JP2007336175A - 電子ズーム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像リサイズ処理において、元画像データに対し、回路規模及び処理時間を増大させることなく輪郭強調，色補正等の画質調整機能を可能とする。
【解決手段】 本電子ズーム装置は、ユーザが任意にタップ係数を設定できるタップ係数設定手段および画質調整パラメータ設定手段を備え、また、電子ズーム処理手段におけるタップ数の加算によるゲインアップ分を利用しガンマ特性手段を備えることにより、回路規模を増大させる事なくユーザが任意に元画像に対し好みのフィルタ特性を施す事ができるフィルタ機能を実現し、また、処理時間を増大させる事なく電子ズーム処理１パスでＹＣ画像のリサイズ機能と同時に画質調整機能を実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、ディジタルカメラ用に開発されたイメージセンサから出力される映像信号に画像処理を施して得られた２次元画像データに対し、用途に応じて垂直方向または水平方向にリサイズ(画像サイズ変更)処理する電子ズーム装置に関するものである。

近年、カメラ業界におけるアナログ技術からディジタル技術への移行には目覚しいものがある。特にフィルムも現像も不要なディジタルスチルカメラは活況を呈し、携帯電話もカメラ搭載型が主流を占め、光学ズーム装置に加え、電子ズーム装置もディジタル信号処理として搭載され、表示装置にサイズあわせたり、帯域制限された画像伝送手段として、撮像画像または再生画像のリサイズ処理は非常に有用な機能となっている。

現状では、例えば、ディジタルカメラとしては、撮像画像ファイルのデータサイズ軽減化および画像サイズの取り扱い易さの観点から縮小リサイズを実現する電子ズーム装置や、液晶モニタ上での撮像画像の細部確認を行う為に拡大リサイズを実現する電子ズーム装置などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この種の電子ズーム装置は、例えば図５に示すように構成されている。同図において５０１は被写体の光像を光電変換し電荷情報を出力する固体撮像素子、５０２は上記固体撮像素子から得られた電荷信号をアナログ信号として取り出すＣＤＳ／ＡＧＣ手段、５０３は上記ＣＤＳ／ＡＧＣ手段で得られたアナログ信号をデジタル映像データに変換するＡ／Ｄ変換手段、５０４はＡ／Ｄ変換された画像信号データに対して黒レベル補正，ガンマ補正,およびゲイン補正等を行う前処理手段、５０５は外部よりデジタルＹＣ信号を入力するＹＣ入力手段、５０６は外部メディア手段より画像データを入力するメディア入力手段、５０７は各画像データを格納するＳＤＲＡＭ、５０８は上記前処理後データをＹＣデータに変換する画像処理手段、５０９は入力される画像データに対しタップ数ｍで垂直方向にリサイズを施す垂直ズーム手段、５１０は垂直ズーム手段で得られた垂直リサイズ画像データに対しタップ数ｎで水平方向にリサイズを施す水平ズーム手段、５１１は上記前処理手段と上記ＳＤＲＡＭ、ＹＣ入力手段と上記メディア入力手段と上記画像処理手段と上記垂直ズーム手段と上記水平ズーム手段間とのデータ入出力を制御するメモリコントローラである。

ここでタップ数とはデジタルフィルタ係数の個の数のことである。

上記電子ズーム装置では、メモリコントローラ５１１を介して画像データをリサイズ処理の入力とし、垂直ズーム手段５０９にてリサイズ垂直倍率に応じたタップ数ｍの固定係数を用いて垂直方向リサイズ処理を行い、垂直リサイズ処理後の１水平データを水平ズーム手段５１０に入力しリサイズ水平倍率に応じたタップ数ｎの固定係数を用いて水平方向リサイズ処理を行う事で、水平垂直リサイズ処理後データを得る。

しかしながら上記のような従来の電子ズーム装置では、単に倍率に応じて予め決められた固定のタップ係数にてリサイズ処理を行うという単機能処理しかなかった。
特開２０００−１３４５２４号公報

本発明により解決すべき課題は、電子ズーム装置において画像データに対するリサイズ処理という単機能以外の処理機能、例えば輪郭強調、色補正等のデータ演算処理機能やその他の機能を実現可能にすることである。

上記の課題を解決するため、第１の発明は、電子ズーム装置において、垂直ズーム部または水平ズーム部が動作する際、垂直ズームにおけるタップ数ｍと水平ズームにおけるタップ数ｎの各タップ係数をユーザーが任意に設定できるタップ係数設定部を設け、電子ズーム処理と同時に輪郭強調等のフィルタ演算処理を行う事で画質調整の機能を実現できるように構成されていることを特徴とする。

また、第２の発明は、電子ズーム装置において、垂直ズーム部または水平ズーム部が動作する際、垂直水平リサイズ処理の過程で画像データの補正を行う画像処理部を設け、電子ズーム処理と同時に色補正等のデータ演算処理を行う事で画質調整の機能を実現できるように構成されていることを特徴とする。

また、第３の発明は、電子ズーム装置において、垂直ズーム部または水平ズーム部にガンマ特性部を設け、低輝度データの感度を上げる高感度処理が実現できるように構成されていることを特徴とする。

また、第４の発明は、請求項１記載の電子ズーム装置であって、
垂直ズーム部または水平ズーム部が動作する際、リサイズするサイズにあわせて各タップ係数を任意に設定できるタップ係数設定部を設け、ユーザーが任意のフィルタ特性で電子ズーム処理が行える機能を実現できるように構成されていることを特徴とする。

また、第５の発明は、請求項１記載の電子ズーム装置であって、
垂直ズーム部または水平ズーム部が動作する際、固体撮像素子のＲＧＢベイヤー配列データを入力画像とし、フィルタタップ数を（４ｎ＋１）として縮小リサイズするサイズを（２ｎ＋１）分の１とし、各タップ係数の端から奇数番目のみ、実数を設定し、偶数番目は０として縮小リサイズ動作させることで、ＲＧＢベイヤー配列をたもったまま縮小画像データを出力する事が実現できるように構成されていることを特徴とする。

また、第６の発明は、請求項１記載の電子ズーム装置であって、垂直ズーム部または水平ズーム部が動作する際、リサイズせずに各タップ係数を任意に設定するタップ係数設定部を設け、入力画像データに対して水平垂直2次元の任意のフィルタ処理が実現できるように構成されていることを特徴とする。

また、第７の発明は、請求項１記載の電子ズーム装置であって、リサイズせずに各タップ係数を任意に設定するタップ係数設定部を設け、１画面エリア内の入力画像データの情報を検出して、画素毎に独立に水平垂直２次元の任意のフィルタ処理をする事が実現できるように構成されていることを特徴とする。

また、第８の発明は、請求項１，２，４〜７記載の電子ズーム装置であって、水平ズーム部側で画質調整を行えるよう構成されていることを特徴とする。

また、第９の発明は、請求項３記載の電子ズーム装置であって、低輝度データの感度を上げるガンマ特性補正処理を行う際、電子ズームの１倍リサイズまたは縮小リサイズ処理と同時動作で、ｎタップフィルタの加算処理により桁上げされた画像データを入力とするガンマ特性補正処理部を設け、入力元画像データに対する低輝度データの感度を上げる高感度処理が実現できるように構成されていることを特徴とする。

また、第１０の発明は、請求項１〜１０記載の電子ズーム装置を搭載する撮像装置であって、任意タップ係数設定機能または画像データ補正処理機能またはガンマ特性補正処理機能が実現できるように構成されていることを特徴とする。

なお、第８の発明においては、水平ズーム部に色ゲインを任意に設定できる色ゲイン設定部を設け、ユーザが任意に画質調整する事が実現できるように構成されていることが望ましい。

水平ズーム部に色差マトリクスゲインを任意に設定できる色差マトリクスゲイン設定部を設け、ユーザが任意に画質調整する事が実現できるように構成されていることが望ましい。

水平ズーム部にホワイトバランス（ＷＢ）ゲインを任意に設定できるＷＢゲイン設定部を設け、ユーザが任意に画質調整する事が実現できるように構成されていることが望ましい。

水平ズーム部に輝度オフセット値を任意に設定できる輝度オフセット設定部を設け、ユーザが任意に画質調整する事が実現できるように構成されていることが望ましい。

なお、第１、４〜７の発明においては、リサイズ処理を行う際、同一の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、複数のフィルタ特性をタップ係数設定部で設定することにより個々に画質調整されたブラケット処理が実現できるように構成されていることが望ましい。

リサイズ処理を行う際、複数の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、複数のフィルタ特性をタップ係数設定部で設定することにより個々に画質調整されるように構成されていることが望ましい。

また、第２、８の発明においては、リサイズ処理を行う際、同一の入力データに対して、フレーム処理ごとに、水平ズーム部の色ゲインを任意に設定することにより個々に画質調整されたブラケット処理が実現できるように構成されていることが望ましい。

リサイズ処理を行う際、複数の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、水平ズーム部の色ゲインを任意に設定することにより個々に画質調整されるように構成されていることが望ましい。

リサイズ処理を行う際、同一の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、水平ズーム部の色差マトリクスゲインを任意に設定することにより個々に画質調整されたブラケット処理が実現できるように構成されていることが望ましい。

リサイズ処理を行う際、複数の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、水平ズーム部の色差マトリクスゲインを任意に設定することにより個々に画質調整されるように構成されていることが望ましい。

リサイズ処理を行う際、同一の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、水平ズーム部のＷＢゲインを任意に設定することにより個々に画質調整されたブラケット処理が実現できるように構成されていることが望ましい。

リサイズ処理を行う際、複数の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、水平ズーム部のＷＢゲインを任意に設定することにより個々に画質調整されるように構成されていることが望ましい。

リサイズ処理を行う際、同一の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、水平ズーム部の輝度オフセット値を任意に設定することにより個々に画質調整されたブラケット処理が実現できるように構成されていることが望ましい。

リサイズ処理を行う際、複数の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、水平ズーム部の輝度オフセット値を任意に設定することにより個々に画質調整されるように構成されていることが望ましい。

なお、第１、３の発明においては、リサイズ処理を行う際、同一の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、前記垂直ズーム部または前記水平ズーム部に低輝度データの感度を上げるガンマ特性を任意に設定することにより、個々に画質調整されたブラケット処理が実現できるように構成されていることが望ましい。

リサイズ処理を行う際、複数の入力データに対して、メモリーコントロール回路の複数処理動作により、フレーム処理ごとに、前記垂直ズーム部または前記水平ズーム部に低輝度データの感度を上げるガンマ特性を任意に設定することにより、個々に画質調整されるように構成されていることが望ましい。

本発明によれば、電子ズーム装置において、ユーザが任意に電子ズームのタップ係数を設定する事で、回路規模を増大させる事なく、元画像に対し好みのフィルタ特性を施す事ができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態に係る電子ズーム装置を説明する。図１に、実施の形態に係る電子ズーム装置の回路構成を示す。同図において、１０１は固体撮像素子、１０２はＣＤＳ／ＡＧＣ(相関二重サンプリング／自動利得制御)手段、１０３はＡ／Ｄ(アナログ／デジタル)変換手段、１０４は前処理手段、１０５はＹＣ(輝度・色差信号)入力手段、１０６はメディア入力手段、１０７はＳＤＲＡＭ（シンクロナスＤＲＡＭ）、１０８は画像処理手段、１０９は垂直ズーム手段、１１０は水平ズーム手段、１１１はメモリコントローラ、１１２はタップ係数設定手段である。

固体撮像素子１０１は、被写体の光像を光電変換し電荷情報を出力するものである。ＣＤＳ／ＡＧＣ手段１０２は、ノイズ除去や増幅の処理を行う信号処理手段であって、固体撮像素子１０１で得られた電荷信号をアナログ画像信号として取り出すものである。Ａ／Ｄ変換手段１０３は、アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する信号処理手段であって、ＣＤＳ／ＡＧＣ手段１０２で取り出したアナログ画像信号をデジタルｒａｗデータに変換するものである。

前処理手段１０４は、Ａ／Ｄ変換手段１０３で得られたデジタルｒａｗデータに対し黒レベル補正、ガンマ補正、およびゲイン補正等の前処理を行うものである。ＹＣ入力手段１０５は、外手段の映像信号処理装置よりＹＣ信号を入力するものである。

メディア入力手段１０６は、外付けメディアよりデジタル画像データを入力するものである。ＳＤＲＡＭ１０７は、前処理手段１０４および画像処理手段１０８およびＹＣ入力手段１０５およびメディア入力手段１０６および水平ズーム手段１１０より得られる各画像データを格納するものである。画像処理手段１０８は、前処理手段１０４で得られた前処理後手段１０４からのデジタルｒａｗデータからＹＣデータを生成するものである。

垂直ズーム手段１０９は、タップ数ｍの垂直ズーム手段であり、ｍ個の乗算手段ａ１−ａｍと、加算手段ｂと、シフトレジスタ手段ｃとから構成されている。垂直ズーム手段１０９はｍ個の乗算手段ａ１−ａｍそれぞれにｍ個の垂直ライン分のデジタル画像データが画像処理手段３０８またはＳＤＲＡＭ１０７よりスイッチＳＷの切り換えで同時入力する。

ｍ個の乗算手段ａ１−ａｍそれぞれではｍ個のデジタル画像データそれぞれにタップ係数設定手段１１２で設定したタップ係数を乗算する。そのｍ個の乗算値は加算手段ｂで加算され、次いでシフトレジスタ手段ｃで１／ｍされることにより垂直方向にリサイズ処理を行う。

水平ズーム手段１１０は、タップ数ｎの水平ズーム手段であり、縦続接続したｎ個のシフトレジスタ手段ｄ１−ｄｎと、ｎ個の乗算手段ｅ１−ｅｎと、加算手段ｆと、シフトレジスタ手段ｇとから構成されている。水平ズーム手段１１０は、垂直ズーム手段１０９で得られた垂直ズーム後のデジタル画像データに対し、縦続接続したｎ個のシフトレジスタ手段ｄ１−ｄｎに順次シフト入力し各シフトレジスタ手段ｃ１−ｃｎ出力を乗算手段ｅ１−ｅｎでタップ係数設定手段１１２で設定したタップ係数と乗算し、そのｎ個の乗算値を加算手段ｆで加算したうえでシフトレジスタ手段ｇで１／ｎして水平方向に順次にリサイズ処理を行う。

メモリコントローラ１１１は、前処理手段１０４および画像処理手段１０８およびＹＣ入力手段１０５およびメディア入力手段１０６および垂直ズーム手段１０９および水平ズーム手段１１０と、ＳＤＲＡＭ１０７との間のデジタル画像データの入出力を制御するものである。

タップ係数設定手段１１２は、垂直ズーム手段１０９の各乗算手段ａ１−ａｍに個別入力するｍ個のタップ係数と、水平ズーム手段１１０の各乗算手段ｅ１−ｅｎに個別入力するｎ個のタップ係数を任意に設定できるものである。

次に、本発明の電子ズーム装置の動作を説明する。
被写体の光学像を固体撮像素子１０１により電荷情報に変換し、固体撮像素子１０１で得た電荷情報をＣＤＳ／ＡＧＣ手段１０２でアナログ画像信号として取り出し、ＣＤＳ／ＡＧＣ手段１０２得られたアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換手段１０３によりデジタルｒａｗデータに変換し、Ａ／Ｄ変換手段１０３のデジタルｒａｗデータ出力を前処理手段１０４に入力し前処理を施し、前処理手段１０４で得られた前処理後ｒａｗデータをメモリコントローラ１１１を介してＳＤＲＡＭ１０７に一時格納し、メモリコントローラ１１１を介してＳＤＲＡＭ１０７の前処理後ｒａｗデータを画像処理手段１０８によりＹＣデジタル画像データに変換する。また、被写体の撮像とは別系統でデジタル画像データを入力する手段として、ＹＣ入力手段１０５またはメディア入力手段１０６よりデジタル画像データを入力し、メモリコントローラ１１１を介してＳＤＲＡＭ１０７に一時格納する。

次に、メモリコントローラ１１１を介して画像処理手段１０８またはＹＣ入力手段１０５またはメディア入力手段１０６で得られた画像データをｍライン分ずつ垂直ズーム手段１０９の各乗算手段ａ１−ａｍに同時入力すると共にこの各乗算手段ａ１−ａｍに垂直ズーム手段１０９内手段の垂直方向タップ数ｍ（ｍは２以上の整数）に対してタップ係数設定手段１１２より任意のタップ係数を与えて、各乗算手段ａ１−ａｍで画像データとタップ係数とを乗算したうえでこれら各乗算値を加算手段ｂで加算し、その加算した値をシフトレジスタ手段ｃで１／ｍすることによりデジタル画像データを垂直リサイズする。こうして垂直ズーム手段１０９で得られた垂直リサイズ後のデジタル画像データを水平ズーム手段１１０に入力する。

水平ズーム手段１１０では、垂直ズーム手段１０９からの垂直リサイズ後のデジタル画像データをシフトレジスタ手段ｄ１−ｄｎで順次にシフトし、各シフトレジスタ手段ｄ１−ｄｎ出力をタップ係数設定手段１１２よりの任意のタップ係数で乗算手段ｅ１−ｅｎで乗算すると共に加算手段ｆで加算し、その後でシフトレジスタ手段ｇで１／ｎすることにより水平リサイズする。こうして水平ズームしたデジタル画像データをメモリコントローラ１１１を介してＳＤＲＡＭ１０７に格納する。

図１の動作説明において、タップ係数設定手段１１２は、垂直ズーム手段１０９および水平ズーム手段１１０のリサイズの大きさに応じて垂直方向タップ数ｍと水平方向タップ数ｎの各タップ係数を設定する事が可能である。

また、図１の動作説明において、ＳＤＲＡＭ１０７の前処理後ｒａｗデータはＲＧＢベイヤ配列で格納されているものとして、メモリコントローラ１１１を介してＳＤＲＡＭ１０７の前処理後ｒａｗデータを垂直ズーム手段１０９に入力し、垂直方向タップ数ｍに対しタップ係数設定手段１１２より各タップ係数の端から奇数番目を実数且つ偶数番目を０と設定して、垂直ズーム手段１０９の縮小リサイズするサイズを（２ｍ＋１）分の１とし、垂直ズーム手段１０９で得られた垂直リサイズ後画像データを水平ズーム手段１１０に入力し、水平方向タップ数ｎに対しタップ係数設定手段１１２より各タップ係数の端から奇数番目を実数且つ偶数番目を０と設定して、水平ズーム手段１１１の縮小リサイズするサイズを（２ｎ＋１）分の１とし、ＲＧＢベイヤー配列を保ったまま縮小画像データを得る。上記でｍ＝ｎ＝５とすると、ＲＧＢベイヤ配列の画素データ混合は、垂直ズーム、水平ズーム処理により、９画素混合を実現することができる。

また、図１の動作説明において、メモリコントローラ１１１を介して画像処理手段１０８またはＹＣ入力手段１０５またはメディア入力手段１０６で得られた元画像データを垂直ズーム手段１０９に入力し、垂直ズーム手段１０９のリサイズするサイズは１倍（リサイズしない）として垂直方向タップ数ｍに対しタップ係数設定手段１１２より任意のタップ係数を与え、垂直ズーム手段１０９で得られた垂直リサイズ後画像データを水平ズーム手段１１０に入力し、水平ズーム手段１１０のリサイズするサイズは１倍（リサイズしない）として水平方向タップ数ｎに対しタップ係数設定手段１１２より任意のタップ係数を与え、元画像データに垂直水平２次元の任意のフィルタ画像処理を施したズーム処理後データを得る。

また、図１の動作説明において、メモリコントローラ１１１を介して画像処理手段１０８またはＹＣ入力手段１０５またはメディア入力手段１０６で得られた１画面分の元画像データのうち細分割化した各一手段エリアデータを垂直ズーム手段１０９に入力し、垂直ズーム手段１０９のリサイズするサイズは１倍（リサイズしない）として垂直方向タップ数ｍに対しタップ係数設定手段１１２より各一手段エリア別に任意のタップ係数を与え、垂直ズーム手段１０９で得られた各一手段エリア垂直リサイズ後画像データを水平ズーム手段１１０に入力し、水平ズーム手段１１０のリサイズするサイズは１倍（リサイズしない）として水平方向タップ数ｎに対しタップ係数設定手段１１２より各一手段エリア別に任意のタップ係数を与え、元画像データに対し各一手段エリアデータ毎に独立した垂直水平２次元の任意のフィルタ処理を施したズーム処理後データを得て、入力画像の一手段エリアに書き戻すこともできる。

また、図１の動作説明において、メモリコントローラ１１１を介して画像処理手段１０８またはＹＣ入力手段１０５またはメディア入力手段１０６または前処理手段１０４で得られた元画像同一データに対して複数回にわたりカスタムフィルタ処理を実施することにより、元画像データに対し複数回分個々に画質調整されたブラケット処理後データを得る。

また、図１の動作説明において、メモリコントローラ１１１を介して画像処理手段１０８またはＹＣ入力手段１０５またはメディア入力手段１０６または前処理手段１０４で得られた複数の元画像データを各画像毎に上記カスタムフィルタ処理を実施することにより、複数の元画像データ別に独立した画質調整処理後データを得る。

図２は、本発明の他の実施の形態を示すものであり、２０１は固体撮像素子、２０２はＣＤＳ／ＡＧＣ手段、２０３はＡ／Ｄ変換手段、２０４は前処理手段、２０５はＹＣ入力手段、２０６はメディア入力手段、２０７はＳＤＲＡＭ、２０８は画像処理手段、２０９は垂直ズーム手段、２１０は水平ズーム手段、２１１はメモリコントローラ、２１２は画質調整パラメータ設定手段である。

この実施の形態では垂直ズーム手段２０９にズームタップ係数手段ｈを設け、デジタル画像データのｍライン分それぞれをズームタップ係数手段ｈと乗算手段ａ１−ａｍで乗算し、その乗算値を加算手段ｂで加算したうえでシフトレジスタ手段ｃで１／ｍすることにより垂直リサイズする。

また、この実施の形態では、水平ズーム手段２１０にズームタップ係数手段ｉと、画質調整演算手段ｊとを設け、垂直ズーム手段１０９で得られた垂直ズーム後のデジタル画像データに対し、縦続接続したｎ個のシフトレジスタ手段ｄ１−ｄｎに順次シフト入力し各シフトレジスタ手段ｃ１−ｃｎ出力を乗算手段ｅ１−ｅｎでズームタップ係数手段ｉのズームタップ係数と乗算し、そのｎ個の乗算値を加算手段ｆで加算したうえでシフトレジスタ手段ｇで１／ｎし、さらに画質調整演算手段ｊで画質調整するものである。

さらに、この実施の形態では、画質調整パラメータ設定手段２１２を設け、画質調整演算手段ｊに画質調整パラメータを入力してその画質調整を行うようになっている。ここで、画質調整パラメータ設定手段２１２は、水平ズーム手段１１０内のリサイズ処理後データに対し画質を調整する任意のパラメータ値を設定するものである。

この実施形態では、メモリコントローラ２１１を介して画像処理手段２０８またはＹＣ入力手段２０５またはメディア入力手段２０６で得られた画像データを垂直ズーム手段２０９に入力し、垂直ズーム手段２０９で得られた垂直リサイズ後画像データを水平ズーム手段２１０に入力し、水平ズーム手段２１０内手段のリサイズ処理後データに対して画質調整パラメータ設定手段２１２より画質を調整する任意のパラメータ値を設定し、画質調整処理後データを得る。

ここでいうパラメータ値とは、色データのゲインを調整する色ゲイン設定値、または色差データの色相を調整する色差マトリクス設定値、または色データのホワイトバランス（ＷＢ）ゲインを調整するＷＢゲイン設定値、または輝度データのオフセット加算値を調整する輝度オフセット設定値などである。

また、メモリコントローラ２１１を介して画像処理手段２０８またはＹＣ入力手段２０５またはメディア入力手段２０６で得られた元画像同一データに対して、垂直ズーム手段２０９に入力し、垂直ズーム手段２０９で得られた垂直リサイズ後画像データを水平ズーム手段２１０に入力し、水平ズーム手段２１０内手段のリサイズ処理後データに対して画質調整パラメータ設定手段２１２より画質を調整する任意のパラメータ値を設定して出力するという動作を複数回実施することにより、元画像データに対し画質パラメータ変更により画質調整された複数のブラケット処理データを得る。

また、メモリコントローラ２１１を介して画像処理手段２０８またはＹＣ入力手段２０５またはメディア入力手段２０６で得られた複数の元画像データに対して、各画像別に垂直ズーム手段２０９に入力し、垂直ズーム手段２０９で得られた垂直リサイズ後画像データを水平ズーム手段２１０に入力し、水平ズーム手段２１０内手段のリサイズ処理後データに対して画質調整パラメータ設定手段２１２より各画像別に画質を調整する任意のパラメータ値を設定することにより、複数の元画像データ別に独立した画質調整処理後データを得る。

図３は、本発明のさらに他の実施の形態を示すものであり、３０１は固体撮像素子、３０２はＣＤＳ／ＡＧＣ手段、３０３はＡ／Ｄ変換手段、３０４は前処理手段、３０５はＹＣ入力手段、３０６はメディア入力手段、３０７はＳＤＲＡＭ、３０８は画像処理手段、３０９は垂直ズーム手段、３１０は水平ズーム手段、３１１はメモリコントローラ、３１２はガンマ特性手段、３１３はレジスタ設定手段である。

ここで、ガンマ特性手段３１２は、垂直ズーム手段３０９内の垂直リサイズ処理後データまたは水平ズーム手段３１０内の水平リサイズ処理後データに対し低輝度データの感度を上げる任意のガンマ特性を与えるものであり、レジスタ設定手段３１３は、ガンマ特性手段３１２の機能使用または未使用を選択するものである。ガンマ特性手段３１２は垂直ズーム手段３０９または水平ズーム手段３１０が動作する際、それらにおけるリサイズ処理の過程で低輝度データの感度を上げるようになっている。

この実施の形態では、垂直ズーム手段２０９にズームタップ係数手段ｈを設け、デジタル画像データのｍライン分それぞれをズームタップ係数手段ｈと乗算手段ａ１−ａｍで乗算し、その乗算値を加算手段ｂで加算したうえでシフトレジスタ手段ｃで１／ｍすることにより垂直リサイズする一方、加算手段ｂでの加算値をガンマ特性手段ｋでガンマ補正処理するとともに、レジスタ設定手段３１３の出力に応答して切換スイッチＳＷ１でそれらを切り換えて出力することができるようになっている。

また、この実施の形態では、水平ズーム手段２１０にズームタップ係数手段ｉと、画質調整演算手段ｊとを設け、垂直ズーム手段１０９で得られた垂直ズーム後のデジタル画像データに対し、縦続接続したｎ個のシフトレジスタ手段ｄ１−ｄｎに順次シフト入力し各シフトレジスタ手段ｃ１−ｃｎ出力を乗算手段ｅ１−ｅｎでズームタップ係数手段ｉのズームタップ係数と乗算し、そのｎ個の乗算値を加算手段ｆで加算したうえでシフトレジスタ手段ｇで１／ｎして水平リサイズする一方、加算手段ｆでの加算値をガンマ特性手段ｐでガンマ補正処理するとともに、レジスタ設定手段３１３の出力に応答して切換スイッチＳＷ２でそれらを切り換えて出力することができるようになっている。

以上から、この実施の形態では、メモリコントローラ３１１を介して画像処理手段３０８またはＹＣ入力手段３０５またはメディア入力手段３０６で得られた画像データを垂直ズーム手段３０９に入力し、垂直ズーム手段３０９内手段の垂直方向タップ数ｍのフィルタ加算処理により桁上げされた垂直リサイズ後データに対してガンマ特性手段ｋにより任意のガンマ補正処理を施し、垂直ズーム手段３０９で得られた垂直リサイズ後ガンマ補正データを水平ズーム手段３１０に入力し、水平ズーム手段３１０内手段の水平方向タップ数ｎのフィルタ加算処理により桁上げされた水平リサイズ後データに対してガンマ特性手段ｐにより任意のガンマ補正処理を施し、垂直水平リサイズ後ガンマ補正画像データを得る。

また、メモリコントローラ３１１を介して画像処理手段３０８またはＹＣ入力手段３０５またはメディア入力手段３０６で得られた同一の元画像データに対して、垂直ズーム手段３０９に入力し、垂直ズーム手段３０９内手段の垂直方向タップ数ｍのフィルタ加算処理により桁上げされた垂直リサイズ後データに対してガンマ特性手段ｋにより任意のガンマ補正処理を施し、垂直ズーム手段３０９で得られた垂直リサイズ後ガンマ補正データを水平ズーム手段３１０に入力し、水平ズーム手段３１０内手段の水平方向タップ数ｎのフィルタ加算処理により桁上げされた水平リサイズ後データに対してガンマ特性手段ｐにより任意のガンマ補正処理を施すという動作を複数回実施することにより、元画像データに対し複数回分個々にガンマ補正処理を施したブラケット処理データを得る。

また、メモリコントローラ３１１を介して画像処理手段３０８またはＹＣ入力手段３０５またはメディア入力手段３０６で得られた複数の元画像データを各画像別に垂直ズーム手段３０９に入力し、垂直ズーム手段３０９内手段の垂直方向タップ数ｍのフィルタ加算処理により桁上げされた垂直リサイズ後データに対してガンマ特性手段ｋにより各画像別に任意のガンマ補正処理を施し、垂直ズーム手段３０９で得られた垂直リサイズ後ガンマ補正データを水平ズーム手段３１０に入力し、水平ズーム手段３１０内手段の水平方向タップ数ｎのフィルタ加算処理により桁上げされた水平リサイズ後データに対してガンマ特性手段ｐにより各画像別に任意のガンマ補正処理を施し、複数の元画像データ別に独立したガンマ補正画像データを得る。

以上説明した本実施の形態の電子ズーム装置は、タップ係数を任意に設定できるタップ係数設定手段１１２(図１)およびリサイズ後データに対し画質を調整する任意のパラメータ値を設定できる画質調整パラメータ設定手段２１２(図２)およびリサイズ後データに対しガンマ特性補正を施すガンマ特性手段ｋ，ｐ(図３)を設けたことにより、回路規模を増大させる事なく画像リサイズ処理の過程で元画像に対し好みのフィルタ特性を施す事ができるカスタムフィルタ機能を実現でき、電子ズーム処理と同時動作の１パスで処理時間を増大させる事なく、元画像に対しリサイズ処理と同時に高感度画像処理や、輝度信号と色信号の画質調整機能を実現できる。またＳＤＲＡＭ１０７，２０７，３０７上に展開された撮影調整条件のちがう複数の画像に対して縮小リサイズして画質調整して組み合わせて１枚の画像ファイルを作成することができる電子ズーム装置等として有用である。

なお、図４に上記実施の形態１の電子ズーム装置を備えた撮像装置４１４を示す。本撮像装置に搭載する電子ズーム装置は、実施の形態１の電子ズーム装置に限られるものではなく、本発明における電子ズーム装置ならばどのような形態でも構わない。

図１は本発明の実施の形態による電子ズーム装置を示す構成図である。 図２は本発明の他の実施の形態による電子ズーム装置を示す構成図である。 図３は本発明のさらに他の実施の形態による電子ズーム装置を示す構成図である。 図４は本発明の電子ズーム装置を搭載した撮像装置を示す構成図である。 図５は従来の電子ズーム装置を示す構成図である。

符号の説明

１０１ 固体撮像素子
１０２ ＣＤＳ／ＡＧＣ手段
１０３ Ａ／Ｄ変換手段
１０４ 前処理手段
１０５ ＹＣ入力手段
１０６ メディア入力手段
１０７ ＳＤＲＡＭ
１０８ 画像処理手段
１０９ 垂直ズーム手段
１１０ 水平ズーム手段
１１１ メモリコントローラ
１１２ タップ係数設定手段
２０１ 固体撮像素子
２０２ ＣＤＳ／ＡＧＣ手段
２０３ Ａ／Ｄ変換手段
２０４ 前処理手段
２０５ ＹＣ入力手段
２０６ メディア入力手段
２０７ ＳＤＲＡＭ
２０８ 画像処理手段
２０９ 垂直ズーム手段
２１０ 水平ズーム手段
２１１ メモリコントローラ
２１２ 画質調整パラメータ設定手段
３０１ 固体撮像素子
３０２ ＣＤＳ／ＡＧＣ手段
３０３ Ａ／Ｄ変換手段
３０４ 前処理手段
３０５ ＹＣ入力手段
３０６ メディア入力手段
３０７ ＳＤＲＡＭ
３０８ 画像処理手段
３０９ 垂直ズーム手段
３１０ 水平ズーム手段
３１１ メモリコントローラ
ｋ，ｐ ガンマ特性手段
３１３ レジスタ設定手段

Claims (11)

1. ２次元画像データをリサイズ処理する電子ズーム装置であって、入力される画像データに対しタップ数ｍで垂直方向にリサイズを施す垂直ズーム部と、前記垂直ズーム部で得られた垂直リサイズ画像データに対しタップ数ｎで水平方向にリサイズを施す水平ズーム部と、前記垂直ズーム部または前記水平ズーム部が動作する際、各タップ係数を任意に設定できるタップ係数設定部と、画像データを格納するＳＤＲＡＭ部と、前記ＳＤＲＡＭ部と前記垂直ズーム部と前記水平ズーム部間とのデータ入出力を制御するメモリコントロール部で構成した電子ズーム装置。
2. ２次元画像データをリサイズ処理する電子ズーム装置であって、入力される画像データに対しタップ数ｍで垂直方向にリサイズを施す垂直ズーム部と、前記垂直ズーム部で得られた垂直リサイズ画像データに対しタップ数ｎで水平方向にリサイズを施す水平ズーム部と、前記垂直ズーム部または前記水平ズーム部が動作する際、前記垂直水平リサイズ処理の過程で画像データの補正を行う画像処理部と、画像データを格納するＳＤＲＡＭ部と、前記ＳＤＲＡＭ部と前記垂直ズーム部と前記水平ズーム部間とのデータ入出力を制御するメモリコントロール部で構成した電子ズーム装置。
3. ２次元画像データをリサイズ処理する電子ズーム装置であって、入力される画像データに対しタップ数ｍで垂直方向にリサイズを施す垂直ズーム部と、前記垂直ズーム部で得られた垂直リサイズ画像データに対しタップ数ｎで水平方向にリサイズを施す水平ズーム部と、前記垂直ズーム部または前記水平ズーム部が動作する際、前記垂直水平リサイズ処理の過程で低輝度データの感度を上げるガンマ特性部と、画像データを格納するＳＤＲＡＭ部と、前記ＳＤＲＡＭ部と前記垂直ズーム部と前記水平ズーム部間とのデータ入出力を制御するメモリコントロール部で構成した電子ズーム装置。
4. 請求項１記載の電子ズーム装置において、前記垂直ズーム部または前記水平ズーム部が動作する際、リサイズするサイズにあわせて各タップ係数を任意に設定できるタップ係数設定部を備えたことを特徴とする電子ズーム装置。
5. 請求項１記載の電子ズーム装置において、前記垂直ズーム部または前記水平ズーム部が動作する際、センサー信号そのものであるＲＧＢベイヤー配列データを入力画像とし、フィルタタップ数を（４ｎ＋１）として縮小リサイズするサイズを（2ｎ＋１）分の１とし、各タップ係数の端から奇数番目のみ、実数を設定し、偶数番目は０として縮小リサイズ動作させることで、ＲＧＢベイヤー配列をたもったまま縮小画像データを出力できることを特徴とする電子ズーム装置。
6. 請求項１記載の電子ズーム装置において、前記垂直ズーム部または前記水平ズーム部が動作する際、リサイズせずに各タップ係数を任意に設定することにより、入力画像データにたいして水平垂直2次元の任意のフィルタ処理ができるタップ係数設定部を備えたことを特徴とする電子ズーム装置。
7. 請求項１記載の電子ズーム装置において、リサイズせずに各タップ係数を任意に設定する際、1画面エリア内の入力画像データの情報を検出して、画素毎に独立に水平垂直2次元の任意のフィルタ処理ができるタップ係数設定部を備えたことを特徴とする電子ズーム装置。
8. 請求項１，２，４〜７記載の電子ズーム装置において、
   上記水平ズーム部側で画質調整を行う、ことを特徴とする電子ズーム装置
9. 請求項８において、上記画質調整のために、上記水平ズーム部に画質調整演算手段を設け、この画質調整演算手段に対して画質調整パラメータを設定するための画質調整パラメータ設定手段を設けた、ことを特徴とする電子ズーム装置。
10. 請求項３記載の電子ズーム装置において、低輝度データの感度を上げるガンマ特性補正処理を行う際、電子ズームの１倍リサイズまたは縮小リサイズ処理と同時動作で、ｎタップフィルタの加算処理により桁上げされた画像データを入力としてガンマ特性補正処理を行えることを特徴とする電子ズーム装置。
11. 請求項１〜１０記載の電子ズーム装置を搭載する撮像装置。

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