JP3000105B2 - デジタル電子スチルカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、イメージセンサによる被写体撮像で得られ
た映像信号をデジタル信号処理し、静止画像を記録・再
生するように構成したデジタル電子スチルカメラに関
し、更に詳しくは前記静止画像の補正に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来の電子スチルカメラは、イメージセンサによって
得た映像信号をアナログ信号処理していた。即ち、CCD
等のイメージセンサより読み出した映像信号をガンマ
（γ）補正やホワイトバランス調整し、マトリクス回路
にて輝度信号及び色差信号を発生させた後、これらの輝
度信号及び色差信号を所定帯域のローパスフィルタによ
って必要な周波数成分のみを得、これをFM変調して磁気
記録媒体に記録している。

尚、前記電子スチルカメラの一例は、「テレビ技術、
1989年５月号、pp55〜64、電子技術出版株式会社発行）
に開示されている。

しかしながら、従来の電子スチルカメラにあっては、
撮像から記録までをアナログ信号処理によって行ってお
り、マトリクス回路やローパスフィルタの特性のバラツ
キに起因して画質向上に限界があった。

そこで、前記問題点を解消するものとしてデジタル電
子スチルカメラが提案され、次第に普及しつつある。デ
ジタル電子スチルカメラについては多種の提案がなされ
ているが、その概要を説明すると下記の通りである。

即ち、撮影レンズや絞り及びシャッタ機構等からなる
光学系を介し、CCD等のイメージセンサに被写体光学像
を入射させる。イメージセンサについて、周知の水平及
び垂直読み出し走査を行い、イメージセンサの各画素か
ら色信号Ｒ、Ｇ、Ｂを読み出し、ガンマ補正、アパーチ
ャ補正等の前処理を行った後、A/D変換器により例えば
８ビット（即ち、256段階）の階調を示すデジタル信号
に変換する。デジタル化された色信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、輝
度・色差信号分離回路に供給し、輝度信号Ｙ、色差信号
Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを形成する。

こうして発生した所定周波数成分の輝度信号Ｙと色差
信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙをデータ圧縮回路に入力してビッ
ト数を減らし、記憶容量の低減化を図る。データ圧縮化
された輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙは、入出
力インターフェイスを介して記憶手段、例えば半導体メ
モリ（スタティックRAM）を具備するメモリカードに記
憶され、画像データの記録及び再生が可能なようになさ
れる。そして、メモリカードには例えば26フレーム分の
画像データを記録するとともに、編集及び消去を自在に
行うことができるように構成され、非常に便利なものに
なっている。

しかし、本発明者の検討によると、前記構成のデジタ
ル電子スチルカメラは、更に改善すべき問題点を有して
いることが明かになった。

〔発明が解決しようとする課題〕

即ち、ガンマ補正、アパーチャ補正等のいわゆる前処
理は、A/D変換器の前段で行われている。従って、ガン
マ補正、アパーチャ補正等を行うためのパラメータが固
定であれば、イメージセンサから読み出された映像信号
の内容、換言すれば画質に対応した最適補正を行うこと
ができない。即ち、従来のデジタル電子スチルカメラに
あっては、画質に対応して補正を可変することができ
ず、補正に限界があった。

本発明は、前記問題点を解消するものであって、その
目的は映像信号の画質を検出してデジタル的に最適補正
を行うように構成したデジタル電子スチルカメラを提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本発明は、イメージ
センサと、該イメージセンサから読み出された映像信号
をデジタル信号に変換するA/D変換器と、前記デジタル
信号に基づいた画像データを記憶する記憶手段を具備す
るデジタル電子スチルカメラにおいて、 前記A/D変換器から直接供給される前記デジタル信号
に基づき画質を検出する画質検出手段と、ガンマ補正、
アパーチャ補正、ホワイトバランス補正等のそれぞれに
ついて複数の補正データを予め記憶するとともに、前記
画質検出手段による検出結果に基づいて最適な補正デー
タが読み出される補正データ記憶手段と、前記画像デー
タを記憶した記憶手段より読み出される色信号について
輝度信号及び色差信号の分離演算を行うとともに、前記
補正データ記憶手段から供給される最適な補正データに
基づいて前記輝度・色差信号に対し補正を行う信号処理
手段とを設け、前記信号処理手段は前記最適な補正デー
タから同時に複数の補正処理を行う各補正を同時に行う
ように構成したものである。

［作用］ このような構成を有する本発明にあっては、デジタル
化された映像信号に基づいて画質検出を行い、検出結果
に対応して予め記憶手段に記憶した補正データのうち最
適の補正データを読み出し、デジタル化された映像信号
に対しデジタル的に所望の補正がなされる。従って、補
正データが画質検出結果に対応して読み出されるので、
より細かい補正がなされるとともに、画質の検出、補正
が全くデジタル的に行われるので、画質を大幅に向上さ
せることができる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照して本発明を適用したデジタル電
子スチルカメラの実施例を説明する。

１はレンズであり、図示を省略した絞り機構、シャッ
タ機構等とともに光学系を構成するものである。この光
学系は、CCDイメージセンサ２上に被写体像を結像する
ものである。

CCDイメージセンサ２は、周知の水平及び垂直走査読
み出しにより各画素の色信号Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）を出力する。これらの色信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、各種
補正を行うための前処理回路を介することなくA/D変換
器３に供給される。即ち、本実施例に示すデジタル電子
スチルカメラにあっては、色信号Ｒ、Ｇ、Ｂがアナログ
信号の段階では前処理は行われない。A/D変換器３は、
色信号Ｒ、Ｇ、Ｂを例えば８ビットのデジタル信号V1
（256階調の画像データ）に変換して出力するものであ
る。

デジタル信号V1は、メモリコントロール回路４と画質
検出回路５とに供給されるのであるが、このうちメモリ
コントロール回路４について先ず説明する。メモリコン
トロール回路４は、１フレーム分のデジタル信号V1をメ
モリ回路６に一時的に格納する制御、更に後述する補正
制御、データ圧縮等を制御するものである。画質検出回
路５は、デジタル信号V1に基づいて画質の検出を行うも
のであり、検出内容はガンマ補正量、アパーチャ補正
量、ホワイトバランス補正量等である。

システムコントローラ７は、前処理メモリ回路８に補
正データを格納するための制御、更に画質検出結果に基
づく補正制御等をなすものである。

尚、前処理メモリ回路８は、本発明でいう補正データ
記憶手段に相当するものであり、ガンマ補正、アパーチ
ャ補正等のそれぞれについて複数データが格納される。

輝度・色差分離回路９は、輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙを形成するものであり、データ圧縮回路10は
輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙのビット数を減ら
し、後述するメモリカートリッジ12への記憶容量の低減
化を図るために設けられている。

次に、前記のように構成されたデジタル電子スチルカ
メラの回路動作を説明する。

シャッター・トリーズ・ボタン（図示せず）を押圧し
て撮影を指示すると、レンズ１を含む光学系が最適撮影
状態に設定され、システムコントローラ７からCCDイメ
ージセンサ２に対し走査読み出しの開始を指示する。各
画素から色信号Ｒ、Ｇ、Ｂが時系列で読み出され、図示
を省略したプリアンプにより所望レベルに増幅されてA/
D変換器３に供給される。

そして、A/D変換器３においてデジタル信号V1に変換
され、画素配列に対応したＲ、Ｇ、Ｂの色信号がメモリ
コントロール回路４と画質検出回路５とに供給される。
メモリコントロール回路４は、デジタル化された色信号
Ｒ、Ｇ、Ｂを一旦メモリ回路６に格納するが、この段階
では画素配列のままの格納であってよい。

一方、画質検出回路５は、デジタル化された色信号
Ｒ、Ｇ、Ｂに基づいて画質検出を行い、例えばガンマ補
正、アパーチャ補正、ホワイトバランス補正等を行うた
めの補正値を検出する。そして、各補正量はシステムコ
ントロール回路７に供給され、該システムコントロール
回路７から各補正値に見合った補正を行うための読み出
し信号、換言すれば補正指示信号が前処理メモリ回路８
に供給される。

前処理メモリ回路８には、ガンマ補正に対して複数の
補正値が予め格納され、アパーチャ補正、ホワイトバラ
ンス補正のそれぞれについても複数の補正値が予め格納
されている。この前処理メモリ回路８に画質に基づく補
正指示信号が供給されると、前処理メモリ回路８から補
正指示信号に対応した補正量が読み出されるようにな
る。そして、メモリコントロール回路４の制御動作によ
り、下記のようにして各補正が行われる。

即ち、メモリコントロール回路４は、メモリ回路６に
格納されていたＲ、Ｇ、Ｂの色信号を読み出し、輝度．
色素信号分離回路９に供給する。又、前処理メモリ回路
８を制御し、補正指示信号に対応した補正量が輝度・色
素信号分離回路９に供給されるように制御する。輝度・
色素信号分離回路９では、メモリ回路６から読みだされ
た色信号Ｒ、Ｇ、Ｂについて輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙの分離演算を行うとともに、前処理メモリ回
路８から供給される補正量について演算を行う。尚、輝
度・色差信号分離回路９は、本発明でいう信号処理手段
に相当するものである。そして、分離され且つガンマ、
アパーチャ、ホワイトバランス等について補正された輝
度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、メモリコントロ
ール回路４からデータ圧縮回路10に供給される。

データ圧縮回路10では、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙについてデータ圧縮を行う。このデータ圧縮
は、帯域圧縮であり画素数の削減を行うものではない。
又、データ圧縮は輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
の何れについても行われる。圧縮された輝度信号Ｙ、色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙはメモリコントロール回路４から
再びメモリ回路６に供給され格納されるのであるが、こ
の格納時にはフレーム信号に配列した格納がなされる。
このようにして、メモリ回路６には、ガンマ補正、アパ
ーチャ補正、ホワイトバランス補正等がなされ、且つデ
ータ圧縮された１フレーム分の輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ
−Ｙ、Ｂ−Ｙが格納されることになる。

次に、１フレーム分の輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、
Ｂ−Ｙは、メモリコントロール回路４の制御により、イ
ンターフェイス回路11を介してメモリ回路12の画像デー
タ領域に格納される。尚、インターフェイス回路11、メ
モリ回路12はメモリカートリッジを構成するものであ
り、図示を省略した電源バッテリ、コネクタを内臓した
ものである。メモリカートリッジは、コネクタを利用す
ることによりカメラ本体に着脱自在に構成され、メモリ
回路12の格納がいっぱいになった場合は、他のメモリカ
ートリッジと交換される。

そして、メモリ回路12に格納された画像データ、即ち
輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを出力信号V0とし
て読み出し、ディスプレイ装置に供給して画像再生を行
う。

このように構成されたデジタル電子スチルカメラにあ
っては、画質に対応した最適補正が行われるので、極め
て良好な再生画像が得られる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は前記に
限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、前記実施例では画質検出により、前処理メモ
リ回路から補正値が自動的に読み出され補正が行われる
ように構成されているが、これに代えてモニター画像を
見つつシステムコントロール回路７を操作し、画像の一
部を強調するような補正を行い得るようにしてもよい。

又、前記メモリ回路は、メモリカートリッジと同様に
構成されたメモリ・カードを利用してもよい。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明に係るデジタル電子ス
チルカメラは、A/D変換されたデジタル映像信号に基づ
いて画質検出を行い、その検出結果により予め前処理メ
モリ回路に格納された複数の補正値から最適補正値を読
み出し、最適補正をデジタル的に行うように構成した。

前記構成のデジタル電子スチルカメラによれば、ガン
マ補正等の各種補正がデジタル的に行われるとともに、
複数の補正値のうち最適補正値が自動的に選択される。
従って、補正量が限定されず、デジタル的に微小な補正
を行い得るので、良好な静止画像を記録・再生すること
ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を適用したデジタル電子スチルカメラの
回路ブロック図である。 図中の符号； １……レンズ、 ２……CCDイメージセンサ、 ３……A/D変換器、 ４……メモリコントロール回路、 ５……画質検出回路、 ６、12……メモリ回路、 ７……システムコントロール回路、 ８……前処理メモリ回路、 ９……輝度・色差信号分離回路、 10……データ圧縮回路、 11……インターフェィス回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イメージセンサと、該イメージセンサから
   読み出された映像信号をデジタル信号に変換するA/D変
   換器と、前記デジタル信号に基づいた画像データを記憶
   する記憶手段を具備するデジタル電子スチルカメラにお
   いて、 前記A/D変換器から直接供給される前記デジタル信号に
   基づき画質を検出する画質検出手段と、ガンマ補正、ア
   パーチャ補正、ホワイトバランス補正等のそれぞれにつ
   いて複数の補正データを予め記憶するとともに、前記画
   質検出手段による検出結果に基づいて最適な補正データ
   が読み出される補正データ記憶手段と、前記画像データ
   を記憶した記憶手段より読み出される色信号について輝
   度信号及び色差信号の分離演算を行うとともに、前記補
   正データ記憶手段から供給される最適な補正データに基
   づいて前記輝度・色差信号に対し補正を行う信号処理手
   段とを設け、前記信号処理手段は前記最適な補正データ
   から同時に複数の補正処理を行うことを特徴とするデジ
   タル電子スチルカメラ。