画像信号処理装置及びその方法
【課題】カラーフィルタの分光特性の影響を受けないオートホワイトバランス処理を可能にして良好な色再現性を得る。
【解決手段】カラーフィルタが配設された撮像素子の出力から各色成分を抽出する抽出手段１と、前記抽出手段１によって抽出された前記各色成分に対する第１の線形処理によって前記カラーフィルタの分光特性を補正する色調整手段１０と、前記色調整手段１０によって補正された前記各色成分に対する第２の線形処理によってホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手段１１とを具備したことを特徴とする。
【解決手段】カラーフィルタが配設された撮像素子の出力から各色成分を抽出する抽出手段１と、前記抽出手段１によって抽出された前記各色成分に対する第１の線形処理によって前記カラーフィルタの分光特性を補正する色調整手段１０と、前記色調整手段１０によって補正された前記各色成分に対する第２の線形処理によってホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手段１１とを具備したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサを用いた撮像装置のホワイトバランス調整に好適な画像信号処理装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体像をイメージセンサ等の光電変換素子によって電気信号に変換して画像信号を得る電子カメラが普及している。このような電子カメラにおいては、光学系を通過した被写体の光学像は、撮像素子であるイメージセンサによって電気信号に変換される。イメージセンサからの電気信号は画像信号として所定の画像信号処理が施される。画像信号処理としては、画像信号に対するガンマ補正処理、色分離処理及びホワイトバランス処理等の処理があり、これらの処理を経て所定のフォーマットの画像信号が得られる。
【０００３】
なお、ガンマ補正処理は、表示系における画像信号のレベルと透過率（輝度）との関係の非線形性を補正するための処理である。また、ホワイトバランス処理は、白色を正しく再現するための処理である。
【０００４】
電子カメラにおいては、イメージセンサにカラーフィルタを配置することでカラー画像が得られる。カラーフィルタによって例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）光をイメージセンサに入射させることで、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像信号が得られる。
ところが、同一被写体（同一物色）を撮像した場合でも、イメージセンサから得られたＲ，Ｇ，Ｂ信号のレベルは、光源（環境色）の色温度に応じて個々に変動してしまう。そこで、白色を正しく再現すると共に色のバランスを適切に再現するために、ホワイトバランス処理が行われている。
【０００５】
ホワイトバランス処理はＲ，Ｇ，Ｂ画像信号に対して、夫々所定の係数（色係数）を乗算することで行われる。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のレベルを個々に調整して、色のバランスを適正なものにするのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、表示系においてはＲ，Ｇ，Ｂ信号を混合することによって各色を再現しており、例えば液晶パネルのカラーフィルタ等においては、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタの分光特性を比較的急峻にしてＲ，Ｇ，Ｂフィルタから確実にＲ，Ｇ，Ｂ光が得られるようにしている。ところが、撮像系においては、撮像時に、被写体の光学像のＲ，Ｇ，Ｂ以外の色についても透過させることを可能にする必要があり、カラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂの各分光特性は、比較的広い帯域特性に設定されて、相互に重なる部分を有する。従って、各Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタを透過した光に基づくＲ，Ｇ，Ｂ信号には、夫々他の色光に基づく信号成分も含まれてしまう。
【０００７】
このようなＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して線形処理であるホワイトバランス処理が施される。
この場合でも、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を適宜設定することで白の再現性は向上させることができる。しかしながら、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のレベル調整によってＲ，Ｇ，Ｂ信号に含まれる他の色成分も同時に変化してしまい、他の色成分については色再現性が劣化してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、色調整用のためのマトリクス処理後に、オートホワイトバランス処理を実施することで、白の再現性だけでなく各色バランスの再現性も向上させることができる画像信号処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る画像信号処理装置は、カラーフィルタが配設された撮像素子の出力から各色成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された前記各色成分に対する第１の線形処理によって前記カラーフィルタの分光特性を補正する色調整手段と、前記色調整手段によって補正された前記各色成分に対する第２の線形処理によってホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手段とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、抽出手段は撮像素子の出力から各色成分を抽出する。この各色成分は、被写体の物色、被写体を照明する環境色及びカラーフィルタの分光特性に基づく色になっている。抽出された色成分は、色調整手段によって、第１の線形処理が施される。これにより、色成分はカラーフィルタの分光特性が補正されて、被写体の物色及び環境色に基づくものとなる。更に、各色成分には、ホワイトバランス処理手段によって第２の線形処理が施される。これにより、環境色の影響が排除されて、各色成分は被写体の物色に基づくものとなり、良好な色再現性が得られる。
【００１１】
また、前記色調整手段及びホワイトバランス処理手段は、マトリクス演算によって夫々前記第１及び第２の線形処理を実行することを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、マトリクス演算に用いるマトリクス係数を適宜設定することによって、容易にカラーフィルタの分光特性の補正及びホワイトバランス調整が可能となる。
【００１３】
また、前記抽出手段が抽出する色成分は、原色信号であり、前記ホワイトバランス処理手段は、前記抽出手段によって抽出された原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の輝度信号及び色差信号からホワイトバランス処理用の色係数に用いる画素を抽出すると共に、抽出した画素に対応する前記色調整手段による色調整後の各色成分から前記ホワイトバランス処理用の色係数を算出することを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、抽出手段によって抽出された原色信号は、輝度−色差色空間に変換される。これにより、色差信号を用いた所定の色範囲の画素の抽出及び輝度信号を用いた所定の輝度範囲の画素の抽出を行うことができ、色係数の算出に用いる画素として、例えば無彩色の画素を用いることが可能となり、色係数の精度を向上させて良好なホワイトバランス調整を可能にすることができる。
【００１５】
また、前記輝度−色差色空間は、ＹＵＶ色空間であることを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、原色信号からＹＵＶ色空間への変換を容易に行うことができ、簡単な装置で構成することができる。
【００１７】
また、前記抽出手段が抽出する色成分は、原色信号であり、前記抽出手段によって抽出された原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の色差信号に対する色抑制を行った後に前記色調整手段に与える色抑制手段を更に具備したことを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、色抑制手段によって色差信号が色抑制される。例えば暗い画素について色抑制を施すことにより、暗い画素部分の欠陥が目立つことを防止して、全体的な画質を向上させることができる。
【００１９】
また、前記色調整手段は、輝度−色差色空間の輝度信号と前記色抑制手段からの色差信号とを原色信号に変換した後に色調整を実施することを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、カラーフィルタの分光特性に応じた色空間で調整を行うことにより、確実な色調整が可能となる。
【００２１】
また、前記ホワイトバランス処理手段によってホワイトバランス処理された前記各色成分にガンマ補正を施すガンマ補正手段を更に具備したことを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、ガンマ補正によって画質を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明に係る画像信号処理装置は、カラーフィルタが配設された撮像素子の出力からＲ，Ｇ，Ｂ信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ色空間の信号に変換する第１のマトリクス手段と、前記第１のマトリクス手段からの輝度信号Ｙ及び色差信号ＵＶからホワイトバランス処理用の色係数に用いる画素を判定する抽出画素判定手段と、前記第１のマトリクス手段からの輝度信号Ｙ及び色差信号ＵＶを帯域制限する画質補正手段と、前記画質補正手段からの前記色差信号ＵＶを色抑制する色抑制手段と、前記画質補正手段からの前記輝度信号Ｙ及び前記色抑制手段からの前記色差信号ＵＶをＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換する第２のマトリクス手段と、前記第２のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号に対する第１の線形処理によって前記カラーフィルタの分光特性を補正する第３のマトリクス手段と、前記第３のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号のうち前記抽出画素判定手段によって選択された画素の信号を用いてホワイトバランス処理用の色係数を算出する色係数算出手段と、前記第３のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号に対する前記色係数を用いた第２の線形処理によってホワイトバランスを調整する第４のマトリクス手段と、前記第４のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号に対するガンマ補正処理を行うガンマ補正手段とを具備したことを特徴とする。
【００２４】
このような構成によれば、抽出手段によって抽出されたＲ，Ｇ，Ｂ信号は、第１のマトリクス手段によってＹＵＶ色空間の信号に変換された後、画質補正手段によって帯域制限されて画質が補正される。また、抽出画素判定手段は、第１のマトリクス手段からの輝度信号Ｙ及び色差信号ＵＶからホワイトバランス処理用の色係数に用いる画素を判定する。これにより、所定の色範囲及び輝度範囲の画素のみを色係数の算出に用いることができ、色係数の精度を向上させることができる。色抑制手段は、色差信号ＵＶを色抑制して、例えば暗い画素の欠陥が目立つことを防止する。第２のマトリクス手段は輝度−色差色空間の信号をＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換し、第３のマトリクス手段は、第１の線形処理によってカラーフィルタの分光特性を補正する。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は環境色及び被写体の物色に基づくものとなる。色係数算出手段は、第３のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号のうち抽出画素判定手段によって選択された画素の信号を用いてホワイトバランス処理用の色係数を算出する。そして、第４のマトリクス手段は、第３のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して色係数を用いた第２の線形処理によってホワイトバランスを調整する。これにより、環境色の影響が排除されて、被写体の物色が再現される。第４のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号はガンマ補正手段によってガンマ補正される。こうして、色再現性に優れた画像信号を得ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る画像信号処理方法は、カラーフィルタが配設された撮像素子の出力から各色成分を抽出する抽出手順と、抽出された前記各色成分に対する第１の線形処理によって前記カラーフィルタの分光特性を補正する色調整手順と、前記色調整手順によって補正された前記各色成分に対する第２の線形処理によってホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手順とを具備したことを特徴とする。
【００２６】
このような構成によれば、撮像素子の出力から各色成分を抽出される。抽出された各色成分は、被写体の物色、被写体を照明する環境色及びカラーフィルタの分光特性に基づく色になっている。色調整手順では、抽出された色成分に対して第１の線形処理が施される。これにより、色成分はカラーフィルタの分光特性が補正されて、被写体の物色及び環境色に基づくものとなる。更に、各色成分には、ホワイトバランス処理手順において第２の線形処理が施される。これにより、環境色の影響が排除されて、各色成分は被写体の物色に基づくものとなり、良好な色再現性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像信号処理装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像信号処理装置を示すブロック図である。
【００２９】
イメージセンサが撮像した被写体の光学像は、被写体の物色、被写体の照明光（環境色）及びフィルタの分光特性に基づく色光になっている。本実施の形態においては、オートホワイトバランス処理の前段において色調整を行うマトリクス処理を実施することでフィルタの分光特性を補正した後、線形処理によるオートホワイトバランス処理によって環境色を除去して、被写体の正しい物色を再現するようにしている。
【００３０】
被写体からの光学像は、カラーフィルタを含む図示しない光学系を介して図示しないイメージセンサに入射される。イメージセンサは入射光を光電変換して、被写体の光学像に基づく画像信号を発生する。この画像信号は図１のＡＦＥ（アナログフロントエンド）回路１に供給されるようになっている。ＡＦＥ回路１は図示しない増幅器及びアナログ／デジタル変換器等によって構成されており、入力された画像信号をデジタル信号に変換してＯＢクランプ回路２に出力する。
【００３１】
ＯＢクランプ回路２は、入力された画像信号を適切な黒色の基準レベルに調整するための回路である。イメージセンサには予め決められた数個の画素が遮光板等によって遮光されてＯＢ（オプティカルブラック）領域に設定されている。ＯＢクランプ回路２はこのＯＢ領域の画素の画素信号レベルに基づいて、画像信号の黒色レベルを調整するようになっている。ＯＢクランプ回路２の出力はデータレンジ補正回路３に与えられる。データレンジ補正回路３は、入力されたデジタル画像データのレンジを補正してＣＦＡ色補間回路４に出力する。
【００３２】
イメージセンサに設けられたカラーフィルタは、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタが適宜の配列規則に従って、循環的に配列されたものである。これにより、イメージセンサの各画素は、個々にＲ画素、Ｇ画素又はＢ画素を構成する。ＣＦＡ色補間回路４は、複数ライン（例えば３ライン）分の画像信号を保持するラインバッファ（図示せず）を有しており、隣接した位置のＲ，Ｇ，Ｂ画素を用いた演算処理によって、各画素位置でＲ，Ｇ，Ｂ信号を得るための補間処理を行う。ＣＦＡ色補間回路４からのＲ，Ｇ，Ｂ信号はマトリクス演算器５に供給される。
【００３３】
マトリクス演算器５は入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ’信号に変換するためのものである。マトリクス演算器５は例えば３×３のマトリクス演算によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ’信号に変換し、輝度信号Ｙをハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６に与え、色差信号Ｕ，Ｖ’をローパスフィルタ（ＬＰＦ）７に与えるようになっている。ＨＰＦ６は輝度信号Ｙの高域成分を通過させて高域強調による輪郭補償等の画質補正を行ってマトリクス演算器９に出力する。また、ＬＰＦ７は入力された色差信号Ｕ，Ｖ’を低域のみに制限して色抑制回路８に出力する。
【００３４】
本実施の形態においては、色抑制回路８は色差信号ＵＶ’の色成分を抑制してマトリクス演算器９に出力するようになっている。画素信号に対する利得が比較的大きい場合には、量子化ノイズ等の影響によって画素信号の欠陥が目立ってしまう。そこで、暗い部分については色に対する人間の目の感度が比較的低いことを利用して、比較的輝度が低い画素（暗い部分）の色成分を抑制し、又はモノクロモードにすることによって、画素の欠陥を目立たなくなるようにしている。
【００３５】
本実施の形態においては、ＹＵＶ’信号に変換した画像信号を再びＲ，Ｇ，Ｂ信号に戻すようになっている。マトリクス演算器９は入力されたＹＵＶ’信号をマトリクス処理してＲ1，Ｇ1，Ｂ1信号に変換した後マトリクス演算器１０に出力する。マトリクス演算器１０は入力されたＲ1，Ｇ1，Ｂ1信号に対してマトリクス処理を施して色調整し、色調整後のＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号をオートホワイトバランス回路１１に出力するようになっている。本実施の形態においては、この色調整によってカラーフィルタの分光特性を補正するようになっている。
【００３６】
本実施の形態においては、オートホワイトバランス回路１１において使用する色係数は、入力画像信号中の特定の画素信号のみを用いて生成する。ＡＷＢ（オートホワイトバランス）用抽出画素判定回路１２は、マトリクス演算器５の出力ＹＵＶ’信号からオートホワイトバランス処理の色係数を得るための画素信号を判定する。例えば、ＡＷＢ用抽出画素判定回路１２は、マトリクス演算器５の出力のうち所定の色範囲の画素であって、輝度レベルが所定の範囲内の画素について、色係数を得るための画素信号であるものと判定して、その画素位置を示す位置情報をＡＷＢ用画素データ蓄積回路１３に出力する。
【００３７】
ＡＷＢ用画素データ蓄積回路１３は、マトリクス演算器１０の出力Ｒ2，Ｇ2，Ｂ2信号が与えられ、位置情報で与えられる画素位置に対応するＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号を記憶保持すると共に、色係数の算出のためにＡＷＢ用係数算出回路１４に出力する。ＡＷＢ用係数算出回路１４は、入力されたＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号に基づいて、オートホワイトバランス調整用の色係数を算出してオートホワイトバランス回路１１に出力する。
【００３８】
オートホワイトバランス回路１１は、入力されたＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号に対して、色係数を乗算するマトリクス処理によって各色レベルを調整を行い、ホワイトバランスを適正なものにするようになっている。オートホワイトバランス回路１１によってオートホワイトバランス調整されたＲ3，Ｇ3，Ｂ3信号はユーザ色調整回路１５に出力される。
【００３９】
ユーザ色調整回路１５は、ユーザ操作に基づく外部信号が入力され、この外部信号に基づいて入力されたＲ3，Ｇ3，Ｂ3信号のレベルを調整することで、色バランスをユーザの好みに調整するようになっている。ユーザ色調整回路１５からの色調整後のＲ4，Ｇ4，Ｂ4信号はユーザデジタルゲイン設定回路１６に供給される。ユーザデジタルゲイン設定回路１６は、ユーザ操作に基づく外部信号が入力され、この外部信号に基づいて入力されたＲ4，Ｇ4，Ｂ4信号に対するゲインを調整することで、輝度をユーザの好みに調整するようになっている。ユーザデジタルゲイン設定回路１６からの輝度調整後のＲ5，Ｇ5，Ｂ5信号はガンマ（γ）補正回路１７に供給される。
【００４０】
ガンマ補正回路１７は入力されたＲ5，Ｇ5，Ｂ5信号に所定の非線形処理を施してガンマ補正した後、マトリクス演算器１８に出力する。マトリクス演算器１８は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ信号に変換するためのものである。
マトリクス演算器１８は例えば３×３のマトリクス演算によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ信号に変換して出力するようになっている。
【００４１】
次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。
【００４２】
所定の物色の被写体は所定の環境色の照明光によって照明されているものとする。被写体の光学像はカラーフィルタを含む光学系を介してイメージセンサに入射され、光電変換されてＲ，Ｇ，Ｂ信号が得られる。ＡＦＥ回路１に入力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号は、被写体の物色、被写体の照明光（環境色）及びフィルタの分光特性に基づく色光に対応したものとなっている。ＡＦＥ回路１は入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をデジタル信号に変換してＯＢクランプ回路１に出力する。ＯＢクランプ回路１は、入力された画素信号の黒レベルを黒色の適切なレベルに設定してデータレンジ補正回路３に出力する。データレンジ補正回路３によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は適正なレンジに補正されて画像の明るさが調整される。更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号はＣＦＡ色補間回路４において色補間が行われて、各画素位置におけるＲ，Ｇ，Ｂ画像信号が得られる。
【００４３】
本実施の形態においては、ＹＵＶ’色空間においてオートホワイトバランス用の色係数を算出すると共に画質補正を行うために、色補間されたＲ，Ｇ，Ｂ信号は、先ずマトリクス演算器５によって、ＹＵＶ’信号に変換される。輝度信号ＹはＨＰＦ６によって高域強調されてマトリクス演算器９に供給され、色差信号ＵＶ’はＬＰＦ７によって低域に帯域制限されて色抑制回路８に供給される。色抑制回路８は量子化ノイズ等のノイズの影響を低減するために、画像の暗い部分について色を抑制してマトリクス演算器９に出力する。
【００４４】
本実施の形態においては、色バランスの調整のために、ＹＵＶ’信号を一旦Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に戻す。即ち、マトリクス演算器９は入力されたＹＵＶ’信号に対するマトリクス処理によって、Ｒ1，Ｇ1，Ｂ1信号を得る。このＲ1，Ｇ1，Ｂ1信号は色調整用のマトリクス演算器１０に与えられる。マトリクス演算器１０は、入力されたＲ1，Ｇ1，Ｂ1信号に対するマトリクス処理によって、カラーフィルタの分光特性を補正して、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタの特性が急峻な場合と同様な特性のＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号を得る。このＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号はオートホワイトバランス回路１１に与えられる。
【００４５】
一方、ＡＷＢ用抽出画素判定回路１２はマトリクス演算器５からのＹＵＶ’信号が与えられて、オートホワイトバランス処理の色係数算出用の画素を決定する。例えば、ＡＷＢ用抽出画素判定回路１２は、所定の色範囲で且つ所定の輝度範囲の画素を色係数算出用の画素として抽出し、その画素位置を示す位置情報をＡＷＢ用画素データ蓄積回路１３に出力する。
【００４６】
ＡＷＢ用画素データ蓄積回路１３は、与えられた位置情報に対応するタイミングで、マトリクス演算器１０からのＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号を取込んで蓄積し、ＡＷＢ用係数算出回路４に出力する。ＡＷＢ用係数算出回路４は入力されたＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号から、オートホワイトバランス調整用の色係数を算出する。算出された色係数はオートホワイトバランス回路１１に与えられる。
【００４７】
オートホワイトバランス回路１１は、入力された色係数を用いて、例えば３×３の線形マトリクス処理によって、ホワイトバランスの調整を行う。これにより、入力Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に含まれていた環境色の影響が除去される。オートホワイトバランス回路１１によってオートホワイトバランス調整されたＲ3，Ｇ3，Ｂ3信号はユーザ色調整回路１５に出力される。
【００４８】
ユーザ色調整回路１５は、ユーザ操作に基づいて、色バランスをユーザの好みに調整する。更に、ユーザデジタルゲイン設定回路１６は、ユーザ操作に基づいて、輝度をユーザの好みに調整する。ユーザ操作に基づいて、色調整及び輝度調整が施された画像信号はガンマ補正回路１７に与えられて、ガンマ補正される。
ガンマ補正された画像信号はマトリクス演算器１８に与えられ、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ信号に変換する。
【００４９】
このように本実施の形態においては、オートホワイトバランス処理の前段において色調整を行うマトリクス処理を実施することでフィルタの分光特性を補正し、更に、オートホワイトバランス処理によって環境色を除去して、被写体の正しい物色を再現するようにしている。
【符号の説明】
【００５０】
５，９，１０…マトリクス演算器、１１…オートホワイトバランス回路、１２…ＡＷＢ用抽出画素判定回路、１３…ＡＷＢ用画素データ蓄積回路、１４…ＡＷＢ用係数算出回路、１７…ガンマ補正回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサを用いた撮像装置のホワイトバランス調整に好適な画像信号処理装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体像をイメージセンサ等の光電変換素子によって電気信号に変換して画像信号を得る電子カメラが普及している。このような電子カメラにおいては、光学系を通過した被写体の光学像は、撮像素子であるイメージセンサによって電気信号に変換される。イメージセンサからの電気信号は画像信号として所定の画像信号処理が施される。画像信号処理としては、画像信号に対するガンマ補正処理、色分離処理及びホワイトバランス処理等の処理があり、これらの処理を経て所定のフォーマットの画像信号が得られる。
【０００３】
なお、ガンマ補正処理は、表示系における画像信号のレベルと透過率（輝度）との関係の非線形性を補正するための処理である。また、ホワイトバランス処理は、白色を正しく再現するための処理である。
【０００４】
電子カメラにおいては、イメージセンサにカラーフィルタを配置することでカラー画像が得られる。カラーフィルタによって例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）光をイメージセンサに入射させることで、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像信号が得られる。
ところが、同一被写体（同一物色）を撮像した場合でも、イメージセンサから得られたＲ，Ｇ，Ｂ信号のレベルは、光源（環境色）の色温度に応じて個々に変動してしまう。そこで、白色を正しく再現すると共に色のバランスを適切に再現するために、ホワイトバランス処理が行われている。
【０００５】
ホワイトバランス処理はＲ，Ｇ，Ｂ画像信号に対して、夫々所定の係数（色係数）を乗算することで行われる。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のレベルを個々に調整して、色のバランスを適正なものにするのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、表示系においてはＲ，Ｇ，Ｂ信号を混合することによって各色を再現しており、例えば液晶パネルのカラーフィルタ等においては、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタの分光特性を比較的急峻にしてＲ，Ｇ，Ｂフィルタから確実にＲ，Ｇ，Ｂ光が得られるようにしている。ところが、撮像系においては、撮像時に、被写体の光学像のＲ，Ｇ，Ｂ以外の色についても透過させることを可能にする必要があり、カラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂの各分光特性は、比較的広い帯域特性に設定されて、相互に重なる部分を有する。従って、各Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタを透過した光に基づくＲ，Ｇ，Ｂ信号には、夫々他の色光に基づく信号成分も含まれてしまう。
【０００７】
このようなＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して線形処理であるホワイトバランス処理が施される。
この場合でも、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を適宜設定することで白の再現性は向上させることができる。しかしながら、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のレベル調整によってＲ，Ｇ，Ｂ信号に含まれる他の色成分も同時に変化してしまい、他の色成分については色再現性が劣化してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、色調整用のためのマトリクス処理後に、オートホワイトバランス処理を実施することで、白の再現性だけでなく各色バランスの再現性も向上させることができる画像信号処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る画像信号処理装置は、カラーフィルタが配設された撮像素子の出力から各色成分を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された前記各色成分に対する第１の線形処理によって前記カラーフィルタの分光特性を補正する色調整手段と、前記色調整手段によって補正された前記各色成分に対する第２の線形処理によってホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手段とを具備したことを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、抽出手段は撮像素子の出力から各色成分を抽出する。この各色成分は、被写体の物色、被写体を照明する環境色及びカラーフィルタの分光特性に基づく色になっている。抽出された色成分は、色調整手段によって、第１の線形処理が施される。これにより、色成分はカラーフィルタの分光特性が補正されて、被写体の物色及び環境色に基づくものとなる。更に、各色成分には、ホワイトバランス処理手段によって第２の線形処理が施される。これにより、環境色の影響が排除されて、各色成分は被写体の物色に基づくものとなり、良好な色再現性が得られる。
【００１１】
また、前記色調整手段及びホワイトバランス処理手段は、マトリクス演算によって夫々前記第１及び第２の線形処理を実行することを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、マトリクス演算に用いるマトリクス係数を適宜設定することによって、容易にカラーフィルタの分光特性の補正及びホワイトバランス調整が可能となる。
【００１３】
また、前記抽出手段が抽出する色成分は、原色信号であり、前記ホワイトバランス処理手段は、前記抽出手段によって抽出された原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の輝度信号及び色差信号からホワイトバランス処理用の色係数に用いる画素を抽出すると共に、抽出した画素に対応する前記色調整手段による色調整後の各色成分から前記ホワイトバランス処理用の色係数を算出することを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、抽出手段によって抽出された原色信号は、輝度−色差色空間に変換される。これにより、色差信号を用いた所定の色範囲の画素の抽出及び輝度信号を用いた所定の輝度範囲の画素の抽出を行うことができ、色係数の算出に用いる画素として、例えば無彩色の画素を用いることが可能となり、色係数の精度を向上させて良好なホワイトバランス調整を可能にすることができる。
【００１５】
また、前記輝度−色差色空間は、ＹＵＶ色空間であることを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、原色信号からＹＵＶ色空間への変換を容易に行うことができ、簡単な装置で構成することができる。
【００１７】
また、前記抽出手段が抽出する色成分は、原色信号であり、前記抽出手段によって抽出された原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の色差信号に対する色抑制を行った後に前記色調整手段に与える色抑制手段を更に具備したことを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、色抑制手段によって色差信号が色抑制される。例えば暗い画素について色抑制を施すことにより、暗い画素部分の欠陥が目立つことを防止して、全体的な画質を向上させることができる。
【００１９】
また、前記色調整手段は、輝度−色差色空間の輝度信号と前記色抑制手段からの色差信号とを原色信号に変換した後に色調整を実施することを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、カラーフィルタの分光特性に応じた色空間で調整を行うことにより、確実な色調整が可能となる。
【００２１】
また、前記ホワイトバランス処理手段によってホワイトバランス処理された前記各色成分にガンマ補正を施すガンマ補正手段を更に具備したことを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、ガンマ補正によって画質を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明に係る画像信号処理装置は、カラーフィルタが配設された撮像素子の出力からＲ，Ｇ，Ｂ信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ色空間の信号に変換する第１のマトリクス手段と、前記第１のマトリクス手段からの輝度信号Ｙ及び色差信号ＵＶからホワイトバランス処理用の色係数に用いる画素を判定する抽出画素判定手段と、前記第１のマトリクス手段からの輝度信号Ｙ及び色差信号ＵＶを帯域制限する画質補正手段と、前記画質補正手段からの前記色差信号ＵＶを色抑制する色抑制手段と、前記画質補正手段からの前記輝度信号Ｙ及び前記色抑制手段からの前記色差信号ＵＶをＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換する第２のマトリクス手段と、前記第２のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号に対する第１の線形処理によって前記カラーフィルタの分光特性を補正する第３のマトリクス手段と、前記第３のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号のうち前記抽出画素判定手段によって選択された画素の信号を用いてホワイトバランス処理用の色係数を算出する色係数算出手段と、前記第３のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号に対する前記色係数を用いた第２の線形処理によってホワイトバランスを調整する第４のマトリクス手段と、前記第４のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号に対するガンマ補正処理を行うガンマ補正手段とを具備したことを特徴とする。
【００２４】
このような構成によれば、抽出手段によって抽出されたＲ，Ｇ，Ｂ信号は、第１のマトリクス手段によってＹＵＶ色空間の信号に変換された後、画質補正手段によって帯域制限されて画質が補正される。また、抽出画素判定手段は、第１のマトリクス手段からの輝度信号Ｙ及び色差信号ＵＶからホワイトバランス処理用の色係数に用いる画素を判定する。これにより、所定の色範囲及び輝度範囲の画素のみを色係数の算出に用いることができ、色係数の精度を向上させることができる。色抑制手段は、色差信号ＵＶを色抑制して、例えば暗い画素の欠陥が目立つことを防止する。第２のマトリクス手段は輝度−色差色空間の信号をＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換し、第３のマトリクス手段は、第１の線形処理によってカラーフィルタの分光特性を補正する。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は環境色及び被写体の物色に基づくものとなる。色係数算出手段は、第３のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号のうち抽出画素判定手段によって選択された画素の信号を用いてホワイトバランス処理用の色係数を算出する。そして、第４のマトリクス手段は、第３のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号に対して色係数を用いた第２の線形処理によってホワイトバランスを調整する。これにより、環境色の影響が排除されて、被写体の物色が再現される。第４のマトリクス手段からのＲ，Ｇ，Ｂ信号はガンマ補正手段によってガンマ補正される。こうして、色再現性に優れた画像信号を得ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る画像信号処理方法は、カラーフィルタが配設された撮像素子の出力から各色成分を抽出する抽出手順と、抽出された前記各色成分に対する第１の線形処理によって前記カラーフィルタの分光特性を補正する色調整手順と、前記色調整手順によって補正された前記各色成分に対する第２の線形処理によってホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手順とを具備したことを特徴とする。
【００２６】
このような構成によれば、撮像素子の出力から各色成分を抽出される。抽出された各色成分は、被写体の物色、被写体を照明する環境色及びカラーフィルタの分光特性に基づく色になっている。色調整手順では、抽出された色成分に対して第１の線形処理が施される。これにより、色成分はカラーフィルタの分光特性が補正されて、被写体の物色及び環境色に基づくものとなる。更に、各色成分には、ホワイトバランス処理手順において第２の線形処理が施される。これにより、環境色の影響が排除されて、各色成分は被写体の物色に基づくものとなり、良好な色再現性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像信号処理装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像信号処理装置を示すブロック図である。
【００２９】
イメージセンサが撮像した被写体の光学像は、被写体の物色、被写体の照明光（環境色）及びフィルタの分光特性に基づく色光になっている。本実施の形態においては、オートホワイトバランス処理の前段において色調整を行うマトリクス処理を実施することでフィルタの分光特性を補正した後、線形処理によるオートホワイトバランス処理によって環境色を除去して、被写体の正しい物色を再現するようにしている。
【００３０】
被写体からの光学像は、カラーフィルタを含む図示しない光学系を介して図示しないイメージセンサに入射される。イメージセンサは入射光を光電変換して、被写体の光学像に基づく画像信号を発生する。この画像信号は図１のＡＦＥ（アナログフロントエンド）回路１に供給されるようになっている。ＡＦＥ回路１は図示しない増幅器及びアナログ／デジタル変換器等によって構成されており、入力された画像信号をデジタル信号に変換してＯＢクランプ回路２に出力する。
【００３１】
ＯＢクランプ回路２は、入力された画像信号を適切な黒色の基準レベルに調整するための回路である。イメージセンサには予め決められた数個の画素が遮光板等によって遮光されてＯＢ（オプティカルブラック）領域に設定されている。ＯＢクランプ回路２はこのＯＢ領域の画素の画素信号レベルに基づいて、画像信号の黒色レベルを調整するようになっている。ＯＢクランプ回路２の出力はデータレンジ補正回路３に与えられる。データレンジ補正回路３は、入力されたデジタル画像データのレンジを補正してＣＦＡ色補間回路４に出力する。
【００３２】
イメージセンサに設けられたカラーフィルタは、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタが適宜の配列規則に従って、循環的に配列されたものである。これにより、イメージセンサの各画素は、個々にＲ画素、Ｇ画素又はＢ画素を構成する。ＣＦＡ色補間回路４は、複数ライン（例えば３ライン）分の画像信号を保持するラインバッファ（図示せず）を有しており、隣接した位置のＲ，Ｇ，Ｂ画素を用いた演算処理によって、各画素位置でＲ，Ｇ，Ｂ信号を得るための補間処理を行う。ＣＦＡ色補間回路４からのＲ，Ｇ，Ｂ信号はマトリクス演算器５に供給される。
【００３３】
マトリクス演算器５は入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ’信号に変換するためのものである。マトリクス演算器５は例えば３×３のマトリクス演算によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ’信号に変換し、輝度信号Ｙをハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６に与え、色差信号Ｕ，Ｖ’をローパスフィルタ（ＬＰＦ）７に与えるようになっている。ＨＰＦ６は輝度信号Ｙの高域成分を通過させて高域強調による輪郭補償等の画質補正を行ってマトリクス演算器９に出力する。また、ＬＰＦ７は入力された色差信号Ｕ，Ｖ’を低域のみに制限して色抑制回路８に出力する。
【００３４】
本実施の形態においては、色抑制回路８は色差信号ＵＶ’の色成分を抑制してマトリクス演算器９に出力するようになっている。画素信号に対する利得が比較的大きい場合には、量子化ノイズ等の影響によって画素信号の欠陥が目立ってしまう。そこで、暗い部分については色に対する人間の目の感度が比較的低いことを利用して、比較的輝度が低い画素（暗い部分）の色成分を抑制し、又はモノクロモードにすることによって、画素の欠陥を目立たなくなるようにしている。
【００３５】
本実施の形態においては、ＹＵＶ’信号に変換した画像信号を再びＲ，Ｇ，Ｂ信号に戻すようになっている。マトリクス演算器９は入力されたＹＵＶ’信号をマトリクス処理してＲ1，Ｇ1，Ｂ1信号に変換した後マトリクス演算器１０に出力する。マトリクス演算器１０は入力されたＲ1，Ｇ1，Ｂ1信号に対してマトリクス処理を施して色調整し、色調整後のＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号をオートホワイトバランス回路１１に出力するようになっている。本実施の形態においては、この色調整によってカラーフィルタの分光特性を補正するようになっている。
【００３６】
本実施の形態においては、オートホワイトバランス回路１１において使用する色係数は、入力画像信号中の特定の画素信号のみを用いて生成する。ＡＷＢ（オートホワイトバランス）用抽出画素判定回路１２は、マトリクス演算器５の出力ＹＵＶ’信号からオートホワイトバランス処理の色係数を得るための画素信号を判定する。例えば、ＡＷＢ用抽出画素判定回路１２は、マトリクス演算器５の出力のうち所定の色範囲の画素であって、輝度レベルが所定の範囲内の画素について、色係数を得るための画素信号であるものと判定して、その画素位置を示す位置情報をＡＷＢ用画素データ蓄積回路１３に出力する。
【００３７】
ＡＷＢ用画素データ蓄積回路１３は、マトリクス演算器１０の出力Ｒ2，Ｇ2，Ｂ2信号が与えられ、位置情報で与えられる画素位置に対応するＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号を記憶保持すると共に、色係数の算出のためにＡＷＢ用係数算出回路１４に出力する。ＡＷＢ用係数算出回路１４は、入力されたＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号に基づいて、オートホワイトバランス調整用の色係数を算出してオートホワイトバランス回路１１に出力する。
【００３８】
オートホワイトバランス回路１１は、入力されたＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号に対して、色係数を乗算するマトリクス処理によって各色レベルを調整を行い、ホワイトバランスを適正なものにするようになっている。オートホワイトバランス回路１１によってオートホワイトバランス調整されたＲ3，Ｇ3，Ｂ3信号はユーザ色調整回路１５に出力される。
【００３９】
ユーザ色調整回路１５は、ユーザ操作に基づく外部信号が入力され、この外部信号に基づいて入力されたＲ3，Ｇ3，Ｂ3信号のレベルを調整することで、色バランスをユーザの好みに調整するようになっている。ユーザ色調整回路１５からの色調整後のＲ4，Ｇ4，Ｂ4信号はユーザデジタルゲイン設定回路１６に供給される。ユーザデジタルゲイン設定回路１６は、ユーザ操作に基づく外部信号が入力され、この外部信号に基づいて入力されたＲ4，Ｇ4，Ｂ4信号に対するゲインを調整することで、輝度をユーザの好みに調整するようになっている。ユーザデジタルゲイン設定回路１６からの輝度調整後のＲ5，Ｇ5，Ｂ5信号はガンマ（γ）補正回路１７に供給される。
【００４０】
ガンマ補正回路１７は入力されたＲ5，Ｇ5，Ｂ5信号に所定の非線形処理を施してガンマ補正した後、マトリクス演算器１８に出力する。マトリクス演算器１８は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ信号に変換するためのものである。
マトリクス演算器１８は例えば３×３のマトリクス演算によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ信号に変換して出力するようになっている。
【００４１】
次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。
【００４２】
所定の物色の被写体は所定の環境色の照明光によって照明されているものとする。被写体の光学像はカラーフィルタを含む光学系を介してイメージセンサに入射され、光電変換されてＲ，Ｇ，Ｂ信号が得られる。ＡＦＥ回路１に入力されるＲ，Ｇ，Ｂ信号は、被写体の物色、被写体の照明光（環境色）及びフィルタの分光特性に基づく色光に対応したものとなっている。ＡＦＥ回路１は入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をデジタル信号に変換してＯＢクランプ回路１に出力する。ＯＢクランプ回路１は、入力された画素信号の黒レベルを黒色の適切なレベルに設定してデータレンジ補正回路３に出力する。データレンジ補正回路３によって、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号は適正なレンジに補正されて画像の明るさが調整される。更に、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号はＣＦＡ色補間回路４において色補間が行われて、各画素位置におけるＲ，Ｇ，Ｂ画像信号が得られる。
【００４３】
本実施の形態においては、ＹＵＶ’色空間においてオートホワイトバランス用の色係数を算出すると共に画質補正を行うために、色補間されたＲ，Ｇ，Ｂ信号は、先ずマトリクス演算器５によって、ＹＵＶ’信号に変換される。輝度信号ＹはＨＰＦ６によって高域強調されてマトリクス演算器９に供給され、色差信号ＵＶ’はＬＰＦ７によって低域に帯域制限されて色抑制回路８に供給される。色抑制回路８は量子化ノイズ等のノイズの影響を低減するために、画像の暗い部分について色を抑制してマトリクス演算器９に出力する。
【００４４】
本実施の形態においては、色バランスの調整のために、ＹＵＶ’信号を一旦Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に戻す。即ち、マトリクス演算器９は入力されたＹＵＶ’信号に対するマトリクス処理によって、Ｒ1，Ｇ1，Ｂ1信号を得る。このＲ1，Ｇ1，Ｂ1信号は色調整用のマトリクス演算器１０に与えられる。マトリクス演算器１０は、入力されたＲ1，Ｇ1，Ｂ1信号に対するマトリクス処理によって、カラーフィルタの分光特性を補正して、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタの特性が急峻な場合と同様な特性のＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号を得る。このＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号はオートホワイトバランス回路１１に与えられる。
【００４５】
一方、ＡＷＢ用抽出画素判定回路１２はマトリクス演算器５からのＹＵＶ’信号が与えられて、オートホワイトバランス処理の色係数算出用の画素を決定する。例えば、ＡＷＢ用抽出画素判定回路１２は、所定の色範囲で且つ所定の輝度範囲の画素を色係数算出用の画素として抽出し、その画素位置を示す位置情報をＡＷＢ用画素データ蓄積回路１３に出力する。
【００４６】
ＡＷＢ用画素データ蓄積回路１３は、与えられた位置情報に対応するタイミングで、マトリクス演算器１０からのＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号を取込んで蓄積し、ＡＷＢ用係数算出回路４に出力する。ＡＷＢ用係数算出回路４は入力されたＲ2，Ｇ2，Ｂ2信号から、オートホワイトバランス調整用の色係数を算出する。算出された色係数はオートホワイトバランス回路１１に与えられる。
【００４７】
オートホワイトバランス回路１１は、入力された色係数を用いて、例えば３×３の線形マトリクス処理によって、ホワイトバランスの調整を行う。これにより、入力Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に含まれていた環境色の影響が除去される。オートホワイトバランス回路１１によってオートホワイトバランス調整されたＲ3，Ｇ3，Ｂ3信号はユーザ色調整回路１５に出力される。
【００４８】
ユーザ色調整回路１５は、ユーザ操作に基づいて、色バランスをユーザの好みに調整する。更に、ユーザデジタルゲイン設定回路１６は、ユーザ操作に基づいて、輝度をユーザの好みに調整する。ユーザ操作に基づいて、色調整及び輝度調整が施された画像信号はガンマ補正回路１７に与えられて、ガンマ補正される。
ガンマ補正された画像信号はマトリクス演算器１８に与えられ、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号をＹＵＶ信号に変換する。
【００４９】
このように本実施の形態においては、オートホワイトバランス処理の前段において色調整を行うマトリクス処理を実施することでフィルタの分光特性を補正し、更に、オートホワイトバランス処理によって環境色を除去して、被写体の正しい物色を再現するようにしている。
【符号の説明】
【００５０】
５，９，１０…マトリクス演算器、１１…オートホワイトバランス回路、１２…ＡＷＢ用抽出画素判定回路、１３…ＡＷＢ用画素データ蓄積回路、１４…ＡＷＢ用係数算出回路、１７…ガンマ補正回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の出力に応じた原色信号を取得する原色信号取得手段と、前記原色信号に対して前記撮像素子の分光特性を補正する色調整手段と、
前記色調整手段による補正が行われていない信号を用いてホワイトバランス処理用の画素を判定する画素判定手段と、
ホワイトバランス処理用の画素に基づいて、前記色調整手段によって補正された各色成分のホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手段と、を具備したことを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】
撮像素子の出力に応じた原色信号を取得する原色信号取得手段と、
前記原色信号に対して前記撮像素子の分光特性を補正する色調整手段と、
前記原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の輝度信号及び色差信号に基づいてホワイトバランス処理用の画素を抽出すると共に、抽出した画素に基づいて前記色調整手段によって補正された各色成分のホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手段とを具備したことを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項３】
前記画素判定手段は、前記色調整手順による補正が行われていない前記原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の輝度信号及び色差信号に基づいてホワイトバランス処理用の画素を判定することを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
前記輝度−色差色空間は、ＹＵＶ色空間であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像信号処理装置。
【請求項５】
前記ホワイトバランス処理手段は、ホワイトバランス処理用の画素における前記色調整手段によって補正された各色成分の値に基づいたホワイトバランスの調整を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像信号処理装置。
【請求項６】
前記原色信号及び前記色調整手段によって補正された各色成分の信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂについての信号であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の画像信号処理装置。
【請求項７】
前記ホワイトバランスの調整の前に、前記原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の色差信号に対する色抑制を行う色抑制手段を更に具備したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の画像信号処理装置。
【請求項８】
撮像素子の出力に応じた原色信号を取得する原色信号取得手順と、
前記原色信号に対して前記撮像素子の分光特性を補正する色調整手順と、
前記色調整手順による補正が行われていない信号を用いてホワイトバランス処理用の画素を判定する画素判定手順と、
ホワイトバランス処理用の画素に基づいて、前記色調整手順によって補正された各色成分のホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手順と、を具備したことを特徴とする画像信号処理方法。
【請求項１】
撮像素子の出力に応じた原色信号を取得する原色信号取得手段と、前記原色信号に対して前記撮像素子の分光特性を補正する色調整手段と、
前記色調整手段による補正が行われていない信号を用いてホワイトバランス処理用の画素を判定する画素判定手段と、
ホワイトバランス処理用の画素に基づいて、前記色調整手段によって補正された各色成分のホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手段と、を具備したことを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項２】
撮像素子の出力に応じた原色信号を取得する原色信号取得手段と、
前記原色信号に対して前記撮像素子の分光特性を補正する色調整手段と、
前記原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の輝度信号及び色差信号に基づいてホワイトバランス処理用の画素を抽出すると共に、抽出した画素に基づいて前記色調整手段によって補正された各色成分のホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手段とを具備したことを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項３】
前記画素判定手段は、前記色調整手順による補正が行われていない前記原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の輝度信号及び色差信号に基づいてホワイトバランス処理用の画素を判定することを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理装置。
【請求項４】
前記輝度−色差色空間は、ＹＵＶ色空間であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像信号処理装置。
【請求項５】
前記ホワイトバランス処理手段は、ホワイトバランス処理用の画素における前記色調整手段によって補正された各色成分の値に基づいたホワイトバランスの調整を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像信号処理装置。
【請求項６】
前記原色信号及び前記色調整手段によって補正された各色成分の信号は、Ｒ，Ｇ，Ｂについての信号であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の画像信号処理装置。
【請求項７】
前記ホワイトバランスの調整の前に、前記原色信号を輝度−色差色空間に変換して、変換後の色差信号に対する色抑制を行う色抑制手段を更に具備したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の画像信号処理装置。
【請求項８】
撮像素子の出力に応じた原色信号を取得する原色信号取得手順と、
前記原色信号に対して前記撮像素子の分光特性を補正する色調整手順と、
前記色調整手順による補正が行われていない信号を用いてホワイトバランス処理用の画素を判定する画素判定手順と、
ホワイトバランス処理用の画素に基づいて、前記色調整手順によって補正された各色成分のホワイトバランスを調整するホワイトバランス処理手順と、を具備したことを特徴とする画像信号処理方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２５４５０２（Ｐ２０１１−２５４５０２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２７９４（Ｐ２０１１−１５２７９４）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【分割の表示】特願２００８−３１５３３８（Ｐ２００８−３１５３３８）の分割
【原出願日】平成１５年３月１２日（２００３．３．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【分割の表示】特願２００８−３１５３３８（Ｐ２００８−３１５３３８）の分割
【原出願日】平成１５年３月１２日（２００３．３．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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