CN1383331A - 色泽校正电路和使用该电路的数字摄像机信号处理电路 - Google Patents

Abstract

介绍一种阻止由噪音引起的不均匀性和边缘部分暗淡的色泽校正电路,所述噪音是指当使用作为在噪音成分和边缘成分之间用于区别的阈电平的固定值而对噪音进行削波时所保存的噪音。所述色泽校正电路包括一用于校正色泽电平的电平校正电路和一用于接收所述电平校正电路所使用的电平调整系数和控制电平削波的削波电平的噪音消除电路,所述电平削波利用电平调整系数消除混合在噪音成分内的边缘成分。

Description

色泽校正电路和使用该电 路的数字摄像机信号处理电路

                           发明背景

发明领域

本发明涉及一种色泽校正电路，尤其是涉及一种在数字摄像机信号处理中用于执行色泽校正的色泽校正电路，以及一种采用所述色泽校正电路的数字摄像机信号处理电路。

背景技术

通常，使用校正电路仅仅是为了保持信号电平的均匀性。比如，日本公开专利No.003569/1988披露了一种电路，它包括彼此独立的一个色泽电平校正电路和一个噪声消除电路。

图7示出一种传统的色泽校正电路的实例。参见图7，所述色泽校正电路具有一输入终端34和一输出终端40，并包括一乘法型AD(模拟数字)转换器35，一噪声消除电路42，一色泽校正系数存储器38，一CPU41和一地址生成器39，其中的噪声消除电路42包括一取样保持电路36和一低通滤波器37。地址生成器39生成一地址以用于输出一个对应于一像素的校正系数。该地址生成器与色泽校正系数存储器38的一地址输入端连接，而色泽校正系数存储器38输出一个对应于一像素的校正系数。乘法型AD转换器35将校正系数与从输入终端34输入的一图象信号相乘。该乘法结果被输入到取样保持电路36并进一步输入到低通滤波器37，从而，乘法结果的噪声被消除了。当产生一色泽校正系数时，一预定值被预先输入到色泽校正系数存储器38，而通过拾取一均匀表面照明的图象所获得的一信号被从输入终端34输入。然后，乘法型AD转换器35将该输入信号与一恒量相乘，通过取样保持电路36和低通滤波器37而对该信号进行了噪声消除。之后，一欲被输入到CPU41的信号可以是一恒量，一校正系数被CPU41执行计算并被写入到色泽校正系数存储器38。

然而，上述传统的色泽校正系数具有以下问题。

在色泽校正中，当一屏幕被乘以不同的系数时，由于这是简单相乘，SN比(信噪比)被保持而噪声级升高。当在传统的色泽校正电路中采用这种简单的噪声消除装置时，假如使用一种能够消除被放大的噪声的过滤器，则视频信号的频带也被消除了。为了防止上述问题的发生，即使采用这样一种电路，即在该电路中，通过削波处理而将边缘成分消除，仅仅包含一噪声成分的结果信号从原始信号中被减去，由于色泽校正之后，图象不同部分之间的噪音级别不同，如果使用简单级别削波，噪音成分和边缘成分不能彼此分开。

因此，由于在色泽校正电平上，对于图象不同部分上的象素采用不同系数进行相乘，在图象不同部分之间噪音级别也不同。因此存在这样的问题，如果使用简单的噪音消除电路，边缘变得暗淡，图象的不同部分保持更大的噪音。

                      发明概述

本发明的一个目的是提供一种色泽校正电路，能够阻止当使用固定值作为在噪音成分和边缘成分之间用于区别的阈电平而对噪音进行削波时所保存的噪音所导致的不均匀性和边缘部分暗淡。

为了实现上述目的，根据本发明，利用一色泽校正系数对噪音成分和边缘成分之间用于区别的阈值进行控制，从而用于每个象素的优化的削波电平被施加到噪音成分上，作为色泽校正的结果，所述噪音成分在图象的不同部分上具有不同的幅度。

具体地说，根据本发明，设置一种色泽校正电路，它包括一用于校正色泽电平的电平校正电路，和一用于接收所述电平校正电路所使用的电平调整系数和控制电平削波的削波电平的噪音消除电路，所述电平削波利用电平调整系数用于消除混合在噪音成分内的边缘成分。

最好所述噪音消除电路接收所述电平校正电路进行电平控制时所用的色泽校正系数以及第一和第二电平调整系数，通过使第一电平调整系数和所述色泽校正系数相乘进行电平调整，通过使所述第二电平调整系数和电平调整后的色泽校正系数相加，进行偏移调整，然后进行所述电平削波。

最好通过所输入的电平削波进行电平调整和偏移调整之后，乘以色泽校正系数，所述噪音消除电路使削波电平和色泽校正电平联锁。

所述噪音消除电路可以包括第一乘法电路和加法电路，通过使所输入的色泽校正系数和第一电平调整系数相乘，所述第一乘法电路用于执行电平调整，通过使所述第一乘法电路的输出和第二电平调整系数相加，所述加法电路执行偏移调整。

所述噪音消除电路可以包括一第二乘法电路，通过使所述加法电路的输出和所述电平削波信号相乘，使削波电平和色泽校正电平联锁。

根据本发明另一方面，提供一种数字摄像机信号处理电路，该处理电路包括：包含用于校正色泽电平的电平校正电路和用于接收所述电平调整电路所使用的电平调整系数的噪音消除电路，所述噪音消除电路还控制电平削波的削波电平，以便利用电平调整系数消除混合在噪音成分中的边缘成分。

色泽校正电路和数字摄像机信号处理电路对当使用固定值作为在噪音成分和边缘成分之间用于区别的阈电平而对噪音进行削波时所保存的噪音所引起的不均匀性和图象边缘部分暗淡方面非常优越。

通过结合附图对本发明所进行的介绍，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加清楚，在附图中，相同的附图标记代表相同的元件。

                        附图简介

图1显示了本发明所使用的色泽校正电路的结构；

图2显示了图1所示电平校正电路的结构；

图3显示了图1所示噪音消除电路的结构；

图4是一个时序图，说明了图2所示电平校正电路的操作；

图5是一个时序图，说明了图2所示噪音消除电路的操作；

图6显示了图1所示噪音消除电路的另一种结构；

图7显示了一种普通色泽校正电路。

                     优选实施例介绍

符合本发明的色泽校正电路被基本上这样构造，因而在数字摄像机信号处理中，噪音消除电路以和色泽校正联锁关系进行操作。

更具体地说，用于校正色泽电平的系数也被输入到噪音消除电路，用于消除混合在噪音成分内的边缘成分的电平削波的削波电平被控制，使用有效的削波电平消除边缘成分，因而实现和噪音消除电路联锁的色泽校正，同时没有使图象边缘暗淡，不允许保存更大的噪音。

参考图1，图1显示了本实施例所使用的色泽校正电路。该色泽校正电路包括电平校正电路4和噪音消除电路6。电平校正电路4包括输入终端1、8和9以及输出终端15和16。噪音消除电路6包括输入终端20、24、2、3、10、11以及输出终端7。

视频信号S5(参看图4)被输入到电平校正电路4的输入终端1，象素时钟S1和帧同步信号S2(都参看图4)分别通过输入终端8和9被输入。电平校正电路4执行用于色泽的电平校正，经过电平校正的视频信号从电平校正电路4的输出终端16被输入到噪音消除电路6的输入终端24。用于电平控制的色泽校正系数S4(参看图4)从电平校正电路4的输出终端15被输出并被输入到噪音消除电路6的输入终端20。此外，和色泽校正系数分开，三个不同的用于电平校正的系数和一噪音削波电平系数被输入到噪音消除电路6的输入终端2、3、10和11。对应于色泽校正强度，噪音消除电路6执行噪音消除，噪音消除之后的信号从输出终端7被输出。

参考图2，电平校正电路4包括一地址计数器17、一色泽校正系数存储器18和乘法电路19。

通过输入终端8被输入的象素时钟S1和通过输入终端9被输入的帧同步信号S2被输入到地址计数器17。地址计数器17对应于象素时钟S1进行计数，对应于帧同步信号S2重新进行设置。地址计数器17的输出信号S3(参考图4)被输入到色泽校正系数存储器18。色泽校正系数存储器18输出对应于所输入地址也就是对应于一象素的色泽校正系数S4。色泽校正系数存储器18的输出信号从输出终端15被输出。该输出信号也被输入到乘法电路19，并和通过输入终端1而输入的视频信号S5相乘。因而，色泽校正后的信号(视频信号S6(参考图4))从输出终端16被输出。

参考图3，噪音消除电路6包括乘法电路27、29、32；加法电路28；电平削波电路30；噪音成分选取滤波器31和减法电路33。噪音消除电路6的输入终端20和电平校正电路4的输出终端15相连。噪音消除电路6的另一个输入终端和电平校正电路4的输出终端16相连。

从输入终端20输入的色泽校正系数S4和通过输入终端2输入的用于电平调整的系数相乘，从而调整电平。加法电路28将相乘后的结果和通过输入终端3输入的电平调整系数相加，用于调整偏移。此后，利用乘法电路29，将相加后的结果和通过输入终端10输入的电平削波信号相乘，使色泽校正电平和削波电平联锁。然后，相乘结果被输入到电平削波电路30的削波电平输入终端。乘法电路29所计算的结果和噪音成分选取滤波器31对从输入终端24所输入的视频信号S6进行计算后的噪音成分被输入到电平削波电路30。电平削波电路30对所输入的噪音成分进行电平削波。在乘法电路32内，电平削波电路30的输出信号和从输入终端11所输入的用于确定消除噪音强度的系数相乘。然后所述相乘结果被输入到减法电路33的减数输入端。然后通过输入终端24输入的视频信号S6被输入到减法电路33的被减数输入端。减法电路33从被减数输入中减去减数输入。减法电路33的计算结果从输出终端7被输出。

图2所示的地址计数器17、色泽校正系数存储器18和乘法电路19以及图3所示的乘法电路27、29、32、加法电路28、电平削波电路30、噪音成分选取滤波器31和加法电路33都是众所周知的。因而就不再详细地介绍它们的结构。

下文介绍色泽校正电路的操作。图4说明了图2所示的电平校正电路4的操作。象素时钟S1通过输入终端8被输入，帧同步信号S2通过输入终端9被输入。

地址计数器17和象素时钟S1同步地计数，并对应于帧同步信号S2被重新设置，输出计数器输出信号S3。计数器输出信号S3被输入到色泽校正系数存储器18，在此被转换成色泽校正系数S4。和象素时钟S1同步的视频信号S5通过输入终端1被输入。在乘法电路19内，视频信号S5和色泽校正系数S4相乘，因而形成视频信号S6。从输出终端16将视频信号S6输出。

和对应象素的色泽相反的性质被存储在色泽校正系数存储器18内，并和对应于已经通过输入终端8而被输入的象素时钟S1的色泽校正系数S4相乘。因而可以获得没有非均匀性的图象信号。

使用具有用于主要颜色的滤色镜的图象传感器，色泽校正系数S4被存储，通过拾取均匀表面光源图象所获得的信号的红绿蓝彩色信号电平被表示成IMGn(n＝0，1，2…)，象素颜色的帧平均电平被表示成IMG-Ra、IMG-Ga和IMG-Ba，IMG-Ra/IMGn用于对应于红色滤光片的象素，IMG Ga/IMGn用于对应于绿色滤光片的象素，IMG-Ba/IMGn用于对应于蓝色滤光片的象素，并被输入色泽校正系数存储器18。

因此，图3所示噪音消除电路6按照图5所示时序操作。电平校正后视频信号S6通过输入终端24被输入，通过输入终端20将色泽校正系数S4输入。由于利用色泽校正系数S4对视频信号S6执行了增益控制，噪音具有放大的电平。噪音成分选取滤波器31从视频信号S6中选取噪音成分，获得一噪音信号S9。乘法电路27和加法电路28利用通过输入终端2和3所输入的系数对色泽校正系数S4进行数学操作，从而电平被调整。电平调整后的色泽校正系数和从输入终端10所输入的削波电平(电平削波信号)相乘，所获得的结果信号被输入到电平削波电路30。噪音信号S9被电平削波电路30电平削波，形成信号S10。该信号S10和用于确定通过输入终端11输入的消除噪音强度的系数相乘，通过输入终端24所输入的视频信号S6减该结果信号，形成输出信号S11。

由于利用上述方式构造符合本实施例的色泽校正电路，获得下述优点。

对于色泽校正电路，由于对应于色泽校正系数制造要被用于消除边缘成分的电平削波的削波电平，通过色泽校正可以使噪音电平均匀，利用所述噪音电平，部分图象可以被加重。

利用噪音削波电平和色泽校正系数联锁的事实，可以获得上述结果。色泽校正电路解决了问题，如果削波电平被调整到加重后的噪音电平，而没有上述的联锁，不是噪音的信号边缘被消除，但是如果使用正常的噪音电平，加重部分的噪音被保存。

图6显示了对图3所示噪音消除电路的修改。参考图6，修改后的噪音消除电路和图3所示的噪音消除电路不同之处是，它没有图3所示的乘法电路29和输入终端10，加法电路29的输出终端直接输入到电平削波电路30。在具有图6所示结构的噪音消除电路中，不仅使用色泽校正系数调整削波电平，而且为了色泽校正系数进行电平调整，以获得削波电平。

因此，修改后的色泽校正电路具有下述优点，由于可以从色泽校正道路中取消乘法电路，可以获得缩小的电路规模。

上文使用特殊形式介绍了本发明优选实施例，这些介绍仅用于说明目的，应该理解的是，在不脱离下文权利要求的精神和范围内，可以进行各种改变和变化。

Claims (6)

1一种色泽校正电路包括：

用于校正色泽电平的电平校正电路；

用于接收所述电平校正电路所使用的电平调整系数和控制电平削波的削波电平的噪音消除电路，所述电平削波利用电平调整系数用于消除混合在噪音成分内的边缘成分。

2一种根据权利要求1所述色泽校正电路，其特征在于：所述噪音消除电路接收所述电平校正电路进行电平控制时所用的色泽校正系数以及第一和第二电平调整系数，并通过使第一电平调整系数和所述色泽校正系数相乘进行电平调整，通过使所述第二电平调整系数和电平调整后的色泽校正系数相加，进行偏移调整，然后进行所述电平削波。

3一种根据权利要求2所述色泽校正电路，其特征在于：在电平调整和偏移调整之后，通过所输入的电平削波信号乘色泽校正系数，所述噪音消除电路使削波电平和色泽校正电平联锁。

4一种根据权利要求2所述色泽校正电路，其特征在于所述噪音消除电路包括：

通过使所输入的色泽校正系数和第一电平调整系数相乘而用于执行电平调整的第一乘法电路；和

通过使所述第一乘法电路的输出和第二电平调整系数相加而执行偏移调整的加法电路。

5一种根据权利要求4所述色泽校正电路，其特征在于：所述噪音消除电路包括第二乘法电路，通过使所述加法电路的输出和所述电平削波信号相乘，使削波电平和色泽校正电平联锁。

6一种数字摄像机信号处理电路包括：

包含用于校正色泽电平的电平校正电路和用于接收所述电平调整电路所使用的电平调整系数的噪音消除电路的色泽校正电路，所述噪音消除电路还控制电平削波的削波电平，以便利用电平调整系数消除混合在噪音成分中的边缘成分。

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