JP2000101874A - 映像信号処理装置、処理方法および映像信号処理プログラムを記録した媒体 - Google Patents

映像信号処理装置、処理方法および映像信号処理プログラムを記録した媒体

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JP2000101874A
JP2000101874A JP10272174A JP27217498A JP2000101874A JP 2000101874 A JP2000101874 A JP 2000101874A JP 10272174 A JP10272174 A JP 10272174A JP 27217498 A JP27217498 A JP 27217498A JP 2000101874 A JP2000101874 A JP 2000101874A
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video signal
cyclic
signal
frame
frames
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JP10272174A
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Misa Kasahara
みさ 笠原
Yoshihiro Ishida
芳浩 石田
Yukio Fujita
幸男 藤田
Norinaga Kato
宣良 加藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/21Circuitry for suppressing or minimising disturbance, e.g. moiré or halo

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Television Systems (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像信号処理において、フレームメモリを用
いて補正係数を画像の動きに応じて変更することによ
り、階調性を損なわずに感度向上を図る映像信号処理装
置および方法を提供する。 【解決手段】 入力映像信号Viと1フレーム分遅延し
た映像信号Vfとから動き検出を行い、動き検出結果よ
り巡回量kを選択する。第1の巡回量演算回路106お
よび第2の巡回量演算回路107において、入力映像信
号のフレーム数nによって、入力信号をそのまま出力、
または、入力信号に所定の固定値N*(1−巡回量k)
および巡回量kを乗じたものを出力する。第1の巡回量
演算回路106および第2の巡回量演算回路107から
出力された信号を加算して出力信号とすることによっ
て、映像の動きに対応した映像信号を出力させることが
でき、階調性を損なわずに画像の感度向上を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、感度向上に有効な
映像信号処理に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の映像信号処理装置は、特開平8−
181910に記載されたものが知られている。図5に
従来の映像信号処理装置の実施例を示す。図5におい
て、501は光学レンズ、502は前記光学レンズ50
1に装着されたCCDイメージセンサCCDS、503
はCCDイメージセンサCCDS502の露光時間つま
りシャッタ時間を制御するシャッタ制御部である。50
4は、CDS(2重サンプリング)機能を有する自動利
得制御部であり、505は、前記自動利得制御部504
で利得制御されたアナログ信号を例えば9ビットのディ
ジタル信号に変換するA/D変換部であり、506は、
ディジタル映像信号に所定の同期処理および信号処理を
施すディジタル信号処理部(DSP)である。507
は、ディジタル映像信号に所定の時間フィルタを施す時
間フィルタ部であり、508は、前記時間フィルタ部5
07にて生じた輝度変化を抑制、補整するための輝度補
整部であり、509は映像メモリである。510は映像
信号処理されたディジタル信号をアナログ信号に変換す
るD/A変換器である。
【0003】次に、上記従来例の動作について説明す
る。図5において、CCDイメージセンサCCDS50
2から出力されるアナログ映像信号Viは、自動利得制
御部504を経てA/D変換部505に伝達される。A
/D変換部505は、自動利得制御部504を介して入
力されるアナログ映像信号を例えば9ビットのディジタ
ル映像信号に変換し、ディジタル信号処理部DSP50
6に供給する。また、ディジタル信号処理部DSPは、
このディジタル映像信号に所定の同期処理および信号処
理を施し、ディジタル映像信号Giを形成する。
【0004】ディジタル信号処理部DSP506から出
力されるディジタル映像信号Giは、時間フィルタ部5
07に入力され、時間フィルタ部507では高感度撮影
によって得られるディジタル映像信号Giに所定の時間
フィルタを施し、後段の輝度補整部508に入力され
る。輝度補整部508では、前記時間フィルタ部507
から出力されるディジタル映像信号Giに所定の輝度補
整係数βを乗じ、時間フィルタ部507によって生じた
輝度変化を抑制、補整する。
【0005】前記輝度補整部508にて輝度が補整され
たディジタル映像信号Gmは最終的な出力映像信号とし
て映像メモリ509に供給され、映像メモリ509から
ディジタル信号処理部DSPに読み出される。このディ
ジタル映像信号Gvは、D/A変換部510によりアナ
ログ輝度信号およびアナログ色信号からなるアナログ映
像信号に変換された後、図示されないミキサ部を介して
映像モニタ部に供給され、表示されるとともに、所定の
ビデオテープレコーダーからなる映像記録部に供給さ
れ、必要に応じて録画される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像処理装置においては、輝度補整部508におい
て、映像信号に直接輝度補整係数βを乗ずるため、映像
信号の階調性が損なわれるという問題を有していた。本
発明は、上記従来の問題を解決するもので、高感度撮影
時においてノイズを抑制し階調性を損なうことなく高感
度化が実現する優れた映像信号処理装置および方法を提
供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の映像信号処理装置は、入力現フレーム映像信
号から垂直同期信号を検出しフレーム数を計数するフレ
ーム数計数手段と、入力映像信号を1フレーム分遅らせ
て出力するフレームメモリと、前記フレームメモリから
出力される1フレーム遅延した映像信号と入力映像信号
とを入力してフレーム間の動き信号を検出する動き検出
手段と、前記動き検出手段から検出された動き信号から
巡回係数kを選択する巡回係数選択手段と、前記巡回計
数選択手段に選択された巡回係数kと前記フレーム数計
数手段から計数されたフレーム数とから入力映像信号の
巡回量を演算する第1の巡回量演算手段と、前記巡回係
数選択手段に選択された巡回係数kと前記フレーム数計
数手段から計数されたフレーム数とから1フレーム遅延
した映像信号の巡回量を演算する第2の巡回量演算手段
と、前記第1の巡回量演算手段によって演算された巡回
量に基づいた映像信号と前記第2の巡回量演算手段によ
って演算された巡回量に基づいた映像信号とを加算する
加算手段と、を備えた構成とする。
【0008】このことにより、加算手段が加算する映像
信号が、フレーム数計数手段から計数されたフレーム数
に応じて、第1の巡回量演算手段および第2の巡回量演
算手段により選択され、出力させる映像信号を入力映像
信号のフレーム数に応じて変更することができる。ま
た、前記第1の巡回量演算手段が、前記巡回係数選択手
段に選択された巡回係数kを1から減算する減算手段
と、前記減算手段が算出した結果(1−k)と所定の固
定値Nとを乗算する第1乗算手段と、前記第1乗算手段
が算出した結果N・(1−k)と第1の巡回量演算手段
に入力された映像信号とを乗算する第2乗算手段と、第
1の巡回量演算手段に入力された映像信号と前記第2乗
算手段の出力信号とを前記フレーム数計数手段により計
数されたフレーム数と前記固定値Nと比較して出力信号
を切り換える信号切換手段と、を備えた構成とする。
【0009】このことにより、映像信号のフレーム数に
従って、巡回係数kに従った値を入力された映像信号に
乗じた値または入力された映像信号そのものが、第1の
巡回量演算手段から出力される。また、前記第2の巡回
量演算手段が、前記巡回係数選択手段より選択された巡
回係数kと第2の巡回量演算手段に入力された映像信号
とを乗算する乗算手段と、第2の巡回量演算手段に入力
された映像信号と前記乗算手段の出力信号とを前記フレ
ーム数計数手段により計数されたフレーム数と所定の固
定値Nと比較して出力信号を切り換える信号切換手段
と、を備えた構成とする。
【0010】このことにより、映像信号のフレーム数に
従って、巡回係数kを入力された映像信号に乗じた値ま
たは入力された映像信号そのものが、第2の巡回量演算
手段から出力される。また、前記信号切換手段が、前記
所定の固定値を1として、前記フレーム数計数手段によ
り計数されたフレーム数と比較して、出力信号を切り換
える構成とする。
【0011】また、上記課題を解決するために本発明の
映像信号処理方法は、入力現フレーム映像信号から垂直
同期信号を検出しフレーム数を計数するフレーム数計数
ステップと、入力映像信号を1フレーム分遅らせて出力
するフレーム遅延ステップと、前記フレーム遅延ステッ
プで出力される1フレーム遅延した映像信号と入力映像
信号とを入力してフレーム間の動き信号を検出する動き
検出ステップと、前記動き検出ステップにおいて検出さ
れた動き信号から巡回係数kを選択する巡回係数選択ス
テップと、前記巡回係数選択ステップにおいて選択され
た巡回係数kと前記フレーム数計数ステップにおいて計
数されたフレーム数とから入力映像信号の巡回量を演算
する第1の巡回量演算ステップと、前記巡回係数選択ス
テップにおいて選択された巡回係数kと前記フレーム数
計数ステップにおいて計数されたフレーム数とから1フ
レーム遅延した映像信号の巡回量を演算する第2の巡回
量演算ステップと、前記第1の巡回量演算ステップにお
いて演算された巡回量に基づいた映像信号と前記第2の
巡回量演算ステップにおいて演算された巡回量に基づい
た映像信号とを加算する加算ステップと、を備えたもの
である。
【0012】このことにより、加算ステップにおいて加
算する映像信号が、フレーム数計数ステップで計数され
たフレーム数に応じて、第1の巡回量演算ステップおよ
び第2の巡回量演算ステップにおいて選択され、出力さ
せる映像信号を入力映像信号のフレーム数に応じて変更
することができる。また、前記第1の巡回量演算ステッ
プが、前記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡
回係数kを1から減算する減算ステップと、前記減算ス
テップにおいて算出された結果(1−k)と所定の固定
値Nとを乗算する第1乗算ステップと、前記第1乗算ス
テップにおいて算出された結果N・(1−k)と前記入
力映像信号とを乗算する第2乗算ステップと、前記入力
映像信号と前記第2乗算ステップにおいて演算された結
果とを前記フレーム数計数ステップにおいて計数された
フレーム数と前記固定値Nと比較して出力信号を切り換
える信号切換ステップと、を有し、前記信号切換ステッ
プが、前記フレーム数計数ステップにおいて計数された
フレーム数が所定の固定値N未満の場合は前記入力映像
信号をそのまま出力し、前記フレーム数が所定の固定値
N以上の場合は前記第2乗算ステップにおいて演算され
た結果を出力するものである。
【0013】このことにより、映像信号のフレーム数に
従って、巡回係数kに従った値を入力された映像信号に
乗じた値または入力された映像信号そのものが、第1の
巡回量演算ステップにおいて出力される。また、前記第
2の巡回量演算ステップが、前記巡回係数選択ステップ
より選択された巡回係数kと前記入力映像信号とを乗算
する乗算ステップと、前記入力映像信号と前記乗算ステ
ップにおいて演算された結果とを前記フレーム数計数ス
テップにより計数されたフレーム数と所定の固定値Nと
比較して出力信号を切り換える信号切換ステップと、を
有し、前記信号切換ステップが、前記フレーム数計数ス
テップにおいて計数されたフレーム数が所定の固定値N
未満の場合は前記入力映像信号をそのまま出力し、前記
フレーム数が所定の固定値N以上の場合は前記乗算ステ
ップにおいて演算された結果を出力するものである。
【0014】このことにより、映像信号のフレーム数に
従って、巡回係数kを入力された映像信号に乗じた値ま
たは入力された映像信号そのものが、第2の巡回量演算
ステップにおいて出力される。また、前記信号切換ステ
ップが、前記所定の固定値を1として、前記フレーム数
計数ステップにおいて計数されたフレーム数と比較し
て、出力信号を切り換えるものである。
【0015】また、上記課題を解決するために本発明の
映像信号処理プログラムを記録した媒体は、フレーム数
を初期化するフレーム数初期化ステップと、現映像信号
を取り込む現映像信号取込ステップと、1フレーム分遅
延した映像信号を取り込む遅延映像信号取込ステップ
と、前記現映像信号のフレーム数をカウントするフレー
ム数計数ステップと、前記現映像信号と前記1フレーム
遅延した映像信号とを用いてフレーム間の動き信号の検
出を行う動き検出ステップと、前記動き検出ステップに
おいて検出された動き信号から巡回係数kを選択する巡
回係数選択ステップと、前記巡回係数選択ステップにお
いて選択された巡回係数kと前記フレーム数計数ステッ
プにおいて計数されたフレーム数とから前記現映像信号
の巡回量を演算する第1の巡回量演算ステップと、前記
巡回係数選択ステップにおいて選択された巡回係数kと
前記フレーム数計数ステップにおいて計数されたフレー
ム数とから前記1フレーム遅延した映像信号の巡回量を
演算する第2の巡回量演算ステップと、前記第1の巡回
量演算ステップにおいて演算された巡回量に基づいた映
像信号と前記第2の巡回量演算ステップにおいて演算さ
れた巡回量に基づいた映像信号とを加算する加算ステッ
プと、を備えた映像信号処理プログラムを記録した媒体
である。
【0016】このことにより、加算ステップにおいて加
算する映像信号が、フレーム数計数ステップで計数され
たフレーム数に応じて、第1の巡回量演算ステップおよ
び第2の巡回量演算ステップにおいて選択され、出力さ
せる映像信号を入力映像信号のフレーム数に応じて変更
することができる。また、前記第1の巡回量演算ステッ
プが、前記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡
回係数kを1から減算する減算ステップと、前記減算ス
テップにおいて算出された値(1−k)と所定の固定値
Nとを乗算する第1乗算ステップと、前記第1乗算ステ
ップにおいて算出された値N・(1−k)と前記現映像
信号とを乗算する第2乗算ステップと、前記入力映像信
号と前記第2乗算ステップにおいて演算された結果とを
前記フレーム数計数ステップにおいて計数されたフレー
ム数と前記固定値Nと比較して出力信号を切り換える信
号切換ステップと、を有し、前記信号切換ステップが、
前記フレーム数計数ステップにおいて計数されたフレー
ム数が所定の固定値N未満の場合は前記入力映像信号を
そのまま出力し、前記フレーム数が所定の固定値N以上
の場合は前記第2乗算ステップにおいて演算された結果
を出力する映像信号処理プログラムを記録した媒体であ
る。
【0017】このことにより、映像信号のフレーム数に
従って、巡回係数kに従った値を入力された映像信号に
乗じた値または入力された映像信号そのものが、第1の
巡回量演算ステップにおいて出力される。また、前記第
2の巡回量演算ステップが、前記巡回係数選択ステップ
より選択された巡回係数kと前記1フレーム遅延した映
像信号とを乗算する乗算ステップと、前記1フレーム遅
延した映像信号と前記乗算ステップにおいて演算された
結果とを前記フレーム数計数ステップにより計数された
フレーム数と所定の固定値Nと比較して出力信号を切り
換える信号切換ステップと、を有し、前記信号切換ステ
ップが、前記フレーム数計数ステップにおいて計数され
たフレーム数が所定の固定値N未満の場合は前記1フレ
ーム遅延した映像信号をそのまま出力し、前記フレーム
数が所定の固定値N以上の場合は前記乗算ステップにお
いて演算された結果を出力する映像信号処理プログラム
を記録した媒体である。
【0018】このことにより、映像信号のフレーム数に
従って、巡回係数kを入力された映像信号に乗じた値ま
たは入力された映像信号そのものが、第2の巡回量演算
ステップにおいて出力される。また、前記信号切換ステ
ップが、前記所定の固定値を1として、前記フレーム数
計数ステップにおいて計数されたフレーム数と比較し
て、出力信号を切り換える映像信号処理プログラムを記
録した媒体である。
【0019】以上により、低照度撮影時において、映像
信号に直接係数を乗ずることなく感度向上が図れ、階調
性を損なうことなく高感度化が実現し得る。
【0020】
【発明の実施の形態】(1)本発明の請求項1、2およ
び3に記載の発明は、入力現フレーム映像信号から垂直
同期信号を検出しフレーム数を計数するフレーム数計数
手段と、入力映像信号を1フレーム分遅らせて出力する
フレームメモリと、前記フレームメモリから出力される
1フレーム遅延した映像信号と入力映像信号とを入力し
てフレーム間の動き信号を検出する動き検出手段と、前
記動き検出手段から検出された動き信号から巡回係数k
を選択する巡回係数選択手段と、前記巡回計数選択手段
に選択された巡回係数kと前記フレーム数計数手段から
計数されたフレーム数とから入力映像信号の巡回量を演
算する第1の巡回量演算手段と、前記巡回係数選択手段
に選択された巡回係数kと前記フレーム数計数手段から
計数されたフレーム数とから1フレーム遅延した映像信
号の巡回量を演算する第2の巡回量演算手段と、前記第
1の巡回量演算手段によって演算された巡回量に基づい
た映像信号と前記第2の巡回量演算手段によって演算さ
れた巡回量に基づいた映像信号とを加算する加算手段
と、を備えたものであり、前記第1の巡回量演算手段
が、前記巡回係数選択手段に選択された巡回係数kを1
から減算する減算手段と、前記減算手段が算出した結果
(1−k)と所定の固定値Nとを乗算する第1乗算手段
と、前記第1乗算手段が算出した結果N・(1−k)と
第1の巡回量演算手段に入力された映像信号とを乗算す
る第2乗算手段と、第1の巡回量演算手段に入力された
映像信号と前記第2乗算手段の出力信号とを前記フレー
ム数計数手段により計数されたフレーム数と前記固定値
Nと比較して出力信号を切り換える信号切換手段と、を
有し、前記第2の巡回量演算手段が、前記巡回係数選択
手段より選択された巡回係数kと第2の巡回量演算手段
に入力された映像信号とを乗算する乗算手段と、第2の
巡回量演算手段に入力された映像信号と前記乗算手段の
出力信号とを前記フレーム数計数手段により計数された
フレーム数と所定の固定値Nと比較して出力信号を切り
換える信号切換手段と、を有したものであり、映像信号
に直接係数を乗算することなく感度向上が図れ、画像の
階調性を損なうことなく高感度化が実現できるという作
用を有する。
【0021】(2)本発明の請求項4に記載の発明は、
上記(1)に記載の第1の巡回量演算手段および第2の
巡回量演算手段において、信号切換手段が、前記所定の
固定値を1として前記フレーム数計数手段により計数さ
れたフレーム数と比較して出力信号を切り換えることに
より、感度向上とノイズ低減を切り換えて行うことがで
きるという作用を有する。
【0022】(3)本発明の請求項5、6および7に記
載の発明は、入力現フレーム映像信号から垂直同期信号
を検出しフレーム数を計数するフレーム数計数ステップ
と、入力映像信号を1フレーム分遅らせて出力するフレ
ーム遅延ステップと、前記フレーム遅延ステップで出力
される1フレーム遅延した映像信号と入力映像信号とを
入力してフレーム間の動き信号を検出する動き検出ステ
ップと、前記動き検出ステップにおいて検出された動き
信号から巡回係数kを選択する巡回係数選択ステップ
と、前記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡回
係数kと前記フレーム数計数ステップにおいて計数され
たフレーム数とから入力映像信号の巡回量を演算する第
1の巡回量演算ステップと、前記巡回係数選択ステップ
において選択された巡回係数kと前記フレーム数計数ス
テップにおいて計数されたフレーム数とから1フレーム
遅延した映像信号の巡回量を演算する第2の巡回量演算
ステップと、前記第1の巡回量演算ステップにおいて演
算された巡回量に基づいた映像信号と前記第2の巡回量
演算ステップにおいて演算された巡回量に基づいた映像
信号とを加算する加算ステップと、を備えたものであ
り、前記第1の巡回量演算ステップが、前記巡回係数選
択ステップにおいて選択された巡回係数kを1から減算
する減算ステップと、前記減算ステップにおいて算出さ
れた結果(1−k)と所定の固定値Nとを乗算する第1
乗算ステップと、前記第1乗算ステップにおいて算出さ
れた結果N・(1−k)と前記入力映像信号とを乗算す
る第2乗算ステップと、前記入力映像信号と前記第2乗
算ステップにおいて演算された結果とを前記フレーム数
計数ステップにおいて計数されたフレーム数と前記固定
値Nと比較して出力信号を切り換える信号切換ステップ
と、を有し、前記信号切換ステップが、前記フレーム数
計数ステップにおいて計数されたフレーム数が所定の固
定値N未満の場合は前記入力映像信号をそのまま出力
し、前記フレーム数が所定の固定値N以上の場合は前記
第2乗算ステップにおいて演算された結果を出力し、前
記第2の巡回量演算ステップが、前記巡回係数選択ステ
ップより選択された巡回係数kと前記入力映像信号とを
乗算する乗算ステップと、前記入力映像信号と前記乗算
ステップにおいて演算された結果とを前記フレーム数計
数ステップにより計数されたフレーム数と所定の固定値
Nと比較して出力信号を切り換える信号切換ステップ
と、を有し、前記信号切換ステップが、前記フレーム数
計数ステップにおいて計数されたフレーム数が所定の固
定値N未満の場合は前記入力映像信号をそのまま出力
し、前記フレーム数が所定の固定値N以上の場合は前記
乗算ステップにおいて演算された結果を出力するもので
あり、映像信号に直接係数を乗算することなく感度向上
が図れ、画像の階調性を損なうことなく高感度化が実現
できるという作用を有する。
【0023】(4)本発明の請求項8に記載の発明は、
上記(3)に記載の第1の巡回量演算ステップおよび第
2の巡回量演算ステップにおいて、前記信号切換ステッ
プが、前記所定の固定値を1として前記フレーム数計数
ステップにおいて計数されたフレーム数と比較して出力
信号を切り換えるものであり、感度向上とノイズ低減を
切り換えて行うことができるという作用を有する。
【0024】(5)本発明の請求項9、10および11
に記載の発明は、フレーム数を初期化するフレーム数初
期化ステップと、現映像信号を取り込む現映像信号取込
ステップと、1フレーム分遅延した映像信号を取り込む
遅延映像信号取込ステップと、前記現映像信号のフレー
ム数をカウントするフレーム数計数ステップと、前記現
映像信号と前記1フレーム遅延した映像信号とを用いて
フレーム間の動き信号の検出を行う動き検出ステップ
と、前記動き検出ステップにおいて検出された動き信号
から巡回係数kを選択する巡回係数選択ステップと、前
記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡回係数k
と前記フレーム数計数ステップにおいて計数されたフレ
ーム数とから前記現映像信号の巡回量を演算する第1の
巡回量演算ステップと、前記巡回係数選択ステップにお
いて選択された巡回係数kと前記フレーム数計数ステッ
プにおいて計数されたフレーム数とから前記1フレーム
遅延した映像信号の巡回量を演算する第2の巡回量演算
ステップと、前記第1の巡回量演算ステップにおいて演
算された巡回量に基づいた映像信号と前記第2の巡回量
演算ステップにおいて演算された巡回量に基づいた映像
信号とを加算する加算ステップと、を備えた映像信号処
理プログラムを記録した媒体であり、前記第1の巡回量
演算ステップが、前記巡回係数選択ステップにおいて選
択された巡回係数kを1から減算する減算ステップと、
前記減算ステップにおいて算出された値(1−k)と所
定の固定値Nとを乗算する第1乗算ステップと、前記第
1乗算ステップにおいて算出された値N・(1−k)と
前記現映像信号とを乗算する第2乗算ステップと、前記
入力映像信号と前記第2乗算ステップにおいて演算され
た結果とを前記フレーム数計数ステップにおいて計数さ
れたフレーム数と前記固定値Nと比較して出力信号を切
り換える信号切換ステップと、を有し、前記信号切換ス
テップが、前記フレーム数計数ステップにおいて計数さ
れたフレーム数が所定の固定値N未満の場合は前記入力
映像信号をそのまま出力し、前記フレーム数が所定の固
定値N以上の場合は前記第2乗算ステップにおいて演算
された結果を出力し、前記第2の巡回量演算ステップ
が、前記巡回係数選択ステップより選択された巡回係数
kと前記1フレーム遅延した映像信号とを乗算する乗算
ステップと、前記1フレーム遅延した映像信号と前記乗
算ステップにおいて演算された結果とを前記フレーム数
計数ステップにより計数されたフレーム数と所定の固定
値Nと比較して出力信号を切り換える信号切換ステップ
と、を有し、前記信号切換ステップが、前記フレーム数
計数ステップにおいて計数されたフレーム数が所定の固
定値N未満の場合は前記1フレーム遅延した映像信号を
そのまま出力し、前記フレーム数が所定の固定値N以上
の場合は前記乗算ステップにおいて演算された結果を出
力するものであり、映像信号に直接係数を乗算すること
なく感度向上が図れ、画像の階調性を損なうことなく高
感度化が実現できるという作用を有する。
【0025】(6)本発明の請求項12に記載の発明
は、上記(5)に記載の第1の巡回量演算ステップおよ
び第2の巡回量演算ステップにおいて、前記信号切換ス
テップが、前記所定の固定値を1として前記フレーム数
計数ステップにおいて計数されたフレーム数と比較して
出力信号を切り換えることにより、感動向上とノイズ低
減を切り換えて行うことができるという作用を有する。
【0026】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図1から図
4を用いて説明する。 (実施例1)図1は、本発明第1の実施例の構成を示す
ブロック図である。図1においてこの例は、装置入力端
子101、フレーム数計数回路102、フレームメモリ
103、動き検出回路104、巡回係数選択回路10
5、第1の巡回量演算回路106、第2の巡回量演算回
路107、加算回路108、装置出力端子109より構
成されている。
【0027】次に、第1の実施例の構成における動作に
ついて説明する。装置入力端子101より入力された装
置入力映像信号Viは、動き検出回路104および第1
の巡回量演算回路106に入力される。一方、フレーム
メモリ103には、装置出力端子109より出力される
映像信号Voと同様の映像信号が入力され、フレームメ
モリ103はこの映像信号を1フレーム遅延した映像信
号Vfとして出力し、この信号Vfが前記動き検出回路
104および第2の巡回量演算回路107に入力され
る。
【0028】動き検出回路104では、装置入力映像信
号Viと、フレームメモリ103にて1フレーム分遅延
した映像信号Vfと、をうけて動き検出を行い、動き検
出結果を動き信号として出力する。この信号は、巡回係
数選択回路105に入力される。巡回係数選択回路10
5では、動き信号をうけて巡回係数kの値を0ないし1
の範囲で選択する。すなわち、動きが大きいと判断され
た場合は巡回係数を小さく、動きが小さいと判断された
場合は巡回係数を大きくする。巡回係数選択回路105
にて選択された巡回係数kは、第1の巡回量演算回路1
06および第2の巡回量演算回路107に入力される。
【0029】一方、フレーム数計数回路102では、装
置入力映像信号Viをうけて入力された映像信号のフレ
ーム数nを計数し、結果を第1の巡回量演算回路106
および第2の巡回量演算回路107に入力する。第1の
巡回量演算回路106では、装置入力信号Viと、巡回
係数選択回路105より出力された巡回係数kと、フレ
ーム数計数回路102より出力された入力信号フレーム
数nと、をうけて、装置入力信号の巡回量が演算され、
後段の加算回路108に入力される。
【0030】また、第2の巡回量演算回路107では、
フレームメモリ103より出力された1フレーム遅延し
た映像信号Vfと、巡回係数選択回路105より出力さ
れた巡回係数kと、フレーム数計数回路102より出力
された入力信号フレーム数nと、をうけて、1フレーム
遅延した映像信号の巡回量が演算され、後段の加算回路
108に入力される。
【0031】加算回路108では、第1の巡回量演算回
路106の出力信号と第2の巡回量演算回路107の出
力信号を加算する。加算結果は、装置出力端子109を
経て装置出力信号Voとなる。第1の巡回量演算回路1
06および第2の巡回量演算回路107の具体的構成お
よび動作については後で詳細に説明する。
【0032】図2および図3は、図1の映像信号処理装
置に含まれる第1の巡回量演算回路106および第2の
巡回量演算回路107の一実施例の論理構成図である。
図2において、201、202および203は、図1に
示した装置入力信号Vi、巡回量k、フレーム数計数結
果nをそれぞれ入力する回路入力端子であり、204
は、1から回路入力端子202より入力された巡回係数
kを減ずる減算回路である。また205は、減算回路2
04の出力と所定の固定値Nを乗算する第1乗算回路で
あり、206は、回路入力端子201より入力された入
力信号Viに、第1乗算回路205の出力を乗算する第
2乗算回路である。207は、回路入力端子203より
入力されたフレーム数nをうけて、回路入力端子201
より入力された信号Viと、第2乗算回路206の出力
と、を切り換えて出力する信号切換回路であり、208
は、信号切換回路207の出力を回路出力とする回路出
力端子である。
【0033】以下、第1の巡回量演算回路106の動作
について説明する。回路入力端子202より入力された
巡回係数kは、減算回路204にて1から減算され(1
−k)を形成し、第1乗算回路205に入力される。第
1乗算回路205では、減算回路204にて形成された
(1−k)に所定の固定値Nを乗算し、結果N・(1−
k)を第2乗算回路206に入力する。
【0034】一方、回路入力端子201より入力された
装置入力信号Viは、第2乗算回路206および信号切
換回路207に入力される。第2乗算回路206では、
第1乗算回路205の出力結果N・(1−k)と、装置
入力信号Viを乗算し、結果を信号切換回路207に入
力する。信号切換回路207では、回路入力端子203
より入力されたフレーム数計数結果nをうけて、装置入
力信号Viと、第2乗算回路206にて乗算された信号
と、を切り換えて出力する。すなわち、フレーム数計数
結果nが固定値N未満の場合は、装置入力信号Viを出
力し、フレーム数計数結果nが固定値N以上の場合は、
第2乗算回路206の出力信号を出力する。信号切換回
路207の出力は、回路出力端子208に入力され、回
路出力信号となる。
【0035】次に、第2の巡回量演算回路107の一実
施例の論理構成図を説明する。図3において、301、
302および303は、図1に示した1フレーム分遅延
した映像信号Vf、巡回係数k、フレーム数計数結果n
を入力する回路入力端子であり、304は、回路入力端
子301より入力された1フレーム分遅延した映像信号
Vfに、回路入力端子302より入力された巡回係数k
を乗ずる乗算回路である。305は、回路入力端子30
3より入力されたフレーム数計数結果nをうけて、回路
入力端子301から入力された1フレーム分遅延した映
像信号Vfと、乗算回路304の出力信号と、を切り換
えて出力する信号切換回路であり、306は、信号切換
回路305の出力を回路出力とする回路出力端子であ
る。
【0036】以下、第2の巡回量演算回路107の動作
について説明する。回路入力端子301より入力された
映像信号Vfは、乗算回路304および信号切換回路3
05に入力される。乗算回路304では、回路入力端子
301より入力された映像信号Vfに、回路入力端子3
02より入力された巡回係数kを乗算し、結果を信号切
換回路305に入力させる。
【0037】信号切換回路305では、回路入力端子3
03より入力されたフレーム数計数結果nをうけて、回
路入力映像信号Vfと乗算回路304の出力信号とを切
り換えて出力する。すなわち、フレーム数計数結果nが
所定の固定値N未満の場合は、回路入力映像信号Vfを
出力し、所定の固定値N以上の場合は、乗算回路304
の出力信号を出力する。
【0038】信号切換回路305の出力は、回路出力端
子306に入力され、第2の巡回量演算回路の出力信号
となる。図1、図2および図3の実施例から、第1の巡
回量演算回路106の出力信号と、第2の巡回量演算回
路107の出力信号と、を加算する加算回路108の出
力信号Voは、フレーム数計数結果nをうけて以下の式
で表現することができる。
【0039】フレーム数nが、固定値N未満の場合、 Vo=Vi+Vf ・・・・・(1) フレーム数nが、固定値N以上の場合、 Vo=N・(1−k)・Vi+k・Vf ・・・・・(2) となる。ここで、kは、図1に記載の動き検出回路10
4にて検出した動きに対応して選択した巡回係数であ
る。以上のような構成および動作により、フレーム数n
がN未満の場合は、フレーム加算により感度向上が図
れ、N以上の場合は、動きに応じて選択された巡回量k
で巡回することにより、直接映像信号に乗数をかけずに
感度向上が図れ、階調性を損なうことなく感度向上が実
現できる。
【0040】次に、本発明の一実施例を図4に記載のフ
ローチャートを用いて説明する。 (1)入力フレーム数の初期化(s1) (2)映像信号の取込(s2) (3)入力フレーム数をカウントする(s3) (4)入力フレーム数と、予め決定した固定フレーム数
Nとを比較する(s4)入力フレーム数がNより小さい
場合 (5)入力信号と1フレーム遅れの映像信号とが加算さ
れた信号を出力信号とする(s5) (6)フレームメモリに出力映像信号を記憶する(s
6) (7)(2)に戻る 入力フレーム数がN以上の場合、 (5)動き検出を行う(s7) (6)動き検出結果より巡回量kを選択する(s8) (7)入力信号に、N・(1−k)を乗算した信号と、
1フレーム分遅延した映像信号にkを乗算した信号と、
が加算された信号を出力信号とする(s9) (8)フレームメモリに出力映像信号を記憶する(s
6) (9)(2)に戻る 以上のように本発明の実施例によれば、入力する映像信
号のフレーム数を計数し、フレーム数が所定の固定値未
満の場合は、入力映像信号と1フレーム分遅延した映像
信号を加算し、計数したフレーム数が所定の固定値以上
の場合は、動き検出結果より巡回係数を選択して入力映
像信号と1フレーム分遅延した映像信号と動きに対応し
て加算する割合を変えることにより、直接映像信号に乗
数をかけることなく感度向上を図ることできる。
【0041】(実施例2)次に本発明第2の実施例を説
明する。本発明第2の実施例の構成および動作は、本発
明第1の実施例で記載した図1、図2および図3と同様
である。図1において、図示されない所定の固定値Nを
1とした場合、図1における加算回路108の出力信号
Voは以下の式で表すことができる。
【0042】 Vo=1・(1−k)・Vi+k・Vf ・・・・・(3) ここで、kは図1に記載の動き検出回路104にて検出
した動きに対応して選択した巡回係数である。以上のよ
うな動作により、所定の固定値Nが1の場合は、感度向
上を図らずに巡回係数kで巡回することができ、動きに
適応したノイズ低減が実現できる。
【0043】
【発明の効果】以上のように本発明は、入力現フレーム
映像信号から垂直同期信号を検出しフレーム数を計数す
るフレーム数計数手段と、入力映像信号を1フレーム分
遅らせて出力するフレームメモリと、前記フレームメモ
リから出力される1フレーム遅延した映像信号と入力映
像信号とを入力してフレーム間の動き信号を検出する動
き検出手段と、前記動き検出手段から検出された動き信
号から巡回係数kを選択する巡回係数選択手段と、前記
巡回計数選択手段に選択された巡回係数kと前記フレー
ム数計数手段から計数されたフレーム数とから入力映像
信号の巡回量を演算する第1の巡回量演算手段と、前記
巡回係数選択手段に選択された巡回係数kと前記フレー
ム数計数手段から計数されたフレーム数とから1フレー
ム遅延した映像信号の巡回量を演算する第2の巡回量演
算手段と、前記第1の巡回量演算手段によって演算され
た巡回量に基づいた映像信号と前記第2の巡回量演算手
段によって演算された巡回量に基づいた映像信号とを加
算する加算手段と、を備えることにより、加算手段が加
算する映像信号が、フレーム数計数手段から計数された
フレーム数に応じて、第1の巡回量演算手段および第2
の巡回量演算手段により選択されるので、出力させる映
像信号を入力映像信号のフレーム数に応じて変更するこ
とができ、映像信号に応じた高感度映像を実現できると
いう効果が得られる。
【0044】また、前記第1の巡回量演算手段に、前記
巡回係数選択手段に選択された巡回係数kを1から減算
する減算手段と、前記減算手段が算出した結果(1−
k)と所定の固定値Nとを乗算する第1乗算手段と、前
記第1乗算手段が算出した結果N・(1−k)と第1の
巡回量演算手段に入力された映像信号とを乗算する第2
乗算手段と、第1の巡回量演算手段に入力された映像信
号と前記第2乗算手段の出力信号とを前記フレーム数計
数手段により計数されたフレーム数と前記固定値Nと比
較して出力信号を切り換える信号切換手段と、を備え、
前記第2の巡回量演算手段に、前記巡回係数選択手段よ
り選択された巡回係数kと第2の巡回量演算手段に入力
された映像信号とを乗算する乗算手段と、第2の巡回量
演算手段に入力された映像信号と前記乗算手段の出力信
号とを前記フレーム数計数手段により計数されたフレー
ム数と所定の固定値Nと比較して出力信号を切り換える
信号切換手段と、を備えることにより、第1の巡回量演
算手段が動き信号に応じた巡回係数kに従った値を入力
映像信号に乗じ、第2の巡回量演算手段が動き信号に応
じた巡回係数kに従った値を1フレーム遅延した映像信
号に乗じ、加算手段がそれぞれを加算するので、出力さ
せる映像信号をフレーム間の動きに応じて変更すること
ができ、映像信号に直接乗算係数を乗ずることなく感度
向上が図れ、画像の階調性を損なうことなく高感度化が
実現できるという効果が得られる。
【0045】また本発明によれば、所定の固定値Nを1
にすることにより、上記感度向上の構成はそのままで巡
回型のノイズ低減が実現できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る映像信号処理装置の一実施例を示
すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例のブロック図に含まれる第1
の巡回量演算部の論理構成図である。
【図3】本発明の一実施例のブロック図に含まれる第2
の巡回量演算部の論理構成図である。
【図4】本発明の一実施例の処理フロー図である。
【図5】従来の画像処理装置の一例を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
101 装置入力端子 102 フレーム数計数回路 103 フレームメモリ 104 動き検出回路 105 巡回係数選択回路 106 第1の巡回量演算回路 107 第2の巡回量演算回路 108 加算回路 109 装置出力端子 201、202、203 回路入力端子 204 減算回路 205 第1乗算回路 206 第2乗算回路 207 信号切換回路 208 回路出力端子 301、302、303 回路入力端子 304 乗算回路 305 信号切換回路 306 回路出力端子 501 光学レンズ 502 CCDイメージセンサCCDS 503 シャッタ制御部 504 自動利得制御部 505 A/D変換部 506 ディジタル信号処理部(DSP) 507 時間フィルタ部 508 輝度補整部 509 映像メモリ 510 D/A変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 幸男 静岡県浜松市元城町216−18 株式会社松 下通信静岡研究所内 (72)発明者 加藤 宣良 静岡県浜松市元城町216−18 株式会社松 下通信静岡研究所内 Fターム(参考) 5C021 PA52 PA58 PA62 PA66 PA67 PA79 PA87 RA01 RB00 RB06 RC02 SA03 SA24 YA01 5C022 AB51

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力現フレーム映像信号から垂直同期信号
    を検出しフレーム数を計数するフレーム数計数手段と、 入力映像信号を1フレーム分遅らせて出力するフレーム
    メモリと、 前記フレームメモリから出力される1フレーム遅延した
    映像信号と、入力映像信号と、を入力してフレーム間の
    動き信号を検出する動き検出手段と、 前記動き検出手段から検出された動き信号から巡回係数
    kを選択する巡回係数選択手段と、 前記巡回計数選択手段に選択された巡回係数kと、前記
    フレーム数計数手段から計数されたフレーム数と、から
    入力映像信号の巡回量を演算する第1の巡回量演算手段
    と、 前記巡回係数選択手段に選択された巡回係数kと、前記
    フレーム数計数手段から計数されたフレーム数と、から
    1フレーム遅延した映像信号の巡回量を演算する第2の
    巡回量演算手段と、 前記第1の巡回量演算手段によって演算された巡回量に
    基づいた映像信号と、前記第2の巡回量演算手段によっ
    て演算された巡回量に基づいた映像信号と、を加算する
    加算手段と、 を備えたことを特徴とする映像信号処理装置。
  2. 【請求項2】前記第1の巡回量演算手段が、 前記巡回係数選択手段に選択された巡回係数kを1から
    減算する減算手段と、 前記減算手段が算出した結果(1−k)と、所定の固定
    値Nと、を乗算する第1乗算手段と、 前記第1乗算手段が算出した結果N・(1−k)と、第
    1の巡回量演算手段に入力された映像信号と、を乗算す
    る第2乗算手段と、 第1の巡回量演算手段に入力された映像信号と、前記第
    2乗算手段の出力信号とを、前記フレーム数計数手段に
    より計数されたフレーム数と前記固定値Nと比較して出
    力信号を切り換える信号切換手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載の映像信号処
    理装置。
  3. 【請求項3】前記第2の巡回量演算手段が、 前記巡回係数選択手段より選択された巡回係数kと、第
    2の巡回量演算手段に入力された映像信号と、を乗算す
    る乗算手段と、 第2の巡回量演算手段に入力された映像信号と、前記乗
    算手段の出力信号とを、前記フレーム数計数手段により
    計数されたフレーム数と所定の固定値Nと比較して出力
    信号を切り換える信号切換手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の映
    像信号処理装置。
  4. 【請求項4】前記信号切換手段が、前記所定の固定値を
    1として、前記フレーム数計数手段により計数されたフ
    レーム数と比較して、出力信号を切り換えることを特徴
    とする請求項2または3に記載の映像信号処理装置。
  5. 【請求項5】入力現フレーム映像信号から垂直同期信号
    を検出しフレーム数を計数するフレーム数計数ステップ
    と、 入力映像信号を1フレーム分遅らせて出力するフレーム
    遅延ステップと、 前記フレーム遅延ステップで出力される1フレーム遅延
    した映像信号と、入力映像信号と、を入力してフレーム
    間の動き信号を検出する動き検出ステップと、 前記動き検出ステップにおいて検出された動き信号から
    巡回係数kを選択する巡回係数選択ステップと、 前記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡回係数
    kと、前記フレーム数計数ステップにおいて計数された
    フレーム数と、から入力映像信号の巡回量を演算する第
    1の巡回量演算ステップと、 前記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡回係数
    kと、前記フレーム数計数ステップにおいて計数された
    フレーム数と、から1フレーム遅延した映像信号の巡回
    量を演算する第2の巡回量演算ステップと、 前記第1の巡回量演算ステップにおいて演算された巡回
    量に基づいた映像信号と、前記第2の巡回量演算ステッ
    プにおいて演算された巡回量に基づいた映像信号と、を
    加算する加算ステップと、 を備えたことを特徴とする映像信号処理方法。
  6. 【請求項6】前記第1の巡回量演算ステップが、 前記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡回係数
    kを1から減算する減算ステップと、 前記減算ステップにおいて算出された結果(1−k)
    と、所定の固定値Nと、を乗算する第1乗算ステップ
    と、 前記第1乗算ステップにおいて算出された結果N・(1
    −k)と、前記入力映像信号と、を乗算する第2乗算ス
    テップと、 前記入力映像信号と、前記第2乗算ステップにおいて演
    算された結果とを、前記フレーム数計数ステップにおい
    て計数されたフレーム数と前記固定値Nと比較して出力
    信号を切り換える信号切換ステップと、 を有し、 前記信号切換ステップが、 前記フレーム数計数ステップにおいて計数されたフレー
    ム数が所定の固定値N未満の場合は、前記入力映像信号
    をそのまま出力し、 前記フレーム数が所定の固定値N以上の場合は、前記第
    2乗算ステップにおいて演算された結果を出力すること
    を特徴とする請求項5に記載の映像信号処理方法。
  7. 【請求項7】前記第2の巡回量演算ステップが、 前記巡回係数選択ステップより選択された巡回係数k
    と、前記入力映像信号と、を乗算する乗算ステップと、 前記入力映像信号と、前記乗算ステップにおいて演算さ
    れた結果とを、前記フレーム数計数ステップにより計数
    されたフレーム数と所定の固定値Nと比較して出力信号
    を切り換える信号切換ステップと、 を有し、 前記信号切換ステップが、 前記フレーム数計数ステップにおいて計数されたフレー
    ム数が所定の固定値N未満の場合は、前記入力映像信号
    をそのまま出力し、 前記フレーム数が所定の固定値N以上の場合は、前記乗
    算ステップにおいて演算された結果を出力することを特
    徴とする請求項5または6に記載の映像信号処理方法。
  8. 【請求項8】前記信号切換ステップが、前記所定の固定
    値を1として、前記フレーム数計数ステップにおいて計
    数されたフレーム数と比較して、出力信号を切り換える
    ことを特徴とする請求項6または7に記載の映像信号処
    理方法。
  9. 【請求項9】フレーム数を初期化するフレーム数初期化
    ステップと、 現映像信号を取り込む現映像信号取込ステップと、 1フレーム分遅延した映像信号を取り込む遅延映像信号
    取込ステップと、 前記現映像信号のフレーム数をカウントするフレーム数
    計数ステップと、 前記現映像信号と前記1フレーム遅延した映像信号とを
    用いてフレーム間の動き信号の検出を行う動き検出ステ
    ップと、 前記動き検出ステップにおいて検出された動き信号から
    巡回係数kを選択する巡回係数選択ステップと、 前記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡回係数
    kと、前記フレーム数計数ステップにおいて計数された
    フレーム数と、から前記現映像信号の巡回量を演算する
    第1の巡回量演算ステップと、 前記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡回係数
    kと、前記フレーム数計数ステップにおいて計数された
    フレーム数と、から前記1フレーム遅延した映像信号の
    巡回量を演算する第2の巡回量演算ステップと、 前記第1の巡回量演算ステップにおいて演算された巡回
    量に基づいた映像信号と、前記第2の巡回量演算ステッ
    プにおいて演算された巡回量に基づいた映像信号と、を
    加算する加算ステップと、 を備えたことを特徴とする映像信号処理プログラムを記
    録した媒体。
  10. 【請求項10】前記第1の巡回量演算ステップが、 前記巡回係数選択ステップにおいて選択された巡回係数
    kを1から減算する減算ステップと、 前記減算ステップにおいて算出された値(1−k)と、
    所定の固定値Nと、を乗算する第1乗算ステップと、 前記第1乗算ステップにおいて算出された値N・(1−
    k)と、前記現映像信号と、を乗算する第2乗算ステッ
    プと、 前記入力映像信号と、前記第2乗算ステップにおいて演
    算された結果とを、前記フレーム数計数ステップにおい
    て計数されたフレーム数と前記固定値Nと比較して出力
    信号を切り換える信号切換ステップと、 を有し、 前記信号切換ステップが、 前記フレーム数計数ステップにおいて計数されたフレー
    ム数が所定の固定値N未満の場合は、前記入力映像信号
    をそのまま出力し、 前記フレーム数が所定の固定値N以上の場合は、前記第
    2乗算ステップにおいて演算された結果を出力すること
    を特徴とする請求項9に記載の映像信号処理プログラム
    を記録した媒体。
  11. 【請求項11】前記第2の巡回量演算ステップが、 前記巡回係数選択ステップより選択された巡回係数k
    と、前記1フレーム遅延した映像信号と、を乗算する乗
    算ステップと、 前記1フレーム遅延した映像信号と、前記乗算ステップ
    において演算された結果とを、前記フレーム数計数ステ
    ップにより計数されたフレーム数と所定の固定値Nと比
    較して出力信号を切り換える信号切換ステップと、 を有し、 前記信号切換ステップが、 前記フレーム数計数ステップにおいて計数されたフレー
    ム数が所定の固定値N未満の場合は、前記1フレーム遅
    延した映像信号をそのまま出力し、 前記フレーム数が所定の固定値N以上の場合は、前記乗
    算ステップにおいて演算された結果を出力することを特
    徴とする請求項9または10に記載の映像信号処理プロ
    グラムを記録した媒体。
  12. 【請求項12】前記信号切換ステップが、前記所定の固
    定値を1として、前記フレーム数計数ステップにおいて
    計数されたフレーム数と比較して、出力信号を切り換え
    ることを特徴とする請求項10または11に記載の映像
    信号処理プログラムを記録した媒体。
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