JPH0349483A

JPH0349483A - 撮像装置及び画像処理装置

Info

Publication number: JPH0349483A
Application number: JP1185320A
Authority: JP
Inventors: Taku Sasaki; 卓佐々木; Toshihiko Mimura; 敏彦三村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1991-03-04
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3015043B2

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）本発明は着脱式のメモリを用いた電子カメラに関する。

（従来技術）従来第７図（Ａ）に示すように撮像素子７０１からの信
号をＡＤ変換器７０２でＡＤ変換し、そのＡＤ変換出力
を映像信号処理回路７０３で処理することにより、例え
ば、輝度信号と２つの色差信号のような標準的な映像信
号を形成し、その後に圧縮回路７０４で圧縮処理した後
半導体メモリに記録する電子カメラが知られている。

あるいは、第７図（Ｂ）に示すように撮像素子７０６か
らの信号をＡＤ変換器７０７で変換し、その出力をその
まま圧縮回路７０８で圧縮処理してから半導体メモリ７
０９へ記録するものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、前者の場合には互換性が確保されるものの、
例えば撮像素子の水平方向の画素数が約８００個で、こ
れを４ｆ．ｃのクロックで駆動し、更に同一のクロック
でＡＤ変換することによって輝度信号と２つの色差信号
を得、輝度信号は４ｆ．ｃで２つの色差信号は２ｆｓｃ
でおのおの８ｂｉｔで記録する場合を考えると、垂直方
向の有効走査線数を５００とすると、約０．８Ｍバイト
の情報が必要となってしまう。一方後者の場合には元々
の画素に対する信号を８ｂｉｔでＡＤ変換し記録すれば
良いので０．４Ｍバイトで済む。

しかも何れの場合も再生画像の画質に大差は無い。

勿論夫々メモリに記録する前に圧縮処理を施しても良い
がこの場合も後者のほうが有利である。

又、後者の場合にはカメラ内部で格別の色変換処理を行
なう必要が無く消費電力も小さく出来小型低コストの電
子カメラが実現できる。しかし、後者の場合には撮像素
子の画素数、カラーフィルタ配置などによって記録され
る情報が異なる為互換性が取れないという欠点があった
。

（問題点を解決する為の手段）本発明はこのような従来の問題点を解決するために威さ
れたものであり、電子カメラにおいて着脱式メモリに対
して撮像素子の特性を示す情報を画像信号とともに記録
したことを特徴とする。

（作用）これにより撮像素子の出力を殆ど未加工のまま記録する
ことができ１枚の画像当り少ない情報量で記録を行なう
ことができる。しかも又撮像素子の特性情報を記憶して
いるので最終的に互換性のある画像情報に変換すること
が容易にできる。

（実施例）第ｌ図は本発明を適用した電子カメラの構成を示すブロ
ック図である。

ＣＣＤＩには例えば第４図（Ａ）〜（Ｃ）に示すような
色分離フィルターが装着されている。ドライバー回路１
０５はシステムシグナルジエネレータ（ＳＳＧ）１０６
からのタイミング信号によりＣＣＤＩＯＩをフレーム読
み出しする。

ＣＣＤ　Ｉ　Ｏ　１からの信号出力はアナログ処理部１
０２でＣＤＳ　（二重相関サンプリング）処理やＡＧＣ
　（自動利得制御）などのアナログ処理を施された後、
ＡＤ変換部１０３でＡＤ変換される。

ＡＤ変換された信号は圧縮処理部１０４で例えばＤＰＣ
ＭやＤＣＴのような圧縮処理が行なわれるようになって
いる。

着脱式半導体メモリ１１１に対する１枚の画像は次のよ
うに記録される。

先ずシステムコントローラ１０９はスイッチ１１０を切
り替え、システムコントローラ１０９から出力される撮
像素子に関する情報を半導体メモリ１１１へ書き込みで
きるようにする。

書き込む情報は第２図に示すように１枚の画像のヘッダ
部分２０１〜２０８に書き込まれる。

ヘッダ部２０１にはＣＯＤＩＯＩを駆動する為の水平方
向のクロックパルスの周波数が書き込まれる。

ヘッダ部２０２にはＣＣＤ　１　０　１の水平及び垂直
方向の画素数が書き込まれる。

ヘッダ部２０３にはＣＧＤ　１　０　１を駆動する方法
が、インターレース方式かノンインターレース方式か、
又フレーム記録かフィールド記録かなど、ＣＣＤ駆動方
式に関する情報をコード化して書き込む。

ヘッダ部２０４にはＣＣＤ　１　０　１に設けられてい
る遮光部（オプチカルブラック）の始まる画素位置と終
る画素位置を書き込んである。

ヘッダ部２０５には色フィルタ配列の種類を示す為の情
報が第３図（Ａ）のような構成で書き込まれている。

３０１には色フィルタの種類の数０．４が、３０２と３
０３には各々その色フィルタの繰り返し単位Ｕの水平方
向及び垂直方向の画素数Ｏｘ、Ｕ，が書き込まれており
、３０４は（ＵＸ　ＸＵＹ）個の部分からなり、色フィ
ルター１〜ｃ，１の中のどれがＵ（ｉ．ｊ）に対応して
いるかをＵの左上隅から右上隅へという順番のスキャン
に沿って書き込むものとする。

第３図（Ｂ）に第４図（Ａ）〜（Ｃ）の場合の色配列を
用いたときの第３図（Ａ）の具体的な内容を示す。一は
何も書き込まなくて良いことを示す。

色の名前と番号（１〜Ｃ８）は任意に決めて良いが後で
原色を再生する為の係数を書き込む順番とは１対１に対
応させておく必要がある。

ヘッダ部２０６には０．４個の色フィルタに対応する色
信号からマトリクス演算でＲＧＢへ変換するのに最適な
マトリクス係数を書き込む。例えば第４図（Ａ）におい
てであー）たとすると、第３図（Ｂ）においては、Ｍｇ−
１，Ｇ，−２、Ｃ２→３、Ｙ．→４、と対応しているか
ら、色マトリクスの係数は、ａ．→ａ　　＋　ｚ＝　　
ａ　　Ｉ３−　　ａ　　＋　４″　ａ２１″　ａａａ″
　ａａＳ″　１゜’ｍａ３４の順に１２個のデータが書
き込まれることになる。

ヘッダ部２０７には、外光センサ１０７の出力をＡ／Ｄ
変換して得られた色温度情報から、その画像を撮影した
時の相関色温度を推定し、これを書き込むようにする。

ヘッダ部２０８には、使用する圧縮のアルゴリズムの種
類のコードを書き込む。

以上が終了すると、システムコントローラ１０９は、ス
イッチ１１０を切換えて、圧縮された画像データをメモ
リに書き込むようにする。

そして、適当なタイミングでＣＣＤ　１　０　１を駆動
して、上述したような圧縮された画像データが半導体メ
モリに書き込まれる。

第５図は、このようにして書き込まれたデータを処理し
て画像を再生する装置の構成を示す。

着脱式半導体メモリ１ｌ１は、適当なインターフェイス
５０４を介して中央演算処理装置（ＣＰＵ）５０１に接
続されている。

Ｃ　Ｐ　Ｕ　５０１は、ソフトウエアの形で格納されて
いる第６図のフローに従って再生動作を行なう。

まず、６０１において、第２図に示した２０１〜２０８
の撮像素子の特性に関゛する各種情報を読み出す。

次に、６０２において、第２図中２０８に示された圧縮
アルゴリズムに対応したデコード（伸長）処理を行ない
、元の画像データｐ（ｘ，ｙ）を復号する。このとき、
２０２、２０３に書き込まれた水平、垂直の各画素数及
び駆動の種類のコードは、必要不可欠である。

次に、６０３において、クランブ処理をソフト的に行な
う。即ち、２０４に書き込まれたオブティ力ルブラック
の先頭番地をＸｓ，末尾番地をＸｅとすると、Ｐ　　（Ｘ，Ｙ）＝Ｐ　　（Ｘ，Ｙ）　　　　　　　ｘ
．｛１／　（Ｘｅ−Ｘｓ＋　１）｝　　Σ　Ｐ（ｔ，Ｙ
）ｔ＝ｘ＊・・・・・・・・　（２）のような演算を行ない、ソフト的なクランブ処理を行な
う。

次に、６０４で、（２）式に示された配列から輝度信号
Ｌ　（Ｘ，　Ｙ）を作る。

Ｐ　（Ｘ，　Ｙ）からＬ（Ｘ，Ｙ）を作る演算は、ロー
バスフィルタリングＨ，　（Ｘ，　Ｙ）と、輪郭補正の
ための高城強調フィルタリングＨ２（Ｘ，Ｙ）とから成る。

Ｌ（Ｘ，Ｙ）＝Ｈ．（Ｘ，Ｙ） ■Ｐ（Ｘ，Ｙ）＋α［｛．　（Ｘ，Ｙ） ■Ｐ（Ｘ，Ｙ）・・・・（３）という演算を行なう。

■は、たたみ込み演算を表し、Ｈ（Ｘ．Ｙ）■Ｐ（Ｘ，Ｙ）　＝　Ｉ　Σ旧ｔ．ｊ）Ｐ
（Ｘ−ｉ，Ｙ−ｊ）（４）である。

１ｊは、Ｈ（Ｘ，Ｙ）の大きさの範囲で変化させる。

例えば、ローバスフィルタＨ，（Ｘ，Ｙ）は、１Ｈ．（Ｘ，Ｙ）＝−［１，２，３，４，５，４，３，２．１１２５（５）のような１次元のものを用いてもよい。

この場合Ｈ（Ｘ，Ｙ）＝０、Ｙ≠１であるので、Ｊ１のままで、ｉを１〜９まで変化させればよい。

又，高城強調フィルタＨ．　（Ｘ，　Ｙ）は、のように
２次元のものを用いるとよい。

各々の計算を実施した場合の周波数特性は、２０１に書
き込まれたクロック周波数ｆｃによって変わってくる。

例えば、（５）式で示されたローバスフィルタＨ，（Ｘ
，Ｙｌの周波数特性Ｈ　（ｆ）は、クロック周波数をｆ
ｃとして、ｌＨ＋　（ｆ）”　　（５＋８ＣＯＳω＋　６ＣＯＳ　２
ω＋　４ＣＯＳ　：ｂ．＋２５＋２ＣＯＳ４ω）・・・・　（７）で与えられる。

なお、ω＝２πｆ／ｆ，である。

（７）式から分かるように、Ｈ．（ｆ）はｆｃによって
変化するので，ｆｃが変化すれば当然これに対応してＨ
．．（Ｘ．Ｙ）の係数を変化させて、いつも大体同程度
の周波数数特性を得られるようにする必要がある。従っ
て、６０４では２０１のクロック周波数の情報が必要不
可欠である。また、（３）式中の、高城強調の強さαは
、キーボード５０２から入力するようにすれば外部から
ユーザの好みにより調整できる。

もちろん、これはボリューム等の他の外部調整手段によ
ってもよい。

最後に、のようにγ変換を行なうとよい。

ココテ、ＭＡＸはＬ（Ｘ，Ｙ）をＮ．ｔで扱ッテいルと
すると、２９−ｌである。

６０５ｍ’は、Ｐ（Ｘ，Ｙ）５）ら原色分離信号ＲＬ（
Ｘ，Ｙ）ＧＬ（Ｘ，　Ｙ）　Ｂｔ　（Ｘ，　Ｙ）を計算
する。

例えば、第４図（ａ）のような配列であった場合には、
まずＭ，　（Ｘ，　Ｙ）を計算する。

２０５の、単位色配列の情報を用いて、ｐ　（ｘ，　ｙ
）において色フィルタ番号ｌのところのデータを残し、
他はすべてＯにし、Ｍ，’　（Ｘ，　Ｙ）を作る。

これに、補間フィルタＦ　（Ｘ，　Ｙ）をたたみ込んで
Ｍ，　（Ｘ，　Ｙ）を得る。

Ｍｇ　（Ｘ，　Ｙ）　　＝　Ｆ　（Ｘ，　Ｙ）■Ｍ，’
（Ｘ，Ｙ）　　　　−・−・（　９　）例えば、Ｆ　（
Ｘ，　Ｙ）は、第４図（ａ）のような場合のようにする
するとよい。

同様にして、Ｇ，（Ｘ，Ｙ）　Ｃ，（Ｘ，Ｙ）　Ｙ．（
Ｘ，Ｙ）を各々得る。

次に、２０６に書き込まれていたマトリクス係数情報（
ａ．，，）を用いて、のように演算を行なう。

６０６ではホワイトバランスを行なう。即ち、６０５で
得られたＲ．−｛Ｘ，Ｙ）　ＧＬ（Ｘ，Ｙ）　ＢＬ（Ｘ
，Ｙ）を２０７から読み出された相対色温度情報によっ
て定まる定数倍演算を行なう。

ここで、Ｔは相対色温度で、Ｔが上がるほどＧＲ　（Ｔ）は大きく成り、逆にＧＢ　（Ｔ）は小さく
なる。

ＧＧ（Ｔ）　＝　１としてよい↓ ６０７では、色差Ｃ＋（Ｘ．Ｙ）　Ｃ２（Ｘ．Ｙ）　（
’）計算を行なう。

まず、ＹＬ（Ｘ，Ｙ）　＝０．３０ＲＬ（Ｘ，Ｙ）　＋
　０．５９ＧＬ（Ｘ，Ｙ）＋Ｏ．ｌＩＢＬ（Ｘ．Ｙ）　
”　・・（　１　３　）の計算を行なったのち、Ｃ．（Ｘ．Ｙ）　　＝ＹＬ（Ｘ，Ｙ）　　一ＲＬ（Ｘ，
Ｙ）Ｃｇ　（Ｘ，　Ｙ）　　＝　ＹＬ　（Ｘ，　Ｙ）　
　−　ＢＬ　（Ｘ，　Ｙ）（１４）の計算を行なう。

６０８では、６０４、６０７の計算結果を用いて、Ｒ（Ｘ，Ｙ）＝−Ｃ，（Ｘ，Ｙ）　　＋　Ｌ（Ｘ，Ｙ）
Ｂ（Ｘ，Ｙ）＝−Ｃ．（Ｘ，Ｙ）　　＋　Ｌ（Ｘ，Ｙ）
１Ｇ（Ｘ，　Ｙ）　＝　−　［　Ｌ（Ｘ，Ｙ）　−　０．
　３ＯＲ（Ｘ，Ｙ）０．　５９　　　　　　　　　　　
　−　０．　ＩＩＢ（Ｘ，Ｙ）　］・・・・　（１　５
）の計算を行なう。

６０９では、６０８での計算結果Ｒ　（Ｘ，　Ｙ）　Ｇ
　（Ｘ，　Ｙ）Ｂ（Ｘ．Ｙ）を第５図中のフレームメモ
リ５０８に書き込む。

これらのデータは、Ｄ／Ａ変換器５０５〜５０７でＤ／
Ａ変換され、アナログＲＧＢ信号となる。

（発明の効果）本発明により、直接データを書き込む方式における異な
る種類の撮像素子の間の互換性を確保できるので、低コ
ストで小型であり、かつ着脱式メモリにより多くの画像
を記録できる電子カメラが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電子カメラを示すブロック図
、第２図は本発明の実施例のメモリの内容を示す図、第
３図（Ａ）（Ｂ）は夫々第２図示のメモリの一部領域の
内容を示す図、第４図（Ａ）〜（Ｃ）は色フィルタの配
列例を示す図、第５図は本発明の実施例の再生機を示す
ブロック図、第６図は本発明の実施例の再生機の処理の
フローチャート、第７図（Ａ）（Ｂ）は従来の電子カメ
ラのブロック図である。１１０・・・スイッチ、１１１・・・着脱式メモリ、２１１・・・ヘッダ部。梯４図叱むｍｈ均

Claims

【特許請求の範囲】

（１）着脱式メモリに対して撮像素子の特性を示す情報
を画像信号とともに記録したことを特徴とする電子カメ
ラ。
（２）上記情報は撮像素子の駆動周波数、水平方向の画
素数、垂直方向の画素数、オプチカルブラックの位置、
撮像素子の駆動方法、撮像素子に設けられた色分離フィ
ルタの色配列から所定の色信号を形成するためのマトリ
クス演算係数、の内の少なくとも一つを含むことを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の電子カメラ。