JP3127871B2 - カラーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号処理方法 - Google Patents
カラーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号処理方法Info
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーカメラ色信
号処理装置およびカラーカメラ色信号処理方法に関す
る。
号処理装置およびカラーカメラ色信号処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラーカメラ色信号処理装置およ
びカラーカメラ色信号処理方法は、例えば、カラーカメ
ラにおいて固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた色信号の処
理装置および処理方法として適用される。
びカラーカメラ色信号処理方法は、例えば、カラーカメ
ラにおいて固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた色信号の処
理装置および処理方法として適用される。
【０００３】図５は、従来の固体撮像素子を用いたカラ
ーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号処理
方法の例を示すブロック図である。ここでいうカメラと
は、動画用のビデオカメラや静止画用の電子スチルカメ
ラを含む。図６は、図５からＡＤ変換部２０１、色信号
処理部２０２、ホワイトバランス部２０３、高域強調部
２０４、ガンマ補正部２０５、モニタなどの出力機器２
０６のブロックを省略し、信号名を記述した色信号処理
のブロック図である。
ーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号処理
方法の例を示すブロック図である。ここでいうカメラと
は、動画用のビデオカメラや静止画用の電子スチルカメ
ラを含む。図６は、図５からＡＤ変換部２０１、色信号
処理部２０２、ホワイトバランス部２０３、高域強調部
２０４、ガンマ補正部２０５、モニタなどの出力機器２
０６のブロックを省略し、信号名を記述した色信号処理
のブロック図である。
【０００４】図６で固体撮像素子３００上には、一例と
して図７に示すようなそれぞれ透過波長域の異なる色フ
ィルタを備えているものとする。ただし、色フィルタの
透過波長域や配列は、これ以外の場合もある。図中、記
号Ｍｇはマゼンタ、Ｃｙはシアン、Ｇはグリーン、Ｙｅ
はイエローの各色を示す。従来の信号処理方法では、特
開昭６３−８２０８６号公報のように、少なくても２色
以上の異なる色フィルタを備えた、２画素以上の画素間
の色差信号および色加算信号を生成する手段３０１によ
って、３０２の輝度信号Ｙや３０３の赤の色差信号Ｒ
ｙ、３０４の青の色差信号Ｂｙを生成する。さらに、マ
トリクス処理部３０５によって、３０６の赤信号Ｒ、３
０７の緑信号Ｇ、３０８の青信号Ｂまたはその他の色空
間に変換して出力する。
して図７に示すようなそれぞれ透過波長域の異なる色フ
ィルタを備えているものとする。ただし、色フィルタの
透過波長域や配列は、これ以外の場合もある。図中、記
号Ｍｇはマゼンタ、Ｃｙはシアン、Ｇはグリーン、Ｙｅ
はイエローの各色を示す。従来の信号処理方法では、特
開昭６３−８２０８６号公報のように、少なくても２色
以上の異なる色フィルタを備えた、２画素以上の画素間
の色差信号および色加算信号を生成する手段３０１によ
って、３０２の輝度信号Ｙや３０３の赤の色差信号Ｒ
ｙ、３０４の青の色差信号Ｂｙを生成する。さらに、マ
トリクス処理部３０５によって、３０６の赤信号Ｒ、３
０７の緑信号Ｇ、３０８の青信号Ｂまたはその他の色空
間に変換して出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術における単板式カラーカメラの色信号処理で
は、信号処理をＣＰＵなどで行う場合に、処理時間がか
かり実時間で処理することが困難である。また、ロジッ
ク回路で実現する場合においても規模が大きくなる問題
を伴う。
来の技術における単板式カラーカメラの色信号処理で
は、信号処理をＣＰＵなどで行う場合に、処理時間がか
かり実時間で処理することが困難である。また、ロジッ
ク回路で実現する場合においても規模が大きくなる問題
を伴う。
【０００６】その理由は、従来の単板式カラーカメラ色
信号処理は、色差信号を得る処理とマトリクス処理にお
いて非常に多くの積算や加減算が必要なため、ＣＰＵで
処理する場合には、多くのクロック数を要し実用的では
ないためである。また、乗算器は、ロジック回路ではゲ
ート数が大きく消費電力も大きくなるためである。な
お、ここでいう実時間とは、動画が滑らかに見えるフレ
ーム間隔を指し、１／２５［ｓ］より短い時間を指すも
のとする。
信号処理は、色差信号を得る処理とマトリクス処理にお
いて非常に多くの積算や加減算が必要なため、ＣＰＵで
処理する場合には、多くのクロック数を要し実用的では
ないためである。また、乗算器は、ロジック回路ではゲ
ート数が大きく消費電力も大きくなるためである。な
お、ここでいう実時間とは、動画が滑らかに見えるフレ
ーム間隔を指し、１／２５［ｓ］より短い時間を指すも
のとする。
【０００７】本発明は、色信号処理時間やカメラの回路
規模、消費電力を削減したカラーカメラ色信号処理装置
およびカラーカメラ色信号処理方法を提供することを目
的とする。
規模、消費電力を削減したカラーカメラ色信号処理装置
およびカラーカメラ色信号処理方法を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のカラーカメラ色信号処理装置は、各画素に
対応して、それぞれ透過波長域の異なる数種類の色フィ
ルタを備えた固体撮像素子からの信号を処理するカラー
カメラ色信号処理装置であり、同じ色フィルタを備えた
２画素以上の画素間の差信号を生成する差信号生成手段
と、出力信号をフィードバックした信号と前記差信号と
を入力信号とし、前記入力信号を色信号処理して前記出
力信号を出力する線形結合手段を備えたことを特徴とし
ている。
め、本発明のカラーカメラ色信号処理装置は、各画素に
対応して、それぞれ透過波長域の異なる数種類の色フィ
ルタを備えた固体撮像素子からの信号を処理するカラー
カメラ色信号処理装置であり、同じ色フィルタを備えた
２画素以上の画素間の差信号を生成する差信号生成手段
と、出力信号をフィードバックした信号と前記差信号と
を入力信号とし、前記入力信号を色信号処理して前記出
力信号を出力する線形結合手段を備えたことを特徴とし
ている。
【０００９】さらに、異なる色フィルタを備えた２画素
以上の画素間の、色差信号と色加算信号をマトリクス処
理によって変換した演算結果と、前記線形結合手段の演
算結果が一致するように、前記線形結合の係数を決定す
るとよい。
以上の画素間の、色差信号と色加算信号をマトリクス処
理によって変換した演算結果と、前記線形結合手段の演
算結果が一致するように、前記線形結合の係数を決定す
るとよい。
【００１０】本発明のカラーカメラ色信号処理方法は、
各画素に対応して、それぞれ透過波長域の異なる数種類
の色フィルタを備えた固体撮像素子からの信号を処理す
るカラーカメラ色信号処理方法であり、同じ色フィルタ
を備えた２画素以上の画素間の差信号を生成する差信号
生成工程と、出力信号をフィードバックした信号と前記
差信号とを入力信号とし、前記入力信号を色信号処理し
て前記出力信号を出力する線形結合工程を備えたことを
特徴としている。
各画素に対応して、それぞれ透過波長域の異なる数種類
の色フィルタを備えた固体撮像素子からの信号を処理す
るカラーカメラ色信号処理方法であり、同じ色フィルタ
を備えた２画素以上の画素間の差信号を生成する差信号
生成工程と、出力信号をフィードバックした信号と前記
差信号とを入力信号とし、前記入力信号を色信号処理し
て前記出力信号を出力する線形結合工程を備えたことを
特徴としている。
【００１１】さらに、異なる色フィルタを備えた２画素
以上の画素間の、色差信号と色加算差信号をマトリクス
処理によって変換した演算結果と、前記線形結合工程の
演算結果が一致するように、前記線形結合の係数を決定
するとよい。
以上の画素間の、色差信号と色加算差信号をマトリクス
処理によって変換した演算結果と、前記線形結合工程の
演算結果が一致するように、前記線形結合の係数を決定
するとよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よるカラーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色
信号処理方法の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図
４を参照すると本発明のカラーカメラ色信号処理装置お
よびカラーカメラ色信号処理方法の一実施形態が示され
ている。
よるカラーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色
信号処理方法の実施の形態を詳細に説明する。図１〜図
４を参照すると本発明のカラーカメラ色信号処理装置お
よびカラーカメラ色信号処理方法の一実施形態が示され
ている。
【００１３】図１は、本発明の一実施形態に係るカラー
カメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号処理方
法が適用される、カラーカメラ色信号処理部の構成例を
示すブロック図である。本カラーカメラ色信号処理装置
は、ＣＣＤ１００、差信号処理部１０１、線形結合部１
０６を有して構成される。なお、固体撮像素子（ＣＣ
Ｄ）１００は、少なくても３色以上の異なる色フィルタ
を備えたＣＣＤである。
カメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号処理方
法が適用される、カラーカメラ色信号処理部の構成例を
示すブロック図である。本カラーカメラ色信号処理装置
は、ＣＣＤ１００、差信号処理部１０１、線形結合部１
０６を有して構成される。なお、固体撮像素子（ＣＣ
Ｄ）１００は、少なくても３色以上の異なる色フィルタ
を備えたＣＣＤである。
【００１４】差信号生成部１０１は、同じ色フィルタを
備えた２画素以上の画素間の差信号を生成する。本差信
号生成部１０１により生成される出力信号は、下記の
（１４）式に示すΔａ（１０２）、Δｂ（１０３）、Δ
ｃ（１０４）、Δｄ（１０５）の差信号である。
備えた２画素以上の画素間の差信号を生成する。本差信
号生成部１０１により生成される出力信号は、下記の
（１４）式に示すΔａ（１０２）、Δｂ（１０３）、Δ
ｃ（１０４）、Δｄ（１０５）の差信号である。
【００１５】線形結合部１０６は、この線形結合部１０
６自体が具備する色信号処理部からの出力信号Ｒ、Ｇ、
Ｂをフィードバック入力信号とし、下記の（１３）式に
示す信号処理を行う。線形結合部１０６（または、色信
号処理部）からの出力信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、赤信号Ｒ（１
０７）、緑信号Ｇ（１０８）、青信号Ｂ（１０９）であ
る。ただし、固体撮像素子（ＣＣＤ）１００に形成され
る色フィルタや目的とする色空間がこれらと異なれば、
補間方式やマトリクス係数が変わるため、途中で生成さ
れる線形結合の式や結合の係数が異なる場合がある。
６自体が具備する色信号処理部からの出力信号Ｒ、Ｇ、
Ｂをフィードバック入力信号とし、下記の（１３）式に
示す信号処理を行う。線形結合部１０６（または、色信
号処理部）からの出力信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、赤信号Ｒ（１
０７）、緑信号Ｇ（１０８）、青信号Ｂ（１０９）であ
る。ただし、固体撮像素子（ＣＣＤ）１００に形成され
る色フィルタや目的とする色空間がこれらと異なれば、
補間方式やマトリクス係数が変わるため、途中で生成さ
れる線形結合の式や結合の係数が異なる場合がある。
【００１６】図１に示したカラーカメラ色信号処理部に
おいて、固体撮像素子１００上には、例として図７に示
すようなそれぞれ透過波長域の異なる色フィルタを備え
ているものとする。ただし、色フィルタの透過波長域や
配列はこれ以外の場合もある。図７中、Ｍｇはマゼン
タ、Ｃｙはシアン、Ｇはグリーン、Ｙｅはイエローの各
色を示すものとする。固体撮像素子１００は、その駆動
方法によって垂直方向に加算し、加算された信号ａ，
ｂ，ｃ，ｄを出力することが可能である。この加算され
た信号ａ，ｂ，ｃ，ｄを次のように定義する。 ａ（ｘ，ｙ）＝Ｍｇ＋Ｃｙ ｂ（ｘ＋１，ｙ）＝Ｇ＋Ｙｅ ｃ（ｘ，ｙ＋１）＝Ｃｙ＋Ｇ ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）＝Ｙｅ＋Ｍｇ …（１）
おいて、固体撮像素子１００上には、例として図７に示
すようなそれぞれ透過波長域の異なる色フィルタを備え
ているものとする。ただし、色フィルタの透過波長域や
配列はこれ以外の場合もある。図７中、Ｍｇはマゼン
タ、Ｃｙはシアン、Ｇはグリーン、Ｙｅはイエローの各
色を示すものとする。固体撮像素子１００は、その駆動
方法によって垂直方向に加算し、加算された信号ａ，
ｂ，ｃ，ｄを出力することが可能である。この加算され
た信号ａ，ｂ，ｃ，ｄを次のように定義する。 ａ（ｘ，ｙ）＝Ｍｇ＋Ｃｙ ｂ（ｘ＋１，ｙ）＝Ｇ＋Ｙｅ ｃ（ｘ，ｙ＋１）＝Ｃｙ＋Ｇ ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）＝Ｙｅ＋Ｍｇ …（１）
【００１７】また、次のような２色の異なる色フィルタ
を備えた２画素間の色加算信号（輝度信号）Ｙ、青の色
差信号Ｂｙ、赤の色差信号Ｒｙを定義する。 ａ（ｘ，ｙ）＋ｂ（ｘ＋１，ｙ）＝Ｙ（ｘ，ｙ） ａ（ｘ，ｙ）−ｂ（ｘ＋１，ｙ）＝Ｂｙ（ｘ，ｙ） ｃ（ｘ，ｙ＋１）＋ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）＝Ｙ（ｘ，ｙ＋１） ｃ（ｘ，ｙ＋１）−ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）＝Ｒｙ（ｘ，ｙ＋１） …（２）
を備えた２画素間の色加算信号（輝度信号）Ｙ、青の色
差信号Ｂｙ、赤の色差信号Ｒｙを定義する。 ａ（ｘ，ｙ）＋ｂ（ｘ＋１，ｙ）＝Ｙ（ｘ，ｙ） ａ（ｘ，ｙ）−ｂ（ｘ＋１，ｙ）＝Ｂｙ（ｘ，ｙ） ｃ（ｘ，ｙ＋１）＋ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）＝Ｙ（ｘ，ｙ＋１） ｃ（ｘ，ｙ＋１）−ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）＝Ｒｙ（ｘ，ｙ＋１） …（２）
【００１８】色信号処理の出力信号を赤信号Ｒ、緑信号
Ｇ、青信号Ｂとすると、Ｙ，Ｂｙ，Ｒｙから次のように
求めることができる。
Ｇ、青信号Ｂとすると、Ｙ，Ｂｙ，Ｒｙから次のように
求めることができる。
【００１９】
【数１】
【００２０】ただし、Ｍは３行３列の行列で９個の色分
離係数または要素が含まれているものとする。（３）式
の演算は色分離処理のためのマトリクス処理である。こ
のようにして、赤信号Ｒ、緑信号Ｇ、青信号Ｂを得る。
離係数または要素が含まれているものとする。（３）式
の演算は色分離処理のためのマトリクス処理である。こ
のようにして、赤信号Ｒ、緑信号Ｇ、青信号Ｂを得る。
【００２１】しかし、この（２）式および（３）式では
一画素あたりの演算量が多いためＣＰＵによる実時間処
理などには適さない。そこで、演算量を削減するために
次のように式を展開する。（３）式の行列Ｍの要素をＭ
11，Ｍ12，Ｍ13，Ｍ21，Ｍ22，Ｍ23，Ｍ31，Ｍ32，Ｍ33
として式を展開すると次のようになる。 Ｒ（ｘ，ｙ）＝Ｍ11Ｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ12Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ13Ｒｙ（ｘ，ｙ＋ １） Ｇ（ｘ，ｙ）＝Ｍ21Ｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ22Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ23Ｒｙ（ｘ，ｙ＋ １） Ｂ（ｘ，ｙ）＝Ｍ31Ｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ32Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ33Ｒｙ（ｘ，ｙ＋ １） Ｒ（ｘ，ｙ＋１）＝Ｍ11Ｙ（ｘ，ｙ＋１）＋Ｍ12Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ13Ｒｙ（ ｘ，ｙ＋１） Ｇ（ｘ，ｙ＋１）＝Ｍ21Ｙ（ｘ，ｙ＋１）＋Ｍ22Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ23Ｒｙ（ ｘ，ｙ＋１） Ｂ（ｘ，ｙ＋１）＝Ｍ31Ｙ（ｘ，ｙ＋１）＋Ｍ32Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ33Ｒｙ（ ｘ，ｙ＋１） …（４）
一画素あたりの演算量が多いためＣＰＵによる実時間処
理などには適さない。そこで、演算量を削減するために
次のように式を展開する。（３）式の行列Ｍの要素をＭ
11，Ｍ12，Ｍ13，Ｍ21，Ｍ22，Ｍ23，Ｍ31，Ｍ32，Ｍ33
として式を展開すると次のようになる。 Ｒ（ｘ，ｙ）＝Ｍ11Ｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ12Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ13Ｒｙ（ｘ，ｙ＋ １） Ｇ（ｘ，ｙ）＝Ｍ21Ｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ22Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ23Ｒｙ（ｘ，ｙ＋ １） Ｂ（ｘ，ｙ）＝Ｍ31Ｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ32Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ33Ｒｙ（ｘ，ｙ＋ １） Ｒ（ｘ，ｙ＋１）＝Ｍ11Ｙ（ｘ，ｙ＋１）＋Ｍ12Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ13Ｒｙ（ ｘ，ｙ＋１） Ｇ（ｘ，ｙ＋１）＝Ｍ21Ｙ（ｘ，ｙ＋１）＋Ｍ22Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ23Ｒｙ（ ｘ，ｙ＋１） Ｂ（ｘ，ｙ＋１）＝Ｍ31Ｙ（ｘ，ｙ＋１）＋Ｍ32Ｂｙ（ｘ，ｙ）＋Ｍ33Ｒｙ（ ｘ，ｙ＋１） …（４）
【００２２】Ｒ信号について（４）式に（２）式を代入
すると次のようになる。ただし、簡略化のため位置
（ｘ，ｙ）の時のみについて示し垂直方向ｙの表示は省
略する。 Ｒ（ｘ）＝Ｍ11Ｙ（ｘ）＋Ｍ12 Ｂｙ（ｘ）＋Ｍ13 Ｒｙ（ｘ） …（５） Ｒ（ｘ）＝Ｍ11（ａ（ｘ）＋ｂ（ｘ＋１））＋Ｍ12（ａ（ｘ）−ｂ（ｘ＋１） ）＋Ｍ13（ｃ（ｘ）−ｄ（ｘ＋１）） …（６）
すると次のようになる。ただし、簡略化のため位置
（ｘ，ｙ）の時のみについて示し垂直方向ｙの表示は省
略する。 Ｒ（ｘ）＝Ｍ11Ｙ（ｘ）＋Ｍ12 Ｂｙ（ｘ）＋Ｍ13 Ｒｙ（ｘ） …（５） Ｒ（ｘ）＝Ｍ11（ａ（ｘ）＋ｂ（ｘ＋１））＋Ｍ12（ａ（ｘ）−ｂ（ｘ＋１） ）＋Ｍ13（ｃ（ｘ）−ｄ（ｘ＋１）） …（６）
【００２３】ここで、水平位置ｘ＋１の時について解
く。 Ｒ（ｘ＋１）＝Ｍ11（ａ（ｘ＋２）＋ｂ（ｘ＋１））＋Ｍ12（ａ（ｘ＋２）−ｂ （ｘ＋１））＋Ｍ13（ｃ（ｘ＋２）−ｄ（ｘ＋１）） …（７）
く。 Ｒ（ｘ＋１）＝Ｍ11（ａ（ｘ＋２）＋ｂ（ｘ＋１））＋Ｍ12（ａ（ｘ＋２）−ｂ （ｘ＋１））＋Ｍ13（ｃ（ｘ＋２）−ｄ（ｘ＋１）） …（７）
【００２４】（７）式より（６）式を差し引くと次のよ
うになる。 Ｒ（ｘ＋１）＝Ｒ（ｘ）＋Ｍ11（ａ（ｘ＋２）−ａ（ｘ））＋Ｍ12（ａ（ｘ＋ ２）−ａ（ｘ））＋Ｍ13（ｃ（ｘ＋２）−ｃ（ｘ）） …（８） Ｒ（ｘ＋１）＝Ｒ（ｘ）＋（Ｍ11＋Ｍ12）（ａ（ｘ＋２）−ａ（ｘ））＋Ｍ13 （ｃ（ｘ＋２）−ｃ（ｘ）） (９）
うになる。 Ｒ（ｘ＋１）＝Ｒ（ｘ）＋Ｍ11（ａ（ｘ＋２）−ａ（ｘ））＋Ｍ12（ａ（ｘ＋ ２）−ａ（ｘ））＋Ｍ13（ｃ（ｘ＋２）−ｃ（ｘ）） …（８） Ｒ（ｘ＋１）＝Ｒ（ｘ）＋（Ｍ11＋Ｍ12）（ａ（ｘ＋２）−ａ（ｘ））＋Ｍ13 （ｃ（ｘ＋２）−ｃ（ｘ）） (９）
【００２５】さらに、水平位置ｘ＋２の時について解
く。 Ｒ（ｘ＋２）＝Ｍ11（ａ（ｘ＋２）＋ｂ（ｘ＋３））＋Ｍ12（ａ（ｘ＋２）−ｂ （ｘ＋３））＋Ｍ13（ｃ（ｘ＋２）−ｄ（ｘ＋３）） …（１０）
く。 Ｒ（ｘ＋２）＝Ｍ11（ａ（ｘ＋２）＋ｂ（ｘ＋３））＋Ｍ12（ａ（ｘ＋２）−ｂ （ｘ＋３））＋Ｍ13（ｃ（ｘ＋２）−ｄ（ｘ＋３）） …（１０）
【００２６】（１０）式より（７）式を差し引くと次の
ようになる。 Ｒ（ｘ＋２）＝Ｒ（ｘ＋１）＋Ｍ11（ｂ（ｘ＋３）−ｂ（ｘ＋１））−Ｍ12（ｂ （ｘ＋３）−ｂ（ｘ＋１））−Ｍ13（ｄ（ｘ＋３）−ｄ（ｘ＋１）） …（１１） Ｒ（ｘ＋２）＝Ｒ（ｘ＋１）＋（Ｍ11−Ｍ12）（ｂ（ｘ＋３）−ｂ（ｘ＋１） ）−Ｍ13（ｄ（ｘ＋３）−ｄ（ｘ＋１）） …（１２）
ようになる。 Ｒ（ｘ＋２）＝Ｒ（ｘ＋１）＋Ｍ11（ｂ（ｘ＋３）−ｂ（ｘ＋１））−Ｍ12（ｂ （ｘ＋３）−ｂ（ｘ＋１））−Ｍ13（ｄ（ｘ＋３）−ｄ（ｘ＋１）） …（１１） Ｒ（ｘ＋２）＝Ｒ（ｘ＋１）＋（Ｍ11−Ｍ12）（ｂ（ｘ＋３）−ｂ（ｘ＋１） ）−Ｍ13（ｄ（ｘ＋３）−ｄ（ｘ＋１）） …（１２）
【００２７】（９）式や（１２）式の演算量は（Ｍ11＋
Ｍ12）や（Ｍ11−Ｍ12）を定数とすることにより、
（６）式と比べて乗算が１、加減算が１少なくなるとい
う特徴がある。例えば、乗算に３クロック、加減算に１
クロック、その他ループのための処理に２クロックかか
るＣＰＵがあった場合には、（６）式では３×３（乗
算）＋１×５（加減算）＋２（その他）＝１６クロック
となるのに対して、（１２）式では３×２（乗算）＋１
×４（加減算）＋２（その他）＝１２クロックとなり２
５％程度処理時間を削減することが可能である。Ｒ信号
と同様にしてＧ信号やＢ信号も解くと次のようにまとめ
られる。
Ｍ12）や（Ｍ11−Ｍ12）を定数とすることにより、
（６）式と比べて乗算が１、加減算が１少なくなるとい
う特徴がある。例えば、乗算に３クロック、加減算に１
クロック、その他ループのための処理に２クロックかか
るＣＰＵがあった場合には、（６）式では３×３（乗
算）＋１×５（加減算）＋２（その他）＝１６クロック
となるのに対して、（１２）式では３×２（乗算）＋１
×４（加減算）＋２（その他）＝１２クロックとなり２
５％程度処理時間を削減することが可能である。Ｒ信号
と同様にしてＧ信号やＢ信号も解くと次のようにまとめ
られる。
【００２８】 Ｒ（ｘ＋１）＝Ｒ（ｘ）＋（Ｍ11＋Ｍ12）Δａ（ｘ）＋Ｍ13Δｃ（ｘ） Ｇ（ｘ＋１）＝Ｇ（ｘ）＋（Ｍ21＋Ｍ22）Δａ（ｘ）＋Ｍ23Δｃ（ｘ） Ｂ（ｘ＋１）＝Ｂ（ｘ）＋（Ｍ31＋Ｍ33）Δａ（ｘ）＋Ｍ32Δｃ（ｘ） Ｒ（ｘ＋２）＝Ｒ（ｘ＋１）＋（Ｍ11−Ｍ12）Δｂ（ｘ＋１）−Ｍ13Δｄ（ｘ ＋１） Ｇ（ｘ＋２）＝Ｇ（ｘ＋１）＋（Ｍ21−Ｍ22）Δｂ（ｘ＋１）−Ｍ23Δｄ（ｘ ＋１） Ｂ（ｘ＋２）＝Ｂ（ｘ＋１）＋（Ｍ31−Ｍ33）Δｂ（ｘ＋１）−Ｍ32Δｄ（ｘ ＋１） （１３）
【００２９】ただし、差信号Δａ，Δｂ，Δｃ，Δｄは
次のように定義する。 Δａ（ｘ）＝ａ（ｘ＋２）−ａ（ｘ） Δｂ（ｘ＋１）＝ｂ（ｘ＋３）−ｂ（ｘ＋１） Δｃ（ｘ）＝ｃ（ｘ＋２）−ｃ（ｘ） Δｄ（ｘ＋１）＝ｄ（ｘ＋３）−ｄ（ｘ＋１） （１４）
次のように定義する。 Δａ（ｘ）＝ａ（ｘ＋２）−ａ（ｘ） Δｂ（ｘ＋１）＝ｂ（ｘ＋３）−ｂ（ｘ＋１） Δｃ（ｘ）＝ｃ（ｘ＋２）−ｃ（ｘ） Δｄ（ｘ＋１）＝ｄ（ｘ＋３）−ｄ（ｘ＋１） （１４）
【００３０】固体撮像素子の電荷転送時に混入する暗電
流などのノイズ成分を取り除くため、出力信号にオフセ
ットがある際は、このオフセット値を減算するＯＢ処理
部を色信号処理に入れる場合がある。しかし、（１３）
式よりフィードバックされた信号にはこのオフセット値
は含まれておらず、（１４）式に示されるように差信号
ではこれらのオフセット値が相殺されるため、本色信号
処理ではＯＢ処理部を含む必要がないという特徴があ
る。
流などのノイズ成分を取り除くため、出力信号にオフセ
ットがある際は、このオフセット値を減算するＯＢ処理
部を色信号処理に入れる場合がある。しかし、（１３）
式よりフィードバックされた信号にはこのオフセット値
は含まれておらず、（１４）式に示されるように差信号
ではこれらのオフセット値が相殺されるため、本色信号
処理ではＯＢ処理部を含む必要がないという特徴があ
る。
【００３１】また、（１３）式では、Δａ，Δｂ，Δ
ｃ，Δｄといった同じ色フィルタを備えた画素間の差信
号と、時系列的に前の画素における色信号処理結果の出
力信号を入力信号としてフィードバックした信号が係数
を介した線形結合で示されている。この演算は、（３）
式に示された少なくても２色以上の異なる色フィルタを
備えた２画素以上の画素間の色差信号および色加算信号
をマトリクス処理によって変換した演算結果と一致する
ように線形結合の係数を決定できることを示している。
また、（１３）式のように再帰的に演算を行うことによ
って、同じ演算結果を得る場合においても演算回数を削
減できるという特徴がある。
ｃ，Δｄといった同じ色フィルタを備えた画素間の差信
号と、時系列的に前の画素における色信号処理結果の出
力信号を入力信号としてフィードバックした信号が係数
を介した線形結合で示されている。この演算は、（３）
式に示された少なくても２色以上の異なる色フィルタを
備えた２画素以上の画素間の色差信号および色加算信号
をマトリクス処理によって変換した演算結果と一致する
ように線形結合の係数を決定できることを示している。
また、（１３）式のように再帰的に演算を行うことによ
って、同じ演算結果を得る場合においても演算回数を削
減できるという特徴がある。
【００３２】図２は、図１に示したカラーカメラ色信号
処理部を実現するための、カラーカメラおよびそれに接
続される出力機器の構成された、第１の色信号処理装置
の構成例を示すブロック図である。本第１の色信号処理
装置は、少なくても３色以上の異なる色フィルタを備え
た固体撮像素子ＣＣＤ５００、ＡＤ変換部５０１、ハー
ドウエアロジックによる色信号処理部であるディジタル
シグナルプロセッサ５０２、記憶素子５０３、出力機器
５０４により構成される。出力機器５０４以外は、カメ
ラに搭載されているものとする。
処理部を実現するための、カラーカメラおよびそれに接
続される出力機器の構成された、第１の色信号処理装置
の構成例を示すブロック図である。本第１の色信号処理
装置は、少なくても３色以上の異なる色フィルタを備え
た固体撮像素子ＣＣＤ５００、ＡＤ変換部５０１、ハー
ドウエアロジックによる色信号処理部であるディジタル
シグナルプロセッサ５０２、記憶素子５０３、出力機器
５０４により構成される。出力機器５０４以外は、カメ
ラに搭載されているものとする。
【００３３】図３は、図１に示したカラーカメラ色信号
処理部を実現するための、カラーカメラおよびそれに接
続される出力機器の構成された、第２の色信号処理装置
の構成例を示すブロック図である。本第２の色信号処理
装置は、少なくても３色以上の異なる色フィルタを備え
た固体撮像素子ＣＣＤ６００、ＡＤ変換部６０１、本発
明の色信号処理方法がソフトウエアによって記述が可能
であるＣＰＵ６０２、記憶素子６０３、出力機器６０４
により構成される。出力機器６０４以外は、カメラに搭
載されているものとする。
処理部を実現するための、カラーカメラおよびそれに接
続される出力機器の構成された、第２の色信号処理装置
の構成例を示すブロック図である。本第２の色信号処理
装置は、少なくても３色以上の異なる色フィルタを備え
た固体撮像素子ＣＣＤ６００、ＡＤ変換部６０１、本発
明の色信号処理方法がソフトウエアによって記述が可能
であるＣＰＵ６０２、記憶素子６０３、出力機器６０４
により構成される。出力機器６０４以外は、カメラに搭
載されているものとする。
【００３４】図４は、図１に示したカラーカメラ色信号
処理部を実現するためのカラーカメラおよびそれに接続
される出力機器の構成された、第３の色信号処理装置の
構成例を示すブロック図である。本第３の色信号処理装
置は、少なくても３色以上の異なる色フィルタを備えた
固体撮像素子ＣＣＤ７００、ＡＤ変換部７０１、ＡＤ変
換部７０１の出力をディジタルインタフェースを介して
接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータやワークステ
ーションなどＣＰＵと記憶素子を搭載し色信号処理演算
が可能なコンピュータ）７０２、ＰＣ７０２に接続され
るモニタなどの出力機器７０３により構成される。ＰＣ
７０２、および出力機器７０３以外は、カメラに搭載さ
れているものとする。
処理部を実現するためのカラーカメラおよびそれに接続
される出力機器の構成された、第３の色信号処理装置の
構成例を示すブロック図である。本第３の色信号処理装
置は、少なくても３色以上の異なる色フィルタを備えた
固体撮像素子ＣＣＤ７００、ＡＤ変換部７０１、ＡＤ変
換部７０１の出力をディジタルインタフェースを介して
接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータやワークステ
ーションなどＣＰＵと記憶素子を搭載し色信号処理演算
が可能なコンピュータ）７０２、ＰＣ７０２に接続され
るモニタなどの出力機器７０３により構成される。ＰＣ
７０２、および出力機器７０３以外は、カメラに搭載さ
れているものとする。
【００３５】上記の実施形態によれば、単板式カラーカ
メラの色信号処理においてその演算量を削減することに
よって、色信号処理にかかる処理時間やカメラの回路規
模、消費電力を削減することができる。
メラの色信号処理においてその演算量を削減することに
よって、色信号処理にかかる処理時間やカメラの回路規
模、消費電力を削減することができる。
【００３６】尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施
の一例である。但し、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内において種々変形実施
が可能である。
の一例である。但し、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内において種々変形実施
が可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明より明かなように、本発明の
カラーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号
処理方法は、同じ色フィルタを備えた２画素以上の画素
間の差信号を生成し、この差信号と当該手段の出力信号
をフィードバックした信号とを入力信号とし色信号処理
した出力信号を出力する。本構成によれば、従来の色信
号処理の演算方法に比べて１画素の出力信号を得るため
に必要な演算回数を減らすことができ、単板式カラーカ
メラの色信号処理の処理時間やカメラの回路規模、消費
電力、製造コストを削減することができる。
カラーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号
処理方法は、同じ色フィルタを備えた２画素以上の画素
間の差信号を生成し、この差信号と当該手段の出力信号
をフィードバックした信号とを入力信号とし色信号処理
した出力信号を出力する。本構成によれば、従来の色信
号処理の演算方法に比べて１画素の出力信号を得るため
に必要な演算回数を減らすことができ、単板式カラーカ
メラの色信号処理の処理時間やカメラの回路規模、消費
電力、製造コストを削減することができる。
【００３８】また、２画素以上の画素間の色差信号の他
に色加算信号を生成し、色差信号と色加算信号をマトリ
クスにより変換した演算結果と、２画素以上の画素間の
差信号と当該手段の出力信号をフィードバックした信号
とをマトリクス処理によって変換した演算結果とが一致
するように、線形結合の係数を決定する。よって、フィ
ードバックされた信号ではオフセットが既に除かれてお
り、差信号はオフセット値が相殺されており、固体撮像
素子の出力信号にオフセットがある場合においても、Ｏ
Ｂ処理部などを用いてこのオフセット値を減算する必要
がない。
に色加算信号を生成し、色差信号と色加算信号をマトリ
クスにより変換した演算結果と、２画素以上の画素間の
差信号と当該手段の出力信号をフィードバックした信号
とをマトリクス処理によって変換した演算結果とが一致
するように、線形結合の係数を決定する。よって、フィ
ードバックされた信号ではオフセットが既に除かれてお
り、差信号はオフセット値が相殺されており、固体撮像
素子の出力信号にオフセットがある場合においても、Ｏ
Ｂ処理部などを用いてこのオフセット値を減算する必要
がない。
【図１】本発明のカラーカメラ色信号処理装置およびカ
ラーカメラ色信号処理方法の実施形態を示し、色信号処
理方法の構成例を示すブロック図である。
ラーカメラ色信号処理方法の実施形態を示し、色信号処
理方法の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の色信号処理方法を実現するためのカラ
ーカメラの構成およびそれに接続される出力機器の一例
を示すブロック図である。
ーカメラの構成およびそれに接続される出力機器の一例
を示すブロック図である。
【図３】本発明の色信号処理方法を実現するためのカラ
ーカメラの構成およびそれに接続される出力機器の一例
を示すブロック図である。
ーカメラの構成およびそれに接続される出力機器の一例
を示すブロック図である。
【図４】本発明の色信号処理方法を実現するためのカラ
ーカメラの構成およびそれに接続されるコンピュータと
出力機器の一例を示すブロック図である。
ーカメラの構成およびそれに接続されるコンピュータと
出力機器の一例を示すブロック図である。
【図５】従来のカラーカメラの構成の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】従来の色信号処理方法の構成の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】固体撮像素子に備える色フィルタの構成例であ
る。
る。
１００ 固体撮像素子（ＣＣＤ） １０１ 差信号生成部 １０２ 差信号Δａ １０３ 差信号Δｂ １０４ 差信号Δｃ １０５ 差信号Δｄ １０６ 線形結合部 １０７ 赤信号Ｒ １０８ 緑信号Ｇ １０９ 青信号Ｂ ２００ 固体撮像素子（ＣＣＤ） ２０１ ＡＤ変換部（ＡＤＣ） ２０２ 色信号処理部 ２０３ ホワイトバランス部（ＷＢ） ２０４ 高域強調部（ＨＰＦ） ２０５ ガンマ補正部 ２０６ 出力機器 ３００ 固体撮像素子（ＣＣＤ） ３０１ 加減算部 ３０２ 色加算信号Ｙ ３０３ 色差信号Ｒｙ ３０４ 色差信号Ｂｙ ３０５ マトリクス処理部 ３０６ 赤信号Ｒ ３０７ 緑信号Ｇ ３０８ 青信号Ｂ ５００ 固体撮像素子（ＣＣＤ） ５０１ ＡＤ変換部（ＡＤＣ） ５０２ ディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ） ５０３ 記憶素子 ５０４ 出力機器 ６００ 固体撮像素子（ＣＣＤ） ６０１ ＡＤ変換部（ＡＤＣ） ６０２ ＣＰＵ ６０３ 記憶素子 ６０４ 出力機器 ７００ 固体撮像素子（ＣＣＤ） ７０１ ＡＤ変換部（ＡＤＣ） ７０２ コンピュータ（ＰＣ） ７０３ 出力機器
Claims (4)
- 【請求項１】 各画素に対応して、それぞれ透過波長域
の異なる数種類の色フィルタを備えた固体撮像素子から
の信号を処理するカラーカメラ色信号処理装置におい
て、 同じ色フィルタを備えた２画素以上の画素間の差信号を
生成する差信号生成手段と、 出 力信号をフィードバックした信号と前記差信号とを入
力信号とし、前記入力信号を色信号処理して前記出力信
号を出力する線形結合手段を備えたことを特徴とするカ
ラーカメラ色信号処理装置。 - 【請求項２】 異なる色フィルタを備えた２画素以上の
画素間の、色差信号と色加算信号をマトリクス処理によ
って変換した演算結果と、前記線形結合手段の演算結果
が一致するように、前記線形結合の係数を決定すること
を特徴とする請求項１に記載のカラーカメラ色信号処理
装置。 - 【請求項３】 各画素に対応して、それぞれ透過波長域
の異なる数種類の色フィルタを備えた固体撮像素子から
の信号を処理するカラーカメラ色信号処理方法におい
て、 同じ色フィルタを備えた２画素以上の画素間の差信号を
生成する差信号生成工程と、 出 力信号をフィードバックした信号と前記差信号とを入
力信号とし、前記入力信号を色信号処理して前記出力信
号を出力する線形結合工程を備えたことを特徴とするカ
ラーカメラ色信号処理方法。 - 【請求項４】 異なる色フィルタを備えた２画素以上の
画素間の、色差信号と色加算信号をマトリクス処理によ
って変換した演算結果と、前記線形結合工程の演算結果
が一致するように、前記線形結合の係数を決定すること
を特徴とする請求項３に記載のカラーカメラ色信号処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09332013A JP3127871B2 (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | カラーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09332013A JP3127871B2 (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | カラーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168736A JPH11168736A (ja) | 1999-06-22 |
| JP3127871B2 true JP3127871B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=18250173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09332013A Expired - Fee Related JP3127871B2 (ja) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | カラーカメラ色信号処理装置およびカラーカメラ色信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3127871B2 (ja) |
-
1997
- 1997-12-02 JP JP09332013A patent/JP3127871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11168736A (ja) | 1999-06-22 |
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|---|---|---|---|
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