JPH07154805A - Video signal processor - Google Patents

Video signal processor

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JPH07154805A
JPH07154805A JP5295365A JP29536593A JPH07154805A JP H07154805 A JPH07154805 A JP H07154805A JP 5295365 A JP5295365 A JP 5295365A JP 29536593 A JP29536593 A JP 29536593A JP H07154805 A JPH07154805 A JP H07154805A
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JP
Japan
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signal
color
pixel
component
folding
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Shinichi Maezato
真一 前里
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Ikegami Tsushinki Co Ltd
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Ikegami Tsushinki Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To eliminate folded components and to output a color signal free from a picture element deviation by forming the picture element deviation by each color signal R, G and B without picture element deviation when a luminance signal is prepared. CONSTITUTION:The color signals R, G and B outputted from a solid-state image pickup element for each color are supplied to a picture element deviation correction part 41, and color signals R', G' and B' where the picture element deviation between each color signal R, B and G is corrected are prepared. These color signals R', G' and B' are supplied to a folded component detection part 42. A folded component signal H is detected and the color signals are also supplied to a folded component elimination part 43. The folded component signal H detected in the folded component detection part 42 is supplied to this folded component elimination part and folded components are eliminated. Thus, the picture element deviation is corrected and color signals R0, G0 and B0 where folded components are eliminated are obtained.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は各々が多数の受光素子を
マトリックス状に配列した少なくとも2個の固体撮像素
子を具え、これらの固体撮像素子を、それらの受光素子
が受光素子の配列ピッチのほぼ半分だけ主走査方向に互
いにずれるように配置して空間画素ずらしを行った固体
撮像装置から出力される複数の色信号、特に空間画素ず
らし法を採用した3板式固体撮像素子を用いるカラーテ
レビカメラから出力される複数の色信号を処理する映像
信号処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises at least two solid-state image sensors each having a large number of light-receiving elements arranged in a matrix. A color television camera using a plurality of color signals output from a solid-state image pickup device in which spatial pixel shifts are performed by arranging them so that they are displaced from each other by approximately half in the main scanning direction, and in particular, a three-plate solid-state image pickup element employing the spatial pixel shift method The present invention relates to a video signal processing device that processes a plurality of color signals output from the.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、3板式のカラーテレビカメラで
は、画素数の少ない固体撮像素子で高解像度の映像信号
を得るために、緑色(G)用の固体撮像素子の空間的位
置を基準として赤色(R)および青色(B)用の固体撮
像素子の位置を主走査方向(水平方向)に画素の配列ピ
ッチの半分だけずらした空間画素ずらし法が採用されて
いる。
2. Description of the Related Art For example, in a three-panel color television camera, in order to obtain a high-resolution video signal with a solid-state image sensor having a small number of pixels, a red color is obtained with reference to the spatial position of the green (G) solid-state image sensor. A spatial pixel shift method is used in which the positions of the solid-state image pickup devices for (R) and blue (B) are shifted in the main scanning direction (horizontal direction) by half the pixel arrangement pitch.

【0003】図1は上述した空間画素ずらし法を採用し
た3板式のカラーテレビカメラの撮像部の構成の一例を
示すものである。被写体からの入射光を色分解プリズム
1によってR,G,Bの3原色の光に分割し、それぞれ
の色の光学像を3個の固体撮像素子2R,2G,2Bで
受光し、それぞれ赤色信号R、緑色信号Gおよび青色信
号Bを出力するように構成されている。図2はこれら3
個の固体撮像素子2R,2G,2Bの画素の空間的配置
関係を示すものであり、赤色用の固体撮像素子2Rおよ
び青色用の固体撮像素子2Bの画素は、緑色用の固体撮
像素子2Gの画素に対して水平方向に画素ピッチPの半
分だけずらして配置されている。輝度信号Yは、これら
の固体撮像素子2R、2G、2Bから出力される各色信
号をエンコーダマトリックス処理部において規定の割合
で混合して作成されるが、各色に対応する画素は図3に
示すように空間的に配置されたものとなるので、画素数
が見掛け上増大し、解像度が向上した輝度信号Yが得ら
れることになる。これらの色信号R,G,Bを混合して
輝度信号Yを作成する場合の混合比は、例えばNTSC
方式の場合には次式のように規定されている。
FIG. 1 shows an example of the structure of an image pickup section of a three-panel color television camera which adopts the above-described spatial pixel shift method. Incident light from a subject is split into three primary color lights of R, G, and B by a color separation prism 1, and optical images of the respective colors are received by three solid-state image pickup devices 2R, 2G, and 2B, and red signals are obtained. It is configured to output R, green signal G and blue signal B. Figure 2 shows these three
The solid-state image pickup elements 2R, 2G, and 2B each show a spatial arrangement relationship of pixels, and the pixels of the solid-state image pickup element 2R for red and the solid-state image pickup element 2B for blue are the same as those of the solid-state image pickup element 2G for green. The pixels are arranged so as to be shifted in the horizontal direction by half the pixel pitch P. The luminance signal Y is created by mixing the color signals output from these solid-state image pickup devices 2R, 2G, and 2B at a prescribed ratio in the encoder matrix processing unit, and the pixels corresponding to the respective colors are as shown in FIG. Therefore, the number of pixels is apparently increased, and the luminance signal Y with improved resolution can be obtained. When the luminance signals Y are created by mixing these color signals R, G, and B, the mixing ratio is, for example, NTSC.
In the case of the method, it is specified as the following equation.

【数1】 Y =0.3R+0.59G +0.11B (1)[Equation 1] Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B (1)

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述したような画素ず
らし法を採用した3板式のカラーテレビカメラにおいて
は、画素数が見掛け上増加し、解像度が向上した輝度信
号Yが得られるが、出力される輝度信号Yには図4に示
すようにレスポンスが波立ったようになり多少の折り返
し成分が発生し、このために解像度がそれほど高くなら
ず、しかも周波数特性が劣化する欠点がある。実際の放
送方式ではそれほど高い解像度を必要としないが、空間
画素ずれし法を採用しないと、輝度信号Yにおいても多
くの折り返し成分が発生してしまうことになる。また、
各色信号R,G,Bにおいては、固体撮像素子が出力し
た信号をそのまま出力するので、多くの折り返し成分が
発生することになり、しかも画素ずれがレジストレーシ
ョンエラーとなってしまい、そのままでは使用できなく
なるという欠点がある。
In the three-panel color television camera adopting the pixel shifting method as described above, the number of pixels apparently increases, and the luminance signal Y with improved resolution is obtained, but is output. As shown in FIG. 4, the luminance signal Y having such a response has a wavy response, and some aliasing components are generated. Therefore, the resolution is not so high and the frequency characteristic is deteriorated. Although a high resolution is not required in an actual broadcasting system, many folding components will be generated in the luminance signal Y unless the spatial pixel shift method is adopted. Also,
For each of the color signals R, G, and B, the signal output from the solid-state image sensor is output as it is, so many aliasing components are generated, and the pixel shift causes a registration error, which cannot be used as it is. It has the drawback of disappearing.

【0005】ここで、折り返し成分とは、固体撮像素子
の動作周波数をfs とすれば、周波数0.5 fs 以上の高
域成分が0.5 fs 以下の低域部に0.5 fs を中心として
折り返ったものである。図5に示すような周波数特性を
有する被写体を撮像したときに、緑色用固体撮像素子2
G、赤色および青色用の固体撮像素子2Rおよび3Bか
らは、それぞれ図6および図7の示すような周波数特性
を有する信号が出力されることになる。これらの図にお
いてスペクトルが大きく波打っているが、これは折り返
し成分を表しており、周波数0.5 fs 以上の高域成分が
低域に折り返り、それが低域成分に加算されるためであ
る。このように画素ずらし法を採用した3板式のカラー
テレビカメラから出力される各色信号には多くの折り返
し成分が含まれることになる。
[0005] Here, the aliasing component, if the operating frequency of the solid-state image pickup device and f s, the frequency 0.5 f s or more high frequency components folded around the 0.5 f s to the following lower frequency band 0.5 f s It is returned. When the subject having the frequency characteristic as shown in FIG.
Signals having frequency characteristics as shown in FIGS. 6 and 7 are output from the G, red, and blue solid-state imaging devices 2R and 3B, respectively. Although spectrum in these figures are wavy large, which represents aliasing components, frequency 0.5 f s or more high frequency components aliasing low-pass, is because it is added to the low frequency component . As described above, each color signal output from the three-panel color television camera adopting the pixel shift method includes many folding components.

【0006】また、折り返し成分の位相は、緑色信号G
と、赤および青色信号RおよびBとの間では位相が180
度ずれており、スペクトルの波打ち方が図6と図7とで
は逆となっている。これは空間画素ずらし法において
は、図2に示すように緑色用の固体撮像素子2Gの画素
間の中間の位置に赤および青色用の固体撮像素子2Rお
よび2Bの画素が位置することになるためである。例え
ば、図8に示すような高周波数の信号を与える被写体を
撮像する場合には、緑色用の固体撮像素子2Gは●印の
位置を撮像し、赤および青色用の固体撮像素子2Rおよ
び2Bは×印の位置を撮像することになるので、緑色信
号、赤および青色信号はそれぞれ図9および図10に示
すように低周波の波形となり、しかも緑色信号の波形
と、赤および青色信号の波形とは位相が180 度反転した
ものとなる。
The phase of the folding component is the green signal G
And the red and blue signals R and B have a phase of 180
There is a deviation, and the wave pattern of the spectrum is opposite between FIG. 6 and FIG. 7. This is because in the spatial pixel shifting method, the pixels of the red and blue solid-state image pickup devices 2R and 2B are located at intermediate positions between the pixels of the green solid-state image pickup device 2G as shown in FIG. Is. For example, in the case of imaging a subject that gives a high-frequency signal as shown in FIG. 8, the solid-state image sensor 2G for green images the position of the mark ●, and the solid-state image sensors 2R and 2B for red and blue are imaged. Since the image is taken at the position of the X mark, the green signal, the red signal, and the blue signal have low-frequency waveforms as shown in FIGS. 9 and 10, respectively, and the green signal waveform and the red and blue signal waveforms are different from each other. Is 180 degrees out of phase.

【0007】上述したような色信号R,G,Bを上述し
た比率で混合して輝度信号Yを作成すると、大部分の折
り返し成分は緑色信号と、赤および青色信号とで位相が
反転しているので相殺されて減少するが、輝度信号を作
成する際の色信号の混合比率が緑色信号と赤および青色
信号とで1:1となっていないため、次式(2)で示す
ように折り返し成分が多少残存することになる(図4参
照)。例えば、NTSC方式の場合には、式(3)に示
すように18%の折り返し成分が残ることになる。
When the luminance signals Y are created by mixing the color signals R, G and B as described above at the ratios described above, most of the aliasing components are inverted in phase between the green signal and the red and blue signals. However, since the mixing ratio of the color signals when creating the luminance signal is not 1: 1 for the green signal and the red and blue signals, it is folded back as shown in the following equation (2). Some components will remain (see Figure 4). For example, in the case of the NTSC system, 18% of the folding component remains as shown in Expression (3).

【数2】 折り返し成分の残存量=緑色混合比−赤色混合比−青色混合比 (2) 折り返し成分の残存量=0.59−0.3 −0.11=0.18 (3)[Formula 2] Remaining amount of folding component = Green mixing ratio-Red mixing ratio-Blue mixing ratio (2) Remaining amount of folding component = 0.59-0.3 -0.11 = 0.18 (3)

【0008】また、高品位のテレビジョン方式の場合に
は、輝度信号Yは次式(4)にしたがって混合されるの
で、式(5)に示すように40%もの多くの折り返し成
分が残存することになる。
Further, in the case of a high quality television system, the luminance signal Y is mixed according to the following equation (4), so that as many folding components as 40% remain as shown in equation (5). It will be.

【数3】 Y =0.701G+0.087B+0.212R (4) 折り返し成分の残存量=0.701-0.087-0.212=0.402 (5)[Formula 3] Y = 0.701G + 0.087B + 0.212R (4) Remaining amount of folding component = 0.701-0.087-0.212 = 0.402 (5)

【0009】さらに従来の映像信号処理装置において
は、図4に示すように被写体の周波数特性に対して輝度
信号Yの周波数特性が劣化しているという問題もある。
以下このことについて説明する。画素ずらし法による各
色チャネルの固体撮像素子と、これらの色信号を上述し
た(1)式にしたがって混合して得られる輝度信号Yの
画素の空間的な配置は画素に番号を付けると図10に示
すようになる。図2に示したように、緑色用の画素と、
赤および青色用の画素とは画素ピッチの半分だけずれて
いるので、輝度信号Yを作成するときにはその位置関係
をずらさないように混合する必要がある。このように輝
度信号Yは、緑色用の固体撮像素子2Gの位置を基準と
して赤および青色用の固体撮像素子2Rおよび2Bの位
置を画素ピッチの半分だけずらし、(1)式にしたがっ
て混合するので、個数が固体撮像素子単体の2倍となる
ので解像度が向上することになる。
Further, the conventional video signal processing device has a problem that the frequency characteristic of the luminance signal Y is deteriorated with respect to the frequency characteristic of the subject as shown in FIG.
This will be described below. The solid-state image sensor of each color channel by the pixel shift method and the spatial arrangement of the pixels of the luminance signal Y obtained by mixing these color signals according to the above equation (1) are shown in FIG. As shown. As shown in FIG. 2, a pixel for green color,
Since the pixel for red and the pixel for blue are deviated by a half of the pixel pitch, it is necessary to mix them so as not to shift the positional relationship when the luminance signal Y is created. As described above, since the luminance signal Y shifts the positions of the red and blue solid-state image pickup devices 2R and 2B with respect to the position of the green solid-state image pickup device 2G by half the pixel pitch, and mixes them according to the equation (1). Since the number is twice that of the solid-state image sensor alone, the resolution is improved.

【0010】ここで、各色信号も画素数が実質的に2倍
となるが、そのときの補間画素(図11で括弧で示した
画素)は走査方向に見てその前の画素をそのまま用いて
いるので前の画素のレベルとなる。このような補間法は
零次ホールド法と呼ばれており既知である。この零次ホ
ールド法によって周波数特性が劣化することになる。零
次ホールド法によって周波数特性が劣化した色信号を混
合して輝度信号Yを作成しているので、輝度信号Yの周
波数特性も図4に示すように劣化することになる。上述
したように空間画素ずらし法を採用した3板式カラーテ
レビカメラから出力される色信号を処理する従来の映像
信号処理装置においては、輝度信号Yを作成するときに
各色信号の画素数が実質的に2倍となるが、それが零次
ホールド法による補間であるので必然的に周波数特性が
劣化するという欠点がある。
Here, although the number of pixels of each color signal is substantially doubled, the interpolated pixel (pixel shown in parentheses in FIG. 11) at that time is the same as the previous pixel as seen in the scanning direction. Therefore, the level of the previous pixel is set. Such an interpolation method is known as a zero-order hold method. The frequency characteristic is deteriorated by the zero-order hold method. Since the luminance signal Y is created by mixing the color signals whose frequency characteristics have deteriorated by the zero-order hold method, the frequency characteristics of the luminance signal Y also deteriorate as shown in FIG. In the conventional video signal processing device that processes the color signals output from the three-panel color television camera that employs the spatial pixel shift method as described above, the number of pixels of each color signal is substantially equal when the luminance signal Y is created. However, since the interpolation is performed by the zero-order hold method, there is a disadvantage that the frequency characteristic is inevitably deteriorated.

【0011】次に、各色用の固体撮像素子から出力され
る色信号R,G,Bの解像度とレジストレーションエラ
ーの問題について説明する。図12は従来の映像信号処
理装置の一例の構成を示すものであり、それぞれの色用
の固体撮像素子から出力される緑色信号Gをディレイ8
により1/2 画素ピッチ分遅らした信号と、赤および青色
信号R,BとをY,I,Qマトリックス3に供給して輝
度信号Y、色差信号IおよびQを作成し、色差信号はそ
れぞれのフィルタ4および5を通してエンコーダ6に供
給するとともに輝度信号Yをこのエンコーダに供給して
エンコードされたカラーテレビジョン信号ENCを作成
し、これを出力端子7に供給するようにしている。画素
ずらし法では、赤、緑、青色信号R,G,Bを、例えば
(1)式に基づいて混合して輝度信号Yを作成すること
によって輝度信号の解像度の向上を実現するようにして
いる。つまり、マトリックス3の部分で画素ずらしが成
立しているので、図12に示した映像信号処理装置では
各色信号出力は固体撮像素子の解像度しか得られず、し
かも多くの折り返しを含んだ信号となる。ここで、レジ
ストレーショエラーを起こさないで各色信号を取り出す
ためには、緑色信号についてはディレイ8の出力を取り
出せばよい。これはアナログ信号として取り出す場合で
ある。しかし、ディジタル信号として取り出すには問題
がある。もし、固体撮像素子の動作周波数がfs の場
合、ディジタル信号用の標本化周波数もfs が適当であ
るが、緑色信号のみディレイ8の後からの信号を標本化
してしまうと、緑色信号用のクロック信号は、赤および
青色用のクロック信号に対して1/2 画素ピッチに相当す
る分だけ位相がずれてなければならない。この場合、色
信号R,G,Bのクロック信号を同一にできないので不
便である。また、緑色信号をディレイ8の前から取り出
して標本化すればこの問題は起きないが、各色信号間に
レジストレーションエラーが起きる。この場合、位相を
ずらすディジタルフィルタを緑色信号出力に持てばよい
が、そのためだけに回路が余計に増えてしまう欠点があ
る。
Next, the resolution of the color signals R, G, B output from the solid-state image pickup device for each color and the problem of registration error will be described. FIG. 12 shows a configuration of an example of a conventional video signal processing device, which delays a green signal G output from a solid-state image pickup device for each color by a delay 8
The signals delayed by 1/2 pixel pitch and the red and blue signals R and B are supplied to the Y, I and Q matrixes 3 to generate the luminance signal Y and the color difference signals I and Q. The luminance signal Y is supplied to the encoder 6 through the filters 4 and 5 and the encoded color television signal ENC is generated, and the encoded color television signal ENC is supplied to the output terminal 7. In the pixel shift method, the red, green, and blue signals R, G, and B are mixed based on, for example, the equation (1) to create a luminance signal Y, thereby improving the resolution of the luminance signal. . That is, since the pixel shift is established in the matrix 3, the video signal processing device shown in FIG. 12 can obtain only the resolution of the solid-state image sensor for each color signal output, and is a signal including many foldings. . Here, in order to extract each color signal without causing a registration error, the output of the delay 8 may be extracted for the green signal. This is a case of taking out as an analog signal. However, there is a problem in extracting it as a digital signal. If the operating frequency of the solid-state image sensor is f s , the sampling frequency for the digital signal is also f s, but if only the green signal is sampled after the delay 8, The clock signal in 1 must be out of phase with the red and blue clock signals by an amount equivalent to 1/2 pixel pitch. In this case, the clock signals of the color signals R, G and B cannot be the same, which is inconvenient. If the green signal is taken out from before the delay 8 and sampled, this problem does not occur, but a registration error occurs between the color signals. In this case, it suffices to have a digital filter for shifting the phase for the green signal output, but there is a disadvantage that the number of circuits is increased because of that.

【0012】このような欠点を解消するために、図15
に示した映像信号処理装置が提案されている。この映像
信号処理装置においては、各色信号R,G,Bから輝度
信号Yおよび色差信号I,Qを生成するY,I,Qマト
リックス3の出力輝度信号Y、IおよびQフィルタ4お
よび5から出力される色差信号IおよびQをデマトリッ
クス10に供給して各色信号R′,G′,B′を得るよう
にしている。しかしながら、このような従来の映像信号
処理装置において色信号出力端子9R,9G,9Bに出
力される色信号R′,B′,G′信号は折り返し成分が
多少残ることになる。すなわち、周波数特性が劣化して
いる輝度信号Yをデコードして色信号を作成しているの
で、図14の方式より多くはないが多少の折り返し成分
の残留があり、周波数特性が劣化したものとなる欠点が
ある。
In order to eliminate such a defect, FIG.
The video signal processing device shown in FIG. In this video signal processing device, output from luminance signals Y, I and Q filters 4 and 5 of Y, I and Q matrix 3 for producing luminance signal Y and color difference signals I and Q from respective color signals R, G and B. The color difference signals I and Q are supplied to the dematrix 10 so as to obtain the respective color signals R ', G', B '. However, in such a conventional video signal processing device, the color signals R ', B', G'output to the color signal output terminals 9R, 9G, 9B have some folding components. That is, since the luminance signal Y having the deteriorated frequency characteristic is decoded to create the color signal, it is considered that the frequency characteristic is deteriorated because there is some folding component remaining, though not more than the method of FIG. There is a drawback.

【0013】以上のように空間画素ずらし法には幾つか
の問題点があるが、それでも画素数の少ない固体撮像素
子で高解像度を得るためには一つの有効な方式である。
しかし、実際には放送規格やVTR規格の映像信号はそ
れほど高い解像度を持っていない。例えば、40万画素ク
ラスの固体撮像素子が出力する信号は、動作周波数f s
が14.32MHzとなり、出力信号の周波数帯域は7.16MHz と
なり図6や図7に示すように0.5 fs までの帯域しかな
いが、輝度信号Yを作成すると見掛けの画素数が2倍と
なるので、周波数帯域は図4に示すようにfs =14.32MH
z 近くまで延びる。しかし、映像信号を記録する場合に
おいて、例えばディジタルVTRのD2方式の場合、記
録できる信号帯域は7MHz程度でしかないので、図4にお
いて0 〜0.5 fs の間の周波数帯域の信号しか記憶でき
ない。したがって、空間画素ずらし法を採用する場合に
は、画素ずらしによって作られた高解像度の輝度信号を
わざわざ帯域制限し、図4の0.5 fs からfs までの周
波数成分をカットしてから記録しなければならない。例
えば図14に示すようにY,I,Qマトリックス3の後
段に通常のI,Qフィルタ4および5の他に輝度信号Y
を7MHz以下に帯域制限する輝度フィルタ11が必要とな
る。また、高品位方式の場合、固体撮像素子の画素数は
200 万画素であり、その動作周波数は74.25MHzで、出力
信号の周波数帯域は約37MHz となる。しかし、空間画素
ずらし法を採用すると、輝度信号Yの周波数帯域は74MH
z となる。したがって、高品位方式の規格に適合させる
ためには、帯域制限を行って元に戻す必要がある。
As described above, there are several spatial pixel shift methods.
However, the solid-state image sensor with a small number of pixels
This is one effective method for obtaining high resolution on the child.
However, in reality, the video signals of the broadcast standard and VTR standard are not
It does not have such high resolution. For example,
The signal output from the solid-state image sensor of Lath is the operating frequency f s
Is 14.32MHz, and the frequency band of the output signal is 7.16MHz.
It becomes 0.5 f as shown in Fig. 6 and Fig. 7.sUp to the band
However, when the luminance signal Y is created, the number of apparent pixels is doubled.
Therefore, the frequency band is f as shown in FIG.s= 14.32MH
Extends close to z. However, when recording video signals
In the case of the digital VTR D2 system, for example,
The signal bandwidth that can be recorded is only about 7MHz, so
0 to 0.5 fsCan only store signals in the frequency band between
Absent. Therefore, when using the spatial pixel shift method,
Is a high-resolution luminance signal created by pixel shifting.
Bandwidth was purposefully limited to 0.5 f in FIG.sTo fsUp to
It must be recorded after cutting the wave number component. An example
For example, as shown in FIG. 14, after Y, I, Q matrix 3
In addition to the usual I, Q filters 4 and 5, the luminance signal Y
Luminance filter 11 that limits the bandwidth to 7MHz or less is required.
It In addition, in the case of high definition type,
2 million pixels, its operating frequency is 74.25MHz, output
The frequency band of the signal is about 37MHz. But spatial pixels
When the shift method is adopted, the frequency band of the luminance signal Y is 74MH
It becomes z. Therefore, conform to the standard of high quality method
In order to do this, it is necessary to limit the bandwidth and restore it.

【0014】いずれの場合でも、空間画素ずらし法を採
用しなければ固体撮像素子の出力信号の周波数帯域しか
ないので、帯域制限は不要となるが、その場合には出力
信号中に多くの折り返し成分が発生することになる。そ
の理由は、空間画素ずらし法を採用しない場合には、折
り返し成分の位相は緑色信号Gと、赤および青色信号R
およびBとで同相となるので、輝度信号を作成する際の
混合処理によっても折り返し成分は相殺されないためで
ある。上述したように多少の折り返し成分の残留はある
が、折り返し成分を低減するには空間画素ずらし法は有
効な方法である。しかし、放送方式や記録方式に適合さ
せるためには帯域制限を行う必要があり、それだけ余分
な回路が必要となる欠点がある。
In any case, unless the spatial pixel shift method is adopted, there is only the frequency band of the output signal of the solid-state image pickup device, so that band limitation is unnecessary, but in that case, many folding components are included in the output signal. Will occur. The reason is that when the spatial pixel shift method is not adopted, the phases of the folding components are the green signal G and the red and blue signals R.
This is because B and B have the same phase, and therefore the aliasing component is not canceled even by the mixing process when creating the luminance signal. As described above, although some folding components remain, the spatial pixel shift method is an effective method for reducing the folding components. However, it is necessary to limit the band in order to adapt to the broadcasting system and the recording system, and there is a disadvantage that an extra circuit is required accordingly.

【0015】本発明の目的は、上述した従来の映像信号
処理装置の欠点を解消し、固体撮像素子から出力される
各色信号R,G,Bに含まれる折り返し成分を除去し、
画素ずれ、いわゆるレジストレーションエラーのない色
信号R,G,Bを出力することができ、しかも輝度信号
Yを作成するときに生ずる周波数特性の劣化と折り返し
成分の残留を防止することができるとともに放送方式や
記録方式に適合させるために周波数帯域を制限する必要
のない映像信号処理装置を提供しようとするものであ
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the conventional video signal processing device, remove aliasing components contained in each color signal R, G, B output from the solid-state image pickup device.
It is possible to output the color signals R, G, and B without pixel deviation, so-called registration error, prevent the deterioration of the frequency characteristic and the residual of the aliasing component that occur when the luminance signal Y is created, and broadcast. An object of the present invention is to provide a video signal processing device that does not need to limit the frequency band in order to adapt to the recording system and the recording system.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の映像信号処理装
置は、各々が多数の受光素子をマトリックス状に配列し
た少なくとも2個の固体撮像素子を具え、これらの固体
撮像素子を、それらの受光素子が受光素子の配列ピッチ
のほぼ半分だけ主走査方向に互いにずれるように配置し
て空間画素ずらしを行った固体撮像装置から出力される
複数の色信号間の画素ずれを周波数特性の劣化を抑止し
ながら補正する画素ずれ補正手段と、各色信号に含まれ
る折り返し成分を検出する折り返し成分検出手段と、こ
の折り返し成分検出手段によって検出した折り返し成分
信号により各色信号中の折り返し成分を除去する折り返
し成分除去手段とを具えることを特徴とするものであ
る。本発明においては、前記画素ずれ補正手段、折り返
し成分検出手段および折り返し成分除去手段の各々を、
前記固体撮像素子の動作周波数の1/2 の以上の帯域の信
号を取り扱わないように構成する。
A video signal processing apparatus according to the present invention comprises at least two solid-state image pickup elements each having a large number of light-receiving elements arranged in a matrix. The elements are arranged so as to be displaced from each other in the main scanning direction by about half the arrangement pitch of the light receiving elements, and the spatial pixel shift is performed. While correcting the pixel shift correction means, the aliasing component detecting means for detecting the aliasing component included in each color signal, and the aliasing component removal for removing the aliasing component in each color signal by the aliasing component signal detected by this aliasing component detecting means. It is characterized by comprising means and. In the present invention, each of the pixel shift correction means, the aliasing component detecting means, and the aliasing component removing means,
The solid-state image pickup device is configured so as not to handle signals in a band that is at least half the operating frequency.

【0017】[0017]

【作用】このような本発明による映像信号処理装置にお
いては、従来の映像信号処理装置の欠点は、画素ずらし
を輝度信号を作成するときに成立させるようにしている
ために起こるものであり、したがって従来の欠点を解消
するには、画素ずらしを輝度信号を作成するときに成立
させるのではなく、各色信号R,G,Bで画素ずらしを
成立させることによって上述した目的を達成することが
できることを確かめ、その認識に基づいてなしたもので
ある。また、画素ずれ補正手段、折り返し成分検出手段
および折り返し成分除去手段の各々を、固体撮像素子の
動作周波数の1/2 以上の周波数帯域の信号を取り扱わな
いように構成することによって本発明の映像信号処理装
置から出力される映像信号の周波数帯域をわざわざ制限
して放送方式や記録方式の規格に適合させる必要はなく
なる。
In the video signal processing device according to the present invention as described above, the drawback of the conventional video signal processing device occurs because the pixel shift is established when the luminance signal is created. In order to solve the conventional drawbacks, it is possible to achieve the above-mentioned object by establishing pixel shift for each color signal R, G, B instead of establishing pixel shift when creating a luminance signal. It was confirmed and made based on that recognition. In addition, the pixel shift correcting means, the aliasing component detecting means, and the aliasing component removing means are configured so as not to handle signals in a frequency band of 1/2 or more of the operating frequency of the solid-state image sensor, and thereby the video signal of the present invention. It is not necessary to bother to limit the frequency band of the video signal output from the processing device to conform to the standards of the broadcasting system and the recording system.

【0018】[0018]

【実施例】図15は本発明による映像信号処理装置を具
える3板式カラーテレビカメラの全体の構成を示すもの
である。被写体の光学像を色分解プリズム21で赤、緑
および青色の光学像に分解し、それぞれの光学像を固体
撮像素子22R,22Gおよび22Bで受光し、それぞ
れの色信号R,G,Bを出力させる。これらの色信号
R,G,Bを本発明による映像信号処理装置23に供給
して色信号R0 ,G0,B0 を作成する。これらの色信
号R0 ,G0 ,B0 をマトリックス24に供給して輝度
信号Y、色差信号IおよびQを作成し、輝度信号Yをエ
ンコーダ25に供給するとともに色差信号IおよびQを
それぞれフィルタ26および27を経てエンコーダ25
に供給し、ここでエンコードされたカラーテレビジョン
信号ENCを作成し、出力端子28に供給する。また、
映像信号処理装置23で作成された赤、緑および青色信
号R0 ,G0 およびB0 を出力端子29R,29Gおよ
び29Bにそれぞれ出力する。
FIG. 15 shows the overall construction of a three-panel color television camera equipped with a video signal processing device according to the present invention. The optical image of the subject is separated into red, green, and blue optical images by the color separation prism 21, and the respective optical images are received by the solid-state image pickup devices 22R, 22G, and 22B, and the respective color signals R, G, B are output. Let These color signals R, G, B are supplied to the video signal processing device 23 according to the present invention to generate color signals R 0 , G 0 , B 0 . These color signals R 0 , G 0 and B 0 are supplied to the matrix 24 to create the luminance signal Y and the color difference signals I and Q, and the luminance signal Y is supplied to the encoder 25 and the color difference signals I and Q are filtered respectively. Encoder 25 via 26 and 27
To produce an encoded color television signal ENC and supply it to the output terminal 28. Also,
The red, green and blue signals R 0 , G 0 and B 0 created by the video signal processing device 23 are output to output terminals 29R, 29G and 29B, respectively.

【0019】本発明の映像信号処理装置23において
は、上述したように画素ずれ補正手段、折り返し成分検
出手段および折り返し成分除去手段を設けるが、次にこ
れらの手段について説明する。画素ずれ補正手段は、空
間画素ずらし法を採用したカラーテレビカメラの各色用
の固体撮像素子から出力される色信号R,G,B間にず
れがあるので、これを補正するものである。このような
画素ずれ補正手段の簡単な例としては、空間画素ずらし
法により図1〜3に示されているように固体撮像素子が
配置されている場合、緑色信号Gに対して赤および青色
信号RおよびBを画素の配列ピッチの半分に相当する走
査時間だけ時間を遅らせれば、各色信号が図11に示す
ような関係となり、画素ずれが補正されるが、見掛け上
の画素数が2倍になってしまうので、周波数帯域も2倍
になる。単に画素ずれを補正するだけならこれでも良い
が、帯域を広げることなく画素ずれを補正するために本
発明においてはディジタルフィルタを用いる。この場
合、ディジタルフィルタの段数が少ないと、またずらす
量が大きいと周波数特性が劣化してしまうことになる。
ディジタルフィルタにより画素ずれを補正するには緑色
信号Gを0.5 画素ずらして赤および青色信号RおよびB
に合わせる方法がある。この0.5 画素ずらすフィルタの
伝達関数および周波数特性を図17の曲線Aで示す。こ
の場合、緑色信号Gの周波数特性は0.5 fs 付近で極端
に劣化する。赤および青色信号RおよびBはフィルタに
通さないので周波数特性の劣化はない。このように緑色
信号Gのみをディジタルフィルタに通すと、緑色信号G
と、赤および青色信号RおよびBとの周波数特性が異な
ってしまうので、以後の処理において不都合が生じるこ
とになる。そこで、本発明においてはこのような周波数
特性の劣化を抑止するために、図16Aに示すように緑
色信号Gを右へ0.25P(Pは画素ピッチ)ずらせるとと
もに赤および青色信号RおよびBを左へ0.25P だけずら
せるようにする。このような画素ずれ補正を行うことに
よってずらし量を少なくすることができ、したがって少
ない段数のディジタルフィルタを用いても周波数特性の
劣化を少なくすることができる。また、仮に周波数特性
の劣化があったとしても、緑、赤および青色信号での劣
化が同一となるので有利である。従来のように0.5Pの画
素ずらしを行うディジタルフィルタの周波数特性を図1
7の曲線Aで示し、本発明のように0.25P の画素ずらし
を行うディジタルフィルタの周波数特性を曲線Bで示す
が、本発明によれば周波数特性の劣化が抑止されている
ことがわかる。
In the video signal processing device 23 of the present invention, the pixel shift correcting means, the aliasing component detecting means and the aliasing component removing means are provided as described above, and these means will be described next. The pixel shift correction means corrects the color signals R, G, B output from the solid-state image pickup device for each color of the color television camera adopting the spatial pixel shift method, and corrects them. As a simple example of such pixel shift correction means, when the solid-state image sensor is arranged by the spatial pixel shift method as shown in FIGS. If R and B are delayed by a scanning time corresponding to half the pixel arrangement pitch, the relationship between the respective color signals becomes as shown in FIG. 11 and the pixel shift is corrected, but the apparent number of pixels is doubled. Therefore, the frequency band is doubled. This may be sufficient if the pixel shift is simply corrected, but a digital filter is used in the present invention to correct the pixel shift without widening the band. In this case, if the number of stages of the digital filter is small, and if the shift amount is large, the frequency characteristic will be deteriorated.
To correct the pixel shift with the digital filter, the green signal G is shifted by 0.5 pixel and the red and blue signals R and B are shifted.
There is a way to match. The transfer function and frequency characteristics of this 0.5 pixel shift filter are shown by the curve A in FIG. In this case, the frequency characteristics of the green signal G is degraded extremely near 0.5 f s. Since the red and blue signals R and B are not passed through the filter, the frequency characteristic is not deteriorated. Thus, if only the green signal G is passed through the digital filter, the green signal G
And the red and blue signals R and B have different frequency characteristics, which causes inconvenience in the subsequent processing. Therefore, in the present invention, in order to prevent such deterioration of the frequency characteristic, as shown in FIG. 16A, the green signal G is shifted to the right by 0.25P (P is a pixel pitch), and the red and blue signals R and B are shifted. Try to shift it to the left by 0.25P. By performing such pixel shift correction, it is possible to reduce the shift amount, and therefore it is possible to reduce the deterioration of the frequency characteristic even if a digital filter having a small number of stages is used. Further, even if the frequency characteristic is deteriorated, the deteriorations in the green, red and blue signals are the same, which is advantageous. Figure 1 shows the frequency characteristics of a conventional digital filter that shifts pixels by 0.5P.
The curve A of Fig. 7 shows the frequency characteristic of the digital filter which shifts the pixel by 0.25P like the present invention, and the curve B shows that the deterioration of the frequency characteristic is suppressed according to the present invention.

【0020】上述した本発明の画素ずれ補正手段は、左
右の係数が非対称のディジタルフィルタを用いて実現で
きるが、このようなディジタルフィルタの一例を図18
に示す。なお、図17に示した伝達関数を回路化すると
16個の乗算器が必要であるが、ここでは説明を簡単とす
るために4個の乗算器で構成する場合を例にして以後説
明する。先ず、緑色信号Gを右へ0.25P ずらす場合につ
いて説明する。入力端子31aに与えられる映像信号を
それぞれ1画素ピッチに相当する走査時間だけ遅延する
遅延器32b〜32dに順次に供給する。入力端子31
aに図16Aにおける画素G4が入力したときに、遅延
器32bの出力には画素G3が、遅延器32cの出力に
は画素G2が、遅延器32dの出力には画素G1が出力
される。また、これらの遅延器32b〜32dの出力端
子をそれぞれ乗算器33b〜33dの一方の入力端子に
供給する。入力端子31aはそのまま乗算器31aの一
方の入力端子に接続する。これら乗算器33a〜33d
の他方の入力端子には係数「C-2=-0.05 」、「 C-1=0.
3」、「 C1=0.9 」、「C2=-0.15」をそれぞれ供給す
る。これらの乗算器33a〜33dの出力信号を加算器
34で加算し、その結果をフィルタ出力として出力端子
35から出力する。上述したように係数を選択すること
によってC1とC2との合計は0.75となり、C-1 とC-2 との
合計は0.25となるので、図19Aに示すように画素G2
と画素G3との間であって、画素G2から0.25P だけ離
れた位置の信号レベルを内挿することができる。次に、
赤および青色信号RおよびBを左へ0.25P だけずらす場
合について説明する。入力端子31bに与えられる映像
信号は、遅延器32a〜32dに順次供給され、遅延器
32a〜32dの出力は乗算器32a〜32dの一方の
入力端子に供給される。入力端子31bに図16Aにお
ける画素R4/B4が入力したとき、遅延器32aの出
力には画素R3/B3が、乗算器32bの出力には画素
R2/B2が、乗算器32cの出力には画素R1/B1
が、乗算器32dの出力には画素R0/B0が出力され
る。係数を「C-2=-0.15 」、「 C-1=0.9」、「 C1=0.3
」、「C2=-0.05」と上述した係数の左右を逆にすれ
ば、図19Bに示すように画素R1/B1と画素R2/
B2との間にあって画素R2/B2から-0.25P離れた位
置の信号レベルを内挿することができる。ここで、右に
0.25画素ずらす場合と、左に0.25画素ずらす場合とは、
同じ係数値を左右逆に設定すればよいので、フィルタの
周波数特性は同じとなる。本発明によればこのような画
素ずれ補正手段は図18に示すような4タップのものに
限定されるものではなく、もっとタップ数の多いものと
することができ、タップ数を多くすることによって周波
数特性を理想的なフラットのものとすることができる。
このようにして得られた画素ずれのない赤、緑および青
色信号をR′、G′およびB′と称することにする。こ
れらの色信号は単に画素ずれを補正した信号なので、も
しフィルタの特性がフラットであれば、周波数特性は図
6および図7に示すものと同じとなる。画素ずれ補正手
段の他の方法として図16Bに示すように赤および青色
信号を右に0.25画素ずらし、緑色信号を左へ0.75画素ず
らす方法もある。この場合には、緑色信号と、赤および
青色信号はいずれも図18において入力端子31aに与
え、緑色信号の場合の係数値を、「C-2=-0.15 」、「 C
-1=0.9」、「 C1=0.3 」、「C2=-0.05」とすれば0.75画
素ずらすフィルタとなり、赤および青色信号の場合の係
数値を「C-2=-0.05 」、「 C-1=0.3」、「 C1=0.9 」、
「C2=-0.15」とすれば0.25画素ずらすフィルタとなる。
この場合も、同じ係数値を、左右逆に設定すればよいの
で、フィルタの周波数特性は同じとなる。
The above-described pixel shift correcting means of the present invention can be realized by using a digital filter whose left and right coefficients are asymmetric. An example of such a digital filter is shown in FIG.
Shown in. If the transfer function shown in FIG. 17 is converted into a circuit,
Although 16 multipliers are required, for simplicity of explanation, a case of configuring with 4 multipliers will be described below as an example. First, the case where the green signal G is shifted to the right by 0.25P will be described. The video signals applied to the input terminal 31a are sequentially supplied to the delay devices 32b to 32d which delay the scanning time corresponding to one pixel pitch. Input terminal 31
When the pixel G4 in FIG. 16A is input to a, the pixel G3 is output to the output of the delay device 32b, the pixel G2 is output to the output of the delay device 32c, and the pixel G1 is output to the output of the delay device 32d. Further, the output terminals of these delay devices 32b to 32d are supplied to one input terminals of the multipliers 33b to 33d, respectively. The input terminal 31a is directly connected to one input terminal of the multiplier 31a. These multipliers 33a to 33d
The other input terminal has a coefficient "C-2 = -0.05", "C-1 = 0.
Supply "3", "C1 = 0.9" and "C2 = -0.15" respectively. The output signals of the multipliers 33a to 33d are added by the adder 34, and the result is output from the output terminal 35 as a filter output. By selecting the coefficients as described above, the sum of C1 and C2 becomes 0.75, and the sum of C-1 and C-2 becomes 0.25. Therefore, as shown in FIG.
, And the pixel G3, the signal level at a position apart from the pixel G2 by 0.25P can be interpolated. next,
A case where the red and blue signals R and B are shifted to the left by 0.25P will be described. The video signal supplied to the input terminal 31b is sequentially supplied to the delay devices 32a to 32d, and the outputs of the delay devices 32a to 32d are supplied to one input terminals of the multipliers 32a to 32d. When the pixel R4 / B4 in FIG. 16A is input to the input terminal 31b, the pixel R3 / B3 is output to the delay device 32a, the pixel R2 / B2 is output to the multiplier 32b, and the pixel R2 / B2 is output to the multiplier 32c. R1 / B1
However, the pixel R0 / B0 is output to the output of the multiplier 32d. Coefficients are "C-2 = -0.15", "C-1 = 0.9", "C1 = 0.3"
, And “C2 = −0.05”, the left and right of the above-mentioned coefficients are reversed, and as shown in FIG. 19B, the pixel R1 / B1 and the pixel R2 /
It is possible to interpolate the signal level at a position between B2 and -0.25P away from the pixel R2 / B2. Where to the right
When shifting by 0.25 pixel and shifting by 0.25 pixel to the left,
Since the same coefficient value may be set to the left and right, the frequency characteristics of the filter are the same. According to the present invention, such a pixel shift correcting means is not limited to the one having 4 taps as shown in FIG. 18, but may have a larger number of taps, and by increasing the number of taps. The frequency characteristics can be ideally flat.
The red, green, and blue signals obtained in this way and having no pixel shift will be referred to as R ', G', and B '. Since these color signals are signals in which the pixel shift is simply corrected, if the filter characteristics are flat, the frequency characteristics are the same as those shown in FIGS. 6 and 7. As another method of the pixel shift correction means, there is also a method of shifting the red and blue signals to the right by 0.25 pixels and the green signal to the left by 0.75 pixels as shown in FIG. 16B. In this case, the green signal and the red and blue signals are given to the input terminal 31a in FIG. 18, and the coefficient values in the case of the green signal are "C-2 = -0.15" and "C-2.
If -1 = 0.9 "," C1 = 0.3 ", and" C2 = -0.05 ", it becomes a filter that shifts 0.75 pixels, and the coefficient values for red and blue signals are" C-2 = -0.05 "and" C-1. = 0.3 "," C1 = 0.9 ",
If "C2 = -0.15" is set, the filter shifts by 0.25 pixels.
Also in this case, since the same coefficient value may be set to the left and right, the frequency characteristics of the filter are the same.

【0021】次に、折り返し成分検出手段について説明
する。この手段は、上述した画素ずれ補正手段によって
画素ずれが補正された色信号R′,G′,B′から折り
返し成分信号を検出するものである。折り返しとは、例
えば固体撮像素子の動作周波数をfs とすると、図5に
示すような周波数特性を有する白黒の被写体を撮像する
場合、0.5 fs 以上の高域成分が0.5 fs を中心として
0.5 fs 以下に折り返されたものである。上述したよう
にこの折り返し成分は、図6および7に示すように緑色
信号Gと、赤および青色信号RおよびBとでは位相が18
0 °異なったものとなっている。これは空間画素ずらし
法により図3に示すように緑色用の固体撮像素子の画素
と画素の間に赤および青色用固体撮像素子の画素が位置
するように画素ピッチの半分だけずれているためであ
る。
Next, the folding component detecting means will be described. This means detects the aliasing component signal from the color signals R ', G', B 'whose pixel shifts have been corrected by the pixel shift correction means described above. Folding means, for example, when the operating frequency of the solid-state image sensor is f s , when capturing a black and white subject having frequency characteristics as shown in FIG. 5, a high frequency component of 0.5 f s or more is centered on 0.5 f s.
In which it folded below 0.5 f s. As described above, this folding component has a phase difference of 18 between the green signal G and the red and blue signals R and B as shown in FIGS.
0 ° different. This is because by the spatial pixel shift method, as shown in FIG. 3, the pixels of the solid-state imaging device for green are displaced from each other by half the pixel pitch so that the pixels of the solid-state imaging device for red and blue are located between the pixels. is there.

【0022】したがって、被写体の周波数0.5 fs 以下
の信号成分をPとし、折り返し信号をAとすれば、各色
信号R′,G′,B′には以下に示すように折り返し信
号が加算されていることになる。
[0022] Therefore, a frequency 0.5 f s following signal components of the subject is P, if the aliasing signal A, the color signals R ', G', the B 'are subject to aliasing signal as shown below Will be there.

【数4】 R′=P−A G′=P+A B′=P−A (6) したがって、色信号R′,G′,B′から次式(7)に
したがって折り返し信号Aを検出することができる。な
お、(7)式において、係数rおよびbはその和が0.5
となるようなものであれば、どのような値であってもよ
い。
## EQU4 ## R '= P-A G' = P + A B '= P-A (6) Therefore, the folding signal A is detected from the color signals R', G ', B'according to the following equation (7). You can In the equation (7), the sum of the coefficients r and b is 0.5.
Any value can be used as long as

【数5】 A=0.5 G′−rR′−bB′ (7) だたし、r+b=0.5## EQU5 ## A = 0.5 G'-rR'-bB '(7) However, r + b = 0.5

【0023】被写体の周波数特性が図5に示すようなも
のであり、緑色用の固体撮像素子が出力する緑色信号G
の周波数特性が図6に示すようなものであり、赤および
青色用の固体撮像素子が出力する赤および青色信号Rお
よびBの周波数特性が図7に示すような場合、折り返し
信号Aの周波数特性は、図5の周波数0.5 fs 以上が0.
5 fs を中心として低域側に折り返った特性となり、図
20に示すようなものとなる。ただし、これは上述した
ように被写体が白黒の場合である。被写体に彩度がある
場合には、各色信号R,G,Bの間にレベル差が生じる
ので折り返し成分がなくとも折り返し信号Aは何らかの
レベルを持つことになる。このままでは、折り返し信号
Aが、真の折り返し成分を検出したものであるのか、被
写体に彩度があるための色信号R,G,B間のレベル差
なのかわからない。
The frequency characteristic of the object is as shown in FIG. 5, and the green signal G output from the solid-state image pickup device for green color is output.
When the frequency characteristics of the red and blue signals R and B output from the solid-state image pickup device for red and blue are as shown in FIG. 7, the frequency characteristics of the folding signal A are shown in FIG. It is above the frequency 0.5 f s of FIG. 5 is 0.
The characteristic is such that it folds back to the low frequency side around 5 f s, and is as shown in FIG. However, this is the case where the subject is black and white as described above. When the subject has saturation, a level difference occurs between the color signals R, G, and B, so that the aliasing signal A has some level even if there is no aliasing component. As it is, it is impossible to know whether the folding signal A is a signal obtained by detecting a true folding component or the level difference between the color signals R, G and B due to the saturation of the subject.

【0024】色情報を伝える信号は色差信号であるが、
この色差信号も帯域がかなり狭く、NTSC方式の場合
にはI信号で1.5MHzである。この色差信号の周波数帯域
をf c とすると、もし被写体に彩度があれば、上述した
折り返し信号Aの周波数fc以内の成分(図21におい
て斜線で示すもの)は折り返し成分ではなく、色の成分
である。したがって、図21の斜線部分に発生する成分
は折り返しによるものではないので、これを取り除く必
要がある。したがって、折り返し信号Aを周波数fc
内が十分に減衰できるハイパスフィルタに通し、周波数
c 以上の高域成分のみを抽出する。本発明ではこのよ
うにして折り返し成分信号Hを検出するが、この折り返
し成分信号の検出処理は次のようにして表されるもので
ある。
Although the signal for transmitting color information is a color difference signal,
This color difference signal also has a fairly narrow band, and in the case of the NTSC system
The I signal is 1.5MHz. Frequency band of this color difference signal
F cThen, if the subject is saturated,
Frequency f of the return signal AcIngredients within
(Indicated by diagonal lines) is not the folding component, but the color component
Is. Therefore, the components generated in the shaded area in FIG.
Is not due to wrapping, so it is necessary to remove this.
There is a point. Therefore, the return signal A is transmitted at the frequency fcSince
The frequency is passed through a high-pass filter that can fully attenuate the inside
fcOnly the above high frequency components are extracted. This is the case in the present invention
In this way, the aliasing component signal H is detected.
The detection process of the component signal is expressed as follows.
is there.

【数6】H=A×HPFfc ここでHPFfcはハイパスフィルタの周波数特性であ
る。 (8)このようにして折り返し成分信号
を検出すれば、以後の処理において少なくとも規定の放
送方式の色差信号の伝送帯域内の周波数成分に影響を与
えないようにすることができる。
H = A × HPF fc where HPF fc is the frequency characteristic of the high pass filter. (8) By detecting the aliasing component signal in this way, it is possible to prevent at least the frequency component within the transmission band of the color difference signal of the specified broadcasting system from being affected in the subsequent processing.

【0025】次に、折り返し除去手段について説明す
る。この折り返し除去手段では、折り返し成分検出手段
で検出した折り返し成分信号Hにより各色信号R′,
G′,B′から折り返し成分を除去するものである。各
色信号R′,G′,B′に含まれる折り返し成分は、上
述したように緑色信号G′と、赤および青色信号R′お
よびB′とでは位相が180 °異なっている。したがって
色信号R′,G′,B′に折り返し成分信号Hを次式
(9)で示すように付加すれば、各色信号に含まれる折
り返し成分は相殺除去されることになる。このようにし
て折り返し成分が除去された色信号をRa,Ga,Ba
とする。
Next, the folding back removing means will be described. This aliasing removing means uses the aliasing component signal H detected by the aliasing component detecting means for each color signal R ',
The folded component is removed from G'and B '. The folding components included in the respective color signals R ', G', B'are 180 ° out of phase with each other between the green signal G'and the red and blue signals R'and B'as described above. Therefore, if the aliasing component signal H is added to the color signals R ', G', and B'as shown in the following equation (9), the aliasing components included in each color signal are canceled out. In this way, the color signals from which the aliasing components have been removed are set to Ra, Ga, and Ba.
And

【数7】 Ra=R′+H Ga=G′−H Ba=B′+H (9)## EQU7 ## Ra = R '+ H Ga = G'-H Ba = B' + H (9)

【0026】上述したように、図22に示した周波数特
性を有する信号から図21の周波数fc 以上を抽出して
得られる折り返し成分信号Hを各色信号R′,G′,
B′に式(9)により付加すると折り返し成分を除去す
ることができ、図23に示すように周波数0.5 fs 以下
の信号成分だけが再現されることになる。
As described above, the aliasing component signal H obtained by extracting the frequency f c or higher in FIG. 21 from the signal having the frequency characteristic shown in FIG. 22 is used as each color signal R ', G',
When added by the formula (9) to B 'can be removed aliasing components, only the signal component of the frequency 0.5 f s or less as shown in FIG. 23 is reproduced.

【0027】上述した各手段で構成される本発明の映像
信号処理装置の幾つかの実施例を以下説明する。図24
は本発明による映像信号処理装置の第1の実施例を示す
ものである。各色用の固体撮像素子から出力される色信
号R, G, Bを先ず画素ずれ補正部41に供給し、各色
信号R,B,G間の画素ずれを補正した色信号R′、
G′、B′を作成する。これらの色信号を折り返し成分
検出部42に供給し、ここで折り返し成分信号Hを検出
するとともに折り返し成分除去部43にも供給し、折り
返し成分検出部42で検出した折り返し成分信号Hをこ
の折り返し成分除去部に供給して折り返し成分を除去す
る。このようにして画素ずれが補正され、折り返し成分
が除去された色信号R0, G0, B0 が得られることにな
る。
Some embodiments of the video signal processing apparatus of the present invention constituted by the above means will be described below. Figure 24
Shows a first embodiment of a video signal processing device according to the present invention. The color signals R, G, B output from the solid-state image sensor for each color are first supplied to the pixel shift correction unit 41 to correct the pixel shift between the color signals R, B, G.
Create G'and B '. These color signals are supplied to the aliasing component detecting unit 42, which detects the aliasing component signal H and also supplies the aliasing component removing unit 43. The aliasing component signal H detected by the aliasing component detecting unit 42 is supplied to this aliasing component signal H. It is supplied to the removing unit to remove the aliasing component. In this way, the pixel shift is corrected, and the color signals R0, G0, B0 from which the aliasing component is removed are obtained.

【0028】図25は画素ずれ補正部41の詳細な構成
を示すものである。赤および青色信号RおよびBを画素
ずらし用のディジタルフィルタ51R,51G,51B
へそれぞれ供給する。ディジタルフィルタ51Rは赤色
信号Rを画面の左方向へ0.25P だけ画素ずらしを行うも
のであり、ディジタルフィルタ51Gは緑色信号Gを画
面の右方向へ0.25P だけ画素ずらしするものであり、デ
ィジタルフィルタ51Bは青色信号Bを画面の左方向へ
0.25P だけ画素ずらしするものである。これらのディジ
タルフィルタは図18に示すものにおいて係数C−2,
C−1,C1,C2を適正に設定することによって実現
することができる。
FIG. 25 shows a detailed structure of the pixel shift correction section 41. Digital filters 51R, 51G and 51B for shifting pixels of red and blue signals R and B
Supply to each. The digital filter 51R shifts the red signal R to the left of the screen by 0.25P pixels, and the digital filter 51G shifts the green signal G to the right of the screen by 0.25P pixels. Is the blue signal B to the left of the screen
The pixel is shifted by 0.25P. These digital filters have the coefficient C-2, shown in FIG.
It can be realized by appropriately setting C-1, C1, and C2.

【0029】上述したように画素ずれを補正した色信号
R′,G′,B′を折り返し成分検出部42に供給す
る。この折り返し成分検出部42の詳細な構成を図26
に示す。画素ずれを補正した各色信号R′,G′,B′
を乗算器55R,55G,55Bの一方の入力端子に供
給する。乗算器55Rの他方の入力端子には係数「r」
を供給し、乗算器55Gの他方の入力端子には係数「0.
5 」を供給し、乗算器55Bの他方の入力端子には係数
「b」を供給する。ここで、係数rおよびbはその和が
0.5 となるような値であればどのような値を設定しても
よい。乗算器55Rおよび55Bの出力信号を加算器5
6で加算し、これを減算器57に供給する。この減算器
57には乗算器55Gの出力信号をも供給し、加算器5
6の出力信号から乗算器55Gの出力信号を減算して折
り返し信号Aを取り出す。この折り返し信号Aをさらに
ハイパスフィルタ58に供給する。このハイパスフィル
タ58は、例えば色差信号の周波数帯域をfc とする
と、周波数fc 以下の信号成分は十分に減衰され、周波
数fc 以上の高域成分のみを通過させるものである。こ
のようにしてハイパスフィルタ58から折り返し成分信
号Hを得ることができる。
The color signals R ', G', and B'corrected for the pixel shift as described above are supplied to the folding component detector 42. FIG. 26 shows the detailed configuration of the aliasing component detection unit 42.
Shown in. Each color signal R ', G', B'corrected for pixel shift
Is supplied to one input terminal of each of the multipliers 55R, 55G, 55B. The coefficient "r" is applied to the other input terminal of the multiplier 55R.
To the other input terminal of the multiplier 55G.
5 "and the coefficient" b "is supplied to the other input terminal of the multiplier 55B. Where the sum of the coefficients r and b is
Any value may be set as long as it is 0.5. The output signals of the multipliers 55R and 55B are added to the adder 5
The addition is made in 6 and this is supplied to the subtractor 57. The output signal of the multiplier 55G is also supplied to the subtractor 57, and the adder 5G
The output signal of the multiplier 55G is subtracted from the output signal of No. 6 to obtain the folding signal A. The folding signal A is further supplied to the high pass filter 58. The high pass filter 58, for example, when the frequency band of the chrominance signal and f c, the signal components below the frequency f c is sufficiently attenuated, and passes only the high frequency components above the frequency f c. In this way, the aliasing component signal H can be obtained from the high pass filter 58.

【0030】図24に示すように、画素ずれ補正部41
から出力される画素ずれの補正された各色信号R′,
G′,B′と、折り返し成分検出部42で検出された折
り返し成分信号Hとを折り返し成分除去部43に供給し
て各色信号に含まれている折り返し成分を除去する。図
27は折り返し成分除去部43の詳細な構成を示すもの
である。画素ずれ補正部41で各色間の画素ずれが補正
された赤および青色信号R′およびB′を、折り返し成
分検出部42で検出された折り返し成分信号Hとともに
それぞれ加算器61Rおよび61Bへ供給するとともに
画素ずれが補正された緑色信号G′を折り返し成分信号
Hとともに減算器61Gへ供給し、上述した式(9)に
従う演算を行って折り返し成分が除去された色信号R
a,Ga,Baを作成する。
As shown in FIG. 24, the pixel shift correction section 41.
From each pixel signal R ′, from which the pixel shift has been corrected,
G'and B'and the aliasing component signal H detected by the aliasing component detecting unit 42 are supplied to the aliasing component removing unit 43 to remove the aliasing component contained in each color signal. FIG. 27 shows a detailed configuration of the aliasing component removing unit 43. The red and blue signals R ′ and B ′ whose pixel shifts between the respective colors are corrected by the pixel shift correction unit 41 are supplied to the adders 61R and 61B together with the folding component signal H detected by the folding component detecting unit 42. The green signal G ′ in which the pixel shift has been corrected is supplied to the subtractor 61G together with the folding component signal H, and the color signal R from which the folding component has been removed by performing the operation according to the above equation (9).
Create a, Ga, and Ba.

【0031】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、被写体の色の付いている部分で折り返し成分信号H
のレベルを零とすることにより、被写体の無彩色部分ま
たは無彩色に近い部分に付いてのみ折り返し成分の除去
を行うようにすることもできる。すなわち、折り返し成
分検出手段の第2の実施例においては、各色信号に含ま
れる折り返し成分が各色信号の中でその位相が異なるこ
とを利用して折り返し成分信号を検出し、さらに各色信
号を調べ、色の付いていない無彩色の部分であれば、そ
の折り返し成分信号をそのまま出力し、色の付いている
彩色部分であれば折り返し成分信号を零として折り返し
成分信号を検出するものである。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but various modifications and variations are possible. For example, the aliasing component signal H at the colored part of the subject
By setting the level of 0 to 0, the aliasing component can be removed only in the achromatic portion or near the achromatic portion of the subject. That is, in the second embodiment of the aliasing component detecting means, the aliasing components included in each color signal have different phases in each color signal, so that the aliasing component signal is detected, and further each color signal is examined. If it is an achromatic part without color, the aliasing component signal is output as it is, and if it is a colored part with color, the aliasing component signal is set to zero and the aliasing component signal is detected.

【0032】上述した折り返し成分検出手段において
は、被写体に色が付いていれば、色信号R,G,B間に
レベル差が生じ、式(7)にしたがって折り返し信号A
を作成すると、折り返しがなくても折り返し信号Aは何
らのレベルを持つことになる。そこで、色情報を伝える
色差信号に影響を与えないように、折り返し成分信号か
ら色差信号帯域fc 以上の成分を取り出した折り返し成
分信号Hを得るようにしている。これは、あくまでも色
情報を伝える色差信号にさえ影響がなければよいという
ことが前提である。しかし、実際には被写体に色が付い
ていて、しかもその被写体に色差信号帯域fc 以上の周
波数成分があれば、折り返し成分信号Hには折り返しで
もないのに何らかのレベルを持ち、その結果折り返し除
去手段で誤った処理が行われることになる。上述した欠
点を除去するために、折り返し成分検出手段の他の実施
例においては、被写体に色が付いているかどうかを検出
し、その部分では折り返し成分信号Hのレベルを強制的
に零とすることによって被写体の無彩色部分または無彩
色に近い部分でのみ折り返し除去を行うものである。
In the above-described aliasing component detecting means, if the subject is colored, a level difference occurs between the color signals R, G and B, and the aliasing signal A is calculated according to the equation (7).
, The folding signal A has no level even if there is no folding. Therefore, the aliasing component signal H is obtained by extracting the components in the color difference signal band f c or more from the aliasing component signal so as not to affect the color difference signal transmitting the color information. This is based on the premise that the color difference signal that conveys color information should not be affected. However, if the subject is actually colored and the subject has a frequency component equal to or higher than the color difference signal band f c , the aliasing component signal H has some level although it is not aliasing, and as a result, aliasing removal is performed. Incorrect means will be performed by the means. In order to eliminate the above-mentioned drawback, in another embodiment of the aliasing component detecting means, it is detected whether or not the subject is colored, and the level of the aliasing component signal H is forced to be zero at that portion. Therefore, the aliasing removal is performed only on the achromatic portion of the subject or a portion close to the achromatic color.

【0033】先ず、被写体に色が付いているか否かを検
出する方法について説明する。被写体に色が付いている
かどうかを検出するには、各色信号R,G,Bの比率が
1:1:1になっているかどうかを検出する方法がある
が、ここでは上述した第1の実施例の折り返し成分検出
手段の構成を変更することによって簡単に実現する方法
について説明する。被写体に色が付いていれば、色信号
R,G,B間にレベル差が生じ、式(7)においても折
り返し信号Aには何らかのレベルを持つことになる。色
が付いていなければ色信号R,G,B間にレベル差がな
いので折り返し信号Aは零となる。ただし、これは画素
ずれを補正した色信号R′,G′,B′に折り返しがな
い場合であり、画素ずれを補正した色信号に折り返しが
ある場合には、それは比較的高域の周波数に多く含まれ
る筈である。そこで、折り返し信号Aの低域部を取り出
せば、折り返し成分は無視できることになる。この折り
返し信号Aの低域成分をAL とする。この低域成分AL
が零であれば、その部分では被写体に色が付いていない
ことになり、この低域成分AL が零でなければ被写体に
色が付いていると判断することができる。
First, a method of detecting whether or not a subject is colored will be described. In order to detect whether or not the subject is colored, there is a method of detecting whether or not the ratio of the respective color signals R, G, B is 1: 1: 1. Here, the first embodiment described above is used. A method that is easily realized by changing the configuration of the aliasing component detecting means will be described. If the subject is colored, there will be a level difference between the color signals R, G and B, and the folding signal A will have some level in the equation (7). If there is no color, there is no level difference between the color signals R, G and B, so the folding signal A becomes zero. However, this is the case where the color signals R ′, G ′, and B ′ whose pixel shifts have been corrected have no aliasing, and when the color signals whose pixel shifts have been corrected have aliasing, they have a relatively high frequency range. It should be included a lot. Therefore, if the low frequency part of the folding signal A is taken out, the folding component can be ignored. The low frequency component of the folding signal A is A L. This low frequency component A L
If is zero, it means that the subject is not colored in that portion, and if this low frequency component A L is not zero, it can be determined that the subject is colored.

【0034】上述した原理に基づいて折り返し信号Aの
低域成分AL により被写体に色が付いているか否かを判
定し、判定信号AC を作成する。この判定信号AC は、
被写体に色が付いていると判定されれば、その部分を0.
0 とし、色が付いていないと判定された部分を1.0 とす
る信号である。色が付いているか否か微妙な部分は0.0
から1.0 の間の値とするものである。最後に、判定信号
C が被写体に色が付いていること示している場合に
は、その部分では折り返し成分信号Hのレベルを零と
し、被写体に色が付いていないと判定された部分では折
り返し成分信号Hをそのまま出力する。このようにして
作成した折り返し成分信号をH′とする。上述した処理
は実際には次の演算によって行うことができる。
Based on the above-described principle, it is determined whether or not the subject is colored by the low frequency component A L of the folding signal A, and the determination signal A C is created. This determination signal A C is
If it is determined that the subject is colored, that part is set to 0.
The signal is 0, and the part that is determined not to be colored is 1.0. 0.0 is the subtleties of color
The value should be between 1.0 and 1.0. Finally, when the determination signal A C indicates that the subject is colored, the level of the aliasing component signal H is set to 0 at that portion, and aliasing is performed at the portion where it is determined that the subject is not colored. The component signal H is output as it is. The folding component signal generated in this way is designated as H '. The above-described processing can be actually performed by the following calculation.

【数8】 H′=H×AC (10)[Equation 8] H ′ = H × A C (10)

【0035】上述した折り返し成分検出手段によれば、
色が付いているかどうか微妙な部分で、比較的色が付い
ていて判定信号AC が0.0 に近い値である場合には、出
力される折り返し成分信号′は零に近づき、また逆に色
の付きが少なく、判定信号A C の値が1.0 に近い部分で
は折り返し成分信号Hのレベルに近い値を有する信号が
得られることになる。このようにして、被写体の無彩色
部分または無彩色に近い部分の折り返し成分を抽出した
折り返し成分信号H′を得ることができる。このような
折り返し成分信号H′を上述した折り返し除去手段に与
えれば、被写体の無彩色部分またはそれに近い部分に対
してだけ折り返し成分除去が行われ、色の付いている部
分では何の処理も行わないので、被写体に色差信号帯域
c 以上の周波数成分がある場合でも、誤った処理がな
されるのを有効に防止することができる。
According to the folding component detecting means described above,
Whether it is colored or not, it is relatively colored.
The judgment signal ACIf is close to 0.0, then
The applied folding component signal 'approaches zero and vice versa.
Judgment signal A with little sticking CWhere the value of is close to 1.0
Is a signal having a value close to the level of the folding component signal H
Will be obtained. In this way, the achromatic color of the subject
Extracted the aliasing component of a part or a part close to achromatic color
A folded component signal H'can be obtained. like this
The aliasing component signal H'is applied to the aliasing removing means described above.
If so, make sure to match the achromatic part of the subject or a part close to it.
Then, the aliasing components are removed and the colored parts
Minute processing does not perform any processing, so
fcEven if there are frequency components above, erroneous processing will not occur.
Can be effectively prevented.

【0036】図28は上述した折り返し成分検出手段の
具体的な構成を示すものであり、左側に示す乗算器55
R,55G,55B,加算器56、減算器57およびハ
イパスフィルタ58は図26に示した折り返し成分検出
部の構成と対応しており、左側の破線で囲った部分が追
加された部分である。本例においては、減算器57から
出力される折り返し信号Aからハイパスフィルタ58の
出力Hを減算器65で減算することによって折り返し信
号Aの低域成分AL を検出する。この低域成分AL は折
り返し信号Aをローパスフィルタに通すことによって得
ることもできる。
FIG. 28 shows a specific structure of the above-mentioned folding component detecting means, and a multiplier 55 shown on the left side.
The R, 55G, 55B, the adder 56, the subtracter 57, and the high-pass filter 58 correspond to the configuration of the folding component detection unit shown in FIG. 26, and are the parts surrounded by the broken line on the left side. In this example, the output H of the high-pass filter 58 is subtracted from the folding signal A output from the subtractor 57 by the subtractor 65 to detect the low frequency component A L of the folding signal A. This low frequency component A L can also be obtained by passing the folding signal A through a low pass filter.

【0037】次に、この減算器65から出力される低域
信号AL を絶対値回路66に供給して絶対値を求める。
折り返し信号Aは式(7)に示すように処理するので正
負の値を取るので、その低域成分AL も正負の値を取る
ので、その絶対値を求める必要がある。このようにして
求めた低域成分AL の絶対値を次に乗算器67に供給
し、任意のゲイン量で増幅する。このゲイン量により後
段の処理で次のように処理される。このゲイン量を小さ
くすれば、被写体の無彩色部分と彩色部分との区別が甘
くなり、比較的色が付いている部分でも色が付いていな
いような処理がなされることになる。また、ゲイン量を
過度に大きくすると、あまり色が付いていない部分でも
色が付いているような処理がなされることになる。
Next, the low frequency signal A L output from the subtractor 65 is supplied to the absolute value circuit 66 to obtain the absolute value.
Since the folding signal A is processed as shown in the equation (7), it takes a positive or negative value, and therefore the low-frequency component A L also takes a positive or negative value. Therefore, it is necessary to obtain its absolute value. The absolute value of the low frequency component A L obtained in this way is then supplied to the multiplier 67 and amplified with an arbitrary gain amount. This gain amount is processed as follows in the subsequent processing. If this gain amount is reduced, the achromatic portion and the colored portion of the subject become less distinct, and the relatively colored portion is processed so as not to be colored. Further, if the gain amount is made excessively large, even a portion that is not so much colored will be treated as if it is colored.

【0038】さらに、乗算器67の出力信号をクリップ
回路68に供給し、乗算器の出力信号が1.0 を越える場
合にこれを1.0 にクリップする。このクリップ回路68
の出力信号をさらに減算器69に供給し、「1.0 」値か
らこの出力信号を減算する。この減算器69の出力信号
が判定信号AC であり、被写体に色が付いていれば、そ
の部分では判定信号AC は0.0 となり、色が付いていな
い部分では1.0 となり、色が付いているか否か微妙な部
分では0.0 〜1.0 の間の値を取ることになる。
Further, the output signal of the multiplier 67 is supplied to the clipping circuit 68, and when the output signal of the multiplier exceeds 1.0, it is clipped to 1.0. This clip circuit 68
Is further supplied to the subtractor 69, and this output signal is subtracted from the "1.0" value. The output signal of the subtractor 69 is the judgment signal A C , and if the subject is colored, the judgment signal A C is 0.0 in that part, and 1.0 in the uncolored part, and whether it is colored or not. In the subtle part, it takes a value between 0.0 and 1.0.

【0039】ハイパスフィルタ58から出力される折り
返し成分信号Hと上述した減算器69から出力される判
定信号AC とを乗算器70に供給してこれらの積を求め
ることにより、色の付いている部分では折り返し成分信
号Hのレベルを零とし、被写体に色が付いていない部分
では折り返し成分信号Hをそのまま出力した折り返し成
分信号H′が得られることになる。
The aliasing component signal H output from the high-pass filter 58 and the determination signal A C output from the subtractor 69 described above are supplied to the multiplier 70, and the product of these is obtained to obtain a color. The level of the aliasing component signal H is set to zero in the portion, and the aliasing component signal H ′ is obtained by outputting the aliasing component signal H as it is in the portion where the subject is not colored.

【0040】[0040]

【発明の効果】上述したように本発明による映像信号処
理装置によれば、空間画素ずらしが行われた固体撮像素
子から出力される色信号に含まれる折り返しを完全に除
去し、周波数特性の良い色信号を得ることができる。す
なわち、従来の映像信号処理装置においては、輝度信号
を作成するマトリックスで画素ずらしを成立させていた
ので、周波数特性の劣化があり、折り返し成分が若干残
っていたが、本発明によれば非対称ディジタルフィルタ
による理想的な画素ずれ補正を行うようにしているの
で、周波数特性の劣化を殆どなくすことができる。ま
た、画素ずらし補正手段、折り返し成分検出手段および
折り返し成分除去手段のいずれにおいても周波数帯域が
従来方式のように固体撮像素子の駆動周波数の2倍にな
らないので、放送規格やVTRの規格に合わせるために
わざわざ周波数帯域を制限する必要はなくなる。さら
に、各色信号で画素ずらしを成立させているので、3板
式カラーテレビカメラから色信号を出力する場合、従来
の映像信号処理装置のようなレジストレーションエラー
が全くない色信号を得ることができる。したがって、色
信号をマトリックスして作られる輝度信号も折り返し成
分が完全に除去され、周波数特性のD 化もなく、高品質
の映像信号を得ることができる。
As described above, according to the video signal processing device of the present invention, aliasing included in the color signal output from the solid-state image pickup device in which the spatial pixel shift is performed is completely removed, and the frequency characteristic is excellent. A color signal can be obtained. That is, in the conventional video signal processing device, since the pixel shift is established in the matrix for creating the luminance signal, the frequency characteristic is deteriorated and some folding components remain, but according to the present invention, the asymmetric digital Since the ideal pixel shift correction is performed by the filter, the deterioration of the frequency characteristic can be almost eliminated. In addition, since the frequency band is not twice the driving frequency of the solid-state image sensor as in the conventional method in any of the pixel shift correcting means, the aliasing component detecting means, and the aliasing component removing means, in order to meet the broadcast standard or the VTR standard. There is no need to bother limiting the frequency band. Further, since the pixel shift is established for each color signal, when the color signal is output from the three-panel color television camera, it is possible to obtain a color signal having no registration error as in the conventional video signal processing device. Therefore, the aliasing component is completely removed from the luminance signal formed by matrixing the color signals, and the high-quality video signal can be obtained without the D characteristic of the frequency characteristic.

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

【図1】図1は、空間画素ずらし法を採用したカラーテ
レビカメラの撮像部の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image pickup unit of a color television camera adopting a spatial pixel shift method.

【図2】図2は、同じくその各色用の画素位置の配置を
示す線図である。
FIG. 2 is a diagram similarly showing the arrangement of pixel positions for each color.

【図3】図3は、同じく各色用の画素の空間的配置位置
の関係を示す線図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship of spatial arrangement positions of pixels for each color.

【図4】図4は、輝度信号に含まれる折り返し成分を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing folding components included in a luminance signal.

【図5】図5は、被写体の周波数特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing frequency characteristics of a subject.

【図6】図6は、緑色信号の周波数特性を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing frequency characteristics of a green signal.

【図7】図7は、赤および青色信号の周波数特性を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing frequency characteristics of red and blue signals.

【図8】図8は、各色用の撮像素子による走査位置を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a scanning position by the image sensor for each color.

【図9】図9は、緑色用の撮像素子による走査位置を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing scanning positions by a green image pickup element.

【図10】図10は、赤および青色用の撮像素子による
走査位置を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing scanning positions by red and blue image pickup devices.

【図11】図11は、従来の零次ホールド法による補間
処理を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing interpolation processing by a conventional zero-order hold method.

【図12】図12は、従来の映像信号処理装置の一例を
示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing an example of a conventional video signal processing device.

【図13】図13は、従来の映像信号処理装置の他の例
を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing another example of a conventional video signal processing device.

【図14】図14は、従来の映像信号処理装置のさらに
他の例を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing still another example of a conventional video signal processing device.

【図15】図15は、本発明による映像信号処理装置を
具えるカラーテレビカメラの全体の構成を示す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram showing an overall configuration of a color television camera including a video signal processing device according to the present invention.

【図16】図16AおよびBは、本発明による画素ずれ
補正処理を示す線図である。
16A and 16B are diagrams showing pixel shift correction processing according to the present invention.

【図17】図17AおよびBは、本発明による画素ずれ
補正処理における周波数特性を従来例と比較して示す図
である。
17A and 17B are diagrams showing frequency characteristics in the pixel shift correction processing according to the present invention in comparison with a conventional example.

【図18】図18は、画素ずれ補正手段で用いられるデ
ィジタルフィルタの一例の構成を示す回路図である。
FIG. 18 is a circuit diagram showing a configuration of an example of a digital filter used in the pixel shift correction means.

【図19】図19は、画素ずれ補正手段での内挿位置を
示す線図である。
FIG. 19 is a diagram showing an interpolation position in the pixel shift correction means.

【図20】図20は、折り返し成分を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing folding components.

【図21】図21は、折り返し成分と色差信号成分を示
す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a folding component and a color difference signal component.

【図22】図22は、画素ずれ補正手段で処理された信
号を示す線図である。
FIG. 22 is a diagram showing a signal processed by a pixel shift correction means.

【図23】図23は、折り返し成分が除去された信号を
示す線図である。
FIG. 23 is a diagram showing a signal from which aliasing components have been removed.

【図24】図24は、本発明による映像信号処理装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 24 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing device according to the present invention.

【図25】図25は、その画素ずれ補正部の詳細を示す
図である。
FIG. 25 is a diagram showing details of the pixel shift correction unit.

【図26】図26は、その折り返し成分検出部の詳細を
示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing details of the aliasing component detection unit.

【図27】図27は、その折り返し成分除去部の詳細を
示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing details of the aliasing component removal unit.

【図28】図28は、折り返し成分検出部の他の実施例
の詳細を示す図である。
FIG. 28 is a diagram showing details of another embodiment of the aliasing component detection unit.

【符号の説明】 21 色分解プリズム 22R,22G,22B 固体撮像素子 23 映像信号処理装置 24 マトリックス 25 エンコーダ 26 Iフィルタ 27 Qフィルタ 41 画素ずれ補正部 42 折り返し成分検出部 43 折り返し成分除去部[Explanation of Codes] 21 Color Separation Prisms 22R, 22G, 22B Solid-state Image Sensor 23 Video Signal Processing Device 24 Matrix 25 Encoder 26 I Filter 27 Q Filter 41 Pixel Shift Correction Unit 42 Folding Component Detection Unit 43 Folding Component Removal Unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各々が多数の受光素子をマトリックス状
に配列した少なくとも2個の固体撮像素子を具え、これ
らの固体撮像素子を、それらの受光素子が受光素子の配
列ピッチのほぼ半分だけ主走査方向に互いにずれるよう
に配置して空間画素ずらしを行った固体撮像装置から出
力される複数の色信号間の画素ずれを周波数特性の劣化
を抑止しながら補正する画素ずれ補正手段と、各色信号
に含まれる折り返し成分を検出する折り返し成分検出手
段と、この折り返し成分検出手段によって検出した折り
返し成分信号により各色信号中の折り返し成分を除去す
る折り返し成分除去手段とを具えることを特徴とする映
像信号処理装置。
1. A solid-state image pickup device comprising at least two solid-state image pickup devices, each of which has a large number of light-receiver devices arranged in a matrix. Pixel deviation correction means for correcting pixel deviation between a plurality of color signals output from a solid-state imaging device that is arranged so as to be displaced from each other in the direction and shifted spatial pixels while suppressing deterioration of frequency characteristics, and for each color signal. Video signal processing comprising: a folding-back component detecting means for detecting a folding-back component included therein; and folding-back component removing means for removing a folding-back component in each color signal by the folding-back component signal detected by the folding-back component detecting means. apparatus.
【請求項2】 前記画素ずれ補正手段、折り返し成分検
出手段および折り返し成分除去手段の各々を、前記固体
撮像素子の動作周波数の1/2 の以上の帯域の信号を取り
扱わないように構成したことを特徴とする請求項1記載
の映像信号処理装置。
2. The pixel shift correcting means, the aliasing component detecting means, and the aliasing component removing means are each configured not to handle a signal in a band equal to or more than 1/2 of the operating frequency of the solid-state imaging device. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the video signal processing apparatus is a video signal processing apparatus.
【請求項3】 前記折り返し成分検出手段を、各色信号
に含まれる折り返し成分が各色信号中でその位相が異な
ることを利用して折り返し成分を検出するように構成し
たことを特徴とする請求項2記載の映像信号処理装置。
3. The aliasing component detecting means is configured to detect the aliasing component by utilizing the fact that the aliasing component included in each color signal has a different phase in each color signal. The described video signal processing device.
【請求項4】 前記折り返し成分検出手段を、少なくと
も規定の放送方式の色差信号の伝送帯域に影響を与えな
いように折り返し成分信号を検出するように構成したこ
とを特徴とする請求項2記載の映像信号処理装置。
4. The aliasing component detection means is configured to detect the aliasing component signal so as not to affect at least the transmission band of the color difference signal of the specified broadcasting system. Video signal processing device.
【請求項5】 前記画素ずれ補正手段を、画素ピッチを
Pとするとき、各色信号のうちのどれか一つを+0.25P
または−0.25Pだけ画素をずらし、その位置に合うよう
に他の色信号の画素をずらして画素ずれを補正するよう
に構成したことを特徴とする請求項2記載の映像信号処
理装置。
5. When the pixel pitch is P in the pixel shift correction means, one of the color signals is + 0.25P.
3. The video signal processing apparatus according to claim 2, wherein the pixel is shifted by -0.25P and the pixel of another color signal is shifted so as to match the position to correct the pixel shift.
【請求項6】 前記折り返し成分検出手段を、被写体の
色の付いている部分の折り返し成分信号を零またはほぼ
零とするように構成したことを特徴とする請求項2記載
の映像信号処理装置。
6. The video signal processing apparatus according to claim 2, wherein the aliasing component detecting means is configured to set an aliasing component signal of a colored portion of the subject to zero or substantially zero.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007111250A1 (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Signal processing method and signal processing circuit
JP2008219579A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Imaging apparatus

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