JPH01318467A - 画像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、画像信号処理装置に関する。

〔従来の技術〕

画像信号、例えば撮像装置から得られる画像信号に対し
ては、種々の画像信号処理が行われる。

−例として、ビデオ・カメラでは、照度にかかわらず出
力信号レベルを一定に保つために、絞り（アイリス）の
開閉により入射光量を制御（露出制御）し、更に、ＡＧ
Ｃ（自動利得制御）回路により撮像素子の出力信号のレ
ベルを制御（利得制御）している。露出制御及び利得制
御の特性例を第５図に示す。第５図の横軸は照度（ルッ
クス）を示し、縦軸は制御後の信号レベルを示す。第５
図の特性！ａｌは、露出制御によるもので、例えば、１
０ルックス以上の明るさの光学像に対しては絞りの開閉
により最適信号レベルになるように入射光量を制御する
。この場合、１０ルツクスは、絞りが全開の状態での、
露出制御限界に相当する。また、第５図の特性（ｂｌは
、露出制御と利得制御の両方を行った場合の合成特性を
示し、利得制御は、ＩＯルックス以上の照度のときの露
出制御の追従の遅れを補償すると共に、１０ルツクス以
下の照度でも最適信号レベルに近づくようにレベル制御
する。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来技術には、解決すべき以下のような課題
がある。即ち、撮像素子は、その出力信号レベルとは無
関係に−・定レベルのノイズを発生する。従って、ＡＧ
Ｃ回路により出力信号の利得を制御する場合には、信号
レベルと同じ比率でノイズ・レベルも上昇し、信号のノ
イズのレベル差が小さい低照度の撮影時には、ＡＧＣ回
路で利得を上げすぎると、著しく画質が劣化する。従っ
て、例えば第５図の特性ｔｃ）に示すような、思い切っ
た利得の上昇は行えない。

かかる問題は、ビデオ・カメラに限らず、画像信号と共
にランダム・ノイズが発生するような場合にも同様に発
生する問題である。例えば、画像信号がランダム・ノイ
ズを発生する系を経由する場合がある。

そこで本発明は、このような欠点を解消する画像信号処
理装置を提示することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る画像信号処理装置は、画像信号をレベル調
整するレベル調整手段と、ノイズ低減手段とを具備し、
当該レベル調整手段での利得が大きいときにはノイズ低
減手段によりノイズを低減し、当該レベル調整手段での
利得が小さいときにはノイズ低減手段を使用しないこと
を特徴とする。

本発明に係る画像信号処理装置はまた、画像信号を所定
増幅度で増幅する増幅手段と、増幅された画像信号を処
理するフィールド巡回処理回路と、当該増幅度に応じて
当該フィールド巡回処理回路の動作を制御する手段とを
有することを特徴とする。

〔作用〕

上記手段により、画像信号が低レベルの時には、ノイズ
低減手段によりノイズを低減するので、Ｓ／Ｎを低下さ
せずに、積極的に信号レベルを上げることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１実施例の構成ブロック図を示す。

１０は絞り　（アイリス）、１２は光学像を電気信号に
変換する撮像素子、１４はアンプ、１６はアンプ１４の
出力と撮像素子１２の直接出力とを選択するスイッチ、
１８はスイッチ１６の出力を基準電圧Ｖ　ｒｌｔｆと比
較し、その差電圧を出力する差動増幅器である。差動増
幅器１８の出力で絞り１０を制御する。基準電圧Ｖ　ｒ
ｅｆは第５図の最適レベルに相当する。２０はスイッチ
１６の出力レベルを調整するＡＧＣ回路、２２はＡＧＣ
回路２０の出力レベルを基準電圧■ｒ□と比較し、その
差電圧を出力する差動増幅器である。差動増幅器２２の
出力でＡＧＣ回路２０の利得を制御する。２４は周知の
映像信号形成処理を行う信号処理回路、２６はフィール
ド巡回型のノイズ低減回路、２８は、信号処理回路２４
′の出力又はノイズ低減回路２６の出力を選択するスイ
デチである。

第１図の動作を説明する。光学像の照度が高いときには
、従来のビデオ・カメラと同様でよいので、スイッチ１
６をｂ接点側に接続して、撮像素子１２の出力を直接Ａ
ＧＣ回路２０に印加し、スイッチ２８をｂ接点側に接続
して、ノイズ低減処理を省略する（通常撮影モード）。

これにより、ＡＧＣ回路２０の出力段階では、第５図の
（ｂ）に示す特性になる。このモードでノイズ低減回路
２６を利用しないのは、動きのある被写体の残像を防止
するためである。

他方、光学像の照度が低い時には、スイッチ１６．２８
をａ接点側に接続する（高感度撮影モード）。このとき
、ＡＧＣ回路２０にはアンプ１４で増幅された信号が入
力されるので、ＡＧＣ回路２０の出力段階では、第５図
の（Ｃ）の特性になる。

このモードでは、ＡＧＣ回路２０の出力では、信号レベ
ルと同様にノイズのレベルも持ち上げられているので、
スイッチ２８をａ接点側に接続して、ノイズ低減回路２
６によりノイズ低減処理を行う。

第６図はノイズ低減回路２６としての、フィールド巡回
型の公知構成を示す。３０はＡ／’Ｄ変換器、３２は減
算器、３４は係数Ｋ（０＜Ｋ≦１）の乗算器、３６は加
算器、３８は１フイ一ルド分の遅延回路としてもフィー
ルド・メモリ、４０はＤ／Ａ変換器である。この回路に
より、フィール６一 ド間相関の無いランダム・ノイズは低減されるが、動き
のある物体には残像が発生する。

第２図は本発明の第２の実施例の構成プロ・ツク図を示
す。第１図と同し構成要素には同じ符号を付しである。

４２は第２のＡＧＣ回路、４４はＡＧＣ回路４２の出力
を基準電圧Ｖ　ｒｅｆと比較し、その差電圧を出力する
差動増幅器、４６は、差動増幅器４４の出力と、一定電
位（図示例ではアース電位）とを切り換えてＡＧＣ回路
４２の利得制御端子に印加する切換スイッチである。即
ち、第１図のアンプ１４及びスイッチ１６を取り除き、
代わりに、ＡＧＣ回路２０の前段に上記回路が挿入され
ている。通常撮影モードでは、スイッチ４６はｂ接点側
に接続する。これにより、ＡＧＣ回路４２は、入力信号
をそのまま出力する。スイ・ノチ２８は第１図の実施例
と同様にｂ接点側に接続し、ノイズ低減処理は省略され
る。

高感度撮影モードではスイッチ４６はａ接点側に接続す
る。これにより、ＡＣ，Ｃ回路４２の利得は、差動増幅
器４４の出力信号により制御され、ＡＧＣが働く。従っ
て低照度時には、２つのＡＧＣ回路４２．２０が機能し
、それだけ利得が増大する。このモードではまた、第１
図と同様に、スイッチ２８がａ接点側に接続するので、
ノイズ低減回路２６によりノイズ低減処理が施される。

第３図は本発明の第３の実施例の構成プロ・ツク図を示
す。この実施例では、第２図のＡＧＣ回路４２、差動増
幅器４４及びスイッチ４６からなる部分が変更されてい
る。４８は他のＡＧＣ回路２よりも大きな利得を持つＡ
ＧＣ回路、５０はＡＧＣ回路４８の出力を基準電圧Ｖ　
ｒａｆと比較し、その差電圧を出力する差動増幅器、５
２は差動増幅器５０の出力を制限するリミッタ、５４は
、差動増幅器５０の出力と、リミッタ５２の出力とを切
り換えてＡＧＣ回路４８の利得制御端子に印加する切換
スイッチである。ＡＧＣ回路４８の利得特性は、例えば
、第７図の特性６０であるのに対し、ＡＧＣ回路２０．
’４２の利得特性は第７図の特性６２である。第７図の
横軸は制御電圧を示し、リミッタ５２のリミット・レベ
ルは第７図のしに設＝７− 定されている。

第３図で、通常撮影モードでは、スイッチ５４はｂ接点
側に接続する。従って、ＡＧＣ回路４８はリミッタ５２
の出力により制御される。リミッタ５２のリミット・レ
ベルが第７図のしに設定されているので、ＡＧＣ回路４
８は、第７図の符号６２で示す特性になり、ＡＧＣ回路
２０と同し特性になる。このモードでは上記実施例と同
様に、スイッチ２８がｂ接点側に接続することにより、
ノイズ低減処理は省略される。

他方、高感度撮影モードでは、スイッチ５４はａ接点側
に接続し、ＡＧＣ回路４８は差動増幅器５０の出力によ
り直接制御される。これにより、ＡＧＣ回路４８の特性
は、第７図の符号６０で示す特性になり、全体として利
得が増大する。

第４図は本発明の第４の実施例の構成ブロック図を示す
。第１図と同じ構成要素には同じ符号を付しである。第
１図と比較してこの実施例では、第１図のアンプ１４及
びスイッチ１６を取り除き、信号処理回路２４とノイズ
低減回路２６との間のＡＧＣ回路を配置しである。５６
はＡＧＣ回路、５８はＡＧＣ回路の出力を基準電圧Ｖ　
ｒａｔと比較し、その差電圧を出力する差動増幅器であ
る。差動増幅器５８の出力電圧によりＡＧＣ回路５６を
制御する。この実施例は、第２図のＡＧＣ回路４２及び
これを制御する差動増幅器４４を、信号処理回路２４と
ノイズ低減回路２６との間に移した構成をしており、こ
のようにすることで、スイ・ツチ４６を不要にしている
。

第４図の実施例では、通常撮影モードではスイッチ２８
がｂ接点側に接続する。従って、ＡＧＣ回路５６及びノ
イズ低減回路２６は働かず、従来例と同様に動作する。

他方、高感度撮影モードでは、スイッチ２８はａ接点側
に接続し、これにより、信号処理回路２４の出力は、Ａ
ＧＣ回路５６により更に増幅され、ノイズ低減回路２６
によりノイズを低減される。この結果、動きのある被写
体に対しては残像が発生するものの、Ｓ　／’Ｎは改善
される。

上記各実施例では、撮影者の意志によりスイソー１〇− チを切り換えて撮影モードを選択するかの如く説明した
が、例えば、撮像素子１２の出力レベルやＡＧＣ回路２
０，４２．４８の利得などにより、スイッチ１６．２Ｂ
、４６．５４を自動的に切り換えるようにしてもよい。

本実施例によれば、低照度下での撮影によっても、Ｓ／
Ｎが劣化しない。

上記説明ではビデオ・カメラを例にとったが、本発明は
これに限定されずに、例えば、電気信号処理回路におい
てランダム・ノイズが発生する系でも同様に適用できる
。

〔発明の効果〕

以上の説明から容易に理解できるように、本発明によれ
ば、低レベルの画像信号を取り扱う場合であってもＳ／
Ｎが劣化しない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は本発明の実施例の
構成ブロック図、第５図は露出制御及び利得制御の特性
図、第６図はフィールド巡回型ノイズ低減回路の構成ブ
ロック図、第７図はＡＧＣ回路２０．４２とＡＧＣ回路
４８の利得特性図である。 １〇−絞り　１２−撮像素子　１４−・−アンプ　１６
．２８，４６．５４−　スイッチ　１８，２２゜４４、
　５０．　５　Ｅｌ−−一差動増幅器　２０．４２，４
８　、　５６−Ａ　Ｇ　Ｃ回路　２４−信号処理回路　
２６−ノイズ低減回路　５２−　リミソタ手続ネ甫正書
（方式） 昭和６３年ｔυ月　７日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像信号をレベル調整するレベル調整手段と、ノ
   イズ低減手段とを具備し、当該レベル調整手段での利得
   が大きいときにはノイズ低減手段によりノイズを低減し
   、当該レベル調整手段での利得が小さいときにはノイズ
   低減手段を使用しないことを特徴とする画像信号処理装
   置。
2. （２）画像信号を所定増幅度で増幅する増幅手段と、増
   幅された画像信号を処理するフィールド巡回処理回路と
   、当該増幅度に応じて当該フィールド巡回処理回路の動
   作を制御する手段とを有することを特徴とする画像信号
   処理装置。