图像处理设备制造技术

一种图像处理设备，包括：估计单元，用于根据通过拍摄被摄体所获得的图像的颜色分布信息，估计所拍摄被摄体所处的水深；以及白平衡控制单元，用于根据由所述估计单元估计出的水深，沿着不同于黑体辐射轴的轴进行白平衡控制。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年2月9日、申请号为201110035191.1、专利技术名称为“图像处理设备”的申请的分案申请。
本专利技术涉及一种诸如数字照相机或数字摄像机等的摄像设备中的图像处理技术，尤其涉及一种水中的白平衡控制技术。
技术介绍
从图像传感器输出的信号被A/D转换成数字信号，并且将图像分割成多个块。由R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的色度信号构成块信号。使用例如等式(1)计算块的颜色评价值：Cx[i]＝(R[i]-B[i])/Y[i]×1024Cy[i]＝(R[i]+B[i]-2G[i])/Y[i]×1024        ...(1)(其中，Y[i]＝R[i]+2G[i]+B[i])当颜色评价值Cx[i]和Cy[i]落在预先设置的白色检测范围内时，判断为该块是白色的。计算落在白色检测范围内的颜色像素的积分值sumR、sumG和sumB以根据等式(2)计算白平衡系数：WBCo_R＝sumY×1024/sumRWBCo_G＝sumY×1024/sumGWBCo_B＝sumY×1024/sumB          ...(2)其中，sumY＝(sumR+2×sumG+sumB)/4当在水中拍摄图像时，光的长波长范围在水的光谱透过率的影响下容易衰减。R光成分与G和B光成分的比率减小，并且图像变为带蓝色的。在水中，随着从水面到照相机(被摄体)的距离(距离水面的深度)变长，从外部进入水的自然光的R颜色成分减少。因此变得难以保持白平衡的跟踪性能。日本专利4144390号公开了一种技术，该技术用于在摄像之前设置白平衡调整中使用的调整系数，并且基于由用于检测照相机所处的深度的深度指示器所检测到的深度信息来控制不同的白平衡调整系数。然而，在日本专利4144390号所公开的传统技术中，用户必须拍摄预先准备的诸如白色或灰色等的非彩色被摄体，这显得麻烦且不便。另外，照相机必须装配例如用于检测水深的深度指示器，并且照相机成本增大。
技术实现思路
作出了本专利技术以解决上述问题，并且本专利技术能够在无需向照相机装配任何特殊装置的情况下适当调整白平衡。根据本专利技术的第一方面，提供一种图像处理设备，包括：估计单元，用于根据通过拍摄被摄体所获得的图像的颜色分布信息，估计所拍摄的被摄体所处的水深；以及白平衡控制单元，用于根据由所述估计单元估计出的水深，沿着与黑体辐射轴不同的轴进行白平衡控制。根据本专利技术的第二方面，提供一种图像处理设备，包括：估计单元，用于根据通过拍摄被摄体所获得的图像的颜色分布信息，估计所拍摄的被摄体所处的水深；以及颜色增益改变单元，用于根据由所述估计单元估计出的水深，改变颜色增益矩阵。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施例的照相机的结构的框图；图2是示出用于计算第一WB校正值的处理的流程图；图3A和3B是示出白色检测范围的图；图4是示出第一实施例中用于计算水下WB校正值的处理的流程图；图5是示出水下颜色评价值分布的图；图6是示出水下WB处理的概念图；图7是示出与相关系数相对应的水下轴的设置的表；图8是示出根据颜色分布和黑体辐射轴之间的距离计算增益值的图；图9是示出第二实施例中用于计算水下WB校正值的处理的流程图；图10是示出根据深度混合WB系数所使用的比率的图；以及图11是示出第三实施例中用于计算水下WB校正值的处理的流程图。具体实施方式现参考附图说明本专利技术的实施例。第一实施例图1是示出根据本专利技术第一实施例的照相机(摄像设备)的结构的框图。参考图1，固态图像传感器101包括CCD传感器或CMOS传感器等，并且固态图像传感器101的表面覆盖有Bayer阵列的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)颜色滤波器，以使得能够进行彩色摄像。CPU114计算快门速度和光圈值以将整个图像调整成适当亮度，并且还计算拍摄镜头中的调焦透镜的驱动量，以聚焦于对焦区域中存在的被摄体。将已由CPU114计算出的曝光值(快门速度和光圈值)以及调焦透镜驱动量发送给控制电路113。控制电路113基于各个值控制曝光和调焦。WB(白平衡)控制单元103基于来自存储在存储器102中的图像信号的信息计算WB校正值，并且通过使用所计算出的WB校正值对存储在存储器102中的图像信号进行WB校正。注意，后面将说明WB控制单元103的详细结构和WB校正值计算方法。颜色转换MTX(颜色转换矩阵)电路104通过将经过了WB控制单元103的WB校正的图像信号乘以颜色增益，将其转换成色差信号R-Y和B-Y，从而以最佳色彩再现该图像信号。LPF(低通滤波器)电路105限制色差信号R-Y和B-Y的带宽。CSUP(色度抑制)电路106抑制带宽受到LPF电路105限制的图像信号中饱和部分的伪色信号。Y(亮度信号)生成电路111还接收经过了WB控制单元103的WB校正的图像信号，并且生成亮度信号Y。边缘增强电路112对所生成的亮度信号Y进行边缘增强处理。RGB转换电路107将从CSUP电路106输出的色差信号R-Y和B-Y及从边缘增强电路112输出的亮度信号Y转换成R、G和B信号。伽玛校正电路108对R、G和B信号进行色调校正。颜色亮度转换电路109将由此得到的R、G和B信号转换成Y、U和V信号。JPEG压缩电路110压缩Y、U和V信号。将压缩后的Y、U和V信号作为图像信号记录在外部或内部记录介质上。将详细说明图1中的WB控制单元103计算WB校正值的方法。首先，参考图2说明用于计算第一WB校正值的方法。WB控制单元103读出存储在存储器102中的图像信号，并且将画面分割成任意m个块(步骤S101)。WB控制单元103在块1～m的每一个中，针对各颜色相加并平均像素值，以计算颜色平均值R[i]、G[i]和B[i]。然后，WB控制单元103使用等式(1)计算颜色评价值Cx[i]和Cy[i](步骤S102)：Cx[i]＝(R[i]-B[i])/Y[i]×1024Cy[i]＝(R[i]+B[i]-2G[i])/Y[i]×1024其中，Y[i]＝R[i]+2G[i]+B[i]WB控制单元103判断在步骤S102计算出的第i块的颜色评价值Cx[i]和Cy[i本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理设备，包括：计算单元，用于计算通过拍摄被摄体所获得的图像的各块的颜色评价值；估计单元，用于根据计算出的颜色评价值的分布，估计所拍摄的被摄体所处的水深；以及白平衡控制单元，用于沿着与黑体辐射轴不同的、表示水中与由所述估计单元估计出的水深相对应的白点轨迹的轴进行白平衡控制。

【技术特征摘要】
2010.02.04 JP 2010-023549;2010.11.19 JP 2010-259521.一种图像处理设备，包括：
计算单元，用于计算通过拍摄被摄体所获得的图像的各块
的颜色评价值；
估计单元，用于根据计算出的颜色评价值的分布，估计所
拍摄的被摄体所处的水深；以及
白平衡控制单元，用于沿着与黑体辐射轴不同的、表示水
中与由所述估计单元估计出的水深相对应的白点轨迹的轴进行
白平衡控制。
2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所
述估计单元对所拍摄图像的颜色评价值的分布进行线性近似以
获得相关系数，并且根据所述相关系数来估计水深。
3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所
述估计单元对所拍摄图像的颜色评价值的分布进行椭圆近似，
并且根据椭圆的长轴长度和短轴长度的比来估计水深。
4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所
述表示水中与水深相对应的白点轨迹的轴能够基于由所述估计
单元所获得的水深信息而改变。
5.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所
述白平衡控制单元将进行了白色检测的白平衡系数映射在表示
水中与水深相对应的白点轨迹的轴上。
6.根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所
述白平衡控制单元对进行了白色检测的白平衡系数和根据所拍
摄图像的颜色分布计算出的白平衡系数进行加权相加，并且将
通过加权相加而获得的白平衡系数映射在表示水中与水深相对
应的白点轨迹的轴上。
7....

【专利技术属性】
技术研发人员：高山将浩，大内谦治，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP