JP2952117B2 - 画像信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を処理する画
像信号処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像信号を処理する画像信号
処理装置として、静止画像信号を磁気ディスク等の記録
媒体に記録し、該記録媒体に記録されている静止画像信
号を再生するスチルビデオシステムが知られている。

【０００３】上記スチルビデオシステムは、光学系、Ｃ
ＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）
等の撮像素子を有するビデオカメラ部により被写体を撮
像し、該光学系により撮像素子の撮像面上に結像された
被写体光学像を光電変換する事によって電気信号として
の画像信号を形成し、形成された画像信号を磁気ディス
ク等のアナログ記録媒体へアナログ記録する場合には、
アナログ画像信号処理回路により所定のアナログ信号処
理を施し、更にＦＭ変調した後、前記磁気ディスクにア
ナログ記録し、また、形成された画像信号をハードディ
スク装置、あるいはメモリカード等の半導体記憶素子等
のディジタル記録媒体へディジタル記録する場合には、
形成された画像信号をサンプル・ホールドした信号をア
ナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換する事によりディジ
タル画像信号に変換し、ディジタル画像信号処理回路に
より所定のディジタル信号処理を施した後、前記ハード
ディスク装置、あるいはメモリカード等の半導体記憶素
子等にディジタル記録する様な新たなシステムが考案さ
れている。

【０００４】特に、上述の様にビデオカメラ部にて形成
された画像信号をディジタル記録するシステムは、記録
・再生に伴う画像信号の劣化が少ない為、将来有望なシ
ステムとして脚光を浴びている。

【０００５】以下、ビデオカメラ部により形成された画
像信号をディジタル記録するディジタル画像記録システ
ムの一例について説明する。

【０００６】図３は、単一の撮像素子を備えたビデオカ
メラ部を有するディジタル画像記録システムにおいて、
該撮像素子の撮像面に設けられているカラーフィルタの
配置を示したものである。例えば、図３に示すように各
画素毎に緑色フィルタ（図中のＧ１、Ｇ２）、赤色フィ
ルタ（図中のＲ）、青色フィルタ（図中のＢ）のいずれ
かが配置されていて、尚且つ緑色フィルタ（図中のＧ
１、Ｇ２）、赤色フィルタ（図中のＲ）、青色フィルタ
（図中のＢ）の４画素の組み合わせを１ブロックとして
配置されている。このようなカラーフィルタが撮像面に
設けられている撮像素子より出力される画像信号は、不
図示のＡ／Ｄ変換器によりディジタル化され、ディジタ
ル画像信号とされた後、図４に示すカラー画像信号処理
回路における色分離回路４１においてＲ、Ｇ、Ｂの各デ
ィジタル色成分信号に分離され、更に各々の信号をロー
パスフィルタ（ＬＰＦ）４２、４３、４４を介すことに
より低周波成分が抽出され、加算器４５、４６、４７に
提供される。

【０００７】また、前記ディジタル画像信号は、ホワイ
トバランス回路４８にも供給されており、該ホワイトバ
ランス回路４８において各ディジタル色成分信号のホワ
イトバランスが調整され、ホワイトバランスが調整され
た各ディジタル色成分信号からマトリクス回路４９にお
いて輝度信号を形成し、形成された輝度信号からハイパ
スフィルタ（ＨＰＦ）５０を介す事によって高域周波成
分を抽出し、前記加算器４５、４６、４７において各デ
ィジタル色成分信号の低域周波数成分と加算され、更
に、ガンマ補正回路５１、５２、５３において、ガンマ
補正処理を施した後、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ディジタル色成分
信号として、不図示のディジタル画像信号記録部に出力
される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなシステムにおいて、例えば、ビデオカメラ部によ
って撮像される被写体の色が白黒の場合には、前記色分
離回路４１において分離されるＲ、Ｇ、Ｂの各ディジタ
ル色成分信号は、色差成分が無く、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ディ
ジタル色成分信号のレベルは、同じになるはずである
が、前記色分離回路４１において分離されるＲ、Ｇ、Ｂ
の各ディジタル色成分信号は、元の被写体像が有する情
報量の一部（すなわち、Ｒ、Ｂ成分信号は４分の１、Ｇ
性分信号は２分の１）しか有しておらず、残りの部分
（すなわち、Ｒ、Ｂ性分信号は４分の３、Ｇ成分信号は
２分の１）は、該色分離回路４１内の補間フィルタによ
る補間処理により形成されたものであるため、正確に元
の被写体像が有する情報量を忠実に再現できない。

【０００９】従って、加算器４５、４６、４７から出力
される、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ディジタル色成分信号のレベル
は、正確に同じにならず、色差成分が生じてしまう為、
該加算器４５、４６、４７から出力される白黒のディジ
タル画像信号に色（所謂、偽色）が付いてしまい、画質
が劣化してしまうという問題点が生じていた。

【００１０】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、高画質なデジタル画像信号を出力することが
できる画像信号処理装置を提供することを目的とする。
また、白黒画像信号を劣化させずに出力することができ
る画像信号処理装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、各読み取り単位に対して互いに異
なる複数色のフィルタの組み合わせが配置されているカ
ラー読み取り部から発生される画像信号を処理して複数
色成分のデジタル画像信号として出力する画像信号処理
装置であって、前記カラー読み取り部より発生される画
像信号を補うべく前記組み合わせに応じた補間処理を用
いて前記画像信号をデジタルカラー処理するカラー処理
手段と、前記補間処理を用いることなく前記画像信号を
デジタル処理する白黒処理手段と、前記カラー処理手段
により処理された画像信号を複数色成分のデジタル画像
信号として出力するか前記白黒処理手段により処理され
た画像信号を複数色成分のデジタル画像信号として出力
するかを選択する選択手段と、前記選択手段による選択
に応じた複数色成分のデジタル画像信号を出力する出力
手段とを有することを特徴とする。

【００１２】

【作用】上述の構成により、白黒画像信号を劣化させず
に処理し、出力する事ができる様になる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例としての画像信号
を記録媒体にディジタル記録する画像信号処理装置の概
略構成を示した図であり、また、図２は図１における白
黒画像処理回路の概略構成を示した図である。

【００１５】図１において、記録動作時には、被写体を
撮像する事により得られる被写体光学像は、レンズによ
り構成される光学系１を通り、シャッター機構及び絞り
機構により構成される露出制御系２を介して、撮像素子
３の撮像面に結像され、該撮像素子３において光電変換
される事により電気信号としての画像信号に変換され、
サンプル・ホールド回路４に供給される。

【００１６】そして、上記サンプル・ホールド回路４に
おいて前記撮像素子３から供給される画像信号をサンプ
ル・ホールドし、サンプル・ホールドされた画像信号を
次段のＡ／Ｄ変換器５においてディジタル化する事によ
り画像データとして、画像メモリ６に供給する。

【００１７】尚、上記画像メモリ６における画像データ
の書き込み及び読み出しは、システムコントローラ７か
らの指示により動作するメモリ制御回路８によって制御
されており、前記Ａ／Ｄ変換器５より供給される画像デ
ータは、該メモリ制御回路８によって画像メモリ６に書
き込まれる。

【００１８】また、上記メモリ制御回路８は、通常は前
記Ａ／Ｄ変換器５より供給される画像データを圧縮処理
せずにそのままの情報量で前記画像メモリ６に書き込む
が、必要に応じて前記Ａ／Ｄ変換器５より供給される画
像データを圧縮処理し、情報量を削減した後に前記画像
メモリ６に書き込む事も可能である。

【００１９】以上の様にして、一旦画像メモリ６に書き
込まれた画像データは、ハードディスク装置、あるいは
メモリカード等の半導体記憶素子等により構成されてい
るディジタル記録媒体８における画像データの記録準備
が完了したら、前記メモリ制御回路８によって前記画像
メモリ６から読み出され、該ディジタル記録媒体８に供
給され、記録される。

【００２０】また、上記メモリ制御回路８は、通常は前
記画像メモリ６から画像データを伸張処理せずにそのま
まの情報量にて読み出すが、必要に応じて前記画像メモ
リ６から読み出される画像データを伸張処理し、情報量
を増大させる事も可能である。

【００２１】一方、再生動作時には、システムコントロ
ーラ７からの指示により、記録媒体９から再生された画
像データは画像メモリ６に供給され、一旦記憶される。

【００２２】また、システムコントローラ７は、操作部
１０における白黒画像信号処理モード指示スイッチの状
態を監視し、該スイッチの状態が白黒画像信号処理モー
ドを指示していない場合、すなわちカラー画像信号処理
モードを指示している場合には、切り換えスイッチ１
１、１４を共に図中のａ側に接続し、前記画像メモリ６
から読み出される画像データに対して、前記図４に示し
た回路と同様の構成のカラー画像信号処理回路１２にお
いて、カラー画像信号処理を施し、次段のディジタル／
アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１５においてアナログ化され
た後、出力される。

【００２３】また、システムコントローラ７は、前記操
作部１０における白黒画像信号処理モード指示スイッチ
の状態が白黒画像信号処理モードを指示している場合に
は、切り換えスイッチ１１、１４を共に図中のｂ側に接
続し、前記画像メモリ６から読み出される画像データに
対して、図２に示す様な構成の白黒画像信号処理回路１
３において、白黒画像信号処理を施し、次段のＤ／Ａ変
換器１５においてアナログ化された後、出力される。

【００２４】尚、上記白黒画像信号処理回路１３は図２
に示す様に、入力される画像データから前記図４に示す
カラー画像信号処理回路の様に色分離回路４１におい
て、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ディジタル色成分信号を分離せず
に、そのままホワイトバランス回路２１に供給され、該
ホワイトバランス回路２１において各ディジタル色成分
信号のホワイトバランスが調整され、更にガンマ補正回
路２２において、ガンマ補正処理を施した後、Ｒ、Ｇ、
Ｂの各ディジタル色成分データにより構成される画像デ
ータとして出力する様に構成されている。

【００２５】以上説明した様に、本実施例に示した画像
信号処理装置は、操作部に設けられた白黒画像信号処理
モード指示スイッチにより、記録媒体から再生される画
像データを白黒画像信号として出力する様に指示された
場合には、カラー画像信号処理回路ではなく、該カラー
画像信号処理回路において行われる色分離処理を行わず
に、そのままホワイトバランスを調整し、ガンマ補正を
施す様に構成された白黒画像信号処理回路により処理し
た画像データを、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ディジタル色成分信号
として表示装置やプリンタ装置等に出力する様に構成す
る事により、色ずれや偽色の発生を防止し、見かけ上の
解像度の劣化を最小限に抑え、高画質な白黒画像信号を
出力する事ができるといった効果を有するものである。

【００２６】尚、本発明の一実施例として、上記図１に
示した画像信号処理装置においては、操作部に設けられ
た白黒画像信号処理モード指示スイッチにより、記録媒
体から再生される画像データを白黒画像信号として出力
する様に指示された場合には、カラー画像信号処理回路
ではなく、白黒画像信号処理回路を選択する様に構成し
たが、図５に示す画像信号処理装置の様に、画像データ
判別回路１６を設け、該画像データ判別回路１６により
前記記録媒体９から再生され、画像メモリ６に一旦書き
込まれた画像データが、白黒画像を示していると判定さ
れた場合には、該画像データ判別回路１６からシステム
コントローラ７に指示を送り、該システムコントローラ
７により切り換えスイッチ１１、１４を共に図中のｂ側
に接続し、自動的に該白黒画像信号処理回路１３を選択
する様に構成しても良く、この場合にも同様の効果が得
られるものである。

【００２７】図５は本発明の他の実施例としての画像信
号を記録媒体にディジタル記録する画像信号処理装置の
概略構成を示した図であり、図５において、前記図１に
示した構成と同じものには同じ符番を付し、詳細な説明
は省略する。

【００２８】ところで、図５に示した装置において、上
記画像データ判別回路１６は、例えば、まず、記録媒体
９から再生され、画像メモリ６に一旦書き込まれた画像
データを読み出し、該画像メモリ６から読み出された画
像データに対して、色分離処理を施す事により、Ｒ、
Ｂ、Ｇの各ディジタル色成分信号を分離し、分離された
Ｒ、Ｇ、Ｂの各ディジタル色成分信号に対して前述のカ
ラー画像処理と同様にホワイトバランスを調整する。

【００２９】そして、前記記録媒体９より再生される画
像データが、例えば、前記図３に示す様なカラーフィル
タが撮像面に設けられている単一の撮像素子を備えたビ
デオカメラ部より発生された画像信号をディジタル化
し、前記記録媒体９に記録したものである場合には、
Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂの各ディジタル色成分信号を夫々抽
出し、抽出された各ディジタル色成分信号を用いて該デ
ィジタル色成分信号が存在しない期間の補間処理を夫々
行う事により、各色成分毎に１画面分のディジタル色成
分信号を形成する事により、計４画面分のディジタル色
成分信号を形成する。

【００３０】そして、形成された４画面分のディジタル
色成分信号の内の１画面分の色成分信号と他の３画面分
のディジタル色成分信号との相関度を各々算出し、算出
された相関度が所定の閾値を越えている場合には、前記
画像メモリ６に書き込まれている画像データはカラー画
像を示しているものとみなし、また、算出された相関度
が前記閾値より小さい場合には、前記画像メモリ６に書
き込まれている画像データは白黒画像を示しているもの
とみなし、判別結果を示す情報をシステムコントローラ
７に送信する。

【００３１】尚、上記相関度の算出方法、画像メモリに
書き込まれている画像データがカラー画像を示している
か、白黒画像を示しているかを判別する為の上記閾値
は、装置に用いられる撮像素子の画素数、カラーフィル
タの構造、画像メモリの容量等により、適宜設定される
ものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によれば、
画像信号を補間処理を用いてカラー用の処理をして複数
色成分のデジタル画像信号として出力することにより、
高画質な画像信号を出力することができる。また、画像
信号を補間処理を用いないで白黒用の処理をして複数色
成分のデジタル画像信号として出力することにより、偽
色を発生させることなく画像信号を処理することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての画像信号処理装置の
概略構成を示した図である。

【図２】図１における白黒画像処理回路の概略構成を示
した図である。

【図３】従来の画像信号処理装置における撮像素子の撮
像面上に配置されるカラーフィルタの配列の一例を示し
た図である。

【図４】従来の画像信号処理装置におけるカラー画像信
号処理回路の概略構成を示した図である。

【図５】本発明の他の実施例としての画像信号処理装置
の概略構成を示した図である。

【符号の説明】

４ サンプル・ホールド回路 ５ Ａ／Ｄ変換器 ７ システムコントローラ ５ 操作部 １１ 切り換えスイッチ １２ カラー画像信号処理回路 １３ 白黒画像信号処理回路 １４ 切り換えスイッチ １５ Ｄ／Ａ変換器 １６ 画像データ判別回路 ２１ ホワイトバランス回路 ２２ ガンマ補正回路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各読み取り単位に対して互いに異なる複
   数色のフィルタの組み合わせが配置されているカラー読
   み取り部から発生される画像信号を処理して複数色成分
   のデジタル画像信号として出力する画像信号処理装置で
   あって、 前記カラー読み取り部より発生される画像信号を補うべ
   く前記組み合わせに応じた補間処理を用いて前記画像信
   号をデジタルカラー処理するカラー処理手段と、 前記補間処理を用いることなく前記画像信号をデジタル
   処理する白黒処理手段と、 前記カラー処理手段により処理された画像信号を複数色
   成分のデジタル画像信号として出力するか前記白黒処理
   手段により処理された画像信号を複数色成分のデジタル
   画像信号として出力するかを選択する選択手段と、 前記選択手段による選択に応じた複数色成分のデジタル
   画像信号を出力する出力手段とを有することを特徴とす
   る画像信号処理装置。
2. 【請求項２】 前記選択手段による選択は、操作部によ
   る指示に応じて行われることを特徴とする請求項１記載
   の画像信号処理装置。
3. 【請求項３】 前記選択手段による選択は、前記画像信
   号に応じて選択することを特徴とする請求項１記載の画
   像信号処理装置。