JP2894210B2 - カラー撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

カラー撮像装置及びその制御方法

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JP2894210B2 JP6124225A JP12422594A JP2894210B2 JP 2894210 B2 JP2894210 B2 JP 2894210B2 JP 6124225 A JP6124225 A JP 6124225A JP 12422594 A JP12422594 A JP 12422594A JP 2894210 B2 JP2894210 B2 JP 2894210B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラー撮像装置に係り、
特に高感度且つ高画質を必要とするカラー撮像装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】被写体の明るさが少ない夜間監視用のテ
レビカメラ等では、高感度を得るための長時間露光機能
が設けられている。
【0003】図3は、従来の高感度カラー撮像装置の一
例を示すブロック図である。同図において、CCD撮像
素子101から出力された撮像信号は、サンプルホール
ド回路102を介して映像プロセス回路103に入力
し、そこで輝度信号Yと色信号Cとに分離される。Y信
号及びC信号は、それぞれA/D変換器104y及び1
04cによってデジタル変換され、フィールド/フレー
ムメモリ106y及び106cにそれぞれ記憶される。
メモリ106y及び106cから読み出されたYデータ
及びCデータは、それぞれD/A変換器108y及び1
08cによってアナログ信号に変換され、エンコーダ1
11によって例えばNTSCのビデオ信号として出力さ
れる。
【0004】高感度動作は、レベル検出器112及びタ
イミングパルス発生器113によって行われる。即ち、
レベル検出器112は、プロセス回路103における映
像信号の信号レベルを検出し、このレベルが低いときに
は長い露光時間(シャッタ時間)を設定する。この露光
時間に従って、タイミングパルス発生器113は駆動タ
イミングパルスをCCD撮像素子101へ出力する。こ
れによって、CCD撮像素子101は被写体の照度に応
じた露光時間で電荷蓄積を行い、暗い被写体であっても
十分な信号電荷を蓄積することが可能となる。
【0005】このような高感度動作では、取り込まれる
映像信号は長時間露光されたものであるために、そのま
まではNTSC等の標準的なテレビジョン信号を得るこ
とができない。そこで、入力映像信号をメモリ106y
及び106cに一旦記憶させておき、そこからNTSC
等に合致したフィールド/フレーム周期で同一映像信号
を重複して読み出す方法が採用されている(特開平1−
146476号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の高感度カラー撮像装置では、映像信号がデジタル変
換された後にアナログ変換されるという過程を経るため
に、S/N比を劣化させる主な原因はデジタルビット数
に起因する量子化ノイズであった。即ち、高感度動作に
必要なデジタル部は、同時に画質を劣化させる要因とも
なっていた。
【0007】本発明の目的は、画質劣化のない高感度カ
ラー撮像装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるカラー撮像
装置は、映像信号をデジタル化して記憶し、それをアナ
ログ化して出力する高感度動作に必要なデジタル部を有
するものであり、更に、入力映像信号の輝度信号レベル
を検出する輝度レベル検出手段と、入力映像信号及びデ
ジタル部の映像信号のうちの一方を選択する選択手段
と、輝度レベルが予め定められたレベルを超えると選択
手段が入力映像信号を選択するように制御する選択制御
手段と、からなることを特徴とする。
【0009】また、本発明によるカラー撮像装置は、撮
像によって取り込まれた入力映像信号をデジタル変換し
てメモリに記憶し、記憶されたデジタル信号を用いて所
望の読み出し処理を行い、再びアナログ変換して映像信
号として出力するデジタル部を有するものであり、入力
映像信号の輝度信号レベルを検出する輝度レベル検出手
段と、入力映像信号の色信号レベルを検出する色レベル
検出手段と、入力映像信号及びデジタル部の映像信号の
うちの一方を選択する選択手段と、輝度レベルが予め定
められたしきい値レベル以下の場合はデジタル部の映像
信号を選択し、しきい値レベルを超える場合は入力映像
信号を選択するように選択手段を制御する選択制御手段
と、色信号レベルが予め定められたしきい値レベルより
低い場合は、入力映像信号の色信号のデジタル処理を行
わないようにデジタル部を制御するデジタル部制御手段
と、からなることを特徴とする。
【0010】なお、本発明によるカラー撮像装置は、更
に、選択手段によって入力映像信号が選択された時、デ
ジタル部の電源を切断する電源制御手段を設けることが
望ましい。
【0011】
【作用】被写体が明るく輝度信号レベルが高い場合に
は、デジタル部を使用せずに入力映像信号によって通常
のテレビジョン信号を得ることが可能である。その際、
デジタル部の電源を切断すれば、消費電力を節約でき
る。被写体が暗い場合には、デジタル部を作動させて露
光モードで撮像を行う。
【0012】更に被写体が暗く色信号成分が所定値より
小さい場合には、色信号に関するデジタル部の処理を切
断する。そのために、色信号用のメモリを別の用途に利
用することが可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。
【0014】図1は本発明によるカラー撮像装置の一実
施例を示す一部省略されたブロック構成図である。
【0015】同図において、CCD撮像素子1によって
被写体像に対応した画素電荷が蓄積され、それら撮像信
号がタイミングパルスに従って順次読み出される。この
撮像信号は、サンプルホールド回路2によってリセット
雑音が除去され、映像プロセス回路3によって輝度信号
Yと色信号Cとに分離される。
【0016】映像プロセス回路3から出力されるY信号
及びC信号はデジタル部に入力し、先ずA/D変換器4
y及び4cによって各々デジタル信号に変換され、セレ
クタ5を通してフィールドメモリ6y及び6cに各々格
納される。なおフィールドメモリ6y及び6cの書き込
み及び読み出し制御は、図面の煩雑さを避けるために省
略されている。これらのメモリが高感度撮像時に標準テ
レビジョン信号を形成するために設けられたものである
ことは、従来例(図3)において説明したとおりであ
る。
【0017】フィールドメモリ6y及び6cから所定の
フィールド周期で読み出された映像信号は、セレクタ7
を通して各々D/A変換器8y及び8cによってアナロ
グ変換され、Y信号及びC信号としてセレクタ9及び1
0を介してエンコーダ11に入力し、標準テレビジョン
方式のビデオ信号として出力される。
【0018】デジタル部において、検出部12はA/D
変換されたY信号及びC信号の各レベルを検出し、Y信
号のレベルに従って露光時間を制御する制御信号CON
Tをタイミングパルス発生器13へ出力し、CCD撮像
素子1はタイミングパルス発生器13からのパルスに従
って露光時間を変化させる。
【0019】さらに、Y信号レベルが所定しきい値を超
えると、検出部12はセレクタ9及び10へ選択信号S
ELを出力する。これによって、セレクタ9及び10
は、デジタル部に入力する前の映像プロセス回路3のY
信号及びC信号を選択し、エンコーダ11へ出力する。
即ち、被写体が通常モードで撮像可能である程に明るい
場合は、デジタル部は不要であるから、セレクタ9及び
10によってスキップさせる。その際、デジタル部の電
源を電源制御部14によって切断し、消費電力を節約す
ることが望ましい。Y信号のレベルが所定しきい値以下
の場合は、上述したように、セレクタ9及び10はデジ
タル部の出力を選択し、露光モードに設定される。
【0020】また、C信号レベルが所定のしきい値より
小さい場合は、色彩が問題にならない程暗い被写体であ
るから、C信号系統のフィールドメモリ6cは不要とな
る。そこで、検出部12は、セレクタ5及び7を操作し
てフィールドメモリ6y及び6cを直列接続にし、各メ
モリの出力を検出部15によって検出することで巡回型
ノイズリデューサを構成する。デジタル部について、更
に詳しく説明する。
【0021】図2は本実施例におけるデジタル部の詳細
な構成を示すブロック図である。検出部12は、Y信号
レベルを検出する累積加算器121、C信号レベルを検
出する累積加算器122、C信号レベルと設定された所
定しきい値とを比較する比較器123、Y信号レベルと
所定しきい値とを比較すると共にノイズリデューサを構
成するための比較・制御部124からなる。
【0022】セレクタ5は、A/D変換器4cの出力と
フィールドメモリ6yの出力のいずれか一方を選択する
スイッチ51からなる。セレクタ7は、ノイズリデュー
サ構成時のフィールドメモリ6y及び6cの出力を減算
する減算器71と、減算器71の出力に係数Kを乗算す
る乗算器72と、フィールドメモリ6yの出力から乗算
器72の出力を減算する減算器73と、フィールドメモ
リ6cの出力とD/A変換器8cの入力との間の接続/
切断を行うスイッチ74と、からなる。
【0023】セレクタ5のスイッチ51とセレクタ7の
スイッチ74とは、C信号レベル比較器123の比較結
果に従って動作する。C信号レベルが所定しきい値より
小さい場合、スイッチ51及び74はC信号系統を切断
し、スイッチ51は更にフィールドメモリ6y及び6c
を直列接続する方向に切り換わる。このようなメモリ構
成において、検出器15は、フィールドメモリ6yから
1フィールド遅れたY信号を、フィールドメモリ6cか
ら2フィールド遅れたY信号を検出し、比較・制御部1
24へ出力する。
【0024】比較・制御部124は、0フィールド遅
れ、1フィールド遅れ、及び2フィールド遅れのY信号
から動き検出を行い、その動き量に比例して乗算器72
を制御し、その係数Kを変更する。これによって、巡回
型ノイズリデューサが構成され、減算器73から出力さ
れるY信号はデジタル信号特有のノイズが除去されたも
のとなる。従って、被写体が暗い場合であっても、でじ
たるノイズのない良好な画質を得ることができる。
【0025】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る高感度カラー撮像装置は、被写体が明るく輝度信号レ
ベルが高い場合には、デジタル部を使用せずに入力映像
信号によって通常モードで撮像を行うために、デジタル
に起因するS/N劣化を防止できる。その際、デジタル
部の電源を切断することで消費電力を節約できる。ま
た、被写体が暗い場合にはデジタル部を作動させて露光
モードによる撮像を行うことができる。
【0026】更に、被写体が暗く色信号成分がある値よ
り小さくなると、色信号に関するデジタル部の処理を切
断するために、色信号用のメモリを他の用途に転用する
ことが可能となる。例えば、選択手段を用いて巡回型ノ
イズリデューサを構成すれば、暗い場合であってもデジ
タル特有のノイズを除去することができ、画質を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるカラー撮像装置の一実施例を示す
一部省略されたブロック構成図である。
【図2】本実施例におけるデジタル部の詳細な構成を示
すブロック図である。
【図3】従来の高感度カラー撮像装置の一例を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 CCD撮像素子 2 サンプルホールド回路 3 映像プロセス回路 4y、4c A/D変換器 5 セレクタ 6y、6c フィールドメモリ 7 セレクタ 8y、8c D/A変換器 9 セレクタ 10 セレクタ 11 エンコーダ 12 検出部 13 タイミングパルス発生器 14 デジタル部電源制御部 15 検出部 121 累積加算器 122 累積加算器 123 比較器 124 比較・制御部

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像によって取り込まれた入力映像信号
    をデジタル変換してメモリに記憶し、記憶されたデジタ
    ル信号を用いて所望の読み出し処理を行い、それをアナ
    ログ変換して映像信号として出力するデジタル部を有す
    るカラー撮像装置において、 前記入力映像信号の輝度信号レベルを検出する輝度レベ
    ル検出手段と、 前記入力映像信号の色信号レベルを検出する色レベル検
    出手段と、 前記入力映像信号及び前記デジタル部の映像信号のうち
    の一方を選択する選択手段と、 前記輝度レベルが予め定められたしきい値レベル以下の
    場合は前記デジタル部の映像信号を選択し、前記しきい
    値レベルを超える場合は前記入力映像信号を選択するよ
    うに前記選択手段を制御する選択制御手段と、 前記色信号レベルが予め定められたしきい値レベルより
    低い場合は、前記入力映像信号の色信号の前記デジタル
    処理を行わないように前記デジタル部を制御するデジタ
    ル部制御手段と、 からなることを特徴とするカラー撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記選択手段によって前記入力映像信号
    が選択された時、前記デジタル部の電源を切断する電源
    制御手段を更に設けたことを特徴とする請求項1記載の
    カラー撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記デジタル部のメモリは輝度信号用メ
    モリと色信号用メモリからなり、更に、 前記2個のメモリを直列に接続させることができる切換
    手段と、 前記直列接続された前記メモリの各々の出力を用いてフ
    ィールド/フレーム相関を検出し、その検出出力に基づ
    いて前記入力映像信号のノイズを低減させるノイズ低減
    手段と、を有し、 前記デジタル部制御手段は、前記色信号レベルが予め定
    められたしきい値レベルより低い場合に、前記切換手段
    によって前記2個のメモリを直列接続させ、前記ノイズ
    低減手段によって前記入力映像信号の輝度信号のノイズ
    を低減させる、 ことを特徴とする請求項1記載のカラー撮像装置。
  4. 【請求項4】 撮像によって取り込まれた入力映像信号
    をデジタル変換してメモリに記憶し、記憶されたデジタ
    ル信号を用いて所望の読み出し処理を行い、それをアナ
    ログ変換して映像信号として出力するデジタル部を有す
    るカラー撮像装置の制御方法において、 前記入力映像信号の輝度信号レベルを検出し、 前記入力映像信号の色信号レベルを検出し、 前記輝度レベルが予め定められたしきい値レベル以下の
    場合は前記デジタル部の映像信号を選択し、前記しきい
    値レベルを超える場合は前記入力映像信号を選択し、 前記色信号レベルが予め定められたしきい値レベルより
    低い場合は、前記入力映像信号の色信号に対する前記デ
    ジタル部のデジタル処理を行わない、 ことを特徴とするカラー撮像装置の制御方法。
  5. 【請求項5】 前記デジタル部のメモリは輝度信号用メ
    モリと色信号用メモリからなり、 前記色信号レベルが予め定められたしきい値レベルより
    低い場合には前記2個のメモリを直列接続させ、前記直
    列接続された前記メモリの各々の出力を用いてフィール
    ド/フレーム相関を検出し、その検出出力に基づいて前
    記入力映像信号のノイズを低減させる、ことを特徴とす
    る請求項4記載のカラー撮像装置の制御方法。
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JPH01146476A (ja) * 1987-12-02 1989-06-08 Sony Corp 高感度テレビカメラ
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