JP2000228745A - 映像信号処理装置および映像信号処理方法、画像処理装置および画像処理方法、ならびに撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一シーンにおける露光比の異なる映像信号
を合成する映像信号処理装置において、スミアの影響を
改善したＳ／Ｎの良好な広ダイナミックレンジの映像信
号を得る。 【解決手段】 スミア検出手段21は、ゲイン調整後の標
準露光映像信号４と、非標準露光映像信号６と、露光比
信号12とを用いて１画面の垂直方向のスミアの平均値を
検出する。検出したスミアの平均値は、スミア検出手段
出力28として減算器11へ与えられる。減算器11では、合
成映像信号８からスミア検出手段出力28を減算する。減
算器11の出力は、スミア成分の影響の小さいＳ／Ｎの良
好な広ダイナミックレンジの映像信号となる。映像信号
合成手段９の入力側でスミア検出手段出力28を減算する
ように構成してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子により撮
像対象を撮像して生成した映像信号を処理する映像信号
処理装置および映像信号処理方法、画像処理装置および
画像処理方法、ならびに撮像装置に関し、特にスミア成
分の少ない映像信号を生成できるようにした映像信号処
理装置および映像信号処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラや電子スチルカメラ
等の撮像素子として、ＣＣＤをはじめとする固体撮像素
子が多く利用されている。

【０００３】ところが、この固体撮像素子のダイナミッ
クレンジは銀塩写真等に比べて狭く、コントラスト比の
大きな撮像対象を撮像する場合などでは、明るい箇所が
一様に白っぽくなる、白つぶれや、暗い個所が一様に黒
っぽくなる、黒つぶれが生じ、画質が著しく劣化する。

【０００４】従来、映像信号のダイナミックレンジ拡大
手段としては特開平7-131718号公報に記載された画像合
成装置が知られている。この画像合成装置は同一シーン
における露光量の異なる複数の画像を撮影し、この露光
量の異なる複数の映像信号に対して、共通の合成領域を
設けて非標準露光の映像信号と標準露光の映像信号とを
合成することで、ダイナミックレンジの拡大された合成
映像信号を得るものである。この画像合成装置によれ
ば、ダイナミックレンジの広い自然な画像を合成するこ
とができるとされる。

【０００５】しかし、前記画像合成装置の固体撮像素子
に強い光が当たった場合に、合成映像信号に含まれる非
標準露光映像信号の割合を増やしても、強い光が固体撮
像素子に当たった際に生じ易い、垂直の明るい縞が画面
上下に現れる固体撮像素子特有のスミアが発生する。

【０００６】そこで、このようなダイナミックレンジ拡
大方式による映像信号処理装置におけるスミア補正手段
としては、本願出願人は先に特願平9-101470号を提案し
た。この補正手段では、露光量が標準である標準露光映
像信号と露光量が標準より短い映像信号である非標準露
光映像信号とからスミア成分を抽出し、それらの映像信
号からスミア成分を減算することによりスミア補正を行
うものである。以下、本願出願人が先に提案したスミア
補正手段について説明する。

【０００７】図１８（Ａ）は標準露光映像信号に含まれ
るスミア成分を示す図であり、図１８（Ｂ）は非標準露
光映像信号に含まれるスミア成分を示す図である。これ
らの図において、スミア成分を含んだ標準露光映像信号
４の全体をLONG、スミア成分を含まない標準露光映像信
号４をLONG0、スミア成分を含んだ非標準露光映像信号
６の全体をSHORT、スミア成分を含まない非標準露光映
像信号６をSHORT0、スミア成分をSMとして示す。

【０００８】これを式で示すと下記の式［１］、［２］
のとおりである。 LONG＝LONG0＋SM …［１］ SHORT＝SHORT0＋SM …［２］

【０００９】このように、標準露光映像信号４と非標準
露光映像信号６は露光時間（シャッター時間）に関わり
なく一定のスミア成分SMを含んでいる。スミア成分を含
んだ標準露光映像信号４(LONG)とスミア成分を含んだ非
標準露光映像信号６(SHORT)は撮像素子から、ライン
毎、フレーム毎、フィールド毎など、各種画像フォーマ
ットに応じて交互に出力される。

【００１０】また、LONGが飽和する光量まではLONGとSH
ORTの露光時間の比“Ｎ”は下記の式［３］で表すこと
ができる。 LNOG0：SHORT0＝Ｎ：１ …［３］ したがって、式［３］より、SHORTは下記の式［４］で
示される。 SHORT0＝LONG0/N …［４］

【００１１】次に、スミア成分SMを求めるために式
［４］を式［２］に代入すると、下記の式［５］が得ら
れる。 SHORT＝LONG0/N＋SM ＝1/N(LONG−SM）＋SM ＝1/N｛(LONG)＋SM(N−1)｝ …［５］

【００１２】そして、この式［５］から、スミア成分SM
は下記の式［６］で示すことができる。 SM＝｛N/(N−1)｝｛SHORT−(1/N)LONG｝ …［６］ ここで、Ｎが十分大きい場合には、N/(N−1)≒１とみな
せるので式［６］は SM＝｛SHORT−(1/N)LONG｝ …［７］ とも表せる。

【００１３】従来は式［６］あるいは式［７］を用い
て、異なる露光量の映像信号からスミア成分SMを算出
し、スミア成分を含んだ合成映像信号からスミア成分SM
減算してスミア成分を改善していた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先に提
案した従来のダイナミックレンジ拡大方式による映像信
号処理装置におけるスミア補正では、撮像素子自体およ
びＣＤＳやＡＧＣなどのアナログ回路、Ａ／Ｄコンバー
タなどスミア成分を算出する前段の回路においてノイズ
が発生している。そのようなノイズ成分を含んだ映像信
号から１画素毎にスミア成分を算出するので、前記の式
［６］または式［７］の演算処理を行いスミア成分を算
出しても、その算出されたスミア成分自体ノイズ成分を
含んだものになる。

【００１５】そして、このノイズを含んだスミア成分を
１画素毎に合成映像信号から減算してスミアを除去する
と、合成映像信号のスミアのある部分はスミアが改善さ
れるものの、ノイズを含んだスミア成分の影響のためＳ
／Ｎは劣化しやすい。また合成映像信号のスミアのない
部分にとっては、前記の式により算出したスミア成分を
１画素毎に減算する場合には、前記の式により算出した
スミア成分自身がノイズ成分として合成映像信号に作用
することになり、Ｓ／Ｎ劣化の原因となる。

【００１６】このように、従来はノイズ成分を含んだス
ミア成分を合成映像信号から減算していたので、ノイズ
成分によってはＳ／Ｎが劣化しやすいという問題があっ
た。

【００１７】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、スミア成分の検出精度を向上し、広ダ
イナミックレンジでスミアの影響の少ないＳ／Ｎの良好
な映像信号を得ることを目的とする。

【００１８】

【発明が解決しようとする手段】本発明は、上記の課題
を解決するために、同一シーンに対して標準の露光時間
の撮像で生成された標準露光映像信号と、標準と異なる
露光時間の撮像で生成された非標準露光映像信号とを用
いてダイナミックレンジが拡大された合成映像信号を生
成する映像信号処理装置および映像信号処理方法におい
て、前記標準露光映像信号および非標準露光映像信号に
含まれる画面の垂直方向のスミア成分の平均値を検出
し、このスミア成分の平均値を前記合成映像信号から減
算するか、もしくは合成前の標準露光映像信号と非標準
露光映像信号の各々から減算する構成とした。このよう
に構成したことにより、スミア成分の影響の少ないＳ／
Ｎの良好な広ダイナミックレンジの合成映像信号が得ら
れる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載した発明
は、同一シーンに対して標準の露光時間の撮像で生成さ
れた標準露光映像信号と、標準と異なる露光時間の撮像
で生成された非標準露光映像信号とを用いてダイナミッ
クレンジが拡大された合成映像信号を生成する映像信号
処理装置において、前記標準露光映像信号および非標準
露光映像信号に含まれる画面の垂直方向のスミア成分の
平均値を検出するスミア検出手段と、前記合成映像信号
から前記スミア検出手段の出力を減算する減算手段とを
備えた映像信号処理装置であり、前記標準露光映像信号
および非標準露光映像信号に含まれる画面の垂直方向の
スミア成分の平均値がスミア成分として合成映像信号か
ら減算されることにより、スミア成分の影響の少ないＳ
／Ｎの良好な合成映像信号が得られるという作用を有す
る。

【００２０】本発明の請求項２に記載した発明は、同一
シーンに対して標準の露光時間の撮像で生成された標準
露光映像信号と、標準と異なる露光時間の撮像で生成さ
れた非標準露光映像信号とを用いてダイナミックレンジ
が拡大された合成映像信号を生成する映像信号処理方法
において、前記標準露光映像信号および非標準露光映像
信号に含まれる画面の垂直方向のスミア成分の平均値を
検出し、前記合成映像信号から前記スミア成分の垂直方
向の平均値を減算する映像信号処理方法であり、前記標
準露光映像信号および非標準露光映像信号に含まれる画
面の垂直方向のスミア成分の平均値がスミア成分として
合成映像信号から減算されることにより、スミア成分の
影響の少ないＳ／Ｎの良好な合成映像信号が得られると
いう作用を有する。

【００２１】本発明の請求項３に記載した発明は、同一
シーンに対して標準の露光時間の撮像で生成された標準
露光映像信号と、標準と異なる露光時間の撮像で生成さ
れた非標準露光映像信号とを用いてダイナミックレンジ
が拡大された合成映像信号を生成する映像信号処理装置
において、前記標準露光映像信号および非標準露光映像
信号に含まれる画面の垂直方向のスミア成分の平均値を
検出するスミア検出手段と、前記標準露光映像信号と前
記非標準露光映像信号から前記スミア成分の垂直方向の
平均値を減算する第１、第２の減算手段と、前記第１、
第２の減算手段の出力を合成する映像信号合成手段とを
備えた映像信号処理装置であり、標準露光映像信号およ
び非標準露光映像信号に含まれる画面の垂直方向のスミ
ア成分の平均値が除去された後、それらの映像信号が合
成されることにより、スミア成分の影響の少ないＳ／Ｎ
の良好な合成映像信号が得られるという作用を有する。

【００２２】本発明の請求項４に記載した発明は、同一
シーンに対して標準の露光時間の撮像で生成された標準
露光映像信号と、標準と異なる露光時間の撮像で生成さ
れた非標準露光映像信号とを用いてダイナミックレンジ
が拡大された合成映像信号を生成する映像信号処理方法
において、前記標準露光映像信号および非標準露光映像
信号に含まれる画面の垂直方向のスミア成分の平均値を
検出し、前記標準露光映像信号と前記非標準露光映像信
号から前記スミア成分の垂直方向の平均値を減算した
後、前記合成映像信号を生成する映像信号処理方法であ
り、標準露光映像信号および非標準露光映像信号に含ま
れる画面の垂直方向のスミア成分の平均値が除去された
後、それらの映像信号が合成されることにより、スミア
成分の影響の少ないＳ／Ｎの良好な合成映像信号が得ら
れるという作用を有する。

【００２３】本発明の請求項５に記載した発明は、請求
項１または３記載の映像信号処理装置において、前記ス
ミア検出手段の入力側に、前記標準露光信号および非標
準露光映像信号のノイズ成分を改善するノイズ除去手段
を備えた映像信号処理装置であり、ノイズ成分が改善さ
れた標準露光映像信号および非標準露光映像信号を用い
てスミア成分を検出することにより、さらにスミア成分
の影響の少ない広ダイナミックレンジのＳ／Ｎの良好な
合成映像信号が得られるという作用を有する。

【００２４】本発明の請求項６に記載した発明は、請求
項２または４記載の映像信号処理方法において、前記標
準露光映像信号および非標準露光映像信号のノイズ成分
を改善した後、前記スミア成分の平均値を検出する映像
信号処理方法であり、ノイズ成分が改善された標準露光
映像信号および非標準露光映像信号を用いてスミア成分
を検出することにより、さらにスミア成分の影響の少な
い広ダイナミックレンジのＳ／Ｎの良好な合成映像信号
が得られるという作用を有する。

【００２５】本発明の請求項７に記載した発明は、請求
項１または３または５記載の映像信号処理装置と、前記
映像信号処理装置の出力映像信号に対して画像処理を施
す画像処理手段とを備えた画像処理装置であり、スミア
成分の低減された映像信号をもとに画像処理を行うこと
により、スミアが生じた場合でも画像処理の精度を向上
できるという作用を有する。

【００２６】本発明の請求項８に記載した発明は、請求
項２または４または６記載の映像信号処理方法で生成し
た合成映像信号を用いて画像処理を行う画像処理装置で
あり、スミア成分の低減された映像信号をもとに画像処
理を行うことにより、スミアが生じた場合でも画像処理
の精度を向上できるという作用を有する。

【００２７】本発明の請求項９に記載した発明は、請求
項７記載の映像信号処理装置のスミア検出手段によりス
ミアのある画素の位置情報を検出し、この位置情報を前
記画像処理手段に与える画像処理装置であり、スミア成
分の低減された映像信号をもとに画像処理を行うことに
より、スミアが生じた場合でも画像処理の精度を向上で
きるとともに、前記合成映像信号のスミア成分が完全に
除去できない場合にも、スミア成分の平均値とスミアの
ある画素の位置情報とを画像処理手段に与えて前記合成
映像信号のスミアの部分を無視した画像処理等を行い、
画像処理における誤動作を防止できるという作用を有す
る。

【００２８】本発明の請求項１０に記載した発明は、請
求項８記載の映像信号処理方法において、スミアのある
画素の位置情報を検出し、この位置情報を前記画像処理
に利用する画像処理方法であり、スミア成分の低減され
た合成映像信号とスミア成分の位置情報を活用した画像
処理を行うことにより、スミアが生じた場合でも画像処
理の精度を向上できるとともに、前記合成映像信号のス
ミア成分が完全に除去できない場合にも、前記合成映像
信号のスミアの部分を無視した画像処理等を行い、画像
処理における誤動作を防止できるという作用を有する。

【００２９】本発明の請求項１１に記載した発明は、撮
像素子と、この撮影素子で生成された標準露光映像信号
および非標準露光映像信号を用いる請求項１または３ま
たは５記載の映像信号処理装置とを備えた撮像装置であ
り、撮像素子で生成された標準露光映像信号および非標
準露光映像信号から、スミアの影響の少ないＳ／Ｎの良
好な広ダイナミックレンジの映像信号が得られるという
作用を有する。

【００３０】本発明の請求項１２に記載した発明は、撮
像素子と、この撮影素子で生成された標準露光映像信号
および非標準露光映像信号を用いる請求項７または９記
載の画像処理装置とを備えた撮像装置であり、撮像素子
で生成された標準露光映像信号および非標準露光映像信
号から、スミアの影響の少ないＳ／Ｎの良好な広ダイナ
ミックレンジの映像信号を得て画像処理を行うことによ
り、文字認識や物体認識などの画像処理の精度を向上で
きるという作用を有する。

【００３１】以下、本発明の実施の形態について図１〜
図１７を用いて説明する。なお、以下の各実施の形態は
フレーム単位でのダイナミックレンジ拡大処理の場合を
示すが、本発明はライン単位、フィールド単位などのダ
イナミックレンジ拡大処理についても同様に適用でき
る。

【００３２】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、同一シーンに対して、標準の露光時間の撮像
で標準露光映像信号を生成し、また標準より短い露光時
間の撮像で非標準露光映像信号を生成し、これらを用い
てダイナミックレンジが拡大された合成映像信号を生成
するとともに、標準露光映像信号および非標準露光映像
信号に含まれる画面の垂直方向のスミア成分の平均値を
検出し、このスミア成分の平均値を合成映像信号から減
算するようにした撮像装置である。

【００３３】図１は本発明の第１の実施の形態の撮像装
置を示すブロック図である。この撮像装置は、露光時間
が標準露光と非標準露光の２種類の映像信号をフレーム
単位で交互に出力する撮像素子１と、撮像素子１を駆動
し、撮像素子の露光時間を示す露光時間識別信号10を出
力する撮像素子駆動手段15と、撮像素子１の出力のアナ
ログ信号のリセットノイズを除去するＣＤＳ(Correlate
d Double Sampling:相関二重サンプリング）回路と、ノ
イズ成分が除去されたアナログ映像信号が一定の信号レ
ベルを保持するように振幅調整を行うＡＧＣ回路およ
び、このＡＧＣ回路で振幅調整されたアナログ映像信号
に対してＡ／Ｄ変換するためにクランプするクランプ回
路を有する前処理手段３と、前処理手段３の出力をディ
ジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換器５と、Ａ／Ｄ変
換器５の出力から標準露光映像信号４と非標準露光映像
信号６を２系統に分離して同一タイミングで出力する同
時化手段７と、標準露光映像信号４と非標準露光映像信
号６を信号レベルに応じて合成し、ダイナミックレンジ
の拡大された合成映像信号８を生成する映像信号合成手
段９と、撮像素子駆動手段15からの露光時間識別信号10
に応じて、標準露光映像信号４のゲインを調整するため
の露光比信号12を生成する露光比演算手段17と、標準露
光映像信号４に対して、露光比信号12に基づきゲイン調
整を行うゲイン調整手段19と、水平同期信号16と垂直同
期信号18を生成する同期信号発生手段23と、ゲイン調整
された標準露光映像信号14と非標準露光映像信号６とか
らスミア成分を検出するスミア検出手段21と、合成映像
信号８からスミア成分を除去するための減算器11と、ス
ミア成分が除去された合成映像信号に対してガンマ補正
や輪郭補正等を施すカメラプロセス13とから構成されて
いる。

【００３４】同時化手段７は、図２に示されているよう
に、１フレーム分の映像信号を遅延するためのメモリー
手段41と、このメモリー手段41の入力および出力を選択
的に出力する第１、第２のセレクタ手段43、45を備えて
いる。メモリー手段41および第１、第２のセレクタ手段
43、45の各々の一方の入力端子にはＡ／Ｄ変換器出力２
が入力される。また、第１、第２のセレクタ手段43、45
の各々の他方の入力端子にはメモリー手段41の出力が入
力される。そして、第１、第２のセレクタ手段43、45に
は切替制御のために露光時間識別信号10が入力される。

【００３５】次に、以上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について、その動作を説明す
る。なお、以下の図において、LONGは標準露光映像信号
を意味し、SHORTは非標準露光映像信号を意味する。

【００３６】撮像素子１は撮像素子駆動手段15によって
駆動され、光量を電気信号に変換する。撮像素子駆動手
段15は撮像素子１を駆動するとともに、撮像素子１の露
光時間を示す露光時間識別信号10を生成する。露光時間
識別信号10は、例えば図３（Ａ）に示されているよう
な、標準露光時と非標準露光時とで異なるレベル（図で
は“３２”と“２”）を有するものである。

【００３７】前処理手段３におけるＣＤＳ回路では撮像
素子１のアナログ出力信号のリセットノイズを除去し、
ＡＧＣ回路ではリセットノイズが除去されたアナログ映
像信号のレベルを調整し、クランプ回路ではＡ／Ｄ変換
するためにクランプする。Ａ／Ｄ変換器５はクランプさ
れたアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換す
る。

【００３８】同時化手段７では、図４（Ａ）に示されて
いるように、露光時間の異なるＡ／Ｄ変換器出力２が１
フレーム毎に交互に入力される。なお、この図において
＃は映像信号のフレーム番号を示す。この入力信号はメ
モリー手段41により１フレーム期間遅延されて図４
（Ｂ）に示されている信号とされ、第１、第２のセレク
タ手段43、45の各々の他方の入力端子に入力される。第
１、第２のセレクタ手段43、45は、図４（Ｃ）に示され
ている露光時間識別信号10により切り替えられる。例え
ば、第１のセレクタ手段43では、露光時間識別信号10が
レベル“３２”のときＡ／Ｄ変換器出力２を出力し、露
光時間識別信号10がレベル“２”のときメモリー手段出
力20を出力する。また、第２のセレクタ手段45では、露
光時間識別信号10がレベル“３２”のときメモリー手段
出力20を出力し、露光時間識別信号10がレベル“２”の
とき、Ａ／Ｄ変換器出力２を出力するように切り替えら
れる。この際、露光時間識別信号10を図４（Ｃ）に示す
Ａ／Ｄ変換器出力２に対して標準露光映像信号は“３
２”、非標準露光映像信号は“２”となるように露光時
間に応じて重み付けしておけば、図４（Ｄ）、（Ｅ）に
示すように第１のセレクタ手段43の出力は常に標準露光
映像信号４、第２のセレクタ手段45の出力は常に非標準
露光映像信号６となるように２系統に分離し、同一タイ
ミングで出力できるようになる。このようにして、同時
化手段７では標準露光と非標準露光の映像信号の同時化
を行う。

【００３９】同時化手段７で同時化された標準露光映像
信号４と非標準露光映像信号６に対して、映像信号合成
手段９では、標準露光映像信号４と非標準露光映像信号
６を輝度レベルに応じて合成する。次に、この合成処理
について図５と図６を参照しながら説明する。

【００４０】図５（Ａ）は標準露光映像信号４の入出力
特性である。標準露光映像信号４は入射光量が飽和光量
を超えると出力は一定値で飽和し、白つぶれが生じやす
い。ただし、飽和光量までは通常の標準の映像信号が得
られる。図５（Ｂ）は非標準露光映像信号６の入出力特
性である。非標準露光映像信号６はシャッター時間を標
準露光より短くしたり、感度標準露光映像信号４より下
げたりすることにより、その分だけ撮像素子が飽和する
入射光量を高めたものである。ただし、入射光量の少な
い部分はＳ／Ｎが悪く、黒つぶれしやすい。

【００４１】そこで、標準露光映像信号４と非標準露光
映像信号６の異なる特性を利用して映像信号のダイナミ
ックレンジを拡大する。例えば、標準露光映像信号４が
飽和しない領域では標準露光映像信号４だけを出力し、
標準露光映像信号４が飽和しはじめる領域（MIX領域）
では標準露光映像信号４と非標準露光映像信号６を映像
信号合成制御信号のレベルで内分した値を出力とし、標
準露光映像信号４が完全に飽和した領域では、非標準露
光映像信号６だけを出力するように制御する。

【００４２】以下、合成映像信号８をOUT、MIX領域の開
始レベルをYth、標準露光映像信号４の飽和レベルをSA
T、MIX領域内で標準露光映像信号４と非標準露光映像信
号６を交差させ滑らかに映像信号を合成するためのオフ
セット値をOFFSET1、Ｋを映像信号合成制御信号とす
る。ＫはMIX領域の下限では標準露光映像信号４、上限
では非標準露光映像信号６となるように滑らかに変化さ
せるための制御信号である。

【００４３】図５（Ｃ）にSHORT＋OFFSET1の様子を示
し、図６（Ａ）に前記の制御による映像信号合成の様子
を示し、図６（Ｂ）にＫの特性を示し、図６（Ｃ）に最
終的に得られる合成映像信号８を示す。

【００４４】前記の制御を式で表すと下記の〜のよ
うになる。 ：LONG≦Ythの場合（LONGが飽和していない領域、Ｋ
＝０） OUT＝LONG ：Yth≦LONG≦SATの場合（MIX領域、０≦Ｋ≦１） OUT＝(1−K)×LONG＋K×（SHORT＋OFFSET1) ここで、K＝(LONG−Yth）／（SAT−Yth） ：LONG≧SATの場合（LONGが飽和した領域、Ｋ＝１） OUT＝SHORT＋OFFSET1

【００４５】同時化手段７から出力された標準露光映像
信号４はゲイン調整手段19において、露光比演算手段17
から供給される露光比信号12に応じたゲイン調整を受け
た後、スミア検出手段21に入力される。また、同時化手
段７から出力された非標準露光映像信号６はそのままス
ミア検出手段21に入力される。スミア検出手段21では、
これら２種類の映像信号と、露光比演算信号12と、同期
信号発生手段23から供給される水平同期信号16および垂
直同期信号18を用いてスミア成分を検出する。

【００４６】以下、これらの処理について詳細に説明す
る。なお、以下の説明では便宜上、水平方向５画素、垂
直方向４ラインを１フレーム中の有効画素とする場合の
スミア補正処理について示すが、他の画素数でも同様に
処理することが可能である。

【００４７】図１８を参照しながら説明したように、標
準露光映像信号４と非標準露光映像信号６に含まれるス
ミア成分は露光時間（シャッター時間）の長さに関わら
ず一定である。そして、特に強い光が撮像素子に照射さ
れた場合には垂直方向にスミアを生じる。図７はＰ１〜
Ｐ20を１画素として水平方向５画素、垂直方向４ライン
の計２０画素の撮像素子に生じるスミアの様子を示した
ものであるが、例えばＰ８のように撮像素子の中心部分
に強い光が照射された場合には、撮像素子は光が当たっ
た画素を中心としてＰ３、Ｐ８、Ｐ13、Ｐ18といったよ
うに垂直方向にスミアを生じる傾向がある。また、この
スミア成分の大きさは垂直方向にはほぼ一定という性質
がある。

【００４８】以下、このスミア除去について説明する。
前記式［６］や式［７］に示したように、標準露光映像
信号４と非標準露光映像信号６からスミア成分を算出す
ると、その前段の信号処理の影響で標準露光映像信号
４、非標準露光映像信号６自身がノイズ成分を含んだも
のとなるため、算出するスミア成分自身、ノイズを含ん
だものになっている。従って、このノイズ成分を含んだ
スミア成分を、単純に合成映像信号８から減算するとカ
メラプロセス１３の入力映像信号までノイズ成分の影響
を含んでしまうことになる。

【００４９】そこで、本実施の形態では、スミアが撮像
素子１の垂直転送ラインに図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）
に示すように一様に発生することに着目し、このノイズ
成分を含んだスミア成分に対して、垂直方向の各画素毎
にデータを累積加算し、平均化することにより、ノイズ
成分の影響を低減した精度の良いスミア成分を抽出す
る。

【００５０】図８（Ａ）に水平５画素、垂直４ラインを
有効画素とした場合の標準露光映像信号４の映像信号レ
ベルについて示し、同様に図８（Ｂ）に非標準露光映像
信号６の映像信号レベルについて示す。また、図８
（Ｃ）に各画素毎にスミア成分を抽出するための処理で
ある前記式［６］を適用した結果を示す。本実施の形態
では、図８（Ｃ）のように算出された各画素毎のスミア
成分をもとに、さらにスミア成分の垂直方向の平均値SM
IREH0〜SMIREH4を以下の式［８］〜式［12］から求め
る。 SMIREH0＝｛N/(N−1)｝×｛(H0V0S−H0V0L/N)＋(H0V1S−H0V1L/N)＋(HOV2S−H 0V2L/N)＋(H0V3S−H0V3L/N)｝/4 …［８］ SMIREH1＝｛N/(N−1)｝×｛(H1V0S−H1V0L/N)＋(H1V1S−H1V1L/N)＋(H1V2S−H 1V2L/N)＋(H1V3S−H1V3L/N)｝/4 …［９］ SMIREH2＝｛N/(N−1)｝×｛(H2V0S−H2V0L/N)＋(H2V1S−H2V1L/N)＋(H2V2S−H 2V2L/N)＋(H2V3S−H2V3L/N)｝/4 …［10］ SMIREH3＝｛N/(N−1)｝×｛(H3V0S−H3V0L/N)＋(H3V1S−H3V1L/N)＋(H3V2S−H 3V2L/N)＋(H3V3S−H3V3L/N)｝/4 …［11］ SMIREH4＝｛N/(N−1)｝×｛(H4V0S−H4V0L/N)＋(H4V1S−H4V1L/N)＋(H4V2S−H 4V2L/N)＋(H4V3S−H4V3L/N)｝/4 …［12］

【００５１】このSMIREH0〜SMIREH4を１フレーム後の合
成映像信号８から対応する画素に応じて減算すれば、減
算した後の合成映像信号は、スミア成分が除去されたダ
イナミックレンジの良好な映像信号とすることができ
る。

【００５２】これを、図９（Ａ）〜（Ｃ）および図１０
を用いてさらに詳細に述べる。

【００５３】図９（Ａ）は標準露光映像信号４の画素で
あり、図９（Ｂ）は非標準露光映像信号６の画素であ
る。図９（Ａ）、図９（Ｂ）ともに水平方向５画素、垂
直方向４ラインの計２０画素の撮像素子を示し、図中の
数値は信号レベルを示すものとする。

【００５４】図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示す撮像素子の
信号レベルを基準に、露光比Ｎ＝１６とした場合の前記
式［６］により各画素のスミア成分を算出した結果を図
９（Ｃ）に示す。また図１０は図９（Ｃ）を基準に前記
式［８］〜式［12］による処理を行い、各画素のスミア
を垂直方向に累積加算し、平均化した１画面中のスミア
成分を示している。

【００５５】図１０に示すように、水平方向３画素目に
スミア成分が集中していることが容易に判別できる。ま
た、スミア成分の平均レベルは“１００”とスミア成分
のある部分は突出して高いことがわかる。したがって、
カメラプロセス１３においてガンマ補正、輪郭補正等を
行う前段の処理に、このスミア成分を減算する処理を追
加すれば、カメラプロセス13の出力はスミア成分のない
Ｓ／Ｎの良好な広ダイナミックレンジの映像信号とな
る。

【００５６】さらに、このスミア除去方法を用いたスミ
ア検出手段21の構成を以降に示す。ここでは、標準露光
映像信号４と非標準露光映像信号６の露光時間の比Ｎ＝
１６として示す。

【００５７】露光比演算手段17では、図３（Ａ）のよう
に標準露光映像信号４と非標準露光映像信号６を露光時
間の比に応じて重み付けした露光時間識別信号10をもと
に、図３（Ｂ）に示すような露光比信号12を生成する。
例えば標準露光映像信号４と非標準露光映像信号６の露
光時間の比Ｎが１６であれば、露光時間識別信号10を図
３（Ａ）のように重み付けし、これをもとに露光比信号
12は図３（Ｂ）のように１／１６倍となるように生成す
る。

【００５８】ゲイン調整手段19では、露光比演算手段17
からの露光比信号12に基づき、標準露光映像信号４に対
するゲイン調整を行う。標準露光映像信号４と非標準露
光映像信号６の比Ｎが１６倍であれば、標準露光映像信
号４に対して、ゲインを１／１６にするように制御す
る。

【００５９】そして、このゲイン調整手段出力14と非標
準露光映像信号６をもとに、スミア検出手段21ではスミ
ア成分を検出する。

【００６０】以下、スミア検出手段21での処理について
示す。前記式［６］に示したように、非標準露光映像信
号６からゲイン調整後の標準露光映像信号14を減算し、
スミア成分（ＳＭ）を生成する。そして、その後、式
［８］〜［12］で示した演算を行い、スミア成分の平均
値を求める。図１１にこのスミア検出を行うスミア検出
手段21の構成例を示す。

【００６１】このスミア検出手段21において、水平有効
画素検出手段51は、水平同期信号16を基準として水平方
向の有効画素をカウントし、水平有効画素検出手段出力
20を生成する。減算器５７は、非標準露光映像信号６か
らゲイン調整後の標準露光映像信号14を減算し、乗算器
61に出力する。｛N/(N−1)｝処理手段63は、露光比信号
12をもとにN/(N−1)を生成し、乗算器61に出力する。乗
算器61は、減算器５７の出力と｛N/(N−1)｝処理手段63
の出力とを乗算し、加算器59に出力する。加算器59は、
セレクタ55の出力と乗算器61の出力とを加算し、ロード
／ホールド手段H0〜H4に出力する。

【００６２】ロード／ホールド制御手段53は、水平有効
画素検出手段出力20に応じて、ロード／ホールド制御信
号H01〜H41生成し、ロード／ホールド手段H0〜H4に供給
する。ロード／ホールド手段H0〜H4は、ロード／ホール
ド制御信号H01〜H41に従って加算器59の出力を保持す
る。セレクタ55は、水平有効画素検出手段出力20によ
り、ロード／ホールド手段H0〜H4の出力H00〜H40を切換
え、加算器59へ出力する。

【００６３】垂直ブランキング期間開始位置検出手段67
は、入力される垂直同期信号18を基準にして垂直有効ラ
インの終了（したがって垂直ブランキング期間の開始）
位置を示す垂直ブランキング期間開始位置検出手段出力
22を生成し、ロード／ホールド手段V0〜V4に出力する。
垂直有効ライン数検出手段69では、入力される垂直同期
信号18を基準にして垂直有効ライン数を検出し、その出
力24を最大値検出手段71に与える。最大値検出手段71
は、垂直有効ライン数検出手段出力24の最大値を検出
し、この最大値検出手段出力26を除算器73、75、77、7
9、81に与える。

【００６４】ロード／ホールド手段V0〜V4は、垂直ブラ
ンキング期間開始位置検出手段出力22に従ってロード／
ホールド手段H0〜H4の出力H00〜H40を保持する。除算器
73、75、77、79、81は、ロード／ホールド手段V0〜V4の
出力を最大値検出手段出力26で除算し、その除算値V0
0、V10、V20、V30、V40をセレクタ83に出力する。セレ
クタ83は、水平方向有効画素検出手段出力20で水平方向
の画素に応じてロード／ホールド手段V0〜V4の出力を切
換え、スミア検出手段出力28として出力する。

【００６５】次に、このスミア検出手段の処理を説明す
る。まず、非標準露光映像信号６からゲイン調整後の標
準露光映像信号14を減算器５７で減算し、それに図３
（Ｂ）に示した露光比信号12によって示される露光比Ｎ
をもとに｛N/(N−1)｝処理手段63で生成したN/(N−1)を
乗算器61で乗算し、１画素あたりのスミア成分を算出す
る。次に、水平有効画素検出手段51では、図１２に示す
ように水平同期信号16を基準として水平方向の有効画素
をカウントし、水平有効画素検出手段出力20を生成す
る。さらにロード／ホールド制御手段53では、図１２に
示すように水平有効画素検出手段出力20に応じて、ロー
ド／ホールド手段H0〜H4を制御し、スミア成分データを
格納するためロード／ホールド制御信号H01〜H41生成す
る。

【００６６】図１１のロード／ホールド制御手段53は例
えば図８に示すように５つの比較器を用いて構成されて
いる。そして、各比較器の入力Ａは水平有効画素数検出
手段出力20とし、各比較器の入力Ｂは水平有効画素の何
番目のデータかを示す設定値を予め設定できるように
し、Ａ＝Ｂになったら比較器の出力Ｃ＝“Ｈ”となるよ
うに回路が構成されている。

【００６７】また、図１１のセレクタ55では、水平有効
画素検出手段出力20により、ロード／ホールド手段H0〜
H4の出力のスミア成分H00〜H40を切換える。これによ
り、１つの加算器59で水平方向の各画素のスミア成分を
垂直方向に累積加算していく。例えば、水平有効画素検
出手段51のカウンタ値が“０”ならH00出力が加算器59
の入力となるように制御し、カウンタ値が“４”ならH0
4出力が加算器59の入力となるように制御する。このよ
うにすることで、水平方向の各画素毎のスミア成分は垂
直方向に累積加算されていく。

【００６８】次に、図１１の垂直ブランキング期間開始
位置検出手段67では、図１２に示すように垂直同期信号
18を基準にして垂直有効ラインの終了を示す垂直ブラン
キング期間開始位置検出手段出力22を生成し、ロード／
ホールド手段V0〜V4を制御する。これにより、ロード／
ホールド手段V0〜V4には、有効画素中のスミア成分が垂
直方向に累積加算されたデータが保持される。

【００６９】さらに、図１１の垂直有効ライン数検出手
段69では、図１２に示すように垂直同期信号18を基準に
して垂直有効ライン数を検出し、その出力24を最大値検
出手段71に与える。最大値検出手段71は、垂直有効ライ
ン数検出手段出力24の最大値を検出し、この最大値検出
手段出力26を用いて、ロード／ホールド手段V0〜V4の出
力である有効画素中のスミア成分が垂直方向に累積加算
されたデータをそれぞれ除算器73、75、77、79、81で除
算すれば、スミア成分の平均値（V00〜V40）が求められ
る。ここで、V00〜V40は前記式［８］〜［12］のSMIREH
0〜SMIREH4に相当するものである。

【００７０】これらのスミア成分の平均値（V00〜V40）
がパラレルに入力されるセレクタ83を水平方向有効画素
検出手段出力20で水平方向の画素に応じてシリアルに切
換えれば、セレクタ83の出力であるスミア検出手段出力
28から水平有効画素に応じた最適なスミア成分が検出で
きる。また、この検出したスミア成分は各画素のスミア
成分を累積加算した後、平均値を生成したものであるた
め、ノイズ成分の影響が低減されたものになっている。

【００７１】よって、このスミア検出手段出力28を、減
算器11で次のフレームの合成映像信号８から画素毎に減
算すればスミア成分の影響の少ないＳ／Ｎの良好な映像
信号が得られる。従って、カメラプロセス13の入力はス
ミア成分の除去されたダイナミックレンジの拡大された
Ｓ／Ｎの良好な映像信号となる。また、各画素毎のスミ
ア成分に前段の信号処理によるノイズ成分の影響があっ
たとしても、各画素毎にスミア成分を平均化するので、
ノイズ成分の影響も低減できる。

【００７２】このように、本発明の第１の実施の形態で
は、スミア検出手段21で検出した１画面の垂直方向のス
ミア成分の平均値を減算手段11にて合成映像信号８から
減算するので、スミアの影響の少ない広ダイナミックレ
ンジのＳ／Ｎの良好な合成映像信号を得ることができ
る。

【００７３】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は合成映像信号８からスミア検出手段出力28を減算して
いたのに対し、第２の実施の形態では合成前の標準露光
信号４と非標準露光信号６の各々からスミア検出手段出
力28を減算し、その後に合成映像信号８を生成してい
る。

【００７４】図１４は、本発明の第２の実施の形態の撮
像装置の構成を示すブロック図である。この図におい
て、図１と同一の名称で同一の符号（番号）が付されて
いる構成手段は、図１の構成手段と同等の機能を有する
ものである。

【００７５】本実施の形態は、第１の実施の形態の撮像
装置における減算器11の代わりに、映像信号合成手段９
の前段に各々標準露光映像信号４と非標準露光映像信号
６が入力される２つの減算器111、112をパラレルに接続
した。また、減算器111、112の各々にスミア検出手段21
の出力であるスミア検出手段出力28を入力するように構
成した。これ以外の部分は第１の実施の形態と同一であ
る。

【００７６】以上のように構成された本発明の第２の実
施の形態では、同時化手段７から同時に出力された標準
露光映像信号４と非標準露光映像信号６は、各々減算器
111、112に入力される。そして、ここでスミア検出手段
21が検出した１画面の垂直方向のスミア成分の平均値で
あるスミア検出手段出力28が減算される。スミア検出手
段出力28が減算された標準露光映像信号と非標準露光映
像信号は、映像信号合成手段９に入力され、合成され
る。映像信号合成手段９では、第１の実施の形態と同様
にしてスミアの影響の少ない広ダイナミックレンジのＳ
／Ｎの良好な合成映像信号８が生成される。

【００７７】このように、本発明の第２の実施の形態
は、スミア検出手段21で検出した１画面の垂直方向のス
ミア成分の平均値を標準露光映像信号４と非標準露光映
像信号６の各々から減算し、その後に映像信号合成手段
９にて、標準露光映像信号と非標準露光映像信号を合成
するので、第１の実施の形態の撮像装置と同等のスミア
の影響の少ない広ダイナミックレンジのＳ／Ｎの良好な
映像信号を得ることができる。

【００７８】（第３の実施の形態）第３の実施の形態
は、標準露光映像信号４と非標準露光映像信号６の各々
のノイズ成分を除去した後に、スミア成分を検出するよ
うに構成したものである。

【００７９】図１５は、本発明の第３の実施の形態の撮
像処理装置の構成を示すブロック図である。この図にお
いて、図１と同一の名称で同一の符号（番号）が付され
ている構成手段は、図１の構成手段と同等の機能を有す
るものである。

【００８０】本実施の形態は、第１の実施の形態の撮像
装置におけるゲイン調整手段19の入力側にノイズ除去手
段25を設け、スミア検出手段21の非標準露光信号６の入
力側にノイズ除去手段27を設けたものである。それ以外
の部分は、第１の実施の形態と同一である。ノイズ除去
手段25、27は、ディジタルフィルタ等で構成されてい
る。

【００８１】以上のように構成された本発明の第３の実
施の形態では、同時化手段７から出１された標準露光映
像信号４と非標準露光映像信号６は、各々ノイズ除去手
段25、27に入力される。そして、ここで撮像素子自体お
よびＣＤＳやＡＧＣなどのアナログ回路、Ａ／Ｄコンバ
ータなどで発生するランンダム性のノイズ成分が除去さ
れる。ノイズ成分が除去された標準露光映像信号は、ゲ
イン調整手段19で第１の実施の形態と同様にゲイン調整
を受けた後、スミア検出手段21に入力される。また、ノ
イズ成分が除去された非標準露光映像信号は、そのまま
スミア検出手段21に入力される。スミア検出手段21で
は、これら２系統の入力信号から、第１の実施の形態と
同様にして、１画面の垂直方向のスミア成分の平均値を
検出する。本実施の形態では、スミア検出手段21でノイ
ズが除去されているので、さらにノイズ成分の影響を受
けにくくすることができる。このためスミア成分の検出
精度を向上させることができる。このようにして検出し
たスミア成分の平均値はスミア検出手段出力28として減
算器11に与えられ、合成映像信号８から減算される。

【００８２】このように、本発明の第３の実施の形態で
は、ノイズ成分が除去された標準露光映像信号および非
標準露光映像信号を用いてスミア成分を検出しているの
で、さらにスミア成分の影響の少ない広ダイナミックレ
ンジのＳ／Ｎの良好な合成映像信号を得ることができ
る。

【００８３】（第４の実施の形態）第４の実施の形態
は、スミア成分の影響の少ない広ダイナミックレンジの
Ｓ／Ｎの良好な映像信号をもとに文字認識、物体検出な
ど各種画像処理を行う撮像装置である。

【００８４】図１６は、本発明の第４の実施の形態の撮
像装置の構成を示すブロック図である。この図におい
て、図１と同一の名称で同一の符号（番号）が付されて
いる構成手段は、図１の構成手段と同等の機能を有する
ものである。

【００８５】本実施の形態の撮像装置は、第１の実施の
形態の撮像装置におけるカメラプロセス13の出力側に第
１の画像処理手段29を設けたものである。これ以外の部
分は第１の実施の形態と同一である。

【００８６】第１の画像処理手段29では、スミア成分の
影響の少ない広ダイナミックレンジのＳ／Ｎの良好な映
像信号をもとに文字認識、物体検出など各種画像処理を
行う。

【００８７】このように、本発明の第４の実施の形態で
は、スミア成分の影響の少ない広ダイナミックレンジの
Ｓ／Ｎの良好な映像信号をもとに画像処理を行うので、
画像処理精度を向上させることができる。

【００８８】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態では、スミア成分の影響の少ない広ダイナミック
レンジのＳ／Ｎの良好な映像信号とスミアのある画素の
水平方向の位置情報とを用いて各種画像処理を行う撮像
装置である。

【００８９】図１７は、本発明の第５の実施の形態の撮
像装置の構成を示すブロック図である。この図におい
て、図１と同一の名称で同一の符号（番号）が付されて
いる構成手段は、図１の構成手段と同等の機能を有する
ものである。

【００９０】本実施の形態の撮像装置は、第１の実施の
形態の撮像装置におけるカメラプロセス13の出力側に第
２の画像処理手段31を設けたものである。第２の画像処
理手段31には、カメラプロセス13の出力映像信号ととも
にスミア検出手段21の出力も入力される。これ以外の部
分は第１の実施の形態と同一である。

【００９１】以上のように構成された画像処理装置で
は、カメラプロセス13から出力されたスミア成分の影響
の少ない広ダイナミックレンジのＳ／Ｎの良好な映像信
号は第２の画像処理手段31へ入力される。また、スミア
検出手段出力28も第２の画像処理手段31へ入力される。
スミア検出手段出力28は、水平方向の画素に応じた１画
面のスミアの垂直方向の平均値を検出しているため、こ
れよりスミアのある画素の水平方向の位置情報が抽出で
きる。

【００９２】そこで、第２の画像処理手段31は、スミア
検出手段21からのスミア成分とスミアのある画素の水平
方向の位置情報をもとに画像処理を行う。このため、ス
ミア検出手段出力28を合成映像信号８から減算器11で減
算しても、スミアが完全に除去できていない場合でも、
画像処理手段31でスミアのある部分を無視したり、スミ
アが完全に除去できなかった部分を周辺の画素で補正す
るなど、スミアのある画素に対して特別な画像処理を施
すことができるので、さらに画像処理の精度を向上させ
ることができる。

【００９３】このように、本発明の第５の実施の形態で
は、スミアのある画素の水平方向の位置情報を用いて画
像処理を行うことができるので、さらに画像処理の精度
を向上させることができる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同一シーンに対して、標準の露光時間の撮像で生成され
た標準露光映像信号と、標準と異なる露光時間の撮像で
生成された非標準露光映像信号とを用いてダイナミック
レンジが拡大された合成映像信号を生成する映像信号処
理装置および映像信号処理方法において、前記標準露光
映像信号および非標準露光映像信号に含まれる画面の垂
直方向のスミア成分の平均値を検出し、このスミア成分
の平均値を前記合成映像信号から、もしくは合成前の標
準露光映像信号と非標準露光映像信号の各々から減算す
る構成としたので、スミア成分の影響の少ないＳ／Ｎの
良好な広ダイナミックレンジの合成映像信号が得られる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の撮像装置の構成を
示す図、

【図２】図１の同時化手段の構成を示す図、

【図３】（Ａ）露光時間識別信号の特性を示す図、
（Ｂ）露光比信号の特性を示す図、

【図４】（Ａ）Ａ／Ｄ変換器出力を示す図、（Ｂ）メモ
リー手段出力を示す図、（Ｃ）露光時間識別信号を示す
図、（Ｄ）非標準露光映像信号を示す図、（Ｅ）標準露
光映像信号を示す図、

【図５】（Ａ）標準露光映像信号の特性を示す図、
（Ｂ）非標準露光映像信号の特性を示す図、（Ｃ）非標
準露光映像信号にオフセット(OFFSET1) を加算した場
合の特性を示す図、

【図６】（Ａ）標準露光映像信号と非標準露光映像信号
の合成を示す図、（Ｂ）映像信号合成制御信号の特性を
示す図、（Ｃ）合成映像信号の特性を示す図、

【図７】画面に生ずるスミアを示す図、

【図８】（Ａ）撮像素子を水平方向５画素、垂直方向４
ラインとした場合の標準露光映像信号の各画素の信号レ
ベルを示す図、（Ｂ）撮像素子を水平方向５画素、垂直
方向４ラインとした場合の非標準露光映像信号の各画素
の信号レベルを示す図、（Ｃ）撮像素子を水平方向５画
素、垂直方向４ラインとした場合の標準露光映像信号お
よび非標準露光映像信号から算出した各画素のスミア成
分を示す図、

【図９】（Ａ）撮像素子を水平方向５画素、垂直方向４
ラインとした場合の標準露光映像信号の各画素の信号レ
ベルおよびスミアを示す図、（Ｂ）撮像素子を水平方向
５画素、垂直方向４ラインとした場合の非標準露光映像
信号の各画素の信号レベルおよびスミアを示す図、
（Ｃ）撮像素子を水平方向５画素、垂直方向４ラインと
した場合の標準露光映像信号および非標準露光映像信号
から算出したスミア成分を示す図、

【図１０】撮像素子を水平方向５画素、垂直方向４ライ
ンとした場合の標準露光映像信号および非標準露光映像
信号から算出した各画素のスミア成分の平均値を示す
図、

【図１１】図１のスミア成分検出手段の構成を示す図、

【図１２】図１１の水平方向有効画素検出手段出力およ
び垂直有効ライン数検出手段出力を示す図、

【図１３】図１１のロード／ホールド制御手段の構成を
示す図、

【図１４】本発明の第２の実施の形態の撮像装置の構成
を示す図、

【図１５】本発明の第３の実施の形態の撮像装置の構成
を示す図、

【図１６】本発明の第４の実施の形態の撮像装置の構成
を示す図、

【図１７】本発明の第５の実施の形態の撮像装置の構成
を示す図、

【図１８】（Ａ）標準露光映像信号に含まれるスミア成
分を示す図、（Ｂ）非標準露光映像信号に含まれるスミ
ア成分を示す図である。

【符号の説明】

１ 撮像素子 ４ 標準露光映像信号 ６ 非標準露光映像信号 ７ 同時化手段 ８ 合成映像信号 ９ 映像信号合成手段 11、111、112 減算器 21 スミア検出手段 28 スミア検出手段出力 29、31 画像処理手段

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C022 AB17 AB19 AC42 AC69 5C024 AA01 CA04 CA15 CA17 FA01 FA11 HA07 HA10 HA14 HA17 HA18

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一シーンに対して標準の露光時間の撮
   像で生成された標準露光映像信号と、標準と異なる露光
   時間の撮像で生成された非標準露光映像信号とを用いて
   ダイナミックレンジが拡大された合成映像信号を生成す
   る映像信号処理装置において、前記標準露光映像信号お
   よび非標準露光映像信号に含まれる画面の垂直方向のス
   ミア成分の平均値を検出するスミア検出手段と、前記合
   成映像信号から前記スミア検出手段の出力を減算する減
   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】 同一シーンに対して標準の露光時間の撮
   像で生成された標準露光映像信号と、標準と異なる露光
   時間の撮像で生成された非標準露光映像信号とを用いて
   ダイナミックレンジが拡大された合成映像信号を生成す
   る映像信号処理方法において、前記標準露光映像信号お
   よび非標準露光映像信号に含まれる画面の垂直方向のス
   ミア成分の平均値を検出し、前記合成映像信号から前記
   スミア成分の垂直方向の平均値を減算することを特徴と
   する映像信号処理方法。
3. 【請求項３】 同一シーンに対して標準の露光時間の撮
   像で生成された標準露光映像信号と、標準と異なる露光
   時間の撮像で生成された非標準露光映像信号とを用いて
   ダイナミックレンジが拡大された合成映像信号を生成す
   る映像信号処理装置において、前記標準露光映像信号お
   よび非標準露光映像信号に含まれる画面の垂直方向のス
   ミア成分の平均値を検出するスミア検出手段と、前記標
   準露光映像信号と前記非標準露光映像信号から前記スミ
   ア成分の垂直方向の平均値を減算する第１、第２の減算
   手段と、前記第１、第２の減算手段の出力を合成する映
   像信号合成手段とを備えたことを特徴とする映像信号処
   理装置。
4. 【請求項４】 同一シーンに対して標準の露光時間の撮
   像で生成された標準露光映像信号と、標準と異なる露光
   時間の撮像で生成された非標準露光映像信号とを用いて
   ダイナミックレンジが拡大された合成映像信号を生成す
   る映像信号処理方法において、前記標準露光映像信号お
   よび非標準露光映像信号に含まれる画面の垂直方向のス
   ミア成分の平均値を検出し、前記標準露光映像信号と前
   記非標準露光映像信号から前記スミア成分の垂直方向の
   平均値を減算した後、前記合成映像信号を生成すること
   を特徴とする映像信号処理方法。
5. 【請求項５】 前記スミア検出手段の入力側に、前記標
   準露光信号および非標準露光映像信号のノイズ成分を改
   善するノイズ除去手段を設けたことを特徴とする請求項
   １または３記載の映像信号処理装置。
6. 【請求項６】 前記標準露光映像信号および非標準露光
   映像信号のノイズ成分を改善した後、前記スミア成分の
   平均値を検出することを特徴とする請求項２または４記
   載の映像信号処理方法。
7. 【請求項７】 請求項１または３または５記載の映像信
   号処理装置と、前記映像信号処理装置の出力映像信号に
   対して画像処理を施す画像処理手段とを備えることを特
   徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】 請求項２または４または６記載の映像信
   号処理方法で生成した合成映像信号を用いて画像処理を
   行うことを特徴とする画像処理方法。
9. 【請求項９】 前記映像信号処理装置のスミア検出手段
   によりスミアのある画素の位置情報を検出し、この位置
   情報を前記画像処理手段に入力することを特徴とする請
   求項７記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 スミアのある画素の位置情報を検出
    し、この位置情報を前記画像処理に利用することを特徴
    とする請求項８記載の画像処理方法。
11. 【請求項１１】 撮像素子と、この撮影素子で生成され
    た標準露光映像信号および非標準露光映像信号を用いる
    前記請求項１または３または５記載の映像信号処理装置
    とを備えたことを特徴とする撮像装置。
12. 【請求項１２】 撮像素子と、この撮影素子で生成され
    た標準露光映像信号および非標準露光映像信号を用いる
    前記請求項７または９記載の画像処理装置を備えたこと
    を特徴とする撮像装置。