JP2000341573A - テレビジョンカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子を用いて被写体の欠陥を観測す
るテレビジョンカメラにおいて、固体撮像素子の１／２
画素ずらしを行い画素数が４倍となった高精細化画像
を、既存のモニタで効率よく表示する。 【解決手段】 １／２画素ずらしを行って得られる４画
像を記録し、それぞ対応する４画素を平均化して、総画
素を元々の固体撮像素子の画素数に減少させ、モニタ上
で全画面を表示できるようにすると共に、４画素のう
ち、平均化した画素よりあるレベル以上大きいか小さい
とき、その画素の画素情報を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高精細化したテレビ
ジョンカメラの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体撮像素子を用いて撮像するテ
レビジョンカメラの解像度をより高精細化する場合に、
固体撮像素子の画素間隔より短い距離、例えば、１／２
画素間隔だけ固体撮像素子を水平方向や垂直方向へ移動
させ、その移動前と移動後の映像を各々撮像し、それら
撮像された映像信号を合成することで、より高精細化さ
れた映像信号を出力するとしたテレビジョンカメラが知
られている。このような従来の技術を用いたテレビジョ
ンカメラとしては、特開昭５８−１９６７７３号公報に
示されたものがある。この場合、固体撮像素子を垂直に
１／２画素移動、水平に１／２画素移動させ、その移動
の組み合わせにより４箇所の映像信号が合成され、より
高精細の映像信号となってテレビジョンカメラから出力
される。

【０００３】図２は、固体撮像素子を垂直、水平に１／
２画素移動させたときの説明図である。この図におい
て、イは第１の画素位置を表し、ロは水平に１／２画素
移動させた第２の画素位置を示し、、ハは垂直、水平に
各々１／２画素移動させた第３の画素位置を示し、ニは
垂直に１／２画素移動させたときの固体撮像装置の画素
毎の受光部の位置を模式的に表している。

【０００４】これら、イロハニの各位置でもって、固体
撮像素子の受光部に露光された光を光電変換して得られ
た映像信号の各画素部分の信号を、合成後の映像信号の
１画面を構成する画素配列に合わせ、例えば、位置イの
垂直方向下方の画素が、位置ニの画素となるごとくに、
順序よく再配置することで、画素数が４倍の固体撮像素
子で撮影させた映像と等価な映像信号を得ることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
表示するためのモニタの有する偏向回路の能力などによ
り、再構成された高画素の映像内容をすべて表示するこ
とは技術的に難しく、また実現したとしてもモニタが高
価になってしまう。一般には高精細モニタでも、垂直１
０２４画素が限度であり、垂直２０４８画素を表示する
のは困難である。したがって、たとえば、垂直１０２４
画素、水平１０２４画素の固体撮像素子を用い、固体撮
像素子を垂直に１／２画素、水平に１／２画素移動させ
ると、結果的には垂直２０４８画素、水平２０４８画素
の映像が得られるが、この垂直２０４８、水平２０４８
画素の再構成された１枚の映像をモニタで見るには、画
面を１／４に分割し、垂直１０２４、水平１０２４画素
を再生できるモニタで、画面全体の１／４を順序良く見
るしかなく、画面全体を１度に見られないという欠点が
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために、高精細化した画像をモニタに表示すると
きは、４画素の平均値を１画素として表示し、垂直、水
平とも元々の固体撮像素子を表示できるモニタで観測で
きる。また、個々の画素の値が４画素の平均値よりある
レベル以上大きいか、または小さいときには４画素の平
均値を表示せずに、その大きいか、小さい値をそのまま
表示することとしたものである。さらに、本発明は、固
体撮像素子の画素の配置を正方形としたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下この発明の一実施例を図１に
より説明する。１は固体撮像素子（ＣＣＤ）、２はアナ
ログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバー
タ、３、４、５、６はＣＣＤ１の出力１枚をそれぞれメ
モリするメモリ、７はメモリ８からメモリ６までを順序
よく再構成するメモリ、８は４画素を平均化し、総画素
を減少させる平均化回路、９は平均化回路８の出力とメ
モリ３からメモリ６までの画素を画素単位で順序よく比
較する比較器、１０は比較器で比較しある一定レベル以
上大きいか小さいとき、メモリ３からメモリ６の当該画
素そのものに置き換える置換器、１１はディジタル信号
をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータである。

【０００８】次に具体的な動作を説明する。ＣＣＤ１
は、例えば、垂直１０２４画素、水平１０２４画素とす
る。このＣＣＤ１の映像信号をＡ／Ｄコンバータ２でデ
ィジタル信号に変換し、メモリ３に記録する。次にＣＣ
Ｄ１を水平方向に１／２画素移動させ、その結果得られ
たＣＣＤ１の映像信号をメモリ４に記録する。続いてＣ
ＣＤ１を水平方向に１／２画素移動させたまま、垂直方
向に１／２画素移動させ、ＣＣＤ１の映像信号をメモリ
５に記録する。最後にＣＣＤ１を垂直方向に１／２画素
移動させたまま、水平方向は移動を元に戻し、ＣＣＤ１
の映像信号をメモリ６に記録する。

【０００９】その後メモリ３からメモリ６の出力をメモ
リ７に順序よく画素を並べかえる。メモリ７の出力は垂
直２０４８画素、水平２０４８画素となっている。

【００１０】メモリ７の垂直、水平隣り合わせの４画素
（ちょうど田型）を平均化回路８で１画素に置き換えれ
ば、垂直１０２４画素、水平１０２４画素となり、平均
化回路８の出力を、Ｄ／Ａコンバータ１１でアナログ信
号に変換すれば、モニタ１２で容易に観測できる。

【００１１】しかし、２０４８画素の情報が失われるの
で、本発明では比較器９で平均化された画素情報と、メ
モリ３からメモリ６の画素の情報を画素単位で比較し、
メモリ３からメモリ６の値があるレベル以上大きいか小
さいときは、メモリ８からメモリ６の画素情報に置換器
１０で置き換える。

【００１２】

【発明の効果】その結果、垂直１０２４画素、水平１０
２４画素を表示するモニタにおいても、被写体に微少面
積の明暗の欠陥がある場合は、その欠陥に対応した情報
がモニタ上に再現されるので、画素数の少ないモニタに
ても観測できる利点がある。また、元々のＣＣＤ単独の
垂直１０２４画素、水平１０２４画素の情報をそのまま
モニタに出力すると、モアレが発生するが、この方法で
はモアレは発生しないという第二の利点もある。モアレ
は固体撮像素子の映像信号をサンプリングにより得てい
るため本質的に発生するもので、避けることはできない
が、１／２画素ずらした映像を重ね合わせるとモアレが
相殺されることはよく知られている。４画素を平均化す
ることは垂直、水平各々のモアレが相殺されるので、モ
ニタで人間が観測するときには利点となる。したがっ
て、従来の固体撮像素子を用いたテレビジョンカメラで
は、特に被写体が幾何学的に決まった間隔でドットで繰
り返しているような模様を撮影したときには、モニタ画
面上にモアレを生じ、ドットの欠陥を観測するのに著し
く障害となるが、本発明を用いることによリモアレ成分
を除去でき、高精細のモニタを用いなくてもドットの欠
陥を観測できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図

【図２】１／２画素ずらしの様子を説明する図

【符号の説明】

１：固体撮像素子（ＣＣＤ） ２：Ａ／Ｄコンバータ
３、４、５、６：メモリ ７：再構成メモリ
８：平均化回路 ９：比較器 １０：置換器 １
１：Ｄ／Ａコンバータ １２：モニタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固体撮像素子を使用し、該固体撮像素子
   を該固体撮像素子の画素間隔の１／２画素分垂直または
   水平方向に移動する機構を各々設け、前記移動の組み合
   わせによる４画像を合成し、総画素が前記固体撮像素子
   の４倍の画像を得るテレビジョンカメラにおいて、前記
   ４倍の画像をモニタに表示するときは、前記固体撮像素
   子を移動して得られた４画像のそれぞれ対応する４画素
   の平均値を表示し、前記平均化される前の個々の画素の
   データが前記平均値データと比べ、所定値よりも大きい
   かまたは小さいときには、前記所定値よりも大きいかま
   たは小さいデータにより表示することを特徴とするテレ
   ビジョンカメラ。
2. 【請求項２】 請求項１のテレビジョンカメラにおい
   て、前記固体撮像素子の画素の配置が正方形であること
   を特徴とするテレビジョンカメラ。