JP2885181B2 - スミア除去回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スミア除去回路に
関し、例えば、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた撮像装置に
適用されるスミアの除去回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた撮像
装置では、強い光が素子に入射すると、画面上の垂直方
向で帯状にスミアと呼ばれる偽信号が発生する。この様
なスミアの発生は、映像上かなり目立ったノイズ源とな
り、映像の視認性を大きく損なわせる。このため、スミ
アの除去は画質の改善上において重要な課題となってい
る。本発明のスミアの除去回路は、スミアの除去処理に
係わる画像保障回路として撮像装置等へ適用される。

【０００３】撮像素子からの映像信号からスミアを除去
する技術に、従来例１の特開昭５２−６４２１９号公報
に記載されているものがある。本従来例では、ＣＣＤ撮
像素子の垂直空送り期間に出力されるスミア成分をライ
ンメモリに記憶し、ＣＣＤ撮像素子の映像信号の各ライ
ン信号毎にラインメモリの出力を減算して、スミアを除
去するものである。

【０００４】しかし、ＣＣＤ撮像素子からのスミア成分
出力と映像信号出力とには、同程度のノイズが含まれて
いる。このため、減算の結果、映像信号のＳ／Ｎ比が劣
化してしまうという問題点がある。

【０００５】この問題点を改善した技術に、従来例２の
特開平４−２８０５７９号公報に開示されたものがあ
る。本従来例では、映像信号からスミアの水平方向の位
置情報並びにレベル情報を検出する手段と、γ補正回路
と、ゲインコントロール回路とで、映像信号のＳ／Ｎ比
を劣化させることなくスミア成分を抑圧・低減させてい
る。

【０００６】また、従来例３の特開昭６２−１３７９７
９号公報では、ＣＣＤ撮像素子のスミア出力をＮライン
分加算することで、ノイズ成分をＮの平方根に減少させ
てから、映像信号を減算している。この手順により、映
像信号のＳ／Ｎ比の低下を図っている。

【０００７】さらに、従来例４の特開平６−２２２２３
号公報では、高輝度スポット発生タイミング前は撮像出
力より検出したスミア成分が減算され、高輝度スポット
発生タイミング後は予測されたスミア成分が減算され
る。本従来例の手順によれば、フリッカの周期性を利用
して高輝度スポット発生後のスミア成分を予測して除去
している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各従来例は下記の問題点を伴う。第１の問題点は、映像
のＳ／Ｎ比の低下を防ぐこととスミアを完全に除去する
こととを両立させることができないことである。その理
由は、従来例２の特開平４−２８０５７９号公報の技術
では、スミア成分を加算する回数Ｎをそれほど大きくで
きない。このため、映像のＳ／Ｎ比はある程度劣化して
しまう。さらに、映像のＳ／Ｎ比の劣化はないが、信号
のレベルを抑圧するだけである。

【０００９】また、従来例３の特開昭６２−１３７９７
９号公報の技術では、映像信号のＳ／Ｎ比の劣化はない
が、信号のレベルを抑圧するだけである。よって、スミ
アは低減されるだけであり完全には除去されない。

【００１０】第２の問題点は、夜間等の周囲が暗い映像
であり、視認性に大きな悪影響のあるスミアの発生に対
しては効果が小さい。例えば、自動車のヘッドライト等
の強い照明光により生じたスミアの場合である。その理
由は、このようなスミアの発生の場合、真の映像信号の
レベルが小さいことから、高いＳ／Ｎ比が特に要求され
るからである。さらに、真の映像信号に較べてスミア成
分が大きなレベルになってしまうため、基本的にレベル
の抑圧では効果が生じないからである。

【００１１】本発明は、簡素な回路構成で映像信号のＳ
／Ｎ比を損なわずスミアを除去するスミア除去回路を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のスミア除去回路は、入力映像信号を所定時
間遅延して第１遅延映像信号を出力する第１の遅延回路
と、第１遅延映像信号をさらに所定時間遅延して第２遅
延映像信号を出力する第２の遅延回路と、第１遅延映像
信号から入力映像信号並びに第２遅延映像信号を減算す
る演算回路と、この減算結果の信号を所定のレベルと比
較しこの所定レベル以上の場合に比較信号を出力する第
１の比較器と、入力映像信号と第２遅延映像信号とから
内挿補間処理を行い補間映像信号を出力する補間回路
と、所定の値を記憶する第１のラインメモリと、比較信
号の出力に応じて第１のラインメモリの記憶する値を＋
１加算する加算器と、第１のラインメモリの記憶してい
る値の大きさに応じて入出力のラインを切替えて映像出
力信号を出力する切替器とを有して構成され、この切替
器が第１遅延映像信号と補間映像信号の何れかを選択的
に切替えて映像出力信号とすることを特徴としている。

【００１３】さらに、上記のスミア除去回路は、第１の
ラインメモリの値を記憶する第２のラインメモリと、こ
の第２のラインメモリが記憶している値と所定値とを比
較する第２の比較器とを有し、この第２の比較器の比較
結果に基づき切替器の切替え動作を制御するとよい。

【００１４】なお、上記の演算回路は、映像入力信号と
第１遅延映像信号と第２遅延映像信号の３つの時間的に
連続した信号を演算処理し、この減算結果に基づき第１
の比較器がスミアにより入力映像信号のレベルが持ち上
がった部分を検出し、この検出によりスミアの位置が縦
方向に計数された値が第１のラインメモリに記憶され、
切替器の切替え動作により、入力映像信号に含まれるス
ミアを除去するとよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よるスミア除去回路の実施の形態を詳細に説明する。図
１〜図３を参照すると本発明のスミア除去回路の一実施
形態が示されている。図１は本実施形態のスミア除去回
路の回路構成例、図２がスミアを有する画像例、図３が
スミア除去手順を説明するためのタイミング図である。

【００１６】図１を参照すると、映像入力端子１へは、
不図示の撮像装置からスミアを含んだ映像信号が入力さ
れる。第１の遅延回路１１は、映像入力端子１と接続さ
れ、入力映像信号を所定時間遅延して第１遅延映像信号
を出力する。第２の遅延回路１２は、第１の遅延回路１
１と接続され、信号をさらに所定時間遅延して第２遅延
映像信号を出力する。

【００１７】演算回路１３は、映像入力端子１と第１の
遅延回路１１と第２の遅延回路１２と接続され、映像入
力信号と第１遅延映像信号と第２遅延映像信号の３つの
時間的に連続した信号を演算処理し、スミアにより映像
信号レベルが持ち上がった部分を検出する。

【００１８】第１の比較器１４は、演算回路１３に接続
され信号が所定のレベル以上であると信号を発生する。
加算器１５は、第１の比較器１４と第１のラインメモリ
１６とに接続され、比較器１４が出力信号を発生した時
のみ第１のラインメモリ１６の値を＋１数値加算する。
これにより第１のラインメモリ１６には、スミアの位置
を縦方向に計数した値が記憶される。

【００１９】第２のラインメモリ１７は、第１のライン
メモリ１６に接続され、第１のラインメモリ１６の値を
一時保持する。第２の比較器１８は、第２のラインメモ
リ１７に接続され、所定の値以上の値が入力されると、
切替信号を出力する。補間回路１９は、映像入力端子１
と第２の遅延回路１２に接続され、入力映像信号と第２
遅延映像信号とから内挿補間処理を行い、補間映像信号
を出力する。

【００２０】切替器２０は、補間回路１９の出力端子お
よび第１の遅延回路１１の出力端子と接続され、通常は
第１遅延映像信号側と接続しており、切替信号が入力さ
れると補間映像信号側の出力端子へ接続を切り替える。
映像出力端子２からは、スミアが除去された映像信号が
出力される。

【００２１】次に、本実施形態のスミア除去回路の動作
について図１，図２，図３を参照して説明する。撮像装
置で発生するスミアの中でも、視認性に特に大きな悪影
響のあるスミアは、例えば、夜間のように背景が暗い映
像下で、自動車のヘッドライトのような強い照明光の高
輝度点により生じたスミアであり、これを除去すること
が重要である。

【００２２】図２は、このような状況の映像を示す図で
あり、背景は映像レベルが低い暗い領域Ｒ０であり、そ
こに少し明るい領域Ｒ１とスミアではない明るい領域Ｒ
２とがある。ここに２つのスミア発生の原因となる高輝
度点が存在し、縦方向にそれぞれスミアＲ３，スミアＲ
４が発生しているものとする。また、図３は、図１の主
要部における信号の形態を、映像信号の水平同期を時間
軸として表している。図２に示されるイ−イ部の映像信
号についての処理動作を、図３を参照して以下に説明す
る。

【００２３】撮像装置からのスミアを含んだ入力映像信
号は、映像入力端子１へ入力される。図３の（Ａ）は、
映像入力端子１の信号の波形を示す。時間Ｔ１〜Ｔ２に
おいてスミアＲ３の領域、時間Ｔ３〜Ｔ８において少し
明るい領域Ｒ１、時間Ｔ４〜Ｔ５においてスミアＲ４の
領域、時間Ｔ６〜Ｔ７において明るい領域Ｒ２がそれぞ
れ表れている。

【００２４】入力映像信号は、第１の遅延回路１１に入
力され、第１遅延映像信号として出力される。第１遅延
映像信号はつづいて第２の遅延回路１２に入力され、第
２遅延映像信号として出力される。

【００２５】次に、この３つの信号、すなわち入力映像
信号、第１遅延映像信号、第２遅延映像信号は、それぞ
れ演算回路１３に入力される。これらの信号と演算回路
１３の加減算入力端子との関係において、第１遅延映像
信号が＋端子、入力映像信号および第２遅延映像信号が
−端子へ入力される。よって、演算回路１３では、第１
遅延映像信号から入力映像信号並びに第２遅延映像信号
が減算処理される。

【００２６】図３の（Ｂ）は、演算器１３の出力信号で
あり、図３（Ｂ）中の水平方向の点線は比較器１４の比
較レベルを表わす。よって、演算器１３の出力信号がこ
の点線より上になると、比較器１４は比較信号を出力す
る。

【００２７】図３の（Ｃ）は、第１の比較器１４の出力
信号である。この出力信号から、時間Ｔ１〜Ｔ２、時間
Ｔ４〜Ｔ５、および時間Ｔ６〜Ｔ７のそれぞれにおい
て、スミアＲ３の領域、スミアＲ４の領域、および明る
い領域Ｒ２の領域が検出されているのがわかる。ここ
で、図３の時間Ｔ６〜Ｔ７はスミアの領域ではないの
で、この部分はスミアとして除去してはならない。

【００２８】次に、この第１の比較器１４の出力から比
較信号が出力されると、加算器１５が働いて、第１のラ
インメモリ１６の記憶内容を＋１数値インクリメントす
る。この動作を画面の最上部から最下部まで繰り返す
と、結果として第１のラインメモリ１６には、第１の比
較器１４が信号を出力した回数を縦方向に計数したもの
が得られる。

【００２９】図２のスミア領域Ｒ３，Ｒ４を見てわかる
ように、スミア領域は、画面の縦方向に筋状に発生する
ため、第１のラインメモリ１６の値の大きさを検査する
ことで、スミア領域Ｒ３，Ｒ４と明るい領域Ｒ２は区別
することができる。

【００３０】第１のラインメモリ１６の全ての内容は、
次に第２のラインメモリ１７に入力され、それと同時
に、第１のラインメモリ１６の内容は全て「０」にクリ
アされる。第２のラインメモリ１７の内容は、第２の比
較器１８で比較され、スミア領域が検出される。

【００３１】図３の（Ｄ）は第２の比較器１８の切替信
号である。本信号は、図３の（Ｃ）の信号と較べて、時
間Ｔ６〜Ｔ７の部分に信号がない。一方、補間回路１９
には、入力映像信号と第２遅延映像信号が入力されてお
り、スミア領域の前後の映像信号からスミア部分を補間
した補間映像信号を出力している。

【００３２】切替器２０には、この補間信号と、補間信
号と位相の一致した映像信号である第１遅延映像信号が
入力されている。切替器２０はスミアが検出されていな
い場合は、第１遅延映像信号側になっており、映像出力
端子２には映像入力信号がそのまま遅延した信号が出力
される。しかし、スミアが検出されて切替信号が出力さ
れると、切替器２０は補間信号側に切り替わり、映像出
力端子にはスミアが除去された映像信号が出力される。

【００３３】上記の実施形態によれば、スミアの位置を
検出し、この部分の映像信号を補間した信号に置き替え
てスミアを除去する。このため、映像のＳ／Ｎ比を劣化
させることなくスミアを完全に除去できる。よって、明
るい実映像の領域を有する映像でも、映像信号のＳ／Ｎ
比を劣化させることがない。

【００３４】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
スミア除去回路は、入力映像信号を所定時間遅延して第
１遅延映像信号を出力し、第１遅延映像信号をさらに所
定時間遅延して第２遅延映像信号を出力し、第１遅延映
像信号から入力映像信号並びに第２遅延映像信号を減算
する。この減算結果の信号を所定のレベルと比較し所定
レベル以上の場合に比較信号を出力する。また、入力映
像信号と第２遅延映像信号とから内挿補間処理を行い補
間映像信号を出力する。上記の比較信号の出力に応じて
第１のラインメモリの記憶する値を＋１加算する。この
第１のラインメモリの記憶している値の大きさに応じ、
第１遅延映像信号と補間映像信号の何れかを選択的に切
替えて映像出力信号とする。

【００３６】上記の手順によれば、検出したスミアを入
力映像信号を補間することにより除去している。このた
め、映像のＳ／Ｎ比の低下を防ぎ、且つスミアを完全に
除去することが可能となる。さらに、強い照明光により
生じたスミアの様に、視認性に大きな悪影響のあるスミ
アの発生に対して高い処理効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスミア除去回路の実施形態の構成を示
すブロック図である。

【図２】動作を説明するための映像イメージ図である。

【図３】図２のイーイ部における動作を説明するための
タイミング図である。

【符号の説明】

１ 映像入力端子 ２ 映像出力端子 １１ 第１の遅延回路 １２ 第２の遅延回路 １３ 演算回路 １４ 第１の比較器 １５ 加算器 １６ 第１のラインメモリ １７ 第２のラインメモリ １８ 第２の比較器 １９ 補間回路 ２０ 切替器

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力映像信号を所定時間遅延して第１遅
   延映像信号を出力する第１の遅延回路と、 前記第１遅延映像信号をさらに所定時間遅延して第２遅
   延映像信号を出力する第２の遅延回路と、 前記第１遅延映像信号から前記入力映像信号並びに第２
   遅延映像信号を減算する演算回路と、 該減算結果の信号を所定のレベルと比較し該所定レベル
   以上の場合に比較信号を出力する第１の比較器と、 前記入力映像信号と第２遅延映像信号とから内挿補間処
   理を行い補間映像信号を出力する補間回路と、 所定の値を記憶する第１のラインメモリと、 前記比較信号の出力に応じて前記第１のラインメモリの
   記憶する前記値を＋１加算する加算器と、 前記第１のラインメモリの記憶している前記値の大きさ
   に応じて入出力のラインを切替えて映像出力信号を出力
   する切替器とを有して構成され、 該切替器が前記第１遅延映像信号と前記補間映像信号の
   何れかを選択的に切替えて前記映像出力信号とすること
   を特徴とするスミア除去回路。
2. 【請求項２】 前記スミア除去回路は、さらに、前記第
   １のラインメモリの値を記憶する第２のラインメモリ
   と、該第２のラインメモリが記憶している値と所定値と
   を比較する第２の比較器とを有し、該第２の比較器の比
   較結果に基づき前記切替器の切替え動作を制御すること
   を特徴とする請求項１記載のスミア除去回路。
3. 【請求項３】 前記演算回路は、前記映像入力信号と第
   １遅延映像信号と第２遅延映像信号の３つの時間的に連
   続した信号を演算処理し、前記減算結果に基づき前記第
   １の比較器がスミアにより前記入力映像信号のレベルが
   持ち上がった部分を検出し、該検出により前記スミアの
   位置が縦方向に計数された値が前記第１のラインメモリ
   に記憶され、前記切替器の切替え動作により、前記入力
   映像信号に含まれるスミアを除去することを特徴とする
   請求項１または２記載のスミア除去回路。