JPH04313971A - シェーディング補正装置 - Google Patents

シェーディング補正装置

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Publication number
JPH04313971A
JPH04313971A JP3163295A JP16329591A JPH04313971A JP H04313971 A JPH04313971 A JP H04313971A JP 3163295 A JP3163295 A JP 3163295A JP 16329591 A JP16329591 A JP 16329591A JP H04313971 A JPH04313971 A JP H04313971A
Authority
JP
Japan
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shading correction
signal
shading
data
camera
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3163295A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Kaneko
克美 金子
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH04313971A publication Critical patent/JPH04313971A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、それぞれ複数の画素が
マトリクス状に配置された撮像素子の撮像出力信号のシ
ェーディング成分を除去するシェーディング補正装置に
関し、特に、複数のカメラヘッドに対応したシェーディ
ング補正を行うシェーディング補正装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばビデオカメラ内の撮像デバ
イスから得られる撮像出力信号には、撮像デバイスの感
度むらや暗電流の影響など種々の原因による画面の比較
的広い範囲に亘る明暗の歪み(すなわちいわゆるシェー
ディング成分)が存在することが知られている。例えば
、電荷結合素子(CCD)により形成されるCCD撮像
素子等の固体撮像素子では、その信号電荷の転送方式と
してフレームトランスファ型やインターライントランス
ファ型、フレームインターライントランスファ型などの
各種方式を採用したイメージセンサが提供されているが
、いずれのものもマトリクス状に配置された複数の画素
の信号電荷を垂直方向に転送して水平転送レジスタを介
して1水平走査期間で1水平ライン分ずつ順次に読み出
し、1垂直走査期間で1画面分の全画素の信号電荷を読
み出すことにより撮像出力信号を得るようにしているの
で、上記水平転送レジスタに転送される時間に比例した
暗電流が信号電荷に加算されることとなり、この暗電流
が1垂直走査期間での鋸歯状波的に輝度変化すなわち垂
直方向のシェーディングの原因となる。また、上記水平
転転送レジスタにおける暗電流が1水平走査期間での鋸
歯状波的な輝度変化すなわち水平方向のシェーディング
の原因となる。
【0003】一般に、上記シェーディングは、画面周辺
部で出力が小さくなる白(変調)シェーディングと、黒
レベルが画面に亘って均一でない黒(重畳)シェーディ
ングがある。白シェーディングに対しては乗算器、黒シ
ェーディングに対しては加算器で、シェーディング補正
信号をアナログ的に撮像出力信号に混合することにより
、シェーディング補正処理が行われる。上記シェーディ
ング補正信号は、水平,垂直両方向の鋸歯状波信号とパ
ラボラ波信号を作り、これらを合成することにより形成
される。
【0004】従来のシェーディング補正装置は、鋸歯状
波信号及びパラボラ波信号の各信号発生器の出力レベル
がボリューム等のレベル調整器で手動操作により可変調
整できるようになっており、適正なシェーディング補正
処理が行われるように、波形モニタを見ながら上記各信
号発生器の出力レベルを手動操作により調整するように
していた。
【0005】また、被写体像の色成分を例えば赤色成分
,緑色成分,青色成分に色分解して、各色成分の画像を
3枚の撮像素子により個別に撮像する3板式のカラー撮
像装置(ビデオカメラ等)では、上記撮像素子毎にシェ
ーディング補正処理が行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ビデオ
カメラには、光学系と上記撮像素子とを有するカメラヘ
ッドを、上記撮像素子からの撮像出力信号を映像信号に
変換する信号処理を行うカメラ本体と分離及び着脱可能
とするものがある。このようにカメラヘッドをカメラ本
体に対して分離することで、重量的に重いカメラ本体部
を残してカメラヘッドを様々な位置に取り付けることが
可能となっている。また、このようにカメラヘッドが分
離可能なビデオカメラを用いる際には、例えばカメラヘ
ッドを複数個用意し、各カメラヘッドを異なる位置に配
置して、様々な角度から被写体の撮影を行うことも可能
となる。この場合は、カメラ本体に送られる信号は、複
数のカメラヘッドの中の何れか1つを選択的に選んで、
該選択されたカメラヘッドからの信号のみを送るように
なされる。
【0007】ところが、通常、各カメラヘッドからの各
撮像出力信号には、それぞれ各カメラヘッドの各撮像素
子に応じたシェーディング成分が存在するものである。 このため、上述のように1つのカメラ本体に対して、複
数のカメラヘッドを選択的に切り換えて接続するような
場合、カメラ本体側では、この選択されたカメラヘッド
に応じたシェーディング補正を行わなければならないこ
とになる。
【0008】すなわち、この場合のカメラ本体側では、
選択されたカメラヘッドに応じた適正なシェーディング
補正処理を行うことが必要になる。カメラヘッドを選択
交換するたびに、例えば波形モニタを見ながら鋸歯状波
信号及びパラボラ波信号の各信号発生器の出力レベルを
手動操作により調整して選択されたカメラヘッドからの
撮像出力信号に混合するシェーディング補正を行うこと
が必要となる。しかし、上記調整作業は熟練を必要とす
るので該調整に時間がかかっていた。したがって、カメ
ラヘッドを切り換えるたびに、そのカメラヘッドに対応
したシェーディング補正のための長時間の調整作業を行
う必要があった。特に、3板式のカラー撮像装置では、
上記撮像素子毎にシェーディング補正処理を行う必要が
あり、その調整作業に多大な手間と時間を要するという
問題点があった。
【0009】そこで、本発明は、上述のような実情に鑑
みて提案されたものであり、例えば、複数のカメラヘッ
ドの中から選択的に1つのカメラヘッドを選んでカメラ
本体側と接続する場合であっても、簡単にシェーディン
グ補正された信号をカメラ本体側に送るようにすること
が可能なシェーディング補正装置を提供することを目的
とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のシェーディング
補正装置は、上述の目的を達成するために提案されたも
のであり、光学系と複数の画素がマトリクス状に配置さ
れた撮像素子とを有する交換可能なカメラヘッドからの
撮像出力信号のシェーディング成分を除去するシェーデ
ィング補正を行うと共に、上記撮像素子からの撮像出力
信号を映像信号に変換する信号処理を行うカメラ本体に
対して上記シェーディング補正した撮像出力信号を送る
シェーディング補正装置であって、複数の異なる上記カ
メラヘッドからの複数の異なる撮像出力信号にそれぞれ
対応するシェーディング補正を行うためのシェーディン
グ補正用の信号を発生する補正信号発生手段を設け、上
記複数の異なるカメラヘッドの中から選択的に選ばれた
カメラヘッドからの撮像出力信号に対して、当該選択さ
れたカメラヘッドに対応するシェーディング補正用信号
を用いて、そのカメラヘッドの撮像出力信号のシェーデ
ィング補正を行って上記カメラ本体に送るようにしたも
のである。すなわち、上記補正信号発生手段は、メモリ
機能を有するものであって、複数のカメラヘッドに応じ
た複数のシェーディング補正用信号を格納しており、こ
れら格納されたシェーディング補正用信号の中から、上
記選択されたカメラヘッドに応じたシェーディング補正
用信号を出力するものである。ここで、上記補正信号発
生手段において、上記複数の異なるカメラヘッドの中か
ら選択的に交換されたカメラヘッドに応じたシェーディ
ング補正用信号を発生される際には、各カメラヘッドに
対応する識別情報を検出し、この識別情報に応じたシェ
ーディング補正用信号を当該補正信号発生手段から出力
させるようにすることが可能である。
【0011】
【作用】本発明のシェーディング補正装置によれば、交
換可能な複数のカメラヘッドの中から1つのカメラヘッ
ドを選択した場合には、この選択されたカメラヘッドに
応じたシェーディング補正用信号を補正信号発生手段か
ら出力することで、何れのカメラヘッドが選ばれても、
カメラ本体に送られる撮像出力信号はシェーディング成
分が除去されたものとなる。
【0012】
【実施例】以下、本発明のシェーディング補正装置の実
施例を図面を参照しながら説明する。図1は本実施例補
正装置の概略構成のブロック回路図であり、図2は本実
施例シェーディング補正装置110が適用されるビデオ
カメラのシステムを示すブロック図である。すなわち本
実施例補正装置110は、図2に示すように、光学系と
複数の画素がマトリクス状に配置され上記R,G,Bの
各色成分の信号を得るための3つの撮像素子とを有する
交換可能な複数の異なるカメラヘッド(オプチカルヘッ
ド)100,101,102,・・からの各撮像出力信
号のシェーディング成分を除去するシェーディング補正
を行うと共に、上記各撮像素子からの撮像出力信号を映
像信号に変換する信号処理を行うカメラ本体120に対
して上記シェーディング補正した撮像出力信号を送るシ
ェーディング補正装置110である。
【0013】このシェーディング補正装置は、図1に示
すように、上記複数の異なる上記カメラヘッド(図2の
カメラヘッド100,101,102,・・)からの複
数の異なる撮像出力信号(R,G,Bに対応する信号E
R , EG , EB )にそれぞれ対応するシェー
ディング補正を行うシェーディング補正用の信号を発生
する補正信号発生手段60を設け、上記複数の異なるカ
メラヘッド100,101,102,・・の中から選択
的に選ばれた1つのカメラヘッドからの撮像出力信号に
対して、当該選択されたカメラヘッドに対応するシェー
ディング補正用信号を用いて、そのカメラヘッドの撮像
出力信号のシェーディング補正を行って上記カメラ本体
(図2のカメラ本体120)に送るようにしたものであ
る。
【0014】すなわち、本実施例のビデオカメラシステ
ムの各カメラヘッド100,101,102,・・は、
例えばカメラ本体120に対してそれぞれ個別に着脱自
在であると共に、ケーブルを介することでカメラ本体1
20に対して離れた位置に配置することができるもので
ある。このように各カメラヘッドをカメラ本体120に
対して分離することで、重量的に重いカメラ本体部を残
してカメラヘッドを様々な位置に取り付けることが可能
となっている。また、カメラヘッドが複数個用意される
ことで、各カメラヘッドを異なる位置に配置して、様々
な角度から被写体の撮影を行うことも可能となっている
。なお、本実施例のビデオカメラシステムのカメラ本体
120には、上記ケーブルが例えば100m程度まで延
長されることがあるので、伝送信号の周波数特性等を補
償するためのケーブル補償装置が設けられている。また
、本実施例のシェーディング補正装置110は、例えば
このカメラ本体120の上記ケーブル補償装置内に設け
るものとすることができるようになっている。
【0015】この場合、各カメラヘッドからの各撮像出
力信号に対して、各カメラヘッドに応じたシェーディン
グ補正を行うことが必要となるため、本発明実施例では
、図1の構成を有している。
【0016】再び図1に戻って、29ピンのコネクタ5
2はカメラ本体側と本実施例装置とを接続するために設
けられているものである。26ピンのコネクタ50は、
本実施例装置とカメラヘッド側とを例えばケーブルを介
して接続するものである。なお、本実施例のカメラヘッ
ドは、カメラ本体と着脱自在になされているため、ケー
ブルを介さずに直接コネクタ50と接続することも可能
となっている。上記カメラ本体からは当該コネクタ52
及びコネクタ50を介して上記カメラヘッド側に水平(
H)及び垂直(V)の同期信号SYNCが送られる。 また、上記コネクタ50には、図2の各カメラヘッド1
00,101,102,・・のうちの何れか1つのカメ
ラヘッドからの上記撮像出力信号がケーブルを介して供
給される。なお、29ピンコネクタ51はカメラヘッド
側と接続される。
【0017】上記カメラヘッドから上記コネクタ50を
介して供給された撮像出力信号ER , EG , E
B は、ケーブル等を介することでレベル低下した信号
の増幅を行うケーブル補償用アンプ71,81,91に
送られる。 上記撮像出力信号ER はアンプ71に、撮像出力信号
EG はアンプ81に、撮像出力信号EB はアンプ9
1に送られる。これらアンプ71,81,91の出力信
号はそれぞれ対応する加算器72,82,92に送られ
る。
【0018】また、上記上記コネクタ50には、上記コ
ネクタ52を介したカメラ本体からの上記同期信号SY
NCのうちの水平(H)同期信号に応じて上記カメラヘ
ッドから送られてくるH成分のみの信号(H・SEP)
も供給されている。上記H成分の信号H・SEPは、上
記補正信号発生手段60のシェーディング波形発生器6
2に送られる。また、上記同期信号SYNCは、該同期
信号SYNCから垂直同期信号のみを分離する垂直同期
分離回路61にも送られるようになっている。上記垂直
同期分離回路61で上記同期信号SYNCから分離され
た垂直同期信号も、上記シェーディング波形発生器62
に送られるようになっている。
【0019】当該シェーディング波形発生器62は、上
記供給されたH成分の信号H・SEPと垂直同期信号と
に基づいて、前述したような、シェーディング処理を行
う際に必要な水平,垂直両方向の鋸歯状波信号とパラボ
ラ波信号を発生する。これら水平,垂直両方向の鋸歯状
波信号とパラボラ波信号は、シェーディング調整回路6
3及び64に送られる。
【0020】上記シェーディング調整回路63,64は
、上記水平,垂直両方向の鋸歯状波信号とパラボラ波信
号を合成することにより、シェーディング補正用信号を
形成するものである。すなわち、上記補正信号発生手段
60は、メモリ機能を有するものであって、複数のカメ
ラヘッドに応じた複数のシェーディング補正用信号を格
納しており、これら格納されたシェーディング補正用信
号の中から、上記選択されたカメラヘッドに応じたシェ
ーディング補正用信号を出力するものである。このよう
なメモリ機能を実現するための一例として、例えば、上
記シェーディング調整回路63,64は、鋸歯状波信号
及びパラボラ波信号の出力レベルがボリューム等のレベ
ル調整器で手動操作により可変調整できるようになって
おり、適正なシェーディング補正処理が行われるように
、予め、波形モニタを見ながら上記鋸歯状波信号及びパ
ラボラ波信号の出力レベルを手動操作により調整されて
いる。勿論、ROM等のメモリ内に上記シェーディング
補正用信号を格納しておくようにすることも可能である
。このようなシェーディング調整回路63からの上記R
,G,Bにそれぞれ対応するシェーディング補正用の信
号は、切換スイッチ53,54,55に送られる。切換
スイッチ53の被切換端子bには上記シェーディング調
整回路63の上記Rに対応するシェーディング補正用信
号が送られ、切換スイッチ54の被切換端子bには当該
回路63の上記Gに対応するシェーディング補正用信号
が送られ、切換スイッチ55の被切換端子bには上記B
に対応するシェーディング補正用信号が送られる。また
、上記切換スイッチ53の被切換端子cにはシェーディ
ング調整回路64の上記Rに対応するシェーディング補
正用信号が、切換スイッチ54の被切換端子cには当該
回路64の上記Gに対応するシェーディング補正用信号
が、切換スイッチ55の被切換端子cには上記Bに対応
するシェーディング補正用信号が送られる。更に、上記
切換スイッチ53,54,55の各被切換端子aはオー
プンとなっている。この端子被切換端子aがオープンと
なっている理由については後述する。
【0021】上記シェーディング調整回路63からの上
記R,G,Bにそれぞれ対応するシェーディング補正用
信号は、各切換スイッチ53,54,55の対応する被
切換端子を介して、上記加算器72,82,92に送ら
れるようになっている。当該加算器72,82,92に
は、上述したように、ケーブル補償アンプ71,72,
73からの撮像出力信号ER , EG , EB も
供給されていおり、したがって、当該加算器72,82
,92で当該撮像出力信号ER , EG , EB 
に上記各シェーディング補正用信号が加算されることに
なる。すなわち、当該加算器72,82,92での加算
演算により、前記黒(重畳)シェーディングの補正を行
うことができるようになっている。なお、白シェーディ
ングの補正は、更に乗算器を設けて乗算演算を行うこと
で実現できる。
【0022】また上記シェーディング調整回路64から
の上記R,G,Bにそれぞれ対応するシェーディング補
正用信号も、上述同様に、各切換スイッチ53,54,
55の対応する被切換端子を介して、上記加算器72,
82,92に送られ、加算器72,82,92で上記ケ
ーブル補償アンプ71,72,73からの撮像出力信号
ER , EG , EB と加算演算されて黒(重畳
)シェーディングの補正を行うことができるようになっ
ている。この場合も上述同様に、更に乗算器を設けるこ
とで白シェーディング補正が可能である。
【0023】上述のようにしてシェーディング補正のな
された撮像出力信号ER , EG , EB は更に
アンプ73,83,93を介して、上記29ピンのコネ
クタ52に送られ、当該コネクタ52を介して上記カメ
ラ本体に送られるようになる。したがって、当該カメラ
本体側ではシェーディング補正された信号を映像信号に
変換する処理が行えることになる。
【0024】ところで、本実施例において、上記切換ス
イッチ53,54,55の各被切換端子aをオープンと
しているのは、以下のような理由による。上述した本実
施例装置では、2つのシェーディング調整回路63,6
4を用いることにより、2つのカメラヘッドに対応した
シェーディング補正が可能であるが、本実施例では、更
に3つのカメラヘッドに対応したシェーディング補正が
行えるようになされている。すなわち、本実施例のビデ
オカメラシステムは、カメラ本体と共にカメラヘッド(
例えばカメラヘッド100とする)を元々備えてなるも
のである。このため上記カメラ本体には、上記カメラヘ
ッド100に対応するシェーディング補正回路が内蔵さ
れているものである。このようなことから、上記2つの
シェーディング調整回路63,64は、このカメラヘッ
ド100以外の2つのカメラヘッド(例えばカメラヘッ
ド101,102とする)のそれぞれに対応するシェー
ディング調整を行うことができるものとされる。換言す
れば、本実施例のビデオカメラシステムは、上記カメラ
ヘッド100を元々備えてなるものであって、他の2つ
のカメラヘッド101,102は、該ビデオカメラシス
テムに対して後にオプションとして設けることのできる
ものである。このため、当該ビデオカメラシステムのカ
メラ本体側に送られる信号は、上記カメラヘッド100
に対応するシェーディング補正がなされた信号であるこ
とが要求され、したがって、上記シェーディング調整回
路63,64でのシェーディング補正用信号は、上記他
の2つのカメラヘッド101,102におけるシェーデ
ィング成分を除去することができると共に上記カメラヘ
ッド100に対するカメラ本体側のシェーディング補正
回路でのシェーディング補正が正常に行えるような信号
となされている。
【0025】上述したようなことから、本実施例装置の
切換スイッチ53,54,55は、上記コネクタ26と
接続されるカメラヘッドが上記カメラヘッド100,1
01,102の何れかが選ばれたかに応じて切り換えら
れるものであって、例えばカメラヘッド100が選ばれ
た時は、各切換スイッチ53,54,55の各被選択端
子aが選ばれることで、当該シェーディング補正装置に
よるシェーディング補正は行われずに、カメラ本体側で
シェーディング補正が行われる。また、例えばカメラヘ
ッド101が選ばれた時は、各切換スイッチの各被選択
端子bが選ばれて、シェーディング調整回路63のシェ
ーディング補正用信号が用いられ、例えばカメラヘッド
102が選ばれた時は、各切換スイッチの各被選択端子
cが選ばれて、シェーディング調整回路64でのシェー
ディング補正用信号が用いられることになる。
【0026】更に、上記切換スイッチ53,54,55
の動作は、連動していると共に手動或いは自動で行うこ
とができる。自動切換を行う場合は、例えば各カメラヘ
ッド100,101,102から供給される各識別情報
(各カメラヘッドに対応する識別情報)IDを当該シェ
ーディング補正装置で検出し、この識別情報IDに応じ
たシェーディング補正用信号を上記補正信号発生手段6
0から出力するようにする。なお、この場合は、図示は
省略するが当該シェーディング補正装置に上記識別信号
検出手段が設けられることになる。また、各カメラヘッ
ドにも識別情報発生手段が設けられることになる。
【0027】次に、本発明に係るシェーディング補正装
置におけるシェーディング補正処理を行う他の具体的回
路を図面に従い詳細に説明する。この具体例回路は、図
1の実施例と異なり、シェーディング波形発生器62を
用いずにシェーディング補正用信号を形成してシェーデ
ィング補正を行うための構成である。すなわち、以下に
述べる具体例回路においては、後述する減算器8R,8
G,8B及び除算器10R,10G,10Bに送られる
信号が、上記シェーディング補正用信号に準ずる信号と
なり、これらが各カメラヘッドに対応するものとなされ
る。
【0028】図3に示す本具体例の端子1R,1G,1
Bには、図1のコネクタ50からのR,G,Bの撮像出
力信号ER , EG , EB が供給される。この
撮像出力信号ER , EG , EB は、前置増幅
器2R,2G,2Bを介して、補正処理回路3に供給さ
れる。
【0029】また、上記補正回路3は、上記撮像出力信
号ER , EG , EB について、黒シェーディ
ング補正処理及び白シェーディング補正処理を行うもの
であって、上記撮像出力信号ER , EG , EB
 が供給されるR,G,B各チャンネルの減算器8R,
8G,8Bと、これら減算器8R,8G,8Bによる各
減算出力信号がそれぞれ可変利得増幅器9R,9G,9
Bを介して供給されるR,G,B各チャンネルの除算器
10R,10G,10Bとを備えてなるものである。
【0030】この補正処理回路3において、上記各減算
器8R,8G,8Bは、R,G,B各チャンネルの撮像
出力信号ER , EG , EB に黒シェーディン
グ補正処理を施すもので、後述するシェーディング補正
信号形成部14から供給されるR,G,B各チャンネル
の黒シェーディング補正信号BR , BG , BB
 を上記撮像出力信号ER , EG , EB から
減算することにより、黒シェーディング補正処理を行う
。また、上記各可変利得増幅器9R,9G,9Bは、上
記撮像出力信号ER , EG , EB についてホ
ワイトバランス調整やブラックバランス調整等の信号レ
ベル調整を行うもので、後述するシステムコントローラ
27から供給されるR,G,B各チャンネルの制御信号
により各利得が制御される。更に、上記各除算器10R
,10G,10Bは、上記撮像出力信号ER , EG
 , EB に白シェーディング補正処理を施すもので
、後述するシェーディング補正信号形成部14から供給
される白シェーディング補正信号WR , WG , 
WB で上記撮像出力信号ER, EG, EB を除
算することにより、白シェーディング補正処理を行う。
【0031】なお、上記除算器10R,10G,10B
には、白シェーディング補正信号WR , WG , 
WB の逆数を上記撮像出力信号ER , EG , 
EB に乗算する乗算器を用いるようにしても良い。
【0032】上記補正処理回路3による補正処理の施さ
れた上記撮像出力信号ER , EG , EB は、
上記補正処理回路からそれぞれプリニー回路11R,1
1G,11Bを介してRGB各チャンネルのA/D変換
器12R,12G,12Bに供給される。
【0033】ここで、上記プリニー回路11R,11G
,11Bは、上記A/D変換器12R,12G,12B
の入力信号レベルがダイナミックレンジを越えることの
無いように、上記補正処理回路3から出力される上記R
,G,B各チャンネルの撮像出力信号ER , EG 
, EB に非線形処理を施す。
【0034】さらに、上記A/D変換器12R,12G
,12Bは、上記補正処理回路3による補正処理が施さ
れた各撮像出力信号ER , EG, EB について
、それぞれ信号レベルを示すレベルデータを形成する。 上記A/D変換器12R,12G,12Bにより得られ
るR,G,B各チャンネルの撮像出力信号ER , E
G , EB のレベルデータは、シェーディング補正
処理済の撮像出力同時データDR, DG , DB 
として、それぞれ欠陥補正処理回路13R,13G,1
3Bを介してシェーディング補正信号形成部14に供給
される。これらシェーディング補正処理済の撮像出力同
時データDR , DG , DB は、端子28R,
28G,28Bを介して上記図1のコネクタ52に送ら
れる。
【0035】なお、上記欠陥補正処理回路13R,13
G,13Bは、上記複数の画素がマトリクス状に配置さ
れた撮像素子からの撮像出力信号の欠陥画素による信号
電荷すなわちR,G,B各チャンネルの上記撮像出力信
号ER ,EG , EB について、その信号レベル
を補正するように欠陥補正処理を施すもので、上記撮像
素子について予め検出した欠陥画素のレベルデータに基
づいて上記欠陥補正処理を行うようになっている。
【0036】また、上記シェーディング補正信号形成部
14は、上記R,G,B各チャンネルの撮像出力同時デ
ータDR , DG , DB が供給される各ローパ
スフィルタ15R,15G,15B、これらローパスフ
ィルタ15R,15G,15Bを介して上記撮像出力同
時データDR , DG , D Bが供給されるデー
タセレクタ16、このデータセレクタ16により選択さ
れた点順次データD〔R/G/B〕が供給されるデータ
処理回路17、このデータ処理回路17に接続された情
報の書き換え自在なランダムアクセスメモリ(RAM)
によるワーキングメモリ18及び電気的に情報の消去可
能なリードオンリメモリ(EEPROM)によるバック
アップメモリ19、上記データ処理回路17から点順次
に出力される黒シェーディング補正データD〔BR /
BG /BB 〕をRGB各チャンネルに分配するデー
タセレクタ20、上記データ処理回路17から点順次に
出力される白シェーディング補正データD〔WR /W
G/WB 〕をR,G,B各チャンネルに分配するデー
タセレクタ21、上記データセレクタ20により分配さ
れたR,G,B各チャンネルの黒シェーディング補正デ
ータD〔BR 〕, D〔BG 〕,D〔BB 〕をそ
れぞれアナログ化する各D/A変換器23R,23G,
23B、上記データセレクタ21により分配されたR,
G,B各チャンネルの白シェーディング補正データD〔
WR 〕, D〔WG 〕,D〔WB 〕をそれぞれア
ナログ化する各D/A変換器24R,24G,24B、
これらD/A変換器23R,23G,23B,24R,
24G,24Bの出力側に設けた各ローパスフィルタ2
5R,25G,25B,26R,26G,26Bにより
構成されている。
【0037】このシェーディング補正信号形成部14に
おいて、上記ローパスフィルタ15R,15G,15B
は、それぞれ上記A/D変換器12R,12G,12B
のクロック周波数の1/8の周波数を遮断周波数とする
ディジタルフィルタであって、上記撮像出力同時データ
DR , DG , DB の帯域を1/8に制限する
帯域制限処理を施す。
【0038】また、上記データセレクタ16は、上記ロ
ーパスフィルタ15R,15G,15Bにより帯域制限
処理が施されたR,G,B各チャンネルの撮像出力同時
データDR , DG , DB を1チャンネルずつ
点順次に選択して、データ数を1/8に間引いた点順次
データD〔R/G/B〕を形成する。このデータセレク
タ16により形成される点順次データD〔R/G/B〕
は、上記カメラヘッドの撮像素子の各全画素の8画素毎
の信号電荷による撮像出力信号の信号レベルを点順次に
示すものとなる。
【0039】上記データ処理回路17は、上記撮像素子
の黒シェーディング特性及び白シェーディング特性に応
じた黒シェーディング補正データD〔BR /BG /
BB 〕及び白シェーディング補正データD〔WR /
WG /WB 〕を上記データセレクタ16から供給さ
れる点順次データD〔R/G/B〕に基づいて求めて上
記ワーキングメモリ18に点順次に記憶する。さらに、
上記データ処理回路17は、実際の撮像動作時に、上記
ワーキングメモリ18から上記黒シェーディング補正デ
ータ及び白シェーディング補正データを点順次に読み出
して、上記各セレクタ20,21を介して出力する。
【0040】この具体例において、上記データ処理回路
17は、上記撮像素子の各全画素の8画素毎の信号電荷
による撮像出力信号の信号レベルを点順次に示す点順次
データD〔R/G/B〕について、水平方向で同じ位置
にある画素の撮像出力レベルを示すレベルデータを積分
することにより、S/Nを高めたレベルデータを用いて
水平方向のシェーディング特性を示すデータ列を得て、
このデータ列から水平方向のシェーディング補正データ
を点順次に形成するともに、垂直方向で同じ位置にある
画素の撮像出力レベルを示すレベルデータを積分するこ
とにより、S/Nを高めたレベルデータを用いて垂直方
向のシェーディング特性を示すデータ列を得て、このデ
ータ列から垂直方向のシェーディング補正データを点順
次に形成する。
【0041】上記データ処理回路17から点順次に出力
される黒シェーディング補正データD〔BR /BG 
/BB 〕が供給される上記セレクタ20は、当該黒シ
ェーディング補正データを上記R,G,B各チャンネル
のD/A変換器23R,23G,23Bに分配供給する
もので、例えばラッチ回路により構成される。そして、
上記D/A変換器23R,23G,23Bは、上記セレ
クタ20から供給される上記黒シェーディング補正デー
タD〔BR /BG /BB 〕をそれぞれアナログ化
する。
【0042】上記黒シェーディング補正データD〔BR
 〕をアナログ化する上記D/A変換器23Rの出力信
号は、上記ローパスフィルタ25Rを介して上記補正処
理回路3のRチャンネルの減算器8Rに黒シェーディン
グ補正信号BR として供給される。また、上記黒シェ
ーディング補正データD〔BG 〕をアナログ化する上
記D/A変換器23Gの出力信号は、上記ローパスフィ
ルタ25Gを介して上記補正処理回路3のGチャンネル
の減算器8Gに黒シェーディング補正信号BG として
供給される。更に、上記黒シェーディング補正データD
〔BB 〕をアナログ化する上記D/A変換器23Bの
出力信号は、上記ローパスフィルタ25Bを介して上記
補正処理回路3のBチャンネルの減算器8Bに黒シェー
ディング補正信号BB として供給される。
【0043】また、上記データ処理回路17から点順次
に出力される上記白シェーディング補正データD〔WR
 /WG /WB 〕が供給される上記セレクタ21は
、上記白シェーディング補正データD〔WR /WG 
/WB 〕を上記D/A変換器24R,24G,24B
に分配供給するもので、例えばラッチ回路により構成さ
れる。そして、上記D/A変換器24R,24G,24
Bは、上記セレクタ21から供給される上記白シェーデ
ィング補正データD〔BR 〕, D〔BG 〕, D
〔BB 〕をそれぞれアナログ化する。
【0044】上記白シェーディング補正データD〔WR
 〕をアナログ化する上記D/A変換器24Rの出力信
号は、上記ローパスフィルタ26Rを介して上記補正処
理回路3のRチャンネルの除算器8Rに白シェーディン
グ補正信号WR として供給される。また、上記白シェ
ーディング補正データD〔WG 〕をアナログ化する上
記D/A変換器24Gの出力信号は、上記ローパスフィ
ルタ26Gを介して上記補正処理回路3のGチャンネル
の除算器8Gに白シェーディング補正信号WG として
供給される。さらに、上記白シェーディング補正データ
D〔WB 〕をアナログ化する上記D/A変換器24B
の出力信号は、上記ローパスフィルタ26Bを介して上
記補正処理回路3の除算器8Bに白シェーディング補正
信号WB として供給される。
【0045】ここで、上記撮像素子の各撮像面に光が入
射しない状態でのシェーディング特性すなわち黒シェー
ディング特性の検出動作は、上記カメラヘッドのアイリ
スを開閉することにより随時行うことができるのである
が、上記白シェーディング特性の検出動作は、例えばポ
ルタパターン等の白色パターンを用いて、上記撮像素子
の各撮像面全面に輝度100%に相当する光量の均一な
光が入射する状態で撮像を行う必要があり、頻繁に行う
ことができないので、上記白シェーディング特性の検出
動作により求めた最新の白シェーディング補正データを
上記EEPROMによるバックアップメモリ19に記憶
しておく。
【0046】一般に撮像素子のシェーディング特性は撮
像面の中心部よりも周縁部分の方が大きな変化を示すの
で、撮像面の中心部のデータ数が少なくなるようデータ
を間引くことにより、上記バックアップメモリ19の記
憶容量を節約することができる。例えば、水平方向の白
シェーディング補正データD〔WR /WG /WB 
〕H に対しては、データ数を撮像面の周縁部で1/8
に間引き、中央部では1/128のデータ数に間引くダ
ウンサンプリング処理を施し、また、垂直方向の白シェ
ーディング補正データD〔WR /WG /WB 〕V
 に対しては、データ数を撮像面の周縁部で1/4に間
引き、中央部分では1/32のデータ数に間引くダウン
サンプリング処理を施す。
【0047】この具体例では、上記白シェーディング特
性の検出動作により求めた最新の白シェーディング補正
データD〔WR /WG /WB 〕を上記ワーキング
メモリ18から読み出して、ダウンサンプリング処理を
施すことによりデータを間引いて上記バックアップメモ
リ19に記憶し、また、このバッファメモリ19から読
み出されるデータ数の少ない白シェーディング補正デー
タに補間処理を施して白シェーディング補正データとし
て上記ワーキングメモリ18に書き込む処理回路を上記
データ処理回路17に設けてある。
【0048】また、上記シェーディング補正信号形成部
13では、上記D/A変換器23R,23G,23Bか
らローパスフィルタ25R,25G,25Bを介して上
記補正処理回路3に供給されるR,G,B各チャンネル
の黒シェーディング補正信号BR ,BG ,BB 及
び上記D/A変換器24R,24G,24Bからローパ
スフィルタ26R,26G,26Bを介して上記補正処
理回路3に供給される白シェーディング補正信号WR 
, WG , WB は、それぞれ上記ローパスフィル
タ25R,25G,25B,26R,26G,26Bの
フィルタ特性により立ち上がりエッジおよび立ち下がり
エッジの波形が鈍ってしまい適正な補正処理を行うこと
ができなくなる虞れがある。そこで、この具体例におけ
るシェーディング補正信号形成部13では、上記ワーキ
ングメモリ18から上記水平方向の黒シェーディング補
正データD〔BR /BG /BB 〕Hと白シェーデ
ィング補正データD〔WR /WG /WB 〕H を
読み出す際に、各ラインの先頭データを早めに期間だけ
繰り返し読み出すことにより、上記ローパスフィルタ2
5R,25G,25B,26R,26G,26Bのフィ
ルタ特性による波形歪みの影響が正規の補正期間に現れ
ないようにして、適正な補正処理を行うことができるよ
うにする。
【0049】上述のようにこの具体例のシェーディング
補正回路では、3つの撮像素子の撮像出力信号ER ,
EG ,EB について、R,G,B各チャンネルのA
/D変換器12R,12G,12Bによりディジタル化
された撮像出力データDR ,DG ,DB から各撮
像素子毎のシェーディング補正データを形成してRAM
によるワーキングメモリ18に記憶しておくので、実際
の撮像時に、上記ワーキングメモリ18から読み出され
るシェーディング補正データに基づいて、各撮像素子毎
のシェーディング補正信号を形成し、上記各撮像素子の
撮像出力信号ER ,EG ,EB にシェーディング
補正処理を自動的に施すことができる。
【0050】しかも、この具体例のシェーディング補正
回路では、撮像素子の各撮像面に光が入射しない状態に
露光制御して、この露光制御状態で上記撮像素子の撮像
出力信号ER ,EG ,EB をRGB各チャンネル
のA/D変換器12R,12G,12Bによりディジタ
ル化した撮像出力データDR ,DG ,DB から各
撮像素子毎の黒シェーディング補正データD〔BR 〕
,D〔BG 〕,D〔BB 〕を形成する。また、上記
撮像素子の各撮像面全面に光量の均一な光が入射する状
態に露光制御して、この状態で上記撮像素子の撮像出力
信号ER ,EG ,EB をディジタル化したR,G
,B各チャンネルの撮像出力データDR ,DG ,D
B から各撮像素子毎の白シェーディング補正データD
〔WR 〕,D〔WG 〕,D〔WB 〕を形成する。 そして、上記黒シェーディング補正データD〔BR 〕
,D〔BG 〕,D〔BB 〕及び白シェーディング補
正データD〔WR 〕,D〔WG 〕,D〔WB 〕を
ワーキングメモリ18に記憶しておくので、実際の撮像
時に、上記ワーキングメモリ18から読み出される黒シ
ェーディング補正データD〔BR 〕,D〔BG 〕,
D〔BB 〕及び白シェーディング補正データD〔WR
 〕,D〔WG〕,D〔WB 〕に基づいて黒シェーデ
ィング補正信号BR ,BG ,BB 及び白シェーデ
ィング補正信号WR ,WG ,WB を形成して、上
記各撮像素子の撮像出力信号ER ,EG ,EB に
黒シェーディング補正処理及び白シェーディング補正処
理を迅速且つ確実に施すことができる。
【0051】また、この具体例のシェーディング補正回
路では、撮像出力信号ER ,EG ,EB について
、各撮像面に光が入射しない状態での撮像出力信号ER
 ,EG ,EB をディジタル化した各撮像出力デー
タをそれぞれ1/8のデータ数に間引いた点順次の黒シ
ェーディング補正データD〔BR /BG /BB 〕
とし、また、各撮像面全面に光量の均一な光が入射した
状態での各撮像出力信号ER ,EG ,EB をディ
ジタル化した各撮像出力データDR ,DG ,DB 
をそれぞれ1/8のデータ数に間引いた白シェーディン
グ補正データD〔WR/WG /WB 〕とするので、
シェーディング補正データのデータ量を削減することが
でき、しかも、上記点順次の黒シェーディング補正デー
タD〔BR /BG /BB 〕及び白シェーディング
補正データD〔WR /WG /WB 〕をワーキング
メモリ18にまとめて記憶するので、各撮像素子毎に黒
シェーディング補正データと白シェーディング補正デー
タを記憶する複数の記憶手段を必要とすることなく、複
数の撮像素子のシェーディング補正に必要な各種シェー
ディング補正データを1つのメモリに記憶することがで
きる。
【0052】さらに、この具体例のシェーディング補正
回路では、上記RGB各チャンネルのアナログ・ディジ
タル変換器12R,12G,12Bによりディジタル化
した撮像出力データDR ,DG ,DB から各ディ
ジタル化された撮像出力信号ER ,EG ,EB の
レベルデータを水平方向及び垂直方向に積分して、水平
方向のシェーディング成分に応じた黒シェーディング補
正データD〔BR /BG /BB 〕H 及び白シェ
ーディング補正データD〔WR /WG /WB 〕H
 と垂直方向のシェーディング成分に応じた黒シェーデ
ィング補正データD〔BR /BG /BB 〕V 及
び白シェーディング補正データD〔WR /WG /W
B 〕V をシェーディング補正データとして形成する
ので、シェーディング補正に用いるシェーディング補正
データのデータ量を削減することができ、記憶容量の少
ない。ワーキングメモリ18を用いてシェーディング補
正データを記憶することができる。
【0053】さらにまた、この具体例のシェーディング
補正回路では、シェーディング補正データを記憶する記
憶手段としてRAMによるワーキングメモリ18とEE
PRPMによるバックアップメモリ19を備えることに
より、上記ワーキングメモリ18を用いてシェーディン
グ補正データの形成処理やこのシェーディング補正デー
タに基づくシェーディング補正処理を行うことができ、
上記バックアップメモリ19を用いて上記シェーディン
グ補正データを長期間保存することができる。しかも、
上記バックアップメモリ19には、撮像素子の端部に対
応する出力データに比べて中心部に対応する出力データ
の数が少なくなるように間引いたシェーディング補正デ
ータを記憶させるので、記憶容量の少ない比較的に安価
なEEPROMを用いることができる。
【0054】なお、例えば、上述の具体例では、上記撮
像出力信号ER,EG ,EB について、補正処理回
路3によりアナログ的にシェーディング補正処理を施す
ようにしたが、RGB各チャンネルのA/D変換器12
R,12G,12Bの後段にディジタル的なシェーディ
ング補正処理を行う補正処理回路を設け、この補正処理
回路に上記各セレクタを20,21を介して黒シェーデ
ィング補正データD〔BR 〕,D〔BG 〕,D〔B
B 〕及び白シェーディング補正データD〔WR 〕,
D〔WG 〕,D〔WB 〕を供給するようにしてもよ
い。
【0055】
【発明の効果】上述のように、本発明のシェーディング
補正装置においては、複数の異なるカメラヘッドからの
複数の異なる撮像出力信号にそれぞれ対応するシェーデ
ィング補正を行うためのシェーディング補正用の信号を
発生する補正信号発生手段を設け、これらカメラヘッド
の中から選択的に選ばれたカメラヘッドからの撮像出力
信号に対して、選択されたカメラヘッドに対応するシェ
ーディング補正用信号を用いて、そのカメラヘッドの撮
像出力信号のシェーディング補正を行ってカメラ本体に
送るようにしたことにより、複数のカメラヘッドの中か
ら選択的に1つのカメラヘッドを選んでカメラ本体側と
接続する場合であっても、簡単にシェーディング補正さ
れた信号をカメラ本体側に送るようにすることが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のシェーディング補正装置の一実
施例を示すブロック回路図である。
【図2】本発明実施例のビデオカメラシステムを示すブ
ロック図である。
【図3】本発明の実施例のシェーディング補正処理の他
の具体的回路を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
53,54,55・・・・・切換スイッチ60・・・・
・・・・・・・補正信号発生手段61・・・・・・・・
・・・垂直同期分離回路62・・・・・・・・・・・シ
ェーディング波形発生器63,64・・・・・・・・シ
ェーディング調整回路72・・・・・・・・・・・加算

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数の画素がマトリクス状に配置され
    た撮像素子を有する交換可能なカメラヘッドからの撮像
    出力信号のシェーディング成分を除去するシェーディン
    グ補正を行うと共に、上記撮像素子からの撮像出力信号
    を映像信号に変換する信号処理を行うカメラ本体に対し
    て上記シェーディング補正した撮像出力信号を送るシェ
    ーディング補正装置であって、複数の異なる上記カメラ
    ヘッドからの複数の異なる撮像出力信号にそれぞれ対応
    するシェーディング補正を行うためのシェーディング補
    正用の信号を発生する補正信号発生手段を設け、上記複
    数の異なるカメラヘッドの中から選択的に選ばれたカメ
    ラヘッドからの撮像出力信号に対して、当該選択された
    カメラヘッドに対応するシェーディング補正用信号を用
    いて、そのカメラヘッドの撮像出力信号のシェーディン
    グ補正を行って上記カメラ本体に送ることを特徴とする
    シェーディング補正装置。
JP3163295A 1991-04-11 1991-04-11 シェーディング補正装置 Withdrawn JPH04313971A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009049609A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Fujitsu Microelectronics Ltd 補正回路、補正方法及び撮像装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009049609A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Fujitsu Microelectronics Ltd 補正回路、補正方法及び撮像装置

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