【手続補正書】
【提出日】平成19年11月15日(2007.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー撮像素子からの信号を処理する撮像システムにおいて、
白色の被写体が設定値となるよう露出制御を行う露出制御手段と、
上記撮像素子からの信号を所定のビット精度で量子化する量子化手段と、
上記量子化手段で量子化された信号にホワイトバランス処理を行うホワイトバランス手段と、
上記ホワイトバランス手段でホワイトバランス処理された信号を圧縮変換する圧縮変換手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。  
【請求項２】
請求項１における圧縮変換手段は、
上記露出制御手段で設定される白色の被写体に対する設定値に基づき変曲点を設定する変曲点設定手段と、
上記変曲点以下の信号を変換する第１の変換特性と上記変曲点以上の信号を変換する第２の変換特性を設定する変換特性設定手段と、
上記変換特性設定手段で設定された特性に基づき上記ホワイトバランス手段でホワイトバランス処理された信号を圧縮変換する圧縮手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項３】
請求項２における変換特性設定手段は、
上記第１の変換特性を線形に設定し、
上記第２の変換特性を上記量子化手段で用いられる所定のビット精度および上記ホワイトバランス手段で用いられるホワイトバランス係数に基づき非線形に設定する
ことを特徴とする撮像システム。
【請求項４】
請求項１における圧縮変換手段は、
上記ホワイトバランス手段で用いられるホワイトバランス係数に基づきゲインを設定するゲイン設定手段と、
上記ゲイン設定手段で設定されたゲインを上記ホワイトバランス手段でホワイトバランス処理された信号に乗算するゲイン乗算手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項５】
請求項１における圧縮変換手段は、
所定の圧縮特性を記録した圧縮特性記録手段と、
上記圧縮特性記録手段に記録された圧縮特性に基づき上記ホワイトバランス手段でホワイトバランス処理された信号を圧縮変換する圧縮手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項６】
請求項１における撮像システムは、
上記圧縮変換手段で変換された信号を輝度および色信号からなる色空間へ変換する色空間変換手段
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項７】
請求項６における色空間変換手段は、
上記圧縮変換手段で変換された信号に対しマトリックス演算を行うマトリックス演算手段
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項８】
請求項６における色空間変換手段は、
上記圧縮変換手段で変換された信号に対しマトリックス演算を行うマトリックス演算手段と、
上記マトリックス演算手段で処理された信号に対し非線形の変換処理を行う非線形関数手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項９】
請求項６における色空間変換手段は、
所定間隔の入力信号に対する輝度および色信号値を記録した変換テーブルと、
上記変換テーブルに記録された輝度および色信号値に基づき上記圧縮変換手段で変換された信号に対し輝度および色信号値を算出する補間手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１０】
請求項６における撮像システムは、
上記色空間変換手段で得られた輝度信号を階調変換する輝度信号変換手段と、
上記色空間変換手段で得られた輝度信号および上記輝度信号変換手段で階調変換された輝度信号および上記色空間の最大彩度値に基づき上記色信号を補正する補正手段と、
を更に有することを特徴とする撮像システム。  
【請求項１１】
請求項１０における輝度信号変換手段は、
所定の変換特性を記録した変換特性記録手段と、
上記露出制御手段で設定される白色の被写体に対する設定値に基づき変曲点を設定する変曲点設定手段と、
上記変曲点以下の輝度信号を変換する第１の変換特性と上記変曲点以上の輝度信号を変換する第２の変換特性を設定する変換特性設定手段と、
上記変換特性記録手段に記録された特性および上記変換特性設定手段で設定された特性を合成する合成手段と、
上記合成手段で合成された特性に基づき上記色空間変換手段で得られた輝度信号を変換する変換手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１２】
請求項１１における変換特性設定手段は、
上記第１の変換特性を線形に設定し、
上記第２の変換特性を非線形に設定する
ことを特徴とする撮像システム。
【請求項１３】
請求項１０における輝度信号変換手段は、
所定の変換特性を記録した変換特性記録手段と、
上記変換特性記録手段に記録された特性に基づき上記色空間変換手段で得られた輝度信号を変換する変換手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１４】
請求項１０における補正手段は、
上記色空間変換手段で得られた色信号から色相および彩度信号を算出する色相彩度算出手段と、
上記色空間変換手段で得られた輝度信号および上記色相彩度算出手段で得られた色相信号に対する第１の最大彩度値と上記階調変換手段により変換された輝度信号および上記色相彩度算出手段で得られた色相信号に対する第２の最大彩度値を算出する最大彩度算出手段と、
上記第１の最大彩度値と上記第２の最大彩度値に基づいて上記色相彩度算出手段で得られた彩度信号に関する補正を行う彩度補正手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１５】
請求項１４における彩度補正手段は、
上記圧縮変換手段により変換された輝度信号に基づき上記色相彩度算出手段で得られた彩度信号を抑制するクロマサプレス手段
を更に有する特徴とする撮像システム。
【請求項１６】
請求項１におけるカラー撮像素子は、
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）Bayer型原色フィルタを前面に配置した単板撮像素子またはＣy（シアン），Ｍg（マゼンタ），Ｙe（イエロー），Ｇ（緑）色差線順次型補色フィルタを前面に配置した単板撮像素子であること
を特徴とする撮像システム。
【請求項１７】
請求項６における色空間変換手段は、
色空間としてYCbCr色空間、CIE Lab色空間、CIE Luv色空間のいずれかを用いること
を特徴とする撮像システム。
【請求項１８】
コンピュータに、
白色の被写体が設定値となるよう露出制御を行う露出制御手順と、
カラー撮像素子からの信号を所定のビット精度で量子化する量子化手順と、
上記量子化手順で量子化された信号にホワイトバランス処理を行うホワイトバランス手順と、
上記ホワイトバランス処理でホワイトバランス処理された信号を圧縮変換する圧縮変換手順と、
を実行させることを特徴とする撮像処理プログラム。
【請求項１９】
請求項１８における圧縮変換手順は、
上記露出制御手順で設定される白色の被写体に対する設定値に基づき変曲点を設定する変曲点設定手順と、
上記変曲点以下の信号を変換する第１の変換特性と上記変曲点以上の信号を変換する第２の変換特性を設定する変換特性設定手順と、
上記変換特性設定手順で設定された特性に基づき上記ホワイトバランス手順でホワイトバランス処理された信号を圧縮変換する圧縮手順と、
を有することを特徴とする撮像処理プログラム。
【請求項２０】
請求項１９における変換特性設定手順は、
上記第１の変換特性を線形に設定し、
上記第２の変換特性を上記量子化手順で用いられる所定のビット精度および上記ホワイトバランス手順で用いられるホワイトバランス係数に基づき非線形に設定する
ことを特徴とする撮像処理プログラム。
【請求項２１】
請求項１８における圧縮変換手順は、
上記ホワイトバランス手順で用いられるホワイトバランス係数に基づきゲインを設定するゲイン設定手順と、
上記ゲイン設定手順で設定されたゲインを上記ホワイトバランス手順でホワイトバランス処理された信号に乗算するゲイン乗算手順と、
を有することを特徴とする撮像処理プログラム。
【請求項２２】
請求項１８における圧縮変換手順は、
所定の圧縮特性を記録した圧縮特性記録手順と、
上記圧縮特性記録手順に記録された圧縮特性に基づき上記ホワイトバランス手順でホワイトバランス処理された信号を圧縮変換する圧縮手順と、
を有することを特徴とする撮像処理プログラム。
【請求項２３】
請求項１８における撮像処理プログラムは、
上記圧縮変換手順で変換された信号を輝度および色信号からなる色空間へ変換する色空間変換手順
を更に有することを特徴とする撮像処理プログラム。
【請求項２４】
請求項２３における撮像処理プログラムは、
上記色空間変換手順で得られた輝度信号を階調変換する輝度信号変換手順と、
上記色空間変換手順で得られた輝度信号および上記輝度信号変換手順で階調変換された輝度信号および上記色空間の最大彩度値に基づき上記色信号を補正する補正手順と、
を更に有することを特徴とする撮像処理プログラム。  
【請求項２５】
請求項２４における輝度信号変換手順は、
所定の変換特性を記録した変換特性記録手順と、
上記露出制御手順で設定される白色の被写体に対する設定値に基づき変曲点を設定する変曲点設定手順と、
上記変曲点以下の輝度信号を変換する第１の変換特性と上記変曲点以上の輝度信号を変換する第２の変換特性を設定する変換特性設定手順と、
上記変換特性記録手順に記録された特性および上記変換特性設定手順で設定された特性を合成する合成手順と、
上記合成手順で合成された特性に基づき上記色空間変換手順で得られた輝度信号を変換する変換手順と、
を有することを特徴とする撮像処理プログラム。
【請求項２６】
請求項２５における変換特性設定手順は、
上記第１の変換特性を線形に設定し、
上記第２の変換特性を非線形に設定する
ことを特徴とする撮像処理プログラム。
【請求項２７】
請求項２４における輝度信号変換手順は、
所定の変換特性を記録した変換特性記録手順と、
上記変換特性記録手順に記録された特性に基づき上記色空間変換手順で得られた輝度信号を変換する変換手順と、
を有することを特徴とする撮像処理プログラム。
【請求項２８】
請求項２４における補正手順は、
上記色空間変換手順で得られた色信号から色相および彩度信号を算出する色相彩度算出手順と、
上記色空間変換手順で得られた輝度信号および上記色相彩度算出手順で得られた色相信号に対する第１の最大彩度値と上記階調変換手順により変換された輝度信号および上記色相彩度算出手順で得られた色相信号に対する第２の最大彩度値を算出する最大彩度算出手順と、
上記第１の最大彩度値と上記第２の最大彩度値に基づいて上記色相彩度算出手順で得られた彩度信号に関する補正を行う彩度補正手順と、
を有することを特徴とする撮像処理プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（請求項２）
（構成）
請求項１における圧縮変換手段は、上記露出制御手段で設定される白色の被写体に対する設定値に基づき変曲点を設定する変曲点設定手段と、上記変曲点以下の信号を変換する第１の変換特性と上記変曲点以上の信号を変換する第２の変換特性を設定する変換特性設定手段と、上記変換特性設定手段で設定された特性に基づき上記ホワイトバランス手段でホワイトバランス処理された信号を圧縮変換する圧縮手段を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
（対応する発明の実施例）
この発明に関する実施例は、図１〜図６に示される実施例１および図１９〜図２５に示される実施例３が対応する。請求項中の変曲点設定手段は図３(a)に示される変曲点設定部200が、請求項中の変換特性設定手段は図３(a)に示される圧縮特性設定部201が、請求項中の圧縮手段は図３(a)に示される階調変換部203が該当する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
この発明の好ましい適用例は、変曲点設定部200にて露出制御手段で設定される白色の被写体に対する設定値に基づき変曲点を設定し、圧縮特性設定部201にて変曲点以下の信号を変換する第１の変換特性と変曲点以上の信号を変換する第２の変換特性を設定し、階調変換部203にて信号を圧縮変換する撮像システムである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
（作用）
露出制御の白色値から変曲点を設定し、変曲点以下と以上で異なる変換特性を設定し圧縮変換する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（効果）
変曲点以下と以上で異なる変換特性を設定するため、変曲点以下では色相と彩度を保存し、変曲点以上では違和感の少ない色再現を行うこと可能となり、全体として高品位な信号の生成が可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（請求項３）
（構成）
請求項２における変換特性設定手段は、上記第１の変換特性を線形に設定し、上記第２の変換特性を上記量子化手段で用いられる所定のビット精度および上記ホワイトバランス手段で用いられるホワイトバランス係数に基づき非線形に設定することを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（対応する発明の実施例）
この発明に関する実施例は、図１〜図６に示される実施例１および図１９〜図２５に示される実施例３が対応する。請求項中の第１の変換特性および第２の変換特性は図４に示される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
この発明の好ましい適用例は、変曲点以下の信号を変換する第１の変換特性を線形に、変曲点以上の信号を変換する第２の変換特性を量子化手段で用いられる所定のビット精度およびホワイトバランス係数に基づき非線形に設定する撮像システムである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（作用）
変曲点以下は線形に、変曲点以上はビット精度およびホワイトバランス係数に基づき非線形に設定する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
（効果）
０から変曲点までの信号は線形に変換されるため、この間の信号は色相と彩度が保存され、正しい色再現が可能となる。一方、変曲点を超える信号は非線形に変換されるため、色相と彩度の変化は抑圧され、違和感の少ない色再現が可能となる。また、非線形な変換特性はビット精度およびホワイトバランス係数に基づき動的に決められるため、最適な圧縮処理が可能なる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
（請求項４）
（構成）
請求項１における圧縮変換手段は、上記ホワイトバランス手段で用いられるホワイトバランス係数に基づきゲインを設定するゲイン設定手段と、上記ゲイン設定手段で設定されたゲインを上記ホワイトバランス手段でホワイトバランス処理された信号に乗算するゲイン乗算手段を有する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
（対応する発明の実施例）
この発明に関する実施例は、図７〜図１８に示される実施例２が対応する。請求項中のゲイン設定手段は図８に示されるゲイン算出部500が、請求項中のゲイン乗算手段は図８に示されるゲイン乗算部501が該当する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
この発明の好ましい適用例は、ゲイン算出部500にてホワイトバランス係数に基づきゲインを設定し、ゲイン乗算部501にて信号にゲインを乗算する撮像システムである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
（作用）
ホワイトバランス後の信号を所定のビット精度になるよう、ホワイトバランス係数に基づき動的に圧縮ゲインを設定する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
（効果）
ホワイトバランス処理にあわせて、最適な圧縮処理が可能なる。また、ゲイン乗算は処理が容易で、高速かつ低コストなシステムが構築できる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
（請求項５）
（構成）
請求項１における圧縮変換手段は、所定の圧縮特性を記録した圧縮特性記録手段と、上記圧縮特性記録手段に記録された圧縮特性に基づき上記ホワイトバランス手段でホワイトバランス処理された信号を圧縮変換する圧縮手段を有する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
（対応する発明の実施例）
この発明に関する実施例は、図１〜図６に示される実施例１および図１９〜図２５に示される実施例３が対応する。請求項中の圧縮特性記録手段は図３(b)に示される圧縮特性用ROM204が、請求項中の圧縮手段は図３(b)に示される階調変換部203が該当する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
この発明の好ましい適用例は、圧縮特性用ROM204から圧縮特性を読み出し、階調変換部203にて信号を圧縮変換する撮像システムである。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
（作用）
露出制御の白色値から変曲点を設定し、変曲点以下は線形に、変曲点以上は想定される最大のホワイトバランス係数に基づき非線形に変換する圧縮特性を記録しておき、この特性に基づき圧縮変換する。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
（効果）
０から変曲点までの信号は線形に変換されるため、この間の信号は色相と彩度が保存され、正しい色再現が可能となる。一方、変曲点を超える信号は非線形に変換されるため、色相と彩度の変化は抑圧され、違和感の少ない色再現が可能となる。また、上記圧縮特性は算出の必要がないため、高速かつ低コストなシステムが構築できる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
（請求項６）
（構成）
請求項１における撮像システムは、上記階調変換手段で変換された信号を輝度および色信号からなる色空間へ変換する色空間変換手段を有する。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
（対応する発明の実施例）
この発明に関する実施例は、図７〜図１８に示される実施例２および図１９〜図２５に示される実施例３が対応する。請求項中の色空間変換手段は図７，図１０に示されるCMS部400および図１９，図２１に示されるCMS部400Aが該当する。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
この発明の好ましい適用例は、CMS部400またはCMS部400Aにて信号を輝度および色信号からなる所定の色空間へ変換する撮像システムである。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
（作用）
所定のビット精度になるよう圧縮変換されたホワイトバランス後の信号を所定の色空間へ変換する。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
（効果）
輝度信号と色信号を独立して操作できるため、絵作りに関する自由度が高まる。また、ホワイトバランス処理に影響されず所定のビット精度の信号を色空間へ変換するため、システムの設計が容易になる。さらに、圧縮変換により色相，彩度の変化が緩和された信号を変換するため、変換の精度を向上できる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
（請求項７）
（構成）
請求項６における色空間変換手段は、上記圧縮変換手段で変換された信号に対しマトリックス演算を行うマトリックス演算手段を有する。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
（請求項８）
（構成）
請求項６における色空間変換手段は、上記圧縮変換手段で変換された信号に対しマトリックス演算を行うマトリックス演算手段と、上記マトリックス演算手段で処理された信号に対し非線形の変換処理を行う非線形関数手段を有する。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
（請求項９）
（構成）
請求項６における色空間変換手段は、所定間隔の入力信号に対する輝度および色信号値を記録した変換テーブルと、上記変換テーブルに記録された輝度および色信号値に基づき上記圧縮変換手段で変換された信号に対し輝度および色信号値を算出する補間手段を有する。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
（請求項１０）
（構成）
請求項６における撮像システムは、上記色空間変換手段で得られた輝度信号を階調変換する輝度信号変換手段と、上記色空間変換手段で得られた輝度信号および上記輝度信号変換手段で階調変換された輝度信号および上記色空間の最大彩度値に基づき上記色信号を補正する補正手段を更に有する。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
（請求項１７）
（構成）
請求項６における色空間変換手段は、色空間としてYCbCr色空間、CIE Lab色空間、CIELuv色空間のいずれかを用いることを特徴とする。