JP2007013458A - Image pickup reference signal correction device and image pickup reference signal correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はカメラなどの撮像装置に用いる、CCD、CMOSセンサーなど撮像デバイス(または撮像センサー)を用いた映像検出装置の、黒レベルなど撮像基準信号が正常範囲から逸脱した場合にその撮像基準信号を補正する、撮像基準信号補正方法と撮像基準信号補正装置に関する。 In the present invention, when an imaging reference signal such as a black level of an image detection apparatus using an imaging device (or an imaging sensor) such as a CCD or CMOS sensor used in an imaging apparatus such as a camera deviates from a normal range, the imaging reference signal is The present invention relates to an imaging reference signal correction method and an imaging reference signal correction apparatus that perform correction.
カメラなどの撮像装置に用いる、CCD、CMOSセンサーなどを用いた撮像デバイスには、被写体を撮像する撮像部分と、その撮像部分の周囲に、撮像基準信号を検出する領域とが設けられている。
撮像基準信号としては通常、黒レベルの基準信号が用いられる。そのため、撮像基準信号を検出する領域は、オプチカルブラック(OB)領域などと呼ばれる、撮像素子の上に遮光性膜が設けられた領域として形成されている。
OB領域の撮像信号(撮像基準信号)は、黒色を示す電圧0Vの「0」レベルの信号となる。もちろん、多少の信号の変動はある。また、遮光性の膜が撮像素子の上に設けられていても、その周囲から回り込む多少の光(迷光)などがあり、黒レベルを示す撮像基準信号は常に、完全に黒色を示す電圧0Vではないが、そのような誤差範囲内で、ほぼ電圧0Vの値を示す。
An imaging device using a CCD, CMOS sensor, or the like used in an imaging apparatus such as a camera is provided with an imaging part for imaging a subject and an area for detecting an imaging reference signal around the imaging part.
Usually, a black level reference signal is used as the imaging reference signal. For this reason, an area for detecting the imaging reference signal is formed as an area called a “optical black (OB) area” where a light-shielding film is provided on the imaging element.
The imaging signal (imaging reference signal) in the OB area is a “0” level signal with a voltage of 0 V indicating black. Of course, there are some signal variations. Even if a light-shielding film is provided on the image sensor, there is some light (stray light) that circulates from the periphery of the image sensor, and the imaging reference signal indicating the black level is always at a voltage of 0 V indicating completely black. Although there is no such value, the voltage is almost 0V within such an error range.
このように、OB領域は撮像部分の撮像信号のレベルの基準となる黒(基準)レベルの撮像基準信号を提供する。
カメラなどの撮像装置においては、撮像デバイスの撮像部分で検出した撮像信号をOB領域で検出した撮像基準信号を減じて、撮像部の撮像信号のレベルの補正を行う。
In this way, the OB area provides an imaging reference signal of a black (reference) level that serves as a reference for the level of the imaging signal of the imaging part.
In an imaging apparatus such as a camera, the imaging signal detected in the imaging part of the imaging device is subtracted from the imaging reference signal detected in the OB region, and the level of the imaging signal of the imaging unit is corrected.
特許文献1は、太陽光などの強度の強いハイライト光がOB領域に入射した場合に、OB領域を透過した光、あるいは、乱反射によって撮像部からOB領域に迷い込んだ光によって、OB領域の信号が電圧0Vからずれた場合に、そのOB領域の黒レベル信号を用いて撮像信号の基準レベルを補正すると、それらの撮像信号のレベルが相対的に低下してしまい(輝度が低下してしまい)、その補正した映像信号を、たとえば、表示器に表示させると、輝度が低下した分、黒ずんだ画像(黒沈み現象)になるという問題を改善する対策を提案している。
その対策として、1個のダミーの輝度レベルを設け、ダミーの輝度レベルとOB領域の黒レベル信号の輝度レベルとを比較して、OB領域の黒レベル信号の輝度レベルがダミーの輝度レベルから離れた場合に、黒レベル信号に異常が発生したと判断し、ダミーの輝度信号をOB領域の黒レベル信号としてクランプして出力する。
オプチカルブラック領域(OB領域)は、撮像部の周辺の4箇所に規定された1か所のOB領域内でも、たとえば、水平方向には複数の撮像素子で検出した黒レベル信号があり、垂直方向にも、水平走査線に相当する黒レベル信号がある。
しかしながら、特許文献1に提案されている技術は、いずれのOB領域の、どの部分に異常が発生しても、常に固定の1つのダミーの輝度レベルで黒レベル信号を置き換えている。そのため、異常が発生した場合の黒レベル信号の輝度レベルは常に一定になる。
実際は、OB領域の位置によって、あるいは、撮像デバイスの状態によって、黒レベル信号のレベルは異なるので、一定のダミーの輝度レベルは、正確にOB領域の黒レベル信号を示していない。
In the optical black area (OB area), for example, there are black level signals detected by a plurality of image sensors in the horizontal direction even in one OB area defined at four locations around the imaging unit, and the vertical direction In addition, there is a black level signal corresponding to the horizontal scanning line.
However, the technique proposed in
Actually, since the level of the black level signal varies depending on the position of the OB area or the state of the imaging device, a certain dummy luminance level does not accurately indicate the black level signal of the OB area.
本発明は、簡単かつ迅速な処理方法で、適切な値に、黒レベル信号などの撮像基準信号を補正する方法と装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for correcting an imaging reference signal such as a black level signal to an appropriate value with a simple and quick processing method.
本発明の第1の観点によれば、撮像部分と、その周囲に撮像基準信号を検出する領域が設けられた撮像デバイスの前記撮像基準信号を検出する領域における撮像素子の検出信号を入力する手段と、前記入力した撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する手段と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、その撮像基準信号を前記撮像基準信号を検出する領域の正常に検出された最新の撮像基準信号または以前の正常な撮像基準信号で置き換える、撮像基準信号補正手段とを有することを特徴とする、撮像基準信号補正装置が提供される。
また本発明によれば、撮像部分と、その周囲に撮像基準信号を検出する領域が設けられた撮像デバイスの、前記撮像基準信号を検出する領域における撮像素子の検出信号を入力する工程と、前記入力した撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する工程と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、その撮像基準信号を、前記撮像基準信号を検出する領域の正常に検出された最新の撮像基準信号または以前の正常な撮像基準信号で置き換える、撮像基準信号補正工程とを有することを特徴とする、撮像基準信号補正方法が提供される。
According to the first aspect of the present invention, the means for inputting the detection signal of the imaging element in the area for detecting the imaging reference signal of the imaging device provided with the imaging part and the area for detecting the imaging reference signal around the imaging part. And means for determining whether or not the input imaging reference signal is out of a normal range, and when the imaging reference signal is out of a normal range, the imaging reference signal is detected from the imaging reference signal An imaging reference signal correction device is provided, characterized by comprising imaging reference signal correction means for replacing a latest imaging reference signal that is normally detected in a region or a previous normal imaging reference signal.
According to the present invention, the step of inputting the detection signal of the imaging element in the area for detecting the imaging reference signal of the imaging device provided with the imaging part and the area for detecting the imaging reference signal around the imaging part; A step of determining whether or not an input imaging reference signal is out of a normal range; and when the imaging reference signal is out of a normal range, the imaging reference signal is An imaging reference signal correction method is provided, comprising: an imaging reference signal correction step that replaces a normally detected latest imaging reference signal or a previous normal imaging reference signal.
本発明の第2の観点によれば、撮像部分と、その周囲に撮像基準信号を検出する領域が設けられた撮像デバイスの前記撮像基準信号を検出する領域における撮像素子の検出信号を入力する手段と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する手段と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、正常範囲を逸脱している撮像基準信号を、その撮像基準信号が検出された領域と同じ領域における隣接する位置または近傍の位置における正常に検出された撮像基準信号で置き換える撮像基準信号補正手段とを有することを特徴とする、撮像基準信号補正装置が提供される。
また本発明によれば、撮像部分と、その周囲に撮像基準信号を検出する領域が設けられた撮像デバイスの前記撮像基準信号を検出する領域における撮像素子の検出信号を入力する工程と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する工程と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき正常範囲を逸脱している撮像基準信号をその撮像基準信号が検出された領域と同じ領域における隣接する位置または近傍の位置における正常に検出された撮像基準信号で置き換える撮像基準信号補正工程とを有することを特徴とする、撮像基準信号補正方法が提供される。
According to the second aspect of the present invention, the means for inputting the detection signal of the imaging element in the area for detecting the imaging reference signal of the imaging device provided with the imaging part and the area for detecting the imaging reference signal around the imaging part. And means for determining whether or not the imaging reference signal deviates from the normal range, and when the imaging reference signal deviates from the normal range, the imaging reference signal that deviates from the normal range is imaged. An imaging reference signal correction device comprising: an imaging reference signal correction unit that replaces a normally detected imaging reference signal at an adjacent position or a nearby position in the same area as the area in which the reference signal is detected is provided Is done.
According to the invention, the step of inputting the detection signal of the imaging element in the region for detecting the imaging reference signal of the imaging device provided with the imaging part and the region for detecting the imaging reference signal around the imaging portion, and the imaging A step of determining whether or not a reference signal deviates from a normal range; and when the imaging reference signal deviates from the normal range, an imaging reference signal that has deviated from the normal range is detected. An imaging reference signal correction method is provided, comprising: an imaging reference signal correction step that replaces with a normally detected imaging reference signal at an adjacent position or a nearby position in the same area as the area.
本発明の第3の観点によれば、撮像部分と、その周囲に撮像基準信号を検出する領域が設けられた撮像デバイスの前記撮像基準信号を検出する領域における撮像素子の検出信号を入力する手段と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する手段と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、正常範囲を逸脱している撮像基準信号を、その撮像基準信号が検出された領域と前記撮像部分を挟んで反対側の撮像基準信号を検出する領域における対応する位置における正常に検出された撮像基準信号で置き換える、撮像基準信号補正手段とを有することを特徴とする、撮像基準信号補正装置が提供される。
また本発明によれば、撮像部分と、その周囲に撮像基準信号を検出する領域が設けられた撮像デバイスの前記撮像基準信号を検出する領域における撮像素子の検出信号を入力する工程と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する工程と、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき正常範囲を逸脱している撮像基準信号をその撮像基準信号が検出された領域と前記撮像部分を挟んで反対側の撮像基準信号を検出する領域における対応する位置における正常に検出された撮像基準信号で置き換える撮像基準信号補正工程とを有することを特徴とする、撮像基準信号補正方法が提供される。
According to the third aspect of the present invention, the means for inputting the detection signal of the imaging element in the area for detecting the imaging reference signal of the imaging device provided with the imaging part and the area for detecting the imaging reference signal around the imaging part. And means for determining whether or not the imaging reference signal deviates from the normal range, and when the imaging reference signal deviates from the normal range, the imaging reference signal that deviates from the normal range is imaged. An imaging reference signal correcting unit that replaces an area where the reference signal is detected and a normally detected imaging reference signal at a corresponding position in the area where the imaging reference signal on the opposite side across the imaging part is detected; An imaging reference signal correction device is provided.
According to the invention, the step of inputting the detection signal of the imaging element in the region for detecting the imaging reference signal of the imaging device provided with the imaging part and the region for detecting the imaging reference signal around the imaging portion, and the imaging A step of determining whether or not a reference signal deviates from a normal range; and when the imaging reference signal deviates from the normal range, an imaging reference signal that has deviated from the normal range is detected. An imaging reference signal correction step comprising: a region and an imaging reference signal correcting step for replacing with a normally detected imaging reference signal at a corresponding position in a region where an imaging reference signal on the opposite side across the imaging part is detected A correction method is provided.
撮像基準信号を検出する領域、たとえば、オプチカルブラック領域に、たとえば、太陽光などが入射するのは、通常、一過性である。
本発明によれば、オプチカルブラック領域などの撮像基準信号を検出する領域の撮像検出信号が正常範囲を逸脱しているとき、その撮像基準信号を、撮像基準信号を検出する領域における最新の正常に検出された撮像基準信号、または、以前の正常な撮像基準信号で置き換えるので、そのような一過性のハイライト光に対して撮像デバイスの状況に則した補正が可能となる。
It is usually transient that, for example, sunlight or the like enters an area where an imaging reference signal is detected, for example, an optical black area.
According to the present invention, when an imaging detection signal in an area for detecting an imaging reference signal such as an optical black area deviates from the normal range, the imaging reference signal is updated to the latest normal in the area for detecting the imaging reference signal. Since it is replaced with the detected imaging reference signal or the previous normal imaging reference signal, such transient highlight light can be corrected in accordance with the situation of the imaging device.
また本発明によれば、オプチカルブラック領域などの撮像基準信号を検出する領域の撮像検出信号が正常範囲を逸脱しているとき、その撮像基準信号を、その撮像検出信号の領域の近傍の撮像基準信号を検出する領域において正常に検出された撮像基準信号で置き換えるので、たとえば、太陽光などが入射するなど一過性の異常に対して、撮像デバイスの状況に則した補正が可能となる。 According to the present invention, when an imaging detection signal in an area for detecting an imaging reference signal such as an optical black area deviates from a normal range, the imaging reference signal is converted into an imaging reference in the vicinity of the area of the imaging detection signal. Since it is replaced with the imaging reference signal normally detected in the signal detection region, for example, it is possible to correct a transient abnormality such as sunlight incident according to the situation of the imaging device.
また本発明によれば、オプチカルブラック領域などの撮像基準信号を検出する領域の撮像検出信号が正常範囲を逸脱しているとき、その撮像基準信号を、反対側の撮像基準信号を検出する領域において正常に検出された撮像基準信号で置き換えるので、たとえば、太陽光などが入射するなどの一過性の異常に対して、撮像デバイスの状況に則した補正が可能となる。 Further, according to the present invention, when the imaging detection signal of the area for detecting the imaging reference signal such as the optical black area deviates from the normal range, the imaging reference signal is converted into the area for detecting the imaging reference signal on the opposite side. Since it is replaced with the imaging reference signal that is normally detected, for example, it is possible to correct a transient abnormality such as sunlight incident in accordance with the situation of the imaging device.
本発明の撮像基準信号補正方法および撮像基準信号補正装置の実施の形態を添付図面を参照して述べる。 Embodiments of an imaging reference signal correction method and an imaging reference signal correction apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の1実施の形態としての、撮像基準信号補正装置の装置構成を示す図である。
撮像基準信号補正装置1は、カメラなどの撮像装置に用いられ、撮像デバイスユニット10と、信号処理ユニット20とを有する。
FIG. 1 is a diagram showing a device configuration of an imaging reference signal correction device according to an embodiment of the present invention.
The imaging reference
撮像デバイスユニット10は、撮像センサー(または撮像デバイス)11と、サンプリング回路12とを有する。
カメラなどの撮像装置には、通常、撮像センサー11の前段に、フォーカスレンズなどの各種レンズからなる光学系が配置されるが、光学系の図解を省略している。
The
In an imaging apparatus such as a camera, an optical system composed of various lenses such as a focus lens is usually disposed in front of the
撮像センサー11は、たとえば、CCDセンサーまたはCMOSセンサーなど、映像を電子信号に変換する素子が垂直方向と水平方向の2次元状に複数配列されている。
撮像センサー11は、たとえば、図2に平面図を示したように、撮像部11aから撮像信号を検出する。
撮像センサー11は、撮像部11aの周囲のオプチカルブラック(OB)領域を設けている。OB領域は、上側水平方向オプチカルブラック(OB)領域OB−HU、下側水平方向OB領域OB−HL、左側垂直方向OB領域OB−VL、右側垂直方向OB領域OB−VRからなる。これらOB領域から、撮像素子を用いて黒レベルを示す検出信号を取り出す。その検出信号を撮像基準信号という。
In the
The
The
以上の記述は、撮像基準信号を検出する領域として、黒色レベルの撮像基準信号を提供するOB領域を例示したが、黒色レベルではなく、白色レベルなどの基準のレベルを撮像基準信号として用いる場合でも同様である。
以下、OB領域を黒レベルの撮像基準信号を検出する領域として例示して述べる。
The above description exemplifies an OB area that provides an imaging reference signal of a black level as an area for detecting an imaging reference signal. However, even when a reference level such as a white level is used as an imaging reference signal instead of a black level. It is the same.
Hereinafter, the OB region will be described as an example of the region for detecting the black level imaging reference signal.
サンプリング回路12は、撮像センサー11の複数のセンサー素子の検出信号を、所定の走査周期で、たとえば、NTSC方式の走査周期で、撮像部11aおよびその周囲のOB領域に配設された複数の撮像素子の検出信号を、各水平方向を垂直方向の上から下に向かって走査して(サンプリングして)、その結果をサンプリング回路12内のレジスタに保存する。
サンプリング回路12においてサンプリングし、サンプリング回路12内のレジスタに保存された撮像信号は、信号処理ユニット20に出力される。
The
The imaging signal sampled by the
信号処理ユニット20は、図3に図解したように、たとえば、好ましくは、信号処理機能を有するプロセッサ21と、バス22と、クロック発生器23と、ROM24と、RAM25と、信号出力部26と、インターフェース部27と、撮像信号入力部28とを有する。
なお、図3に示した信号処理ユニット20の構成は概念的に図解したものであり、信号処理ユニット20は図3に例示した構成に限定されるものではない。
カメラなどの撮像装置に信号処理ユニット20が使用されるときは、信号出力部26の後段に映像信号処理装置などが接続されるが、図解を省略している。
As illustrated in FIG. 3, for example, the
The configuration of the
When the
プロセッサ21は、各種処理を実行するとき各種データを保持するレジスタREGを内蔵している。これを内蔵レジスタREGと呼ぶ。内蔵レジスタREG歯複数のレジスタを有する。
クロック発生器23はプロセッサ21の動作の基準となるクロック信号を発生する。
ROM24はプロセッサ21において処理する各種プログラムを記憶している。以下に述べるプロセッサ21の各種信号処理は、ROM24に記憶されたプログラムがプロセッサ21において動作することにより実行される。
RAM25は、プロセッサ21の処理結果を保存する。たとえば、オプチカルブラック領域の各領域、すなわち、上側水平方向OB領域OB−HU、下側水平方向OB領域OB−HL、左側垂直方向OB領域OB−VL、右側垂直方向OB領域OB−VRの撮像基準信号を保持する。
インターフェース部27は、サンプリング回路12に接続されており、プロセッサ21の制御処理と、プロセッサ21との動作のタイミング調整、動作確認を行う場合の信号がインターフェース部27を介して授受される。
撮像信号入力部28は、サンプリング回路12において撮像素子の検出信号を走査して得られた撮像信号(OB領域の撮像基準信号も含む)を信号処理ユニット20に取り込むのに使用される。
The
The
The
The
The
The imaging
図4は、図2に図解した撮像センサー11の平面形状の1例として、垂直走査方向に、撮像部11a部分の水平ラインLN2〜LN5あり、撮像部11a部分の上下に上側水平方向OB領域OB−HUと下側水平方向OB領域OB−HLとがそれぞれ水平ラインLN1、LN6として存在すると想定している。
4 shows an example of the planar shape of the
図5は、各水平ラインにおけるサンプリング回路12のサンプリング結果を示す図である。
図4においては、ラインLN4〜LN6の右側垂直方向OB領域OB−VRおよびその近傍の撮像部に強い太陽光が入射した場合、または、ラインLN5〜LN6の左側垂直方向OB領域OB−VL(領域Z1)および右側垂直方向OB領域OB−VR(領域Z2)と、これらの領域の近傍に太陽光が入射した場合を例示している。もちろん、実際には太陽光が同時に撮像部11aの上記2か所に入射することは通常ないが、本発明の実施の形態の信号処理方法を述べるためにそのような太陽光が入射したと仮定して述べる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a sampling result of the
In FIG. 4, when strong sunlight is incident on the right vertical OB region OB-VR of the lines LN4 to LN6 and the image pickup unit in the vicinity thereof, or the left vertical OB region OB-VL (region of the lines LN5 to LN6) Z1) and the right vertical OB region OB-VR (region Z2) and the case where sunlight is incident in the vicinity of these regions are illustrated. Of course, in practice, sunlight is not normally incident on the two locations of the
上側水平方向OB領域OB−HU、下側水平方向OB領域OB−HL、左側垂直方向OB領域OB−VL、右側垂直方向OB領域OB−VRはそれぞれ、遮光性のある材料、たとえば、アルミニウム箔などで遮光されていて、通常、撮像センサー11のこれらOB領域の位置する撮像素子には光は入射しない。その場合、OB領域における撮像素子の信号レベルほぼ電圧0Vに近い値を示す。
以下、図5に例示した各ラインの走査撮像信号の状態を説明する。
The upper horizontal OB area OB-HU, the lower horizontal OB area OB-HL, the left vertical OB area OB-VL, and the right vertical OB area OB-VR are each made of a light-shielding material, such as an aluminum foil. In general, no light is incident on the image sensor in the OB area of the
Hereinafter, the state of the scanning imaging signal of each line illustrated in FIG. 5 will be described.
(1)ラインLN1、上側水平方向OB領域OB−HUのラインLN1の走査撮像信号は、左側垂直方向OB領域OB−VLと右側垂直方向OB領域OB−VRとの間でほぼ0Vであり、正常な黒レベル信号(撮像基準信号)を示している。
(2)ラインLN2〜LN3、左側垂直方向OB領域OB−VLの部分で走査撮像信号はほぼ0Vであり、正常な黒レベル信号を示している。同様に、右側垂直方向OB領域OB−VRの部分で走査撮像信号はほぼ0Vであり、正常な黒レベル信号を示している。左側垂直方向OB領域OB−VLと右側垂直方向OB領域OB−VRとの間は、撮像部11aの撮像素子による映像信号のレベルを示している。
(3)ラインLN4、左側垂直方向OB領域OB−VLの部分で走査撮像信号はほぼ0Vであり、正常な黒レベル信号を示している。
(1) The scanning imaging signal of the line LN1 and the line LN1 of the upper horizontal OB area OB-HU is substantially 0 V between the left vertical OB area OB-VL and the right vertical OB area OB-VR, and is normal. A black level signal (imaging reference signal) is shown.
(2) The scanning imaging signal is substantially 0 V in the lines LN2 to LN3 and the left vertical OB area OB-VL, indicating a normal black level signal. Similarly, the scanning imaging signal is almost 0 V in the right vertical OB region OB-VR, indicating a normal black level signal. Between the left vertical OB area OB-VL and the right vertical OB area OB-VR, the level of the video signal by the imaging device of the
(3) In the portion of the line LN4 and the left vertical OB area OB-VL, the scanning imaging signal is almost 0 V, indicating a normal black level signal.
しかしながら、強いハイライト光、たとえば、太陽光が入射すると、遮光膜を透過して、あるいは、OB領域の近傍の撮像部を透過した強い光の乱反射などで、OB領域部分の撮像素子が光を検出することがある。その場合、OB領域における撮像素子の検出信号は、電圧0Vよりもかなり高くなる。 However, when strong highlight light, for example, sunlight is incident, the image sensor in the OB region part transmits light through the light-shielding film or the strong reflection of strong light that has passed through the image pickup unit near the OB region. May be detected. In that case, the detection signal of the image sensor in the OB region is considerably higher than the voltage 0V.
(4)ラインLN4、右側垂直方向OB領域OB−VRの部分(領域Z2)が太陽光の影響を受けて、その部分の走査撮像信号は電圧0Vより相当高い値を示している。
(5)ラインLN5、左側垂直方向OB領域OB−VLの部分(領域Z1)が、太陽光の影響を受けて、その部分の走査撮像信号は電圧0Vより相当高い値を示している。同様に、右側垂直方向OB領域OB−VRの部分(領域Z2)が、太陽光の影響を受けて、その部分の走査撮像信号は電圧0Vより相当高い値を示している。領域Z1と領域Z2との間の、太陽光の影響を受けない撮像部の撮像素子の走査撮像信号は映像に応じたレベルを示している。
(6)ラインLN6、下側水平方向OB領域OB−HLであり、ラインLN1(上側水平方向OB領域OB−HU)と同様、本来、全てが電圧0Vの撮像基準信号であるべきが、太陽光の影響を受けた部分(領域Z1、Z2)の走査撮像信号は電圧0Vより相当高い値を示している。太陽光の影響を受けない下側水平方向OB領域OB−HLにおける撮像素子の走査撮像信号はほぼ電圧0V、すなわち、正常な黒レベル信号を示している。
(4) The portion of the line LN4 and the right vertical OB region OB-VR (region Z2) is affected by sunlight, and the scanning image pickup signal of that portion shows a value considerably higher than the voltage 0V.
(5) The portion of the line LN5 and the left vertical direction OB region OB-VL (region Z1) is affected by sunlight, and the scanning imaging signal of that portion shows a value considerably higher than the voltage 0V. Similarly, the right vertical OB area OB-VR portion (area Z2) is affected by sunlight, and the scanning image pickup signal of that portion shows a value considerably higher than the voltage 0V. The scanning image pickup signal of the image pickup element of the image pickup unit that is not affected by sunlight between the region Z1 and the region Z2 shows a level corresponding to the image.
(6) Line LN6, lower horizontal OB area OB-HL, and like line LN1 (upper horizontal OB area OB-HU), all of them should be imaging reference signals with a voltage of 0 V, but sunlight The scanning image pickup signal of the part (regions Z1 and Z2) affected by the above has a value considerably higher than the voltage 0V. The scanning imaging signal of the imaging device in the lower horizontal OB region OB-HL that is not affected by sunlight shows a voltage of approximately 0 V, that is, a normal black level signal.
たとえば、ラインLN5の走査撮像信号(曲線CV1)をそのまま、信号処理ユニット20から後段の信号処理回路に出力してその回路で撮像基準信号で補正した場合、あるいは、信号処理ユニット20のプロセッサ21で撮像基準信号の補正をした場合、ラインLN5の信号は破線の曲線CV2で示したように、撮像信号の全体のレベルの輝度が低下する。その結果を表示器に表示すると、その部分の輝度が低下して黒く表示されるという黒沈み現象が起こる可能性がある。
For example, when the scanning imaging signal (curve CV1) of the line LN5 is output as it is from the
第1実施の形態の信号処理方法
そのような現象を防止するため、本発明の実施の形態においては、信号処理ユニット20において、特に、プロセッサ21において、図6を参照して述べる下記の処理を行う。
図6はプロセッサ21で行う、本発明の実施の形態の第1の撮像基準信号補正方法を示すフローチャートである。
Signal Processing Method According to First Embodiment In order to prevent such a phenomenon, in the embodiment of the present invention, the following processing described with reference to FIG. Do.
FIG. 6 is a flowchart showing the first imaging reference signal correction method according to the embodiment of the present invention performed by the
ステップ1、2:プロセッサ21は、クロック発生器23からのクロックに同期して動作し、ステップ1において、インターフェース部27を介してサンプリング回路12の走査タイミングを監視し、プロセッサ21において、サンプリング回路12の走査撮像信号を入力可能になることを検出する。走査撮像信号が入力可能なタイミングにならないときは、プロセッサ21はステップ2において遅延して待機する。
ステップ3:プロセッサ21はサンプリング回路12から走査撮像信号を入力可能なタイミングになったら、プロセッサ21はサンプリング回路12から1水平走査方向ごと、複数の走査撮像信号を連続的に一括して入力する。
入力した走査撮像信号は、RAM25に一旦保存して下記の処理を行うこともできるし、RAM25に保存せず、入力した順序に実時間で下記の処理を行うこともできる。
Step 3 : When the timing at which the
The input scanning imaging signal can be temporarily stored in the
ステップ4:プロセッサ21は、入力した走査撮像信号について、上側水平方向OB領域OB−HU、下側水平方向OB領域OB−HL、左側垂直方向OB領域OB−VL、右側垂直方向OB領域OB−VRのいずれかにおける領域の走査撮像信号があるか否かを判断する(チェックする)。
Step 4 : The
ステップ5:上記OB領域のいずれかの領域の走査撮像信号の場合、撮像素子で検出した信号が正常な範囲にあるか否かをチェックする。
正常な範囲内としては、たとえば、撮像素子が検出する最大輝度信号レベル(最大振幅)の数%以内とする相対正常範囲とするか、あるいは、黒レベル信号本来のレベルである電圧0Vの上下に制限値を、たとえば、数10mVとする絶対正常範囲とするなど、適宜、設定できる。
その様な上下の制限値は、たとえば、プロセッサ21の内蔵レジスタREG(第1、第2内蔵レジスタREG)に設定しておく。
Step 5 : In the case of a scanning image pickup signal in any one of the OB areas, it is checked whether or not the signal detected by the image pickup device is in a normal range.
The normal range is, for example, a relative normal range within several percent of the maximum luminance signal level (maximum amplitude) detected by the image sensor, or above and below the voltage 0 V, which is the original level of the black level signal. The limit value can be set as appropriate, for example, within the absolute normal range of several tens of mV.
Such upper and lower limit values are set in, for example, the built-in register REG (first and second built-in registers REG) of the
ステップ6:OB領域の撮像素子による検出信号(走査撮像信号)が正常な範囲にあるとき、その値をプロセッサ21の第3の内蔵レジスタREGに保持する。このように、第3の内蔵レジスタREGには最新の正常なOB領域の走査撮像信号(検出信号)が保持される。
Step 6 : When the detection signal (scanning imaging signal) by the imaging device in the OB area is in a normal range, the value is held in the third built-in register REG of the
ステップ7:OB領域の走査撮像信号が正常な範囲にない場合、プロセッサ21は、その検出信号を、プロセッサ21の第3の内蔵レジスタREGに保持している最新の正常なOB領域の黒レベル信号で置き換える。
それにより、たとえば、図5のラインLN4の右側垂直方向OB領域OB−VRの黒レベル信号が同じラインLN4の左側垂直方向OB領域OB−VLの黒レベル信号で置き換えられる。
Step 7 : When the scanning imaging signal of the OB area is not in the normal range, the
Thereby, for example, the black level signal of the right vertical OB region OB-VR of the line LN4 in FIG. 5 is replaced with the black level signal of the left vertical OB region OB-VL of the same line LN4.
ステップ8:プロセッサ21は、ステップ6の走査撮像信号(撮像素子の検出信号)、または、ステップ7で置き換えた正常な走査撮像信号を、または、ステップ4において、撮像部11aの走査撮像信号を、信号出力部26を介して後段の信号処理回路に出力する。
Step 8 : The
上述した信号処理を行うと図4および図5を参照して述べた例示において、下記のようになる。
ラインLN4、右側垂直方向OB領域OB−VRの部分(領域Z2)の黒レベル信号は、第3の内蔵レジスタREGに保存されている最新の正常な撮像基準信号である同じラインLN4の左側垂直方向OB領域OB−VLの黒レベル信号(走査撮像信号)で置き換えられる。
ラインLN5、左側垂直方向OB領域OB−VLの走査撮像信号も、第3の内蔵レジスタREGに保存されている最新の正常な撮像基準信号である1つ前のラインLN4の左側垂直方向OB領域OB−VLの黒レベル信号で置き換えられる。なお、太陽光の影響を受けて、輝度が高くなっている領域Z1内でも撮像部11aの走査撮像信号は置き換えをせず、そのままである。
同様に、右側垂直方向OB領域OB−VRの走査撮像信号も、第3の内蔵レジスタREGに保存されている最新の正常な黒レベル信号である、ラインLN4の左側垂直方向OB領域OB−VLの黒レベル信号に置き換えられる。なお、太陽光の影響を受けている領域Z2内でも撮像部11aの走査撮像信号はそのままである。
ラインLN6:下側水平方向OB領域OB−HLのうち、太陽光の影響を受けた部分(領域Z1)の走査撮像信号は、第3の内蔵レジスタREGに保存されている最新の正常な黒レベル信号、ラインLN4の左側垂直方向OB領域OB−VLの黒レベル信号に置き換えられる。
When the signal processing described above is performed, the example described with reference to FIGS. 4 and 5 is as follows.
The black level signal of the line LN4 and the right vertical OB area OB-VR (area Z2) is the left vertical direction of the same line LN4 which is the latest normal imaging reference signal stored in the third internal register REG. It is replaced with a black level signal (scanning imaging signal) in the OB area OB-VL.
The scanning imaging signal of the line LN5 and the left vertical OB area OB-VL is also the latest normal imaging reference signal stored in the third built-in register REG, and is the left vertical OB area OB of the previous line LN4. Replaced by a black level signal of -VL. Note that the scanning imaging signal of the
Similarly, the scanning imaging signal of the right vertical OB area OB-VR is also the latest normal black level signal stored in the third built-in register REG, which is the left vertical OB area OB-VL of the line LN4. Replaced with black level signal. Note that the scanning image pickup signal of the
Line LN6 : The latest normal black level stored in the third built-in register REG is the scanning imaging signal of the part (area Z1) affected by sunlight in the lower horizontal OB area OB-HL. The signal is replaced with the black level signal of the left vertical OB region OB-VL of the line LN4.
以上のように、この例では、ラインLN4の右側垂直方向OB領域OB−VRからラインLN6の領域Z1までは、最新の正常な黒レベル信号は、ラインLN4の左側垂直方向OB領域OB−VLの黒レベル信号となる。
ラインLN6においては、領域Z1を越えた部分の走査撮像信号は、正常であり、これらの正常な黒レベル信号が順次更新されて第3の内蔵レジスタREGに保持される。
下側水平方向OB領域OB−HLのうち、太陽光の影響を受けた部分(領域Z2)の走査撮像信号は、上記領域Z1を越えた領域の最新の正常な黒レベル信号であり、第3の内蔵レジスタREGに保存されている黒レベル信号で置き換えられる。
As described above, in this example, from the right vertical OB area OB-VR of the line LN4 to the area Z1 of the line LN6, the latest normal black level signal is in the left vertical OB area OB-VL of the line LN4. This is a black level signal.
In the line LN6, the scanning image pickup signal in the portion beyond the region Z1 is normal, and these normal black level signals are sequentially updated and held in the third built-in register REG.
In the lower horizontal direction OB area OB-HL, the scanning imaging signal of the part (area Z2) affected by sunlight is the latest normal black level signal in the area beyond the area Z1, Is replaced with a black level signal stored in the internal register REG.
撮像センサー11に、たとえば、太陽光などが入射した状態で撮像を行うのは一時的(一過性)である。あるいは、撮像センサー11に太陽光などが入射するのは通常、瞬間的または一過性である。
上記のようにOB領域の黒レベル信号が正常範囲を逸脱しているとき、異常が検出された信号を、第3の内蔵レジスタREGに保持しているOB領域において正常に検出された最新の黒レベル信号で置き換えるので、そのような一過性のハイライト光に対して、撮像デバイスの状況に則した撮像基準信号の補正が可能となる。
For example, it is temporary (temporary) to perform imaging in a state where sunlight or the like is incident on the
When the black level signal in the OB area deviates from the normal range as described above, the latest black that has been normally detected in the OB area held in the third built-in register REG is detected when the abnormality is detected. Since the level signal is used for replacement, it is possible to correct the imaging reference signal in accordance with the situation of the imaging device with respect to such transient highlight light.
撮像基準信号補正装置1は、OB領域における最新の正常な黒レベル信号を保持するのに1個の内蔵レジスタREG、制限値を保持するのに2個の内蔵レジスタREGを用いるだけでよいという利点がある。
また信号処理も簡単である。よって、図3に図解した信号処理ユニット20の構成を、プロセッサ21、クロック発生器23、ROM24などを有するコンピュータを用いずに、ハードウエア回路で実現することもできる。その場合、ステップ1、2における処理を行うタイミング調整回路と、ステップ3における処理を行う撮像データ入力回路と、ステップ4における処理を行う第1比較回路と、ステップ5における処理を行う第2比較回路と、ステップ6の処理を行うレジスタと、ステップ7の処理を行う置き換え回路と、ステップ8の処理を行うデータ出力回路を設ける。
The imaging reference
Signal processing is also simple. Therefore, the configuration of the
上記処理は簡単である。したがって、処理速度は迅速であり、サンプリング回路12から入力する信号の入力タイミングに則して上記処理を行うことができ、サンプリング回路12から入力した走査撮像信号に信号処理遅延を起こさずに、信号出力部26を介して後段の信号処理回路に、連続して出力できるという利点がある。
たとえば、後段の信号処理回路で、黒レベル信号で補正した撮像基準信号を用いて撮像部の撮像信号のレベルを補正し(減算し)、その結果を表示装置に実時間で表示するような場合、実時間を満足させることができる。
The above process is simple. Therefore, the processing speed is rapid, the above processing can be performed in accordance with the input timing of the signal input from the
For example, when the signal processing circuit in the subsequent stage corrects (subtracts) the level of the imaging signal of the imaging unit using the imaging reference signal corrected with the black level signal, and displays the result on the display device in real time Real time can be satisfied.
第2実施の形態の撮像基準信号補正処理方法
図7および図8を参照して本発明の第2実施の形態の撮像基準信号補正方法と撮像基準信号補正装置を述べる。
第2実施の形態においては、第1実施の形態のように内蔵レジスタREGに正常な1個の走査撮像信号を保存するのではなく、たとえば、RAM25に、たとえば、図7に図解したように、それぞれ、上側水平方向OB領域OB−HUの正常なデータを保存する部分、下側水平方向OB領域OB−HLの正常なデータを保存する部分、左側垂直方向OB領域OB−VLの正常なデータを保存する部分、右側垂直方向OB領域OB−VRの正常なデータを保存する部分を確保する。
たとえば、上側水平方向OB領域OB−HUの正常データ保存量は、(各水平ラインにおけるOB領域の走査点数)のメモリが必要となる。同様に、左側垂直方向OB領域OB−VLの正常データ保存量は、(各水平ラインにおけるOB領域領域の走査点数)×(垂直方向のライン数)のメモリが必要となる。
Imaging Reference Signal Correction Processing Method According to Second Embodiment An imaging reference signal correction method and imaging reference signal correction apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, instead of storing one normal scanning image pickup signal in the built-in register REG as in the first embodiment, for example, in the
For example, the normal data storage amount in the upper horizontal OB area OB-HU requires a memory of (number of scanning points of the OB area in each horizontal line). Similarly, the amount of normal data stored in the left vertical OB area OB-VL requires (number of scanning points of the OB area area in each horizontal line) × (number of lines in the vertical direction).
このように、RAM25にメモリ保存領域を確保して、プロセッサ21は図8にフローチャートで示した処理を行う。
図8において図6の処理と同じ処理は同じステップ番号を付している。
Thus, the memory storage area is secured in the
In FIG. 8, the same steps as those in FIG. 6 are given the same step numbers.
ステップ1、2:プロセッサ21は、クロック発生器23からのクロックに同期して動作し、図6を参照して述べたステップ1、2における動作と同様、サンプリング回路12の走査撮像信号を入力可能になることを検出する。
ステップ3:プロセッサ21は、ステップ3における動作と同様、サンプリング回路12から走査撮像信号を入力可能なタイミングになったら、サンプリング回路12から1水平走査方向ごと、複数の走査撮像信号を連続的に一括して入力する。
入力した走査撮像信号の保存は、図6を参照して述べた方法と同様である。
Step 3 : Similarly to the operation in
Saving of the input scanning imaging signal is the same as the method described with reference to FIG.
ステップ4:プロセッサ21は、入力した走査撮像信号のうち、上側水平方向OB領域OB−HU、下側水平方向OB領域OB−HL、左側垂直方向OB領域OB−VL、右側垂直方向OB領域OB−VRのいずれかにおける領域に走査撮像信号があるか否かを判断する(チェックする)。
Step 4 : The
ステップ5:上記OB領域のいずれかの領域の走査撮像信号について、撮像素子で検出した信号が上記同様、正常な範囲にあるか否かをチェックする。
その様な上下の制限値は、たとえば、プロセッサ21の内蔵レジスタREG(第1、第2内蔵レジスタREG)に設定しいてもよいし、RAM25に設定しておいてもよい。
Step 5 : It is checked whether or not the signal detected by the image sensor is within the normal range for the scanning image pickup signal in any one of the OB areas.
Such upper and lower limit values may be set in the internal register REG (first and second internal registers REG) of the
ステップ16:OB領域の撮像素子による検出信号(黒レベル信号)が正常な範囲にあるとき、その値を、上述したRAM25の正常データ保存領域の対応する部分に保存する。
Step 16 : When the detection signal (black level signal) from the image sensor in the OB area is in a normal range, the value is stored in the corresponding part of the normal data storage area of the
ステップ17:OB領域の検出信号(黒レベル信号)が正常な範囲にない場合、プロセッサ21は、その検出信号を、RAM25に保存してある対応するOB領域の対応する位置の正常な黒レベル信号で置き換える。
それにより、たとえば、図5のラインLN4の右側垂直方向OB領域OB−VRの黒レベル信号が、RAM25に保存してある、太陽光などの影響を受けない、同じ位置の正常な黒レベル信号で置き換えられる。
太陽光などの影響は一過性のものであり、たとえば、図5のラインLN4の右側垂直方向OB領域OB−VRの黒レベル信号は、太陽光などの影響がないものとした時の黒レベル信号に置き換えられる。
Step 17 : When the detection signal (black level signal) of the OB area is not within the normal range, the
Accordingly, for example, the black level signal of the right vertical OB region OB-VR of the line LN4 in FIG. 5 is a normal black level signal at the same position that is stored in the
The influence of sunlight or the like is transient. For example, the black level signal in the right vertical OB area OB-VR of the line LN4 in FIG. Replaced by signal.
ステップ8:プロセッサ21は、ステップ16の走査撮像信号(撮像素子の検出信号)、または、ステップ17で置き換えた正常な走査撮像信号を、または、撮像部11aの走査撮像信号を、信号出力部26を介して後段の信号処理回路に出力する。
Step 8 : The
上述したように、撮像センサー11に、たとえば、太陽光などが入射した状態で撮像を行うのは一時的である。あるいは、撮像センサー11に太陽光などが入射するのは通常、瞬間的または一過性である。
太陽光などの影響を受けた黒レベル信号が、RAM25に保存してある、太陽光などの影響を受けない時の、同じ位置の正常な黒レベル信号で置き換えられるので、撮像センサー11の実際の状況、OB領域の同じ位置の黒レベル信号に則した撮像基準信号の補正が可能となる。
As described above, for example, it is temporary to perform imaging in a state where sunlight or the like is incident on the
Since the black level signal affected by sunlight or the like is replaced with a normal black level signal stored in the
また上記処理は簡単である。したがって、処理速度は迅速であり、サンプリング回路12から入力する信号の入力タイミングに則して上記処理を行うことができ、サンプリング回路12から入力した走査撮像信号に信号処理遅延を起こさずに、信号出力部26を介して後段の信号処理回路に、連続して出力できるという利点がある。
たとえば、後段の信号処理回路で、黒レベル信号で補正した撮像基準信号を用いて撮像部の撮像信号のレベルを補正し(減算し)、その結果を表示装置に実時間で表示するような場合、実時間を満足させることができる。
The above process is simple. Therefore, the processing speed is rapid, the above processing can be performed in accordance with the input timing of the signal input from the
For example, when the signal processing circuit in the subsequent stage corrects (subtracts) the level of the imaging signal of the imaging unit using the imaging reference signal corrected with the black level signal, and displays the result on the display device in real time Real time can be satisfied.
第3実施の形態の撮像基準信号補正処理方法
図7と図9を参照して第3実施の形態の撮像基準信号補正方法と撮像基準信号補正装置について述べる。
第3実施の形態の撮像基準信号補正方法および撮像基準信号補正装置においては、第1実施の形態のように内蔵レジスタREGに正常な1個の走査撮像信号を保存する他、たとえば、第2実施の形態の撮像基準信号補正方法と同様、RAM25に、たとえば、図7に図解したように、それぞれ、上側水平方向OB領域OB−HUの正常なデータを保存する部分、下側水平方向OB領域OB−HLの正常なデータを保存する部分、左側垂直方向OB領域OB−VLの正常なデータを保存する部分、右側垂直方向OB領域OB−VRの正常なデータを保存する部分を確保する。
Imaging Reference Signal Correction Processing Method of Third Embodiment With reference to FIGS. 7 and 9, an imaging reference signal correction method and an imaging reference signal correction device of the third embodiment will be described.
In the imaging reference signal correction method and imaging reference signal correction apparatus of the third embodiment, one normal scanning imaging signal is stored in the built-in register REG as in the first embodiment. As in the imaging reference signal correction method of the embodiment, the
プロセッサ21は図9にフローチャートで示した処理を行う。
なお、図9において図6および図8と同じステップ番号は同じ動作(処理)を示す。
The
In FIG. 9, the same step numbers as in FIGS. 6 and 8 indicate the same operations (processes).
ステップ1、2:プロセッサ21は、クロック発生器23からのクロックに同期して動作し、サンプリング回路12の走査撮像信号を入力可能になることを検出する。
ステップ3:プロセッサ21は、サンプリング回路12から走査撮像信号を入力可能なタイミングになったら、サンプリング回路12から1水平走査方向ごと、複数の走査撮像信号を連続的に一括して入力する。
入力した走査撮像信号の保存は図6を参照して述べた方法と同様である。
Step 3 : When the timing at which the scanning imaging signal can be input from the
Saving of the input scanning imaging signal is the same as the method described with reference to FIG.
ステップ4:プロセッサ21は、入力した走査撮像信号のうち、上側水平方向OB領域OB−HU、下側水平方向OB領域OB−HL、左側垂直方向OB領域OB−VL、右側垂直方向OB領域OB−VRのいずれかにおける領域に走査撮像信号があるか否かを判断する(チェックする)。
Step 4 : The
ステップ5:上記OB領域のいずれかの領域の走査撮像信号の場合、撮像素子で検出した信号が正常な範囲にあるか否かをチェックする。 Step 5 : In the case of a scanning image pickup signal in any one of the OB areas, it is checked whether or not the signal detected by the image pickup device is in a normal range.
ステップ16:OB領域の撮像素子による検出信号(走査撮像信号)が正常な範囲にあるとき、プロセッサ21は、その正常な黒レベル信号の値を、上述したRAM25の正常データ保存領域の該当する部分に保存する。
ステップ21:プロセッサ21は、さらにその正常な黒レベル信号の値を最新の正常黒レベル信号としてプロセッサ21の内蔵レジスタREGに保存する。
Step 16 : When the detection signal (scanning imaging signal) by the image sensor in the OB area is in a normal range, the
Step 21 : The
ステップ22:プロセッサ21は、OB領域の撮像素子による異常状態の黒レベル信号をそのまま上述したRAM25の正常データ保存領域の該当する部分に保存する。したがって、保存された黒レベル信号は異常状態である。
Step 22 : The
ステップ23:プロセッサ21は、同じOB領域、たとえば、同じ上側水平方向OB領域OB−HUのその検出信号に隣接する位置、あるいは、近傍の位置に正常な黒レベル信号が存在するか否かをRAM25に保存されている黒レベル信号を参照してチェックする。
上記近傍の位置としては、たとえば、撮像センサー11の垂直方向では、数ライン分、水平方向では数桁分程度とする。対象とする位置から余りに離れると、その位置の黒レベル信号からずれている可能性があるからである。
Step 23 : The
The position in the vicinity is, for example, about several lines in the vertical direction of the
ステップ24:隣接する位置、あるいは、近傍の位置に正常な黒レベル信号が存在する場合は、プロセッサ21は、その正常な黒レベル信号で、異常の黒レベル信号を置き換える。
このように、本実施の形態においては、異常が検出されたときその位置と隣接する位置または近傍する位置の正常な黒レベル信号で補正される。
Step 24 : If there is a normal black level signal at an adjacent position or a nearby position, the
As described above, in this embodiment, when an abnormality is detected, correction is performed with a normal black level signal at a position adjacent to or adjacent to the position.
ステップ25:隣接する位置、あるいは、近傍の位置に正常な黒レベル信号が存在しない場合は、プロセッサ21は、ステップ21で保存した内蔵レジスタREGの最新の正常な黒レベル信号で、上記異常の黒レベル信号を置き換える。
内蔵レジスタREGには撮像センサー11の最新の正常な黒レベル信号が保存されているから、隣接する位置、あるいは、近傍の位置に正常な黒レベル信号が存在しない場合でも、最新の正常な黒レベル信号で補正できる。
Step 25 : If there is no normal black level signal at the adjacent position or a nearby position, the
Since the latest normal black level signal of the
ステップ8:プロセッサ21は、ステップ16の黒レベル信号、または、ステップ24またはステップ25で置き換えた黒レベル信号を、または、撮像部11aの走査撮像信号を信号出力部26を介して後段の信号処理回路に出力する。
Step 8 : The
本実施の形態においては、異常が検出されたとき、(1)まず、その位置と隣接する位置または近傍する位置の正常な黒レベル信号で補正し、(2)その補正が困難なときは、内蔵レジスタREGに保存してある最新の正常な黒レベル信号で補正する。 In this embodiment, when an abnormality is detected, (1) first, correction is performed with a normal black level signal at a position adjacent to or near the position, and (2) when the correction is difficult, Correction is performed with the latest normal black level signal stored in the internal register REG.
第4実施の形態の撮像基準信号補正処理方法
図7と図10を参照して第3実施の形態の撮像基準信号補正方法と撮像基準信号補正装置について述べる。
第4実施の形態の撮像基準信号補正方法および撮像基準信号補正装置においては、第1、3実施の形態のように内蔵レジスタREGに正常な1個の走査撮像信号を保存する他、たとえば、第2、3実施の形態の撮像基準信号補正方法と同様、RAM25に、たとえば、図7に図解したように、それぞれ、上側水平方向OB領域OB−HUの正常なデータを保存する部分、下側水平方向OB領域OB−HLの正常なデータを保存する部分、左側垂直方向OB領域OB−VLの正常なデータを保存する部分、右側垂直方向OB領域OB−VRの正常なデータを保存する部分を確保する。
Imaging Reference Signal Correction Processing Method According to Fourth Embodiment An imaging reference signal correction method and imaging reference signal correction apparatus according to a third embodiment will be described with reference to FIGS.
In the imaging reference signal correction method and imaging reference signal correction apparatus of the fourth embodiment, in addition to storing one normal scanning imaging signal in the built-in register REG as in the first and third embodiments, for example, Similar to the imaging reference signal correction methods of the second and third embodiments, the
プロセッサ21は図10にフローチャートで示した処理を行う。
なお、図10において図6、図8、図9と同じステップ番号は同じ動作(処理)を示す。
The
In FIG. 10, the same step numbers as those in FIGS. 6, 8, and 9 indicate the same operations (processes).
ステップ1、2:プロセッサ21は、クロック発生器23からのクロックに同期して動作し、サンプリング回路12の走査撮像信号を入力可能になることを検出する。
ステップ3:プロセッサ21は、サンプリング回路12から走査撮像信号を入力可能なタイミングになったら、サンプリング回路12から1水平走査方向ごと、複数の走査撮像信号を連続的に一括して入力する。
入力した走査撮像信号の保存は図6を参照して述べた方法と同様である。
Step 3 : When the timing at which the scanning imaging signal can be input from the
Saving of the input scanning imaging signal is the same as the method described with reference to FIG.
ステップ4:プロセッサ21は、入力した走査撮像信号のうち、上側水平方向OB領域OB−HU、下側水平方向OB領域OB−HL、左側垂直方向OB領域OB−VL、右側垂直方向OB領域OB−VRのいずれかにおける領域に走査撮像信号があるか否かを判断する(チェックする)。
Step 4 : The
ステップ5:上記OB領域のいずれかの領域の走査撮像信号の場合、撮像素子で検出した信号が、正常な範囲にあるか否かをチェックする。 Step 5 : In the case of a scanning image pickup signal in any one of the OB areas, it is checked whether or not the signal detected by the image pickup device is in a normal range.
ステップ16:OB領域の撮像素子による検出信号(走査撮像信号)が正常な範囲にあるとき、プロセッサ21は、その正常な黒レベル信号の値を、上述したRAM25の正常データ保存領域の該当する部分に保存する。
ステップ21:プロセッサ21は、さらにその正常な黒レベル信号の値を最新の正常黒レベル信号としてプロセッサ21の内蔵レジスタREGに保存する。
Step 16 : When the detection signal (scanning imaging signal) by the image sensor in the OB area is in a normal range, the
Step 21 : The
ステップ22:プロセッサ21は、OB領域の撮像素子による異常状態の黒レベル信号をそのまま上述したRAM25の正常データ保存領域の該当する部分に保存する。したがって、保存された黒レベル信号は異常状態である。
Step 22 : The
ステップ31:プロセッサ21は、検出信号を得た撮像素子が配設されているOB領域と反対側のOB領域、たとえば、上側水平方向OB領域OB−HUに対して下側水平方向OB領域OB−HLまたはその逆のOB領域、あるいは、左側垂直方向OB領域OB−VLに対して右側垂直方向OB領域OB−VRまたはその逆のOB領域の対応する位置に正常な黒レベル信号が存在するか否かをRAM25に保存されている黒レベル信号を参照してチェックする。
対応する位置とは、たとえば、上側水平方向OB領域OB−HUについては、下側水平方向OB領域OB−HLの同じ水平走査位置であり、左側垂直方向OB領域OB−VLについては、右側垂直方向OB領域OB−VRの同じ垂直方向の水平走査線の位置である。
Step 31 : The
The corresponding position is, for example, the same horizontal scanning position of the lower horizontal OB area OB-HL for the upper horizontal OB area OB-HU, and the right vertical direction for the left vertical OB area OB-VL. This is the position of the horizontal scanning line in the same vertical direction of the OB area OB-VR.
ステップ32:反対側のOB領域の対応する位置に正常な黒レベル信号が存在する場合は、プロセッサ21は、その正常な黒レベル信号で、異常の黒レベル信号を置き換える。
このように本実施の形態においては、異常が検出されたとき、そのOB領域の位置と反対側のOB領域の対応する位置の正常な黒レベル信号で補正される。
Step 32 : If there is a normal black level signal at the corresponding position in the opposite OB area, the
As described above, in the present embodiment, when an abnormality is detected, correction is performed with a normal black level signal at a corresponding position in the OB area opposite to the position of the OB area.
このような補正方法は特に、図11(A)に示したように、たとえば、上側水平方向OB領域OB−HUのほぼ全体が太陽光の影響を受けたような場合に、下側水平方向OB領域OB−HLの正常な黒レベル信号で補正する、あるいは、左側垂直方向OB領域OB−VLのほぼ全体が太陽光の影響を受けたような場合に、右側垂直方向OB領域OB−VRの正常な黒レベル信号で補正することができ、有効である。 Such a correction method is particularly suitable for the lower horizontal OB when, for example, almost the entire upper horizontal OB area OB-HU is affected by sunlight, as shown in FIG. Correct the normal black level signal in the region OB-HL, or correct the normal in the right vertical OB region OB-VR when almost the entire left vertical OB region OB-VL is affected by sunlight. It can be corrected with a black level signal and is effective.
ステップ25:反対側のOB領域の対応する位置に正常な黒レベル信号が存在しない場合は、プロセッサ21は、ステップ21で保存した内蔵レジスタREGの最新の正常な黒レベル信号で、上記異常の黒レベル信号を置き換える。
内蔵レジスタREGには撮像センサー11の最新の正常な黒レベル信号が保存されているから、反対側のOB領域の対応する位置に正常な黒レベル信号が存在しない場合でも、最新の正常な黒レベル信号で補正できる。
Step 25 : If there is no normal black level signal at the corresponding position in the opposite OB area, the
Since the latest normal black level signal of the
ステップ8:プロセッサ21は、ステップ16の黒レベル信号、または、ステップ32またはステップ25で置き換えた黒レベル信号を、または、撮像部11aの走査撮像信号を信号出力部26を介して後段の信号処理回路に出力する。
Step 8 : The
本実施の形態においては、異常が検出されたとき、(1)まず、そのOB領域とは反対側の対応する位置の正常な黒レベル信号で補正し、(2)その補正が困難なときは、内蔵レジスタREGに保存してある最新の正常な黒レベル信号で補正する。 In this embodiment, when an abnormality is detected, (1) first, correction is performed with a normal black level signal at a corresponding position opposite to the OB area, and (2) when correction is difficult. Then, the latest normal black level signal stored in the built-in register REG is used for correction.
その他の実施の形態
本発明の撮像基準信号補正方法と撮像基準信号補正装置を実施するに際しては、上述した実施の形態に限定されない。
たとえば、上述した第1〜第4実施の形態を適宜組み合わせて、あるいは、選択して使用することもできる。
Other Embodiments The implementation of the imaging reference signal correction method and imaging reference signal correction apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, the above-described first to fourth embodiments can be appropriately combined or selected for use.
たとえば、まず、プロセッサ21がOB領域の撮像信号を全体的に観察し、図11(A)または図11(B)のように、1OB領域が全体的に太陽光の影響を受けている場合は、図10を参照して述べた第4実施の形態の撮像基準信号補正方法を選択する。
For example, first, when the
あるいは、まず、プロセッサ21がOB領域の撮像信号を全体的に観察し、1OB領域が部分的に太陽光の影響を受けている場合は、図9を参照して述べた第3実施の形態の撮像基準信号補正方法を選択する。
Alternatively, first, when the
また、まず、プロセッサ21がOB領域の撮像信号を全体的に観察し、前回まで太陽光の影響を受けていず、今回の走査のとき、太陽光の影響を受けている場合は、図8を参照して述べた第2実施の形態の撮像基準信号補正方法を選択する。
First, when the
複雑な処理を望まない場合は、図6を参照して述べた第1実施の形態の撮像基準信号補正方法を選択する。 When complicated processing is not desired, the imaging reference signal correction method of the first embodiment described with reference to FIG. 6 is selected.
以上の記述は、撮像基準信号を検出する領域として、黒色レベルの撮像基準信号を提供するOB領域を例示したが、黒色レベルではなく、白色レベルなどの基準のレベルを撮像基準信号として用いる場合でも同様である。 The above description exemplifies an OB area that provides an imaging reference signal of a black level as an area for detecting an imaging reference signal. However, even when a reference level such as a white level is used as an imaging reference signal instead of a black level. It is the same.
1…撮像基準信号補正装置
10…撮像デバイスユニット
11…撮像センサー
11a…撮像部
OB−HU…上側水平方向オプチカルブラック領域
OB−HL…下側水平方向オプチカルブラック領域
OB−VL…左側垂直方向オプチカルブラック領域
OB−VR…右側垂直方向オプチカルブラック領域
12…サンプリング回路
20…信号処理ユニット
21…プロセッサ 22…バス、23…クロック発生器
24…ROM、25…RAM、26…信号出力部
27…インターフェース部、28…撮像信号入力部
DESCRIPTION OF
11 ... Imaging sensor
11a ... Imaging unit
OB-HU: Upper horizontal optical black area
OB-HL: Lower horizontal optical black area
OB-VL: Left side vertical optical black area
OB-VR: right vertical optical black area
12 ... Sampling
21 ...
24 ... ROM, 25 ... RAM, 26 ... signal output section
27: Interface unit, 28 ... Imaging signal input unit
Claims (14)
前記入力した撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する手段と、
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、その撮像基準信号を、前記撮像基準信号を検出する領域の正常に検出された最新の撮像基準信号または以前の正常な撮像基準信号で置き換える、撮像基準信号補正手段と
を有することを特徴とする、撮像基準信号補正装置。 Means for inputting a detection signal of an imaging device in an area for detecting the imaging reference signal of an imaging device provided with an imaging part and an area for detecting an imaging reference signal around the imaging part;
Means for determining whether or not the input imaging reference signal deviates from a normal range;
When the imaging reference signal deviates from the normal range, the imaging reference signal is replaced with the latest detected imaging reference signal or the previous normal imaging reference signal that is normally detected in the region where the imaging reference signal is detected. An imaging reference signal correction device, comprising: an imaging reference signal correction unit.
前記撮像基準信号補正手段は、前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、その撮像基準信号を前記保持手段に保持されている撮像基準信号で置き換える、
ことを特徴とする、請求項1に記載の撮像基準信号補正装置。 Holding means for holding the latest imaging reference signal detected normally in the region for detecting the imaging reference signal;
The imaging reference signal correcting means replaces the imaging reference signal with an imaging reference signal held in the holding means when the imaging reference signal is out of a normal range.
The imaging reference signal correction device according to claim 1, wherein
前記4つの領域で検出した撮像基準信号を保持する保持手段を有し、
該保持手段には、前記4つの領域において正常に検出された撮像基準信号を保持しておき、
前記撮像基準信号補正手段は、前記4つの領域のいずれかの領域の撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、その撮像基準信号を、前記保持手段に保持されている該当する正常な撮像基準信号で置き換える、
ことを特徴とする、請求項1に記載の撮像基準信号補正装置。 The area for detecting the imaging reference signal around the imaging part is composed of four areas in the vertical and horizontal directions and the horizontal direction,
Holding means for holding imaging reference signals detected in the four areas;
The holding means holds imaging reference signals normally detected in the four areas,
The imaging reference signal correction means, when the imaging reference signal in any one of the four areas deviates from the normal range, the imaging reference signal is held in the holding means and the corresponding normal imaging Replace with the reference signal,
The imaging reference signal correction device according to claim 1, wherein
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する手段と、
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、正常範囲を逸脱している撮像基準信号を、その撮像基準信号が検出された領域と同じ領域における隣接する位置または近傍の位置における正常に検出された撮像基準信号で置き換える、撮像基準信号補正手段と
を有することを特徴とする、撮像基準信号補正装置。 Means for inputting a detection signal of an imaging element in an area for detecting the imaging reference signal of an imaging device provided with an imaging part and an area for detecting an imaging reference signal around the imaging part;
Means for determining whether or not the imaging reference signal deviates from a normal range;
When the imaging reference signal deviates from the normal range, the imaging reference signal that deviates from the normal range is normally detected at an adjacent position or a nearby position in the same area as the area where the imaging reference signal is detected. An imaging reference signal correction device, comprising: an imaging reference signal correction unit that replaces the acquired imaging reference signal.
前記同じ領域における隣接する位置または近傍の位置における正常に検出された撮像基準信号が存在しない場合、正常範囲を逸脱している撮像基準信号を、前記第1保持手段に保持されている最新の正常な撮像基準信号で置き換える、
ことを特徴とする、請求項4に記載の撮像基準信号補正装置。 First holding means for holding the latest normal imaging reference signal that has been normally detected in the region where the imaging reference signal is detected;
When there is no normally detected imaging reference signal at an adjacent position or a nearby position in the same region, an imaging reference signal that deviates from the normal range is stored in the first normal means. Replace with a standard imaging reference signal,
The imaging reference signal correction apparatus according to claim 4, wherein
前記4つの領域で検出した撮像基準信号を保持する第2保持手段を有し、
該第2保持手段には、前記4つの領域において正常に検出された撮像基準信号を保持しておく、
ことを特徴とする、請求項4に記載の撮像基準信号補正装置。 The area for detecting the imaging reference signal around the imaging part is composed of four areas in the vertical and horizontal directions and the horizontal direction,
Second holding means for holding imaging reference signals detected in the four areas;
The second holding means holds imaging reference signals normally detected in the four areas.
The imaging reference signal correction apparatus according to claim 4, wherein
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する手段と、
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、正常範囲を逸脱している撮像基準信号を、その撮像基準信号が検出された領域と前記撮像部分を挟んで反対側の撮像基準信号を検出する領域における対応する位置における正常に検出された撮像基準信号で置き換える、撮像基準信号補正手段と
を有することを特徴とする、撮像基準信号補正装置。 Means for inputting a detection signal of an imaging element in an area for detecting the imaging reference signal of an imaging device provided with an imaging part and an area for detecting an imaging reference signal around the imaging part;
Means for determining whether or not the imaging reference signal deviates from a normal range;
When the imaging reference signal deviates from the normal range, an imaging reference signal that deviates from the normal range is detected, and an imaging reference signal on the opposite side across the area where the imaging reference signal is detected and the imaging portion is detected. An imaging reference signal correction device comprising: an imaging reference signal correction unit that replaces a normally detected imaging reference signal at a corresponding position in a region to be processed.
前記同じ領域における隣接する位置または近傍の位置における正常に検出された撮像基準信号が存在しない場合、正常範囲を逸脱している撮像基準信号を、前記第1保持手段に保持されている最新の正常な撮像基準信号で置き換える、
ことを特徴とする、請求項7に記載の撮像基準信号補正装置。 First holding means for holding the latest normal imaging reference signal that has been normally detected in the region where the imaging reference signal is detected;
When there is no normally detected imaging reference signal at an adjacent position or a nearby position in the same region, an imaging reference signal that deviates from the normal range is stored in the first normal means. Replace with a standard imaging reference signal,
The imaging reference signal correction apparatus according to claim 7, wherein
前記4つの領域で検出した撮像基準信号を保持する第2保持手段を有し、
該第2保持手段には、前記4つの領域において正常に検出された撮像基準信号を保持しておく、
ことを特徴とする、請求項7に記載の撮像基準信号補正装置。 The area for detecting the imaging reference signal around the imaging part is composed of four areas in the vertical and horizontal directions and the horizontal direction,
Second holding means for holding imaging reference signals detected in the four areas;
The second holding means holds imaging reference signals normally detected in the four areas.
The imaging reference signal correction apparatus according to claim 7, wherein
前記撮像基準信号は黒基準レベル信号である、
請求項1〜9のいずれかに記載の撮像基準信号補正装置。 The area for detecting the imaging reference signal is an optical black area in which the imaging element is shielded by a light shielding film,
The imaging reference signal is a black reference level signal;
The imaging reference signal correction device according to claim 1.
前記入力した撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する工程と、
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、その撮像基準信号を、前記撮像基準信号を検出する領域の正常に検出された最新の撮像基準信号または以前の正常な撮像基準信号で置き換える、撮像基準信号補正工程と
を有することを特徴とする、撮像基準信号補正方法。 Inputting a detection signal of an imaging element in an area where the imaging reference signal is detected in an imaging device provided with an imaging part and an area where an imaging reference signal is detected around the imaging part;
Determining whether the input imaging reference signal deviates from the normal range; and
When the imaging reference signal deviates from the normal range, the imaging reference signal is replaced with the latest detected imaging reference signal or the previous normal imaging reference signal that is normally detected in the region where the imaging reference signal is detected. An imaging reference signal correction method comprising: an imaging reference signal correction step.
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する工程と、
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、正常範囲を逸脱している撮像基準信号を、その撮像基準信号が検出された領域と同じ領域における隣接する位置または近傍の位置における正常に検出された撮像基準信号で置き換える、撮像基準信号補正工程と
を有することを特徴とする、撮像基準信号補正方法。 Inputting a detection signal of an imaging element in an area where the imaging reference signal is detected in an imaging device provided with an imaging part and an area where an imaging reference signal is detected around the imaging part;
Determining whether the imaging reference signal deviates from a normal range;
When the imaging reference signal deviates from the normal range, the imaging reference signal that deviates from the normal range is normally detected at an adjacent position or a nearby position in the same area as the area where the imaging reference signal is detected. An imaging reference signal correction method comprising: an imaging reference signal correction step that replaces the acquired imaging reference signal.
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているか否かを判断する工程と、
前記撮像基準信号が正常範囲を逸脱しているとき、正常範囲を逸脱している撮像基準信号を、その撮像基準信号が検出された領域と前記撮像部分を挟んで反対側の撮像基準信号を検出する領域における対応する位置における正常に検出された撮像基準信号で置き換える、撮像基準信号補正工程と
を有することを特徴とする、撮像基準信号補正方法。 Inputting a detection signal of an imaging element in an area where the imaging reference signal is detected in an imaging device provided with an imaging part and an area where an imaging reference signal is detected around the imaging part;
Determining whether the imaging reference signal deviates from a normal range;
When the imaging reference signal deviates from the normal range, an imaging reference signal that deviates from the normal range is detected, and an imaging reference signal on the opposite side across the area where the imaging reference signal is detected and the imaging portion is detected. An imaging reference signal correction method comprising: an imaging reference signal correction step of replacing with a normally detected imaging reference signal at a corresponding position in a region to be performed.
前記撮像基準信号は黒基準レベル信号である、
請求項11〜13のいずれかに記載の撮像基準信号補正方法。
The area for detecting the imaging reference signal is an optical black area in which the imaging element is shielded by a light shielding film,
The imaging reference signal is a black reference level signal;
The imaging reference signal correction method according to claim 11.
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JP2002077738A (en) * | 2000-08-28 | 2002-03-15 | Nikon Corp | Clamp device |
JP2002290841A (en) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Nikon Corp | Imaging device, and electronic camera |
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