JPH1065958A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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Publication number
JPH1065958A
JPH1065958A JP8220959A JP22095996A JPH1065958A JP H1065958 A JPH1065958 A JP H1065958A JP 8220959 A JP8220959 A JP 8220959A JP 22095996 A JP22095996 A JP 22095996A JP H1065958 A JPH1065958 A JP H1065958A
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JP
Japan
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gain control
signal
data
black level
section
Prior art date
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Pending
Application number
JP8220959A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Ishii
繁 石井
Daisuke Morimoto
大介 森本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8220959A priority Critical patent/JPH1065958A/ja
Publication of JPH1065958A publication Critical patent/JPH1065958A/ja
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化等に起因して輝度信号や色差信号の
直流成分が変動した場合であっても、AGC演算部やホ
ワイトバランス演算部がその変動を補償して、常に安定
した自動制御動作を行う固体撮像装置を提供する。 【解決手段】 AGCの場合、ディジタル化された輝度
信号(輝度データ)の黒レベルを黒レベル検出部31が検
出する。減算部32で輝度データから黒レベルが減算さ
れ、得られた値が平均値演算部21で画面毎に平均化され
る。平均値演算部21の出力は、予め第1メモリ23に記憶
された所定値と比較部22で比較され、比較結果は利得制
御信号生成部24に入力される。利得制御信号生成部は、
第2メモリ25に記憶されている前回の利得制御データに
対して比較部22の出力を加減演算し、演算結果を新たな
利得制御データとして出力する。この利得制御データは
アナログ信号の利得制御信号に変換された後、映像信号
の利得制御に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオムービー、
車載カメラ等に用いられる固体撮像装置に関し、詳しく
は、固体撮像装置のオートゲインコントロール等の改良
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ビデオムービー、車載カメラ等の
普及によって固体撮像装置の応用分野が広がるに伴い、
固体撮像装置における自動制御の高度化に対する要求が
高まっている。例えば、出力信号振幅を一定に保つオー
トゲインコントロール(以下「AGC」と略記する)は
現在では必須の機能である。
【0003】また、人間の目には色順応の性質があるの
で、様々な光源下で同一物体の色はほぼ同じ色に見える
が、固体撮像素子そのものは色順応性を持たないため、
光源の種類によっては同一物体であっても色再現性が異
なる。したがって、固体撮像素子を用いた固体撮像装置
にはオートホワイトバランス補正が必須であり、従来よ
り様々な方式が提案されている。
【0004】例えば、AGCでは、輝度信号Yのレベル
をディジタル値である輝度データに変換し、その輝度デ
ータを画面毎に平均値演算し、得られた平均輝度レベル
を所定の値と比較して利得制御データを生成する。利得
制御データを再びアナログ信号に戻してこれに基づいて
固体撮像素子からの映像信号の利得を制御することによ
り、映像信号の平均値が一定レベルになるようにフィー
ドバック制御が行われる。
【0005】図3に、従来の固体撮像装置のAGC演算
部の構成をブロック図で示す。輝度データは平均値演算
部21で画面毎に平均化された後、第1メモリ23に予
め記憶されている所定の値と比較部22で比較される。
比較結果は利得制御信号生成部24に与えられる。第2
メモリ25に、利得制御信号生成部24から出力された
前回の利得制御データが記憶され、利得制御信号生成部
24は、第2メモリ25から読み出した前回の利得制御
データに対して、比較部22から与えられた比較結果の
値を加減演算する。その演算結果が利得制御データとし
て出力され、前述のようにアナログ信号に戻されて映像
信号の利得制御に用いられる。
【0006】オートホワイトバランスについても、AG
Cと同様の自動制御が行われる。つまり、映像信号から
分離されたR,G,Bの色信号の利得をフィードバック
制御することにより、マトリクスから出力されるR−Y
およびB−Yの色差信号の平均値がゼロになるようにす
る。図3のAGC演算部と同様の構成がR−YおよびB
−Yホワイトバランス演算部に用いられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のような固体撮像
装置において、自動利得制御部、色分離部、マトリクス
等はアナログ信号処理を行っているので、例えば固体撮
像装置の温度変化によって、輝度信号や色差信号の直流
成分が変動し、その変動分がAGC演算部やホワイトバ
ランス演算部に直接影響を与える。その結果、輝度信号
の出力レベルが変化し、またはホワイトバランスがずれ
るといった問題が生じ得る。
【0008】本発明は、このような従来の問題点を解決
するために、温度変化等に起因して輝度信号や色差信号
の直流成分が変動した場合であっても、AGC演算部、
ホワイトバランス演算部がその変動を補償して、常に安
定した自動制御動作を行う固体撮像装置を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置の第1の特徴は、輝度信号レベルをディジタル値であ
る輝度データに変換し、この輝度データを画面ごとに平
均化処理して得られた値を所定値と比較し、その比較結
果を、予め記憶された前回の利得制御データに対して加
減演算することによって新たな利得制御データを得、こ
の利得制御データをアナログ信号に戻した利得制御信号
によって映像信号の利得を制御するオートゲインコント
ロール機能を有する固体撮像装置において、前記輝度デ
ータから黒レベル成分を抽出する黒レベル検出部と、前
記輝度データから前記黒レベル成分を減算する減算部と
が設けられ、前記減算部による減算結果が前記平均化処
理以後の処理に使用される点にある。
【0010】また、第2の特徴は、色差信号レベルをデ
ィジタル値である色差データに変換し、この色差データ
を画面ごとに平均化処理して得られた値を所定値と比較
し、その比較結果を、予め記憶された前回の利得制御デ
ータに対して加減演算することによって新たな利得制御
データを得、この利得制御データをアナログ信号に戻し
た利得制御信号によってR,G,B各色の色信号利得を
制御するホワイトバランスコントロール機能を有する固
体撮像装置において、前記色差データから黒レベル成分
を抽出する黒レベル検出部と、前記色差データから前記
黒レベル成分を減算する減算部とが設けられ、前記減算
部による減算結果が前記平均化処理以後の処理に使用さ
れる点にある。
【0011】上記の構成によれば、温度変化等により輝
度信号や色差信号の直流成分が変化しても、輝度信号や
色差信号のレベルから黒レベルを減算した値を用いて平
均化、比較等を処理を行い利得制御信号を得るので、温
度変化等に起因する変化分が補償され、安定した自動制
御が実現する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。まず、固体撮像装置の全体構成を図
1に示す。図1において、固体撮像素子1によって得ら
れた映像信号は、自動利得制御部2で利得制御を施され
た後、ローパスフィルタ(以下、「LPF」と略記す
る)3及び色分離部4に入力される。LPF3は、自動
利得制御部2から出力された映像信号の低周波数帯域に
含まれる輝度信号Yを取り出して、エンコーダー7およ
びAGC系のA/D変換部8に与える。
【0013】一方、色分離部4は、自動利得制御部2か
ら出力された映像信号からR、G、B各色毎の色信号
(以下、「RGB信号」と略記する)を取り出して色利
得制御部5に与える。色利得制御部5は、様々な色温度
に対してホワイトバランス補正を行うための色利得制御
をRGB信号に施してR´G´B´信号を生成し、マト
リクス6に与える。マトリクス6は、R´G´B´信号
からR−YおよびB−Yの色差信号を生成する。これら
の色差信号はエンコーダ7に入力され、前述のLPF3
からの輝度信号Yと共にNTSC方式等の標準ビデオ信
号に変換された後、出力される。
【0014】次に、自動制御系であるAGC及びオート
ホワイトバランスの動作を説明する。まず、AGCにつ
いて説明する。AGC系は、LPF3からの輝度信号Y
のレベルをディジタル値(輝度データ)に変換するA/
D変換部8と、その輝度データから演算処理によって利
得制御データを生成するAGC演算部11と、AGC演
算部11から出力される利得制御データをアナログ信号
(利得制御信号)に戻して自動利得制御部2に与えるD
/A変換部14とからなる。AGC演算部11は図2に
示すように、従来例のAGC演算部(図3)に対して、
黒レベル検出部31および減算部32が追加された構成
を有する。
【0015】黒レベル検出部31は、A/D変換部8か
ら与えられる輝度データに含まれる黒レベルを検出す
る。そして減算部32が、検出された黒レベルを輝度デ
ータから減算し、得られた値を平均値演算部21で画面
毎に平均化する。平均値演算部21からの出力は比較部
22に入力される。比較部22は、入力された値と第1
メモリ23に予め記憶されている所定の値とを比較し
て、その比較結果を利得制御信号生成部24に与える。
【0016】第2メモリ25には、利得制御信号生成部
24から出力された前回の利得制御データが記憶されて
いる。そして利得制御信号生成部24は、第2メモリ2
5から読み出した前回の利得制御データに対して、比較
部22から与えられた比較結果の値を加減演算し、その
結果を利得制御データとして出力する。
【0017】利得制御信号生成部24から出力された利
得制御データは、D/A変換部14でアナログ信号(利
得制御信号)に戻され、自動利得制御部2に与えられ
る。このようにして、自動利得制御部から出力される映
像信号の平均値が一定レベルになるようにフィードバッ
ク制御が行われる。
【0018】上述のような動作によれば、輝度信号レベ
ル(輝度データ)から常に黒レベルを減算し、得られた
値を用いてAGC演算を行うので、温度変化等により直
流成分が変化した場合であっても、その変化分が補償さ
れ、安定した利得制御が実現する。
【0019】オートホワイトバランスについても、AG
Cと同様の自動制御が行われる。マトリクス6から出力
された色差信号R−Y,B−Yは、それぞれA/D変換
部9,10に入力され、ディジタル信号に変換されてR
−Yホワイトバランス演算部12またはB−Yホワイト
バランス演算部13に入力される。R−Yホワイトバラ
ンス演算部およびB−Yホワイトバランス演算部は共に
AGC演算部11と同様の構成を有する。
【0020】R−Yホワイトバランス演算部を例にとっ
て動作を説明する。ディジタル化された色差信号R−Y
に含まれる黒レベルが黒レベル検出部31で検出され
る。そして減算部32で色差信号R−Yから黒レベルが
減算され、その出力値が平均値演算部21で画面毎に平
均化される。その出力は、比較部22によって、あらか
じめ第1メモリ23に記憶されている所定の値と比較さ
れる。比較結果は利得制御信号生成部24に与えられ
る。
【0021】第2メモリ25には、利得制御信号生成部
24から出力された直前の利得制御データの値が記憶さ
れている。利得制御信号生成部24は、第2メモリ25
から読み出した直前の利得制御データの値に対して、比
較部22から与えられた比較結果の値を加減演算し、そ
の結果を利得制御データとして出力する。
【0022】利得制御信号生成部24から出力された利
得制御データは、D/A変換部15でアナログ信号に戻
され、色利得制御部5に与えられてB信号の利得を制御
する。これによって、マトリクス6から出力されるR−
Y色差信号の平均レベルがゼロになるようにフィードバ
ック制御が行われる。
【0023】色差信号B−Yについても色差信号R−Y
と同様の動作によって、マトリクス6から出力される色
差信号B−Yの平均レベルがゼロになるようにR信号の
利得を制御するフィードバック制御が行われる。
【0024】このようにして、ホワイトバランス演算に
ついてもAGC演算部の動作で述べたと同様に、温度変
化などにより直流成分が変化した場合でも色差信号レベ
ルから常に黒レベルを減算し、その信号を用いてホワイ
トバランス演算を行うことにより、温度変化等に起因す
る変動分を補償し、色利得制御を安定化させることがで
きる。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、輝度信号
レベルや色差信号レベルをそのまま平均化するのではな
く、常に黒レベルを減算した後のレベルを平均化して得
られる値を用いて利得制御を行うので、温度変化等に起
因して輝度信号や色差信号の直流電圧成分が変動した場
合でも常に安定した自動制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る固体撮像装置の全体構
成図
【図2】図1の固体撮像装置におけるAGC及びオート
ホワイトバランス演算部に共通するブロック図
【図3】従来の固体撮像装置におけるAGC及びオート
ホワイトバランス演算部に共通するブロック図
【符号の説明】
1 固体撮像素子 2 自動利得制御部 3 ローパスフィルタ 4 色分離部 5 色利得制御部 6 マトリクス 7 エンコーダ 8,9,10 A/D変換部 11 AGC演算部 12 R−Yホワイトバランス演算部 13 B−Yホワイトバランス演算部 14,15,16 D/A変換部 21 平均値演算部 22 比較部 23 第1メモリ 24 利得制御信号生成部 25 第2メモリ 31 黒レベル検出部 32 減算部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 輝度信号レベルをディジタル値である輝
    度データに変換し、この輝度データを画面ごとに平均化
    処理して得られた値を所定値と比較し、その比較結果
    を、予め記憶された前回の利得制御データに対して加減
    演算することによって新たな利得制御データを得、この
    利得制御データをアナログ信号に戻した利得制御信号に
    よって映像信号の利得を制御するオートゲインコントロ
    ール機能を有する固体撮像装置において、 前記輝度データから黒レベル成分を抽出する黒レベル検
    出部と、前記輝度データから前記黒レベル成分を減算す
    る減算部とが設けられ、前記減算部による減算結果が前
    記平均化処理以後の処理に使用されることを特徴とする
    固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 色差信号レベルをディジタル値である色
    差データに変換し、この色差データを画面ごとに平均化
    処理して得られた値を所定値と比較し、その比較結果
    を、予め記憶された前回の利得制御データに対して加減
    演算することによって新たな利得制御データを得、この
    利得制御データをアナログ信号に戻した利得制御信号に
    よってR,G,B各色の色信号利得を制御するホワイト
    バランスコントロール機能を有する固体撮像装置におい
    て、 前記色差データから黒レベル成分を抽出する黒レベル検
    出部と、前記色差データから前記黒レベル成分を減算す
    る減算部とが設けられ、前記減算部による減算結果が前
    記平均化処理以後の処理に使用されることを特徴とする
    固体撮像装置。
JP8220959A 1996-08-22 1996-08-22 固体撮像装置 Pending JPH1065958A (ja)

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JPH1065958A true JPH1065958A (ja) 1998-03-06

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ID=16759244

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JP8220959A Pending JPH1065958A (ja) 1996-08-22 1996-08-22 固体撮像装置

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JP (1) JPH1065958A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6670987B1 (en) * 1997-07-24 2003-12-30 Sony Corporation Chrominance signal processing circuit, chrominance signal processing method and camera using them
WO2008020472A1 (fr) * 2006-08-15 2008-02-21 Fujitsu Microelectronics Limited Appareil de lecture d'image et appareil amplificateur

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Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051018

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060227