JP2013197612A - 撮像装置、画像処理装置およびプログラム - Google Patents

撮像装置、画像処理装置およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2013197612A
JP2013197612A JP2012059194A JP2012059194A JP2013197612A JP 2013197612 A JP2013197612 A JP 2013197612A JP 2012059194 A JP2012059194 A JP 2012059194A JP 2012059194 A JP2012059194 A JP 2012059194A JP 2013197612 A JP2013197612 A JP 2013197612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
color
unit
signal
reduced image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012059194A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6069857B2 (ja
Inventor
Atsushi Kawai
篤史 河合
Akihiko Utsuki
暁彦 宇津木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2012059194A priority Critical patent/JP6069857B2/ja
Publication of JP2013197612A publication Critical patent/JP2013197612A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6069857B2 publication Critical patent/JP6069857B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

【課題】 カラーの縮小画像を生成するときに、モアレや偽色の発生を抑制しつつ、より解像感の高い画像を得る。
【解決手段】 撮像装置は、入射光を電気信号に変換する複数の画素が行列状に配置された画素部と、複数種類のカラーフィルタと、信号出力部とを備える。複数種類のカラーフィルタは、それぞれが異なる色成分の光を透過させるとともに、所定の色配列に従って画素に配置される。信号出力部は、画素部から電気信号を加算間引きで読み出し、縮小画像の画像信号を生成する。信号出力部は、加算間引きのときに、縮小画像の複数の標本点を含む読出単位を設定する。また、信号出力部は、1つの読出単位について、読出単位に含まれる標本点の数よりも多い複数の画像信号を生成する。
【選択図】 図4

Description

本発明は、撮像装置、画像処理装置およびプログラムに関する。
例えば、動画撮影時や静止画像の高速連写時に、画素の加算間引きにより、相対的に解像度が低い縮小画像を生成する手法が従来から公知である。ここで、縮小画像のサンプリング間隔よりも高い空間周波数成分が元の画像に含まれる場合、加算間引き後の縮小画像にはモアレや偽色が発生する。その対策として、加算間引きの前に加算する画素の範囲を拡大し、間引き読み出し時の折り返し歪みを低減させる技術(例えば特許文献1)も提案されている。
特許3877695号公報
しかし、従来の技術では、カラーの縮小画像を生成するときに、モアレや偽色の発生を抑制しつつ、解像感の高い画像を得ることがなお困難であった。例えば、特許文献1の場合、モアレや偽色は抑制できるが、縮小画像の解像感はローパスフィルタと同様の効果で低下してしまう。
本発明の一例である撮像装置は、入射光を電気信号に変換する複数の画素が行列状に配置された画素部と、複数種類のカラーフィルタと、信号出力部とを備える。複数種類のカラーフィルタは、それぞれが異なる色成分の光を透過させるとともに、所定の色配列に従って画素に配置される。信号出力部は、画素部から電気信号を加算間引きで読み出し、縮小画像の画像信号を生成する。信号出力部は、加算間引きのときに、縮小画像の複数の標本点を含む読出単位を設定する。また、信号出力部は、1つの読出単位について、読出単位に含まれる標本点の数よりも多い複数の画像信号を生成する。
本発明によれば、カラーの縮小画像を生成するときに、モアレや偽色の発生を抑制しつつ、より解像感の高い画像を得ることができる。
電子カメラの構成例を示す図 固体撮像素子の構成例を示す図 図2の画素PXの回路構成例を示す図 実施例1の概要図 固体撮像素子での画素位置と各色画素との対応関係とを示す図 (a):実施例1での縮小画像の標本点の座標を示す図、(b):実施例1での縮小画像の読出単位の座標を示す図 実施例1での固体撮像素子での画素位置と、縮小画像の標本点および読出単位との関係を示す図 (a)〜(c):実施例1での加算間引き例を示す図 (a):実施例1での赤画素の重み付け加算例を示す図、(b):実施例1での青画素の重み付け加算例を示す図 (a):実施例2での縮小画像の標本点の座標を示す図、(b):実施例2での縮小画像の読出単位の座標を示す図 実施例2での固体撮像素子での画素位置と、縮小画像の標本点および読出単位との関係を示す図 (a)〜(c):実施例2での加算間引き例を示す図 (a):実施例3での縮小画像の標本点の座標を示す図、(b):実施例3での縮小画像の読出単位の座標を示す図 実施例3での固体撮像素子での画素位置と、縮小画像の標本点および読出単位との関係を示す図 (a)〜(c):実施例3での加算間引き例を示す図 実施例4の概要図 実施例4での縮小画像の標本点および読出単位の座標を示す図 実施例4での固体撮像素子での画素位置と、縮小画像の標本点および読出単位との関係を示す図 (a)〜(d):実施例4での加算間引き例を示す図 第2実施形態の画像処理装置の構成例を示す図 第2実施形態の画像処理装置の動作例を示す流れ図
<第1実施形態の説明>
図1は、撮像装置の一例である第1実施形態の電子カメラの構成例を示す図である。
電子カメラ1は、撮像光学系2と、固体撮像素子3と、画像処理エンジン4と、メモリ5と、記録I/F6と、モニタ7と、操作部8とを有している。ここで、固体撮像素子3、メモリ5、記録I/F6、モニタ7および操作部8は、それぞれ画像処理エンジン4と接続されている。
撮像光学系2は、例えばズームレンズやフォーカスレンズを含む複数のレンズで構成されている。なお、簡単のため、図1では撮像光学系2を1枚のレンズで図示する。
固体撮像素子3は、撮像光学系2を通過した光束による被写体の結像を撮像するデバイスである。第1実施形態の固体撮像素子3は、シリコン基板上にCMOS(相補性金属酸化膜半導体)プロセスを使用して形成されたXYアドレス型の固体撮像素子(CMOSイメージセンサ)である。なお、固体撮像素子3の構成例については後述する。
ここで、電子カメラ1の撮影モードにおいて、固体撮像素子3は、操作部8の入力に応じて、不揮発性の記憶媒体9への記録を伴う静止画像および動画像の撮影を実行する。また、固体撮像素子3は、撮影待機時にも所定間隔ごとに観測用の画像(スルー画像)を連続的に撮影する。時系列に取得されたスルー画像のデータ(あるいは上記の動画像のデータ)は、モニタ7での動画表示や画像処理エンジン4による各種の演算処理に使用される。
また、第1実施形態の固体撮像素子3は、各画素の電気信号を非加算で読み出す動作モード(通常読出モード)と、複数の画素から電気信号を加算間引きして読み出す動作モード(加算間引き読出モード)を有している。上記の加算間引き読出モードでは、通常読み出しモードで全画素読み出しする場合と比べて、画像のサイズが小さい縮小画像が固体撮像素子3から読み出される。なお、加算間引き読出モードは、例えば、スルー画像の撮影時、動画像の撮影時、あるいは静止画像の高速連写時に選択される。
画像処理エンジン4は、電子カメラ1の動作を統括的に制御するプロセッサである。例えば、画像処理エンジン4は、スルー画像の信号を用いて、オートフォーカス(AF)、自動露出(AE)の制御を行う。
また、画像処理エンジン4は、画像処理部の一例として、画像データに対して各種の画像処理(例えば、色変換処理、階調変換処理、ホワイトバランス調整処理、ノイズ除去処理、輪郭強調処理など)を施す。
メモリ5は、画像処理の前工程や後工程で画像のデータを一時的に記憶する。例えば、メモリ5は、揮発性の記憶媒体であるSDRAMである。
記録I/F6は、不揮発性の記憶媒体9を接続するためのコネクタを有している。そして、記録I/F6は、コネクタに接続された記憶媒体9に対してデータの書き込み/読み込みを実行する。上記の記憶媒体9は、ハードディスクや、半導体メモリを内蔵したメモリカードなどで構成される。なお、図1では記憶媒体9の一例としてメモリカードを図示する。
モニタ7は、各種の画像を表示する表示デバイスである。例えば、モニタ7は、画像処理エンジン4の制御により、撮影モード下でのスルー画像の動画表示(ビューファインダ表示)を行う。また、操作部8は、画像の撮影指示や各種モードの切り替え指示等をユーザから受け付ける。
次に、図2を参照しつつ、第1実施形態の固体撮像素子3の構成例を説明する。
固体撮像素子3は、画素部11と、複数の水平制御信号線12と、垂直走査回路13と、複数の垂直信号線14と、信号出力部の一例である信号出力回路15と、撮像素子制御回路16とを有している。ここで、撮像素子制御回路16は、垂直走査回路13、信号出力回路15に対して制御信号を供給する。なお、上記の制御信号は、電子カメラ1の画像処理エンジン4から供給されてもよい。上記の場合には、固体撮像素子3から撮像素子制御回路16を省略することができる。
画素部11は、入射光を電気信号に変換する複数の画素PXを有している。画素部11の画素PXは、受光面上で第1方向D1および第2方向D2にマトリクス状に配置されている。以下、第1方向D1および第2方向D2を、行方向D1および列方向D2とも称する。なお、図2では画素PXの配列を簡略化して示すが、実際の固体撮像素子の受光面にはさらに多数の画素が配列されることはいうまでもない。
ここで、各々の画素PXの前面には、それぞれが異なる色成分の光を透過させる複数種類のカラーフィルタが所定の色配列で配置されている。そのため、画素PXは、カラーフィルタでの色分解によって各色に対応する電気信号を出力する。例えば、第1実施形態では、赤色(R)、緑色(Gr,Gb)、青色(B)のカラーフィルタが2行2列のベイヤ配列にしたがって各画素PXに配置されている。これにより、画素部11は、撮影時にカラーの画像を取得できる。以下、赤(R)、緑(Gr、Gb)、青(B)のフィルタを有する画素PXを、それぞれ赤画素(R)、青画素(B)、緑画素(Gr、Gb)とも称する。
行方向D1に着目した場合、例えば、画素部11の奇数行では、赤画素(R)と、緑画素(Gr)とが交互に配置されている。また、例えば、画素部11の偶数行では、緑画素(Gb)と、青画素(B)とが交互に配置されている。
列方向D2に着目した場合、例えば、画素部11の奇数列では、緑画素(Gb)と、赤画素(R)とが交互に配置されている。また、例えば、画素部11の偶数列では、青画素(B)と、緑画素(Gr)とが交互に配置されている。なお、本明細書では、Gr、Gbのカラーフィルタを総称して緑(G)のフィルタと称することもあり、緑画素(Gr、Gb)を総称して緑画素(G)と称することもある。
また、画素部11の各行には、垂直走査回路13に接続された水平制御信号線12がそれぞれ配置されている。各々の水平制御信号線12は、垂直走査回路13から出力される制御信号(後述の選択信号φSEL、リセット信号φRST、転送信号φTX)を、行方向D1に並ぶ画素PXにそれぞれ供給する。
また、画素アレイの各列には、垂直信号線14がそれぞれ配置されている。列方向D2に配置された複数の画素PXは、列毎に設けられた垂直信号線14により互いに接続されている。すなわち、画素部11は、同じ列に配置された複数の画素PXからの電気信号を共通の垂直信号線14を介して出力する。なお、各々の垂直信号線14の一端(図2の下側)は信号出力回路15に接続されている。
ここで、図3を参照しつつ、図2の画素PXの回路構成例を説明する。
画素PXは、フォトダイオードPDと、転送トランジスタTXと、リセットトランジスタRSTと、増幅トランジスタAMIと、増幅部AMPと、選択トランジスタSELと、フローティングディフュージョンFDとをそれぞれ有している。
フォトダイオードPDは、入射光の光量に応じて光電変換により信号電荷を生成する。転送トランジスタTXは、転送信号φTXの高レベル期間にオンし、フォトダイオードPDに蓄積された信号電荷をフローティングディフュージョンFDに転送する。
転送トランジスタTXのソースはフォトダイオードPDであり、転送トランジスタTXのドレインはフローティングディフュージョンFDである。フローティングディフュージョンFDは、例えば、半導体基板に不純物を導入して形成された拡散領域である。なお、フローティングディフュージョンFDは、増幅トランジスタAMIのゲートと、リセットトランジスタRSTのソースとにそれぞれ接続されている。
リセットトランジスタRSTは、リセット信号φRSTの高レベル期間にオンし、フローティングディフュージョンFDを電源電圧VDDにリセットする。また、増幅トランジスタAMIは、ドレインが電源電圧VDDに接続され、ゲートがフローティングディフュージョンFDにそれぞれ接続され、そのソース電極が出力ノードとして定電流源ISSに接続される。増幅トランジスタAMIによってソースフォロアが構成されるので、増幅トランジスタAMIのソースには、フローティングディフュージョンFDの電位に応じた電圧が生じる。
増幅部AMPは、加算間引き読出モードで重み付け加算を行うときに、画素PXごとのゲインを調整するための可変ゲインアンプである。増幅部AMPの入力は、増幅トランジスタAMIのソースに接続されており、増幅部AMPの出力は、選択トランジスタSELのドレインに接続されている。
また、選択トランジスタSELは、選択信号φSELの高レベル期間にオンし、増幅部AMPの出力を垂直信号線14に接続する。
なお、画素PXのリセットトランジスタRSTがオンした状態では、ノイズ成分を含む暗信号が画素PXから垂直信号線14に読み出される。また、上記のフローティングディフュージョンFDに転送された電荷に基づいて、ノイズ成分および受光成分を含む明信号が画素PXから垂直信号線14に読み出される。
図2に戻って、信号出力回路15は、画素部11から画素PXの電気信号を行方向(D1)に向けて読み出す回路である。信号出力回路15は、カラムコンデンサ21と、水平加算部22と、カラムアンプ23と、サンプルホールド部24と、カラムADC25と、水平データバス26と、データレジスタ27とを含む。カラムコンデンサ21は、1本の垂直信号線14に対してそれぞれ1つずつ設けられている。
水平加算部22は、隣接する奇数列の垂直信号線14の間を接続する複数の加算制御スイッチADD1と、隣接する偶数列の垂直信号線14の間を接続する複数の加算制御スイッチADD2と、各々の垂直信号線14に設けられる複数の列スイッチLSWとを有している。加算制御スイッチADD1のオン/オフの切り替えにより、奇数列の画素PXの電気信号が行方向(D1)に加算される。また、加算制御スイッチADD2のオン/オフの切り替えにより、偶数列の画素PXの電気信号が行方向(D1)に加算される。なお、全画素読み出しを行う場合、加算制御スイッチADD1、ADD2はいずれもオフとなる。
カラムアンプ23、サンプルホールド部24およびカラムADC25とは、1本の垂直信号線14に対してそれぞれ1組ずつ設けられている。上記の各組において、カラムアンプ23、サンプルホールド部24およびカラムADC25はそれぞれ直列に接続されている。
カラムアンプ23は、垂直信号線14を介して画素PXから出力される電気信号を反転増幅する。サンプルホールド部24は、入力されたアナログ信号(明信号または暗信号)を所定のタイミングでサンプリングし、サンプリングしたアナログ信号を所定の期間ホールドして後段のカラムADC25に出力する。カラムADC25は、入力された明信号および暗信号をA/D変換する。
水平データバス26は、信号出力回路15内に1つのみ設けられる。水平データバス26は、各々のカラムADC25の出力と接続されており、カラムADC25でA/D変換された後の画像信号をデータレジスタ27に出力する。データレジスタ27は、異なる列から読み出した加算間引き後の画像信号を必要に応じて合成する。データレジスタ27の出力は、画像処理エンジン4に接続されている。
ここで、上記の固体撮像素子3を加算間引き読出モードで動作させる場合の読み出し例を説明する。一例として、画素部11の4×4画素の注目領域(図2において二点鎖線で示す範囲)を加算間引きで読み出す場合、以下の動作が行われる。なお、上記の注目領域で加算間引きして得た信号値は、縮小画像の1画素の信号値に相当する。以下、縮小画像の1画素を標本点とも称する。
注目領域の4つの赤画素(R)を加算間引きする場合、注目領域の奇数列の垂直信号線14に対応する加算制御スイッチADD1をオンする。また、上記の垂直信号線14に対応する列スイッチLSWのうちの1つをオンし、それ以外の列スイッチLSWをオフにする。そして、注目領域の2つの奇数行の選択信号φSELを同時に高レベルにする。これにより、注目領域内の4つの赤画素の信号はまとめて読み出しされる。
同様に、注目領域の4つの青画素(B)を加算間引きする場合、注目領域の偶数列の垂直信号線14に対応する加算制御スイッチADD2をオンする。また、上記の垂直信号線14に対応する列スイッチLSWのうちの1つをオンし、それ以外の列スイッチLSWをオフにする。そして、注目領域の2つの偶数行の選択信号φSELを同時に高レベルにする。これにより、注目領域内の4つの青画素の信号はまとめて読み出しされる。
注目領域の8つの緑画素(G)を加算間引きする場合、例えば、4つの緑画素(Gb)と、4つの緑画素(Gr)とをそれぞれ別々に加算間引きした後、データレジスタ27で最終的に両者を合成すればよい。
また、加算間引き読出モードでは、水平加算部22にて1行ごとの水平加算のみを行い、注目領域の列方向(D2)の加算はデータレジスタ27で行ってもよい。なお、上記の注目領域のサイズは一例であり、適宜変更できることはいうまでもない。
また、加算間引き後の画像信号のゲインは、カラムアンプ23で調整してもよく、画素PXの増幅部AMPで予め加算前に調整してもよい。なお、縮小画像の標本点の重心位置を各色で揃えるために重み付け加算を行う場合、画素PXの増幅部AMPでそれぞれゲインを調整する必要がある。
(実施例1)
以下、実施例1として、加算間引き読出モードでの電子カメラ1の動作例を説明する。実施例1では、RGBのカラーフィルタをベイヤ配列で配置した固体撮像素子3から、YUV420形式に対応する加算間引き読み出しを行う(図4参照)。なお、固体撮像素子3での加算間引き読み出しは、撮像素子制御回路16により制御される。
実施例1では、縮小画像の2×2の4標本点を1組とする読出単位を設定する。そして、読出単位1つにつき6つの信号値(4つのG信号値と、1つのR信号値、1つのB信号値)を加算間引きで生成する。なお、全画素読み出し時の画像サイズをW×Hとしたとき、実施例1ではW/4×H/4の画像サイズの縮小画像を読み出すものとする。
図5は、固体撮像素子3での画素位置と各色画素との対応関係とを示す図である。固体撮像素子3の各色画素の座標は、R(i,j),G(i+1,j),G(i,j+1),B(i+1,j+1)…のように表記される。
また、図6(a)は、実施例1での縮小画像の標本点の座標(x,y)を示す図である。実施例1では、縮小画像の標本点ごとにG信号値が生成されるため、図6(a)では各標本点に「G」を表記する。また、図6(b)は、実施例1での縮小画像の読出単位の座標(p,q)を示す図である。実施例1では、縮小画像の読出単位ごとにR,Bの信号値が1つずつ生成されるため、図6(b)では各標本点に「R,B」を表記する。
また、図7は、実施例1での固体撮像素子3での画素位置と、縮小画像の標本点および読出単位との関係を示す図である。以下、縮小画像での標本点ごとのGの重心位置は、図中に黒丸(●)で示す。縮小画像でのRの重心位置は、図中にバツ(×)で示す。縮小画像でのBの重心位置は、図中に三角(△)で示す。縮小画像での読出単位の重心位置は、図中に白丸(○)で示す。
具体的には、実施例1での固体撮像素子3の加算間引き読み出しは、以下のように行なわれる。
(1)縮小画像のG信号値の場合
縮小画像のG信号値(G')は、読出単位(p,q)の4つの標本点((x,y),(x+1,y),(x,y+1),(x+1,y+1))で1つずつ生成される。縮小画像のG信号値は、標本点に対応する4×4画素の範囲に含まれる8つの緑画素の信号を加算平均して生成される。
例えば、読出単位の左上端に位置する基準画素(i,j)=(m,n)が赤画素である場合、各標本点のG信号値(G'R(x,y),G'R(x+1,y),G'R(x,y+1),G'R(x+1,y+1))は、式(1)で求めることができる。
Figure 2013197612
上記の場合、加算読み出し後における4つのGの重心位置(●)は、標本点と同じように正方格子状に分布する。そして、読出単位全体でのGの重心位置は、読出単位の重心位置(○)と一致する(図8(a)参照)。
(2)縮小画像のR信号値およびB信号値の場合
縮小画像のR信号値(R')およびB信号値(B')は、読出単位(p,q)で1つずつ生成される。縮小画像のR信号値は、読出単位に対応する8×8画素の範囲に含まれる16の赤画素の信号を加算平均して生成される。同様に、縮小画像のB信号値は、読出単位に対応する8×8画素の範囲に含まれる16の青画素の信号を加算平均して生成される。
例えば、読出単位の左上端に位置する基準画素(i,j)=(m,n)が赤画素である場合、読出単位のR信号値(R'R(p,q))およびB信号値(B'R(p,q))は、式(2)で求めることができる。
Figure 2013197612
上記の場合、加算読み出し後のRの重心位置(×)は、16の赤画素の重心であり(図8(b)参照)、加算読み出し後のBの重心位置(△)は、16の青画素の重心である(図8(c)参照)。なお、画素部11において赤画素および青画素はベイヤ配列に従って配置されるため、上記のRの重心位置(×)およびBの重心位置(△)は、読出単位の重心位置(○)から僅かに斜めにずれる(図7参照)。もっとも、各色の加算範囲は上記の重心位置のズレと比べて充分に広いため、上記のズレによる偽色の影響は非常に軽微であると考えられる。
以上、読出単位(p,q)に注目して加算間引き読み出しの例を説明した。かかる加算間引き読み出しによれば、YUV420形式の色差間引きに必要となるRGB信号を読出単位ごとに揃えることができる。なお、他の読出単位での加算間引き読み出しについては、基準画素の位置をシフトさせて同様の読み出しを行えばよい。一例として、標本点(x+2,y),(x+3,y),(x+2,y+1),(x+3,y+1)を含む読出単位(p+1,q)の場合、基準画素(m,n)=(i+8,j)として、上記の式(1)、式(2)によって縮小画像のRGB信号値を求めることができる。
また、上記の説明では、読出単位の基準画素が赤画素であるケースのみ説明したが、基準画素が緑画素、青画素である場合にも上記と類似の手法で加算間引き読み出しが行えることはいうまでもない。
次に、各読出単位ごとのRGB信号値は、画像処理エンジン4に入力される。そして、画像処理エンジン4は、以下の色変換処理により、縮小画像のRGB信号値からYUV420形式に準拠した画像情報を生成する。YUV420形式は、縮小画像の2×2の標本点で輝度信号Yを1つずつ有し、縮小画像の2×2の標本点で共通の色差信号U,Vを有する(つまり、1つの読出単位につき、輝度信号Yが4つ、色差信号U,Vが1つずつ)形式である。
まず、画像処理エンジン4は、読出単位(p,q)のG信号値(G'(p,q))を式(3)により求める。
Figure 2013197612
また、画像処理エンジン4は、読出単位(p,q)のRGB信号値を用いて、読出単位(p,q)の色差信号U,Vをそれぞれ生成する。
Figure 2013197612
YUV420形式では、縮小画像の2×2の標本点に対して、色差信号U,Vが1つずつとなるので、上記の式(4)により、読出単位(p,q)で必要な色差信号が揃うこととなる。一方、各標本点でそれぞれ必要となる輝度信号Yは、各標本点のR,B信号値から計算する必要がある。
例えば、画像処理エンジン4は、読出単位(p,q)での色差CR=R−G,CB=R−Bを式(5)で計算する。次に、画像処理エンジン4は、読出単位(p,q)の各標本点のR,B信号値を式(6)でそれぞれ計算する。
Figure 2013197612
Figure 2013197612
そして、画像処理エンジン4は、式(6)で求めた各標本点のR,B信号値を用いて、式(7)により、読出単位(p,q)の各標本点の輝度信号Yを生成すればよい。
Figure 2013197612
上記の処理により、縮小画像の読出単位(p,q)についてYUV420形式の画像情報が生成される。そして、画像処理エンジン4は、他の読出単位にも同様の処理を行い、縮小画像全体のYUV420形式の画像情報を生成する。
その後、画像処理エンジン4は、縮小画像の画像情報を記録I/F6を介して記憶媒体9に記録する。あるいは、画像処理エンジン4は、縮小画像の画像情報を用いてモニタ7に画像表示をしてもよい。
以下、実施例1の作用効果を述べる。実施例1の構成では、固体撮像素子3からの加算間引読出時に、縮小画像の2×2の標本点を含む1つの読出単位に対して、各標本点についてGの画像信号をそれぞれ生成し、さらに読出単位ごとにR,Bの画像信号を1つずつ生成する。
実施例1の場合、加算間引き読み出しでYUV420形式に対応する画像信号を予め揃えておくことで、縮小画像の補間処理を行わずに縮小画像の画像情報を生成できる。例えば、合焦に近い状態で高周波信号を多く含む画像を縮小するケースを考えると、ベイヤ配列構造の間引き読み出し画像を色補間して縮小画像を生成する場合と比べ、実施例1の場合には補間処理に起因する縮小画像でのモアレや偽色の発生が大幅に抑制される。また、実施例1の場合、読み出す信号量がYUV420形式に対応する分に限られるので、縮小画像の各標本点でRGBの各色を読み出す場合と比べて画像読み出しをより高速化できる。
また、実施例1では、縮小画像の各標本点でGの画像信号が生成されるため、縮小画像の輝度成分について充分な解像力を実現できる。また、実施例1では、各標本点と重畳する読出単位ごとにR,Bの画像信号を生成するため、縮小画像での色差を正しく求めることができる。なお、実施例1の場合、R,Bのサンプリング数が少ないため、縮小画像での色差信号の画素密度は低くなる。しかし、一般的な画像圧縮では色差成分の画素密度が低いデータを保存するので実用上の問題は生じない。
なお、実施例1の場合、4標本点を含む読出単位から6つの信号値を取得する。そのため、実施例1では、全画素読み出し時の画像サイズ(W×H)に対して縮小画像のサイズがW/4×H/4のとき、全画素読み出し時と比較して読出データ量は1/4×1/4×6/4=3/32倍となる。
(実施例1の変形例)
実施例1において、縮小画像のR信号値(R')およびB信号値(B')を生成するときに、赤画素および青画素の信号を重み付け加算してもよい。
例えば、読出単位の左上端に位置する基準画素(i,j)=(m,n)が赤画素である場合、読出単位のR信号値(R'R(p,q))およびB信号値(B'R(p,q))を、式(8)で求めてもよい。
Figure 2013197612
図9(a)は、実施例1での赤画素の重み付け加算例を示す図である。図9(b)は、実施例1での青画素の重み付け加算例を示す図である。なお、図9では、加算する画素の位置に重み係数の値をそれぞれ表記している。かかる重み付け加算を行った場合、加算読み出し後のRおよびBの重心位置を、読出単位の重心位置(○)に一致させることができる。これにより、上記の実施例1の場合と比べて偽色の発生をより抑制できる。
(実施例2)
次に、図10〜図12を参照しつつ、実施例2の加算間引き読出モードでの電子カメラ1の動作例を説明する。以下の各実施例での装置構成や動作は、特に断りがないかぎり実施例1と共通であることを前提とする。なお、各実施例での縮小画像のサイズは実施例1と同じである。
実施例2では、固体撮像素子3からYUV422形式に対応する加算間引き読み出しを行う。すなわち、実施例2では、縮小画像の2×1の2標本点を1組とする読出単位を設定する。そして、読出単位1つにつき4つの信号値(2つのG信号値と、1つのR信号値、1つのB信号値)を加算間引きで生成する。
図10(a)は、実施例2での縮小画像の標本点の座標(x,y)を示す図である。また、図10(b)は、実施例2での縮小画像の読出単位の座標(p,q)を示す図である。また、図11は、実施例2での固体撮像素子3での画素位置と、縮小画像の標本点および読出単位との関係を示す図である。
実施例2の場合、縮小画像のG信号値(G')は、読出単位(p,q)の2つの標本点((x,y),(x+1,y))で1つずつ生成される。基準画素(i,j)=(m,n)が赤画素である場合、各標本点のG信号値(G'R(x,y),G'R(x+1,y))は、上記の式(1)で求めればよい。なお、実施例2の場合も、加算読み出し後における2つのGの重心位置(●)は標本点と同じ分布となり、読出単位全体でのGの重心位置は、読出単位の重心位置(○)と一致する(図12(a)参照)。
また、実施例2の場合も、縮小画像のR信号値(R')およびB信号値(B')は、読出単位(p,q)で1つずつ生成される。縮小画像のR信号値は、読出単位に対応する8×4画素の範囲に含まれる8つの赤画素の信号を加算平均して生成される。同様に、縮小画像のB信号値は、読出単位に対応する8×4画素の範囲に含まれる8つの青画素の信号を加算平均して生成される。
例えば、読出単位の左上端に位置する基準画素(i,j)=(m,n)が赤画素である場合、読出単位のR信号値(R'R(p,q))およびB信号値(B'R(p,q))は、式(9)で求めることができる。
Figure 2013197612
実施例2の場合、加算読み出し後のRの重心位置(×)は、図12(b)のようになる。また、実施例2の場合、加算読み出し後のBの重心位置(△)は、図12(c)のようになる。実施例2の場合も、上記のRの重心位置(×)およびBの重心位置(△)は、読出単位の重心位置(○)から僅かに斜めにずれる(図11参照)。もっとも、各色の加算範囲は上記の重心位置のズレと比べて充分に広いため、上記のズレによる偽色の影響は非常に軽微であると考えられる。なお、実施例1の変形例と同様に、実施例2でもR信号値およびB信号値を重み付け加算することで、読出単位の重心位置と各色の重心とを一致させてもよい。
かかる加算間引き読み出しによれば、YUV422形式の色差間引きに必要となるRGB信号を読出単位ごとに揃えることができる。なお、他の読出単位での加算間引き読み出しについては、実施例1と同様に基準画素の位置をシフトさせて同様の読み出しを行えばよい。例えば、標本点(x,y+1),(x+1,y+1)を含む読出単位の場合、基準画素(m,n)=(i,j+4)として、上記の式(1)、式(9)によって縮小画像のRGB信号値を求めることができる。
また、実施例2の場合、画像処理エンジン4は、以下の色変換処理により、縮小画像の上記のRGB信号値からYUV422形式に準拠した画像情報を生成する。YUV422形式は、縮小画像の2×1の標本点で輝度信号Yを1つずつ有し、縮小画像の2×1の標本点で共通の色差信号U,Vを有する(つまり、1つの読出単位につき、輝度信号Yが2つ、色差信号U,Vが1つずつ)形式である。
実施例2の場合、画像処理エンジン4は、読出単位(p,q)のG信号値(G'(p,q))を式(10)により求める。
Figure 2013197612
そして、画像処理エンジン4は、読出単位(p,q)のRGB信号値を用いて、上記の式(4)により読出単位(p,q)の色差信号U,Vをそれぞれ生成すればよい。また、実施例2での画像処理エンジン4は、上記の式(5)〜式(7)により、標本点(x,y),(x+1,y)の輝度信号Yをそれぞれ生成すればよい。上記の処理により、縮小画像の読出単位(p,q)についてYUV422形式の画像情報が生成される。そして、画像処理エンジン4は、他の読出単位にも同様の処理を行い、縮小画像全体のYUV422形式の画像情報を生成すればよい。
かかる実施例2の構成によっても、実施例1とほぼ同様の作用効果を得ることができる。なお、実施例2の場合、2標本点を含む読出単位から4つの信号値を取得する。そのため、実施例2では、全画素読み出し時の画像サイズ(W×H)に対して縮小画像のサイズがW/4×H/4のとき、全画素読み出し時と比較して読出データ量は1/4×1/4×4/2=1/8倍となる。
(実施例3)
次に、図13〜図15を参照しつつ、実施例3の加算間引き読出モードでの電子カメラ1の動作例を説明する。
実施例3では、固体撮像素子3からYUV411形式に対応する加算間引き読み出しを行う。すなわち、実施例3では、縮小画像の4×1の4標本点を1組とする読出単位を設定する。そして、読出単位1つにつき6つの信号値(4つのG信号値と、1つのR信号値、1つのB信号値)を加算間引きで生成する。
図13(a)は、実施例3での縮小画像の標本点の座標(x,y)を示す図である。また、図13(b)は、実施例3での縮小画像の読出単位の座標(p,q)を示す図である。また、図14は、実施例3での固体撮像素子3での画素位置と、縮小画像の標本点および読出単位との関係を示す図である。
実施例3の場合、縮小画像のG信号値(G')は、読出単位(p,q)の4つの標本点((x,y),(x+1,y),(x+2,y),(x+3,y))で1つずつ生成される。上記のG信号値(G'(x,y),G'(x+1,y),G'(x+2,y),G'(x+3,y))は、実施例1および実施例2と同様に、標本点に対応する4×4画素の範囲に含まれる8つの緑画素の信号を加算平均して生成すればよい。なお、実施例3の場合も、加算読み出し後における4つのGの重心位置(●)は標本点と同じ分布となり、読出単位全体でのGの重心位置は、読出単位の重心位置(○)と一致する(図15(a)参照)。
また、実施例3の場合も、縮小画像のR信号値(R')およびB信号値(B')は、読出単位(p,q)で1つずつ生成される。縮小画像のR信号値は、読出単位に対応する16×4画素の範囲に含まれる16の赤画素の信号を加算平均して生成される。同様に、縮小画像のB信号値は、読出単位に対応する16×4画素の範囲に含まれる16の青画素の信号を加算平均して生成される。
例えば、読出単位の左上端に位置する基準画素(i,j)=(m,n)が赤画素である場合、読出単位のR信号値(R'R(p,q))およびB信号値(B'R(p,q))は、式(11)で求めることができる。
Figure 2013197612
実施例3の場合、加算読み出し後のRの重心位置(×)は、図15(b)のようになる。また、実施例3の場合、加算読み出し後のBの重心位置(△)は、図15(c)のようになる。実施例3の場合も、上記のRの重心位置(×)およびBの重心位置(△)は、読出単位の重心位置(○)から僅かに斜めにずれる(図14参照)。もっとも、各色の加算範囲は上記の重心位置のズレと比べて充分に広いため、上記のズレによる偽色の影響は非常に軽微であると考えられる。なお、実施例1の変形例と同様に、実施例3でもR信号値およびB信号値を重み付け加算することで、読出単位の重心位置と各色の重心とを一致させてもよい。
かかる加算間引き読み出しによれば、YUV411形式の色差間引きに必要となるRGB信号を読出単位ごとに揃えることができる。なお、他の読出単位での加算間引き読み出しについては、実施例1と同様に基準画素の位置をシフトさせて同様の読み出しを行えばよい。例えば、標本点(x,y+1),(x+1,y+1),(x+2,y+1),(x+3,y+1)を含む読出単位の場合、基準画素(m,n)=(i,j+4)として、上記の式(1)、式(11)によって縮小画像のRGB信号値を求めることができる。
また、実施例3の場合、画像処理エンジン4は、以下の色変換処理により、縮小画像の上記のRGB信号値からYUV411形式に準拠した画像情報を生成する。YUV411形式は、縮小画像の4×1の標本点で輝度信号Yを1つずつ有し、縮小画像の4×1の標本点で共通の色差信号U,Vを有する(つまり、1つの読出単位につき、輝度信号Yが4つ、色差信号U,Vが1つずつ)形式である。
実施例3の場合、画像処理エンジン4は、読出単位(p,q)のG信号値(G'(p,q))を式(12)により求める。
Figure 2013197612
そして、画像処理エンジン4は、読出単位(p,q)のRGB信号値を用いて、上記の式(4)により読出単位(p,q)の色差信号U,Vをそれぞれ生成すればよい。また、実施例3での画像処理エンジン4は、上記の式(5)〜式(7)に準拠して、標本点(x,y),(x+1,y),(x+2,y),(x+3,y)の輝度信号Yをそれぞれ生成すればよい。上記の処理により、縮小画像の読出単位(p,q)についてYUV411形式の画像情報が生成される。そして、画像処理エンジン4は、他の読出単位にも同様の処理を行い、縮小画像全体のYUV411形式の画像情報を生成すればよい。
かかる実施例3の構成によっても、実施例1とほぼ同様の作用効果を得ることができる。なお、実施例3の場合、4標本点を含む読出単位から6つの信号値を取得する。そのため、実施例3では、全画素読み出し時の画像サイズ(W×H)に対して縮小画像のサイズがW/4×H/4のとき、全画素読み出し時と比較して読出データ量は1/4×1/4×6/4=3/32倍となる。
(実施例4)
次に、図16〜図19を参照しつつ、実施例4の加算間引き読出モードでの電子カメラ1の動作例を説明する。
実施例4では、RGBのカラーフィルタをベイヤ配列で配置した固体撮像素子3から、W/3×H/3の画像サイズの縮小画像を読み出す。実施例4では、縮小画像の2×2の4標本点を1組とする読出単位を設定し、読出単位1つにつき6つの信号値(Gh,Gl信号値をそれぞれ2つ、1つのR信号値、1つのB信号値)を加算間引きで生成する(図16、図17参照)。
図17は、実施例4での縮小画像の標本点および読出単位の座標を示す図である。また、図18は、実施例4での固体撮像素子での画素位置と、縮小画像の標本点および読出単位との関係を示す図である。図17、図18では、標本点の座標を(x,y)で示し、読出単位の座標を(p,q)で示す。
実施例4の場合、ベイヤ配列に準拠して縮小画像の各標本点にRGB各色を割り当てる。Rに対応する標本点ではR信号値を加算間引きで生成し、Bに対応する標本点ではB信号値を加算間引きで生成する。そして、Gに対応する2つの標本点では、加算範囲における高周波成分を含む緑色の信号(Gh)と、加算範囲における低周波成分を含む緑色の信号(Gl)とを生成する。
ここで、実施例4における読出単位(p,q)での加算間引き読み出しを説明する。読出単位(p,q)は、縮小画像の標本点(x,y),(x+1,y),(x,y+1),(x+1,y+1)を1組にしたものであり、加算範囲(図18にて破線で示す)の左上端に位置する基準画素(i,j)=(m,n)は赤画素とする。
この場合、標本点(x,y)では、図19(a)に示すように、9つの赤画素を加算したR信号を取得する。また、標本点(x+1,y),(x,y+1)では、図19(b),(c)に示すように、中心部の5つの緑画素を加算したGh信号と、その5画素を囲む周辺部の8つの緑画素を加算したGl信号とをそれぞれ取得する。また、標本点(x+1,y+1)では、図19(d)に示すように、9つの青画素を加算したB信号を取得する。
具体的には、実施例4での各信号は、式(13)で求めることができる。
Figure 2013197612
その後、読出単位の各信号値は、画像処理エンジン4に入力される。ここで、画像処理エンジン4は、式(14)により、GhおよびGlの画像信号の加算平均を求める。
Figure 2013197612
上記の処理により、読出単位に含まれる2×2の標本点の信号値がベイヤ配列の状態に変換される。その後、画像処理エンジン4は、公知の補間処理により、縮小画像の各標本点についてRGB信号値を生成する(図16参照)。
また、実施例4の画像処理エンジン4は、GhおよびGlの画像信号を用いて縮小画像にエッジ強調処理を施す。
具体的には、画像処理エンジン4は、式(15)により、GhおよびGlの画像信号の差分から画像の高周波成分(ΔG’)を抽出する。なお、ΔG’には、Glの加算範囲(5×5)に対してGhの加算範囲(3×3)のG信号が持つ凹凸が反映される。
Figure 2013197612
なお、画像処理エンジン4は、R,B信号値に対応する読出単位の標本点については、公知の補間処理により、ΔG’の値を生成する。
その後、画像処理エンジン4は、公知の変換式により、各標本点のRGB信号値をYUVの画像情報に変換する。なお、YUVの輝度信号値Yに対してはG信号値の寄与が大きいため、標本点での輝度信号値Yの凹凸はG信号の凹凸で近似できる。そこで、実施例4の画像処理エンジン4は、輝度信号値Yに対してΔG’を加算することでエッジ強調処理を施す。
その後、画像処理エンジン4は、縮小画像のYUV画像情報を記録I/F6を介して記憶媒体9に記録する。あるいは、画像処理エンジン4は、縮小画像のYUV画像情報を用いてモニタ7に画像表示をしてもよい。
かかる実施例4の構成では、Gh,Glの画像信号に基づいて、縮小画像のエッジ強調処理を行うことができ、縮小画像の解像感を向上させることができる。
<第2実施形態の説明>
図20は、第2実施形態の画像処理装置の構成例を示す図である。第2実施形態の画像処理装置は、処理対象のカラー画像を加算間引きして縮小画像を生成するプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータである。
図20に示すコンピュータ31は、データ読込部32、記憶装置33、CPU34、メモリ35および入出力I/F36、バス37を有している。データ読込部32、記憶装置33、CPU34、メモリ35および入出力I/F36は、バス37を介して相互に接続されている。さらに、コンピュータ31には、入出力I/F36を介して、入力デバイス38(キーボード、ポインティングデバイスなど)とモニタ39とがそれぞれ接続されている。なお、入出力I/F36は、入力デバイス38からの各種入力を受け付けるとともに、モニタ39に対して表示用のデータを出力する。
データ読込部32は、画像のデータや、プログラムを外部から読み込むときに用いられる。例えば、データ読込部32は、着脱可能な記憶媒体からデータを取得する読込デバイス(光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスクの読込装置など)や、公知の通信規格に準拠して外部の装置と通信を行う通信デバイス(USBインターフェース、LANモジュール、無線LANモジュールなど)である。なお、データ読込部32は、処理対象のカラー画像を取得する取得部として機能する。
記憶装置33は、例えば、ハードディスクや、不揮発性の半導体メモリなどの記憶媒体で構成される。この記憶装置33には、画像処理プログラムが記録される。なお、記憶装置33には、データ読込部32から読み込んだ画像のデータや、プログラムで生成された縮小画像のデータを記憶しておくこともできる。
CPU34は、コンピュータ31の各部を統括的に制御するプロセッサである。このCPU34は、プログラムの実行によって、縮小画像の生成を行う変換部として機能する。
メモリ35は、プログラムでの各種演算結果を一時的に記憶する。このメモリ35は、例えば揮発性のSDRAMである。
以下、図21の流れ図を参照しつつ、第2実施形態の画像処理装置の動作例を説明する。
ステップ#101:CPU34は、処理対象のカラー画像のデータを、データ読込部32から取得する。ここで、カラー画像は、色補間前のRAW画像であってもよく、色補間後のカラー画像であってもよい。なお、第2実施形態では、電子カメラで撮像されるとともに、ベイヤ配列でRGBの各色がモザイク状に配置された状態のRAW画像が処理対象である例を説明する。
#101で取得されたカラー画像のデータは、CPU34の制御によって、記憶装置33またはメモリ35に記録される。なお、処理対象の画像のデータが予め記憶装置33に記憶されている場合には、CPU34は#101の処理を省略してもよい。
ステップ#102:CPU34の変換部は、カラー画像を加算間引きして縮小画像のRGBの画像信号を生成する。具体的には、#102の変換部は、上記の実施例1〜実施例4のいずれかの手法で加算間引きを行う。
ステップ#103:CPU34の変換部は、縮小画像のRGB信号値からYUVの画像情報を生成する。
例えば、#102で実施例1の加算間引きを行った場合、#103の変換部は、実施例1の処理によりYUV420形式の画像情報を生成する。また、#102で実施例2の加算間引きを行った場合、#103の変換部は、実施例2の処理によりYUV422形式の画像情報を生成する。#102で実施例3の加算間引きを行った場合、#103の変換部は、実施例3の処理によりYUV411形式の画像情報を生成する。#102で実施例4の加算間引きを行った場合、#103の変換部は、実施例4のエッジ強調処理を実行してYUV画像情報を生成する。
ステップ#104:CPU34は、#104で生成した縮小画像の画像情報を記憶装置33に記録する。あるいは、CPU34は縮小画像の画像情報を用いてモニタ39に画像表示をしてもよい。以上で、図21の流れ図の説明を終了する。
第2実施形態によれば、電子カメラで撮像したカラー画像から後処理工程で縮小画像を生成するときに、上記の第1実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
<実施形態の補足事項>
(補足1):本発明における画像の縮小倍率は、上記実施形態の例に限定されることなく適宜変更できる。なお、本発明における画像の縮小倍率は、水平方向と垂直方向とが異なる倍率であってもよい。
(補足2):上記実施形態の読出単位は実施例1〜3の例に限定されることなく、適宜設定することができる。また、上記実施形態の読出単位の形状は矩形に限定されることなく、十字形やL字形など適宜変更できる。
(補足3):上記実施形態では、縮小画像の読出単位でいずれも画素の重複がない場合を説明した。しかし、本発明では、隣接する読出単位の間で画素の重複が生じるようにしてもよい。
(補足4):上記実施形態の加算間引きによっても、要求されるフレームレートに対して画像読み出しの高速化が不十分な場合、縮小画像のビット精度の削減を行って読み出しの高速化を補ってもよい。
(補足5):縮小倍率が大きいときには、縮小画像のフォーマットに対して固体撮像素子の画素サイズが不足する場合がある。このような場合には、縮小画像に対して超解像処理などの公知のアップコンバート処理を施してもよい。
(補足6):上記実施形態では、撮像装置の一例としての電子カメラを説明した。しかし、本発明の撮像装置は、例えば、第1実施形態の固体撮像素子3のみの構成や、固体撮像素子3と画像処理エンジン4(画像処理部)とをオンチップで一体化したデバイスを含む概念である。
(補足7):上記実施形態において、固体撮像素子3のカラーフィルタアレイはベイヤ配列に限定されない。例えば、マゼンタ、グリーン、シアンおよびイエローを用いる補色系カラーフィルタアレイの場合や、ベイヤ配列のGrまたはGbを他の色に置換したカラーフィルタアレイの場合にも本発明を適用できる。
(補足8):第2実施形態では、画像処理装置の変換部の機能をプログラムによってソフトウエア的に実現する例を説明した。しかし、本発明では、変換部の機能を、例えばASICでハードウエア的に実現しても勿論かまわない。
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。
1…電子カメラ、2…撮像光学系、3…固体撮像素子、4…画像処理エンジン、5…メモリ、6…記録I/F、7…モニタ、8…操作部、9…記憶媒体、11…画素部、12…水平制御信号線、13…垂直走査回路、14…垂直信号線、15…信号出力回路、16…撮像素子制御回路、21…カラムコンデンサ、22…水平加算部、23…カラムアンプ、24…サンプルホールド部、25…カラムADC、26…水平データバス、27…データレジスタ、31…コンピュータ、32…データ読込部、33…記憶装置、34…CPU、35…メモリ、36…入出力I/F、37…バス、38…入力デバイス、39…モニタ

Claims (13)

  1. 入射光を電気信号に変換する複数の画素が行列状に配置された画素部と、
    それぞれが異なる色成分の光を透過させるとともに、所定の色配列に従って前記画素に配置される複数種類のカラーフィルタと、
    前記画素部から前記電気信号を加算間引きで読み出し、縮小画像の画像信号を生成する信号出力部と、を備え、
    前記信号出力部は、前記加算間引きのときに、前記縮小画像の複数の標本点を含む読出単位を設定し、1つの前記読出単位について、前記読出単位に含まれる前記標本点の数よりも多い複数の画像信号を生成することを特徴とする撮像装置。
  2. 請求項1に記載の撮像装置において、
    前記信号出力部は、前記加算間引きのときに、前記読出単位の各標本点について第1色の画像信号をそれぞれ生成し、前記第1色とは異なる第2色の画像信号と、前記第1色および前記第2色とは異なる第3色の画像信号とを前記読出単位ごとに1つずつ生成することを特徴とする撮像装置。
  3. 請求項2に記載の撮像装置において、
    前記読出単位内で前記第1色の画像信号の平均値を求めるとともに、前記第2色の画像信号または前記第3色の画像信号と前記平均値とを用いて、前記読出単位で共通の色差信号を生成する画像処理部をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
  4. 請求項3に記載の撮像装置において、
    前記画像処理部は、前記色差成分と前記第1色の画像信号とを用いて、前記読出単位の各標本点に対応する輝度信号をそれぞれ生成することを特徴とする撮像装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置において、
    前記読出単位は、前記縮小画像の2×2の4標本点を1組とすることを特徴とする撮像装置。
  6. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置において、
    前記読出単位は、前記縮小画像の2×1の2標本点を1組とすることを特徴とする撮像装置。
  7. 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置において、
    前記読出単位は、前記縮小画像の4×1の4標本点を1組とすることを特徴とする撮像装置。
  8. 請求項1に記載の撮像装置において、
    前記信号出力部は、前記加算間引きのときに、前記読出単位に含まれる第1の標本点について、それぞれ第1色の画素の出力に基づく第1画像信号および第2画像信号をそれぞれ生成し、前記読出単位に含まれる第2の標本点について、前記第1色とは異なる第2色の画素の出力に基づく画像信号を生成し、前記読出単位に含まれる第3の標本点について、前記第1色および前記第2色とは異なる第3色の画素の出力に基づく画像信号を生成し、
    前記第1画像信号で加算する画素のサンプリング間隔は、前記第2画像信号で加算する画素のサンプリング間隔よりも小さく設定されることを特徴とする撮像装置。
  9. 請求項8に記載の撮像装置において、
    前記第1画像信号および前記第2画像信号の差分を用いて画像の高周波成分を抽出し、前記縮小画像にエッジ強調処理を施す画像処理部をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
  10. 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の撮像装置において、
    前記カラーフィルタの色配列は、赤色、緑色、青色を含む2行2列の配列であることを特徴とする撮像装置。
  11. 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の撮像装置において、
    前記信号出力部は、異なる色の画像信号の間で前記読出単位上での標本点の重心が一致するように、前記電気信号を重み付け加算することを特徴とする撮像装置。
  12. カラー画像を取得する取得部と、
    前記カラー画像を加算間引きして縮小画像の画像信号を生成する変換部と、を備え、
    前記変換部は、前記加算間引きのときに、前記縮小画像の複数の標本点を含む読出単位を設定し、1つの前記読出単位について、前記読出単位に含まれる前記標本点の数よりも多い複数の画像信号を生成することを特徴とする画像処理装置。
  13. コンピュータに、
    カラー画像を取得する処理と、
    前記カラー画像を加算間引きして縮小画像の画像信号を生成する処理と、を実行させ、
    前記加算間引きのときに、前記縮小画像の複数の標本点を含む読出単位を設定し、1つの前記読出単位について、前記読出単位に含まれる前記標本点の数よりも多い複数の画像信号をそれぞれ生成することを特徴とするプログラム。
JP2012059194A 2012-03-15 2012-03-15 撮像装置 Active JP6069857B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012059194A JP6069857B2 (ja) 2012-03-15 2012-03-15 撮像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012059194A JP6069857B2 (ja) 2012-03-15 2012-03-15 撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013197612A true JP2013197612A (ja) 2013-09-30
JP6069857B2 JP6069857B2 (ja) 2017-02-01

Family

ID=49396115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012059194A Active JP6069857B2 (ja) 2012-03-15 2012-03-15 撮像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6069857B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014103730A1 (ja) * 2012-12-25 2014-07-03 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその駆動方法、並びに電子機器
JP2018056886A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006319915A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Sony Corp 撮像信号処理装置及び方法並びに撮像装置
JP2009147489A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Acutelogic Corp 固体撮像素子及びそれを用いた撮像装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006319915A (ja) * 2005-05-16 2006-11-24 Sony Corp 撮像信号処理装置及び方法並びに撮像装置
JP2009147489A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Acutelogic Corp 固体撮像素子及びそれを用いた撮像装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014103730A1 (ja) * 2012-12-25 2014-07-03 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその駆動方法、並びに電子機器
JPWO2014103730A1 (ja) * 2012-12-25 2017-01-12 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその駆動方法、並びに電子機器
US9674469B2 (en) 2012-12-25 2017-06-06 Sony Corporation Solid-state imaging device, method of driving the same, and electronic apparatus
JP2018056886A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像方法
US11006050B2 (en) 2016-09-30 2021-05-11 Canon Kabushiki Kaisha Imaging apparatus and imaging method using first and second images for generating high dynamic range image

Also Published As

Publication number Publication date
JP6069857B2 (ja) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5026951B2 (ja) 撮像素子の駆動装置、撮像素子の駆動方法、撮像装置、及び撮像素子
JP4691930B2 (ja) 物理情報取得方法および物理情報取得装置、並びに物理量分布検知の半導体装置、プログラム、および撮像モジュール
JP5075795B2 (ja) 固体撮像装置
KR20200113484A (ko) 이미지 센서 및 그 동작 방법
JP6678504B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法、プログラム並びに記憶媒体
JP6622481B2 (ja) 撮像装置、撮像システム、撮像装置の信号処理方法、信号処理方法
US8111298B2 (en) Imaging circuit and image pickup device
EP3439282A1 (en) Image pickup device, image processing device, and electronic apparatus
US20150189250A1 (en) Solid state imaging device and imaging apparatus having a plurality of addition read modes
JP5454348B2 (ja) 撮像装置および画像処理装置
US20120188400A1 (en) Pixel arrangement for extended dynamic range imaging
US11792533B2 (en) Image sensor and imaging device
EP2800355B1 (en) Imaging device, method for controlling imaging device, and control program
JP6069857B2 (ja) 撮像装置
JP6127368B2 (ja) 撮像装置
JP6065395B2 (ja) 撮像装置
WO2022088310A1 (zh) 图像处理方法、摄像头组件及移动终端
JP6545013B2 (ja) 画像形成方法、画像形成装置、および画像形成プログラム
JP6594048B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP5256888B2 (ja) オートフォーカス評価装置、撮像装置、オートフォーカス評価方法、およびプログラム
US20130038772A1 (en) Image processing apparatus and image processing method
JPWO2013100097A1 (ja) 撮像装置、撮像装置の制御方法、及び制御プログラム
JP6010943B2 (ja) 撮像装置
KR20240126516A (ko) 이미지의 노이즈를 감소시키는 방법
JP2002209224A (ja) 画像処理装置、画像処理方法および記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6069857

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250