白平衡控制装置和白平衡控制方法

专利名称：白平衡控制装置和白平衡控制方法
技术领域：
本发明涉及 一 种白平衡控制装置和白平衡控制方法，尤其 涉及一种基于图像的亮度和色差信号来控制图像的白平衡的白 平衡控制装置和白平衡控制方法。
背景技术：
数字照相机和数字摄像机等使用图像传感器的摄像设备具 有白平衡控制功能以调整所拍摄的图像的色调。白平衡控制是 基于白平衡系数(校正值)来校正像素值以便将白色被摄体的图 像拍摄为白色的处理。
白平衡控制包括手动白平衡控制和自动白平衡控制，在手 动白平衡控制中，拍摄希望被拍摄为白色的被摄体的图像，然 后获得白平衡系数，在自动白平衡控制中，自动检测所拍摄的 图像的被假定为白色的部分，然后获得白平衡系数。
下面说明传统的自动白平衡控制。
通过A/D转换对从图像传感器输出的信号进行数字化，并
如图2所示，将其分割为多个块。
各块均由R、 G或B彩色像素构成，并且例如通过下面的计
算公式(l)获得各块的颜色评价值(Cx[i]， Cy[i])。 Cx[i] = (R[i] - B[i])/ Y[i] x 1024 Cy[i] = (R[i] + B[i] - 2G[i])/ Y[i] x 1024 (1) (其中，"i"是块的编号;R[i]、 G[i]和B[i]是块"i"中所包含
的RGB像素的平均值；Y[i] = R[i] + 2G[i] + B[i])
当预先设置的白色检测区域包括颜色评价值(Cx[i]， Cy[i])
时，判断为块为白色。然后，计算该块中所包含的彩色像素的
4积分值SumR、 SumG和SumB，并使用下面的公式(2)计算白平 衡系数(WBCo—R、WBCo—G和WBCo—B)。 WBCo—R = S體Y x 1024 / S腿R WBCo—G = S謹Y x 1024 / S腿G (2) WBCo—B = S讓Y x 1024 / S腿B 其中SumY = (SumR + 2 x SumG + SumB) /4 然而，在这种白平衡控制中，存在以下问题。 在阳光下，白色的颜色评价值分布在图3中的区域A的附 近。在阳光下肤色的颜色评价值分布于区域B即基本上等同于 具有低色温的光源下的白点的颜色评价值的区域内。
因此，在包括较少白色和较多肤色的图像的情况下，如在 特写(up-close)肖像中，通过使用前述公式所获得的颜色评价值 落入图3中的区域B内。结果，存在如下问题在具有低色温的 光源下肤色被错误地判断为白色，并计算用于将肤色校正为白 色的白平衡系数，从而导致将人肤色误校正为白色。类似地， 在包括接近肤色的更多彩色颜色的图像中，彩色颜色有时被错 误地判断为白色，从而将肤色错误地校正为白色。
对于该问题，当拍摄对象的亮度高时，判断为该对象处于 日光(阳光)下，并且缩小被检测为白色的区域(白色检测区域) 以便不将肤色错误地判断为具有低色温的光源下的白色。然而， 当使用作为室内光源的具有高色温的低照度荧光灯或具有中色 温的焚光灯时，肤色分布于黑体辐射线下方(图3的区域C)。因 此，为了对这样的荧光灯执行自动白平衡控制，需要扩大白色 检测区域，且存在将肤色错误地判断为白色的情况。
因此，日本特开第2003-189325号提出在执行白平衡控制时 使用面部检测技术以便从白像素的检测目标中排除被检测为面 部(面部区i或)的区i或。然而，在日本特开第2003-189325号的白平衡控制方法中， 不存在用于处理错误地检测到面部区域的情况或不能检测到面 部区域的情况的策略。因此，存在这样一个问题在不是人脸 的区域^皮不正确地;险测为面部区域时，白色4企测的目标区域变 得小于所需区域，从而导致要获得的色温信息的精度降低并进 一步降低白平衡控制的精度。
并且，还存在如下问题当拍摄人脸的特写图像时，或当 如在合影中包括许多面部时，白色检测目标区域变得极小，从 而使得白平衡控制的精度降低。

发明内容
针对传统技术的这些问题构思了本发明，本发明提供一种 实现高精度的白平衡校正的白平衡控制装置和控制方法。
根据本发明的一方面，提供一种白平衡控制装置，用于对 通过摄像所获得的图像的白平衡进行控制，所述白平衡控制装 置包括第一计算部件，用于通过从所述图像检测白像素来计 算第一白平衡校正值；面部检测部件，用于从所述图像检测面 部区域；判断部件，用于如果基于所述第一白平衡校正值来对 所述面部检测部件所检测出的面部区域中的图像信号的白平衡 进行校正，则判断所述面部区域中的校正后的图像信号是否落 入表示肤色的第 一颜色信号区域周围的第二颜色信号区域中； 第二计算部件，用于如果所述判断部件判断为所述校正后的图
像信号落入了所述第二颜色信号区域中，则基于所述面部区域 的所述校正后的图像信号与所述第 一 颜色信号区域之间的关 系，计算用于校正所述图像的白平衡的第二白平衡校正值；以 及修正部件，用于根据摄像时获得的信息来对所述第二计算部 件所计算出的所述第二白平衡校正值进行修正。
6根据本发明的另一方面，提供一种白平衡控制方法，用于 对通过摄像所获得的图像的白平衡进行控制，所述白平衡控制
方法包括第一计算步骤，用于通过从所述图像检测白像素来 计算第一白平衡校正值；面部检测步骤，用于从所述图像检测 面部区域；判断部件，用于如果基于所述第一白平衡校正值来
白平衡进行校正，则判断所述面部区域中的校正后的图像信号 是否落入表示肤色的第 一颜色信号区域周围的第二颜色信号区 域中；第二计算步骤，用于如果在所述判断步骤中判断为所述
校正后的图像信号落入了所述第二颜色信号区域中，则基于所 述面部区域中的所述校正后的图像信号与所述第 一颜色信号区 域之间的关系，计算用于校正所述图像的白平衡的第二白平衡
校正值；以及修正步骤，用于根据摄像时获得的信息来对在所 述第二计算步骤中所计算出的所述第二白平衡校正值进行修正。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特 征将显而易见。


图1是示出能够应用根据本发明的第 一 实施例的白平衡控 制装置的摄像设备的功能结构的例子的框图。
图2是示出在本发明的实施例中计算白平衡校正值时所执
行的图片分割的例子的图。
图3是示出在本发明的实施例中的颜色评价值的白色检测 区域的例子的图。
图4是示出由图l中的面部检测单元114所执行的模式识别 处理的例子的流程图。图5是示出在图4的S 5 0 3中能够由面部检测单元114执行的 模板匹配的例子的图。
图6和图7是示出由根据本发明的第 一 实施例的白平衡控制 单元103所执行的用于计算白平衡校正值的操作的流程图。
图8是示出根据本发明的第 一 实施例的白平衡控制单元10 3
所参考的肤色区域的例子的图。
图9是示出基于由根据本发明的第 一 实施例的白平衡控制 单元103所计算出的第二白平衡校正值的校正量的图。
图10A 10E是示出基于本发明的第一实施例中的第二白平 衡校正值来限制校正量的校正增益的例子的图。
图ll是示出由根据本发明的第二实施例的白平衡控制单元 103所执行的白平衡校正值的计算操作的流程图。
图12是示出当根据本发明的第二实施例的白平衡控制单元 103确定第二白平衡校正值时的距离计算的图。
图13是示出在根据本发明的第二实施例的白平衡控制单元 103中所包括的距离校正值的对应信息的例子的图。
图14是示出在根据本发明的第二实施例的白平衡控制单元 103中所包括的距离校正值的对应信息的另 一例子的图。
具体实施例方式
现在将根据附图详细说明本发明的优选实施例。 第一实施例
图l是示出能够应用根据本发明的第一实施例的白平衡控 制装置的摄像设备的功能结构的例子的框图。
在图l中，光学系统116包括光圏、机械快门、镜头等等， 并且根据控制电路所进行的控制在图像传感器101上形成拍摄 对象的光学图像。图像传感器101是CCD图像传感器、CMOS图像传感器等固态图像传感器，其包括例如原色的拜耳彩色滤波
器阵列(Bayer color filter array),并且能够拍摄彩色图像。在该 实施例中，图像传感器101包括A/D转换器等的预处理电路，并 且存储器102存储所拍摄的图像的图像数据。
面部检测单元114对存储在存储器102中的图像数据应用已 知的面部检测技术，并检测图像中所包含的人脸区域。已知的 面部检测技术包括使用神经网络的基于学习(learning-based) 的方法；使用模板匹配以从图像中搜索具有眼睛、鼻子和嘴等 特征形状的部位并且当相似度高时判断为面部的方法。还4是出 了许多其它方法，包括检测肤色和眼睛的形状等图像特征量并 使用统计分析的方法。通常，通过组合使用这些方法来提高面 部检测精度。
具体的例子包括日本特开第2002-251380号中说明的使用 小波变换(wavelet transform)和图像特征量的面部检测方法。
以下简要说明使用模板匹配的模式识别。模式识别是使所 观测的模式与预先设置的概念(类)相匹配的处理。
图4是示出由图l中的面部检测单元114所执行的模式识别 处理的例子的流程图。
首先，面部检测单元114对从存储器102获得的图像数据进 行预处理(S501)。例如，预处理包括生成提取图像特征时所用 的亮度信息。
然后，面部检测单元114从经过预处理后的图像数据中提取 具有预定图像特征的区域(模式)(S502)。接着，面部检测单元114 将所提取的模式与预先准备的模板(标准模式)601进行比较(模 板匹配)。然后，例如，当发现与模板具有一定程度或更大程度 的相关性时，将所提取的模式识别为与模板相匹配的模式 (S503)。此外，面部片全测单元114输出指定所识别出的才莫式的信息(S504),并终止模式识别处理。
现在，将参考图5说明能够在S503中由面部检测单元114执
行的模板匹配的例子。
在图5中，假定面部检测单元114已从存储器102获得了图像 数据603。
首先，将预先存储在面部检测单元114中的模板601的中心 点602与从存储器102所获得的图像数据603的坐标点(i, j)相匹 配。然后，计算模板601和图像数据603中与模板601重叠的区域 之间的相似度。移动模板601的中心点602而对整个图像数据603 执行这种相似度计算操作，并搜索相似度最大的中心点602的位 置。当检测到相似度大于或等于预定阈值的中心点602的位置 时，可以将与模板601相对应的部分区域识别为具有与模板601 相似的一莫式。
因此，例如，通过使用与眼睛和耳朵的形状相对应的模板 6 01能够检测图像数据6 0 3中所包含的眼睛的位置和面部区域的 位置(面部坐标)。当斗企测到面部区域时，面部4企测单元114输出 关于面部区域的位置、大小等的信息作为面部信息。
当由面部检测单元114冲全测到面部区域时，CPU U5计算快 门速度和光圈值以便以恰当的曝光来拍摄面部区域的图像。 CPU 115还控制聚焦，其中将面部区域设置为焦点检测区域， 并计算要驱动调焦透镜的量。
另一方面，当面部;险测单元114未^r测到面部区i或时，CPU 115基于整个图像的亮度计算快门速度和光圏值，并且通过使用 预设的聚焦区域来控制聚焦，然后计算要驱动调焦透镜的量。
将CPU 115所计算出的曝光值(快门速度、光圈值)和要驱动 调焦透镜的量发送至控制电路113。控制电路113基于这些值来 驱动光学系统116的光圏、快门以及调焦透镜。白平衡(WB)控制单元103基于存储在存储器102中的图像 数据和从面部检测单元114所获得的面部信息来计算白平衡 (WB)校正值。然后，WB控制单元103通过使用所计算出的WB 校正值对存储在存储器102中的图像数据的白平衡进行校正。将 在后面说明W B控制单元10 3的详细结构和W B 4交正值的计算方 法。
在颜色矩阵(MTX)电路104中，为了以最佳颜色再现由WB 控制单元103进行WB校正后的图像数据，使颜色增益倍增，并 转换为两个色差信号数据R-Y和B-Y。低通滤波器(LPF)电路105 限制色差信号数据R-Y和B-Y的频带。CSUP(Chroma Suppress, 色度抑制)电路106对LPF电路105中限制了频带的色差信号数 据的饱和部分的伪色信号进行抑制。
同时，还将WB控制单元103进行了白平衡校正的图像数据 提供给亮度信号(Y)生成电路lll,亮度信号生成电路lll生成亮 度信号数据Y。边缘增强电路112对所生成的亮度信号数据Y应 用边缘增强处理。
由RGB转换电路107将从CSUP电路106输出的色差信号数 据R - Y和B - Y以及从边缘增强电路112输出的亮度信号数据Y转 换为RGB信号数据。伽玛校正电路108基于预设y特性对RGB信 号数据应用色调校正。在由RGB-YUV转换电路109将伽玛校正 后的RGB信号数据转换为YUV信号数据后，JPEG压缩电路110 对该数据进行压缩和编码，然后由记录电路117将其作为图像数 据文件存储在记录介质中。记录介质可以是可移除类型或内置 类型。
图6和图7是示出由WB控制单元103所执行的WB校正值的
计算操作的流程图。
图6示出作为第 一 校正值计算部件的W B控制单元10 3的操作，图7示出作为第二校正值计算部件的WB控制单元103的操作。
首先，WB控制单元103读出存储在存储器102中的一个图 片(帧或场)的图像数据，并如图2所示将其分割为任意数量的 "m，，(m是大于或等于l的整数)个块(S101)。
然后，WB控制单元103通过对块中所包含的像素值进行平 均来对各颜色分量计算颜色平均值(R[i], G[i]， B[i]),并且进一 步通过使用公式(l)对各块计算颜色评价值(Cx[i], Cy[i]) (S102)。
Cx[i] = (R[i] - B[i])/ Y[i] x 1024
Cy[i] = (R[i] + B[i] - 2G[i])/ Y[i] x 1024
其中Y[i] = R[i] + 2G[i] + B[i]， i = 1…m
然后，WB控制单元103判断在S102中计算出的编号为"i" 的块的颜色评价值(Cx[i]， Cy [i])是否包括在图3所示的预设白 色才企测区域301中(S103)。
白色检测区域301是绘制出的通过在具有不同特性(例如， 色温)的光源下拍摄白色被摄体的图像而计算出的颜色评价值。
关于图3中的x轴(Cx)，当在具有高色温的光源下拍摄白色 被摄体的图像时的颜色评价值分布于负区域中，而当在具有低 色温的光源下拍摄白色被摄体的图像时的颜色评价值分布于正 区域中。Y轴(Cy)表示光源中的绿色(G)分量的程度，G分量在 其负向上增加。即，当光源为荧光灯时，颜色评价值分布在y 轴的负区域。
当所计算出的颜色评价值(Cx[i]， Cy[i])包括在白色检测区 域301中时(在S103为"是")，WB控制单元103判断为该块为白 色。然后，WB控制单元103对被判断为白色的块的颜色平均值 (R[i]， G[i]， B[i])积分(S104)。另一方面，当颜色评价值(Cx[i],
12Cy[i])不包括在白色#r测区域301中时，WB控制单元103^f吏处理 进入S105而不对该块的颜色平均值积分。
可以通过下面的 ^式(3)来表示在S103和S104中的处理。
SumR = tsw[i]xR[i]
i=l m
SumG = g Sw[i] x G[i] ( 3 )
SumB = fsw[i]xB[i]
i=l
在公式(3)中，当颜色评价值(Cx[i]， Cy[i])包括在白色检测 区域(图3中的301)中时，将Sw[i]设置为l,而当不包括在白色检 测区域中时，将Sw[i]设置为O。以这种方式，只对颜色评价值 (Cx[i]， Cy[i])包括在白色检测区域(图3中的301)中的块的颜色 平均值(R[i]， G[i]， B[i])积分。
在S105 , WB控制单元103判断是否对于所有块执行了 S102 S104的处理。当存在未进行处理的块时，处理返回至 S102,且当对所有块都进4亍了处理时，处理进入S106。
在S106， WB控制单元103使用下面的公式(4)从所获得的颜 色平均值的积分值(SumR， SumG, SumB)来计算第一 WB校正值 (WBCol—R, WBCol—G, WBCol一B)。
WBCol—R = S薩Y x 1024 / S腿R
WBCol—G = S腿Y x 1024 / SumG (4) WBCol—B = S腿Y x 1024 / S画B 其中SumY = (SumR + 2 x SumG + SumB)/ 4 现在，参考图7，在S202中，WB控制单元103判断面部检 测单元114是否^r测到了面部(面部区域)。当未检测到面部时， 将已计算出的第一WB校正值确定为最终的WB校正值(S210), 并终止WB校正值计算处理。
13另一方面，当才企测到面部时，在S203中，WB控制单元103 获得与面部区域相对应的全部块的颜色平均值(FR， FG, FB)。当 不是以块为单位检测面部区域时，除了完全包括在面部区域中 的块以外，还可以包含以预定比例(例如，50%或更多)包括在面 部区域中的块作为与面部区域相对应的块。
然后，在S204, WB控制单元103通过将在S203中所获得的 颜色平均值(FR, FG, FB)分别与第一 WB校正值(WBCo1—R， WBCol—G, WBCo1—B)相乘来获得肤色平均值。肤色平均值是由
像信号数据。
即，通过下式获得肤色平均值(SR, SG, SB): SR = FR x WBCol R SG = FG x WBCol—G SB = FB x WBCol—B
然后，WB控制单元103判断肤色平均值(SR, SG， SB)是否处 于要应用肤色校正的区域(图8中的区域(B))中。
在图8中，肤色区域(A)对应于第一颜色信号区域，肤色校 正目标区域(B)对应于第二颜色信号区域，该第二颜色信号区域 在肤色区域(A)周围并且是与第 一 颜色信号区域的差在预定范 围内的区域。由于将Cx、 Cy坐标系用作图8中的预定颜色空间 坐标系，因而在将RGB数据转换为色差信号之后进行判断，即， Cx = SR-SB和Cy = SR + SB-2SG。不用说，可通过采用已知颜 色空间转换方法，使用任意颜色空间来进行判断。
例如，可以通过预先在阳光(日光)等白光下拍摄多个具有 肤色的图像并使用统计方法来设置图8所示的肤色区域(A)和肤 色校正目标区域(B)。可以预先将指定肤色区域(A)和肤色校正 目标区域(B)的信息存储在WB控制单元103中，或可存储在不同
14的存储装置中供WB控制单元103在需要时参考。
当肤色平均值处于图8的肤色区域(A)内时，可以判断为肤 色的白平衡已由第一WB校正值适当地进行了校正，因此WB控 制单元103将第一 WB校正值确定为最终使用的WB校正值 (S210)。
当肤色平均值处于非肤色校正目标区域(C)中时，WB控制 单元103判定肤色平均值并不表示人的皮肤，并将第一WB校正 值确定为最终-使用的WB4交正值(S210)。
另一方面，当肤色平均值处于肤色校正目标区域(B)内时， 能够判定为肤色的白平衡未由第一 WB校正值进行适当校正。 因此，WB控制单元103计算对肤色平均值与肤色区域(A)之间的 差进行校正的第二WB校正值(S205)。
如图9所示，执行计算以获得能够取得从肤色平均值到肤色 区域(A)的最小移位距离的校正量。即，当将肤色平均值的坐标 设置为(Cxl， Cyl),并且将处于肤色区域中且最靠近肤色平均 值(目标点)的坐标设置为(Cx2, Cy2)时，校正量如下
△Cx = Cx2 - Cxl
ACy = Cy2 - Cyl
将这些校正量(ACx， ACy)设置为第二 WB校正值。 设置目标点的坐标使得从肤色平均值到肤色区域(A)的移 位距离最短，这是因为，例如，即使当由第二WB校正值过度 执行校正时，也执行控制以达到正确肤色区域内的位置。因此， 可以将目标点设置在肤色区域(A)内。
此外，该实施例中的WB控制单元103优选地作为才交正增益 计算部件来计算用于降低第二WB校正值的校正增益(S206)。使 用图10A 10E来i^明4交正增益的例子。当4企测面部区域时的精 度低时，即，当从面部区域所获得的信息的可靠性低时，为了减少由于应用第二WB校正值所导致的过度校正和错误校正，
计算校正增益。在该实施例中，WB控制单元103考虑到面部区 域信息的可信度(accountability)(例如，可靠性和面部的大小)、 摄像时拍摄对象的亮度以及摄影感光度，来计算校正增益。在 该实施例中，将所有校正增益的上限值设置为1。
图IOA示出基于所获得的与面部区域对应的块的数量的增 益(块数量增益)。当与面部区域相对应的块的数量少(小面部区 域)时，由于作为肤色评价值的精度可能低，因此将增益设置为 低。另一方面，当块的数量多时，由于作为肤色评价值的精度 被认为高(高可靠性)，因而将增益设置为高。
图IOB示出基于面部区域亮度值的增益(Y增益)，当面部区 域的亮度值低(例如，面部区域曝光不足)或者高(例如，面部区 域过度曝光)时，由于作为肤色评价值可能是不准确的，因而减 小增益。图中的正好曝光区域是从TH—Y 2到TH—Y 3。
图IOC示出基于面部检测可靠性的增益(面部可靠性增益)。 当基于在面部检测单元114中的面部检测处理时所获得的模式 匹配的相关度和面部区域的大小等的面部检测可靠性信息判定 为面部可靠性低时，减小增益。
图IOD示出基于拍摄对象亮度值(Bv值)的增益(BV增益)。 当拍摄对象亮度即整个图像的亮度高时，能够容易地估计光源， 因此很可能基于第一WB校正值获得适当皮肤区域。因而可以 认为当拍摄对象亮度高时通过面部检测进行的白平衡校正可能 是不必要的。因此，减小增益，这是由于其在降低发生错误面 部检测的情况下的不利影响方面更为有效。
图1 OE示出基于摄影感光度(Sv值)的增益(Sv增益)。当摄影 感光度高时，图像中的噪声增加，因此很可能发生错误的面部 检测，并且肤色评价值的精度降低。因而，在高感光度区域内减小增益。
WB控制单元103通过使用这些增益设置中的一或多个来
计算最终的校正增益(S206)。
然后，WB控制单元103使用第二WB校正值与校正增益的 乘积作为最后的月夫色目标点来计算WB才交正值(Gainx ACx， GainxACy)以获得面部区域肤色平均值(Cx'，Cy')(S207)。
Cx' = Gain xACx + Cxl
Cy' = Gain xACy + Cyl
以此方式，将由校正增益校正后的第二WB校正值与第一 WB校正值的和确定为WB控制单元103中最终4吏用的WB校正 值(S208)。当不计算校正增益时，可以将(未校正的)第二WB校 正值与第一WB校正值的和确定为WB控制单元103中最终使用 的WB才交正值。
然后，WB控制单元103通过使用这样确定的WB校正值来 执行白平衡控制。
如上所述，根据该实施例，首先，将使用关于整个图像的 信息的第一WB校正值应用于所检测出的面部区域的颜色平均 值，当校正结果正确时，使用第一WB校正值。即，通过使用 面部检测的结果，来评价使用关于整个图像的信息的第一WB 校正值的精度，当判断为精度足够时，使用第一WB校正值。
因此，因为只要不排除面部区域所计算出的白平衡是适当 的，则可以使用所计算出的白平衡，因而能够实现比排除面部 区域的情况下更准确的白平衡控制。此外，由于能够使用面部 区域的检测结果，因此，能够更适当地评价第一WB校正值的 精度。
此外，根据该实施例，当使用第一WB校正值不能执行校 正时，计算用于减小差的第二WB校正值，并且只要与适当的校正结果的差在特定区域内，就使用第一WB校正值和第二WB 校正值。
因此，能够实现比仅使用基于关于整个图像的信息所计算 出的WB校正值的情况下更准确的白平衡控制。
此外，根据该实施例，由于基于从面部区域所获得的信息 的可靠性来修正第二 WB校正值的大小，因而能够减少由于面 部区域的错误检领'J所导致的过度校正和错误校正。
此外，根据该实施例，当由第一WB校正值进行校正后的 校正结果与适当的校正结果之间的差不在特定区域内时，认为 面部区域的检测精度(可靠性)低，并且使用第一WB校正值。因 此，在这种情况下也能够减少由于面部区域的错误检测所导致 的过度校正和错误校正。
另外，由于在未进行面部4企测时也4吏用第一WB才交正值， 因而可以冲丸行白平tf控制。
第二实施例
在第一实施例中，基于向面部区域应用第一WB4交正值的 结果来获得肤色评价值(肤色平均值)，并且在颜色评价值和肤 色区域之间的差在特定区域内时计算第二WB校正值。
相反，在该实施例中，基于在特定颜色空间坐标系中的肤 色平均值的坐标与肤色区域内的预定坐标之间的距离，即相对 于与作为肤色最好的颜色相对应的中心坐标的距离，计算第二 WB校正值。
能够应用根据该实施例的白平衡控制装置的摄像设备的功 能结构可以与第一实施例的功能结构相同，因而省略对各功能 块的详细i兌明。
图ll是示出由根据该实施例的摄像设备的WB控制单元103 所执行的WB校正值计算处理的流程图。在图11中，与图7中的处理相同的处理具有相同的附图标记。
在S301, WB控制单元103执行与图6的S101 S106中的处理 相同的处理，并计算第一WB校正值。
在S202, WB控制单元103判断面部检测单元114是否检测 到了面部(面部区域)。当未检测到面部时，将已计算出的第一 WB校正值确定为最终的WB才交正值(S210),并且终止WB校正值 计算处理。
另一方面，当4企测到面部时，WB控制单元103在S203获得 与面部区域相对应的全部块的颜色平均^i(FR， FG, FB)。
然后，在S304， WB控制单元103通过将在S203中所获得的 颜色平均值(FR, FG, FB)分别与第一 WB校正值(WBCol_R， WBCol—G, WBCol—B)相乘来获得肤色平均值(Cxl, Cyl)。肤色 平均值是由第一 WB校正值校正后的面部区域的颜色平均值， 即，校正图像信号数据。
然后，WB控制单元103计算预定肤色中心值的坐标与肤色 平均值的坐标(Cxl ， Cy 1 )之间的距离。
图12是示出当根据本发明的第二实施例的WB控制单元 103确定第二WB校正值时的距离计算的图。在图12中，肤色区 域的中心坐标(Cx2, Cy2)即校正目标点与肤色平均值(Cxl， Cyl) 之间的距离由Cx分量(DisCx)和Cy分量(DisCy)来表示。
在S305, WB控制单元103基于在S304中所获得的距离 DisCx和DisCy以及预先准备的距离校正值的对应信息来获得 校正值。
图13是示出WB控制单元103中所包括的距离校正值的对 应信息的例子的图。
这里，以二维曲线示出Cx分量的距离DisCx与Cx分量的校正值ACx之间的对应关系。实际上，可以存储表示这些相关性 的函数式，或可以将距离与校正值之间的代表性对应关系存储 为图14所示的查询表，并且可以通过插值获得其它值。
同样，也可通过使用Cx分量的距离DisCx与Cx分量的校正 值ACx之间的对应信息来获得Cy分量。
然后，在S306中，WB控制单元103将第一和第二WB校正 值的和确定为最终的W B 一交正值。
如同第 一 实施例 一样，可以在S305与S306之间执行校正增 益的计算以及由校正增益进行的第二 WB校正值的校正。
根据该实施例，通过比第 一 实施例的方法更简单的方法能 够实现与第 一 实施例的效果类似的效果。
其它实施例
尽管在前述实施例中说明了应用白平衡控制装置的摄像设 备，但是不仅可以将根据本发明的白平衡控制装置应用于摄像 设备，而且也可以将其应用于其它任何图像处理设备，只要那 些设备能够获得面部检测信息和图像数据即可。
此外，前述实施例也能够由系统或装置的计算机(或CPU、 MPU等)利用软件来实现。
因此，安装在计算机中的用于实施前述实施例的计算机程 序本身实现了本发明。即，本发明的范围包括用于实现前述实
施例的功能的计算机程序本身。
应当注意，用于实现前述实施例的计算才几程序可以是任何 计算机能够读取的形式。例如，该程序可以被配置为使用目标 代码、由解释器执行的程序，使用提供给OS的脚本数据等，然 而并不限于此。
通过存储介质或硬接线/无线通信向计算机提供用于实现 前述实施例的计算机程序。能够用于提供该程序的存储介质的例子是软盘、硬盘、磁带等磁性存储介质、MO、 CD和DVD等 光学/磁光存储介质、非易失性半导体存储器等。
可以将利用计算机网络上的服务器的方法作为使用硬接线 /无线通信来提供计算机程序的方法的例子。在这种情况下，将 实施实现本发明的计算机程序的数据文件(程序文件)存储在服 务器中。该程序文件可以是可执行的文件，或者可以是源代码。
能够通过从服务器下载该程序文件来将该程序提供给访问 服务器的客户端计算机。在这种情况下，可将该程序文件分割 为多个分段文件，并可以将分段文件分布在不同的服务器中。
换言之，向客户端计算机提供用于实现前述实施例的程序 文件的服务器装置也落入本发明的范围内。
此外，可以对用于实现前述实施例的计算4几程序加密并存 储在存储介质中，然后分发该存储介质；可以向满足预定条件 的用户提供用于解密该文件的密钥信息，从而允许这些用户将 该程序安装到他们的计算机中。例如，可以通过允许经由互联 网从主页下载密钥信息来提供密钥信息。
此外，用于实现前述实施例的计算机程序可以使用已运行 在计算机上的OS的功能。
另外，用于实现前述实施例的计算^/L程序可部分地由安装 到计算机上的扩展板等的固件来配置，或可以由设置在该扩展 板等中的CPU来执行。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但应当理解本发明并 不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽 的解释以包含所有这类修正、等同结构和功能。
权利要求
1. 一种白平衡控制装置，用于对通过摄像所获得的图像的白平衡进行控制，所述白平衡控制装置包括第一计算部件，用于通过从所述图像检测白像素来计算第一白平衡校正值；面部检测部件，用于从所述图像检测面部区域；判断部件，用于如果基于所述第一白平衡校正值来对所述面部检测部件所检测出的面部区域中的图像信号的白平衡进行校正，则判断所述面部区域中的校正后的图像信号是否落入表示肤色的第一颜色信号区域周围的第二颜色信号区域中；第二计算部件，用于如果所述判断部件判断为所述校正后的图像信号落入了所述第二颜色信号区域中，则基于所述面部区域的所述校正后的图像信号与所述第一颜色信号区域之间的关系，计算用于校正所述图像的白平衡的第二白平衡校正值；以及修正部件，用于根据摄像时获得的信息来对所述第二计算部件所计算出的所述第二白平衡校正值进行修正。
2. 根据权利要求1所述的白平衡控制装置，其特征在于， 还包括用于对所述图像执行白平衡校正的白平衡校正部件，其中，如果所述判断部件判断为所述校正后的图像信号落 入了所述第二颜色信号区域中，则所述白平衡校正部件使用修 正后的第二白平衡校正值来对所述图像执行白平衡校正，如果 所述判断部件判断为所述校正后的图像信号未落入所述第二颜 色信号区域中，则所述白平衡校正部件使用所述第一白平衡校 正值来对所述图像执行白平衡校正。
3. 根据权利要求1所述的白平衡控制装置，其特征在于， 所述摄像时获得的信息包括所述面部区域的大小、所述面部区 域的亮度值、所述面部区域的检测精度、拍摄对象的亮度值以 及摄影感光度中的至少一个。
4. 根据权利要求1所述的白平衡控制装置，其特征在于， 所述第二计算部件对所述面部区域中的所述图像信号进行校 正，从而使得校正后的图像信号落入所述第一颜色信号区域中。
5. 根据权利要求1所述的白平衡控制装置，其特征在于， 所述第二计算部件基于所述面部区域中的校正后的图像信号与所述第 一 颜色信号区域中的 一 个点之间的关系来计算用于校正 所述图像的白平衡的所述第二白平衡校正值。
6. 根据权利要求1所述的白平衡控制装置，其特征在于，所述第一计算部件以预定块单位检测所述图像的白像素，并且 所述判断部件对所述面部区域的所述图像信号的所述预定块单 位执行所述判断。
7. —种白平衡控制方法，用于对通过摄像所获得的图像的 白平衡进行控制，所述白平衡控制方法包括第一计算步骤，用于通过从所述图像检测白像素来计算第 一白平衡校正值；面部;险测步骤，用于从所述图像;险测面部区域；判断部件，用于如果基于所述第一白平衡校正值来对在所 述面部检测步骤中所检测出的面部区域中的图像信号的白平衡 进行校正，则判断所述面部区域中的校正后的图像信号是否落 入表示肤色的第 一颜色信号区域周围的第二颜色信号区域中；第二计算步骤，用于如果在所述判断步骤中判断为所述校正后的图像信号落入了所述第二颜色信号区域中，则基于所述 面部区域中的所述校正后的图像信号与所述第 一颜色信号区域 之间的关系，计算用于校正所述图像的白平衡的第二白平衡校 正^i;以及修正步骤，用于根据摄像时获得的信息来对在所述第二计 算步骤中所计算出的所述第二白平衡校正值进行修正。
全文摘要
本发明涉及一种白平衡控制装置和白平衡控制方法。通过从图像检测白像素来计算第一白平衡校正值。如果基于第一白平衡校正值来对面部区域中的图像信号的白平衡进行校正，则判断面部区域中的校正后的图像信号是否落入了表示肤色的第一颜色信号区域周围的第二颜色信号区域中。当判断为面部区域的校正后的图像信号落入了第二颜色信号区域中时，基于面部区域的校正后的图像信号与第一颜色信号区域之间的关系来计算用于校正图像信号的第二白平衡校正值。基于摄像时获得的信息来修正所计算出的第二白平衡校正值。
文档编号H04N9/73GK101472188SQ20081018947
公开日2009年7月1日 申请日期2008年12月29日 优先权日2007年12月27日
发明者高山将浩 申请人:佳能株式会社