JPH0488766A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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Publication number
JPH0488766A
JPH0488766A JP2205784A JP20578490A JPH0488766A JP H0488766 A JPH0488766 A JP H0488766A JP 2205784 A JP2205784 A JP 2205784A JP 20578490 A JP20578490 A JP 20578490A JP H0488766 A JPH0488766 A JP H0488766A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
time
pixel
signal
ccd
Prior art date
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Pending
Application number
JP2205784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsunori Adachi
足達 満則
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2205784A priority Critical patent/JPH0488766A/en
Publication of JPH0488766A publication Critical patent/JPH0488766A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a picture with high resolution in a short time by moving a 2-dimension image pickup element so as to form the arrangement of picture elements in a grating of checkers thereby interpolating a missing part of the picture and displaying it. CONSTITUTION:An image of an object 1 is formed on a 2-dimension CCD 3 by a lens 2. An image forming face is scanned by one frame and voltages VH, VV are not fed from a synchronizing panel 5 to X, Y inching device 4 for a time T0 at the start of operation. When both the voltages VH, VV are fed for the vertical blanking period of a succeeding frame at a time T1, one frame is scanned and inter-element information is obtained. When the voltages VH, VV are eliminated at a time T2 finally, the CCD 3 restores the initial state. Thus, a signal 1a extracted from the CCD 3 is stored once in a frame memory 6 of a next stage twice sequentially and then read to be a signal 1b. The picture element is interpolated by an interpolation filter 7 and the result is a signal 1c.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、撮像素子を微小移動させて高解像変化する
場合に、読取時間を短縮することができる撮像装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an imaging device that can shorten the reading time when changing the resolution by minutely moving an imaging element.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第7図は例えば特開昭58−64875号公”報に示さ
れた従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。こ
の第7図において、1は被写体、2はこの被写体1の像
を作るレンズであり、このレンズ2の後方に2次元撮像
素子としての2次元CCD(Charge Coupl
ed Device)が配置されている。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional imaging device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-64875. In FIG. At the back of this lens 2, there is a two-dimensional CCD (Charge Couple) as a two-dimensional image sensor.
ed Device) is located.

この2次元CCD 3はレンズ2で作られた被写体1の
像を電気信号に変換するものであり、この2次元CCD
3を画素ピッチ以1にX、Y微小移動装置4により微小
移動させるようになっている。
This two-dimensional CCD 3 converts the image of the subject 1 created by the lens 2 into an electrical signal.
3 is minutely moved by an X and Y minute movement device 4 by one pixel pitch or less.

また、5は同期盤であり、この同期盤5により、被写体
1からの入射光の光軸に対して、1フレーム毎に水平方
向または垂直方向に2次元CCD3を微小移動させるた
めの電圧V、、V、がX、Y微小移動装置4に印加され
るとともに、同′#J4信号φ、。
Further, numeral 5 denotes a synchronous disk, and the synchronous disk 5 uses a voltage V to move the two-dimensional CCD 3 minutely in the horizontal or vertical direction for each frame with respect to the optical axis of the incident light from the subject 1. , V, are applied to the X, Y minute movement device 4, and the same '#J4 signal φ,.

φ、が2次元CCD3に供給されるようになっている。φ, is supplied to the two-dimensional CCD 3.

また、2次元CCD 3の出力信号はフレームメモリ6
に保持されるようになっている。このフレームメモリ6
の出力信号は表示器8で表示されるようになっている。
In addition, the output signal of the two-dimensional CCD 3 is transmitted to the frame memory 6.
It is designed to be held in This frame memory 6
The output signal is displayed on a display 8.

次に動作について説明するが、まず、第8図を用いて従
来例の原理について説明する。第8図は2次元CCI)
3を構成する画素の配列状態を例示的に示すものであり
、rOJ印の位置に単画素がそれぞれ配置されている。
Next, the operation will be explained, but first, the principle of the conventional example will be explained using FIG. Figure 8 is two-dimensional CCI)
This figure exemplarily shows the arrangement state of pixels constituting 3, in which a single pixel is arranged at each position marked rOJ.

したがって、この場合の解像度は、X軸方向にr3J、
Y軸方向にr2Jである。もし、「×」印とrOJ印の
位置にも単画素があるとすると、2次元CCD素子とし
ては、24個の単画素が必要となる。
Therefore, the resolution in this case is r3J in the X-axis direction,
It is r2J in the Y-axis direction. If there are single pixels at the positions of the "x" mark and the rOJ mark, 24 single pixels would be required as a two-dimensional CCD element.

そこで、従来例では、2次元CCDをフレームごとに画
素ピッチ以下の所定距離移動させて、「×」印の位置に
ある情報、すなわち、素子間情報を得るようになし、こ
の場合、6個の単画素からなる2次元CCDから実質的
に24個の単画素からなる2次元CCDと同等の解像度
が得られるようにする。
Therefore, in the conventional example, the two-dimensional CCD is moved a predetermined distance less than the pixel pitch for each frame to obtain the information at the position of the "x" mark, that is, the inter-element information. To obtain a resolution substantially equivalent to a two-dimensional CCD consisting of 24 single pixels from a two-dimensional CCD consisting of a single pixel.

次に、従来例の動作を上述のごとく、解像度をX軸方向
およびY軸方向ともに2倍とする場合を例にとり第8図
および第9図を参照しながら説明する。
Next, the operation of the conventional example will be described with reference to FIGS. 8 and 9, taking as an example the case where the resolution is doubled in both the X-axis direction and the Y-axis direction as described above.

まず、第7図において、被写体重をレンズ2により、2
次元CCD3上に結像させる。この結像面を1フレーム
で走査するわけであるが、この際に、動作開始時の第9
図における時間T0においては、同期盤5からX、Ym
小移動装置4には、第9rJ!lA、  Bc:示tヨ
’+ニ、を圧v+、vv+;!Epmされていない。
First, in Fig. 7, the weight of the subject is adjusted to 2 by using lens 2.
An image is formed on the dimensional CCD 3. This imaging plane is scanned in one frame, and at this time, the 9th image plane at the start of operation is
At time T0 in the figure, X, Ym from the synchronous board 5
The small moving device 4 has the 9th rJ! lA, Bc: Show tyo'+d, pressure v+, vv+;! Not Epm'd.

したがって、時間T0〜T、の間は、被写体lの光情報
のうち、2次元CCD3のX、Y軸上の位置(1,1)
を走査開始点とすると、lフレームの走査が同期盤5か
らの信号φに、φ、に同期して行われる。
Therefore, between time T0 and T, the position (1, 1) on the X and Y axes of the two-dimensional CCD 3 is included in the optical information of the subject l.
When the scanning start point is taken as the scanning start point, scanning of 1 frame is performed in synchronization with the signal φ from the synchronous board 5.

時間T1における次のフレームの垂直ブランキング期間
中、同期盤5より、第9図Aに示すように、電圧VMが
X、Y微小移動装置4に印加され、2次元CCD 3は
X、Y軸上の位置(1,2>を走査開始とする位置に移
動する。
During the vertical blanking period of the next frame at time T1, as shown in FIG. Move to the upper position (1, 2> as the scanning start position).

この位置(1,2)を走査開始点とする1フレームの走
査が行われ、素子間情報である×印の画素値が得られる
One frame of scanning is performed with this position (1, 2) as the scanning starting point, and pixel values marked with an x, which is inter-element information, are obtained.

次いで、第9図の時間T8における次のフレームの垂直
ブランキング期間中、同期盤5よりX。
Then, during the vertical blanking period of the next frame at time T8 in FIG.

Y微小移動装置4には、第9図A、Bに示すように、電
圧■9、Vνが印加され、2次元CCD3はX、Y軸上
の位置(2,2)を走査開始点とする位置に移動する。
As shown in FIGS. 9A and 9B, voltages 9 and Vν are applied to the Y minute movement device 4, and the two-dimensional CCD 3 sets the scanning start point at position (2, 2) on the X and Y axes. Move to position.

この位置(2,2)を走査開始点とする1フレームの走
査が行われ、素子間情報であるrxJ印の画素値が得ら
れる。
One frame of scanning is performed with this position (2, 2) as the scanning start point, and the pixel value of the rxJ mark, which is inter-element information, is obtained.

さらに、第9図における時1wl T sの次のフレー
ムの垂直ブランキング期間中、同期盤5よりXYlk小
移動装置4には第9図A、Hに示すように、電圧■。の
印加は解除され、さらに電圧■、の印加はそのまま継続
される。したがって、2次元CCD3はX、Y軸の位置
(1,2)を走査開始点とする位置に移動する。
Furthermore, during the vertical blanking period of the next frame at time 1wl T s in FIG. 9, the voltage ■ is applied to the XYlk small movement device 4 from the synchronous board 5, as shown in FIGS. 9A and H. The application of the voltage is canceled, and the application of the voltage . Therefore, the two-dimensional CCD 3 moves to a position where the scanning start point is position (1, 2) on the X and Y axes.

この位!(1,2)を走査開始点とする1フレームの走
査が行われ、素子間情報である「×」印の画素値が得ら
れる。
This much! One frame of scanning is performed with (1, 2) as the scanning starting point, and pixel values marked with an "x", which is inter-element information, are obtained.

最後に、第9図の時間T、において、X、Y微小移動装
置4に印加していた電圧V、も第9図の已に示すように
取り去ると、2次元CCD3は初期状態、すなわち、X
、Y軸上の位置(1,1)の所に戻り、動作を完了する
Finally, at time T in FIG. 9, when the voltage V applied to the X, Y minute movement device 4 is also removed as shown in FIG. 9, the two-dimensional CCD 3 returns to the initial state, that is,
, returns to position (1, 1) on the Y axis and completes the operation.

この場合は2次元C0D3を持つ固有の解像度より、縦
、横とも2倍になる。
In this case, the vertical and horizontal resolution will be twice as high as the inherent resolution of two-dimensional C0D3.

このようにして、2次元CCD3より取り出された情報
は順次4回次段のフレームメモIJ 6に一旦記憶され
た後、読み出されて、表示器8に一つの画像として表示
される。したがって、表示器8からは高解像度の画像を
得ることができる。
In this way, the information extracted from the two-dimensional CCD 3 is stored in the next frame memo IJ 6 four times in sequence, and then read out and displayed on the display 8 as one image. Therefore, a high resolution image can be obtained from the display 8.

〔発明が解決しようとするl!題〕[What the invention tries to solve! Title]

従来の撮像装置は以上のように構成されているので、画
素を増加させるために、画素ピッチ以下の移動回数が多
く、画像の読取時間が長くなるという課題があった。
Since the conventional imaging device is configured as described above, there is a problem that in order to increase the number of pixels, the number of movements below the pixel pitch is large, and the image reading time becomes long.

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、高解像度の画像を短い時間で読み取ることがで
きる撮像装置を得ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to obtain an imaging device that can read high-resolution images in a short time.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係る撮像装置は、2次元撮像素子を画素ピッ
チ以下に碁盤の目格子状の画素配列となるように移動さ
せるx、y微小移動装置と、2次元撮像素子を移動させ
た位置での出力信号を2次元撮像素子の動かした位置に
相当するアドレスに記憶する記憶手段と、この記憶手段
の出力信号を補間して表示器に表示させる補間フィルタ
とを設けたものである。
The imaging device according to the present invention includes an x, y micro-movement device that moves a two-dimensional imaging device so that it has a pixel array in a checkerboard grid below the pixel pitch, and a The apparatus is provided with a storage means for storing an output signal at an address corresponding to the position moved by the two-dimensional image sensor, and an interpolation filter for interpolating the output signal of the storage means and displaying it on a display.

〔作 用〕[For production]

この発明における微小移動手段は2次元撮像素子を碁盤
の目格子状に画素配列となるように動かすため、2次元
撮像素子は碁盤の目の格子状の画素部分のみを読み取り
、記憶手段に記憶するとともに、画像の欠落部分を補間
フィルタにより補間して表示器に表示するものである。
The micro-moving means in this invention moves the two-dimensional imaging device so that the pixels are arranged in a grid pattern, so the two-dimensional imaging device reads only the pixel portions in the grid pattern and stores them in the storage device. In addition, the missing portions of the image are interpolated using an interpolation filter and displayed on the display.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の撮像装置の実施例について図面に基づ
き説明する。第1図はその一実施例の構成を示すブロッ
ク図である。この第1図において、被写体1、レンズ2
.2次元撮像素子としての2次元CCD3、x、y微小
移動装置4は第7図の従来例と同じである。
Embodiments of the imaging device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment. In this figure 1, subject 1, lens 2
.. The two-dimensional CCD 3 as a two-dimensional image sensor and the x, y minute movement device 4 are the same as the conventional example shown in FIG.

また、同期盤5からは、被写体lからの入射光の光軸に
対して1フレーム毎に水平方向または垂直方向に2次元
CCD 3を微小移動させるための電圧■。、VyがX
、Y微小移動w装置4に印加するようになっているとと
もに、同期信号φ1.φνが2次元CCD3に供給され
るようになっている。
Further, from the synchronization board 5, a voltage (2) is applied to move the two-dimensional CCD 3 minutely in the horizontal or vertical direction for each frame with respect to the optical axis of the incident light from the subject l. , Vy is X
, Y minute movement w device 4, and a synchronizing signal φ1. φν is supplied to the two-dimensional CCD 3.

この点も第7図の従来例と同様である。This point is also similar to the conventional example shown in FIG.

さらに、2次元CCD3の出力信号を記憶手段としての
フレームメモリ6に記憶する点についても第7図の従来
例と同様である。
Furthermore, the point that the output signal of the two-dimensional CCD 3 is stored in the frame memory 6 as storage means is also similar to the conventional example shown in FIG.

7はフレームメモリ6より出力された信号から欠落画素
部分をまわりの画素より補間する補間フィルタであり、
この実施例の特徴をなす部・分である。この補間フィル
タ8の出力信号を表示器8に送り、表示するようになっ
ている。
7 is an interpolation filter that interpolates the missing pixel part from the surrounding pixels from the signal output from the frame memory 6;
These are the features of this embodiment. The output signal of this interpolation filter 8 is sent to a display 8 for display.

次に動作について説明するが、それに先立ち、この発明
の理解を容易にするために、まず、この発明の原理から
先に説明することにする。
Next, the operation will be explained, but first, in order to make the invention easier to understand, the principle of the invention will be explained first.

第2図は2次元CCD3を構成する画素の配列状態を例
示的に示すものであり、図中の「○」印の位置に単画素
がそれぞれ配置されている。したがって、この場合の解
像度はX軸方向に「3」、Y軸方向に「2」である。
FIG. 2 exemplarily shows the arrangement of pixels constituting the two-dimensional CCD 3, and single pixels are arranged at the positions marked with "○" in the figure. Therefore, the resolution in this case is "3" in the X-axis direction and "2" in the Y-axis direction.

もし、「×」印と「0」印の位置にも単画素があるとす
ると、2次元CCDとしては、24個の単画素が必要と
なる。
If there are single pixels at the positions of the "x" mark and the "0" mark, then 24 single pixels would be required as a two-dimensional CCD.

そこで、この発明では、2次元CCD3をフレーム毎に
画素ピッチ以下の斜め方向に移動させて、「■」印の位
置にある情報、すなわち、素子間情報をも得るようにな
し、また、「×」印の位置にある情報は周りの「■」印
とrOJ印の画素から補間することにより、この場合、
6個の単画素からなる2次元CCDから実質的に24個
の単画素からなる2次元CCDと同等の解像度が得られ
るようにする。
Therefore, in this invention, the two-dimensional CCD 3 is moved in a diagonal direction below the pixel pitch for each frame to obtain information at the position of the "■" mark, that is, inter-element information. In this case, the information at the position of the "mark" is interpolated from the surrounding pixels of the "■" mark and the rOJ mark.
To obtain a resolution substantially equivalent to a two-dimensional CCD consisting of 24 single pixels from a two-dimensional CCD consisting of 6 single pixels.

次に、この実施例の具体的動作について説明する。上述
のごとく解像度をX軸方向、Y軸方向とも2倍とする場
合を例にとり、第1図および第3図をも参照しながら説
明する。
Next, the specific operation of this embodiment will be explained. Taking as an example the case where the resolution is doubled in both the X-axis direction and the Y-axis direction as described above, the explanation will be made with reference to FIGS. 1 and 3.

被写体1をレンズ2により2次元CCDa上に結像させ
る。この2次元CCD3上の結像面を1フレームで走査
するわけであるが、この際、動作開始時の第3図におけ
る時間T、においては、同期盤5からX、Y微小移動装
置4には、第3図のA、Hに示すように、電圧VH,V
、が印加されていない。
A subject 1 is imaged onto a two-dimensional CCDa by a lens 2. The imaging plane on this two-dimensional CCD 3 is scanned in one frame, and at this time, at time T in FIG. , as shown in A and H in Fig. 3, the voltages VH and V
, is not applied.

したがって、時間T0〜T、の間は被写体lの光情報の
うち、2次元CCD3のX、Y軸上の位置(1,1)を
走査開始点とする1フレームの走査が同期盤5からの信
号φ■、φVに同期して行われる。
Therefore, from time T0 to time T, one frame of optical information of the subject l is scanned from the synchronous board 5 with the scanning start point at position (1, 1) on the X and Y axes of the two-dimensional CCD 3. This is done in synchronization with the signals φ■ and φV.

この走査により、「○」印の画素が得られる。Through this scanning, pixels marked with "○" are obtained.

次に、第3図の時間T、における次のフレームの垂直ブ
ランキング期間中、同期盤5より、第3図のA、Bに示
すように、電圧V、、Vνの両方を印加すると、2次元
CCD3はX、Y軸上の位置<2.2 )を走査開始点
とすると、1フレームの走査が行われ、素子間情報であ
る「■」印の情報が得られる。
Next, during the vertical blanking period of the next frame at time T in FIG. 3, when both voltages V, , Vν are applied from the synchronous board 5 as shown in A and B in FIG. When the scanning start point of the dimensional CCD 3 is set at a position <2.2) on the X and Y axes, one frame of scanning is performed, and information marked with "■" which is inter-element information is obtained.

最後に時間T!において、X、Y微小移動装置4に印加
していた電圧V□、Vvを取り去ると、2次元CCD3
は初期状態、すなわち、X、Y軸上の位置(1,1)の
所に戻り、動作が完了する。これによって、「O」印と
「■」印で示される画素情報が得られる。
Finally time T! When the voltages V□ and Vv applied to the X and Y minute movement devices 4 are removed, the two-dimensional CCD 3
returns to the initial state, ie, position (1, 1) on the X and Y axes, and the operation is completed. As a result, pixel information indicated by the "O" mark and the "■" mark is obtained.

このようにして、2次元CCD3より取り出された信号
1aは順次2回次段のフレームメモリ6に一旦記憶され
た後、読み出され、信号1bとなる。この信号1bは第
2図の「■」印とrOJ印のみがある信号である。
In this way, the signal 1a extracted from the two-dimensional CCD 3 is once stored in the next stage frame memory 6 twice in sequence, and then read out to become the signal 1b. This signal 1b is a signal that has only the "■" mark and the rOJ mark in FIG.

この第2図上の「×j印で示される画素は補間フィルタ
フにより補間され、信号ICとなる。この信号ICは表
示器8に一つの画像として表示される。したがって、表
示器8からは、高解像度の画像を得ることができる。
The pixels indicated by "xj" in FIG. 2 are interpolated by the interpolation filter and become the signal IC. This signal IC is displayed on the display 8 as one image. High resolution images can be obtained.

ここで、従来例と比べて、「×」印は補間により得てい
るため、解像度の劣化が起こる。しかも、その解像度の
劣化は人間の視覚度の低い高周波の斜め成分(細かい斜
め縞)となるため、実用上の画像の劣化はほとんど起こ
らない。
Here, compared to the conventional example, since the "x" mark is obtained by interpolation, the resolution deteriorates. Moreover, since the degradation in resolution results in high-frequency diagonal components (fine diagonal stripes) with low visual acuity for humans, practically no image degradation occurs.

第4図にこの発明と従来例の解像度の特性を示す。この
第4図は横軸に水平空間周波数、縦軸に垂直空間周波数
をそれぞれとって示している。
FIG. 4 shows the resolution characteristics of the present invention and the conventional example. In FIG. 4, the horizontal axis represents the horizontal spatial frequency, and the vertical axis represents the vertical spatial frequency.

従来例で最終の画素数がMXN (水平方向M画素、垂
直方向N画素)画素である場合の空間周波数の表現可能
領域は第4図の斜線部分と「×」印のハツチ部分で示さ
れる矩形の領域となる。
In the conventional example, when the final number of pixels is MXN (M pixels in the horizontal direction, N pixels in the vertical direction), the expressible area of the spatial frequency is the rectangle shown by the diagonal line and the hatched area marked with an "X" in Fig. 4. This is the area of

一方、この発明の表現可能領域は第4図の斜線部分で示
される三角形の領域となる。この第4図で「×」印のハ
ツチ部分は人間の視覚度の低い画像上では、細かい斜め
線となるため、実用上では、従来例の解像度とこの発明
の解像度の違いは人間の眼には、はとんど惑しられない
On the other hand, the expressible area according to the present invention is a triangular area shown by the hatched area in FIG. In Figure 4, the hatched area marked with an "x" becomes a fine diagonal line on an image with low visual acuity for humans, so in practical terms, the difference between the resolution of the conventional example and the resolution of this invention is noticeable to the human eye. I can't be confused at all.

したがって、はぼ同等の解像度を有した画像を読み取る
場合、この発明では、従来例に比べて読取時間が半分で
よい特徴ををする。
Therefore, when reading an image having approximately the same resolution, the present invention has a feature that the reading time can be halved compared to the conventional example.

次に〜補間フィルタフについて説明する。補間フィルタ
7はタップ数の多いディジタルフィルタから簡単なもの
まで考えられるが、ここでは、最も単純な補間フィルタ
の補間論理を説明する。
Next, the interpolation filter will be explained. Although the interpolation filter 7 can range from a digital filter with a large number of taps to a simple one, the interpolation logic of the simplest interpolation filter will be explained here.

まず、第2図に示されるような碁盤の目格子状の画素配
列(「○」印と「■」印で示された画素配列)から「×
」印の画素値を得る論理を第5図を用いて説明する。
First, from the pixel array in the form of a checkerboard grid (the pixel array indicated by "○" and "■" marks) as shown in Figure 2,
The logic for obtaining the pixel values marked with "" will be explained using FIG.

通常、碁盤の目格子状の画素配列より補間値を得る場合
、第5図ta+に示す補間論理を用いる。この第5図(
a)において、例えば、X、Y座標上の<2.2 )で
示す欠落画素を次式により求める。
Normally, when obtaining interpolated values from a pixel array in the form of a checkerboard grid, interpolation logic shown in ta+ in FIG. 5 is used. This figure 5 (
In a), for example, the missing pixel indicated by <2.2) on the X and Y coordinates is determined by the following equation.

欠落画素値(2,2)−土(A+B+C+D)・・(1
) ただし、A、B、C,Dは周囲の画素値である。
Missing pixel value (2, 2) - soil (A+B+C+D)...(1
) However, A, B, C, and D are surrounding pixel values.

上下左右に画素がある場合には同様に(1)弐により欠
落画素を求める。
If there are pixels on the top, bottom, left and right, similarly find missing pixels using (1) 2.

また、欠落画素が画像の端の部分にある場合には、第5
図(b)に示す補間論理を用いる。
In addition, if the missing pixel is at the edge of the image, the fifth
The interpolation logic shown in Figure (b) is used.

この場合、例えば、X、Y座標上(L 2 )で示す欠
落画素値を得るために、 欠落画素値(1,2)=T−(E+F+G)  ・・(
2)であり、同様に、X、Y座標上(2,1)で示す欠
落画素値を得るためには、 欠落画素値(2,1)=L(E+G+F)  ・・・(
3)である。
In this case, for example, to obtain the missing pixel value indicated by (L 2 ) on the X, Y coordinates, the missing pixel value (1, 2) = T - (E + F + G) ... (
2), and similarly, to obtain the missing pixel value indicated by (2, 1) on the X and Y coordinates, the missing pixel value (2, 1) = L (E + G + F) ... (
3).

第5図(b)に示す画像の端にある欠落画素を求める場
合には、上記(2)式または(3)式により欠落画素を
求める。
When determining missing pixels at the edges of the image shown in FIG. 5(b), the missing pixels are determined using the above equation (2) or (3).

また、画素の端の部分は使用しないようにして、(1)
式による補間だけを用いることもできる。この場合、例
えば、1024 x IQ24!i素(X、Y)の画像
情報が1022 X 1022画素に減少するのみで、
端のラインを省略しても、実用上I。1題とはならない
Also, avoid using the edge part of the pixel, (1)
It is also possible to use only interpolation according to the formula. In this case, for example, 1024 x IQ24! The image information of i element (X, Y) only decreases to 1022 x 1022 pixels,
Even if you omit the edge line, it is still practical. It will not be one issue.

また、以上の例は周りの4iiji素(または3画素)
よりの補間値を求めてもよい。
Also, in the above example, the surrounding 4iiji pixels (or 3 pixels)
You may also obtain an interpolated value.

なお、上記実施例では、2次元COD 3の画素数が3
×2画素の例について説明したが、一般的なMXNX2
O3次元CCDを用いても同様の効果を奏する。
In the above embodiment, the number of pixels of the two-dimensional COD 3 is 3.
Although we have explained the example of ×2 pixels, general MXNX2
A similar effect can be obtained by using an O3-dimensional CCD.

また、上記実施例では、カム機構や圧電索子を用いたX
、Y微小移動装置を用いて2次元CCDを光軸に対して
移動させていたが、プリズム状の電気光学素子を用いて
光軸を2次元CCDに対して相対的に微小移動させても
よい。
In addition, in the above embodiment, the X
, the two-dimensional CCD was moved relative to the optical axis using a Y micro-movement device, but the optical axis may be micro-moved relative to the two-dimensional CCD using a prism-like electro-optical element. .

この電気光学素子は結晶に電界を加えるとき、結晶の屈
折率が変化する電気光学効果を有するもので、この電界
による屈折率の変化を利用して、光ビームの偏向を行う
ことができる。
This electro-optical element has an electro-optic effect in which the refractive index of the crystal changes when an electric field is applied to the crystal, and a light beam can be deflected by utilizing the change in the refractive index due to this electric field.

第6図はこの電気光学素子を使用したこの発明の撮像素
子の他の実施例の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the image sensor of the present invention using this electro-optical element.

この第6図において、電気光学素子9として、例えば、
L+NbO5,LHT、OsやSBN等の第1次電気光
学結晶が用いられる。
In FIG. 6, the electro-optical element 9 is, for example,
A primary electro-optic crystal such as L+NbO5, LHT, Os or SBN is used.

また、プリズム状の電気光学素子9は光ビーム(光軸)
を水平または垂直方向へ曲げる場合には、1個でよいが
、両方向へ曲げる場合には、第6図に示すように二重構
造とする。なお、2a、2bはレンズである。
In addition, the prism-shaped electro-optical element 9 is a light beam (optical axis)
If it is to be bent horizontally or vertically, one piece is sufficient, but if it is to be bent in both directions, it should have a double structure as shown in FIG. Note that 2a and 2b are lenses.

また、上記実施例では、X方向、Y方向でも解像度を2
倍にする例を示したが、画素ピ、千以下に、碁盤の目格
子状の画素配列ができるようにすれば、解像度をMXN
 (X方向、X方向)倍にすることも可能である。
In addition, in the above embodiment, the resolution is 2 in the X direction and the Y direction.
I gave an example of doubling the resolution, but if you create a pixel array in a checkerboard grid pattern with fewer than 1,000 pixels, you can increase the resolution by MXN.
(X direction, X direction) It is also possible to double.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば、光軸と2次元撮像素
子を相対的に移動させて、画素ピッチ以下に画素配列が
碁盤の目格子状となるように、画像を読み取り、画像の
欠落部分を補間フィルタで補間するように構成したので
、高解像度の画像を従来に比べて〃の時間で読み取るこ
とができる効果を有する。
As described above, according to the present invention, the optical axis and the two-dimensional image sensor are moved relatively to read the image so that the pixel arrangement is in a checkerboard grid shape below the pixel pitch, and Since the parts are interpolated using an interpolation filter, it is possible to read a high-resolution image in less time than in the past.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例による撮像装置の構成を示
すブロック図、第2図は同上実施例における2次元CC
Dの画素配列を説明するための画素配列図、第3図は同
上実施例における同期盤を説明するためのタイミングチ
ャート、第4図は同上実施例における解像度を説明する
ための2次元空間周波数図、第5図(atおよび第5図
(b)はそれぞれ同上実施例における補間フィルタの補
間論理を説明するための説明図、第6図はこの発明の他
の実施例による撮像装置の構成を示すブロック図、第7
図は従来の撮像装置の構成を示すブロック図、第8図は
従来の撮像装置における画素配列を説明するための画素
配列図、第9図は従来の撮像装置における同期盤を説明
するためのタイミングチャートである。 l・・・被写体、2・・・レンズ、3・・・2次元CC
D、4・・・X、Y微小移動装置、5・・・同期盤、6
・・・フレームメモリ、7・・・補間フィルタ、8・・
・表示器、9・・・電気光学素子。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第1図 第2図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a two-dimensional CC in the same embodiment.
A pixel array diagram for explaining the pixel array of D, FIG. 3 is a timing chart for explaining the synchronous disk in the above embodiment, and FIG. 4 is a two-dimensional spatial frequency diagram for explaining the resolution in the above embodiment. , FIG. 5(at) and FIG. 5(b) are explanatory diagrams for explaining the interpolation logic of the interpolation filter in the above embodiment, respectively, and FIG. 6 shows the configuration of an imaging device according to another embodiment of the present invention. Block diagram, 7th
The figure is a block diagram showing the configuration of a conventional imaging device, FIG. 8 is a pixel array diagram to explain the pixel arrangement in the conventional imaging device, and FIG. 9 is a timing chart to explain the synchronous board in the conventional imaging device. It is a chart. l...Subject, 2...Lens, 3...2D CC
D, 4...X, Y minute movement device, 5... Synchronous board, 6
... Frame memory, 7... Interpolation filter, 8...
-Display device, 9...electro-optical element. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 2次元撮像素子と、被写体の像を上記2次元撮像素子に
結像させるレンズと、碁盤の目格子状の画素配列となる
ように上記2次元撮像素子をライン方向に画素ピッチの
1/2でかつラインと垂直方向に画素ピッチの1/2の
斜め方向の位置に動かすX、Y微小移動装置と、上記2
次元撮像素子の出力を上記X、Y微小移動装置の移動位
置に対応したアドレスに記憶する記憶手段と、この記憶
手段の出力のうち上記2次元撮像素子より得た碁盤の目
格子状の格子点に対して水平方向および垂直方向で中間
に位置すべき欠落画素の値を補間する補間フィルタとを
備えた撮像装置。
A two-dimensional image sensor, a lens that forms an image of a subject on the two-dimensional image sensor, and a two-dimensional image sensor that is arranged in a line direction at 1/2 of the pixel pitch so as to form a pixel array in the form of a checkerboard grid. and an X, Y fine movement device that moves the device to a diagonal position of 1/2 the pixel pitch in the direction perpendicular to the line;
a storage means for storing the output of the dimensional image sensor at an address corresponding to the movement position of the X, Y micro-movement device; and lattice points in the form of a checkerboard grid obtained from the two-dimensional image sensor among the outputs of the storage means; An imaging device comprising: an interpolation filter that interpolates the value of a missing pixel that should be located intermediate in the horizontal and vertical directions.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998030022A1 (en) * 1996-12-26 1998-07-09 Sony Corporation High resolution image acquisition device and image capturing method

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