals KR • RG and KB • BG are created by the subtractor 11 for creating a color difference signal.
【0007】作成された色差信号は、全画面平均値を算
出する手段13により、全画面平均値を算出し、これら
は、マイクロコンピュータ14に取り込まれ、マイクロコ
ンピュータ14は基準値と比較して、R、Bの色差信号の
両方の全画面平均値が零になるように、ホワイトバラン
ス調整用ゲインKR、KBを制御する。The generated color difference signals are used to calculate an average value of the entire screen by means 13 for calculating an average value of the entire screen, and these are taken into a microcomputer 14, which compares the average value with the reference value. The white balance adjustment gains KR and KB are controlled so that the average values of all the R and B color difference signals are zero.
【0008】このようにゲインKR、KBを制御するこ
とで、ホワイトバランス調整を実施することができる。
最後に色差信号は、色搬送波による変調器12で変調した
後、輝度信号に加算され複合映像信号として出力され
る。[0008] By controlling the gains KR and KB in this way, white balance adjustment can be performed.
Finally, the chrominance signal is modulated by the modulator 12 using a chrominance carrier, added to the luminance signal, and output as a composite video signal.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の撮像装置では、ホワイトバランス調整制御系が1系統
であるので、室内と室外のように異なる色温度下の被写
体を合成したときに、室内優先でホワイトバランスを調
整すれば、室外部分の画像のホワイトバランスが合わな
いという問題を有していた。However, in the above-mentioned conventional image pickup apparatus, since there is only one white balance adjustment control system, when subjects having different color temperatures such as indoor and outdoor are combined, priority is given to indoors. If the white balance is adjusted, there is a problem that the white balance of the image outside the room does not match.
【0010】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、室内と室外のように異なる色温度下の被写体を合成
したときに、露光量の異なる2種類の映像信号を独立に
ホワイトバランス調整できるようにして、室内、室外と
もに同時に正しいホワイトバランス補正を行なえるよう
にした撮像装置を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problem. When combining subjects having different color temperatures such as indoors and outdoors, two types of video signals having different exposure amounts can be independently adjusted in white balance. Thus, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of performing correct white balance correction both indoors and outdoors simultaneously.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、露光量が長時間と短時間である2種類の映
像信号を1フィールド期間内に交互に出力する撮像素子
と、長時間露光画像信号と短時間露光画像信号を所定の
輝度レベルで合成する手段と、合成前に短時間露光画像
のホワイトバランス調整を行なうために短時間露光の映
像信号を画素ごとにゲイン制御可能な乗算器を制御する
手段と、画像合成後に長時間露光画像のホワイトバラン
ス調整を行なうために乗算器を制御する手段と、色差信
号を作成する手段と、色差信号の平均値を検出する手段
を備え、検出された色差信号の平均値より時分割で長時
間露光画像と短時間露光画像のホワイトバランス調整を
行なうようにした。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an image pickup device which alternately outputs two kinds of video signals having a long exposure time and a short exposure time within one field period, A means for synthesizing a time-exposure image signal and a short-time exposure image signal at a predetermined luminance level, and a gain control of a short-time exposure video signal for each pixel for white balance adjustment of the short-time exposure image before synthesis Means for controlling the multiplier, means for controlling the multiplier for performing white balance adjustment of the long-time exposure image after image synthesis, means for creating a color difference signal, and means for detecting an average value of the color difference signal. The white balance of the long-time exposure image and the short-time exposure image is adjusted in a time-sharing manner based on the average value of the detected color difference signals.
【0012】このようにすることにより、室内と室外の
ように異なる色温度下の被写体を合成したときに、露光
量の異なる2種類の映像信号を独立にホワイトバランス
調整ができ、室内、室外ともに同時に正しいホワイトバ
ランス補正を行なうことができる。In this manner, when subjects having different color temperatures such as indoors and outdoors are synthesized, white balance adjustment of two kinds of video signals having different exposure amounts can be performed independently. At the same time, correct white balance correction can be performed.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、露光量が長時間と短時間である2種類の映像信号を
1フィールド期間内に交互に出力する撮像素子と、長時
間露光画像信号と短時間露光画像信号を所定の輝度レベ
ルで合成する手段と、合成前に短時間露光画像のホワイ
トバランス調整を行なうために短時間露光の映像信号を
画素ごとにゲイン制御可能な乗算器を制御する手段と、
画像合成後に長時間露光画像のホワイトバランス調整を
行なうために乗算器を制御する手段と、色差信号を作成
する手段と、色差信号の平均値を検出する手段を備え、
検出された色差信号の平均値より時分割で長時間露光画
像と短時間露光画像のホワイトバランス調整を行なうよ
うにしたことを特徴とする撮像装置としたものであり、
長時間露光画像のホワイトバランス調整と、短時間露光
画像のホワイトバランス調整とを独立してホワイトバラ
ンス調整を実施できるという作用を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to an image pickup device which alternately outputs two types of video signals having a long exposure time and a short exposure time within one field period, Means for synthesizing the exposure image signal and the short-time exposure image signal at a predetermined luminance level, and multiplication capable of controlling the gain of the short-time exposure video signal for each pixel in order to adjust the white balance of the short-time exposure image before synthesis Means for controlling the vessel;
Means for controlling a multiplier to perform white balance adjustment of a long-time exposure image after image synthesis, means for creating a color difference signal, and means for detecting an average value of the color difference signal,
An image pickup apparatus characterized in that the white balance adjustment of a long-time exposure image and a short-time exposure image is performed by time division from the average value of the detected color difference signals,
The white balance adjustment of the long exposure image and the white balance adjustment of the short exposure image can be performed independently.
【0014】また、請求項2に記載の発明は、長時間露
光画像の輝度信号と合成レベルを比較することで暗領域
と明領域を区別する判別パルスを発生する手段と、発生
された前記判別パルスにより明・暗各領域部の色信号を
選択する手段とを備え、明・暗各領域部の色信号を選択
したのちに明・暗各領域の色差信号の平均値を検出でき
るようにした請求項1記載の撮像装置としたものであ
り、マイクロコンピュータに入力すべきホワイトバラン
ス調整用の色差平均値情報を暗領域と明領域ごとに切り
替えて制御できるという作用を有する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a means for generating a determination pulse for distinguishing between a dark area and a bright area by comparing a luminance signal of a long-time exposure image with a synthesis level, and the generated determination pulse. Means for selecting a color signal of each of the light and dark areas by means of a pulse so that an average value of the color difference signals of each of the light and dark areas can be detected after selecting the color signal of each of the light and dark areas. The image pickup apparatus according to claim 1 has an effect that the color difference average value information for white balance adjustment to be input to the microcomputer can be switched and controlled for each of the dark area and the bright area.
【0015】また、請求項3に記載の発明は、色差信号
の加算平均値を作成することによりホワイトバランス調
整動作の起動を検出する手段と、最初に長時間露光画像
のホワイトバランス調整を行ない、次に短時間露光画像
のホワイトバランス調整を行なうべく互いのホワイトバ
ランス調整動作の完了を検出する手段をさらに備え、時
分割で長時間露光画像と短時間露光画像のホワイトバラ
ンス調整を制御する請求項1記載の撮像装置としたもの
であり、暗領域のホワイトバランス調整および明領域の
ホワイトバランス調整相互の調整動作が完了したことを
認識し、時分割で各領域ごとのホワイトバランス調整を
実施することができるという作用を有する。According to a third aspect of the present invention, there is provided a means for detecting activation of a white balance adjustment operation by creating an average value of color difference signals, and performing white balance adjustment of a long-time exposure image first, Next, means for detecting the completion of each other's white balance adjustment operation to perform white balance adjustment of the short-time exposure image is further provided, and the white balance adjustment of the long-time exposure image and the short-time exposure image is controlled by time division. 1. The image pickup apparatus according to item 1, wherein the white balance adjustment in the dark area and the white balance adjustment in the light area are recognized to be completed, and the white balance adjustment for each area is performed in a time-division manner. It has the effect of being able to.
【0016】以下、本発明の実施の形態について、図1
および図2を用いて説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.
【0017】図1において、本発明の実施の形態の撮像
装置におけるホワイトバランス補正制御を実現する機能
ブロックは、撮像素子101と、CDS、AGC等の前処
理部102と、A/D変換器103と、時間軸変換器104、輝
度信号と色信号の各分離手段105、輝度信号および色信
号の各合成手段106、階調補正手段107、短時間露光画像
信号専用のホワイトバランス調整用乗算器108、領域検
出パルス作成手段109および階調補正された輝度信号合
成成分と色信号合成成分を加算する手段からなるダイナ
ミックレンジ拡大信号処理回路と、輝度信号と色信号の
分離手段110、色信号をRGBの原色に分離する手段11
1、ホワイトバランス調整用乗算器112、色差信号作成用
の減算器113、色差信号を色搬送波で変調する手段114、
領域検出パルスにより色差信号の明・暗各領域部を選択
する領域指定手段115および色差信号の加算平均値を作
成する手段116からなるメイン信号処理回路と、マイク
ロコンピュータ117とから構成されている。In FIG. 1, functional blocks for implementing white balance correction control in the image pickup apparatus according to the embodiment of the present invention include an image pickup device 101, a pre-processing unit 102 such as a CDS or AGC, and an A / D converter 103. And a time axis converter 104, a separation unit 105 for luminance signal and color signal, a synthesis unit 106 for luminance signal and color signal, a gradation correction unit 107, a multiplier 108 for white balance adjustment dedicated to a short exposure image signal. A dynamic range expansion signal processing circuit including a region detection pulse generating means 109 and a means for adding a luminance signal synthesized component and a color signal synthesized component whose gradation has been corrected; a luminance signal / color signal separating means 110; Means for separating into primary colors 11
1, a multiplier 112 for white balance adjustment, a subtractor 113 for creating a color difference signal, means 114 for modulating the color difference signal with a color carrier,
The microcomputer 117 includes a main signal processing circuit including an area designating means 115 for selecting the light and dark areas of the color difference signal by the area detection pulse, and a means 116 for creating an average value of the color difference signals.
【0018】撮像素子101は、水平CCDの転送速度が
通常の2倍速度で、露光量が長時間と短時間である2種
類の映像信号を1フィールド期間内に交互に出力できる
ものであり、これより出力された映像信号は、CDS、
AGC等の前処理102を施した後、A/D変換器103によ
りデジタル信号に変換され、時間軸変換器104により標
準速度で且つ、同一タイミングである長時間露光画像信
号と短時間露光画像信号に分離される。The image pickup device 101 can alternately output two kinds of video signals in which the transfer speed of the horizontal CCD is twice as fast as the normal CCD and the exposure amount is long and short, within one field period. The video signal output from this is CDS,
After performing pre-processing 102 such as AGC, it is converted into a digital signal by an A / D converter 103, and a long-time exposure image signal and a short-time exposure image signal at standard speed and at the same timing by a time axis converter 104. Is separated into
【0019】撮像素子101がモザイク状のカラーフィル
タを用いた単板カラーカメラ用の撮像素子であるとき
は、時間軸変換器104から出力される露光量の異なる2
系統の映像信号には色変調成分が含まれており、これら
を、所定の輝度レベルで合成する場合、輝度信号と色変
調成分に分離するフィルタ105により、輝度信号と色キ
ャリア成分に分離した後、輝度信号及び色成分の合成10
6を実施する。When the image sensor 101 is an image sensor for a single-chip color camera using a mosaic color filter, the exposure amount output from the time axis converter 104 is different.
The video signal of the system contains a color modulation component, and when these are combined at a predetermined luminance level, after being separated into a luminance signal and a color carrier component by a filter 105 that separates the luminance signal and the color modulation component. Synthesis of luminance signal and color component 10
Perform step 6.
【0020】輝度信号の合成成分は、階調補正手段107
により画像のヒストグラム度数の大きい階調程、コント
ラストが強調されるような補正を施した後、色変調成分
を加算してメイン信号処理回路に送られる。The composite component of the luminance signal is supplied to a gradation correcting means 107.
After the correction is performed so that the contrast is enhanced as the gray level of the image becomes higher, the color modulation component is added and sent to the main signal processing circuit.
【0021】本実施の形態においては、ダイナミックレ
ンジ拡大信号処理回路とメイン信号処理回路は独立した
LSI構成としているので輝度信号と色変調信号は多重
信号として扱っている。In this embodiment, since the dynamic range expansion signal processing circuit and the main signal processing circuit have independent LSI structures, the luminance signal and the color modulation signal are treated as multiplexed signals.
【0022】輝度信号と色変調成分に分離する前の短時
間露光画像信号は、画素ごとにゲイン制御可能な乗算器
108を介して短時間露光画像のホワイトバランス調整を
施した後に分離する。撮像素子の色フィルタは4色の配
列であるから、4種のゲインを設定して画素ごとにタイ
ミングを合わせて乗算器108にゲイン設定すれば良い。
このときR−Y信号を生成する基本信号となる2種のゲ
インの和を一定に保つようにゲインを算出すると、R方
向のホワイトバランスを制御することができる。B−Y
信号についても同様である。A short-time exposure image signal before separation into a luminance signal and a color modulation component is multiplied by a gain controllable pixel by pixel.
After the white balance adjustment of the short-time exposure image is performed via 108, the image is separated. Since the color filter of the image sensor has an array of four colors, it is sufficient to set four kinds of gains, adjust the timing for each pixel, and set the gain in the multiplier 108.
At this time, if the gain is calculated so that the sum of the two types of gains, which are the basic signals for generating the RY signal, is kept constant, the white balance in the R direction can be controlled. BY
The same applies to signals.
【0023】長時間露光画像のホワイトバランス調整
は、メイン信号処理回路において実施される。メイン信
号処理回路では、輝度信号と色信号の分離手段110にお
いて、再び輝度信号と色キャリア成分に分離される。色
キャリア成分はRGB分離回路111により、RGBの原
色信号に変換され、R、B信号はホワイトバランス調整
用乗算器112により、それぞれゲインKR、KBを乗じ
た後、色差信号作成用の減算器113により、色差信号K
R・R−G、KB・B−Gを作成する。The white balance adjustment of the long-time exposure image is performed in the main signal processing circuit. In the main signal processing circuit, the luminance signal and chrominance signal separating means 110 separates the luminance signal and the chrominance carrier component again. The color carrier components are converted into RGB primary color signals by an RGB separation circuit 111, and the R and B signals are multiplied by gains KR and KB by a white balance adjustment multiplier 112, respectively, and then subtracted by a subtracter 113 for generating a color difference signal. The color difference signal K
R, R-G, and KB-BG are created.
【0024】作成された色差信号は、全画面平均値を算
出する手段116により、全画面平均値が算出され、算出
された全画面平均値はマイクロコンピュータ117に取り
込まれ、マイクロコンピュータ117は基準値と比較し
て、R、Bの色差信号の両方の全画面平均値が零になる
ように、ホワイトバランス調整用ゲインKR、KBを制
御する。The generated color difference signal is used to calculate an average value of the entire screen by means for calculating an average value of the entire screen, and the calculated average value of the entire screen is taken into the microcomputer 117. , The white balance adjustment gains KR and KB are controlled so that the average value of the entire screen of both the R and B color difference signals becomes zero.
【0025】このようにゲインKR、KBを制御するこ
とで、ホワイトバランス調整を実施することができる。
最後に色差信号は、色搬送波による変調器114で変調し
た後、輝度信号に加算され複合映像信号として出力され
る。By controlling the gains KR and KB in this manner, white balance adjustment can be performed.
Finally, the chrominance signal is modulated by a modulator 114 using a chrominance carrier, added to a luminance signal, and output as a composite video signal.
【0026】ここにおいて注意すべきは、ダイナミック
レンジ拡大信号処理回路側に、長時間露光画像の輝度信
号と合成レベルを比較することで暗領域と明領域を区別
する判別パルスを発生する手段109が設けられていると
共に、メイン信号処理回路側に、この判別パルスによ
り、色差信号の平均値を検出する回路に入力される色差
信号の明・暗各領域部を選択する領域指定手段115が設
けられているので、判別パルスの制御により明・暗どち
らかの領域の色差信号を選択できるようになる。選択さ
れた色差信号は、色差信号の加算平均値を作成する手段
116を経由してマイクロコンピュータ117に入力される。Here, it should be noted that the means 109 for generating a determination pulse for distinguishing a dark area from a bright area by comparing the luminance signal of a long-time exposure image with the synthesis level is provided on the dynamic range expansion signal processing circuit side. Along with the main signal processing circuit, an area designating means 115 is provided on the side of the main signal processing circuit for selecting each of the bright and dark areas of the color difference signal inputted to the circuit for detecting the average value of the color difference signal by the determination pulse. Therefore, the color difference signal in either the bright or dark region can be selected by controlling the determination pulse. The selected color difference signal is a means for creating an average value of the color difference signals.
The data is input to the microcomputer 117 via the microcomputer 116.
【0027】図2(a)に、明・暗各領域(short/lon
g領域)を検出して判別パルスを出力する例を示す。輝
度信号に対して、ある合成レベル以上を明領域(short
領域)、以下を暗領域(long領域)とすると、領域判別
パルスは図2(a)に示すようになり、これを領域指定
制御情報として扱えば、領域判別パルスのLow期間がlo
ng領域の色差信号、High期間がshort領域の色差信号と
して抽出することができる。FIG. 2A shows light / dark areas (short / lon).
An example is shown in which a determination pulse is output by detecting a (g region). For a luminance signal, the brightness level (short
If the following is a dark region (long region), the region discrimination pulse is as shown in FIG. 2A. If this is treated as region designation control information, the Low period of the region discrimination pulse is lo.
The color difference signal of the ng region and the High period can be extracted as the color difference signal of the short region.
【0028】マイクロコンピュータ117はホワイトバラ
ンスゲイン制御ソフトウエアを備え、色差信号平均値が
基準値と等しくなるようにホワイトバランス制御用乗算
器112をフィードバック制御する。The microcomputer 117 has white balance gain control software, and performs feedback control of the white balance control multiplier 112 so that the average value of the color difference signal becomes equal to the reference value.
【0029】図2(b)に、本実施の形態におけるホワ
イトバランス補正制御を説明するための動作タイミング
の概念を示す。これはホワイトバランス制御を実行する
ソフトウエアの処理内容を、横軸を時間にして示したも
のである。FIG. 2B shows the concept of operation timing for explaining white balance correction control in the present embodiment. This shows the processing contents of the software for executing the white balance control, with the horizontal axis representing time.
【0030】最初に暗領域(long領域)のホワイトバラ
ンス調整をメイン信号処理回路内のホワイトバランス調
整用乗算器112で実施する。この時点での色差信号平均
値データは、明・暗領域判別パルスにより、暗領域の色
差信号より作成される。暗領域のホワイトバランスの調
整が完了したことを、色差平均値信号が零になったこと
検出することで認識する。First, white balance adjustment in the dark area (long area) is performed by the white balance adjustment multiplier 112 in the main signal processing circuit. The color difference signal average value data at this time is created from the color difference signals in the dark region by the light / dark region discrimination pulse. The completion of the adjustment of the white balance in the dark area is recognized by detecting that the color difference average value signal has become zero.
【0031】次に、明・暗領域判別パルスによる領域指
定を明領域(short領域)に設定し、明領域の色差信号
を検出し、色差信号の平均値が基準値と等しくなるよう
に、短時間露光画像信号の画素ごとにゲイン制御可能な
乗算器108のゲインを算出し、短時間露光画像のホワイ
トバランス調整を実施する。このときメイン信号処理回
路内のホワイトバランス調整用乗算器112のゲインを固
定しておく。Next, the area designation by the light / dark area discrimination pulse is set to a light area (short area), a color difference signal of the light area is detected, and a short time is set so that the average value of the color difference signal becomes equal to the reference value. The gain of the multiplier 108 capable of gain control is calculated for each pixel of the time-exposure image signal, and the white balance of the short-time exposure image is adjusted. At this time, the gain of the white balance adjustment multiplier 112 in the main signal processing circuit is fixed.
【0032】以上のように、暗領域のホワイトバランス
調整は暗領域の色差信号の平均値によりメイン信号処理
回路内のホワイトバランス調整用乗算器を制御すること
で、また明領域のホワイトバランス調整は明領域の色差
信号の平均値により短時間露光画像信号の画素ごとにゲ
イン制御可能なダイナミックレンジ拡大信号処理回路内
の乗算器108を制御することで実施し、この2種類の制
御ループを交互に実施することによりホワイトバランス
調整を実施する。As described above, the white balance adjustment in the dark area is performed by controlling the white balance adjustment multiplier in the main signal processing circuit based on the average value of the color difference signals in the dark area. The control is performed by controlling the multiplier 108 in the dynamic range expansion signal processing circuit capable of controlling the gain for each pixel of the short-time exposure image signal based on the average value of the color difference signals in the bright region, and the two types of control loops are alternately performed. By performing the adjustment, the white balance is adjusted.
【0033】以上のような構成及び作用によれば、室
内、室外ともに同時に正しいホワイトバランス補正を行
なうことができる。According to the above configuration and operation, correct white balance can be simultaneously performed both indoors and outdoors.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明は、露光量が長時間
と短時間である2種類の映像信号を1フィールド期間内
に交互に出力する撮像素子と、長時間露光画像信号と短
時間露光画像信号を所定の輝度レベルで合成する手段
と、合成前に短時間露光画像のホワイトバランス調整を
行なうために短時間露光の映像信号を画素ごとにゲイン
制御可能な乗算器を制御する手段と、画像合成後に長時
間露光画像のホワイトバランス調整を行なうために乗算
器を制御する手段と、色差信号を作成する手段と、色差
信号の平均値を検出する手段を備え、検出された色差信
号の平均値より時分割で長時間露光画像と短時間露光画
像のホワイトバランス調整を行なうようにしたことによ
り、室内と室外のように異なる色温度下の被写体を合成
したときに、露光量の異なる2種類の映像信号を独立に
ホワイトバランス調整ができるようにして、室内、室外
ともに同時に正しいホワイトバランス補正を行ない得る
撮像装置を提供できるという優れた効果が得られる。As described above, according to the present invention, there are provided an image pickup device which alternately outputs two kinds of video signals having a long exposure time and a short exposure time within one field period, a long exposure image signal and a short exposure image signal. Means for synthesizing the exposure image signal at a predetermined luminance level, and means for controlling a multiplier capable of controlling the gain of the short-time exposure video signal for each pixel in order to perform white balance adjustment of the short-time exposure image before synthesis. Means for controlling a multiplier for performing white balance adjustment of a long-exposure image after image synthesis, means for generating a color difference signal, and means for detecting an average value of the color difference signal. By adjusting the white balance of the long-exposure image and the short-exposure image in a time-sharing manner from the average value, the exposure amount when combining subjects with different color temperatures such as indoors and outdoors As it is the white balance adjusted independently two different video signals, the room, the excellent effect of being able to provide an image pickup apparatus may perform the correct white balance correction simultaneously to the outdoor both obtained.
【図1】本発明の実施の形態の撮像装置におけるホワイ
トバランス補正制御を実現するための機能ブロックを示
す図、FIG. 1 is a diagram showing functional blocks for realizing white balance correction control in an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention;
【図2】(a)本実施の形態におけるlong/short領域
を検出して判別パルスを出力するための説明図、(b)
本実施の形態におけるホワイトバランス補正制御を説明
するための動作タイミングの概念を示す図、FIG. 2A is an explanatory diagram for detecting a long / short region and outputting a determination pulse according to the embodiment, and FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a concept of operation timing for explaining white balance correction control in the present embodiment,
【図3】従来の撮像装置におけるホワイトバランス補正
制御を実現するための機能ブロックを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing functional blocks for realizing white balance correction control in a conventional imaging apparatus.
【符号の説明】 1、101 撮像素子 2、102 CDS、AGC等の前処理 3、103 A/D変換器 4、104 時間軸変換器 5、105 輝度信号と色変調成分を各分離する手段(フィ
ルタ) 6、106 輝度信号と色信号の各合成手段 7、107 階調補正手段 8、110 主要信号処理回路内の輝度信号と色信号の分
離手段 9、111 色信号をRGBの原色に分離する手段 10、112 主要映像信号処理回路内のホワイトバランス
調整用乗算器 11、113 色差信号作成用の減算器 12、114 色差信号を色搬送波で変調する手段 13、116 色差信号の加算平均値を作成する手段 14、117 マイクロコンピュータ 108 短時間露光画像信号専用のホワイトバランス調整
用乗算器 109 領域検出パルス作成手段 115 領域指定手段[Description of Signs] 1, 101 Image sensor 2, 102 Pre-processing such as CDS, AGC, etc. 3, 103 A / D converter 4, 104 Time axis converter 5, 105 Means for separating a luminance signal and a color modulation component ( Filters 6, 106 Combining means for luminance signal and color signal 7, 107 Gradation correcting means 8, 110 Separating means for luminance signal and color signal in main signal processing circuit 9, 111 Separates color signals into RGB primary colors Means 10, 112 Multiplier for white balance adjustment in main video signal processing circuit 11, 113 Subtractor for color difference signal creation 12, 114 Means for modulating color difference signal with color carrier 13, 116 Creates average value of color difference signal Means 14, 117 Microcomputer 108 White balance adjustment multiplier dedicated to short-time exposure image signal 109 Area detection pulse creation means 115 Area designation means
Claims (3)
映像信号を1フィールド期間内に交互に出力する撮像素
子と、長時間露光画像信号と短時間露光画像信号を所定
の輝度レベルで合成する手段と、合成前に短時間露光画
像のホワイトバランス調整を行なうために短時間露光の
映像信号を画素ごとにゲイン制御可能な乗算器を制御す
る手段と、画像合成後に長時間露光画像のホワイトバラ
ンス調整を行なうために乗算器を制御する手段と、色差
信号を作成する手段と、色差信号の平均値を検出する手
段を備え、検出された色差信号の平均値より時分割で長
時間露光画像と短時間露光画像のホワイトバランス調整
を行なうようにしたことを特徴とする撮像装置。An image pickup device for alternately outputting two kinds of video signals having a long exposure time and a short exposure amount within one field period, and a long-time exposure image signal and a short-time exposure image signal at a predetermined luminance level. Means for controlling the multiplier which can control the gain of the short-time exposure video signal for each pixel in order to adjust the white balance of the short-time exposure image before the synthesis, and a long-time exposure image after the image synthesis. Means for controlling a multiplier to perform white balance adjustment, means for creating a color difference signal, and means for detecting an average value of the color difference signals. An imaging apparatus, wherein white balance adjustment between an exposure image and a short-time exposure image is performed.
を比較することで暗領域と明領域を区別する判別パルス
を発生する手段と、発生された前記判別パルスにより明
・暗各領域部の色信号を選択する手段とを備え、明・暗
各領域部の色信号を選択したのちに明・暗各領域の色差
信号の平均値を検出できるようにした請求項1記載の撮
像装置。2. A means for generating a discrimination pulse for distinguishing between a dark area and a light area by comparing a luminance signal of a long-time exposure image with a synthesis level, and generating a discrimination pulse for each of the light and dark areas by the generated discrimination pulse. 2. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising means for selecting a color signal, wherein an average value of the color difference signals of the light and dark areas is detected after selecting the color signal of each of the light and dark areas.
よりホワイトバランス調整動作の起動を検出する手段
と、最初に長時間露光画像のホワイトバランス調整を行
ない、次に短時間露光画像のホワイトバランス調整を行
なうべく互いのホワイトバランス調整動作の完了を検出
する手段をさらに備え、時分割で長時間露光画像と短時
間露光画像のホワイトバランス調整を制御する請求項1
記載の撮像装置。3. A means for detecting activation of a white balance adjustment operation by creating an average value of color difference signals, first performing white balance adjustment of a long exposure image, and then performing white balance adjustment of a short exposure image. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising means for detecting completion of each other's white balance adjustment operation for performing the adjustment, and controlling the white balance adjustment of the long-time exposure image and the short-time exposure image in a time division manner.
An imaging device according to any one of the preceding claims.
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Country | Link |
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JP (1) | JP3841584B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009038621A (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Nikon Corp | Image processing apparatus and imaging apparatus |
KR100912873B1 (en) | 2007-04-26 | 2009-08-19 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for generating imgae |
US8406560B2 (en) | 2010-01-15 | 2013-03-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for generating high sensitivity images in dark environment |
EP2700053A1 (en) * | 2011-04-18 | 2014-02-26 | Qualcomm Incorporated | White balance optimization with high dynamic range images |
-
1999
- 1999-04-01 JP JP09492599A patent/JP3841584B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100912873B1 (en) | 2007-04-26 | 2009-08-19 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for generating imgae |
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