ES2344585T3 - Aparato de captacion de imagenes. - Google Patents
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Abstract
Aparato de captación de imágenes que comprende: un elemento (11, 12) de captación de imágenes que tiene un filtro de codificación de color correspondiente a una matriz de píxeles; medios (36, 37) de sincronización de fase espacial para sincronizar fases espaciales horizontales y verticales mediante la realización de una operación de interpolación sobre la base de una salida de cada línea en el elemento de captación de imágenes usando un filtro de sincronización de fase espacial horizontal para hallar datos de píxeles interpolados horizontalmente, correspondientes a una posición horizontal dada en dicha matriz de píxeles, seguido por un filtro de sincronización de fase espacial vertical que recibe dichos datos de píxeles interpolados horizontalmente y da salida a datos de píxeles interpolados verticalmente, correspondientes a una posición vertical dada en dicha matriz de píxeles; y medios (38) de síntesis para generar una señal sintetizada sobre la base de una señal cuyas fases espaciales horizontal y vertical se sincronizan en los medios de sincronización de fase espacial, en los que una señal de los medios de síntesis se somete a un procesado de cromaticidad.
Description
Aparato de captación de imágenes.
La presente invención se refiere a aparatos y
métodos de captación de imágenes, tales como los que se pueden
aplicar a una cámara de vídeo que usa un dispositivo acoplado por
carga (CCD) con codificación de color complementario en mosaico.
Un sistema de cámara de color de CCD de placa
única, o similares, captura imágenes de color usando un único
elemento captador de imágenes, de estado sólido, tal como un sensor
de imágenes CCD. Un sistema de este tipo necesita proporcionar a
cada píxel un filtro de color diferente, a saber, un filtro de
codificación de color, en el sensor de imágenes CCD, como elemento
captador de imágenes.
La Fig. 1 de los dibujos adjuntos muestra un
ejemplo de una estructura de matriz de colores usada para el filtro
de codificación de color complementario en mosaico, como ejemplo de
un filtro de codificación de color. En esta figura, Cy significa
cian, Ye amarillo, G verde, y Mg magenta. Hay unas líneas N0 a N5.
La línea i-ésima se indica como Ni (0 \leq i). Cada píxel se
expresa como el píxel j-ésimo (0 \leq j). Según esta convención,
Xij significa el color X para el píxel j-ésimo en la línea Ni. Por
ejemplo, G12 significa el color G (verde) para el segundo píxel en
la línea N1. Un ejemplo de la Fig. 3 muestra que se repiten colores
horizontalmente con un intervalo de 2 píxeles, tales como Cy, Ye,
Cy, Ye, y así sucesivamente. Se repiten colores verticalmente con
un intervalo de 4 píxeles (4 líneas), tales como Cy, G, Cy, Mg, y
así sucesivamente. A saber, este ejemplo usa un intervalo de 2
píxeles para la repetición horizontal y un intervalo de 4 líneas
para la repetición vertical.
La Fig. 2 es un diagrama de bloques de un
sistema de procesado de señales de cámara para un aparato de cámara
de vídeo como aparato de captación de imágenes. Este sistema está
provisto de un sensor 102 de imágenes CCD que usa un filtro de
codificación de color complementario en mosaico tal como el
ilustrado en la Fig. 1 ó 3.
En la Fig. 2, en un sensor 102 de imágenes CCD
se detecta una señal de captación de imágenes de un sistema óptico
101 y la misma se envía a un circuito 120 de retardo a través de un
circuito 103 de etapa frontal. El sistema óptico 101 comprende una
lente de cámara, un obturador mecánico, y similares. El sensor 102
de imágenes CCD funciona como elemento de captación de imágenes. El
circuito 103 de etapa frontal comprende un circuito de CDS
(muestreo doble con correlación), un GCA (amplificador con control
de ganancia), un conversor A/D (analógico/digital), y similares. Al
sensor 102 de imágenes CCD se le suministra una señal de impulsos
leída de un generador 106 de temporización. Al circuito 103 de etapa
frontal se le suministra un impulso de muestreo, un impulso de
accionamiento del conversor A/D, y similares, desde el generador 106
de temporización. Al generador 106 de temporización se le
suministra una señal de control desde un circuito 107 de control del
sistema. Al circuito 120 de retardo se le suministra también una
señal de control desde el circuito 107 de control del sistema. Una
señal de salida del circuito 120 de retardo se envía a un circuito
140 de procesado de Y (brillo) y a un circuito 160 de procesado de
C (cromaticidad) a través de un circuito 130 de preprocesado. Al
circuito 140 de procesado de Y y al circuito 160 de procesado de C
se les proporciona también una señal de control del circuito 107 de
control del sistema.
El sistema de la Fig. 2 lee campos del CCD de
exploración entrelazada. Tal como se muestra en la Fig. 3, el
sistema suma entre sí datos de píxeles verticalmente adyacentes cada
dos líneas en el CCD. El sistema lee estos datos en forma de una
señal tal como se ilustra en la Fig. 4. A esta operación se le
denomina lectura de 2 líneas mezcladas. Cuando el sistema lee cada
dos líneas N0+N1, N2+N3, y así sucesivamente para un campo
mezclando y sumando, a continuación el sistema lee cada dos líneas
N1+N2, N3+N4, y así sucesivamente para el siguiente campo mezclando
y sumando. Para cada píxel a mezclar y sumar, Cy+G se expresa como
S1r, Ye+Mg como S2r, Cy+Mg como S1b, e Ye+G como S2b.
La Fig. 5 muestra un procesado de la señal de
cromaticidad que incluye el circuito 160 de procesado de C de la
Fig. 2 y circuitos periféricos. En la Fig. 5, el circuito 120 de
retardo recupera una señal sin retardo [HH0D], una señal de retardo
1H [HH1D], y una señal de retardo 2H [HH2D] usando dos dispositivos
121 y 122 de retardo 1H (un intervalo horizontal o una línea). A
continuación el circuito de retardo envía estas señales al circuito
130 de preprocesado. En el circuito 130 de preprocesado, un sumador
131 suma las señales antes mencionadas [HH0D] a [HH2D]. Un
multiplicador 132 por 1/2 divide por la mitad estas señales tal como
([HH0D]+[HH2D])/2 y envía la señal procesada al circuito 160 de
procesado de C. El circuito de retardo envía la señal de retardo 1H
[HH1D] sin modificar al circuito 160 de procesado de C. Esta señal
se usa para el procesado. En el circuito 160 de procesado de C, la
señal de retardo 1H [HH1D] y la señal ([HH0D]+[HH2D])/2 se envían al
circuito 162 de postprocesado a través de un filtro 161 de
sincronización de fase espacial horizontal. Del circuito 162 de
postprocesado se recupera una salida. El filtro 161 de
sincronización de fase espacial horizontal usa el factor de toma
(1,0,3)/(3,0,1) para una operación de filtrado. Con respecto a una
señal para las líneas N2+N3 en la Fig. 4, una operación de filtrado
que usa factores de toma (1,0,3) significa multiplicar Cy20+Mg30 por
el factor de ponderación 1 y multiplicar Cy22+Mg32 por el factor de
ponderación 3. (Adicionalmente, se puede producir una normalización
mediante el uso de una división por una suma de factores). Dicha
operación de filtrado sincroniza fases espaciales horizontales.
Durante el procesado de la señal de cromaticidad
en la Fig. 5, líneas de retardo del circuito 120 de retardo
sincronizan fases espaciales verticales para la señal [HH1D] y la
señal ([HH0D]+[HH2D])/2. El filtro 161 de sincronización de fase
espacial horizontal sincroniza una fase espacial horizontal para
cada una de estas señales como S1 y S2. El circuito 162 de
postprocesado genera una señal de cromaticidad mediante procesado
de las señales S1r, S2r, S1b, y S2b cuyas fases espaciales vertical
y horizontal están sincronizadas.
Las señales antes mencionadas [HH1D] y
([HH0D]+[HH2D])/2 se expresan de la manera siguiente con respecto a
las tasas de píxeles para el sensor 102 de imágenes CCD.
- [HH1D]=N2+N3
- ([HH0D]+[HH2D])/2=((N0+N1)+(N4+N5))/2
Se crea una señal de cromaticidad a la tasa de
píxeles del CCD basándose en datos correspondientes a seis líneas
N0 a N5 en una dirección vertical. A saber, se realiza la siguiente
operación de filtrado en una dirección vertical según los factores
de tomas de filtrado.
- (0,0,2,2,0,0)/(1,1,0,0,1,1)
Un sistema de procesado de señales de cámara
según la lectura de campos convencional provoca un problema durante
el procesado de la cromaticidad. Específicamente, considerando que
"fsv" significa una frecuencia de muestreo para la tasa de
píxeles del CCD en una dirección vertical, el filtrado antes
mencionado en la dirección vertical provoca un problema de
generación de un color falso en (1/4) fsv en la banda de frecuencias
espaciales.
El documento EP 0 861 005 da a conocer una
cámara de color de un solo chip en la que se realiza un procesado
de interpolación para cada una de las señales de color G, Mg, Cy e
Ye sobre la base de datos correspondientes a píxeles en una matriz
de cuatro por cuatro. Un circuito de generación de señales de
diferencia de color realiza un procesado de separación de color
basándose en las señales de color interpoladas. La interpolación
conlleva la realización de una media ponderada para cada una de las
cuatro señales de color.
El documento EP 0 800 317 da a conocer una
cámara de color de tipo CCD que incluye un dispositivo de formación
de imágenes, de estado sólido, y un circuito de separación de
color.
Un aparato de captación de imágenes según la
presente invención comprende:
un elemento de captación de imágenes que tiene
un filtro de codificación de color correspondiente a una matriz de
píxeles; medios de sincronización de fase espacial para sincronizar
fases espaciales horizontal y vertical realizando una operación de
interpolación sobre la base de una salida de cada línea en el
elemento de captación de imágenes usando un filtro de
sincronización de fase espacial horizontal para hallar datos de
píxeles interpolados horizontalmente correspondientes a una
posición horizontal dada en dicha matriz de píxeles, seguido por un
filtro de sincronización de fase espacial vertical que recibe dichos
datos de píxeles interpolados horizontalmente y da salida a datos
de píxeles interpolados verticalmente correspondientes a una
posición vertical dada en dicha matriz de píxeles; y medios (38) de
síntesis para generar una señal sintetizada sobre la base de una
señal cuyas fases espaciales horizontal y vertical se sincronizan en
los medios de sincronización de fase espacial, en los que una señal
de los medios de síntesis se somete a un procesado de
cromaticidad.
El filtro de codificación de color puede ser un
filtro de codificación de color complementario en mosaico. Este
filtro de codificación de color complementario en mosaico comprende
preferentemente: una primera línea que es una repetición alternada
de Cy y Ye; una segunda línea que es una repetición alternada de G y
Mg; una tercera línea que es una repetición alternada de Cy y Ye; y
una cuarta línea que es una repetición alternada de Mg y G. El
filtro de codificación de color complementario en mosaico se basa en
una repetición de dos píxeles horizontalmente por cuatro líneas
verticalmente.
Los medios de sincronización de fase espacial
generan preferentemente una señal cuyas fases horizontal y vertical
están sincronizadas. A continuación los medios de síntesis realizan
las siguientes operaciones basándose en Cy (cian), Ye (amarillo), G
(verde), y Mg (magenta) en los datos de cada píxel para esa
señal.
- S1r = Cy + G, S2r = Ye + Mg
- S1b = Cy + Mg, S2b = Ye + G
Estas operaciones crean señales nuevas S1r, S2r,
S1b y S2b.
Un método de captación de imágenes según la
presente invención comprende: la etapa de usar medios de
sincronización de fase espacial para sincronizar fases espaciales
horizontal y vertical mediante la realización de una operación de
interpolación sobre la base de una salida de cada línea en el
elemento de captación de imágenes usando un filtro de
sincronización de fase espacial horizontal y un filtro de
sincronización de fase espacial vertical; la etapa de usar medios
de síntesis para crear una señal sintetizada sobre la base de una
señal cuyas fases espaciales horizontal y vertical se sincronizan
en los medios de sincronización de fase espacial; y la etapa de
realizar un procesado de cromaticidad para una señal de los medios
de síntesis.
El aparato y el método de captación de imágenes
según una realización preferida de la presente invención pueden
eliminar una señal falsa en (1/4) fsv en una señal de cromaticidad y
mejoran notablemente las imágenes mediante el procesado de la
cromaticidad de señales de estos medios de síntesis.
A continuación se describirá la invención por
medio de un ejemplo en referencia a los dibujos adjuntos,
indicándose las partes similares mediante las mismas referencias en
todos ellos, y en los que:
la Fig. 1 muestra un ejemplo de un filtro de
codificación de color complementario en mosaico en un sensor de
imágenes CCD;
la Fig. 2 es un diagrama de bloques que muestra
un ejemplo de un sistema de procesado de señales de cámara para un
aparato convencional de cámara de vídeo;
la Fig. 3 ilustra la lectura de 2 líneas
mezcladas para el sensor de imágenes CCD;
la Fig. 4 ilustra una señal de salida del CCD
generada mediante la lectura de 2 líneas mezcladas del sensor de
imágenes CCD;
la Fig. 5 es un diagrama de bloques que muestra
parte de una configuración asociada al procesado convencional de
señales de cromaticidad;
la Fig. 6 es un diagrama de bloques que muestra
una configuración de un aparato de cámara de vídeo en el que se
aplica una realización de la presente invención;
la Fig. 7 es un diagrama de bloques que muestra
parte de una configuración asociada al procesado de señales de
cromaticidad, que constituye una función principal para una
realización de la presente invención;
la Fig. 8 ilustra la lectura de cuadros en el
sensor de imágenes CCD;
la Fig. 9 ilustra una señal de salida del CCD
cuando se usan dos señales de campo para leer todos los píxeles del
sensor de imágenes CCD mediante exploración entrelazada; y
la Fig. 10 ilustra una señal después de una
reordenación según una matriz de píxeles en el sensor de imágenes
CCD en referencia a la señal de salida del CCD de la Fig. 9.
Se describirán detalladamente realizaciones de
un aparato de captación de imágenes según la presente invención, en
referencia a los dibujos adjuntos. La Fig. 6 es un diagrama de
bloques que muestra una configuración del sistema de un aparato de
cámara de vídeo como realización de un aparato de captación de
imágenes según la presente invención. La Fig. 7 es un diagrama de
bloques que muestra parte de una configuración asociada al
procesado de la señal de cromaticidad, que constituye una función
principal para la realización de la presente invención.
En la Fig. 6, un sistema óptico 11 en una cámara
comprende una lente, un obturador mecánico, y similares. Un sensor
12 de imágenes CCD, que funciona como elemento de captación de
imágenes, capta y convierte fotoeléctricamente una imagen óptica
del sistema óptico 11. El sensor 12 de imágenes CCD puede leer todos
los píxeles. Más específicamente, en un CCD de exploración
entrelazada se leen todos los píxeles basándose en cada cuadro. La
exploración entrelazada y la lectura de cuadros generan una señal
de 2 campos. Esta señal se corresponde con una imagen que es
expuesta al mismo tiempo por el obturador mecánico en el sistema
óptico 11.
Una señal de captación de imagen generada a
partir del sensor 12 de imágenes CCD se suministra a un circuito 13
de etapa frontal. El circuito 13 de etapa frontal comprende un
circuito de CDS (muestreo doble con correlación), un GCA
(amplificador con control de ganancia), un conversor A/D
(analógico/digital), y similares para detectar la carga eléctrica
de cada píxel que se convierte fotoeléctricamente y se almacena en
el CCD. Una señal de salida del circuito 13 de etapa frontal se
envía a un circuito 20 de retardo a través de un circuito 14 de
control de memoria. La memoria 15 está conectada al circuito 14 de
control de memoria. La memoria 15 se usa para reordenar la señal
leída por cuadros, del sensor 12 de imágenes CCD, según datos de la
matriz espacial en el CCD.
Al sensor 12 de imágenes CCD se le suministra
una señal de impulsos de lectura de un generador 16 de
temporización. Al circuito 13 de etapa frontal se le suministra un
impulso de muestreo, un impulso de accionamiento del conversor A/D,
y similares desde el generador 16 de temporización. Al generador 16
de temporización se le suministra una señal de control desde un
circuito 17 de control del sistema. A un circuito 120 de retardo se
le suministra también una señal de control desde el circuito 17 de
control del sistema.
Lo siguiente describe la operación de lectura de
cuadros desde el sensor 12 de imágenes CCD y la reordenación en la
memoria 15 en referencia a las Figs. 8 a 10. La Fig. 8 ilustra la
lectura de cuadros en el sensor 12 de imágenes CCD. Esta operación
lee todos los píxeles de todas las líneas N0 a N5. Como la
exploración entrelazada se realiza en líneas alternas, una señal de
salida del CCD se lee como una señal de 2 campos, tal como se
muestra en la Fig. 9. Esta señal comprende un primer campo F1 para
líneas de numeración par N0, N2 y N4, y un segundo campo F2 para
líneas de numeración impar N1, N3 y N5. El circuito 14 de control de
la memoria realiza un control para escribir o leer una señal para
dos campos F1 y F2 de la memoria 15. Tal como se muestra en la Fig.
10, esta señal está dispuesta para su salida en el orden de las
matrices espaciales del CCD. La señal de salida del circuito 14 de
control de memoria en la Fig. 10 se convierte en una señal de imagen
de cuadro que sigue el orden de las líneas N0 a N5 en el CCD.
De nuevo en la Fig. 6, se envía una señal de
salida desde el circuito 20 de retardo a un circuito 40 de procesado
de Y (brillo) y a un circuito 60 de procesado de C (cromaticidad) a
través de un circuito 30 de preprocesado. Al circuito 40 de
procesado de Y y al circuito 60 de procesado de C se les suministra
también una señal de control desde el circuito 17 de control de
sistema.
La Fig. 7 muestra parte de una configuración
asociada al procesado de la señal de cromaticidad, que constituye
una función principal para la realización de la presente invención.
En esta Fig. 7, el circuito 20 de retardo recupera una señal sin
retardo [H0D] y una señal de retardo 1H [H1D] a una señal de retardo
5H [H5D], y envía estas señales a un circuito 30 de preprocesado
usando cinco dispositivos 21 a 25 de retardo 1H (un intervalo
horizontal o una línea). Con respecto a la correspondencia entre
estas señales [H0D] a [H5D] y las líneas N0 a N5 en la Fig. 10, por
ejemplo, la señal sin retardo [H0D] se corresponde con la línea N5.
La señal de retardo 1H [H1D], la señal de retardo 2H [H2D],... y la
señal de retardo 5H [H5D] se corresponden, respectivamente, con la
línea N4, la línea N3,... y la línea N0.
En el circuito 30 de preprocesado se suman de la
manera siguiente las señales [H0D] a [H5D]. Un sumador 31 suma las
señales [H0D] a [H1D]. Un sumador 32 suma las señales [H2D] a [H3D].
Un sumador 33 suma las señales [H4D] a [H5D]. Un sumador 34 suma la
salida del sumador 31 a la salida del sumador 33. Un multiplicador
35 por 1/2 divide por la mitad la salida del sumador 34. El
circuito 30 de preprocesado envía una señal de salida
([H0D]+[H1D]+[H4D]+[H5D])/2 del multiplicador 35 y una señal de
salida ([H2D]+[H3D]) del sumador 32 a un circuito 40 de procesado
de Y. Al mismo tiempo se procesará una señal de salida ([H2D]+[H3D])
del sumador 32. Las señales [H0D] a [H5D] se envían a un circuito
sintetizador 38 a través de un filtro 36 de sincronización de fase
espacial horizontal y un filtro 37 de sincronización de fase
espacial vertical. Las señales S1r/S2r y S1b/S2b del circuito
sintetizador 38 se envían a un circuito 60 de procesado de C. El
filtro 36 de sincronización de fase espacial horizontal usa los
siguientes factores de tomas para operaciones de filtrado.
- (1,0,3)/(3,0,1)
El filtro 37 de sincronización de fase espacial
vertical usa los siguientes factores de toma para operaciones de
filtrado.
- (1,0,4,0,3,0)/(0,3,0,4,0,1)
El procesado de síntesis en el circuito
sintetizador 38 significa que se crean señales S1r, S2r, S1b y S2b
basándose en datos complementarios (Cy, Ye, G, Mg) cuyas fases
espaciales horizontal y vertical están sincronizadas. Las señales
S1r, S2r, S1b y S2b se expresan de la manera siguiente.
- S1r = Cy + G, S2r = Ye + Mg
- S1b = Cy + Mg, S2b = Ye + G
El circuito 60 de procesado envía directamente
las señales S1r/S2r y S1b/S2b desde el circuito sintetizador 38 a
un circuito 62 de postprocesado, eludiendo de este modo un filtro 61
de sincronización de fase espacial horizontal. Esto es debido a que
el circuito 30 de preprocesado ya sincroniza fases espaciales
horizontales, eliminando la necesidad del procesado por parte de un
filtro 61 de sincronización de fase espacial horizontal en el
circuito existente 60 de procesado de C.
Lo siguiente describe más detalladamente
operaciones en el circuito 30 de preprocesado, el cual proporciona
una función principal para el procesado de la señal de cromaticidad
según esta configuración. El filtro 36 de sincronización de fase
espacial horizontal y el filtro 37 de sincronización de fase
espacial vertical sincronizan fases espaciales de la manera
siguiente. Por ejemplo, a una señal se le da formato según una
matriz de píxeles del CCD, tal como se muestra en la Fig. 10. Este
ejemplo muestra que una zona Q contiene cuatro píxeles Cy22, Ye23,
Mg32 y G33. El punto p es un centro correspondiente a estos píxeles.
Se realiza una operación de interpolación para hallar datos
(valores de píxeles) para estos colores complementarios Cy, Ye, Mg y
G en lugar de estos píxeles Cy22, Ye23, Mg32 y G33.
Para explicar el ejemplo, se supone que Vp es
una fase espacial vertical y Hp es una fase espacial horizontal del
punto p para sincronizar las fases espaciales. Cada píxel tiene un
subíndice, tal como, por ejemplo, "23" en Ye23. En este
ejemplo, "2" representa una fase vertical y "3" representa
una fase horizontal. Los datos de cada píxel en el punto p se
pueden expresar como CyVpHp, YeVpHp, MgVpHp y GVpHp. El ejemplo de
la Fig. 10 supone Vp=2,5 y Hp=2,5. Como ejemplo, lo siguiente
describe cómo hallar CyVpHp usando una operación de interpolación o
filtrado. En este caso, el filtro 36 de sincronización de fase
espacial horizontal se usa en primer lugar para hallar datos de
píxeles Cy0Hp, Cy2Hp y Cy4Hp que tienen la fase horizontal Hp=2,5.
Estos datos de píxeles se pueden hallar mediante la realización de
las siguientes operaciones de filtrado usando los factores de toma
(3,0,1).
- Cy0Hp = 3*Cy02 + 0*Ye03 + 1*Cy04
- Cy2Hp = 3*Cy22 + 0*Ye23 + 1*Cy24
- Cy4Hp = 3*Cy42 + 0*Ye43 + 1*Cy44
En general, las operaciones con el factor de
toma 0 se omiten de la manera siguiente.
- Cy0Hp = 3*Cy02 + 1*Cy04
- Cy2Hp = 3*Cy22 + 1*Cy24
- Cy4Hp = 3* Cy42 + 1*Cy44
Se aplica lo mismo para la siguiente
descripción. El filtro 36 de sincronización de fase espacial
horizontal usa los mismos factores de toma (3, 0, 1) para Mg. No
obstante, para Ye y G se usan los factores de toma (1, 0, 3).
Tal como se ha mencionado anteriormente, el
filtro 36 de sincronización de fase espacial horizontal sincroniza
fases espaciales horizontales en datos de píxeles tales como Cy0Hp,
Cy2Hp y Cy4Hp.
Estos datos de píxeles se envían al filtro 37 de
sincronización de fase espacial vertical, que, a continuación,
sincroniza fases espaciales verticales en los datos de los
píxeles.
La siguiente operación de filtrado usa factores
de toma (1, 0, 4, 0, 3, 0) para hallar datos de píxeles que tienen
la fase vertical Vp=2,5, tales como CyVpHp.
- CyVpHp = 1*Cy0Hp + 4*Cy2Hp + 3*Cy4Hp
Para hallar YeVpHp se usan los factores de toma
(1, 0, 4, 0, 3, 0). No obstante, para hallar MgVpHp y GVpHp se usan
los factores de toma (0, 3, 0, 4, 0, 1).
Tal como se ha mencionado anteriormente, se
sincronizan fases espaciales horizontales y verticales para los
datos de píxeles CyVpHp, YeVpHp, MgVpHp y GVpHp. A continuación, el
circuito sintetizador 38 realiza las siguientes operaciones usando
datos para estos colores complementarios Cy, Ye, Mg y G de los datos
de los píxeles.
- S1r = Cy + G, S2r = Ye + Mg
- S1b = Cy + Mg, S2b = Ye + G
Estas operaciones crean las señales S1r, S2r,
S1b y S2b. Estas señales se envían al circuito 62 de postprocesado
en el circuito 60 de procesado de C.
Las señales S1r, S2r, S1b y S2b del circuito
sintetizador 38 se crean según una matriz de 2 x 2 píxeles en el
CCD. Dado que "fsv" significa una frecuencia de muestreo en la
dirección vertical, no se produce ningún color falso en (1/4)
fsv.
La presente invención no se limita a la
realización antes mencionada. Aunque la realización describe una
aplicación en un aparato de cámara de vídeo, la presente invención
se puede aplicar en otros aparatos de captación de imágenes. Aunque
la realización explica un procesado de la señal por medio de una
operación de lectura de cuadros usando el CCD de exploración
entrelazada, la presente invención se puede aplicar en un sistema
que pueda leer datos para cada línea discreta en un CCD con
codificación de color complementario en mosaico. La matriz de
píxeles para la codificación de color complementario en mosaico no
se limita a la realización. Hay disponibles también otras matrices.
La presente invención se puede aplicar al uso de un filtro de
codificación de color para tres colores primarios. Aquellos
expertos en la materia entenderán además que se pueden realizar
varios cambios y modificaciones en la invención sin desviarse con
respecto al alcance de la misma.
Claims (10)
1. Aparato de captación de imágenes que
comprende:
- un elemento (11, 12) de captación de imágenes que tiene un filtro de codificación de color correspondiente a una matriz de píxeles;
- medios (36, 37) de sincronización de fase espacial para sincronizar fases espaciales horizontales y verticales mediante la realización de una operación de interpolación sobre la base de una salida de cada línea en el elemento de captación de imágenes usando un filtro de sincronización de fase espacial horizontal para hallar datos de píxeles interpolados horizontalmente, correspondientes a una posición horizontal dada en dicha matriz de píxeles, seguido por un filtro de sincronización de fase espacial vertical que recibe dichos datos de píxeles interpolados horizontalmente y da salida a datos de píxeles interpolados verticalmente, correspondientes a una posición vertical dada en dicha matriz de píxeles; y
- medios (38) de síntesis para generar una señal sintetizada sobre la base de una señal cuyas fases espaciales horizontal y vertical se sincronizan en los medios de sincronización de fase espacial, en los que una señal de los medios de síntesis se somete a un procesado de cromaticidad.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Aparato de captación de imágenes según la
reivindicación 1,
en el que el filtro de codificación de color es
un filtro de codificación de color complementario en mosaico.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Aparato de captación de imágenes según la
reivindicación 2,
en el que el filtro de codificación de color
complementario en mosaico se basa en una repetición de dos píxeles
horizontalmente por cuatro líneas verticalmente, y
en el que el filtro comprende:
- una primera línea que es una repetición alternada de Cy (cian) y Ye (amarillo);
- una segunda línea que es una repetición alternada de G (verde) y Mg (magenta);
- una tercera línea que es una repetición alternada de Cy y Ye; y
- una cuarta línea que es una repetición alternada de Mg y G.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Aparato de captación de imágenes según la
reivindicación 2,
en el que los medios (38) de síntesis generan
señales nuevas S1r, S2r, S1b, y S2b realizando las siguientes
operaciones:
- S1r = Cy + G, S2r = Ye + Mg
- S1b = Cy + Mg, S2b = Ye + G
sobre la base del Cy (cian), el Ye (amarillo),
el G (verde), y el Mg (magenta) de datos de cada píxel en una señal
cuyas fases espaciales horizontal y vertical se sincronizan en los
medios de sincronización de fase espacial.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Aparato de captación de imágenes según la
reivindicación 1,
en el que el elemento (11, 12) de captación de
imágenes se lee basándose en cada cuadro mediante la exploración
independiente de líneas de numeración impar y numeración par.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Método de captación de imágenes para un
aparato de captación de imágenes provisto de un elemento de
captación de imágenes que tiene un filtro de codificación de color
correspondiente a una matriz de píxeles,
en el que el método de captación de imágenes
comprende:
- la etapa de usar medios de sincronización de fase espacial para sincronizar fases espaciales horizontales y verticales mediante la realización de una operación de interpolación sobre la base de una salida de cada línea en el elemento de captación de imágenes usando un filtro de sincronización de fase espacial horizontal para hallar datos de píxeles interpolados horizontalmente, correspondientes a una posición horizontal dada en dicha matriz de píxeles, seguido por un filtro de sincronización de fase espacial vertical que recibe dichos datos de píxeles interpolados horizontalmente y da salida a datos de píxeles interpolados verticalmente, correspondientes a una posición vertical dada en dicha matriz de píxeles;
- la etapa de usar medios de síntesis para crear una señal sintetizada sobre la base de una señal cuyas fases espaciales horizontal y vertical se sincronizan en los medios de sincronización de fase espacial; y
- la etapa de realizar un procesado de cromaticidad para una señal de los medios de síntesis.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Método de captación de imágenes según la
reivindicación 6,
en el que el filtro de codificación de color es
un filtro de codificación de color complementario en mosaico.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Método de captación de imágenes según la
reivindicación 7,
en el que el filtro de codificación de color
complementario en mosaico se basa en una repetición de dos píxeles
horizontalmente por cuatro líneas verticalmente, y
en el que el filtro comprende:
- una primera línea que es una repetición alternada de Cy (cian) y Ye (amarillo);
- una segunda línea que es una repetición alternada de G (verde) y Mg (magenta);
- una tercera línea que es una repetición alternada de Cy y Ye; y
- una cuarta línea que es una repetición alternada de Mg y G.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Método de captación de imágenes según la
reivindicación 7,
en el que los medios de síntesis generan señales
nuevas S1r, S2r, S1b y S2b realizando las siguientes
operaciones:
- S1r = Cy + G, S2r = Ye + Mg
- S1b = Cy + Mg, S2b = Ye + G
sobre la base del Cy (cian), el Ye (amarillo),
el G (verde), y el Mg (magenta) de datos de cada píxel en una señal
cuyas fases espaciales horizontal y vertical se sincronizan en los
medios de sincronización de fase espacial.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Método de captación de imágenes según la
reivindicación 6,
en el que el elemento de captación de imágenes
se lee basándose en cada cuadro mediante la exploración
independiente de líneas de numeración impar y numeración par.
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