JPH08279902A - Image pickup device - Google Patents
Image pickup deviceInfo
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Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、映像処理回路を備え
た撮像装置に関し、特に映像のシェーディングを補正す
る映像信号処理回路を備えた撮像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus provided with a video processing circuit, and more particularly to an image pickup apparatus provided with a video signal processing circuit for correcting image shading.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、テレビジョンカメラ等の撮像装置
の撮像部は、レンズ等の撮像光学系と固体撮像素子とで
構成されており、入射光を撮像光学系で集光して、固体
撮像素子に被写体を結像する構成になっている。この
時、照明むらや撮像光学系による画像の濃度むら等を原
因とするシェーディングが発生する場合がある。従来、
このシェーディングを補正する方法については、いくつ
かの提案がなされている。2. Description of the Related Art Conventionally, an image pickup section of an image pickup apparatus such as a television camera is composed of an image pickup optical system such as a lens and a solid-state image pickup element. It is configured to form an image of a subject on the element. At this time, shading may occur due to uneven illumination, uneven image density due to the imaging optical system, or the like. Conventionally,
Several proposals have been made for a method of correcting this shading.
【０００３】例えば、特開平４−２０７６６５号には、
図11の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の画像濃度図、及び図1
2，図13に示すフローチャートで示すようなシェーディ
ング補正方法が開示されている。このシェーディング補
正方法は、まずシェーディング状態にある背景としての
画像をビデオカメラから入力し（図12のステップ111
）、シェーディングマスタ画像としてシェーディング
マスタメモリに格納する（図12のステップ112 ）。これ
により、入力画像の画素毎にシェーディング補正係数が
決定される。For example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-207665 discloses
Image density diagrams of (A), (B), and (C) of FIG. 11, and FIG.
2, a shading correction method as shown in the flowchart of FIG. 13 is disclosed. In this shading correction method, first, an image as a background in a shaded state is input from a video camera (step 111 in FIG. 12).
), And stores it in the shading master memory as a shading master image (step 112 in FIG. 12). As a result, the shading correction coefficient is determined for each pixel of the input image.
【０００４】次に、ビデオカメラから図11の（Ａ）に示
すよう原画像データが入力される（図13のステップ121
）と、上記シェーディングマスタメモリから、図11の
（Ｂ）に示すようなシェーディングマスタ画像に基づく
シェーディング補正係数が読み出されて（図13のステッ
プ122 ）、入力画像データとシェーディングマスタ画像
との間で演算処理される（図13のステップ123 ）。この
結果、図11の（Ｃ）に示すシェーディング補正された映
像がモニタに出力される（図13のステップ124 ）。Next, the original image data is input from the video camera as shown in FIG. 11A (step 121 in FIG. 13).
) And the shading correction coefficient based on the shading master image as shown in FIG. 11B is read from the shading master memory (step 122 in FIG. 13), and the input image data and the shading master image are separated. Is calculated (step 123 in FIG. 13). As a result, the shading-corrected image shown in FIG. 11C is output to the monitor (step 124 in FIG. 13).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
シェーディング補正の方法は、シェーディング補正に用
いる背景の画像を、初期の段階において、何らかの方法
でシェーディングマスタメモリに書き込む必要がある。
この場合、マスタメモリに書き込むために、映像信号処
理回路が複雑になるほか、マスタメモリに書き込むため
の操作が初期段階に強られることになり、操作性からも
問題がある。In the conventional shading correction method described above, it is necessary to write the background image used for the shading correction in the shading master memory by some method at an initial stage.
In this case, the video signal processing circuit becomes complicated in order to write in the master memory, and the operation for writing in the master memory is forced to the initial stage, which causes a problem in operability.
【０００６】本発明は、従来のシェーディング補正方法
における上記問題点を解消するためになされたもので、
シェーディング補正が簡単な構成で実現され、且つ初期
にシェーディング状態のマスタ画像をメモリに書き込む
操作を不要とし、操作性を向上させた撮像装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems in the conventional shading correction method.
An object of the present invention is to provide an imaging device in which shading correction is realized with a simple configuration, and an operation of writing a master image in a shading state in a memory at an initial stage is unnecessary, and operability is improved.
【０００７】また、各請求項毎の目的を述べると、請求
項１記載の発明は、入射する光束の入射角の違いによる
輝度のむらを原因とするシェーディングを補正する撮像
装置を提供することを目的とする。請求項２及び３記載
の発明は、補色フィルタ配列の色フィルタ色差線順次カ
ラー方式の撮像装置において、入射する光束の入射角の
違いを原因とするカラーシェーディング現象（部分変色
現象）を補正できるようにした撮像装置を提供すること
を目的とし、また請求項４記載の発明は、取り外し交換
可能な撮像光学系を有する撮像装置おいて、それぞれ異
なる入射光特性の撮像光学系に応じて、適確なシェーデ
ィング補正を行えるようにした撮像装置を提供すること
を目的とする。Further, to describe the purpose of each claim, the invention according to claim 1 provides an image pickup apparatus for correcting shading caused by uneven brightness due to difference in incident angle of incident light flux. And According to the second and third aspects of the present invention, it is possible to correct a color shading phenomenon (partial color change phenomenon) caused by a difference in incident angle of incident light beams in an image pickup device of a color filter color difference line sequential color system of a complementary color filter array. It is an object of the present invention to provide an image pickup device having a removable and replaceable image pickup optical system, and to provide an appropriate image pickup device according to the image pickup optical system having different incident light characteristics. An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus capable of performing various shading corrections.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、請求項１記載の発明は、撮像光学系と、該
撮像光学系を介して結像された被写体を電気信号に変換
する固体撮像素子と、該固体撮像素子から出力される電
気信号をテレビジョン信号に変換する映像信号処理回路
とを有する撮像装置において、シェーディング補正係数
を記憶する手段と、該記憶手段から読み出されるシェー
ディング補正係数と前記固体撮像素子からＡ／Ｄ変換手
段を介して出力されるディジタル映像信号とを演算処理
する演算手段とからなるシェーディング補正回路を備
え、前記記憶手段に記憶されているシェーディング補正
係数は、前記固体撮像素子を構成する各受光素子に入射
する光束の入射角に基づいて設定されるように構成する
ものである。In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 converts an image pickup optical system and a subject imaged through the image pickup optical system into an electric signal. In an imaging device having a solid-state image sensor and a video signal processing circuit for converting an electric signal output from the solid-state image sensor into a television signal, a unit for storing a shading correction coefficient, and a shading correction read from the storage unit. The shading correction circuit is provided with a shading correction circuit including a coefficient and a calculation means for calculating a digital video signal output from the solid-state imaging device through the A / D conversion means, and the shading correction coefficient stored in the storage means is The solid-state imaging device is configured to be set on the basis of the incident angle of a light beam incident on each light-receiving device.
【０００９】このように構成された撮像装置において
は、固体撮像素子からＡ／Ｄ変換されて出力されるディ
ジタル映像信号は、記憶手段から読み出される、予め各
受光素子に入射する光束の入射角に基づいて設定されて
いるシェーディング補正係数と演算手段で演算処理され
て、シェーディング補正された映像信号が得られる。In the thus constructed image pickup apparatus, the digital video signal A / D-converted and output from the solid-state image pickup element is read out from the storage means at the incident angle of the light beam incident on each light receiving element in advance. Based on the shading correction coefficient set on the basis of the shading correction coefficient, the shading-corrected video signal is obtained.
【００１０】請求項２記載の発明は、撮像光学系と、該
撮像光学系を介して結像される被写体を電気信号に変換
する補色フィルタ配列の色フィルタアレイを備えた固体
撮像素子と、該固体撮像素子から出力される電気信号か
ら得られた色分離された第１及び第２の色差信号をテレ
ビジョン信号に変換する色差線順次方式の映像信号処理
回路とを有する撮像装置において、前記第１及び第２の
色差信号に対するシェーディング補正係数を記憶する第
１及び第２の記憶手段と、該第１及び第２の記憶手段か
ら読み出される各シェーディング補正係数と前記第１及
び第２の色差信号とを演算処理する第１及び第２の演算
処理手段とを備え、前記第１及び第２の記憶手段に記憶
されているシェーディング補正係数は、前記固体撮像素
子を構成する各受光素子に入射する光束の入射角に基づ
いて設定されるように構成するものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided an image pickup optical system, and a solid-state image pickup device comprising a color filter array of a complementary color filter array for converting an object imaged through the image pickup optical system into an electric signal, An image pickup apparatus having a color-difference line-sequential video signal processing circuit for converting color-separated first and second color-difference signals obtained from an electric signal output from a solid-state image pickup element into a television signal, First and second storage means for storing shading correction coefficients for the first and second color difference signals, each shading correction coefficient read from the first and second storage means, and the first and second color difference signals And first and second arithmetic processing means for performing arithmetic processing on the shading correction coefficient stored in the first and second storage means. It is to configured to be set on the basis of the incident angle of the light beam incident on the element.
【００１１】また請求項３記載の発明は、撮像光学系
と、該撮像光学系を介して結像される被写体を電気信号
に変換する補色フィルタ配列の色フィルタアレイを備え
た固体撮像素子と、該固体撮像素子から出力される電気
信号から得られた色分離された第１及び第２の色差信号
をテレビジョン信号に変換する色差線順次方式の映像信
号処理回路とを有する撮像装置において、前記第１及び
第２の色差信号をマトリクス処理によりＲＧＢ原色信号
に復調する色復調回路と、該ＲＧＢ原色信号に対するシ
ェーディング補正係数を記憶する第１，第２及び第３の
記憶手段から読み出される各シェーディング補正係数と
前記ＲＧＢ原色信号とを演算処理する第１，第２及び第
３の演算手段とを備え、前記第１，第２及び第３の記憶
手段に記憶されているシェーディング補正係数は、前記
固体撮像素子を構成する各受光素子に入射する光束の入
射角に基づいて設定されるように構成するものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a solid-state image pickup device comprising: an image pickup optical system; and a color filter array having a complementary color filter array for converting an object imaged through the image pickup optical system into an electric signal. An image pickup apparatus having a color difference line-sequential video signal processing circuit for converting color-separated first and second color-difference signals obtained from an electric signal output from the solid-state image pickup element into a television signal, A color demodulation circuit for demodulating the first and second color difference signals into RGB primary color signals by matrix processing, and each shading read from the first, second and third storage means for storing shading correction coefficients for the RGB primary color signals. It is provided with first, second and third arithmetic means for arithmetically processing a correction coefficient and the RGB primary color signals, and is stored in the first, second and third storage means. Shading correction coefficient is configured to be set based on the angle of incidence of the light flux incident on the light receiving elements constituting the solid-state imaging device.
【００１２】このように構成することによって、補色フ
ィルタ配列の色フィルタアレイを用いた色差線順次方式
の撮像装置において、色差信号に対するシェーディング
補正、あるいはＲＧＢ原色信号に対するシェーディング
補正を施すことによって、光束の入射角の違いを原因と
するカラーシェーディング現象（部分変色現象）を防止
することが可能となる。With such a configuration, in the color difference line-sequential type image pickup device using the color filter array of the complementary color filter array, the shading correction is performed on the color difference signals or the RGB primary color signals to obtain the light flux of the light flux. It is possible to prevent a color shading phenomenon (partial discoloration phenomenon) caused by a difference in incident angle.
【００１３】また請求項４記載の発明は、請求項１〜３
のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記撮像光
学系を取り外し交換可能に構成すると共に、前記撮像光
学系の種別を判別する手段とを備え、前記シェーディン
グ記憶手段は前記撮像光学系の種別に対応するシェーデ
ィング補正係数を記憶し、前記判別手段からの判別信号
に基づいて各撮像光学系の種別に対応するシェーディン
グ補正係数が読み出されるように構成するものである。
このように構成することによって、異なる入射光特性の
撮像光学系に交換された場合にも、その撮像光学系に対
応したシェーディング補正係数が選択され、適確なシェ
ーディング補正が行われる。The invention according to claim 4 is the same as claims 1 to 3.
The image pickup apparatus according to any one of items 1 to 5, wherein the image pickup optical system is configured to be removable and replaceable, and means for determining a type of the image pickup optical system is provided, and the shading storage means is a type of the image pickup optical system. The shading correction coefficient corresponding to is stored, and the shading correction coefficient corresponding to the type of each imaging optical system is read out based on the discrimination signal from the discrimination means.
With this configuration, even when the image pickup optical system having different incident light characteristics is exchanged, the shading correction coefficient corresponding to the image pickup optical system is selected, and proper shading correction is performed.
【００１４】[0014]
【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係る撮像装置の第１実施例を示すブロック構成図で
ある。図において、１はレンズ、２は固体撮像素子、３
はプリプロセス回路、４はＡ／Ｄ変換器、５はシェーデ
ィング補正係数を記憶しているＲＯＭ、６は演算器であ
る。前記ＲＯＭ５内に格納されているシェーディング補
正係数は、具体的には、次のようにして設定される。固
体撮像素子２の画素の光束入射角と出力レベルの関係
は、図２に示すようになっている。すなわち、光束が垂
直に入射する中央の画素Ｂに比べて、端部の画素Ａ，Ｃ
には光束が斜めから入射するため、光量が低下し出力レ
ベルも下がる。この低下分を補正するため、図３に示す
ように、光束の入射角によって補正係数を変えるように
設定することにより、入射角による出力の低下を防ぐこ
とができる。この図３に示すような補正係数を、光学系
の設計段階において固体撮像素子全体に２次元的に適用
し、ＲＯＭ５内に記憶させておくことにより、シェーデ
ィングを補正することができることになる。つまり、固
体撮像素子の各受光素子に入射する光束の入射角と出力
関係を導き出し、この関係に基づいて、白色光源等均一
な輝度の被写体を撮像した場合の固体撮像素子の出力
が、全て垂直入射の受光素子の出力と同じになるよう
に、シェーディング補正係数を設定し、予めＲＯＭに記
憶しておく。EXAMPLES Next, examples will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the first embodiment of the image pickup apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a lens, 2 is a solid-state image sensor, 3
Is a preprocessing circuit, 4 is an A / D converter, 5 is a ROM storing shading correction coefficients, and 6 is an arithmetic unit. The shading correction coefficient stored in the ROM 5 is specifically set as follows. The relationship between the luminous flux incident angle of the pixel of the solid-state image sensor 2 and the output level is as shown in FIG. That is, as compared with the central pixel B in which the light beam is vertically incident, the pixels A and C at the end portions are
Since a light beam is incident obliquely on, the amount of light is reduced and the output level is also reduced. In order to correct this decrease, as shown in FIG. 3, by setting the correction coefficient so as to change depending on the incident angle of the light flux, it is possible to prevent the output from decreasing due to the incident angle. Shading can be corrected by two-dimensionally applying the correction coefficient as shown in FIG. 3 to the entire solid-state image sensor at the design stage of the optical system and storing it in the ROM 5. In other words, the relationship between the incident angle of the light beam incident on each light-receiving element of the solid-state image sensor and the output relationship is derived, and based on this relationship, the output of the solid-state image sensor when capturing a subject with uniform brightness such as a white light source is all vertical The shading correction coefficient is set so as to be the same as the output of the incident light receiving element, and is stored in the ROM in advance.
【００１５】次に、図１に示した第１実施例の動作につ
いて説明する。光が入射すると、レンズ１によって集光
された光束は、固体撮像素子２に結像する。この映像デ
ータは電気信号に変換された後、プリプロセス回路３を
介してＡ／Ｄ変換器４に入力される。このＡ／Ｄ変換器
４によりディジタル化された映像信号は、シェーディン
グ補正係数が記憶されているＲＯＭ５の出力と、演算器
６内で演算処理されて、シェーディング補正された映像
信号が得られる。Next, the operation of the first embodiment shown in FIG. 1 will be described. When light is incident, the light flux condensed by the lens 1 forms an image on the solid-state image sensor 2. This video data is converted into an electric signal and then input to the A / D converter 4 via the preprocessing circuit 3. The video signal digitized by the A / D converter 4 is subjected to arithmetic processing in the output of the ROM 5 in which the shading correction coefficient is stored and in the arithmetic unit 6 to obtain a shading-corrected video signal.
【００１６】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。この実施例は、第１実施例におけるレンズと固体撮
像素子とからなる撮像部が取り外し交換可能になってお
り、異なる入射角特性を有する撮像部が接続された場合
でも、その撮像部に適したシェーディング補正係数をＲ
ＯＭより出力するように構成したものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is suitable for the image pickup unit including the lens and the solid-state image pickup device in the first embodiment, which is detachable and replaceable, even when the image pickup units having different incident angle characteristics are connected. Shading correction coefficient is R
It is configured to output from the OM.
【００１７】図４は、本実施例に係る撮像装置のブロッ
ク構成図であり、図１に示した第１実施例と同一又は対
応する部材には、同一符号を付して示している。図４に
おいて、11は取り外し交換可能な撮像部、12は撮像部11
と信号処理部を接続するコネクタ部、13は撮像部の種別
を判別する撮像部判別回路、14は補正係数用ＲＯＭであ
る。図５は、補正係数用ＲＯＭ14の概略構成を示す図
で、交換される撮像部の機種数だけのシェーディング補
正係数のテーブルを用意しておき、撮像部判別回路13か
らの判別信号に従って、該当する撮像部のシェーディン
グ補正係数を選択するように構成されている。FIG. 4 is a block diagram of the image pickup apparatus according to the present embodiment. The same or corresponding members as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In FIG. 4, reference numeral 11 denotes a detachable and replaceable image pickup unit, and 12 denotes an image pickup unit 11
A reference numeral 13 is a connector section for connecting the signal processing section and the signal processing section, 13 is an image pickup section discrimination circuit for discriminating the type of the image pickup section, and 14 is a correction coefficient ROM. FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the correction coefficient ROM 14, in which tables of shading correction coefficients corresponding to the number of models of the image pickup units to be exchanged are prepared in advance, and the shading correction coefficient tables are applied according to the discrimination signal from the image pickup unit discrimination circuit 13. It is configured to select the shading correction coefficient of the imaging unit.
【００１８】このように構成されている第２実施例にお
いて、撮像部11の機種を交換して、その撮像部11をコネ
クタ部12に接続すると、撮像部判別回路13により撮像部
11の機種が判別され、その判別信号に従って、補正係数
用ＲＯＭ14のシェーディング補正係数が自動的に選択さ
れ、演算器６によってシェーディング補正が行われる。In the second embodiment thus constructed, when the model of the image pickup section 11 is exchanged and the image pickup section 11 is connected to the connector section 12, the image pickup section discrimination circuit 13 causes the image pickup section 11
The 11 models are discriminated, the shading correction coefficient of the correction coefficient ROM 14 is automatically selected according to the discrimination signal, and the shading correction is performed by the arithmetic unit 6.
【００１９】なお、上記実施例において、撮像部判別回
路を設けない場合でも、ＲＯＭのシェーディング補正係
数のデータテーブルを手動で選択するように構成するこ
とができる。また、本実施例においては、コネクタ部12
によって取り外し交換可能に接続される撮像部11は、異
なる入射角特性を有する構成となっているが、撮像部11
が信号処理部に固定化されていて、光学系を調整するこ
とによって、異なる入射角特性を有するものとなるよう
に構成されている場合でも、その調整された各光学系の
状態に対応したシェーディング補正係数に、選択・変更
させるように構成することが可能なことは、言うまでも
ないことである。In the above embodiment, the shading correction coefficient data table of the ROM can be manually selected even if the image pickup section discrimination circuit is not provided. Further, in this embodiment, the connector portion 12
The image pickup unit 11 that is detachably and removably connected has a configuration having different incident angle characteristics.
Is fixed to the signal processing unit, and even if the optical system is adjusted to have different incident angle characteristics, the shading corresponding to the adjusted state of each optical system. It goes without saying that the correction coefficient can be configured to be selected and changed.
【００２０】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。本実施例は、補色フィルタ配列の色フィルタアレイ
を施した撮像部を用いて得られる色差線順次方式による
２つの色差信号それぞれに、第１実施例に示したと同様
なシェーディング補正手段を設けるようにしたものであ
る。図６は、補色フィルタ配列の色フィルタアレイを示
しており、このような色フィルタアレイを施した撮像部
を用いた色差線順次方式では、上下の２画素を混合し、
フィールド読み出し動作を行うようになっている。そし
て、撮像部からの出力信号をＹＣ分離回路に入力するこ
とにより、差信号として次に示す色差信号Ｃ1 ，Ｃ2 が
得られる。 Ｃ1 ＝（Ｙe ＋Ｍg ）−（Ｃy ＋Ｇ）＝２Ｒ−Ｇ Ｃ2 ＝（Ｃy ＋Ｍg ）−（Ｙe ＋Ｇ）＝Ｇ−２Ｂ この場合、読み出し方法が複雑になるため、配線構造も
複雑化し、固体撮像素子の各受光素子間の配線が光束の
入射角によっては、光量低下の原因となることがある。Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a shading correction means similar to that shown in the first embodiment is provided for each of two color difference signals by the color difference line-sequential method obtained by using an image pickup section having a color filter array of a complementary color filter array. It was done. FIG. 6 shows a color filter array having a complementary color filter array. In the color difference line sequential method using an image pickup section provided with such a color filter array, upper and lower two pixels are mixed,
A field read operation is performed. Then, by inputting the output signal from the image pickup section to the YC separation circuit, the following color difference signals C 1 and C 2 are obtained as difference signals. C 1 = (Ye + Mg) - (Cy + G) = 2R-G C 2 = (Cy + Mg) - (Ye + G) = G-2B this case, since the reading method is complicated, even complicated wiring structure, solid Depending on the incident angle of the light beam, the wiring between the light receiving elements of the image sensor may cause a decrease in the light amount.
【００２１】次に、その問題点の具体例を図７に基づい
て説明する。図７において、21は配線、22は層間絶縁
膜、23ａ，23ｂは受光素子である。入射角が垂直な光束
24の場合は、配線21の影響は全くない。ところが斜めに
入射した光束25の場合は、受光素子23ａの受光量は受光
素子23ｂの受光量に比べて、配線21が障害になるため、
垂直入射の部分と同じ光量が入射しても、色差出力に差
が発生する。例えば、前述の色フィルタアレイによれ
ば、受光素子23ａがＹe あるいはＭg ，受光素子23ｂが
Ｃy あるいはＧということになり、各補色には次のよう
な関係がある。 Ｙe ＝Ｒ＋Ｇ Ｍg ＝Ｒ＋Ｂ Ｃy ＝Ｂ＋Ｇ したがって、受光素子23ａに対応するＹe ，Ｍg の出力
が低下するということは、Ｒの出力が特に低下すること
になる。もちろん逆の入射角の場合は、特にＢが影響す
る。この結果、入射角の違いによりカラーシェーディン
グ現象（部分変色現象）を引き起こす。Next, a specific example of the problem will be described with reference to FIG. In FIG. 7, 21 is a wiring, 22 is an interlayer insulating film, and 23a and 23b are light receiving elements. Light flux with a normal incident angle
In the case of 24, there is no influence of the wiring 21. However, in the case of the obliquely incident light flux 25, the amount of light received by the light receiving element 23a is an obstacle to the wiring 21 as compared with the amount of light received by the light receiving element 23b.
Even if the same amount of light as the vertically incident portion is incident, a difference occurs in the color difference output. For example, according to the color filter array described above, the light receiving element 23a is Ye or Mg, and the light receiving element 23b is Cy or G, and the complementary colors have the following relationships. Ye = R + G Mg = R + B Cy = B + G Therefore, the decrease in the outputs of Ye and Mg corresponding to the light receiving element 23a means the decrease in the output of R in particular. Of course, when the incident angle is opposite, B particularly affects. As a result, a color shading phenomenon (partial color change phenomenon) is caused due to the difference in the incident angle.
【００２２】そこで、本実施例では、図８に示すよう
に、第１の色差信号Ｃ1 用ＲＯＭ33とと第２の色差信号
Ｃ2 用ＲＯＭ34を設け、Ｙ／Ｃ分離回路31及び同時化回
路32を経て得られる各色差信号Ｃ1 ，Ｃ2 に対して、各
ＲＯＭ33，34より読み出した補正係数を用いて演算器3
5，36で演算処理して、シェーディング補正された色差
信号Ｃ1 ′，Ｃ2 ′を得るようになっている。Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, a ROM 33 for the first color difference signal C 1 and a ROM 34 for the second color difference signal C 2 are provided, and the Y / C separation circuit 31 and the synchronization circuit are provided. The color difference signals C 1 and C 2 obtained via 32 are calculated by using the correction coefficients read from the ROMs 33 and 34.
The shading-corrected color difference signals C 1 ′ and C 2 ′ are obtained by performing arithmetic processing at 5 and 36.
【００２３】それぞれのＲＯＭ33，34は異なった補正係
数を備えているが、例えば、色差信号Ｃ1 の固体撮像素
子のＡ，Ｂ，Ｃ各点付近の受光素子の補正係数は、その
光束の入射角から図９の（Ａ）に示すような関係に設定
し、色差信号Ｃ2 のＡ，Ｂ，Ｃ各点付近の受光素子の補
正係数は、同じくその入射角から図９の（Ｂ）に示すよ
うな関係に設定する。この結果、上記のように固体撮像
素子の配線パターン等に影響されることなく、部分変色
現象を防ぐことができる。Although the ROMs 33 and 34 have different correction coefficients, for example, the correction coefficients of the light receiving elements near the points A, B, and C of the solid-state image pickup device of the color difference signal C 1 are incident on the light flux. From the angle, the relationship shown in FIG. 9A is set, and the correction coefficient of the light receiving element near each point A, B and C of the color difference signal C 2 is changed from the incident angle to FIG. 9B. Set the relationship as shown. As a result, the partial discoloration phenomenon can be prevented without being affected by the wiring pattern of the solid-state image sensor as described above.
【００２４】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。本実施例は、第３実施例におけるシェーディング補
正を色差信号Ｃ1 ，Ｃ2 に対してではなく、マトリクス
処理後のＲＧＢ原色信号のそれぞれに対して行うように
構成したものである。図10は本実施例に係る撮像装置を
一部省略して示すブロック構成図である。図10におい
て、41はＹ／Ｃ分離回路、42は同時化回路、43はマトリ
クス回路、44はＲ信号用ＲＯＭ、45はＧ信号用ＲＯＭ、
46はＢ信号用ＲＯＭ、47〜49は演算器である。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the shading correction in the third embodiment is performed not for the color difference signals C 1 and C 2 , but for each of the RGB primary color signals after the matrix processing. FIG. 10 is a block diagram showing the image pickup apparatus according to the present embodiment with a part thereof omitted. In FIG. 10, 41 is a Y / C separation circuit, 42 is a synchronization circuit, 43 is a matrix circuit, 44 is an R signal ROM, 45 is a G signal ROM,
Reference numeral 46 is a B signal ROM, and 47 to 49 are arithmetic units.
【００２５】このように構成された第４実施例におい
て、色フィルタアレイを用いた単板式の固体撮像装置か
ら出力される映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路41によって輝
度信号Ｙと色差信号Ｃ1 ／Ｃ2 に分離される。このうち
色差信号Ｃ1 ，Ｃ2 は同時化回路42によって同時化され
て、輝度信号Ｙと共にマトリクス回路43に入力される。
そして、このマトリクス回路43で映像信号はＲＧＢ原色
信号に復調されるが、本実施例は、このＲＧＢ原色信号
に対してシェーディング補正を行うために、それぞれの
ＲＯＭ44，45，46には、図示しない異なった補正係数が
設定し格納されている。この結果、本実施例においても
第３実施例と同様に、固体撮像素子の入射角違いに影響
されることなく部分変色現象を抑えることができる。In the fourth embodiment thus constructed, the video signal output from the single-plate type solid-state image pickup device using the color filter array is the luminance signal Y and the color difference signal C 1 by the Y / C separation circuit 41. It is separated into / C 2. Of these, the color difference signals C 1 and C 2 are synchronized by the synchronizing circuit 42 and input to the matrix circuit 43 together with the luminance signal Y.
Then, the matrix circuit 43 demodulates the video signal into RGB primary color signals, but in the present embodiment, the ROM primary color signals are not shown in the ROMs 44, 45 and 46 in order to perform shading correction. Different correction factors are set and stored. As a result, also in the present embodiment, similar to the third embodiment, the partial color change phenomenon can be suppressed without being affected by the difference in the incident angle of the solid-state image pickup element.
【００２６】なお、上記第３及び第４実施例において
も、撮像光学系を取り外し可能に配置して、第２実施例
に示した構成を併用することができる。In the third and fourth embodiments as well, the image pickup optical system can be removably arranged and the configuration shown in the second embodiment can be used together.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
請求項１記載の発明によれば、記憶手段に記憶されてい
るシェーディング補正係数は、固体撮像素子を構成する
各受光素子の入射角と出力レベルの関係から導き出され
て予め設定されており、光束の入射角の違いによる固体
撮像素子の輝度出力むらを原因とするシェーディングを
補正することができ、したがって従来のように各装置毎
にシェーディング状態の背景の画面を初期段階において
記憶手段に書き込む必要がないほか、回路も簡素化する
ことができる。また請求項２及び３記載の発明によれ
ば、補色フィルタ配列の色フィルタアレイを用いた色差
線順次方式の撮像装置において、光束の入射角の違いを
原因とする部分変色現象を、色差信号への補正あるいは
ＲＧＢ原色信号への補正を施すことにより防止すること
ができる。また請求項４記載の発明によれば、請求項１
〜３記載の撮像装置において、撮像部を取り外し交換可
能に構成し、各撮像部毎の入射光特性に適したシェーデ
ィング補正係数を記憶させている記憶手段より、各撮像
部毎に最適なシェーディング補正を行うことが可能とな
る。As described above on the basis of the embodiments,
According to the first aspect of the present invention, the shading correction coefficient stored in the storage means is set in advance by being derived from the relationship between the incident angle and the output level of each light receiving element forming the solid-state image sensor. It is possible to correct the shading caused by the unevenness in the luminance output of the solid-state image sensor due to the difference in the incident angle of the light. Therefore, it is necessary to write the background screen in the shading state for each device in the storage unit at the initial stage as in the conventional case. Besides, the circuit can be simplified. According to the second and third aspects of the present invention, in the color difference line-sequential type imaging device using the color filter array of the complementary color filter array, the partial color change phenomenon caused by the difference in the incident angle of the light flux is converted into the color difference signal. Can be prevented by performing the correction of 1 or the correction of the RGB primary color signals. According to the invention of claim 4, claim 1
In the image pickup apparatus described in any one of 3 to 3, the image pickup unit is configured to be detachable and replaceable, and a storage unit that stores a shading correction coefficient suitable for an incident light characteristic of each image pickup unit is optimized for each image pickup unit. It becomes possible to do.
【図１】本発明に係る撮像装置の第１実施例を示すブロ
ック構成図である。FIG. 1 is a block configuration diagram showing a first embodiment of an image pickup apparatus according to the present invention.
【図２】固体撮像素子の受光素子の入射角と出力レベル
との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an incident angle of a light receiving element of a solid-state image sensor and an output level.
【図３】固体撮像素子の受光素子の入射角と補正係数と
の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an incident angle of a light receiving element of a solid-state image sensor and a correction coefficient.
【図４】本発明の第２実施例を示すブロック構成図であ
る。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図５】図４に示した第２実施例における補正係数用Ｒ
ＯＭの構成を示す図である。FIG. 5 is a correction coefficient R in the second embodiment shown in FIG.
It is a figure which shows the structure of OM.
【図６】補色フィルタ配列の色フィルタアレイを示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing a color filter array of a complementary color filter array.
【図７】補色フィルタ配列の色フィルタアレイを用いた
色差線順次方式の撮像装置において、入射角の差異によ
るカラーシェーディング現象の発生態様を示す説明図で
ある。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a mode of occurrence of a color shading phenomenon due to a difference in incident angle in an image pickup apparatus of a color difference line sequential system using a color filter array having a complementary color filter array.
【図８】本発明の第３実施例を示すブロック構成図であ
る。FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図９】図８に示した第３実施例における第１及び第２
色差信号用補正特性を示す図である。9 is a first and second example of the third embodiment shown in FIG.
It is a figure which shows the correction characteristic for color difference signals.
【図10】本発明の第４実施例を示すブロック構成図であ
る。FIG. 10 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図11】従来のシェーディング補正方法を示す説明図で
ある。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a conventional shading correction method.
【図12】図11に示した従来のシェーディング補正方法の
動作ステップを示すフローチャートである。12 is a flowchart showing operation steps of the conventional shading correction method shown in FIG. 11.
【図13】図11に示した従来のシェーディング補正方法の
動作ステップを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing operation steps of the conventional shading correction method shown in FIG. 11.
１ レンズ ２ 固体撮像素子 ３ プリプロセス回路 ４ Ａ／Ｄ変換器 ５ 補正係数用ＲＯＭ ６ 演算器 11 撮像部 12 コネクタ部 13 撮像部判別回路 14 補正係数用ＲＯＭ 21 配線 22 層間絶縁膜 23ａ，23ｂ 受光素子 24 垂直光束 25 傾斜光束 31 Ｙ／Ｃ分離回路 32 同時化回路 33 第１色差信号用ＲＯＭ 34 第２色差信号用ＲＯＭ 35，36 演算器 41 Ｙ／Ｃ分離回路 42 同時化回路 43 マトリクス回路 44 Ｒ信号用ＲＯＭ 45 Ｇ信号用ＲＯＭ 46 Ｂ信号用ＲＯＭ 47，48，49 演算器 1 lens 2 solid-state image sensor 3 pre-processing circuit 4 A / D converter 5 ROM for correction coefficient 6 calculator 11 image pickup section 12 connector section 13 image pickup section discrimination circuit 14 correction coefficient ROM 21 wiring 22 interlayer insulating film 23a, 23b light receiving Element 24 Vertical light flux 25 Inclined light flux 31 Y / C separation circuit 32 Simultaneous circuit 33 First color difference signal ROM 34 Second color difference signal ROM 35, 36 Operator 41 Y / C separation circuit 42 Simultaneous circuit 43 Matrix circuit 44 R signal ROM 45 G signal ROM 46 B signal ROM 47, 48, 49 Operation unit
Claims (4)
像された被写体を電気信号に変換する固体撮像素子と、
該固体撮像素子から出力される電気信号をテレビジョン
信号に変換する映像信号処理回路とを有する撮像装置に
おいて、シェーディング補正係数を記憶する手段と、該
記憶手段から読み出されるシェーディング補正係数と前
記固体撮像素子からＡ／Ｄ変換手段を介して出力される
ディジタル映像信号とを演算処理する演算手段とからな
るシェーディング補正回路を備え、前記記憶手段に記憶
されているシェーディング補正係数は、前記固体撮像素
子を構成する各受光素子に入射する光束の入射角に基づ
いて設定されていることを特徴とする撮像装置。1. An imaging optical system, and a solid-state imaging device for converting a subject imaged through the imaging optical system into an electric signal.
In an image pickup apparatus having an image signal processing circuit for converting an electric signal output from the solid-state image pickup device into a television signal, a unit for storing a shading correction coefficient, a shading correction coefficient read from the storage unit, and the solid-state image pickup unit. A shading correction circuit is provided, which comprises an arithmetic means for arithmetically processing a digital video signal output from the element through the A / D conversion means, and the shading correction coefficient stored in the storage means is the same as that of the solid-state image pickup element. An image pickup device, wherein the image pickup device is set based on an incident angle of a light beam incident on each of the light receiving elements.
像される被写体を電気信号に変換する補色フィルタ配列
の色フィルタアレイを備えた固体撮像素子と、該固体撮
像素子から出力される電気信号から得られた色分離され
た第１及び第２の色差信号をテレビジョン信号に変換す
る色差線順次方式の映像信号処理回路とを有する撮像装
置において、前記第１及び第２の色差信号に対するシェ
ーディング補正係数を記憶する第１及び第２の記憶手段
と、該第１及び第２の記憶手段から読み出される各シェ
ーディング補正係数と前記第１及び第２の色差信号とを
演算処理する第１及び第２の演算処理手段とを備え、前
記第１及び第２の記憶手段に記憶されているシェーディ
ング補正係数は、前記固体撮像素子を構成する各受光素
子に入射する光束の入射角に基づいて設定されているこ
とを特徴とする撮像装置。2. A solid-state image sensor including an image-capturing optical system, a color filter array having a complementary color filter array for converting an object imaged through the image-capturing optical system into an electric signal, and an output from the solid-state image sensor. An image pickup apparatus having a color difference line-sequential video signal processing circuit for converting color-separated first and second color-difference signals obtained from an electric signal into a television signal, the first and second color differences First and second storage means for storing shading correction coefficients for the signals, and arithmetic processing for each shading correction coefficient read from the first and second storage means and the first and second color difference signals The shading correction coefficient, which is provided in the first and second storage means, includes the first and second arithmetic processing means, An imaging device, wherein the imaging device is set based on an incident angle.
像される被写体を電気信号に変換する補色フィルタ配列
の色フィルタアレイを備えた固体撮像素子と、該固体撮
像素子から出力される電気信号から得られた色分離され
た第１及び第２の色差信号をテレビジョン信号に変換す
る色差線順次方式の映像信号処理回路とを有する撮像装
置において、前記第１及び第２の色差信号をマトリクス
処理によりＲＧＢ原色信号に復調する色復調回路と、該
ＲＧＢ原色信号に対するシェーディング補正係数を記憶
する第１，第２及び第３の記憶手段から読み出される各
シェーディング補正係数と前記ＲＧＢ原色信号とを演算
処理する第１，第２及び第３の演算手段とを備え、前記
第１，第２及び第３の記憶手段に記憶されているシェー
ディング補正係数は、前記固体撮像素子を構成する各受
光素子に入射する光束の入射角に基づいて設定されてい
ることを特徴とする撮像装置。3. A solid-state imaging device comprising an imaging optical system, a color filter array having a complementary color filter array for converting an object imaged through the imaging optical system into an electric signal, and an output from the solid-state imaging device. An image pickup apparatus having a color difference line-sequential video signal processing circuit for converting color-separated first and second color-difference signals obtained from an electric signal into a television signal, the first and second color differences A color demodulation circuit that demodulates the signals into RGB primary color signals by matrix processing, each shading correction coefficient read from the first, second and third storage means that stores shading correction coefficients for the RGB primary color signals, and the RGB primary color signals. And a shading correction coefficient stored in the first, second and third storage means. The imaging device is set based on an incident angle of a light beam incident on each light receiving element that constitutes the solid-state imaging element.
成すると共に、前記撮像光学系の種別を判別する手段と
を備え、前記シェーディング記憶手段は前記撮像光学系
の種別に対応するシェーディング補正係数を記憶し、前
記判別手段からの判別信号に基づいて各撮像光学系の種
別に対応するシェーディング補正係数が読み出されるよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の撮像装置。4. The imaging optical system is configured to be removable and replaceable, and means for determining the type of the imaging optical system is provided, wherein the shading storage means stores a shading correction coefficient corresponding to the type of the imaging optical system. 4. The shading correction coefficient corresponding to the type of each image pickup optical system is stored and read out based on a determination signal from the determination means. The imaging device described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107078A JPH08279902A (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107078A JPH08279902A (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08279902A true JPH08279902A (en) | 1996-10-22 |
Family
ID=14449928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7107078A Pending JPH08279902A (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08279902A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008085388A (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Fujifilm Corp | Imaging apparatus |
| US7471808B2 (en) | 1999-06-30 | 2008-12-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing device, image processing apparatus and method, and memory medium |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP7107078A patent/JPH08279902A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7471808B2 (en) | 1999-06-30 | 2008-12-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing device, image processing apparatus and method, and memory medium |
| JP2008085388A (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Fujifilm Corp | Imaging apparatus |
| US8018506B2 (en) | 2006-09-25 | 2011-09-13 | Fujifilm Corporation | Image taking apparatus with shading correction |
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