JPH03120962A - 固体撮像装置の映像信号処理回路 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ＣＣＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　
Ｄｅｖｉｃｅｓ）等の固体撮像素子を用いたテレビジョ
ンカメラ装置等の固体撮像装置の映像信号処理回路に関
し、特に固体撮像素子から出力される映像信号に適正な
輪郭補償を施す回路に関するものである。

Ｂ１発明の概要 本発明は、固体撮像素子から出力される映像信号に輪郭
補償を施す映像信号処理回路において、上記映像信号に
合成される輪郭補償信号のうち、輝度成分レベルの高い
部分に合成されるものを抑圧することによって、高輝度
部分が過度に強調されるのを防いて高品位な画像を得ら
れるようにしたものである。

Ｃ３従来の技術 一般に、テレビジョンカメラ装置等の撮像装置では、被
写体を撮像して得られた映像信号の輪郭部を適度に強調
することによって、いわゆる解像度の低下を補い鮮鋭度
を高くするようにしている。

このような輪郭補償の手法としては、映像信号から輪郭
補償信号を形成して元の映像信号に合成するもの等が知
られている。

このような輪郭補償のための映像信号処理回路の一従来
例を第３図に示す。

この映像信号処理回路３０は、各々Δｔの遅延時間をも
つ２つの遅延回路３１３２を備えている。被写体を撮像
して得られた映像信号は、送端３３から一段目の遅延回
路３１を介して二段目の遅延回路３２に与えられる。こ
れにより、これら各遅延回路３１．３２の入出力端には
、第４図に示すように、入力信号Ａに対して波形が等し
く各々Δｔ、２ΔＬ時間の遅れをもつ信号Ｂ、　　Ｃが
得られる。これら各信号Ａ、Ｂ、Ｃを使って、Ｄ　　＝
　　　Ｂ−−−（Ａ＋Ｃ） の演算を各演算回路３４，３５．３６により行うことに
よって輪郭補償信号りが得られる。この輪郭補償信号り
を抵抗３７で所望のレベルにセットした後に合成回路３
８で上記信号Ｂに加えると、輪郭補償された信号Ｅが得
られる。

このようにして得られた信号Ｅは、輪郭部である波形の
立ち上がり部ｅ、と立ち下がり部ｅｔの前後にそれぞれ
オーバーシュートとアンダーシュートの波形が付加され
たものとなっている。このためこの信号已による画像は
、輪郭部が明暗で強調された鮮鋭度の高いものとなる。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 ところで、近年、テレビジョンカメラ装置等の撮像装置
では、従来の撮像管に代わって、撮像デバイスにＣＣＤ
等の固体撮像素子が用いられるようになりつつある。こ
のＣＣＤ等の固体撮像素子は、従来の撮像管と比較して
フレア（ｆｌａｒｅ）やブルーミング（ｂｌｏｏｍｉｎ
ｇ）に対する特性が良好である。

このため、固体撮像素子を撮像デバイスに用いた固体撮
像装置は、被写体の非常に明るい部分まで忠実に撮像す
ることが可能である。

ところが、このような固体撮像装置では、固体撮像素子
で撮像された被写体の非常に明るい部分が上述のように
そのまま高輝度レベルの映像信号となるために、固体撮
像素子から出力される映像信号に上述の輪郭補償を施す
と、上記高輝度部分が過度に強調されてしまい画面の品
位を著しく劣化させるという欠点がある。例えば、砂浜
に打ち寄せる波の白いしぶきにクロスカラーを生したり
、また、炎天下で車のフロントガラスに写る太陽の反射
光に不自然な黒い縁が生じたりするといった具合である
。

本発明は、このような欠点を改善するためになされたも
のであって、固体撮像素子から出力される映像信号に適
切な輪郭補償を施すことができる固体撮像装置の映像信
号処理回路を徒供することを目的としている。

Ｅ８課題を解決するための手段 本発明に係る映像信号処理回路は、上述の目的を達成す
るために、固体撮像素子から出力されるアナログ映像信
号をディジタル化するアナログ・ディジタル変換手段と
、上記アナログ・ディジタル変換手段でディジタル化さ
れた映像信号の水平輪郭部及び／又は垂直輪郭部の輪郭
補償信号を形成する輪郭補償信号形成手段と、上記アナ
ログ・ディジタル変換手段でディジタル化された映像信
号の輝度成分レベルが所定レベル以上の期間の検出信号
を発生する検出手段と、上記検出手段からの検出信号で
示される期間を含む所定期間を示す補償制御信号を発生
する補償制御信号発生手段と、上記輪郭補償信号形成手
段で形成された輪郭補償信号を上記補償制御信号発生手
段からの補償制御信号で示される期間は抑圧する補償信
号抑圧手段と、上記補償信号抑圧手段を介して上記輪郭
補償信号形成手段から供給される輪郭補償信号と上記ア
ナログ・ディジタル変換手段からの映像信号とを合成す
る合成手段とを備えてなる。

このうち上記補償制御信号発生手段は、上記検出手段の
出力信号を１水平開期期間遅延させる遅延手段に供給し
てその入出力の論理和をとる手段と、上記検出手段の出
力信号を１サンプル期間遅延させる遅延手段に供給して
その人出力の論理和をとる手段とを備えてなるようにし
てもよい。

Ｆ１作用 本発明に係る映像信号処理回路では、固体撮像素子から
出力されるアナログ映像信号をアナログ・ディジタル変
換手段でディジタル化して補償信号形成手段と検出手段
とに送る。上記補償信号形成手段は、例えば前述の映像
信号処理回路３０と同様に時間差を持たせた映像信号を
演算処理することによって、上記映像信号から輪郭補償
信号を形成する。この輪郭補償信号は、上記映像信号の
水平輪郭部と垂直輪郭部との両方に対するものが望まし
いが、水平輪郭部と垂直輪郭部のどちらか一方に対する
ものでも良い。一方、上記検出手段は、低輝度部分と同
様に輪郭補償を施すと過度な強調がされてしまう高輝度
部分を、上記ディジタル化された映像信号の輝度成分レ
ベルが所定レベル以上の期間を検出することにより検知
して、その検出信号を補償制御信号発生手段に送る。こ
の補償制御信号発生手段は、輪郭補償が施される部分を
考慮して、上記検出手段からの検出信号で示される期間
を含む所定期間を示す補償制御信号を発生する。補償信
号抑圧手段は、この補償制御信号に応じて上記輪郭補償
信号を抑圧する。そして、合成手段で上記補償信号抑圧
手段を介して上記輪郭補償信号形成手段から与えられた
輪郭補償信号を映像信号に合成することにより、適度に
輪郭補償された映像信号を得る。

ここで、上記補償制御信号発生手段は、垂直方向の輪郭
補償がなされる部分に対応する期間についても補償制御
信号を発生させるために、上記検出手段の出力信号を１
水平開期期間遅延させる遅延手段に供給してその入出力
の論理和をとる手段を備え、さらに、水平方向の輪郭補
償がなされる部分に対応する期間についても補償制御信
号を発生させるために、上記検出手段の出力信号を１サ
ンプル期間遅延させる遅延手段に供給してその人出力の
論理和をとる手段を備えるようにすることができる。

Ｇ、実施例 以下、本発明を単板式の固体撮像装置の映像信号処理回
路に適用した実施例について図面を参照しながら詳細に
説明する。

第１図は、本実施例の固体描像装置の映像信号処理回路
１を示すブロック図である。この映像信号処理回路１は
、ＣＣＤ等の固体撮像素子２から出力される映像信号の
水平輪郭部及び垂直輪郭部の両方に輪郭補償を施すもの
である。

上記固体撮像素子２は、レンズ３を介して与えられる被
写体像を撮像して、それに対応したアナログ映像信号を
出力する。このアナログ映像信号は、本発明に係る映像
信号処理回路１に送られる。

上記映像信号処理回路１に与えられたアナログ映像信号
は、まずアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路４で
例えば１０ビツトの映像信号にディジタル化される。そ
して、このディジタル化された映像信号は、輪郭補償信
号形成部１０と検出回路５とにそれぞれ送られる。

上記輪郭補償信号形成部１０は、２つのＩＨ遅延回路１
１．１２と補償信号形成回路１３とからなっている。上
記Ａ／Ｄ変換回路４からの映像信号は、まず上記ＩＨ遅
延回路１１で１水平開期期間（ＩＨ）遅れ、さらに上記
ＩＨ遅延回路１２でＩＨ遅れる。例えば第２図に示す外
周部ＰＬよりも中央部ＰＭが非常に明るい被写体Ｐを上
記固体撮像素子２により撮像すると、ｖ−ｖ線で示す垂
直方向に着目して、上記ｉ　Ｈ遅延回路１１に入力した
信号ＡＶに対して波形が等しく各々ＩＨ，２Ｈの遅れを
もつ信号Ｂｙ、Ｃｖが上記各ＩＨ遅延回路１１．１２の
出力としてそれぞれ得られる。

これら信号ＡＶ、Ｂ、、Ｃｖは、上記補償信号形成回路
１３に送られて例えば前記従来の技術で説明した映像信
号処理回路３０と同様に Ｄｖ　＝　　Ｂｖ　−−（Ａｖ　　＋ｃｖ　）の演算を
施されて、上記Ｉ　Ｈ遅延回路１１から出力される信号
Ｂｙに対する垂直方向の輪郭補償信号Ｄｖとなる。さら
に、上記補償信号形成回路１３は、入力する映像信号の
隣接するデータを比較することにより画像の水平方向の
輪郭部を検出して、水平方向の輪郭補償信号を形成する
。この水平方向の輪郭補償信号は、例えば第２図に示し
た被写体Ｐのｈ−ｈ線で示す水平方向に着目して示すと
、入力した映像信号Ａイしてその輪郭部が抽出された信
号Ｂイのようになる。このようにして形成された輪郭補
償信号は、上記補償信号形成回路１３から補償信号抑制
回路６に送られる。

一方、上記Ａ／Ｄ変換回路４からの映像信号が供給され
る検出回路５は、上記映像信号の値を所定値と比較して
、上記映像信号の輝度成分レベルが上記所定値よりも高
いときには、それを示す例えば１ビツトの検出信号を発
生する。例えば、第２図に示すレベルＬが上記所定値と
すると、この検出回路５からは同図にＥ、及びＣＭで示
す検出出力が得られる。この所定値は、輪郭補償を施す
上限の輝度レベルを規定するものである。なお、簡易な
方法としては、上記Ａ／Ｄ変換回路４でディジタル化す
ることができる映像信号の輝度成分レベルの最高値を上
記所定値にして、このＡ／Ｄ変換回路４から出力される
オーバーフローフラグを上記検出信号として用いてもよ
い。

上記検出回路５から出力された検出信号は、補償制御信
号発生部２０に供給される。この補償制御信号発生部２
０は、２つのＩＨ遅延回路２１゜２２と第１の論理和回
路２３とサンプル遅延回路２４と第２の論理和回路２５
とからなっている。

上記検出回路５からの検出信号は、上記ＩＨ遅延回路２
１に続いて上記ＩＨ遅延回路２２に送られることにより
、第２図に示した信号ＥｖがそれぞれＩＨ遅れた信号Ｆ
、と２Ｈ遅れた信号Ｇｖになる。これら各信号Ｅｖ、Ｆ
、、ＧＶは、上記論理和回路２３に送られて論理和をと
られることにより、上記信号Ｆｖにより示される期間よ
りも垂直両方向にＩＨずつ長い期間を示す信号ＨＶが形
成される。すなわち、この信号Ｈｖで示される期間は、
上記検出回路５で検出された映像信号の高輝度部分に加
えて、この高輝度部分の垂直方向の周辺部に施される輪
郭補償の部分を含めたものに対応している。この信号Ｈ
，は、上記論理和回路２３から上記サンプル遅延回路２
４に与えられる。このサンプル遅延回路２４は、上記論
理和回路２３の出力を１サンプルずつ遅延させて所定サ
ンプル分の信号を」二記論理和回路２５に与える。この
サンプル遅延回路２４で遅延されるサンプル数は、上記
映像信号の高輝度部分の水平方向の周辺部に施される輪
郭補償の部分に対応するようになっている。これにより
上記論理和回路２５からは、上記検出信号ＣＭの水平両
方向が上記輪郭補償の部分に対応する所定サンプル分伸
びた信号り、の出力が得られる。すなわち、この補償制
御信号発生部２０は、上記映像信号の輝度成分レベルが
高い部分に加えて輪郭補償が施されるその周辺部も含め
た期間を示す信号を発生する。

この補償制御信号発生部２０の出力は、補償制御信号と
して補償信号抑圧回路６に供給される。

この補償信号抑圧回路６は、例えばスインチ回路で構成
されており、上記補償制御信号発生部２０からの補償制
御信号により上記映像信号の輝度成分レベルが所定レベ
ルよりも低いことを示されると、上記輪郭補償信号発生
部１０から供給される輪郭補償信号をそのまま出力する
。そして、上記補償制御信号発生部２０からの補償制御
信号により上記映像信号の輝度成分レベルが所定レベル
よりも高いことを示されると、上記輪郭補償信号発生部
１０から供給される輪郭補償信号を遮断する。

これにより上記輪郭補償信号は、第２図に示す信号１ｖ
、Ｅ、のように、映像信号の高輝度部に対応する輪郭補
償の波形が取り除かれる。また、この補償信号抑圧回路
６は掛は算回路で構成することもできる。この場合には
、上記補償制御信号発生部２０から複数ビットの補償制
御信号が与えられるようにすることによって、上記映像
信号の高輝度部に対応する輪郭補償信号を所望のビット
数に抑圧することができる。

最後に、上記補償信号抑圧回路６の出力は、信号合成回
路７に送られ、時間的に一致するよう、に上記ＩＨ遅延
回路１１から出力される映像信号と合成される。これに
より、上記映像信号は、第２図に示す信号ＪＶ、ＦＭの
ように輝度成分レベルが低いところにのみ輪郭補償が施
された輪郭補償済信号となる。そして、この輪郭補償済
信号は、この映像信号処理回路の出力として後段の映像
信号処理回路等に送られる。

このようにして形成された輪郭補償済信号は、上記輪郭
補償信号発生部１０で形成された輪郭補償信号のうち固
体撮像素子から出力される映像信号の高輝度部に対応す
るものが、上記補償制御信号発生部２０からの補償制御
信号により抑圧されるので、上記映像信号の低輝度部に
のみ輪郭補償が施されたものとなる。したがって、固体
撮像素子から出力されるアナログ映像信号にこの映像信
号処理回路で輪郭補償を施すことにより、上記映像信号
の高輝度部が過度に強調されることがなく適切な輪郭補
償が施された高品位の画像を得ることができる。

Ｈ９発明の効果 本発明に係る固体撮像装置の映像信号処理回路では、固
体撮像素子から出力されるアナログ映像信号をアナログ
・ディジタル変換手段でディジタル化して輪部補償信号
形成手段で輪郭補償信号を形成するとともに、上記映像
信号の高「皮部分を検出手段で検出して、その検出出力
に基づく補償制御信号を補償制御信号発生手段で形成す
る。そして、この補償制御信号により上記高輝度部分の
輪郭補償信号を補償信号抑圧手段で抑圧して、この輪郭
補償信号を合成手段で上記映像信号と合成し、低輝度部
分にのみ輪郭補償が施された映像信号を形成する。

したがって、本発明に係る固体１最像装置の映像信号処
理回路を用いることによって、固体撮像素子から出力さ
れる映像信号に適切な輪郭補正を施すことができ、高輝
度部分が過度に強調されない高品位の画像を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る固体撮像装置の映像信号処理回路
を示すブロック図、第２図は上記映像信号処理回路にお
ける信号処理を説明するための波形図である。 第３図は従来の映像信号処理回路の構成を示すプロνり
図、第４図はこの映像信号処理回路における信号処理を
説明するための波形図である。 １・・・映像信号処理回路 ２・・・固体撮像素子 ４・・・Ａ／Ｄ変換回路 ５・・・検出回路 ６・・・補償制御信号抑圧回路 ７・・・合成回路 １０・・・輪郭補償信号発生部 １１、．１．２・・・ＩＨ遅延回路 １３・・・補償信号形成回路 ２０・・・補償制御信号発生部 ２１．２２・・・ＩＨ遅延回路 ２３．２５・・・論理和回路 ２４・・・サンプル遅延回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体撮像素子から出力されるアナログ映像信号を
   ディジタル化するアナログ・ディジタル変換手段と、 上記アナログ・ディジタル変換手段でディジタル化され
   た映像信号の水平輪郭部及び／又は垂直輪郭部の輪郭補
   償信号を形成する輪郭補償信号形成手段と、 上記アナログ・ディジタル変換手段でディジタル化され
   た映像信号の輝度成分レベルが所定レベル以上の期間の
   検出信号を発生する検出手段と、 上記検出手段からの検出信号で示される期間を含む所定
   期間を示す補償制御信号を発生する補償制御信号発生手
   段と、 上記輪郭補償信号形成手段で形成された輪郭補償信号を
   上記補償制御信号発生手段からの補償制御信号で示され
   る期間は抑圧する補償信号抑圧手段と、 上記補償信号抑圧手段を介して上記輪郭補償信号形成手
   段から供給される輪郭補償信号と上記アナログ・ディジ
   タル変換手段からの映像信号とを合成する合成手段とを
   備えてなる固体撮像装置の映像信号処理回路。
2. （２）上記補償制御信号発生手段は、上記検出手段の出
   力信号を１水平同期期間遅延させる遅延手段に供給して
   その入出力の論理和をとる手段と、上記検出手段の出力
   信号を１サンプル期間遅延させる遅延手段に供給してそ
   の入出力の論理和をとる手段とを備えてなる請求項１記
   載の固体撮像装置の映像信号処理回路。