JP3382027B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP3382027B2
JP3382027B2 JP22994294A JP22994294A JP3382027B2 JP 3382027 B2 JP3382027 B2 JP 3382027B2 JP 22994294 A JP22994294 A JP 22994294A JP 22994294 A JP22994294 A JP 22994294A JP 3382027 B2 JP3382027 B2 JP 3382027B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置に関し、
特に、パソコンおよびワークステーション等のコンピュ
ータシステム、HA(ホームオートメーション)システ
ム等の家庭情報端末および携帯情報端末、および、テレ
ビ電話およびテレビ会議等のコミュニケーションシステ
ム等に好適な画像処理装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、デジタルカメラがコンピュータシ
ステム等の画像入力装置として利用されることが多くな
り、また、高画質化やデジタル機器との接続のしやすさ
等から、映像処理のデジタル化が進んでいる。 【0003】従来の画像処理装置であるデジタルカメラ
のデジタル信号処理回路は、専用ICによって構成され
ており、その映像出力の方式は固定されているか、また
は、内部レジスタ等の設定によって、2、3種類の映像
方式を選択できるようになっている。また、内部に具備
される撮像素子の特性の違い等を吸収するために、デジ
タル信号処理回路には、撮像素子の特性に応じた調整が
必要であった。このため、製造工程において調整を行な
い、そのときの設定データをEEPROM(Electrical
ly Erasable Programable Read Only Memory)等に記憶
し、電源オン時にデジタルカメラに搭載されたマイコン
がEEPROMから設定データを読出し、デジタル信号
処理回路のレジスタを設定するようにしていた。 【0004】以下に、上記の従来の画像処理装置である
デジタルカメラについて図面を参照しながら説明する。
図14は、従来の画像処理装置の構成を示すブロック図
である。 【0005】図14を参照して、画像処理装置は、カメ
ラヘッド部100、デジタル信号処理部200を含む。
カメラヘッド部100は、撮像素子101、前処理回路
102、A/D変換回路103、駆動回路104を含
む。デジタル信号処理部200は、デジタル信号処理回
路201、カメラマイコン209、EEPROM210
を含む。デジタル信号処理回路201は、RBYL 色分
離回路202、RBYL色処理回路203、輝度信号処
理回路204、RGB変換回路205、NTSCエンコ
ーダ206、出力切換回路207、マイコンI/F(イ
ンタフェース)208を含む。 【0006】図14に示すように、画像処理装置は、カ
メラヘッド部100とデジタル信号処理部200とに分
離された構成となっている。カメラヘッド部100にお
いて、撮像素子101は、駆動回路104によって制御
され、撮像素子101に具備されたレンズ(図示省略)
が捉えた撮像光を電気信号に変換する。前処理回路10
2は、撮像素子101から出力される電気信号をサンプ
ルドホールドし、自動利得制御等を行なう。A/D変換
回路103は、前処理回路102から出力された出力信
号を撮像素子101の画素単位でデジタルデータに変換
する。 【0007】デジタル信号処理部200は、デジタル信
号処理回路201、カメラマイコン209、およびEE
PROM210から構成される。デジタル信号処理回路
201において、RBYL 色分離回路202は、A/D
変換回路103から出力されるデジタル画像信号DIか
らR信号、B信号、YL 信号(輝度の低周波成分)を分
離し、出力する。輝度信号処理回路204は、デジタル
画像信号DIから輝度信号Yを抽出し、輪郭補正等を行
なう。RBYL 色処理回路203は、ホワイトバランス
制御、色差信号への変換、および色差ゲインの設定等を
行ない、R−Y、B−Yの色差信号を出力する。R−
Y、B−Yの色差信号および輝度信号Yは、RGB変換
回路205によりRGB方式に変換され出力切換回路2
07へ出力される。また、R−Y、B−Yの色差信号お
よび輝度信号Yは、NTSCエンコーダ206により色
差信号が変調され、さらに、変調された色差信号が輝度
信号に加算され、コンポジット信号に変換され、出力切
換回路207へ出力される。出力切換回路207によ
り、Y、R−Y、B−Yの色差方式の映像信号、RGB
の原色方式の映像信号、およびコンポジット方式の映像
信号のうち1つが選択され、選択されたデジタル映像信
号が出力される。カメラマイコン209は、電源オン時
に、EEPROM210に記録された調整データを読出
し、デジタル信号処理回路201の初期設定を行なう。
また、カメラマイコン209は、ホワイトバランスの制
御およびアイリスの制御等を行なう。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
画像処理装置では、何種類かの映像方式で映像出力を行
なうためには、各映像フォーマットの信号を生成し出力
するための処理回路が必要になり、対応可能な出力フォ
ーマットの数を増やそうとすると、デジタル信号処理回
路を構成するICのチップサイズが大きくなるという問
題点があった。また、新たな映像フォーマットにより出
力させたい場合、専用ICで構成されているため、対応
できないという問題点もあった。さらに、デジタル信号
処理の調整のために、マイコンおよび調整データを保持
するためのPROMが必要となり、デジタル信号処理部
の素子数が増大するという問題点もあった。 【0009】また、カメラヘッド部の撮像素子101の
特性に合わせてデジタル信号処理回路を初期設定する必
要があるため、カメラヘッド部と信号処理部とをペアに
して使用する必要があった。このため、カメラヘッド部
が故障した場合や、撮像素子のみを交換して高解像度化
または高画質化を行なおうとした場合、カメラヘッド部
とデジタル信号処理部との両方を交換する必要があると
いう問題点もあった。 【0010】本発明は、上記課題を解決するためのもの
であって、回路規模を増大させず、所望の映像方式によ
り映像信号を出力することができる画像処理装置を提供
することを目的とする。 【0011】 【0012】 【0013】 【0014】 【0015】 【0016】 【課題を解決するための手段】請求項記載の画像処理
装置は、撮像部と信号処理部とに分離され、信号処理部
が複数の異なる映像方式の中から選択された任意の映像
方式に対応したデジタル映像信号を出力する画像処理装
置であって、上記撮像部は、被写体から入射される撮像
光をデジタル画像信号に変換して出力する画像信号出力
手段と、任意の映像方式に対応した信号処理用プログラ
ムデータおよび任意のイメージフォーマット変換方式に
対応したイメージ変換用プログラムデータを記憶する記
憶手段とを含み、上記画像処理装置は、さらに、プログ
ラムデータを撮像部から信号処理部へ伝送する伝送手段
を含み、上記信号処理部は、任意の論理をプログラム可
能な信号処理用論理手段と、任意の論理をプログラム可
能なイメージ変換用論理手段とを含み、上記信号処理用
論理手段は、記憶手段に記憶された信号処理用プログラ
ムデータにより所定の論理がプログラムされ、デジタル
画像信号を任意の映像方式に対応したデジタル映像信号
に変換して出力し、上記イメージ変換用論理手段は、記
憶手段に記憶されたイメージ変換用プログラムデータに
より所定の論理がプログラムされ、信号処理用論理手段
が出力するデジタル映像信号を任意のイメージ変換方式
に対応したフォーマットの画像データに変換して出力す
る。 【0017】 【0018】 【0019】 【作用】請求項記載の画像処理装置においては、信号
処理用プログラムデータおよびイメージ変換用プログラ
ムデータが記憶されている記憶手段が撮像部に具備さ
れ、撮像部から信号処理部へプログラムデータを伝送す
る伝送手段を具備しているので、撮像部を交換しても、
撮像部の特性に応じたプログラムデータにより信号処理
用論理手段およびイメージ変換用論理手段が所定の論理
にプログラムすることができる。 【0020】 【実施例】以下、本発明の第1の実施例での画像処理装
置であるデジタルカメラについて図面を参照しながら説
明する。図1は、本発明の第1の実施例の画像処理装置
の構成を示すブロック図である。 【0021】図1を参照して、画像処理装置は、カメラ
ヘッド部1、デジタル信号処理部2を含む。カメラヘッ
ド部1はROM(Rean Only Memory)11を含む。デジ
タル信号処理部2は、デジタル信号処理回路21、シリ
アルROMI/F22を含む。 【0022】デジタル信号処理部2は、FPGA(Fiel
d Programmable Gate Array)により構成され、プログラ
ムデータに応じた任意の論理をプログラムすることがで
きる。カメラヘッド部1には、デジタル信号処理回路2
1内部のFPGAのロジック回路をプログラミングする
ためのプログラムデータを保持したROM11が具備さ
れている。デジタル信号処理回路21は、電源オン時
に、シリアルROMI/F22を介してROM11にデ
ータを読出すためのクロックCKを出力する。クロック
CKを受けたROM11は、クロックCKに同期してシ
リアルデータであるプログラムデータPDをデジタル信
号処理回路21へ出力する。デジタル信号処理回路21
は、入力したプログラムデータに応じて内部のロジック
回路を構築する。上記の動作は、デジタル信号処理回路
21により自動的に行なわれる。デジタル信号処理回路
21は、内部のロジック回路のプログラミングが終了す
ると、動作状態になり、カメラヘッド部1から出力され
るデジタル画像信号DIをROM11に記憶されたプロ
グラムデータに応じた所定の映像方式に対応した映像信
号DPに変換して出力する。なお、ROM11に記憶さ
れたプログラムデータは、FPGA開発装置(図示省
略)によって、ロジック回路のネットリストから自動変
換されて生成される。 【0023】次に、図1に示す画像処理装置の具体的な
構成例について説明する。以下の各具体例は、ROM1
1に記憶されているプログラムデータを変更することに
より所望の構成を選択することができる。図2は、図1
に示す画像処理装置の第1の具体例を示すブロック図で
ある。 【0024】図2を参照して、画像処理装置は、カメラ
ヘッド部1a、デジタル信号処理部2aを含む。カメラ
ヘッド部1aは、撮像素子12、前処理回路13、A/
D変換回路14、駆動回路15、ROM11aを含む。
デジタル信号処理部2aは、デジタル信号処理回路21
a、シリアルROMI/F22、カメラマイコン27を
含む。デジタル信号処理回路21aは、RBYL 分離回
路23a、RBYL 色処理回路24a、輝度信号処理回
路25、マイコンI/F23を含む。 【0025】図2に示す画像処理装置は、色差方式のデ
ジタル映像信号を出力する画像処理装置の具体例であ
る。デジタル信号処理回路21aは、図14に示したデ
ジタル信号処理回路201からRGB変換回路205、
NTSCエンコーダ206、出力切換回路207が削除
された構成となっている。 【0026】RBYL 分離回路23aは、A/D変換回
路14から出力されたデジタル画像データから、R信
号、B信号、YL 信号(輝度の低周波成分)を分離し出
力する。RBYL 色処理回路24aは、RBYL 分離回
路から出力されるR信号、B信号、およびYL 信号に、
ホワイトバランス制御、色差信号への変換、色差ゲイン
の設定等を行ない、R−Y、B−Yの色差信号を出力す
る。輝度信号処理回路25は、A/D変換回路14から
出力されたデジタル画像データから輝度信号Yを抽出
し、輪郭補正等を行なう。カメラマイコン27は、マイ
コンI/F26を介してホワイトバランスの制御および
アイリスの制御等を行なう。 【0027】上記のRBYL 分離回路23a、RBYL
色処理回路24a、輝度信号処理回路25は、シリアル
ROMI/F22を介してROM11aから入力される
プログラムデータPDによりFPGAから構成されるデ
ジタル信号処理回路21のロジック回路がプログラミン
グされ、構成されたものである。上記の動作により、図
2に示す画像処理装置は、色差方式のデジタル映像信号
Y、R−Y、B−Yを出力することができる。 【0028】次に、図1に示す画像処理装置の第2の具
体例について説明する。図3は、図1に示す画像処理装
置の第2の具体例の構成を示すブロック図である。図3
に示す画像処理装置と図2に示す画像処理装置とで同一
部分には同一符号を付し以下詳細な説明を省略する。 【0029】図3に示す画像処理装置は、原色方式のデ
ジタル信号を出力する画像処理装置の具体例である。図
3に示すデジタル信号処理回路21bでは、図2に示す
RBYL 分離回路23a、RBYL 色処理回路24aの
代わりに、RGB分離回路23b、RGB色処理回路2
4b、および加算器28が新たに構築されている。RG
B分離回路23b、RGB色処理回路24b、および加
算器28は、ROM11bに記憶されたプログラムデー
タによりFPGAのロジック回路がプログラミングされ
構築されたものである。 【0030】RGB分離回路23bは、A/D変換回路
14から出力されるデジタル画像データから、R信号、
B信号、G信号を分離し出力する。RGB色処理回路2
4bは、入力したRGB信号に対して、ホワイトバラン
ス制御、ゲインの設定等を行なって、加算器28へ出力
する。輝度信号処理回路25は、A/D変換回路14か
ら出力されたデジタル画像データから輝度信号Yを抽出
し、輪郭補正等を行ない、輝度信号Yを加算器28へ出
力する。加算器28は、色信号および輝度信号を加算
し、RGB方式のデジタル映像信号を出力する。上記の
動作により、原色方式のデジタル映像信号がデジタル信
号処理部2bから出力される。 【0031】次に、図1に示す画像処理装置の第3の具
体例について説明する。図4は、図1に示す画像処理装
置の第3の具体例の構成を示すブロック図である。図4
に示す画像処理装置と図2に示す画像処理装置とで同一
部分には同一符号を付し以下その説明を省略する。 【0032】図4に示す画像処理装置は、コンポジット
方式の映像信号を出力する画像処理装置の具体例であ
る。図4に示す画像処理装置では、図2に示す画像処理
装置の構成に加え、NTSCエンコーダ29が付加され
ている。NTSCエンコーダ29は、色差方式の映像信
号を変調して、コンポジット方式の映像信号CDPを出
力する。図4に示すRBYL 分離回路23a、RBYL
色処理回路24a、輝度信号処理回路25、およびNT
SCエンコーダ29は、ROM11cに記憶されている
プログラムデータによりFPGAのロジック回路がプロ
グラムされ、構築されたものである。したがって、図4
に示す画像処理装置は、コンポジット方式の映像信号を
出力することができる。 【0033】図2〜図4に示す画像処理装置は、FPG
Aから構成されるデジタル信号処理回路21をROM1
1に記憶されたプログラムデータによりプログラムし、
構築されたものである。すなわち、1つのFPGAを用
いて3種類の映像方式に対応した映像信号を出力するこ
とができ、第1の実施例の画像処理装置では、回路規模
を増大せず、所望の映像方式に対応した映像信号を出力
することができる。 【0034】次に、本発明の第2の実施例の画像処理装
置について説明する。図5は、本発明の第2の実施例の
画像処理装置の構成を示すブロック図である。 【0035】図5を参照して、画像処理装置は、カメラ
ヘッド部1d、デジタル信号処理部2を含む。カメラヘ
ッド部1dは、ROM11a〜11c、選択回路16を
含む。デジタル信号処理部1は、デジタル信号処理回路
21、シリアルROMI/F22を含む。 【0036】ROM11aには、FPGAから構成され
るデジタル信号処理回路21が色差方式のデジタル映像
信号を出力するためのプログラムデータが記憶されてい
る。ROM11bには、原色方式のデジタル映像信号を
出力するためのプログラムデータが記憶され、ROM1
1cには、コンポジット方式の映像信号を出力するため
のプログラムデータが記憶されている。選択回路16
は、ROM11a〜11cのうち1つのROMを選択す
る。選択回路16は、たとえば、カメラヘッド部1dに
具備されたディップスイッチ(図示省略)等により設定
されたデータに対応する映像方式を選択したり、また、
外部から入力される選択信号に応じた映像方式を選択す
る。デジタル信号処理回路21は、電源オン時に、選択
されたROMのプログラムデータを読出し、内部のロジ
ック回路をプログラムデータに応じた論理に構成した
後、動作状態に入り、プログラムデータに応じた映像方
式で所定の映像信号を出力する。上記の動作により、第
2の実施例でも、回路規模を増大させず、所望の映像方
式に対応した映像信号を出力することができる。 【0037】次に、本発明の第3の実施例の画像処理装
置について説明する。図6は、本発明の第3の実施例の
画像処理装置の構成を示すブロック図である。 【0038】図6を参照して、画像処理装置は、カメラ
ヘッド部1e、デジタル信号処理部2eを含む。デジタ
ル信号処理部2eは、デジタル信号処理回路21、ホス
トI/F22eを含む。 【0039】カメラヘッド部1eは、たとえば、図2に
示すカメラヘッド部1aからROM11aを削除したも
のが用いられる。カメラヘッド部1eは、被写体から入
射した撮像光を電気信号に変換し、さらにその電気信号
をデジタル画像信号DIに変換してデジタル信号処理部
2eへ出力する。デジタル信号処理部2eは、ホストI
/F22eを具備し、ホスト装置40とデータの伝送を
行なう。たとえば、ホスト装置40からFPGAのプロ
グラミングデータ、ハンドシェイク信号等がホストI/
F22eを介してデジタル信号処理回路21へ出力され
る。FPGAから構成されるデジタル信号処理回路21
は、ホスト装置40から出力されるプログラムデータに
応じて内部のロジック回路をプログラミングし、第1の
実施例と同様に所定の映像方式に対応した論理回路を内
部に構築する。デジタル信号処理回路21は、入力した
デジタル画像データDIをホスト装置40から出力され
たプログラムデータに応じて所定の映像方式に対応した
デジタル映像信号DPに変換して出力する。 【0040】次に、図6に示す画像処理装置のFPGA
のプログラミング方法について説明する。図7は、図6
に示す画像処理装置のFPGAのプログラミング方法を
説明するためのフローチャートである。 【0041】FPGAで構成されるデジタル信号処理回
路21は、チップセレクト信号/CS(“/”はローア
クティブな信号を示す)がアクティブ状態になった後、
ライトストローブ信号/WSの立上がりで1バイトのプ
ログラムデータを取込む。取込みが完了すると、デジタ
ル信号処理回路21は、/ACN信号をアクティブ状態
にする。上記のような動作を行なうFPGAから構成さ
れるデジタル信号処理回路21は、図7に示すプログラ
ミング方法により内部のロジック回路をプログラムする
ことができる。 【0042】まず、ステップS1において、FPGAの
プログラムメモリをクリアする。次に、ステップS2に
おいて、チップセレクト信号/CSを“L”に設定しア
クティブ状態にする。次に、ステップS3において、ラ
イトストローブ信号/WSを“L”にし、ライトストロ
ーブ信号/WSをアクティブ状態にする。次に、ステッ
プS4において、ホスト装置40からプログラムデータ
が出力される。次に、ステップS5において、ライトス
トローブ信号/WSが“H”に設定され、ライトストロ
ーブ信号/WSが非アクティブ状態にされる。次に、ス
テップS6において、/ACN信号が“L”になってい
るか否かを確認する。“L”になっていない場合は確認
動作を繰返し、“L”になっている場合はステップS7
へ移行する。次に、ステップS7において、ホスト装置
40からプログラムデータの転送が終了したか否かを確
認する。プログラムデータの転送が終了していない場合
はステップS3へ移行し、以降の処理を継続し、終了し
ている場合はステップS8へ移行する。次に、ステップ
S8において、チップセレクト信号/CSを“H”に設
定し、チップセレクト信号/CSを非アクティブな状態
にする。次に、ステップS9において、プログラミング
が終了したか否かが確認され、終了していない場合は確
認動作を繰返し、終了している場合処理を終了する。 【0043】以上の動作により、ホスト装置40は、デ
ータ転送前にFPGAのプログラミングメモリをクリア
した後、データを転送し、すべてのデータを転送した
後、FPGAからプログラミング終了の信号を待ち、プ
ログラミング動作が終了する。 【0044】以上のように第3の実施例では、外部のホ
スト装置から出力されるプログラムデータに応じてFP
GAで構成されるデジタル信号処理回路21の内部のロ
ジック回路がプログラミングされ、プログラムデータに
応じた所定の映像方式に対応した論理が構築される。こ
の結果、ホスト装置40から出力されるプログラミング
データに応じた映像方式に対応した映像信号を出力する
ことができ、回路規模を増大させず、所望の映像方式に
対応した映像信号を出力することができる。 【0045】また、第3の実施例では、ホストI/Fの
みを具備する場合について述べたが、第1の実施例と同
様に、シリアルROMI/Fをさらに具備し、カメラヘ
ッド部にROMを具備する場合は、カメラヘッド部のR
OMのプログラムデータに応じてデジタル信号処理回路
の内部のロジック回路をプログラムすることができ、外
部のホスト装置および内部のROMの両方のデータに応
じて所望の映像方式に対応した映像信号を出力すること
もできる。 【0046】次に、本発明の第4の実施例の画像処理装
置について説明する。図8は、本発明の第4の実施例の
画像処理装置の構成を示すブロック図である。図8に示
す画像処理装置と図1に示す画像処理装置とで同一部分
には同一符号を付し以下その説明を省略する。 【0047】図8を参照して、デジタル信号処理回路2
0fは、さらに、レジスタ部30を含む。デジタル信号
処理回路20fでは、色分離回路で色再現性を補正する
ための係数や輪郭補正の係数等のデータを初期設定する
必要がある。このため、デジタル信号処理回路20fの
レジスタ部30には、上記のような係数を設定するため
のレジスタが幾つか具備されている。このレジスタは、
カメラマイコンから、アドレス信号、データ信号および
ストローブ信号を出力して、レジスタを設定することが
できる。したがって、調整時に、レジスタの値を変化さ
せながら、最適な調整データを求め、求めた調整データ
に従って、デジタル信号処理回路20fの内部のロジッ
ク回路のプログラムデータを変更する。 【0048】次に、レジスタの設定の変更について説明
する。図9および図10は、図8に示すレジスタ部に具
備されるレジスタの第1および第2の構成を示す回路図
である。 【0049】まず、図9を参照して、レジスタは、アド
レスデコーダAD、ANDゲートG1、Dフリップフロ
ップL0〜L3を含む。 【0050】リセット信号RSは、Dフリップフロップ
L0〜L3のセット端子SDに入力される。データTD
0〜TD3は、データバスを介して対応するDフリップ
フロップL0〜L3の入力端子Dにそれぞれ入力され
る。アドレス信号ADはアドレスバスを介してアドレス
デコーダADに入力され、アドレス信号ADのデコード
信号がANDゲートG1に入力される。また、ストロー
ブ信号STBがANDゲートG1に入力される。AND
ゲートG1の出力はDフリップフロップL0〜L3のク
ロック端子CKに入力される。DフリップフロップL0
〜L3のリセット端子RDは接地電位GNDに接続され
る。DフリップフロップL0〜L3の出力端子Qから設
定データD0〜D3がそれぞれ出力される。 【0051】上記の構成により、図9に示すレジスタで
は、設定データD0〜D3の初期値が“1111”に設
定される。 【0052】次に、図9に示すレジスタの構成を図10
に示すレジスタの構成に変更する。この結果、図10に
示すレジスタでは、設定データD0〜D3の値は“10
01”に設定される。上記のような回路構成の変更に対
応したプログラムデータを作成し、このプログラムデー
タをカメラヘッド部1のROM11に記憶させる。した
がって、調整時に最適な調整データを求め、求めた調整
データをROM11に記憶することにより、カメラヘッ
ド部1の特性に応じた最適な初期設定がROM11のプ
ログラムデータにより行なわれ、デジタル信号処理回路
20fの内部のロジック回路がプログラミングされ、各
係数の初期設定も同時に行なうことができる。 【0053】また、第4の実施例では、上記の調整デー
タに対応したプログラムデータをカメラヘッド部のRO
M11内に記憶しているので、カメラヘッド部1を交換
しても、カメラヘッド部1に具備された撮像素子の特性
に最適な調整データを含むプログラムデータがカメラヘ
ッド部1側に具備することができ、カメラヘッド部1を
交換した場合も最適な調整を行なうことが可能となる。 【0054】次に、本発明の第5の実施例の画像処理装
置について説明する。図11は、本発明の第5の実施例
の画像処理装置の構成を示すブロック図である。 【0055】図11を参照して、画像処理装置は、カメ
ラヘッド部10、デジタル信号処理部3を含む。カメラ
ヘッド部10は、ROM17を含む。デジタル信号処理
部3は、FPGA31、シリアルROMI/F34を含
む。FPGA31は、デジタル信号処理回路32、イメ
ージ変換回路33を含む。 【0056】デジタル信号処理回路32およびイメージ
変換回路33は、FPGA31で構成され、FPGA3
1のロジック回路をプログラミングすることにより、所
定の論理が構築される。FPGA31のプログラムデー
タは、カメラヘッド部10に具備されたROM17内に
記憶されている。すなわち、ROM17には、デジタル
信号処理回路32を構築するための信号処理用プログラ
ミングデータおよびイメージ変換回路33を構築するた
めのフォーマット変換用プログラムデータが記憶されて
いる。FPGA31は、電源オン時、シリアルROMI
/F34を介してデータを読出すためのクロックCKを
ROM17へ出力する。ROM17は、入力したクロッ
クCKに同期してシリアルデータであるプログラムデー
タPDをシリアルROMI/F34を介してFPGA3
1へ出力する。FPGA31は、入力したプログラムデ
ータに応じて内部のロジック回路を構築し、所定の論理
に対応したデジタル信号処理回路32およびイメージ変
換回路33をプログラミングする。上記動作は、FPG
A31により自動的に行なわれる。 【0057】FPGA31は、内部のロジック回路のプ
ログラミングが終了すると動作状態になる。すなわち、
デジタル信号処理回路32は、カメラヘッド部10から
出力されるデジタル画像データDIをROM17に記憶
された信号処理用プログラムデータに応じて所定の映像
方式に対応した映像信号に変換してイメージ変換回路3
3へ出力する。次に、イメージ変換回路33は、入力し
た映像信号をROM17に記憶されたフォーマット変換
用プログラムデータに応じて所定のフォーマット変換方
式に対応したフォーマットの画像データFDを出力す
る。なお、ROM17のデータは、FPGA開発装置に
よって、ロジック回路のネットリストから自動変換され
て生成される。 【0058】次に、図11に示す画像処理装置の具体的
な構成例について説明する。以下に示す各具体例は、R
OM17に記憶されているプログラムデータを変更する
ことによりいずれかの構成を選択することができる。 【0059】図12は、図11に示す画像処理装置の第
1の具体例の構成を示すブロック図である。図12に示
す画像処理装置は、デジタル画像信号を色差方式のデジ
タル映像信号に変換し、さらに、CIF(Common Inter
mediade Format)の画像データに変換して出力する画像
処理装置である。 【0060】図12を参照して、画像処理装置は、カメ
ラヘッド部10a、デジタル信号処理部3aを含む。カ
メラヘッド部10aは、撮像素子12a、前処理回路1
3、A/D変換回路14、駆動回路15、ROM17a
を含む。デジタル信号処理部3aは、FPGA31a、
シリアルROMI/F34、カメラマイコン27を含
む。FPGA31aは、デジタル信号処理回路32、C
IF変換回路33a、マイコンI/F26を含む。撮像
素子12aは、32万画素のCCD(Charge Coupled D
evice )である。ROM17aには、色差方式のデジタ
ル映像信号を出力するデジタル信号回路32を構築する
ための信号処理用プログラムデータおよびCIFフォー
マットの画像データを出力するCIF変換回路を構築す
るためのイメージ変換用プログラムデータを記憶してい
る。FPGA31aは、シリアルROMI/F34を介
してROM17aに記憶されているプログラムデータに
より内部のロジック回路をプログラムし、RBYL 分離
回路23a、RBYL 色処理回路24a、輝度信号処理
回路25、およびCIF変換回路33aを構築する。し
たがって、デジタル信号処理回路32は、図2に示す画
像処理装置と同様にデジタル画像データを色差方式のデ
ジタル映像信号に変換し、CIF変換回路33aへ出力
する。CIF変換回路33aは、色差方式のデジタル映
像信号をCIFフォーマットの画像データに変換し出力
する。 【0061】次に、32万画素の撮像素子12aを使用
した場合のCIFフォーマットへの変換について説明す
る。撮像素子12aの画素数は、512(H)×582
(V)とする。まず、駆動回路15により、撮像素子1
2aからノンインタレース読出を行なう。ノンインタレ
ース読出した信号を前処理回路13、A/D変換回路1
4、およびデジタル信号処理回路32により色差方式の
映像信号に変換する。この結果、画素数512(H)×
291(V)の輝度データY、色データ(点順次色差)
R−Y、B−Yが得られる。得られた輝度データY、色
データR−Y、B−YをCIF変換回路33aにより解
像度352(H)×288(V)のCIFフォーマット
に対応した画像データCIFに変換して出力する。CI
Fフォーマットは、H.261等に採用される符号化方
式に準拠するビデオコーディックの相互通信を考慮した
世界共通のビデオ信号フォーマットである。CIFフォ
ーマットでは、輝度の標本は、1ライン当り352本、
1フレーム当り280ラインで直交格子状に配列され
る。2つの色差成分の標本は、それぞれ1ライン当り1
76画素、1フレーム144ラインで直交格子状に配置
される。このアスペクト比が4:3であり、標準テレビ
ジョン信号の有効画面と一致する。また、毎秒フレーム
数は30枚である。 【0062】次に、図11に示す画像処理装置の第2の
具体例について説明する。図13は、図11に示す画像
処理装置の第2の具体例の構成を示すブロック図であ
る。図13に示す画像処理装置は、デジタル画像データ
を色差方式のデジタル映像信号に変換し、さらに、VG
A(Video Graphics Array)フォ
ーマットの画像データに変換して出力する画像処理装置
である。 【0063】図13に示す画像処理装置と図12に示す
画像処理装置とで異なる点は、32万画素の撮像素子1
2aから41万画素の撮像素子12bに変更され、CI
F変換回路33aがVGA変換回路33bに変更され、
色差方式の映像信号に対応した信号処理用プログラムデ
ータおよびVGAフォーマットに対応したイメージ変換
用プログラムデータを記憶したROM17aから色差方
式の映像信号に対応した信号処理用プログラムデータお
よびVGAフォーマットに対応したイメージ変換用プロ
グラムデータを記憶したROM17bに変更された点で
ある。その他の点は、図12に示す画像処理装置と同様
であるので同一部分には同一符号を付し以下その説明を
省略する。 【0064】FPGA31bは、シリアルROMI/F
34を介してROM17bからプログラムデータPDを
受け、内部のロジック回路をプログラムし、色差方式の
映像信号を出力するデジタル信号処理回路32およびV
GAフォーマットの画像データを出力するVGA変換回
路33bを構築する。したがって、撮像素子12bから
駆動回路15により読出された信号は、前処理回路1
3、A/D変換回路14によりデジタル画像データDI
に変換され、デジタル信号処理回路32により画素数7
68(H)×247(V)の輝度データY、色データR
−Y、B−Yに変換されVGA変換回路33bへ出力さ
れる。VGA変換回路33bでは、垂直方向の上4ライ
ンおよび下3ラインを削除し240ラインとするととも
に、水平方向の12ドットを10ドットに変換すること
によりVGAフォーマットに対応した解像度640
(H)×480(V)の画像データVGAを出力する。 【0065】上記のように、第5の実施例でも、FPG
Aにより所望の映像方式に対応したデジタル信号処理回
路および所望のイメージ変換方式に対応したイメージ変
換回路を構築することができ、回路規模を増大させず、
所望の映像方式およびイメージ変換方式に対応した映像
信号を出力することができる。また、画素数の違う撮像
素子を用いてイメージフォーマットを変換する場合、カ
メラヘッド部に、所望のイメージ変換方式に対応したプ
ログラムデータを記憶したROMを具備しているので、
カメラヘッド部を交換するだけで、撮像素子の交換とイ
メージフォーマット変換回路のロジック回路の変更を同
時に行なうことができる。 【0066】 【0067】 【0068】 【発明の効果】請求項記載の画像処理装置において
は、記憶手段に記憶された信号処理用プログラムデータ
およびイメージ変換用プログラムデータに応じて、デジ
タル画像信号を任意の映像方式に対応した映像信号に変
換し、さらに、任意のイメージ変換方式に対応したフォ
ーマットの画像データに変換して出力することができる
ので、回路規模を増大させず、所望の映像方式およびイ
メージ変換方式に対応した映像信号を出力することがで
きる。また、記憶手段は、撮像部に具備されているの
で、撮像部を交換するだけで、撮像部の特性に応じたイ
メージ変換方式に対応した画像データを出力することが
できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第2の実施例の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。 【図2】図1に示す画像処理装置の第1の具体例の構成
を示すブロック図である。 【図3】図1に示す画像処理装置の第2の具体例の構成
を示すブロック図である。 【図4】図1に示す画像処理装置の第3の具体例の構成
を示すブロック図である。 【図5】本発明の第2の実施例の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。 【図6】本発明の第3の実施例の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。 【図7】図6に示す画像処理装置のFPGAのプログラ
ミング方法を説明するためのフローチャートである。 【図8】本発明の第4の実施例の画像処理装置の構成を
示すブロック図である。 【図9】図8に示すレジスタ部に具備されるレジスタの
第1の構成を示す回路図である。 【図10】図8に示すレジスタ部に具備されるレジスタ
の第2の構成を示す回路図である。 【図11】本発明の第5の実施例の画像処理装置の構成
を示すブロック図である。 【図12】図11に示す画像処理装置の第1の具体例の
構成を示すブロック図である。 【図13】図11に示す画像処理装置の第2の具体例の
構成を示すブロック図である。 【図14】従来の画像処理装置の構成を示すブロック図
である。 【符号の説明】 1 カメラヘッド部 2 デジタル信号処理部 11 ROM 12 撮像素子 13 前処理回路 14 A/D変換回路 15 駆動回路 21 デジタル信号処理回路 22 シリアルROMI/F 27 カメラマイコン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 9/00 H04N 7/01

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 撮像部と信号処理部とに分離され、該信
    号処理部が複数の異なる映像方式の中から選択された任
    意の映像方式に対応したデジタル映像信号を出力する画
    像処理装置であって、 前記撮像部は、 被写体から入射される撮像光をデジタル画像信号に変換
    して出力する画像信号出力手段と、 任意の映像方式に対応した信号処理用プログラムデータ
    および任意のイメージフォーマット変換方式に対応した
    イメージ変換用プログラムデータを記憶する記憶手段と
    を含み、 前記画像処理装置は、さらに、 前記プログラムデータを前記撮像部から前記信号処理部
    へ伝送する伝送手段を含み、 前記信号処理部は、 任意の論理をプログラム可能な信号処理用論理手段と、 任意の論理をプログラム可能なイメージ変換用論理手段
    とを含み、 前記信号処理用論理手段は、 前記記憶手段に記憶された前記信号処理用プログラムデ
    ータにより所定の論理がプログラムされ、前記デジタル
    画像信号を前記任意の映像方式に対応したデジタル映像
    信号に変換して出力し、 前記イメージ変換用論理手段は、 前記記憶手段に記憶された前記イメージ変換用プログラ
    ムデータにより所定の論理がプログラムされ、前記信号
    処理用論理手段が出力する前記デジタル映像信号を前記
    任意のイメージ変換方式に対応したフォーマットの画像
    データに変換して出力する画像処理装置。
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