JPH06292094A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JPH06292094A
JPH06292094A JP5077068A JP7706893A JPH06292094A JP H06292094 A JPH06292094 A JP H06292094A JP 5077068 A JP5077068 A JP 5077068A JP 7706893 A JP7706893 A JP 7706893A JP H06292094 A JPH06292094 A JP H06292094A
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JP
Japan
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image
picture
pixel
image pickup
ccd
Prior art date
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Application number
JP5077068A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutake Kamihira
員丈 上平
Takahiro Muraki
隆浩 村木
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP5077068A priority Critical patent/JPH06292094A/en
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an image pickup device employing image pickup elements in which the number of picture elements is not increased and the size of the image pickup elements is not expanded to attain high resolution. CONSTITUTION:A CCD, a piezoelectric element 3 and a frame synthesis section 7 execute high definition processing of green component picture by the image shift method and the frame synthesis section 7 provides an output of n-fold high definition picture. Each of interpolation processing sections 5R, 5G, 5B matches a picture element density of each picture from a color use CCD with a picture element density of the picture outputted from the frame synthesis section 7. A picture synthesis section 8 uses a picture from the green use interpolation processing section 5G when a motion of the green component picture is large and uses a high definition picture from the frame synthesis section 7 to synthesize the picture when the motion of the green component picture is small to provide an output of the picture after synthesis as a green component picture whose resolution is improved. Furthermore, the other interpolation processing section provides an output of a color component picture whose resolution is enhanced other than the green component picture.

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、家庭用ビデオカメラや
放送用カメラ等に適用される撮像装置であって、特に、
高精細な動画像を得るための撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus applied to a home video camera, a broadcast camera, etc.
The present invention relates to an imaging device for obtaining a high-definition moving image.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像素子は、小型で消費電力が小さ
く、また、残像がないなどの多くの特長を有する。よっ
て、最近では、家庭用ビデオカメラやハンディタイプの
放送用カメラなど、固体撮像素子を用いた撮像装置が増
えている。しかし、固体撮像素子を用いた撮像装置は撮
像管を用いた撮像装置に比べて解像度が低いことから、
今後の高解像度化が期待されている。
2. Description of the Related Art A solid-state image sensor has many features such as small size, low power consumption, and no afterimage. Therefore, recently, the number of image pickup apparatuses using a solid-state image pickup element such as home video cameras and handy type broadcast cameras has increased. However, since the image pickup device using the solid-state image pickup device has a lower resolution than the image pickup device using the image pickup tube,
Higher resolution is expected in the future.

【0003】固体撮像素子の解像度は画素数で決まるの
で、従来は、撮像素子内の画素数を増やすことにより固
体撮像素子の高解像度化が図られてきた。従来の撮像素
子内の画素数を増やす主たる方法として、微細加工技術
を用いて画素密度を高める方法がある。また、撮像素子
のサイズを大きくして画素数を増やすという方法もあ
る。
Since the resolution of a solid-state image sensor is determined by the number of pixels, conventionally, the resolution of the solid-state image sensor has been increased by increasing the number of pixels in the image sensor. As a main method of increasing the number of pixels in a conventional image sensor, there is a method of increasing the pixel density by using a fine processing technique. There is also a method of increasing the size of the image sensor to increase the number of pixels.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、画素密度を高
める方法には、プロセスが難しくなるという問題があ
る。さらに、画素面積縮小によって感度低下を引き起こ
すという問題もある。近年、画素密度を高める方法によ
ってHDTV用の200万画素の固体撮像素子が開発さ
れているが、感度の低下を考慮すると、この画素数はも
はや限界に近い。よって、画素数の増加によって、さら
に解像度を向上させることは困難である。また、画素数
の増加に伴って、撮像素子の駆動速度やディジタル化の
際のA−D変換速度などを高速化しなければならない。
高速化にも限界があり、この点からも画素数の増加は制
限される。
However, the method of increasing the pixel density has a problem that the process becomes difficult. Further, there is a problem that the sensitivity is lowered due to the reduction of the pixel area. In recent years, a 2 million pixel solid-state image pickup device for HDTV has been developed by a method of increasing the pixel density, but when the decrease in sensitivity is taken into consideration, the number of pixels is already near the limit. Therefore, it is difficult to further improve the resolution by increasing the number of pixels. Further, as the number of pixels increases, the driving speed of the image pickup device and the A / D conversion speed at the time of digitization must be increased.
There is also a limit to speeding up, and this also limits the increase in the number of pixels.

【0005】一方、画素密度を変えずに撮像素子のサイ
ズを大きくする方法には、製造歩留りを低下させコスト
増を招くという問題がある。このために、この方法によ
る固体撮像素子の用途は、もっぱら天文などの科学用や
軍事用に限られている。
On the other hand, the method of increasing the size of the image pickup device without changing the pixel density has a problem that the manufacturing yield is lowered and the cost is increased. For this reason, the application of the solid-state image pickup device by this method is limited to scientific and military purposes such as astronomy.

【0006】よって、本発明は、画素数の増加および撮
像素子のサイズ拡大によらず高解像度化が図られた撮像
素子を用いた撮像装置を提供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an image pickup apparatus using an image pickup element whose resolution is increased without increasing the number of pixels and increasing the size of the image pickup element.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、画像を複数の色成分に分解して撮像するカラー撮像
手段と、画像を撮像し高精細化した緑成分画像を出力す
るモノクローム撮像手段と、撮像された各画像の動領域
を検出する動領域検出手段と、カラー撮像手段からの各
画像の画素密度を補間によって増やす補間手段と、動領
域検出手段による緑成分画像の動領域の動きの程度に応
じて、補間手段からの緑成分画像とモノクローム撮像手
段からの高精細化された緑成分画像とを合成する画像合
成手段とを備えたものである。
An image pickup apparatus according to the present invention comprises a color image pickup means for separating an image into a plurality of color components and picking up the image, and a monochrome image pickup for picking up the image and outputting a highly refined green component image. Means, a moving area detecting means for detecting a moving area of each imaged image, an interpolating means for increasing the pixel density of each image from the color imaging means by interpolation, and a moving area of the green component image by the moving area detecting means. An image synthesizing unit for synthesizing the green component image from the interpolating unit and the high-definition green component image from the monochrome imaging unit according to the degree of movement is provided.

【0008】[0008]

【作用】本発明におけるモノクローム撮像手段は、イメ
ージシフト法による緑成分画像の高精細化を実行する。
よって、モノクローム撮像手段から出力される画像はn
倍に高精細化されたものとなるので、補間手段は、カラ
ー撮像手段からの各画像の画素密度を、モノクローム撮
像手段から出力される画像の画素密度と合わせる。画像
合成手段は、緑成分画像の動きが大きい場合には、カラ
ー撮像手段で撮像され補間処理がなされた画像を用い、
緑成分画像の動きが小さい場合には、イメージシフト法
による高精細化画像を用いて画像合成を行い、合成後の
画像を解像度が増やされた緑成分画像として出力する。
また、補間手段は、緑成分画像以外の解像度が増やされ
た色成分画像を出力する。
The monochrome image pickup means of the present invention performs high definition of the green component image by the image shift method.
Therefore, the image output from the monochrome image pickup means is n
Since the resolution is doubled, the interpolation means matches the pixel density of each image from the color imaging means with the pixel density of the image output from the monochrome imaging means. When the movement of the green component image is large, the image synthesizing means uses the image captured by the color image capturing means and interpolated,
When the motion of the green component image is small, the images are combined by using the high-definition image obtained by the image shift method, and the combined image is output as the green component image whose resolution is increased.
Further, the interpolating means outputs a color component image other than the green component image whose resolution is increased.

【0009】動領域と静止領域とでは要求される解像度
が異なること、およびカラー画像の解像度が緑成分の解
像度に大きく依存することから、このように、緑成分画
像と他の色成分画像とを分けて取り扱い、また、動領域
と静止領域とを分けて取り扱うことで、それぞれの領域
およびそれぞれの色成分に適した画像の高解像度化が可
能になる。
Since the required resolution differs between the moving area and the still area, and the resolution of the color image largely depends on the resolution of the green component, the green component image and other color component images are thus separated. It is possible to increase the resolution of an image suitable for each region and each color component by separately handling the moving region and the still region.

【0010】[0010]

【実施例】図1は本発明の第1の実施例による撮像装置
の構成を示すブロック図である。この撮像装置には、レ
ンズ1を通った光をカラー撮像手段とモノクローム撮像
手段の双方の撮像素子上に同一被写体像を結像するため
に、レンズ1の後方に配置されたハーフミラー2が設け
られている。カラー撮像手段は、色分解光学系であるダ
イクロイックプリズム(DP)と、赤用のCCDエリア
センサ(以下、単にCCDという。)11Rと、緑用の
CCD11Gと、青用のCCD11Bとを含む。モノク
ローム撮像手段は、緑用フィルタ(FG)で覆われたモ
ノクローム用CCD1と高精細化された緑成分画像を作
成するフレーム合成部7とを含む。また、CCD1に
は、後述するイメージシフト法を実現するための圧電素
子3が接している。
1 is a block diagram showing the structure of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention. This image pickup device is provided with a half mirror 2 arranged behind the lens 1 in order to form the same subject image on the image pickup elements of both the color image pickup means and the monochrome image pickup means with the light passing through the lens 1. Has been. The color image pickup means includes a dichroic prism (DP) which is a color separation optical system, a red CCD area sensor (hereinafter simply referred to as CCD) 11R, a green CCD 11G, and a blue CCD 11B. The monochrome image pickup means includes a monochrome CCD 1 covered with a green filter (FG) and a frame synthesizing section 7 for creating a high definition green component image. The CCD 1 is in contact with a piezoelectric element 3 for implementing an image shift method described later.

【0011】CCD11Rからの画像信号は、画像中の
動領域を検出する動領域検出部6Rと、この動領域検出
部6Rからの検出信号に応じた画素密度を高くするため
の補間処理を行う補間処理部5Rとに入力される。補間
処理部5Rの出力は、赤成分画像信号として出力端子9
Rから出力される。CCD11Gからの画像信号は、画
像中の動領域を検出する動領域検出部6Gと、画素密度
を高くするための補間処理を行う補間処理部5Gとに入
力される。CCD11Bからの画像信号は、画像中の動
領域を検出する動領域検出部6Bと、この動領域検出部
6Bからの検出信号に応じた画素密度を高くするための
補間処理を行う補間処理部5Bとに入力される。補間処
理部5Bの出力は、青成分画像信号として出力端子9B
から出力される。
The image signal from the CCD 11R is a moving area detecting unit 6R for detecting a moving area in the image, and an interpolation process for increasing the pixel density according to the detection signal from the moving area detecting unit 6R. It is input to the processing unit 5R. The output of the interpolation processing unit 5R is an output terminal 9 as a red component image signal.
It is output from R. The image signal from the CCD 11G is input to a moving area detection unit 6G that detects a moving area in the image and an interpolation processing unit 5G that performs interpolation processing to increase the pixel density. The image signal from the CCD 11B includes a moving area detection unit 6B that detects a moving area in the image, and an interpolation processing unit 5B that performs interpolation processing to increase the pixel density according to the detection signal from the moving area detection unit 6B. Entered in and. The output of the interpolation processing unit 5B is an output terminal 9B as a blue component image signal.
Is output from.

【0012】CCD1からのイメージシフト法による画
像信号は、フレーム合成部7で合成され、画像合成部8
に入力される。画像合成部8は、動領域検出部6Gの検
出信号に従って、補間処理部5Gの出力とフレーム合成
部7の出力とのいずれかを選択して緑成分画像信号とし
て出力端子9Gに出力するものである。
The image signal from the CCD 1 by the image shift method is synthesized by the frame synthesizing unit 7 and the image synthesizing unit 8
Entered in. The image synthesizing unit 8 selects either the output of the interpolation processing unit 5G or the output of the frame synthesizing unit 7 according to the detection signal of the moving region detecting unit 6G and outputs it as a green component image signal to the output terminal 9G. is there.

【0013】以上の構成において、モノクローム撮像手
段は、イメージシフト法によってn倍に高精細化した緑
成分画像信号を出力する。また、カラー撮像手段からの
緑成分画像信号は、補間処理部5Gによる画素密度の補
間処理によって、モノクローム撮像手段からの画像信号
の画素密度と一致した画素密度とされる。また、カラー
撮像手段からの赤成分画像信号は、補間処理部5Rによ
る画素密度の補間処理によって、モノクローム撮像手段
からの画像信号の画素密度と一致した画素密度とされ、
青成分画像信号は、補間処理部5Bによる画素密度の補
間処理によって、モノクローム撮像手段からの画像信号
の画素密度と一致した画素密度とされる。なお、補間手
段は、補間処理部5R,5G,5Bで構成され、画像合
成手段は、画像合成部8で構成されている。
In the above arrangement, the monochrome image pickup means outputs the green component image signal which is n times finer in definition by the image shift method. Further, the green component image signal from the color image pickup means has a pixel density that matches the pixel density of the image signal from the monochrome image pickup means by the interpolation processing of the pixel density by the interpolation processing section 5G. In addition, the red component image signal from the color image pickup means has a pixel density that matches the pixel density of the image signal from the monochrome image pickup means by the pixel density interpolation processing by the interpolation processing unit 5R,
The blue component image signal is made to have a pixel density that matches the pixel density of the image signal from the monochrome imaging means by the interpolation processing of the pixel density by the interpolation processing unit 5B. The interpolation means is composed of the interpolation processing sections 5R, 5G, and 5B, and the image composition means is composed of the image composition section 8.

【0014】固体撮像素子では、2次元の光学像情報を
読み取り電気信号に変換する光電変換部が、図2(a)
に示すように離散的に配置されている。そして、隣接す
る光電変換部の間には、撮像に直接寄与しない非感光領
域が存在する。イメージシフト法とは、この非感光領域
の存在を利用し、画像のサンプリング数を倍増すること
により入力画像の高精細化を図る方法である。
In the solid-state image pickup device, a photoelectric conversion unit for reading two-dimensional optical image information and converting it into an electric signal is shown in FIG.
They are arranged discretely as shown in. Then, a non-photosensitive region that does not directly contribute to imaging exists between the adjacent photoelectric conversion units. The image shift method is a method of utilizing the existence of the non-photosensitive area and doubling the number of samplings of the image to achieve high definition of the input image.

【0015】すなわち、ある入力フレーム画像を図2
(a)に示されるものとすると、次に入力されるフレー
ム画像を、図2(c)に示すような被写体像と撮像素子
の画素の相対的な位置関係を画素ピッチの1/2ずらし
た画像とする。そして、両画像を合成する。すると、図
2(b)に示すように、実効的に2倍の画素密度で画像
を入力したことに相当し、高精細化が達成される。な
お、図2には、簡単のため2枚の画像を水平方向に補間
する場合を示したが、水平方向および垂直方向ともに補
間によって高精細化を図ることもできる。また、画素ピ
ッチの1/3ずつずらして一方向について3倍の高精細
化を図ることもできる。
That is, a certain input frame image is shown in FIG.
As shown in FIG. 2A, in the frame image to be input next, the relative positional relationship between the subject image and the pixels of the image sensor as shown in FIG. 2C is shifted by ½ of the pixel pitch. Let it be an image. Then, both images are combined. Then, as shown in FIG. 2B, it is equivalent to effectively inputting an image with double the pixel density, and high definition is achieved. Although FIG. 2 shows the case where two images are interpolated in the horizontal direction for the sake of simplicity, high definition can be achieved by interpolation in both the horizontal direction and the vertical direction. It is also possible to shift the pixel pitch by ⅓ to increase the definition three times in one direction.

【0016】イメージシフト法は、このように複数のフ
レームの合成により(または、複数のフィールドの合成
により)高精細化を実現する方法である。従って、動領
域では、多重像が生ずるため適用できない。そこで、複
数フレームにわたって画像変化のない静止領域にのみイ
メージシフト法を適用する。しかし、人間の目の視覚特
性は、動領域に対しては静止領域に対するよりも解像力
が劣る。すなわち、比較的低精細でも画質の劣化は少な
い。よって、静止領域のみを高精細化すれば、視覚的に
は画面全体が高精細化されることになる。
The image shift method is a method for realizing high definition by synthesizing a plurality of frames (or synthesizing a plurality of fields) in this way. Therefore, it cannot be applied in the moving region because multiple images occur. Therefore, the image shift method is applied only to a still area where the image does not change over a plurality of frames. However, the visual characteristics of the human eye are inferior in the resolution to the moving area than to the stationary area. That is, the image quality is less deteriorated even at a relatively low definition. Therefore, if the definition of only the still area is increased, the definition of the entire screen is visually improved.

【0017】また、ここでは、緑成分の静止領域のみが
高精細化されることになる。しかし、一般にカラー画像
では、輝度成分のみ高精細にすることにより視覚的に高
精細な画像が再現されることが知られている。緑成分が
輝度成分に近い成分であることを考慮すれば、緑成分の
みを高精細にすることにより視覚的には画面全体が高精
細化される。
Further, here, only the stationary area of the green component is made finer. However, it is generally known that, in a color image, a high-definition image is visually reproduced by making only the luminance component high-definition. Considering that the green component is a component close to the luminance component, the definition of only the green component makes the entire screen visually finer.

【0018】次に図1を参照して第1の実施例による撮
像装置の動作について説明する。レンズ1の後方に配置
されたハーフミラー2は、各CCD1,11R,11
G,11Bに同一の被写体像を結像する。各CCD1,
11R,11G,11Bは、フレーム蓄積法で走査を行
う。
Next, the operation of the image pickup apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The half mirror 2 arranged behind the lens 1 includes the CCDs 1, 11R, 11
The same subject image is formed on G and 11B. Each CCD1,
11R, 11G, and 11B perform scanning by the frame accumulation method.

【0019】モノクローム撮像手段におけるイメージシ
フト法を実現するために、圧電素子3は、CCD1をフ
レーム周期に同期して振動させる。つまり、CCD1を
1/2画素ピッチずつ、右、下、左、上のように、フレ
ーム周期に同期してシフトさせる。そして、フレーム合
成部7は、各フレームの画像を合成する。CCD1にお
いて図3(a)に示すように光電変換部が配置されてい
るとすると、フレーム合成部7で合成されて得られる画
像は、図3(b)に示すように、水平方向、垂直方向そ
れぞれ2倍に高精細化されたものとなる。図3(b)に
おいて、P1を第nフレームの画像の画素とすると、P
2は第n+1フレームの画素、P3は第n+2フレーム
の画素、P4は第n+3フレームの画素となる。
In order to realize the image shift method in the monochrome image pickup means, the piezoelectric element 3 vibrates the CCD 1 in synchronization with the frame period. That is, the CCD 1 is shifted by ½ pixel pitch in synchronization with the frame cycle, such as right, bottom, left, and top. Then, the frame synthesizing unit 7 synthesizes the images of the respective frames. Assuming that the photoelectric conversion unit is arranged in the CCD 1 as shown in FIG. 3A, the image obtained by combining the frame combining unit 7 has horizontal and vertical directions as shown in FIG. 3B. Each is twice as high-definition. In FIG. 3B, if P1 is a pixel of the image of the nth frame, P1
2 is a pixel in the (n + 1) th frame, P3 is a pixel in the (n + 2) th frame, and P4 is a pixel in the (n + 3) th frame.

【0020】CCD11Rで撮像された画像は、補間処
理部5Rの補間処理によって、画素密度がフレーム合成
部7から出力される画像の画素密度と同一のものとされ
る。補間処理部5Rは、水平方向についてはフィールド
内補間を行う。垂直方向については、動領域検出部6R
からの検出信号に従って、動領域ではフィールド内補
間、静止領域ではフィールド間補間を実行する静動適応
型の補間を行う。そして、補間処理部5Rは、補間後の
信号を、赤成分画像の出力信号として出力端子9Rに出
力する。
The pixel density of the image picked up by the CCD 11R is made equal to the pixel density of the image output from the frame synthesizing section 7 by the interpolation processing of the interpolation processing section 5R. The interpolation processing unit 5R performs in-field interpolation in the horizontal direction. In the vertical direction, the moving area detection unit 6R
In accordance with the detection signal from, the static and dynamic adaptive interpolation is performed in which the inter-field interpolation is performed in the moving area and the inter-field interpolation is performed in the stationary area. Then, the interpolation processing section 5R outputs the interpolated signal to the output terminal 9R as an output signal of the red component image.

【0021】CCD11Bで撮像された画像も、同様
に、補間処理部5Bの補間処理によって、画素密度がフ
レーム合成部7から出力される画像の画素密度と同一の
ものとされる。そして、補間処理部5Bは、補間後の信
号を、青成分画像の出力信号として出力端子9Bに出力
する。
Similarly, the image captured by the CCD 11B is made to have the same pixel density as the pixel density of the image output from the frame synthesizing unit 7 by the interpolation processing of the interpolation processing unit 5B. Then, the interpolation processing unit 5B outputs the interpolated signal to the output terminal 9B as an output signal of the blue component image.

【0022】CCD11Gで撮像された画像は、補間処
理部5Gで画素密度がフレーム合成部7から出力される
画像の画素密度と同一のものとされるが、補間処理部5
Gは、動領域、静止領域にかかわらず全画面についてE
DTV等で用いられている公知の方法による動領域のた
めの補間処理を実行する。
The image density of the image picked up by the CCD 11G is the same as the pixel density of the image output from the frame synthesizing section 7 in the interpolation processing section 5G.
G is for all screens regardless of moving area or stationary area E
An interpolation process for a moving area is executed by a known method used in DTV or the like.

【0023】動領域検出部6Gは、緑成分画像信号につ
いて動領域の検出を行い、動きの程度に応じた動き検出
信号を出力する。なお、動領域の検出は、輝度変化の検
出等により実行される。画像合成部8は、補間処理部5
Gからの画像信号とフレーム合成部7からの画像信号と
を入力する。また、動領域検出部6Gからの動き検出信
号が動きの程度が大きいことを示している場合には、補
間処理部5Gからの画像信号を緑成分画像の出力信号と
して出力端子9Gに出力する。動き検出信号が動きの程
度が小さいことを示している場合には、フレーム合成部
7からの画像信号を出力する。
The moving area detecting section 6G detects a moving area in the green component image signal and outputs a motion detecting signal according to the degree of movement. It should be noted that the detection of the moving region is executed by detecting a change in brightness or the like. The image synthesis unit 8 includes the interpolation processing unit 5.
The image signal from G and the image signal from the frame synthesizing unit 7 are input. When the motion detection signal from the moving area detection unit 6G indicates that the degree of motion is large, the image signal from the interpolation processing unit 5G is output to the output terminal 9G as an output signal of the green component image. When the motion detection signal indicates that the degree of motion is small, the image signal from the frame synthesizing unit 7 is output.

【0024】フレーム合成部7から画像合成部8に入力
される信号は、高精細化された緑成分画像信号であり、
この画像信号が動き検出信号が小さいときに出力される
ことから、緑成分画像の静止領域が高精細化される。ま
た、動き検出信号が大きいときに動領域のための補間処
理が施された緑成分画像が出力されることから、緑成分
画像の動領域は、従来の動画撮像処理と同一速度で処理
される。
The signal input from the frame synthesizing unit 7 to the image synthesizing unit 8 is a high definition green component image signal,
Since this image signal is output when the motion detection signal is small, the static area of the green component image is highly refined. Further, since the green component image subjected to the interpolation processing for the moving area is output when the motion detection signal is large, the moving area of the green component image is processed at the same speed as the conventional moving image capturing processing. .

【0025】図4は本発明の第2の実施例による撮像装
置の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、図
1に示された撮像装置とほぼ同一の構成であるが、この
場合には、補間処理部51Gが緑成分画像信号について
補間処理を実行する際に、カラー撮像手段のCCD11
Gからの画像信号に加えて、モノクローム撮像手段のC
CD1で撮像された画像信号も使用する。
FIG. 4 is a block diagram showing the arrangement of an image pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention. This image pickup device has almost the same configuration as the image pickup device shown in FIG. 1, but in this case, when the interpolation processing unit 51G executes the interpolation process for the green component image signal, the CCD 11 of the color image pickup means is used.
In addition to the image signal from G, the monochrome image pickup means C
The image signal picked up by CD1 is also used.

【0026】図5〜図8を参照して補間処理部51Gの
補間処理について説明する。図5〜図8において、実線
矩形で示される画素は、CCD11Gで撮像される緑成
分画像の画素を示し、円形で示される画素は、CCD1
で撮像される画像の画素を示している。また、網掛け矩
形部分および斜線円形部分は各フィールドでサンプリン
グされる画素を示している。Pq(m,n) (q=1 〜4 、m=i,
i+1 、n=j,j+1 )は画素位置を示す。ここで、i,i+1 は
水平方向の画素アドレス、j,j+1 は垂直方向の画素アド
レス(ライン番号)を示す。k,k+1,k+2,k+
3は、補間処理後の画像におけるライン番号を示す。
The interpolation processing of the interpolation processing unit 51G will be described with reference to FIGS. 5 to 8, pixels indicated by solid line rectangles indicate pixels of the green component image picked up by the CCD 11G, and pixels indicated by circles indicate the CCD 1
The pixels of the image captured by are shown. Further, a shaded rectangular portion and a shaded circular portion indicate pixels sampled in each field. Pq (m, n) (q = 1 to 4, m = i,
i + 1, n = j, j + 1) indicates a pixel position. Here, i, i + 1 indicates a horizontal pixel address, and j, j + 1 indicates a vertical pixel address (line number). k, k + 1, k + 2, k +
3 indicates the line number in the image after the interpolation processing.

【0027】モノクローム撮像手段はイメージシフト法
で撮像を行っているので、対応する画素の位置がフレー
ム毎に異なっている。例えば、今、図5に示すように、
CCD1からの第nフレーム画像における画素位置が、
CCD11Gからの画像における画素位置(P1(m,n) で
示される位置)と同じであるとする。ただし、CCD1
1GとCCD1とで、画素配列は1ラインずれていると
する。
Since the monochrome image pickup means performs image pickup by the image shift method, the positions of corresponding pixels are different for each frame. For example, as shown in Fig. 5,
The pixel position in the nth frame image from CCD 1 is
It is assumed to be the same as the pixel position (the position indicated by P1 (m, n)) in the image from the CCD 11G. However, CCD1
It is assumed that the pixel arrays of 1G and CCD 1 are shifted by one line.

【0028】図5(a)は奇数フィールドの画素配置、
図5(b)は偶数フィールドの画素配置を示している。
CCD11GとCCD1とにおいて画素配列が1ライン
ずれているので、奇数フィールドで、CCD11Gでは
j番目のラインの画素がサンプリングされるのに対し
て、CCD1では、j+1 番目のラインの画素がサンプリ
ングされる。
FIG. 5A shows an odd field pixel arrangement,
FIG. 5B shows an even field pixel arrangement.
Since the CCD 11G and the CCD 1 have a pixel arrangement shifted by one line, the CCD 11G is
In the CCD 1, the pixels on the j + 1th line are sampled, while the pixels on the jth line are sampled.

【0029】補間処理部51Gは、CCD11Gからの
画素とCCD1からの画素とを入力し、両者を合成して
補間された画像信号を作成する。すなわち、第nフレー
ムの奇数フィールドでは、補間処理部51Gは、k,k
+2,・・・,奇数ラインの画像信号を出力する。ただ
し、P2(m,n) で示される画素についてはサンプリングデ
ータがないので、その左右のP1(m,n) で示される画素の
平均値をP2(m,n) の値とする。
The interpolation processing unit 51G inputs the pixels from the CCD 11G and the pixels from the CCD 1 and synthesizes them to create an interpolated image signal. That is, in the odd field of the nth frame, the interpolation processing unit 51G determines that k, k
+2, ..., Outputs the image signal of the odd line. However, since there is no sampling data for the pixel indicated by P2 (m, n), the average value of the pixels indicated by P1 (m, n) on the left and right of the pixel is set as the value of P2 (m, n).

【0030】偶数フィールドでは、CCD11Gではj+
1 番目のラインの画素がサンプリングされ、CCD1で
は j番目のラインの画素がサンプリングされる。補間処
理部51Gから出力されるべきラインは、k+1,k+
3,・・・,偶数ラインであるが、これらのラインの画
素(P3(m,n),P4(m,n) で示される画素)はサンプリング
されていない。そこで、(1),(2)式のように、サ
ンプリングされた画素からP3(m,n),P4(m,n) で示される
画素の値を求めそれを出力する。
In the even field, j + is used in the CCD 11G.
The pixels on the first line are sampled, and the pixels on the jth line are sampled by the CCD1. The lines to be output from the interpolation processing unit 51G are k + 1, k +
3, ..., Even lines, but the pixels (pixels indicated by P3 (m, n) and P4 (m, n)) in these lines are not sampled. Therefore, as in equations (1) and (2), the values of the pixels indicated by P3 (m, n) and P4 (m, n) are calculated from the sampled pixels and are output.

【0031】 P3(i,j)=[P1(i,j)+P1(i+1,j)+P1(i,j+1)+P1(i+1,j+1)]/4 ・・・(1) P4(i,j)=[P1(i,j)+P1(i,j+1)]/2 ・・・(2) 第n+1フレームでは、CCD1が圧電素子2によって
1/2画素ピッチずらされるので、図6に示すような画
素配置となる。図6(a)は奇数フィールドの画素配
置、図6(b)は偶数フィールドの画素配置を示してい
る。
P3 (i, j) = [P1 (i, j) + P1 (i + 1, j) + P1 (i, j + 1) + P1 (i + 1, j + 1)] / 4 .. (1) P4 (i, j) = [P1 (i, j) + P1 (i, j + 1)] / 2 (2) In the (n + 1) th frame, the CCD 1 is moved by the piezoelectric element 2 to 1 / Since the pixel pitch is shifted by 2 pixels, the pixel arrangement is as shown in FIG. FIG. 6A shows an odd field pixel arrangement, and FIG. 6B shows an even field pixel arrangement.

【0032】奇数フィールドで、CCD11Gでは j番
目のラインの画素がサンプリングされ、CCD1ではj+
1 番目のラインの画素がサンプリングされる。ここで、
CCD11Gでは前フレームの奇数フィールドにおける
画素( j番目のラインのP1(m,n) で示される位置)と同
一の画素がサンプリングされるが、CCD1では、画素
位置が撮像側で右に1/2画素ピッチ分(出力側で1画
素ピッチ分)だけシフトしているので、サンプリング画
素は、j+1 番目のラインのP2(m,n) で示される画素とな
る。
In the odd field, the pixel of the j-th line is sampled by the CCD 11G and j + is sampled by the CCD 1.
The pixels in the first line are sampled. here,
In the CCD 11G, the same pixel as the pixel in the odd field of the previous frame (the position indicated by P1 (m, n) in the jth line) is sampled, but in the CCD 1, the pixel position is 1/2 to the right on the imaging side. Since it is shifted by the pixel pitch (one pixel pitch on the output side), the sampling pixel is the pixel indicated by P2 (m, n) on the j + 1th line.

【0033】奇数フィールドでは、補間処理部51G
は、k,k+2,・・・,奇数ラインの画像信号を出力
する。ただし、kラインのP2(m,n) で示される画素につ
いては、サンプリング画素はないので、その左右のP1
(m,n) で示される画素の平均値をその値とする。また、
(k+2)ラインのP1(m,n) で示される画素について
は、サンプリング画素はないので、その左右のP2(m,n)
で示される画素の平均値をその値とする。
In the odd field, the interpolation processing unit 51G
Outputs image signals of k, k + 2, ..., Odd line. However, there is no sampling pixel for the pixel indicated by P2 (m, n) on the k line, so P1 on the left and right
The average value of the pixels indicated by (m, n) is taken as the value. Also,
There is no sampling pixel for the pixel indicated by P1 (m, n) on the (k + 2) line, so P2 (m, n) on the left and right
The average value of the pixels indicated by is taken as the value.

【0034】偶数フィールドでは、CCD11Gではj+
1 番目のラインの画素がサンプリングされ、CCD1で
は j番目のラインの画素がサンプリングされる。補間処
理部51Gから出力されるべきラインは、k+1,k+
3,・・・,偶数ラインであるが、これらのラインの画
素(P3(m,n),P4(m,n) で示される画素)はサンプリング
されていない。そこで、(3),(4)式のように、サ
ンプリングされた画素からP3(m,n),P4(m,n) で示される
画素の値を求めそれを出力する。
In the even field, the CCD 11G has j +
The pixels on the first line are sampled, and the pixels on the jth line are sampled by the CCD1. The lines to be output from the interpolation processing unit 51G are k + 1, k +
3, ..., Even lines, but the pixels (pixels indicated by P3 (m, n) and P4 (m, n)) in these lines are not sampled. Therefore, as in equations (3) and (4), the value of the pixel indicated by P3 (m, n) and P4 (m, n) is calculated from the sampled pixels and is output.

【0035】 P3(i,j)=[P1(i,j)+P1(i+1,j)+2×P2(i,j+1)]/4 ・・・(3) P4(i,j)=[2×P1(i,j)+P2(i-1,j+1)+P2(i,j+1)]/4 ・・・(4) 第n+2フレームでは、CCD1が圧電素子2によって
下に1/2画素ピッチずらされるので、図7に示すよう
な画素配置となる。図7(a)は奇数フィールドの画素
配置、図7(b)は偶数フィールドの画素配置を示して
いる。
P3 (i, j) = [P1 (i, j) + P1 (i + 1, j) + 2 × P2 (i, j + 1)] / 4 (3) P4 (i, j j) = [2 × P1 (i, j) + P2 (i-1, j + 1) + P2 (i, j + 1)] / 4 (4) In the (n + 2) th frame, the CCD 1 is a piezoelectric element. The pixel arrangement is as shown in FIG. 7 because it is shifted downward by 1/2 pixel pitch by 2. 7A shows the pixel arrangement in the odd field, and FIG. 7B shows the pixel arrangement in the even field.

【0036】奇数フィールドで、CCD11Gでは j番
目のラインの画素がサンプリングされ、CCD1ではj+
1 番目のラインの画素がサンプリングされる。ここで、
CCD11Gでは前フレームの奇数フィールドにおける
画素( j番目のラインのP1(m,n) で示される位置)と同
一の画素がサンプリングされるが、CCD1では、画素
位置が撮像側で下に1/2画素ピッチ分(出力側で1画
素ピッチ分)だけシフトしているので、サンプリング画
素は、j+1 番目のラインのP3(m,n) で示される画素とな
る。
In the odd field, the pixel of the j-th line is sampled by the CCD 11G and j + is sampled by the CCD 1.
The pixels in the first line are sampled. here,
In the CCD 11G, the same pixel as the pixel in the odd field of the previous frame (the position indicated by P1 (m, n) in the jth line) is sampled. Since it is shifted by the pixel pitch (one pixel pitch on the output side), the sampling pixel is the pixel indicated by P3 (m, n) on the j + 1th line.

【0037】奇数フィールドでは、補間処理部51G
は、k,k+2,・・・,奇数ラインの画像信号を出力
する。ただし、kラインのP2(m,n) で示される画素につ
いては、サンプリング画素はないので、その左右のP1
(m,n) で示される画素の平均値をその値とする。また、
(k+2)ラインのP1(m,n) およびP2(m,n) で示される
画素については、サンプリング画素はないので、
(5),(6)式のように、サンプリングされた画素か
らP1(m,n),P2(m,n) で示される画素の値を求めそれを出
力する。
In the odd field, the interpolation processing unit 51G
Outputs image signals of k, k + 2, ..., Odd line. However, there is no sampling pixel for the pixel indicated by P2 (m, n) on the k line, so P1 on the left and right
The average value of the pixels indicated by (m, n) is taken as the value. Also,
Since there are no sampling pixels for the pixels indicated by P1 (m, n) and P2 (m, n) on the (k + 2) line,
As in equations (5) and (6), the values of the pixels indicated by P1 (m, n) and P2 (m, n) are calculated from the sampled pixels and are output.

【0038】 P1(i,j+1)=[P3(i-1,j+1)+P3(i,j+1)+P1(i,j)]/3 ・・・(5) P2(i,j+1)=[4×P3(i,j+1)+P1(i,j)+P1(i+1,j)]/6 ・・・(6) 偶数フィールドでは、CCD11Gではj+1 番目のライ
ンの画素がサンプリングされ、CCD1では j番目のラ
インの画素がサンプリングされる。補間処理部51Gか
ら出力されるべきラインは、k+1,k+3,・・・,
偶数ラインであるが、これらのラインの画素(P3(m,n),
P4(m,n) で示される画素)にはサンプリングされていな
いものがある。そこで、(k+1)ラインのP4(m,n) で
示される画素については、その左右のP3(m,n) で示され
る画素の平均値をその値とする。また、(k+3)ライ
ンについては、(7),(8)式のように、サンプリン
グされた画素からP3(m,n),P4(m,n) で示される画素の値
を求めそれを出力する。
P1 (i, j + 1) = [P3 (i-1, j + 1) + P3 (i, j + 1) + P1 (i, j)] / 3 (5) P2 ( i, j + 1) = [4 × P3 (i, j + 1) + P1 (i, j) + P1 (i + 1, j)] / 6 (6) In the even field, the CCD 11G has j Pixels in the + 1st line are sampled, and pixels in the jth line are sampled in CCD1. The lines to be output from the interpolation processing unit 51G are k + 1, k + 3, ...
Even lines, but the pixels of these lines (P3 (m, n),
Some pixels (P4 (m, n)) are not sampled. Therefore, with respect to the pixel indicated by P4 (m, n) on the (k + 1) line, the average value of the pixels indicated by P3 (m, n) on the left and right is set as the value. For the (k + 3) line, the values of the pixels indicated by P3 (m, n) and P4 (m, n) are calculated from the sampled pixels and output as shown in equations (7) and (8). To do.

【0039】 P3(i,j+1)=[P1(i,j+1)+P1(i+1,j+1)+P3(i,j+2)]/3 ・・・(7) P4(i,j+1)=[4×P1(i,j+1)+P3(i-1,j+2)+P3(i,j+2)]/6 ・・・(8) 第n+3フレームでは、CCD1が圧電素子2によって
左に1/2画素ピッチずらされるので、図8に示すよう
な画素配置となる。図8(a)は奇数フィールドの画素
配置、図8(b)は偶数フィールドの画素配置を示して
いる。
P3 (i, j + 1) = [P1 (i, j + 1) + P1 (i + 1, j + 1) + P3 (i, j + 2)] / 3 (7) P4 (i, j + 1) = [4 × P1 (i, j + 1) + P3 (i-1, j + 2) + P3 (i, j + 2)] / 6 (8) No. In the (n + 3) th frame, the CCD 1 is shifted leftward by a 1/2 pixel pitch by the piezoelectric element 2, so that the pixel arrangement is as shown in FIG. FIG. 8A shows an odd field pixel arrangement, and FIG. 8B shows an even field pixel arrangement.

【0040】奇数フィールドで、CCD11Gでは j番
目のラインの画素がサンプリングされ、CCD1ではj+
1 番目のラインの画素がサンプリングされる。ここで、
CCD11Gでは前フレームの奇数フィールドにおける
画素( j番目のラインのP1(m,n) で示される位置)と同
一の画素がサンプリングされるが、CCD1では、画素
位置が撮像側で左に1/2画素ピッチ分(出力側で1画
素ピッチ分)だけシフトしているので、サンプリング画
素は、j+1 番目のラインのP4(m,n) で示される画素とな
る。
In the odd field, the pixel of the j-th line is sampled by the CCD 11G and j + is sampled by the CCD 1.
The pixels in the first line are sampled. here,
In the CCD 11G, the same pixel as the pixel in the odd field of the previous frame (the position indicated by P1 (m, n) in the j-th line) is sampled, but in the CCD 1, the pixel position is ½ to the left on the imaging side. Since it is shifted by the pixel pitch (one pixel pitch on the output side), the sampling pixel is the pixel indicated by P4 (m, n) on the j + 1th line.

【0041】奇数フィールドでは、補間処理部51G
は、k,k+2,・・・,奇数ラインの画像信号を出力
する。ただし、kラインのP2(m,n) で示される画素につ
いては、サンプリング画素はないので、その左右のP1
(m,n) で示される画素の平均値をその値とする。また、
(k+2)ラインのP1(m,n) およびP2(m,n) で示される
画素については、サンプリング画素はないので、
(9),(10)式のように、サンプリングされた画素
からP1(m,n),P2(m,n) で示される画素の値を求めそれを
出力する。
In the odd field, the interpolation processing unit 51G
Outputs image signals of k, k + 2, ..., Odd line. However, there is no sampling pixel for the pixel indicated by P2 (m, n) on the k line, so P1 on the left and right
The average value of the pixels indicated by (m, n) is taken as the value. Also,
Since there are no sampling pixels for the pixels indicated by P1 (m, n) and P2 (m, n) on the (k + 2) line,
As in equations (9) and (10), the value of the pixel indicated by P1 (m, n) and P2 (m, n) is calculated from the sampled pixels and is output.

【0042】 P1(i,j+1)=[P1(i,j)+2×P4(i,j+1)]/3 ・・・(9) P2(i,j+1)=[P1(i,j)+P1(i+1,j)+2×P4(i,j+1)+ 2×P4(i+1,j+1)]/6 (10) 偶数フィールドでは、CCD11Gではj+1 番目のライ
ンの画素がサンプリングされ、CCD1では j番目のラ
インの画素がサンプリングされる。補間処理部51Gか
ら出力されるべきラインは、k+1,k+3,・・・,
偶数ラインであるが、これらのラインの画素(P3(m,n),
P4(m,n) で示される画素)にはサンプリングされていな
いものがある。そこで、(k+1)ラインのP3(m,n) で
示される画素については、その左右のP4(m,n) で示され
る画素の平均値をその値とする。また、(k+3)ライ
ンについては、(11),(12)式のように、サンプ
リングされた画素からP3(m,n),P4(m,n) で示される画素
の値を求めそれを出力する。
P1 (i, j + 1) = [P1 (i, j) + 2 × P4 (i, j + 1)] / 3 (9) P2 (i, j + 1) = [P1 (i, j) + P1 (i + 1, j) + 2 × P4 (i, j + 1) + 2 × P4 (i + 1, j + 1)] / 6 (10) In the even field, in the CCD 11G The pixels of the j + 1-th line are sampled, and the pixels of the j-th line are sampled by the CCD1. The lines to be output from the interpolation processing unit 51G are k + 1, k + 3, ...
Even lines, but the pixels of these lines (P3 (m, n),
Some pixels (P4 (m, n)) are not sampled. Therefore, with respect to the pixel indicated by P3 (m, n) on the (k + 1) line, the average value of the pixels indicated by P4 (m, n) on the left and right of the pixel is taken as the value. For the (k + 3) line, the values of the pixels indicated by P3 (m, n) and P4 (m, n) are calculated from the sampled pixels and output as shown in equations (11) and (12). To do.

【0043】 P3(i,j+1)=[P4(i,j+2)+P4(i+1,j+2)+2×P1(i,j+1)+P1(i+1,j+1)]/6 (11) P4(i,j+1)=[2×P1(i,j+1)+P4(i,j+2)]/3 ・・(12) 以上の4フレーム(8フィールド)の処理が繰り返し実
行されることにより、水平方向および垂直方向に2倍の
高精細化がなされた緑成分画像信号が、補間処理部51
Gから出力される。以下、第1の実施例における処理と
同様の処理が実行される。本実施例による撮像装置は、
補間処理部51Gがモノクローム撮像手段からの画像信
号も用いて補間処理を行うので、緑成分画像の動領域も
高精細にすることができる。
P3 (i, j + 1) = [P4 (i, j + 2) + P4 (i + 1, j + 2) + 2 × P1 (i, j + 1) + P1 (i + 1, j + 1)] / 6 (11) P4 (i, j + 1) = [2 × P1 (i, j + 1) + P4 (i, j + 2)] / 3 ··· (12) Above 4 By repeatedly executing the processing of the frame (8 fields), the interpolation processing unit 51 outputs the green component image signal that is twice as high-definition in the horizontal direction and the vertical direction.
It is output from G. Thereafter, the same processing as the processing in the first embodiment is executed. The image pickup apparatus according to the present embodiment is
Since the interpolation processing unit 51G also performs the interpolation processing by using the image signal from the monochrome image pickup means, the moving region of the green component image can be made fine.

【0044】図9は本発明の第3の実施例による撮像装
置の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、図
1に示された撮像装置とほぼ同一の構成であるが、イメ
ージシフト法の内容が図1に示された撮像装置の場合と
は異なる。
FIG. 9 is a block diagram showing the arrangement of an image pickup apparatus according to the third embodiment of the present invention. This image pickup apparatus has almost the same configuration as the image pickup apparatus shown in FIG. 1, but the contents of the image shift method are different from those of the image pickup apparatus shown in FIG.

【0045】この場合には、図10に示すイメージシフ
ト法が行われる。図9において、実線矩形は、カラー撮
像手段のCCD11Gからの画像信号における画素を示
す。実線円形は、モノクローム撮像手段のCCD1で撮
像された画像信号における画素を示す。圧電素子3は、
1フレーム毎に画素位置が右、下、左上の順にシフトす
るようにCCD1を移動させる。
In this case, the image shift method shown in FIG. 10 is performed. In FIG. 9, solid line rectangles indicate pixels in the image signal from the CCD 11G of the color image pickup means. The solid line circles indicate pixels in the image signal picked up by the CCD 1 of the monochrome image pickup means. The piezoelectric element 3 is
The CCD 1 is moved so that the pixel position shifts in the order of right, lower, and upper left for each frame.

【0046】すなわち、第1の実施例および第2の実施
例におけるイメージシフト法では、1フレーム毎に画素
位置を1/2画素ピッチずつ右、下、左、上の順でシフ
トさせて4フレームで4つの画素位置をサンプリングし
たが、本実施例におけるイメージシフト法では、3フレ
ームでカラー撮像手段でサンプリングされる位置を除く
3つの画素位置をサンプリングする。そして、フレーム
合成部71は、CCD1からの3フレーム分の画素およ
びCCD11Gからの1フレーム分の画素を合成してフ
レーム画像を作成する。以下、第1の実施例における処
理と同様の処理が実行される。
That is, in the image shift method according to the first and second embodiments, the pixel position is shifted by 1/2 pixel pitch for each frame in the order of right, down, left, and up to 4 frames. Although the four pixel positions are sampled in step 3, the image shift method in this embodiment samples three pixel positions except for the positions sampled by the color image pickup means in three frames. Then, the frame synthesizing unit 71 synthesizes the pixels for three frames from the CCD 1 and the pixels for one frame from the CCD 11G to create a frame image. Thereafter, the same processing as the processing in the first embodiment is executed.

【0047】図11は本発明の第4の実施例による撮像
装置の構成を示すブロック図である。図11に示すよう
に、本実施例による撮像装置は、モノクローム撮像手段
として単板式CCDカメラC1を有し、カラー撮像手段
として3板式カラーCCDカメラC2を有する。そし
て、両CCDカメラの撮像素子上に同一被写体を結像さ
せるためのハーフミラー2が配置される。なお、単板式
CCDカメラC1は、内部にCCDとともにイメージシ
フト法を実現するための圧電素子を有する。
FIG. 11 is a block diagram showing the arrangement of an image pickup apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the image pickup apparatus according to the present embodiment has a single-plate CCD camera C1 as monochrome image pickup means and a three-plate color CCD camera C2 as color image pickup means. Then, a half mirror 2 for forming an image of the same subject is arranged on the image pickup elements of both CCD cameras. The single-plate CCD camera C1 has a piezoelectric element for realizing the image shift method together with the CCD inside.

【0048】3板式カラーCCDカメラC2から、第1
の実施例ないし第3の実施例におけるCCD11R,1
1G,11Bからの画像信号と同様の画像信号が出力さ
れるので、この撮像装置は、第1の実施例による撮像装
置と同様に動作して、高精細化された画像信号を出力す
る。
The first from the three-plate color CCD camera C2
CCD 11R, 1 in any one of the first to third embodiments
Since the same image signal as the image signals from 1G and 11B is output, this image pickup apparatus operates similarly to the image pickup apparatus according to the first embodiment, and outputs a high definition image signal.

【0049】なお、ここでは、CCDカメラを用いた場
合を示したが、カメラの種類とは無関係に本実施例を実
施することができる。また、2つのカメラが同一被写体
を撮像できるようにハーフミラー2が配置された場合を
示したが、撮像エリアを特定できる機能を備えれば、ハ
ーフミラー2を設ける必要はない。例えば、そのような
機能があれば、2つのカメラを平行に配置したり、一定
の角度をもたせて配置することもできる。
Although a CCD camera is used here, the present embodiment can be implemented regardless of the type of camera. Further, although the case where the half mirror 2 is arranged so that two cameras can image the same subject is shown, the half mirror 2 need not be provided as long as it has a function of specifying the image pickup area. For example, if such a function is provided, the two cameras can be arranged in parallel or at a certain angle.

【0050】また、上記各実施例では、1方向について
1/2画素ピッチだけずらすイメージシフト法を採用し
た場合を示したが、1/3画素ピッチあるいは1/4画
素ピッチずつずらしてさらに解像度を高めることもでき
る。上記各実施例では、圧電素子でCCDを振動させて
撮像素子上で被写体像をシフトさせるイメージシフト法
を採用した場合を示したが、例えば、レンズ1と撮像素
子との間で透明板を振動させる方法等の他の方法によっ
てもよい。
In each of the above-described embodiments, the image shift method is used in which the image is shifted by 1/2 pixel pitch in one direction, but the resolution is further increased by shifting by 1/3 pixel pitch or 1/4 pixel pitch. It can also be increased. In each of the above-described embodiments, the image shift method in which the CCD is vibrated by the piezoelectric element to shift the subject image on the image pickup element is shown. However, for example, the transparent plate is vibrated between the lens 1 and the image pickup element. Other methods such as a method of causing the same may be used.

【0051】上記各実施例では、カラー撮像手段が撮像
した緑成分画像を用いて動領域検出を行う場合を示した
が、カラー撮像手段による他の色成分画像やモノクロー
ム撮像手段が撮像した画像を用いて行うことも可能であ
る。
In each of the above embodiments, the case where the moving region is detected by using the green component image captured by the color image capturing means is shown. However, other color component images by the color image capturing means and the image captured by the monochrome image capturing means are detected. It is also possible to use.

【0052】さらに、第1の実施例ないし第3の実施例
では、カラー撮像手段として、ダイクロイックプリズム
を用いた3CCD方式を採用した場合を示したが、2個
のCCDによって赤成分画像および青成分画像のみを撮
像するカラー撮像手段であってもよい。ただし、その場
合には、動領域検出をこれらの赤成分画像および青成分
画像を用いて行うか、あるいはモノクローム撮像手段が
撮像した画像を用いて行うことになる。
Further, in the first to third embodiments, the case where the 3CCD system using the dichroic prism is adopted as the color image pickup means is shown, but the red component image and the blue component are formed by the two CCDs. A color image pickup means for picking up only an image may be used. However, in that case, the moving area is detected by using the red component image and the blue component image, or by using the image captured by the monochrome image capturing means.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像装置が、緑成分画像とその他の色成分画像とを分け
て撮像し、かつ、動領域と静止領域とを検出し、緑成分
画像については動領域に補間画像を用い、また、静止領
域に高精細化した画像を用いる構成であるから、それぞ
れの色およびそれぞれの領域に適した処理が施された高
解像度の画像を出力できる。すなわち、画像の精細度に
大きな影響を与える緑成分画像の静止領域については、
時間をかけることにより画素数の少ない撮像素子で十分
高精細な画像を得ることができる。また、動領域につい
ては、従来の動画撮像の速度と同一の速度で撮像でき、
自然な動画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
The imaging device separately captures a green component image and other color component images, detects a moving region and a still region, and uses an interpolated image for the moving region for the green component image, and a still region. Since the configuration uses high-definition images, it is possible to output high-resolution images that have undergone processing suitable for each color and each region. That is, for the static area of the green component image, which greatly affects the definition of the image,
By taking time, a sufficiently high-definition image can be obtained with an image sensor having a small number of pixels. In addition, the moving area can be imaged at the same speed as the conventional moving image shooting speed,
A natural moving image can be obtained.

【0054】このように、本発明によれば、画素数の少
ない撮像素子を用いても高精細な画像を出力できるもの
を提供できる効果がある。よって、HDTV等の高精細
な動画撮像装置を低コストで実現できる。さらに、HD
TV用等の高解像度の撮像素子を用いれば、より高精細
な動画を得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a device capable of outputting a high-definition image even if an image pickup device having a small number of pixels is used. Therefore, a high-definition moving image pickup device such as an HDTV can be realized at low cost. Furthermore, HD
If a high-resolution image sensor for TV etc. is used, a higher-definition moving image can be obtained.

【0055】また、動領域を検出して取り出しているの
で、動画を受信側に伝送する場合に、動領域と静止領域
において1コマ前に動領域であった部分との画像信号の
みを送ればよく、伝送信号を容易に圧縮することができ
る。
Further, since the moving area is detected and taken out, when transmitting a moving image to the receiving side, it is necessary to send only the image signal of the moving area and the portion which was the moving area one frame before in the still area. Well, the transmitted signal can be easily compressed.

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

【図1】本発明の第1の実施例による撮像装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】イメージシフト法による画像の高精細化を示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a high definition image by an image shift method.

【図3】フレーム合成の方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a frame synthesizing method.

【図4】本発明の第2の実施例による撮像装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】第nフレームの撮像画像と出力画像との間の画
素位置関係を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a pixel positional relationship between a captured image of an nth frame and an output image.

【図6】第n+1フレームの撮像画像と出力画像との間
の画素位置関係を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a pixel positional relationship between a captured image of an (n + 1) th frame and an output image.

【図7】第n+2フレームの撮像画像と出力画像との間
の画素位置関係を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a pixel positional relationship between a captured image of an (n + 2) th frame and an output image.

【図8】第n+3フレームの撮像画像と出力画像との間
の画素位置関係を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a pixel positional relationship between a captured image of an (n + 3) th frame and an output image.

【図9】本発明の第3の実施例による撮像装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図10】イメージシフト法の他の例を示す説明図であ
る。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing another example of the image shift method.

【図11】本発明の第4の実施例による撮像装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an image pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11R,11G,11B CCDエリアセンサ 2 ハーフミラー 3 圧電素子 4 レンズ 5R,5G,5B,51G 補間処理部 6R,6G,6B 動領域検出部 7,71 フレーム合成部 8 画像合成部 C1,C2 CCDカメラ FG 緑用フィルタ DP ダイクロイックプリズム 1, 11R, 11G, 11B CCD area sensor 2 Half mirror 3 Piezoelectric element 4 Lens 5R, 5G, 5B, 51G Interpolation processing unit 6R, 6G, 6B Motion area detection unit 7,71 Frame synthesis unit 8 Image synthesis unit C1, C2 CCD camera FG Green filter DP Dichroic prism

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を複数の色成分に分解して撮像する
カラー撮像手段と、 前記画像を撮像し高精細化した緑成分画像を出力するモ
ノクローム撮像手段と、 撮像された各画像の動領域を検出し検出信号を出力する
動領域検出手段と、 前記カラー撮像手段からの各画像の画素密度を補間によ
って増やす補間手段と、 前記動領域検出手段からの緑成分画像の検出信号に応じ
て、前記補間手段からの緑成分画像と前記モノクローム
撮像手段からの高精細化された緑成分画像とを合成する
画像合成手段とを備えた撮像装置。
1. A color image pickup means for separating an image into a plurality of color components to pick up an image, a monochrome image pickup means for picking up the image and outputting a high-definition green component image, and a moving area of each picked-up image. A moving area detection unit that detects and outputs a detection signal, an interpolation unit that increases the pixel density of each image from the color imaging unit by interpolation, and a detection signal of the green component image from the moving area detection unit, An image pickup apparatus comprising: an image synthesizing unit for synthesizing a green component image from the interpolating unit and a high-definition green component image from the monochrome imaging unit.
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