JPH04140992A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH04140992A
JPH04140992A JP2263186A JP26318690A JPH04140992A JP H04140992 A JPH04140992 A JP H04140992A JP 2263186 A JP2263186 A JP 2263186A JP 26318690 A JP26318690 A JP 26318690A JP H04140992 A JPH04140992 A JP H04140992A
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JP
Japan
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signal
luminance
color
output
difference
Prior art date
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Pending
Application number
JP2263186A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyuki Matoba
的場 一之
Akihiko Shiraishi
白石 昭彦
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH04140992A publication Critical patent/JPH04140992A/ja
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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(以下色フィルタという)を
設けた撮像素子を備える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に関し、特にその輝度信
号処理に関するものである。
〔従来の技術] 従来、単板式カラー撮像装置においては、イメージセン
サ(以下撮像素子という)の各画素には夫々ある特定の
色フィルタが設けられており、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輝
度信号Yと、2種類の色差信号R−Y、B−Yを得てい
る。
一般に、補色フィルタを用いた、例えば第4図に示す配
列の色フィルタを設けた撮像素子の場合、その撮像素子
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
よって適当にゲインを調整される。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変換を行いに
nee変換部で高輝度部の白圧縮を行い、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。
〔発明か解決しようとする課題〕
しかし、例えば、第4図に示す配列の色フイツクを設け
た撮像素子をインターレース走査した匈合、水平方向の
ローパスフィルタリングにより省数列ではおよそ1/2
・(M g + G r )のようkMgとGrの輝度
信号を平均化した輝度信号、9数列ではるよそ1/2・
(Cy+Ye)の様(cyとYeの輝度信号を平均化し
た輝度信号といった2種類の輝度信号を得られるが、第
5図に示すように、各色フィルタの分光特性の相違によ
り、1/2−  (Mg+Gr)、1/2−  (Cy
+Ye)の2種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282種類の輝度信号をそのまま用い
て画像を再現すると、1ライン毎に1/2 ・(Mg+
Gr)と1/2 ・(Cy+Ye)の輝度信号が再現さ
れるので、垂直の方向に1水平ライン毎に明るいライン
と暗いラインとが生じる、いわゆる輝度段差が生しると
いう問題がある。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
化する手法があるが、この手法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がぼやけてし
まうといった問題が新たに生じる。
また、高域の情報を損なわないために、第9図に示すよ
うに、例えばIHデイレイライン106aを用いて(M
g十Gr)と(Cy+Ye)の差分信号、すなわちV 
ape  (V apartur−信号を検出した後、
振幅制限回路107でベースクリップ等の一定の振幅制
限を行い、元の輝度信号に加える手法もある。
しかし、振幅制限のしきい値設定が一定であるため、任
意の色に対して適切な輝度段差補正が行われない。なお
、輝度段差は、補色フィルタに限らず、純色フィルタに
おいても発生する。例えば第6図に示す配列の色フィル
タでは、第7図に示すようなRからGlへのもれ込み、
Bから62へのもれ込みが原因と考えられるGl、G2
の分光特性の差による輝度段差が発生する。
本発明は、このような問題を解消するためになされたも
ので、特定色で輝度段差が目立つということのない輝度
信号の得られる撮像装置を提供することを目的とするも
のである。
〔課題を解決するための手段〕
輝度段差について考察すると、第8図(b)に示すよう
に、色の波長λの帯域幅の比較的広い画像信号であれば
、第5図に示すような輝度の差は全体にバラついていて
目立ち難いが、第8図(a)のように波長の帯域幅が比
較的狭い画像信号では、特定色に片寄っているため、輝
度の差が目立ち易し)。
また、第6図に示す配列の色フィルタでは、例えばG1
と02の差信号でV。C信号を得る様な場合、入力画像
信号が特定色に飽和つまりRまたはBに片寄った信号の
時Gの信号出力は小さくなり、このとき、信号処理前の
γ変換によりレベルの小さい信号はどそのレベルを持ち
上げられる割合が大きくなるので、輝度段差が大きく拡
大されることになる。
このようなことから、あらゆる色に対して輝度段差を解
消するためには、色信号の波長の帯域幅、飽和度レベル
等の色情報を検出してその検出信号に応じて色毎に適応
的にV ape信号の振幅制限を行う必要があることが
判る。
そこで、本発明では、撮像装置をっぎの(1)のとおり
に構成する。
(1)色フィルタを設けた撮像素子と、該撮像素子の出
力から輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、前記撮
像素子の出力から色情報を検出する色情報検出手段と、
前記撮像素子の出力から輝度信号の垂直方向の高域成分
を生成する輝度垂直高域成分生成手段と、該輝度垂直高
域成分生成手段の出力の振幅を前記色情報検出手段の出
力に応じて制限する振幅制限手段とを備え、前記輝度信
号生成手段の出力に前記振幅制限手段の出力を加算して
任意の色に対して適切な輝度段差補正を行った輝度信号
を出力する撮像装置。
〔作用〕
前記(1)の構成により、色情報に応じて輝度段差の補
正の度合が制御され、輝度段差の目立たない輝度信号が
得られる。
(実施例) 以下本発明を実施例で詳しく説明する。第1図は本発明
の第1実施例である“撮像装置”のブロック図である。
本実施例では、第4図に示す配列の色フィルタを設けた
CCDセンサからなる撮像素子をインターレース走査す
るものである。
レンズ100を通して撮像素子101に結像された画像
信号は、撮像素子101からインタレース走査で一画素
毎に読み出され、まず自動利得調整器102によりゲイ
ン調整され、CDS回路(相関二重サンプリング回路)
103でリセット雑音が取り除かれた後、輝度信号処理
及び色信号処理が行われる。
第1図での色信号処理は、1つの例であるが、CDS回
路103の出力信号を補間フィルタ109に入力し、デ
イレイラインを用いて各々の色信号Mg、Gr、Cy、
Yeの同時化を行い、次に同時化された色信号Mg、G
r、Cy。
Yeは、RGB変換部110へ人力されRGB信号に変
化した後、ホワイトバランス部及びγ変換部112に入
力され、ホワイトバランスのとれたRGB信号を得、更
にγ変換された後、色差マドリスク部113に入力され
、マスリクス演算されて色差信号R−Y、B−Yを得る
一方、CDS回路103の出力は、輝度信号処理を行う
ために、まずγ及びKnee変換部104に入力される
。γ変換部においてγ変換された輝度信号は、Knee
変換部に入力され高輝度部の白圧縮が行われる。このγ
変換とにnee変換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105で水平方向の輝度信号の平均化を行った後
、輝度段差補正が行なわれ輝度信号Yとして出力される
輝度段差補正のための、輝度信号の垂直方向の高域成分
であるV apc信号は、第9図に示す従来例と同様の
、IHデイレイライン106aと加算器106bで構成
されるバイパスフィルタである輝度垂直高域成分生成回
路106により得られる。V ape信号は、振幅制限
回路107で色成分の波長の帯域幅、飽和度レベル等の
色情報により所定の振幅制限が行われた後、輝度段差補
正信号として加算器108において元の輝度信号に加算
され、最終的に輝度段差の除去された輝度信号Yを得る
ことができる。
振幅制限回路107を制御するための色情報信号は、R
GBマリトクス回路110においてRGB信号に変換さ
れた信号を色情報検出回路111に入力し、回路111
で色成分の波長の帯域幅、飽和度レベルを検出し、特定
色かそうでないかを判断することにより得られる。本実
施例の変形として、第2図のように、色差マトリクス回
路113で色差信号に変換された信号を、色情報検出回
路114で処理し、色情報を検出しても良い。
本発明は前述の補色フィルタに限らず純色フィルタを色
フィルタとして用いた場合でも有効である。これを本発
明の第2実施例により説明する。
第3図は第2実施例である“撮像装置”の要部のブロッ
ク図であり、第6図に示すRB線順次G縦ストライブの
純色フィルタを設けた撮像素子をインタレース走査する
ものである。
撮像素子より読み出された信号は、図示しないが、AG
C回路、CDS回路で適当な処理が施された後、(Gl
、R)及び(G2.B)として第5図の入力端に入力さ
れ、γ変換部401゜402でγ変換される。まず、加
算器403で信号(Gl、R)と(G2.B)を加算す
ることで高域成分を持つ輝度信号Y、を導出し、又、サ
ンプルホールド(S/H)回路404.4°06では、
それぞれ(Gl、R)と(G2.B)をSHIパルスに
てサンプルホールドすることで61及びG2を導出、さ
らにサンプルホールド回路405,407では(Gl、
R)と(G2゜B)をSH2パルスにてサンプルホール
ドとでR及びB信号を導出し、加算器414ではG1と
G2を平均化しGを導出し、減算器412、413では
G1とR,G2とBの差をとってG−R,G−Bを導出
する。G−R,G。
G−B信号は、Y、マトリクス回路418へ送られ低域
輝度信号Y、を、また、G−R,G−Bは、色差マトリ
クス回路419へ送られ色差信号R−Y、B−Yを導出
する。
一方、加算器408,409では、G1とR1G2とB
を加算、さらに加算器410で408゜409の出力を
加算して、加算6403の出力YHの低域成分に相当す
るYHLを導出し、減算器411でY、とYHLの差Y
HYHLを導出する。
また、加算器404の出力G1は、IH遅延線415で
IH遅れた信号とされ、減算器416で02の差つまり
輝度の垂直高域成分を表わすvoゎ信号を導出する。そ
して、加算器420でYLとYHYHLを加算、さらに
加算器421でV ape信号を加算し、輝度段差補正
を施した輝度信号Y :YHH+YL+V、、eを得る
従来は第10図の振幅側−限回路417で、減算器41
6より出力されるV ape信号の振幅をベースクリッ
プ等の操作で制限して加算器421へ入力していたが、
本実施例では、第3図に示すように、サンプルホールド
回路404〜407の出力色信号Gl、R,G2.Bを
色情報検出回路501に人力し、色の波長の帯域幅、飽
和度レベル等の色情報を検出し、この検出信号に応じて
、振幅制限回路417を制御することで、色の状態に応
じて適応的に輝度段差補正のためのV ape信号の振
幅を変化させている。このようにして加算器421の出
力端には色情報により適応的に輝度段差補正が行われた
輝度信号Yを得ることができる。
なお、色情報検出は、サンプルホールド回路の出力信号
でなく色差マトリクス419の出力信号を用いて行ワて
も良い。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明では、色情報に応して輝度
段差補正のための信号の振幅を制御しているので、特定
色で輝度段差が目立つということかなくなる。
【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図は同
実施例の変形を示す図、第3図は本発明の第2実施例の
ブロック図、第4図、第6図は色フィルタの配列図、第
5図、第7図は輝度信号の分光特性図、′i48図は撮
像素子への光画像における波長の帯域幅を示す図、第9
図、第10図は従来例のブロック図である。 101−・・・・撮像素子 1os−−−一輝度垂直高域成分生成回路107−−振
幅制限回路 i 08−・・−加算器 111.114−m−色情報検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)色フィルタを設けた撮像素子と、該撮像素子の出
    力から輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、前記撮
    像素子の出力から色情報を検出する色情報検出手段と、
    前記撮像素子の出力から輝度信号の垂直方向の高域成分
    を生成する輝度垂直高域成分生成手段と、該輝度垂直高
    域成分生成手段の出力の振幅を前記色情報検出手段の出
    力に応じて制限する振幅制限手段と、前記輝度信号生成
    手段の出力に前記振幅制限手段の出力を加算して輝度段
    差補正をした輝度信号を出力する加算手段とを備えたこ
    とを特徴とする撮像装置。
JP2263186A 1990-10-02 1990-10-02 撮像装置 Pending JPH04140992A (ja)

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JP2263186A JPH04140992A (ja) 1990-10-02 1990-10-02 撮像装置

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JP2263186A JPH04140992A (ja) 1990-10-02 1990-10-02 撮像装置

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ID=17385967

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JP2263186A Pending JPH04140992A (ja) 1990-10-02 1990-10-02 撮像装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0605212A1 (en) * 1992-12-28 1994-07-06 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
WO2005112470A1 (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Olympus Corporation 画像処理装置および画像処理プログラム
KR100708932B1 (ko) * 2005-10-06 2007-04-17 삼성전기주식회사 영상 처리장치 및 그 방법

Cited By (3)

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WO2005112470A1 (ja) * 2004-05-13 2005-11-24 Olympus Corporation 画像処理装置および画像処理プログラム
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