WO2005120082A1 - カメラ装置 - Google Patents

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WO2005120082A1
WO2005120082A1 PCT/JP2005/010150 JP2005010150W WO2005120082A1 WO 2005120082 A1 WO2005120082 A1 WO 2005120082A1 JP 2005010150 W JP2005010150 W JP 2005010150W WO 2005120082 A1 WO2005120082 A1 WO 2005120082A1
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WO
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video signal
peak value
white balance
camera device
balance control
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PCT/JP2005/010150
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hideo Cho
Yuichi Asami
Tomio Shimizu
Satoshi Uchikura
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a camera device, and more particularly to a camera device that can control white balance while preventing an image from gradually becoming monochrome.
  • An image captured by a television camera device has a bluish tint when using illumination light having a high color temperature, and a red tint when using illumination light having a low color temperature. Therefore, it is necessary to adjust the white balance of the camera device according to the change in the color temperature of the illumination light.
  • the conventional camera device automatically controls the white lance unconditionally based on the video signal of the entire field, the conventional camera device determines the white based on the peak value of the video that is not white. It is unavoidable that the balance is controlled and the video gradually becomes monochrome.
  • the present invention has been made to solve the conventional problem, and has as its object to provide a camera device capable of controlling a white balance while preventing a video from becoming monochrome gradually.
  • a camera device provides an optical image forming unit that forms an optical image of a subject, and converts the optical image into an R video signal, a G video signal, and a B video signal (hereinafter, referred to as an RGB video signal). Converting means for adjusting the gain of the RGB video signal; A camera device comprising: white balance control means for controlling white balance of the adjusted RGB video signal; and video signal output means for outputting the RGB video signal after white balance control,
  • An inspection RGB video signal extraction unit for extracting the RGB video signal in which the RGB video signal power after gain adjustment is also included in a predetermined detection area;
  • a peak value detection unit that detects a certain R peak value, G peak value, and B peak value;
  • a B level controller that controls the level of the B video signal after gain adjustment based on the difference between the B peak value and the G peak value.
  • the white balance control means may include an integrated average of the R peak value, the G peak value, and the B peak value (hereinafter referred to as RGB peak value) for a first predetermined period. It has a configuration to detect the value as an RGB peak value.
  • the white balance control means may include an absolute value of a deviation between the G peak value and the R peak value, and an absolute value of a deviation between the G peak value and the B peak value. When either one of them is larger than a predetermined threshold, the white balance control is stopped.
  • the white balance control means determines that a predetermined condition is satisfied.
  • V have a configuration to stop the white balance control if you! /
  • the camera device is configured such that the white balance control means stops the white balance control when the gain of the gain adjustment means is equal to or higher than a predetermined gain. According to this configuration, it is possible to prevent the white balance from being controlled incorrectly.
  • the white balance control means includes at least one of a level control of the R video signal by the R level control unit and a level control of the B video signal by the B level control unit. After the execution of the control, the restart of the white balance control is prohibited for the second predetermined period.
  • the present invention provides a camera device having an effect that, by providing a white balance control means, it is possible to automatically adjust the white balance while preventing a video from gradually becoming monochrome, and to provide an effect. You can do it.
  • FIG. 1 is a block diagram of a camera device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a hardware block diagram of the camera device of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a first main routine for explaining an operation of the camera device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph of a video signal of the camera device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of an R level control routine for explaining the operation of the camera device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of a B-level control for explaining the operation of the camera device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart of a second main routine for explaining the operation of the camera device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart of a third main routine for explaining the operation of the camera device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart of a fourth main routine for explaining the operation of the camera device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart of a fifth main routine for explaining the operation of the camera device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart of a sixth main routine for explaining the operation of the camera device according to the sixth embodiment of the present invention.
  • a camera device 1 includes: an optical image forming unit 11 that forms an optical image of a subject; a converting unit 12 that converts an optical image into an RGB video signal; Gain adjustment means 13 for adjusting the gain of the RGB video signal, white balance control means 14 for controlling the white balance of the RGB video signal after the gain adjustment, and the video signal for outputting the RGB video signal after the white balance control Output means 15.
  • FIG. 2 is a hardware block diagram of the camera device 1 according to the present invention.
  • the optical image forming unit 11 captures a subject image into the camera device 1 and captures the subject image into the camera device 1.
  • the aperture 112 that continuously adjusts the amount of light that is emitted, the CC filter 113 that adjusts the light component that enters the camera device 1 according to the color temperature of the illumination, and the amount of light that enters the camera device 1 according to the brightness of the subject
  • an ND filter 114 that adjusts step by step.
  • the conversion means 12 is composed of a dichroic prism 121 for decomposing incident light into RGB light beams, and a CCD 122 for R, a CCD 123 for G, and a CCD 124 for B for converting the respective intensities of the RGB light into video signals. .
  • the gain adjustment means 13 amplifies the outputs of the CCD 122 for R, the CCD 123 for G, and the CCD 124 for B, respectively.
  • the R preamplifier 131, the G preamplifier 132, the B preamplifier 133, and the amplified RGB video It comprises a gain adjuster 134 for R, a gain adjuster 135 for G, and a gain adjuster 136 for B for adjusting the signal gain.
  • the white balance control means 14 reads the RGB video signal after the gain adjustment and outputs a RB level control signal, a microprocessor 2, an AZD converter 3 for digitally converting the RGB video signal, and an R level control.
  • An R multiplier 141 for multiplying the signal and the R video signal after gain adjustment, and a B multiplier 142 for multiplying the B level control signal and the B video signal after gain adjustment are provided. That is, the microprocessor 2, the AZD translator 3, and the multiplier 141 for R function as an R video signal level control unit, and the microprocessor 2, the AZD translator 3, and the multiplier 142 for B Functions as a signal level control unit.
  • the actual camera device 1 further includes an aperture control unit 143 that controls the aperture 112 based on a signal output from the microprocessor 2, and a V and CC filter based on the signal output from the microprocessor 2. And a filter control unit 144 for switching between the ND filter 113 and the ND filter 114.
  • the microprocessor 2 includes a CPU 21 for executing a program, a memory 22 for storing a program to be executed by the CPU 21, a video storage buffer 23 for storing an RGB video signal digitized by the AZD converter 3, and a CPU 21.
  • the DZA conversion that converts the RB level adjustment signal calculated in step 2 into an analog signal, and the external interface (IZF) 25 that reads specific conditions or forced white balance commands of the camera device 1 are connected in common. 26.
  • the CPU 21 outputs the level-controlled R video signal output from the R multiplier 141, the gain-adjusted G video signal output from the G gain adjuster 135, and After the level control output from the application multiplier 142 ⁇ Read the video signal into the video storage buffer 23 (step S31).
  • the CPU 21 executes a process of extracting a detected RGB video signal (step S32).
  • This process is for extracting an RGB video signal in an area suitable for controlling white balance from the RGB video signal of one entire field, and is an external interface.
  • a range of 25%, 50%, 90% from the center of the screen can be specified as the detection range
  • the CPU 21 detects the peak values P and P of the detected RGB video signal (
  • FIG. 4 is a waveform diagram of a one-field RGB video signal in a case where a range of 50% from the center of the screen is designated as a detection range. Each peak of the RGB video signal included in the detection range is detected as a peak value, P, and P.
  • the CPU 21 calculates the difference between the R peak value P and the G peak value P, ie, the RG peak difference ⁇ and
  • the BG peak difference ⁇ which is the difference between the ⁇ peak value ⁇ and the G peak value ⁇ , is calculated (step S34).
  • the CPU 21 determines that the absolute value of the RG peak difference ⁇ is equal to or less than a predetermined threshold ⁇ .
  • step S35 Is determined (step S35), and if it is greater than threshold ⁇ , R level control is executed (step S35).
  • Step S36 the process returns to step S31.
  • step S38 the ⁇ level control is executed (step S38), and the process of step S31 is performed.
  • the CPU 21 calculates the R level control signal ⁇ ⁇ ⁇ as a function of the RG peak difference ⁇ (step S36).
  • the R multiplier 141 multiplies the R level control B by the R video signal after the gain adjustment, and
  • the CPU 21 calculates the ⁇ level control signal ⁇ ⁇ ⁇ as a function of the BG peak difference ⁇ (step S38).
  • ⁇ level control signal ⁇ is output (step S382), and this routine ends.
  • the multiplier for B 142 multiplies the B level control B by the B video signal after the gain adjustment, and
  • the R level control signal B and the R level control signal B are controlled by inserting a low-pass filter at the output side of the A / A converter 24. It is desirable to suppress a rapid change of the B level control signal B.
  • white balance can be controlled using an appropriate portion of a video.
  • the white balance control speed is set according to the situation.
  • FIG. 7 is a flowchart of a second main routine for enabling the control speed of the white balance to be changed, and includes steps S41 to S43 between steps S33 and S34 of the first main routine. Is added.
  • Step S33 After detecting the peak value of the detected RGB video signal (Step S33), the CPU 21 integrates the peak value (Step S41).
  • the CPU 21 determines whether or not video signals for a predetermined number of fields (for example, 16 frames) have been read (step S42). If the reading has not been completed, the process returns to step S31. To continue reading the video signal.
  • a predetermined number of fields for example, 16 frames
  • the CPU 21 averages the peak values by dividing the integrated value of the peak values by the predetermined number of fields (step S43).
  • the white balance control speed can be reduced by setting the predetermined number of fields to be large, and the white balance control speed can be increased by setting the predetermined number of fields to be small. Operations other than those described above are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
  • the control speed of the white balance is changed by setting the peak value to the integrated average of the peak values of a plurality of fields. To be able to and.
  • the white balance is constantly controlled based on the peak value of the inspection video signal, the video may gradually become monochrome. Therefore, in the camera device according to the present invention, the white balance is controlled only when an image that can be regarded as white is taken.
  • FIG. 8 is a flowchart of a third main routine for determining whether or not the inspection video signal can be regarded as that of a white video before white balance control. Steps S44 and S45 are added between steps S33 and S34 of the routine.
  • step S33 After detecting the RGB peak value (step S33), the CPU 21 outputs the peak value P of the R video signal.
  • the absolute value of the difference between the peak value P of the R video signal and the peak value P of the G video signal is equal to or less than the threshold j8.
  • the CPU 21 ends the routine without controlling the white balance assuming that the image is colored.
  • the CPU 21 calculates the difference between the peak value P of the B video signal and the peak value P of the G video signal.
  • step S45 It is determined whether or not the absolute value is smaller than a predetermined threshold 13 (step S45).
  • the absolute value of the difference between the peak value P of the B video signal and the peak value P of the G video signal is equal to or less than the threshold j8.
  • the CPU 21 determines that the image is colored and ends this routine.
  • the image can be regarded as white, and the peak value difference
  • step S34 The calculation (step S34) is executed.
  • the white balance control can be forcibly stopped.
  • FIG. 9 is a flowchart of the fourth main routine.
  • a step is performed before step S31 of the first main routine.
  • S46 and step S47 are added.
  • the CPU 21 first reads specific conditions via the external interface 25 (step S46), and determines whether or not the force satisfies the specific conditions (step S47).
  • the CPU 21 ends the routine without executing the white balance control when the specific condition is satisfied, and executes the white balance control when the specific condition is not satisfied (step S31 and subsequent steps).
  • the white balance can be forcibly stopped when the specific condition is satisfied.
  • the gains of the R gain adjuster 134, the G gain adjuster 135 and the B gain adjuster 136 are white when the gain G is high.
  • Step S48 is added before step S31 of the first main routine so that the balance is not controlled.
  • the CPU 21 determines whether the gain G of the gain adjuster 134 for R, the gain adjuster 135 for G, and the gain adjuster 136 for B is equal to or less than a predetermined upper limit gain G (for example, 24 dB).
  • the gains of R gain adjuster 134, G gain adjuster 135, and B gain adjuster 136 are high. In some cases, by stopping the white balance control, it is possible to prevent erroneous white balance from being controlled.
  • FIG. 11 is a flowchart of a sixth main routine for prohibiting the restart of the white balance control for a predetermined time. Step S49 is added after steps S36 and S38 of the first main routine.
  • step S36 After executing the R level control (step S36) or executing the B level control (step S38), the CPU 21 waits for a predetermined time (for example, a time corresponding to several fields) (step S49) Then, the process returns to step S31.
  • a predetermined time for example, a time corresponding to several fields
  • the restart of the white balance control is prohibited for a predetermined period of time. Hunting can be prevented.
  • the force for constantly feedback controlling the white balance based on the autonomous condition determination can manually and forcibly control the white balance as needed. You can do it.
  • the gain adjuster 134 for R the gain adjuster 135 for G, and the gain adjuster 136 for B, the multiplier 141 for R, and the multiplier 142 for B
  • the video signal output means 15 is constituted by an analog circuit, it is apparent that the present invention can be applied to a camera device for digitally processing a video signal.
  • the camera device according to the present invention has an effect when the white balance can be controlled while preventing the video from gradually becoming monochrome, and is effective as an automatic imaging device or the like. is there.

Landscapes

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Abstract

 自律的な条件判定に基づいてホワイトバランスを制御することのできるカメラ装置を提供するために、本発明に係るカメラ装置は、光学像を形成する光学像形成手段11と、光学像を映像信号に変換する変換手段12と、映像信号の利得を調整する利得調整手段13と、利得調整後の映像信号のホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御手段14と、ホワイトバランス制御後のRGB映像信号を出力する映像信号出力手段15とを含み、ホワイトバランス制御手段14は、予め定められた検査領域に含まれる検査映像信号を抽出する検査映像信号抽出部と、検査映像信号のピーク値を検出するピーク値検出部と、Rピーク値とGピーク値との差に基いてR映像信号のレベルを制御するRレベル制御部と、Bピーク値とGピーク値との差に基いてB映像信号のレベルを制御するBレベル制御部とを備える。  

Description

カメラ装置
技術分野
[0001] 本発明は、カメラ装置に係り、特に、映像が次第にモノクローム化することを防止し つつホワイトバランスを制御することができるカメラ装置に関する。
背景技術
[0002] テレビジョンカメラ装置で撮影された映像は、色温度の高い照明光を使用した場合 には映像は青味を帯び、色温度の低い照明光を使用した場合には映像は赤味を帯 びるので、照明光の色温度の変化に応じてカメラ装置のホワイトバランスを調整する ことが必要である。
[0003] 照明光の色温度が変化するたびにカメラ装置のホワイトバランスを調整することは 面倒であるため、映像信号のピーク値を用いてカメラ装置のホワイトバランスを自動 制御する技術が、既に、特開昭 62— 128691号公報(2頁右上欄第 5〜18行目、第 1図)に開示されている。
[0004] し力しながら、従来のカメラ装置は、フィールド全体の映像信号に基づいてホワイト ノ《ランスが無条件に自動制御されるので、白色とはいえない映像のピーク値に基づ いてホワイトバランスが制御されて映像が次第にモノクローム化することは避けること ができない。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであって、映像が次第にモノ クローム化することを防止しつつホワイトバランスを制御することのできるカメラ装置を 提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 第 1の発明のカメラ装置は、被写体の光学像を形成する光学像形成手段と、前記 光学像を R映像信号、 G映像信号、および B映像信号 (以下 RGB映像信号という)に 変換する変換手段と、前記 RGB映像信号の利得を調整する利得調整手段と、利得 調整後の前記 RGB映像信号のホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御手段 と、ホワイトバランス制御後の前記 RGB映像信号を出力する映像信号出力手段とを 含むカメラ装置であって、
前記ホワイトバランス制御手段が、利得調整後の前記 RGB映像信号力も所定の検 查領域に含まれている前記 RGB映像信号を抽出する検査 RGB映像信号抽出部と、 前記検査 RGB映像信号のピーク値である Rピーク値、 Gピーク値、および Bピーク値 を検出するピーク値検出部と、前記 Rピーク値と前記 Gピーク値との差に基づ 、て利 得調整後の前記 R映像信号のレベルを制御する Rレベル制御部と、前記 Bピーク値 と前記 Gピーク値との差に基づいて利得調整後の前記 B映像信号のレベルを制御す る Bレベル制御部とを備える構成を有して 、る。
[0007] この構成により、映像の適切な部分を選択してホワイトバランスを制御できることとな る。
[0008] 第 2の発明のカメラ装置は、前記ホワイトバランス制御手段が、前記 Rピーク値、 Gピ ーク値、および Bピーク値 (以下 RGBピーク値という)の第 1の所定期間の積分平均 値を RGBピーク値として検出する構成を有して 、る。
[0009] この構成により、ホワイトバランスの制御速度を変更できることとなる。
[0010] 第 3の発明のカメラ装置は、前記ホワイトバランス制御手段が、前記 Gピーク値と前 記 Rピーク値との偏差絶対値、および前記 Gピーク値と前記 Bピーク値との偏差絶対 値のいずれか一方が所定の閾値より大きいときは、ホワイトバランス制御を中止する 構成を有している。
[0011] この構成により、映像が次第にモノクローム化することを防止できることとなる。
[0012] 第 4の発明のカメラ装置は、前記ホワイトバランス制御手段が、所定条件が成立して
V、る場合はホワイトバランス制御を中止する構成を有して!/、る。
[0013] この構成により、特定条件が成立しているときにはホワイトバランスを強制的に中止 でさることとなる。
[0014] 第 5の発明のカメラ装置は、前記ホワイトバランス制御手段が、前記利得調整手段 の利得が所定の利得以上であるときにはホワイトバランス制御を中止する構成を有し ている。 [0015] この構成により、誤ったホワイトバランスに制御されることを防止できることとなる。
[0016] 第 6の発明のカメラ装置は、前記ホワイトバランス制御手段が、前記 Rレベル制御部 による前記 R映像信号のレベル制御および前記 Bレベル制御部による前記 B映像信 号のレベル制御の少なくとも一方が実行された後、第 2の所定期間ホワイトバランス 制御の再開を禁止する構成を有して ヽる。
[0017] この構成により、ホワイトバランスのハンチングを防止できることとなる。
発明の効果
[0018] 本発明は、ホワイトバランス制御手段を設けることにより、映像が次第にモノクローム 化することを防止しつつホワイトバランスを自動調整することのできると 、う効果を有 するカメラ装置を提供することができるものである。
[0019] 本発明に係るカメラ装置の特徴および長所は、以下の図面と共に、後述される記載 力 明らかになる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]図 1は、本発明のカメラ装置のブロック図である。
[図 2]図 2は、本発明のカメラ装置のハードウェアブロック図である。
[図 3]図 3は、本発明の第 1の実施の形態のカメラ装置の動作を説明するための第 1 のメインノレ一チンのフローチャートである。
[図 4]図 4は、本発明の第 1の実施の形態のカメラ装置の映像信号のグラフである。
[図 5]図 5は、本発明の第 1の実施の形態のカメラ装置の動作を説明するための Rレ ベノレ制御ノレ一チンのフローチャートである。
[図 6]図 6は、本発明の第 1の実施の形態のカメラ装置の動作を説明するための Bレ ベノレ制御ノレ一チンのフローチャートである。
[図 7]図 7は、本発明の第 2の実施の形態のカメラ装置の動作を説明するための第 2 のメインノレ一チンのフローチャートである。
[図 8]図 8は、本発明の第 3の実施の形態のカメラ装置の動作を説明するための第 3 のメインノレ一チンのフローチャートである。
[図 9]図 9は、本発明の第 4の実施の形態のカメラ装置の動作を説明するための第 4 のメインノレ一チンのフローチャートである。 [図 10]図 10は、本発明の第 5の実施の形態のカメラ装置の動作を説明するための第 5のメインルーチンのフローチャートである。
[図 11]図 11は、本発明の第 6の実施の形態のカメラ装置の動作を説明するための第 6のメインルーチンのフローチャートである。
符号の説明
1 カメラ装置
11 光学映像形成手段
12 変換手段
13 利得調整手段
14 ホワイトバランス制御手段
15 映像信号出力手段
111 レンズ系
112 絞り
113 CCフィルタ
114 NDフィノレタ
121 ダ'ィクロイツクプリズム
122 R用 CCD
123 G用 CCD
124 B用 CCD
131 R用プリアンプ
132 G用プリアンプ
133 B用プリアンプ
134 R用利得調整器
135 G用利得調整器
36 B用利得調整器
41 R用乗算器
42 B用乗算器
43 絞り制御部 144 フィルタ制御部
2 マイクロプロセッサ
21 CPU
22 メモリ
23 映像記憶バッファ
24 DZA変
25 外咅インターフェイス
26 バス
3 AZD変
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下本発明の実施の形態のカメラ装置について、図面を用いて説明する。
[0023] 本発明の実施の形態のカメラ装置 1は、図 1に示すように、被写体の光学像を形成 する光学像形成手段 11と、光学像を RGB映像信号に変換する変換手段 12と、 RG B映像信号の利得を調整する利得調整手段 13と、利得調整後の RGB映像信号のホ ワイトバランスを制御するホワイトバランス制御手段 14と、ホワイトバランス制御後の R GB映像信号を出力する映像信号出力手段 15とを含む。
[0024] 図 2は、本発明に係るカメラ装置 1のハードウェアブロック図であって、光学像形成 手段 11は、被写体像をカメラ装置 1に取り込むレンズ系 111と、カメラ装置 1に取り込 まれる光量を連続的に調節する絞り 112と、照明の色温度に応じてカメラ装置 1に取 り込まれる光成分を調節する CCフィルタ 113と、被写体の明度に応じてカメラ装置 1 に取り込まれる光量を段階的に調整する NDフィルタ 114とで構成される。
[0025] 変換手段 12は、入射光を RGB光線に分解するダイクロイツクプリズム 121と、 RGB 光線のそれぞれの強度を映像信号に変換する R用 CCD122、 G用 CCD123、 B用 CCD124とで構成される。
[0026] 利得調整手段 13は、 R用 CCD122、 G用 CCD123、 B用 CCD124の出力をそれ ぞれ増幅する R用プリアンプ 131、 G用プリアンプ 132、 B用プリアンプ 133と、増幅さ れた RGB映像信号の利得を調整する R用利得調整器 134、 G用利得調整器 135、 B用利得調整器 136とで構成される。 [0027] ホワイトバランス制御手段 14は、利得調整後の RGB映像信号を読み込み、 RBレ ベル制御信号を出力するマイクロプロセッサ 2と、 RGB映像信号をディジタルィ匕する AZD変換器 3と、 Rレベル制御信号と利得調整後の R映像信号とを乗算する R用乗 算器 141と、 Bレベル制御信号と利得調整後の B映像信号とを乗算する B用乗算器 1 42とを備える。即ち、マイクロプロセッサ 2と、 AZD変翻 3と、 R用乗算器 141とは R 映像信号レベル制御部として機能し、マイクロプロセッサ 2と、 AZD変翻3と、 B用 乗算器 142とは B映像信号レベル制御部として機能する。
[0028] なお、実際のカメラ装置 1は、さらに、マイクロプロセッサ 2が出力する信号に基づい て絞り 112を制御する絞り制御部 143と、マイクロプロセッサ 2が出力する信号に基づ V、て CCフィルタ 113および NDフィルタ 114を切り換えるフィルタ制御部 144とを含 む。
[0029] マイクロプロセッサ 2は、プログラムを実行する CPU21と、 CPU21で実行するプロ グラムを記憶するメモリ 22と、 AZD変 3でディジタルィ匕された RGB映像信号を 記憶する映像記憶バッファ 23と、 CPU21で算出された RBレベル調整信号をアナ口 グ信号に変換する DZA変 と、カメラ装置 1の外部力 特定条件または強制 ホワイトバランス指令を読み込む外部インターフェイス (IZF) 25と、それぞれを共通 に接続するノ ス 26とで構成される。
[0030] 以下に、本発明の実施の形態のカメラ装置の動作を説明するが、メモリ 22にインス トールされるプログラムに応じて 6つの実施の形態がある。
[0031] 最初に、第 1の実施の形態のカメラ装置の動作を、図 3に示す第 1のメインルーチン のフローチャートを参照しつつ説明する。
[0032] CPU21は、まず、 AZD変 3を介して、 R用乗算器 141から出力されるレベル 制御後 R映像信号、 G用利得調整器 135から出力される利得調整後 G映像信号、お よび Β用乗算器 142から出力されるレベル制御後 Β映像信号を映像記憶バッファ 23 に読み込む (ステップ S31)。
[0033] 次に、 CPU21は、検出 RGB映像信号を抽出する処理を実行する (ステップ S32) 。この処理は、 1フィールド全体の RGB映像信号からホワイトバランスを制御するのに 適した領域内の RGB映像信号を抽出するための処理であって、外部インターフェイ ス 25を介して映像記憶バッファ 23に検出領域選択信号を出力することにより、例え ば、画面中心から 25%、 50%、 90%の範囲を検出範囲として指定することができる
[0034] さらに、 CPU21は、検出 RGB映像信号のピーク値 P び Pを検出する(
R、 P、およ
G B
ステップ S33)。
[0035] 図 4は、 1フィールドの RGB映像信号の波形図であって、画面中心から 50%の範 囲を検出範囲として指定した場合である。検出範囲に含まれる RGB映像信号のそれ ぞれのピークがピーク値、 P、および Pとして検出される。
G B
[0036] 次に、 CPU21は、 Rピーク値 Pと Gピーク値 Pとの差である RGピーク差 δ および
R G R
Βピーク値 Ρと Gピーク値 Ρとの差である BGピーク差 δ を算出する(ステップ S34)。
B G B
[0037] そして、 CPU21は、 RGピーク差 δ の絶対値が予め定められた閾値 α 以下であ
R R
る力否かを判定し (ステップ S35)、閾値 αより大きければ Rレベル制御を実行 (ステ
R
ップ S36)してステップ S31の処理に戻る。
[0038] 逆に、 RGピーク差 δ の絶対値が閾値 OL 以下であれば、 CPU21は、 BGピーク差
R R
δ の絶対値が予め定められた閾値 α 以下であるか否かを判定し (ステップ S37)、
B B
閾値 α より大きければ Βレベル制御を実行 (ステップ S38)してステップ S31の処理
Β
に戻る。逆に、 BGピーク差 δ の絶対値が閾値 α 以下であれば、 CPU21はこのル
Β Β
一チンを終了する。
[0039] 以下に、図 5に示すメインルーチンのステップ S36で実行される Rレベル制御ルー チンのフローチャートを参照して、 Rレベル制御の動作を説明する。
[0040] CPU21は、 RGピーク差 δ の関数として Rレベル制御信号 Βを算出(ステップ S36
R R
1)し、 Rレベル制御信号 Βを出力して (ステップ S362)、このルーチンを終了する。
R
[0041] R用乗算器 141は、 Rレベル制御 Bと利得調整後の R映像信号とを乗算し、レベル
R
制御後の R映像信号を出力する。
[0042] 次に、図 6に示すメインルーチンのステップ S38で実行される Bレベル制御ルーチ ンのフローチャートを参照して、 Bレベル制御の動作を説明する。
[0043] CPU21は、 BGピーク差 δ の関数として Βレベル制御信号 Βを算出(ステップ S38
Β Β
1)し、 Βレベル制御信号 Βを出力して (ステップ S382)、このルーチンを終了する。 [0044] B用乗算器 142は、 Bレベル制御 Bと利得調整後の B映像信号とを乗算し、レベル
B
制御後の B映像信号を出力する。
[0045] なお、ホワイトバランスの制御速度を緩慢として画質の悪ィ匕を防止するために、 Ό/ A変換器 24の出力側にローパスフィルタを挿入するなどの処置により、 Rレベル制御 信号 Bおよび Bレベル制御信号 Bの急激な変化を抑制することが望ましい。
R B
[0046] 以上のように、第 1の実施の形態のカメラ装置によれば、所定範囲の映像信号を抽 出することにより、映像の適切な部分を使用してホワイトバランスを制御することができ る。
[0047] 次に、第 2の実施の形態のカメラ装置の動作を説明する。
[0048] 上記の第 1のメインルーチンでは、映像の 1フィールド毎にピーク値が検出されるた め、ホワイトバランスの制御が頻繁となり出力映像が不安定となるおそれがある。出力 映像を安定ィ匕するためには、ホワイトバランスの制御速度を適度に緩慢とすることが 有効である。一方、手動でホワイトバランスを強制的に制御するときには、迅速に制 御できることが望ましい。そこで、ホワイトバランスの制御速度を状況に応じて設定で さることとする。
[0049] 図 7は、ホワイトバランスの制御速度を変更可能とするための第 2のメインルーチン のフローチャートであって、第 1のメインノレ一チンのステップ S33とステップ S34の間 にステップ S41からステップ S43が追加される。
[0050] CPU21は、検出 RGB映像信号のピーク値を検出 (ステップ S33)した後、ピーク値 を積分する (ステップ S41)。
[0051] 次に、 CPU21は、予め定められた所定フィールド数 (例えば 16フレーム)分の映像 信号を読み込んだ否かを判定し (ステップ S42)、読み込みが終了していないときは ステップ S31に戻って映像信号の読み込みを継続する。
[0052] 読み込みが終了したときは、 CPU21は、ピーク値の積分値を所定フィールド数で 除算してピーク値の平均化する(ステップ S43)。
[0053] 従って、所定フィールド数を大きく設定することによりホワイトバランス制御速度を遅 くすることが可能となり、所定フィールド数を小さく設定することによりホワイトバランス 制御速度を速くすることが可能となる。 [0054] 上記以外の動作は、第 1の実施の形態と同一であるので、説明を省略する。
[0055] 以上のように、本発明の第 2の実施の形態に係るカメラ装置によれば、ピーク値を 複数フィールドのピーク値の積分平均値とすることにより、ホワイトバランスの制御速 度を変更すること、およびが可能となる。
[0056] 次に、第 3の実施の形態のカメラ装置の動作を説明する。
[0057] 検査映像信号のピーク値に基づいて常時ホワイトバランスを制御していると、映像 が次第にモノクローム化するおそれがある。そこで、本発明に係るカメラ装置では白 色とみなすことができる映像を撮影したときに限りホワイトバランスを制御することとし ている。
[0058] 図 8は、ホワイトバランス制御前に検査映像信号が白色映像のものであるとみなすこ とができるか否かを判断する第 3のメインルーチンのフローチャートであって、第 1のメ インルーチンのステップ S33とステップ S34の間に、ステップ S44およびステップ S45 が追カ卩される。
[0059] CPU21は、 RGBピーク値を検出(ステップ S33)した後、 R映像信号のピーク値 P
R
と G映像信号のピーク値 Pとの差の絶対値が予め定められた閾値 j8 より小さいか否
G R
かを判定する(ステップ S44)。
[0060] R映像信号のピーク値 Pと G映像信号のピーク値 Pとの差の絶対値が閾値 j8 以
R G R
上であれば、 CPU21は、映像は着色されているものとしてホワイトバランスを制御す ることなくルーチンを終了する。
[0061] さらに、 CPU21は、 B映像信号のピーク値 Pと G映像信号のピーク値 Pとの差の
B G
絶対値が予め定められた閾値 13 より小さいか否かを判定する (ステップ S45)。
B
[0062] B映像信号のピーク値 Pと G映像信号のピーク値 Pとの差の絶対値が閾値 j8 以
B G B
上であれば、 CPU21は映像が着色されているものとして、このルーチンを終了する。
[0063] 逆に、 R映像信号のピーク値 Pと G映像信号のピーク値 Pとの差の絶対値が閾値
R G
β より小であり、かつ、 Β映像信号のピーク値 Ρと G映像信号のピーク値 Ρとの差の
R B G
絶対値が閾値 j8 より小であれば、映像は白色とみなすことができるので、ピーク値差
B
算出 (ステップ S34)を実行する。
[0064] 上記以外の動作は、第 1の実施の形態と同一であるので、説明を省略する。 [0065] 以上のように、第 3の実施の形態によれば、映像が白色とみなすことができるときに ホワイトバランスを制御することにより、映像が次第にモノクローム化することを防止す ることがでさる。
[0066] 次に、本発明の第 4の実施の形態に係るカメラ装置の動作を説明する。
[0067] カメラ装置で撮影した映像がオンエアされている等の特定条件が成立しているとき には、画質が急に変化することは望ましくない。画質の急激な変化を防止するために
、ホワイトバランス制御を強制的に中止できることが望ましい。
[0068] 図 9は第 4のメインルーチンのフローチャートであって、特定条件成立時にホワイト バランス制御を強制的に中止する機能を追加するために、第 1のメインルーチンのス テツプ S31の前にステップ S46とステップ S47とが追加される。
[0069] 即ち、 CPU21は、まず外部インターフェイス 25を介して特定条件を読み込み (ステ ップ S46)、特定条件が成立している力否かを判定する (ステップ S47)。
[0070] CPU21は、特定条件が成立しているときはホワイトバランス制御を実行することなく ルーチンを終了し、特定条件が成立していないときはホワイトバランス制御を実行す る (ステップ S31以下)。
[0071] 上記以外の処理は、第 1の実施の形態と同一であるので説明を省略する。
[0072] 以上のように、本発明の第 4の実施の形態に係るカメラ装置によれば、特定条件が 成立して 、るときに、ホワイトバランスを強制的に中止することができる。
[0073] 次に、本発明の第 5の実施の形態に係るカメラ装置の動作を説明する。
[0074] R用利得調整器 134、 G用利得調整器 135および B用利得調整器 136の利得が高 いときには、 RGB映像信号に含まれるノイズが大きくなり、ホワイトバランス制御が誤 動作するおそれがあるので、 R用利得調整器 134、 G用利得調整器 135および B用 利得調整器 136の利得が高いときはホワイトバランスの制御を行わないことが望まし い。
[0075] 図 10に示す第 5のメインルーチンは、第 1の前提検査ルーチンに R用利得調整器 1 34、 G用利得調整器 135および B用利得調整器 136の利得 Gが高いときはホワイト バランスの制御を行わな 、ように、第 1のメインルーチンのステップ S 31の前にステツ プ S48を追加したものである。 [0076] CPU21は、 R用利得調整器 134、 G用利得調整器 135および B用利得調整器 13 6の利得 Gが予め定められた上限利得 G (例えば 24dB)以下である力否かを判定す
H
る(ステップ S48)。
[0077] そして、利得 Gが上限利得 Gより大きいときは、 CPU21は、ホワイトバランスを制御
H
することなくルーチンを終了し、利得 Gが上限利得 G以下であるときはホワイトバラン
H
スを制御する (ステップ S31以下)。
[0078] 上記以外の処理は、第 1の実施の形態と同一であるので、説明を省略する。
[0079] 以上のように、本発明の第 5の実施の形態に係るカメラ装置によれば、 R用利得調 整器 134、 G用利得調整器 135および B用利得調整器 136の利得が高いときはホヮ イトバランスの制御を中止することにより、誤ったホワイトバランスに制御されることを防 止することができる。
[0080] 最後に、本発明の第 6の実施の形態に係るカメラ装置の動作を説明する。
[0081] ホワイトバランス制御後直ちにホワイトバランス制御を再開すると、ホワイトバランス制 御のハンチング現象が発生するおそれがある。そこで、いったんホワイトバランスを制 御した後所定時間ホワイトバランス制御の再開を禁止することが望ましい。
[0082] 図 11は、所定時間ホワイトバランス制御の再開を禁止する第 6のメインルーチンの フローチャートであって、第 1のメインノレ一チンのステップ S36およびステップ S38の 後にステップ S49が追加される。
[0083] CPU21は、 Rレベル制御を実行 (ステップ S36)した後、または Bレベル制御を実 行 (ステップ S38)した後、予め定めた時間(例えば数フィールド相当時間)待機して( ステップ S49)、ステップ S31の処理に戻る。
[0084] 以上のように、本発明の第 6の実施の形態に係るカメラ装置によれば、いったんホヮ イトバランスを制御した後所定時間ホワイトバランス制御の再開を禁止することにより、 ホワイトバランスのハンチングを防止できる。
[0085] 上記のように、本発明に係るカメラ装置では自律的な条件判定に基づ 、て常時ホ ワイトバランスをフィードバック制御している力 必要に応じて手動でホワイトバランス を強制的に制御できるようにしてもょ 、。
[0086] 即ち、外部インターフェイス 25を介して CPU21に強制ホワイトバランス指令が入力 されると、 CPU21は直ちに図 3に示す第 1のメインルーチンを実行しホワイトバランス を制御する。この場合は、 RGBピーク値を算出するためのフィールド数は小さな値に 設定する必要のあることは言うまでもな 、。
[0087] 上記第 1〜第 6の実施形態では、 R用利得調整器 134、 G用利得調整器 135およ び B用利得調整器 136、ならびに、 R用乗算器 141および B用乗算器 142、並びに 映像信号出力手段 15はアナログ回路で構成されているものとしているが、映像信号 をディジタル処理するカメラ装置にも本発明を適用できることは明らかである。
[0088] 上記では、第 2の実施形態から第 6の実施形態を、第 1の実施形態からの変更実施 形態として説明したが、適宜に組み合わせが可能であることは当業者にとって明らか である。
産業上の利用可能性
[0089] 以上のように、本発明に係るカメラ装置は、映像が次第にモノクローム化することを 防止しつつホワイトバランスを制御することができると 、う効果を有し、自動撮像装置 等として有効である。

Claims

請求の範囲
[1] 被写体の光学像を形成する光学像形成手段と、前記光学像を R映像信号、 G映像 信号、および B映像信号に変換する変換手段と、前記 R映像信号、 G映像信号、およ び B映像信号の利得を調整する利得調整手段と、利得調整後の前記 R映像信号、 G 映像信号、および B映像信号のホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御手段 と、ホワイトバランス制御後の前記 R映像信号、 G映像信号、および B映像信号を出 力する映像信号出力手段とを含むカメラ装置であって、
前記ホワイトバランス制御手段が、利得調整後の前記 R映像信号、 G映像信号、お よび B映像信号から所定の検査領域に含まれて 、る前記 R映像信号、 G映像信号、 および B映像信号を抽出する検査 RGB映像信号抽出部と、前記検査 RGB映像信 号のピーク値である Rピーク値、 Gピーク値、および Bピーク値を検出するピーク値検 出部と、前記 Rピーク値と前記 Gピーク値との差に基づ 、て利得調整後の前記 R映像 信号のレベルを制御する Rレベル制御部と、前記 Bピーク値と前記 Gピーク値との差 に基づいて利得調整後の前記 B映像信号のレベルを制御する Bレベル制御部とを備 免るカメラ装置。
[2] 前記ホワイトバランス制御手段が、前記 Rピーク値、 Gピーク値、および Bピーク値の 第 1の所定期間の積分平均値を Rピーク値、 Gピーク値、および Bピーク値として検出 するものである請求項 1に記載のカメラ装置。
[3] 前記ホワイトバランス制御手段が、前記 Gピーク値と前記 Rピーク値との偏差絶対値 、および前記 Gピーク値と前記 Bピーク値との偏差絶対値の 、ずれか一方が所定の 閾値より大きいときは、ホワイトバランス制御を中止する請求項 1に記載のカメラ装置。
[4] 前記ホワイトバランス制御手段が、所定条件が成立して!/、る場合はホワイトバランス 制御を中止する請求項 1に記載のカメラ装置。
[5] 前記ホワイトバランス制御手段が、前記利得調整手段の利得が所定の利得以上で あるときにはホワイトバランス制御を中止する請求項 1に記載のカメラ装置。
[6] 前記ホワイトバランス制御手段が、前記 Rレベル制御部による前記 R映像信号のレ ベル制御および前記 Bレベル制御部による前記 B映像信号のレベル制御の少なくと も一方が実行された後、第 2の所定期間ホワイトバランス制御の再開を禁止する請求 項 1に記載のカメラ装置。
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