JP2005328338A - Image pickup apparatus and portable terminal therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー画像及び白黒画像の撮像が可能な撮像装置と、この撮像装置を備えた携帯端末に関し、特に、解像度の高い白黒画像が得られるようにしたものである。 The present invention relates to an imaging device capable of capturing a color image and a monochrome image, and a portable terminal equipped with the imaging device, and in particular, can obtain a monochrome image with high resolution.
近年、撮像装置付の携帯電話が広く普及している。こうした携帯端末のカラー画像撮像装置では、低コスト化や低消費電力化を図るため、単板式の撮像方式が多く用いられている。単板式の撮像装置は、特定の色に感度を持つ領域がマトリクス状に配列されたカラーフィルタと単板イメージセンサとを重ね合わせた単板カラー撮像素子によってカラー画像を得ている。
このカラーフィルタには、図6に示すように、G(緑)の感度を持つカラーフィルタG12、G21、G23、G32が市松状に配列され、その間を埋めるようにR(赤)の感度を持つカラーフィルタR22と、B(青)の感度を持つカラーフィルタB11、B13、B31、B33とがライン毎に一行ずつ配列され、それらの配列が二次元的に繰り返されている。このような配列はベイヤー配列と呼ばれている。
この単板カラー撮像素子では、各画素の1つにつき、その画素の前に位置するカラーフィルタの単色の情報しか読み取ることができない。そのため、この撮像装置では、注目画素の近隣の画素における読み取り情報を用いて、注目画素のカラー信号を生成する処理が行われる(例えば、下記非特許文献1参照)。これをカラー補間処理と言う。
In recent years, mobile phones with an imaging device have become widespread. In such a portable terminal color image capturing apparatus, a single-plate image capturing method is often used in order to reduce cost and power consumption. A single-plate type imaging device obtains a color image by a single-plate color imaging device in which a color filter in which regions having sensitivity to a specific color are arranged in a matrix and a single-plate image sensor are superimposed.
In this color filter, as shown in FIG. 6, color filters G12, G21, G23, and G32 having G (green) sensitivity are arranged in a checkered pattern, and have R (red) sensitivity so as to fill in between them. The color filter R22 and the color filters B11, B13, B31, and B33 having the sensitivity of B (blue) are arranged in a line for each line, and the arrangement is repeated two-dimensionally. Such an arrangement is called a Bayer arrangement.
In this single-plate color image pickup device, only one color information of a color filter located in front of the pixel can be read for each pixel. For this reason, in this imaging apparatus, processing for generating a color signal of the pixel of interest is performed using read information of pixels near the pixel of interest (see, for example, Non-Patent
図6において、注目画素におけるR、G、Bの信号をR22、G22、B22とすると、それぞれの信号は、以下の(数1)、(数2)、(数3)により求められる。
R22 = R22 ・・・・・(数1)
G22 = (G12+G21+G23+G32)/4 ・・・・・(数2)
B22 = (B11+B13+B31+B33)/4 ・・・・・(数3)
In FIG. 6, assuming that R22, G22, and B22 signals at the target pixel are R22, G22, and B22, the respective signals are obtained by the following (Equation 1), (Equation 2), and (Equation 3).
R22 = R22 (Equation 1)
G22 = (G12 + G21 + G23 + G32) / 4 (Expression 2)
B22 = (B11 + B13 + B31 + B33) / 4 (Equation 3)
上記の式をフィルタ処理として表した図が図7(a)、(b)である。図7(a)は、注目画素がR(赤)の感度を持つカラーフィルタを備えている場合の、G信号を生成するためのフィルタ係数を示している。つまり、注目画素のG信号を生成するため、注目画素に対して上下左右の4画素の加算平均を取るように周辺3×3画素のフィルタ処理を施している。また、図7(b)は、注目画素がRの感度を持つカラーフィルタを備えている場合の、B信号を生成するためのフィルタ係数を示している。つまり、注目画素のB信号を生成するため、注目画素に対して斜め45°方向の4画素の加算平均を取るように周辺3×3画素のフィルタ処理を施している。
同様に、注目画素がGの感度を持つカラーフィルタを備えている場合、及び、注目画素がBの感度を持つカラーフィルタを備えている場合にも、周辺3×3画素での読み取り情報を用いて他の色の信号を得ている。
FIGS. 7A and 7B show the above expression as filter processing. FIG. 7A shows filter coefficients for generating a G signal when the pixel of interest includes a color filter having R (red) sensitivity. In other words, in order to generate the G signal of the pixel of interest, the surrounding 3 × 3 pixels are subjected to filter processing so as to take the addition average of the upper, lower, left and right four pixels for the pixel of interest. FIG. 7B shows filter coefficients for generating a B signal when the pixel of interest includes a color filter having R sensitivity. In other words, in order to generate the B signal of the target pixel, the surrounding 3 × 3 pixel filter process is performed so as to take an average of four pixels in a 45 ° oblique direction with respect to the target pixel.
Similarly, when the pixel of interest includes a color filter having a sensitivity of G, and when the pixel of interest includes a color filter having a sensitivity of B, the reading information of the surrounding 3 × 3 pixels is used. To obtain other color signals.
また、上記のようにして求めた3色の信号を用いて注目画素の輝度信号Yが次の(数4)により求められる。
Y=0.59×G22+0.3×R22+0.11×B22 ・・・・(数4)
こうして求めた輝度信号に対して輪郭強調などの処理が施され、処理後の輝度信号とカラー補間で求めた3色の色信号とを用いて各画素のRGB3原色信号が再構成される。
このように、従来の単板カラー撮像素子を備える撮像装置では、注目画素に対して周辺の画素における情報を用いてカラー補間処理が行われ、そのカラー信号から輝度信号の生成が行われている。
Further, the luminance signal Y of the target pixel is obtained by the following (Equation 4) using the signals of the three colors obtained as described above.
Y = 0.59 × G22 + 0.3 × R22 + 0.11 × B22 (Equation 4)
The luminance signal thus obtained is subjected to processing such as contour enhancement, and the RGB three primary color signals of each pixel are reconstructed using the processed luminance signal and the three color signals obtained by color interpolation.
As described above, in an image pickup apparatus including a conventional single-plate color image pickup device, color interpolation processing is performed on the target pixel using information in surrounding pixels, and a luminance signal is generated from the color signal. .
また、下記特許文献1には、カラー画像及び白黒画像の撮像が可能な撮像装置が記載されている。この装置は、図8に示すように、光学像を撮像装置内部に導く光学レンズ801と、この光学像を撮像して画像信号を生成する単板カラーイメージセンサ(単板カラー撮像素子)802と、画像信号をディジタル画像データに変換するA/D変換手段803と、画像データのホワイトバランス補正処理を行うホワイトバランス補正手段804と、ホワイトバランス補正手段804によって補正された画像データを記憶する記憶手段805と、撮像する画像についてカラー画像か白黒画像かをユーザが指定するためのカラー/白黒指定手段806と、カラー/白黒指定手段806によりカラー画像の撮像が指定されたときにカラー補間などの処理を行い各画素のRGB3原色信号を再構成する信号処理手段807とを備えている。カラー/白黒指定手段806により白黒画像が指定されたときは、記憶手段805からホワイトバランス補正処理された画像データが読み出されて出力される。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes an imaging apparatus that can capture a color image and a monochrome image. As shown in FIG. 8, this apparatus includes an
この装置のホワイトバランス補正手段804は、自然な画像が得られるように、R、G、Bの各色に対応する画素の信号強度を調整する。この調整は、次のように行われる。
予め白紙等の白色被写体を撮像し、そのときのR、G、B各色に対応する画素の信号値を求める。この信号値の信号レベルをR0、G0、B0とするとき、R、G、B各色に対応する画素における信号強度調整用の補正係数Kr、Kg、Kbを、それぞれ以下の(数5)〜(数7)により求める。
Kr=MAX(R0、G0、B0)/R0 ・・・・(数5)
Kg=MAX(R0、G0、B0)/G0 ・・・・(数6)
Kb=MAX(R0、G0、B0)/B0 ・・・・(数7)
ここでMAX(R0、G0、B0)は、R0、G0、B0の最大値を表す。
ホワイトバランス補正手段804は、画像撮影時にA/D変換手段803から送られて来るR、G、B各色の信号にそれぞれKr、Kg、Kbを乗じることにより、各画素の信号値に対して、色に応じた強度調整を行う。
The white
A white subject such as white paper is imaged in advance, and signal values of pixels corresponding to the respective colors R, G, and B are obtained. When the signal level of this signal value is R0, G0, B0, the correction factors Kr, Kg, Kb for adjusting the signal intensity in the pixels corresponding to the R, G, B colors are represented by the following (Equation 5) to ( It calculates | requires by several 7).
Kr = MAX (R0, G0, B0) / R0 (Equation 5)
Kg = MAX (R0, G0, B0) / G0 (Equation 6)
Kb = MAX (R0, G0, B0) / B0 (Expression 7)
Here, MAX (R0, G0, B0) represents the maximum value of R0, G0, B0.
The white
ホワイトバランスが補正された画像データは、記憶手段805に蓄積され、カラー/白黒指定手段806によりカラー画像が指定されたときは、記憶手段805から読み出されて、信号処理手段807でカラー補間処理が行われ、各画素のRGB3原色信号が再構成される。
また、カラー/白黒指定手段806により白黒画像が指定されたときは、ホワイトバランス補正の行われた画像データが記憶手段805から読み出され、白黒画像データとして出力される。
このように、この装置では、R、G、B各色の画素で読み取った輝度信号に対して各画素の色に応じた強度調整を行うためにホワイトバランス補正が行われ、白黒画像を得る場合には、ホワイトバランス補正後の画像データが白黒画像のデータとされる。この方法によると、カラー補間処理を経ずに白黒画像信号を得ることができるため、白黒画像の撮像処理時間を短くできる。
When a monochrome image is designated by the color /
As described above, in this apparatus, when the white balance correction is performed on the luminance signal read by each of the R, G, and B color pixels in order to adjust the intensity according to the color of each pixel to obtain a monochrome image. The image data after the white balance correction is the monochrome image data. According to this method, since a monochrome image signal can be obtained without undergoing color interpolation processing, it is possible to shorten the imaging processing time of a monochrome image.
近年、撮像装置付きの携帯電話では、風景や人物などのカラー画像を撮像するだけでなく、文字等を白黒画像で撮像して文字認識・圧縮保存を行うメモ機能や、それらのデータをFAX送信する機能が検討されている。
しかし、前記特許文献1に記載された白黒画像の生成方法、即ち、単板カラーイメージセンサの出力をA/D変換し、変換後の信号をホワイトバランス補正手段のみで補正し、得られた輝度信号Yを白黒画像データとする方法では、高精細な白黒画像が得られないと言う問題点がある。原理的には、単板カラーイメージセンサより得られるR、G、Bの信号強度の比率は、光源等の明るさに関わらず、同じであるので、各色の画素の信号値に各色ごとの補正係数を乗ずれば白黒画像の輝度信号が得られる筈なのだが、実際には、画素毎の感度のばらつきや、信号レベルによって変動する感度のばらつきなどがあり、ホワイトバランス補正のようなゲイン補正だけでは画素毎のばらつきを補正することができない。この画素毎のばらつきは、白黒画像の画質劣化を引き起こすことになる。
In recent years, mobile phones with image capture devices not only capture color images of landscapes, people, etc., but also memo functions that capture characters and the like as black and white images for character recognition and compression, and send these data by fax The function to do is being studied.
However, the black and white image generation method described in
また、前記非特許文献1に記載された方法により、カラー補間処理で求めた色信号から輝度信号Yを算出し、この輝度信号Yを白黒画像データとすることも可能だが、この場合には、輝度信号Yを得るために、隣接する周辺3×3画素を対象にフィルタ処理を施しているので、白黒画像の水平及び垂直解像度が劣化してしまうという問題点を有している。
そのため、前記特許文献1や前記非特許文献1の方法で取得した白黒画像を文字認識の対象とする場合には、水平及び垂直解像度の低下や画素毎のばらつきにより、文字を正しく認識することが難しくなる。また、この白黒画像を圧縮保存したり、FAX送信したりする場合には、画素毎のばらつきの影響で圧縮率が低下し、また、FAXした文字が読みにくくなる。
Further, it is possible to calculate the luminance signal Y from the color signal obtained by the color interpolation process by the method described in
Therefore, when a black and white image acquired by the method of
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、カラー画像と、画素単位のばらつきを抑えた高解像度の白黒画像とを撮ることができる撮像装置を提供し、また、その撮像装置を備えた携帯端末や文字認識装置を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and provides an imaging apparatus capable of taking a color image and a high-resolution black-and-white image with reduced variation in pixel units. It aims at providing the portable terminal and character recognition apparatus which were equipped.
そこで、本発明では、撮像装置に、特定の色に感度を持つ色フィルタをマトリクス状に配列した単板カラー撮像素子により入力画像を得る撮像手段と、撮像手段の出力信号をディジタル信号に変換するA/D変換手段と、A/D変換手段の出力信号のゲインを画素毎に調整するゲイン補正手段と、撮像手段で撮像される画像をカラー画像にするか白黒画像にするかを指定するカラー/白黒指定手段と、カラー/白黒指定手段が指定する画像に応じてフィルタ係数を選択したフィルタを用いて、ゲイン補正手段によりゲインが調整された信号にフィルタ処理を施すフィルタ手段と、フィルタ手段で処理された信号にカラー画像用の処理を行う信号処理手段とを設け、カラー画像信号として、信号処理手段で処理された信号を出力し、白黒画像信号として、フィルタ手段で処理された信号を出力するように構成している。
この撮像装置では、ゲイン補正処理後にフィルタ処理を施しているため、画素単位のばらつきが抑えられ、高解像度の白黒画像が取得できる。また、白黒画像を取得する際のフィルタ手段は、カラー補間処理で使用していたローパスフィルタの係数を変更することで実現できるため、回路などの増加を必要としない。
Therefore, in the present invention, an image pickup means for obtaining an input image by a single-plate color image pickup device in which color filters having sensitivity to specific colors are arranged in a matrix form in the image pickup apparatus, and an output signal of the image pickup means are converted into a digital signal. A / D conversion means, a gain correction means for adjusting the gain of the output signal of the A / D conversion means for each pixel, and a color for designating whether an image captured by the imaging means is a color image or a monochrome image A filter unit that performs a filtering process on a signal whose gain has been adjusted by a gain correction unit using a filter having a filter coefficient selected in accordance with an image designated by the color / monochrome designation unit, and a filter unit. Signal processing means for performing processing for a color image on the processed signal, and outputting the signal processed by the signal processing means as a color image signal, As it has been configured to output a signal processed by the filter means.
In this imaging apparatus, since the filter process is performed after the gain correction process, the variation in pixel units is suppressed, and a high-resolution black and white image can be acquired. Further, the filter means for acquiring a black and white image can be realized by changing the coefficient of the low-pass filter used in the color interpolation process, so that an increase in the number of circuits and the like is not required.
また、本発明では、撮像装置の前記フィルタ手段が、カラー/白黒指定手段の出力に応動してフィルタの係数を切り替えるようにしている。
また、本発明では、前記撮像装置と、この撮像装置のカラー/白黒指定手段の指定情報に応じて、撮像装置から出力されるカラー画像信号または白黒画像信号を選択する信号選択手段と、信号選択手段により選択された白黒画像信号を用いて文字認識を行う文字認識手段とにより撮像装置付き文字認識装置を構成している。
この文字認識装置では、撮像装置から出力される高精細の白黒画像を用いて文字認識を行っているため、認識率が向上する。
In the present invention, the filter means of the imaging apparatus switches the filter coefficient in response to the output of the color / monochrome designation means.
According to the present invention, the image pickup device, a signal selection unit that selects a color image signal or a monochrome image signal output from the image pickup device in accordance with designation information of the color / monochrome designation unit of the image pickup device, and a signal selection A character recognition device with an imaging device is constituted by character recognition means for performing character recognition using the monochrome image signal selected by the means.
In this character recognition device, since the character recognition is performed using the high-definition black and white image output from the imaging device, the recognition rate is improved.
また、本発明では、前記撮像装置と、この撮像装置から出力される白黒画像信号を2値画像信号に変換する2値化手段と、撮像装置のカラー/白黒指定手段の指定情報に応じて、撮像装置から出力されるカラー画像信号、または、2値化手段から出力される2値画像信号を選択する信号選択手段と、信号選択手段により選択されたカラー画像信号または2値画像信号を圧縮する圧縮手段と、圧縮手段で圧縮された画像信号を保存する保存手段とにより撮像装置付き携帯端末を構成している。
この携帯端末では、高解像度の白黒画像を高圧縮して保存できる。
また、本発明では、前記撮像装置と、この撮像装置のカラー/白黒指定手段の指定情報に応じて、撮像装置から出力されるカラー画像信号または白黒画像信号を選択する信号選択手段と、信号選択手段により選択されたカラー画像信号または白黒画像信号をFAX信号に変換する変換手段と、変換手段により変換されたFAX信号を送信するFAX送信手段とにより撮像装置付き携帯端末を構成している。
この携帯端末では、高解像度の白黒画像をFAX送信できる。
Further, according to the present invention, according to the designation information of the imaging device, the binarization means for converting the monochrome image signal output from the imaging device into a binary image signal, and the color / monochrome designation means of the imaging device, A signal selection unit that selects a color image signal output from the imaging apparatus or a binary image signal output from the binarization unit, and a color image signal or binary image signal selected by the signal selection unit is compressed. A portable terminal with an imaging device is configured by the compression unit and the storage unit that stores the image signal compressed by the compression unit.
This portable terminal can store a high-resolution monochrome image with high compression.
According to the present invention, the image pickup device, a signal selection unit that selects a color image signal or a monochrome image signal output from the image pickup device in accordance with designation information of the color / monochrome designation unit of the image pickup device, and a signal selection A portable terminal with an image pickup apparatus is configured by a conversion unit that converts the color image signal or monochrome image signal selected by the unit into a FAX signal and a FAX transmission unit that transmits the FAX signal converted by the conversion unit.
This portable terminal can transmit a high-resolution monochrome image by FAX.
本発明の撮像装置は、画素毎のばらつきが無い高解像度の白黒画像を得ることができ、しかも、撮像装置の回路規模を増加すること無く、それを実現できる。
また、本発明の文字認識装置は、高精細の白黒画像を用いて文字認識を行うため、認識精度の高い文字認識が実現できる。
また、本発明の撮像装置付き携帯端末は、高精細の白黒画像を少ない量のメモリで保存することができる。
また、本発明の撮像装置付き携帯端末は、高精細の白黒画像をFAX送信することができる。
The image pickup apparatus of the present invention can obtain a high-resolution black-and-white image with no pixel-to-pixel variations, and can achieve this without increasing the circuit scale of the image pickup apparatus.
In addition, since the character recognition device of the present invention performs character recognition using a high-definition black and white image, character recognition with high recognition accuracy can be realized.
Moreover, the portable terminal with an imaging device of the present invention can store a high-definition monochrome image with a small amount of memory.
In addition, the portable terminal with an imaging apparatus of the present invention can transmit a high-definition monochrome image by FAX.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態では、撮像装置について説明する。
図1のブロック図に示すように、この撮像装置100は、単板カラーイメージセンサで被写体を撮像する撮像手段101と、撮像手段101の出力をアナログ信号からディジタル信号に変換するA/D変換手段102と、A/D変換された画像信号のゲイン補正を行うゲイン補正手段103と、カラー補間処理を行うカラー補間手段104と、カラー画像を撮像するか白黒画像を撮像するかを指定するカラー/白黒指定手段105とを備えており、カラー補間手段104は、カラー/白黒指定手段105の指定に応じて、フィルタのフィルタ係数を変えて画像信号へのフィルタ処理を行うフィルタ手段106と、カラー/白黒指定手段105でカラー画像が指定されたときに、フィルタ処理された画像信号を用いてカラー画像を再構成するカラー信号処理手段107とを具備している。
(First embodiment)
In the first embodiment of the present invention, an imaging apparatus will be described.
As shown in the block diagram of FIG. 1, the
この撮像装置100からは、カラー/白黒指定手段105における画像の指定情報が外部に出力され、カラー/白黒指定手段105でカラー画像が指定されたときは、カラー信号処理手段107で再構成されたカラー画像信号が出力され、また、カラー/白黒指定手段105で白黒画像が指定されたときは、フィルタ手段106で処理された画像データが白黒画像データとして出力される。
ここで、ゲイン補正手段103、カラー補間手段104、カラー/白黒指定手段105、フィルタ手段106及びカラー信号処理手段107は、ハードロジック、DSP(Digital Signal Processor)、または、コンピュータによるソフト処理のいずれを用いて実現しても良い。
From this
Here, the gain correction unit 103, the color interpolation unit 104, the color /
次に、この撮像装置の動作について説明する。
撮像手段101は、単板カラーイメージセンサで被写体を撮像する。撮像で得られた映像信号は、A/D変換手段102でディジタル信号に変換され、ゲイン補正手段103に入力される。ゲイン補正手段103は、白色光を撮像した場合に白色が再現できるように各色の画素の信号レベルに対してゲイン補正を行う。ゲイン補正は、それぞれの色の画素における信号レベルの平均値を求め、それぞれの色の平均値が均一レベルになるように調整する。
ゲイン補正手段103でゲインが調整された信号は、カラー補間手段104のフィルタ処理手段106に入力される。
Next, the operation of this imaging apparatus will be described.
The imaging means 101 images a subject with a single plate color image sensor. A video signal obtained by imaging is converted into a digital signal by the A /
The signal whose gain is adjusted by the gain correction unit 103 is input to the
一方、カラー/白黒指定手段105において、取得する画像をカラー画像とするか白黒画像とするかが指定され、その指定に応じた制御信号が出力され、フィルタ処理手段106に入力される。
フィルタ処理手段106は、ゲイン補正手段103がゲインを調整した信号に対し、ディジタルフィルタを用いてフィルタ処理を施す。このとき、フィルタのフィルタ係数は、カラー/白黒指定手段105でカラー画像が指定された場合と白黒画像が指定された場合とで異なる値を選択する。高精細な白黒画像を得るためには、フィルタ係数として、解像度を損なわず、且つ、ゲイン補正手段103においてゲイン補正しきれない場合に発生する画素のばらつきを抑えることができる係数を選択する必要がある。
On the other hand, the color / monochrome designation means 105 designates whether the acquired image is a color image or a monochrome image, and a control signal corresponding to the designation is output and input to the filter processing means 106.
The
例えば、カラー画像が指定された場合は、図7(a)、(b)に例示する、従来のカラー補間方法で用いているフィルタ係数を選択し、白黒画像が指定された場合は、図2に示すフィルタ係数を選択する。
従来のカラー補間方法で用いているフィルタ係数(図7(a)、(b))が選択された場合は、各画素(注目画素)の周辺の3×3画素を対象にフィルタ処理が行われ、各画素(注目画素)における補間カラーの画像信号が生成される。
また、図2に示すフィルタ係数が選択された場合は、各画素(注目画素)を例えば左上に含む2×2画素を対象にフィルタ処理が行われ、各画素(注目画素)における輝度信号が生成される。この2×2画素を対象とするフィルタ処理により、ゲイン調整された画像信号に発生している画素単位のばらつきが是正され、画質劣化が抑えられる。また、カラー画像取得時のフィルタよりも小さいフィルタを使うことで高精細な白黒画像が得られる。
For example, when a color image is designated, filter coefficients used in the conventional color interpolation method illustrated in FIGS. 7A and 7B are selected, and when a monochrome image is designated, FIG. Select the filter coefficient shown in.
When the filter coefficients used in the conventional color interpolation method (FIGS. 7A and 7B) are selected, the filter processing is performed on the 3 × 3 pixels around each pixel (target pixel). An interpolated color image signal is generated at each pixel (target pixel).
When the filter coefficient shown in FIG. 2 is selected, filter processing is performed on 2 × 2 pixels including each pixel (target pixel), for example, at the upper left, and a luminance signal is generated at each pixel (target pixel). Is done. By the filtering process for 2 × 2 pixels, the pixel-unit variation occurring in the gain-adjusted image signal is corrected, and image quality deterioration is suppressed. Moreover, a high-definition black and white image can be obtained by using a filter smaller than the filter used when acquiring a color image.
白黒画像が指定されている場合は、フィルタ処理手段106が図2のフィルタ係数を選択してフィルタ処理した信号が白黒画像信号として出力される。
また、カラー画像が指定されている場合は、フィルタ処理手段106が図7(a)、(b)に例示するフィルタ係数を選択してフィルタ処理した信号がカラー信号処理手段107に出力される。カラー信号処理手段107は、フィルタ処理手段106から入力した信号を用いて各画素での輝度信号の生成や輪郭強調などの処理を行い、各画素のRGB3原色信号を再構成して出力する。
When a monochrome image is designated, a signal obtained by the filter processing means 106 selecting the filter coefficient of FIG. 2 and performing the filter processing is output as a monochrome image signal.
When a color image is designated, the
このように、この撮像装置は、白黒画像の撮像が指定されたときに、画像信号に対して、ゲイン補正の後に、小さいフィルタを用いてフィルタ処理を行っているため、白黒画像を取得する際に発生する画素のばらつきを抑えた高解像度の白黒画像を得ることができる。
また、このフィルタ処理を行うフィルタ処理手段は、従来のカラー補間処理用のフィルタ手段を兼用し、カラー/白黒指定手段の画像指定に応じてフィルタ係数を選択するだけで実現できる。そのため、従来のカラー撮像装置に新たな構成を追加することなく高解像度の白黒画像を取得することができる。
As described above, since this imaging apparatus performs filtering using a small filter after gain correction for the image signal when imaging of a monochrome image is designated, when acquiring a monochrome image Thus, it is possible to obtain a high-resolution black and white image with suppressed pixel variations.
Further, the filter processing means for performing this filter processing can also be realized simply by selecting a filter coefficient in accordance with the image designation of the color / monochrome designation means, which also serves as a conventional color interpolation processing filter means. Therefore, a high-resolution black and white image can be acquired without adding a new configuration to the conventional color imaging apparatus.
なお、ここでは、ゲイン補正手段103のゲイン補正方法として、それぞれの色の画素における信号レベルの平均値が均一レベルになるようにゲイン補正する場合について説明したが、従来の撮像装置で示したように、(数5)〜(数7)から信号強度調整用の補正係数Kr、Kg、Kbを求めてゲインを補正したり、各色の最大値が同じ値になるようにゲインを補正したりしてもよい。 Here, the case where the gain correction is performed so that the average value of the signal level in each color pixel becomes a uniform level as the gain correction method of the gain correction unit 103 has been described, but as shown in the conventional imaging apparatus. In addition, the gains are corrected by obtaining correction coefficients Kr, Kg, Kb for adjusting the signal intensity from (Equation 5) to (Equation 7), or the gain is corrected so that the maximum value of each color becomes the same value. May be.
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態では、文字認識機能を持つ携帯端末について説明する。
図3のブロック図に示すように、この文字認識機能を持つ携帯端末は、第1の実施形態で説明した撮像装置100と、撮像装置100から入力する制御信号に基づいて、撮像装置100から出力されるカラー画像信号または白黒画像信号を選択する信号選択手段301と、選択された白黒画像から文字を認識する文字認識手段302とを備えている。撮像装置100の構成は第1の実施形態(図1)と同じである。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, a portable terminal having a character recognition function will be described.
As shown in the block diagram of FIG. 3, the portable terminal having the character recognition function outputs from the
次に、この携帯端末の文字認識装置としての動作について説明する。
撮像装置100は、第1の実施形態で説明したように、取得する画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを指定する制御信号と、カラー画像信号と、白黒画像信号とを出力し、それらが信号選択手段301に入力する。
信号選択手段301は、制御信号に従ってカラー画像信号または白黒画像信号を選択して出力する。信号選択手段301は、制御信号に従って選択した白黒画像信号を文字認識手段302に出力する。文字認識手段302は、白黒画像信号を用いて文字認識を行い、文字認識の結果が表示手段(不図示)で表示され、あるいは、保存手段(不図示)にテキストデータとして保存される。
Next, the operation of the portable terminal as a character recognition device will be described.
As described in the first embodiment, the
The signal selection unit 301 selects and outputs a color image signal or a monochrome image signal according to the control signal. The signal selection unit 301 outputs the monochrome image signal selected according to the control signal to the
また、信号選択手段301は、制御信号に従って選択したカラー画像信号を表示手段(不図示)、あるいは、保存手段(不図示)に出力し、表示手段はカラー画像を表示し、保存手段はカラー画像を保存する。
この文字認識装置は、白黒画像が指定された場合に、撮像装置から出力される高精細な白黒画像を用いて文字認識を行うため、認識率が向上する。
The signal selection unit 301 outputs a color image signal selected according to the control signal to a display unit (not shown) or a storage unit (not shown), the display unit displays a color image, and the storage unit displays the color image. Save.
Since this character recognition device performs character recognition using a high-definition monochrome image output from the imaging device when a monochrome image is designated, the recognition rate is improved.
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態では、画像信号を圧縮して保存する撮像装置付き携帯端末について説明する。
図4のブロック図に示すように、この携帯端末は、第1の実施形態で説明した撮像装置100と、白黒画像信号を2値化する2値化手段401と、撮像装置100から出力されるカラー画像信号または2値化された白黒画像信号を選択する信号選択手段402と、選択された画像信号を圧縮する圧縮手段403と、圧縮された画像信号を保存する保存手段404とを備えている。撮像装置100の構成は第1の実施形態(図1)と同じである。
(Third embodiment)
In the third embodiment of the present invention, a portable terminal with an imaging device that compresses and stores an image signal will be described.
As shown in the block diagram of FIG. 4, the portable terminal outputs the
次に、この撮像装置付き携帯端末の動作について説明する。
撮像装置100は、第1の実施形態で説明したように、取得する画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを指定する制御信号と、カラー画像信号と、白黒画像信号とを出力する。制御信号及びカラー画像信号は信号選択手段301に入力し、白黒画像信号は2値化手段401に入力する。2値化手段401は、この白黒画像信号を2値化して2値化画像信号を出力し、この2値化画像信号は信号選択手段402に入力する。
信号選択手段402は、制御信号に従って、カラー画像信号または2値化画像信号を選択し、圧縮手段403に出力する。圧縮手段403は、入力したカラー画像または2値化画像の画像圧縮を行い、圧縮された画像が保存手段404で保存される。保存手段404に保存された画像は、表示手段(不図示)で画像表示したり、あるいは、画像送信手段(不図示)から送信したりすることができる。
Next, the operation of this portable terminal with an imaging device will be described.
As described in the first embodiment, the
The
このように、この撮像装置付き携帯端末は、カラー画像の取得が指定された場合に、撮像装置で撮像された通常のカラー画像を圧縮、保存し、また、白黒画像の取得が指定された場合に、撮像装置より出力された高精細な白黒画像を2値化して圧縮、保存する。この2値化で、白黒画像を高圧縮率で保存することが可能になり、画像の保存に使用するメモリ量を減らすことができる。 As described above, when the acquisition of a color image is specified, this mobile terminal with an imaging device compresses and stores a normal color image captured by the imaging device, and when acquisition of a monochrome image is specified. In addition, the high-definition black and white image output from the imaging device is binarized, compressed, and stored. By this binarization, it becomes possible to store a black and white image at a high compression rate, and the amount of memory used for storing the image can be reduced.
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態では、ファックス送信機能を持つ撮像装置付き携帯端末について説明する。
図5のブロック図に示すように、この携帯端末は、第1の実施形態で説明した撮像装置100と、撮像装置100から出力されるカラー画像信号または白黒画像信号を選択する信号選択手段501と、入力した画像信号を2値化してFAX信号に変換するFAX信号変換手段502と、FAX信号を送信するFAX送信手段503とを備えている。撮像装置100の構成は第1の実施形態(図1)と同じである。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment of the present invention, a portable terminal with an imaging device having a fax transmission function will be described.
As shown in the block diagram of FIG. 5, the portable terminal includes the
次に、この撮像装置付き携帯端末の動作について説明する。
撮像装置100は、第1の実施形態で説明したように、取得する画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを指定する制御信号と、カラー画像信号と、白黒画像信号とを出力し、それらが信号選択手段501に入力する。
信号選択手段501は、制御信号に従って、カラー画像信号または白黒画像信号を選択してFAX信号変換手段502に出力する。FAX信号変換手段502は、入力されたカラー画像信号または白黒画像信号を2値化してFAX信号に変換し、FAX送信手段503は、このFAX信号をFAX送信する。
Next, the operation of this portable terminal with an imaging device will be described.
As described in the first embodiment, the
The signal selection unit 501 selects a color image signal or a monochrome image signal according to the control signal, and outputs the selected signal to the FAX signal conversion unit 502. The FAX signal conversion unit 502 binarizes the input color image signal or monochrome image signal and converts it into a FAX signal, and the FAX transmission unit 503 transmits the FAX signal by FAX.
このように、この撮像装置付き携帯端末は、カラー画像の取得が指定された場合に、撮像装置で撮像された通常のカラー画像の画像信号をFAX信号に変換して送信し、また、白黒画像の取得が指定された場合に、撮像装置より出力された高精細な白黒画像をFAX信号に変換して送信する。そのため、鮮明な白黒画像をFAXで送信することができる。 As described above, when acquisition of a color image is specified, the mobile terminal with an imaging device converts an image signal of a normal color image captured by the imaging device into a FAX signal, and transmits the monochrome signal. Is acquired, the high-definition black-and-white image output from the imaging device is converted into a FAX signal and transmitted. Therefore, a clear black and white image can be transmitted by FAX.
本発明の撮像装置は、カラー画像及び白黒画像が撮像できるカメラ装置として、単独で、あるいは、携帯電話や固定電話、時計、テレビ等の機器等に搭載して、広く利用することができる。
また、本発明の撮像装置付き文字認識装置及び携帯端末は、文字認識や画像データの圧縮保存を行うメモ機能、あるいは、保存したデータのFAX送信機能を持つ携帯電話やPDA等として広く利用することができる。
The image pickup apparatus of the present invention can be widely used as a camera apparatus capable of picking up a color image and a black and white image, alone or mounted on a device such as a mobile phone, a fixed phone, a clock, a television, or the like.
In addition, the character recognition device with an image pickup device and the portable terminal of the present invention can be widely used as a mobile phone or PDA having a memo function for performing character recognition and compressing and storing image data, or a FAX transmission function for stored data. Can do.
100 撮像装置
101 撮像手段
102 A/D変換手段
103 ゲイン補正手段
104 カラー補間手段
105 カラー/白黒指定手段手段
106 フィルタ処理
107 カラー信号処理手段
301 信号選択手段
302 文字認識手段
401 2値化手段
402 信号選択手段
403 圧縮手段
404 保存手段
501 信号選択手段
502 FAX信号変換手段
503 FAX送信手段
801 光学レンズ
802 単板カラーイメージセンサ
803 A/D変換手段
804 ホワイトバランス補正手段
805 保存手段
806 カラー/白黒指定手段
807 信号処理手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記撮像手段の出力信号をディジタル信号に変換するA/D変換手段と、
前記A/D変換手段の出力信号のゲインを画素毎に調整するゲイン補正手段と、
前記撮像手段で撮像される画像をカラー画像にするか白黒画像にするかを指定するカラー/白黒指定手段と、
前記カラー/白黒指定手段が指定する画像に応じてフィルタ係数を選択したフィルタを用いて、前記ゲイン補正手段によりゲインが調整された信号にフィルタ処理を施すフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された信号にカラー画像用の処理を行う信号処理手段と
を備え、カラー画像信号として、前記信号処理手段で処理された信号を出力し、白黒画像信号として、前記フィルタ手段で処理された信号を出力することを特徴とする撮像装置。 An image pickup means for obtaining an input image by a single-plate color image pickup device in which color filters having sensitivity to a specific color are arranged in a matrix; and
A / D conversion means for converting the output signal of the imaging means into a digital signal;
Gain correction means for adjusting the gain of the output signal of the A / D conversion means for each pixel;
Color / monochrome designation means for designating whether an image captured by the imaging means is a color image or a monochrome image;
Filter means for applying a filter process to the signal whose gain has been adjusted by the gain correction means, using a filter having a filter coefficient selected according to an image designated by the color / monochrome designation means;
A signal processing unit that performs processing for a color image on the signal processed by the filter unit, outputs the signal processed by the signal processing unit as a color image signal, and outputs the signal processed by the signal processing unit as a monochrome image signal by the filter unit An image pickup apparatus that outputs a processed signal.
前記撮像装置のカラー/白黒指定手段の指定情報に応じて、前記撮像装置から出力されるカラー画像信号または白黒画像信号を選択する信号選択手段と、
前記信号選択手段により選択された白黒画像信号を用いて文字認識を行う文字認識手段と
を備えることを特徴とする撮像装置付き文字認識装置。 The imaging device according to claim 1 or 2,
Signal selection means for selecting a color image signal or a monochrome image signal output from the imaging apparatus according to the designation information of the color / monochrome designation means of the imaging apparatus;
A character recognition device with an image pickup device, comprising: character recognition means for performing character recognition using the monochrome image signal selected by the signal selection means.
前記撮像装置から出力される白黒画像信号を2値画像信号に変換する2値化手段と、
前記撮像装置のカラー/白黒指定手段の指定情報に応じて、前記撮像装置から出力されるカラー画像信号、または、前記2値化手段から出力される2値画像信号を選択する信号選択手段と、
前記信号選択手段により選択されたカラー画像信号または2値画像信号を圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段で圧縮された画像信号を保存する保存手段と
を備えることを特徴とする撮像装置付き携帯端末。 The imaging device according to claim 1 or 2,
Binarization means for converting a monochrome image signal output from the imaging device into a binary image signal;
Signal selection means for selecting a color image signal output from the imaging apparatus or a binary image signal output from the binarization means according to the designation information of the color / monochrome designation means of the imaging apparatus;
Compression means for compressing the color image signal or binary image signal selected by the signal selection means;
A portable terminal with an imaging apparatus, comprising: a storage unit that stores the image signal compressed by the compression unit.
前記撮像装置のカラー/白黒指定手段の指定情報に応じて、前記撮像装置から出力されるカラー画像信号または白黒画像信号を選択する信号選択手段と、
前記信号選択手段により選択されたカラー画像信号または白黒画像信号をFAX信号に変換する変換手段と、
前記変換手段により変換されたFAX信号を送信するFAX送信手段と
を備えることを特徴とする撮像装置付き携帯端末。
The imaging device according to claim 1 or 2,
Signal selection means for selecting a color image signal or a monochrome image signal output from the imaging apparatus according to the designation information of the color / monochrome designation means of the imaging apparatus;
Conversion means for converting the color image signal or monochrome image signal selected by the signal selection means into a FAX signal;
A portable terminal with an imaging apparatus, comprising: a FAX transmission unit that transmits a FAX signal converted by the conversion unit.
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