JP4096698B2 - ラインクロール補正装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた撮像装置において、撮像素子のバラツキにより発生する各ライン間の信号レベルの差を信号処理によって補正する装置に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮像装置の性能、機能向上の一環として、高画質化に対する技術等が多数、提案されている。
【０００３】
まずは、代表的な撮像装置の信号の流れを図９を用いて説明する。図９において、９１は被写体からの光学信号を入射するためのレンズ、９２はレンズ９１からの光学信号を電気信号に変換する撮像素子、９３は前記被写体の明度情報を撮像素子９２の出力信号より輝度信号として生成する輝度信号発生部、９４は前記被写体の彩度及び色相情報をクロマ信号として生成するクロマ信号発生部、９５は前記輝度信号と前記クロマ信号からテレビジョンなどの表示媒体に出力するための信号に変換するエンコーダ、９６は前記輝度信号と前記クロマ信号から磁気記録媒体等の記録媒体のフォーマットに変換する信号処理部である。
【０００４】
以上のように構成された撮像装置において、輝度信号生成部内９３の処理の一つに、撮像素子９２のバラツキにより発生する各ライン間の信号レベルの差を信号処理によって補正する装置（以下、ラインクロール補正装置と称す）がある。一般的に前記各ライン間の信号レベルの差は、特開２００１−３３９６２４号公報の従来技術で説明されている通り、撮像素子９２内のフォトダイオード上に配置されている色フィルタの分光特性の差により発生するものであり、輝度信号のレベルと各ラインの信号レベル差のレベルは比例する。図１０（ａ）に代表的な色フィルタ配列を、図１０（ｂ）に輝度信号と各ライン間のバラツキの関係図を示す。
【０００５】
次に、従来のラインクロール補正装置について説明する。
【０００６】
従来の技術としては特開２００１−３３９６２４号公報の実施例に提案されており、図１１は従来のラインクロール補正装置におけるブロック図である。１は被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し、画素信号として出力する撮像素子、２は画素信号より輝度信号を生成する輝度信号生成部、３は輝度信号生成部２からの輝度信号を１水平ライン期間遅延させて出力する１水平期間遅延回路（以下、１ＨＤＬと記す）、４は１ＨＤＬ３からの輝度信号を１水平ライン期間遅延させて出力する１ＨＤＬ、５は輝度信号生成部２及び１ＨＤＬ３、１ＨＤＬ４からの輝度信号から垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出部、６は高周波成分検出部５からの高周波成分の絶対値を演算する絶対値演算部、８は絶対値演算部６の出力値をある設定値発生部７ａからの設定値（Ａ）から減算する減算器（Ａ）、９は減算器（Ａ）８からの出力の負の値に対して０を出力するリミッタ（Ａ）、１０はリミッタ（Ａ）９の出力に所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）を乗算する乗算器（Ｂ）、１２は乗算器（Ｂ）１０の出力値がある第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）以上になった時に一定の値を出力するリミッタ（Ｂ）、１４はリミッタ（Ｂ）１２の出力と高周波成分検出部５の出力とを乗算する乗算器（Ｃ）、１５は乗算器（Ｃ）１４の出力を１ＨＤＬ３の出力から減算する減算器（Ｂ）である。
【０００７】
以上のように構成された従来のラインクロール補正装置について、以下その動作について説明する。
【０００８】
まず、輝度信号生成部２で撮像素子１からの出力である画素信号より各水平ライン毎に輝度信号が生成される。そして、１水平ラインの遅延素子である２本の１ＨＤＬ３、４によって、垂直方向に３ラインの輝度信号が同時化される。同時化された３ラインの輝度信号は、高周波成分検出部５に入力されて、垂直方向の高周波信号が分離される。高周波成分検出部５からの出力信号は絶対値演算部６に入力されて絶対値に変換され、減算器（Ａ）８にて、設定値発生部７ａからの設定値（Ａ）の値から減算される。減算器（Ａ）８の出力は、リミッタ（Ａ）９にて、負の値が０に固定される。リミッタ（Ａ）９の出力は所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）と乗算器（Ｂ）１０にて乗算されて、リミッタ（Ｂ）１２において第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）以上の値を、第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）に固定する処理が行なわれる。リミッタ（Ｂ）１２の出力は、乗算器（Ｃ）１４にて、高周波成分検出部５の出力と乗算されたのち、減算器（Ｂ）１５において、１ＨＤＬ３の出力の輝度信号から減算されることによって、ラインクロールを抑圧した輝度信号が、輝度信号出力端子１６から出力される。
【０００９】
図３は、処理すべき画像の例を示す模式図である。図３において、３１は実際に撮影した画像全体を示す画像、３２は画像中の暗い部分の被写体、３３は被写体３２に重なるように位置した被写体３２よりも明るい被写体、３４は被写体３３以外の部分の被写体で、画像３１中もっとも明るい部分である。この画像３１は例えば、夜間に照明が点灯した明るい家屋内を撮影した状態を示し、被写体３２は例えば家屋に配された窓で、夜間であるため窓を介して見える屋外は暗い。被写体３３は例えば窓（被写体３２）の前に位置した被撮影物を示し、照明により明るく照らされているため被写体３２よりも明るいが、被写体３４よりは暗い。被写体３４は例えば家屋の屋内壁で、被写体３３よりも明るい色調のものを用い、画像３１内で最も明るい被写体となっている。３５は画像３１中に発生したラインクロール成分である。
【００１０】
以下この画像に対して施される信号処理の波形を説明する。図１２は図１１のラインクロール補正装置を、図３に示す画像に施した場合の各ブロックの出力信号波形を示す図である。
【００１１】
輝度信号は図３の画像３１において、３２、３３、３４の被写体のほかに、３５のラインクロール成分を含んだものであり、この画像３１に対して垂直方向の矢印３６における画像データを、水平方向に展開したものが、図１２（ａ）である。信号値１２１−２は、被写体３３に対するデータを示し、信号値１２１−１、１２１−３はそれぞれ被写体３２、３４に対するデータを示し、輝度信号に含まれるラインクロール成分を示す。ここで、被写体３４の輝度レベルは被写体３２に比べて高いため、信号値１２１−３のラインクロール成分は信号値１２１−１のラインクロール成分より大きい。なお、信号値１２１−２には信号値１２１−１と同等のラインクロールの成分を含んでいる。
【００１２】
図１１の１ＨＤＬ３、４で同時化された垂直３ラインの輝度信号から、高周波成分検出部５にて例えば、
Ｆ（ｚ）＝−１／４・ｚ-1＋２／４・ｚ0−１／４・ｚ1
の式で表されるハイパスフィルタで検出された出力信号を、図１２（ｂ）の波形１２２に示す。高周波成分検出部５の出力波形１２２を入力して得られる絶対値演算部６の出力は波形１２２の負の信号が正値に変換されることで、図１２（ｃ）の波形１２３−１のようになる。波形１２３−１の信号は、次段の減算器（Ａ）８にて、設定値発生部７ａからの設定値（Ａ）の値から減算される。設定値（Ａ）７ａの値を被写体３２におけるラインクロール成分である信号値１２１−１の振幅より大きい値である図１２（ｃ）のＴＨ１２３−２のように設定した場合、減算器（Ａ）８の出力は、図１２（ｄ）の波形１２４のようになる。
【００１３】
減算器（Ａ）８の出力は、リミッタ（Ａ）９にて負の値が０に固定されることから、リミッタ（Ａ）９の出力は、波形１２４にて、１２４−１の負の信号を０に固定した図１２（ｅ）の波形１２５となる。これにより、ＴＨ１２３−２より大きな振幅を持つ高周波信号については、リミッタ（Ａ）９の出力は０に固定されることになる。
【００１４】
次にリミッタ（Ａ）９の出力は所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）と、乗算器（Ｂ）１０にて乗算され、図１２（ｆ）の波形１２６となる。リミッタ（Ｂ）１２にて、第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）の値以上の信号に対して第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）の値に固定されるが、例として、図１２（ｆ）のＴＨ１２６−１の値が１．０に設定されていると仮定すると、リミッタ（Ｂ）１２の出力波形は、図１２（ｇ）の波形１２７のようになる。
【００１５】
リミッタ（Ｂ）１２の出力は、乗算器（Ｃ）１４にて、高周波成分検出部５の出力である図１２（ｂ）の波形１２２に乗算されて、図１２（ｈ）の波形１２８のようになる。図１２（ｃ）にてＴＨ１２３−２より小さい振幅の信号部分ではリミッタ（Ｂ）１２の出力が１．０のため、高周波成分検出部５の出力がそのまま出力され、それ以外の部分では、リミッタ（Ｂ）１２の出力が０のため、波形１２８は０に固定される。最後に、１ＨＤＬ３の出力から乗算器（Ｃ）１４の出力が減算されることにより、図１２（ｉ）の波形１２９が得られる。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−３３９６２４号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、ラインクロール成分の振幅は輝度信号のレベルに比例するため、図１１に示すラインクロール補正装置を用いたラインクロール抑圧方法において、設定値発生部７ａからの設定値を図１２（ｃ）のＴＨ１２３−２のように、被写体３２におけるラインクロール成分である信号値１２１−１の振幅より大きい値に設定すると、被写体３４におけるラインクロール成分である信号値１２１−３は抑圧できないという問題を有していた。
【００１８】
また、設定値７ａを被写体３４におけるラインクロール成分の振幅より大きい値に設定した場合の各ブロックの出力波形を図１３に示す。図１１に示すラインクロール補正装置において、設定値発生部７ａからの設定値を図１３（ｃ）のＴＨ１３３−２のように、被写体３４におけるラインクロール成分である信号値１３１−１の振幅より大きい値に設定すると、信号値１３９−１のように被写体３３が太くなり、垂直方向の解像度が低下するという問題を有していた。
【００１９】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、被写体の輝度レベルに応じて適切なラインクロール補正を行うことができ、可能な限り補正による副作用を抑圧し、良好な画像を得ることができるラインクロール補正装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し画素信号として出力する撮像素子と、前記撮像素子からの画素信号より輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号の垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段と、前記高周波成分検出手段の出力信号の絶対値を演算する絶対値演算手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号に基づき各ラインの輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、前記輝度レベル検出手段が出力した輝度レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記ラインクロール抑圧レベルから前記絶対値演算手段の出力を減算する第１の減算手段と、前記第１の減算手段の出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタと、前記第１のリミッタの出力に所定係数を乗算する第２の乗算手段と、前記第２の乗算手段の出力値が第２の設定値以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタと、前記第２のリミッタの出力と前記高周波成分検出手段の出力とを乗算する第３の乗算手段と、前記第３の乗算手段の出力を前記輝度信号から減算する第２の減算手段と具備するものであり、これにより、輝度信号のレベルを検出し、ラインクロール抑圧レベルを輝度信号のレベルに応じて変化させることで、被写体の輝度レベルに応じたラインクロール補正を行うことができ、良好な画像が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し画素信号として出力する撮像素子と、前記撮像素子からの画素信号より輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号の垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段と、前記高周波成分検出手段の出力信号の絶対値を演算する絶対値演算手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号に基づき各ラインの輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、前記輝度レベル検出手段が出力した輝度レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記ラインクロール抑圧レベルから前記絶対値演算手段の出力を減算する第１の減算手段と、前記第１の減算手段の出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタと、前記第１のリミッタの出力に所定係数を乗算する第２の乗算手段と、前記第２の乗算手段の出力値が第２の設定値以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタと、前記第２のリミッタの出力と前記高周波成分検出手段の出力とを乗算する第３の乗算手段と、前記第３の乗算手段の出力を前記輝度信号から減算する第２の減算手段と具備するものである。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し画素信号として出力する撮像素子と、前記撮像素子からの画素信号の垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段と、前記高周波成分検出手段の出力信号の絶対値を演算する絶対値演算手段と、ライン毎に前記輝度レベル検出手段が出力した輝度レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記撮像素子からの画素信号に基づき画素レベルを検出する画素レベル検出手段と、画素単位で前記画素レベル検出手段が出力した画素レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記ラインクロール抑圧レベルから前記絶対値演算手段の出力を減算する第１の減算手段と、前記第１の減算手段の出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタと、前記第１のリミッタの出力に所定係数を乗算する第２の乗算手段と、前記第２の乗算手段の出力値が第２の設定値以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタと、前記第２のリミッタの出力と前記高周波成分検出手段の出力とを乗算する第３の乗算手段と、前記第３の乗算手段の出力を前記画素信号から減算する第２の減算手段と具備するものである。
【００２３】
この構成によって、輝度信号のレベルを検出し、ラインクロール抑圧レベルを輝度信号のレベルに応じて変化させることで、被写体の輝度レベルに応じたラインクロール補正を行うことができ、良好な画像が得られる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図１から図５を用いて詳細に説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態にかかるラインクロール補正装置のブロック図である。図１において、１は被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し、画素信号として出力する撮像素子、２は画素信号より輝度信号を生成する輝度信号生成手段である輝度信号生成部、３は輝度信号生成部２からの輝度信号を１水平ライン期間遅延させて出力する１水平期間遅延回路（以下、１ＨＤＬと記す）、４は１ＨＤＬ３からの輝度信号を１水平ライン期間遅延させて出力する１ＨＤＬ、５は輝度信号生成部２及び１ＨＤＬ３、１ＨＤＬ４からの輝度信号から垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段である高周波成分検出部、６は高周波成分検出部５からの高周波成分の絶対値を演算する絶対値演算手段である絶対値演算部、８は絶対値演算部６の出力値をある設定値発生部７ａからの第１の設定値（以下、設定値（Ａ）と記す）から減算する第１の減算手段である減算器（Ａ）、９は減算器（Ａ）８からの出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタであるリミッタ（Ａ）、１０はリミッタ（Ａ）９の出力に所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）を乗算する第２の乗算手段である乗算器（Ｂ）、１２は乗算器（Ｂ）１０の出力値がある第２の設定値発生部１３からの第２の設定値（以下、設定値（Ｂ）と記す）以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタであるリミッタ（Ｂ）、１４はリミッタ（Ｂ）１２の出力と高周波成分検出部５の出力とを乗算する第３の乗算手段である乗算器（Ｃ）、１５は乗算器（Ｃ）１４の出力を１ＨＤＬ３の出力から減算する第２の減算手段である減算器（Ｂ）である。１７は輝度信号生成部２からの輝度信号を入力とし、輝度レベルを輝度レベル情報として出力する輝度レベル検出手段である輝度レベル検出回路、１８は設定値発生部７からの設定値と輝度レベル検出回路１７からの出力とを乗算する第１の乗算手段である乗算器（Ａ）である。
【００２６】
以上のように構成された本実施の形態のラインクロール補正装置について、図１を用いて、以下その動作について説明する。
【００２７】
撮像素子１からの出力である画素信号より各水平ライン毎に生成された輝度信号が輝度信号生成部２から出力される。そして、１水平ラインの遅延素子である２本の１ＨＤＬ３、４によって、垂直方向に３ラインの輝度信号が同時化される。同時化された３ラインの輝度信号は、高周波成分検出部５に入力されて、垂直方向の高周波信号が分離される。
【００２８】
また、同時化された３ラインの輝度信号は、輝度レベル検出回路１７にも入力され、輝度レベル検出回路１７から出力される輝度レベルと設定値発生部７からの設定値とが乗算器（Ａ）１８にて乗算され、ラインクロール抑圧レベルとして出力される。
【００２９】
高周波成分検出部５からの出力信号は絶対値演算部６に入力されて絶対値に変換され、減算器（Ａ）８にて、前記ラインクロール抑圧レベルから減算される。減算器（Ａ）８の出力は、リミッタ（Ａ）９にて、負の値が０に固定される。リミッタ（Ａ）９の出力は所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）と乗算器（Ｂ）１０にて乗算されて、リミッタ（Ｂ）１２において第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）以上の値を、第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）に固定する処理が行なわれる。
【００３０】
リミッタ（Ｂ）１２の出力は、乗算器（Ｃ）１４にて、高周波成分検出部５の出力と乗算されたのち、減算器（Ｂ）１５において、１ＨＤＬ３の出力の輝度信号から減算されることによって、ラインクロールを抑圧した輝度信号が、輝度信号出力端子１６から出力される。
【００３１】
輝度レベル検出部１７についてさらに詳しく図４とともに説明する。
【００３２】
図４は本実施の形態による輝度レベル検出部１７の内部構成の一例を示す図である。図１の輝度レベル検出部１７において、入力される同時化された３ラインの輝度信号に対して第１のラインの輝度信号がフリップフロップ（ＦＦ）４１＿１、４１＿２、…、４１＿Ｎ、によって水平方向に同時化され、第２のラインの輝度信号がフリップフロップ４２＿１、４２＿２、…、４２＿Ｎ、によって水平方向に同時化され、第３のラインの輝度信号がフリップフロップ４３＿１、４３＿２、…、４３＿Ｎ、によって水平方向に同時化される。各ライン同時化された水平Ｎ画素の信号を加算器４４で加算し、加算器４４の出力が正規化回路４５にて１／（３×Ｎ）倍され、輝度レベルとして出力される。
【００３３】
図５は輝度レベルとラインクロール抑圧レベルの特性を示す図である。このようにして得られたラインクロール抑圧レベルは、被写体の輝度レベルに応じた値になり、従来技術のように輝度レベルによってラインクロールが抑圧されないということがなく、適切なラインクロール補正が可能となる。
【００３４】
図１のラインクロール補正装置を、図３に示す画像に施した場合の信号処理の波形を図２に示す。図３の画像３１に対して垂直方向の矢印３６における画像データを水平方向に展開したものが図２（ａ）であり、図１２（ａ）と同一の信号である。信号値２１−２は被写体３３に対するデータを示し、信号値２１−１、２１−３はそれぞれ被写体３２、３４に対するデータを示し、輝度信号に含まれるラインクロール成分を示す。ここで、被写体３４の輝度レベルは被写体３２に比べて高いため、信号値２１−３のラインクロール成分は信号値２１−１のラインクロール成分より大きい。なお、信号値２１−２には信号値２１−１と同等のラインクロールの成分を含んでいる。
【００３５】
図２（ｂ）の波形２２は図１の１ＨＤＬ３、４で同時化された垂直３ラインの輝度信号から、高周波成分検出部５によって検出された出力信号を示したものであり、図１２（ｂ）の波形１２２と同一の信号である。図２（ｃ）の波形２３−１は波形２２の負の信号が正値に変換する絶対値演算部６の出力信号を示したものであり、図１２（ｃ）の波形１２３−１と同一の信号である。
【００３６】
図２（ｃ）の波形２３−１に対して、輝度レベル検出部１７と設定値発生部７からの設定値（Ａ）の値を乗算器（Ａ）１８にて乗算したラインクロール抑圧レベルは図２（ｃ）のＴＨ２３−２のようになり、輝度レベルに応じた信号になっている。波形２３−１の信号は、次段の減算器（Ａ）８にて、乗算器（Ａ）１８の値から減算され、減算器（Ａ）８の出力は、図２（ｄ）の波形２４のようになる。
【００３７】
減算器（Ａ）８の出力は、リミッタ（Ａ）９にて負の値が０に固定されることから、リミッタ（Ａ）９の出力は、波形２４にて、波形２４−１の負の信号を０に固定した図２（ｅ）波形２５となる。これにより、ＴＨ２３−２より大きな振幅を持つ高周波信号については、リミッタ（Ａ）９の出力は０に固定されることになる。
【００３８】
次にリミッタ（Ａ）９の出力は所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）と、乗算器（Ｂ）１０にて乗算され、図２（ｆ）の波形２６となる。リミッタ（Ｂ）１２にて、第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）の値以上の信号に対して第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）の値に固定されるが、例として、図２（ｆ）のＴＨ２６−１の値が１．０に設定されていると仮定すると、リミッタ（Ｂ）１２の出力波形は図２（ｇ）の波形２７のようになる。
【００３９】
リミッタ（Ｂ）１２の出力は、乗算器（Ｃ）１４にて、高周波成分検出部５の出力である図２（ｂ）の波形２２に乗算されて、図２（ｈ）の波形２８のようになる。図２（ｃ）にてＴＨ２３−２より小さい振幅の信号部分ではリミッタ（Ｂ）１２の出力が１．０のため、高周波成分検出部５の出力がそのまま出力され、それ以外の部分では、リミッタ（Ｂ）１２の出力が０のため、波形２８は０に固定される。最後に、１ＨＤＬ３の出力から乗算器（Ｃ）１４の出力が減算されることにより、図２（ｉ）の波形２９が得られる。
【００４０】
以上のように本実施の形態によれば、輝度信号生成部２の出力である輝度信号より輝度レベルを検出する輝度レベル検出部１７と、輝度レベル検出部の出力にある設定値を乗算する乗算器（Ａ）１８とを設けることにより、被写体の輝度レベルに応じて適切なラインクロール補正を行なうことができ、可能な限り補正による副作用（解像度の低下）を抑圧し、良好な画像を得ることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２にかかるラインクロール補正装置のブロック図である。図６において、本発明の実施の形態１と異なる点を説明し、同じ効果を有する構成においては同一番号を付与し、詳しい説明は省略する。
【００４２】
図６において、図１の構成と異なるのは、実施の形態１での構成が撮像素子１からの出力が複数画素を混合した画素信号出力（図７に垂直方向に画素信号を混合した場合の画素信号出力の一例を示す）において、輝度信号生成部２の出力である輝度信号に適応してラインクロール抑圧を行っているのに対し、実施の形態２での構成は撮像素子１から画素混合をせずに出力された画素信号（図８に画素信号出力の一例を示す）に適応してラインクロール抑圧を行うという点である。
【００４３】
そして実施の形態２においても、撮像素子１の出力である画素信号より画素レベルを検出する画素レベル検出手段である画素レベル検出部１７ａと、画素レベル検出部１７ａの出力にある設定値を乗算する第１の乗算手段である乗算器（Ａ）１８とを設けることにより、被写体の画素レベルに応じて適切なラインクロール補正を行うことができ、本発明の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
以上のように本実施の形態によれば、輝度信号生成部の出力信号からではなく、撮像素子１の出力である画素信号に対してラインクロール抑圧を行うことにより、被写体の輝度レベルに応じて適切なラインクロール補正を行なうことができ、可能な限り補正による副作用を抑圧し、良好な画像を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明では、輝度信号等のレベル情報に適応してラインクロール抑圧レベルを制御することにより、被写体の輝度レベルに応じて適切なラインクロール補正を行うことができ、可能な限り補正による副作用を抑圧し、良好な画像が得られるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるラインクロール補正装置の一例を示すブロック図
【図２】本発明におけるラインクロール補正装置で行なわれる信号波形を示す波形図
【図３】処理すべき画像の例を示す模式図
【図４】図１の輝度レベル検出部の内部構成の一例を示すブロック図
【図５】本発明における輝度レベルとラインクロール抑圧レベルの特性を示す特性図
【図６】本発明の実施の形態２におけるラインクロール補正装置の一例を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態１における画素信号出力の一例を示す模式図
【図８】本発明の実施の形態２における画素信号出力の一例を示す模式図
【図９】撮像装置の一例を示すブロック図
【図１０】（ａ）代表的な色フィルタ配列を示す模式図
（ｂ）輝度信号と各ライン間のバラツキの関係を示す特性図
【図１１】従来のラインクロール補正装置のブロック図
【図１２】従来のラインクロール補正装置における信号波形を示す波形図
【図１３】従来のラインクロール補正装置における信号波形を示す波形図
【符号の説明】
１ 撮像素子
２ 輝度信号生成部
３、４、１９、２０ １ＨＤＬ（１水平期間遅延回路）
５、５ａ 高周波成分検出部
６ 絶対値演算部
７ 設定値
８、１５ 減算器
９ リミッタ
１０、１４、１８ 乗算器
１１ 所定係数（ＧＡＩＮ）
１２ リミッタ
１３ 設定値
１６ 輝度信号出力端子
１６ａ 画素信号出力端子
１７ 輝度レベル検出部
１７ａ 画素レベル検出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を用いた撮像装置において、撮像素子のバラツキにより発生する各ライン間の信号レベルの差を信号処理によって補正する装置に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、撮像装置の性能、機能向上の一環として、高画質化に対する技術等が多数、提案されている。
【０００３】
まずは、代表的な撮像装置の信号の流れを図９を用いて説明する。図９において、９１は被写体からの光学信号を入射するためのレンズ、９２はレンズ９１からの光学信号を電気信号に変換する撮像素子、９３は前記被写体の明度情報を撮像素子９２の出力信号より輝度信号として生成する輝度信号発生部、９４は前記被写体の彩度及び色相情報をクロマ信号として生成するクロマ信号発生部、９５は前記輝度信号と前記クロマ信号からテレビジョンなどの表示媒体に出力するための信号に変換するエンコーダ、９６は前記輝度信号と前記クロマ信号から磁気記録媒体等の記録媒体のフォーマットに変換する信号処理部である。
【０００４】
以上のように構成された撮像装置において、輝度信号生成部内９３の処理の一つに、撮像素子９２のバラツキにより発生する各ライン間の信号レベルの差を信号処理によって補正する装置（以下、ラインクロール補正装置と称す）がある。一般的に前記各ライン間の信号レベルの差は、特開２００１−３３９６２４号公報の従来技術で説明されている通り、撮像素子９２内のフォトダイオード上に配置されている色フィルタの分光特性の差により発生するものであり、輝度信号のレベルと各ラインの信号レベル差のレベルは比例する。図１０（ａ）に代表的な色フィルタ配列を、図１０（ｂ）に輝度信号と各ライン間のバラツキの関係図を示す。
【０００５】
次に、従来のラインクロール補正装置について説明する。
【０００６】
従来の技術としては特開２００１−３３９６２４号公報の実施例に提案されており、図１１は従来のラインクロール補正装置におけるブロック図である。１は被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し、画素信号として出力する撮像素子、２は画素信号より輝度信号を生成する輝度信号生成部、３は輝度信号生成部２からの輝度信号を１水平ライン期間遅延させて出力する１水平期間遅延回路（以下、１ＨＤＬと記す）、４は１ＨＤＬ３からの輝度信号を１水平ライン期間遅延させて出力する１ＨＤＬ、５は輝度信号生成部２及び１ＨＤＬ３、１ＨＤＬ４からの輝度信号から垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出部、６は高周波成分検出部５からの高周波成分の絶対値を演算する絶対値演算部、８は絶対値演算部６の出力値をある設定値発生部７ａからの設定値（Ａ）から減算する減算器（Ａ）、９は減算器（Ａ）８からの出力の負の値に対して０を出力するリミッタ（Ａ）、１０はリミッタ（Ａ）９の出力に所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）を乗算する乗算器（Ｂ）、１２は乗算器（Ｂ）１０の出力値がある第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）以上になった時に一定の値を出力するリミッタ（Ｂ）、１４はリミッタ（Ｂ）１２の出力と高周波成分検出部５の出力とを乗算する乗算器（Ｃ）、１５は乗算器（Ｃ）１４の出力を１ＨＤＬ３の出力から減算する減算器（Ｂ）である。
【０００７】
以上のように構成された従来のラインクロール補正装置について、以下その動作について説明する。
【０００８】
まず、輝度信号生成部２で撮像素子１からの出力である画素信号より各水平ライン毎に輝度信号が生成される。そして、１水平ラインの遅延素子である２本の１ＨＤＬ３、４によって、垂直方向に３ラインの輝度信号が同時化される。同時化された３ラインの輝度信号は、高周波成分検出部５に入力されて、垂直方向の高周波信号が分離される。高周波成分検出部５からの出力信号は絶対値演算部６に入力されて絶対値に変換され、減算器（Ａ）８にて、設定値発生部７ａからの設定値（Ａ）の値から減算される。減算器（Ａ）８の出力は、リミッタ（Ａ）９にて、負の値が０に固定される。リミッタ（Ａ）９の出力は所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）と乗算器（Ｂ）１０にて乗算されて、リミッタ（Ｂ）１２において第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）以上の値を、第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）に固定する処理が行なわれる。リミッタ（Ｂ）１２の出力は、乗算器（Ｃ）１４にて、高周波成分検出部５の出力と乗算されたのち、減算器（Ｂ）１５において、１ＨＤＬ３の出力の輝度信号から減算されることによって、ラインクロールを抑圧した輝度信号が、輝度信号出力端子１６から出力される。
【０００９】
図３は、処理すべき画像の例を示す模式図である。図３において、３１は実際に撮影した画像全体を示す画像、３２は画像中の暗い部分の被写体、３３は被写体３２に重なるように位置した被写体３２よりも明るい被写体、３４は被写体３３以外の部分の被写体で、画像３１中もっとも明るい部分である。この画像３１は例えば、夜間に照明が点灯した明るい家屋内を撮影した状態を示し、被写体３２は例えば家屋に配された窓で、夜間であるため窓を介して見える屋外は暗い。被写体３３は例えば窓（被写体３２）の前に位置した被撮影物を示し、照明により明るく照らされているため被写体３２よりも明るいが、被写体３４よりは暗い。被写体３４は例えば家屋の屋内壁で、被写体３３よりも明るい色調のものを用い、画像３１内で最も明るい被写体となっている。３５は画像３１中に発生したラインクロール成分である。
【００１０】
以下この画像に対して施される信号処理の波形を説明する。図１２は図１１のラインクロール補正装置を、図３に示す画像に施した場合の各ブロックの出力信号波形を示す図である。
【００１１】
輝度信号は図３の画像３１において、３２、３３、３４の被写体のほかに、３５のラインクロール成分を含んだものであり、この画像３１に対して垂直方向の矢印３６における画像データを、水平方向に展開したものが、図１２（ａ）である。信号値１２１−２は、被写体３３に対するデータを示し、信号値１２１−１、１２１−３はそれぞれ被写体３２、３４に対するデータを示し、輝度信号に含まれるラインクロール成分を示す。ここで、被写体３４の輝度レベルは被写体３２に比べて高いため、信号値１２１−３のラインクロール成分は信号値１２１−１のラインクロール成分より大きい。なお、信号値１２１−２には信号値１２１−１と同等のラインクロールの成分を含んでいる。
【００１２】
図１１の１ＨＤＬ３、４で同時化された垂直３ラインの輝度信号から、高周波成分検出部５にて例えば、
Ｆ（ｚ）＝−１／４・ｚ-1＋２／４・ｚ0−１／４・ｚ1
の式で表されるハイパスフィルタで検出された出力信号を、図１２（ｂ）の波形１２２に示す。高周波成分検出部５の出力波形１２２を入力して得られる絶対値演算部６の出力は波形１２２の負の信号が正値に変換されることで、図１２（ｃ）の波形１２３−１のようになる。波形１２３−１の信号は、次段の減算器（Ａ）８にて、設定値発生部７ａからの設定値（Ａ）の値から減算される。設定値（Ａ）７ａの値を被写体３２におけるラインクロール成分である信号値１２１−１の振幅より大きい値である図１２（ｃ）のＴＨ１２３−２のように設定した場合、減算器（Ａ）８の出力は、図１２（ｄ）の波形１２４のようになる。
【００１３】
減算器（Ａ）８の出力は、リミッタ（Ａ）９にて負の値が０に固定されることから、リミッタ（Ａ）９の出力は、波形１２４にて、１２４−１の負の信号を０に固定した図１２（ｅ）の波形１２５となる。これにより、ＴＨ１２３−２より大きな振幅を持つ高周波信号については、リミッタ（Ａ）９の出力は０に固定されることになる。
【００１４】
次にリミッタ（Ａ）９の出力は所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）と、乗算器（Ｂ）１０にて乗算され、図１２（ｆ）の波形１２６となる。リミッタ（Ｂ）１２にて、第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）の値以上の信号に対して第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）の値に固定されるが、例として、図１２（ｆ）のＴＨ１２６−１の値が１．０に設定されていると仮定すると、リミッタ（Ｂ）１２の出力波形は、図１２（ｇ）の波形１２７のようになる。
【００１５】
リミッタ（Ｂ）１２の出力は、乗算器（Ｃ）１４にて、高周波成分検出部５の出力である図１２（ｂ）の波形１２２に乗算されて、図１２（ｈ）の波形１２８のようになる。図１２（ｃ）にてＴＨ１２３−２より小さい振幅の信号部分ではリミッタ（Ｂ）１２の出力が１．０のため、高周波成分検出部５の出力がそのまま出力され、それ以外の部分では、リミッタ（Ｂ）１２の出力が０のため、波形１２８は０に固定される。最後に、１ＨＤＬ３の出力から乗算器（Ｃ）１４の出力が減算されることにより、図１２（ｉ）の波形１２９が得られる。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−３３９６２４号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、ラインクロール成分の振幅は輝度信号のレベルに比例するため、図１１に示すラインクロール補正装置を用いたラインクロール抑圧方法において、設定値発生部７ａからの設定値を図１２（ｃ）のＴＨ１２３−２のように、被写体３２におけるラインクロール成分である信号値１２１−１の振幅より大きい値に設定すると、被写体３４におけるラインクロール成分である信号値１２１−３は抑圧できないという問題を有していた。
【００１８】
また、設定値７ａを被写体３４におけるラインクロール成分の振幅より大きい値に設定した場合の各ブロックの出力波形を図１３に示す。図１１に示すラインクロール補正装置において、設定値発生部７ａからの設定値を図１３（ｃ）のＴＨ１３３−２のように、被写体３４におけるラインクロール成分である信号値１３１−１の振幅より大きい値に設定すると、信号値１３９−１のように被写体３３が太くなり、垂直方向の解像度が低下するという問題を有していた。
【００１９】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、被写体の輝度レベルに応じて適切なラインクロール補正を行うことができ、可能な限り補正による副作用を抑圧し、良好な画像を得ることができるラインクロール補正装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し画素信号として出力する撮像素子と、前記撮像素子からの画素信号より輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号の垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段と、前記高周波成分検出手段の出力信号の絶対値を演算する絶対値演算手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号に基づき各ラインの輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、前記輝度レベル検出手段が出力した輝度レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記ラインクロール抑圧レベルから前記絶対値演算手段の出力を減算する第１の減算手段と、前記第１の減算手段の出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタと、前記第１のリミッタの出力に所定係数を乗算する第２の乗算手段と、前記第２の乗算手段の出力値が第２の設定値以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタと、前記第２のリミッタの出力と前記高周波成分検出手段の出力とを乗算する第３の乗算手段と、前記第３の乗算手段の出力を前記輝度信号から減算する第２の減算手段と具備するものであり、これにより、輝度信号のレベルを検出し、ラインクロール抑圧レベルを輝度信号のレベルに応じて変化させることで、被写体の輝度レベルに応じたラインクロール補正を行うことができ、良好な画像が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し画素信号として出力する撮像素子と、前記撮像素子からの画素信号より輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号の垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段と、前記高周波成分検出手段の出力信号の絶対値を演算する絶対値演算手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号に基づき各ラインの輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、前記輝度レベル検出手段が出力した輝度レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記ラインクロール抑圧レベルから前記絶対値演算手段の出力を減算する第１の減算手段と、前記第１の減算手段の出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタと、前記第１のリミッタの出力に所定係数を乗算する第２の乗算手段と、前記第２の乗算手段の出力値が第２の設定値以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタと、前記第２のリミッタの出力と前記高周波成分検出手段の出力とを乗算する第３の乗算手段と、前記第３の乗算手段の出力を前記輝度信号から減算する第２の減算手段と具備するものである。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し画素信号として出力する撮像素子と、前記撮像素子からの画素信号の垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段と、前記高周波成分検出手段の出力信号の絶対値を演算する絶対値演算手段と、ライン毎に前記輝度レベル検出手段が出力した輝度レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記撮像素子からの画素信号に基づき画素レベルを検出する画素レベル検出手段と、画素単位で前記画素レベル検出手段が出力した画素レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記ラインクロール抑圧レベルから前記絶対値演算手段の出力を減算する第１の減算手段と、前記第１の減算手段の出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタと、前記第１のリミッタの出力に所定係数を乗算する第２の乗算手段と、前記第２の乗算手段の出力値が第２の設定値以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタと、前記第２のリミッタの出力と前記高周波成分検出手段の出力とを乗算する第３の乗算手段と、前記第３の乗算手段の出力を前記画素信号から減算する第２の減算手段と具備するものである。
【００２３】
この構成によって、輝度信号のレベルを検出し、ラインクロール抑圧レベルを輝度信号のレベルに応じて変化させることで、被写体の輝度レベルに応じたラインクロール補正を行うことができ、良好な画像が得られる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図１から図５を用いて詳細に説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態にかかるラインクロール補正装置のブロック図である。図１において、１は被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し、画素信号として出力する撮像素子、２は画素信号より輝度信号を生成する輝度信号生成手段である輝度信号生成部、３は輝度信号生成部２からの輝度信号を１水平ライン期間遅延させて出力する１水平期間遅延回路（以下、１ＨＤＬと記す）、４は１ＨＤＬ３からの輝度信号を１水平ライン期間遅延させて出力する１ＨＤＬ、５は輝度信号生成部２及び１ＨＤＬ３、１ＨＤＬ４からの輝度信号から垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段である高周波成分検出部、６は高周波成分検出部５からの高周波成分の絶対値を演算する絶対値演算手段である絶対値演算部、８は絶対値演算部６の出力値をある設定値発生部７ａからの第１の設定値（以下、設定値（Ａ）と記す）から減算する第１の減算手段である減算器（Ａ）、９は減算器（Ａ）８からの出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタであるリミッタ（Ａ）、１０はリミッタ（Ａ）９の出力に所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）を乗算する第２の乗算手段である乗算器（Ｂ）、１２は乗算器（Ｂ）１０の出力値がある第２の設定値発生部１３からの第２の設定値（以下、設定値（Ｂ）と記す）以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタであるリミッタ（Ｂ）、１４はリミッタ（Ｂ）１２の出力と高周波成分検出部５の出力とを乗算する第３の乗算手段である乗算器（Ｃ）、１５は乗算器（Ｃ）１４の出力を１ＨＤＬ３の出力から減算する第２の減算手段である減算器（Ｂ）である。１７は輝度信号生成部２からの輝度信号を入力とし、輝度レベルを輝度レベル情報として出力する輝度レベル検出手段である輝度レベル検出回路、１８は設定値発生部７からの設定値と輝度レベル検出回路１７からの出力とを乗算する第１の乗算手段である乗算器（Ａ）である。
【００２６】
以上のように構成された本実施の形態のラインクロール補正装置について、図１を用いて、以下その動作について説明する。
【００２７】
撮像素子１からの出力である画素信号より各水平ライン毎に生成された輝度信号が輝度信号生成部２から出力される。そして、１水平ラインの遅延素子である２本の１ＨＤＬ３、４によって、垂直方向に３ラインの輝度信号が同時化される。同時化された３ラインの輝度信号は、高周波成分検出部５に入力されて、垂直方向の高周波信号が分離される。
【００２８】
また、同時化された３ラインの輝度信号は、輝度レベル検出回路１７にも入力され、輝度レベル検出回路１７から出力される輝度レベルと設定値発生部７からの設定値とが乗算器（Ａ）１８にて乗算され、ラインクロール抑圧レベルとして出力される。
【００２９】
高周波成分検出部５からの出力信号は絶対値演算部６に入力されて絶対値に変換され、減算器（Ａ）８にて、前記ラインクロール抑圧レベルから減算される。減算器（Ａ）８の出力は、リミッタ（Ａ）９にて、負の値が０に固定される。リミッタ（Ａ）９の出力は所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）と乗算器（Ｂ）１０にて乗算されて、リミッタ（Ｂ）１２において第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）以上の値を、第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）に固定する処理が行なわれる。
【００３０】
リミッタ（Ｂ）１２の出力は、乗算器（Ｃ）１４にて、高周波成分検出部５の出力と乗算されたのち、減算器（Ｂ）１５において、１ＨＤＬ３の出力の輝度信号から減算されることによって、ラインクロールを抑圧した輝度信号が、輝度信号出力端子１６から出力される。
【００３１】
輝度レベル検出部１７についてさらに詳しく図４とともに説明する。
【００３２】
図４は本実施の形態による輝度レベル検出部１７の内部構成の一例を示す図である。図１の輝度レベル検出部１７において、入力される同時化された３ラインの輝度信号に対して第１のラインの輝度信号がフリップフロップ（ＦＦ）４１＿１、４１＿２、…、４１＿Ｎ、によって水平方向に同時化され、第２のラインの輝度信号がフリップフロップ４２＿１、４２＿２、…、４２＿Ｎ、によって水平方向に同時化され、第３のラインの輝度信号がフリップフロップ４３＿１、４３＿２、…、４３＿Ｎ、によって水平方向に同時化される。各ライン同時化された水平Ｎ画素の信号を加算器４４で加算し、加算器４４の出力が正規化回路４５にて１／（３×Ｎ）倍され、輝度レベルとして出力される。
【００３３】
図５は輝度レベルとラインクロール抑圧レベルの特性を示す図である。このようにして得られたラインクロール抑圧レベルは、被写体の輝度レベルに応じた値になり、従来技術のように輝度レベルによってラインクロールが抑圧されないということがなく、適切なラインクロール補正が可能となる。
【００３４】
図１のラインクロール補正装置を、図３に示す画像に施した場合の信号処理の波形を図２に示す。図３の画像３１に対して垂直方向の矢印３６における画像データを水平方向に展開したものが図２（ａ）であり、図１２（ａ）と同一の信号である。信号値２１−２は被写体３３に対するデータを示し、信号値２１−１、２１−３はそれぞれ被写体３２、３４に対するデータを示し、輝度信号に含まれるラインクロール成分を示す。ここで、被写体３４の輝度レベルは被写体３２に比べて高いため、信号値２１−３のラインクロール成分は信号値２１−１のラインクロール成分より大きい。なお、信号値２１−２には信号値２１−１と同等のラインクロールの成分を含んでいる。
【００３５】
図２（ｂ）の波形２２は図１の１ＨＤＬ３、４で同時化された垂直３ラインの輝度信号から、高周波成分検出部５によって検出された出力信号を示したものであり、図１２（ｂ）の波形１２２と同一の信号である。図２（ｃ）の波形２３−１は波形２２の負の信号が正値に変換する絶対値演算部６の出力信号を示したものであり、図１２（ｃ）の波形１２３−１と同一の信号である。
【００３６】
図２（ｃ）の波形２３−１に対して、輝度レベル検出部１７と設定値発生部７からの設定値（Ａ）の値を乗算器（Ａ）１８にて乗算したラインクロール抑圧レベルは図２（ｃ）のＴＨ２３−２のようになり、輝度レベルに応じた信号になっている。波形２３−１の信号は、次段の減算器（Ａ）８にて、乗算器（Ａ）１８の値から減算され、減算器（Ａ）８の出力は、図２（ｄ）の波形２４のようになる。
【００３７】
減算器（Ａ）８の出力は、リミッタ（Ａ）９にて負の値が０に固定されることから、リミッタ（Ａ）９の出力は、波形２４にて、波形２４−１の負の信号を０に固定した図２（ｅ）波形２５となる。これにより、ＴＨ２３−２より大きな振幅を持つ高周波信号については、リミッタ（Ａ）９の出力は０に固定されることになる。
【００３８】
次にリミッタ（Ａ）９の出力は所定係数発生部１１からの所定係数（ＧＡＩＮ）と、乗算器（Ｂ）１０にて乗算され、図２（ｆ）の波形２６となる。リミッタ（Ｂ）１２にて、第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）の値以上の信号に対して第２の設定値発生部１３からの設定値（Ｂ）の値に固定されるが、例として、図２（ｆ）のＴＨ２６−１の値が１．０に設定されていると仮定すると、リミッタ（Ｂ）１２の出力波形は図２（ｇ）の波形２７のようになる。
【００３９】
リミッタ（Ｂ）１２の出力は、乗算器（Ｃ）１４にて、高周波成分検出部５の出力である図２（ｂ）の波形２２に乗算されて、図２（ｈ）の波形２８のようになる。図２（ｃ）にてＴＨ２３−２より小さい振幅の信号部分ではリミッタ（Ｂ）１２の出力が１．０のため、高周波成分検出部５の出力がそのまま出力され、それ以外の部分では、リミッタ（Ｂ）１２の出力が０のため、波形２８は０に固定される。最後に、１ＨＤＬ３の出力から乗算器（Ｃ）１４の出力が減算されることにより、図２（ｉ）の波形２９が得られる。
【００４０】
以上のように本実施の形態によれば、輝度信号生成部２の出力である輝度信号より輝度レベルを検出する輝度レベル検出部１７と、輝度レベル検出部の出力にある設定値を乗算する乗算器（Ａ）１８とを設けることにより、被写体の輝度レベルに応じて適切なラインクロール補正を行なうことができ、可能な限り補正による副作用（解像度の低下）を抑圧し、良好な画像を得ることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２にかかるラインクロール補正装置のブロック図である。図６において、本発明の実施の形態１と異なる点を説明し、同じ効果を有する構成においては同一番号を付与し、詳しい説明は省略する。
【００４２】
図６において、図１の構成と異なるのは、実施の形態１での構成が撮像素子１からの出力が複数画素を混合した画素信号出力（図７に垂直方向に画素信号を混合した場合の画素信号出力の一例を示す）において、輝度信号生成部２の出力である輝度信号に適応してラインクロール抑圧を行っているのに対し、実施の形態２での構成は撮像素子１から画素混合をせずに出力された画素信号（図８に画素信号出力の一例を示す）に適応してラインクロール抑圧を行うという点である。
【００４３】
そして実施の形態２においても、撮像素子１の出力である画素信号より画素レベルを検出する画素レベル検出手段である画素レベル検出部１７ａと、画素レベル検出部１７ａの出力にある設定値を乗算する第１の乗算手段である乗算器（Ａ）１８とを設けることにより、被写体の画素レベルに応じて適切なラインクロール補正を行うことができ、本発明の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
以上のように本実施の形態によれば、輝度信号生成部の出力信号からではなく、撮像素子１の出力である画素信号に対してラインクロール抑圧を行うことにより、被写体の輝度レベルに応じて適切なラインクロール補正を行なうことができ、可能な限り補正による副作用を抑圧し、良好な画像を得ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明では、輝度信号等のレベル情報に適応してラインクロール抑圧レベルを制御することにより、被写体の輝度レベルに応じて適切なラインクロール補正を行うことができ、可能な限り補正による副作用を抑圧し、良好な画像が得られるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるラインクロール補正装置の一例を示すブロック図
【図２】本発明におけるラインクロール補正装置で行なわれる信号波形を示す波形図
【図３】処理すべき画像の例を示す模式図
【図４】図１の輝度レベル検出部の内部構成の一例を示すブロック図
【図５】本発明における輝度レベルとラインクロール抑圧レベルの特性を示す特性図
【図６】本発明の実施の形態２におけるラインクロール補正装置の一例を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態１における画素信号出力の一例を示す模式図
【図８】本発明の実施の形態２における画素信号出力の一例を示す模式図
【図９】撮像装置の一例を示すブロック図
【図１０】（ａ）代表的な色フィルタ配列を示す模式図
（ｂ）輝度信号と各ライン間のバラツキの関係を示す特性図
【図１１】従来のラインクロール補正装置のブロック図
【図１２】従来のラインクロール補正装置における信号波形を示す波形図
【図１３】従来のラインクロール補正装置における信号波形を示す波形図
【符号の説明】
１ 撮像素子
２ 輝度信号生成部
３、４、１９、２０ １ＨＤＬ（１水平期間遅延回路）
５、５ａ 高周波成分検出部
６ 絶対値演算部
７ 設定値
８、１５ 減算器
９ リミッタ
１０、１４、１８ 乗算器
１１ 所定係数（ＧＡＩＮ）
１２ リミッタ
１３ 設定値
１６ 輝度信号出力端子
１６ａ 画素信号出力端子
１７ 輝度レベル検出部
１７ａ 画素レベル検出部
Claims (2)
- 被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し画素信号として出力する撮像素子と、前記撮像素子からの画素信号より輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号の垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段と、前記高周波成分検出手段の出力信号の絶対値を演算する絶対値演算手段と、前記輝度信号生成手段からの輝度信号に基づき各ラインの輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、前記輝度レベル検出手段が出力した輝度レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記ラインクロール抑圧レベルから前記絶対値演算手段の出力を減算する第１の減算手段と、前記第１の減算手段の出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタと、前記第１のリミッタの出力に所定係数を乗算する第２の乗算手段と、前記第２の乗算手段の出力値が第２の設定値以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタと、前記第２のリミッタの出力と前記高周波成分検出手段の出力とを乗算する第３の乗算手段と、前記第３の乗算手段の出力を前記輝度信号から減算する第２の減算手段と具備することを特徴とするラインクロール補正装置。
- 被写体より入射された光学信号を電気信号に変換し画素信号として出力する撮像素子と、前記撮像素子からの画素信号の垂直方向の高周波成分を検出する高周波成分検出手段と、前記高周波成分検出手段の出力信号の絶対値を演算する絶対値演算手段と、前記撮像素子からの画素信号に基づき画素レベルを検出する画素レベル検出手段と、前記画素レベル検出手段が出力した画素レベルに比例するラインクロール抑圧レベルを算出する第１の乗算手段と、前記ラインクロール抑圧レベルから前記絶対値演算手段の出力を減算する第１の減算手段と、前記第１の減算手段の出力の負の値に対して０を出力する第１のリミッタと、前記第１のリミッタの出力に所定係数を乗算する第２の乗算手段と、前記第２の乗算手段の出力値が第２の設定値以上になった時に一定の値を出力する第２のリミッタと、前記第２のリミッタの出力と前記高周波成分検出手段の出力とを乗算する第３の乗算手段と、前記第３の乗算手段の出力を前記画素信号から減算する第２の減算手段と具備することを特徴とするラインクロール補正装置。
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