(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に対し、ホワイトバランスゲインに基づくホワイトバランス調整を実施するホワイトバランス調整部と、
前記画像信号を対象とする色判定の実施により、前記ホワイトバランスゲインの算出に画素データを使用する画素を選別する色判定部と、
前記色判定部において選別された画素を対象として前記画素データを積算し、積算データを出力する積算部と、
前記ホワイトバランス調整の対象とする色温度の全範囲を画定する第１の色判定ゲートを生成する第１の色判定ゲート生成部と、
前記ホワイトバランス調整の対象とする色温度の範囲を、前記ホワイトバランスゲインに応じて特定される光源ごとに対して画定する第２の色判定ゲートを生成する第２の色判定ゲート生成部と、
前記第２の色判定ゲートを前記色判定の基準とするホワイトバランスの微調整の開始を指示するホワイトバランス微調整開始指示部と、
前記ホワイトバランス微調整開始指示部による指示に応じて、前記色判定部における前記色判定の基準を、前記第１の色判定ゲートから前記第２の色判定ゲートへ切り換える色判定ゲート切り換え部と、
第１の閾値と、前記第１の閾値より大きい第２の閾値とを保持し、前記ホワイトバランス微調整開始指示部による指示に応じて前記第１の閾値及び前記第２の閾値を切り換えて、前記ホワイトバランス微調整開始指示部へ出力する閾値切り換え部と、を有し、
前記ホワイトバランス微調整開始指示部は、前記積算データが前記第１の閾値より小さくなったときに前記微調整の開始を指示し、かつ、前記積算データが前記第２の閾値より小さい場合に前記微調整を継続することを特徴とするオートホワイトバランス調整システム。
【請求項２】
画像信号に対し、ホワイトバランスゲインに基づくホワイトバランス調整を実施するホワイトバランス調整部と、
前記画像信号を対象とする色判定の実施により、前記ホワイトバランスゲインの算出に画素データを使用する画素を選別する色判定部と、
前記色判定部において選別された画素を対象として前記画素データを積算し、積算データを出力する積算部と、
前記ホワイトバランス調整の対象とする色温度の全範囲を画定する第１の色判定ゲートを生成する第１の色判定ゲート生成部と、
前記ホワイトバランス調整の対象とする色温度の範囲を、前記ホワイトバランスゲインに応じて特定される光源ごとに対して画定する第２の色判定ゲートを生成する第２の色判定ゲート生成部と、
前記第２の色判定ゲートを前記色判定の基準とするホワイトバランスの微調整の開始を指示するホワイトバランス微調整開始指示部と、
前記ホワイトバランス微調整開始指示部による指示に応じて、前記色判定部における前記色判定の基準を、前記第１の色判定ゲートから前記第２の色判定ゲートへ切り換える色判定ゲート切り換え部と、を有し、
前記ホワイトバランス微調整開始指示部は、前記第１の色判定ゲートによる前記ホワイトバランス調整について設定された第１の閾値より前記積算データが小さくなったときに前記微調整の開始を指示し、かつ、前記第２の色判定ゲートによる前記微調整について設定された第２の閾値より前記積算データが小さい場合に前記微調整を継続することを特徴とするオートホワイトバランス調整システム。
【請求項３】
前記第２の閾値が、前記第１の閾値より大きい値であることを特徴とする請求項２に記載のオートホワイトバランス調整システム。
【請求項４】
前記ホワイトバランス微調整開始指示部による指示に応じて前記第１の閾値及び前記第２の閾値を切り換えて、前記ホワイトバランス微調整開始指示部へ出力する閾値切り換え部を有し、
前記閾値切り換え部は、予め設定された前記第１の閾値及び前記第２の閾値を出力することを特徴とする請求項２又は３に記載のオートホワイトバランス調整システム。
【請求項５】
前記ホワイトバランス微調整開始指示部による指示に応じて前記第１の閾値及び前記第２の閾値を切り換えて、前記ホワイトバランス微調整開始指示部へ出力する閾値切り換え部を有し、
前記閾値切り換え部は、前記色判定ゲート切り換え部における前記第１の色判定ゲートから前記第２の色判定ゲートへの切り換えによる前記積算データの変化量を基に、前記第２の閾値を算出することを特徴とする請求項２又は３に記載のオートホワイトバランス調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、オートホワイトバランス調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、撮像装置は、光源の色温度に応じたホワイトバランス調整を実施する。撮像装置は、例えば、白い被写体が緑色を帯びて映る蛍光灯下や、赤みを帯びて映る白熱灯下においても、白い物が白く撮影されるように、ホワイトバランス調整によって補正する。このようなホワイトバランス調整を自動的に行うシステムが、オートホワイトバランス調整（ＡＷＢ）システムである。
【０００３】
ＡＷＢシステムは、ホワイトバランス調整の対象とする色温度の範囲を、色判定ゲートとして設定する。色判定ゲートは、光源からの光の影響で色を帯びている、本来無彩色の部分を、有彩色をなす部分から選別するための基準とされる。ＡＷＢシステムは、色判定ゲートで選別した画素データをフレームごとに積算し、積算対象とした画素数で除算することで、各フレームにつき１画素当たりの画素データの平均値を算出する。ＡＷＢシステムは、例えば色差信号を積算する場合、算出した平均値がゼロとなるようなホワイトバランスゲインを求め、ホワイトバランス調整を実施する。
【０００４】
従来のシステムでは、色温度が低い光源から高い光源まで、各種光源色が含まれるように、色判定ゲートが設定されている。この設定では、光源色以外の色まで色判定ゲートの選別対象に含まれる場合がある。例えば、青やシアンを帯びる低彩度の色相を持つ被写体を白熱灯下で撮影すると、白熱灯による赤みと被写体の青がかった色とが相殺されてあたかも無彩色のようになり、色判定ゲートの範囲に入ってしまう場合がある。この場合、光源色以外の色の部分も積算対象に含まれるため、理想的なポイントに到達しないホワイトバランス調整がなされることになる。前述の白熱灯下の例では、若干赤みが残る状態にホワイトバランスが調整されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一つの実施形態は、高精度なホワイトバランス調整を可能とするオートホワイトバランス調整システム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】
【０００７】
本発明の一つの実施形態によれば、オートホワイトバランス調整システムは、ホワイトバランス調整部、色判定部、積算部、第１の色判定ゲート生成部、第２の色判定ゲート生成部、ホワイトバランス微調整開始指示部、色判定ゲート切り換え部及び閾値切り換え部を有する。ホワイトバランス調整部は、画像信号に対し、ホワイトバランス調整を実施する。ホワイトバランス調整は、ホワイトバランスゲインに基づく。色判定部は、画像信号を対象とする色判定の実施により、ホワイトバランスゲインの算出に画素データを使用する画素を選別する。積算部は、色判定部において選別された画素を対象として画素データを積算する。積算部は、積算データを出力する。第１の色判定ゲート生成部は、第１の色判定ゲートを生成する。第１の色判定ゲートは、ホワイトバランス調整の対象とする色温度の全範囲を画定する。第２の色判定ゲート生成部は、第２の色判定ゲートを生成する。第２の色判定ゲートは、ホワイトバランス調整の対象とする色温度の範囲を、ホワイトバランスゲインに応じて特定される光源ごとに対して画定する。ホワイトバランス微調整開始指示部は、ホワイトバランスの微調整の開始を指示する。ホワイトバランスの微調整は、第２の色判定ゲートを色判定の基準とする。色判定ゲート切り換え部は、ホワイトバランス微調整開始指示部による指示に応じて、色判定部における色判定の基準を、第１の色判定ゲートから第２の色判定ゲートへ切り換える。閾値切り換え部は、第１の閾値及び第２の閾値を保持する。第２の閾値は、第１の閾値より大きい。閾値切り換え部は、ホワイトバランス微調整開始指示部による指示に応じて第１の閾値及び第２の閾値を切り換えて、ホワイトバランス微調整開始指示部へ出力する。ホワイトバランス微調整開始指示部は、第１の閾値と積算データとの比較結果に応じて、微調整の開始の可否を判定する。ホワイトバランス微調整開始指示部は、第２の閾値と積算データとの比較結果に応じて、微調整の継続の可否を判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態にかかるＡＷＢシステムを適用したカメラモジュールの概略構成を示すブロック図。
【図２】ＡＷＢシステムの構成を示すブロック図。
【図３】色空間での色温度軌跡分布例を示す図。
【図４】第１の色判定ゲートの設定例を説明する図。
【図５】光源特定部において光源を特定する手法の例を説明する図。
【図６】第２の色判定ゲートの設定例を説明する図。
【図７】ＡＷＢシステムの動作手順を示すフローチャート。
【図８】第１の実施形態のＡＷＢシステムにおける積算データと閾値との関係を示す概念図。
【図９】第１の実施形態の比較例にかかるＡＷＢシステムにおける積算データと閾値との関係を示す概念図。
【図１０】第２の実施形態にかかるＡＷＢシステムの構成を示すブロック図。
【図１１】第２の色判定ゲートの変化について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるオートホワイトバランス調整システムを詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかるＡＷＢシステムを適用したカメラモジュールの概略構成を示すブロック図である。カメラモジュール１００は、例えば、デジタルカメラである。カメラモジュール１００は、デジタルカメラ以外の電子機器、例えばカメラ付き携帯端末等であっても良い。カメラモジュール１００は、レンズユニット１０１、イメージセンサ１０２、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１０３、記憶部１０４及び表示部１０５を有する。
【００１１】
レンズユニット１０１は、被写体からの光を取り込み、イメージセンサ１０２に被写体像を結像させる。イメージセンサ１０２は、レンズユニット１０１により取り込まれた光を信号電荷に変換し、被写体像を撮像する。イメージセンサ１０２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の信号値をベイヤー配列に対応する順序で取り込むことによりアナログ信号を生成し、得られた信号をアナログ方式からデジタル方式へ変換する。
【００１２】
ＤＳＰ１０３は、イメージセンサ１０２からの画像信号に対する種々の処理を実施する。ＤＳＰ１０３は、画像処理装置として機能する。ＤＳＰ１０３は、ＡＷＢシステム１を備える。ＡＷＢシステム１は、画像信号に対するホワイトバランス調整を実施する。また、ＤＳＰ１０３は、画像信号に対し、例えば、自動露出調整、マトリクス処理、輪郭強調、輝度圧縮、ガンマ処理等を実施する。
【００１３】
記憶部１０４は、ＤＳＰ１０３での信号処理を経た画像を格納する。記憶部１０４は、ユーザの操作等に応じて、表示部１０５へ画像信号を出力する。表示部１０５は、ＤＳＰ１０３あるいは記憶部１０４から入力される画像信号に応じて、画像を表示する。表示部１０５は、例えば、液晶ディスプレイである。
【００１４】
図２は、ＡＷＢシステムの構成を示すブロック図である。ＡＷＢシステム１は、ホワイトバランス調整部１１、第１の色判定ゲート生成部１２、色判定部１３、積算部１４、ホワイトバランスゲイン算出部１５、光源特定部２２、第２の色判定ゲート生成部２３、ホワイトバランス微調整開始指示部２４、色判定ゲート切り換え部２５及び閾値切り換え部３０を有する。
【００１５】
ホワイトバランス調整部１１は、画像信号に対し、ホワイトバランスゲインに基づくホワイトバランス調整を実施する。ホワイトバランス調整部１１は、ホワイトバランス調整前の画像信号１６にホワイトバランスゲイン２１を乗算する。ホワイトバランス調整部１１は、その乗算結果を、ホワイトバランス調整後の画像信号１７として出力する。
【００１６】
色判定部１３は、ホワイトバランス調整前の画像信号１６を対象とする色判定を実施する。色判定部１３は、ホワイトバランスゲイン２１の算出に画素データ（信号値）を使用する画素を、画素ごとの色判定により選別する。色判定部１３は、画素の選別結果を、積算対象画素信号１９として出力する。
【００１７】
積算部１４は、ホワイトバランス調整後の画像信号１７のうち、積算対象画素信号１９に該当する画素を対象として、１フレームにつき画素データを積算する。積算部１４は、画素データの積算結果を、積算データ２０として出力する。積算データ２０は、積算に関わるデータであって、例えば、画素データの積算値及びその積算した画素数、もしくは１画素当たりの画素データの平均値とする。１画素当たりの画素データの平均値は、積算値を積算画素数で除算して得られる。
【００１８】
ホワイトバランスゲイン算出部１５は、積算データ２０を基に、ホワイトバランスゲイン２１を算出する。ＡＷＢシステム１は、１フレームの画素データから算出したホワイトバランスゲイン２１を、次のフレームの画像信号１６のホワイトバランス調整に使用する。
【００１９】
光源特定部２２は、ホワイトバランスゲイン算出部１５からのホワイトバランスゲイン２１に応じて、撮影時における光源を特定する。光源特定部２２は、光源を特定した結果を、光源特定信号２６として出力する。
【００２０】
第１の色判定ゲート生成部１２は、第１の色判定ゲートを生成し、第１の色判定ゲート信号１８を出力する。第１の色判定ゲートは、ＡＷＢシステム１によるホワイトバランス調整の対象とする色温度の全範囲を画定するものとする。
【００２１】
第２の色判定ゲート生成部２３は、光源特定部２２で特定される光源ごとに対して、第２の色判定ゲートを生成する。第２の色判定ゲートは、ホワイトバランス調整の対象とする色温度の範囲を、ホワイトバランスゲイン２１に応じて特定される光源ごとに対して画定するものとする。第２の色判定ゲート生成部２３は、光源特定部２２で特定された光源に対応する第２の色判定ゲートを光源特定信号２６に応じて選択し、第２の色判定ゲート信号２７を出力する。
【００２２】
色判定ゲート切り換え部２５は、第１の色判定ゲート信号１８と第２の色判定ゲート信号２７とのいずれかを選択し、色判定ゲート信号２９として出力する。色判定ゲート切り換え部２５は、色判定部１３における色判定の基準として、第１の色判定ゲートと第２の色判定ゲートとを切り換える。
【００２３】
ホワイトバランス微調整開始指示部２４は、ホワイトバランス微調整開始信号２８を出力する。ホワイトバランス微調整開始信号２８は、第２の色判定ゲートを色判定の基準とするホワイトバランスの微調整の開始を指示するための信号とする。ホワイトバランス微調整開始指示部２４は、積算データ２０である例えば画素データの積算値が所定の閾値を下回ったことを確認すると、ホワイトバランス微調整開始信号２８を出力する。色判定ゲート切り換え部２５は、ホワイトバランス微調整開始信号２８が入力されると、色判定ゲート信号２９を第１の色判定ゲート信号１８から第２の色判定ゲート信号２７へ切り替える。
【００２４】
閾値切り換え部３０は、ホワイトバランス微調整開始指示部２４へ閾値信号３１を出力する。閾値信号３１は、ホワイトバランス微調整開始指示部２４における積算データ２０との比較に使用する閾値を表す信号とする。閾値切り換え部３０は、閾値信号３１とする第１の閾値及び第２の閾値を、ホワイトバランス微調整開始信号２８に応じて切り換える。
【００２５】
第１の閾値は、第１の色判定ゲートによるホワイトバランス調整について設定された閾値とする。第２の閾値は、第２の色判定ゲートによるホワイトバランスの微調整について設定された閾値とする。第２の閾値は、第１の閾値より大きい値とする。閾値切り換え部３０は、例えば、第１の閾値及び第２の閾値を予め保持する。
【００２６】
図３は、色空間での色温度軌跡分布例を示す図である。グラフの横軸は色差信号Ｕ、縦軸は色差信号Ｖとする。本実施形態は、ＵＶ座標系における直線上に光源色がプロットされるＡ光源、Ｄ光源及びＣ光源を想定する場合を例とする。Ａ光源、Ｄ光源、Ｃ光源は、色温度がそれぞれ約２８００Ｋ、約６５００Ｋ、約６８００Ｋの標準光源とする。
【００２７】
図４は、第１の色判定ゲートの設定例を説明する図である。第１の色判定ゲートＧ１は、ＡＷＢシステム１によるホワイトバランス調整の対象とするＡ光源、Ｄ光源及びＣ光源のいずれの光源色範囲も一括して含むように設定される。
【００２８】
図５は、光源特定部において光源を特定する手法の例を説明する図である。光源特定部２２は、例えば、ホワイトバランスゲイン２１であるＲゲインの大きさにより、Ａ光源、Ｄ光源及びＣ光源のいずれかを特定する。例えば、１倍を中心とする所定の範囲３５にＲゲインが含まれる場合、光源特定部２２はＤ光源を特定する。範囲３５の上限より大きい値の範囲３６にＲゲインが含まれる場合、光源特定部２２はＣ光源を特定する。範囲３５の下限より小さい値の範囲３７にＲゲインが含まれる場合、光源特定部２２はＡ光源を特定する。
【００２９】
図６は、第２の色判定ゲートの設定例を説明する図である。第２の色判定ゲート生成部２３は、Ａ光源、Ｄ光源、Ｃ光源に対して、それぞれ第２の色判定ゲートＧ２Ａ、Ｇ２Ｄ、Ｇ２Ｃを生成する。Ａ光源に対する第２の色判定ゲートＧ２Ａは、Ａ光源の光源色を中心として設定される。Ｄ光源に対する第２の色判定ゲートＧ２Ｄは、Ｄ光源の光源色を中心として設定される。Ｃ光源に対する第２の色判定ゲートＧ２Ｃは、Ｃ光源の光源色を中心として設定される。第２の色判定ゲートＧ２Ａ、Ｇ２Ｄ、Ｇ２Ｃの色温度の範囲は、互いに分離させ、間隔を設けて設定されている。第２の色判定ゲートＧ２Ａ、Ｇ２Ｄ、Ｇ２Ｃの色温度の範囲の間隔は、適宜設定可能である。
【００３０】
ＡＷＢシステム１は、Ａ光源、Ｄ光源、Ｃ光源に対応する第２の色判定ゲートを適用してホワイトバランスの微調整を実施するものに限られない。第２の色判定ゲートは、Ａ光源、Ｄ光源、Ｃ光源以外の光源に対応するものであっても良い。第２の色判定ゲートを対応させる光源は複数であれば良く、３つ以外としても良い。
【００３１】
図７は、ＡＷＢシステムの動作手順を示すフローチャートである。ホワイトバランス調整の開始時において、色判定ゲート切り換え部２５は、第１の色判定ゲート信号１８を、色判定ゲート信号２９として出力する。
【００３２】
色判定部１３は、第１の色判定ゲートを基準とする色判定を実施する（ステップＳ１）。色判定部１３は、積算対象画素信号１９を出力する。積算部１４は、画像信号１７から、積算対象画素信号１９に応じた画素データを選別し、積算する（ステップＳ２）。積算部１４は、１フレームについて画素データを積算すると、積算データ２０を出力する。
【００３３】
ホワイトバランスゲイン算出部１５は、積算データ２０を基に、ホワイトバランスゲイン２１を算出する（ステップＳ３）。ホワイトバランス調整部１１は、画像信号１６にホワイトバランスゲイン２１を乗算する。光源特定部２２は、ホワイトバランスゲイン２１に応じて光源を特定する。
【００３４】
ホワイトバランス微調整開始指示部２４は、ステップＳ３での積算により得られた積算データ２０と第１の閾値とを比較する（ステップＳ４）。
【００３５】
積算データ２０が第１の閾値未満である場合（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、ホワイトバランス微調整開始指示部２４は、ホワイトバランス微調整開始信号２８を出力する。色判定ゲート切り換え部２５は、ホワイトバランス微調整開始信号２８に応じて、第１の色判定ゲートから第２の色判定ゲートへの切り換えを行う（ステップＳ５）。
【００３６】
色判定ゲート切り換え部２５は、光源特定信号２６に応じて第２の色判定ゲート生成部２３で生成された第２の色判定ゲートを適用する。色判定ゲート切り換え部２５は、第２の色判定ゲート信号２７を、色判定ゲート信号２９として出力する。これにより、ＡＷＢシステム１は、ホワイトバランス調整のフェーズを、通常の調整から、特定された光源についての微調整へと移行させる。ホワイトバランス微調整開始指示部２４は、第１の閾値と積算データ２０との比較結果に応じて、ホワイトバランスの微調整の開始の可否を判定する。
【００３７】
また、閾値切り換え部３０は、ホワイトバランス微調整開始信号２８に応じて、第１の閾値から第２の閾値への切り換えを行う（ステップＳ５）。閾値切り換え部３０は、閾値信号３１の出力により、第１の閾値を第２の閾値へと切り換える。
【００３８】
積算データ２０が第１の閾値未満ではない場合（ステップＳ４、Ｎｏ）、ＡＷＢシステム１は、次のフレームの画像信号１６にも第１の色判定ゲートを適用し、ステップＳ１からステップＳ４の手順を繰り返す。
【００３９】
ステップＳ５における色判定ゲートの切り換え、及び閾値の切り換えに続いて、色判定部１３は、次のフレームの画像信号１６を対象として、第２の色判定ゲートを基準とする色判定を実施する（ステップＳ６）。積算部１４は、画像信号１７から、積算対象画素信号１９に応じた画素データを選別し、積算する（ステップＳ７）。
【００４０】
ホワイトバランスゲイン算出部１５は、積算データ２０を基に、ホワイトバランスゲイン２１を算出する（ステップＳ８）。ホワイトバランス調整部１１は、画像信号１６にホワイトバランスゲイン２１を乗算する。光源特定部２２は、ホワイトバランスゲイン２１に応じて光源を特定する。
【００４１】
ホワイトバランス微調整開始指示部２４は、ステップＳ３での積算により得られた積算データ２０と第２の閾値とを比較する（ステップＳ９）。
【００４２】
積算データ２０が第２の閾値未満ではない場合（ステップＳ９、Ｎｏ）、ホワイトバランス微調整開始指示部２４は、ホワイトバランス微調整開始信号２８をＯＦＦにする。色判定ゲート切り換え部２５は、ホワイトバランス微調整開始信号２８がＯＦＦとされたことに応じて、第２の色判定ゲートから第１の色判定ゲートへの切り換えを行う（ステップＳ１１）。
【００４３】
また、閾値切り換え部３０は、ホワイトバランス微調整開始信号２８がＯＦＦとされたことに応じて、第２の閾値から第１の閾値への切り換えを行う（ステップＳ１１）。ＡＷＢシステム１は、次のフレームの画像信号１６にも第１の色判定ゲートを適用し、ステップＳ１以降の手順を繰り返す。
【００４４】
積算データ２０が第２の閾値未満である場合（ステップＳ９、Ｙｅｓ）、ＡＷＢシステム１は、次のフレームの画像信号１６にも第２の色判定ゲートを適用し、ホワイトバランスの微調整を継続する（ステップＳ１０）。積算データ２０が第２の閾値未満である限り、ＡＷＢシステム１は、光源が変化していないものとみなしてホワイトバランス調整を実施する。
【００４５】
ＡＷＢシステム１は、ホワイトバランスの微調整を継続する間、積算データ２０が第２の閾値未満であるか否かを監視する。積算データ２０が第２の閾値以上となると、ＡＷＢシステム１は、第１の色判定ゲートを適用するホワイトバランス調整を開始する。
【００４６】
このように、積算データ２０が第２の閾値以上となったとき、ＡＷＢシステム１は、光源が変化したものとみなして、ホワイトバランス調整のフェーズを、微調整から通常の調整へと戻す。ホワイトバランス微調整開始指示部２４は、第２の閾値と積算データ２０との比較結果に応じて、微調整の継続の可否を判定する。
【００４７】
ＡＷＢシステム１は、光源ごとに予め用意された第２の色判定ゲートを、ホワイトバランスの微調整に適用することで、積算対象とする画素データを撮影時の光源に応じて高い精度で選別することができる。ＡＷＢシステム１は、光源色以外の色の部分を高い精度で積算対象から除外可能とすることで、高精度なホワイトバランス調整が可能となる。
【００４８】
図８は、第１の実施形態のＡＷＢシステムにおける積算データと閾値との関係を示す概念図である。図９は、第１の実施形態の比較例にかかるＡＷＢシステムにおける積算データと閾値との関係を示す概念図である。図９に示す比較例では、ＡＷＢシステムは、ホワイトバランスの微調整の開始及び継続の判定において、色判定ゲートの切り換えに関わらず一定の閾値Ｔｈを適用するものとする。
【００４９】
図８及び図９のいずれも、第１の色判定ゲートを適用する場合を左側、第２の色判定ゲートを適用する場合を右側として、色判定ゲートの切り換えによる積算データと閾値との関係の推移を表している。
【００５０】
各光源の色範囲を一括して含む第１の色判定ゲートから、特定の光源の色範囲に限定された第２の色判定ゲートへと切り換えた直後、画素データが積算の対象となる画素が限定されることとなる。被写体によっては、１画素当たりのデータとして求められる積算データは、第１の色判定ゲートから第２の色判定ゲートへの切り換えに伴い一旦増大し、その後収束するように推移することがある。
【００５１】
図９に示す比較例において、あるフレームにおける積算データＱ１が閾値Ｔｈ未満の範囲４１に含まれたことにより、第１の色判定ゲートから第２の色判定ゲートへの切り換えを実施したとする。色判定ゲートへの切り換えに伴い、次のフレームにおいて積算データがＱ１からＱ２へ増大したとする。
【００５２】
積算データＱ２が閾値Ｔｈ以上の範囲４２に含まれることとなった場合、ＡＷＢシステムは、たとえ光源が変化していない場合であっても、特定の光源の色範囲内での微調整を中止し、全色範囲を対象とする調整をやり直すことになる。
【００５３】
このような調整フェーズの入れ変わりは、色判定ゲートの切り換えに伴って積算データＱ２＞Ｔｈの関係が成立する限り、繰り返されることとなる。かかる繰り返しを回避するために、閾値Ｔｈとして大きい値を予め設定したとすると、ＡＷＢシステムは、積算データＱ１が十分に収束する以前に微調整を開始することとなる。このため、高精度なホワイトバランス調整が困難となる。
【００５４】
図８に示すように、本実施形態において、あるフレームにおける積算データＱ１が第１の閾値Ｔｈ１未満の範囲４１に含まれたことにより、第１の色判定ゲートから第２の色判定ゲートへの切り換えを実施したとする。閾値切り換え部３０は、第１の色判定ゲートから第２の色判定ゲートへの切り換えに伴い、第１の閾値Ｔｈ１から第２の閾値Ｔｈ２への切り換えを実施する。
【００５５】
ホワイトバランス微調整開始指示部２４は、第１の色判定ゲートから第２の色判定ゲートへの切り換えに応じて、積算データＱ１、Ｑ２との比較対象とする閾値を、第１の閾値Ｔｈ１から第２の閾値Ｔｈ２へと拡張させる。色判定ゲートへの切り換えに伴い、積算データがＱ１からＱ２へ増大しても、拡張された第２の閾値Ｔｈ２を比較対象に採用することで、ＡＷＢシステム１は、第２の閾値Ｔｈ２以上の範囲４２への積算データＱ２の遷移を抑制させる。ＡＷＢシステム１は、光源の変化に因らない積算データＱ２の増大に対して、第２の閾値Ｔｈ２未満の範囲４１に積算データＱ２をとどめさせる。
【００５６】
図７に示す手順において、ＡＷＢシステム１は、積算データＱ２と第２の閾値Ｔｈ２との比較（ステップＳ９）、及び第１の色判定ゲートへの切り換え（ステップＳ１１）に続く、ステップＳ１以降の手順の過剰な繰り返しを低減させる。ＡＷＢシステム１は、ホワイトバランス調整のフェーズについて、無用な入れ変わりを効果的に抑制させることが可能となる。
【００５７】
ＡＷＢシステム１は、フェーズ間の行き来の繰り返しを抑制可能とすることで、ホワイトバランスの収束までの変化を滑らかにさせる。ＡＷＢシステム１は、ホワイトバランス調整の過程における画像の変化を滑らかにさせることができる。ＡＷＢシステム１は、フェーズ間の行き来の繰り返しを抑制可能とすることで、ホワイトバランスの収束に要する時間を短くすることができる。これにより、ＡＷＢシステム１は、高精度なホワイトバランス調整を実施することができる。
【００５８】
閾値切り換え部３０は、予め設定された第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２を出力する場合に限られない。閾値切り換え部３０は、例えば、演算により求められた第２の閾値Ｔｈ２を出力することとしても良い。閾値切り換え部３０は、例えば、予め設定された第１の閾値Ｔｈ１へ所定の係数を乗算あるいは加算することにより、第２の閾値Ｔｈ２を求める。
【００５９】
また、閾値切り換え部３０は、色判定ゲート切り換え部２５による第１の色判定ゲートから第２の色判定ゲートへの切り換えによる積算データ２０の変化量に応じた値を、第１の閾値Ｔｈ１へ乗算あるいは加算しても良い。ＡＷＢシステム１は、第１の閾値Ｔｈ１に対して適宜拡張された第２の閾値Ｔｈ２を自動で生成し、ホワイトバランス微調整開始指示部２４での判定に使用することができる。なお、第２の閾値Ｔｈ２を演算により求める場合、第２の閾値Ｔｈ２は、第１の閾値Ｔｈ１と同じである場合を含むものとする。
【００６０】
（第２の実施形態）
図１０は、第２の実施形態にかかるＡＷＢシステムの構成を示すブロック図である。第２の実施形態にかかるＡＷＢシステム２は、ホワイトバランス調整部１１、第１の色判定ゲート生成部１２、色判定部１３、積算部１４、ホワイトバランスゲイン算出部１５、ホワイトバランス微調整開始指示部２４、色判定ゲート切り換え部２５及び第２の色判定ゲート生成部５０を有する。第２の色判定ゲート生成部５０は、第１の実施形態における第２の色判定ゲート生成部２３及び光源特定部２２（図２参照）に代えて設けられている。第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００６１】
第２の色判定ゲート生成部５０は、予め基準とされた光源に対して第２の色判定ゲートを生成する。また、第２の色判定ゲート生成部５０は、生成した第２の色判定ゲートの色温度範囲を、ホワイトバランスゲイン２１に応じて変化させる。
【００６２】
色判定ゲート切り換え部２５は、積算データ２０の変化を基に、光源が変化したことを検出する。第２の色判定ゲートを基準とする微調整へとホワイトバランスの調整を切り換えた後に、光源が変化したことを検出すると、色判定ゲート切り換え部２５は、ホワイトバランスを再調整する動作として、第１の色判定ゲートを基準とする調整への切り換えを行う。
【００６３】
その後、ＡＷＢシステム２は、第１の色判定ゲートを基準とするホワイトバランス調整により光源を特定し、第２の色判定ゲートによるホワイトバランスの微調整へと再度移行する。なお、色判定ゲート切り換え部２５が、積算データ２０の変化に応じてホワイトバランスを再調整する動作は、第１の実施形態においても、第２の実施形態と同様に行うこととしても良い。
【００６４】
図１１は、第２の色判定ゲートの変化について説明する図である。第２の色判定ゲート生成部５０は、基準となる第２の色判定ゲートとして、例えば、Ｄ光源の光源色を中心とする範囲の第２の色判定ゲートＧ２を生成する。第２の色判定ゲート生成部５０は、ホワイトバランスゲイン２１に応じて、Ａ光源の光源色を中心とする範囲からＣ光源の光源色を中心とする範囲において連続的に第２の色判定ゲートＧ２をシフトさせる。
【００６５】
ＡＷＢシステム２は、予め想定された光源ごとのみならず、その光源色同士の中間の色温度に対応する第２の色判定ゲートＧ２によるホワイトバランスの微調整が可能となる。ＡＷＢシステム２は、色温度に自在に対応し、その他の色の部分を積算対象から除外することで、高精度なホワイトバランス調整が可能となる。ＡＷＢシステム２は、複数の光源に対応する第２の色判定ゲートを保持する場合に比べて、メモリの規模を小さくすることができる。
【００６６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
１、２  ＡＷＢシステム、１１  ホワイトバランス調整部、１２  第１の色判定ゲート生成部、１３  色判定部、１４  積算部、２０  積算データ、２１  ホワイトバランスゲイン、２３、５０  第２の色判定ゲート生成部、２４  ホワイトバランス微調整開始指示部、２５  色判定ゲート切り換え部、３０  閾値切り換え部。
【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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