(57)【要約】【課題】より容易にホワイトバランスを調整し、かつ、過度な引き込みによる色差ずれを抑止する。【解決手段】  入力された色温度において白となる基準点Ｓ0を決定し、基準点Ｓ0をB-G,R-G平面の中心とする楕円形状のホワイトバランス許容範囲を設定する。次に補正前の点Ｓ1（Ｒ1，Ｂ1）をB-G,R-G平面にプロットする。補正前の点Ｓ1（Ｒ1，Ｂ1）が楕円の外に位置する場合、補正前の点Ｓ1と基準点Ｓ0とを結ぶ直線と、楕円との交点を補正後の目標値Ｓ2’に決定する。本発明は、ディジタルスチルカメラ、およびビデオカメラ等の撮像装置、並びにディスプレイ、およびプリンタ等の画像出力装置に適用することができる。【選択図】図１４
2006074691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して得られた画像信号にホワイトバランス処理を行う画像処理装置において、
前記画像信号に基づいて前記被写体の色温度を判定する判定手段と、
所定の色空間において前記色温度に対応する基準点を決定する決定手段と、
前記所定の色空間において前記基準点を中心とする所定の形状のホワイトバランス許容範囲を設定する設定手段と、
前記所定の色空間における前記画像信号に対応する補正前の点と前記ホワイトバランス許容範囲との位置関係に基づき、前記所定の形状の外周上に目標点を指定する指定手段と、
前記補正前の点から前記目標点への移動量に対応して、前記画像信号に行うホワイトバランス処理を制御する制御手段と
を含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記被写体の前記色温度を入力する入力手段をさらに含み、
前記決定手段は、所定の色空間において、前記判定手段によって判定された前記色温度または前記入力手段によって入力された前記色温度に対応する基準点を決定する
ことを特徴する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記所定の色空間において前記基準点を中心とし、視感実験に基づいて決定される楕円形状のホワイトバランス許容範囲を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記視感実験では、所定の色空間上のサンプリング点に対応する無彩色を被験者に提示し、前記被験者による色認識の結果が前記所定の色空間上にプロットされる
ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
被写体を撮像して得られた画像信号にホワイトバランス処理を行う画像処理方法において、
前記画像信号に基づいて前記被写体の色温度を判定する判定ステップと、
所定の色空間において前記色温度に対応する基準点を決定する決定ステップと、
前記所定の色空間において前記基準点を中心とする所定の形状のホワイトバランス許容範囲を設定する設定ステップと、
前記所定の色空間における前記画像信号に対応する補正前の点と前記ホワイトバランス許容範囲との位置関係に基づき、前記所定の形状の外周上に目標点を指定する指定ステップと、
前記補正前の点から前記目標点への移動量に対応して、前記画像信号に行うホワイトバランス処理を制御する制御ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
被写体を撮像して得られた画像信号にホワイトバランス処理を行うためのプログラムであって、
前記画像信号に基づいて前記被写体の色温度を判定する判定ステップと、
所定の色空間において前記色温度に対応する基準点を決定する決定ステップと、
前記所定の色空間において前記基準点を中心とする所定の形状のホワイトバランス許容範囲を設定する設定ステップと、
前記所定の色空間における前記画像信号に対応する補正前の点と前記ホワイトバランス許容範囲との位置関係に基づき、前記所定の形状の外周上に目標点を指定する指定ステップと、
前記補正前の点から前記目標点への移動量に対応して、前記画像信号に行うホワイトバランス処理を制御する制御ステップと
を含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、人間の白順応と称する視覚特性に基づいて、画像信号のホワイトバランスを調整するようにした画像処理装置および方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばディジタルスチルカメラおよびディジタルビデオカメラ等のように画像信号を撮影することができる撮像装置、並びにディスプレイやプリンタのように画像信号を再生することができる画像出力装置には、いわゆるホワイトバランスを調整する機能を有している。
【０００３】
従来におけるホワイトバランスの調整方法には、光源毎に最適なホワイトバランスとなる目標値を設定しておき、撮像時の光源を特定して、その時点の光源のホワイトバランス制御信号の目標値を算出し、算出した目標値に向かうようなホワイトバランス補正量を算出するものがある（例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７８２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の調整方法を用いた場合、光源が黒体軌跡にのる場合には、図１Ａに示すように黒体軌跡が非線形であるために、色温度もしくは光源毎に引き込む方向を変える必要があった。光源が蛍光灯等であって黒体軌跡にのらない場合には、図１Ｂに示すように黒体軌跡上にのっていない光源の目標値を設定する必要がある等、ホワイトバランス制御が複雑になるという課題があった。
【０００６】
また、目標値に引き込む範囲の設定を間違えると、引き込み過ぎて青みがかかってしまったり、逆に黄みがかかってしまったりというような色差ずれ現象が起きてしまうという課題があった。
【０００７】
さらに、人間にはある程度の許容範囲をもって白順応とする視覚特性があり、この視覚特性を利用したホワイトバランスの調整方法が確立していないという課題があった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、黒体軌跡上に引き込む場合に比較して、より容易にホワイトバランスを調整することができ、かつ、過度な引き込みによる色差ずれを抑止できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像処理装置は、画像信号に基づいて被写体の色温度を判定する判定手段と、所定の色空間において色温度に対応する基準点を決定する決定手段と、所定の色空間において基準点を中心とする所定の形状のホワイトバランス許容範囲を設定する設定手段と、所定の色空間における画像信号に対応する補正前の点とホワイトバランス許容範囲との位置関係に基づき、所定の形状の外周上に目標点を指定する指定手段と、補正前の点から目標点への移動量に対応して、画像信号に行うホワイトバランス処理を制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の画像処理装置は、被写体の色温度を入力する入力手段をさらに含むことができ、前記決定手段は、所定の色空間において、判定手段によって判定された色温度または入力手段によって入力された色温度に対応する基準点を決定するようにすることができる。
【００１１】
前記設定手段は、所定の色空間において基準点を中心とし、視感実験に基づいて決定される楕円形状のホワイトバランス許容範囲を設定するようにすることができる。
【００１２】
本発明の画像処理方法は、画像信号に基づいて被写体の色温度を判定する判定ステップと、所定の色空間において色温度に対応する基準点を決定する決定ステップと、所定の色空間において基準点を中心とする所定の形状のホワイトバランス許容範囲を設定する設定ステップと、所定の色空間における画像信号に対応する補正前の点とホワイトバランス許容範囲との位置関係に基づき、所定の形状の外周上に目標点を指定する指定ステップと、補正前の点から目標点への移動量に基づいて画像信号に行うホワイトバランス処理を制御する制御ステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明のプログラムは、画像信号に基づいて被写体の色温度を判定する判定ステップと、所定の色空間において色温度に対応する基準点を決定する決定ステップと、所定の色空間において基準点を中心とする所定の形状のホワイトバランス許容範囲を設定する設定ステップと、所定の色空間における画像信号に対応する補正前の点とホワイトバランス許容範囲との位置関係に基づき、所定の形状の外周上に目標点を指定する指定ステップと、補正前の点から目標点への移動量に基づいて画像信号に行うホワイトバランス処理を制御する制御ステップとを含む処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１４】
本発明の画像処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、画像信号に基づいて被写体の色温度が判定され、所定の色空間において色温度に対応する基準点が決定され、所定の色空間において基準点を中心とする所定の形状のホワイトバランス許容範囲が設定される。さらに、所定の色空間における画像信号に対応する補正前の点とホワイトバランス許容範囲との位置関係に基づき、所定の形状の外周上に目標点が指定され、補正前の点から目標点への移動量に基づいて画像信号に行うホワイトバランス処理が制御される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、黒体軌跡上に引き込む場合に比較して、より容易にホワイトバランスを調整することができ、かつ、過度な引き込みによる色差ずれを抑止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００１７】
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加されたりする発明の存在を否定するものではない。
【００１８】
請求項１に記載の画像処理装置（例えば、図２の画像処理装置１）は、画像信号に基づいて被写体の色温度を判定する判定手段（例えば、図３の色温度決定部２２）と、所定の色空間（例えば、B-G,R-G平面）において色温度に対応する基準点を決定する決定手段（例えば、図３の基準点決定部２４）と、所定の色空間において基準点を中心とする所定の形状のホワイトバランス許容範囲を設定する設定手段（例えば、図３の許容範囲設定部２５）と、所定の色空間における画像信号に対応する補正前の点とホワイトバランス許容範囲との位置関係に基づき、所定の形状の外周上に目標点を指定する指定手段（例えば、図３の目標点度決定部２６）と、補正前の点から目標点への移動量に対応して、画像信号に行うホワイトバランス処理を制御する制御手段（例えば、図３の補正量計算部２７）とを含む。
【００１９】
請求項２に記載の画像処理装置は、被写体の色温度を入力する入力手段（例えば、図２の外部センサ１７または色温度入力部１８）をさらに含み、決定手段は、所定の色空間において入力手段によって入力された色温度に対応する基準点を決定する。
【００２０】
請求項５に記載の画像処理方法は、画像信号に基づいて被写体の色温度を判定する判定ステップ（例えば、図８のステップＳ１）と、所定の色空間において色温度に対応する基準点を決定する決定ステップ（例えば、図８のステップＳ２）と、所定の色空間において基準点を中心とする所定の形状のホワイトバランス許容範囲を設定する設定ステップ（例えば、図８のステップＳ３）と、所定の色空間における画像信号に対応する補正前の点とホワイトバランス許容範囲との位置関係に基づき、所定の形状の外周上に目標点を指定する指定ステップ（例えば、図８のステップＳ４）と、補正前の点から目標点への移動量に対応して、画像信号に行うホワイトバランス処理を制御する制御ステップ（例えば、図８のステップＳ５）とを含む。
【００２１】
なお、本発明のプログラムの請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係は、上述した本発明の情報処理方法のものと同様であるので、その記載は省略する。
【００２２】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図２は、本発明の一実施の形態である画像処理装置の構成例を示している。この画像処理装置１は、人間が有する白順応と称する視覚特性を利用して、取得した画像信号のホワイトバランスを調整するものである。
【００２４】
シャッタ、絞り、および集光レンズ等から構成されるレンズ系１１は、被写体の光学像をCCD(Charge Coupled Device)およびCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子１２に集束させる。撮像素子１２は、レンズ系１１によって集束された光学像を光電変換によって電気信号であるアナログの画像信号R,G,Bに変換し、アナログ・ディジタル変換部(A/D,S/H,AGC)１３に出力する。アナログ・ディジタル変換部１３は、撮像素子１２から入力されたアナログの画像信号R,G,Bに対して、サンプリング処理、ゲインコントロール処理、およびディジタル変換処理を施して、ホワイトバランス（ＷＢ）調整部１４および補正量決定部１９に出力する。
【００２５】
ホワイトバランス調整部１４は、補正量決定部１９からの制御に従い、アナログ・ディジタル変換部１３から入力される画像信号R,G,Bのホワイトバランスを調整し、ガンマ補正部１５に出力する。ガンマ補正部１５は、ホワイトバランス調整部１４から入力される画像信号R,G,Bに所定のガンマ処理を施して信号変換部１６に出力する。信号変換部１６は、ガンマ補正部１５から入力される画像信号R,G,Bを、輝度信号Ｙおよび色差信号B-Y,R-Yに変換して後段に出力する。
【００２６】
外部センサ１７は、レンズ系１１によって撮影される被写体の色温度を検知して補正量決定部１９に出力する。色温度入力部１８は、ユーザによって指定された色温度を補正量決定部１９に出力する。
【００２７】
補正量決定部１９は、アナログ・ディジタル変換部１３から入力される画像信号R,G,B、に基づき、ホワイトバランス調整部１４におけるホワイトバランスの補正量を制御する。また、補正量決定部１９は、外部センサ１７または色温度入力部１８から入力される色温度に基づいてホワイトバランス調整部１４におけるホワイトバランスの補正量を制御することができる。
【００２８】
図３は、補正量決定部１９の詳細な構成例を示している。無彩色抽出部２１は、アナログ・ディジタル変換部１３から入力される画像信号R,G,Bから無彩色成分を抽出して色温度決定部２２に出力する。色温度決定部２２は、無彩色抽出部２１からの入力に基づき、被写体の色温度を決定して演算部２３に出力する。演算部２３は、アナログ・ディジタル変換部１３から入力される画像信号R,G,Bと、色温度決定部２２から入力される被写体の色温度に基づいて、ホワイトバランス調整部１４におけるホワイトバランスの補正量を演算する。なお、色温度決定部２２から入力される被写体の色温度ではなく、外部センサ１７または色温度入力部１８から入力される色温度に基づいてホワイトバランス調整部１４におけるホワイトバランスの補正量を演算するようにすることもできる。
【００２９】
演算部２３の基準点決定部２４は、入力された色温度において白となる基準点Ｓ0（図１Ａおよび図１Ｂの従来の補正後の点に相当）を決定する。許容範囲設定部２５は、基準点Ｓ0を中心とする楕円形状のホワイトバランス許容範囲（図１Ａおよび図１Ｂに示された楕円の領域に相当）を設定する。目標点決定部２６は、アナログ・ディジタル変換部１３から入力される画像信号の補正前の点Ｓ1とホワイトバランス許容範囲を示す楕円とに基づき、補正後の目標点Ｓ2’を決定する。補正量計算部２７は、補正前の点Ｓ1を目標点Ｓ2’に補正するための補正量ｆを計算し、ホワイトバランス補正量を算出してホワイトバランス調整部１４に出力する。
【００３０】
ここで、許容範囲設定部２５によりホワイトバランス許容範囲として設定される楕円のの決定方法について説明する。この楕円は上述したように、人間が有する白順応と称する視覚特性に基づくものである。この楕円のサイズは、以下の視感実験により取得することができる。まず、指定された色温度に対応する色を表示できるディスプレイを用意し、図４に示すように、ディスプレイの画面内の周囲に黒の枠４１、枠４１内には無彩色領域４２を設けて、被験者に無彩領域４２に表示される色以外の色が目に入らないようにする。
【００３１】
無彩色領域４２には、図５に示す横軸にａ＊、縦軸にｂ＊をとるCIELab色空間において、Ｘ印を用いて示すａ＊，ｂ＊をそれぞれ例えば−１５から１５まで１ずつ変化させた９６１（＝３１×３１）段階の無彩色を表示させる。そして無彩色領域４２に表示された無彩色を被験者が「無彩色である」と認識した場合には、そのCIELab色空間上の点に●印をプロットする。
【００３２】
「無彩色である」と認識されたCIELab色空間の点のａ＊，ｂ＊それぞれの平均値を用いれば、マハラノビスの距離は次式（１）によって表すことができる。
【数１】
2006074691.tif 000003
…（１）
【００３３】
なお、「無彩色である」と認識されたCIELab色空間の点のうち、楕円の内側に存在するものの割合を示す信頼度Ｐは、次式（２）によって表すことができる。
【数２】
2006074691.tif 000004
…（２）
【００３４】
したがって、信頼度９５％の確率楕円を求めるためには式（２）のＰに０．９５を代入し、次式（３）のようにすればよい。
【数３】
2006074691.tif 000005
…（３）
【００３５】
式（３）の条件のもとで式（１）を解けば、Ｄ2＝５．９９１５が算出される。
【００３６】
ここで信頼度９５％の確率楕円は、信頼度Ｐ＝０．９５となるCIELab色空間の点の集合、すなわちマハラノビスの距離Ｄ2＝５．９９１５の楕円の内部として表すことができる。このようにして、図６に示される楕円が決定される。
【００３７】
なお、今回は精度を高めるためにマハラノビス距離を用いて許容範囲を算出したが、重み付けユークリッド距離等一般的に使用されている多変量解析手法を用いてもよい。
【００３８】
以上のようにして決定された楕円の内部を、人間の目が「無彩色である」として許容できる範囲と定め、確率楕円の式をホワイトバランス許容範囲の算出式に用いることにする。次に楕円の中心値とａ＊，ｂ＊の中心値との距離および角度を求める。求めたａ＊，ｂ＊から、中心のRGB値を(255,255,255)とした時のRGB値に算出する。例としてLabからsRGBの変換式を次式（４）乃至（１３）に示す。
【００３９】
LabからXYZへの変換式
【数４】
2006074691.tif 000006
…（４）
【００４０】
ｆｘ＞０．２０６９のとき
【数５】
2006074691.tif 000007
…（５）
【００４１】
ｆｘ≦０．２０６９のとき
【数６】
2006074691.tif 000008
…（６）
【００４２】
ｆｙ＞０．２０６９のとき
【数７】
2006074691.tif 000009
…（７）
【００４３】
ｆｙ≦０．２０６９のとき
【数８】
2006074691.tif 000010
…（８）
【００４４】
ｆｚ＞０．２０６９のとき
【数９】
2006074691.tif 000011
…（９）
【００４５】
ｆｚ≦０．２０６９のとき
【数１０】
2006074691.tif 000012
…（１０）
【００４６】
XYZからRGBへの変換式
【数１１】
2006074691.tif 000013
…（１１）
【００４７】
RGBからsRGBへの変換式
R,G,B≦０．００３１３０８
【数１２】
2006074691.tif 000014
…（１２）
【００４８】
R,G,B＞０．００３１３０８
【数１３】
2006074691.tif 000015
…（１３）
【００４９】
以上のように楕円の短軸、長軸それぞれのRGB値を求め、算出した値を基にして、図７に示すR-Y,B-Y値と軸に対する傾き角θを求め、ホワイトバランス許容範囲を決定する。傾き角θや各色温度ごとのR-Y,B-Y値については、Ｄ55，Ｄ65等の各光源の最大値と最小値をテーブル化し、色温度間は線形補間を行うようにする。なお、より精度の高いホワイトバランス許容範囲が求められる場合には、色温度から計算式を用いて算出するようにしてもよい。
【００５０】
また上述した視感実験は、CIELab色空間以外の他の色空間を用いて行ってもかまわない。
【００５１】
次に、画像処理装置１によるホワイトバランス調整処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。このホワイトバランス調整処理は、レンズ系１１によって集束された被写体の光学像が撮像素子１２によって画像信号R,G,Bに変換され、さらに、アナログ・ディジタル変換部１３によりサンプリング処理、ゲインコントロール処理、およびディジタル変換処理が施されて、ホワイトバランス調整部１４および補正量決定部１９に入力されたときに開始される。
【００５２】
ステップＳ１において、ホワイトバランス調整部１４の無彩色抽出部２１は、アナログ・ディジタル変換部１３から入力された画像信号R,G,Bから無彩色成分を抽出して色温度決定部２２に出力する。色温度決定部２２は、無彩色抽出部２１からの入力に基づいて被写体の色温度を決定し、演算部２３に出力する。
【００５３】
ステップＳ２において、演算部２３の基準点決定部２４は、入力された色温度において白となる基準点Ｓ0を決定する。ステップＳ３において、許容範囲設定部２５は、図９に示すように、基準点Ｓ0をB-G,R-G平面の中心とする楕円形状のホワイトバランス許容範囲を設定する。
【００５４】
ステップＳ４において、目標点決定部２６は、図１０に示すように、アナログ・ディジタル変換部１３から入力される画像信号の補正前の点Ｓ1（Ｒ1，Ｂ1）をB-G,R-G平面にプロットする。補正前の点Ｓ1（Ｒ1，Ｂ1）が楕円の外に位置する場合、以下の処理を行う。補正前の点Ｓ1（Ｒ1，Ｂ1）が楕円内に位置する場合の処理は後述する。図１１に示すように、楕円の長軸と短軸が、B-G,R-G平面の軸と重なるように、点Ｓ1と楕円を回転させる。この回転角をθとする。また、回転後の補正前の点をＳ1’とする。さらに目標点決定部２６は、図１２に示すように、楕円を縦軸方向または横軸方向に所定の倍率で縮小変換（または拡大変換）して円に変形し、図１３に示すように、回転後の補正前の点をＳ1’と基準点Ｓ0とを結ぶ直線ｌと、円との交点Ｓ2を算出する。次に目標点決定部２６は、図１４に示すように、交点Ｓ2の座標を、楕円から円に変形したときの逆の変換を行い、さらに−θだけ回転させることにより、楕円上の目標値Ｓ2’（Ｒ2’，Ｂ2’）を決定する。
【００５５】
なお、上述したように、補正前の点Ｓ1と基準点Ｓ0とを結ぶ直線ｌと、楕円との交点を目標値Ｓ2’とする代わりに、図１５に示すように、楕円の長軸を横軸、短軸を縦軸に見立てた座標系において、補正前の点Ｓ1の横軸座標が２焦点の間に位置するときには、補正前の点Ｓ1から横軸への垂線と楕円との交点を目標値Ｓ2’とし、補正前の点Ｓ1の横軸座標が２焦点の外側に位置するときには、補正前の点Ｓ1から近い方の焦点とを結ぶ直線と、楕円との交点を目標値Ｓ2’とするようにしてもよい。
【００５６】
図８に戻る。ステップＳ５において、補正量計算部２７は、補正前の点Ｓ1（Ｒ1，Ｂ1）を目標点Ｓ2’（Ｒ2’，Ｂ2’）に補正するための補正量ｆr，ｆbを、次式（１４）を用いて計算する。
【００５７】
【数１４】
2006074691.tif 000016
…（１４）
【００５８】
また式（１４）に基づき、次式（１５）に示すようにしてＲ2’，Ｂ2’を算出する。
【００５９】
【数１５】
2006074691.tif 000017
…（１５）
【００６０】
ステップＳ６において、補正量計算部２７は、ステップＳ５の計算結果に基づいて、図１に示されたB/G,R/GのRatio平面における補正量を計算し、計算した補正量に基づいてホワイトバランス調整部１４を制御する。なお、ステップＳ６の処理の詳細については、本出願人が提案済の特願２００３−３１８１９２号に記載の処理と同様であるので、その説明は省略する。
【００６１】
補正量計算部２７からの制御に従い、ホワイトバランス調整部１４は、アナログ・ディジタル変換部１３から入力される画像信号R,G,Bのホワイトバランスを調整し、ガンマ補正部１５に出力する。
【００６２】
なお、ステップＳ４において、プロットした補正前の点Ｓ1（Ｒ1，Ｂ1）が楕円内に位置する場合には、本出願人が提案済の特願２００３−０９０６１１号に記載されている色収束手法を適用し、図１６に示すように、円の中心（基準点Ｓ0）に収束するように補正を行う。
【００６３】
具体的には、図１７および図１８に示すように、色差信号B-Y,R-Yに中心点からの距離ｓに応じたゲイン量gainを設定することにより補正する。まず次式（１６）を用いて中心点からの距離ｓを計算する。
【００６４】
【数１６】
2006074691.tif 000018
…（１６）
【００６５】
そして次式（１７）に示すように、ゲイン量gainとして距離ｓのγ乗を計算する。
【００６６】
【数１７】
2006074691.tif 000019
…（１７）
【００６７】
さらに計算してゲイン量gainを用いた次式（１８）に示すように、色差信号B-Y，R-Yの信号にゲイン量gainをかけて色収束を行う。
【００６８】
【数１８】
2006074691.tif 000020
…（１８）
【００６９】
なお、円周上の色についてはゲイン量が１のため結果的に補正が行われず、中心に近づくに従いゲイン量gainが大きくなるので、より中心に収束され易い補正が行われることが分かる。このような色収束法により、楕円内に位置する色差がずれている信号についても、色温度に合った基準点に引き込まれることにより、より正確なホワイトバランス処理を行うことができる。
【００７０】
以上、画像処理装置１によるホワイトバランス調整処理の説明を終了する。このホワイトバランス調整処理によれば、人間の視覚特性に応じた自然なホワイトバランス制御が可能になる。
【００７１】
なお、本発明は、図１Ａに示されたように光源が黒体軌跡にのる場合だけでなく、図１Ｂに示されたように光源が黒体軌跡にのらない場合にも適用することが可能である。
【００７２】
また、本発明は、ディジタルスチルカメラ、およびビデオカメラ等の撮像装置、並びにディスプレイ、およびプリンタ等の画像出力装置に適用することができる。
【００７３】
また、ビデオレコーダ、およびDVDプレイヤ等の画像再生装置においても、画像記録時のの被写体の色温度をフィードバック可能であれば、本発明を適用して、画像出力装置に供給する画像信号を補正することが可能である。
【００７４】
ところで、演算部２３による上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば図１９に示されるような汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【００７５】
このパーソナルコンピュータ５０は、CPU(Central Processing Unit)５１を内蔵している。CPU５１にはバス５４を介して、入出力インタフェース５５が接続されている。バス５４には、ROM(Read Only Memory)５２およびRAM(Random Access Memory)５３が接続されている。
【００７６】
入出力インタフェース５５には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウス、等の入力デバイスよりなる入力部５６、合成された映像信号を表示するCRT(Cathode Ray Tube)またはLCD(Liquid Crystal Display)等のディスプレイよりなる出力部５７、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部５８、およびモデム、LAN（Local Area Network）アダプタなどよりなり、インタネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部５９が接続されている。また、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどの記録媒体６１に対してデータを読み書きするドライブ６０が接続されている。
【００７７】
このパーソナルコンピュータ５０に上述した一連の処理を実行させるプログラムは、記録媒体６１に格納された状態でパーソナルコンピュータ５０に供給され、ドライブ６０によって読み出されて記憶部５８に内蔵されるハードディスクドライブにインストールされている。記憶部５８にインストールされているプログラムは、入力部５６に入力されるユーザからのコマンドに対応するCPU５１の指令によって、記憶部５８からRAM５３にロードされて実行される。
【００７８】
なお、本明細書において、プログラムに基づいて実行されるステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００７９】
また、プログラムは、１台のコンピュータにより処理されるものであってもよいし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであってもよい。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】黒体軌跡を示す図である。
【図２】本発明を適用した画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の補正量決定部の構成例を示すブロック図である。
【図４】視感実験を説明するための図である。
【図５】視感実験を説明するための図である。
【図６】視感実験に基づくホワイトバランス許容範囲となる楕円の決定方法を説明するための図である。
【図７】視感実験に基づくホワイトバランス許容範囲となる楕円の決定方法を説明するための図である。
【図８】ホワイトバランス調整処理を説明するフローチャートである。
【図９】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１０】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１１】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１２】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１３】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１４】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１５】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１６】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１７】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１８】ホワイトバランス調整処理を説明するための図である。
【図１９】汎用パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  画像処理装置，  １４  ホワイトバランス調整部，  １７  外部センサ，  １８  色温度入力部，  １９  補正量決定部，  ２１  無彩色抽出部，  ２２  色温度決定部，  ２３  演算部，  ２４  基準点決定部，  ２５  許容範囲設定部，  ２６  目標点決定部，  ２７  補正量計算部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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