(57)【要約】【課題】本発明は、照明光に関わらず色再現を向上させたカラー撮像装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明の撮像装置は、フィルタ群１０２を利用して、異なる特性のフィルタを通して各々撮像した複数の画像データを入力とし、照明光の波長毎のスペクトルを求めて簡易分光特性を得て、その簡易分光特性からマトリクス係数を決定することで色再現の向上を図ることが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの入射光を撮像して映像信号を出力する撮像部と、
複数のフィルタと、
前記映像信号に対して設定されたパラメータにしたがって信号処理を行う信号処理部と、
前記複数のフィルタの各々に対応する前記映像信号の出力レベルから、使用したフィルタの分光透過特性および予め決められたカメラ分光感度特性にもとづいて前記入射光の分光放射特性を算出し、前記分光放射特性にもとづいて前記信号処理部のパラメータを設定する制御部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記複数のフィルタのうちいずれか１つを前記撮像部と被写体との間に移動させるフィルタ駆動部を備え、
前記制御部は、前記フィルタ駆動部を駆動して前記複数のフィルタの各々を使用して前記撮像部で撮像を行わせ、前記複数のフィルタの各々に対応する映像信号を出力させる、請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記複数のフィルタのうちのいずれが使用されているかを検出するフィルタ位置検出部を備え、
前記制御部は、前記フィルタ位置検出部からの出力により現在使用中のフィルタを検出し、撮像された映像信号と使用したフィルタとの対応付けを行い、複数のフィルタの各々に対応する前記映像信号の取得完了を把握する、請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置において光源に関わらず最適な色再現を得る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカラー撮像装置において色再現を向上させる技術として、マトリクス係数を変更する技術が有り、光源に従ってマトリクス係数を切り替える技術として、予め複数の光源を想定し、光源に従って決定されるホワイトバランス係数を元に一意的にマトリクス係数を決定するものがある（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３５１０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、ホワイトバランス係数から一意的にマトリクス係数を決定する為、想定する光源とホワイトバランス係数は同じだが分光特性の異なる光源の場合には、色再現が向上しないという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために本発明の撮像装置は、異なる複数の光学フィルタを通して各々撮像した複数の画像データを入力とし、光源の波長毎のスペクトルを求めて簡易分光特性を得て、その簡易分光特性からマトリクス係数を決定する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のカラー撮像装置によれば、予め光源を想定する必要が無い為、様々な光源での撮像時に良好な色再現を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるカラー撮像装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における分光特性概念図
【図３】本発明の実施の形態１における分光特性計算式を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における簡易分光特性概念図
【図５】本発明の実施の形態１における簡易分光特性計算式を示す図
【図６】本発明の実施の形態１における視感度特性とマトリクス計算式を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における撮像装置の構成図である。
【００１０】
図１において、被写体からの入射光はレンズユニット１０１及びフィルタ群１０２のうちの１枚を透過した後にプリズム１０３によりＲＧＢに分光され、それぞれの撮像素子１０４，１０５，１０６に受光される。撮像素子１０４，１０５，１０６にて入射光は映像情報に変換され、色再現向上回路であるゲイン回路１０７，１０８，１０９及びマトリクス回路１１０にて演算が加えられる。フィルタ駆動部１１１は、フィルタ群に含まれる複数のフィルタのうちいずれか１つを撮像素子１０４，１０５，１０６と被写体との間に移動させ、入射光を透過させるようにする。
【００１１】
ＣＰＵ１１６は映像情報検出回路１１３からの映像情報の取得、ゲイン制御回路１１４及びマトリクス制御回路１１５のパラメータ制御が可能であり、更にフィルタ駆動部１１１の制御によるフィルタ群の切り替え及びフィルタ位置検出回路１１２によるフィルタの位置検出が可能である。
【００１２】
かかる構成によればＣＰＵ１１６の制御により自動的にフィルタ群１０２を順番に切り替えて、それぞれのフィルタ毎の映像情報の取得をする事が可能である。
【００１３】
次にフィルタ毎の映像情報より、入射光の簡易分光特性を求める方法を以下に示す。撮像装置は図２の様に入射光の分光放射特性とフィルタの分光透過特性とカメラの分光感度特性を波長毎に掛け算した結果を積分して得られる結果を撮像素子の出力として得る。これを数式で表すと図３の式で表す事が出来る。更にこれを図４の様に一定間隔で波長をグループに分けて簡略化して表現すると、数式は図５の式の様に表現出来る。
【００１４】
本実施の形態においては、前記フィルタの分光透過特性とカメラの分光感度特性は既知であり、撮像を行う分光放射特性が未知の入射光に対して複数フィルタ毎の映像情報を得た結果は、入射光の分光放射特性を変数とする連立方程式として表現する事が出来る。つまりフィルタの種類が方程式数になるので、フィルタの枚数から解を求める事が可能な変数の数を決定する、つまり映像を取得するフィルタの枚数に応じて波長をグループ分けする間隔、言い換えれば分解能を設定すれば良い。この様にして決定された分解能において、複数のフィルタの各々に対応する映像情報の出力レベル、使用したフィルタの分光透過特性および予め決められたカメラ分光感度特性にもとづいて入射光の分光放射特性を求める事が可能である。
【００１５】
前記の様にして得られた入射光の簡易分光放射特性から、視感度特性に応じてゲイン及びマトリクスの最適なパラメータを得て、映像情報に対してゲイン回路１０７，１０８，１０９及びマトリクス回路１１０にて信号処理の演算を行う事が可能となり、入射光（ひいては照明光）に応じた最適な色再現を得る事が出来る。
【００１６】
以上の様に、入射光を撮像した状態で作業者が開始タイミングを与える事で、ＣＰＵの制御により自動的にフィルタ群を順番に切り替えて、それぞれのフィルタ毎の映像情報を取得し、それらの映像情報より視感度特性に近い様にゲイン及びマトリクスを自動的に決定し、色再現の向上を図る事が可能である。
【００１７】
（実施の形態２）
実施の形態１ではＣＰＵがパラメータ決定までの一連の動作を管理しておりフィルタ群の駆動をもＣＰＵが行うが、フィルタ群に駆動回路の無い構成の場合は、開始タイミングを与える事及びフィルタ駆動は作業者が行い、ＣＰＵはフィルタ検知を行う事で作業者の操作タイミングを監視し、パラメータ決定までの一連の管理を行うことが可能である。その他の構成や動作については実施の形態１の記載方法と同様とする。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明にかかるカラー撮像装置は任意の照明光で撮像時に良好な色再現を得る事が可能となる。光源に関わらず良好な色再現でのカラー撮像が可能になるので放送用・制作用ビデオカメラ等として有用である。
【符号の説明】
【００１９】
１０１  レンズユニット
１０２  フィルタ群
１０３  プリズム
１０４，１０５，１０６  撮像素子
１０７，１０８，１０９  ゲイン回路
１１０  マトリクス回路
１１１  フィルタ駆動回路
１１２  フィルタ検知回路
１１３  映像情報検出回路
１１４  ゲイン係数制御回路
１１５  マトリクス係数制御回路
１１６  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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