(57)【要約】【目的】偽信号の発生を防止しつつ，被写体の色に比較的近い色の画像を得ることを目的とする。【構成】ＣＣＤから出力されたＲＧＢの画像データに，白バランス補正回路１においてフル・コレクションの白バランス補正が行われ，輝度データＹ１ならびに色差データＣｒ１およびＣｂ１が生成される。輝度データＹ１が輪郭補正され，輪郭補正された輝度データＹ２にもとづいて，係数補正回路８においてロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂからパラメータαおよびβが生成される。色差データＣｒ１およびＣｂ１が，パラメータαおよびβを用いてロワード・コレクションの白バランス調整が行われたかのように色補正される。【選択図】  図１
2004297431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢの三原色画像データを入力し，フル・コレクションの白バランス調整処理を行う白バランス調整回路，
上記白バランス調整回路において，フル・コレクションの白バランス調整処理が行われた三原色画像データから色差データを生成するデータ生成回路，および上記データ生成回路において生成された色差データを入力し，ロワード・コレクションの白バランス調整処理に相当する色補正を行う色補正回路，
を備えた画像データの信号処理回路。
【請求項２】
上記色補正回路は，与えられるロワード・コレクション係数にもとづいてロワード・コレクションの白バランス調整処理に相当する補正を行うものであり，
上記三原色画像データによって表されるカラー画像の色味に応じて，上記ロワード・コレクション係数を補正し，補正したロワード・コレクション係数を上記色補正回路に与える第１の係数補正回路，
をさらに備えた請求項１に記載の画像データの信号処理回路。
【請求項３】
上記白バランス調整回路においてフル・コレクションの白バランス調整処理が行われた三原色画像データをガンマ補正するガンマ補正回路をさらに備え，
上記データ生成回路は，上記ガンマ補正回路によってガンマ補正された三原色画像データから輝度データおよび色差データを生成するものであり，
上記データ生成回路において生成された輝度データのレベルに応じて，上記ロワード・コレクション係数を補正し，補正したロワード・コレクション係数を上記色補正回路に与える第２の係数補正回路，
をさらに備えた請求項１に記載の画像データの信号処理回路。
【請求項４】
ＲＧＢの三原色画像データを入力し，フル・コレクションの白バランス調整処理を行う第１の白バランス調整回路，
上記三原色画像データを入力し，ロワード・コレクションの白バランス調整処理を行う第２の白バランス調整回路，
上記第１の白バランス調整回路において，フル・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから輝度データを生成する輝度データ生成回路，および
上記第２の白バランス調整回路において，ロワード・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから色差データを生成する色差データ生成回路，
を備えた画像データの信号処理回路。
【請求項５】
ＲＧＢの三原色画像データを入力し，フル・コレクションの白バランス調整処理を行い，
フル・コレクションの白バランス調整処理が行われた三原色画像データから色差データを生成し，
生成された色差データを入力し，ロワード・コレクションの白バランス調整処理に相当する色補正を行う，
画像データの信号処理方法。
【請求項６】
ＲＧＢの三原色画像データについて，フル・コレクションの白バランス調整処理を行い，
上記三原色画像データについて，ロワード・コレクションの白バランス調整処理を行い，
フル・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから輝度データを生成し，
ロワード・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから色差データを生成する，
画像データの信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は，画像データの信号処理回路および方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
Ｒ（赤），Ｇ（緑）およびＢ（青）の三原色画像データの白バランス調整には，いわゆるフル・コレクション（ｆｕｌｌ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）とロワード・コレクション（ｌｏｗｅｒｅｄ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）とがある。フル・コレクションは，ＲＧＢの三原色画像データを入力した場合に，三原色画像データのそれぞれのレベルが一致するように白バランス調整を行うものである。ロワード・コレクションは，ＲＧＢの三原色画像データを入力した場合に，三原色画像データのそれぞれのレベルを調整するが完全には一致しないように白バランス調整を行うものである。
【０００３】
フル・コレクションが行われた三原色画像データから輝度データが生成されると，隣接する画素間のレベル差が少なくなるので，偽信号が少なくなる（例えば，特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３０４６７９号公報
【０００５】
ロワード・コレクションが行われた三原色画像データから輝度データが生成されると，隣接する画素間のレベル差が多くなるので，偽信号が多くなってしまう。偽信号を低減させるためには，白バランス調整はロワード・コレクションよりもフル・コレクションが好ましい。一方，タングステン光下の被写体を撮像して得られるように特別の状況下において得られた三原色画像データを白バランス調整する場合には，フル・コレクションよりもロワード・コレクションの方が好ましい場合がある。光源の雰囲気を残した画像が得られるからである。
【０００６】
【発明の開示】
この発明は，偽信号の発生を防止しつつ，特別の状況下での被写体であっても光源の雰囲気を残した画像を得ることを目的とする。
【０００７】
第１の発明による画像データの信号処理回路は，ＲＧＢの三原色画像データを入力し，フル・コレクションの白バランス調整処理を行う白バランス調整回路，上記白バランス調整回路において，フル・コレクションの白バランス調整処理が行われた三原色画像データから色差データを生成するデータ生成回路，および上記データ生成回路において生成された色差データを入力し，ロワード・コレクションの白バランス調整処理に相当する色補正を行う色補正回路を備えていることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明は，上記画像データの信号処理回路に適した方法も提供している。すなわち，この方法は，ＲＧＢの三原色画像データを入力し，フル・コレクションの白バランス調整処理を行い，フル・コレクションの白バランス調整処理が行われた三原色画像データから色差データを生成し，生成された色差データを入力し，ロワード・コレクションの白バランス調整処理に相当する色補正を行うものである。
【０００９】
第１の発明によると，三原色画像データに対してフル・コレクションによる白バランス調整が行われる。白バランス調整された三原色画像データから色差データが生成される。生成された色差データについてロワード・コレクションの白バランス調整処理に相当する色補正が行われる。
【００１０】
三原色画像データはフル・コレクションによる白バランス調整が行われるから，三原色画像データから輝度データを生成した場合に偽信号の発生を少なくできる。また，生成された色差データは，ロワード・コレクションの白バランス調整処理に相当する色補正が行われるから，特別の状況下での被写体であっても光源の雰囲気を残した画像が得られる。
【００１１】
上記色補正回路は，たとえば，与えられるロワード・コレクション係数にもとづいてロワード・コレクションの白バランス調整処理に相当する補正を行うものである。この場合，上記三原色画像データによって表されるカラー画像の色味に応じて，上記ロワード・コレクション係数を補正し，補正したロワード・コレクション係数（補正パラメータ）を上記色補正回路に与える第１の係数補正回路がさらに備えられることとなろう。
【００１２】
三原色画像データについてはフル・コレクションの白バランス調整処理が行われてしまっているが，三原色画像データによって表されるカラー画像の色味に応じて，ロワード・コレクション係数を補正しているので，カラー画像の色味に応じてロワード・コレクションの白バランス調整処理を実行した場合と同様の色差データが得られる。
【００１３】
上記白バランス調整回路においてフル・コレクションの白バランス調整処理が行われた三原色画像データをガンマ補正するガンマ補正回路をさらに備えるようにしてもよい。この場合，上記データ生成回路は，上記ガンマ補正回路によってガンマ補正された三原色画像データから輝度データおよび色差データを生成するものとなろう。また，上記データ生成回路において生成された輝度データのレベルに応じて，上記ロワード・コレクション係数を補正し，補正したロワード・コレクション係数を上記色補正回路に与える第２の係数補正回路（第１の補正回路と共通でもよい）をさらに備えることとなろう。
【００１４】
ガンマ補正が行われると，輝度レベルが高い場合よりも輝度レベルが低い場合の方がガンマ補正前後の変化の割合が大きくなってしまう。このため色補正回路にてロワード・コレクション相当の処理を輝度レベルに応じて一律に行うと不都合が生じる。例えば赤味がかったロワード・コレクション相当処理を行う場合，輝度レベルが高い部分では赤味を増すことはできても，輝度レベルが低い部分ではあまり赤味がつかないことになってしまう。第２の係数補正回路により，補正したロワード・コレクション係数が色補正回路に与えられるので，想定していたロワード・コレクションにもとづく白バランス調整を実質的に行うことができるようになる。
【００１５】
第２の発明による画像データの信号処理回路は，ＲＧＢの三原色画像データを入力し，フル・コレクションの白バランス調整処理を行う第１の白バランス調整回路，上記三原色画像データを入力し，ロワード・コレクションの白バランス調整処理を行う第２の白バランス調整回路，上記第１の白バランス調整回路において，フル・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから輝度データを生成する輝度データ生成回路，および上記第２の白バランス調整回路において，ロワード・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから色差データを生成する色差データ生成回路を備えていることを特徴とする。
【００１６】
第２の発明は，上記画像データの信号処理回路に適した方法も提供している。すなわち，この方法は，ＲＧＢの三原色画像データについて，フル・コレクションの白バランス調整処理を行い，上記三原色画像データについて，ロワード・コレクションの白バランス調整処理を行い，フル・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから輝度データを生成し，ロワード・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから色差データを生成するものである。
【００１７】
第２の発明によると，ＲＧＢの三原色画像データについてフル・コレクションの白バランス調整とロワード・コレクションの白バランス調整とが行われる。フル・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから輝度データが生成され，ロワード・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから色差データが生成される。
【００１８】
フル・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから輝度データが生成されるので，偽信号の発生を少なくすることができる。また，ロワード・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データから色差データが生成されるので，特別の状況下での撮影によって得られる被写体像であっても光源の雰囲気を残した画像が得られる。
【００１９】
【実施例の説明】
図１は，この発明の実施例を示すもので，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成の一部を示すブロック図である。
【００２０】
この実施例によるディジタル・スチル・カメラにおいては，シリアルのＲＧＢの画像データに対して，まずフル・コレクションの白バランス調整が行われる。白バランス調整が行われたＲＧＢ画像データから輝度データＹならびに色差データＣｒおよびＣｂが生成される。生成された色差データＣｒおよびＣｂに対して，あたかもロワード・コレクションの白バランス調整がされたかのように色補正処理が行われる。
【００２１】
白バランス調整モードが設定されたときに，以下の処理が行われる。フル・コレクションの白バランス調整が行われることにより，白色の被写体を撮像した場合には，白色の画像を表す画像データが得られるようになる。また，ロワード・コレクションの白バランス調整が行われると，所望の色味がついた画像が得られるようになる。たとえば，赤味を増した画像，青味を増した画像が得られる。ロワード・コレクションの白バランス調整は，タングステン光下での被写体の撮影のように特別な状況下での撮影により得られた画像データについて行われることが好ましい。ロワード・コレクションの白バランス調整が行われることにより，光源の雰囲気を残した画像が得られる。より詳しくは，以下の説明によって明らかとなろう。
【００２２】
被写体を撮像することにより，ＣＣＤ（図示略）から被写体像を表すＲＧＢの画像データがシリアルに出力される。ＲＧＢの画像データは，係数算出回路７および白バランス補正回路１に与えられる。
【００２３】
係数算出回路７において，入力したＲＧＢの画像データからフル・コレクションの白バランス調整に用いられるフル・コレクション用係数ｋｒおよびｋｂならびにロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂが算出される。算出処理の詳細は，後述する。算出されたフル・コレクション用係数ｋｒおよびｋｂは白バランス補正回路１に，算出されたロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂは係数補正回路８に入力する。ロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂは，被写体の色の傾向に応じた色の画像を得るように算出される。この実施例においては，後述するように，被写体の色を強調するように，例えば，赤味がかった被写体の色であれば赤色が強調されるように，青味がかった被写体の色であれば青色が強調されるように色補正が行われる。
【００２４】
白バランス補正回路１において，ＣＣＤから与えられたＲＧＢのシリアルの画像データがフル・コレクション用係数ｋｒおよびｋｂを用いてフル・コレクションの白バランス調整が行われる。白バランス調整された画像データは，ガンマ補正回路２において，例えば，γ＝０．４５のガンマ曲線にもとづいてガンマ補正される。ガンマ補正されたＲＧＢのシリアルの画像データは，ＲＧＢ補間回路３においてパラレルのＲ画像データ，Ｇ画像データおよびＢ画像データに変換される。パラレルのＲ画像データ，Ｇ画像データおよびＢ画像データは，ＲＧＢ／ＹＣ変換回路４に与えられ，輝度データＹ１ならびに色差データＣｒ１およびＣｂ１が生成される。フル・コレクションの白バランス調整が行われているので，無彩色の被写体については無彩色の画像を表すＲＧＢの画像データが得られる。このようにフル・コレクションの白バランス調整が行われたＲＧＢの画像データを用いて輝度データが生成されるので，隣接する画素間のレベル差が少なくなり，偽信号の発生が未然に防止される。ＲＧＢ／ＹＣ変換回路４から出力された輝度データＹ１は，輪郭補正回路５に入力し，色差データＣｒおよびＣｂは，色補正回路６に入力する。
【００２５】
輪郭補正回路５において，輝度データＹ１が輪郭補正される。輪郭補正された輝度データＹ２は，係数補正回路８に与えられる。係数補正回路８において，輝度データＹ２のレベルに応じてロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂが補正される。すなわち，ガンマ補正曲線の特性から，輝度レベルが高い場合に比べて輝度レベルが低いほどガンマ補正後の画像データは変化する。例えば，輝度レベルが低い青色の画像データは輝度レベルが高い青色の画像データに比べてガンマ補正前後の変化率が大きいので，輝度レベルの低い部分については青味の割合が多くなってしまう。つまり，赤味を帯びた色の画像が欲しいにも関わらず，低輝度部分についてはあまり赤味を帯びない色の画像となってしまう。反対に青味を帯びた色の画像が欲しいにも関わらず，低輝度部分についてはあまり青みを帯びない色の画像となってしまう。このために，この実施例においては，輝度レベルに応じてロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂが補正される。
【００２６】
係数補正回路８においてロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂが補正され，色補正パラメータαおよびβが得られる。これらの色補正パラメータαおよびβは，色補正回路６に与えられる。色補正回路６において，入力する色差データＣｒ１およびＣｂ１に色補正パラメータαおよびβが加算されることにより，色補正が行われる。色補正回路６から色補正された色差データＣｒ２（＝Ｃｒ１＋α）およびＣｂ２（＝Ｃｒ１＋β）が出力される。
【００２７】
図２は，係数補正回路８に格納されている補正パラメータ・テーブルの一例である。
【００２８】
補正パラメータ・テーブルは，入力する輝度データＹ２と，ロワード・コレクション用係数ｍｒとｍｂとの比率ｍｒ／ｍｂと，から補正パラメータ（α，β）を与えるものである。補正パラメータ・テーブルには，ロワード・コレクションにもとづく白バランス調整が行われるような色補正を行うためのパラメータが格納されている。
【００２９】
比率ｍｒ／ｍｂが大きいほど，被写体の色は赤味を帯びている。より赤味を帯びた色の画像を得るために，赤色成分の色差データＣｒがより大きくなるように，青色成分の色差データＣｂがより小さくなるように，補正パラメータ（α，β）が規定されている。同様に，比率ｍｒ／ｍｂが小さいほど，被写体の色は青味を帯びている。より青味を帯びた色の画像を得るために，青色成分の色差データＣｂがより大きくなるように，赤色成分の色差データＣｒがより小さくなるように，補正パラメータ（α，β）が規定されている。
【００３０】
また，上述したようにガンマ補正が行われるとガンマ補正前後のレベル変化が輝度レベルに応じて変わる。輝度レベルが小さいほどガンマ補正前後のレベル変化が大きいから，赤味を帯びた色の画像を得るためには，輝度レベルが小さいほど，輝度レベルが大きい場合と比べて，赤味の色の割合を大きくするようにパラメータαが規定され，かつ青味の色の割合を小さくするようにパラメータβが規定されている。同様に，青味を帯びた色の画像を得るためには，輝度レベルが小さいほど，輝度レベルが大きい場合と比べて，青味の色の割合を大きくするようにパラメータβが規定され，かつ赤味の色の割合を小さくするようにパラメータαが規定されている。
【００３１】
ロワード・コレクションの白バランス補正を行った場合と同様の色差データＣｒおよびＣｂが得られるようになる。
【００３２】
図３は，係数算出回路７の電気的構成を示すブロック図である。
【００３３】
上述したように，ＣＣＤから出力されたＲＧＢの画像データは，Ｎ分割積算回路１１に入力する。画像データによって表される画像がＮ個の画像に分割されるように，Ｎ分割積算回路１１に入力した画像データがＮ個に分割される。分割領域ごとに色ごとに積算されそれぞれの積算データを表す赤色の積算データ｛ＳＲ０，ＳＲ１，・・・ＳＲＮ−１｝，緑色の積算データ｛ＳＧ０，ＳＧ１，・・・ＳＧＮ−１｝および青色の積算データ｛ＳＢ０，ＳＢ１，・・・ＳＢＮ−１｝が生成される。これらの積算データ｛ＳＲ０，ＳＲ１，・・・ＳＲＮ−１｝，｛ＳＧ０，ＳＧ１，・・・ＳＧＮ−１｝および｛ＳＢ０，ＳＢ１，・・・ＳＢＮ−１｝は，フル・コレクション用係数算出回路１２およびロワード・コレクション用係数算出回路１３に与えられる。
【００３４】
フル・コレクション用係数算出回路１２において，式１および式２にしたがってフル・コレクション用係数ｋｒおよびｋｂが算出される。
【００３５】
【数１】
2004297431.tif 000003
【００３６】
【数２】
2004297431.tif 000004
【００３７】
このようにして算出されたフル・コレクション用係数ｋｒおよびｋｂを用いて式３にしたがって上述したように白バランス補正回路１においてフル・コレクションの白バランス調整が行われる。式３においてＲ０，Ｇ０およびＢ０は，白バランス補正回路１に入力する前のＲＧＢの画像データである。
【００３８】
【数３】
2004297431.tif 000005
【００３９】
ロワード・コレクション係数算出回路１３において，式４および式５にしたがってロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂが算出される。
【００４０】
ｍｒ＝ｋｒ１／ｋｒ・・・式４
ｍｂ＝ｋｂ１／ｋｂ・・・式５
【００４１】
ただし，式４においてｋｒ１は，式６にもとづいて得られ，式５においてｋｂ１は，式７にもとづいて得られる。式６および式７においてｗｇ，ｗｒおよびｗｂは，積算データＳＲｉ，ＳＧｉおよびＳＢｉ（ｉ＝０からＮ−１）の分布から決定される値である。
【００４２】
【数４】
2004297431.tif 000006
【００４３】
【数５】
2004297431.tif 000007
【００４４】
式１および式６を式４に代入すると，式４は式８となり，式２および式７を式５に代入すると，式５は，式９となる。
【００４５】
ｍｒ＝ｗｇ／ｗｒ・・・式８
ｍｂ＝ｗｇ／ｗｂ・・・式９
【００４６】
算出されたロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂが係数補正回路８に与えられる。上述のように，ロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂが補正され，補正パラメータαおよびβが算出される。算出された補正パラメータαおよびβが色補正回路６に与えられ，色差データＣｒ１に補正パラメータαが加算され，色差データＣｂ１に補正パラメータβが加算される。
【００４７】
この実施例によると，フル・コレクションの白バランス調整後に輝度データを生成しているので，偽信号の発生を未然に防止できる。また，輝度レベルに応じて，色補正のためのパラメータを変えているので，あたかも所望のロワード・コレクションの白バランス補正が行われたかのように色補正を行うことができる。
【００４８】
図４は，他の実施例を示すもので，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【００４９】
ＣＣＤから出力されたＲＧＢのシリアルの三原色画像データは，係数算出回路２０，第１の白バランス補正回路２１および第２の白バランス補正回路３１に与えられる。
【００５０】
係数算出回路２０は，上述した係数算出回路７と同じもので図３に示す構成と同じ構成である。係数算出回路２０においてフル・コレクション用係数ｋｒおよびｋｂならびにロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂが算出される。フル・コレクション用係数ｋｒおよびｋｂは第１の白バランス補正回路２１に与えられ，ロワード・コレクション用係数ｍｒおよびｍｂは第２の白バランス補正回路３１に与えられる。
【００５１】
第１の白バランス補正回路２１は，入力するＲＧＢの三原色画像データについてフル・コレクションの白バランス調整を行うものである。第１の白バランス補正回路２１から出力された三原色画像データは，第１のＲＧＢ補間回路２２に与えられ，シリアルの三原色画像データからＲ画像データ，Ｇ画像データおよびＢ画像データのパラレルのＲＧＢの三原色画像データ（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）に変換される。パラレルの三原色画像データＲ１，Ｇ１およびＢ１が輝度生成回路２３に入力し，輝度データＹ１１が生成される。フル・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データＲ１，Ｇ１およびＢ１から輝度データＹ１１が生成されているので，偽信号の発生を少なくできる。輝度データＹ１１は，輪郭補正回路２４において輪郭補正処理が行われて出力される（輝度データＹ１２）。
【００５２】
第２の白バランス補正回路３１は，入力するＲＧＢの三原色画像データについてロワード・コレクションの白バランス調整を行うものである。第２の白バランス補正回路３１から出力された三原色画像データは，第２のＲＧＢ補間回路３２に与えられ，シリアルの三原色画像データからＲ画像データ，Ｇ画像データおよびＢ画像データのパラレルのＲＧＢの三原色画像データ（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に変換される。パラレルの三原色画像データＲ２，Ｇ２およびＢ２が色差生成回路３３に入力し，色差データＣｒ１１およびＣｂ１１が生成される。ロワード・コレクションの白バランス調整が行われた三原色画像データＲ２，Ｇ２およびＢ２から色差データＣｒ１１およびＣｂ１１が生成されているので，被写体の色味に応じた色味をもつ画像を得ることができる。上述したように，タングステン光下での撮影など，特別な状況下での撮影で得られた画像データであっても被写体の色にあった色の画像を得ることができる。色差データＣｒ１１およびＣｂ１１は，色差ゲイン回路３４においてレベルが調整されて出力される（色差データＣｒ１２，Ｃｂ１２）。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】係数算出回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】補正パラメータ・テーブルを示している。
【図４】他の実施例を示すもので，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２１，３１  白バランス補正回路
２  ガンマ補正回路
４  ＲＧＢ／ＹＣ変換回路（データ生成回路）
６  色補正回路
７，２０  係数算出回路
８  係数補正回路
２３  輝度生成回路
２４  色差生成回路
【図１】
2004297431.tif 000008
【図２】
2004297431.tif 000009
【図３】
2004297431.tif 000010
【図４】
2004297431.tif 000011