JP4001762B2 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像装置及び撮像方法に係わり、特に、全画素を複数のフィールドに分けて転送する撮像素子を用いた撮像装置及び全画素を複数のフィールドに分けて転送する撮像素子を用いた撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、撮像装置に用いられるＣＣＤは、図４に示すように、マトリクス状に配列された画素Ｓと、各画素Ｓの水平方向の一側に沿って垂直ライン毎に設けられた垂直転送レジスタＶＲと、各垂直転送レジスタＶＲの終端側に設けられた水平転送レジスタＨＲとを備えている。このＣＣＤにおいて、各画素Ｓには、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の三原色フィルタの何れか１つが各々配置される。そして、Ｒフィルタが配置された画素Ｓは、Ｒの光を変換してＲ信号を出力し、Ｇフィルタが配置された画素Ｓは、Ｇの光を変換してＧ信号を出力し、Ｂフィルタが配置された画素Ｓは、Ｂの光を変換してＢ信号を出力する。
【０００３】
上記三原色フィルタは、各信号を出力する領域が水平方向にＲ、Ｇ、Ｒ、Ｇ…又はＧ、Ｂ、Ｇ、Ｂ…の順に配列され、Ｒ、Ｇ、Ｒ、Ｇ…の色フィルタ配列の水平ライン（以下、ＲＧラインという）と、Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｂ…の色フィルタ配列の水平ライン（以下、ＧＢライン）が交互に設けられている。なお、図中には、ＲＧラインからのＧ信号とＧＢラインからのＧ信号とを区別するために、ＲＧラインのＧ信号をＧｒ信号、ＧＢラインのＧ信号をＧｂ信号と記載している。
【０００４】
従来のインタレース式転送方法では、上述した構成のＣＣＤに蓄積された電荷を、転送する際に、ＧＢラインから構成されるフィールド（図４（ａ）参照）と、ＲＧラインから構成されるフィールド（図４（ｂ）参照）とに分けて、２フィールドで転送を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の転送方式では、ＧＢラインから構成されるフィールドはＧｂ信号とＢ信号しか含まれておらず、ＲＧラインから構成されるフィールドはＲ信号と、Ｇｒ信号しか含まれていない。つまり、２フィールドの転送が終了して初めて、ＲＧＢ全種類の信号が転送されるため、全フィールドの転送が終了するまで、ＲＧＢ全種類が揃わなかった。
【０００６】
このため、転送完了まで、画像全体における画像特徴データを作成することができず、その後の画像処理を開始することができなかった。従って、画像処理完了までに時間がかかり、撮影してから次の撮影が可能になるまでに時間がかかりすぎると言う問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置、インタレース式転送方法及び撮像方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であって、前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出する特徴検出手段と、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出する算出手段と、Ｍフィールド分の転送が完了した時点で該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行う画像処理手段と、画像処理された画像データを記録する記録手段とを備えたことを特徴とする撮像装置に存する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であって、前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出する特徴検出手段と、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出する算出手段と、前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行う画像処理手段と、画像処理された画像データを記録する記録手段とを備えたことを特徴とする撮像装置に存する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であって、全画素記録可能な第１記録モードと前記全画素より少ない画素記録可能な第２記録モードとを切り替える切替手段と、前記ｍフィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出する特徴検出手段と、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出する算出手段と、前記切替手段によって第１記録モードに切り替えられている場合は該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、前記第２記録モードに切り替えられている場合は前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理された画像データを記録する記録手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置に存する。
【００１１】
請求項１１記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いた撮像方法であって、前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出し、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出し、Ｍフィールド分の転送が完了した時点で該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、画像処理された画像データを記録することを特徴とする撮像方法に存する。
【００１２】
請求項１２記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いた撮像方法であって、前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出し、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出し、前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、画像処理された画像データを記録するを備えたことを特徴とする撮像方法に存する。
【００１３】
請求項１３記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いた撮像方法であって、全画素記録可能な第１記録モードと前記全画素より少ない画素記録可能な第２記録モードとを切り替え、前記ｍフィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出し、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出し、前記第１記録モードに切り替えられている場合は該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前記算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、前記第２記録モードに切り替えられている場合は前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、前記画像処理された画像データを記録することを特徴とする撮像方法に存する。
【００１４】
請求項１〜３、１１〜１３記載の発明によれば、ｍフィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の色信号から構成される画像中の特徴データを検出する。
【００１５】
今、色フィルタとしてＲＧＢ三原色フィルタを用い、画素に対してベイヤー型に配置した場合について説明する。この場合、まず、全画素を第１ＲＧフィールドと、第２ＲＧフィールドと、第１ＧＢフィールドと、第２ＧＢフィールドとに分ける。
【００１６】
そして、例えば、第１ＲＧ→第１ＧＢ→第２ＲＧ→第２ＧＢフィールドの順に転送すれば、４つのフィールドに分けて転送する際、最初の２フィールドの転送だけで、ＲＧＢの全種類の色信号を転送することができる。このため、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができる。
【００１７】
また、請求項２、３及び１２、１３によれば、全フィールドの画素を必要としないサイズの画像を記録する場合は、残りのフィールドより前に転送されたｍフィールドから算出した制御値を用いて、残りの一組のフィールドから構成される画像の画像処理を行うことができる。従って、全フィールドの転送を待たなくても、ｍフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求め、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、画像の色分布データであり、前記制御値が、ホワイトバランス制御処理に用いられるホワイトバランスゲインである
ことを特徴とする撮像装置に存する。
【００１９】
請求項１４記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記特徴データが、画像の色分布データであり、前記制御値が、ホワイトバランス制御処理に用いられるホワイトバランスゲインであることを特徴とする撮像方法に存する。
【００２０】
請求項４及び１４記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、ホワイトバランス制御処理に用いるホワイトバランスゲインを求めたり、求めたホワイトバランスゲインを用いてホワイトバランス制御処理を開始することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、明るさの分布データであり、前記制御値が、コントラスト補正処理に用いられる補正値であることを特徴とする撮像装置に存する。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記特徴データが、明るさの分布データであり、前記制御値が、コントラスト補正処理に用いられる補正値であることを特徴とする撮像方法に存する。
【００２３】
請求項５及び１５記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、コントラスト補正処理に用いる補正値を求めたり、求めた補正値を用いてコントラスト補正処理を開始することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、前記ｍフィールド分の色信号から構成される画像中のエッジ成分を抽出したデータであり、前記制御値は、エッジ強調処理に用いられるエッジ強調係数である
ことを特徴とする撮像装置に存する。
【００２５】
請求項１６記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記 特徴データが、前記ｍフィールド分の色信号から構成される画像中のエッジ成分を抽出したデータであり、前記制御値は、エッジ強調処理に用いられるエッジ強調係数であることを特徴とする撮像方法に存する。
【００２６】
請求項６及び１６記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、エッジ強調処理に用いるエッジ強調係数を求めたり、求めたエッジ強調係数を用いてエッジ強調処理を開始することができる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、色分布データであり、前記制御値が、色変換処理用の色変換係数であることを特徴とする撮像装置に存する。
【００２８】
請求項１７記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記特徴データが、色分布データであり、前記制御値が、色変換処理用の色変換係数であることを特徴とする撮像方法に存する。
【００２９】
請求項７及び１７記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、色変換処理に用いる色変換係数を求めたり、求めた色変換係数を用いて色変換処理を開始することができる。
【００３０】
請求項８記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、明るさの分布データであり、前記制御値が、二値化処理の閾値であることを特徴とする撮像装置に存する。
【００３１】
請求項１８記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記特徴データが、明るさの分布データであり、前記制御値が、二値化処理の閾値であることを特徴とする撮像方法に存する。
【００３２】
請求項８及び１８記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、二値化処理の閾値を求めることができる。
【００３３】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８何れか１項記載の撮像装置であって、前記色フィルタは、Ｒ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）の原色系の色フィルタから構成されることを特徴とする撮像装置に存する。
【００３４】
請求項１９記載の発明は、請求項１１〜１８何れか１項記載の撮像方法であって、前記色フィルタは、Ｒ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）の原色系の色フィルタから構成されることを特徴とする撮像方法に存する。
【００３５】
請求項９及び１９記載の発明によれば、色フィルタは、原色系である。従って、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができる。
【００３６】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜８何れか１項記載の撮像装置であって、前記色フィルタは、Ｙｅ（イエロー）Ｃｙ（シアン）Ｍｇ（マゼンタ）Ｇ（グリーン）の補色系の色フィルタから構成されることを特徴とする撮像装置に存する。
【００３７】
請求項２０記載の発明は、請求項１１〜１８何れか１項記載の撮像方法であって、前記色フィルタは、Ｙｅ（イエロー）Ｃｙ（シアン）Ｍｇ（マゼンタ）Ｇ（グリーン）の補色系の色フィルタから構成されることを特徴とする撮像方法に存する。
【００３８】
請求項１０及び２０記載の発明によれば、色フィルタは、補色系のフィルタである。従って、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のインタレース式転送方法及び撮像方法を実施した撮像装置としてのデジタルカメラの一実施の形態を示す図である。図２は、本発明のインタレース式転送方法及び撮像方法を実施した撮像装置に用いられるＣＣＤ（＝撮像素子）の構成を示す図である。
【００４０】
図１に示すように、被写体光は、まず撮影光学系１１を通してＣＣＤ１２に入射される。また、撮影光学系１１とＣＣＤ１２との間は、メカシャッタ１３が配置されており、このメカシャッタ１３により、ＣＣＤ１２への入射光を遮断することができる。なお、上述した撮影光学系１１及びメカシャッタ１３は、モータドライバ１４により各々駆動される。
【００４１】
上述したＣＣＤ１２は、図２に示すように、光電変換を行う複数の画素Ｓを二次マトリクス状に配列した撮像面を有し、被写体光が入射されることにより、撮像面に結像された光学像を電気信号に変換して、アナログの画像データとして出力する。ＣＣＤ１２から出力された画像データは、ＣＤＳ回路１５によりノイズ成分を除去され、Ａ／Ｄ変換器１６によりディジタル値に変換された後、信号処理回路１７に対して出力される。
【００４２】
信号処理回路１７は、画像データを一時格納するＳＤＲＡＭ１８を用いて、ＹＵＶ変換処理や、画像処理手段として働き、ホワイトバランス制御処理、コントラスト補正処理、エッジ強調処理、色変換処理などの各種画像処理を行う。なお、上記ホワイトバランス処理は画像データの色濃さを、コントラスト補正処理は画像データのコントラストを、エッジ強調処理は画像データのシャープネスを、色変換処理は画像データの色合いを各々調整する画像処理である。また、信号処理回路１７は、信号処理や画像処理が施された画像データを液晶ディスプレイ１９（以下、「ＬＣＤ１９」と略記する）に表示させる。
【００４３】
また、上記信号処理、画像処理が施された画像データは、画像圧縮伸張回路２０を介して、メモリカード２１（＝記録手段）に記録される。上記画像圧縮伸張回路２０は、信号処理回路１７から出力される画像データを、圧縮してメモリカード２１に出力すると共に、メモリカード２１から読み出した画像データを、伸張して信号処理回路１７に出力する回路である。
【００４４】
また、上述したＣＣＤ１２、ＣＤＳ回路１５及びＡ／Ｄ変換器１６は、タイミング信号を発生するタイミング信号発生器２２を介してシステムコントローラ２３によって、その変換タイミングや除去タイミングが制御されている。さらに、信号処理回路１７、画像圧縮伸張回路２０、メモリカード２１も、上記システムコントローラ２３によって、制御されている。
【００４５】
上記システムコントローラ２３は、カメラ全体の制御を行うためのものであり、プログラムに従って各種演算処理を行うＣＰＵ２３ａ、ＣＰＵ２３ａが行うプログラムなどを格納したメモリであるＰＲＯＭ２３ｂ及びＣＰＵ２３ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリアなどを有する読出書込自在のメモリであるＳＲＡＭ２３ｃなどを内蔵し、これらが図示しないバスラインによって相互接続されている。上述したシステムコントローラ２３には、レリーズや、モード切替スイッチなどを有する操作部２４と、各種制御値を記憶するＥＥＰＲＯＭ２５とが接続されている。
【００４６】
上述した構成のデジタルカメラを構成するＣＣＤ１２が行う転送方法について以下説明する。
ＣＣＤ１２は、図２に示すように、上述した従来と同様に、マトリクス状に配列された画素Ｓと、各画素Ｓの水平方向の一側に沿って垂直ライン毎に設けられた垂直転送レジスタＶＲと、各垂直転送レジスタＶＲの終端側に設けられた水平転送レジスタＨＲとを備えている。三原色フィルタの配列も、上述した従来で説明したように、ＲＧラインと、ＧＢラインが交互に設けられているいわゆるベイヤー型である。
【００４７】
上述した構成のＣＣＤ１２は、全画素を複数のフィールドに分けて、インタレース転送を行う。このフィールドの分け方について説明する。図４に示すように、全画素をＲＧラインから構成されるＲＧフィールド（図４（ｂ））と、ＧＢラインから構成されるＧＢフィールド（図４（ａ））との２つのフィールドに分けた場合、上述した従来の問題点で説明したように、ＲＧ、ＧＢの両フィールドの転送が終了して初めて、ＲＧＢ全種類の色信号が転送される。
【００４８】
本発明では、全画素を第１ＲＧフィールド（図２（ａ））と、第２ＲＧフィールド（図２（ｃ））と、第１ＧＢフィールド（図２（ｂ））と、第２ＧＢフィールド（図２（ｄ））とに分ける。そして、上述したフィールド毎に、インタレース転送を行う。
【００４９】
次に、上述したフィールドの転送順番について説明する。まず、上述した複数のフィールドを、第１ＲＧフィールド、第１ＧＢフィールドからなる第１組と、第２ＲＧフィールド、第２ＧＢフィールドからなる第２組とに分ける。この組分けからも分かるように、各組は、ＲＧＢ全種類の色信号を含む。
【００５０】
そして、一組ずつ順番に転送を行う。例えば、第１組、第２組の順に転送する場合、第１ＲＧ→第１ＧＢ→第２ＲＧ→第２ＧＢフィールドの順にインタレース転送される。このような順番で、転送すれば、４つのフィールドに分けて転送する際、最初の２フィールドの転送だけで、ＲＧＢ全種類の色信号を転送することができる。
【００５１】
上述したＣＣＤ１２から転送されたフィールドは、ＣＤＳ回路１５及びＡ／Ｄ変換器１６でデジタル信号に変換された後、信号処理回路１７を介してＳＤＲＡＭ１８に記憶される。
【００５２】
次に、上述したようなインタレース転送を行うＣＣＤ１２を用いたデジタルカメラの動作について説明する。
本発明のデジタルカメラは、ＣＣＤ１２を構成する全画素記録可能な第１記録モードと、半分の画素の記録可能な第２記録モードとを操作部２４内に備えたモード切替スイッチ（＝切替手段）によって切り替えられるものとする。
【００５３】
まず、モード切替スイッチによって、第１記録モードに切り替えられているときの動作について、図３のＣＰＵ２３ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。
【００５４】
ＣＰＵ２３ａは、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドの転送が完了され、信号処理回路１７を介して、ＳＤＲＡＭ１８に、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドから構成される画像データが格納されると（ステップＳ１でＹ、かつ、ステップＳ２でＹ）、ＲＧＢ全種類の色信号を含む画像データが転送されたと判断して、特徴検出手段として働き、信号処理回路１７を制御して、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドから構成される画像データ中の特徴データを検出する特徴検出処理を行う（ステップＳ３）。上記特徴検出処理において、ＣＰＵ２３ａは、例えば、画像データ中の色分布データ、明るさの分布データ、エッジ成分を特徴データとして検出する。
【００５５】
次に、ＣＰＵ２３ａは、算出手段として働き、検出した特徴データから各種画像処理に用いられる制御値を算出する算出処理を行う（ステップＳ４）。この算出処理において、ＣＰＵ２３ａは、色分布データからホワイトバランス制御処理用のホワイトバランスゲインを算出したり、明るさの分布データから、例えば画像データ中の明るさ分布が均一になるようなコントラスト補正処理用の補正値を算出する。さらに、算出処理において、ＣＰＵ２３ａは、エッジ成分からエッジ強調処理用のエッジ強調係数を算出したり、色分布データから例えば人物撮影がされていると認識される場合は、肌色がより好ましい肌色に再現されるような色変換処理用の色変換係数を算出する。
【００５６】
次に、第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドの転送が完了され、信号処理回路１７を介して、ＳＤＲＡＭ１８に、全フィールドから構成される画像データが格納されると（ステップＳ５でＹ、かつ、ステップＳ６でＹ）、ＣＰＵ２３ａは、ＳＤＲＡＭ１８に格納された全フィールドから構成される画像データを、信号処理回路１７内のＹＵＶ変換部（図示せず）でＹＵＶ変換させた後、ＳＤＲＡＭ１８に書き戻させるＹＵＶ変換処理を行う（ステップＳ７）。
【００５７】
このＹＵＶ変換を行う際に、信号処理回路１７は、画像処理手段として働き、算出処理にて算出したホワイトバランスゲイン、補正値、エッジ強調係数、色変換係数を用いて、ホワイトバランス制御処理、コントラスト補正処理、エッジ強調処理、色変換処理などの各種画像処理を行う。
【００５８】
次に、ＣＰＵ２３ａは、ＹＵＶ変換された画像データを再度読み出し、画像圧縮伸張回路２０によってＪＰＥＧ圧縮を行わせ、再びＳＤＲＡＭ１８に格納するＪＰＥＧ圧縮処理を行う（ステップＳ８）。その後、ＣＰＵ２３ａは、ＳＤＲＡＭ１８からＪＰＥＧ圧縮済の画像データを再び読み出し、ヘッダデータを添付してメモリカード２１に記録する記録処理を行って（ステップＳ９）、処理を終了する。
【００５９】
上述したデジタルカメラによれば、全フィールドの転送が完了する前に、ＲＧＢ全種類の色信号を含み、画像処理可能な一組のフィールド（第１ＲＧ、第１ＧＢフィールド）の転送が行われた時点で、画像処理に用いる制御値を算出する。従って、全フィールドの転送を待たなくても、一組のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めることができ、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図ることができる。
【００６０】
次に、モード切替スイッチによって、第２記録モードに切り替えられているときの動作について、図３のＣＰＵ２３ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。なお、上述した第１記録モードと同様の動作については、その詳細な説明を省略する。
まず、ＣＰＵ２３ａは、第１記録モード時と同様にステップＳ１〜Ｓ６までの動作を行う。次に、ＣＰＵ２３ａは、ＳＤＲＡＭ１８に格納された第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドから構成される画像データを、信号処理回路１７内のＹＵＶ変換部（図示せず）でＹＵＶ変換させた後、ＳＤＲＡＭ１８に書き戻させるＹＵＶ変換処理を行う（ステップＳ７）。
【００６１】
このＹＵＶ変換を行う際に、信号処理回路１７は、算出処理にて、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドから構成される画像データに基づき、算出したホワイトバランスゲイン、補正値、エッジ強調係数、色変換係数を用いて、第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドから構成される記録用の画像データのホワイトバランス制御処理、コントラスト補正処理、エッジ強調処理、色変換処理などの各種画像処理を行う。その後、ＣＰＵ２３ａは、第１記録モード時と同様にステップＳ８及びＳ９の動作を行って処理を終了する。
【００６２】
以上の第２記録モードでの動作によれば、全フィールドの転送を待たなくても、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求め、求めた制御値を用いて、後から転送される記録用の第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドに対して、第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドの転送が完了した時点から画像処理を開始することができ、この場合も、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図ることができる。
【００６３】
なお、上述した実施形態では、色フィルタとしてＲＧＢの原色系の色フィルタを、例に説明していたが、色フィルタとしては、原色系フィルタに限られたものでなく、例えば、Ｙｅ（イエロー）、Ｃｙ（シアン）Ｍｇ（マゼンタ）Ｇ（グリーン）の補色系の色フィルタを用いることも考えられる。
【００６４】
また、上述した実施形態では、画像処理として、ホワイトバランス制御処理、コントラスト補正処理、エッジ強調処理、色変換処理を挙げていたが、これらに限られたものでなく、例えば、二値化処理を行う場合にも適用することができる。二値化処理をする場合、明るい部分と暗い部分を判別するための閾値が制御値となる。
【００６５】
デジタルカメラのように被写体全面が常に同一照度で照らされているとは限らない撮像装置においては、画像を小エリアに分割して、それぞれの明るさ分布を検出し、それぞれのエリアで閾値を決める必要がある。明るさ分布を検出するためには、ＣＣＤ１２においては、ＲＧＢ全種類の色信号が画面全体にわたって必要となる。本発明では、第１ＲＧフィールドと第１ＧＢフィールドの転送によりＳＤＲＡＭ１８に書き込まれたＲＧＢの画像データをもとに、各エリアの閾値を転送終了前に算出でき、全フィールドの転送が完了したところで、その閾値を用いた二値化処理が開始できる。
【００６６】
また、上述した実施形態では、上述した組分け順に従って、第１ＲＧ→第１ＧＢ→第２ＲＧ→第２ＧＢフィールドの順で、転送している。しかしながら、転送する順は上述した順番に限らず、任意であり、ＲＧＢ全種類の色信号を含む一組のフィールド（第１ＲＧ、第１ＧＢフィールド）の転送が早く終了する順で転送すればよい。上述した組分けに従って転送すれば、速い段階で、制御値の算出、または、制御値を用いた画像処理を開始することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３及び１１〜１３記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置及びインタレース式転送方法を得ることができる。
【００６８】
請求項４及び１４記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、ホワイトバランス制御処理に用いるホワイトバランスゲインを求めたり、求めたホワイトバランスゲインを用いてホワイトバランス制御処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００６９】
請求項５及び１５記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、コントラスト補正処理に用いる補正値を求めたり、求めた補正値を用いてコントラスト補正処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００７０】
請求項６及び１６記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、エッジ強調処理に用いるエッジ強調係数を求めたり、求めたエッジ強調係数を用いてエッジ強調処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００７１】
請求項７及び１７記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、色変換処理に用いる色変換係数を求めたり、求めた色変換係数を用いて色変換処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００７２】
請求項８及び１８記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、二値化処理の閾値を求めることができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００７３】
請求項９、１０及び１９、２０記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のインタレース式転送方法及び撮像方法を実施した撮像装置としてのデジタルカメラの一実施の形態を示す図である。
【図２】 本発明のインタレース式転送方法及び撮像方法を実施した撮像装置に用いられるＣＣＤ１２の構成を示す図である。
【図３】 図１のデジタルカメラを構成するＣＰＵ２３ａの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】 従来のインタレース式のＣＣＤ１２の構成を示す図である。
【符号の説明】
Ｓ 画素
１２ ＣＣＤ（撮像素子）
１７ 信号処理回路（画像処理手段）
２１ メモリカード（記録手段）
２３ａ ＣＰＵ（特徴検出手段、算出手段）
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像装置及び撮像方法に係わり、特に、全画素を複数のフィールドに分けて転送する撮像素子を用いた撮像装置及び全画素を複数のフィールドに分けて転送する撮像素子を用いた撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、撮像装置に用いられるＣＣＤは、図４に示すように、マトリクス状に配列された画素Ｓと、各画素Ｓの水平方向の一側に沿って垂直ライン毎に設けられた垂直転送レジスタＶＲと、各垂直転送レジスタＶＲの終端側に設けられた水平転送レジスタＨＲとを備えている。このＣＣＤにおいて、各画素Ｓには、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の三原色フィルタの何れか１つが各々配置される。そして、Ｒフィルタが配置された画素Ｓは、Ｒの光を変換してＲ信号を出力し、Ｇフィルタが配置された画素Ｓは、Ｇの光を変換してＧ信号を出力し、Ｂフィルタが配置された画素Ｓは、Ｂの光を変換してＢ信号を出力する。
【０００３】
上記三原色フィルタは、各信号を出力する領域が水平方向にＲ、Ｇ、Ｒ、Ｇ…又はＧ、Ｂ、Ｇ、Ｂ…の順に配列され、Ｒ、Ｇ、Ｒ、Ｇ…の色フィルタ配列の水平ライン（以下、ＲＧラインという）と、Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｂ…の色フィルタ配列の水平ライン（以下、ＧＢライン）が交互に設けられている。なお、図中には、ＲＧラインからのＧ信号とＧＢラインからのＧ信号とを区別するために、ＲＧラインのＧ信号をＧｒ信号、ＧＢラインのＧ信号をＧｂ信号と記載している。
【０００４】
従来のインタレース式転送方法では、上述した構成のＣＣＤに蓄積された電荷を、転送する際に、ＧＢラインから構成されるフィールド（図４（ａ）参照）と、ＲＧラインから構成されるフィールド（図４（ｂ）参照）とに分けて、２フィールドで転送を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の転送方式では、ＧＢラインから構成されるフィールドはＧｂ信号とＢ信号しか含まれておらず、ＲＧラインから構成されるフィールドはＲ信号と、Ｇｒ信号しか含まれていない。つまり、２フィールドの転送が終了して初めて、ＲＧＢ全種類の信号が転送されるため、全フィールドの転送が終了するまで、ＲＧＢ全種類が揃わなかった。
【０００６】
このため、転送完了まで、画像全体における画像特徴データを作成することができず、その後の画像処理を開始することができなかった。従って、画像処理完了までに時間がかかり、撮影してから次の撮影が可能になるまでに時間がかかりすぎると言う問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置、インタレース式転送方法及び撮像方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であって、前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出する特徴検出手段と、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出する算出手段と、Ｍフィールド分の転送が完了した時点で該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行う画像処理手段と、画像処理された画像データを記録する記録手段とを備えたことを特徴とする撮像装置に存する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であって、前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出する特徴検出手段と、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出する算出手段と、前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行う画像処理手段と、画像処理された画像データを記録する記録手段とを備えたことを特徴とする撮像装置に存する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であって、全画素記録可能な第１記録モードと前記全画素より少ない画素記録可能な第２記録モードとを切り替える切替手段と、前記ｍフィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出する特徴検出手段と、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出する算出手段と、前記切替手段によって第１記録モードに切り替えられている場合は該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、前記第２記録モードに切り替えられている場合は前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行う画像処理手段と、前記画像処理された画像データを記録する記録手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置に存する。
【００１１】
請求項１１記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いた撮像方法であって、前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出し、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出し、Ｍフィールド分の転送が完了した時点で該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、画像処理された画像データを記録することを特徴とする撮像方法に存する。
【００１２】
請求項１２記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いた撮像方法であって、前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出し、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出し、前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、画像処理された画像データを記録するを備えたことを特徴とする撮像方法に存する。
【００１３】
請求項１３記載の発明は、撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いた撮像方法であって、全画素記録可能な第１記録モードと前記全画素より少ない画素記録可能な第２記録モードとを切り替え、前記ｍフィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出し、前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出し、前記第１記録モードに切り替えられている場合は該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前記算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、前記第２記録モードに切り替えられている場合は前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、前記画像処理された画像データを記録することを特徴とする撮像方法に存する。
【００１４】
請求項１〜３、１１〜１３記載の発明によれば、ｍフィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の色信号から構成される画像中の特徴データを検出する。
【００１５】
今、色フィルタとしてＲＧＢ三原色フィルタを用い、画素に対してベイヤー型に配置した場合について説明する。この場合、まず、全画素を第１ＲＧフィールドと、第２ＲＧフィールドと、第１ＧＢフィールドと、第２ＧＢフィールドとに分ける。
【００１６】
そして、例えば、第１ＲＧ→第１ＧＢ→第２ＲＧ→第２ＧＢフィールドの順に転送すれば、４つのフィールドに分けて転送する際、最初の２フィールドの転送だけで、ＲＧＢの全種類の色信号を転送することができる。このため、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができる。
【００１７】
また、請求項２、３及び１２、１３によれば、全フィールドの画素を必要としないサイズの画像を記録する場合は、残りのフィールドより前に転送されたｍフィールドから算出した制御値を用いて、残りの一組のフィールドから構成される画像の画像処理を行うことができる。従って、全フィールドの転送を待たなくても、ｍフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求め、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、画像の色分布データであり、前記制御値が、ホワイトバランス制御処理に用いられるホワイトバランスゲインである
ことを特徴とする撮像装置に存する。
【００１９】
請求項１４記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記特徴データが、画像の色分布データであり、前記制御値が、ホワイトバランス制御処理に用いられるホワイトバランスゲインであることを特徴とする撮像方法に存する。
【００２０】
請求項４及び１４記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、ホワイトバランス制御処理に用いるホワイトバランスゲインを求めたり、求めたホワイトバランスゲインを用いてホワイトバランス制御処理を開始することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、明るさの分布データであり、前記制御値が、コントラスト補正処理に用いられる補正値であることを特徴とする撮像装置に存する。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記特徴データが、明るさの分布データであり、前記制御値が、コントラスト補正処理に用いられる補正値であることを特徴とする撮像方法に存する。
【００２３】
請求項５及び１５記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、コントラスト補正処理に用いる補正値を求めたり、求めた補正値を用いてコントラスト補正処理を開始することができる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、前記ｍフィールド分の色信号から構成される画像中のエッジ成分を抽出したデータであり、前記制御値は、エッジ強調処理に用いられるエッジ強調係数である
ことを特徴とする撮像装置に存する。
【００２５】
請求項１６記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記 特徴データが、前記ｍフィールド分の色信号から構成される画像中のエッジ成分を抽出したデータであり、前記制御値は、エッジ強調処理に用いられるエッジ強調係数であることを特徴とする撮像方法に存する。
【００２６】
請求項６及び１６記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、エッジ強調処理に用いるエッジ強調係数を求めたり、求めたエッジ強調係数を用いてエッジ強調処理を開始することができる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、色分布データであり、前記制御値が、色変換処理用の色変換係数であることを特徴とする撮像装置に存する。
【００２８】
請求項１７記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記特徴データが、色分布データであり、前記制御値が、色変換処理用の色変換係数であることを特徴とする撮像方法に存する。
【００２９】
請求項７及び１７記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、色変換処理に用いる色変換係数を求めたり、求めた色変換係数を用いて色変換処理を開始することができる。
【００３０】
請求項８記載の発明は、請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、前記特徴データが、明るさの分布データであり、前記制御値が、二値化処理の閾値であることを特徴とする撮像装置に存する。
【００３１】
請求項１８記載の発明は、請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、前記特徴データが、明るさの分布データであり、前記制御値が、二値化処理の閾値であることを特徴とする撮像方法に存する。
【００３２】
請求項８及び１８記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、二値化処理の閾値を求めることができる。
【００３３】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８何れか１項記載の撮像装置であって、前記色フィルタは、Ｒ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）の原色系の色フィルタから構成されることを特徴とする撮像装置に存する。
【００３４】
請求項１９記載の発明は、請求項１１〜１８何れか１項記載の撮像方法であって、前記色フィルタは、Ｒ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）の原色系の色フィルタから構成されることを特徴とする撮像方法に存する。
【００３５】
請求項９及び１９記載の発明によれば、色フィルタは、原色系である。従って、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができる。
【００３６】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜８何れか１項記載の撮像装置であって、前記色フィルタは、Ｙｅ（イエロー）Ｃｙ（シアン）Ｍｇ（マゼンタ）Ｇ（グリーン）の補色系の色フィルタから構成されることを特徴とする撮像装置に存する。
【００３７】
請求項２０記載の発明は、請求項１１〜１８何れか１項記載の撮像方法であって、前記色フィルタは、Ｙｅ（イエロー）Ｃｙ（シアン）Ｍｇ（マゼンタ）Ｇ（グリーン）の補色系の色フィルタから構成されることを特徴とする撮像方法に存する。
【００３８】
請求項１０及び２０記載の発明によれば、色フィルタは、補色系のフィルタである。従って、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のインタレース式転送方法及び撮像方法を実施した撮像装置としてのデジタルカメラの一実施の形態を示す図である。図２は、本発明のインタレース式転送方法及び撮像方法を実施した撮像装置に用いられるＣＣＤ（＝撮像素子）の構成を示す図である。
【００４０】
図１に示すように、被写体光は、まず撮影光学系１１を通してＣＣＤ１２に入射される。また、撮影光学系１１とＣＣＤ１２との間は、メカシャッタ１３が配置されており、このメカシャッタ１３により、ＣＣＤ１２への入射光を遮断することができる。なお、上述した撮影光学系１１及びメカシャッタ１３は、モータドライバ１４により各々駆動される。
【００４１】
上述したＣＣＤ１２は、図２に示すように、光電変換を行う複数の画素Ｓを二次マトリクス状に配列した撮像面を有し、被写体光が入射されることにより、撮像面に結像された光学像を電気信号に変換して、アナログの画像データとして出力する。ＣＣＤ１２から出力された画像データは、ＣＤＳ回路１５によりノイズ成分を除去され、Ａ／Ｄ変換器１６によりディジタル値に変換された後、信号処理回路１７に対して出力される。
【００４２】
信号処理回路１７は、画像データを一時格納するＳＤＲＡＭ１８を用いて、ＹＵＶ変換処理や、画像処理手段として働き、ホワイトバランス制御処理、コントラスト補正処理、エッジ強調処理、色変換処理などの各種画像処理を行う。なお、上記ホワイトバランス処理は画像データの色濃さを、コントラスト補正処理は画像データのコントラストを、エッジ強調処理は画像データのシャープネスを、色変換処理は画像データの色合いを各々調整する画像処理である。また、信号処理回路１７は、信号処理や画像処理が施された画像データを液晶ディスプレイ１９（以下、「ＬＣＤ１９」と略記する）に表示させる。
【００４３】
また、上記信号処理、画像処理が施された画像データは、画像圧縮伸張回路２０を介して、メモリカード２１（＝記録手段）に記録される。上記画像圧縮伸張回路２０は、信号処理回路１７から出力される画像データを、圧縮してメモリカード２１に出力すると共に、メモリカード２１から読み出した画像データを、伸張して信号処理回路１７に出力する回路である。
【００４４】
また、上述したＣＣＤ１２、ＣＤＳ回路１５及びＡ／Ｄ変換器１６は、タイミング信号を発生するタイミング信号発生器２２を介してシステムコントローラ２３によって、その変換タイミングや除去タイミングが制御されている。さらに、信号処理回路１７、画像圧縮伸張回路２０、メモリカード２１も、上記システムコントローラ２３によって、制御されている。
【００４５】
上記システムコントローラ２３は、カメラ全体の制御を行うためのものであり、プログラムに従って各種演算処理を行うＣＰＵ２３ａ、ＣＰＵ２３ａが行うプログラムなどを格納したメモリであるＰＲＯＭ２３ｂ及びＣＰＵ２３ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリアなどを有する読出書込自在のメモリであるＳＲＡＭ２３ｃなどを内蔵し、これらが図示しないバスラインによって相互接続されている。上述したシステムコントローラ２３には、レリーズや、モード切替スイッチなどを有する操作部２４と、各種制御値を記憶するＥＥＰＲＯＭ２５とが接続されている。
【００４６】
上述した構成のデジタルカメラを構成するＣＣＤ１２が行う転送方法について以下説明する。
ＣＣＤ１２は、図２に示すように、上述した従来と同様に、マトリクス状に配列された画素Ｓと、各画素Ｓの水平方向の一側に沿って垂直ライン毎に設けられた垂直転送レジスタＶＲと、各垂直転送レジスタＶＲの終端側に設けられた水平転送レジスタＨＲとを備えている。三原色フィルタの配列も、上述した従来で説明したように、ＲＧラインと、ＧＢラインが交互に設けられているいわゆるベイヤー型である。
【００４７】
上述した構成のＣＣＤ１２は、全画素を複数のフィールドに分けて、インタレース転送を行う。このフィールドの分け方について説明する。図４に示すように、全画素をＲＧラインから構成されるＲＧフィールド（図４（ｂ））と、ＧＢラインから構成されるＧＢフィールド（図４（ａ））との２つのフィールドに分けた場合、上述した従来の問題点で説明したように、ＲＧ、ＧＢの両フィールドの転送が終了して初めて、ＲＧＢ全種類の色信号が転送される。
【００４８】
本発明では、全画素を第１ＲＧフィールド（図２（ａ））と、第２ＲＧフィールド（図２（ｃ））と、第１ＧＢフィールド（図２（ｂ））と、第２ＧＢフィールド（図２（ｄ））とに分ける。そして、上述したフィールド毎に、インタレース転送を行う。
【００４９】
次に、上述したフィールドの転送順番について説明する。まず、上述した複数のフィールドを、第１ＲＧフィールド、第１ＧＢフィールドからなる第１組と、第２ＲＧフィールド、第２ＧＢフィールドからなる第２組とに分ける。この組分けからも分かるように、各組は、ＲＧＢ全種類の色信号を含む。
【００５０】
そして、一組ずつ順番に転送を行う。例えば、第１組、第２組の順に転送する場合、第１ＲＧ→第１ＧＢ→第２ＲＧ→第２ＧＢフィールドの順にインタレース転送される。このような順番で、転送すれば、４つのフィールドに分けて転送する際、最初の２フィールドの転送だけで、ＲＧＢ全種類の色信号を転送することができる。
【００５１】
上述したＣＣＤ１２から転送されたフィールドは、ＣＤＳ回路１５及びＡ／Ｄ変換器１６でデジタル信号に変換された後、信号処理回路１７を介してＳＤＲＡＭ１８に記憶される。
【００５２】
次に、上述したようなインタレース転送を行うＣＣＤ１２を用いたデジタルカメラの動作について説明する。
本発明のデジタルカメラは、ＣＣＤ１２を構成する全画素記録可能な第１記録モードと、半分の画素の記録可能な第２記録モードとを操作部２４内に備えたモード切替スイッチ（＝切替手段）によって切り替えられるものとする。
【００５３】
まず、モード切替スイッチによって、第１記録モードに切り替えられているときの動作について、図３のＣＰＵ２３ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。
【００５４】
ＣＰＵ２３ａは、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドの転送が完了され、信号処理回路１７を介して、ＳＤＲＡＭ１８に、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドから構成される画像データが格納されると（ステップＳ１でＹ、かつ、ステップＳ２でＹ）、ＲＧＢ全種類の色信号を含む画像データが転送されたと判断して、特徴検出手段として働き、信号処理回路１７を制御して、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドから構成される画像データ中の特徴データを検出する特徴検出処理を行う（ステップＳ３）。上記特徴検出処理において、ＣＰＵ２３ａは、例えば、画像データ中の色分布データ、明るさの分布データ、エッジ成分を特徴データとして検出する。
【００５５】
次に、ＣＰＵ２３ａは、算出手段として働き、検出した特徴データから各種画像処理に用いられる制御値を算出する算出処理を行う（ステップＳ４）。この算出処理において、ＣＰＵ２３ａは、色分布データからホワイトバランス制御処理用のホワイトバランスゲインを算出したり、明るさの分布データから、例えば画像データ中の明るさ分布が均一になるようなコントラスト補正処理用の補正値を算出する。さらに、算出処理において、ＣＰＵ２３ａは、エッジ成分からエッジ強調処理用のエッジ強調係数を算出したり、色分布データから例えば人物撮影がされていると認識される場合は、肌色がより好ましい肌色に再現されるような色変換処理用の色変換係数を算出する。
【００５６】
次に、第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドの転送が完了され、信号処理回路１７を介して、ＳＤＲＡＭ１８に、全フィールドから構成される画像データが格納されると（ステップＳ５でＹ、かつ、ステップＳ６でＹ）、ＣＰＵ２３ａは、ＳＤＲＡＭ１８に格納された全フィールドから構成される画像データを、信号処理回路１７内のＹＵＶ変換部（図示せず）でＹＵＶ変換させた後、ＳＤＲＡＭ１８に書き戻させるＹＵＶ変換処理を行う（ステップＳ７）。
【００５７】
このＹＵＶ変換を行う際に、信号処理回路１７は、画像処理手段として働き、算出処理にて算出したホワイトバランスゲイン、補正値、エッジ強調係数、色変換係数を用いて、ホワイトバランス制御処理、コントラスト補正処理、エッジ強調処理、色変換処理などの各種画像処理を行う。
【００５８】
次に、ＣＰＵ２３ａは、ＹＵＶ変換された画像データを再度読み出し、画像圧縮伸張回路２０によってＪＰＥＧ圧縮を行わせ、再びＳＤＲＡＭ１８に格納するＪＰＥＧ圧縮処理を行う（ステップＳ８）。その後、ＣＰＵ２３ａは、ＳＤＲＡＭ１８からＪＰＥＧ圧縮済の画像データを再び読み出し、ヘッダデータを添付してメモリカード２１に記録する記録処理を行って（ステップＳ９）、処理を終了する。
【００５９】
上述したデジタルカメラによれば、全フィールドの転送が完了する前に、ＲＧＢ全種類の色信号を含み、画像処理可能な一組のフィールド（第１ＲＧ、第１ＧＢフィールド）の転送が行われた時点で、画像処理に用いる制御値を算出する。従って、全フィールドの転送を待たなくても、一組のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めることができ、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図ることができる。
【００６０】
次に、モード切替スイッチによって、第２記録モードに切り替えられているときの動作について、図３のＣＰＵ２３ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。なお、上述した第１記録モードと同様の動作については、その詳細な説明を省略する。
まず、ＣＰＵ２３ａは、第１記録モード時と同様にステップＳ１〜Ｓ６までの動作を行う。次に、ＣＰＵ２３ａは、ＳＤＲＡＭ１８に格納された第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドから構成される画像データを、信号処理回路１７内のＹＵＶ変換部（図示せず）でＹＵＶ変換させた後、ＳＤＲＡＭ１８に書き戻させるＹＵＶ変換処理を行う（ステップＳ７）。
【００６１】
このＹＵＶ変換を行う際に、信号処理回路１７は、算出処理にて、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドから構成される画像データに基づき、算出したホワイトバランスゲイン、補正値、エッジ強調係数、色変換係数を用いて、第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドから構成される記録用の画像データのホワイトバランス制御処理、コントラスト補正処理、エッジ強調処理、色変換処理などの各種画像処理を行う。その後、ＣＰＵ２３ａは、第１記録モード時と同様にステップＳ８及びＳ９の動作を行って処理を終了する。
【００６２】
以上の第２記録モードでの動作によれば、全フィールドの転送を待たなくても、第１ＲＧ、第１ＧＢフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求め、求めた制御値を用いて、後から転送される記録用の第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドに対して、第２ＲＧ、第２ＧＢフィールドの転送が完了した時点から画像処理を開始することができ、この場合も、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図ることができる。
【００６３】
なお、上述した実施形態では、色フィルタとしてＲＧＢの原色系の色フィルタを、例に説明していたが、色フィルタとしては、原色系フィルタに限られたものでなく、例えば、Ｙｅ（イエロー）、Ｃｙ（シアン）Ｍｇ（マゼンタ）Ｇ（グリーン）の補色系の色フィルタを用いることも考えられる。
【００６４】
また、上述した実施形態では、画像処理として、ホワイトバランス制御処理、コントラスト補正処理、エッジ強調処理、色変換処理を挙げていたが、これらに限られたものでなく、例えば、二値化処理を行う場合にも適用することができる。二値化処理をする場合、明るい部分と暗い部分を判別するための閾値が制御値となる。
【００６５】
デジタルカメラのように被写体全面が常に同一照度で照らされているとは限らない撮像装置においては、画像を小エリアに分割して、それぞれの明るさ分布を検出し、それぞれのエリアで閾値を決める必要がある。明るさ分布を検出するためには、ＣＣＤ１２においては、ＲＧＢ全種類の色信号が画面全体にわたって必要となる。本発明では、第１ＲＧフィールドと第１ＧＢフィールドの転送によりＳＤＲＡＭ１８に書き込まれたＲＧＢの画像データをもとに、各エリアの閾値を転送終了前に算出でき、全フィールドの転送が完了したところで、その閾値を用いた二値化処理が開始できる。
【００６６】
また、上述した実施形態では、上述した組分け順に従って、第１ＲＧ→第１ＧＢ→第２ＲＧ→第２ＧＢフィールドの順で、転送している。しかしながら、転送する順は上述した順番に限らず、任意であり、ＲＧＢ全種類の色信号を含む一組のフィールド（第１ＲＧ、第１ＧＢフィールド）の転送が早く終了する順で転送すればよい。上述した組分けに従って転送すれば、速い段階で、制御値の算出、または、制御値を用いた画像処理を開始することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜３及び１１〜１３記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置及びインタレース式転送方法を得ることができる。
【００６８】
請求項４及び１４記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、ホワイトバランス制御処理に用いるホワイトバランスゲインを求めたり、求めたホワイトバランスゲインを用いてホワイトバランス制御処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００６９】
請求項５及び１５記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、コントラスト補正処理に用いる補正値を求めたり、求めた補正値を用いてコントラスト補正処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００７０】
請求項６及び１６記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、エッジ強調処理に用いるエッジ強調係数を求めたり、求めたエッジ強調係数を用いてエッジ強調処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００７１】
請求項７及び１７記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、色変換処理に用いる色変換係数を求めたり、求めた色変換係数を用いて色変換処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００７２】
請求項８及び１８記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、二値化処理の閾値を求めることができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【００７３】
請求項９、１０及び１９、２０記載の発明によれば、全フィールドの転送を待たなくても、一部のフィールドが転送された時点で、画像処理に用いる制御値を求めたり、求めた制御値を用いて画像処理を開始することができるので、撮影してから次の撮影が可能になるまでの時間の短縮を図った撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のインタレース式転送方法及び撮像方法を実施した撮像装置としてのデジタルカメラの一実施の形態を示す図である。
【図２】 本発明のインタレース式転送方法及び撮像方法を実施した撮像装置に用いられるＣＣＤ１２の構成を示す図である。
【図３】 図１のデジタルカメラを構成するＣＰＵ２３ａの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】 従来のインタレース式のＣＣＤ１２の構成を示す図である。
【符号の説明】
Ｓ 画素
１２ ＣＣＤ（撮像素子）
１７ 信号処理回路（画像処理手段）
２１ メモリカード（記録手段）
２３ａ ＣＰＵ（特徴検出手段、算出手段）
Claims (20)
- 撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であって、
前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出する特徴検出手段と、
前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出する算出手段と、
Ｍフィールド分の転送が完了した時点で該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行う画像処理手段と、
画像処理された画像データを記録する記録手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であって、
前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出する特徴検出手段と、
前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出する算出手段と、
前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行う画像処理手段と、
画像処理された画像データを記録する記録手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いる撮像装置であって、
全画素記録可能な第１記録モードと前記全画素より少ない画素記録可能な第２記録モードとを切り替える切替手段と、
前記ｍフィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出する特徴検出手段と、
前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出する算出手段と、
前記切替手段によって第１記録モードに切り替えられている場合は該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、前記第２記録モードに切り替えられている場合は前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出手段で算出した前記制御値を用いて画像処理を行う画像処理手段と、
前記画像処理された画像データを記録する記録手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、
前記特徴データが、画像の色分布データであり、
前記制御値が、ホワイトバランス制御処理に用いられるホワイトバランスゲインである
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、
前記特徴データが、明るさの分布データであり、
前記制御値が、コントラスト補正処理に用いられる補正値である
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、
前記特徴データが、前記ｍフィールド分の色信号から構成される画像中のエッジ成分を抽出したデータであり、
前記制御値は、エッジ強調処理に用いられるエッジ強調係数である
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、
前記特徴データが、色分布データであり、
前記制御値が、色変換処理用の色変換係数である
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１〜３何れか１項記載の撮像装置であって、
前記特徴データが、明るさの分布データであり、
前記制御値が、二値化処理の閾値である
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項１〜８何れか１項記載の撮像装置であって、
前記色フィルタは、Ｒ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）の原色系の色フィルタから構成されること
を特徴とする撮像装置。 - 請求項１〜８何れか１項記載の撮像装置であって、
前記色フィルタは、Ｙｅ（イエロー）Ｃｙ（シアン）Ｍｇ（マゼンタ）Ｇ（グリーン）の補色系の色フィルタから構成される
ことを特徴とする撮像装置。 - 撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いた撮像方法であって、
前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出し、
前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出し、
Ｍフィールド分の転送が完了した時点で該Ｍフィールドの転送データから構成される画像に対して前算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、
画像処理された画像データを記録する
ことを特徴とする撮像方法。 - 撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いた撮像方法であって、
前記色フィルタに用いられる全ての色信号が揃うｍ（１以上Ｍ未満の整数）フィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出し、
前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出し、
前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、
画像処理された画像データを記録する
を備えたことを特徴とする撮像方法。 - 撮像素子に蓄積された全画素数に対応する電荷を転送する際に、前記電荷のデータ転送をＭ（４以上の整数）フィールドに分割してインタレース転送を行い、かつ色分解用の色フィルタを設けた撮像素子を用いた撮像方法であって、
全画素記録可能な第１記録モードと前記全画素より少ない画素記録可能な第２記録モードとを切り替え、
前記ｍフィールドの転送が完了した時点で当該ｍフィールド分の転送データから構成される画像中の特徴データを検出し、
前記検出した特徴から画像処理に用いる制御値を算出し、
前記第１記録モードに切り替えられている場合は該Ｍフィールドの転送データから構成 される画像に対して前記算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、前記第２記録モードに切り替えられている場合は前記ｍフィールド分の転送データよりも後に転送された転送データから構成される画像に対して前記算出した前記制御値を用いて画像処理を行い、
前記画像処理された画像データを記録する
ことを特徴とする撮像方法。 - 請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、
前記特徴データが、画像の色分布データであり、
前記制御値が、ホワイトバランス制御処理に用いられるホワイトバランスゲインである
ことを特徴とする撮像方法。 - 請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、
前記特徴データが、明るさの分布データであり、
前記制御値が、コントラスト補正処理に用いられる補正値である
ことを特徴とする撮像方法。 - 請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、
前記特徴データが、前記ｍフィールド分の色信号から構成される画像中のエッジ成分を抽出したデータであり、
前記制御値は、エッジ強調処理に用いられるエッジ強調係数である
ことを特徴とする撮像方法。 - 請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、
前記特徴データが、色分布データであり、
前記制御値が、色変換処理用の色変換係数である
ことを特徴とする撮像方法。 - 請求項１１〜１３何れか１項記載の撮像方法であって、
前記特徴データが、明るさの分布データであり、
前記制御値が、二値化処理の閾値である
ことを特徴とする撮像方法。 - 請求項１１〜１８何れか１項記載の撮像方法であって、
前記色フィルタは、Ｒ（レッド）Ｇ（グリーン）Ｂ（ブルー）の原色系の色フィルタから構成されること
を特徴とする撮像方法。 - 請求項１１〜１８何れか１項記載の撮像方法であって、
前記色フィルタは、Ｙｅ（イエロー）Ｃｙ（シアン）Ｍｇ（マゼンタ）Ｇ（グリーン）の補色系の色フィルタから構成される
ことを特徴とする撮像方法。
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