JPH09187022A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高解像度処理を行って白黒画像を撮像すると
きに、画素ずらし回数および取り込み回数を減らすこと
ができるようにすることを目的とする。 【解決手段】 単板カラーイメージセンサＤにより撮像
された画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを判
別するカラー／白黒判別手段Ｉと、上記単板カラーイメ
ージセンサＤにより撮像された画像が白黒画像のとき
に、上記単板カラーイメージセンサＤ）フィルタの各補
色成分から独立に輝度成分を求める輝度成分検出手段Ｊ
とを設け、上記単板カラーイメージセンサＤにより撮像
された画像が白黒画像であると検出した場合には、１画
素ずらしを含まない１画素未満の画素ずらし処理を行う
とともに、上記輝度成分検出手段Ｊにより上記フィルタ
の各補色成分から独立に輝度成分を求めて白黒画像を生
成するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置および撮像
方法に係わり、特に、書画カメラで撮像された画像の高
解像化を行う撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、従来技術による高解像度撮像
装置の一例を示す構成図である。図１４において、１は
光学レンズ、２は絞り、３は光学系のドライバ、４は光
軸を移動させるための回転可能な平行平板、５は平行平
板４を制御するための制御手段、６は単板カラーイメー
ジセンサであり、補色モザイクフィルタ（Ｍｇ，Ｇｒ，
Ｃｙ，Ｙｅ）を具備している。

【０００３】７は同期信号発生器、８はシステム全体を
制御するシステムコントローラ、９はサンプルホールド
およびＡＧＣ回路、１０はＡ／Ｄ変換器、１１は補色イ
メージを記憶する第１の記憶手段、１２は第１の記憶手
段の記憶制御部、１３は補色イメージからＲＧＢイメー
ジへ変換する色処理演算部、１４は色処理演算によりで
きたＲＧＢイメージを記憶する第２の記憶手段、１５は
第２の記憶手段１４の記憶制御部である。

【０００４】次に、このように構成された撮像装置の動
作を簡単に説明する。外部からの光は光学レンズ１およ
び絞り２を通り、平行平板４に入射する。そして、上記
平行平板４により光軸移動され、単板カラーイメージセ
ンサ６の撮像面に結像して撮像される。

【０００５】図９は、光軸移動の様子を説明した図であ
る。上記単板カラーイメージセンサ６によって撮像され
たイメージはサンプルホールドおよびＡＧＣ回路９でサ
ンプルホールドおよびゲイン調整された後、Ａ／Ｄ変換
器１０でＡ／Ｄ変換される。

【０００６】そして、上記Ａ／Ｄ変換された画像データ
は第１の記憶手段１１に記憶され、色処理演算部１３に
より色処理され、その結果出力されるＲＧＢイメージが
第２の記憶手段１４に記憶される。

【０００７】このように構成された撮像装置によって撮
像を行うとき、制御手段５を用いて上記回転可能な平行
平板４の回転角を回転させることで、上記単板カラーイ
メージセンサ６上に結像する光学像を所望の移動量分移
動させて画素ずらしを行い、高解像度の画像を生成する
ようにしている。このような画素ずらしの従来方法とし
て、図１０〜図１２で示したように撮像と画素ずらしを
繰り返すことにより画像生成を行っていた。

【０００８】ここで、図１０〜図１２の画素ずらし法に
ついて簡単に説明すると、補色イメージからＲＧＢイメ
ージを得るために、画像の各画素に対して補色４色の成
分が必要であるため、図１０（１）に示した位置から、
図１０（２）に示すように右方向に１画素単位のずらし
を行う。

【０００９】次に、図１０（３）に示すように下方向に
１画素単位のずらしを行い、次に、図１０（４）に示す
ように左方向に１画素単位のずらしを行い、合計３回の
ずらしを行って画像の取り込みを行うようにしている。

【００１０】これにより、一つの画素位置において、Ｍ
ｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅ４色の補色イメージ値が得られ
る。さらに、高解像度画像を得るために、次に、半画素
ずらしを３回行い、その３箇所の位置のそれぞれについ
て、上記の１画素ずらしを行う。このような画素ずらし
により、半画素位置ごとに補色イメージを求めるように
していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の方法では、白黒の画像を取り込むときでも補色４色の
成分を得るための１画素単位のずらしを行っていた。し
たがって、従来の撮像装置の場合には、白黒画像を撮像
するときでも画素ずらし回数および画像の取り込み回数
が多くなるため、取り込み時間が長くなるという欠点が
あった。

【００１２】本発明は上述の問題点に鑑み、高解像度処
理を行って白黒画像を撮像するときの画素ずらし回数お
よび画像の取り込み回数を減らすことができるようにす
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、単
板カラーイメージセンサにより撮像された画像がカラー
画像であるか白黒画像であるかを判別するカラー／白黒
判別手段と、上記単板カラーイメージセンサにより撮像
された画像が白黒画像のときに各補色成分から独立に輝
度成分を求める輝度成分検出手段とを具備し、上記単板
カラーイメージセンサにより撮像された画像が白黒画像
であることが上記カラー／白黒判別手段により判別され
たときには、１画素ずらしを含まない１画素未満の画素
ずらし処理を行うとともに、上記輝度成分検出手段によ
り上記単板カラーイメージセンサのフィルタの各補色成
分から独立に輝度成分を求めて白黒画像を得ることを特
徴としている。

【００１４】また、本発明の撮像装置の他の特徴とする
ところは、光学レンズと、上記光学レンズを通って入射
する光学像の光軸を移動させるための光軸移動手段と、
上記光軸移動手段の光軸移動動作を制御するための光軸
移動制御手段と、上記光学レンズを通って入射する光学
像を撮像して画像信号を生成する単板カラーイメージセ
ンサと、上記単板カラーイメージセンサにより生成され
た画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ
／Ｄ変換手段によりディジタル信号に変換された画像デ
ータを記憶する第１の記憶手段と、上記第１の記憶手段
に記憶された画像データに所定の処理を施す信号処理手
段と、上記信号処理手段によって所定の信号処理が施さ
れた画像データを記憶する第２の記憶手段とを有する高
解像度撮像装置であって、上記単板カラーイメージセン
サにより撮像された画像がカラー画像であるか白黒画像
であるかを判別するカラー／白黒判別手段と、上記カラ
ー／白黒判別手段により、上記撮像された画像が白黒画
像であると判断されたときに上記単板カラーイメージセ
ンサのフィルタの各補色成分から独立に輝度成分を求め
る輝度成分検出手段とを設け、上記撮像された画像がカ
ラー画像であることが上記カラー／白黒判別手段により
判別されたときには、１画素ずらしを含む画素ずらし処
理を行うとともに、上記撮像された画像が白黒画像であ
ることが上記カラー／白黒判別手段により判別されたと
きには、１画素ずらしを含まない１画素未満の画素ずら
し処理を行い、上記輝度成分検出手段により上記フィル
タの各補色成分から独立に輝度成分を求めて白黒画像を
得ることを特徴としている。

【００１５】また、本発明の撮像方法の特徴とするとこ
ろは、カラーイメージセンサにより初期位置で補色モザ
イクの画像を撮像する撮像処理と、上記撮像処理によっ
て撮像された補色モザイクの画像に所定の処理を施して
ＹＵＶイメージに変換する変換処理と、上記変換処理の
変換結果からＵＶ信号だけを取り出して加算を行い、そ
の平均値を求める平均値演算処理と、上記平均値演算処
理によって求まったＵＶ信号の加算平均値があらかじめ
定めた一定の閾値を越えるか否かを判断する判断処理
と、上記判断処理の結果、上記ＵＶ信号の加算平均値
が、上記一定の閾値を越える場合はカラー画像を取り込
むカラー画像取り込み処理と、上記判断処理の結果、上
記ＵＶ信号の加算平均値が上記一定の閾値を越えない場
合は、白黒画像を取り込む白黒画像取り込み処理とを行
うことを特徴としている。

【００１６】また、本発明の撮像方法の他の特徴とする
ところは、上記白黒画像取り込み処理は、半画素ずらし
のみを行って補色成分がモザイク状に並んだ４画面の取
り込みを行い、これらの４画面から各画素位置の色成分
を得るとともに、これらの色成分に、予め求めておいた
正規化関数を施すことにより輝度成分を取り出す処理を
行うようにしている。

【００１７】

【作用】本発明は上記技術手段を有するので、単板カラ
ーイメージセンサにより撮像された画像がカラー画像で
あるか白黒画像であるかが判断され、上記撮像された画
像が白黒画像であるときには、１画素ずらしを含まない
１画素未満の画素ずらし処理が行われるとともに、輝度
成分検出手段により、輝度成分が上記単板カラーイメー
ジセンサのフィルタの各補色成分から独立に求められて
白黒画像が生成される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の撮像装置および撮
像方法の実施の形態を図面を参照しながら説明する。な
お、本実施の形態では、カラー画像か白黒画像かの判別
には、色処理部から得られるＹＵＶ信号のうちの色差成
分ＵＶ信号を用いる。

【００１９】この場合、白黒画像のときには、ＵＶ信号
は原理的にはそれぞれ零になるので、ある一定の閾値を
あらかじめ設けておいて、その値以下ならば白黒画像で
あると考えることができる。

【００２０】しかし、実際には、撮像された画像がカラ
ー画像のときに、色成分が画像のうちの極小部分に偏ら
ずに全体に分布していると考えて、撮像された画像全体
のＵＶ成分を加算平均し、その値があらかじめ定めてお
いて閾値を越えた場合はカラー画像、越えない場合は白
黒画像と判定するようにしている。

【００２１】図１は、本実施の形態の撮像装置の主要な
機能を説明するための機能構成図である。図１におい
て、Ａは光学レンズ、Ｂは光軸移動手段、Ｃは光軸移動
制御手段、Ｄは単板カラーイメージセンサ、ＥはＡ／Ｄ
変換手段、Ｆは第１の記憶手段、Ｇは信号処理手段、Ｈ
は第２の記憶手段、Ｉはカラー／白黒判別手段、Ｊは輝
度成分検出手段、Ｋは白黒画像生成手段、Ｌはカラー画
像生成手段である。

【００２２】上記光学レンズＡは、被写体からの反射光
（光学像）を撮像装置の内部に導くためのものである。
上記光軸移動手段Ｂは、上記光学レンズＡを通って入射
する光学像の光軸を移動させるためのものである。

【００２３】上記光軸移動制御手段Ｃは、上記光軸移動
手段Ｂの動作を制御するためのものである。上記単板カ
ラーイメージセンサＤは、上記光学レンズＡを通って入
射する光学像を撮像して画像信号を生成するためのもの
である。

【００２４】上記Ａ／Ｄ変換手段Ｅは、上記単板カラー
イメージセンサＤにより生成された画像信号をＡ／Ｄ変
換してディジタルの画像データを生成するためのもので
ある。上記第１の記憶手段Ｆは、上記Ａ／Ｄ変換手段Ｅ
により生成された画像データを記憶するためのものであ
る。

【００２５】上記信号処理手段Ｇは、上記カラー／白黒
判別手段Ｉにより、上記撮像された画像がカラー画像で
あると判断されたときに、上記第１の記憶手段Ｆに記憶
されている画像データに所定の処理を施して補色イメー
ジからＲＧＢイメージに変換するためのものである。上
記第２の記憶手段Ｈは、上記信号処理手段Ｇによって所
定の信号処理が施された画像データを記憶するためのも
のである。

【００２６】上記カラー／白黒判別手段Ｉは、上記単板
カラーイメージセンサＤにより撮像された画像がカラー
画像であるか白黒画像であるかを判別するためのもので
ある。上記輝度成分検出手段Ｊは、上記カラー／白黒判
別手段Ｉにより、上記撮像された画像が白黒画像である
と判断されたときに、フィルタの各補色成分から独立に
輝度成分を求めるためのものである。

【００２７】上記カラー画像生成手段Ｌは、上記単板カ
ラーイメージセンサＤにより撮像された画像がカラー画
像であることが上記カラー／白黒判別手段Ｉにより判別
されたときは、１画素ずらしを含む画素ずらし処理を行
ってカラー画像を生成するためのものである。

【００２８】上記白黒画像生成手段Ｋは、上記単板カラ
ーイメージセンサＤにより撮像された画像が白黒画像で
あることが上記カラー／白黒判別手段Ｉにより判別され
たときには、１画素ずらしを含まない１画素未満の画素
ずらし処理を行うとともに、上記輝度成分検出手段Ｊに
よりフィルタの各補色成分から独立に輝度成分を求めて
白黒画像を生成するためのものである。

【００２９】このように構成された本実施の形態の撮像
装置においては、上記単板カラーイメージセンサＤによ
り撮像された画像がカラー画像であるか白黒画像である
かが上記カラー／白黒判別手段Ｉによって判断される。
そして、上記カラー／白黒判別手段Ｉの判断の結果、上
記単板カラーイメージセンサＤによって撮像された画像
が白黒画像であるときには、１画素ずらしを含まない１
画素未満の画素ずらし処理を行う。

【００３０】そして、上記輝度成分検出手段Ｊにより、
単板カラーイメージセンサのフィルタの各補色成分から
独立に輝度成分を求めて白黒画像を生成する。これによ
り、白黒画像を高解像度処理で撮像するときに、画素ず
らし回数と画像の取り込み回数を減らすことができるの
で、白黒画像撮影時に高解像度処理された静止画像を短
時間で得ることができるようになる。

【００３１】次に、本発明の撮像装置のより具体的な構
成例を図面を用いながら説明する。図２は、本実施の形
態の撮像装置の構成を示す構成図である。図２におい
て、１は光学レンズ、２は絞り、３は光学系のドライ
バ、４は光軸を移動させるための回転可能な平行平板、
５は上記平行平板４を制御するための制御手段、６は補
色モザイクフィルタ（Ｍｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅ）を具備
した単板カラーイメージセンサである。

【００３２】７は同期信号発生器、８はシステム全体を
制御するシステムコントローラ、９はサンプルホールド
およびＡＧＣ回路、１０はＡ／Ｄ変換器、１１は補色イ
メージを記憶する第１の記憶手段、１２は上記第１の記
憶手段の記憶制御部、１３は補色イメージからＲＧＢイ
メージへ変換する色処理演算部、１４は色処理演算によ
りできたＲＧＢイメージを記憶する第２の記憶手段であ
る。

【００３３】１５は第２の記憶手段の記憶制御部であ
り、上記第２の記憶手段１４に記憶された画像を、その
画素ずらし位置に対応したメモリ位置に格納されるよう
に制御を行う。１７は撮像した画像が白黒画像であるか
カラー画像であるかを判別するカラー／白黒画像判別部
である。

【００３４】このように構成された本実施の形態の撮像
装置において、外部から入射された光は、単板カラーイ
メージセンサ６に入射される。このときに、上記光学レ
ンズ１および絞り２と上記単板カラーイメージセンサ６
との間に回転可能に配置された光軸移動手段、すなわ
ち、平行平板４を光軸に対して垂直な２軸を回転中心と
して回転させて光軸移動させる。

【００３５】上記光軸移動は、図９で説明したようにし
て行われる。上記単板カラーイメージセンサ６は、同期
信号発生器７により発生された同期信号に従い、タイミ
ングジェネレータ１２により発生されたタイミング信号
により駆動される。

【００３６】そして、上記単板カラーイメージセンサ６
によって撮像されたイメージは、サンプルホールド／Ａ
ＧＣ回路９により、相関二重サンプリング及びＡＧＣ
（自動利得制御）が行われ、その後、Ａ／Ｄ変換器１０
によりディジタル化され、画像データが生成される。

【００３７】上記のようにして生成された画像データは
補色イメージであり、第１の記憶手段１１に記憶され
る。そして、上記第１の記憶手段１１から読みだされた
画像データは、色処理演算部１３により色処理が行わ
れ、補色イメージからＲＧＢイメージに変換され、第２
の記憶手段１４に記憶される。

【００３８】上記カラー／白黒画像判別部１７は、色処
理演算部１３からＹＵＶ信号を求め、ＵＶ信号の加算平
均値があらかじめ定めた閾値を越えるか否かにより、白
黒画像であるか、あるいはカラー画像であるかを判別す
る。

【００３９】図３〜図６は、本実施の形態の撮像装置の
処理の流れを説明するためのフローチャートである。始
めに、図３を参照しながらカラー／白黒画像を判別する
処理について説明する。まず、単板カラーイメージセン
サにより初期位置で画像を撮像し、メモリ１に記憶する
（ステップＳ２０１）。上記ステップＳ２０１において
撮像された画像は補色モザイクの画像である。そして、
上記補色モザイクの画像を色処理演算部１３において所
定の処理を行い、ＹＵＶイメージに変換する（ステップ
Ｓ２０２）。

【００４０】カラー／白黒画像判別部１７は、ステップ
Ｓ２０２における変換結果からＵＶ信号だけを取り出し
て加算を行い、その平均値を求める（ステップＳ２０
３）。次に、ステップＳ２０４において、上記ステップ
Ｓ２０３において求まったＵＶ信号の加算平均値があら
かじめ定めた一定の閾値を越えるか否かを判断する。

【００４１】ステップＳ２０４の判断の結果、上記ＵＶ
信号の加算平均値が一定の閾値を越えない場合は、撮像
画像が白黒画像であると判断してステップＳ２０５に進
み、白黒画像の取り込み処理を行う。また、閾値を越え
る場合はステップＳ２０６に進んでカラー画像の取り込
み処理を行う。

【００４２】一方、カラー／白黒画像判別部１７によ
り、白黒画像と判定された場合には、図４の流れ図に従
って半画素ずらしのみを行い、４画面の取り込みを行う
ようにする。

【００４３】すなわち、まず、最初のステップＳ２１１
において、メモリ１の画像を右方向に半画素ずらしで撮
像し、メモリ２に記憶する。次に、ステップＳ２１２に
おいて、メモリ２の画像を下方向に半画素ずらしで撮像
し、メモリ３に記憶する。

【００４４】次に、ステップＳ２１３において、メモリ
３の画像を左方向に半画素ずらしで撮像し、メモリ４に
記憶する。これらの４画面から、図７（ｅ）の画素位置
の色情報が得られていることになる。

【００４５】このようにして取り込まれた各画像は、そ
れぞれ補色成分がモザイク状に並んだ画像となってい
る。これらの色成分に、予めフィルタ成分を考慮して求
めておいた正規化関数を施すことにより輝度成分を取り
出す（ステップＳ２１４）。図８は、この処理の概念図
であり、Ｆ１〜Ｆ４はフィルタを示している。

【００４６】次に、４画面から取り出された輝度成分を
白黒画像として、ずらし位置に対応した第２の記憶手段
１４上のメモリ位置に保存する（ステップＳ２１５）。
また、カラー画像と判定された場合には、図５、図６の
流れ図に従って１画素ずらしと半画素ずらしとを併用
し、１６画面の取り込みを行う。これは通常の画素ずら
しの方法である。

【００４７】すなわち、カラー画像の取り込みを開始し
たときには、図５に示したように、まず、ステップＳ２
２２１において１画素ずらし処理を行う。次に、ステッ
プＳ２２２に進み、メモリ１〜メモリ４より読みだした
ＲＧＢを各画素で計算してメモリ５に記憶する。

【００４８】次に、ステップＳ２２３に進み、メモリ１
〜メモリ４を初期化する。次に、ステップＳ２２４に進
み、メモリ１の画像を右方向に半画素ずらしで撮像し、
メモリ１に記憶する。

【００４９】次に、ステップＳ２２５に進んで１画素ず
らし処理を行う。次に、ステップＳ２２６に進み、メモ
リ１〜メモリ４より読みだしたＲＧＢを各画素で計算し
てメモリ６に記憶する。

【００５０】次に、ステップＳ２２７において、メモリ
１〜メモリ４を初期化する。次に、ステップＳ２２８に
進み、メモリ１の画像を下方向に半画素ずらしで撮像
し、メモリ１に記憶する。

【００５１】次に、ステップＳ２２９に進んで１画素ず
らし処理を行う。次に、ステップＳ２３０に進み、メモ
リ１〜メモリ４より読みだしたＲＧＢを各画素で計算し
てメモリ７に記憶する。

【００５２】次に、ステップＳ２３１において、メモリ
１〜メモリ４を初期化する。次に、ステップＳ２３２に
進み、メモリ１の画像を下方向に半画素ずらしで撮像
し、メモリ１に記憶する。

【００５３】次に、ステップＳ２３３に進んで１画素ず
らし処理を行う。次に、ステップＳ２３４に進み、メモ
リ１〜メモリ４より読みだしたＲＧＢを各画素で計算し
てメモリ８に記憶する。

【００５４】次に、ステップＳ２３５において、メモリ
５〜メモリ８よりＲＧＢ画像を合成してメモリ９に記憶
する。以上の処理により、カラー画像の取り込みを終了
する。

【００５５】上述したカラー画像の取り込み処理におい
て、１画素ずらし処理は、図６のようにして行われる。
すなわち、最初のステップＳ２４１において右方向に１
画素ずらしを行う。次に、ステップＳ２４２に進み、メ
モリ２に記憶する。

【００５６】次に、ステップＳ２４３において下方向に
１画素ずらしを行い、ステップＳ２４４に進んでメモリ
３に記憶する。次に、ステップＳ２４５において左方向
に１画素ずらしを行い、これをステップＳ２４６におい
てメモリ４に記憶する。図１０〜図１２の（１）〜（１
６）は、このときのずらし位置を説明した図である。

【００５７】また、図７（ａ）〜（ｄ）はこのときのず
らし位置を表しており、これら４画面から図７（ｅ）の
画素位置の色情報が得られていることになる。上述のよ
うにして取り込まれた各画像はそれぞれ補色成分がモザ
イク状に並んだ画像となっている。そして、上述したよ
うに、各色成分に予め求めておいた正規化関数を施すこ
とにより輝度成分を取り出すようにしている。

【００５８】図１３は、このときのメモリ格納位置を説
明するための図である。図１３において、（ａ）は初期
位置の画像、（ｂ）は右に半画素ずらしした画像、
（ｃ）はさらに下に半画素ずらしした画像、（ｄ）はさ
らに左に半画素ずらしした画像であり、これらの画像を
図１３（ｅ）のようなメモリ位置に格納する。

【００５９】ここで、各色成分を正規化する関数の求め
方を説明する。この関数は、単板カラーイメージセンサ
のフィルタ特性や光源により異なるが、本実施の形態で
は常に同じ光源を使うものとし、フィルタ特性も単板カ
ラーイメージセンサを変更しないために一定である。こ
の条件で、あらかじめ真っ白な紙の画像を撮影し、その
ときの各補色イメージの信号値Ｍ０、Ｇ０、Ｃ０、Ｙ０
を求める。

【００６０】各補色イメージの信号値Ｍ０、Ｇ０、Ｃ
０、Ｙ０の比例値が光源とフィルタの特性を表す。した
がって、実際に撮像するときには、得られる信号値Ｍ、
Ｇ、Ｃ、ＹのそれぞれをＭ０、Ｇ０、Ｃ０、Ｙ０で割り
算し、信号強度を調節するために各補色イメージに共通
な係数ｋをかけ算することにより、輝度イメージを求め
ることができる。

【００６１】すなわち、 輝度＝ｋ×Ｍ／Ｍ０ 輝度＝ｋ×Ｇ／Ｇ０ 輝度＝ｋ×Ｃ／Ｃ０ 輝度＝ｋ×Ｙ／Ｙ０ により得られる。

【００６２】以上の方法により、本実施の形態の撮像装
置を実現することが可能となる。なお、上述の説明にお
けるメモリ１からメモリ４は、図１における第１のメモ
リ１１に対応するメモリであり、メモリ５からメモリ９
は図１における第２のメモリ１４に対応するメモリであ
る。

【００６３】また、本実施の形態ではカラー／白黒画像
の判別方法としてＵＶ色差信号を用いたが、これに限定
されることなく他の判別方法を用いてもよいことはいう
までもない。

【００６４】

【発明の効果】本発明は上述したように、単板カラーイ
メージセンサにより撮像された画像がカラー画像である
か白黒画像であるかを判断して、上記撮像された画像が
白黒画像であるときには、１画素ずらしを含まない１画
素未満の画素ずらし処理を行うとともに、上記単板カラ
ーイメージセンサのフィルタの各補色成分から独立に輝
度成分を求めて白黒画像を生成するようにしたので、白
黒画像を高解像度処理で撮像するときに、画素ずらし回
数と画像の取り込み回数を減らすことが可能となり、白
黒画像撮影時に高解像度処理された静止画像を短時間で
得られるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮像装置の主な機能を説明するための
機能構成図である。

【図２】本発明の撮像装置の一実施の形態を示すブロッ
ク図である。

【図３】本発明の一実施の形態の撮像装置の処理の流れ
を説明するためのフローチャートであり、白黒／カラー
画像を判別する処理を示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施の形態の撮像装置の処理の流れ
を説明するためのフローチャートであり、白黒画像の取
り込み処理を示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施の形態の撮像装置の処理の流れ
を説明するためのフローチャートであり、カラー画像の
取り込み処理を示すフローチャートである。

【図６】一画素ずらしの処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【図７】一画素ずらしの位置を説明するための図であ
る。

【図８】各補色イメージから輝度値を求める様子を説明
するための概念図である。

【図９】光軸移動手段による単板カラーイメージセンサ
上の画像の画素ずらしの様子を説明するための図であ
る。

【図１０】カラー画像撮影時の１６画面取り込みの画素
ずらし位置を説明するための図である。

【図１１】カラー画像撮影時の１６画面取り込みの画素
ずらし位置を説明するための図である。

【図１２】カラー画像撮影時の１６画面取り込みの画素
ずらし位置を説明するための図である。

【図１３】白黒画像撮像時の４画面の合成してメモリに
格納するときの格納位置を説明するための図である。

【図１４】従来の撮像装置の一例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 光学レンズ Ｂ 光軸移動手段 Ｃ 光軸移動制御手段 Ｄ 単板カラーイメージセンサ Ｅ Ａ／Ｄ変換手段 Ｆ 第１の記憶手段 Ｇ 信号処理手段 Ｈ 第２の記憶手段 Ｉ カラー／白黒判別手段 Ｊ 輝度成分検出手段 Ｋ 白黒画像生成手段 Ｌ カラー画像生成手段 １ 光学レンズ ２ 絞り ３ 光学系のドライバ ４ 平行平板 ５ 平行平板の制御手段 ６ 単板カラーイメージセンサ ７ 同期信号発生器 ８ システムコントローラ ９ サンプルホールド／ＡＧＣ １０ Ａ／Ｄ変換器 １１ 記憶手段１ １２ 記憶制御部１ １３ 色処理演算部 １４ 記憶手段２ １５ 記憶制御部２ １６ タイミング発生器 １７ 白黒／カラー画像判別部

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単板カラーイメージセンサにより撮像さ
   れた画像がカラー画像であるか白黒画像であるかを判別
   するカラー／白黒判別手段と、 上記単板カラーイメージセンサにより撮像された画像が
   白黒画像のときに各補色成分から独立に輝度成分を求め
   る輝度成分検出手段とを具備し、 上記単板カラーイメージセンサにより撮像された画像が
   白黒画像であることが上記カラー／白黒判別手段により
   判別されたときには、１画素ずらしを含まない１画素未
   満の画素ずらし処理を行うとともに、上記輝度成分検出
   手段により上記単板カラーイメージセンサのフィルタの
   各補色成分から独立に輝度成分を求めて白黒画像を得る
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 光学レンズと、 上記光学レンズを通って入射する光学像の光軸を移動さ
   せるための光軸移動手段と、 上記光軸移動手段の光軸移動動作を制御するための光軸
   移動制御手段と、 上記光学レンズを通って入射する光学像を撮像して画像
   信号を生成する単板カラーイメージセンサと、 上記単板カラーイメージセンサにより生成された画像信
   号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、 上記Ａ／Ｄ変換手段によりディジタル信号に変換された
   画像データを記憶する第１の記憶手段と、 上記第１の記憶手段に記憶された画像データに所定の処
   理を施す信号処理手段と、 上記信号処理手段によって所定の信号処理が施された画
   像データを記憶する第２の記憶手段とを有する高解像度
   撮像装置であって、 上記単板カラーイメージセンサにより撮像された画像が
   カラー画像であるか白黒画像であるかを判別するカラー
   ／白黒判別手段と、 上記カラー／白黒判別手段により、上記撮像された画像
   が白黒画像であると判断されたときに上記単板カラーイ
   メージセンサのフィルタの各補色成分から独立に輝度成
   分を求める輝度成分検出手段とを設け、 上記撮像された画像がカラー画像であることが上記カラ
   ー／白黒判別手段により判別されたときには、１画素ず
   らしを含む画素ずらし処理を行うとともに、 上記撮像された画像が白黒画像であることが上記カラー
   ／白黒判別手段により判別されたときには、１画素ずら
   しを含まない１画素未満の画素ずらし処理を行い、上記
   輝度成分検出手段により上記フィルタの各補色成分から
   独立に輝度成分を求めて白黒画像を得ることを特徴とす
   る撮像装置。
3. 【請求項３】 上記光軸移動手段は、上記光学レンズと
   上記単板カラーイメージセンサとの間に回転可能に配置
   されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装
   置。
4. 【請求項４】 上記光軸移動手段は、平行平板であるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 【請求項５】 上記光軸移動手段は、平行平板であるこ
   とを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
6. 【請求項６】 上記光軸移動制御手段は、光軸に対して
   垂直な２軸を回転中心として上記平行平板を回転させて
   光軸移動させることを特徴とする請求項４に記載の撮像
   装置。
7. 【請求項７】 上記光軸移動制御手段は、光軸に対して
   垂直な２軸を回転中心として上記平行平板を回転させて
   光軸移動させることを特徴とする請求項５に記載の撮像
   装置。
8. 【請求項８】 上記光軸移動制御手段は、所定の同期信
   号に従って上記平行平板を回転させることを特徴とする
   請求項４に記載の撮像装置。
9. 【請求項９】 上記光軸移動制御手段は、所定の同期信
   号に従って上記平行平板を回転させることを特徴とする
   請求項５に記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】 上記光軸移動制御手段は、所定の同期
    信号に従って上記平行平板を回転させることを特徴とす
    る請求項６に記載の撮像装置。
11. 【請求項１１】 上記光軸移動制御手段は、所定の同期
    信号に従って上記平行平板を回転させることを特徴とす
    る請求項７に記載の撮像装置。
12. 【請求項１２】 上記カラー／白黒指定手段は、電気的
    なスイッチにより構成されていることを特徴とする請求
    項２に記載の撮像装置。
13. 【請求項１３】 カラーイメージセンサにより初期位置
    で補色モザイクの画像を撮像する撮像処理と、 上記撮像処理によって撮像された補色モザイクの画像に
    所定の処理を施してＹＵＶイメージに変換する変換処理
    と、 上記変換処理の変換結果からＵＶ信号だけを取り出して
    加算を行い、その平均値を求める平均値演算処理と、 上記平均値演算処理によって求まったＵＶ信号の加算平
    均値があらかじめ定めた一定の閾値を越えるか否かを判
    断する判断処理と、 上記判断処理の結果、上記ＵＶ信号の加算平均値が、上
    記一定の閾値を越える場合はカラー画像を取り込むカラ
    ー画像取り込み処理と、 上記判断処理の結果、上記ＵＶ信号の加算平均値が上記
    一定の閾値を越えない場合は、白黒画像を取り込む白黒
    画像取り込み処理とを行うことを特徴とする撮像方法。
14. 【請求項１４】 上記白黒画像取り込み処理は、半画素
    ずらしのみを行って補色成分がモザイク状に並んだ４画
    面の取り込みを行い、これらの４画面から各画素位置の
    色成分を得るとともに、これらの色成分に、予め求めて
    おいた正規化関数を施すことにより輝度成分を取り出す
    処理を行うことを特徴とする請求項１３に記載の撮像方
    法。
15. 【請求項１５】 上記画像判断処理は、上記カラー／白
    黒指定手段を構成する電気的なスイッチの操作状況に基
    づいて行われることを特徴とする請求項１３に記載の撮
    像方法。