JP3298330B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JP3298330B2
JP3298330B2 JP24277494A JP24277494A JP3298330B2 JP 3298330 B2 JP3298330 B2 JP 3298330B2 JP 24277494 A JP24277494 A JP 24277494A JP 24277494 A JP24277494 A JP 24277494A JP 3298330 B2 JP3298330 B2 JP 3298330B2
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彰浩 田村
茂生 阪上
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は逆光撮影等で主被写体が
階調性のないぼやけた画像になったものを階調補正を行
いノイズが目立たない階調表現の豊かな画像を得ること
ができる撮像装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting a gradation of a blurred image of a main subject in backlit photography or the like to obtain an image rich in gradation expression with less noticeable noise. The present invention relates to a possible imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、多くの逆光補正手段を搭載した撮
像装置が開発されている。従来の撮像装置としては、例
えば特開平4−340875号公報「撮像装置」に示さ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, an image pickup apparatus equipped with many backlight correction means has been developed. A conventional imaging device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-340875, entitled "Imaging Device".

【0003】以下に、従来の撮像装置について説明す
る。図16は同公報に示されている従来の撮像装置のブ
ロック図である。図16において、1はレンズ、2は絞
り機構、3は撮像素子、4は撮像素子3の出力を適当な
大きさまで増幅するプリアンプ、5は積分回路、6は絞
り制御回路、7はガンマ補正回路、ホワイトバランス回
路等で構成されるプロセス回路、8は自動利得制御回路
(以下AGC回路という)、9は積分回路、10はAG
C回路8の利得を制御する信号を発生するAGC制御回
路、11はAGC回路8の映像信号出力をA/D変換す
るA/D変換器、12はA/D変換された信号を複数の
領域に分割する領域分割回路、13は各領域に分割され
た信号から各領域の明るさに対応した評価値を演算する
演算回路、14は各領域に分割された信号を明るさ別に
計数することにより、度数分布を求める度数分布演算回
路、15は演算回路13の出力及び度数分布演算回路1
4の出力をマイコンに入力するためのインターフェイス
回路、16はマイコン、17はマイコン16のデジタル
信号出力をアナログ信号に変換するD/A変換器、18
はD/A変換器17の出力に応じ、制御信号を発生させ
る制御信号発生回路、19は制御信号発生回路18より
出力される制御信号により、映像信号の利得を制御する
利得制御回路、20はカメラの信号処理回路である。
[0003] A conventional imaging device will be described below. FIG. 16 is a block diagram of a conventional imaging apparatus disclosed in the publication. In FIG. 16, 1 is a lens, 2 is an aperture mechanism, 3 is an image sensor, 4 is a preamplifier that amplifies the output of the image sensor 3 to an appropriate size, 5 is an integration circuit, 6 is an aperture control circuit, 7 is a gamma correction circuit. , A white balance circuit, etc., 8 is an automatic gain control circuit (hereinafter referred to as an AGC circuit), 9 is an integration circuit, and 10 is an AG circuit.
An AGC control circuit for generating a signal for controlling the gain of the C circuit 8, an A / D converter 11 for A / D converting the video signal output of the AGC circuit 8, and a 12 for converting the A / D converted signal into a plurality of areas. An area dividing circuit 13 for calculating an evaluation value corresponding to the brightness of each area from the signal divided for each area; and 14 for counting the signals divided for each area by brightness. 15 is a frequency distribution operation circuit for obtaining a frequency distribution, and 15 is an output of the operation circuit 13 and a frequency distribution operation circuit 1
An interface circuit for inputting the output of 4 to the microcomputer; 16 a microcomputer; 17 a D / A converter for converting the digital signal output of the microcomputer 16 into an analog signal;
Is a control signal generation circuit for generating a control signal in accordance with the output of the D / A converter 17, 19 is a gain control circuit for controlling the gain of the video signal by the control signal output from the control signal generation circuit 18, and 20 is It is a signal processing circuit of a camera.

【0004】以上のように構成された従来の撮像装置に
ついて、以下その動作について説明する。レンズ1を通
った光は、絞り機構2で光量を制限され撮像素子3で電
気信号に変換された後、プリアンプ4で増幅される。こ
のプリアンプ4の出力は、積分回路5で積分され、プリ
アンプ4の出力信号レベルに対応した直流信号となり絞
り制御回路6に入力される。絞り制御回路6では、入力
された直流信号レベルと基準電圧とを比較し、プリアン
プ4の出力信号レベルが一定となるように絞り機構2を
動作させるような制御信号を出力する。
[0004] The operation of the conventional imaging apparatus configured as described above will be described below. The light passing through the lens 1 is limited in light quantity by the diaphragm mechanism 2, is converted into an electric signal by the image pickup device 3, and is amplified by the preamplifier 4. The output of the preamplifier 4 is integrated by the integrating circuit 5 to become a DC signal corresponding to the output signal level of the preamplifier 4 and input to the aperture control circuit 6. The aperture control circuit 6 compares the input DC signal level with the reference voltage, and outputs a control signal for operating the aperture mechanism 2 so that the output signal level of the preamplifier 4 becomes constant.

【0005】一方、プリアンプ4の出力はガンマ補正や
ホワイトバランスを行うプロセス回路7を通り、AGC
回路8に入力される。このAGC回路8は、AGC回路
8の出力を積分回路9で積分し、AGC回路8の出力レ
ベルに対応した直流信号とした後、AGC制御回路10
で基準電圧と比較し発生されるAGC制御信号により、
AGC回路8の出力信号レベルを一定にする。
On the other hand, the output of the preamplifier 4 passes through a process circuit 7 for performing gamma correction and white balance, and outputs an AGC signal.
Input to the circuit 8. The AGC circuit 8 integrates the output of the AGC circuit 8 by an integration circuit 9 to obtain a DC signal corresponding to the output level of the AGC circuit 8, and then converts the integrated signal to an AGC control circuit 10
The AGC control signal generated by comparing with the reference voltage at
The output signal level of the AGC circuit 8 is made constant.

【0006】AGC回路8の出力は、A/D変換器11
によりデジタル信号に変換され、領域分割回路12によ
り複数の領域に画面上を分割し、演算回路13がそれぞ
れの領域における映像信号の平均輝度分布を各領域の露
出評価値として検出するとともに、度数分布演算回路1
4が各領域内の輝度分布を求め、マイコン16が画面中
央部とその他の領域との相関をとり、画面中央部と相関
がある領域を主要被写体領域とし、それ以外の領域を非
主要被写体領域とする。そして、主要被写体領域と非主
要被写体領域との比により逆光、過順光を判別し、その
程度に応じ映像信号の利得を制御する。映像信号の利得
を制御する時に、映像信号の輝度レベルが高い部分に比
べ、輝度レベルが低い部分の利得が高くなるように補正
する。このように利得制御回路19から暗い部分の階調
特性が補正されコントラストのついた信号が出力され、
信号処理回路20により種々の処理をした後、信号出力
端子21より映像信号が出力される。
The output of the AGC circuit 8 is supplied to an A / D converter 11
Is divided into a plurality of regions by the region dividing circuit 12, the arithmetic circuit 13 detects the average luminance distribution of the video signal in each region as the exposure evaluation value of each region, and the frequency distribution Arithmetic circuit 1
4 calculates the luminance distribution in each area, the microcomputer 16 correlates the center of the screen with the other areas, sets the area correlated with the center of the screen as the main subject area, and sets the other areas as the non-main subject areas. And Then, backlight or over-direct light is determined based on the ratio between the main subject area and the non-main subject area, and the gain of the video signal is controlled in accordance with the degree. When controlling the gain of the video signal, the gain is corrected so that the gain of the portion having the lower luminance level is higher than that of the portion having the higher luminance level of the video signal. In this way, the gain control circuit 19 corrects the gradation characteristics of the dark part and outputs a signal with contrast.
After performing various processes by the signal processing circuit 20, a video signal is output from the signal output terminal 21.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来例においては、逆光、過順光度合を判別し、その程度
に応じ映像信号の利得を制御する。映像信号の利得を制
御する時に、映像信号の輝度レベルが高い部分に比べ、
輝度レベルが低い部分の利得が高くなるように補正して
いる。したがって、暗い部分の階調補正はできるが映像
信号の低輝度部のS/Nが大きく劣化するという問題点
がある。
However, in the above-mentioned conventional example, the degree of backlight or excessive light is determined, and the gain of the video signal is controlled in accordance with the degree. When controlling the gain of the video signal, compared to the part where the brightness level of the video signal is high,
The correction is performed so that the gain of the portion where the luminance level is low increases. Therefore, there is a problem that the gradation correction of the dark part can be performed, but the S / N of the low luminance part of the video signal is largely deteriorated.

【0008】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、映像信号の低輝度部のS/Nが劣化することなく、
黒つぶれや白つぶれを防止し、順光被写体から強い逆光
被写体まで画面全域にわたって階調表現の豊かな出力画
像を得ることができる撮像装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, without deteriorating the S / N of a low luminance portion of a video signal.
It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of preventing black and white loss and obtaining an output image with rich gradation expression over the entire screen from a normally-lit subject to a strongly backlit subject.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の撮像装置は、映像信号を出力する撮像素子
と、撮像素子からの映像信号出力の利得を制御するAG
C回路と、AGC回路の出力信号レベルが一定になるよ
うに制御するAGC制御手段と、階調補正係数によりA
GC回路の映像信号出力の輝度レベル毎に、利得を可変
することで階調補正を行う階調補正手段と、AGC回路
の映像信号出力から画像の特徴量を抽出する特徴量抽出
手段と、特徴量抽出手段が抽出した特徴量から逆光及び
過順光度合を判別し階調補正の補正度合を出力する画像
判別手段と、AGC制御手段の制御信号により画像判別
手段の補正度合を抑圧し階調補正係数を決定する階調補
正抑圧手段とを備え、階調補正抑圧手段は、AGC制御
手段の制御信号がAGC回路の利得を大とする場合に補
正度合の抑圧を大とし、抑圧された補正度合に応じて階
調補正係数を決定するものである。
In order to achieve this object, an image pickup apparatus according to the present invention comprises an image pickup device for outputting a video signal and an AG for controlling a gain of a video signal output from the image pickup device.
A C circuit; AGC control means for controlling the output signal level of the AGC circuit to be constant;
A gradation correction means for performing gradation correction by varying a gain for each luminance level of a video signal output of the GC circuit, a feature quantity extraction means for extracting a feature quantity of an image from the video signal output of the AGC circuit, An image discriminating means for discriminating the degree of backlight and over-order light from the feature quantity extracted by the quantity extracting means and outputting a correction degree of the gradation correction; and a control signal of the AGC control means for suppressing the degree of correction of the image discriminating means and for controlling the gradation. And a tone correction suppressing means for determining a correction coefficient , wherein the tone correction suppressing means comprises an AGC control.
When the control signal of the means increases the gain of the AGC circuit,
The degree of positive degree suppression is increased, and the level is adjusted according to the suppressed correction degree.
The tone correction coefficient is determined .

【0010】また、本発明の撮像装置は、映像信号を出
力する撮像素子と、階調補正係数により撮像素子からの
映像信号出力の輝度レベル毎に、利得を可変することで
階調補正を行う階調補正手段と、階調補正手段の映像信
号出力の輪郭強調等の信号処理を行う信号処理回路と、
撮像素子の映像信号出力から画像の特徴量を抽出する特
徴量抽出手段と、特徴量抽出手段が抽出した特徴量から
逆光及び過順光度合を判別し階調補正係数を出力する画
像判別手段と、画像判別手段が決定した階調補正係数に
より信号処理回路の輪郭強調信号の利得を制御する輪郭
信号利得制御手段とを備え、輪郭信号利得制御手段は、
階調補正係数が階調補正による低輝度部の利得を大とす
る場合に低輝度部の輪郭強調信号の利得を小とするもの
である。
Further, the image pickup apparatus of the present invention performs gradation correction by varying the gain for each image signal output luminance level of the image signal output from the image pickup element by using a gradation correction coefficient. Tone correction means, a signal processing circuit for performing signal processing such as contour enhancement of the video signal output of the tone correction means,
A feature amount extraction unit that extracts a feature amount of an image from a video signal output of the imaging device; and an image determination unit that determines a degree of backlight and over-order light from the feature amount extracted by the feature amount extraction unit and outputs a gradation correction coefficient. Contour signal gain control means for controlling the gain of the contour emphasizing signal of the signal processing circuit according to the gradation correction coefficient determined by the image discriminating means , wherein the contour signal gain control means comprises:
The gradation correction coefficient increases the gain of the low luminance part due to the gradation correction.
In such a case, the gain of the contour emphasizing signal in the low luminance portion is reduced .

【0011】[0011]

【作用】本発明の撮像装置は上記した構成により、AG
C制御手段のAGC制御信号に連動し階調補正抑圧手段
が決定した階調補正係数により階調補正手段を抑圧し階
調補正を行った映像信号を出力するようにしたもので、
入力画像に対してもノイズが目立たない階調補正画像を
得ることができる。
According to the imaging apparatus of the present invention, the AG
The tone correction means suppresses the tone correction means with a tone correction coefficient determined by the tone correction suppression means in conjunction with the AGC control signal of the C control means, and outputs a video signal subjected to tone correction.
It is possible to obtain a gradation corrected image in which noise is not noticeable even for an input image.

【0012】また本発明の撮像装置は上記した構成によ
り、画像判別手段の階調補正係数により階調補正手段を
制御し階調補正を行い、また画像判別手段の階調補正係
数により輪郭信号利得制御手段が低輝度部の輪郭強調信
号の利得を小さくするように制御するようにしたもの
で、入力画像に対してもノイズが目立たない階調補正画
像を得ることができる。
Further, according to the image pickup apparatus of the present invention, the tone correction is controlled by the tone correction coefficient of the image discriminating means and the contour signal gain is adjusted by the tone correction coefficient of the image discriminating means. The control means performs control so as to reduce the gain of the contour emphasizing signal in the low-luminance portion, so that it is possible to obtain a tone-corrected image in which noise is not conspicuous even for an input image.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の第1の実施例における撮像
装置の構成を示すブロック図である。図1において、1
01は撮像素子、102はガンマ補正回路やホワイトバ
ランス回路等で構成されるプロセス回路、103はAG
C回路、104はAGC回路103の映像信号出力をA
/D変換するA/D変換器、105は積分回路、106
はAGC回路103の利得を制御する信号を発生するA
GC制御手段、107は映像信号の特徴量を抽出する特
徴量抽出回路、108は入力画像の逆光、過順光度合を
判別する画像判別手段、109はAGC制御手段106
の出力と画像判別手段108の出力により階調補正係数
を決定する階調補正抑圧手段、110は階調補正係数に
応じて階調補正を行う階調補正回路、111は階調補正
回路110で階調補正された映像信号の信号処理を行う
信号処理回路、112は信号処理回路111の映像信号
出力をD/A変換するD/A変換器である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1
01 is an image sensor, 102 is a process circuit including a gamma correction circuit and a white balance circuit, and 103 is an AG
C circuit, 104 outputs the video signal output of AGC circuit 103 to A
A / D converter for performing D / D conversion, 105 is an integration circuit, 106
A generates a signal for controlling the gain of the AGC circuit 103.
GC control means, 107 is a feature amount extraction circuit for extracting a feature amount of a video signal, 108 is an image discrimination means for discriminating the degree of backlight or excessive light of an input image, and 109 is an AGC control means 106
A tone correction suppression means for determining a tone correction coefficient based on the output of the image discriminating means 108, a tone correction circuit 110 for performing tone correction according to the tone correction coefficient, and a tone correction circuit 110 A signal processing circuit 112 performs signal processing of the video signal whose gradation has been corrected, and a D / A converter 112 performs D / A conversion of the video signal output of the signal processing circuit 111.

【0015】図2は本発明の実施例における入力映像信
号の1フィールドの画像を示した図である。図2におい
て、201は有効画面、水平走査方向は320画素、垂
直走査方向は240画素である。
FIG. 2 is a diagram showing an image of one field of an input video signal in the embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes an effective screen, 320 pixels in the horizontal scanning direction, and 240 pixels in the vertical scanning direction.

【0016】図3は本発明の実施例における特徴量抽出
回路107が抽出した輝度ヒストグラムの例を示す図で
ある。図3において、aは輝度ヒストグラム、bは低輝
度画素数、cは中輝度画素数、dは高輝度画素数であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a luminance histogram extracted by the feature amount extraction circuit 107 in the embodiment of the present invention. In FIG. 3, a is the luminance histogram, b is the number of low luminance pixels, c is the number of medium luminance pixels, and d is the number of high luminance pixels.

【0017】図4は本発明の実施例における特徴量抽出
回路107のブロック図である。図4において、401
は比較器、402は低輝度画素数のカウンタ回路、40
3は中輝度画素数のカウンタ回路、404は高輝度画素
数のカウンタ回路である。
FIG. 4 is a block diagram of the feature quantity extraction circuit 107 in the embodiment of the present invention. In FIG.
Is a comparator, 402 is a counter circuit for the number of low-luminance pixels, 40
Reference numeral 3 denotes a counter circuit for the number of medium luminance pixels, and 404 denotes a counter circuit for the number of high luminance pixels.

【0018】図5は本発明の実施例における画像判別手
段108のブロック図である。図5において、501は
量子化テーブル、502は出力テーブル、503はフィ
ルタ回路である。
FIG. 5 is a block diagram of the image discriminating means 108 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 501 denotes a quantization table, 502 denotes an output table, and 503 denotes a filter circuit.

【0019】図6は本発明の実施例における階調補正抑
圧手段109のブロック図である。図6において、60
1は階調補正抑圧特性変換手段、602は減算器であ
る。
FIG. 6 is a block diagram of the gradation correction suppressing means 109 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 6, 60
Reference numeral 1 denotes a gradation correction suppression characteristic conversion unit, and 602 denotes a subtractor.

【0020】図7は本発明の実施例におけるAGC制御
信号による階調補正抑圧特性図である。図7において、
aは抑圧スタート利得、bは抑圧最大利得である。
FIG. 7 is a graph showing a gradation correction suppression characteristic by an AGC control signal according to the embodiment of the present invention. In FIG.
a is the suppression start gain, and b is the suppression maximum gain.

【0021】図8は本発明の実施例における階調補正回
路のブロック図である。図8において、801はYマト
リックス回路、802はY1ゲイン発生回路、803は
Y2ゲイン発生回路、804は輝度平均回路(LP
F)、805は加算器、806は加重平均回路、807
はディレイ回路、808は乗算器である。
FIG. 8 is a block diagram of a gradation correction circuit according to an embodiment of the present invention. 8, reference numeral 801 denotes a Y matrix circuit, 802 denotes a Y1 gain generation circuit, 803 denotes a Y2 gain generation circuit, and 804 denotes a luminance averaging circuit (LP
F), 805 is an adder, 806 is a weighted average circuit, 807
Is a delay circuit, and 808 is a multiplier.

【0022】図9は本発明の実施例における階調補正特
性を示したものである。図10は本発明の実施例におけ
る階調補正特性と入出力特性を示したものである。
FIG. 9 shows gradation correction characteristics in the embodiment of the present invention. FIG. 10 shows gradation correction characteristics and input / output characteristics according to the embodiment of the present invention.

【0023】以上のように構成された本発明の第1の実
施例の撮像装置について、以下その動作を説明する。図
1において、まず、撮像素子101で撮像された映像信
号はプロセス回路102でガンマ補正やホワイトバラン
ス等の処理をした後、AGC回路103に入力される。
AGC回路103の映像信号出力はA/D変換器104
でデジタル信号に変換され、A/D変換器104の出力
を積分回路105で積分し、AGC回路103の出力レ
ベルに対応した信号とした後、AGC制御手段106で
基準値と比較し発生されるAGC制御信号により、AG
C回路103の出力信号レベルが一定になるように制御
される。
The operation of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described below. In FIG. 1, first, a video signal captured by an image sensor 101 is subjected to processing such as gamma correction and white balance by a process circuit 102, and then input to an AGC circuit 103.
The video signal output of the AGC circuit 103 is supplied to an A / D converter 104
Is converted into a digital signal. The output of the A / D converter 104 is integrated by an integrating circuit 105 to obtain a signal corresponding to the output level of the AGC circuit 103. The signal is generated by comparing with a reference value by an AGC control means 106. The AGC control signal allows the AG
Control is performed so that the output signal level of the C circuit 103 becomes constant.

【0024】一方、A/D変換器104で0〜255に
デジタル変換された映像信号は階調補正回路110に入
力される。
On the other hand, the video signal digitally converted to 0-255 by the A / D converter 104 is input to the gradation correction circuit 110.

【0025】まず、0〜255のデジタルデータに変換
されたR,G,B信号が入力映像信号として階調補正回
路110に入力される。これらの色データはR=G=B
=255のとき白を示し、その値が大きいほど明るいこ
とを示している。このR,G,B信号からYマトリック
ス回路801が輝度信号Yを算出する。入力映像信号の
輝度をYとすると、例えば、(数1)の関係式で求める
ことができ、やはり0〜255の値になる。算出された
輝度信号Yは積分回路105と特徴量抽出回路107に
入力される。
First, the R, G, and B signals converted into digital data of 0 to 255 are input to the gradation correction circuit 110 as input video signals. These color data are R = G = B
= 255 indicates white, and the larger the value is, the brighter it is. A Y matrix circuit 801 calculates a luminance signal Y from the R, G, and B signals. Assuming that the luminance of the input video signal is Y, the luminance can be obtained, for example, by the relational expression of (Equation 1), which also takes a value of 0 to 255. The calculated luminance signal Y is input to the integration circuit 105 and the feature quantity extraction circuit 107.

【0026】[0026]

【数1】 (Equation 1)

【0027】図2は入力映像信号の1フィールドの画像
を示しているが、この画像は窓の前に人物が立っている
逆光の度合いが大きい被写体の例である。特徴量抽出回
路107が、有効画面の1フィールド全域にわたり、例
えば図2の有効画面201の1フィールド画像320×
240ドットについて、低輝度画素数、中輝度画素数、
高輝度画素数の分布を求めると、図3のb,c,dに示
すような輝度ヒストグラムが得られる。この輝度ヒスト
グラム(図3のb,c,d)を見るとピークが低輝度と
高輝度の2箇所にできており、逆光の被写体であること
を推測することができる。このようにして画像判別手段
108が特徴量抽出回路107が抽出した輝度ヒストグ
ラムから入力画像を補正すべき階調補正特性の補正度合
を決定する。次に階調補正抑圧手段109がAGC制御
手段106のAGC制御信号によって補正度合を抑圧し
て補正係数を決定する。次に階調補正回路110が輝度
信号Yと補正係数から、補正後の輝度信号Y’を求め、
補正ゲイン(Y’/Y)を算出し、R,G,B信号をデ
ィレイ回路807で補正ゲインとのタイミングを合わ
せ、乗算器808で補正ゲイン(Y’/Y)と乗算し、
階調補正されたR’,G’,B’信号を出力する。この
ように、補正ゲインをR,G,B信号に共通に用いるこ
とにより、色バランスがよく全域にわたって階調表現の
豊かな出力画像を得ることができる。最後に、階調補正
を行った映像信号は信号処理回路111により種々の信
号処理をした後、D/A変換器112からアナログ変換
された映像信号が出力される。
FIG. 2 shows an image of one field of the input video signal. This image is an example of a subject in which a person stands in front of a window and has a high degree of backlight. The feature amount extraction circuit 107 performs, for example, one field image 320 × of the effective screen 201 of FIG.
For 240 dots, the number of low-luminance pixels, the number of medium-luminance pixels,
When the distribution of the number of high luminance pixels is obtained, a luminance histogram as shown in b, c, and d of FIG. 3 is obtained. Looking at the luminance histogram (b, c, d in FIG. 3), peaks are formed at two places of low luminance and high luminance, and it can be inferred that the subject is a backlight. In this way, the image discriminating means 108 determines the correction degree of the gradation correction characteristic for correcting the input image from the luminance histogram extracted by the feature amount extraction circuit 107. Next, the gradation correction suppression means 109 suppresses the degree of correction by the AGC control signal of the AGC control means 106 and determines a correction coefficient. Next, the gradation correction circuit 110 obtains a corrected luminance signal Y ′ from the luminance signal Y and the correction coefficient,
The correction gain (Y '/ Y) is calculated, the timing of the R, G, and B signals is adjusted with the correction gain by the delay circuit 807, and the correction gain (Y' / Y) is multiplied by the multiplier 808.
The tone-corrected R ', G', and B 'signals are output. As described above, by using the correction gain commonly for the R, G, and B signals, it is possible to obtain an output image with good color balance and rich in gradation expression over the entire range. Finally, the video signal subjected to the gradation correction is subjected to various signal processings by a signal processing circuit 111, and then the D / A converter 112 outputs an analog-converted video signal.

【0028】図4を用いて特徴量抽出回路107の動作
を詳細に説明する。入力された輝度信号Yは比較器40
1で閾値1と閾値2と比較される。輝度信号Yが閾値1
より小さいとき、低輝度カウント信号を出力する。輝度
信号Yが閾値1と閾値2の間のとき、中輝度カウント信
号を出力する。輝度信号Yが閾値2より大きいとき高輝
度カウント信号を出力する。この低輝度カウント信号、
中輝度カウント信号、高輝度カウント信号に従ってカウ
ンタ回路402,403,404が1フィールドの有効
画面について画素数をカウントし、低輝度画素数、中輝
度画素数、高輝度画素数をそれぞれ出力する。
The operation of the feature extraction circuit 107 will be described in detail with reference to FIG. The input luminance signal Y is output from a comparator 40.
At 1, the threshold 1 and the threshold 2 are compared. Brightness signal Y is threshold 1
When it is smaller, a low luminance count signal is output. When the luminance signal Y is between the threshold 1 and the threshold 2, a medium luminance count signal is output. When the luminance signal Y is larger than the threshold value 2, a high luminance count signal is output. This low brightness count signal,
The counter circuits 402, 403, and 404 count the number of pixels on the effective screen of one field according to the medium luminance count signal and the high luminance count signal, and output the low luminance pixel number, the medium luminance pixel number, and the high luminance pixel number, respectively.

【0029】図5を用いて画像判別手段108の動作を
詳細に説明する。量子化テーブル501には、特徴量抽
出回路107から供給される低輝度画素数、中輝度画素
数、高輝度画素数をアドレスとして順光被写体に対する
量子化データ、逆光被写体に対する量子化データ、暗い
被写体に対する量子化データが記憶されている。出力テ
ーブル502には、量子化テーブル501の量子化デー
タ出力をアドレスとして、順光被写体に対する補正度
合、逆光被写体に対する補正度合、暗い被写体に対する
補正度合等が記憶されている。よって特徴量抽出回路1
07から低輝度画素数、中輝度画素数、高輝度画素数が
画像判別手段108に入力されると、入力画像に対して
1つの補正度合が決定する。このように画像判別手段1
08を2段のテーブル構成にすることによってテーブル
の規模を小さくすることができる。この補正度合を前フ
ィールドもしくは前フレームとの連続性を保てるように
フィルタ回路503でフィルタ処理を行い補正度合を出
力する。
The operation of the image discriminating means 108 will be described in detail with reference to FIG. The quantization table 501 uses the number of low-luminance pixels, the number of medium-luminance pixels, and the number of high-luminance pixels supplied from the feature extraction circuit 107 as addresses to quantize data for a normally-lit subject, quantized data for a backlit subject, and a dark subject. Is stored. The output table 502 stores the degree of correction for a normally-lit subject, the degree of correction for a backlit subject, the degree of correction for a dark subject, and the like, using the quantized data output of the quantization table 501 as an address. Therefore, the feature amount extraction circuit 1
When the number of low-luminance pixels, the number of medium-luminance pixels, and the number of high-luminance pixels are input to the image determination unit 108 from 07, one correction degree is determined for the input image. Thus, the image discriminating means 1
08 has a two-stage table configuration, so that the size of the table can be reduced. The filter circuit 503 performs filter processing on the correction degree so as to maintain continuity with the previous field or the previous frame, and outputs the correction degree.

【0030】図6と図7を用いて階調補正抑圧手段10
9の動作を詳細に説明する。AGC制御手段106から
AGC制御信号が階調補正抑圧手段109に入力され
る。まず、入力されたAGC制御信号は、階調補正抑圧
特性変換601でAGC制御信号に対応する抑圧値に変
換される。変換された抑圧値は減算器602で画像判別
手段108の補正度合より減算され補正係数を出力す
る。図7の階調補正抑圧特性に示してあるように、AG
C制御信号が小さいときは抑圧値も小さく、AGC制御
信号が大きくなるに従って抑圧値も大きくなるような特
性になっている。従って、AGCの利得が高くなると階
調補正の抑圧も大きくなるように、AGCと連動させた
階調補正を行うことによってノイズが目立たない階調補
正を行うことができる。
Referring to FIG. 6 and FIG.
9 will be described in detail. An AGC control signal is input from the AGC control unit 106 to the gradation correction suppression unit 109. First, the input AGC control signal is converted into a suppression value corresponding to the AGC control signal by a gradation correction suppression characteristic conversion 601. The converted suppression value is subtracted by the subtractor 602 from the degree of correction of the image discriminating means 108, and a correction coefficient is output. As shown in the gradation correction suppression characteristic of FIG.
When the C control signal is small, the suppression value is small, and as the AGC control signal increases, the suppression value increases. Accordingly, by performing the gradation correction in conjunction with the AGC so that the suppression of the gradation correction increases as the gain of the AGC increases, it is possible to perform the gradation correction in which the noise is inconspicuous.

【0031】以下、図8を用いて階調補正回路110の
動作を詳細に説明する。まず、入力されたRGB信号に
よってYマトリックス回路801で輝度信号Yが算出さ
れる。輝度信号YはY1ゲイン発生回路802とY2ゲ
イン発生回路803に供給される。Y1ゲイン発生回路
802では、入力輝度信号Yと第1の階調補正特性で補
正されたY1から第1補正ゲイン(Y1/Y)を出力す
る。同様にY2ゲイン発生回路803からは第2補正ゲ
イン(Y2/Y)を出力する。一方、輝度信号Yは平均
値検出回路(LPF)804で輝度平均値Yaを求め、
加算器805で輝度平均値Yaと補正係数を加算し、X
信号を出力する。最後に、加重平均回路806が第1補
正ゲインと第2補正ゲインをX信号を用いた(数2)の
関係式によって加重平均し、補正ゲイン(Y’/Y)を
出力する。
Hereinafter, the operation of the gradation correction circuit 110 will be described in detail with reference to FIG. First, the luminance signal Y is calculated by the Y matrix circuit 801 based on the input RGB signals. The luminance signal Y is supplied to a Y1 gain generation circuit 802 and a Y2 gain generation circuit 803. The Y1 gain generation circuit 802 outputs a first correction gain (Y1 / Y) from the input luminance signal Y and Y1 corrected by the first gradation correction characteristic. Similarly, a second correction gain (Y2 / Y) is output from the Y2 gain generation circuit 803. On the other hand, the average luminance value Ya of the luminance signal Y is obtained by an average value detection circuit (LPF) 804,
The average luminance value Ya and the correction coefficient are added by an adder 805, and X
Output a signal. Finally, the weighted averaging circuit 806 performs weighted averaging of the first correction gain and the second correction gain according to the relational expression (Equation 2) using the X signal, and outputs a correction gain (Y ′ / Y).

【0032】[0032]

【数2】 (Equation 2)

【0033】本実施例においては第1補正ゲイン(Y1
/Y)を(数3)で、第2補正ゲイン(Y2/Y)を
(数4)で実施した。
In this embodiment, the first correction gain (Y1
/ Y) by (Equation 3) and the second correction gain (Y2 / Y) by (Equation 4).

【0034】[0034]

【数3】 (Equation 3)

【0035】[0035]

【数4】 (Equation 4)

【0036】図9は本実施例における階調補正特性を示
したものである。Y1は第1の階調補正特性、Y2は第
2の階調補正特性である。例えば補正係数が0のとき階
調補正特性は(数2)の関係式から図9のaになる。同
様に補正係数が正になると、階調補正特性は図9のcの
ようになる。同様に補正係数が負になると、階調補正特
性は図9のbのようになる。このように補正係数を変化
させることにより、簡単に階調補正特性を連続的に変化
させることができる。階調補正特性は補正係数を変化さ
せていくと、低輝度部と中輝度部の補正ゲインが徐々に
大きくなり、最後に全体の補正ゲインが大きくなる。よ
って順光被写体に対しては図9のY2の階調補正特性
で、逆光被写体に対しては図9のaの階調補正特性で、
暗い被写体に対しては図9のY1の階調補正特性で階調
補正することで、あらゆる被写体に対して階調表現豊か
な階調補正を行うことができる。
FIG. 9 shows the gradation correction characteristics in this embodiment. Y1 is the first gradation correction characteristic, and Y2 is the second gradation correction characteristic. For example, when the correction coefficient is 0, the gradation correction characteristic becomes a in FIG. 9 from the relational expression of (Equation 2). Similarly, when the correction coefficient becomes positive, the gradation correction characteristic becomes as shown in FIG. Similarly, when the correction coefficient becomes negative, the gradation correction characteristic becomes as shown in FIG. By changing the correction coefficient in this way, the gradation correction characteristic can be easily and continuously changed. As for the gradation correction characteristics, as the correction coefficient is changed, the correction gains in the low-luminance part and the middle-luminance part gradually increase, and finally, the overall correction gain increases. Therefore, the gradation correction characteristic of Y2 in FIG. 9 is applied to a normally-lit subject, and the gradation correction characteristic of FIG.
By performing gradation correction on a dark subject using the gradation correction characteristic of Y1 in FIG. 9, gradation correction rich in gradation expression can be performed on any subject.

【0037】図10は階調補正特性と入出力特性を示し
たものである。平均値検出回路804で求めた輝度平均
値Yaが注目画素の輝度信号Yと等しいときは図10の
aの階調補正特性で、輝度平均値Yaが注目画素の輝度
信号Yより低いときは図10のbの階調補正特性で、輝
度平均値Yaが注目画素の輝度信号Yより高いときは図
10のcの階調補正特性で、画素単位で適応的に階調補
正特性を変化させて階調補正することによって、補正ゲ
インの傾きが小さくてもコントラストを保つように階調
補正を行い、階調表現豊かな出力信号を得ることができ
る。
FIG. 10 shows gradation correction characteristics and input / output characteristics. When the average luminance value Ya obtained by the average value detection circuit 804 is equal to the luminance signal Y of the target pixel, the gradation correction characteristic of FIG. 10A is used. When the average luminance value Ya is lower than the luminance signal Y of the target pixel, FIG. When the luminance average value Ya is higher than the luminance signal Y of the pixel of interest in the gradation correction characteristic of 10b, the gradation correction characteristic of FIG. By performing the gradation correction, the gradation correction is performed so that the contrast is maintained even if the inclination of the correction gain is small, and an output signal rich in gradation expression can be obtained.

【0038】以上のように本実施例によれば、本発明の
撮像装置は、撮像素子101と、ガンマ補正回路やホワ
イトバランス回路等で構成されるプロセス回路102
と、AGC回路103と、AGC回路103の映像信号
出力をA/D変換するA/D変換器104と、積分回路
105と、AGC回路103の利得を制御する信号を発
生するAGC制御手段106と、映像信号の特徴量を抽
出する特徴量抽出回路107と、入力画像の逆光、過順
光度合を判別する画像判別手段108と、AGC制御手
段106の出力と画像判別手段108の出力により補正
係数を決定する階調補正抑圧手段109と、階調補正係
数に応じて階調補正を行う階調補正回路110と、階調
補正回路110で階調補正された映像信号の信号処理を
行う信号処理回路111と、信号処理回路111の映像
信号出力をD/A変換するD/A変換器112という構
成で、AGC制御信号によって階調補正を連動させるこ
とで、逆光から順光被写体まであらゆる被写体に対して
ノイズが目立たない、階調がつぶされない、色バランス
がよく全域にわたって階調表現の豊かな出力画像を得る
ことができる。
As described above, according to the present embodiment, the image pickup apparatus of the present invention includes an image pickup device 101 and a process circuit 102 including a gamma correction circuit, a white balance circuit, and the like.
An AGC circuit 103, an A / D converter 104 for A / D converting the video signal output of the AGC circuit 103, an integrating circuit 105, and an AGC control means 106 for generating a signal for controlling the gain of the AGC circuit 103. A feature amount extraction circuit 107 for extracting a feature amount of a video signal; an image determination unit 108 for determining the degree of backlight or over-order light of an input image; a correction coefficient based on an output of the AGC control unit 106 and an output of the image determination unit 108 , A gradation correction circuit 110 that performs gradation correction according to a gradation correction coefficient, and a signal process that performs signal processing on a video signal whose gradation has been corrected by the gradation correction circuit 110 A circuit 111 and a D / A converter 112 for D / A-converting the video signal output of the signal processing circuit 111. The AGC control signal interlocks the gradation correction so that the backlight is sequentially turned on. Noise is inconspicuous for every object to the object, the gradation is not crushed, it is possible to color balance to obtain a rich output image gradation over well throughout.

【0039】また、本発明の階調補正手段は、Yマトリ
ックス回路801と、Y1ゲイン発生回路802と、Y
2ゲイン発生回路803と、輝度平均回路(LPF)8
04と、加算器805と、加重平均回路806と、ディ
レイ回路807と、乗算器808という構成で、補正係
数によって補正ゲインを発生するようにすることによっ
て、何種類かの階調補正特性を記憶しておく余分なRO
M等を持たなくて良いので、回路規模も非常に小さくす
ることができる。また、補正係数を変えることによっ
て、順光、逆光被写体の階調補正特性を生成することが
できるので、逆光被写体から順光被写体まであらゆる被
写体に対して階調がつぶされない、色バランスがよく全
域にわたって階調表現の豊かな出力画像を得ることがで
きる。また、階調補正特性を連続的に変化させることが
できるので、動画に対しても自然な階調補正をすること
ができる。また、入力信号が大きいときは入力信号がほ
ぼそのまま出力信号になるように階調補正特性をするこ
とによって、従来オートニー制御等で高輝度部の階調が
つぶれていたところをきれいに再現することができる。
The tone correction means of the present invention comprises a Y matrix circuit 801, a Y1 gain generation circuit 802,
2 gain generating circuit 803 and luminance averaging circuit (LPF) 8
04, an adder 805, a weighted averaging circuit 806, a delay circuit 807, and a multiplier 808, so that a correction gain is generated by a correction coefficient, thereby storing several types of gradation correction characteristics. Extra RO to keep
Since it is not necessary to have M or the like, the circuit scale can be made very small. Also, by changing the correction coefficient, it is possible to generate gradation correction characteristics of the subject of direct light and backlight, so that the gradation is not destroyed for any subject from the backlight subject to the front light subject, and the color balance is good and the whole range is obtained. Thus, an output image rich in gradation expression can be obtained. Further, since the gradation correction characteristics can be continuously changed, natural gradation correction can be performed even for a moving image. In addition, when the input signal is large, the gradation correction characteristic is used so that the input signal becomes almost the same as the output signal. it can.

【0040】図11は本発明の第2の実施例における撮
像装置の構成を示すブロック図である。図11におい
て、1101は撮像素子、1102はガンマ補正回路や
ホワイトバランス回路等で構成されるプロセス回路、1
103はプロセス回路1102の映像信号出力をA/D
変換するA/D変換器、1104は映像信号の特徴量を
抽出する特徴量抽出手段、1105は入力画像の逆光、
過順光度合を判別する画像判別手段、1106は画像判
別結果によりDTLゲインを決定するDTLゲイン制御
手段、1107は階調補正係数に応じて階調補正を行う
階調補正回路、1108は階調補正回路1107で階調
補正された映像信号のディテール補正等の信号処理を行
う信号処理回路、1109は信号処理回路1108の映
像信号出力をD/A変換するD/A変換器である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 11, reference numeral 1101 denotes an image sensor; 1102, a process circuit including a gamma correction circuit and a white balance circuit;
Reference numeral 103 denotes an A / D output of a video signal output from the process circuit 1102.
A / D converter for converting, 1104 is a feature amount extracting means for extracting a feature amount of a video signal, 1105 is backlight of an input image,
Image discriminating means for judging the degree of over-order light, 1106 is a DTL gain control means for determining a DTL gain based on the image discrimination result, 1107 is a tone correction circuit for performing tone correction according to a tone correction coefficient, and 1108 is a tone correction circuit. A signal processing circuit 1109 that performs signal processing such as detail correction of the video signal whose gradation has been corrected by the correction circuit 1107, and a D / A converter 1109 that performs D / A conversion of the video signal output of the signal processing circuit 1108.

【0041】図12は本発明の第2の実施例における信
号処理回路1107のブロック図である。図12におい
て、1107は信号処理回路、1201は垂直ディテー
ル回路、1202は水平ディテール回路、1203は加
算器、1204は乗算器、1205はディレイ回路、1
206は加算器である。
FIG. 12 is a block diagram of a signal processing circuit 1107 according to the second embodiment of the present invention. 12, reference numeral 1107 denotes a signal processing circuit; 1201, a vertical detail circuit; 1202, a horizontal detail circuit; 1203, an adder; 1204, a multiplier; 1205, a delay circuit;
206 is an adder.

【0042】図13は輝度信号Yに対応するディテール
ゲインの特性図である。図14は本発明の第2の実施例
における階調補正回路のブロック図である。図14にお
いて、802はY1ゲイン発生回路、803はY2ゲイ
ン発生回路、804は輝度平均回路(LPF)、805
は加算器、806は加重平均回路、807はディレイ回
路、808は乗算器である。
FIG. 13 is a characteristic diagram of the detail gain corresponding to the luminance signal Y. FIG. 14 is a block diagram of a gradation correction circuit according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 14 , reference numeral 802 denotes a Y1 gain generation circuit, 803 denotes a Y2 gain generation circuit, 804 denotes a luminance averaging circuit (LPF), and 805
Is an adder, 806 is a weighted average circuit, 807 is a delay circuit, and 808 is a multiplier.

【0043】以上のように構成された本発明の第2の実
施例の撮像装置について、以下その動作を説明する。図
11において、まず、撮像素子1101で撮像された映
像信号はプロセス回路1102でガンマ補正やホワイト
バランス等の処理をした後、プロセス回路1102の映
像信号出力はA/D変換器1103でデジタル信号に変
換される。A/D変換器1103で0〜255にデジタ
ル変換された映像信号は特徴量抽出手段1104と階調
補正回路1107に入力される。
The operation of the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention configured as described above will be described below. In FIG. 11, first, a video signal captured by an image sensor 1101 is subjected to processing such as gamma correction and white balance by a process circuit 1102, and the video signal output from the process circuit 1102 is converted into a digital signal by an A / D converter 1103. Is converted. The video signal digitally converted to 0 to 255 by the A / D converter 1103 is input to the feature amount extraction unit 1104 and the gradation correction circuit 1107.

【0044】特徴量抽出手段1104と画像判別手段1
105の動作は第1の実施例と全く同様になる。すなわ
ち、画像判別手段1105が特徴量抽出手段1104が
抽出した輝度ヒストグラムから入力画像を補正すべき階
調補正特性の補正係数を決定する。次に階調補正回路1
107が輝度信号Yと補正係数から、補正後の輝度信号
Y’を求め、補正ゲイン(Y’/Y)を算出し、入力映
像信号をディレイ回路807で補正ゲインとのタイミン
グを合わせ、乗算器808で補正ゲイン(Y’/Y)と
乗算し、階調補正された出力映像信号を出力することに
よって全域にわたって階調表現の豊かな出力画像を得る
ことができる。一方、画像判別手段1105が決定した
補正係数により、DTLゲイン制御手段1106が低輝
度部のディテールゲインを小さくするようにゲイン制御
を行い、輝度信号Yに対応するディテールゲインを出力
する。次に、階調補正を行った映像信号は信号処理回路
1108に入力され、DTLゲイン制御手段1106が
決定したディテールゲインでディテール補正の信号処理
を行う。このように階調補正とディテール補正を連動さ
せることで、低輝度部のノイズが目立たない階調補正を
行うことができる。最後に、D/A変換器1109から
アナログ変換された映像信号が出力される。
The feature extracting means 1104 and the image discriminating means 1
The operation of 105 is exactly the same as in the first embodiment. That is, the image discriminating unit 1105 determines a correction coefficient of a gradation correction characteristic for correcting the input image from the luminance histogram extracted by the feature amount extracting unit 1104. Next, the gradation correction circuit 1
107 calculates a corrected luminance signal Y ′ from the luminance signal Y and the correction coefficient, calculates a correction gain (Y ′ / Y), adjusts the timing of the input video signal with the correction gain by the delay circuit 807, By multiplying by 808 the correction gain (Y '/ Y) and outputting a gradation-corrected output video signal, it is possible to obtain an output image rich in gradation expression over the entire region. On the other hand, based on the correction coefficient determined by the image determination unit 1105, the DTL gain control unit 1106 performs gain control so as to reduce the detail gain of the low luminance portion, and outputs a detail gain corresponding to the luminance signal Y. Next, the video signal subjected to the gradation correction is input to the signal processing circuit 1108, and the detail correction signal processing is performed with the detail gain determined by the DTL gain control unit 1106. By linking the gradation correction and the detail correction in this way, it is possible to perform a gradation correction in which noise in a low-luminance portion is inconspicuous. Finally, the D / A converter 1109 outputs an analog-converted video signal.

【0045】図12と図13を用いて、DTLゲイン制
御手段1106と信号処理回路1108の動作を詳細に
説明する。DTLゲイン制御手段1106は図13に示
すような輝度信号Yに対応するディテールゲインの特性
を持っている。すなわち、低輝度部のディテールゲイン
を低くし、高輝度部のディテールゲインを高くするよう
な特性をもっている。これは、低輝度部のS/N劣化を
防ぐためと、高輝度部のガンマ補正でつぶれたディテー
ルを補正するためである。本発明の実施例における階調
補正回路1107は高輝度部に比べ低輝度部の利得を高
くすることによって階調補正を行っているので、低輝度
部のS/Nが劣化してしまう。よって画像判別手段11
05が決定した補正係数に連動させて、低輝度部のディ
テールゲインを小さくすることにより、低輝度部のS/
N劣化が目立たないようにすることができる。
The operation of the DTL gain control means 1106 and the signal processing circuit 1108 will be described in detail with reference to FIGS. The DTL gain control means 1106 has a detail gain characteristic corresponding to the luminance signal Y as shown in FIG. That is, it has such a characteristic that the detail gain in the low luminance part is lowered and the detail gain in the high luminance part is increased. This is to prevent the S / N degradation in the low-brightness part and to correct the detail collapsed by the gamma correction in the high-brightness part. Since the tone correction circuit 1107 in the embodiment of the present invention performs tone correction by increasing the gain of the low-brightness section compared to the high-brightness section, the S / N of the low-brightness section deteriorates. Therefore, the image discriminating means 11
By reducing the detail gain of the low-brightness part in conjunction with the correction coefficient determined by 05, the S / S of the low-brightness part is reduced.
N degradation can be made inconspicuous.

【0046】図12は信号処理回路のブロック図であ
る。まず、映像信号が入力されると、垂直方向の高域通
過フィルタ処理を行う垂直ディテール回路1201と水
平方向の高域通過フィルタ処理を行う垂直ディテール回
路1202にそれぞれ入力され、垂直ディテール信号と
水平ディテール信号が算出される。次に加算器1203
によって垂直ディテール信号と水平ディテール信号を加
算することで、ディテール信号が求まる。このディテー
ル信号を乗算器1204でDTLゲインと乗算すること
でディテールのレベルの調整を行う。最後に、入力映像
信号をディレイ回路1205でタイミングをあわせ、デ
ィテール信号と加算器1206で加算することでディテ
ール補正された映像信号が出力される。よって画像判別
手段1105が決定した補正係数に連動させて、低輝度
部のディテールゲインを小さくすることにより、低輝度
部のS/N劣化が目立たないようにすることができる。
FIG. 12 is a block diagram of the signal processing circuit. First, when a video signal is input, it is input to a vertical detail circuit 1201 for performing high-pass filtering in the vertical direction and a vertical detail circuit 1202 for performing high-pass filtering in the horizontal direction. A signal is calculated. Next, an adder 1203
The vertical detail signal and the horizontal detail signal are added to obtain a detail signal. The detail level is adjusted by multiplying the detail signal by a DTL gain in a multiplier 1204. Finally, the timing of the input video signal is adjusted by the delay circuit 1205, and the detail signal is added to the adder 1206 to output a video signal whose detail has been corrected. Therefore, by reducing the detail gain of the low-luminance part in conjunction with the correction coefficient determined by the image determining unit 1105, the S / N deterioration of the low-luminance part can be made inconspicuous.

【0047】以上のように本実施例によれば、本発明の
撮像装置は、撮像素子1101と、ガンマ補正回路やホ
ワイトバランス回路等で構成されるプロセス回路110
2と、プロセス回路1102の映像信号出力をA/D変
換するA/D変換器1103と、映像信号の特徴量を抽
出する特徴量抽出手段1104と、入力画像の逆光、過
順光度合を判別する画像判別手段1105と、画像判別
結果によりDTLゲインを決定するDTLゲイン制御手
段1106と、階調補正係数に応じて階調補正を行う階
調補正回路1107と、階調補正回路1107で階調補
正された映像信号のディテール補正等の信号処理を行う
信号処理回路1108と、信号処理回路1108の映像
信号出力をD/A変換するD/A変換器1109という
構成で、補正係数によって補正ゲインを発生するように
することによって、何種類かの階調補正性を記憶してお
く余分なROM等を持たなくて良いので、回路規模も非
常に小さくすることができる。また、補正係数を変える
ことによって、順光、逆光被写体の階調補正特性を生成
することができるので、逆光被写体から順光被写体まで
あらゆる被写体に対して階調がつぶされない、色バラン
スがよく全域にわたって階調表現の豊かな出力画像を得
ることができる。また、補正係数によって低輝度部のデ
ィテールゲインを制御しているので、ノイズが目立たな
い階調補正が行える。また、入力信号が大きいときは入
力信号がほぼそのまま出力信号になるように階調補正特
性をすることによって、従来オートニー制御等で高輝度
部の階調がつぶれていたところをきれいに再現すること
ができる。さらに、輝度平均値Yaによって画素単位で
適応的に階調補正特性を変化させて階調補正することに
よって、補正ゲインの傾きが小さくてもコントラストを
保つように階調補正を行い、階調表現豊かな出力信号を
得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the image pickup apparatus of the present invention includes an image pickup device 1101 and a process circuit 110 including a gamma correction circuit, a white balance circuit, and the like.
2, an A / D converter 1103 for A / D converting the video signal output of the process circuit 1102, a feature amount extracting unit 1104 for extracting a feature amount of the video signal, and determining the degree of backlight or over-order light of the input image. Image determination means 1105, a DTL gain control means 1106 for determining a DTL gain based on an image determination result, a gradation correction circuit 1107 for performing gradation correction in accordance with a gradation correction coefficient, and a gradation correction circuit 1107. A signal processing circuit 1108 that performs signal processing such as detail correction of the corrected video signal, and a D / A converter 1109 that performs D / A conversion of the video signal output of the signal processing circuit 1108, and a correction gain is set by a correction coefficient. By making this occur, it is not necessary to have an extra ROM or the like for storing several types of gradation correction properties, so that the circuit scale can be made very small. Can. Also, by changing the correction coefficient, it is possible to generate gradation correction characteristics of the subject of direct light and backlight, so that the gradation is not destroyed for any subject from the backlight subject to the front light subject, and the color balance is good and the whole range is obtained. Thus, an output image rich in gradation expression can be obtained. In addition, since the detail gain of the low-luminance portion is controlled by the correction coefficient, it is possible to perform gradation correction with less noticeable noise. In addition, when the input signal is large, the gradation correction characteristic is used so that the input signal becomes almost the same as the output signal. it can. Further, by performing gradation correction by adaptively changing the gradation correction characteristics in pixel units based on the luminance average value Ya, gradation correction is performed so that the contrast is maintained even if the inclination of the correction gain is small, and gradation expression is performed. A rich output signal can be obtained.

【0048】図15は本発明の第3の実施例における撮
像装置の構成を示すブロック図である。図15におい
て、1401は撮像素子、1402はガンマ補正回路や
ホワイトバランス回路等で構成されるプロセス回路、1
403はAGC回路、1404はAGC回路1403の
映像信号出力をA/D変換するA/D変換器、1405
は積分回路、1406はAGC回路1403の利得を制
御する信号を発生するAGC制御手段、1407は映像
信号の特徴量を抽出する特徴量抽出回路、1408は入
力画像の逆光、過順光度合を判別する画像判別手段、1
409はAGC制御手段1406の出力と画像判別手段
1408の出力により補正係数を決定する階調補正抑圧
手段、1410は階調補正抑圧手段1409が決定した
補正係数によりDTLゲインを制御するDTLゲイン制
御手段、1411は補正係数に応じて階調補正を行う階
調補正回路、1412は階調補正回路1411で階調補
正された映像信号の信号処理を行う信号処理回路、14
13は信号処理回路1412の映像信号出力をD/A変
換するD/A変換器である。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 15, reference numeral 1401 denotes an image sensor; 1402, a process circuit including a gamma correction circuit and a white balance circuit;
403, an AGC circuit; 1404, an A / D converter for A / D converting the video signal output of the AGC circuit 1403;
Is an integration circuit, 1406 is an AGC control means for generating a signal for controlling the gain of the AGC circuit 1403, 1407 is a feature amount extraction circuit for extracting a feature amount of a video signal, and 1408 is for judging the degree of backlight or over-order light of the input image. Image discriminating means,
Reference numeral 409 denotes a gradation correction suppression unit that determines a correction coefficient based on the output of the AGC control unit 1406 and the output of the image determination unit 1408. Reference numeral 1410 denotes a DTL gain control unit that controls the DTL gain based on the correction coefficient determined by the gradation correction suppression unit 1409. , 1411 is a gradation correction circuit that performs gradation correction according to the correction coefficient, 1412 is a signal processing circuit that performs signal processing of a video signal whose gradation has been corrected by the gradation correction circuit 1411, 14
Reference numeral 13 denotes a D / A converter for D / A converting the video signal output of the signal processing circuit 1412.

【0049】以上のように構成された本発明の第3の実
施例の撮像装置について、以下その動作を説明する。図
15において、まず、撮像素子1401で撮像された映
像信号はプロセス回路1402でガンマ補正やホワイト
バランス等の処理をした後、AGC回路1403に入力
される。AGC回路1403の映像信号出力はA/D変
換器1404でデジタル信号に変換され、A/D変換器
1404の出力を積分回路1405で積分し、AGC回
路1403の出力レベルに対応した信号とした後、AG
C制御手段1406で基準値と比較し発生されるAGC
制御信号により、AGC回路1403の出力信号レベル
が一定になるように制御される。
The operation of the imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention configured as described above will be described below. In FIG. 15, first, a video signal captured by an image sensor 1401 is subjected to processing such as gamma correction and white balance by a process circuit 1402, and then input to an AGC circuit 1403. The video signal output of the AGC circuit 1403 is converted into a digital signal by the A / D converter 1404, and the output of the A / D converter 1404 is integrated by the integration circuit 1405 to obtain a signal corresponding to the output level of the AGC circuit 1403. , AG
AGC generated by comparing with a reference value by C control means 1406
The control signal controls the output signal level of the AGC circuit 1403 to be constant.

【0050】一方、A/D変換器1404で0〜255
にデジタル変換された映像信号は積分回路1405と特
徴量抽出回路1407と階調補正回路1411に入力さ
れる。
On the other hand, the A / D converter 1404 uses 0 to 255
The digitally converted video signal is input to an integration circuit 1405, a feature amount extraction circuit 1407, and a gradation correction circuit 1411.

【0051】特徴量抽出手段1407と画像判別手段1
408の動作は第1,第2の実施例と全く同様になる。
すなわち、画像判別手段1408が特徴量抽出回路14
07が抽出した輝度ヒストグラムから入力画像を補正す
べき階調補正特性の補正度合を決定する。次に階調補正
抑圧手段1409がAGC制御手段1406のAGC制
御信号によって補正度合を抑圧して補正係数を決定す
る。次に階調補正回路1411が輝度信号Yと補正係数
から、補正後の輝度信号Y’を求め、補正ゲイン(Y’
/Y)を算出し、入力映像信号をディレイ回路807で
補正ゲインとのタイミングを合わせ、乗算器808で補
正ゲイン(Y’/Y)と乗算し、階調補正された出力映
像信号を出力するによって、ノイズが目立たない全域に
わたって階調表現の豊かな出力画像を得ることができ
る。このようにAGCと階調補正を連動して階調補正を
行うことにより低輝度部のノイズが目立たない階調補正
を行うことができる。一方、階調補正抑圧手段1409
が決定した補正係数により、DTLゲイン制御手段14
10が低輝度部のディテールゲインを小さくするように
ゲイン制御を行い、輝度信号Yに対応するディテールゲ
インを出力する。次に、階調補正を行った映像信号は信
号処理回路1412に入力され、DTLゲイン制御手段
1410が決定したディテールゲインでディテール補正
の信号処理を行う。このように階調補正とディテール補
正を連動させることで、低輝度部のノイズが目立たない
階調補正を行うことができる。最後に、D/A変換器1
413からアナログ変換された映像信号が出力される。
The feature amount extracting means 1407 and the image discriminating means 1
The operation 408 is exactly the same as in the first and second embodiments.
That is, the image discriminating means 1408 determines whether the feature amount extraction circuit 14
07 determines the correction degree of the gradation correction characteristic to correct the input image from the extracted luminance histogram. Next, the gradation correction suppressing unit 1409 determines the correction coefficient by suppressing the degree of correction by the AGC control signal of the AGC control unit 1406. Next, the gradation correction circuit 1411 obtains a corrected luminance signal Y ′ from the luminance signal Y and the correction coefficient, and obtains a correction gain (Y ′
/ Y) is calculated, the timing of the input video signal is adjusted to the correction gain by the delay circuit 807, and the input video signal is multiplied by the correction gain (Y '/ Y) by the multiplier 808 to output an output video signal whose gradation is corrected. Accordingly, it is possible to obtain an output image rich in gradation expression over the entire region where noise is inconspicuous. As described above, by performing the gradation correction in conjunction with the AGC and the gradation correction, it is possible to perform the gradation correction in which the noise in the low luminance portion is not conspicuous. On the other hand, tone correction suppressing means 1409
The DTL gain control means 14
The gain control unit 10 performs gain control so as to reduce the detail gain of the low brightness portion, and outputs a detail gain corresponding to the brightness signal Y. Next, the video signal subjected to the gradation correction is input to the signal processing circuit 1412, and the signal processing of the detail correction is performed with the detail gain determined by the DTL gain control unit 1410. By linking the gradation correction and the detail correction in this way, it is possible to perform a gradation correction in which noise in a low-luminance portion is inconspicuous. Finally, the D / A converter 1
An analog-converted video signal is output from 413.

【0052】以上のように本実施例によれば、本発明の
撮像装置は、撮像素子1401と、ガンマ補正回路やホ
ワイトバランス回路等で構成されるプロセス回路140
2と、AGC回路1403と、AGC回路1403の映
像信号出力をA/D変換するA/D変換器1404と、
積分回路1405と、AGC回路1403の利得を制御
する信号を発生するAGC制御手段1406と、映像信
号の特徴量を抽出する特徴量抽出回路1407と、入力
画像の逆光、過順光度合を判別する画像判別手段140
8と、AGC制御手段1406の出力と画像判別手段1
408の出力により補正係数を決定する階調補正抑圧手
段1409と、階調補正抑圧手段1409が決定した補
正係数によりDTLゲインを制御するDTLゲイン制御
手段1410と、階調補正係数に応じて階調補正を行う
階調補正回路1411と、階調補正回路1411で階調
補正された映像信号の信号処理を行う信号処理回路14
12と、信号処理回路1412の映像信号出力をD/A
変換するD/A変換器1413という構成で、補正係数
によって補正ゲインを発生するようにすることによっ
て、何種類かの階調補正性を記憶しておく余分なROM
等を持たなくて良いので、回路規模も非常に小さくする
ことができる。また、補正係数を変えることによって、
順光、逆光被写体の階調補正特性を生成することができ
るので、逆光被写体から順光被写体まであらゆる被写体
に対して階調がつぶされない、全域にわたって階調表現
の豊かな出力画像を得ることができる。また、AGC制
御信号によって階調補正を連動させ、さらに補正係数に
よって低輝度部のディテールゲインを制御しているの
で、ノイズが目立たない階調補正が行える。また、入力
信号が大きいときは入力信号がほぼそのまま出力信号に
なるように階調補正特性をすることによって、従来オー
トニー制御等で高輝度部の階調がつぶれていたところを
きれいに再現することができる。さらに、輝度平均値Y
aによって画素単位で適応的に階調補正特性を変化させ
て階調補正することによって、補正ゲインの傾きが小さ
くてもコントラストを保つように階調補正を行い、階調
表現豊かな出力信号を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the image pickup apparatus of the present invention includes an image pickup device 1401 and a process circuit 140 including a gamma correction circuit and a white balance circuit.
2, an AGC circuit 1403, an A / D converter 1404 for A / D converting the video signal output of the AGC circuit 1403,
An integration circuit 1405, an AGC control means 1406 for generating a signal for controlling the gain of the AGC circuit 1403, a feature extraction circuit 1407 for extracting the feature of the video signal, and determining the degree of backlight or over-order light of the input image. Image discriminating means 140
8, the output of the AGC control means 1406 and the image discriminating means 1
A gradation correction suppression unit 1409 for determining a correction coefficient based on the output of the output 408, a DTL gain control unit 1410 for controlling a DTL gain based on the correction coefficient determined by the gradation correction suppression unit 1409, and a gradation corresponding to the gradation correction coefficient. A gradation correction circuit 1411 for performing correction, and a signal processing circuit 14 for performing signal processing on a video signal whose gradation has been corrected by the gradation correction circuit 1411
12 and the video signal output of the signal processing circuit 1412 are D / A
By using a D / A converter 1413 for conversion and generating a correction gain based on a correction coefficient, an extra ROM for storing several types of gradation correction properties is provided.
Since it is not necessary to provide the same, the circuit scale can be made very small. Also, by changing the correction coefficient,
Since it can generate gradation correction characteristics for normal and backlit subjects, it is possible to obtain output images that are rich in gradation expression over the entire area, with no gradation degradation for any subject from backlit subjects to normally-lit subjects. it can. Further, since the gradation correction is linked with the AGC control signal and the detail gain of the low luminance portion is controlled by the correction coefficient, the gradation correction with less noticeable noise can be performed. In addition, when the input signal is large, the gradation correction characteristic is used so that the input signal becomes almost the same as the output signal. it can. Further, the luminance average value Y
By performing the gradation correction by changing the gradation correction characteristics adaptively on a pixel basis by a, the gradation correction is performed so that the contrast is maintained even if the inclination of the correction gain is small, and the output signal rich in gradation expression is obtained. Obtainable.

【0053】なお、本実施例において、入力映像信号に
輝度信号YやR,G,B信号を用いたが、輝度信号Yや
R,G,B信号の代わりに輝度信号、色差信号やコンポ
ジット信号や輝度信号に色信号を合成した信号を入力映
像信号に用いても同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the luminance signals Y, R, G, and B are used as the input video signals. However, instead of the luminance signals Y, R, G, and B, luminance signals, color difference signals, and composite signals are used. A similar effect can be obtained by using a signal obtained by combining a color signal with a luminance signal as an input video signal.

【0054】なお、本実施例において、階調補正手段は
入力映像信号のそれぞれに補正ゲインを乗算して、階調
補正を行ったが、補正ゲイン(Y’/Y)の代わりに補
正値(Y’−Y)を入力映像信号のそれぞれに加算する
ようにしても、同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the gradation correcting means multiplies each of the input video signals by a correction gain to perform the gradation correction. However, instead of the correction gain (Y '/ Y), the correction value ( Even if Y′−Y) is added to each of the input video signals, the same effect can be obtained.

【0055】なお、本実施例において、入力映像信号を
8ビットにアナログ-デジタル変換して説明したが、量
子化ビット数は別の値でも良いし、補正ゲイン生成回路
等の処理ビット数も量子化ビット数に合わせて構成でき
る。
In this embodiment, the input video signal has been described as being converted from analog to digital into 8 bits. However, the quantization bit number may be another value, and the processing bit number of the correction gain generation circuit or the like may be quantized. It can be configured according to the number of coded bits.

【0056】なお、本実施例において、特徴量抽出回路
は、3つの輝度レベルの画素数を出力したが、各レベル
の閾値は異なる値にしても良いし、レベル数も3でなく
ても良い。
In this embodiment, the feature quantity extraction circuit outputs the number of pixels of three luminance levels. However, the threshold value of each level may be different, or the number of levels may not be three. .

【0057】なお、本実施例において、特徴量抽出回路
は1水平画素数320画素、240ラインの有効画面に
ついて画素数をカウントしたが、数える画素数が異なっ
ても良いし、画素数を表わす信号ビット数も入力画像の
特徴がわかれば何ビットでもかまわない。
In the present embodiment, the feature amount extraction circuit counts the number of pixels for an effective screen having 320 horizontal pixels and 240 lines. However, the number of pixels to be counted may be different, or a signal representing the number of pixels may be used. The number of bits may be any number as long as the characteristics of the input image are known.

【0058】なお、本実施例において、補正係数決定回
路は輝度ヒストグラムを特徴量として入力画像の判別を
行ったが、輝度ヒストグラムの代わりに他の特徴量、例
えばR,G,B信号のよれぞれのヒストグラムまたはど
れか一つのヒストグラムや画像データの有効画面をブロ
ック分割して各ブロックの輝度信号、RGB信号、色差
信号の最大値、平均値、最小値等を特徴量としたもの
で、画像をクラス分けできるような特徴量であれば、こ
の方法に限るものではない。
In the present embodiment, the correction coefficient determination circuit determines the input image using the luminance histogram as a characteristic amount. However, instead of the luminance histogram, other characteristic amounts, such as R, G, and B signals, are used. This histogram or any one of the histograms or the effective screen of the image data is divided into blocks, and the maximum value, average value, minimum value, and the like of the luminance signal, RGB signal, and color difference signal of each block are used as feature amounts. The method is not limited to this method as long as it is a feature amount that can classify.

【0059】なお、本実施例において、補正係数決定回
路はニューラルネットワークを用いる方法やファジイ制
御を用いる方法やテンプレートマッチングを用いる方法
など、画像を判別して階調補正特性を決定できる方法で
あれば一つの方法に限るものではない。
In the present embodiment, the correction coefficient determination circuit may be any method that can determine the gradation correction characteristic by determining an image, such as a method using a neural network, a method using fuzzy control, or a method using template matching. It is not limited to one method.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように本発明の撮像装置は、撮像
素子と、AGC回路と、AGC回路の利得を制御する信
号を発生するAGC制御手段と、映像信号の特徴量を抽
出する特徴量抽出回路と、入力画像の逆光、過順光度合
を判別する画像判別手段と、AGC制御手段の出力と画
像判別手段の出力により階調補正係数を決定する階調補
正抑圧手段と、階調補正抑圧手段が決定した階調補正係
数によりDTLゲインを制御するDTLゲイン制御手段
と、階調補正係数に応じて階調補正を行う階調補正回路
と、階調補正回路で階調補正された映像信号の信号処理
を行う信号処理回路という構成で、補正係数によって補
正ゲインを発生するようにすることによって、何種類か
の階調補正性を記憶しておく余分なROM等を持たなく
て良いので、回路規模も非常に小さくすることができ
る。また、補正係数を変えることによって、順光、逆光
被写体の階調補正特性を生成することができるので、逆
光被写体から順光被写体まであらゆる被写体に対して階
調がつぶされない、全域にわたって階調表現の豊かな出
力画像を得ることができる。また、AGC制御信号によ
って階調補正を連動させ、さらに補正係数によって低輝
度部のディテールゲインを制御しているので、ノイズが
目立たない階調補正が行える。また、入力信号が大きい
ときは入力信号がほぼそのまま出力信号になるように階
調補正特性をすることによって、従来オートニー制御等
で高輝度部の階調がつぶれていたところをきれいに再現
することができる。さらに、輝度平均値Yaによって画
素単位で適応的に階調補正特性を変化させて階調補正す
ることによって、補正ゲインの傾きが小さくてもコント
ラストを保つように階調補正を行い、階調表現豊かな出
力信号を得ることができる。
As described above, the image pickup apparatus of the present invention comprises an image pickup device, an AGC circuit, an AGC control means for generating a signal for controlling the gain of the AGC circuit, and a characteristic amount for extracting a characteristic amount of a video signal. An extraction circuit; an image discriminating means for discriminating the degree of backlight or over-order light of the input image; DTL gain control means for controlling the DTL gain based on the gradation correction coefficient determined by the suppression means, a gradation correction circuit for performing gradation correction in accordance with the gradation correction coefficient, and an image gradation-corrected by the gradation correction circuit The configuration of the signal processing circuit that performs signal processing of the signal generates a correction gain based on the correction coefficient, so that there is no need for an extra ROM or the like that stores several types of gradation correction properties. ,circuit Model can also be very small. Also, by changing the correction coefficient, it is possible to generate the gradation correction characteristics of the direct light and the backlight subject, so that the gradation is not destroyed for any subject from the backlight subject to the front light subject, and the gradation is expressed over the entire area. Rich output image can be obtained. Further, since the gradation correction is linked with the AGC control signal and the detail gain of the low luminance portion is controlled by the correction coefficient, the gradation correction with less noticeable noise can be performed. In addition, when the input signal is large, the gradation correction characteristic is used so that the input signal becomes almost the same as the output signal. it can. Further, by performing gradation correction by adaptively changing the gradation correction characteristics in pixel units based on the luminance average value Ya, gradation correction is performed so that the contrast is maintained even if the inclination of the correction gain is small, and gradation expression is performed. A rich output signal can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における撮像装置のブロ
ック図
FIG. 1 is a block diagram of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例における入力映像信号の1フィ
ールドの画像を示した説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an image of one field of an input video signal according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例における特徴量抽出回路107
が抽出した輝度ヒストグラムの例を示す説明図
FIG. 3 is a feature amount extraction circuit 107 according to the embodiment of the present invention.
Explanatory diagram showing an example of a luminance histogram extracted by

【図4】本発明の実施例における特徴量抽出回路107
のブロック図
FIG. 4 is a diagram illustrating a feature extraction circuit 107 according to an embodiment of the present invention.
Block diagram

【図5】本発明の実施例における画像判別手段108の
ブロック図
FIG. 5 is a block diagram of an image determining unit according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例における階調補正抑圧手段10
9のブロック図
FIG. 6 shows a gradation correction suppressing means 10 according to the embodiment of the present invention.
Block diagram of 9

【図7】本発明の実施例におけるAGC制御信号による
階調補正抑圧特性図
FIG. 7 is a graph showing a gradation correction suppression characteristic by an AGC control signal according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施例における階調補正回路の
ブロック図
FIG. 8 is a block diagram of a gradation correction circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例における階調補正特性を示した
特性図
FIG. 9 is a characteristic diagram showing gradation correction characteristics according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例における階調補正特性と入出
力特性を示した特性図
FIG. 10 is a characteristic diagram showing gradation correction characteristics and input / output characteristics according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施例における撮像装置のブ
ロック図
FIG. 11 is a block diagram of an imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2の実施例における信号処理回路
のブロック図
FIG. 12 is a block diagram of a signal processing circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第2の実施例におけるディテール制
御の特性図
FIG. 13 is a characteristic diagram of detail control according to the second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第2,3の実施例における階調補正
回路のブロック図
FIG. 14 is a block diagram of a tone correction circuit according to the second and third embodiments of the present invention.

【図15】本発明の第3の実施例における撮像装置のブ
ロック図
FIG. 15 is a block diagram of an imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図16】従来例における撮像装置の構成を示すブロッ
ク図
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an imaging device in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,1101,1401 撮像素子 102,1102,1402 プロセス回路 103,1403 AGC回路 106,1406 AGC制御回路 107,1104,1407 特徴量抽出回路 108,1105,1408 画像判別手段 109,1410 階調補正抑圧手段 110,1107,1411 階調補正回路 111,1108,1412 信号処理回路 1106,1409 DTLゲイン制御手段 101, 1101, 1401 Image sensor 102, 1102, 1402 Process circuit 103, 1403 AGC circuit 106, 1406 AGC control circuit 107, 1104, 1407 Feature extraction circuit 108, 1105, 1408 Image determination means 109, 1410 Tone correction suppression means 110, 1107, 1411 Tone correction circuit 111, 1108, 1412 Signal processing circuit 1106, 1409 DTL gain control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/225 - 5/247 H04N 5/14 - 5/217 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/225-5/247 H04N 5/14-5/217

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 映像信号を出力する撮像素子と、 前記撮像素子からの映像信号出力の利得を制御するAG
C回路と、 前記AGC回路の出力信号レベルが一定になるように制
御するAGC制御手段と、 階調補正係数により前記AGC回路の映像信号出力の輝
度レベル毎に、利得を可変することで階調補正を行う階
調補正手段と、 前記AGC回路の映像信号出力から画像の特徴量を抽出
する特徴量抽出手段と、 前記特徴量抽出手段が抽出した特徴量から逆光及び過順
光度合を判別し階調補正の補正度合を出力する画像判別
手段と、 前記AGC制御手段の制御信号により前記画像判別手段
の補正度合を抑圧し前記階調補正係数を決定する階調補
正抑圧手段とを備え、前記階調補正抑圧手段は、前記AGC制御手段の制御信
号が前記AGC回路の利得を大とする場合に前記補正度
合の抑圧を大とし、抑圧された補正度合に応じて前記階
調補正係数を決定する ことを特徴とする撮像装置。
1. An image sensor for outputting a video signal, and an AG for controlling a gain of a video signal output from the image sensor.
A C circuit; AGC control means for controlling the output signal level of the AGC circuit to be constant; and a gradation by varying a gain for each luminance level of the video signal output of the AGC circuit by a gradation correction coefficient. Gradation correction means for performing correction; feature quantity extraction means for extracting a feature quantity of an image from the video signal output of the AGC circuit; and judging the degree of backlight and excessive forward light from the feature quantity extracted by the feature quantity extraction means. comprising an image determination means for outputting a correction degree of the gradation correction, a tone correction suppression means for determining a suppression to the gradation correction coefficient correction degree of the image determination means by the control signal of the AGC control unit, the The gradation correction suppressing means is a control signal of the AGC control means.
The degree of correction when the signal increases the gain of the AGC circuit.
The suppression is large, and the floor is adjusted according to the suppressed correction degree.
An imaging device, wherein a tone correction coefficient is determined .
【請求項2】 映像信号を出力する撮像素子と、 階調補正係数により前記撮像素子からの映像信号出力の
輝度レベル毎に、利得を可変することで階調補正を行う
階調補正手段と、 前記階調補正手段の映像信号出力の輪郭強調等の信号処
理を行う信号処理回路と、 前記撮像素子の映像信号出力から画像の特徴量を抽出す
る特徴量抽出手段と、 前記特徴量抽出手段が抽出した特徴量から逆光及び過順
光度合を判別し前記階調補正係数を出力する画像判別手
段と、 前記画像判別手段が決定した階調補正係数により前記信
号処理回路の輪郭強調信号の利得を制御する輪郭信号利
得制御手段とを備え、前記輪郭信号利得制御手段は、前記階調補正係数が階調
補正による低輝度部の利得を大とする場合に前記低輝度
部の輪郭強調信号の利得を小とする ことを特徴とする撮
像装置。
2. An image pickup device for outputting a video signal, and a gradation correction means for performing a gradation correction by changing a gain for each luminance level of a video signal output from the image pickup device by using a gradation correction coefficient; A signal processing circuit that performs signal processing such as contour enhancement of a video signal output of the gradation correction unit; a feature amount extraction unit that extracts a feature amount of an image from a video signal output of the imaging device; and the feature amount extraction unit. an image determination means from the extracted feature amount to determine the backlight and excessive follow light degree and outputs the tone correction factor, the gain of the contour enhancement signal of the signal processing circuit by the gradation correction coefficient by the image discriminating means has determined Controlling the contour signal gain, wherein the contour signal gain control means controls the
When increasing the gain of the low-luminance part due to the correction,
An imaging apparatus characterized in that a gain of a contour enhancement signal of a section is reduced .
【請求項3】 映像信号を出力する撮像素子と、 前記撮像素子からの映像信号出力の利得を制御するAG
C回路と、 前記AGC回路の出力信号レベルが一定になるように制
御するAGC制御手段と、 階調補正係数により前記AGC回路の映像信号出力の輝
度レベル毎に、利得を可変することで階調補正を行う階
調補正手段と、 前記階調補正手段からの映像信号出力の輪郭強調等の信
号処理を行う信号処理回路と、 前記AGC回路の映像信号出力から画像の特徴量を抽出
する特徴量抽出手段と、 前記特徴量抽出手段が抽出した特徴量から逆光及び過順
光度合を判別し階調補正の補正度合を出力する画像判別
手段と、 前記AGC制御手段の制御信号により前記画像判別手段
の補正度合を抑圧し前記階調補正係数を決定する階調補
正抑圧手段と、 前記階調補正抑圧手段が決定した階調補正係数により前
記信号処理回路の輪郭強調信号の利得を制御する輪郭信
号利得制御手段とを備え、前記階調補正抑圧手段は、前記AGC制御手段の制御信
号が前記AGC回路の利得を大とする場合に前記補正度
合の抑圧を大とし、抑圧された補正度合に応じて前記階
調補正係数を決定し、 前記輪郭信号利得制御手段は、前記階調補正係数が階調
補正による低輝度部の利得を大とする場合に前記低輝度
部の輪郭強調信号の利得を小とする ことを特徴とする撮
像装置。
3. An image sensor for outputting a video signal, and an AG for controlling a gain of a video signal output from the image sensor.
A C circuit; AGC control means for controlling the output signal level of the AGC circuit to be constant; and a gradation by varying a gain for each luminance level of the video signal output of the AGC circuit by a gradation correction coefficient. Tone correction means for performing correction; a signal processing circuit for performing signal processing such as contour enhancement of a video signal output from the tone correction means; and a feature quantity for extracting a feature quantity of an image from the video signal output of the AGC circuit. Extraction means; image determination means for determining the degree of backlight and over-order light from the characteristic amount extracted by the characteristic amount extraction means and outputting a correction degree of gradation correction; and the image determination means based on a control signal of the AGC control means. controls the gradation compensation suppression means for suppressing the correction degree determining the gradation correction coefficient, the gain of the contour enhancement signal of the signal processing circuit by the gradation correction coefficient the gradation compensation suppression means has determined the Contour signal gain control means, wherein the gradation correction suppressing means includes a control signal of the AGC control means.
The degree of correction when the signal increases the gain of the AGC circuit.
The suppression is large, and the floor is adjusted according to the suppressed correction degree.
A tone correction coefficient, and the contour signal gain control means determines that the tone correction coefficient is
When increasing the gain of the low-luminance part due to the correction,
An imaging apparatus characterized in that a gain of a contour enhancement signal of a section is reduced .
【請求項4】 前記特徴量抽出手段が抽出する特徴量を
前記映像信号の1フィールドの輝度分布にしたことを特
徴とする請求項1、2または3に記載の撮像装置。
4. The imaging apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the feature quantity the feature amount extracting unit extracts was brightness distribution of one field of the video signal.
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