JP2006333339A - 画素信号処理装置、および画素信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 色間で感度の異なる画素信号について、ダイナミックレンジを活用できる色レベル信号を得ることができる画素信号処理装置、および画素信号処理方法を提供すること
【解決手段】 画像デバイスの色画素より提供される画素信号を処理するにあたり、色画素間の感度を調整するために、色画素ごとの画素信号に対する第1増幅度が調整される第1増幅器と、第1増幅器より出力される感度調整された画素信号のうち最大信号強度の色レベル信号を、後段の画像処理におけるダイナミックレンジに相当する信号強度とする第2増幅度で、感度調整された画素信号を増幅する第2増幅器と、第2増幅器により増幅された画素信号から黒レベル信号の成分を減ずる演算器とを備える。色間での感度調整した上で画像処理のダイナミックレンジまで色レベル信号を増幅することができる。
【選択図】 図3
Description
例えば、本実施形態においては、画像デバイスとして単板CCDデバイスについての例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。色画素R、G、Bごとに画像デバイスを備える、いわゆる3板のデバイス構成を有する場合にも同様に適用することができる。
(付記1) 画像デバイスの色画素より提供される、色レベル信号に黒レベル信号が重畳された画素信号を処理する画素信号処理装置であって、
前記色画素間の感度を調整するために、前記色画素ごとの前記画素信号に対する第1増幅度が調整される第1増幅器と、
前記第1増幅器より出力される感度調整された前記画素信号のうち最大信号強度の前記色レベル信号を、後段の画像処理におけるダイナミックレンジに相当する信号強度とする第2増幅度で、感度調整された前記画素信号を増幅する第2増幅器と、
前記第2増幅器により増幅された前記画素信号から前記黒レベル信号の成分を減ずる演算器とを備えることを特徴とする画素信号処理装置。
(付記2) 前記演算器の出力信号をA/D変換するA/D変換器を備え、
前記後段の画像処理におけるダイナミックレンジとは、前記A/D変換器のダイナミックレンジであることを特徴とする付記1に記載の画素信号処理装置。
(付記3) 前記第1増幅度、前記第2増幅度、および前記黒レベル信号成分は、先行して行なわれる前記画像処理の結果に基づいて決定されることを特徴とする付記1に記載の画像信号処理装置。
(付記4) 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記第1増幅器は、
先行して行なわれる前記画像処理により、前記色画素ごとに平均化された前記色レベル信号について、前記色画素ごとの信号強度に対する最大信号強度の比に応じて、前記色画素ごとの前記第1増幅度が設定されることを特徴とする付記3に記載の画像信号処理装置。
(付記5) 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記第2増幅器は、
先行して行なわれる前記画像処理により、前記色レベル信号のうち最大の信号強度に対する前記ダイナミックレンジに相当する信号強度の比に応じて、前記第2増幅度が設定されることを特徴とする付記3に記載の画像信号処理装置。
(付記6) 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記演算器は、
先行して行なわれる前記画像処理により、前記画像デバイスにおける遮光素領域より提供される前記黒レベル信号を前記色画素ごとに平均化して演算される前記黒レベル信に応じて、減算処理を行なうことを特徴とする付記3に記載の画像信号処理装置。
(付記7) 前記ディジタル演算処理により平均化される前記黒レベル信号をD/A変換するD/A変換器を備え、
前記演算器は、前記第2増幅器により増幅された前記画素信号からD/A変換された前記黒レベル信号を減算するアナログ減算器を備えることを特徴とする付記6に記載の画像信号処理装置。
(付記8) 前記遮光領域とは有効画素領域の周縁部であり、
前記遮光領域より提供される前記黒レベル信号を、前記有効画素領域における前記色画素の配置順序に対応させて、前記色画素ごとに割り付けることを特徴とする付記6に記載の画像信号処理装置。
(付記9) 前記演算器により減ずる前記黒レベル信号の成分は、前記黒レベル信号を、前記第1増幅器および前記第2増幅器により増幅して得られることを特徴とする付記1に記載の画像信号処理装置。
(付記10) 画像デバイスの色画素より提供される、色レベル信号に黒レベル信号が重畳された画素信号を処理する画素信号処理方法であって、
前記色画素ごとに前記画素信号を個別に増幅して、前記色画素間の感度を調整するステップと、
前記感度調整のステップにより得られる感度調整された前記画素信号を増幅して、該画素信号の前記色レベル信号を後段の画像処理におけるダイナミックレンジまで広げるステップと、
前記感度調整された前記画素信号を増幅するステップにより得られる前記画素信号から前記黒レベル信号の成分を減ずるステップとを有することを特徴とする画素信号処理方法。
(付記11) 前記後段の画像処理におけるダイナミックレンジとは、前記画像素子から前記黒レベル信号の成分が減じられた信号をA/D変換する際のダイナミックレンジであることを特徴とする付記10に記載の画素信号処理方法。
(付記12) 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記感度調整のステップに先立ち、先行して行なわれる前記画像処理の結果に基づき、
前記色画素ごとに前記色レベル信号の信号強度を平均化するステップと、
平均化された前記色レベル信号について、前記色画素ごとの信号強度に対する最大信号強度の比を、前記色画素ごとの前記画素信号に対する第1増幅度として演算するステップとを有することを特徴とする付記10に記載の画像信号処理方法。
(付記13) 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記感度調整された前記画素信号を増幅するステップに先立ち、先行して行なわれる前記画像処理の結果に基づき、
前記色レベル信号のうち最大の信号強度に対する前記ダイナミックレンジに相当する信号強度の比を、前記感度調整された前記画素信号に対する第2増幅度として演算するステップを有することを特徴とする付記10に記載の画像信号処理方法。
(付記14) 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記黒レベル信号の成分を減ずるステップに先立ち、先行して行なわれる前記画像処理の結果に基づき、
前記画像デバイスにおける遮光領域より提供される前記黒レベル信号を前記色画素ごとに平均化して、前記色画素ごとの前記黒レベル信号の成分を演算するステップを有することを特徴とする付記10に記載の画像信号処理方法。
(付記15) 前記平均化された黒レベル信号をD/A変換するステップを有し、
前記黒レベル信号の成分を減ずるステップはアナログ演算処理であることを特徴とする付記14に記載の画像信号処理方法。
(付記16) 前記遮光領域より提供される前記黒レベル信号を、前記有効画素領域における前記色画素の配置順序に対応させて、前記色画素ごとに割り付けることを特徴とする付記14に記載の画像信号処理方法。
(付記17) 前記画素信号から減じられる前記黒レベル信号の成分は、前記黒レベル信号を、前記前記感度調整のステップおよび前記感度調整された前記画素信号を増幅するステップにより増幅して得られることを特徴とする付記10に記載の画像信号処理方法。
2 有効画素領域
3 遮光領域
10 画素信号処理装置
11 CDS回路
12 第1増幅器(CDSamp)
13 第2増幅器(PGA)
14 演算器
15 A/D変換器(ADC)
16 D/A変換器(DAC)
17 レジスタ部
20 DSP部
B 青色画素
G 緑色画素
R 赤色画素
CCDIN 画像デバイスから出力される出力信号
CR、CG、CB 色レベル信号
OBR、OBG、OBB 黒レベル信号
G1R、G1G、G1B 第1増幅度
G2 第2増幅度
Claims (10)
- 画像デバイスの色画素より提供される、色レベル信号に黒レベル信号が重畳された画素信号を処理する画素信号処理装置であって、
前記色画素間の感度を調整するために、前記色画素ごとの前記画素信号に対する第1増幅度が調整される第1増幅器と、
前記第1増幅器より出力される感度調整された前記画素信号のうち最大信号強度の前記色レベル信号を、後段の画像処理におけるダイナミックレンジに相当する信号強度とする第2増幅度で、感度調整された前記画素信号を増幅する第2増幅器と、
前記第2増幅器により増幅された前記画素信号から前記黒レベル信号の成分を減ずる演算器とを備えることを特徴とする画素信号処理装置。 - 前記第1増幅度、前記第2増幅度、および前記黒レベル信号成分は、先行して行なわれる前記画像処理の結果に基づいて決定されることを特徴とする請求項1に記載の画像信号処理装置。
- 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記第1増幅器は、
先行して行なわれる前記画像処理により、前記色画素ごとに平均化された前記色レベル信号について、前記色画素ごとの信号強度に対する最大信号強度の比に応じて、前記色画素ごとの前記第1増幅度が設定されることを特徴とする請求項2に記載の画像信号処理装置。 - 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記第2増幅器は、
先行して行なわれる前記画像処理により、前記色レベル信号のうち最大の信号強度に対する前記ダイナミックレンジに相当する信号強度の比に応じて、前記第2増幅度が設定されることを特徴とする請求項2に記載の画像信号処理装置。 - 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記演算器は、
先行して行なわれる前記画像処理により、前記画像デバイスにおける遮光領域より提供される前記黒レベル信号を前記色画素ごとに平均化して演算される前記黒レベル信号に応じて、減算処理を行なうことを特徴とする請求項2に記載の画像信号処理装置。 - 前記演算器により減ずる前記黒レベル信号の成分は、前記黒レベル信号を、前記第1増幅器および前記第2増幅器により増幅して得られることを特徴とする請求項1に記載の画像信号処理装置。
- 画像デバイスの色画素より提供される、色レベル信号に黒レベル信号が重畳された画素信号を処理する画素信号処理方法であって、
前記色画素ごとに前記画素信号を個別に増幅して、前記色画素間の感度を調整するステップと、
前記感度調整のステップにより得られる感度調整された前記画素信号を増幅して、該画素信号の前記色レベル信号を後段の画像処理におけるダイナミックレンジまで広げるステップと、
前記感度調整された前記画素信号を増幅するステップにより得られる前記画素信号から前記黒レベル信号の成分を減ずるステップとを有することを特徴とする画素信号処理方法。 - 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記感度調整のステップに先立ち、先行して行なわれる前記画像処理の結果に基づき、
前記色画素ごとに前記色レベル信号の信号強度を平均化するステップと、
平均化された前記色レベル信号について、前記色画素ごとの信号強度に対する最大信号強度の比を、前記色画素ごとの前記画素信号に対する第1増幅度として演算するステップとを有することを特徴とする請求項7に記載の画像信号処理方法。 - 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記感度調整された前記画素信号を増幅するステップに先立ち、先行して行なわれる前記画像処理の結果に基づき、
前記色レベル信号のうち最大の信号強度に対する前記ダイナミックレンジに相当する信号強度の比を、前記感度調整された前記画素信号に対する第2増幅度として演算するステップを有することを特徴とする請求項7に記載の画像信号処理方法。 - 前記画像処理はディジタル演算処理であり、
前記黒レベル信号の成分を減ずるステップに先立ち、先行して行なわれる前記画像処理の結果に基づき、
前記画像デバイスにおける非有効画素領域より提供される前記黒レベル信号を前記色画素ごとに平均化して、前記色画素ごとの前記黒レベル信号成分を演算するステップを有することを特徴とする請求項7に記載の画像信号処理方法。
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