JP4695481B2 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents
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前記駆動手段が、全部又は一部の前記受光素子から前記撮像信号を読出す際、所定の位置関係にある複数の前記受光素子からの撮像信号を、該受光素子の読取時に加算して得たM(M<N)個の画素データを有する第1の画像データと、
前記駆動手段が、全部又は一部の前記受光素子から前記撮像信号を読出して得たO(N≧O>M)個の画素データを有する第2の画像データと、
を合成して、第3の画像データを合成する合成手段と、
高域周波数通過フィルタとを有し、
前記合成手段は、前記第1の画像データと、前記高域周波数通過フィルタにより処理された第2の画像データとを合成することを特徴とする。
また、低感度高解像度画像である第2の画像データに対して高域周波数通過フィルタ処理を行った上で、高感度低解像度画像である第1の画像データとの合成を行うことにより、低感度高解像度画像である第2の画像データのエッジ成分を取り出して加算することで、加算による白とび(高輝度クリップ)の可能性を低くすることができる。
画像データに対して高域周波数成分を通過させる高域周波数通過フィルタ処理を行う高域周波数通過フィルタステップとを有する撮像方法であって、
前記駆動ステップは、全部又は一部の前記受光素子から前記撮像信号を読出して、所定の位置関係にある複数の前記受光素子からの撮像信号の加算を行って、M(N>M)個の画素データ得る第1の駆動ステップと、全部又は一部の前記受光素子から前記撮像信号を読出して、O(N≧O>M)個の画素データを得る第2の駆動ステップとを有し、
当該撮像方法は、
前記第1の駆動ステップで得た第1の画像データと、前記第2の駆動ステップで得た第2の画像データとを合成して、第3の画像データを合成する合成ステップと、
前記合成ステップは、前記第1の画像データと、前記高域周波数通過フィルタステップにより処理された第2の画像データとを合成することを特徴とする。
(システム構成)
図1は本実施形態に係わるデジタルカメラのブロック図であり、図2はカメラの外観図である。
Clip[ α×A(x,y) × β×B(x,y) ] = C(x,y) ・・・(2)
Clip[ α×A(x,y) / β×B(x,y) ] = C(x,y) ・・・(3)
また、画素間演算部138は、その他、次の式(4)の演算を含む多様な演算が可能である。
ただし、-128≦α≦127,-128≦β≦127
x,yは、各画像における水平(x)と垂直(y)の位置である。なお、原点は、画面の中央又は左上等に設定する。
表示I/F部136はSDRAM17に書き込まれた表示用データを表示装置(LCD/TV等)19に送り、撮影画像の表示を行う。この表示装置19は、カメラが内蔵しているLCDに表示することも、TVビデオ信号として出力してテレビに表示することも可能である。
(通常モード)
静止画の撮影モードは、従来の通常モードの撮影と、高感度撮影モードがある。
(オートホワイトバランス)
オートホワイトバランス(以下AWB)制御について説明する。
Bgain=(ΣG/ΣB)・・・(5)
Ggain= 1
この式(5)により、算出されたRgain、Bgain及びGgainが、図5におけるRgain45、Bgain46及びGgain47となる。このRgain45、Bgain46及びGgain47を、ホワイトバランスゲインアンプ41、42、43に供給して、入力されたRGBの制御を行う。その結果、AWB乗算回路から、ホワイトバランスがなされた出力R’G’及びB’を得る
なお、図4及び図5を用いて、ホワイトバランスの基本機能を説明したが、本発明では、これ以外のホワイトバランスの機能を具備したものであってもよい。
(通常モードのタイミングチャート)
図6が通常モードの静止画記録の動作を示すタイミングチャートである。垂直同期新信号A、メカニカルシャッタB、露光制御Cの関係を示している。t1までがモニタリング(電子ビューファイター、ライブビューともいう。)期間であり、t1からt2が静止画露光期間(T1)であり、t2からt3が静止画データ転送期間(T2)である。なお、図6では、実際の露光時間T3は、電子シャッタにより、静止画露光期間(T1)よりも、短縮されている。
(高感度モードのタイミングチャート)
つぎに本発明の高感度モード撮影の露光タイミングを、従来の画面加算を行う場合のタイミングチャート(図8)と本発明の高感度モード撮影のタイミングチャート(図9)を比較することで説明する。
(画像データの加算)
ここでは、取り込まれた2つの画像データの加算処理について、3つの場合について説明する。RGBデータでの加算、静止画用RGBデータからエッジ情報を生成して行う加算及びYUV変換後のYUVデータによる加算について、順次説明する。
(RGBデータでの加算)
高感度用RGBデータとして1280×480画素、静止画用データとして2560×1920画素の2画面分のRGBデータがSDRAMに保存されている。
(静止画用RGBデータからエッジ情報を生成して行う加算)
この加算の方式は、静止画用RGBデータを、解像度を高めるためのエッジ情報として用いる方式である。最初に高感度用データ(1280×480画素)を2560×1920画素に拡大する。SDRAM17に保存されている高感度用RGBデータを読み出して、リサイズ・フィルタ部134に送る。リサイズ・フィルタ部134では、入力部でAWB乗算回路(図5)によってAWBのゲインを乗算する。このゲインは、上記高感度用データ転送時に取得したRGB積算値から算出した値を用いる。AWBゲインを乗算したRGBデータは、ローパスフィルタをかけながら拡大処理を行い、その結果をSDRAM17に書き戻す。ここでローパスフィルタとしたのは、上記同様にYUV変換時に偽色の発生や直線がぎざぎざになる問題が発生する可能性を抑えるためである。
(YUV変換後のYUVデータによる加算)
高感度用RGBデータとして1280×480画素、静止画用データとして2560×1920画素の2画面分のRGBデータがSDRAMに保存されている。
(機能構成ブロック)
本発明の撮像装置は、例えば、図12に示されているブロックを有している。つまり、露光手段51、駆動手段・画素数切換手段52、転送手段53、信号処理部54及びSDRAM17である。また、信号処理部54は、合成手段541、高域周波数通過フィルタ542、サイズ変換手段543、減算手段544及びホワイトバランス調整手段545を有している。
(撮像方法)
本発明の撮像方法は、図13に示されている処理フローを有している。
12 AFE
13 信号処理IC
14 操作部
15 モータドライバ
16 ストロボモジュール
17 SDRAM
18 ROM
19 表示装置
20 メモリカード
21 USB
44 AWBゲインアンプ
51 露光手段
52 駆動手段・画素数切換手段
53 転送手段
54 信号処理部
121 CDS
122 AGC
123 A/D
124 TG
131 メモリコントローラ
132 CCDI/F部
133 画像処理部
134 リサイズ・フィルタ部
135 CPU
136 表示I/F部
137 JPEGコーデック部
138 画素間演算部
139 カードコントローラ部
140 通信I/F部
541 合成手段
542 高域周波数通過フィルタ
543 サイズ変換手段
544 減算手段
545 ホワイトバランス調整手段
Claims (16)
- マトリックス状に配置されたN個の受光素子と、該受光素子を駆動して撮像信号を読出す駆動手段とを有する撮像装置において、
前記駆動手段が、全部又は一部の前記受光素子から前記撮像信号を読出す際、所定の位置関係にある複数の前記受光素子からの撮像信号を、該受光素子の読取時に加算して得たM(M<N)個の画素データを有する第1の画像データと、
前記駆動手段が、全部又は一部の前記受光素子から前記撮像信号を読出して得たO(N≧O>M)個の画素データを有する第2の画像データと、
を合成して、第3の画像データを合成する合成手段と、
高域周波数通過フィルタとを有し、
前記合成手段は、前記第1の画像データと、前記高域周波数通過フィルタにより処理された第2の画像データとを合成することを特徴とする撮像装置。 - 前記受光素子を露光する露光手段を有し、
前記駆動手段が、前記第1の画像データを読出す期間と、前記露光手段が、第2の画像データを得るために前記受光素子を露光する期間とが、一部重複することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記受光素子を露光する露光手段と、
前記第1の画像データ及び前記第2の画像データを、画像データの合成等の処理を行う信号処理部に転送する転送手段とを有し、
前記露光手段が第1の画像データを得るために前記受光素子に対して露光を行い、さらに、前記転送手段が第1の画像データを転送した後に、前記露光手段が第2の画像データを得るために前記受光素子に対して露光を行い、さらに、前記転送手段が第2の画像データを転送することを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 画像サイズ変換手段を有し、
前記合成手段は、前記画像サイズ変換手段により拡大された前記第1の画像データと、第2の画像データとを合成することを特徴とする請求項1ないし3いずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記第1の画像データ及び前記第2の画像データから、所定の値を減算する減算手段を有し、
前記合成手段は、前記減算手段により、所定の値が減算された前記第1の画像データ又は前記第2の画像データを用いて、合成を行うことを特徴とする請求項1ないし4いずれか一項に記載の撮像装置。 - ホワイトバランス調整手段を有し、
ホワイトバランス調整手段は、前記第1の画像データに基づいて、前記第2の画像データのホワイトバランスを調整することを特徴とする請求項1ないし5いずれか一項に記載の撮像装置。 - 前記第1の画像データから、所定の値を減算する減算手段を有し、
前記ホワイトバランス調整手段は、前記減算手段が、前記第1の画像データから所定の値を減算する前の前記第1の画像データに基づいて、ホワイトバランスを調整することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。 - 前記駆動手段により読み出される受光素子数を切り換える読出し画素数切換手段を有することを特徴とする請求項1ないし7いずれか一項に記載の撮像装置。
- マトリックス状に配置されたN個の受光素子を駆動して撮像信号を読出す駆動ステップと、
画像データに対して高域周波数成分を通過させる高域周波数通過フィルタ処理を行う高域周波数通過フィルタステップとを有する撮像方法であって、
前記駆動ステップは、全部又は一部の前記受光素子から前記撮像信号を読出して、所定の位置関係にある複数の前記受光素子からの撮像信号の加算を行って、M(N>M)個の画素データ得る第1の駆動ステップと、全部又は一部の前記受光素子から前記撮像信号を読出して、O(N≧O>M)個の画素データを得る第2の駆動ステップとを有し、
当該撮像方法は、さらに、
前記第1の駆動ステップで得た第1の画像データと、前記第2の駆動ステップで得た第2の画像データとを合成して、第3の画像データを合成する合成ステップを有し、
前記合成ステップは、前記第1の画像データと、前記高域周波数通過フィルタステップにより処理された第2の画像データとを合成することを特徴とする撮像方法。 - 前記受光素子を露光して第2の画像データを得る露光ステップを有し、
前記第1の駆動ステップにより前記第1の画像データを読出している期間と、前記露光ステップにより第2の画像データを得るために前記受光素子を露光する期間とが、一部重複することを特徴とする請求項9記載の撮像方法。 - 前記第1の画像データを、画像データの合成等の処理を行う信号処理部に転送する第1の転送ステップと、
前記第2の画像データを、前記信号処理部に転送する第2の転送ステップと、
前記受光素子を露光して第1の画像データを得るための露光を行う第1の露光ステップと、
前記受光素子を露光して第2の画像データを得るための露光を行う第2の露光ステップと、を有し、
第1の露光ステップ及び第1の転送ステップの後に、第2の露光ステップ及び第2の転送ステップを有することを特徴とする請求項9記載の撮像方法。 - 前記第1の画像データの画像サイズを変換する画像サイズ変換ステップを有し、
前記合成ステップは、前記画像サイズ変換ステップにより拡大された前記第1の画像データと、第2の画像データとを合成することを特徴とする請求項9ないし11いずれか一項に記載の撮像方法。 - 前記第1の画像データから、所定の値を減算する第1の減算ステップと、
前記第2の画像データから、所定の値を減算する第2の減算ステップと、を有し、
前記合成ステップは、第1の減算ステップ又は第2の減算ステップにより、所定の値が減算された前記第1の画像データ又は前記第2の画像データに対して、合成を行うことを特徴とする請求項9ないし12いずれか一項に記載の撮像方法。 - ホワイトバランス調整ステップを有し、
ホワイトバランス調整ステップは、前記第1の画像データに基づいて、前記第2の画像データのホワイトバランスを調整することを特徴とする請求項9ないし13いずれか一項に記載の撮像方法。 - 前記第1の画像データから、所定の値を減算する減算ステップを有し、
前記ホワイトバランス調整ステップは、前記減算ステップにより前記第1の画像データから所定の値を減算する前の前記第1の画像データに基づいて、ホワイトバランスを調整することを特徴とする請求項14記載の撮像方法。 - 前記駆動ステップにより読み出される受光素子数を切り換える画素数切換ステップを有することを特徴とする請求項9ないし15いずれか一項に記載の撮像装置。
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