JP2000224473A - 撮像装置 - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/76—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低照度時に、撮像装置のノイズ低減を行ない
ながらゲインアップを行なう。 【解決手段】 レンズ１を通った入射光はＣＣＤ２で映
像信号に変換される。ＣＤＳ３でサンプリングされた映
像信号は、低照度検出回路11へ入力され、被写体が低照
度である場合に低照度信号を出力する。ＡＬＣ回路10
で、レンズ１の絞りを制御する。映像信号は、ＡＧＣ回
路４を経由して、Ａ／Ｄ変換回路５でディジタル映像信
号に変換される。信号合成回路６において、近傍の画素
に対応する３個以上のディジタル映像信号を合成し、ゲ
インが１より大となるように除算する。被写体が低照度
である場合には、ゲインアップ制御回路12の制御によ
り、信号合成回路６の合成結果を出力する。信号処理回
路７で信号処理が行なわれ、エンコーダ回路９で映像信
号として出力される。低照度時には、解像度の劣化を抑
えながらノイズを低減してゲインアップを行なうことが
できる。
ながらゲインアップを行なう。 【解決手段】 レンズ１を通った入射光はＣＣＤ２で映
像信号に変換される。ＣＤＳ３でサンプリングされた映
像信号は、低照度検出回路11へ入力され、被写体が低照
度である場合に低照度信号を出力する。ＡＬＣ回路10
で、レンズ１の絞りを制御する。映像信号は、ＡＧＣ回
路４を経由して、Ａ／Ｄ変換回路５でディジタル映像信
号に変換される。信号合成回路６において、近傍の画素
に対応する３個以上のディジタル映像信号を合成し、ゲ
インが１より大となるように除算する。被写体が低照度
である場合には、ゲインアップ制御回路12の制御によ
り、信号合成回路６の合成結果を出力する。信号処理回
路７で信号処理が行なわれ、エンコーダ回路９で映像信
号として出力される。低照度時には、解像度の劣化を抑
えながらノイズを低減してゲインアップを行なうことが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
特に、低照度撮像の機能を備えた撮像装置に関する。
特に、低照度撮像の機能を備えた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】低照度の被写体を撮像するために、様々
な方式が考案されている。特開平5-48961号公報に開示
されている撮像装置おいては、低照度時にゲイン制御部
で通常より高いゲイン設定を行ない、時間的に隣接する
２つの信号を合成してノイズ成分を低減させている。こ
のような従来の撮像装置の例を図６に示す。
な方式が考案されている。特開平5-48961号公報に開示
されている撮像装置おいては、低照度時にゲイン制御部
で通常より高いゲイン設定を行ない、時間的に隣接する
２つの信号を合成してノイズ成分を低減させている。こ
のような従来の撮像装置の例を図６に示す。
【０００３】以下、図６を用いて従来の撮像装置につい
て説明する。図６において、入射光はレンズ101を通
り、ＣＣＤ102で電気信号に変換される。ＣＣＤ102の出
力はＣＤＳ103でサンプリングされ、利得可変アンプ104
でゲイン調整される。入力信号に応じて自動的にゲイン
を制御するＡＧＣ105を経由して、信号処理回路106で信
号処理が行なわれる。信号処理回路106の出力は、隣接
信号合成回路107を経由してエンコーダ回路108で映像信
号として出力される。ＣＤＳ103の出力は、ＡＬＣ109へ
も入力される。ＡＬＣ109では、ＣＣＤ102への入射光が
一定となるようにレンズ101を制御する。また、ＣＤＳ1
03の出力は、低照度検出回路110へも入力され、低照度
検出時は、ゲインアップ制御回路111へ低照度検出の結
果を出力する。ゲインアップ制御回路111は、低照度検
出時に利得可変アンプ104およびＡＧＣ105のゲインを通
常よりも大きくするとともに、隣接信号合成回路107
で、時間的に隣接する２つの信号を合成して、ノイズ成
分を低減させる。
て説明する。図６において、入射光はレンズ101を通
り、ＣＣＤ102で電気信号に変換される。ＣＣＤ102の出
力はＣＤＳ103でサンプリングされ、利得可変アンプ104
でゲイン調整される。入力信号に応じて自動的にゲイン
を制御するＡＧＣ105を経由して、信号処理回路106で信
号処理が行なわれる。信号処理回路106の出力は、隣接
信号合成回路107を経由してエンコーダ回路108で映像信
号として出力される。ＣＤＳ103の出力は、ＡＬＣ109へ
も入力される。ＡＬＣ109では、ＣＣＤ102への入射光が
一定となるようにレンズ101を制御する。また、ＣＤＳ1
03の出力は、低照度検出回路110へも入力され、低照度
検出時は、ゲインアップ制御回路111へ低照度検出の結
果を出力する。ゲインアップ制御回路111は、低照度検
出時に利得可変アンプ104およびＡＧＣ105のゲインを通
常よりも大きくするとともに、隣接信号合成回路107
で、時間的に隣接する２つの信号を合成して、ノイズ成
分を低減させる。
【０００４】このように、隣接信号の合成によりノイズ
低減が行なわれるため、ゲイン制御を行なう回路で通常
より大きいゲインアップを行なうことができる。
低減が行なわれるため、ゲイン制御を行なう回路で通常
より大きいゲインアップを行なうことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の撮像装置では、隣接する２つの信号を合成するた
め、水平解像度の劣化が大きくなるという問題がある。
来の撮像装置では、隣接する２つの信号を合成するた
め、水平解像度の劣化が大きくなるという問題がある。
【０００６】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、低照度撮像の機能を備えた撮像装置にお
いて、解像度の劣化を抑えながらノイズを低減してゲイ
ンアップを行なうことを目的とする。
るものであり、低照度撮像の機能を備えた撮像装置にお
いて、解像度の劣化を抑えながらノイズを低減してゲイ
ンアップを行なうことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、撮像装置を、撮像素子の出力信号に
基づいて被写体が低照度である場合に低照度信号を出力
する低照度検出手段と、近傍の画素に対応する３個以上
のディジタル映像信号を合成した信号を適当な除数で除
算してゲインアップとノイズ成分低減を行なう信号合成
手段と、低照度信号に従って信号合成手段の出力を選択
するとともに除数を設定するゲインアップ制御手段とを
具備する構成とした。このように構成したことにより、
低照度時には、解像度の劣化を抑えながらノイズを低減
してゲインアップを行なうことができる。
めに、本発明では、撮像装置を、撮像素子の出力信号に
基づいて被写体が低照度である場合に低照度信号を出力
する低照度検出手段と、近傍の画素に対応する３個以上
のディジタル映像信号を合成した信号を適当な除数で除
算してゲインアップとノイズ成分低減を行なう信号合成
手段と、低照度信号に従って信号合成手段の出力を選択
するとともに除数を設定するゲインアップ制御手段とを
具備する構成とした。このように構成したことにより、
低照度時には、解像度の劣化を抑えながらノイズを低減
してゲインアップを行なうことができる。
【０００８】また、信号合成手段を、水平走査方向に遅
延した３個以上のディジタル映像信号を所定の比率で加
算した信号を適当な除数で除算してゲインアップとノイ
ズ成分低減を行なう信号合成手段とした。このように構
成したことにより、低照度時には水平走査方向の解像度
の劣化を抑えながらノイズを低減してゲインアップを行
なうことができる。
延した３個以上のディジタル映像信号を所定の比率で加
算した信号を適当な除数で除算してゲインアップとノイ
ズ成分低減を行なう信号合成手段とした。このように構
成したことにより、低照度時には水平走査方向の解像度
の劣化を抑えながらノイズを低減してゲインアップを行
なうことができる。
【０００９】また、信号合成手段を、垂直走査方向に遅
延した３個以上のディジタル映像信号を所定の比率で加
算した信号を適当な除数で除算してゲインアップとノイ
ズ成分低減を行なう信号合成手段とした。このように構
成したことにより、低照度時には垂直走査方向の解像度
の劣化を抑えながらノイズを低減してゲインアップを行
なうことができる。
延した３個以上のディジタル映像信号を所定の比率で加
算した信号を適当な除数で除算してゲインアップとノイ
ズ成分低減を行なう信号合成手段とした。このように構
成したことにより、低照度時には垂直走査方向の解像度
の劣化を抑えながらノイズを低減してゲインアップを行
なうことができる。
【００１０】また、信号合成手段を、水平走査方向に遅
延した複数のディジタル映像信号を所定の比率で加算し
た信号を第１の除数で除算し、さらに、垂直走査方向に
遅延した複数のディジタル映像信号を所定の比率で加算
した信号を第２の除数で除算してゲインアップとノイズ
成分低減を行なう信号合成手段とした。このように構成
したことにより、低照度時には水平、垂直の両走査方向
の解像度の劣化を抑えながらノイズを低減してゲインア
ップを行なうことができる。
延した複数のディジタル映像信号を所定の比率で加算し
た信号を第１の除数で除算し、さらに、垂直走査方向に
遅延した複数のディジタル映像信号を所定の比率で加算
した信号を第２の除数で除算してゲインアップとノイズ
成分低減を行なう信号合成手段とした。このように構成
したことにより、低照度時には水平、垂直の両走査方向
の解像度の劣化を抑えながらノイズを低減してゲインア
ップを行なうことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、撮像素子の出力信号に基づいて被写体が低照度であ
る場合に低照度信号を出力する低照度検出手段と、近傍
の画素に対応する３個以上のディジタル映像信号を合成
した信号を適当な除数で除算してゲインアップとノイズ
成分低減を行なう信号合成手段と、前記低照度信号に従
って前記信号合成手段の出力を選択するとともに前記除
数を設定するゲインアップ制御手段とを具備する撮像装
置であり、隣接した３個以上の映像信号を合成してゲイ
ンアップとノイズ成分低減をするという作用を有する。
は、撮像素子の出力信号に基づいて被写体が低照度であ
る場合に低照度信号を出力する低照度検出手段と、近傍
の画素に対応する３個以上のディジタル映像信号を合成
した信号を適当な除数で除算してゲインアップとノイズ
成分低減を行なう信号合成手段と、前記低照度信号に従
って前記信号合成手段の出力を選択するとともに前記除
数を設定するゲインアップ制御手段とを具備する撮像装
置であり、隣接した３個以上の映像信号を合成してゲイ
ンアップとノイズ成分低減をするという作用を有する。
【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の撮像装置において、前記信号合成手段は、水平
走査方向に遅延した３個以上のディジタル映像信号を所
定の比率で加算した信号を前記除数で除算してゲインア
ップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段であるもの
であり、水平方向に遅延した３個以上の映像信号を合成
して水平解像度の劣化を最小限に抑えるという作用を有
する。
１記載の撮像装置において、前記信号合成手段は、水平
走査方向に遅延した３個以上のディジタル映像信号を所
定の比率で加算した信号を前記除数で除算してゲインア
ップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段であるもの
であり、水平方向に遅延した３個以上の映像信号を合成
して水平解像度の劣化を最小限に抑えるという作用を有
する。
【００１３】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１記載の撮像装置において、前記信号合成手段は、垂直
走査方向に遅延した３個以上のディジタル映像信号を所
定の比率で加算した信号を前記除数で除算してゲインア
ップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段であるもの
であり、垂直方向に遅延した３個以上の映像信号を合成
して垂直解像度の劣化を最小限に抑えるという作用を有
する。
１記載の撮像装置において、前記信号合成手段は、垂直
走査方向に遅延した３個以上のディジタル映像信号を所
定の比率で加算した信号を前記除数で除算してゲインア
ップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段であるもの
であり、垂直方向に遅延した３個以上の映像信号を合成
して垂直解像度の劣化を最小限に抑えるという作用を有
する。
【００１４】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１記載の撮像装置において、前記信号合成手段は、水平
走査方向に遅延した複数のディジタル映像信号を所定の
比率で加算した信号を第１の除数で除算し、さらに、垂
直走査方向に遅延した複数のディジタル映像信号を所定
の比率で加算した信号を第２の除数で除算してゲインア
ップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段であるもの
であり、水平方向に遅延した複数の信号を合成し、さら
に垂直方向に遅延した複数の信号を合成して、水平垂直
解像度の劣化を最小限に抑えるという作用を有する。
１記載の撮像装置において、前記信号合成手段は、水平
走査方向に遅延した複数のディジタル映像信号を所定の
比率で加算した信号を第１の除数で除算し、さらに、垂
直走査方向に遅延した複数のディジタル映像信号を所定
の比率で加算した信号を第２の除数で除算してゲインア
ップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段であるもの
であり、水平方向に遅延した複数の信号を合成し、さら
に垂直方向に遅延した複数の信号を合成して、水平垂直
解像度の劣化を最小限に抑えるという作用を有する。
【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図４を参照しながら詳細に説明する。
〜図４を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、被写体が低照度であることを検出した時は、
隣接した３個以上のディジタル映像信号を合成し、ゲイ
ンアップを行ないながらノイズ成分を低減する撮像装置
である。
の形態は、被写体が低照度であることを検出した時は、
隣接した３個以上のディジタル映像信号を合成し、ゲイ
ンアップを行ないながらノイズ成分を低減する撮像装置
である。
【００１７】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る撮像装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、レンズ１は、撮像レンズである。ＣＣＤ２は、ＣＣ
Ｄ撮像素子である。ＣＤＳ３は、ＣＣＤ２の出力をサン
プリングして、照度レベル信号を出力する回路である。
ＡＧＣ４は、入力信号に応じて自動的にゲインを制御す
る回路である。Ａ／Ｄ５は、アナログ信号をディジタル
信号に変換する回路である。信号合成回路６は、隣接し
た３個以上のディジタル映像信号を所定の比率で合成す
る回路である。信号処理回路７は、ディジタル映像信号
をディジタル処理する回路である。Ｄ／Ａ８は、ディジ
タル信号をアナログ信号に変換する回路である。エンコ
ーダ回路９は、入力信号を映像信号として出力する回路
である。ＡＬＣ10は、ＣＤＳ３の信号を入力してＣＣＤ
２への入射光が一定となるようにレンズ１の絞りを制御
する回路である。低照度検出11は、ＣＤＳ３の信号を入
力して被写体が低照度であるか否かを検出する回路であ
る。ゲインアップ制御回路12は、低照度検出11の出力信
号により信号合成回路６を制御する回路である。
る撮像装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、レンズ１は、撮像レンズである。ＣＣＤ２は、ＣＣ
Ｄ撮像素子である。ＣＤＳ３は、ＣＣＤ２の出力をサン
プリングして、照度レベル信号を出力する回路である。
ＡＧＣ４は、入力信号に応じて自動的にゲインを制御す
る回路である。Ａ／Ｄ５は、アナログ信号をディジタル
信号に変換する回路である。信号合成回路６は、隣接し
た３個以上のディジタル映像信号を所定の比率で合成す
る回路である。信号処理回路７は、ディジタル映像信号
をディジタル処理する回路である。Ｄ／Ａ８は、ディジ
タル信号をアナログ信号に変換する回路である。エンコ
ーダ回路９は、入力信号を映像信号として出力する回路
である。ＡＬＣ10は、ＣＤＳ３の信号を入力してＣＣＤ
２への入射光が一定となるようにレンズ１の絞りを制御
する回路である。低照度検出11は、ＣＤＳ３の信号を入
力して被写体が低照度であるか否かを検出する回路であ
る。ゲインアップ制御回路12は、低照度検出11の出力信
号により信号合成回路６を制御する回路である。
【００１８】上記のように構成された本発明の第１の実
施の形態の撮像装置の動作を説明する。図１の撮像装置
において、入射光はレンズ１を通り、ＣＣＤ２で電気信
号に変換され、ＣＤＳ３およびＡＧＣ回路４を経由し
て、Ａ／Ｄ変換回路５でディジタル信号に変換される。
Ａ／Ｄ変換回路５の出力は、信号合成回路６を経由し
て、信号処理回路７で信号処理が行なわれ、エンコーダ
回路９で映像信号として出力される。ＣＤＳ３の出力
は、ＡＬＣ回路10へも入力され、ＡＬＣ回路10で、レン
ズ１の絞りを制御する。また、ＣＤＳ３の出力は、低照
度検出回路11へも入力され、低照度検出時は、ゲインア
ップ制御回路11へ低照度検出結果を出力する。ゲインア
ップ制御回路11は、低照度検出回路11で低照度を検出し
ていない時は、信号合成回路６で信号の合成を行なわな
いように制御する。低照度を検出した時は、信号合成回
路６で、空間的に隣接する複数の信号を合成してノイズ
成分を低減するとともに、ゲイン＞１となるように適当
な数で除算することにより、ゲインアップを行なう。
施の形態の撮像装置の動作を説明する。図１の撮像装置
において、入射光はレンズ１を通り、ＣＣＤ２で電気信
号に変換され、ＣＤＳ３およびＡＧＣ回路４を経由し
て、Ａ／Ｄ変換回路５でディジタル信号に変換される。
Ａ／Ｄ変換回路５の出力は、信号合成回路６を経由し
て、信号処理回路７で信号処理が行なわれ、エンコーダ
回路９で映像信号として出力される。ＣＤＳ３の出力
は、ＡＬＣ回路10へも入力され、ＡＬＣ回路10で、レン
ズ１の絞りを制御する。また、ＣＤＳ３の出力は、低照
度検出回路11へも入力され、低照度検出時は、ゲインア
ップ制御回路11へ低照度検出結果を出力する。ゲインア
ップ制御回路11は、低照度検出回路11で低照度を検出し
ていない時は、信号合成回路６で信号の合成を行なわな
いように制御する。低照度を検出した時は、信号合成回
路６で、空間的に隣接する複数の信号を合成してノイズ
成分を低減するとともに、ゲイン＞１となるように適当
な数で除算することにより、ゲインアップを行なう。
【００１９】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、撮像装置を、被写体が低照度であることを検出し
た時は、隣接した３個以上のディジタル映像信号を合成
し、ゲインアップを行ないながらノイズ成分を低減する
構成としたので、ディジタル映像信号処理によりゲイン
アップとノイズ低減を同時に行なうことができる。
では、撮像装置を、被写体が低照度であることを検出し
た時は、隣接した３個以上のディジタル映像信号を合成
し、ゲインアップを行ないながらノイズ成分を低減する
構成としたので、ディジタル映像信号処理によりゲイン
アップとノイズ低減を同時に行なうことができる。
【００２０】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、水平走査方向に遅延した３つの映像信号を
１：２：１の比率で加算し、４より小さな除数で除算し
て、ゲインが１より大きくなるように合成する信号合成
回路である。
の形態は、水平走査方向に遅延した３つの映像信号を
１：２：１の比率で加算し、４より小さな除数で除算し
て、ゲインが１より大きくなるように合成する信号合成
回路である。
【００２１】図２は、本発明の第２の実施の形態におけ
る信号合成回路の構成を示すブロック図である。図２に
おいて、ディレイ回路13、14は、信号を１クロック遅延
する回路である。倍率制御回路15は、ディジタル映像信
号の値を２倍にする回路である。加算器16は、ディレイ
回路14と倍率制御回路15の出力信号と入力信号を加算す
る回路である。除算器17は、加算器16の出力信号を除数
ｋで割る回路である。セレクタ18は、切換信号に従っ
て、ディレイ回路13の出力信号と除算器17の出力信号の
いずれかを選択して出力する回路である。
る信号合成回路の構成を示すブロック図である。図２に
おいて、ディレイ回路13、14は、信号を１クロック遅延
する回路である。倍率制御回路15は、ディジタル映像信
号の値を２倍にする回路である。加算器16は、ディレイ
回路14と倍率制御回路15の出力信号と入力信号を加算す
る回路である。除算器17は、加算器16の出力信号を除数
ｋで割る回路である。セレクタ18は、切換信号に従っ
て、ディレイ回路13の出力信号と除算器17の出力信号の
いずれかを選択して出力する回路である。
【００２２】上記のように構成された本発明の第２の実
施の形態の信号合成手段の動作を説明する。図２におい
て、入力信号は、ディレイ回路13で１クロック遅延さ
れ、ディレイ回路14で、さらに１クロック遅延される。
ディレイ回路13の出力は、倍率制御回路15にも入力され
て、映像信号の値が２倍にされる。ディレイ回路14の出
力信号と倍率制御回路15の出力信号と入力信号は、加算
器16に入力されて加算され、除算器17で除数ｋにより除
算される。除算器17の出力はセレクタ18に入力され、デ
ィレイ回路13の出力または除算器17の出力信号のいずれ
かが、切換信号に従って選択されて、セレクタ18から出
力される。低照度を検出していない時は、切換信号によ
り、ディレイ回路13の出力がセレクタ18から出力され、
低照度を検出した時は、除算器17の出力がセレクタ18か
ら出力される。
施の形態の信号合成手段の動作を説明する。図２におい
て、入力信号は、ディレイ回路13で１クロック遅延さ
れ、ディレイ回路14で、さらに１クロック遅延される。
ディレイ回路13の出力は、倍率制御回路15にも入力され
て、映像信号の値が２倍にされる。ディレイ回路14の出
力信号と倍率制御回路15の出力信号と入力信号は、加算
器16に入力されて加算され、除算器17で除数ｋにより除
算される。除算器17の出力はセレクタ18に入力され、デ
ィレイ回路13の出力または除算器17の出力信号のいずれ
かが、切換信号に従って選択されて、セレクタ18から出
力される。低照度を検出していない時は、切換信号によ
り、ディレイ回路13の出力がセレクタ18から出力され、
低照度を検出した時は、除算器17の出力がセレクタ18か
ら出力される。
【００２３】除算器17に与える除数ｋを４とすると、除
算器17の出力信号は入力信号と同じ大きさになり、水平
走査方向に隣接する３つの信号を１：２：１で加算した
ローパスフィルタを構成することになる。除数ｋを４よ
り小さくすることにより、除算器17の出力信号の値は、
入力信号の値より大きくなるので、ゲインアップとノイ
ズ低減を同時に行なうことができる。
算器17の出力信号は入力信号と同じ大きさになり、水平
走査方向に隣接する３つの信号を１：２：１で加算した
ローパスフィルタを構成することになる。除数ｋを４よ
り小さくすることにより、除算器17の出力信号の値は、
入力信号の値より大きくなるので、ゲインアップとノイ
ズ低減を同時に行なうことができる。
【００２４】図３を用いて、ローパスフィルタの周波数
特性について説明する。図３に、隣接する３つの信号を
１：２：１で加算する、伝達関数（１＋２ｚ-1＋ｚ-2）
／４のフィルタの周波数特性と、隣接する２つの画素を
合成する伝達関数（１＋ｚ-1）／２のフィルタの周波数
特性を示す。縦軸にゲイン、横軸に周波数を示し、ｆs
はサンプリング周波数を示す。伝達関数（１＋２ｚ-1＋
ｚ-2）／４のフィルタは、伝達関数（１＋ｚ-1）／２の
フィルタに比べて、通過特性が高域まで延びており、水
平解像度の劣化を抑えることができる。
特性について説明する。図３に、隣接する３つの信号を
１：２：１で加算する、伝達関数（１＋２ｚ-1＋ｚ-2）
／４のフィルタの周波数特性と、隣接する２つの画素を
合成する伝達関数（１＋ｚ-1）／２のフィルタの周波数
特性を示す。縦軸にゲイン、横軸に周波数を示し、ｆs
はサンプリング周波数を示す。伝達関数（１＋２ｚ-1＋
ｚ-2）／４のフィルタは、伝達関数（１＋ｚ-1）／２の
フィルタに比べて、通過特性が高域まで延びており、水
平解像度の劣化を抑えることができる。
【００２５】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、信号合成回路を、水平走査方向に遅延した３つの
映像信号を１：２：１の比率で加算し、４より小さな除
数で除算して、ゲインが１より大きくなるように合成す
る構成としたので、低照度検出時に、ゲインアップとノ
イズ低減を同時に行ない、水平解像度の劣化を抑えるこ
とができる。
では、信号合成回路を、水平走査方向に遅延した３つの
映像信号を１：２：１の比率で加算し、４より小さな除
数で除算して、ゲインが１より大きくなるように合成す
る構成としたので、低照度検出時に、ゲインアップとノ
イズ低減を同時に行ない、水平解像度の劣化を抑えるこ
とができる。
【００２６】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、垂直走査方向に遅延した３つのディジタル映
像信号を１：２：１の比率で加算し、４より小さな除数
で除算して、ゲインが１より大きくなるように合成する
信号合成回路である。
の形態は、垂直走査方向に遅延した３つのディジタル映
像信号を１：２：１の比率で加算し、４より小さな除数
で除算して、ゲインが１より大きくなるように合成する
信号合成回路である。
【００２７】図４は、本発明の第３の実施の形態におけ
る信号合成回路の構成を示すブロック図である。図４に
おいて、１Ｈメモリ19、20は、ディジタル映像信号を１
水平走査期間だけ遅延する回路である。倍率制御回路21
は、ディジタル映像信号の値を２倍にする回路である。
加算器22は、１Ｈメモリ20と倍率制御回路21の出力信号
と入力信号を加算する回路である。除算器23は、加算器
22の出力信号を除数ｌで割る回路である。セレクタ24
は、切換信号に従って、１Ｈメモリ19の出力信号と除算
器23の出力信号のいずれかを選択して出力する回路であ
る。
る信号合成回路の構成を示すブロック図である。図４に
おいて、１Ｈメモリ19、20は、ディジタル映像信号を１
水平走査期間だけ遅延する回路である。倍率制御回路21
は、ディジタル映像信号の値を２倍にする回路である。
加算器22は、１Ｈメモリ20と倍率制御回路21の出力信号
と入力信号を加算する回路である。除算器23は、加算器
22の出力信号を除数ｌで割る回路である。セレクタ24
は、切換信号に従って、１Ｈメモリ19の出力信号と除算
器23の出力信号のいずれかを選択して出力する回路であ
る。
【００２８】上記のように構成された本発明の第３の実
施の形態の信号合成回路の動作を説明する。図３の信号
合成回路において、入力信号は１Ｈメモリ19で１水平走
査期間遅延される。１Ｈメモリ20で、さらに１水平走査
期間遅延される。１Ｈメモリ19の出力は、倍率制御回路
21にも入力され、ディジタル映像信号の値が２倍にされ
る。１Ｈメモリ20と倍率制御回路21の出力信号と入力信
号は、加算器22に入力されて加算される。加算結果は、
除算器23において除数ｌで除算される。除算器23の出力
はセレクタ24に入力される。１Ｈメモリ19の出力または
除算器23の出力のいずれかが、切換信号により選択さ
れ、セレクタ24から出力される。低照度を検出していな
い時は、１Ｈメモリ19の出力が切換信号により選択され
て、セレクタ24より出力される。低照度を検出した時
は、除算器23の出力が選択されて、セレクタ24より出力
される。
施の形態の信号合成回路の動作を説明する。図３の信号
合成回路において、入力信号は１Ｈメモリ19で１水平走
査期間遅延される。１Ｈメモリ20で、さらに１水平走査
期間遅延される。１Ｈメモリ19の出力は、倍率制御回路
21にも入力され、ディジタル映像信号の値が２倍にされ
る。１Ｈメモリ20と倍率制御回路21の出力信号と入力信
号は、加算器22に入力されて加算される。加算結果は、
除算器23において除数ｌで除算される。除算器23の出力
はセレクタ24に入力される。１Ｈメモリ19の出力または
除算器23の出力のいずれかが、切換信号により選択さ
れ、セレクタ24から出力される。低照度を検出していな
い時は、１Ｈメモリ19の出力が切換信号により選択され
て、セレクタ24より出力される。低照度を検出した時
は、除算器23の出力が選択されて、セレクタ24より出力
される。
【００２９】除算器23に与える除数ｌを４とすると、除
算器23の出力信号のレベルは入力信号と同じになる。こ
の信号合成回路は、垂直走査方向に隣接する３つの信号
を１：２：１で加算するローパスフィルタを構成するこ
とになる。除数ｌを４より小とすることにより、除算器
23の出力信号の値は、入力信号より大となり、ゲインア
ップとノイズ低減を同時に行なうことができる。
算器23の出力信号のレベルは入力信号と同じになる。こ
の信号合成回路は、垂直走査方向に隣接する３つの信号
を１：２：１で加算するローパスフィルタを構成するこ
とになる。除数ｌを４より小とすることにより、除算器
23の出力信号の値は、入力信号より大となり、ゲインア
ップとノイズ低減を同時に行なうことができる。
【００３０】また、周波数特性については水平走査方向
に加算する場合と同様であり、伝達関数（１＋２ｚ-1＋
ｚ-2）／４のフィルタは、伝達関数（１＋ｚ-1）／２の
フィルタに比べて、伝達特性が高域まで延びており、垂
直解像度の劣化を抑えることができる。
に加算する場合と同様であり、伝達関数（１＋２ｚ-1＋
ｚ-2）／４のフィルタは、伝達関数（１＋ｚ-1）／２の
フィルタに比べて、伝達特性が高域まで延びており、垂
直解像度の劣化を抑えることができる。
【００３１】上記のように、本発明の第３の実施の形態
では、信号合成回路を、垂直走査方向に遅延した３つの
ディジタル映像信号を１：２：１の比率で加算し、４よ
り小さな除数で除算して、ゲインが１より大きくなるよ
うに合成する構成としたので、低照度検出時に、ゲイン
アップとノイズ低減を同時に行ない、垂直解像度の劣化
を抑えることができる。
では、信号合成回路を、垂直走査方向に遅延した３つの
ディジタル映像信号を１：２：１の比率で加算し、４よ
り小さな除数で除算して、ゲインが１より大きくなるよ
うに合成する構成としたので、低照度検出時に、ゲイン
アップとノイズ低減を同時に行ない、垂直解像度の劣化
を抑えることができる。
【００３２】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態は、水平走査方向に遅延した３つの信号を１：
２：１の比率で加算して４より小の除数で除算し、さら
に垂直走査方向に遅延した３つの信号を１：２：１の比
率で加算して４より小の除数で除算し、ゲインが１より
大となるように合成する信号合成回路である。
の形態は、水平走査方向に遅延した３つの信号を１：
２：１の比率で加算して４より小の除数で除算し、さら
に垂直走査方向に遅延した３つの信号を１：２：１の比
率で加算して４より小の除数で除算し、ゲインが１より
大となるように合成する信号合成回路である。
【００３３】図５は、本発明の第４の実施の形態におけ
る信号合成回路の構成を示すブロック図である。図３お
よび図４と共通の部分は同一符号で示してある。動作、
作用も同様であり、動作説明は省略する。図５におい
て、セレクタ18は、切換信号１で制御される選択回路で
あり、セレクタ24は、切換信号２で制御される選択回路
である。
る信号合成回路の構成を示すブロック図である。図３お
よび図４と共通の部分は同一符号で示してある。動作、
作用も同様であり、動作説明は省略する。図５におい
て、セレクタ18は、切換信号１で制御される選択回路で
あり、セレクタ24は、切換信号２で制御される選択回路
である。
【００３４】上記のように構成された本発明の第４の実
施の形態の信号合成回路の動作について、第２の実施の
形態および第３の実施の形態と異なる部分を説明する。
図５の信号合成回路において、セレクタ18の出力信号が
１Ｈメモリ19および加算器22に入力される。水平走査方
向の信号合成を切換信号１により制御し、垂直走査方向
の信号合成を切換信号２により制御することで、水平方
向と垂直方向の信号合成を、独立かつ同時に行なうこと
ができる。
施の形態の信号合成回路の動作について、第２の実施の
形態および第３の実施の形態と異なる部分を説明する。
図５の信号合成回路において、セレクタ18の出力信号が
１Ｈメモリ19および加算器22に入力される。水平走査方
向の信号合成を切換信号１により制御し、垂直走査方向
の信号合成を切換信号２により制御することで、水平方
向と垂直方向の信号合成を、独立かつ同時に行なうこと
ができる。
【００３５】上記のように、本発明の第４の実施の形態
では、信号合成回路を、水平走査方向に遅延した３つの
信号を１：２：１の比率で加算して４より小の除数で除
算し、さらに垂直走査方向に遅延した３つの信号を１：
２：１の比率で加算して４より小の除数で除算し、ゲイ
ンが１より大となるように合成する構成としたので、低
照度検出時に、ディジタル映像信号処理により、ゲイン
アップとノイズ低減を同時に行ない、水平および垂直解
像度の劣化を抑えることができる。
では、信号合成回路を、水平走査方向に遅延した３つの
信号を１：２：１の比率で加算して４より小の除数で除
算し、さらに垂直走査方向に遅延した３つの信号を１：
２：１の比率で加算して４より小の除数で除算し、ゲイ
ンが１より大となるように合成する構成としたので、低
照度検出時に、ディジタル映像信号処理により、ゲイン
アップとノイズ低減を同時に行ない、水平および垂直解
像度の劣化を抑えることができる。
【００３６】なお、以上の説明では、信号の合成を１：
２：１で行なうことにしたが、さらに多くの信号を合成
してもよいし、他の比率で合成を行なってもよい。ま
た、ＣＣＤの蓄積時間を長くして感度アップを行なう方
法や、ＣＣＤ内で画素を加算する方法と独立または同時
に行なってもよい。
２：１で行なうことにしたが、さらに多くの信号を合成
してもよいし、他の比率で合成を行なってもよい。ま
た、ＣＣＤの蓄積時間を長くして感度アップを行なう方
法や、ＣＣＤ内で画素を加算する方法と独立または同時
に行なってもよい。
【００３７】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
では、撮像装置を、撮像素子の出力信号に基づいて被写
体が低照度である場合に低照度信号を出力する低照度検
出手段と、近傍の画素に対応する３個以上のディジタル
映像信号を合成した信号を適当な除数で除算してゲイン
アップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段と、低照
度信号に従って信号合成手段の出力を選択するとともに
除数を設定するゲインアップ制御手段とを具備する構成
としたので、低照度検出時に、空間的に隣接する３個以
上のディジタル映像信号を合成して、ゲインアップとノ
イズ低減を同時に行なうことができるという効果が得ら
れる。
では、撮像装置を、撮像素子の出力信号に基づいて被写
体が低照度である場合に低照度信号を出力する低照度検
出手段と、近傍の画素に対応する３個以上のディジタル
映像信号を合成した信号を適当な除数で除算してゲイン
アップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段と、低照
度信号に従って信号合成手段の出力を選択するとともに
除数を設定するゲインアップ制御手段とを具備する構成
としたので、低照度検出時に、空間的に隣接する３個以
上のディジタル映像信号を合成して、ゲインアップとノ
イズ低減を同時に行なうことができるという効果が得ら
れる。
【００３８】また、水平走査方向に遅延した３個以上の
信号を所定の比率で加算した信号を適当な除数で除算し
てゲインアップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段
を設けたので、低照度検出時に、水平方向に隣接する３
個以上のディジタル映像信号を合成して、ゲインアップ
とノイズ低減を同時に行ない、水平解像度の劣化を抑え
ることができるという効果が得られる。
信号を所定の比率で加算した信号を適当な除数で除算し
てゲインアップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段
を設けたので、低照度検出時に、水平方向に隣接する３
個以上のディジタル映像信号を合成して、ゲインアップ
とノイズ低減を同時に行ない、水平解像度の劣化を抑え
ることができるという効果が得られる。
【００３９】また、垂直走査方向に遅延した３個以上の
映像信号を所定の比率で加算した信号を適当な除数で除
算してゲインアップとノイズ成分低減を行なう信号合成
手段を設けたので、垂直方向に隣接する３個以上のディ
ジタル映像信号を合成して、ゲインアップとノイズ低減
を同時に行ない、垂直解像度の劣化を抑えることができ
るという効果が得られる。
映像信号を所定の比率で加算した信号を適当な除数で除
算してゲインアップとノイズ成分低減を行なう信号合成
手段を設けたので、垂直方向に隣接する３個以上のディ
ジタル映像信号を合成して、ゲインアップとノイズ低減
を同時に行ない、垂直解像度の劣化を抑えることができ
るという効果が得られる。
【００４０】また、水平走査方向に遅延した複数の信号
を所定の比率で加算した信号を第１の除数で除算し、さ
らに、垂直走査方向に遅延した複数の信号を所定の比率
で加算した信号を第２の除数で除算してゲインアップと
ノイズ成分低減を行なう信号合成手段を設けたので、低
照度検出時に、水平方向に隣接する複数のディジタル映
像信号を合成し、さらに垂直方向に隣接する複数のディ
ジタル映像信号を合成して、ゲインアップとノイズ低減
を同時に行ない、水平および垂直解像度の劣化を抑える
ことができるという効果が得られる。
を所定の比率で加算した信号を第１の除数で除算し、さ
らに、垂直走査方向に遅延した複数の信号を所定の比率
で加算した信号を第２の除数で除算してゲインアップと
ノイズ成分低減を行なう信号合成手段を設けたので、低
照度検出時に、水平方向に隣接する複数のディジタル映
像信号を合成し、さらに垂直方向に隣接する複数のディ
ジタル映像信号を合成して、ゲインアップとノイズ低減
を同時に行ない、水平および垂直解像度の劣化を抑える
ことができるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による撮像装置の構
成を示すブロック図、
成を示すブロック図、
【図２】本発明の第２の実施の形態による信号合成回路
の構成を示すブロック図、
の構成を示すブロック図、
【図３】本発明の第２の実施の形態による信号合成回路
の周波数特性を示す図、
の周波数特性を示す図、
【図４】本発明の第３の実施の形態による信号合成回路
の構成を示すブロック図、
の構成を示すブロック図、
【図５】本発明の第４の実施の形態による信号合成回路
の構成を示すブロック図、
の構成を示すブロック図、
【図６】従来の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
１、101 レンズ ２、102 ＣＣＤ ３、103 ＣＤＳ ４、105 ＡＧＣ回路 ５ Ａ／Ｄ変換回路 ６ 信号合成回路 ７ 信号処理回路 ８ Ｄ／Ａ変換回路 ９、108 エンコーダ回路 10、109 ＡＬＣ回路 11、110 低照度検出回路 12、111 ゲインアップ制御回路 13、14 ディレイ回路 15、21 倍率制御回路 16、22 加算器 17、23 除算器 18、24 セレクタ 19、20 １Ｈメモリ 104 利得可変アンプ 106 信号処理回路 107 隣接信号合成回路
Claims (4)
- 【請求項１】 撮像素子の出力信号に基づいて被写体が
低照度である場合に低照度信号を出力する低照度検出手
段と、近傍の画素に対応する３個以上のディジタル映像
信号を合成した信号を適当な除数で除算してゲインアッ
プとノイズ成分低減を行なう信号合成手段と、前記低照
度信号に従って前記信号合成手段の出力を選択するとと
もに前記除数を設定するゲインアップ制御手段とを具備
することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 前記信号合成手段は、水平走査方向に遅
延した３個以上のディジタル映像信号を所定の比率で加
算した信号を前記除数で除算してゲインアップとノイズ
成分低減を行なう信号合成手段であることを特徴とする
請求項１記載の撮像装置。 - 【請求項３】 前記信号合成手段は、垂直走査方向に遅
延した３個以上のディジタル映像信号を所定の比率で加
算した信号を前記除数で除算してゲインアップとノイズ
成分低減を行なう信号合成手段であることを特徴とする
請求項１記載の撮像装置。 - 【請求項４】 前記信号合成手段は、水平走査方向に遅
延した複数の信号を所定の比率で加算した信号を第１の
除数で除算し、さらに、垂直走査方向に遅延した複数の
信号を所定の比率で加算した信号を第２の除数で除算し
てゲインアップとノイズ成分低減を行なう信号合成手段
であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02747599A JP4255553B2 (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 撮像装置 |
| US09/497,127 US6750907B1 (en) | 1999-02-04 | 2000-02-03 | Imaging apparatus with low-illuminance imaging capability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02747599A JP4255553B2 (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000224473A true JP2000224473A (ja) | 2000-08-11 |
| JP4255553B2 JP4255553B2 (ja) | 2009-04-15 |
Family
ID=12222152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02747599A Expired - Lifetime JP4255553B2 (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6750907B1 (ja) |
| JP (1) | JP4255553B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001292375A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Sony Corp | 信号処理装置および撮像装置 |
| US7106386B2 (en) | 2001-07-30 | 2006-09-12 | Nec Viewtechnology, Ltd. | Device and method for improving picture quality |
| JP2007312304A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Fujitsu Ltd | 画像処理装置および画像処理方法 |
| US7324147B2 (en) | 2002-04-05 | 2008-01-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Intermittent driving type imaging device for portable terminal |
| JP2010124146A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Sony Corp | 映像信号処理回路、信号処理方法、撮像装置、表示装置及びカメラシステム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6806901B1 (en) * | 2000-10-31 | 2004-10-19 | Texas Instruments Incorporated | Controlling the range and resolution of offset correction applied to the output of a charge coupled device |
| JP4224996B2 (ja) * | 2002-07-25 | 2009-02-18 | パナソニック株式会社 | 撮像装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4454541A (en) * | 1982-06-14 | 1984-06-12 | Rca Corporation | Charge coupled device based blemish detection system and method |
| US4473845A (en) * | 1983-01-24 | 1984-09-25 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for processing signals from a solid-state image sensor |
| JPH0548961A (ja) | 1991-08-16 | 1993-02-26 | Sharp Corp | 低照度撮影可能な撮像装置 |
| US5398079A (en) * | 1993-01-27 | 1995-03-14 | General Instrument Corporation | Half-pixel interpolation for a motion compensated digital video system |
| EP0784399B1 (en) * | 1994-09-30 | 2006-04-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image pickup device |
| GB2305054B (en) * | 1995-08-29 | 2000-03-22 | British Broadcasting Corp | Blemish concealment in video signals |
-
1999
- 1999-02-04 JP JP02747599A patent/JP4255553B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-02-03 US US09/497,127 patent/US6750907B1/en not_active Expired - Lifetime
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| US7106386B2 (en) | 2001-07-30 | 2006-09-12 | Nec Viewtechnology, Ltd. | Device and method for improving picture quality |
| US7324147B2 (en) | 2002-04-05 | 2008-01-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Intermittent driving type imaging device for portable terminal |
| JP2007312304A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Fujitsu Ltd | 画像処理装置および画像処理方法 |
| US7916964B2 (en) | 2006-05-22 | 2011-03-29 | Fujitsu Semiconductor Limited | Image processing apparatus and image processing method |
| JP2010124146A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Sony Corp | 映像信号処理回路、信号処理方法、撮像装置、表示装置及びカメラシステム |
| JP4661945B2 (ja) * | 2008-11-18 | 2011-03-30 | ソニー株式会社 | 映像信号処理回路、映像信号処理方法、撮像装置、表示装置及びカメラシステム |
| US8253846B2 (en) | 2008-11-18 | 2012-08-28 | Sony Corporation | Picture signal processing circuit, signal processing method, imaging apparatus, display device, and camera system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4255553B2 (ja) | 2009-04-15 |
| US6750907B1 (en) | 2004-06-15 |
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Legal Events
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