(57)【要約】【課題】人工照明光の下で適切なホワイトバランスの調整を行い、自然な画像を得る。【解決手段】照明装置が設定された光源の種類に応じた光を照射するとともに、該光源種を無線信号により送信する。撮像装置は、受信した光源種のデータを基にホワイトバランス調整値を決定し、この調整値により原画像データのホワイトバランスを調整する。これにより人工照明の下でもホワイトバランスの調整を適切に行うことができ、自然な画像が得られる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を照射する照明手段と、前記照明手段が照射する光の光源に関連する情報を無線信号で送信する送信手段とを有する照明装置と、
前記送信手段が送信する光源に関連する情報を無線信号で受信する受信手段と、被写体を撮影した撮影画像の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記受信手段により受信した光源に関連する情報に基づいて前記画像データ取得手段が取得した画像データのホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段とを有する撮像装置と
からなることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記照明手段は、照射する光の光源種を設定する光源種設定手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記送信手段は、照明手段の照射する光の強度を設定する光強度設定手段と、光の強度に基づいて該光の光源に関連する情報によるホワイトバランスの調整が必要な領域に無線信号が到達するように無線信号の強度を設定する信号強度設定手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記ホワイトバランス調整手段は、前記受信手段により受信した無線信号の強度に基づいて該受信手段により受信した光源に関連する情報に基づくホワイトバランスの調整の重み付けを行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像システムに係り、特に人工照明光の光源に関連する情報に基づいて画像データのホワイトバランスの調整を行う撮像システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラ等の撮像装置では、白い被写体が白く再現されるようにホワイトバランスの調整を行っている。このホワイトバランスの調整方法としては、太陽光や蛍光灯、白熱灯など光源の種類や色温度を検出、またはマニュアルで選択し、その光源の種類や色温度に応じてあらかじめ撮像装置に記憶されているデータを基に調整を行う方法が知られている。
【０００３】
また、外部から入力した情報を基にホワイトバランスの調整を行う、撮像装置及びホワイトバランス調整方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この撮像装置及びホワイトバランス調整方法は、気象情報、撮影日時、撮影場所等の情報を外部から入力し、入力された情報に基づいて照明（太陽光）の状態を判断して、この判断結果を基に撮影された画像の原画像データに対するホワイトバランスの補正値をあらかじめ記憶されているテーブルデータから選択し、ホワイトバランスの調整を行うようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９５００８号公報  （第２頁〜第３頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、外部から入力した気象情報や撮影日時等の情報に基づいてホワイトバランスの調整を行うものであるが、室内での撮影においてはこれらの情報を調整の判断材料とすることができない。さらに、上記技術は太陽光の特性に基づいてホワイトバランスの調整を行うものであり、室内に蛍光灯や白熱灯等の太陽光と異なる特性（色温度）を持つ人工照明がある場合にはこれらの光源が照射する光の影響を考慮できないため、人工照明光の下ではホワイトバランスの調整を適切に行うことができず、自然な画像を得ることができない。
【０００６】
また、光源を選択してその特性に合わせて調整を行う撮像装置では光源として人工照明を選択できるものもあるが、ホワイトバランスの調整はあらかじめ設定されている限られた光源の種類や特性に基づくものであり、撮影時の実際の光源の種類や特性を正確に反映することはできないため、適切なホワイトバランスの調整を行うことはできず、自然な画像を得ることは困難である。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、人工照明光の下で適切なホワイトバランスの調整を行い、自然な画像が得られる撮像システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された本発明の撮像システムは、光を照射する照明手段と、前記照明手段が照射する光の光源に関連する情報を無線信号で送信する送信手段とを有する照明装置と、前記送信手段が送信する光源に関連する情報を無線信号で受信する受信手段と、被写体を撮影した撮影画像の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記受信手段により受信した光源に関連する情報に基づいて前記画像データ取得手段が取得した画像データのホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手段とを有する撮像装置とからなることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、照明装置の照明手段が光を照射するとともに、送信手段が該光の光源に関連する情報を無線信号で送信する。光源に関連する情報としては、光源の種類や色温度、電源周波数がある。これらの情報は撮像装置の受信手段によって受信され、ホワイトバランス調整手段が、画像データ取得手段によって取得された撮影画像の画像データのホワイトバランスを、受信した情報に基づいて調整する。
【００１０】
このように、本発明の撮像システムは、照明手段が実際に照射する光の光源に関連する情報を用いてホワイトバランスの調整を行うため、人工照明光の下でホワイトバランスの調整を適切に行うことができ、自然な画像を得ることができる。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記照明手段は、照射する光の光源種を設定する光源種設定手段をさらに含むことを特徴としている。
【００１２】
光は、光源によって特性（色温度）が異なる。従って、光源種設定手段で光源種を設定することにより、照明手段が種々の光源に対応した光を照射することができ、かつ該光の状態に応じたホワイトバランスの調整を行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記送信手段は、照明手段の照射する光の強度を設定する光強度設定手段と、光の強度に基づいて該光の光源に関連する情報によるホワイトバランスの調整が必要な領域に無線信号が到達するように無線信号の強度を設定する信号強度設定手段とをさらに含むことを特徴としている。
【００１４】
照明手段の照射する光の影響は照明手段の光源からの距離が遠くなるにつれて弱くなるものであるから、照射する光の強度を設定することで照明手段の照射する光の影響を受ける領域を変化させることができ、さらに照射する光の強度に基づいて光の影響を受ける領域、すなわち該光の光源に関連する情報によるホワイトバランスの調整が必要な領域に無線信号が到達するように無線信号の強度を設定することで、照射する光の強度を変化させた場合でも該光の影響を受ける領域内でホワイトバランスの調整を行うことが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載された発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記ホワイトバランス調整手段は、前記受信手段により受信した無線信号の強度に基づいて該受信手段により受信した光源に関連する情報に基づくホワイトバランスの調整の重み付けを行うことを特徴としている。
【００１６】
無線信号の強度は信号源からの距離に応じて変化するものであるから、受信手段が受信した無線信号の強度から信号源、すなわち照明装置（送信手段）までの距離を求めることができ、この距離から照明装置（照明手段）が照射する光の影響の強さを求めることができる。従って、受信した無線信号の強度に基づいて光源に関連する情報に基づくホワイトバランス調整の重み付けを行うことで、照明装置の照射する光の影響の強さに応じた適切なホワイトバランスの調整を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像システムの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
本実施の形態は、デジタルスチルカメラに本発明を適用したものであり、図１に、本実施の形態が適用された撮像システム１０を備えた室内のイメージを示す。この撮像システム１０は、デジタルスチルカメラ１１と、照明装置６０とから構成されている。
【００１９】
図２は、上記デジタルスチルカメラ１１と照明装置６０の実施の形態を示すブロック図である。図２に示すように、デジタルスチルカメラ１１は、マイクロコンピュータ１２を備えている。マイクロコンピュータ１２は、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１８、入出力ポート（以下、Ｉ／Ｏという）２０を含んで構成され、データやコマンドを授受可能にバス２２で接続されている。なお、ＲＯＭ１６には、後述する制御ルーチンや、ホワイトバランス調整のための各種データ等があらかじめ記憶されている。
【００２０】
マイクロコンピュータ１２には、操作部５２が接続されている。操作部５２は図示しない電源ボタンやシャッタボタンを含み、また、マニュアルでホワイトバランス等の撮影条件を設定するためのボタン等を有している。
【００２１】
また、マイクロコンピュータ１２には、駆動回路２４が接続されている。駆動回路２４には、レンズ駆動モータ２６、ストロボ２８、絞り３０、およびＣＣＤ３２が接続されている。マイクロコンピュータ１２では、オートフォーカス、自動露光制御、オートホワイトバランス等の制御を行う。
【００２２】
このオートフォーカス制御は、例えばＧ信号の高周波成分が最大になるように図示しない撮影レンズを移動させるコントラストＡＦであり、シャッタボタンの半押し時にＣＣＤ３２、信号処理回路３４およびＡ／Ｄ変換器３８を介して入力されるＧ信号の高周波成分が最大になるように、駆動回路２４およびレンズ駆動モータ２６を介して撮影レンズを合焦位置に移動させる。
【００２３】
また、自動露光制御は、シャッタボタンの半押し時に所定の露光条件でＣＣＤ３２、信号処理回路３４およびＡ／Ｄ変換器３８を介して取り込んだＲ，Ｇ，Ｂ信号を積算した積算値および所定の露出条件に基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ値）を求め、この撮影ＥＶ値に基づいて撮影時の絞り値とシャッタスピードを最終的に決定する。そして、シャッタボタンの全押し時に前記決定した絞り値になるように駆動回路２４を介して絞り３０を制御し、また決定したシャッタスピードとなるようにＣＣＤ３２での電荷の蓄積時間を制御する。
【００２４】
オートホワイトバランス制御は、シャッタボタンの半押し時にＣＣＤ３２、信号処理回路３４およびＡ／Ｄ変換器３８を介して取り込んだＲ，Ｇ，Ｂ信号から被写界の光源種や色温度を検出し、その検出結果に基づいて、各光源種や色温度に対して最適なホワイトバランス調整を行うためのＲ，Ｇ，Ｂの調整値が記憶されているテーブルから対応するＲ，Ｇ，Ｂの調整値を読み出し、これらのＲ，Ｇ，Ｂの調整値に基づいて、シャッタボタンの全押し時に取り込んだＲ，Ｇ，Ｂ信号の利得を調整するようにしている。
【００２５】
また、デジタルスチルカメラ１１では、照明装置６０から照明光の光源に関連する情報を受信するとその情報に基づいてホワイトバランスの調整を行うようにしている（後述）。
【００２６】
ＣＣＤ３２には、露光制御値に応じて、入射する光の光量に対応した電荷が蓄積される。蓄積された電荷、すなわち画像信号は、信号処理回路３４へ出力される。信号処理回路３４は、ＣＣＤ３２から出力された画像信号を信号処理して原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを生成する。生成された原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの各々は、撮影画像のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整アンプ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂにそれぞれ出力される。
【００２７】
また、マイクロコンピュータ１２には信号受信器４２が接続されており、信号受信器４２には無線信号を受信するためのアンテナ４０が接続されている。アンテナ４０は照明装置６０から送信された無線信号を受信し、信号受信器４２に出力する。信号受信器４２はアンテナ４０が受信した無線信号の受信信号強度を求めるとともに、該入力された無線信号から光源の種類および送信信号強度のデータを取得し、マイクロコンピュータ１２に出力する。マイクロコンピュータ１２は、このデータを基に原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの調整値を決定する（後述）。
【００２８】
決定された調整値は、Ｄ／Ａ変換器４４によりアナログ信号に変換されてホワイトバランス調整アンプ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂに出力される。ホワイトバランス調整アンプ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂでは、マイクロコンピュータ１２から出力された調整値により信号処理回路３４から出力される原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを補正し、補正した信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’を符号化回路４６へ出力する。
【００２９】
符号化回路４６では、補正された信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’を所定のフォーマットに符号化して画像データを生成し、メモリカードドライブ４８へ出力する。この際、ＪＰＥＧやＥｘｉｆ等の形式でデータの圧縮処理を行うようにしてもよい。メモリカードドライブ４８は、入力された画像データをメモリカード５０に書き込む。メモリカード５０としては、例えばスマートメディアを用いることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では撮像装置としてデジタルスチルカメラ１１を用いた場合について説明しているが、撮像装置はデジタルスチルカメラ１１に限定されるものではなく、動画像を撮影可能なデジタルカメラやデジタルビデオカメラであってもよい。
【００３１】
照明装置６０は、操作部６２と、調光回路６４と、ライト６６と、信号生成回路６８と、アンテナ７０とから構成されている。操作部６２は図示しない電源ボタンを含む他、照射する光の光源の種類および強度を設定可能に構成されており、調光回路６４および信号生成回路６８が接続されている。
【００３２】
調光回路６４は、操作部６２の設定に応じて照射する光の特性（色温度）および強度の調整処理を行い、調光回路６４に接続されたライト６６が該調光処理に基づく光を照射する。
【００３３】
信号生成回路は６８は、操作部６２で設定した光の強度に応じた無線信号の強度を求め、信号生成回路６８に接続されたアンテナ７０が、該強度の無線信号により操作部６２で設定した光源の種類および送信信号強度をデジタルスチルカメラ１１に送信する。
【００３４】
なお、本実施の形態では、光源に関連する情報として光源の種類を送信する場合について説明しているが、送信する情報としては光源の種類に限らず色温度を送信し、このデータを基にホワイトバランスの調整が行われるようにしてもよい。
【００３５】
また、本実施の形態では、無線信号の送信をＢｌｕｅｔｏｏｔｈのプロトコルに基づいて行う場合について説明するが、その他ＩｒＤＡの規格に基づく赤外線通信により行うようにしてもよい。
【００３６】
さらに、本実施の形態ではシステム１０が一つの照明装置６０を含む場合について説明しているが、照明装置６０を複数設け、光源および強度の異なる複数の光を照射できるようにしてもよい。
【００３７】
次に、上記実施の形態の作用を説明する。まず、図３に基づき、照明装置６０で実行される処理ルーチンを説明する。照明装置６０の電源がオンにされると、図３の処理ルーチンが開始される。
【００３８】
ステップ１００ではライト６６が光の照射を開始し、次のステップ１０２で、ステップ１００で照射開始した光の強度に応じた送信信号強度を求め、該送信信号強度で光源の種類および送信信号強度をアンテナ７０から無線送信する。
【００３９】
なお、ステップ１００で照射する光の光源および強度、ステップ１０２で送信される無線信号の強度はあらかじめ定めた条件により行うようにしてもよいし、前回送信した時の条件を記憶しておき、その条件に基づいて行うようにしてもよい。ステップ１０２で無線信号の送信を開始すると、ステップ１０４に進む。
【００４０】
ステップ１０４では、調光設定がなされたか否かを判断する。この判断は、操作部６２による照射光の光源種および強度の設定の有無により行うことができる。判断が肯定されるとステップ１０６へ進み、否定されるとステップ１１２へ進む。
【００４１】
次のステップ１０６では、ステップ１０４で設定された照射光の強度に基づいて、該照射光の影響を受ける領域に到達するような無線信号の強度を算出し、ステップ１０８へ進む。
【００４２】
ステップ１０８では、ライト６６が照射する光をステップ１０４で設定された光源および強度の設定に基づいて変更し、次のステップ１１０では、アンテナ７０から送信する無線信号を変更し、ステップ１０４で設定された光源種、およびステップ１０６で算出された送信信号強度のデータを、該信号強度で送信する。
【００４３】
次のステップ１１２では、電源をオフするか否かを判断する。この判断は、操作部６２による電源オフを示す操作の有無により行うことができる。判断が肯定されるとステップ１１４へ進み、否定されるとステップ１０４へ戻る。
【００４４】
ステップ１１４ではライト６６が照射している光をオフし、次のステップ１１６で無線信号の送信を終了して本処理ルーチンを終了する。
【００４５】
次に、図４に基づき、デジタルスチルカメラ１１で行われる処理ルーチンを説明する。電源がオンされると、図４の処理ルーチンが開始される。
【００４６】
ステップ２００では、照明装置６０からの信号を受信しているか否かを判断する。この判断は、信号受信器４２からマイクロコンピュータ１２への光源、送信信号強度、および受信信号強度の入力の有無により判断することができる。判断が肯定されるとステップ２０２へ進み、否定されるとステップ２２２へ進む。
【００４７】
ステップ２０２ではシャッタボタンが半押しされているか否かを判断し、肯定されるとステップ２０４へ進み、否定されるとステップ２００へ戻る。
【００４８】
ステップ２０４では、マイクロコンピュータ１２へ入力された光源種に基づき、表１の例に示すように、マイクロコンピュータ１２にあらかじめ記憶されているテーブルデータから原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれに対するホワイトバランス調整値を取得する。
【００４９】
【表１】
2004194167.tif 000003
【００５０】
次のステップ２０６では信号受信器４２から出力された受信信号強度をマイクロコンピュータ１２で読み取り、ステップ２０８において、ホワイトバランス調整値に対して送信信号強度と受信信号強度の比較に基づく重み付けを行い、ステップ２１０へ進む。ステップ２０８で重み付けを行うことにより、照明装置６０の照射する光の影響の強さに応じてホワイトバランスの調整を行うことが可能になる。
【００５１】
一方、ステップ２００で否定されると、ステップ２２２へ進んでシャッタボタンが半押しであるか否かを判断し、肯定されるとステップ２２４へ進み、否定されるとステップ２００へ戻る。
【００５２】
ステップ２２４では、照明装置６０から無線信号を受信しておらず光源、強度および送信信号強度のデータがマイクロコンピュータ１２に入力されないので、シャッタボタンの半押しによりＣＣＤ３２、信号処理回路３４およびＡ／Ｄ変換器３８を介してＲ，Ｇ，Ｂ信号を取り込み、この信号から被写界の光源種や色温度を検出して、その検出結果に基づいて表１と同様にあらかじめ記憶されているＲ，Ｇ，Ｂ信号に対する調整値をマイクロコンピュータ１２から読み出し、Ｄ／Ａ変換器４４を介してホワイトバランス調整アンプ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂに出力する。ステップ２２４の処理が終了すると、ステップ２１０に進む。
【００５３】
ステップ２１０では、シャッタボタンが全押しされているか否かを判断し、肯定されるとステップ２１２へ進んで絞り３０、ＣＣＤ３２、ストロボ２８等の駆動により撮影を行い、信号処理回路３４がＣＣＤ３２から出力された画像信号を信号処理して原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを生成し、ホワイトバランス調整アンプ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂにそれぞれ出力する。ステップ２１２で否定された場合は、ステップ２２０へ進む。
【００５４】
ステップ２１４では、ホワイトバランス調整アンプ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂが、信号処理回路から出力された原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを、マイクロコンピュータ１２からＤ／Ａ変換器４４を介して入力されたホワイトバランス調整値により調整して原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’を生成し、それぞれの信号を符号化回路４６へ出力する。
【００５５】
次のステップ２１６では、符号化回路４６が、原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’を所定のフォーマットに符号化して画像データを生成し、メモリカードドライブ４８に出力した後、ステップ２１８において、メモリカードドライブ４８が画像データをメモリカード５０に保存する。
【００５６】
なお、画像データの生成の際に、ＪＰＥＧやＥｘｉｆ等の形式でデータの圧縮処理を行うようにしてもよい。
【００５７】
ステップ２１８で画像データが保存されると、ステップ２２０へ進んで電源をオフするか否かを判断する。この判断は電源ボタンのオフ操作の有無や、デジタルスチルカメラ１１の操作が行われないまま一定時間が経過したかどうか、等の条件により行うことができる。判断が肯定されると本処理ルーチンを終了し、否定されるとステップ２００へ戻る。
【００５８】
なお、本ルーチンではホワイトバランスの調整を自動で行う場合について説明したが、操作部５２の設定により、マニュアルでホワイトバランス調整を行うようにすることも可能である。
【００５９】
以上に説明したように、本実施の形態が適用された撮像システム１０では、照明装置６０の照射する光の光源種を設定することにより、種々の光源に対応した光を照射することができ、かつ該光に応じたホワイトバランスの調整を行うことができる。また、照明装置６０が光を照射していないときでも、あらかじめ記憶されているデータを基にホワイトバランスの調整を行うことが可能である。
【００６０】
また、撮像システム１０では照明装置６０の照射する光の強度が設定でき、かつ設定した光の強度に基づいて該光の影響を考慮したホワイトバランスの調整が必要な領域に無線信号が到達するように送信信号の強度を調節するので、照射する光の強度を変化させた場合でも、該光の影響を受ける領域内でホワイトバランスの調整を行うことが可能となる。
【００６１】
さらに、撮像システム１０では、デジタルスチルカメラ１１の受信した無線信号の強度と送信信号の強度の比較に基づいてホワイトバランス調整の重み付けを行うので、照明装置６０の照射する光の影響の強さに応じて適切なホワイトバランスの調整を行うことができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、照明手段から送信される実際の照射光の光源に関連する情報を用いてホワイトバランスの調整を行うため、人工照明光の下でホワイトバランスの調整を適切に行うことができ、自然な画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一の実施の形態に係る撮像システムが適用された室内のイメージ図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係り、撮像システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一の実施の形態に係り、照明装置での処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一の実施の形態に係り、撮像装置での処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…撮像システム、１１…デジタルスチルカメラ、１２…マイクロコンピュータ、３４…信号処理回路、３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂ…ホワイトバランス調整アンプ、４０…アンテナ、４２…信号受信器、５２…操作部、６０…照明装置、６２…操作部、６４…調光回路、６６…ライト、６８…信号生成回路、７０…アンテナ
【図１】
2004194167.tif 000004
【図２】
2004194167.tif 000005
【図３】
2004194167.tif 000006
【図４】
2004194167.tif 000007