JPH0614241A - Electronic zoom device - Google Patents

Electronic zoom device

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Publication number
JPH0614241A
JPH0614241A JP4191604A JP19160492A JPH0614241A JP H0614241 A JPH0614241 A JP H0614241A JP 4191604 A JP4191604 A JP 4191604A JP 19160492 A JP19160492 A JP 19160492A JP H0614241 A JPH0614241 A JP H0614241A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel information
electronic zoom
address
circuit
focusing
Prior art date
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Pending
Application number
JP4191604A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Watabe
部 洋 之 渡
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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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP4191604A priority Critical patent/JPH0614241A/en
Publication of JPH0614241A publication Critical patent/JPH0614241A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain a precise automatic focusing by a simple constitution to any object including a horizontal line or an oblique line by operating an electronic zoom by using a virtual picture element information on the scanning locus in a direction crossing a horizontal scanning direction. CONSTITUTION:An image pickup processing circuit 3 processes a signal from an imager 2, outputs it through a switch 4 to a recording system, and writes a luminance signal Y through an A/D converter 5 in a field memory 6. Next, virtual picture information is calculated, and a video signal which is rotated only at a prescribed angle is read from the memory 6 by the control of a read control circuit 15. The video signal is interpolated by an interpolation coefficient K by an interpolation processing circuit 7, and supplied through a BPF 13 and an integration circuit 14 to a microcomputer 12 as an evaluation value indicating a focusing level. The computer 12 drives an AF motor driver 17 based on the evaluation value, and allows it to operate a focusing operation.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は電子ズーム装置に関し、
特にズーム動作時、いかなる被写体に対しても高精度な
自動合焦を可能とする電子ズーム装置に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、別途のセンサを用いずにイメージ
ャから得られた映像信号に基づいて自動合焦(AF)、
自動露出調整(AE)、自動ホワイトバランス(AW
B)等をデジタル処理で行う技術が一般的になってい
る。このような自動合焦方式としては、合焦対象領域内
での映像信号の高域成分をデジタル積分し、得られた値
を合焦の度合を示す評価値として用い、この評価値が最
大となるようにAF用モータを駆動制御する方式があ
る。映像信号の高域成分の抽出はバンドパスフィルタを
用いて行われる。 【0003】このように従来の自動合焦制御は、イメー
ジャから得られた映像信号の高域成分の積分値に基づい
て行われている。しかしながら、かかる自動合焦方式で
は、水平方向の画素の映像信号の高域成分を抽出するも
のであるため、被写体が縦線であるときには高レベルの
高域成分が得られるが、斜め線のときには高域成分レベ
ルが低下するし、横線の場合には高域成分が得られず、
高精度な合焦制御ができない。例えば、被写体が図14
に示す縦線Aである場合には、イメージャから得られる
映像信号は図15(A)のA1に示すように立ち下がり
と立ち上がりが急峻となり、バンドパスフィルタ通過後
の信号もA2のように高レベルとなる。しかしながら、
被写体が図14のBのように斜線であるときには、イメ
ージャ出力は図15(B)のB1のようにレベル変化が
急峻とはならずに、なだらかな変化となるため、バンド
パスフィルタ通過後の信号レベルが低下し、合焦精度が
低下してしまう。また、図14の(C)のような横線被
写体ではイメージャ出力は直流成分のみC1となり、図
15におけるC2のようにバンドパスフィルタには出力
は現れなくなる。上記は電子ズーム動作機能を有する装
置においても同様である。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
自動合焦方式では、被写体が斜線や横線に近い場合に
は、高精度な合焦制御ができない。横線被写体に対して
は、高域成分抽出のためのバントパスフィルタを垂直フ
ィルタで構成し、図14のD1のように急峻なレベル変
化を得て、バンドパスフィルタ出力としてD2のような
高レベルを得ることにより解決できるが、その場合には
1H遅延手段が必要となるため回路構成規模が大きくな
ってしまうだけでなく、斜線被写体には対応できないと
いう問題が生ずる。また、斜線や横線被写体に対して光
学系全体を最適角度だけ回転させる技術も提案されてい
るが(特公昭58ー708号)、光学系の回転用機構部が複
雑、大型化してしまうという問題も生ずる。上述の問題
は電子ズーム機能を有する電子ズーム装置でも同様であ
り、電子ズームのための機能部を備えた上に、更に回路
等の規模が増大してしまうことは特に顕著な問題となっ
てしまう。 【0005】そこで、本発明の目的は、横線や斜線状を
含むいかなる被写体に対しても高精度な自動合焦を可能
とする電子ズーム装置を簡単な構成により実現すること
にある。 【0006】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による電子ズーム装置は、当該合焦対象領域
を実効的に通常の水平走査方向と交差する方向に走査す
るために、実質的にこの走査軌跡上に位置する仮想画素
を表す仮想画素情報を、上記合焦対象領域乃至この領域
を少なくとも部分的に含む当該ラスタ中の実画素情報に
基づいて算出する仮想画素情報算出手段と、上記仮想画
素情報算出手段による仮想画素情報を少なくとも部分的
に用いて当該合焦対象領域を実効的に通常の水平走査方
向と交差する方向に走査して得た映像情報中の高域成分
に係る情報を合焦評価値として用いる自動合焦手段と、
上記仮想画素情報算出手段による仮想画素情報を少なく
とも部分的に用いて電子ズームを行う電子ズーム手段
と、を備えて構成される。 【0007】 【作用】本発明では、実効的に通常の水平走査方向と交
差する方向に走査する走査軌跡上の仮想画素情報を、当
該ラスタ中の実画素情報に基づいて算出する。こうして
得られた仮想画素情報を用いて、上記方向の走査により
得られた映像情報中の高域成分に係る情報を合焦評価値
として適用した自動合焦動作及び電子ズーム動作を行わ
せている。 【0008】 【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は、本発明による電子ズー
ム装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例
は、傾きのある被写体像映像信号を電気的に最適角度
(縦方向)まで回転して、常に高精度な高域成分抽出を
可能とする。例えば、図2(A)に示す原画を適当な角
度回転させて所望角度の像(B)〜(F)を得る。
(B)では、原画(A)を回転させ、太枠で囲まれた角
度をもつ被写体像原画を得る。このとき、斜線部は原画
にない部分であるが、被写体像は略中央部に存在するか
ら問題は生じない。また、太枠からはみ出る原画部分は
削除される。本実施例は、電子ズーム用回路を用いて、
縦や斜め線に対しても好適な合焦評価値を得るため上記
回転処理を施し、合焦動作を行わせている。 【0009】図1において、光学系1を介してCCD等
のイメージャ2に結像された被写体像は、電気信号に変
換されて撮像プロセス回路3に入力される。撮像プロセ
ス回路3は、イメージャ2からの信号に対して、周知の
信号処理が施され、映像信号をスイッチ4の端子4aを
介して記録系へ出力する。撮像プロセス回路3からの輝
度Y信号は、A/Dコンバータ5でデジタル信号に変換
されてフィールドメモリ6に書き込まれる。SSG回路
10からは各種同期信号が発生され、タイミングジェネ
レータ回路9を駆動してイメージャ2の動作を制御し、
撮像プロセス回路3の動作タイミングを制御するととも
にフィールドメモリ6の書き込みタイミングをライトコ
ントロール回路11を介して制御する。フィールドメモ
リ6からは、リードコントロール回路15から、アドレ
ス信号Addの制御の下、後述するように所定角度だけ
回転された映像信号が読み出され、補間係数Kにより補
間処理が施された後、D/Aコンバータ8でアナログ信
号に変換され、切換スイッチ4の端子4bを介して記録
系に出力される。 【0010】補間処理回路7で補間処理された信号は、
バンドパスフィルタ13により高域成分が抽出され、積
分回路14で得られた積分値が前述の合焦度合を示す評
価値としてマイコン12に供給される。マイコン12
は、該評価値に基づいて、AFモータドライバ17を駆
動して合焦動作を行わせる。マイコン12は、イメージ
ャ2からの被写体像を所定角度だけ回転させるための制
御信号をリードコントロール回路15に送出する。 【00011】上記被写体像の回転制御を行うためのア
ドレス変換の原理を図3を参照して説明する。図3は、
細線で示される原画を、θだけ回転して斜め走査による
太線画像を得る際のアドレス位置関係を示している。図
中、白丸はメモリに記憶された実画素を示し、黒丸はメ
モリから読み出す仮想画素を示す。各アドレス位置P
(00),P(10),P(20),P(01),P
(11),P(21),P(02),P(12),P
(22)対応の画素データがフィールドメモリ6に書き
込まれており、これらアドレス位置の画素データを用い
て、位置P(00)を中心にしてθだけ回転した後の太
線で示す対応アドレス位置Q(10),Q(20),Q
(01),Q(11),Q(21),…を求め、アドレ
ス信号Addとしてフィールドメモリ6に送出する。 【0012】例えば、図3におけるアドレス位置Q(1
0),Q(20),Q(01),Q(11)仮想画素ア
ドレスは、図示の関係から次のようにして求まる。 Q(10):x…P(00)+cosθ y…P(00)+sinθ Q(20):x…P(00)+2cosθ =P(10)+2cosθ−1 y…P(00)+2sinθ =P(10)+2sinθ Q(01):x…P(00)−sinθ y…P(00)+cosθ Q(11):x…P(00)−sinθ+cosθ =P(01)−sinθ+cosθ y…P(00)+cosθ+sinθ =P(01)+cosθ+sinθ−1 【0013】図4には、上述Xアドレスを発生する回路
例が示されている。XSTレジスタ151Xには、最初
に読み出す画素アドレス、本例では0が設定され、XW
レジスタ152Xからは、図3に示すXW=cosθが
発生され、X0レジスタ153Xからは、図3に示すX
0=−sinθが発生されている。加算器154Xの出
力は、遅延器156Xで1クロック(1画素分)遅延さ
れる。加算器154Xは、XWレジスタ152Xからの
cosθと、遅延器156Xからの出力とを加算する。
遅延器156Xの出力は、XSTレジスタ151Xから
の出力(本例では0)と、加算器158Xにおいて加算
される。遅延器157Xは、加算器155Xの出力を1
Hだけ遅延する。加算器155Xは、X0レジスタ15
3Xからの−sinθと、遅延器157Xからの出力と
を加算する。加算器159Xは、遅延器157Xの出力
と、加算器158Xの出力とを加算してXアドレス信号
として出力する。 【0014】図5は、図4と同様なYアドレス信号を発
生する回路例が示されている。YSTレジスタ151Y
は、0が設定され、YWレジスタ152Yからは、図3
に示すYW=sinθが発生され、Y0レジスタ153
Yからは、図3に示すY0=cosθが発生されてい
る。加算器154Yの出力は遅延器156Yで1クロッ
ク(1画素分)遅延される。加算器154Yは、YWレ
ジスタ152Yからのsinθと、遅延器156Yから
の出力とを加算する。遅延器156Yの出力は、YST
レジスタ151Yからの出力(本例では0)と、加算器
158Yにより加算される。遅延器157Yは、加算器
155Yの出力を1Hだけ遅延する。加算器155Y
は、Y0レジスタ153Yからのcosθと、遅延器1
57Yからの出力とを加算する。加算器159Yは、遅
延器157Yの出力と、加算器158Yの出力とを加算
してYアドレス信号として出力する。 【0015】図6には、図3に示すアドレス変換原理図
を、図7に示す3対4のアスペクト比(768画素,2
40ライン)に適用した場合で、30度だけ回転した場
合のアドレス変換図が示されている。この場合、図7に
示す如く、1画素は縦横が2.4対1の大きさとなる。 このとき、XST=0 XW=0.866 X
0=−2.4×0.5 YST=0 YW=0.5/2.4 Y0=0.8
66 であり、図からも明らかなように、画素数m、ライン数
nにおけるXアドレスXmnとYアドレスYmnを表す
一般式は次のようになる。 Xmn=XST+m・XW+n・X0 Ymn=YST+m・YW+n・Y0 例えば、0ライン目(n=0)のアドレス(座標)は、 (XY)=(0,0),(0.866,0.208),
(1.732,0.417),… 1ライン目(n=1)では、 (XY)=(−1.2,0.866),(−0.33
4,1.074),(0.532,1.28),…とな
る。ここで、各アドレスの整数部がアドレスAddを、
小数部が補間係数Kを示していることは図から明らかで
ある。尚、上述した仮想画素を表す情報の算出は、当該
合焦対象領域乃至この領域を少なくとも部分的に含む当
該ラスタ中の実画素情報に基づいてなされればよい。 【0016】さて、図1の実施例において、画面を実効
的に水平走査方向と交差する方向に走査すべく仮想画素
情報を算出するための機能部は、ズ−ムスイッチ18の
操作を受けてズ−ムモ−タドライバ16を駆動したとき
の電子ズ−ム動作のための機能部でもある。図8には電
子ズ−ム動作時の白丸で示す実画素アドレスP(0
0),P(10),P(20),P(30),P(0
1),P(11),P(21),P(31)と、ズーム
後の仮想画素アドレスQ(00),Q(10),Q(2
0),Q(30),Q(40),Q(01),Q(1
1),Q(21),Q(31),Q(41)が示されて
いる。このとき、XWとY0は一定値で、X0とYWは
0である。 【0017】図1におけるバンドパスフィルタを用い
て、より高精度に高周波成分を抽出するために行う補間
処理、すなわち仮想画素情報の算出は、例えば図9に示
すような4点加重平均方式が好ましい。メモリから読み
出すべきアドレス位置Qは、図のように、X1とX2を
定めると、周囲の4点P(11),P(21),P(1
2),P(22)の加重平均を用いて、下式により求め
る。 Q=(1−Ky)X1+Ky・X2 X1=(1−Kx)P(11)+KxP(21) X2=(1−Kx)P(12)+KxP(22) したがって、 Q=(1−Kx)(1−Ky)P(11)+Kx(1−Ky)P(21) +Ky(1−Kx)P(12)+Kx・Ky・P(22)…(1) (1)式の演算は、1サイクル内に4画素アドレスP
(11),P(21),P(12),P(22)を同時
に読み出すことにより実現できる。上記4画素の同時読
み出しは、例えば図10に示すようなメモリ構成を用い
て行うことができる。 【0018】図10に示す例では、一度のアドレス供給
により4画素を読み出すことができるように、偶数列、
偶数行専用メモリ(A)、奇数列、偶数行専用メモリ
(B)、偶数列、奇数行専用メモリ(C)及び奇数列、
奇数行専用メモリ(D)の4個の独立メモリを設けてい
る。 【0019】図11は、上述4点加重平均回路による演
算を行うためにメモリからのデータ読み出し用アドレス
発生回路を示し、列アドレス0〜9ビットと行アドレス
0〜7ビットから奇数列メモリ用列アドレス、偶数列メ
モリ用列アドレス、奇数行メモリ用行アドレスおよび偶
数行メモリ用行アドレスが生成される。列アドレスの0
ビットはセレクト信号HSELとして出力されるととも
に、加算器251で、1〜9ビットと加算される。1〜
9ビットが奇数列メモリ用列アドレスとなり、加算器2
51の出力が偶数列メモリ用列アドレスとなる。同様
に、行アドレスの0ビットはセレクト信号VSELとし
て出力されるとともに、加算器252で、1〜7ビット
と加算される。1〜7ビットが奇数行メモリ用行アドレ
スとなり、加算器252の出力が偶数行メモリ用行アド
レスとなる。 【0020】図12にはメモリから読み出したリードデ
ータを用いて(1)式に示す4点加重平均演算を行うた
めの回路例が示されている。図12において、セレクタ
253と254は、図11で得られたセレクト信号HS
ELが“H”のときは“H”端子が、“L”のときは
“L”端子が選択され、セレクタ261は、同様にセレ
クト信号VSELにより対応する端子が選択される。セ
レクタ253には、偶数列偶数行リードデータと奇数列
偶数行リードデータが入力され、セレクタ254には、
偶数列奇数行リードデータと奇数列奇数行リードデータ
が入力されている。セレクタ253からの2つの出力
は、それぞれ乗算器255,256により係数(1−K
x),Kxが乗算される。乗算器255と256の出力
は、加算器257で加算され、セレクタ261の2入力
端子(L,H)に出力される。一方、セレクタ254か
らの2つの出力は、それぞれ乗算器258,259によ
り係数(1−Kx),Kxが乗算される。乗算器258
と259の出力は、加算器260で加算され、セレクタ
261の他の2入力端子(L,H)に出力される。セレ
クタ261からの2つの出力は、上記X1とX2であ
り、それぞれ乗算器262,263により係数(1−K
x),Kxが乗算される。乗算器262と263の出力
は、加算器264で加算されて補間後のデータQが得ら
れる。 【0021】図11と図12の例において、セレクト信
号が必要なのは、図13に示すように、選択すべき4点
のアドレスが、パターン#1〜#4の4通りに応じて生
成されるからであり、本例ではパターン#2の例を示し
ている。 【0022】 【発明の効果】以上説明したように、本発明による電子
ズーム装置によれば、電子ズーム動作に係る機能部と、
いかなる傾き状態にある被写体像であっても常に高精度
な合焦制御を可能とするための機能部が兼用され、双方
の機能を満たしつつ、構成が大幅に簡素化される。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic zoom device,
In particular, the present invention relates to an electronic zoom device that enables highly accurate automatic focusing on any subject during zooming. In recent years, automatic focusing (AF) based on a video signal obtained from an imager without using a separate sensor,
Automatic exposure adjustment (AE), automatic white balance (AW
A technique for performing B) and the like by digital processing has become common. As such an automatic focusing method, the high frequency components of the video signal in the focusing target area are digitally integrated, and the obtained value is used as an evaluation value indicating the degree of focusing, and this evaluation value is the maximum. There is a method of driving and controlling the AF motor so that The extraction of the high frequency component of the video signal is performed using a bandpass filter. As described above, the conventional automatic focusing control is performed based on the integrated value of the high frequency component of the video signal obtained from the imager. However, in such an automatic focusing method, since a high frequency component of a video signal of pixels in the horizontal direction is extracted, a high level high frequency component is obtained when the subject is a vertical line, but when the subject is a diagonal line. The high frequency component level decreases, and in the case of a horizontal line, high frequency components cannot be obtained,
High-precision focusing control is not possible. For example, if the subject is
In the case of the vertical line A shown in Fig. 15A, the video signal obtained from the imager has a sharp fall and rise as shown by A1 in Fig. 15A, and the signal after passing through the bandpass filter is also high like A2. It becomes a level. However,
When the subject is a slanted line as shown in B of FIG. 14, the imager output does not have a steep level change as in B1 of FIG. The signal level is lowered and the focusing accuracy is lowered. Further, in the case of a horizontal line object as shown in FIG. 14C, the imager output has only the DC component C1, and the output does not appear in the bandpass filter like C2 in FIG. The above also applies to a device having an electronic zoom operation function. As described above, in the conventional automatic focusing method, highly accurate focusing control cannot be performed when the subject is close to a diagonal line or a horizontal line. For a horizontal line subject, a bandpass filter for high-frequency component extraction is configured by a vertical filter, and a sharp level change is obtained as shown by D1 in FIG. 14, and a high level like D2 is obtained as a bandpass filter output. However, in that case, the 1H delay means is required, so that not only the circuit configuration scale becomes large, but also a problem that the shaded object cannot be dealt with occurs. Also, a technology has been proposed for rotating the entire optical system by an optimum angle with respect to an oblique line or a horizontal line object (Japanese Patent Publication No. 58-708), but the problem is that the optical system rotation mechanism is complicated and becomes large. Also occurs. The above-mentioned problem is also the same in the electronic zoom device having the electronic zoom function, and it becomes a particularly remarkable problem that the scale of the circuit and the like is further increased in addition to the functional unit for the electronic zoom. . Therefore, an object of the present invention is to realize an electronic zoom device capable of highly accurate automatic focusing with any structure including a horizontal line and a diagonal line with a simple structure. In order to solve the above-mentioned problems, the electronic zoom apparatus according to the present invention effectively scans the focusing target area in a direction intersecting the normal horizontal scanning direction. In addition, virtual pixel information that represents virtual pixel information that substantially represents a virtual pixel located on the scanning locus based on real pixel information in the raster that at least partially includes the focusing target area or this area. The calculation means and the virtual pixel information obtained by the virtual pixel information calculation means are used at least partially to effectively scan the target area to be focused in a direction intersecting the normal horizontal scanning direction. An automatic focusing means that uses information related to the range component as a focusing evaluation value,
And an electronic zoom unit that performs an electronic zoom by at least partially using the virtual pixel information obtained by the virtual pixel information calculation unit. According to the present invention, virtual pixel information on the scanning locus for effectively scanning in the direction intersecting the normal horizontal scanning direction is calculated based on the actual pixel information in the raster. Using the virtual pixel information obtained in this way, the automatic focusing operation and the electronic zooming operation are performed by applying the information related to the high frequency component in the image information obtained by the scanning in the above direction as the focusing evaluation value. . Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electronic zoom device according to the present invention. In the present embodiment, the tilted subject image video signal is electrically rotated to the optimum angle (vertical direction), and high-accuracy high-frequency component extraction is always possible. For example, the original image shown in FIG. 2A is rotated by an appropriate angle to obtain images (B) to (F) at desired angles.
In (B), the original image (A) is rotated to obtain a subject image original image having an angle surrounded by a thick frame. At this time, the shaded area is a portion that does not exist in the original image, but since the subject image exists in the substantially central portion, no problem occurs. Also, the original image portion that extends beyond the thick frame is deleted. This embodiment uses an electronic zoom circuit,
In order to obtain a suitable focus evaluation value for vertical and diagonal lines as well, the above-described rotation processing is performed and the focus operation is performed. In FIG. 1, a subject image formed on an imager 2 such as a CCD via an optical system 1 is converted into an electric signal and input to an image pickup process circuit 3. The imaging process circuit 3 subjects the signal from the imager 2 to known signal processing, and outputs a video signal to the recording system via the terminal 4a of the switch 4. The luminance Y signal from the imaging process circuit 3 is converted into a digital signal by the A / D converter 5 and written in the field memory 6. Various synchronizing signals are generated from the SSG circuit 10 to drive the timing generator circuit 9 to control the operation of the imager 2,
The operation timing of the imaging process circuit 3 is controlled and the writing timing of the field memory 6 is controlled via the write control circuit 11. Under control of the address signal Add, a video signal rotated by a predetermined angle is read from the field memory 6 under the control of the address signal Add, subjected to interpolation processing by an interpolation coefficient K, and then D The signal is converted into an analog signal by the / A converter 8 and output to the recording system via the terminal 4b of the changeover switch 4. The signal interpolated by the interpolating circuit 7 is
The high-pass component is extracted by the bandpass filter 13, and the integrated value obtained by the integrating circuit 14 is supplied to the microcomputer 12 as an evaluation value indicating the degree of focus. Microcomputer 12
Drives the AF motor driver 17 based on the evaluation value to perform the focusing operation. The microcomputer 12 sends to the read control circuit 15 a control signal for rotating the subject image from the imager 2 by a predetermined angle. The principle of address conversion for controlling the rotation of the subject image will be described with reference to FIG. Figure 3
An address positional relationship when a thick line image is obtained by oblique scanning by rotating an original image indicated by a thin line by θ is shown. In the figure, white circles represent real pixels stored in the memory, and black circles represent virtual pixels read from the memory. Each address position P
(00), P (10), P (20), P (01), P
(11), P (21), P (02), P (12), P
(22) Corresponding pixel data is written in the field memory 6, and the pixel data at these address positions are used to rotate by θ with respect to the position P (00) as the corresponding address position Q ( 10), Q (20), Q
(01), Q (11), Q (21), ... Are obtained and sent to the field memory 6 as the address signal Add. For example, the address position Q (1
The virtual pixel addresses of 0), Q (20), Q (01), Q (11) are obtained as follows from the relationship shown in the figure. Q (10): x ... P (00) + cos θ y ... P (00) + sin θ Q (20): x ... P (00) +2 cos θ = P (10) +2 cos θ-1 y ... P (00) +2 sin θ = P (10 ) +2 sin θ Q (01): x ... P (00) -sin θ y ... P (00) + cos θ Q (11): x ... P (00) -sin θ + cos θ = P (01) -sin θ + cos θ y ... P (00) + cos θ + sin θ = P (01) + cos θ + sin θ−1 FIG. 4 shows an example of a circuit for generating the X address. A pixel address to be read first, 0 in this example, is set in the XST register 151X, and XW
XW = cos θ shown in FIG. 3 is generated from the register 152X and X shown in FIG. 3 is generated from the X0 register 153X.
0 = −sin θ has been generated. The output of the adder 154X is delayed by one clock (for one pixel) by the delay device 156X. The adder 154X adds the cos θ from the XW register 152X and the output from the delay device 156X.
The output of the delay device 156X is added to the output (0 in this example) from the XST register 151X in the adder 158X. The delay device 157X outputs the output of the adder 155X to 1
Delay by H. The adder 155X is the X0 register 15
The −sin θ from 3X and the output from the delay device 157X are added. The adder 159X adds the output of the delay device 157X and the output of the adder 158X and outputs the result as an X address signal. FIG. 5 shows an example of a circuit for generating a Y address signal similar to that shown in FIG. YST register 151Y
Is set to 0, and from the YW register 152Y, as shown in FIG.
YW = sin θ is generated, and Y0 register 153 is generated.
From Y, Y0 = cos θ shown in FIG. 3 is generated. The output of the adder 154Y is delayed by one clock (one pixel) by the delay device 156Y. The adder 154Y adds sin θ from the YW register 152Y and the output from the delay device 156Y. The output of the delay device 156Y is YST
The output (0 in this example) from the register 151Y is added by the adder 158Y. The delay device 157Y delays the output of the adder 155Y by 1H. Adder 155Y
Is the cos θ from the Y0 register 153Y and the delay unit 1
57Y and the output from 57Y are added. The adder 159Y adds the output of the delay device 157Y and the output of the adder 158Y and outputs the result as a Y address signal. FIG. 6 shows the principle of address conversion shown in FIG. 3 and the aspect ratio of 3 to 4 shown in FIG. 7 (768 pixels, 2
(40 lines), an address conversion diagram when rotated by 30 degrees is shown. In this case, as shown in FIG. 7, one pixel has a horizontal and vertical size of 2.4: 1. At this time, XST = 0 XW = 0.866 X
0 = −2.4 × 0.5 YST = 0 YW = 0.5 / 2.4 Y0 = 0.8
66, and as is clear from the figure, the general formula expressing the X address Xmn and the Y address Ymn when the number of pixels is m and the number of lines is n is as follows. Xmn = XST + m * XW + n * X0 Ymn = YST + m * YW + n * Y0 For example, the address (coordinates) of the 0th line (n = 0) is (XY) = (0,0), (0.866,0.208) ,
(1.732, 0.417), ... In the first line (n = 1), (XY) = (− 1.2, 0.866), (−0.33)
4, 1.074), (0.532, 1.28), ... Here, the integer part of each address is the address Add,
It is clear from the figure that the fractional part indicates the interpolation coefficient K. It should be noted that the calculation of the information representing the virtual pixel described above may be performed based on the real pixel information in the focusing target area or the raster that at least partially includes this area. In the embodiment shown in FIG. 1, the functional unit for calculating the virtual pixel information so that the screen is effectively scanned in the direction intersecting the horizontal scanning direction is operated in response to the operation of the zoom switch 18. It is also a functional unit for electronic zoom operation when the mom motor driver 16 is driven. In FIG. 8, the actual pixel address P (0
0), P (10), P (20), P (30), P (0
1), P (11), P (21), P (31) and virtual pixel addresses Q (00), Q (10), Q (2) after zooming.
0), Q (30), Q (40), Q (01), Q (1
1), Q (21), Q (31), and Q (41) are shown. At this time, XW and Y0 are constant values, and X0 and YW are 0. Interpolation processing for extracting high-frequency components with higher accuracy by using the band-pass filter in FIG. 1, that is, calculation of virtual pixel information is preferably a four-point weighted average method as shown in FIG. 9, for example. . The address position Q to be read from the memory is determined by defining X1 and X2 as shown in the figure, and the four surrounding points P (11), P (21), P (1
2), using the weighted average of P (22), it is calculated by the following formula. Q = (1-Ky) X1 + Ky * X2 X1 = (1-Kx) P (11) + KxP (21) X2 = (1-Kx) P (12) + KxP (22) Therefore, Q = (1-Kx) ( 1-Ky) P (11) + Kx (1-Ky) P (21) + Ky (1-Kx) P (12) + Kx · Ky · P (22) (1) The operation of the formula (1) is one cycle. 4 pixel address P in
This can be realized by reading (11), P (21), P (12), and P (22) at the same time. The simultaneous reading of the four pixels can be performed using a memory configuration as shown in FIG. 10, for example. In the example shown in FIG. 10, even columns are arranged so that four pixels can be read by supplying an address once.
Even row dedicated memory (A), odd column, even row dedicated memory (B), even column, odd row dedicated memory (C) and odd column,
Four independent memories of the odd row memory (D) are provided. FIG. 11 shows an address generating circuit for reading data from a memory for performing the operation by the above-mentioned four-point weighted averaging circuit, which is a column address 0 to 9 bits and a row address 0 to 7 bits to an odd column memory column. An address, a column address for even column memory, a row address for odd row memory, and a row address for even row memory are generated. 0 for column address
The bits are output as the select signal HSEL and added by the adder 251 with bits 1 to 9. 1 to
9 bits become the column address for the odd column memory, and the adder 2
The output of 51 becomes the column address for even column memory. Similarly, 0 bit of the row address is output as the select signal VSEL and is added by the adder 252 with 1 to 7 bits. Bits 1 to 7 become the row address for the odd row memory, and the output of the adder 252 becomes the row address for the even row memory. FIG. 12 shows an example of a circuit for performing the 4-point weighted average calculation shown in the equation (1) using the read data read from the memory. In FIG. 12, the selectors 253 and 254 are the select signals HS obtained in FIG.
When EL is "H", the "H" terminal is selected, and when it is "L", the "L" terminal is selected, and the selector 261 similarly selects the corresponding terminal by the select signal VSEL. Even-numbered-column even-row read data and odd-numbered-column even-row read data are input to the selector 253, and the selector 254 receives
Even-numbered column odd-row read data and odd-numbered column odd-row read data are input. The two outputs from the selector 253 are multiplied by the coefficients (1-K
x) and Kx are multiplied. The outputs of the multipliers 255 and 256 are added by the adder 257 and output to the 2-input terminal (L, H) of the selector 261. On the other hand, the two outputs from the selector 254 are multiplied by the coefficients (1-Kx) and Kx by the multipliers 258 and 259, respectively. Multiplier 258
The outputs of and 259 are added by the adder 260 and output to the other two input terminals (L, H) of the selector 261. The two outputs from the selector 261 are X1 and X2 described above, and the multipliers 262 and 263 respectively output the coefficient (1-K
x) and Kx are multiplied. The outputs of the multipliers 262 and 263 are added by the adder 264 to obtain the interpolated data Q. In the examples of FIGS. 11 and 12, the select signal is necessary because, as shown in FIG. 13, four address points to be selected are generated according to the four patterns # 1 to # 4. In this example, pattern # 2 is shown. As described above, according to the electronic zoom device of the present invention, the functional section relating to the electronic zoom operation,
A function unit for always enabling highly accurate focus control is used for any subject image in any tilted state, and both functions are satisfied while the configuration is greatly simplified.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による電子ズーム装置の一実施例を示す
ブロック図である。 【図2】本発明による電子ズーム装置における自動合焦
方式の原理を説明するための図である。 【図3】本発明の実施例における画像回転原理を示すア
ドレス生成原理図である。 【図4】図3に示す原理図によりXアドレスを生成する
ための回路図である。 【図5】図3に示す原理図によりYアドレスを生成する
ための回路図である。 【図6】図3に示す原理を実際の画像回転に適用した場
合のアドレス生成原理を示す図である。 【図7】図6に示す原理図の基本となる画像構成図であ
る。 【図8】本発明の実施例における電子ズーム動作の原理
を示す図である。 【図9】本発明の実施例における補間処理回路7での補
間処理を4点加重平均演算により行う原理図である。 【図10】図9に示す補間処理を行うのに用いられるメ
モリ構成図である。 【図11】図9に示す補間処理で用いられるメモリ読み
出し用のアドレス生成回路の一例を示す回路図である。 【図12】図9に示す補間処理の一例を示す回路図であ
る。 【図13】図9に示す補間処理における選択される4点
の偶、奇組み合わせ例を示す図である。 【図14】縦、横及び斜めの被写体像を示す図である。 【図15】図14に示す各被写体について従来装置にお
けるバンドパスフィルタから得られる高域成分の変化を
示す図である。 【符号の説明】 1 光学系 2 イメー
ジャ 3 撮像プロセス回路 4 切換ス
イッチ 5 A/Dコンバータ 6 フィー
ルドメモリ 7 補間処理回路 8 D/A
コンバータ 9 タイミングジェネレータ回路 10 SSG回路 11 ライトコントロール回路 12 マイコン 13 バンド
パスフィルタ 14 積分回路 15 リード
コントロール回路 16 ズームモータドライバ 17 AFモータドライバ 18 ズームスイッチ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electronic zoom device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of an automatic focusing method in the electronic zoom device according to the present invention. FIG. 3 is an address generation principle diagram showing an image rotation principle in the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram for generating an X address according to the principle diagram shown in FIG. FIG. 5 is a circuit diagram for generating a Y address according to the principle diagram shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing an address generation principle when the principle shown in FIG. 3 is applied to actual image rotation. 7 is an image configuration diagram which is a basis of the principle diagram shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing a principle of an electronic zoom operation in the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a principle diagram of performing interpolation processing by an interpolation processing circuit 7 according to an embodiment of the present invention by a 4-point weighted average calculation. 10 is a block diagram of a memory used to perform the interpolation process shown in FIG. 9. FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a memory read address generation circuit used in the interpolation processing shown in FIG. 9; 12 is a circuit diagram showing an example of the interpolation processing shown in FIG. 13 is a diagram showing an example of an even / odd combination of four points selected in the interpolation processing shown in FIG. FIG. 14 is a diagram showing vertical, horizontal, and diagonal subject images. FIG. 15 is a diagram showing changes in high-frequency components obtained from a bandpass filter in a conventional apparatus for each subject shown in FIG. [Explanation of Codes] 1 Optical system 2 Imager 3 Imaging process circuit 4 Changeover switch 5 A / D converter 6 Field memory 7 Interpolation processing circuit 8 D / A
Converter 9 Timing generator circuit 10 SSG circuit 11 Write control circuit 12 Microcomputer 13 Bandpass filter 14 Integration circuit 15 Read control circuit 16 Zoom motor driver 17 AF motor driver 18 Zoom switch

Claims (1)

【特許請求の範囲】 当該合焦対象領域を実効的に通常の水平走査方向と交差
する方向に走査するために、実質的にこの走査軌跡上に
位置する仮想画素を表す仮想画素情報を、上記合焦対象
領域乃至この領域を少なくとも部分的に含む当該ラスタ
中の実画素情報に基づいて算出する仮想画素情報算出手
段と、 上記仮想画素情報算出手段による仮想画素情報を少なく
とも部分的に用いて当該合焦対象領域を実効的に通常の
水平走査方向と交差する方向に走査して得た映像情報中
の高域成分に係る情報を合焦評価値として用いる自動合
焦手段と、 上記仮想画素情報算出手段による仮想画素情報を少なく
とも部分的に用いて電子ズームを行う電子ズーム手段
と、 を有してなることを特徴とする電子ズーム装置。
Claims: In order to effectively scan the focusing target area in a direction that intersects a normal horizontal scanning direction, virtual pixel information representing virtual pixels located substantially on the scanning locus is provided as described above. A focusing target area or a virtual pixel information calculating unit that calculates based on real pixel information in the raster that at least partially includes this area, and the virtual pixel information by the virtual pixel information calculating section is used at least partially. An automatic focusing unit that uses, as a focus evaluation value, information related to a high frequency component in video information obtained by effectively scanning a target area in a direction that intersects a normal horizontal scanning direction, and the virtual pixel information. An electronic zoom device comprising: an electronic zoom unit that performs an electronic zoom by at least partially using the virtual pixel information calculated by the calculation unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5838370A (en) * 1994-09-20 1998-11-17 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
US5843618A (en) * 1991-12-06 1998-12-01 Eastman Kodak Company Hydrogen bond donating/accepting thermal solvents for image separation systems

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US5843618A (en) * 1991-12-06 1998-12-01 Eastman Kodak Company Hydrogen bond donating/accepting thermal solvents for image separation systems
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