JPH02141089A - 輝度信号処理装置 - Google Patents

輝度信号処理装置

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JPH02141089A
JPH02141089A JP63295638A JP29563888A JPH02141089A JP H02141089 A JPH02141089 A JP H02141089A JP 63295638 A JP63295638 A JP 63295638A JP 29563888 A JP29563888 A JP 29563888A JP H02141089 A JPH02141089 A JP H02141089A
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的場 一之
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卓 佐々木
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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〕 本発明は色分離フィルタを装着したカラービデオカメラ
やカラースチルビデオカメラ等の撮像装置の為の輝度信
号処理装置に関するものである。
〔従来の技術〕
単板式カラー固体撮像素子においては、各画素には夫々
ある特定の色フィルタが装着されており、これらを通し
て得られる色信号に対して適当な信号処理を施すことで
最終的に紳度信号Yと、2種類の色差信号R−Y、B−
Yを得ている。
特に一般に補色フィルタを用いた場合の色信号処理は、
まず水平方向に隣り合っていて、かつ異なる補色フィル
タを装着されている画素からの出力を減算した結果であ
る信号から演算処理が行われるのが普通である。
例えば、第3図に示す色フィルタを装置したセンサの場
合、そのセンサから出力されるMg。
Gr、Cy、Yeの各色信号は自動利得調整(AGC)
回路によって、白色に対して等しい応答を示す様にゲイ
ンを調整され、A/D変換器によりA/D変換される。
その後輝度信号として信号を取り出すためには、γ変換
部でγ変換を行い、Knee変換部でKnee変換を行
い、最後にローパスフィルタによって帯域制限すること
により輝度信号を得る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、例えば第3図の色フィルタ配列をインタレース
走査した場合、水平方向のローパスフィルタリレグによ
り奇数列では−(Mg+Gr)のようにMgとGrの輝
度信号を平均化した輝度信号、偶数列では−(Cy+Y
e)の様にcyとYeの輝度信号を平均化した輝度信号
といったZ fi類の輝度信号が得られるが、各色フィ
ルタ(Cy十Ye)の2 fffi類の輝度信号が常に
等しくなるとは限らない。そのため前記2種類の輝度信
号をそのまま用いて画像を再現すると1ライン毎号が再
現されるので垂直方向に1水平ライン毎に明るいライン
と暗いラインとが生じ、いわゆる輝度段差が生じるとい
う問題点があった。この問題を解決するために垂直方向
にローパスフィルタをかけて垂直方向の輝度信号を平均
化する方法があるが、この方法たけでは輝度段差の問題
は解消されるが、高周波成分の多い部分で画像かぼやけ
てしまうといった問題が生じた。そこで、本発明は元の
画像情報を損わずに前記輝度段差の問題を解消する輝度
信号処理装置を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決する為の手段) このような目的を達成する為に本発明の輝度信号処理装
置は、色分離フィルタが装着された撮像手段と、該撮像
手段から得られる信号の垂直方向の高域成分を検出する
手段と、該検出手段により検出された前記高域成分が所
定レベルより少ない場合に、前記撮像手段から得られる
輝度信号の垂直方向の高域成分を低下させることにより
撮像手段から得られる水平ライン信号間の輝度段差を減
少させる周波数特性切換手段と、を有する。
〔作用〕
従って輝度段差の比較的目立つ低周波成分の多い部分で
は平均化した輝度信号を出力し、輝度段差の目立たない
高周波成分の多い部分では元の輝度信号をそのまま出力
することにより元の画像情報を損わず、同時に輝度段差
も解消することができる。
〔実施例) 以下本発明を実施例を用いて説明する。
〈第1実施例〉 第1図は、本発明を例えば第3図の様な色フィルタを装
着したCCDをインタレース走査する場合の実施例を示
す。
CODセンサ101には例えば第3図の様な4種類のカ
ラーフィルタが装着されている。センサ101からイン
タレース走査で一画素毎に読み出された画像信号は、ま
ず自動利得調整器102により、各々の信号が白色に対
して等しい応答を示す様にゲイン調整され、次にA/D
変換器103で読み出しクロックに同期したタイミング
でA/D変換される。後で行う色処理のために、このA
/D変換器103は、リニアな特性が良く、量子化誤差
の点から考えて8bit以上で行うのが望ましい。
第1図での色信号処理は、1つの例であるが、まずA/
D変換器103の出力信号を補間フィルタ110に人力
し、例えはデイレイラインを用いて各々の色信号Mg、
Gr、Cy、Yeの同時化を行っている。次に同時化さ
れた色信号MgGr、Cy、YeはRGB変換部111
に人力され、RGB信号に変換した後、ホワイトバラン
ス部112に入力し、ホワイトバランスのとれたRGB
信号を得る。更に、ホワイトバランス部111により出
力されたRGB信号はγ変換部113に入力され、テー
ブル変換によりγ変換された後、色差マトリクス部11
4に入力され、マトリクス演算されて色差信号R−Y、
B−Yを得る。最後に各色差信号はD/A変換器115
116によりD/A変換されて出力される。
一方、A/D変換器103の出力は輝度信号処理を行う
ためにまずγ変換部104に人力される。γ変換部10
4においてγ変換された輝度信号はKnee変換部10
5に入力されKnee変換される。このγ変換部104
とKnee変換部105はその変換順序が前後しても良
い。γ変換及びKnee変換された輝度信号はローパス
フィルタ106で水平方向の輝度信号の平均化を行った
後輝度段差補正部107に入力される。この輝度段差補
正部107は、例えば第2図に示す様に構成されており
、この出力は元の画像情報を損なわずしかも各ライン毎
に発生する輝度段差を解消した輝度信号となる。また、
第2図の例では垂直方向のアパーチャ補正も同時に行う
ようにした点にも特徴を有する。次に第2図に示す輝度
段差補正部について説明する。
センサ101からの出力はインタレース走査されている
ものとすると、A/D変換器103の出力は例えば第3
図の色フィルタを使った場合、IH毎に(Mg/Gr)
のラインと(Cy/Ye)のラインの出力に切り換わる
。従って、ローパスフィルタ106で水平方向に輝度信
号の平均化類の輝度信号が輝度段差補正部107の人力
信号となる。第2図に示す輝度段差補正部はIHデイレ
イ201,202と係数倍器203,204゜205及
び加算器211で形成される垂直方向のローパスフィル
タ部とIHデイレイ201゜202と係数倍器206,
207,208及び加算器212で形成されるバイパス
フィルタ部とバイパスフィタ部ングによって得られるV
−APC(垂直アパーチャ)によって元の輝度信号とロ
ーパスフィルタにより垂直方向に平均化された輝度信号
とを切り換えるスイッチ214の3ブロツクによりおお
よそ構成されている。例えば係数倍器203.205の
係数は1/4.204の係数は1/2に設定すると、加
算器211の出力には信号を持つラインが出力されるの
で、これら2f!信号とがIH毎に交互に出力される。
このように垂直方向のローパスフィルタリングによりY
、〜Y2となり垂直方向の輝度信号は平均化される事に
なる。また、係数器206,208の係数を一1/2.
207の係数は1に設定すると加算器+Ye−Mg−G
r)のV−APC信号とがIH毎に交互に出力される。
スイッチ214には垂直方向のローパスフィルタリング
により得た輝度信号Y1と元の輝度信号に垂直方向の輪
郭強調を行った輝度信号Y3が人力され、低周波成分が
多く輝度段差か目立つ部分ではローパスフィルタリング
された加算器211の出力Ylが選択され、高周波成分
か多く輝度段差が目立ちにくい部分では垂直方向の輪郭
強調を行った加算器213の出力Y3が選択される様に
バイパスフィルタリングにより得た加算器212の出力
、すなわちV−APC信号によってスイッチが制御され
る。高周波成分の量の判別は、例えば比較器210を用
いて所定の基準電圧VrefとV−APC信号との比較
を行えば容易にできる。
前記垂直方向の輪郭強調を行うには、加算器212より
出力されるV−APC信号を例えば係数倍器209を通
して加算器213で元の輝度信号に加えてやれば良い。
輪郭強調を行った輝度信号を用いると再生画像を精鋭感
のある画像にすることができる。垂直方向の輪郭強調の
程度は係数倍器209の係数を任意に変えてV−APC
信号を制御することで容易に設定できる。
以上の如く輝度段差補正部107で輝度段差補正及び垂
直方向の輪郭強調を行った輝度信号は108で水平方向
の輪郭強調が行われ、最後にD/A変換器109でD/
A変換され出力される。
〈第2実施例〉 第4図に示す様な構成で輝度信号を生成しても、本発明
は有効であるので、この場合の実施例について説明する
第4図で示す例は、垂直方向のローパスフィルタの出力
輝度信号と、元の輝度信号又は元の輝度信号を垂直方向
に輪郭強調を行った輝度信号とを任意の比率で加算して
出力するものである。例えば、垂直方向のローパスフィ
ルタの出力である加算器211の出力をYLPF、元の
輝度信号または輪郭強調を行りた輝度信号をY ape
とし、係数倍器401〜404の係数をそれぞれK1.
に2゜I  K+ 、1−に2 、Kl >K2 と設
定することで適当なスイッチングによりスイッチ214
の出力にY+ =に+ YLPF + (1−に+ )
 YapcまたはY2 = K2 YLPP + (1
−K2 ) Yapcの輝度信号が得られる。第1実施
例と同様にスイッチ214は比較器210の出力である
V−APC信号により制御されるので低周波成分の多い
画像信号の場合はYLPPを、高周波成分の多い画像信
号の場合は元の輝度信号又は垂直方向に輪郭強調を行っ
た輝度信号オなはち、Y apeを多く含む様に係数設
定された加算器405.406の出力が各々選択される
。尚、係数器の個数は第4図の例の様に加算器211,
213に対して各2個ずつである必要はなく、必要に応
じて各加算器に対して数を増やしても減らしても良い。
く第3実施例〉 以上の説明では、IHデイレイを2個使フた場合につい
て述べたが、1814141個やフレームメモリを用い
た場合でも垂直方向に平均化された輝度信号と元の輝度
信号または垂直方向に輪郭強調を行った輝度信号とを持
ち、V−APC信号によって制御されて最終的な輝度信
号を生成するという点で第1及び第2実施例と同様本発
明は有効である。
尚、上記の説明においては、第3図に示される色フィル
タ配列を例にして説明したが、他にも第5図や第6図に
示されるようなモザイクフィルタあるいはGストライプ
R/B線順次(Gを1列おきにストライブ状に配置し、
RとBを行毎に交互に配置したもの)などの純色モザイ
クタイプであっても、その輝度信号がIHごとに異なる
色フィルタの和から形成されているものであれば本発明
は同様に有効である。
また、上記構成ではデジタル的にローパスフィルタや輪
郭強調を行っているが、アナログ回路により構成しても
良いものである。
(発明の効果) 以上説明した様に、本発明によれば、垂直輪郭信号を用
いて輝度段差の目立つ低周波域と比較的目立ちにくい高
周波域とで、垂直方向にローパスフィルタリングした輝
度信号と元の輝度信号とをスイッチングまたは任意の比
率により加算する等出力することで、人力される画像情
報に対してその画質を損う事なく輝度段差を解消するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例のブロック図、第2図は輝
度段差補正部の構成例を示すブロック図、 第3図は色フイルタ配列例を示す図、 第4図は本発明の第2実施例のブロック図、第5図、第
6図は他の色フィルタ配列の例を示す図である。 101・・・センサ 107・・・輝度段差補正部 201.202・・・!Hデイレイ 203〜209・・・係数倍器 210・・・比較器 211〜213・・・加算器 214・・・スイッチ 401〜404・・・係数倍器 405.406・・・加算器 不l+−配

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 色分離フィルタが装着された撮像手段と、 該撮像手段から得られる信号の垂直方向の高域成分を検
    出する検出手段と、 該検出手段により検出された前記高域成分が所定レベル
    より少ない場合に前記撮像手段から得られる輝度信号の
    垂直方向の高域成分を低下させることにより撮像手段か
    ら得られる水平ライン信号間の輝度段差を減少させる周
    波数特性切換手段と、 を有する輝度信号処理装置。
JP63295638A 1988-08-26 1988-11-21 輝度信号処理装置 Expired - Fee Related JP2698404B2 (ja)

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US08/088,345 US5563657A (en) 1988-08-26 1993-07-09 Solid state image pickup apparatus having improved luminance control
US08/262,380 US5583568A (en) 1988-08-26 1994-06-20 Solid state image pickup apparatus having improved luminance control

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04145792A (ja) * 1990-10-05 1992-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー撮像装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04145792A (ja) * 1990-10-05 1992-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー撮像装置

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