JP2010081583A - Image signal processing apparatus, imaging apparatus, image signal processing method, and program - Google Patents

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毅 鈴木
Yuzo Fukuzaki
勇三 福崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image signal processing apparatus, an imaging apparatus, an image signal processing method and a program, which permit the improvement of signal correction and resolution of a defective pixel, further, which is excellent in color reproductivity. <P>SOLUTION: An interpolation processing unit 141 carries out interpolating processing of respective first color detecting signal, second color detecting signal and a third color detecting signal employing a detecting signal CDT4 for color interpolation, a first color detecting signal CDT1, a second color detecting signal CDT2 and a third color detecting signal CDT3 to produce a plurality of signals X1, X2, Y1, Y2, Z1, Z2 with respect to respective color detecting signals while a composition processing unit 142 synthesizes the plurality of output signals outputted from the interpolation processing unit to produce a first color signal CX, a second color signal CY and a third color signal CZ whereby the defective of picture element is compensated and signal strength of double precision can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの固体撮像素子による色検知信号を処理する画像信号処理装置、および撮像装置に関するものである。本発明は、特に、複数の色フィルタを用いた2次元画素アレイの読み出し信号を処理する画像信号処理装置、撮像装置、画像信号処理方法、およびプログラムに関するものである。   The present invention relates to an image signal processing apparatus that processes a color detection signal by a solid-state image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, and an imaging apparatus. The present invention particularly relates to an image signal processing device, an imaging device, an image signal processing method, and a program for processing a readout signal of a two-dimensional pixel array using a plurality of color filters.

撮像素子の色フィルタの配列としては、色再現性が良好な、色の3原色のうち緑(G1,G2)を2つ、赤(R)、青(B)を一つずつ用いたベイヤ配列が知られている。
このベイヤ配列は、色よりも輝度の解像度を重視した配列である。
As an array of color filters of the image sensor, a Bayer array using two green (G1, G2), one red (R), and one blue (B) among the three primary colors with good color reproducibility. It has been known.
This Bayer array is an array in which luminance resolution is more important than color.

ところで、このような色フィルタ配列において、良好な色再現性を保持しながら、感度アップをできるように、透明なフィルタを配置した画素配列を有する撮像装置が提案されている(たとえば特許文献1参照)。
この画素ユニットは、R、G、B、およびカラーフィルタを持たない白(W)の4つの画素により構成される。
この白色の画素は、輝度信号に用いられるのが主である。
By the way, in such a color filter array, an imaging apparatus having a pixel array in which a transparent filter is arranged so as to increase sensitivity while maintaining good color reproducibility has been proposed (for example, see Patent Document 1). ).
This pixel unit is composed of four pixels of R, G, B, and white (W) that does not have a color filter.
This white pixel is mainly used for a luminance signal.

近年、白色信号に、周辺素子のR、G、B画素から得られる信号の比を乗じて、R、G、Bの信号を生成することにより、S/N比を改善する技術が提案されている(特許文献2参照)。   In recent years, a technique for improving the S / N ratio by multiplying a white signal by a ratio of signals obtained from R, G, and B pixels of peripheral elements to generate R, G, and B signals has been proposed. (See Patent Document 2).

USP6476865B1明細書USP6477685B1 specification 特開2008‐22521号公報JP 2008-22521 A 特開2007−329380号公報JP 2007-329380 A

しかしながら、上述した特許文献2に開示された技術では、白色画素の周辺のR、G、B比は周辺の数画素の信号の平均から求めるため、解像度の低下が懸念される。   However, in the technique disclosed in Patent Document 2 described above, the R, G, B ratio around the white pixel is obtained from the average of the signals of several pixels around the pixel, so there is a concern that the resolution may be lowered.

微細化が進み、画素ピクセルが小さくなると、光の入射によって発生する電気信号に対し、熱揺らぎ等で発生する電気ノイズ等が無視できなくなってくるという問題が発生する。
画素の全体に占める割合を増やせばこの問題は改善するが、画素の面積は撮像素子の面積が上限となるので、おのずと限界がある。
As miniaturization progresses and pixel pixels become smaller, there arises a problem that electrical noise generated by thermal fluctuations or the like cannot be ignored with respect to an electrical signal generated by the incidence of light.
This problem can be improved by increasing the ratio of the entire pixel, but the area of the pixel is naturally limited because the area of the image sensor is the upper limit.

一方、微細化が進み、それに併せて、1枚の撮像素子に搭載される画素数が増えると、1撮像素子あたりに発生する白点などの欠陥の数は増える傾向にあり、画素数を増やしても、白点の数を抑制する手法が求められている。
現在、単一の撮像素子では十分な大きさの信号強度が得られないため、複数の素子を1つのユニットとして使用しているが、画素の素子数よりも少ない解像度の画像しか得られず、コストメリットがとりにくいという問題がある。
On the other hand, as miniaturization progresses and the number of pixels mounted on one image sensor increases, the number of defects such as white spots generated per image sensor tends to increase, and the number of pixels increases. However, a technique for suppressing the number of white spots is desired.
Currently, a single image sensor cannot obtain a sufficiently large signal intensity, and thus a plurality of elements are used as one unit, but only an image with a resolution smaller than the number of pixels can be obtained. There is a problem that it is difficult to take cost merit.

高解像度な色信号を得る技術として、隣接画素から、色を補間する方法が提案されている(たとえば特許文献3参照)。   As a technique for obtaining a high-resolution color signal, a method of interpolating colors from adjacent pixels has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

しかし、この技術では、アルゴリズムが複雑であり、色信号を直線補間等の技術を使い補間するため、高い色再現性を得ることが困難である。   However, with this technique, the algorithm is complicated and it is difficult to obtain high color reproducibility because the color signal is interpolated using a technique such as linear interpolation.

本発明は、画素の欠陥をアルゴリズムで補完する技術を提供し、簡単なアルゴリズムで、解像度の向上を図れる画像信号処理装置、撮像装置、画像信号処理方法、およびプログラムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique for complementing pixel defects with an algorithm, and to provide an image signal processing device, an imaging device, an image signal processing method, and a program capable of improving resolution with a simple algorithm.

本発明の第1の観点の画像信号処理装置は、入力される複数の色検知信号の補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成する機能を含む補間処理部と、上記補間処理部の各出力信号を合成して、各色信号を生成する合成処理部と、を有し、上記補間処理部は、第1の電磁波の波長範囲において透過性を有する第1の色検知素子からの第1の色検知信号、第2の電磁波の波長範囲において透過性を有する第2の色検知素子からの第2の色検知信号、第3の電磁波の波長範囲において透過性を有する第3の色検知素子からの第3の色検知信号、および上記第1、第2、および第3の波長範囲のすくなくとも一部を包含する波長範囲において、透過性を有する色補間用素子からの色補間用検知信号を入力し、上記色補間用検知信号、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、上記第3の色検知信号を用いて、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成し、上記合成処理部は、上記補間処理部から出力される各色検知信号の複数の出力信号をそれぞれ合成して、第1の色信号、第2の色信号、および第3の色信号を生成する。   An image signal processing apparatus according to a first aspect of the present invention includes an interpolation processing unit including a function of performing interpolation processing of a plurality of input color detection signals and generating a plurality of signals for each color detection signal, and the interpolation processing unit Each of the output signals is combined to generate a color signal, and the interpolation processing unit includes a first color detection element from the first color detection element having transparency in the wavelength range of the first electromagnetic wave. The first color detection signal, the second color detection signal from the second color detection element having transparency in the wavelength range of the second electromagnetic wave, and the third color detection having transparency in the wavelength range of the third electromagnetic wave A third color detection signal from the element, and a color interpolation detection signal from a color interpolation element having transparency in a wavelength range including at least a part of the first, second, and third wavelength ranges. And input the color interpolation detection signal above. Using the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal, the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal Each interpolation processing is performed to generate a plurality of signals for each color detection signal, and the synthesis processing unit synthesizes a plurality of output signals of each color detection signal output from the interpolation processing unit to obtain the first color A signal, a second color signal, and a third color signal are generated.

好適には、上記補間処理部は、一つの補間対象の色検知信号について、当該補間対象の色検知信号を第1の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該補間対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を減算して第2の出力信号を生成し、上記合成処理部は、上記補間処理部から出力される上記第1の出力信号と上記第2の出力信号を合成して色信号を生成する。   Preferably, the interpolation processing unit, for one interpolation target color detection signal, uses the interpolation target color detection signal as a first output signal, and outputs the interpolation target color detection signal from the color interpolation detection signal. Subtracting the two color detection signals except the two to generate a second output signal, and the synthesis processing unit synthesizes the first output signal and the second output signal output from the interpolation processing unit. A color signal is generated.

好適には、上記補間処理部は、上記第1の色検知信号について、当該第1の色検知信号を第1の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該第1の色検知信号を除く2つの第2および第3の色検知信号の双方が所定値以上の場合はこれらを減算して第2の出力信号を生成し、2つの色検知信号のいずれかが所定値以下なら値0の第2の出力信号を生成し、上記第2の色検知信号について、当該第2の色検知信号を第3の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該第2の色検知信号を除く2つの第1および第3の色検知信号の双方が所定値以上の場合はこれらを減算して第4の出力信号を生成し、2つの色検知信号のいずれかが所定値以下なら値0の第4の出力信号を生成し、上記第3の色検知信号について、当該第3の色検知信号を第5の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該第3の色検知信号を除く2つの第1および第2の色検知信号の双方が所定値以上の場合はこれらを減算して第6の出力信号を生成し、2つの色検知信号のいずれかが所定値以下なら値0の第6の出力信号を生成し、上記合成処理部は、上記補間処理部から出力される上記第1の出力信号と上記第2の出力信号を合成して第1の色信号を生成し、上記補間処理部から出力される上記第3の出力信号と上記第4の出力信号を合成して第2の色信号を生成し、上記補間処理部から出力される上記第5の出力信号と上記第6の出力信号を合成して第3の色信号を生成する。   Preferably, the interpolation processing unit removes the first color detection signal from the color interpolation detection signal with the first color detection signal as the first output signal for the first color detection signal. If both the two second and third color detection signals are greater than or equal to a predetermined value, they are subtracted to generate a second output signal. If either of the two color detection signals is less than or equal to the predetermined value, the value is 0. A second output signal is generated, and for the second color detection signal, the second color detection signal is used as a third output signal, and the second color detection signal is removed from the color interpolation detection signal 2 If both of the first and third color detection signals are equal to or greater than a predetermined value, they are subtracted to generate a fourth output signal. 4 output signal, and for the third color detection signal, the third color detection signal As the fifth output signal, when both of the two first and second color detection signals excluding the third color detection signal from the color interpolation detection signal are equal to or larger than a predetermined value, they are subtracted to obtain the sixth output signal. The output signal is generated, and if one of the two color detection signals is equal to or less than a predetermined value, a sixth output signal having a value of 0 is generated, and the synthesis processing unit outputs the first output signal output from the interpolation processing unit. The output signal and the second output signal are combined to generate a first color signal, and the third output signal output from the interpolation processing unit and the fourth output signal are combined to generate a second color signal. A color signal is generated, and the fifth output signal output from the interpolation processor and the sixth output signal are combined to generate a third color signal.

好適には、上記合成処理部は、上記第1の出力信号および上記第2の出力信号が所定のレベルを有する場合、当該第1の出力信号と第2の出力信号を加算して色信号を生成し、上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の一方のみが所定のレベルを有する場合、当該第1の出力信号と第2の出力信号を加算した信号に1より大きい値を乗算して色信号を生成し、上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の両方が所定のレベルに達していない場合、対応する色検知信号の周辺の色検知信号を用いて色信号を生成する。   Preferably, when the first output signal and the second output signal have a predetermined level, the synthesis processing unit adds the first output signal and the second output signal to generate a color signal. When only one of the first output signal and the second output signal has a predetermined level, the signal obtained by adding the first output signal and the second output signal is multiplied by a value greater than 1 When the color signal is generated and both the first output signal and the second output signal have not reached the predetermined level, the color signal is generated using the color detection signal around the corresponding color detection signal. Generate.

好適には、上記合成処理部は、第1の色信号を生成するに際し、上記第1の出力信号および上記第2の出力信号が所定のレベルを有する場合、上記第1の出力信号と第2の出力信号を加算して第1の色信号を生成し、上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の一方のみが所定のレベルを有する場合、当該第1の出力信号と第2の出力信号を加算した信号に1より大きい値を乗算して第1の色信号を生成し、上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の両方が所定のレベルに達していない場合、対応する色検知信号の周辺の色検知信号を用いて第1の色信号を生成し、第2の色信号を生成するに際し、上記第3の出力信号および上記第4の出力信号が所定のレベルを有する場合、上記第3の出力信号と第4の出力信号を加算して第2の色信号を生成し、上記第3の出力信号および上記第4の出力信号の一方のみが所定のレベルを有する場合、当該第3の出力信号と第4の出力信号を加算した信号に1より大きい値を乗算して第2の色信号を生成し、上記第3の出力信号および上記第4の出力信号の両方が所定のレベルに達していない場合、対応する色検知信号の周辺の色検知信号を用いて第3の色信号を生成し、第3の色信号を生成するに際し、上記第5の出力信号および上記第6の出力信号が所定のレベルを有する場合、上記第5の出力信号と第6の出力信号を加算して第3の色信号を生成し、上記第5の出力信号および上記第6の出力信号の一方のみが所定のレベルを有する場合、当該第5の出力信号と第6の出力信号を加算した信号に1より大きい値を乗算して第3の色信号を生成し、上記第5の出力信号および上記第6の出力信号の両方が所定のレベルに達していない場合、対応する色検知信号の周辺の色検知信号を用いて第3の色信号を生成する。   Preferably, when the first output signal and the second output signal have a predetermined level when generating the first color signal, the synthesis processing unit generates the first color signal and the second output signal. Output signals are added to generate a first color signal, and when only one of the first output signal and the second output signal has a predetermined level, the first output signal and the second output signal When the signal obtained by adding the output signals is multiplied by a value greater than 1 to generate a first color signal, both the first output signal and the second output signal have not reached a predetermined level. When the first color signal is generated using the color detection signal around the color detection signal to be generated, and the second color signal is generated, the third output signal and the fourth output signal have predetermined levels. And adding the third output signal and the fourth output signal to obtain the second When a color signal is generated and only one of the third output signal and the fourth output signal has a predetermined level, it is greater than 1 by adding the third output signal and the fourth output signal. The second color signal is generated by multiplying the values, and when both the third output signal and the fourth output signal have not reached a predetermined level, the color detection signal around the corresponding color detection signal Is used to generate a third color signal, and when the third color signal is generated, when the fifth output signal and the sixth output signal have predetermined levels, the fifth output signal When the sixth output signal is added to generate a third color signal, and only one of the fifth output signal and the sixth output signal has a predetermined level, the fifth output signal and the fifth output signal The signal obtained by adding the output signal of 6 is multiplied by a value greater than 1 to obtain the third A color signal is generated, and when both the fifth output signal and the sixth output signal have not reached a predetermined level, the third color signal is generated using the color detection signal around the corresponding color detection signal. Is generated.

好適には、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号に対して光の減衰率に応じた重み付けを行って上記補間処理部に供給する重み付け部をさらに有する。   Preferably, the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal are weighted according to a light attenuation rate and supplied to the interpolation processing unit. It further has a part.

好適には、上記補間処理部および上記合成処理部は、上記色補間用検知信号が許容範囲外にあるときは、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号をそのまま色信号として処理する。   Preferably, the interpolation processing unit and the synthesis processing unit, when the color interpolation detection signal is out of an allowable range, the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal. The color detection signal is directly processed as a color signal.

本発明の第2の観点の撮像装置は、透過する波長範囲の異なる複数の画素がアレイ状に配列され、上記画素を透過した光を電気信号に変換し、複数の色検知信号および色補間用検知信号を出力する複数の画素ユニットを含むセンサ部と、上記センサ部による複数の色検知信号および色補間用検知信号に対して補間および合成処理を行う機能を有する画像信号処理装置と、を有し、上記画像信号処理装置は、上記センサ部から出力された複数の色検知信号の補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成する機能を含む補間処理部と、上記補間処理部の各出力信号を合成して、各色信号を生成する合成処理部と、を有し、上記センサ部の画素ユニットは、第1の電磁波の波長範囲において透過性を有し、当該第1の電磁波を検知して第1の色検知信号を生成する第1の色検知素子と、第2の電磁波の波長範囲において透過性を有し、当該第2の電磁波を検知して第2の色検知信号を生成する第2の色検知素子と、第3の電磁波の波長範囲において透過性を有し、当該第3の電磁波を検知して第3の色検知信号を生成する第3の色検知素子と、上記第1、第2、および第3の波長範囲のすくなくとも一部を包含する第4の波長範囲において透過性を有し、当該第4の波長範囲の電磁波を検知して色補間用検知信号を生成する色補間用素子と、を含み、上記補間処理部は、上記センサ部による上記色補間用検知信号、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、上記第3の色検知信号を用いて、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成し、上記合成処理部は、上記補間処理部から出力される各色検知信号の複数の出力信号をそれぞれ合成して、第1の色信号、第2の色信号、および第3の色信号を生成する。   An image pickup apparatus according to a second aspect of the present invention includes a plurality of pixels having different wavelength ranges to be transmitted arranged in an array, and converts the light transmitted through the pixels into an electric signal, and a plurality of color detection signals and color interpolation signals. A sensor unit including a plurality of pixel units for outputting detection signals, and an image signal processing device having a function of performing interpolation and synthesis processing on the plurality of color detection signals and color interpolation detection signals by the sensor unit. The image signal processing apparatus performs an interpolation process on a plurality of color detection signals output from the sensor unit, and includes an interpolation processing unit including a function of generating a plurality of signals for each color detection signal, and the interpolation processing unit A synthesis processing unit that synthesizes each output signal and generates each color signal, and the pixel unit of the sensor unit has transparency in the wavelength range of the first electromagnetic wave, and the first electromagnetic wave Detect A first color detection element that generates one color detection signal and a second color detection element that is transparent in the wavelength range of the second electromagnetic wave and detects the second electromagnetic wave to generate a second color detection signal. A color detection element, a third color detection element that is transparent in the wavelength range of the third electromagnetic wave, detects the third electromagnetic wave and generates a third color detection signal, and the first, Color interpolation having transparency in a fourth wavelength range including at least a part of the second and third wavelength ranges and generating a color interpolation detection signal by detecting electromagnetic waves in the fourth wavelength range And the interpolation processing unit uses the color interpolation detection signal, the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal by the sensor unit. , The first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal. Each interpolation process is performed to generate a plurality of signals for each color detection signal, and the synthesis processing unit synthesizes a plurality of output signals of each color detection signal output from the interpolation processing unit, respectively. The second color signal, the second color signal, and the third color signal are generated.

本発明の第3の観点の画像信号処理方法は、第1の電磁波の波長範囲において透過性を有する第1の色検知素子からの第1の色検知信号、第2の電磁波の波長範囲において透過性を有する第2の色検知素子からの第2の色検知信号、第3の電磁波の波長範囲において透過性を有する第3の色検知素子からの第3の色検知信号、および上記第1、第2、および第3の波長範囲のすくなくとも一部を包含する波長範囲において、透過性を有する色補間用素子からの色補間用検知信号を用いて、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成し、上記生成された各色検知信号の複数の信号をそれぞれ合成して、第1の色信号、第2の色信号、および第3の色信号を生成する。   The image signal processing method according to the third aspect of the present invention is the first color detection signal from the first color detection element having transparency in the wavelength range of the first electromagnetic wave, and the transmission in the wavelength range of the second electromagnetic wave. A second color detection signal from the second color detection element having the third property, a third color detection signal from the third color detection element having the transmission property in the wavelength range of the third electromagnetic wave, and the first, In the wavelength range including at least a part of the second and third wavelength ranges, the first color detection signal and the second color detection signal are transmitted using the color interpolation detection signal from the color interpolation element having transparency. Each of the color detection signal and the third color detection signal is generated, a plurality of signals are generated for each color detection signal, and a plurality of signals of the generated color detection signals are respectively combined to generate a first signal. Color signal, a second color signal, and Generating a third color signal.

本発明の第4の観点は、第1の電磁波の波長範囲において透過性を有する第1の色検知素子からの第1の色検知信号、第2の電磁波の波長範囲において透過性を有する第2の色検知素子からの第2の色検知信号、第3の電磁波の波長範囲において透過性を有する第3の色検知素子からの第3の色検知信号、および上記第1、第2、および第3の波長範囲のすくなくとも一部を包含する波長範囲において、透過性を有する色補間用素子からの色補間用検知信号を用いて、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成する処理と、上記生成された各色検知信号の複数の信号をそれぞれ合成して、第1の色信号、第2の色信号、および第3の色信号を生成する処理とを含む画像信号処理をコンピュータに実行させるプログラムである。   According to a fourth aspect of the present invention, the first color detection signal from the first color detection element having transparency in the wavelength range of the first electromagnetic wave, and the second having transparency in the wavelength range of the second electromagnetic wave. A second color detection signal from the first color detection element, a third color detection signal from the third color detection element having transparency in the wavelength range of the third electromagnetic wave, and the first, second, and second color detection signals. In the wavelength range including at least a part of the wavelength range of 3, using the color interpolation detection signal from the transparent color interpolation element, the first color detection signal, the second color detection signal, The first color signal is obtained by interpolating each of the third color detection signals, generating a plurality of signals for each color detection signal, and combining the plurality of signals of the generated color detection signals. , Second color signal, and third color signal Is a program for executing the image signal processing including a process of generating a computer.

本発明によれば、たとえば青色の場合、青色のカラーフィルタからの受光信号の他に、白色の信号から赤、緑の信号を引き去る事で別途、青色の信号が得られる。
演算としては、Blue=W+B/b(B)-R/r(R)-G/g(G)(r、g、bはカラーフィルタによる光の透過率)という演算で、青色信号が合成される。他の色についても同様の演算で生成される。
According to the present invention, for example, in the case of blue, in addition to the light reception signal from the blue color filter, a blue signal can be obtained separately by subtracting the red and green signals from the white signal.
The calculation is Blue = W + B / b (B) -R / r (R) -G / g (G) (r, g, and b are light transmittances by the color filter). Synthesized. Other colors are also generated by the same calculation.

本発明によれば、通常よりも高精度に欠陥画素の色補間を実現でき、また、簡単なアルゴリズムで、解像度の向上を図れ、しかも色再現性に優れた撮像装置を実現できる。
また、本発明は、明るさに応じた自然に近い色を生成することが可能である。
According to the present invention, it is possible to realize color interpolation of defective pixels with higher accuracy than usual, and it is possible to realize an imaging apparatus capable of improving resolution with a simple algorithm and having excellent color reproducibility.
Further, the present invention can generate colors that are close to nature according to brightness.

本発明の実施形態に係る撮像装置の要部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the principal part of the imaging device which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態の単位画素の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the unit pixel of this embodiment. 本実施形態の画素アレイ部の画素ユニットの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the pixel unit of the pixel array part of this embodiment. 各色フィルタ画素R,G,Bとホワイト画素Wの分光特性を概念的に示す図である。3 is a diagram conceptually showing spectral characteristics of each color filter pixel R, G, B and white pixel W. FIG. 本第1の実施形態に係る信号補間合成処理部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the signal interpolation synthetic | combination process part which concerns on the 1st embodiment. 本第1の実施形態のR、G、B、Wの第1の画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するため第1のフローチャートである。6 is a first flowchart for explaining the operation of the imaging apparatus having the first pixel units of R, G, B, and W according to the first embodiment. 本第1の実施形態のR、G、B、Wの第1の画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するため第2のフローチャートである。FIG. 6 is a second flowchart for explaining the operation of the imaging apparatus having the first pixel units of R, G, B, and W according to the first embodiment. 本第1の実施形態のR、G、B、Wの第1の画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するため第3のフローチャートである。FIG. 10 is a third flowchart for explaining the operation of the imaging apparatus having the first R, G, B, and W pixel units of the first embodiment. 本第1の実施形態のR、G、B、Wの第1の画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するため第4のフローチャートである。FIG. 10 is a fourth flowchart for explaining the operation of the imaging apparatus having the first pixel units of R, G, B, and W according to the first embodiment. 本第1の実施形態の画素アレイ部の画素ユニットの他例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other example of the pixel unit of the pixel array part of the 1st embodiment. 本第1の実施形態のCy、Mg、Y、Wの第2の画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するため第1のフローチャートである。FIG. 6 is a first flowchart for explaining the operation of the imaging apparatus having the second pixel unit of Cy, Mg, Y, and W according to the first embodiment. 本第1の実施形態のCy、Mg、Y、Wの第2の画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するため第2のフローチャートである。FIG. 6 is a second flowchart for explaining the operation of the imaging apparatus having the second pixel unit of Cy, Mg, Y, and W according to the first embodiment. 本第1の実施形態のCy、Mg、Y、Wの第2の画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するため第3のフローチャートである。It is a 3rd flowchart in order to explain operation of an imaging device which has the 2nd pixel unit of Cy, Mg, Y, and W of a 1st embodiment. 本第1の実施形態のCy、Mg、Y、Wの第2の画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するため第4のフローチャートである。FIG. 14 is a fourth flowchart for explaining the operation of the imaging apparatus having the second pixel unit of Cy, Mg, Y, and W according to the first embodiment. 本第2の実施形態に係る信号補間合成処理部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the signal interpolation synthetic | combination process part which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る基本的なアルゴリズムの第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the basic algorithm which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る基本的なアルゴリズムの第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the basic algorithm which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る基本的なアルゴリズムの第3例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the basic algorithm which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る基本的なアルゴリズムの第4例を示す図である。It is a figure which shows the 4th example of the basic algorithm which concerns on the 2nd embodiment. 画素データの座標補間方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the coordinate interpolation method of pixel data. 比較例として示す座標補間方法を示す図である。It is a figure which shows the coordinate interpolation method shown as a comparative example. 本第2の実施形態に係る第1の処理を説明するための第1のフローチャートである。It is a 1st flowchart for demonstrating the 1st process which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る第1の処理を説明するための第2のフローチャートである。It is a 2nd flowchart for demonstrating the 1st process which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る第1の処理を説明するための第3のフローチャートである。It is a 3rd flowchart for demonstrating the 1st process which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る第1の処理を説明するための第4のフローチャートである。It is a 4th flowchart for demonstrating the 1st process which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る第2の処理を説明するための第1のフローチャートである。It is a 1st flowchart for demonstrating the 2nd process which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る第2の処理を説明するための第2のフローチャートである。It is a 2nd flowchart for demonstrating the 2nd process which concerns on the 2nd embodiment. 本第2の実施形態に係る第2の処理を説明するための第3のフローチャートである。It is a 3rd flowchart for demonstrating the 2nd process which concerns on this 2nd Embodiment. 本第2の実施形態に係る第2の処理を説明するための第4のフローチャートである。It is a 4th flow chart for explaining the 2nd processing concerning this 2nd embodiment. 本実施形態に係る撮像装置の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the imaging device which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施形態
2.第2の実施形態
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The description will be given in the following order.
1. First Embodiment 2. FIG. Second embodiment

<1.第1の実施形態>
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置の要部の構成例を示すブロック図である。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

本撮像装置100は、図1に示すように、光学レンズ系110、イメージセンサ部120、重み付け部130、信号補間合成処理部140、および信号処理部150を有する。
なお、重み付け部130、信号補間合成処理部140、および信号処理部150により画像信号処理装置が構成される。
As illustrated in FIG. 1, the imaging apparatus 100 includes an optical lens system 110, an image sensor unit 120, a weighting unit 130, a signal interpolation / synthesis processing unit 140, and a signal processing unit 150.
The weighting unit 130, the signal interpolation / synthesis processing unit 140, and the signal processing unit 150 constitute an image signal processing apparatus.

光学系レンズ110は、被写体像をイメージセンサ部120の撮像素子の撮像面上に結像する。   The optical lens 110 forms a subject image on the imaging surface of the image sensor of the image sensor unit 120.

イメージセンサ部120は、光学レンズ系110を通して結像された被写体の像光をアナログ電気信号に変換する撮像素子を有する。
イメージセンサ部120は、このアナログ電気信号を図示しないアナログ・デジタル(AD)コンバータによりデジタル信号に変換し、最終的にデジタルの生(RAW)画像データとして出力する。
The image sensor unit 120 includes an image sensor that converts image light of a subject formed through the optical lens system 110 into an analog electric signal.
The image sensor unit 120 converts this analog electric signal into a digital signal by an analog / digital (AD) converter (not shown), and finally outputs it as digital raw (RAW) image data.

イメージセンサ部120は、たとえばセンサ画素ユニットが所定の配列形態をもってアレイ状に配列された画素アレイ部を有する。
また、画素アレイ部には、画素配列の各行(ロウ)に転送選択線、リセット線、セレクト線が配線され、画素配列の各列(カラム)に信号線が配線されている。
The image sensor unit 120 includes, for example, a pixel array unit in which sensor pixel units are arrayed in a predetermined array form.
In the pixel array portion, a transfer selection line, a reset line, and a select line are wired in each row (row) of the pixel array, and a signal line is wired in each column (column) of the pixel array.

図2は、本実施形態の画素の一例を示す回路図である。図2では、CMOSセンサを一例として示している。   FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the pixel of this embodiment. In FIG. 2, a CMOS sensor is shown as an example.

図2の画素120Aは、フォトダイオード121、転送トランジスタ122、増幅トランジスタ123、セレクトトランジスタ124、リセットトランジスタ125、およびフローティングディフュージョン(FD)ノードND121を有している。   2 includes a photodiode 121, a transfer transistor 122, an amplifying transistor 123, a select transistor 124, a reset transistor 125, and a floating diffusion (FD) node ND121.

フォトダイオード121は、入射光をその光量に応じた電荷量の信号電荷(たとえば電子)に光電変換して蓄積する。
転送トランジスタ122は、フォトダイオード121のカソードとFDノードND121との間に接続され、ゲートが転送選択線TRFLに接続されている。転送トランジスタ122は、導通(オン)することにより、フォトダイオード121に蓄積されている信号電荷をFDノードND121に転送する。
増幅トランジスタ123とセレクトトランジスタ124は電源電位VDDと信号線SGNLとの間に直列に接続されている。
増幅トランジスタ123はゲートがFDノードND121に接続され、FDノードND121の電位を増幅しセレクトトランジスタ124を介して信号線SGNLに出力する。
セレクトトランジスタ124のゲートはセレクト線SELLに接続されている。
リセットトランジスタ125は、ソースがFDノードND121に接続され、ドレインが所定電位線に接続され、ゲートがリセット線RSTLに接続され、FDノードND121の電位をリセットする機能を有している。
The photodiode 121 photoelectrically converts incident light into signal charges (for example, electrons) having a charge amount corresponding to the amount of light, and accumulates the signal light.
The transfer transistor 122 is connected between the cathode of the photodiode 121 and the FD node ND121, and the gate is connected to the transfer selection line TRFL. The transfer transistor 122 is turned on to transfer the signal charge stored in the photodiode 121 to the FD node ND121.
The amplification transistor 123 and the select transistor 124 are connected in series between the power supply potential VDD and the signal line SGNL.
The amplifying transistor 123 has a gate connected to the FD node ND121, amplifies the potential of the FD node ND121, and outputs it to the signal line SGNL via the select transistor 124.
The gate of the select transistor 124 is connected to the select line SELL.
The reset transistor 125 has a source connected to the FD node ND121, a drain connected to a predetermined potential line, a gate connected to the reset line RSTL, and a function of resetting the potential of the FD node ND121.

画素配列の各行に配線される転送選択線TRFL、セレクト線SELL、リセット線RSTLは、垂直スキャン回路(VSCN)126により選択的に駆動され、信号線SGNLは水平スキャン回路(HSCN)127に画素から読み出した信号を選択的転送する。
垂直スキャン回路126および水平スキャン回路127は、タイミング制御部(TC)128により駆動タイミングが制御される。
The transfer selection line TRFL, select line SELL, and reset line RSTL wired to each row of the pixel array are selectively driven by the vertical scan circuit (VSCN) 126, and the signal line SGNL is supplied from the pixel to the horizontal scan circuit (HSCN) 127. The read signal is selectively transferred.
The drive timing of the vertical scan circuit 126 and the horizontal scan circuit 127 is controlled by a timing control unit (TC) 128.

図3(A)および(B)は、本実施形態の画素アレイ部の画素ユニットの一例を模式的に示す図である。   3A and 3B are diagrams schematically illustrating an example of a pixel unit of the pixel array unit of the present embodiment.

図3(A)の画素ユニット200は、いわゆる正方配列された3つの色検知素子201,202,203、および色補間用素子204により形成される。
第1の色検知素子201は、第1の電磁波の波長範囲において透過性を有し、この第1の電磁波を検知して第1の色検知信号CDT1を生成する。
第2の色検知素子202は、第2の電磁波の波長範囲において透過性を有し、この第2の電磁波を検知して第2の色検知信号CDT2を生成する。
第3の色検知素子203は、第3の電磁波の波長範囲において透過性を有し、この第3の電磁波を検知して第3の色検知信号CDT3を生成する。
色補間用素子204は、第1、第2、および第3の波長範囲のすくなくとも一部を包含する第4の波長範囲において透過性を有し、第4の波長範囲の電磁波を検知して色補間用検知信号CDT4を生成する。
The pixel unit 200 in FIG. 3A is formed by three color detection elements 201, 202, 203 and a color interpolation element 204 arranged in a so-called square pattern.
The first color detection element 201 has transparency in the wavelength range of the first electromagnetic wave, detects the first electromagnetic wave, and generates a first color detection signal CDT1.
The second color detection element 202 has transparency in the wavelength range of the second electromagnetic wave, and detects the second electromagnetic wave to generate a second color detection signal CDT2.
The third color detection element 203 has transparency in the wavelength range of the third electromagnetic wave, and detects the third electromagnetic wave to generate a third color detection signal CDT3.
The color interpolation element 204 is transparent in a fourth wavelength range including at least a part of the first, second, and third wavelength ranges, and detects an electromagnetic wave in the fourth wavelength range to detect color. An interpolation detection signal CDT4 is generated.

本実施形態において、第1の色検知素子201は、色フィルタを含む分光感度特性のピークが赤色(R)にある色フィルタ画素Rにより形成される。
第2の色検知素子202は、色フィルタを含む分光感度特性のピークが緑色(G)にある色フィルタ画素Gにより形成される。
第3の色検知素子203は、色フィルタを含む分光感度特性のピークが青色(B)にある色フィルタ画素Bにより形成される。
色補間用素子204は、色フィルタを含まない分光感度特性がR、G、Bの各色を含む透過率の高い白(ホワイト)画素Wにより形成される。
なお、色補間用素子204は、必ずしも白色である必要なはい。
In the present embodiment, the first color detection element 201 is formed by a color filter pixel R having a spectral sensitivity characteristic peak including a color filter in red (R).
The second color detection element 202 is formed by a color filter pixel G having a spectral sensitivity characteristic peak including a color filter in green (G).
The third color detection element 203 is formed by a color filter pixel B having a spectral sensitivity characteristic peak including a color filter in blue (B).
The color interpolation element 204 is formed by white (white) pixels W having a high spectral transmittance that includes R, G, and B colors that do not include a color filter.
Note that the color interpolation element 204 is not necessarily white.

また、図3(A)では正方配列された画素ユニットの例を示しているが、本発明は、種々の配列、たとえば図3(B)に示すように、いわゆるハニカム構造の配列の画素ユニットも適用可能である。   FIG. 3A shows an example of pixel units arranged in a square, but the present invention also includes pixel units having various arrangements, for example, a so-called honeycomb structure as shown in FIG. Applicable.

図4は、各色フィルタ画素R,G,Bとホワイト画素Wの分光特性を概念的に示す図である。
図4において、横軸が波長を、縦軸が相対出力をそれぞれ示している。
図4から分かるように、ホワイト画素Wは可視光領域(波長360nmから700nm)の略全域にわたって感度を持っている。
すなわち、ホワイト画素Wでは、広い波長領域成分を持っていることから(全ての色信号は含まれる)クリア画素との境目の色再現をしやすい。
FIG. 4 is a diagram conceptually showing the spectral characteristics of the color filter pixels R, G, B and the white pixel W.
In FIG. 4, the horizontal axis indicates the wavelength and the vertical axis indicates the relative output.
As can be seen from FIG. 4, the white pixel W has sensitivity over substantially the entire visible light region (wavelength 360 nm to 700 nm).
That is, since the white pixel W has a wide wavelength region component, it is easy to reproduce the color at the boundary with the clear pixel (all color signals are included).

イメージセンサ部120で生成された第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3は重み付け部130に供給される。
一方、イメージセンサ部120で生成された色補間用検知信号CDT4は、信号補間合成処理部140に供給される。
The first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3 generated by the image sensor unit 120 are supplied to the weighting unit 130.
On the other hand, the color interpolation detection signal CDT 4 generated by the image sensor unit 120 is supplied to the signal interpolation synthesis processing unit 140.

重み付け部130は、イメージセンサ部120によるRAWデータである第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3に対して光の減衰率に応じた重み付けを行って信号補間合成処理部140に供給する。
重み付け部130は、イメージセンサ部120におけるカラーフィルタによる光の減衰率を考慮した重み付け係数gを用いた重み付けを行う。
The weighting unit 130 weights the first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3, which are RAW data by the image sensor unit 120, according to the light attenuation rate. To the signal interpolation synthesis processing unit 140.
The weighting unit 130 performs weighting using a weighting coefficient g in consideration of the light attenuation rate by the color filter in the image sensor unit 120.

カラーフィルタにおける光の透過率は、R、G、Bの単色光を信号として入力し、単色ピクセル(pixel)からの出力信号と白色(ホワイト)ピクセルからの出力信号の比から求め、重み付け部130は、各色の透過率をテーブルとして持っておく。
R色の透過率r(R)はR/W、G色の透過率g(G)はG/W、B色の透過率b(B)はB/Wで与えられる。
このテーブルは単色ピクセルの出力に応じて変化するものも適用可能である。
The light transmittance in the color filter is obtained by inputting R, G, B monochromatic light as a signal, and obtained from the ratio of the output signal from the monochromatic pixel (pixel) and the output signal from the white (white) pixel, and the weighting unit 130. Holds the transmittance of each color as a table.
The R color transmittance r (R) is given by R / W, the G color transmittance g (G) is given by G / W, and the B color transmittance b (B) is given by B / W.
A table that changes in accordance with the output of a monochrome pixel can also be applied.

信号補間合成処理部140は、入力される複数の色検知信号の補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成し、各生成信号を合成して、各色信号を生成し、生成した各色信号を信号処理部150に出力する。
信号補間合成処理部140は、色補間用検知信号CDT4が許容範囲外にあるときは、第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3をそのまま色信号として処理する機能を有する。
あるピクセルで色補間検知信号が許容範囲の上限閾値をW1、下限閾値をW2(W1>W2)とした場合、信号補間合成処理部140は、次の処理を行う。
信号補間合成処理部140は、W>W1,W<W2であるときは、第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3をそのまま色信号として処理する。
The signal interpolation synthesis processing unit 140 performs interpolation processing of a plurality of input color detection signals, generates a plurality of signals for each color detection signal, synthesizes each generation signal, generates each color signal, and generates each color The signal is output to the signal processing unit 150.
When the color interpolation detection signal CDT4 is out of the allowable range, the signal interpolation synthesis processing unit 140 applies the color of the first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3 as they are. It has a function of processing as a signal.
When the upper limit threshold of the allowable range of the color interpolation detection signal is W1 and the lower limit threshold is W2 (W1> W2) in a certain pixel, the signal interpolation synthesis processing unit 140 performs the following processing.
When W> W1 and W <W2, the signal interpolation / synthesis processing unit 140 processes the first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3 as they are as color signals. To do.

図5は、本第1の実施形態に係る信号補間合成処理部140の構成例を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the signal interpolation / synthesis processing unit 140 according to the first embodiment.

信号補間合成処理部140は、図5に示すように、補間処理部141および合成処理部142を有する。   As shown in FIG. 5, the signal interpolation / synthesis processing unit 140 includes an interpolation processing unit 141 and a synthesis processing unit 142.

補間処理部141は、イメージセンサ部120による色補間用検知信号CDT4を用いて、第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成する。
補間処理部141は、第1の色検知信号CDT1について信号X1およびX2を生成し、第2の色検知信号CDT2について信号Y1およびY2を生成し、第3の色検知信号CDT3について信号Z1およびZ2を生成する。
補間処理部141は、生成した信号X1およびX2、Y1およびY2、並びにZ1およびZ2を合成処理部142に出力する。
The interpolation processing unit 141 uses the color interpolation detection signal CDT4 from the image sensor unit 120 to perform interpolation processing on each of the first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3. A plurality of signals are generated for each color detection signal.
The interpolation processing unit 141 generates signals X1 and X2 for the first color detection signal CDT1, generates signals Y1 and Y2 for the second color detection signal CDT2, and signals Z1 and Z2 for the third color detection signal CDT3. Is generated.
The interpolation processing unit 141 outputs the generated signals X1 and X2, Y1 and Y2, and Z1 and Z2 to the synthesis processing unit 142.

具体的には、補間処理部141は、第1の色検知信号CDT1について、第1の色検知信号CDT1をそのまま第1の出力信号X1として、Y1,Z1が所定値以上の場合、次の処理を行う。
補間処理部141は、色補間用検知信号CDT4から第1の色検知信号を除く第2および第3の色検知信号を減算して第2の出力信号X2を生成する。Y1,Z1のいずれかが所定値以下の場合、X2はゼロとする。
第2の出力信号X2は、次式で与えられる。
Specifically, for the first color detection signal CDT1, the interpolation processing unit 141 uses the first color detection signal CDT1 as it is as the first output signal X1, and the following processing is performed when Y1 and Z1 are equal to or larger than a predetermined value. I do.
The interpolation processing unit 141 subtracts the second and third color detection signals excluding the first color detection signal from the color interpolation detection signal CDT4 to generate the second output signal X2. When either Y1 or Z1 is less than or equal to a predetermined value, X2 is zero.
The second output signal X2 is given by the following equation.

[数1]
X2=W−gy*Y−gz*Z
[Equation 1]
X2 = W-gy * Y-gz * Z

重み付け部130による重み付けを施さない場合、たとえばRについては、X2は単純にX2=W−G−Bで与えられる。   When weighting by the weighting unit 130 is not performed, for example, for R, X2 is simply given by X2 = W−G−B.

補間処理部141は、第2の色検知信号CDT2について、第2の色検知信号CDT2をそのまま第3の出力信号Y1として、X1,Z1が所定値以上の場合、次に処理を行う。
補間処理部141は、色補間用検知信号CDT4から第2の色検知信号を除く第1および第3の色検知信号を減算して第4の出力信号Y2を生成する。X1,Z1のいずれかが所定値以下の場合、Y2はゼロとする。
第4の出力信号Y2は、次式で与えられる。
The interpolation processing unit 141 performs the next process on the second color detection signal CDT2 when the second color detection signal CDT2 is used as it is as the third output signal Y1 and X1 and Z1 are equal to or larger than a predetermined value.
The interpolation processing unit 141 subtracts the first and third color detection signals excluding the second color detection signal from the color interpolation detection signal CDT4 to generate a fourth output signal Y2. When either X1 or Z1 is equal to or less than a predetermined value, Y2 is set to zero.
The fourth output signal Y2 is given by the following equation.

[数2]
Y2=W−gx*X−gz*Z
[Equation 2]
Y2 = W-gx * X-gz * Z

重み付け部130による重み付けを施さない場合、たとえばGについては、Y2は単純にY2=W−R−Bで与えられる。   When weighting by the weighting unit 130 is not performed, for example, for G, Y2 is simply given by Y2 = W−R−B.

補間処理部141は、第3の色検知信号CDT3について、第3の色検知信号CDT3をそのまま第5の出力信号Z1として、X1,Y1が所定値以上の場合、次の処理を行う。
補間処理部141は、色補間用検知信号CDT4から第3の色検知信号を除く第1および第2の色検知信号を減算して第6の出力信号Z2を生成する。X1,Y1のいずれかが所定値以下の場合、Z2はゼロとする。
第6の出力信号Z2は、次式で与えられる。
The interpolation processing unit 141 performs the following processing on the third color detection signal CDT3 when the third color detection signal CDT3 is used as it is as the fifth output signal Z1 and X1 and Y1 are equal to or larger than a predetermined value.
The interpolation processing unit 141 subtracts the first and second color detection signals excluding the third color detection signal from the color interpolation detection signal CDT4 to generate a sixth output signal Z2. If either X1 or Y1 is less than or equal to a predetermined value, Z2 is zero.
The sixth output signal Z2 is given by the following equation.

[数3]
Z2=W−gx*X−gy*Y
[Equation 3]
Z2 = W-gx * X-gy * Y

重み付け部130による重み付けを施さない場合、たとえばBについては、Z2は単純にZ2=W−R−Gで与えられる。   When weighting by the weighting unit 130 is not performed, for example, for B, Z2 is simply given by Z2 = WRG.

合成処理部142は、補間処理部141による第1の出力信号X1と第2の出力信号X2、第3の出力信号Y1と第4の出力信号Y2、並びに第5の出力信号Z1と第6の出力信号Z2を、それぞれ合成して信号処理部150に出力する。   The synthesis processing unit 142 includes the first output signal X1 and the second output signal X2, the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2, and the fifth output signal Z1 and the sixth output signal from the interpolation processing unit 141. The output signals Z2 are combined and output to the signal processing unit 150.

合成処理部142は、第1の出力信号X1と第2の出力信号X2を合成し、合成信号X1+X2である第1の色信号CXを信号処理部150に出力する。
合成信号X1+X2は次式で与えられる。
The synthesis processing unit 142 synthesizes the first output signal X1 and the second output signal X2, and outputs the first color signal CX that is the synthesized signal X1 + X2 to the signal processing unit 150.
The combined signal X1 + X2 is given by the following equation.

[数4]
X1+X2=W+X1−gy*Y−gz*Z
[Equation 4]
X1 + X2 = W + X1-gy * Y-gz * Z

重み付け部130による重み付けを施さない場合、たとえばRについては、補間および合成にかかわるRGBの画素が全て有効な場合、合成信号X1+X2は単純に[X1+X2=W+R−G−B]で与えられる第1の色信号CXを生成する。
合成処理部142は、補間および合成にかかわるR画素に欠陥があり、補間処理に用いることが困難なレベル、たとえば0である場合には、信号処理部150に出力するR信号としては、[R=W−G−B]で与えられる第1の色信号CXを生成する。
合成処理部142は、第1の出力信号X1および第2の出力信号X2の一方のみが所定のレベルを有する場合、第1の出力信号X1と第2の出力信号X2を加算した信号に1より大きい値、たとえば2を乗算して第1の色信号CXを生成する。
合成処理部142は、補間および合成にかかわる2画素以上に欠陥があり、補間処理に用いることが困難なレベルたとえば0である場合には、信号処理部150に出力するR信号としては通常の周辺の色検知信号を用いた補間処理により第1の色信号CXを生成する。
When weighting by the weighting unit 130 is not performed, for R, for example, when all the RGB pixels related to interpolation and synthesis are valid, the synthesized signal X1 + X2 is simply given by [X1 + X2 = W + R−G−B] A color signal CX is generated.
When the R pixel involved in interpolation and synthesis is defective and is at a level that is difficult to use in the interpolation process, for example, 0, the synthesis processing unit 142 outputs [R = W−G−B], the first color signal CX is generated.
When only one of the first output signal X1 and the second output signal X2 has a predetermined level, the synthesis processing unit 142 adds 1 to the signal obtained by adding the first output signal X1 and the second output signal X2. The first color signal CX is generated by multiplying a large value, for example, 2.
When two or more pixels involved in interpolation and synthesis are defective and are at a level that is difficult to use for interpolation processing, for example, 0, the synthesis processing unit 142 outputs a normal peripheral signal as an R signal to be output to the signal processing unit 150 The first color signal CX is generated by interpolation using the color detection signal.

合成処理部142は、第3の出力信号Y1と第4の出力信号Y2を合成し、合成信号Y1+Y2である色信号CYを信号処理部150に出力する。
合成信号Y1+Y2は次式で与えられる。
The synthesis processing unit 142 synthesizes the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2, and outputs a color signal CY that is the synthesized signal Y1 + Y2 to the signal processing unit 150.
The combined signal Y1 + Y2 is given by the following equation.

[数5]
Y1+Y2=W+Y1−gx*X−gz*Z
[Equation 5]
Y1 + Y2 = W + Y1-gx * X-gz * Z

重み付け部130による重み付けを施さない場合、たとえばGについては、補間および合成にかかわるRGBの画素が全て有効な場合、合成信号Y1+Y2は単純に[Y1+Y2=W+G−R−B]で与えられる第2の色信号CYを生成する。
合成処理部142は、補間および合成にかかわるG画素に欠陥があり、補間処理に用いることが困難なレベル、たとえば0である場合には、信号処理部150に出力するG信号としては、[G=W−R−B]で与えられる第2の色信号CYを生成する。
合成処理部142は、第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2の一方のみが所定のレベルを有する場合、第3の出力信号Y1と第4の出力信号Y2を加算した信号に1より大きい値、たとえば2を乗算して第2の色信号CYを生成する。
合成処理部142は、補間および合成にかかわる2画素以上に欠陥があり、補間処理に用いることが困難なレベルたとえば0である場合は、信号処理部150に出力するG信号としては通常の周辺の色検知信号を用いた補間処理により第2の色信号CYを生成する。
When weighting by the weighting unit 130 is not performed, for G, for example, when all of the RGB pixels related to interpolation and synthesis are valid, the synthesized signal Y1 + Y2 is simply given as [Y1 + Y2 = W + G−R−B]. A color signal CY is generated.
When the G pixel involved in the interpolation and synthesis is defective and is at a level that is difficult to use for the interpolation processing, for example, 0, the synthesis processing unit 142 uses the G signal output to the signal processing unit 150 as [G = W−R−B] is generated as a second color signal CY.
When only one of the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 has a predetermined level, the synthesis processing unit 142 adds 1 to the signal obtained by adding the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2. The second color signal CY is generated by multiplying a large value, for example, 2.
When two or more pixels related to interpolation and synthesis are defective and the level is difficult to use for interpolation processing, for example, 0, the synthesis processing unit 142 outputs a normal peripheral signal as a G signal to be output to the signal processing unit 150. A second color signal CY is generated by interpolation processing using the color detection signal.

合成処理部142は、第5の出力信号Z1と第6の出力信号Z2を合成し、合成信号Z1+Z2である色信号CZを信号処理部150に出力する。
合成信号Z1+Z2は次式で与えられる。
The synthesis processing unit 142 synthesizes the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2, and outputs a color signal CZ that is the synthesized signal Z1 + Z2 to the signal processing unit 150.
The combined signal Z1 + Z2 is given by the following equation.

[数6]
Z1+Z2=W+Z1−gx*X−gy*Y
[Equation 6]
Z1 + Z2 = W + Z1-gx * X-gy * Y

重み付け部130による重み付けを施さない場合、たとえばBについては、補間および合成にかかわるRGBの画素が全て有効な場合、合成信号Z1+Z2は単純に[Z1+Z2=W+B−R−G]で与えられる第3の色信号CZを生成する。
合成処理部142は、補間および合成にかかわるB画素に欠陥があり、補間処理に用いることが困難なレベル、たとえば0である場合には、信号処理部150に出力するB信号としては、[G=W−R−G]で与えられる第3の色信号CZを生成する。
合成処理部142は、第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2の一方のみが所定のレベルを有する場合、第5の出力信号Z1と第6の出力信号Z2を加算した信号に1より大きい値、たとえば2を乗算して第3の色信号CZを生成する。
合成処理部142は、補間および合成にかかわる2画素以上に欠陥があり、補間処理に用いることが困難なレベルたとえば0である場合は、信号処理部150に出力するB信号としては通常の周辺の色検知信号を用いた補間処理により第3の色信号CZを生成する。
When weighting by the weighting unit 130 is not performed, for example, for B, when all of the RGB pixels related to interpolation and synthesis are valid, the synthesized signal Z1 + Z2 is simply given by [Z1 + Z2 = W + B−R−G] A color signal CZ is generated.
When the B pixel involved in interpolation and synthesis is defective and is at a level that is difficult to use in the interpolation process, for example, 0, the synthesis processing unit 142 uses [G = W−R−G] is generated as a third color signal CZ.
When only one of the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 has a predetermined level, the synthesis processing unit 142 adds 1 to the signal obtained by adding the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2. The third color signal CZ is generated by multiplying a large value, for example, 2.
When two or more pixels related to interpolation and synthesis are defective and the level is difficult to use for interpolation processing, for example, 0, the synthesis processing unit 142 outputs a normal peripheral signal as a B signal to the signal processing unit 150. A third color signal CZ is generated by interpolation processing using the color detection signal.

信号処理部150は、信号補間合成処理部140による色信号CX、CY、CZを受けて、ホワイトバランス、圧縮等の処理を行う。   The signal processing unit 150 receives the color signals CX, CY, and CZ from the signal interpolation / synthesis processing unit 140 and performs processing such as white balance and compression.

[R、G、B、Wの画素ユニットを有する撮像装置の動作]
次に、上記構成による動作を説明する。
図6から図9は、本第1の実施形態のR、G、B、Wの画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
[Operation of Imaging Device Having R, G, B, W Pixel Units]
Next, the operation according to the above configuration will be described.
6 to 9 are flowcharts for explaining the operation of the imaging apparatus having the R, G, B, and W pixel units according to the first embodiment.

<ステップST1>
ステップST1において、重み付け部130は、イメージセンサ部120によるR,G,BのRAW画素データから取り出した信号にカラーフィルタによる光の減衰率を考慮して信号に重み付け係数gを用いた重み付けを行う。
重み付け部130は、イメージセンサ部120によるRAWデータである第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3に対して重み付けを行う。
重み付け処理を受けた第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3は信号補間合成処理部140の補間処理部141に供給される。
また、イメージセンサ部120による色補間用検知信号CDT4は、重み付け部130を通さずに補間処理部141に供給される。
<Step ST1>
In step ST1, the weighting unit 130 weights the signal extracted from the R, G, B RAW pixel data by the image sensor unit 120 using the weighting coefficient g in consideration of the light attenuation rate by the color filter. .
The weighting unit 130 weights the first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3, which are RAW data from the image sensor unit 120.
The first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3 that have undergone the weighting process are supplied to the interpolation processing unit 141 of the signal interpolation synthesis processing unit 140.
The color interpolation detection signal CDT4 from the image sensor unit 120 is supplied to the interpolation processing unit 141 without passing through the weighting unit 130.

<ステップST2>
ステップST2において、信号補間合成処理部140は、ホワイト信号Wを示す色補間用検知信号CDT4の大きさ(レベル)が閾値W1以上(W>W1)か閾値W2以下(W<W2)であるか否かを判定する。
<Step ST2>
In step ST2, the signal interpolation composition processing unit 140 determines whether the magnitude (level) of the color interpolation detection signal CDT4 indicating the white signal W is greater than or equal to the threshold value W1 (W> W1) or less than the threshold value W2 (W <W2). Determine whether or not.

<ステップST3>
ステップST2において、色補間用検知信号CDT4の大きさ(レベル)が閾値W1以上(W>W1)か閾値W2以下(W<W2)であると判定すると、信号補間合成処理部140は、ステップST3において、生成した色信号をそのまま、色信号として処理する。
<Step ST3>
If it is determined in step ST2 that the magnitude (level) of the color interpolation detection signal CDT4 is greater than or equal to the threshold value W1 (W> W1) or less than or equal to the threshold value W2 (W <W2), the signal interpolation synthesis processing unit 140 performs step ST3. The generated color signal is processed as a color signal as it is.

<ステップST4>
ステップST2において、色補間用検知信号CDT4の大きさ(レベル)が閾値W1以下でかつ閾値W2以上(W2<W<W1)であると判定すると、補間処理部141は、ステップST4において対象となる色X,Y,Zを特定する。
そして、補間処理部141は、対象となる色Xを特定し、図7の処理を行う。
補間処理部141は、対象となる色Yを特定し、図8の処理を行う。
補間処理部141は、対象となる色Zを特定し、図9の処理を行う。
補間処理部141は、たとえばXをR、YをG、ZをBとして特定する。
<Step ST4>
If it is determined in step ST2 that the magnitude (level) of the color interpolation detection signal CDT4 is equal to or less than the threshold value W1 and equal to or greater than the threshold value W2 (W2 <W <W1), the interpolation processing unit 141 is targeted in step ST4. Specify colors X, Y, and Z.
Then, the interpolation processing unit 141 identifies the target color X and performs the process of FIG.
The interpolation processing unit 141 identifies the target color Y and performs the process of FIG.
The interpolation processing unit 141 identifies the target color Z and performs the process of FIG.
The interpolation processing unit 141 specifies, for example, X as R, Y as G, and Z as B.

<ステップST5>
補間処理部141は、対象となる色Xを特定し、X以外の色をY,Zとした場合、図7のステップST5において、X信号があらかじめ設定した閾値VTHX以上であるか否かを判定する。
<Step ST5>
When the target color X is specified and the colors other than X are set to Y and Z, the interpolation processing unit 141 determines whether or not the X signal is equal to or higher than a preset threshold value VTHX in step ST5 of FIG. To do.

<ステップST6>
ステップST5でX信号があらかじめ設定した閾値VTHX以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST6において重み付けされたX信号をそのまま第1の出力信号X1としてその値をgx*Xとする。
<Step ST6>
If it is determined in step ST5 that the X signal is equal to or greater than the preset threshold value VTHX, the interpolation processing unit 141 uses the weighted X signal in step ST6 as it is as the first output signal X1 and sets its value to gx * X.

<ステップST7>
ステップST5でX信号があらかじめ設定した閾値VTHX以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST7において第1の出力信号X1を0とする。
<Step ST7>
If it is determined in step ST5 that the X signal is not equal to or greater than the preset threshold value VTHX, the interpolation processing unit 141 sets the first output signal X1 to 0 in step ST7.

<ステップST8>
また、補間処理部141は、ステップST8において、X以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上であるか否かを判定する。
<Step ST8>
In step ST8, the interpolation processing unit 141 determines whether the colors Y and Z other than X are greater than or equal to the threshold values VTHY and VTHZ.

<ステップST9>
ステップST8でX以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST9において演算により第2の出力信号X2を[W−gy*Y−gz*Z]として求める。
<Step ST9>
If it is determined in step ST8 that the colors Y and Z other than X are greater than or equal to the threshold values VTHY and VTHZ, the interpolation processing unit 141 calculates the second output signal X2 to [W-gy * Y-gz * Z] by calculation in step ST9. ].

<ステップST10>
ステップST8でX以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST10において第2の出力信号X2を0とする。
<Step ST10>
If it is determined in step ST8 that the colors Y and Z other than X are not greater than or equal to the threshold values VTHY and VTHZ, the interpolation processing unit 141 sets the second output signal X2 to 0 in step ST10.

補間処理部141は、得られた第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を合成処理部142に出力する。   The interpolation processing unit 141 outputs the obtained first output signal X1 and second output signal X2 to the synthesis processing unit 142.

<ステップST11>
ステップST11において、合成処理部142は、補間処理部141から第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を受けて、第1の出力信号X1および第2の出力信号X2の両信号レベルが0より大きいか否かを判定する。
<Step ST11>
In step ST11, the synthesis processing unit 142 receives the first output signal X1 and the second output signal X2 from the interpolation processing unit 141, and both signal levels of the first output signal X1 and the second output signal X2 are set. It is determined whether or not it is greater than zero.

<ステップST12>
ステップST11で第1の出力信号X1および第2の出力信号X2が0より大きいと判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST12において第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を加算した合成信号X1+X2を得、この合成信号X1+X2を第1の色信号CXとして出力する。
<Step ST12>
If it is determined in step ST11 that the first output signal X1 and the second output signal X2 are greater than 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal X1 + X2 obtained by adding the first output signal X1 and the second output signal X2 in step ST12, and outputs the synthesized signal X1 + X2 as the first color signal CX.

<ステップST13>
ステップST11で第1の出力信号X1および第2の出力信号X2が0より大きくないと判定すると、合成処理部142は、ステップST13において第1の出力信号X1および第2の出力信号X2が0であるか否かを判定する。
<Step ST13>
If it is determined in step ST11 that the first output signal X1 and the second output signal X2 are not greater than 0, the synthesis processing unit 142 determines that the first output signal X1 and the second output signal X2 are 0 in step ST13. It is determined whether or not there is.

<ステップST14>
ステップST13で第1または第2の出力信号X1,X2のいずれか一方のみが0であると判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST14において第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を加算した合成信号[2*(X1+X2)]を得、この合成信号を第1の色信号CXとして出力する。
<Step ST14>
If it is determined in step ST13 that only one of the first or second output signals X1 and X2 is 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal [2 * (X1 + X2)] obtained by adding the first output signal X1 and the second output signal X2 in step ST14, and uses this synthesized signal as the first color signal CX. Output.

<ステップST15>
ステップST13で第1または第2の出力信号X1,X2の両信号が0であると判定すると、合成処理部142は、ステップST16において周辺の信号Xのから内挿または、外挿することで信号Xを計算し、第1の色信号CXとして出力する。
<Step ST15>
If it is determined in step ST13 that both the first and second output signals X1 and X2 are 0, the synthesis processing unit 142 interpolates or extrapolates the signal from the surrounding signal X in step ST16. X is calculated and output as the first color signal CX.

<ステップST16>
補間処理部141は、対象となる色Yを特定し、Y以外の色をX,Zとして場合、図8のステップST16において、Y信号があらかじめ設定した閾値VTHY以上であるか否かを判定する。
<Step ST16>
When the target color Y is specified and the colors other than Y are X and Z, the interpolation processing unit 141 determines whether or not the Y signal is greater than or equal to a preset threshold value VTHY in step ST16 of FIG. .

<ステップST17>
ステップST16でY信号があらかじめ設定した閾値VTHY以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST17において重み付けされたY信号をそのまま第3の出力信号Y1としてその値をgy*Yとする。
<Step ST17>
If it is determined in step ST16 that the Y signal is greater than or equal to the preset threshold value VTHY, the interpolation processing unit 141 uses the weighted Y signal in step ST17 as it is as the third output signal Y1, and sets its value to gy * Y.

<ステップST18>
ステップST16でY信号があらかじめ設定した閾値VTHY以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST18において第3の出力信号Y1を0とする。
<Step ST18>
If it is determined in step ST16 that the Y signal is not equal to or greater than the preset threshold value VTHY, the interpolation processing unit 141 sets the third output signal Y1 to 0 in step ST18.

<ステップST19>
また、補間処理部141は、ステップST19において、Y以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上であるか否かを判定する。
<Step ST19>
In step ST19, the interpolation processing unit 141 determines whether the colors X and Z other than Y are equal to or higher than the threshold values VTHX and VTHZ.

<ステップST20>
ステップST19でY以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST20において演算により第4の出力信号Y2を[W−gx*X−gz*Z]として求める。
<Step ST20>
If it is determined in step ST19 that the colors X and Z other than Y are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHZ, the interpolation processing unit 141 calculates the fourth output signal Y2 by [W−gx * X−gz * Z] in step ST20. ].

<ステップST21>
ステップST19でY以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST21において第4の出力信号Y2を0とする。
<Step ST21>
If it is determined in step ST19 that the colors X and Z other than Y are not equal to or higher than the threshold values VTHX and VTHZ, the interpolation processing unit 141 sets the fourth output signal Y2 to 0 in step ST21.

補間処理部141は、得られた第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を合成処理部142に出力する。   The interpolation processing unit 141 outputs the obtained third output signal Y1 and fourth output signal Y2 to the synthesis processing unit 142.

<ステップST22>
ステップST22において、合成処理部142は、補間処理部141から第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を受けて、第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2の両信号レベルが0より大きいか否かを判定する。
<Step ST22>
In step ST22, the synthesis processing unit 142 receives the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 from the interpolation processing unit 141, and both signal levels of the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are set. It is determined whether or not it is greater than zero.

<ステップST23>
ステップST22で第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2が0より大きいと判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST23において第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を加算した合成信号Y1+Y2を得、この合成信号Y1+Y2を第2の色信号CYとして出力する。
<Step ST23>
If it is determined in step ST22 that the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are greater than 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal Y1 + Y2 obtained by adding the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 in step ST23, and outputs this synthesized signal Y1 + Y2 as the second color signal CY.

<ステップST24>
ステップST22で第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2が0より大きくないと判定すると、合成処理部142は、ステップST24において第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2が0であるか否かを判定する。
<Step ST24>
If it is determined in step ST22 that the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are not greater than 0, the synthesis processing unit 142 determines that the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are 0 in step ST24. It is determined whether or not there is.

<ステップST25>
ステップST24で第3または第4の出力信号Y1,Y2のいずれか一方のみが0であると判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST25において第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を加算した合成信号[2*(Y1+Y2)]を得、この合成信号を第2の色信号CYとして出力する。
<Step ST25>
If it is determined in step ST24 that only one of the third or fourth output signals Y1 and Y2 is 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal [2 * (Y1 + Y2)] obtained by adding the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 in step ST25, and uses this synthesized signal as the second color signal CY. Output.

<ステップST26>
ステップST24で第3または第4の出力信号Y1,Y2の両信号が0であると判定すると、合成処理部142は、ステップST26において周辺の信号Yから内挿または、外挿することで信号Yを計算し、第2の色信号CYとして出力する。
<Step ST26>
If it is determined in step ST24 that both the third and fourth output signals Y1 and Y2 are 0, the synthesis processing unit 142 interpolates or extrapolates the signal Y from the surrounding signal Y in step ST26. And is output as the second color signal CY.

<ステップST27>
補間処理部141は、対象となる色Zを特定し、Z以外の色をX,Yとして場合、図9のステップST27においてZ信号があらかじめ設定した閾値VTHZ以上であるか否かを判定する。
<Step ST27>
The interpolation processing unit 141 specifies the target color Z, and when colors other than Z are X and Y, the interpolation processing unit 141 determines whether or not the Z signal is greater than or equal to a preset threshold value VTHZ in step ST27 of FIG.

<ステップST28>
ステップST27でZ信号があらかじめ設定した閾値VTHZ以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST28において重み付けされたZ信号をそのまま第5の出力信号Z1としてその値をgz*Zとする。
<Step ST28>
If it is determined in step ST27 that the Z signal is equal to or greater than the preset threshold value VTHZ, the interpolation processing unit 141 uses the Z signal weighted in step ST28 as it is as the fifth output signal Z1 and sets its value to gz * Z.

<ステップST29>
ステップST27でZ信号があらかじめ設定した閾値VTHZ以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST29において第5の出力信号Z1を0とする。
<Step ST29>
If it is determined in step ST27 that the Z signal is not greater than or equal to the preset threshold value VTHZ, the interpolation processing unit 141 sets the fifth output signal Z1 to 0 in step ST29.

<ステップST30>
また、補間処理部141は、ステップST30において、Z以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上であるか否かを判定する。
<Step ST30>
In step ST30, the interpolation processing unit 141 determines whether the colors X and Y other than Z are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHY.

<ステップST31>
ステップST30でZ以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST31において演算により第6の出力信号Z2を[W−gx*X−gy*Y]として求める。
<Step ST31>
If it is determined in step ST30 that the colors X and Y other than Z are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHY, the interpolation processing unit 141 calculates the sixth output signal Z2 by [W−gx * X−gy * Y] in step ST31. ].

<ステップST32>
ステップST30でZ以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST32において第6の出力信号Z2を0とする。
<Step ST32>
If it is determined in step ST30 that the colors X and Y other than Z are not greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHY, the interpolation processing unit 141 sets the sixth output signal Z2 to 0 in step ST32.

補間処理部141は、得られた第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を合成処理部142に出力する。   The interpolation processing unit 141 outputs the obtained fifth output signal Z1 and sixth output signal Z2 to the synthesis processing unit 142.

<ステップST33>
ステップST33において、合成処理部142は、補間処理部141から第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を受けて、第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2の両信号レベルが0より大きいか否かを判定する。
<Step ST33>
In step ST33, the synthesis processing unit 142 receives the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 from the interpolation processing unit 141, and both signal levels of the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are set. It is determined whether or not it is greater than zero.

<ステップST34>
ステップST33で第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2が0より大きいと判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST34において第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を加算した合成信号Z1+Z2を得、この合成信号Z1+Z2を第3の色信号CZとして出力する。
<Step ST34>
If it is determined in step ST33 that the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are greater than 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the composition processing unit 142 obtains a composite signal Z1 + Z2 obtained by adding the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 in step ST34, and outputs the composite signal Z1 + Z2 as the third color signal CZ.

<ステップST35>
ステップST33で第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2が0より大きくないと判定すると、合成処理部142は、ステップST35において第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2が0であるか否かを判定する。
<Step ST35>
If it is determined in step ST33 that the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are not greater than 0, the synthesis processing unit 142 determines that the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are 0 in step ST35. It is determined whether or not there is.

<ステップST36>
ステップST35で第5または第6の出力信号Z1,Z2のいずれか一方のみが0であると判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST36において第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を加算した合成信号[2*(Z1+Z2)]を得、この合成信号を第3の色信号CZとして出力する。
<Step ST36>
If it is determined in step ST35 that only one of the fifth and sixth output signals Z1, Z2 is 0, the synthesis processing unit 142 performs the following process.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal [2 * (Z1 + Z2)] obtained by adding the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 in step ST36, and uses this synthesized signal as the third color signal CZ. Output.

<ステップST37>
ステップST35で第5または第6の出力信号Z1,Z2の両信号が0であると判定すると、合成処理部142は、ステップST37において周辺の信号Zのから内挿または、外挿することで信号Zを計算し、第3の色信号CZとして出力する。
<Step ST37>
If it is determined in step ST35 that both the fifth and sixth output signals Z1 and Z2 are 0, the synthesis processing unit 142 interpolates or extrapolates the signal from the surrounding signal Z in step ST37. Z is calculated and output as the third color signal CZ.

このようにして得た、画素信号X、Y、Zの第1〜第3信号CX、CY、CZは、画素ユニットの画素に欠陥がない場合には、信号強度を約2倍にすることができる。
また、画素の欠陥が1つまでの場合には、信号強度の改善はないが、欠陥になった画素の代替の信号を合成することが可能になる。
The first to third signals CX, CY, and CZ of the pixel signals X, Y, and Z obtained in this way can double the signal intensity when there is no defect in the pixels of the pixel unit. it can.
Further, when the number of defective pixels is one, there is no improvement in signal strength, but it is possible to synthesize an alternative signal for a defective pixel.

なお、以上の説明では各色画素に対応した閾値VTHX,VTHY,VTHZを用いる場合を例に説明したが、これらの閾値を同じ値として用いることも可能である。   In the above description, the case where the threshold values VTHX, VTHY, and VTHZ corresponding to the respective color pixels are used has been described as an example. However, these threshold values can be used as the same value.

また、以上の説明は第1の画素ユニットがR,G,B,Wにより形成される場合の例であるが、たとえば図10に示すように、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、黄色(Y)、ホワイト(W)により形成される画素ユニットを用いることも可能である。   The above description is an example in which the first pixel unit is formed of R, G, B, and W. For example, as shown in FIG. 10, cyan (Cy), magenta (Mg), yellow ( It is also possible to use pixel units formed of Y) and white (W).

[Cy、Mg、Y、Wの画素ユニットを有する撮像装置の動作]
次に、重複する部分があるが、図10のシアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、黄色(Y)、ホワイト(W)により形成される第2の画素ユニットを用いる場合の動作について図11から図14に関連付け説明する。
[Operation of Imaging Device Having Cy, Mg, Y, W Pixel Units]
Next, although there are overlapping portions, the operation in the case of using the second pixel unit formed of cyan (Cy), magenta (Mg), yellow (Y), and white (W) in FIG. 10 from FIG. The association will be described with reference to FIG.

図11から図14は、本第1の実施形態のCy、Mg、Y、Wの第2の画素ユニットを有する撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。   FIGS. 11 to 14 are flowcharts for explaining the operation of the imaging apparatus having the second pixel unit of Cy, Mg, Y, and W according to the first embodiment.

<ステップST41>
ステップST41において、重み付け部130は、イメージセンサ部120によるCy,Mg,YのRAW画素データから取り出した信号にカラーフィルタによる光の減衰率を考慮して信号に重み付け係数gを用いた重み付けを行う。
重み付け部130は、イメージセンサ部120によるRAWデータである第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3に対して重み付けを行う。
重み付け処理を受けた第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3は信号補間合成処理部140の補間処理部141に供給される。
また、イメージセンサ部120による色補間用検知信号CDT4は、重み付け部130を通さずに補間処理部141に供給される。
<Step ST41>
In step ST41, the weighting unit 130 weights the signal extracted from the Cy, Mg, Y RAW pixel data by the image sensor unit 120 using the weighting coefficient g in consideration of the light attenuation rate by the color filter. .
The weighting unit 130 weights the first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3, which are RAW data from the image sensor unit 120.
The first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3 that have undergone the weighting process are supplied to the interpolation processing unit 141 of the signal interpolation synthesis processing unit 140.
The color interpolation detection signal CDT4 from the image sensor unit 120 is supplied to the interpolation processing unit 141 without passing through the weighting unit 130.

<ステップST42>
ステップST42において、信号補間合成処理部140は、ホワイト信号Wを示す色補間用検知信号CDT4の大きさ(レベル)が閾値W1以上(W>W1)か閾値W2以下(W<W2)であるか否かを判定する。
<Step ST42>
In step ST42, the signal interpolation composition processing unit 140 determines whether the magnitude (level) of the color interpolation detection signal CDT4 indicating the white signal W is greater than or equal to the threshold value W1 (W> W1) or less than the threshold value W2 (W <W2). Determine whether or not.

<ステップST43>
ステップST42において、色補間用検知信号CDT4の大きさ(レベル)が閾値W1以上(W>W1)か閾値W2以下(W<W2)判定すると、信号補間合成処理部14は、ステップST43において、生成した色信号をそのまま、色信号として処理する。
<Step ST43>
If it is determined in step ST42 that the magnitude (level) of the color interpolation detection signal CDT4 is greater than or equal to the threshold value W1 (W> W1) or less than or equal to the threshold value W2 (W <W2), the signal interpolation synthesis processing unit 14 generates in step ST43. The processed color signal is processed as a color signal as it is.

<ステップST44>
ステップST42において、色補間用検知信号CDT4の大きさ(レベル)が閾値W1以下でかつ閾値W2以上(W2<W<W1)であると判定すると、補間処理部141は、ステップST45において、対象となる色X,Y,Zを特定する。
そして、補間処理部141は、対象となる色Xを特定し、図12の処理を行う。
補間処理部141は、対象となる色Yを特定し、図13の処理を行う。
補間処理部141は、対象となる色Zを特定し、図14の処理を行う。
補間処理部141は、たとえばXをCy、YをMg、ZをYとして特定する。
<Step ST44>
If it is determined in step ST42 that the magnitude (level) of the color interpolation detection signal CDT4 is equal to or less than the threshold value W1 and equal to or greater than the threshold value W2 (W2 <W <W1), the interpolation processing unit 141 determines that the target in step ST45. The colors X, Y, and Z are specified.
Then, the interpolation processing unit 141 identifies the target color X and performs the process of FIG.
The interpolation processing unit 141 identifies the target color Y and performs the process of FIG.
The interpolation processing unit 141 identifies the target color Z and performs the process of FIG.
For example, the interpolation processing unit 141 identifies X as Cy, Y as Mg, and Z as Y.

<ステップST45>
補間処理部141は、対象となる色Xを特定し、X以外の色をY,Zとして場合、図12のステップST45において、X信号があらかじめ設定した閾値VTHX以上であるか否かを判定する。
<Step ST45>
When the target color X is specified and the colors other than X are Y and Z, the interpolation processing unit 141 determines whether or not the X signal is greater than or equal to a preset threshold value VTHX in step ST45 of FIG. .

<ステップST46>
ステップST45でX信号があらかじめ設定した閾値VTHX以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST46において重み付けされたX信号をそのまま第1の出力信号X1としてその値をgx*Xとする。
<Step ST46>
If it is determined in step ST45 that the X signal is equal to or greater than the preset threshold value VTHX, the interpolation processing unit 141 uses the weighted X signal in step ST46 as it is as the first output signal X1 and sets its value to gx * X.

<ステップST47>
ステップST45でX信号があらかじめ設定した閾値VTHX以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST47において第1の出力信号X1を0とする。
<Step ST47>
If it is determined in step ST45 that the X signal is not greater than or equal to the preset threshold value VTHX, the interpolation processing unit 141 sets the first output signal X1 to 0 in step ST47.

<ステップST48>
また、補間処理部141は、ステップST48において、X以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上であるか否かを判定する。
<Step ST48>
In step ST48, the interpolation processing unit 141 determines whether the colors Y and Z other than X are greater than or equal to the threshold values VTHY and VTHZ.

<ステップST49>
ステップST48でX以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST50において演算により第2の出力信号X2を[W−gy*Y−gz*Z]として求める。
<Step ST49>
If it is determined in step ST48 that the colors Y and Z other than X are greater than or equal to the threshold values VTHY and VTHZ, the interpolation processing unit 141 calculates the second output signal X2 by [W−gy * Y−gz * Z] in step ST50. ].

<ステップST50>
ステップST48でX以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST50において第2の出力信号X2を0とする。
<Step ST50>
If it is determined in step ST48 that the colors Y and Z other than X are not greater than or equal to the threshold values VTHY and VTHZ, the interpolation processing unit 141 sets the second output signal X2 to 0 in step ST50.

補間処理部141は、得られた第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を合成処理部142に出力する。   The interpolation processing unit 141 outputs the obtained first output signal X1 and second output signal X2 to the synthesis processing unit 142.

<ステップST51>
ステップST51において、合成処理部142は、補間処理部141から第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を受けて、第1の出力信号X1および第2の出力信号X2の両信号レベルが0より大きいか否かを判定する。
<Step ST51>
In step ST51, the synthesis processing unit 142 receives the first output signal X1 and the second output signal X2 from the interpolation processing unit 141, and both signal levels of the first output signal X1 and the second output signal X2 are set. It is determined whether or not it is greater than zero.

<ステップST52>
ステップST52で第1の出力信号X1および第2の出力信号X2が0より大きいと判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST52において第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を加算した合成信号X1+X2を得、この合成信号X1+X2を第1の色信号CXとして出力する。
<Step ST52>
If it is determined in step ST52 that the first output signal X1 and the second output signal X2 are greater than 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal X1 + X2 obtained by adding the first output signal X1 and the second output signal X2 in step ST52, and outputs the synthesized signal X1 + X2 as the first color signal CX.

<ステップST53>
ステップST51で第1の出力信号X1および第2の出力信号X2が0より大きくないと判定すると、合成処理部142は、ステップST53において第1の出力信号X1および第2の出力信号X2が0であるか否かを判定する。
<Step ST53>
If it is determined in step ST51 that the first output signal X1 and the second output signal X2 are not greater than 0, the synthesis processing unit 142 determines that the first output signal X1 and the second output signal X2 are 0 in step ST53. It is determined whether or not there is.

<ステップST54>
ステップST53で第1または第2の出力信号X1,X2のいずれか一方のみが0であると判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST54において第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を加算した合成信号[2*(X1+X2)]を得、この合成信号を第1の色信号CXとして出力する。
<Step ST54>
If it is determined in step ST53 that only one of the first or second output signals X1 and X2 is 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal [2 * (X1 + X2)] obtained by adding the first output signal X1 and the second output signal X2 in step ST54, and uses this synthesized signal as the first color signal CX. Output.

<ステップST55>
ステップST53で第1または第2の出力信号X1,X2の両信号が0であると判定すると、合成処理部142は、ステップST55において周辺の信号Xのから内挿または、外挿することで信号Xを計算し、第1の色信号CXとして出力する。
<Step ST55>
If it is determined in step ST53 that both the first and second output signals X1 and X2 are 0, the synthesis processing unit 142 interpolates or extrapolates the signal from the surrounding signal X in step ST55. X is calculated and output as the first color signal CX.

<ステップST56>
補間処理部141は、対象となる色Yを特定し、Y以外の色をX,Zとした場合、図13のステップST56において、Y信号があらかじめ設定した閾値VTHY以上であるか否かを判定する。
<Step ST56>
When the target color Y is specified and the colors other than Y are X and Z, the interpolation processing unit 141 determines whether or not the Y signal is equal to or greater than a preset threshold value VTHY in step ST56 of FIG. To do.

<ステップST57>
ステップST56でY信号があらかじめ設定した閾値VTHY以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST57において重み付けされたY信号をそのまま第3の出力信号Y1としてその値をgy*Yとする。
<Step ST57>
If it is determined in step ST56 that the Y signal is equal to or greater than the preset threshold value VTHY, the interpolation processing unit 141 uses the weighted Y signal in step ST57 as it is as the third output signal Y1, and sets the value to gy * Y.

<ステップST58>
ステップST56でY信号があらかじめ設定した閾値VTHY以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST58において第3の出力信号Y1を0とする。
<Step ST58>
If it is determined in step ST56 that the Y signal is not equal to or greater than the preset threshold value VTHY, the interpolation processing unit 141 sets the third output signal Y1 to 0 in step ST58.

<ステップST59>
また、補間処理部141は、ステップ59において、Y以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上であるか否かを判定する。
<Step ST59>
In step 59, the interpolation processing unit 141 determines whether the colors X and Z other than Y are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHZ.

<ステップST60>
ステップST59でY以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST60において演算により第4の出力信号Y2を[W−gx*X−gz*Z]として求める。
<Step ST60>
If it is determined in step ST59 that the colors X and Z other than Y are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHZ, the interpolation processing unit 141 calculates the fourth output signal Y2 by [W−gx * X−gz * Z] in step ST60. ].

<ステップST61>
ステップST59でY以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST61において第4の出力信号Y2を0とする。
<Step ST61>
If it is determined in step ST59 that the colors X and Z other than Y are not equal to or higher than the threshold values VTHX and VTHZ, the interpolation processing unit 141 sets the fourth output signal Y2 to 0 in step ST61.

補間処理部141は、得られた第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を合成処理部142に出力する。   The interpolation processing unit 141 outputs the obtained third output signal Y1 and fourth output signal Y2 to the synthesis processing unit 142.

<ステップST62>
ステップST62において、合成処理部142は、補間処理部141から第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を受けて、第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2の両信号レベルが0より大きいか否かを判定する。
<Step ST62>
In step ST62, the synthesis processing unit 142 receives the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 from the interpolation processing unit 141, and both signal levels of the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are detected. It is determined whether or not it is greater than zero.

<ステップST63>
ステップST62で第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2が0より大きいと判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST63において第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を加算した合成信号Y1+Y2を得、この合成信号Y1+Y2を第2の色信号CYとして出力する。
<Step ST63>
If it is determined in step ST62 that the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are greater than 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal Y1 + Y2 obtained by adding the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 in step ST63, and outputs the synthesized signal Y1 + Y2 as the second color signal CY.

<ステップST64>
ステップST62で第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2が0より大きくないと判定すると、合成処理部142は、ステップST64において第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2が0であるか否かを判定する。
<Step ST64>
If it is determined in step ST62 that the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are not greater than 0, the synthesis processing unit 142 determines that the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are 0 in step ST64. It is determined whether or not there is.

<ステップST65>
ステップST64で第3または第4の出力信号Y1,Y2のいずれか一方のみが0であると判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST65において第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を加算した合成信号[2*(Y1+Y2)]を得、この合成信号を第2の色信号CYとして出力する。
<Step ST65>
If it is determined in step ST64 that only one of the third or fourth output signals Y1 and Y2 is 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal [2 * (Y1 + Y2)] obtained by adding the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 in step ST65, and uses this synthesized signal as the second color signal CY. Output.

<ステップST66>
ステップST64で第3または第4の出力信号Y1,Y2の両信号が0であると判定すると、合成処理部142は、ステップST66において周辺の信号Yから内挿または、外挿することで信号Yを計算し、第2の色信号CYとして出力する。
<Step ST66>
If it is determined in step ST64 that both the third and fourth output signals Y1 and Y2 are 0, the synthesis processing unit 142 interpolates or extrapolates the signal Y from the surrounding signal Y in step ST66. And is output as the second color signal CY.

<ステップST67>
補間処理部141は、対象となる色Zを特定し、Z以外の色をX,Yとして場合、図14のステップST67においてZ信号があらかじめ設定した閾値VTHZ以上であるか否かを判定する。
<Step ST67>
When the target color Z is specified and the colors other than Z are X and Y, the interpolation processing unit 141 determines whether or not the Z signal is greater than or equal to a preset threshold value VTHZ in step ST67 of FIG.

<ステップST68>
ステップST67でZ信号があらかじめ設定した閾値VTHZ以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST68において重み付けされたZ信号をそのまま第5の出力信号Z1としてその値をgz*Zとする。
<Step ST68>
If it is determined in step ST67 that the Z signal is equal to or greater than the preset threshold value VTHZ, the interpolation processing unit 141 uses the Z signal weighted in step ST68 as it is as the fifth output signal Z1 and sets its value to gz * Z.

<ステップST69>
ステップST67でZ信号があらかじめ設定した閾値VTHZ以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST69において第5の出力信号Z1を0とする。
<Step ST69>
If it is determined in step ST67 that the Z signal is not greater than or equal to the preset threshold value VTHZ, the interpolation processing unit 141 sets the fifth output signal Z1 to 0 in step ST69.

<ステップST70>
また、補間処理部141は、ステップST70において、Z以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上であるか否かを判定する。
<Step ST70>
In step ST70, the interpolation processing unit 141 determines whether the colors X and Y other than Z are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHY.

<ステップST71>
ステップST70でZ以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST71において演算により第6の出力信号Z2を[W−gx*X−gy*Y]として求める。
<Step ST71>
If it is determined in step ST70 that the colors X and Y other than Z are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHY, the interpolation processing unit 141 calculates the sixth output signal Z2 by [W−gx * X−gy * Y] in step ST71. ].

<ステップST72>
ステップST70でZ以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST72において第6の出力信号Z2を0とする。
<Step ST72>
If it is determined in step ST70 that the colors X and Y other than Z are not equal to or higher than the threshold values VTHX and VTHY, the interpolation processing unit 141 sets the sixth output signal Z2 to 0 in step ST72.

補間処理部141は、得られた第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を合成処理部142に出力する。   The interpolation processing unit 141 outputs the obtained fifth output signal Z1 and sixth output signal Z2 to the synthesis processing unit 142.

<ステップST73>
ステップST73において、合成処理部142は、補間処理部141から第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を受けて、第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2の両信号レベルが0より大きいか否かを判定する。
<Step ST73>
In step ST73, the synthesis processing unit 142 receives the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 from the interpolation processing unit 141, and both signal levels of the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are set. It is determined whether or not it is greater than zero.

<ステップST74>
ステップST73で第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2が0より大きいと判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST74において第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を加算した合成信号Z1+Z2を得、この合成信号Z1+Z2を第3の色信号CZとして出力する。
<Step ST74>
If it is determined in step ST73 that the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are greater than 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the composition processing unit 142 obtains a composite signal Z1 + Z2 obtained by adding the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 in step ST74, and outputs the composite signal Z1 + Z2 as the third color signal CZ.

<ステップST75>
ステップST73で第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2が0より大きくないと判定すると、合成処理部142は、ステップST76において第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2が0であるか否かを判定する。
<Step ST75>
If it is determined in step ST73 that the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are not greater than 0, the synthesis processing unit 142 determines that the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are 0 in step ST76. It is determined whether or not there is.

<ステップST76>
ステップST75で第5または第6の出力信号Z1,Z2のいずれか一方のみが0であると判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST76において第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を加算した合成信号[2*(Z1+Z2)]を得、この合成信号を第3の色信号CZとして出力する。
<Step ST76>
If it is determined in step ST75 that only one of the fifth or sixth output signals Z1 and Z2 is 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal [2 * (Z1 + Z2)] obtained by adding the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 in step ST76, and uses this synthesized signal as the third color signal CZ. Output.

<ステップST77>
ステップST75で第5または第6の出力信号Z1,Z2の両信号が0であると判定すると、合成処理部142は、ステップST77において周辺の信号Zから内挿または、外挿することで信号Zを計算し、第3の色信号CZとして出力する。
<Step ST77>
If it is determined in step ST75 that both the fifth and sixth output signals Z1 and Z2 are 0, the synthesis processing unit 142 interpolates or extrapolates the signal Z from the surrounding signal Z in step ST77. And is output as the third color signal CZ.

以上説明したように、本第1の実施形態においては、赤(R)、緑(G)、青(B)、白(W)により形成される第1の画素ユニットまたは、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、黄色(Y)、白(W)により形成される第2の画素ユニットを用いると次のようなことが可能になる。   As described above, in the first embodiment, the first pixel unit formed of red (R), green (G), blue (B), and white (W) or cyan (Cy), When the second pixel unit formed of magenta (Mg), yellow (Y), and white (W) is used, the following becomes possible.

この場合、たとえばX色の画素ユニットから信号を得、白色の信号Wから、X色を除く、Y、Z色の信号を引いた信号を得て、2通りの方法で画素信号を得ることにより、1画素ユニットで得られるXの色信号の強度は2倍となり、信号強度は2倍になる。
製造不良等により1つの画素ユニット内の1つの画素Xが不良で動作しない場合、画素信号を白色信号からX以外の色画素信号Y、Zを引き去ることで、その画素が不良で動作しなくても画像信号を得ることができ、その画素が白点になることを防ぐことができる。
ただし、本実施形態においては、白色用画素は信号が飽和しやすいため、白色信号の大きさが予め設定した閾値を超える場合は、上記の処理を行わないことから、精度高く第1〜第3の色信号を得ることが可能となる。
In this case, for example, by obtaining a signal from an X color pixel unit, obtaining a signal obtained by subtracting the Y and Z color signals excluding the X color from the white signal W, and obtaining the pixel signal by two methods. The intensity of the X color signal obtained by one pixel unit is doubled, and the signal intensity is doubled.
When one pixel X in one pixel unit is defective and does not operate due to a manufacturing defect or the like, the pixel signal is not defective and does not operate by subtracting the color pixel signals Y and Z other than X from the white signal. However, it is possible to obtain an image signal and prevent the pixel from becoming a white spot.
However, in the present embodiment, since the signal of white pixels is likely to be saturated, the above processing is not performed when the magnitude of the white signal exceeds a preset threshold value, and therefore the first to third highly accurate. Color signals can be obtained.

換言すれば、本第1の実施形態においては、単位受光素子の1/2を単色の受光部として確保でき、ベイヤ配列に比べ、単位面積あたり、2倍程度の光量が確保できるようになり、感度、ダイナミックレンジを改善することができる。
信号情報を得るのに、直接得られる色情報と、白色から生成する色情報の2通りの情報があるため、白色以外の素子がだめになっても、色情報を合成できるため、冗長を実現できる。
In other words, in the first embodiment, half of the unit light receiving elements can be secured as a single color light receiving unit, and about twice the amount of light can be secured per unit area compared to the Bayer array. Sensitivity and dynamic range can be improved.
There are two types of information to obtain signal information: color information that can be obtained directly and color information that is generated from white, so even if elements other than white are used up, color information can be synthesized, thus realizing redundancy. it can.

<2.第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態においては、解像度の向上を図れ、しかも色再現性に優れた画像信号処理装置および撮像装置を実現することが可能である。
本第2の実施形態においては、この第1の実施形態の解像度の向上を図れ、色再現性に優れているという特徴を持ちつつ、補間アルゴリズムが簡単で、精度の高い補間が可能な画像信号処理装置および撮像装置を実現可能となっている。
なお、画像信号処理装置および撮像装置は、その基本的な構成は、図1および図5に示した第1の実施形態の構成と同様である。したがって、その説明は省略する。
以下に説明する処理は、主として信号補間合成処理部の処理となる。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, it is possible to achieve an image signal processing apparatus and an imaging apparatus that can improve resolution and have excellent color reproducibility.
In the second embodiment, an image signal that can improve the resolution of the first embodiment and has excellent color reproducibility, has a simple interpolation algorithm, and enables high-accuracy interpolation. A processing device and an imaging device can be realized.
Note that the basic configuration of the image signal processing apparatus and the imaging apparatus is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 5. Therefore, the description is omitted.
The processing described below is mainly processing of the signal interpolation / synthesis processing unit.

本第2の実施形態に係る画像信号処理方法は、少なくとも1回以上演算を行うことで、1つの色につき、4色の画素からなる画素ユニット内の異なる2画素の位置において色の検知信号の抽出を可能とする。
信号補間合成処理部140は、イメージセンサ部120による色補間用検知信号CDT4を用いて、第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成する。
The image signal processing method according to the second embodiment performs calculation at least once, so that a color detection signal is detected at two different pixel positions in a pixel unit composed of four color pixels for each color. Allows extraction.
The signal interpolation synthesis processing unit 140 uses the color interpolation detection signal CDT4 from the image sensor unit 120 to interpolate each of the first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3. Processing is performed to generate a plurality of signals for each color detection signal.

図15は、本第2の実施形態に係る信号補間合成処理部140Aの構成例を示すブロック図である。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of the signal interpolation / synthesis processing unit 140A according to the second embodiment.

信号補間合成処理部140Aは、図15に示すように、補間処理部141Aおよび信号空間補間部142Aを有する。   As shown in FIG. 15, the signal interpolation synthesis processing unit 140A includes an interpolation processing unit 141A and a signal space interpolation unit 142A.

補間処理部141Aは、色補間用検知信号CDT4、第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、第3の色検知信号CDT3を用いて、第1の色検知信号、第2の色検知信号、および第3の色検知信号それぞれの補間処理を行う。
補間処理部141Aは、各色検知信号について複数のX色画素位置でのX1、色補間用画素の位置でのX2、Y色画素位置でのY1、色補間用画素の位置でのY2、Z色画素位置でのZ1、色補間用画素の位置でのZ2を生成する。
The interpolation processing unit 141A uses the color interpolation detection signal CDT4, the first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3 to generate the first color detection signal and the second color detection signal CDT3. Interpolation processing is performed for each of the color detection signal and the third color detection signal.
The interpolation processing unit 141A, for each color detection signal, X1 at a plurality of X color pixel positions, X2 at the color interpolation pixel position, Y1 at the Y color pixel position, Y2, Z color at the color interpolation pixel position Z1 at the pixel position and Z2 at the position of the color interpolation pixel are generated.

信号空間補間部142Aは、補間処理部141Aから出力される各色検知信号から簡単な演算で、第1の色信号X1、X2、Y色画素位置でのX色信号X3、Z色画素位置でのX色信号X4を生成する。
信号空間補間部142Aは、第2の色信号Y1、Y2、X色画素位置でのY色信号Y3、Z色画素位置でのY色信号Y4、および第3の色信号Z1、Z2、X色画素位置でのZY色信号Z3、Y色画素位置でのZ色信号Z4を生成する。
The signal space interpolation unit 142A is a simple calculation from each color detection signal output from the interpolation processing unit 141A, and at the X color signal X3 and Z color pixel positions at the first color signal X1, X2, and Y color pixel positions. An X color signal X4 is generated.
The signal space interpolation unit 142A includes second color signals Y1, Y2, Y color signal Y3 at the X color pixel position, Y color signal Y4 at the Z color pixel position, and third color signals Z1, Z2, X color. A ZY color signal Z3 at the pixel position and a Z color signal Z4 at the Y color pixel position are generated.

このように、本第2の実施形態に係る信号補間合成処理部140Aにおいては、第1の実施形態よりも多くの画素情報を使い、色の空間的な補間を行うことにより、色再現性に優れた色の空間補間を実現できる。   As described above, in the signal interpolation / synthesis processing unit 140A according to the second embodiment, color reproducibility is achieved by performing spatial interpolation of colors using more pixel information than in the first embodiment. Excellent color spatial interpolation can be realized.

以下、第1の実施形態と重複する部分もあるが、第2の実施形態の画像信号処理方法を具体的に説明する。   The image signal processing method of the second embodiment will be specifically described below, although there are portions that overlap with the first embodiment.

R、G、B、Wからなる画素ユニットまたは、Cy(シアン)、Mg(マゼンタ)、Y(黄色)、Wからなる画素ユニットを用いると、次のようなことが可能になる。
その基本的なアルゴリズムは図16〜図19に示されている。
以下の説明で、一例として、X1(X)はRまたはCy、X2(Y)はGまたはMg、X3はBまたはYとして特定することができる。
When a pixel unit composed of R, G, B, and W or a pixel unit composed of Cy (cyan), Mg (magenta), Y (yellow), and W is used, the following becomes possible.
The basic algorithm is shown in FIGS.
In the following description, as an example, X1 (X) can be specified as R or Cy, X2 (Y) as G or Mg, and X3 as B or Y.

この場合、X1色の画素信号の入手する手段として、X1色画素の座標におけるX1色の信号を得、W(白色)の信号から、X1色を除く、X2、X3の2色の信号を減算する。
同様に生成したX2色、X3色とW(白色)の信号から繰り返しX1色を計算することで、X1色の信号の値を白色画素WにおけるZ1色の本来の色信号により正確に近づけることができる。
これにより、X1色の画素の座標におけるX1の信号、X2色の画素の座標におけるX2の信号、X3色の画素の座標におけるX3の信号、白色画素座標におけるX1、X2、X3の信号が得られる。
In this case, as means for obtaining the X1 color pixel signal, the X1 color signal at the coordinates of the X1 color pixel is obtained, and the X2 color signal excluding the X1 color is subtracted from the W (white) signal. To do.
Similarly, by repeatedly calculating the X1 color from the generated X2, X3 and W (white) signals, the value of the X1 color signal can be made closer to the original color signal of the Z1 color in the white pixel W. it can.
As a result, the X1 signal at the coordinates of the X1 color pixel, the X2 signal at the coordinates of the X2 color pixel, the X3 signal at the coordinates of the X3 color pixel, and the X1, X2, and X3 signals at the white pixel coordinates are obtained. .

これにより、X1色の画素の座標におけるX1の信号、X2色の画素の座標におけるX2の信号、X3色の画素の座標におけるX3の信号、白色画素座標におけるX1、X2、X3の信号が得られる。   As a result, the X1 signal at the coordinates of the X1 color pixel, the X2 signal at the coordinates of the X2 color pixel, the X3 signal at the coordinates of the X3 color pixel, and the X1, X2, and X3 signals at the white pixel coordinates are obtained. .

一方、製造不良等により、1つの画素ユニット内の1つの色画素X1が不良で動作しない場合、画素信号を白色信号から(X1以外の)色画素の信号X2、X3を引き去ることで、その画素が不良で動作しなくても、画像信号を得ることができる。また、その画素が白点になることを防ぐことができる。
ただし、白色用画素は信号が飽和しやすいため、白色信号の大きさが予め設定した閾値を超える場合は、上記の処理を行わないことが望ましい。
On the other hand, when one color pixel X1 in one pixel unit is defective and does not operate due to a manufacturing defect or the like, by subtracting the pixel signals X2 and X3 of the color pixels (other than X1) from the white signal, An image signal can be obtained even if the pixel is defective and does not operate. In addition, the pixel can be prevented from becoming a white spot.
However, since the signal for white pixels is likely to be saturated, it is desirable not to perform the above processing when the magnitude of the white signal exceeds a preset threshold value.

このようにして、X1色の画素の座標におけるX1の信号、X2色の画素の座標におけるX2の信号、X3色の画素の座標におけるX3の信号、白色画素座標におけるX1、X2、X3の信号が得られる。
画素ユニットを構成する4画素のうち、各色画素とW画素の位置の2箇所における、X1、X2、X3の信号が得られている。
このため、X1信号の場合、X2画素の座標におけるX1信号、X3画素のX1信号は上下のX1信号の平均、または左右のX1信号の平均、上下左右を囲むX1の信号の平均のいずれかから計算することができる。
これにより画素ユニットの4つの画素のうち、2つの画素座標での各色の色信号が得られ、のこり2つの画素座標での色信号を補間すればよくなり、アルゴリズムは簡単なものになり、補間に使用する画素数が少なくなるため、偽色の発生する画素数も少なくなる。
In this way, the X1 signal at the X1 pixel coordinates, the X2 signal at the X2 pixel coordinates, the X3 signal at the X3 pixel coordinates, and the X1, X2, and X3 signals at the white pixel coordinates can get.
Among the four pixels constituting the pixel unit, signals of X1, X2, and X3 are obtained at two positions of each color pixel and W pixel.
For this reason, in the case of the X1 signal, the X1 signal at the coordinates of the X2 pixel and the X1 signal of the X3 pixel are either the average of the upper and lower X1 signals, or the average of the left and right X1 signals, Can be calculated.
As a result, color signals of each color at two pixel coordinates among the four pixels of the pixel unit can be obtained, and the color signals at the remaining two pixel coordinates can be interpolated, and the algorithm becomes simple. Since the number of pixels used in the process is reduced, the number of pixels in which false colors are generated is also reduced.

図20は、画素データの座標補間方法を説明するための図である。
図21は、比較例として示す座標補間方法を示す図である。
FIG. 20 is a diagram for explaining a pixel data coordinate interpolation method.
FIG. 21 is a diagram showing a coordinate interpolation method shown as a comparative example.

図20では、Wの部分はシミュレーションでR,G,Bを予測することができることから実質得られる信号は、図に示すようになる。
A(X1,B)色について、B(X2,G)、C(X3,R)の位置におけるAの信号はB、Cの上下にあるAの値の平均から求まる。
B(X2,G)色ついて、A,Cの位置におけるBの信号はA,Cの上下左右にあるBの値の平均から求まる。
C(X3,R)色ついて、A,Bの位置におけるCの信号はA,Bの左右にあるCの値の平均から求まる。
In FIG. 20, the signal obtained substantially from the fact that W can predict R, G, and B by simulation is as shown in the figure.
For the A (X1, B) color, the A signal at the positions B (X2, G) and C (X3, R) is obtained from the average of the A values above and below B and C.
For the B (X2, G) color, the B signal at the positions A and C is obtained from the average of the B values at the top, bottom, left and right of A and C.
For the C (X3, R) color, the C signal at positions A and B is obtained from the average of the C values on the left and right sides of A and B.

図21の比較例のベイヤ配列では、たとえば補間によって、画素を増やす場合、R、G、BのデータからXとYの画素のデータを補間予測する必要があるが、補間アルゴリズムをXの画素とYの画素で別々のものを採用する必要がある。
Xの位置の画素の信号は左右の色信号を平均で予測する。
Yの位置の画素の信号は上下の色信号の平均で予測する。
Zの位置の画素の信号は斜めに位置する色信号で予測する。
Vの位置の画素の信号は上下左右の色信号から予測する。
In the Bayer array of the comparative example of FIG. 21, for example, when the number of pixels is increased by interpolation, it is necessary to predict the interpolation of X and Y pixel data from R, G, and B data. It is necessary to adopt different Y pixels.
As for the signal of the pixel at the position X, the left and right color signals are predicted on average.
The signal of the pixel at the Y position is predicted by the average of the upper and lower color signals.
The signal of the pixel at the position Z is predicted by a color signal located obliquely.
The signal of the pixel at the position V is predicted from the upper, lower, left and right color signals.

ここで、図16〜図19に示される基本的なアルゴリズムについて説明する。
図16は、本第2の実施形態に係る基本的なアルゴリズムの第1例を示す図である。
Here, the basic algorithm shown in FIGS. 16 to 19 will be described.
FIG. 16 is a diagram illustrating a first example of a basic algorithm according to the second embodiment.

<ステップST101>
ステップST101において、1画素ユニット当たり2画素以上が不良であるか否かを判別する。
<Step ST101>
In step ST101, it is determined whether or not two or more pixels per pixel unit are defective.

<ステップST102>
2画素以上の不良がない場合、ステップST102において、W画素が不良または信号が飽和しているか否かを判別する。
<Step ST102>
If there is no defect of two or more pixels, it is determined in step ST102 whether the W pixel is defective or the signal is saturated.

<ステップST103>
W画素が不良でなくまたは信号が飽和していない場合、ステップST103において、1画素ユニット当たり1画素不良があるか否かを判別する。
<Step ST103>
If the W pixel is not defective or the signal is not saturated, it is determined in step ST103 whether there is one pixel defect per pixel unit.

<ステップST104>
1画素ユニット当たり1画素不良がある場合、ステップST104において、欠陥画素Aの信号を{A=W−B−C}で合成する。
<Step ST104>
If there is one pixel defect per pixel unit, the signal of the defective pixel A is synthesized by {A = WBC} in step ST104.

<ステップST105>
そして、1画素ユニット当たり1画素不良がない場合、あるいは欠陥画素の信号を合成すると、ステップST105において、R1,G1,B1、およびR2,G2,B3を設定する。
ここで、R2、G2、B2は、W画素におけるR,G,Bの信号を示す。
<Step ST105>
If there is no defective pixel per pixel unit, or if signals of defective pixels are synthesized, R1, G1, B1, and R2, G2, B3 are set in step ST105.
Here, R2, G2, and B2 indicate R, G, and B signals in the W pixel.

<ステップST106,ST107>
ステップST106、ST107において、{R2´=W−G2−B2}、{G2´=W−R2−B2}、{B2´=W−R2−G2}を反復回数があらかじめ設定した上限に達し、その変量分があらかじめ設定した判定条件以下になるまで繰り返す。
<Steps ST106 and ST107>
In steps ST106 and ST107, {R2 ′ = W−G2−B2}, {G2 ′ = W−R2−B2}, and {B2 ′ = W−R2−G2} reach the upper limit set in advance, Repeat until the variable is below the preset criteria.

<ステップST108>
反復回数があらかじめ設定した上限に達し、その変量分があらかじめ設定した判定条件以下になると、信号X1とX2とからXの信号を合成し(X=R,G,B)、画像処理回路へ供給する。
<Step ST108>
When the number of iterations reaches the preset upper limit and the variable amount falls below the preset judgment condition, the X signal is synthesized from the signals X1 and X2 (X = R, G, B) and supplied to the image processing circuit. To do.

<ステップST109>
ステップST101において、1画素ユニット当たり2画素以上が不良である場合、周辺画素から画素データを補間し、画像処理回路に供給する。
<Step ST109>
In step ST101, when two or more pixels per pixel unit are defective, pixel data is interpolated from surrounding pixels and supplied to the image processing circuit.

<ステップST110>
ステップST102において、W画素が不良または信号が飽和している場合、周辺画素から画素データを補間し、画像処理回路に供給する。
<Step ST110>
In step ST102, when the W pixel is defective or the signal is saturated, pixel data is interpolated from the surrounding pixels and supplied to the image processing circuit.

次に、第2例について説明する。
図17は、本第2の実施形態に係る基本的なアルゴリズムの第2例を示す図である。
Next, a second example will be described.
FIG. 17 is a diagram illustrating a second example of the basic algorithm according to the second embodiment.

本第2例が、図16の第1例と異なる点は、以下のとおりである。
ステップST107Aにおいて、反復回数があらかじめ設定した上限に達し、その変量分があらかじめ設定した判定条件以下であ課を判別する代わりに次の判別を行う。
すなわち、ステップST107Aにおいて、(R2´−R2)、(G2´−G2)、(B2´−B2)の絶対値があらかじめ設定した閾値以下に到達したか否かの判別を行う。
The second example is different from the first example of FIG. 16 as follows.
In step ST107A, the number of iterations reaches a preset upper limit, and the next determination is performed instead of determining a section whose variable is less than or equal to a preset determination condition.
That is, in step ST107A, it is determined whether or not the absolute values of (R2′−R2), (G2′−G2), and (B2′−B2) have reached a predetermined threshold value or less.

次に、第3例について説明する。
図18は、本第2の実施形態に係る基本的なアルゴリズムの第3例を示す図である。
Next, a third example will be described.
FIG. 18 is a diagram illustrating a third example of the basic algorithm according to the second embodiment.

本第3例が、図16の第1例と異なる点は、以下のとおりである。
ステップST108Aにおいて、信号X1とX2とからXの信号を合成する(X=R,G,B)代わりに次の処理を行う。
すなわち、ステップST108Aにおいて、周辺画素から画素データを補間し、画像処理回路に供給する。
The third example is different from the first example of FIG. 16 as follows.
In step ST108A, instead of synthesizing the X signal from the signals X1 and X2 (X = R, G, B), the following processing is performed.
That is, in step ST108A, pixel data is interpolated from surrounding pixels and supplied to the image processing circuit.

次に、第4例について説明する。
図19は、本第2の実施形態に係る基本的なアルゴリズムの第4例を示す図である。
Next, a fourth example will be described.
FIG. 19 is a diagram illustrating a fourth example of the basic algorithm according to the second embodiment.

本第4例が、図17の第2例と異なる点は、以下のとおりである。
ステップST108Aにおいて、信号X1とX2とからXの信号を合成する(X=R,G,B)代わりに次の処理を行う。
すなわち、ステップST108Aにおいて、周辺画素から画素データを補間し、画像処理回路に供給する。
The fourth example is different from the second example of FIG. 17 as follows.
In step ST108A, instead of synthesizing the X signal from the signals X1 and X2 (X = R, G, B), the following processing is performed.
That is, in step ST108A, pixel data is interpolated from surrounding pixels and supplied to the image processing circuit.

次に、本第2の実施形態に係る具体的な処理例について、第1の実施形態の図6〜図14に関連付けて説明したと処理と対応する場合について具体的に説明する。   Next, a specific processing example according to the second embodiment will be specifically described for a case corresponding to the processing described in association with FIGS. 6 to 14 of the first embodiment.

[第1の処理例]
[R、G、B、Wの画素ユニットを有する撮像装置の動作]
図22から図25は、本第2の実施形態のR、G、B、Wの画素ユニットを有する撮像装置の第1の処理例を説明するためのフローチャートである。
[First processing example]
[Operation of Imaging Device Having R, G, B, W Pixel Units]
FIGS. 22 to 25 are flowcharts for explaining a first processing example of the imaging apparatus having the R, G, B, and W pixel units according to the second embodiment.

<ステップST201>
ステップST201において、重み付け部130は、イメージセンサ部120によるR,G,BのRAW画素データから取り出した信号にカラーフィルタによる光の減衰率を考慮して信号に重み付け係数gを用いた重み付けを行う。
重み付け部130は、イメージセンサ部120によるRAWデータである第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3に対して重み付けを行う。
重み付け処理を受けた第1の色検知信号CDT1、第2の色検知信号CDT2、および第3の色検知信号CDT3は信号補間合成処理部140の補間処理部141に供給される。
また、イメージセンサ部120による色補間用検知信号CDT4は、重み付け部130を通さずに補間処理部141に供給される。
<Step ST201>
In step ST201, the weighting unit 130 weights the signal extracted from the R, G, and B RAW pixel data by the image sensor unit 120 using the weighting coefficient g in consideration of the light attenuation rate by the color filter. .
The weighting unit 130 weights the first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3, which are RAW data from the image sensor unit 120.
The first color detection signal CDT1, the second color detection signal CDT2, and the third color detection signal CDT3 that have undergone the weighting process are supplied to the interpolation processing unit 141 of the signal interpolation synthesis processing unit 140.
The color interpolation detection signal CDT4 from the image sensor unit 120 is supplied to the interpolation processing unit 141 without passing through the weighting unit 130.

<ステップST202>
ステップST202において、信号補間合成処理部140は、ホワイト信号Wを示す色補間用検知信号CDT4の大きさ(レベル)が閾値W1以上(W>W1)か閾値W2以下(W<W2)であるか否かを判定する。
<Step ST202>
In step ST202, the signal interpolation composition processing unit 140 determines whether the magnitude (level) of the color interpolation detection signal CDT4 indicating the white signal W is greater than or equal to the threshold value W1 (W> W1) or less than the threshold value W2 (W <W2). Determine whether or not.

<ステップST203>
ステップST202において、色補間用検知信号CDT4の大きさ(レベル)が閾値W1以上(W>W1)か閾値W2以下(W<W2)であると判定すると信号補間合成処理部140は、ステップST3において、生成した色信号をそのまま色信号として処理する。
<Step ST203>
If it is determined in step ST202 that the magnitude (level) of the color interpolation detection signal CDT4 is greater than or equal to the threshold W1 (W> W1) or less than or equal to the threshold W2 (W <W2), the signal interpolation synthesis processing unit 140 determines in step ST3. The generated color signal is processed as a color signal as it is.

<ステップST204>
ステップST202において、色補間用検知信号CDT4の大きさ(レベル)が閾値W1以下でかつ閾値W2以上(W2<W<W1)であると判定すると、補間処理部141は、ステップST4において対象となる色X,Y,Zを特定する。
そして、補間処理部141は、対象となる色Xを特定し、図23の処理を行う。
補間処理部141は、対象となる色Yを特定し、図24の処理を行う。
補間処理部141は、対象となる色Zを特定し、図25の処理を行う。
補間処理部141は、たとえばXをR、YをG、ZをBとして特定する。
<Step ST204>
If it is determined in step ST202 that the magnitude (level) of the color interpolation detection signal CDT4 is equal to or less than the threshold value W1 and equal to or greater than the threshold value W2 (W2 <W <W1), the interpolation processing unit 141 is targeted in step ST4. Specify colors X, Y, and Z.
Then, the interpolation processing unit 141 identifies the target color X and performs the process of FIG.
The interpolation processing unit 141 identifies the target color Y and performs the process of FIG.
The interpolation processing unit 141 identifies the target color Z and performs the process of FIG.
The interpolation processing unit 141 specifies, for example, X as R, Y as G, and Z as B.

<ステップST205>
補間処理部141は、対象となる色Xを特定し、X以外の色をY,Zとして場合、図23のステップST205において、X信号があらかじめ設定した閾値VTHX以上であるか否かを判定する。
<Step ST205>
When the target color X is specified and the colors other than X are Y and Z, the interpolation processing unit 141 determines whether or not the X signal is greater than or equal to a preset threshold value VTHX in step ST205 of FIG. .

<ステップST206>
ステップST205でX信号があらかじめ設定した閾値VTHX以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST6において重み付けされたX信号をそのまま第1の出力信号X1としてその値をgx*Xとする。
<Step ST206>
If it is determined in step ST205 that the X signal is equal to or higher than the preset threshold value VTHX, the interpolation processing unit 141 uses the weighted X signal in step ST6 as it is as the first output signal X1, and sets the value to gx * X.

<ステップST207>
ステップST205でX信号があらかじめ設定した閾値VTHX以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST207において第1の出力信号X1を0とする。
<Step ST207>
If it is determined in step ST205 that the X signal is not greater than or equal to the preset threshold value VTHX, the interpolation processing unit 141 sets the first output signal X1 to 0 in step ST207.

<ステップST208>
また、補間処理部141は、ステップST208において、X以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上であるか否かを判定する。
<Step ST208>
In step ST208, the interpolation processing unit 141 determines whether the colors Y and Z other than X are greater than or equal to the threshold values VTHY and VTHZ.

<ステップST209>
ステップST208でX以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST209において演算により第2の出力信号X2=gx*X,Y=gy*Y,Z2=gz*Zと置く。
<Step ST209>
If it is determined in step ST208 that the colors Y and Z other than X are greater than or equal to the threshold values VTHY and VTHZ, the interpolation processing unit 141 calculates the second output signal X2 = gx * X, Y = gy * Y, by calculation in step ST209. Set Z2 = gz * Z.

<ステップST210>
ステップST2088でX以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST10において第2の出力信号X2を0とする。
<Step ST210>
If it is determined in step ST2088 that the colors Y and Z other than X are not equal to or higher than the threshold values VTHY and VTHZ, the interpolation processing unit 141 sets the second output signal X2 to 0 in step ST10.

補間処理部141は、得られた第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を合成処理部142に出力する。   The interpolation processing unit 141 outputs the obtained first output signal X1 and second output signal X2 to the synthesis processing unit 142.

<ステップST211,ST212>
X以外の色Y,Zが閾値VTHY,VTHZ以上である場合、ステップST209の処理後、{X2´=W-Y2-Z2}、{Y2´=W-X2-Z2}、{Z2´=W-X2-Y2}、X2=X2´、Y2=Y2´、Z2=Z2´を複数回(N回、 N=1,2,3....)以上繰り返す。
X2´とX2は大きな差が無いので、数回反復することで定常状態に収束するものと考えられる。
このため、上記のように、あらかじめN回反復したら、反復をやめるという方式と、X2´−X2の絶対値が閾値ε(たとえばε=1)以下になったら収束したものとみなし、反復を止めるという方式が採用可能である。
<Steps ST211, ST212>
When colors Y and Z other than X are greater than or equal to threshold values VTHY and VTHZ, {X2 ′ = W−Y2−Z2}, {Y2 ′ = W−X2−Z2}, {Z2 ′ = W after the processing of step ST209. -X2-Y2}, X2 = X2 ′, Y2 = Y2 ′, Z2 = Z2 ′ are repeated a plurality of times (N times, N = 1, 2, 3,...) Or more.
Since there is no big difference between X2 ′ and X2, it is considered that it converges to a steady state by repeating several times.
For this reason, as described above, if the iteration is repeated N times in advance, the iteration is stopped, and if the absolute value of X2′−X2 falls below a threshold value ε (for example, ε = 1), it is assumed that the iteration has converged, and the iteration is stopped. This method can be adopted.

<ステップST213>
ステップST213において、合成処理部142は、補間処理部141から第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を受けて、第1の出力信号X1および第2の出力信号X2の両信号レベルが0より大きいか否かを判定する。
<Step ST213>
In step ST213, the synthesis processing unit 142 receives the first output signal X1 and the second output signal X2 from the interpolation processing unit 141, and both signal levels of the first output signal X1 and the second output signal X2 are detected. It is determined whether or not it is greater than zero.

<ステップST214>
ステップST213で第1の出力信号X1および第2の出力信号X2が0より大きいと判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST214において第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を加算した合成信号X1+X2を得、この合成信号X1+X2を第1の色信号CXとして出力する。
<Step ST214>
If it is determined in step ST213 that the first output signal X1 and the second output signal X2 are greater than 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal X1 + X2 obtained by adding the first output signal X1 and the second output signal X2 in step ST214, and outputs the synthesized signal X1 + X2 as the first color signal CX.

<ステップST215>
ステップST213で第1の出力信号X1および第2の出力信号X2が0より大きくないと判定すると、合成処理部142は、ステップST215において第1の出力信号X1および第2の出力信号X2が0であるか否かを判定する。
<Step ST215>
If it is determined in step ST213 that the first output signal X1 and the second output signal X2 are not greater than 0, the synthesis processing unit 142 determines that the first output signal X1 and the second output signal X2 are 0 in step ST215. It is determined whether or not there is.

<ステップST216>
ステップST215で第1または第2の出力信号X1,X2のいずれか一方のみが0であると判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST216において第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を加算した合成信号[2*(X1+X2)]を得、この合成信号を第1の色信号CXとして出力する。
<Step ST216>
If it is determined in step ST215 that only one of the first or second output signals X1 and X2 is 0, the synthesis processing unit 142 performs the following process.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal [2 * (X1 + X2)] obtained by adding the first output signal X1 and the second output signal X2 in step ST216, and uses this synthesized signal as the first color signal CX. Output.

<ステップST217>
ステップST215で第1または第2の出力信号X1,X2の両信号が0であると判定すると、合成処理部142は、ステップST217において周辺の信号Xのから内挿または、外挿することで信号Xを計算し、第1の色信号CXとして出力する。
<Step ST217>
If it is determined in step ST215 that both the first and second output signals X1 and X2 are 0, the synthesis processing unit 142 performs interpolation or extrapolation from the peripheral signal X in step ST217 to generate a signal. X is calculated and output as the first color signal CX.

<ステップST218>
補間処理部141は、対象となる色Yを特定し、Y以外の色をX,Zとして場合、図24のステップST218において、Y信号があらかじめ設定した閾値VTHY以上であるか否かを判定する。
<Step ST218>
When the target color Y is specified and the colors other than Y are X and Z, the interpolation processing unit 141 determines whether or not the Y signal is greater than or equal to a preset threshold value VTHY in step ST218 of FIG. .

<ステップST219>
ステップST218でY信号があらかじめ設定した閾値VTHY以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST219において重み付けされたY信号をそのまま第3の出力信号Y1としてその値をgy*Yとする。
<Step ST219>
If it is determined in step ST218 that the Y signal is greater than or equal to the preset threshold value VTHY, the interpolation processing unit 141 uses the weighted Y signal in step ST219 as it is as the third output signal Y1, and sets its value to gy * Y.

<ステップST220>
ステップST218でY信号があらかじめ設定した閾値VTHY以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST220において第3の出力信号Y1を0とする。
<Step ST220>
If it is determined in step ST218 that the Y signal is not equal to or greater than the preset threshold value VTHY, the interpolation processing unit 141 sets the third output signal Y1 to 0 in step ST220.

<ステップST221>
また、補間処理部141は、ステップST221において、Y以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上であるか否かを判定する。
<Step ST221>
In step ST221, the interpolation processing unit 141 determines whether the colors X and Z other than Y are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHZ.

<ステップST222>
ステップST221でY以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST222において演算により第2の出力信号X2=gx*X,Y=gy*Y,Z2=gz*Zと置く。
<Step ST222>
If it is determined in step ST221 that the colors X and Z other than Y are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHZ, the interpolation processing unit 141 calculates the second output signal X2 = gx * X, Y = gy * Y, Set Z2 = gz * Z.

<ステップST223>
ステップST222でY以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST223において第2の出力信号X2を0とする。
<Step ST223>
If it is determined in step ST222 that the colors X and Z other than Y are not greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHZ, the interpolation processing unit 141 sets the second output signal X2 to 0 in step ST223.

補間処理部141は、得られた第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を合成処理部142に出力する。   The interpolation processing unit 141 outputs the obtained first output signal X1 and second output signal X2 to the synthesis processing unit 142.

<ステップST224,ST225>
Y以外の色X,Zが閾値VTHX,VTHZ以上である場合、ステップST222の処理後、{Y2´=W-X2-Z2}、{Z2´=W-X2-Y2},{X2´=W-Y2-Z2}、Y2=Y2´、Z2=Z2´、X2=X2´を複数回(N回、 N=1,2,3....)以上繰り返す。
Y2´とY2は大きな差が無いので、数回反復することで定常状態に収束するものと考えられる。
このため、上記のように、あらかじめN回反復したら、反復をやめるという方式と、Y2´−Y2の絶対値が閾値ε(たとえばε=1)以下になったら収束したものとみなし、反復を止めるという方式が採用可能である。
<Steps ST224 and ST225>
When the colors X and Z other than Y are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHZ, {Y2 ′ = W−X2−Z2}, {Z2 ′ = W−X2−Y2}, {X2 ′ = W after the processing of step ST222. -Y2-Z2}, Y2 = Y2 ′, Z2 = Z2 ′, X2 = X2 ′ are repeated a plurality of times (N times, N = 1, 2, 3,...) Or more.
Since Y2 ′ and Y2 are not significantly different, it is considered that they converge to a steady state by repeating several times.
For this reason, as described above, when the iteration is repeated N times in advance, the iteration is stopped, and when the absolute value of Y2′−Y2 becomes equal to or less than the threshold value ε (for example, ε = 1), it is regarded that it has converged, and the iteration is stopped. This method can be adopted.

<ステップST226>
ステップST226において、合成処理部142は、補間処理部141から第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を受けて、第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2の両信号レベルが0より大きいか否かを判定する。
<Step ST226>
In step ST226, the synthesis processing unit 142 receives the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 from the interpolation processing unit 141, and both signal levels of the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are set. It is determined whether or not it is greater than zero.

<ステップST227>
ステップST226で第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2が0より大きいと判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST227において第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を加算した合成信号Y1+Y2を得、この合成信号Y1+Y2を第2の色信号CYとして出力する。
<Step ST227>
If it is determined in step ST226 that the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are greater than 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the composition processing unit 142 obtains a composite signal Y1 + Y2 obtained by adding the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 in step ST227, and outputs the composite signal Y1 + Y2 as the second color signal CY.

<ステップST228>
ステップST226で第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2が0より大きくないと判定すると、合成処理部142は、ステップST228において第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2が0であるか否かを判定する。
<Step ST228>
If it is determined in step ST226 that the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are not greater than 0, the synthesis processing unit 142 determines that the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 are 0 in step ST228. It is determined whether or not there is.

<ステップST229>
ステップST228で第3または第4の出力信号Y1,Y2のいずれか一方のみが0であると判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST229において第3の出力信号Y1および第4の出力信号Y2を加算した合成信号[2*(Y1+Y2)]を得、この合成信号を第2の色信号CYとして出力する。
<Step ST229>
If it is determined in step ST228 that only one of the third or fourth output signals Y1 and Y2 is 0, the synthesis processing unit 142 performs the following process.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal [2 * (Y1 + Y2)] obtained by adding the third output signal Y1 and the fourth output signal Y2 in step ST229, and uses this synthesized signal as the second color signal CY. Output.

<ステップST230>
ステップST228で第3または第4の出力信号Y1,Y2の両信号が0であると判定すると、合成処理部142は、ステップST230において周辺の信号Yから内挿または、外挿することで信号Yを計算し、第2の色信号CYとして出力する。
<Step ST230>
If it is determined in step ST228 that both the third and fourth output signals Y1 and Y2 are 0, the synthesis processing unit 142 interpolates or extrapolates the signal Y from the surrounding signal Y in step ST230. And is output as the second color signal CY.

<ステップST231>
補間処理部141は、対象となる色Zを特定し、Z以外の色をX,Yとした場合、図25のステップST231においてZ信号があらかじめ設定した閾値VTHZ以上であるか否かを判定する。
<Step ST231>
The interpolation processing unit 141 specifies the target color Z and determines whether the Z signal is equal to or higher than the preset threshold value VTHZ in step ST231 in FIG. 25 when the colors other than Z are X and Y. .

<ステップST232>
ステップST231でZ信号があらかじめ設定した閾値VTHZ以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST232において重み付けされたZ信号をそのまま第5の出力信号Z1としてその値をgz*Zとする。
<Step ST232>
If it is determined in step ST231 that the Z signal is greater than or equal to the preset threshold value VTHZ, the interpolation processing unit 141 uses the Z signal weighted in step ST232 as it is as the fifth output signal Z1 and sets its value to gz * Z.

<ステップST233>
ステップST231でZ信号があらかじめ設定した閾値VTHZ以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST234において第5の出力信号Z1を0とする。
<Step ST233>
If it is determined in step ST231 that the Z signal is not greater than or equal to the preset threshold value VTHZ, the interpolation processing unit 141 sets the fifth output signal Z1 to 0 in step ST234.

<ステップST234>
また、補間処理部141は、ステップST234において、Z以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上であるか否かを判定する。
<Step ST234>
In step ST234, the interpolation processing unit 141 determines whether the colors X and Y other than Z are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHY.

<ステップST235>
ステップST234でZ以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上であると判定すると、補間処理部141は、ステップST235において演算により第2の出力信号X2=gx*X,Y=gy*Y,Z2=gz*Zと置く。
<Step ST235>
If it is determined in step ST234 that the colors X and Y other than Z are greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHY, the interpolation processing unit 141 calculates the second output signals X2 = gx * X, Y = gy * Y, by calculation in step ST235. Set Z2 = gz * Z.

<ステップST236>
ステップST234でZ以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上でないと判定すると、補間処理部141は、ステップST236において第2の出力信号X2を0とする。
<Step ST236>
If it is determined in step ST234 that the colors X and Y other than Z are not greater than or equal to the threshold values VTHX and VTHY, the interpolation processing unit 141 sets the second output signal X2 to 0 in step ST236.

補間処理部141は、得られた第1の出力信号X1および第2の出力信号X2を合成処理部142に出力する。   The interpolation processing unit 141 outputs the obtained first output signal X1 and second output signal X2 to the synthesis processing unit 142.

<ステップST237,ST238>
Z以外の色X,Yが閾値VTHX,VTHY以上である場合、ステップST222の処理後、{Z2´=W-X2-Y2},{X2´=W-Y2-Z2}、{Y2´=W-X2-Z2}、Z2=Z2´、X2=X2´、Y2=Y2´を複数回(N回、 N=1,2,3....)以上繰り返す。
Z2´とZ2は大きな差が無いので、数回反復することで定常状態に収束するものと考えられる。
このため、上記のように、あらかじめN回反復したら、反復をやめるという方式と、Z2´−Z2の絶対値が閾値ε(たとえばε=1)以下になったら収束したものとみなし、反復を止めるという方式が採用可能である。
<Steps ST237 and ST238>
When the colors X and Y other than Z are equal to or greater than the threshold values VTHX and VTHY, {Z2 ′ = W−X2−Y2}, {X2 ′ = W−Y2−Z2}, {Y2 ′ = W after the processing of step ST222. -X2-Z2}, Z2 = Z2 ′, X2 = X2 ′, Y2 = Y2 ′ are repeated a plurality of times (N times, N = 1, 2, 3,...) Or more.
Since there is no big difference between Z2 ′ and Z2, it is considered that it converges to a steady state by repeating several times.
For this reason, as described above, if the iteration is repeated N times in advance, the iteration is stopped, and if the absolute value of Z2′−Z2 falls below a threshold value ε (for example, ε = 1), it is assumed that the iteration has converged, and the iteration is stopped. This method can be adopted.

<ステップST239>
ステップST239において、合成処理部142は、補間処理部141から第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を受けて、第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2の両信号レベルが0より大きいか否かを判定する。
<Step ST239>
In step ST239, the synthesis processing unit 142 receives the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 from the interpolation processing unit 141, and both signal levels of the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are set. It is determined whether or not it is greater than zero.

<ステップST240>
ステップST239で第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2が0より大きいと判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST240において第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を加算した合成信号Z1+Z2を得、この合成信号Z1+Z2を第3の色信号CZとして出力する。
<Step ST240>
If it is determined in step ST239 that the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are greater than 0, the synthesis processing unit 142 performs the following processing.
That is, the composition processing unit 142 obtains a composite signal Z1 + Z2 obtained by adding the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 in step ST240, and outputs the composite signal Z1 + Z2 as the third color signal CZ.

<ステップST241>
ステップST239で第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2が0より大きくないと判定すると、合成処理部142は、ステップST241において第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2が0であるか否かを判定する。
<Step ST241>
If it is determined in step ST239 that the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are not greater than 0, the synthesis processing unit 142 determines that the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 are 0 in step ST241. It is determined whether or not there is.

<ステップST242>
ステップST241で第5または第6の出力信号Z1,Z2のいずれか一方のみが0であると判定すると、合成処理部142は、次の処理を行う。
すなわち、合成処理部142は、ステップST242において第5の出力信号Z1および第6の出力信号Z2を加算した合成信号[2*(Z1+Z2)]を得、この合成信号を第3の色信号CZとして出力する。
<Step ST242>
If it is determined in step ST241 that only one of the fifth and sixth output signals Z1 and Z2 is 0, the synthesis processing unit 142 performs the following process.
That is, the synthesis processing unit 142 obtains a synthesized signal [2 * (Z1 + Z2)] obtained by adding the fifth output signal Z1 and the sixth output signal Z2 in step ST242, and uses this synthesized signal as the third color signal CZ. Output.

<ステップST243>
ステップST241で第5または第6の出力信号Z1,Z2の両信号が0であると判定すると、合成処理部142は、ステップST243において周辺の信号Zのから内挿または、外挿することで信号Zを計算し、第3の色信号CZとして出力する。
<Step ST243>
If it is determined in step ST241 that both the fifth and sixth output signals Z1 and Z2 are 0, the synthesis processing unit 142 interpolates or extrapolates the signal from the surrounding signal Z in step ST243. Z is calculated and output as the third color signal CZ.

このようにして得た、画素X、Y、Zの信号は、画素ユニットの画素に欠陥がない場合には、白色画素座標におけるR,G,B信号がより正確に予測することで、偽色の少ない状態で信号強度を約2倍にすることができる。画素の欠陥が1つまでの場合には、欠陥になった画素の代替の信号を合成することが可能になる。   The signals of the pixels X, Y, and Z obtained in this way can be obtained by falsely predicting the R, G, and B signals in the white pixel coordinates more accurately when there is no defect in the pixels of the pixel unit. The signal intensity can be approximately doubled in a state where there is little. In the case of up to one pixel defect, it is possible to synthesize an alternative signal for the defective pixel.

なお、以上の説明では各色画素に対応した閾値VTHX,VTHY,VTHZを用いる場合を例に説明したが、これらの閾値を同じ値として用いることも可能である。   In the above description, the case where the threshold values VTHX, VTHY, and VTHZ corresponding to the respective color pixels are used has been described as an example. However, these threshold values can be used as the same value.

また、以上の説明は第1の画素ユニットがR,G,B,Wにより形成される場合の例であるが、たとえば図10に示すように、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、黄色(Y)、ホワイト(W)により形成される画素ユニットを用いることも可能である。
処理は同様に行われることからここではその説明は省略する。
この第1の処理例は、画素ユニットがR,G,B,Wおよびシアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、黄色(Y)、ホワイト(W)にかかわらず、次の場合に適用可能である。
4画素からなる撮像素子の単位画素から取り出した信号、あるいは信号を入手するために単版の撮像素子を4枚備えた撮像装置において単位画素から取り出した信号に対して適用可能である。
The above description is an example in which the first pixel unit is formed of R, G, B, and W. For example, as shown in FIG. 10, cyan (Cy), magenta (Mg), yellow ( It is also possible to use pixel units formed of Y) and white (W).
Since the processing is performed in the same manner, the description thereof is omitted here.
This first processing example is applicable to the following cases regardless of whether the pixel unit is R, G, B, W, and cyan (Cy), magenta (Mg), yellow (Y), or white (W). .
The present invention can be applied to a signal extracted from a unit pixel of an image sensor composed of four pixels, or a signal extracted from a unit pixel in an image pickup apparatus provided with four single-size image sensors to obtain the signal.

[第2の処理例]
[R、G、B、Wの画素ユニットを有する撮像装置の動作]
図26から図29は、本第2の実施形態のR、G、B、Wの画素ユニットを有する撮像装置の第2の処理例を説明するためのフローチャートである。
[Second processing example]
[Operation of Imaging Device Having R, G, B, W Pixel Units]
FIGS. 26 to 29 are flowcharts for explaining a second processing example of the imaging apparatus having the R, G, B, and W pixel units according to the second embodiment.

図26から図29において、図22〜図25の第1の処理と同様の処理は、重複する説明を避け、理解を容易にするため、同一ステップを付して表している。
図26の処理は図22の処理と同様である。
第2の処理が第1の処理と異なる点は以下のとおりである。
In FIG. 26 to FIG. 29, the same processing as the first processing in FIG. 22 to FIG. 25 is shown with the same steps in order to avoid overlapping explanation and facilitate understanding.
The process of FIG. 26 is the same as the process of FIG.
The second process is different from the first process as follows.

図23のステップST213〜ST217の処理に代わり、図27では、次のステップST251、ST252の処理となっている。   Instead of the processing in steps ST213 to ST217 in FIG. 23, the processing in the next steps ST251 and ST252 is performed in FIG.

<ステップST251>
Xの画素におけるX色の信号はX1で与え、白色画素WにおけるX色の信号はZ2で与える。
<Step ST251>
The X color signal in the X pixel is given by X1, and the X color signal in the white pixel W is given by Z2.

<ステップST252>
X色の画素の信号を座標に関して補間処理をする場合、X色の信号を合成したい画素を囲む8個画素の中、0でないXの信号を持つもののXの信号の平均で、Xの信号を合成する。
<Step ST252>
When the X pixel signal is interpolated with respect to the coordinates, among the eight pixels surrounding the pixel to which the X color signal is to be synthesized, the X signal is the average of the X signals that have a non-zero X signal. Synthesize.

図24のステップST226〜ST230の処理に代わり、図28では、次のステップST253、ST254の処理となっている。   Instead of the processing in steps ST226 to ST230 in FIG. 24, the processing in the next steps ST253 and ST254 is performed in FIG.

<ステップST253>
Yの画素におけるY色の信号はY1で与え、白色画素WにおけるY色の信号はY2で与える。
<Step ST253>
The Y color signal in the Y pixel is given by Y1, and the Y color signal in the white pixel W is given by Y2.

<ステップST254>
Y色の画素の信号を座標に関して補間処理をする場合、Y色の信号を合成したい画素を囲む8個画素の中、0でないYの信号を持つもののYの信号の平均で、Yの信号を合成する。
<Step ST254>
When the Y pixel signal is interpolated with respect to the coordinates, the Y signal is the average of the Y signals of the eight pixels surrounding the pixel to which the Y color signal is to be synthesized but has a non-zero Y signal. Synthesize.

図25のステップST239〜ST243の処理に代わり、図29では、次のステップST255、ST256の処理となっている。   Instead of the processing in steps ST239 to ST243 in FIG. 25, the processing in the next steps ST255 and ST256 is performed in FIG.

<ステップST255>
Zの画素におけるZ色の信号はZ1で与え、白色画素WにおけるZ色の信号はZ2で与える。
<Step ST255>
The Z color signal in the Z pixel is given by Z1, and the Z color signal in the white pixel W is given by Z2.

<ステップST256>
Z色の画素の信号を座標に関して補間処理をする場合、Z色の信号を合成したい画素を囲む8個画素の中、0でないZの信号を持つもののZの信号の平均で、Zの信号を合成する。
<Step ST256>
When interpolation processing is performed on the Z-color pixel signal with respect to the coordinates, among the eight pixels surrounding the pixel for which the Z-color signal is to be synthesized, the Z signal is the average of the Z signals that have a non-zero Z signal. Synthesize.

この第2の処理の場合、X色、Y色、Z色は別々のアルゴリズムになるが、Z色内、Y色内、Z色内では単一のアルゴリズムで補間ができる。
このようにして得た、画素X、Y、Zの信号は、画素ユニットの画素に欠陥がない場合には、2画素の情報を元に残り2画素の色信号を補間することが可能になる。
In the case of the second processing, the X color, the Y color, and the Z color are different algorithms, but interpolation can be performed with a single algorithm within the Z color, the Y color, and the Z color.
The signals of the pixels X, Y, and Z obtained in this way can interpolate the color signals of the remaining two pixels based on the information of the two pixels if the pixels of the pixel unit are not defective. .

この第2の処理例も、画素ユニットがR,G,B,Wおよびシアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、黄色(Y)、ホワイト(W)にかかわらず、次の場合に適用可能である。
4画素からなる撮像素子の単位画素から取り出した信号、あるいは信号を入手するために単版の撮像素子を4枚備えた撮像装置において単位画素から取り出した信号に対して適用可能である。
This second processing example is also applicable to the following cases regardless of whether the pixel unit is R, G, B, W, cyan (Cy), magenta (Mg), yellow (Y), or white (W). .
The present invention can be applied to a signal extracted from a unit pixel of an image sensor composed of four pixels, or a signal extracted from a unit pixel in an image pickup apparatus provided with four single-size image sensors to obtain the signal.

なお、本発明の撮像装置は、1チップとして形成された撮像装置であっても、複数のチップの集合体として形成されたモジュールタイプの撮像装置であってもよい。
複数チップの集合体として形成された撮像装置である場合、撮像を行うセンサチップ、デジタル信号処理を行う信号処理チップなどに分かれて形成され、さらに、光学系を含むこともある。
The imaging device of the present invention may be an imaging device formed as a single chip or a module type imaging device formed as an aggregate of a plurality of chips.
In the case of an imaging device formed as an assembly of a plurality of chips, the imaging device is divided into a sensor chip that performs imaging, a signal processing chip that performs digital signal processing, and the like, and may further include an optical system.

撮像装置は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等として機能することが可能である。
必要に応じ、撮像装置300は、図1の光学レンズの他、図30に示すように、以下の機能、装置を付加することも可能である。
撮像装置300に、記録装置301、信号受信装置302、信号送信装置303、焦点調整装置304、画像認識装置305、無線受信、送信機306,307、位置制御装置308、信号制御装置309のいずれかあるいは全部の機能を付加可能である。
The imaging device can function as a digital camera, a video camera, or the like.
If necessary, the imaging device 300 can be added with the following functions and devices as shown in FIG. 30 in addition to the optical lens of FIG.
One of the recording device 301, the signal reception device 302, the signal transmission device 303, the focus adjustment device 304, the image recognition device 305, the wireless reception, the transmitters 306 and 307, the position control device 308, and the signal control device 309 is included in the imaging device 300. Alternatively, all functions can be added.

なお、以上詳細に説明した方法は、上記手順に応じたプログラムとして形成し、CPU等のコンピュータで実行するように構成することも可能である。
また、このようなプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、フロッピー(登録商標)ディスク等の記録媒体、この記録媒体をセットしたコンピュータによりアクセスし上記プログラムを実行するように構成可能である。
Note that the method described above in detail can be formed as a program according to the above-described procedure and executed by a computer such as a CPU.
Further, such a program can be configured to be accessed by a recording medium such as a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, a floppy (registered trademark) disk, or the like, and to execute the program by a computer in which the recording medium is set.

100・・・撮像装置、110・・・光学レンズ系、120・・・イメージセンサ部、130・・・重み付け部、140,140A・・・信号補間合成処理部、141,141A・・・補間処理部、142・・・合成処理部、142A・・・信号空間補間部、150・・・信号処理部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Imaging device, 110 ... Optical lens system, 120 ... Image sensor part, 130 ... Weighting part, 140,140A ... Signal interpolation synthetic | combination processing part, 141, 141A ... Interpolation process , 142... Synthesis processing unit, 142 A... Signal space interpolation unit, 150.

Claims (19)

入力される複数の色検知信号の補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成する機能を含む補間処理部と、
上記補間処理部の各出力信号を合成して、各色信号を生成する合成処理部と、を有し、
上記補間処理部は、
第1の電磁波の波長範囲において透過性を有する第1の色検知素子からの第1の色検知信号、
第2の電磁波の波長範囲において透過性を有する第2の色検知素子からの第2の色検知信号、
第3の電磁波の波長範囲において透過性を有する第3の色検知素子からの第3の色検知信号、および
上記第1、第2、および第3の波長範囲のすくなくとも一部を包含する波長範囲において、透過性を有する色補間用素子からの色補間用検知信号を入力し、
上記色補間用検知信号、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、上記第3の色検知信号を用いて、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成し、
上記合成処理部は、
上記補間処理部から出力される各色検知信号の複数の出力信号をそれぞれ合成して、第1の色信号、第2の色信号、および第3の色信号を生成する
画像信号処理装置。
An interpolation processing unit including a function of performing interpolation processing of a plurality of input color detection signals and generating a plurality of signals for each color detection signal;
Combining each output signal of the interpolation processing unit to generate each color signal, and
The interpolation processing unit
A first color detection signal from a first color detection element having transparency in the wavelength range of the first electromagnetic wave;
A second color detection signal from a second color detection element having transparency in the wavelength range of the second electromagnetic wave,
A third color detection signal from a third color detection element having transparency in the wavelength range of the third electromagnetic wave, and a wavelength range including at least a part of the first, second, and third wavelength ranges; The color interpolation detection signal from the transparent color interpolation element is input,
Using the color interpolation detection signal, the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal, the first color detection signal, the second color detection signal, And interpolating each of the third color detection signals to generate a plurality of signals for each color detection signal,
The synthesis processing unit
An image signal processing apparatus that generates a first color signal, a second color signal, and a third color signal by combining a plurality of output signals of each color detection signal output from the interpolation processing unit.
上記補間処理部は、
一つの補間対象の色検知信号について、当該補間対象の色検知信号を第1の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該補間対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を減算して第2の出力信号を生成し、
上記合成処理部は、
上記補間処理部から出力される上記第1の出力信号と上記第2の出力信号を合成して色信号を生成する
請求項1記載の画像信号処理装置。
The interpolation processing unit
For one interpolation target color detection signal, the interpolation target color detection signal is used as a first output signal, and two color detection signals excluding the interpolation target color detection signal are subtracted from the color interpolation detection signal. Generating a second output signal;
The synthesis processing unit
The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the first output signal output from the interpolation processing unit and the second output signal are combined to generate a color signal.
上記補間処理部は、
上記第1の色検知信号について、当該第1の色検知信号を第1の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該第1の色検知信号を除く2つの第2および第3の色検知信号の双方が所定値以上の場合はこれらを減算して第2の出力信号を生成し、2つの色検知信号のいずれかが所定値以下なら値0の第2の出力信号を生成し、
上記第2の色検知信号について、当該第2の色検知信号を第3の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該第2の色検知信号を除く2つの第1および第3の色検知信号の双方が所定値以上の場合はこれらを減算して第4の出力信号を生成し、2つの色検知信号のいずれかが所定値以下なら値0の第4の出力信号を生成し、
上記第3の色検知信号について、当該第3の色検知信号を第5の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該第3の色検知信号を除く2つの第1および第2の色検知信号の双方が所定値以上の場合はこれらを減算して第6の出力信号を生成し、2つの色検知信号のいずれかが所定値以下なら値0の第6の出力信号を生成し、
上記合成処理部は、
上記補間処理部から出力される上記第1の出力信号と上記第2の出力信号を合成して第1の色信号を生成し、
上記補間処理部から出力される上記第3の出力信号と上記第4の出力信号を合成して第2の色信号を生成し、
上記補間処理部から出力される上記第5の出力信号と上記第6の出力信号を合成して第3の色信号を生成する
請求項1記載の画像信号処理装置。
The interpolation processing unit
For the first color detection signal, two second and third color detections that exclude the first color detection signal from the color interpolation detection signal by using the first color detection signal as a first output signal. If both of the signals are greater than or equal to a predetermined value, they are subtracted to generate a second output signal, and if either of the two color detection signals is less than or equal to the predetermined value, a second output signal of value 0 is generated,
For the second color detection signal, two first and third color detections that exclude the second color detection signal from the color interpolation detection signal by using the second color detection signal as a third output signal. If both of the signals are greater than or equal to a predetermined value, they are subtracted to generate a fourth output signal, and if either of the two color detection signals is less than or equal to the predetermined value, a fourth output signal of value 0 is generated,
For the third color detection signal, two first and second color detections that exclude the third color detection signal from the color interpolation detection signal by using the third color detection signal as a fifth output signal. If both of the signals are greater than or equal to a predetermined value, these are subtracted to generate a sixth output signal, and if either of the two color detection signals is less than or equal to the predetermined value, a sixth output signal of value 0 is generated,
The synthesis processing unit
Combining the first output signal and the second output signal output from the interpolation processing unit to generate a first color signal;
Combining the third output signal output from the interpolation processor and the fourth output signal to generate a second color signal;
The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the fifth output signal output from the interpolation processing unit and the sixth output signal are combined to generate a third color signal.
上記補間処理部は、
一つの補間対象の色検知信号について、当該補間対象の色検知信号を第1の出力信号として、当該補間対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を含めて、3つの色検知信号を演算対象とし、当該3つの色検知信号について、上記色補間用検知信号から演算対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を減算する処理を複数回繰り返して第2の出力信号を生成し、
上記合成処理部は、
上記補間処理部から出力される上記第1の出力信号と上記第2の出力信号を合成して色信号を生成する
請求項1記載の画像信号処理装置。
The interpolation processing unit
Calculates three color detection signals for one interpolation target color detection signal, using the interpolation target color detection signal as the first output signal, including two color detection signals excluding the interpolation target color detection signal. For the three color detection signals, a process of subtracting two color detection signals excluding the color detection signal to be calculated from the color interpolation detection signal is repeated a plurality of times to generate a second output signal,
The synthesis processing unit
The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the first output signal output from the interpolation processing unit and the second output signal are combined to generate a color signal.
上記補間処理部は、
上記第1の色検知信号について、当該第1の色検知信号を第1の出力信号として上記色補間用検知信号から当該第1の色検知信号を除く2つの第2および第3の色検知信号の双方が所定値以上の場合は、第1の色検知信号、第2の色検知信号、および第3の色検知信号を演算対象として、当該3つの色検知信号を演算対象とし、当該3つの色検知信号について、上記色補間用検知信号から演算対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を減算する処理を複数回繰り返して第2の出力信号を生成し、2つの色検知信号のいずれかが所定値以下なら値0の第2の出力信号を生成し、
上記第2の色検知信号について、当該第2の色検知信号を第3の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該第2の色検知信号を除く2つの第1および第3の色検知信号の双方が所定値以上の場合は、第1の色検知信号、第2の色検知信号、および第3の色検知信号を演算対象として、当該3つの色検知信号を演算対象とし、当該3つの色検知信号について、上記色補間用検知信号から演算対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を減算する処理を複数回繰り返して第4の出力信号を生成し、2つの色検知信号のいずれかが所定値以下なら値0の第4の出力信号を生成し、
上記第3の色検知信号について、当該第3の色検知信号を第5の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該第3の色検知信号を除く2つの第1および第2の色検知信号の双方が所定値以上の場合は、第1の色検知信号、第2の色検知信号、および第3の色検知信号を演算対象として、当該3つの色検知信号を演算対象とし、当該3つの色検知信号について、上記色補間用検知信号から演算対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を減算する処理を複数回繰り返して第6の出力信号を生成し、2つの色検知信号のいずれかが所定値以下なら値0の第6の出力信号を生成し、
上記合成処理部は、
上記補間処理部から出力される上記第1の出力信号と上記第2の出力信号を合成して第1の色信号を生成し、
上記補間処理部から出力される上記第3の出力信号と上記第4の出力信号を合成して第2の色信号を生成し、
上記補間処理部から出力される上記第5の出力信号と上記第6の出力信号を合成して第3の色信号を生成する
請求項1記載の画像信号処理装置。
The interpolation processing unit
With respect to the first color detection signal, two second and third color detection signals excluding the first color detection signal from the color interpolation detection signal using the first color detection signal as a first output signal. Are both equal to or greater than a predetermined value, the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal are subject to computation, the three color detection signals are subject to computation, and the three For the color detection signal, a process for subtracting two color detection signals excluding the color detection signal to be calculated from the color interpolation detection signal is repeated a plurality of times to generate a second output signal, and any of the two color detection signals If is less than or equal to a predetermined value, a second output signal of value 0 is generated,
For the second color detection signal, two first and third color detections that exclude the second color detection signal from the color interpolation detection signal by using the second color detection signal as a third output signal. When both of the signals are equal to or greater than a predetermined value, the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal are set as calculation targets, the three color detection signals are set as calculation targets, and the 3 For one color detection signal, a process of subtracting two color detection signals excluding the color detection signal to be calculated from the color interpolation detection signal is repeated a plurality of times to generate a fourth output signal, and the two color detection signals If either is below a predetermined value, a fourth output signal with a value of 0 is generated,
For the third color detection signal, two first and second color detections that exclude the third color detection signal from the color interpolation detection signal by using the third color detection signal as a fifth output signal. When both of the signals are equal to or greater than a predetermined value, the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal are set as calculation targets, the three color detection signals are set as calculation targets, and the 3 For one color detection signal, a process of subtracting two color detection signals excluding the color detection signal to be calculated from the color interpolation detection signal is repeated a plurality of times to generate a sixth output signal, and the two color detection signals If either is below a predetermined value, a sixth output signal with a value of 0 is generated,
The synthesis processing unit
Combining the first output signal and the second output signal output from the interpolation processing unit to generate a first color signal;
Combining the third output signal output from the interpolation processor and the fourth output signal to generate a second color signal;
The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the fifth output signal output from the interpolation processing unit and the sixth output signal are combined to generate a third color signal.
上記補間処理部は、
あらかじめ設定した回数になると上記した繰り返し演算処理を終了する
請求項4または5記載の画像信号処理装置。
The interpolation processing unit
The image signal processing apparatus according to claim 4 or 5, wherein when the number of times set in advance is reached, the above-described repetitive calculation processing is terminated.
上記補間処理部は、
上記した繰り返し演算処理した差の絶対値があらかじめ設定した閾値以下になると当該繰り返し演算処理を終了する
請求項4または5記載の画像信号処理装置。
The interpolation processing unit
The image signal processing apparatus according to claim 4 or 5, wherein when the absolute value of the difference obtained by the repeated calculation process is equal to or less than a preset threshold value, the repeated calculation process is terminated.
上記合成処理部は、
上記第1の出力信号および上記第2の出力信号が所定のレベルを有する場合、当該第1の出力信号と第2の出力信号を加算して色信号を生成し、
上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の一方のみが所定のレベルを有する場合、当該第1の出力信号と第2の出力信号を加算した信号に1より大きい値を乗算して色信号を生成し、
上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の両方が所定のレベルに達していない場合、対応する色検知信号の周辺の色検知信号を用いて色信号を生成する
請求項2記載の画像信号処理装置。
The synthesis processing unit
When the first output signal and the second output signal have a predetermined level, a color signal is generated by adding the first output signal and the second output signal,
When only one of the first output signal and the second output signal has a predetermined level, a color obtained by multiplying a signal obtained by adding the first output signal and the second output signal by a value greater than 1 Generate a signal,
The image according to claim 2, wherein when both of the first output signal and the second output signal have not reached a predetermined level, a color signal is generated using a color detection signal around the corresponding color detection signal. Signal processing device.
上記合成処理部は、
第1の色信号を生成するに際し、
上記第1の出力信号および上記第2の出力信号が所定のレベルを有する場合、上記第1の出力信号と第2の出力信号を加算して第1の色信号を生成し、
上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の一方のみが所定のレベルを有する場合、当該第1の出力信号と第2の出力信号を加算した信号に1より大きい値を乗算して第1の色信号を生成し、
上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の両方が所定のレベルに達していない場合、対応する色検知信号の周辺の色検知信号を用いて第1の色信号を生成し、
第2の色信号を生成するに際し、
上記第3の出力信号および上記第4の出力信号が所定のレベルを有する場合、上記第3の出力信号と第4の出力信号を加算して第2の色信号を生成し、
上記第3の出力信号および上記第4の出力信号の一方のみが所定のレベルを有する場合、当該第3の出力信号と第4の出力信号を加算した信号に1より大きい値を乗算して第2の色信号を生成し、
上記第3の出力信号および上記第4の出力信号の両方が所定のレベルに達していない場合、対応する色検知信号の周辺の色検知信号を用いて第3の色信号を生成し、
第3の色信号を生成するに際し、
上記第5の出力信号および上記第6の出力信号が所定のレベルを有する場合、上記第5の出力信号と第6の出力信号を加算して第3の色信号を生成し、
上記第5の出力信号および上記第6の出力信号の一方のみが所定のレベルを有する場合、当該第5の出力信号と第6の出力信号を加算した信号に1より大きい値を乗算して第3の色信号を生成し、
上記第5の出力信号および上記第6の出力信号の両方が所定のレベルに達していない場合、対応する色検知信号の周辺の色検知信号を用いて第3の色信号を生成する
請求項3記載の画像信号処理装置。
The synthesis processing unit
In generating the first color signal,
When the first output signal and the second output signal have a predetermined level, the first output signal and the second output signal are added to generate a first color signal,
When only one of the first output signal and the second output signal has a predetermined level, the signal obtained by adding the first output signal and the second output signal is multiplied by a value greater than 1 to 1 color signal is generated,
If both of the first output signal and the second output signal have not reached a predetermined level, a first color signal is generated using a color detection signal around the corresponding color detection signal,
In generating the second color signal,
When the third output signal and the fourth output signal have predetermined levels, the third output signal and the fourth output signal are added to generate a second color signal,
When only one of the third output signal and the fourth output signal has a predetermined level, the signal obtained by adding the third output signal and the fourth output signal is multiplied by a value greater than 1, and 2 color signals are generated,
When both the third output signal and the fourth output signal have not reached a predetermined level, a third color signal is generated using a color detection signal around the corresponding color detection signal,
In generating the third color signal,
When the fifth output signal and the sixth output signal have predetermined levels, the fifth output signal and the sixth output signal are added to generate a third color signal,
When only one of the fifth output signal and the sixth output signal has a predetermined level, the signal obtained by adding the fifth output signal and the sixth output signal is multiplied by a value greater than 1 to 3 color signals are generated,
The third color signal is generated using a color detection signal around the corresponding color detection signal when both the fifth output signal and the sixth output signal have not reached a predetermined level. The image signal processing apparatus described.
上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号に対して光の減衰率に応じた重み付けを行って上記補間処理部に供給する重み付け部を
さらに有する請求項1から9のいずれか一に記載の画像信号処理装置。
A weighting unit that weights the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal according to a light attenuation rate and supplies the weighted signal to the interpolation processing unit; The image signal processing apparatus according to claim 1.
上記補間処理部および上記合成処理部は、
上記色補間用検知信号が許容範囲外にあるときは、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号をそのまま色信号として処理する
請求項10記載の画像信号処理装置。
The interpolation processing unit and the synthesis processing unit are
11. The first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal are directly processed as color signals when the color interpolation detection signal is outside an allowable range. Image signal processing apparatus.
透過する波長範囲の異なる複数の画素がアレイ状に配列され、上記画素を透過した光を電気信号に変換し、複数の色検知信号および色補間用検知信号を出力する複数の画素ユニットを含むセンサ部と、
上記センサ部による複数の色検知信号および色補間用検知信号に対して補間および合成処理を行う機能を有する画像信号処理装置と、を有し、
上記画像信号処理装置は、
上記センサ部から出力された複数の色検知信号の補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成する機能を含む補間処理部と、
上記補間処理部の各出力信号を合成して、各色信号を生成する合成処理部と、を有し、
上記センサ部の画素ユニットは、
第1の電磁波の波長範囲において透過性を有し、当該第1の電磁波を検知して第1の色検知信号を生成する第1の色検知素子と、
第2の電磁波の波長範囲において透過性を有し、当該第2の電磁波を検知して第2の色検知信号を生成する第2の色検知素子と、
第3の電磁波の波長範囲において透過性を有し、当該第3の電磁波を検知して第3の色検知信号を生成する第3の色検知素子と、
上記第1、第2、および第3の波長範囲のすくなくとも一部を包含する第4の波長範囲において透過性を有し、当該第4の波長範囲の電磁波を検知して色補間用検知信号を生成する色補間用素子と、を含み、
上記補間処理部は、
上記センサ部による上記色補間用検知信号、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、上記第3の色検知信号を用いて、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成し、
上記合成処理部は、
上記補間処理部から出力される各色検知信号の複数の出力信号をそれぞれ合成して、第1の色信号、第2の色信号、および第3の色信号を生成する
撮像装置。
A sensor comprising a plurality of pixel units in which a plurality of pixels having different wavelength ranges to be transmitted are arranged in an array, the light transmitted through the pixels is converted into an electrical signal, and a plurality of color detection signals and a color interpolation detection signal are output. And
An image signal processing device having a function of performing interpolation and synthesis processing on a plurality of color detection signals and color interpolation detection signals by the sensor unit;
The image signal processing apparatus is
An interpolation processing unit including a function of performing interpolation processing of a plurality of color detection signals output from the sensor unit and generating a plurality of signals for each color detection signal;
Combining each output signal of the interpolation processing unit to generate each color signal, and
The pixel unit of the sensor unit is
A first color detection element having transparency in the wavelength range of the first electromagnetic wave, and detecting the first electromagnetic wave to generate a first color detection signal;
A second color detection element that is transparent in the wavelength range of the second electromagnetic wave, detects the second electromagnetic wave, and generates a second color detection signal;
A third color detection element that is transparent in the wavelength range of the third electromagnetic wave, detects the third electromagnetic wave, and generates a third color detection signal;
It has transparency in a fourth wavelength range including at least a part of the first, second, and third wavelength ranges, and detects a color interpolation detection signal by detecting electromagnetic waves in the fourth wavelength range. A color interpolation element to be generated,
The interpolation processing unit
Using the color interpolation detection signal, the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal by the sensor unit, the first color detection signal and the second color detection signal are used. Interpolating each of the color detection signal and the third color detection signal to generate a plurality of signals for each color detection signal,
The synthesis processing unit
An imaging apparatus that generates a first color signal, a second color signal, and a third color signal by combining a plurality of output signals of each color detection signal output from the interpolation processing unit.
上記補間処理部は、
一つの補間対象の色検知信号について、当該補間対象の色検知信号を第1の出力信号として、上記色補間用検知信号から当該補間対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を減算して第2の出力信号を生成し、
上記合成処理部は、
上記補間処理部から出力される上記第1の出力信号と上記第2の出力信号を合成して色信号を生成する
請求項12記載の撮像装置。
The interpolation processing unit
For one interpolation target color detection signal, the interpolation target color detection signal is used as a first output signal, and two color detection signals excluding the interpolation target color detection signal are subtracted from the color interpolation detection signal. Generating a second output signal;
The synthesis processing unit
The imaging apparatus according to claim 12, wherein a color signal is generated by combining the first output signal and the second output signal output from the interpolation processing unit.
上記補間処理部は、
一つの補間対象の色検知信号について、当該補間対象の色検知信号を第1の出力信号として、当該補間対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を含めて、3つの色検知信号を演算対象とし、当該3つの色検知信号について、上記色補間用検知信号から演算対象の色検知信号を除く2つの色検知信号を減算する処理を複数回繰り返して第2の出力信号を生成し、
上記合成処理部は、
上記補間処理部から出力される上記第1の出力信号と上記第2の出力信号を合成して色信号を生成する
請求項12記載の撮像装置。
The interpolation processing unit
Calculates three color detection signals for one interpolation target color detection signal, using the interpolation target color detection signal as the first output signal, including two color detection signals excluding the interpolation target color detection signal. For the three color detection signals, a process of subtracting two color detection signals excluding the color detection signal to be calculated from the color interpolation detection signal is repeated a plurality of times to generate a second output signal,
The synthesis processing unit
The imaging apparatus according to claim 12, wherein a color signal is generated by combining the first output signal and the second output signal output from the interpolation processing unit.
上記合成処理部は、
上記第1の出力信号および上記第2の出力信号が所定のレベルを有する場合、当該第1の出力信号と第2の出力信号を加算して色信号を生成し、
上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の一方のみが所定のレベルを有する場合、当該第1の出力信号と第2の出力信号を加算した信号に1より大きい値を乗算して色信号を生成し、
上記第1の出力信号および上記第2の出力信号の両方が所定のレベルに達していない場合、対応する色検知信号の周辺の色検知信号を用いて色信号を生成する
請求項13記載の撮像装置。
The synthesis processing unit
When the first output signal and the second output signal have a predetermined level, a color signal is generated by adding the first output signal and the second output signal,
When only one of the first output signal and the second output signal has a predetermined level, a color obtained by multiplying a signal obtained by adding the first output signal and the second output signal by a value greater than 1 Generate a signal,
The imaging signal according to claim 13, wherein when both the first output signal and the second output signal have not reached a predetermined level, a color signal is generated using a color detection signal around the corresponding color detection signal. apparatus.
上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号に対して光の減衰率に応じた重み付けを行って上記補間処理部に供給する重み付け部を
さらに有する請求項12から15のいずれか一に記載の撮像装置。
A weighting unit that weights the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal according to a light attenuation rate and supplies the weighted signal to the interpolation processing unit; The imaging device according to any one of claims 12 to 15.
上記補間処理部および上記合成処理部は、
上記色補間用検知信号が許容範囲外にあるときは、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号をそのまま色信号として処理する
請求項16記載の撮像装置。
The interpolation processing unit and the synthesis processing unit are
17. The first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal are directly processed as color signals when the color interpolation detection signal is outside an allowable range. Imaging device.
第1の電磁波の波長範囲において透過性を有する第1の色検知素子からの第1の色検知信号、
第2の電磁波の波長範囲において透過性を有する第2の色検知素子からの第2の色検知信号、
第3の電磁波の波長範囲において透過性を有する第3の色検知素子からの第3の色検知信号、および
上記第1、第2、および第3の波長範囲のすくなくとも一部を包含する波長範囲において、透過性を有する色補間用素子からの色補間用検知信号を用いて、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成し、
上記生成された各色検知信号の複数の信号をそれぞれ合成して、第1の色信号、第2の色信号、および第3の色信号を生成する
画像信号処理方法。
A first color detection signal from a first color detection element having transparency in the wavelength range of the first electromagnetic wave;
A second color detection signal from a second color detection element having transparency in the wavelength range of the second electromagnetic wave,
A third color detection signal from a third color detection element having transparency in the wavelength range of the third electromagnetic wave, and a wavelength range including at least a part of the first, second, and third wavelength ranges; In the above, interpolation processing for each of the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal is performed using a color interpolation detection signal from a transparent color interpolation element. And generate multiple signals for each color detection signal,
An image signal processing method for generating a first color signal, a second color signal, and a third color signal by synthesizing a plurality of signals of the generated color detection signals.
第1の電磁波の波長範囲において透過性を有する第1の色検知素子からの第1の色検知信号、
第2の電磁波の波長範囲において透過性を有する第2の色検知素子からの第2の色検知信号、
第3の電磁波の波長範囲において透過性を有する第3の色検知素子からの第3の色検知信号、および
上記第1、第2、および第3の波長範囲のすくなくとも一部を包含する波長範囲において、透過性を有する色補間用素子からの色補間用検知信号を用いて、上記第1の色検知信号、上記第2の色検知信号、および上記第3の色検知信号それぞれの補間処理を行い、各色検知信号について複数の信号を生成する処理と、
上記生成された各色検知信号の複数の信号をそれぞれ合成して、第1の色信号、第2の色信号、および第3の色信号を生成する処理と
を含む画像信号処理をコンピュータに実行させるプログラム。
A first color detection signal from a first color detection element having transparency in the wavelength range of the first electromagnetic wave;
A second color detection signal from a second color detection element having transparency in the wavelength range of the second electromagnetic wave,
A third color detection signal from a third color detection element having transparency in the wavelength range of the third electromagnetic wave, and a wavelength range including at least a part of the first, second, and third wavelength ranges; In the above, interpolation processing for each of the first color detection signal, the second color detection signal, and the third color detection signal is performed using a color interpolation detection signal from a transparent color interpolation element. Processing to generate a plurality of signals for each color detection signal,
A computer is caused to perform image signal processing including a process of generating a first color signal, a second color signal, and a third color signal by synthesizing a plurality of signals of the generated color detection signals. program.
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