(57)【要約】【課題】  正確度の高いホワイトバランスの制御を行うことのできるカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法と制御信号生成装置を提供する。【解決手段】  本発明の装置および方法は、カラー信号の利得レベルが調節される前のカラーデータとカラー利得が調節された後のカラーデータに基づいて、カラー信号の利得を調節するための制御信号を生成する。本装置および方法は、複数のカラー信号の利得レベルが調節される前の複数のカラー信号に基づいて、複数のカラー信号の利得レベルを調節するための第１制御信号（Ｒｇ１Ｂｇ１）を生成し、複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号に基づいて、第１制御信号を補正するための補正値を算出し、補正値により第１制御信号を補正した第２制御信号を生成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体から複数のカラー信号が含まれたイメージデータを受信し、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節することによって、前記被写体のホワイトバランスを保たせる方法にて使用される、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節する制御信号を生成する方法であって、
前記複数のカラー信号の利得レベルが調節される前の複数のカラー信号に基づいて、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節するための第１制御信号を生成するステップと、
前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号に基づいて、前記第１制御信号を補正するための補正値を算出するステップと、
前記補正値により前記第１制御信号を補正した第２制御信号を生成するステップとを含むことを特徴とするカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【請求項２】
前記第２制御信号を生成するステップは、前記第１制御信号から前記補正値を差し引くことにより前記第２制御信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【請求項３】
前記補正値を算出するステップは、
前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号が、グリーン積分値（ＩＧＯＵＴ）に対するレッド積分値（ＩＲＯＵＴ）の比率（ＩＲＯＵＴ／ＩＧＯＵＴ）を一軸にして、グリーン積分値（ＩＧＯＵＴ）に対するブルー積分値（ＩＢＯＵＴ）の比率（ＩＢＯＵＴ／ＩＧＯＵＴ）を他の一軸とする２次元平面上において、該２次元表面上に位置した多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線（ＣＢＬ）上に位置するよう前記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【請求項４】
前記補正値を算出するステップは、
前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号が、レッド色差信号Ｒ−ＹＯＵＴを一軸にして、ブルー色差信号Ｂ−ＹＯＵＴを他の一軸とする２次元平面上において、該２次元表面上に位置した多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線（ＣＢＬ）上に位置するよう前記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【請求項５】
前記補正値を算出するステップは、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラーデータ値に応じて実験的に決定された補正値を有するルックアップテーブルに基づき前記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【請求項６】
前記ルックアップテーブルの補正値は、レッド、グリーン、ブルー値に基づいて実験的に決定されたことを特徴とする請求項５に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【請求項７】
前記ルックアップテーブルの補正値は、レッド色差信号（Ｒ−Ｙ）、ブルー色差信号（Ｂ−Ｙ）、輝度信号（Ｙ）値に基づいて実験的に決定されたことを特徴とする請求項５に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【請求項８】
前記第１制御信号を生成するステップは、
前記イメージデータを複数の領域に分けて、前記複数の領域別に前記レッド積分値（ＩＲＩＮ）、グリーン積分値（ＩＧＩＮ）、ブルー積分値（ＩＢＩＮ）をそれぞれ算出するステップと、
前記複数の領域別に、前記グリーン積分値（ＩＧＩＮ）に対する前記レッド積分値
（ＩＲＩＮ）の比率（ＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ）と、グリーン積分値（ＩＧＩＮ）に対する前記ブルー積分値（ＩＢＩＮ）の比率（ＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ）を算出するステップと、
前記複数の領域のなかで、その算出された比率値が予め定められた範囲内に含まれる、所定の領域を選択するステップと、
前記選択された所定の領域について、前記レッド積分値（ＩＲＩＮ）、前記グリーン積分値（ＩＧＩＮ）、前記ブルー積分値（ＩＢＩＮ）の平均値（ＩＲＡＶ、ＩＮ、ＩＧＡＶ、ＩＮ、ＩＢＡＶ、ＩＮ）をそれぞれ算出するステップと、
前記選択された所定の領域が少なくとも１つ存在する場合前記第１制御信号を次の式によりそれぞれ求め、前記選択された所定の領域が存在しない場合以前の第１制御信号と同一するようそれぞれ求めるステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【数１】
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【請求項９】
前記所定の範囲は、
前記グリーン積分値（ＩＧＩＮ）に対する前記レッド積分値（ＩＲＩＮ）の比率（ＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ）を一軸にして、前記グリーン積分値（ＩＧＩＮ）に対する前記ブルー積分値（ＩＢＩＮ）の比率（ＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ）を他の一軸とする２次元平面上において、多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線を含む特定範囲であることを特徴とする請求項８に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【請求項１０】
前記第１制御信号はＲｇ１とＢｇ１を含み、前記補正値はΔＲとΔＢを含み、第２制御信号はＲｇ２とＢｇ２を含むことを特徴とする請求項１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法。
【請求項１１】
被写体から複数のカラー信号が含まれたイメージデータを受信し、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節することによって前記被写体のホワイトバランスを保たせる装置に使用される、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節する制御信号を生成する装置であって、
前記複数のカラー信号の利得レベルが調節される前の複数のカラー信号に基づいて、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節するための第１制御信号を生成する手段と、
前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号に基づいて、前記第１制御信号を補正するための補正値を算出する手段と、
前記補正値により前記第１制御信号を補正した第２制御信号を生成する手段とを含むことを特徴とするカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置。
【請求項１２】
前記第２制御信号を生成する手段は、前記第１制御信号から前記補正値を差し引くことにより前記第２制御信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置。
【請求項１３】
前記補正値を算出する手段は、
前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号が、グリーン積分値（ＩＧＯＵＴ）に対するレッド積分値（ＩＲＯＵＴ）の比率（ＩＲＯＵＴ／ＩＧＯＵＴ）を一軸にして、グリーン積分値（ＩＧＯＵＴ）に対するブルー積分値（ＩＢＯＵＴ）の比率（ＩＢＯＵＴ／ＩＧＯＵＴ）を他の一軸とする２次元平面上において、該２次元表面上に位置した多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線（ＣＢＬ）上に位置するよう前記補正値を算出することを特徴とする請求項１１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置。
【請求項１４】
前記補正値を算出する手段は、
前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号が、レッド色差信号Ｒ−ＹＧＯＵＴを一軸にして、ブルー色差信号Ｂ−ＹＯＵＴを他の一軸とする２次元平面上において、該２次元表面上に位置した多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線（ＣＢＬ）上に位置するよう前記補正値を算出することを特徴とする請求項１１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置。
【請求項１５】
前記補正値を算出するステップは、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後のカラーデータ値に応じて実験的に決定された補正値を有するルックアップテーブルに基づいて前記補正値を算出することを特徴とする請求項１１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置。
【請求項１６】
前記ルックアップテーブルの補正値は、レッド、グリーン、ブルー値に基づいて実験的に決定されたことを特徴とする請求項１５に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置。
【請求項１７】
前記ルックアップテーブルの補正値は、レッド色差信号（Ｒ−Ｙ）、ブルー色差信号（Ｂ−Ｙ）、輝度信号（Ｙ）値に基づいて実験的に決定されたことを特徴とする請求項１５に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置。
【請求項１８】
前記第１制御信号はＲｇ１とＢｇ１を含み、前記補正値はΔＲとΔＢを含み、第２制御信号はＲｇ２とＢｇ２を含むことを特徴とする請求項１１に記載のカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法および制御信号生成装置に関する。詳細には、ホワイトの被写体をホワイトにみえるよう再生するためホワイトバランス制御がビデオカメラまたはデバイススチルカメラのようなイメージピックアップ装置にて行われ、通常、ホワイトバランス制御は、カラー信号の利得レベルを調節することにより達成される。本発明はかかるカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号を生成する方法およびその方法を用いる制御信号生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のホワイトバランス制御方法として、一般に各ピクセル信号のレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の構成要素（レッド、グリーン、ブルーから構成される３つの主色成分）を平均化することでバランスの全体イメージを無色（ａｃｈｒｏｍａｔｉｃ  ｃｏｌｏｒ）に調節する。このように全体イメージの平均が無色になるよう制御する技術の一例が、米国特許ＵＳ５，０３８，２０５に記述されている。この特許は本願明細書の一部として結合される。
【０００３】
他に従来のホワイトバランス制御方法の一例が、米国特許出願公開ＵＳ２００２／０１０１５１６に記載されている。この特許文献は本願明細書の一部として結合される。この技術では、カラー分離回路からＲ、Ｇ、Ｂデータを受信し、受信されたデータから所定の式によりレッド利得とブルー利得とを算出する。所定の式は次の通りである。
【０００４】
【数２】
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尚、ｋ値は加重パラメータであり、Ｒ−ｇａｉｎ＿Ａｕｔｏは輝度（Ｙ）に関わらず定められた値であり、Ｒ−ｇａｉｎ＿ｈｉは輝度（Ｙ）の情報に基づいて設定された値である。結果的に、加重パラメータ量を調節することにより、低輝度の被写体のホワイトバランス制御がより正確に行われる。
【０００５】
更なる従来のホワイトバランス制御方法の一例が、米国特許ＵＳ５，２６７，０２６に記載されている。本特許文献は、本願明細書の一部として結合される。本技術においては、増幅されたカラーデータに含まれた色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙを受信し、受信された色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙが「０」でない場合はホワイトバランス制御がよく行われていないことと見なし、所定の手続きに基づいてホワイトバランスを制御する。
【０００６】
一方、前述した米国特許出願公開ＵＳ２００２／０１０５１６に記載されたように、従来の技術は、カラー信号増幅器に入力される前のカラーデータに基づいて算出されたホワイトバランス制御のための制御信号を用いることでカラーデータのホワイトバランスを制御する。しかし、係る技術においては、制御されたホワイトバランスが正しく調節されたかについて決定することができない。
【０００７】
さらに、前述の米国特許ＵＳ５，２６７，０２６に記載の従来技術は、カラー信号増幅器から出力されるカラーデータに基づいて算出されたホワイトバランス制御のための制御信号を用いることでカラーデータのホワイトバランスを制御する。しかし、このような技術は、予めホワイトバランス制御されたカラーデータに基づき制御信号を算出するので、実際のところはホワイト領域でない領域をホワイト領域として判断したり、ホワイト領域をホワイト領域でない領域としてミス判断する恐れがある。従って、画像のホワイトである領域とホワイトでない領域とを正確に決定することのできるホワイトバランス制御が要される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、正確度の高いホワイトバランス制御のために、カラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、正確なホワイトバランス制御のために、カラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的を達成するために、被写体から複数のカラー信号が含まれたイメージデータを受信し、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節することによって、前記被写体のホワイトバランスを保たせる方法にて使用される、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節する制御信号を生成する方法であって、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節される前の複数のカラー信号に基づいて、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節するための第１制御信号を生成するステップと、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号に基づいて、前記第１制御信号を補正するための補正値を算出するステップと、前記補正値により前記第１制御信号を補正した第２制御信号を生成するステップとを含むことを特徴とするカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法を提供する。
【００１１】
前述した前記第２制御信号を生成するステップは、前記第１制御信号から前記補正値を差し引くことにより前記第２制御信号を生成することができる。
【００１２】
前述の補正値を算出するステップは、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号が、グリーン積分値（ＩＧＯＵＴ）に対するレッド積分値（ＩＲＯＵＴ）の比率（ＩＲＯＵＴ／ＩＧＯＵＴ）を一軸にして、グリーン積分値（ＩＧＯＵＴ）に対するブルー積分値（ＩＢＯＵＴ）の比率（ＩＢＯＵＴ／ＩＧＯＵＴ）を他の一軸とする２次元平面上において、該２次元表面上に位置した多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線（ＣＢＬ）上に位置するよう前記補正値を算出することが好ましい。
【００１３】
前述した補正値を算出するステップは、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号が、レッド色差信号Ｒ−ＹＯＵＴを一軸にして、ブルー色差信号Ｂ−ＹＯＵＴを他の一軸とする２次元平面上において、該２次元表面上に位置した多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線（ＣＢＬ）上に位置するよう前記補正値を算出することができる。
【００１４】
前述の補正値を算出するステップは、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラーデータ値に応じて実験的に決定された補正値を有するルックアップテーブルに基づき前記補正値を算出することができる。
【００１５】
前述したルックアップテーブルの補正値は、レッド、グリーン、ブルー値に基づいて実験的に決定され得る。
【００１６】
なお、前記ルックアップテーブルの補正値は、レッド色差信号（Ｒ−Ｙ）、ブルー色差信号（Ｂ−Ｙ）、輝度信号（Ｙ）値に基づいて実験的に決定されることができる。
【００１７】
前述した前記第１制御信号を生成するステップは、前記イメージデータを複数の領域に分けて、前記複数の領域別に前記レッド積分値（ＩＲＩＮ）、グリーン積分値（ＩＧＩＮ）、ブルー積分値（ＩＢＩＮ）をそれぞれ算出するステップと、前記複数の領域別に、前記グリーン積分値（ＩＧＩＮ）に対する前記レッド積分値（ＩＲＩＮ）の比率（ＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ）と、グリーン積分値（ＩＧＩＮ）に対する前記ブルー積分値（ＩＢＩＮ）の比率（ＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ）を算出するステップと、前記複数の領域のなかで、その算出された比率値が予め定められた範囲内に含まれる、所定の領域を選択するステップと、前記選択された所定の領域について、前記レッド積分値（ＩＲＩＮ）、前記グリーン積分値（ＩＧＩＮ）、前記ブルー積分値（ＩＢＩＮ）の平均値（ＩＲＡＶ、ＩＮ、ＩＧＡＶ、ＩＮ、ＩＢＡＶ、ＩＮ）をそれぞれ算出するステップと、前記選択された所定の領域が少なくとも１つ存在する場合前記第１制御信号を次の式によりそれぞれ求め、前記選択された所定の領域が存在しない場合以前の第１制御信号と同一するようそれぞれ求めるステップとを含む。
【００１８】
【数３】
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前述した所定の範囲は、前記グリーン積分値（ＩＧＩＮ）に対する前記レッド積分値（ＩＲＩＮ）の比率（ＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ）を一軸にして、前記グリーン積分値（ＩＧＩＮ）に対する前記ブルー積分値（ＩＢＩＮ）の比率（ＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ）を他の一軸とする２次元平面上において、多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線を含む特定範囲である。
【００１９】
さらに、前述した目的を達成するために、被写体から複数のカラー信号が含まれたイメージデータを受信し、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節することによって前記被写体のホワイトバランスを保たせる装置に使用される、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節する制御信号を生成する装置であって、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節される前の複数のカラー信号に基づいて、前記複数のカラー信号の利得レベルを調節するための第１制御信号を生成する手段と、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号に基づいて、前記第１制御信号を補正するための補正値を算出する手段と、前記補正値により前記第１制御信号を補正した第２制御信号を生成する手段と、を含むことを特徴とするカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置を提供する。
【００２０】
前述した第２制御信号を生成する手段は、前記第１制御信号から前記補正値を差し引くことにより前記第２制御信号を生成することができる。
【００２１】
なお、前記補正値を算出する手段は、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号が、グリーン積分値（ＩＧＯＵＴ）に対するレッド積分値（ＩＲＯＵＴ）の比率（ＩＲＯＵＴ／ＩＧＯＵＴ）を一軸にして、グリーン積分値（ＩＧＯＵＴ）に対するブルー積分値（ＩＢＯＵＴ）の比率（ＩＢＯＵＴ／ＩＧＯＵＴ）を他の一軸とする２次元平面上において、該２次元表面上に位置した多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線（ＣＢＬ）上に位置するよう前記補正値を算出することができる。
【００２２】
前述した補正値を算出する手段は、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後の複数のカラー信号が、レッド色差信号Ｒ−ＹＧＯＵＴを一軸にして、ブルー色差信号Ｂ−ＹＯＵＴを他の一軸とする２次元平面上において、該２次元表面上に位置した多様な色温度の下でホワイトの被写体を照射したときに算出された値が形成する黒体輻射曲線（ＣＢＬ）上に位置するよう前記補正値を算出することができる。
【００２３】
前述した補正値を算出するステップは、前記複数のカラー信号の利得レベルが調節された後のカラーデータ値に応じて実験的に決定された補正値を有するルックアップテーブルに基づいて前記補正値を算出することができる。
【発明の効果】
【００２４】
前述した通りに、カラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法および制御信号生成装置によると、正確性の優れたホワイトバランス制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
【実施例】
【００２６】
図１は本発明の一実施形態に係るカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号の生成装置を備えたイメージピックアップ装置の概略図である。同図に示したように、本イメージピックアップ装置は、レンズユニット１、イメージピックアップユニット３、カラー分離ユニット５、積分ユニット７、制御ユニット９、増幅ユニット１１、信号処理ユニット１３、エンコーダー１５、イメージ出力ユニット１７を含んでなる。
【００２７】
レンズユニット１は、光学レンズ、穴、および機械的なシャッターで構成される。この構成の要素はフォーカスの長さと露出量を調節するために外部から供給されるそれぞれの制御信号により駆動される。
【００２８】
イメージピックアップユニット３は、カラーＣＣＤと相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）からなり、レンズユニット１から光を受信しアナログ信号に切替える。
【００２９】
図示されてないが、Ａ／Ｄコンバーターがイメージピックアップユニット３とカラー分離ユニット５との間に位置し、Ａ／Ｄコンバーターはイメージピックアップユニット３からの電気的な信号をデジタル信号に切替える。
【００３０】
カラー分離ユニット５は、ＣＣＤカラーフィルタ群を備えることにより、Ａ／Ｄコンバーターから受信されるデジタル信号をカラー別に分離する。本実施の形態におけるカラー分離ユニット５はデジタル信号をレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびブルー（Ｂ）信号に分離する。
【００３１】
増幅ユニット１１は、外部、例えば、制御ユニット９から入力される制御信号により、カラー分離ユニット５から入力されるカラー信号のサイズを減少または増幅させる。本実施の形態における増幅ユニット１１は、レッド信号とブルー信号とをそれぞれ増幅させる利得Ｒｇを有するレッド増幅器と、Ｂｇの利得を有するブルー増幅器とに構成され、ＲｇまたはＢｇ値に応じてレッド信号とブルー信号のサイズを減少および増加させる。本明細書では、増幅ユニット１１に入力されるカラー信号をそれぞれＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮに表し、増幅ユニット１１から出力されるカラー信号をそれぞれＲＯＵＴ、ＧＯＵＴ、ＢＯＵＴに表する。
【００３２】
信号処理ユニット１３は、例えば、ＣＣＤが単板タイプである場合にカラー補間機能を行う。本実施の形態では、信号処理ユニット１３はレッドＲＯＵＴ、グリーンＧＯＵＴ、ブルーＢＯＵＴ信号を受け取って輝度値（Ｙ）とカラー差信号Ｒ＿Ｙとカラー差信号Ｂ＿Ｙ信号とを出力する。レッド、グリーン、ブルー信号から輝度値（Ｙ）とカラー差信号（Ｒ―Ｙ、Ｂ−Ｙ）を算出する方法は公知の技術である。その値は、例えば、次の式により決定される。
【００３３】
【数４】
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イメージ出力ユニット１７は、イメージディスプレーまたはイメージデータを記録するメモリとして構成される。被写体から反射された光は前述の動作下で、最終的には写真のような形態のイメージデータにイメージ出力ユニット１７に出力する。
【００３４】
積分ユニット７は、本実施形態において、カラー分離ユニット５からカラー信号
ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮを受信してそれぞれに対する積分値ＩＲＩＮ、ＩＧＩＮ、ＩＢＩＮを算出する。
【００３５】
制御ユニット９は、本イメージピックアップ装置の全体を制御し、被写体のホワイトバランスを保つために、増幅ユニット１１のカラー利得を制御する。イメージのキャップチャリングの際に、制御ユニット９は、レンズユニット１に制御信号を送信し、一方、信号処理ユニット１３にもイメージデータを同期化させるためのタイミング制御信号を送信し、カラー信号利得レベル制御信号ＲｇおよびＢｇを算出し増幅ユニット１１に送信する。さらに、制御ユニット９はイメージ出力ユニット１７においてもイメージディスプレー制御信号あるいはイメージ記録制御信号を送信する。本実施形態において、制御ユニット９は、マイクロコンピューター９ａとメモリ９ｂとに構成される。マイクロコンピューターは前述した制御信号の発生のための演算を行い、メモリ９ｂはマイクロコンピューターが制御信号を算出するために必要なデータと制御プログラムを格納する。メモリ９ｂはＲＡＭとＲＯＭ（図示せず）から構成される。
【００３６】
図１において、カラー信号（例えば、ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮ、ＲＯＵＴ、ＧＯＵＴ、ＢＯＵＴ、ＩＲＩＮ、ＩＧＩＮ、ＩＢＩＮ、ＩＲＯＵＴ、ＩＧＯＵＴ、ＩＢＯＵＴ、Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）と制御信号（Ｒｇ、Ｂｇ）は、単一線を介して入出力されることとして図示されている。どちらか一方に、これらの信号はそれぞれ別の線を介して入出力されることができる。
【００３７】
なお、制御ユニット９が、増幅ユニット１１のカラー信号の利得レベルを調節する制御信号を算出する過程について図２ないし図７に基づいて詳説する。
【００３８】
図３は本発明に係る一実施の形態を示すカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号の生成方法を概略的に示すフローチャートである。
【００３９】
Ｓ３０１において、利得が調節される前のカラーデータＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮを積分ユニットが受信し、特定値を算出する。本実施形態において、レッドＲＩＮ、グリーンＧＩＮ、ブルーＢＩＮから構成されたカラーデータを受け取って、それぞれの積分値ＩＲＩＮ、ＩＧＩＮ、ＩＢＩＮを算出する。輝度ＹＩＮと色差値Ｒ―ＹＩＮ、Ｂ―ＹＩＮから構成されたカラーデータを受け取って、Ｒ―ＹＩＮ、Ｂ―ＹＩＮに対するそれぞれの積分値を算出することができる。
【００４０】
Ｓ３０３において、Ｓ３０１で算出された値に基づいて、制御ユニット９が第１制御信号を生成する。図４ないし図６に基づいて第１制御信号を生成する過程について後述する。
【００４１】
Ｓ３０５において、利得の調節された後のカラーデータＲＯＵＴ、ＧＯＵＴ、ＢＯＵＴを積分ユニットが受信し特定値を算出する。本ステップにおいて、前述したＳ３０１と類似の過程を行う。利得が調節された後のカラーデータは、例えばＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ、Ｙのような色信信号の場合もあり得る。
【００４２】
Ｓ３０７において、Ｓ３０５で受信されたカラーデータに基づいて、第１制御信号を補正するための補正値ΔＲ、ΔＢを算出する。補正値は、例えば、メモリ９ｂに予めルックアップテープの形態で格納される。以下、表１または表２はルックアップテーブルの例である。
【００４３】
【表１】
2006033849.tif 000006
表１における補正値ΔＲ１,ΔＲ２,ΔＲ３,ΔＲ４,ΔＢ１,ΔＢ２,ΔＢ３,ΔＢ４は、レッド色差信号Ｒ−Ｙ、ブルー色差信号Ｂ−Ｙ、輝度信号Ｙ値に基づいて得られる。
【００４４】
例えば、Ｓ３０５において受信したデータがＲ−ＹOUT,2,Ｂ−ＹOUT,2、ＹOUT,2であれば補正値はそれぞれΔＲ２およびΔＢ２として決定される。
【００４５】
【表２】
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表２における補正値ΔＲ１,ΔＲ２,ΔＲ３,ΔＲ４,ΔＢ１,ΔＢ２,ΔＢ３,ΔＢ４は、レッド、グリーン、ブルー値に基づいて得られる。
【００４６】
なお、ルックアップテーブルに割当てられる補正値が求められる過程について図２Ａおよび図２Ｂに基づいて詳説する。
【００４７】
Ｓ３０５で受信したデータが、例えば、図２Ａの「Ａ」地点に位置していると仮定する。この場合点Ａに対する補正値ΔＲ、ΔＢは、点Ａが黒体輻射曲線（ＣＢＬ）上に移動されるよう決定する量である。詳細に、補正値ΔＲ、ΔＢは、図２Ａの「Ａ」地点から黒体輻射曲線（ＣＢＬ）曲線まで距離の関数になり、実験的に決定することができる。本実施の形態では、補正値ΔＲ、ΔＢは負あるいは正の値を有することができる。Ｓ３０５において受信されたデータが、もし、図２Ａの黒体輻射曲線（ＣＢＬ）の上に位置すれば、補正値は正の値を有することになる。逆に、Ｓ３０５において受信されたデータが、図２Ａの黒体輻射曲線（ＣＢＬ）の下領域に位置すれば補正値は負の値を有する。
【００４８】
更なる例として、Ｓ３０５において受信されたデータが、図２Ｂの「Ａ」地点に位置していると仮定する。この場合、補正値ΔＲ、ΔＢは、点Ａが黒体輻射曲線（ＣＢＬ）に移動されるよう決定される量であって、正あるいは負の値を有する。補正値が正または負の値を有するかに関しては、後述の式（１）によって異なってくる。式（１）を用いる場合、３０５で演算されたデータが図２Ｂの黒体輻射曲線（ＣＢＬ）の上領域に位置すれば、補正値は正の値になる。一方、Ｓ３０５で受信されたデータが図２Ｂの黒体輻射曲線（ＣＢＬ）の下領域に位置すれば補正値は負の値になる。
【００４９】
Ｓ３０９において、前述の補正値と第１制御信号に基づいてカラーデータの利得レベルを調節するための制御信号（第２制御信号）を算出する。例えば、制御信号は式（１）の通りに、第１制御信号で補正値△Ｒ、△Ｂを差し引くことで算出される。
【００５０】
【数５】
2006033849.tif 000008
なお、第１制御信号と補正値とを和することで第２制御信号が得られる。この場合、補正値が負であるか正であるかは次のように定義される。即ち、Ｓ３０５にて受信されたデータが、図２Ｂの黒体輻射曲線（ＣＢＬ）の上領域に位置すれば補正値は負の値を有し、図２Ｂの黒体輻射曲線（ＣＢＬ）の下領域に位置すれば補正値は正の値を有する。
【００５１】
補正値がゼロである場合、第１制御信号を補正せず、カラーデータの利得レベルを調節するための制御信号としてそのまま使用される。
【００５２】
上記の例は、第２制御信号を第１制御信号から補正値を差し引くことにより算出したが、必ずこれに限らない。例えば、第１制御信号に補正値を乗算して第２制御信号を生成することもできる。このときに乗算された補正値は、適したｓｃａｌｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒが乗算された値である。
【００５３】
図４は本発明の一実施の形態に係る第１制御信号を生成する過程に対するフローチャートである。同図に示したように、Ｓ４０１でカラーデータを受信する。本例において、レッドＲＩＮ、グリーンＧＩＮ、ブルーＢＩＮのカラーデータを受信する。
【００５４】
Ｓ４０３において，レッドＲＩＮ、グリーンＧＩＮ、ブルーＢＩＮそれぞれの積分値ＩＲＩＮ、ＩＧＩＮ、ＩＢＩＮを算出する。本実施の形態では、受信したデータ全体に対するカラ成分それぞれの積分値を算出する。
【００５５】
Ｓ４０５において、グリーン積分値に対するレッド積分値の比率ＩＲＩＮ／ＩＧＩＮとグリーン積分値に対するブルー積分値の比率ＩＢＩＮ／ＩＧＩＮを算出する。
【００５６】
前述したＳ４０１ないしＳ４０５は、本実施の形態において、前述のＳ３０１で行われる。
【００５７】
Ｓ４０７において、ＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ値とＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値が、Ｓ４１３で予め決まっておいた所定の範囲内に含まれているかを判断する。
【００５８】
Ｓ４０９は、Ｓ４０７でＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ値とＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値が所定の範囲内に含まれていると判断された場合、式（２）を適用して第１制御信号を算出する。式（２）は次の通りである。
【００５９】
【数６】
2006033849.tif 000009
なお、Ｒｇ１はレッドに対する第１制御信号であり、Ｂｇ１はブルーに対する第１制御信号である。
【００６０】
Ｓ４１１は、Ｓ４０７においてＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ値とＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値が所定の範囲内に含まれないと判断されたとき行われる。即ち、レッドとブルーに対する第１制御信号を変動させず、前に使用した値をそのまま維持させる。
【００６１】
Ｓ４１３は、所定の範囲を設定するステップである。図２Ａおよび図２Ｂに基づいて所定範囲を設定する過程を説明する。同図において、斜線で示した部分がホワイトとして検出される領域である。ＣＢＬに表示された曲線は黒体輻射曲線（ｂｌａｃｋｂｏｄｙ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｃｕｒｖｅ：ＣＢＬ）である。様々な色温度を有する光源下でホワイト被写体を照射することで得られたカラー値からＩＲ／ＩＧ、ＩＢ／ＩＧを算出し、算出された値をＩＲ／ＩＧを一軸にし、ＩＢ／ＩＧを他の一軸にした２次元表面に示したものが黒体輻射曲線である。
【００６２】
ホワイト検出領域は、図２Ａに示したように、黒体輻射曲線から一定の距離離れた領域に設定する。
【００６３】
図２Ｂはカラーデータが輝度（Ｙ）と色差Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙからなされた場合に、ホワイト検出領域を示した図である。なお、ＣｒはＲ−Ｙをデジタルデータに示したものであり、ＣｂはＢ−Ｙをデジタルデータに示したものである。
【００６４】
本実施の形態では、前述した所定の範囲（即ち、ホワイト検出領域）は、メモリ９ｂに予め格納できる。
【００６５】
Ｓ４０７においては、Ｓ４０５から算出されたＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ、ＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値が図２Ａに示されたようなホワイト検出領域に含まれたかを判断する。
【００６６】
図４に示したように、第１制御信号は、カラー成分ＲＩＮ、ＧＩＮ、ＢＩＮに基づいて算出され、さらに、Ｒ―ＹＩＮ／ＹＩＮ、ＢＹＩＮ／ＹＩＮに基づいて算出されることも可能である。この場合、図２Ｂに示したようなホワイト検出領域を用いることができる。
【００６７】
図５は、本発明の一実施の形態に係る第１制御信号を決定する過程を示したフローチャートである。
【００６８】
Ｓ５０１において、利得の調節されないカラーデータを受信する。
【００６９】
Ｓ５０３において、カラーデータを複数の領域（例えば、ａ１、ａ２、..ａＮ）に分ける。
【００７０】
Ｓ５０５において、複数の領域でカラーデータの積分値ＩＲＩＮ、ＩＧＩＮ、ＩＢＩＮ値を算出する。この場合、レッドに対する積分値ＩＲＩＮは複数の領域別に存在するため、合わせてＮ個が算出される。
ＩＧＩＮとＩＢＩＮもこれと類似してそれぞれＮ個ずつ算出される。
【００７１】
Ｓ５０７において、各カラーに対する積分値のうち最大値を算出する。即ち、Ｎ個のＩＲＩＮ値のなかで最も大きな値を有するＩＲ値ＩＲＭＡＸ，ＩＮを算出し、これと類似に、ＩＧＩＮおよびＩＢＩＮにおいてもそれぞれＩＧＭＡＸ，ＩＮ、ＩＢＭＡＸ，ＩＮを算出する。
【００７２】
Ｓ５０９において、ＩＲＭＡＸ，ＩＮ／ＩＧＭＡＸ，ＩＮ、ＩＢＭＡＸ，ＩＮ／ＩＧＭＡＸ，ＩＮを算出する。
【００７３】
係るＳ５０３ないしＳ５０９は、本実施の形態においてＳ３０１で行われる。
【００７４】
Ｓ５１１では、ＩＲＭＡＸ，ＩＮ／ＩＧＭＡＸ，ＩＮ、ＩＢＭＡＸ，ＩＮ／ＩＧＭＡＸ，ＩＮ値が、Ｓ５１７で設定された所定の範囲内に含まれているか否かを判断する。詳細に、図２Ａに示した斜線部分に含まれているかを判断する。
【００７５】
Ｓ５１３では、ＩＲＭＡＸ，ＩＮ／ＩＧＭＡＸ，ＩＮ、ＩＢＭＡＸ，ＩＮ／ＩＧＭＡＸ，ＩＮ値が所定の範囲内に含まれていると判断された場合、式（３）を適用して第１制御信号を算出する。
【００７６】
式（３）は次の通りである。
【００７７】
【数７】
2006033849.tif 000010
Ｓ５１５において、ＩＲＭＡＸ，ＩＮ／ＩＧＭＡＸ，ＩＮ、ＩＢＭＡＸ，ＩＮ／ＩＧＭＡＸ，ＩＮ値が所定の範囲内に含まれていると判断されない場合、第１制御信号として、以前の第１制御信号を同一なサイズの値を算出する。
【００７８】
図６は本発明の一実施の形態に係る第１制御信号を生成する過程を示した他のフローチャートである。
【００７９】
Ｓ６０１ないしＳ６０５は、図５におけるＳ５０５までの過程と類似しているため、Ｓ６０１ないしＳ６０５までの説明は除く。
【００８０】
Ｓ６０７においては、複数の領域についてＩＲＩＮ／ＩＧＩＮとＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値を算出する。複数の領域が合わせてＮ個であれば、Ｎ個の各領域でＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ値とＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値が算出される。
【００８１】
Ｓ６０９においては、算出されたＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ値とＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値の中で、所定の範囲内に含まれている値を選択する。即ち、Ｓ６１９で設定された所定の範囲内に含まれるＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ値とＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値を有する領域を選択する。本実施の形態では、図２Ａのホワイト検出領域に含まれるＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ値とＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値を有する領域を選択する。
【００８２】
Ｓ６１１において、Ｓ６１９で設定された所定範囲内に含まれるＩＲＩＮ／ＩＧＩＮ値とＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値を有する領域が少なくとも１つ存在する場合に行われる。本段階では、選択された領域に対するＩＲＩＮ、ＩＧＩＮ、およびＩＢＩＮ値の平均値（ＩＲＡＶ、ＩＮ、ＩＧＡＶ、ＩＮ、ＩＢＡＶ，ＩＮ）をそれぞれ求める。複数の領域がａ１、ａ２、..ａＮから構成され、Ｓ６１９で所定の範囲内に含まれるＩＲＩＮ／ＩＧＩＮとＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値を有する領域がａ２、ａ４、ａ７など合わせて３つが選択された場合について説明する。この場合に、Ｓ６１１では次のような式により各カラーに対する平均値を算出する。
【００８３】
【数８】
2006033849.tif 000011
なお、ＩＲａ２、ＩＮ、ＩＧａ２、ＩＮ、ＩＢａ２，ＩＮは領域ａ２での各カラー成分であり、ＩＲａ４、ＩＮ、ＩＧａ４、ＩＮ、ＩＢａ４，ＩＮは領域ａ４での各カラー成分であり、ＩＲａ７、ＩＮ、ＩＧａ７、ＩＮ、ＩＢａ７，ＩＮは領域ａ７での各カラー成分である。
【００８４】
Ｓ６１３では、ＩＲＡＶ、ＩＮ／ＩＧＡＶ、ＩＮとＩＢＡＶ，ＩＮ／ＩＧＡＶ、ＩＮ値を算出する。
【００８５】
Ｓ６１５では、式（５）を適用して第１制御信号Ｒｇ１、Ｂｇ１を算出する。
【００８６】
【数９】
2006033849.tif 000012
Ｓ６１７では、Ｓ６１９で設定した所定範囲内に含まれるＩＲＩＮ／ＩＧＩＮとＩＢＩＮ／ＩＧＩＮ値を持つ領域が全く存在しない場合に行われる。本ステップでは、第１制御信号として、前に使用された第１制御信号値と同一値を設定する。
【００８７】
一方、本明細書で記載された第１制御信号を生成する方法は、例示的なものである。第１制御信号を生成する他の方法として、例えば、ＵＳ５，０３８，２０５、ＵＳ２００３／０２１８６７７、ＵＳ６，５２２，３５３、およびＵＳ２００２／０２０１５１６には、利得が調節される前に受信されたカラーデータに基づいて制御信号を生成する技術について記述されている。この文献は、本願明細書の一部として結合される。
【００８８】
図７は、本発明の一実施の形態に係る第１制御信号を補正するための補正値を決定する過程について示したフローチャートである。同図に示したように、Ｓ７０１では利得レベルが調節された後のカラーデータを受信する。
【００８９】
Ｓ７０３において、受信されたカラーデータの積分値を算出する。積分値は複数の領域について算出できる。積分値は、レッド、ブルー、グリーン別に求められ、Ｒ−Ｙの積分値、Ｂ−Ｙの積分値、Ｙの積分値が求められる。
【００９０】
Ｓ７０５において、ルックアップテーブルに基づいて補正値を算出する。表１と表２は補正値算出のためのルックアップテーブルの一例である。求められた積分値がレッド、ブルー、グリーン別に成された場合は、表２に基づいて補正値が決定される。一方、求められた積分値が色差信号に対するものであれば、表１に基づいてその補正値が決定される。
【００９１】
以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成装置を備えたイメージピックアップ装置を例示的に示した概略構成図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態に係るホワイト検出領域を例示的に示した線図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施の形態に係るホワイト検出領域を例示的に示した線図である。
【図３】本発明に係る一実施の形態を示すカラー信号の利得レベルを調節するための制御信号生成方法を例示的に示したフローチャートである。
【図４】本発明に係る第１制御信号を生成する過程を例示的に示したフローチャートである。
【図５】本発明に係る第１制御信号を生成する過程を例示的に示したフローチャートである。
【図６】本発明に係る第１制御信号を生成する過程を例示的に示したフローチャートである。
【図７】本発明に係る第１制御信Ｇ能を補正するための補正値を決定する過程を例示的に示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１    レンズユニット
３    イメージピックアップユニット
５    カラー分離ユニット
７    積分ユニット
９    制御ユニット
９ａ  マイクロコンピューター
９ｂ  メモリ
１１  増幅ユニット
１３  信号処理ユニット
１５  エンコーダー
１７  イメージ出力ユニット
【図１】
2006033849.tif 000014
【図２Ａ】
2006033849.tif 000015
【図２Ｂ】
2006033849.tif 000016
【図３】
2006033849.tif 000017
【図４】
2006033849.tif 000018
【図５】
2006033849.tif 000019
【図６】
2006033849.tif 000020
【図７】
2006033849.tif 000021