JPH05122612A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH05122612A
JPH05122612A JP3281432A JP28143291A JPH05122612A JP H05122612 A JPH05122612 A JP H05122612A JP 3281432 A JP3281432 A JP 3281432A JP 28143291 A JP28143291 A JP 28143291A JP H05122612 A JPH05122612 A JP H05122612A
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JP
Japan
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image area
photoelectric conversion
pixel
circuit
image pickup
Prior art date
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Pending
Application number
JP3281432A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasunobu Haga
泰信 芳賀
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH05122612A publication Critical patent/JPH05122612A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の撮像装置にあっては、静止画領域、
動画領域の何れであっても十分な垂直方向の解像度を得
るために、人間の視覚特性に応じて素子内で画素を加算
して画素数を増加させ、高解像度の画像を得ることを特
徴とする。 【構成】光電変換素子10の所定の画素が非破壊読み出し
されると、水平走査回路11と垂直走査回路12で水平走査
線H2 と垂直走査線V2 が選択され、ビデオライン13、
アナログスイッチ14、オペアンプ16を介して信号が出力
される。一方、上記画素は、動き検出回路17にてその前
の画素との相関が検出され、次に補間された画素が破壊
読み出しされてオペアンプ16から出力される。動き検出
回路17が、画素の相関を検出し、その検出量に応じて1
フィールドまたは1フレーム毎に動画像領域か静止画像
領域かを選択し、水平走査回路11、垂直走査回路12及び
アナログスイッチ14の動作を制御することにより、画素
補間された信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は2次元配列された非破
壊読み出し可能な素子を有する撮像装置に関し、例えば
Charge Modulation Device
(以下CMDと略記する)を用いて素子内で画素補間を
行う撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、高解像度と高感度、高S/N、広
ダイナミックレンジを両立させ得る撮像技術として、撮
像素子自体でサブサンプリングを行うプリプロセス型C
CD(以下P2 CCDと記す)撮像素子が提案されてい
る。
【0003】このP2 CCD撮像素子に於いては、例え
ばテレビジョン学会全国大会資料、3−2、pp41−
42(1991)にも開示されているように、垂直方向
の画素加算は通常のフィールド蓄積モード同様に行わ
れ、更に水平方向に対しても加算処理を行う正方配列4
画素加算方式に構成されるのが普通である。
【0004】こうした構成の従来の撮像装置は、素子内
で行う加算の組合わせをフィールド毎に変え、空間サン
プリング点の数を多くしている。また、サンプリング点
は、フィールド毎、或いはフレーム毎にも位置を変える
フィールドオフセット及びフレームオフセットサンプリ
ング動作を行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のP
2 CCD撮像素子では、正方配列4画素加算を行い、そ
のサンプリング点もフィールドオフセット及びフレーム
オフセットサンプリング動作を行っているため、数フィ
ールドで1画面のサンプリング動作を終了する構成とな
る。故に、静止画領域の画素補間には有効であるが、動
画領域では画素の相関性が弱く、4画素を加算すると、
垂直方向の解像度の劣化を招くという問題を有してい
た。
【0006】この発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、静止画領域、動画領域の何れであっても十分な垂直
方向の解像度を得ることのできる撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、行
及び列方向に配列された複数の非破壊読み出し可能な光
電変換素子を含む光電変換手段と、この光電変換手段の
複数の光電変換素子を上記行及び列方向で選択する手段
と、上記選択手段で選択された光電変換手段の出力を読
み出す読み出し手段とを備える撮像装置に於いて、上記
光電変換手段内で複数の光電変換素子の出力を加算合成
して出力する手段を具備することを特徴とする。
【0008】
【作用】この発明の撮像装置にあっては、動画像領域と
静止画像領域とが、人間の視覚の解像度特性が異なるこ
とに着目し、画素相関のある静止画像では人間の視覚の
解像度特性に合わせ、斜め方向の画素を合成し補間す
る。一方動画像領域では、斜め方向と水平方向の視覚の
解像度特性は低下するので、垂直解像度の劣化を抑える
低域原信号置換で補間する。そして、この低域原信号置
換に於いて、水平方向に隣接するサンプル点の間の画素
を、同じサンプルデータを数回繰返し出力して補間する
ようにする。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明に係る撮像装
置の実施例を説明する。
【0010】図1は、この発明に係る撮像装置の第1の
実施例で回路構成を示したものである。同図に於いて、
2次元に配列された非破壊読み出し可能な光電変換素子
10(A、B、C、…、X、Y、Z)は、水平選択線H1
〜H4 を介して、水平方向の任意の光電変換素子を選択
する水平走査回路11に接続されている。更に、上記光電
変換素子10は、垂直選択線V1 〜V4 を介して、垂直方
向の任意の光電変換素子を選択する垂直走査回路12に接
続されている。
【0011】また、全体の出力端子であるビデオライン
13には、アナログスイッチ14が接続されている。このア
ナログスイッチ14の選択端子の一方には、1/nに電圧
を圧縮する電圧圧縮回路15が接続されている。この電圧
圧縮回路15の出力側は、インピーダンス変換を行うオペ
アンプ16に接続されている。
【0012】上記アナログスイッチ14の他方の選択端子
は、直接上記オペアンプ16に接続されている。このオペ
アンプ16は、外部に出力を行っていると共に、動き検出
回路17に出力を行っている。動き検出回路17は、動き検
出信号によって水平走査回路11、垂直走査回路12及びア
ナログスイッチ14を制御するように構成されている。
【0013】尚、この発明に於いて、動画像領域と静止
画像領域とで、人間の視覚の解像度特性が異なることに
着目し、画素相関のある静止画像では人間の視覚の解像
度特性に合わせて斜め方向の画素を合成し補間する技術
は、例えばテレビジョン画像の評価技術、テレビジョン
学会編、コロナ社、pp188−193、1986にも
開示されている。また、低域原信号置換方法に於いて
は、例えば特開平3−117191号公報に示されてい
るように、水平方向に隣接するサンプル点の間の画素
を、同じサンプルデータを数回繰返し出力して補間す
る。
【0014】次に、図2及び図3に示される概念図を参
照して、同実施例の読み出し動作について説明する。
尚、以下の図面に於いて、図示白丸中に記されたアルフ
ァベットは、上述した光電変換素子10のそれぞれの素子
(A、B、C、…、X、Y、Z)に対応した画素を表す
ものとする。
【0015】図2は、動画像領域での画素補間動作の概
念を示した図である。初めに、画素Aは非破壊読み出し
されると、水平走査回路11と垂直走査回路12で水平走査
線H2 と垂直走査線V2 が選択され、ビデオライン13を
通り、アナログスイッチ14でオペアンプ16に直接接続さ
れて出力される。このとき、上記画素Aは、動き検出回
路17に導かれ、その前の画素Zとの相関が検出される。
次に、補間された画素A′が破壊読み出しされ、上記画
素Aと同様の経路を通り、オペアンプ16から出力され
る。このとき、画素A′は動き検出回路17に導かれる
が、動き検出回路17内にあるサンプラー回路(図示せ
ず)によって選択され、動き検出には使用されない。
【0016】図3は、静止画像領域での画素補間動作の
概念を示した図である。同図に於いて、画素Aは上記の
動画像領域と同様にして出力されるが、画素A′は動画
像領域とは異なって、画素W、X、E、Fの合成によっ
て得られる。したがって、水平走査線H2 とH3 が選択
され、同様に垂直走査線V1 とV3 が選択される。更
に、画素Wは破壊読み出しされ、他の画素X、E、Fの
画素は非破壊読み出しされる。
【0017】これにより合成された画素は、ビデオライ
ン13を介してアナログスイッチ14に供給され、このアナ
ログスイッチ14の切換えにより、電圧圧縮回路15によっ
て1/n(この場合は1/4に)に圧縮される。こうし
て圧縮された信号は、オペアンプ16によってインピーダ
ンス変換されて出力される。このときも画素A′は動き
検出回路17に導かれるが、サンプラー回路によって選択
され、動き検出には使用されない。
【0018】この動き検出回路17の動作は、画素の相関
を検出し、その検出量に応じて1フィールド、若しくは
1フレーム毎に動画像領域か静止画像領域かを選択す
る。そして、水平走査回路11、垂直走査回路12及びアナ
ログスイッチ14の動作を制御することにより、画素補間
された信号を出力する。このようにして、画素間に斜め
方向の画素を内挿することにより、斜め方向の解像度を
改善することができる。次に、この発明の第2の実施例
について説明する。尚、撮像装置の構成は、上述した第
1の実施例と同じである。
【0019】図4は、静止画領域の画素補間動作の概念
を示した図である。同図に於いて、画素Aは、上述した
第1の実施例と同様に読み出されるが、画素A′は画素
Aと画素Bを合成して得られる。このため、水平走査線
2 とH3 、及び垂直走査線V2 が選択される。
【0020】このとき、画素Aは破壊読み出しされ、画
素Bは非破壊読み出しされる。画素A′は、ビデオライ
ン13を介し、アナログスイッチ14に供給される。そし
て、このアナログスイッチ14によって電圧圧縮回路15に
接続され、1/nに(この場合は1/2)に圧縮され
て、オペアンプ16を経由して出力される。尚、この場合
の動き検出回路の動作は、上述した第1の実施例と同様
であるので、ここでは説明を省略するものとする。この
ように、画素間に2画素の平均の画素を内挿することに
より、水平方向のスムージング効果を得ることができ
る。
【0021】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、人間の
視覚特性に応じて、素子内で画素を加算し、画素数を増
加させることにより、静止画領域、動画領域の何れであ
っても十分な垂直方向の解像度を得ることのできる撮像
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る撮像装置の第1の実施例で回路
構成を示したものである。
【図2】この発明の第1の実施例で、動画像領域での画
素補間動作の概念を示した図である。
【図3】この発明の第1の実施例で、静止画像領域での
画素補間動作の概念を示した図である。
【図4】この発明の第2の実施例で、静止画領域の画素
補間動作の概念を示した図である。
【符号の説明】
10…光電変換素子、11…水平走査回路、12…垂直走査回
路、13…ビデオライン、14…アナログスイッチ、15…電
圧圧縮回路、16…オペアンプ、17…動き検出回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行及び列方向に配列された複数の非破壊
    読み出し可能な光電変換素子を含む光電変換手段と、 この光電変換手段の複数の光電変換素子を上記行及び列
    方向で選択する手段と、 上記選択手段で選択された光電変換手段の出力を読み出
    す読み出し手段とを備える撮像装置に於いて、 上記光電変換手段内で複数の光電変換素子の出力を加算
    合成して出力する手段を具備することを特徴とする撮像
    装置。
  2. 【請求項2】 動画像領域と静止画像領域とを判断する
    手段を具備し、異なる画像領域で複数の光電変換素子の
    出力の加算合成が異なる請求項1に記載の撮像装置。
  3. 【請求項3】 上記動画像領域での加算合成が低域原信
    号置換によるものである請求項2に記載の撮像装置。
  4. 【請求項4】 上記静止画像領域での加算合成はフィー
    ルド若しくはフレーム間での内挿処理によるものである
    請求項2に記載の撮像装置。
JP3281432A 1991-10-28 1991-10-28 撮像装置 Pending JPH05122612A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6295087B1 (en) 1996-11-18 2001-09-25 Sony Corporation Image pickup apparatus having an interpolation function
WO2018074795A1 (ko) * 2016-10-20 2018-04-26 삼성전자 주식회사 이미지 생성을 위한 전자 장치 및 저장 매체

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WO2018074795A1 (ko) * 2016-10-20 2018-04-26 삼성전자 주식회사 이미지 생성을 위한 전자 장치 및 저장 매체
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Effective date: 20000321