CN1189043A - 固态成像装置 - Google Patents

Abstract

一种具有配置在全像素读取固态图像传感器中的方格模式滤色器的固态成像装置,包括:初始信号孔径补偿装置,用于形成初始信号孔径补偿信号,亮度信号孔径补偿装置,用于形成亮度信号孔径补偿信号,和色度信号比检测装置,用于检测色度信号的输出比。响应检测输出对初始信号孔径补偿信号和亮度信号孔径补偿信号加权。将加权的初始信号孔径补偿信号和加权的亮度信号孔径补偿信号相加以获得孔径补偿信号。

Description

固态成像装置

本发明涉及适用于，例如，电子静止摄像机等的固态成像装置。

通常，要求电子静止摄像机改进关于字母，图形或类似物的分辨率。

已经提出了提高分辨率的固态成像装置，其中将滤色器配置在以水平两像素重现x垂直两像素重现排列的全像素读取固态成像元件的表面上(日本特开专利出版物No.4-729899)。

与隔行扫描系统的固态成像装置相比，当通过使用相同颜色的像素在每个垂直行产生孔径(aperture)补偿信号时，将滤色器配置在以水平两像素重现x垂直两像素重现排列的全像素读取固态成像元件的表面的固态成像装置能提供在垂直空间频率上提高1/2分辨率的效果。

在滤色器的像素排列中仅当以带状方式配置相同颜色的像素时这种常规的固态成像装置能提供上面的效果。然而，在彩色固态成像装置中，其中将具有相同颜色像素不是带状排列的方格像素排列的滤色器配置在全像素读取固态成像设备的表面上，如果从相同颜色像素获得的信号产生孔径补偿信号，在水平空间频率能提高1/2的分辨率并且在垂直空间频率也能提高1/2的分辨率，但因此却不利地产生伪信号。

产生这种伪信号的原因是因为以图1A所示的方格模式配置滤色器的绿像素G，因此为产生孔径补偿信号必须完成内插，例如，在使用绿信号的水平方向平均值完成内插之后必须产生孔径补偿信号，如果完成这种水平方向内插并且对象具有图1B所示的1/2空间频率的水平带状模式，那么如图1C所示能完成分辨率，但是如果完成这种水平方向内插并且对象具有图1D所示的1/2空间频率的垂直带状模式，那么产生图1E所示的表示水平带状的伪信号。

相反，如果使用绿信号的垂直方向平均值完成这种内插，那么如果对象具有1/2空间频率的水平带状模式，因此孔径补偿信号不利地产生表示垂直带状的伪信号。这样，孔径补偿信号在水平和垂直边缘产生不利的伪轮廓。

鉴于这些方面，本发明的一个目的是在固态成像装置中提高分辨率而不产生伪信号。

根据本发明的第一方面，具有配置在全像素读取固态图像传感器中的方格模式的滤色器的固态成像装置包括初始信号孔径补偿装置，用于从滤色器的全像素形成初始信号孔径补偿信号，亮度信号孔径补偿装置，用于从通过合成滤色器的全像素获得的亮度信号形成亮度信号孔径补偿信号，和色度信号比检测装置，用于检测色度信号的输出比。响应来自色度信号比检测装置的检测输出加权初始信号孔径补偿信号和亮度信号孔径补偿信号。然后，将加权的初始信号孔径补偿信号和加权的亮度信号孔径补偿信号相加以获得孔径补偿信号。

根据本发明的第二方面，具有配置在全像素读取固态图像传感器中的方格模式的滤色器的彩色固态成像装置包括初始信号孔径补偿装置，用于从滤色器的全像素形成初始信号孔径补偿信号，色度信号检测装置，用于检测对象是彩色的还是无色的，和存储装置，用于预先存储孔径补偿的增益系数。响应来自色度信号检测装置的色度信号检测信号读出存储装置的增益系数并响应该增益系数加权初始信号孔径补偿信号。

图1A到1E是用于解释伪信号产生的示意图；

图2是表示根据本发明第一实施例的固态成像装置配置的方框图；

图3是表示根据本发明第一实施例的滤色器实例的示意图；

图4A和4B是用于解释根据本发明第一实施例  如何获得亮度信号孔径补偿信号的示意图；

图5A到5F是用于解释根据本发明第一实施例如何合成孔径补偿信号的示意图；

图6A和6B是用于解释根据本发明的第一实施例如何获得色度信号孔径补偿信号的示意图；

图7A到7F是用于解释根据本发明的第一实施例如何获得色度信号孔径补偿信号的示意图；

图8是表示根据本发明的第二实施例的固态成像装置的排列的方框图；

图9A到9D是用于解释根据本发明的第二实施例如何获得色度信号孔径补偿信号的图；和

图10是表示根据本发明的第二实施例色度信号检测信号的电平与增益系数关系的示意图。

参考附图下面将描述根据本发明第一实施例的固态成像装置。

在作为表示本发明的固态成像装置的第一实施例的图2中，提供由CCD等构成的全像素读取固态成像装置1的结构。具有图1A或图3所示的方格模式的滤色器配置在固态成像装置1的图像拾取表面上。在图3，参考符号A₁和A₂表示绿，而参考符号B和C分别表示，例如，红和蓝或黄和青或类似颜色。在这种情况下假定能分开颜色A₁，A₂，B和C。

固态成像装置1通过相关二重抽样(CDS)电路2和自动增益控制(AGC)电路3将其输出信号连续提供给白平衡电路4。在该实施例，因为滤色器具有三原色，即，绿，红和蓝的配置，提供白平衡电路4，而如果滤色器没有三原色的配置但具有互补色的配置，提供电平平衡电路取代白平衡电路4。

当对象是一个白色对象时白平衡电路(电平平衡电路)4调整所获得的每个颜色信号的电平。因为当显示白色时白平衡电路(电平平衡电路)4调整所获得的每个颜色信号的电平，如后面所述，当从初始信号产生孔径补偿信号时有可能使所获得的孔径响应为最大。

白平衡电路4将其输出信号提供给用于合成亮度信号Y的亮度信号合成电路(Y信号合成电路)5，用于直接从初始信号形成孔径补偿信号的初始信号孔径补偿电路6，用于检测色度信号的电平比的彩色信号比检测电路7，和用于合成色度信号的彩色信号合成电路8。

在具有全像素读取CCD配置并采用每个都具有图3所示的绿方格排列的滤色器的固态成像装置中，合成亮度信号Y的亮度信号合成电路5根据下面的等式合成亮度信号Y。

Y＝k×A₁+l×A₂+m×B+n×C这里k，l，m和n为系数。

在亮度信号合成电路5的输出侧获得的亮度信号Y送入用于从所获得的亮度信号Y形成孔径补偿信号的亮度信号孔径补偿电路9并且通过预定延迟电路10也送入加法器电路11。

如图4A和4B所示，亮度信号孔径补偿电路9通过内插各个像素信号从作为亮度信号获得的信号得到亮度信号孔径补偿信号，得到水平1/4孔径补偿信号和垂直1/4孔径补偿信号，并输出水平1/4孔径补偿信号和垂直1/4孔径补偿信号相加所获得的信号。

通过根据下面等式的公知的合成方法能够获得水平1/4孔径补偿信号和垂直1/4孔径补偿信号。

Yap1/4＝-1/2×Y₁+Y₃-1/2×Y₅

更进一步，当合成水平1/4孔径补偿信号时，假定初始亮度信号如图5A所示。通过将初始亮度信号Y₁移相两像素(两比特)的量来获得图5B所示的亮度信号Y₃，并且也将初始亮度信号Y₁移相四像素(四比特)的量来获得图5C所示的亮度信号Y₅。随后，如图5D所示，将初始亮度信号Y₁和亮度信号Y₅相加并且将其二等分(1/2(Y₁+Y₅))。

从图5B所示的亮度信号Y₃减去图5D所示的信号1/2(Y₁+Y₅)以获得图5E所示满足上面等式的孔径补偿信号。例如，将图5E所示的孔径补偿信号与图5B所示的亮度信号Y₃相加，由此获得用于加重轮廓的图5F所示的信号。也类似地处理垂直1/4孔径补偿信号。

为增加1/4空间频率的增益，亮度信号孔径补偿电路9通过带通滤波器输出信号。

为通过使用亮度信号Y形成孔径补偿信号，亮度信号孔径补偿电路9能够加重彩色或无色对象的轮廓。在亮度信号孔径补偿电路9的输出侧获得的亮度信号孔径补偿信号通过用于加权亮度信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路12送入加法器电路13的一输入端。

初始信号孔径补偿电路6从来自图6A和6B所示的滤色器的全部像素的初始信号获得初始信号孔径补偿信号，获得水平1/2孔径补偿信号和垂直1/2孔径补偿信号，并输出相加水平1/2孔径补偿信号和垂直1/2孔径补偿信号所得到的信号。

通过公知的合成方法能够获得水平1/2孔径补偿信号和垂直1/2孔径补偿信号。根据下面的等式获得水平1/2孔径补偿信号。

Yap1/2＝-1/2×C₁+A₂-1/2×C₂

根据下面的等式获得垂直1/2孔径补偿信号。

Yap1/2＝-1/2×B₁+A₂-1/2×B₂

更进一步，当合成水平1/2孔径补偿信号时，将图7A所示的色度信号C₁沿水平方向移相一个像素(一比特)的量来获得图7B所示的色度信号A₂，并且还将色度信号C₁移相两个像素(两比特)的量来获得图7C所示的色度信号C₂。随后，如图7D所示，将色度信号C₁和色度信号C₂相加并且进行二等分(1/2(C₁+C₂))。

从图7B所示的色度信号A₂减去图7D所示的信号1/2(C₁+C₂)以获得图7E所示满足上面等式的孔径补偿信号。例如，将图7E所示的孔径补偿信号与图7B所示的色度信号A₂相加，由此获得用于加重轮廓的图7F所示的信号。也类似地处理垂直1/2孔径补偿信号。

为增加1/2空间频率的增益，初始信号孔径补偿电路6通过带通滤波器输出信号。

因为初始信号孔径补偿电路6未内插来自滤色器的像素的全部初始信号，因此它们的空间频率区未扩展到1/2空间频率，当对象为无色时有可能将空间频率的增益增加1/2的量。在初始信号孔径补偿电路6的输出侧得到的初始信号孔径补偿信号通过用于加权初始信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路14送入加法器电路13的另一输入端。

色度信号比检测电路7是用于检测一个对象有多少彩色的电路。色度信号比检测电路7计算不同颜色的电平之间的比率，并基于该比率，确定与显示白色时获得的标准值相比该比率是较大还是较小。这样，色度信号比检测电路7根据确定结果控制可变增益放大器电路12，14的增益。

在第一实施例，如果确定电平比率接近显示白色时得到的标准值，色度信号比检测电路7就确定对象为无色的。接着，色度信号比检测电路7响应该确定降低用于加权亮度信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路12的增益由此降低亮度信号孔径补偿信号并且还响应该确定增加用于加权初始信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路14的增益由此增加初始信号孔径补偿信号。

这样，有可能将相加亮度信号孔径补偿信号和初始信号孔径补偿信号得到的，即在加法器电路13的输出侧得到的孔径补偿信号的空间频率区配置到1/2高空间频率区。因此，有可能提高分辨率。在这种情况下，因为对象是无色的，未产生伪信号。

相反，如果确定电平比未接近显示白色时获得的标准值，色度信号比检测电路7就确定对象为彩色。接着，色度信号比检测电路7响应该确定增加用于加权亮度信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路12的增益由此将亮度信号孔径补偿信号增加该量值并且还响应该确定降低用于加权初始信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路14的增益由此将初始信号孔径补偿信号降低该量值。

这样，当通过相加亮度信号孔径补偿信号和初始信号孔径补偿信号得到的，即在加法器电路13的输出侧得到的孔径补偿信号的空间频率区移到1/4区时，有可能抑制伪信号。

在这种情况下，因为可变增益放大器电路12和14的增益能够连续变化，在加法器电路13的输出侧获得的孔径补偿信号在从1/2到1/4的空间频率区的范围内能够连续变化。

在加法器电路13的输出侧得到的孔径补偿信号送入加法器电路11，由此从加法器电路11的输出侧得到与在亮度信号输出端15得到的轮廓加重信号相加的亮度信号。

在色度信号合成电路8，在其一输出端16和其另一输出端17分别得到色差信号(R-Y)和(B-Y)(这里R表示红信号，B表示蓝信号，以及Y表示亮度信号)。

根据第一实施例，如上所述，当对象为无色的并且因此未产生伪信号时，加权亮度信号孔径补偿信号以便使用从来自滤色器的全部像素的初始信号形成的初始信号孔径补偿信号。因此，孔径补偿信号的空间频率区扩展到1/2空间频率并且由此有可能有助于提高分辨率而没有产生伪信号。

根据第一实施例，与无色的对象的情况相比尽管在彩色对象的情况下不可能提高分辨率，但有可能有助于抑制伪信号。通常，因为人眼具有相对于亮度的分辨率高但相对于彩色的分辨率低的特性，如果对象是有彩色的，这种人类视觉特性成为有效，因此分辨率不会降低太多。

参考附图下面将描述根据本发明的第二实施例的彩色固态成像装置。

在表示本发明第二实施例的固态成像装置方框图的图8中，提供由CCD等构成的全像素读取固态成像装置1的配置。具有图1A或图3所示的方格模式的滤色器配置在固态成像装置1的图像拾取表面。在图3，标记符号A₁和A₂表示绿，而标记符号B和C分别表示，例如，红和蓝或黄和青或类似颜色。在这种情况下假定能够分开颜色A₁，A₂，B和C。当提供具有图3所示的水平两像素重现x垂直两像素重现的颜色排列的滤色器时，只要颜色分开是可能的就能实现最高分辨率。

固态成像装置1将其输出信号经相关二重抽样(CDS)电路2和自动增益控制(AGC)电路3连续提供给白平衡电路4。在该实施例，因为滤色器具有三原色的配置，即，绿，红，蓝，提供白平衡电路，而如果滤色器没有三原色的配置但具有互补色的配置，就提供电平平衡电路取代白平衡电路4。

当对象为白色时白平衡电路(电平平衡电路)4调整所得到的每个彩色信号的电平。因为当拾取白色对象时白平衡电路(电平平衡电路)4调整所得到的每个彩色信号的电平，如后面所述，当从初始信号产生孔径补偿信号时有可能使所得到的孔径响应为最大。

白平衡电路4将其输出信号提供给用于合成亮度信号Y的亮度信号合成电路(Y信号合成电路)5，用于合成色度信号的色度信号合成电路6，用于直接从初始信号形成水平孔径补偿信号的水平初始信号孔径补偿电路7，用于直接从初始信号形成垂直孔径补偿信号的垂直初始信号孔径补偿电路8，用于检测对象是否为彩色的第一色度信号检测电路10，和用于检测对象是否为彩色的第二色度信号检测电路9。

当采用具有全像素读取CCD配置并使用每个都具有图3所示的绿方格配置的滤色器的固态成像装置时，如果满足白平衡，那么用于合成亮度信号Y的亮度信号合成电路5根据下面的等式合成亮度信号Y。

Y＝A₁+A₂+B+C

在亮度信号合成电路5的输出侧得到的亮度信号Y提供到用于从所得到的亮度信号Y形成孔径补偿信号的亮度信号孔径补偿电路11并且通过预定延迟电路12还提供到加法器电路13。

如图4A和4B所示，亮度信号孔径补偿电路11通过内插各个像素信号从作为亮度信号得到的信号获得亮度信号孔径补偿信号，获得水平1/4孔径补偿信号和垂直1/4孔径补偿信号，并输出通过相加水平1/4孔径补偿信号和垂直1/4孔径补偿信号所得到的信号。

根据下面的等式通过公知的合成方法能够获得水平1/4孔径补偿信号和垂直1/4孔径补偿信号。

Yap1/4＝-1/2×Y₁+Y₃-1/2×Y₅

更进一步，当合成水平1/4孔径补偿信号时，假定初始亮度信号如图5A所示。将初始亮度信号Y₁移相两个像素(两比特)的量以获得图5B所示的亮度信号Y₃，并且还将初始亮度信号Y₁移相四个像素(四比特)的量以获得图5C所示的亮度信号Y₅。随后，如图5D所示，相加初始亮度信号Y₁和亮度信号Y₅，然后将其二等分(1/2(Y₁+Y₅))。

从图5B所示的亮度信号Y₃减去图5D所示的信号1/2(Y₁+Y₅)以获得图5E所示满足上面等式的孔径补偿信号。例如，将图5E所示的孔径补偿信号与图5B所示的亮度信号Y₃相加，由此获得用于加重轮廓的图5F所示的信号。也类似地合成垂直1/4孔径补偿信号。

为增加1/4空间频率的增益，亮度信号孔径补偿电路11通过带通滤波器输出信号。

为通过使用亮度信号Y形成孔径补偿信号，亮度信号孔径补偿电路11能够加重彩色或无色对象的轮廓。在亮度信号孔径补偿电路11的输出侧得到的亮度信号孔径补偿信号送入加法器电路14的一个输入端。

水平初始信号孔径补偿电路7从来自图6A所示的滤色器的全部像素的初始信号获得水平初始信号孔径补偿信号，并获得水平1/2孔径补偿信号。

在第二实施例，水平初始信号孔径补偿电路7获得表示沿水平方向的相邻像素信号之间的差值的信号并采用该信号作为水平初始信号孔径补偿信号。根据下面的等式获得水平初始信号孔径补偿信号。

Yap1/2＝-C₁+A₂

实际上，该水平初始信号孔径补偿信号是仅相对于一个方向有效的孔径补偿信号，考虑到在奈奎斯特速率限制附近改进特性的对象，这样的孔径补偿信号实际上是没有问题的。

更进一步，当合成水平1/2孔径补偿信号时，将图9A所示的色度信号C₁沿水平方向移相一个像素(一比特)的量以获得图9B所示的色度信号A₂。从色度信号A₂减去色度信号C₁以获得满足上面的等式的图9C所示的孔径补偿信号。

在这种情况下，例如，将图9C所示的孔径补偿信号与图9B所示的色度信号A₂相加，由此得到用于仅加重一侧轮廓的图9D所示的信号。为增加1/2空间频率的增益，水平初始信号孔径补偿电路7通过带通滤波器输出该信号。

因为水平初始信号孔径补偿电路7未内插来自滤色器的像素的全部初始信号，因此它们的空间频率区扩展到1/2空间频率，当对象为黑白时有可能将空间频率的增益增加1/2的量。在水平初始信号孔径补偿电路7的输出侧得到的水平初始信号孔径补偿信号通过用于加权水平初始信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路15送入加法器电路16。

垂直初始信号孔径补偿电路8从来自图6B所示的滤色器的全部像素的初始信号获得垂直初始信号孔径补偿信号。

在第二实施例，垂直初始信号孔径补偿电路8获得表示沿垂直方向的相邻像素信号之间差值的信号并使用该信号作为垂直初始信号孔径补偿信号。根据下面的等式得到垂直初始信号孔径补偿信号。

Yap1/2＝-B₁+A₂

实际上，该垂直初始信号孔径补偿信号是仅相对于一个方向有效的孔径补偿信号，但是考虑到在奈奎斯特速率极限附近改进特性的对象，这样的孔径补偿信号实际上是没有问题的。

为增加1/2空间频率的增益，垂直初始信号孔径补偿电路8通过带通滤波器输出该信号。

因为垂直初始信号孔径补偿电路8未内插来自滤色器的像素的全部初始信号，因此它们的空间频率区扩展到1/2空间频率，当对象为无色的时有可能将空间频率的增益增加1/2的量。在垂直初始信号孔径补偿电路8的输出侧得到的垂直初始信号孔径补偿信号通过用于加权垂直初始信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路17送入加法器电路16。

第一和第二色度信号检测电路9和10每一个都是用于计算一个对象有多少是彩色的电路，即，用于计算表示不同颜色之间差值的信号。尤其是，第一和第二色度信号检测电路9和10中的每一个都计算(R-G)/(G-B)以获得彩色电平(其中R，G，B分别表示红信号，绿信号和蓝信号)。这样，第一和第二色度信号检测电路9和10确定与对象是白色时得到的标准值相比计算的彩色电平是较大或较小，并且，基于该确定结果，分别改变输入可变增益放大器电路15，17的增益系数。

尤其是，当(R-G)/(G-B)的值接近对象为白色时得到的标准值时，第一和第二色度信号检测电路9和10确定对象为无色的，并分别增加输入可变增益放大器电路15和17的增益系数。这样，有可能增加1/2空间频率区内的增益，由此提高分辨率。

相反，当(R-G)/(G-B)的值未接近当对象是白色时得到的标准值时，即使通过对象的图像拾取得到的信号未包括高频分量，由于彩色调制的信号分量对应于1/2空间频率，因此将该信号分量错误地检测为孔径补偿信号。因此，第一和第二色度信号检测电路9和10分别减小输入可变增益放大器电路15和17的增益。由此，当对象为彩色时有可能抑制产生的伪信号。

通常，在人类视觉特性中，相对于颜色的分辨率低于相对于亮度的分辨率。因此，有可能通过完成上面的确定利用人类视觉特性。

当采用具有绿方格模式配置的滤色器时，存在两种计算信号(R-G)/(G-B)的方法以便由此检测色度信号：通过计算沿水平方向的信号之间差值而计算信号(R-G)/(G-B)的一种方法；和通过计算沿垂直方向的差值而计算信号(R-G)/(G-B)的另一种方法。

在第二实施例，用于加权水平初始信号孔径补偿信号的第一色度信号检测电路9计算沿垂直方向的像素信号之间的差值，而用于加权垂直初始信号孔径补偿信号的第二色度信号检测电路10计算沿水平方向的信号之间的差值。

这样做的原因是因为水平初始信号孔径补偿电路7计算沿水平方向彼此相邻像素的信号之间的差值而垂直初始信号孔径补偿电路8计算沿垂直方向彼此相邻像素的信号之间的差值，如果通过使用沿与计算孔径补偿信号所使用的相同方向的信号完成用于加权的信号之间差值的计算，就不可能确定该信号是彩色信号或者仅是高频信号。

第一色度信号检测电路9通过垂直低通滤波器18和绝对值电路19将其输出色度信号检测信号提供给水平低通滤波器20。垂直低通滤波器18计算来自预定数目的检测值的平均值，例如，沿垂直方向顺序的三个检测值。水平低通过滤波器20计算来自预定数目的检测值的平均值，例如，沿水平方向顺序的三个检测值。

通过垂直低通滤波器18提供第一色度信号检测电路9的检测信号的原因是，当输入倾斜对象的画面时，即使该画面是无色的，如果通过使用沿垂直方向的像素信号计算(R-G)/(G-B)的值，就检测到倾斜边缘，这导致彩色的错误检测。这意味着色度信号检测信号(色温检测信号)本身在倾斜边缘具有不连续值，因此合成的不连续增益系数影响水平初始信号从孔径补偿信号而产生伪信号。

因此，在第二实施例，第一色度信号检测电路9的色度信号检测信号被输入到平滑倾斜边缘的不连续值的垂直低通滤波器18中。

绝对值电路19将色度信号检测信号转换为绝对值并将该绝对值输入水平低通滤波器20。这样处理的原因是孔径补偿的增益系数仅要求色度信号检测信号的绝对值电平，与该电平是正或负无关。更进一步，当数据存储在后面所述的诸如ROM或类似的存储装置21时，如果该电平是正或负，就必须要求诸如ROM或类似的存储装置21两倍的容量。因此，为减小电路规模，仅需要绝对值电平。

提供水平低通滤波器20的原因是使得色度信号检测信号的空间相位与从水平初始信号孔径补偿电路7输出的水平初始信号孔径补偿信号的空间相位匹配。响应从水平低通滤波器20的输出信号，读取预先存储在诸如ROM或类似的存储装置21的增益系数并将其输入用于加权水平初始信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路15。这样，确定可变增益放大器电路15的增益。

根据预先存储在诸如ROM或类似的存储装置21的表，如图10所示，如果在水平低通滤波器20的输出侧得到的色度信号检测信号的电平为预定电平或更小，就确定对象为无色的并将增益系数配置到最大值，如果该电平大于预定电平，就确定对象为彩色的并将增益系数配置为随着电平变得较大增益系数逐渐变得较小。在重复的逐步逼近之后确定图10所示的色度信号检测信号和增益系数之间的关系。

第二色度信号检测电路10通过水平低通滤波器22和绝对值电路23将其输出的色度信号检测信号输入垂直低通滤波器24。水平低通滤波器22计算来自预定数目的检测值的平均值，例如，沿水平方向顺序的三个检测值。垂直低通滤波器24计算来自预定数目的检测值的平均值，例如，沿垂直方向顺序的三个检测值。

通过水平低通滤波器22提供第二色度信号检测电路10的检测信号的原因是当输入倾斜对象的画面时，即使该画面是无色的，如果通过使用水平方向的像素信号计算(R-G)/(G-B)值，就检测到倾斜边缘，这导致颜色的错误检测。这意味着色度信号检测信号(色温检测信号)本身在倾斜边缘具有不连续值，因此合成的不连续增益系数影响水平初始信号孔径补偿信号从而产生伪信号。

因此，在第二实施例，第二色度信号检测电路10的色度信号检测信号被输入到平滑倾斜边缘的不连续值的水平低通滤波器22。

绝对值电路23将色度信号检测信号转换为绝对值并将该绝对值输入垂直低通滤波器24。这样处理的原因是孔径补偿的增益系数仅要求色度信号检测信号的绝对值电平，与该电平是正或负无关。更进一步，当数据存储在后面所述的诸如ROM或类似的存储装置25时，如果电平是正或负，就要求诸如ROM或类似的存储装置25的两倍容量。因此，为减小电路规模，仅要求绝对值电平。

提供垂直低通滤波器24的原因是使得色度信号检测信号的空间相位与从垂直初始信号孔径补偿电路8输出的垂直初始信号孔径补偿信号的空间相位匹配。响应来自垂直低通滤波器24的输出信号，读取预先存储在诸如ROM或类似的存储装置25的增益系数并将其输入用于加权水平初始信号孔径补偿信号的可变增益放大器电路17。这样，确定可变增益放大器电路17的增益。

根据预先存储在诸如ROM或类似的存储装置25的表，如图10所示，如果在垂直低通滤波器24的输出侧得到的色度信号检测信号的电平为预定电平或更小，就确定对象为无色的并将增益系数配置到最大值，如果电平大于预定电平，就确定对象为彩色的并将增益系数配置为随着电平变得较大增益系数逐渐变为较小。在重复逐步逼近之后确定图10所示的色度信号检测信号和增益系数之间的关系。

加法器电路16将在可变增益放大器电路15的输出侧得到的加权的水平初始信号孔径补偿信号和在可变增益放大器电路17的输出侧得到的加权的垂直初始信号孔径补偿信号相加并将在加法器电路16的输出侧得到的初始信号孔径补偿信号输入加法器电路14的另一输入端。

将通过相加在加法器电路14的输出侧得到的亮度信号孔径补偿信号和初始信号孔径补偿信号得到的孔径补偿信号输入加法器电路13。从加法器电路13的输出侧得到的亮度信号在输出端26获得与轮廓加重信号相加的亮度信号。

在色度信号合成电路6，在一输出端27得到色差信号(R-Y)而在另一输出端28得到色差信号(B-Y)。

根据第二实施例，如上所述，在具有绿方格模式的滤色器的彩色固态成像装置，如果能确定对象为无色的并由此防止产生伪信号，将可变增益放大器电路15和17的增益配置为最大以加权处于最大时的初始信号孔径补偿信号。因此，能够将孔径补偿信号的空间频率区配置到1/2高区，由此能够有助于提高分辨率而未产生伪轮廓。

根据第二实施例，因为水平初始信号孔径补偿电路7和垂直初始信号孔径补偿电路8的每一个电路通过计算表示彼此相邻的像素信号之间差值的信号获得孔径补偿信号，有可能增加奈奎斯特速率极限附近的空间频率。

根据第二实施例，当加权水平初始信号孔径补偿信号时，第一色度信号检测电路9通过使用沿垂直方向的像素信号计算(R-G)/(G-B)值并将其作为色度信号检测信号(色温检测信号)，而当加权垂直初始信号孔径补偿信号时，第二色度信号检测电路10通过使用沿水平方向的像素信号计算(R-G)/(G-B)值并将其作为色度信号检测信号(色温检测信号)。因此，有可能减小色度信号的错误检测(色温的错误检测)。

根据第二实施例，因为垂直低通滤波器对来自第一色度信号检测电路9的色度信号检测信号滤波并且水平低通滤波器对来自第二色度信号检测电路10的色度信号检测信号滤波，当输入倾斜对象的画面时有可能防止颜色被错误检测。

根据第二实施例，采用预先存储在诸如ROM或类似的存储装置21和25并用于色度信号检测信号的增益系数用来加权水平初始信号孔径补偿信号和垂直初始信号孔径补偿信号。因此，有可能有利于准确地增加分辨率而没有伪轮廓的产生。

尽管在第一和第二实施例采用具有绿方格模式的滤色器，本发明不限于此，即使采用具有其他方格模式的滤色器也能获得类似的效果。

至此已参考附图描述了本发明，很显然，本发明不限于上述实施例，在不离开所附权利要求书所定义的本发明的精神或范围的情况下，本领域的技术人员可以对其作出各种变化和修改。

Claims (3)

1、一种具有配置在全像素读取固态图像传感器中的方格模式滤色器的固态成像装置，包括：

一个初始信号孔径补偿装置，用于从滤色器的全像素形成初始信号孔径补偿信号；

一个亮度信号孔径补偿装置，用于从合成滤色器的所述全像素所得到的亮度信号形成亮度信号孔径补偿信号；和

一个色度信号比检测装置，用于检测色度信号的输出比，其中响应来自所述色度信号比检测装置的检测输出加权所述初始信号孔径补偿信号和所述亮度信号孔径补偿信号，随后将所述加权的初始信号孔径补偿信号和所述加权的亮度信号孔径补偿信号相加以获得孔径补偿信号。

2、一种具有配置在全像素读取固态图像传感器中的方格模式滤色器的彩色固态成像装置，包括；

一个初始信号孔径补偿装置，用于从滤色器的全像素形成初始信号孔径补偿信号；

一个色度信号检测装置，用于检测对象是彩色的还是无色的；和

一个存储装置，用于预先存储孔径补偿的增益系数，其中响应来自所述色度信号检测装置的色度信号检测信号从所述存储装置读取增益系数并且响应所述增益系数对所述初始信号孔径补偿信号加权。

3、根据权利要求2所述的彩色固态成像装置，还包括；

一个装置，用于对所述色度信号检测信号进行水平低通滤波；和

一个装置，用于对所述色度信号检测信号进行垂直低通滤波。

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