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JP3915404B2 - Imaging apparatus and white balance adjustment method thereof - Google Patents

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JP3915404B2
JP3915404B2 JP2000393468A JP2000393468A JP3915404B2 JP 3915404 B2 JP3915404 B2 JP 3915404B2 JP 2000393468 A JP2000393468 A JP 2000393468A JP 2000393468 A JP2000393468 A JP 2000393468A JP 3915404 B2 JP3915404 B2 JP 3915404B2
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JP
Japan
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screen
white balance
area
image
image data
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洋一 村山
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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  • Cameras In General (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にデジタルカメラに好適な撮像装置及びそのホワイトバランス調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、パーソナルコンピュータの普及と共に、CCDやCMOSエリアセンサ等の電子撮像素子を用いたデジタルカメラが広く一般に普及している。この主のデジタルカメラでは、銀塩フィルムを使用した、所謂銀塩カメラと比較して、画像の色温度を適正なものとするべく、ホワイトバランス調整を行なわなくてはならない点で大きく異なる。
【0003】
しかして、このホワイトバランス調整は、一般に撮影画面の全域の画像データ中から白画素データを検出し、検出した白画素データから適正と考えられるホワイトバランスを得るようにしていた。(因みに、ここで白画素データとは、原色RGB信号からカラープロセス処理で白抽出を行なう際に白色とみなすエリア内に分布している画素のデータを示す。)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画面全域の画像データから白画素データを検出するようにしていたため、被写体の画面中での位置や構図等にかかわらず、画面全体の平均的な色温度により自動的にホワイトバランス調整がなされてしまうこととなり、使用者が撮影したい被写体自体に対しては正確なホワイトバランス調整ができない場合が多いにあり得る。
【0005】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、被写体の位置に合せて正確なホワイトバランス調整を行なうことが可能な撮像装置及びそのホワイトバランス調整方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、撮像素子より得たカラーの画像データを複数の画面領域に分割する分割手段と、この分割手段で分割された画面領域毎の画像データから白画素データを抽出する抽出手段と、この抽出手段で得た特定の画面領域の白画素データを予め設定した基準値と比較する比較手段と、この比較手段の比較結果に基づいて上記特定の画面領域の画像データを他の画面領域の画像データと重み付けを変えてホワイトバランス調整するホワイトバランス調整手段とを具備したことを特徴とする。
【0007】
このような構成とすれば、被写体の位置に合せて正確なホワイトバランス調整を行なうことが可能となる。
【0008】
請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記分割手段で分割した複数の画面領域から任意に上記特定の画面領域を指定する指定手段をさらに具備したことを特徴とする。
【0009】
このような構成とすれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、使用者が任意にその時点で撮像しようとする被写体の画面中の位置に合わせて特定の画面領域を指定することにより、どのような構図の撮影であっても、常に被写体に合わせた正確なホワイトバランス調整を行なうことが可能となる。
【0010】
請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記特定の画像領域は、画面中央部を含むことを特徴とする。
【0011】
このような構成とすれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、画面中央部を含む画面領域をより考慮してホワイトバランス調整を行なうこととなるため、画面周辺部の影響を抑制し、中央を重点した正確なホワイトバランス調整を行なうことができる。
【0012】
請求項4記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記分割手段は、画像データを面積が不均等となるように複数の画面領域に分割し、上記特定の画像領域は、上記分割手段が分割した面積が最大の画面領域とすることを特徴とする。
【0013】
このような構成とすれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、面積が不均等に分割された画面領域の中で最も面積の大きい部分をより考慮してホワイトバランス調整を行なうこととなるため、構図として比較的被写体が位置するパターンが多いと思われる画面中の領域を最も面積の大きなものとすれば、より高い確率で正確なホワイトバランス調整を行なうことができる。
【0014】
請求項5記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、白画素データが最も多く抽出された画像領域を上記特定の画像領域とすることを特徴とする。
【0015】
このような構成とすれば、上記請求項1記載の発明の作用に加えて、最も白画素が多く、したがって、より正確なホワイトバランスが必要と思われる領域に重きをおいてホワイトバランス調整を行なうため、画面全体でもより自然で違和感のないホワイトバランスとすることができる。
【0016】
請求項6記載の発明は、撮像素子より得たカラーの画像データを複数の画面領域に分割する分割ステップと、この分割ステップで分割された画面領域毎の画像データから白画素データを抽出する抽出ステップと、この抽出ステップで得た特定の画面領域の白画素データを予め設定した基準値と比較する比較ステップと、この比較ステップの比較結果に基づいて上記特定の画面領域の画像データを他の画面領域の画像データと重み付けを変えてホワイトバランス調整するホワイトバランス調整ステップとを有したことを特徴とする。
【0017】
このような方法とすれば、被写体の位置に合せて正確なホワイトバランス調整を行なうことが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下本発明をデジタルスチルカメラに適用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【0019】
図1はその回路構成を示すもので、10がデジタルカメラである。このデジタルカメラ10は、記録モードと再生モードとを設定可能であり、記録モードの状態においては、レンズ11の後方に配置されたCCD12は、タイミング発生器(TG)13、垂直ドライバ14によって走査駆動され、一定周期毎に光電変換出力を1画面分出力する。
【0020】
この光電変換出力は、アナログ値の信号の状態でRGBの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、サンプルホールド回路(S/H)15でサンプルホールドされ、A/D変換器16でデジタルデータに変換され、カラープロセス回路17で画素補間処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Y及び色差信号Cb,Crが生成され、DMA(Direct Memory
Access)コントローラ18に出力される。
【0021】
DMAコントローラ18は、カラープロセス回路17の出力する輝度信号Y及び色差信号Cb,Crを、同じくカラープロセス回路17からの同期信号、メモリ書込みイネーブル信号、及びクロック信号を用いて一度DMAコントローラ18内部のバッファに書込み、DRAMインタフェース(I/F)19を介してDRAM20にDMA転送を行なう。
【0022】
CPU21は、上記輝度及び色差信号のDRAM20へのDMA転送終了後に、この輝度及び色差信号をDRAMインタフェース19を介してDRAM20より読出し、VRAMコントローラ22を介してVRAM23に書込む。
【0023】
デジタルビデオエンコーダ(以下「ビデオエンコーダ」と略称する)24は、上記輝度及び色差信号をVRAMコントローラ22を介してVRAM23より定期的に読出し、これらのデータを元にビデオ信号を発生して表示部25に出力する。
【0024】
この表示部25は、例えばバックライト付のカラー液晶表示パネルとその駆動回路とで構成され、カメラ本体の背面側に配設されて、記録モード時にはEVF(Electronic View Finder:電子ビューファインダ)として機能するもので、ビデオエンコーダ24からのビデオ信号に基づいた表示を行なうことで、その時点でVRAMコントローラ22から取込んでいる画像情報に基づく画像を表示することとなる。
【0025】
そして、このように表示部25にその時点での画像がモニタ画像としてリアルタイムに表示されている状態で、記録保存を行ないたいタイミングでキー入力部26を構成する複数のキー中のシャッタキーを操作すると、トリガ信号を発生する。
【0026】
CPU21は、このトリガ信号に応じてその時点でCCD12から取込んでいる1画面分の輝度及び色差信号のDRAM20へのDMA転送の終了後、直ちにCCD12からのDRAM20への経路を停止し、記録保存の状態に遷移する。
【0027】
この記録保存の状態では、CPU21がDRAM20に書込まれている1フレーム分の輝度及び色差信号をDRAMインタフェース19を介してY,Cb,Crの各コンポーネント毎に縦8画素×横8画素の基本ブロックと呼称される単位で読出してJPEG回路27に書込み、このJPEG回路27でADCT(Adaptive Discrete Cosine Transform:適応離散コサイン変換)、エントロピ符号化方式であるハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮し、得た符号データを1画像のデータファイルとして該JPEG回路27から読出し、このデジタルカメラ10の記憶媒体として着脱自在に装着される、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ28に書込む。
【0028】
そして、1フレーム分の輝度及び色差信号の圧縮処理及びフラッシュメモリ28への全圧縮データの書込み終了に伴なって、CPU21は再度CCD12からDRAM20への経路を起動する。
【0029】
この際、併せてCPU21は、元の画像データの構成画素数を大幅に間引いた画像データを作成し、これをサムネイル画像とも呼称されるプレビュー画像として元の画像データに関連付けてフラッシュメモリ28に記憶させる。
【0030】
なお、上記キー入力部26は、上述したシャッタキーの他に、記録(REC)モードと再生(PLAY)モードとを切換える録/再モード切換えキー、各種撮影モードを選択するためのモードキー、画像選択やホワイトバランスの画面中での重点調整位置の指定等のために上下左右各方向を指示するカーソルキーや選択内容を決定するための「Enter」キー等から構成され、キー操作に伴なう信号は直接CPU21へ送出される。
【0031】
また、再生モードでは、CPU21はCCD12からDRAM20への経路を停止し、キー入力部26の画像選択キー等の操作に応じてCPU21がフラッシュメモリ28から特定の1フレーム分の符号データを読出してJPEG回路27に書込み、JPEG回路27で伸長処理を行なって得られた縦8画素×横8画素の基本ブロック単位に、VRAMコントローラ22を介してVRAM23へ1フレーム分の輝度及び色差信号を展開記憶させる。すると、ビデオエンコーダ24は、VRAM23に展開記憶されている1フレーム分の輝度及び色差信号を元にビデオ信号を発生し、表示部25で表示させる。
【0032】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【0033】
まず、上記カラープロセス回路17内でホワイトバランス調整を行なう回路の概念的な構成を図2に示す。なお、ここでは上記CCD12が原色系(RGB)のカラーフィルタを有するものとして説明する。
【0034】
同図で、CCD12から出力され、サンプルホールド回路15、A/D変換器16を介してデジタル化された画像データは、分解器31に入力される。
【0035】
この分解器31は、入力された画像データをその色成分毎に分解してまとめて出力するもので、最も輝度信号に近いG信号は直接マトリクス回路32及び白抽出回路33に送られる一方、R信号はマトリクス回路32へはアンプ34aを介して、白抽出回路33へは直接送られ、同様にB信号はマトリクス回路32へはアンプ34bを介して、白抽出回路33へは直接送られる。
【0036】
分解器31からRGB各信号が直接入力される白抽出回路33は、入力された内容から画像中で白い画素(以下「白画素」と称する)であると思われる位置範囲のものを抽出し、それらの画素の積分値を算出して色温度検出回路35へ出力する。
【0037】
色温度検出回路35は、白抽出回路33から与えられる積分値により上記アンプ34a,34bのゲイン調整を行ない、マトリクス回路32に入力されるRGB信号が、白画素部分でG−R=G−B=0となるようにするものである。
【0038】
色温度検出回路35は、こうして白画素部分に合わせてホワイトバランスが調整されたRGBの各信号からマトリクス演算を行なうことで、色差信号Cb,Crを算出して次段に出力する。
【0039】
次いで主としてカラープロセス回路17におけるホワイトバランス調整の自動追従動作について説明する。
【0040】
図3はCCD12を駆動して画像データが得られる毎にカラープロセス回路17で実行されるホワイトバランス調整に係る一連の処理内容を示すものであり、その当初には1フレーム分の画像データを例えば図4に示すように(1)〜(3)の3つのブロック領域に分割した上で(ステップA01)、白抽出回路33により各ブロック領域毎に白画素の抽出を行ない、白画素の画素数と積分値とを算出して色温度検出回路35へ出力する(ステップA02)。
【0041】
色温度検出回路35では、画面中央のブロック領域(1)の白画素数が予め設定した基準値nより大きいか否かによりホワイトバランス調整を行なうか否かを判断する(ステップA03)。
【0042】
ここで、白画素数が基準値nより多いと判断した場合にのみ、画面中央のブロック領域(1)を他の周辺のブロック領域に比して重み付けするものとして、ホワイトバランス調整のためのアンプ34a,34bのゲインコントロールを行なう(ステップA04)。
【0043】
この重み付けの方法の1つとしては、ブロック領域(1)〜(3)の面積の比に応じて単位面積当たりの白画素数と積分値を算出した上で、それらの値をブロック領域(1)〜(3)の比率が例えば4:1:1となるように画面中央に重み付けを行なうものとして白画素数と積分値とからR,B信号を変動させる値を算出し、その値に基づいてアンプ34a,34bでゲインコントロールを行なうことが考えられる。
【0044】
こうして、CCD12を駆動して画像データが得られる毎に上記のようなホワイトバランス調整を行なうことにより、常に正しいホワイトバランスが得られるようにデジタルカメラ10を追従動作させることができる。
【0045】
なお、上記説明では図4に示したように1フレーム分のデータを面積の異なる複数のブロック領域(1)〜(3)に分割し、その画面中央のブロック領域(1)を重点としてホワイトバランス調整を行なうようにしたため、特にデジタルカメラ10のAE(自動露出)機能として中央重点露出を、AF(自動焦点)機能として中央のスポットAFをそれぞれ設定している場合にこれらと併用することで、より被写体の画像に適した正確なホワイトバランス調整を行なうことができるようになる。
【0046】
また、1フレームの画像データを例えば縦3×横3の計9個、あるいは縦5×横5の計25個の面積が均等なブロック領域に分割し、ホワイトバランス調整のマニュアルモード設定でカーソルキー等の操作によりユーザがその撮影時の構図と被写体の位置関係により重点的にホワイトバランス調整を行なうブロック領域を任意に選択できるものとしてもよく、そうすることで、どのような構図であってもユーザの意図を正確に反映したホワイトバランスでの撮影を行なうことができる。
【0047】
さらには、画面の領域の分割パターンを工夫して、より多くの構図で共通して被写体が位置すると思われる部分の領域が他のブロック領域よりも面積が大きくなるように設定し、その最も面積が大きい領域を他の領域より重きをおくものとして白画素の重み付けを行ない、ホワイトバランス調整を行なうものとしてもよく、そうすることで、より高い確率で正確なホワイトバランス調整を行なうことができる。
【0048】
加えて、画面を分割した領域の面積をあえて考慮にいれず、抽出した白画素の数が最も多い領域に他の領域より重きをおくものとして白画素の重み付けを行ない、ホワイトバランス調整を行なうものとしてもよい。
【0049】
図5はそのような本発明の実施の形態の他の処理内容を示すものであり、その当初には1フレーム分の画像データを予め設定された領域に分割した上で(ステップB01)、白抽出回路33により各領域毎に白画素の抽出を行ない、白画素の画素数と積分値とを算出して色温度検出回路35へ出力する(ステップB02)。
【0050】
色温度検出回路35では、まずそれぞれの領域毎の白画素数のうちで最大のものとなる領域を選定し(ステップB03)、選定した領域の白画素数の最大値が予め設定した基準値nより大きいか否かによりホワイトバランス調整を行なうか否かを判断する(ステップB04)。
【0051】
ここで、白画素数が基準値nより多いと判断した場合にのみ、その選定した領域を他の周辺のブロック領域に比して重み付けするものとして、ホワイトバランス調整のためのアンプ34a,34bのゲインコントロールを行なう(ステップB05)。
【0052】
この重み付けの方法の1つとしては、ブロック領域(1)〜(3)の面積の比に応じて単位面積当たりの白画素数と積分値を算出した上で、それらの値をブロック領域(1)〜(3)の比率が例えば4:1:1となるように画面中央に重み付けを行なうものとして白画素数と積分値とからR,B信号を変動させる値を算出し、その値に基づいてアンプ34a,34bでゲインコントロールを行なうことが考えられる。
【0053】
こうして、CCD12を駆動して画像データが得られる毎に上記のようなホワイトバランス調整を行なうことにより、常に正しいホワイトバランスが得られるようにデジタルカメラ10を追従動作させることができる。
【0054】
このように、分割した領域の面積をあえて考慮せずに、最も白画素が多く、したがって、より正確なホワイトバランスが必要と思われる領域に重きをおいてホワイトバランス調整を行なうようになるため、画面全体でもより自然で違和感のないホワイトバランスとすることができる。
【0055】
なお、本発明は実施の形態として撮像素子にCCDを用いたデジタルスチルカメラに適用した場合について説明したが、ホワイトバランス調整が必要なデジタルカメラであれば、本発明は撮像素子やスチルカメラ/ビデオカメラの区別なく適用可能であることは勿論である。
【0056】
その他、本発明は上記実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【0057】
さらに、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも1つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0058】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、被写体の位置に合せて正確なホワイトバランス調整を行なうことが可能となる。
【0059】
請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、使用者が任意にその時点で撮像しようとする被写体の画面中の位置に合わせて特定の画面領域を指定することにより、どのような構図の撮影であっても、常に被写体に合わせた正確なホワイトバランス調整を行なうことが可能となる。
【0060】
請求項3記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、画面中央部を含む画面領域をより考慮してホワイトバランス調整を行なうこととなるため、画面周辺部の影響を抑制し、中央を重点した正確なホワイトバランス調整を行なうことができる。
【0061】
請求項4記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、面積が不均等に分割された画面領域の中で最も面積の大きい部分をより考慮してホワイトバランス調整を行なうこととなるため、構図として比較的被写体が位置するパターンが多いと思われる画面中の領域を最も面積の大きなものとすれば、より高い確率で正確なホワイトバランス調整を行なうことができる。
【0062】
請求項5記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果に加えて、最も白画素が多く、したがって、より正確なホワイトバランスが必要と思われる領域に重きをおいてホワイトバランス調整を行なうため、画面全体でもより自然で違和感のないホワイトバランスとすることができる。
【0063】
請求項6記載の発明によれば、被写体の位置に合せて正確なホワイトバランス調整を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るデジタルカメラの電子回路構成を示すブロック図。
【図2】図1のカラープロセス回路内でホワイトバランス調整を行なう回路の概念構成を示すブロック図。
【図3】同実施の形態に係るカラープロセス回路でのホワイトバランス調整の処理内容を示すフローチャート。
【図4】同実施の形態に係る1フレーム分の画像データの複数のブロック領域への分割を例示する図。
【図5】同実施の形態に係るカラープロセス回路でのホワイトバランス調整の他の処理内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
10…デジタルカメラ
11…レンズ
12…CCD
13…タイミング発生器(TG)
14…垂直ドライバ
15…サンプルホールド回路(S/H)
16…A/D変換器(A/D)
17…カラープロセス回路
18…DMAコントローラ
19…DRAMインタフェース(I/F)
20…DRAM
21…CPU
22…VRAMコントローラ
23…VRAM
24…ビデオエンコーダ
25…表示部
26…キー入力部
27…JPEG回路
28…フラッシュメモリ
31…分解器
32…マトリクス回路
33…白抽出回路
34a,34b…アンプ(Amp.)
35…色温度検出回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging apparatus particularly suitable for a digital camera and a white balance adjustment method thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the spread of personal computers, digital cameras using electronic image sensors such as CCDs and CMOS area sensors have become widespread. This main digital camera is largely different from a so-called silver salt camera using a silver salt film in that the white balance must be adjusted in order to make the color temperature of the image appropriate.
[0003]
Therefore, in this white balance adjustment, white pixel data is generally detected from image data in the entire area of the shooting screen, and a white balance that is considered appropriate is obtained from the detected white pixel data. (Incidentally, here, the white pixel data indicates data of pixels distributed in an area regarded as white when white extraction is performed from the primary color RGB signal by color process processing.)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since white pixel data is detected from the image data of the entire screen, white balance is automatically adjusted based on the average color temperature of the entire screen regardless of the position and composition of the subject on the screen. Therefore, there are many cases where accurate white balance adjustment cannot be performed on the subject itself that the user wants to photograph.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of performing accurate white balance adjustment according to the position of a subject and a white balance adjustment method thereof. There is to do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a dividing unit that divides color image data obtained from an image sensor into a plurality of screen areas, and an extraction that extracts white pixel data from the image data for each screen area divided by the dividing unit. Means for comparing the white pixel data of the specific screen area obtained by the extraction means with a preset reference value, and the image data of the specific screen area based on the comparison result of the comparison means It is characterized by comprising white balance adjustment means for adjusting white balance by changing the image data of the screen area and weighting.
[0007]
With such a configuration, accurate white balance adjustment can be performed according to the position of the subject.
[0008]
The invention described in claim 2 is characterized in that in the invention described in claim 1, further comprising a specifying means for arbitrarily specifying the specific screen area from a plurality of screen areas divided by the dividing means.
[0009]
With such a configuration, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the user arbitrarily designates a specific screen region in accordance with the position on the screen of the subject to be imaged at that time. Therefore, it is possible to always perform accurate white balance adjustment according to the subject regardless of the composition of the image.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the specific image region includes a screen center portion.
[0011]
With such a configuration, in addition to the operation of the invention described in claim 1 above, the white balance adjustment is performed in consideration of the screen area including the central portion of the screen, so that the influence of the peripheral portion of the screen is suppressed. In addition, accurate white balance adjustment with emphasis on the center can be performed.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the dividing unit divides the image data into a plurality of screen areas so that the areas are not equal, and the specific image area is divided into the divided areas. The screen area having the largest area divided by the means is used.
[0013]
With such a configuration, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the white balance adjustment is performed in consideration of the largest area of the screen area divided in an uneven area. For this reason, if the area in the screen that is considered to have a relatively large number of patterns in which the subject is positioned as the composition has the largest area, accurate white balance adjustment can be performed with higher probability.
[0014]
The invention described in claim 5 is characterized in that, in the invention described in claim 1, the image area from which most white pixel data is extracted is defined as the specific image area.
[0015]
With such a configuration, in addition to the operation of the first aspect of the invention, white balance adjustment is performed with emphasis on an area where there are the most white pixels, and thus more accurate white balance is necessary. Therefore, the white balance can be made more natural and uncomfortable even on the entire screen.
[0016]
According to a sixth aspect of the invention, a division step for dividing color image data obtained from an image sensor into a plurality of screen regions, and extraction for extracting white pixel data from the image data for each screen region divided in the division step A comparison step for comparing the white pixel data of the specific screen area obtained in the extraction step with a preset reference value, and the image data of the specific screen area based on the comparison result of the comparison step And a white balance adjustment step of adjusting white balance by changing the weight of the image data of the screen area.
[0017]
With such a method, it is possible to perform accurate white balance adjustment according to the position of the subject.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a digital still camera will be described with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 shows the circuit configuration, and 10 is a digital camera. The digital camera 10 can set a recording mode and a reproduction mode. In the recording mode, the CCD 12 disposed behind the lens 11 is scan-driven by a timing generator (TG) 13 and a vertical driver 14. Then, the photoelectric conversion output for one screen is output at every fixed period.
[0020]
The photoelectric conversion output is appropriately gain-adjusted for each primary color component of RGB in the state of an analog value signal, then sampled and held by a sample hold circuit (S / H) 15, and digital data by an A / D converter 16. The color process circuit 17 including the pixel interpolation process is performed in the color process circuit 17 to generate the luminance signal Y and the color difference signals Cb and Cr as digital values, and DMA (Direct Memory).
Access) controller 18.
[0021]
The DMA controller 18 once uses the luminance signal Y and the color difference signals Cb and Cr output from the color process circuit 17 by using the synchronization signal, memory write enable signal, and clock signal from the color process circuit 17 once. Writing to the buffer and DMA transfer to the DRAM 20 via the DRAM interface (I / F) 19 are performed.
[0022]
After completing the DMA transfer of the luminance and color difference signals to the DRAM 20, the CPU 21 reads the luminance and color difference signals from the DRAM 20 via the DRAM interface 19 and writes them into the VRAM 23 via the VRAM controller 22.
[0023]
A digital video encoder (hereinafter abbreviated as “video encoder”) 24 periodically reads the luminance and color difference signals from the VRAM 23 via the VRAM controller 22, generates a video signal based on these data, and generates a display unit 25. Output to.
[0024]
The display unit 25 is composed of, for example, a backlit color liquid crystal display panel and its drive circuit, and is disposed on the back side of the camera body, and functions as an EVF (Electronic View Finder) in the recording mode. Therefore, by performing display based on the video signal from the video encoder 24, an image based on the image information fetched from the VRAM controller 22 at that time is displayed.
[0025]
Then, with the image at that time being displayed as a monitor image in real time on the display unit 25 as described above, the shutter keys in the plurality of keys constituting the key input unit 26 are operated at the timing when recording and storage are desired. Then, a trigger signal is generated.
[0026]
In response to this trigger signal, the CPU 21 stops the path from the CCD 12 to the DRAM 20 immediately after the completion of the DMA transfer of the luminance and color difference signals for one screen currently captured from the CCD 12 to the DRAM 20, and records and saves them. Transition to the state.
[0027]
In this recording and storage state, the CPU 21 transmits the luminance and color difference signals for one frame written in the DRAM 20 through the DRAM interface 19 to each of the Y, Cb, and Cr components of 8 × 8 pixels. A unit called a block is read and written to the JPEG circuit 27, and the JPEG circuit 27 compresses data by processing such as ADCT (Adaptive Discrete Cosine Transform), Huffman coding which is an entropy coding system, The obtained code data is read out from the JPEG circuit 27 as a data file of one image, and written into a flash memory 28 which is a non-volatile memory that is detachably mounted as a storage medium of the digital camera 10.
[0028]
Then, the CPU 21 activates the path from the CCD 12 to the DRAM 20 again as the luminance and color difference signals for one frame are compressed and the writing of all the compressed data to the flash memory 28 is completed.
[0029]
At this time, the CPU 21 also creates image data in which the number of constituent pixels of the original image data is greatly thinned out, and stores this in the flash memory 28 in association with the original image data as a preview image also called a thumbnail image. Let
[0030]
In addition to the shutter key described above, the key input unit 26 includes a recording / re-mode switching key for switching between a recording (REC) mode and a reproducing (PLAY) mode, a mode key for selecting various shooting modes, and an image. Consists of cursor keys that specify each of the up / down / left / right directions and the “Enter” key for determining the selection contents for selection and designation of the focus adjustment position on the white balance screen. The signal is sent directly to the CPU 21.
[0031]
Further, in the playback mode, the CPU 21 stops the path from the CCD 12 to the DRAM 20, and the CPU 21 reads the code data for a specific frame from the flash memory 28 according to the operation of the image selection key or the like of the key input unit 26, and JPEG. The luminance and color-difference signals for one frame are expanded and stored in the VRAM 23 via the VRAM controller 22 in units of basic blocks of 8 vertical pixels × 8 horizontal pixels obtained by writing to the circuit 27 and performing the decompression process by the JPEG circuit 27. . Then, the video encoder 24 generates a video signal based on the luminance and color difference signals for one frame expanded and stored in the VRAM 23 and causes the display unit 25 to display the video signal.
[0032]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
[0033]
First, a conceptual configuration of a circuit for performing white balance adjustment in the color process circuit 17 is shown in FIG. Here, the CCD 12 will be described as having a primary color (RGB) color filter.
[0034]
In the figure, the image data output from the CCD 12 and digitized via the sample hold circuit 15 and the A / D converter 16 is input to the decomposer 31.
[0035]
This decomposer 31 decomposes the input image data for each color component and outputs it together. The G signal closest to the luminance signal is sent directly to the matrix circuit 32 and the white extraction circuit 33, while R The signal is directly sent to the matrix circuit 32 via the amplifier 34a and directly to the white extraction circuit 33. Similarly, the B signal is sent directly to the matrix circuit 32 via the amplifier 34b and directly to the white extraction circuit 33.
[0036]
A white extraction circuit 33 to which RGB signals are directly input from the decomposer 31 extracts a signal in a position range that is considered to be a white pixel (hereinafter referred to as “white pixel”) in the image from the input content, The integrated values of these pixels are calculated and output to the color temperature detection circuit 35.
[0037]
The color temperature detection circuit 35 adjusts the gains of the amplifiers 34a and 34b based on the integration value given from the white extraction circuit 33, and the RGB signal input to the matrix circuit 32 is GR = GB at the white pixel portion. = 0.
[0038]
The color temperature detection circuit 35 calculates matrix difference signals Cb and Cr from the RGB signals whose white balance is adjusted in accordance with the white pixel portion in this way, and outputs them to the next stage.
[0039]
Next, the automatic tracking operation for white balance adjustment in the color process circuit 17 will be mainly described.
[0040]
FIG. 3 shows a series of processing contents related to white balance adjustment executed by the color process circuit 17 every time image data is obtained by driving the CCD 12. As shown in FIG. 4, after dividing into three block areas (1) to (3) (step A01), the white extraction circuit 33 extracts white pixels for each block area, and the number of white pixels And the integral value are calculated and output to the color temperature detection circuit 35 (step A02).
[0041]
The color temperature detection circuit 35 determines whether or not to perform white balance adjustment based on whether or not the number of white pixels in the block area (1) at the center of the screen is greater than a preset reference value n (step A03).
[0042]
Here, only when it is determined that the number of white pixels is larger than the reference value n, the block area (1) in the center of the screen is weighted as compared with the other peripheral block areas, and an amplifier for white balance adjustment Gain control of 34a and 34b is performed (step A04).
[0043]
As one of the weighting methods, the number of white pixels per unit area and the integrated value are calculated in accordance with the ratio of the areas of the block regions (1) to (3), and those values are calculated in the block region (1 ) To (3) are calculated so that the center of the screen is weighted so that the ratio is 4: 1: 1, for example, values for changing the R and B signals are calculated from the number of white pixels and the integrated value, and based on the values. Thus, it is conceivable to perform gain control with the amplifiers 34a and 34b.
[0044]
Thus, by performing the white balance adjustment as described above every time the CCD 12 is driven to obtain image data, the digital camera 10 can be made to follow up so that a correct white balance is always obtained.
[0045]
In the above description, as shown in FIG. 4, the data for one frame is divided into a plurality of block areas (1) to (3) having different areas, and the white balance is focused on the block area (1) at the center of the screen. Since the adjustment is performed, particularly when the center-weighted exposure is set as the AE (automatic exposure) function of the digital camera 10 and the center spot AF is set as the AF (automatic focus) function, these are used together. This makes it possible to perform accurate white balance adjustment suitable for the subject image.
[0046]
Also, one frame of image data is divided into block areas with a total area of, for example, a total of 9 vertical 3 x horizontal 3 areas or a total of 25 vertical 5 x 5 area areas, and the cursor key is set in the manual mode setting for white balance adjustment. The user may be able to arbitrarily select a block area for which the white balance adjustment is focused on depending on the positional relationship between the subject and the composition at the time of shooting. It is possible to perform shooting with white balance that accurately reflects the user's intention.
[0047]
In addition, by devising the division pattern of the screen area, the area of the part where the subject is supposed to be located in common in more composition is set so that the area is larger than the other block areas, the most area It is also possible to perform white balance adjustment by weighting white pixels assuming that a region having a large weight is weighted over other regions, so that accurate white balance adjustment can be performed with higher probability.
[0048]
In addition, the area of the divided screen area is not taken into consideration, and white areas are adjusted by weighting the white pixels as if the area with the largest number of extracted white pixels is weighted over other areas. It is good.
[0049]
FIG. 5 shows other processing contents of the embodiment of the present invention. At first, after dividing image data for one frame into preset areas (step B01), white data is displayed. The extraction circuit 33 extracts white pixels for each region, calculates the number of white pixels and the integral value, and outputs them to the color temperature detection circuit 35 (step B02).
[0050]
First, the color temperature detection circuit 35 selects a region that is the largest among the number of white pixels for each region (step B03), and the maximum value of the number of white pixels in the selected region is a preset reference value n. It is determined whether or not the white balance adjustment is performed based on whether or not it is larger (step B04).
[0051]
Here, only when it is determined that the number of white pixels is larger than the reference value n, the selected area is weighted in comparison with other peripheral block areas, and the amplifiers 34a and 34b for white balance adjustment are used. Gain control is performed (step B05).
[0052]
As one of the weighting methods, the number of white pixels per unit area and the integrated value are calculated in accordance with the ratio of the areas of the block regions (1) to (3), and those values are calculated in the block region (1 ) To (3) are calculated so that the center of the screen is weighted so that the ratio is 4: 1: 1, for example, values for changing the R and B signals are calculated from the number of white pixels and the integrated value, and based on the values. Thus, it is conceivable to perform gain control with the amplifiers 34a and 34b.
[0053]
Thus, by performing the white balance adjustment as described above every time the CCD 12 is driven to obtain image data, the digital camera 10 can be made to follow up so that a correct white balance is always obtained.
[0054]
In this way, without considering the area of the divided area, white balance adjustment is performed with emphasis on the area where there are the most white pixels and therefore more accurate white balance is necessary. Even the entire screen can be made more natural and uncomfortable white balance.
[0055]
Although the present invention has been described as being applied to a digital still camera using a CCD as an image pickup device as an embodiment, the present invention can be applied to an image pickup device or a still camera / video as long as the digital camera requires white balance adjustment. Of course, the present invention can be applied without distinguishing between cameras.
[0056]
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[0057]
Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, at least one of the problems described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and described in the column of the effect of the invention. In a case where at least one of the obtained effects can be obtained, a configuration in which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
[0058]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to perform accurate white balance adjustment in accordance with the position of the subject.
[0059]
According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the user arbitrarily designates a specific screen area according to the position on the screen of the subject to be imaged at that time. By doing so, it is possible to always perform an accurate white balance adjustment in accordance with the subject regardless of the composition.
[0060]
According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the white balance adjustment is performed in consideration of the screen area including the central portion of the screen. Can be controlled and accurate white balance adjustment can be performed with emphasis on the center.
[0061]
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the white balance adjustment is performed in consideration of a portion having the largest area in the screen area that is divided unevenly. Therefore, if the area in the screen that is considered to have a relatively large number of patterns in which the subject is positioned as the composition has the largest area, accurate white balance adjustment can be performed with higher probability.
[0062]
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, white balance adjustment is performed with emphasis on an area where there are the most white pixels and thus more accurate white balance is necessary. Therefore, the white balance can be made more natural and uncomfortable even on the entire screen.
[0063]
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to perform accurate white balance adjustment in accordance with the position of the subject.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electronic circuit configuration of a digital camera according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a conceptual configuration of a circuit that performs white balance adjustment in the color process circuit of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing processing details of white balance adjustment in the color process circuit according to the embodiment;
FIG. 4 is a view illustrating division of image data for one frame into a plurality of block areas according to the embodiment;
FIG. 5 is a flowchart showing another processing content of white balance adjustment in the color process circuit according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
10 ... Digital camera 11 ... Lens 12 ... CCD
13 ... Timing generator (TG)
14 ... Vertical driver 15 ... Sample hold circuit (S / H)
16 ... A / D converter (A / D)
17 ... Color process circuit 18 ... DMA controller 19 ... DRAM interface (I / F)
20 ... DRAM
21 ... CPU
22 ... VRAM controller 23 ... VRAM
24 ... Video encoder 25 ... Display unit 26 ... Key input unit 27 ... JPEG circuit 28 ... Flash memory 31 ... Decomposer 32 ... Matrix circuit 33 ... White extraction circuits 34a, 34b ... Amplifier (Amp.)
35. Color temperature detection circuit

Claims (6)

撮像素子より得たカラーの画像データを複数の画面領域に分割する分割手段と、
この分割手段で分割された画面領域毎の画像データから白画素データを抽出する抽出手段と、
この抽出手段で得た特定の画面領域の白画素データを予め設定した基準値と比較する比較手段と、
この比較手段の比較結果に基づいて上記特定の画面領域の画像データを他の画面領域の画像データと重み付けを変えてホワイトバランス調整するホワイトバランス調整手段と
を具備したことを特徴とする撮像装置。
A dividing means for dividing color image data obtained from the image sensor into a plurality of screen areas;
Extracting means for extracting white pixel data from image data for each screen area divided by the dividing means;
A comparing means for comparing white pixel data of a specific screen area obtained by the extracting means with a preset reference value;
An image pickup apparatus comprising: white balance adjusting means for adjusting white balance of image data of the specific screen area by changing weighting with image data of other screen areas based on a comparison result of the comparing means.
上記分割手段で分割した複数の画面領域から任意に上記特定の画面領域を指定する指定手段をさらに具備したことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。2. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising designation means for arbitrarily designating the specific screen area from a plurality of screen areas divided by the dividing means. 上記特定の画像領域は、画面中央部を含むことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。The imaging apparatus according to claim 1, wherein the specific image region includes a central portion of the screen. 上記分割手段は、画像データを面積が不均等となるように複数の画面領域に分割し、
上記特定の画像領域は、上記分割手段が分割した面積が最大の画面領域とすることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
The dividing means divides the image data into a plurality of screen areas so that the areas are not uniform.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the specific image area is a screen area having a maximum area divided by the dividing unit.
白画素データが最も多く抽出された画像領域を上記特定の画像領域とすることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。2. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein an image area from which most white pixel data is extracted is set as the specific image area. 撮像素子より得たカラーの画像データを複数の画面領域に分割する分割ステップと、
この分割ステップで分割された画面領域毎の画像データから白画素データを抽出する抽出ステップと、
この抽出ステップで得た特定の画面領域の白画素データを予め設定した基準値と比較する比較ステップと、
この比較ステップの比較結果に基づいて上記特定の画面領域の画像データを他の画面領域の画像データと重み付けを変えてホワイトバランス調整するホワイトバランス調整ステップと
を有したことを特徴とする撮像装置のホワイトバランス調整方法。
A division step of dividing the color image data obtained from the image sensor into a plurality of screen areas;
An extraction step of extracting white pixel data from the image data for each screen area divided in this division step;
A comparison step for comparing the white pixel data of the specific screen area obtained in this extraction step with a preset reference value;
An image pickup apparatus comprising: a white balance adjustment step of adjusting white balance by changing a weight of the image data of the specific screen region with the image data of another screen region based on a comparison result of the comparison step White balance adjustment method.
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