JP3426139B2 - Video signal processing method and apparatus, and imaging apparatus - Google Patents

Video signal processing method and apparatus, and imaging apparatus

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JP3426139B2
JP3426139B2 JP23144198A JP23144198A JP3426139B2 JP 3426139 B2 JP3426139 B2 JP 3426139B2 JP 23144198 A JP23144198 A JP 23144198A JP 23144198 A JP23144198 A JP 23144198A JP 3426139 B2 JP3426139 B2 JP 3426139B2
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沢 正 之 芹
部 井 憲 治 田
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子により撮
影した映像信号を処理する映像信号処理方法とその装
置、およびそれを用いた撮像装置に関し、特にノイズ成
分の少ない広ダイナミックレンジの映像信号を合成でき
るようにした技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video signal processing method for processing a video signal picked up by an image pickup device, an apparatus therefor, and an image pickup apparatus using the same, and more particularly to a video signal having a wide dynamic range with a small noise component. The present invention relates to technology that enables synthesis.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオカメラ、電子スチルカメラ
等の画像取り込み手段として、CCD撮像素子をはじめ
とする固体撮像素子が多く利用されている。ところが、
この固体撮像素子のダイナミックレンジは銀塩写真等に
比べて狭く、コントラスト比の大きな被写体を撮像する
場合などでは、明るい個所が一様に白っぽくなる、いわ
ゆる白つぶれや、暗い個所が一様に黒っぽくなる、いわ
ゆる黒つぶれが生じ、画質が著しく劣化する。
2. Description of the Related Art In recent years, solid-state image pickup devices such as CCD image pickup devices have been widely used as image capturing means for video cameras, electronic still cameras and the like. However,
The dynamic range of this solid-state image sensor is narrower than that of silver halide photography, and when imaging a subject with a large contrast ratio, bright areas are uniformly whitish, so-called white crushing and dark areas are uniformly blackish. That is, the so-called black shadow occurs, and the image quality is significantly deteriorated.

【0003】従来、映像信号のダイナミックレンジ拡大
手段としては特開平7−131718号公報記載の技術
が知られている。これは同一シーンにおける露光量の異
なる複数の画像を撮影し、この露光量の異なる映像信号
に対して、共通の合成領域を設けて非標準露光の映像信
号と標準露光の映像信号を合成することで、ダイナミッ
クレンジの拡大された映像信号を得ているものである。
以下、図10から図15を用いて従来の映像信号のダイ
ナミックレンジを拡大する信号処理装置について説明す
る。
Conventionally, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-131718 is known as a means for expanding the dynamic range of a video signal. This is to take a plurality of images with different exposures in the same scene, and to combine non-standard exposure video signals and standard exposure video signals by providing a common combining area for the video signals with different exposures. Thus, a video signal with an expanded dynamic range is obtained.
A conventional signal processing apparatus for expanding the dynamic range of a video signal will be described below with reference to FIGS. 10 to 15.

【0004】図10は従来の映像信号のダイナミックレ
ンジを拡大する信号処理装置の構成を示し、ここではフ
レーム単位でのダイナミックレンジ拡大処理の場合を示
す。図10において、1010は撮像素子であり、露光
時間が標準と非標準の2種類の映像信号をフレーム単位
で交互に出力する。1020は撮像素子駆動手段であ
り、撮像素子1010を駆動するとともに、図11
(A)に示すように標準露光時と非標準露光時で露光時
間を示す露光時間識別信号1021を出力する。103
0は撮像素子1010からの出力信号を処理する前処理
手段1030である。前処理手段1030は、撮像素子
出力のアナログ信号のノイズ成分を相関2重サンプリン
グにより削除するCDS手段と、ノイズ成分が除去され
たアナログ映像信号が一定の信号レベルを保持するよう
に振幅調整を行うAGC手段と、振幅調整されたアナロ
グ映像信号に対してA/D変換するためにクランプする
クランプ回路等で構成される。
FIG. 10 shows the configuration of a conventional signal processing apparatus for expanding the dynamic range of a video signal, and here shows the case of dynamic range expansion processing in frame units. In FIG. 10, reference numeral 1010 denotes an image sensor, which alternately outputs two types of video signals, a standard exposure time and a non-standard exposure time, in frame units. Reference numeral 1020 denotes an image pickup device driving means, which drives the image pickup device 1010 and
As shown in (A), an exposure time identification signal 1021 indicating the exposure time is output during standard exposure and non-standard exposure. 103
Reference numeral 0 denotes a preprocessing unit 1030 that processes an output signal from the image sensor 1010. The pre-processing means 1030 performs CDS means for removing the noise component of the analog signal output from the image sensor by correlated double sampling, and amplitude adjustment so that the analog video signal from which the noise component is removed maintains a constant signal level. It is composed of an AGC means and a clamp circuit for clamping the analog video signal whose amplitude has been adjusted for A / D conversion.

【0005】1040は前処理手段1030の出力をデ
ィジタル映像信号に変換するA/D変換器であり、10
50は同時化手段である。同時化手段1050は、図1
2に示すように、1フレーム分の映像信号を遅延するメ
モリー手段10511と、セレクタ手段10513と、
セレクタ手段10514とで構成されている。そこでA
/D変換器出力1041をメモリー手段10511とセ
レクタ手段10513へ与えるとともに、メモリー手段
10513で、図13(A)のように1フレーム毎に交
互に出力される露光時間の異なる映像信号を、図13
(B)のように1フレーム分遅延させた後、メモリー手
段出力10512をセレクタ手段10514とセレクタ
手段10513に与え、図13(C)の露光時間識別信
号1021によって切り換え、図13(D)、(E)に
示すように、セレクタ手段10514出力を常に非標準
露光映像信号1070となるように、またセレクタ手段
10513出力を常に標準露光映像信号1060となる
ように2系統に分離し、同一タイミングで出力する。
Reference numeral 1040 is an A / D converter for converting the output of the preprocessing means 1030 into a digital video signal.
Reference numeral 50 is a synchronization means. The synchronization means 1050 is shown in FIG.
2, memory means 10511 for delaying the video signal for one frame, selector means 10513,
And selector means 10514. So A
The D / D converter output 1041 is given to the memory means 10511 and the selector means 10513, and at the same time, the memory means 10513 outputs video signals with different exposure times which are alternately output for each frame as shown in FIG.
After delaying by one frame as shown in (B), the memory means output 10512 is given to the selector means 10514 and the selector means 10513 and switched by the exposure time identification signal 1021 in FIG. 13 (C). As shown in E), the selector means 10514 is divided into two systems so that the output is always the non-standard exposure video signal 1070 and the selector means 10513 is always the standard exposure video signal 1060, and output at the same timing. To do.

【0006】1080は映像信号合成手段であり、標準
露光映像信号1060と非標準露光映像信号1070と
を信号レベルに応じて合成し、合成映像信号1081を
生成する。1090は合成映像信号1081に対して、
ガンマ補正を行ったり、輪郭補正等を行うカメラプロセ
ス1090である。
Reference numeral 1080 denotes a video signal synthesizing means, which synthesizes the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1070 according to the signal level to generate a synthetic video signal 1081. 1090 is for the composite video signal 1081
The camera process 1090 performs gamma correction, contour correction, and the like.

【0007】図14および図15は映像信号合成手段1
080における非標準露光映像信号1070と標準露光
映像信号1060の合成について示す。図14、図15
において、標準露光映像信号1060は、非標準露光映
像信号1070より露光時間が長いのでLONG、非標
準露光映像信号1070は、逆に露光時間が短いのでS
HORTと呼ぶことにする。
14 and 15 show a video signal synthesizing means 1
The synthesis of the non-standard exposure video signal 1070 and the standard exposure video signal 1060 at 080 will be described. 14 and 15
, The standard exposure video signal 1060 has a longer exposure time than the non-standard exposure video signal 1070, and therefore the LONG and the non-standard exposure video signal 1070 have a shorter exposure time.
I will call it HORT.

【0008】図14(A)はLONGの入出力特性であ
る。LONGは、入射光量が飽和光量を超えると出力は
一定値で飽和し、白つぶれが生じやすい。ただし、飽和
光量までは通常の標準の映像信号が得られる。図14
(B)はSHORTの入出力特性である。SHORT
は、シャッター時間を標準露光より短くしたり、感度を
LONGより下げることにより、その分だけ撮像素子が
飽和する入射光量を高めることができる。ただし、SH
ORTの入射光量の少ない部分はS/Nが悪く黒つぶれ
しやすい。そこで、この2つの特性を利用して映像信号
のダイナミックレンジを拡大する。例えば、LONGが
飽和しない領域ではLONGだけ出力し、LONGが飽
和しはじめる領域(MIX領域)ではLONGとSHO
RTをK(映像信号合成信号)で内分した値を出力と
し、LONGが完全に飽和した領域では、SHORTだ
けを出力するように制御する。
FIG. 14A shows the input / output characteristics of the LONG. When the amount of incident light exceeds the amount of saturated light, the output of LONG is saturated at a constant value, and white crushing is likely to occur. However, a normal standard video signal can be obtained up to the saturated light amount. 14
(B) is an input / output characteristic of SHORT. SHORT
Can shorten the shutter time as compared with standard exposure or lower the sensitivity as compared with LONG to increase the amount of incident light that saturates the image sensor by that amount. However, SH
The portion of the ORT where the amount of incident light is small has a poor S / N ratio and is easily blacked out. Therefore, the dynamic range of the video signal is expanded by utilizing these two characteristics. For example, in a region where LONG is not saturated, only LONG is output, and in a region where LONG starts to be saturated (MIX region), LONG and SHO are output.
A value obtained by internally dividing RT by K (video signal synthesis signal) is output, and in a region where LONG is completely saturated, control is performed so that only SHORT is output.

【0009】合成映像信号1081をOUTとし、MI
X領域の開始レベルをYth、LONGの飽和レベルを
SATとし、MIX領域内でLONGとSHORTを交
差させ、滑らかに映像信号を合成させるためのオフセッ
ト値をOFSET1、Kを映像信号合成制御信号とす
る。KはMIX領域の下限ではLONG、上限ではSH
ORTとなるようになめらかに可変するための制御信号
である。
The composite video signal 1081 is set to OUT, and MI
Let Yth be the start level of the X region and SAT be the saturation level of the LONG, and let LSET and SHORT intersect in the MIX region to make OFSET1 and K offset values for smoothly synthesizing the video signals as video signal synthesis control signals. . K is LONG at the lower limit and SH at the upper limit of the MIX area
This is a control signal for smoothly varying so as to be ORT.

【0010】まず、図14(C)にSHORT+OFS
ET1の様子を示し、図15(D)に前記の制御による
映像信号合成の様子を示し、図15(E)にK(映像信
号合成制御信号)の特性を示し、図15(F)に最終的
に得られる合成映像信号1081を示す。前記の制御を
式で表すと下記の〜のようになる。 LONG≦Ythの場合(LONGが飽和していな
い領域、K=0) OUT=LONG Yth≦LONG≦SATの場合(MIX領域、0
≦K≦1) OUT=(1−K)×LONG+K×(SHORT+O
FSET1) ここで、K=(LONG−Yth)/(SAT―Yt
h) LONG≧SATの場合(LONGが飽和した領
域、K=1) OUT=SHORT+OFSET1 従来は、このように映像信号を合成し、高ダイナミック
レンジの映像信号を得ていた。
First, FIG. 14C shows SHORT + OFS.
ET1 is shown, FIG. 15 (D) shows how the video signals are combined by the above control, FIG. 15 (E) shows the characteristics of K (video signal combining control signal), and FIG. A synthetic video signal 1081 obtained as a result is shown. The above control is expressed by the following equations. LONG ≦ Yth (LONG is not saturated, K = 0) OUT = LONG Yth ≦ LONG ≦ SAT (MIX region, 0
≦ K ≦ 1) OUT = (1−K) × LONG + K × (SHORT + O
FSET1) where K = (LONG-Yth) / (SAT-Yt
h) When LONG ≧ SAT (region where LONG is saturated, K = 1) OUT = SHORT + OFSET1 Conventionally, the video signals are synthesized in this way to obtain a video signal with a high dynamic range.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
映像信号合成手段の合成のみでは、標準露光映像信号と
非標準露光映像信号では、入射光量に対する撮像素子出
力の特性が異なるため、非標準露光映像信号は標準露光
映像信号に比べてS/Nが劣化しているという特性があ
った。このため標準露光映像信号と非標準露光映像信号
を合成した合成映像信号は、標準露光映像信号が飽和し
ない領域では、標準露光映像信号(LONG)だけを使
用するのでS/Nは問題にならないが、標準露光映像信
号から徐々に非標準露光映像信号(SHORT)の割合
が大きくなり始めるような領域(MIX領域からSHO
RT領域の始まる領域)ではS/Nが劣化してしまうと
いう問題があった。また、非標準露光映像信号はオフセ
ット値を加算するため、ノイズ成分が目立ちやすいとい
う問題もあった。
However, since the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal have different characteristics of the image sensor output with respect to the amount of incident light, the non-standard exposure video can be obtained only by the synthesis of the above video signal synthesizing means. The signal had a characteristic that the S / N was deteriorated as compared with the standard exposure video signal. Therefore, the combined video signal obtained by synthesizing the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal uses only the standard exposure video signal (LONG) in the area where the standard exposure video signal is not saturated, but the S / N does not matter. , An area where the ratio of the non-standard exposure video signal (SHORT) gradually increases from the standard exposure video signal (from the MIX area to the SHO
There is a problem that the S / N is deteriorated in the region where the RT region starts). Further, since the offset value is added to the non-standard exposure video signal, there is a problem that the noise component is easily noticeable.

【0012】本発明は、上記問題を解決するものであ
り、S/N劣化の少ないダイナミックレンジの広い良好
な映像信号を生成することのできる映像信号処理方法と
その装置を提供し、さらにそうした映像信号処理によっ
て高ダイナミックレンジの良好な映像を映すことができ
る撮像装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above problems and provides a video signal processing method and apparatus capable of generating a good video signal having a wide dynamic range with little S / N deterioration, and further providing such a video signal. An object of the present invention is to provide an image pickup device capable of displaying a good image having a high dynamic range by signal processing.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、同一シーンに対して、標準の露光時間で
撮影された標準露光映像信号と、標準より短い露光時間
で撮影された非標準露光映像信号とを生成し、これらを
用いてダイナミックレンジが拡大された映像信号を合成
する映像信号処理方法および装置において、標準露光映
像信号と非標準露光映像信号を信号レベルに応じて合成
した合成映像信号に対して、合成映像信号に含まれる標
準露光映像信号と非標準露光映像信号の割合に応じてノ
イズ成分を除去するようにしたものであり、上記構成に
より、解像度劣化を抑えつつ、S/Nの改善された良好
な高ダイナミックレンジの映像信号が得られる。また、
上記のような映像信号処理を行うことにより、解像度劣
化を抑え、S/Nの改善された良好な高ダイナミックレ
ンジの撮像装置を得ることができる。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a standard exposure video signal shot at a standard exposure time and an exposure time shorter than the standard exposure time are shot for the same scene. generating a non-standard exposure image signal, the video signal processing method and apparatus for synthesizing a video signal whose dynamic range is expanded by using these, movies standard exposure
Image signal and non-standard exposure video signal are combined according to signal level
The composite video signal
Depending on the ratio of the semi-exposure video signal and the non-standard exposure video signal,
The above-mentioned configuration suppresses deterioration of resolution while improving S / N.
A high dynamic range video signal can be obtained. Also,
By performing the image signal processing as described above, the resolution degradation
Good dynamic range with improved S / N
It is possible to obtain an image pickup device of a camera.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】 本発明の請求項記載の発明は、
同一シーンに対して、標準の露光時間で撮影された標準
露光映像信号と、標準より短い露光時間で撮影された非
標準露光映像信号とを生成し、これらを用いてダイナミ
ックレンジが拡大された映像信号を合成する映像信号処
理方法において、前記標準露光映像信号と前記非標準露
光映像信号を信号レベルに応じて合成した合成映像信号
に対して、前記合成映像信号に含まれる標準露光映像信
号と非標準露光映像信号の割合に応じてノイズ成分を除
去することを特徴とする映像信号処理方法であり、合成
映像信号のノイズ成分を除去し、S/Nを改善するとい
う作用を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention of claim 1, wherein the present invention,
A standard exposure video signal shot with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal shot with an exposure time shorter than the standard are generated for the same scene, and the dynamic range is expanded using these signals. In a video signal processing method for synthesizing a signal, a standard exposure video signal included in the synthetic video signal and a non-standard exposure video signal which are non-standard exposure video signals and non-standard exposure video signals are synthesized according to a signal level. A video signal processing method characterized by removing a noise component according to the ratio of a standard exposure video signal, and having an effect of removing a noise component of a composite video signal and improving S / N.

【0018】本発明の請求項記載の発明は、非標準露
光映像信号の割合が多い部分では、その割合に応じてノ
イズ成分を除去し、標準露光映像信号の割合の多い部分
では、その割合に応じてノイズ成分の除去を行わないこ
とを特徴とする請求項記載の映像信号処理方法であ
り、合成映像信号のノイズ成分を除去し、S/Nを改善
するという作用を有する。
According to the second aspect of the present invention, the noise component is removed according to the ratio of the non-standard exposure video signal in a large proportion, and the noise component is removed in the ratio of the standard exposure video signal in a large proportion. depending on a video signal processing method according to claim 1, wherein a is not performed to remove noise components, and removes a noise component of the composite video signal has the effect of improving the S / N.

【0019】本発明の請求項記載の発明は、同一シー
ンに対して、標準の露光時間で撮影された標準露光映像
信号と、標準より短い露光時間で撮影された非標準露光
映像信号とを生成し、これらを用いてダイナミックレン
ジが拡大された映像信号を合成する映像信号合成手段を
備えた映像信号処理装置において、前記標準露光映像信
号と前記非標準露光映像信号を信号レベルに応じて合成
した合成映像信号に対して、前記合成映像信号に含まれ
る標準露光映像信号と非標準露光映像信号の割合に応じ
てノイズ成分を除去するためのノイズ除去手段を備えた
ことを特徴とする映像信号処理装置であり、合成映像信
号のノイズ成分を除去し、S/Nを改善するという作用
を有する。
According to a third aspect of the present invention, a standard exposure video signal shot with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal shot with a shorter exposure time than the standard are provided for the same scene. In a video signal processing device having a video signal synthesizing unit for synthesizing and synthesizing a video signal whose dynamic range has been expanded using these, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are synthesized according to a signal level. A video signal comprising a noise removing means for removing a noise component from the composite video signal according to the ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal included in the composite video signal. This is a processing device, and has an effect of removing noise components of the combined video signal and improving S / N.

【0020】本発明の請求項記載の発明は、ノイズ除
去手段が、合成映像信号を通過させるディジタルフィル
タと重み付け手段とを備え、合成映像信号のうち非標準
露光映像信号の割合が多い部分では、その割合に応じて
前記ディジタルフィルタを通し、標準露光映像信号が多
い部分では、その割合に応じて前記ディジタルフィルタ
を通さないように、映像信号合成手段からの映像信号合
成制御信号により前記重み付け手段を制御することを特
徴とする請求項記載の映像信号処理装置であり、合成
映像信号のノイズ成分を除去し、S/Nを改善するとい
う作用を有する。
In the invention according to claim 4 of the present invention, the noise removing means includes a digital filter for passing the composite video signal and a weighting means, and in a portion where the ratio of the non-standard exposure video signal is large in the composite video signal. The weighting means is controlled by the video signal synthesis control signal from the video signal synthesis means so that the digital filter is passed in accordance with the proportion and the digital filter is not passed in the portion where the standard exposure video signal is large according to the proportion. The video signal processing device according to claim 3, wherein the video signal processing device has a function of removing a noise component of the composite video signal and improving S / N.

【0021】本発明の請求項記載の発明は、同一シー
ンに対して、標準の露光時間で撮影された標準露光映像
信号と、標準より短い露光時間で撮影された非標準露光
映像信号とを生成し、これらを用いてダイナミックレン
ジが拡大された映像信号を合成する映像信号処理方法に
おいて、前記標準露光映像信号と、前記非標準露光映像
信号を映像信号レベルに応じて合成した合成映像信号に
対して、前記合成映像信号に含まれる標準露光映像信号
と非標準露光映像信号の割合と前記合成映像信号の信号
レベルに応じてノイズ成分を除去することを特徴とする
映像信号処理方法であり、合成映像信号のノイズ成分を
除去し、S/Nを改善するという作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, a standard exposure video signal shot with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal shot with a shorter exposure time than the standard are provided for the same scene. In a video signal processing method for generating and synthesizing a video signal whose dynamic range has been expanded using these, a standard video image signal and a non-standard video image signal are combined into a composite video signal according to a video signal level. On the other hand, a video signal processing method characterized by removing a noise component according to a ratio of a standard exposure video signal and a non-standard exposure video signal included in the composite video signal and a signal level of the composite video signal, It has the effect of removing the noise component of the composite video signal and improving the S / N.

【0022】本発明の請求項記載の発明は、同一シー
ンに対して、標準の露光時間で撮影された標準露光映像
信号と、標準より短い露光時間で撮影された非標準露光
映像信号とを生成し、これらを用いてダイナミックレン
ジが拡大された映像信号を合成する映像信号合成手段を
備えた映像信号処理装置において、前記標準露光映像信
号と、前記非標準露光映像信号を映像信号レベルに応じ
て合成した合成映像信号に対して、前記合成映像信号に
含まれる標準露光映像信号と非標準露光映像信号の割合
と前記合成映像信号の信号レベルに応じてノイズ成分を
除去するノイズ除去手段を備えたことを特徴とする映像
信号処理装置であり、合成映像信号のノイズ成分を除去
し、S/Nを改善するという作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, a standard exposure image signal photographed at a standard exposure time and a non-standard exposure image signal photographed at an exposure time shorter than the standard are provided for the same scene. In a video signal processing device having a video signal synthesizing unit for synthesizing a video signal whose dynamic range is expanded by using these, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal according to the video signal level A noise removal unit for removing a noise component according to the ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal included in the composite video signal and the signal level of the composite video signal to the composite video signal synthesized by A video signal processing device characterized by the above, and has an effect of removing a noise component of a composite video signal and improving S / N.

【0023】本発明の請求項に記載の発明は、ノイズ
除去手段が、合成映像信号を通過させるディジタルフィ
ルタと重み付け手段と映像信号レベル検出手段とを備
え、合成映像信号のうち非標準露光映像信号の割合が多
い部分では、その割合に応じて前記ディジタルフィルタ
を通し、標準露光映像信号が多い部分では、その割合に
応じて前記ディジタルフィルタを通さないように、映像
信号合成手段からの映像信号合成制御信号に基づき前記
映像信号レベル検出手段が生成した制御信号により、前
記重み付け手段を制御することを特徴とする請求項
載の映像信号処理装置であり、合成映像信号のノイズ成
分を除去し、S/Nを改善するという作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, the noise removing means includes a digital filter for passing the composite video signal, a weighting means, and a video signal level detecting means, and the non-standard exposure video of the composite video signal. The video signal from the video signal synthesizing means is designed so that the digital filter is passed according to the ratio in a portion where the signal ratio is large, and the digital filter is not passed according to the ratio in the portion where the standard exposure video signal is large. 7. The video signal processing device according to claim 6 , wherein the weighting means is controlled by a control signal generated by the video signal level detecting means based on a composite control signal, wherein a noise component of the composite video signal is removed. , S / N are improved.

【0024】本発明の請求項に記載の発明は、同一シ
ーンに対して、標準の露光時間で撮影された標準露光映
像信号と、標準より短い露光時間で撮影された非標準露
光映像信号とを生成し、これらを用いてダイナミックレ
ンジが拡大された映像信号を合成する映像信号処理方法
において、前記標準露光映像信号と、前記非標準露光映
像信号を映像信号レベルに応じて合成した合成映像信号
に対して、前記合成映像信号に含まれる標準露光映像信
号と非標準露光映像信号の割合と前記合成映像信号の信
号レベルに応じて、異なる露光量毎にノイズ成分を除去
することを特徴とする映像信号処理方法であり、合成映
像信号のノイズ成分を除去し、S/Nを改善するという
作用を有する。
According to an eighth aspect of the present invention, a standard exposure video signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal photographed with an exposure time shorter than the standard are taken for the same scene. And a video signal processing method for synthesizing a video signal whose dynamic range has been expanded by using the above, in the video signal processing method, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are synthesized in accordance with the video signal level. On the other hand, a noise component is removed for each different exposure amount according to the ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal included in the composite video signal and the signal level of the composite video signal. This is a video signal processing method, and has an effect of removing noise components of a composite video signal and improving S / N.

【0025】本発明の請求項に記載の発明は、同一シ
ーンに対して、標準の露光時間で撮影された標準露光映
像信号と、標準より短い露光時間で撮影された非標準露
光映像信号とを生成し、これらを用いてダイナミックレ
ンジが拡大された映像信号を合成する映像信号合成手段
を備えた映像信号処理装置において、前記標準露光映像
信号と、前記非標準露光映像信号を映像信号レベルに応
じて合成した合成映像信号に対して、前記合成映像信号
に含まれる標準露光映像信号と非標準露光映像信号の割
合と前記合成映像信号の信号レベルに応じて、異なる露
光量毎にノイズ成分を除去する特性の異なる複数のノイ
ズ除去手段を備えたことを特徴とする映像信号処理装置
であり、合成映像信号のノイズ成分を除去し、S/Nを
改善するという作用を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, in the same scene, a standard exposure video signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal photographed with an exposure time shorter than the standard exposure time are used. In a video signal processing device having a video signal synthesizing means for synthesizing a video signal whose dynamic range is expanded by using these, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are set to a video signal level. According to the ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal included in the composite video signal and the signal level of the composite video signal included in the composite video signal, a noise component is generated for each different exposure amount. A video signal processing device characterized by comprising a plurality of noise removing means having different characteristics to be removed, wherein the noise component of a composite video signal is removed to improve S / N. Having.

【0026】本発明の請求項10に記載の発明は、ノイ
ズ除去手段が、合成映像信号を通過させる狭帯域と広帯
域の複数のディジタルフィルタと、前記複数のディジタ
ルフィルタの重み付けを行う複数の重み付け手段と、合
成映像信号の信号レベルを検出するN段階映像信号レベ
ル検出手段と、複数の重み付け手段の出力を選択するセ
レクタ手段とを備え、合成映像信号のうち非標準露光映
像信号の割合が多い部分では、その割合に応じて前記広
帯域のディジタルフィルタを通した映像信号を出力し、
標準露光映像信号が多い部分では、その割合に応じて前
記狭帯域のディジタルフィルタを通した映像信号を出力
するように、映像信号合成手段からの映像信号合成制御
信号に基づき前記N段階映像信号レベル検出手段が生成
した制御信号により、前記重み付け手段およびセレクタ
手段を制御することを特徴とする請求項記載の映像信
号処理装置であり、合成映像信号のノイズ成分を除去
し、S/Nを改善するという作用を有する。
According to a tenth aspect of the present invention, the noise removing means has a plurality of narrow band and wide band digital filters for passing the composite video signal, and a plurality of weighting means for weighting the plurality of digital filters. And an N-stage video signal level detecting means for detecting the signal level of the composite video signal and a selector means for selecting the output of the plurality of weighting means, and a portion of the composite video signal having a large proportion of non-standard exposure video signals. Then, output the video signal that has passed through the wideband digital filter according to the ratio,
In the portion where the standard exposure video signal is large, the N-stage video signal level is output based on the video signal synthesizing control signal from the video signal synthesizing unit so as to output the video signal that has passed through the narrow band digital filter according to the ratio. 10. The video signal processing device according to claim 9 , wherein the weighting means and the selector means are controlled by the control signal generated by the detecting means, wherein the noise component of the composite video signal is removed and the S / N is improved. Has the effect of

【0027】本発明の請求項11に記載の発明は、同一
シーンに対して、標準の露光時間で撮影された標準露光
映像信号と、標準より短い露光時間で撮影された非標準
露光映像信号とを生成し、これらを用いてダイナミック
レンジが拡大された映像信号を合成する映像信号処理方
法において、前記標準露光映像信号と、前記非標準露光
映像信号を映像信号レベルに応じて合成した合成映像信
号に対して、前記合成映像信号に含まれる標準露光映像
信号と非標準露光映像信号の割合と、前記合成映像信号
の信号レベルと、前記標準露光映像信号と前期非標準露
光映像信号の露光時間の比に応じて、異なる露光量毎に
ノイズ成分を除去することを特徴とする映像信号処理方
法であり、合成映像信号のノイズ成分を除去し、S/N
を改善するという作用を有する。
According to an eleventh aspect of the present invention, a standard exposure video signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal photographed with an exposure time shorter than the standard are taken for the same scene. And a video signal processing method for synthesizing a video signal whose dynamic range has been expanded by using the above, in the video signal processing method, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are synthesized in accordance with the video signal level. In contrast, the ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal included in the composite video signal, the signal level of the composite video signal, the exposure time of the standard exposure video signal and the previous non-standard exposure video signal A video signal processing method is characterized in that a noise component is removed for each different exposure amount according to the ratio.
Has the effect of improving.

【0028】本発明の請求項12に記載の発明は、同一
シーンに対して、標準の露光時間で撮影された標準露光
映像信号と、標準より短い露光時間で撮影された非標準
露光映像信号とを生成し、これらを用いてダイナミック
レンジが拡大された映像信号を合成する映像信号合成手
段を備えた映像信号処理装置において、前記標準露光映
像信号と、前記非標準露光映像信号を映像信号レベルに
応じて合成した合成映像信号に対して、前記合成映像信
号に含まれる標準露光映像信号と非標準露光映像信号の
割合と、前記合成映像信号の信号レベルと、前記標準露
光映像信号と前記非標準露光映像信号の露光時間の比に
応じて、異なる露光量毎にノイズ成分を除去する特性の
異なる複数のノイズ除去手段を備えたことを特徴とする
映像信号処理装置であり、合成映像信号のノイズ成分を
除去し、S/Nを改善するという作用を有する。
According to a twelfth aspect of the present invention, a standard exposure video signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal photographed with an exposure time shorter than the standard are taken for the same scene. In a video signal processing device having a video signal synthesizing means for synthesizing a video signal whose dynamic range is expanded by using these, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are set to a video signal level. The ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal included in the composite video signal, the signal level of the composite video signal, the standard exposure video signal and the non-standard with respect to the composite video signal synthesized according to A video signal processing device comprising a plurality of noise removing means having different characteristics for removing a noise component for each different exposure amount according to the ratio of the exposure time of the exposure video signal. There, removes a noise component of the composite video signal has the effect of improving the S / N.

【0029】本発明の請求項13に記載の発明は、ノイ
ズ除去手段が、合成映像信号を通過させる狭帯域と広帯
域の複数のディジタルフィルタからなる組と、複数の重
み付け手段からなる組と、合成映像信号の信号レベルを
検出するN段階映像信号レベル検出手段と、各組の重み
付け手段の出力を選択する複数のセレクタ手段からなる
組と、各組のセレクタ手段の出力を選択するセレクタ
と、標準露光映像信号と非標準露光映像信号の露光時間
の比に応じた制御信号を生成する露光比演算手段とを備
え、合成映像信号のうち非標準露光映像信号の割合が多
い部分では、その割合に応じて前記広帯域のディジタル
フィルタを通した映像信号を出力し、標準露光映像信号
が多い部分では、その割合に応じて前記狭帯域のディジ
タルフィルタを通した映像信号を出力するように、映像
信号合成手段からの映像信号合成制御信号に基づき前記
N段階映像信号レベル検出手段が生成した制御信号によ
り、前記各組の重み付け手段およびセレクタ手段を制御
するとともに、前記露光比演算手段からの制御信号によ
り、最終のセレクタを制御することを特徴とする請求項
12記載の映像信号処理装置であり、合成映像信号のノ
イズ成分を除去し、S/Nを改善するという作用を有す
る。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the noise removing means comprises a set of a plurality of narrow band and wide band digital filters for passing the composite video signal, a set of a plurality of weighting means, and a combination. An N-stage video signal level detecting means for detecting the signal level of the video signal, a set consisting of a plurality of selector means for selecting the output of each weighting means, a selector for selecting the output of each selector means, and a standard An exposure ratio calculating means for generating a control signal according to the ratio of the exposure time of the exposure video signal and the exposure time of the non-standard exposure video signal is provided. According to the ratio, the video signal that has passed through the wideband digital filter is output, and in the portion where the standard exposure video signal is large, the signal is passed through the narrowband digital filter according to the ratio. The weighting means and the selector means of each set are controlled by the control signal generated by the N-stage video signal level detecting means based on the video signal synthesizing control signal from the video signal synthesizing means so as to output the video signal. The final selector is controlled by a control signal from the exposure ratio calculation means.
12 is a video signal processing device, which has an effect of removing a noise component of a composite video signal and improving S / N.

【0030】本発明の請求項14に記載の発明は、撮影
手段として撮像素子を備え、前記撮影手段で撮影された
映像信号を処理するために請求項1から13のいずれか
一つに記載の映像信号処理方法または装置を備えたこと
を特徴とする撮像装置であり、合成映像信号のノイズ成
分を除去し、高ダイナミックレンジのS/Nの良い良好
な映像信号が得られるという作用を有する。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the image pickup device is provided as a photographing means, and the image signal photographed by the photographing means is processed, and the invention according to any one of the first to thirteenth aspects. An image pickup apparatus having a video signal processing method or apparatus, and having an effect of removing a noise component of a composite video signal and obtaining a good video signal having a high dynamic range and good S / N.

【0031】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態にお
ける信号処理装置を示すブロック図であり、図10に示
した従来の信号処理装置に対して、同時化手段1050
の後段に、さらにディジタルフィルタA1100を設け
たものであり、その他の同じ名称で同じ番号の構成手段
は、図10の従来例と同等の機能を有するものとする。
また、ここではフレーム単位でのダイナミックレンジ拡
大処理について示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, which is different from the conventional signal processing apparatus shown in FIG.
The digital filter A1100 is further provided in the subsequent stage, and the other constituent elements having the same names and the same numbers have the same functions as those of the conventional example of FIG.
Further, here, the dynamic range expansion processing in units of frames will be described.

【0032】図1において、1010は撮像素子であ
り、露光時間が標準露光と非標準露光の2種類の映像信
号を交互に出力する。1020は撮像素子駆動手段であ
り、撮像素子1010を駆動するとともに、図11
(A)のように撮像素子の露光時間を示す露光時間識別
信号1021を出力する。1030は前処理手段であ
り、撮像素子出力のアナログ信号のノイズ成分を相関二
重サンプリングにより除去するCDS回路と、ノイズ成
分が除去されたアナログ映像信号が一定の信号レベルを
保持するように振幅調整を行うAGC回路と、振幅調整
されたアナログ映像信号に対してA/D変換するために
クランプするクランプ回路等で構成される。
In FIG. 1, reference numeral 1010 denotes an image pickup device, which alternately outputs two kinds of image signals of exposure time of standard exposure and non-standard exposure. Reference numeral 1020 denotes an image pickup device driving means, which drives the image pickup device 1010 and
As in (A), the exposure time identification signal 1021 indicating the exposure time of the image sensor is output. Reference numeral 1030 denotes a pre-processing means, which is a CDS circuit for removing the noise component of the analog signal of the image pickup device by correlated double sampling, and an amplitude adjustment so that the analog video signal from which the noise component is removed maintains a constant signal level. And an AGC circuit for performing A.C., and a clamp circuit for clamping the A / D converted analog video signal for A / D conversion.

【0033】1040は前処理手段1030の出力をデ
ィジタル信号に変換するA/D変換器であり、1050
は同時化手段である。同時化手段1050は、図12に
示すように、1フレーム分の映像信号を遅延するための
メモリー手段10511とセレクタ手段10513とセ
レクタ手段10514で構成されている。そこで、図1
3(A)に示すように、1フレーム毎に交互に出力され
る露光時間の異なるA/D変換器出力1041を、メモ
リー手段10511とセレクタ手段10513とセレク
タ手段10514に与え、メモリー手段10511で図
13(B)に示すように1フレーム分映像信号を遅延さ
せた後、メモリー手段出力10512をセレクタ手段1
0513とセレクタ手段10514に与え、さらにセレ
クタ手段10513とセレクタ手段10514を図13
(C)に示す露光時間識別信号1021によって切り換
え、図13(D)、(E)に示すように、セレクタ手段
10514出力は常に非標準露光映像信号1070(S
HORT)となるように、またセレクタ手段10513
出力は常に標準露光映像信号1060(LONG)とな
るように2系統に分離して、同一タイミングで出力す
る。1100は非標準露光映像信号1070のノイズ成
分を除去するためのディジタルフィルタA、1080は
標準露光映像信号1060と非標準露光映像信号107
0を信号レベルに応じて合成する映像信号合成手段、1
090は合成映像信号1081に対してガンマ補正、輪
郭補正等を行うカメラプロセスである。
Reference numeral 1040 is an A / D converter for converting the output of the preprocessing means 1030 into a digital signal, and 1050
Is a means of synchronization. As shown in FIG. 12, the synchronization means 1050 is composed of a memory means 10511 for delaying a video signal for one frame, a selector means 10513 and a selector means 10514. Therefore, in FIG.
As shown in FIG. 3 (A), A / D converter outputs 1041 with different exposure times alternately output for each frame are given to the memory means 10511, the selector means 10513, and the selector means 10514, and the memory means 10511 After delaying the video signal by one frame as shown in FIG. 13B, the memory means output 10512 is set to the selector means 1
0513 and the selector means 10514, and further the selector means 10513 and the selector means 10514 are shown in FIG.
Switching is performed by the exposure time identification signal 1021 shown in FIG. 13C, and as shown in FIGS. 13D and 13E, the output of the selector means 10514 is always the non-standard exposure video signal 1070 (S).
HORT) and selector means 10513
The output is divided into two systems so that the standard exposure video signal 1060 (LONG) is always output, and output at the same timing. Reference numeral 1100 denotes a digital filter A for removing a noise component of the non-standard exposure video signal 1070, and 1080 denotes a standard exposure video signal 1060 and a non-standard exposure video signal 107.
Video signal synthesizing means for synthesizing 0 according to the signal level, 1
Reference numeral 090 denotes a camera process that performs gamma correction, contour correction, and the like on the composite video signal 1081.

【0034】以上のように構成された本発明の第1の実
施の形態における信号処理装置について、その動作を説
明する。撮像素子1010は、撮像素子駆動手段102
0によって駆動され、光量を電気信号に変換する。撮像
素子駆動手段1020は、撮像素子1010を駆動する
とともに、図11(A)のように撮像素子1010の露
光時間を示す露光時間識別信号1021を生成する。
The operation of the signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention configured as above will be described. The image sensor 1010 is an image sensor driving unit 102.
Driven by 0, it converts the amount of light into an electrical signal. The image sensor driving means 1020 drives the image sensor 1010 and also generates an exposure time identification signal 1021 indicating the exposure time of the image sensor 1010 as shown in FIG.

【0035】前処理手段1030は、CDS,AGC,
クランプ回路等で構成され、撮像素子1010出力のア
ナログ信号のノイズ成分をCDS回路で相関二重サンプ
リングにより除去し、ノイズ成分が除去されたアナログ
映像信号をAGC回路で一定の信号レベルに保持するよ
うに振幅調整し、振幅調整されたアナログ映像信号に対
してA/D変換するためにクランプ回路でクランプし、
A/D変換器1040はクランプされたアナログ映像信
号をディジタル映像信号に変換する。
The pre-processing means 1030 includes CDS, AGC,
The noise component of the analog signal output from the image sensor 1010, which is configured by a clamp circuit, is removed by correlated double sampling by the CDS circuit, and the analog video signal from which the noise component is removed is held at a constant signal level by the AGC circuit. Amplitude is adjusted to, and clamped by a clamp circuit to perform A / D conversion on the amplitude-adjusted analog video signal,
The A / D converter 1040 converts the clamped analog video signal into a digital video signal.

【0036】次に同時化手段1050の動作について述
べる。同時化手段1050は、図12のように1フレー
ム分の映像信号を遅延するためのメモリ手段10511
とセレクタ手段10513とセレクタ手段10514で
構成され、A/D変換器出力1041をメモリー手段1
0511とセレクタ手段10513とセレクタ手段10
514へ与え、次に図13(A)のように1フレーム毎
に交互に出力される露光時間の異なる映像信号をメモリ
手段10511では、図13(B)のように1フレーム
分遅延させ、メモリ手段10512をセレクタ手段10
513とセレクタ手段10514に与える。
Next, the operation of the synchronization means 1050 will be described. The synchronization means 1050 is a memory means 10511 for delaying a video signal for one frame as shown in FIG.
And the selector means 10513 and the selector means 10514, and the A / D converter output 1041 is stored in the memory means 1
0511, selector means 10513, and selector means 10
A video signal having a different exposure time, which is given to 514 and then alternately output for each frame as shown in FIG. 13A, is delayed by one frame in the memory means 10511 as shown in FIG. Means 10512 for selector means 10
513 and selector means 10514.

【0037】さらに同時化手段1050では、セレクタ
手段10513とセレクタ手段10514を図13
(C)の露光時間識別信号1021によって切り換え
る。例えば図12のセレクタ手段10513では、露光
時間識別信号1021が64のとき、A/D変換器出力
1021を出力し、露光時間識別信号1021が2のと
き、メモリ出力10512を出力し、また、セレクタ手
段10514では、露光時間識別信号1021が64の
とき、メモリ出力10512を出力し、露光時間識別信
号1021が2のとき、A/D変換器出力1041を出
力するようにする。この際、露光時間識別信号1021
を図13(C)に示すA/D変換器出力1041に対し
て標準露光映像信号は64、非標準露光映像信号は2と
なるように露光時間に応じて重み付けしておけば、図1
3(D)、(E)に示すように、セレクタ手段1051
3出力は常に標準露光映像信号1060(LONG)と
なるように、またセレクタ手段10514出力は常に非
標準露光映像信号1070(SHORT)となるように
2系統に分離し、同一タイミングで出力できるようにな
る。このようにして、同時化手段1050では、標準露
光と非標準露光の映像信号の同時化を行う。
Further, in the synchronizing means 1050, the selector means 10513 and the selector means 10514 are shown in FIG.
It is switched by the exposure time identification signal 1021 of (C). For example, in the selector means 10513 of FIG. 12, when the exposure time identification signal 1021 is 64, the A / D converter output 1021 is output, when the exposure time identification signal 1021 is 2, the memory output 10512 is output, and the selector The means 10514 outputs the memory output 10512 when the exposure time identification signal 1021 is 64 and outputs the A / D converter output 1041 when the exposure time identification signal 1021 is 2. At this time, the exposure time identification signal 1021
13 is weighted according to the exposure time so that the standard exposure video signal is 64 and the non-standard exposure video signal is 2 with respect to the A / D converter output 1041 shown in FIG.
3 (D) and (E), selector means 1051
3 outputs are always the standard exposure video signal 1060 (LONG), and the selector means 10514 is always the non-standard exposure video signal 1070 (SHORT) so that they can be output at the same timing. Become. In this way, the synchronization means 1050 synchronizes the standard exposure and non-standard exposure image signals.

【0038】次に、標準露光映像信号1060と非標準
露光映像信号1070について述べる。図14(A)に
標準露光映像信号1060の特性を示し、図14(B)
に非標準露光映像信号の特性を示す。図14(A)、
(B)から分かるように、非標準露光映像信号1070
と標準露光映像信号は、入射光量に対する撮像素子出力
の特性が異なり、標準露光映像信号1060は、入射光
量が撮像素子の飽和レベルを超えると飽和するが全体的
にS/Nは良いという特性がある。これに対して非標準
露光映像信号1070は、入射光量が多くても出力は飽
和しない反面、入射光量が少ない領域ではS/Nが劣化
しているという特性がある。従って、図15(F)のよ
うに標準露光映像信号1060と非標準露光映像信号1
070を信号レベルに応じて映像信号合成手段1080
で合成すると、合成映像信号1081のMIX領域付近
からSHORT領域に変化するような領域では、入射光
量の比較的すくない非標準露光映像信号1070を合成
映像信号1081とするので、S/Nの劣化した映像信
号になってしまう。
Next, the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1070 will be described. FIG. 14A shows the characteristics of the standard exposure video signal 1060, and FIG.
Shows the characteristics of the non-standard exposure video signal. FIG. 14 (A),
As can be seen from (B), the non-standard exposure video signal 1070
And the standard exposure video signal have different characteristics of the image sensor output with respect to the incident light amount, and the standard exposure video signal 1060 is saturated when the incident light amount exceeds the saturation level of the image sensor, but the S / N is good as a whole. is there. On the other hand, the non-standard exposure video signal 1070 has a characteristic that the output is not saturated even if the incident light amount is large, but the S / N is deteriorated in the region where the incident light amount is small. Therefore, as shown in FIG. 15F, the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1
070 is a video signal synthesizing means 1080 according to the signal level.
In the area where the composite video signal 1081 changes from the vicinity of the MIX area to the SHORT area, the non-standard exposure video signal 1070 having a relatively small incident light amount is used as the composite video signal 1081, and thus the S / N is deteriorated. It becomes a video signal.

【0039】そこで、このS/Nを改善するために、カ
メラプロセス1090内部の処理でディジタルフィルタ
によりノイズ除去しようとすると、本来、S/Nの良い
図15(F)に示す標準露光映像信号1060によって
生成されるLONG領域の映像信号にまでディジタルフ
ィルタ処理をするので解像度が劣化してしまうことにな
る。このため、本実施の形態1では、合成映像信号10
81のS/Nを改善するために、図1に示すようにディ
ジタルフィルタA1100を設け、非標準露光映像信号
1070のみをディジタルフィルタA1100に通して
ノイズ成分を除去した後、従来と同様に映像信号合成手
段1080で信号レベルに応じて、標準露光映像信号1
060と非標準露光映像信号1070を合成することに
より、合成映像信号は、S/Nの改善された良好な高ダ
イナミックレンジの映像信号が得られる。このため、後
段のカメラプロセス1090で各種信号処理を施して
も、ノイズ成分の少ない良好な映像信号を得ることがで
きる。
Therefore, in order to improve the S / N, noise is to be removed by a digital filter in the process inside the camera process 1090, and the standard exposure video signal 1060 shown in FIG. Since the digital filter processing is performed even on the video signal in the LONG area generated by, the resolution will be deteriorated. Therefore, in the first embodiment, the composite video signal 10
In order to improve the S / N of 81, a digital filter A1100 is provided as shown in FIG. 1, and only the non-standard exposure video signal 1070 is passed through the digital filter A1100 to remove noise components. The standard exposure video signal 1 according to the signal level in the synthesizing means 1080
By synthesizing 060 and the non-standard exposure video signal 1070, a good high dynamic range video signal with improved S / N can be obtained as the composite video signal. Therefore, even if various signal processes are performed by the camera process 1090 in the subsequent stage, it is possible to obtain a good video signal with few noise components.

【0040】(実施の形態2)図2は本発明の第2の実
施の形態における信号処理装置の構成を示すブロック図
であり、図10に示した従来の信号処理装置に対して、
映像信号合成手段1080の後段に、さらにディジタル
フィルタA1100と、重み付け手段1110を設け、
さらに映像信号合成手段1080から合成映像信号10
81に対する標準露光映像映像信号1060と非標準露
光映像信号1070の割合を示すK(映像信号合成制御
信号)1082を重み付け手段1110に出力するよう
にしたものであり、その他の同じ構成で同じ名称で同じ
番号の構成手段は、図10と同等の機能を有するものと
する。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a signal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention, which is different from the conventional signal processing apparatus shown in FIG.
A digital filter A1100 and a weighting means 1110 are further provided after the video signal synthesizing means 1080,
Furthermore, the composite video signal 10 from the video signal composition means 1080
The K (video signal synthesis control signal) 1082 indicating the ratio of the standard exposure video image signal 1060 to the non-standard exposure video signal 1070 with respect to 81 is output to the weighting means 1110. The constituent elements having the same numbers have the same functions as those in FIG.

【0041】本実施の形態2においては、合成映像信号
1081のノイズ成分を除去し、S/Nを改善するため
に、映像信号合成手段1080において生成する図15
(E)に示すK(映像信号合成制御信号)1082を利
用してディジタルフィルタA1100の出力を制御す
る。K(映像信号合成制御信号)1082は、合成映像
信号1081に対する標準露光映像信号1060と非標
準露光映像信号1070の割合を示しているので、これ
を利用して非標準露光映像信号1070の割合が多い部
分では、合成映像信号1081をディジタルフィルタA
1100に通してノイズ成分を除去した映像信号を重み
付け手段1110出力とし、標準露光映像信号1060
の割合が多い部分では、ディジタルフィルタA1100
を通さない映像信号を重み付け手段1110出力とする
ように制御する。
In the second embodiment, in order to remove the noise component of the composite video signal 1081 and improve the S / N, the video signal synthesizing means 1080 generates it.
The output of the digital filter A1100 is controlled by using K (video signal synthesis control signal) 1082 shown in (E). Since K (video signal composition control signal) 1082 indicates the ratio of the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1070 to the composite video signal 1081, the ratio of the non-standard exposure video signal 1070 is used by using this. In many parts, the composite video signal 1081 is output to the digital filter A.
The video signal from which the noise component is removed through 1100 is used as the output of the weighting means 1110, and the standard exposure video signal 1060 is output.
Of the digital filter A1100
The video signal that does not pass is controlled to be output as the weighting means 1110.

【0042】例えば、重み付け手段1110出力をOU
T、K(映像信号合成制御信号)1082をK、ディジ
タルフィルタA1100出力をAOUT、合成映像信号
1082をMOUTとすると、 OUT=K×(AOUT)+(1−K)×MOUT となるように、K(映像信号合成制御信号)1082に
よって重み付け手段1100を制御する。これによりK
(映像信号合成制御信号)1082の変化に追従しつ
つ、重み付け手段1110出力におけるディジタルフィ
ルタA1100出力の制御ができるようになる。
For example, the output of the weighting means 1110 is OU
When T and K (video signal synthesis control signal) 1082 are K, the digital filter A1100 output is AOUT, and the synthesized video signal 1082 is MOUT, OUT = K × (AOUT) + (1-K) × MOUT The weighting means 1100 is controlled by K (video signal synthesis control signal) 1082. This makes K
It becomes possible to control the output of the digital filter A1100 in the output of the weighting means 1110 while following the change of (video signal synthesis control signal) 1082.

【0043】以上のように、本実施の形態2によれば、
カメラプロセス1090の入力映像信号は、合成映像信
号1082に含まれる標準露光映像信号1060と非標
準露光映像信号1070の割合に追従して、ディジタル
フィルタA1100によるノイズ除去ができるので、解
像度劣化を抑えつつ、S/Nの改善された良好な高ダイ
ナミックレンジの映像信号が得られる。このため、後段
のカメラプロセス1090で各種信号処理を施しても、
ノイズ成分の少ない良好な映像信号を得ることができ
る。
As described above, according to the second embodiment,
The input video signal of the camera process 1090 follows the ratio of the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1070 included in the composite video signal 1082, and the noise can be removed by the digital filter A1100, so that resolution deterioration is suppressed. , S / N is improved and a good high dynamic range video signal is obtained. Therefore, even if various signal processing is performed by the camera process 1090 in the subsequent stage,
A good video signal with less noise components can be obtained.

【0044】(実施の形態3)図3は本発明の第3の実
施の形態における信号処理の構成を示すブロック図であ
り、図2の第2の実施の形態における信号処理装置に対
して、さらに映像信号レベル検出手段1120を設けた
ものである。その他の同じ構成で同じ名称で同じ番号の
構成手段は、図2と同等の機能を有するものである。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of signal processing in the third embodiment of the present invention, which is different from the signal processing apparatus in the second embodiment in FIG. Further, a video signal level detecting means 1120 is provided. Other constituent elements having the same configuration and the same name and the same number have the same functions as those in FIG.

【0045】なお、重み付け手段1110は、第2の実
施の形態で述べた重み付け手段1110と同等のもので
あるが、ここでは、α(ディジタルフィルタ制御信号)
1121によって制御される。この場合、映像信号合成
手段1080は、図15(E)に示すK(映像信号合成
制御信号)1082を映像信号レベル検出手段1120
へ出力し、合成映像信号1081を映像信号レベル検出
手段1120とディジタルフィルタA1100と重み付
け手段1110へ出力する。
The weighting means 1110 is equivalent to the weighting means 1110 described in the second embodiment, but here, α (digital filter control signal) is used.
Controlled by 1121. In this case, the video signal synthesizing unit 1080 outputs the K (video signal synthesizing control signal) 1082 shown in FIG.
And outputs the composite video signal 1081 to the video signal level detecting means 1120, the digital filter A 1100 and the weighting means 1110.

【0046】映像信号レベル検出手段1120は、合成
映像信号1081に含まれる非標準露光映像信号107
0の割合と、合成映像信号1081の信号レベルに応じ
て、ディジタルフィルタA1100の出力を制御するた
めに、図4に示すようなα(ディジタルフィルタ制御信
号)1121を生成する。このα(ディジタルフィルタ
制御信号)1121を用いて重み付け手段1110を制
御することにより、ノイズ成分を除去する。
The video signal level detecting means 1120 is used for the non-standard exposure video signal 107 included in the composite video signal 1081.
In order to control the output of the digital filter A1100 according to the ratio of 0 and the signal level of the composite video signal 1081, α (digital filter control signal) 1121 as shown in FIG. 4 is generated. By controlling the weighting means 1110 using this α (digital filter control signal) 1121, the noise component is removed.

【0047】非標準露光映像信号1070は、入射光量
が少ないほどノイズ成分が目立ちやすくS/Nが悪くな
る傾向があるので、これを図14、図15の(A)〜
(F)に示す従来のように信号レベルに応じて合成する
と、合成映像信号1081のSHORT領域は主として
非標準露光映像信号1070によって構成され、LON
G領域は主として標準露光映像信号1060により構成
されるため、SHORT領域の合成映像信号1081
は、LONG領域よりノイズ成分が多くS/Nの劣化し
た映像信号となる。
In the non-standard exposure video signal 1070, the noise component tends to stand out more and the S / N becomes worse as the amount of incident light is smaller.
When combined according to the signal level as in the conventional case shown in (F), the SHORT area of the combined video signal 1081 is mainly composed of the non-standard exposure video signal 1070, and the LON
Since the G area is mainly composed of the standard exposure video signal 1060, the composite video signal 1081 of the SHORT area is generated.
Is a video signal with more noise components than the LONG region and degraded S / N.

【0048】合成映像信号1081において、ノイズ成
分が最も目立ちやすい領域を、図4に示すように、SH
ORT領域でかつ信号レベルがYth1以下の領域と
し、全体的に明るいためノイズ成分が目立たなくなる領
域を、信号レベルがSHORT領域でかつ信号レベルが
Yth2以上とし、合成映像信号1081の信号レベル
をYとして、以下、α(ディジタルフィルタ制御信号)
1121による重みで付け手段1110の制御について
述べる。
In the composite video signal 1081, the area where the noise component is most conspicuous is SH, as shown in FIG.
An area in which the signal level is Yth1 or less in the ORT area and a noise component is inconspicuous because it is bright overall is set in the SHORT area and the signal level is Yth2 or more, and the signal level of the composite video signal 1081 is Y. , Below, α (digital filter control signal)
The control of the weighting means 1110 by the weight of 1121 will be described.

【0049】合成映像信号1081は、非標準露光映像
信号1070の割合が大きくなると同時にノイズ成分が
目立つようになるため、合成映像信号1081がSHO
RT領域かつ信号レベルがYth1までは、合成映像信
号1081に含まれる標準露光映像信号1060と非標
準露光映像信号1070の割合を示すK(映像信号合成
制御信号)1082に連動するように、映像信号レベル
検出手段1120の出力α(ディジタルフィルタ制御信
号)1121を制御し、合成映像信号1081を徐々に
ディジタルフィルタA1100に通してノイズ成分を除
去したディジタル映像信号の割合を多くするように重み
付け手段1110出力を制御し、最もノイズ成分が目立
ちやすいSHORT領域かつYth1以下の領域にある
合成映像信号1081については、α=1とし合成映像
信号1081をすべてディジタルフィルタA1100を
通してノイズ成分を除去したものとするように重み付け
手段出力1110を制御する。
In the composite video signal 1081, since the ratio of the non-standard exposure video signal 1070 becomes large and the noise component becomes conspicuous, the composite video signal 1081 becomes SHO.
In the RT region and the signal level up to Yth1, the video signal is linked with K (video signal combination control signal) 1082 indicating the ratio of the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1070 included in the composite video signal 1081. The output α (digital filter control signal) 1121 of the level detection means 1120 is controlled so that the composite video signal 1081 is gradually passed through the digital filter A1100 to increase the ratio of the digital video signal from which the noise component is removed. For the combined video signal 1081 in the SHORT area where the noise component is most conspicuous and in the area of Yth1 or less, α = 1 is set so that the combined video signal 1081 has all the noise components removed through the digital filter A1100. The weighting means output 1110 Control.

【0050】そして、合成映像信号1081の信号レベ
ルYが高くなり、信号レベルYth2以上では、全体的
に明るくノイズ成分は目立たなくなってくるため、これ
に伴い、重み付け手段1110出力は合成映像信号10
82を徐々にディジタルフィルタA1100を通らない
ものにするように、映像信号レベル検出手段1120出
力のα(ディジタルフィルタ制御信号)1121を徐々
に小さくなるように制御する。
Then, the signal level Y of the composite video signal 1081 becomes high, and when the signal level is Yth2 or higher, the noise component becomes inconspicuous as a whole, and accordingly, the output of the weighting means 1110 is the composite video signal 10.
In order that 82 may not pass through the digital filter A1100 gradually, α (digital filter control signal) 1121 output from the video signal level detecting means 1120 is controlled to be gradually decreased.

【0051】重み付け手段1110出力は、このα(デ
ィジタルフィルタ制御信号)1121によって制御さ
れ、α(ディジタルフィルタ制御信号)1121が小さ
くなるとともに合成映像信号1081をディジタルフィ
ルタA1100に通す割合を減らし、解像度劣化を抑え
るように制御する。このα(ディジタルフィルタ制御信
号)1121は、図4のように生成され、式で表すと
から式のようになる。 0 ≦Y≦th1 α=K(映像信号合成制御信号)1082 SHORT領域かつth1≦Y≦th2の領域 α=(th2−Y)/(th2−th1) SHORT領域かつY≧th2の領域の領域 α=0
The output of the weighting means 1110 is controlled by the α (digital filter control signal) 1121. As the α (digital filter control signal) 1121 becomes smaller, the ratio of passing the composite video signal 1081 through the digital filter A1100 is reduced to reduce the resolution. Control to suppress. This α (digital filter control signal) 1121 is generated as shown in FIG. 4 and is expressed by the following equation. 0 ≦ Y ≦ th1 α = K (video signal synthesis control signal) 1082 SHORT region and th1 ≦ Y ≦ th2 region α = (th2-Y) / (th2-th1) SHORT region and Y ≧ th2 region region α = 0

【0052】このように、重み付け手段1110は、α
(ディジタルフィルタ制御信号)1121が大きくなる
ほど、ディジタルフィルタA1100によって、ノイズ
成分を除去したディジタル映像信号の割合を多くなるよ
うにし、α(ディジタルフィルタ制御信号)1121が
小さくなるほど、ディジタルフィルタA1100を通さ
ない映像信号の割合を多くなるように出力を制御する。
In this way, the weighting means 1110 uses α
As the (digital filter control signal) 1121 increases, the digital filter A1100 increases the ratio of the digital video signal from which the noise component is removed. As the α (digital filter control signal) 1121 decreases, the digital filter A1100 is not passed. The output is controlled to increase the ratio of the video signal.

【0053】例えば、重み付け手段1110出力をOU
T、α(ディジタルフィルタ制御信号)1121をα、
ディジタルフィルタA1100出力をAOUT、合成映
像信号1082をMOUTとすると以下の式で示され
る。 OUT=α×(AOUT)+(1−α)×MOUT
For example, the output of the weighting means 1110 is OU
T, α (digital filter control signal) 1121 is α,
When the output of the digital filter A1100 is AOUT and the composite video signal 1082 is MOUT, it is expressed by the following equation. OUT = α × (AOUT) + (1−α) × MOUT

【0054】これにより、合成映像信号1081のノイ
ズ成分が徐々に目立ちやすくなる図4に示すMIX領域
かつYth1までの領域では、ディジタルフィルタA1
100によるノイズ除去の効果を徐々に高め、最もノイ
ズ成分が目立つSHORT領域でかつ信号レベルth1
までの領域では、ディジタルフィルタA1100による
ノイズ除去の効果を最大とし、次にノイズ成分の目立つ
Yth1≦Y≦Yth2の領域では徐々にディジタルフ
ィルタA1100による効果を弱めることができる。よ
って、それ以外の部分についてはディジタルフィルタA
1100を通さないので、解像度の劣化が抑えられる。
As a result, in the MIX region and the region up to Yth1 shown in FIG. 4 where the noise component of the composite video signal 1081 becomes gradually more noticeable, the digital filter A1
The noise removal effect of 100 is gradually enhanced, and the noise level is the most noticeable in the SHORT region and the signal level th1.
In the region up to, the effect of noise removal by the digital filter A1100 is maximized, and in the region of Yth1 ≦ Y ≦ Yth2 where the noise component is conspicuous, the effect by the digital filter A1100 can be gradually weakened. Therefore, for the other parts, the digital filter A
Since 1100 is not passed, deterioration of resolution is suppressed.

【0055】以上のように、本実施の形態3によれば、
後段のカメラプロセス1090で各種信号処理を施して
も、ノイズ成分の少ない解像度劣化の少ない良好な高ダ
イナミックレンジの映像信号を得ることができる。
As described above, according to the third embodiment,
Even if various signal processes are performed by the camera process 1090 in the subsequent stage, it is possible to obtain a good high dynamic range video signal with less noise components and less resolution degradation.

【0056】(実施の形態4)図5は本発明の第4の実
施の形態における信号処理の構成を示すブロック図であ
り、図3の実施の形態における信号処理装置に対して、
重み付け手段1110の代わりに、重み付け手段A11
11と、重み付け手段B1112を設け、さらにセレク
タ手段1150と、ディジタルフィルタB1101と、
N段階映像信号レベル検出手段1130とを設けたもの
である。その他の同じ構成で同じ名称で同じ番号の構成
手段は、図3と同等の機能を有するものである。なお、
重み付け手段A1111と重み付け手段B1112は、
第2の実施の形態で述べた重み付け手段1110と同様
のものであるが、ここでは、それぞれαn(ディジタル
フィルタ制御信号)1131、βn(ディジタルフィル
タ制御信号)1132によって制御される。
(Embodiment 4) FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of signal processing according to a fourth embodiment of the present invention, which is different from the signal processing apparatus according to the embodiment shown in FIG.
Instead of the weighting means 1110, the weighting means A11
11, a weighting means B1112, a selector means 1150, a digital filter B1101, and
An N-stage video signal level detecting means 1130 is provided. The other constituent elements having the same configuration and the same name and the same number have the same functions as those in FIG. In addition,
The weighting means A1111 and the weighting means B1112 are
It is similar to the weighting means 1110 described in the second embodiment, but here, it is controlled by αn (digital filter control signal) 1131 and βn (digital filter control signal) 1132.

【0057】また、あらかじめディジタルフィルタA1
100とディジタルフィルタB1101の特性は異なる
ようにしておく。例えば図6(A)に示すようにディジ
タルフィルタA1100の特性を、図6(B)に示すデ
ィジタルフィルタB1101の特性に対して、狭帯域の
急峻な特性のフィルタとして設けておく。図6(A)の
ように狭帯域の急峻な特性のフィルタは解像度の劣化は
大きくなるものの、S/Nの改善能力が高いという特徴
があり、図6(B)のような広帯域の緩やかな特性のフ
ィルタは解像度の劣化は小さいのものの、S/Nの改善
能力が低いという特徴があるので、これを利用して重み
付け手段A1111と重み付け手段B1112を制御す
ることにより、合成映像信号1081に含まれるノイズ
成分に応じて、ディジタルフィルタA1100とディジ
タルフィルタB1101によるノイズ除去を行う。
In addition, the digital filter A1 is previously set.
The characteristics of 100 and the digital filter B1101 are made different. For example, the characteristic of the digital filter A1100 as shown in FIG. 6A is provided as a narrow band steep characteristic with respect to the characteristic of the digital filter B1101 shown in FIG. 6B. A filter having a sharp characteristic in a narrow band as shown in FIG. 6A has a characteristic of having a high S / N improvement capability although the deterioration of resolution is large, and a filter having a wide band as shown in FIG. 6B is gentle. The characteristic filter has a characteristic that the deterioration of resolution is small but the S / N improving ability is low. Therefore, by utilizing this, the weighting means A1111 and the weighting means B1112 are controlled to be included in the composite video signal 1081. Noise removal is performed by the digital filter A1100 and the digital filter B1101 according to the noise component to be generated.

【0058】図7(A)に示す映像信号合成手段108
1は、図7(B)に示すK(映像信号合成制御信号)1
082をN段階映像信レベル号検出手段1130に出力
し、合成映像信号1081をディジタルフィルタA11
00とディジタルフィルタB1101と、重み付け手段
A1111とN段階映像信レベル号検出手段1130に
出力する。
Video signal synthesizing means 108 shown in FIG. 7 (A).
1 is K (video signal synthesis control signal) 1 shown in FIG.
082 is output to the N-stage video signal level number detecting means 1130, and the composite video signal 1081 is output to the digital filter A11.
00, digital filter B1101, weighting means A1111, and N-stage video signal level number detection means 1130.

【0059】N段階映像信号レベル検出手段1130で
は、合成映像信号1081に含まれる標準露光映像信号
1060と非標準露光映像信号1070の割合を示すK
(映像信号合成制御信号)1082と、合成映像信号1
081との信号レベルに応じて、合成映像信号1081
そのものと、ディジタルフィルタA1100とディジタ
ルフィルタB1101の重み付けを制御するαn(ディ
ジタルフィルタ制御信号)1131と、βn(ディジタ
ルフィルタ制御信号)1132と、S(セレクタ制御信
号)1133を生成する。
In the N-stage video signal level detecting means 1130, K indicating the ratio of the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1070 contained in the composite video signal 1081.
(Video signal composition control signal) 1082 and composite video signal 1
Depending on the signal level with 081, the composite video signal 1081
It generates a n (digital filter control signal) 1131, βn (digital filter control signal) 1132, and S (selector control signal) 1133 that control weighting of the digital filter A 1100 and the digital filter B 1101.

【0060】例えば、非標準露光映像信号1070は、
入射光量が少ないほどノイズ成分が目立ちやすくS/N
が悪くなる傾向があるので、図7(A)に示すように、
合成映像信号1081の信号レベルをY、合成映像信号
1081において、ノイズ成分が徐々に目立ち始める領
域をMIX領域でかつYth1までとし、最もノイズ成
分が目立ちやすい領域をSHORT領域かつYth1ま
で、さらに次にノイズ成分が目立ちやすい領域をSHO
RT領域かつYth1からYth2まで、また信号レベ
ルYth2以上は明るいのでノイズ成分がそれほど目立
たないものとし、合成映像信号1081を以下のような
領域に分けて、セレクタ手段1150出力を制御するよ
うにαn(ディジタルフィルタ制御信号)1131と、
βn(ディジタルフィルタ制御信号)1132と、S
(セレクタ制御信号)1133を生成する。
For example, the non-standard exposure video signal 1070 is
The smaller the amount of incident light, the more noticeable the noise component is. S / N
As shown in FIG. 7 (A),
The signal level of the composite video signal 1081 is Y, and in the composite video signal 1081, the region where the noise component gradually stands out is the MIX region and up to Yth1, and the region where the noise component is most noticeable is the SHORT region and Yth1, and further next. SHO the area where the noise component is easily noticeable
Since the RT region and Yth1 to Yth2 and the signal level Yth2 and above are bright, the noise component is not so noticeable, and the composite video signal 1081 is divided into the following regions to control the output of the selector means 1150 by αn ( Digital filter control signal) 1131,
βn (digital filter control signal) 1132 and S
(Selector control signal) 1133 is generated.

【0061】LONG領域 → 合成映像信号1081
をディジタルフィルタA1100に通さないもの。 MIX領域 → 合成映像信号1081をディジタル
フィルタA1100に通したものとディジタルフィルタ
A1100に通さないものに重み付けをして合成したも
の。 SHORT領域かつY≦th1の領域 → 合成映像信
号1081をディジタルフィルタA1100に通したも
の。 SYORT領域かつth1≦Y≦th2の領域 → 合
成映像信号1081をディジタルフィルタB1100に
通したものと合成映像信号1081をディジタルフィル
タB1101に通さないものものに重み付けをして合成
したもの。 SHORT領域かつth2≦Yの領域 → 合成映像信
号1081をディジタルフィルタB1101に通したも
の。
LONG area → composite video signal 1081
Which does not pass through the digital filter A1100. MIX area → A composite image signal 1081 is weighted and combined into a signal which is passed through the digital filter A1100 and a signal which is not passed through the digital filter A1100. SHORT area and Y ≦ th1 area → The composite video signal 1081 is passed through the digital filter A1100. SYORT region and th1 ≤ Y ≤ th2 region → The composite video signal 1081 is passed through the digital filter B1100 and the composite video signal 1081 is passed through the digital filter B1101 and weighted and combined. A SHORT area and an area of th2 ≦ Y → A composite video signal 1081 passed through a digital filter B1101.

【0062】また、この制御により生成するαn(ディ
ジタルフィルタ制御信号)1131とβn(ディジタル
フィルタ制御信号)1132とS(セレクタ制御信号)
1133を下記の〜式に示す。 0≦Y≦th1 αn=K(映像信号合成制御信号)1082、βn=
0、S=0 SHORT領域かつth1≦Y≦th2の領域 αn=1 βn=(Y―th1)/(th2−th1) S=1 SHORT領域かつth2≦Yの領域 αn=0,βn=1、S=1
Further, αn (digital filter control signal) 1131 and βn (digital filter control signal) 1132 and S (selector control signal) generated by this control.
1133 is shown in the following formulas. 0 ≦ Y ≦ th1 αn = K (video signal synthesis control signal) 1082, βn =
0, S = 0 SHORT region and th1 ≦ Y ≦ th2 region αn = 1 βn = (Y-th1) / (th2-th1) S = 1 SHORT region and th2 ≦ Y region αn = 0, βn = 1, S = 1

【0063】図7(C)にαn(ディジタルフィルタ制
御信号)1131を示し、図7(D)にβn(ディジタ
ルフィルタ制御信号)1132を示し、図7(E)にS
(セレクタ制御信号)1133を示す。このαn(ディ
ジタルフィルタ制御信号)1131、βn(ディジタル
フィルタ制御信号)1132により重み付け手段A11
11と重み付け手段B1112を制御し、S(セレクタ
制御信号)1133によりセレクタ手段1150を制御
する。
FIG. 7 (C) shows αn (digital filter control signal) 1131, FIG. 7 (D) shows βn (digital filter control signal) 1132, and FIG. 7 (E) shows S.
(Selector control signal) 1133 is shown. The αn (digital filter control signal) 1131 and βn (digital filter control signal) 1132 are used for weighting means A11.
11 and the weighting means B 1112 are controlled, and the selector means 1150 is controlled by S (selector control signal) 1133.

【0064】例えば、重み付け手段A1111出力をA
OUT、αn(ディジタルフィルタ制御信号)1131
をαn、ディジタルフィルタA1100出力をAFOU
T、合成映像信号1082をMOUT重み付け手段B1
112出力をBOUT、βn(ディジタルフィルタ制御
信号)1131をβn、ディジタルフィルタB1101
出力をBFOUTとすると、重み付け手段A1111出
力と重み付け手段B1112出力は以下の式(10)、(11)
で示される。 (10) AOUT=αn×(AFOUT)+(1−αn)
×MOUT (11) BOUT=βn×(BFOUT)+(1−βn)
×MOUT この重み付け手段A1111出力(AOUT)と重み付
け手段B1112出力(BOUT)をセレクタ手段11
50に入力し、合成映像信号1081の信号レベルYt
h1を基準に〜式に示したS(セレクタ制御信号)
1133により、セレクタ手段1150出力を制御す
る。
For example, the output of the weighting means A1111 is A
OUT, αn (digital filter control signal) 1131
Is αn and the digital filter A1100 output is AFOU
T, the composite video signal 1082 is assigned to MOUT weighting means B1.
112 output is BOUT, βn (digital filter control signal) 1131 is βn, digital filter B1101
When the output is BFOUT, the weighting means A1111 output and the weighting means B1112 output are expressed by the following equations (10) and (11).
Indicated by. (10) AOUT = αn × (AFOUT) + (1-αn)
× MOUT (11) BOUT = βn × (BFOUT) + (1-βn)
× MOUT The selector means 11 outputs the weighting means A1111 output (AOUT) and the weighting means B1112 output (BOUT).
50, and the signal level Yt of the composite video signal 1081
S (selector control signal) shown in formulas based on h1
1133 controls the output of the selector means 1150.

【0065】これにより、合成映像信号1081の元々
S/Nの良いLONG領域の映像信号は、ディジタルフ
ィルタA1100とディジタルフィルタB1101を通
らず、MIX領域については、αn(ディジタルフィル
タ制御信号)1131により重み付け手段A1111が
制御できるので、ディジタルフィルタA1100を重み
付けしたノイズ除去ができ、ノイズ成分が最も目立ちや
すい領域(SHORT領域かつY≦th1の領域)につ
いては、αn(ディジタルフィルタ制御信号)1131
により重み付け手段A1111が制御できるので、狭帯
域のディジタルフィルタA1100の効果を最も生かし
たノイズ除去ができる。次にノイズ成分が目立ちやすい
領域(SHORT領域かつth1≦Y≦th2の領域)
については、αn(ディジタルフィルタ制御信号)11
31とβn(ディジタルフィルタ制御信号)1132に
より重み付け手段A1111と重み付け手段B1112
が制御できるため、狭帯域のディジタルフィルタA11
00と広帯域のディジタルフィルタB1101を重み付
けしたノイズ除去ができる。さらに、明るくてノイズ成
分がそれほど目立たない領域(SHORT領域かつth
2≦Yの領域)については、広帯域のディジタルフィル
タB1101による解像度劣化の少ないノイズ除去がで
きるようになる。よって、合成映像信号1081に対し
て解像度の劣化を抑えつつ、ノイズ成分を除去しS/N
を改善することができる。
As a result, the video signal in the LONG area which originally has a good S / N ratio of the composite video signal 1081 does not pass through the digital filter A1100 and the digital filter B1101, and the MIX area is weighted by αn (digital filter control signal) 1131. Since the means A1111 can control, it is possible to remove noise by weighting the digital filter A1100, and αn (digital filter control signal) 1131 for the region where the noise component is most noticeable (SHORT region and Y ≦ th1 region).
Since the weighting means A1111 can be controlled by the above, it is possible to remove noise making the most of the effect of the narrow band digital filter A1100. Next, a region where noise components are easily noticeable (SHORT region and th1 ≦ Y ≦ th2 region)
For αn (digital filter control signal) 11
31 and βn (digital filter control signal) 1132, weighting means A 1111 and weighting means B 1112
Can control the narrow band digital filter A11.
00 and a wide band digital filter B1101 can be weighted for noise removal. In addition, it is a bright area where noise components are not so noticeable (SHORT area and th
In the range of 2 ≦ Y), it becomes possible to remove noise with less resolution deterioration by the wide band digital filter B1101. Therefore, noise components are removed from the composite video signal 1081 while suppressing deterioration of resolution, and S / N is eliminated.
Can be improved.

【0066】以上のように、本実施の形態4によれば、
後段のカメラプロセス1090で各種信号処理を施して
も、さらにノイズ成分の少ない、より解像度劣化の少な
い良好な映像信号を得ることができる。
As described above, according to the fourth embodiment,
Even if various signal processes are performed by the camera process 1090 in the subsequent stage, it is possible to obtain a good video signal with less noise components and less deterioration in resolution.

【0067】なお、この例では、2個のディジタルフィ
ルタしか用いていないが、特性の異なるディジタルフィ
ルタをより多く用いることにより、撮像素子1010出
力の特性にあったノイス除去を行うことができる。
In this example, only two digital filters are used, but by using more digital filters having different characteristics, it is possible to perform noise removal suitable for the characteristics of the output of the image pickup device 1010.

【0068】(実施の形態5)図8は本発明の第5の実
施の形態における信号処理装置の構成を示すブロック図
であり、図5の第4の実施の形態に対して、露光比演算
手段1210とディジタルフィルタC1102とディジ
タルフィルタD1103と、重み付け手段C1113
と、重み付け手段D1114と、セレクタ手段1151
とセレクタ手段1152を設けたものである。その他の
同じ構成で同じ名称で同じ番号の構成手段は、図5と同
等の機能を有するものである。
(Fifth Embodiment) FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a signal processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, in which an exposure ratio is calculated in comparison with the fourth embodiment of FIG. Means 1210, digital filter C1102, digital filter D1103, and weighting means C1113
, Weighting means D1114, and selector means 1151
And selector means 1152. Other constituent elements having the same structure and the same name and the same number have the same functions as those in FIG.

【0069】なお、重み付け手段C1113と重み付け
手段D1114は第2の実施の形態で述べた重み付け手
段1110と同様のものであるが、ここでは、それぞれ
αn(ディジタルフィルタ制御信号)1131、βn
(ディジタルフィルタ制御信号)1132によって制御
される。この場合、あらかじめ特性の異なる2つのディ
ジタルフィルタの組を用意する。ここでは1組はディジ
タルフィルタA1100とディジタルフィルタB110
1とし、もう1組はディジタルフィルタC1102とデ
ィジタルフィルタD1103とする。
The weighting means C1113 and the weighting means D1114 are the same as the weighting means 1110 described in the second embodiment, but here, αn (digital filter control signal) 1131 and βn, respectively.
It is controlled by (digital filter control signal) 1132. In this case, two sets of digital filters having different characteristics are prepared in advance. Here, one set is a digital filter A1100 and a digital filter B110.
1 and the other set is a digital filter C1102 and a digital filter D1103.

【0070】例えば、図9(A)〜(D)に示すよう
に、各ディジタルフィルタの帯域として、ディジタルフ
ィルタA1100<ディジタルフィルタC1102<デ
ィジタルフィルタB1101<ディジタルフィルタD1
103となるように設ける。狭帯域の急峻な特性のフィ
ルタは解像度の劣化は大きくなるものの、S/Nの改善
能力が高いという特徴があり、広帯域の緩やかな特性の
フィルタは解像度の劣化は小さいのものの、S/Nの改
善能力が低いという特徴があるので、これを利用して重
み付け手段A1111と重み付け手段B1112と重み
手段C1113と重み付け手段D1114を制御するこ
とにより、合成映像信号1081に含まれるノイズ成分
に応じて、ディジタルフィルタA1100とディジタル
フィルタ1101を用いてノイズ除去を行うことができ
る。
For example, as shown in FIGS. 9A to 9D, as the band of each digital filter, digital filter A1100 <digital filter C1102 <digital filter B1101 <digital filter D1
It is provided to be 103. A narrow-band steep characteristic filter has a large deterioration of resolution, but has a characteristic of high S / N improvement capability. A wide-band gradual characteristic filter has a small deterioration of resolution, but has a low S / N ratio. Since the improvement ability is low, the weighting means A1111, the weighting means B1112, the weighting means C1113, and the weighting means D1114 are used to control the digital signal according to the noise component included in the composite video signal 1081. Noise removal can be performed using the filter A1100 and the digital filter 1101.

【0071】まず、図8の露光比演算手段1210で
は、撮像素子駆動手段1020からの図11(A)に示
す露光時間識別信号1021を基に、標準露光映像信号
1060と非標準露光映像信号1070の露光時間の比
に応じた、図11(B)に示す露光比信号1211を生
成する。
First, in the exposure ratio calculation means 1210 of FIG. 8, the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1070 are based on the exposure time identification signal 1021 shown in FIG. The exposure ratio signal 1211 shown in FIG. 11B is generated in accordance with the ratio of the exposure times.

【0072】次に、N段階映像信号レベル検出手段11
90では、第4の実施の形態と同様に、合成映像信号1
081に含まれる非標準露光映像信号1070の割合を
示すK(合成映像信号制御信号)1082と、合成映像
信号1081の信号レベルに応じて、αn(ディジタル
フィルタ制御信号)1131と、βn(ディジタルフィ
ルタ制御信号)1132と、S(セレクタ制御信号)1
133を生成し、重み付け手段A1111と重み付け手
段B1112と重み付け手段C1113と重み付け手段
D1114を制御する。
Next, the N-stage video signal level detecting means 11
In 90, as in the fourth embodiment, the composite video signal 1
No. 081 includes a K (composite video signal control signal) 1082 indicating the ratio of the non-standard exposure video signal 1070, and αn (digital filter control signal) 1131 and βn (digital filter) depending on the signal level of the composite video signal 1081. Control signal) 1132 and S (selector control signal) 1
133, and controls the weighting means A1111, the weighting means B1112, the weighting means C1113, and the weighting means D1114.

【0073】そして、重み付け手段A1111出力と重
み付け手段B1112出力は、それぞれセレクタ手段1
150に入力し、重み付け手段C1113出力と重み付
け手段D1114出力を、それぞれセレクタ手段115
1に入力する。これにより、1組のディジタルフィルタ
A1100とディジタルフィルタB1101と、もう1
組のディジタルフィルタC1102とディジタルフィル
タD1103を構成し、このセレクタ手段1150と、
セレクタ手段1151出力をさらにセレクタ手段115
2に入力し、このセレクタ1152を標準露光映像信号
1060と非標準露光映像信号1070の露光時間の比
を示す露光比信号1141によって制御する。
The outputs of the weighting means A1111 and the weighting means B1112 are respectively the selector means 1
150, and outputs the weighting means C1113 output and the weighting means D1114 output to the selector means 115, respectively.
Enter 1. As a result, one set of digital filter A1100 and digital filter B1101
A pair of digital filter C1102 and digital filter D1103 are configured, and selector means 1150,
The output of the selector means 1151 is further added to the selector means 115.
2 and controls the selector 1152 by the exposure ratio signal 1141 indicating the ratio of the exposure time of the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1070.

【0074】露光比信号1141を図11(B)のよう
に標準露光映像信号1060と非標準露光映像信号10
70の比が32倍以上では1、それ以下は0と重み付け
しておき、露光比信号1141が0のときは、合成映像
信号1081に対してディジタルフィルタA1100と
ディジタルフィルタB1101によるノイズ成分の除去
を行い、露光比信号1141が1のときは、合成映像信
号1081に対して、ディジタルフィルタC1102と
ディジタルフィルタD1103によるノイズ成分の除去
ができるように生成し、この露光比信号1141により
セレクタ手段1152を制御する。
The exposure ratio signal 1141 is converted into the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 10 as shown in FIG.
When the ratio of 70 is 32 times or more, it is weighted as 1 and when it is less than 0, it is weighted as 0. When the exposure ratio signal 1141 is 0, the digital filter A1100 and the digital filter B1101 remove noise components from the composite video signal 1081. When the exposure ratio signal 1141 is 1, the composite video signal 1081 is generated so that noise components can be removed by the digital filter C1102 and the digital filter D1103, and the selector means 1152 is controlled by this exposure ratio signal 1141. To do.

【0075】ここで、露光時間の比が大きい場合は、標
準露光映像信号1060に対して非標準露光映像信号1
070の露光時間が短くなっていると考えられる。この
ようなとき、非標準露光映像信号1070は、露光時間
が短いほどS/Nが劣化し、ノイズ成分が目立つような
傾向にあるので、比較的帯域の狭いディジタルフィルタ
A1100とディジタルフィルタB1101を選択し
て、ノイズ成分を除去した映像信号をセレクタ手段11
52出力とし、また、反対に露光時間の比が小さい場合
には、標準露光映像信号1060に対して非標準露光映
像信号1070の露光時間が長くなっていると考えられ
るので、このようなときには、非標準露光映像信号10
70のノイズ成分は比較的目立たず、S/Nもそれほど
劣化しないので、比較的帯域の広いディジタルフィルタ
C1102とディジタルフィルタD1103を選択し
て、ノイズ成分を除去した映像信号をセレクタ手段11
52出力とする。これにより、合成映像信号1081に
含まれるノイズ成分は、合成映像信号1081に含まれ
る標準露光映像信号1060と非標準露光映像信号10
70の割合と信号レベル、さらに露光時間の比に応じて
除去されることになる。
Here, when the ratio of the exposure time is large, the non-standard exposure video signal 1 is compared with the standard exposure video signal 1060.
It is considered that the exposure time of 070 is short. In such a case, in the non-standard exposure video signal 1070, the S / N is deteriorated as the exposure time is shorter, and the noise component tends to be noticeable. Therefore, the digital filter A1100 and the digital filter B1101 having a relatively narrow band are selected. Then, the video signal from which the noise component is removed is selected by the selector means 11
52 output, and conversely, when the ratio of the exposure time is small, it is considered that the exposure time of the non-standard exposure video signal 1070 is longer than that of the standard exposure video signal 1060. Non-standard exposure video signal 10
Since the noise component of 70 is relatively inconspicuous and the S / N is not deteriorated so much, the digital signal C1102 and the digital filter D1103 having a relatively wide band are selected and the video signal from which the noise component is removed is selected by the selector means 11.
52 outputs. As a result, the noise component included in the composite video signal 1081 is the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 10 included in the composite video signal 1081.
It will be removed depending on the ratio of 70, the signal level, and the exposure time.

【0076】以上のように、本実施の形態5によれば、
特性の異なる4個のディジタルフィルタを用意すること
により、合成映像信号1081に含まれる標準露光映像
信号1060と非標準露光映像信号1070の割合と信
号レベルさらに露光時間の比に追従させて、ノイズ成分
を除去するために最適なディジタルフィルタを選択する
ことができ、解像度劣化を抑えつつ、さらに効果的なノ
イズ除去がきるようになる。よって、後段のカメラプロ
セス1090で各種信号処理を施しても、S/Nの良好
な解像度劣化の少ない良好な映像信号を得ることができ
る。
As described above, according to the fifth embodiment,
By preparing four digital filters having different characteristics, the noise component is made to follow the ratio of the standard exposure video signal 1060 and the non-standard exposure video signal 1070 included in the composite video signal 1081, the signal level and the exposure time ratio. An optimum digital filter can be selected to remove the noise, and more effective noise removal can be performed while suppressing resolution deterioration. Therefore, even if various signal processes are performed by the camera process 1090 in the subsequent stage, it is possible to obtain a good video signal with a good S / N and little deterioration in resolution.

【0077】なお、この例では、4個のディジタルフィ
ルタしか用いていないが、特性の異なるディジタルフィ
ルタをより多く用いることにより、撮像素子1010出
力の特性にあった適切なノイス除去を行うことができ
る。
Although only four digital filters are used in this example, by using more digital filters having different characteristics, it is possible to perform appropriate noise removal suitable for the characteristics of the output of the image sensor 1010. .

【0078】[0078]

【0079】[0079]

【発明の効果】 以上、説明したように、本発明は、 標準
露光映像信号と非標準露光映像信号を信号レベルに応じ
て合成した合成映像信号に対して、合成映像信号に含ま
れる標準露光映像信号と非標準露光映像信号の割合に応
じて、ノイズ成分を除去することにより、解像度劣化を
抑えつつ、ノイズ成分の改善されたS/Nの良好な高ダ
イナミックレンジの合成映像信号を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the standard exposure image included in the composite image signal is compared with the composite image signal obtained by combining the standard exposure image signal and the non-standard exposure image signal according to the signal level. Depending on the ratio of the signal to the non-standard exposure video signal, the noise component is removed to reduce the resolution.
While suppressing, it is possible to obtain a composite video signal having a high S / N and a high dynamic range with an improved noise component.

【0080】また、合成映像信号に対して、合成映像信
号の信号レベルと合成映像信号に含まれる非標準露光映
像信号の割合と合成映像信号の信号レベルに応じて、ノ
イズ成分を除去することにより、解像度劣化を抑えつ
つ、S/Nの良好な高ダイナミックレンジの合成映像信
号を得ることができる。
By removing the noise component from the composite video signal according to the signal level of the composite video signal, the ratio of the non-standard exposure video signal included in the composite video signal, and the signal level of the composite video signal. It is possible to obtain a composite video signal with a high S / N and a high dynamic range while suppressing resolution deterioration.

【0081】また、合成映像信号に対して、ノイズを除
去するための特性の異なるノイズ除去手段を複数設け、
合成映像信号の信号レベルと合成映像信号に含まれる非
標準露光映像信号と標準露光映像信号の割合に応じて、
特性の異なる複数のノイズ除去手段を使い分けることに
より、解像度劣化を抑えつつ、より効果的なノイズ除去
ができる。
Further, a plurality of noise removing means having different characteristics for removing noise from the combined video signal are provided.
Depending on the signal level of the composite video signal and the ratio of the non-standard exposure video signal and the standard exposure video signal included in the composite video signal,
By selectively using a plurality of noise removing means having different characteristics, it is possible to perform more effective noise removal while suppressing resolution degradation.

【0082】また、合成映像信号に対して、合成映像信
号の標準露光映像信号と非標準露光映像信号の露光時間
の比と、合成映像信号の信号レベルと、合成映像信号に
含まれる非標準露光映像信号と標準露光映像信号の割合
に応じて、特性の異なる複数のノイズ除去手段を使い分
けることにより、解像度劣化を抑えつつ、さらに効果的
で適切なノイズ除去ができる。
With respect to the composite video signal, the ratio of the exposure time of the standard exposure video signal to the non-standard exposure video signal of the composite video signal, the signal level of the composite video signal, and the non-standard exposure included in the composite video signal. By selectively using a plurality of noise removing means having different characteristics according to the ratio of the image signal and the standard exposure image signal, it is possible to suppress the deterioration of resolution and perform more effective and appropriate noise removal.

【0083】また、上記ノイズ除去手段を用いた本発明
の撮像装置は、固体撮像素子の欠点を克服して、ノイズ
成分の少ない高ダイナミックレンジの良好な映像を撮影
することができる。
Further, the image pickup apparatus of the present invention using the above noise removing means can overcome the shortcomings of the solid-state image pickup element and pick up a good image having a high dynamic range with few noise components.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の信号処理装置の構成を
示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a signal processing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2の信号処理装置の構成を
示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a signal processing device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態3の信号処理装置の構成を
示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a signal processing device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】映像信号レベル検出手段におけるα(ディジタ
ルフィルタ制御信号)の特性を示す特性図
FIG. 4 is a characteristic diagram showing characteristics of α (digital filter control signal) in the video signal level detecting means.

【図5】本発明の実施の形態4の信号処理装置の構成を
示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a signal processing device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態4におけるディジタルフィ
ルタAとディジタルフィルタBの特性を示す特性図
FIG. 6 is a characteristic diagram showing characteristics of a digital filter A and a digital filter B according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】(A)N段映像信号レベル検出手段入力の合成
映像信号の特性図 (B)K(映像信号合成制御信号)の特性図 (C)αn(ディジタルフィルタ制御信号)の特性図 (D)βn(ディジタルフィルタ制御信号)の特性図 (E)S(セレクタ制御信号)の特性図
FIG. 7A is a characteristic diagram of a composite video signal input to an N-stage video signal level detecting means, FIG. 7B is a characteristic diagram of K (video signal synthesis control signal), and is a characteristic diagram of αn (digital filter control signal). D) βn (digital filter control signal) characteristic diagram (E) S (selector control signal) characteristic diagram

【図8】本発明の実施の形態5の信号処理装置の構成を
示すブロック図
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a signal processing device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態5におけるディジタルフィ
ルタAとディジタルフィルタBとディジタルフィルタC
とディジタルフィルタDの特性を示す特性図
FIG. 9 is a digital filter A, a digital filter B, and a digital filter C according to the fifth embodiment of the present invention.
And characteristic diagram showing the characteristics of the digital filter D

【図10】従来の信号処理装置の構成を示すブロック図FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional signal processing device.

【図11】(A)露光時間識別信号の特性を示す特性図 (B)露光比信号の特性を示す特性図FIG. 11A is a characteristic diagram showing characteristics of an exposure time identification signal. (B) Characteristic diagram showing the characteristics of the exposure ratio signal

【図12】同時化手段の構成を示すブロック図FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the synchronization means.

【図13】(A)A/D変換器出力を示す特性図 (B)メモリ手段出力を示す特性図 (C)露光時間識別信号を示す特性図 (D)非標準露光映像信号を示す特性図 (E)標準露光映像信号を示す特性図FIG. 13 is a characteristic diagram showing (A) A / D converter output. (B) Characteristic diagram showing memory means output (C) Characteristic diagram showing an exposure time identification signal (D) Characteristic diagram showing non-standard exposure video signal (E) Characteristic diagram showing standard exposure video signal

【図14】(A)標準露光映像信号:LONGの特性を
示す特性図 (B)非標準露光映像信号:SHORTの特性を示す特
性図 (C)非標準露光映像信号にオフセット(OFSET
1)を加算した場合の特性を示す特性図
14A is a characteristic diagram showing the characteristics of a standard exposure video signal: LONG, and FIG. 14B is a characteristic diagram showing the characteristics of a non-standard exposure video signal: SHORT, and FIG. 14C is an offset (OFSET) to the nonstandard exposure video signal.
Characteristic diagram showing the characteristics when 1) is added

【図15】(D)標準露光映像信号(LONG)と非標
準露光映像信号(SHORT)の合成を示す特性図 (E)K(映像信号合成制御信号)の特性を示す特性図 (F)合成映像信号の特性を示す特性図
FIG. 15 (D) is a characteristic diagram showing the combination of the standard exposure video signal (LONG) and the non-standard exposure video signal (SHORT). (E) is a characteristic diagram showing the characteristics of K (video signal combination control signal). Characteristic diagram showing characteristics of video signal

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1010 撮像素子 1020 撮像素子駆動手段 1021 露光時間識別信号 1030 前処理手段 1040 A/D変換器 1041 A/D変換器出力 1050 同時化手段 10511 メモリ手段 10512 メモリ手段出力 10513 セレクタ手段 10514 セレクタ手段 1060 標準露光信号 1070 非標準露光信号 1080 映像信号合成制御手段 1081 合成映像信号 1082 K(映像信号合成制御信号) 1090 カメラプロセス 1100 ディジタルフィルタA 1101 ディジタルフィルタB 1102 ディジタルフィルタC 1103 ディジタルフィルタD 1110 重み付け手段 1111 重み付け手段A 1112 重み付け手段B 1113 重み付け手段C 1114 重み付け手段D 1120 映像信号レベル検出手段 1121 α(ディジタルフィルタ制御信号) 1130 N段階映像信号レベル検出手段 1131 αn(ディジタルフィルタ制御信号) 1132 βn(ディジタルフィルタ制御信号) 1140 露光比演算手段 1141 露光比信号 1150 セレクタ手段 1151 セレクタ手段 1152 セレクタ手段 1010 image sensor 1020 Image sensor driving means 1021 exposure time identification signal 1030 pretreatment means 1040 A / D converter 1041 A / D converter output 1050 synchronization means 10511 memory means 10512 Memory means output 10513 selector means 10514 Selector means 1060 standard exposure signal 1070 Non-standard exposure signal 1080 video signal synthesis control means 1081 Composite video signal 1082 K (video signal synthesis control signal) 1090 camera process 1100 Digital filter A 1101 Digital filter B 1102 Digital filter C 1103 Digital filter D 1110 Weighting means 1111 Weighting means A 1112 Weighting means B 1113 Weighting means C 1114 Weighting means D 1120 Video signal level detection means 1121 α (digital filter control signal) 1130 N-stage video signal level detection means 1131 αn (digital filter control signal) 1132 βn (digital filter control signal) 1140 Exposure ratio calculation means 1141 Exposure ratio signal 1150 selector means 1151 selector means 1152 selector means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/225 - 5/247 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/225-5/247

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 同一シーンに対して、標準の露光時間で
撮影された標準露光映像信号と、標準より短い露光時間
で撮影された非標準露光映像信号とを生成し、これらを
用いてダイナミックレンジが拡大された映像信号を合成
する映像信号処理方法において、前記標準露光映像信号
と前記非標準露光映像信号を信号レベルに応じて合成し
た合成映像信号に対して、前記合成映像信号に含まれる
標準露光映像信号と非標準露光映像信号の割合に応じて
ノイズ成分を除去することを特徴とする映像信号処理方
法。
1. A standard exposure image signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure image signal photographed with an exposure time shorter than the standard are generated for the same scene, and a dynamic range is generated using these signals. In a video signal processing method for synthesizing an enlarged video signal, a standard included in the synthetic video signal with respect to a synthetic video signal obtained by synthesizing the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal according to a signal level. A video signal processing method characterized by removing a noise component according to a ratio of an exposure video signal and a non-standard exposure video signal.
【請求項2】 非標準露光映像信号の割合が多い部分で
は、その割合に応じてノイズ成分を除去し、標準露光映
像信号の割合の多い部分では、その割合に応じてノイズ
成分の除去を行わないことを特徴とする請求項記載の
映像信号処理方法。
2. A noise component is removed according to the ratio in a portion where the ratio of the non-standard exposure video signal is high, and a noise component is removed according to the ratio in a portion where the ratio of the standard exposure video signal is high. The video signal processing method according to claim 1 , wherein the video signal processing method is absent.
【請求項3】 同一シーンに対して、標準の露光時間で
撮影された標準露光映像信号と、標準より短い露光時間
で撮影された非標準露光映像信号とを生成し、これらを
用いてダイナミックレンジが拡大された映像信号を合成
する映像信号合成手段を備えた映像信号処理装置におい
て、前記標準露光映像信号と前記非標準露光映像信号を
信号レベルに応じて合成した合成映像信号に対して、前
記合成映像信号に含まれる標準露光映像信号と非標準露
光映像信号の割合に応じてノイズ成分を除去するための
ノイズ除去手段を備えたことを特徴とする映像信号処理
装置。
3. A standard exposure image signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure image signal photographed with an exposure time shorter than the standard are generated for the same scene, and a dynamic range is generated using these signals. In a video signal processing device having a video signal synthesizing means for synthesizing an enlarged video signal, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are synthesized in accordance with a signal level, A video signal processing device comprising: a noise removing unit for removing a noise component according to a ratio of a standard exposure video signal and a non-standard exposure video signal included in a composite video signal.
【請求項4】 ノイズ除去手段が、合成映像信号を通過
させるディジタルフィルタと重み付け手段とを備え、合
成映像信号のうち非標準露光映像信号の割合が多い部分
では、その割合に応じて前記ディジタルフィルタを通
し、標準露光映像信号が多い部分では、その割合に応じ
て前記ディジタルフィルタを通さないように、映像信号
合成手段からの映像信号合成制御信号により前記重み付
け手段を制御することを特徴とする請求項記載の映像
信号処理装置。
4. The noise removing means comprises a digital filter for passing the composite video signal and a weighting means, and in the portion of the composite video signal in which the proportion of the non-standard exposure video signal is large, the digital filter is provided in accordance with the proportion. The weighting means is controlled by the video signal synthesis control signal from the video signal synthesis means so that the digital filter is not passed through in a portion where the standard exposure video signal is large, according to the ratio. Item 3. The video signal processing device according to Item 3 .
【請求項5】 同一シーンに対して、標準の露光時間で
撮影された標準露光映像信号と、標準より短い露光時間
で撮影された非標準露光映像信号とを生成し、これらを
用いてダイナミックレンジが拡大された映像信号を合成
する映像信号処理方法において、前記標準露光映像信号
と、前記非標準露光映像信号を映像信号レベルに応じて
合成した合成映像信号に対して、前記合成映像信号に含
まれる標準露光映像信号と非標準露光映像信号の割合と
前記合成映像信号の信号レベルに応じてノイズ成分を除
去することを特徴とする映像信号処理方法。
5. A standard exposure video signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal photographed with an exposure time shorter than the standard are generated for the same scene, and a dynamic range is generated using these signals. In a video signal processing method for synthesizing an enlarged video signal, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are included in the composite video signal with respect to the composite video signal synthesized in accordance with a video signal level. A video signal processing method, wherein a noise component is removed according to the ratio of the standard exposure video signal to the non-standard exposure video signal and the signal level of the composite video signal.
【請求項6】 同一シーンに対して、標準の露光時間で
撮影された標準露光映像信号と、標準より短い露光時間
で撮影された非標準露光映像信号とを生成し、これらを
用いてダイナミックレンジが拡大された映像信号を合成
する映像信号合成手段を備えた映像信号処理装置におい
て、前記標準露光映像信号と、前記非標準露光映像信号
を映像信号レベルに応じて合成した合成映像信号に対し
て、前記合成映像信号に含まれる標準露光映像信号と非
標準露光映像信号の割合と前記合成映像信号の信号レベ
ルに応じてノイズ成分を除去するノイズ除去手段を備え
たことを特徴とする映像信号処理装置。
6. A standard exposure image signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure image signal photographed with an exposure time shorter than the standard are generated for the same scene, and a dynamic range is generated using these signals. In a video signal processing device provided with a video signal synthesizing means for synthesizing an enlarged video signal, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are synthesized in accordance with the video signal level. A video signal processing, characterized in that it comprises a noise removing means for removing a noise component according to a ratio of a standard exposure video signal and a non-standard exposure video signal included in the composite video signal and a signal level of the composite video signal. apparatus.
【請求項7】 ノイズ除去手段が、合成映像信号を通過
させるディジタルフィルタと重み付け手段と映像信号レ
ベル検出手段とを備え、合成映像信号のうち非標準露光
映像信号の割合が多い部分では、その割合に応じて前記
ディジタルフィルタを通し、標準露光映像信号が多い部
分では、その割合に応じて前記ディジタルフィルタを通
さないように、映像信号合成手段からの映像信号合成制
御信号に基づき前記映像信号レベル検出手段が生成した
制御信号により、前記重み付け手段を制御することを特
徴とする請求項記載の映像信号処理装置。
7. The noise removing means comprises a digital filter for passing the composite video signal, a weighting means, and a video signal level detecting means, and the ratio of the non-standard exposure video signal in the composite video signal is large. The video signal level is detected based on the video signal synthesizing control signal from the video signal synthesizing means so as not to pass the digital filter depending on the ratio in a portion having a large standard exposure video signal. 7. The video signal processing device according to claim 6 , wherein the weighting means is controlled by the control signal generated by the means.
【請求項8】 同一シーンに対して、標準の露光時間で
撮影された標準露光映像信号と、標準より短い露光時間
で撮影された非標準露光映像信号とを生成し、これらを
用いてダイナミックレンジが拡大された映像信号を合成
する映像信号処理方法において、前記標準露光映像信号
と、前記非標準露光映像信号を映像信号レベルに応じて
合成した合成映像信号に対して、前記合成映像信号に含
まれる標準露光映像信号と非標準露光映像信号の割合と
前記合成映像信号の信号レベルに応じて、異なる露光量
毎にノイズ成分を除去することを特徴とする映像信号処
理方法。
8. A standard exposure image signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure image signal photographed with an exposure time shorter than the standard are generated for the same scene, and a dynamic range is generated using these signals. In a video signal processing method for synthesizing an enlarged video signal, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are included in the composite video signal with respect to the composite video signal synthesized in accordance with a video signal level. A video signal processing method, wherein a noise component is removed for each different exposure amount according to the ratio of the standard exposure video signal to the non-standard exposure video signal and the signal level of the composite video signal.
【請求項9】 同一シーンに対して、標準の露光時間で
撮影された標準露光映像信号と、標準より短い露光時間
で撮影された非標準露光映像信号とを生成し、これらを
用いてダイナミックレンジが拡大された映像信号を合成
する映像信号合成手段を備えた映像信号処理装置におい
て、前記標準露光映像信号と、前記非標準露光映像信号
を映像信号レベルに応じて合成した合成映像信号に対し
て、前記合成映像信号に含まれる標準露光映像信号と非
標準露光映像信号の割合と前記合成映像信号の信号レベ
ルに応じて、異なる露光量毎にノイズ成分を除去する特
性の異なる複数のノイズ除去手段を備えたことを特徴と
する映像信号処理装置。
9. A standard exposure video signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal photographed with an exposure time shorter than the standard are generated for the same scene, and these are used to generate a dynamic range. In a video signal processing device provided with a video signal synthesizing means for synthesizing an enlarged video signal, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are synthesized in accordance with the video signal level. A plurality of noise removing means having different characteristics for removing noise components for different exposure amounts according to the ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal included in the composite video signal and the signal level of the composite video signal. A video signal processing device comprising:
【請求項10】 ノイズ除去手段が、合成映像信号を通
過させる狭帯域と広帯域の複数のディジタルフィルタ
と、前記複数のディジタルフィルタの重み付けを行う複
数の重み付け手段と、合成映像信号の信号レベルを検出
するN段階映像信号レベル検出手段と、複数の重み付け
手段の出力を選択するセレクタ手段とを備え、合成映像
信号のうち非標準露光映像信号の割合が多い部分では、
その割合に応じて前記広帯域のディジタルフィルタを通
した映像信号を出力し、標準露光映像信号が多い部分で
は、その割合に応じて前記狭帯域のディジタルフィルタ
を通した映像信号を出力するように、映像信号合成手段
からの映像信号合成制御信号に基づき前記N段階映像信
号レベル検出手段が生成した制御信号により、前記重み
付け手段およびセレクタ手段を制御することを特徴とす
る請求項記載の映像信号処理装置。
10. A noise removing means detects a plurality of narrow band and wide band digital filters for passing a composite video signal, a plurality of weighting means for weighting the plurality of digital filters, and a signal level of the composite video signal. The N-stage video signal level detecting means and the selector means for selecting the outputs of the plurality of weighting means are provided, and in the portion where the ratio of the non-standard exposure video signal is large in the composite video signal,
According to the ratio, output the video signal that has passed through the wideband digital filter, and in the portion where the standard exposure video signal is large, output the video signal that has passed through the narrowband digital filter according to the ratio. 10. The video signal processing according to claim 9 , wherein the weighting means and the selector means are controlled by a control signal generated by the N-stage video signal level detecting means based on a video signal synthesizing control signal from the video signal synthesizing means. apparatus.
【請求項11】 同一シーンに対して、標準の露光時間
で撮影された標準露光映像信号と、標準より短い露光時
間で撮影された非標準露光映像信号とを生成し、これら
を用いてダイナミックレンジが拡大された映像信号を合
成する映像信号処理方法において、前記標準露光映像信
号と、前記非標準露光映像信号を映像信号レベルに応じ
て合成した合成映像信号に対して、前記合成映像信号に
含まれる標準露光映像信号と非標準露光映像信号の割合
と、前記合成映像信号の信号レベルと、前記標準露光映
像信号と前期非標準露光映像信号の露光時間の比に応じ
て、異なる露光量毎にノイズ成分を除去することを特徴
とする映像信号処理方法。
11. A standard exposure video signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal photographed with an exposure time shorter than the standard are generated for the same scene, and a dynamic range is generated using these signals. In a video signal processing method for synthesizing an enlarged video signal, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are included in the composite video signal with respect to the composite video signal synthesized in accordance with a video signal level. Depending on the ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal, the signal level of the composite video signal, and the ratio of the exposure time of the standard exposure video signal and the previous non-standard exposure video signal, for each different exposure amount A video signal processing method characterized by removing a noise component.
【請求項12】 同一シーンに対して、標準の露光時間
で撮影された標準露光映像信号と、標準より短い露光時
間で撮影された非標準露光映像信号とを生成し、これら
を用いてダイナミックレンジが拡大された映像信号を合
成する映像信号合成手段を備えた映像信号処理装置にお
いて、前記標準露光映像信号と、前記非標準露光映像信
号を映像信号レベルに応じて合成した合成映像信号に対
して、前記合成映像信号に含まれる標準露光映像信号と
非標準露光映像信号の割合と、前記合成映像信号の信号
レベルと、前記標準露光映像信号と前記非標準露光映像
信号の露光時間の比に応じて、異なる露光量毎にノイズ
成分を除去する特性の異なる複数のノイズ除去手段を備
えたことを特徴とする映像信号処理装置。
12. A standard exposure video signal photographed with a standard exposure time and a non-standard exposure video signal photographed with an exposure time shorter than the standard are generated for the same scene, and the dynamic range is generated using these signals. In a video signal processing device provided with a video signal synthesizing means for synthesizing an enlarged video signal, the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal are synthesized in accordance with the video signal level. Depending on the ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal included in the composite video signal, the signal level of the composite video signal, and the exposure time ratio of the standard exposure video signal and the non-standard exposure video signal. And a plurality of noise removing means having different characteristics for removing noise components for different exposure doses.
【請求項13】 ノイズ除去手段が、合成映像信号を通
過させる狭帯域と広帯域の複数のディジタルフィルタか
らなる組と、複数の重み付け手段からなる組と、合成映
像信号の信号レベルを検出するN段階映像信号レベル検
出手段と、各組の重み付け手段の出力を選択する複数の
セレクタ手段からなる組と、各組のセレクタ手段の出力
を選択するセレクタと、標準露光映像信号と非標準露光
映像信号の露光時間の比に応じた制御信号を生成する露
光比演算手段とを備え、合成映像信号のうち非標準露光
映像信号の割合が多い部分では、その割合に応じて前記
広帯域のディジタルフィルタを通した映像信号を出力
し、標準露光映像信号が多い部分では、その割合に応じ
て前記狭帯域のディジタルフィルタを通した映像信号を
出力するように、映像信号合成手段からの映像信号合成
制御信号に基づき前記N段階映像信号レベル検出手段が
生成した制御信号により、前記各組の重み付け手段およ
びセレクタ手段を制御するとともに、前記露光比演算手
段からの制御信号により、最終のセレクタを制御するこ
とを特徴とする請求項12記載の映像信号処理装置。
13. The noise removing means comprises a set of a plurality of narrow band and wide band digital filters for passing the composite video signal, a set of a plurality of weighting means, and N stages for detecting the signal level of the composite video signal. Video signal level detection means, a set composed of a plurality of selector means for selecting the output of each set of weighting means, a selector for selecting the output of each set of selector means, and a standard exposure video signal and a non-standard exposure video signal An exposure ratio calculating means for generating a control signal according to the ratio of the exposure time, and a portion having a large proportion of the non-standard exposure video signal in the composite video signal is passed through the wide band digital filter according to the proportion. The video signal is output, and in the portion where the standard exposure video signal is large, the video signal is output according to the ratio through the narrow band digital filter. The control signal generated by the N-stage video signal level detecting means based on the video signal synthesizing control signal from the signal synthesizing means controls the weighting means and selector means of each set, and the control signal from the exposure ratio computing means. 13. The video signal processing device according to claim 12 , wherein the final selector is controlled by.
【請求項14】 撮影手段として撮像素子を備え、前記
撮影手段で撮影された映像信号を処理するために請求項
1から13のいずれか一つに記載の映像信号処理方法ま
たは装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
14. an imaging device as an imaging device, further comprising a video signal processing method or apparatus according to any one of claims 1 to 13 for processing the image signal captured by the imaging means An imaging device characterized by.
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