JPH06197284A - イメージの収差及びレジストレーションを修正するための信号処理システム - Google Patents

イメージの収差及びレジストレーションを修正するための信号処理システム

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JPH06197284A
JPH06197284A JP5267617A JP26761793A JPH06197284A JP H06197284 A JPH06197284 A JP H06197284A JP 5267617 A JP5267617 A JP 5267617A JP 26761793 A JP26761793 A JP 26761793A JP H06197284 A JPH06197284 A JP H06197284A
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JP
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image
spatial
factor
column
component
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Application number
JP5267617A
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English (en)
Inventor
Hansu Uesutarinku Piitaa
ハンス ウェスタリンク ピーター
Jieimuzu Riikotsuku Toomasu
ジェイムズ リーコック トーマス
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/13—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with multiple sensors
    • H04N23/15—Image signal generation with circuitry for avoiding or correcting image misregistration

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の信号処理システムにより、イメージ
の倍率及びレジストレーションファクターを修正する。
システムはレンズシステムによってイメージ中に生じる
色収差及び幾何学的歪曲、及びそれぞれの色イメージセ
ンサーの配列ミスによって生じるイメージ間の歪みを電
気的に修正する。 【構成】 カメラシステムはイメージをサンプリングし
て、サンプルデータ信号を生成する。サンプルデータ信
号のそれぞれによって表されたイメージの倍率及びレジ
ストレーションファクターをある所望の倍率及びレジス
トレーションファクターに変化させるために、サンプル
データ信号は最初に、イメージのローまたはカラムのい
ずれかに沿って補間され、次にイメージのカラムまたは
ローに沿って補間される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イメージがカメラシス
テムにより処理されたためイメージ構成要素の倍率及び
レジストレーションファクターが不正確である場合に、
複合イメージの倍率及びレジストレーションファクター
をある所望の倍率及びレジストレーションファクターに
変化させるために電気信号を修正するための、信号処理
システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常のカメライメージングシステムは一
般的に、１つ以上のレンズを用いて、イメージに光を集
束し、それを電気素子により電気信号に変換する、レン
ズシステムを用いている。通常用いられる電気素子の１
種としては電荷結合素子（ＣＣＤｓ）のアレイが挙げら
れる。この素子は選択された空間上の位置における集束
光の強度を測定する。選択された空間上の位置は一般に
所定のロー及びカラムで定まる直交マトリックス構造を
規定する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光イメージから電気信
号に変換する間に、イメージはレンズシステム及びＣＣ
Ｄアレイの欠陥のため歪曲する場合がある。これらの歪
曲、例えばレンズシステムの幾何学的歪曲または色収差
は、このシステムに固有のものであり、またそれらは構
成要素の製造または組み立てにおけるエラー、例えばＣ
ＣＤアレイの配列ミスによるレジストレーションミス、
によって生じる場合もある。ＣＣＤアレイの配列ミスが
横方向にまたは垂直方向にイメージをシフトさせる時、
レンズによって生じる色収差は積極的にまたは消極的に
イメージを拡大させる。
【０００４】異なる周波数の光束がレンズにより異なる
大きさに拡大されるため、横方向の色収差が生じる。よ
って、通常、３部システムの赤、緑、及び青（Ｒ、Ｇ、
及びＢ）のイメージに分割されるカラーピクチャーにお
いては、同じレンズで処理された後の３つのカラーイメ
ージの倍率レベルはそれぞれに異なるものとなる。
【０００５】個々のＣＣＤアレイは一貫して配列されな
いため、カメラシステムにレジストレーションミスが生
じる。通常、白光イメージは異なるモノクローム光イメ
ージ、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のイメー
ジに分割され、次いで個々のＣＣＤアレイによってサン
プリングされる。ＣＣＤアレイが適切に配列されていな
いと、異なる光イメージは異なる空間上の位置でサンプ
リングされることになる。サンプリングされたイメージ
のレジストレーションミスのため、結合されたイメージ
のカラーエッジはそれぞれに異なる位置に現れることに
なる。
【０００６】レンズによって生じる歪曲及びＣＣＤアレ
イによるレジストレーションミスを回避するための解決
策として現在では、設計基準を厳密にしてレンズを作製
し、また公差を厳密にしてＣＣＤアレイを搭載してい
る。しかし、これらの解決策はカメラシステムを高価な
ものとしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は異なる信号また
はレジストレーションミスされたイメージを適切なサイ
ズに戻す補間回路を用いている。異なるイメージが結合
される時にイメージを作り出すデータサンプルが空間的
に配列されるようにするため、所望とされる倍率及びレ
ジストレーションファクターは別の存在するイメージ、
または存在しない所望のイメージのものとなり得る。
【０００８】本発明の１つの局面に従えば、本発明の信
号処理システムは、多重構成要素イメージの１つのイメ
ージ構成要素の倍率ファクターがカメラシステムによっ
て処理されたイメージ構成要素を生成する光に起因して
不正確である場合、多重構成要素イメージの少なくとも
１つの構成要素の倍率ファクターを、ある所望の倍率フ
ァクターに変化させる信号処理システムであり、それぞ
れが多重構成要素イメージの各構成要素を表わす複数の
サンプルデータ信号を生成する手段、及び所望の倍率フ
ァクターと実質的に同じ倍率ファクターを有する補間さ
れた信号を得るために１つの構成要素イメージを表わす
信号を補間する手段、を備えている。
【０００９】好適な実施態様によれば、上述のイメージ
構成要素は空間ロー及びカラムを有しており、また上述
のサンプルデータ信号を補間する手段は、イメージ構成
要素の空間ローに沿って所望の倍率ファクターと実質的
に同じ倍率ファクターを有するロー修正されたサンプル
データ信号を生成するために、１つの構成要素データ信
号によって表されるイメージ構成要素の空間ローに沿っ
て補間する手段、及びイメージ構成要素の空間ロー及び
カラム両方に沿って所望の倍率ファクターと実質的に同
じ倍率ファクターを有するロー及びカラム修正されたサ
ンプルデータ信号を生成するために、ロー修正されたサ
ンプルデータ信号によって表されたイメージ構成要素の
空間カラムに沿って補間する手段、を備えている。
【００１０】好適な実施態様によれば、上述のイメージ
構成要素が空間ロー及びカラムを有しており、また上述
のサンプルデータ信号を補間する手段は、イメージ構成
要素の空間カラムに沿って所望の倍率ファクターと実質
的に同じ倍率ファクターを有するカラム修正されたサン
プルデータ信号を生成するために、１つの構成要素デー
タ信号によって表されたイメージ構成要素の空間カラム
に沿って補間する手段、及びイメージ構成要素の空間ロ
ー及びカラム両方に沿って所望の倍率ファクターと実質
的に同じ倍率ファクターを有するロー及びカラム修正さ
れたサンプルデータ信号を生成するために、カラム修正
されたサンプルデータ信号によって表されたイメージ構
成要素の空間カラムに沿って補間する手段、を備えてい
る。
【００１１】好適な実施態様によれば、上述の信号処理
システムはさらに、１つのイメージ構成要素の倍率ファ
クターを決定する手段を備えている。
【００１２】好適な実施態様によれば、上述の補間手段
は１２のタップ有限インパルス反応（ＦＩＲ）フィルタ
ーを含む。
【００１３】好適な実施態様によれば、上述の多重構成
要素イメージは３つのイメージ構成要素を有しており、
３つのイメージ構成要素のうち２つの倍率ファクターが
変化し、イメージ構成要素の１つが変化せず、また所望
の倍率ファクターが変化しないイメージ構成要素の倍率
ファクターと等しい。
【００１４】好適な実施態様によれば、上述の１つのイ
メージ構成要素の倍率ファクターがカメラシステムのレ
ンズシステムにより処理されたイメージ構成要素を生成
する光に起因して不正確である。
【００１５】本発明の別の局面に従えば、本発明の信号
処理システムは、それぞれのサンプルデータイメージ構
成要素信号によって表された空間ロー及びカラムを有
し、多重構成要素イメージの少なくとも１つの構成要素
の倍率及びレジストレーションファクターをある所望の
倍率及びレジストレーションファクターに変化させる信
号処理システムであり、イメージ構成要素の空間ローに
沿って所望の倍率及びレジストレーションファクターと
実質的に同じ倍率及びレジストレーションファクターを
有するロー修正されたサンプルデータ信号を生成するた
めに、１つのサンプルデータイメージ構成要素信号によ
って表されたイメージ構成要素の空間ローに沿って補間
する手段、及びイメージ構成要素の空間ロー及びカラム
の両方向に沿って所望の倍率及びレジストレーションフ
ァクターと実質的に同じ倍率及びレジストレーションフ
ァクターを有するロー及びカラム修正されたサンプルデ
ータ信号を生成するために、ロー修正されたサンプルデ
ータ信号によって表されたイメージ構成要素の空間カラ
ムに沿って補間する手段を備えている。
【００１６】好適な実施態様によれば、上述の信号処理
システムはさらに、１つのイメージ構成要素の倍率及び
レジストレーションファクターを決定する手段を備えて
いる。
【００１７】好適な実施態様によれば、上述の多重構成
要素イメージが３つのイメージ構成要素を有しており、
３つのイメージ構成要素のうち２つの倍率及びレジスト
レーションファクターが変化し、残り１つのイメージ構
成要素が変化せず、所望の倍率及びレジストレーション
ファクターが変化しないイメージ構成要素の倍率及びレ
ジストレーションファクターに等しい。
【００１８】好適な実施態様によれば、上述の１つのイ
メージ構成要素の倍率及びレジストレーションファクタ
ーが、カメラシステムのレンズシステム及び電荷結合素
子アレイにより処理されたイメージ構成要素を生成する
光に起因して不正確である。
【００１９】本発明のさらに別の局面に従えば、本発明
の信号処理システムは、それぞれのサンプルデータイメ
ージ構成要素信号によって表された空間ロー及びカラム
を有し、多重構成要素イメージの少なくとも１つの構成
要素の倍率及びレジストレーションファクターをある所
望の倍率及びレジストレーションファクターに変化させ
る信号処理システムであり、イメージ構成要素の空間カ
ラムに沿って所望の倍率及びレジストレーションファク
ターと実質的に同じ倍率及びレジストレーションファク
ターを有するカラム修正されたサンプルデータ信号を生
成するために、１つのサンプルデータイメージ構成要素
信号によって表されたイメージ構成要素の空間カラムに
沿って補間する手段、及びイメージ構成要素の空間ロー
及びカラムの両方向に沿って所望の倍率及びレジストレ
ーションファクターと実質的に同じ倍率及びレジストレ
ーションファクターを有するロー及びカラム修正された
サンプルデータ信号を生成するために、カラム修正され
たサンプルデータ信号によって表されたイメージ構成要
素の空間ローに沿って補間する手段を備えている。
【００２０】好適な実施態様によれば、上述の信号処理
システムはさらに、１つのイメージ構成要素の倍率及び
レジストレーションファクターを決定する手段を備えて
いる。
【００２１】好適な実施態様によれば、上述の１つのイ
メージ構成要素の倍率及びレジストレーションファクタ
ーが、カメラシステムのレンズシステム及び電荷結合素
子アレイにより処理されたイメージ構成要素を生成する
光に起因して不正確である。
【００２２】本発明のさらに別の局面に従えば、本発明
の信号処理システムは、それぞれの空間カラム順序のサ
ンプルデータイメージ構成要素信号によって表された空
間ロー及びカラムを有する、多重構成要素イメージの少
なくとも１つの構成要素の倍率ファクターを、ある所望
の倍率ファクターに変化させる信号処理システムであ
り、イメージ構成要素の空間カラムに沿って所望の倍率
ファクターと実質的に同じ倍率ファクターを有する空間
カラム順序のカラム修正されたサンプルデータ信号を生
成するために、１つの空間カラム順序のサンプルデータ
イメージ構成要素信号によって表されたイメージ構成要
素の空間カラムに沿って補間する手段、空間ロー順序の
カラム修正されたサンプルデータ信号を生成するため
に、空間カラム順序のカラム修正されたサンプルデータ
信号を再順序付けする、再順序付け手段、及びイメージ
構成要素の空間ロー及びカラムに沿って所望の倍率ファ
クターと実質的に同じ倍率ファクターを有する、空間ロ
ー順序のロー及びカラム修正されたサンプルデータ信号
を生成するために、空間ロー順序のカラム修正されたサ
ンプルデータ信号によって表されたイメージ構成要素の
空間ローに沿って補間する手段を備えている。
【００２３】好適な実施態様によれば、上述の再順序付
け手段が、イメージを表わす受信データ信号を交互に記
憶し、記憶データ信号によって表されたイメージの転置
を表わすデータ信号をさらに提供する第１及び第２のメ
モリ領域を有するピンポンメモリ素子を含む。
【００２４】好適な実施態様によれば、上述の１つのイ
メージ構成要素の倍率及びレジストレーションファクタ
ーが、カメラシステムのレンズシステム及び電荷結合素
子アレイにより処理されたイメージ構成要素を生成する
光に起因して不正確である。
【００２５】本発明のさらに別の局面に従えば、本発明
の信号処理システムは、それぞれの空間ロー順序のサン
プルデータイメージ構成要素信号によって表された空間
ロー及びカラムを有する、多重構成要素イメージの少な
くとも１つの構成要素の倍率ファクターを、ある所望の
倍率ファクターに変化させる信号処理システムであり、
イメージ構成要素の空間ローに沿って所望の倍率ファク
ターと実質的に同じ倍率ファクターを有する空間ロー順
序のロー修正されたサンプルデータ信号を生成するため
に、１つの空間ロー順序のサンプルデータイメージ構成
要素信号によって表されたイメージ構成要素の空間ロー
に沿って補間する手段、空間カラム順序のロー修正され
たサンプルデータ信号を生成するために、空間ロー順序
のロー修正されたサンプルデータ信号を再順序付けす
る、再順序付け手段、及びイメージ構成要素の空間ロー
及びカラムの両方向に沿って所望の倍率ファクターと実
質的に同じ倍率ファクターを有する、空間カラム順序の
ロー及びカラム修正されたサンプルデータ信号を生成す
るために、空間カラム順序のロー修正されたサンプルデ
ータ信号によって表されたイメージ構成要素の空間カラ
ムに沿って補間する手段を備えている。
【００２６】好適な実施態様によれば、上述の信号処理
システムはさらに、空間ロー順序のロー及びカラム修正
されたサンプルデータ信号を生成するために、空間カラ
ム順序のロー及びカラム修正されたサンプルデータ信号
を再順序付けする、再順序付け手段を備えている。
【００２７】好適な実施態様によれば、上述の再順序付
け手段が、イメージを表わす受信データ信号を交互に記
憶し、記憶データ信号によって表されたイメージの転置
を表わすデータ信号をさらに提供する第１及び第２のメ
モリ領域を有するピンポンメモリ素子を含む。
【００２８】本発明のさらに別の局面に従えば、本発明
の信号処理システムは、倍率ファクターをそれぞれ有す
る多重構成要素イメージの構成要素を処理するカメラシ
ステムにおいて、少なくとも１つのイメージ構成要素の
倍率ファクターがカメラシステムによって処理されたイ
メージ構成要素を生成する光に起因して不正確であるカ
メラシステムにおいて、１つのイメージ構成要素の倍率
ファクターをある所望の倍率ファクターに変化させる信
号処理システムであり、それぞれが多重構成要素イメー
ジの各構成要素を表わす複数のサンプルデータ信号を生
成する手段、及び所望の倍率ファクターと実質的に同じ
倍率ファクターを有する補間された信号を得るために、
１つの構成要素イメージを表わす信号を補間する手段を
備えている。
【００２９】
【作用】本発明の信号処理システムは、イメージがカメ
ラシステムにより処理されたためイメージ構成要素の倍
率及びレジストレーションファクターが不正確である場
合に、イメージの異なる構成要素を表わす電気信号を修
正して、複合イメージの倍率及びレジストレーションフ
ァクターをある所望の倍率及びレジストレーションファ
クターに適合させるものである。
【００３０】この信号処理システムは構成要素イメージ
を表わすディジタル信号を受信し、そのディジタル信号
を補間して、修正されたディジタル信号を生成する。こ
れらの修正された信号は実質的に所望の倍率及びレジス
トレーションファクターを有する構成要素イメージを表
わす。
【００３１】
【実施例】本発明の第１実施例におけるカメラシステム
１００を図１に示す。サンプルデータ信号を生成するカ
メラシステムは、レンズシステム２４、プリズム２６、
カラーフィルター２８、３０、及び３３、ＣＣＤアレイ
６０、６２及び６４、並びにディジタイザ６６、６８、
及び７０を有している。本発明の例示的システム１００
は後述するように本発明の第１実施例において用いられ
るモディファイア８４、８６、及び８８をも有してい
る。本発明をＣＣＤイメージセンサーを用いて説明する
が、本発明は、他の型のイメージセンサー、例えばSati
conあるいはPlumbiconイメージング素子を有するカメラ
にも適用し得る。
【００３２】システム１００は、各々がシーン２２から
反射された白光の分離モノクローム構成要素を表わす３
つのサンプルデータ信号を生成する。レンズシステム２
４はシーン２２から反射された光をプリズム２６、及び
カラーフィルター２８、３０、及び３３を通してＣＣＤ
アレイ６０、６２、及び６４にそれぞれ集束させる。プ
リズム２６はレンズシステム２４からの光を３つのパー
ツに分割し、それらを３つのカラーフィルターに通す。
カラーフィルター２８は特定の周波数、例えば緑色を規
定する周波数を有する光をＣＣＤアレイ６０に集束させ
る。カラーフィルター３０及び３３もまたカラーフィル
ター２８と同様に作動する。カラーフィルター３０は青
色を規定する周波数の光をＣＣＤアレイ６２に集束させ
る。カラーフィルター３３は赤色を規定する周波数の光
をＣＣＤアレイ６４に集束させる。
【００３３】ＣＣＤアレイ６０、６２、及び６４は、カ
ラーフィルターによりその上に集束された光を特定の時
間隔で空間的にサンプリングして、電荷−パケットサン
プルを生成する。各ＣＣＤアレイはその上に集束された
光を、多数のロー及びカラムで構成された直交マトリッ
クス構造中にある選択された空間上の位置でサンプリン
グする。図２に示すモディファイアをこのシステムに用
いると、ＣＣＤアレイは、ラスタ順序（raster order）
の、すなわち第１のロー（行）の左から右に沿って、次
に第２のローに沿った順序等の、選択された空間上の位
置で電荷−パケットサンプルを生成する。図５に示すモ
ディファイアをこのシステムに用いると、ＣＣＤアレイ
は転置（transpose）ラスタ順序の、すなわち第１のカ
ラム（列）を上から下に沿って、次に第２のカラムに沿
った順序等の、選択された空間上の位置で電荷−パケッ
トサンプルを生成する。
【００３４】ＣＣＤアレイ６０、６２、及び６４からの
電荷−パケットサンプルはディジタイザ６６、６８、及
び７０のそれぞれによってディジタル化される。各ディ
ジタイザは、例えば従来のアナログ−ディジタル変換器
を有していてもよいのだが、それは各電荷−パケットサ
ンプルに対し１０ビットのディジタル信号を生成する。
このディジタル信号は、サンプルされた、カラーフィル
ターによってＣＣＤアレイの上に集束された光のディジ
タル形態である。
【００３５】本実施例では、３つのディジタル信号１０
２、１０４、１０６が、シーン２２から反射されてレン
ズシステム２４によって集束された光の、異なるモノク
ローム構成要素を表わす。レンズシステム２２に固有で
ある色収差作用のため、ディジタル信号１０２、１０４
及び１０６はそれぞれ、理想的基準イメージに対し、異
なる倍率（収差）ファクターを有し得る。レンズシステ
ム２４における幾何学的歪曲もまた、各々の信号によっ
て描かれたイメージ内の空間上の位置の関数としてディ
ジタル信号の倍率を変化させ得る。加えて、ＣＣＤアレ
イ６０、６２、及び６４が一貫して、かつ正確に配列さ
れない限り、各ディジタル信号１０２、１０４、及び１
０６もまた異なるレジストレーションを有することにな
る。
【００３６】システム１００の残りの部分は、３つのイ
メージの倍率及びレジストレーションファクター（regi
stration factors）をある所望の倍率及びレジストレー
ションファクターに変更する。各ディジタル信号１０
２、１０４、及び１０６は異なる倍率及びレジストレー
ションファクターを有し得るので、各信号の修正ファク
ター（制御パラメータ）が互いに異なる場合もあり、そ
れらは空間上の位置の関数として変化し得る。各モディ
ファイア８４、８６、８８の適切な制御パラメータの決
定はシステム１００のアセンブリの前にまたはシステム
１００のアセンブリの後に行われ得る。
【００３７】図２に示す補間システム２０は、本発明の
モディファイア（８４、８６、及び８８）の１つの一例
である。このシステムを直交、ラスタ型、サンプリング
構造からロー順序（row order）にサンプルを含有する
ディジタル信号を修正するために用いる。簡潔に言え
ば、補間システム２０は、ディジタル信号で表されたイ
メージの空間ロー（spatial rows）に沿ったディジタル
信号を補間し、ディジタル信号を表わすディジタルサン
プルがカラム順序（column order）になるように信号を
転置（transpose）し、イメージマトリックスの空間カ
ラム（spatial columns）に沿ってディジタル信号を補
間し、そしてディジタルサンプルが再び空間ロー順序に
なるようにディジタル信号で表されたイメージを転置す
る。
【００３８】第１の補間回路３４はディジタイザ６６、
６８、または７０の１つからディジタル信号を受信す
る。ＣＣＤアレイ６０、６２、及び６４がラスタ走査順
序に信号を生成するシステム１００においては、この受
信信号は空間ロー順序の連続したディジタルサンプルで
ある。補間回路３４は、ローに沿って、取り囲んでいる
受信ディジタルサンプルから、各ローに沿った所望の空
間上の位置で新しいディジタルサンプルを補間する。所
望の空間上の位置を、出力イメージの所望の倍率及びレ
ジストレーションファクターと、入力イメージの現在の
倍率及びレジストレーションファクターとの関数として
決定する。本実施例において、補間回路３４は、受信信
号のローに沿った１２の入力ディジタルサンプルを用い
て各新しい出力ディジタルサンプルを生成する。
【００３９】第１のピンポン転置メモリ（ping-pong tr
anspose memory）３６はロー補間されたディジタルサン
プルを第１の補間回路３４から受信する。メモリ３６が
１つのメモリ領域中に１つの完全なイメージを規定する
ディジタルサンプルを記録する一方、以前に記憶された
イメージを規定するディジタルサンプルが、空間カラム
順序で、第２の補間回路４４に送信される。第２の補間
回路４４が空間カラム（または垂直）順序のイメージを
規定するディジタルサンプルを受信するように、ピンポ
ン転置メモリ３６が、第１の補間回路３４によって生成
されたロー補間されたディジタルサンプルを転置する。
【００４０】第２の補間回路４４は空間カラム順序のロ
ー補間されたディジタルサンプルを受信し、イメージマ
トリックスのカラム中の所望の空間上の位置で新しいデ
ィジタルサンプルを補間する。
【００４１】第２のピンポン転置メモリ４６は、第２の
メモリ４６がカラム及びロー補間されたディジタルサン
プルの順序をカラム順序から空間ロー順序に変更する点
を除けば、第１のピンポン転置メモリ３６と同様に機能
する。このメモリ４６は水平及び垂直の両方向で補間さ
れた、ラスタ走査順序である出力サンプルを生成する。
【００４２】第２のピンポン転置メモリ４６により生成
された修正ディジタル信号は、補間システム２０に与え
られた信号７４によって表されたイメージに類似したイ
メージを規定する。しかし、メモリ４６によって生成さ
れたイメージ信号は、所望の倍率及びレジストレーショ
ンファクターと実質的に等しくなるように修正された倍
率及びレジストレーションファクターを有する。
【００４３】コントローラ５０は２つの補間回路３４及
び４４のそれぞれのタップの重みとして用いられる係数
を決定し、またピンポン転置メモリ３６及び４６の動作
をも制御する。コントローラは、制御パラメータのソー
ス８０から受信する制御値を基にして、どの係数をフィ
ルターのタップの重みとして用いるかを決定する。
【００４４】制御パラメーターのソース８０は、コント
ローラ５０が２つの補間回路３４及び４４中のタップ重
みに対し適切な係数を決定し、またメモリ３６及び４６
のシーケンスを制御する際に用いる値を提供する。
【００４５】図４に本発明の第２の実施例における第２
のカメラシステム１１０を示す。図４に示すカメラシス
テム１１０は、図１に示すカメラシステム１００と幾つ
かの点で異なっている。
【００４６】カメラシステム１１０において、プリズム
２７はプリズムに固定されたカラーフィルターを有して
いるため、カラーフィルター２８、３０、及び３３（図
１）をシステム１１０は必要としない。プリズム２７
は、図１のシステム１００におけるプリズム２６及びカ
ラーフィルター２８、３０、及び３３の組合せによって
生成される信号に類似した信号を生成する。
【００４７】加えて、カメラシステム１１０では３つの
イメージのうち２つ、４０及び４２のみが修正される倍
率及びレジストレーションファクターを有する。本実施
例では、イメージ４０及び４２の倍率及びレジストレー
ションファクターがイメージ３８のものと実質的に等し
くなるように修正される。所望の値として、イメージ３
８の倍率及びレジストレーションファクターを選択し、
イメージ４０及び４２をそれに準じて修正することによ
り、３つのイメージ３８、４０及び４２が結合され、Ｃ
ＣＤアレイ１６０、１６２、または１６４の色収差また
は配列ミスによる歪曲がほとんど、または全く見られな
い単一のイメージを生成し得る。
【００４８】このカメラシステム１１０では、少なくと
もＣＣＤアレイ１６２及び１６４が、転置されたラスタ
走査順序で、すなわち、イメージマトリックス中では上
から下、左から右のカラム順序で、データサンプルを生
成する。ＣＣＤアレイ１６０は、図示するように、正常
なラスタ走査順序でデータサンプルを生成する。しか
し、ディジタイザ１６６の後にデータサンプルの順序を
元の正常なラスタ走査順序に転置する別の転置メモリ
（図示せず）が提供されるなら、ＣＣＤアレイ１６０は
転置されたラスタ走査順序データサンプルを生成するＣ
ＣＤアレイ（図示せず）に置き換えられ得る。加えて、
ＣＣＤアレイ１６０、１６２、及び１６４の全てがラス
タ走査順序でデータサンプルを生成したなら、図２に示
すモディファイアがシステム１１０に用いられるであろ
う。
【００４９】カメラシステム１１０とカメラシステム１
００との第１の相違点から得られる利点は、つまりイメ
ージ３８の倍率及びレジストレーションファクターを所
望の値で用いることによる利点は、３つのイメージのう
ち２つ、４０及び４２のみが修正されることにある。第
２の相違点は、ＣＣＤアレイ１６２及び１６４が転置ラ
スタ走査順序でデータサンプルを生成することであり、
その利点は、本発明の第２の実施例におけるモディファ
イアを以下に説明していくにつれ明らかになる。
【００５０】ディジタイザ１６６、１６８、及び１７０
はディジタイザ６６、６８及び７０と同様に作動する。
ディジタイザはＣＣＤアレイ１６０、１６２及び１６４
のそれぞれからデータサンプルを受信し、受信したデー
タサンプルのそれぞれに対してディジタル化されたサン
プルを生成する。
【００５１】モディファイア１８６及び１８８はディジ
タイザ１６８及び１７０からそれぞれディジタルサンプ
ルを受信し、そしてＣＣＤアレイ１６０により空間的に
サンプリングされる時のイメージ３８の倍率及びレジス
トレーションファクターと実質的に等しくなるように、
ディジタルサンプルにより表されたイメージ４０及び４
２の倍率及びレジストレーションファクターを修正す
る。補正遅延回路１６５は、モディファイア１８６及び
１８８中で発生する信号処理のための遅延を補正するに
充分な時間だけディジタイザ１６６から提供されたサン
プル値を遅延させる。
【００５２】モディファイア１８６及び１８８の例示的
システム１２０を図５に示す。このシステム１２０は、
第２のピンポン転置メモリが含まれていない点を除いて
は図２のシステム２０と同等である。加えて、このシス
テム１２０では、修正されるディジタル信号は転置ラス
タ走査順序（すなわち空間カラム順序）による連続した
ディジタルサンプルとなっている。よって、第１の補間
回路１３４は、図２の補間回路４４と同様にイメージマ
トリックスのカラムに沿って作動する。第１のピンポン
転置メモリ１３６は、図２のピンポン転置メモリ４６と
同様にディジタルサンプルの順序を空間カラム順序から
ロー順序に変化させる。第２の補間回路４４は図２の補
間回路３４と同様にイメージマトリックスの空間ローに
沿って作動する。
【００５３】コントローラ１５０もまた、第２のピンポ
ン転置メモリを制御しない点、及び作動順序が変化して
いる点、すなわち、ディジタル信号が最初に空間カラム
に沿って補間され、次に空間ロー順序に転置され、最終
的にイメージマトリックスの空間ローに沿って補間され
ることによって、修正されたラスタ走査イメージ信号を
生成する点を除けば、コントローラ５０と同様に作動す
る。
【００５４】制御パラメータのソース８０もまた、メモ
リ１３６のシーケンスを除けば、図２の制御パラメータ
のソース８０と同様に作動する。
【００５５】本発明を、第１実施例におけるモディファ
イア２０を用いたカメラシステム１００を用いて詳細に
説明する。これまでの説明及び以下に述べる第１実施例
におけるモディファイア２０を用いたカメラシステム１
００の詳細な説明から、当業者なら、モディファイア１
２０を用いた第２実施例によるカメラシステム１１０、
モディファイア１２０を用いた第１実施例によるカメラ
システム１００、またはモディファイア２０を用いた第
２実施例によるカメラシステム１１０と同様のシステム
を容易に構築し得る。
【００５６】図１を用いてカメラシステム１００の作動
を説明する。カメラシステム１００に入力されたイメー
ジはシーン２２からの反射光線である。レンズシステム
２４はシーン２２から反射された光を受け取り、プリズ
ム２６及びフィルター２８、３０、及び３３を介して光
をＣＣＤ６０、６２、及び６４に集束させる。
【００５７】レンズシステム２４は、１つ以上のレンズ
及びシーン２４から反射した光線の一部分を選択する開
口装置を有している。レンズシステム２４は、レンズの
口径を制御することにより、シーン２４から反射した光
の強度を制御する。本発明の一実施例では、レンズシス
テム２４はズームレンズであってもよい。この場合ズー
ム百分率は、レンズコントローラ（図示せず）により、
図２に示す制御パラメータのソース８０に送信される。
【００５８】プリズム２６はレンズシステム２４から提
供された光を構成要素に分割する従来の装置である。図
４に示すシステム１１０では、プリズム２７はカラーフ
ィルター２８、３０及び３３と同様に作動するカラーフ
ィルターをも含む。
【００５９】前述のように、カラーフィルター２８、３
０、及び３３はプリズム２６によって送られた特定の周
波数の光のみを通過させる。本実施例ではカラーフィル
ター２８は緑色を規定する周波数の光を通過させる。よ
って、カラーフィルター２８を通過した光は、プリズム
２６によって生成されたイメージ中の緑モノクローム信
号３８を表す。本実施例では、プリズム２６から送信さ
れたイメージから、カラーフィルター３０は赤モノクロ
ーム信号４０を生成し、カラーフィルター３３は青モノ
クローム信号４２を生成する。
【００６０】各ＣＣＤアレイ６０、６２、及び６４は、
通常、走査コントローラ（図示せず）により制御される
所定のフレーム率で、信号３８、４０、及び４２をそれ
ぞれサンプリングする。ＣＣＤアレイは規定された各々
の空間上の位置での信号の強度と実質的に等しい電荷−
パケットサンプルを生成する。
【００６１】信号のサンプリングはイメージの左上端を
原点とするＸ軸及びＹ軸に沿った直交構造を基にしてい
る。信号は、イメージの空間ロー及びカラムに沿った空
間増分Ｔx及びＴyでサンプリングされる。本実施例のシ
ステムでは、イメージはそれぞれ６０Ｈｚフレーム率で
サンプリングされており、７６８のロー及び４８０のカ
ラムから構成されている。要するに、モディファイア２
０（図２）を有する本実施例では、ＣＣＤアレイは走査
コントローラの制御の下で、空間ロー順序で、電荷−パ
ケットサンプルを左上端から第１のローに沿ってイメー
ジの左から右へ、上から左へと出力する。この出力順序
は直交サンプリング構造を有するラスタ走査装置の出力
順序付けと同じである。
【００６２】ディジタイザ６６、６８、及び７０はＣＣ
Ｄアレイ６０、６２、及び６４それぞれから電荷−パケ
ットを受信し、各パケット中の電荷を１０ビットのディ
ジタル値にディジタル化する。光の強度のダイナミック
レンジの関数及びパケット中の電荷により表された光強
度の分散関数として用い得る多くの異なるディジタル化
形態がある。本発明の分野における当業者ならば、カメ
ラシステム１００を実行するに最適なディジタル化方法
を容易に決定し得る。
【００６３】図２に詳細に示すモディファイア８４、８
６、及び８８はディジタイザ６６、６８、及び７０それ
ぞれからディジタルサンプルを受信する。各モディファ
イア８４、８６、及び８８は入力イメージの倍率及びレ
ジストレーションファクターをある所望の倍率及びレジ
ストレーションファクターに変化させるに必要な機能を
果たす。
【００６４】よって、これらのモディファイアはディジ
タル信号１０２、１０４、及び１０６で表されたイメー
ジの倍率及びレジストレーションファクターを修正する
ために用いられる。詳細に説明すれば、カメラシステム
１００はそれによって処理されたイメージを歪曲させ、
式（１）で表されたトランスファー関数g(x,y)として機
能する。
【００６５】 g(x,y) = f(Rx + Cx(x,y)*x, Ry + Cy(x,y)*y) ．．．（１） 式中、f(x,y)は理想的カメラシステムを通過する前のイ
メージを表わす関数であり、Rx及びRyはレジストレーシ
ョンエラーであり、Cy(x,y)及びCx(x,y)は倍率修正ファ
クターであり、座標システムの原点はレンズシステム２
４の中心点である。レンズシステム２４が円形であり、
幾何学的歪曲を生じさせないなら、CxはCyに等しく、倍
率修正ファクターは空間上の位置の関数として、すなわ
ちxまたはyとして変化しないであろう。
【００６６】式１に示すように、カメラシステムはイメ
ージ、f(x,y)を、レンズシステム２４の中心点からの距
離の関数として、加えて幾何学的歪曲を生じさせるレン
ズシステムにおける何らかの欠陥の空間上の位置の関数
として空間的に拡散または圧縮させる（積極的または消
極的に拡大させる）。関数g(x,y)がTx及びTyの間隔でサ
ンプリングされるなら、その関数はh(m,n)で表されるg
(x,y)の空間的にサンプリングされた関数に等しいg(m
Tx,nTy)になる。
【００６７】しかし、上述の歪曲関数のため、Tx及びTy
の空間上の間隔で（ＣＣＤアレイにより）得られれたg
(x,y)のサンプル値は、カメラシステム１００に入力さ
れた最初のイメージにおけるその空間上の間隔でのイメ
ージの値、f(x,y)に等しくない。歪曲されていないイメ
ージのサンプルバージョン、f(x,y)は、f(m,n)として表
されるが、それは翻訳されたバージョンh(m,n)に等しい
ことが式（２）より見てとれる。
【００６８】 f(m,n) = h((m-Rx)/Cx(m,n),(n-Ry)/Cy(m,n)) ．．．（２） 従って、カメラシステム１００により生じた歪曲を修正
する１つの方法は、式（２）に示すようにサンプルイメ
ージf(m,n)を生成するためにサンプルイメージh(m,n)を
用いる方法である。しかし、このためにはmまたはnが整
数でない場合のh(m,n)のサンプルの値を得る必要がある
が、m及びnが整数値である場合のサンプルしか得られな
い。
【００６９】mまたはnが整数でない場合のサンプルをm
及びnが整数である場合に得られるサンプルから決定す
る方法は、得られるサンプルから新しいサンプルを補間
する方法である。図２において２０として示されるモデ
ィファイア８４、８６、及び８８はこの方法を用いてい
る。
【００７０】図２に示すように、またこれまで述べてき
たように、モディファイア２０は最初にイメージマトリ
ックスのローに沿って、次にイメージマトリックスのカ
ラムに沿って新しいサンプルを補間する。図４に示す本
発明の第２実施例におけるモディファイア１２０は、最
初にイメージマトリックスのカラムに沿って、次にイメ
ージマトリックスのローに沿って新しいサンプルを補間
する。あるいは、図２に示すシステムが最初にカラムに
沿って、次にローに沿ってサンプルを補間し、図４のシ
ステムが最初にローに沿って、次にカラムに沿って補間
することも可能である。式（２）は分離可能の関数であ
るため、どちらの技術も可能である。
【００７１】ここまでを基礎知識として、以下にモディ
ファイア２０の詳細な作動を説明する。図２に示すよう
に、モディファイア２０は２つの補間回路３４及び４
４、２つのピンポン転置メモリ３６及び４６、コントロ
ーラ５０、並びに制御パラメータのソース８０を含む。
修正されるディジタル信号７４はあるソースから受信さ
れる。本実施例では、そのソースとはディジタイザ６
６、６８、及び７０のうちの１つである。
【００７２】本実施例では、補間回路３４はディジタイ
ザ（６６、６８または７０）から１０ビットのディジタ
ルサンプルを受信し、イメージマトリックスの空間ロー
に沿って上述の補間を行う。図３に、補間回路３４また
は４４（あるいは図５の１３４または１４４）としての
使用に適した回路構成を示す。この回路構成は、SYSTEM
AND METHOD FOR CONVERSION OF DIGITAL VIDEO SIGNAL
Sと題された米国特許第5,057,911号に詳細に記載されて
いる。その補間回路の構造及び作動に関する教示は本明
細書に参考として援用している。
【００７３】補間回路３４は、種々の補間作動を行う多
数の制御信号を介してプログラムされ得る汎用補間回路
／モディファイアである。本実施例において、図３に示
す補間回路３４は、DATA A INで表されるライン上のデ
ィジタイザからディジタルサンプルを受信し、またCOEF
ADDRで表されるライン上でコントローラ５０から信号
５２を受信する補間処理で用いる係数の選択を受信す
る。
【００７４】イメージマトリックスの空間ローの補間処
理は補間回路３４において行われる。ディジタルサンプ
ルは、受信ディジタルサンプルを用いて、式（２）で示
される空間上の位置において得られる。補間回路３４
は、指定された空間上の位置を取り囲む複数の空間上の
位置で受信された１２のディジタルサンプルの加重合計
を決定することにより、式（２）で得られる空間上の位
置でディジタルサンプルを生成する。ディジタルイメー
ジ処理分野の当業者なら、上述の米国特許を参考にし
て、補間回路３４で行われる処理を容易に理解し得る。
コントローラ５０は、補間処理中の重みとして用いる係
数を選択するために、補間回路３４及び４４において用
いられる信号５２及び５６を生成する。米国特許に詳細
に記載のように、コントローラ５０は、サンプルクロッ
クレイトで、補間回路３４または４４に対し用いられる
係数を１０８の異なる係数セットの中から選択し得る。
よって、補間回路３４及び４４は１０８の異なるインタ
ーサンプル位置と同じ数だけサンプルを生成し得る。
【００７５】水平方向及び垂直方向の補間を用いてビデ
オイメージのサイズを変更する基本原理は、本明細書に
参考として援用している、TELEVISION PICTURE ZOOM SY
STEMと題された米国特許第4,774,581号に記載されてい
る。
【００７６】図２及び３に示すように、補間回路３４は
１２の加重ディジタルサンプルを合計することにより入
力サンプル値を補間する。補間処理により、タップセル
３１を含む遅延ライン中に受信サンプルが記憶される。
次に図３に示すように、１２の空間的に近い受信ディジ
タルサンプルを、コントローラ５０によって提供された
信号５２により選択された係数で乗算する。次に、補間
回路３４または４４は加算器３２中の加重ディジタルサ
ンプルを合計する。補間回路３４または４４によって行
われるディジタルフィルター処理は従来の有限インパル
ス反応（FIR）フィルター技術を用いている。第１の補
間回路３４によって生成されたディジタル信号は式
（２）で示されたロー位置にディジタルサンプルを含有
する。
【００７７】第１の補間回路３４により生成された、空
間ロー順序の、ロー補間された、ディジタルサンプルが
バス７６を渡って、第１のピンポン転置メモリ３６に受
信される。ピンポン転置メモリ３６は１つのイメージを
表わすディジタルサンプルを受信し、記憶する一方、前
に受信され、記憶されたイメージを表わすディジタルサ
ンプルを空間カラム順序で第２の補間回路４４に送信す
る。
【００７８】この作動を行うために、ピンポン転置メモ
リは、イメージ全体を表わすディジタルサンプルを受信
及び記憶し得、またアドレスによりディジタルサンプル
を送信し得る２つのアドレス可能なメモリ領域（図示せ
ず）から成る。ピンポン転置メモリは、例えば、その入
力ポートにマルチプレクサ（図示せず）を有する。マル
チプレクサは入力ディジタルサンプルを２つのアドレス
可能なメモリ領域の１つに割り当て得る。ピンポン転置
メモリもまた、例えばその出力ポートにデマルチプレク
サを有し得る。デマルチプレクサは、第２の補間回路４
４に送信するディジタルサンプルを生成するためにどの
アドレス可能メモリ領域を読み取るかを選択し得る。
【００７９】各イメージの転置を実行するために、この
ピンポン転置メモリは、第２の補間回路４４に送信する
ディジタルサンプルがどれであり、どこに受信したディ
ジタルサンプルを記憶するかを指定する制御信号を受信
する。コントローラ５０は、これらの制御信号を提供す
る。
【００８０】カラム順序の、ロー補間された、ディジタ
ルサンプルは、第１のピンポン転置メモリ３６からバス
７８を渡って第２の補間回路４４に受信される。第２の
補間回路４４は、第２の補間回路がイメージマトリック
スの各空間カラム上で作動する点を除けば、前述の第１
の補間回路３４と同様に作動する。コントローラ５０か
ら提供された制御信号５６に反応して入力信号DATA A I
Nがピンポン転置メモリ３６からバス７８を渡って補間
回路４４に受信される。補間回路４４は式（２）で示さ
れたカラム位置でディジタル値を決定する。補間回路４
４は、補間されたサンプルのディジタル値を決定するた
めに１２のタップFIRフィルター中の、指定されたカラ
ム位置の両側に位置する６つの受信ディジタルサンプル
を用いる。所定のサンプルを生成するために用いる係数
はコントローラ５０から提供された制御信号５６により
選択される。
【００８１】カラム順序の、カラム及びロー補間され
た、ディジタルサンプルは、第２の補間回路４４からバ
ス８２を渡って、第２のピンポン転置メモリ４６に受信
される。このピンポン転置メモリ４６は第１のピンポン
転置メモリ３６と同様に作動する。それは１つのイメー
ジを表わすディジタルサンプルを受信及び記憶する一
方、前に受信され記憶されたイメージを表わすディジタ
ルサンプルの転置（ロー順序）を送信する。本実施例で
は、第２のピンポン転置メモリ４６はモディファイア２
０の出力信号を生成する。
【００８２】モディファイア２０の出力信号は受信ディ
ジタルサンプル７４の修正バージョンである。修正され
たディジタルサンプルはロー順序の、カラム及びロー補
間された、所望の倍率及びレジストレーションファクタ
ーを有するディジタル信号である。
【００８３】コントローラ５０は制御信号５２、５６、
５４、及び５８を２つの補間回路３４及び４４、並びに
２つのピンポン転置メモリ３６及び４６それぞれに提供
する。本実施例では、コントローラ５０の入力ポートに
与えられた信号は２８ＭＨｚクロック信号であり、制御
パラメータのソース８０からの制御値である。本実施例
に用いる２８ＭＨｚクロック信号は実際には２８．６３
６３６ＭＨｚ信号（すなわち、ＮＴＳＣカラーサブキャ
リア信号の８倍の周波数）である。制御値は式（２）に
記載のRx、Ry、Cx(x,y)、及びCy(x,y)パラメータを含ん
でいる。これらの値はモディファイア２０が受信したデ
ィジタル信号７４の倍率及びレジストレーションファク
ターを修正するために用いられる。
【００８４】コントローラ５０は新しいサンプルそれぞ
れの空間上の位置を決定する制御値を用いる。次に、こ
の決定されたサンプル位置及び受信サンプルの位置との
関係を基にして、コントローラ５０は、２つの補間回路
３４及び４４各々が、式（２）で求めた新しいサンプル
を補間するためにどの係数を用いるかを決定する。
【００８５】コントローラ５０はまた、いつ新しいロー
が補間回路３４で処理され、補間回路４４中の新しいカ
ラムまたは新しいイメージがピンポン転置メモリ３６ま
たは４６に受信されるかを決定するために、２８ＭＨｚ
クロック信号を用いてモディファイア２０によって処理
されたデータサンプルをカウントする。図１には示さな
いが、ＣＣＤアレイ６０、６２、及び６４並びにディジ
タイザ６６、６８、及び７０もまたその２８ＭＨｚのク
ロック信号を受信するものと理解される。
【００８６】制御パラメータのソース８０はRx、Ry、Cx
(x,y)、及びCy(x,y)値をコントローラ５０に提供する。
コントローラ５０は、補間回路３４または４４中で現在
補間されているサンプルの空間上の位置を制御パラメー
タのソース８０に提供する。制御パラメータのソース８
０が制御パラメータRx、Ry、Cx(x,y)、及びCy(x,y)を決
定し得る多くの方法がある。例えば、所望の倍率及びレ
ジストレーションファクターが選択され、修正されるデ
ィジタル信号７４の現在の倍率及びレジストレーション
ファクターと共に、制御パラメータのソース８０に提供
され得る。
【００８７】倍率及びレジストレーション修正ファクタ
ーを、イメージが修正されない、理想的なセットCx(x,
y) = Cy(x,y) = 1、及びRx = Ry = 0に設定し得る。あ
るいは、これらのファクターを、所望の倍率及びレジス
トレーションファクター（すなわち、倍率及びレジスト
レーション修正ファクターと、イメージ構成要素の実際
の倍率及びレジストレーションファクターとの組合せ）
が、Ｒ、Ｇ及びＢの３つのカラー信号セットのＧ（緑）
イメージのような他の参照イメージの倍率及びレジスト
レーションファクターと等しくなるように、調整し得
る。この場合を図４に示す本発明の第２実施例を用いて
説明する。
【００８８】所望の倍率及びレジストレーションファク
ターがある参照信号と等しくなるように設定されれば、
所望のファクターが制御パラメータのソース８０に提供
される。あるいは、制御パラメータのソース８０が、カ
メラシステム１００により処理されたイメージの倍率及
びレジストレーションファクターを決定し得る。
【００８９】例えば、参照イメージの所望の倍率及びレ
ジストレーションファクターを決定するために、テスト
イメージをカメラシステム１１０に通過させ、補間を行
うことなく再構築してもよい。再構築されたイメージ中
の相違または歪曲が歪曲の度合を決定するために測定さ
れ得る。
【００９０】白黒のイメージがテスト信号として用いら
れ得る。ディジタル信号１０２、１０４、及び１０６が
あるメモリ素子中に記憶される。次に、色収差及びＣＣ
Ｄ配列ミスによるディジタル信号１０２、１０４、及び
１０６の各々に対する倍率及びレジストレーションファ
クターが、信号のエッジ、とりわけテストイメージの白
黒領域のエッジにおける相違点に着目することにより決
定され得る。
【００９１】制御パラメータのソース８０はまた、メモ
リ素子中に記憶されたテストイメージのコピーからファ
クターを決定し得る。この実施例は、記憶されたテスト
イメージに関して２つ以上のイメージの間にある空間上
の配列ミスを決定する信号処理手段を含んでいる。
【００９２】レンズシステム２４によって生成された幾
何学的歪曲による倍率ファクターを決定するために、テ
スト信号、例えば、イメージの左右両側から斜め方向の
ラインを含有するテスト信号が用いられ得る。テストイ
メージはメモリ素子中に記憶され得る。最初に、システ
ムによって処理された信号を、色収差及び配列ミスによ
って生じた歪曲に対し修正を施した後、制御パラメータ
のソースは修正された受信信号を基にして空間上の位置
の関数として倍率歪曲を決定し、メモリ素子の表中にこ
れらのファクターを記憶する。色収差及び配列ミスファ
クターと結合したこれらのファクターは、パラメータCx
(x,y)、Cy(x,y)、Rx及びRyを産出する。あるいは、ディ
ジタル信号１０２、１０４、及び１０６の倍率及びレジ
ストレーションファクターを外部から決定し、制御パラ
メータのソース８０に提供することも出来る。なぜなら
これらのファクターはレンズシステム２４またはＣＣＤ
アレイ６０、６２、または６４が移動または置換されな
い限り変化しないからである。
【００９３】一度、制御パラメータのソース８０が所望
の倍率及びレジストレーションファクター、及びシステ
ム２０に入力されたイメージの倍率及びレジストレーシ
ョンファクターを用いてプログラム化されると、それは
モディファイア２０中で処理されたイメージの空間サン
プルそれぞれに対するCx(x,y)、Cy(x,y)、Rx、及びRyの
パラメータを決定し得る。
【００９４】光学ズーム能力を有するシステムにおいて
は、倍率及びレジストレーションファクターはズーム百
分率の関数として変化するため、制御パラメータのソー
ス８０にはズームファクターが設けられている。従っ
て、このファクターは、モディファイア２０に入力され
るイメージの倍率及びレジストレーションファクターを
変化させるために必要とされるCx(x,y)、Cy(x,y)、Rx及
びRyのパラメータを決定する際に考慮に入れられる。
【００９５】上述のように、３つのカラー信号のうち１
つの倍率及びレジストレーションファクターの値と等し
い所望の倍率及びレジストレーションファクターを設定
することにより、選択された参照イメージの倍率及びレ
ジストレーションファクターに適合するように修正する
ために必要とされるのは２つのカラー信号のみとなる。
これは図４に示す第２実施例のカメラシステム１１０が
用いている技術である。このシステム１１０において、
３つのカラー信号の全てが結合される時に、なお幾何学
的歪曲、色収差、及び配列ミスが生じることがあるが、
全てのカラー信号は同じ有効な色収差を有するため、色
収差効果は目に見えないものである。
【００９６】本発明を２つの例示的実施例により説明し
てきたが、本発明は添付の請求項の範囲を逸脱すること
なく改変され実行され得るものと理解される。
【００９７】第２実施例のカメラシステム１１０は、必
要とされるモディファイアが１つ少なくて済むという利
点を有する。
【００９８】ＣＣＤの出力順序付けによってはカメラシ
ステム１００または１１０のいずれかで用い得るモディ
ファイア１２０は、図２に示すモディファイア２０が同
様の作動を行うために必要とするピンポンメモリが１つ
少なくて済むとの利点を有する。
【００９９】
【発明の効果】本発明の信号処理システムを使用して、
カメラシステム中のレンズシステムによってイメージ中
に生じる色収差及び幾何学的歪曲、並びにそれぞれの色
イメージセンサーの配列ミスによって生じるイメージ間
の歪みを修正することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例におけるカメラシステムの
構造を例示的に示すブロックダイヤグラムである。
【図２】図１及び４に示すカメラシステムにおける、使
用に適したモディファイアを示すブロックダイヤグラム
である。
【図３】図２及び５に示すモディファイアにおける、使
用に適した補間回路を示すブロックダイヤグラムであ
る。
【図４】本発明の第２実施例における、カメラシステム
の第２構造を例示的に示すブロックダイヤグラムであ
る。
【図５】図１及び４に示す例示的カメラシステムにおけ
る使用に適したモディファイアを示すブロックダイヤグ
ラムである。
【符号の説明】
２４ レンズシステム ２６ プリズム ２８、３０、３３ カラーフィルター １００ カメラシステム

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多重構成要素イメージの１つのイメージ
    構成要素の倍率ファクターがカメラシステムによって処
    理されたイメージ構成要素を生成する光に起因して不正
    確である場合、該多重構成要素イメージの少なくとも１
    つの該構成要素の該倍率ファクターを、ある所望の倍率
    ファクターに変化させる信号処理システムであって、該
    信号処理システムは、 それぞれが該多重構成要素イメージの各構成要素を表わ
    す複数のサンプルデータ信号を生成する手段、及び該所
    望の倍率ファクターと実質的に同じ倍率ファクターを有
    する補間された信号を得るために該１つの構成要素イメ
    ージを表わす信号を補間する手段、を備えた、信号処理
    システム。
  2. 【請求項２】 前記イメージ構成要素が空間ロー及びカ
    ラムを有し、前記サンプルデータ信号を補間する手段
    が、 該イメージ構成要素の該空間ローに沿って前記所望の倍
    率ファクターと実質的に同じ倍率ファクターを有するロ
    ー修正されたサンプルデータ信号を生成するために、１
    つの構成要素データ信号によって表される該イメージ構
    成要素の空間ローに沿って補間する手段、及び該イメー
    ジ構成要素の該空間ロー及びカラム両方に沿って前記所
    望の倍率ファクターと実質的に同じ倍率ファクターを有
    するロー及びカラム修正されたサンプルデータ信号を生
    成するために、該ロー修正されたサンプルデータ信号に
    よって表された該イメージ構成要素の該空間カラムに沿
    って補間する手段、を備えた、請求項１に記載のシステ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記イメージ構成要素が空間ロー及びカ
    ラムを有し、前記サンプルデータ信号を補間する手段
    が、 該イメージ構成要素の該空間カラムに沿って前記所望の
    倍率ファクターと実質的に同じ倍率ファクターを有する
    カラム修正されたサンプルデータ信号を生成するため
    に、１つの構成要素データ信号によって表された該イメ
    ージ構成要素の空間カラムに沿って補間する手段、及び
    該イメージ構成要素の該空間ロー及びカラム両方に沿っ
    て前記所望の倍率ファクターと実質的に同じ倍率ファク
    ターを有するロー及びカラム修正されたサンプルデータ
    信号を生成するために、該カラム修正されたサンプルデ
    ータ信号によって表された該イメージ構成要素の該空間
    カラムに沿って補間する手段、を備えた、請求項１に記
    載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記信号処理システムがさらに、 前記１つのイメージ構成要素の倍率ファクターを決定す
    る手段を備えた、請求項１に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記補間手段が１２のタップ有限インパ
    ルス反応（ＦＩＲ）フィルターを含む、請求項１に記載
    のシステム。
  6. 【請求項６】 前記多重構成要素イメージが３つのイメ
    ージ構成要素を含み、該３つのイメージ構成要素のうち
    ２つの倍率ファクターが変化し、該イメージ構成要素の
    １つが変化せず、また前記所望の倍率ファクターが該変
    化しないイメージ構成要素の倍率ファクターと等しい、
    請求項１に記載のシステム。
  7. 【請求項７】 前記１つのイメージ構成要素の倍率ファ
    クターがカメラシステムのレンズシステムにより処理さ
    れたイメージ構成要素を生成する光に起因して不正確で
    ある、請求項１に記載のシステム。
  8. 【請求項８】 それぞれのサンプルデータイメージ構成
    要素信号によって表された空間ロー及びカラムを有し、
    多重構成要素イメージの少なくとも１つの構成要素の倍
    率及びレジストレーションファクターをある所望の倍率
    及びレジストレーションファクターに変化させる信号処
    理システムであって、該信号処理システムは、 該イメージ構成要素の該空間ローに沿って所望の倍率及
    びレジストレーションファクターと実質的に同じ倍率及
    びレジストレーションファクターを有するロー修正され
    たサンプルデータ信号を生成するために、１つのサンプ
    ルデータイメージ構成要素信号によって表された該イメ
    ージ構成要素の該空間ローに沿って補間する手段、及び
    該イメージ構成要素の該空間ロー及びカラムの両方向に
    沿って該所望の倍率及びレジストレーションファクター
    と実質的に同じ倍率及びレジストレーションファクター
    を有するロー及びカラム修正されたサンプルデータ信号
    を生成するために、該ロー修正されたサンプルデータ信
    号によって表されたイメージ構成要素の空間カラムに沿
    って補間する手段を備えた、信号処理システム。
  9. 【請求項９】 前記信号処理システムがさらに、 前記１つのイメージ構成要素の前記倍率及びレジストレ
    ーションファクターを決定する手段を備えた、請求項８
    に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 前記多重構成要素イメージが３つのイ
    メージ構成要素を含み、該３つのイメージ構成要素のう
    ち２つの倍率及びレジストレーションファクターが変化
    し、残り１つのイメージ構成要素が変化せず、前記所望
    の倍率及びレジストレーションファクターが該変化しな
    いイメージ構成要素の倍率及びレジストレーションファ
    クターに等しい、請求項８に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記１つのイメージ構成要素の前記倍
    率及びレジストレーションファクターが、カメラシステ
    ムのレンズシステム及び電荷結合素子アレイにより処理
    されたイメージ構成要素を生成する光に起因して不正確
    である、請求項８に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 それぞれのサンプルデータイメージ構
    成要素信号によって表された空間ロー及びカラムを有
    し、多重構成要素イメージの少なくとも１つの構成要素
    の倍率及びレジストレーションファクターをある所望の
    倍率及びレジストレーションファクターに変化させる信
    号処理システムであって、該信号処理システムは、 該イメージ構成要素の該空間カラムに沿って該所望の倍
    率及びレジストレーションファクターと実質的に同じ倍
    率及びレジストレーションファクターを有するカラム修
    正されたサンプルデータ信号を生成するために、１つの
    サンプルデータイメージ構成要素信号によって表された
    該イメージ構成要素の該空間カラムに沿って補間する手
    段、及び該イメージ構成要素の該空間ロー及びカラムの
    両方向に沿って該所望の倍率及びレジストレーションフ
    ァクターと実質的に同じ倍率及びレジストレーションフ
    ァクターを有するロー及びカラム修正されたサンプルデ
    ータ信号を生成するために、該カラム修正されたサンプ
    ルデータ信号によって表されたイメージ構成要素の空間
    ローに沿って補間する手段を備えた、信号処理システ
    ム。
  13. 【請求項１３】 前記信号処理システムがさらに、 前記１つのイメージ構成要素の前記倍率及びレジストレ
    ーションファクターを決定する手段を備えた、請求項１
    ２に記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 前記１つのイメージ構成要素の前記倍
    率及びレジストレーションファクターが、カメラシステ
    ムのレンズシステム及び電荷結合素子アレイにより処理
    されたイメージ構成要素を生成する光に起因して不正確
    である、請求項１２に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 それぞれの空間カラム順序のサンプル
    データイメージ構成要素信号によって表された空間ロー
    及びカラムを有する、多重構成要素イメージの少なくと
    も１つの構成要素の倍率ファクターを、ある所望の倍率
    ファクターに変化させる信号処理システムであって、該
    信号処理システムは、 該イメージ構成要素の該空間カラムに沿って該所望の倍
    率ファクターと実質的に同じ倍率ファクターを有する空
    間カラム順序のカラム修正されたサンプルデータ信号を
    生成するために、１つの空間カラム順序のサンプルデー
    タイメージ構成要素信号によって表されたイメージ構成
    要素の空間カラムに沿って補間する手段、 空間ロー順序のカラム修正されたサンプルデータ信号を
    生成するために、該空間カラム順序のカラム修正された
    サンプルデータ信号を再順序付けする、再順序付け手
    段、及び該イメージ構成要素の空間ロー及びカラムに沿
    って該所望の倍率ファクターと実質的に同じ倍率ファク
    ターを有する、空間ロー順序のロー及びカラム修正され
    たサンプルデータ信号を生成するために、該空間ロー順
    序のカラム修正されたサンプルデータ信号によって表さ
    れた該イメージ構成要素の該空間ローに沿って補間する
    手段を備えた、信号処理システム。
  16. 【請求項１６】 前記再順序付け手段が、イメージを表
    わす受信データ信号を交互に記憶し、該記憶データ信号
    によって表された該イメージの転置を表わすデータ信号
    をさらに提供する第１及び第２のメモリ領域を有するピ
    ンポンメモリ素子を含む、請求項１５に記載のシステ
    ム。
  17. 【請求項１７】 前記１つのイメージ構成要素の倍率及
    びレジストレーションファクターが、カメラシステムの
    レンズシステム及び電荷結合素子アレイにより処理され
    たイメージ構成要素を生成する光に起因して不正確であ
    る、請求項１５に記載のシステム。
  18. 【請求項１８】それぞれの空間ロー順序のサンプルデー
    タイメージ構成要素信号によって表された空間ロー及び
    カラムを有する、多重構成要素イメージの少なくとも１
    つの構成要素の倍率ファクターを、ある所望の倍率ファ
    クターに変化させる信号処理システムであって、該信号
    処理システムは、 該イメージ構成要素の該空間ローに沿って該所望の倍率
    ファクターと実質的に同じ倍率ファクターを有する空間
    ロー順序のロー修正されたサンプルデータ信号を生成す
    るために、該１つの空間ロー順序のサンプルデータイメ
    ージ構成要素信号によって表されたイメージ構成要素の
    空間ローに沿って補間する手段、 空間カラム順序のロー修正されたサンプルデータ信号を
    生成するために、該空間ロー順序のロー修正されたサン
    プルデータ信号を再順序付けする、再順序付け手段、及
    び該イメージ構成要素の空間ロー及びカラムの両方向に
    沿って該所望の倍率ファクターと実質的に同じ倍率ファ
    クターを有する、空間カラム順序のロー及びカラム修正
    されたサンプルデータ信号を生成するために、該空間カ
    ラム順序のロー修正されたサンプルデータ信号によって
    表された該イメージ構成要素の該空間カラムに沿って補
    間する手段を備えた、信号処理システム。
  19. 【請求項１９】 前記信号処理システムがさらに、 空間ロー順序のロー及びカラム修正されたサンプルデー
    タ信号を生成するために、空間カラム順序のロー及びカ
    ラム修正されたサンプルデータ信号を再順序付けする、
    再順序付け手段を備えた、請求項１８に記載のシステ
    ム。
  20. 【請求項２０】 前記再順序付け手段が、イメージを表
    わす受信データ信号を交互に記憶し、該記憶データ信号
    によって表された該イメージの転置を表わすデータ信号
    をさらに提供する第１及び第２のメモリ領域を有するピ
    ンポンメモリ素子を含む、請求項１８に記載のシステ
    ム。
  21. 【請求項２１】 倍率ファクターをそれぞれ有する多重
    構成要素イメージの構成要素を処理するカメラシステム
    において、少なくとも１つのイメージ構成要素の倍率フ
    ァクターが該カメラシステムによって処理されたイメー
    ジ構成要素を生成する光に起因して不正確であるカメラ
    システムにおいて、該１つのイメージ構成要素の倍率フ
    ァクターをある所望の倍率ファクターに変化させる信号
    処理システムであって、該信号処理システムは、 それぞれが該多重構成要素イメージの各構成要素を表わ
    す複数のサンプルデータ信号を生成する手段、及び該所
    望の倍率ファクターと実質的に同じ倍率ファクターを有
    する補間された信号を得るために、該１つの構成要素イ
    メージを表わす信号を補間する手段を備えた、信号処理
    システム。
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