(57)【要約】【課題】ホワイトバランスの調整時におけるリミット値の推定に際して、撮像装置の個体差によるリミット値の推定誤差をなくし、異常な着色現象の発生を防止する。【解決手段】調整用色温度被写体３０を撮像する撮像手段１１で撮像した画像を色成分分離手段１２で三原色成分に分離して各色成分からホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段１６と、ホワイトバランス調整手段１６からホワイトバランス調整パラメータを読み出してホワイトバランスを調整する色温度のリミット値を算出するリミット値算出手段２３と、算出したリミット値を記憶するリミット値記憶手段１９とを有する。リミット値算出手段２３はホワイトバランス調整パラメータのオフセット量を算出するオフセット量算出手段と、特性直線の比例係数を演算する比例演算手段２６を有している。【選択図】        図１
2006013745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の色温度被写体を撮像する撮像手段と、撮像した画像を三原色成分に分離して各色成分からホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、算出したリミット値を記憶するリミット値記憶手段とを有する撮像装置の撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置であって、前記ホワイトバランス調整手段からホワイトバランス調整パラメータを読み出すパラメータ読み出し手段と、前記パラメータ読み出し手段で取得したパラメータを用いてホワイトバランスを調整する色温度のリミット値を算出するリミット値算出手段と、前記リミット値算出手段で算出したリミット値を前記リミット値記憶手段に書き込むリミット値書き込み手段とを備え、前記リミット値算出手段は前記ホワイトバランス調整パラメータのオフセット量と特性直線の比例係数とを算出してホワイトバランス調整のリミット値を決定することを特徴とする撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置。
【請求項２】
所定の色温度被写体を撮像した画像を三原色成分に分離して各色成分からホワイトバランスを調整する際、ホワイトバランス調整パラメータのオフセット量と特性直線の比例係数とを算出してホワイトバランス調整のリミット値を決定することを特徴とする撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラや携帯電話に内蔵された撮像装置におけるホワイトバランスのリミット精度を向上させる撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置及びその設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話にデジタルカメラを内蔵させたカメラ付携帯電話が広く普及している。このようなカメラ付携帯電話に内蔵されたデジタルカメラなどの撮像装置は、自動ホワイトバランス調整機能を有しており、撮影時にホワイトバランスを自動的に調整して撮影することができる。この自動ホワイトバランス調整機能は、撮像装置の組み込み段階であらかじめホワイトバランスのリミット値を調整してから組み込まれる。
組み込み段階でホワイトバランスを調整する場合、製造工程を簡略化するために特定の色温度の被写体を撮像してホワイトバランス調整パラメータを取得し、そのパラメータを利用して、たとえばホワイトバランスのＲ（赤）成分とＢ（青）成分のゲインを制御している。
組み立て段階における初期設定ではないが、たとえば夕陽を日中の太陽として調整してしまうような誤ったホワイトバランス調整をしないように、Ｒ成分とＢ成分のゲインを制御する範囲にリミットを設けることが行われている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３４５３１号公報（（０００３）、（０００９）など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、一般に、カメラ付携帯電話に内蔵される撮像装置の光センサには個体差がある。したがって、被写体の色温度に対する出力はカメラ付携帯電話の個体が変わると異なっている。図３にカメラ付携帯電話などの撮像装置における光センサ出力特性の一例を示す。図３に見られるように、色温度に対する光センサ出力特性は、各個体Ａ、Ｂ、Ｃ間で出力値が異なるだけでなく、出力特性の傾きも異なっている。したがって、各個体間で所定のオフセット値を加算する方法は、出力値の差をある程度補正することはできるが、出力特性の傾きの差を補正することはできない。この出力特性の傾きは、リミット値付近で大きな差として表れ、リミット値の色温度付近で異常な着色現象が起きてしまう場合がある。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するもので、ホワイトバランスの調整時におけるリミット値の決定に際して、ホワイトバランス調整パラメータの色温度に対する特性の傾斜も考慮した推定を行うことにより、撮像装置の個体差によるリミット値の推定誤差をなくし、異常な着色現象の発生を防止する撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置及びその設定方法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】
【０００５】
請求項１記載の本発明の撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置は、所定の色温度被写体を撮像する撮像手段と、撮像した画像を三原色成分に分離して各色成分からホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段と、算出したリミット値を記憶するリミット値記憶手段とを有する撮像装置の撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置であって、前記ホワイトバランス調整手段からホワイトバランス調整パラメータを読み出すパラメータ読み出し手段と、前記パラメータ読み出し手段で取得したパラメータを用いてホワイトバランスを調整する色温度のリミット値を算出するリミット値算出手段と、前記リミット値算出手段で算出したリミット値を前記リミット値記憶手段に書き込むリミット値書き込み手段とを備え、前記リミット値算出手段は前記ホワイトバランス調整パラメータのオフセット量と特性直線の比例係数とを算出してホワイトバランス調整のリミット値を決定することを特徴とする。
請求項２記載の撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定方法は、所定の色温度被写体を撮像した画像を三原色成分に分離して各色成分からホワイトバランスを調整する際、ホワイトバランス調整パラメータのオフセット量と特性直線の比例係数とを算出してホワイトバランス調整のリミット値を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、撮像装置のホワイトバランスを調整する際に、ホワイトバランスの調整範囲を設定するリミット値に対して撮像装置の個体差によるリミット値の推定誤差をなくしてリミット値の精度を向上させ、異常な着色現象の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の第１の実施の形態による撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置のリミット値算出手段は、ホワイトバランス調整パラメータのオフセット量と特性直線の比例係数とを算出してホワイトバランス調整のリミット値を決定するものである。本実施の形態によれば、ホワイトバランスの調整時におけるリミット値の推定に出力特性の傾きも考慮した推定を行うので、撮像装置に個体差があっても各撮像装置のリミット値の推定誤差をなくしてリミット値の精度を上げることができる。したがって、異常な着色現象の発生を防止することができる。
本発明の第２の実施の形態による撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定方法は、所定の色温度被写体を撮像した画像を三原色成分に分離して各色成分からホワイトバランスを調整する際に、ホワイトバランス調整パラメータのオフセット量と特性直線の比例係数とを算出してホワイトバランス調整のリミット値を決定するものである。本実施の形態によれば、ホワイトバランスの調整時におけるリミット値の推定に出力特性の傾きも考慮した推定を行うので、撮像装置に個体差があっても各撮像装置のリミット値の推定誤差をなくしてリミット値の精度を上げることができる。したがって、異常な着色現象の発生を防止することができる。
【実施例】
【０００８】
以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明する。
図１は本発明の実施例における撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置の全体構成を示すブロック図である。本実施例における撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置は、デジタルカメラや携帯電話に内蔵されたカメラなどの撮像装置を工場出荷前に製造段階であらかじめホワイトバランス調整するために使用される。
撮像装置１０は、被写体を撮像する撮像手段１１と、撮像手段が撮像した被写体画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）の三原色に分離する色成分分離手段１２と、色成分分離手段１２からＲ成分を検出するＲ成分検出手段１３と、Ｇ成分を検出するＧ成分検出手段１４と、Ｂ成分を検出するＢ成分検出手段１５と、ホワイトバランス自動調整手段１６と、画像記憶手段１７と、ＲＧＢパラメータ記憶手段１８と、リミット値記憶手段１９から構成される。ホワイトバランス自動調整手段１６では、Ｒ成分検出手段１３、Ｇ成分検出手段１４、およびＢ成分検出手段１５でそれぞれ検出した色成分信号から撮像した被写体画像のホワイトバランスを自動調整し、画像記憶手段１７では、ホワイトバランス自動調整手段１６でホワイトバランスを自動調整した画像を記憶する。ＲＧＢパラメータ記憶手段１８では、ホワイトバランス自動調整手段１６において用いるＲＧＢパラメータを記憶し、リミット値記憶手段１９では、リミット値初期設定装置２０から得られるリミット値を記憶する。
撮像装置用ホワイトバランスのリミット値初期設定装置２０は、ＲＧＢパラメータ記憶手段１８に記憶されているＲＧＢパラメータを読み出すＲＧＢパラメータ読み出し手段２１と、ＲＧＢパラメータ読み出し手段２１で読み出したＲＧＢパラメータをＲＧＢ標準パラメータ記憶手段２２に記憶されている標準パラメータと比較して、その結果に応じたリミット値を算出するリミット値算出手段２３と、リミット値算出手段２３で算出したリミット値をリミット値記憶手段１９に書き込むＲＧＢリミット値書き込み手段２４からなっている。また、リミット値算出手段２３は、ＲＧＢパラメータ読み出し手段２１で読み出したＲＧＢパラメータが標準パラメータと異なる場合にその差を補正するためのオフセット量を算出するオフセット量算出手段２５と、ＲＧＢパラメータの色温度に対する特性直線の傾斜に対応する比例係数を算出する比例演算手段２６を有している。
【０００９】
つぎに、図１における撮像装置のホワイトバランス調整装置の動作を図２のフローチャートとともに説明する。まず、ホワイトバランスを調整するための調整用色温度被写体３０を用意する。調整用色温度被写体３０は、図３における低温度（赤）と高温度（青）の中間位置における色温度Ｚ、たとえば４０００Ｋの被写体とし、この調整用色温度被写体３０を撮像手段１１で撮像して調整用色温度信号を取得する（ステップ１）。つぎに、撮像手段１１で撮像して取得した調整用色温度信号を色成分分離手段１２で色分離し（ステップ２）、Ｒ成分検出手段１３、Ｇ成分検出手段１４およびＢ成分検出手段１５でそれぞれＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分を検出する（ステップ３）。Ｒ成分検出手段１３、Ｇ成分検出手段１４およびＢ成分検出手段１５で検出されたＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の各信号はホワイトバランス自動調整手段１６に供給されて調整用色温度被写体３０に対するホワイトバランスが調整され（ステップ４）、そのときのＲＧＢパラメータがＲＧＢパラメータ記憶手段１８に記憶される（ステップ５）。以上のステップ１〜ステップ５は撮像装置１０で行われる。
【００１０】
撮像装置１０のＲＧＢパラメータ記憶手段１８に記憶されたＲＧＢパラメータはリミット値初期設定装置２０のＲＧＢパラメータ読み出し手段２１で読み出され（ステップ６）、リミット値算出手段２３に送られる。リミット値算出手段２３では、ＲＧＢパラメータ読み出し手段２１で読み出されたＲＧＢパラメータとＲＧＢ標準パラメータ記憶手段２２に記憶されている標準パラメータとを比較し（ステップ７）、ＲＧＢパラメータと標準パラメータが同一または近似しているか否かを判定する（ステップ８）。ステップ８の判定結果が同一または近似している場合はリミット値算出手段２３でホワイトバランス調整のリミット値を決定し（ステップ１１）、決定したリミット値をＲＧＢリミット値書き込み手段２４に書き込まれ（ステップ１２）、リミット値記憶手段１９に記憶される（ステップ１３）。ステップ８の判定結果が同一でないか、近似していない場合は、ホワイトバランス調整パラメータのリミット値を補正するためのオフセット量をオフセット量算出手段２５で算出し（ステップ９）、さらに、比例演算手段２６で撮像手段１１の光センサ出力特性における特性直線の比例係数を算出し（ステップ１０）、ステップ９およびステップ１０における算出、演算結果を利用してホワイトバランス調整のリミット値を決定する（ステップ１１）。決定したリミット値はリミット値記憶手段１９に書き込まれ（ステップ１２）、記憶される（ステップ１３）。ステップ６〜ステップ１３はリミット値初期設定装置２０で行われ、撮像装置１０の工場内におけるホワイトバランスのリミット調整工程は完了する。
【００１１】
こうしてホワイトバランスのリミットが調整された撮像装置１０で通常の被写体を撮像すると、撮像手段１１で取得された画像信号は、前述した調整用色温度被写体３０の撮像の場合と同様に、色成分分離手段１２で色分離され、Ｒ成分検出手段１３、Ｇ成分検出手段１４およびＢ成分検出手段１５でそれぞれＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分が検出される。Ｒ成分検出手段１３、Ｇ成分検出手段１４およびＢ成分検出手段１５で検出されたＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の各信号はホワイトバランス自動調整手段１６に供給されて当該被写体に対するホワイトバランスを調整する。このとき、リミット値記憶手段１９に記憶されたリミット値によりホワイトバランス自動調整手段１６におけるゲイン制御のリミットが決定されるので、リミット値の推定誤差がなく、異常な着色現象の発生を防止することができる。ホワイトバランスが調整された被写体の画像は画像記憶手段１７に記憶され、撮影が完了する。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明による撮像装置のホワイトバランス調整装置およびホワイトバランス調整方法は、カメラ付携帯電話のカメラ部分やデジタルカメラなどの撮影装置を工場出荷前の製造工程においてあらかじめホワイトバランス調整する際のリミット調整工程などに適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例における撮像装置のホワイトバランス調整装置の全体構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施例における撮像装置のホワイトバランス調整方法を説明するフロー図
【図３】カメラ付携帯電話などの撮像装置における光センサ出力の個体差を説明する特性図
【符号の説明】
【００１４】
１０  撮像装置
１１  撮像手段
１２  色成分分離手段
１３  Ｒ成分検出手段
１４  Ｇ成分検出手段
１５  Ｂ成分検出手段
１６  ホワイトバランス自動調整手段
１７  画像記憶手段
１８  ＲＧＢパラメータ記憶手段
１９  リミット値記憶手段
２０  リミット値初期設定装置
２１  ＲＧＢパラメータ読み出し手段
２２  ＲＧＢ標準パラメータ記憶手段
２３  リミット値算出手段
２４  ＲＧＢリミット値書き込み手段
２５  オフセット量算出手段
２６  比例演算手段
【図１】
2006013745.tif 000003
【図２】
2006013745.tif 000004
【図３】
2006013745.tif 000005