JP2512447B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents
画像信号処理装置Info
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- JP2512447B2 JP2512447B2 JP61244759A JP24475986A JP2512447B2 JP 2512447 B2 JP2512447 B2 JP 2512447B2 JP 61244759 A JP61244759 A JP 61244759A JP 24475986 A JP24475986 A JP 24475986A JP 2512447 B2 JP2512447 B2 JP 2512447B2
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- Japan
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- field period
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、画像信号処理装置、更に詳しくは、CCD
などの固体撮像素子を用いた画像記録装置において画像
信号を処理する装置に関する。
などの固体撮像素子を用いた画像記録装置において画像
信号を処理する装置に関する。
［従来の技術］ 従来、フィールド蓄積型固体撮像素子を用いたビデオ
カメラ、電子スチルカメラなどの画像記録装置では、第
２図（Ａ）に示すように、蓄積された電荷を1/60秒毎に
読み出しパルスによって読み出しクロックパルスΦｆに
より順次転送している。
カメラ、電子スチルカメラなどの画像記録装置では、第
２図（Ａ）に示すように、蓄積された電荷を1/60秒毎に
読み出しパルスによって読み出しクロックパルスΦｆに
より順次転送している。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このような従来の画像記録装置で被写体を撮
影すると、被写体が非常に明るい場合、第３図（Ａ）に
示すように、1/60秒以内に固体撮像素子の蓄積電荷が飽
和限界値VSATに達してしまい、このため、飽和限界を超
える高輝度部分については、いわゆる白潰れや色飛びの
問題が生じてしまう。
影すると、被写体が非常に明るい場合、第３図（Ａ）に
示すように、1/60秒以内に固体撮像素子の蓄積電荷が飽
和限界値VSATに達してしまい、このため、飽和限界を超
える高輝度部分については、いわゆる白潰れや色飛びの
問題が生じてしまう。
一方、本出願人は、先に、固体撮像素子から１フレー
ムのアナログ画像信号を取り出してこれをA/D変換し、
複数フレームのディジタル信号を累積して１フレームの
ディジタル画像として記録することにより長時間露光に
おける画質の低下を防いだ画像記録装置を提供した（特
開昭59−34772号公報参照）。しかし、この装置では、
特に、上記飽和限界を超えるような高輝度被写体に対し
てその飽和限界自体を増大させるような信号処理は行な
われていない。
ムのアナログ画像信号を取り出してこれをA/D変換し、
複数フレームのディジタル信号を累積して１フレームの
ディジタル画像として記録することにより長時間露光に
おける画質の低下を防いだ画像記録装置を提供した（特
開昭59−34772号公報参照）。しかし、この装置では、
特に、上記飽和限界を超えるような高輝度被写体に対し
てその飽和限界自体を増大させるような信号処理は行な
われていない。
この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、
固体撮像素子の光電変換の飽和限界を増大させてダイナ
ミックレンジを拡大し、高輝度部分の白潰れや色飛びを
防止するようにした画像信号処理装置を提供することを
目的とする。
固体撮像素子の光電変換の飽和限界を増大させてダイナ
ミックレンジを拡大し、高輝度部分の白潰れや色飛びを
防止するようにした画像信号処理装置を提供することを
目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明による画像信号処理装置は、テレビジョン信号
モードの１フィールド期間に所定回数発生される第１の
クロック信号及び前記テレビジョン信号モードの１フィ
ールド期間を複数均等分割した１つの時間区間に前記第
１のクロック信号と同回数発生される第２のクロック信
号とを出力するクロック信号発生手段と、前記第２のク
ロック信号に基づき駆動され、前記テレビジョン信号モ
ードの１フィールド期間に複数画面の画像信号を順次出
力する固体撮像素子と、前記テレビジョン信号モードの
１フィールド期間における前記画像信号の画面数と対応
して設けられ、前記第２のクロック信号に基づき前記固
体撮像素子から順次出力される前記画像信号の各画面が
それぞれ記憶されると共に、前記第１のクロック信号に
基づき記憶された画像が前記テレビジョン信号モードの
１フィールド期間に対応して読み出される複数の画像記
憶メモリと、前記複数の画像記憶メモリから前記テレビ
ジョン信号モードの１フィールド期間に応じて読み出さ
れた各画像信号を加算して出力する加算手段と、を具備
したことを特徴とする。
モードの１フィールド期間に所定回数発生される第１の
クロック信号及び前記テレビジョン信号モードの１フィ
ールド期間を複数均等分割した１つの時間区間に前記第
１のクロック信号と同回数発生される第２のクロック信
号とを出力するクロック信号発生手段と、前記第２のク
ロック信号に基づき駆動され、前記テレビジョン信号モ
ードの１フィールド期間に複数画面の画像信号を順次出
力する固体撮像素子と、前記テレビジョン信号モードの
１フィールド期間における前記画像信号の画面数と対応
して設けられ、前記第２のクロック信号に基づき前記固
体撮像素子から順次出力される前記画像信号の各画面が
それぞれ記憶されると共に、前記第１のクロック信号に
基づき記憶された画像が前記テレビジョン信号モードの
１フィールド期間に対応して読み出される複数の画像記
憶メモリと、前記複数の画像記憶メモリから前記テレビ
ジョン信号モードの１フィールド期間に応じて読み出さ
れた各画像信号を加算して出力する加算手段と、を具備
したことを特徴とする。
［作 用］ 固体撮像素子の１画面（１フィールド）の蓄積が通常
のテレビジョン信号モードの１フィールドの時間より短
い時間で行なわれ、明るい被写体に対しても殆ど飽和限
界に達することがない。読み出し時には複数の画面分
（フィールド分）の画素出力が加算され、通常のテレビ
ジョン信号モードの１フィールドの時間軸に変換され
る。
のテレビジョン信号モードの１フィールドの時間より短
い時間で行なわれ、明るい被写体に対しても殆ど飽和限
界に達することがない。読み出し時には複数の画面分
（フィールド分）の画素出力が加算され、通常のテレビ
ジョン信号モードの１フィールドの時間軸に変換され
る。
［実 施 例］ 第１図は、この発明の一実施例を示す画像信号処理装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
第１図に示す画像信号処理装置において、CCDなどか
らなる固体撮像素子１には、クロックパルス発生器８よ
り通常の２倍の周波数の固体撮像素子１内での転送のた
めのクロックパルスΦ2fが与えられる。第２図（Ｂ）お
よび第３図（Ｂ）に示すように、通常のテレビジョン信
号モードの１フィールド期間である1/60秒の1/2の1/120
秒がこの固体撮像素子１の１画面（１フィールド）の蓄
積時間となる。そして、この固体撮像素子１の光電変換
された画素出力が１画面分（１フィールド分）1/120秒
の高速でパルスΦ2fにより固体撮像素子１より順次転送
されると（第２図（Ｂ）参照）、この転送された固体撮
像素子１のアナログ出力はサンプルホールド回路２によ
ってサンプルホールドされたのちA/D変換器３によりデ
ィジタル値に変換される。このサンプルホールド回路２
およびA/D変換器３には、上記固体撮像素子１に与えら
れるクロックパルスと同様の、通常の２倍の周波数のク
ロックパルスΦ2fが入力される。そして、このA/D変換
された画像信号は上記固体撮像素子１に1/120秒毎にチ
ャージされた連続する２つの画面分（フィールド分）の
画像信号について第１のフィールドメモリ４と第２のフ
ィールドメモリ５とに振り分けて書き込まれるが、これ
について、第４図を参照して説明すると、固体撮像素子
１ののフィールドに1/120秒でチャージされた画像信
号はこの画像信号の読み出し時と同タイミングで発せら
れるクロックパルスΦ2fにより第１のフィールドメモリ
４に書き込まれる。この第１のフィールドメモリ４への
書き込みは固体撮像素子１が次ののフィールドの電荷
チャージを行なっている1/120秒の区間に行なわれる。
そして、この第１のフィールドメモリ４への書き込みが
終了すると、同時点で、通常のテレビジョン信号モード
で発せられるパルスΦｆにより、この第１のフィールド
メモリ４に書き込まれたディジタルの画像信号の読み出
しを開始する。また、第１のフィールドメモリ４へ上記
のフィールドの書き込みが終了した時点では、固体撮
像素子１にのフィールドの電荷チャージが終了してい
るので、このとき、クロックパルスΦ2fによりのフィ
ールドの画像信号が第２のフィールドメモリ５に書き込
み開始される。この第２のフィールドメモリ５の書き込
み開始時点よりクロックパルスΦｆも発せられるので、
こののフィールドの画像信号については書き込みと読
み出しが同時に開始される。従って、第４図から明らか
なように、第１のフィールドメモリ４からのフィールド
の画像信号と第２のフィールドメモリ５からのフィー
ルドの画像信号とは同タイミングで読み出しが開始さ
れ、1/60秒で読み出しを終了する。この２つのフィール
ドメモリ4,5からの２つのフィールド、の画像信号
はそれぞれの読み出し中に加算器６に導かれて加算され
る。この２つのフィールド、の画像信号が加算され
ることにより、この加算器６から通常のテレビジョン信
号モードの１フィールド期間である1/60秒の露光時間の
蓄積電荷に相当するディジタル信号が出力される。この
ディジタル信号はD/A変換器７でアナログ信号に変換さ
れる。このアナログ信号に戻された１フィールド1/60秒
の画像信号は前記第３図（Ｂ）からも明らかなように高
輝度に対しても飽和限界値VSATまで十分に余裕のある２
つのフィールド分の蓄積電荷を加算したものであるの
で、色キャリアに関しても飽和光量が十分に伸び、被写
体の高輝度部分についても色飛びのない良好な画質の画
像を形成し、ダイナミックレンジが実質的に大幅に拡大
している。また、２つのフィールドメモリ4,5から読み
出された画像信号が加算されることによりランダム性ノ
イズは 減少し、さらに暗電流も軽減するので、総合的にも画質
が大いに向上する。
らなる固体撮像素子１には、クロックパルス発生器８よ
り通常の２倍の周波数の固体撮像素子１内での転送のた
めのクロックパルスΦ2fが与えられる。第２図（Ｂ）お
よび第３図（Ｂ）に示すように、通常のテレビジョン信
号モードの１フィールド期間である1/60秒の1/2の1/120
秒がこの固体撮像素子１の１画面（１フィールド）の蓄
積時間となる。そして、この固体撮像素子１の光電変換
された画素出力が１画面分（１フィールド分）1/120秒
の高速でパルスΦ2fにより固体撮像素子１より順次転送
されると（第２図（Ｂ）参照）、この転送された固体撮
像素子１のアナログ出力はサンプルホールド回路２によ
ってサンプルホールドされたのちA/D変換器３によりデ
ィジタル値に変換される。このサンプルホールド回路２
およびA/D変換器３には、上記固体撮像素子１に与えら
れるクロックパルスと同様の、通常の２倍の周波数のク
ロックパルスΦ2fが入力される。そして、このA/D変換
された画像信号は上記固体撮像素子１に1/120秒毎にチ
ャージされた連続する２つの画面分（フィールド分）の
画像信号について第１のフィールドメモリ４と第２のフ
ィールドメモリ５とに振り分けて書き込まれるが、これ
について、第４図を参照して説明すると、固体撮像素子
１ののフィールドに1/120秒でチャージされた画像信
号はこの画像信号の読み出し時と同タイミングで発せら
れるクロックパルスΦ2fにより第１のフィールドメモリ
４に書き込まれる。この第１のフィールドメモリ４への
書き込みは固体撮像素子１が次ののフィールドの電荷
チャージを行なっている1/120秒の区間に行なわれる。
そして、この第１のフィールドメモリ４への書き込みが
終了すると、同時点で、通常のテレビジョン信号モード
で発せられるパルスΦｆにより、この第１のフィールド
メモリ４に書き込まれたディジタルの画像信号の読み出
しを開始する。また、第１のフィールドメモリ４へ上記
のフィールドの書き込みが終了した時点では、固体撮
像素子１にのフィールドの電荷チャージが終了してい
るので、このとき、クロックパルスΦ2fによりのフィ
ールドの画像信号が第２のフィールドメモリ５に書き込
み開始される。この第２のフィールドメモリ５の書き込
み開始時点よりクロックパルスΦｆも発せられるので、
こののフィールドの画像信号については書き込みと読
み出しが同時に開始される。従って、第４図から明らか
なように、第１のフィールドメモリ４からのフィールド
の画像信号と第２のフィールドメモリ５からのフィー
ルドの画像信号とは同タイミングで読み出しが開始さ
れ、1/60秒で読み出しを終了する。この２つのフィール
ドメモリ4,5からの２つのフィールド、の画像信号
はそれぞれの読み出し中に加算器６に導かれて加算され
る。この２つのフィールド、の画像信号が加算され
ることにより、この加算器６から通常のテレビジョン信
号モードの１フィールド期間である1/60秒の露光時間の
蓄積電荷に相当するディジタル信号が出力される。この
ディジタル信号はD/A変換器７でアナログ信号に変換さ
れる。このアナログ信号に戻された１フィールド1/60秒
の画像信号は前記第３図（Ｂ）からも明らかなように高
輝度に対しても飽和限界値VSATまで十分に余裕のある２
つのフィールド分の蓄積電荷を加算したものであるの
で、色キャリアに関しても飽和光量が十分に伸び、被写
体の高輝度部分についても色飛びのない良好な画質の画
像を形成し、ダイナミックレンジが実質的に大幅に拡大
している。また、２つのフィールドメモリ4,5から読み
出された画像信号が加算されることによりランダム性ノ
イズは 減少し、さらに暗電流も軽減するので、総合的にも画質
が大いに向上する。
また、上記実施例は、通常のテレビジョン信号モード
の１フィールド期間を２分割し、各分割された時間区間
に関してそれぞれ１画面の電荷の蓄積を行なっているも
のであるが、この発明は、２分割のものに限るものでは
なく、テレビジョン信号モードの１フィールド期間を３
分割以上の多分割とし、固体撮像素子の電荷転送時間を
さらに３倍以上の高速とするようにしてもよい。テレビ
ジョン信号モードの１フィールド期間を、例えば３分割
する構成では、３つのフィールドメモリが用いられる。
の１フィールド期間を２分割し、各分割された時間区間
に関してそれぞれ１画面の電荷の蓄積を行なっているも
のであるが、この発明は、２分割のものに限るものでは
なく、テレビジョン信号モードの１フィールド期間を３
分割以上の多分割とし、固体撮像素子の電荷転送時間を
さらに３倍以上の高速とするようにしてもよい。テレビ
ジョン信号モードの１フィールド期間を、例えば３分割
する構成では、３つのフィールドメモリが用いられる。
［発明の効果］ 以上述べように、この発明によれば、通常のテレビジ
ョン信号モードの１フィールド期間を複数に分割してそ
れぞれの時間区間内に固体撮像素子で１画面の蓄積を行
なって記憶手段へ高速転送し、この記憶手段から複数画
面分の画像出力を加算して読み出すことによってテレビ
ジョン信号モードの時間軸に合った画像信号を得るよう
にしているので、実質的に固体撮像素子の蓄積電荷の飽
和限界が増大してダイナミックレンジが拡大することと
なり、高輝度の場合でも、いわゆる色飛びを生ずること
がなく色再現性の優れた画像を得ることがでる。
ョン信号モードの１フィールド期間を複数に分割してそ
れぞれの時間区間内に固体撮像素子で１画面の蓄積を行
なって記憶手段へ高速転送し、この記憶手段から複数画
面分の画像出力を加算して読み出すことによってテレビ
ジョン信号モードの時間軸に合った画像信号を得るよう
にしているので、実質的に固体撮像素子の蓄積電荷の飽
和限界が増大してダイナミックレンジが拡大することと
なり、高輝度の場合でも、いわゆる色飛びを生ずること
がなく色再現性の優れた画像を得ることがでる。
第１図は、この発明の一実施例を示す画像信号処理装置
のブロック図、 第２図（Ａ），（Ｂ）は、固体撮像素子の従来の駆動方
式とこの発明の一実施例における駆動方式とをそれぞれ
示す駆動用パルスのタイムチャート、 第３図（Ａ），（Ｂ）は、固体撮像素子の従来の駆動方
式による蓄積電荷とこの発明の一実施例の駆動方式によ
る蓄積電荷をそれぞれ示すタイムチャート、 第４図は、上記第１図に示した画像信号処理装置の動作
を説明するためのタイムチャートである。 １……固体撮像素子 4,5……フィールドメモリ（記憶手段） ６……加算器 ８……クロックパルス発生器（高速転送する手段，読み
出す手段）
のブロック図、 第２図（Ａ），（Ｂ）は、固体撮像素子の従来の駆動方
式とこの発明の一実施例における駆動方式とをそれぞれ
示す駆動用パルスのタイムチャート、 第３図（Ａ），（Ｂ）は、固体撮像素子の従来の駆動方
式による蓄積電荷とこの発明の一実施例の駆動方式によ
る蓄積電荷をそれぞれ示すタイムチャート、 第４図は、上記第１図に示した画像信号処理装置の動作
を説明するためのタイムチャートである。 １……固体撮像素子 4,5……フィールドメモリ（記憶手段） ６……加算器 ８……クロックパルス発生器（高速転送する手段，読み
出す手段）
Claims (1)
- 【請求項１】テレビジョン信号モードの１フィールド期
間に所定回数発生される第１のクロック信号及び前記テ
レビジョン信号モードの１フィールド期間を複数均等分
割した１つの時間区間に前記第１のクロック信号と同回
数発生される第２のクロック信号とを出力するクロック
信号発生手段と、 前記第２のクロック信号に基づき駆動され、前記テレビ
ジョン信号モードの１フィールド期間に複数画面の画像
信号を順次出力する固体撮像素子と、 前記テレビジョン信号モードの１フィールド期間におけ
る前記画像信号の画面数と対応して設けられ、前記第２
のクロック信号に基づき前記固体撮像素子から順次出力
される前記画像信号の各画面がそれぞれ記憶されると共
に、前記第１のクロック信号に基づき記憶された画像が
前記テレビジョン信号モードの１フィールド期間に対応
して読み出される複数の画像記憶メモリと、 前記複数の画像記憶メモリから前記テレビジョン信号モ
ードの１フィールド期間に応じて読み出された各画像信
号を加算して出力する加算手段と、 を具備したことを特徴とする画像信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61244759A JP2512447B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 画像信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61244759A JP2512447B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 画像信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6398286A JPS6398286A (ja) | 1988-04-28 |
| JP2512447B2 true JP2512447B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=17123475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61244759A Expired - Lifetime JP2512447B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 画像信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512447B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810909B2 (ja) * | 1987-05-07 | 1996-01-31 | 松下電器産業株式会社 | ビデオカメラ |
| JPH0773570B2 (ja) * | 1988-12-05 | 1995-08-09 | 富士写真光機株式会社 | 電子内視鏡装置における画像処理方法 |
| JPH0773571B2 (ja) * | 1988-12-05 | 1995-08-09 | 富士写真光機株式会社 | 電子内視鏡装置における画像処理方法 |
| JPH0691879B2 (ja) * | 1989-10-16 | 1994-11-16 | 富士写真光機株式会社 | 電子内視鏡装置における画像処理方法 |
| JP2662455B2 (ja) * | 1990-09-13 | 1997-10-15 | シャープ株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP3560622B2 (ja) * | 1992-04-30 | 2004-09-02 | オリンパス株式会社 | 撮像装置 |
| JP2953265B2 (ja) * | 1992-09-29 | 1999-09-27 | 三菱電機株式会社 | 固体撮像素子用信号処理装置 |
| AU678806B2 (en) * | 1992-11-16 | 1997-06-12 | Arbitron Inc. | Method and apparatus for encoding/decoding broadcast or recorded segments and monitoring audience exposure thereto |
| US6219097B1 (en) * | 1996-05-08 | 2001-04-17 | Olympus Optical Co., Ltd. | Image pickup with expanded dynamic range where the first exposure is adjustable and second exposure is predetermined |
| CN101558638A (zh) * | 2006-12-12 | 2009-10-14 | 株式会社岛津制作所 | 放射线摄像装置以及放射线检测信号处理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739673A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-04 | Minolta Camera Co Ltd | Image sensor |
| JPS5934772A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | Olympus Optical Co Ltd | 画像信号処理装置 |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP61244759A patent/JP2512447B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6398286A (ja) | 1988-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |