JP5572940B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、フレームレートを下げることなく高画質の動画等が撮像することができる撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that can capture high-quality moving images and the like without reducing the frame rate.
近年の電子カメラや電子ビデオカメラ等は、撮像素子から全画素の画素値を読み出すことで、高解像度の静止画を撮影生成できるだけでなく、そうした画素値を間引いたり、加算して読み出すことにより、高フレームレートの動画やスルー画等を撮影生成できる。しかしながら、動画撮影等においては、画素値を間引き読み出しするために、どうしても画質低下の原因となるモアレ等の現象が生じてしまう。 Recent electronic cameras, electronic video cameras, etc. can not only capture and generate high-resolution still images by reading out the pixel values of all pixels from the image sensor, but also by thinning out or adding such pixel values and reading them out, It can shoot and generate high-frame-rate moving images and live-view images. However, in moving image shooting or the like, a phenomenon such as moire that causes a reduction in image quality inevitably occurs because the pixel values are thinned out and read out.
そこで、例えば、特許文献1では、撮像素子から画素値を間引き読み出しする領域を時間的或いは空間的に変えながら、規則的なサンプリングのナイキスト周波数の折り返しを回避することによって、画質低下の要因である色モアレを低減させる技術を開示している。
しかしながら、特許文献1等の従来技術のように、撮像素子から画素値を間引き読み出ししたり、加算読み出ししたり、または間引き読み出しの方法を時間的或いは空間的に変えながら読み出ししたとしても、完全にサンプリングのナイキスト周波数の折り返しによる影響を完全に回避することは困難である。
However, even if the pixel values are read out from the image sensor, read out by addition, or read out while changing the method of thinning out in terms of time or space, as in the prior art of
上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の目的は、フレームレートを下げることなく、モアレ等による画質低下を生じさせずに動画等を撮像することができる技術を提供することにある。 In view of the above-described problems of the conventional technology, an object of the present invention is to provide a technology capable of capturing a moving image or the like without reducing the frame rate and without causing image quality degradation due to moire or the like.
上記課題を解決するために、本発明を例示する撮像装置の一態様は、二次元的に配列される複数の画素と各々の画素への入射光を色分解するカラーフィルタが所定のパターンで配置されたカラーフィルタアレイとを受光面に有する撮像素子と、カラーフィルタアレイにおける第1の組み合わせのカラーフィルタを有する画素列からなる複数の第1の走査線のうち、第1の間隔をおいて第1の走査線上にある全ての画素値を読み出す第1の走査線抽出部と第1の組み合わせとは異なる第2の組み合わせのカラーフィルタを有する画素列からなる複数の第2の走査線の各々において、第2の組み合わせのカラーフィルタと同じ配列になるように、第2の間隔毎に第2の間隔内にある一の画素値を読み出す第2の走査線抽出部とを有する抽出部と、第1の走査線抽出部によって読み出された複数の各第1の走査線上の画素値の列に対して、各第1の走査線方向に高周波成分を除去する第1のフィルタ部と第2の走査線抽出部によって読み出された複数の第2の走査線上の画素値の列に対して、各第2の走査線方向に対して交差する方向に高周波成分を除去する第2のフィルタ部とを有するフィルタ部と、高周波成分を除去された画素値を用いて画像を生成する画像生成部と、を備える。 In order to solve the above-described problems, an aspect of an imaging apparatus illustrating the present invention includes a plurality of pixels arranged two-dimensionally and a color filter that separates light incident on each pixel in a predetermined pattern. Among the plurality of first scanning lines including the image sensor having the color filter array formed on the light receiving surface and the pixel array having the first combination of color filters in the color filter array, the first interval is provided. In each of a plurality of second scanning lines including a first scanning line extraction unit that reads out all pixel values on one scanning line and a pixel column having a second combination of color filters different from the first combination. , to be the same sequence as the second combination color filters, an extraction unit and a second scan line extraction unit for reading one pixel values within a second interval for each second interval, A first filter unit that removes high-frequency components in a direction of each first scan line and a second filter unit for pixel value columns on each of the plurality of first scan lines read by one scan line extraction unit; A second filter unit that removes high-frequency components in a direction intersecting each second scanning line direction with respect to a column of pixel values on a plurality of second scanning lines read by the scanning line extraction unit; comprising a filter unit for closed and an image generating unit that generates an image using a pixel value deleted the high frequency components, a.
本発明を例示する撮像装置の別態様は、二次元的に配列される複数の画素と各々の画素への入射光を色分解するカラーフィルタが所定のパターンで配置されたカラーフィルタアレイとを受光面に有する撮像素子と、カラーフィルタアレイにおける第1の組み合わせのカラーフィルタを有する画素列からなる複数の第1の走査線のうち、第1の間隔内にある複数の第1の走査線上にある全ての画素値を読み出し、複数の第1の走査線上の同じ位置にある複数の画素値を加算して出力する第1の走査線抽出部と第1の組み合わせとは異なる第2の組み合わせのカラーフィルタを有する画素列からなる複数の第2の走査線の各々において、第2の組み合わせのカラーフィルタと同じ配列になるように、第2の間隔毎に第2の走査線上の同じ位置にある一の画素値をそれぞれ読み出すとともに、所定の間隔内の複数の第2の走査線上で同じ位置にある複数の一の画素値を加算して出力する第2の走査線抽出部とを有する抽出部と、第1の走査線抽出部によって読み出された複数の各第1の走査線上の画素値の列に対して、各第1の走査線方向に高周波成分を除去する第1のフィルタ部と第2の走査線抽出部によって読み出された複数の第2の走査線上の画素値の列に対して、各第2の走査線方向に対して交差する方向に高周波成分を除去する第2のフィルタ部とを有するフィルタ部と、高周波成分を除去された画素値を用いて画像を生成する画像生成部と、を備える。 Another aspect of the imaging apparatus illustrating the present invention receives a plurality of pixels arranged two-dimensionally and a color filter array in which color filters for color-separating incident light on each pixel are arranged in a predetermined pattern. Among the plurality of first scanning lines composed of the pixel array having the image sensor on the surface and the first combination of color filters in the color filter array, they are on the plurality of first scanning lines within the first interval. A first scanning line extraction unit that reads out all pixel values and adds and outputs a plurality of pixel values at the same position on the plurality of first scanning lines, and a second combination color different from the first combination In each of the plurality of second scanning lines composed of pixel columns having filters, the second scanning lines are arranged at the same position on the second scanning lines at every second interval so as to have the same arrangement as the second combination of color filters. It reads one pixel value, respectively, extractor and a second scan line extraction unit for adding and outputting a plurality of one pixel value at the same position in the plurality of second scan lines within a given distance A first filter unit that removes high-frequency components in a direction of each first scanning line with respect to a column of pixel values on each of the plurality of first scanning lines read by the first scanning line extraction unit ; A second component that removes high frequency components in a direction intersecting each second scanning line direction with respect to a column of pixel values on a plurality of second scanning lines read by the second scanning line extraction unit. A filter unit having a filter unit, and an image generation unit that generates an image using a pixel value from which a high-frequency component has been removed .
また、画像生成部は、高周波成分を除去された各第1の走査線上の画素値のうち、第1の組み合わせのカラーフィルタと同じ配列になるように画素値を間引いて抽出とともに、高周波成分を除去された各第2の走査線上の画素値の列を間引いて抽出して画像を生成してもよい。 In addition , the image generation unit extracts and extracts the high-frequency components from the pixel values on each first scanning line from which the high-frequency components have been removed by thinning out the pixel values so as to have the same array as the first combination of color filters. An image may be generated by thinning out and extracting the column of pixel values on each removed second scanning line.
また、画像生成部によって生成された画像を表示する表示部をさらに備えてもよい。
Moreover, you may further provide the display part which displays the image produced | generated by the image generation part .
本発明によれば、フレームレートを下げることなく、モアレ等による画質低下を生じさせずに動画等を撮像することができる。 According to the present invention, it is possible to capture a moving image or the like without reducing the frame rate and without causing image quality degradation due to moire or the like.
図1は、本発明の一の実施形態に係る撮像装置100の構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of an imaging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
撮像装置100は、撮像レンズ1、撮像素子2、A/D変換部3、バッファメモリ4、CPU5、タイミングジェネレータ(TG)6、カードインタフェース(カードI/F)7、操作部材9、記憶部10、表示部11および画像処理部12から構成される。TG6はCPU5と接続され、撮像素子2とA/D変換部3とはTG6とそれぞれ接続されている。バッファメモリ4、CPU5、カードI/F7、操作部材9、記憶部10、表示部11および画像処理部12は、バス13を介して情報伝達可能に接続されている。なお、図1は撮像装置100の主要部分のみを示す。例えば、図1において、撮像レンズ1と撮像素子2との間に設置される光学的ローパスフィルタ等は省略されている。
The imaging device 100 includes an
撮像レンズ1は、複数の光学レンズにより構成され、被写体像を撮像素子2の受光面に結像する。
The
撮像素子2は、CPU5の指令に基づいて、TG6が発するタイミングパルスによって動作し、前方に設けられた撮像レンズ1により結像される被写体を撮像する。また、撮像素子2の受光面上に配置された複数の撮像画素の各々には、R(赤)、G(緑)またはB(青)のいずれかのカラーフィルタがベイヤ配列型に設けられている。撮像素子2には、CCDやCMOSの半導体のイメージセンサ等を適宜選択して用いることができる。図2には、撮像素子2の受光面に配列された画素の一部を示す。それぞれのセルが1つの画素を表す。各セル中の記号R、GおよびBは、各カラーフィルタを有する画素を示す。また、図2における各セルの位置を表すために、水平走査方向をX座標として、X1、X2等のように表し、垂直走査方向をY座標として、上からY1、Y2等のように表す。したがって、例えば、水平走査方向のX座標X3で、垂直走査方向のY座標Y2にあるカラーフィルタGのセルの画素値を、G(X3、Y2)と表記する。
The
この撮像素子2によって撮像された被写体の画像データの画素値である画像信号は、A/D変換部4にてデジタル信号に変換される。デジタルの画像信号は、フレームメモリ(不図示)に一時的に記録された後、バッファメモリ4に記録される。なお、本実施形態では、撮像素子2は、ユーザによる操作部材9のモード設定等に基づいて、CPU5およびTG6の指示に従って、静止画撮像の場合には全画素読み出しを、例えば、10fpsで行い、動画または表示部11に表示されるライブビュー表示用のスルー画等の撮像の場合には、30fpsで間引き読み出しして行うものとする。
An image signal that is a pixel value of image data of a subject imaged by the
バッファメモリ4には、半導体メモリのうち、任意の不揮発性メモリを適宜選択して用いることができる。
As the
CPU5は、ユーザによる操作部材9の電源釦操作によって撮像装置100の電源が入れられると、記憶部10に記憶されている制御プログラムや画像処理プログラムを読み込み、撮像装置100を初期化する。CPU5は、操作部材9を介してユーザからの指示を受け付けると、制御プログラムに基づいて、TG6に被写体の撮像指令を出力したり、画像処理プログラムに基づいて、画像処理部12に撮像した画像の画像処理をさせたり、カードメモリ7への記録や表示部11への表示等の制御を行う。CPU5には、一般的なコンピュータのCPUが使用できる。
When the imaging device 100 is turned on by the user operating the power button on the operation member 9, the
カードI/F7には、カードメモリ8が脱着可能に装着される。バッファメモリ4に保持されている画像は、CPU5の指示に基づいて画像処理部12において画像処理され、JPEG形式やYUV形式等のファイル形式でカードメモリ8に記録される。
A
操作部材9は、ユーザによる部材操作の内容に応じた操作信号をCPU5に送信する。操作部材9には、例えば、電源釦、撮影モード等のモード設定釦およびレリーズ釦等の操作部材を有する。
The operation member 9 transmits an operation signal corresponding to the content of the member operation by the user to the
記憶部10は、CPU5が用いる撮像装置100を制御する制御プログラム、動画またはスルー画等に発生するモアレ等の低減するための処理プログラムおよび色補正やホワイトバランス補正等の画像処理プログラムを保持する。記憶部10に保持されるプログラムは、バス13を介して、CPU5から適宜参照することができる。記憶部10は、一般的なハードディスク装置、光磁気ディスク装置または脱着可能なメモリカード等の記憶装置を選択して用いることができる。
The
表示部11は、撮影された画像、ライブビュー表示およびモード設定画面等を表示する。表示部11には、液晶モニタ等を適宜選択して用いることができる。
The
画像処理部12は、CPU5の指示に基づいて、輪郭強調処理やホワイトバランス補正等の画像処理だけでなく、動画またはスルー画等の撮像時の撮像素子2から画素値を間引き読み出しする場合には、後述するモアレ等の画質低減を軽減するための画像処理を行うディジタルフロントエンド回路である。なお、本実施形態では、モアレ等による画質低減を軽減するための画像処理は、動画やスルー画等の撮像素子2から画素値を間引き読み出しする場合に対してのみ行うものとする。一方、静止画撮像の場合のモアレ等の低減は、静止画撮像時のモアレの抑制が最適になるように、撮像素子2の光学フォーマットと撮像素子2の画素数で決まる画素ピッチに最適なローパス効果が得られるように設定された光学的ローパスフィルタ(不図示)を用いて行なわれるものとする。
The
以下においては、本実施形態に係る撮像装置100の表示部11に、ライブビュー表示用のスルー画が表示される時のモアレ等による画質低減を軽減するための画像処理について、図3のフローチャートを参照しながら詳しく説明する。なお、撮像装置100による動画撮像の場合も同様である。
The image processing for reducing image quality reduction due to moire or the like when a live view display through image is displayed on the
ユーザにより操作部材9の電源釦が押されると、CPU5は、撮像装置100の記憶部14に保持されている制御プログラムを読み込み、撮像装置100を初期化する。CPU5は、ユーザからの被写体の撮像指示を受け付けるまで待機するとともに、表示部11には、撮像素子2から画素値を間引き読み出して、ステップS10〜ステップS15までの処理に基づいてモアレを低減し生成したライブビュー表示用のスルー画を、30fpsで表示する。なお、本実施形態では、ユーザが操作部材9のモード設定釦を用いて、撮影のモード設定、画像の記録解像度、或いは電子ズームを用いて撮影するか否か等の設定を行っている間は、ライブビューは表示は行わなくても良い。
When the user presses the power button on the operation member 9, the
ステップS10:CPU5は、TG6に対してライブビュー表示用のスルー画の撮像指令を出す。TG6は、タイミングパルスを撮像素子2に発し、撮像素子2は撮像レンズ1によって結像される被写体を撮像する。TG6は、撮像素子2に対して、図2に示す撮像素子2の複数の画素値のうち、垂直走査方向のY座標の値が奇数(例えば、Y1、Y3、Y5等)である水平走査線(以下、奇数フィールド)で、奇数フィールドY3から始まり3つの間隔毎にある奇数フィールドY9、Y15等の水平走査線方向にある全ての画素値を順次読み出して(図4(a))、A/D変換部3、バッファメモリ4およびバス13を介して、画像処理部12へ転送する。
Step S10: The
ステップS11:画像処理部12は、順次転送されて来る各奇数フィールドの画素値に対し、モアレによる画質低下の原因となる高周波成分を除去する。これにより、水平走査方向のモアレによる画質の低下を防ぐことができる。次に、画像処理部12は、高周波成分を除去した各奇数フィールドの画素値の中から、スルー画の生成に用いる画素値を間引き抽出する。具体的には、本実施形態における画像処理部12は、隣り合うRとGとのカラーフィルタを有する画素値を5つの間隔毎に抽出する。即ち、図4(a)に示す間引いた各奇数フィールドの画素値のうち、R(X3、Ym)とG(X4、Ym)、R(X9、Ym)とG(X10、Ym)等の画素値を抽出する(m=3、9、15等)。画像処理部12は、バス13を介してバッファメモリ4へ転送し記録する。このような処理を、奇数フィールドY3から始まる3つの間隔毎にある全ての奇数フィールドの画素値に対して行い、図4(b)のようなRとGとのカラーフィルタを有する画素値からなるデータを生成する。なお、図4(a)および(b)における、各セルのXおよびY座標の値は、元の図2のそれぞれの座標値を示す。また、本実施形態では、画像処理部12内での処理は、パイプライン処理によって行われることから、ステップS10とステップS11との処理は並列に行われるのが好ましい。また、ステップS10における撮像素子2の奇数フィールドの画素値の読み出しが終了すると、次のステップS12の偶数フィールドの画素値の読み出し処理が開始する。しかしながら、ステップS11の画像処理部12のパイプラインによる並行処理は行われていても良い。
Step S11: The
ステップS12:CPU5は、TG6を介して撮像素子2に対し、図2に示す撮像された画像の複数の画素値のうち、垂直走査方向のY座標の値が偶数(例えば、Y2、Y4、Y6等)である水平走査線(以下、偶数フィールド)の各々にある全ての画素値のうち、隣り合うGとBとのカラーフィルタを有する画素値を5つの間隔毎に抽出する。具体的には、CPU5は、各偶数フィールド上の画素値のうち、G(X3、Yn)とB(X4、Yn)、G(X9、Yn)とB(X10、Yn)等の画素値を抽出し(n=2、4、6等)、A/D変換部3を介して、1つの画素列としてバッファメモリ4に順次記録する(図5(a))。CPU5は、全ての偶数フィールドの所定の画素値を全て抽出した後、バス13を介して、バッファメモリ4に記録されている偶数フィールドの画素値データを画像処理部12へ転送する。
Step S12: The
ステップS13:画像処理部12は、転送されて来た偶数フィールドの画素値データを受け取ると、モアレ等の画質低下の原因となる高周波成分を、図5(a)に示す各垂直走査方向に列ぶ画素値の列に対して除去する。これにより、垂直走査方向のモアレによる画質の低下を防ぐことができる。次に、画像処理部12は、スルー画の生成に用いる偶数フィールドを間引いて抽出する。具体的には、本実施形態の画像処理部12は、偶数フィールドY4から始まる3つの間隔毎にある偶数フィールドの画素値を抽出し、図5(b)のようなGとBとのカラーフィルタを有する画素値からなるデータを生成する。画像処理部12は、そのデータをバス13を介してバッファメモリ4へ転送し記録する。なお、図5(a)および(b)における、各セルのXおよびY座標の値は、元の図2のそれぞれの座標値を示す。また、本実施形態では、画像処理部12によるこれらの処理は、パイプライン処理による並列に行うことが好ましい。
Step S13: When the
ステップS14:CPU5は、バッファメモリ4より図4(b)および図5(b)の画素値のデータをそれぞれ読み込む。CPU5は、図6に示すように奇数フィールドおよび偶数フィールドを交互に並べることにより、表示部11に表示させる一枚のスルー画の画像を生成する。
Step S14: The
ステップS15:CPU5は、ステップS14で生成した画像を、表示部11の液晶画面の大きさ合わせて表示させるために、例えば、VGAのような表示フォーマットで640×400等の大きさにする処理を行い、インターレースやプログレッシブ方式で表示部11に表示する。
Step S15: In order to display the image generated in step S14 in accordance with the size of the liquid crystal screen of the
以上のような、ステップS10〜ステップS15までの処理が、ユーザが操作部材9のレリーズ釦を全押圧して静止画の本撮影が行われるまで、表示部11にライブビュー表示するために、30fpsのレートで繰り返し行われる。また、ユーザによって動画撮像される場合においても、ステップS10〜ステップS15の同じ処理が施される。なお、動画撮像の場合には、ステップS15において、表示部11への表示とともに、メモリカード8または記憶部10への記録も同時に行われるのが好ましい。
The processing from step S10 to step S15 as described above is performed at 30 fps for live view display on the
このように本実施形態では、動画撮像やライブビュー表示時において、撮像素子2から間引き読み出しされることで画像の画質低下の原因となるモアレ等を回避するために、奇数フィールドの画素値に対しては水平走査線方向の高周波成分を、偶数フィールドの画素値に対しては垂直走査線方向の高周波成分をそれぞれ除去することによって、動画またはスルー画の画質低下の低減を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, in order to avoid moiré or the like that causes a reduction in the image quality of the image by being thinned and read out from the
また、奇数フィールドの画素値には水平走査線方向の高周波成分を除去し、偶数フィールドの画素値には垂直走査線方向の高周波成分を除去を施すことから、高速な処理が可能となり、動画の記録やスルー画の表示等で必要となるフレームレートを落とすことなく、維持することができる。
≪実施形態の補足事項≫
本実施形態では、撮像素子2の画素値を、水平走査線方向に読み出すようにしたが、本発明はこれに限定されず、垂直走査方向に画素値を読み出す撮像素子に対しても適用できる。
In addition, since high-frequency components in the horizontal scanning line direction are removed from the pixel values in the odd field and high-frequency components in the vertical scanning line direction are removed from the pixel values in the even field, high-speed processing is possible. It can be maintained without reducing the frame rate required for recording or displaying a through image.
≪Supplementary items of embodiment≫
In the present embodiment, the pixel value of the
なお、本実施形態では、ステップS10において、撮像素子2から間引き読み出しする奇数フィールドをY3から開始して、3つの間隔毎にある奇数フィールドを用いてスルー画の生成に用いたが、本発明はこれに限定されない。Y1等の任意の奇数フィールドから開始して任意の間隔毎にある奇数フィールドの画素値を読み出しして動画やスルー画の生成に用いても良い。
In this embodiment, in step S10, the odd field to be thinned and read out from the
また、所定の間隔内にある奇数フィールド、例えば、3つの間隔内にある奇数フィールドY1、Y3、Y5の各々の画素値を読み出して、同じX座標に位置する画素値を加算または平均値を計算したものを、奇数フィールドY3の画素値として読み出すようにし、他の奇数フィールドY9やY15等の画素値に対しても同様の手順で間引き読み出ししても良い。なお、間隔の幅を3つとしたが、他の任意の幅で行っても良い。 Also read out the pixel values of odd fields within a predetermined interval, for example, odd fields Y1, Y3, Y5 within three intervals, and add pixel values located at the same X coordinate or calculate an average value This may be read as the pixel value of the odd field Y3, and the pixel values of the other odd fields Y9, Y15, etc. may be read out by the same procedure. In addition, although the width | variety of the space | interval was set to three, you may carry out by other arbitrary widths.
なお、本実施形態では、ステップS13における図5(b)の偶数フィールドのうち、偶数フィールドY4から開始して3つの間隔毎にある偶数フィールドを抽出してスルー画の生成に用いたが、本発明はこれに限定されず、Y2等の任意の偶数フィールドから開始して任意の間隔毎にある偶数フィールドの画素値を読み出してスルー画の生成に用いても良い。 In the present embodiment, among the even fields in FIG. 5B in step S13, the even fields starting from the even field Y4 and extracted every three intervals are used to generate a through image. The invention is not limited to this, and the pixel value of the even field at every arbitrary interval starting from any even field such as Y2 may be read and used to generate a through image.
また、所定の間隔内にある偶数フィールド、例えば、3つの間隔内にある偶数フィールドY2、Y4、Y6の各々の画素値を読み出して、同じX座標に位置する画素値を加算または平均値を計算したものを、偶数フィールドY4の画素値として読み出すようにし、他の偶数フィールドY10やY16等の画素値に対しても同様の手順で間引き読み出しして、動画やスルー画の生成に用いても良い。なお、間隔の幅を3つとしたが、他の任意の幅で行っても良い。 Also, the pixel values of even fields within a predetermined interval, for example, even fields Y2, Y4, and Y6 within three intervals are read out, and pixel values located at the same X coordinate are added or an average value is calculated. The pixel values of the even field Y4 may be read out, and other pixel values of the even field Y10, Y16, etc. may be read out in the same procedure, and used to generate a moving image or a through image. . In addition, although the width | variety of the space | interval was set to three, you may carry out by other arbitrary widths.
なお、本実施形態では、ステップS11において、画像処理部12が高周波成分を除去した奇数フィールドの画素値のうち、隣り合うRとGとのカラーフィルタを有する画素値を5つの間隔毎に抽出したが、本発明はこれに限定されない。抽出される画素値が、RとGとの配列になれば良いので、R(X3、Ym)とG(X6、Ym)、R(X9、Ym)とG(X12、Ym)等のように抽出しても良い。
In this embodiment, in step S11, the
また、本実施形態のステップS12において、撮像素子2の各偶数フィールドから画素値を読み出す場合においても、隣り合うGとBとのカラーフィルタを有する画素値を5つの間隔毎に抽出したが、本発明はこれに限定されず、抽出される画素値が、GとBとの配列になれば良いので、G(X3、Yn)とB(X6、Yn)、R(X9、Yn)とG(X12、Yn)等でも良い(n=2、4、6等)。なお、間引き読み出する画素値のX座標値は、奇数および偶数フィールドそれぞれ合わせるのが好ましい。
In step S12 of the present embodiment, pixel values having adjacent color filters of G and B are extracted every five intervals even when pixel values are read from each even field of the
また、どのフィールドで、どの位置にある画素の画素値を用いて、動画の画像やスルー画を生成するのかを示した撮像素子2の画素のアドレスのデータを予め記憶部10に記憶させておくのが好ましい。
In addition, in the
なお、本実施形態では、CPU5の指示に従って、TG6が撮像素子2から所定の奇数または偶数フィールドの画素値を順次読み出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、予め、TG6は、撮像素子2の全ての画素値を読み出してバッファメモリ4に一時的に記録し、CPU5が、処理プログラムに従って、奇数および偶数フィールドそれぞれを間引き読み出しして、画像処理部12に転送して処理を行わせても良い。
In the present embodiment, the TG 6 sequentially reads pixel values of a predetermined odd or even field from the
なお、本実施形態では、奇数および偶数フィールドそれぞれにおいて、各画素値をそのまま読み出して処理したが、本発明はこれに限定されない。例えば、予め各奇数および偶数フィールドの画素値を、水平走査線方向の任意の間隔で、間引いたり、その間隔内にある同じカラーフィルタを有する複数の画素値で加算または平均した値を計算したりして、画素数を減らした新たな奇数および偶数フィールドを生成してから処理を行っても良い。これにより、処理をより高速に行うことが可能となる。 In the present embodiment, each pixel value is read and processed as it is in each of the odd and even fields, but the present invention is not limited to this. For example, the pixel values of each odd and even field are thinned out in advance at an arbitrary interval in the horizontal scanning line direction, or a value obtained by adding or averaging a plurality of pixel values having the same color filter within the interval is calculated. Then, processing may be performed after generating new odd and even fields with a reduced number of pixels. Thereby, processing can be performed at higher speed.
なお、本発明は、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されてはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。 It should be noted that the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be construed in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
1 撮像レンズ、2 撮像素子、3 A/D変換部、4 バッファメモリ、5 CPU、6 TG、7 カードI/F、8 カードメモリ、9 操作部材、10 、11 挿抜駆動部、10 記憶部、11 表示部、12 画像処理部、13 バス、100 撮像装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記カラーフィルタアレイにおける第1の組み合わせのカラーフィルタを有する画素列からなる複数の第1の走査線のうち、第1の間隔をおいて前記第1の走査線上にある全ての画素値を読み出す第1の走査線抽出部と前記第1の組み合わせとは異なる第2の組み合わせのカラーフィルタを有する画素列からなる複数の第2の走査線の各々において、前記第2の組み合わせのカラーフィルタと同じ配列になるように、第2の間隔毎に前記第2の間隔内にある一の画素値を読み出す第2の走査線抽出部とを有する抽出部と、
前記第1の走査線抽出部によって読み出された複数の前記各第1の走査線上の前記画素値の列に対して、前記各第1の走査線方向に高周波成分を除去する第1のフィルタ部と前記第2の走査線抽出部によって読み出された複数の前記第2の走査線上の前記画素値の列に対して、前記各第2の走査線方向に対して交差する方向に前記高周波成分を除去する第2のフィルタ部とを有するフィルタ部と、
前記高周波成分を除去された前記画素値を用いて画像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 An image pickup device having a plurality of pixels arranged two-dimensionally and a color filter array in which a color filter for color-separating incident light to each pixel is arranged in a predetermined pattern on a light receiving surface;
Read out all the pixel values on the first scanning line at a first interval among a plurality of first scanning lines made up of pixel rows having a first combination of color filters in the color filter array. In each of a plurality of second scanning lines composed of pixel columns having one scanning line extraction unit and a second combination of color filters different from the first combination, the same arrangement as the color filters of the second combination An extraction unit having a second scanning line extraction unit that reads out one pixel value within the second interval for each second interval;
A first filter that removes a high-frequency component in the direction of each first scan line from the column of pixel values on each of the plurality of first scan lines read by the first scan line extraction unit. And the pixel value column on the plurality of second scanning lines read by the second scanning line extraction unit and the second scanning line extraction unit, the high frequency in a direction intersecting each second scanning line direction A filter unit having a second filter unit for removing components;
An image generation unit that generates an image using the pixel value from which the high-frequency component has been removed;
An imaging apparatus comprising:
前記カラーフィルタアレイにおける第1の組み合わせのカラーフィルタを有する画素列からなる複数の第1の走査線のうち、第1の間隔内にある複数の前記第1の走査線上にある全ての画素値を読み出し、前記複数の第1の走査線上の同じ位置にある複数の前記画素値を加算して出力する第1の走査線抽出部と前記第1の組み合わせとは異なる第2の組み合わせのカラーフィルタを有する画素列からなる複数の第2の走査線の各々において、前記第2の組み合わせのカラーフィルタと同じ配列になるように、第2の間隔毎に前記第2の走査線上の同じ位置にある一の画素値をそれぞれ読み出すとともに、所定の間隔内の複数の前記第2の走査線上で同じ位置にある複数の前記一の画素値を加算して出力する第2の走査線抽出部とを有する抽出部と、
前記第1の走査線抽出部によって読み出された複数の前記各第1の走査線上の前記画素値の列に対して、前記各第1の走査線方向に高周波成分を除去する第1のフィルタ部と前記第2の走査線抽出部によって読み出された複数の前記第2の走査線上の前記画素値の列に対して、前記各第2の走査線方向に対して交差する方向に前記高周波成分を除去する第2のフィルタ部とを有するフィルタ部と、
前記高周波成分を除去された前記画素値を用いて画像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 An image pickup device having a plurality of pixels arranged two-dimensionally and a color filter array in which a color filter for color-separating incident light to each pixel is arranged in a predetermined pattern on a light receiving surface;
All the pixel values on the plurality of first scanning lines within the first interval among the plurality of first scanning lines formed of the pixel columns having the first combination of color filters in the color filter array are obtained. A color filter having a second combination different from the first scanning line extraction unit that reads and adds and outputs the plurality of pixel values at the same position on the plurality of first scanning lines. In each of the plurality of second scanning lines made up of the pixel columns having the same, the ones at the same position on the second scanning line at every second interval so as to have the same arrangement as the color filters of the second combination. And a second scanning line extraction unit that adds and outputs the plurality of the first pixel values at the same position on the plurality of second scanning lines within a predetermined interval. And,
A first filter that removes a high-frequency component in the direction of each first scan line from the column of pixel values on each of the plurality of first scan lines read by the first scan line extraction unit. And the pixel value column on the plurality of second scanning lines read by the second scanning line extraction unit and the second scanning line extraction unit, the high frequency in a direction intersecting each second scanning line direction A filter unit having a second filter unit for removing components;
An image generation unit that generates an image using the pixel value from which the high-frequency component has been removed;
An imaging apparatus comprising:
前記画像生成部は、
前記高周波成分を除去された前記各第1の走査線上の前記画素値のうち、前記第1の組み合わせのカラーフィルタと同じ配列になるように前記画素値を間引いて抽出するとともに、前記高周波成分を除去された前記各第2の走査線上の前記画素値の列を間引いて抽出して前記画像を生成することを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to claim 1 or 2,
The image generation unit
Among the pixel values on each of the first scanning lines from which the high-frequency components have been removed, the pixel values are thinned out and extracted so as to be in the same array as the color filter of the first combination, and the high-frequency components are extracted. An imaging apparatus, wherein the image is generated by thinning out and extracting the column of the pixel values on each removed second scanning line.
前記画像生成部によって生成された前記画像を表示する表示部をさらに備えることを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An imaging apparatus, further comprising a display unit that displays the image generated by the image generation unit.
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