JP2002158896A - アパーチャ補正回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全輝度域で過不足のないアパーチャ補正を行
う。 【解決手段】 入力端子１に供給された映像信号が色信
号成分を抑圧するためのローパスフィルタ２に供給され
ると共に、水平及び垂直アパーチャ補正信号の作成回路
３、４にも供給され、作成された水平及び垂直アパーチ
ャ補正信号が加算器５で加算される。またローパスフィ
ルタ２からの映像信号がゲイン制御信号の作成回路６に
供給されて、例えば映像信号が高輝度の部分で値が増加
するようにしたゲイン制御信号が作成される。そして加
算器５で加算されたアパーチャ補正信号に対して上述の
ゲイン制御信号によるゲイン制御が行われ、このゲイン
制御されたアパーチャ補正信号が加算器８に供給されて
ローパスフィルタ２からの映像信号に加算される。さら
にアパーチャ補正信号の加算された映像信号がγ補正回
路９に供給され、γ補正回路９の出力信号が出力端子１
０に取り出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電荷転送素
子（Charge Coupled Device ：以下、ＣＣＤと略称す
る）で撮影された映像信号の処理に使用して好適なアパ
ーチャ補正回路に関する。詳しくは、映像信号の処理に
不可欠なアパーチャ補正とγ補正とが良好に行われるよ
うにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばＣＣＤで撮影された映像信号の処
理においては、アパーチャ補正とγ補正とが不可欠なも
のである。そこで従来から例えば図５に示すような回路
が実施されている。図５において、入力端子７１には例
えばＣＣＤ（図示せず）で撮影された映像信号がデジタ
ル化されて供給される。そしてこの入力端子７１に供給
された映像信号が色信号成分を抑圧するためのローパス
フィルタ７２に供給されると共に、水平アパーチャ補正
信号の作成回路７３及び垂直アパーチャ補正信号の作成
回路７４にも供給される。

【０００３】これらの作成回路７３及び７４では、例え
ばメモリを用いてそれぞれ供給された映像信号の水平及
び垂直方向のエッジ部分が検出され、それぞれ水平及び
垂直アパーチャ補正信号が作成される。そしてこれらの
作成された水平及び垂直アパーチャ補正信号が加算器７
５で加算され、この加算されたアパーチャ補正信号が加
算器７６に供給されてローパスフィルタ７２からの色信
号成分の抑圧された映像信号に加算される。このように
して映像信号のアパーチャ補正が行われ、このアパーチ
ャ補正信号の加算された映像信号がγ補正回路７７に供
給される。

【０００４】すなわちここまでの回路では、例えば図６
のＡに示すようにローパスフィルタ７２からの映像信号
（本線信号）が等間隔の階段状の場合には、図中に示す
ように各階段のエッジごとに等しい大きさのアパーチャ
補正信号が加算されて、良好なアパーチャ補正が行われ
ることになる。ところがこの映像信号がさらにγ補正回
路７７に供給されると、映像信号（本線信号）の階段は
図６のＢに示すようにγ補正される。それと共に、アパ
ーチャ補正信号も図中に示すように変化され、例えば高
輝度域でのアパーチャ補正信号が圧縮されてしまうこと
になる。

【０００５】そこで従来から、例えば加算器７５で加算
されたアパーチャ補正信号を任意の係数Ｋの除算器７８
で除算し、その除算されたアパーチャ補正信号を丸め回
路７９でγ補正回路７７の出力信号のビット数に合うよ
うに丸める。そしてこの丸められたアパーチャ補正信号
を加算器８０でγ補正回路７７の出力信号に加算し、出
力端子８１に取り出すことが行われている。このように
して、例えば高輝度域ではγ補正によって圧縮されたア
パーチャ補正信号を増強して良好なアパーチャ補正が行
われるようにすることができる。

【０００６】ところがこの場合に、低輝度域では、例え
ば図６のＣに示すように元々γ補正によって増強されて
いたアパーチャ補正信号にさらに加算器８０で丸め回路
７９からのアパーチャ補正信号が加算されることにな
り、アパーチャ補正が過大に行われてしまう恐れがあ
る。そして、このようにアパーチャ補正が過大に行われ
た映像信号は極めて不自然になってしまうものである。

【０００７】また、例えば図５に示す回路がデジタル回
路で、加算器７５で加算されたアパーチャ補正信号のビ
ット数が１４ビットに対して、γ補正回路７７の出力信
号のビット数が９ビットの場合には、１４ビットのアパ
ーチャ補正信号を９ビットに丸める際に量子化ノイズが
発生する恐れがある。なお、図５で信号線に添えた数字
１４〜９は、それぞれのデジタル信号のビット数を表
す。

【０００８】すなわち図７において、例えば加算器７５
で加算された１４ビットのアパーチャ補正信号を係数Ｋ
で除算した結果が１２ビットで形成され、この信号が例
えば図７の左側に示す波形ａ、ｂのようであった場合
に、これらの波形ａ、ｂを９ビットに丸めると、例えば
波形ａは図７の右側に示す波形ａ′のように増大され、
波形ｂは消滅してしまうことがある。そこでこのような
レベル差の拡大による量子化ノイズが発生していると、
このようなアパーチャ補正信号の加算された映像信号が
劣化してしまうものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この出願はこのような
点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問
題点は、従来の回路では、アパーチャ補正をγ補正の前
で行った場合に、例えば高輝度域でのアパーチャ補正信
号が圧縮されてしまうことになり、またγ補正の後でア
パーチャ補正を追加すると低輝度域で補正が過大に行わ
れてしまう恐れがあり、さらにデジタル回路の場合には
追加されるアパーチャ補正信号の量子化ノイズによって
映像信号が劣化してしまう恐れがあったというものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため本発明において
は、アパーチャ補正信号のゲインを入力映像信号のレベ
ルに基づいて制御すると共に、ゲイン制御されたアパー
チャ補正信号を入力映像信号に加算した後にγ補正を行
うようにしたものであって、これによれば、全輝度域で
過不足のないアパーチャ補正を行うことができ、さらに
デジタル化した回路においても良好なアパーチャ補正を
行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】すなわち本発明においては、入力
映像信号からアパーチャ補正信号を作成する手段と、入
力映像信号のレベルに基づいてアパーチャ補正信号のゲ
インを制御するゲイン制御信号を作成する手段とを有
し、作成されたゲイン制御信号によりゲイン制御された
アパーチャ補正信号を入力映像信号に加算した後にγ補
正を行うものである。

【００１２】以下、図面を参照して本発明を説明する
に、図１は本発明を適用したアパーチャ補正回路の一実
施形態の構成を示すブロック図である。

【００１３】図１において、入力端子１には例えばＣＣ
Ｄ（図示せず）で撮影された映像信号がデジタル化され
て供給される。そしてこの入力端子１に供給された映像
信号が色信号成分を抑圧するためのローパスフィルタ２
に供給されると共に、水平アパーチャ補正信号の作成回
路３及び垂直アパーチャ補正信号の作成回路４にも供給
される。

【００１４】これらの作成回路３及び４では、例えばメ
モリを用いてそれぞれ供給された映像信号の水平及び垂
直方向のエッジ部分が検出され、それぞれ水平及び垂直
アパーチャ補正信号が作成される。そしてこれらの作成
された水平及び垂直アパーチャ補正信号が加算器５で加
算されてアパーチャ補正信号が作成される。

【００１５】一方、ローパスフィルタ２からの色信号成
分の抑圧された映像信号がゲイン制御信号の作成回路６
に供給される。この作成回路６では、例えば映像信号が
高輝度の部分で値が増加するようにしたゲイン制御信号
が作成される。そして上述の加算器５で加算されたアパ
ーチャ補正信号が乗算器７に供給され、この乗算器７に
作成回路６からのゲイン制御信号が供給されて、アパー
チャ補正信号のゲイン制御が行われる。

【００１６】さらにこのゲイン制御の行われたアパーチ
ャ補正信号が加算器８に供給されてローパスフィルタ２
からの色信号成分の抑圧された映像信号に加算される。
このようにして映像信号のアパーチャ補正が行われ、こ
のアパーチャ補正信号の加算された映像信号がγ補正回
路９に供給される。そしてこのγ補正回路９の出力信号
が出力端子１０に取り出される。

【００１７】そこでこの回路においては、例えば図２の
Ａに示すようにローパスフィルタ２からの映像信号（本
線信号）が等間隔の階段状の場合に、乗算器７での作成
回路６からのゲイン制御信号によるアパーチャ補正信号
のゲイン制御を行わないと、図中に示すような各階段の
エッジごとに等しい大きさのアパーチャ補正信号が加算
される。

【００１８】これに対して、上述の作成回路６からのゲ
イン制御信号によるアパーチャ補正信号のゲイン制御を
行うと、映像信号が高輝度の部分でアパーチャ補正信号
が大きくされ、図２のＢに示すように高輝度域でのアパ
ーチャ補正信号が大きくされる。さらにこのような高輝
度域でのアパーチャ補正信号が大きくされた映像信号が
γ補正回路９に供給されると、映像信号（本線信号）の
階段は例えば図２のＣに示すようにγ補正される。

【００１９】それと共にアパーチャ補正信号も図のＣに
示すように変化される。そしてこの場合に、高輝度域で
のアパーチャ補正信号はゲイン制御によって大きくされ
ているのでγ補正による圧縮が生じてもアパーチャ補正
信号は所望の大きさとなる。また低輝度域でのアパーチ
ャ補正信号はγ補正によって増強されているが、ここで
は従来のように後段でのアパーチャ補正信号の追加がな
いので、アパーチャ補正信号が余計に拡大されてしまう
ようなことがない。

【００２０】こうしてこの回路によれば、映像信号の高
輝度域でγ補正による圧縮が生じても充分なアパーチャ
補正を行うことができると共に、低輝度域では例えば従
来のような後段でのアパーチャ補正信号の追加がないの
でアパーチャ補正信号が余計に拡大されてしまうような
ことがなく、全輝度域で良好なアパーチャ補正を行うこ
とができる。

【００２１】またこの回路によれば、例えば回路がデジ
タル化されている場合にも、アパーチャ補正をγ補正回
路９の前段で完結させることにより、例えば加算器５で
加算されたアパーチャ補正信号のビット数が１４ビット
の場合に、このアパーチャ補正信号のビット数を丸める
等の処理を行う必要がなく、丸めによる量子化ノイズ等
が発生する恐れがない。なお、図１で信号線に添えた数
字１４〜９は、それぞれのデジタル信号のビット数を表
す。

【００２２】従ってこの実施形態において、アパーチャ
補正信号のゲインを入力映像信号のレベルに基づいて制
御すると共に、ゲイン制御されたアパーチャ補正信号を
入力映像信号に加算した後にγ補正を行うようにしたこ
とによって、全輝度域で過不足のないアパーチャ補正を
行うことができ、さらにデジタル化した回路においても
良好なアパーチャ補正を行うことができる。

【００２３】これによって、従来の回路では、アパーチ
ャ補正をγ補正の前で行った場合に、例えば高輝度域で
のアパーチャ補正信号が圧縮されてしまうことになり、
またγ補正の後でアパーチャ補正を追加すると低輝度域
で補正が過大に行われてしまう恐れがあり、さらにデジ
タル回路の場合には追加されるアパーチャ補正信号の量
子化ノイズによって映像信号が劣化してしまう恐れがあ
ったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解
消することができるものである。

【００２４】また、図３には、上述のゲイン制御信号の
作成回路６の具体的な構成を示す。すなわち図３におい
て、上述のローパスフィルタ２（図示せず）からの映像
信号入力端子６１に供給される。そしてこの入力端子６
１に供給された入力映像信号が減算器６２に供給されて
オフセット値の設定回路６３からのオフセット値が減算
される。これによりこの減算器６２では、例えば図４の
Ａに示すようにゲイン制御を行う開始点が設定される。

【００２５】さらにこの減算器６２からの信号が乗算器
６４に供給されて傾き値の設定回路６５からの傾き値が
乗算される。これによりこの乗算器６４では、例えば図
４のＢに示すようにゲイン制御の傾きが設定される。さ
らにこの乗算器６４からの信号が減算器６６に供給され
てリミット値の設定回路６７からのリミット値が減算さ
れる。これによりこの減算器６６では、例えば図４のＣ
に示すようにゲイン制御の上限が設定される。

【００２６】なお図４においては、入力映像信号の全レ
ンジをデジタル値０〜１０２３の範囲とした場合を示し
ており、例えば図４のＡではオフセット値を値０とした
場合に全レンジが制御対象とされ、オフセット値を値２
５６とした場合に輝度２５％の点以上が制御対象とされ
以下は倍率１にされる。またオフセット値を値５１２と
した場合に輝度５０％の点以上が制御対象とされ以下は
倍率１にされ、オフセット値を値７６８とした場合に輝
度７５％の点以上が制御対象とされ以下は倍率１にされ
ているものである。

【００２７】また図４のＢでは、例えば上述のオフセッ
ト値を値０とした場合と、オフセット値を値５１２とし
た場合について、傾き値を変化させた場合を示してい
る。さらに図４のＣでは、例えば上述のオフセット値を
値０とした場合とオフセット値を値５１２とした場合で
傾き値を等しくした場合について、リミット値を変化さ
せた場合を示している。このようにして入力映像信号の
レベルに基づいて、ゲイン制御を行う開始点、ゲイン制
御の傾き及びゲイン制御の上限が設定される。

【００２８】そしてこの減算器６６からの信号が出力端
子６８に取り出される。これによりこの出力端子６８か
らは、入力端子６１に供給される入力映像信号のレベル
に基づいてゲイン制御を行う開始点、ゲイン制御の傾き
及びゲイン制御の上限が設定されたゲイン制御信号が出
力される。なおこれらの設定値は、撮像に用いられるＣ
ＣＤや、撮像される映像信号に対するアパーチャ補正の
条件等に応じて任意に定められるものである。

【００２９】こうして上述のアパーチャ補正回路によれ
ば、入力映像信号からアパーチャ補正信号を作成する手
段と、入力映像信号のレベルに基づいてアパーチャ補正
信号のゲインを制御するゲイン制御信号を作成する手段
とを有し、作成されたゲイン制御信号によりゲイン制御
されたアパーチャ補正信号を入力映像信号に加算した後
にγ補正を行うことにより、全輝度域で過不足のないア
パーチャ補正を行うことができ、さらにデジタル化した
回路においても良好なアパーチャ補正を行うことができ
るものである。

【００３０】なお本発明は、上述の説明した実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱するこ
となく種々の変形が可能とされるものである。

【００３１】

【発明の効果】従って請求項１の発明によれば、アパー
チャ補正信号のゲインを入力映像信号のレベルに基づい
て制御すると共に、ゲイン制御されたアパーチャ補正信
号を入力映像信号に加算した後にγ補正を行うようにし
たことによって、全輝度域で過不足のないアパーチャ補
正を行うことができ、さらにデジタル化した回路におい
ても良好なアパーチャ補正を行うことができるものであ
る。

【００３２】また、請求項２の発明によれば、アパーチ
ャ補正信号のゲイン制御は、水平及び垂直のアパーチャ
補正信号を加算した信号に対して行うことによって、例
えばＣＣＤで撮影された映像信号に対して良好なアパー
チャ補正を行うことができるものである。

【００３３】また、請求項３の発明によれば、ゲイン制
御信号の作成は、制御の開始点を決めるオフセット値と
制御の傾き値と制御の上限リミット値とをそれぞれ定め
て行うことによって、映像信号の条件等にあった良好な
アパーチャ補正を行うことができるものである。

【００３４】また、請求項４の発明によれば、信号の作
成及び演算と制御は、入力映像信号をデジタル化した値
について行うことによって、デジタル化した回路におい
ても量子化ノイズ等の発生することのない良好なアパー
チャ補正を行うことができるものである。

【００３５】これによって、従来の回路では、アパーチ
ャ補正をγ補正の前で行った場合に、例えば高輝度域で
のアパーチャ補正信号が圧縮されてしまうことになり、
またγ補正の後でアパーチャ補正を追加すると低輝度域
で補正が過大に行われてしまう恐れがあり、さらにデジ
タル回路の場合には追加されるアパーチャ補正信号の量
子化ノイズによって映像信号が劣化してしまう恐れがあ
ったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解
消することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用されるアパーチャ補正回路の一実
施形態の構成図である。

【図２】その動作の説明のための図である。

【図３】本発明に使用されるゲイン制御信号作成回路の
一実施形態の構成図である。

【図４】その説明のための図である。

【図５】従来のアパーチャ補正回路の構成図である。

【図６】その動作の説明のための図である。

【図７】その説明のための図である。

【符号の説明】

１…入力端子、２…ローパスフィルタ、３…水平アパー
チャ補正信号の作成回路、４…垂直アパーチャ補正信号
の作成回路、５，８…加算器、６…ゲイン制御信号の作
成回路、７…乗算器、９…γ補正回路、１０…出力端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力映像信号からアパーチャ補正信号を
   作成する手段と、 前記入力映像信号のレベルに基づいてアパーチャ補正信
   号のゲインを制御するゲイン制御信号を作成する手段と
   を有し、 作成された前記ゲイン制御信号によりゲイン制御された
   前記アパーチャ補正信号を前記入力映像信号に加算した
   後にγ補正を行うことを特徴とするアパーチャ補正回
   路。
2. 【請求項２】 前記アパーチャ補正信号のゲイン制御
   は、水平及び垂直のアパーチャ補正信号を加算した信号
   に対して行うことを特徴とする請求項１記載のアパーチ
   ャ補正回路。
3. 【請求項３】 前記ゲイン制御信号の作成は、制御の開
   始点を決めるオフセット値と制御の傾き値と制御の上限
   リミット値とをそれぞれ定めて行うことを特徴とする請
   求項１記載のアパーチャ補正回路。
4. 【請求項４】 前記信号の作成及び演算と制御は、前記
   入力映像信号をデジタル化した値について行うことを特
   徴とする請求項１記載のアパーチャ補正回路。