JPH03151784A

JPH03151784A - レジストレーション補正回路

Info

Publication number: JPH03151784A
Application number: JP1290098A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ban; 伴　一広; Naoki Kashimura; 直樹樫村; Jun Hattori; 潤服部
Original assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Current assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1989-11-09
Publication date: 1991-06-27
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JP2552741B2

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、固体撮像素子を用いたカメラのレジストレー
ション補正回路に関するものである。

更に詳述すれば本発明は、固体撮像素子カメラのレジス
トレーション補正を電気的に行い得るよう構成したレジ
ストレーション補正回路に関するものである。

５）前記補間手段に基づいてインターレース画像を扱う
場合、動画についてはフィールド内袖間を、静止画につ
いてはフレーム内袖間を行うことを特徴とする請求項３
に記載のレジストレーション補正回路。

６）前記補正波形データは、使用されるズームレンズの
ズーム比による倍率色収差や、レンズの交換に対処する
ために、予め定められた複数の制御態様のいずれかにて
動作させることを特徴とする請求項３に記載のレジスト
レーション補正回路。

〔従来の技術〕

従来から知られているとおり、固体撮像素子におりるレ
ジストレーションは、取付誤差およびレンズの収差によ
り起こる。ここで、取付りについては極めて精密な治具
によって行っているが、完全に誤差をなくすのは困難で
ある。

また固体撮像素子の場合、レンズの倍率色収差等による
レジストレーションのずれの補正は行われていなかった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら現実には、ズームレンズを用いた場合、テ
レの状態とワイドの状態とでレンズの色収差によりレジ
ストレーションのズレが起こり、カメラのコンポジット
出力で著しく画質を損なうことになる。

よって本発明の目的は、電気的な映像処理によって固体
撮像素子の取り付は誤差に対するスタティックな補正は
もとより、倍率色収差等のダイナミックな変化について
も実時間で補正しつるようにしたレジストレーション補
正回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るレジストレーション補正回路は、複数組の
固体撮像素子から出力される複数種のカラー画像信号を
それぞれ記憶する記憶手段と、前記記憶手段の読み出し
アドレスを変化させることにより、当該カラー画像の特
定領域を任意に移動させる座標変換手段と、前記記憶手
段に書き込み、または読み出すときに複数画素分の情報
で補間処理を行う補間手段とを備え、また補正波形デー
タにより容易に制御するために前記座標変換手段におけ
る書き込み、または読み出しアドレスを指定する座標変
換制御手段と、前記補間手段における各種演算係数を指
定する補間制御手段とを備え、カラー画像信号のレジス
トレーション補正を行うものである。

ここで、前記補間手段においてインターレース画像を扱
う場合、動画についてはフィールド内袖間を、静止画に
ついてはフレーム内袖間を行うのが好適である。

さらに、前記座標変換制御手段および前記補間手段は、
使用されるズームレンズのズーム比による倍率色収差や
、レンズの交換に対処するために、予め定められた複数
の制御態様のいずれかにて動作させることが可能となる
。

〔作　用〕

本発明では、複数組の固体撮像素子を用いたカラーテレ
ビジョンカメラにおいて、各々の固体撮像素子から得ら
れる画像信号と、それぞれの固体撮像素子の相対する受
光部との関係が、構造上等の問題により各組の組合せ間
で一致しない場合が多く、この関係においである１つの
組合せを基準とし、残りの組合せを当該基準の組合せに
一致するようにするために、記憶装置等を用いて画像信
号を座標変換１画素補間するものである。

すなわち、ランダムアクセスメそすのアドレス変換と補
間演算により、入力カラー画像をズラすらずことができ
るが、この操作を行うために１画素単位で補正情報を記
憶した場合は膨大なメモリを必要とする。このため、本
発明では、従来のアナログ撮像管カメラの偏向系の制御
に用いられてし）るような、のこぎり波（ＳＡＷ）／パ
ラボラ（ＰＡＲＡＢＯＬＡ）信号を発生させて補正する
従来と同様な方法で各種の信号をデジタルで発生させ、
その混合比を個別に設定し得るように既に決定され記憶
されている値で制御できるようにしたものである。

また座標変換および画素補間処理において補正波形デー
タを作成するために波形発生したＤｉｒ、５ＡＷＴＯＯ
ＴＨ，ＰＡＲＡＢＯＬＡ等の波形を用い、それに前記波
形の振幅を制御する補正係数を乗算して任意に制御する
ことができる。

さらに、画素補間の手法において、インタレース画像の
場合にはフィールド内袖間、フレーム内袖間を含み、且
つ、両者の切り替えは画像の動きを検出し、動きのある
画素はフィールド内袖間、動ぎのない画素はフレーム内
袖間とするのが好適である。

しかも、これら座標変換や画素補間において、ズームレ
ンズのズーム比による倍率色収差の修正や、レンズの交
換に対応するために、予め準備された複数の係数データ
間で選択的に使用することができる。

（実施例）本発明は紐掃像素子を用いることを前提としているが、
説明をより解り易くするため、まず従来のｍに印加され
る各種の偏向波形を参照して、レジストレーションの一
般的な説明を行う。

撮像管のカメラにおいて、偏向波形は第７図＋Ａ）に示
したのこぎり状波形で、高さｈに達したときが、水平偏
向であれば画面台はじ、垂直偏向であれば画面下になる
ようになっている。

ここで、この偏向波形に、ある一定の直流（ＤＣ）成分
ａを加えた場合、第７図（Ｂ）のように、センタリング
を変えることができる。

次に、偏向波形に第８図（＾）のようなのこぎり状波形
を加えた場合、画面の大きさを変えることができる。

同様に、第９図（八）　のようなパラボラ状波形を加え
た場合は、第９図（Ｂ）のように直線性を変えることが
できる。

これ以外に、のこぎり状波形と、パラボラ状波形を、自
軸でない軸（例えば、水平偏向に、垂直ののこぎり波を
加えること）に加えることにより、第１θ図に示すよう
なりＯＷ、５ｌｔＥＷ、ＲＯＴＡＴＩＯＮ　（７）補正
ができる。

さらに、第１１図のような、ＴＲＡＰ、ＰＩＮなどのジ
オメトリツクな補正もできる。

これらの波形を偏向波形に加えることにより、レジスト
レーションのズレな補正することができる。

さて次に、これらの動作を本発明におけるズレ量制御に
あてはめてみる。

まず、先に示したセンタリングを本発明の一実施例に置
き換えると、水平のセンタリングの場合、ある一定足数
（例として、１２ビツトデイジタル値とする）を発生し
、その整数部（例として上位４ビツトとする）により水
平方向の読みだしアドレスを制御し、小数部（例として
下位８ビツトとする）により、後に詳述するような、補
間係数を制御することにより実現できる。

すなわち、定数を（３８０１ＨＥＸとした場合、水平ア
ドレスを整数部３だけ遅く読み出し、３画素前と４画素
前の２画素の間で小数部８０〜０．５の係数により補間
演算を行うことにより、右方向に、３．５０画素ずれた画像が得られることになる。この定数の大き
さを制御することによりズレ量の大きさを、符号ビット
（ＭＳＢ）により、ずれの方向を制御する。垂直のセン
タリングも、これと同様である。

次に、サイズについて考えると、やはり、アナログ制御
の場合のように、画面の中央で、０となる１２ビツト（
上位４ビツトが整数部）の、のこぎり波形をディジタル
で発生させ、上位４ビツトを基準読み出しアドレスに加
えて読み出すアドレスとし、下位８ビツトを補間係数と
してサイズを制御することができる。

直線性についても同様で、ディジタルで１２ビツト（上
位４ビツトが整数部）のパラボラ波形を発生させ、読み
出しアドレスに加えることにより読み出しアドレスとし
、下位８ビツトを補間係数とし直線性を制御することが
できる。

これらの波形および、前述したような軸上でない波形等
を、水平方向・垂直方向とでそれぞれ、可変抵抗器およ
びロータリエンコーダ等によりマイクロコンピュータを
介して補正係数を発生したものと乗算しその結果を加算
することにより補正波形データが得られる。

こうして得られた最終的な補正波形データの整数部（上
位４ビツト）により各部位の読みだしアドレスを、また
小数部（下位８ビツト）により補間係数を、制御してい
る。

次に、第１図〜第６図を参照して本発明の一実施例をよ
り具体的に説明する。

まず第３図に示すように、緑信号（以下Ｇｃｈという）
に対して赤信号（以下、Ｒｃｈという）がズしていた場
合、　Ｇｃｈが（５，ｄ）のアドレスを示すとき、Ｒｃ
ｈは（３′、ｂ’　）、（４’ｂ’　）、（３′、ｃ’
　）、（４’　、ｅ′）のアドレスの情報を読みだし、
これらの４画素に対して、それぞれの画素にズレ量に応
じた係数を掛けて補間を行い、レジストレーションを合
わせる。

ここで、第３図から明らかなように、Ｇｃｈと同じ（５
’　、ｄ’　）を読み出すと、レジストレーションは、
ズした状態となる。

１２そこで、本発明の一実施例においては、隣接４画素を用
いた補間演算を行う。

例えば、画面の一部で１”というレベルを持った第４図
（＾）のようなインパルスを右方向にｍ画素ピッチ（Ｏ
≦ｍ≦１）ずらす場合には、第４図（Ｂ）の係数を用い
、画素毎に隣接４画素で補間演算を行い、第４図（Ｃ）
を得ることができる。

次に、これを２次元に拡張した場合（第５図（＾）参照
）について説明する。

例えば、水平方向のズレをｍ、垂直方向のずれをｎとし
た場合の補間係数は、第５図（Ｂ）のようになる。

次に、インタレース走査を行う場合について説明する。

インタレース走査を行うシステムでは、垂直の隣接画素
はフィールドが異なるため（第６図参照）、動きに応じ
てインフレーム・インフィールドと用いる画素を切り換
える必要がある。この場合、第６図ｆ８）のような補間
係数となり、動きに応じてａ、ｂ、ｃ、ｄとａ’　、ｂ
’　、ｃ′、ｄ′の係数に切り換える。

第１図は、本発明の一実施例全体を示すブロック図であ
る。本実施例は、３原色式のインタレース型固体撮像素
子カメラのレジストレーションずれをＧチャンネルの信
号を基準にして、電気的にローｎチャンネルの信号をＧ
チャンネルの信号に一致させるものである。

第１図において、１．２．１５．１６は１フイールド遅
延回路、３．３’　、　１７．１７’　は１ライン遅延
回路、４．５．６はランダムアクセスメモリ、１８．１
９．２０はｎライン遅延回路（ｎ　＝　ＲＡＭ４．５．
６の遅延分）、７．２１はマルチプレクサ、８．９゜２
２、２３は１画素遅延素子、１０．１１．１２．１３．
２５゜２６、２７．２８は係数器、１４．２９．３０．
３０’は加算器、２４は係数変換器、３１は動き検出器
、３２は係数発生器、３３は同期信号発生器、３４はマ
イクロコンピュータ、３５はズレ量制御系である。

本実施例においてレジストレーションずれを合、わせる
には、基準のＧチャンネルに対して、Ｒ−Ｂ＋３４チャンネルを、１画素単位毎のずれの場合は、ランダム
アクセスメモリを用いた座標変換により行うと共に、１
画素単位以内のずれは、前述のような隣接４画素を用い
た補間演算により行う。

入力されたＲ／Ｂチャンネル信号は、第１図■の信号を
タイミングの基準とし、その１フイールド後の信号（第
１図■）と、１ライン後の信号（第１図■）を得る。こ
れらの信号は、動き検出回路３１により発生される動き
信号によって”静“の場合と、゛動°°の場合とでマル
チプレクサ７により図示のように切り換えられる。

ＲＡＭ４．５．６は、係数発生器３２より与えられる係
数の整数部でアドレスを制御することにより、座標変換
を行い、１画素単位のズレを補正する。

次に１画素未満のズレは、８か６１４の各回路により前
述のような、隣接４画素を用いた補間計算をして補正す
る。この際に、係数器１０〜１３は、係数発生器３２か
ら与えられる小数部を用いる。

なお、図中の１５から２９は振幅特性劣化補正系であり
、本実施例と直接関係がないので説明は省略する。

第２図は、第１図に示した係数発生器３２の詳細な構成
を示す。この係数発生ｐ％３２は、水平方向ズレ量制御
系と垂直方向ズレ量制御系とからなり、それぞれは、複
数の子め予想される補正信号の波形発生器とその量を制
御するかけ算器からなる。

波形はディジタル的に発生され、下位ｍビットを小数部
、上位ｎビットを整数部とし、マイクロコンピュータで
各波形の割合を制御した後、加算される。

水平と垂直方向にそれぞれ加算されたデータの整数部は
座標変換を行うＲＡＭのアドレス制御部へ出力され、小
数部は補間計算する４画素についての４つの係数として
出力される。

また、動き信号により、フィールド内袖開用係数および
画素とフレーム内補間用係数および画素を切り換えらえ
る。

マイクロコンピュータ３４から出力される各波形の混合
比を表わすデータは、実際にテストチャー５６トを撮像して、レジストレージ日ンが一致するように人
間があらかじめ調整して得た結果を記憶したものである
。

波形発生器は、例えば以下の波形を発生する。

・ＤＣｙ六ａ　　（ａは定数）・ＳＡＷ　　　　　ｙ　−ａ　ｘ　十ｂ（軸上）・ＰＡＲＡ　　　　　　ｙ＝ａ　　（ｘ−ｂ）　　’　
　＋ｃ（軸上）・ＳＡＷ　　　　　Ｘ　−ａ　ｙ　十ｂ（非軸上）ＰＡＲＡ　　　　　ｘ＝ａ　（ｙ−ｂ）　’　＋ｃ（非
軸上）本実施例では記憶手段の読み出し側で座標変換および補
間演算を行っているが、それとは別に同様手段により記
憶手段の書き込み側で補間演算および座標変換するレジ
ストレージ日ン補正回路も実現可能である。

（発明の効果）本発明を実施することにより、以下に列挙する格別な効
果が得られる。

■　従来は行われていなかった固体撮像素子カメラの、
倍率色収差の電気的補正を行うことにより、収差による
コンポジット出力での解像度の劣化を理想的に補正する
ことが可能となる。

■　リアルタイム動作が可能なため、例えば、ズームレ
ンズの状態に応じたダイナミックな補正も可能である。

■　固体撮像素子の取り付は誤差によるばらつきが補正
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例全体を示したブロック図、第２図は第１図に示した係数発生器３２の詳細な構成を
示したブロック図、第３図はカラー画像信号のズレを説明した模式第４図な
いし第６図は本実施例における隣接４画素を用いた補間
演算について説明した図、第７図ないし第１１図は一般
的なレジストレーション補正についての説明図である。１　、２．１５．１６・・・１フイールド遅延回路、３
、３’　、　１７．１７’　・・・１ライン遅延回路、
４．５．６・・・ランダムアクセスメモリ、１８、１９
．２０・ｎライン遅延回路（ｎ　＝　Ｉｌ八へ４゜５．
６の遅延分）、７．２１・・・マルチプレクサ、８、９．２２．２３・・・１画素遅延素子、１０、１１
．１２．１３．２５．２Ｂ、　２７．２８・・・係数器
、１４、２９．３０．３０’・・・加算器、２４・・・
係数変換器、３１・・・動き検出器、３２・・・係数発生器、３３・・・同期信号発生器、３４・・・マイクロコンピュータ、３５・・・ズレ量制御系。！　９（Ａ）（８）第８図ＣＢ）第９図 −６１８− 区手続補正書

Claims

【特許請求の範囲】１）個体撮像素子を用いたカラーカメラのレジストレー
ション補正回路において、複数組の個体撮像素子から出力される複数種のカラー画
像信号をそれぞれ記憶する記憶手段と、レジストレーシ
ョンのズレに応じて前記記憶手段のアドレスと補間係数
を作成する手段と、前記記憶手段のアドレスにより画像を書き込み、または
読み出すことで画像の特定領域を任意に移動させる実時
間の座標変換手段と、前記補間係数により映像信号の補間演算をする実時間の
補間手段と、を備え各色のカラー画像信号の１つまたは複数を、前記座標変
換手段と前記補間手段とにより各色の画像信号の位置が
一致するように作用させることを特徴とするカラーカメ
ラのレジストレーション補正回路。２）前記レジストレーション補正回路において、画面に対応した補正波形データを作成する手段と、前記補正波形データにより前記座標変換手段のアドレス
を演算する座標変換制御手段と、前記補正波形データに
より前記補間手段の補間係数を演算する補間制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレジス
トレーション補正回路。３）前記座標変換制御手段および前記補間制御手段に入
力する補正波形データをレジストレーションの態様に応
じてマイクロプロセッサにより制御することを特徴とす
る請求項２に記載のレジストレーション補正回路。４）前記レジストレーションの態様として、前記マイク
ロプロセッサはセンタリング（ＣＥＮＴ）、幅（ＷＩＤ
ＴＨ）、高さ（ＨＥＩＧＨＴ）、直線性（ＬＩＮＥＡＲ
ＩＴＹ）、スキュー（ＳＫＥＷ）、ローテーション（Ｒ
ＯＴＡＴＩＯＮ）、ボウ（ＢＯＷ）などのレジストレー
ション項目およびトラップ（ＴＲＡＰ）、ピンクッショ
ン（ＰＩＮ）などのジオメトリック項目を指定すること
を特徴とする請求項３に記載のレジストレーション補正
回路。５）前記補間手段に基づいてインターレース画像を扱う
場合、動画についてはフィールド内補間を、静止画につ
いてはフレーム内補間を行うことを特徴とする請求項３
に記載のレジストレーション補正回路。６）前記補正波形データは、使用されるズームレンスの
ズーム比による倍率色収差や、レンズの交換に対処する
ために、予め定められた複数の制御態様のいずれかにて
動作させることを特徴とする請求項３に記載のレジスト
レーション補正回路。