JPH0642721B2 - Imaging method - Google Patents
Imaging methodInfo
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- JPH0642721B2 JPH0642721B2 JP61093982A JP9398286A JPH0642721B2 JP H0642721 B2 JPH0642721 B2 JP H0642721B2 JP 61093982 A JP61093982 A JP 61093982A JP 9398286 A JP9398286 A JP 9398286A JP H0642721 B2 JPH0642721 B2 JP H0642721B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は非破壊読み出し可能な撮像手段を用いた撮像方
式に関する。The present invention relates to an image pickup system using a nondestructive readable image pickup means.
特にダイナミツクレンジの大きな撮像手段の出力を適正
に処理可能な撮像方式に関するものである。In particular, the present invention relates to an image pickup system capable of appropriately processing the output of an image pickup means having a large dynamic range.
〔従来技術〕 従来より撮像信号を非破壊に読み出すことの可能な撮像
素子が種々考えられている。このような素子として代表
的なものとして静電誘導トランジスタやバイポーラフオ
トトランジスタを用いた撮像素子などが考えられてい
る。[Prior Art] Various imaging devices capable of nondestructively reading an imaging signal have been considered. A typical example of such an element is an image pickup element using an electrostatic induction transistor or a bipolar phototransistor.
そしてこのような撮像素子の各画素は例えばそれ自身が
増巾機能を有する為ダイナミツクレンジが極めて大きい
という長所を有する。Each pixel of such an image pickup device has an advantage that the dynamic range is extremely large because it has a width increasing function.
従って非常に暗い被写体から明るい被写体まで格別の照
明等を必要とせずに撮像信号を得ることができるという
効果を有する。Therefore, there is an effect that an image pickup signal can be obtained from a very dark subject to a bright subject without requiring special illumination or the like.
ところが、撮像手段としてはこのダイナミツクレンジが
広いことは大きな特徴であってもこれを処理する信号処
理系はこのダイナミツクレンジに対応しきれないという
欠点がある。そこで従来では撮像手段の出力を単にアツ
テネータで減衰させて処理していた。しかしこれではレ
ベルの小さな信号のS/Nが劣化してしまう欠点があっ
た。However, even if the image pickup means has a large dynamic range, the signal processing system for processing the dynamic range has a drawback that it cannot cope with the dynamic range. Therefore, conventionally, the output of the image pickup means is simply attenuated by an attenuator and processed. However, this has a drawback that the S / N of a signal with a small level deteriorates.
本発明はこのような従来技術の欠点を解決し得る撮像方
式を提供することを目的としている。It is an object of the present invention to provide an imaging method capable of solving the above-mentioned drawbacks of the prior art.
又、静止画撮像に適した撮像方式を提供することを目的
としている。Moreover, it aims at providing the imaging system suitable for still image imaging.
本発明の撮像方式では、非破壊読み出し可能な撮像手段
における所定の画像信号のレベルを検出する検出ステツ
プ、前記画像信号のレベルに応じて前記画像信号の出力
ゲインを調整するゲイン調整ステツプ、該ゲイン調整ス
テツプの後で前記画像信号を再び撮像手段から読み出
し、前記ゲインにて信号処理する処理ステツプを有す
る。In the image pickup system of the present invention, a detection step for detecting the level of a predetermined image signal in a nondestructive readable image pickup means, a gain adjustment step for adjusting the output gain of the image signal according to the level of the image signal, and the gain After the adjustment step, the image signal is read out from the image pickup means again, and the processing step for performing signal processing with the gain is included.
非破壊読み出し可能な撮像手段により一旦画像信号を形
成し、これを読み出してレベルを検出する。この状態で
は被写体輝度は撮像手段のダイナミツクレンジ内に入っ
ているものと考える。An image signal is once formed by a nondestructive readable image pickup means, and this is read to detect the level. In this state, the subject brightness is considered to be within the dynamic range of the image pickup means.
次にこのレベルに応じて信号処理系のゲインを調整し、
撮像手段の出力を信号処理系の最適な動作点で処理し得
るようにする。Next, adjust the gain of the signal processing system according to this level,
The output of the image pickup means can be processed at the optimum operating point of the signal processing system.
その後、前記の画像信号を再び撮像手段から読み出し前
記信号処理系において処理する。After that, the image signal is read again from the image pickup means and processed in the signal processing system.
これにどり、撮像手段の出力は最もS/Nが良く、歪等
の少ない形で処理でき例えばプリント処理等する場合に
好適な画像信号を得ることができる。On the other hand, the output of the image pickup means has the best S / N and can be processed in a form with less distortion and the like, and an image signal suitable for print processing can be obtained.
以下図面に基づき本発明を説明する。 The present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明に係る撮像装置の構成例を示す図で、図
において、1はビデオカメラの撮像素子、2は撮像素子
1からの出力信号のゲインを調整するAGC回路、3は
撮像素子1を駆動するドライバ回路、4は例えば標準テ
レビジヨン速度に対応したタイミングでクロツク信号を
発生するクロツク回路、5は前記クロツク信号に同期し
てAGC回路2を介して輝度信号を積分する積分回路、
6はこの積分回路5における積分結果を2つの基準レベ
ルと比較する比較器、7は後述する演算回路8から出力
される利得データを一時格納するレジスタ、PSは撮像
素子1とは別に設けられた測光用の受光素子、LMはこ
の受光素子の出力に基づき被写体輝度を演算する測光回
路、8は前記比較器6の出力に基づき利得データを演算
する演算回路、9はシステムコントローラ(以下、シス
コンと略す。)、10はトリガスイツチである。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an image pickup apparatus according to the present invention, in which 1 is an image pickup element of a video camera, 2 is an AGC circuit for adjusting a gain of an output signal from the image pickup element 1, and 3 is an image pickup element. 1 is a driver circuit, 4 is a clock circuit which generates a clock signal at a timing corresponding to a standard television speed, and 5 is an integrating circuit which integrates the luminance signal via the AGC circuit 2 in synchronization with the clock signal,
Reference numeral 6 is a comparator for comparing the integration result of the integration circuit 5 with two reference levels, 7 is a register for temporarily storing gain data output from an operation circuit 8 described later, and PS is provided separately from the image sensor 1. Light receiving element for photometry, LM is a photometric circuit that calculates subject brightness based on the output of the light receiving element, 8 is an arithmetic circuit that calculates gain data based on the output of the comparator 6, and 9 is a system controller (hereinafter referred to as a system controller). (Abbreviated) 10 is a trigger switch.
又、11は絞り、シヤツター等から成る露出制御手段、
12は信号処理回路でAGC回路2を介した信号をプロ
セス処理してNTSC信号等の標準テレビジヨン信号を
形成する。13は記録回路である。Further, 11 is an exposure control means including a diaphragm and a shutter,
Reference numeral 12 is a signal processing circuit which processes the signal passed through the AGC circuit 2 to form a standard television signal such as an NTSC signal. Reference numeral 13 is a recording circuit.
このような構成において、第2図のフローに基づき動作
を説明する。今、図外のトリガースイツチ10を♯10
0でオンにすると、演算回路8から所期利得データG=
G1,n=1がレジスタ7に格納される(♯101)。
又、露出制御手段11は、測光回路LMの出力に基づき
シスコン9からの露出制御データに応じて撮像素子1に
入射する光量を制御し情報信号を蓄積する(♯10
2)。その後シスコンからの制御信号により露出制御手
段は撮像素子を遮光し(♯103)この情報信号は読み
出される(♯104)。そして、AGC回路2を介した
上記情報信号内の輝度信号が、積分回路5において、ク
ロツク回路4からのクロツク信号に同期して積分され
(♯105)、その積分結果は比較器6によって基準レ
ベルと比較される。すなわち、比較器6では、輝度信号
の積分結果が、所定の範囲内にあるか否かが判別され
る。具体的には下側閾値レベルをLmin、上側閾値レベ
ルをLmaxとする基準値に対しLmin以下であれば比較回
路の出力Lsは高レベル(H)に、Lmax以上であれば
Hsは高レベル(H)になる。With such a configuration, the operation will be described based on the flow of FIG. Now, set the trigger switch 10 (not shown) to # 10.
When turned on at 0, the expected gain data G = from the arithmetic circuit 8
G 1 , n = 1 is stored in the register 7 (# 101).
Further, the exposure control means 11 controls the amount of light incident on the image pickup device 1 according to the exposure control data from the syscon 9 based on the output of the photometric circuit LM, and accumulates the information signal (# 10).
2). After that, the exposure control means shields the image sensor from light by the control signal from the syscon (# 103), and this information signal is read (# 104). Then, the luminance signal in the above information signal via the AGC circuit 2 is integrated in the integrating circuit 5 in synchronization with the clock signal from the clock circuit 4 (# 105), and the result of the integration is compared by the comparator 6 with the reference level. Compared to. That is, the comparator 6 determines whether or not the integration result of the luminance signal is within a predetermined range. Specifically, the output Ls of the comparison circuit is at a high level (H) if Lmin is less than or equal to the reference value where the lower threshold level is Lmin and the upper threshold level is Lmax, and Hs is at a high level (Lmin or more). H).
演算回路8は、AGC回路2の次の利得値Gn+1をGn+
(sgn)×ΔG/22により計算する。ここで、
Gn+1、Gn、ΔGは利得を対数表現したもので、Gn+1
は次の利得、Gnは今回の利得、ΔGは利得の可変範囲
であり一定値に設定されている。また、(sgn)はL
sレベルが高レベル(H)のとき、(sgn)=−1、
Hsレベルが高レベルのとき、(sgn)=1となる関
数である。nは整数である(♯106〜♯110)。こ
のようにして2分法によりAGC回路2の利得が最適に
コントロールされる(♯111)。Hs,Lsとも低レ
ベル、すなわち、積分回路5の出力から撮像素子1の出
力がLminとLmaxの間即ち適正範囲のときは、そのまま
ゲインG1となる。The arithmetic circuit 8 calculates the next gain value G n + 1 of the AGC circuit 2 as G n +.
It is calculated by (sgn) × ΔG / 2 2 . here,
G n + 1 , G n and ΔG are logarithmic representations of the gain, and G n + 1
Is the next gain, G n is the current gain, and ΔG is the variable range of the gain, which is set to a constant value. Also, (sgn) is L
When the s level is a high level (H), (sgn) =-1,
It is a function such that (sgn) = 1 when the Hs level is high. n is an integer (# 106 to # 110). In this way, the gain of the AGC circuit 2 is optimally controlled by the bisection method (# 111). When both Hs and Ls are low level, that is, when the output of the image pickup device 1 from the output of the integrating circuit 5 is between Lmin and Lmax, that is, in the proper range, the gain G 1 is maintained.
その後再び非破壊可能な撮像素子1から同じ画像情報が
読み出される(♯112)。このとき露出制御手段は素
子1を遮光しているので画像情報にはほとんど変化がな
い。After that, the same image information is read again from the non-destructible image sensor 1 (# 112). At this time, since the exposure control means shields the element 1 from light, the image information is hardly changed.
この読み出された画像情報のレベルはAGC回路におけ
るゲイン調整が既に為されているのでプロセス処理回路
のダイナミツクレンジ内に入っており、最適な動作点で
補正やKNEE補正が為された後記録回路13におい
て静止画として記録される。The level of the read image information is within the dynamic range of the process processing circuit because the gain has already been adjusted in the AGC circuit, and is recorded after being corrected or KNEE corrected at the optimum operating point. It is recorded as a still image in the circuit 13.
なお、上記実施例において、撮像素子1からの出力信号
の読み出しは、測光時は記録時より速い動作で行なうよ
うにしてもよい。In the above embodiment, the reading of the output signal from the image pickup device 1 may be performed at a faster speed during photometry than during recording.
上述のように、この実施例では、撮像素子1への入射光
量のレベルが初期の露出量のとき、高すぎて飽和してい
ても、また、逆に低すぎて測定不可能であっても、撮像
素子1の次の露出量は対数的に2分法で適正範囲に規制
するようにした。したがって、撮像素子1の出力信号の
レベルが入射光量を推定できる範囲になるまでの時間
は、短時間で済むようになる。As described above, in this embodiment, when the level of the amount of light incident on the image pickup device 1 is the initial exposure amount, it may be too high and saturated, or conversely, it may be too low and unmeasurable. The next exposure amount of the image pickup device 1 is logarithmically regulated to an appropriate range by the bisection method. Therefore, the time required for the level of the output signal of the image pickup device 1 to fall within the range in which the amount of incident light can be estimated can be shortened.
また、撮像素子1の出力信号からの入射光量を推測可能
となった時点で、撮像素子1の出力信号のレベル範囲を
演算して求めることができる。Further, when the amount of incident light from the output signal of the image sensor 1 can be estimated, the level range of the output signal of the image sensor 1 can be calculated and obtained.
したがって、この実施例によれば、測光全体に要する時
間が短くなり、短時間で入射光量を求めることができ
る。しかも、SPC等の別の測光手段や絞りを制御する
ための機構などの機械的構成を採用しなくてよいので、
ビデオカメラのコンパクト化が可能となり、操作性も測
光スイツチを操作する程度でよいから優れたものとな
る。Therefore, according to this embodiment, the time required for the entire photometry is shortened, and the amount of incident light can be obtained in a short time. Moreover, since it is not necessary to employ another photometric means such as SPC or a mechanical structure such as a mechanism for controlling the diaphragm,
The video camera can be made compact, and the operability is excellent because it is enough to operate the photometric switch.
本発明によれば極めて短時間にダイナミツクレンジの広
いイメージセンサの信号を最適なレベルで記録すること
ができ、従来のようなALC回路を用いるもの等に比べ
静止画撮像のシヤツターチヤンスを逃がすことがない。
しかもイメージセンサの出力を常に減衰させてプロセス
処理するものに比べ最適な動作点でプロセス処理できる
ので映像の階調が適切に再現できる。According to the present invention, the signal of the image sensor having a wide dynamic range can be recorded at an optimum level in an extremely short time, and the shutter timing of still image capturing can be released as compared with the conventional one using the ALC circuit. Never.
Moreover, since the process can be processed at the optimum operating point as compared with the one in which the output of the image sensor is always attenuated and the process is processed, the gradation of the image can be appropriately reproduced.
第1図はこの発明の実施例のブロツク図、第2図は実施
例のフローチヤートである。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flow chart of the embodiment.
Claims (1)
定の画像信号のレベルを検出する検出ステツプ、 前記画像信号のレベルに応じて前記画像信号の出力ゲイ
ンを調整するゲイン調整ステツプ、 該ゲイン調整ステツプの後で前記画像信号を再び撮像手
段から読み出し、前記ゲインにて信号処理する処理ステ
ツプを有する撮像方式。1. A detection step for detecting the level of a predetermined image signal in a non-destructive readable image pickup means, a gain adjustment step for adjusting the output gain of the image signal according to the level of the image signal, and the gain adjustment step. After that, the image pickup method has a processing step of reading the image signal again from the image pickup means and performing signal processing with the gain.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61093982A JPH0642721B2 (en) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | Imaging method |
US07/039,288 US4779137A (en) | 1986-04-23 | 1987-04-17 | Image pickup apparatus |
AT87303515T ATE111281T1 (en) | 1986-04-23 | 1987-04-22 | IMAGE CAPTURE DEVICE. |
EP87303515A EP0243157B1 (en) | 1986-04-23 | 1987-04-22 | Image pickup apparatus |
DE3750487T DE3750487D1 (en) | 1986-04-23 | 1987-04-22 | Image capture device. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61093982A JPH0642721B2 (en) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | Imaging method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62250775A JPS62250775A (en) | 1987-10-31 |
JPH0642721B2 true JPH0642721B2 (en) | 1994-06-01 |
Family
ID=14097609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61093982A Expired - Lifetime JPH0642721B2 (en) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | Imaging method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0642721B2 (en) |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP61093982A patent/JPH0642721B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62250775A (en) | 1987-10-31 |
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Legal Events
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