(57)【要約】【課題】ホワイトバランスを、簡単にユーザの意図に近く制御することができる撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の撮像装置は、被写体を撮影して画像データを生成する撮像手段と、前記画像データに基づいてホワイトバランス制御量を求め、前記求めたホワイトバランス制御量に基づいて、前記生成した画像データのホワイトバランスを補正する処理手段と、前記処理された画像データを表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像データのうち任意の領域の指定を受け付ける入力手段と、を備え、前記処理手段は、前記入力手段で受け付けた指定領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段で生成された画像データのホワイトバランスを補正する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影して画像データを生成する撮像手段と、
前記画像データに基づいてホワイトバランス制御量を求め、前記求めたホワイトバランス制御量に基づいて、前記生成した画像データのホワイトバランスを補正する処理手段と、
前記処理された画像データを表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された画像データのうち任意の領域の指定を受け付ける入力手段と、を備え、
前記処理手段は、前記入力手段で受け付けた指定領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段で生成された画像データのホワイトバランスを補正する、
撮像装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記入力手段で受け付けた指定領域内の画像データについて、各領域ごとにホワイトバランス制御量を求め、前記求めた領域ごとのホワイトバランス制御量を補間することにより、ホワイトバランス補正を行う、
請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を撮影し記録する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラに代表される撮像装置のホワイトバランスの微調整をユーザが選択する方法として、特許文献１に記載された技術がある。画像中から、ホワイトバランス制御量の候補となる部分を抽出し、表示する。それらの中から一つをユーザが選択するものである。
【特許文献１】特開２００４−２２１６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、表示される候補では、適切にホワイトバランスを取れない場合がある。また、候補が画像中の一定範囲の平均値となるため、正しい制御量を求められない場合がある。
【０００４】
そこで本発明は、幾つかのホワイトバランス制御量の候補のから、ユーザが選択したホワイトバランス制御量を、補間し補間量を連続的に変えながら表示することで、ユーザが任意の補間量のホワイトバランス制御量を選択可能とする。また、ホワイトバランス制御量の候補を画像中の一定範囲の平均値ではなく、画像中の範囲中の有力な画素を用いることを可能にする。以上により、ユーザの意図どおりのホワイトバランス制御量を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体を撮影して画像データを生成する撮像手段と、前記画像データに基づいてホワイトバランス制御量を求め、前記求めたホワイトバランス制御量に基づいて、前記生成した画像データのホワイトバランスを補正する処理手段と、前記処理された画像データを表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像データのうち任意の領域の指定を受け付ける入力手段と、を備え、前記処理手段は、前記入力手段で受け付けた指定領域内の画像データに基づいて、前記撮像手段で生成された画像データのホワイトバランスを補正する。
【０００６】
この構成により、複数のホワイトバランス制御量の候補から、ホワイトバランス制御量を求め、任意のホワイトバランス制御量をユーザが選択可能とする。また、候補を画像中の一定範囲の平均値ではなく、画像中の範囲中の有力な画素を用いることができることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明の撮像装置によれば、ホワイトバランスを、簡単にユーザの意図に近く制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１０を用いて説明する。
１  本発明の実施の形態に係るデジタルスチルカメラの概要
本発明の実施の形態に係るデジタルカメラは、撮影した画像（例えば図１（a）に示す画像）の一画面を複数の領域に分割し（例えば図１（ｂ）に示す画像）、それぞれの領域ごとにホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御量を算出する。また、既知の光源に対するホワイトバランス制御量をあらかじめ求めておく。
【０００９】
分割した画像データの領域あるいは、複数の既知の光源から２つの候補を選択する。選択された２つの候補に対するホワイトバランス制御量を補間し、適切なホワイトバランス制御量をユーザが選択する。選択したホワイトバランス制御量により画像のホワイトバランス制御を行う。
【００１０】
選択したホワイトバランス制御量により制御した画像を保存することができる。
２．本発明の実施の形態に係るデジタルスチルカメラの構成
図２に本発明の実施の形態に係るデジタルスチルカメラの構成を示す。レンズ１により集光された光は、ＣＣＤ駆動回路４により駆動するＣＣＤ２に入り、電気信号である画像データに変換される。ＣＣＤ２で電気信号に変換された画像データは、Ａ／D変換回路３によりデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された画像データは、ＳＤＲＡＭ５に格納される。
【００１１】
ＳＤＲＡＭ５に格納された画像データはＣＰＵ６とホワイトバランス制御を含む画像処理を扱う画像処理回路により表示画像に変換され、ＬＣＤ１０に表示される。撮影を行う際には、操作キー８の指示をＣＰＵ６が受け付け、ＣＰＵ６がＣＣＤ駆動回路４を駆動させる。ＬＣＤ１０に表示させるとともにメモリカード９にも記録される。
【００１２】
レンズ１、ＣＣＤ２、Ａ／Ｄ変換回路３及びＣＣＤ駆動回路４は、本発明の撮像装置である。また、ＣＰＵ６と画像処理回路７は、本発明の処理手段である。なお、ここでは撮像素子としてＣＣＤを用いた場合について説明するが、ＣＭＯＳやその他の撮像素子でもよい。
【００１３】
また、記憶装置としてＳＤＲＡＭを用いた場合について説明するが、ＳＲＡＭ、ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ、またその他の記憶素子でもよい。
【００１４】
また、表示装置としてＬＣＤを用いた場合について説明するが、有機ＥＬやＣＲＴ（ディスプレイ、またその他のディスプレイを用いてもよい。
【００１５】
また、記憶装置としてメモリカードを用いた場合について説明するが、フロッピー（登録商標）ディスクやＭＯ、ハードディスクなどの磁気記録媒体、またその他の記憶装置を用いてもよい。
３．本発明の実施の形態に係るデジタルスチルカメラの動作
図３から図１１に基づいて、本発明の実施の形態に係るデジタルスチルカメラの動作
の動作について説明する。詳細には、デジタルスチルカメラが図１（a）の被写体を撮影した後、ＳＤＲＡＭ５に保存された後、適切なホワイトバランス制御量をユーザが決定しＬＣＤ１０に表示される（図４）までの動作を説明する。
【００１６】
図１（a）がデジタル信号としてＳＤＲＡＭ５に保存された状態では、ホワイトバランス制御が行われていない。図３のフローチャートを用いてホワイトバランス制御量が決定されるまでの制御を示す。
３．１  前処理
ＳＤＲＡＭ５に保存された画像データは、図１（ｂ）にあるような複数の領域に分割される（Ｓ１）。分割する数は、４２個となっているが、それ以上でも、それ以下でも良い。
３．２  領域ごとのホワイトバランス制御量の導出
分割された領域ごとにホワイトバランス制御量を求める（Ｓ２）。領域ごとにホワイトバランス制御量を求める方法は、領域の全画素の平均値から求める方法（図５のフローチャート）、領域の全画素について、ホワイトバランス制御量を求め、その制御量を一定値ごとにカテゴリに分割（図６）し、その頻度が最も多いカテゴリのホワイトバランス制御量を求める方法（図７のフローチャート）、領域の全画素について、ホワイトバランス制御量を求め、その制御量が、カメラのシャッタスピードや、レンズのＦ値や、フリッカの有無などで、求められるホワイトバランス制御量の有効な範囲（図８）にある画素ホワイトバランス制御量を求める方法（図９のフローチャート）がある。どの方法で分割された領域ごとのホワイトバランス制御量を導出するかは、ユーザ決めておく。
３．２．１  領域の全画素の平均値から求める方法
画像データの各画素のＲＧＢを加算し（Ｓ２１１）、該当領域のすべての画素について行い（Ｓ２１２）、ＲＧＢの各チャネルで平均値を求め（Ｓ２１３）、求めた平均値から、
ホワイトバランス制御量を求める（Ｓ２１４）。
【００１７】
ここでは、画像データをＲＧＢの３チャネルとして構成しているが、画像データはＲＧＢでＹＣＣなどであっても良い。また、ホワイトバランス制御量は、Ｇチャネルの値をＲチャネルの値で割った値と、Ｇチャネルの値をＢチャネルの値で割った値としているが、
色温度に準拠した値や、ＣＣＤの分光感度ばらつきに対応するために規格化した値であっても良い。求めるホワイトバランス制御量は、対象のＲＧＢを無彩色にする補正量である必要はなく、例えば低色温度の光源などで色みが残ったほうが好ましい場合には、もとの色みを残す制御量とするなどしても良い。
３．２．２  領域のホワイトバランス制御量の頻度から求める方法
画素のＲＧＢの各チャネルからホワイトバランス制御量を求める（Ｓ２２１）。求めたホワイトバランス制御量を図６のように、ＲゲインとＢゲインでカテゴリに分ける（Ｓ２２２）。
【００１８】
カテゴリ毎にＲＧＢの各チャネルの値を加算する（Ｓ２２３）。該当領域のすべての画素について行う（Ｓ２２４）。一番多くの画素が分類されたカテゴリを求める（Ｓ２２５）。求めたカテゴリのＲＧＢの各チャネルで平均値を求め、求めた平均値からホワイトバランス制御量を求める（Ｓ２２６）。
【００１９】
図６では、ホワイトバランス制御量をＲゲインとＢゲインの２次元で扱っているが、Ｒゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインの３次元であっても良い。また、色温度に準拠した値や、ＣＣＤの分光感度ばらつきに対応するために規格化した値であっても良い。
３．２．３ホワイトバランスゲインが有効な画素の平均値を求める方法
無彩色領域にあるホワイトバランス制御量となるホワイトバランスゲインの範囲を求める（図８）。求める範囲は、カメラのシャッタスピードや、レンズのＦ値や、フリッカの有無などで変化する（Ｓ２３１）。画素のＲＧＢの各チャネルからホワイトバランス制御量を求める（Ｓ２３２）。求めたホワイトバランス制御量を図８のように、無彩色領域となるホワイトバランス制御量の範囲２０にあるものとそうでないものにわけ、（Ｓ２３３）は、ＲＧＢの各チャネルの値を加算する（Ｓ２３４）。これを該当領域のすべての画素について行う（Ｓ２３５）。求めた有効な範囲のＲＧＢの各チャネルで平均値を求め、求めた平均値からホワイトバランス制御量を求める（Ｓ２２６）。
３．３  ホワイトバランス制御量の決定
ホワイトバランス制御量の補間を行う２つの候補を選んで、それらからホワイトバランス制御量を補間し、適切なホワイトバランス制御量をユーザが求め、ＬＣＤ１０に表示する（Ｓ３）。図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００２０】
ＬＣＤ１１上の大ウインドウ１３と、既知の光源１８に表示される、候補となる領域（Ｓ３１）の中から、ユーザが１つ目の候補、候補１を選択する（Ｓ３２）。候補の選択には、十字キー１６、決定ボタン１７、キャンセルボタン１８を用いる。十字キー１６は、上下左右の移動に用いる。十字キー１６の移動で、選択されている領域１５が、移動する。選択されている領域１５は、ユーザに分かるように、枠が太くなって表示される。ＬＣＤ１１内の大ウインドウ１３は、選択された領域ホワイトバランス制御量で、制御されて表示される（Ｓ３３）。
【００２１】
図４のＬＣＤ１１には、既知の光源１８として５つの光源があるが、５つである必要はなく、５つ以上でも、５つ以下でも良い。
【００２２】
ユーザが決定ボタン１７を押すと、ＬＣＤ１１内の小ウインドウＡ１２が、選択された領域のホワイトバランス制御量で制御されて表示され、候補１として確定する（Ｓ３４）。
ユーザは十字キー１６を使って選択されている領域１５を移動させて、２つ目の候補、候補２を選択する（Ｓ３５）。選択された領域１５のホワイトバランス制御量で、制御されてＬＣＤ１３内の大ウインドウ１３に表示される（Ｓ３６）。ユーザが決定ボタン１７を押すと、ＬＣＤ１１内の小ウインドウＢ１４が、選択されている領域１５のホワイトバランス制御量で制御されて表示され、候補２として確定する（Ｓ３７）。
【００２３】
候補１と候補２から、ホワイトバランス制御量を連続的に補間した、ホワイトバランス制御量で制御した、画像データを大ウインドウ１３に表示し、ユーザが任意の制御量を選択する（Ｓ３８）。図１１にフローチャートを示す。候補１と候補２のホワイトバランス制御量を補間し、単位時間あたりの変化量を算出する（Ｓ３８１）。最初、大ウインドウ１３に表示する画像のホワイトバランス制御量を、候補１のホワイトバランス制御量とて表示し（Ｓ３８２）、時間を０とする。単位時間あたりの変化量に、単位時間をかけたホワイトバランス制御量を求める（Ｓ３８３）。求めたホワイトバランス制御量で制御した画像を大ウインドウ１３に表示する（Ｓ３８４）。ユーザが、決定ボタン１７を押したときに、ホワイトバランス制御量が確定する（Ｓ３８５）。ユーザが決定ボタン１７を押さなかったときで、大ウインドウ１３に表示されるホワイトバランス制御量が、候補２のホワイトバランス制御量と等しくないときは、時間を一つ進めて、単位時間あたりの変化量に、単位時間をかけたホワイトバランス制御量を求める。大ウインドウ１３に表示されるホワイトバランス制御量が、候補２のホワイトバランス制御量と等しいときは、時間を初期化して、大ウインドウ１３に表示する画像の、ホワイトバランス制御量を、候補１のホワイトバランス制御量とて表示する（Ｓ３８６）。
【００２４】
大ウインドウ１３に、ユーザが決定したホワイトバランス制御量で制御された画像が表示され、ユーザが決定ボタン１７を押すと、ホワイトバランス制御量が確定し、キャンセルボタン１８を押すと、小ウインドウＡ１２と小ウインドウＢ１４の表示が消えて、大ウインドウ１３に候補１のホワイトバランス制御量が表示される（Ｓ３３）。
【００２５】
候補１と候補２のホワイトバランス制御量は、必ずしもユーザが決める必要はない。例えば、候補１のホワイトバランス制御量に近いホワイトバランス制御量を持つ、領域を候補２としてデジタルスチルカメラ側で決定したり、候補１と候補２ともにデジタルスチルカメラ側で決定したりすることもできる。また、ここでは候補を２つとしているが、２つ以上でも以下でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、ホワイトバランスを補正する装置に適用できる。例えば、デジタルスチルカメラ、ムービー、カメラ機能付き携帯電話端末等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】被写体を示す模式図
【図２】本実施形態にかかるデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図
【図３】本実施形態にかかるデジタルスチルカメラの動作を説明するためのフローチャート
【図４】本実施形態にかかるデジタルスチルカメラの背面図
【図５】平均値によるホワイトバランス制御値の算出動作を示すフローチャート
【図６】ホワイトバランス制御値のカテゴリを示す模式図
【図７】ホワイトバランス制御値のカテゴリによるホワイトバランス制御値の算出動作を示すフローチャート
【図８】無彩色領域となるＲゲインとＢゲインの範囲を示す模式図
【図９】無彩色領域となるＲゲインとＢゲインの範囲によるホワイトバランス制御値の算出動作を示すフローチャート
【図１０】補間候補選択動作を示すフローチャート
【図１１】補間によるホワイトバランスゲイン算出動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００２８】
１    レンズ
２    ＣＣＤ
３    ＣＣＤ制御回路
４    Ａ／Ｄ変換回路
５    ＳＤＲＡＭ
６    画像処理回路
７    ＣＰＵ
８    ＬＣＤ
９    操作キー
１０    メモリカード
１１    ＬＣＤ
１２    小ウインドウＡ
１３    大ウインドウ
１４    小ウインドウＢ
１５    十字キー
１６    決定ボタン
１７    キャンセルボタン
１８    既知の光源
１９    無彩色領域となるホワイトバランスゲインの範囲
【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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