JP2009171378A - 撮像信号処理回路、撮像信号処理方法、プログラムおよび撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】変則ベイヤー配列の出力信号を処理し、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号、青色信号を精度よく得る。
【解決手段】色相信号生成部123は、変則ベイヤー配列の出力信号内の赤色、青色の加算信号R,Bと、緑色信号Gに基づいて同様の加算処理で生成された同相の緑色信号G′を用いて、色差信号R−G′,B−G′を生成する。色相信号生成部124は、色差信号R−G′,B−G′から線形補間によりカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の色差信号r−G′、b−G′を生成する。加算部125は、色差信号r−G′、b−G′と、緑色信号Gに基づいて生成されたカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の緑色信号gを用いて、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号r、青色信号bを生成する。
【選択図】図4
【解決手段】色相信号生成部123は、変則ベイヤー配列の出力信号内の赤色、青色の加算信号R,Bと、緑色信号Gに基づいて同様の加算処理で生成された同相の緑色信号G′を用いて、色差信号R−G′,B−G′を生成する。色相信号生成部124は、色差信号R−G′,B−G′から線形補間によりカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の色差信号r−G′、b−G′を生成する。加算部125は、色差信号r−G′、b−G′と、緑色信号Gに基づいて生成されたカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の緑色信号gを用いて、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号r、青色信号bを生成する。
【選択図】図4
Description
この発明は、撮像信号処理回路、撮像信号処理方法、プログラムおよび撮像装置に関する。詳しくは、この発明は、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素の信号についてはライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子の出力信号を処理するものにあって、撮像素子から出力される赤色、青色の加算信号と、撮像素子から出力される緑色信号に基づいて同様の加算処理で生成された同相の緑色信号とを用いて生成された色差信号から線形補間によりカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の色差信号を生成し、このカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の色差信号と、撮像素子から出力される緑色信号に基づいて生成されたカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の緑色信号とから、当該カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号、青色信号を生成することにより、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号、青色信号を精度よく得ることができるようにした撮像信号処理回路等に係るものである。
従来、撮像装置として、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子を用いて構成される単板式のカラー撮像装置が知られている。図18は、従来の撮像装置200の構成例を示している。
この撮像装置200は、撮像レンズ201と、撮像素子202と、A/D変換器203と、補正系回路204と、色分離回路205と、ビデオ信号処理回路206とを有している。
撮像レンズ201は、撮像素子202の撮像面に被写体の光学像を結像する。撮像素子202は、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等で構成されており、二次元配置された複数の光電変換素子からなっている。各光電変換素子は画素を構成し、撮像面上で各光電変換素子が占める位置が画素位置に対応する。撮像素子202の二次元配置された複数の画素上にカラーフィルタ202aが配置され、1画素あたり1色の信号値を得るようになされている。
このカラーフィルタ202aは、例えば、図19に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)がベイヤー型に配列されたカラーフィルタである。すなわち、カラーフィルタ202aは、例えば、緑色と赤色を交互に配列した第1のラインと、緑色と青色を交互に配列した第2のラインを、緑色が市松状(市松模様状)となるように垂直方向に交互に配列してなるものである。なお、図19において、Hは水平方向を表し、Vは垂直方向を表している。
A/D変換器203は、撮像素子202の各画素の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して、赤、緑、青の色データR,G,Bを出力する。補正系回路204は、A/D変換器203から出力される色データR,G,Bに対して、シェーディング補正等の光学系補正、および欠陥補正等のイメージャ補正を行う。
色分離回路205は、補正系回路204から出力されるそれぞれ空間的に位相がずれた赤、緑、青の色データR,G,Bから、補間処理により、撮像素子202の各画素位置に対応した赤、緑、青の色データR,G,Bを得る。ビデオ信号処理回路206は、色分離回路205で得られた赤、緑、青の色データR,G,Bに対してガンマ補正、高域強調等を行った後、輝度信号Y、赤色差信号Cr(R−Y)および青色差信号Cb(B−Y)を生成して出力する。
図18に示す撮像装置200の動作を説明する。被写体の像光は撮像レンズ201を通じて撮像素子202の撮像面に入射され、当該撮像面に被写体の光学像が結像される。撮像素子202では、このように撮像面に被写体の光学像が結像された状態で撮像処理が行われて、被写体に対応した値を持つ各画素の出力信号(赤色信号、緑色信号または青色信号)が得られる。撮像素子202から出力される各画素の出力信号は、A/D変換器203でアナログ信号からデジタル信号に変換された後、補正系回路204に供給される。
補正系回路204では、A/D変換器203から出力される色データR,G,Bに対して、シェーディング補正等の光学系補正、および欠陥補正等のイメージャ補正が行われる。この補正系回路204で補正された後の色データR,G,Bは、色分離回路205に供給される。この色分離回路205では、補正系回路204から出力されるそれぞれ空間的に位相がずれた赤、緑、青の色データR,G,Bから、補間処理により、撮像素子202の各画素位置に対応した赤、緑、青の色データR,G,Bが得られる。
この色分離回路205で得られた空間的に同位相の赤、緑、青の色データR,G,Bはビデオ信号処理回路206に供給される。このビデオ信号処理回路206では、色分離回路205で得られた赤、緑、青の色データR,G,Bに対して、ガンマ補正、高域強調等が行われ、さらに、補正後の赤、緑、青の色データR,G,Bに基づいて、輝度信号Y、赤色差信号Crおよび青色差信号Cbが生成されて出力される。
特許文献1、特許文献2および特許文献3には、撮像面上に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)がベイヤー型に配列されたカラーフィルタが配置された撮像素子から出力されるそれぞれ空間的に位相がずれた赤、緑、青の色データから、撮像素子の各画素位置に対応した空間的に同位相の赤、緑、青の色データを得る技術が記載されている。
ところで、撮像素子の出力系統を減らすことができれば、簡単に言うと、1枚の画像を少ない信号情報で復元することができれば、当該撮像素子から後段の信号処理部への転送速度を上げることができ、高速撮像を行うことが可能となる。
図20に示すように、出力系統を減らし、各画素を45度だけ傾けて配置することで、各画素の受光面積を拡大して1画素当たりの感度を上げるようにした撮像素子が提案されている。この撮像素子の撮像面に配置されるカラーフィルタは、図20に示すように、緑色(G)と赤色(R)を交互に配列した第1のラインと、緑色(G)と青色(B)を交互に配列した第2のラインを、180度だけ位相をずらして緑色を配列した第3のラインを介して垂直方向に交互に配列してなるものである。
しかし、撮像素子からの出力系統を単に減らすものにあっては、撮像素子から取得される画像情報が減少することから、復元される画像の画質は低下する。そこで従来、図19に示すように、撮像面上に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)がベイヤー型に配列されたカラーフィルタが配置された撮像素子において、図21に示すように、カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2個毎に加算して出力することが提案されている。
この撮像素子の出力信号である変則ベイヤー配列の出力信号は、図22に示すように、カラーフィルタの緑色に対応した画素位置の緑色信号Gと、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号の代わりに、カラーフィルタのライン方向の2個おきの緑色に対応した画素位置の赤色信号Rおよび青色信号Bとから構成される。この場合、図21に破線枠で示すように、8個の信号中、赤色信号と青色信号については加算されているので、出力系統はベイヤー配列の出力信号の3/4となっている。
図23は、撮像素子から上述した変則ベイヤー配列の出力信号が得られる場合における色分離回路205Aの構成例を示している。この分離回路205Aは、ベイヤー配列変換部211および補間部212により構成されている。
ベイヤー配列変換部211は、R,B信号値生成部221を有している。このR,B信号値生成部221は、変則ベイヤー配列の出力信号のうち、赤色信号、青色信号を用いた補間処理を行って、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号、青色信号を生成して出力する。また、ベイヤー配列変換部211は、変則ベイヤー配列の出力信号のうち、緑色信号をそのまま出力する。これにより、ベイヤー配列変換部211においては、図24(a)に示す変則ベイヤー配列の出力信号が、図24(b)に示すベイヤー配列の出力信号に変換される。
また、補間部212は、図18に示す撮像装置200における色分離部205と同様に、ベイヤー配列変換部211から出力されるそれぞれ空間的に位相がずれた赤、緑、青の色データR,G,Bから、補間処理により、撮像素子の各画素位置に対応した赤、緑、青の色データR,G,Bを生成して出力する。
特開2005−217478号公報
特開2006−174485号公報
特開2002−027487号公報
図23に示すようなベイヤー配列変換部211により、変則ベイヤー配列の出力信号をベイヤー配列の出力信号に変換する場合には、撮像素子内の加算処理によって、赤色信号、青色信号を間引いたことに起因する緑色信号と赤色信号、青色信号との周波数の差により、色分離後に、特に画像の急激なエッジ等の高周波領域に、広範囲にわたる偽色が発生するという問題があった。この偽色は、例えば、図25に示すような、急激なエッジを有する白黒パターンを撮影することで確認できる。
この発明の目的は、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素の信号についてはライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子の出力信号を処理するものにあって、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号、青色信号を精度よく得ることを目的とする。
この発明の概念は、
二次元配置された複数の画素上に、緑色と赤色を交互に配列した第1のラインと、緑色と青色を交互に配列した第2のラインを、垂直方向に交互に含むカラーフィルタが配置され、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子の出力信号を入力する信号入力部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号に基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号を生成する第1の緑色信号生成部と、
上記第1の緑色信号生成部で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号をライン方向の2N個毎に加算して、上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と同位相の緑色信号を生成する第2の緑色信号生成部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と上記第2の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、色相信号を生成する第1の色相信号生成部と、
上記第1の色相信号生成部で生成された色相信号に基づいて、線形補間により、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の色相信号を生成する第2の色相信号生成部と、
上記第2の色相信号生成部で生成された色相信号と、上記第1の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を生成する赤色/青色信号値生成部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号を出力すると共に、上記赤色/青色信号値生成部で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を出力する信号出力部と
を備えることを特徴とする撮像信号処理回路にある。
二次元配置された複数の画素上に、緑色と赤色を交互に配列した第1のラインと、緑色と青色を交互に配列した第2のラインを、垂直方向に交互に含むカラーフィルタが配置され、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子の出力信号を入力する信号入力部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号に基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号を生成する第1の緑色信号生成部と、
上記第1の緑色信号生成部で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号をライン方向の2N個毎に加算して、上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と同位相の緑色信号を生成する第2の緑色信号生成部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と上記第2の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、色相信号を生成する第1の色相信号生成部と、
上記第1の色相信号生成部で生成された色相信号に基づいて、線形補間により、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の色相信号を生成する第2の色相信号生成部と、
上記第2の色相信号生成部で生成された色相信号と、上記第1の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を生成する赤色/青色信号値生成部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号を出力すると共に、上記赤色/青色信号値生成部で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を出力する信号出力部と
を備えることを特徴とする撮像信号処理回路にある。
この発明においては、二次元配置された複数の画素上にカラーフィルタが配置された撮像素子の出力信号が信号入力部に入力される。ここで、カラーフィルタは、緑色と赤色を交互に配列した第1のラインと、緑色と青色を交互に配列した第2のラインを、垂直方向に交互に含むものである。
例えば、カラーフィルタは、第1のラインと第2のラインを、緑色が市松状となるように垂直方向に交互に配列してなるカラーフィルタ、すなわち、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)がベイヤー型に配列されたカラーフィルタである。また、例えば、カラーフィルタは、第1のラインと第2のラインを、180度だけ位相をずらして緑色を配列した第3のラインを介して垂直方向に交互に配列してなるカラーフィルタである。
撮像素子からは、カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号については個別に出力されると共に、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算(加算平均)されて出力される。このように、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号について加算処理後の信号を出力する構成とすることで、撮像素子の出力系統が削減されている。
第1の緑色信号生成部では、信号入力部に入力された上述の撮像素子の出力信号のうち、カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号に基づいて、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号が生成される。そして、第2の緑色信号生成部では、この第1の緑色信号生成部で生成されたカラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号をライン方向の2N個毎に加算して、信号入力部に入力された上述の撮像素子の出力信号のうち、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と同位相の緑色信号が生成される。
このように第2の緑色信号生成部で生成される緑色信号は、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と同様に、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号をライン方向の2N個毎に加算して得られたものであり、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と同様の周波数を持つものとなる。つまり、第2の緑色信号生成部で生成される緑色信号は、加算処理により、カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号に比べて、周波数が低下したものとなる。
第1の色相信号生成部では、信号入力部に入力された上述の撮像素子の出力信号のうち、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と、上述の第2の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、色相信号が生成される。
ここで、色相信号は、例えば、色差信号である。すなわち、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をR,Bとし、第2の緑色信号生成部で生成された緑色信号をG′とするとき、R−G′,B−G′が生成される。なお、色相信号は、色差信号に限定されものではなく、R/G′,B/G′のような信号、さらには回帰分析で求めた回帰式(赤色の色相信号に関してはG′,Rを含み、青色の色相信号に関してはG′,Bを含む)で表される信号であってもよい。
第2の色相信号生成部では、上述の第1の色相信号生成部で生成された色相信号に基づいて、線形補間により、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の色相信号が生成される。色相信号は赤、青の色加減を表す信号であって周波数的には低く、輝度信号のように急激に変化しない。そのため、上述したように、線形補間によりカラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の色相信号を良好に得ることができる。
赤色/青色信号値生成部では、上述の第2の色相信号生成部で生成された色相信号と、上述の第1の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号が生成される。この場合、色相信号が色差信号であるときは、色相信号に緑色信号が加算されることで、赤色信号、青色信号が得られる。上述したように色相信号の周波数は低いが、この色相信号と共に使用される緑色信号の周波数が高ければ、生成される赤色信号および青色信号は周波数は高いものとなる。
信号出力部では、信号入力部に入力された上述の撮像素子の出力信号のうち、カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号が出力されると共に、上述の赤色/青色信号値生成部で生成されたカラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号が出力される。
このように、この発明においては、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素の信号についてはライン方向の2N個毎に加算して出力する撮像素子の出力信号を処理するものにあって、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号、青色信号を精度よく得ることができる。
この発明によれば、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素の信号についてはライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子の出力信号を処理するものにあって、撮像素子から出力される赤色、青色の加算信号と、撮像素子から出力される緑色信号に基づいて同様の加算処理で生成された同相の緑色信号とを用いて生成された色差信号からカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の色差信号を生成し、このカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の色差信号と、撮像素子から出力される緑色信号に基づいて生成されたカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の緑色信号とから、当該カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号、青色信号を生成するものであり、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号、青色信号を精度よく得ることができる。
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態としての撮像装置100の構成例を示している。この撮像装置100は、単板式のカラー撮像装置である。
この撮像装置100は、撮像レンズ101と、撮像素子102と、A/D変換器103と、補正系回路104と、色分離回路105と、ビデオ信号処理回路106とを有している。
撮像レンズ101は、撮像素子102の撮像面に被写体の光学像を結像する。撮像素子102は、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等で構成されており、二次元配置された複数の光電変換素子からなっている。各光電変換素子は画素を構成し、撮像面上で各光電変換素子が占める位置が画素位置に対応する。撮像素子102の二次元配置された複数の画素上にカラーフィルタ102aが配置され、1画素あたり1色の信号値を得るようになされている。
このカラーフィルタ102aは、例えば、図2(a)に示すように、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)がベイヤー型に配列されたカラーフィルタである。すなわち、カラーフィルタ102aは、例えば、緑色と赤色を交互に配列した第1のラインと、緑色と青色を交互に配列した第2のラインを、緑色が市松状(市松模様状)となるように垂直方向に交互に配列してなるものである。なお、図2(a)において、Hは水平方向を表し、Vは垂直方向を表している。
この撮像素子102は、図2(b)に示すように、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2個毎に加算して出力する。すなわち、撮像素子102の出力信号は、変則ベイヤー配列の出力信号となる。この場合、図2(b)に破線枠で示すように、8個の信号中、赤色信号Rと青色信号Bについては加算されているので、出力系統はベイヤー配列の出力信号の3/4となる。
この変則ベイヤー配列の出力信号は、図3(a)に示すように、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素位置の緑色信号Gと、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号の代わりに、カラーフィルタのライン方向の2個おきの緑色に対応した画素位置の赤色信号Rおよび青色信号Bとから構成される。
A/D変換器103は、撮像素子102の各画素の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して、赤、緑、青の色データR,G,Bを出力する。補正系回路104は、A/D変換器103から出力される色データR,G,Bに対して、シェーディング補正等の光学系補正、および欠陥補正等のイメージャ補正を行う。
色分離回路105は、補正系回路104から出力される赤、緑、青の色データR,G,Bに基づいて、撮像素子102の各画素位置に対応した赤、緑、青の色データR,G,Bを得る。ビデオ信号処理回路106は、色分離回路105で得られた赤、緑、青の色データR,G,Bに対してガンマ補正、高域強調等を行った後、輝度信号Y、赤色差信号Cr(R−Y)および青色差信号Cb(B−Y)を生成して出力する。
図1に示す撮像装置100の動作を説明する。被写体の像光は撮像レンズ101を通じて撮像素子102の撮像面に入射され、当該撮像面に被写体の光学像が結像される。撮像素子102では、このように撮像面に被写体の光学像が結像された状態で撮像処理が行われて、被写体に対応した値を持つ各画素の出力信号(赤色信号、緑色信号または青色信号)が得られる。撮像素子102から出力される各画素の出力信号は、A/D変換器103でアナログ信号からデジタル信号に変換された後、補正系回路104に供給される。
補正系回路104では、A/D変換器103から出力される色データR,G,Bに対して、シェーディング補正等の光学系補正、および欠陥補正等のイメージャ補正が行われる。この補正系回路104で補正された後の色データR,G,Bは、色分離回路105に供給される。この色分離回路105では、補正系回路104から出力される赤、緑、青の色データR,G,Bに基づいて、撮像素子102の各画素位置に対応した赤、緑、青の色データR,G,Bが得られる。
この色分離回路105で得られた空間的に同位相の赤、緑、青の色データR,G,Bはビデオ信号処理回路106に供給される。このビデオ信号処理回路106では、色分離回路105で得られた赤、緑、青の色データR,G,Bに対して、ガンマ補正、高域強調等が行われ、さらに、補正後の赤、緑、青の色データR,G,Bに基づいて、輝度信号Y、赤色差信号Crおよび青色差信号Cbが生成されて出力される。
次に、色分離回路105について説明する。この色分離回路105は、ベイヤー配列変換部111および補間部112により構成されている。ベイヤー配列変換部111は、入力される変則ベイヤー配列の出力信号(図3(a)参照)を、ベイヤー配列の出力信号(図3(b)参照)に変換する。なお、図3(b)において、rはカラーフィルタ102aの赤色の画素位置に対応して生成された赤色信号を示し、bはカラーフィルタ102aの青色の画素位置に対応して生成された青色信号を示している。
また、補間部112は、ベイヤー配列変換部111から出力されるそれぞれ空間的に位相がずれた赤、緑、青の色データR(r),G,B(b)から、補間処理により、撮像素子の各画素位置に対応した赤、緑、青の色データR,G,Bを生成して出力する。
次に、図4を参照して、ベイヤー配列変換部111の詳細な構成例について説明する。ベイヤー配列変換部111は、信号入力部121と、G信号値生成部122と、色相信号生成部123,124と、加算部125と、信号出力部126とを有している。
信号入力部125は、補正系回路104からの上述した変則ベイヤー配列の出力信号(図5(a))を入力する。G信号値生成部122は、信号入力部121に入力された変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号G(図5(b))に基づいて、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号g(図5(c))を生成する。この意味で、G信号値生成部122は、第1の緑色信号生成部を構成している。
ここで、緑色信号gを求める方法について説明する。ここでは、図8に示すように、緑色信号g33を求める場合を例にとって説明する。例えば、緑色信号g33を、単純に、g33=(G23+G32+G34+G43)/4の式で求めることができる(スタティック補間)。また、例えば、緑色信号g33を、相関の強い方向を緑色信号Gの変化量(傾き)等によって求め、G23,G32,G34,G43のうちのいずれかとするか、あるいは、G23,G32,G34,G43のいくつかを選択して平均化(重み付け平均等)して求めることができる(アダプティブ補間)。
例えば、縦方向の傾きをKv、横方向の傾きをKh、縦方向の補間値をLpv、横方向の補間値をLphとして、緑色信号g33を、以下の(1)式で求めることができる(アルファブレンド)。この(1)式で、α=Kv/(Kv+Kh)である。ここでは、傾きKv,Khを用いているが、傾きが大きなものほど相関が弱いということを利用している。
g33=αLph+(1−α)Lpv ・・・(1)
g33=αLph+(1−α)Lpv ・・・(1)
Lph,Lpv,Kh,Kvは、それぞれ、(2)式、(3)式、(4)式、(5)式で求められる。
Lph=(G32+G34)/2 ・・・(2)
Lpv=(G23+G43)/2 ・・・(3)
Kh=|G32−G34| ・・・(4)
Kv=|G23−G43| ・・・(5)
Lph=(G32+G34)/2 ・・・(2)
Lpv=(G23+G43)/2 ・・・(3)
Kh=|G32−G34| ・・・(4)
Kv=|G23−G43| ・・・(5)
(1)式では、4個の緑色信号G23,G32,G34,G43を用いて、緑色信号g33を求めるものを示したが、さらに多くの緑色信号を用いて、緑色信号g33を生成してもよい。例えば、横方向の傾きKhを、|G32−G34|だけでなく、さらに|G21−G23|、|G25−G23|、|G41−G43|、|G45−G43|をも含めて平均値を取ることで得るようにしてもよい。
なお、緑色信号g33を求める方法は、上述したスタティック補間、アダプティブ補間、アルファブレンドに限定されるものではなく、その他の方法であってもよい。また、緑色信号g33をスタティック補間、アダプティブ補間、アルファブレンド等のいずれかで求めるのではなく、それらを適宜組み合わせて求めるようにしてもよい。
また、G信号値生成部122は、上述したように生成した、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号g(図5(c))をライン方向の2個毎に加算して、信号入力部121に入力された変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2個毎に加算して得られた信号と同位相の緑色信号G′(図6(d))を生成する。この意味で、G信号値生成部122は、第2の緑色信号生成部を構成している。
このようにG信号値生成部122で生成される緑色信号G′は、信号入力部121に入力された変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2個毎に加算して得られた信号(図5(a)のR,B)と同様に、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号gをライン方向の2個毎に加算して得られたものであり、当該カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2個毎に加算して得られた信号と同一の周波数を持つものとなる。つまり、G信号値生成部122で生成される緑色信号G′は、加算処理により、信号入力部121に入力された変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号Gに比べて、周波数が低下したものとなる。
色相信号生成部123は、信号入力部121に入力された変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2個毎に加算して得られた信号(図5(a)のR,B)と、上述のG信号値生成部122で生成された緑色信号G′(図6(d))とに基づいて、色相信号としての色差信号R−G′,B−G′(図6(e))を生成する。この意味で、色相信号生成部123は、第1の色相信号生成部を構成している。
色相信号生成部124は、上述の色相信号生成部123で生成された色差信号R−G′,B−G′(図6(e))に基づいて、線形補間により、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の色差信号r−G′、b−G′(図6(f))を生成する。この意味で、色相信号生成部124は、第2の色相信号生成部を構成している。
ここで、色差信号R−G′,B−G′は、赤、青の色加減を表す信号であって周波数的には低く、輝度信号のように急激に変化しない。そのため、上述したように、線形補間によりカラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の色差信号r−G′、b−G′(図6(f))を良好に得ることができる。
加算部125は、上述の色相信号生成部124で生成された色差信号r−G′、b−G′(図6(f))と、上述のG信号値生成部122で生成された緑色信号g(図5(c))とに基づいて、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号rおよび青色信号b(図7(g))を生成する。この意味で、加算部125は、赤色/青色信号値生成部を構成している。
この場合、色差信号r−G′、b−G′に緑色信号gが加算されることで、赤色信号r、青色信号bが得られる。上述したように色差信号r−G′、b−G′(図6(f))の周波数は低いが、この色差信号r−G′、b−G′と共に使用される緑色信号gの周波数が高ければ、生成される赤色信号rおよび青色信号bは周波数が高いものとなる。
信号出力部126は、信号入力部121に入力された変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号、つまり緑色信号Gをそのまま出力すると共に、上述の加算部125で生成されたカラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号rおよび青色信号bを出力する。すなわち、信号出力部126は、ベイヤー配列の出力信号(図7(h))を出力する。
図4に示すベイヤー配列変換部111の動作を説明する。補正系回路104からの変則ベイヤー配列の出力信号(図5(a))は信号入力部121に入力される。信号入力部121に入力された変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号G(図5(b))は、G信号値生成部122に供給される。
このG信号値生成部122では、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号に基づいて、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号g(図5(c))が生成される。このG信号値生成部122では、さらに、緑色信号g(図5(c))がライン方向の2個毎に加算され、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2個毎に加算して得られた信号と同位相の緑色信号G′(図6(d))が生成される。
G信号値生成部122で生成された緑色信号G′(図6(d))は、色相信号生成部123に供給される。また、この色相信号生成部123には、信号入力部121に入力された変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2個毎に加算して得られた信号R,B(図5(a))が供給される。
この色相信号生成部123では、信号R,Bから緑色信号G′が減算されて、色相信号としての色差信号R−G′,B−G′(図6(e))が生成される。この色差信号R−G′,B−G′は色相信号生成部124に供給される。そし、この色相信号生成部124では、色差信号R−G′,B−G′を用いて、線形補間により、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の色差信号r−G′、b−G′(図6(f))が生成される。
この色差信号r−G′、b−G′(図6(f))は加算部125に供給される。また、この加算部125には、G信号値生成部122で生成された緑色信号g(図5(c))が供給される。そして、この加算部125では、色差信号r−G′、b−G′に緑色信号gが加算され、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号rおよび青色信号b(図7(g))が生成される。
そして、加算部125で生成された赤色信号rおよび青色信号b(図7(g))と、信号入力部121に入力された変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号G(図5(b))が、信号出力部126から出力される。すなわち、信号出力部126から、ベイヤー配列の出力信号(図7(h))が出力される。
上述した図1に示す撮像装置100の色分離回路105を構成するベイヤー配列変換部111では、変則ベイヤー配列の出力信号内の赤色、青色の加算信号(図5(a)のR,B)と、変則ベイヤー配列の出力信号内の緑色信号に基づいて同様の加算処理で生成された同相の緑色信号G′(図6(d))とを用いて生成された色差信号R−G′,B−G′(図6(e))から、線形補間により、カラーフィルタ102aの赤色、青色に対応した画素位置の色差信号r−G′,b−G′(図6(f))が生成され、このカラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の色差信号r−G′,b−G′(図6(f))と変則ベイヤー配列の出力信号内の緑色信号G(図5(b))に基づいて生成されたカラーフィルタ102aの赤色、青色に対応した画素位置の緑色信号g(図5(c))とから、当該カラーフィルタ102aの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号r、青色信号b(図7(g))が生成されるため、カラーフィルタ102aの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号r、青色信号bを精度よく得ることができる。
すなわち、色相信号生成部123で色差信号R−G′,B−G′を生成するためにG信号値生成部122で生成される緑色信号G′は、変則ベイヤー配列の出力信号内の赤色、青色の加算信号R,Bと同様の加算処理で生成され、同様の周波数(水平周波数、垂直周波数)を持つようにされているため、偽色の発生を防止できる。
また、色相信号生成部124では、色相信号生成部123で生成された色差信号R−G′,B−G′に基づいて、線形補間により、カラーフィルタ102aの赤色、青色に対応した画素位置の色差信号r−G′,b−G′が生成されるが、色差信号R−G′,B−G′は赤、青の色加減を表す信号であって周波数的には低く、輝度信号のように急激に変化しないため、当該色差信号r−G′,b−G′を良好に得ることができる。
また、加算部125では、色相信号生成部124で生成された色差信号r−G′,b−G′に、G信号値生成部122で生成された緑色信号gが加算されて、カラーフィルタ102aの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号r、青色信号bが生成されるため、色差信号r−G′,b−G′の周波数が低くても、緑色信号gの周波数が高ければ、赤色信号rおよび青色信号bの周波数を高くできる。
ここで、図4に示すベイヤー配列変換部111を用いた場合に赤色信号r、青色信号bを精度よく得ることができることを、図23に示す従来のベイヤー配列変換部211を用いた場合と比較して説明する。
ここでは、図9(a)に示すグラジュエーションがかかった白黒の被写体に対応して、図9(b)に示すような位相関係で、変則ベイヤー配列の赤色(R)、青色(B)、緑色(G)の信号が出力される場合を例にとって説明する。この場合、各色の信号値レベルは、図9(c)に示すようになる。
図23に示す従来のベイヤー配列変換部211を用いた場合、カラーフィルタ202a(図19参照)の赤色の画素に対応した画素位置の赤色信号rは、R信号を用いた線形補間により生成される。そのため、この赤色信号rは、図10に示すような信号値レベルで生成され、求めたい信号値レベル(加算前のR信号の信号値レベル)とは、大きく異なったものとなる。
これに対して、図4に示すベイヤー配列変換部111を用いた場合、G信号値生成部122では、G信号を用いて、カラーフィルタ102a(図2(a)参照)の赤色に対応した画素位置のg信号(緑色信号g)が生成される。このg信号は、図11に示すような信号値レベルで生成される。また、G信号値生成部122では、g信号がライン方向の2個毎に加算(加算平均)されてG′信号(緑色信号G′)が生成される。このG′信号は、図12に示すような信号値レベルで生成される。
また、図4に示すベイヤー配列変換部111を用いた場合、色相信号生成部123では、R信号とG′信号との差分が取られて色差信号R−G′が生成され、さらに、色相信号生成部124では、色差信号R−G′を用いて線形補間が行われ、推定すべき位置、つまりカラーフィルタ102aの赤色に対応した画素位置の色差信号r−G′が生成される。色差信号R−G′および色差信号r−G′は、例えば、図13(b)に示すような信号値レベルで生成される。
そして、図4に示すベイヤー配列変換部111を用いた場合、加算部125では、色差信号r−G′にg信号(図13(a)参照)が足し込まれ、推定すべき位置、つまりカラーフィルタ102aの赤色に対応した画素位置の赤色信号rが生成される。この場合、赤色信号rは、求めたい信号値レベル(加算前のR信号(図9(c)参照)の信号値レベル)に近いものとなり、赤色信号rを精度よく得ることができる。
なお、図4に示すベイヤー配列変換部111は、ハードウェアでベイヤー配列変換処理を行うものを示したが、同様の処理をソフトウェアで行うこともできる。図14は、ソフトウェアで処理を行うコンピュータ装置100Aの構成例を示している。このコンピュータ装置100Aは、CPU(Central Processing Unit)181、ROM(Read OnlyMemory)182、RAM(Random Access Memory)183、データ入出力部(データI/O)184および画像メモリ185により構成されている。
ROM182には、CPU181の処理プログラムが格納されている。RAM183は、CPU181のワークエリアとして機能する。CPU181は、ROM182に格納されている処理プログラムを必要に応じて読み出し、読み出した処理プログラムをRAM183に転送して展開し、当該展開された処理プログラムを読み出して、ベイヤー配列変換処理を実行する。
この処理プログラムは、コンピュータ装置100Aに、図4に示すベイヤー配列変換部111のG信号入力部121、G信号値生成部122、色相信号生成部123,124、加算部125および信号出力部126と同様の機能を持たせるためのプログラムである。
このコンピュータ装置100Aにおいては、変則ベイヤー配列の出力信号(図5(a))は、データI/O184を介して入力され、画像メモリ185に蓄積される。この画像メモリ185に蓄積された変則ベイヤー配列の出力信号に対して、CPU181により、ベイヤー配列変換処理が実行される。そして、処理後に得られるベイヤー配列の出力信号(図7(h))は、画像メモリ185からデータI/O184を介して外部に出力される。
図15のフローチャートは、CPU181によるベイヤー配列変換の処理手順を示している。なお、このフローチャートは、例えば、1画面の画像データの処理に対応しており、当該処理が各画面の画像データに対して順次行われる。
CPU181は、まず、ステップST1において、処理を開始し、その後に、ステップST2の処理に移る。このステップST2において、CPU181は、データ入出力部184を通じて変則ベイヤー配列の出力信号(図5(a))を入力し、画像メモリ185に蓄積する。
次に、CPU181は、ステップST3において、画像メモリ185に蓄積されている変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102a(図2(a)参照)の緑色に対応した画素の信号G(図5(b))に基づいて、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号g(図5(c))を生成する。
次に、CPU181は、ステップST4において、ステップST3で生成した、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号g(図5(c))をライン方向の2個毎に加算して、画像メモリ185に蓄積されている変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2個毎に加算して得られた信号(図5(a)のR,B)と同位相の緑色信号G′(図6(d))を生成する。
次に、CPU181は、ステップST5において、画像メモリ185に蓄積されている変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2個毎に加算して得られた信号(図5(a)のR,B)と、ステップST4で生成した緑色信号G′(図6(d))とに基づいて、色相信号としての色差信号R−G′,B−G′(図6(e))を生成する。
次に、CPU181は、ステップST6において、ステップST5で生成した色差信号R−G′,B−G′(図6(e))に基づいて、線形補間により、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の色差信号r−G′、b−G′(図6(f))を生成する。
次に、CPU181は、ステップST7において、ステップST6で生成した色差信号r−G′、b−G′(図6(f))と、上述のステップST3で生成した緑色信号g(図5(c))とに基づいて、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号rおよび青色信号b(図7(g))を生成する。CPU181は、このように生成した赤色信号rおよび青色信号bを、ベイヤー配列の出力信号として出力するために、画像メモリ185に蓄積しておく。
次に、CPU181は、ステップST8において、画像メモリ185に蓄積されている変則ベイヤー配列の出力信号のうち、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号、つまり緑色信号Gを出力すると共に、上述のステップST7で生成し、画像メモリ185に蓄積した、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号rおよび青色信号b、つまり、ベイヤー配列の出力信号(図7(h))を、データ入出力部184を通じて出力する。
そして、CPU181は、ステップST8の処理の後、ステップST9において、ベイヤー配列変換処理を終了する。
また、上述の実施の形態において、撮像素子102は、図2(b)に示すように、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2個毎に加算して出力するものを示した。しかし、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力するものであっても、同様のベイヤー配列変換処理によりベイヤー配列の出力信号を得ることができる。
図16は、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の4個毎(N=2)に加算して出力する例を示している。図17は、その場合において、撮像素子から出力される変則ベイヤー配列の出力信号を示している。この場合、図16に破線枠で示すように、16個の信号中、赤色信号Rと青色信号Bについては加算されているので、出力系統はベイヤー配列の出力信号の5/8となる。
また、上述実施の形態において、ベイヤー配列変換部111の色相信号生成部123では色相信号として色差信号が生成されるものを示した。しかし、色相信号は色差信号に限定されるものではなく、例えば、R/G′,B/G′のような信号、さらには回帰分析で求めた回帰式(赤色の色相信号に関してはG′,Rを含み、青色の色相信号に関してはG′,Bを含む)で表される信号であってもよい。
また、上述実施の形態では、撮像面上に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)がベイヤー型に配列されたカラーフィルタ102aが配置され、カラーフィルタ102aの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、カラーフィルタ102aの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2個毎に加算して出力する撮像素子102の出力信号(変則ベイヤー配列の出力信号)を処理するものであった。
しかし、この発明は、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子の出力信号を処理し、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を得る場合に、同様に適用できる。
例えば、上述の図20に示すように、各画素が45度だけ傾けて配置され、撮像面上に、緑色(G)と赤色(R)を交互に配列した第1のラインと、緑色(G)と青色(B)を交互に配列した第2のラインを、180度だけ位相をずらして緑色を配列した第3のラインを介して垂直方向に交互に配列したカラーフィルタが配置される撮像素子にあっても、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する場合には、この発明を同様に適用でき、撮像素子の出力信号を処理して、カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を精度よく得ることができる。
この発明は、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素位置の赤色信号、青色信号を良好に得ることができるものであり、カラーフィルタの赤色、青色に対応した画素の信号についてはライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力し、出力系統を減らした撮像素子を備える撮像装置等に適用できる。
100・・・撮像装置、100A・・・コンピュータ装置、101・・・撮像レンズ、102・・・撮像素子、102a・・・カラーフィルタ、103・・・A/D変換器、104・・・補正系回路、105・・・色分離回路、106・・・ビデオ信号処理回路、111・・・ベイヤー配列変換部、112・・・補間部、121・・・信号入力部、122・・・G信号値生成部、123,124・・・色相信号生成部、125・・・加算部、126・・・信号出力部、181・・・CPU
Claims (7)
- 二次元配置された複数の画素上に、緑色と赤色を交互に配列した第1のラインと、緑色と青色を交互に配列した第2のラインを、垂直方向に交互に含むカラーフィルタが配置され、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子の出力信号を入力する信号入力部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号に基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号を生成する第1の緑色信号生成部と、
上記第1の緑色信号生成部で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号をライン方向の2N個毎に加算して、上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と同位相の緑色信号を生成する第2の緑色信号生成部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と上記第2の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、色相信号を生成する第1の色相信号生成部と、
上記第1の色相信号生成部で生成された色相信号に基づいて、線形補間により、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の色相信号を生成する第2の色相信号生成部と、
上記第2の色相信号生成部で生成された色相信号と、上記第1の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を生成する赤色/青色信号値生成部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号を出力すると共に、上記赤色/青色信号値生成部で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を出力する信号出力部と
を備えることを特徴とする撮像信号処理回路。 - 上記第1の色相信号生成部で生成される色相信号は色差信号である
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像信号処理回路。 - 上記カラーフィルタは、
上記第1のラインと上記第2のラインを、緑色が市松状となるように垂直方向に交互に配列してなるカラーフィルタである
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像信号処理回路。 - 上記カラーフィルタは、
上記第1のラインと上記第2のラインを、180度だけ位相をずらして緑色を配列した第3のラインを介して垂直方向に交互に配列してなるカラーフィルタである
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像信号処理回路。 - 二次元配置された複数の画素上に、緑色と赤色を交互に配列した第1のラインと、緑色と青色を交互に配列した第2のラインを、垂直方向に交互に含むカラーフィルタが配置され、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子の出力信号を入力する信号入力ステップと、
上記信号入力ステップで入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号に基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号を生成する第1の緑色信号生成ステップと、
上記第1の緑色信号生成ステップで生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号をライン方向の2N個毎に加算して、上記信号入力ステップで入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と同位相の緑色信号を生成する第2の緑色信号生成ステップと、
上記信号入力ステップで入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と上記第2の緑色信号生成ステップで生成された緑色信号とに基づいて、色相信号を生成する第1の色相信号生成ステップと、
上記第1の色相信号生成ステップで生成された色相信号に基づいて、線形補間により、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の色相信号を生成する第2の色相信号生成ステップと、
上記第2の色相信号生成ステップで生成された色相信号と、上記第1の緑色信号生成ステップで生成された緑色信号とに基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を生成する赤色/青色信号値生成ステップと、
上記信号入力ステップで入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号を出力すると共に、上記赤色/青色信号値生成ステップで生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を出力する信号出力ステップと
を備えることを特徴とする撮像信号処理方法。 - コンピュータを、
二次元配置された複数の画素上に、緑色と赤色を交互に配列した第1のラインと、緑色と青色を交互に配列した第2のラインを、垂直方向に交互に含むカラーフィルタが配置され、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子の出力信号を入力する信号入力手段と、
上記信号入力手段で入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号に基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号を生成する第1の緑色信号生成手段と、
上記第1の緑色信号生成手段で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号をライン方向の2N個毎に加算して、上記信号入力手段で入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と同位相の緑色信号を生成する第2の緑色信号生成手段と、
上記信号入力手段で入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と上記第2の緑色信号生成手段で生成された緑色信号とに基づいて、色相信号を生成する第1の色相信号生成手段と、
上記第1の色相信号生成手段で生成された色相信号に基づいて、線形補間により、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の色相信号を生成する第2の色相信号生成手段と、
上記第2の色相信号生成手段で生成された色相信号と、上記第1の緑色信号生成手段で生成された緑色信号とに基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を生成する赤色/青色信号値生成手段と、
上記信号入力手段で入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号を出力すると共に、上記赤色/青色信号値生成手段で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を出力する信号出力手段と
して機能させるためのプログラム。 - 二次元配置された複数の画素上に、緑色と赤色を交互に配列した第1のラインと、緑色と青色を交互に配列した第2のラインを、垂直方向に交互に含むカラーフィルタが配置され、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号については個別に出力すると共に、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号についてはそれぞれライン方向の2N個毎(Nは1以上の整数)に加算して出力する撮像素子と、
上記撮像素子の出力信号を入力し、上記カラーフィルタの緑色の画素位置に対応した緑色信号を出力すると共に、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を出力する撮像信号処理回路とを有し、
上記撮像信号処理回路は、
上記撮像素子の出力信号を入力する信号入力部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号に基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号を生成する第1の緑色信号生成部と、
上記第1の緑色信号生成部で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の緑色信号をライン方向の2N個毎に加算して、上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と同位相の緑色信号を生成する第2の緑色信号生成部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素の信号をそれぞれライン方向の2N個毎に加算して得られた信号と上記第2の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、色相信号を生成する第1の色相信号生成部と、
上記第1の色相信号生成部で生成された色相信号に基づいて、線形補間により、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の色相信号を生成する第2の色相信号生成部と、
上記第2の色相信号生成部で生成された色相信号と、上記第1の緑色信号生成部で生成された緑色信号とに基づいて、上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を生成する赤色/青色信号値生成部と、
上記信号入力部に入力された上記撮像素子の出力信号のうち、上記カラーフィルタの緑色に対応した画素の信号を出力すると共に、上記赤色/青色信号値生成部で生成された上記カラーフィルタの赤色および青色に対応した画素位置の赤色信号および青色信号を出力する信号出力部とを備える
ことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008008667A JP2009171378A (ja) | 2008-01-18 | 2008-01-18 | 撮像信号処理回路、撮像信号処理方法、プログラムおよび撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008008667A JP2009171378A (ja) | 2008-01-18 | 2008-01-18 | 撮像信号処理回路、撮像信号処理方法、プログラムおよび撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009171378A true JP2009171378A (ja) | 2009-07-30 |
Family
ID=40972035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008008667A Pending JP2009171378A (ja) | 2008-01-18 | 2008-01-18 | 撮像信号処理回路、撮像信号処理方法、プログラムおよび撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009171378A (ja) |
-
2008
- 2008-01-18 JP JP2008008667A patent/JP2009171378A/ja active Pending
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