JP2001086515A - Image pickup unit - Google Patents

Image pickup unit

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JP2001086515A
JP2001086515A JP25810099A JP25810099A JP2001086515A JP 2001086515 A JP2001086515 A JP 2001086515A JP 25810099 A JP25810099 A JP 25810099A JP 25810099 A JP25810099 A JP 25810099A JP 2001086515 A JP2001086515 A JP 2001086515A
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隆行 中島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To emphasize a contour of spatial frequency components of which frequencies are higher than a frequency (1/4) fsv that is 1/4 of a vertical sampling frequency fsv being a pixel rate of a CCD. SOLUTION: A delay circuit 20 of the image pickup unit receives a full line image pickup signal read from a CCD image sensor and gives signals [H1D]-[H4D] by four consecutive lines to a 2nd vertical contour emphasis circuit 50 of a Y process circuit 40 via a pre-processing circuit 30. A subtractor 51 of the 2nd vertical contour emphasis circuit 50 sums/subtracts the signals [H1D]-[H4D] outputted from each of delay elements 21-24 to obtain a signal -[H1D]+[H2D]+[H3D]-[H4D] as an output from the subtractor 51. This output is extracted through a horizontal low pas filter 52 and an amplifier 53. The contour can be emphasized around the spatial frequency components higher than the frequency (1/4) fsv through the arithmetic operation of the four lines of the signals in the vertical direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
特に、補色モザイクカラーコーディングCCDを用いた
ビデオカメラに適用される撮像装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging device,
In particular, the present invention relates to an imaging device applied to a video camera using a complementary color mosaic color coding CCD.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCDイメージセンサ等の固体撮像素子
を1枚用いてカラー画像を撮像するような、例えば単板
式のCCDカラーカメラシステム等においては、撮像素
子であるCCDイメージセンサ上に画素毎に異なる色の
フィルタ、いわゆるカラーコーディングフィルタを設け
ることが必要とされる。
2. Description of the Related Art In a single-panel CCD color camera system, for example, in which a single solid-state image pickup device such as a CCD image sensor is used to pick up a color image, a CCD image sensor as an image pickup device is provided for each pixel. It is necessary to provide filters of different colors, so-called color coding filters.

【0003】図8は、このようなカラーコーディングフ
ィルタの一例として、補色モザイクカラーコーディング
フィルタの色配列構造の具体例を示しており、図中のC
y はシアン(青緑)、Ye はイエロー(黄色)、Gはグ
リーン(緑)、Mg はマゼンタ(赤紫)をそれぞれ表
し、各ラインN0、N1、・・・のi番(0≦i)のラ
インNiの第j画素(0≦j)の色XをXijと表して
いる。例えばG12は、ラインN1の第2画素の色G
(グリーン)を表している。この図8の例では、横(水
平)方向が例えばCy,Ye,Cy,Ye,・・・のように2画
素周期で繰り返しており、縦(垂直)方向で例えばCy,
G ,Cy,Mg,・・・のように4画素周期(4ライン周
期)で繰り返している。すなわち、水平の繰り返し周期
が2画素、垂直の繰り返し周期が4ラインとなってい
る。
FIG. 8 shows a specific example of a color arrangement structure of a complementary mosaic color coding filter as an example of such a color coding filter.
y represents cyan (blue-green), Ye represents yellow (yellow), G represents green (green), and Mg represents magenta (red-purple), and the i-th (0 ≦ i) of each line N0, N1,. X represents the color X of the j-th pixel (0 ≦ j) in the line Ni. For example, G12 is the color G of the second pixel of the line N1.
(Green). In the example of FIG. 8, the horizontal (horizontal) direction is repeated at a two-pixel cycle, for example, Cy, Ye, Cy, Ye,..., And the vertical (vertical) direction is, for example, Cy, Ye.
G, Cy, Mg,..., Are repeated in a four-pixel cycle (four-line cycle). That is, the horizontal repetition cycle is two pixels, and the vertical repetition cycle is four lines.

【0004】図9は、このような補色モザイクカラーコ
ーディングフィルタのCCDイメージセンサ102を用
いた撮像装置であるビデオカメラ装置のカメラ信号処理
システムの一例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a camera signal processing system of a video camera device which is an image pickup device using the CCD image sensor 102 of such a complementary color mosaic color coding filter.

【0005】この図9において、カメラ部のレンズやメ
カニカルシャッタ等より成る光学系101を介して撮像
素子であるCCDイメージセンサ102により撮像さ
れ、光電変換されて得られた撮像信号は、CDS(相関
2重サンプリング)回路、GCA(利得制御アンプ)、
A/D(アナログ/ディジタル)変換器等から成るフロ
ントエンド回路103を介して、遅延回路120に送ら
れる。CCDイメージセンサ102には、タイミング発
生回路106からの読出パルス信号が供給され、フロン
トエンド回路103には、タイミング発生回路106か
らのサンプリングパルス、A/D変換駆動パルス等が供
給される。タイミング発生回路106にはシステム制御
回路107からの制御信号が供給され、遅延回路120
にもシステム制御回路107からの制御信号が供給され
る。遅延回路120からの出力信号は、前処理回路13
0を介して、Y(輝度)プロセス回路140及びC(ク
ロマ)プロセス回路160にそれぞれ送られる。これら
のYプロセス回路140及びCプロセス回路160に
も、システム制御回路107からの制御信号が供給され
る。
[0005] In FIG. 9, an image pickup signal obtained by image pickup by a CCD image sensor 102 as an image pickup device through an optical system 101 including a lens of a camera unit and a mechanical shutter and the like, and photoelectrically converted is converted into a CDS (correlation) signal. Double sampling) circuit, GCA (gain control amplifier),
The signal is sent to the delay circuit 120 via the front end circuit 103 including an A / D (analog / digital) converter and the like. A read pulse signal from the timing generation circuit 106 is supplied to the CCD image sensor 102, and a sampling pulse, an A / D conversion drive pulse, and the like from the timing generation circuit 106 are supplied to the front end circuit 103. A control signal from the system control circuit 107 is supplied to the timing generation circuit 106, and a delay circuit 120
Also, a control signal from the system control circuit 107 is supplied. The output signal from the delay circuit 120 is
The signal is sent to the Y (luminance) process circuit 140 and the C (chroma) process circuit 160 via 0. A control signal from the system control circuit 107 is also supplied to the Y process circuit 140 and the C process circuit 160.

【0006】この図9のシステムにおいては、インター
レーススキャンCCDのフィールド読み出しを行ってお
り、図10に示すように、CCD上で垂直方向2ライン
の隣接する各画素データをそれぞれ加算して、図11に
示すような信号として読み出している。これは、2ライ
ン混合読み出しとも称される。このように、一のフィー
ルドで各2ラインN0+N1、N2+N3、・・・が混
合加算されて読み出されると、次のフィールドではN1
+N2、N3+N4、・・・が混合加算されて読み出さ
れる。
In the system shown in FIG. 9, the field read of the interlaced scan CCD is performed. As shown in FIG. 10, adjacent pixel data of two lines in the vertical direction on the CCD are added, and Are read out as shown in FIG. This is also called two-line mixed reading. As described above, when two lines N0 + N1, N2 + N3,... Are mixed and added in one field and read out, N1 + N1
, + N2, N3 + N4,... Are mixed and read.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図9のYプ
ロセス回路140を含む輝度信号処理の一つとして、垂
直方向の輪郭強調処理が含まれており、この垂直方向の
輪郭強調処理に関連する部分の構成を抜き出して図12
に示す。この図12において、遅延回路120では、2
つの1H(1水平期間、1ライン)遅延素子121,1
22を用い、遅延なし信号[HH0D]、1H遅延信号[HH1
D]、2H遅延信号[HH2D]を取り出して、前処理回路13
0に送っている。前処理回路130では、上記信号[HH0
D]、[HH2D]を加算器131で加算し、1/2乗算器13
2で1/2にして、Yプロセス回路140に送ってい
る。上記1H遅延信号[HH1D]は、処理対象の信号として
そのままYプロセス回路140に送っている。
Incidentally, one of the luminance signal processes including the Y process circuit 140 shown in FIG. 9 includes a vertical edge enhancement process, which is related to the vertical edge enhancement process. FIG. 12 shows the structure of the part.
Shown in In FIG. 12, delay circuit 120 has 2
Two 1H (one horizontal period, one line) delay elements 121, 1
22 and the 1H delay signal [HH1
D], the 2H delay signal [HH2D] is taken out, and the pre-processing circuit 13
Sent to 0. In the preprocessing circuit 130, the signal [HH0
D] and [HH2D] are added by the adder 131, and the half multiplier 13 is added.
It is sent to the Y process circuit 140 after being halved by 2. The 1H delay signal [HH1D] is directly sent to the Y process circuit 140 as a signal to be processed.

【0008】Yプロセス回路140では、上記1H遅延
信号[HH1D]が輝度信号の本線系処理回路141と、垂直
輪郭強調回路144とに送られる。本線系処理回路14
1では、H(水平)方向輪郭強調やγ補正等の処理が施
され、垂直輪郭強調回路144からの出力信号が加算器
142で加算されるようになっている。垂直輪郭強調回
路144では、減算器145により、上記1H遅延信号
[HH1D]から、上記1/2乗算器132からの([HH0D]+[H
H2D])/2 の信号が減算され、水平ローパスフィルタ14
6を介し、アンプ147を介して取り出され、上記本線
系処理回路141の加算器142に送られる。
In the Y process circuit 140, the 1H delay signal [HH1D] is sent to the main line processing circuit 141 for luminance signal and the vertical contour emphasizing circuit 144. Main line processing circuit 14
In 1, processes such as H (horizontal) direction contour enhancement and γ correction are performed, and the output signal from the vertical contour enhancement circuit 144 is added by the adder 142. In the vertical contour emphasis circuit 144, the 1H delay signal is subtracted by the subtractor 145.
From [HH1D], ([HH0D] + [H
H2D]) / 2 is subtracted and the horizontal low-pass filter 14
6, via the amplifier 147, and sent to the adder 142 of the main line processing circuit 141.

【0009】このような垂直方向の輪郭強調において
は、垂直輪郭強調回路144から出力される垂直方向輪
郭強調信号[VAPC]は、 [VAPC] = [HH1D]-([HH0D]+[HH2D])/2 ・・・(1) となる。ここで、CCDイメージセンサ102からの信
号は、上述したように2ライン加算された信号であるか
ら、上記(1)式をCCDイメージセンサ102上での
画素レート単位で表現すると、上記図10、図11のラ
インN0〜N5を対象とするとき、 [VAPC] = -0.25*[N0]-0.25*[N1]+0.5*[N2]+0.5*[N3] -0.25*[N4]-0.25*[N5] ・・・(2) となる。これは、輪郭強調フィルタ演算のタップ係数と
して、 (-1,-1,2,2,-1,-1) ・・・(3) とすることに相当し、垂直方向サンプリング周波数fsv
の1/4より低い空間周波数成分を中心に輪郭強調して
いることになる。
In such vertical edge enhancement, the vertical edge enhancement signal [VAPC] output from the vertical edge enhancement circuit 144 is [VAPC] = [HH1D]-([HH0D] + [HH2D]). / 2 (1) Here, since the signal from the CCD image sensor 102 is a signal obtained by adding two lines as described above, if the above equation (1) is expressed in units of the pixel rate on the CCD image sensor 102, FIG. When targeting the lines N0 to N5 in FIG. 11, [VAPC] =-0.25 * [N0] -0.25 * [N1] + 0.5 * [N2] + 0.5 * [N3] -0.25 * [N4] -0.25 * [N5] (2) This corresponds to a tap coefficient of the contour emphasis filter operation of (−1, −1, 2, 2, −1, −1) (3), and the vertical sampling frequency fsv
This means that the outline is emphasized centering on the spatial frequency component lower than 1/4.

【0010】したがって、従来のフィールド読み出し方
式によるカメラ信号処理システムでは、輪郭強調の中心
周波数は、CCD垂直方向画素レートに相当する周波数
fsvの1/4、すなわち (1/4)fsvより低い空間周波数
であり、その分鮮明度が落ちることになる。
Therefore, in the conventional camera signal processing system based on the field readout method, the center frequency of the edge enhancement is の of the frequency fsv corresponding to the CCD pixel rate in the vertical direction, that is, the spatial frequency lower than (1/4) fsv. Therefore, the sharpness is reduced by that amount.

【0011】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであって、垂直方向の輪郭強調で(1/4)fsvより高
い空間周波数成分も強調可能な撮像装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an image pickup apparatus capable of enhancing a spatial frequency component higher than (1/4) fsv by vertical contour enhancement. And

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明は、カラーコーディングフィルタを有する
撮像素子と、上記撮像素子の各ラインからの出力に基づ
いて、垂直方向の画素レートに対応する周波数fsvの1
/4より高い空間周波数成分を輪郭強調する機能を有す
る垂直方向輪郭強調手段とを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides an image pickup device having a color coding filter and a pixel rate in a vertical direction based on an output from each line of the image pickup device. 1 of the corresponding frequency fsv
Vertical edge enhancement means having a function of enhancing the edge of a spatial frequency component higher than / 4.

【0013】ここで、上記カラーコーディングフィルタ
は、補色モザイクカラーコーディングフィルタであるこ
とが挙げられる。この補色モザイクカラーコーディング
フィルタとしては、Cy,Ye が交互に繰り返される第1
のラインと、G,Mgが交互に繰り返される第2のライン
と、Cy,Ye が交互に繰り返される第3のラインと、M
g,Gが交互に繰り返される第4のラインとから成る水平
2画素×垂直4ラインを繰り返しの単位とするフィルタ
であることが挙げられる。
Here, the color coding filter may be a complementary color mosaic color coding filter. As the complementary color mosaic color coding filter, the first Cy and Ye are alternately repeated.
, A second line in which G and Mg are alternately repeated, a third line in which Cy and Ye are alternately repeated, and M
The filter may be a horizontal 2 pixel × 4 vertical line composed of a fourth line in which g and G are alternately repeated.

【0014】また、上記垂直方向輪郭強調手段は、撮像
素子の垂直方向で隣接する2ラインを加算して得られる
信号に基づき垂直方向の輪郭強調を行う第1の垂直方向
輪郭強調回路と、撮像素子の垂直方向4ラインの演算に
より(1/4)fsv より高い空間周波数成分を中心に輪郭強
調する第2の垂直方向輪郭強調回路とを有して成ること
が挙げられる。
The vertical contour enhancing means includes a first vertical contour enhancing circuit for enhancing a vertical contour based on a signal obtained by adding two lines adjacent to each other in the vertical direction of the image pickup device; A second vertical contour emphasizing circuit for emphasizing a contour centering on a spatial frequency component higher than (1/4) fsv by calculating four lines in the vertical direction of the element.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る撮像装置の実
施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1
は、本発明に係る撮像装置の実施の形態となるビデオカ
メラ装置のシステムの構成の一例を示すブロック図であ
る。また、図2は、本実施の形態の要部となる垂直方向
の輪郭強調に関連する部分の構成を抜き出して示すブロ
ック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a system configuration of a video camera device as an embodiment of an imaging device according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram extracting and showing a configuration of a part related to vertical edge enhancement which is a main part of the present embodiment.

【0016】図1において、カメラ部の光学系11は、
レンズやメカニカルシャッタ等より成り、この光学系1
1を介した光学像は、撮像素子であるCCDイメージセ
ンサ12により撮像され、光電変換される。このCCD
イメージセンサ12は、全画素読み出しが可能となって
おり、具体的には、インターレーススキャンCCDのフ
レーム読み出しにより全画素を読み出している。このイ
ンターレーススキャンされてフレーム読み出しされる2
フィールドの信号は、上記光学系11のメカニカルシャ
ッタにより、同一時刻に露光された画像となっている。
Referring to FIG. 1, an optical system 11 of the camera unit includes:
This optical system 1 is composed of a lens, a mechanical shutter, etc.
The optical image passing through 1 is picked up by a CCD image sensor 12, which is an image pickup device, and photoelectrically converted. This CCD
The image sensor 12 is capable of reading all pixels, and specifically reads all pixels by reading frames of an interlaced scan CCD. This interlaced scan and frame readout 2
The signal of the field is an image exposed at the same time by the mechanical shutter of the optical system 11.

【0017】CCDイメージセンサ12から得られた撮
像信号は、フロントエンド回路13に供給される。この
フロントエンド回路13は、CCDで光電変換され蓄積
された各画素毎の電荷を検出するためのCDS(相関2
重サンプリング)回路、GCA(利得制御アンプ)、A
/D(アナログ/ディジタル)変換器等から成るもので
あり、このフロントエンド回路13からの出力信号は、
メモリ制御回路14を介して遅延回路20に送られる。
メモリ制御回路14にはメモリ15が接続されている。
このメモリ15は、CCDイメージセンサ12から上記
フレーム読み出しされた信号を、CCD上の空間配列デ
ータに並び替えるためのものである。
An image pickup signal obtained from the CCD image sensor 12 is supplied to a front end circuit 13. This front-end circuit 13 is a CDS (correlation 2) for detecting charges of each pixel photoelectrically converted and accumulated by the CCD.
Double sampling) circuit, GCA (gain control amplifier), A
/ D (analog / digital) converter, etc., and the output signal from the front end circuit 13 is
The signal is sent to the delay circuit 20 via the memory control circuit 14.
The memory 15 is connected to the memory control circuit 14.
The memory 15 is for rearranging the signals read out from the frame from the CCD image sensor 12 into spatial array data on the CCD.

【0018】CCDイメージセンサ12には、タイミン
グ発生回路16からの読出パルス信号が供給され、フロ
ントエンド回路13には、タイミング発生回路16から
のサンプリングパルス、A/D変換駆動パルス等が供給
される。タイミング発生回路16にはシステム制御回路
17からの制御信号が供給され、遅延回路120にもシ
ステム制御回路17からの制御信号が供給される。
A read pulse signal from the timing generation circuit 16 is supplied to the CCD image sensor 12, and a sampling pulse, an A / D conversion drive pulse, and the like from the timing generation circuit 16 are supplied to the front end circuit 13. . A control signal from the system control circuit 17 is supplied to the timing generation circuit 16, and a control signal from the system control circuit 17 is also supplied to the delay circuit 120.

【0019】ここで、CCDイメージセンサ12からの
上記フレーム読み出し動作、及びメモリ15での上記並
び替え動作について、図3〜図5を参照しながら説明す
る。図3は、CCDイメージセンサ12上でのフレーム
読み出しのイメージを示す図であり、全てのラインN
0、N1、・・・の個々の画素が全て読み出されるが、
1ライン置きにインターレーススキャンされることで、
CCD出力信号は、図4に示すように、偶数ラインN
0、N2、・・・の第1のフィールドF1と、奇数ライ
ンN1、N3、・・・の第2のフィールドF2とに分け
られて(2つのフィールドの信号として)読み出された
ものとなる。メモリ制御回路14は、これらの2つのフ
ィールドF1、F2の信号をメモリ15に対して書込/
読出制御することにより、図5に示すようなCCD上の
空間配列順序に並び替えて出力する。すなわち、メモリ
制御回路14からの出力信号(図5)は、CCD上のラ
イン順(N0、N1、・・・の順)に従ったフレーム画
像信号となっている。
Here, the frame reading operation from the CCD image sensor 12 and the rearrangement operation in the memory 15 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram showing an image of frame readout on the CCD image sensor 12, in which all the lines N
All the individual pixels of 0, N1,... Are read out,
By interlaced scanning every other line,
The CCD output signal is, as shown in FIG.
Are divided into a first field F1 of 0, N2,... And a second field F2 of odd lines N1, N3,. . The memory control circuit 14 writes / writes the signals of these two fields F1 and F2 to the memory 15 /
By performing the read control, the data is rearranged and output in the spatial arrangement order on the CCD as shown in FIG. That is, the output signal (FIG. 5) from the memory control circuit 14 is a frame image signal according to the line order (N0, N1,...) On the CCD.

【0020】再び図1に戻って、遅延回路20からの出
力信号は、前処理回路30を介して、Y(輝度)プロセ
ス回路40及びC(クロマ)プロセス回路60にそれぞ
れ送られる。これらのYプロセス回路40及びCプロセ
ス回路60にも、システム制御回路17からの制御信号
が供給される。
Returning to FIG. 1, the output signal from the delay circuit 20 is sent to the Y (luminance) process circuit 40 and the C (chroma) process circuit 60 via the preprocessing circuit 30. A control signal from the system control circuit 17 is also supplied to the Y process circuit 40 and the C process circuit 60.

【0021】次に、図2は、本実施の形態の要部となる
垂直方向の輪郭強調に関連する部分の構成を抜き出して
示すものである。この図2において、遅延回路20で
は、5つの1H(1水平期間、1ライン)遅延素子21
〜25を用い、遅延なしの信号[H0D] と、1H遅延信号
[H1D] 〜5H遅延信号[H5D] とを取り出して、前処理回
路30に送っている。前処理回路30では、上記信号[H
0D]〜[H5D]について、信号[H0D]、[H1D]を加算器31で
加算し、信号[H2D]、[H3D]を加算器32で加算し、信号
[H4D]、[H5D]を加算器33で加算し、加算器31からの
出力と加算器33からの出力とを加算器34で加算して
1/2乗算器35で1/2にし、この乗算器35からの
出力信号 ([H0D]+[H1D]+[H4D]+[H5D])/2 と、上記加算
器32からの出力信号([H2D]+[H3D]) とをYプロセス回
路40に送っている。なお、加算器32からの出力信号
([H2D]+[H3D]) が、現在の処理対象信号となる。
FIG. 2 shows a configuration of a portion related to vertical edge enhancement which is a main portion of the present embodiment. 2, in a delay circuit 20, five 1H (one horizontal period, one line) delay elements 21
~ 25, signal without delay [H0D] and 1H delay signal
[H1D] to 5H delay signal [H5D] are extracted and sent to the preprocessing circuit 30. In the preprocessing circuit 30, the signal [H
The signals [H0D] and [H1D] are added by an adder 31 for the signals [0D] to [H5D], and the signals [H2D] and [H3D] are added by an adder 32.
[H4D] and [H5D] are added by an adder 33, and the output from the adder 31 and the output from the adder 33 are added by an adder 34 to be halved by a 乗 算 multiplier 35. The output signal ([H0D] + [H1D] + [H4D] + [H5D]) / 2 from the multiplier 35 and the output signal ([H2D] + [H3D]) from the adder 32 are combined into a Y process circuit. Sent to 40. The output signal from the adder 32
([H2D] + [H3D]) is the current processing target signal.

【0022】Yプロセス回路40では、上記加算器32
からの信号([H2D]+[H3D]) が、輝度信号の本線系処理回
路41と、第1の垂直輪郭強調回路44とに送られ、上
記1/2乗算器35からの出力信号 ([H0D]+[H1D]+[H4
D]+[H5D])/2 が、第1の垂直輪郭強調回路44に送ら
れる。また、上記各遅延素子21〜24からの1H遅延
信号[H1D] 〜4H遅延信号[H4D] が、第2の垂直輪郭強
調回路50に送られ、この第2の垂直輪郭強調回路50
からの出力と、第1の垂直輪郭強調回路44からの出力
とが加算器54で加算され、本線系処理回路41に送ら
れる。本線系処理回路41では、H(水平)方向輪郭強
調やγ補正等の処理が施され、加算器54からの出力信
号が加算器42で加算されるようになっている。
In the Y process circuit 40, the adder 32
([H2D] + [H3D]) are sent to the luminance signal main line processing circuit 41 and the first vertical contour emphasizing circuit 44, and the output signal ([[ H0D] + [H1D] + [H4
D] + [H5D]) / 2 is sent to the first vertical contour emphasizing circuit 44. The 1H delay signal [H1D] to 4H delay signal [H4D] from each of the delay elements 21 to 24 are sent to a second vertical contour emphasis circuit 50.
And the output from the first vertical contour emphasizing circuit 44 are added by the adder 54 and sent to the main line processing circuit 41. In the main line processing circuit 41, processing such as H (horizontal) contour enhancement and γ correction is performed, and the output signal from the adder 54 is added by the adder 42.

【0023】第1の垂直輪郭強調回路44では、減算器
45により、上記加算器32の出力信号([H2D]+[H3D])
から、上記1/2乗算器35の出力信号 ([H0D]+[H1D]+
[H4D]+[H5D])/2 が減算され、水平ローパスフィルタ4
6を介し、アンプ47を介して取り出され、加算器54
に送られる。この第1の垂直輪郭強調回路44は、上述
した図12の垂直輪郭強調回路144と同じものであ
る。
In the first vertical contour emphasizing circuit 44, the output signal ([H2D] + [H3D]) of the adder 32 is output by the subtractor 45.
From the output signal ([H0D] + [H1D] +
[H4D] + [H5D]) / 2 is subtracted, and the horizontal low-pass filter 4
6 and via an amplifier 47,
Sent to The first vertical contour emphasizing circuit 44 is the same as the vertical contour emphasizing circuit 144 in FIG.

【0024】第2の垂直輪郭強調回路50では、減算器
51により、上記各遅延素子21〜24からの信号[H1
D] 〜[H4D] が加算、減算されて、-[H1D]+[H2D]+[H3D]-
[H4D]が求められ、この減算器51からの出力が、水平
ローパスフィルタ52を介し、アンプ53を介して取り
出され、加算器54に送られる。すなわち、第2の垂直
輪郭強調回路50の上記減算器51は、タップ係数が、
(−1,1,1,−1)のフィルタ演算を行うフィルタに
相当し、このフィルタ演算 -1*[H1D]+1*[H2D]+1*[H3D]-1*[H4D] により、垂直方向の輪郭強調を行う。この減算器51か
らの信号は、上記補色モザイクカラーコーディングの感
度差による水平方向のサンプリング周波数fshの1/2
の変調成分を持っているため、水平ローパスフィルタ5
2により上記周波数(1/2)fsh の変調成分を取り除き、
アンプ53にてレベル調整を行った後、加算器54に送
っている。
In the second vertical contour emphasizing circuit 50, the signal [H1 from the delay elements 21 to 24 is output by the subtractor 51.
D] to [H4D] are added and subtracted,-[H1D] + [H2D] + [H3D]-
[H4D] is obtained, and the output from the subtracter 51 is taken out via the amplifier 53 via the horizontal low-pass filter 52 and sent to the adder 54. That is, the subtracter 51 of the second vertical contour emphasizing circuit 50 outputs a tap coefficient
This corresponds to a filter that performs the filter operation of (-1, 1, 1, -1). By this filter operation, -1 * [H1D] + 1 * [H2D] + 1 * [H3D] -1 * [H4D] Performs vertical edge enhancement. The signal from the subtractor 51 is 1 / of the horizontal sampling frequency fsh due to the sensitivity difference of the complementary color mosaic color coding.
, The horizontal low-pass filter 5
2 removes the modulation component of the frequency (1/2) fsh,
After the level is adjusted by the amplifier 53, the signal is sent to the adder 54.

【0025】このような構成による垂直方向の輪郭強調
において、第1の垂直輪郭強調回路44から出力される
垂直方向の輪郭強調信号は、上述した従来の垂直方向輪
郭強調信号[VAPC]に相当し、その周波数特性は、図6の
ようになる。この図6の輪郭強調の周波数特性の中心周
波数は、CCD垂直方向画素レートのサンプリング周波
数fsvの1/4より低い空間周波数となっている。これ
に対して、第2の垂直輪郭強調回路50から出力される
垂直方向の輪郭強調信号[nVAPC]の周波数特性は、図7
のようになる。この図7の輪郭強調の周波数特性の中心
周波数は、CCD垂直方向画素レートのサンプリング周
波数fsvの1/4より高い空間周波数となっている。
In the vertical contour emphasizing circuit having such a configuration, the vertical contour emphasizing signal output from the first vertical contour emphasizing circuit 44 corresponds to the above-described conventional vertical contour emphasizing signal [VAPC]. The frequency characteristics are as shown in FIG. The center frequency of the outline emphasis frequency characteristic in FIG. 6 is a spatial frequency lower than 1/4 of the sampling frequency fsv of the CCD vertical pixel rate. On the other hand, the frequency characteristic of the vertical edge enhancement signal [nVAPC] output from the second vertical edge enhancement circuit 50 is shown in FIG.
become that way. The center frequency of the outline emphasis frequency characteristics in FIG. 7 is a spatial frequency higher than 1 / of the sampling frequency fsv of the CCD vertical pixel rate.

【0026】従って、従来の垂直方向輪郭強調では、C
CD画素レートの垂直方向サンプリング周波数fsvに対
し、(1/4)fsv 以下の空間周波数を中心に輪郭強調する
のみであったのに対して、本発明の実施の形態によれ
ば、上記第2の垂直方向輪郭強調を行うことにより、(1
/4)fsv を超える高域の空間周波数帯域を輪郭強調する
ことが可能となり、垂直方向の詳細な画像を作成するこ
とが可能である。
Therefore, in the conventional vertical contour enhancement, C
In contrast to the vertical sampling frequency fsv of the CD pixel rate, which only emphasizes the contour around the spatial frequency of (1/4) fsv or less, according to the embodiment of the present invention, (1)
/ 4) It is possible to enhance the outline of a high-frequency spatial frequency band exceeding fsv, and it is possible to create a detailed image in the vertical direction.

【0027】なお、本発明は、上述した実施の形態のみ
に限定されるものではなく、例えば上記実施の形態で
は、ビデオカメラ装置への適用例を説明したが、この他
の撮像装置への適用も可能であり、上記実施の形態で
は、インターレーススキャンCCDを用いたフレーム読
出方式の信号処理について説明したが、他にも補色モザ
イクカラーコーディングCCDの各ライン独立にデータ
を読み出すことが可能なシステムに適用可能である。ま
た、補色モザイクカラーコーディングの画素配列は、上
記実施の形態に限定されず、他の配列であってもよく、
また、3原色のカラーコーディングフィルタを用いる場
合にも本発明を適用できる。この他、本発明の要旨を逸
脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿
論である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a video camera apparatus has been described. In the above embodiment, the signal processing of the frame readout method using the interlaced scan CCD has been described. However, a system capable of reading data independently of each line of the complementary color mosaic color coding CCD is also described. Applicable. Further, the pixel arrangement of the complementary color mosaic color coding is not limited to the above embodiment, and may be another arrangement.
The present invention is also applicable to a case where color coding filters of three primary colors are used. In addition, it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明に係る撮像装置によれば、カラー
コーディングフィルタを有する撮像素子と、上記撮像素
子の各ラインからの出力に基づいて、垂直方向の画素レ
ートに対応する周波数fsvの1/4より高い空間周波数
成分を輪郭強調する機能を有する垂直方向輪郭強調手段
とを有することにより、高域の空間周波数成分の輪郭強
調が行える。
According to the image pickup apparatus of the present invention, based on the image pickup device having the color coding filter and the output from each line of the image pickup device, 1/1 / fsv of the frequency fsv corresponding to the pixel rate in the vertical direction is obtained. The provision of the vertical edge enhancement means having the function of enhancing the edge of the spatial frequency component higher than 4 enables the edge enhancement of the high frequency spatial frequency component.

【0029】また、上記カラーコーディングフィルタと
して、Cy,Ye が交互に繰り返される第1のラインと、
G,Mgが交互に繰り返される第2のラインと、Cy,Ye
が交互に繰り返される第3のラインと、Mg,Gが交互に
繰り返される第4のラインとから成る水平2画素×垂直
4ラインを繰り返しの単位とする補色モザイクカラーコ
ーディングフィルタを用いることにより、CCDの画素
レートの垂直方向サンプリング周波数fsvに対して(1/
4)fsv よりも高域の空間周波数成分を輪郭強調するこ
とができ、鮮明度の高い高画質の出力画像を得ることが
できる。
Also, a first line in which Cy and Ye are alternately repeated as the color coding filter,
A second line in which G and Mg are alternately repeated, and Cy and Ye
By using a complementary mosaic color coding filter having a horizontal 2 pixel × vertical 4 line unit consisting of a third line in which is alternately repeated and a fourth line in which Mg and G are alternately repeated, as a unit. For the vertical sampling frequency fsv of the pixel rate of
4) The outline of the spatial frequency components higher than fsv can be emphasized, and a high-quality output image with high definition can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態が適用されるビデオカメラ
装置の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a video camera device to which an embodiment of the present invention is applied.

【図2】本発明の実施の形態の要部となる垂直方向輪郭
強調に関連する部分の構成を抜き出して示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram extracting and showing a configuration of a portion related to vertical contour enhancement which is a main part of the embodiment of the present invention.

【図3】CCDイメージセンサ上でのフレーム読み出し
のイメージを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an image of frame reading on a CCD image sensor.

【図4】CCDイメージセンサをインターレーススキャ
ンして全画素を2つのフィールド信号にて読み出すとき
のCCD出力信号を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a CCD output signal when all pixels are read out by two field signals by interlaced scanning of a CCD image sensor.

【図5】図4のCCD出力信号に対してCCDイメージ
センサ上の画素配列に従った並び替えを行った後の信号
を示す図である。
5 is a diagram showing signals after rearranging the CCD output signals of FIG. 4 according to the pixel arrangement on the CCD image sensor.

【図6】従来の垂直方向輪郭強調の周波数特性を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing frequency characteristics of conventional vertical contour enhancement.

【図7】本発明の実施の形態の要部による垂直方向輪郭
強調の周波数特性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a frequency characteristic of vertical contour enhancement according to a main part of the embodiment of the present invention.

【図8】CCDイメージセンサ上の補色モザイクカラー
コーディングフィルタの一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a complementary color mosaic color coding filter on a CCD image sensor.

【図9】従来のビデオカメラ装置のカメラ信号処理シス
テムの一例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a camera signal processing system of a conventional video camera device.

【図10】CCDイメージセンサの2ライン混合読み出
しを説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining two-line mixed reading of the CCD image sensor.

【図11】CCDイメージセンサの2ライン混合読み出
しにより得られたCCD出力信号を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a CCD output signal obtained by two-line mixed reading of the CCD image sensor.

【図12】従来の垂直方向輪郭強調に関連する部分の構
成を抜き出して示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a portion related to a conventional vertical contour enhancement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 CCDイメージセンサ、 13 フロントエンド
回路、 14 メモリ制御回路、 15 メモリ、 2
0 遅延回路、 21〜25 1H遅延素子、30 前
処理回路、 31〜34 加算器、 40 Yプロセス
回路、 41本線系処理回路、 42,54 加算器、
44 第1の垂直輪郭強調回路、45,51 減算
器、 46,52 水平LPF、 50 第2の垂直輪
郭強調回路
12 CCD image sensor, 13 front end circuit, 14 memory control circuit, 15 memory, 2
0 delay circuit, 21 to 25 1H delay element, 30 preprocessing circuit, 31 to 34 adder, 40 Y process circuit, 41 main line processing circuit, 42, 54 adder,
44 first vertical contour emphasis circuit, 45, 51 subtractor, 46, 52 horizontal LPF, 50 second vertical contour emphasis circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カラーコーディングフィルタを有する撮
像素子と、 上記撮像素子の各ラインからの出力に基づいて、垂直方
向の画素レートに対応する周波数fsvの1/4より高い
空間周波数成分を輪郭強調する機能を有する垂直方向輪
郭強調手段とを有することを特徴とする撮像装置。
1. An image pickup device having a color coding filter, and a spatial frequency component higher than 1/4 of a frequency fsv corresponding to a pixel rate in a vertical direction is contour-enhanced based on an output from each line of the image pickup device. An imaging apparatus comprising: a vertical contour emphasis unit having a function.
【請求項2】 上記カラーコーディングフィルタは、補
色モザイクカラーコーディングフィルタであることを特
徴とする請求項1記載の撮像装置。
2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the color coding filter is a complementary color mosaic color coding filter.
【請求項3】 上記補色モザイクカラーコーディングフ
ィルタは、Cy(シアン),Ye(イエロー) が交互に繰り返
される第1のラインと、G(グリーン),Mg(マゼンタ)が
交互に繰り返される第2のラインと、Cy,Ye が交互に
繰り返される第3のラインと、Mg,Gが交互に繰り返さ
れる第4のラインとから成る水平2画素×垂直4ライン
を繰り返しの単位とするフィルタであることを特徴とす
る請求項2記載の撮像装置。
3. The complementary mosaic color coding filter comprises a first line in which Cy (cyan) and Ye (yellow) are alternately repeated, and a second line in which G (green) and Mg (magenta) are alternately repeated. A filter having a horizontal 2 pixel × vertical 4 line composed of a line, a third line in which Cy and Ye are alternately repeated, and a fourth line in which Mg and G are alternately repeated is a unit of repetition. The imaging device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 上記垂直方向輪郭強調手段は、撮像素子
の垂直方向で隣接する2ラインを加算して得られる信号
に基づき垂直方向の輪郭強調を行う第1の垂直方向輪郭
強調回路と、撮像素子の垂直方向4ラインの演算により
(1/4)fsv より高い空間周波数成分を中心に輪郭強調す
る第2の垂直方向輪郭強調回路とを有して成ることを特
徴とする請求項1記載の撮像装置。
4. A vertical contour enhancement circuit for enhancing a contour in a vertical direction based on a signal obtained by adding two lines adjacent to each other in a vertical direction of an image pickup device, wherein the vertical contour enhancement means includes: By calculation of 4 lines in the vertical direction of the element
2. The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising a second vertical edge enhancement circuit for enhancing an edge around a spatial frequency component higher than (1/4) fsv.
【請求項5】 上記撮像素子は、奇数ラインと偶数ライ
ンとが個別にスキャンされてフレーム読み出しされるこ
とを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
5. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup element scans an odd line and an even line individually and reads out the frame.
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