JPH0799664A - 高精細撮像装置 - Google Patents

高精細撮像装置

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JPH0799664A
JPH0799664A JP5241279A JP24127993A JPH0799664A JP H0799664 A JPH0799664 A JP H0799664A JP 5241279 A JP5241279 A JP 5241279A JP 24127993 A JP24127993 A JP 24127993A JP H0799664 A JPH0799664 A JP H0799664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
field
circuit
fields
color
Prior art date
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Pending
Application number
JP5241279A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Mori
幸夫 森
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH0799664A publication Critical patent/JPH0799664A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 NTSC用の単板CCDによりハイビジョン
のカラー画像を得る。 【構成】 CCD上の色フィルタは、Wが市松状に、W
/Cy、Ye/Wがライン毎に交互に配置される。CC
Dは圧電素子の振動により、フィールド毎に1/2画素
ピッチずつ水平及び垂直方向に移動し、4フィールドで
反時計方向に一回転する。その結果、輝度信号Yを得る
色フィルタWは4フィールドでF1〜F4の位置に移動
するためサンプリング位置が重複せず4倍のサンプリン
グ数の輝度信号Yを得る。静止領域画像生成回路6で4
フィールド分の輝度信号からYsを画像生成し、動領域
画像生成回路7で現フィールドの輝度信号からフィール
ド内内挿によりYmを画像生成する。このYsとYmは
混合回路10で動き量に応じて適応的に混合される。色
信号については、YC分離回路5において各Wの位置の
RとBを算出後、マトリクス回路9で色差信号を生成し
フィールド内内挿を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高精細ビデオカメラに
好適な高精細撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CCDの画素数自体を増加させることな
く解像度を向上させる技術としては、先に本願出願人が
特願平5−147218号として提案している。この高
精細撮像装置によれば、CCDをフィールド毎に振動さ
せて空間サンプリング位置の異なるnフィールドの画像
データを合成した高精細な画像データと、フィールド内
内挿を行った画像データとを、入力画像データの動きに
応じて加算を行っている。この方法によれば、動きのな
い部分は高精細な画像データが出力され動きのある部分
はボケのない画像データが出力される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では単板CCDによるモノクロ画像しか得られずカ
ラー画像を得るためには3枚のCCDを使用する必要が
あった。
【0004】本発明は、単板CCDにより高精細で且つ
カラー画像が得られる高精細撮像装置を提供するもので
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、1フィールド
毎に前画素に蓄積された電荷を出力する固体撮像素子
と、この固体撮像素子上に配置され、3色のうちの1色
が市松状に配された色フィルタと、この固体撮像素子の
空間サンプリング位置を、4フィールドで元の位置に戻
る様にフィールド毎に水平及び垂直方向に1/2画素ピ
ッチずつ変位させる変位手段と、前記固体撮像素子から
得られる4フィールド分の入力画像を合成して静止画像
を生成する静止領域画像生成手段と、前記入力画像に対
してフィールド内内挿を行うことによって前記静止画像
と同じサンプリング数の動画像を生成する動領域画像生
成手段と、前記入力画像に基づいて動き量を検出する動
き検出手段と、前記動き量に応じて前記静止画像生成手
段出力と前記動領域画像生成手段出力とを重み付け加算
する混合手段とを備える高精細撮像装置である。
【0006】
【作用】CCDの空間サンプリング位置は、フィールド
毎に1/2画素ピッチずつ水平及び垂直方向に移動し、
4フィールドで反時計方向に一回転する。そして、色フ
ィルタの3色の内の特定の1色から得られる出力を輝度
信号とし、この1色を市松状に配することにより、サン
プリング位置が重複することなく4倍のサンプリング数
の輝度信号Yが得られる。
【0007】そして、静止画の時はこの4フィールド分
の輝度信号から画像生成し、動画の時は現フィールドの
輝度信号からフィールド内内挿により画像生成する。ま
た、色信号については、YC分離回路において、前記特
定の1色の色フィルタの位置におけるRとBを算出した
後、色差信号を生成し、フィールド内内挿を行う。
【0008】以上の処理によりNTSC用のデータから
ハイビジョン信号用のデータが得られる。
【0009】
【実施例】以下、図面に従い本発明をハイビジョン用高
精細撮像装置に適用した一実施例を説明する。図1は本
実施例装置の原理を説明する模式図である。CCD上の
色フィルタは、同図aの如くW(ホワイト)が市松状に
配置され、W/Cy(シアン)、Ye(イエロー)/W
がライン毎に交互に配置されている。そして、このCC
Dは後述する圧電素子の振動により、フィールド毎に1
/2画素ピッチずつ水平及び垂直方向に移動し、4フィ
ールドで反時計方向に一回転する。その結果、輝度信号
Yを得る色フィルタWは同図bの如く、4フィールドで
F1〜F4の位置に移動するためサンプリング位置が重
複することなく4倍のサンプリング数の輝度信号Yが得
られる。
【0010】そして、静止画の時はこの4フィールド分
の輝度信号から画像生成し、動画の時は現フィールドの
輝度信号からフィールド内内挿により画像生成する。ま
た、色信号については、YC分離回路において各Wの位
置におけるRとBを算出した後、色差信号を生成し、フ
ィールド内内挿を行う。
【0011】以上の処理によりNTSC用のデータから
ハイビジョン信号用のデータを得ることができる。次
に、図2は本実施例装置のブロック図を示し、この高精
細撮像装置はNTSC用のカメラ部1で撮像した画像を
合成し、ハイビジョン画像として出力するものであり、
カメラ部1及び信号処理部2を含む。信号処理部2に含
まれるNTSCタイミング制御部3からカメラ部1には
水平同期信号HD、垂直同期信号VD、クロックCLK
が与えられ、カメラ部1からNTSCタイミング制御回
路3及びハイビジョンタイミング制御回路4へは、カメ
ラ部1が被写体を撮影しているポジション即ちCCDの
フィールド毎の位置を示すFID信号が与えられる。ま
た、カメラ部1からのNTSCの画像データは、YC分
離回路5で輝度信号Yと色信号R、Bに分離される。
【0012】このYC分離回路8は次のようにして色分
離を行う。ここで、W=R+G+B、Cy=G+B、Y
e=G+Rである。まず、W/CyのラインではWとの
左右の画素はCyであるからWから左右の画素の平均値
を引くことによりWの位置におけるRを得る。また、こ
の時、Wの上下はYeであるからWから上下の平均値を
引くことによりBを得る。
【0013】一方、W/YeのラインではWの左右の画
素はYeであるからWから左右の画素の平均値を引くこ
とによりWの位置におけるBを得る。また、この時、W
の上下はCyであるからWから上下の平均値を引くこと
によりRを得る。
【0014】そして、輝度信号Yは静止領域画像生成回
路6、動領域画像生成回路7、動き検出回路8及びマト
リクス回路9に供給される。そして、静止領域画像生成
回路6によってフィールド合成されて得られた高精細な
静止画像データ及び動領域画像生成回路7によってフィ
ールド内内挿されて得られた動画像データは動き検出回
路8からの動き量データに応じて混合回路10で混合さ
れ、合成画像であるハイビジョン輝度信号が出力され
る。
【0015】前記NTSC輝度信号Yは、静止領域画像
生成回路6の4個のフィールドメモリM1〜M4に供給
される。この各フィールドメモリはNTSCタイミング
制御回路3により制御される書き込み制御回路11によ
り書き込みが制御される。即ち、第1フィールドF1の
データがメモリM1に、第2フィールドF2のデータが
メモリM2に、第3フィールドF3のデータがメモリM
3に、第4フィールドF4のデータがメモリM4に順次
記憶される。各メモリは4フィールドに一回書き替えら
れる。
【0016】そして、ハイビジョンタイミング制御回路
4により制御される読み出し制御回路12により一斉に
読み出すことにより4フィールドの各サンプリング位置
におけるデータが合成され、フィールド内内挿回路13
で図1Bの各画素間が補間されYsとして出力される。
【0017】一方、前記静止領域画像生成回路7は1個
の時間調整用のフィールドメモリM5とフィールド内内
挿回路14で構成され、現フィールドの画像データから
前記Ysと同じサンプリング位置のデータを補間してY
mを得る。
【0018】そして、この動き検出回路8では現フィー
ルドの輝度信号と過去4フィールドの輝度信号とを比較
し現フィールドのサンプリング位置における動き量Kを
検出し出力する。Kは動きが少ない場合は0に近く、混
合回路10におけるYsの混合量が多くなる。また、動
きが大きい場合は1に近く、Ymの混合量が多くなる。
【0019】また、前記YC分離回路5の輝度信号及び
色信号R、Bはマトリクス回路9で色差信号R−Y、B
−Yが作成され、フィールド内内挿回路15で補間され
てハイビジョン色信号として出力される。
【0020】次に、カメラ部1の詳細を図3に示す。カ
メラ部1はCCD80を含みCCD80の後部には透明
板82が固着される。透明板82の上下、左右にはそれ
ぞれ圧電素子84が取り付けられる。そして、信号発生
器86にはタイミング制御回路16から水平同期信号H
D、垂直同期信号VD及びクロックCLKが与えられ、
信号発生器86からタイミング発生器88へ水平同期信
号HD及び垂直同期信号VDが与えられる。タイミング
発生器88からはこれらの信号に基づいて発生するCC
D駆動パルスがCCD80に与えられ、被写体を撮像す
るCCD80の操作が制御される。そして、CCD80
からの画像は信号処理回路90で処理された後、A/D
変換器92を介してカメラ部1からディジタルの画像デ
ータとして出力される。また、信号発生器86からの垂
直同期信号VDは圧電素子制御回路94に与えられ、圧
電素子制御回路94からは、垂直同期信号VDに基づい
て圧電素子84を制御する圧電素子制御信号が出力され
る。即ち、圧電素子制御回路94から4つの圧電素子8
4へそれぞれ電圧が印加されることによって、フレーム
周期に同期させて透明板82を上下方向及び左右方向に
回転振動させる。従って、CCD80も同様に振動す
る。これによって、CCD80の撮像面上で被写体像が
フィールド毎に上下、左右にシフトする。このように透
明板82を回転振動させることによって、光が屈折し、
CCD80の撮像面上で被写体がシフトする。
【0021】上述の実施例では、色フィルタにW、C
y、Yeを用いたが、Cy、Yeの代わりに他の補色の
組み合わせでもよい。また、Wの代わりにGを使用し、
Cy、Yeの代わりにR、Bをそれぞれ使用するように
してもよい。
【0022】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、NTSC用
の単板CCDによりハイビジョンのカラー画像を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する図である。
【図2】本発明の一実施例における高精細撮像装置のブ
ロック図である。
【図3】本実施例におけるカメラ部のブロック図であ
る。
【符号の説明】 1 カメラ部 2 信号処理部 3 NTSCタイミング制御回路 4 ハイビジョンタイミング制御回路 5 YC分離回路 6 静止領域画像生成回路 7 動領域画像生成回路路 8 動き検出回路 9 マトリクス回路 10 混合回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1フィールド毎に前画素に蓄積された電荷
    を出力する固体撮像素子と、 この固体撮像素子上に配置され、3色のうちの1色が市
    松状に配された色フィルタと、 この固体撮像素子の空間サンプリング位置を、4フィー
    ルドで元の位置に戻る様にフィールド毎に水平及び垂直
    方向に1/2画素ピッチずつ変位させる変位手段と、 前記固体撮像素子から得られる4フィールド分の入力画
    像を合成して静止画像を生成する静止領域画像生成手段
    と、 前記入力画像に対してフィールド内内挿を行うことによ
    って前記静止画像と同じサンプリング数の動画像を生成
    する動領域画像生成手段と、 前記入力画像に基づいて動き量を検出する動き検出手段
    と、 前記動き量に応じて前記静止画像生成手段出力と前記動
    領域画像生成手段出力とを重み付け加算する混合手段と
    を備える高精細撮像装置。
JP5241279A 1993-09-28 1993-09-28 高精細撮像装置 Pending JPH0799664A (ja)

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JP5241279A JPH0799664A (ja) 1993-09-28 1993-09-28 高精細撮像装置

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ID=17071901

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001030087A1 (fr) * 1999-10-19 2001-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Appareil de captage d'image couleur
US6577341B1 (en) 1996-10-14 2003-06-10 Sharp Kabushiki Kaisha Imaging apparatus
KR100517391B1 (ko) * 1996-11-18 2005-11-29 소니 가부시끼 가이샤 보간기능을갖는영상픽업장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6577341B1 (en) 1996-10-14 2003-06-10 Sharp Kabushiki Kaisha Imaging apparatus
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WO2001030087A1 (fr) * 1999-10-19 2001-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Appareil de captage d'image couleur
US6967748B1 (en) 1999-10-19 2005-11-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Color image pickup device

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