(57)【要約】【課題】被写体を撮像した日時に応じた季節感覚および時刻感覚を撮像画像に反映することができる画像補正装置を提供する。【解決手段】画像補正装置１００は、固体撮像素子７が被写体を撮像した日時を表す日時情報を生成するタイマー部１と、被写体を表す光像を変換して得られたデジタルデータを複数の色成分に分離する色分離部５と、各色成分ごとに各色成分の１画面分の積算値をそれぞれ積算する色成分積算部６と、各色成分の１画面分の積算値とタイマー部１によって生成された日時情報とに基づいてゲイン調整値を各色成分ごとにそれぞれ演算するホワイトバランスゲイン演算部２と、各ゲイン調整値に基づいて各色成分のゲインをそれぞれ調整するホワイトバランスゲイン調整部４とを具備する。【選択図】　図１
2004064345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子が被写体を撮像した日時を表す日時情報を生成するタイマー手段と、
前記固体撮像素子によって撮像された前記被写体を表す光像を変換して得られたデジタルデータを複数の色成分に分離する色分離手段と、
前記色分離手段によって分離された各色成分ごとに、各色成分の１画面分の積算値をそれぞれ積算する色成分積算手段と、
前記色成分積算手段によって積算された各色成分の１画面分の積算値と前記タイマー手段によって生成された前記日時情報とに基づいて、各色成分のホワイトバランスのためのゲイン調整値を各色成分ごとにそれぞれ演算するホワイトバランスゲイン演算手段と、
前記ホワイトバランスゲイン演算手段によって演算された各ゲイン調整値に基づいて、前記色分離手段によって分離された各色成分のホワイトバランスのために、各色成分のゲインをそれぞれ調整するホワイトバランスゲイン調整手段とを具備することを特徴とする画像補正装置。
【請求項２】
前記タイマー手段によって生成された日時情報に応じて、前記ゲイン調整値を演算するための設定値を各色成分ごとに手動によって設定するための手動設定手段をさらに具備する、請求項１記載の画像補正装置。
【請求項３】
前記日時情報は、前記日時が属する季節を示す情報を含んでおり、
前記ホワイトバランスゲイン演算手段は、前記日時情報によって示される季節において撮像される被写体を表す光像における色彩の特性に応じて前記ゲイン調整値を各色成分ごとに演算する、請求項１記載の画像補正装置。
【請求項４】
前記色分離手段は、少なくとも赤の色彩を表す赤成分と緑の色彩を表す緑成分と青の色彩を表す青成分とに前記デジタルデータを分離する、請求項１記載の画像補正装置。
【請求項５】
前記日時情報は、前記日時が属する季節を示す情報を含んでおり、
前記ホワイトバランスゲイン演算手段は、前記日時情報によって示される季節が夏であるときは、前記青成分のゲイン調整値が前記赤成分のゲイン調整値および前記緑成分のゲイン調整値よりも強くなるように各ゲイン調整値を演算する、請求項４記載の画像補正装置。
【請求項６】
固体撮像素子が被写体を撮像した日時を表す日時情報を生成するタイマー工程と、
前記タイマー工程の後で、前記固体撮像素子によって撮像された前記被写体を表す光像を変換して得られたデジタルデータを複数の色成分に分離する色分離工程と、
前記色分離工程によって分離された各色成分ごとに、各色成分の１画面分の積算値をそれぞれ積算する色成分積算工程と、
前記色成分積算工程によって積算された各色成分の１画面分の積算値と前記タイマー工程によって生成された前記日時情報とに基づいて、各色成分のホワイトバランスのためのゲイン調整値を各色成分ごとにそれぞれ演算するホワイトバランスゲイン演算工程と、
前記ホワイトバランスゲイン演算工程によって演算された各ゲイン調整値に基づいて、前記色分離工程によって分離された各色成分のホワイトバランスのために、各色成分のゲインをそれぞれ調整するホワイトバランスゲイン調整工程とを具備することを特徴とする画像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホワイトバランスを調整するための画像補正装置および画像補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下に、従来の画像補正装置について、図面を参照しながら説明する。図３は、従来の画像補正装置９０のブロック図である。画像補正装置９０は、固体撮像素子７を備えている。固体撮像素子７は被写体を撮像し、撮像した被写体を表す光像をアナログ信号に変換してＡＤコンバータ８へ出力する。ＡＤコンバータ８は、固体撮像素子７から出力されたアナログ信号をデジタルデータにＡＤ変換して、輝度信号処理部９および色分離部５へ出力する。輝度信号処理部９は、ＡＤコンバータ８から出力されたデジタルデータの輝度成分を演算して輝度信号を出力する。
【０００３】
色分離部５は、ＡＤコンバータ８から出力されたデジタルデータをＲ、Ｇｒ、ＢおよびＧｂの各色成分に分離し、分離した各色成分を各色成分積算部６およびホワイトバランスゲイン調整部４へそれぞれ出力する。各色成分積算部６は、色分離部５から出力された各色成分の１画面分の積算値を計算し、ホワイトバランスゲイン演算部９２へそれぞれ出力する。
【０００４】
図４は、ホワイトバランスゲイン演算部９２の動作を示すフローチャートである。まず、各色成分積算部６から出力された各色成分の１画面分の積算値がホワイトバランスゲイン演算部９２へ入力される（ステップＳ１）。そして、各色成分のホワイトバランスを調整するために各色成分の積算値を参照する領域を判定する（ステップＳ２）。次に、領域内の各色成分の積算値を比較して差分を求める（ステップＳ３）。
【０００５】
その後、ステップＳ３において求めた差分がなくなるように、各画素に対するゲイン調整値を各色成分ごとに算出する（ステップＳ９５）。そして、算出した各色成分ごとのゲイン調整値をホワイトバランスゲイン調整部４へそれぞれ出力する（ステップＳ９６）。このようにホワイトバランスゲイン演算部９２は、各色成分積算部６から出力された各色成分の１画面分の積算値に基づいて、各色成分のホワイトバランスのためのゲイン調整値を各色成分ごとにそれぞれ演算して、ホワイトバランスゲイン調整部４へそれぞれ出力する。
【０００６】
ホワイトバランスゲイン調整部４は、ホワイトバランスゲイン演算部９２からそれぞれ出力された各色成分ごとのゲイン調整値に基づいて、色分離部５によって分離された各色成分のホワイトバランスのために、分離された各色成分のゲインをそれぞれ調整し、ゲインを調整したＸＲ、ＸＧｒ、ＸＢおよびＸＧｂの各色成分データを色差信号演算部１０へそれぞれ出力する。
【０００７】
色差信号演算部１０は、ホワイトバランスゲイン調整部４からそれぞれ出力されたＸＲ、ＸＧｒ、ＸＢおよびＸＧｂの各色成分データに基づいて、色差成分を演算し、Ｒ−Ｙ信号およびＢ−Ｙ信号をそれぞれ出力する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の画像補正装置においては、固体撮像素子７によって撮像された被写体を表すデータのみに基づいて、各色成分のホワイトバランスが調整される。従って、撮像した日時が異なる画像が同じような色合いになるように各色成分のホワイトバランスが調整される。このため、固体撮像素子７が被写体を撮像した日時に応じた季節感覚および時刻感覚を撮像画像に反映されないという問題がある。
【０００９】
また、電源投入後に一度固体撮像素子から撮像された被写体を表すデータを得て、その固体撮像素子からのデータに基づいて、ホワイトバランスのためのゲイン調整値を求める為、電源投入後、即時にホワイトバランスが調整された撮影画像を得ることができないという問題がある。
【００１０】
本発明は係る問題を解決するためになされたものであり、その目的は、被写体を撮像した日時に応じた季節感覚および時刻感覚を撮像画像に反映することができる画像補正装置および画像補正方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、電源投入後、即時にホワイトバランスが調整された撮影画像を得ることができる画像補正装置および画像補正方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像補正装置は、固体撮像素子が被写体を撮像した日時を表す日時情報を生成するタイマー手段と、前記固体撮像素子によって撮像された前記被写体を表す光像を変換して得られたデジタルデータを複数の色成分に分離する色分離手段と、前記色分離手段によって分離された各色成分ごとに、各色成分の１画面分の積算値をそれぞれ積算する色成分積算手段と、前記色成分積算手段によって積算された各色成分の１画面分の積算値と前記タイマー手段によって生成された前記日時情報とに基づいて、各色成分のホワイトバランスのためのゲイン調整値を各色成分ごとにそれぞれ演算するホワイトバランスゲイン演算手段と、前記ホワイトバランスゲイン演算手段によって演算された各ゲイン調整値に基づいて、前記色分離手段によって分離された各色成分のホワイトバランスのために、各色成分のゲインをそれぞれ調整するホワイトバランスゲイン調整手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像補正方法は、固体撮像素子が被写体を撮像した日時を表す日時情報を生成するタイマー工程と、前記タイマー工程の後で、前記固体撮像素子によって撮像された前記被写体を表す光像を変換して得られたデジタルデータを複数の色成分に分離する色分離工程と、前記色分離工程によって分離された各色成分ごとに、各色成分の１画面分の積算値をそれぞれ積算する色成分積算工程と、前記色成分積算工程によって積算された各色成分の１画面分の積算値と前記タイマー工程によって生成された前記日時情報とに基づいて、各色成分のホワイトバランスのためのゲイン調整値を各色成分ごとにそれぞれ演算するホワイトバランスゲイン演算工程と、前記ホワイトバランスゲイン演算工程によって演算された各ゲイン調整値に基づいて、前記色分離工程によって分離された各色成分のホワイトバランスのために、各色成分のゲインをそれぞれ調整するホワイトバランスゲイン調整工程とを具備することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る画像補正装置においては、色分離手段によって分離された各色成分のホワイトバランスのためのゲイン調整値が、固体撮像素子が被写体を撮像した日時を表す日時情報に基づいて各色成分ごとにそれぞれ演算される。このため、固体撮像素子が被写体を撮像した日時に応じた季節感覚および時刻感覚を撮像画像に綿密に反映させることができる。
【００１５】
前記タイマー手段によって生成された日時情報に応じて、前記ゲイン調整値を演算するための設定値を各色成分ごとに手動によって設定するための手動設定手段をさらに具備することが好ましい。固体撮像素子が被写体を撮像した日時に応じた季節感覚および時刻感覚をユーザが任意に撮像画像に反映させることができるからである。
【００１６】
前記日時情報は、前記日時が属する季節を示す情報を含んでおり、前記ホワイトバランスゲイン演算手段は、前記日時情報によって示される季節において撮像される被写体を表す光像における色彩の特性に応じて前記ゲイン調整値を各色成分ごとに演算することが好ましい。固体撮像素子が被写体を撮像した日時に応じた季節感覚を撮像画像に綿密に反映させるためである。
【００１７】
前記色分離手段は、少なくとも赤の色彩を表す赤成分と緑の色彩を表す緑成分と青の色彩を表す青成分とに前記デジタルデータを分離することが好ましい。固体撮像素子が被写体を撮像した日時に応じた季節感覚および時刻感覚をカラー撮像画像に綿密に反映させるためである。
【００１８】
前記日時情報は、前記日時が属する季節を示す情報を含んでおり、前記ホワイトバランスゲイン演算手段は、前記日時情報によって示される季節が夏であるときは、前記青成分のゲイン調整値が前記赤成分のゲイン調整値および前記緑成分のゲイン調整値よりも強くなるように各ゲイン調整値を演算することが好ましい。固体撮像素子が被写体を撮像した夏の季節感覚を撮像画像に綿密に反映させることができるからである。
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態に係る画像補正装置１００のブロック図である。画像補正装置１００は、固体撮像素子７を備えている。固体撮像素子７は、被写体を撮像し、撮像した被写体を表す光像をアナログ信号に変換してＡＤコンバータ８へ出力する。ＡＤコンバータ８は、固体撮像素子７から出力されたアナログ信号をデジタルデータにＡＤ変換して、輝度信号処理部９および色分離部５へ出力する。輝度信号処理部９は、ＡＤコンバータ８から出力されたデジタルデータの輝度成分を演算して輝度信号を出力する。
【００２１】
色分離部５は、ＡＤコンバータ８から出力されたデジタルデータをＲ、Ｇｒ、ＢおよびＧｂの各色成分に分離し、分離した各色成分を各色成分積算部６およびホワイトバランスゲイン調整部４へそれぞれ出力する。各色成分積算部６は、色分離部５から出力された各色成分の１画面分の積算値を計算し、ホワイトバランスゲイン演算部２へそれぞれ出力する。
【００２２】
画像補正装置１００は、タイマー部１を備えている。タイマー部１は、固体撮像素子７が被写体を撮像した日時を表す日時情報を生成して、ホワイトバランスゲイン演算部２およびマニュアル設定部３へ出力する。マニュアル設定部３は、タイマー部１によって生成された日時情報に応じて、ホワイトバランスゲイン演算部２がゲイン調整値を演算するための設定値を各色成分ごとに手動によって設定する。
【００２３】
図２は、画像補正装置１００に設けられたホワイトバランスゲイン演算部２の動作を示すフローチャートである。まず、各色成分積算部６から出力された各色成分の１画面分の積算値がホワイトバランスゲイン演算部２へ入力される（ステップＳ１）。そして、各色成分のホワイトバランスを調整するために各色成分の積算値を参照する領域を判定する（ステップＳ２）。次に、領域内の各色成分の積算値を比較して差分を求める（ステップＳ３）。
【００２４】
その後、ステップＳ３において求めた差分とタイマー部１から出力された日時情報とに基づいて調整差分値を求める。例えば、タイマー部１から出力された日時情報は、被写体を撮像した日時が属する季節を示す情報を含んでおり、ホワイトバランスゲイン演算部２は、日時情報によって示される季節において撮像される被写体を表す光像における色彩の特性に応じて調整差分値を求める。例えば、日時情報によって示される季節が夏であるときは、青成分のゲイン調整値が赤成分のゲイン調整値および緑成分のゲイン調整値よりも強くなるように調整差分値を求める（ステップＳ４）。
【００２５】
そして、差分調整値がなくなるように、各画素に対するゲイン調整値を各色成分ごとに算出する（ステップＳ５）。そして、算出した各色成分ごとのゲイン調整値をホワイトバランスゲイン調整部４へそれぞれ出力する（ステップＳ６）。
【００２６】
ホワイトバランスゲイン調整部４は、ホワイトバランスゲイン演算部２からそれぞれ出力された各色成分ごとのゲイン調整値に基づいて、色分離部５によって分離された各色成分のホワイトバランスのために、分離された各色成分のゲインをそれぞれ調整し、ゲインを調整したＸＲ、ＸＧｒ、ＸＢおよびＸＧｂの各色成分データを色差信号演算部１０へそれぞれ出力する。
【００２７】
色差信号演算部１０は、ホワイトバランスゲイン調整部４からそれぞれ出力されたＸＲ、ＸＧｒ、ＸＢおよびＸＧｂの各色成分データに基づいて、色差成分を演算し、Ｒ−Ｙ信号およびＢ−Ｙ信号をそれぞれ出力する。
【００２８】
以上のように本実施の形態によれば、ホワイトバランスゲイン演算部２は、色成分積算部６によって積算された各色成分の１画面分の積算値とタイマー部１によって生成された日時情報とに基づいて、各色成分のホワイトバランスのためのゲイン調整値を各色成分ごとにそれぞれ演算し、ホワイトバランスゲイン調整部４は、ホワイトバランスゲイン演算部２によって演算された各ゲイン調整値に基づいて、色分離部５によって分離された各色成分のホワイトバランスのために各色成分のゲインをそれぞれ調整する。このため、被写体を撮像した日時に応じた季節感覚および時刻感覚を撮像画像に反映することができる。
【００２９】
ホワイトバランスゲイン演算部２は、マニュアル設定部３によって設定された設定値に基づいて各色成分のホワイトバランスのためのゲイン調整値を各色成分ごとにそれぞれ演算してもよい。例えば、日差しの弱い夏の海の撮影画像に対して青色を強調するように青（Ｂ）成分のゲインをマニュアル設定部３によって強めに設定すると、マニュアル設定部３による設定値に基づいて各色成分のゲイン調整値がホワイトバランスゲイン演算部２によって演算され、ホワイトバランスゲイン調整部４において、各ゲイン調整値に基づいてより夏らしい画像を得ることができるように各色成分が調整される。また、曇り日の夕方の撮影画像に対して赤色を強調するべくＲ成分のゲインを強めに設定すると、夕焼け感を出した画像を得る事ができる。
【００３０】
このように、ホワイトバランスを調整するためのゲイン値をユーザーが撮影日時に応じて任意に設定することができるので、ユーザー好みの時間感，季節感をより綿密に反映した撮影画像を得ることができる。逆に、ユーザーによるアニュアル設定によりタイマー部１によって生成された日時情報をホワイトバランスゲイン演算部２に与えないようにすることもできるので、前述した従来の画像補正方法による撮影画像も容易に得る事ができる。
【００３１】
マニュアル設定部３によって設定された設定値に基づいて各色成分のホワイトバランスのためのゲイン調整値をホワイトバランスゲイン演算部２によって、電源投入後、固体撮像素子７からの入力画像を得る前に予め演算しておくと、電源投入後即時に、撮影日時に応じて適切にホワイトバランスが調整された撮影画像を得ることができる。
【００３２】
本実施の形態に係る画像補正装置は、容易な方法で画像を補正することにより、電源投入後即時に適切な画像補正（ホワイトバランス（ＷＢ））がとれた撮影画像を得る事が出来、また撮影する日時に応じてより綿密に時間感，季節感を反映した撮影画像を得ることが出来るデジタルスチルカメラに適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、被写体を撮像した日時に応じた季節感覚および時刻感覚を撮像画像に反映することができる画像補正装置および画像補正方法を提供することができる。
【００３４】
また本発明によれば、電源投入後、即時にホワイトバランスが調整された撮影画像を得ることができる画像補正装置および画像補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る画像補正装置のブロック図
【図２】本実施の形態に係る画像補正装置に設けられたホワイトバランスゲイン演算部の動作を示すフローチャート
【図３】従来の画像補正装置のブロック図
【図４】従来の画像補正装置に設けられたホワイトバランスゲイン演算部の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１　タイマー部
２　ホワイトバランスゲイン演算部
３　マニュアル設定部
４　ホワイトバランスゲイン調整部
５　色分離部
６　色成分積算部
７　固体撮像素子
８　ＡＤコンバータ
９　輝度信号処理部
１０　色差信号演算部
１００　画像補正装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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