JPH0614268A - Infrared ray image pickup device - Google Patents

Infrared ray image pickup device

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Publication number
JPH0614268A
JPH0614268A JP4170646A JP17064692A JPH0614268A JP H0614268 A JPH0614268 A JP H0614268A JP 4170646 A JP4170646 A JP 4170646A JP 17064692 A JP17064692 A JP 17064692A JP H0614268 A JPH0614268 A JP H0614268A
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JP
Japan
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image
pixel
gain
image pickup
output
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Application number
JP4170646A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Kato
茂 加藤
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH0614268A publication Critical patent/JPH0614268A/en
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  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To solve the difficulty of the combination of two means (picture correction and interpolation) which remove the nonuniformity of the sensitivity at every pixel of an infrared ray image pickup element. CONSTITUTION:The output of a solid image pickup element 1 which converts an infrared ray to a two dimensional image pickup signal is inputted to a gain adjusting circuit 3, and one from among the plural gains beforehand set is selected by the gain adjusting circuit 3, so that a picture correction can be attained. And concerning to a pixel which is beyond the conversion enabling range (maximum input range) of an A/D converter 4, by the selection of the gain by the gain adjusting circuit 3, picture-interpolation is performed by preparing memories 10a and 10b which beforehand store the position corresponding to the gain of the gain adjusting circuit 3, and by reading the content of the memory corresponding to the selected gain.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線用固体撮像素子
の各画素毎の感度差異を補正する感度むら補正回路を備
える赤外線撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared image pickup device having a sensitivity unevenness correction circuit for correcting a sensitivity difference between pixels of an infrared solid-state image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】赤外線撮像装置に備える固体撮像素子は
そのプロセス上の問題から素子を構成する画素毎に感度
不均一性を生じ、同一温度源を観測した場合において、
その画素出力が同一値とならない。その感度不均一性を
除去する手段として、以下が一般的である。すなわち、
予め、2つの温度に対する全画素の出力レベルから補正
係数を算出して記憶し、その記憶されたデータを用いて
画素毎の感度不均一性を低減する、いわゆる画像補正を
行なう(例えば、特開平3−204285号参照)。ま
た、不均一性が著しい画素については、予めその画素位
置を欠陥画素と認定して記憶し、その画素出力時には、
隣接画素の値で置換する、いわゆる画像補間を行なう
(例えば、特開昭56−64570号参照)。
2. Description of the Related Art A solid-state image pickup device provided in an infrared image pickup device causes non-uniformity in sensitivity for each pixel constituting the device due to process problems, and when the same temperature source is observed,
The pixel outputs do not have the same value. The following is a general means for removing the sensitivity nonuniformity. That is,
In advance, a correction coefficient is calculated from the output levels of all pixels for two temperatures and stored, and the stored data is used to perform so-called image correction for reducing sensitivity nonuniformity for each pixel (for example, Japanese Patent Laid-Open No. H11-242242). 3-204285). Also, for pixels with significant non-uniformity, the pixel position is identified as a defective pixel in advance and stored, and when that pixel is output,
So-called image interpolation is performed, in which the values of adjacent pixels are replaced (see, for example, JP-A-56-64570).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の感度不
均一性は、その固体撮像素子の性質により様々であり、
感度分布が広範囲にわたる素子の場合、上記画像補間に
該当する画素の選定により画質が著しく異なる結果とな
る。すなわち、感度中心より(例えば、感度中心を全画
素の中央値と設定する)離れた感度の画素まで画像補正
を行うほど、演算処理系の分解能は一定であるために画
像のS/Nは低下する。感度中心に近い感度の画素に対
してのみ画像補正を施すようにすれば画像のS/Nは向
上するものの、画像補間を行う画素が多く、実質的な空
間解像度が低下し、被写体の発見、認識確率が低下す
る。
However, the actual sensitivity non-uniformity varies depending on the nature of the solid-state image sensor,
In the case of an element having a wide sensitivity distribution, the image quality is remarkably different depending on the selection of the pixels corresponding to the image interpolation. That is, as the image correction is performed up to the pixel of the sensitivity that is farther from the sensitivity center (for example, the sensitivity center is set to the median value of all pixels), the resolution of the arithmetic processing system is constant and the S / N of the image decreases. To do. If the image correction is performed only on the pixels having the sensitivity close to the sensitivity center, the S / N of the image is improved, but many pixels are used for the image interpolation, the substantial spatial resolution is lowered, and the detection of the object The recognition probability decreases.

【0004】本発明は上記画素毎の感度不均一性を除去
する2つの手段(画像補正及び画像補間)の組み合わせ
の難しさを解消し、利用者の目的に応じた使用を可能に
した赤外線撮像装置を得ることを目的とするものであ
る。
The present invention eliminates the difficulty of the combination of the two means (image correction and image interpolation) for removing the sensitivity nonuniformity for each pixel, and makes it possible to use the infrared image pickup according to the purpose of the user. The purpose is to obtain a device.

【0005】[0005]

【課題を解決する為の手段】上記問題点を解決するため
に、本発明による赤外線撮像装置は、(1)赤外線光学
系により結像された赤外線像を受光して、該受光した赤
外線像に対応した映像信号を出力する撮像手段と、前記
撮像手段の出力する映像信号をデジタル画像信号に変換
するA/D変換手段と、前記A/D変換手段の出力する
デジタル画像信号を入力し、前記撮像手段の所定の画素
を補間対象画素として、その出力を隣接画素の出力で補
間して赤外線画像信号を作成する信号処理手段と、を有
する赤外線撮像装置において、所望の画素の最大出力変
動範囲を前記A/D変換手段の最大入力範囲に合わせる
ゲイン調整手段を、前記撮像手段と前記A/D変換手段
との間に設けると共に、前記ゲイン調整手段による調整
の結果、最大出力変動範囲が前記A/D変換手段の最大
入力範囲を越えることになった画素を補間対象画素とす
る切替手段を、前記信号処理手段に設けたことを特徴と
する赤外線撮像装置であり、また、(2)赤外線光学系
により結像された赤外線像を受光して、該受光した赤外
線像に対応した映像信号を出力する撮像手段と、前記撮
像手段の出力する映像信号をデジタル画像信号に変換す
るA/D変換手段と、前記A/D変換手段の出力するデ
ジタル画像信号を入力し、前記撮像手段の所定の画素を
補間対象画素として、その出力を隣接画素の出力で補間
して赤外線画像信号を作成する信号処理手段と、を有す
る赤外線撮像装置において、前記撮像手段と前記A/D
変換手段との間に設けられ、予め定めた複数のゲインを
選択しうるゲイン選択手段と、前記ゲイン選択手段によ
り選択されるゲインに対応して、最大出力変動範囲が前
記A/D変換手段の最大入力範囲を越えることになった
画素の位置を補間対象画素として予め記憶するメモリ手
段と、を設け、前記信号処理手段は、前記ゲイン選択手
段によるゲインの選択に応じて、前記メモリ手段から対
応した画素の位置を読出して補間を行うことを特徴とす
る赤外線撮像装置である。
In order to solve the above-mentioned problems, an infrared imaging device according to the present invention (1) receives an infrared image formed by an infrared optical system and converts the received infrared image into the received infrared image. The image pickup means for outputting a corresponding video signal, the A / D conversion means for converting the video signal output by the image pickup means into a digital image signal, and the digital image signal output by the A / D conversion means are input, In a infrared image pickup device having a predetermined pixel of the image pickup means as a pixel to be interpolated and a signal processing means for interpolating the output with the output of an adjacent pixel to create an infrared image signal, a maximum output fluctuation range of a desired pixel is set. Gain adjusting means for adjusting the maximum input range of the A / D converting means is provided between the image pickup means and the A / D converting means, and the maximum output is obtained as a result of the adjustment by the gain adjusting means. An infrared imaging device characterized in that the signal processing means is provided with a switching means for setting a pixel whose moving range exceeds the maximum input range of the A / D conversion means as an interpolation target pixel. (2) Imaging means for receiving an infrared image formed by the infrared optical system and outputting a video signal corresponding to the received infrared image, and a video signal output by the imaging means to a digital image signal An A / D conversion unit and a digital image signal output from the A / D conversion unit are input, and a predetermined pixel of the image pickup unit is set as an interpolation target pixel, and the output is interpolated by an output of an adjacent pixel to form an infrared image signal And a signal processing means for generating the
Corresponding to the gain selection means provided between the conversion means and capable of selecting a plurality of predetermined gains, and the gain selected by the gain selection means, the maximum output fluctuation range of the A / D conversion means. Memory means for pre-storing the position of a pixel that has exceeded the maximum input range as an interpolation target pixel, and the signal processing means responds from the memory means according to the gain selection by the gain selection means. The infrared imaging device is characterized in that the position of the pixel is read out and interpolation is performed.

【0006】[0006]

【作用】本発明によれば、ゲイン調整手段によって、S
/Nあるいは空間解像度のいずれかを重視したゲインの
選択を行なうことができるので、観察者は使用状況によ
り最適な画質の画像を入手することができる。
According to the present invention, the gain adjusting means allows S
Since it is possible to select the gain by emphasizing either / N or spatial resolution, the observer can obtain the image of the optimum image quality depending on the usage situation.

【0007】[0007]

【実施例】図1は、本発明の一実施例のブロック図であ
る。不図示の赤外線結像光学系を通して固体撮像素子1
に入射した赤外線は、固体撮像素子1の2次元的な座標
位置に対応して配設された光電変換部(画素)で光電変
換され、映像信号として順次出力される。この出力は、
オフセット調整回路2でオフセット調整された後、ゲイ
ン調整回路3でゲインを調整されてA/D変換器4に入
力される。オフセット調整回路2はダイヤル等の操作に
より観察者がオフセットを自由に設定できるように構成
され、ゲイン調整回路3は予め用意された複数のゲイン
を、観察者が任意に選択できるようになっている。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. Solid-state image sensor 1 through an infrared imaging optical system (not shown)
The infrared rays incident on are photoelectrically converted by photoelectric conversion units (pixels) arranged corresponding to the two-dimensional coordinate positions of the solid-state image sensor 1, and sequentially output as a video signal. This output is
After the offset is adjusted by the offset adjusting circuit 2, the gain is adjusted by the gain adjusting circuit 3 and input to the A / D converter 4. The offset adjustment circuit 2 is configured so that the observer can freely set the offset by operating a dial or the like, and the gain adjustment circuit 3 allows the observer to arbitrarily select a plurality of gains prepared in advance. .

【0008】A/D変換器4によりデジタル信号に変換
された画像信号は、ゲイン調整回路5により、ゲイン調
整回路3で行われたゲイン調整(切替え)とは逆のゲイ
ン調整(切替え)をデジタル的に行われた後、オフセッ
ト調整回路6によりオフセット調整回路2で行われたオ
フセット調整とは逆の調整をデジタル的に行われ、画像
補正回路7に入力する。
The image signal converted into a digital signal by the A / D converter 4 is digitally subjected to a gain adjustment (switching) reverse to the gain adjustment (switching) performed by the gain adjusting circuit 3 by the gain adjusting circuit 5. Then, the offset adjustment circuit 6 digitally performs the opposite adjustment to the offset adjustment performed by the offset adjustment circuit 2, and inputs the result to the image correction circuit 7.

【0009】画像補正回路7は、予め補正係数を記憶し
た画像補正係数メモリ8を用いて、画像信号(固体撮像
素子1から出力される映像信号)の画像補正をデジタル
的に行う。すなわち、画像補正係数メモリ8は、固体撮
像素子1の各光電変換部の2次元座標位置に対応させて
補正係数を予め記憶している。そして、制御回路20か
らの制御信号によりタイミングを取られて、画像補正回
路7は、オフセット調整回路6より入力された画像信号
に対応した補正係数を画像補正回路7から読みだす。
The image correction circuit 7 digitally performs image correction of an image signal (video signal output from the solid-state image pickup device 1) by using an image correction coefficient memory 8 in which correction coefficients are stored in advance. That is, the image correction coefficient memory 8 stores the correction coefficient in advance in association with the two-dimensional coordinate position of each photoelectric conversion unit of the solid-state image sensor 1. Then, the image correction circuit 7 reads the correction coefficient corresponding to the image signal input from the offset adjustment circuit 6 from the image correction circuit 7 at the timing adjusted by the control signal from the control circuit 20.

【0010】画像補正回路7はオフセット調整回路6よ
り入力された信号と、画像補正係数メモリ8からの補正
係数とから画像補正を行い、固体撮像素子1の各光電変
換部の感度不均一性を低減する。画像補正回路7の出力
は、画像補間回路9に入力される。画像補間回路9は、
ゲイン調整回路3で予め用意された複数のゲインの数に
等しい数の画像補間位置メモリ10a、10b等を備え
ており、ゲイン調整回路3で選択されたゲインに対応し
たメモリの内容を後述の制御回路20からの信号により
読みだすように構成されている。なお、このゲイン調整
は、ゲイン調整回路3、5のゲインの選択スイッチと画
像補間位置メモリ10a、10b等の選択スイッチとを
連動スイッチとして構成してもよい。
The image correction circuit 7 performs image correction from the signal input from the offset adjustment circuit 6 and the correction coefficient from the image correction coefficient memory 8 to eliminate sensitivity nonuniformity of each photoelectric conversion unit of the solid-state image pickup device 1. Reduce. The output of the image correction circuit 7 is input to the image interpolation circuit 9. The image interpolation circuit 9
The gain adjustment circuit 3 is provided with a number of image interpolation position memories 10a, 10b, etc. equal to the number of gains prepared in advance, and the contents of the memory corresponding to the gain selected by the gain adjustment circuit 3 are controlled as described below. It is configured to read by a signal from the circuit 20. In this gain adjustment, the gain selection switches of the gain adjustment circuits 3 and 5 and the selection switches of the image interpolation position memories 10a and 10b may be configured as interlocking switches.

【0011】画像補間回路9は、制御回路20からの制
御信号によりタイミングを取られて、画像補正回路7の
出力に対応する画像信号の値を画像補間する必要がある
ときは、選択されたメモリの内容に基づいて、画像補間
を行う。このようにして、画像補正と画像補間とを行な
うことにより画質を向上した信号は、D/A変換器11
でアナログ信号に変換された後、TV信号フォーマット
とするために同期信号付加回路12で同期信号を付加さ
れて出力され、CRT等の表示器13にて表示される。
The image interpolating circuit 9 is timed by the control signal from the control circuit 20, and when it is necessary to interpolate the value of the image signal corresponding to the output of the image correcting circuit 7, the selected memory is selected. Image interpolation is performed based on the contents of. In this way, the signal whose image quality has been improved by performing the image correction and the image interpolation is the D / A converter 11
After being converted into an analog signal by, the synchronizing signal is added by the synchronizing signal adding circuit 12 to the TV signal format and output, and displayed on the display 13 such as a CRT.

【0012】ここで、制御回路20の説明をすれば、制
御回路20は各回路のタイミングをとる機能とゲイン調
整にまつわる回路の調整を行なう回路であって、基準の
周波数のパルスを発生するパルスジェネレータを含み、
基準の周波数のパルスをソフト的に分周する機能と、入
力装置21からの指令に応じて、ゲイン調整回路3、5
のゲイン調整を行なうと共に、ゲイン調整に対応したメ
モリ10a、10b等を選択するように画像補間回路9
に選択指令を行なう機能とを主として有している。すな
わち、制御回路20は、固体撮像素子1の各光電変換部
を順次パルスに同期させて走査することにより、各光電
変換部で光電変換された信号を順次出力させることによ
り映像信号を作成すると共に、この映像信号を各光電変
換部の出力に対応したデジタル信号(画像信号)に変換
するA/D変換器3およびその逆の動作を行うD/A変
換器12にタイミングを取って変換するためのパルスを
供給し、画像補正回路7に入力された画像信号に適切な
画像補正を行いかつ画像補間回路9に入力された画像信
号の所定のものを補間するためのタイミングをとるパル
スを、画像補正回路7と画像補間回路9とにそれぞれ供
給する。また、入力装置21に観察者がゲインを指定す
ると、ゲイン調整回路3、5に指定されたゲインを設定
し、また、画像補間回路9の選択するメモリ10a、1
0b等を指定する選択指令を画像補間回路9に入力せし
める。
Here, the control circuit 20 will be described. The control circuit 20 is a circuit for adjusting the timing of each circuit and for adjusting the circuit related to gain adjustment, and is a pulse generator for generating a pulse of a reference frequency. Including,
Depending on the function of softly dividing the pulse of the reference frequency and the command from the input device 21, the gain adjusting circuits 3 and 5 are provided.
Of the image interpolation circuit 9 so that the memories 10a, 10b, etc. corresponding to the gain adjustment are selected.
It mainly has a function of issuing a selection command to. That is, the control circuit 20 creates a video signal by sequentially outputting signals photoelectrically converted by each photoelectric conversion unit by sequentially scanning each photoelectric conversion unit of the solid-state imaging device 1 in synchronization with a pulse. In order to convert the video signal into an A / D converter 3 for converting the video signal into a digital signal (image signal) corresponding to the output of each photoelectric conversion unit and a D / A converter 12 for performing the reverse operation at a timing. Of the image signal input to the image correction circuit 7 and the image signal input to the image correction circuit 7 is subjected to appropriate image correction, and a predetermined pulse of the image signal input to the image interpolation circuit 9 is interpolated. It is supplied to the correction circuit 7 and the image interpolation circuit 9, respectively. Further, when the observer specifies the gain on the input device 21, the specified gain is set in the gain adjusting circuits 3 and 5, and the memories 10 a and 1 selected by the image interpolation circuit 9 are set.
A selection command designating 0b or the like is input to the image interpolation circuit 9.

【0013】次に、以上で説明した装置の動作を以下説
明する。まず、固体撮像素子1の各光電変換部の感度が
仮にA0 からA4 のいずれかであり、感度A0 から感度
4 の素子数がほぼ同数であり、感度A0 から感度A4
の間には、A1 =1/50・A0 、A2 =1/10・A
0 、A3 =10・A0 、A4 =50・A0 の関係がある
とする。
Next, the operation of the apparatus described above will be described below. First, the sensitivity of the photoelectric conversion portion of the solid-state imaging device 1 is either A 4 is assumed from the A 0, is substantially equal number of elements of sensitivity A 4 from the sensitivity A 0, sensitivity A 4 from the sensitivity A 0
In between, A 1 = 1/50 · A 0 , A 2 = 1/10 · A
It is assumed that there is a relationship of 0 , A 3 = 10 · A 0 , and A 4 = 50 · A 0 .

【0014】図2はこれらの関係を示したもので、横軸
に温度、縦軸に光電変換部の出力を取ってある。温度T
0 は各光電変換部の出力がQ0 で一致している測定可能
最低温度であり、温度T1 は測定可能最大温度であり、
温度T1 における感度A0 の光電変換部の出力をQ2
温度T1 における感度A4 の光電変換部の出力をQ1
示している。
FIG. 2 shows these relationships, in which the horizontal axis represents temperature and the vertical axis represents the output of the photoelectric conversion unit. Temperature T
0 is the lowest measurable temperature at which the output of each photoelectric conversion unit matches Q 0 , and temperature T 1 is the highest measurable temperature,
The output of the photoelectric conversion unit with sensitivity A 0 at temperature T 1 is Q 2 ,
The output of the photoelectric conversion unit having sensitivity A 4 at temperature T 1 is shown by Q 1 .

【0015】ここで、一例として、感度A4 の各光電変
換部を欠陥画素としてその2次元座標値を画像補間位置
メモリ10に記憶している場合を考える。この場合に
は、固体撮像素子1の全光電変換部の20%(感度A4
の各光電変換部)が画像補間されて、残りの80%(感
度A0 、A1 、A2 、A3 )の画像信号が出力される。
Here, as an example, consider a case where each photoelectric conversion unit with sensitivity A 4 is used as a defective pixel and its two-dimensional coordinate value is stored in the image interpolation position memory 10. In this case, 20% of the total photoelectric conversion portion of the solid-state image sensor 1 (sensitivity A 4
Each photoelectric conversion unit) is subjected to image interpolation, and the remaining 80% (sensitivity A 0 , A 1 , A 2 , A 3 ) image signal is output.

【0016】そして、ゲイン調整回路3は、最高観測温
度T1 (図2に図示)における感度A3 を有する光電変
換部の出力X3 が、A/D変換器4の最大入力レベルに
なるような感度が選択可能に構成されている。換言すれ
ば、A/D変換器4のダイナミックレンジ内に図2の範
囲Hが入いるようにゲイン調整される。従って、感度A
3 より低感度である感度A0 、A1 、A2 の光電変換部
からの出力は、画像信号として使われることになる。
Then, the gain adjusting circuit 3 adjusts the output X 3 of the photoelectric conversion unit having the sensitivity A 3 at the maximum observation temperature T 1 (shown in FIG. 2) to the maximum input level of the A / D converter 4. The sensitivity is selectable. In other words, the gain is adjusted so that the range H of FIG. 2 falls within the dynamic range of the A / D converter 4. Therefore, the sensitivity A
Outputs from the photoelectric conversion units having sensitivities A 0 , A 1 , and A 2 lower than 3 are used as image signals.

【0017】そしていま、A/D変換器4の分解能が1
0ビットであるとすれば、感度A3の画像信号は102
4(210)の階調を持ち、感度A2 の画像信号は102
4/100の階調を持ち、感度A1 の画像信号は102
4/500の階調を持ち、感度A0 の画像信号は102
4/10の階調をもつことになる。このような場合に
は、感度A1 の画像信号は1024/500の階調しか
なく、また、感度A2 の画像信号は1024/100の
階調しかないため、特に感度A1 の画像信号は信号とし
て存在するものの、S/Nが悪く、感度A1 の画像信号
が画質に大きく寄与する場合には、全体画質を著しく劣
化させてしまう。
Now, the resolution of the A / D converter 4 is 1
If it is 0 bit, the image signal of sensitivity A 3 is 102
An image signal having a gradation of 4 (2 10 ) and a sensitivity of A 2 is 102
An image signal having a gradation of 4/100 and sensitivity A 1 is 102
An image signal having a gradation of 4/500 and sensitivity A 0 is 102
It will have a gradation of 4/10. In such a case, the image signal of sensitivity A 1 is only gradations of 1024/500, also, since the image signal sensitivity A 2 has only gradations of 1024/100, in particular image signal sensitivity A 1 Although it exists as a signal, if the S / N is poor and the image signal of sensitivity A 1 greatly contributes to the image quality, the overall image quality is significantly deteriorated.

【0018】そこで、感度A1 の光電変換部を画質に大
きく寄与させたい場合に備えて、最高観測温度T1 にお
ける感度A2 を有する光電変換部の出力が、A/D変換
器4の最大入力レベルになるようなゲインがゲイン調整
回路3により選択可能に構成される。そうすることによ
って、今度は、感度A2 の画像信号は1024/10の
階調を持ち、感度A1 の画像信号は1024/50の階
調を持ち、感度A0 の画像信号は1024の階調をもつ
ことになる。
[0018] Accordingly, provided with a photoelectric conversion unit of sensitivity A 1 when it is desired to contribute significantly to the image quality, the output of the photoelectric conversion portion having a sensitivity A 2 at the maximum observed temperature T 1 is the maximum A / D converter 4 The gain adjusting circuit 3 is configured to select a gain such that the input level is reached. By doing so, this time, the image signal with sensitivity A 2 has a gradation of 1024/10, the image signal with sensitivity A 1 has a gradation of 1024/50, and the image signal with sensitivity A 0 has a gradation of 1024. You will have a key.

【0019】この場合には、感度A4 の光電変換部に加
えて、感度A3 の光電変換部も欠陥画素として画像補間
の対象となるので、60%の画素の画像出力が得られる
のみであるから、画面全体の分解能は低下するもののS
/Nが良好になる。このような原理に基づいて、ゲイン
調整回路3には光電変換部の感度に応じた複数のゲイン
が予め設定してある。
In this case, in addition to the photoelectric conversion unit with sensitivity A 4 , the photoelectric conversion unit with sensitivity A 3 is also a target of image interpolation as a defective pixel, so that only 60% of pixel image output can be obtained. Therefore, although the resolution of the entire screen decreases, S
/ N becomes good. Based on such a principle, the gain adjusting circuit 3 is preset with a plurality of gains according to the sensitivity of the photoelectric conversion unit.

【0020】従って、観察者は、表示器13の画像を見
ながら、オフセット調整回路2のダイヤルを回してオフ
セット量を変化させ、最も見えの良い状態にした後、入
力装置21によってゲイン調整回路3のゲインを変え
て、より見えの良い状態を選択すればよい。なおこの
際、制御回路20によって、ゲイン調整回路3で選択し
たゲインに対応した信号に応じてゲイン調整回路5のゲ
インおよび、画像補間回路9の読み取る画像補間位置メ
モリ10a、10b等が連動して選択されることは前述
の通りである。
Therefore, the observer turns the dial of the offset adjusting circuit 2 to change the offset amount while looking at the image on the display 13 to bring the image into the most visible state, and then the input device 21 is used to adjust the gain adjusting circuit 3. The gain can be changed to select a more visible state. At this time, the control circuit 20 causes the gain of the gain adjusting circuit 5 and the image interpolation position memories 10a and 10b read by the image interpolating circuit 9 to interlock in accordance with the signal corresponding to the gain selected by the gain adjusting circuit 3. The selection is as described above.

【0021】ゲイン調整回路3で出力された信号は、A
/D変換器4でデジタル信号に変換される。この変換
は、制御装置20が固体撮像素子1の各光電変換部の駆
動に同期して、順次ゲイン制御調整回路3の出力をA/
D変換するようにA/D変換器4に変換信号を出力す
る。A/D変換器4でデジタル信号に変換された画像信
号は、ゲイン調整回路5でゲイン調整回路3で行われた
のとは逆のゲイン調整をデジタル的に行われ、オフセッ
ト調整回路6でオフセット調整回路2で行われたのとは
逆のオフセット調整をデジタル的に行われる。その後、
画像補正回路7、画像補間回路9で上述の原理に基づい
た補正が行われる。このようにして補正された画像信号
は、D/A変換器11でアナログ信号である映像信号に
変換された後、同期信号付加回路12で同期信号が付加
される。
The signal output from the gain adjusting circuit 3 is A
The signal is converted into a digital signal by the / D converter 4. In this conversion, the control device 20 sequentially outputs the output of the gain control adjustment circuit 3 to A / S in synchronization with the driving of each photoelectric conversion unit of the solid-state imaging device 1.
The converted signal is output to the A / D converter 4 so as to be D-converted. The image signal converted into a digital signal by the A / D converter 4 is digitally adjusted by the gain adjustment circuit 5 in the opposite manner to that performed by the gain adjustment circuit 3, and is offset by the offset adjustment circuit 6. The offset adjustment, which is the reverse of that performed by the adjustment circuit 2, is digitally performed. afterwards,
The image correction circuit 7 and the image interpolation circuit 9 perform correction based on the above-described principle. The image signal corrected in this way is converted into a video signal which is an analog signal by the D / A converter 11, and then the synchronizing signal is added by the synchronizing signal adding circuit 12.

【0022】その結果、表示器13には赤外線画像が表
示される。以上のように、観察者は、明るさの分布が狭
い範囲の被写体の発見を目的とする場合には、極力画像
補間を行わないゲインを選択し、明るさの分布が広い被
写体の発見を目的とする場合には、画像補間を行う量を
増加させるようにゲインを選択し、S/Nを向上させた
画像を選択することになる(実際には、このようなこと
を意識することなく、表示器13を見ながら、自分の目
的に適った画像が得られるように、ゲインを切替える。
画像補間を行う画素は、ゲイン調整に連動している)。
As a result, an infrared image is displayed on the display 13. As described above, when an observer aims to find a subject with a narrow brightness distribution, he / she selects a gain that does not perform image interpolation as much as possible and aims to find a subject with a wide brightness distribution. In such a case, the gain is selected so as to increase the amount of image interpolation, and the image with an improved S / N is selected (actually, without being aware of such a thing, While watching the display 13, the gain is switched so that an image suitable for one's purpose can be obtained.
Pixels that perform image interpolation are linked to gain adjustment).

【0023】なお、以上の説明では、固体撮像素子1の
光電変換部の感度が5段階でしかも同じ確率で存在する
ため、各感度毎に20%づつの素子があるとの極端な仮
定を前提にして説明したが、実際には、感度のばらつき
はそれほど大きなものではなく、しかも、画像補間を必
要とする光電変換部の前光電変換部に占める割合はそれ
ほど大きくない。従って、実際には、ゲイン調整回路3
のゲインの調整は、2段階から5段階程度で選択可能と
しておけば十分である。
In the above description, the sensitivity of the photoelectric conversion unit of the solid-state image pickup device 1 exists in five stages and with the same probability, so it is assumed that there is 20% of each sensitivity. However, in reality, the variation in sensitivity is not so large, and the ratio of the photoelectric conversion unit requiring image interpolation to the front photoelectric conversion unit is not so large. Therefore, in reality, the gain adjustment circuit 3
It suffices that the gain can be adjusted in 2 to 5 steps.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、被写体
の状態によるゲインの調整に連動させて、画像補間を実
行する光電変換部の位置を変化させるので、S/Nと空
間解像度とのいずれかを重視した画像を選択できる赤外
線撮像装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the position of the photoelectric conversion unit that executes image interpolation is changed in association with the adjustment of the gain depending on the state of the object, so that the S / N and the spatial resolution are reduced. It is possible to obtain an infrared imaging device capable of selecting an image that emphasizes any of the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】光電変換部の感度分布を説明するためのグラフ
である。
FIG. 2 is a graph for explaining a sensitivity distribution of a photoelectric conversion unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体撮像素子 2 オフセット調整回路 3 ゲイン調整回路 4 A/D変換器 5 ゲイン調整回路 6 オフセット調整回路 7 画像補正回路 8 画像補正係数メモリ 9 画像補間回路 10a 画像補間位置メモリ 10b 画像補間位置メモリ 11 D/A変換器 12 同期信号付加回路 13 表示器 20 制御回路 1 Solid-state image sensor 2 Offset adjustment circuit 3 Gain adjustment circuit 4 A / D converter 5 Gain adjustment circuit 6 Offset adjustment circuit 7 Image correction circuit 8 Image correction coefficient memory 9 Image interpolation circuit 10a Image interpolation position memory 10b Image interpolation position memory 11 D / A converter 12 Sync signal addition circuit 13 Display device 20 Control circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 赤外線光学系により結像された赤外線像
を受光して、該受光した赤外線像に対応した映像信号を
出力する撮像手段と、前記撮像手段の出力する映像信号
をデジタル画像信号に変換するA/D変換手段と、前記
A/D変換手段の出力するデジタル画像信号を入力し、
前記撮像手段の所定の画素を補間対象画素として、その
出力を隣接画素の出力で補間して赤外線画像信号を作成
する信号処理手段と、を有する赤外線撮像装置におい
て、 所望の画素の最大出力変動範囲を前記A/D変換手段の
最大入力範囲に合わせるゲイン調整手段を、前記撮像手
段と前記A/D変換手段との間に設けると共に、前記ゲ
イン調整手段による調整の結果、最大出力変動範囲が前
記A/D変換手段の最大入力範囲を越えることになった
画素を補間対象画素とする切替手段を、前記信号処理手
段に設けたことを特徴とする赤外線撮像装置。
1. An image pickup means for receiving an infrared image formed by an infrared optical system and outputting a video signal corresponding to the received infrared image, and a video signal output by the image pickup means as a digital image signal. A / D conversion means for conversion and a digital image signal output from the A / D conversion means are input,
An infrared image pickup device comprising: a predetermined pixel of the image pickup unit as an interpolation target pixel; and a signal processing unit for interpolating an output of the pixel with an output of an adjacent pixel to create an infrared image signal. Is provided between the image pickup means and the A / D conversion means, and the maximum output fluctuation range is as a result of the adjustment by the gain adjustment means. An infrared image pickup device, wherein the signal processing means is provided with a switching means for setting a pixel that has exceeded a maximum input range of the A / D conversion means as an interpolation target pixel.
【請求項2】 赤外線光学系により結像された赤外線像
を受光して、該受光した赤外線像に対応した映像信号を
出力する撮像手段と、前記撮像手段の出力する映像信号
をデジタル画像信号に変換するA/D変換手段と、前記
A/D変換手段の出力するデジタル画像信号を入力し、
前記撮像手段の所定の画素を補間対象画素として、その
出力を隣接画素の出力で補間して赤外線画像信号を作成
する信号処理手段と、を有する赤外線撮像装置におい
て、 前記撮像手段と前記A/D変換手段との間に設けられ、
予め定めた複数のゲインを選択しうるゲイン選択手段
と、 前記ゲイン選択手段により選択されるゲインに対応し
て、最大出力変動範囲が前記A/D変換手段の最大入力
範囲を越えることになった画素の位置を補間対象画素と
して予め記憶するメモリ手段と、 を設け、 前記信号処理手段は、前記ゲイン選択手段によるゲイン
の選択に応じて、前記メモリ手段から対応した画素の位
置を読出して補間を行うことを特徴とする赤外線撮像装
置。
2. An image pickup means for receiving an infrared image formed by an infrared optical system and outputting a video signal corresponding to the received infrared image, and a video signal output by the image pickup means as a digital image signal. A / D conversion means for conversion and a digital image signal output from the A / D conversion means are input,
An infrared image pickup device comprising: a predetermined pixel of the image pickup means as an interpolation target pixel; and an output of the adjacent pixel to interpolate an output of the pixel processing means to generate an infrared image signal. Provided between the conversion means,
The maximum output fluctuation range exceeds the maximum input range of the A / D conversion means, corresponding to the gain selection means capable of selecting a plurality of predetermined gains and the gain selected by the gain selection means. Memory means for pre-storing the position of the pixel as an interpolation target pixel is provided, and the signal processing means reads out the position of the corresponding pixel from the memory means according to the gain selection by the gain selecting means and performs interpolation. An infrared imaging device characterized by performing.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100390316B1 (en) * 2001-09-21 2003-07-04 삼성탈레스 주식회사 Method for correcting non-uniformity of images in a thermal lnaging device
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