JPH09130813A - マルチメディア対応可能なｃｃｄカメラシステム - Google Patents
マルチメディア対応可能なｃｃｄカメラシステムInfo
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- JPH09130813A JPH09130813A JP8251792A JP25179296A JPH09130813A JP H09130813 A JPH09130813 A JP H09130813A JP 8251792 A JP8251792 A JP 8251792A JP 25179296 A JP25179296 A JP 25179296A JP H09130813 A JPH09130813 A JP H09130813A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/135—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ディジタル信号処理とのインタフェ−スの時必
要な周波数の変換作業なしで映像処理できるマルチメデ
ィア用ＣＣＤカメラシステムを提供する。 【解決手段】レンズ部１０、プリズム２０で集光された
光学信号が周波数により分散され、国際標準規格に合う
有効画素数と補色ストライプパターンの互いに違うカラ
ーフィルタアレイを持つＣＣＤ１（３０），ＣＣＤ２
（３１）で結像され電気的な信号に変換され、第１，第
２サンプリング／ホールディング器４０，４１で各映像
信号からノイズなど不必要な信号が除去され、第１，第
２アナログ−ディジタル変換器５０，５１で各アナログ
映像信号がディジタル映像信号に変換され、ＣＣＤ映像
信号処理器６０で第１、第２アナログ／ディジタル変換
器５０，５１の出力信号の合と差が算出され輝度信号と
色信号とが生成され出力される。
要な周波数の変換作業なしで映像処理できるマルチメデ
ィア用ＣＣＤカメラシステムを提供する。 【解決手段】レンズ部１０、プリズム２０で集光された
光学信号が周波数により分散され、国際標準規格に合う
有効画素数と補色ストライプパターンの互いに違うカラ
ーフィルタアレイを持つＣＣＤ１（３０），ＣＣＤ２
（３１）で結像され電気的な信号に変換され、第１，第
２サンプリング／ホールディング器４０，４１で各映像
信号からノイズなど不必要な信号が除去され、第１，第
２アナログ−ディジタル変換器５０，５１で各アナログ
映像信号がディジタル映像信号に変換され、ＣＣＤ映像
信号処理器６０で第１、第２アナログ／ディジタル変換
器５０，５１の出力信号の合と差が算出され輝度信号と
色信号とが生成され出力される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマルチメディア対応
可能なＣＣＤカメラシステムに関し、より詳細に言う
と、ディジタル信号処理とのインタフェース時必要な周
波数変換作業なしでもシステム構成ができるようにＣＣ
Ｄの縦横比を国際規格に合わせて定め、補色のストライ
プパターンの２個のＣＣＤに換えて構成することにより
輝度信号の水平解像度及び色信号の垂直解像度を向上さ
せたマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシステムに
関する。
可能なＣＣＤカメラシステムに関し、より詳細に言う
と、ディジタル信号処理とのインタフェース時必要な周
波数変換作業なしでもシステム構成ができるようにＣＣ
Ｄの縦横比を国際規格に合わせて定め、補色のストライ
プパターンの２個のＣＣＤに換えて構成することにより
輝度信号の水平解像度及び色信号の垂直解像度を向上さ
せたマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシステムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、添付された図面を参照して従来の
ＣＣＤカメラシステムに対して説明する。
ＣＣＤカメラシステムに対して説明する。
【０００３】図１は従来ＣＣＤカメラシステムのプロッ
ク図である。
ク図である。
【０００４】図１に図示されているように従来のＣＣＤ
カメラシステムの構成は、被写体の光学信号を集光する
レンズ部（１０）と、前記レンズから集光された光学信
号が結像されれば結像された光学信号を電気的な信号に
変換させるＣＣＤ（１１）と、前記ＣＣＤ（１１）から
出力された映像信号からノイズなど不必要な信号を除去
するためのサンプリング及びホールディング機能を遂行
するサンプリング／ホールディング器（１２）と、前記
サンプリング／ホールディング機（１２）から出力され
るアナログ映像信号をディジタル信号処理のためのディ
ジタル映像信号に変換させるアナログ／ディジタル変換
器（１３）と、前記アナログ−ディジタル変換器（１
３）の出力信号の一周期（１Ｈ）遅延された信号を貯蔵
する第１ラインメモリ（１４）と、前記第１ラインメモ
リ（１４）に貯蔵された信号の一周期（１Ｈ）遅延され
た信号を貯蔵する第２ラインメモリ（１５）と、前記第
１ラインメモリ（１４）に貯蔵された信号を利用して輝
度信号（Ｙ）を生成する輝度信号生成器（１６）と、前
記アナログ−ディジタル変換器（１３）の出力信号、第
１ラインメモリ（１４）及び第２ラインメモリ（１５）
に貯蔵された信号が入力され、内部の色差信号マトリク
スを利用して色信号（Ｃｒ，Ｃｂ）を生成する色信号生
成器（１７）とからなっている。
カメラシステムの構成は、被写体の光学信号を集光する
レンズ部（１０）と、前記レンズから集光された光学信
号が結像されれば結像された光学信号を電気的な信号に
変換させるＣＣＤ（１１）と、前記ＣＣＤ（１１）から
出力された映像信号からノイズなど不必要な信号を除去
するためのサンプリング及びホールディング機能を遂行
するサンプリング／ホールディング器（１２）と、前記
サンプリング／ホールディング機（１２）から出力され
るアナログ映像信号をディジタル信号処理のためのディ
ジタル映像信号に変換させるアナログ／ディジタル変換
器（１３）と、前記アナログ−ディジタル変換器（１
３）の出力信号の一周期（１Ｈ）遅延された信号を貯蔵
する第１ラインメモリ（１４）と、前記第１ラインメモ
リ（１４）に貯蔵された信号の一周期（１Ｈ）遅延され
た信号を貯蔵する第２ラインメモリ（１５）と、前記第
１ラインメモリ（１４）に貯蔵された信号を利用して輝
度信号（Ｙ）を生成する輝度信号生成器（１６）と、前
記アナログ−ディジタル変換器（１３）の出力信号、第
１ラインメモリ（１４）及び第２ラインメモリ（１５）
に貯蔵された信号が入力され、内部の色差信号マトリク
スを利用して色信号（Ｃｒ，Ｃｂ）を生成する色信号生
成器（１７）とからなっている。
【０００５】前記のように構成されている従来のＣＣＤ
カメラシステムの動作は次の通りである。
カメラシステムの動作は次の通りである。
【０００６】単板式ＣＣＤ利用した色信号処理において
色を復元するためには一つの画素だけでなく互いに独立
した色成分を含む画素を持たなければならず、最近では
この中でも分光感度特性が一番良い補色フィルタ方式
（マジェンタ（Ｍｇ），シアン（Ｃｙ），イエロー（Ｙ
ｅ），グリーン（Ｇ））の色成分を利用したフィルタ方
式）を使用している。
色を復元するためには一つの画素だけでなく互いに独立
した色成分を含む画素を持たなければならず、最近では
この中でも分光感度特性が一番良い補色フィルタ方式
（マジェンタ（Ｍｇ），シアン（Ｃｙ），イエロー（Ｙ
ｅ），グリーン（Ｇ））の色成分を利用したフィルタ方
式）を使用している。
【０００７】ここで単板式ＣＣＤのカラーフィルタアレ
イパターンを見ると、水平的には‘マジェンタ＋シア
ン’、‘グリーン＋シアン’成分を持つライン（Ｓ１）
と、‘グリーン＋イエロー’、‘マジェンタ＋イエロ
ー’成分を持つライン（Ｓ２）が反復されている。
イパターンを見ると、水平的には‘マジェンタ＋シア
ン’、‘グリーン＋シアン’成分を持つライン（Ｓ１）
と、‘グリーン＋イエロー’、‘マジェンタ＋イエロ
ー’成分を持つライン（Ｓ２）が反復されている。
【０００８】ここで垂直的に前記‘マジェンタ＋シア
ン’、‘グリーン＋イエロー’成分がＮ番目のライン画
素とすれば‘グリーン＋シアン’、‘マジェンタ＋イエ
ロー’成分は（Ｎ−１）番目または（Ｎ＋１）番目のラ
イン画素と言える。
ン’、‘グリーン＋イエロー’成分がＮ番目のライン画
素とすれば‘グリーン＋シアン’、‘マジェンタ＋イエ
ロー’成分は（Ｎ−１）番目または（Ｎ＋１）番目のラ
イン画素と言える。
【０００９】また、垂直的に奇数フィールドと偶数フィ
ールドに区分されていて各フィールドによりライン（Ｓ
１，Ｓ２）の画素成分が変わるようになる。
ールドに区分されていて各フィールドによりライン（Ｓ
１，Ｓ２）の画素成分が変わるようになる。
【００１０】前記のようにＣＣＤのカラーフィルタアレ
イは水平垂直的に一つの画素あるいは一つのラインごと
に順次的な構造を持っているので、レッド（Ｒ），グリ
ーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）の色信号を生成するためには
前記カラーフィールドアレイにある互いに隣接した画素
らを利用して水平垂直的補間処理が必要となり、特に垂
直的な補間処理のためには図１に図示された二つのライ
ンメモリ（１４，１５）を使用して現在入力される映像
信号の一周期（１Ｈ）遅延された信号と二周期（２Ｈ）
遅延された信号を各々保持し、一周期（１Ｈ）遅延され
た信号を中心に現在入力される映像信号と二周期（２
Ｈ）遅延された信号とにより補間処理をするようにな
る。
イは水平垂直的に一つの画素あるいは一つのラインごと
に順次的な構造を持っているので、レッド（Ｒ），グリ
ーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）の色信号を生成するためには
前記カラーフィールドアレイにある互いに隣接した画素
らを利用して水平垂直的補間処理が必要となり、特に垂
直的な補間処理のためには図１に図示された二つのライ
ンメモリ（１４，１５）を使用して現在入力される映像
信号の一周期（１Ｈ）遅延された信号と二周期（２Ｈ）
遅延された信号を各々保持し、一周期（１Ｈ）遅延され
た信号を中心に現在入力される映像信号と二周期（２
Ｈ）遅延された信号とにより補間処理をするようにな
る。
【００１１】言い換えると、図１に図示されているよう
にＣＣＤ（１１）の出力信号はサンプリング／ホールデ
ィング器（１２）を経てアナログ／ディジタル変換器
（１３）を通じて量子化される。量子化されたＣＣＤ
（１１）信号は二つのラインメモリ（１４，１５）を通
じて３ラインが同時化されて水平及び垂直補間による色
信号生成が可能になる。
にＣＣＤ（１１）の出力信号はサンプリング／ホールデ
ィング器（１２）を経てアナログ／ディジタル変換器
（１３）を通じて量子化される。量子化されたＣＣＤ
（１１）信号は二つのラインメモリ（１４，１５）を通
じて３ラインが同時化されて水平及び垂直補間による色
信号生成が可能になる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような単板式ＣＣＤの信号処理方式は経済的にコストダ
ウン効果は上げられるが、単板式を使っても輝度及び色
信号の情報を全て含んでいるためには一つの画素独立で
はいかなる情報にもならず周囲の隣接した互いに違う色
の情報を持っている画素らの情報を水平、垂直的に補間
することにより得られるので、輝度信号の解像度の低下
はもちろん、色信号の画質劣化などの問題点がある。前
述したように現在のカメラシステムでは補色パターンの
単板式ＣＣＤを利用して信号処理をしているが、これは
解像度側面で国際規格で定められたＣＣＩＲ６０１フォ
ーマット（横×縦：７２０×４８０）の解像度を満足さ
せることができなくなる。
ような単板式ＣＣＤの信号処理方式は経済的にコストダ
ウン効果は上げられるが、単板式を使っても輝度及び色
信号の情報を全て含んでいるためには一つの画素独立で
はいかなる情報にもならず周囲の隣接した互いに違う色
の情報を持っている画素らの情報を水平、垂直的に補間
することにより得られるので、輝度信号の解像度の低下
はもちろん、色信号の画質劣化などの問題点がある。前
述したように現在のカメラシステムでは補色パターンの
単板式ＣＣＤを利用して信号処理をしているが、これは
解像度側面で国際規格で定められたＣＣＩＲ６０１フォ
ーマット（横×縦：７２０×４８０）の解像度を満足さ
せることができなくなる。
【００１３】また、これまでのＣＣＤカメラシステムは
既存のアナログ信号処理システムに適用できるように設
計されたので、ＣＣＤの縦横比をノーマル用あるいはハ
イバンド用（ＨＩ８）に使用してきた。ここで前記ノー
マル用は有効画素数が２５万個、サンプリング周波数
（ｆｓ）が９．５４５ＭＨｚであり、ハイバンド用は有
効画素数が３８万個、サンプリング周波数（ｆｓ）が１
４．３ＭＨｚであるＣＣＤを指す。
既存のアナログ信号処理システムに適用できるように設
計されたので、ＣＣＤの縦横比をノーマル用あるいはハ
イバンド用（ＨＩ８）に使用してきた。ここで前記ノー
マル用は有効画素数が２５万個、サンプリング周波数
（ｆｓ）が９．５４５ＭＨｚであり、ハイバンド用は有
効画素数が３８万個、サンプリング周波数（ｆｓ）が１
４．３ＭＨｚであるＣＣＤを指す。
【００１４】前記サンプリング周波数（ｆｓ）はアナロ
グシステムでは別に重要な意味を持たないが、最近の映
像信号処理技術がディジタル信号処理に代わることによ
り全ての映像信号処理に関連した映像の横、縦の大きさ
が国際規格（横：縦＝４：３）で定められた時点で、映
像信号のサンプリング周波数の決定は大変重要な意味を
持つ。すなわち、従来のＣＣＤの周波数が現在既に確定
されているディジタル映像信号の国際標準規格（ｆｓ：
１３．５ＭＨｚ）に不適合なので、ディジタル信号処理
とのインタフェース時、必ず周波数変換作業が必要とな
る不便がある。
グシステムでは別に重要な意味を持たないが、最近の映
像信号処理技術がディジタル信号処理に代わることによ
り全ての映像信号処理に関連した映像の横、縦の大きさ
が国際規格（横：縦＝４：３）で定められた時点で、映
像信号のサンプリング周波数の決定は大変重要な意味を
持つ。すなわち、従来のＣＣＤの周波数が現在既に確定
されているディジタル映像信号の国際標準規格（ｆｓ：
１３．５ＭＨｚ）に不適合なので、ディジタル信号処理
とのインタフェース時、必ず周波数変換作業が必要とな
る不便がある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明では
前記のように不便を解決するためのもので信号処理国際
規格に合う縦横比、すなわち有効画素領域が定められた
ＣＣＤを利用して構成することによりディジタル信号処
理とのインタフェース時、必ず必要な周波数の変換作業
なしでも映像処理ができるようにしたマルチメディア対
応可能なＣＣＤカメラシステムを提供することに一番目
の目的がある。
前記のように不便を解決するためのもので信号処理国際
規格に合う縦横比、すなわち有効画素領域が定められた
ＣＣＤを利用して構成することによりディジタル信号処
理とのインタフェース時、必ず必要な周波数の変換作業
なしでも映像処理ができるようにしたマルチメディア対
応可能なＣＣＤカメラシステムを提供することに一番目
の目的がある。
【００１６】また本発明は従来補色パターンの単板式Ｃ
ＣＤを使用することにより生じる輝度信号の解像度低下
及び色信号の画質劣化などの問題点を解決するためのも
ので、ストライプパターンのＣＣＤ、すなわち互いに異
なる色情報をもっているので互いに隣接した画素を利用
した水平、垂直補間処理が要らない二つのＣＣＤに換え
て構成することにより二つのラインメモリを使用しなく
ても信号処理ができるようにし、輝度信号の水平解像度
を国際規格（ＣＣＩＲ６０１フォーマット）水準に上げ
色信号の垂直解像度及び色再現性を向上させたマルチメ
ディア対応可能なＣＣＤカメラシステムを提供すること
に二番目の目的がある。
ＣＤを使用することにより生じる輝度信号の解像度低下
及び色信号の画質劣化などの問題点を解決するためのも
ので、ストライプパターンのＣＣＤ、すなわち互いに異
なる色情報をもっているので互いに隣接した画素を利用
した水平、垂直補間処理が要らない二つのＣＣＤに換え
て構成することにより二つのラインメモリを使用しなく
ても信号処理ができるようにし、輝度信号の水平解像度
を国際規格（ＣＣＩＲ６０１フォーマット）水準に上げ
色信号の垂直解像度及び色再現性を向上させたマルチメ
ディア対応可能なＣＣＤカメラシステムを提供すること
に二番目の目的がある。
【００１７】前記目的を達成するための本発明の構成
は、被写体の光学信号を集光するレンズ部と、前記レン
ズ部により集光された光学信号を周波数により分散させ
て出力する分光手段と、前記分光手段を通じて分散され
た各光学信号が結像されると、結像された光学信号を電
気的な信号に変換させる機能を持ち国際標準規格に合う
有効画素数と補色ストライプパターンの互いに違うカラ
ーフィルタアレイを持つ第１及び第２ＣＣＤと、前記第
１，第２ＣＣＤから出力された各映像信号からノイズな
ど不必要な信号を除去するためのサンプリング及びホー
ルディング機能を遂行する第１及び第２サンプリング／
ホールディング手段と、前記第１及び第２サンプリング
／ホールディング手段から出力される各アナログ映像信
号をディジタル信号処理のためのディジタル映像信号に
変換させる第１及び第２アナログ／ディジタル変換手段
と、前記第１及び第２アナログ／ディジタル変換手段の
各出力信号が入力され、入力された両信号の合と差を算
出して輝度信号と色信号を生成させて出力するＣＣＤ映
像信号処理手段とからなっている。
は、被写体の光学信号を集光するレンズ部と、前記レン
ズ部により集光された光学信号を周波数により分散させ
て出力する分光手段と、前記分光手段を通じて分散され
た各光学信号が結像されると、結像された光学信号を電
気的な信号に変換させる機能を持ち国際標準規格に合う
有効画素数と補色ストライプパターンの互いに違うカラ
ーフィルタアレイを持つ第１及び第２ＣＣＤと、前記第
１，第２ＣＣＤから出力された各映像信号からノイズな
ど不必要な信号を除去するためのサンプリング及びホー
ルディング機能を遂行する第１及び第２サンプリング／
ホールディング手段と、前記第１及び第２サンプリング
／ホールディング手段から出力される各アナログ映像信
号をディジタル信号処理のためのディジタル映像信号に
変換させる第１及び第２アナログ／ディジタル変換手段
と、前記第１及び第２アナログ／ディジタル変換手段の
各出力信号が入力され、入力された両信号の合と差を算
出して輝度信号と色信号を生成させて出力するＣＣＤ映
像信号処理手段とからなっている。
【００１８】前記ＣＣＤ映像信号処理手段は、前記第１
及び第２アナログ／ディジタル変換手段の各出力信号を
加算して出力する第１演算手段と、前記第１及び第２ア
ナログ／ディジタル変換手段の各出力信号を減算して出
力する第２演算手段と、前記第１演算手段から出力され
る信号が入力されて輝度信号を生成する輝度信号生成手
段と、前記第１及び第２演算手段から出力される信号が
入力されて内部の色差信号マトリクスを利用して色信号
を生成する色信号生成手段とからなっている。
及び第２アナログ／ディジタル変換手段の各出力信号を
加算して出力する第１演算手段と、前記第１及び第２ア
ナログ／ディジタル変換手段の各出力信号を減算して出
力する第２演算手段と、前記第１演算手段から出力され
る信号が入力されて輝度信号を生成する輝度信号生成手
段と、前記第１及び第２演算手段から出力される信号が
入力されて内部の色差信号マトリクスを利用して色信号
を生成する色信号生成手段とからなっている。
【００１９】前記第１ＣＣＤ及び第２ＣＣＤの有効画素
の規格は、国際規格（ＣＣＩＲ６０１）で定められたフ
ォーマット（横×縦：７２０×４８０）で構成されてい
る。
の規格は、国際規格（ＣＣＩＲ６０１）で定められたフ
ォーマット（横×縦：７２０×４８０）で構成されてい
る。
【００２０】前記第１ＣＣＤのカラーフィルタアレイ
（ＣＦＡ）パターンの構成は、水平的には‘マジェンタ
＋シアン’成分の画素を持つライン（Ｓ１）と、‘グリ
ーン＋シアン’成分の画素を持つライン（Ｓ２）が反復
されている。
（ＣＦＡ）パターンの構成は、水平的には‘マジェンタ
＋シアン’成分の画素を持つライン（Ｓ１）と、‘グリ
ーン＋シアン’成分の画素を持つライン（Ｓ２）が反復
されている。
【００２１】前記第２ＣＣＤのカラーフィルタアレイパ
ターンの構成は、水平 的には‘グリーン＋イエロー’
成分の画素を持つライン（Ｓ１）と、‘マジェンタ＋イ
エロー’成分の画素を持つライン（Ｓ２）が反復されて
いる。
ターンの構成は、水平 的には‘グリーン＋イエロー’
成分の画素を持つライン（Ｓ１）と、‘マジェンタ＋イ
エロー’成分の画素を持つライン（Ｓ２）が反復されて
いる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明が属する技術分野で
通常の知識を持っている者が本発明を容易に実施できる
程度詳細に説明するために本発明の一番好ましい実施の
形態を添付された図面を参照して説明する。
通常の知識を持っている者が本発明を容易に実施できる
程度詳細に説明するために本発明の一番好ましい実施の
形態を添付された図面を参照して説明する。
【００２３】図２は本発明の実施の形態によるマルチメ
ディア対応可能なＣＣＤカメラシステムのブロック図で
ある。
ディア対応可能なＣＣＤカメラシステムのブロック図で
ある。
【００２４】図３は本発明によるＣＣＤ有効画素の規格
例示図である。図４は（ａ），（ｂ）は本発明によるＣ
ＣＤカラーフィルタアレイを表した例示図である。
例示図である。図４は（ａ），（ｂ）は本発明によるＣ
ＣＤカラーフィルタアレイを表した例示図である。
【００２５】図２に例示されているように、本発明の実
施の形態によるマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラ
システムの構成は、被写体の光学信号を集光するレンズ
部（１０）と、前記レンズ部（１０）により集光された
光学信号を周波数により分散させて出力する両方向プリ
ズム（２０）と、前記両方向プリズム（２０）を通じて
分散された各光学信号が結像されれば、結像された光学
信号を電気的な信号に変換させる機能を持ち国際標準規
格に合う有効画素数と補色ストライプパターンの互いに
異なるカラーフィルタアレイを持つ第１ＣＣＤであるＣ
ＣＤ１（３０），第２ＣＣＤであるＣＣＤ２（３１）
と、前記ＣＣＤ１（３０），ＣＣＤ２（３１）から出力
された各映像信号からノイズなど不必要な信号を除去す
るためのサンプリング及びホールディング機能を遂行す
るサンプリング／ホールディング器（４０，４１）と、
前記サンプリング／ホールディング器（４０，４１）か
ら出力される各アナログ映像信号をディジタル信号処理
のためのディジタル映像信号に変換させるアナログ／デ
ィジタル変換器（５０，５１）と、前記アナログ／ディ
ジタル変換器（５０，５１）の各出力信号が入力され、
入力された両信号の合と差を算出して輝度信号と色信号
を生成させて出力するＣＣＤ映像信号処理器（６０）と
からなっている。
施の形態によるマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラ
システムの構成は、被写体の光学信号を集光するレンズ
部（１０）と、前記レンズ部（１０）により集光された
光学信号を周波数により分散させて出力する両方向プリ
ズム（２０）と、前記両方向プリズム（２０）を通じて
分散された各光学信号が結像されれば、結像された光学
信号を電気的な信号に変換させる機能を持ち国際標準規
格に合う有効画素数と補色ストライプパターンの互いに
異なるカラーフィルタアレイを持つ第１ＣＣＤであるＣ
ＣＤ１（３０），第２ＣＣＤであるＣＣＤ２（３１）
と、前記ＣＣＤ１（３０），ＣＣＤ２（３１）から出力
された各映像信号からノイズなど不必要な信号を除去す
るためのサンプリング及びホールディング機能を遂行す
るサンプリング／ホールディング器（４０，４１）と、
前記サンプリング／ホールディング器（４０，４１）か
ら出力される各アナログ映像信号をディジタル信号処理
のためのディジタル映像信号に変換させるアナログ／デ
ィジタル変換器（５０，５１）と、前記アナログ／ディ
ジタル変換器（５０，５１）の各出力信号が入力され、
入力された両信号の合と差を算出して輝度信号と色信号
を生成させて出力するＣＣＤ映像信号処理器（６０）と
からなっている。
【００２６】前記ＣＣＤ映像信号処理器（６０）の構成
は、前記アナログ／ディジタル変換器（５０，５１）の
各出力信号を加算して出力する加算器（６１）と、前記
アナログ／ディジタル変換器（５０，５１）の各出力信
号を減算して出力する減算器（６２）と、前記加算器
（６１）から出力される信号が入力され、輝度信号を生
成する輝度信号生成器（６３）と、前記加算器及び減算
器（６１，６２）から出力される信号が入力され、内部
の色差信号マトリクスを利用して色信号を生成する色信
号生成器（６４）とからなっている。
は、前記アナログ／ディジタル変換器（５０，５１）の
各出力信号を加算して出力する加算器（６１）と、前記
アナログ／ディジタル変換器（５０，５１）の各出力信
号を減算して出力する減算器（６２）と、前記加算器
（６１）から出力される信号が入力され、輝度信号を生
成する輝度信号生成器（６３）と、前記加算器及び減算
器（６１，６２）から出力される信号が入力され、内部
の色差信号マトリクスを利用して色信号を生成する色信
号生成器（６４）とからなっている。
【００２７】前記第１であるＣＤ１（３０），第２ＣＣ
ＤであるＣＣＤ２（３１）の有効画素の規格は、国際規
格（ＣＣＩＲ６０１）に定められたフォーマット（横×
縦：７２０×４８０）で構成されている。
ＤであるＣＣＤ２（３１）の有効画素の規格は、国際規
格（ＣＣＩＲ６０１）に定められたフォーマット（横×
縦：７２０×４８０）で構成されている。
【００２８】前記ＣＣＤ１（３０），ＣＣＤ２（３１）
のカラーフィルタアレイパターンの構成は、水平的には
‘マジェンタ＋シアン’成分の画素を持つライン（Ｓ
１）と、グリーン＋シアン成分の画素を持つライン（Ｓ
２）が反復されている。
のカラーフィルタアレイパターンの構成は、水平的には
‘マジェンタ＋シアン’成分の画素を持つライン（Ｓ
１）と、グリーン＋シアン成分の画素を持つライン（Ｓ
２）が反復されている。
【００２９】前記ＣＣＤ２（３１）のカラーフィルタア
レイパターンの構成は、水平的には‘グリーン＋イエロ
ー’成分の画素を持つライン（Ｓ１）と、‘マジェンタ
＋イエロー’成分の画素を持つライン（Ｓ２）が反復さ
れている。
レイパターンの構成は、水平的には‘グリーン＋イエロ
ー’成分の画素を持つライン（Ｓ１）と、‘マジェンタ
＋イエロー’成分の画素を持つライン（Ｓ２）が反復さ
れている。
【００３０】前記のように成り立っている本発明の実施
の形態によるマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシ
ステムの動作は次の通りである。
の形態によるマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシ
ステムの動作は次の通りである。
【００３１】図２に図示されているようにレンズ部（１
０）を通じて入力される被写体の光は両方向プリズム
（２０）を通じて屈折されて互いに異なるカラーフィル
タアレイを持つ二つのＣＣＤ１（３０），ＣＣＤ２（３
１）に投影される。前記二つのＣＣＤ１（３０），ＣＣ
Ｄ２（３１）のカラーフィルタアレイパターンが図４の
（ａ），（ｂ）に各々図示されている。図４の（ａ），
（ｂ）に図示されているように、二つのＣＣＤ１（３
０），ＣＣＤ２（３１）のカラーフィルタアレイパター
ンは同じ位置にある二つ画素、例を挙げると（Ｍｇ＋Ｃ
ｙ）成分の画素と（Ｇ＋Ｙｅ）成分の画素の合が輝度信
号になるように構成され、前記二つ画素の合と差を利用
して色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を生成できるように構成され
ている。
０）を通じて入力される被写体の光は両方向プリズム
（２０）を通じて屈折されて互いに異なるカラーフィル
タアレイを持つ二つのＣＣＤ１（３０），ＣＣＤ２（３
１）に投影される。前記二つのＣＣＤ１（３０），ＣＣ
Ｄ２（３１）のカラーフィルタアレイパターンが図４の
（ａ），（ｂ）に各々図示されている。図４の（ａ），
（ｂ）に図示されているように、二つのＣＣＤ１（３
０），ＣＣＤ２（３１）のカラーフィルタアレイパター
ンは同じ位置にある二つ画素、例を挙げると（Ｍｇ＋Ｃ
ｙ）成分の画素と（Ｇ＋Ｙｅ）成分の画素の合が輝度信
号になるように構成され、前記二つ画素の合と差を利用
して色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を生成できるように構成され
ている。
【００３２】次に、本発明の実施の形態によるマルチメ
ディア対応可能なＣＣＤカメラシステムでの輝度信号と
色信号の生成原理に対して詳細に説明する。
ディア対応可能なＣＣＤカメラシステムでの輝度信号と
色信号の生成原理に対して詳細に説明する。
【００３３】まず、一番目の画素の合はＣＣＤ１（３
０），ＣＣＤ２（３１）の（Ｍｇ＋Ｃｙ）とＣＣＤ２
（３１）の（Ｇ＋Ｙｅ）の合なのでこれを計算して見る
と、（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）で輝度信号に使用できる成分
になる。同じ方法で、水平的に二番目画素の合も（Ｇ＋
Ｃｙ）と（Ｍｇ＋Ｙｅ）の合なので、計算して見ると
（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）になって前記のような結果になる
ことがわかる。ここでもわかるように、従来の信号処理
でも輝度信号生成のために、水平的に隣接した画素の平
均値を使用するものとは違って各画素別に独立的に輝度
信号の生成ができることがわかる。
０），ＣＣＤ２（３１）の（Ｍｇ＋Ｃｙ）とＣＣＤ２
（３１）の（Ｇ＋Ｙｅ）の合なのでこれを計算して見る
と、（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）で輝度信号に使用できる成分
になる。同じ方法で、水平的に二番目画素の合も（Ｇ＋
Ｃｙ）と（Ｍｇ＋Ｙｅ）の合なので、計算して見ると
（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）になって前記のような結果になる
ことがわかる。ここでもわかるように、従来の信号処理
でも輝度信号生成のために、水平的に隣接した画素の平
均値を使用するものとは違って各画素別に独立的に輝度
信号の生成ができることがわかる。
【００３４】次に、一番目の画素の差成分を見ると、
（Ｇ＋Ｙｅ）−（Ｍｇ＋Ｃｙ）＝（２Ｒ−Ｇ）となり、
同じ方法で水平二番目画素の差を計算して見ると、（Ｍ
ｇ＋Ｙｅ）−（Ｇ＋Ｃｙ）＝（Ｇ−２Ｂ）となる。した
がって、こうした各画素の合、差成分を利用した適切な
色差信号マトリクスを通じて色の３原色であるレッド、
グリーン、ブルーの信号が生成できる。また次のライン
の画素も同じ成分の画素なので差成分は同一の結果が出
る。
（Ｇ＋Ｙｅ）−（Ｍｇ＋Ｃｙ）＝（２Ｒ−Ｇ）となり、
同じ方法で水平二番目画素の差を計算して見ると、（Ｍ
ｇ＋Ｙｅ）−（Ｇ＋Ｃｙ）＝（Ｇ−２Ｂ）となる。した
がって、こうした各画素の合、差成分を利用した適切な
色差信号マトリクスを通じて色の３原色であるレッド、
グリーン、ブルーの信号が生成できる。また次のライン
の画素も同じ成分の画素なので差成分は同一の結果が出
る。
【００３５】かかる過程は単板式ＣＣＤ使用時色信号を
生成するために必ず要した３ライン補間処理をせずに各
ライン別にレッド、ブルーの情報を同時に得られるとい
うことを意味する。
生成するために必ず要した３ライン補間処理をせずに各
ライン別にレッド、ブルーの情報を同時に得られるとい
うことを意味する。
【００３６】ここでＣＣＤ信号処理方式の理解を手伝う
ためにレッド（ＲＥＤ）、グリーン（ＧＲＥＥＮ）、ブ
ルー（ＢＬＵＥ）を生成するマトリクスの一つの例を上
げて説明する。 ＧＲＥＥＮ＝（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）−｛（２Ｒ−Ｇ）−（Ｇ−２Ｂ）｝＝５Ｇ ＲＥＤ＝（２Ｒ−Ｇ）＋０．２×ＧＲＥＥＮ＝２Ｒ ＢＬＵＥ＝（Ｇ−２Ｂ）＋０．２×ＧＲＥＥＮ＝２Ｂ
ためにレッド（ＲＥＤ）、グリーン（ＧＲＥＥＮ）、ブ
ルー（ＢＬＵＥ）を生成するマトリクスの一つの例を上
げて説明する。 ＧＲＥＥＮ＝（２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ）−｛（２Ｒ−Ｇ）−（Ｇ−２Ｂ）｝＝５Ｇ ＲＥＤ＝（２Ｒ−Ｇ）＋０．２×ＧＲＥＥＮ＝２Ｒ ＢＬＵＥ＝（Ｇ−２Ｂ）＋０．２×ＧＲＥＥＮ＝２Ｂ
【００３７】また、図３は本発明の実施の形態によるマ
ルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシステムで使用さ
れるＣＣＤ有効画素の規格を見せている。
ルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシステムで使用さ
れるＣＣＤ有効画素の規格を見せている。
【００３８】図３に図示されているようにＣＣＤの画面
の横、縦の大きさは国際標準規格に合う有効画素７２０
×４８０の大きさ( ＣＣＩＲ６０１国際標準規格）にな
るように横縦比を定めて異なるディジタル信号処理機器
及び色々な応用分野のインタフェースを容易にする。こ
の時、ＣＣＤのサンプリング周波数または水平駆動信号
の周波数は１３．５ＭＨｚとなる。
の横、縦の大きさは国際標準規格に合う有効画素７２０
×４８０の大きさ( ＣＣＩＲ６０１国際標準規格）にな
るように横縦比を定めて異なるディジタル信号処理機器
及び色々な応用分野のインタフェースを容易にする。こ
の時、ＣＣＤのサンプリング周波数または水平駆動信号
の周波数は１３．５ＭＨｚとなる。
【００３９】このように、１３．５ＭＨｚのサンプリン
グ周波数を通じて出力される二つのＣＣＤ１（３０），
ＣＣＤ２（３１）の出力信号は互いに異なる二つのサン
プリング／ホールディング器（４０，４１）を経てアナ
ログ／ディジタル変換器（５０，５１）を通じてＣＣＤ
映像信号処理器（６０）に入力される。そして前で言及
したように輝度信号と色信号の生成のためにＣＣＤ映像
信号処理器（６０）に入力された二つの量子化された信
号の合と差を算出して輝度信号生成器（６３）に入力さ
れる。
グ周波数を通じて出力される二つのＣＣＤ１（３０），
ＣＣＤ２（３１）の出力信号は互いに異なる二つのサン
プリング／ホールディング器（４０，４１）を経てアナ
ログ／ディジタル変換器（５０，５１）を通じてＣＣＤ
映像信号処理器（６０）に入力される。そして前で言及
したように輝度信号と色信号の生成のためにＣＣＤ映像
信号処理器（６０）に入力された二つの量子化された信
号の合と差を算出して輝度信号生成器（６３）に入力さ
れる。
【００４０】その後の信号処理は従来の信号処理と同一
であるが信号処理に使用されるシステム周波数は国際標
準規格に合う１３．５ＭＨｚを使用するという差があ
る。
であるが信号処理に使用されるシステム周波数は国際標
準規格に合う１３．５ＭＨｚを使用するという差があ
る。
【００４１】ここで本発明の実施の形態によるマルチメ
ディア対応可能なＣＣＤカメラシステムを輝度信号生成
器及び色信号生成器だけを置いて見た時には単純に周波
数だけを変更したものと考えられるが、このためＣＣＤ
の規格を変更して今後展開されるマルチメディア用、特
にＣＣＩＲ６０１ポーメットの対応側面で考えるとする
と、大変大きな意味を持つと言える。
ディア対応可能なＣＣＤカメラシステムを輝度信号生成
器及び色信号生成器だけを置いて見た時には単純に周波
数だけを変更したものと考えられるが、このためＣＣＤ
の規格を変更して今後展開されるマルチメディア用、特
にＣＣＩＲ６０１ポーメットの対応側面で考えるとする
と、大変大きな意味を持つと言える。
【００４２】次に図５は本発明の実施の形態によるマル
チメディア対応可能なＣＣＤカメラシステムの応用例を
見せている。
チメディア対応可能なＣＣＤカメラシステムの応用例を
見せている。
【００４３】図５に図示されているように本発明の実施
の形態によるマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシ
ステムの出力は輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｒ／Ｃ
ｂ）になり、この信号は後段の映像圧縮／復元システム
を通じた映像圧縮過程を経て色７な記憶装置または伝送
チャンネルに記録または伝送され、前記記憶装置または
伝送チャンネルに記録または伝送される信号は再び映像
圧縮／復元システムを通じた映像復元過程を経てＣＣＩ
Ｒ６０１ ４：２：２（＝Ｙ：Ｃｒ：Ｃｂ）ポーメット
に変換されエンコーディング過程を通じて映像信号規格
に相応する複合映像信号に変換された後、画面にディス
プレイされる。このような応用例は今後展開されるマル
チメディア時代のＣＣＤカメラを利用した全てのシステ
ムに適用されると予想される。
の形態によるマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシ
ステムの出力は輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｒ／Ｃ
ｂ）になり、この信号は後段の映像圧縮／復元システム
を通じた映像圧縮過程を経て色７な記憶装置または伝送
チャンネルに記録または伝送され、前記記憶装置または
伝送チャンネルに記録または伝送される信号は再び映像
圧縮／復元システムを通じた映像復元過程を経てＣＣＩ
Ｒ６０１ ４：２：２（＝Ｙ：Ｃｒ：Ｃｂ）ポーメット
に変換されエンコーディング過程を通じて映像信号規格
に相応する複合映像信号に変換された後、画面にディス
プレイされる。このような応用例は今後展開されるマル
チメディア時代のＣＣＤカメラを利用した全てのシステ
ムに適用されると予想される。
【００４４】
【発明の効果】従って、前記のように動作する本発明の
実施の形態によるマルチメディア対応可能なＣＣＤカメ
ラシステムの効果は、ディジタル信号処理とのインタフ
ェース時、必要な周波数作業なしにもシステムの構成が
できるようにするためＣＣＤの縦横比（Ａｓｐｅｃｔ
Ｒａｔｉｏ）を国際規格に合わせて定め、補色のストラ
イプパターンの二つのＣＣＤに換えて構成することによ
り輝度信号の水平解像度および色信号の垂直解像度を向
上させたマルチメディアに対応できるようにしたもので
ある。
実施の形態によるマルチメディア対応可能なＣＣＤカメ
ラシステムの効果は、ディジタル信号処理とのインタフ
ェース時、必要な周波数作業なしにもシステムの構成が
できるようにするためＣＣＤの縦横比（Ａｓｐｅｃｔ
Ｒａｔｉｏ）を国際規格に合わせて定め、補色のストラ
イプパターンの二つのＣＣＤに換えて構成することによ
り輝度信号の水平解像度および色信号の垂直解像度を向
上させたマルチメディアに対応できるようにしたもので
ある。
【図１】従来のＣＣＤ（Charge Coupled Device ）カメ
ラシステムのブロック図である。
ラシステムのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態によるマルチメディア対応
可能なＣＣＤカメラシステムブロック図である。
可能なＣＣＤカメラシステムブロック図である。
【図３】本発明で提案するＣＣＤ有効画素の規格例示図
である。
である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明で提案するＣＣＤカ
ラーフィルタアレイを表した例示図である。
ラーフィルタアレイを表した例示図である。
【図５】本発明の実施の形態によるマルチメディア対応
可能なＣＣＤカメラシステムの応用例を表した図であ
る。
可能なＣＣＤカメラシステムの応用例を表した図であ
る。
１０ レンズ部 ２０ プリズム ３０ ＣＣＤ１ ３１ ＣＣＤ２ ４０，４１ サンプリング／ホールディング器 ５０，５１ アナログ／ディジタル変換器 ６０ 映像信号処理器 ６１，６２ 加算器／減算器 ６３ 輝度信号生成器 ６４ 色信号生成器
Claims (8)
- 【請求項１】被写体の光学信号を集光するレンズ部と、 前記レンズ部により集光された光学信号を周波数により
分散させて出力する分光手段と、 前記分光手段を通じて分散された各光学信号が結像され
ると、結像された光学信号を電気的な信号に変換させる
機能を持ち国際標準規格に合う有効画素数と補色ストラ
イプパターンの互いに違うカラーフィルタアレイを持つ
第１及び第２ＣＣＤと、 前記第１及び第２ＣＣＤから出力された各映像信号から
ノイズなど不必要な信号を除去するためのサンプリング
及びホールディング機能を遂行する第１及び第２サンプ
リング／ホールディング手段と、 前記第１及び第２サンプリング／ホールディング手段か
ら出力される各アナログ映像信号をディジタル信号処理
のためのディジタル映像信号に変換させる第１及び第２
アナログ／ディジタル変換手段と、 前記第１及び第２アナログ／ディジタル変換手段の各出
力信号が入力され、入力された両信号の合と差を算出し
て輝度信号と色信号を生成させて出力するＣＣＤ映像信
号処理手段とからなることを特徴とするマルチメディア
対応可能なＣＣＤカメラシステム。 - 【請求項２】前記ＣＣＤ映像信号処理手段は、 前記第１及び第２アナログ／ディジタル変換手段の各出
力信号を加算して出力する第１演算手段と、 前記第１及び第２アナログ／ディジタル変換手段の各出
力信号を減算して出力する第２演算手段と、 前記第１演算手段から出力される信号が入力されて輝度
信号を生成する輝度信号生成手段と、 前記第１及び第２演算手段から出力される信号が入力さ
れて内部の色差信号マトリクスを利用して色信号を生成
する色信号生成手段とからなることを特徴とする請求項
１に記載のマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシス
テム。 - 【請求項３】前記第１及び第２ＣＣＤの有効画素の規格
は国際規格（ＣＣＩＲ６０１）で定められたフォーマッ
ト（横：縦＝４：３）で構成されていることを特徴とす
る請求項１に記載のマルチメディア対応可能なＣＣＤカ
メラシステム。 - 【請求項４】前記第１及び第２ＣＣＤのカラーフィルタ
アレイパターンは同一位置にある２個の画素の合が輝度
信号になるように構成され、前記２個の画素の合と差を
利用して色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を生成できるように構成
されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチメ
ディア対応可能なＣＣＤカメラシステム。 - 【請求項５】前記第１ＣＣＤのカラーフィルタアレイパ
ターンは水平的にはマジェンタ＋シアン成分の画素を持
つラインと、グリーン＋シアン成分の画素を持つライン
が反復されていることを特徴とする請求項１に記載のマ
ルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシステム。 - 【請求項６】前記第２ＣＣＤのカラーフィルタアレイパ
ターンは水平的にはグリーン＋イエロー成分の画素を持
つラインと、マジェンタ＋イエロー成分の画素を持つラ
インが反復されていることを特徴とする請求項１に記載
のマルチメディア対応可能なＣＣＤカメラシステム。 - 【請求項７】前記第１及び第２ＣＣＤサンプリング周波
数は国際標準規格に合う１３．５ＭＨｚであることを特
徴とする請求項１に記載のマルチメディア対応可能なＣ
ＣＤカメラシステム。 - 【請求項８】前記分光手段は両方向プリズムからなるこ
とを特徴とする請求項１に記載のマルチメディア対応可
能なＣＣＤカメラシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR95P34695 | 1995-10-10 | ||
| KR1019950034695A KR0169376B1 (ko) | 1995-10-10 | 1995-10-10 | 멀티미디어 대응 가능한 씨씨디 카메라 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09130813A true JPH09130813A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3759655B2 JP3759655B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=19429725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25179296A Expired - Fee Related JP3759655B2 (ja) | 1995-10-10 | 1996-09-24 | マルチメディア対応可能なｃｃｄカメラシステム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6373523B1 (ja) |
| JP (1) | JP3759655B2 (ja) |
| KR (1) | KR0169376B1 (ja) |
| DE (1) | DE19641617B4 (ja) |
| GB (1) | GB2306074B (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020137890A1 (en) * | 1997-03-31 | 2002-09-26 | Genentech, Inc. | Secreted and transmembrane polypeptides and nucleic acids encoding the same |
| US6714192B1 (en) * | 1999-02-16 | 2004-03-30 | Antonio Agustin Checa Torres | Combined still camera and video camera device utilizing optics to simultaneously provide the same view to both cameras |
| US6721345B2 (en) * | 2000-07-14 | 2004-04-13 | Lambda Physik Ag | Electrostatic precipitator corona discharge ignition voltage probe for gas status detection and control system for gas discharge lasers |
| JP2002335435A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-22 | Fujitsu Ltd | 映像撮影装置 |
| JP2003037847A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像処理システム及び撮像装置並びに画像処理装置 |
| US7170677B1 (en) * | 2002-01-25 | 2007-01-30 | Everest Vit | Stereo-measurement borescope with 3-D viewing |
| US7057654B2 (en) * | 2002-02-26 | 2006-06-06 | Eastman Kodak Company | Four color image sensing apparatus |
| DE10210327B4 (de) | 2002-03-08 | 2012-07-05 | Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg | Digitale Laufbildkamera |
| US6747738B2 (en) * | 2002-07-01 | 2004-06-08 | Raytheon Company | Optical system with variable dispersion |
| JP3673845B2 (ja) * | 2002-11-19 | 2005-07-20 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 撮像装置 |
| US8553113B2 (en) * | 2003-08-20 | 2013-10-08 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Digital image capturing system and method |
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