JPH09200796A

JPH09200796A - ホワイトバランス調整装置

Info

Publication number: JPH09200796A
Application number: JP8007059A
Authority: JP
Inventors: Tadanori Tezuka; 忠則手塚
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】色空間上での写像演算を利用してホワイトバ
ランス調整を行うことにより正確なホワイトバランス調
整を実現するとともに、入力画像にインポーズされたカ
ーソルを利用したホワイトバランス調整点の入力により
ホワイトバランス調整操作の簡略化を図る。【解決手段】利用者のカーソルコントロールインタフ
ェース５０２を利用したカーソル操作により、白または
黒として調整を行う色が決定されＢ／Ｗ記録メモリ５０
６に書き込む。写像手段５０９では、Ｂ／Ｗ記録メモリ
に記録された情報から生成された写像パラメータを利用
した写像演算を入力画像に対して行うことで、色空間で
の移動・変形・回転を含んだホワイトバランス調整を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像のホワ
イトバランスを調整するホワイトバランス調整装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ビデオカメラ、テレビおよび
カラー編集装置などの分野においては、ホワイトバラン
スの調整は必要不可欠な処理として組み込まれているこ
とが多い。

【０００３】このホワイトバランスを調整する方法とし
ては、原信号であるＲＧＢにそれぞれのゲインを変更し
て調整を行う方法が一般的に用いられている。しかし、
ＲＧＢ空間は人間の知覚感覚と大きく異なっており、調
整結果が人間の感覚とずれてしまうため精度のよいホワ
イトバランス調整が望めなかった。

【０００４】ＲＧＢのゲイン調整によるホワイトバラン
スに比べてさらに細かいホワイトバランス調整を可能と
するものとして、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに対し±Δ
Ｒ、±ΔＢを加算して調整する（平行移動する）方法、
画像信号をディジタル信号に変換し、さらに色相、濃
度、明度で表現されるＨＣＬ空間に空間変換してからＨ
ＣＬ空間上で平行移動させる方法などが新たに提案され
ている。

【０００５】また、ホワイトバランス調整に必要な基準
となる白色の設定についても、ビデオカメラであれば白
い物体を撮像して調整する手動による方法や、一定以上
の輝度のものを白と判定し調整したり、あらかじめ記録
された情報をもとに調整するなどの自動的な調整方法な
ど、様々な方法が提案されている。

【０００６】以下に従来のホワイトバランス調整装置と
して、オートホワイトバランス調整機能を持つ代表的な
ホワイトバランス調整装置について説明する。

【０００７】図７は従来のホワイトバランス調整装置の
構成を示すものである。図７において、６０１は比較
部、６０２はＲ用ホワイトバランス演算部、６０３はＢ
用ホワイトバランス演算部、６０４はメモリ部、６０５
および６０６は加算回路、６０７、６０８および６０９
はホワイトバランス調整装置に入力されるＹ、Ｂ−Ｙ、
Ｒ−Ｙ信号である。

【０００８】比較部６０１では入力されたＹ，Ｂ−Ｙ，
Ｒ−Ｙ信号および内部の状態変数から、入力信号がホワ
イトバランスの調整範囲かどうか判定を行う。そして、
判定結果が調整範囲である場合にはホワイトバランスの
調整が必要であるとしてホワイトバランス設定信号をＲ
用ホワイトバランス演算部６０２およびＢ用ホワイトバ
ランス演算部６０３に送出し、さらに比較部６０１内部
の状態変数の値を現在のＹ，Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙ信号を用い
て演算し、変更する。

【０００９】ホワイトバランス設定信号を受け取ったＲ
用ホワイトバランス演算部６０２およびＢ用ホワイトバ
ランス演算部６０３では、メモリ部６０４に格納された
調整用データおよび入力信号を利用して加算値±ΔＲお
よび±ΔＢを決定し、加算回路６０５および６０６に出
力する。Ｒ用ホワイトバランス演算部６０２から±ΔＲ
を受け取った加算回路６０６では、入力したＲ−Ｙ信号
に±ΔＲを加算して結果を出力する。Ｂ用ホワイトバラ
ンス演算部６０３から±ΔＢを受け取った加算回路６０
５でも同様に、入力したＢ−Ｙ信号に±ΔＢを加算して
結果を出力する。結果として、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ
がそれぞれ±ΔＲ、±ΔＢだけ調整された信号Ｙ，（Ｂ
−Ｙ）±ΔＢ，（Ｒ−Ｙ）±ΔＲがホワイトバランス調
整装置から出力される。

【００１０】なお、Ｒ用ホワイトバランス演算部６０２
およびＢ用ホワイトバランス演算部６０３は、次のホワ
イトバランス設定信号が比較部６０１から送出されるま
で、同一の±ΔＲ、±ΔＢの値を出力するため、比較部
６０１において再調整が必要と判断されるまでは、同一
のホワイトバランス調整が続けて行われる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、色差信号Ｂ−Ｙ，Ｒ−Ｙに対して±ΔＲ
および±ΔＢの調整しか行われないため、輝度（明度）
成分であるＹに対しては調整が行われないという問題を
有していた。これに対して、ＲＧＢ信号に対してＲ，
Ｇ，Ｂ各々ににゲイン調整を施す方法では、明るさ方向
に対しても調整が行われるが、ＲＧＢという色空間は、
輝度と色差で表されるＹＣｂＣｒ空間や色相、濃度、明
度で表されるＨＣＬ空間と比べて人間の知覚空間と異な
っているため、調整結果が人間の感覚と多少異なってし
まうという問題を有していた。また、ＨＣＬ空間で平行
移動する方法では、上記の問題は解決しているが、入力
画像の輝度軸が傾いている場合などには平行移動では対
応できないという問題を有していた。

【００１２】さらに、上記の従来の構成では、ホワイト
バランスの調整範囲が比較部の判定領域内に限定される
ため、極端にホワイトバランスがずれている信号に対し
ては処理ができないという問題を有していた。

【００１３】また、白い物体を撮像してホワイトバラン
スを調整するという手動による調整方法は、ビデオカメ
ラのように撮像時に白い物体を撮像する必要があり、撮
像されたものを表示または編集するテレビやカラー編集
装置などには不向きであるという問題を有していた。

【００１４】この他のホワイトバランスを手動で調整す
る方法として、カラー編集装置などでは色空間の各軸に
対するゲインを、スライドバーなどを利用して利用者が
直接調整するという方法が取られているが、この調整方
法では調整は利用者の経験による部分が大きく調整が難
しいという問題を有していた。

【００１５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、空の青、葉の緑、人の肌色といった人間の記憶色に
基づいた正確なホワイトバランス調整を実現するととも
に、手動によるホワイトバランス調整においても簡単に
ホワイトバランス調整可能なインターフェースを提供す
るホワイトバランス調整装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のホワイトバランス調整装置は、白黒設定色を
記録するＢ／Ｗ記録メモリと、Ｂ／Ｗ記録メモリに記録
された白黒設定色からホワイトバランス調整のための写
像演算に必要なパラメータをあらかじめ演算するための
写像パラメータ演算手段と、写像パラメータ演算手段で
演算された写像パラメータを記録する写像パラメータ記
録手段と、写像パラメータ記録手段に記録された内容を
用いて入力された入力画像の画素を色空間上で写像し、
結果を出力画像の画素値として出力する写像手段を有し
ている。

【００１７】また、白黒設定色を記録するＢ／Ｗ記録メ
モリと、Ｂ／Ｗ記録メモリに記録された白黒設定色を利
用した補間および補外によって入力された入力画像の画
素を色空間上で写像し、結果を出力画像の画素値として
出力する写像手段を有している。

【００１８】また、画像を表示する表示手段と、表示手
段に表示された画像に白点および黒点の位置を示すカー
ソルをインポーズして表示するカーソルインポーズ手段
と、表示しているカーソルの位置情報を管理し、カーソ
ルを制御するカーソル制御手段と、利用者が表示された
カーソルを画像中の任意の位置に移動させるためのカー
ソルコントロールインタフェースと、カーソル制御手段
に記録されたカーソルの位置情報から、対応する画像上
の色情報を取り出し白点および黒点をＢ／Ｗ記録メモリ
に記録する色情報抽出手段を有している。

【００１９】上記の構成により、Ｂ／Ｗ記録メモリに記
録された白黒設定色から写像パラメータ演算手段では写
像に必要となる写像パラメータを演算し写像パラメータ
記録手段に記録し、写像手段では写像パラメータ記録手
段に記録された写像パラメータを用いて入力画像の各画
素に対して写像演算を行い結果を出力することにより、
色空間上の軸の回転や変形を伴ったホワイトバランス調
整を行うことができる。

【００２０】また、写像手段でＢ／Ｗ記録メモリに記録
された白黒設定色を用いた補間および補外を行い入力画
像の画素値を写像し、結果を出力することにより、比較
的簡単な演算のみで色空間上の軸の回転や変形を伴った
ホワイトバランス調整を行うことができる。

【００２１】また、カーソル制御手段で白点および黒点
に対応するカーソル位置を管理し、カーソルインポーズ
手段でカーソル制御手段に記録されたカーソル位置情報
に基づいてカーソルを入力画像にインポーズし表示手段
に表示し、カーソルコントロールインタフェースにより
表示されたカーソルを利用者が画像中の自由な位置に設
定することができ、色情報抽出手段でカーソル位置から
Ｂ／Ｗ記録メモリに記録する白黒設定色を決定すること
により、手動によるホワイトバランスの設定を簡単に行
うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下本発明の第１の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２３】図１において、１０１は自動白黒抽出手
段、１０２はＢ／Ｗ記録メモリ、１０３は写像パラメー
タ演算手段、１０４は写像パラメータ記録手段、１０５
は写像手段である。なお、本実施の形態において、入力
画像の色空間、出力画像の色空間およびホワイトバラン
ス調整装置内で取り扱われる色空間は明度と色差で表現
されるＬｕｖ空間であるすとるが、ＣＩＥ−ＬＵＶ空
間、ＲＧＢ空間、ＹＵＶ空間、ＨＣＬ空間などの他の色
空間を用いた場合であっても同様の効果が期待できる。

【００２４】自動白黒抽出装置１０１では、入力画像を
入力し白色または黒色として設定する色（以下、それぞ
れ白点、黒点と記す）を自動的に検出しＢ／Ｗ記録メモ
リ１０２に記録する。白点および黒点の自動的な抽出方
法としては、一定以上の輝度のものを白点、一定以下の
輝度のものを黒点として設定する方法や、入力画像中で
最も輝度が大きいものを白点、最も輝度が小さいものを
黒点として設定する方法などが考えられる。

【００２５】写像パラメータ演算手段１０３では、Ｂ／
Ｗ記録メモリ１０２に記録された白黒設定色を利用して
写像手段１０５で利用する写像パラメータの演算を行い
結果を写像パラメータ記録手段１０４に記録する。写像
手段１０５では、写像パラメータ記録手段１０４に記録
された写像パラメータを用いて入力した入力画像を画素
毎に色空間上で写像し、写像結果をホワイトバランス調
整後の画像として出力する。

【００２６】以上の結果、入力画像から白点および黒点
と自動抽出し、それに合わせたホワイトバランス調整を
行うことができる。

【００２７】次に、写像パラメータ演算手段１０３およ
び写像手段１０５で行われる写像パラメータの算出およ
び写像演算について図面を参照しながら説明をおこな
う。図２は、本実施の形態における写像演算の概念を示
したものである。図２（ａ）における白点および黒点
は、Ｂ／Ｗ記録メモリに記録された白黒設定色を、Ｌｕ
ｖ空間の点として示したもである。このとき、Ｌｕｖ空
間の白色および黒色として定義される点をそれぞれ白色
および黒色と表すと、写像手段１０５により行われる写
像により白点は白色に、黒点は黒色にそれぞれ写像され
る。これは、白点と黒点を結んだ色空間上の線分を「白
黒軸」とすると、この白黒軸をＬｕｖ空間上の輝度軸Ｌ
に写像することになり、色空間上の全ての点を白点およ
び黒点を白色および黒色とする新たな空間Ｌ’ｕ’ｖ’
に写像関数ｆを用いて写像することを意味している。

【００２８】なお、本実施の形態においては、Ｂ／Ｗ記
録メモリに記録された白黒設定色を白色および黒色へと
写像したが、Ｂ／Ｗ記録メモリに記録された白黒設定色
の輝度成分（Ｌ）は動かさずにｕ＝ｖ＝０の点に写像し
たり、ｕ＝ｖ＝０とし、輝度成分（Ｌ）については一定
の比率だけ動かした位置に写像するなど、Ｂ／Ｗ記録メ
モリに記録された白黒設定色を、白色と黒色を結んだ
「色空間の白黒軸」上の任意の位置に写像する場合で
も、本実施の形態と同様の効果が期待できる。この様に
色空間全体を写像する関数ｆを利用してホワイトバラン
ス調整を行うことで、色空間上での平行移動によるホワ
イトバランス調整よりも正確なホワイトバランス調整を
行うことができる。

【００２９】ここで、白点を（数１）、Ｌｕｖ空間の白
色を（数２）、黒点を（数３）、Ｌｕｖ空間の黒色を
（数４）で表し、入力画像の画素値をＳｘ、写像手段１
０５から出力される出力画像の画素値をＤｘとする。

【００３０】

【数１】

【００３１】

【数２】

【００３２】

【数３】

【００３３】

【数４】

【００３４】また、写像パラメータ記録手段１０４に記
録されている写像パラメータをＰｗ，Ｐｂと表すとする
と、写像手段１０５で演算される写像関数の式は（数
５）で表すことができる。

【００３５】

【数５】

【００３６】（数５）は、白点および黒点からの影響量
Ｐｗ、Ｐｂと、入力画像の画素値Ｓｘと白点Ｓｗまたは
黒点Ｓｂとの距離関数ｌを掛け合わせた値を入力画像の
画素値Ｓｘに加えるもので、入力画像Ｓｘが白点および
黒点との距離に応じた影響量を受け移動することを意味
している。（数５）で示される写像関数により、白点お
よび黒点がそれぞれ白色および黒色に写像するために
は、適当な写像パラメータＰｗ，Ｐｂを決定する必要が
あり、写像パラメータ演算手段１０３では（数６）の演
算によりこれを決定している。

【００３７】

【数６】

【００３８】なお、（数５）と（数６）の距離関数ｌ、
および（数６）のＱｗ、Ｑｂは（数７）で定義されたも
のである。

【００３９】

【数７】

【００４０】ここで、距離関数Ｌは、距離が０において
１．０となる単調減少関数であり、この条件下であれば
どのような関数であっても同様の効果が期待できる。

【００４１】以上のように本実施の形態によれば、白黒
設定色を自動抽出しＢ／Ｗ記録メモリに記録する自動白
黒抽出手段、Ｂ／Ｗ記録メモリに記録された内容から写
像パラメータを演算し写像パラメータ記録手段に記録す
る写像パラメータ演算手段、写像パラメータ記録手段に
記録された写像パラメータを用いて入力画像の画素を色
空間上で写像し結果を出力する写像手段を設けることに
より、色空間上で平行移動することだけでは対応できな
い、入力画像のホワイトバランスが色空間上で変形（入
力画像の白黒軸と色空間上の白黒軸の長さが異なる）や
回転（入力画像の白黒軸と色空間上の白黒軸の傾きが異
なる）などを伴うような複雑なずれを生じている場合で
あっても正確にホワイトバランス調整を行うことができ
る。

【００４２】（実施の形態２）以下本発明の第２の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００４３】図３において、３０１はカーソルインポー
ズ手段、３０２はカーソル制御手段、３０３は表示手
段、３０４はカーソルコントロールインタフェース、３
０５は色情報抽出手段、３０６はＢ／Ｗ記録メモリ、３
０７は写像手段、３０８はＬＵＴ生成手段、３０９はＬ
ＵＴ記録手段、３１０はＬＵＴ参照手段、３１１は入力
色空間変換手段、３１２は出力色空間変換手段である。

【００４４】なお、本実施の形態では、入力画像および
出力画像の色空間はＲＧＢ空間であり、ホワイトバラン
ス調整装置が処理を行う色空間はＬ＊ｕ＊ｖ＊空間を円
筒座標系にした色空間であるＬ＊Ｃ＊ｕｖＨｕｖである
とするが、入力画像および出力画像の色空間およびホワ
イトバランス調整装置が処理を行う色空間がそれぞれＹ
ＣｂＣｒ空間、ＹＵＶ空間，Ｌａ＊ｂ＊空間、ＨＣＬ空
間などである場合でも、本実施の形態と同様の効果が期
待できる。

【００４５】カーソルインポーズ手段３０１では、カー
ソル制御手段３０２で管理されている白点および黒点の
カーソル位置情報に基づき白点カーソルと黒点カーソル
を入力画像にインポーズし、表示手段３０３に表示す
る。利用者は、表示手段３０３に表示された白点カーソ
ルおよび黒点カーソルを、カーソルコントロールインタ
ーフェース３０４を用いて、表示された入力画像の任意
の画素に移動させることができる。これは、カーソルコ
ントロールインタフェース３０４は、利用者からの入力
を、カーソル制御手段３０２に伝送し、カーソル制御手
段３０２ではカーソルコントロールインタフェースから
入力された利用者の操作情報に従ってカーソルの位置情
報を更新することで実現される。また、利用者は、表示
手段３０３に表示されたカーソルを移動し、白点および
黒点として設定したい色の選択が完了した場合には、選
択決定操作を行い白黒設定色が決定したことをカーソル
制御手段に伝える。カーソル制御手段３０２では、カー
ソルコントロールインタフェース３０４からの白黒設定
色の決定を表す設定信号を受け取ると、色情報抽出手段
３０５に、設定信号、および白点カーソルと黒点カーソ
ルの位置情報を送出する。

【００４６】なお、本実施の形態においては、利用者の
選択決定操作により白黒設定色の決定を行っているが、
カーソル制御手段３０２において、利用者がカーソルを
移動する毎に、または、一定時間の経過毎に白黒設定色
を決定し、色情報抽出手段３０５に、設定信号、および
白点カーソルと黒点カーソルの位置情報を送出しても本
実施の形態と同様の効果が期待できる。カーソル制御手
段３０２から設定信号および白点カーソルと黒点カーソ
ルの位置情報を受け取った色情報抽出手段３０５では、
入力画像の白点カーソルと黒点カーソルの位置に対応す
る画素の色を抽出し、Ｂ／Ｗ記録手段３０６へ白黒設定
色として記録する。Ｂ／Ｗ記録手段３０６に記録された
白黒設定色は写像手段３０７に入力される。

【００４７】写像手段３０７では、ＬＵＴ生成手段から
出力されるＬＵＴ生成用データに対し、Ｂ／Ｗ記録手段
３０６に記録された白黒設定色を利用した補間および補
外による写像演算を行い、結果をＬＵＴ生成手段３０８
に出力する。ＬＵＴ生成手段３０８では、ＬＵＴの元に
なるデータであるＬＵＴ生成用データを写像手段３０７
に入力し、結果をＬＵＴのエントリとしてＬＵＴ記録手
段３０９に格納する。

【００４８】この処理の流れを図４（ａ）に示す。ＬＵ
Ｔ生成用データとしては、図４（ｂ）に示すような色空
間の各軸を等間隔でＮ個に区切った場合にできる格子点
の座標値を用いる。これを写像手段に入力することで、
その位置が写像された後に移動する座標値を求め、格子
点の部分の情報としてＬＵＴ記録手段に記録する。

【００４９】なお、以上の操作は、カーソル制御手段に
おいて白黒設定色の設定信号が色情報抽出手段３０５に
入力される毎に行われ、ＬＵＴ記録手段３０９に記録さ
れたＬＵＴの内容が更新される。ＬＵＴ参照手段３１０
では、入力色空間変換手段３１１でＲＧＢ空間からＬＣ
＊ｕｖＨｕｖ空間に変換された入力画像の画素値を受け
取り、ＬＵＴ記録手段３０９に記録されたＬＵＴの参照
により写像され、ホワイトバランス調整後の画素値を出
力する。

【００５０】なお、ＬＵＴ参照手段３１０におけるＬＵ
Ｔの参照方法としては、ＬＵＴ記録手段３０９に入力画
像の画素値として入力される全ての値に対する出力が記
録されており、ＬＵＴの該当箇所を取り出し出力する方
法や、ＬＵＴから入力画像の画素を囲む複数点の情報を
取り出し、補間演算を行って値を決定する方法などが考
えられる。出力色空間変換手段３１２では、出力された
画素値の空間をＬＣ＊ｕｖＨｕｖ空間から出力画像の色
空間であるＲＧＢ空間に空間変換し出力画像を出力す
る。

【００５１】以上の結果、利用者はホワイトバランスを
調整するために必要な白黒設定色の設定を、白点カーソ
ルおよび黒点カーソルを入力画像上で移動させることに
より行うことができる。また、設定された白黒設定色に
基づいた入力画像に対するホワイトバランス調整を、Ｌ
ＵＴの参照のみで行うことができる。

【００５２】次に、写像手段３０７における補間および
補外について図面を参照しながら説明を行う。

【００５３】図５は、写像手段３０７における補間、補
外の概念を示したものである。ＬＣ＊ｕｖＨｕｖ空間は
Ｌ＊ｕ＊ｖ＊空間を円筒座標系に変換したものであり、
図５のようなＬ＊ｕ＊ｖ＊空間上の円筒空間で表すこと
ができる。この時、Ｂ／Ｗに記録された白点および黒点
をＬＣ＊ｕｖＨｕｖ空間上の点として表現すると図５
（ａ）となる。写像手段３０７では、図５（ａ）に示す
ように白点を白色に、黒点を黒色に移動する写像演算を
行うが、これは白点および黒点というＬＣ＊ｕｖＨｕｖ
空間上の座標点から各軸に対して補間を拡張していく方
法で実現される。これを示す概念図が図５（ｂ）〜図５
（ｄ）である。

【００５４】本実施の形態における方式では、まず、白
点および黒点から輝度方向（Ｌ方向）への補間を行う
（図５（ｂ））。次に、輝度方向へ補間した結果を濃度
方向（Ｃ方向）へと拡張する（図５（ｃ））。この操作
により、白点または黒点を含んだＬＣ＊ｕｖＨｕｖ空間
上の２つの平面について補間が終了しているので、次に
これを色相方向（Ｈ方向）へ回転させて補間を行い色空
間全体の補間を行う。以上の操作により、Ｂ／Ｗ記録手
段３０６に記録された白黒設定色にもとづいた色空間全
体の補間、補外が完了し、写像関数が決定される。

【００５５】以上のように、本実施の形態によれば、表
示手段に入力画像にカーソルをインポーズして表示する
カーソルインポーズ手段、カーソルの位置を管理し制御
を行うカーソル制御手段、利用者から操作を受けつけ操
作情報をカーソル制御手段に渡すカーソルコントロール
インタフェース、カーソル制御手段に記録されたカーソ
ルの位置情報と入力画像からＢ／Ｗ記録メモリに白黒設
定色を書き込む色情報抽出手段を設けることに、利用者
が入力画像上に表示されたカーソルを操作して任意の色
をホワイトバランス調整に用いる白点および黒点として
Ｂ／Ｗ記録メモリに設定することができる。

【００５６】また、Ｂ／Ｗ記録メモリに記録された白黒
設定色を用いた補間、補外演算により、入力されたＬＣ
＊ｕｖＨｕｖ空間上の値を写像し出力する写像手段、写
像手段を利用してＬＵＴを生成し、ＬＵＴ記録手段に記
録するＬＵＴ生成手段、ＬＵＴ記録手段に記録されたＬ
ＵＴを用いて、入力された入力画像の画素を写像演算を
行うよりも少ない演算コストで写像し、出力するＬＵＴ
参照手段を設けることにより、色空間上での平行移動に
よるホワイトバランス調整に比べて正確なホワイトバラ
ンス調整を、高速に行うことができる。

【００５７】さらに、利用者のカーソルによる入力と組
み合わせたことで、利用者の記憶色に基づいて調整が行
われるため、自動ホワイトバランスに比べて広い範囲に
おいて正確なホワイトバランス調整を行うことができ
る。

【００５８】（実施の形態３）以下本発明の第３の実施
の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００５９】図６において、５０１は表示手段、５０２
はカーソルコントロールインタフェースおよびメモリ切
替手段、５０３はカーソルインポーズ手段、５０４はカ
ーソル制御手段、５０５は色情報抽出手段、５０６はＢ
／Ｗ記録メモリ、５０７は写像パラメータ演算手段、５
０８は写像パラメータ記録手段、５０９は写像手段、５
１０は入力色空間変換手段、５１１は出力色空間変換手
段、５１２はＡ／Ｄ変換手段、５１３はＤ／Ａ変換手段
である。

【００６０】なお、本実施の形態においては、入力画像
および出力画像はアナログ信号であるとし、Ａ／Ｄ変換
手段５１２およびＤ／Ａ変換手段５１３により処理され
るディジタル画像データの色空間はＲＧＢ空間であり、
写像手段５０９で写像を行う色空間はＹＵＶ空間である
とするが、Ａ／Ｄ変換手段５１２とＤ／Ａ変換手段５１
３、および写像手段５０９で写像を行う色空間がどのよ
うな色空間の組み合わせであっても本実施の形態と同様
の効果が期待できる。また、図６において、写像パラメ
ータ演算手段５０７および写像パラメータ記録手段５０
８は、処理する色空間がＬｕｖ空間がＹＵＶ空間と異な
る以外は実施の形態１のものと同様のものであるので、
本実施の形態においての説明は省略する。

【００６１】カーソルインポーズ手段５０３では、カー
ソル制御手段５０４に記録されたカーソルの位置情報に
基づいてカーソルを入力画像に重ね合わせて表示手段５
０１に表示する。なお、本実施の形態においては、黒点
カーソルは、利用者がカーソルコントロールインタフェ
ース５０２を用いて表示／非表示を切替えることができ
るとし、黒点カーソルが非表示の場合は色情報抽出手段
５０５では黒点としてあらかじめ決められた値をＢ／Ｗ
記録メモリ５０６に記録するものとする。

【００６２】利用者は表示手段５０１に表示されたカー
ソルをカーソルコントロールインタフェース５０２を操
作して動かし、入力画像の白または黒にしたい点にカー
ソルを移動させ、位置が決定した時点で設定操作を行
う。カーソルコントロールインタフェース５０２で設定
操作が行われるとカーソル制御手段５０４ではカーソル
の位置情報および設定信号を色情報抽出手段５０５に送
る。設定信号を受け取った色情報抽出手段５０５では、
カーソル制御手段５０４から受け取ったカーソルの位置
情報から入力画像上の該当箇所の画素の色情報を取り出
し、Ｂ／Ｗ記録メモリに受け渡す。Ｂ／Ｗ記録メモリ５
０６ではメモリ切替手段５０２で設定されたメモリ位置
へ色情報抽出手段５０５がから渡された白黒設定色を書
き込む。メモリ切替手段５０２は、利用者が複数個の記
録位置から任意の場所を選択できるもので、利用者はＢ
／Ｗ記録メモリ５０６において記録するメモリ位置を、
切替えスイッチなどの入力装置により選択する。なお、
写像パラメータ演算手段５０７には、Ｂ／Ｗ記録メモリ
５０６に記録された白黒設定色のうち、メモリ切替手段
において選択されたものが受け渡される。

【００６３】写像手段５０９では、写像パラメータ記録
手段５０８に記録された写像パラメータを利用した写像
関数によって入力色空間変換手段５１０から出力された
入力画像（ＹＵＶ空間）を写像し、写像結果を出力す
る。この時、写像を行った結果を写像手段５０９内部の
メモリに記録しておく。同一の入力画像の画素値が入力
された場合には、写像演算を行わず、メモリに記録され
た写像結果を取り出して、出力する。なお、写像手段５
０９内部の写像結果を記録するためのメモリがいっぱい
になった（以下、メモリフルと示す。）場合は、最近も
っとも参照されなかったものを削除する。なお、メモリ
フルの場合の対処の方法としては、従来からメモリキャ
ッシュに利用されているＬＲＵ、ＦＩＦＯなどのどのよ
うな置換アルゴリズムを利用しても本実施の形態と同様
の効果が期待できる。

【００６４】Ａ／Ｄ変換手段５１２は、入力されたアナ
ログ信号をディジタルデータ（ＲＧＢ）に変換し、Ｄ／
Ａ変換手段５１３はホワイトバランス調整後のディジタ
ルデータ（ＲＧＢ）を再びアナログ信号に変換して出力
する。また、入力色空間変換手段５１０では、ＲＧＢ空
間から処理を行う空間であるＹＵＶ空間への空間変換を
行い、出力色空間変換手段５１１では、ホワイトバラン
ス調整後のデータをＹＵＶ空間からＲＧＢ空間へと再び
変換を行う。なお、Ａ／Ｄ変換手段５１２およびＤ／Ａ
変換手段５１３が取り扱うディジタルデータの色空間と
写像手段５０９が写像処理を行う色空間がどのような組
み合わせであっても、入力色空間変換手段５１０および
出力色空間変換手段５１１として適切な色空間変換が行
えるものを用意すれば、本実施の形態と同様の効果が期
待できる。

【００６５】以上のように、本実施の形態によれば、ア
ナログ信号とディジタル信号の変換を行うＡ／Ｄ変換手
段およびＤ／Ａ変換手段、色空間の間の変換を行う入力
色空間変換手段および出力色空間変換手段を設けること
により、アナログ信号で入力される画像に対してもホワ
イトバランス調整を行うことができる。

【００６６】また、写像手段に過去に行った写像結果を
記録するメモリを設けることにより、入力画像の画素量
に対して写像演算の回数を減らすことができ、写像によ
るホワイトバランス調整を高速に行うことができる。

【００６７】さらに、黒点に対する調整はモニタ上での
変化が小さく白点に比べて視覚的重要度が低いため、黒
点の値が設定されない場合に黒点の値をあらかじめ決め
られた値として設定する色情報抽出手段およびカーソル
制御手段を設けることにより、利用者の黒点の設定を省
略することができ、ホワイトバランス操作を簡略化する
ことができる。

【００６８】また、複数の白黒設定色を記録するＢ／Ｗ
記録メモリと、利用する白黒設定色を切替えるメモリ切
替え手段を設けることにより、いくつものホワイトバラ
ンス設定を記録し、任意に呼び出して用いることができ
る。具体的には、ビデオカメラ等でシーン（室内、室
外、晴れ、曇り、夜、昼）に応じて予め基本パターンを
記録しておけば、利用者はこれを選択するだけで簡単に
設定が可能となる。また、一度撮影した時のホワイトバ
ランスの条件を記録しておけば、同じ状況で撮影する場
合には記録しておいた設定を呼び出すだけでよく、操作
の負担が大幅に削減される。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明は、色空間での写像
を利用したホワイトバランス調整を可能するＢ／Ｗ記録
メモリ、写像パラメータ演算手段、写像パラメータ記録
手段および写像手段を設けることにより、色空間上で平
行移動をすることによりホワイトバランスを調整するも
のに比べて、正確にホワイトバランスを調整することが
できる。

【００７０】また、ＬＵＴ生成手段、ＬＵＴ記録手段、
ＬＵＴ参照手段または写像手段に写像演算の結果を記録
するメモリを設けることにより、入力画像のホワイトバ
ランス調整を行う際の写像演算量を削減し、高速にホワ
イトバランス調整を行うことができる。

【００７１】さらに、利用者自身が入力画像上にインポ
ーズされたカーソルを動かしてホワイトバランス調整を
行うための表示手段、カーソルインポーズ手段、カーソ
ルコントロールインタフェース、カーソル制御手段およ
び色情報抽出手段を設けることにより、簡単な操作で、
利用者の好みまたは記憶色に合ったホワイトバランス調
整を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるホワイトバ
ランス調整装置の構成図

【図２】本発明の第１の実施の形態における空間写像の
概念図

【図３】本発明の第２の実施の形態におけるホワイトバ
ランス調整装置の構成図

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるＬＵＴを説
明する図

【図５】本発明の第１の実施の形態における補間／補外
操作の概念図

【図６】本発明の第３の実施の形態におけるホワイトバ
ランス調整装置の構成図

【図７】従来のホワイトバランス調整装置の一例を示す
構成図

【符号の説明】

１０１自動白黒抽出手段１０２，３０６，５０６Ｂ／Ｗ記録目盛１０３，５０７写像パラメータ演算手段１０４，５０８写像パラメータ記録手段１０５，３０７，５０９写像手段３０１，５０３カーソルインポーズ手段３０２，５０４カーソル制御手段３０３，５０１表示手段３０４カーソルコントロールインタフェース３０５，５０５色情報抽出手段３０８ＬＵＴ生成手段３０９ＬＵＴ記録手段３１０ＬＵＴ参照手段３１１，５１０入力色空間変換手段３１２，５１１出力色空間変換手段５０２カーソルコントロールインタフェース／メモリ
切替手段５１２Ａ／Ｄ変換手段５１３Ｄ／Ａ変換手段６０１比較部６０２Ｒ用ホワイトバランス演算部６０３Ｂ用ホワイトバランス演算部６０４メモリ部６０５，６０６加算回路６０７Ｙ信号６０８Ｂ−Ｙ信号６０９Ｒ−Ｙ信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】白または黒にしたい任意の色の組（以下、
白黒設定色と記す）を記録するＢ／Ｗ記録メモリと、前記Ｂ／Ｗ記録メモリに記録された白黒設定色を色空間
上の白または黒の点に写像する様な写像関数の演算に必
要となる写像パラメータを演算し、生成する写像パラメ
ータ演算手段と、前記写像パラメータ演算手段の演算結果である写像パラ
メータを記録する写像パラメータ記録手段と、入力された入力画像を前記写像パラメータ記録手段に記
録されたパラメータを用いて写像し、結果を出力画像と
して出力する写像手段とを備えたことを特徴とするホワ
イトバランス調整装置。
【請求項２】白黒設定色を記録するＢ／Ｗ記録メモリ
と、前記Ｂ／Ｗ記録メモリに記録された白黒設定色を色空間
上の白または黒の点に写像される様に前記Ｂ／Ｗ記録メ
モリに記録された情報を条件とした補間または補外を行
い、その結果として得られた写像関数により、入力され
た入力画像を写像し、結果を出力画像として出力する写
像手段とを備えたことを特徴とするホワイトバランス調
整装置。
【請求項３】写像手段の入力としてルックアップテーブ
ル（以下、ＬＵＴと記す）を生成するための色空間上の
格子点のデータを入力し、前記写像手段の出力結果から
ＬＵＴを生成するＬＵＴ生成手段と、前記ＬＵＴ生成手段で生成されたＬＵＴを記録するＬＵ
Ｔ記録手段と、前記ＬＵＴ記録手段に記録されたＬＵＴを参照し、入力
された入力画像に対する出力を決定し、出力画像を出力
するＬＵＴ参照手段とを備えたことを特徴とする請求項
１または２記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項４】ＬＵＴ参照手段が、ＬＵＴ記録に記録され
た色空間上の複数点の情報を参照し、補間演算により、
入力された入力画像に対する出力値を決定し、出力画像
を出力するよう構成されたことを特徴とする請求項３記
載のホワイトバランス調整装置。
【請求項５】写像手段は、一度変換を行った入力画像の
画素値に対する出力値を記録するメモリを備え、一度入力された値と同じ値が入力画像の画素として入力
された場合には、記録メモリの参照結果を出力するよう
構成されたことを特徴とする請求項１または２記載のホ
ワイトバランス調整装置。
【請求項６】入力画像を入力し、入力画像の色空間変換
を行い写像手段に出力する入力色空間変換手段と、前記写像手段の出力を入力し色空間変換を行い出力する
出力色空間変換手段とを備えたことを特徴とする請求項
１〜５何れかに記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項７】画像情報のアナログ入力信号をＡ／Ｄ変換
し、ディジタル入力画像を生成し、写像手段または入力
色空間変換手段に入力するＡ／Ｄ変換手段と、前記写像手段または出力色空間変換手段から出力された
ディジタル出力画像をＤ／Ａ変換し、アナログの出力信
号を生成するＤ／Ａ変換手段とを備えたことを特徴とす
る請求項１〜６何れかに記載のホワイトバランス調整装
置。
【請求項８】入力画像中で白または黒として設定したい
色のある位置を管理し、カーソル位置情報を生成するカ
ーソル制御手段と、前記カーソル制御手段のカーソル位置情報に従い、白ま
たは黒にしたい点（以下、それぞれ白点、黒点と記す）
の位置を示すカーソルを生成し、入力画像とインポーズ
するカーソルインポーズ手段と、前記カーソルインポーズ手段でインポーズされた画像を
表示する表示手段と、前記カーソル制御手段に接続され、利用者によるカーソ
ル移動等の入力情報を前記カーソル制御手段に伝えるカ
ーソルコントロールインタフェースと、前記カーソル制御手段からのカーソル位置情報および制
御信号により、入力画像からカーソル位置の色情報を取
り出し、Ｂ／Ｗ記録メモリに白黒設定色として記録する
色情報抽出手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜
７何れかに記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項９】黒として設定する色をあらかじめ固定する
ことで、黒点の設定操作を省いたことを特徴とする請求
項８記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項１０】入力画像中から白に近い色と黒に近い色
として予め設定した色の組を検出し、白黒設定色として
Ｂ／Ｗ記録メモリに記録する自動白黒抽出手段を備えた
ことを特徴とする請求項１〜７何れかに記載のホワイト
バランス調整装置。
【請求項１１】カーソルインポーズ手段は、カーソルコ
ントロールインタフェースおよびカーソル制御手段から
の制御信号により、カーソルとインポーズする画像を入
力画像または出力画像の何れかに切替えるよう構成され
たことを特徴とする請求項８または９記載のホワイトバ
ランス調整装置。
【請求項１２】Ｂ／Ｗ記録メモリは、複数の白黒設定色
を記録可能であって、前記Ｂ／Ｗ記録メモリ内のどの白黒設定色を利用するか
を設定するメモリ切替手段を備えた請求項１〜１１何れ
かに記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項１３】Ｂ／Ｗ記録メモリに記録された白黒設定
色を色空間上の白または黒に写像することに代えて、白
黒設定色を、色空間の白黒軸上の任意の点に写像するよ
う構成された請求項１〜１２何れかに記載のホワイトバ
ランス調整装置。