JP3396038B2 - Image capture device - Google Patents
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Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は高解像度で所望の画像を
取り込む画像取込装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image capturing device for capturing a desired image with high resolution.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、高解像度画像の取り込みにはラ
インセンサを応用したイメージスキャナが使用されてい
る。しかし、上記イメージスキャナは高解像度撮像が可
能ではあるが、取り込み時間がかかるといった不具合が
ある。そこで、2次元の撮像素子を使用すると高速に画
像を取り込むことができる。2. Description of the Related Art Generally, an image scanner to which a line sensor is applied is used for capturing a high resolution image. However, although the above-mentioned image scanner is capable of high-resolution imaging, it has a drawback that it takes a long time to capture. Therefore, an image can be captured at high speed by using a two-dimensional image sensor.
【0003】又、高品位テレビジョン(HDTV;High Def
inition television)と同程度以上の解像度の画像を取
り込むためには200万画素以上の撮像素子が必要であ
るため、現在200万画素の撮像素子の開発がされてい
る。一方、図9に示すような画像取込装置により画像を
取り込む場合には、画像を取り込むべき範囲を認識する
必要がある。High-definition television (HDTV; High Def)
An image pickup device having 2 million pixels or more is required to capture an image having a resolution equal to or higher than that of an inition television. Therefore, an image pickup device having 2 million pixels is currently being developed. On the other hand, when capturing an image with an image capturing device as shown in FIG. 9, it is necessary to recognize the range in which the image should be captured.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記200万
画素の撮像素子を使用すると取り込み範囲を確認するだ
けの用途に使用する場合でも、高価なHDTVモニタが
必要になるといった不具合が生じる。そして、200万
画素を越える撮像素子においては、適当な表示系がほと
んどなく、限定されてしまう。However, when the image pickup device having 2 million pixels is used, an expensive HDTV monitor is required even when the image pickup device is used only for confirming the capturing range. Then, in an image pickup device having more than 2 million pixels, there is almost no suitable display system, which is limited.
【0005】このような欠点を解決するために、ICメ
モリを介してデータを間引いて低解像度の表示系に出力
することも可能であるが、撮像素子すべての画素情報を
メモリに記憶するには時間がかかり、当然、モニタに表
示するまでに多くの時間がかかってしまう。In order to solve such a drawback, it is possible to thin out data through an IC memory and output it to a low-resolution display system. However, in order to store pixel information of all image pickup elements in the memory. It takes time, and naturally it takes a lot of time to display it on the monitor.
【0006】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、200万画素以上の2次
元撮像素子を使用する画像取込装置において、範囲を確
認するために低解像度の表示系に実時間で出力すること
ができる画像取込装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a low resolution image for confirming a range in an image capturing apparatus using a two-dimensional image pickup device having 2 million pixels or more. An object is to provide an image capturing device capable of outputting in real time to a display system.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の態様に係る画像取込装置は、低解像
度の表示系に画像を出力する画像取込装置であって、前
面に色フィルタを配置し且つランダムアクセス可能な上
記低解像度の表示系の画素数よりも上回る画素数を有す
る2次元撮像素子と、上記2次元撮像素子から間引き読
み出しした画素の信号を、上記低解像度の表示系に適合
した画素数であり且つ上記色フィルタの色配列順序と同
じ色配列順序の画素の信号とする画素読み出し手段と、
上記画素読み出し手段により読み出した信号を上記低解
像度の表示系に出力する出力手段と、を具備したことを
特徴とする。さらに、本発明の第2の態様に係る画像取
込装置では、上記色フィルタは、モザイクフィルタであ
り、上記画素読み出し手段は、上記2次元撮像素子から
間引き読み出しした画素の信号を、上記モザイクフィル
タの色配列順序と同じ色配列順序とすることを特徴とす
る。 また、本発明の第3の態様に係る画像取込装置で
は、上記色フィルタは、ストライプフィルタであり、上
記画素読み出し手段は、上記2次元撮像素子から間引き
読み出しした画素の信号を、上記ストライプフィルタの
色配列順序と同じ色配列順序とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image capturing apparatus according to the first aspect of the present invention has a low resolution.
Whenever a display system image capture device that outputs an image, a color filter is disposed in front and can be randomly accessed on
The number of pixels exceeds the number of pixels of the low resolution display system.
And two-dimensional image pickup device that, thinning read from the two-dimensional image sensor
Applies the projected pixel signal to the low resolution display system
Is the same as the color arrangement order of the color filters above.
Pixel readout means for obtaining signals of pixels in the same color array order,
The signal read by the pixel reading means is converted into the low-resolution signal.
Output means for outputting to the display system of the image degree . Furthermore, the image acquisition according to the second aspect of the present invention
In the embedded device, the color filter is a mosaic filter.
The pixel reading means is configured by the two-dimensional image sensor.
Pixel signals read out by thinning out are
The color arrangement order is the same as that of
It In addition, in the image capturing device according to the third aspect of the present invention,
The above color filter is a stripe filter, and
The pixel reading means thins out the two-dimensional image pickup device.
The read pixel signal is read by the stripe filter.
The color arrangement order is the same as the color arrangement order.
【0008】[0008]
【作用】即ち、本発明の第1の態様に係る画像取込装置
では、低解像度の表示系に画像を出力するものであっ
て、その前面には色フィルタが配置され且つランダムア
クセス可能な2次元撮像素子は、低解像度の表示系の画
素数よりも上回る画素数を有している。そして、画素読
み出し手段により、この2次元撮像素子から間引かれ読
み出された画素の信号が、低解像度の表示系に適合した
画素数であり且つ上記色フィルタの色配列順序と同じ色
配列順序の画素の信号とされ、出力手段により、この信
号が上記低解像度の表示系に出力される。 さらに、本発
明の第2の態様に係る画像取込装置では、上記色フィル
タは、モザイクフィルタであり、上記画素読み出し手段
により、上記2次元撮像素子から間引き読み出しした画
素の信号が、上記モザイクフィルタの色配列順序と同じ
色配列順序とされる。 また、本発明の第3の態様に係る
画像取込装置では、上記色フィルタは、ストライプフィ
ルタであり、上記画素読み出し手段により、上記2次元
撮像素子から間引き読み出しした画素の信号が、上記ス
トライプフィルタの色配列順序と同じ色配列順序とされ
る。 That is, the image capturing apparatus according to the first aspect of the present invention outputs an image to a low resolution display system.
, A color filter is placed in front of it and a random
The accessible 2D image sensor is a low-resolution display system image.
It has more pixels than the prime number. And pixel reading
Read-out is performed by thinning out from this two-dimensional image pickup device.
The projected pixel signal is suitable for a low-resolution display system
The number of pixels and the same color as the color arrangement order of the above color filter
The signals of the pixels in the arrangement order are used, and this signal is output by the output means.
Signal is output to the low resolution display system. Furthermore, this
In the image capturing device according to the second aspect of the invention,
Is a mosaic filter, and the pixel reading means
Image read out from the two-dimensional image sensor by
The raw signal is the same as the color arrangement order of the mosaic filter above.
The color arrangement order is used. Also, according to the third aspect of the present invention.
In the image capturing device, the color filter is a stripe filter.
The two-dimensional image by the pixel reading means.
The signals of the pixels thinned out from the image sensor are
The color arrangement order is the same as that of the trip filter.
It
【0009】[0009]
【実施例】以下、図1乃至図8を参照して本発明の画像
取込装置の実施例について説明する。図1は本発明の第
1の実施例に係る画像取込装置の構成を示す図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the image capturing apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an image capturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【0010】同図に示すように、本発明の画像取込装置
は、電荷変調素子(以下、CMDと略す)1と、アナロ
グ処理回路2,6、アナログ/デジタル変換器(以下、
A/D変換器と略す)3、デジタル処理回路4,10、
デジタル/アナログ変換器(以下、D/A変換器と略
す)5、増幅器(以下、AMPと略す)7、モニタ8、
インターフェイス11、プリンタ12、システムコント
ローラ13、CMDドライバ14により構成されてい
る。As shown in FIG. 1, the image capturing device of the present invention comprises a charge modulation device (hereinafter abbreviated as CMD) 1, analog processing circuits 2 and 6, and an analog / digital converter (hereinafter
A / D converter) 3, digital processing circuits 4, 10,
Digital / analog converter (hereinafter abbreviated as D / A converter) 5, amplifier (hereinafter abbreviated as AMP) 7, monitor 8,
The interface 11, the printer 12, the system controller 13, and the CMD driver 14 are included.
【0011】ここで、通常のCMDは図3に示すよう
に、垂直シフトレジスタ17及び水平シフトレジスタ1
8で選択された受光部から電荷が出力バッファ19を介
して電流電圧変換されて素子外に読み出される構造にな
っているが、このような構成では、受光部の選択にシフ
トレジスタを使用しているために順次走査しかできず、
ランダムアクセスができないので、本実施例では図4に
示すような構成のCMD1を使用する。Here, the normal CMD has a vertical shift register 17 and a horizontal shift register 1 as shown in FIG.
The structure is such that the electric charge is converted from the light receiving portion selected in 8 through the output buffer 19 into current and voltage and is read out of the element. In such a configuration, a shift register is used for selecting the light receiving portion. Can only scan sequentially,
Since random access is not possible, this embodiment uses the CMD1 having the configuration shown in FIG.
【0012】そして、上記CMD1は、垂直ライン指定
回路22によりアドレス指定に基づき垂直選択線20a
乃至20dのいずれかを選択し、次に水平のアドレス指
定に基づき水平ライン指定回路23により垂直線21a
乃至21dを選択して、指定した画素データを出力バッ
ファ19にて電流−電圧変換して出力する。このよう
に、アドレスの指定はCMDドライバ14により行われ
る。図5は低解像度モニタに適した画素数で出力するた
めの画素の選択についてモザイクフィルタを例に説明す
るための図である。The CMD1 has a vertical selection line 20a based on address designation by a vertical line designation circuit 22.
To 20d, and then the horizontal line designation circuit 23 selects the vertical line 21a based on the horizontal addressing.
21d to 21d are selected, and the designated pixel data is current-voltage converted by the output buffer 19 and output. In this way, the address is specified by the CMD driver 14. FIG. 5 is a diagram for explaining selection of pixels for outputting with the number of pixels suitable for a low-resolution monitor, taking a mosaic filter as an example.
【0013】同図は縦横1/4に間引く例を示してお
り、太枠50で囲まれた範囲を1画素として、図中、丸
印で囲った部分の画素を代表値として出力する。このよ
うに画素を間引いて丸印で囲った部分の画素を順次読み
出すことによって低解像度モニタに適した画素数で出力
することができる。また、選択する画素はカラー化をす
るために図中、丸印で囲った部分で示すように各色から
選択するように動作する。図7は画素のリセット動作に
おいて、縦横ともに1/3に間引く具体例を示したもの
である。The figure shows an example of thinning out vertically and horizontally to 1/4, and the range surrounded by the thick frame 50 is set as one pixel, and the pixels surrounded by circles in the figure are output as representative values. In this way, by thinning out pixels and sequentially reading out pixels in a circled portion, it is possible to output with the number of pixels suitable for a low resolution monitor. In addition, the pixel to be selected operates so as to be selected from each color as shown by a portion surrounded by a circle in the figure for colorization. FIG. 7 shows a specific example of thinning out to 1/3 in the vertical and horizontal directions in the pixel reset operation.
【0014】同図において、読み出す画素を丸印で囲っ
た部分で、間引く画素をバツで示している。第1ライン
の丸印で囲った部分を読み出した後に読み出さないライ
ンを含めて第1ラインから第3ラインまで同時にリセッ
トを行う。In the figure, the pixels to be read are surrounded by circles, and the pixels to be thinned out are indicated by crosses. After reading the circled portion of the first line, resetting is performed simultaneously from the first line to the third line including the lines that are not read.
【0015】あとは順に第4ラインの丸印で囲った部分
の画素を読み出した後に第4ラインから第6ラインまで
同時にリセットを行う。そして、読み出さない画素をリ
セットするのは画素に過剰電荷を蓄積しないためであ
り、過剰電荷による偽信号の影響を軽減している。この
ような構成の画像取込装置において、上記した動作によ
りCMD1をCMDドライバ14にて駆動し、撮像した
画像をアナログ処理回路2にてLPFクランプ等の処理
を行い、A/D変換器3によりデジタル信号を変換す
る。After that, the pixels in the circled portion of the fourth line are sequentially read out, and then resetting is simultaneously performed from the fourth line to the sixth line. The reason why the pixels that are not read out are reset is that excess charges are not accumulated in the pixels, and the influence of the false signal due to the excess charges is reduced. In the image capturing device having such a configuration, the CMD 1 is driven by the CMD driver 14 by the above-described operation, the captured image is processed by the analog processing circuit 2 such as LPF clamp, and the A / D converter 3 is used. Converts digital signals.
【0016】このデジタル信号は一方はデジタル信号処
理回路4に入力し、他方はメモリ9に入力する。デジタ
ル信号処理回路4はモニタ8に適した出力系に変換して
いる。One of the digital signals is input to the digital signal processing circuit 4, and the other is input to the memory 9. The digital signal processing circuit 4 is converted into an output system suitable for the monitor 8.
【0017】例えば、モニタ8がNTSC(National T
elevision System Committee)信号であれば、デジタル
NTSCエンコーダの動作を行う。その後、D/A変換
器5にてアナログ信号に変換する。その後、LPF等の
処理をアナログ信号処理回路6にて行い、AMP7を介
してモニタ8に出力する。For example, the monitor 8 is an NTSC (National T
elevision system committee) signal, the digital NTSC encoder operates. After that, the D / A converter 5 converts the analog signal. After that, processing such as LPF is performed in the analog signal processing circuit 6 and output to the monitor 8 via the AMP 7.
【0018】上記CMD1におけるモニタ8への信号の
読み出しが終了すると、全画素を読み出すための露光を
開始する。そして、露光した後に画像信号を読み出し
て、アナログ信号処理回路を介してA/D変換器3に信
号を送る。When the reading of the signal from the monitor 8 in the CMD1 is completed, the exposure for reading all the pixels is started. Then, after the exposure, the image signal is read and the signal is sent to the A / D converter 3 via the analog signal processing circuit.
【0019】このA/D変換器3からの信号はメモリ9
に記録する。そして記録した後に、出力系に合わせたデ
ータレートにて読み出され、デジタル信号処理回路10
にて輪郭強調等の処理を行い、インターフェイス11を
介してプリンタ12に出力する。この出力はプリンタに
限らず、マスストレージ等の記録装置で良く、その場合
も回路構成は同じである。尚、上記装置においてモニタ
8への出力とメモリ9への記録はデータの量と撮像素子
からの読み出し時間が異なるために同時に行うことはで
きない。The signal from the A / D converter 3 is stored in the memory 9
To record. After recording, the digital signal processing circuit 10 is read at a data rate suitable for the output system.
Then, processing such as contour enhancement is performed, and the result is output to the printer 12 via the interface 11. This output is not limited to a printer, but may be a recording device such as a mass storage, and in that case, the circuit configuration is the same. In the above device, the output to the monitor 8 and the recording to the memory 9 cannot be performed simultaneously because the amount of data and the read time from the image sensor are different.
【0020】そして、データの出力系の切り替えはシス
テムコントローラ13により行い、コントロールライン
13aにてモニタ8への出力を制御し、コントロールラ
イン13bにてメモリ9への制御を行う。The data output system is switched by the system controller 13, the control line 13a controls the output to the monitor 8, and the control line 13b controls the memory 9.
【0021】また、メモリ9に画像を記録している間モ
ニタ8に画像を出力する場合には図2に示すようにデジ
タル部15の内部にメモリ16を設けることにより、メ
モリ9への転送時に静止画像をモニタ8に出力すること
ができる。When an image is output to the monitor 8 while the image is being recorded in the memory 9, a memory 16 is provided inside the digital section 15 as shown in FIG. A still image can be output to the monitor 8.
【0022】本実施例では、図5における太枠50の画
像の内1画素を出力したが、開口を広くするために図6
に示すように、太枠60内の同じ色を加算して出力する
ことによってS/Nが向上する利点がある。In the present embodiment, one pixel of the image in the thick frame 50 in FIG. 5 is output, but in FIG.
As shown in, the S / N is improved by adding and outputting the same color in the thick frame 60.
【0023】また、画素を加算して読み出すと信号電流
が増大するため、図4における出力バッファ19の電流
−電圧特性を変化させて飽和しないよう動作させる必要
がある。Since the signal current increases when pixels are added and read out, it is necessary to change the current-voltage characteristics of the output buffer 19 in FIG. 4 so that the output buffer 19 does not saturate.
【0024】次に、図8は第2の実施例としてモニタに
出力する信号処理系にデジタル部を設けない例を示した
ものである。尚、第1の実施例と同一内容のものは同一
番号で示し、説明を省略する。Next, FIG. 8 shows an example in which a digital section is not provided in a signal processing system for outputting to a monitor as a second embodiment. The same contents as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0025】本実施例では、アナログ処理回路2の出力
をアナログスイッチ25によりモニタ8側を選択する。
そして、このアナログスイッチ25のコントロールはシ
ステムコントロール13にて行う。その後、アナログ処
理回路6にてエンコーダ等の処理を行い、アンプ7を介
してモニタ8に出力する。このように、本実施例はモニ
タ8に出力するためにデジタル部を介さないため、第1
の実施例と比べて低消費となる利点がある。In this embodiment, the output of the analog processing circuit 2 is selected by the analog switch 25 on the monitor 8 side.
The system switch 13 controls the analog switch 25. After that, the analog processing circuit 6 performs processing such as an encoder and outputs it to the monitor 8 via the amplifier 7. As described above, in this embodiment, since the digital signal is output to the monitor 8, the digital section is not used.
There is an advantage that the consumption is lower than that of the embodiment.
【0026】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこれに限定されることなく、改良、変更が
可能であることは勿論である。例えば、CMD以外を用
いてもランダムアクセスが可能な素子であれば本発明に
応用することは可能である。Although the embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to these and can be improved and changed. For example, any element other than CMD that can be randomly accessed can be applied to the present invention.
【0027】更に、実施例ではモザイクフィルターを例
に述べたが、ストライプフィルター又は三板カメラにお
いても画素を間引いて出力することによって応用するこ
とは可能である。Further, although the mosaic filter has been described as an example in the embodiment, it can be applied to a stripe filter or a three-chip camera by thinning out pixels and outputting.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、モニタの解像度を大き
く上回る画素数の撮像素子であっても被写体の位置確認
が容易に可能となる画像取込装置を提供することができ
る。As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image capturing device capable of easily confirming the position of a subject even with an image pickup device having a pixel number far exceeding the resolution of a monitor.
【図1】本発明の第1の実施例に係る画像取込装置の構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image capturing device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本実施例におけるデジタル部15の改良例を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing an improved example of a digital unit 15 in the present embodiment.
【図3】通常の画像取込装置に使用するCMD1の構成
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a CMD1 used in a normal image capturing device.
【図4】本実施例の画像取込装置が使用するCMD1の
構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a CMD1 used by the image capturing apparatus of this embodiment.
【図5】本実施例における画素の選択についてモザイク
フィルタを例に説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining selection of pixels in the present embodiment by taking a mosaic filter as an example.
【図6】本実施例による画素選択においてS/Nを向上
するための具体例を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a specific example for improving S / N in pixel selection according to the present embodiment.
【図7】本実施例による画素のリセット動作について説
明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a pixel reset operation according to the present embodiment.
【図8】本発明の第2の実施例に係る画像取込装置の構
成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an image capturing device according to a second embodiment of the present invention.
【図9】従来の画像取込装置の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional image capturing device.
1…CMD、2…アナログ信号処理回路、3…A/D変
換器、4…デジタル信号処理回路、5…D/A変換器、
6…アナログ信号処理回路、7…アンプ、8…モニタ、
9…メモリ、10…デジタル信号処理回路、11…イン
ターフェイス、12…プリンタ、13…システムコント
ローラ、14…CMDドライバ。1 ... CMD, 2 ... Analog signal processing circuit, 3 ... A / D converter, 4 ... Digital signal processing circuit, 5 ... D / A converter,
6 ... Analog signal processing circuit, 7 ... Amplifier, 8 ... Monitor,
9 ... Memory, 10 ... Digital signal processing circuit, 11 ... Interface, 12 ... Printer, 13 ... System controller, 14 ... CMD driver.
Claims (3)
取込装置であって、 前面に色フィルタを配置し且つランダムアクセス可能な
上記低解像度の表示系の画素数よりも上回る画素数を有
する2次元撮像素子と、 上記2次元撮像素子から間引き読み出しした画素の信号
を、上記低解像度の表示系に適合した画素数であり且つ
上記色フィルタの色配列順序と同じ色配列順序の画素の
信号とする画素読み出し手段と、 上記画素読み出し手段により読み出した信号を上記低解
像度の表示系に出力する出力手段と、 を具備したことを特徴とする画像取込装置。1. An image for outputting an image on a low resolution display system.
Capture device with color filter on the front and random access
The number of pixels exceeds the number of pixels of the above low resolution display system.
And two-dimensional imaging element, the signal of pixels thinning read from the two-dimensional image sensor
Is the number of pixels adapted to the low resolution display system and
Pixels with the same color arrangement order as the color arrangement order of the above color filter
A low-resolution pixel read-out unit that outputs a signal and a signal read out by the pixel read-out unit.
An image capturing device, comprising: an output unit that outputs the image to a display system .
あり、 上記画素読み出し手段は、上記2次元撮像素子から間引
き読み出しした画素の信号を、上記モザイクフィルタの
色配列順序と同じ色配列順序とすることを特徴とする請
求項1に記載の画像取込装置。 2. The color filter is a mosaic filter.
Yes, the pixel reading means thins out the two-dimensional image sensor.
Read out the pixel signals and use the mosaic filter
A contract characterized by having the same color arrangement order as the color arrangement order
The image capturing device according to claim 1.
であり、 上記画素読み出し手段は、上記2次元撮像素子から間引
き読み出しした画素の信号を、上記ストライプフィルタ
の色配列順序と同じ色配列順序とすることを特徴とする
請求項1に記載の画像取込装置。 3. The color filter is a stripe filter.
And the pixel reading means thins out from the two-dimensional image sensor.
The signal of the read pixel is read by the stripe filter
The color arrangement order is the same as the color arrangement order of
The image capturing device according to claim 1.
Priority Applications (1)
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JP28143191A JP3396038B2 (en) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | Image capture device |
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JP28143191A Expired - Fee Related JP3396038B2 (en) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | Image capture device |
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