JPH11168740A - Luminance signal processing circuit for color video camera - Google Patents

Luminance signal processing circuit for color video camera

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JPH11168740A
JPH11168740A JP9334558A JP33455897A JPH11168740A JP H11168740 A JPH11168740 A JP H11168740A JP 9334558 A JP9334558 A JP 9334558A JP 33455897 A JP33455897 A JP 33455897A JP H11168740 A JPH11168740 A JP H11168740A
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processing circuit
signal
luminance signal
circuit
video camera
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Hiroyuki Miyahara
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a luminance signal processing circuit for color video camera with which a false signal produced in the luminance signal processing for the color video camera is suppressed greatly. SOLUTION: In a moire signal processing circuit 9 of a solid-state image- pickup element provided with color filters and receiving plural lines consisting of repetition of a couple of pixels, a conversion of T1'=T1.(T1L+T2L)/(2.T2L), and a conversion of T2'=T2.(T1L+T2L)/(2.T1L) are conducted, where T1 is an output signal of either of the couple of pixels, T2 is an output signal of the other, and T1L, T2L are low-frequency components of the output signals T1, T2. The signals after the conversion are made to go through low-pass filters, from which a luminance signal whose false signal has been eliminated is produced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラービデオカメ
ラの信号処理回路、特に輝度の補正を含む輝度信号処理
回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing circuit for a color video camera, and more particularly to a luminance signal processing circuit including luminance correction.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラービデオカメラは、固体撮像素子、
特にCCD固体撮像素子を用いたものが主流となってい
る。その基本的な処理過程は、固体撮像素子で画像イメ
ージを光電変換素子に蓄積された電荷として検出する処
理と、電荷量を量子化したデジタル信号をローパスフィ
ルタ等により、アナログの画像信号に変換するという処
理が含まれている。
2. Description of the Related Art A color video camera is a solid-state image sensor,
In particular, those using a CCD solid-state imaging device have become mainstream. The basic processing process is a process of detecting an image image as a charge stored in a photoelectric conversion element by a solid-state imaging device, and converting a digital signal obtained by quantizing a charge amount into an analog image signal by a low-pass filter or the like. Is included.

【0003】一方、CCD固体撮像素子の持つ画素数に
よって実質的な解像度が決まるが、サンプリングと復元
過程を経た後には、本質的に高い空間周波数成分に起因
する偽信号の発生が避けられない。
On the other hand, the substantial resolution is determined by the number of pixels of the CCD solid-state imaging device, but after sampling and restoring processes, generation of a false signal due to an essentially high spatial frequency component is inevitable.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図3に、従来のカラー
フィルタアレイの1例を示す。ここでは、W(白)、G
r(緑),Cy(シアン),Ye(黄)からなる色配列
のものが用いられ、この4画素を基本単位とする。図3
において、Pxは水平方向の画素ピッチを、Pyは垂直
方向の画素ピッチをそれぞれ表わす。
FIG. 3 shows an example of a conventional color filter array. Here, W (white), G
A color array composed of r (green), Cy (cyan), and Ye (yellow) is used, and these four pixels are used as a basic unit. FIG.
, Px represents the pixel pitch in the horizontal direction, and Py represents the pixel pitch in the vertical direction.

【0005】ここで、水平方向に関しては、1/Pxの
空間周波数に対応する輝度解像度が期待できる。しか
し、例えば、W,Grの強度の違いにより、fsを搬送波
周波数として、以下の様な偽信号が生じる。
In the horizontal direction, a luminance resolution corresponding to a spatial frequency of 1 / Px can be expected. However, for example, due to the difference in the intensity of W and Gr, the following false signal is generated with fs as the carrier frequency.

【0006】(π/2)・(WーGr)sin(2π・fs・t) 本発明は、このような偽信号を低減することを目的とす
る。
(Π / 2) · (W−Gr) sin (2π · fs · t) An object of the present invention is to reduce such a false signal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する為
に、本発明(請求項1)は、カラーフィルタを備えた1
対の画素の繰り返しからなるラインを複数備えた固体撮
像素子の出力信号から輝度信号を生成する回路におい
て、前記1対の画素の一方の出力信号をT1、他方の出
力信号をT2とし、これら出力信号T1、T2の低周波
数成分をT1L、T2Lとし、各ラインの各画素毎に、 T1’=T1・(T1L+T2L)/(2・T2L) T2’=T2・(T1L+T2L)/(2・T1L) の変換を行って、前記輝度信号を生成することを特徴と
するカラービデオカメラ用輝度信号処理回路を提供す
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention (claim 1) provides an image forming apparatus having a color filter.
In a circuit for generating a luminance signal from an output signal of a solid-state imaging device having a plurality of lines formed by repeating a pair of pixels, one output signal of the pair of pixels is defined as T1 and the other output signal is defined as T2. The low frequency components of the signals T1 and T2 are T1L and T2L, and for each pixel of each line, T1 ′ = T1 · (T1L + T2L) / (2 · T2L) T2 ′ = T2 · (T1L + T2L) / (2 · T1L) And a luminance signal processing circuit for a color video camera, wherein the luminance signal is generated.

【0008】又、本発明(請求項2)は、カラーフィル
タを備えた1対の画素の繰り返しからなるラインを複数
備えた固体撮像素子の出力信号から輝度信号を生成する
回路において、前記1対の画素の一方の出力信号をT
1、他方の出力信号をT2とし、これら出力信号T1、
T2の低周波数成分をT1L、T2Lとし、各ラインの
各画素毎に、 T1’=2・T1・T2L/(T1L+T2L) T2’=2・T2・T1L/(T1L+T2L) の変換を行って、前記輝度信号を生成することを特徴と
するカラービデオカメラ用輝度信号処理回路を提供す
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a circuit for generating a luminance signal from an output signal of a solid-state imaging device having a plurality of lines formed by repeating a pair of pixels having a color filter. The output signal of one of the pixels
1, the other output signal is T2, and these output signals T1,
The low frequency components of T2 are defined as T1L and T2L, and for each pixel of each line, the following conversion is performed: T1 ′ = 2 · T1 · T2L / (T1L + T2L) T2 ′ = 2 · T2 · T1L / (T1L + T2L) Provided is a luminance signal processing circuit for a color video camera, which generates a luminance signal.

【0009】更に、本発明(請求項3)は、上記請求項
1又は請求項2において、前記固体撮像素子は、CCD
固体撮像素子であることを特徴とするカラービデオカメ
ラ用輝度信号処理回路を提供するを提供する。
Further, according to the present invention (claim 3), in the above-mentioned claim 1 or claim 2, the solid-state imaging device comprises a CCD.
The present invention provides a luminance signal processing circuit for a color video camera, which is a solid-state imaging device.

【0010】更に、本発明(請求項4)は、上記請求項
3において、前記カラーフィルタの組み合わせは、透明
又は透明に近い分光を持つフィルタと緑のフィルタの組
み合わせであることを特徴とするカラービデオカメラ用
輝度信号処理回路を提供する。
Further, the present invention (claim 4) is characterized in that, in the above-mentioned claim 3, the combination of the color filters is a combination of a filter having a transparent or nearly transparent spectrum and a green filter. Provided is a luminance signal processing circuit for a video camera.

【0011】更に、本発明(請求項5)は、上記請求項
3において、前記カラーフィルタの組み合わせは、マゼ
ンダのフィルタと緑のフィルタの組み合わせであること
を特徴とする記載のカラービデオカメラ用輝度信号処理
回路を提供する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect, the combination of the color filters is a combination of a magenta filter and a green filter. A signal processing circuit is provided.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態につき
好ましい実施例により図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は本発明の回路をカラービデオカメラ
に採用した場合の実施例の概略構成図である。なお、こ
の図1では、図示を簡略化するため、レンズ光学系や記
録媒体への記録系、各種信号処理系、操作系など、カラ
ービデオカメラに一般的に備えられているものについて
は省略している。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an embodiment in which the circuit of the present invention is applied to a color video camera. In FIG. 1, for the sake of simplicity, components generally provided in a color video camera such as a lens optical system, a recording system on a recording medium, various signal processing systems, and an operation system are omitted. ing.

【0014】まず,全体の概略構成につき説明する。First, an overall schematic configuration will be described.

【0015】この図1において、固体操像素子(以下C
CD1とする)上には、図示しないレンズ光学系を介
し、さらに補色系の色フィルタを介した被写体等からの
光が入射されて結像される。このCCD1では、入射光
を光電変換し、得られた撮像信号を相関二重サンプリン
グ回路(correlated double sampling;CDS)2に供
給する。
In FIG. 1, a solid-state image sensor (hereinafter referred to as C)
Light from a subject or the like through a lens optical system (not shown) and further through a color filter of a complementary color system enters and forms an image on the CD1). In the CCD 1, incident light is photoelectrically converted, and the obtained image signal is supplied to a correlated double sampling (CDS) 2.

【0016】この相関二重サンプリング回路2では、C
CDのランダム雑音(信号と暗電流のショット雑音)を
除く雑音低減手法の1つである、いわゆる相関二重サン
プリング処理を行う回路であつで、具体的には、信号期
間レベルからフィールドスルー期間のレベルを差し引く
ことによってリセット雑音を抑圧するような処理が行わ
れる。該相関二重サンプリング回路2の出力は、アナロ
グ/デジタル(A/D)変換器3に送られる。
In this correlated double sampling circuit 2, C
This is a circuit for performing a so-called correlated double sampling process, which is one of noise reduction techniques for removing random noise (shot noise of a signal and dark current) from a CD. Processing for suppressing the reset noise by subtracting the level is performed. The output of the correlated double sampling circuit 2 is sent to an analog / digital (A / D) converter 3.

【0017】このアナログ/デジタル変換器3は、入力
側にサンプルホールド回路を含み、相関二重サンプリン
グ回路2を介し、さらに該サンプルホールド回路にてサ
ンプルホールドされたアナログ撮像信号を、所定のサン
プル周波数にてサンプリングしてデジタル信号(以下、
デジタル映像信号と呼ぶ)に変換する。該アナログ/デ
ジタル変換器3から出力されたデジタル映像信号は、垂
直フィルタ回路4及びメイン信号処理回路6、画素分離
回路8に送られる。
The analog / digital converter 3 includes a sample and hold circuit on the input side. The analog / digital converter 3 converts the analog image signal sampled and held by the sample and hold circuit through the correlated double sampling circuit 2 into a predetermined sample frequency. Digital signal (hereinafter, referred to as
Digital video signal). The digital video signal output from the analog / digital converter 3 is sent to a vertical filter circuit 4, a main signal processing circuit 6, and a pixel separation circuit 8.

【0018】垂直フィルタ回路4は、デジタル映像信号
から垂直方向の所定周波数帯域成分を抽出する垂直バン
ドパスフィルタ(V−BPF)と、デジタル映像信号か
ら垂直方向の高周波数帯域成分を抽出する垂直ハイパス
フィルタ(V―HPF)とを少なくとも有してなり、デ
ジタル映像信号から垂直方向の輪郭成分を抽出するもの
である。なお、垂直バンドパスフィルタと垂直ハイパス
フィルタは、共に巡回型(IIR)或いは非巡回型(F
IR)のデジタルフィルタであり、垂直ハイパスフィル
タは例ぇは5タップのフィルタ係数が設定され、垂直バ
ンドパスフィルタは例えば3タップのフィルタ係数が設
定されている。該垂直フィルタ回路4からの出力信号、
すなわちデジタル映像信号から抽出された垂直方向の輪
郭成分は、コアリング処理回路5に送られる。
The vertical filter circuit 4 includes a vertical band-pass filter (V-BPF) for extracting a predetermined vertical frequency band component from the digital video signal, and a vertical high-pass filter for extracting a vertical high frequency band component from the digital video signal. And a filter (V-HPF) for extracting a contour component in the vertical direction from the digital video signal. The vertical bandpass filter and the vertical highpass filter are both cyclic (IIR) or non-cyclic (F
IR) digital filter, a vertical high-pass filter is set with a 5-tap filter coefficient in Example 2, and a vertical band-pass filter is set with a 3-tap filter coefficient, for example. An output signal from the vertical filter circuit 4,
That is, the vertical contour components extracted from the digital video signal are sent to the coring processing circuit 5.

【0019】コアリング処理回路5は、映像の輪郭成分
に含まれる雑音成分を抑圧し、信号対雑音比(S/N)
を改善する、いわゆるコアリング処理を行うものであ
る。このコアリング処理回路5によってコアリング処理
がなされた後の信号は,後述するγ(ガンマ)前輪郭補
償回路12及び、γ後輪郭補償回路14に送られる。
The coring processing circuit 5 suppresses a noise component included in the contour component of the image and generates a signal-to-noise ratio (S / N).
That is, a so-called coring process is performed to improve the above. The signal subjected to the coring processing by the coring processing circuit 5 is sent to a γ (gamma) front contour compensation circuit 12 and a γ rear contour compensation circuit 14 described later.

【0020】一方、後述するメイン信号処理回路6にお
いて偽信号が除去されたデジタル映像信号(以下、メイ
ン信号と呼ぶ)は、垂直ローパスフィルタ(V−LP
F)7a及び水平ローパスフィルタ(H−LPF)7b
に順次供給される。
On the other hand, a digital video signal (hereinafter, referred to as a main signal) from which a false signal has been removed in a main signal processing circuit 6 described later is supplied to a vertical low-pass filter (V-LP).
F) 7a and horizontal low-pass filter (H-LPF) 7b
Are supplied sequentially.

【0021】この垂直ローパスフイルタ7a及び水平ロ
ーパスフィルタ7bは、後段のγ前輪郭補償回路12に
おいてメイン信号に輪郭成分すなわち高周波数成分を加
算することになるので、その前段の処理として該メイン
信号から高周波数成分を除去する。当該垂直ローパスフ
イルタ7aは巡回型若しくは非巡回型のデジタルフイル
タであり、例えば5タップのフィルタ係数が設定されて
いろものである。この垂直ローパスフイルタ7a及び水
平ローパスフィルタ7bにて高周波数成分が除去された
メイン信号は、γ前輪郭補償回路12に供給される。
The vertical low-pass filter 7a and the horizontal low-pass filter 7b add a contour component, that is, a high-frequency component to the main signal in the γ front contour compensating circuit 12 in the subsequent stage. Remove high frequency components. The vertical low-pass filter 7a is a recursive or non-recursive digital filter, for example, a filter for which a 5-tap filter coefficient is set. The main signal from which the high frequency component has been removed by the vertical low-pass filter 7a and the horizontal low-pass filter 7b is supplied to the γ front contour compensation circuit 12.

【0022】次に、画素分離回路8は、アナログ/デジ
タル変換器3から供給されるデジタル映像信号が、W
(白)、Gr(緑),Cy(シアン),Ye(黄)の補
色フィルタの配列に応じて順次供給される信号であるた
め、これら順次供給される信号からW,G,Cy,Ye
にそれぞれ対応する画素の信号を各々分離するものであ
る。また、この画素分離回路8では、当該画素分離を行
うことにより抜けた画素に対応する部分を補問するため
に(すなわち抜けた部分に補色信号が存在するように)
に、例えば水平方向の画素補間を行うことも可能であ
る。モアレ処理回路9には、この画素分離回路8から出
力された信号と、水平ローパスフィルタ8aを経てその
高周波数成分が除去された信号がモアレ処理回路9に供
給される。
Next, the pixel separation circuit 8 converts the digital video signal supplied from the analog / digital converter 3 into a W signal.
(White), Gr (Green), Cy (Cyan), and Ye (Yellow) are signals sequentially supplied in accordance with the arrangement of the complementary color filters.
, And separates the signals of the pixels respectively corresponding to Further, in the pixel separation circuit 8, in order to interpolate a portion corresponding to a pixel which has been omitted by performing the pixel separation (that is, a complementary color signal exists in the omitted portion).
Alternatively, for example, horizontal pixel interpolation can be performed. The signal output from the pixel separating circuit 8 and the signal from which the high frequency component has been removed through the horizontal low-pass filter 8a are supplied to the moiré processing circuit 9 to the moiré processing circuit 9.

【0023】このモアレ処理回路9は、画素分離回路8
から供給されたW,G,Cy,Yeの補色俳号の各レベ
ルバランスをとってモアレを抑圧するモアレ処理を行
う。該モアレ処理回路9からの出力信号は、水平ハイパ
スフィルタ(H−HPF)10に供給される。また、該
モアレ処理回路9からは、コアリング処理回路5にて使
用する前述した制御信号yf1も出力される。
The moiré processing circuit 9 includes a pixel separation circuit 8
The moiré processing is performed to suppress the moiré by balancing the respective levels of the complementary haiku of W, G, Cy and Ye supplied from. An output signal from the moiré processing circuit 9 is supplied to a horizontal high-pass filter (H-HPF) 10. The moiré processing circuit 9 also outputs the above-described control signal yf1 used in the coring processing circuit 5.

【0024】水平ハイパスフィルタ10では、供給され
た信号から高周波数帯域成分を抽出する。すなわち、こ
の水平ハイパスフィルタ10からはモアレ処理後の水平
方向の高周波数成分が出力されることになる。該水平ハ
イパスフィルタ10からの出力信号は、コアリング処理
回路11に供給される。
The horizontal high-pass filter 10 extracts a high frequency band component from the supplied signal. That is, the horizontal high-pass filter 10 outputs a high-frequency component in the horizontal direction after the moiré processing. An output signal from the horizontal high-pass filter 10 is supplied to a coring processing circuit 11.

【0025】当該コアリング処理回路11は、コアリン
グ処理回路5と略々同様の構成を有してなるものであ
り、水平ハイパスフィルタ10から供給された信号の高
周波数成分に含まれる雑音成分を抑圧し、信号対雑音比
(S/N)を改善するコアリング処理を行うものであ
る。このコアリング処理回路11にてコアリング処理が
施されたモアレ処理後の水平方向高周波数成分は、γ前
輪郭補償回路12に送られる。
The coring processing circuit 11 has substantially the same configuration as the coring processing circuit 5, and removes noise components included in the high-frequency components of the signal supplied from the horizontal high-pass filter 10. A coring process for suppressing and improving a signal-to-noise ratio (S / N) is performed. The high frequency component in the horizontal direction after the moiré processing subjected to the coring processing by the coring processing circuit 11 is sent to the γ front contour compensation circuit 12.

【0026】γ前輪郭補償回路12は、垂直フィルタ回
路4及びコアリング処理回路5にて得られた垂直方向の
輪郭成分と、メイン信号処理回路6、垂直ローパスフイ
ルタ7a及び水平ローパスフィルタ7bにて得られた高
周波数成分が除去されたメイン信号と、画素分離回路8
からコアリング処理回路11までの構成により得られた
モアレ処理及びコアリング処理後の水平方向高周波数成
分とを混合し、輝度信号を構成すると共に、該輝度信号
の輪郭補償を行う。該γ前輪郭補償回路12にて輪郭補
償が施された映像信号は、ガンマ処理回路13に供給さ
れる。
The γ front contour compensating circuit 12 includes a vertical contour component obtained by the vertical filter circuit 4 and the coring processing circuit 5, and a main signal processing circuit 6, a vertical low-pass filter 7a, and a horizontal low-pass filter 7b. The obtained main signal from which the high frequency component has been removed, and the pixel separation circuit 8
And a high-frequency component in the horizontal direction after the moiré processing and the coring processing obtained by the configuration from to the coring processing circuit 11, to form a luminance signal and to perform contour compensation of the luminance signal. The video signal subjected to the contour compensation by the γ front contour compensation circuit 12 is supplied to a gamma processing circuit 13.

【0027】該ガンマ処理回路13は、表示デバイスと
して使用されることになるCRT(陰極線管)のガンマ
特性を補正するためのγ(ガンマ)補正処理を、γ前輪
郭補償回路12から供給されたデジタル映像信号に施
す。このガンマ処理回路13にてガンマ補正処理された
映像信号は、γ後輪郭補償回路14と水平アパコン回路
16とに送られる。
The gamma processing circuit 13 is supplied with γ (gamma) correction processing for correcting gamma characteristics of a CRT (cathode ray tube) to be used as a display device from the γ front contour compensation circuit 12. Apply to digital video signals. The video signal that has been subjected to the gamma correction processing by the gamma processing circuit 13 is sent to the γ rear contour compensation circuit 14 and the horizontal aperture control circuit 16.

【0028】水平アパコン回路16では、ガンマ処理回
路13にてガンマ補正処理された映像信号に対して、水
平方向(及び垂直方向)のアパーチャ補正を行い、該ア
パーチャ補正後の映像信号をコアリング処理回路15に
供給する。
The horizontal aperture control circuit 16 performs horizontal (and vertical) aperture correction on the video signal that has been gamma-corrected by the gamma processing circuit 13, and performs coring processing on the video signal after the aperture correction. Supply to circuit 15.

【0029】該コアリング処理回路15も、コアリング
処理回路11やコアリング処理回路5と略々同様の構成
を有するものであり、映像信号の高周波数帯域成分に含
まれる雑音成分を抑圧し、信号対雑音比(S/N)を改
善するコアリング処理を行うものである。このコアリン
グ処理回路5の出力信号は、γ後輪郭補償回路14に送
られる。
The coring processing circuit 15 has substantially the same configuration as the coring processing circuit 11 and the coring processing circuit 5, and suppresses a noise component included in a high frequency band component of the video signal. A coring process for improving a signal-to-noise ratio (S / N) is performed. The output signal of the coring processing circuit 5 is sent to the post-γ contour compensation circuit 14.

【0030】γ後輪郭補償回路14は、垂直フィルタ回
路4及びコアリング処理にて得られた垂直方向の輪郭成
分と、ガンマ処理回路13からのガンマ補正処理後の映
像信号と、水平方向のアパ−チャ補正後の信号とを混合
し、ガンマ補正処理後の輝度信号の輪郭補償を行う。
The post-gamma contour compensating circuit 14 includes a vertical contour component obtained by the vertical filter circuit 4 and the coring process, a video signal after the gamma correction process from the gamma processing circuit 13, and a horizontal aperture component. -Mix the signal after the cha correction and perform contour compensation of the luminance signal after the gamma correction processing.

【0031】このγ後輪郭補償回路14の出力信号が、
本実施の形態のカラービデオカメラのデジタル映像信号
として出力、若しくは記録媒体に記録される。本実施例
のビデオカメラは,以上の様な構成となっている。
The output signal of the post-γ contour compensating circuit 14 is
The digital video signal of the present embodiment is output as a digital video signal or recorded on a recording medium. The video camera according to the present embodiment has the above configuration.

【0032】次に、画素分離回路8から順次供給される
デジタル映像信号の処理を説明する。ここに、本発明の
要部となる特徴を含まれている。
Next, processing of digital video signals sequentially supplied from the pixel separating circuit 8 will be described. Here, the essential features of the present invention are included.

【0033】このカメラに使用されているCCD1のカ
ラーフィルタアレイは、図3に示すように、W、Gr,
Cy,Yeの4画素を1単位とした色配列のものが用い
られている。図2において、Pxは水平方向の画素ピッ
チを、Pyは垂直方向の画素ピッチをそれぞれ表わす。
As shown in FIG. 3, the color filter array of the CCD 1 used in this camera is composed of W, Gr,
A color arrangement having four pixels of Cy and Ye as one unit is used. In FIG. 2, Px represents the pixel pitch in the horizontal direction, and Py represents the pixel pitch in the vertical direction.

【0034】又、CCD1では、図2に示したように、
各画素に設けられた光電変換素子18に蓄積されている
電荷は、全画素分、垂直CCD19に転送され、ライン
毎に水平CCD20によって読出される。又、1行おき
に読出すインターリーブ方式や、水平CCDを2本用い
る方式等もあるが、何れも全く同様の処理が可能であ
る。
In the CCD 1, as shown in FIG.
The electric charges stored in the photoelectric conversion elements 18 provided for each pixel are transferred to the vertical CCD 19 for all pixels, and are read out by the horizontal CCD 20 line by line. In addition, there are an interleaving method for reading out every other row, a method using two horizontal CCDs, and the like, and all of them can perform exactly the same processing.

【0035】従って、W、Gr、W、Gr・・・という
系列と、Cy、Ye、Cy、Ye・・・という系列の信
号が得られる。
Therefore, signals of a series of W, Gr, W, Gr... And a series of Cy, Ye, Cy, Ye.

【0036】ここで、水平方向に関しては、一般に1/
Pxの空間周波数に対応する輝度解像度が期待できる。
しかし、ローパスフィルタを経ることにより、WGrラ
インの信号Sは、W信号とGr信号の強度の差分により
偽信号を含み、fsを搬送波周波数として、次の様なもの
となる。
Here, in the horizontal direction, generally, 1 /
A luminance resolution corresponding to the spatial frequency of Px can be expected.
However, after passing through the low-pass filter, the signal S on the WGr line includes a false signal due to the difference between the intensities of the W signal and the Gr signal, and fs is the carrier frequency as follows.

【0037】[0037]

【数1】 S=(W+Gr)/2 + (π/2)・(WーGr)sin(2π・fs・t) ・・・・・・(1) ここで、第1項は本来の輝度信号であり、第2項は折り
返し成分による偽信号である。そして、各入力ラインの
各画素毎に次の様な変換を行う。
S = (W + Gr) / 2 + (π / 2) · (W−Gr) sin (2π · fs · t) (1) where the first term is the original luminance The second term is a false signal due to a folded component. Then, the following conversion is performed for each pixel of each input line.

【0038】W’=2・W・GrL/(WL+GrL) Gr’=2・Gr・WL/(WL+GrL) Cy’=2・Cy・YeL/(CyL+YeL) Ye’=2・Ye・CyL/(CyL+YeL) ここで、WL、GrL、CyL、YeLは、夫々CCD
からの出力信号W、Gr、Cy、Yeの低周波数成分で
ある。具体的には,対象となる画素前後の数画素,例え
ば5ー15画素から水平ローパスフィルタ8aを介して
求める。そして、この変換は、モアレ処理回路9の内部
で行われる。
W '= 2.W.GrL / (WL + GrL) Gr' = 2.Gr.WL / (WL + GrL) Cy '= 2.Cy.YeL / (CyL + YeL) Ye' = 2.Ye.CyL / (CyL + YeL) Here, WL, GrL, CyL and YeL are CCDs, respectively.
Are the low frequency components of the output signals W, Gr, Cy, and Ye. Specifically, it is obtained from several pixels before and after the target pixel, for example, 5-15 pixels, via the horizontal low-pass filter 8a. This conversion is performed inside the moiré processing circuit 9.

【0039】このような変換を行うことにより、変換後
のW’、Gr’、Cy’、Ye’から求めたWGrライ
ンの信号のWの低周波数領域の成分SwLと高周波数領
域の成分SwHは,以下の様になる。
By performing such a conversion, the low-frequency component SwL and the high-frequency component SwH of W of the WGr line signal obtained from the converted W ′, Gr ′, Cy ′, and Ye ′ are , As follows.

【0040】 SwL=2・W・ GrL/(WL+GrL) SwH=2・W・ GrL/(WLーGrL) 一方、WGrラインの信号のWの低周波数領域の成分S
gLと高周波数領域の成分SgHは,以下の様になる。
SwL = 2 · W · GrL / (WL + GrL) SwH = 2 · W · GrL / (WL−GrL) On the other hand, the component S of the signal of the WGr line in the low frequency region of W
gL and the component SgH in the high frequency region are as follows.

【0041】 SgL=2・Gr・WL/(WL+GrL) SgH=ー2・Gr・WL/(WLーGrL) 同様に、CyYeラインのCyの信号の低周波数領域の
成分ScyLと高周波数領域の成分ScyHは,以下の
様になる。
SgL = 2 · Gr · WL / (WL + GrL) SgH = −2 · Gr · WL / (WL−GrL) Similarly, the low-frequency component ScyL and the high-frequency component of the Cy signal on the CyYe line ScyH is as follows.

【0042】 ScL=2・Cy・YeL/(CyL+YeL) ScH=2・Cy・YeL/(CyLーYeL) 又、CyYeラインのYeの信号の低周波数領域の成分
ScyLと高周波数領域の成分ScyHは,以下の様に
なる。
ScL = 2 · Cy · YeL / (CyL + YeL) ScH = 2 · Cy · YeL / (CyL−YeL) The component ScyL in the low frequency region and the component ScyH in the high frequency region of the Ye signal of the CyYe line are , As follows.

【0043】 SyL=2・Ye・CyL/(CyL+YeL) SyH=ー2・Ye・CyL/(CyLーYeL) 従って、高周波数領域での折り返し成分は,各画素で同
じレベルとなることが分かる。従来では、輝度成分は、
ローパスフィルタで平均化していたが、本発明では水平
方向には加算することなく上記演算を行うことになる。
SyL = 2 · Ye · CyL / (CyL + YeL) SyH = −2 · Ye · CyL / (CyL−YeL) Therefore, it can be seen that the aliasing component in the high frequency region has the same level in each pixel. Conventionally, the luminance component is
Although the averaging was performed by the low-pass filter, the present invention performs the above calculation without adding in the horizontal direction.

【0044】上記演算による分光の効果は、各画素の共
通分光成分、即ち、Gr分光と等価なものとなるので、
上記演算結果は色再現に影響しない周波数帯(輝度帯
域)での処理となる。
The spectral effect obtained by the above calculation is equivalent to a common spectral component of each pixel, that is, Gr spectral.
The above calculation results are processed in a frequency band (luminance band) that does not affect color reproduction.

【0045】又、上記効果は、以下の様な変換を用いて
も同様である。
The above effect is the same even when the following conversion is used.

【0046】 W’=W・(WL+GrL)/(2・WL) Gr’=Gr・(WL+GrL)/(2・GrL) Cy’=Cy・(CyL+YeL)/(2・CyL) Ye’=Ye・(CyL+YeL)/(2・YeL) 又、上記変換と同様の変換を、垂直方向に関して行って
もよい。即ち、垂直方向に差があるということと水平方
向に差があるということとは等価であり、YwをWGr
ラインの輝度、YcをCyYeラインの輝度として、以
下の変換を行えばよい。
W ′ = W · (WL + GrL) / (2 · WL) Gr ′ = Gr · (WL + GrL) / (2 · GrL) Cy ′ = Cy · (CyL + YeL) / (2 · CyL) Ye ′ = Ye · (CyL + YeL) / (2 · YeL) The same conversion as the above conversion may be performed in the vertical direction. That is, the difference in the vertical direction is equivalent to the difference in the horizontal direction.
The following conversion may be performed with the luminance of the line, Yc, as the luminance of the CyYe line.

【0047】Yw’=Yw/(YwL+YcL) Yc’=Yc/(YwL+YcL) ここでも、低周波数領域の成分を示す為に文字Lを付け
た。
Yw '= Yw / (YwL + YcL) Yc' = Yc / (YwL + YcL) Here, a letter L is added to indicate a component in the low frequency region.

【0048】以上、W、Gr、Cy、Yeの4画素を1
単位とした色配列のものについて説明したが、本発明は
これに限らず、別のタイプのフィルタでも、前記変換は
有効である。例えば、図4に示した様なMg(マゼン
ダ)、Gr,Cy,Yeの4画素を1単位とした色配列
を持ったCCD固体撮像素子でも、同様の処理が効果的
である。この場合、変換処理は、次の様なものとなる。
As described above, four pixels W, Gr, Cy, and Ye are
Although the color arrangement as a unit has been described, the present invention is not limited to this, and the conversion is effective even with another type of filter. For example, the same processing is effective for a CCD solid-state imaging device having a color arrangement in which four pixels of Mg (magenta), Gr, Cy, and Ye as one unit as shown in FIG. In this case, the conversion process is as follows.

【0049】 Mg’=2・Mg・GrL/(MgL+GrL) Gr’=2・Gr・MgL/(MgL+GrL) Cy’=2・Cy・YeL/(CyL+YeL) Ye’=2・Ye・CyL/(CyL+YeL) 又は Mg’=Mg・(MgL+GrL)/(2・MgL) Gr’=Gr・(MgL+GrL)/(2・GrL) Cy’=Cy・(CyL+YeL)/(2・CyL) Ye’=Ye・(CyL+YeL)/(2・YeL)Mg ′ = 2 · Mg · GrL / (MgL + GrL) Gr ′ = 2 · Gr · MgL / (MgL + GrL) Cy ′ = 2 · Cy · YeL / (CyL + YeL) Ye ′ = 2 · Ye · CyL / (CyL + YeL) ) Or Mg ′ = Mg · (MgL + GrL) / (2 · MgL) Gr ′ = Gr · (MgL + GrL) / (2 · GrL) Cy ′ = Cy · (CyL + YeL) / (2 · CyL) Ye ′ = Ye · ( CyL + YeL) / (2 · YeL)

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によっ
て、カラービデオカメラ用輝度信号処理において発生し
ていた偽信号の大幅な抑制が可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to greatly suppress a false signal generated in the luminance signal processing for a color video camera.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態によるカラービデオカメラ用
輝度信号処理回路を用いたシステムのブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a system using a luminance signal processing circuit for a color video camera according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態によるカラービデオカメラ用
輝度信号処理回路を備えたカラービデオカメラのCCD
固体撮像素子における電荷の転送を説明する図。
FIG. 2 is a CCD of a color video camera including a luminance signal processing circuit for a color video camera according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram illustrating transfer of electric charge in a solid-state imaging device.

【図3】本発明の実施形態によるカラービデオカメラ用
輝度信号処理回路を備えたカラービデオカメラのCCD
固体撮像素子のカラーフィルタアレイを示す図。
FIG. 3 is a color video camera CCD including a color video camera luminance signal processing circuit according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram illustrating a color filter array of a solid-state imaging device.

【図4】本発明の実施形態によるカラービデオカメラの
CCD固体撮像素子で用いられるカラーフィルタアレイ
の別の例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing another example of the color filter array used in the CCD solid-state imaging device of the color video camera according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体撮像素子 2 相関二重サンプリング回路 3 デジタル変換器 4 垂直フィルタ回路 5 コアリング処理回路 6 メイン信号処理回路 7a 垂直ローパスフイルタ 7b 水平ローパスフィルタ 8 画素分離回路 8a 水平ローパスフィルタ 9 モアレ処理回路 10 水平ハイパスフィルタ 11 コアリング処理回路 12 前輪郭補償回路 13 ガンマ処理回路 14 後輪郭補償回路 15 コアリング処理回路 16 水平アパコン回路 18 光電変換素子 19 垂直CCD 20 水平CCD Reference Signs List 1 solid-state imaging device 2 correlated double sampling circuit 3 digital converter 4 vertical filter circuit 5 coring processing circuit 6 main signal processing circuit 7a vertical low-pass filter 7b horizontal low-pass filter 8 pixel separation circuit 8a horizontal low-pass filter 9 moire processing circuit 10 horizontal High pass filter 11 Coring processing circuit 12 Front contour compensation circuit 13 Gamma processing circuit 14 Rear contour compensation circuit 15 Coring processing circuit 16 Horizontal aperture control circuit 18 Photoelectric conversion element 19 Vertical CCD 20 Horizontal CCD

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】カラーフィルタを備えた1対の画素の繰り
返しからなるラインを複数備えた固体撮像素子の出力信
号から輝度信号を生成する回路において、前記1対の画
素の一方の出力信号をT1、他方の出力信号をT2と
し、これら出力信号T1、T2の低周波数成分をT1
L、T2Lとし、各ラインの各画素毎に、 T1’=T1・(T1L+T2L)/(2・T2L) T2’=T2・(T1L+T2L)/(2・T1L) の変換を行って、前記輝度信号を生成することを特徴と
するカラービデオカメラ用輝度信号処理回路。
1. A circuit for generating a luminance signal from an output signal of a solid-state imaging device having a plurality of lines formed by repeating a pair of pixels having a color filter, wherein one output signal of the pair of pixels is set to T1. , The other output signal is T2, and the low frequency components of these output signals T1, T2 are T1.
L, T2L, and for each pixel of each line, the following conversion is performed: T1 ′ = T1 · (T1L + T2L) / (2 · T2L) T2 ′ = T2 · (T1L + T2L) / (2 · T1L) And a luminance signal processing circuit for a color video camera.
【請求項2】カラーフィルタを備えた1対の画素の繰り
返しからなるラインを複数備えた固体撮像素子の出力信
号から輝度信号を生成する回路において、前記1対の画
素の一方の出力信号をT1、他方の出力信号をT2と
し、これら出力信号T1、T2の低周波数成分をT1
L、T2Lとし、各ラインの各画素毎に、 T1’=2・T1・T2L/(T1L+T2L) T2’=2・T2・T1L/(T1L+T2L) の変換を行って、前記輝度信号を生成することを特徴と
するカラービデオカメラ用輝度信号処理回路。
2. A circuit for generating a luminance signal from an output signal of a solid-state imaging device having a plurality of lines formed by repeating a pair of pixels having a color filter, wherein one output signal of the pair of pixels is represented by T1. , The other output signal is T2, and the low frequency components of these output signals T1, T2 are T1.
L, T2L, and for each pixel on each line, perform the conversion of T1 '= 2T1T2L / (T1L + T2L) T2' = 2T2T1L / (T1L + T2L) to generate the luminance signal. A luminance signal processing circuit for a color video camera.
【請求項3】前記固体撮像素子は、CCD固体撮像素子
であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
カラービデオカメラ用輝度信号処理回路。
3. The luminance signal processing circuit for a color video camera according to claim 1, wherein said solid-state imaging device is a CCD solid-state imaging device.
【請求項4】前記カラーフィルタの組み合わせは、透明
又は透明に近い分光を持つフィルタと緑のフィルタの組
み合わせであることを特徴とする請求項3に記載のカラ
ービデオカメラ用輝度信号処理回路。
4. The luminance signal processing circuit for a color video camera according to claim 3, wherein the combination of the color filters is a combination of a filter having a transparent or nearly transparent spectrum and a green filter.
【請求項5】前記カラーフィルタの組み合わせは、マゼ
ンダのフィルタと緑のフィルタの組み合わせであること
を特徴とする請求項3に記載のカラービデオカメラ用輝
度信号処理回路。
5. The luminance signal processing circuit for a color video camera according to claim 3, wherein the combination of the color filters is a combination of a magenta filter and a green filter.
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