JP2002159015A - 単板式カラーカメラにおける水平輪郭信号生成回路 - Google Patents
単板式カラーカメラにおける水平輪郭信号生成回路Info
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Abstract
いずれにおいても、高解像度の輝度信号を得ることがで
きる単板式CCDカラーカメラにおける水平輪郭信号生
成回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 第1の水平ローパスフィルタの後段に設
けられた第1の水平輪郭信号生成回路、第2の水平ロー
パスフィルタの後段に設けられた第2の水平輪郭信号生
成回路、および色差信号に基づいて算出された所定領域
毎の彩度情報に基づいて、第1の水平輪郭信号生成回路
によって生成された第1の水平輪郭信号と第2の水平輪
郭信号生成回路によって生成された第2の水平輪郭信号
とを、適応的に選択して出力する選択回路を備えてお
り、第1の水平ローパスフィルタは、第2のローパスフ
ィルタ比べて、高周波成分を通す特性を有している。
Description
メラにおける水平輪郭信号生成回路に関する。
おける従来の信号処理回路の構成を示している。
と、Y系(輝度信号系)処理回路100と、C系(色信
号系)処理回路200とを備えている。
(CCD出力信号)を、1H(1水平期間)遅延させた
信号映像を生成する。第2の1H遅延回路2は、1H遅
延した映像信号をさらに1H遅延させた映像信号を生成
する。
よび2H遅延された映像信号は、Y系処理回路100に
送られるとともに、C系処理回路200に送られる。
説明する。
よび2H遅延された映像信号は、垂直輪郭補正回路10
1に送られるとともにVLPF102に送られる。垂直
輪郭補正回路101は、入力映像信号、1H遅延された
映像信号および2H遅延された信号に基づいて、垂直輪
郭信号(垂直アパーチャ信号)VAPを生成する。VL
PF102は、入力映像信号、1H遅延された映像信号
および2H遅延された映像信号に対して、垂直ローパス
フィルタ処理を行なう。
1のHLPF103に送られるとともに第2のHLPF
104に送られる。各HLPF103、104は、VL
PF102から出力された信号に対して、水平ローパス
フィルタ処理を行なう。第1のHLPF103は多タッ
プ構成のLPFから構成され、第2のHLPF104は
少タップ構成のLPFから構成されている。第1のHL
PF103は、第2のHLPF104より、高周波数成
分を通す特性を有している。
輪郭補正回路105に送られる。水平輪郭補正回路10
5は、第2のHLPF104の出力Ymに基づいて、水
平輪郭信号(水平アパーチャ信号)HAPを生成する。
た垂直輪郭信号と水平輪郭補正回路105によって生成
された水平輪郭信号とは、第1の加算器106によって
加算される。第1の加算器106の出力と、第1のHL
PF103の出力Yhとは、第2の加算器107によっ
て加算される。
理回路108に送られ、同期信号およびブランキング信
号が付加された後、輝度信号として出力される。
が除去された信号に基づいて生成することが好ましいた
め、第1のHLPF103より高周波成分を通過させな
い特性を有する第2のHLPF104の出力Ymに基づ
いて生成されている。
HAPとの和からなる輪郭信号に加算される輝度信号と
しては、高周波成分を含んだ輝度信号を用いることが好
ましいため、第2のHLPF104より高周波成分を通
過させる特性を有する第1のHLPF103から出力さ
れる輝度信号Yhが用いられている。
説明する。
よび2H遅延された映像信号は、色分離回路201に送
られ、輝度信号Ylと色信号Cr、Cbとが生成され
る。色分離回路201によって得られた輝度信号Ylと
色信号Cr、Cbとは、色信号処理回路202に送られ
る。
ス回路、色差マトリクス回路等を含んでおり、色差信号
(R−Y)、(B−Y)を生成する。色信号処理回路2
02によって得られた色差信号(R−Y)、(B−Y)
は、カラーエンコード回路203に送られる。
が90度である2つの色搬送波を色差信号(R−Y)、
(B−Y)でそれぞれ平衡変調したものが合成されて、
色信号が生成される。
は、無彩色部分において解像度が低くなるという問題が
あった。
であって、無彩色部分および有彩色部分のいずれにおい
ても、高解像度の輝度信号を得ることができる単板式C
CDカラーカメラにおける水平輪郭信号生成回路を提供
することを目的とする。
板式カラーカメラにおける水平輪郭信号生成回路は、第
1の水平ローパスフィルタの後段に設けられた第1の水
平輪郭信号生成回路、第2の水平ローパスフィルタの後
段に設けられた第2の水平輪郭信号生成回路、および色
差信号に基づいて算出された所定領域毎の彩度情報に基
づいて、第1の水平輪郭信号生成回路によって生成され
た第1の水平輪郭信号と第2の水平輪郭信号生成回路に
よって生成された第2の水平輪郭信号とを、適応的に選
択して出力する選択回路を備えており、第1の水平ロー
パスフィルタは、第2のローパスフィルタ比べて、高周
波成分を通す特性を有していることを特徴とする。
における水平輪郭信号生成回路は、第1の水平ローパス
フィルタの後段に設けられた第1の水平輪郭信号生成回
路、第2の水平ローパスフィルタの後段に設けられた第
2の水平輪郭信号生成回路、および色差信号に基づいて
算出された所定領域毎の彩度情報に基づいて、第1の水
平輪郭信号生成回路によって生成された第1の水平輪郭
信号と第2の水平輪郭信号生成回路によって生成された
第2の水平輪郭信号とを、加重加算する加重加算手段を
備えており、第1の水平ローパスフィルタは、第2のロ
ーパスフィルタ比べて、高周波成分を通す特性を有して
いることを特徴とする。
を複数の領域に分割し、色差信号に基づいて各分割領域
毎に彩度積算値を求める手段、各分割領域毎の彩度積算
値に基づいて、第1の水平輪郭信号と第2の水平輪郭信
号との加重加算係数値を各分割領域毎に求める手段、各
分割領域毎に求められた加重加算係数値に基づいて、画
素毎の加重加算係数値を求める手段、および画素毎の加
重加算係数値に基づいて、第1の水平輪郭信号と第2の
水平輪郭信号とを加重加算する手段を備えているものが
用いられる。
号に基づいて画素毎に彩度を求める手段、1画面を複数
の領域に分割し、各分割領域毎に彩度が閾値以上である
画素の数をカウントし、そのカウント値をその分割領域
での彩度評価値とする手段、複数フィールド分の分割領
域単位の彩度評価値を、分割領域毎に積算する手段、分
割領域毎の彩度評価値積算値を、2次元フィルタ処理す
ることにより、分割領域毎の最終的な彩度評価値を求め
る手段、各分割領域毎の最終的な彩度評価値に基づい
て、画素毎の彩度評価値を求める手段、および画素毎の
彩度評価値に基づいて、第1の水平輪郭信号と第2の水
平輪郭信号とを加重加算する手段を備えているものが用
いられる。
いて説明する。
信号処理回路の説明
る信号処理回路の第1の実施の形態の構成を示してい
る。図1において図12と同じものには同じ符号を付し
てその説明を省略する。
理回路に比べて、次の点が異なっている。
は、第2の加算器107の他、新たに設けられた水平輪
郭補正回路111に送られていること。第1のHLPF
103の出力Yhが入力する水平輪郭補正回路111を
第1の水平輪郭補正回路111と呼び、第2のHLPF
104の出力Ymが入力する水平輪郭補正回路105を
第2の水平輪郭補正回路105と呼ぶことにする。
って生成された第1の水平輪郭信号と第2の水平輪郭補
正回路105によって生成された第2の水平輪郭信号と
は、新たに設けられた、加重加算回路112に送られる
こと。また、加重加算回路112の出力が、第1の加算
器106に送られること。
る色差信号(R−Y)、(B−Y)に基づいて、1画面
内に設定された複数の彩度積算領域毎に彩度積算値を算
出する彩度積算値算出回路301が設けられているこ
と。
算出された彩度積算領域毎に彩度積算値に基づいて、画
素単位毎の加重加算係数を算出する加重加算係数算出回
路302が設けられていること。
数算出回路302によって算出された画素単位毎の加重
加算係数に基づいて、第1の水平輪郭信号と第2の水平
輪郭信号とを加重加算すること。ここでは、第1の水平
輪郭信号をHAP1とし、第2の水平輪郭信号をHAP
2とし、Kを加重加算係数とすると、加重加算回路11
2は、(1−K)・HAP1+K・HAP2の演算を行
なうものとする。ただし、Kは、0≦K≦1の範囲内の
値である。
HLPF104の特性についての説明
PFから構成され、第2のHLPF104は少タップ構
成のLPFから構成されている。
ルタ特性を示している。図2において、曲線S1は第1
のHLPF103のフィルタ特性を、曲線S2は第2の
HLPF104のフィルタ特性を、それぞれ示してい
る。図2から分かるように、第1のHLPF103は、
第2のHLPF104より、高周波数成分を通す特性を
有している。
2の水平輪郭補正回路105の特徴についての説明
は、第2のHLPF104より、高周波数成分を通す特
性を有しているので、第1の水平輪郭補正回路111
は、第2の水平輪郭補正回路111に比べて、より細か
い(より高解像度の)水平輪郭信号を生成することがで
きる。
タップ構成のLPFから構成されているため、第1の水
平輪郭補正回路111によって生成された水平輪郭信号
を使用した場合には、映像内の色の境界部において、リ
ンギングが発生するおそれがある。
を含む無彩色部には高周波成分を通す第1のHLPF1
03の出力Yhに基づいて生成された第1の水平輪郭信
号を採用し、高周波成分を含まない有彩色部にはリンギ
ングを発生しない第2の水平輪郭信号を採用する。
域E内に、M×Nの数の彩度積算領域Z11〜ZNMを設定
する。そして、彩度積算値算出回路301は、各彩度積
算領域Z11〜ZNM毎に、彩度積算値を算出する。なお、
彩度は、{(R−Y)2 +(B−Y)2 }1/2 によって
求められる。
度積算値算出回路301によって算出された各彩度積算
領域Z11〜ZNM毎の彩度積算値に基づいて、彩度積算領
域Z 11〜ZNM毎に第1の水平輪郭信号HAP1と、第2
の水平輪郭信号HAP2との加重加算係数値(領域の中
心位置に対する加重加算係数値)Kを算出する。
値が大きいほど第2の水平輪郭信号HAP2の加重加算
割合が大きくなるように(Kが大きくなるように)加重
加算係数値Kを決定し、逆に彩度積算値が小さいほど第
1の水平輪郭信号HAP1の加重加算割合が大きくなる
ように(Kが小さくなるように)加重加算係数値Kを決
定する。
加算係数値Kに基づいて、画素毎の加重加算係数値Kを
算出する。
を算出する方法について説明する。
領域Z11、Z12、Z21、Z22のみが示されている。領域
Z11に対して算出された係数値Kを、領域Z11の中央の
画素Aに対する係数値とし、Kaで表すことにする。同
様に、領域Z12に対して算出された係数値Kを、領域Z
12の中央の画素Bに対する係数値とし、Kbで表すこと
にする。同様に、領域Z21に対して算出された係数値K
を、領域Z21の中央の画素Cに対する係数値とし、Kc
で表すことにする。同様に、領域Z22に対して算出され
た係数値Kを領域Z22の中央の画素Dに対する係数値と
し、Kdで表すことにする。
に対する係数値は、それぞれKa、Kb、Kc、Kdと
なる。各領域の中央の画素A、B、C、Dの画素以外の
画素の係数値の求め方について説明する。
から右方向にx、下方向にy離れた位置の画素Pに対す
る係数値Kpは、画素Pの周囲の4つの領域Z11、
Z12、Z 21、Z22の中央画素に対する係数値(Ka、K
b、Kc、Kd)を線形補間することによって求められ
る。つまり、画素Pの係数値Kpは、次の数式1によっ
て求められる。
算出された彩度積算値に基づいて求められた加重加算係
数Kに基づいて、画素毎に、(1−K)・HAP1+K
・HAP2の演算を行なって、水平輪郭信号HAPを出
力する。
301は彩度積算領域Z11〜ZNM毎の彩度積算値を算出
しているが、彩度積算領域Z11〜ZNM毎の彩度平均値を
算出するようにしてもよい。
域毎または各画素毎に彩度を算出し、第1の水平輪郭補
正回路111によって生成された第1の水平輪郭信号H
AP1と第2の水平輪郭補正回路105によって生成さ
れた第2の水平輪郭信号HAP2とを、適応的に選択し
て出力する選択回路を加重加算回路112の代わりに設
けてもよい。この際、彩度が所定値より大きい場合に
は、第2の水平輪郭信号HAP2を選択し、彩度が所定
値以下の場合には、第1の水平輪郭信号HAP1を選択
するようにすればよい。
信号処理回路の説明
る信号処理回路の第2の実施の形態の構成を示してい
る。図6において図1と同じものには同じ符号を付して
その説明を省略する。
回路に比べて、次の点が異なっている。
いること。エッジ検出回路450は、入力映像信号、1
H遅延された映像信号および2H遅延された映像信号に
基づいて、エッジ部を検出する。
代わりに、彩度評価値算出回路400が設けられている
こと。彩度評価値算出回路400には、色信号処理回路
202から出力される色差信号(R−Y)、(B−Y)
の他、第1のHLPF103の出力Yhおよびエッジ検
出回路450からのエッジ検出信号が入力する。
度評価値算出回路400によって求められた領域毎の彩
度評価値に基づいて、画素毎の加重加算係数値Kを算出
すること。
を示している。
02から出力される色差信号(R−Y)、(B−Y)に
基づいて、画素毎に彩度を算出する。なお、彩度は、
{(R−Y)2 +(B−Y)2 }1/2 によって求められ
る。
単位の彩度信号はLPF402に送られ、ノイズが除去
される。ノイズが除去された彩度信号は、第1彩度補正
回路403に送られる。
PF103から出力される輝度信号Yhが入力してい
る。第1彩度補正回路403は、輝度信号Yhに基づい
て、低輝度部の彩度が高くなるように、彩度を補正す
る。第1彩度補正回路403によって補正された彩度信
号は、第2彩度補正回路404に送られる。
回路450からのエッジ検出信号が入力している。第2
彩度補正回路404は、エッジ検出信号に基づいて、エ
ッジ部の彩度が0になるように、彩度を補正する。この
理由について説明する。
レベルは平坦で、その色レベルは0となる。一方、有彩
色部では、図8(b)に示すように、色フィルタの違い
により輝度レベルが交互に変化するが、色レベルは一定
である。無彩色のエッジ部分では、図8(c)に示すよ
うに、輝度レベルの差が色偽(本来はあってほしくない
色)として映像に現れる。そこで、色偽を防止するため
に、エッジ部の彩度を0にしているのである。
た彩度信号は、彩度−彩度評価値変換回路405に送ら
れる。
面の有効映像領域を複数の領域に分割し、各領域毎に彩
度が閾値以上である画素の数をカウントし、そのカウン
ト値をその領域での彩度評価値とする。彩度−彩度評価
値変換回路405によって算出された領域単位の彩度評
価値は、彩度評価値積算回路406に送られる。
彩度評価値を、領域毎に3フィールド分積算して、各領
域のレジスタに書き込む。彩度評価値積算回路406に
よって得られた領域毎の彩度評価値積算値は、2次元L
PF407に送られる。
路406によって得られた領域毎の彩度評価値積算値に
対して2次元LPF処理を行い、領域毎の最終的な彩度
評価値を得る。
405、彩度評価値積算回路406および2次元LPF
407の動作を、より具体的に説明する。
の領域に分割されているものとする。
405によって算出された3フィールド分の領域毎の彩
度評価値の例を示している。
分の領域毎の彩度評価値から、彩度評価値積算回路40
6が算出した領域毎の彩度評価値積算値を示している。
0に示す2次元LPFを用いて、図9(b)の彩度評価
値積算値に対して2次元LPF処理を施した結果を示し
ている。なお、図10に示す2次元LPFは、2次元L
PFの一例を示すものであって、これ以外の2次元LP
Fを用いてもよい。
度評価値算出回路400によって算出された各領域毎の
最終的な彩度評価値に基づいて、領域毎に第1の水平輪
郭信号HAP1と、第2の水平輪郭信号HAP2との加
重加算係数値(領域の中心位置に対する加重加算係数
値)Kを算出する。
価値が大きいほど第2の水平輪郭信号HAP2の加重加
算割合が大きくなるように(Kが大きくなるように)加
重加算係数値Kを決定し、逆に彩度積算値が小さいほど
第1の水平輪郭信号HAP1の加重加算割合が大きくな
るように(Kが小さくなるように)加重加算係数値Kを
決定する。
用いて説明したと同様な方法で、各領域毎の加重加算係
数値Kに基づいて、画素毎の加重加算係数値Kを算出す
る。
算出された彩度評価値に基づいて求められた加重加算係
数Kに基づいて、画素毎に、(1−K)・HAP1+K
・HAP2の演算を行なって、水平輪郭信号HAPを出
力する。
彩色部分のいずれにおいても、高解像度の輝度信号を得
ることができるようになる。
路の第1の実施の形態の構成を示すブロック図である。
すグラフである。
算領域を示す模式図である。
グラフである。
係数値Kの算出方法を説明するための模式図である。
路の第2の実施の形態の構成を示すブロック図である。
ある。
度が0になるように彩度を補正している理由を説明する
ための説明図である。
積算回路406および2次元LPF407の動作を具体
的に説明するための説明図である。
Fの一例を示す模式図である。
すグラフである。
号処理回路の構成を示している。
Claims (4)
- 【請求項1】 第1の水平ローパスフィルタの後段に設
けられた第1の水平輪郭信号生成回路、 第2の水平ローパスフィルタの後段に設けられた第2の
水平輪郭信号生成回路、および色差信号に基づいて算出
された所定領域毎の彩度情報に基づいて、第1の水平輪
郭信号生成回路によって生成された第1の水平輪郭信号
と第2の水平輪郭信号生成回路によって生成された第2
の水平輪郭信号とを、適応的に選択して出力する選択回
路を備えており、 第1の水平ローパスフィルタは、第2のローパスフィル
タ比べて、高周波成分を通す特性を有している単板式カ
ラーカメラにおける水平輪郭信号生成回路。 - 【請求項2】 第1の水平ローパスフィルタの後段に設
けられた第1の水平輪郭信号生成回路、 第2の水平ローパスフィルタの後段に設けられた第2の
水平輪郭信号生成回路、および色差信号に基づいて算出
された所定領域毎の彩度情報に基づいて、第1の水平輪
郭信号生成回路によって生成された第1の水平輪郭信号
と第2の水平輪郭信号生成回路によって生成された第2
の水平輪郭信号とを、加重加算する加重加算手段を備え
ており、 第1の水平ローパスフィルタは、第2のローパスフィル
タ比べて、高周波成分を通す特性を有している単板式カ
ラーカメラにおける水平輪郭信号生成回路。 - 【請求項3】 加重加算手段は、 1画面を複数の領域に分割し、色差信号に基づいて各分
割領域毎に彩度積算値を求める手段、 各分割領域毎の彩度積算値に基づいて、第1の水平輪郭
信号と第2の水平輪郭信号との加重加算係数値を各分割
領域毎に求める手段、 各分割領域毎に求められた加重加算係数値に基づいて、
画素毎の加重加算係数値を求める手段、および画素毎の
加重加算係数値に基づいて、第1の水平輪郭信号と第2
の水平輪郭信号とを加重加算する手段、 を備えている請求項2に記載の単板式カラーカメラにお
ける水平輪郭信号生成回路。 - 【請求項4】 加重加算手段は、 色差信号に基づいて画素毎に彩度を求める手段、 1画面を複数の領域に分割し、各分割領域毎に彩度が閾
値以上である画素の数をカウントし、そのカウント値を
その分割領域での彩度評価値とする手段、 複数フィールド分の分割領域単位の彩度評価値を、分割
領域毎に積算する手段、 分割領域毎の彩度評価値積算値を、2次元フィルタ処理
することにより、分割領域毎の最終的な彩度評価値を求
める手段、 各分割領域毎の最終的な彩度評価値に基づいて、画素毎
の彩度評価値を求める手段、および画素毎の彩度評価値
に基づいて、第1の水平輪郭信号と第2の水平輪郭信号
とを加重加算する手段、 を備えている請求項2に記載の単板式カラーカメラにお
ける水平輪郭信号生成回路。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2001083407A JP3540758B2 (ja) | 2000-09-08 | 2001-03-22 | 単板式カラーカメラにおける水平輪郭信号生成回路 |
| EP01121169A EP1187491B1 (en) | 2000-09-08 | 2001-09-04 | Horizontal contour signal generation circuit in a color camera |
| DE60128041T DE60128041T2 (de) | 2000-09-08 | 2001-09-04 | Schaltung zur Horizontalkontursignalerzeugung in einer Farbkamera |
| US09/946,169 US6897897B2 (en) | 2000-09-08 | 2001-09-05 | Horizontal contour signal generation circuit in single chip color camera |
| TW090122050A TW530485B (en) | 2000-09-08 | 2001-09-06 | Horizontal contour signal generating circuit for single board type color camera |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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