(57)【要約】【課題】比較的薄い黄色や肌色の退色を起こしにくい撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる撮像装置は、被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、撮像手段により生成された画像データのＲＧＢに関する値に基づいて、ホワイトバランス調整のためのホワイトバランス係数を算出する算出手段と、撮像手段により生成された画像データのＲＧＢに関する値に基づいて、ホワイトバランス係数の信頼性を判断する判断手段と、判断手段による判断結果に基づいて、ホワイトバランス係数に基づいてホワイトバランス調整を行うか否かを決定する決定手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段により生成された画像データのＲＧＢに関する値に基づいて、ホワイトバランス調整のためのホワイトバランス係数を算出する算出手段と、
前記撮像手段により生成された画像データのＲＧＢに関する値に基づいて、前記ホワイトバランス係数の信頼性を判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果に基づいて、前記ホワイトバランス係数に基づいてホワイトバランス調整を行うか否かを決定する決定手段と、を備える、
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関し、特に、ホワイトバランス調整が可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ホワイトバランスの信頼性を検証する撮像装置を開示する。この撮像装置は、ホワイトバランスの信頼性がないと判断すると、撮影画像から最適と思われるホワイトバランスのゲインを計算する機能を有効とするか否かを判定するフラグがＯＮか否かを検証し、フラグがＯＦＦの場合は、ＬＣＤモニタに警告を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５１８５７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、上記特許文献１に開示されている撮像装置は、ホワイトバランス調整のために用いる白データの個数によって、ホワイトバランスの信頼性を評価する。白データの個数によってのみホワイトバランスの信頼性を評価すると、薄い黄色や肌色等の退色が起こりやすい。
【０００５】
本発明は、比較的薄い黄色や肌色の退色を起こしにくい撮像装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像装置は、被写体像を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、撮像手段により生成された画像データのＲＧＢに関する値に基づいて、ホワイトバランス調整のためのホワイトバランス係数を算出する算出手段と、撮像手段により生成された画像データのＲＧＢに関する値に基づいて、ホワイトバランス係数の信頼性を判断する判断手段と、判断手段による判断結果に基づいて、ホワイトバランス係数に基づいてホワイトバランス調整を行うか否かを決定する決定手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、比較的薄い黄色や肌色の退色を起こしにくい撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】デジタルビデオカメラ１００の構成を示すブロック図
【図２】デジタルビデオカメラ１００のホワイトバランス調整を説明するためのフローチャート
【図３】第１のホワイトバランス係数の算出方法を説明するための模式図
【図４】第２のホワイトバランス係数の算出方法を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔１．実施の形態１〕
本発明をデジタルビデオカメラに適用した例について図面を用いて説明する。
【００１０】
〔１−１．概要〕
デジタルビデオカメラ１００は、ＣＣＤイメージセンサー１８０により撮像した画像データに対してホワイトバランス調整を行う。デジタルビデオカメラ１００は、２種類の方法でホワイトバランス調整を行うことができる。デジタルビデオカメラ１００は、一方のホワイトバランス調整方法による信頼性を評価し、その評価結果に基づいて、どちらのホワイトバランス調整方法を採用するかを決定する。
【００１１】
以下、デジタルビデオカメラ１００の構成及び動作について順に説明する。
【００１２】
〔１−２．構成〕
〔１−２−１．電気的構成〕
本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００の電気的構成について、図１を用いて説明する。図１は、デジタルビデオカメラ１００の構成を示すブロック図である。デジタルビデオカメラ１００は、ズームレンズ１１０等からなる光学系により形成された被写体像をＣＣＤイメージセンサー１８０で撮像する。ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データは、画像処理部１９０で各種処理が施され、メモリカード２４０に格納される。また、メモリカード２４０に格納された画像データは、液晶モニタ２７０で表示可能である。以下、デジタルビデオカメラ１００の構成を詳細に説明する。
【００１３】
デジタルビデオカメラ１００の光学系は、ズームレンズ１１０、ＯＩＳ１４０、フォーカスレンズ１７０を含む。ズームレンズ１１０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像を拡大又は縮小可能である。また、フォーカスレンズ１７０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像のピントを調整する。
【００１４】
ＯＩＳ１４０は、内部に光軸に垂直な面内で移動可能な補正レンズを有する。ＯＩＳ１４０は、デジタルビデオカメラ１００の振れを相殺する方向に補正レンズを駆動することにより、被写体像の振れを低減する。
【００１５】
ズームモータ１３０は、ズームレンズ１１０を駆動する。ズームモータ１３０は、パルスモータやＤＣモータ、リニアモータ、サーボモータなどで実現してもよい。ズームモータ１３０は、カム機構やボールネジなどの機構を介してズームレンズ１１０を駆動するようにしてもよい。検出器１２０は、ズームレンズ１１０が光軸上でどの位置に存在するのかを検出する。検出器１２０は、ズームレンズ１１０の光軸方向への移動に応じて、ブラシ等のスイッチによりズームレンズの位置に関する信号を出力する。
【００１６】
ＯＩＳアクチュエータ１５０は、ＯＩＳ１４０内の補正レンズを光軸と垂直な面内で駆動する。ＯＩＳアクチュエータ１５０は、平面コイルや超音波モータなどで実現できる。また、検出器１６０は、ＯＩＳ１４０内における補正レンズの移動量を検出する。
【００１７】
ＣＣＤイメージセンサー１８０は、ズームレンズ１１０等からなる光学系で形成された被写体像を撮像して、画像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサー１８０は、露光、転送、電子シャッタなどの各種動作を行う。
【００１８】
画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに対して各種の処理を施す。画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに対して処理を施し、液晶モニタ２７０に表示するための画像データを生成したり、メモリカード２４０に再格納するための画像データを生成したりする。例えば、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに対してガンマ補正やホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。また、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに対して、ＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮形式等により画像データを圧縮する。画像処理部１９０は、ＤＳＰやマイコンなどで実現可能である。
【００１９】
コントローラー２１０は、全体を制御する制御手段である。コントローラー２１０は、半導体素子などで実現可能である。コントローラー２１０は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラー２１０は、マイコンなどで実現できる。
【００２０】
メモリ２００は、画像処理部１９０及びコントローラー２１０のワークメモリとして機能する。メモリ２００は、例えば、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリなどで実現できる。
【００２１】
液晶モニタ２７０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成した画像データが示す画像や、メモリカード２４０から読み出した画像データが示す画像を表示可能である。
【００２２】
ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材等で構成される。ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させコリオリ力による力を電圧に変換して角速度情報を得る。ジャイロセンサー２２０から角速度情報を得、この揺れを相殺する方向にＯＩＳ内の補正レンズを駆動させることにより、デジタルビデオカメラ１００は、使用者による手振れを補正する。
【００２３】
カードスロット２３０は、メモリカード２４０を着脱可能である。カードスロット２３０は、機械的及び電気的にメモリカード２４０と接続可能である。メモリカード２４０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、データを格納可能である。
【００２４】
内部メモリ２８０は、フラッシュメモリや強誘電低メモリなどで構成される。内部メモリ２８０は、デジタルビデオカメラ１００全体を制御するための制御プログラム等を格納する。
【００２５】
操作部材２５０は、使用者から画像の撮像指示を受け付ける部材である。ズームレバー２６０は、使用者からズーム倍率の変更指示を受け付ける部材である。
【００２６】
〔１−２−２．本発明との対応〕
〔１−３．動作〕
〔１−３−１．ホワイトバランス調整〕
本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００におけるホワイトバランスの調整方法について図２を用いて説明する。図２は、デジタルビデオカメラ１００におけるホワイトバランスの調整方法を説明するためのフローチャートである。
【００２７】
使用者は操作部材を操作することにより、デジタルビデオカメラ１００を撮影モードに設定できる（Ｓ１００）。撮影モードに設定されると、コントローラー２１０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに基づいて、第１のホワイトバランス係数を算出する（Ｓ１１０）。なお、第１のホワイトバランス係数については後述する。
【００２８】
第１のホワイトバランス係数を算出すると、コントローラー２１０は、算出した第１のホワイトバランス係数の信頼性を評価する（Ｓ１２０）。なお、信頼性評価の方法については後述する。
【００２９】
信頼性の評価を行うと、コントローラー２１０は、評価結果である信頼性が高いか低いかを判断する（Ｓ１３０）。具体的には、コントローラー２１０は、第１のホワイトバランス係数の信頼性を後述する様々な値で評価する。コントローラー２１０は、この様々な値が所定の値より高いか低いかをみることにより、信頼性が高いか低いかを判断する。
【００３０】
信頼性が高いと判断すると、コントローラー２１０は、第１のホワイトバランス係数に基づいて画像データのホワイトバランス調整をするように画像処理部１９０を制御する（Ｓ１４０）。
【００３１】
一方、信頼性が低いと判断すると、コントローラー２１０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された画像データに基づいて、第２のホワイトバランス係数を算出する（Ｓ１５０）。なお、第２のホワイトバランス係数については後述する。第２のホワイトバランス係数を算出すると、コントローラー２１０は、第２のホワイトバランス係数に基づいて画像データのホワイトバランス調整をするように画像処理部１９０を制御する（Ｓ１６０）。
【００３２】
なお、画像処理部１９０は、第１のホワイトバランス係数若しくは第２のホワイトバランス係数の逆数を画像データのＲ、Ｂにそれぞれ乗算することでホワイトバランス調整を行う。例えば、ホワイトバランス係数が、（Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇ）＝（１．５、０．５）であるとする。この場合に、画像処理部１９０は、画像データのＢに対して２／３を乗算し、Ｒに対して２を乗算することでホワイトバランス調整を行う。
【００３３】
〔１−３−２．第１のホワイトバランス係数の計算方法〕
次に、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００における第１のホワイトバランス係数の計算方法について図３を用いて説明する。図３は、第１のホワイトバランス係数の計算方法を説明するための模式図である。
【００３４】
コントローラー２１０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成した画像データを複数のブロックに分割し（図３（Ａ）参照）、各ブロックの（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）に基づいて、第１のホワイトバランス係数を算出する。ここで、Ｒは画像データの「赤」成分であり、Ｇは画像データの「緑」成分であり、Ｂは画像データの「青」成分である。
【００３５】
具体的には、コントローラー２１０は、各ブロック内の各画素のＲ、Ｇ、Ｂ成分の平均値から、（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）を算出する。次に、コントローラー２１０は、各ブロックの
（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）を、（Ｂ／Ｇ）を横軸にとり、（Ｒ／Ｇ）を縦軸にとった平面３６０上にプロットする。
【００３６】
図３（Ｂ）のうち、点３００、点３１０、点３２０、点３３０、点３４０は、平面３６０上にプロットされた点である。また、平面３６０は、白検出枠３７０を有している。ここで、白検出枠３７０は、太陽光、白熱灯、蛍光灯などの各種光源における白色の（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）の周りに設けられた枠である。
【００３７】
コントローラー２１０は、プロットされた点が白検出枠３７０の枠内にあるか枠外にあるかを判断する。コントローラー２１０は、枠内に存在する点の（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）の平均値を算出し、この平均値を第１のホワイトバランス係数３５０（白データ）とする。
【００３８】
〔１−３−３．信頼性評価の方法〕
次に、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００における第１のホワイトバランス係数の信頼性の評価方法について説明する。
【００３９】
コントローラー２１０は、具体的には以下の（１）〜（５）のデータを用いて第１のホワイトバランス係数の信頼性を評価する。
（１）全ブロックの（（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ））の平均値（以下、（（Ｂ／Ｇ）av、（Ｒ／Ｇ）av）と表す。）
（２）白データ（以下、（（Ｂ／Ｇ）d、（Ｒ／Ｇ）d）と表す。）
（３）全ブロックの（（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ））の平均偏差（以下、（（Ｂ／Ｇ）er、（Ｒ／Ｇ）erと表す。）
（４）全ブロックのＧの平均値（以下、Ｇavと表す。）
（５）全ブロックのＧの平均偏差（以下、Ｇerと表す。）
コントローラー２１０は、上記の（１）〜（５）のそれぞれのデータから、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の考えに基づいて総合的に信頼性を評価する。
（Ａ）（（Ｂ／Ｇ）av、（Ｒ／Ｇ）av）と（（Ｂ／Ｇ）d、（Ｒ／Ｇ）d）との距離が近いほど、信頼性が高い。これは、一般的に、全画面の色の平均は白に近くなるため、白データと全画面平均値との距離が近い方が、白データが白に近いと考えられるからである。
（Ｂ）（Ｂ／Ｇ）er、（Ｒ／Ｇ）erが大きいほど、信頼性は高い。これは、（Ｂ／Ｇ）er、（Ｒ／Ｇ）erが大きいほど、画像データは様々な色を含むため、画像データが白を含む可能性が高いと考えられるからである。
【００４０】
また、（Ｂ／Ｇ）erと（Ｒ／Ｇ）erとの比が１に近いほど、信頼性は高い。これは、（Ｂ／Ｇ）erと（Ｒ／Ｇ）erとの比が１に近いということは、色の偏りが少ないということである。つまり、より多くの被写体を含むシーンを撮影していると考えられ、白を含む可能性が高いと考えられるからである。
（Ｃ）Ｇｅr／Ｇavが大きいほど、信頼性は高い。Ｇは被写体の輝度を簡易的に表す。Ｇｅrが大きい方が、様々な輝度の被写体を含むシーンを撮影していると考えられ、白を含む可能性が高いと考えられる。また、ＧｅｒをＧａｖで正規化することで、被写体を変えずに照明の明るさだけが変わった場合に、信頼性の評価結果が変わらないようにする。
【００４１】
具体的に、コントローラー２１０は、図２におけるステップＳ１３０において、上記（Ａ）〜（Ｃ）の各項目における評価値が所定の値よりも大きいか否かを判断する。（Ａ）〜（Ｃ）の各項目における評価値が全て、所定の値よりも大きい場合に、コントローラー２１０は、第１のホワイトバランス係数の信頼性が高いと判断する。
【００４２】
〔１−３−４．第２のホワイトバランスにおける係数計算〕
次に、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００における第２のホワイトバランス係数の計算方法について図４を用いて説明する。図４は、第２のホワイトバランス係数の計算方法を説明するための模式図である。
【００４３】
コントローラー２１０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成した画像データを複数のブロックに分割し（図３（Ａ）参照）、複数のブロックからなるグループの（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）と被写体の明るさとに基づいて、第２のホワイトバランス係数を算出する。
【００４４】
具体的には、コントローラー２１０は、各ブロックの（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）を算出する。コントローラー２１０は、算出した各ブロックの（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）をグループ化する（グループに属する各ブロックの（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）を積算する）（図４（Ａ）参照）。コントローラー２１０は、グループ化した（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）からグループに属する各ブロックの（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）の平均値を算出する（グループ化した（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）をグループに属するブロックの数で除算する）。
【００４５】
次に、コントローラー２１０は、各グループの（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）を、（Ｂ／Ｇ）を横軸にとり、（Ｒ／Ｇ）を縦軸にとった平面４９０上にプロットする。図４（Ｂ）のうち、点４００、点４１０、点４２０、点４３０、点４４０は、平面４９０上にプロットされた点である。
【００４６】
平面４９０は、白検出枠３７０より広い枠４６０、枠４７０、枠４８０を有している。コントローラー２１０は、各グループの（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）が枠４６０、枠４７０、枠４８０の枠内にあるか枠外にあるかを判断する。コントローラー２１０は、枠内に存在する点の（Ｂ／Ｇ）、（Ｒ／Ｇ）の平均値４５０を算出する。コントローラー２１０は、平均値４５０が枠４６０、枠４７０、枠４８０のどの枠内に存在するかという情報と、被写体の明るさの情報とに基づいて、光源を推定する。具体的には、コントローラー２１０は、光源が太陽光であるか、蛍光灯であるか、白熱灯であるかを推定する。光源を推定すると、コントローラー２１０は、光源ごとに予め用意している係数を第２のホワイトバランス係数とする。
【００４７】
このように、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００は、上述した（１）〜（５）のデータを評価することにより第１のホワイトバランス係数の信頼性の評価を行った。これにより、薄い黄色や肌色などを白色と判断する頻度が減少する。
〔２．他の実施の形態〕
以上により、本発明の実施の形態として、実施の形態１を説明した。しかし、本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施の形態を本欄にまとめて説明する。
【００４８】
本実施の形態にかかるデジタルカメラ１００の光学系及び駆動系は、図１に示すものに限定されない。例えば、図１では３群構成の光学系を例示しているが、他の群構成のレンズ構成としてもよい。また、それぞれのレンズは、１つのレンズで構成してもよく、複数のレンズから構成されるレンズ群として構成してもよい。
【００４９】
また、実施の形態１では、撮像手段として、ＣＣＤイメージセンサー１８０を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＣＭＯＳイメージセンサーで構成してもよく、ＮＭＯＳイメージセンサーで構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１００    デジタルカメラ
１１０    ズームレンズ
１２０    検出器
１３０    ズームモータ
１４０    ＯＩＳ
１５０    ＯＩＳアクチュエータ
１６０    検出器
１７０    フォーカスレンズ
１８０    ＣＣＤイメージセンサー
１９０    画像処理部
２００    メモリ
２１０    コントローラー
２２０    ジャイロセンサー
２３０    カードスロット
２４０    メモリカード
２５０    操作部材
２６０    ズームレバー
２７０    液晶モニタ
２８０    内部メモリ
【図１】
2011101144.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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