JP2000069354A - Television camera - Google Patents
Television cameraInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子(C
CD)と映像記憶素子(メモリ)を利用したテレビジョ
ンカメラ装置に関するものである。The present invention relates to a solid-state imaging device (C)
The present invention relates to a television camera device using a CD and a video storage element (memory).
【0002】[0002]
【従来の技術】図4に従来のテレビジョンカメラの構成
を示す。21はレンズ、22は固体撮像素子、23は相
関二重サンプリング(CDS)や自動利得制御(AG
C)を行うためのCDS・AGC回路、24はアナログ
/デジタル(A/D)変換器、25はデジタルシグナル
プロセサ(DSP)、26はマイクロコンピュータ(以
下、マイコンと称す)、27は固体撮像素子駆動器、2
8はデジタル/アナログ(D/A)変換器である。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a configuration of a conventional television camera. 21 is a lens, 22 is a solid-state image sensor, 23 is correlated double sampling (CDS) or automatic gain control (AG).
C) AGC circuit for performing C), 24 is an analog / digital (A / D) converter, 25 is a digital signal processor (DSP), 26 is a microcomputer, and 27 is a solid-state image sensor Driver, 2
Reference numeral 8 denotes a digital / analog (D / A) converter.
【0003】次に動作について説明する。被写体からの
光は、レンズ21を通り、固体撮像素子駆動器27によ
つて駆動され、固体撮像素子22で光電変換される。固
体撮像素子22の出力は、CDS・AGC回路23でサ
ンプリングと利得制御が行われ、A/D変換器24でデ
ジタル信号に変換され、DSP25でガンマ補正、色補
正の処理が行われ、D/A変換器28でアナログ信号に
変換され、映像信号化される。マイコン26はDSP2
5の制御および、固体撮像素子駆動器27を介し固体撮
像素子22の露光時間の制御を行っている。Next, the operation will be described. Light from the subject passes through the lens 21 and is driven by the solid-state imaging device driver 27, and is photoelectrically converted by the solid-state imaging device 22. The output of the solid-state imaging device 22 is subjected to sampling and gain control by a CDS / AGC circuit 23, converted to a digital signal by an A / D converter 24, and subjected to gamma correction and color correction by a DSP 25. The signal is converted into an analog signal by the A converter 28 and converted into a video signal. The microcomputer 26 is a DSP2
5 and the exposure time of the solid-state imaging device 22 is controlled via the solid-state imaging device driver 27.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、例えば
被写体の背後に光源があるため、被写体より背景の方が
明るい場合、いわゆる逆光状態の時は、固体撮像素子の
露光時間を短くすると被写体については十分な光量が得
られず、被写体がモニタ画面上で黒く沈んだ、黒つぶれ
の状態で写ることになる。また、固体撮像素子の露光時
間を長くすると背景の光量が飽和し、モニタ画面上で被
写体の背後の部分に白い映像しか写らず白飛び状態とな
る。In the prior art, for example, since the light source is behind the subject, when the background is brighter than the subject, that is, in a so-called backlight state, if the exposure time of the solid-state imaging device is shortened, the Does not provide a sufficient amount of light, and the subject is imaged in a black-out condition, with the subject being darkened on the monitor screen. Further, when the exposure time of the solid-state imaging device is lengthened, the amount of light in the background is saturated, and only a white image appears on a portion behind the subject on the monitor screen, resulting in an overexposed state.
【0005】本発明は、画質劣化の原因である黒つぶ
れ、白飛びが起きないテレビジョンカメラを得ることを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a television camera which does not cause underexposure or overexposure which causes image quality deterioration.
【0006】[0006]
【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、固体撮像素子を有するテレビジョンカメラに
おいて、複数の露光期間で前記固体撮像素子が露光され
て得られた映像信号をそれぞれ記憶して、該記憶された
前記映像信号をそれぞれ出力し、該出力された映像信号
の各部分ごとに重み付けし、該重み付けは前記各部分の
映像信号レベルに応じて映像信号レベルのより大きい部
分については露光期間のより短い映像信号により重み付
けし、映像信号レベルのより小さい部分については露光
期間のより長い映像信号により重み付けして、該重み付
けされた映像信号を加算するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a television camera having a solid-state imaging device, which stores video signals obtained by exposing the solid-state imaging device during a plurality of exposure periods. And outputting the stored video signals, and weighting each portion of the output video signal. The weighting is performed for a portion having a higher video signal level according to the video signal level of each portion. Is weighted by a video signal having a shorter exposure period, a portion having a smaller video signal level is weighted by a video signal having a longer exposure period, and the weighted video signals are added.
【0007】逆光状態などコントラスト差の大きい被写
体に対しても、固体撮像素子の露光時間を1フィールド
より短くして得られた、白飛びの起きていない映像信号
と、上記固体撮像素子の露光時間を1フィールドより長
くして得られた、黒つぶれの起きていない映像信号を加
算することにより、ダイナミックレンジの広い映像が得
られる。[0007] For a subject having a large contrast difference such as a backlight state, a video signal free from overexposure and obtained by shortening the exposure time of the solid-state image sensor to less than one field, and the exposure time of the solid-state image sensor. By adding video signals without blackouts, which are obtained by making the length of the image longer than one field, an image with a wide dynamic range can be obtained.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図1により説
明する。1はレンズである。2は固体撮像素子である。
3は固体撮像素子駆動器で、固体撮像素子2を駆動す
る。4は相関二重サンプリング(CDS)や自動利得制
御(AGC)を行うためのCDS・AGC回路で、固体
撮像素子2の出力にCDS処理やAGC処理を施す。5
はアナログ/デジタル(A/D)変換器で、CDS・A
GC回路4のアナログ出力をデジタル信号に変換する。
6はデジタル・シグナル・プロセサ(DSP)で、A/
D変換器5の出力にガンマ補正、色補正処理を行う。7
はマイクロコンピュータ(以下、マイコンと称す)で、
DSP6、固体撮像素子2、特にその露光時間に関する
制御、の各制御を行う。8はメモリ駆動器でメモリ9の
制御を行う。9はメモリでDSP6の出力信号を記録す
る。10、11および12はメモリ9内の映像記録部で
ある。13は加算器で、映像記録部10、11、12の
出力同士の加算を行う。14は乗算器で、加算器13の
出力を1/3倍する。15はデジタル/アナログ(D/
A)変換器で、乗算器14の出力信号をデジタル/アナ
ログ変換する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a lens. Reference numeral 2 denotes a solid-state imaging device.
Reference numeral 3 denotes a solid-state imaging device driver that drives the solid-state imaging device 2. Reference numeral 4 denotes a CDS / AGC circuit for performing correlated double sampling (CDS) and automatic gain control (AGC), and performs CDS processing and AGC processing on the output of the solid-state imaging device 2. 5
Is an analog / digital (A / D) converter.
The analog output of the GC circuit 4 is converted into a digital signal.
Reference numeral 6 denotes a digital signal processor (DSP).
The output of the D converter 5 is subjected to gamma correction and color correction processing. 7
Is a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer),
Each control of the DSP 6 and the solid-state imaging device 2, particularly, control relating to the exposure time thereof is performed. A memory driver 8 controls the memory 9. Reference numeral 9 denotes a memory for recording an output signal of the DSP 6. Reference numerals 10, 11 and 12 are video recording units in the memory 9. Reference numeral 13 denotes an adder for adding outputs of the video recording units 10, 11, and 12. A multiplier 14 multiplies the output of the adder 13 by 1/3. 15 is a digital / analog (D /
A) The converter converts the output signal of the multiplier 14 from digital to analog.
【0009】以下この動作を説明する。レンズ1を通っ
た光は、固体撮像素子2で光電変換される。固体撮像素
子駆動器3は、固体撮像素子2の露光時間間隔を2フィ
ールドまたは1フィールド間隔あるいは固体撮像素子2
が有する電子シャッタ機能を用いた1フィールド未満の
いずれかに、所定の繰り返し順序でもって切り替えさせ
る。固体撮像素子2の出力はCDS・AGC回路4、A
/D変換器5、DSP6で順次処理され、メモリ9内の
映像記録部10、11、12に、2フィールド期間また
は1フィールド期間あるいは1フィールド未満の期間に
露光された映像信号毎にそれぞれ記録される。映像記録
部10、11、12にそれぞれ記録された信号は、フィ
ールド毎に出力され、加算器13と乗算器14を経て相
加平均され、D/A変換器15を通り出力される。The operation will be described below. Light passing through the lens 1 is photoelectrically converted by the solid-state imaging device 2. The solid-state imaging device driver 3 sets the exposure time interval of the solid-state imaging device 2 to two-field or one-field intervals or the solid-state imaging device 2
Is switched in a predetermined repetition order to any one of less than one field using the electronic shutter function of. The output of the solid-state imaging device 2 is a CDS / AGC circuit 4, A
The image signals are sequentially processed by the / D converter 5 and the DSP 6, and are recorded in the video recording units 10, 11, and 12 in the memory 9 for each of the video signals exposed during the two-field period, the one-field period, or the period less than one field. You. The signals recorded in the video recording units 10, 11 and 12 are output for each field, arithmetically averaged through an adder 13 and a multiplier 14, and output through a D / A converter 15.
【0010】次に、図2に示すように、例えば、画面内
に明るい被写体と暗い被写体が一緒に写っている場合、
上記本発明のテレビジョンカメラの実施例における、固
体撮像素子2の露光時間とメモリ9の詳細な動作につい
て、図3のタイミングチャートと図1とを用いて説明す
る。Next, as shown in FIG. 2, for example, when a bright subject and a dark subject appear together on the screen,
The exposure time of the solid-state imaging device 2 and the detailed operation of the memory 9 in the embodiment of the television camera of the present invention will be described with reference to the timing chart of FIG. 3 and FIG.
【0011】図3において、16は垂直同期パルス、1
7は固体撮像素子2の読み出しパルス、18は固体撮像
素子2のシャッタパルス、19はCDS・AGC回路4
の信号出力、20はD/A変換器15の信号出力であ
る。1水平走査期間の信号19aは、固体撮像素子2が
期間16aと期間16bの両期間に露光されて光電変換
された信号が、読み出しパルス17aにより出力され、
その出力された信号がCDS・AGC回路4で処理され
ることにより得られる。1水平走査期間の信号19b
は、固体撮像素子2が期間16cに露光されて光電変換
された信号が、読み出しパルス17bにより出力され、
その出力された信号がCDS・AGC回路4で処理され
ることにより得られる。1水平走査期間の信号19c
は、固体撮像素子2が期間16dのうち、シャッタパル
ス18aの後の期間に露光されて光電変換された信号
が、読み出しパルス17cにより出力され、その出力さ
れた信号をCDS・AGC回路4で処理することにより
得られる。In FIG. 3, reference numeral 16 denotes a vertical synchronization pulse, 1
7 is a read pulse of the solid-state imaging device 2, 18 is a shutter pulse of the solid-state imaging device 2, and 19 is a CDS / AGC circuit 4.
Reference numeral 20 denotes a signal output of the D / A converter 15. As a signal 19a for one horizontal scanning period, a signal obtained by subjecting the solid-state imaging device 2 to exposure during both the period 16a and the period 16b and performing photoelectric conversion is output by a readout pulse 17a.
The output signal is obtained by being processed by the CDS / AGC circuit 4. Signal 19b for one horizontal scanning period
Indicates that a signal obtained by exposing the solid-state imaging device 2 during the period 16c and photoelectrically converted is output by a readout pulse 17b.
The output signal is obtained by being processed by the CDS / AGC circuit 4. Signal 19c for one horizontal scanning period
Is a signal obtained by exposing the solid-state imaging device 2 in a period after the shutter pulse 18a in the period 16d and photoelectrically converting the signal. The readout pulse 17c outputs the signal, and the output signal is processed by the CDS / AGC circuit 4. It is obtained by doing.
【0012】上述のようにして得られた信号19aは、
A/D変換器5、DSP6の処理を経てメモリ9内の映
像記録部10にデジタル映像データとして記録される。
メモリ9の記録、出力動作はマイコン7により制御され
る。上記動作と同様にして、19bの信号は映像記録部
11、19cの信号は映像記録部12にそれぞれデジタ
ル映像データとして記録される。映像記録部10、1
1、12に繰り返し記録されて、最新の映像信号として
記録保持された各信号が1フィールド毎に同時に出力さ
れ、加算器13と乗算器14を経て、より明るい被写体
の映像信号部分についてはより露光期間の短いフィール
ドで撮影された映像信号により加重した相加平均をおこ
なわれる。より暗い被写体の映像信号部分についてはよ
り露光期間の長いフィールドで撮影された映像信号によ
り加重したの相加平均がおこなわれる。そのように相加
平均された信号が、D/A変換器15を通り、1水平走
査期間の映像信号20として出力される。The signal 19a obtained as described above is
After being processed by the A / D converter 5 and the DSP 6, the data is recorded as digital video data in the video recording unit 10 in the memory 9.
Recording and output operations of the memory 9 are controlled by the microcomputer 7. Similarly to the above operation, the signal 19b is recorded as digital video data in the video recording unit 11 and the signal 19c is recorded in the video recording unit 12 as digital video data. Video recording unit 10, 1
The signals recorded repeatedly as 1 and 12 and recorded and held as the latest video signals are simultaneously output for each field, and are passed through an adder 13 and a multiplier 14 so that the video signal portion of a brighter subject is exposed more. An arithmetic mean weighted by a video signal captured in a field having a short period is performed. For a video signal portion of a darker subject, arithmetic averaging of weighted video signals in a field having a longer exposure period is performed. The signal thus arithmetically averaged passes through the D / A converter 15 and is output as a video signal 20 for one horizontal scanning period.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明によれば、逆光状態などコントラ
スト差の大きい被写体に対しても、固体撮像素子の露光
時間を1フィールドより短くして得られた、白飛びの起
きていない映像信号と、上記固体撮像素子の露光時間1
フィールドの映像信号と、上記固体撮像素子の露光時間
を1フィールドより長くして得られた、黒つぶれの起き
ていない映像信号の、上記3種の映像信号を加算するこ
とにより、ダイナミックレンジの広いテレビジョンカメ
ラが実現できる。According to the present invention, even for a subject having a large contrast difference such as a backlit state, a video signal free from overexposure and obtained by shortening the exposure time of the solid-state imaging device to less than one field. Exposure time 1 of the solid-state imaging device
A wide dynamic range is obtained by adding the three types of video signals of a field video signal and a video signal in which the solid-state imaging device has an exposure time longer than one field and in which no blackout occurs. A television camera can be realized.
【図1】本発明のテレビジョンカメラの一実施例のブロ
ック構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of an embodiment of a television camera according to the present invention.
【図2】明るい被写体と暗い被写体が一緒に撮像された
画面の例を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a screen in which a bright subject and a dark subject are imaged together.
【図3】本発明のテレビジョンカメラの一実施例の動作
を説明する波形図。FIG. 3 is a waveform chart for explaining the operation of one embodiment of the television camera of the present invention.
【図4】従来の技術のテレビジョンカメラのブロック構
成例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a block configuration of a television camera according to the related art.
1:レンズ、2:固体撮像素子(CCD)、3:固体撮
像素子駆動器、4:CDS・AGC回路、5:アナログ
/デジタル(A/D)変換器、6:デジタルシグナルプ
ロセサ、7:マイクロコンピュータ(マイコン)、8:
メモリ駆動器、9:メモリ、10,11,12:映像記
録部、13:加算器、14:乗算器、15:デジタル/
アナログ(D/A)変換器。1: lens, 2: solid-state imaging device (CCD), 3: solid-state imaging device driver, 4: CDS / AGC circuit, 5: analog / digital (A / D) converter, 6: digital signal processor, 7: micro Computer (microcomputer), 8:
Memory driver, 9: memory, 10, 11, 12: video recording unit, 13: adder, 14: multiplier, 15: digital /
Analog (D / A) converter.
Claims (1)
ラにおいて、複数の露光期間で前記固体撮像素子が露光
されて得られた映像信号をそれぞれ記憶して、該記憶さ
れた前記映像信号をそれぞれ出力し、該出力された映像
信号の各部分ごとに重み付けし、該重み付けは前記各部
分の映像信号レベルに応じて映像信号レベルのより大き
い部分については露光期間のより短い映像信号により重
み付けし、映像信号レベルのより小さい部分については
露光期間のより長い映像信号により重み付けして、該重
み付けされた映像信号を加算することを特徴とするテレ
ビジョンカメラ。In a television camera having a solid-state imaging device, a video signal obtained by exposing the solid-state imaging device during a plurality of exposure periods is stored, and the stored video signal is output. Weighting each portion of the output video signal, and the weighting is performed by using a video signal having a shorter exposure period for a portion having a higher video signal level according to the video signal level of each portion; A television camera characterized in that a portion having a smaller level is weighted with a video signal having a longer exposure period and the weighted video signal is added.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10231988A JP2000069354A (en) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | Television camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10231988A JP2000069354A (en) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | Television camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000069354A true JP2000069354A (en) | 2000-03-03 |
Family
ID=16932191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10231988A Pending JP2000069354A (en) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | Television camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000069354A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8040400B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing device, image sensing system, and signal processing method |
US8189949B2 (en) | 2006-06-12 | 2012-05-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Image processing apparatus and image processing method |
-
1998
- 1998-08-18 JP JP10231988A patent/JP2000069354A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8189949B2 (en) | 2006-06-12 | 2012-05-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Image processing apparatus and image processing method |
US8040400B2 (en) | 2006-08-08 | 2011-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing device, image sensing system, and signal processing method |
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